CN112534253A - 试样支承体、试样的离子化方法及质谱分析方法 - Google Patents

Abstract

本发明的试样支承体(1)是用于试样的离子化的试样支承体，具备：基板(2)，其形成有在第一表面(2a)、和与第一表面为相反侧的第二表面开口的多个贯通孔；导电层(4)，其以不堵塞贯通孔的方式设置于第一表面；以及框体(3)，其以从基板的厚度方向观察时，包围试样被离子化的离子化区域(R)的方式，设置于基板的周缘部；在框体上设置有用于识别离子化区域中的位置的标识(50、60)。

Description

试样支承体、试样的离子化方法及质谱分析方法

技术领域

本发明涉及一种试样支承体、试样的离子化方法及质谱分析方法。

背景技术

目前，已知一种试样支承体，其用于在生物体试样等试样的质谱分析中将试样离子化(例如，参照专利文献1)。这种试样支承体具备基板，在该基板上形成有在第一表面及与第一表面的相反侧的第二表面开口的多个贯通孔。在以第二表面与试样相对的方式将试样支承体配置于试样上的情况下，利用毛细管现象，能够使试样从基板的第二表面侧经由贯通孔朝向第一表面侧上升。而且，对第一表面侧照射例如激光等能量线时，将移动到第一表面侧的试样离子化。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第6093492号公报

发明内容

[发明想要解决的技术问题]

在如上所述的质谱分析中，当对基板的第一表面侧照射能量线时，需要使质谱分析装置识别能量线的照射范围。但是，根据质谱分析装置的不同，有时存在如下问题：即，质谱分析装置附带的照相机等的视野狭窄，无法观察到配置于质谱分析装置内的试样支承体的整体，因此，有时无法容易地识别上述照射范围。

因此，本发明的一方面在于，提供一种能够容易地识别能量线的照射范围的试样支承体、试样的离子化方法、以及质谱分析方法。

[用于解决技术问题的技术手段]

本发明的一方面提供一种试样支承体，其是用于试样的离子化的试样支承体，具备：基板，其形成有在第一表面及与第一表面相反侧的第二表面开口的多个贯通孔；导电层，其以不堵塞贯通孔的方式设置于第一表面；以及框体，其以从基板的厚度方向观察时，包围试样被离子化的离子化区域的方式，设置于基板的周缘部；在框体上设置有用于识别离子化区域中的位置的标识。

在该试样支承体中，在基板上形成有在第一表面及与第一表面相反侧的第二表面开口的多个贯通孔。因此，在例如在生物体试样等的试样上，以基板的第二表面与试样相对的方式配置试样支承体的情况下，能够通过毛细管现象使试样(试样的成分)从第二表面侧经由贯通孔朝向第一表面侧移动。此外，在例如对第一表面照射激光等的能量线的情况下，由于能量经由导电层传递到移动至第一表面侧的试样的成分，因此能够将试样的成分离子化。另外，该试样支承体具备设置于基板的周缘部的框体。因此，通过框体能够提高试样支承体的操作性。而且，从基板的厚度方向观察时，框体包围试样离子化了的离子化区域，在框体上设置有用于识别离子化区域中的位置的标识。由此，起到以下的效果。即，例如，在对试样支承体照射能量线的离子化装置附带的照相机等的视野狭窄，有时难以通过离子化区域的观察来确定照射范围(应当照射能量线的范围)。即使是在这种情况下，通过使该照相机等扫描并读取设置于框体的标识，也能够使离子化装置识别出能量线的照射范围。因此，根据该试样支承体，能够容易地识别能量线的照射范围。

本发明中，可以是：贯通孔的宽度为1nm～700nm，基板的厚度为1μm～50μm。在这种情况下，能够适当地实现由上述的毛细管现象引起的试样的成分的移动。

本发明中，可以是：在框体的沿第一方向延伸的部分，设置有沿第一方向配置的多个第一标识；在框体的沿与第一方向正交的第二方向延伸的部分，设置有沿第二方向配置的多个第二标识。在这种情况下，能够根据第一标识识别第一方向上的位置，能够根据第二标识识别第二方向上的位置。由此，能够容易地掌握能量线的照射范围(例如，起点位置、终点位置等)的二维坐标。

本发明中，可以是：标识是选自数字、记号、以及文字中的至少一种。在这种情况下，能够实现适合于目视和/或装置的读取的标识。

本发明中，可以是，标识具有：宽度为规定值以上的目视用标识、和宽度比所述规定值小的装置用标识。在这种情况下，例如，通过测量者由目视读取目视用标识，能够预先确定照射范围。进一步，例如，通过离子化装置附带的照相机读取与由测量者确定的照射范围相对应的装置用标识，由此，能够使离子化装置识别能量线的照射范围。

根据本发明的另一方面提供一种试样支承体，其是用于试样的离子化的试样支承体，具备：基板，其具有导电性，形成有在第一表面及和与第一表面为相反侧的第二表面开口的多个贯通孔；以及框体，其以从基板的厚度方向观察时，包围试样被离子化的离子化区域的方式，设置于基板的周缘部；在框体上设置有用于识别离子化区域中的位置的标识。

根据该试样支承体，可以省略导电层，并取得与具备上述的导电层的试样支承体相同的效果。

根据本发明的一个方面的试样的离子化方法是通过离子化装置进行的，该离子化装置具备照射能量线的照射部、扫描设置于框体的标识的扫描部、以及控制照射部的工作的控制部，该试样的离子化方法包括：第一工序，准备试样、以及具备上述导电层的试样支承体；第二工序，以第二表面与试样相对的方式，在试样上配置试样支承体；第三工序，通过使扫描部扫描设置于框体的标识，使控制部识别离子化区域中的能量线的照射范围；以及第四工序，对导电层施加电压，并且控制部以对照射范围中的第一表面照射能量线的方式使照射部工作，从而将照射范围中的经由贯通孔移动到第一表面侧的试样的成分离子化。

在上述的试样的离子化方法中，在基板上形成有在第一面及与第一面相反侧的第二面开口的多个贯通孔。当在试样上，以基板的第二表面与试样相对的方式配置试样支承体时，能够通过毛细管现象使试样(试样的成分)从第二表面侧经由贯通孔朝向第一表面侧移动。此外，当对导电层施加有电压并且对第一表面照射激光时，能量传递到移动至第一表面侧的试样的成分。由此，将试样的成分离子化。另外，通过扫描设置于框体的标识，能够使离子化装置容易地识别能量线的照射范围。

根据本发明的另一方面的试样的离子化方法，是通过离子化装置进行的，该离子化装置具备照射能量线的照射部、扫描设置于框体的标识的扫描部、以及控制照射部的工作的控制部，该试样的离子化方法包括：第一工序，准备试样、以及具备上述具有导电性的基板的试样支承体；第二工序，以第二表面与试样相对的方式，在试样上配置试样支承体；第三工序，通过使扫描部扫描设置于框体的标识，使控制部识别离子化区域中的能量线的照射范围；以及第四工序，对基板施加电压，并且控制部以对照射范围中的第一表面照射能量线的方式使照射部工作，从而将照射范围中的经由贯通孔移动到第一表面侧的试样的成分离子化。

根据该试样的离子化方法，可以省略试样支承体中的导电层，并且能够得到与使用上述具备导电层的试样支承体的情况同样的效果。

在上述离子化方法中，可以是：标识具有宽度为规定值以上的目视用标识、和宽度比规定值小的装置用标识，在第三工序中，测量者基于离子化区域中的试样的存在范围和目视用标识来确定照射范围，当与由测量者确定的照射范围相对应的装置用标识被扫描部读取到时，控制部基于此时的扫描部的位置来识别照射范围。在这种情况下，通过设置于框体的标识，能够准确地实现通过测量者的目视来进行的照射范围的确定、以及通过离子化装置的机械操作(标识扫描)来进行的照射范围的识别这两方。

根据本发明的一个方面的质谱分析方法，其包括：权利要求7～9中任一项的试样的离子化方法的各工序；第五工序，检测被离子化的成分，取得表示照射范围中的试样的质量分布的分布图像；第六工序，在试样上配置试样支承体的状态下，取得包含试样和试样支承体的光学图像；以及第七工序，基于光学图像中的标识，以光学图像中的照射范围与分布图像重叠的方式，使光学图像与分布图像重合。

根据上述质谱分析方法，基于设置于试样支承体的框体上的标识，能够高精度地重合试样的光学图像和分布图像。其结果，能够使试样的各位置处的质量分布可视化。

[发明效果]

根据本发明的一个方面，可以提供一种能够容易地识别能量线的照射范围的试样支承体、试样的离子化方法、以及质谱分析方法。

附图说明

图1是一个实施方式的试样支承体的俯视图。

图2是沿着图1所示的II－II线的试样支承体的剖视图。

图3是表示从图1所示的基板的厚度方向观察到的该基板的有效区域的放大图像的图。

图4是表示从图1所示的框架的放大图。

图5是表示一个实施方式的质谱分析方法的步骤的图。

图6是表示一个实施方式的质谱分析方法的步骤的图。

图7是表示一个实施方式所涉及的质谱分析方法的步骤的图。

具体实施方式

下面，参照附图对本发明的优选实施方式进行详细说明。此外，在各图中对相同部分或相当的部分标注相同标号，并省略重复的说明。另外，为了使说明容易被理解，图示的各部件(或部位)的尺寸或尺寸的比例有时与实际的尺寸或尺寸的比例不同。

[试样支承体的结构]

图1中示出了一个实施方式的试样支承体1的俯视图。如图1及图2所示，试样支承体1具备：基板2、框架(框体)3、及导电层4。试样支承体1是用于将试样离子化的试样支承体。试样支承体1用于在进行例如质谱分析时，将测定对象的试样的成分离子化。

基板2具有第一表面2a及与第一表面2a相反侧的第二表面2b。在基板2上以同样的方式(以均匀地分布的方式)形成有多个贯通孔2c。各贯通孔2c沿试样支承体1(即基板2)的厚度方向(下面，简称为“厚度方向”。)延伸，且在第一表面2a及第二表面2b开口。厚度方向是垂直于第一表面2a及第二表面2b的方向。基板2由例如绝缘性材料形成为长方形板状。从厚度方向观察时，基板2的一边的长度例如为几cm～几十cm左右。基板2的厚度例如为1μm～50μm左右。在本实施方式中，基板2的厚度为5μm左右。基板2对于可见光大致透明。例如，可以隔着基板2而在视觉上识别上述试样。

框架3设置于基板2的第一表面2a。具体而言，框架3通过粘接层5固定于基板2的第一表面2a。作为粘接层5的材料，优选使用排出气体少的粘接材料(例如，低熔点玻璃、真空用粘接剂等)。框架3呈现矩形框状。框架3设置于基板2的周缘部。框架3具有矩形状的内缘3a及矩形状的外缘3b。从厚度方向观察时，框架3包围有效区域(离子化区域)R。有效区域R是用于发挥下述功能的区域，即，在基板2中使后述的试样的成分向第一表面2a侧移动，并且使试样的成分离子化的功能。

从厚度方向观察时，框架3具有与基板2大致相同的外形。从厚度方向观察时的框架3的一边的长度(外缘3b的一边的长度)例如为几cm～几十cm左右。从厚度方向观察时的框架3的内缘3a(有效区域R)的一边的长度例如为几cm～几十cm左右。框架3的厚度例如为1mm以下。框架3的材料例如是金属或陶瓷等。通过这种框架3，能够使试样支承体1的操作容易化，并且能够抑制由温度变化等引起的基板2的变形。

在框架3的与基板2相反侧的表面3c设置有第一标识50和第二标识60。在沿着框架3的X轴方向(第一方向)延伸的第一部分31，沿着X轴方向配置有多个第一标识50。第一标识50例如是沿着X轴方向排列的多个数字。同样地，在沿着框架3的Y轴方向(与第一方向正交的第二方向)延伸的第二部分32，沿着Y轴方向配置有多个第二标识60。第二标识60例如是沿着Y轴方向排列的多个数字。当从厚度方向观察时，第一标识50和第二标识60构成用于识别有效区域R中的位置的坐标系。第一标识50和第二标识60例如通过使框架3的表面3c凹凸而形成。

导电层4设置于基板2的第一表面2a。具体而言，在基板2的第一表面2a中的与框架3的内缘3a相对应的区域(即，与有效区域R相对应的区域)、内缘3a的内表面、以及框架3的表面3c，连续地(一体地)形成导电层4。在有效区域R中，导电层4设置于第一表面2a上的第一贯通孔2c的周缘部。即，导电层4覆盖基板2的第一表面2a中未形成有贯通孔2c的部分。即，以不堵塞贯通孔2c的方式设置导电层4。在有效区域R中，各贯通孔2c露出于内缘3a。在框架3的表面3c，导电层4覆盖第一标识50和第二标识60。然而，由于第一标识50和第二标识60是通过使表面3c凹凸而形成的，因此，即使被导电层4覆盖，也不会妨碍由目视和装置进行识别。

导电层4由导电性材料形成。其中，作为导电层4的材料，因以下叙述的理由，优选使用与试样的亲和性(反应性)低且导电性高的金属。

例如，如果由与蛋白质等试样的亲和性高的Cu(铜)等金属形成导电层4的话，在后述的试样的离子化过程中，则会在试样分子上附着有Cu原子的状态下将试样离子化，在后述的质谱分析法中，检测结果上会出现与Cu原子的附着量相对应的偏差。因此，作为导电层4的材料，优选使用与试样的亲和性低的金属。

另一方面，越是导电性高的金属，越容易且稳定地施加规定的电压。因此，由导电性高的金属形成导电层4的话，能够对基板2的第一表面2a均匀地施加电压。另外，越是导电性高的金属，存在导热性越高的趋势。因此，由导电性高的金属形成导电层4的话，能够将照射到基板2的激光等能量线的能量经由导电层4高效地向试样传递。因此，作为导电层4的材料，优选使用导电性高的金属。

从以上观点来看，作为导电层4的材料，优选使用例如Au(金)、Pt(铂)等。关于导电层4，通过例如镀敷法、原子层沉积法(ALD：Atomic Layer Deposition)、蒸镀法、溅射法等而形成1nm～350nm左右的厚度。在本实施方式中，导电层4的厚度为10nm左右。此外，作为导电层4的材料，也可以使用例如Cr(铬)、Ni(镍)、Ti(钛)等。

图3是表示从厚度方向观察到的基板2的放大图像的图。在图3中，黑色部分为贯通孔2c，白色部分为贯通孔2c之间的隔壁部。如图3所示，在基板2上以同样的方式形成有具有大致规定的宽度的多个贯通孔2c。从厚度方向观察到的贯通孔2c的形状例如为大致圆形。贯通孔2c的宽度例如为1nm～700nm左右。在本实施方式中，贯通孔2c的宽度为200nm左右。在从厚度方向观察到的贯通孔2c的形状为大致圆形的情况下，贯通孔2c的宽度是指贯通孔2c的直径；在该形状为除了大致圆形外的形状的情况下，贯通孔2c的宽度是指容纳于贯通孔2c的假想的最大圆柱的直径(有效直径)。各贯通孔2c之间的节距例如为1nm～1000nm左右。在从厚度方向观察到的贯通孔2c的形状为大致圆形的情况下，各贯通孔2c之间的节距是指该各圆的中心间距离；在该形状为除了大致圆形外的形状的情况下，各贯通孔2c之间的节距是指容纳于贯通孔2c的假想的最大圆柱的中心轴间距离。基板2的贯通孔2c之间的隔壁部的宽度例如为300nm左右。

贯通孔2c的开口率(从厚度方向观察时，全部贯通孔2c占第一表面2a的比例)从实用角度考虑为10～80％，特别优选为50～80％。多个贯通孔2c的大小也可以是彼此不一致，也可以是局部部分的多个贯通孔2c彼此相互连接的形态。

基板2是通过将例如Al(铝)阳极氧化而形成的氧化铝多孔膜。具体而言，对Al基板实施阳极氧化处理，将氧化的表面部分从Al基板剥离，由此可得到基板2。此外，基板2也可以通过将Ta(钽)、Nb(铌)、Ti(钛)、Hf(铪)、Zr(锆)、Zn(锌)、W(钨)、Bi(铋)、Sb(锑)等除Al外的阀金属阳极氧化而形成，也可以通过将Si(硅)阳极氧化而形成。

图4是框架3的放大图。如图4所示，第一标识50具有目视用标识51和装置用标识52。目视用标识51是用于通过测量者的目视来读取的标识。多个目视用标识51沿着X轴方向配置。多个目视用标识51例如沿着X轴方向等间隔地排列。在本实施方式中，作为一个示例，各目视用标识51是数字。目视用标识51的宽度w1为通过测量者的目视能够识别的程度。目视用标识51的宽度w1为规定值(例如1mm)以上。

目视用标识51的宽度w1例如为1～4mm左右。彼此相邻的目视用标识51之间的节距(即，彼此相邻的目视用标识51的中央之间的距离)w2例如为2mm～10mm左右。彼此相邻的目视用标识51之间的间隔的长度w3例如为1mm～9mm左右。在本实施方式中，作为一个示例，目视用标识51的宽度w1为1mm左右，目视用标识51之间的节距w2为2mm左右，目视用标识51之间的间隔的长度w3为1mm左右。关于目视用标识51，例如，通过冲压或使用激光的刻印，在框架3的表面3c形成凹凸而设置。目视用标识51的雕刻高度(深度)例如为0.1mm～0.9mm左右。

装置用标识52例如是用于通过后述的质谱分析装置10(离子化装置)附带的照相机16(参照图7)读取的标识。本实施方式中，作为一个示例，装置用标识52比目视用标识51更位于框架3的内侧。多个装置用标识52沿着X轴方向配置。多个装置用标识52例如沿着X轴方向等间隔地排列。在本实施方式中，作为一个示例，各装置用标识52是数字。

装置用标识52的宽度w4比目视用标识51的宽度w1小。即，装置用标识52的宽度w4比规定值小。装置用标识52的宽度w4例如为1nm～0.1mm左右。彼此相邻的装置用标识52之间的节距(即，彼此相邻的装置用标识52的中央之间的距离)w5比目视用标识51之间的节距w2小。装置用标识52之间的节距w5例如为5nm～0.2mm左右。彼此相邻的装置用标识52之间的间隔的长度w6例如为4nm～0.1mm左右。在本实施方式中，作为一个示例，装置用标识52的宽度w4为40μm左右，装置用标识52之间的节距w5为110μm左右，装置用标识52之间的间隔的长度w6为70μm左右。通过使用激光的刻印(作为一例，为浅雕刻)，在框架3的表面3c形成凹凸，从而设置装置用标识52。装置用标识52的雕刻高度(深度)例如为5μm左右。此外，作为使用激光的刻印，例如，可以应用深雕刻等的方法。装置用标识52的雕刻高度根据各种方法而不同。

此外，多个目视用标识51与多个装置用标识52的位置关系例如存储于预先准备的对应表中。通过参照这样的对应表，测量者可以掌握到：装置用标识52的标识“14”或“15”对应于X轴方向上的目视用标识51的标识“1”的中央位置，装置用标识52的标识“22”对应于X轴方向上的目视用标识51的标识“1”和“2”的中间位置等信息。此外，对应表可以保存于纸等上，也可以作为数据保存于计算机的存储装置(内存、存储器等)。

与第一标识50同样地，第二标识60也具有目视用标识61(参照图1)和装置用标识62(参照图1)。即，目视用标识61是用于通过测量者的目视来读取的标识。多个目视用标识61沿着Y轴方向配置。多个目视用标识61例如沿着Y轴方向等间隔地排列。在本实施方式中，作为一个示例，各目视用标识61是数字。目视用标识61的宽度、相邻目视用标识61之间的节距、以及相邻目视用标识61之间的间隔的长度，与上述的目视用标识51的宽度w1、相邻目视用标识51之间的节距w2、以及相邻目视用标识61之间的间隔的长度w3相同。装置用标识62例如是用于通过质谱分析装置10附带的照相机16读取的标识。本实施方式中，作为一个示例，装置用标识62比目视用标识61更位于框架3的内侧。多个装置用标识62沿着Y轴方向配置。多个装置用标识62例如沿着Y轴方向等间隔地排列。在本实施方式中，作为一个示例，各装置用标识62是数字。装置用标识62的宽度、相邻装置用标识62之间的节距、以及相邻装置用标识62之间的间隔的长度，与上述的装置用标识52的宽度w4、相邻装置用标识52之间的节距w5、以及相邻装置用标识52之间的间隔的长度w6相同。

[试样的离子化方法]

接下来，参照图5～图7对使用试样支承体1的试样的离子化方法进行说明。在此，作为一例，对使用激光(能量线)的激光解吸离子化方法(通过质谱分析装置10实现的质谱分析方法的一部分)进行说明。在图5和图7中，省略试样支承体1中的贯通孔2c、导电层4、及粘接层5的图示。

首先，如图5的(a)所示，准备试样S(第一工序)。具体而言，将试样S载置于载波片(载置部)6的载置面6a。载波片6是形成有ITO(氧化铟锡，Indium Tin Oxide)膜等透明导电膜的玻璃基板，透明导电膜的表面为载置面6a。此外，作为载置部，不限于使用载波片6，也可以使用可确保导电性的部件(例如，由不锈钢等金属材料等构成的基板等)。在此，试样S例如是生物体试样(含水试样)。试样S是例如是小鼠的肝脏切片等。为了使试样S的成分S1(参照图6的(b))的移动平稳，可以向试样S中添加用于降低成分S1的粘性的溶液(例如，乙腈混合液、丙酮等)。

随后，如图5的(b)所示，准备上述的试样支承体1(第一工序)。就试样支承体1而言，可以由实施离子化方法和质谱分析方法的人员进行制造而准备，也可以从试样支承体1的制造商或销售商取得而准备。随后，以使第二表面2b与试样S相对的方式，将试样支承体1配置于试样S上(第二工序)。试样支承体1以第二表面2b与试样S接触的方式配置于试样S上。

随后，如图5的(c)所示，将试样支承体1固定于载波片6。通过具有导电性的胶带7(例如，碳胶带等)将试样支承体1固定于载波片6。胶带7以露出第一标识50和第二标识60的方式，固定试样支承体1。即，第一标识50和第二标识60未被胶胶带7覆盖。或者，例如，当胶带7由透明材料形成，且即使是在第一标识50和第二标识60被胶带7覆盖时，该第一标识50和第二标识60也能够被后述的照相机16读取的情况下，该第一标识50和第二标识60也可以被胶带7覆盖。胶带7可以是试样支承体1的一部分，也可以是与试样支承体1分开准备。在胶带7是试样支承体1的一部分的情况下(即，在试样支承体1具备胶带7的情况下)，例如，胶带7可以预先固定于框架3的表面3c侧。更具体而言，胶带7也可以固定于在框架3的表面3c侧形成的导电层4上。

试样S的成分S1由于毛细管现象而从基板2的第二表面2b侧经由贯通孔2c向基板2的第一表面2a侧移动。移动至基板2的第一表面2a侧的成分S1由于表面张力而残留于第一表面2a侧。图6是示出在试样S上配置有试样支承体1的状态的俯视图。如图6所示，试样S的成分S1在有效区域R的区域D1(试样S的存在范围)向第一表面2a侧移动。随后，通过使照相机16扫描设置于框架3的第一标识50和第二标识60，有效区域R中的激光L的照射范围D2被控制部17(参照图7)识别(第三工序)。

具体而言，首先，测量者基于区域D1和目视用标识51及目视用标识61来确定照射范围D2。更具体而言，当在试样S上配置有试样支承体1时，测量者通过目视，将例如包含区域D1的区域确定为照射范围D2。作为本实施方式的一例，照射范围D2呈被沿着X轴方向延伸的一对边部和沿着Y轴方向延伸的一对边部包围的矩形形状。然后，测量者基于目视用标识51和目视用标识61，掌握照射范围D2的起点P1和终点P2的各自的坐标(X1，Y1)和(X2，Y2)。坐标(X1，Y1)和(X2，Y2)是由目视用标识51和目视用标识61构成的坐标系中的坐标。在此，作为一个示例，(X1，Y1)为(7.9，1.1)，(X2，Y2)为(1.5，5.9)。此外，这样掌握的坐标是通过测量者的目视而推测的值。

随后，如图7所示，在载玻片6和试样支承体1之间配置有试样S的状态下，将载玻片6、试样支承体1以及试样S载置于质谱分析装置10的支承部12上。

质谱分析装置10具备：支承部12、试样台18、照相机16(扫描部)、照射部13、电压施加部14、离子检测部15和控制部17。在支承部12上，载置有分析对象的试样S等。载置有试样S等的支承部12载置于试样台18上。对于载置于支承部12的试样S等，通过照相机16进行观察。在此，照相机16的观察范围(视野)C(参照图4)的宽度例如为1.5mm左右。即，照相机16的视野比有效区域R小，并且至少为能够观察装置用标识52、62的大小。照射部13对试样支承体1的第一表面2a照射激光L等的能量线。电压施加部14对试样支承体1的第一表面2a施加电压。离子检测部15检测离子化了的试样S的离子。控制部17控制试样台18、照相机16、照射部13、电压施加部14和离子检测部15的运作。控制部17例如是具备处理器(例如，CPU[Central Processing Unit(中央处理单元)])、以及存储器(例如，ROM[Read Only Memory(只读存储器)]、RAM[Random Access Memory(随机存取存储器)]等)等的计算机装置。

随后，控制部17基于装置用标识52和装置用标识62识别照射范围D2。例如，首先，直到设置于框架3的装置用标识52能够被照相机16拍摄的位置为止，控制部17将试样支承体1搬送至试样台18。具体而言，通过以照相机16扫描沿X轴方向排列的装置用标识52的方式，控制部17使试样台18移动，从而以在照相机16的观察范围C(参照图4)中容纳作为目的的装置用标识52的方式，定位试样支承体1。在此，控制部17预先取得与通过测量者的目视来掌握的起点P1的坐标X1(在此为7.9)和终点P2的坐标X2(在此为1.5)相对应的装置用标识52。这样的装置用标识52的取得，可以通过例如测量者对构成控制部17的计算机的输入操作来实现。然后，当通过照相机16读取到与起点P1的坐标X1相对应的装置用标识52时，基于此时的试样台18的X轴方向上的位置x1，控制部17识别(存储)照射范围D2的起点P1的X坐标。即，控制部17将位置x1识别为起点P1的X坐标。同样地，当通过照相机16读取到与终点P2的坐标X2相对应的装置用标识52时，基于此时的试样台18的X轴方向上的位置x2，控制部17识别(存储)照射范围D2的终点P2的X坐标。即，控制部17将位置x2识别为终点P2的X坐标。

同样地，直到设置于框架3的装置用标识62能够被照相机16拍摄的位置为止，控制部17将试样支承体1搬送至试样台18。具体而言，通过以照相机16扫描沿Y轴方向排列的装置用标识62的方式，控制部17使试样台18移动，从而以在照相机16的观察范围C(参照图4)中容纳作为目的的装置用标识62的方式，定位试样支承体1。在此，控制部17预先取得与通过测量者的目视来掌握的起点P1的坐标Y1(在此为1.1)和终点P2的坐标Y2(在此为5.9)相对应的装置用标识62。这样的装置用标识62的取得，可以通过例如与上述的装置用标识52的取得相同的方法来实现。然后，当通过照相机16读取到与起点P1的坐标Y1相对应的装置用标识62时，基于此时的试样台18的Y轴方向上的位置y1，控制部17识别(存储)照射范围D2的起点P1的Y坐标。即，控制部17将位置y1识别为起点P1的Y坐标。同样地，当通过照相机16读取到与终点P2的坐标Y2相对应的装置用标识62时，基于此时的试样台18的Y轴方向上的位置y2，控制部17识别(存储)照射范围D2的终点P2的Y坐标。即，控制部17将位置y2识别为终点P2的Y坐标。

以这种方式，通过由照相机16扫描沿X轴方向排列的多个装置用标识52和沿Y轴方向排列的多个装置用标识62，控制部17能够识别起点P1和终点P2的各自的位置(x1，y1)和(x2，y2)。由此，控制部17识别照射范围D2。此外，坐标(X1，Y1)和(X2，Y2)是由框架3的目视用标识51和目视用标识61构成的坐标系中的坐标，另一方面，位置(x1，y1)和(x2，Y2)是控制部17使用的控制用的坐标系。即，位置(x1，y1)和(x2，y2)是使照射部13扫描时所参照的位置。在此，起点P1的坐标(X1，Y1)和终点P2的坐标(X2，Y2)对应于位置(x1，y1)和(x2，y2)。根据这种对应关系，能够将由框架3的目视用标识51和目视用标识61构成的坐标系与控制用的坐标系相互转换。

随后，通过电压施加部14，经由载玻片6的载置面6a和胶带7向试样支承体1的导电层4(参照图2)施加电压(第四工序)。随后，控制部17基于由控制用的坐标系识别的照射范围D2(即，由位置(x1，y1)和(x2，y2)指定的范围)，使照射部13工作。具体而言，控制部17以对照射范围D2内的第一表面2a照射激光L的方式使照射部13工作(第四工序)。由此，照射部13对照射范围D2内的第一表面2a扫描激光L。

作为一个示例，控制部17使试样台18移动，并且，作为照射部13的工作控制，控制由照射部13进行的激光L的照射工作(照射定时等)。即，控制部17在确认了试样台18移动了规定间隔之后，使照射部13实行激光L的照射。具体而言，首先，控制部17使试样台18移动，由此，使由照射部13进行的激光L的照射位置对准于与照射范围D2的起点P1相对应的位置(x1，y1)。然后，对起点P1的位置(x1，y1)照射激光L。随后，控制部17使试样台18移动，由此，由照射部13进行的激光L的照射位置对准于与在X轴方向上从位置(x1，y1)离开规定间隔(预定的激光照射间隔)的位置，对该位置照射激光L。通过重复这样的工作，激光L在X轴方向上以规定间隔依次照射。然后，当激光L的照射位置到达照射范围D2的缘部(即，与图6中的折返点P3的坐标(X3，Y3)对应的位置(x2，y1))时，控制部17移动试样台18，从而使由照射部13进行的激光L的照射位置对准于与在Y轴方向上从之前的照射位置离开规定间隔的位置，对该位置照射激光L。随后，激光L对在X轴方向上从之前的照射位置离开规定间隔的位置照射。激光L在X轴方向上以每个规定间隔依次照射。以这种方式，激光L在照射范围D2内以蛇行方式进行扫描之后，到达终点P2的位置(x2，y2)。如上所述，激光L对照射范围D2内的第一表面2a进行扫描。此外，通过使试样台18和照射部13中的至少一个工作，能够实行激光L对第一表面2a的扫描。在移动照射部13的情况下，作为照射部13的工作控制，控制部17控制照射部13的移动和由照射部13进行的激光L的照射工作这两方。

这样，对导电层4施加电压，并对照射范围D2中的第一表面2a照射激光L，由此，将照射范围D2中的经由贯通孔2c向第一表面2a侧移动的成分S1离子化，释放试样离子S2(离子化的成分S1)。具体而言，能量从吸收激光L的能量的导电层4向移动到基板2的第一表面2a侧的成分S1传递，获得了能量的成分S1汽化，并且获得电荷，成为试样离子S2。以上的各个工序相当于使用试样支承体1的试样S的离子化方法(在此，作为一例，作为质谱分析方法的一部分的激光解吸离子化法)。

被释放的试样离子S2朝向设置于试样支承体1与离子检测部15之间的接地电极(未图示)加速移动。即，通过在施加了电压的导电层4与接接地电极之间产生的电位差，试样离子S2朝向接地电极加速移动。而且，通过离子检测部15检测试样离子S2(第五工序)。

离子检测部15对试样离子S2的检测结果与激光L的照射位置相关。具体而言，对如上所述的照射有激光L的照射范围D2中的各个位置，离子检测部15检测试样离子S2。对在照射范围D2内的各位置检测出的试样离子S2的数据(检测结果)，赋予表示各位置(即，照射有激光L的位置)的识别编号(例如，上述的(x1，y1)那样的控制用的坐标系中的坐标等)。由此，取得表示照射范围D2中的试样S的质量分布的分布图像(MS映射数据)。此外，能够将构成试样S的分子的二维分布图像化。此外，此处的质谱分析装置10是利用了飞行时间型质谱分析法(TOF－MS：Time-of-Flight Mass Spectrometry)的质谱分析装置。

随后，在试样支承体1配置于试样S的状态下，取得试样S和试样支承体1的光学图像(第六工序)。这里，所取得的光学图像至少包括：有效区域R中的区域D1、第一标识50和第二标识60。随后，基于光学图像中的目视用标识物51和目视用标识物61，以光学图像中的照射范围D2和上述试样S的分布图像重叠的方式，使光学图像和分布图像重合(第七工序)。具体而言，分布图像中的起点P1(x1，y1)和终点P2(x2，y2)分别重合于光学图像中的起点P1(X1，Y1)和终点P2(X2，Y2)。由此，合成试样S的光学图像和分布图像。此外，由于基板2对于可见光是大致透明的，因此，即使是试样支承体1配置于试样S上的情况下，也能够取得试样S的光学图像。以上的各个工序相当于使用了试样支承体1的质谱分析方法。

在互相合成的试样S的光学图像和试样S的分布图像的观察(光学观察)之后，有时要对试样S中的具有特定的数据的部分，进一步通过液相色谱质谱分析方法(LC-MS：LiquidChromatography-Mass Spectrometry)进行详细的筛选。在这种情况下，由于对上述特定的数据赋予了例如照射位置的信息等的识别编号，因此，能够基于该识别编号来确定照射位置、及试样支承体1中的坐标。由此，能够将该坐标中的试样S的样品提供给LC-MS。

如上所述，在试样支承体1中，在基板2上形成有在第一表面2a和与第一表面2a相反侧的第二表面2b开口的多个贯通孔2c。因此，在试样S上，以基板2的第二表面2b与试样S相对的方式配置试样支承体1的情况下，能够通过毛细管现象使试样S的成分S1从第二表面2b侧经由贯通孔2c朝向第一表面2a侧移动。此外，在对第一表面2a照射激光的情况下，由于能量经由导电层4传递到移动至第一表面2a侧的试样S的成分S1，因此能够将试样S的成分S1离子化。另外，试样支承体1具备设置于基板2的周缘部的框架3。因此，通过框架3能够提高试样支承体1的操作性。而且，从基板2的厚度方向观察时，框架3包围试样S离子化了的有效区域R，在框架3上设置有用于识别有效区域R中的位置的第一标识50和第二标识60。由此，起到以下的效果。

即，在本实施方式中，由于照相机16的视野狭窄，因此，难以通过有效区域R(试样S的整体)的观察来确定照射范围D2，并且，难以确定激光L的照射位置等。根据试样支承体1，通过使照相机16扫描并读取设置于框架3的第一标识50和第二标识60，能够使激光L的照射范围D2被质谱分析装置10识别。因此，根据试样支承体1，能够容易地识别激光L的照射范围D2。特别是，在现有的用于MALDI的质谱分析装置(MALDI-MS装置)中，该装置附带的照相机的像素数量和视野等以适于试样中的基质晶体观察的方式被最优化，因此，存在不适合于激光L的照射位置的确定、以及不适合于用于成像的试样的整体观察之类的技术问题。而通过将上述的质谱分析装置10应用于这样的MALDI-MS装置，能够克服上述的MALDI-MS装置的技术问题。

贯通孔2c的宽度为1nm～700nm，基板2的厚度为1μm～50μm。由此，能够适当地实现上述的由毛细管现象引起的试样S的成分S1的移动。

在框架3的沿X轴方向延伸的第一部分31，设置有沿X轴方向配置的多个第一标识50；在框架3的沿与X轴方向正交的Y轴方向延伸的第二部分32，设置有沿Y轴方向配置的多个第二标识60。由此，能够通过第一标识50识别在X轴方向上的位置，并且，能够通过第二标识60识别Y轴方向上的位置。由此，能够容易地掌握激光L的照射范围D2(例如，起点P1的位置、终点P2的位置等)的二维坐标。

第一标识50和第二标识60是数字。由此，能够实现适合于目视和/或装置读取的标识。

第一标识50具有宽度w1为规定值以上的目视用标识51、以及宽度w4比规定值小的装置用标识52，第二标识60具有宽度为规定值以上的目视用标识61、以及宽度比规定值小的装置用标识62。由此，通过测量者由目视读取目视用标识51、61，能够预先确定照射范围D2。进一步，通过由照相机16读取与由测量者确定的照射范围D2相对应的装置用标识52、62，能够使质谱分析装置10识别激光L的照射范围D2。

另外，在上述的试样S的离子化方法中，在基板2上形成有在第一面2a及与第一面2a相反侧的第二面2b开口的多个贯通孔2c。当在试样S上，以基板2的第二表面2b与试样S相对的方式配置试样支承体1时，试样S的成分S1由于毛细管现象从第二表面2b侧经由贯通孔2c朝向第一表面2a侧移动。此外，当对导电层4施加电压并且对第一表面2a照射激光时，能量传递到移动至第一表面2a侧的试样S的成分S1。由此，可将试样S的成分S1离子化。另外，通过扫描设置于框架3的第一标识50和第二标识60，能够使质谱分析装置10容易地识别激光L的照射范围D2。

在离子化方法中，第一标识50具有宽度w1为规定值以上的目视用标识51、以及宽度w4比规定值小的装置用标识52，第二标识60具有宽度为规定值以上的目视用标识61、以及宽度比规定值小的装置用标识62。然后，在第三工序中，测量者基于有效区域R中的区域D1和目视用标识51、61来确定的照射范围D2，当与由测量者确定的照射范围D2相对应的装置用标识52、62被照相机16读取到时，控制部17基于此时的试样台18的位置来确定照射范围D2。由此，通过设置于框架3的第一标识50和第二标识60，能够准确地实现通过测量者的目视来进行的照射范围D2的确定、以及通过质谱分析装置10的机械操作(标识扫描)来进行的照射范围D2的识别这两方。

如上所述，根据上述质谱分析方法，基于设置于试样支承体1的框架3上的第一标识50和第二标识60，能够高精度地重合试样S的光学图像和分布图像。其结果，能够使试样S的各位置处的质量分布可视化。

[变形例]

如上所述，对本发明的实施方式进行了说明，但本发明不限于上述实施方式，在不脱离其主旨的范围内，本发明可以进行各种变形。

基板2也可以具有导电性，并且，在质谱分析方法中，也可以对基板2施加电压并且对第一表面2a照射将激光L。在基板2具有导电性的情况下，可以在试样支承体1中省略导电层4，并且，能够获得与使用上述的具备导电层4的试样支承体1的情况相同的效果。此外，所谓“对基板2的第一表面2a照射激光L”，在试样支承体1具备导电层4的情况下，是指对导电层4照射激光L；在基板2具有导电性的情况下，是指对基板2的第一表面2a照射激光L。

尽管示出了第一标识50和第二标识60是数字的示例，但是，第一标识50和第二标识60也可以是各种标识。第一标识50和第二标识60例如可以是选自数字、记号、以及文字中的至少一种。即使是在这种情况下，也能够实现适合于目视和/或装置读取的标识。目视用标识51、装置用标识52、目视用标识61、以及装置用标识62分别可以是例如选自数字、记号、以及文字中的至少一种。另外，这些标识可以包括刻度线等的辅助信息。

尽管示出了通过使框架3的表面3c凹凸而形成第一标识50和第二标识60的示例，但是，第一标识50和第二标识60也可以不是通过使框架3的表面3c凹凸而形成。第一标识50和第二标识60也可以是例如，通过纳米印刷那样的采用印刷的打印、采用EUV(ExtremeUltraviolet(极紫外线))曝光的光刻、使用涂料的书写、使用激光的刻印的一例即黑化(氧化)、或使用激光的泡沫标识来形成。在第一标识50和第二标识60是通过使用激光的泡沫标识来形成的情况下，框架3的材料是树脂。使用激光的泡沫标识是通过激光束使树脂发泡的方法。根据这样的方法，光在发泡的部位漫反射，其结果，发泡部位的可见度得到提高。此外，当第一标识50和第二标识60不是通过使框架3的表面3c凹凸而形成，并且在第一标识50和第二标识60被导电层4覆盖时其可见度受到阻碍的情况下，在框架3的表面3c中的形成有第一标识50和第二标识60的区域，也可以不形成有导电层4。

框架3可以仅具有第一标识50和第二标识60中的任意一个。在这种情况下，能够使质谱分析装置10识别X轴方向和Y轴方向中的、照射范围D2的至少一个方向上的范围。此外，第一标识50可以设置于框架3中的互相相对的第一部分31的双方。同样地，第二标识60可以设置于框架3中的互相相对的第二部分32的双方。

第一标识50可以仅具有目视用标识51和装置用标识52中的任意一个。在这种情况下，第一标识50的宽度优选为，能够通过测量者的目视以及质谱分析装置10附带的照相机16中的任一个进行读取。同样地，第二标识60可以仅具有目视用标识61和装置用标识62中的任意一个。在这种情况下，第二标识60的宽度优选为，能够通过测量者的目视以及质谱分析装置10附带的照相机16中的任一个进行读取。

尽管示出的是，在载玻片6、试样支承体1以及试样S载置于质谱分析装置10的支承部12上之前，通过测量者来进行照射范围D2的确定的示例，但是，也可以是，在载玻片6、试样支承体1以及试样S载置于质谱分析装置10的支承部12上之后，通过测量者来进行照射范围D2的确定。

尽管示出的是，在取得分布图像(第五工序)之后，进行取得在试样支承体1配置于试样S上的状态下的试样S和试样载体1的光学图像(第六工序)的示例，但是，对于该取得光学图像的工序而言，只要是在将试样支承体1配置于试样S上的工序(第二工序)之后，则可以在任意时刻进行。例如，可以在载玻片6、试样支承体1以及试样S载置于质谱分析装置10的支承部12上之前，取得这样的光学图像。

在第三工序中，与起点P1和终点P2同样地，也可以是：掌握折返点P3的坐标(X3，Y3)(参照图6)，进一步基于与该折返点P3的坐标(X3，Y3)(参照图6)相对应的装置用标识52、62被读取时的试样台18的位置(x2，y1)，识别(存储)照射范围D2的折返点P3的坐标。在有起点P1和终点P2的信息之外，还有返点P3的信息时，则能够更高精度地重合上述的试样S的光学图像和分布图像。例如，在重合光学图像和分布图像的基础上，需要使上下左右等的方向一致的情况下，基于不在于一条直线上的三点(起点P1、终点P2、折返点P3)的信息，能够适当地重合光学图像和分布图像。此外，在照射范围D2呈除了长方形以外的形状(例如，四个边部中的一个边部为与Y轴方向交叉的平行四边形的形状)等的情况下，为了确定照射范围D2，需要三点以上的基准点(坐标)，在这样的情况下，可以读取折返点P3的信息。

尽管示出的是控制部17以照相机16扫描装置用标识52、62的方式使试样台18移动的示例，但是，通过照相机16进行的对装置用标识52、62的扫描也可以通过使试样台18和照相机16中的至少一个的工作来实施。在移动照相机16的情况下，当与由测量者确定的照射范围D2相对应的装置用标识52、62被照相机16读取时，基于此时的照相机16的位置，控制部17识别照射范围D2。由此，与移动试样台18的情况相同地，通过设置于框架3的第一标识50和第二标识60，能够准确地实现通过测量者的目视来进行的照射范围D2的确定、以及通过质谱分析装置10的机械操作(标识扫描)来进行的照射范围D2的识别这两方。

[符号说明]

1…试样支承体；2…基板；2a…第一表面；2b…第二表面；2c…贯通孔；3…框架(框体)；4…导电层；10…质谱分析装置；13…照射部；16…照相机(扫描部)；17…控制部；31…第一部分；32…第二部分；50…第一标识；51、61…目测用标识；52、62…装置用标识；60…第二标识；D1…区域(存在范围)；D2…照射范围；L…激光(能量线)；R…有效区域(离子化区域)；S…试样；S1…成分；S2…试样离子；w1、w4…宽度。

Claims (10)

1.一种试样支承体，其特征在于，

是用于试样的离子化的试样支承体，

具备：

基板，其形成有在第一表面及与所述第一表面为相反侧的第二表面开口的多个贯通孔；

导电层，其以不堵塞所述贯通孔的方式设置于所述第一表面；以及

框体，其以从所述基板的厚度方向观察时，包围所述试样被离子化的离子化区域的方式，设置于所述基板的周缘部，

在所述框体上设置有用于识别所述离子化区域中的位置的标识。

2.根据权利要求1所述的试样支承体，其特征在于，

所述贯通孔的宽度为1nm～700nm，

所述基板的厚度为1μm～50μm。

3.根据权利要求1或2所述的试样支承体，其特征在于，

在所述框体的沿第一方向延伸的部分，设置有沿所述第一方向配置的多个第一标识，

在所述框体的沿与所述第一方向正交的第二方向延伸的部分，设置有沿所述第二方向配置的多个第二标识。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的试样支承体，其特征在于，

所述标识是选自数字、记号、以及文字中的至少一种。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的试样支承体，其特征在于，

所述标识具有：宽度为规定值以上的目视用标识、和宽度比所述规定值小的装置用标识。

6.一种试样支承体，其特征在于，

是用于试样的离子化的试样支承体，

具备：

基板，其具有导电性，形成有在第一表面及与所述第一表面为相反侧的第二表面开口的多个贯通孔；以及

框体，其以从所述基板的厚度方向观察时，包围所述试样被离子化的离子化区域的方式，设置于所述基板的周缘部，

在所述框体上设置有用于识别所述离子化区域中的位置的标识。

7.一种试样的离子化方法，其特征在于，

该试样的离子化方法通过离子化装置而进行，该离子化装置具备照射能量线的照射部、扫描设置于所述框体的所述标识的扫描部、以及控制所述照射部的工作的控制部，

该试样的离子化方法包括：

第一工序，准备试样、以及权利要求1～5中任一项所述的试样支承体；

第二工序，以所述第二表面与所述试样相对的方式，在所述试样上配置所述试样支承体；

第三工序，通过使所述扫描部扫描设置于所述框体的所述标识，使所述控制部识别所述离子化区域中的所述能量线的照射范围；以及

第四工序，对所述导电层施加电压，并且所述控制部以对所述照射范围中的所述第一表面照射所述能量线的方式使所述照射部工作，从而将所述照射范围中的经由所述贯通孔移动到所述第一表面侧的所述试样的成分离子化。

8.一种试样的离子化方法，其特征在于，

该试样的离子化方法通过离子化装置而进行，该离子化装置具备照射能量线的照射部、扫描设置于所述框体的所述标识的扫描部、以及控制所述照射部的工作的控制部，

该试样的离子化方法包括：

第一工序，准备试样、以及权利要求6所述的试样支承体；

第二工序，以所述第二表面与所述试样相对的方式，在所述试样上配置所述试样支承体；

第三工序，通过使所述扫描部扫描设置于所述框体的所述标识，使所述控制部识别所述离子化区域中的所述能量线的照射范围；以及

第四工序，对所述基板施加电压，并且所述控制部以对所述照射范围中的所述第一表面照射所述能量线的方式使所述照射部工作，从而将所述照射范围中的经由所述贯通孔移动到所述第一表面侧的所述试样的成分离子化。

9.根据权利要求7或8所述的试样的离子化方法，其特征在于，

所述标识具有：宽度为规定值以上的目视用标识、和宽度比所述规定值小的装置用标识，

在所述第三工序中，测量者基于所述离子化区域中的所述试样的存在范围和所述目视用标识来确定所述照射范围，当与由所述测量者确定的所述照射范围相对应的所述装置用标识被所述扫描部读取到时，所述控制部基于此时的所述扫描部的位置来识别所述照射范围。

10.一种质谱分析方法，其特征在于，

包括：

权利要求7～9中任一项所述的试样的离子化方法的各工序；

第五工序，检测被离子化的所述成分，取得表示所述照射范围中的所述试样的质量分布的分布图像；

第六工序，在所述试样上配置所述试样支承体的状态下，取得包含所述试样和所述试样支承体的光学图像；以及

第七工序，基于所述光学图像中的所述标识，以所述光学图像中的所述照射范围与所述分布图像重叠的方式，使所述光学图像与所述分布图像重合。

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