JP2005353428A - イオントラップ/飛行時間型質量分析装置および質量分析方法 - Google Patents

イオントラップ/飛行時間型質量分析装置および質量分析方法 Download PDF

Info

Publication number
JP2005353428A
JP2005353428A JP2004173340A JP2004173340A JP2005353428A JP 2005353428 A JP2005353428 A JP 2005353428A JP 2004173340 A JP2004173340 A JP 2004173340A JP 2004173340 A JP2004173340 A JP 2004173340A JP 2005353428 A JP2005353428 A JP 2005353428A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ion trap
ions
ion
time
mass spectrometer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2004173340A
Other languages
English (en)
Other versions
JP4653972B2 (ja
JP2005353428A5 (ja
Inventor
Yasushi Terui
康 照井
Toyoji Okumoto
豊治 奥本
Tsukasa Shishika
司 師子鹿
Shinji Nagai
伸治 永井
Masaru Tomioka
勝 冨岡
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi High Tech Corp
Original Assignee
Hitachi High Technologies Corp
Hitachi High Tech Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi High Technologies Corp, Hitachi High Tech Corp filed Critical Hitachi High Technologies Corp
Priority to JP2004173340A priority Critical patent/JP4653972B2/ja
Priority to US11/149,263 priority patent/US7186973B2/en
Publication of JP2005353428A publication Critical patent/JP2005353428A/ja
Publication of JP2005353428A5 publication Critical patent/JP2005353428A5/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4653972B2 publication Critical patent/JP4653972B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J49/00Particle spectrometers or separator tubes
    • H01J49/26Mass spectrometers or separator tubes
    • H01J49/34Dynamic spectrometers
    • H01J49/42Stability-of-path spectrometers, e.g. monopole, quadrupole, multipole, farvitrons
    • H01J49/4205Device types
    • H01J49/424Three-dimensional ion traps, i.e. comprising end-cap and ring electrodes
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J49/00Particle spectrometers or separator tubes
    • H01J49/0009Calibration of the apparatus
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J49/00Particle spectrometers or separator tubes
    • H01J49/0027Methods for using particle spectrometers
    • H01J49/0031Step by step routines describing the use of the apparatus
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J49/00Particle spectrometers or separator tubes
    • H01J49/004Combinations of spectrometers, tandem spectrometers, e.g. MS/MS, MSn
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J49/00Particle spectrometers or separator tubes
    • H01J49/26Mass spectrometers or separator tubes
    • H01J49/34Dynamic spectrometers
    • H01J49/40Time-of-flight spectrometers
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J49/00Particle spectrometers or separator tubes
    • H01J49/26Mass spectrometers or separator tubes
    • H01J49/34Dynamic spectrometers
    • H01J49/42Stability-of-path spectrometers, e.g. monopole, quadrupole, multipole, farvitrons
    • H01J49/426Methods for controlling ions
    • H01J49/427Ejection and selection methods

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Other Investigation Or Analysis Of Materials By Electrical Means (AREA)
  • Electron Tubes For Measurement (AREA)

Abstract

【課題】
イオントラップおよびTOFの観測質量補正を可能とするイオントラップTOF/MSを提供する。
【解決手段】
イオン源でイオン化された質量数既知の試料イオンを前記イオントラップでトラップし、イオントラップのエンドキャップ電極に周波数成分ωを有する補助交流電圧を印加してイオントラップ内の不要イオンを排出し、前記イオントラップ内に残存するイオンを前記リング電極およびエンドキャップ電極に直流電圧を印加することで排出して前記飛行時間質量分析計で計測する測定処理を行い、前記周波数成分ωを変化させながら前記測定処理を繰り返し、前記飛行時間質量分析計で計測されたイオンの信号強度を予め記憶された閾値と比較することで、前記既知質量数のイオンに対する前記周波数成分ωの補正を行う。
【効果】
TOFおよびイオントラップの観測質量補正を行える。
【選択図】図1

Description

本発明は、イオントラップと飛行時間型質量分析計を備えた質量分析装置に関する。
昨今、質量分析法はバイオ工学やバイオ化学分野において主要な分析手法として広く利用されるようになった。これは主にバイオ分野向けのイオン化技術や質量分析計の開発,改良が行われたことによる。
イオン化技術としては、熱的に不安定で高分子量の測定試料分子を、直接かつ安定にイオン化できる2つのイオン化手法が開発された。ひとつは溶液中の測定試料を大気中で直接イオンとして取り出せるエレクトロスプレーイオン化(Electro spray ionization,
ESI)である。もうひとつのイオン化手法は、試料分子にレーザー光を照射することにより、試料分子をイオン化するマトリックス支援レーザー脱離イオン化法(Matrix-
assisted laser desorption ionization,MALDI)である。これら2つのイオン化手法は測定者に与える情報がそれぞれ異なるため、バイオ分野では相補的に用いられている。
また、バイオ分野向けの質量分析計としては、測定する試料の分子量が大きいことから、多くの場合、飛行時間質量分析計(Time-of-flight,TOF)を用いる。TOFは、最近のエレクトロニクスの進歩により、より身近な装置となり、バイオ分野をはじめ広い範囲での利用が期待されている。
ESIやMALDIなどのソフトイオン化とTOFの結合した質量分析計は、その高い感度からバイオ分野の分析手法として急速に普及している。しかしながら、ソフトイオン化により生成されるイオンは、多くの場合、分子にプロトン(H+ )が付加してイオンとなった擬分子イオン(M+H)+ である。その結果、測定される質量スペクトルは分子量の情報を与えるだけで、構造に関する情報をほとんど与えないという問題があった。
この構造情報の不足を克服するために、ESIイオン源とTOFの間にイオントラップを導入し、高い質量精度で、かつMSn分析を可能とする手法が考案された。この手法は特開2001−297730号公報(特許文献1)に記載されている。ESIイオン源とTOFの間にイオントラップを導入することで、イオントラップ内部でイオンの単離やイオン解離を繰り返すことができ、MSn分析が可能である。イオントラップから排出したイオンはTOFのイオン加速領域に導入され、それと同期して直行方向に加速する。イオン導入方向と加速方向を直交配置することにより、高い質量精度を達成可能である。
特開2001−297730号公報
しかしながらこの直交結合のイオントラップ−TOF質量分析装置では新たな問題が発生した。それはイオントラップから排出したイオンを直接TOFのイオン加速部に導入したため、イオントラップ側のイオンの蓄積能力の制限によって、一度の加速によって測定可能な質量数範囲が狭くなり、TOFの優れた特徴である測定質量数範囲の広さをほとんど利用できなくなってしまった。
この問題を解決するために、イオントラップとTOFの間にイオントラップから排出したイオンの運動エネルギーを低減するための衝突ダンピング領域を有する質量分析計が提案されている。前記のイオントラップとTOFの間に衝突ダンピング領域を有する質量分析計(以下イオントラップTOF/MSとする。)により、MSnによる測定分子の分子構造情報を高い質量精度で、かつ広い質量数範囲を測定することが可能になった。
このイオントラップTOF/MSは、イオントラップとTOFの2つの質量分析計を具備するハイブリット型の質量分析計であるため、イオントラップおよびTOF、両方の観測質量の補正(キャリブレーション)をすることが必要となった。またイオントラップからTOFへ導入するイオンは、測定感度を確保するため、衝突ダンピング領域において運動エネルギーを一定にすることが必要となった。
本発明の目的は、イオントラップおよびTOFの観測質量の補正を可能とするイオントラップTOF/MSを提供することである。
上記目的を達成するための本発明の特徴は、測定試料をイオン化するイオン源と、リング電極と1対のエンドキャップ電極から成り、前記イオン源で生成されたイオンをトラップするイオントラップと、飛行時間質量分析計とを有するイオントラップ/飛行時間型質量分析装置において、前記イオン源でイオン化された質量数既知の試料イオンを前記イオントラップでトラップし、前記イオントラップのエンドキャップ電極に周波数成分ωを有する補助交流電圧を印加してイオントラップ内の不要イオンを排出し、前記イオントラップ内に残存するイオンを前記リング電極およびエンドキャップ電極に直流電圧を印加することで排出して前記飛行時間質量分析計で計測する測定処理を行い、前記周波数成分ωを変化させながら前記測定処理を繰り返し、前記飛行時間質量分析計で計測されたイオンの信号強度を予め記憶された閾値と比較することで、前記既知質量数のイオンに対する前記周波数成分ωの補正を行うことである。
また、上記と同様のイオントラップ/飛行時間型質量分析装置において、前記イオン源でイオン化された質量数既知の試料イオンを前記イオントラップでトラップし、前記イオントラップのリング電極に印加する主高周波電圧を任意の電圧値Vまで走査してイオントラップ内の不要イオンを排出し、前記イオントラップ内に残存するイオンを前記リング電極およびエンドキャップ電極に直流電圧を印加することで排出して前記飛行時間質量分析計で計測する測定処理を行い、前記電圧値Vを変化させながら前記測定処理を繰り返し、前記飛行時間質量分析計で計測されたイオンの信号強度を予め記憶された閾値と比較することで、前記既知質量数のイオンに対する前記電圧値Vの補正を行うことである。
本発明により、イオントラップTOF/MSのイオントラップ部分の観測質量数の補正が可能になる。
図7に本発明で用いる装置の概略構成図を示す。
イオン源10にてイオン化された試料イオンは、第1の多重極イオンガイド20を通りイオントラップ30へと導かれる。第1の多重極イオンガイド20は、イオントラップ
30の入射条件に適合するように、試料イオンの運動エネルギーの補正およびイオンビームの収束を行う。このイオンビームの進行方向をX方向、TOF50の加速部55による加速方向をY方向とする。イオントラップ30に導入された試料イオンは、リング電極
35に印加する主高周波電圧によって、イオントラップ30内に捕獲される。捕獲後、第1のエンドキャップ電極25と第2のエンドキャップ電極40に印加する補助交流電圧によって、不要イオンをイオントラップ30外に排出する。イオントラップ内に残存する試料イオンを、第1のエンドキャップ電極25,リング電極35及び第2のエンドキャップ電極40に印加する直流電圧によって、イオントラップ30から排出し、第2の多重極イオンガイド45に導入する。それぞれの電極に印加する直流電圧を調整することで、試料イオンをイオントラップ30から低運動エネルギーで排出することが可能になる。第2の多重極イオンガイド45は、装置外部よりガスを導入することで衝突ダンピング領域となっている。導入された試料イオンは、第2の多重極イオンガイド45内のガスと衝突し、その運動エネルギーが低減する。その後、試料イオンをTOF50の加速部55に導入し、Y方向に加速する。加速された試料イオンは、加速方向と反対方向の電場を形成しているミラーレンズ60によって反射され検知器65に到達する。試料イオンは一定の電圧によって加速していることから、質量数の小さなイオンから早く検知器65に到達し、質量数の大きなイオンほど到達時間が遅くなる。この試料イオンの到達時間を計測することで質量分離を行う。検知器65で検出したイオンは、制御部5で収集される。イオンを収集することで、制御部5では、マススペクトルを得ることが出来る。
上記制御部5は更に、図示しないディスプレイなどの表示装置やキーボード,ポインティングデバイスなどの入力装置を備え、計測結果であるマススペクトルの表示や、装置各部のパラメータの設定などを行う。また、設定されたパラメータに基づき、イオン源10やイオントラップ30,TOF50などの装置各部の制御を行う。
本装置はイオントラップ30とTOF50を結合したハイブリット型の質量分析計のため、イオントラップ30とTOF50両方の観測質量補正を行う必要がある。実際に質量分離を行うのはTOF50であることから、イオントラップ30の観測質量補正を行う前に、予めTOF50の観測質量補正を行っておく必要がある。
また本装置では加速部55において試料イオンをY方向に加速するが、その際、試料イオンのX方向の運動エネルギーは保存されるため、TOF50に入射するイオンは加速部55と検知器65のX方向の距離を、試料イオンの飛行時間で除算した速度で入射する必要がある。
従来、イオントラップ30の観測質量補正は、リング電極35に主高周波電圧を印加するのと同時に第1のエンドキャップ電極25と第2のエンドキャップ電極40に補助交流電圧を印加し、電場の共鳴を発生させることで試料イオンをイオントラップ30外に排出(共鳴出射)し、その排出イオンの質量数を測定することで実現していた。しかしながら共鳴出射による排出イオンの運動エネルギーは、質量数によって最大数keVになる場合があり、第2の多重極イオンガイド45では運動エネルギーを十分に低減する事ができない。そのため、試料イオンは本来TOFへ入射する際に実現すべき速度を大幅に超え、観測不可能となってしまう。
本発明では、始めにイオントラップ30のリング電極35およびエンドキャップ電極
25,40に直流電圧を印加し、試料イオンがイオントラップ30内に捕獲されずに通過する状態としてTOF50の観測質量補正を行い、次に共鳴出射等でイオントラップ30内の不要イオンをイオントラップ30外に排出、その後、イオントラップ30内の残存イオンを用いてイオントラップ30の観測質量補正を行う。
本発明の一実施例を図1〜図3に示す。図1が本実施例のシーケンスを示すフローチャートであり、図2,図3が各ステップを説明するためのマススペクトルである。
イオントラップTOF/MSは、イオントラップとTOF結合したハイブリット型の質量分析計のため、イオントラップとTOFの両方の観測質量補正を行う必要がある。また、実際に質量数を計測するのはTOFであることから、イオントラップの観測質量数補正を行う前に、予めTOFの観測質量補正を行っておく必要がある。
そこで観測質量補正100は、始めにイオントラップのエンドキャップ電極25,40、およびリング電極35に直流電圧を印加し(110)、観測するイオンが捕獲されずにイオントラップ内を通過するように設定する。次に質量数が既知の測定試料をイオン源にてイオン化する(120)。TOFを動作させ、イオン化した測定試料の質量数を測定する(130)。ここで、図2(a)に既知の測定試料のマススペクトルを示す。この図2(a)の既知のマススペクトルは、予め装置内に記憶されている。また、図2(b)に、実際に測定して得られたマススペクトルを示す。次に、測定された質量数と測定試料の既知質量数を比較し、TOFの観測質量数補正を行う(140)。図2(a)(b)の例では、実際に測定したマススペクトル上のピーク312,314,316は、既知の測定試料のマススペクトルのピーク302,304,306と質量数(マス軸)がずれているため、このずれを補正する。これによってTOFの補正が完了する。そして、補正後のマススペクトルが新たな規定値として装置(例えば、制御部5)内のメモリに記憶される。
次に、既知のピークの内、任意のピークのみをイオントラップ30内に残し、他のイオンをイオントラップ30から排出するための補助交流電圧の周波数成分ω0を設定する。ここで、最初に設定される周波数ω0は、上記ステップ130で得られ、ステップ140で質量数補正が行われた複数の既知ピークの内の最も低質量側のピークをトラップでき、且つ出来るだけ低質量側に当該質量窓が形成できるような値に設定される。これは、制御部5から測定者によってパラメータの一つとして設定可能である。また、イオントラップ30のエンドキャップ電極25,40に印加する補助交流電圧の周波数成分ω1 として、上記ω0 を設定する(545)。
次に、再び既知の測定試料をイオン化してイオントラップ30に導入し、イオントラップ30のリング電極35に広質量範囲のイオンを閉じ込めるための主高周波電圧を印加し、質量数が既知のイオンを閉じこめる(150)。イオントラップ内に存在するイオンは、図2(c)で示すように、図2(b)と同様の3本の質量数を持つイオン(322,
324,326)となる。
エンドキャップ電極25,40に周波数成分ω0の補助交流電圧を印加し(160)、不要イオンをイオントラップ30外に排出する。初期状態では、例えば、図2(d)で示すように、網掛け部分331の領域が排出され、2本のイオン(334,336)をイオントラップ30外に排出する。そのためイオントラップ30内に残存するイオンは低質量数側のイオン332のみとなる。
次に、主高周波電圧と補助交流電圧を遮断した後、エンドキャップ電極25,40およびリング電極35に直流電圧のみを印加し、各電極間の電位差によって、イオントラップ30内に残存しているイオンを低運動エネルギーにて第2の多重極イオンガイド45に排出する。その後、TOF50によるイオン計測を行う(170)。図5(d)の状態で不要イオンが排出された場合であれば、図2(e)に示すようなマススペクトルを得て、その信号強度342を計測できる。イオントラップ30で、残存イオンを低運動エネルギーにて排出するため、低質量数側のイオン332を第2の多重極イオンガイド45で十分に減速され、観測することが出来る。
次に、図3(a)に示すように、新たな質量領域を捕捉するための補助交流電圧の周波数成分ω1 を算出する(ω1=ω0+Δω)(180)。即ち、イオントラップ30内に捕捉できる質量領域を変化させるための新たな設定値を求める。
次に、ステップ170において観測されたイオンの強度をステップ140で得られたマススペクトルの同一質量数のピークを既設定値として比較する(190)。ここで既設定値とは、本観測質量補正処理で導入した測定試料内の各成分(イオン)毎に、予め定められた信号強度値であり、図示しない装置内のメモリに記憶されている。既設定値は、その成分のイオンが十分に検出されたか否かを判断する閾値と成る値となる。例えば、図2
(c)の場合では、322,324,326のそれぞれのピークに、比較すべき既設定値が本観測質量補正処理に先立って予め選択される。
計測されたイオンの信号強度値が既設定値より高い場合は、ステップ180で算出した補助交流電圧の周波数成分ω1 を、エンドキャップ電極25,40に印加すべき周波数成分ω0 として設定し(195)、イオントラップにイオンを閉じこめるステップ150に戻る。
既設定値より低い場合、例えば図3(a)のような低質量側の352のピークに掛るような不要イオンの排出領域が設定され、検出された信号強度が図3(b)の低質量側の
362のピークのように既設定値300より低くなってしまった場合、その時のイオンの質量数と周波数成分ω0 の値を記憶する(200)。即ち、既知イオン322を捕捉するために最適な補助交流電圧の周波数成分ω0 がここで求められる。
次に、すべての観測質量数分調整が行われたかを判断する(220)。即ち、本実施例では既知ピークは3本あるため、3本分のキャリブレーションが終了したか否かの判断を行う。終了していなければステップ145に戻り、図3(c)のような、次の既知ピーク374用に、不要イオン排出領域を設定するための周波数成分ω0 を設定し、再度ステップ150〜220の各処理を行う。
予定の繰り返し数(本例では既知ピークが3本であるため3回)が終了すると、図3
(d)に示すように、ステップ200で記憶したそれぞれの既知ピークの質量数と周波数成分ω0 のデータ380,382,384から、質量数と補助交流電圧の印加周波数ω0 の関係式を導き検量線390を作成する(225)。未知試料測定時は、この検量線が用いられる。
以上でイオントラップの観測質量補正が終了する(230)。
本実施例1により、イオントラップTOF/MSにおける、イオントラップの補助交流電圧の印加周波数ω0 のキャリブレーションを容易に行うことが可能となる。
本発明の他の実施例を図4〜図6に示す。
観測質量補正処理を開始し(500)、まずイオントラップ30のエンドキャップ電極25,40、およびリング電極35に直流電圧を印加し(510)、観測するイオンがイオントラップ30内を通過するように設定する。次に質量数が既知の測定試料をイオン源10にてイオン化する(520)。TOFを動作させイオン化した測定試料の質量数を測定する(530)。計測された質量数と測定試料の既知質量数を比較し、TOFの観測質量数補正を行う(540)。図5(a)に既知の測定試料の本来得られるべきマススペクトル、図5(b)に実際に測定して得られたマススペクトルの例を示す。ここまでのステップは、実施例1と同様であり、実際に測定したマススペクトル上のピーク712,714,716が、既知の測定試料のマススペクトルのピーク702,704,706とずれているため、このずれを補正する。これによってTOFの補正が完了する。
次に、既知ピークを最も低質量側のピークとしてイオントラップ30内に残し、既知ピークの質量数未満のイオンをイオントラップ30から排出するための主高周波電圧の電圧値V0を設定する。ここで、最初に設定される電圧値V0は、上記ステップ530で得られ、ステップ540で質量数補正が行われた複数の既知ピークの内の最も低質量側のピーク以上が検出されるような値に設定される。これは、制御部5から測定者によってパラメータの一つとして設定可能である。また、イオントラップ30のリング電極35に印加する主高周波電圧の上限の電圧値V1として、上記V0を設定する(545)。
次に、再び既知の測定試料をイオン化してイオントラップ30に導入し、イオントラップ30のリング電極35に広質量範囲のイオンを閉じ込めるための主高周波電圧を印加し、イオンを閉じこめる(550)。イオントラップ30内に存在するイオンは、図5(c)で示すように、図5(b)と同様の3本の質量数を持つイオン(722,724,726)となる。
次に、リング電極35に印加する主高周波電圧を電圧値V1 まで増加させながら走査させ、不要イオンをイオントラップ30外に排出する(560)。初期状態では、例えば図5(d)に示されるように、網掛け部分が不要イオン部分として排出され、イオントラップ30内に残存するイオンは、既知ピークである低質量数のイオン732以上のイオンとなる。
次に、エンドキャップ電極25,40およびリング電極35に直流電圧を印加し、イオントラップ30内に残存しているイオンを低運動エネルギーにて第2の多重極イオンガイド45に排出し、TOF50によってイオンの質量数及び信号強度を計測行う(570)。図5(d)の状態で不要イオンが排出された場合であれば、図5(e)に示すように、3本の質量数のイオン(742,744,746)が観測される。
次に、リング電極35に印加する主高周波電圧の上限の電圧値V1を変化させる(V1=V0 +ΔV)(580)。即ち、図6(a)に示すように、ステップ560で不要イオンとして排出する領域を低質量数側から増加させていく。
次に、ステップ570で観測されたイオンの内、最も低質量側のイオン(図5(e)では、724のピーク)の強度を既設定値700と比較する(590)。ここで既設定値とは、本観測質量補正処理で導入した測定試料内の各成分(イオン)毎に、予め定められた信号強度値であり、図示しない装置内のメモリに記憶されている。既設定値は、その成分のイオンが十分に検出されたか否かを判断する閾値と成る値となる。例えば、図5(c)の場合では、722,724,726のそれぞれのピークに、比較すべき既設定値が本観測質量補正処理に先立って予め選択される。
計測されたイオンの信号強度値が既設定値より高い場合は、ステップ580で算出した主高周波電圧の電圧値V1を、電圧値V0として設定し(591)、イオントラップにイオンを閉じこめるステップ550に戻る。
既設定値より低い場合、例えば図6(a)のような低質量側の752のピークに掛るような不要イオンの排出領域が設定され、検出された信号強度が図6(b)の低質量側の
762のピークのように既設定値700より低くなってしまった場合、その時のイオンの質量と主高周波電圧の電圧値V0の値を記憶する(600)。
次に、すべての観測質量数分調整が行われたかを判断し(620)、終了していなければステップ545に戻り、図6(c)のような、次の既知ピーク774用に、不要イオン排出領域を設定するための電圧値V0 を設定し、再度ステップ550〜620の各処理を行う。
予定の繰り返し数(本例では既知ピークが3本であるため3回)が終了すると、図6
(d)に示すように、ステップ600で記憶したそれぞれの既知ピークの質量数と電圧値V0 のデータ780,782,784から、質量数と主高周波電圧の印加電圧値V0 の関係式を導き検量線790を作成する(625)。未知試料測定時は、この検量線が用いられる。
これで完了となり、イオントラップの観測質量補正が終了する(630)。
本実施例2により、イオントラップTOF/MSにおける、イオントラップの主高周波電圧のキャリブレーションを容易に行うことが可能となる。
実施例1の観測質量補正シーケンスを示すフローチャートである。 実施例1の動作を説明するためのマススペクトルである。 実施例1の動作を説明するためのマススペクトルである。 実施例2の観測質量補正シーケンスを示すフローチャートである。 実施例2の動作を説明するためのマススペクトルである。 実施例2の動作を説明するためのマススペクトルである。 本発明装置の概略構成図である。
符号の説明
10…イオン源、20…第1の多重極イオンガイド、25,40…エンドキャップ電極、30…イオントラップ、35…リング電極、45…第2の多重極イオンガイド、50…TOF、55…加速部、60…ミラーレンズ、65…検知器、700,701…既設定値。

Claims (10)

  1. 測定試料をイオン化するイオン源と、リング電極と1対のエンドキャップ電極から成り、前記イオン源で生成されたイオンをトラップするイオントラップと、飛行時間質量分析計とを有するイオントラップ/飛行時間型質量分析装置における質量分析法おいて、
    前記イオン源でイオン化された質量数既知の試料イオンを前記イオントラップでトラップし、前記イオントラップのエンドキャップ電極に周波数成分ωを有する補助交流電圧を印加してイオントラップ内の不要イオンを排出し、前記イオントラップ内に残存するイオンを前記リング電極およびエンドキャップ電極に直流電圧を印加することで排出して前記飛行時間質量分析計で計測する測定処理を行い、
    前記周波数成分ωを変化させながら前記測定処理を繰り返し、前記飛行時間質量分析計で計測されたイオンの信号強度を予め記憶された閾値と比較することで、前記既知質量数のイオンに対する前記周波数成分ωの補正を行うことを特徴とする質量分析方法。
  2. 測定試料をイオン化するイオン源と、リング電極と1対のエンドキャップ電極から成り、前記イオン源で生成されたイオンをトラップするイオントラップと、飛行時間質量分析計とを有するイオントラップ/飛行時間型質量分析装置における質量分析法おいて、
    前記イオン源でイオン化された質量数既知の試料イオンを前記イオントラップでトラップし、前記イオントラップのリング電極に印加する主高周波電圧を任意の電圧値Vまで走査してイオントラップ内の不要イオンを排出し、前記イオントラップ内に残存するイオンを前記リング電極およびエンドキャップ電極に直流電圧を印加することで排出して前記飛行時間質量分析計で計測する測定処理を行い、
    前記電圧値Vを変化させながら前記測定処理を繰り返し、前記飛行時間質量分析計で計測されたイオンの信号強度を予め記憶された閾値と比較することで、前記既知質量数のイオンに対する前記電圧値Vの補正を行うことを特徴とする質量分析方法。
  3. 上記請求項1または2において、
    前記測定処理に先立ち、前記イオントラップのリング電極およびエンドキャップ電極に直流電圧を印加することで、イオントラップ内をイオンが通過する状態とし、質量数既知の試料イオンを前記飛行時間質量分析計に導いて計測し、飛行時間型質量分析計の補正を行うことを特徴とする質量分析方法。
  4. 上記請求項1において、
    複数の質量数既知の試料イオンについて、前記周波数成分ωを変化させながら前記測定処理を繰り返し、各試料イオン毎に得られた周波数成分ωと質量数の関係から検量線を作成することを特徴とする質量分析方法。
  5. 上記請求項1において、
    複数の質量数既知の試料イオンについて、前記電圧値Vを変化させながら前記測定処理を繰り返し、各試料イオン毎に得られた電圧値Vと質量数の関係から検量線を作成することを特徴とする質量分析方法。
  6. 測定試料をイオン化するイオン源と、リング電極と1対のエンドキャップ電極から成り、前記イオン源で生成されたイオンをトラップするイオントラップと、飛行時間質量分析計と、前記イオン源や飛行時間質量分析計を制御する制御部とを有するイオントラップ/飛行時間型質量分析装置において、
    前記制御部は、
    前記イオントラップにおいて、所定の質量範囲のイオンをトラップし、他の質量範囲のイオンを排出するための前記エンドキャップ電極に印加する補助交流電圧の周波数成分ωを設定する手段を有し、
    前記イオン源でイオン化された質量数既知の試料イオンを前記イオントラップでトラップし、前記イオントラップのエンドキャップ電極に前記周波数成分ωを有する補助交流電圧を印加してイオントラップ内の不要イオンを排出し、前記イオントラップ内に残存するイオンを前記リング電極およびエンドキャップ電極に直流電圧を印加することで排出して前記飛行時間質量分析計で計測する測定処理を行い、
    前記周波数成分ωを変化させながら前記測定処理を繰り返し、前記飛行時間質量分析計で計測されたイオンの信号強度を予め記憶された閾値と比較することで、前記既知質量数のイオンに対する前記周波数成分ωの補正を行うことを特徴とするイオントラップ/飛行時間型質量分析装置。
  7. 測定試料をイオン化するイオン源と、リング電極と1対のエンドキャップ電極から成り、前記イオン源で生成されたイオンをトラップするイオントラップと、飛行時間質量分析計と、前記イオン源や飛行時間質量分析計を制御する制御部とを有するイオントラップ/飛行時間型質量分析装置において、
    前記制御部は、
    前記イオン源でイオン化された質量数既知の試料イオンを前記イオントラップでトラップし、前記イオントラップのリング電極に印加する主高周波電圧を任意の電圧値Vまで走査してイオントラップ内の不要イオンを排出し、前記イオントラップ内に残存するイオンを前記リング電極およびエンドキャップ電極に直流電圧を印加することで排出して前記飛行時間質量分析計で計測する測定処理を行い、
    前記電圧値Vを変化させながら前記測定処理を繰り返し、前記飛行時間質量分析計で計測されたイオンの信号強度を予め記憶された閾値と比較することで、前記既知質量数のイオンに対する前記電圧値Vの補正を行うことを特徴とするイオントラップ/飛行時間型質量分析装置。
  8. 上記請求項6または7において、
    前記制御部は、
    前記測定処理に先立ち、前記イオントラップのリング電極およびエンドキャップ電極に直流電圧を印加することで、イオントラップ内をイオンが通過する状態とし、質量数既知の試料イオンを前記飛行時間質量分析計に導いて計測し、飛行時間型質量分析計の補正を行うことを特徴とするイオントラップ/飛行時間型質量分析装置。
  9. 上記請求項6において、
    前記制御部は、
    複数の質量数既知の試料イオンについて、前記周波数成分ωを変化させながら前記測定処理を繰り返し、各試料イオン毎に得られた周波数成分ωと質量数の関係から検量線を作成することを特徴とするイオントラップ/飛行時間型質量分析装置。
  10. 上記請求項7において、
    前記制御部は、
    複数の質量数既知の試料イオンについて、前記電圧値Vを変化させながら前記測定処理を繰り返し、各試料イオン毎に得られた電圧値Vと質量数の関係から検量線を作成することを特徴とするイオントラップ/飛行時間型質量分析装置。

JP2004173340A 2004-06-11 2004-06-11 イオントラップ/飛行時間型質量分析装置および質量分析方法 Expired - Fee Related JP4653972B2 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004173340A JP4653972B2 (ja) 2004-06-11 2004-06-11 イオントラップ/飛行時間型質量分析装置および質量分析方法
US11/149,263 US7186973B2 (en) 2004-06-11 2005-06-10 Ion trap/time-of-flight mass analyzing apparatus and mass analyzing method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004173340A JP4653972B2 (ja) 2004-06-11 2004-06-11 イオントラップ/飛行時間型質量分析装置および質量分析方法

Publications (3)

Publication Number Publication Date
JP2005353428A true JP2005353428A (ja) 2005-12-22
JP2005353428A5 JP2005353428A5 (ja) 2006-11-16
JP4653972B2 JP4653972B2 (ja) 2011-03-16

Family

ID=35479652

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2004173340A Expired - Fee Related JP4653972B2 (ja) 2004-06-11 2004-06-11 イオントラップ/飛行時間型質量分析装置および質量分析方法

Country Status (2)

Country Link
US (1) US7186973B2 (ja)
JP (1) JP4653972B2 (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011175897A (ja) * 2010-02-25 2011-09-08 Shimadzu Corp 質量分析装置
US8030611B2 (en) 2008-03-18 2011-10-04 Hitachi High-Technologies Corporation Mass spectrometer, method of mass spectrometry and program for mass spectrometry
JP2014513277A (ja) * 2011-03-14 2014-05-29 マイクロマス ユーケー リミテッド 質量電荷比範囲のプレスキャン
CN110455907A (zh) * 2019-07-04 2019-11-15 昆山禾信质谱技术有限公司 基于飞行时间质量分析器的串联质谱数据分析方法

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4653972B2 (ja) * 2004-06-11 2011-03-16 株式会社日立ハイテクノロジーズ イオントラップ/飛行時間型質量分析装置および質量分析方法
GB0513047D0 (en) 2005-06-27 2005-08-03 Thermo Finnigan Llc Electronic ion trap
US7700912B2 (en) * 2006-05-26 2010-04-20 University Of Georgia Research Foundation, Inc. Mass spectrometry calibration methods
JP4996962B2 (ja) * 2007-04-04 2012-08-08 株式会社日立ハイテクノロジーズ 質量分析装置
US8334506B2 (en) 2007-12-10 2012-12-18 1St Detect Corporation End cap voltage control of ion traps
US7973277B2 (en) 2008-05-27 2011-07-05 1St Detect Corporation Driving a mass spectrometer ion trap or mass filter
CN104025248B (zh) * 2011-11-04 2016-03-30 株式会社岛津制作所 质量分析装置
DE102012013038B4 (de) * 2012-06-29 2014-06-26 Bruker Daltonik Gmbh Auswerfen einer lonenwolke aus 3D-HF-lonenfallen
US9214321B2 (en) * 2013-03-11 2015-12-15 1St Detect Corporation Methods and systems for applying end cap DC bias in ion traps
US10663344B2 (en) * 2017-04-26 2020-05-26 Viavi Solutions Inc. Calibration for an instrument (device, sensor)
US11282685B2 (en) * 2019-10-11 2022-03-22 Thermo Finnigan Llc Methods and systems for tuning a mass spectrometer

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000323090A (ja) * 1999-05-13 2000-11-24 Shimadzu Corp イオントラップ型質量分析装置
JP2002116183A (ja) * 2000-09-06 2002-04-19 Kratos Analytical Ltd 較正方法
JP2002181789A (ja) * 2000-12-19 2002-06-26 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 化学物質検出装置
JP2003016992A (ja) * 2001-06-29 2003-01-17 Shimadzu Corp 液体クロマトグラフ質量分析装置
JP2003346704A (ja) * 2002-05-28 2003-12-05 Hitachi High-Technologies Corp 質量分析装置

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5171991A (en) * 1991-01-25 1992-12-15 Finnigan Corporation Quadrupole ion trap mass spectrometer having two axial modulation excitation input frequencies and method of parent and neutral loss scanning
US5200613A (en) * 1991-02-28 1993-04-06 Teledyne Mec Mass spectrometry method using supplemental AC voltage signals
US5448061A (en) * 1992-05-29 1995-09-05 Varian Associates, Inc. Method of space charge control for improved ion isolation in an ion trap mass spectrometer by dynamically adaptive sampling
US5420425A (en) * 1994-05-27 1995-05-30 Finnigan Corporation Ion trap mass spectrometer system and method
US5569917A (en) * 1995-05-19 1996-10-29 Varian Associates, Inc. Apparatus for and method of forming a parallel ion beam
JP3855593B2 (ja) 2000-04-14 2006-12-13 株式会社日立製作所 質量分析装置
US6498340B2 (en) * 2001-01-12 2002-12-24 Battelle Memorial Institute Method for calibrating mass spectrometers
US6914242B2 (en) * 2002-12-06 2005-07-05 Agilent Technologies, Inc. Time of flight ion trap tandem mass spectrometer system
US6983213B2 (en) * 2003-10-20 2006-01-03 Cerno Bioscience Llc Methods for operating mass spectrometry (MS) instrument systems
US20050080578A1 (en) * 2003-10-10 2005-04-14 Klee Matthew S. Mass spectrometry spectral correction
JP3960306B2 (ja) * 2003-12-22 2007-08-15 株式会社島津製作所 イオントラップ装置
JP4200092B2 (ja) * 2003-12-24 2008-12-24 株式会社日立ハイテクノロジーズ 質量分析装置及びそのキャリブレーション方法
JP4284167B2 (ja) * 2003-12-24 2009-06-24 株式会社日立ハイテクノロジーズ イオントラップ/飛行時間型質量分析計による精密質量測定方法
JP4300154B2 (ja) * 2004-05-14 2009-07-22 株式会社日立ハイテクノロジーズ イオントラップ/飛行時間質量分析計およびイオンの精密質量測定方法
JP4653972B2 (ja) * 2004-06-11 2011-03-16 株式会社日立ハイテクノロジーズ イオントラップ/飛行時間型質量分析装置および質量分析方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000323090A (ja) * 1999-05-13 2000-11-24 Shimadzu Corp イオントラップ型質量分析装置
JP2002116183A (ja) * 2000-09-06 2002-04-19 Kratos Analytical Ltd 較正方法
JP2002181789A (ja) * 2000-12-19 2002-06-26 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 化学物質検出装置
JP2003016992A (ja) * 2001-06-29 2003-01-17 Shimadzu Corp 液体クロマトグラフ質量分析装置
JP2003346704A (ja) * 2002-05-28 2003-12-05 Hitachi High-Technologies Corp 質量分析装置

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8030611B2 (en) 2008-03-18 2011-10-04 Hitachi High-Technologies Corporation Mass spectrometer, method of mass spectrometry and program for mass spectrometry
JP2011175897A (ja) * 2010-02-25 2011-09-08 Shimadzu Corp 質量分析装置
JP2014513277A (ja) * 2011-03-14 2014-05-29 マイクロマス ユーケー リミテッド 質量電荷比範囲のプレスキャン
CN110455907A (zh) * 2019-07-04 2019-11-15 昆山禾信质谱技术有限公司 基于飞行时间质量分析器的串联质谱数据分析方法
CN110455907B (zh) * 2019-07-04 2022-04-19 昆山禾信质谱技术有限公司 基于飞行时间质量分析器的串联质谱数据分析方法

Also Published As

Publication number Publication date
US20050279926A1 (en) 2005-12-22
US7186973B2 (en) 2007-03-06
JP4653972B2 (ja) 2011-03-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7186973B2 (en) Ion trap/time-of-flight mass analyzing apparatus and mass analyzing method
JP5284642B2 (ja) イオントラップにおける高qパルス化分解
US7541575B2 (en) Fragmenting ions in mass spectrometry
JP4894918B2 (ja) イオントラップ質量分析装置
EP1926123B1 (en) Mass spectrometer and method of mass spectrometry
JP5337801B2 (ja) 質量分析計、質量分析方法および媒体
EP2385543B1 (en) Controlling ion populations in a mass analyzer
US7064319B2 (en) Mass spectrometer
JP4894916B2 (ja) イオントラップ質量分析装置
US6707033B2 (en) Mass spectrometer
JP5455653B2 (ja) イオンを解離するための化学構造に敏感ではない方法および装置
WO2013076307A2 (en) High duty cycle ion spectrometer
EP2309531A1 (en) Mass analyzer
US20060289743A1 (en) Mass spectrometer
US7956322B2 (en) Mass spectrometer and mass spectrometric analysis method
JPWO2012067195A1 (ja) 質量分析装置および質量分析方法
JP5737144B2 (ja) イオントラップ質量分析装置
US20220384173A1 (en) Methods and Systems of Fourier Transform Mass Spectrometry
JP4644506B2 (ja) 質量分析装置
JP2005251594A (ja) イオントラップ/飛行時間型質量分析計
JP4450717B2 (ja) 質量分析装置
US20230343574A1 (en) Characterizing quadrupole transmitting window in mass spectrometers
WO2019211918A1 (ja) 直交加速飛行時間型質量分析装置
JP2009146913A (ja) 質量分析計

Legal Events

Date Code Title Description
RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20060509

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20060913

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20060913

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20060913

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20090306

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20090714

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20090911

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20091027

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20100125

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20100127

A911 Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20100218

A912 Re-examination (zenchi) completed and case transferred to appeal board

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A912

Effective date: 20100409

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20101220

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4653972

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131224

Year of fee payment: 3

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees