DE102013007288A1

DE102013007288A1 - Tandem-Flugzeit-Massenspektrometer und dieses verwendendes Massenspektromie-Verfahren.

Info

Publication number: DE102013007288A1
Application number: DE102013007288.3A
Authority: DE
Inventors: Takaya Satoh
Original assignee: Jeol Ltd
Current assignee: Jeol Ltd
Priority date: 2012-05-15
Filing date: 2013-04-26
Publication date: 2014-01-16
Also published as: JP5972662B2; US20130306859A1; US8766175B2; JP2013239319A

Abstract

Ein Tandem-Flugzeit-Massenspektrometer wird vorgeschlagen, welches MS/MS-Messungen rationell ohne Probenvergeudung durchführen kann, indem es von Vorläuferionen benötigte Flugzeitbereiche mit Messzeiten, die tatsächlich benötigt werden, um die Vorläuferionen zu messen, intelligent kombiniert. Das Massenspektrometer verfügt über ein Aneinanderreihungs-Eingabemittel, um zu bewirken, dass die für ausgewählte Vorläuferionen erforderlichen Flugzeitbereiche und die tatsächlich benötigten Messzeiten, in welchen die Vorläuferionen gemessen werden, zeitlich geordnet passend aneinandergereiht werden, so dass die Flugzeitbereiche und die Messzeiten einander nicht überlappen.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Tandem-Flugzeit-Massenspektrometer, das bei der quantitativen Analyse und gleichzeitigen qualitativen Analyse von Spurenverbindungen und ebenso bei der Strukturanalyse von Probeionen verwendet wird. Die Erfindung betrifft außerdem ein dieses Tandem-Flugzeit-Massenspektrometer verwendendes Massenspektrometrie-Verfahren.
2. Beschreibung des Stands der Technik
[Flugzeit-Massenspektrometer (TOFMS)]
Ein Flugzeit(TOF-)Massenspektrometer ist ein Instrument, welches das Masse-/Ladungs-Verhältnis (m/z) jedes Ions feststellt, indem es Ionen mit einer gegebenen Beschleunigungsspannung beschleunigt, was diese zu fliegen veranlasst, und aus der Zeit, die jedes Ion benötigt, um einen Detektor zu erreichen, das m/z berechnet. In einem TOFMS werden Ionen durch eine gegebene Impulsspannung V_a beschleunigt. Die Geschwindigkeit des Ions v ergibt sich dabei aus dem Energieerhaltungssatz und ist durch

gegeben, wobei m die Masse des Ions, q die elektrische Ladung des Ions und e die Elementarladung ist.
Daher ergibt sich die Flugzeit T, welche das Ion benötigt, um einen in einem gegebenen Abstand L dahinter angeordneten Detektor zu erreichen, aus
Wie aus Gl. (3) ersichtlich, ist ein TOFMS ein Instrument, das Massen durch Ausnutzung der Tatsache, dass die Flugzeit T je nach der Masse m jedes Ions anders ausfällt, separiert. Ein Beispiel des linearen TOFMS ist in 1 gezeigt. Ein Reflektron-TOFMS, welches durch Anordnen eines Reflektron-Felds zwischen einer Ionenquelle und einem Detektor eine Verbesserung der Energiekonvergenz und eine Verlängerung der Flugzeit gestattet, fand breite Anerkennung. Ein Beispiel des Reflektron-TOFMS ist in 2 gezeigt.
[Verbesserung der Leistungsfähigkeit von TOFMS]
Die Massenauflösung eines TOF-Massenspektrometers ist wie folgt definiert: Massenauflösung = T / 2ΔT (4) wobei T die Gesamtflugzeit und ΔT eine Peakbreite ist.
Das heißt, wenn die Peakbreite ΔT konstant gemacht wird und die Gesamtflugzeit T verlängert werden kann, kann die Massenauflösung verbessert werden. Bei linearen oder Reflektron-TOFMS nach Stand der Technik führt jedoch eine Verlängerung der Gesamtflugzeit T (d. h. eine Erhöhung der gesamten Flugdistanz) direkt zu einer Zunahme der Instrumentengröße. Ein Flugzeit-Massenspektrometer mit mehreren Durchlaufen wurde entwickelt, um bei gleichzeitiger Vermeidung einer Zunahme der Instrumentengröße eine hohe Massenauflösung zu realisieren (Nicht-Patentdokument 1). Dieses Instrument verwendet vier ringförmige elektrische Felder, die jeweils aus einer Kombination eines zylindrischen elektrischen Feldes und einer Matsuda-Platte bestehen. Die Gesamtflugzeit T kann verlängert werden, indem mehrere Umläufe in einer 8-förmigen Umlaufbahn ausgeführt werden. Bei dieser Vorrichtung wurde die räumliche und zeitliche Spreizung auf der Erfassungsoberfläche unter Verwendung der anfänglichen Position, des anfänglichen Winkels und der anfänglichen kinetischen Energie erfolgreich bis zum Term erster Ordnung konvergiert.
TOFMS, in welchen Ionen vielfach auf einer geschlossenen Bahn umlaufen, kranken jedoch am Problem des Überholens. Das heißt, da Ionen mehrfach auf einer geschlossenen Bahn umlaufen, überholen leichtere Ionen, die sich mit höheren Geschwindigkeiten bewegen, schwerere Ionen, die sich mit niedrigeren Geschwindigkeiten bewegen. Folglich gilt das grundsätzliche Konzept von TOFMS, dass Ionen in einer mit dem leichtesten beginnenden Reihenfolge an der Erfassungsoberfläche ankommen, nicht mehr.
Um dieses Problem zu lösen, wurde das Spiralbahn-TOFMS entwickelt. Das Spiralbahn-TOFMS ist dadurch gekennzeichnet, dass Start- und Endpunkt einer geschlossenen Bahn aus der Ebene der geschlossenen Bahn in vertikaler Richtung verschoben sind. Um dies zu erreichen, werden in einem Verfahren Ionen dazu gebracht, von Anfang an schräg aufzutreffen (Patentdokument 1). In einem weiteren Verfahren werden Start- und Endpunkt der geschlossenen Bahn mittels einer Ablenkeinrichtung in vertikaler Richtung verschoben (Patentdokument 2). In noch einem weiteren Verfahren werden geschichtete ringförmige elektrische Felder verwendet (Patentdokument 3).
Ein weiteres TOFMS wurde entwickelt, welchem ein ähnliches Konzept zugrundeliegt, bei welchem aber die Bahn des mehrere Durchläufe aufweisenden TOF-MS (Patentdokument 4), auf welcher das Überholen stattfindet, im Zickzack verläuft (Patentdokument 5).
[MS/MS-Messungen und TOF/TOF-Instrumentierung]
Bei der Massenspektrometrie werden von einer Ionenquelle erzeugte Ionen durch einen Massenanalysator entsprechend dem m/z-Wert separiert und erfasst. Die Ergebnisse werden in Form eines Massenspektrums dargestellt, in welchem m/z-Werte und relative Intensitäten von Ionen graphisch dargestellt werden. Diese Messung wird im Folgenden als eine MS-Messung bezeichnet, im Gegensatz zu MS/MS-Messungen. Bei einer MS/MS-Messung (siehe 3) werden bestimmte von einer Ionenquelle erzeugte Ionen durch eine erste Massenspektrometer-Stufe (MS1) als Vorläuferionen ausgewählt, werden diese dazu gebracht, spontan zu fragmentieren, oder zwangsweise fragmentiert, um dadurch Produkt-Ionen zu produzieren, und werden die Produkt-Ionen durch eine zweite Massenspektrometer-Stufe (MS2) nach Masse analysiert. Ein Instrument, das eine MS/MS-Messung ermöglicht, wird als ein MS/MS-Instrument bezeichnet (4). Bei der in 3 gezeigten MS/MS-Messung erhält man die m/z-Werte der Vorläuferionen, die m/z-Werte der auf mehreren Fragmentierungswegen erzeugten Produkt-Ionen und deren relative Intensitätsinformationen, und daher ist es möglich, eine Strukturanalyse der Vorläuferionen durchzuführen.
Eine MS/MS-Einrichtung, bei welcher zwei TOFMS-Instrumente in Reihe geschaltet sind, ist allgemein als ein Tandem-TOF-(oder TOF/TOF-)Instrument bekannt. Diese wird hauptsächlich in einem eine MALDI-Ionenquelle verwendenden System verwendet. Viele herkömmliche Tandem-TOF-Spektrometer bestehen aus einem linearen TOFMS und einem Reflektron-TOFMS (5). Ein Ionentor ist zwischen den zwei TOFMS-Instrumenten angeordnet, um Vorläuferionen auszuwählen. Der Brennpunkt des ersten TOFMS-Instruments ist nahe dem Ionentor angeordnet. In manchen Fällen fragmentieren Vorläuferionen spontan. In anderen Fällen werden Vorläuferionen zwangsweise dazu gebracht, in einer vor einem entweder durch das erste TOFMS-Instrument oder durch das zweite TOFMS-Instrument erzeugten Reflektron-Feld angeordneten Kollisionszelle zu fragmentieren.
Nun wird ein Verfahren zum Auswählen mehrerer Vorläuferionen in einer einzigen Flugzeitmessung (Patentdokument 5), welches speziell zur vorliegenden Erfindung gehört, beschrieben. Wenn das zweite TOFMS-Instrument eine längere Flugzeit als das erste TOFMS-Instrument aufweist, wie es dort auftritt, wenn das erste und das zweite TOFMS-Instrument aus einem linearen TOFMS bzw. einem Reflektron-TOFMS bestehen, ist es nur möglich, eine MS/MS-Messung durchzuführen, wenn nur ein Vorläuferion für eine eine einzige Flugzeit verwendende Messung ausgewählt wird.
Dabei folgt, dass andere Ionen als die ausgewählten Vorläuferionen die Probe vergeuden. Jedoch können, wo das erste TOFMS-Instrument eine hinreichend längere Flugzeit als das zweite TOFMS-Instrument bereitstellt, mehrere Vorläuferionen in einer eine einzige Flugzeit verwendenden Messung ausgewählt werden. Für durch Dividieren der Flugzeit durch das erste TOFMS durch die Flugzeit durch das zweite TOFMS erhaltene Werte von 0,5, 2, 5 und 10 ist die Beziehung zwischen der Masse der zu Anfang ausgewählten Vorläuferionen und der Masse von Vorläuferionen, die als nächste ausgewählt werden können, in der Tabelle in 6 veranschaulicht.
Wie aus 6 ersichtlich, können mit zunehmendem Unterschied zwischen der Flugzeit durch das erste TOFMS-Instrument und der Flugzeit durch das zweite TOFMS-Instrument während einer eine einzige Flugzeit verwendenden Messung mehr Vorläuferionen ausgewählt werden. Man erkennt, dass der Verwertungsgrad der Probe gegenüber dem Fall, in welchem nur ein Vorläuferion ausgewählt werden kann, stark gesteigert wird.
Ein Verfahren zum Verlängern der Flugzeit durch das erste TOFMS-Instrument ist, die Beschleunigungsspannung für das erste TOFMS-Instrument viel kleiner als die Beschleunigungsspannung für das zweite TOFMS-Instrument einzustellen. Ein weiteres Verfahren ist, ein TOFMS-Instrument mit einer langen Flugzeit wie das erste TOFMS-Instrument einzusetzen. Bei beiden Verfahren verschlechtert sich wegen einer Verlängerung der Flugzeit jedoch der Durchlassgrad von Vorläuferionen durch das erste TOFMS-Instrument. Wenn das erste TOFMS-Instrument zu lang gemacht wird, kann die Schwächung der durch das erste TOFMS geleiteten Ionenmenge bezüglich der Ionenmenge der in der Ionenquelle erzeugten Vorläuferionen nicht mehr vernachlässigt werden.
Aufstellung der Druckschriften
Nicht-Patentdokument 1: M. Toyoda, D. Okumura, M. Ishihara und I. Katakuse, J. Mass Spectrom., 2003, 38, S. 1125–1142.

Patentdokument 1: JP-A-2000-243345
Patentdokument 2: JP-A-2003-86129
Patentdokument 3: JP-A-2006-12782
Patentdokument 4: GB2080021
Patentdokument 5: WO2005/001878 Druckschrift

Ein Problem bei der Tandem-TOF-Massenspektrometrie nach Stand der Technik ist, dass in einem Fall, in welchem die Flugzeit durch das erste TOFMS-Instrument kürzer als die Flugzeit durch das zweite TOFMS-Instrument ist, während einer eine einzige Flugzeit verwendenden Messung nur ein Vorläuferion ausgewählt werden kann. Dies führt zu Probenvergeudung. In einem Fall, in welchem die Flugzeit durch das erste TOFMS-Instrument hinreichend (z. B. über 10-mal) größer als die Flugzeit durch das zweite TOFMS-Instrument ist, können während einer Messung einer einzigen Flugzeit mehrere Vorläuferionen ausgewählt werden, aber der Durchlassgrad der Ionen durch das erste TOFMS-Instrument verschlechtert sich. Dies führt ebenfalls zu einem schlechteren Probenverwertungsgrad.
KURZBESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
In Anbetracht der oben beschriebenen Probleme besteht eine Zielsetzung der vorliegenden Erfindung darin, ein Massenspektrometer bereitzustellen, welches einen ersten und einen zweiten TOF-Massenanalysator aufweist und welches durch Voraussetzen eines Falls, in welchem die Flugzeit durch den ersten TOF-Massenanalysator mehrfach größer als die Flugzeit durch den zweiten TOF-Massenanalysator ist, Rückgänge der Ionenmenge im ersten TOF-Massenanalysator unterdrückt. Bei dieser Konfiguration unterliegt die Anzahl der Vorläuferionen, die während einer eine einzige Flugzeit verwendenden Messung ausgewählt werden können, Beschränkungen. Daher bietet die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum intelligenten Auswählen von Vorläuferionen.
In Fällen, in welchen in einer eine einzige Flugzeit verwendenden Messung mehrere Vorläuferionen ausgewählt werden, kann die Anzahl der zum Erlangen eines Produkt-Ionen-Spektrums genügend hoher Qualität erforderlichen Ansammlungen je nach der Menge der Vorläuferionen oder nach der Qualität des erhaltenen Produkt-Ionen-Spektrums häufig verschieden ausfallen. Die Erfindung bietet außerdem ein Verfahren zum rationellen Produzieren von Produkt-Ionen-Spektren selbst in solchen Fällen.
Das oben beschriebene Ziel wird gemäß der vorliegenden Erfindung durch ein Massenspektrometrie-Verfahren erreicht, das ein Tandem-Flugzeit-Massenspektrometer verwendet, welches eine Ionenquelle zum Ionisieren einer Probe und wiederholten Ausstoßen der produzierten Ionen auf eine gepulste Weise, einen ersten TOF-Massenanalysator zum Veranlassen der ausgestoßenen Probeionen, zu fliegen, und zum Analysieren der Ionen nach Masse, ein Ionentor, das in einem Weg angeordnet ist, auf welchem durch den ersten TOF-Massenanalysator entsprechend dem Masse-/Ladungs-Verhältnis separierte Vorläuferionen fliegen, eine Kollisionszelle, in welche die durch das Ionentor durchgelassenen Vorläuferionen eingebracht werden, um die Ionen zu fragmentieren um dadurch Produkt-Ionen zu produzieren, einen zweiten TOF-Massenanalysator zum Veranlassen der aus der Kollisionszelle herauskommenden Produkt-Ionen, zu fliegen, und zum Separieren der Ionen entsprechend dem Masse-/Ladungs-Verhältnis und einen Detektor zum Erfassen der durch den zweiten TOF-Massenanalysator separierten Produkt-Ionen aufweist. Das Massenspektrometrie-Verfahren beginnt mit dem Einstellen einer gegebenen Flugzeit T1 durch den ersten TOF-Massenanalysator, die um das Zweifache oder mehr größer als eine gegebene Flugzeit T2 durch den zweiten TOF-Massenanalysator ist. Das Ionentor wird mehrmals zu verschiedenen Zeitpunkten geöffnet, während in der gegebenen Flugzeit T1 eine einzige Massenanalyse im ersten TOF-Massenanalysator durchgeführt wird. Somit werden mehrere Arten von Vorläuferionen nacheinander über die Kollisionszelle in den zweiten TOF-Massenanalysator eingebracht. Dann werden die resultierenden Produkt-Ionen nach Masse analysiert.
Bei einem Merkmal dieses Massenspektrometrie-Verfahrens wird das Ionentor mehrmals zu verschiedenen Zeitpunkten geöffnet, immer wenn mehrere Massenanalysen jeweils in der gegebenen Flugzeit T1 im ersten TOF-Massenanalysator durchgeführt werden. Somit werden alle im ersten TOF-Massenanalysator entsprechend dem Masse-/Ladungs-Verhältnis separierten Vorläuferionen über die Kollisionszelle in den zweiten TOF-Massenanalysator eingebracht und werden die resultierenden Produkt-Ionen nach Masse analysiert.
Bei einem weiteren Merkmal dieses Massenspektrometrie-Verfahrens wird die Flugzeit T1 3-mal bis 10-mal größer als die Flugzeit T2 eingestellt.
Die vorliegende Erfindung stellt außerdem ein Tandem-Flugzeit-Massenspektrometer bereit, welches eine Ionenquelle zum Ionisieren einer Probe und wiederholten Ausstoßen der produzierten Ionen auf eine gepulste Weise, einen ersten TOF-Massenanalysator zum Veranlassen der ausgestoßenen Probeionen, zu fliegen, und zum Analysieren der Ionen nach Masse, einen ersten Detektor zum Erfassen von im ersten TOF-Massenanalysator entsprechend dem Masse-/Ladungs-Verhältnis separierten Vorläuferionen, ein Ionentor, das in einem Weg angeordnet ist, auf welchem die durch den ersten TOF-Massenanalysator entsprechend dem Masse-/Ladungs-Verhältnis separierten Vorläuferionen fliegen, eine Kollisionszelle, in welche die durch das Ionentor durchgelassenen Vorläuferionen eingebracht werden, um die Ionen zu fragmentieren, um dadurch ProduktIonen zu produzieren, einen zweiten TOF-Massenanalysator zum Veranlassen der aus der Kollisionszelle herauskommenden Produkt-Ionen, zu fliegen, und zum Separieren der Ionen entsprechend dem Masse-/Ladungs-Verhältnis, einen zweiten Detektor zum Erfassen der durch den zweiten TOF-Massenanalysator separierten Ionen und einen Torsignalgenerator zum Erzeugen eines Torsignals zum Öffnen des Ionentors nach einer Wartezeit ab dem Ausstoß von Probeionen aus der Ionenquelle, so dass gewünschte Ionenarten durch das Tor fliegen, aufweist. Die gegebene Flugzeit T1 durch den ersten TOF-Massenanalysator wird die um das Zweifache oder mehr größer als die gegebene Flugzeit T2 durch den zweiten TOF-Massenanalysator eingestellt. Der Torsignalgenerator verfügt über ein Planerstellungsmittel zum Erstellen eines Plans von Zeitpunkten, zu welchen das Torsignal zum selektiven Durchlassen der Vorläuferionen durch das Ionentor erzeugt wird, so dass, wenn die in einem auf zuvor mittels des ersten Detektors erhaltenen Massenspektraldaten über Vorläuferionen beruhenden Massenspektrum erscheinenden Vorläuferionen selektiv durch das Ionentor durchgelassen werden, Flugzeitbereiche, in welchen die Produkt-Ionen durch den zweiten Detektor erfasst werden, einander nicht überlappen. Der Torsignalgenerator erzeugt das Torsignal auf Grundlage des durch das Planerstellungsmittel erstellten Plans und liefert das erzeugte Torsignal an das Ionentor.
Bei einem Merkmal dieses Tandem-Flugzeit-Massenspektrometers erstellt das Planerstellungsmittel den Plan von Zeitpunkten, zu welchen das Torsignal für mehrere Massenanalysen erzeugt wird, um dem zweiten TOF-Massenanalysator zu gestatten, in einem Fall, in welchem der zweite TOF-Massenanalysator Produkt-Ionen nicht hinsichtlich aller im Vorläuferionen-Massenspektrum erscheinenden Vorläuferionen nach Masse analysieren kann, während eine einzige Massenanalyse durch den ersten TOF-Massenanalysator vorgenommen wird, ProduktIonen hinsichtlich aller mehreren durch den ersten TOF-Massenanalysator vorgenommenen Massenanalysen zu verdankenden Vorläuferionen nach Masse zu analysieren.
Bei einem weiteren Merkmal dieses Tandem-Flugzeit-Massenspektrometers verfügt der Torsignalgenerator über Informationen, welche eine Beziehung zwischen Masse-/Ladungs-Verhältnissen der durch das Ionentor ausgewählten Vorläuferionen und Masse-/Ladungs-Verhältnissen von Vorläuferionen, die als nächste ausgewählt werden können, angeben. Hinsichtlich in einem auf den Informationen beruhenden Vorläuferionen-Massenspektrum erscheinender Vorläuferionen erstellt das Planerstellungsmittel den Plan von Zeitpunkten, zu welchen das Torsignal erzeugt wird, um die Vorläuferionen selektiv durchzulassen, so dass Flugzeitbereiche, in welchen die Produkt-Ionen durch den zweiten Detektor erfasst werden, einander nicht überlappen, wenn die Vorläuferionen selektiv durch das Ionentor durchgelassen werden.
Bei einem weiteren Merkmal dieses Tandem-Flugzeit-Massenspektrometers wird die Flugzeit T1 3-mal bis 10-mal größer als die Flugzeit T2 eingestellt.
Ein Massenspektrometie-Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung wird durch ein Tandem-Flugzeit-Massenspektrometer realisiert, welches eine Ionenquelle zum Ionisieren einer Probe und wiederholten Ausstoßen der produzierten Ionen auf eine gepulste Weise, einen ersten TOF-Massenanalysator zum Veranlassen der ausgestoßenen Probeionen, zu fliegen, und zum Analysieren der Ionen nach Masse, ein Ionentor, das in einem Weg angeordnet ist, auf welchem die durch den ersten TOF-Massenanalysator entsprechend dem Masse-/Ladungs-Verhältnis separierten Vorläuferionen fliegen, eine Kollisionszelle, in welche die durch das Ionentor durchgelassenen Vorläuferionen eingebracht werden, um die Ionen zu fragmentieren, um dadurch Produkt-Ionen zu produzieren, einen zweiten TOF-Massenanalysator zum Veranlassen der aus der Kollisionszelle herauskommenden Produkt-Ionen, zu fliegen, und zum Separieren der Ionen entsprechend dem Masse-/Ladungs-Verhältnis, und einen Detektor zum Erfassen der durch den zweiten TOF-Massenanalysator separierten Produkt-Ionen aufweist. Das Massenspektrometrie-Verfahren beginnt mit dem Einstellen einer gegebenen Flugzeit T1 durch den ersten TOF-Massenanalysator, die um das Zweifache oder mehr größer als eine gegebene Flugzeit T2 durch den zweiten TOF-Massenanalysator ist. Das Ionentor wird mehrmals zu verschiedenen Zeitpunkten geöffnet, während in der gegebenen Flugzeit T1 eine einzige Massenanalyse im ersten TOF-Massenanalysator durchgeführt wird. Somit werden mehrere Arten von Vorläuferionen nacheinander über die Kollisionszelle in den zweiten Massenanalysator eingebracht. Dann werden die resultierenden Produkt-Ionen nach Masse analysiert. MS/MS-Messungen können rationell durchgeführt werden, ohne die Probe zu vergeuden, indem für verschiedene Vorläuferionen erforderliche Flugzeitbereiche und tatsächlich benötigte Messzeiten intelligent kombiniert werden.
Die vorliegende Erfindung stellt außerdem ein Tandem-Flugzeit-Massenspektrometer bereit, welches eine Ionenquelle zum Ionisieren einer Probe und wiederholten Ausstoßen der produzierten Ionen auf eine gepulste Weise, einen ersten TOF-Massenanalysator zum Veranlassen der ausgestoßenen Probeionen, zu fliegen, und zum Analysieren der Ionen nach Masse, einen ersten Detektor zum Erfassen der im ersten TOF-Massenanalysator entsprechend dem Masse-/Ladungs-Verhältnis separierten Vorläuferionen, ein Ionentor, das in einem Weg angeordnet ist, auf welchem die durch den ersten TOF-Massenanalysator entsprechend dem Masse-/Ladungs-Verhältnis separierten Vorläuferionen fliegen, eine Kollisionszelle, in welche die durch das Ionentor durchgelassenen Vorläuferionen eingebracht werden, um die Ionen zu fragmentieren, um dadurch ProduktIonen zu produzieren, einen zweiten TOF-Massenanalysator zum Veranlassen der aus der Kollisionszelle herauskommenden Produkt-Ionen, zu fliegen, und zum Separieren der Ionen entsprechend dem Masse-/Ladungs-Verhältnis, einen zweiten Detektor zum Erfassen der durch den zweiten TOF-Massenanalysator separierten Ionen und einen Torsignalgenerator zum Erzeugen eines Torsignals zum Öffnen des Ionentors nach einer Wartezeit ab dem Ausstoß von Probeionen aus der Ionenquelle, so dass gewünschte Ionenarten durch das Tor fliegen, aufweist. Die gegebene Flugzeit T1 durch den ersten TOF-Massenanalysator wird um das Zweifache oder mehr größer als die gegebene Flugzeit T2 durch den zweiten TOF-Massenanalysator eingestellt. Der Torsignalgenerator verfügt über ein Planerstellungsmittel zum Erstellen eines Plans von Zeitpunkten, zu welchen das Torsignal zum selektiven Durchlassen der Vorläuferionen durch das Ionentor erzeugt wird, so dass, wenn die in einem auf zuvor mittels des ersten Detektors erhaltenen Massenspektraldaten über Vorläuferionen beruhenden Massenspektrum erscheinenden Vorläuferionen selektiv durch das Ionentor durchgelassen werden, Flugzeitbereiche, in welchen die Produkt-Ionen durch den zweiten Detektor erfasst werden, einander nicht überlappen. Der Torsignalgenerator erzeugt das Torsignal auf Grundlage des durch das Planerstellungsmittel erstellten Plans und liefert das erzeugte Torsignal an das Ionentor. MS/MS-Messungen können rationell durchgeführt werden, ohne die Probe zu vergeuden, indem für verschiedene Vorläuferionen erforderliche Flugzeitbereiche und tatsächlich benötigte Messzeiten intelligent kombiniert werden.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine schematische Zeichnung eines herkömmlichen TOF-Massenspektrometers.
2 ist eine schematische Zeichnung eines weiteren herkömmlichen TOF-Massenspektrometers.
3 veranschaulicht ein Beispiel einer MS/MS-Messung.
4 ist ein Blockschaltbild eines Tandem-TOF-Massenspektrometers, welches dessen grundlegende Konfiguration zeigt.
5 ist eine schematische Darstellung eines Tandem-TOF-Massenspektrometers.
6 ist eine Tabelle, welche Beziehungen zwischen den Flugzeiten von Vorläuferionen und Massen veranschaulicht.
7 ist eine Zeichnung, welche Beziehungen zwischen Vorläuferionen und Produkt-Ionen veranschaulicht.
8 veranschaulicht ein Beispiel eines zur vorliegenden Erfindung gehörenden Tandem-Massenspektrometrie-Verfahrens.
9 veranschaulicht ein weiteres Beispiel eines zur vorliegenden Erfindung gehörenden Tandem-Massenspektrometrie-Verfahrens.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Die bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden im Folgenden anhand der Zeichnungen beschrieben.
Ausführungsform 1
Ein Tandem-TOF-Massenspektrometer gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist in seinem grundlegenden Aufbau mit dem in 4 gezeigten Instrument genau identisch. Das heißt, von der Ionenquelle 1 erzeugte Probeionen werden durch den ersten TOF-Massenanalysator 2 nach Masse separiert. Dann wird nur ein gewünschter Vorläuferpeak durch Ein- und Ausschalten des entweder in der Ionenumlaufbahn des ersten TOF-Massenanalysators 2 oder nahe dem Ausgang der Ionenumlaufbahn angebrachten Ionentors (nicht gezeigt) ausgewählt. Die ausgewählten Ionen werden in ein hinter dem Ionentor angeordnetes Fragmentierungsmittel 3 wie eine Kollisionszelle eingebracht, wodurch die Vorläuferionen fragmentiert werden.
Die fragmentierten Vorläuferionen werden ferner durch einen zweiten TOF-Massenanalysator 4 nach Masse separiert und durch einen aus einer in der folgenden Stufe angebrachten Mikrokanalplatte (MCP) bestehenden zweiten Detektor 5 in ein elektrisches Signal umgewandelt. Das resultierende ioneninduzierte elektrische Signal wird durch einen Digitalisierer (nicht gezeigt) in ein digitales Signal umgewandelt und an eine CPU 6 gesendet, wo die Informationen verarbeitet werden. Die Ergebnisse werden an einem Anzeigeteil 7 wie einem Flüssigkristallanzeige-Bildschirm als ein Massenspektrum angezeigt.
Um gewünschte Vorläuferionenpeaks auszuwählen, sendet die CPU 6 Signale an. die Ionenquelle 1 und an das Ionentor (nicht gezeigt), um den Zeitpunkt der durch aus der Ionenquelle 1 ausgestrahltes Laserlicht bewirkten Ionisation, den Zeitpunkt des Anlegens einer Beschleunigungsspannung und den Zeitpunkt, zu welchem das im ersten TOF-Massenanalysator 2 angeordnete Ionentor (nicht gezeigt) ein- und ausgeschaltet wird, auf Grundlage des Inhalts von durch einen menschlichen Bediener gegebenen Anweisungen zu steuern. Folglich kann der erste Massenanalysator nur den gewünschten Vorläuferionenpeak auswählen, so dass die Vorläuferionen in das Fragmentierungsmittel 3 eingebracht werden.
Die in der vorliegenden Ausführungsform verwendete Flugzeit T1 durch den ersten TOF-Massenanalysator (d. h. die Flugzeit, die Ionen benötigen, um von der Ionenquelle zum Tor zu fliegen) wird etwa 3-mal bis 10-mal größer als die Flugzeit T2 durch den zweiten TOF-Massenanalysator (d. h. die Flugzeit, die Ionen benötigen, um vom Tor zum zweiten Detektor zu fliegen) eingestellt. Ein Beispiel des ersten TOF-Massenanalysators, welches dieser Anforderung genügt, ist ein TOF-Massenspektrometer mit schraubenlinienförmiger Umlaufbahn, welches eine durch mehrere elektrische Sektorfelder gebildete Ionenumlaufbahn aufweist. Ein weiteres Beispiel ist ein TOF-Massenspektrometer mit im Zickzack verlaufender Umlaufbahn, welches eine durch mehrere elektrische Reflektron-Felder gebildete Ionenumlaufbahn aufweist. Eine Ionenquelle mit guter Kompatibilität hinsichtlich der Kopplung mit dem TOF/TOF-Instrument der vorliegenden Ausführungsform ist eine Ionenquelle, die ein durch matrixunterstützte Laserdesorption/-ionisation (MALDI) verkörpertes Laserionisationsverfahren verwendet. In einem MALDI-Prozess werden hauptsächlich einwertige Ionen erzeugt.
Gewöhnlich hat eine Kollisionszelle einen Eingang/Ausgang, der aus einer Zelle mit einem Durchmesser in der Größenordnung von Millimetern besteht. Daher kann ein gewisser Teil des Vorläuferionenstrahls durch den Eingang/Ausgang blockiert werden. Folglich kann ein Massenspektrometrie-Detektor unmittelbar hinter dem ersten TOF-Massenanalysator angeordnet werden, um genügend Empfindlichkeit für Massenspektrometrie-Messungen sicherzustellen.
Ein Verfahren hierfür ist, einen Massenspektrometrie-Detektor zwischen dem ersten TOF-Massenanalysator und der Kollisionszelle anzuordnen, wobei der Detektor in der Lage ist, sich in die und aus der Ionenumlaufbahn hinein beziehungsweise heraus zu bewegen. Ein weiteres Verfahren ist, ein Mittel zum Umschalten der Umlaufbahn wie ein elektrisches Sektorfeld oder eine Ablenkeinrichtung in der Ionenumlaufbahn anzuordnen. Wenn eine MS-Messung durchgeführt wird, wird die Einfallsrichtung des Ionenstrahls umgeschaltet, so dass der Strahl auf den Massenspektrometrie-Detektor gerichtet wird. Wenn eine MS/MS-Messung vorgenommen wird, wird die Richtung des Ionenstrahls umgeschaltet, so dass der Strahl auf die Kollisionszelle gerichtet wird.
Im ersten TOF-Massenanalysator werden Probenverbindungen durch die Ionenquelle, welche eine Komponente des Massenanalysators ist, ionisiert und werden die erzeugten Ionen durch Anlegen einer Impulsspannung an die Ionen beschleunigt. Die Probenverbindungen werden durch die Ionisation in Probeionen verwandelt. Zuerst werden, um Massenspektren zu messen, alle Ionen durch das Ionentor durchgelassen, ohne sie mittels des Tors zu beseitigen. Die Ionen werden über die Kollisionszelle und über den zweiten TOF-Massenanalysator in den Detektor im zweiten TOF-Massenanalysator geleitet. Somit wird ein Massenspektrum der Ionen erzeugt.
Nun werden anhand von 7 MS/MS-Messungen beschrieben. In diesem Fall wird Vorläuferion Pre4 aus sieben Vorläuferionen Pre1 bis Pre7 ausgewählt (von welchen alle einwertig sind; es wird vorausgesetzt, dass ein Vorläuferion mit einer niedrigeren Nummer eine kleinere Masse hat). Die Ionen werden durch den ersten TOF-Massenanalysator masseabhängig separiert und erreichen dann das Ionentor.
T_{X, 1G} sei die Zeit, die jedes Vorläuferion PreN benötigt, um das Ionentor zu erreichen. Wie in 7(a) gezeigt, erreichen die Ionen das Ionentor beginnend mit dem Ion mit der kleinsten Masse. Das Vorläuferion Pre4 wird durch das Ionentor ausgewählt und wird dann in der Kollisionszelle teilweise fragmentiert, wodurch Produkt-Ionen erzeugt werden. Die erzeugten Produkt-Ionen und die überlebenden Vorläuferionen werden im zweiten TOF-Massenanalysator nach Masse separiert und vom Detektor erfasst.
Dabei haben die Vorläuferionen die längste Flugzeit, und daher ist die Zeit von dem Augenblick, in welchem die Auswahl durch das Ionentor getroffen wird, bis zu dem Augenblick, in welchem die Vorläuferionen durch den Detektor erfasst werden, der Flugzeitbereich von Pre4 für MS/MS-Messungen.
Nun werden ein Fall, in welchem die Vorläuferionen von Pre1 bis Pre7 nacheinander gemessen werden, und ein Verfahren zum stufenweisen Umschalten des gemessenen Vorläuferions beschrieben. In den Schaubildern der 8A und 8B sind die Flugzeitbereiche der Vorläuferionen auf der waagerechten Achse aufgetragen. Die zum Messen der Vorläuferionen benötigten Zeiten sind auf der senkrechten Achse aufgetragen. Die zum Messen jedes Ions benötigte Zeit wird durch die Anzahl der Wiederholungen einer Messzeiteinheit dargestellt. Zu jedem Vorläuferion gehört ein durch einen Flugzeitbereich und eine Messzeit definierter rechteckiger Bereich. Diese rechteckigen Bereiche sollten einander nicht überlappen.
Das heißt, ein Aneinanderreihungs-Eingabemittel wird bereitgestellt, so dass die für die ausgewählten Vorläuferionen erforderlichen Flugzeitbereiche und die zum Messen der Vorläuferionen tatsächlich benötigten Messzeiten zeitlich geordnet passend aneinandergereiht werden, wobei verhindert wird, dass die Flugzeitbereiche und die Messzeiten einander überlappen. Die Aneinanderreihung der Messzeiten kann reguliert werden.
Diese zeitlich geordnete Aneinanderreihung kann ein qualifizierter Bediener auf Grundlage seiner Erfahrung bestimmen. Alternativ können Massenspektren durch vorbereitende Messungen erfasst werden. Die m/z-Werte der Ionenpeaks in diesen Massenspektren können ermittelt werden. Die Vorläuferionen wie in der Tabelle in 6 veranschaulicht können fragmentiert werden, und mittels des zweiten TOF-Massenanalysators 4 kann eine Messung vorgenommen werden. Die Zeit, die ab dieser Messung benötigt wird, bis eine Messung eines nächsten Vorläuferions durchgeführt wird, wird gemessen. Die ermittelten m/z-Werte, die Massen der Vorläuferionen und die gemessene Zeit können in einer Tabelle aufgeführt werden, und Vergleiche dieser Zahlenwerte können durch die CPU vorgenommen werden. Somit kann eine optimale zeitlich geordnete Aneinanderreihung automatisch bestimmt werden. Dann können Nicht-Versuchs-Messungen vorgenommen werden.
Dieses Ziel wird durch ein Tandem-TOF-Massenspektrometer gemäß der vorliegenden Erfindung erreicht, wobei das Spektrometer einen Torsignalgenerator zum Erzeugen eines Torsignals zum Öffnen des Ionentors, so dass eine gewünschte Ionenart hindurchfliegt, aufweist. Der Torsignalgenerator kann über ein Planerstellungsmittel zum Erstellen eines Plans von Zeitpunkten verfügen, zu welchen das Torsignal zum selektiven Durchlassen von in einem Massenspektrum erscheinenden Vorläuferionen erzeugt wird, wenn die Ionen selektiv durch das Ionentor durchgelassen werden, so dass, auf Grundlage von zuvor mittels des ersten Detektors erhaltenen Massenspektraldaten über die Vorläuferionen, Produkt-Flugzeitbereiche, in welchen Produkt-Ionen durch einen zweiten Detektor erfasst werden, einander nicht überlappen.
In diesem Beispiel ist es, da die Flugzeiten durch den ersten TOF-Massenanalysator nicht lang genug sind, nicht möglich, alle Vorläuferionen Pre1 bis Pre7 gleichzeitig mittels MS/MS-Technik zu messen. 8A veranschaulicht einen Fall, in welchem die Vorläuferionen reihum ausgewählt werden. 8B veranschaulicht einen Fall, in welchem auf einen ersten Schritt, in dem Pres1, Pres3, Pre5 und Pre7 ausgewählt werden, ein zweiter Schritt folgt, in dem Pre2, Pre4 und Pre6 ausgewählt werden. Das heißt, der Prozess besteht aus den zwei Schritten.
Ein Vergleich zwischen den Messzeiten der 8A und 8B zeigt, dass MS/MS-Messungen im Beispiel in 8B in kürzeren Zeiten und rationeller durchgeführt werden können als im Beispiel in 8A. Ein Massenspektrum hoher Qualität kann in einer kurzen Zeit bei verringerter Probenvergeudung auf rationelle Weise erlangt werden, indem diese beiden Schritte abwechselnd und mehrfach durchgeführt werden, um Messdaten anzusammeln.
Kurz gesagt, um zu verhindern, dass die von den einzelnen Vorläuferionen benötigten Flugzeitbereiche und die zum Messen der Vorläuferionen tatsächlich benötigten Messzeiten einander überlappen, werden in der vorliegenden Ausführungsform Messungen der Vorläuferionen in mehrere Messstufen reorganisiert. Auf jeder Messstufe werden nur Vorläuferionen gemessen, die gemessen werden können, ohne sich zu überlappen. Die Messung geht weiter, während die Messstufe reihum weitergeschaltet wird. Dies ist das Wesentliche der vorliegenden Ausführungsform.
Demgemäß sind im Fall von 8B nur zwei Messstufen bereitgestellt. Es liegt jedoch auf der Hand, dass drei oder mehr Messstufen bereitgestellt werden können.
Ausführungsform 2
Ein Tandem-TOF-Massenspektrometer gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist in seinem grundlegenden Aufbau mit dem in 4 gezeigten Instrument genau identisch, und daher wird hier auf dessen Beschreibung verzichtet.
In Ausführungsform 1 werden einzelne Vorläuferionen in derselben Messzeit gemessen. Gewöhnlich ist jedoch bei jeder Ionenart die Menge der Vorläuferionen im Augenblick der Ionisation anders. Daher ist es bei einer Vorläuferionenart mit einer kleinen Menge Ionen erforderlich, die Messzeit zu verlängern und die Anzahl von Ansammlungen zu erhöhen, um eine hinreichende Menge von Produkt-Ionen sicherzustellen, wodurch die Qualität der erhaltenen Informationen verbessert wird.
In der vorliegenden Ausführungsform wird vorausgesetzt, dass Ionen von Pre4 und Pre7 längere Messzeiten als die anderen Ionen benötigen. Wo Pre1, Pre3, Pre5 und Pre7 zuerst ausgewählt und gemessen werden, folgt, wenn die Messendezeit auf Pre7, welches eine lange Messzeit benötigt, eingestellt wird, dass an den drei Ionenarten Pre1, Pre3 und Pre5 Messungen, die zu einer Überqualität führen werden, durchgeführt werden.
Demgemäß werden in der vorliegenden Ausführungsform, wie in 9 gezeigt, Messungen in nur für Pre1, Pre3 und Pre5 erforderlichen Messzeiten durchgeführt. Dann wird eine Messung von Pre7 durchgeführt. Dann werden Pre2 und Pre4, welche sich zeitlich nicht mit Pre7 überlagern, gemessen. Dann wird Pre7 erneut gemessen, um die Qualität der Daten über Pre7 zu verbessern.
Nach dem Ende der zweiten Messung von Pre7 wird eine Messung von Pre4 und Pre6, welche sich zeitlich nicht mit Pre7 überlagern, begonnen. Da Pre4 zum zweiten Mal gemessen wird, kann die Qualität der Daten über Pre4 verbessert werden.
Kurz gesagt, in der vorliegenden Ausführungsform kann die Aneinanderreihung von Messzeiten nachreguliert werden, so dass Vorläuferionen mit kleinen Ionenmengen über mehrere Messstufen gemessen werden können wie oben beschrieben.
Auf diese Weise können MS/MS-Messungen rationell durchgeführt werden, ohne die Probe zu vergeuden, indem für einzelne Vorläuferionen erforderliche Flugzeitbereiche mit Messzeiten, die tatsächlich benötigt werden, um die Vorläuferionen zu messen, intelligent kombiniert werden.
Die vorliegende Erfindung kann in breitem Umfang auf durch ein Tandem-Flugzeit-Massenspektrometer realisierte MS/MS-Messungen angewendet werden.

Claims

Massenspektrometrie-Verfahren, welches ein Tandem-Flugzeit-Massenspektrometer mit einer Ionenquelle zum Ionisieren einer Probe und wiederholten Ausstoßen der produzierten Ionen auf eine gepulste Weise, einem ersten TOF-Massenanalysator zum Veranlassen der ausgestoßenen Probeionen, zu fliegen, und zum Analysieren der Ionen nach Masse, einem Ionentor, das in einem Weg angeordnet ist, auf welchem durch den ersten TOF-Massenanalysator entsprechend dem Masse-/Ladungs-Verhältnis separierte Vorläuferionen fliegen, einer Kollisionszelle, in welche die durch das Ionentor durchgelassenen Vorläuferionen eingebracht werden, um die Ionen zu fragmentieren, um dadurch Produkt-Ionen zu produzieren, einem zweiten TOF-Massenanalysator zum Veranlassen der aus der Kollisionszelle herauskommenden Produkt-Ionen, zu fliegen, und zum Separieren der Ionen entsprechend dem Masse-/Ladungs-Verhältnis, und einem Detektor zum Erfassen der durch den zweiten TOF-Massenanalysator separierten ProduktIonen verwendet, wobei das Massenspektrometrie-Verfahren die folgenden Schritte aufweist: Einstellen einer gegebenen Flugzeit T1 durch den ersten TOF-Massenanalysator, die um das Zweifache oder mehr größer als eine gegebene Flugzeit T2 durch den zweiten TOF-Massenanalysator ist; mehrmaliges Öffnen des Ionentors zu verschiedenen Zeitpunkten, während eine einzige Massenanalyse im ersten TOF-Massenanalysator in der gegebenen Flugzeit T1 durchgeführt wird, so dass mehrere Arten von Vorläuferionen nacheinander über die Kollisionszelle in den zweiten TOF-Massenanalysator eingebracht werden; und dann Analysieren der resultierenden Produkt-Ionen nach Masse.
Massenspektrometrie-Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Ionentor mehrmals zu verschiedenen Zeitpunkten geöffnet wird, immer wenn mehrere Massenanalysen jeweils in der gegebenen Flugzeit T1 im ersten TOF-Massenanalysator durchgeführt werden, so dass alle im ersten TOF-Massenanalysator entsprechend dem Masse-/Ladungs-Verhältnis separierten Vorläuferionen über die Kollisionszelle in den zweiten TOF-Massenanalysator eingebracht werden und die resultierenden Produkt-Ionen nach Masse analysiert werden.
Massenspektrometrie-Verfahren nach einem beliebigen der Ansprüche 1 und 2, wobei die Flugzeit T1 3-mal bis 10-mal größer als die Flugzeit T2 eingestellt wird.
Tandem-Flugzeit-Massenspektrometer, aufweisend: eine Ionenquelle zum Ionisieren einer Probe und wiederholten Ausstoßen der produzierten Ionen auf eine gepulste Weise; einen ersten TOF-Massenanalysator zum Veranlassen der ausgestoßenen Probeionen, zu fliegen, und zum Analysieren der Ionen nach Masse; einen ersten Detektor zum Erfassen von im ersten TOF-Massenanalysator entsprechend dem Masse-/Ladungs-Verhältnis separierten Vorläuferionen; ein Ionentor, das in einem Weg angeordnet ist, auf welchem die durch den ersten TOF-Massenanalysator entsprechend dem Masse-/Ladungs-Verhältnis separierten Vorläuferionen fliegen; eine Kollisionszelle, in welche die durch das Ionentor durchgelassenen Vorläuferionen eingebracht werden, um die Ionen zu fragmentieren, um dadurch Produkt-Ionen zu produzieren; einen zweiten TOF-Massenanalysator zum Veranlassen der aus der Kollisionszelle herauskommenden Produkt-Ionen, zu fliegen, und zum Separieren der Ionen entsprechend dem Masse-/Ladungs-Verhältnis; einen zweiten Detektor zum Erfassen der durch den zweiten TOF-Massenanalysator separierten Ionen; und einen Torsignalgenerator zum Erzeugen eines Torsignals zum Öffnen des Ionentors nach einer Wartezeit ab dem Ausstoß von Probeionen aus der Ionenquelle, so dass gewünschte Ionenarten durch das Tor treten; wobei die gegebene Flugzeit T1 durch den ersten TOF-Massenanalysator um das Zweifache oder mehr größer als die gegebene Flugzeit T2 durch den zweiten TOF-Massenanalysator eingestellt wird; wobei der Torsignalgenerator über ein Planerstellungsmittel zum Erstellen eines Plans von Zeitpunkten, zu welchen das Torsignal zum selektiven Durchlassen der Vorläuferionen durch das Ionentor erzeugt wird, so dass, wenn die in einem auf zuvor mittels des ersten Detektors erhaltenen Massenspektraldaten über Vorläuferionen beruhenden Massenspektrum erscheinenden Vorläuferionen selektiv durch das Ionentor durchgelassen werden, Flugzeitbereiche, in welchen die Produkt-Ionen durch den zweiten Detektor erfasst werden, einander nicht überlappen, verfügt; und wobei der Torsignalgenerator das Torsignal auf Grundlage des durch das Planerstellungsmittel erstellten Plans erzeugt und das erzeugte Torsignal an das Ionentor liefert.
Tandem-Flugzeit-Massenspektrometer nach Anspruch 4, wobei das Planerstellungsmittel den Plan von Zeitpunkten, zu welchen das Torsignal für mehrere Massenanalysen erzeugt wird, um dem zweiten TOF-Massenanalysator zu gestatten, in einem Fall, in welchem der zweite TOF-Massenanalysator Produkt-Ionen nicht hinsichtlich aller im Vorläuferionen-Massenspektrum erscheinenden Vorläuferionen nach Masse analysieren kann, während eine einzige Massenanalyse durch den ersten TOF-Massenanalysator vorgenommen wird, Produkt-Ionen hinsichtlich aller mehreren durch den ersten TOF-Massenanalysator vorgenommenen Massenanalysen zu verdankenden Vorläuferionen nach Masse zu analysieren, erstellt.
Tandem-Flugzeit-Massenspektrometer nach einem beliebigen der Ansprüche 4 und 5, wobei der Torsignalgenerator über Informationen verfügt, welche eine Beziehung zwischen Masse-/Ladungs-Verhältnissen der durch das Ionentor ausgewählten Vorläuferionen und Masse-/Ladungs-Verhältnissen von Vorläuferionen, die als nächste ausgewählt werden können, angeben, und wobei das Planerstellungsmittel hinsichtlich in einem auf den Informationen beruhenden Vorläuferionen-Massenspektrum erscheinender Vorläuferionen den Plan von Zeitpunkten erstellt, zu welchen das Torsignal erzeugt wird, um die Vorläuferionen selektiv durchzulassen, so dass Flugzeitbereiche, in welchen die Produkt-Ionen durch den zweiten Detektor erfasst werden, einander nicht überlappen, wenn die Vorläuferionen selektiv durch das Ionentor durchgelassen werden.
Tandem-Flugzeit-Massenspektrometer nach einem beliebigen der Ansprüche 4 bis 6, wobei die Flugzeit T1 3-mal bis 10-mal größer als die Flugzeit T2 eingestellt wird.