1.一种离子分离装置,其包括:
多个电极,所述多个电极以二维网格的方式布置,其中所述多个电极被配置成产生一个或多个其量值沿第一方向不断增大的赝势垒;
气体供应,所述气体供应被配置成沿所述第一方向提供气流;和
离子入口,所述离子入口被布置成接收离子,其中所述气流向所述离子施加的拖拽力与所述多个电极的赝势梯度相反。
2.根据权利要求1所述的离子分离装置,其中所述离子入口被定位成接收与所述第一方向正交的离子。
3.根据权利要求1所述的离子分离装置,其中所述离子入口被定位成接收与所述第一方向对齐的离子。
4.根据权利要求1所述的离子分离装置,其中所述多个电极被进一步配置成从rf电源接收rf电压。
5.根据权利要求4所述的离子分离装置,其中所述rf电源被配置成沿所述第一方向供应幅度不断增大的rf电压。
6.根据权利要求6所述的离子分离装置,其中所述第一方向上的电极之间的间隔、所述二维网格的行之间的间隔、所述电极的间距、所述电极的宽度或其任何组合沿所述第一方向发生变化,以实现所述赝势垒的不断增大的量值。
7.根据权利要求1所述的离子分离装置,其中工作气压介于约10-4托与约102托之间。
8.根据权利要求7所述的离子分离装置,其中所述工作气压介于约1托与约20托之间。
9.根据权利要求7所述的离子分离装置,其中所述工作气压介于约10-3托与约1托之间。
10.根据权利要求1所述的离子分离装置,其中所述离子连续地通过所述二维阵列传输。
11.根据权利要求1所述的离子分离装置,其中所述离子在所述离子分离装置内达到平衡,使得所述离子迁移到某个赝势阱,在所述赝势阱中,所述赝势垒的量值足以抵抗由所述气流产生的所述拖拽力而俘获所述离子。
12.根据权利要求1所述的离子分离装置,其进一步包括保护电极,所述保护电极被配置成将所述离子和所述气流限制在所述二维阵列内。
13.根据权利要求12所述的离子分离装置,其中所述保护电极被进一步配置成通过施加dc脉冲使离子在平行于所述电极的长轴且与所述气流正交的方向上从所述二维阵列中喷射。
14.根据权利要求1所述的离子分离装置,其中所述多个电极被进一步配置成从dc电源接收dc电压。
15.根据权利要求14所述的离子分离装置,其中所述dc电压产生dc梯度以使离子从所述二维阵列中喷射。
16.一种质谱仪系统,其包括:
离子源,所述离子源被配置成产生离子;
离子分离装置,所述离子分离装置包含
多个电极,所述多个电极以二维网格的方式布置,其中所述多个电极被配置成产生一个或多个其量值沿第一方向不断增大的赝势垒;
气体供应,所述气体供应被配置成沿所述第一方向提供气流;和
离子入口,所述离子入口被布置成接收所述离子,其中所述气流向所述离子施加的拖拽力与所述多个电极的赝势梯度相反;和
质量分析仪,所述质量分析仪被配置成测量所述离子的质荷比。
17.根据权利要求16所述的质谱仪系统,其中所述离子入口被定位成接收与所述第一方向正交的离子。
18.根据权利要求16所述的质谱仪系统,其中所述离子入口被定位成接收与所述第一方向对齐的离子。
19.根据权利要求16所述的质谱仪系统,其进一步包括rf电源,所述rf电源被配置成向所述多个电极提供rf电压。
20.根据权利要求19所述的质谱仪系统,其中所述rf电源被配置成沿所述第一方向供应幅度不断增大的rf电压。
21.根据权利要求16所述的质谱仪系统,其中所述第一方向上的电极之间的间隔、所述二维网格的行之间的间隔、所述电极的间距、所述电极的宽度或其任何组合沿所述第一方向发生变化,以实现所述赝势垒的不断增大的量值。
22.根据权利要求16所述的质谱仪系统,其中所述离子分离装置内的工作气压介于约10-4托与约102托之间。
23.根据权利要求22所述的质谱仪系统,其中所述工作气压介于约1托与约20托之间。
24.根据权利要求22所述的质谱仪系统,其中所述工作气压介于约10-3托与约1托之间。
25.根据权利要求16所述的质谱仪系统,其中所述离子连续地通过所述离子分离装置传输。
26.根据权利要求16所述的质谱仪系统,其中所述离子在所述离子分离装置内达到平衡,使得所述离子迁移到某个赝势阱,在所述赝势阱中,所述赝势垒的量值足以抵抗由所述气流产生的所述拖拽力而俘获所述离子。
27.根据权利要求16所述的质谱仪系统,其中所述离子分离装置进一步包含保护电极,所述保护电极被配置成将所述离子和所述气流限制在所述二维阵列内。
28.根据权利要求27所述的质谱仪系统,其中所述保护电极被进一步配置成通过施加dc脉冲使离子在平行于所述电极的长轴且与所述气流正交的方向上从所述二维阵列中喷射。
29.根据权利要求16所述的质谱仪系统,其进一步包括dc电源,所述dc电源被配置成向所述多个电极提供dc电压。
30.根据权利要求29所述的质谱仪系统,其中所述dc电源被配置成施加dc梯度以使离子从所述二维阵列中喷射。
31.一种分离离子的方法,其包括:
向以二维网格的方式布置的多个电极提供rf电势,使得一个或多个赝势垒的量值沿第一方向不断增大;
在所述第一方向上供应气流穿过所述二维网格;
将离子注入所述二维网格中;和
分离所述二维网格内的所述离子,其中所述气流施加的拖拽力与所述多个电极的赝势梯度相反。
32.根据权利要求31所述的方法,其进一步包括使离子在所述二维网格内达到平衡,使得离子俘获在赝势阱中的一个赝势阱中,在所述赝势阱中,所述赝势垒的量值足以抵抗由所述气流产生的所述拖拽力而俘获所述离子。
33.根据权利要求31所述的方法,其进一步包括使所述二维网格内的工作气压保持介于约10-4托与约102托之间。
34.根据权利要求33所述的方法,其进一步包括使所述二维网格内的所述工作气压保持介于约10-3托与约1托之间。
35.根据权利要求33所述的方法,其进一步包括使所述二维网格内的所述工作气压保持介于约1托与约20托之间。
36.根据权利要求31所述的方法,其中所述拖拽力是所述离子的碰撞截面的函数。
37.根据权利要求31所述的方法,其中气流速度介于约10m/s与约200m/s之间。
38.根据权利要求31所述的方法,其中所述赝势垒是质荷比的函数。
39.根据权利要求31所述的方法,其中所述离子穿过所述二维网格的移动是碰撞截面和质荷比的函数。
40.根据权利要求39所述的方法,其中所述离子穿过所述二维网格的移动进一步取决于气流速度和气体粘性。
41.根据权利要求31所述的方法,其中注入所述离子包含在与所述第一方向正交的路径中注入所述离子。
42.根据权利要求31所述的方法,其中注入所述离子包含在与所述第一方向对齐的路径中注入所述离子。
43.根据权利要求31所述的方法,其进一步包括使所述离子在平行于所述电极的长轴且与所述气流正交的方向上从所述二维网格中喷射。
44.根据权利要求43所述的方法,其中喷射所述离子包含使所述离子基本上同时从两个或更多个所述多个赝势阱中喷射。
45.根据权利要求31所述的方法,其进一步包括使所述离子沿所述第一方向从所述二维网格中喷射。