JP2000048765A - 飛行時間型質量分析計 - Google Patents
飛行時間型質量分析計Info
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
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- H01J49/0027—Methods for using particle spectrometers
- H01J49/0031—Step by step routines describing the use of the apparatus
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- H01J49/40—Time-of-flight spectrometers
- H01J49/403—Time-of-flight spectrometers characterised by the acceleration optics and/or the extraction fields
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Abstract
(57)【要約】
【課題】試料のマススペクトルをより正確に再現でき、
疑似ピークを混在させないようにするとともに、デュー
ティサイクルを大幅に向上させる。 【解決手段】ＰＮシーケンス発生器15の±１の符号の疑
似ランダムパルス列により第１、第２パルス電源18,19
がイオン押出パルス電圧を発生し、第１、第２グリッド
20,21がイオン溜13から一定サイクルでイオンを吐き出
す。第１、第２TOFMS分光部22,23はイオンを加速し、第
１、第２イオン検出器24,25はイオンを検出して±１に
対応した多重スペクトルＡi,Ｂiを出力し、第１、第２
アベレージャ30,31は多重スペクトルＡi,Ｂiを積算し蓄
える。相関器16は、結合器14で得たΣＡiとΣＢiとを結
合したデータＳ（ｉ）と±１を持つパルスシーケンスの
関数との相互相関をディコンボリューション処理してマ
ススペクトルデータを得、このデータがホストコンピュ
ータ１７に供給される。
疑似ピークを混在させないようにするとともに、デュー
ティサイクルを大幅に向上させる。 【解決手段】ＰＮシーケンス発生器15の±１の符号の疑
似ランダムパルス列により第１、第２パルス電源18,19
がイオン押出パルス電圧を発生し、第１、第２グリッド
20,21がイオン溜13から一定サイクルでイオンを吐き出
す。第１、第２TOFMS分光部22,23はイオンを加速し、第
１、第２イオン検出器24,25はイオンを検出して±１に
対応した多重スペクトルＡi,Ｂiを出力し、第１、第２
アベレージャ30,31は多重スペクトルＡi,Ｂiを積算し蓄
える。相関器16は、結合器14で得たΣＡiとΣＢiとを結
合したデータＳ（ｉ）と±１を持つパルスシーケンスの
関数との相互相関をディコンボリューション処理してマ
ススペクトルデータを得、このデータがホストコンピュ
ータ１７に供給される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、試料からイオンを
発生させるとともに、このイオンを加速することによ
り、試料のイオンを質量の大きなイオンと質量の小さな
イオンとに分離してイオン検出器に導入し、試料の質量
分析を行う飛行時間型質量分析計の技術分野に属し、特
に、イオン溜内に外部イオン源からイオンを一旦滞留
し、このイオンをイオン溜から所定のデューティサイク
ルで押し出してイオン検出器に収束させるようになって
いる飛行時間型質量分析計の技術分野に属するものであ
る。
発生させるとともに、このイオンを加速することによ
り、試料のイオンを質量の大きなイオンと質量の小さな
イオンとに分離してイオン検出器に導入し、試料の質量
分析を行う飛行時間型質量分析計の技術分野に属し、特
に、イオン溜内に外部イオン源からイオンを一旦滞留
し、このイオンをイオン溜から所定のデューティサイク
ルで押し出してイオン検出器に収束させるようになって
いる飛行時間型質量分析計の技術分野に属するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、質量分析計として、試料から発生
させたイオンを加速することにより、試料のイオンを質
量の大きなイオンと質量の小さなイオンとに分離して質
量分析器に導入し、試料の質量分析を行う飛行時間型質
量分析計（TOFMS）が提案されている。この飛行時間型
質量分析計は、イオンに同一運動エネルギを与えたと
き、イオンの質量電荷比（ｍ／ｅ、Ｍ：質量数、ｅ：素
電荷）が小さいものほど、イオン検出器に早く到達する
ことを利用している。
させたイオンを加速することにより、試料のイオンを質
量の大きなイオンと質量の小さなイオンとに分離して質
量分析器に導入し、試料の質量分析を行う飛行時間型質
量分析計（TOFMS）が提案されている。この飛行時間型
質量分析計は、イオンに同一運動エネルギを与えたと
き、イオンの質量電荷比（ｍ／ｅ、Ｍ：質量数、ｅ：素
電荷）が小さいものほど、イオン検出器に早く到達する
ことを利用している。
【０００３】このような飛行時間型質量分析計として、
従来、イオンを連続的に出射する連続イオン化法を用い
た垂直加速型飛行時間型質量分析計（Orthogonal Accel
eration TOFMS：OA/TOFMS）が提案されている。
従来、イオンを連続的に出射する連続イオン化法を用い
た垂直加速型飛行時間型質量分析計（Orthogonal Accel
eration TOFMS：OA/TOFMS）が提案されている。
【０００４】図３は、このOA/TOFMSの一例を模式的に示
す図である。図中、１は外部イオン源、２はビーム規制
スリット、３は長さｙ0のイオン溜、４はイオン押出プ
レート、５はイオン溜３のイオン放出口に設けられた第
１グリッド、６は後述するTOFMS分光部７の入口に設け
られた第２グリッド、７はTOFMS分光部、８はイオン検
出器、９は２段加速部である。
す図である。図中、１は外部イオン源、２はビーム規制
スリット、３は長さｙ0のイオン溜、４はイオン押出プ
レート、５はイオン溜３のイオン放出口に設けられた第
１グリッド、６は後述するTOFMS分光部７の入口に設け
られた第２グリッド、７はTOFMS分光部、８はイオン検
出器、９は２段加速部である。
【０００５】電圧Ｖ1が印加されている外部イオン源１
からのイオンは、運動エネルギ（ｅＶ1）でイオン規制
スリット２を通ってイオン溜３に導入される。そして、
このイオンが長さｙ0のイオン溜３を充満した状態で、
イオン押出プレート４に高圧パルス電圧（振幅電圧＝Ｖ
2）を印加すると、第１グリッド５が接地電位または接
地電位近傍の電位に保持されているので、イオン溜３内
のイオンは、運動エネルギ（ｅＶ2）でイオン溜３内の
イオンの飛行方向と垂直方向（TOFMSの光軸方向）に加
速され、イオン溜３から排出される。更に、イオン溜３
から排出されたイオンは、第１および第２グリッド５,
６を通って２段加速部９で更に加速されて、TOFMS分光
部７内を飛行した後、イオン検出器８に到達するように
なっている。
からのイオンは、運動エネルギ（ｅＶ1）でイオン規制
スリット２を通ってイオン溜３に導入される。そして、
このイオンが長さｙ0のイオン溜３を充満した状態で、
イオン押出プレート４に高圧パルス電圧（振幅電圧＝Ｖ
2）を印加すると、第１グリッド５が接地電位または接
地電位近傍の電位に保持されているので、イオン溜３内
のイオンは、運動エネルギ（ｅＶ2）でイオン溜３内の
イオンの飛行方向と垂直方向（TOFMSの光軸方向）に加
速され、イオン溜３から排出される。更に、イオン溜３
から排出されたイオンは、第１および第２グリッド５,
６を通って２段加速部９で更に加速されて、TOFMS分光
部７内を飛行した後、イオン検出器８に到達するように
なっている。
【０００６】ところで、このようなOA/TOFMSにおいて
は、イオン溜１３内のイオンの滞留時間ｔirとイオンの
全飛行時間ｔtofとの比であるデューティサイクルは、
分析対象質量範囲や分光系等の設計値に依存するが、通
常１０％前後となっている。このデューティサイクル
は、分析対象となる最大質量のイオンが、検出するイオ
ンのうち最も速度が遅く、ゆっくり飛行する。この最大
質量のイオンがイオン検出器８に到達するのを待って、
次のイオンパルスをスタートさせることになるため、デ
ューティサイクルは限定されてしまう。
は、イオン溜１３内のイオンの滞留時間ｔirとイオンの
全飛行時間ｔtofとの比であるデューティサイクルは、
分析対象質量範囲や分光系等の設計値に依存するが、通
常１０％前後となっている。このデューティサイクル
は、分析対象となる最大質量のイオンが、検出するイオ
ンのうち最も速度が遅く、ゆっくり飛行する。この最大
質量のイオンがイオン検出器８に到達するのを待って、
次のイオンパルスをスタートさせることになるため、デ
ューティサイクルは限定されてしまう。
【０００７】このデューティサイクルを改良するための
方法として、従来、イオン押出パルス電圧Ｖ2をイオン
押出プレート４に必要最小限の時間間隔で断続的に与え
て、イオン溜３に蓄積されたイオンを、分析対象となる
試料のマスピーク内で最大のイオンＭがイオン検出器８
に到達するのを待つことなく、イオン溜３から押し出
し、この操作を複数回行って複数回の試料由来のマスス
ペクトルが重畳したスペクトルを測定し、この重畳スペ
クトルをディコンボリューション処理して試料分析を行
うことにより、デューティサイクルを向上させる方法が
ある。
方法として、従来、イオン押出パルス電圧Ｖ2をイオン
押出プレート４に必要最小限の時間間隔で断続的に与え
て、イオン溜３に蓄積されたイオンを、分析対象となる
試料のマスピーク内で最大のイオンＭがイオン検出器８
に到達するのを待つことなく、イオン溜３から押し出
し、この操作を複数回行って複数回の試料由来のマスス
ペクトルが重畳したスペクトルを測定し、この重畳スペ
クトルをディコンボリューション処理して試料分析を行
うことにより、デューティサイクルを向上させる方法が
ある。
【０００８】そして、このようにして得られたスペクト
ルのディコンボリューション処理する方法の１つとし
て、相関法を用いる方法が種々の文献や特開平６−２１
５７３０号公報等により知られている。この相関法を用
いる場合、繰り返し断続的に発生するパルス列として
は、符号化された疑似ランダム雑音シーケンス（Pseudo
-random noise sequence ; PN sequence、ＰＮシーケン
ス）を装置関数とすることが望ましい。
ルのディコンボリューション処理する方法の１つとし
て、相関法を用いる方法が種々の文献や特開平６−２１
５７３０号公報等により知られている。この相関法を用
いる場合、繰り返し断続的に発生するパルス列として
は、符号化された疑似ランダム雑音シーケンス（Pseudo
-random noise sequence ; PN sequence、ＰＮシーケン
ス）を装置関数とすることが望ましい。
【０００９】これらの文献や公報等においては、ＰＮシ
ーケンスに基づいて発生するパルス列について、次のよ
うに定義がなされている。すなわち、一定時間間隔で＋
１か−１の値のいずれかの値をランダムにとるＮ個のパ
ルスからなるＰＮシーケンスを｛ｆ（ｔ）＝Ｆ（ｉ）｝
と表すと、この和は、式
ーケンスに基づいて発生するパルス列について、次のよ
うに定義がなされている。すなわち、一定時間間隔で＋
１か−１の値のいずれかの値をランダムにとるＮ個のパ
ルスからなるＰＮシーケンスを｛ｆ（ｔ）＝Ｆ（ｉ）｝
と表すと、この和は、式
【００１０】
【数１】
【００１１】で示すように必ず＋１か−１になる。ま
た、このパルス列の自己相関関数をＫ（ｉ）とすると、
た、このパルス列の自己相関関数をＫ（ｉ）とすると、
【００１２】
【数２】
【００１３】で表される。この数式２は、ＰＮシーケン
スからなるＮ回のパルシングで得られたＮ回の重畳した
観測スペクトルをディコンボリューション（重畳をほど
く）すると、Ｎ回の積算したイオン強度でスペクトルが
得られることを示している。
スからなるＮ回のパルシングで得られたＮ回の重畳した
観測スペクトルをディコンボリューション（重畳をほど
く）すると、Ｎ回の積算したイオン強度でスペクトルが
得られることを示している。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
のＰＮシーケンスを使用するにあたっては、実際にはOA
/TOFMS固有のイオン溜３の機能を考慮する必要があり、
このため、次の２点を考慮しなければならない。
のＰＮシーケンスを使用するにあたっては、実際にはOA
/TOFMS固有のイオン溜３の機能を考慮する必要があり、
このため、次の２点を考慮しなければならない。
【００１５】１. 外部イオン源１からイオン溜３にイオ
ンをある一定時間ドリフトさせる時間ｔirを考慮する必
要がある。 ２. この時間ｔir後のOA/TOFMSのイオン溜３内には、分
析試料に依存するある質量範囲にわたる異なるイオンが
滞留している。これらのイオンはイオン押出パルス電圧
Ｖ2でTOFMS分光部７の光軸方向に押し出されるが、この
とき、質量電荷比（ｍ／ｅ）の最大のイオンがイオン溜
３から完全に排出されるために必要な時間（イオン溜３
内での最大イオンの飛行時間）ｔpは、
ンをある一定時間ドリフトさせる時間ｔirを考慮する必
要がある。 ２. この時間ｔir後のOA/TOFMSのイオン溜３内には、分
析試料に依存するある質量範囲にわたる異なるイオンが
滞留している。これらのイオンはイオン押出パルス電圧
Ｖ2でTOFMS分光部７の光軸方向に押し出されるが、この
とき、質量電荷比（ｍ／ｅ）の最大のイオンがイオン溜
３から完全に排出されるために必要な時間（イオン溜３
内での最大イオンの飛行時間）ｔpは、
【００１６】
【数３】
【００１７】で与えられ、対象となる最大質量電荷比
（ｍ／ｅ）の値により設定されることになる。すなわ
ち、OA/TOFMSにおいて、これらの１と２項を考慮した場
合、ＰＮシーケンスの、各符号の時間間隔ｔsは、ｔs≧
ｔir＋ｔp の周期を持つ必要がある。
（ｍ／ｅ）の値により設定されることになる。すなわ
ち、OA/TOFMSにおいて、これらの１と２項を考慮した場
合、ＰＮシーケンスの、各符号の時間間隔ｔsは、ｔs≧
ｔir＋ｔp の周期を持つ必要がある。
【００１８】仮に、時間ｔirを考慮しない時間ｔsを持
ったＰＮシーケンスを使用した場合は、実際にOA/TOFMS
観測されたＮ回の各パルシングによる多重スペクトルに
は、スペクトル分解能が悪化したＳ／Ｎ比の低いマスピ
ークが混じったり、Ｎ回での各パルシングで、各試料イ
オンのそれぞれのマスピークのイオン検出器８に到達す
べき時間は定まっていることが前提であるディコンボリ
ューション法に対して、これらのマスピークが異なった
時間に観測されると、これらはノイズと同様の扱いにさ
れてしまう。これらの理由により、ディコンボリューシ
ョンで得られた最終結果は、試料のマススペクトルを正
確に再現できない、または疑似ピークが混在する等の問
題が発生してしまう。
ったＰＮシーケンスを使用した場合は、実際にOA/TOFMS
観測されたＮ回の各パルシングによる多重スペクトルに
は、スペクトル分解能が悪化したＳ／Ｎ比の低いマスピ
ークが混じったり、Ｎ回での各パルシングで、各試料イ
オンのそれぞれのマスピークのイオン検出器８に到達す
べき時間は定まっていることが前提であるディコンボリ
ューション法に対して、これらのマスピークが異なった
時間に観測されると、これらはノイズと同様の扱いにさ
れてしまう。これらの理由により、ディコンボリューシ
ョンで得られた最終結果は、試料のマススペクトルを正
確に再現できない、または疑似ピークが混在する等の問
題が発生してしまう。
【００１９】更に、図３に示す従来のOA/TOFMSでは、時
間ｔsを考慮してＮ回の各パルシングを行っても、次の
ような問題がある。Ｎ個のＰＮシーケンスでイオンのパ
ルシングを行い、観測されたスペクトルは、一定時間間
ｔsずれたＮ回の多重スペクトルとなって観測される。
しかしながら、Ｎの値が増加するにつれて、ＰＮシーケ
ンスとの相関によるディコンボリューション処理後のス
ペクトル上に、ハ−モニックな疑似ピーク本数が増大す
る可能性が高くなる。これを回避または緩和するために
は、＋１のみの符号か、−１のみの符号のいずれか一方
に対応したパルス列を使用して得られたスペクトルをデ
ィコンボリューションすればよいことになるが、この場
合には、Ｎ個のＰＮシーケンスに対して、（Ｎ＋１）／
２か、あるいは（Ｎ−１）／２のデューティしか得られ
ないことになる。すなわち、Ｎ個のＰＮシーケンスのパ
ルス列の半数が無駄になり、OA/TOFMSのデューティサイ
クルは５０％を超えられなくなって制限されてしまい、
イオン検出効率が半減するという問題がある。
間ｔsを考慮してＮ回の各パルシングを行っても、次の
ような問題がある。Ｎ個のＰＮシーケンスでイオンのパ
ルシングを行い、観測されたスペクトルは、一定時間間
ｔsずれたＮ回の多重スペクトルとなって観測される。
しかしながら、Ｎの値が増加するにつれて、ＰＮシーケ
ンスとの相関によるディコンボリューション処理後のス
ペクトル上に、ハ−モニックな疑似ピーク本数が増大す
る可能性が高くなる。これを回避または緩和するために
は、＋１のみの符号か、−１のみの符号のいずれか一方
に対応したパルス列を使用して得られたスペクトルをデ
ィコンボリューションすればよいことになるが、この場
合には、Ｎ個のＰＮシーケンスに対して、（Ｎ＋１）／
２か、あるいは（Ｎ−１）／２のデューティしか得られ
ないことになる。すなわち、Ｎ個のＰＮシーケンスのパ
ルス列の半数が無駄になり、OA/TOFMSのデューティサイ
クルは５０％を超えられなくなって制限されてしまい、
イオン検出効率が半減するという問題がある。
【００２０】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たものであって、その目的は、試料のマススペクトルを
より正確に再現でき、疑似ピークを混在させないように
するとともに、デューティサイクルを大幅に向上させる
ことのできる飛行時間型質量分析計を提供することであ
る。
たものであって、その目的は、試料のマススペクトルを
より正確に再現でき、疑似ピークを混在させないように
するとともに、デューティサイクルを大幅に向上させる
ことのできる飛行時間型質量分析計を提供することであ
る。
【００２１】
【課題を解決するための手段】前述の課題を解決するた
めに、本発明は、イオンを出射するイオン源と、第１お
よび第２グリッドから構成され、前記イオンが導入され
るとともに、このイオンを第１および第２グリッドにパ
ルス電圧を印加することにより放出するイオン溜と、こ
のイオン溜を挟む両サイドに配置された一対の第１およ
び第２スペクトル観測系と、これらの両スペクトル観測
系の観測スペクトルのデータを結合して、同一時間軸に
対して上下または左右に表示可能なデータを得るスペク
トルデータ結合器と、一定サイクルで、符号化された疑
似ランダム雑音シーケンス（ＰＮシーケンス）における
＋１と−１の符号の疑似ランダムパルス列を発生させる
ＰＮシーケンス発生器と、前記スペクトルデータ結合器
からのデータのスペクトルと±１を持つパルスシーケン
スの関数との相互相関を高速演算してディコンボリュー
ション処理されたマススペクトルデータを得るディコン
ボリューション用相関器と、この相関器で得られたマス
スペクトルデータが供給されるホストコンピュータ１７
とを少なくとも備え、前記一対の第１および第２スペク
トル観測系が、それぞれ、ＰＮシーケンス発生器１５か
らの疑似ランダムなパルス列にしたがって、それぞれ選
択的にイオン押出パルス電圧を断続的に発生するイオン
押出用の第１および第２パルス電源と、前記イオン溜を
構成するとともに、それぞれ前記第１および第２パルス
電源からの前記イオン押出パルス電圧を断続的に印加さ
れたとき、前記イオン溜から一定サイクルでイオンを吐
き出す第１および第２グリッドと、これらの第１および
第２グリッドによってそれぞれ吐き出されたイオンを加
速しかつ収束する第１および第２TOFMS分光部と、これ
らの第１および第２TOFMS分光部によってそれぞれ表面
に収束されたイオンを検出して、ＰＮシーケンスの＋１
と−１の符号に対応した一対の多重スペクトルを出力す
る第１および第２イオン検出器２４,２５と、これらの
多重スペクトルを所定回数積算するとともに、積算した
データをデータ保存用のメモリに蓄える第１および第２
アベレージャとからなることを特徴としている。
めに、本発明は、イオンを出射するイオン源と、第１お
よび第２グリッドから構成され、前記イオンが導入され
るとともに、このイオンを第１および第２グリッドにパ
ルス電圧を印加することにより放出するイオン溜と、こ
のイオン溜を挟む両サイドに配置された一対の第１およ
び第２スペクトル観測系と、これらの両スペクトル観測
系の観測スペクトルのデータを結合して、同一時間軸に
対して上下または左右に表示可能なデータを得るスペク
トルデータ結合器と、一定サイクルで、符号化された疑
似ランダム雑音シーケンス（ＰＮシーケンス）における
＋１と−１の符号の疑似ランダムパルス列を発生させる
ＰＮシーケンス発生器と、前記スペクトルデータ結合器
からのデータのスペクトルと±１を持つパルスシーケン
スの関数との相互相関を高速演算してディコンボリュー
ション処理されたマススペクトルデータを得るディコン
ボリューション用相関器と、この相関器で得られたマス
スペクトルデータが供給されるホストコンピュータ１７
とを少なくとも備え、前記一対の第１および第２スペク
トル観測系が、それぞれ、ＰＮシーケンス発生器１５か
らの疑似ランダムなパルス列にしたがって、それぞれ選
択的にイオン押出パルス電圧を断続的に発生するイオン
押出用の第１および第２パルス電源と、前記イオン溜を
構成するとともに、それぞれ前記第１および第２パルス
電源からの前記イオン押出パルス電圧を断続的に印加さ
れたとき、前記イオン溜から一定サイクルでイオンを吐
き出す第１および第２グリッドと、これらの第１および
第２グリッドによってそれぞれ吐き出されたイオンを加
速しかつ収束する第１および第２TOFMS分光部と、これ
らの第１および第２TOFMS分光部によってそれぞれ表面
に収束されたイオンを検出して、ＰＮシーケンスの＋１
と−１の符号に対応した一対の多重スペクトルを出力す
る第１および第２イオン検出器２４,２５と、これらの
多重スペクトルを所定回数積算するとともに、積算した
データをデータ保存用のメモリに蓄える第１および第２
アベレージャとからなることを特徴としている。
【００２２】
【作用】このような構成をした本発明の飛行時間型質量
分析計においては、イオン溜内に滞在するイオンのう
ち、質量電荷比（ｍ／ｅ）が最大のイオンがイオン溜か
ら排出される時間を考慮して、Ｎ個のＰＮシーケンスに
基づいて＋１と−１の符号の２系統のパルス列が作られ
る。そして、これらのパルス列を用いてイオンのパルシ
ングが行われるとともに、Ｎ個のＰＮシーケンスと各系
統における多重マススペクトルとの相互相関がディコン
ボリューション処理により取られることにより、Ｎ回の
パルシングに対してデューティサイクル＝１００％が得
られるようになる。したがって、OA/TOFMSシステムのデ
ューティサイクルは、従来型のOA/TOFMSよりも約２倍高
くなる。
分析計においては、イオン溜内に滞在するイオンのう
ち、質量電荷比（ｍ／ｅ）が最大のイオンがイオン溜か
ら排出される時間を考慮して、Ｎ個のＰＮシーケンスに
基づいて＋１と−１の符号の２系統のパルス列が作られ
る。そして、これらのパルス列を用いてイオンのパルシ
ングが行われるとともに、Ｎ個のＰＮシーケンスと各系
統における多重マススペクトルとの相互相関がディコン
ボリューション処理により取られることにより、Ｎ回の
パルシングに対してデューティサイクル＝１００％が得
られるようになる。したがって、OA/TOFMSシステムのデ
ューティサイクルは、従来型のOA/TOFMSよりも約２倍高
くなる。
【００２３】
【発明の実施の形態】以下、図面を用いて本発明の実施
の形態を説明する。図１は、本発明にかかる飛行時間型
質量分析計の実施の形態の一例を示す図である。
の形態を説明する。図１は、本発明にかかる飛行時間型
質量分析計の実施の形態の一例を示す図である。
【００２４】図１に示すように、この例の飛行時間型質
量分析計は、試料のイオンを放射する外部イオン源１１
と、このイオンを規制するイオン規制ブレード１２と、
このイオン規制ブレード１２で規制されたイオンが導入
されるイオン溜１３と、イオン溜１３を挟む両サイドに
配置された一対の第１および第２スペクトル観測系Ａ,
Ｂと、これらの両スペクトル観測系Ａ,Ｂの観測スペク
トルのデータを結合して、同一時間軸に対して上下（ま
たは左右に）に表示可能なデータ｛Ｓ（ｉ）｝を得るス
ペクトルデータ結合器１４と、一定サイクルｔsでＰＮ
シーケンスにおける＋１と−１の疑似ランダムなパルス
列を発生させるＰＮシーケンス発生器１５と、スペクト
ルデータ結合器１４からのデータ｛Ｓ（ｉ）｝のスペク
トルと±１を持つパルスシーケンスの関数との相互相関
を高速演算してディコンボリューション処理されたマス
スペクトルデータを得る、高速プロセッサ（または専用
高速プロセッサ）からなるディコンボリューション用の
相関器１６と、この相関器１６で得られた最終結果のマ
ススペクトルデータが供給されるホストコンピュータ１
７を備えている。
量分析計は、試料のイオンを放射する外部イオン源１１
と、このイオンを規制するイオン規制ブレード１２と、
このイオン規制ブレード１２で規制されたイオンが導入
されるイオン溜１３と、イオン溜１３を挟む両サイドに
配置された一対の第１および第２スペクトル観測系Ａ,
Ｂと、これらの両スペクトル観測系Ａ,Ｂの観測スペク
トルのデータを結合して、同一時間軸に対して上下（ま
たは左右に）に表示可能なデータ｛Ｓ（ｉ）｝を得るス
ペクトルデータ結合器１４と、一定サイクルｔsでＰＮ
シーケンスにおける＋１と−１の疑似ランダムなパルス
列を発生させるＰＮシーケンス発生器１５と、スペクト
ルデータ結合器１４からのデータ｛Ｓ（ｉ）｝のスペク
トルと±１を持つパルスシーケンスの関数との相互相関
を高速演算してディコンボリューション処理されたマス
スペクトルデータを得る、高速プロセッサ（または専用
高速プロセッサ）からなるディコンボリューション用の
相関器１６と、この相関器１６で得られた最終結果のマ
ススペクトルデータが供給されるホストコンピュータ１
７を備えている。
【００２５】また、一対の第１および第２スペクトル観
測系Ａ,Ｂは、それぞれ、ＰＮシーケンス発生器１５か
らの疑似ランダムなパルス列にしたがって、それぞれ選
択的にイオン押出パルス電圧（ＶP）を断続的に発生す
るイオン押出用の第１および第２パルス電源（ＶG1,Ｖ
G2）１８,１９と、イオン溜１３を構成するとともに、
それぞれ前記第１および第２パルス電源１８,１９から
のイオン押出パルス電圧（ＶP）を断続的に印加された
とき、イオン溜１３から一定サイクルｔsでイオン溜１
３内のイオンを吐き出す第１および第２グリッド２０,
２１と、これらの第１および第２グリッド２０,２１に
よってそれぞれ吐き出されたイオンを加速しかつ収束す
る第１および第２TOFMS分光部２２,２３と、これらの第
１および第２TOFMS分光部２２,２３によってそれぞれ表
面に収束されたイオンを検出して、ＰＮシーケンスの＋
１と−１に対応した一対の多重スペクトルＡi,Ｂiを出
力する第１および第２イオン検出器２４,２５と、第１
および第２プリアンプ２６,２７と、第１および第２Ａ
Ｄコンバータ２８,２９と、それぞれ多重スペクトル
Ａi,Ｂiをｍ回積算するとともに、積算したΣＡiおよび
ΣＢiをデータ保存用のメモリに蓄える第１および第２
アベレージャ３０,３１とから構成されている。
測系Ａ,Ｂは、それぞれ、ＰＮシーケンス発生器１５か
らの疑似ランダムなパルス列にしたがって、それぞれ選
択的にイオン押出パルス電圧（ＶP）を断続的に発生す
るイオン押出用の第１および第２パルス電源（ＶG1,Ｖ
G2）１８,１９と、イオン溜１３を構成するとともに、
それぞれ前記第１および第２パルス電源１８,１９から
のイオン押出パルス電圧（ＶP）を断続的に印加された
とき、イオン溜１３から一定サイクルｔsでイオン溜１
３内のイオンを吐き出す第１および第２グリッド２０,
２１と、これらの第１および第２グリッド２０,２１に
よってそれぞれ吐き出されたイオンを加速しかつ収束す
る第１および第２TOFMS分光部２２,２３と、これらの第
１および第２TOFMS分光部２２,２３によってそれぞれ表
面に収束されたイオンを検出して、ＰＮシーケンスの＋
１と−１に対応した一対の多重スペクトルＡi,Ｂiを出
力する第１および第２イオン検出器２４,２５と、第１
および第２プリアンプ２６,２７と、第１および第２Ａ
Ｄコンバータ２８,２９と、それぞれ多重スペクトル
Ａi,Ｂiをｍ回積算するとともに、積算したΣＡiおよび
ΣＢiをデータ保存用のメモリに蓄える第１および第２
アベレージャ３０,３１とから構成されている。
【００２６】なお、第１および第２イオン検出器２４,
２５と第１および第２プリアンプ２６,２７の各ゲイン
を、第１および第２スペクトル観測系Ａ,Ｂのいずれも
同一のゲインに設定することが原理上望ましい。
２５と第１および第２プリアンプ２６,２７の各ゲイン
を、第１および第２スペクトル観測系Ａ,Ｂのいずれも
同一のゲインに設定することが原理上望ましい。
【００２７】また、イオン溜１３を挟む両サイドのTOFM
S分光部２２,２３を有するイオン加速系として、イオン
を空間収束させる多段加速系を採用することが有利であ
ることは言うまでもない。
S分光部２２,２３を有するイオン加速系として、イオン
を空間収束させる多段加速系を採用することが有利であ
ることは言うまでもない。
【００２８】更に、プリアンプ２６,２７、ＡＤコンバ
ータ２８,２９、およびアベレージャ３０,３１等は、マ
ルチプレクサを使用することで同一の構成を１系統にし
てそれぞれ１個ずつ削減することができるが、スペクト
ルのサンプリングが２倍の荒さになるので、この例のよ
うに２系統で構成することが望ましい。
ータ２８,２９、およびアベレージャ３０,３１等は、マ
ルチプレクサを使用することで同一の構成を１系統にし
てそれぞれ１個ずつ削減することができるが、スペクト
ルのサンプリングが２倍の荒さになるので、この例のよ
うに２系統で構成することが望ましい。
【００２９】図２は、ＰＮシーケンスに基づく疑似ラン
ダムなパルス列の一例とこのパルス列によるパルス電圧
ＶPを示し、（ａ）はＰＮシーケンスに基づく±の符号
のパルス列を示す図、（ｂ）は＋１の符号のパルス列を
示す図、（ｃ）は＋１の符号のパルス列にしたがって第
１パルス電源（ＶG1）８によって発生されたイオン取出
し用パルス電圧ＶPを示す図、（ｄ）は−１の符号のパ
ルス列を示す図、（ｅ）は−１の符号のパルス列にした
がって第２パルス電源（ＶG2）１９によって発生された
イオン取出し用パルス電圧ＶPを示す図である。
ダムなパルス列の一例とこのパルス列によるパルス電圧
ＶPを示し、（ａ）はＰＮシーケンスに基づく±の符号
のパルス列を示す図、（ｂ）は＋１の符号のパルス列を
示す図、（ｃ）は＋１の符号のパルス列にしたがって第
１パルス電源（ＶG1）８によって発生されたイオン取出
し用パルス電圧ＶPを示す図、（ｄ）は−１の符号のパ
ルス列を示す図、（ｅ）は−１の符号のパルス列にした
がって第２パルス電源（ＶG2）１９によって発生された
イオン取出し用パルス電圧ＶPを示す図である。
【００３０】ＰＮシーケンス発生器１５によって発生さ
れるパルス列は、ＰＮシーケンスに基づくパルス列であ
る。図２（ａ）に示すように、このパルス列は、一定時
間間隔（ｔs≧ｔir＋ｔp）で＋１か−１のいずれかの値
をとるＮ個のランダムパルスからなるパルス列である。
すなわち、＋１か−１のいずれかの値をランダムにとる
Ｎ個のパルスからなるＰＮシーケンスを｛ｆ（ｔ）＝Ｆ
（ｉ）｝と表すと、この和は、前述の数式１で示すよう
に必ず＋１か−１になり、この図ではΣＦ（ｉ）＝＋１
を示している。また、この関数の自己相関関数Ｋ（ｉ）
は、前述の数式２で表されて、白色ノイズをフーリエ変
換した結果、ディラクのδ関数にきわめて近い特性をも
つようになる。
れるパルス列は、ＰＮシーケンスに基づくパルス列であ
る。図２（ａ）に示すように、このパルス列は、一定時
間間隔（ｔs≧ｔir＋ｔp）で＋１か−１のいずれかの値
をとるＮ個のランダムパルスからなるパルス列である。
すなわち、＋１か−１のいずれかの値をランダムにとる
Ｎ個のパルスからなるＰＮシーケンスを｛ｆ（ｔ）＝Ｆ
（ｉ）｝と表すと、この和は、前述の数式１で示すよう
に必ず＋１か−１になり、この図ではΣＦ（ｉ）＝＋１
を示している。また、この関数の自己相関関数Ｋ（ｉ）
は、前述の数式２で表されて、白色ノイズをフーリエ変
換した結果、ディラクのδ関数にきわめて近い特性をも
つようになる。
【００３１】そして、ＰＮシーケンス発生器１５からの
図２（ｂ）に示す＋１の符号のみのパルス列にしたがっ
て、第１パルス電源（ＶG1）１８は、図２（ｃ）に示す
イオン押出パルスＶPを第１グリッド２０に印加するよ
うになる。また、ＰＮシーケンス発生器１５からの図２
（ｄ）に示す−１の符号のみのパルス列にしたがって、
第２パルス電源（ＶG2）１９は、図２（ｅ）に示すイオ
ン押出パルスＶPを第２グリッド２１に印加するように
なる。
図２（ｂ）に示す＋１の符号のみのパルス列にしたがっ
て、第１パルス電源（ＶG1）１８は、図２（ｃ）に示す
イオン押出パルスＶPを第１グリッド２０に印加するよ
うになる。また、ＰＮシーケンス発生器１５からの図２
（ｄ）に示す−１の符号のみのパルス列にしたがって、
第２パルス電源（ＶG2）１９は、図２（ｅ）に示すイオ
ン押出パルスＶPを第２グリッド２１に印加するように
なる。
【００３２】次に、相関器１４における相関法の原理に
ついて説明する。ＰＮシーケンスによるイオンのパルシ
ングによって得られた観測スペクトルＳ（ｉ）｛＝ΣＹ
（ｉ）｝とＦ（ｉ）との積算結果｛Ｇ（ｉ）｝がスペク
トルを復元するのが相関法の原理であり、この｛Ｇ
（ｉ）｝は、
ついて説明する。ＰＮシーケンスによるイオンのパルシ
ングによって得られた観測スペクトルＳ（ｉ）｛＝ΣＹ
（ｉ）｝とＦ（ｉ）との積算結果｛Ｇ（ｉ）｝がスペク
トルを復元するのが相関法の原理であり、この｛Ｇ
（ｉ）｝は、
【００３３】
【数４】
【００３４】に従い、ＰＮシーケンスの＋１の符号との
相関は、
相関は、
【００３５】
【数５】
【００３６】に従い、ＰＮシーケンスの−１の符号との
相関は、
相関は、
【００３７】
【数６】
【００３８】に従う。ここで、第２スペクトル観測系Ｂ
の第２イオン検出器２５によって得られた観測スペクト
ルは、−１の符号に対応したパルス列で発生したマスス
ペクトルが重畳したものに限定されるため、数式６は、
の第２イオン検出器２５によって得られた観測スペクト
ルは、−１の符号に対応したパルス列で発生したマスス
ペクトルが重畳したものに限定されるため、数式６は、
【００３９】
【数７】
【００４０】に変換される。この結果、最終的には、
【００４１】
【数８】
【００４２】となり、Ｎ回のスペクトル｛Ｙ（ｉ）
*Ｎ｝が再生できることになる。こうして、相関器１４
による相関法に基づくディコンボリューション処理が行
われる。
*Ｎ｝が再生できることになる。こうして、相関器１４
による相関法に基づくディコンボリューション処理が行
われる。
【００４３】このように構成されたこの例の飛行時間型
質量分析計においては、ＰＮシーケンス発生器１５か
ら、一定サイクルｔsでＰＮシーケンスにおける＋１と
−１の疑似ランダムなパルス列が、第１および第２パル
ス電源（ＶG1,ＶG2）１８,１９とディコンボリューショ
ン用相関器１６に出力される。＋１の符号のパルス列に
したがって、第１パルス電源（ＶG1）１８が第１グリッ
ド２０にイオン押出パルスＶPを断続的にかつランダム
に出力し、また第２パルス電源（ＶG2）１９が第２グリ
ッド２１にイオン押出パルスＶPを断続的にかつランダ
ムに出力する。このとき、第１グリッド２０にイオン押
出パルスＶPが印加される場合は、第２グリッド２１は
接地電位（または接地電位近傍の値）に保持され、また
第２グリッド２１にイオン押出パルスＶPが印加される
場合は、第１グリッド２０は接地電位（または接地電位
近傍の値）に保持される。そして、第１グリッド２０に
は＋１の符号のパルス列が対応し、第２グリッド２１に
は−１の符号のパルス列が対応しているが、１つのグリ
ッドに＋１と−１の符号のパルス列が混在させることは
許されない。
質量分析計においては、ＰＮシーケンス発生器１５か
ら、一定サイクルｔsでＰＮシーケンスにおける＋１と
−１の疑似ランダムなパルス列が、第１および第２パル
ス電源（ＶG1,ＶG2）１８,１９とディコンボリューショ
ン用相関器１６に出力される。＋１の符号のパルス列に
したがって、第１パルス電源（ＶG1）１８が第１グリッ
ド２０にイオン押出パルスＶPを断続的にかつランダム
に出力し、また第２パルス電源（ＶG2）１９が第２グリ
ッド２１にイオン押出パルスＶPを断続的にかつランダ
ムに出力する。このとき、第１グリッド２０にイオン押
出パルスＶPが印加される場合は、第２グリッド２１は
接地電位（または接地電位近傍の値）に保持され、また
第２グリッド２１にイオン押出パルスＶPが印加される
場合は、第１グリッド２０は接地電位（または接地電位
近傍の値）に保持される。そして、第１グリッド２０に
は＋１の符号のパルス列が対応し、第２グリッド２１に
は−１の符号のパルス列が対応しているが、１つのグリ
ッドに＋１と−１の符号のパルス列が混在させることは
許されない。
【００４４】第１および第２グリッド２０,２１は、そ
れぞれイオン押出パルスＶPにしたがってイオン溜１３
内のイオンを押し出し、これらのイオンはそれぞれ第１
および第２TOFMS分光部２２,２３内で加速されて第１お
よび第２イオン検出器２４,２５に収束され、これらの
第１および第２イオン検出器２４,２５によって検出さ
れる。
れぞれイオン押出パルスＶPにしたがってイオン溜１３
内のイオンを押し出し、これらのイオンはそれぞれ第１
および第２TOFMS分光部２２,２３内で加速されて第１お
よび第２イオン検出器２４,２５に収束され、これらの
第１および第２イオン検出器２４,２５によって検出さ
れる。
【００４５】第１および第２イオン検出器２４,２５
は、それぞれイオンを検出すると、＋１と−１に対応し
た一対の多重スペクトルＡi,Ｂiを出力し、これらの多
重スペクトルＡi,Ｂiは、それぞれ第１および第２プリ
アンプ２６,２７と第１および第２ＡＤコンバータ２８,
２９を介して第１および第２アベレージャ３０,３１に
供給される。これらの多重スペクトルＡi,Ｂiは、必要
に応じて第１および第２アベレージャ３０,３１によっ
て、それぞれｍ回積算されるようにして測定され、積算
されたΣＡiおよびΣＢiは、第１および第２アベレージ
ャ３０,３１のメモリのΣＡiおよびΣＢiデータエリア
に一旦蓄えられる。このように積算することは、イオン
押出電圧パルスＶPのジッタによる揺らぎや、ＡＤコン
バータ２８,２９のサンプリングによる１ビットのディ
ジタル誤差等による各マスピークの観測時間の揺らぎ等
の平滑化やノイズの平均化によって、相関誤差の解消あ
るいは減少させるという効果が期待できる。
は、それぞれイオンを検出すると、＋１と−１に対応し
た一対の多重スペクトルＡi,Ｂiを出力し、これらの多
重スペクトルＡi,Ｂiは、それぞれ第１および第２プリ
アンプ２６,２７と第１および第２ＡＤコンバータ２８,
２９を介して第１および第２アベレージャ３０,３１に
供給される。これらの多重スペクトルＡi,Ｂiは、必要
に応じて第１および第２アベレージャ３０,３１によっ
て、それぞれｍ回積算されるようにして測定され、積算
されたΣＡiおよびΣＢiは、第１および第２アベレージ
ャ３０,３１のメモリのΣＡiおよびΣＢiデータエリア
に一旦蓄えられる。このように積算することは、イオン
押出電圧パルスＶPのジッタによる揺らぎや、ＡＤコン
バータ２８,２９のサンプリングによる１ビットのディ
ジタル誤差等による各マスピークの観測時間の揺らぎ等
の平滑化やノイズの平均化によって、相関誤差の解消あ
るいは減少させるという効果が期待できる。
【００４６】更に、第１および第２アベレージャ３０,
３１で積算されたΣＡiおよびΣＢiは、一定時間毎にス
ペクトルデータ結合器１４に送られ、このスペクトルデ
ータ結合器１４はこれらのΣＡiおよびΣＢiを結合し
て、同一時間軸に対して上下（または左右に）に表示可
能なデータ｛Ｓ（ｉ）｝を得るとともに、このデータ
｛Ｓ（ｉ）｝をディコンボリューション用相関器１６に
送る。そして、ディコンボリューション用相関器１６
は、スペクトルデータ結合器１４からのデータ｛Ｓ
（ｉ）｝のスペクトルとＰＮシーケンス発生器１５から
の±１を持つ疑似ランダムパルス列によるパルスシーケ
ンスの関数との相互相関を高速演算することにより一定
時間毎にディコンボリューション処理を行い、ＰＮシー
ケンスにより得られたＮ×ｍ回（ｍ≧１の整数）の積算
データの最終結果としてのマススペクトルデータが得ら
れる。このように積算結果を一定時間毎にディコンボリ
ューションすることは、プロセッサの演算上でも効果的
であり、現実的である。このマススペクトルデータが逐
次データバスを経由してホストコンピュータ１７に転送
される。
３１で積算されたΣＡiおよびΣＢiは、一定時間毎にス
ペクトルデータ結合器１４に送られ、このスペクトルデ
ータ結合器１４はこれらのΣＡiおよびΣＢiを結合し
て、同一時間軸に対して上下（または左右に）に表示可
能なデータ｛Ｓ（ｉ）｝を得るとともに、このデータ
｛Ｓ（ｉ）｝をディコンボリューション用相関器１６に
送る。そして、ディコンボリューション用相関器１６
は、スペクトルデータ結合器１４からのデータ｛Ｓ
（ｉ）｝のスペクトルとＰＮシーケンス発生器１５から
の±１を持つ疑似ランダムパルス列によるパルスシーケ
ンスの関数との相互相関を高速演算することにより一定
時間毎にディコンボリューション処理を行い、ＰＮシー
ケンスにより得られたＮ×ｍ回（ｍ≧１の整数）の積算
データの最終結果としてのマススペクトルデータが得ら
れる。このように積算結果を一定時間毎にディコンボリ
ューションすることは、プロセッサの演算上でも効果的
であり、現実的である。このマススペクトルデータが逐
次データバスを経由してホストコンピュータ１７に転送
される。
【００４７】このように、この例の飛行時間型質量分析
計によれば、イオン溜１３内に滞在するイオンのうち、
質量電荷比（ｍ／ｅ）が最大のイオンがイオン溜１３か
ら排出される時間ｔpを考慮し、Ｎ個のＰＮシーケンス
に基づいて＋１と−１の符号の２系統のパルス列を作
り、これらのパルス列を用いてイオンのパルシングを行
うとともに、Ｎ個のＰＮシーケンスと各系統における多
重マススペクトルとをディコンボリューション処理によ
り相互相関を取ることにより、Ｎ回のパルシングに対し
てデューティサイクル＝１００％が得られるようにな
る。したがって、従来型のOA/TOFMSよりもデューティサ
イクルが約２倍高いOA/TOFMSシステムが得られる。
計によれば、イオン溜１３内に滞在するイオンのうち、
質量電荷比（ｍ／ｅ）が最大のイオンがイオン溜１３か
ら排出される時間ｔpを考慮し、Ｎ個のＰＮシーケンス
に基づいて＋１と−１の符号の２系統のパルス列を作
り、これらのパルス列を用いてイオンのパルシングを行
うとともに、Ｎ個のＰＮシーケンスと各系統における多
重マススペクトルとをディコンボリューション処理によ
り相互相関を取ることにより、Ｎ回のパルシングに対し
てデューティサイクル＝１００％が得られるようにな
る。したがって、従来型のOA/TOFMSよりもデューティサ
イクルが約２倍高いOA/TOFMSシステムが得られる。
【００４８】また、ＰＮシーケンスのパルス列として、
イオン溜１３のイオンの滞在時間と最大質量イオンの、
パルス電圧による押し出し開始後からのイオン溜１３内
の滞在時間とを考慮したパルス列を使用すれば、ディコ
ンボリューション処理後のマススペクトルにおいて、ピ
ークが一部欠落することなく、測定対象範囲全域のマス
スペクトルがより確実に復元・再生できるようになる。
イオン溜１３のイオンの滞在時間と最大質量イオンの、
パルス電圧による押し出し開始後からのイオン溜１３内
の滞在時間とを考慮したパルス列を使用すれば、ディコ
ンボリューション処理後のマススペクトルにおいて、ピ
ークが一部欠落することなく、測定対象範囲全域のマス
スペクトルがより確実に復元・再生できるようになる。
【００４９】なお、前述の例の飛行時間型質量分析計で
は、イオン検出器２４,２５とプリアンプ２８,２９の各
ゲインを同一のゲインに設定することが望ましいことを
述べたが、ディコンボリューション用の相関器１６で演
算する前に、スペクトルデータ結合器１４においてΣＡ
ｉとΣＢｉとの強度比が同一になるように計数Ｃを求め
て掛け合わせることにより、ΣＡｉ＝Ｃ・ΣＢｉを得る
ことができるようにすることも可能である。
は、イオン検出器２４,２５とプリアンプ２８,２９の各
ゲインを同一のゲインに設定することが望ましいことを
述べたが、ディコンボリューション用の相関器１６で演
算する前に、スペクトルデータ結合器１４においてΣＡ
ｉとΣＢｉとの強度比が同一になるように計数Ｃを求め
て掛け合わせることにより、ΣＡｉ＝Ｃ・ΣＢｉを得る
ことができるようにすることも可能である。
【００５０】また、ＰＮシーケンスは、前述の図２に示
す例に限定されることはなく、任意のＮ個のパルス列に
おいて最も不規則性（ランダム性）を持つものがベスト
である。このパルス列のランダム性に応じて、各ピーク
の再生・復元形状が決定されるようになる。
す例に限定されることはなく、任意のＮ個のパルス列に
おいて最も不規則性（ランダム性）を持つものがベスト
である。このパルス列のランダム性に応じて、各ピーク
の再生・復元形状が決定されるようになる。
【００５１】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の飛行時間型質量分析計によれば、イオン溜内に滞在す
るイオンのうち、質量電荷比（ｍ／ｅ）が最大のイオン
がイオン溜から排出される時間を考慮し、Ｎ個のＰＮシ
ーケンスに基づいて＋１と−１の符号の２系統のパルス
列を作り、これらのパルス列を用いてイオンのパルシン
グを行うとともに、Ｎ個のＰＮシーケンスと各系統にお
ける多重マススペクトルとをディコンボリューション処
理により相互相関を取るようにしているので、Ｎ回のパ
ルシングに対してデューティサイクル＝１００％を得る
ことができるようになる。したがって、従来型のOA/TOF
MSよりもデューティサイクルが約２倍高いOA/TOFMSシス
テムを得ることができる。
の飛行時間型質量分析計によれば、イオン溜内に滞在す
るイオンのうち、質量電荷比（ｍ／ｅ）が最大のイオン
がイオン溜から排出される時間を考慮し、Ｎ個のＰＮシ
ーケンスに基づいて＋１と−１の符号の２系統のパルス
列を作り、これらのパルス列を用いてイオンのパルシン
グを行うとともに、Ｎ個のＰＮシーケンスと各系統にお
ける多重マススペクトルとをディコンボリューション処
理により相互相関を取るようにしているので、Ｎ回のパ
ルシングに対してデューティサイクル＝１００％を得る
ことができるようになる。したがって、従来型のOA/TOF
MSよりもデューティサイクルが約２倍高いOA/TOFMSシス
テムを得ることができる。
【００５２】また、ＰＮシーケンスのパルス列として、
イオン溜のイオンの滞在時間と最大質量イオンの、パル
ス電圧による押し出し開始後からのイオン溜内の滞在時
間とを考慮したパルス列を使用すれば、ディコンボリュ
ーション処理後のマススペクトルにおいて、ピークが一
部欠落することなく、測定対象範囲全域のマススペクト
ルがより確実に復元・再生できるようになる。
イオン溜のイオンの滞在時間と最大質量イオンの、パル
ス電圧による押し出し開始後からのイオン溜内の滞在時
間とを考慮したパルス列を使用すれば、ディコンボリュ
ーション処理後のマススペクトルにおいて、ピークが一
部欠落することなく、測定対象範囲全域のマススペクト
ルがより確実に復元・再生できるようになる。
【図１】 本発明にかかる飛行時間型質量分析計の実施
の形態の一例を模式的に示す図である。
の形態の一例を模式的に示す図である。
【図２】 ＰＮシーケンスおよびこれに基づくイオン押
出パルスを示す図である。
出パルスを示す図である。
【図３】 イオンを連続的に出射する連続イオン化法を
用いた従来の垂直加速型飛行時間型質量分析計の一例を
模式的に示す図である。
用いた従来の垂直加速型飛行時間型質量分析計の一例を
模式的に示す図である。
１１…外部イオン源、１２…ビーム規制スリット、１３
…イオン溜、１４…スペクトルデータ結合器、１５…Ｐ
Ｎシーケンス発生器、１６…ディコンボリューション用
相関器、１７…ホストコンピュータ、１８…第１パルス
電源（ＶG1）、１９…第２パルス電源（ＶG2）、２０…
第１グリッド、２１…第２グリッド、２２…第１TOFMS
分光部、２３…第２TOFMS分光部、２４…第１イオン検
出器、２５…第２イオン検出器、２６…第１プリアン
プ、２７…第２プリアンプ、２８…第１ＡＤコンバー
タ、２９…第２ＡＤコンバータ、３０…第１アベレージ
ャ、３１…第２アベレージャ、Ａ…第１スペクトル観測
系、Ｂ…第２スペクトル観測系
…イオン溜、１４…スペクトルデータ結合器、１５…Ｐ
Ｎシーケンス発生器、１６…ディコンボリューション用
相関器、１７…ホストコンピュータ、１８…第１パルス
電源（ＶG1）、１９…第２パルス電源（ＶG2）、２０…
第１グリッド、２１…第２グリッド、２２…第１TOFMS
分光部、２３…第２TOFMS分光部、２４…第１イオン検
出器、２５…第２イオン検出器、２６…第１プリアン
プ、２７…第２プリアンプ、２８…第１ＡＤコンバー
タ、２９…第２ＡＤコンバータ、３０…第１アベレージ
ャ、３１…第２アベレージャ、Ａ…第１スペクトル観測
系、Ｂ…第２スペクトル観測系
Claims (1)
- 【請求項１】 イオンを出射するイオン源と、第１およ
び第２グリッドから構成され、前記イオンが導入される
とともに、このイオンを第１および第２グリッドにパル
ス電圧を印加することにより放出するイオン溜と、この
イオン溜を挟む両サイドに配置された一対の第１および
第２スペクトル観測系と、これらの両スペクトル観測系
の観測スペクトルのデータを結合して、同一時間軸に対
して上下または左右に表示可能なデータを得るスペクト
ルデータ結合器と、一定サイクルで、符号化された疑似
ランダム雑音シーケンス（ＰＮシーケンス）における＋
１と−１の符号の疑似ランダムパルス列を発生させるＰ
Ｎシーケンス発生器と、前記スペクトルデータ結合器か
らのデータのスペクトルと±１を持つパルスシーケンス
の関数との相互相関を高速演算してディコンボリューシ
ョン処理されたマススペクトルデータを得るディコンボ
リューション用相関器と、この相関器で得られたマスス
ペクトルデータが供給されるホストコンピュータ１７と
を少なくとも備え、 前記一対の第１および第２スペクトル観測系は、それぞ
れ、ＰＮシーケンス発生器１５からの疑似ランダムなパ
ルス列にしたがって、それぞれ選択的にイオン押出パル
ス電圧を断続的に発生するイオン押出用の第１および第
２パルス電源と、前記イオン溜を構成するとともに、そ
れぞれ前記第１および第２パルス電源からの前記イオン
押出パルス電圧を断続的に印加されたとき、前記イオン
溜から一定サイクルでイオンを吐き出す第１および第２
グリッドと、これらの第１および第２グリッドによって
それぞれ吐き出されたイオンを加速しかつ収束する第１
および第２TOFMS分光部と、これらの第１および第２TOF
MS分光部によってそれぞれ表面に収束されたイオンを検
出して、ＰＮシーケンスの＋１と−１の符号に対応した
一対の多重スペクトルを出力する第１および第２イオン
検出器２４,２５と、これらの多重スペクトルを所定回
数積算するとともに、積算したデータをデータ保存用の
メモリに蓄える第１および第２アベレージャとからなる
ことを特徴とする飛行時間型質量分析計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10209678A JP2000048765A (ja) | 1998-07-24 | 1998-07-24 | 飛行時間型質量分析計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10209678A JP2000048765A (ja) | 1998-07-24 | 1998-07-24 | 飛行時間型質量分析計 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000048765A true JP2000048765A (ja) | 2000-02-18 |
Family
ID=16576813
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10209678A Pending JP2000048765A (ja) | 1998-07-24 | 1998-07-24 | 飛行時間型質量分析計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000048765A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001096861A1 (en) * | 2000-06-14 | 2001-12-20 | Jan Eriksson | System for molecule identification |
| JP2010516032A (ja) * | 2007-01-15 | 2010-05-13 | マイクロマス ユーケー リミテッド | 質量分析計 |
-
1998
- 1998-07-24 JP JP10209678A patent/JP2000048765A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001096861A1 (en) * | 2000-06-14 | 2001-12-20 | Jan Eriksson | System for molecule identification |
| JP2010516032A (ja) * | 2007-01-15 | 2010-05-13 | マイクロマス ユーケー リミテッド | 質量分析計 |
| JP4724775B2 (ja) * | 2007-01-15 | 2011-07-13 | マイクロマス ユーケー リミテッド | 質量分析計 |
| US8410430B2 (en) | 2007-01-15 | 2013-04-02 | Micromass Uk Limited | Mass spectrometer |
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| A131 | Notification of reasons for refusal |
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