包括多级组件的装置和包括该装置的质谱仪或套件，以及基于质荷比传输离子的装置的制作方法

本申请涉及2013年6月3日提交的美国临时申请第61/830231号并且要求其权益，其全部公开内容通过引用并入本文。

技术领域

本申请涉及一种离子导向装置及其使用方法。更具体地，本文描述的特定实施例涉及一种可用于离子过滤器和/或离子导向器的杆组件。

背景技术：

质谱基于离子的质量-电荷(m/z)比率的差别将物种分离。在许多情况下，电离发生在与质量过滤器不同的压力或位置。为了适应这些配置，可以使用离子导向器和/或粗离子过滤器。

技术实现要素：

本文所述的某些特征、方面和实施例涉及包括一个或多个杆组件的装置、系统及方法，所述杆组件包括多个极，这些极例如可以用来选择、传输或引导离子。在一些配置中，本文描述的组件可用于其中离子正行进通过不同压力区域同时它们被电场聚焦的装置和系统。在特定配置中，杆组件的每个杆可操作为极，它们一起可以提供可过滤和/或引导离子通过该装置的场。在其他配置中，多极组件可以配置成在“内部区域”(离子行进在其中)和“外部区域”(结构安装在其中)之间提供流体联接。在一些情况下，一个或多个杆或者极可以配置有在组件的内部区域和外部区域之间提供流体联接的整体式流体路径。整体式流体路径的确切配置可以变化，下面更详细地描述示例性流体路径，例如其中一个或多个杆呈锯齿状，包括相对于离子行进轴线定向的孔、狭槽或凹槽。所述组件可以包括单个流体路径，或者多个流体路径彼此分离但每个都流体联接到外部区域和/或泵。如本文下面所述，为了在多极结构内包含离子，可以将RF和DC场施加到相对的极对，且这些场可以沿着离子行进轴线连续(尽管如果需要的话，场可以沿离子行进轴线变化)。离子轴线可以是直的或弯曲的或者采取其他几何形状。杆段或极形状可以是任何形状，例如圆形、双曲线形、方形、六边形或矩形。

在某些方面，多极组件可以包括两个或更多个压力区域，例如离子行进在其中的“内部区域”或离子体积和“外部区域”或外体积，这是结构安装在其中的区域。虽然不希望受到任何特定的科学理论的束缚，但是可以至少部分地由极几何形状确定这两个区域之间的电导。为了增加离子体积与外体积之间的电导，一个或多个杆可以包括将离子体积流体联接到外体积的整体式流体路径。流体路径的尺寸和间距可被选择成保持电场同时增加压力电导。如果需要的话，流体路径可以相对于离子行进轴线倾斜。为了进一步提高离子体积和外体积之间的气体电导，流体路径的尺寸可以沿着极变化。例如，如果需要大的气体电导，则整体式流体路径可以比其中需要较小气体电导更大。

在一些方面，多极组件可以包括实心部分，其中提供低的或无气体电导且各部分包括整体式流体路径，以在这些部分提供更高的气体电导。例如，在组件的压力过渡区域中，可能希望通过使用杆中的整体式流体路径来迅速降低压力。在无需压力降低的部分，杆部分可以是实心的或以其他方式不包括任何整体式流体路径。各种不同部分的尺寸可以不同地确定且布置，可以彼此电隔离，可以包括不同数量的极，并且可以与许多不同类型的接口(包括大气压接口和非大气压接口)一起使用。部分的确切数量可以变化，示例性的配置包括但不限于一个、两个、三个、四个或更多个部分。在一些情况下，组件可适用于其中压力可以从大气压力(约760乇)下降至10^-7乇或更低的系统。

在一方面，提供了一种包括含有多个极的多极组件的装置，其中，所述多极组件的极中的至少一个包括整体式流体路径，其将由所述多极组件的极形成的离子体积流体联接到所述多极组件的外体积。

在特定实施例中，所述多极组件的极配置成一起传输选定质荷比范围的离子。在其他实施例中，包括所述整体式流体路径的极包括第一部分，在所述第一部分的第一端部的宽度小于在所述第一部分的第二端部的宽度。在一些情况下，包括所述整体式流体路径的极包括配置成电联接到所述第一部分的第二部分。在一些配置中，所述第一部分和所述第二部分中的每个包括至少一个整体式流体路径，其配置成在由所述多极组件形成的离子体积与所述多极组件的外体积之间提供流体路径，以将流体从所述离子体积移除到所述外体积。在其他实施例中，所述多极组件的至少两个相对的极配置有整体式流体路径，其有效地将流体从所述离子体积移除到所述外体积。在一些情况下，所述多极组件的每个极配置有整体式流体路径，其有效地将流体从所述离子体积移除到所述外体积。在其他配置中，所述多极组件的相对的极包括整体式流体路径，每个极包括第一部分，在所述第一部分的第一端部的宽度小于在所述第一部分的第二端部的宽度。在另外的配置中，包括所述整体式流体路径的相对的极每个包括配置成电联接到所述第一部分的第二部分。在一些实施例中，每个相对的极的第一部分和第二部分中的每个包括整体式流体路径，其有效地将流体从所述离子体积移除到所述外体积。在其他情况下，所述整体式流体路径布置成与所述多极组件的离子行进轴线成非正交的角度。

在进一步的实施例中，所述多极组件配置为四极组件。在一些配置中，所述四极组件的第一、第二、第三和第四极中的每个包括整体式流体路径，其将由所述四极组件的极形成的离子体积流体联接到所述四极组件的外体积。在一些情况下，每个整体式流体路径布置成与所述四极组件的离子行进轴线成非正交的角度。

在一些示例中，所述多极组件配置为六极组件。在特定配置中，所述六极组件的第一、第二、第三、第四、第五和第六极中的每个包括整体式流体路径，其将由所述六极组件的极形成的离子体积流体联接到所述六极组件的外体积。在一些情况下，每个整体式流体路径布置成与所述六极组件的离子行进轴线成非正交的角度。

在特定实例中，所述多极组件配置为八极组件。在另外的实施例中，所述八极组件的第一、第二、第三、第四、第五、第六、第七和第八极中的每个包括整体式流体路径，其将由所述八极组件的极形成的离子体积流体联接到所述八极组件的外体积。在进一步的示例中，每个整体式流体路径布置成与所述八极组件的离子行进轴线成非正交的角度。

在另一方面，提供了一种质谱仪，包括：试样导入装置；电离装置，其流体联接到所述试样导入装置；质量分析仪，其流体联接到所述电离装置，所述质量分析仪包括含有多个极的多极组件，其中，所述多极组件的极中的至少一个包括整体式流体路径，其将由所述多极组件的极形成的离子体积流体联接到所述多极组件的外体积；以及检测器，其流体联接到所述质量分析仪。

在特定实例中，所述质谱仪可以包括至少一个泵，其流体联接到所述整体式流体路径。在一些实施例中，包括所述整体式流体路径的极包括第一部分，在所述第一部分的第一端部的宽度小于在所述第一部分的第二端部的宽度。在其他配置中，所述质谱仪可以包括在所述电离装置与所述多极组件之间的接口，其中，包括所述整体式流体路径的极的第一部分的第一端部配置成插入到所述接口中。在一些实施例中，所述接口配置为截取锥。在其他实施例中，所述多极组件的至少两个相对的极每个包括整体式流体路径，其将由所述多极组件的极形成的离子体积流体联接到所述多极组件的外体积。在进一步的示例中，所述质谱仪可以包括至少一个泵，其流体联接到每个整体式流体路径。在一些实施例中，包括所述整体式流体路径的相对的极包括第一部分，在所述第一部分的第一端部的宽度小于在所述第一部分的第二端部的宽度。在一些情况下，每个相对的极的第一端部配置成插入到所述接口例如截取锥中。在一些实施例中，所述整体式流体路径布置成与所述多极组件的离子行进轴线成非正交的角度。

在一些配置中，所述质谱仪的多极组件配置为四极组件。在某些情况下，所述四极组件的第一、第二、第三和第四极中的每个包括整体式流体路径，其将由所述四极组件的极形成的离子体积流体联接到所述四极组件的外体积。在其他情况下，每个整体式流体路径布置成与所述四极组件的离子行进轴线成非正交的角度。

在其他配置中，所述质谱仪的多极组件配置为六极组件。在一些实施例中，所述六极组件的第一、第二、第三、第四、第五和第六极中的每个包括整体式流体路径，其将由所述六极组件的极形成的离子体积流体联接到所述六极组件的外体积。在其他实施例中，每个整体式流体路径布置成与所述六极组件的离子行进轴线成非正交的角度。

在另外的配置中，所述质谱仪的多极组件配置为八极组件。在一些实施例中，所述八极组件的第一、第二、第三、第四、第五、第六、第七和第八极中的每个包括整体式流体路径，其将由所述八极组件的极形成的离子体积流体联接到所述八极组件的外体积。在其他实施例中，每个整体式流体路径布置成与所述八极组件的离子行进轴线成非正交的角度。

在另一方面，提供了一种配置成基于质荷比来传输离子的装置，所述装置包括含有多个极的杆组件，其中，所述多个极中的至少一个极包括含有整体式流体路径的杆，所述整体式流体路径配置成将由所述杆组件形成的离子体积流体联接到所述杆组件的外体积，以将所述离子体积内的流体移除至所述外体积。

在特定配置中，所述整体式流体路径配置为至少一个孔/狭槽对，其在所述离子体积与所述外体积之间提供流体联接。在其他配置中，所述槽布置成与所述组件的离子行进轴线成非正交的角度。在一些实施例中，所述整体式流体路径配置为至少一个非正交锯齿，其在所述离子体积与所述外体积之间提供流体联接。在一些示例中，所述整体式流体路径包括多个非正交锯齿，其中的每个在所述离子体积与所述外体积之间提供流体联接。在另外的示例中，所述杆组件的至少一个杆包括第一部分和第二部分。在一些实施例中，所述第一部分和所述第二部分中的每个包括整体式流体路径，其配置成将由所述杆组件形成的离子体积流体联接到所述杆组件的外体积，以将所述离子体积内的流体移除至所述外体积。在一些情况下，所述杆组件包括四个杆，这些杆构造且布置成提供四极组件。在其他情况下，所述杆组件包括六个杆，这些杆构造且布置成提供六极组件。在另外的配置中，所述杆组件包括八个杆，这些杆构造且布置成提供八极组件。

在另一方面，公开了一种降低质谱仪级中的压力的方法，所述方法包括提供配置成形成具有多个附加杆以提供多个极的杆组件的至少一个杆，所述至少一个杆包括至少一个整体式流体路径，其配置成将由所述杆组件形成的离子体积流体联接到所述杆组件的外体积，以将所述离子体积内的流体移除至所述外体积。

在特定实施例中，所述方法可以包括将泵流体联接到所述整体式流体路径，以减少所述质谱仪级中的压力。在其他情况下，所述方法可以包括将所述杆配置有多个整体式流体路径。在特定实施例中，至少两个整体式流体路径的尺寸被确定且布置成是不同的。在其他实施例中，所述杆组件配置为四极杆组件、六极杆组件或八极杆组件。在一些配置中，所述方法可以包括将所述杆组件的每个杆配置成包括整体式流体路径，其配置成将由所述杆组件形成的离子体积流体联接到所述杆组件的外体积，以将所述离子体积内的流体移除至所述外体积。

在另一方面，提供了一种套件，包括：用于杆组件的杆，所述杆包括至少一个整体式流体路径，其配置成将由所述杆组件中的杆形成的离子体积流体联接到所述杆组件的外体积，以将所述离子体积内的流体移除至所述外体积；以及用于使用所述杆来组装所述杆组件的指令。

在特定配置中，所述套件的指令配置成通过使用所述杆来组装四极杆组件，通过使用所述杆来组装六极杆组件或通过使用所述杆来组装八极杆组件。在一些实施例中，所述套件可以包括含有至少一个整体式流体路径的第二杆，所述整体式流体路径配置成将由所述杆组件形成的离子体积流体联接到所述杆组件的外体积，以将所述离子体积内的流体移除至所述外体积。在某些情况下，所述套件可以包括多个杆，每个杆都包括至少一个整体式流体路径，其配置成将由所述杆组件形成的离子体积流体联接到所述杆组件的外体积，以将所述离子体积内的流体移除至所述外体积。在一些实施例中，所述套件的杆配置为第一部分和第二部分，所述第二部分与所述第一部分分开并且配置成电联接到所述第一部分。在一些情况下，所述第一部分包括所述整体式流体路径，而在其他配置中，所述第一部分和所述第二部分中的每个包括整体式流体路径。在一些实施例中，所述套件可以包括多个杆，其中，每个杆包括第一部分和第二部分，所述第二部分与所述第一部分分开并且配置成电联接到所述第一部分，其中，每个杆的第一部分包括至少一个整体式流体路径，其配置成将由所述杆组件形成的离子体积流体联接到所述杆组件的外体积，以将所述离子体积内的流体移除至所述外体积。在一些配置中，所述多个杆中的每个的第二部分包括至少一个整体式流体路径，其配置成将由所述杆组件形成的离子体积流体联接到所述杆组件的外体积，以将所述离子体积内的流体移除至所述外体积。

下面对其他的特征、方面、示例及实施例进行更详细地描述。

附图说明

下面参照附图，对装置及系统的特定实施例进行描述，其中：

图1是根据特定配置的杆的侧视图，在杆的主体中包括多个孔或开口；

图2是根据特定配置的杆的一侧，在杆的主体中包括多个不同尺寸的孔或开口；

图3是根据特定配置的杆的侧视图，在杆的主体中包括孔/狭槽对；

图4是根据特定配置的包括狭槽的杆的侧视图；

图5A是根据特定配置的包括孔/狭槽对和锥形端部的第一杆部分的侧视图；

图5B是根据特定配置的包括孔/狭槽对的第二杆部分的侧视图；

图6A-6D示出了根据特定配置的第一杆部分的端部的各种配置；

图7示出了根据特定实例的杆组件的两个杆；

图8示出了根据特定配置的四极杆组件的四个杆；

图9A示出了根据特定实施例的图8四极杆组件的端视图；

图9B-9E示出了根据特定实例的具有各种数量插入件的四极杆组件的端视图；

图10是根据特定实例的流体联接到采样接口的四极组件示意图；

图11是根据特定配置的图10系统的横截面图；

图12是根据特定实例的特写图，示出了截取锥和插入的杆部分；

图13是根据特定实例的六极组件的端部视图；

图14是根据特定实例的八极组件的端部视图；

图15是根据特定实施例的质谱仪的框图；

图16是根据特定实例的流体联接到彼此的两个杆组件的框图；

图17是根据特定配置的流体联接到彼此的三个杆组件的框图；

图18是装置的透视图，包括例如适用于液相色谱-质谱法应用的四极杆组件。

本领域普通技术人员要认识到的是，考虑到本公开的益处，系统部件的某些尺寸或特征可能被放大、变形或者以其他非常规或非成比例的方式示出，以提供附图的更加用户友好版本。此外，本文所描述的杆和其他部件的确切的长度、宽度、形状、孔径大小等可以变化。

具体实施方式

下面参照单数和复数术语，对某些实施方案进行描述，以便提供本文所公开的技术的用户友好描述。这些术语仅用于方便的目的，而并非旨在限制本文所描述的装置、方法及系统。

在特定配置中，RF离子导向器可用于将离子聚焦在选定的质量范围内。如果使用大气压电离(API)，则对包括带电分子例如离子的大气气体进行采样。尽管用于这种采样的确切系统可以变化，且说明性系统如下所述，但是该系统可以包括一个、两个、三个或更多个真空级。在气体级之间可以存在接口，以便将物种从一级传输到另一级。例如，可以存在第一气体节流器，以允许气体从第一级离开。可以存在采样锥或采样装置，以基于动量将物种分开，并且抽走较轻的物种，同时保持较大的颗粒和离子。在采样锥之后，高压离子导向器可以用来将离子聚焦到离子导向器的中心，同时抽走任何不需要的气体。可以通过进一步使用一个或多个附加真空级来降低压力，以达到所需的质量分析仪压力。本文描述的特定实施例涉及的装置、系统及方法可以导致在第一和第二真空级之间的大幅度压降(或任何两个真空级之间)，并且可以选择或传输离子。本文所描述的杆和杆组件的开放性允许快速压降，同时维持合适的场用于离子导向和/或传输。在一些配置中，杆可以配置成具有整体式流体路径来尽量增大气体电导，同时仍维持RF场，以允许适当的离子导向和/或传输。

虽然下面说明的特定配置示出了多个锯齿或狭槽(它们配置为在离子体积与外体积之间提供流体联接的流体路径)，但是如果需要的话，可以只有单个流体路径，例如一个锯齿、一个狭槽、一个孔/狭槽对等。例如，多极组件的极部分可以包括通常为实心的主体，其可以用作多极组件的一个极，具有的单个流体路径在组件的内部区域例如离子体积与组件的外部区域例如外体积之间提供流体联接。一个或多个泵或者其他装置可以流体联接到外部体积，使得流体例如气体可以从离子体积流动，穿过流体路径和外体积，并且通过泵被去除。多极组件中的某些部分可以被密封或者以其他方式不包括任何整体式流体路径，以尽量减小或消除气体在这些部分从离子体积流至外体积。例如，更接近接口比如截取锥的部分可以包括一个或多个流体路径，以降低多极组件中的压力，而更加远离截取锥的下游部分可以具有足够低的压力，使得在这些部分不需要或很少需要从离子体积至外体积的气体电导。随着气体在包括整体式流体路径的部分被去除，极期望地被配置成包含离子体积内的离子，并且通过使用随极持续的场来引导和/或过滤离子。在一些配置中，一个或多个部分可以配置成沿着该部分在最小纵向长度上提供压力的迅速下降。

在一些情况下，本文所述的多极组件的各个部分可以彼此电隔离，使得在不同的部分中可以存在不同的场。类似地，离子体积的大小和/或形状可以在多极组件的不同部分是不同的。如果需要的话，不同的部分还可以包括不同数量的极，例如在一个部分中为四极，而在另一个部分中为六极。

在特定配置中，一个或多个泵可以流体联接到多极组件的外体积。在一些情况下，可以使用单个泵，但是多极组件的不同部分可以以不同的速度被泵送，以在每个部分提供所需的气体电导。在其他配置中，可以存在两个或更多个泵，其中每个泵流体联接到相应的部分。取决于特定部分中存在的整体式流体路径的数量及所需的压降，该泵所操作的确切速度可以变化。在一些实施例中，单个涡轮泵可以流体联接到多极组件。例如，涡轮泵或涡轮分子泵可以包括多个级，其中的任何一个或多个可以流体联接到外体积，以将气体泵送出多极组件。在一些情况下，所述泵可以作为更大系统例如质谱仪的部件，并且可以用来在系统的其他区域提供减小的压力例如真空。在一些情况下，具有较高泵送速度(或体积)的泵级可以流体联接到与接口例如截取锥相邻的第一多极部分的外体积，且具有较低泵送速度(或体积)的泵级可以流体联接到第一多极部分下游的多极部的外体积。如下面所指出，盘或其他合适的部件可以分离各个多极部分，以将每个部分与其他部分隔离。

在一些配置中，离子体积的总体尺寸和/或极的间隔可以根据所需的气体电导而变化。如下面更详细地所述，可以通过使用插入件比如绝缘体垫片例如陶瓷垫片或惰性材料垫片来改变或选择离子体积的尺寸，以降低总电导。不希望受到任何特定的科学理论的束缚，如果需要大的气体电导，则离子体积和/或极之间的间隔可以比需要较小气体电导的更大。类似地，离子体积的不同横截面形状可以提供用于不同的气体电导。在一些实施例中，离子体积可以具有约3-8毫米的直径、长度或宽度，例如约4-6毫米或约4.5-5.5毫米。极之间的间隔可以在约0.5毫米至约4毫米之间变化，更特别地约1毫米至约2毫米。极的确切形状和/或尺寸可以改变，并且在某些情况下，提供极的结构是方形、圆形、六角形，或者可以采用其他形状。

在特定实施例中并且参照图1，示出了杆组件结构的一个杆的示意图。杆100通常可操作为多极杆组件中的一个极。杆100包括含有整体式流体路径的实心主体110，该流体路径配置为主体110中的孔120，虽然还可以在主体110中存在多个孔或开口，或者如下所述，在主体110中可以存在一个孔/狭槽对或者多个孔/狭槽对。在本文中的某些情况下，术语“狭槽”可以与术语“锯齿”互换。杆100可以以期望的方式与其他杆一起布置，以提供四极、六极、八极或具有所需数量极的其他结构，例如，具有偶数个杆的结构，其可用于选择和/或引导离子。在一些实施例中，结构的每个杆可以是相同的，而在不同的配置中，两个杆可以相同或两个杆可以不同。在一些实施例中，尽管可以存在不同类型的杆，但是还可以实施提供用于杆对称布置的配置。杆100中存在的孔120的尺寸具有确定且布置成在杆组件的内部空间或离子体积与杆组件的外部空间或外体积之间提供流体路径。内部空间或离子体积是离子行进在其中的组件的区域，例如离子路径区域，且外部空间或外体积是包围杆组件的空间，例如非离子路径区域。为了允许从离子体积去除气体，流体路径可以将离子体积流体联接到外体积，以便气体可以从离子体积被迅速地除去。在许多现有的配置中，杆对之间的小间隙是唯一的可接近空间来泵出气体。孔120提供其中气体可以被泵出系统的流体路径，其允许使用较便宜且较不有效的泵，同时提供比可以其中只有杆间隙用于去除气体而实现的更暴跌的压降。通过在杆中包括一个或多个整体式流体通道，提供的真空开放结构可以用来将压力从高压(例如用于引入试样的1乇以上压力)迅速降低至低压，例如该压力可以在杆组件的前部迅速降低至10^-3或10^-4乇。在一些配置中，杆主体110包括第一端部112和第二端部114。第一端部112可以置于紧贴着截取或采样锥(或者其他接口)，并且尺寸可以适当地确定且布置成将杆100的端部112、114之一定位成尽可能地接近截取锥。这种配置的说明如下所述。

在特定实例中，杆中存在的整体式流体路径的尺寸可以以许多不同的方式确定且布置。例如并且参照图2，示出的杆200在主体210中包括三个孔220-222。为了说明的目的，孔220-222示出为具有不同的形状，但如果需要的话，其中的两个孔可以具有相同的横截面形状。在一些实施例中，孔的横截面形状可以是圆形的，例如类似于孔221或222，以通过杆200提供更好的气体流动。特定的孔间隔可以根据所需的气体流动和压降而变化。在一些实施例中，孔可以定位成使得多个孔定位成更靠近最接近截取体(skimmer)或接口的杆端部。在其他配置中，孔可以定位成使得多个孔定位成更加远离最接近截取体或接口的杆端部。在一些情况下，孔可以沿杆的长度类似地间隔开，且孔尺寸和/或形状可以相同或可以不同。在一些情况下，杆组件可以包括多个杆，其中两个或更多个杆包括的孔的尺寸被不同的确定且布置。在一些实施例中，杆组件的相对极可以包括的孔的尺寸被彼此相似地确定且布置。

在特定实施例中，杆可以包括布置成相对于杆主体的纵向轴线倾斜的一个或多个狭槽、锯齿或凹槽。参照图3，杆300包括主体310，其包括多个孔320-322，每个包括相应的狭槽或锯齿330-332。开口或孔320-322和狭槽330-332一起提供孔/狭槽对。狭槽330-332通常具有的直径小于孔320-322，并且在由杆组件和孔320-322形成的离子空间之间提供流体联接。例如，狭槽330-332在杆300下方的离子体积之间提供流体路径，以便气体可以从杆300下方被除去并且被提供给外体积且泵出系统，以在采样接口附近的杆组件前部迅速减少压力。气体或流体可以从由杆组件形成的离子空间流动，通过狭槽330-332且到孔320-322上。真空泵(未示出)可以流体地联接到孔320-322，以从由杆形成的离子体积抽吸气体。在图3中，狭槽330-332示出为相对于主体310的纵向轴线L成锐角310(或者倾斜远离最接近截取锥或其他接口的杆端部)。然而，如果需要的话，狭槽可以正交于纵向轴线L(其在本文中还被称为离子行进路径或离子行进轴线)，可以非正交于纵向轴线L，可以与纵向轴线L成钝角，例如倾斜朝向最接近截取锥或其他接口的杆端部，或者可以采取其他的形式或角度。在一些实施例中，不同的狭槽倾斜得不同，以提供所需的流体流出离子体积。在一些情况下，狭槽的角度可以相同，但是某些狭槽的直径可以不同于其他狭槽的直径，以提供所需的流体流动。在将杆用于四极、六极或八极的实施例中，杆的尺寸可以类似的确定且布置，但它们以四极的布置可以提供用于成锐角的一些狭槽和用于成钝角的其他狭槽。例如，如果包括具有锐角狭槽的孔/槽对的四个类似杆用来制作四极杆组件，则其中的一些狭槽将在四极杆组件中成锐角且其他狭槽将在四极杆组件中成钝角。类似地，孔320-322的尺寸可以相同或者如所描述的那样不同，例如参照图1和2。在一些实施例中，可能希望的是在某些孔中包括狭槽并且具有没有相应狭槽的其他孔。通过选择孔和狭槽的形状和/或狭槽的方向，可以更好地控制系统内的流体流动。在一些情况下，每个狭槽可以成基本相同的角度，以提供用于沿杆的更对称RF场，例如以保持容纳电场。

在特定配置中，可以省略杆的孔，并且狭槽的尺寸可以确定和布置成延伸到杆的主体中，以在杆中提供整体式流体路径。例如并且参照图4，示出的400包括延伸到杆400的主体410中的多个锯齿或狭槽420-422。狭槽420-422的尺寸可以确定且布置成相同的或者可以是不同的，例如狭槽420 和421的尺寸在图4中是不同的。狭槽的长度可以选择成足够得长以延伸到主体410中，以便泵可以流体联接到由述杆组件形成的内部空间，并且通过由狭槽420-422形成的流体路径从内部空间吸取气体且吸出系统或级。狭槽420-422的宽度可以相同或不同，且每个狭槽420-422的宽度可以变化。在某些情况下，更靠近离子体积的狭槽的宽度小于更靠近外体积的狭槽的宽度。通过将更靠近离子体积的狭槽的宽度布置得更小，可以维持更均匀的电场。

在特定实例中，本文描述的杆可被分段成或分隔成多个单独的杆或部分，它们可以通过合适的接口电联接到彼此。例如，所述杆之一可以被分成第一或前部分和第二或后部分。这两个部分可以电联接到彼此以在这些部分是杆组件的一部分时提供所需的场。如果需要的话，这些部分可以根据整体配置而起不同的作用。参照图5A和5B，示出了第一部分500和第二部分550的示意图。第一部分500包括具有第一端部512和第二端部514的主体510以及多个狭槽520-526。端部512是锥形的，使得其在第一端部512的宽度通常小于在第二端部514的宽度。锥形端部512的尺寸确定且布置成使得其可以放置成靠近采样锥(未示出)或其他接口。如下面更详细地描述，第一部分500的端部512可以插入采样锥(或其他接口)，以将杆组件的入口孔定位成更靠近接口。在图5A所示的配置中，随着主体510的宽度朝向端部512减小，流体路径520-526的尺寸通常从流体路径520减少到流体路径526。如本文所述，整体式流体路径520-526可以配置成在泵与通过定位杆组件的杆所形成的离子体积之间提供流体路径，以从离子体积除去气体并且减少系统中的(或者存在杆的特定级中的)整体压力。参照图5B，示出了第二或后部分550的示意图。第二部分550包括主体560，其包括第一端部562和第二端部564。包括多个流体路径的段在端部562、564之间，为了便于说明，它们一起被分组为元件570。流体路径570配置成在由杆组件形成的离子体积与泵之间提供流体路径，以降低系统或存在第二部分的级内的压力。

在特定实例中，第二部分550可以电联接到前部分500，以在这两个不同部分之间提供电连接。例如，后部分550的端部562可置于邻近前部分500的端部514，以在这两个部分500、550之间提供电连接。如果需要的话，可以在部分500、550之间存在一个或多个接口。在一些实施例中，第一部分500和第二部分550可以由一个或多个安装块或盘分开，所述安装块或盘配置成将各个部分保持在期望的位置，以提供选定的杆组件。所述盘还可以用于使各个部分相互隔离，例如，电隔离它们或者将一个部分的气体电导与另一个部分隔离或两者兼有。在某些情况下，如果需要的话，杆的不同部分可以配置成提供不同的功能。例如，前部分500可被设计为空间电荷部分，后部分550可以配置为离子传输部分。随着带电物种相互作用，例如具有相同电荷的粒子的离子-离子排斥，产生空间电荷效应。随着新的离子到达接口，新到达的离子排斥接口上已经存在的离子并且推动离子前进。离子可被最初选择在前部分500中，然后提供给离子传输部分550，以通过杆组件提供选定的离子并且至另一级或检测器。如果需要的话，离子传输部分550可以提供额外的质量过滤/选择，以选择或传输具有所需质荷比的离子。

在特定实例中，可以定位成邻近采样接口比如截取锥的第一部分的端部的确切的横截面形状可以变化。参照图6A-6D，示出的各种形状允许将第一部分插入采样接口。这些形状通常赋予在杆(或杆部分)的一个端部的宽度小于在杆(或杆部分)的相反侧的宽度。为了参考的目的，截取锥示出为存在于各个图6A-6D，尽管还可以使用其他合适的接口。采样接口通常接收来自离子源的离子，该离子源通常是在大气压下操作的高温等离子体。随着离子进入第一采样接口，中心内的离子可以穿过第一采样接口，其通过使用真空泵而通常保持在约1-3乇的压力。如果需要的话，离子随后可被提供给第二采样接口并且到杆组件上，其通常保持在约10^-3到10^-4乇的压力。不希望受到任何特定的科学理论的束缚，离开截取锥的离子通常紧随气体流动，而不是任何离子导向器的入口中的电场或磁场。随着压力降低，离子导向器的RF场开始控制离子的路径。本文所描述的杆部分可被直接放置成紧贴着第二采样接口(或省略第二采样接口时的第一采样接口)的后侧，从而离子可以进入杆组件。由杆组件的杆所提供的流体路径可以迅速除去气体例如氩气，以减少级的压力。如果需要的话，可以在杆组件与采样接口之间存在一个或多个透镜，以在进入杆组件用于进行质量过滤之前提供额外的离子聚焦。参照图6A，杆部分610的端部612示出为插入到截取锥630中。通过插入端部612更靠近截取锥630的后侧，穿过截取锥630的离子的轨迹在进入杆组件的孔之前基本上不改变。可以在杆部分610和截取锥630之间省略透镜，以简化整个系统设置。杆610示出为包括三个整体式流体路径例如孔/形成对620-622，尽管可以包括更少或更多的流体路径。此外，一个或多个流体路径可以插入截取锥630，或者流体路径可以全部位于截取锥630之外。

在特定实施例中，杆的端部的形状可以改变，且杆组件内的不同杆可以包括具有不同形状的端部。例如并且参照图6B，示出的杆640包括流体路径650-652和可以插入截取锥655的圆形端部642。参照图6C，示出的杆660包括流体路径670-672和可以插入截取锥675的向外伸出的三角形端部662。参照图6D，示出的杆680包括流体路径690-692和可以插入截取锥695的向内伸出的三角形端部682。虽然示出的截取锥630、655、675和695是为了说明的目的，但是未插入截取锥的杆和杆组件可以采取类似于杆610、640、660和680的形状，考虑到本公开的益处，本领域普通技术人员还可以很容易地选择额外的合适的杆端部形状。

在特定实例中，本文描述的杆部分可以是包括可操作为极的多个杆的较大杆组件的一部分。参照图7，图示了杆组件700的横截面，示出了两个杆705和710。第一杆705包括第一部分707和第二部分709。第二杆710包括第一部分712和第二部分714。每个杆部分707、709、712和714包括多个整体式流体路径。盘720将第一部分707和第二部分709分开，其例如可充当第一部分707的安装件和/或可以占据系统内的空间，以防止气体在杆组件的外部周围流动。盘720可以由许多不同的材料制成，例如包括陶瓷、不锈钢或其他材料。理想的是，盘材料是惰性的。在一些配置中，盘720可以将每个杆部分与特定杆的其他杆部分隔离。通过隔离这些部分，可以单独选择各个部分内的场和/或压力，例如每个部分中的气体电导可以是不同的。杆705、710各自可操作为多极结构的一个极。例如，如果存在4个杆的话，则形成四极。如果存在六个杆的话，则形成六极。如果存在八个杆的话，则形成八极。在一些情况下，四个杆可以存在于盘720的一侧，且四个以上的杆可以存在于盘720的另一侧，可以存在四极-六极、四极-八极或不等杆的其他布置。第一部分707和第二部分709是电联接的，并且还可以物理地彼此接触。类似地，第一部分712和第二部分714是电联接的，并且可以物理地彼此接触。杆705、710一起可用于创建场自由区，其可以减少对离子导向器体积空间充电所需的离子，并且减少用来推动其他离子的离子数量。由流体路径提供的杆的开放式结构可以用来创建真空开放结构，从而以快速的方式从系统除去气体。在一些实施例中，流体路径被构造且布置成提供允许从离子体积快速除去气体的开放式杆结构。流体路径的尺寸可被设计成尽可能地大，同时仍在组件中保持所需的场。可以存在一个或多个接头或联接器742、744，以在电源与杆705、710之间提供电连接。如果需要的话，施加到第一部分707、712的电压可以不同于施加到第二部分709、714的电压，以将不同的功能赋予杆组件的不同部分。例如，施加到部分707、712的电压可能有效地提供第一部分707、712中的空间电荷效应分离，且施加在第二部分709、714中的电压可以有效地通过使用第二部分709、714来提供离子导向。

在一些配置中，可以改变特定杆的两个部分之间的间隔来改变这两个部分之间的电压。例如，杆705、710可以间隔开适当的距离，以在杆705、710之间形成内部空间或离子体积725。虽然在杆组件700的各个部分中的流体路径的间隔示出大致相同，但是如果需要的话，还可以实现不等的间隔。此外，不同的流体路径可以具有所希望的不同形状和不同角度。可以存在附加盘730，以将第二部分709、714与系统的周边部件密封，使得通过第二部分的孔/狭槽对从离子体积725除去气体。

在特定实施例中，杆组件可以包括4个杆。至少一个杆可以包括主体，该主体包括至少一个整体式流体流动路径，其配置成在离子体积与外体积之间提供流体联接，以从离子体积内去除流体例如气体。在一些情况下，四个杆中的两个可以各自包括整体式流体流动路径。在另外的配置中，四个杆中的三个可以各自包括整体式流体流动路径。在一些实施例中，四个杆中的每个可以各自包括整体式流体流动路径。为了说明的目的，图8中示出的四极杆组件包括的四个杆中的每个都包括多个整体式流体流动路径，例如孔/狭槽对。组件800包括杆810、820、830和840。杆定位成大致矩形布置，以提供四极场。该四极场布置成引导离子通过组件。如果不存在电场或磁场的话，则可以存在场自由区(离子路径的区域)。本文所描述的杆的尺寸具有确定且布置成使得在由杆形成的离子体积中创建的场自由区的直径可以基本上小于在四极组件中使用传统实心杆存在的场自由区。如参照图6和7所述，杆810-840可以存在于各部分中，例如第一部分和可以电联接到第一部分的第二部分。第一部分可以是锥形的或者是有倒角的，在一端部的宽度小于在另一端部的宽度，以将组件800定位在采样接口的某些部分内，例如在截取锥内。组件800还可以在每个杆的第一和第二部分之间包括盘850，并且可以在每个杆的第二部分的第二端部包括盘855。杆部分中的流体路径在离子体积与围绕杆组件的空间的外体积之间提供流体联接。泵(未示出)可以流体联接到杆组件800的外体积，以将气体吸出离子体积，穿过杆810-840的整体式流体路径并且至外体积。

参照图9A，示出了图8的杆的前视图，其中每个杆部分的第一端部例如锥形端部最接近观察者。通过如图9A所示定位杆810-840来形成离子体积910。在一些示例中，只有杆810-840中的一个可以包括整体式流体路径。在其他示例中，相对的杆或极例如杆810、830或杆820、840可以各自包括整体式流体路径，例如锯齿或孔/狭槽对或多个孔/狭槽对。如图9A所示，通过定位杆810-840所形成的离子体积910通常包括方形的横截面，尽管根据杆810-840的特定端部形状还可以实现其他的形状。如果需要的话，由第一杆部分形成的离子体积910的宽度、长度或直径可以不同于由第二杆部分形成的离子体积的宽度、长度或直径，例如离子体910的宽度可以小于或大于由第二杆部分形成的离子体积。在一些情况下，离子体积通常可以是方形的，尺寸为约4-6毫米×约4-6毫米，例如4.5毫米×4.5毫米。不同杆之间的间隔可以为约0.5-2毫米，例如约1毫米，尽管可以通过调整杆位置来对间隔进行调整。如图9B-9E所示，可以通过使用一个或多个插入件来改变离子体积的整体尺寸。例如，单个插入件911可以定位在离子体积内(图9B)，两20个插入件911、912可以定位在离子体积内(图9C)，三个插入件911、912和913可以定位在离子体积内(图9D)或者四个插入件911、912、913和914可以定位在离子体积内(图9E)。虽然不需要对称，但是如果使用两个插入件的话，插入件可以理想地置于彼此相对，如图9B所示。用于插入件911-914的确切材料可以有所不同，并且理想的是插入件是惰性的和/或绝缘的。例如，可以使用不与离子体积中的任何离子反应的陶瓷材料或惰性材料。此外，可以通过使用不同的材料来制作不同的插入件，以进一步调整离子体积中存在的电场。

在特定实施例中，本文描述的杆组件可以存在作为较大系统的一部分。参照图10，示出了系统的某些部件。系统1000通常包括流体联接到采样接口1020的流体路径1010，例如毛细管，该采样接口流体联接到杆组件1030，其包括如本文所述的至少一个杆，例如包括整体式流体路径的杆。可以存在板或其他互连件1025，以在电源(未示出)与杆组件1030的第二部分之间提供电联接。在图10中，杆组件1030包括四个杆，尽管还可以使用其他数量的杆。如图11的剖视图更详细地所示，第一杆被分成第一部分1042a和第二部分1042b，且相对的杆被分成第一部分1052a和1052b。第一部分1042a、1052a至少部分地由盘1035与第二部分1042b、1052b分开。存在另一个盘1036，其联接到第二部分1042b、1052b的第二端部。盘1035、1036可以将各部分相互隔离，以允许不同的部分提供不同的功能。玻璃毛细管1115可以存在于采样接口，以将离子引入截取锥1210(参照图12)。第一部分1042a、1052a的形状允许将这些部分的端部插入截取锥1210的后侧。由杆提供的离子体积可以定位成使得其与截取锥1210中的开口的中心大致对准，以从毛细管1115接收气体流动的中心内的离子。通过将离子体积的入口孔定位成接近截取锥中的开口，可以更好地对气体流动的中心内的离子进行采样。可以存在电联接1222、1224，以将杆电联接到电源(未示出)，用于产生RF场。

在特定实例中，六极组件可以定位成类似于图10-12所示的四极组件。参照图13，六极组件1300通常包括六个杆1310-1360，其中至少一个杆包括整体式流体路径，例如孔/狭槽对或锯齿，如本文所述。在一些配置中，杆1310、1330和1350都类似地带电，杆1320、1340和1360都类似地带电。在一些情况下，提供相对极的杆例如杆1310和1340或者杆1320和1350或者杆1330和1360可以类似地配置，例如每个杆1310和1340可以包括整体式流体路径，其配置成提供流体路径至由杆组件形成的离子体积，以通过流体路径从离子体积内去除流体。在一些情况下，所有的带正电荷的杆可以包括的整体式流体路径配置成提供流体路径至由杆组件形成的离子体积，以通过流体路径从离子体积内去除流体例如气体。在其他配置中，所有的带负电荷的杆可以包括的整体式流体路径配置成提供流体路径至由杆组件形成的离子体积，以通过流体路径从离子体积内去除流体。在特定配置中，每个杆1310-1360可以包括的整体式流体路径配置成提供流体路径至由杆组件形成的离子体积，以通过流体路径从离子体积内去除流体。在一些情况下，第一、第二、第三、第四、第五和第六极1310-1360分别一起配置成选择或传输包括选定质荷比的离子。如本文所述，杆1310-1360中的一个或多个可以包括的第一部分在该第一部分的第一端部的宽度小于在该第一部分的第二端部的宽度。如果存在两个或更多个部分用于特定的杆，则第一部分和第二部分中的每个可以包括的至少一个整体式流体路径配置成在离子体积与外体积之间提供流体路径。虽然未在图13中示出，但是第一部分的第一端部的宽度可以小于第二部分的第二端部的宽度，例如以允许将六极组件插入截取锥。杆部分可以由如参照图10-12中的四极组件所描述的盘分开。如果需要的话，杆1310-1360中存在的狭槽的角度可以相同或可以不同，例如可以正交于或非正交于离子行进轴线。类似地，不同的杆1310-1360中存在的流体路径的尺寸可以类似或者可以不同。如果存在四个以上的杆，则可能期望的是减少每个杆的厚度，使得杆可以布置成相互靠近，并且提供的离子体积具有的横截面尺寸与存在四个杆时基本上相同。

在一些情况下，八极组件可以定位成类似于图10-12所示的四极组件。参照图14，示出了八个杆1410-1480的一个布置，尽管还可以采样其他布置。在特定配置中，杆1410、1430、1450和1470都类似地带电，杆1420、1440、1460和1480都类似地带电。在一些情况下，相反电荷的两个或更多个杆例如杆1410和1440可以类似地配置，例如每个杆1410和1440可以包括的整体式流体路径配置成在离子体积与外体积之间提供流体联接。在一些情况下，所有的带正电荷的杆可以包括整体式流体路径。在其他配置中，所有的带负电荷的杆可以包括整体式流体路径。在特定配置中，每个杆1410-1480可以包括整体式流体路径。在一些情况下，第一、第二、第三、第四、第五、第六、第七和第八极1410-1480分别一起配置成选择或传输包括选定质荷比的离子。如本文所述，杆1410-1480中的一个或多个可以包括的第一部分在该第一部分的第一端部包括的宽度小于在该第一部分的第二端部的宽度。如果存在两个或更多个部分用于特定的杆，则第一部分和第二部分中的每个可以包括至少一个整体式流体路径。虽然未在图14中示出，但是第一部分的第一端部的宽度可以小于第二部分的第二端部的宽度，例如以允许将八极组件插入截取锥。杆部分可以由如参照图10-12中的四极组件所描述的盘分开。如果需要的话，杆1410-1480的流体路径中存在的狭槽的角度可以相同或可以不同。类似地，不同的杆1410-1480中存在的孔(如果存在的话)的尺寸可以类似或者可以不同。如果存在八个杆，则可能期望的是减少每个杆的厚度，使得杆可以布置成相互靠近，并且提供的离子体积具有的横截面尺寸与存在四个杆时基本上相同。

在一些示例中，本文所描述的杆和/或杆部分可用于包括少于四个极的杆组件。例如，杆和/或杆部分可用于三极或双极，以减少通过这种系统的压力。虽然确切的配置可以变化，但是在一些情况下，第一杆部分可以包括整体式流体路径，而在其他示例中，第一杆部分和第二杆部分中的每个可以包括整体式流体路径。考虑到本公开的益处，选择合适的杆和杆部分用于除四极、六极和八极之外的其他杆组件在本领域普通技术人员的能力范围之内。

在一些实施例中，两个或更多个狭槽可以存在用于在整体式流体路径中存在的单个孔或开口。例如，狭槽可以采取锯齿的形式，其中的每个在孔与由杆组件形成的离子体积之间提供流体路径。在一些情况下，可以存在两个、三个或更多个狭槽或锯齿，并且流体联接到杆主体中存在的孔或开口。

在一些情况下，杆和/或杆部分可以包括的一个或多个导电材料能够从电源接收电流。例如，杆可以包括不锈钢、金、铂、银或其他导电材料。在一些实施例中，导电涂层或镀层可被添加到杆，而在其他情况下，整个杆主体可以包括导电材料。在制备杆或杆部分时，孔/狭槽可以激光切割或者材料可以以其他方式从大致平面主体去除，以提供杆部分和/或孔/狭槽对。杆的厚度可以选择成提供合适的电导率，同时允许杆端部的紧密间隔，以提供合适尺寸的内部空间。

在特定实施例中，本文描述的杆组件可以用于质谱仪。虽然部件的数量和类型可以在各质谱仪(MS)之间不同，但是图15示出了说明性的某些部件。MS装置1500包括试样导入装置1510、电离装置1520、质量分析仪1530、检测装置1540、处理装置1550以及显示器1560。试样导入装置1510、电离装置1520、质量分析仪1530和检测装置1540可在通过使用一个或多个真空泵的减小的压力下操作。然而，在特定实例中，只有质量分析仪1530和检测装置1540可以在减小的压力下操作。试样导入装置1510可以包括入口系统，其配置成将试样提供给电离装置1520。入口系统可以包括一批或多批入口、直接的探针入口和/或色谱入口。试样导入装置1510可以是喷射器、喷雾器或可将固体、液体或气体试样输送至电离装置1520的其他合适装置。如果需要的话，试样导入装置1510可以流体地联接到色谱系统，例如气体或液体色谱系统，并且可以从色谱系统接收分离的分析物。电离装置1520可以是通常用于质谱仪的任何一种或多种电离装置，例如可以是以下装置中的任何一种或多种：可原子化和/或离子化试样的装置，试样例如包括等离子体(感应耦合等离子体、电容耦合等离子体、微波诱导等离子体等)、电弧、火花、漂移离子装置、可以通过使用气相电离(电子电离、化学电离、解吸化学电离、负离子化学电离)来电离试样的装置、场解吸装置、场电离装置、快速原子轰击装置、二次离子质谱装置、电喷雾电离装置、探针电喷雾电离装置、声波喷雾电离装置、大气压化学电离装置、大气压光电装置、大气压激光电离装置、基质辅助激光解吸电离装置、气雾剂激光解吸电离装置、表面增强激光解吸电离装置、辉光放电、共振电离、热电离、热喷雾电离、放射电离、离子附着电离、液态金属离子装置、激光烧蚀电喷雾电离、或这些说明性电离装置中的任何两种或更多种的组合。质量分析仪1530可以采取许多形式，通常取决于试样性质、期望的分辨率等，示例性质量分析仪可以包括本文所描述的一个或多个杆组件或者如所期望的其他部件。考虑到本公开的益处，检测装置1540可以是可与现有的质谱仪例如电子倍增器、法拉第杯、涂覆的相板、闪烁检测器等以及将由本领域普通技术人员选择的其他合适装置一起使用的任何合适的检测装置。处理装置1550通常包括微处理器和/或计算机和合适的软件，用于分析被引入到MS装置1500中的试样。一个或多个数据库可以由处理装置1550访问，用于确定被引入到MS装置1500中的物种的化学特性。本领域中已知的其他合适的附加装置也可以与MS装置1500一起使用，包括但不限于自动进样器，比如可从PerkinElmer Health Sciences,Inc商购的AS-90plus和AS-93plus自动进样器。

在特定实施例中，MS装置1500的质量分析仪1530可以采取许多形式，取决于期望的分辨率和所引入的试样的性质。在特定实例中，质量分析仪是扫描质量分析仪、磁扇形分析仪(例如用于在单聚焦和双聚焦MS装置)、四极质量分析仪、离子阱分析器(例如回旋加速器、四极离子阱)、飞行时间分析仪(例如基质辅助的激光解吸电离飞行时间分析仪)、以及可以将具有不同质荷比的物种分开并且可以包括本文所描述的一个或多个碰撞室的其他合适的质量分析仪。在一些实施例中，质量分析仪1530可以包括本文所描述的杆组件之一，例如四极杆组件、六极杆组件或八极杆组件，其中一个或多个杆包括的整体式流体路径配置成在离子体积与外体积之间提供流体联接。在其他情况下，质量分析仪1530中存在的两个或更多个杆可以各自包括整体式流体路径。在一些配置中，质量分析仪1530的每个杆可以包括整体式流体路径。

在特定实施例中，本文描述的杆组件可以存在于联接到包括杆组件的第二装置的第一级中。参照图16，第一杆组件1610流体联接到第二杆组件1620，使得离子可以从一个组件被提供给另一个。在第一配置中，第一组件1610可以包括本文所描述的四极、六极或八极杆组件，例如杆组件中的至少一个杆包括整体式流体路径。在一些情况下，第二杆组件1620可以配置为常规的杆组件或者如本文所述的四极杆组件。在其他情况下，第二杆组件可以配置为六极杆组件或八极杆组件。组件1610、1620可以直接联接到彼此，例如没有任何插入部件或系统，或者可以间接地彼此联接，例如通过一个或多个其他部件或系统分开。

在另外的配置中，提供的系统包括两个以上的杆组件，其中至少一个杆组件包括如本文所述的杆组件，例如杆组件的至少一个杆包括整体式流体路径。参照图17，系统1700包括彼此联接的三个杆组件1710、1720和1730。在第一配置中，杆组件1710-1730之一可以包括本文描述的一个或多个杆，例如具有整体式流体路径的杆。在其他情况下，杆组件1710-1730中的两个可以包括如本文所述的一个或多个杆，例如杆具有的孔/狭槽对或锯齿配置成提供流体路径至离子体积，以从离子体积内去除流体。在其他情况下，每个杆组件1710-1730可以包括本文描述的一个或多个杆，例如具有整体式流体路径的杆。杆组件1710-1730可以直接联接到彼此，例如没有任何插入部件或系统，或者可以间接地彼此联接，例如通过一个或多个其他部件或系统分开。在一些情况下，杆组件1710-1730之一可以包括如本文所述的四极组件，另一杆组件可以包括六极或八极杆组件。在其他情况下，杆组件1710-1730之一可以包括如本文所述的六极组件，另一杆组件可以包括四极或八极杆组件。在一些配置中，杆组件1710-1730之一可以包括如本文所述的八极组件，另一杆组件可以包括四极或六极杆组件。在一些配置中，这三个杆组件1710-1730中的每个可以配置为如本文所述的六极杆组件。在一些情况下，这三个杆组件1710-1730中的每个可以配置为如本文所述的八极杆组件。尽管图17中示出了三个杆组件，但是如果需要的话，可以在系统中存在三个以上的杆组件，例如四个、五个、六个或更多个杆组件可以存在于系统中。

在一些示例中，本文公开的MS装置可以与一种或多种其他分析技术联用。例如，MS装置可以与执行液相色谱、气相色谱、毛细管电泳及其他合适分离技术的装置联用。当将MS装置与气相色谱仪联接时，可能需要的是包括合适的接口，例如阱、喷射分离器等，以将试样从气相色谱仪引入到MS装置中。当将MS装置联接到液相色谱仪时，同样可能需要的是包括合适的接口，以考虑用于液相色谱和质谱的体积的差异。例如，可以使用分裂接口，使得只有离开液相色谱仪的少量试样可被引入到MS装置中。从液相色谱仪离开的试样还可以沉积在合适的导线、杯或室中，用于输送到MS装置的电离装置。在特定实例中，液相色谱可以包括热喷雾，其配置成随着试样穿过加热的毛细管而使其汽化和雾化。考虑到本公开的益处，本领域普通技术人员很容易选择用于将液体试样从液相色谱引入到MS装置中的其他合适装置。在特定实例中，各MS装置可以相互联用，用于串联质谱分析。

在特定实施例中，本文描述的杆和杆部分可以以套件的形式包装，以允许用户组装具有所需配置的杆组件。例如，套件可以包括的杆包括至少一个孔/狭槽对，其配置成提供流体路径至由杆组件形成的离子体积，以通过流体路径从离子体积内除去流体，并且该套件还可以包括指令，用于使用杆来组装杆组件。在一些实施例中，可以在套件中存在足够的杆，使得可以通过使用杆和指令来组装四极杆组件。在其他实施例中，可以存在足够的杆，使得可以通过使用杆和指令来组装六极杆组件。在另外的实施例中，可以存在足够的杆，使得可以通过使用杆和指令来组装八极杆组件。在一些情况下，套件可以包括一个、两个、三个、四个或更多个杆，其中的每个可以包括整体式流体路径。在其他情况下，套件的每个杆可以包括整体式流体路径。如果需要的话，套件可以包括杆部分，例如第一部分和第二部分，该第二部分与第一部分分开并且配置成电联接到第一部分。杆部分可以由用户组装，以提供具有所需配置的杆。例如，套件可以包括多个杆，其中每个杆包括第一部分和第二部分，该第二部分与第一部分分开并且配置成电联接到第一部分，其中，每个杆的第一部分包括至少一个整体式流体路径。如果需要的话，多个杆中的每个的第二部分包括至少一个整体式流体路径。在其他配置中，一个或多个盘或绝缘插入件可以包装在套件中，以允许用户将各个杆部分分开和/或改变由杆部分形成的离子体积的整体尺寸。

在一些情况下，可以通过使用本文所述的一个或多个杆组件来减少质谱仪级中的压力。例如，配置成形成杆组件的至少一个杆可以设置有多个附加杆来提供多个极。至少一个杆包括至少一个整体式流体流动路径。泵例如真空泵可以通过整体式流体路径和外体积流体联接到离子体积，以减少质谱仪级中的压力。由整体式流体路径提供的真空开放性质允许使用更便宜且低效率的泵，同时迅速地降低压力。如果需要的话，杆可以配置有多个整体式流体路径。在一些配置中，多个整体式流体路径中的至少两个的尺寸被确定和布置成是不同的。杆组件可以配置为四极杆组件、六极杆组件、八极杆组件或者具有两个或更多个杆的组件。在一些情况下，杆组件中的每个杆可以配置成至少包括整体式流体路径，以提供流体路径至由杆组件形成的内部空间，以从离子体积内除去流体。

下面对某些具体示例进行说明，以帮助更好地理解本文所述的技术。

示例1

组装的四极杆组件包括四个不锈钢杆，其中的每个被构造成是基本上相同的。参照图18，示出了杆组件的透视图，其构造成例如用于液相色谱质谱系统。装置1800包括四个杆，它们定位成四极布置，以提供的内部空间包括示出的大致方形横截面，例如具有方形横截面的离子体积。四个杆的第一部分被分组为元件1810，且四个杆的第二部分的段被分组为元件1820。虽然杆部分的确切尺寸可以变化，但分组为元件1810的杆部分可以各自为约25-45毫米长，且分组为元件1820的杆部分可以各自为约30-50毫米长。第一部分1810和第二部分1820至少部分地由陶瓷盘1825分开。第二部分的另一段1830可以是实心的，且没有任何整体式流体路径。第二陶瓷盘1835联接到第二部分1820的第二端部。存在的电联接1812、1832用于提供电连接至电源及不同杆部分。每个杆部分的顶部外表面是实心的，而每个杆部分的底部内表面包括带角度的狭槽或锯齿，其中的每个连接到杆部分主体中的横向孔。还可以存在一个或多个流体连接，以从由杆形成的离子体积提供流体路径通过锯齿并且至泵(未示出)，以从装置1800的离子体积除去气体。在操作中，由杆部分1810形成的内部空间内的压力不同于由杆部分1820形成的内部空间内的压力。

示例2

在示例1的杆组件的各个部分进行压力测量。离子体积为4.5毫米×4.5毫米的方形，其中约1毫米的间隔在六角形杆之间。彼此相邻的杆表面的长度为约4毫米。部分1810为约30毫米长(沿离子行进轴线的方向)，且部分1820为约40毫米长。部分1830为约30毫米长。大气压接口(API)用于液相色谱-质谱仪(LC-MS)。API中的压力为约759.8乇(Torr)。图18的多极组件置于该仪器中，其包括玻璃毛细管(0.56毫米直径×380毫米长度)和截取锥上游，例如在仪器的多极组件和API之间。LC-MS系统的涡轮泵的各个级流体联接到多极组件的不同部分，其中一个级流体联接到部分1810，第二级流体联接到部分1820，且另一级流体联接到在盘1835处的孔。

在仪器的操作中，部分1810的上游，例如在截取锥，系统中的压力测得为约1.4乇。在部分1810，压力测得为约0.17乇。在第二盘部分1820，压力未被测量，但估计为约2×10^-3托(Torr)。在盘1835附近的孔，压力测得为约6×10^-6托(Torr)。测量结果与多极组件中的整体式流体路径是一致的，在相对小的纵向长度上提供压力的快速下降。

示例3

通过使用示例2的系统来进行类似的测量，但离子体积的大小为3毫米×3毫米的方形。在仪器的操作中，部分1810的上游，例如在截取锥，系统中的压力测得为约1.4托(Torr)。在部分1810，压力测得为约0.19托(Torr)。在第二盘部分1820，压力未被测量，但估计为约1×10^-3乇(Torr)。在盘1835附近的孔，压力测得为约5.7×l0^-6乇(Torr)。测量结果与多极组件中的整体式流体路径是一致的，在相对小的纵向长度上提供压力的快速下降，即使改变离子体积的大小。

示例4

基于在示例1和2中进行的测量，离子体积的大小得以改变，以基于图18中的部分的尺寸提供尽可能大的压降。通过计算确定的是，约3.5毫米×3.5毫米的离子体积将在部分1810提供约0.17托(Torr)的压力、在部分1820约6×l0^-4托(Torr)的压力以及在盘1835附近的孔约4×l0^-7托(Torr)的压力。

在介绍本文公开的示例的元件时，冠词“一”、“一个”、“特指的那个”和“所述”意在表示存在一个或多个元件。术语“包括”、“包含”和“具有”旨在是开放式的，并且表示可以存在除所列元件之外的附加元件。考虑到本公开的益处，本领域普通技术人员要理解的是，示例的各个部件可以与其他示例中的各个部件互换或替换。

虽然上面已对某些方面、示例和实施例进行了描述，但是考虑到本公开的益处，本领域普通技术人员要理解的是，可以对所公开的说明性方面、示例和实施例进行添加、替换、修改以及改变。