CN115483088A - 质量分析装置 - Google Patents

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三浦宏之
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Abstract

本发明提供一种质量分析装置，能够抑制由冷却气体引起的离子检测强度降低。质量分析装置具备：真空容器，具有各自内部被真空排气的第1室、第2室及开口；离子阱，具备配置在第1室内的多个电极，具有将离子导入的离子导入口及将离子释放的离子释放口；气体导入管，将冷却气体导入离子捕捉空间；离子阱保持部，配置在第1室内，将离子阱保持在离子阱保持空间内，在壁上具有导入侧离子通过口、释放侧离子通过口及冷却气体排出口；飞行时间型质量分析器，配置在第2室内，具有从离子释放口通过释放侧离子通过口及开口向第2室内释放的离子进行飞行的飞行空间、及检测在飞行空间飞行的离子的离子检测器。

Description

质量分析装置
技术领域
本发明涉及质量分析装置，更详细而言，涉及离子阱型飞行时间型质量分析装置(Ion Trap Time Of Flight Mass Spectrometer：IT-TOFMS)。
背景技术
IT-TOFMS具备：捕捉离子的离子阱、和基于与其质荷比m/z对应的飞行时间对离子进行分离并检测的飞行时间型质量分析器(TOFMS)(例如专利文献1、2)。这些离子阱及TOFMS配置在真空容器内。离子阱具备多个电极，此外，设置有向内部导入离子的离子导入口和朝向TOFMS释放内部的离子的离子释放口。通过在由这些多个电极包围的空间内生成电场，捕捉被导入至该空间内的离子，在规定的时机仅释放规定的离子。离子阱通过绝缘间隔件与真空容器的壁电绝缘(参照专利文献2)。
在规定的时机从离子释放口释放的离子被导入至TOFMS的飞行空间。然后，利用检测器检测在飞行空间飞行的离子，在示出飞行时间与检测强度的关系的飞行时间谱中将飞行时间换算为m/z，由此得到质谱。
在从将离子捕捉至离子阱的内部起开始到释放离子的期间向离子阱的内部导入氩气等惰性气体。在专利文献1中，将该气体称为“冷却气体”。这样，由于导入冷却气体使离子被冷却，离子的动能降低。这样，通过在从离子阱释放离子前使离子的动能降低，能够在离子释放时抑制具有相同的m/z的离子彼此之间在速度上产生偏差。由此，能够抑制到达检测器为止的飞行时间的偏差，因此能够提高m/z的分辨率。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2021-015688号公报
专利文献2：日本特开2009-146905号公报
发明内容
发明要解决的技术问题
导入至离子阱的内部的冷却气体从离子阱的离子释放口流出。因此，不仅在离子的冷却中(向离子阱的捕捉中)，在从离子释放口释放离子时，离子也会与冷却气体的分子碰撞。这样，离子的一部分未被导入TOFMS的飞行空间，或者即使被导入飞行空间也会偏离原本的飞行路径而不会到达检测器。其结果为，产生了离子的检测强度降低这样的问题。
本发明要解决的技术问题在于提供一种能够抑制由于冷却气体引起的离子的检测强度降低的IT-TOFMS。
用于解决上述技术问题的方案
为了解决上述技术问题而完成的本发明的质量分析装置具备：
真空容器，具有各自内部被真空排气的第1室、第2室、及将该第1室与该第2室连通的开口；
离子阱，具备配置在所述第1室内的多个电极，具有向由该多个电极包围的空间即离子捕捉空间导入离子的离子导入口及从该离子捕捉空间释放离子的离子释放口；
气体导入管，向所述离子捕捉空间导入冷却气体；
离子阱保持部，配置在所述第1室内，将所述离子阱保持在由壁包围的离子阱保持空间内，在该壁上具有与所述离子导入口连通的导入侧离子通过口、设置在所述离子释放口与所述开口之间的释放侧离子通过口、及设置在该导入侧离子通过口及该释放侧离子通过口以外的冷却气体排出口；
飞行时间型质量分析器，配置在所述第2室内，具有从所述离子释放口通过所述释放侧离子通过口及所述开口被释放至该第2室内的离子进行飞行的飞行空间、及检测在该飞行空间飞行的离子的离子检测器。
发明效果
根据本发明的质量分析装置，从气体导入管向离子阱的离子捕捉空间导入的冷却气体通过构成离子捕捉空间的多个电极彼此之间及离子阱保持部的冷却气体排出口而向离子阱保持部之外的第1室内流出，进而，通过对第1室内的内部进行真空排气而被排出至第1室之外。由此，能够抑制向离子释放口流出的冷却气体的量，因此能够抑制离子的检测强度降低。
附图说明
图1是示出作为本发明的质量分析装置的一实施方式的IT-TOFMS的概略构成图。
图2是示出本实施方式的IT-TOFMS所具备的离子阱的立体图。
图3是示出本实施方式的IT-TOFMS所具备的多向转动型TOFMS(MT-TOFMS)的ZX截面图。
图4是MT-TOFMS的YZ俯视图。
图5是示出MT-TOFMS中的离子的轨道的图。
图6是示出在离子阱中储存离子的步骤中的动作的图及示出离子阱内的电位的图表。
图7是示出对离子阱中储存的离子进行冷却的步骤中的动作的图及示出离子阱内的电位的图表。
图8是示出释放在离子阱中储存的离子的步骤中的动作的图、以及示出离子阱内及引出电极内的电位的图表。
具体实施方式
使用图1～图8，对作为本发明的质量分析装置的一实施方式的IT-TOFMS 1进行说明。
(1)本实施方式的IT-TOFMS的构成
如图1所示，本实施方式的IT-TOFMS 1具有离子源2、离子阱3、TOFMS 4和真空容器5。真空容器5的内部被分隔壁分割为前室50(在图1中仅描绘出一部分)、第1室51及第2室52。前室50配置在第1室51的侧方，第2室52配置在第1室51的下方。分别在将前室50和第1室51隔开的分隔壁设置第1开口53，在将第1室51和第2室52隔开的分隔壁(第1室51的底板511)设置第2开口(相当于前文所述的“开口”)54。前室50通过前室真空泵(省略图示)被真空排气，第1室51通过第1室真空泵551被真空排气，第2室52通过第2室真空泵552被真空排气。离子源2被收纳于前室50，离子阱3被收纳于第1室51，TOFMS 4被收纳于第2室52。
离子源2是将分析对象的试样中的成分离子化的部件。作为试样，例如使用通过液相色谱仪(LC)的色谱柱在时间上分离成分的液体试样。在使用这样的液体试样的情况下，作为离子源2，能够使用例如电喷雾离子源等的、在大气压气氛下将试样液中的成分离子化的大气压离子源。但是，在本发明中，离子源2的构成没有特别限定，能够适当地使用质量分析装置中所使用的一般的离子源。
在本实施方式中，离子阱3使用平板型线性离子阱。如图2所示，该离子阱3具有主电极31和以夹着主电极31的方式配置的离子导入侧端部电极32及离子非导入侧端部电极33。
主电极31由以夹着直线状的中心轴C的方式相互平行地设置的2块平板电极即第1主平板电极311及第3主平板电极313、和夹着该中心轴C且相对于第1主平板电极311及第3主平板电极313垂直地配置的2块平板电极即第2主平板电极312及第4主平板电极314构成。由这些第1主平板电极311～第4主平板电极314包围的空间成为离子捕捉空间315(参照图1)。在第1主平板电极311～第4主平板电极314中，第1主平板电极311设置在下侧，在该第1主平板电极311的中央设置有作为离子释放口316的孔。另外，在图2中，为了清晰地示出第1主平板电极311及离子释放口316，以虚线示出设置在第1主平板电极311的上方的第3主平板电极313及设置在第1主平板电极311的前方的第4主平板电极314。
离子导入侧端部电极32具备以使主电极31沿中心轴C的方向平行移动的方式配置的第1导入侧端部平板电极321、第2导入侧端部平板电极322、第3导入侧端部平板电极323及第4导入侧端部平板电极324。在这些第1导入侧端部平板电极321～第4导入侧端部平板电极324未设置离子释放口。由第1导入侧端部平板电极321～第4导入侧端部平板电极324包围的空间的、与主电极31相反一侧的离子导入侧端部电极32的端部是离子导入口326，该空间成为从离子导入口326导入的离子所通过的离子通过空间325(参照图1)。
离子非导入侧端部电极33具备以使主电极31在中心轴C的方向且沿与离子导入侧端部电极32相反的一侧的方向平行移动的方式配置的第1非导入侧端部平板电极331、第2非导入侧端部平板电极332、第3非导入侧端部平板电极333及第4非导入侧端部平板电极334。在这些第1非导入侧端部平板电极331～第4非导入侧端部平板电极334上未设置离子导入口及离子释放口。
从离子释放口316观察，在离子捕捉空间315的外侧配置有引出电极34。引出电极34是将多块平板状电极平行地配置而形成的，在各平板状电极的中央附近设置有与离子释放口316相对置的孔346。
如图1所示，IT-TOFMS 1具有离子阱电压施加部35。离子阱电压施加部35是在规定的时机对主电极31、离子导入侧端部电极32、离子非导入侧端部电极33及引出电极34施加规定的电压的电源。针对这些时机及电压，将其与IT-TOFMS 1的动作的说明一起在后文叙述。
在第1室51的底板511上固定有离子阱保持部60。离子阱保持部60具有由绝缘体构成的壁61，形成有由该壁61包围的离子阱保持空间610。离子阱3(主电极31、离子导入侧端部电极32、离子非导入侧端部电极33)被保持在该离子阱保持空间610内并被固定于壁61。引出电极34被固定于从壁61延伸的绝缘体制的支承件65。
在壁61设置有与离子导入口326连通的导入侧离子通过口62、及配置在离子释放口316与第2开口54之间(进一步而言是引出电极34的孔346与第2开口54之间)的释放侧离子通过口63。
在壁61中的离子阱保持部60的底部611及相当于侧壁的部位设置有多个由孔构成的冷却气体排出口64。冷却气体排出口64是将离子阱保持空间610与第1室51内的离子阱保持空间610的外部的空间连通的孔。离子阱保持部60的底部611通过由绝缘体构成的腿部612被支承在第1室51的底板511之上，由此，在离子阱保持部60的底部611与第1室51的底板511之间形成有气体可通过的空间613。
另外，在现有的IT-TOFMS中，也使用了用于保持离子阱的、由绝缘体构成的壁来构成的离子阱保持部。但是，在现有的离子阱保持部中未设置冷却气体排出口。
在离子捕捉空间315中配置有从真空容器5之外通过该真空容器5的壁、离子阱保持部60的壁61及第3主平板电极313的气体导入管36的一端。气体导入管36从配置在真空容器5之外的气体供给源(气瓶)361向离子捕捉空间315供给惰性气体(氩气、氦气、氮气等)。
在本实施方式中，TOFMS 4中使用多向转动型TOFMS(MT-TOFMS)。如图3所示，该TOFMS 4具有旋转椭圆体状的外侧电极41、设置在该外侧电极41的内侧的大致旋转椭圆体状的内侧电极42、和离子检测器43。在图3中，示出了外侧电极41及内侧电极42的大致旋转椭圆体中的转轴即X轴、和作为包含与该X轴垂直的1方向的轴即Z轴的平面的ZX平面上的剖视图(纵剖视图)。X轴朝向大致水平方向，Z轴朝向大致竖直方向。若以包含X轴的面切断外侧电极41及内侧电极42，则无论截面的方位角(绕X轴的角度)如何，均呈与图3所示的形状大致相同的形状。在图4中，示出了从X轴的正方向观察的侧视图。将与Z轴及X轴垂直的轴设为Y轴，将包含X轴和Y轴的平面设为XY平面。
外侧电极41及内侧电极42由使在ZX平面中为曲线状的1对电极相向而成的3组部分电极对S1、S2及S3、和使在ZX平面中为直线状的1对电极相向而成的4组部分电极对L1、L2、L3及L4组合而成。部分电极对S2在ZX平面中配置在主电极31的Z方向上的两端，具有相对于Z轴线对称的形状。部分电极对S1配置在比部分电极对S2更靠X方向的正侧。部分电极对S3配置在比部分电极对S2更靠X方向的负侧，与部分电极对S1相对于Z轴线对称。部分电极对L2被配置在部分电极对S1和S2之间。部分电极对L3被配置在部分电极对S2和S3之间，具有与部分电极对L2相对于Z轴线对称的形状。部分电极对L1具有与X轴垂直的环形板状的形状，在X方向的正侧且在XY平面中配置在部分电极对S1的内侧。部分电极对L4以与部分电极对L1相对于Z轴线对称的方式配置在X方向的负侧。通过这些部分电极对的组合，外侧电极41及内侧电极42各自在整体上呈大致旋转椭圆体的形状。
在构成外侧电极41及内侧电极42的各部分电极对中的部分电极对S1、S2及S3上连接有MT-TOF电压施加部45。MT-TOF电压施加部45对部分电极对S1、S2及S3各自赋予电位，以形成从外侧电极41朝向内侧电极42的电场。由此，在外侧电极41与内侧电极42之间的空间即离子的飞行空间40中形成有使离子在该飞行空间40内环绕的环绕电场。
在外侧电极41中的部分电极对S3设置有将通过了第2开口54的离子导入至飞行空间40内的MT-TOF离子导入口401。MT-TOF离子导入口401设置在从Z轴稍微向Y方向的正侧偏移的位置，配置为使离子从离子源2与Z轴大致平行地入射。离子在刚从MT-TOF离子导入口401入射至飞行空间40后的位置中，受到来自由部分电极对S1形成的环绕电场的向心力，并且由于MT-TOF离子导入口401从Z轴向Y方向的正侧偏移而受到朝向Z轴方向的力。由此，离子沿大致椭圆形的环绕轨道在飞行空间40环绕，以每绕1周时环绕轨道向从Y方向的正侧观察为逆时针的方向移动这样的轨道403(参照图5)飞行。在图5中，将离子的轨道403以XY平面的俯视图示出。
此外，在外侧电极41中的部分电极对S1设置有将在飞行空间40内环绕多次(数十次)的离子从飞行空间40导出的MT-TOF离子导出口402。从MT-TOF离子导出口402导出的离子在直线状的轨道上飞行。在该直线状的轨道上配置有离子检测器43。
此外，IT-TOFMS 1具有控制部7。控制部7控制离子源2、离子阱电压施加部35、MT-TOF电压施加部45、离子检测器43等IT-TOFMS 1所具有的各部的动作。
(2)本实施方式的IT-TOFMS的动作
使用图6～图8，对本实施方式的IT-TOFMS 1的动作进行说明。从开始使用IT-TOFMS1前直到开始使用中，通过前室真空泵、第1室真空泵551及第2室真空泵552，将前室50、第1室51及第2室52内的气体从这些各室中排气。此时，以第2室52的真空度高于(压力低于)第1室51、第1室51的真空度高于(压力低于)前室50的方式进行差动排气。
首先，离子源2通过公知的方法将试样离子化为阳离子。由离子源2生成的阳离子P依次通过导入侧离子通过口62及离子导入口326被导入至离子阱3内。在离子阱3中，如下述那样执行离子的(i)储存、(ii)冷却、(iii)释放这样3个步骤。
(2-1)离子阱3的动作
(i)离子的储存
在离子的储存步骤中，如图6的下图所示，离子阱电压施加部35以使离子非导入侧端部电极33(的各平板电极、即第1非导入侧端部平板电极331～第4非导入侧端部平板电极334)为正电位的方式，在离子非导入侧端部电极33与接地之间施加电压。主电极31及离子导入侧端部电极32的电位为0(零)。通过对各电极赋予这样的电位，被导入至离子阱3内的阳离子P通过由零电位的离子导入侧端部电极32包围的离子通过空间325，到达由同样零电位的主电极31包围的离子捕捉空间315，但由于离子非导入侧端部电极33为正电位，因此阳离子P不会侵入到离子非导入侧端部电极33侧。因此，阳离子P被逐渐储存在离子捕捉空间315内(图6的上图)。
(ii)离子的冷却
在进行了规定时间的阳离子P的储存后，主电极31及离子非导入侧端部电极33的电位保持原样(分别为0及正值)，离子阱电压施加部35以离子导入侧端部电极32(的各平板电极、即第1导入侧端部平板电极321～第4导入侧端部平板电极324)为正电位的方式在离子导入侧端部电极32与接地之间施加电压(图7的下图)。由此，阳离子P不会向离子通过空间325侧逆流，而被封闭在离子捕捉空间315内(图7的上图)。
在该状态下，从气体供给源361通过气体导入管36向离子捕捉空间315内供给冷却气体。由此，阳离子P被冷却，阳离子P的动能降低。
供给至离子捕捉空间315内的冷却气体的大部分通过主电极31的各平板电极彼此的间隙、主电极31与离子导入侧端部电极32或与离子非导入侧端部电极33的间隙向离子捕捉空间315之外流出。进而，通过利用第1室真空泵551进行减压，流出至离子捕捉空间315之外的冷却气体通过离子阱保持部60的冷却气体排出口64流出至第1室51内，进而被排出到第1室51的外部(以上，冷却气体的流动参照图1中以虚线所示的箭头)。
另外，离子捕捉空间315内的冷却气体的一部分通过离子释放口316向引出电极34附近流出，通过孔346及释放侧离子通过口63从引出电极34向第2室52流出，进而通过第2室真空泵552被排出至第2室52之外。利用第2室真空泵552以使第2室52的真空度高于(压力低于)第1室51，因此引出电极34附近的冷却气体被迅速地排出。
(iii)离子的释放
在离子被充分冷却后，停止冷却气体的供给。在此基础上，离子阱电压施加部35在主电极31与接地之间施加电压，使得离子导入侧端部电极32及离子非导入侧端部电极33的电位保持原样，主电极31为低于离子导入侧端部电极32及离子非导入侧端部电极33的正电位(图8的下图)。与此同时，离子阱电压施加部35在引出电极34与接地之间施加电压，从而对引出电极34赋予负电位，且使构成该引出电极34的多块平板状电极各自离主电极31越远则电位的绝对值越大(图8的右图)。由此，离子捕捉空间315内的阳离子P朝向引出电极34被加速，并通过引出电极34的孔346被导入至TOFMS 4。
在以往的IT-TOFMS中，导入至离子阱保持部的冷却气体仅从导入侧离子通过口及排出侧离子通过口被排出至离子阱保持部之外。由于这2个通过口中的气体的排出阻力，使得冷却气体变得特别容易滞留在配置于释放侧离子通过口的附近的引出电极的附近。因此，从离子捕捉空间释放的阳离子的一部分与滞留在引出电极附近的冷却气体的分子碰撞，从而未被导入TOFMS的飞行空间，或者即使被导入至飞行空间也偏离原本的飞行路径而不会到达检测器，因此检测灵敏度降低。与此相对，在本实施方式的IT-TOFMS 1中，冷却气体通过离子阱保持部60的冷却气体排出口64从离子阱保持部60排出，因此能够抑制到达引出电极34的附近的冷却气体的量，从而能够提高检测灵敏度。
(2-2)TOFMS 4的动作
被导入至TOFMS 4的阳离子P通过TOF离子导入口401进入飞行空间40。阳离子P在飞行空间40中由于在该飞行空间40的内部形成的环绕电场而沿大致椭圆形的环绕轨道环绕，以每绕1周时环绕轨道向从Y方向的正侧观察为逆时针的方向移动这样的轨道403(参照图5)飞行。而且，阳离子P在多次环绕后，到达MT-TOF离子导出口402，并偏离轨道403而被离子检测器43检测到。由于从离子阱3的离子捕捉空间315释放阳离子P开始到阳离子P被离子检测器43检测到为止的飞行时间依赖于m/z的值，因此通过在创建示出飞行时间与离子检测器43的检测强度的关系的飞行时间谱的基础上，将飞行时间换算为m/z，能够得到质谱。
在本实施方式中使用的MT-TOF型的TOFMS 4使阳离子P在环绕轨道上环绕多次，因此与离子在直线状的轨道飞行的情况相比，能够延长飞行距离。因此，具有能够提高飞行时间的分辨率、进而提高m/z的分辨率这样的优点。另一方面，MT-TOF型的TOFMS 4有可能存在以下问题：若在离子阱3的离子捕捉空间315内以动能较高的状态释放阳离子P，则根据阳离子P的初速度的朝向的不同而在TOFMS 4的飞行空间40内偏离原本的环绕轨道，其结果为无法被离子检测器43检测，检测强度降低。相对与此，根据本实施方式的IT-TOFMS 1，由于供给至离子阱3的离子捕捉空间315的冷却气体通过离子阱保持部60的冷却气体排出口64而从离子阱保持部60排出，因此冷却气体的分子不会在引出电极34的附近妨碍阳离子P的飞行，从而能够供给足够量的冷却气体。因此，能够在离子捕捉空间315内充分抑制阳离子P的动能，且能够抑制阳离子P由于初速度的朝向而在TOFMS 4的飞行空间40内偏离原本的环绕轨道飞行。其结果为，能够提高离子检测器43的检测强度。
(3)变形例
本发明并不限定于上述实施方式，能够进行各种变形。另外，以下例举的变形例是各种变形例的一部分，也可以是它们以外的变形。
在上述实施方式中，将离子阱3(主电极31、离子导入侧端部电极32、离子非导入侧端部电极33)固定于绝缘体制的壁61。取而代之地，也可以在将离子阱保持部的壁设为金属等的非绝缘体制的基础上，在离子阱与该壁之间设置绝缘体制的保持件。由此，能够利用离子阱保持部保持离子阱，同时使得离子阱与该壁或外部之间电绝缘。
在上述实施方式中，作为离子阱3使用组合了平板电极的平板型线性离子阱，但也可以使用组合了棒状电极来代替平板电极的线性离子阱。此外，也可以在本发明中使用IT-TOFMS中使用的公知的离子阱。
在上述实施方式中，作为TOFMS 4使用了MT-TOFMS，取而代之，也能够使用具有直线状的飞行空间的TOFMS、通过使用反射器使离子反射而使其在飞行空间内大致往返一次的TOFMS等、在IT-TOFMS中使用的公知的TOFMS。
也可以适当地将这些离子阱3的变形例和TOFMS 4的变形例组合使用。
[方案]
本领域技术人员能够理解上述的例示性的实施方式是以下的方案的具体例。
(第1项)
第1项的质量分析装置具备：
真空容器，具有各自内部被真空排气的第1室、第2室、及将该第1室与该第2室连通的开口；
离子阱，具备配置在所述第1室内的多个电极，具有向由该多个电极包围的空间即离子捕捉空间导入离子的离子导入口及从该离子捕捉空间释放离子的离子释放口；
气体导入管，向所述离子捕捉空间导入冷却气体；
离子阱保持部，配置在所述第1室内，将所述离子阱保持在由壁包围的离子阱保持空间内，在该壁上具有与所述离子导入口连通的导入侧离子通过口、设置在所述离子释放口与所述开口之间的释放侧离子通过口、及设置在该导入侧离子通过口及该释放侧离子通过口以外的冷却气体排出口；
飞行时间型质量分析器，配置在所述第2室内，具有从所述离子释放口通过所述释放侧离子通过口及所述开口被释放至该第2室内的离子进行飞行的飞行空间、及检测在该飞行空间飞行的离子的离子检测器。
根据第1项的质量分析装置，从气体导入管被导入至离子阱的离子捕捉空间的冷却气体通过构成离子捕捉空间的多个电极彼此之间及离子阱保持部的冷却气体排出口而向离子阱保持部的外部的第1室内流出，进而，通过对第1室内的内部进行真空排气而被排出至第1室之外。由此，能够抑制流出至离子释放口的冷却气体的量，因此能够抑制离子的检测强度降低。
所述壁可以为绝缘体制，也可以为非绝缘体(例如金属)制。在使用非绝缘体制的壁的情况下，只要通过在离子阱与该壁之间设置绝缘体制的保持件使离子阱与壁(进而，与离子阱保持部的外部)电绝缘即可。
(第2项)
第2项的质量分析装置是在第1项的质量分析装置中，所述飞行时间型质量分析器是多向转动型飞行时间型质量分析器。
多向转动型飞行时间型质量分析器具备：电极，在该飞行空间内生成电场，以使离子在飞行空间中沿大致相同的轨道环绕多次；离子检测器，配置于离子在飞行空间中环绕多次后到达的位置。
与离子在直线状的轨道飞行的情况相比，多向转动型飞行时间型质量分析器能够延长飞行距离，因此具有能够提高飞行时间的分辨率，进而提高m/z的分辨率这样的优点。另一方面，在多向转动型飞行时间型质量分析器中，一般根据离子被释放至飞行空间内时的初速度的朝向的不同而可能偏离原本的环绕轨道，结果无法被离子检测器检测到，因此检测强度降低。相对与此，根据第2项的质量分析装置，通过被导入至离子阱的离子捕捉空间的冷却气体通过冷却气体排出口等向第1室的外部流出，能够抑制冷却气体向离子释放口流出，因此能够供给足够量的冷却气体，由此能够充分抑制离子捕捉空间内的离子的动能。其结果为，能够充分抑制离子被释放至多向转动型飞行时间型质量分析器的飞行空间内的初速度，因此也能够抑制因初速度的朝向而偏离原本的环绕轨道的情况，能够提高离子检测器的检测强度。
(第3项)
第3项的质量分析装置是在第1项或第2项的质量分析装置中，
对所述真空容器进行差动排气，以使所述第2室的真空度高于第1室。
根据第3项的质量分析装置，由于以第2室的真空度高于第1室的方式对真空容器进行差动排气，因此即使冷却气体的一部分流出至离子释放口的附近，也会从真空度较高的第2室侧向真空容器的外部排出，因此不会成为朝向飞行时间型质量分析器释放离子时的阻碍。
附图标记说明
1 IT-TOFMS
2 离子源
3 离子阱
31 主电极
311 第1主平板电极
312 第2主平板电极
313 第3主平板电极
314 第4主平板电极
315 离子捕捉空间
316 离子释放口
32 离子导入侧端部电极
321 第1导入侧端部平板电极
322 第2导入侧端部平板电极
323 第3导入侧端部平板电极
324 第4导入侧端部平板电极
325 离子通过空间
326 离子导入口
33 离子非导入侧端部电极
331 第1非导入侧端部平板电极
332 第2非导入侧端部平板电极
333 第3非导入侧端部平板电极
334 第4非导入侧端部平板电极
34 引出电极
346 孔
35 离子阱电压施加部
36 气体导入管
361 气体供给源(气瓶)
4 TOFMS
40 飞行空间
401 TOF离子导入口
402 TOF离子导出口
403 轨道
41 外侧电极
42 内侧电极
43 离子检测器
45 TOF电压施加部
5 真空容器
50 前室
51 第1室
511 底板
52 第2室
53 第1开口
54 第2开口
551 第1室真空泵
552 第1室真空泵
60 离子阱保持部
61 离子阱保持部的壁
610 离子阱保持空间
611 离子阱保持部的底部
612 离子阱保持部的腿部
613 气体可通过的空间
62 导入侧离子通过口
63 释放侧离子通过口
64 冷却气体排出口
65 支承件
7 控制部。

Claims (3)

1.一种质量分析装置，其特征在于，具备：
真空容器，具有各自内部被真空排气的第1室、第2室、及将该第1室与该第2室连通的开口；
离子阱，具备配置在所述第1室内的多个电极，具有向由该多个电极包围的空间即离子捕捉空间导入离子的离子导入口及从该离子捕捉空间释放离子的离子释放口；
气体导入管，向所述离子捕捉空间导入冷却气体；
离子阱保持部，配置在所述第1室内，将所述离子阱保持在由壁包围的离子阱保持空间内，且在该壁上具有与所述离子导入口连通的导入侧离子通过口、设置在所述离子释放口与所述开口之间的释放侧离子通过口、及设置在该导入侧离子通过口与该释放侧离子通过口以外的冷却气体排出口；
飞行时间型质量分析器，配置在所述第2室内，具有从所述离子释放口通过所述释放侧离子通过口及所述开口被释放至该第2室内的离子进行飞行的飞行空间、及检测在该飞行空间飞行的离子的离子检测器。
2.如权利要求1所述的质量分析装置，其特征在于，
所述飞行时间型质量分析器是多向转动型飞行时间型质量分析器。
3.如权利要求1或2所述的质量分析装置，其特征在于，
对所述真空容器进行差动排气，以使所述第2室的真空度高于所述第1室。
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