JP2000036285A - Spectrum processing method for time-of-flight mass spectrometer - Google Patents

Spectrum processing method for time-of-flight mass spectrometer

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JP2000036285A
JP2000036285A JP10203680A JP20368098A JP2000036285A JP 2000036285 A JP2000036285 A JP 2000036285A JP 10203680 A JP10203680 A JP 10203680A JP 20368098 A JP20368098 A JP 20368098A JP 2000036285 A JP2000036285 A JP 2000036285A
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spectrum
device function
mass spectrum
pulse
time
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Japanese (ja)
Inventor
Yoshihiro Nukina
義裕 貫名
Mitsuyasu Iwanaga
光恭 岩永
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Jeol Ltd
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Jeol Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide rapidly a mass spectrum that is not affected by the response of a high-voltage pulse circuit or the aberration of a mass spectrometer by measuring a single mass spectrum and a multi-spectrum and finding a device function for duplicating the multi-spectrum in advance. SOLUTION: In a table setting mode, a calculation by means of Fourier transformation is performed by a Fourier transformation part 13 based on a single mass spectrum obtained from a single pulse and one superimposed multi-mass-spectrum obtained from an n-pulse train by the use of a standard sample or the like. Then, a device function arithmetic processing part 14 memorizes them, calculates a device function and stores it in a device function table 15 as the device function at the time of inverse convolution. In a measurement mode, a reverse Fourier transformation is performed through the device function table 15 and a reverse Fourier transformation part 16 in relation to the multi-mass-spectrum of a sample measured by generating ion pulses as in the case of the standard sample and thereby, the single mass spectrum is found and stored in a spectrum storing part 17.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、イオン溜からイオ
ン押し出しプレートに高圧パルス電圧を印加してn個の
パルス列に基づき観測されるサンプルの単発マススペク
トルを求める飛行時間型質量分析計のスペクトル処理方
法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a spectrum processing of a time-of-flight mass spectrometer for applying a high-voltage pulse voltage from an ion reservoir to an ion pushing plate to obtain a single-shot mass spectrum of a sample observed based on n pulse trains. About the method.

【0002】[0002]

【従来の技術】飛行時間型質量分析計(TOFMS)
は、同一運動エネルギUを与えた時、イオンの質量電荷
比m/e=Mが小さいもの程、イオン検出器に早く到達
することを利用している。イオンの飛行距離をL、飛行
するトータルの時間をtTOF 、イオンパルスの幅をΔt
とすると、得られるマススペクトルの分解能Rは、次の
〔数1〕で与えられる。
2. Description of the Related Art Time-of-flight mass spectrometers (TOFMS)
Utilizes the fact that when the same kinetic energy U is given, the smaller the mass-to-charge ratio m / e = M of ions, the sooner they reach the ion detector. The flight distance of the ion is L, the total flight time is t TOF , and the width of the ion pulse is Δt
Then, the resolution R of the obtained mass spectrum is given by the following [Equation 1].

【0003】[0003]

【数1】R=M/ΔM=tTOF /2Δt tTOF =L√(m/2U) イオンの飛行距離Lが一定なら、〔数1〕に従ってイオ
ンパルス幅は狭い程、分解能が高くなる。このためΔt
の幅を短くする最も簡単な方法として紫外レーザパルス
を用いた所謂パルスイオン化法がある。これにより数n
s〜10nsのイオンパルスを生成し、分光計として飛
行時間型質量分析計を組み合わせた代表的な装置とし
て、SIMS/TOF、SNMS/TOF及びMALD
I/TOFがある。
R = M / ΔM = t TOF / 2Δt t TOF = L√ (m / 2U) If the flight distance L of the ions is constant, the resolution becomes higher as the ion pulse width becomes narrower according to [Equation 1]. Therefore, Δt
There is a so-called pulse ionization method using an ultraviolet laser pulse as the simplest method for shortening the width of the laser beam. This gives the number n
SIMS / TOF, SNMS / TOF, and MALD are typical devices that generate ion pulses of s to 10 ns and combine a time-of-flight mass spectrometer as a spectrometer.
There is I / TOF.

【0004】一方、EI、CI、ESI及びICPのよ
うなイオン化法は、パルスイオン化法に対して連続イオ
ン化法と呼ばれる。このような連続イオン化法と組み合
わせた飛行時間型質量分析計の1つとして垂直加速型飛
行時間型質量分析計(Orthogonal Acceleration TOF
MS:OA/TOF)が提案されている。図7は垂直加
速型飛行時間型質量分析計の模式図であり、21は外部
イオン源、22はイオン溜、23はイオン押し出しプレ
ート、24、25はグリッド、26はドリフト領域(分
光部)、27はイオン検出器を示す。
On the other hand, ionization methods such as EI, CI, ESI and ICP are called continuous ionization methods as compared to pulse ionization methods. One of the time-of-flight mass spectrometers combined with such a continuous ionization method is a vertical acceleration time-of-flight mass spectrometer (Orthogonal Acceleration TOF).
MS: OA / TOF) has been proposed. FIG. 7 is a schematic view of a vertical acceleration time-of-flight mass spectrometer, in which 21 is an external ion source, 22 is an ion reservoir, 23 is an ion push-out plate, 24 and 25 are grids, 26 is a drift region (spectroscopy unit), 27 denotes an ion detector.

【0005】垂直加速型飛行時間型質量分析計では、図
7に示すように運動エネルギeV1で外部イオン源21
からイオン溜22に導入されたイオンが、長さy0 のイ
オン溜22を充満すると、イオン押し出しプレート23
に振幅電圧=V2 の高圧パルス電圧を与える。この高圧
パルス電圧によりイオンの飛行方向と垂直方向(TOF
MSの光軸方向)にイオンがeV2 の運動エネルギに加
速され、イオン溜22より排出されて、TOFMSの分
光部であるドリフト領域26を飛行後、イオン検出器2
7に到達する。
[0005] In the vertical acceleration time-of-flight mass spectrometer, an external ion source 21 at a kinetic energy eV 1 as shown in FIG. 7
When the ions introduced into the ion reservoir 22 from the reservoir fill the ion reservoir 22 having the length y 0 , the ion pushing plate 23
To a high-voltage pulse voltage of amplitude voltage = V 2 . This high-voltage pulse voltage causes the ion to fly in a direction perpendicular to the flight direction (TOF).
The ions are accelerated in the kinetic energy of eV 2 in the optical axis direction of the MS (e.g., in the direction of the optical axis of the MS), ejected from the ion reservoir 22, and fly over the drift region 26, which is a TOFMS spectroscopic unit.
Reach 7

【0006】垂直加速型飛行時間型質量分析計における
イオンの飛行速度v1 は次の〔数2〕により与えられ、
また、イオン滞留時間tion は次の〔数3〕により与え
られる。
The flight velocity v 1 of ions in a vertical acceleration time-of-flight mass spectrometer is given by the following [Equation 2].
The ion residence time t ion is given by the following [ Equation 3].

【0007】[0007]

【数2】 v1 =1.39×104 √(V1 /M) (m/s)## EQU2 ## v 1 = 1.39 × 10 4 V (V 1 / M) (m / s)

【0008】[0008]

【数3】 tion =0.72√(V1 /M)×y0 (μs) ここで、y0 :cm、V1 :ボルト、M:ダルトン したがって、典型的な例として、V1 =20ボルト、M
=5000ダルトンのイオンの飛行速度v1 は、〔数
2〕に従いv1 =8.8×102 m/sである。垂直加
速型飛行時間型質量分析計のイオン溜22の長さy0
一般に数cmであり、例えばy0 =2cmとすると、イ
オン滞留時間tion は〔数3〕に従い約22μsであ
る。
T ion = 0.72√ (V 1 / M) × y 0 (μs) where y 0 : cm, V 1 : volt, M: Dalton Therefore, as a typical example, V 1 = 20 volts, M
The flight velocity v 1 of the ion of = 5000 daltons is v 1 = 8.8 × 10 2 m / s according to [Equation 2]. The length y 0 of the ion reservoir 22 of the vertical acceleration time-of-flight mass spectrometer is generally several cm. For example, if y 0 = 2 cm, the ion residence time t ion is about 22 μs according to [Equation 3].

【0009】イオン溜22から排出され加速されたイオ
ンの運動エネルギをU2 =3000eV、最大イオンを
M=5000、TOFMSの飛行距離をL=200cm
とすると、M=5000のイオンの飛行時間は、〔数
3〕に準じて約186μs後にイオン検出器27に到達
する。このサイクルでイオンを測定すると、イオンの収
率は12%となる。このイオンの収率は、別名デューテ
ィサイクル(Duty cycle) と呼ばれる。
The kinetic energy of the ions discharged from the ion reservoir 22 and accelerated is U 2 = 3000 eV, the maximum ion is M = 5000, and the flight distance of the TOFMS is L = 200 cm.
Then, the flight time of ions of M = 5000 reaches the ion detector 27 after about 186 μs according to [Equation 3]. When ions are measured in this cycle, the ion yield is 12%. This ion yield is also called a duty cycle.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】このデューティサイク
ルを改善する方法として、分析対象となる最大イオンM
がイオン検出器27に到達するのを待つことなく、イオ
ン溜22に蓄積されたイオンについてイオン押し出しプ
レートに繰り返しパルス電圧を与え、重畳した測定を行
う方法がある。繰り返しパルス電圧は、ある任意のn個
のパルス列で構成されたものが1サイクルとなり、この
パルス例を一定サイクルで繰り返し与える。n個のパル
ス列で測定された1サイクルのマススペクトルは、n個
のマススペクトルがパルス列に基づいて重畳したものに
なる。この重畳した多重マススペクトルは、測定後ディ
コンボリューション法により、パルス列の各パルス時間
のズレ(位相のズレ)を処理した1スペクトルとして処
理する。このようなディコンボリューション処理法に
は、相関法とフーリエ変換法を用いる2つの方法があ
る。
As a method of improving this duty cycle, the maximum ion M
There is a method in which a pulse voltage is repeatedly applied to the ion push-out plate for the ions accumulated in the ion reservoir 22 without waiting for the ions to reach the ion detector 27, and a superimposed measurement is performed. The repetitive pulse voltage is composed of an arbitrary pulse train of n pulses in one cycle, and this pulse example is repeatedly applied in a constant cycle. A one-cycle mass spectrum measured with n pulse trains is a superposition of n mass spectra based on the pulse train. The superimposed multiplex mass spectrum is processed as one spectrum obtained by processing the deviation (phase deviation) of each pulse time of the pulse train by the deconvolution method after the measurement. Such deconvolution processing methods include two methods using a correlation method and a Fourier transform method.

【0011】フーリエ変換を用いた逆畳み込みの方法も
提案されているが、この方法は、予め与えられたパルス
列を装置関数とし、これをフーリエ変換し、観測された
多重マススペクトルのフーリエ変換したものと分離する
手法をとっている。ここで、フーリエ変換による多重マ
ススペクトル処理方法をここに説明しておく。
A deconvolution method using a Fourier transform has also been proposed. In this method, a pulse sequence given in advance is used as an apparatus function, which is subjected to a Fourier transform, and an observed multiple mass spectrum is subjected to a Fourier transform. And the method of separating. Here, a multiple mass spectrum processing method by Fourier transform will be described here.

【0012】単発パルスで得られる単発マススペクトル
をy(t)、n個のパルス列で得られる多重マススペク
トルをw(t)とすると、
Assuming that a single mass spectrum obtained by a single pulse is y (t) and a multiple mass spectrum obtained by n pulse trains is w (t),

【0013】[0013]

【数4】 両辺のフーリエ変換をとると、(Equation 4) Taking the Fourier transform of both sides,

【0014】[0014]

【数5】 〔数5〕より、Y(ω)=W(ω)/Hn(ω)から、
Y(ω)の逆フーリエ変換によってy(t)が得られ
る。しかし、Hn(ω)=0となる点では〔数5〕が計
算できないため、y(t)が完全に回復できなくなる。
(Equation 5) From [Equation 5], from Y (ω) = W (ω) / Hn (ω),
Y (t) is obtained by inverse Fourier transform of Y (ω). However, since Equation 5 cannot be calculated at the point where Hn (ω) = 0, y (t) cannot be completely recovered.

【0015】さらに、実際にこのn個のパルス列をその
まま装置関数Hn(ω)に適用すると、高圧パルス回路
の遅れや、飛行時間型質量分析部の収差、イオン検出器
やプリアンプ等の検出系の応答特性等があるため、観測
スペクトルとの時間差を生じ重畳したマススペクトルを
完全に回復できないという問題が生じる場合もある。
Further, when the n pulse trains are actually applied to the apparatus function Hn (ω) as they are, the delay of the high-voltage pulse circuit, the aberration of the time-of-flight mass spectrometer, the detection system of the ion detector and the preamplifier, etc. Due to the response characteristics and the like, there may be a problem that a time difference from the observed spectrum occurs and the superimposed mass spectrum cannot be completely recovered.

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するものであって、高圧パルス回路の応答特性や飛行
時間型質量分析部のもつ収差、および検出系の応答特性
等に影響されない多重マススペクトルの再生を迅速に求
められるようにするものである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention solves the above-mentioned problems, and is not affected by the response characteristics of a high-voltage pulse circuit, aberrations of a time-of-flight mass analyzer, response characteristics of a detection system, and the like. It is intended to promptly request the reproduction of multiple mass spectra.

【0017】そのために本発明は、n個のパルス列に基
づき観測されるサンプルの単発マススペクトルを求める
飛行時間型質量分析計のスペクトル処理方法であって、
単発パルスに基づき観測される単発マススペクトルとn
個のパルス列に基づき観測される多重マススペクトルの
双方のデータをフーリエ変換して装置関数を予め求めて
おき、次に、n個のパルス列に基づき観測されるサンプ
ルの多重マススペクトルに対し、フーリエ変換して前記
装置関数との演算を行い逆フーリエ変換によりサンプル
の加算マススペクトルを求めることを特徴とするもので
ある。
For this purpose, the present invention provides a spectrum processing method for a time-of-flight mass spectrometer for obtaining a single-shot mass spectrum of a sample observed based on n pulse trains,
Single-shot mass spectrum observed based on single-shot pulse and n
Fourier transform is performed on both data of the multiplex mass spectrum observed based on the number of pulse trains to obtain an apparatus function in advance. Next, the Fourier transform is performed on the multiplex mass spectrum of the sample observed based on the n pulse trains. Then, an arithmetic operation with the device function is performed to obtain an added mass spectrum of the sample by inverse Fourier transform.

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照しつつ説明する。図1は本発明に係る飛行時間型
質量分析計のスペクトル処理方法の実施の形態を示す図
である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of a spectrum processing method for a time-of-flight mass spectrometer according to the present invention.

【0019】本発明に係る飛行時間型質量分析計のスペ
クトル処理方法では、図1に示すようにまず、標準試料
等により単発パルスで得られた単発マススペクトルy
(t)を測定し(ステップS11)、フーリエ変換によ
りY(ω)を計算して記憶する(ステップS12)。続
けて、同じく標準試料等によりn個のパルス列で得られ
た1つの多重マススペクトルw(t)を測定し(ステッ
プS13)、フーリエ変換によりW(ω)を計算して記
憶する(ステップS14)。次に、〔数5〕に基づいて
Hn(ω)を計算して、これを逆畳み込みの際の装置関
数(Hn(ω)又は1/Hn(ω))として、テーブル
に保存する(ステップS15)。
In the spectrum processing method for a time-of-flight mass spectrometer according to the present invention, as shown in FIG. 1, first, a single-shot mass spectrum y obtained by a single-shot pulse using a standard sample or the like.
(T) is measured (step S11), and Y (ω) is calculated and stored by Fourier transform (step S12). Subsequently, one multiplex mass spectrum w (t) obtained by n pulse trains using a standard sample or the like is measured (step S13), and W (ω) is calculated and stored by Fourier transform (step S14). . Next, Hn (ω) is calculated based on [Equation 5], and this is stored in a table as a device function (Hn (ω) or 1 / Hn (ω)) at the time of deconvolution (step S15). ).

【0020】上記のようにして装置関数(Hn(ω)又
は1/Hn(ω))を求めテーブルに保存した後、サン
プルのスペクトル処理を行う際には、実際のマススペク
トル測定において、標準試料等の場合と同じパルス列を
発生しイオンパルスを発生して、サンプルの多重マスス
ペクトルw(t)を測定し(ステップS16)、フーリ
エ変換によりW(ω)を計算する(ステップS17)。
そして、テーブルに保存した装置関数(Hn(ω)又は
1/Hn(ω))を使ってY(ω)=W(ω)/Hn
(ω)を求め(ステップS18)、さらにY(ω)の逆
フーリエ変換により単発マススペクトルy(t)を求め
る(ステップS19)。
After the apparatus function (Hn (ω) or 1 / Hn (ω)) is obtained and stored in the table as described above, when performing spectrum processing of the sample, the standard sample is measured in the actual mass spectrum measurement. The same pulse train as in the above case is generated, an ion pulse is generated, the multiple mass spectrum w (t) of the sample is measured (step S16), and W (ω) is calculated by Fourier transform (step S17).
Then, using the device function (Hn (ω) or 1 / Hn (ω)) stored in the table, Y (ω) = W (ω) / Hn
(Ω) is obtained (step S18), and a single-shot mass spectrum y (t) is obtained by inverse Fourier transform of Y (ω) (step S19).

【0021】なお、理論上1回のサイクルのパルスの数
n個の制限はないが、実際には、イオンのイオン溜内の
飛行時間(tion )、イオンのTOFMSの飛行時間
(tTOF )、およびフーリエ変換のための高速フーリエ
変換法(FFT)演算速度等を考慮すると、通常数10
0μsである。このようにして1サイクル/数100μ
sのパルス列で得られた多重マススペクトルのS/Nが
良くない場合、S/Nの良い観測スペクトルを得るため
には、mサイクル測定しm回積算(アベレージング加
算)したデータをフーリエ変換することも有効な方法で
ある。
Although there is no theoretical limitation on the number n of pulses in one cycle, the flight time of ions in the ion reservoir (t ion ) and the flight time of TOFMS of ions (t TOF ) are actually used. , And fast Fourier transform (FFT) operation speed for Fourier transform,
0 μs. In this way, one cycle / several hundred μ
When the S / N of the multiple mass spectrum obtained by the pulse train of s is not good, in order to obtain an observation spectrum with good S / N, Fourier transform is performed on data obtained by measuring m cycles and integrating (averaging and adding) m times. This is also an effective method.

【0022】図2は本発明に係る飛行時間型質量分析計
のスペクトル処理装置の構成例を示す図であり、11は
飛行時間型質量分析計、12は観測スペクトルデータ、
13はフーリエ変換部、14は装置関数演算処理部、1
5は装置関数テーブル、16は逆フーリエ変換部、17
はスペクトル格納部を示す。また、図3はn個のパルス
列(1シーケンス)で得られた1つのn個の重畳した多
重マススペクトルw(t)の例を示す図、図4は単発パ
ルスで得られた単発マススペクトルy(t)の例を示す
図、図5は各マススペクトルを高速フーリエ変換したW
(ω)、Y(ω)と装置関数H(ω)の例を示す図、図
6は逆フーリエ変換により得られた単発マススペクトル
y(t)の例を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing an example of the configuration of a spectrum processing apparatus for a time-of-flight mass spectrometer according to the present invention, in which 11 is a time-of-flight mass spectrometer, 12 is observation spectrum data,
13 is a Fourier transform unit, 14 is a device function operation processing unit, 1
5 is a device function table, 16 is an inverse Fourier transform unit, 17
Indicates a spectrum storage unit. FIG. 3 is a diagram showing an example of one superimposed multiplex mass spectrum w (t) obtained by n pulse trains (one sequence), and FIG. 4 is a single mass spectrum y obtained by a single pulse. FIG. 5 is a diagram showing an example of (t), and FIG.
FIG. 6 is a diagram showing an example of (ω), Y (ω) and a device function H (ω). FIG. 6 is a diagram showing an example of a single-shot mass spectrum y (t) obtained by inverse Fourier transform.

【0023】図2において、観測スペクトルデータ12
は、標準試料やサンプルについて飛行時間型質量分析計
11で測定した単発パルス、n個のパルス列、mサイク
ルの積算されたマススペクトルw(t)、y(t)であ
り、フーリエ変換部13は、観測スペクトルデータ12
のマススペクトルw(t)、y(t)からフーリエ変換
によりW(ω)、Y(ω)を計算するものである。装置
関数演算処理部14は、標準試料等による装置関数のテ
ーブル設定モードと未知のサンプルを測定する測定モー
ドの演算処理を実行する。テーブル設定モードでは、標
準試料等により図4に示すような単発パルスで得られた
単発マススペクトルy(t)からフーリエ変換部13に
より図5(B)に示すようなY(ω)が計算され、同じ
く標準試料等により図3に示すようなn個のパルス列で
得られた1つの重畳した多重マススペクトルw(t)か
らフーリエ変換部13により図5(A)に示すようなW
(ω)が計算されると、装置関数演算処理部14では、
これらを記憶して〔数5〕に基づいて図5(C)に示す
ようなHn(ω)を計算して、これを逆畳み込みの際の
装置関数(Hn(ω)又は1/Hn(ω))として、装
置関数テーブル15に格納する。これに対し、測定モー
ドでは、標準試料等の場合と同じパルス列を発生しイオ
ンパルスを発生して測定したサンプルの多重マススペク
トルw(t)からフーリエ変換によりW(ω)が計算さ
れると、装置関数テーブル15に保存した装置関数(H
n(ω)又は1/Hn(ω))を使ってY(ω)=W
(ω)/Hn(ω)を求める。逆フーリエ変換部16
は、装置関数演算処理部14で求めたY(ω)の逆フー
リエ変換により図6に示すような単発マススペクトルy
(t)を求めるものであり、その単発マススペクトルy
(t)を格納するのがスペクトル格納部17である。
In FIG. 2, the observed spectrum data 12
Is a single pulse, n pulse trains, and an integrated mass spectrum w (t), y (t) of the standard sample or the sample measured by the time-of-flight mass spectrometer 11, and the Fourier transform unit 13 , Observation spectrum data 12
W (ω) and Y (ω) are calculated by the Fourier transform from the mass spectra w (t) and y (t). The device function calculation processing unit 14 performs a calculation process in a table setting mode for a device function using a standard sample or the like and a measurement mode for measuring an unknown sample. In the table setting mode, Y (ω) as shown in FIG. 5B is calculated by the Fourier transform unit 13 from the single-shot mass spectrum y (t) obtained by the single-pulse as shown in FIG. Similarly, from the superimposed multiple mass spectrum w (t) obtained from the n pulse trains as shown in FIG.
When (ω) is calculated, the device function calculation processing unit 14
These are stored, and Hn (ω) as shown in FIG. 5C is calculated based on [Equation 5], and this is calculated as a device function (Hn (ω) or 1 / Hn (ω) at the time of deconvolution. )) Is stored in the device function table 15. On the other hand, in the measurement mode, when W (ω) is calculated by the Fourier transform from the multiple mass spectrum w (t) of the sample measured by generating the same pulse train as in the case of the standard sample and generating the ion pulse, The device function (H
n (ω) or 1 / Hn (ω)) using Y (ω) = W
(Ω) / Hn (ω) is obtained. Inverse Fourier transform unit 16
Is a one-shot mass spectrum y as shown in FIG. 6 obtained by performing an inverse Fourier transform of Y (ω) obtained by the device function operation processing unit 14.
(T), and its single-shot mass spectrum y
The spectrum storage unit 17 stores (t).

【0024】なお、本発明は、上記実施の形態に限定さ
れるものではなく、種々の変形が可能である。例えば装
置関数算出用のスペクトルは、ある汎用されている任意
のサンプルやPFK等の質量構成用によく使用される試
料を一定量連続的にイオン化したものをイオン溜に連続
して導入し測定することにより、予め装置関数テーブル
を作成することも有効である。また、Duty cyc
leは、測定する最大マスレンジやイオン溜のイオンの
滞留させる時間、飛行時間型質量分析計の飛行距離に応
じて異なるため、最適なDuty cycleを得るた
めに、予め複数個のパルス列に対して複数個予め作成し
ておくことも有効である。
Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications are possible. For example, a spectrum for calculating an apparatus function is measured by continuously introducing a given amount of a general-purpose arbitrary sample or a sample frequently used for mass construction such as PFK into an ion reservoir. Thus, it is also effective to create a device function table in advance. Also, Duty cyc
Since le varies according to the maximum mass range to be measured, the time for retaining ions in the ion reservoir, and the flight distance of the time-of-flight mass spectrometer, in order to obtain an optimal duty cycle, a plurality of It is also effective to create these in advance.

【0025】[0025]

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、飛行時間型質量分析計で得られる単発マスス
ペクトル、及び多重スペクトルを測定し多重スペクトル
再生のための装置関数を予め求めるので、イオン押し出
し用高圧パルス回路の電気的な応答、質量分析計収差、
及びイオン検出部の全ての装置関数をまとめて消去で
き、1個の装置関数として簡単に算出できる。また、D
uty cycleは、測定する最大マスレンジやイオ
ン溜のイオンの滞留させる時間、飛行時間型質量分析計
の飛行距離に応じて異なるため、最適なDuty cy
cleを得るために、予め複数個のパルス列に対して複
数個予め作成しておくことも質量分析上極めて有効であ
る。予め実測後に計算されたn個のパルス列に基づく装
置関数を用いることができるため、n個のパルス列に基
づいて時間軸上でシフトした多重スペクトルを重畳しな
い単発スペクトルに再現できる。
As is apparent from the above description, according to the present invention, a single mass spectrum and a multiple spectrum obtained by a time-of-flight mass spectrometer are measured, and an apparatus function for reproducing a multiple spectrum is obtained in advance. So the electrical response of the high pressure pulse circuit for ion extrusion, mass spectrometer aberrations,
In addition, all the device functions of the ion detection unit can be collectively deleted, and can be easily calculated as one device function. Also, D
Since the duty cycle varies depending on the maximum mass range to be measured, the time for which ions are retained in the ion reservoir, and the flight distance of the time-of-flight mass spectrometer, the optimum duty cycle is determined.
It is also very effective in mass spectrometry to prepare a plurality of pulse trains in advance to obtain cle. Since an apparatus function based on n pulse trains calculated in advance after actual measurement can be used, a multiple spectrum shifted on the time axis based on the n pulse trains can be reproduced as a single-shot spectrum without superimposition.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明に係る飛行時間型質量分析計のスペク
トル処理方法の実施の形態を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of a spectrum processing method for a time-of-flight mass spectrometer according to the present invention.

【図2】 本発明に係る飛行時間型質量分析計のスペク
トル処理装置の構成例を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing a configuration example of a spectrum processing device of a time-of-flight mass spectrometer according to the present invention.

【図3】 n個のパルス列(1シーケンス)で得られた
1つのn個の重畳したマススペクトルw(t)の例を示
す図である。
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of one superimposed mass spectrum w (t) obtained from n pulse trains (one sequence).

【図4】 単発パルスで得られたマススペクトルy
(t)の例を示す図である。
FIG. 4 is a mass spectrum y obtained by a single pulse.
It is a figure showing the example of (t).

【図5】 各マススペクトルを高速フーリエ変換したW
(ω)、Y(ω)と装置関数H(ω)の例を示す図であ
る。
FIG. 5 shows W obtained by performing fast Fourier transform on each mass spectrum.
It is a figure which shows the example of (ω), Y (ω) and the device function H (ω).

【図6】 逆フーリエ変換により得られたマススペクト
ルy(t)の例を示す図である。
FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a mass spectrum y (t) obtained by an inverse Fourier transform.

【図7】 垂直加速型飛行時間型質量分析計の模式図で
ある。
FIG. 7 is a schematic diagram of a vertical acceleration time-of-flight mass spectrometer.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11…飛行時間型質量分析計、12…観測スペクトルデ
ータ、13…フーリエ変換部、14…装置関数演算処理
部、15…装置関数テーブル、16…逆フーリエ変換
部、17…スペクトル格納部
11: Time-of-flight mass spectrometer, 12: Observed spectrum data, 13: Fourier transform unit, 14: Device function operation processing unit, 15: Device function table, 16: Inverse Fourier transform unit, 17: Spectrum storage unit

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成10年9月25日(1998.9.2
5)
[Submission date] September 25, 1998 (1998.9.2)
5)

【手続補正1】[Procedure amendment 1]

【補正対象書類名】図面[Document name to be amended] Drawing

【補正対象項目名】全図[Correction target item name] All figures

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【図1】 FIG.

【図2】 FIG. 2

【図3】 FIG. 3

【図4】 FIG. 4

【図5】 FIG. 5

【図6】 FIG. 6

【図7】 FIG. 7

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 イオン溜からイオン押し出しプレートに
高圧パルス電圧を印加してn個のパルス列に基づき観測
されるサンプルの多重マススペクトルから単発マススペ
クトルを求める飛行時間型質量分析計のスペクトル処理
方法であって、標準試料を用い単発パルスに基づき観測
される単発マススペクトルとn個のパルス列に基づき観
測される多重マススペクトルの双方のデータをフーリエ
変換して予め装置関数を求めて保存しておき、次に、n
個のパルス列に基づき観測されるサンプルの多重マスス
ペクトルに対し、フーリエ変換して前記装置関数との演
算を行い逆フーリエ変換によりサンプルの加算マススペ
クトルを求めることを特徴とする飛行時間型質量分析計
のスペクトル処理方法。
1. A spectrum processing method for a time-of-flight mass spectrometer for obtaining a single-shot mass spectrum from a multiple mass spectrum of a sample observed based on n pulse trains by applying a high-voltage pulse to an ion pushing plate from an ion reservoir. There, the data of both the single mass spectrum observed based on the single pulse and the multiple mass spectrum observed based on the n pulse trains using the standard sample are Fourier-transformed and the device function is obtained in advance and stored, Then, n
A time-of-flight mass spectrometer characterized in that a Fourier transform is performed on a multiple mass spectrum of a sample observed based on the pulse trains, an operation is performed with the device function, and an added mass spectrum of the sample is obtained by an inverse Fourier transform. Spectrum processing method.
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