이온이 이온소스부분에서 질량분석관으로 이동되는 효율은 일반적으로 정성/ 정량 분석에 사용되는 대기압 이온화 질량분석기(Atmospheric Pressure Ionization Mass Spectrometry)에 있어서 가장 중요한 요소이다. 대부분의 이온들은 이온소스에서 질량분석관으로 이동하는 중에 손실이 발생되고, 이러한 손실은 질량분석기의 검출 한계와 정량에 있어 직접적인 영향을 준다. 이에 Thermo Scientific사의 LTQ Velos Dual-Pressure Linear Ion Trap 질량분석기는 이런 이온들의 손실을 줄이기 위해 SRIG(Stacked-Ring Ion Guide : S-Lens)를 새로이 탑재하였으며, 이는 이온소스부분에서 이온트랩 질량분석관으로 이동되는 이온 투과율을 눈에 띄게 극대화 시키는 역할을 한다.

S-lens라고 불리는 Stacked-Ring Ion guide (Figure 1)는 기존의 LTQ 이온트랩 질략분석기에 탑재되었던 Tube Lens와 Skimmer를 대신하다.

Figure 1: S-lens and associated ion source/ion optics components.

S-Lens는 Radio Frequency(RF)로만 조절되는 device로 이온들을 질량분석관으로 이동하는데 있어 DC voltage의 변화 없이 tight beam으로 이온을 모으고 포커싱하는데 매우 효과적이다. S-Lens는 평평한 ring electrode들로 구성되어 있으며, 짝수와 홀수의 electrode들이 마주하여 RF voltage가 걸린다. S-Lens의 ring electrode 입구 직경은 출구쪽 보다 크다. 이는 Ion Transfer Tube로부터 나오는 이온을 가능한 많이 모으기 위함이다. 아울러, S-Lens 출구쪽 ring electrode의 직경은 exit lens를 통해 형성된 ion beam을 포커싱하기 위해 입구쪽보다 작다. Figure 1에서 볼수 있듯이, S-Lens의 입구쪽에서 시작한 각ring electrode의 간격은 점차로 증가한다.

S-Lens는 독립적으로 조절되며, Xcalibur의 Tune Plus (Instrument Software)에서 사용자가 쉽게 파라미터를 조절할 수 있다. S-Lens는 Figure 2와 같이 다른 ion optics 디자인에서 찾을 수 있는 질량 구별하는 방식을 제거하였다.

Figure 2: S-lens tuning for different masses of the calibration mixture.

S-Lens의 개선된 이온 투과율 결과로서, 검출 한계와 정량에 있어 10배 정도 증가했다. Figure 3은 LTQ Velos Dual-Pressure Linear Ion Trap의 dynamic range가 5 order까지 증가되었음을 증명해 준다.

Figure 3:

LTQ Velos ion trap achieves a dynamic range of five orders of magnitude for analysis of alprazolam in plasma, normalized to internal standard.