CN108603860A - 具备离子迁移率分离部的分析装置 - Google Patents

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Abstract

为了使具有离子迁移率分离部的分析装置具有高的耐久性和鲁棒性而具有：离子源、具备被施加高频电压和直流电压的一对对置的电极的离子迁移率分离部以及设置在离子源和离子迁移率分离部之间且被施加直流电压的屏蔽电极，屏蔽电极在内部具有连接导入来自离子源的离子的入口和排出离子的出口的离子流路，离子流路弯曲使得从入口见不到出口。

Description

具备离子迁移率分离部的分析装置
技术领域
本发明涉及具备离子迁移率分离部的分析装置。
背景技术
通过离子迁移率将离子分离检测的离子迁移谱仪(或者离子迁移装置)因不需要真空泵而在大气压下也能够工作的特性，而广泛用作环境分析、爆炸物探测、非法药品检测、化学剂探测等的现场测定装置。离子迁移谱仪在大气压下的气相中，利用气相中的离子的移动速度取决于分子离子的立体构造而不同来将离子分离。因此，与在真空的电场中或者磁界中将分子离子分离的质谱仪相比分离方法大不相同。其结果，期待使用离子迁移谱仪来分离在质谱仪中难以分离的质量电荷比(m/z)相同的异构离子。作为离子迁移谱仪中近年来常用的方法之一，有场不对称离子迁移谱仪(FAIMS(Field asymmetric ionmobility spectrometer)或者微分迁移谱仪(DMS(Differential ion mobilityspectrometer))。
另一方面，质谱仪(MS)能够在真空中根据分子离子的质量电荷比(m/z)将离子分离所以选择性高，能够将离子以高灵敏度、高精度分离/检测。质谱仪一般用作液相色谱(LC：liquid chromatograph)、气相色谱(GC：gas chromatograph)的检测器，常用被称为液相色谱质谱(LC/MS：liquid chromatography mass spectrometry)、气相色谱质谱(GC/MS：gas chromatography mass spectrometry)的分析方法。通过LC、GC将试样和杂质、其他试样进行时间分离，而实现高灵敏度化、高分辨率化。
另外，质谱仪中，使用对测定对象的离子进行分解，对分解的离子(碎片离子)进行计测，从而能够实现与其他杂质离子的分离的串联质谱分析法(tandem massspectrometry)。由此得到高的质量分离能力。并且，飞行时间质谱仪(TOF/MS：Time-of-flight mass spectrometer)、傅里叶变换质谱仪(FT/MS：Fourier-transform massspectrometer)、傅里叶变换离子回旋共振质谱仪(FTICR/MS：Fourier-transform ioncyclotron resonance mass spectrometer)、轨道阱质谱仪(Orbitrap massspectrometer)等实现高分辨率的质谱仪、三重四级杆质谱仪(Triple quadrupole massspectrometer)、四级杆质谱仪(Quadrupole mass spectrometer)等实现高灵敏度计测的质谱仪的技术不断发展，质谱仪以生物学、医用领域为中心广泛普及。
如上述，离子迁移谱仪具有与质谱仪不同的分离性能，所以也提出了组合质谱仪和离子迁移谱仪的计测方法。专利文献1、2中，示出了结合离子源、FAIMS和质谱仪的装置的例子。FAIMS配置在离子源的后级，并且配置在质谱仪的前级。在专利文献3示出了质谱仪的实施例。在离子源的后级且MS的前级，具有离子的流路弯曲的构造。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：US 2009/0294650 A1
专利文献2：WO 2015/111311 A1
专利文献3：US 5,756,994
发明内容
在离子迁移谱仪中，在将离子源中生成的离子高精度分离后，以高灵敏度、高生产率检测的技术对于应用的进一步的扩大、误检测的减少是重要的。然而，通过离子迁移率对离子分离检测的离子迁移谱仪(FAIMS或者DMS)目前存在以下的课题。
专利文献1中，以离子源、气帘气档板(curtain plate)、FAIMS、质谱仪的顺序构成装置，以气帘气(curtain gas)去除噪声成分。使气帘气流过气帘气档板部而从MS侧到离子源侧产生气流，通过该气体减少在离子源中生成的带电液滴、中性分子、簇等噪声成分(或者杂质成分)入射到质谱仪。其结果，有减少FAIMS、质谱仪的污染的效果。然而，仅用气帘气不能完全去除噪声成分。这是因为时常从离子源，喷出试样、前处理的血液，在离子源之后的FAIMS非常容易被污染。如果FAIMS被污染，则存在产生因电场干扰导致的灵敏度降低、分离能力降低，而且FAIMS被离子、导电性物质污染，从而FAIMS的分离电压容易放电等课题。这样，FAIMS因为紧随离子源之后，所以容易被离子源中喷出的液滴、中性分子污染，FAIMS的耐久性、鲁棒性成为大的课题。
在专利文献2，描述了离子源中生成的离子通过处于MS的前级的对置电极，进入前级电极和后级电极之间，之后弯曲90度入射到MS的结构。记载了通过该结构，液滴、中性分子在前级电极和后级电极的部分减少，而减少MS的污染。专利文献3是从离子源射出的离子入射到MS，其他的气体、噪声流入废弃口的结构。专利文献2以及3能够防止质谱仪的污染来提高耐久性，然而没有与离子迁移谱仪相关的记载，对作为本发明的课题的离子迁移谱仪的适用上存在课题。
本发明鉴于这样的状况，提供提高离子迁移谱仪的耐久性和鲁棒性，长时间稳定地动作的离子迁移谱仪。
本发明的分析装置，具有：离子源；具备被施加高频电压和直流电压的一对对置的电极的离子迁移率分离部；设置在离子源和离子迁移率分离部之间且被施加直流电压的屏蔽电极，屏蔽电极在内部具有连接导入来自离子源的离子的入口和排出离子的出口的离子流路，离子流路弯曲使得从入口见不到出口。
发明效果
根据本发明，离子迁移谱仪的耐久性、鲁棒性提高。
与本发明相关的进一步的特征通过本说明书的记载、附图变得清楚。另外，上述以外的课题、结构以及效果通过以下的实施例的说明变得清楚。
附图说明
图1是表示FAIMS的一般的结构的示意图。
图2是表示FAIMS中的分离电压的波形的图。
图3是表示结合了离子迁移率分离部和检测器的分析装置的例子的剖面示意图。
图4是表示电喷雾离子源的细节的示意图。
图5是表示屏蔽电极的离子流路的形状例的剖面示意图。
图6是表示屏蔽电极和FAIMS的结构例的立体示意图。
图7是FAIMS的剖面示意图。
图8是表示由圆筒电极构成的FAIMS的例子的剖面示意图。
图9是说明使用了FAIMS的分析装置的结构例的图。
图10是表示结合了离子迁移率分离部和质谱仪的分析装置的剖面示意图。
图11是说明使用了FAIMS和质谱仪的分析装置的结构例的图。
图12是分析装置的局部的剖面示意图。
图13是分析装置的局部的剖面示意图。
图14是分析装置的局部的剖面示意图。
图15是分析装置的局部的剖面示意图。
图16是分析装置的局部的剖面示意图。
图17是表示屏蔽电极的其它的构成例的剖面示意图。
图18是分析装置的局部的示意图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施例进行说明。此外，附图示出按照本发明的原理的具体的实施例，然而这些是用于本发明的理解，并不用于限定地解释本发明。
图1是表示FAIMS的一般的结构的示意图。FAIMS50具备由金属等导电体构成的2张平板电极51以及52。这2个平板电极间距离大约为0.1mm到数mm左右，离子在该电极间的离子渗透区域飞行。与离子飞行的宽度和距离相当的平板电极的宽度和长度双方都是大约数mm到数10mm左右。另外，近年来还存在具有进一步的微细化构造的FAIMS，也存在电极间距离微细化到数10μm左右的构造。
FAIMS具有交流电压电源53、直流电压电源54、直流电压电源57。FAIMS中，使用交流电压电源53，将重叠了高频电压的分离电压(分散电压(separation voltage或者dispersion voltage))施加到平板电极51，从而在平板电极51与平板电极52之间施加高频电场。如图2所示的分离电压的一个例子那样，以将高电压(正电压)和低电压(负电压)反复各施加一定期间，用时间平均则成为0的方式施加分离电压。分离电压的最大值和最小值之差亦即电压振幅最大为5kV左右。另外，将通过直流电压电源54生成的补偿电压(或者修正电压，或者补偿电压(compensation voltage))施加到平板电极52，从而某特定的离子55的离子轨道56被修正，能够仅使特定的离子55渗透，排除其以外的离子。该补偿电压为－100V～+100V左右，通过渗透的离子使补偿电压改变。
与图的例子不同，将通过交流电压电源53生成的分离电压施加到平板电极52，也能够实现离子分离。此时，如图所示，直流电压电源54能够施加到平板电极52，也能够施加到平板电极51。但是，根据施加的平板电极，补偿电压的正负符号反转。而且在测定对象为正离子的情况下，通过直流电压电源57，对平板电极51和平板电极52施加相同的正的直流电压，并且施加与位于FAIMS50的前级的电极相比相同或者低的正电压，且与位于FAIMS50的后级的电极相比相同或者高的正电压，从而来自前级的离子被高效地导入FAIMS，高效地排除到后级。
本发明中，在离子源和作为离子迁移谱仪的FAIMS间，设置用于屏蔽作为污染物质的液滴、中性分子的屏蔽电极。通过该屏蔽电极，大幅减少FAIMS的污染，提高FAIMS的耐久性，能够长时间稳定地得到数据。
[第1实施例]
对第1实施例进行说明。图3是表示结合了本实施例的离子迁移率分离部和检测器的分析装置的例子的剖面示意图。图4是作为离子源1的一个例子而表示电喷雾离子源的细节的示意图。
本实施例中，在离子源1和作为离子迁移率分离部的FAIMS7间，插入具有几乎弯曲成直角的L字状的离子流路的屏蔽电极2。分析装置的结构要素是离子源1、屏蔽电极2、由平板电极3、4构成的FAIMS7、检测器32。在离子源1生成的离子25被电场以及气流吸引，沿着离子流18从电极29入射到分析装置。之后，沿着离子流19通过屏蔽电极2的离子流路8，进入构成FAIMS7的平板电极3、4之间的空间亦即离子渗透区域。离子被FAIMS7分离后，仅渗透离子渗透区域的离子被检测器32检测。
FAIMS7由作为分离电极的平板电极3、4构成，通过交流电压电源13和直流电压电源14对平板电极3施加交流电压和直流电压。通过直流电压电源14对平板电极4施加与平板电极3相同的直流电压。除此之外，通过直流电压电源15对平板电极4施加补偿电压。通过改变该补偿电压能够选择渗透的离子，而且通过扫描(scan)补偿电压而能够获得微分迁移谱。
电极29具有气体控制部17，生成将由气体控制部17供给的气体向离子源1侧喷出的气体的流动30，从而去除离子源中生成的液滴、中性分子等噪声成分，有使得噪声成分难以进入FAIMS7的效果。如上述，通过该气体的流动30，减少FAIMS、检测器的污染，然而不充分。因此，本实施例中使用屏蔽电极2，实现液滴等噪声成分的进一步的除去/减少。
如图4所示，作为离子源1的电喷雾离子源中，液体试样通过配管27的内部而被喷射。通过直流电压电源11对配管27施加1kV到5kV左右的高电压，在与电极29之间生成电场。电极29被施加数百V左右的电压。通过其电场产生静电喷雾的喷射，使液体试样微粒子化而通过电荷斥力生成离子25。喷射中，促进液体的去溶剂化和微量化，所以在管28和配管27间流动雾化气体、加热气体等气体26。作为气体26、30常用氮气、空气等。配管27使用玻璃配管、玻璃毛细管、金属毛细管等。
本实施例的屏蔽电极2例如由金属等导电体构成，其离子流路8是具有几乎弯曲成直角的部分，即弯曲成为90度±10度的部分的结构。在图的例中，离子导入的入口和离子排出的出口各一个。即本实施例的屏蔽电极在内部具有连接导入来自离子源的离子的入口和排出离子的出口的离子流路，离子流路弯曲使得从入口见不到出口。使离子流路弯曲90度而使重的液滴、中性分子等噪声成分与流路内的碰撞位置9碰撞，从而能够减少构成后级的FAIMS7的平板电极3、4的噪声导致的污染。
图5是表示屏蔽电极2的离子流路的形状例的剖面示意图。屏蔽电极2的离子流路的形状是圆筒状的流路，其剖面形状典型的是直径0.01mm到10mm左右的圆形。离子流路的形状可以是方管形，其剖面可以为一边是0.01mm到10mm左右的正方形或者长方形。进一步离子流路的剖面形状也可以是椭圆形、多边形、与它们类似的形状。
通过直流电压电源12对屏蔽电极2施加直流电压。除此以外，也对电极29、平板电极3、平板电极4的各电极施加直流电压以使在离子源1中生成的离子顺畅地流向检测器32。为了对多个电极分别施加不同电压，成为在电极间插入作为隔离物的绝缘物21、22、23的结构。在检测的离子为正离子的情况下，典型地大约设定为电压以电极29、屏蔽电极2、平板电极3、平板电极4的顺序降低，对各电极施加0V到1000V左右之间的电压。本实施例的屏蔽电极2是导电体，只是被从直流电压电源12施加直流电压，所以屏蔽电极2的整体为同电位，在离子流路8内不产生电场。然而在碰撞位置9积蓄了污染的情况下，在碰撞位置9因积蓄的污染、试样离子、夹杂离子而多少(数V左右)会施加不同电位。但是，屏蔽电极2的内部的离子的流动被气体的气流控制，所以几乎不会感受到该碰撞位置9的电位，离子能够无损失地渗透屏蔽电极2。
接下来，对利用屏蔽电极2去除液滴、簇(cluster)、中性分子等噪声成分的方法进行说明。屏蔽电极2内部的离子流路8的气体流速例如为0.1L/分到10L/分左右。屏蔽电极2的剖面积例如为0.1mm2到100mm2左右。另一方面，离子的质量为10Da到1000Da左右，液滴大约为100万Da到1000万Da左右，液滴的质量对离子的质量的之比为1000～100万。另一方面，离子的碰撞剖面积约为10-18m2，液滴的碰撞剖面积大约为10-16m2，液滴的剖面积对离子的剖面积的之比为100。
物质从气体的流动引起的气流受到的阻力F能够使用常量A、物质的质量m、物质的剖面积S如下表示。
F＝A×S/m
将液滴的质量设为m1、剖面积设为S1、离子的质量设为m2，剖面积设为S2，则离子的阻力F2相对于液滴的阻力F1成为如下。
F2/F1＝(S2＊m1)/(S1＊m2)＝10～10000
其结果，表示每单位质量中，离子与液滴相比受到约10～10000倍的阻力。
即，离子在弯曲90度的流路沿着气体的气流容易弯曲，不会与屏蔽电极2的流路内壁碰撞而被导入到FAIMS、检测器。相反液滴等噪声成分难以弯曲，所以在碰撞位置9附近与屏蔽电极的离子流路内壁碰撞的可能性高，不会导入到FAIMS、检测器。因此，难以污染FAIMS、检测器从而提高耐久性、鲁棒性。
屏蔽电极2被加热到100℃到200℃左右，所以与屏蔽电极2的碰撞位置9碰撞的液体试样的溶剂立即挥发。另一方面，杂质作为污渍附着于屏蔽电极2的碰撞位置9，因屏蔽电极2被加热而缓缓地被气化。即使气化的杂质被导入到FAIMS、检测器，与离子在导入时间上有偏差，所以不会妨碍离子的分析。
在电极29、屏蔽电极2、平板电极3、4等施加电压的电极间以及检测器32间，插入有绝缘物21、22、23。这是为了对各电极施加不同电压。特别是，通过交流电压电源13对FAIMS7的平板电极3施加交流电压，然而该交流电压是施加1kVpp到5kVpp左右的高电压，所以需要对周围的电极不放电。例如，根据压力、距离和能够施加的电压的关系(帕邢定律(Paschen’s law))，可从想施加的电压得知放电的电极间距离。例如，可知如果想以1atm施加3kV到5kV左右的电压，则电极间距离为1mm左右即可。FAIMS这样的交流电压施加中，更容易放电，所以为了更安全地设计而需要使电极间距离设为1.5mm等。即，在屏蔽电极2和平板电极3之间，需要设置约1.5mm左右的距离。另一方面，该电极间距离越长，则离子进行轨道扩散而与电极等碰撞而消失从而灵敏度降低的概率变高，所以优选电极间距离尽可能短。因此，优选屏蔽电极2和平板电极3的距离比放电极限距离长，并且尽可能短，绝缘物22的厚度为不放电的电极间距离约1.5mm。平板电极3和后级的检测器32之间的距离也能够相同地考虑，绝缘物23的厚度优选约1.5mm左右。
接着，对屏蔽电极2的出口和平板电极3、4的位置关系进行说明。图6是表示屏蔽电极2和FAIMS7的结构例的立体示意图，图7是图6所示的平面38中的FAIMS的剖面示意图。如图示，屏蔽电极2的出口36需要位于形成于平板电极3以及4间的剖面37的内部。即，设置在屏蔽电极的内部的离子流路的出口需要位于FAIMS(离子迁移率分离部)的一对对置的电极间的离子渗透区域内。这是因为在FAIMS7中将离子分离的空间为剖面37的区域，所以通过在该剖面37的内部配置屏蔽电极2的出口36，离子无损失高效地从屏蔽电极2导入FAIMS7侧。
屏蔽电极2的材料优选是金属等导电体。这是因为屏蔽电极2为绝缘体的情况下，该绝缘体被离子或带电液滴等充电，离子的渗透因电荷斥力而变得困难。屏蔽电极2的材料例如为不锈钢、铁、金、铜、铝等金属或其他的导电体即可。另外，屏蔽电极2可以是整体为金属，也可以将主体用塑料、陶瓷、聚酰亚胺等绝缘物或者导电率低的材料制作，将设置在屏蔽电极2的离子流路8的内面用金属等导电体电镀或者涂层来使其具有导电性。这样屏蔽电极2至少是离子通过的离子流路8的内面为导电体即可。
至此对FAIMS由对置地配置的2个平板电极构成的例进行了说明，然而也可以在对置地配置的2个圆筒电极之间将离子分离。图8是表示由圆筒电极构成的FAIMS的例子的剖面示意图。该FAIMS具有电极39以及在电极39的内部同轴配置的电极40，而且具有交流电压电源13、直流电压电源14、直流电压电源15。关于电压的施加方法和动作与图3的例子相同。图示的例子中，电极39为空心的圆筒电极，电极40为实心的圆柱电极，电极40也可以为空心的圆筒电极。本实施例同样也能够适用于具备这样的圆筒电极的FAIMS或者公知的其他的FAIMS。
离子源1中实施的电离方法例如是电喷雾电离(ESI)、大气压化学电离(APCI)、基质辅助激光解吸电离(MALDI)、解吸电喷雾电离(DESI)、大气压光电离(APPI)等在质谱仪中通常使用的电离法。
图9是说明使用了作为离子迁移率分离部的FAIMS7的分析装置的构成例的图。离子源1中生成的离子在作为离子迁移率分离部的FAIMS7中被离子分离后被检测器离子检测。控制部35控制FAIMS7的各构成要素，由个人计算机等的信息处理装置构成。控制部35具备中央运算处理装置、主存储装置、辅助存储装置，与输入部34以及显示部33连接。中央运算处理装置例如由CPU等的处理器(或者也称为运算部)构成。辅助存储装置例如为硬盘，主存储装置为存储器(memory)。显示部33是显示器等，显示分析谱、结果的显示、分析条件。输入部34为键盘、定点设备(鼠标等)等，能够输入分析条件等。
如以上说明，将内部设置有以从入口见不到出口的方式弯曲的离子流路的屏蔽电极设置在FAIMS前，从而能够去除/减少液滴、簇、中性分子等不用于分析的噪声成分，大幅度减少处于后级的FAIMS等离子迁移率分离部、检测器的污染，提高FAIMS的耐久性、鲁棒性。其结果，解决灵敏度降低、离子迁移率分离部的分离能力降低、离子迁移谱仪的放电的问题，有长时间不需要维护的优点。
[第2实施例]
对第2实施例进行说明。图10是表示本实施例的结合离子迁移率分离部和质谱仪的分析装置的剖面示意图。
与实施例1的不同点在于，离子25在通过FAIMS7后，沿着离子流20通过用于将质谱仪10的内部保持为真空的真空隔壁亦即第1细孔电极5，进入质量分析部6。质量分析部6中，离子被离子分离分析部31分离，被检测器32检测。从直流电压电源16对第1细孔电极5施加直流电压，在FAIMS7的平板电极3、4和第1细孔电极5之间以及第1细孔电极5和质量分析部6之间配置有绝缘物23、24。
包含FAIMS、DMS的离子迁移率分离部能够在大气压下或者准大气压下工作。屏蔽电极2以及FAIMS7的部分从维持高的灵敏度的观点来看对气体的机密性高，所以FAIMS7部分的气压由屏蔽电极2的离子流路的传导率、第1细孔电极5的离子流路的传导率、质量分析部6的真空泵的排气速度决定。例如，为了使离子迁移率分离部在大气压下或者准大气压下工作，优选使屏蔽电极2的离子流路8的传导率为第1细孔电极5的离子流路的传导率的约5倍以上。
质谱仪10是公知的质谱仪即可。例如是三维离子阱、线性离子阱等离子阱质谱仪，四级杆滤波器、三重四级杆质谱仪、飞行时间质谱仪、傅里叶变换离子回旋共振质谱仪、轨道阱质谱仪、磁场质谱仪等。另外，也可以是上述的质谱仪以外的已知的质谱仪。
图11是说明使用了作为离子迁移率分离部的FAIMS7和质谱仪10的分析装置的结构例的图。离子源1中生成的离子在作为离子迁移率分离部的FAIMS7中被离子分离后，被质谱仪10分离、分析而被离子检测。控制部35控制FAIMS7、质谱仪的各结构要素，由个人计算机等信息处理装置构成。控制部35、显示部33以及输入部34的构成与实施例1相同所以省略详细的说明。
[第3实施例]
对第3实施例进行说明。图12是本实施例的分析装置的局部的剖面示意图。前级的离子源以及后级的FAIMS、检测器或者质谱仪是与第1实施例或者第2实施例相同的结构、动作即可，省略图示以及说明。
本实施例与第1实施例不同点在于，屏蔽电极42的形状。本实施例的屏蔽电极42如图示，是弯曲为L字状的管状的电极。屏蔽电极42配置在离子源1和由平板电极3、4构成的FAIMS7之间。屏蔽电极42的入口、出口、离子流路与实施例1中说明的屏蔽电极2相同，离子流路弯曲使得从导入离子的入口见不到排出离子的出口。本实施例的情况下，离子流路具有在中途几乎弯曲成为直角的部分。本实施例的屏蔽电极42例如由将金属的管或者陶瓷的管的内面进行金属涂层而成的部件构成。
但是，本实施例的屏蔽电极的结构不限于图示的结构，只要是离子流路的内面为用导电体涂层的，可以是其他的已知的构成、形式。
上述以外的离子流路的流路形状、剖面形状、尺寸等与上述实施例相同。
[第4实施例]
对屏蔽电极的其他形状，在以下的实施例中进行说明。图13是第4实施例的分析装置的局部的剖面示意图。前级的离子源以及后级的FAIMS、检测器或者质谱仪是与第1实施例或者第2实施例相同的构成、动作即可，所以省略图示以及说明。
本实施例与上述实施例不同点在于，形成于屏蔽电极43的内部的离子流路41的形状不是直线的组合而成为曲线。曲线的离子流路41弯曲使得从导入离子的入口见不到排出离子的出口。将离子流路形成为无角的曲线形，从而预测与上述实施例不同、不易产生离子的紊流，所以能够预计离子的渗透效率提高。
上述以外的离子流路的流路形状、剖面形状、尺寸等与上述的实施例相同。
[第5实施例]
对第5实施例进行说明。图14是第5实施例的分析装置的局部的剖面示意图。前级的离子源以及后级的FAIMS、检测器或者质谱仪是与第1实施例或者第2实施例相同的构成、动作即可，所以省略图示以及说明。
本实施例与上述的实施例不同点在于，形成于屏蔽电极44的内部的离子流路45的液滴的碰撞位置9凹陷成凹状。即，离子流路45弯曲使得从入口见不到出口，而且弯曲的部分凹陷成凹状。液滴的碰撞位置9凹陷成凹状，从而即使包含于液滴的污染物质积蓄在该凹陷处，对离子的流动、与离子的电荷斥力的影响减少，期待屏蔽电极44自身的耐久性提高。凹状的凹陷的深度为0.1mm以上即可。
液滴的碰撞位置9凹陷成凹状以外的离子流路的流路形状、剖面形状、尺寸等与上述的实施例相同。
[第6实施例]
对第6实施例进行说明。图15是第6的实施例的分析装置的局部的剖面示意图。前级的离子源以及后级的FAIMS、检测器或者质谱仪是与第1实施例或者第2实施例相同的构成、动作即可，省略图示以及说明。
本实施例与上述的实施例不同点在于，形成于屏蔽电极46的内部的离子流路47几乎以直角弯曲2次。即，离子流路47弯曲2次使得从入口见不到出口。通过2次弯曲能够去除更多的液滴，期待FAIMS的耐久性进一步提高。离子流路弯曲的次数也可以是2次以上。另外，流路的转角可以是曲线状。
弯曲次数以外的离子流路的流路形状、剖面形状、尺寸等与上述实施例相同。
[第7实施例]
对第7实施例进行说明。图16是第7的实施例的分析装置的局部的剖面示意图。前级的离子源以及后级的FAIMS、检测器或者质谱仪是与第1实施例或者第2实施例相同的构成、动作即可，所以省略图示以及说明。
本实施例与上述的实施例不同点在于，形成于屏蔽电极48的内部的离子流路49在从入口60见不到的位置具有第1出口36，且在从入口60前行方向上具有贯通的出口62，即在从入口60见到的位置具有第2出口62。在分析的执行过程中，第2出口62被能够自由装卸的板部件63堵住。本实施例中，从离子流路49的入口导入的液滴前行而进入第2出口62的方向，从而被排除。进入第2出口侧的液滴与堵住第2出口62的板部件63碰撞而污染板部件63。板部件63是与屏蔽电极48不同的部件而能够取下，所以定期地取下来清洗即可。另一方面，离子沿着气流流向第1出口36侧，能够进入FAIMS7和检测器或者质谱仪。板部件63能够用容易清洗表面的污染的材料，例如金属、塑料、玻璃、陶瓷等构成。
图17是表示屏蔽电极48的其它的结构例的剖面示意图。在与设置在屏蔽电极48的离子流路49的第1出口36对置的位置新设置电极61。如果检测的离子为正离子则从直流电压电源70对电极61施加+数V至+数百V左右的电压，从而能够将从入口60进入的离子朝向第1出口36压出，能够提高灵敏度。在检测的离子为负离子的情况下，从直流电压电源70对电极61施加的电压的正负反转，施加－数V至－数百V左右的电压。
上述以外的离子流路的流路形状、剖面形状、尺寸等与上述的实施例相同。
[第8实施例]
对第8实施例进行说明。图18是本实施例的分析装置的局部的示意图。前级的离子源以及后级的FAIMS、检测器或者质谱仪是与第1实施例或者第2实施例相同的构成、动作即可，所以省略图示以及说明。
本实施例与上述的实施例不同点在于，形成于屏蔽电极64的内部的离子流路具有由第1入口67和第2入口68构成的2个入口和一个出口69。离子流路具有弯曲的形状，所以从第1入口67、第2入口68都见不到出口69。另外，从第1入口67开始的离子流路和从第2入口68开始的离子流路在中途，汇合成在一个出口69结束的一条流路。在分析装置具备第1离子源65和第2离子源66的2个离子源，分别能够从第1入口67和第2入口68导入离子。另一方面，离子从共用的出口69出去而向FAIMS7侧移动。根据本实施例，能够对由不同的2个离子源65、66生成的离子进行计测。
在第1离子源65和第2离子源66实施的电离方法，例如能够用电喷雾电离(ESI)、大气压化学电离(APCI)、基质辅助激光解吸电离(MALDI)、解吸电喷雾电离(DESI)、大气压光电离(APPI)等在质谱仪中通常使用的电离法实施。虽然未图示，然而使用第1离子源65分析时优选将入口67开放，将未使用的第2离子源66的入口68关闭。在使用第2离子源66时将入口68开放，将入口67关闭。入口的关闭例如通过阀等进行。
上述以外的离子流路的流路形状、剖面形状、尺寸等与上述的实施例相同。
此外，本发明不限于上述的实施例，包含各种变形例。例如，上述的实施例是为了容易理解本发明而详细地进行了说明的实施例，并不限于具备所说明的全部的结构。另外，能够将某实施例的结构的一部分置换为其他的实施例的结构，另外，也能够对某实施例的结构添加其他的实施例的结构。另外，也可以对各实施例的结构的一部分，进行其他的结构的追加、删除、置换。
附图标记的说明
1 离子源
2 屏蔽电极
3、4 平板电极
5 第1细孔电极
6 质量分析部
7 FAIMS
8 离子流路
9 碰撞位置
10 质谱仪
17 气体控制部
21、22、23、24 绝缘物
32 检测器。

Claims (11)

1.一种分析装置，其特征在于，
该分析装置具有：
离子源；
离子迁移率分离部，其具备被施加高频电压和直流电压的一对对置的电极；以及
屏蔽电极，其设置在上述离子源和上述离子迁移率分离部之间且被施加直流电压，
上述屏蔽电极在内部具有连接导入来自上述离子源的离子的入口和排出上述离子的出口的离子流路，
上述离子流路弯曲使得从上述入口见不到上述出口。
2.根据权利要求1所述的分析装置，其特征在于，
上述离子流路具有弯曲成大致直角的部分。
3.根据权利要求1所述的分析装置，其特征在于，
上述屏蔽电极的上述出口与上述一对对置的电极间的距离比放电极限距离长。
4.根据权利要求1所述的分析装置，其特征在于，
上述屏蔽电极的上述出口位于上述离子迁移率分离部的上述一对对置的电极间的离子渗透区域内。
5.根据权利要求1所述的分析装置，其特征在于，
上述屏蔽电极的至少上述离子流路的内面具有导电性。
6.根据权利要求1所述的分析装置，其特征在于，
上述离子流路的上述弯曲的部分凹陷成凹状。
7.根据权利要求1所述的分析装置，其特征在于，
在上述离子迁移率分离部的后级连接有质谱仪。
8.根据权利要求7所述的分析装置，其特征在于，
上述质谱仪面向上述离子迁移率分离部具有用于将该质谱仪的内部保持为真空的第1细孔电极，
上述屏蔽电极的传导率比上述第1细孔电极的传导率大。
9.根据权利要求1所述的分析装置，其特征在于，
上述离子流路在从上述入口能够见到的位置具有第2出口，具备堵住上述第2出口的能够装卸的板部件。
10.根据权利要求1所述的分析装置，其特征在于，
作为上述离子源而具备第1离子源和第2离子源，
上述屏蔽电极具有与上述第1离子源对应的第1入口和与上述第2离子源对应的第2入口来作为上述入口，
从上述第1入口开始的离子流路和从上述第2入口开始的离子流路在中途汇合成在上述出口结束的一条流路。
11.根据权利要求1所述的分析装置，其特征在于，
上述离子流路在能够见到上述出口的位置设置有电极。
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