G - Physics – 01 – N
Patent
G - Physics
01
N
G01N 27/64 (2006.01)
Patent
CA 2623222
The present invention relates generally to separation of ions based on their transport properties. More particularly, the invention relates to separation of ionic mixtures and characterization of ions in gases using higher-order differential ion mobility spectrometry (HODIMS) enabled by asymmetric waveforms of fundamentally new types. The invention discloses a method and apparatus for separation of ionic mixtures and characterization, identification, or quantification of ions in a gas based substantially on the terms of third or higher order in a series expansion of ion mobility as a function of electric field intensity. This is achieved using a periodic, time- dependent electric field with novel waveform profiles that cancel or substantially reduce the contributions to time-averaged ion motion of the leading n (where n >= 2) terms of that expansion, thereby achieving ion separations based substantially on the (n + 1 )th term. Separations using HODIMS with different n are expected to be highly orthogonal, enabling multidimensional separations employing HODIMS analyzers of different orders. The expected high orthogonality between HODIMS and mass spectrometry or ion mobility spectrometry would make HODIMS/MS and HODIMS/IMS combinations powerful analytical tools of broad utility.
D'une manière générale, l'invention concerne la séparation d'ions en fonction de leurs propriétés de transport. D'une manière plus spécifique, l'invention concerne la séparation de mélanges ioniques et la caractérisation des ions dans des gaz au moyen de la spectrométrie de mobilité ionique différentielle d'ordre supérieur (HODIMS) activée par des formes d'onde asymétriques de types fondamentalement nouveaux. L'invention décrit un procédé et un appareil pour la séparation de mélanges ioniques et la caractérisation, l'identification ou la quantification d'ions dans un gaz en fonction sensiblement des termes de troisième ordre ou d'ordre supérieur dans un développement en série de mobilité ionique en fonction de l'intensité de champ électrique. A cet effet, on utilise un champ électrique périodique dépendant du temps avec de nouveaux profils de forme d'onde qui annulent ou réduisent sensiblement les contributions au mouvement ionique à moyenne temporelle des n termes les plus significatifs (où n = 2) de ce développement, ce qui permet de réaliser des séparations ioniques en fonction sensiblement du (n + 1)ème terme. Les séparations faisant appel à la spectrométrie HODIMS avec différents n sont censées être hautement orthogonales, ce qui permet de réaliser des séparations multidimensionnelles au moyen d'analyseurs HODIMS de différents ordres. L'orthogonalité élevée attendue entre la spectrométrie HODIMS et la spectrométrie de mass ou la spectrométrie de mobilité ionique peuvent faire des combinaisons HODIMS/MS et HODIMS/IMS des outils analytiques puissants d'une grande utilité.
Anderson Gordon A.
Shvartsburg Alexandre A.
Smith Richard D.
Battelle Memorial Institute
Fetherstonhaugh & Co.
LandOfFree
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Profile ID: LFCA-PAI-O-2004189