用于分组及组合TOF提取的幅度的方法和系统

摘要

使用离子源使样本分子电离，从而产生离子束。使用TOF质谱仪对所述离子束执行多个离子提取。使用ADC从每一提取测量电气检测，从而为每一提取产生质量子频谱。从所述多个质量子频谱选择离子m/z。针对每一质量子频谱，将所述离子m/z的m/z容差内的离子的幅度及m/z指派到多个预先确定的幅度带中的对应幅度带，从而为所述每一幅度带产生多个幅度及m/z值。针对所述多个预先确定的幅度带中的每一幅度带，将所述多个幅度及m/z值组合成一峰值，从而导致对应于所述多个预先确定的幅度带的多个峰值。

权利要求

1.一种用于分组及组合从飞行时间TOF子频谱选择的离子质荷比m/z的幅度以便检测卷积的系统，其包括：离子源，其使样本分子电离从而产生离子束；

TOF质谱仪，其包含检测器，且对所述离子束执行多个离子提取；

模/数转换器ADC，其从所述检测器接收电气检测，且在每一提取期间测量随着时间的推移撞击所述检测器的所述离子的所述幅度，从而为所述多个离子提取中的每一提取产生质量子频谱；及处理器，其与所述TOF质谱仪及所述ADC通信，所述处理器：接收所述多个质量子频谱；

从所述多个质量子频谱选择离子m/z；

针对所述多个质量子频谱中的每一质量子频谱，将所述离子m/z的m/z容差内的离子的所述幅度及m/z指派到多个预先确定的幅度带中的对应幅度带，从而为所述每一幅度带产生多个幅度及m/z值；及针对所述多个预先确定的幅度带中的每一幅度带，将所述多个幅度及m/z值组合成一峰值，从而导致对应于所述多个预先确定的幅度带的多个峰值。

2.根据权利要求1所述的系统，其中所述处理器通过以下操作选择离子m/z：比较所述多个质量子频谱中的一或多个质量子频谱中的每一幅度与预先确定的幅度阈值，及选择具有超过所述预先确定的幅度阈值的幅度的所述离子m/z。

3.根据权利要求1所述的系统，其中所述处理器针对所述多个预先确定的幅度带中的每一幅度带通过以下操作将所述多个幅度及m/z值组合成一峰值：计算所述多个幅度及m/z值中的每一m/z处的幅度的数目，从而产生描述观察到的幅度的所述数目相对于m/z的直方图，及计算所述直方图的峰值，从而导致对应于所述多个预先确定的幅度带的多个峰值。

4.根据权利要求1所述的系统，其中所述处理器进一步进行以下操作：从所述多个峰值选择峰值，

计算所述峰值的分辨率，

比较所述计算得到的分辨率与在与所述峰值相同的所述m/z处的非卷积峰值的预先确定的预期分辨率，及如果所述计算得到的分辨率小于所述预先确定的预期分辨率超过预先确定的分辨率阈值，那么确定所述峰值被卷积。

5.根据权利要求4所述的系统，其中通过用所述峰值的所述m/z除以半高处所述峰值的宽度来计算所述分辨率。

6.根据权利要求4所述的系统，其中所述处理器从所述多个峰值选择具有最大数目个幅度及m/z值的从所述多个预先确定的幅度带中的幅度带计算得到的所述峰值。

7.根据权利要求1所述的系统，其中所述处理器进一步进行以下操作：计算所述多个峰值中的每一峰值的质心m/z，从而产生多个质心m/z值，比较所述多个质心m/z值中的每一质心m/z，及如果所述多个质心m/z值中的任何质心m/z与所述多个质心m/z值中的任何其它质心m/z相差超过预先确定的m/z阈值，那么确定所述多个峰值中的峰值被卷积。

8.根据权利要求1所述的系统，其中所述处理器进一步进行以下操作：对所述多个峰值中的每一峰值执行寻峰算法以确定所述峰值是否由一个以上分量组成。

9.一种用于分组及组合从飞行时间TOF子频谱选择的离子质荷比m/z的幅度以便检测卷积的方法，其包括：使用离子源使样本分子电离，从而产生离子束；

使用包含检测器的TOF质谱仪对所述离子束执行多个离子提取；

使用模/数转换器ADC从所述检测器接收所述多个离子提取的电气检测，且在每一提取期间测量随着时间的推移撞击所述检测器的所述离子的所述幅度，从而为所述多个离子提取中的每一提取产生质量子频谱；

使用处理器接收所述多个质量子频谱；

使用所述处理器从所述多个质量子频谱选择离子m/z；

针对所述多个质量子频谱中的每一质量子频谱，使用所述处理器将所述离子m/z的m/z容差内的离子的所述幅度及m/z指派到多个预先确定的幅度带中的对应幅度带，从而为所述每一幅度带产生多个幅度及m/z值；及针对所述多个预先确定的幅度带中的每一幅度带，使用所述处理器将所述多个幅度及m/z值组合成一峰值，从而导致对应于所述多个预先确定的幅度带的多个峰值。

10.根据权利要求9所述的方法，其中选择离子m/z包括：比较所述多个质量子频谱中的一或多个质量子频谱中的每一幅度与预先确定的幅度阈值，及选择具有超过所述预先确定的幅度阈值的幅度的所述离子m/z。

11.根据权利要求9所述的方法，其中针对所述多个预先确定的幅度带中的每一幅度带，将所述多个幅度及m/z值组合成一峰值包括：计算所述多个幅度及m/z值中的每一m/z处的幅度的数目，从而产生描述观察到的幅度的所述数目相对于m/z的直方图，及计算所述直方图的峰值，从而导致对应于所述多个预先确定的幅度带的多个峰值。

12.根据权利要求9所述的方法，其进一步包括：使用所述处理器从所述多个峰值选择峰值，

使用所述处理器计算所述峰值的卷积，

使用所述处理器比较所述计算得到的分辨率与在与所述峰值相同的所述m/z处的非卷积峰值的预先确定的预期分辨率，及如果所述计算得到的分辨率小于所述预先确定的预期分辨率超过预先确定的分辨率阈值，那么使用所述处理器确定所述峰值被卷积。

13.根据权利要求12所述的方法，其中选择所述峰值包括：从所述多个峰值选择具有最大数目个幅度及m/z值的从所述多个预先确定的幅度带中的幅度带计算得到的峰值。

14.根据权利要求1所述的系统，其进一步包括：使用所述处理器计算所述多个峰值中的每一峰值的质心m/z，从而产生多个质心m/z值，使用所述处理器比较所述多个质心m/z值中的每一质心m/z值，及如果所述多个质心m/z值中的任何质心m/z与所述多个质心m/z值中的任何其它质心m/z相差超过预先确定的m/z阈值，那么使用所述处理器确定所述多个峰值中的峰值被卷积。

15.一种包括非暂时性且有形计算机可读存储媒体的计算机程序产品，其内容包含具有在处理器上执行以便执行用于分组及组合从飞行时间TOF子频谱选择的离子质荷比m/z的幅度以便检测卷积的方法的指令的程序，所述方法包括：提供系统，其中所述系统包括一或多个相异软件模块，且其中所述相异软件模块包括控制模块及分析模块；

使用所述控制模块指示离子源使样本分子电离，从而产生离子束；

使用所述控制模块指示包含检测器的TOF质谱仪对所述离子束执行多个离子提取；

使用所述控制模块指示模/数转换器ADC从所述检测器接收所述多个离子提取的电气检测，且在每一提取期间，测量随着时间的推移撞击所述检测器的所述离子的所述幅度，从而为所述多个离子提取中的每一提取产生质量子频谱；

使用所述分析模块接收所述多个质量子频谱；

使用所述分析模块从所述多个质量子频谱选择离子m/z；

针对所述多个质量子频谱中的每一质量子频谱，使用所述分析模块将所述离子m/z的m/z容差内的离子的所述幅度及m/z指派到多个预先确定的幅度带中的对应幅度带，从而为所述每一幅度带产生多个幅度及m/z值；及针对所述多个预先确定的幅度带中的每一幅度带，使用所述分析模块将所述多个幅度及m/z值组合成一峰值，从而导致对应于所述多个预先确定的幅度带的多个峰值。

说明书

用于分组及组合TOF提取的幅度的方法和系统

[0001] 相关申请案的交叉参考

[0002] 本申请案要求2014年10月8日申请的序列号为62/061,496的美国临时专利申请案的权益，所述美国临时专利申请案以全文引用的方式并入本文中。

技术领域

[0003] 本揭露一般地涉及飞行时间(TOF)质谱分析系统，并且特别地涉及结合TOF质谱仪使用的离子检测系统。

背景技术

[0004] 结合飞行时间(TOF)质谱仪使用的离子检测系统例如可包含离子检测器及模/数转换器(ADC)。所述TOF质谱仪对从离子源接收到的具有一或多个质荷比(m/z)的离子束执行多个离子提取。针对每一提取，所述离子检测器为撞击所述离子检测器的每个离子产生电气检测脉冲。所述ADC提供与在任一时间接收到的电气检测的平均幅度有关的值。通过测量由所述ADC接收到电气检测的时间，所述TOF质谱仪提供每一提取的质量分析。此质量分析例如为每一提取产生子频谱。常规地，多个离子提取的质谱通过组合(即，加总)多个提取的子频谱获得。

[0005] 在某一程度上此方法能良好地工作。然而，当具有相同m/z的大量离子在大约同一时间撞击检测器时，变得难以解析或观察附近的离子。对质谱的此效果可称为分辨率饱和，且导致一些峰值的卷积，使得即使从观察到的峰值确定的分辨率看起来足以区分个别分量，但也不能区分所述个别分量。

发明内容

[0006] 揭示一种用于分组及组合从TOF子频谱选择的离子m/z的幅度以便检测卷积的系统。离子源使样本分子电离，从而产生离子束。包含检测器的TOF质谱仪对所述离子束执行多个离子提取。ADC从所述检测器接收电气检测，且在每一提取期间测量随着时间的推移撞击所述检测器的所述离子的所述幅度，从而为所述多个离子提取中的每一提取产生质量子频谱。与所述TOF质谱仪及所述ADC通信的处理器接收所述多个质量子频谱。所述处理器从所述多个质量子频谱选择离子m/z。针对所述多个质量子频谱中的每一质量子频谱，所述处理器将所述离子m/z的m/z容差内的离子的所述幅度及m/z指派到多个预先确定的幅度带中的所述对应幅度带，从而为所述每一幅度带产生多个幅度及m/z值。针对所述多个预先确定的幅度带中的每一幅度带，所述处理器将所述多个幅度及m/z值组合成一峰值，从而导致对应于所述多个预先确定的幅度带的多个峰值。

[0007] 揭示一种用于分组及组合从TOF子频谱选择的离子m/z的幅度以便检测卷积的方法。使用离子源使样本分子电离，从而产生离子束。使用包含检测器的TOF质谱仪对所述离子束执行多个离子提取。使用ADC从所述检测器接收所述多个离子提取的电气检测，且在每一提取期间测量随着时间的推移撞击所述检测器的所述离子的所述幅度，从而为所述多个离子提取中的每一提取产生质量子频谱。使用处理器接收所述多个质量子频谱。使用所述处理器从所述多个质量子频谱选择离子m/z。针对所述多个质量子频谱中的每一质量子频谱，使用所述处理器将所述离子m/z的m/z容差内的离子的所述幅度及m/z指派到多个预先确定的幅度带中的所述对应幅度带，从而为所述每一幅度带产生多个幅度及m/z值。针对所述多个预先确定的幅度带中的每一幅度带，使用所述处理器将所述多个幅度及m/z值组合成一峰值，从而导致对应于所述多个预先确定的幅度带的多个峰值。

[0008] 揭示一种计算机程序产品，其内容包含具有在处理器上执行以便执行用于分组及组合从TOF子频谱选择的离子m/z的幅度以便检测卷积的方法的指令的程序。由包含一或多个相异软件模块的系统执行此方法。这些相异软件模块包含控制模块及分析模块。

[0009] 所述控制模块指示离子源使样本分子电离，从而产生离子束。所述控制模块指示包含检测器的TOF质谱仪对所述离子束执行多个离子提取。所述控制模块指示ADC从所述检测器接收所述多个离子提取的电气检测，且在每一提取期间，测量随着时间的推移撞击所述检测器的所述离子的所述幅度，从而为所述多个离子提取中的每一提取产生质量子频谱。

[0010] 所述分析模块接收所述多个质量子频谱。所述分析模块从所述多个质量子频谱选择离子m/z。针对所述多个质量子频谱中的每一质量子频谱，所述分析模块将所述离子m/z的m/z容差内的离子的所述幅度及m/z指派到多个预先确定的幅度带中的所述对应幅度带，从而为所述每一幅度带产生多个幅度及m/z值。针对所述多个预先确定的幅度带中的每一幅度带，所述分析模块将所述多个幅度及m/z值组合成一峰值，从而导致对应于所述多个预先确定的幅度带的多个峰值。

附图说明

[0011] 技术人员应理解，下文所描述的图仅出于说明的目的。所述图不希望以任何方式限制本教示的范围。

[0012] 图1是说明计算机系统的框图，可基于所述计算机系统实施本教示的实施例。

[0013] 图2是展示根据各种实施例的离子进入TOF管的飞行时间(TOF)质谱分析系统的示范性图。

[0014] 图3是根据各种实施例的由图2的处理器针对一系列N个提取接收到的子频谱的标绘图。

[0015] 图4是根据各种实施例的从加总图3的N个子频谱由图2的处理器产生的ADC频谱的标绘图。

[0016] 图5到7是展示根据各种实施例的随着峰值中在大约同一时间撞击检测器的离子的数目增加，那个峰值如何与附近的峰值卷积的一系列标绘图。

[0017] 图8是根据各种实施例的观察到的幅度相对于幅度带的质荷比(m/z)及计算得到的所述幅度带的峰值820的直方图的示范性标绘图。

[0018] 图9是根据各种实施例的常规质谱的叠加，其展示未卷积的离子m/z的峰值及表示在同一时间撞击检测器的具有相同离子m/z的增加数目个离子的幅度带的峰值的数个标绘图。

[0019] 图10是根据各种实施例的常规质谱的叠加，其展示卷积的离子m/z的峰值及表示在同一时间撞击检测器的具有相同离子m/z的增加数目个离子的幅度带的峰值的数个标绘图。

[0020] 图11是展示根据各种实施例的用于分组及组合从TOF子频谱选择的离子m/z的幅度以便检测卷积的方法的示范性流程图。

[0021] 图12是根据各种实施例的包含一或多个相异软件模块的系统的示意图，所述系统执行用于分组及组合从TOF子频谱选择的离子m/z的幅度以便检测卷积的方法。

[0022] 在详细描述本教示的一或多个实施例之前，所属领域的技术人员应了解，本教示不限于将其应用到以下详细描述中陈述或图中所说明的构造的细节、组件的布置及步骤的布置。此外，应理解，本文所使用的短语及术语是出于描述的目的且不应认为是具限制性。

具体实施方式

[0023] 计算机实施的系统

[0024] 图1是说明计算机系统100的框图，可基于计算机系统100实施本教示的实施例。计算机系统100包含总线102或用于传达信息的其它通信机构、及与总线102耦合以用于处理信息的处理器104。计算机系统100还包含存储器106，其可为随机存取存储器(RAM)或其它动态存储装置，存储器106耦合到总线102以用于存储待由处理器104执行的指令。存储器106还可用于在待由处理器104执行的指令的执行期间存储临时变量或其它中间信息。计算机系统100进一步包含只读存储器(ROM)108或耦合到总线102以用于存储用于处理器104的静态信息及指令的其它静态存储装置。提供存储装置110，例如磁盘或光盘，且存储装置110耦合到总线102以用于存储信息及指令。

[0025] 计算机系统100可经由总线102耦合到显示器112，例如阴极射线管(CRT)或液晶显示器(LCD)，以用于向计算机用户显示信息。包含字母数字键或其它键的输入装置114耦合到总线102以用于将信息及命令选择传达到处理器104。另一类型的用户输入装置是光标控制件116，例如鼠标、轨迹球或光标方向键，其用于将方向信息及命令选择传达到处理器104且用于控制光标在显示器112上的移动。此输入装置通常在两个轴(第一轴(即，x)及第二轴(即，y))上具有两个自由度，使得允许装置指定平面中的位置。

[0026] 计算机系统100可执行本教示。与本教示的某些实施方案一致，由计算机系统100响应于处理器104执行存储器106中含有的一或多个指令的一或多个序列而提供结果。此类指令可从例如存储装置110的另一计算机可读媒体被读取到存储器106中。存储器106中含有的指令序列的执行致使处理器104执行本文所描述的过程。替代地，可取代软件指令或可与软件指令组合使用硬接线电路以实施本教示。因此，本教示的实施方案不限于硬件电路与软件的任何特定组合。

[0027] 在各种实施例中，计算机系统100可跨越网络连接到一或多个其它计算机系统，如计算机系统100，以形成网络化系统。网络可包含私有网络或公共网络，例如因特网。在网络化系统中，一或多个计算机系统可存储数据且可将数据供应到其它计算机系统。在云计算场景中，存储数据且供应数据的一或多个计算机系统可称为服务器或云。举例来说，一或多个计算机系统可包含一或多个网络服务器。举例来说，将数据发送到服务器或云且从服务器或云接收数据的其它计算机系统可称为例如客户端或云装置。

[0028] 如本文所使用的术语“计算机可读媒体”是指参与将指令提供到处理器104以供执行的任何媒体。此媒体可采取许多形式，其包含(但不限于)非易失性媒体、易失性媒体及传输媒体。非易失性媒体包含例如光盘或磁盘，例如存储装置110。易失性媒体包含动态存储器，例如存储器106。传输媒体包含同轴电缆、铜线及光纤，其包含包括总线102的线。

[0029] 常见形式的计算机可读媒体或计算机程序产品的包含例如软磁盘、软盘、硬盘、磁带或任何其它磁性媒体、CD-ROM、数字视频光盘(DVD)、蓝光光盘、任何其它光学媒体、拇指驱动、存储器卡、RAM、PROM及EPROM、FLASH-EPROM、任何其它存储器芯片或磁带盒或计算机可从其读取的任何其它有形媒体。

[0030] 各种形式的计算机可读媒体可涉及将一或多个指令的一或多个序列载送到处理器104以供执行。举例来说，指令最初可携载于远程计算机的磁盘上。远程计算机可将指令加载到其动态存储器中且通过电话线使用调制解调器发送所述指令。本地计算机系统100的调制解调器可接收电话线上的数据，且使用红外发射器将数据转换成红外信号。耦合到总线102的红外检测器可接收红外信号中载送的数据，且将数据放于总线102上。总线102将数据载送到存储器106，处理器104从存储器106检索且执行指令。由存储器106接收到的指令可在由处理器104执行之前或之后任选地被存储于存储装置110上。

[0031] 根据各种实施例，经配置待由处理器执行以执行一种方法的指令被存储于计算机可读媒体上。计算机可读媒体可为存储数字信息的装置。举例来说，计算机可读媒体包含如所属领域中已知的用于存储软件的光盘只读存储器(CD-ROM)。所述计算机可读媒体由适于执行经配置待执行的指令的处理器存取。

[0032] 出于说明及描述的目的，呈现了本教示的各种实施方案的以下描述。其并非是详尽的且并不将本教示限制于所揭示的精确形式。鉴于上文教示，修改及变化是可能的，或可从本教示的实践获取修改及变化。另外，所描述的实施方案包含软件，但本教示可被实施为硬件与软件的组合或仅被实施为硬件。本教示可结合面向对象的编程系统及非面向对象的编程系统实施。

[0033] 分辨率饱和检测

[0034] 如上文所描述，结合飞行时间(TOF)质谱仪使用的离子检测系统例如可包含离子检测器及模/数转换器(ADC)。所述离子检测系统为多个离子提取中的每一提取产生子频谱。常规地，通过组合(即，加总)所述多个提取的所述子频谱获得质谱。

[0035] 在某一程度上此方法能良好地工作。然而，当具有相同质荷比(m/z)的大量离子在大约同一时间撞击检测器时，分辨率降低。因此，变得难以解析或观察附近的离子。对质谱的此种影响可称为分辨率饱和。

[0036] 图2是展示根据各种实施例的离子210进入TOF管230的飞行时间(TOF)质谱分析系统200的示范性图。TOF质谱分析系统200包含TOF质谱仪225及处理器280。TOF质谱仪225包含TOF管230、撇渣器240、提取装置250及离子检测器260。撇渣器240控制进入TOF管230的离子的数目。离子210正从离子源(未展示)移动到TOF管230。举例来说，可由脉冲撇渣器240控制进入TOF管230的离子的数目。

[0037] 提取装置250赋予恒定能量到已通过撇渣器240进入TOF管230的离子。举例来说，提取装置250通过以固定频率施加固定电压赋予此恒定能量，从而产生一系列提取脉冲。因为每一离子从提取装置250接收相同能量，所以每一离子的速度取决于其m/z。根据动能方程式，速度与m/z的平方根倒数成比例。因此，较轻离子比较重离子快得多的飞过TOF管230。在单个提取中赋予离子220恒定能量，但离子220以不同速度飞过TOF管230。

[0038] 在各提取脉冲之间需要时间来将TOF管230中的离子分离并在离子检测器260处检测所述离子。在提取脉冲之间允许足够时间使得可检测到最重离子。

[0039] 离子检测器260为在提取期间撞击离子检测器260的每个离子产生电气检测脉冲。这些检测脉冲被传递到ADC 270，ADC 270以数字方式记录检测到的脉冲的幅度。展示与TOF质谱仪225分离的ADC 270。在各种替代实施例中，ADC 270可包含于TOF质谱仪225中，或可包含ADC 270作为处理器280的部分。

[0040] 处理器280接收在每一提取期间由ADC检测器子系统270记录的幅度。因为每一提取仅可含有来自所关注化合物的一些离子，所以每一提取的响应可想象成子频谱。为了产生更有用的结果，处理器280常规地加总来自数个提取的时间值的子频谱以产生完整频谱。

[0041] 图3是根据各种实施例的针对一系列N个提取由图2的处理器280接收到的子频谱300的标绘图。提取i到N的子频谱包含检测到的每一离子的时间值。每一离子在每一子频谱中的水平位置表示相对于提取脉冲检测到离子所需的时间。图3中的提取i的离子320对应于图2中的离子220，举例来说。

[0042] 具有相同m/z的离子可大约同一时间到达检测器处。举例来说，离子330是具有相同m/z的离子。在提取i+2中，离子330在基本上同一时间撞击检测器。理想地，具有相同m/z的离子应在同一时间到达检测器处。在实践中，数个因素促成具有相同m/z的离子的稍微不同的时间。一种因素是离子的起点。如果一个离子具有比具有相同m/z的另一离子短的行进距离，那么具有更短距离的离子将稍早到达。另一因素是另一方向上的速度分量。如果一个离子在一方向上以具有相同m/z的另一离子不具有的速度分量开始，那么所述两个离子不可能在完全相同的时间到达。因此，具有相同m/z的离子在稍微不同时间到达检测器处。

[0043] 各种实施例的关键方面是确定在同一时间撞击检测器的离子数目的估计。如图3的子频谱300中所展示，ADC产生取决于在基本上同一时间撞击检测器的离子的数目的幅度响应。举例来说，两个离子330在提取N中产生大于由单个离子330在提取i中产生的幅度响应345的幅度响应335。换句话来说，ADC产生的响应与在基本上同一时间撞击检测器的离子的数目成比例。此比例适用在基本上同一时间撞击检测器的较小数目个离子。然而，对于在基本上同一时间撞击检测器的较大数目个离子，所述关系变成非线性。常规地，由图3中的N个提取表示的子频谱经组合以产生频谱。

[0044] 图4是根据各种实施例的从加总图3的N个子频谱由图2的处理器280产生的ADC频谱400的标绘图。图4的频谱400包含具有四个不同m/z值的离子。举例来说，来自图3中的N个提取的离子330的峰值被组合为图4的峰值420。

[0045] 然而，如上文所描述，ADC TOF检测器为具有某一m/z的离子产生的幅度随着在同一时间到达检测器的离子的计数或数目增加不再呈线性。针对任何平均离子流，经测量的强度对于平均值具有或多或少的高斯分布。针对某一m/z检测到的离子的平均数目是例如n。如果n是2，那么平均值移位比n是1的情况高，但存在重叠。检测器的响应保持线性直到n是大约15。此时，定量仍是准确的，且峰值位置仍是准确的(质量准确)。然而，即使观察到的分辨率看起来高到能解析附近的离子，但也可能不能解析附近的离子。例如通过用m/z除以半高(WHH)处的峰值宽度计算观察到的分辨率。

[0046] 图5到7是展示根据各种实施例的随着峰值中在大约同一时间撞击检测器的离子的数目增加那个峰值如何与附近的峰值卷积的一系列标绘图500、600及700。在图5的标绘图500中，峰值510含有在同一时间撞击检测器的少数具有m/z M的离子。潜在附近的干扰峰值521、522及523是显而易见的。在图6的标绘图600中，峰值610含有在同一时间撞击检测器的具有m/z M的较大数目个离子。应注意，峰值610具有比图5的峰值510高的幅度。图6的干扰峰值621、622及623开始卷积成峰值610。在图7的标绘图700中，峰值710含有在同一时间撞击检测器的具有m/z M的仍较大数目个离子。应注意，峰值710具有比图6的峰值610高的幅度。对应于图5中的峰值521及图6中的621的干扰峰值已完全卷积成图7的峰值710。另外，干扰峰值722及723已进一步卷积成峰值710，其现在也比较低强度处的整个群组窄，即，峰值710看起来具有较高的分辨率。

[0047] 图5到7中所展示的附近的峰值的此卷积是由分辨率饱和引起的。换句话来说，随着在同一时间撞击检测器的具有相同m/z的离子越多，观察到的分辨率增加，但附近的离子不能被解析。例如通过用m/z除以半高(WHH)处的脉冲宽度计算观察到的分辨率。归因于此卷积，可能不能在分辨率饱和发生时检测卷积峰值。

[0048] 用于分组及组合幅度的系统

[0049] 在各种实施例中，归因于分辨率饱和的卷积峰值可通过基于在同一时间撞击检测器的离子的幅度分组及组合提取的子频谱来检测。返回图2，系统200可用于基于在同一时间撞击检测器的离子m/z处的离子的数目分组及组合从TOF子频谱选择的离子m/z的幅度以便检测卷积。

[0050] 离子源(未展示)使样本分子电离，从而产生离子束。包含检测器260的TOF质谱仪225对所述离子束执行多个离子提取。ADC 270从检测器接收电气检测，且在每一提取期间，测量随着时间的推移撞击检测器的离子的幅度。为所述多个离子提取中的每一提取产生质量子频谱。

[0051] 处理器280可为(但不限于)计算机、微处理器或能够将控制信号及数据发送到TOF质谱仪225及从TOF质谱仪225接收控制信号及数据且处理数据的任何装置。处理器280是例如计算机系统，例如图1中所展示的计算机系统。处理器280与TOF质谱仪225及ADC 270通信。

[0052] 处理器280接收所述多个质量子频谱。处理器280从所述多个质量子频谱选择离子m/z。在各种实施例中，处理器280通过比较所述多个质量子频谱中的一或多个质量子频谱中的每一幅度与预先确定的幅度阈值及选择具有超过所述预先确定的幅度阈值的幅度的离子m/z来选择离子m/z。

[0053] 针对所述多个质量子频谱中的每一质量子频谱，处理器280将所述离子m/z的m/z容差内的离子的幅度及m/z指派到多个预先确定的幅度带中的对应幅度带。针对所述多个预先确定的幅度带中的每一幅度带，处理器280将所述多个幅度及m/z值组合成一峰值，从而导致对应于所述多个预先确定的幅度带的多个峰值。

[0054] 在各种实施例中，针对所述多个预先确定的幅度带中的每一幅度带，处理器280通过计算所述多个幅度及m/z值中的每一m/z处的幅度的数目将所述多个子频谱组合成一峰值。产生描述观察到的幅度的数目相对于m/z的直方图。最后，处理器280计算所述直方图的峰值，从而导致对应于所述多个预先确定的幅度带的多个峰值。

[0055] 图8是根据各种实施例的观察到的幅度相对于幅度带的m/z及计算得到的所述幅度带的峰值820的直方图810的示范性标绘图800。从直方图810计算峰值820。举例来说，矩形830表示m/z 840处观察到的幅度。所以，在m/z 840处存在六个观察到的幅度。

[0056] 图9是根据各种实施例的常规质谱920的叠加900，其展示未卷积的离子m/z的峰值930及表示在同一时间撞击检测器的具有相同离子m/z的增加数目个离子的幅度带的峰值的标绘图901到910。峰值930是对纯化合物，举例来说。

[0057] 图10是根据各种实施例的常规质谱1020的叠加1000，其展示卷积的离子m/z的峰值1030及表示在同一时间撞击检测器的具有相同离子m/z的增加数目个离子的幅度带的峰值的标绘图1001到1010。峰值1030是对具有非常接近的m/z的至少两种不同化合物的混合物，举例来说。

[0058] 图9中的峰值930与图10中的峰值1030的比较展示可由分辨率饱和产生的问题。因为来自m/z M处的化合物的大量离子在同一时间撞击检测器，所以混合物中的其它化合物的卷积峰值不明显。因此，图10中的峰值与作为m/z M处的纯化合物的峰值的图9中的峰值930是不可区分的。

[0059] 然而，使用图10中的标绘图1001到1010中的峰值，可展开峰值1030的卷积。根据各种实施例，此卷积可以至少三种不同方式从这些峰值展开。

[0060] 首先，可比较表示峰值群组的峰值的分辨率与预期分辨率。返回图2，处理器280从多个峰值进一步选择峰值。在各种实施例中，处理器280从所述多个峰值选择从具有最大数目个幅度及m/z值的多个预先确定的幅度带中的幅度带计算得到的峰值。举例来说，处理器280挑选图10的标绘图1005或1006中的峰值。

[0061] 接着，处理器280计算所选择的峰值的分辨率。在各种实施例中，通过用所述m/z除以在半高处测量的峰值宽度计算分辨率。处理器280比较计算得到的分辨率与在与峰值相同的m/z处的非卷积峰值的预先确定的预期分辨率。最后，如果所述计算得到的分辨率小于预先确定的预期分辨率预先确定的分辨率阈值，那么处理器280确定峰值被卷积。举例来说，图10的标绘图1005或1006中的峰值的分辨率将小于所述预先确定的预期分辨率，超过预先确定的分辨率阈值。可通过比较图9的标绘图905及906中的峰值与图10的标绘图1005或1006中的峰值看出此。图10的标绘图1005或1006中的峰值具有比图9的标绘图905及906中的对应峰值大的宽度。因为分辨率与宽度成反比，所以图10的标绘图1005或1006中的峰值具有比图9的标绘图905及906中的对应峰值小的分辨率。

[0062] 从幅度带的峰值展开卷积的第二方法涉及：比较所述峰值的偏移或质心m/z值。返回图2，处理器280计算所述多个峰值中的每一峰值的质心m/z，从而产生多个质心m/z值。接着，处理器280比较所述多个质心m/z值中的每一质心m/z。最后，如果所述多个质心m/z值中的任何质心m/z与所述多个质心m/z值中的任何其它质心m/z不同，超过预先确定的m/z阈值，那么处理器280确定所述多个峰值中的峰值被卷积。

[0063] 举例来说，在图10中，在标绘图1001到1010中计算峰值的质心m/z值。接着，比较这些m/z值。如果所述质心m/z值中的任何者与任何其它质心m/z不同，超过预先确定的m/z阈值，那么发现卷积。通过比较标绘图1001与1010中的峰值的质心m/z值，在图10中寻找卷积，举例来说。

[0064] 最后，从幅度带的峰值展开卷积的第三方法涉及：寻找峰值内的卷积峰值。返回图2，处理器280执行寻峰算法，其可识别所述多个峰值中的一或多者上的卷积以确定峰值是否由一个以上分量组成。如果所述寻峰算法在较低幅度带中找出在较高幅度带中未观察到的额外峰值分量，那么处理器280确定所述多个峰值中的峰值被卷积。举例来说，通过对标绘图1001到1010中的峰值执行寻峰算法将找出图10中的卷积。这些标绘图中的峰值展示清楚地卷积于较高幅度带(1005到1010)中的峰值的峰值。相比之下，标绘图1001到1003中的峰值展示每一峰值中的至少两个峰值分量。

[0065] 用于分组及组合幅度的方法

[0066] 图11是展示根据各种实施例的用于分组及组合从TOF子频谱选择的离子m/z的幅度以便检测卷积的方法1100的示范性流程图。

[0067] 在方法1100的步骤1110中，使用离子源使样本分子电离，从而产生离子束。

[0068] 在步骤1120中，使用包含检测器的TOF质谱仪对所述离子束执行多个离子提取。

[0069] 在步骤1130中，使用模/数转换器(ADC)从所述检测器接收所述所述离子提取的电气检测，且在每一提取期间，测量随着时间的推移撞击所述检测器的离子的幅度，从而为所述多个离子提取中的每一提取产生质量子频谱。

[0070] 在步骤1140中，使用处理器接收所述多个质量子频谱。

[0071] 在步骤1150中，使用处理器从所述多个质量子频谱选择离子m/z。

[0072] 在步骤1160中，针对所述多个质量子频谱中的每一质量子频谱，使用处理器将所述离子m/z的m/z容差内的离子的幅度及m/z指派到多个预先确定的幅度带中的对应幅度带，从而为所述每一幅度带产生多个幅度及m/z值。

[0073] 在步骤1170中，针对所述多个预先确定的幅度带中的每一幅度带，使用处理器将所述多个幅度及m/z值组合成一峰值，从而导致对应于所述多个预先确定的幅度带的多个峰值。

[0074] 用于分组及组合幅度的计算机程序产品

[0075] 在各种实施例中，计算机程序产品包含有形计算机可读存储媒体，其内容包含具有在处理器上执行以便执行用于分组及组合从TOF子频谱选择的离子m/z的幅度以便检测卷积的方法的指令的程序。此方法由包含一或多个相异软件模块的系统执行。

[0076] 图12是根据各种实施例的包含一或多个相异模块的执行用于分组及组合从TOF子频谱选择的离子m/z的幅度以便检测卷积的方法的系统1200的示范性图。系统1200包含控制模块1210及分析模块1220。

[0077] 控制模块1210指示离子源使样本分子电离，从而产生离子束。控制模块1210指示包含检测器的TOF质谱仪对所述离子束执行多个离子提取。针对所述多个离子提取，控制模块1210指示ADC从所述检测器接收所述多个离子提取的电气检测，且在每一提取期间，测量随着时间的推移撞击所述检测器的离子的幅度，从而为所述多个离子提取中的每一提取产生质量子频谱。

[0078] 分析模块1220接收所述多个质量子频谱。分析模块1220从所述多个质量子频谱选择离子m/z。针对所述多个质量子频谱中的每一质量子频谱，分析模块1220将所述离子m/z的m/z容差内的离子的所述幅度及m/z指派到多个预先确定的幅度带中的对应幅度带，从而为所述每一幅度带产生多个幅度及m/z值。针对所述多个预先确定的幅度带中的每一幅度带，分析模块1220将所述多个幅度及m/z值组合成一峰值，从而导致对应于所述多个预先确定的幅度带的多个峰值。

[0079] 虽然结合各种实施例来描述本教示，但不希望本教示限于此类实施例。正相反，如所属领域的技术人员应了解，本教示涵盖各种替代、修改及等效物。

[0080] 此外，在描述各种实施例中，说明书可能已将方法及/或过程呈现为特定的步骤序列。然而，在所述方法或过程不依赖于本文陈述的特定的步骤顺序的程度上，所述方法或过程不应限于所描述的特定的步骤序列。如所属领域的一般技术人员应了解，其它步骤序列是可能的。因此，说明书中所陈述的特定的步骤顺序不应解释为对权利要求书的限制。另外，涉及所述方法及/或过程的权利要求书不应限于以所写的顺序执行其步骤，且所属领域的技术人员可容易地了解，序列可更改且仍在各种实施例的精神及范围内。