自动增益控制的制作方法
本公开整体涉及质谱法的领域。更具体地，本公开涉及控制分析仪器的方法和包括分析仪器和数据库的系统。
背景技术：
1、所有质谱仪在其动态范围(其处理和测量不同量(尤其是大量)样品材料的能力方面)都有一些限制。这些限制可取决于各种因子。例如，在轨道捕集质量分析器中分析的强峰可能会产生干扰低洼峰检测的信号伪像(称为吉布振荡)。离子检测器(例如，多通道板)可供应的用于放大离子信号的电流量可受到限制。许多质谱仪的共同问题是空间电荷的影响，其中大量离子之间的相互排斥力压倒了分析器所施加的定向力。
2、许多质量分析器和/或离子迁移率分析器(例如，飞行时间、傅里叶变换离子回旋共振、离子阱和轨道捕集质量分析器)以脉冲方式操作，在分析之前从连续源中累积离子。由于这种离子浓度，分析器特别容易受到空间电荷的影响。例如，离子阱具有有限的捕集能力，并且当过填充时，对于高或低质荷比(m/z)的离子会迅速失去捕集效率。由于成千上万的离子同时到达，离子检测器很快饱和。由于大量的捕集电荷，轨道捕集质量分析器通常会发生全局m/z移位。因此，估计离子分析仪器的每个累积区中存在多少离子非常重要。
3、另外，有用质谱所需的累积时间可能会有很大差异。例如，可将大约5000个离子作为可能识别肽碎裂谱的目标。准确地确定累积时间对于基于离子的分析仪器来说很重要。累积时间太短可能导致欠填充，从而导致浪费的谱。另一方面，除了空间电荷相关的问题之外，太长的累积时间可能会超过分析器重复率，并限制研究不同分析物的速率。因此，准确地估计累积时间(或离子数量)是很重要的。
4、鉴于这些问题，通常在分析仪器中实现基于对入射离子流的估计的被分析离子群的控制，通常称为“自动增益控制”或agc。在us 5,107,109a中描述了用于离子阱的agc的早期形式，尽管该方法已经扩展到分析仪器的其他元件(例如，注入下游质量分析器中的累积装置)。us 5,107,109a描述了进行离子流的第一次测量并使用第一次测量来控制分析测量之前的离子累积时间。这种初始测量通常称为预扫描，专门用于离子流测量的目的。然而，预扫描也可指涉及一系列质量扫描的方法中的先前扫描。虽然可根据离子强度来理解空间电荷限制，但是已经开发了校准离子检测器和准确地确定真实离子群的方法(例如，如us7,109,474 b2中所述)。
5、这些文档中描述的方法旨在在单个仪器上实现单个自动增益控制方法。期望实现多于一种的自动增益控制方法，并在不同的仪器上应用自动增益控制方法。
技术实现思路
1、在此背景下，提供了一种操作分析仪器的方法和一种分析仪器。附加方面出现在说明书和权利要求中。
2、根据第一方面，一种控制第一分析仪器的方法，该方法包括：
3、根据一个或多个第一操作参数配置将被控制的该第一分析仪器；
4、以及
5、基于估计离子流控制所配置的第一分析仪器，其中该离子流通过
6、以下方式估计：
7、从存储数据中选择至少一个信号，该存储数据包括多个信号和与该多个信号中的每个信号相关联的相应的一个或多个第二操作参数，其中该多个信号中的每个信号表示使用根据该相应的相关联的一个或多个第二操作参数配置的该第一分析仪器或使用根据该相应的相关联的一个或多个第二操作参数配置的第二分析仪器获得的离子流，并且其中基于该一个或多个第一操作参数选择该至少一个信号；以及
8、使用至少一个所选择的信号来估计该离子流。
9、该方法可使得离子流将能够被更准确地估计，因为可获得与例如各种扫描类型、质量分析器、质荷比窗口等相关的信息，而不是仅依赖于第一分析仪器的最新信息。因此，该方法可使得最佳自动增益控制策略将能够基于最适当的数据来确定。例如，这可为存储数据中最类似的先前扫描。自动增益控制可在各种类型的分析仪器中实现，以例如防止或减少空间电荷效应或饱和。例如，自动增益控制可在质谱仪、离子迁移率谱仪、离子检测器或离子光谱学应用中实现。改善自动增益控制可继而提高第一分析仪器获得的结果的准确性。
10、该方法还可使得能够在各种自动增益控制策略之间进行切换(并且这可临时实现)，因为该信息可用于确定最佳自动增益控制策略已经改变。例如，更多最新信息可指示突然的信号移位，使得先前实现的自动增益控制策略将导致不太准确的离子流估计和增益控制。
11、此外，可克服某些扫描类型的缺点和/或可将各种扫描类型的优点考虑在内，因为可使用多于一种的信号来估计离子流。因此，该方法可为离子流估计提供更通用的方法。
12、该方法还可允许以直截了当的方式为更复杂的分析方法(例如混合方法)提供自动增益控制。
13、此外，该方法可使得可以其他方式被丢弃的数据得到广泛的使用，因为来自每次扫描的数据可被存储并稍后用于离子流估计。
14、在一个具体实施中，相应的第二分析仪器中的至少一个第二分析仪器可为与第一分析仪器相同类型的分析仪器。在另外的示例中，相应的第二分析仪器和第一分析仪器中的至少一者可为不同类型的分析仪器。
15、在该方法中，存储信号中的每个存储信号已经与一个或多个第二操作参数相关联，这些操作参数被第一分析仪器或第二分析仪器用来获得所述信号。因此，该多个信号中的每个信号表示使用根据该相应的相关联的一个或多个第二操作参数配置的该第一分析仪器或使用根据该相应的相关联的一个或多个第二操作参数配置的第二分析仪器获得的离子流。多个信号包括当根据一个或多个第二操作参数的多种不同配置进行配置时由第一分析仪器或第二分析仪器获得的信号。然后，基于该一个或多个第一操作参数选择该至少一个信号，例如，通过将一个或多个第一操作参数与第二操作参数进行比较，并从使用与一个或多个第一操作参数相同、足够类似或最类似的一个或多个第二操作参数获得的多个存储信号中确定一个或多个信号。
16、因此，一个或多个第一操作参数可与一个或多个第二操作参数相同。在示例中，一个或多个第一操作参数中的一些(至少一个)但不一定是全部第一操作参数可与一个或多个第二操作参数相同。在另一个示例中，一个或多个第一操作参数可(足够)类似于一个或多个第二操作参数。
17、任选地，该第一分析仪器可包括离子阱。该方法还可包括在该离子阱中累积一批离子，并且基于所估计的离子流控制所配置的第一分析仪器可包括基于所估计的离子流调节在该离子阱中累积的该一批离子中的离子的数量。换句话讲，可基于所估计的离子流来实现自动增益控制。由于使用了存储数据，自动增益控制可更准确，因为最适当的至少一个信号可用于估计离子流。
18、在一个具体实施中，调节离子的数量包括控制这些离子到该离子阱中的填充时间。这可提供一种直截了当的方式来调节阱中累积的离子的数量。通过控制填充时间来调节离子的数量可防止或限制空间电荷效应和其他不期望的过度累积离子的效应。
19、任选地，离子阱可为或可包括离子阱质量分析器。因此，该方法还可包括在离子阱质量分析器中对该批离子进行质量分析。
20、任选地，第一分析仪器可包括质量分析器，并且离子阱可布置在质量分析器的上游。该方法还可相应地包括：
21、将该批离子从离子阱喷射到质量分析器中；以及
22、在质量分析器中对该批离子进行质量分析。
23、任选地，该质量分析器可包括离子阱质量分析器或飞行时间质量分析器。
24、任选地，该方法还可包括在时间段期间分析离子，并且基于所估计的离子流控制所配置的第一分析仪器可包括基于所估计的离子流调节该时间段的持续时间。
25、任选地，该方法还可包括测量一段时间内的信号响应，其中基于所估计的电流控制所配置的第一分析仪器可包括基于所估计的离子流调制该一段时间的持续时间。因此，可通过控制信号的累积时间(而不是例如控制所累积的离子数量)来实现自动增益控制。
26、任选地，基于所估计的离子流控制所配置的第一分析仪器可包括基于所估计的离子流调整目标离子数量、离子累积时间和/或m/z范围。换句话讲，所配置的第一分析仪器的至少一个操作参数可基于所估计的离子流而改变。因此，该方法可使得更灵敏的自动增益控制将能够被实现。例如，所估计的离子流可指示目标离子数量将导致过度累积(导致不期望的空间电荷效应)。因此，可调整目标离子数量以防止或减少过度累积。
27、任选地，调整m/z范围可包括排除m/z范围内的m/z子范围，以防止m/z子范围内的离子被转移或引导通过第一分析仪器。例如，m/z子范围(目标窗口)可被排除在外，其中预期在m/z子范围内存在很少离子和/或将在最大注入时间内累积。太少的离子可能无法提供足够的(或足够准确的)结果，因此如果包括m/z子范围，可能会以其他方式浪费束时间。可使用阈值预期离子数量来确定是否应该排除m/z子范围。例如，在最大注入时间内少于5000个离子可能无法提供足够(或足够准确的)结果。因此，阈值预期数量可为5000个离子。阈值预期数量可预先设置(例如，由用户、由分析仪器规格或由计算机设置)并且可能够调整。可以使用其他阈值预期数量，例如1000个离子或10,000个离子。
28、任选地，调整m/z范围可另外或另选地包括增加m/z范围以转移或引导另外的离子通过第一分析仪器。例如，基于所估计的离子流，可预期将在初始m/z范围内存在太少的离子(例如，在最大注入时间内累积)。m/z范围(m/z窗口)因此可增加(加宽或扩展)以允许更多数量的离子被允许进入第一分析仪器的部件中。太少的离子可能无法提供足够的(或足够准确的)结果。因此，增加m/z窗口可防止或减少浪费的束时间。如上参考排除m/z子范围所述，可使用阈值预期离子数量来确定是否应该增加m/z范围。例如，在最大注入时间内少于5000个离子可能无法提供足够(或足够准确的)结果。因此，阈值预期数量可为5000个离子。阈值预期数量可预先设置(例如，由用户、由分析仪器规格或由计算机设置)并且可能够调整。可以使用其他阈值预期数量，例如1000个离子或10,000个离子。
29、任选地，调整离子累积时间可包括增加离子累积时间。例如，基于所估计的离子流，可预期将在时间段内累积的离子太少。因此，可增加离子累积时间以累积多于预期数量的离子(这可基于所估计的离子流来确定或计算)。优选地，离子累积时间增加到超过预设的最大离子累积时间。预设的最大离子累积时间可能已经被设置为避免第一分析仪器的区(例如，离子存储或离子阱)过载。然而，在m/z窗口内的预期离子数量较低的情况下，累积时间可延长到超过预设的最大值，而没有(或具有较低的)过填充该区的风险。
30、任选地，调整目标离子数量可包括从由一个或多个第一操作参数指定(或以其他方式预设)的预设目标离子数量增加目标离子数量。例如，基于预设的目标离子数量，所估计的离子流可指示离子存储欠填充。欠填充可导致浪费谱。因此，调整目标离子数量可改善第一分析仪器获得的结果。
31、任选地，该一个或多个第一操作参数和/或该一个或多个第二操作参数可包括以下项中的一者或多者：操作模式；质荷比(m/z)范围；隔离窗口宽度；目标离子数量；用于实现碎裂方法的至少一个参数和/或关于碎裂方法的信息；碎裂能量；和通过该第一分析仪器和/或相应的第二分析仪器的离子路径。一个或多个第一操作参数和/或一个或多个第二操作参数因此可提供关于多个信号的颗粒更细的细节。因此，可选择更适当的至少一个信号，这可导致更准确的离子流估计。
32、在一个具体实施中，该目标离子数量可为将在离子阱中累积的目标离子数量和/或在控制该第一分析仪器时检测到的峰中的目标离子数量。这可使得总离子群/或峰的离子群能够在控制第一分析仪器时(分别)受到限制。这些离子群中的任一者或两者都过高都可导致空间电荷效应，这会对分析仪器的结果产生负面影响。因此，将目标离子数量指定为将在离子阱中累积的目标离子数量和/或检测的峰中的目标离子数量可使得空间电荷效应将能够被防止或减少。此外，包括该信息的相应的一个或多个第二操作参数可用于选择至少一个信号。例如，选择针对相同或足够或最类似的目标离子数量获得的信号可使得能够进行更准确的离子流估计。
33、任选地，碎裂能量可为碰撞能量。一个或多个第一操作参数和/或一个或多个第二操作参数因此可提供关于多个信号的颗粒更细的细节。因此，可选择更适当的至少一个信号，这可导致更准确的离子流估计。
34、优选地，该一个或多个第一操作参数和/或该一个或多个第二操作参数可包括该相应的第一分析仪器和/或第二分析仪器的至少一个部件的一个或多个部件操作参数。一个或多个第一操作参数和/或一个或多个第二操作参数可提供关于多个信号的颗粒更细的细节。因此，可选择更适当的至少一个信号，这可导致更准确的离子流估计。
35、任选地，该至少一个部件包括以下项中的一者或多者：质量分析器；离子引导件；离子门；滤质器；碎裂单元；离子源；离子阱；和检测器。一个或多个第一操作参数和/或一个或多个第二操作参数因此可提供关于多个信号的颗粒更细的细节。因此，可选择更适当的至少一个信号，这可导致更准确的离子流估计。
36、优选地，该一个或多个第一操作参数和/或该一个或多个第二操作参数包括一种类型的质量分析器。这在第一分析仪器和/或第二分析仪器是双质量分析器分析仪器的情况下特别有用，即，在第一分析仪器和/或第二分析仪器包括第一质量分析器和第二质量分析器的情况下特别有用。第一质量分析器和第二质量分析器可为不同类型的质量分析器。例如，第一质量分析器可为离子阱质量分析器、傅里叶变换质量分析器或轨道捕集质量分析器，并且第二质量分析器可为飞行时间质量分析器。不同类型的质量分析器的其他组合也是可能的。可提供两个以上的质量分析器。然后，一个或多个第一操作参数和/或一个或多个第二操作参数可指定哪种类型的质量分析器用于特定的存储信号和/或当基于所估计的离子流控制所配置的第一分析仪器时使用哪种类型的质量分析器(以获得质谱)。因此，可选择更适当的至少一个信号(例如，该至少一个信号可为使用与用于新扫描的质量分析器相同类型的质量分析器获得的信号)，这可导致更准确的离子流估计。
37、优选地，一个或多个部件操作参数可包括一种类型的质量分析器。例如，一个或多个部件操作参数可指定第一分析仪器的质量分析器是离子阱质量分析器、傅里叶变换质量分析器或飞行时间质量分析器。该傅里叶变换质量分析器可优选地为轨道捕集质量分析器。一个或多个操作参数可指定多于一种类型的质量分析器(例如，在混合质谱仪中)。一个或多个第一操作参数和/或一个或多个第二操作参数因此可提供关于多个信号的颗粒更细的细节。因此，可选择更适当的至少一个信号，这可导致更准确的离子流估计。
38、优选地，一个或多个部件操作参数可包括一种扫描类型。该扫描类型可为多于一个部件的参数。例如，除定义质量分析器的操作参数外，该扫描类型可与例如滤质器的部件操作参数相关(例如，滤质器隔离宽度或隔离窗口中心m/z值)。因此，该扫描类型也可更一般地被认为是一个或多个第一操作参数和/或一个或多个第二操作参数中的一者。该扫描类型可包括ms1扫描和/或ms2扫描。在另一个示例中，该扫描类型可包括预扫描。预扫描可为具有最小注入时间的扫描，并且可为相对快速的扫描。一个或多个第一操作参数和/或一个或多个第二操作参数因此可提供关于多个信号的颗粒更细的细节。一个或多个第一操作参数和/或一个或多个第二操作参数可指定与存储信号相关联的该扫描类型和/或当基于所估计的离子流控制所配置的第一分析仪器时将获得哪种扫描类型。因此，可选择更适当的至少一个信号(例如，该至少一个信号可为使用与将用于新扫描的相同扫描类型获得的信号)，这可导致更准确的离子流估计。
39、优选地，该一个或多个第一操作参数和/或该一个或多个第二操作参数可包括隔离窗口宽度和/或隔离窗口中心m/z值(例如，用于或将用于ms2扫描)。然后，一个或多个第一操作参数和/或一个或多个第二操作参数可指定与存储信号相关联的隔离窗口宽度和/或隔离窗口中心m/z值，和/或当基于所估计的离子流控制所配置的第一分析仪器时将使用的隔离窗口宽度和/或隔离窗口中心m/z值。因此，可选择更适当的至少一个信号(例如，该至少一个信号可为使用与将用于新扫描的相同或类似的隔离窗口宽度和/或隔离窗口中心m/z值获得的信号)，这可导致更准确的离子流估计。
40、在另外的具体实施中，m/z范围可包括m/z扫描范围。一个或多个第一操作参数和/或一个或多个第二操作参数因此可提供关于多个信号的颗粒更细的细节。因此，可选择更适当的至少一个信号，这可导致更准确的离子流估计。
41、在另一个具体实施中，该一个或多个部件操作参数包括施加到该至少一个部件的一个或多个rf和/或dc电势的幅值和/或频率。rf和/或dc电势可定义第一分析仪器的操作(例如，碎裂室是否被配置为碎裂前体离子)。因此，即使一个或多个部件操作参数没有明确地指定例如操作模式，rf和/或dc电势也可提供关于存储信号的附加信息。因此，可选择更适当的至少一个信号，这可导致更准确的离子流估计。
42、优选地，一个或多个第一操作参数和/或一个或多个第二操作参数包括例如用于或将用于ms2扫描的碎裂能量。然后，一个或多个第一操作参数和/或一个或多个第二操作参数可指定与存储信号相关联的碎裂能量，和/或当基于所估计的离子流控制所配置的第一分析仪器时将使用的碎裂能量。因此，可选择更适当的至少一个信号(例如，该至少一个信号可为使用与将用于新扫描的相同或类似的碎裂能量获得的信号)，这可导致更准确的离子流估计。类似的碎裂能量可为将用于新扫描的碎裂能量的阈值容差内的碎裂能量。
43、优选地，操作模式可包括部件操作模式。不同的操作模式可提供不同的优点。例如，与可提供高分辨率扫描的第二部件操作模式相比，一个部件操作模式可提供高传输速率。因此，将该信息包括在存储数据中可允许根据相对优势更适当地选择至少一个信号。这可允许更准确的离子流估计。此外，关于使用哪个部件操作模式来获得相应信号的知识可使得能够进行更准确的离子流估计。
44、第一分析仪器和/或第二分析仪器可包括多反射飞行时间(mr-tof)质量分析器。mr-tof质量分析器可包括：
45、两个离子镜，该两个离子镜在第一方向x上间隔开并且彼此相对，每个镜通常在第一端部与第二端部之间沿漂移方向y伸长，该漂移方向y与该第一方向x正交；
46、离子注入器，该离子注入器用于将离子注入这些离子镜之间的空间中，所注入的离子被定位为接近这些离子镜的第一端部；
47、偏转器或透镜，该偏转器或透镜被定位为接近这些离子镜的该第一端部；以及
48、检测器，该检测器用于在离子已经在这些离子镜中完成多个反射之后检测离子。
49、mr-tof质量分析器可被配置为通过将离子从离子注入器注入离子镜之间的空间中，使得这些离子沿循在方向x上在这些离子镜之间具有一次或多次振荡的离子路径，同时在漂移方向y上从该离子注入器漂移到检测器，来分析离子。通过控制施加到偏转器或透镜的电压，可控制离子在漂移方向y上从离子注入器漂移到检测器的同时在方向x上在离子镜之间进行振荡的数量。
50、mr-tof质量分析器可在“正常”操作模式下操作，其中通过将离子从离子注入器注入离子镜之间的空间中分析离子，其中离子沿循在方向x上在离子镜之间具有多个反射的z字形离子路径，同时：(a)沿着漂移方向y朝向离子镜的第二端部漂移，(b)接近离子镜的第二端部反转漂移方向速度，以及(c)沿漂移方向y向离子镜的第一端部往回漂移。然后使离子行进到检测器以进行检测。
51、mr-tof质量分析器可在单振荡操作模式下操作，其中使离子在方向x上在离子镜之间进行单次振荡，同时在漂移方向y上从离子注入器漂移到检测器。在一些实施方案中，该存储数据可包括当以单振荡操作模式配置时使用第一分析仪器和/或第二分析仪器获得的至少一个信号。
52、因此，在一个有利的具体实施中，部件操作模式可为多反射飞行时间(mr-tof)质量分析器的单振荡模式，在该模式中，通过控制施加到偏转器或透镜的电压，使离子在第一方向上间隔开并彼此相对的离子镜之间在第一方向上进行单振荡，同时在从离子注入器到检测器的漂移方向上漂移，漂移方向是每个镜通常伸长并与第一方向正交的方向。由于离子在mr-tof分析器内的路径相对较短，因此可快速且直接地执行单振荡模式扫描。因此，单振荡模式可用作用于估计离子流的预扫描。因此，单振荡模式可用于获得待包括在存储数据中的最新数据(表示来自预扫描的离子流的至少一个信号可存储在存储数据中)。此外，由于离子仅在离子镜之间进行单振荡，单振荡模式可受益于高离子传输和由于与背景气体碰撞而导致的少量损失。该数据也可在不显著浪费束时间的情况下获得。
53、mr-tof质量分析器可能够在多循环(或“变焦”)操作模式下操作，其中通过以下方式分析离子：
54、(i)将离子从离子注入器注入离子镜之间的空间中，其中离子完成第一循环，在该一循环中，离子沿循在方向x上在离子镜之间具有多个反射的z字形离子路径，同时：(a)沿着漂移方向y朝向离子镜的第二端部漂移，(b)接近离子镜的第二端部反转漂移方向速度，以及(c)沿着漂移方向y朝向离子镜的第一端部往回漂移；
55、(ii)接近离子镜的第一端部反转离子的漂移方向速度，使得使离子完成另外的循环，在该另外的循环中，离子沿循在方向x上在离子镜之间具有多个反射的z字形离子路径，同时：(a)沿着漂移方向y朝向离子镜的第二端部漂移，(b)接近离子镜的第二端部反转漂移方向速度，以及(c)沿着漂移方向y朝向离子镜的第一端部往回漂移；
56、(iii)任选地重复步骤(ii)一次或多次；以及然后
57、(iv)使离子行进到检测器以进行检测。
58、在一些实施方案中，该存储数据可包括当以多循环操作模式配置时使用第一分析仪器和/或第二分析仪器获得的至少一个信号。
59、因此，在另一个具体实施中，部件操作模式可为多循环模式，在该模式中，通过使用偏转器在初始循环之后一次或多次反转离子的漂移速度方向，使这些离子在这些离子镜之间在第一方向上执行多个振荡的多个循环。随着离子在mr-tof分析器内完成多个循环，离子的路径增加。这提供了具有不同m/z值的离子的更大分离(并且至少出于这个原因，多循环模式可同等地称为变焦模式)。因此，多循环模式可提供更高分辨率的扫描。这对于更准确地估计离子流可能是有用的，并且这些更高分辨率的扫描可比其他高分辨率扫描(例如，从轨道捕集质量分析器)更快且更直接地获得。因此，变焦模式可用作用于估计离子流的预扫描。此外，由于多循环模式可导致更宽的tof峰，所以可增加mr-tof分析器的动态范围。这对于强离子物质的电流测量可能是有用的。这继而可用于更准确地估计离子流。
60、在一些实施方案中，该一个或多个第一操作参数和/或该一个或多个第二操作参数包括mr-tof操作模式。然后，一个或多个第一操作参数和/或一个或多个第二操作参数可指定与存储信号相关联的mr-tof操作模式，和/或当基于所估计的离子流控制所配置的第一分析仪器时待使用的mr-tof操作模式，例如作为正常操作模式、单振荡操作模式、变焦操作模式或另一种操作模式中的一者。因此，可选择更适当的至少一个信号(例如，该至少一个信号可为使用与待用于新扫描的相同或类似的mr-tof操作模式获得的信号)，这可导致更准确的离子流估计。
61、优选地，第一分析仪器和/或相应的第二分析仪器可包括至少一种部件。在一个具体实施中。第一分析仪器(的至少一个部件)的部件操作模式不同于使用其获得至少一个信号的分析仪器(可为第一分析仪器和/或相应的第二分析仪器)的部件操作模式。因此，可获得每个部件操作模式的优点，同时还使得能够进行准确的离子流估计。在另一个示例中，第一分析仪器和使用其获得至少一个信号的分析仪器的部件操作模式可相同或类似。部件操作模式是类似的可意味着两种操作模式在阈值容差内提供相同的结果，或意味着两种操作模式在对应的原理下操作(例如，变焦模式)。部件操作模式是相同或类似的还可改善离子流估计。
62、在一个具体实施中，第一分析仪器和使用其获得至少一个信号的分析仪器中的一者的部件操作模式可为比第一分析仪器和使用其获得至少一个信号的分析仪器中的另一者的部件操作模式更高分辨率的部件操作模式。因此，较低分辨率模式电流测量可用于确定较高分辨率模式的电流估计(或反之亦然)。第一分析仪器和使用其获得至少一个信号的分析仪器的部件操作参数可为相同的(或类似的)。因此，较低分辨率模式对于更准确地估计较高分辨率模式的离子流可能是有用的(或反之亦然)，同时还使得第一分析仪器能够受益于与其他分辨率模式相关联的任何模式(例如，执行更快)。
63、任选地，一个或多个部件操作参数可包括一种类型的检测器。不同类型的检测器可具有不同的动态范围，或以其他方式可能地提供不同的信息或结果(例如，以不同的测量单位)。在一些实施方案中，存储数据可包括使用不同类型的检测器获得的信号。鉴于不同类型的检测器，指定一种类型的检测器的一个或多个部件操作参数可使得能够进行更准确的离子流估计。该种类型的检测器可优选地包括液相色谱(lc)检测器。lc检测器可有利地提供支持信息，该支持信息可改善离子流估计。另外或另选地，该种类型的检测器可包括静电计。静电计可有利地提供支持信息，该支持信息可改善离子流估计。例如，静电计数据可使得能够进行对高度多带电离子的离子流估计。
64、优选地，该选择可包括将一个或多个过滤标准应用于该存储数据以获得数据子集，该数据子集包括该至少一个信号和该相应的一个或多个第二操作参数。此外，过滤存储数据可允许更相关的数据被优先化，这可使得能够以快速且直接的方式选择多个信号中的适当的信号。当存在大量存储数据时，这可能很有用。经由过滤存储数据选择更适当的信号可允许更准确的离子流估计。
65、优选地，该一个或多个过滤标准可基于以下项中的一者或多者：该一个或多个第一操作参数中的至少一个第一操作参数、该相应的一个或多个第二操作参数中的至少一个第二操作参数、检测的离子数量、自获得该多个信号中的信号以来的持续时间、保留持续时间和过填充指示。基于这些选项中的一个或多个选项来过滤存储数据可允许选择用于离子流估计的更适当的信号，这继而可使得能够进行更准确的离子流估计。因此，可实现更好的自动增益控制，并且第一分析仪器可提供更准确的结果。
66、在一个任选具体实施中，该一个或多个过滤标准可包括该一个或多个第一操作参数中的至少一个第一操作参数和该相应的一个或多个第二操作参数中的至少一个第二操作参数相同或足够类似。因此，对应于相同或类似环境的信号可被优先化，这可允许更准确的离子流估计。
67、任选地，该一个或多个过滤标准可包括检测的离子数量大于或小于检测的离子的阈值数量。因此，对应于相同或类似环境的信号可被优先化，这可允许更准确的离子流估计。
68、任选地，该一个或多个过滤标准还可或替代地包括在检测的离子数量的阈值容差内的目标离子数量。因此，其中目标离子数量和检测的离子数量类似的信号可优先于其中目标离子数量与检测的离子数量之间存在较大差异的信号。这可使得能够进行更准确的离子流估计，这继而可提供更准确的自动增益控制。
69、任选地，该一个或多个过滤标准还可或替代地包括自获得该至少一个信号以来小于阈值持续时间的持续时间。因此，可优先考虑较新的信号，这可使得能够进行更准确的离子流估计。例如，当基于较旧的信号估计离子流时，可能存在信号的突然移位，这将导致较不准确的离子流估计。
70、任选地，该一个或多个过滤标准还可或替代地包括小于阈值保留持续时间的保留持续时间。对于具有类似阈值保留时间的样品获得的信号可使得能够进行更准确的离子流估计。
71、任选地，该控制可包括测量表示该离子流的另外的信号，并且在该控制之后，将该另外的信号和该一个或多个第一操作参数包括在该存储数据中。因此，可用更新的数据更新存储数据。此外，存储数据中的数据种类可增加，这可使得能够进行更准确的未来离子流估计。在控制期间获得的附加数据(例如，检测器数据、质谱或其他数据)也可与另外的信号和一个或多个第一操作参数一起包括在存储数据中。
72、任选地，该至少一个信号可包括多于一个信号，并且该估计还包括对该多于一个信号进行加权以估计该离子流。因此，可对存储数据进行广泛的使用。多个信号可使得能够进行更准确的离子流估计，因为在离子流估计中可将更多的存储数据考虑在内，并且可平衡各种操作参数(例如，扫描类型或质量分析器类型)的各种优点和/或缺点。
73、任选地，该选择可包括使用算法、曲线图、数学模型或机器学习模型来选择该至少一个信号。因此，用于选择至少一个信号的标准可能更复杂，并且可将多个数据点考虑在内，这可使得能够进行更准确的离子流估计。任选地，其中选择包括使用决策树或随机森林来选择至少一个信号。决策树可为选择信号的直接方法。随机森林可优于一些决策树方法。
74、任选地，该存储数据还可包括该多个信号中的一个或多个信号的扫描数据，其中该扫描数据优选地包括以下项中的一者或多者：一个或多个获取质谱、关于一个或多个检测的峰的信息、m/z范围和离子累积时间，因此，在离子流估计中可将附加数据(即，除了表示离子流的信号之外的数据)考虑在内，这可使得能够进行更准确的估计。
75、任选地，关于检测的峰的该信息可包括峰的强度和/或分辨率。强度信息对于计算一个或多个校正因子以匹配强度报告可能是有用的。强度信息和分辨率信息中的任一者或两者对于指示信号不太适合选择可能是有用的。例如，一个或多个检测的峰的强度可指示低离子强度，这可暗示不存在足够的碎片用于识别或定量。在另一个示例中，分辨率信息可指示谱可能质量差，并且因此可能无法实现最准确的离子流估计。
76、任选地，该存储数据还可包括以下项中的一者或多者：预扫描数据、一个或多个离子流测量值、一个或多个静电计测量值、lc检测器数据以及来自一个或多个先前实验的数据。此类数据对于支持离子流估计可能特别有用。
77、优选地，该第一分析仪器可包括第一质量分析器和第二质量分析器。优选地，该第一质量分析器可包括轨道捕集质量分析器，并且该第二质量分析器可包括mr-tof分析器。轨道捕集质量分析器可能够进行高分辨率扫描，并且mr-tof分析器可提供具有单离子灵敏度的快速扫描，同时仍然受益于高分辨力。因此，轨道捕集质谱仪和mr-tof可很好地协同操作。
78、在一个具体实施中，控制该第一分析仪器可包括执行多个分析循环，其中每个循环包括：
79、使用该第一质量分析器在ms1域中m/z范围内执行单次分析；以及
80、使用该第二质量分析器在该ms1域中该m/z范围内执行多次分析；以及
81、使用该第二质量分析器对该ms2域中的前体离子执行分析。
82、因此，来自第一质量分析器和第二质量分析器的离子流信息可用于支持另一个分析器。这对于快速变化的信号可能特别有用，诸如例如可能发生在液相色谱中。
83、当第二分析器是mr-tof分析器时，ms1域中的分析可能够频繁地进行并且时间开销相对较低。
84、在另一个具体实施中，由该第二质量分析器在该ms1域中执行该多次分析可包括将该m/z范围细分成多个m/z子范围，并使用该第二质量分析器在该ms1域中每个m/z子范围内执行分析。
85、任选地，由该第二质量分析器在该ms1域和该ms2域中执行的该分析可与由该第一质量分析器执行的该ms1域中的该单次分析同时执行。因此，由第二质量分析器在ms1域中执行的分析可能够告知由第一质量分析器在ms1域中执行的分析和使用第二质量分析器在ms2域中的分析。例如，由第二质量分析器在ms1域中执行的分析可指示信号的移位，该信号的移位可在单次分析的结果中被考虑在内。由第二质量分析器在ms1域中执行的分析还可使得能够进行离子流估计以用于确定ms2域中分析的离子累积时间。
86、当第二分析器是mr-tof分析器时，ms1域中的分析可能够频繁地进行并且时间开销相对较低。当第一分析器也是轨道捕集质量分析器时，mr-tof ms1分析可缩小较慢的轨道捕集质量分析器ms1扫描与快速变化信号之间的差距(例如，在液相色谱耦合分析器中)。
87、在另外的具体实施中，由该第二质量分析器在该ms1域中执行的该多次分析可与由该第二质量分析器在该ms2域中执行的该分析交错。这还可促进将ms1分析用于ms2分析的离子群控制。
88、任选地，对于每个分析循环，可由第二质量分析器在ms1域中执行至少3次、5次或7次分析。这可针对变化信号产生多个点(例如，lc峰洗脱)，这可使第二质量分析器的每次分析能够最有效地调节下一次分析。
89、任选地，由第二质量分析器在ms1域中执行的多次分析可在由第一质量分析器在ms1域中执行的分析的整个持续时间内均匀地交错。
90、在一个具体实施中，控制可包括基于所估计的离子流来调度离子分析程序中的一个或多个步骤。例如，在色谱峰的顶点处或其附近执行ms2测量可能是有用的，因为这可最小化每前体离子所需的束时间。因此，所估计的离子流可用于调度ms2测量与色谱峰一致(在阈值容差内)。对一个或多个步骤进行调度可包括确定一个或多个步骤发生的时间点，并且将一个或多个步骤编程为在该时间点处发生。
91、任选地，调度可基于使用第二质量分析器在ms1域中的多次分析中的一个或多个分析。例如，可估计色谱(或离子漂移)峰的顶点(并且这可包括估计顶点可能出现的时间)，并且调度可包括调度一个或多个步骤，使得时间点出现在预期色谱(或离子漂移)峰顶点出现的阈值时间段内。在另一个具体实施中，该时间点可不同于顶点预期出现的时间(例如，在阈值时间段之外)。任选地，调度可包括调度一个或多个步骤，使得时间点出现在预期色谱峰最小出现的阈值时间段内。可通过使用第二质量分析器基于ms1域中的多次分析中的一个或多个分析对峰形进行建模来估计峰顶点和/或峰最小值。在另一个示例中，可基于峰宽度(其可包括在存储数据中)来估计峰顶点和/或峰最小值。
92、在另一个具体实施中，表示该离子流的该另外的信号包括从表示该离子流的该多次分析中获得的一个或多个信号。从多次分析中获得的数据可用于许多目的。因此，将该信息包括在存储数据中是有益的，以便该信息可在未来使用。
93、优选地，该方法还可包括响应于在达到该存储数据的存储阈值之后接收到附加数据，删除或重写该存储数据中的一个或多个数据条目以在该存储数据中包括该附加数据。这可以防止存储数据中的数据量变得过大，该过大可能会减慢至少一个信号的选择。
94、优选地，该存储阈值可对应于数据条目的最大数量和/或最大存储容量。
95、优选地，删除或重写可包括删除或重写存储时间长于阈值时间段的一个或多个数据条目和/或删除或重写一个或多个最早存储数据条目。因此，不太可能有用或相关的数据条目可在更新的条目之前被重写。
96、优选地，该存储数据可包括一组可编辑数据和一组不可编辑数据，并且该删除或重写包括删除该一组可编辑数据中的一个或多个数据条目。这可以允许待保留某些背景信息，即使已经达到存储阈值。
97、任选地，可基于以下项中的一者或多者将数据存储为不可编辑的数据：从中获得该数据的扫描类型、该扫描类型的预期执行频率以及自上次执行该扫描类型以来的持续时间。因此，与很少执行或至少最近没有执行的扫描相关的数据和/或与特别有用的扫描类型相关的数据可被保留，即使已经达到存储阈值。
98、优选地，其中基于该预期执行频率小于阈值频率和/或该持续时间大于阈值持续时间，将该数据存储为不可编辑的数据。因此，即使已经达到存储阈值，也可保留与很少执行或至少最近没有执行的扫描相关的数据。
99、上面的方法可通过控制器来实现，该控制器被配置为操作分析仪器，特别是用于离子分析的分析仪器，其在本文中可被称为(离子)分析仪器。分析仪器可为或可包括质谱仪。质谱仪是一种类型的分析仪器，通常包括离子源、转移离子光学器件和质量分析器。类似地，上面的方法可在包括分析仪器和被配置为操作该分析仪器的控制器的系统中实现。。
100、上述方法可实现为计算机程序，该计算机程序包括用以操作计算机或计算机系统的指令。计算机程序可存储在非暂态计算机可读介质上。计算机或计算机系统(或被配置为实现该方法的其他硬件和/或软件)可实施为被配置为操作分析仪器的控制器。
101、上面的方法可在包括第一(离子)分析仪器、控制器和与第一(离子)分析仪器通信的数据库的系统中实现。第一分析仪器可包括液相色谱布置，并且控制器可被配置为操作液相色谱布置。
102、应注意，本文中所述的任何特征可与本发明的任何特定方面或实施方案一起使用。此外，还提供了任何特定设备、结构或方法特征的组合，即使所述组合未明确公开。
103、现在将参考描绘本发明的不同实施方案的附图来描述本发明，附图纯粹是作为示例而非限制来提供的。
技术特征：
1.一种控制第一分析仪器的方法，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一分析仪器包括离子阱，其中所述方法还包括在所述离子阱中累积一批离子，并且其中基于所估计的离子流控制所配置的第一分析仪器包括基于所估计的离子流调节在所述离子阱中累积的所述一批离子中的离子的数量，其中调节离子的数量优选地包括控制所述离子到所述离子阱中的填充时间。
3.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括在时间段期间分析离子，并且其中基于所估计的离子流控制所配置的第一分析仪器包括基于所估计的离子流调节所述时间段的持续时间；并且/或者
4.根据权利要求1所述的方法，其中所述一个或多个第一操作参数和/或所述一个或多个第二操作参数包括以下项中的一者或多者：操作模式；m/z范围；隔离窗口宽度；目标离子数量；用于实现碎裂方法的至少一个参数和/或关于碎裂方法的信息；碎裂能量；和通过所述第一分析仪器和/或相应的所述第二分析仪器的离子路径；并且/或者
5.根据权利要求4所述的方法，当所述一个或多个第一操作参数和/或所述一个或多个第二操作参数包括目标离子数量时，其中所述目标离子数量是将在离子阱中累积的目标离子数量和/或在控制所述第一分析仪器时检测到的峰中的目标离子数量。
6.根据权利要求4所述的方法，其中所述操作模式包括部件操作模式并且/或者所述一个或多个部件操作参数包括施加到所述至少一个部件的一个或多个rf和/或dc电势的幅值和/或频率。
7.根据权利要求6所述的方法，其中所述操作模式包括部件操作模式，其中所述第一分析仪器和使用其获得所述至少一个信号的所述分析仪器包括所述至少一个部件，并且所述第一分析仪器的所述部件操作模式和使用其获得所述至少一个信号的所述分析仪器的所述部件操作模式不同。
8.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一分析仪器和/或所述第二分析仪器包括多反射飞行时间(mr-tof)质量分析器，并且其中所述一个或多个第一操作参数和/或所述一个或多个第二操作参数包括mr-tof质量分析器操作模式，
9.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一分析仪器和/或所述第二分析仪器包括检测器，其中所述一个或多个第一操作参数和/或所述一个或多个第二操作参数包括检测器类型，优选地其中所述检测器类型包括液相色谱(lc)检测器和/或静电计。
10.根据权利要求1所述的方法，其中选择包括将一个或多个过滤标准应用于所述存储数据以获得数据子集，所述数据子集包括所述至少一个信号及所述至少一个信号的相应的相关联的一个或多个第二操作参数；并且/或者选择包括使用算法、曲线图、数学模型或机器学习模型来选择所述至少一个信号。
11.根据权利要求10所述的方法，当选择包括将一个或多个过滤标准应用于所述存储数据，其中所述一个或多个过滤标准包括所述一个或多个第一操作参数中的至少一个第一操作参数和所述相应的一个或多个第二操作参数中的至少一个第二操作参数相同、足够类似或最类似；并且/或者其中所述一个或多个过滤标准基于以下项中的一者或多者：所述一个或多个第一操作参数中的至少一个第一操作参数、所述相应的一个或多个第二操作参数中的至少一个第二操作参数、检测的离子数量、自获得所述多个信号中的信号以来的持续时间、保留持续时间、欠填充指示和过填充指示。
12.根据权利要求11所述的方法，其中所述一个或多个过滤标准包括以下项中的一者或多者：所述检测的离子数量大于或小于检测的离子的阈值数量、目标离子数量在所述检测的离子数量的阈值容差内、自获得所述至少一个信号以来的持续时间小于阈值持续时间、以及保留持续时间小于阈值保留持续时间。
13.根据权利要求1所述的方法，其中控制包括测量表示所述离子流的另外的信号，并且在控制之后，将所述另外的信号和所述一个或多个第一操作参数包括在所述存储数据中。
14.根据权利要求1所述的方法，其中所述至少一个信号包括多于一个信号，并且估计还包括对所述多于一个信号进行加权以估计所述离子流。
15.根据权利要求1所述的方法，其中对于所述多个信号中的一个或多个信号，所述存储数据还包括以下项中的一者或多者：扫描数据、预扫描数据、一个或多个静电计测量值、lc检测器数据以及来自一个或多个先前实验的数据，
16.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一分析仪器包括第一质量分析器和第二质量分析器，所述第一质量分析器优选地为轨道捕集质量分析器，所述第二质量分析器优选地为mr-tof质量分析器。
17.根据权利要求16所述的方法，其中控制所述第一分析仪器包括执行多个分析循环，其中每个循环包括：
18.根据权利要求17所述的方法，其中通过所述第二质量分析器在所述ms1域中执行所述多次分析包括将所述m/z范围细分成多个m/z子范围，并使用所述第二质量分析器在所述ms1域中每个m/z子范围内执行分析；并且/或者
19.根据权利要求17在从属于权利要求13时所述的方法，其中表示所述离子流的所述另外的信号包括从表示所述离子流的所述多次分析中获得的一个或多个信号。
20.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括响应于在达到所述存储数据的存储阈值之后接收到附加数据，删除或重写所述存储数据中的一个或多个数据条目以在所述存储数据中包括所述附加数据，其中所述存储阈值优选地对应于数据条目的最大数量和/或最大存储容量。
21.根据权利要求20所述的方法，其中所述存储数据包括一组可编辑数据和一组不可编辑数据，并且删除或重写包括删除所述一组可编辑数据中的一个或多个数据条目。
22.根据权利要求21所述的方法，其中基于以下项中的一者或多者将数据存储为不可编辑数据：从中获得所述数据的扫描类型、所述扫描类型的预期执行频率以及自上次执行所述扫描类型以来的持续时间，其中优选地基于所述预期执行频率小于阈值频率和/或所述持续时间大于阈值持续时间，将所述数据存储为不可编辑数据。
23.一种控制器，所述控制器被配置为：
24.一种包括指令的计算机程序，当计算机执行所述程序时，所述指令使得所述计算机：
25.一种系统，所述系统包括第一分析仪器、根据权利要求23所述的控制器和与所述第一分析仪器通信的数据库，所述数据库包括存储数据。
技术总结
一种控制第一分析仪器的方法，该方法包括：根据一个或多个第一操作参数配置将被控制的第一分析仪器；以及基于估计离子流控制所配置的第一分析仪器，其中该离子流通过以下方式估计：从存储数据中选择至少一个信号，该存储数据包括多个信号和与该多个信号中的每个信号相关联的相应的一个或多个第二操作参数，其中该多个信号中的每个信号表示使用根据该相应的相关联的一个或多个第二操作参数配置的该第一分析仪器或使用根据该相应的相关联的一个或多个第二操作参数配置的第二分析仪器获得的离子流，并且其中基于该一个或多个第一操作参数选择该至少一个信号；以及使用至少一个所选择的信号来估计该离子流。
技术研发人员：H·斯图尔特,I·科洛尼斯,A·克瑞乌特兹曼,J·佩佐德特,M·霍克,A·昆恩,A·彼德森,C·霍克,B·雷特梅耶
受保护的技术使用者：塞莫费雪科学(不来梅)有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/12/5