CN111383904A - 分析装置及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种分析装置及其控制方法。分析装置(1)具备：离子化单元(11)，其将分析对象的分子进行离子化；过滤单元(13)，其形成使由离子化单元生成的离子选择性地通过的场；检测器单元(14)，其检测通过了过滤单元的离子；离子驱动电路(61)，其以电的方式驱动离子化单元；场驱动电路(62)，其以电的方式驱动过滤单元；控制单元(22)，其控制离子驱动电路和场驱动电路的输出；温度检测单元(27)，其检测离子驱动电路和场驱动电路的温度；以及校正单元(22b)，其根据由温度检测单元检测出的温度来校正离子驱动电路和场驱动电路的输出设定。

Description

分析装置及其控制方法

(本申请是申请日为2016年11月17日、申请号为2016800674105、发明名称为“分析装置及其控制方法”的申请的分案申请。)

技术领域

本发明涉及一种质谱分析器等分析装置。

背景技术

国际公开WO2015/029449公开了一种分析装置，该分析装置具备：离子化单元，其将分析对象的分子进行离子化；过滤单元，其使由离子化单元生成的离子选择性地通过；以及检测单元，其检测通过了过滤单元的离子，其中，检测单元包括呈矩阵状地配置的多个检测元件，分析装置还具备切换包括多个检测元件中的使检测有效的检测元件的检测图案的重构单元。离子化单元包括多个离子源，分析装置还具备根据离子源的特性变化来切换多个离子源的连接的驱动控制单元。

发明内容

发明要解决的问题

在质谱分析器等分析装置中，始终要求更小型、更高精度的分析装置。

本发明的一个方式是一种分析装置，其具备：离子化单元，其将分析对象的分子进行离子化；过滤单元，其形成使由离子化单元生成的离子选择性地通过的场；检测器单元，其检测通过了过滤单元的离子；离子驱动电路，其以电的方式驱动离子化单元；场驱动电路，其以电的方式驱动过滤单元；检测器电路，其控制检测器单元的灵敏度；控制单元，其控制离子驱动电路和场驱动电路的输出；温度检测单元，其检测离子驱动电路和场驱动电路中的至少一个电路的周边的温度；以及校正单元，其根据由温度检测单元检测出的温度来校正离子驱动电路和场驱动电路中的至少一个电路的输出设定。校正单元既可以作为控制单元的一个功能来组装，也可以作为独立的单元来组装。

校正单元也可以根据检测出的温度来分别校正(补偿、调整)离子驱动电路和场驱动电路各自的输出设定。使离子选择性地通过的场中的典型的场是电场、磁场以及电磁场，使离子选择性地通过的场也可以包括它们中的至少任一种。

离子驱动电路和场驱动电路各自的输出根据搭载了这些电路的基板的温度或者周围温度而微妙地变动，本发明人们发现：通过补偿它们，能够改善被各个电路驱动的单元的线性度，能够提高检测精度。另外，通过附加对这些电路的输出进行温度补偿的功能，能够将包括离子驱动电路、场驱动电路以及控制单元的分析装置的整体或者一部分收纳到便携式的小型的外壳单元内。

也可以是，分析装置具有检测器电路，该检测器电路控制检测器单元的输出灵敏度(增益)，温度检测单元具有对检测器电路的周边的温度进行检测的功能，校正单元包括根据由温度检测单元检测出的温度来校正检测器电路的灵敏度设定的单元(功能)。

本发明的其它方式之一是一种分析装置，其具备：传感器外壳，其按顺序收纳离子化单元、过滤单元以及检测器单元；腔，其收纳传感器外壳；减压单元，其使腔内减压；以及毛细管，其使包含分析对象的分子的气体流入到传感器外壳的离子化单元或者离子化单元的附近。通过不将测量对象的气体收纳于腔内并且将毛细管连接于收纳有以离子化单元为代表的测量用的单元的传感器外壳，能够实时地进行不易受到腔内的环境影响的测量。

并且，通过设置根据传感器外壳外的腔内压力和温度来对减压单元进行反馈控制，能够更稳定地控制腔内的状态。以往，通过使腔的容量相对于传感器外壳而言足够大，使得将传感器外壳内的条件保持为固定。与此相对，在对腔内的压力进行反馈控制的情况下，优选传感器外壳内的状态表现在腔内，优选腔的容量Vc尽可能接近传感器外壳的容量Vh。例如它们之比Vc/Vh优选在1.5～10的范围内，更优选在1.5～5的范围内。根据该方式，能够减小腔，能够大幅地缩小系统整体的尺寸。

本发明的其它不同方式之一是一种分析装置，其还具备借助离子驱动电路来使离子化单元的发射电流稳定的单元。既可以是控制单元包括作为进行稳定的单元的功能，也可以是独立的单元。通过使输入到过滤单元的离子量稳定、即实际上设为固定，能够提供能够高精度地进行定量的测量的分析装置。

本发明的其它不同方式之一是一种分析装置的控制方法。分析装置具备：离子化单元，其将分析对象的分子进行离子化；过滤单元，其形成使由离子化单元生成的离子选择性地通过的场；检测器单元，其检测通过了过滤单元的离子；离子驱动电路，其以电的方式驱动离子化单元；场驱动电路，其以电的方式驱动过滤单元；控制单元，其控制离子驱动电路和场驱动电路的输出；温度检测单元，其检测离子驱动电路和场驱动电路中的至少一个电路的周边的温度，该控制方法包括控制单元根据由温度检测单元检测出的温度来校正至少一个电路的输出设定的步骤。

附图说明

图1是表示具备四级杆质谱分析传感器的气体分析装置的概要结构的图。

图2是分析装置的框图。

图3是分析装置的电路板级别(board level)的框图。

图4是表示分析装置的处理的概要的流程图。

图5是表示进行基于温度的校正的处理的流程图。

图6是表示使发射电流稳定的处理的流程图。

具体实施方式

图1示出气体分析装置(气体分析系统)的一个例子。该分析装置1是内置四级杆质量传感器的质谱分析装置，用于定量地分析被毛细管9引导出的气体5的成分(分子)。该分析系统1包括四级杆质量传感器(以下称为传感器)10；控制箱20，其驱动传感器10并分析从传感器10得到的数据；腔30，其收纳了传感器10；涡轮泵(涡轮分子泵)31及隔膜泵(粗抽泵)32，其通过连通管38与腔30连接，是使腔30的内部减压的单元(减压单元)；压力表33，其用于监视腔30的内压；接线盒35，用于连接装置内外的布线；以及电源单元36。它们被收纳于长方形的外壳(外壳单元)50内。外壳单元50的大小是300mm×150mm×150mm左右，以往的以米为单位的大小的质谱分析器被集成为小型且能够携带的程度的被称为便携式的尺寸。

传感器10包括将气体5的分子进行离子化的离子化单元11、离子透镜12、四极杆过滤器13、作为离子检测器的法拉第杯14以及将它们按顺序收纳的筒状(管状)的传感器外壳19。离子化单元11包括成为离子源的灯丝，从灯丝释放出的热电子与分析对象的分子进行碰撞来离子化。四极杆过滤器13是形成用于使离子选择性地通过的场(field)的过滤单元，在本例中形成四极电场来作为使离子选择性地通过的场。即，四极杆过滤器13将四根电极设为一组，在被它们包围的空间内形成具有直流成分和高频成分的四极电场。当离子沿着四极电场的中心轴通过时，离子在与其速度正交的方向上重复受到会聚力和发散力。因此，在四极杆过滤器13中，当形成于过滤器13的四极电场的高频频率、直流与高频的电压及质荷比为规定的条件时，该质荷比的离子选择性地通过四极电场，到达离子检测器14，到达的离子量作为离子电流而被测量。

传感器10以如下方式安装：传感器外壳19贯穿立方体状的腔30的一个壁面，在腔30内收纳传感器外壳19的大致整体。在传感器外壳19的前端(离子化单元11一侧)连接毛细管9，通过毛细管9导入的气体5经由传感器外壳19流出到腔30。传感器外壳19例如有离子化单元11的灯丝的安装用的间隙、设置于离子检测器14或者过滤单元13的附近的开口15等，经由它们与腔30连通，外壳19的内部保持为与腔30基本上相同的减压环境。

经由毛细管9导入的气体5首先被导入到传感器外壳19，在释放到腔30之后，通过涡轮泵31等释放到系统外。因而，在腔30内循环的气体不会进入传感器外壳19，能够实时且高精度地分析经由毛细管9提供的气体5的成分。

传感器外壳19的后方经由收纳了布线的安装管28来安装到控制箱20。控制箱20中收纳有：皮拉尼电路板(ピラニボード)23，其控制压力表(压力监测器)33；离子驱动电路板24，其搭载了以电的方式驱动离子化单元11的离子驱动电路61；场驱动电路板25，其搭载了包括RF驱动单元(RF单元)62r的场驱动电路62，该RF驱动单元(RF单元)62r以电的方式驱动四极杆过滤器13；检测器电路板26，其搭载了用于控制离子检测器14的输出灵敏度(增益)的检测器电路63；CPU 21，其进行整体的控制；微控制器电路板22，其将CPU 21与上述的各电路板进行连接，并且控制涡轮泵31等其它设备；风扇29，其冷却控制箱20的内部；以及温度传感器27，其检测各电路板的温度。

温度传感器27的一个例子是红外热电堆传感器，将控制箱20内的温度作为代表值(各电路的周边温度)来检测，但是也可以检测来自各电路板的红外线来将各电路板的温度作为各电路的周边温度进行检测。另外，也可以在各电路板，例如离子驱动电路板24、场驱动电路板25、检测器电路板26安装红外线传感器、热电偶、测温电阻元件等温度传感器以获取搭载于各电路板的电路的周围的温度。

分析系统1还包括：真空/温度控制接口单元55，其控制腔30的内压，并且进行加热器39的温度控制，该加热器39对腔30、用于将腔30与涡轮泵(涡轮分子泵)31进行连接的配管38等真空系统进行加热；以及风扇53，其对外壳50的内部进行换气来进行温度控制。真空/温度控制接口单元55具有利用被设置成测量腔30的内部的温度的温度传感器、典型地说红外热电堆传感器34来监视腔30的温度的功能。

图2中示出分析装置1的电气系统结构。微控制器(控制单元)22包括与CPU子系统21协作来按照传感器10的测量对象、环境条件等控制各电路61、62及63的输出从而管理分析装置1的动作的单元(功能)22x。动作管理单元22x具有按顺序改变通过过滤单元13的质荷比来使分析装置1以扫描模式进行工作的功能(单元)。分析装置1以附带于CPU子系统21和微控制器22的方式包括USB、SD卡、HDMI(注册商标)、以太网(注册商标)、RS485等各种规格的通信接口21y及22y。

微控制器22包括根据从压力监测器33和真空/温度控制接口单元55得到的信息来对腔30的真空度和温度进行反馈控制的压力/温度控制单元(压力/温度控制功能)22a。为了控制真空度，压力/温度控制单元22a控制泵31及32的能力，但是主要通过对高真空侧的涡轮分子泵31进行转速控制来控制成保持规定的真空度。压力/温度控制单元22a同时控制加热器39的输出以使腔30的温度保持为固定。

在控制腔30内的真空度以使传感器10的性能保持为固定的情况下，腔30的容量大的一方的真空度的变动小，以往通常将腔30的容量例如设为传感器10的20倍或者其以上。然而，当腔30内的气体没有替换时传感器10(检测器14)的输出不变，因此存在如下缺点：当腔30的容量大时，时间上的灵敏度变得迟钝，另外只是利用传感器10检测腔30内的气体的平均值，因此对成分变动的灵敏度也低。另外，也存在以下问题：当由于温度等原因使得腔30的真空度临时变动时，需要很多时间以使腔30的真空度恢复到期望的状态。

与此相对，在本系统1中，通过减小腔30的容量，使测量条件稳定，并且解决了上述的问题。即，首先通过减小腔30的容量，使得腔30的内部的条件的变动被压力监测器33和/或温度传感器34更敏锐地捕获。通过提高作为减压单元的真空泵31及32的控制中的、基于腔30的真空度和温度的反馈控制的精度，能够使腔30内的条件稳定。并且，通过减小腔30的容量，能够实时且更高精度地测量气体成分的变动。另外，通过减小腔30的容量，还存在能够将分析系统1集成为小型到可携带的程度这样的优点。优选腔30的容量Vc和传感器外壳19的容量Vh满足以下的条件。

1.5<Vc/Vh<10···(1)

条件(1)的上限优选是8，更优选是5，更进一步优选是3。

另外，监视腔30的内压的压力监测器33构成为监视腔30内的传感器外壳19之外的区域的压力。在从毛细管9提供的气体5的压力有变动的情况下，其影响在经由传感器外壳19流出到腔30之后表现出来，腔30是小容量的，但是容量相对于毛细管9而言大，急剧的压力变动得到抑制。因而，被监视的压力变动得到抑制，能够与之相呼应地抑制作为减压单元的真空泵31及32中的、特别是控制腔30的内压的涡轮泵31被急剧控制的情况，对于从毛细管9提供的气体5的压力变动也能够平滑地应对。

微控制器22还包括校正单元(校正功能、补偿功能、调整单元)22b，该校正单元22b根据由温度检测单元(温度传感器)27检测出的电路周边的温度来分别校正(补偿、调整)离子驱动电路61及场驱动电路62的输出设定以及检测器电路63的灵敏度设定(增益设定)。在本例中，校正单元22b参照查找表69来校正离子驱动电路61及场驱动电路62各自的输出设定以及检测器电路63的增益设定，该查找表69预先在0℃～80℃的范围内每隔10℃地保存这些设定值的校正量。也可以代替查找表69而采用函数等其它的计算或者输出校正值的方式。

例如，在场驱动电路62中的、在四极杆过滤器13中形成四极电场的RF驱动单元62r中，需要以AMU为单位线性地输出RF(Radio Frequency：射频)电压、DC+电压、DC-电压。与此相对，RF驱动单元62r的输出(电压和/或电流)在设置有包括RF驱动单元62r的场驱动电路62的环境温度下有微小的变动，有时针对AMU的线性度下降。该误差可能成为测量误差的主要原因。

在定性地求出气体5中含有的成分的情况下，RF驱动单元62r的输出的变动几乎不影响定性测量。另一方面，在定量地求出气体5中含有的成分的情况下，当RF电压等的针对AMU的线性度没有被保证时，将离子电流的测量结果换算为浓度有可能变得没有意义。因而，校正单元22b根据RF驱动单元62r的环境温度(周边温度)，参照预先求出的查找表69的补偿值(输出设定值、校正值或者差)，使RF驱动单元62r的输出设定(基值、基线)、在本例中使针对AMU的输出设定值在规定的范围内随着温度变化，由此，即使环境温度发生变动，也保持从RF驱动单元62r输出的RF电压、DC+电压、DC-电压的针对AMU的线性度。

因而，在该分析装置1中，虽然是四极杆型的质谱分析器，然而能够进行以往不可能的定量分析。不限于四极电场，当根据AMU、质荷比、离子迁移率等离子或者分子的特性来控制用于形成(驱动)使离子选择性地通过或保持的电场、磁场或者电磁场之类的场(field)的电压或者电流时，根据温度或者温度差来相对地控制用于以电路的周围温度控制该驱动的电压或者电流的信号或者信息，由此能够抑制对场进行驱动的电压或者电流的温度依赖性，能够在过滤单元13中形成更高精度的场。

在离子驱动电路61中，对环境温度(周边温度)的灵敏度和倾向有时与场驱动电路62不同，但是输出有可能变动。在离子驱动电路61中，例如离子化单元11的灯丝电压和灯丝电流有可能变动，能够通过校正单元22b根据温度来校正或者补偿这些电压和电流值的设定、例如基线或者基值。在检测器电路63中，能够根据温度来校正或者补偿作为检测器14的法拉第杯和/或电子倍增器的增益、输出信号的放大量(增益)。补偿单元22b对于这些电路61及63也以与场驱动电路62相同的方法来补偿设定值，确保线性度。

微控制器(控制单元)22还包括稳定化单元22c，该稳定化单元22c借助离子驱动电路61来使表示离子化单元11的离子化能力的发射电流Ea稳定。在本例子中，将发射电流Ea控制到0.1％、即nA水平。通过将离子化单元11的发射电流Ea的变动控制到1％以下，更优选是0.1％以下，能够将输入到过滤单元13的离子量实质性地保持为固定。因此，能够高精度且定量地求出在过滤单元13中分离出且在检测器单元14中检测出的各种离子的量、即气体5中的含有量(含有比)。

本例的离子化单元11是使用灯丝来输出热电子的方式，稳定化单元22c包括：第一稳定化单元(会聚单元)22d，其测量例如离子箱电流来作为发射电流Ea，按照预先设定的查找表等来阶梯式地控制发射电流Ea使得发射电流Ea落入目标电流Et的±1％以内；以及第二稳定化单元(反馈控制单元)22e，其通过反馈控制来使灯丝电压Fv变动微小量(Δf)，使得发射电流Ea落入目标电流Et的±0.1％以内。反馈控制的一个例子是PID(比例-积分-微分控制)。

图3中以框图示出离子驱动电路61和检测器电路63的更详细的结构。离子化单元11包括配置于离子箱11b的灯丝11f和反射电极11r。通过毛细管9输入到传感器10的气体5被离子化单元11离子化，生成的离子流(被离子化的气体)3通过离子透镜12引导至过滤单元13的场(四极电磁场)13f。通过场13f分离出或者选择出的离子来到检测器单元14，作为在与集电极14c之间流动的离子电流而被观测。

离子驱动电路61包括：驱动单元61a，其向构成离子化单元11的元件提供电力；以及监视控制单元61b，其监视和控制离子化单元11。驱动单元61a例如经由灯丝输出控制单元71a及71b来向两个灯丝11f中的各个灯丝提供灯丝驱动电力，设定反射电极11r的反射电压，并且设定离子箱11b和离子透镜12的电压。灯丝输出控制单元71a及71b包括用于使各灯丝电力分别立即关断的MOSFET开关。

离子驱动电路61包括用于测量灯丝电压Vf和灯丝电流If的电路72，在本例中经由监视控制单元61b反馈到微控制器22。离子驱动电路61包括用于分别测量离子箱电流I1和离子透镜电流I2的电路73及74，在本例中经由监视控制单元61b反馈到微控制器22。

灯丝输出控制单元71a及71b控制作为输出而向各个灯丝11f提供的电压Vf以监视灯丝电流If。灯丝电压Vf例如以在分析装置1启动和停止时阶梯式地增减的方式进行控制，在稳定时，以能够释放出能够使测量对象的分子离子化的热电子的方式进行控制，并且以使发射电流Ea为固定的方式进行控制。作为发射电流Ea，能够参照离子箱电流I1和/或离子透镜电流I2。离子箱电流I1接近灯丝11f，因此电流值大，容易捕获作为发射电流Ea的变化。作为其反面，在离子箱电流I1的情况下，考虑到从灯丝11f释放出的电子造成的影响。因此，在本例中，通过将离子箱电流I1与离子透镜电流I2进行比较来求出从离子箱电流I1排除热电子的影响所得到的发射电流Ea。

对灯丝电压Vf进行控制，使得发射电流Ea为固定，例如相对于目标电流Et而言误差为0.1％以下或者小于0.1％、即误差为nA水平。这种发射电流控制既可以如上述那样由微控制器22的稳定化单元22c来实现，也可以由离子驱动电路61的监视控制单元61b来实现。

由于构成离子驱动电路61的电路元件的特性根据周围温度而微小地变动，因此作为离子驱动电路61的输出的灯丝电压Vf也根据周围温度而微小地升降。因此，监视控制单元61b从校正单元22b接收基于离子驱动电路61自身或者其周围的温度的校正信号S1并校正成为灯丝电压Vf的基准的电压。

同样地，在场驱动电路62中，RF单元(RF功率放大器)62r接收校正信号S1并校正成为RF(Radio Frequency：射频)输出的基准的电压、频率等输出设定，抑制由包括场驱动电路62的基板周围的温度引起的变动。检测器电路63包括用于将由检测器14得到的离子电流I3进行放大的放大器75和用于控制放大器75的增益的增益控制器76，增益控制器76接收校正信号S1，并以包括检测器电路63的电路基板的周围的温度来校正放大器75的增益的设定，抑制电路基板周围的温度对放大器75的输出的影响。放大器75例如能够采用能够增益调整且线性度也高的TIA(跨阻放大器)与VGA(可变增益放大器)的组合。

图4中通过流程图来示出由分析装置1的微控制器(控制单元)22进行的控制(处理)的概要。在通过分析装置1来监视气体5的成分的情况下，在步骤81中通过动作管理单元22x来使分析装置1以扫描模式进行工作，按顺序检测质荷比不同的分子(成分)。在该处理中，通过场驱动电路62来控制过滤单元13的四极电场13f，以使质荷比不同的离子按顺序通过过滤单元13到达检测器单元14。

在步骤81中，大多监视气体5的成分随时间的变化或以恰当的时间间隔获取成分的平均值，重复进行扫描。此时，在扫描中，每次重复扫描时或者扫描重复了恰当的次数之后，在步骤82中由校正单元22b进行根据各个电路61～63的周围温度来进行设定值的校正的处理，在步骤83中由稳定化单元22c进行用于将发射电流Ea维持为固定的处理。

图5中更详细地示出根据电路(电路板)的周围温度来校正电路的输出设定(设定值、基本参数、基线等)的处理82。在步骤85中，检测搭载有各个电路61～63的电路板或者周围的温度。如果在步骤86中需要校正单元22b参照查找表69来针对检测出的温度改变离子驱动电路61的输出设定值、例如用于计算灯丝电压Vf的基本的设定值，则在步骤86a中向离子驱动电路61输出校正指示(校正信号)S1。

同样地，如果在步骤87中需要根据检测出的电路周围温度来校正或者变更场驱动电路62、在本例中为RF单元62r的设定值，则在步骤87a中对场驱动电路62输出校正指示。另外，如果在步骤88中需要根据检测出的电路周围温度来校正或者变更检测器电路63的灵敏度(增益)，则在步骤88a中对检测器电路63输出校正指示。

这样，通过在根据各电路61～63的周围温度来校正这些电路的输出设定或者灵敏度设定，即使在各电路61～63的周围温度变动的情况下，也能够将离子化单元11的离子化能力保持为固定，将过滤单元13的离子选择性能保持为固定，并且将检测器单元14中的灵敏度保持为固定。因而，即使将搭载有各电路61～63的电路板24～26及其它的电路板21～23等与真空用的泵31、32、加热器39等一起收纳到温度条件容易变化的小型化的外壳50内，也能够维持分析性能。因此，能够提供便携式那样的小型尺寸且高性能的分析装置1。校正单元22b也可以只校正这些电路61～63中的、输出或者灵敏度受周边温度影响大的一个或者两个电路的输出或者灵敏度。

图6中更详细地示出使离子化单元11的发射电流Ea稳定的处理83。在步骤91中，动作管理单元22x将灯丝电压Vf设置为目标值，离子驱动电路61以所设定的灯丝电压Vf来驱动(drive)离子化单元11。如果分析装置1正在启动中或者正在停止准备中，则根据使灯丝电压Vf阶梯式地提高或降低的序列来设置目标值。在稳定运转期间，按照灯丝11f的寿命管理安排表来设置为能够得到规定的发射电流Ea的预定电压。

在步骤92中，稳定化单元22c计算目标的发射电流值Et与实际的发射电流值Ea之间的差ΔE。在步骤93中，如果差ΔE未落入1％以下，则在步骤94中使灯丝电压Vf以预先设定的间隔阶梯式地增减(收敛处理)。

当在步骤93中被判断为差ΔE小于1％时，结束收敛处理，转移到步骤95的反馈控制，在本例中执行PID循环。在步骤96中，获取PID控制的输出即灯丝电压Vf的差ΔVf来校正灯丝电压Vf。在步骤97中再次计算发射电流Ea的差ΔE，如果在步骤98中差ΔE小于0.1％，则通过离子驱动电路61以所设定的灯丝电压Vf来驱动(drive)离子化单元11。

当在步骤98中判断为差ΔE为0.1％以上时，如果在步骤99中差ΔE小于1％则转移到步骤95，通过反馈控制来校正灯丝电压Vf。另一方面，当差ΔE为1％以上时，返回到步骤92，通过阶梯式地校正灯丝电压Vf的收敛处理使发射电流Ea在短时间内收敛到目标值Et。通过这些处理，在稳定的测量中，能够使分析装置1的发射电流Ea的误差小于0.1％，能够以大致nA水平来管理发射电流Ea。因而，能够提供如下的分析装置1：是能够向形成于过滤单元13的离子甄别用的场13f高精度且持续地提供固定量的离子流3、并将气体成分离子化来进行测量的类型的分析装置，能够进行定量分析。

上述中，根据将四极电场作为离子分离或者选择用的场13f来形成的例子说明了分析装置1的过滤单元13，但是场13f也可以是扇形磁场型、电场磁场双重会聚型、飞行时间型等的电场或者磁场。另外，过滤单元13也可以是如维恩过滤器那样将电场和磁场(电磁场)作为离子选择用的场13f来形成的单元。并且，过滤单元13也可以将用离子迁移率代替质荷比来甄别离子的类型的电场作形成为场13f，例如也可以是FAIMS等的非真空类型的过滤单元13。并且，也可以是将多个不同类型的场13r进行组合而形成的过滤单元13。

另外，上述的分析装置1具备将传感器10、控制箱20、真空泵31及32等一体地集成到便携式的尺寸的外壳(外壳单元)50中，但是也可以将传感器10及真空系统与控制箱20分开地收纳到各自的更小型的外壳内，由于电路群能够针对周边温度的变动维持精度，因此能够支持各种安排。另外，传感器10的一个例子是尺寸为几厘米左右的小型的传感器，但是传感器10也可以是MEMS型的更小型的传感器。另外，分析装置1既可以是便携式，还可以是集成到便携式终端或可穿戴的尺寸。

Claims (10)

1.一种分析装置，具备：

离子化单元，其将分析对象的分子进行离子化；

过滤单元，其形成使由所述离子化单元生成的离子选择性地通过的场；

检测器单元，其检测通过了所述过滤单元的离子；

离子驱动电路，其以电的方式驱动所述离子化单元；

场驱动电路，其以电的方式驱动所述过滤单元；

控制单元，其控制所述离子驱动电路和所述场驱动电路的输出；

温度检测单元，其检测所述离子驱动电路和所述场驱动电路的周边的温度；以及

校正单元，其根据由所述温度检测单元检测出的温度来校正所述离子驱动电路和所述场驱动电路的输出设定。

2.根据权利要求1所述的分析装置，其特征在于，

还具备检测器电路，该检测器电路控制所述检测器单元的输出灵敏度，

所述温度检测单元具有检测所述检测器电路的周边的温度的功能，

所述校正单元包括根据由所述温度检测单元检测出的温度来校正所述检测器电路的灵敏度设定的单元。

3.一种分析装置，具备：

离子化单元，其将分析对象的分子进行离子化；

过滤单元，其形成使由所述离子化单元生成的离子选择性地通过的场；

检测器单元，其检测通过了所述过滤单元的离子；

离子驱动电路，其以电的方式驱动所述离子化单元；

场驱动电路，其以电的方式驱动所述过滤单元；

检测器电路，其控制所述检测器单元的输出灵敏度；

控制单元，其控制所述离子驱动电路和所述场驱动电路的输出；

温度检测单元，其检测所述离子驱动电路和所述场驱动电路中的至少一个电路的周边的温度；以及

校正单元，其根据由所述温度检测单元检测出的温度来校正所述至少一个电路的输出设定，

其中，所述温度检测单元具有检测所述检测器电路的周边的温度的功能，

所述校正单元包括根据由所述温度检测单元检测出的温度来校正所述检测器电路的灵敏度设定的单元。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的分析装置，其特征在于，

还具备便携式的外壳单元，该外壳单元至少收纳所述离子驱动电路、所述场驱动电路、所述控制单元以及所述校正单元。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的分析装置，其特征在于，还具备：

传感器外壳，其按顺序收纳所述离子化单元、所述过滤单元以及所述检测器单元；

腔，其收纳所述传感器外壳；

减压单元，其使所述腔内减压；以及

毛细管，其使包含所述分析对象的分子的气体流入所述传感器外壳的所述离子化单元或所述离子化单元的附近。

6.根据权利要求5所述的分析装置，其特征在于，

所述传感器外壳在所述过滤单元和所述检测器单元中的至少一方的附近包括与所述腔连通的开口部，

所述分析装置还具备利用所述传感器外壳外的所述腔内的压力和温度来对所述减压单元进行反馈控制的单元。

7.根据权利要求5所述的分析装置，其特征在于，

所述腔的容积Vc和所述传感器外壳的容积Vh之比Vc/Vh是1.5～10。

8.根据权利要求5所述的分析装置，其特征在于，

还具备便携式的外壳单元，该外壳单元收纳所述离子驱动电路、所述场驱动电路、所述控制单元以及所述腔。

9.一种分析装置的控制方法，

所述分析装置具备：

离子化单元，其将分析对象的分子进行离子化；

过滤单元，其形成使由所述离子化单元生成的离子选择性地通过的场；

检测器单元，其检测通过了所述过滤单元的离子；

离子驱动电路，其以电的方式驱动所述离子化单元；

场驱动电路，其以电的方式驱动所述过滤单元；

控制单元，其控制所述离子驱动电路和所述场驱动电路的输出；以及

温度检测单元，其检测所述离子驱动电路和所述场驱动电路的周边的温度，

该控制方法包括校正步骤，在该校正步骤中，所述控制单元根据由所述温度检测单元检测出的温度来校正所述离子驱动电路和所述场驱动电路的输出设定。

10.根据权利要求9所述的控制方法，其特征在于，

所述分析装置还具备用于控制所述检测器单元的输出灵敏度的检测器电路，

所述温度检测单元具有检测所述检测器电路的周边的温度的功能，

所述校正步骤包括根据由所述温度检测单元检测出的温度来校正所述检测器电路的灵敏度设定的步骤。

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