动态电场喷射技术拓展同轴线性离子阱/飞行时间质谱的m/z检测范围

本文创新性地提出动态电场喷射策略，通过分段线性离子阱（LIT）电压线性扫描动态调控轴向电势分布，使离子累积区向飞行时间（TOF）推斥器渐进移动，显著缩短不同m/z离子的喷射距离。该方法成功将同轴双LIT/TOFMS的检测质量范围扩展至m/z 130-2000（质量窗口比15:1），为LIT基杂交仪器（hybrid instruments）的宽质量范围检测提供新方案。

　　

Highlight

分段线性离子阱（LIT）结合轴向电势梯度可扩展离子喷射质量范围。LIT末端四极杆长度与喷射电场的平衡对质量范围和捕获效率至关重要。本研究表明，中等长度的末端四极杆结合动态电场喷射策略，突破了传统LIT的喷射质量范围限制。通过动态调制喷射场，离子累积区逐步移向TOF推斥器，显著缩短不同m/z离子的飞行时间分散。

静态vs动态电场喷射

在静态和动态喷射模式下，模拟了不同m/z离子（150、300、500、800、1000）的运动轨迹。如图3a所示，静态模式下离子加速前移，随着路径s延长，不同m/z离子的喷射时间差逐渐增大。m/z 300、500、800、1200离子到达离子门（IG1）的时间分别为m/z 150离子的1.3、1.5、1.8和2.1倍。

结论

分段线性离子阱（LIT）的轴向电势梯度可扩展离子喷射质量范围。LIT末端四极杆长度与喷射电场的优化组合，克服了传统LIT的喷射质量范围限制。动态电场喷射技术通过实时调节喷射场，使离子累积区向TOF推斥器渐进移动，显著提升同轴双LIT/TOFMS的分析性能。