阅读说明：本技术 离子导向器 (Ion guide ) 是由 奥利弗·约翰·莫尔珀斯 詹姆斯·保罗·哈里森 巴拉特·钱德 约翰·艾夫森 于 2018-07-06 设计创作，主要内容包括：公开了一种离子导向器,其包括被布置成形成多极离子导向器的多个电极以及一个或多个刚性支撑构件。所述多个电极包括一组或多组电极,并且每组电极包括彼此轴向间隔开的复数个电极。一组或多组电极中的电极附接到所述一个或多个刚性支撑构件中的一者。所述电极中的一者或多者包括弯曲的金属片、金属板或金属条。(An ion guide is disclosed that includes a plurality of electrodes arranged to form a multipole ion guide and one or more rigid support members. The plurality of electrodes includes one or more sets of electrodes, and each set of electrodes includes a plurality of electrodes axially spaced from one another. Electrodes of one or more sets of electrodes are attached to one of the one or more rigid support members. One or more of the electrodes comprises a bent metal sheet, plate or strip.)

离子导向器

相关申请的交叉引用

本申请要求提交于2017年7月6日的英国专利申请No.1710868.9的优先权和权益。该英国专利申请的全部内容以引用的方式并入本文。

技术领域

本发明总体上涉及离子导向器，并且具体涉及多极离子导向器。

背景技术

在质谱仪中广泛使用多极离子导向器。通常，多极离子导向器使用围绕中心轴线对称布置的复数个金属杆来创建。例如，四个杆可以用于创建四极离子导向器，六个杆可以用于创建六极离子导向器，并且八个杆可以用于创建八极离子导向器。相位相反的射频(RF)电压施加到相邻的杆，以便将离子径向限制在离子导向器内。

希望提供改进的离子导向器。

发明内容

根据一个方面，提供了一种离子导向器，其包括：

多个电极，所述多个电极被布置成形成多极离子导向器；

其中所述电极中的一者或多者包括弯曲的金属片、金属板或金属条。

根据一个方面，提供了一种离子导向器，包括：

多个电极，所述多个电极被布置成形成多极离子导向器，其中所述多个电极包括一组或多组电极，并且每组电极包括彼此轴向间隔开的复数个电极；以及

一个或多个刚性支撑构件，其中一组或多组电极中的电极附接到所述一个或多个刚性支撑构件中的一者；其中所述电极中的一者或多者包括弯曲的金属片、金属板或金属条。

各种实施方式涉及离子导向器，其包括以多极离子导向器的方式布置的多个电极。与已知的离子导向器相比，电极中的一者或多者(或每者)包括弯曲的金属片、金属板或金属条。

如下面将更详细描述的，申请人已经发现，使用弯曲的金属片、金属板或金属条状电极(即代替常规的杆状电极)是特别有益的，因为例如，其提供使生产、组装、拆卸和清洁显著更容易的离子导向器。这进而导致离子导向器具有提高的产品收得率、降低的生产成本、降低的维护成本和改进的性能。

因此，应当理解，各种实施方式提供改进的离子导向器。

多个电极可以被布置成形成分段的多极离子导向器。

多个电极可以包括彼此成角度地间隔开的复数组电极。

多个电极可以包括彼此成角度地间隔开的复数个第一组电极。即，每个第一组电极可以与每个其他第一组电极成角度地间隔开。

每个第一组电极可以包括彼此轴向间隔开的复数个电极。即，第一组电极中的每个电极可以与该第一组中的每个其他电极轴向间隔开。

多个电极可以包括彼此轴向间隔开的复数个第二组电极。即，每个第二组电极可以与每个其他第二组电极轴向间隔开。

每个第二组电极可以包括彼此成角度地间隔开的复数个电极。即，第二组电极中的每个电极可以与该第二组中的每个其他电极成角度地间隔开。

多个电极中的每个电极可以是第一组和第二组两者的一部分。

所述离子导向器可以包括：

射频(RF)电压源，所述射频(RF)电压源被配置成将RF电压施加到所述电极；和/或

被配置成将直流电压梯度施加到所述电极的直流电压源；和/或

被配置成将行进的直流电压施加到所述电极的直流电压源。

所述金属片、金属板或金属条可以在第一(厚度)维度上相对薄，并且在第二(宽度)维度和第三(长度)维度上相对扩展。

金属片、金属板或金属条可以在所述第一(厚度)维度上弯曲。

弯曲的金属片、金属板或金属条可以包括两个弯曲面。

弯曲的金属片、金属板或金属条状电极可以被布置成使得所述两个弯曲面基本上平行于所述离子导向器的轴向方向。

所述弯曲的金属片、金属板或金属条状电极可以包括一个或多个腿部和弯曲部。

所述弯曲的金属片、金属板或金属条状电极可以包括整个弯曲的金属片、金属板或金属条，所述整个弯曲的金属片、金属板或金属条包括所述一个或多个腿部和所述弯曲部。

所述弯曲部可以具有矩形、圆形、双曲线或其他轮廓。

所述弯曲的金属片、金属板或金属条状电极可以具有基本上规则的或变形的J形、钩形、U形或马蹄形。

所述弯曲的金属片、金属板或金属条状电极的至少一部分可以具有基本上规则的或变形的J形或钩形。弯曲的金属片、金属板或金属条状电极可以具有基本上规则的或变形的U形或马蹄形。

所述弯曲的金属片、金属板或金属条状电极包括可以一个或多个突起部。

所述弯曲的金属片、金属板或金属条状电极可以包括与所述一个或多个突起部中的一者或多者相邻的一个或多个凹部。

所述离子导向器可以包括一个或多个刚性支撑构件。

多个电极中的每个电极可以附接到所述一个或多个刚性支撑构件中的一者。

所述刚性支撑构件中的每一者可以包括一个或复数个孔。

每个电极突起部可以布置在所述刚性支撑构件的孔内部。

多个电极中的每个电极可以焊接到所述一个或多个刚性支撑构件中的一者。

每个弯曲的金属片、金属板或金属条状电极可以仅直接附接到单个刚性支撑构件。

成角度地间隔开的电极组中的两组中的电极可以附接到单个刚性支撑构件。

第一成角度地间隔开的电极组和第二成角度地间隔开的电极组中的电极可以附接到第一刚性支撑构件。

第三成角度地间隔开的电极组和第四成角度地间隔开的电极组中的电极可以附接到第二刚性支撑构件。

所述第一刚性支撑构件可以附接到所述第二刚性支撑构件。

根据一个方面，提供了用于多极离子导向器的组件，其包括：

刚性支撑构件；以及

附接到所述刚性支撑构件的多个电极；

其中所述电极中的一者或多者包括弯曲的金属片、金属板或金属条。

每个电极可以包括一个或多个突起部。

所述刚性支撑构件可以包括复数个孔。

每个电极突起部可以布置在所述刚性支撑构件的孔内部。

每个电极可以焊接到所述刚性支撑构件。

所述多个电极可以包括附接到所述刚性支撑构件的两排平行电极。

根据一个方面，提供了用于多极离子导向器的电极，其包括弯曲的金属片、金属板或金属条。

根据一个方面，提供了用于多极离子导向器的电极，其包括弯曲的金属片、金属板或金属条，所述弯曲的金属片、金属板或金属条包括由弯曲部接合的一个或多个腿部，其中：

所述金属片、金属板或金属条在第一维度上相对薄，并且在第二维度和第三维度上相对扩展；并且

所述金属片、金属板或金属条在所述第一维度上弯曲。

根据一个方面，提供了对离子进行导向的方法，其包括：

设置离子导向器，所述离子导向器包括被布置成形成多极离子导向器的多个电极，其中所述电极中的一者或多者包括弯曲的金属片、金属板或金属条；以及

将射频(RF)电压施加到所述电极，以便将离子径向限制在所述离子导向器内。

根据一个方面，提供了对离子进行导向的方法，其包括：

设置离子导向器，所述离子导向器包括被布置成形成多极离子导向器的多个电极以及一个或多个刚性支撑构件，其中所述多个电极包括一组或多组电极，并且每组电极包括彼此轴向间隔开的复数个电极，其中一组或多组电极中的电极附接到所述一个或多个刚性支撑构件中的一者，并且其中所述电极中的一者或多者包括弯曲的金属片、金属板或金属条；以及

将射频(RF)电压施加到所述电极，以便将离子径向限制在所述离子导向器内。

根据一个方面，提供了形成用于多极离子导向器的组件的方法，其包括：

在夹具中布置复数个电极，其中每个电极包括弯曲的金属片、金属板或金属条，所述弯曲的金属片、金属板或金属条包括一个或多个突起部；

布置包括复数个孔的刚性支撑构件，以使得每个电极突起部布置在所述刚性支撑构件的孔内部；以及

将每个电极突起部附接到所述刚性支撑构件。

将每个电极突起部附接到所述刚性支撑构件可以包括将每个电极突起部焊接到所述刚性支撑构件。

所述复数个电极可以包括两排平行电极。

附图说明

现在将参考附图仅以举例的方式描述各种实施方式，其中：

图1示意性地示出四极离子导向器；

图2示意性地示出四极离子导向器；

图3示意性地示出根据各种实施方式的用于多极离子导向器的电极；

图4A示意性地示出根据各种实施方式的用于多极离子导向器的印刷电路板的透视图，图4B示意性地示出根据各种实施方式的用于多极离子导向器的印刷电路板的顶视图，图4C示意性地示出根据各种实施方式的用于多极离子导向器的印刷电路板的侧视图，图4D示意性地示出根据各种实施方式的用于多极离子导向器的印刷电路板的底视图，并且图4E示意性地示出根据各种实施方式的用于多极离子导向器的印刷电路板的端视图；

图5A示意性地示出根据各种实施方式的多极离子导向器的端视图，并且图5B示意性地示出根据各种实施方式的多极离子导向器的透视图；

图6A和图6B示意性地示出根据各种实施方式的组装用于多极离子导向器的印刷电路板的方法；

图7示意性地示出根据各种实施方式的组装多极离子导向器的方法；

图8示意性地示出根据各种实施方式的组装多极离子导向器的方法；并且

图9示意性地示出根据各种实施方式的多极离子导向器。

具体实施方式

通常，多极离子导向器使用围绕中心轴线对称布置的复数个金属杆来创建。例如，四个杆可以用于创建四极离子导向器，六个杆可以用于创建六极离子导向器，并且八个杆可以用于创建八极离子导向器。相位相反的射频(RF)电压施加到相邻的杆，以便将离子径向限制在离子导向器内。

还可以沿着杆的长度(轴向)将杆分段成多个杆段，即，以便形成分段杆多极离子导向器。在这种情况下，相位相反的射频电压可以施加到相邻的杆，以便将离子径向限制在离子导向器内，并且直流电压梯度可以沿着离子导向器的长度施加以形成轴向电场，所述电场将推动离子轴向通过离子导向器。

杆或杆段可以具有矩形、圆形、双曲线或其他横截面，并且通常通过减材加工工艺形成。这可能是相对困难的、耗时的且昂贵的。

在图1和图2中示意性地示出已知的分段四极离子导向器。如图1所示，离子导向器包括围绕离子导向器的中心轴线对称布置的四组电极1。实际上，每组电极1包括圆柱形杆，所述杆已经沿着杆的(轴向)长度分段成多个杆段。

如图1所示，在已知的分段四极离子导向器中的每个杆段电极1使用螺钉3分别附接到刚性支撑件2。在组装期间，每个电极1使用螺钉3手动附接到支撑件2。

这种螺纹连接可能笨拙，因为例如必须非常精确地拧紧所有螺钉3，以使得所有电极1彼此精确地对准。如果电极1彼此未精确地对准，则离子导向器的性能将降低。

如图2所示，因为已知的离子导向器通常包括大量的分段杆电极1，所以这意味着组装已知的离子导向器是困难的、耗时的且昂贵的。

此外，清洁已知的离子导向器具有挑战性。这是因为具体地，如图1所示，段电极1彼此相对紧密地间隔开。这意味着可能难以确保清洁流体到达电极1的所有表面和/或清洁流体可能被截留在电极1之间的空间中。这是有问题的，因为离子导向器可能对污染非常敏感(例如，电极1上的指纹可能显著降低离子导向器的性能)，并且因此离子导向器在组装之前必须彻底清洁，并且在组装之后通常需要清洁。

这样，清洁已知的离子导向器通常需要拆卸、清洁和重新组装整个离子导向器。该过程又是困难的、耗时的且昂贵的。

根据各种实施方式，提供了离子导向器，其包括被布置成形成多极离子导向器的多个电极。电极中的一者或多者或每者包括弯曲的金属片、金属板或金属条。

如下面将更详细描述的，申请人已经发现，在多极离子导向器中使用弯曲的金属片、金属板或金属条状电极(即代替常规的杆状电极或分段杆状电极1)是特别有益的，因为例如，其提供使生产、组装、拆卸和清洁显著更容易的多极离子导向器。这进而导致离子导向器具有提高的产品收得率、降低的生产成本、降低的维护成本和改进的性能。

根据各种实施方式，离子导向器包括中心(纵向)轴线，即，在轴向(z)方向上延伸的中心(纵向)轴线。

离子导向器可以被配置成使得离子在径向(r)方向上(其中径向方向正交于轴向方向并从轴向方向向外延伸)被限制在离子导向器内。离子可以基本上沿着(紧邻)中心轴线被径向限制。在使用中，离子可以基本上沿着(紧邻)中心轴线行进通过离子导向器。

根据各种实施方式，多个电极以多极离子导向器的方式布置(并且离子导向器包括多极离子导向器)。因此，根据各种实施方式，电极围绕中心轴线以旋转对称的方式布置。

离子导向器可以包括分段的多极离子导向器(即，其中离子导向器包括在轴向方向上间隔开的复数个电极)。然而，离子导向器还可以包括非分段的多极离子导向器。

根据各种实施方式(其中离子导向器包括分段的多极离子导向器)，多个电极被布置成复数个第一组电极。每个第一组电极包括在轴向方向上(等距)间隔开的复数个电极。每个第一组电极包括沿着直线布置的复数个电极，其中直线平行于离子导向器的中心轴线并(在径向方向上)从所述中心轴线偏离。每个第一组电极的复数个电极可以全部具有相同的取向(即可以平行)，并且可以沿着直线(在轴向方向上)彼此对准。

可替代地(其中离子导向器包括非分段的多极离子导向器)，多个电极中的每个电极可以包括在轴向方向上相对扩展的电极。每个这样的电极可以沿着直线延伸，其中直线平行于离子导向器的中心轴线并(在径向方向上)从所述中心轴线偏离。

多个电极可以被布置成任何合适数量的此类第一组电极(或者离子导向器可以包括任何合适复数的延伸电极)。根据各种实施方式，多个电极被布置成偶数的四个或更多个第一组电极(或者离子导向器包括四个或更多个延伸电极)。

因此，例如，在多极离子导向器包括四极离子导向器的情况下，离子导向器可以包括四个第一组电极(或四个延伸电极)；在离子导向器包括六极离子导向器的情况下，离子导向器可以包括六个第一组电极(或六个延伸电极)；在离子导向器包括八极离子导向器的情况下，离子导向器可以包括八个第一组电极(或八个延伸电极)；在离子导向器包括十极离子导向器的情况下，离子导向器可以包括十个第一组电极(或十个延伸电极)；在离子导向器包括十二极离子导向器的情况下，离子导向器可以包括十二个第一组电极(或十二个延伸电极)；等等。

第一组电极中的每一者(或复数个延伸电极中的每一者)(直线中的每一条)可以在径向方向上从离子导向器的中心轴线偏离相同的径向距离，但是(相对于中心轴线)可以具有不同的角(方位角)位移(其中角方向(θ)正交于轴向(z)方向和径向(r)方向)。第一组电极中的每一者(或复数个延伸电极中的每一者)可以在角(θ)方向上相等地间隔开。

每个第一组电极可以被布置成在径向方向上与第一组电极中的另一者相对(或者每个延伸电极可以被布置成与延伸电极中的另一者相对)。即，对于相对于离子导向器的中心轴线以特定的角位移θ_n布置的复数个第一组电极中的每个第一组电极，第一组电极中的另一者以角位移θ_n±180°布置。

每个第一组电极可以包括与其他第一组电极中的一者或多者或每者相同数量的电极。每个第一组电极中的电极可以在轴向方向上相等地间隔开。每个第一组电极内的电极中的每一者可以与其他第一组电极中的一者或多者或每者的对应电极(在轴向方向上)对准。

因此，应当理解，多个电极还可以被认为被分成(可以包括)复数个第二组电极，即，其中每个第二组电极与每个其他第二组电极轴向地间隔开，并且其中多个电极中的每个电极可以被认为是(单个)第一组电极和(单个)第二组电极两者的一部分。

每个第二组电极可以包括彼此成角度地间隔开的复数个电极。即，第二组电极中的每个电极可以与该第二组中的每个其他电极成角度地间隔开。每个第二组电极中的电极数量将等于第一组电极的数量(即多极离子导向器的极数)。

每个第一组电极可以包括任何合适数量的电极(并且多个电极可以包括任何合适数量的第二组电极)，诸如(i)2-5个(第二组)电极；(ii)5-10个(第二组)电极；(iii)10-50个(第二组)电极；(iv)50-100个(第二组)电极；(ⅴ)100-500个(第二组)电极；(ⅵ)500-1000个(第二组)电极；或(vii)>1000个(第二组)电极。

根据各种实施方式，射频(RF)电压施加到电极，以便将离子径向限制在离子导向器内(即，以产生用于将离子径向限制在离子导向器内的伪势阱)，并且离子导向器可以包括被配置成将RF电压施加到电极的RF电压源。

相位相反的RF电压可以施加到相邻的第一组电极(或相邻的延伸电极)。即，RF电压可以施加到特定的第一组电极的电极(或特定的延伸电极)，并且反相的RF电压的(180°异相)可以施加到相邻的(在角(θ)方向上)的第一组电极(或延伸电极)。同相的射频(RF)电压可以施加到相对的第一组电极(或相对的延伸电极)。

根据各种实施方式，直流电压梯度可以施加到电极，以便(在轴向方向上)推动离子通过离子导向器(即，以产生用于推动离子轴向通过离子导向器的轴向电场)，并且离子导向器可以包括被配置成将直流电压梯度施加到电极的直流电压源。即，不同的直流电压可以施加到(在一个或多个或每个第一组电极中的)不同的轴向间隔开的电极，以产生在轴向方向上推动离子导向器内的离子的直流电压梯度。

附加地或可替代地，行进的直流电压可以施加到电极，以便在轴向方向上推动离子通过离子导向器。即，直流电压可以被连续地施加到(一个或多个或每个第一组电极的)不同的轴向间隔开的电极，以产生行进直流势垒，所述行进直流势垒在轴向方向上行进以在轴向方向上推动离子导向器内的离子。

根据各种实施方式，离子导向器包括线性的、直线的离子导向器，即，离子导向器(和轴向方向)的中心轴线包括直线。然而，离子导向器还可以是弯曲的、扭结的或其他非线性的。在这种情况下，离子导向器(和轴向方向)的中心轴线可以包括曲线、扭结线或其他非直线。

根据各种实施方式，多极离子导向器的电极中的一者或多者或每者包括弯曲的金属片、弯曲的金属板或弯曲的金属条。

所述电极或每个电极可以由任何合适的金属(诸如像钢、不锈钢、铜、金、铝等)形成。

所述电极或每个电极由金属片、金属板或金属条形成。因此，每个电极由在一个(厚度)维度上相对薄，并且在其他两个(宽度和长度)维度上相对扩展的(单个)(整个)金属块形成。

金属片、金属板或金属条应当(在第一(厚度)维度上)足够薄使得其可以(以相对简单的方式)被弯曲成其期望的弯曲形式，但(在第一(厚度)维度上)足够厚以基本上是刚性的(即一旦其已经弯曲成期望的弯曲形式就保持其刚性)。金属片、金属板或金属条的合适厚度为(i)<0.2mm；(ii)0.2mm-0.3mm；(iii)0.3mm-0.4mm；(iv)0.4mm-0.5mm；(v)0.5mm-0.6mm；(vi)0.6mm-0.7mm；(vii)0.7mm-0.8mm；(viii)0.8mm-0.9mm；(ix)0.9mm-1.0mm；或(v)>1mm。例如，在一个实施方式中，金属片、金属板或金属条具有约0.5mm的厚度(当然，其他布置也是可能的)。

一个或多个或每个电极也可以或者替代地可以通过用金属层涂覆基板来形成。在这些实施方式中，基板不需要是金属，并且可以是例如塑料、陶瓷或一些其他(例如刚性的)材料。在这些实施方式中，弯曲的金属片将包括金属层，即，被涂覆到基板上的金属层。在这些实施方式中，金属片可以基本上更薄，即<0.1mm(例如，因为金属片本身不需要基本上是刚性的)。

可以根据需要，即取决于希望在离子导向器内产生的电场的要求，选择金属片、金属板或金属条在其他两个(相对扩展的)(宽度和长度)维度上的精确大小。金属片、金属板或金属条的合适的宽度和/或长度可以是约几毫米、几厘米或几十厘米等。例如，在一个实施方式中，金属片、金属板或金属条可以具有约5mm的宽度和约15mm的长度(当然，其他布置也是可能的)。

用于形成电极的所述(单个)(整个)金属块或每个(单个)(整个)金属块可以(在两个相对扩展的(宽度和长度)维度上)具有基本上正方形的纵横比或基本上矩形的纵横比。根据各种实施方式，金属片、金属板或金属条在维度的一个(长度)上相对长，并且在其他(宽度)维度上相对窄，即包括金属条。

所述电极或每个电极是弯曲的，即具有与弯曲表面相对应的形式。即，每个电极可以是弯曲的或翘曲的(即不是(除了)平坦的)。

每个电极应(仅)在其薄的(厚度)维度上弯曲(并且在各种实施方式中弯曲)。根据各种实施方式，每个电极仅在一个(厚度)维度上弯曲。

每个电极可以布置在离子导向器中，以使得电极的(弯曲的)表面(面)(两个相对扩展的(宽度和长度)维度)基本上平行于轴向(z)方向。

在各种实施方式中，每个电极最初形成为(单个)(整个)平坦的金属块(平坦的金属片、金属板或金属条)。该金属块可能已经从较大的金属片上切下。每个这样的金属块随后可以(在一个(厚度)维度上)弯曲成其弯曲形式。因此，所述电极或每个电极可以包括已经弯曲成弯曲的金属片、金属板或金属条的(单个)(整个)平坦的金属片、金属板或金属条。

这表示可以通过其生产电极的特别方便且简单的工艺。这进而导致离子导向器具有降低的生产成本。

然而，根据各种其他实施方式(如上所述)，可以通过用金属层涂覆基板(通过使基板金属化)来形成每个电极。

可以根据需要选择金属片、金属板或金属条的形式和/或金属片、金属板或金属条弯曲(弯曲成)的形式。

根据各种实施方式，弯曲的金属片、金属板或金属条状电极的至少一部分可以具有基本上规则的或变形的J形或钩形。弯曲的金属片、金属板或金属条状电极可以具有基本上规则的或变形的U形或马蹄形。

根据各种实施方式，金属片、金属板或金属条具有包括两个腿部和弯曲部的形式。两个腿部可以设置在(单个)(整个)金属块(金属片、金属板或金属条)的相对末端处，并且可以通过弯曲部(一体地)接合在一起。

腿部可以是基本上平坦的、基本上平行的，并且可以具有彼此面对的平坦面。电极可以布置在离子导向器中，以使得腿部的面基本上平行于轴向(z)方向。

腿部中的每一者可包括主腿部主体和突起部(或多于一个的突起部)。每个突起部可以设置在金属片、金属板或金属条的末端处，并且可以经由主腿部主体(一体地)接合到弯曲部。

然而，根据各种其他实施方式，腿部中的每一者可以(仅)包括突起部(即，没有主腿部主体)。

每个突起部可以被配置成与刚性支撑构件中的孔或狭槽接合(可***所述孔或狭槽中)(如下面将更详细描述)。

每个突起部可以比弯曲部和/或主腿部主体窄(在宽度维度上)，即，以使得仅突起部(而不是弯曲部和/或腿部主体)可以***刚性支撑构件中的孔或狭槽中。每个突起部的合适宽度为(i)<0.3mm；(ii)0.3mm-0.4mm；(iii)0.4mm-0.5mm；(iv)0.5mm-0.6mm；(v)0.6mm-0.7mm；(vi)0.7mm-0.8mm；(vii)0.8mm-0.9mm；(viii)0.9mm-1.0mm；(ix)>1mm。例如，在一个实施方式中，一个或多个或每个突起部具有约0.6mm的宽度(当然，其他布置也是可能的)。

每个突起部可以具有任何合适的长度。每个突起部的长度可以使得当突起部完全***刚性支撑构件中的对应孔或狭槽中时，突起部的至少一部分突出超过刚性支撑构件的表面。可替代地，每个突起部的长度可以使得当突起部完全***刚性支撑构件中的对应孔或狭槽中时，突起部未突出超过刚性支撑构件的表面。每个突起部的合适长度为(i)<0.5mm；(ii)0.5mm-1mm；(iii)1mm-1.5mm；(iv)1.5mm-2mm；(v)2mm-2.5mm；(vi)2.5mm-3mm；(vii)3mm-3.5mm；(viii)3.5mm-4mm；或(ix)>4mm。例如，在一个实施方式中，一个或多个或每个突起部具有约2.6mm的长度(当然，其他布置也是可能的)。

如果存在的话，每个主腿部主体可以具有宽度，即等于弯曲部的宽度的宽度。例如，取决于希望在离子导向器内产生的电场的要求等，每个主腿部主体可以具有任何合适的长度。

每个主腿部主体可以包括可紧邻对应的突起部的一个或多个(例如，两个)凹部。这确保当每个突起部完全***刚性支撑构件中的对应孔或狭槽中时，电极将相对于刚性支撑构件的表面平坦地放置。这有助于确保每个电极与所有其他电极精确地对准。

因此，根据各种实施方式，一个或多个或每个电极包括单个(整个)金属片、金属板或金属条，其包括由弯曲部接合的两个腿部。每个腿部可以包括突起部，所述突起部被配置成与刚性支撑构件中的孔或狭槽接合(***到所述孔或狭槽中)。每个电极可以被配置成使得当所述突起部或每个突起部与刚性支撑构件的对应孔或狭槽完全接合(完全***到所述孔或狭槽中)(即，使得弯曲部和/或主腿部主体与刚性支撑构件的表面接触)时，电极与离子导向器的一个或多个其他电极，例如与电极组中的一组或多组的其他电极对准。

这表示用于组装离子导向器的特别简单且方便的技术。具体地，根据各种实施方式，借助于电极与刚性支撑构件中的对应孔或狭槽之间的相互作用，每个电极精确地位于离子导向器内(并且因此相对于其他电极精确地对准)。这不需要例如精确地拧紧螺钉或其他方式。

所述弯曲部或每个弯曲部可以具有任何合适的形式，即任何合适的曲率轮廓。取决于希望在离子导向器内产生的电场的要求，可以选择曲率轮廓。实际上，使用弯曲的金属片、金属板或金属条状电极的具体好处在于，它们可以以相对方便且简单的方式(即通过适当地弯曲金属片、金属板或金属条)形成为具有任何期望的弯曲轮廓。

根据各种实施方式，所述电极或每个电极具有矩形、圆形、双曲线或其他轮廓。因此，每个弯曲部可以具有矩形、圆形、双曲线或其他轮廓。

一个或多个或每个电极可以布置在离子导向器中，以使得弯曲部的弯曲表面(面)基本上平行于轴向(z)方向。

因此，根据各种实施方式，离子导向器的一个或多个或每个电极包括金属片、金属板或金属条，其包括由矩形、圆形、双曲线或其他弯曲部接合的两个腿部。

离子导向器的复数个电极可以包括具有不同形状和/或形式的电极。例如，可以使用具有不同大小(例如，不同的腿部长度)的电极来形成弯曲的、扭结的或其他非线性离子导向器。

然而，根据各种实施方式，电极中的复数个、大多数或全部基本上是相同的。这意味着电极实际上可以大量生产，并且还简化离子导向器的组装，从而降低离子导向器的生产成本。

根据各种实施方式，离子导向器包括一个或多个刚性支撑构件，并且复数个电极中的一者或多者或每者附接到(单个)刚性支撑构件。

每个刚性支撑构件可以是基本上平坦的(即，平面的)。每个刚性支撑构件可以包括印刷电路板(PCB)，诸如玻璃环氧树脂(例如，FR4)印刷电路板或其他。

然而，一个或多个或每个刚性支撑构件可以是非平坦的(非平面的)，例如，以形成弯曲的、扭结的或其他非线性的离子导向器(并且在各种实施方式中是这种情况)。

每个刚性支撑构件可以包括一个或复数个孔或狭槽，其中一个或多个或每个孔或狭槽被配置成接收电极的(单个)突起部。复数个孔或狭槽可以布置成使得复数个电极可以附接到刚性支撑构件，即，通过将相应的电极突起部***每个孔或狭槽中。

因此，可以通过将电极的一个或多个突起部***到刚性支撑构件中的对应孔或狭槽中而将一个或多个或每个电极附接到刚性支撑构件。

一个或多个或每个孔或狭槽可以一直延伸穿过刚性支撑构件和/或一个或多个或每个孔或狭槽可以仅部分地延伸穿过刚性支撑构件。

一个或多个或每个电极可以借助于例如在一个或多个突起部与一个或多个孔或狭槽之间的过盈配合而附接到刚性支撑构件(并且在各种实施方式中是这种情况)。然而，根据各种实施方式，在其突起部中的一者或多者已经***一个或多个对应的孔或狭槽中之后，一个或多个或每个电极(固定地)附接到刚性支撑构件。例如，一个或多个或每个电极可以被焊接到其相应的刚性支撑构件。这确保电极正确地附接到刚性支撑构件，并且促进刚性支撑构件(例如，PCB)与电极之间的电接触。

因此，应当理解，在各种实施方式中，通过将每个电极突起部***刚性支撑构件的对应孔或狭槽中并且随后将每个突起部焊接到刚性支撑构件而将多极离子导向器的一个或多个或每个电极附接到刚性支撑构件。

这表示用于组装离子导向器的特别简单且方便的技术。具体地，这意味着组装过程的至少一部分可以是自动化的。例如，可以借助于自动波峰焊接在复数个电极与刚性支撑构件之间进行多个焊料连接。这进而意味着多极离子导向器例如在与图1和图2的已知多极离子导向器相比时显著更易于生产和组装。

根据各种实施方式，在使用焊接将电极附接到刚性支撑构件的情况下，电极可以例如使用金来涂覆(即一个或多个电极可以镀金)以便改进焊料连接。

用于将电极附接到刚性支撑构件的其他技术包括，例如，烧、夹具、弹簧夹、激光焊接、导电胶(例如载银胶)等。

每个刚性支撑构件可以具有任何复数的孔或狭槽，并且可以被配置成使得任何复数的电极可以附接到其上。

一组电极中的电极可以附接到复数个刚性支撑构件(并且在各种实施方式中是这种情况)。然而，根据各种实施方式，一组电极中的所有电极都附接到单个刚性支撑构件。这确保每组电极中的所有电极彼此正确对准(当它们附接到刚性支撑构件时)。

每组电极可以附接到其自己的刚性支撑构件(例如，如图1和图2的已知离子导向器中的情况)(并且在各种实施方式中是这种情况)。然而，根据各种实施方式，(仅)两组电极中的电极(全部)附接到单个刚性支撑构件。这样，每个刚性支撑构件可以具有附接到其上的两排平行电极。这具有简化离子导向器的组装的效果，并确保两组电极中的电极彼此正确对准(当它们连接到刚性支撑构件时)。

因此，根据各种实施方式，在多极离子导向器包括四极离子导向器的情况下，离子导向器可以包括两个刚性支撑构件；在离子导向器包括六极离子导向器的情况下，离子导向器可以包括三个刚性支撑构件；在离子导向器包括八极离子导向器的情况下，离子导向器可以包括四个刚性支撑构件；在离子导向器包括十极离子导向器的情况下，离子导向器可以包括五个刚性支撑构件；在离子导向器包括十二极离子导向器的情况下，离子导向器可以包括六个刚性支撑构件；等等。

多于两组电极的电极也可以(全部)附接到单个刚性支撑构件。例如，离子导向器的电极中的一些、大部分或全部可以附接到单个刚性支撑构件。

这样，根据各种实施方式，离子导向器包括一个或多个刚性支撑构件，其中复数个电极附接到每个刚性支撑构件。每个刚性支撑构件可以布置在离子导向器中，以使得其(平坦)面基本上平行于轴向(z)方向。

复数个刚性支撑构件可以适当地彼此对准，即，以使得所有复数组电极都适当地彼此对准。例如，这可以通过将刚性支撑构件彼此附接，例如通过(例如使用螺钉或以其他方式)将每个刚性支撑构件附接到一个或多个其他刚性支撑件来完成。

因此，应当理解，根据各种实施方式，离子导向器包括一个或多个电极组件，其中每个电极组件包括刚性支撑构件(例如，PCB)和附接到刚性支撑构件的复数个电极。离子导向器可以包括彼此成角度地间隔开的复数组电极，其中每组电极包括彼此轴向间隔开的复数个电极(即多极离子导向器)，并且每个电极组件可以包括一个、两个或多个此类电极组的电极。

此外还应当理解，在各种实施方式中，每个电极为环的形式，并且每个电极组的复数个电极彼此对准。这意味着离子导向器的清洁极大简化。具体地，根据各种实施方式的离子导向器的配置使得清洁流体可以容易地到达电极的所有表面，并且清洁流体不太可能被截留在电极之间的空间中。这意味着当希望清洁离子导向器时，不必(完全)拆卸离子导向器。例如，每个电极组件可以彻底清洁而无需拆卸。这进而导致离子导向器具有提高的产品收得率、降低的维护成本和改进的性能。

每个电极组件可以包括一个或多个电触头，用于接收待施加到电极的一个或多个(RF和/或直流)电压。

每个电极组件(每个的PCB)可以包括合适的导线、导电轨道、电气部件等，以允许(例如，以上述方式)将接收到的(RF和/或直流)电压适当地施加到电极中的一者或多者或全部上。

每个电极组件还可以包括一个或多个电触头，用于将接收到的(RF和/或直流)电压传输到一个或多个其他电极组件。

这种布置意味着复数个电极组件中的仅一者需要直接连接到(RF和/或直流)电压源，而(RF和/或直流)电压可以从该一个电极组件传输到离子导向器的其他电极组件。这表示用于将期望的电压施加到电极的特别方便且简单的布置，因为例如仅需要相对少量的电缆和连接件将电压源适当地连接到电极。

根据各种实施方式，每个电极组件包括用于接收第一相的RF电压(任选地连同直流电压)的第一电触头(或电触头组)和用于接收反相的RF电压(任选地连同直流电压)的第二(不同的)电触头(或电触头组)。根据各种实施方式，每个电极组件包括用于将第一相的RF电压(任选地连同直流电压)传输到一个或多个其他电极组件的第一电触头(或电触头组)和用于将反相的RF电压(任选地连同直流电压)传输到一个或多个其他电极组件的第二(不同的)电触头(或电触头组)。

就这一点而言，在各种实施方式中，电极组件被配置成使得相位相反的RF电压在电极组件内(在印刷电路板内)在空间上分开。具体地，印刷电路板内的相关导电元件以及电极本身被充分地间隔开，从而不会发生电击穿。

另外，在各种实施方式中，电极组件被配置成使得在印刷电路板内不必包括承载相位相反的RF电压的分频器。这可以减小印刷电路板内的电击穿的风险，和/或可以允许使用电阻较低的，例如成本较低的，印刷电路板，从而降低离子导向器的生产成本。

根据各种实施方式，每个电极组件包括两组(或更多组)电极的电极，并且在相位相反的RF电压之间的印刷电路板内的最小间隔是相应组的电极腿部之间的距离。根据各种实施方式，可以例如通过适当地配置电极来增加该最小距离。例如，一个或多个或每个电极可以具有阶梯状的电极腿部。然而，其他布置也是可能的。

离子导向器的复数个电极组件可以包括具有不同配置的一个或多个电极组件。然而，根据各种实施方式，电极组件中的复数个、大多数或全部基本上是相同的。这意味着电极组件实际上可以大量生产，并且还简化离子导向器的组装，从而降低离子导向器的生产成本。

根据各种实施方式的离子导向器可以在真空或非真空中操作。根据各种实施方式的离子导向器可以根据需要用在质谱仪和/或离子迁移率谱仪中，例如“纯粹地”作为离子导向器，以在离子根据其离子迁移率(例如，在离子迁移率分离器中)分离时对离子进行导向，或在离子(即在破碎、反应或碰撞池中)破碎或反应时对离子进行导向等。其他布置也是可能的。

图3示出根据实施方式的电极10。如图3所示，电极由已经从金属片切割成期望的形状的金属条形成。金属条随后弯曲成期望的弯曲形式。

如图3所示，电极包括由外部弯曲部12接合的两个腿部11。

图3所示的电极旨在用于对应于图1和图2的四极离子导向器的四极离子导向器。这样，外部弯曲部12具有圆形轮廓。然而，电极可以包括任何合适的外部轮廓，诸如双曲线、矩形或其他轮廓。

两个腿部11基本上平行，并且彼此间隔开并且面对彼此。如图3所示，电极的每个腿部11包括上部腿部主体13和下部狭窄突起部14。每个突起部14被配置成使得其可以***印刷电路板中的孔中并且附接到其上。

每个上部腿部主体13的宽度大于每个突起部14的宽度。这确保当突起部14完全***印刷电路板的对应孔中时，电极10将相对于印刷电路板采用限定的位置。这确保离子导向器的复数个电极10中的每一者相对于彼此对准。

每个上部腿部主体13包括与突起部14相邻的两个凹部15。这些确保当每个突起部14完全***印刷电路板的对应孔中时，电极10将相对于印刷电路板的表面平放。这具有提高离子导向器的电极10彼此对准的精度的效果。

在图3中，电极10还包括阶梯状弯曲部16。存在其是为了确保当复数个电极10安装在印刷电路板中时，相邻电极10的腿部(其将接收相位相反的RF电压)充分分开，以避免印刷电路板内发生电击穿。然而，在各种其他实施方式中，可能不存在阶梯状弯曲部16。

图4示出根据实施方式的电极组件。如图4所示，图3的复数个电极10安装在印刷电路板20中。每个电极10的突起部14***印刷电路板20中的对应孔中，并且随后每个电极10焊接到印刷电路板20。

例如在与图1和图2的已知离子导向器的螺纹连接相比时，这表示特别简单的连接。具体地，因为每个电极10通过印刷电路板20与每个上部腿部13的底部边缘之间的相互作用而位于适当的位置，所以将每个电极10精确地定位在离子导向器内是相对简单的。

此外，这意味着离子导向器的组装可以是(至少部分地)自动化的，例如使用波峰焊接。

在电极10焊接到印刷电路板20的情况下，电极10可以可选地镀金，以便改进焊料连接。

然而，可以使用一些其他技术(诸如像烧、夹具、弹簧夹、激光焊接、导电胶(例如载银胶)等)将电极10附接到印刷电路板20(或附接到一些其他刚性支撑件)。

应当理解，根据各种实施方式的布置确保离子导向器的清洁相对简单。这是因为，如从图4可以看出，即使在所有电极10都安装在印刷电路板20中时，清洁流体也可以在每个电极10内自由通过。这意味着确保清洁流体到达离子导向器的所有部分并且确保清洁流体不太可能被截留在电极10之间是相对简单的。这样，不需要完全拆卸离子导向器以进行清洁。

图5示出根据各种实施方式的四极离子导向器。如图5所示，两组电极的电极10附接到单个印刷电路板20。这与图1和图2的已知离子导向器相反，其中单个分段杆的电极1附接到每个印刷电路板2。这意味着根据各种实施方式的离子导向器更易于组装，并且生产更便宜。

图6示出可以形成电极组件的方法。图6A示出顶视图，并且图6B示出底视图。

复数个电极10布置在定制夹具30内部。如图6A所示，夹具包括复数个隔间或凹穴31，每个被配置成接收并保持电极10。

一旦所有隔间31都已装满电极10，则将杆32***电极之间，以确保电极10在夹具30内正确对准。

随后将印刷电路板20降低到夹具30上，以使得每个电极10的每个突起部14***印刷电路板20中的对应孔中。板20可以通过螺钉33临时附接到夹具30。

电极10随后焊接到板20。这可以例如使用波峰焊接技术手动地或自动地完成。

最后，夹具30与印刷电路板20和电极10组件分开。

应当理解，这些组件可以以简单且低成本的方式大量生产。

如图7所示，这些组件中的两者随后可以组装成离子导向器。这通过将每个印刷电路板组件附接到一个或多个刚性支撑件40来完成。还可附接一个或多个离子入口/出口和/或端板50以形成完整的离子导向器。

如图8所示，离子导向组件可以安装在基座60上。

另外，如图9所示，两个印刷电路板组件可以经由两个连接电缆70连接，以确保施加的RF和/或直流电压适当地分布在电极10之间。

尽管图3至图9示出四极离子导向器，但是可以使用根据各种实施方式的技术来构造其他类型的多极离子导向器。例如，离子导向器可以包括四极离子导向器、六极离子导向器、八极离子导向器、十极离子导向器、十二极离子导向器等。

尽管图3至图9示出分段的离子导向器，但是也可以使用各种实施方式的技术来构造非分段的离子导向器。在这种情况下，离子导向器将包括复数个平行延伸电极。在这种情况下，每个电极可以沿其长度在多个点处附接到刚性支撑件(例如PCB)，以确保稳定性。

尽管图3至图9示出线性的、直线的离子导向器，但是离子导向器还可以是弯曲的、扭结的或其他非线性的。这可以例如使用多个印刷电路板20、一个或多个弯曲的或扭结的印刷电路板和/或不同大小的电极10等来实现。

尽管如上所述，电极可以通过使初始平坦的金属板或条弯曲来形成，但是电极也可以或者替代地可以通过用金属层涂覆(例如塑料)基板来形成。

尽管已经参考优选实施方式描述了本发明，但是本领域技术人员将理解，在不脱离所附权利要求中阐述的本发明的范围的情况下，可在形式和细节上进行各种改变。