JP2007534126A - 質量分析計 - Google Patents
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Abstract
Description
第1の時間t1において、前記第1の電極が前記第1の基準ポテンシャルより上又は下の第1のポテンシャルに保たれるように、前記第1の電極に第1のDC電圧が供給され、
それ以降の第2の時間t2において、前記第2の電極が前記第2の基準ポテンシャルより上又は下の第2のポテンシャルに保たれるように前記第2の電極に第2のDC電圧が供給され、
それ以降の第3の時間t3において、前記第3の電極が前記第3の基準ポテンシャルより上又は下の第3のポテンシャルに保たれるように前記第3の電極に第3のDC電圧が供給されることが好ましい。
前記第2の時間t2において、前記第1の電極が前記第1のポテンシャルにあり、前記第3の電極が前記第3の基準ポテンシャルにあり、
前記第3の時間t3において、前記第1の電極が前記第1のポテンシャルにあり、前記第2の電極が前記第2のポテンシャルにある。
前記第2の時間t2において、前記第1の電極が前記第1の基準ポテンシャルに戻されるように前記第1の電極には前記第1のDC電圧がもはや供給されず、前記第3の電極が前記第3の基準ポテンシャルにあり、
前記第3の時間t3において、前記第1の電極が前記第1の基準ポテンシャルにあり、前記第2の電極が前記第2の基準ポテンシャルに戻されるように前記第2の電極には前記第2のDC電圧がもはや供給されない。
前記入口領域において、前記1以上の過渡DC電圧又は前記1以上の過渡DC電圧波形の振幅が第1の振幅を有し、
前記中間領域において、前記1以上の過渡DC電圧又は前記1以上の過渡DC電圧波形の振幅が第2の振幅を有し、
前記出口領域において、前記1以上の過渡DC電圧又は前記1以上の過渡DC電圧波形の振幅が第3の振幅を有する。
第1の装置の下流に配置されている第2の装置において、イオンをイオン移動度又は電場強度に伴うイオン移動度の変化率に応じて分離することを含むイオン分離方法が提供される。
9・・・電極
12・・イオン移動度スペクトロメータ
16・・メッシュ電極
17・・電極
25・・真空室
26・・イオンガイド
33・・イオントラップ
Claims (151)
- イオンをイオン移動度又は電場強度に伴うイオン移動度の変化率に応じて分離するための第1の装置と、
イオンをイオン移動度又は電場強度に伴うイオン移動度の変化率に応じて分離するための第2の装置を含み、
前記第2の装置が、前記第1の装置の下流に配置されている装置。 - 前記第1の装置が、イオンを電場強度に伴うイオン移動度の変化率に応じて分離するように構成されている請求項1に記載の装置。
- 前記第1の装置が、電場非対称性イオン移動度スペクトロメトリー(Field Asymmetric Ion Mobility Spectrometry「FAIMS」)装置を含む請求項1又は2に記載の装置。
- 前記第1の装置が、少なくとも第1の電極及び第2の電極を含み、イオンが、使用時に、前記第1及び第2の電極の間に受け取られるように配置される請求項1、2又は3に記載の装置。
- 前記第1の電極が、第1の平面プレート又は平面電極を含み、前記第2の電極が、第2の平面プレート又は平面電極を含む請求項4に記載の装置。
- 前記第1の電極が、内側の円筒状電極を含み、前記第2の電極が、外側の同心円筒状電極を含む請求項4に記載の装置。
- 前記第1の電極が、半球部分で終わり、及び/又は、前記第2の電極が、半球部分で終わる請求項5又は6に記載の装置。
- さらに、ガス流を供給するための手段を含み、前記ガス流は、前記第1の装置を通過するようにイオンを導く又は進行させる先行する請求項のいずれかに記載の装置。
- さらに、前記第1の装置に非対称周期電圧波形を印加するための手段を含み、前記非対称周期電圧波形は正のピーク電圧及び負のピーク電圧を有する先行する請求項のいずれかに記載の装置。
- 前記正のピーク電圧が、(i)<100V、(ii)100〜500V、(iii)500〜1000V、(iv)1〜2kV、(v)2〜3kV、(vi)3〜4kV、(vii)4〜5kV、(viii)5〜6kV、(ix)6〜7kV、(x)7〜8kV、(xi)8〜9kV、(xii)9〜10kV、及び(xiii)>10kVからなる群より選ばれる振幅を有する請求項9に記載の装置。
- 前記負のピーク電圧が、(i)<100V、(ii)100〜500V、(iii)500〜1000V、(iv)1〜2kV、(v)2〜3kV、(vi)3〜4kV、(vii)4〜5kV、(viii)5〜6kV、(ix)6〜7kV、(x)7〜8kV、(xi)8〜9kV、(xii)9〜10kV、及び(xiii)>10kVからなる群より選ばれる振幅を有する請求項10又は11に記載の装置。
- 前記正のピーク電圧の振幅の前記負のピーク電圧の振幅に対する比又は前記負のピーク電圧の振幅の前記正のピーク電圧の振幅に対する比が、(i)<1.5、(ii)1.5〜1.75、(iii)1.75〜2、(iv)2〜2.25、(v)2.25〜2.5、(vi)2.5〜2.75、(vii)2.75〜3、(viii)3〜3.25、(ix)3.25〜3.5、(x)3.5〜4、(xi)4〜5、(xii)5〜10、及び(xiii)>10からなる群より選ばれる請求項9、10又は11に記載の装置。
- 前記非対称周期電圧波形が、(i)<10V/cm、(ii)10〜50V/cm、(iii)50〜100V/cm、(iv)100〜500V/cm、(v)500〜1000V/cm、(vi)1〜2kV/cm、(vii)2〜3kV/cm、(viii)3〜4kV/cm、(ix)4〜5kV/cm、(x)5〜6kV/cm、(xi)6〜7kV/cm、(xii)7〜8kV/cm、(xiii)8〜9kV/cm、(xiv)9〜10kV/cm、及び(xv)>10kV/cmからなる群より選ばれる最大又は平均電場強度を有する電場を発生させる請求項9〜12のいずれかに記載の装置。
- さらに、前記第1の装置にDC補償電圧を印加するための手段を含む先行する請求項のいずれかに記載の装置。
- 前記DC補償電圧が、(i)<5V、(ii)5〜10V、(iii)10〜15V、(iv)15〜20V、(v)20〜50V、(vi)50〜100V、及び(vii)>100Vからなる群より選ばれる振幅を有する請求項14に記載の装置。
- 前記DC補償電圧が、釣り合わせ又は相殺しなければ所望のイオンを前記第1の装置の電極に向かってドリフトさせる力に対して釣り合わせ又は相殺する働きをする請求項14又は15に記載の装置。
- 前記DC補償電圧が走査される請求項14、15又は16に記載の装置。
- 前記DC補償電圧が、周期的に、直線的に、非直線的に、規則的に又は不規則に走査される請求項17に記載の装置。
- 前記第1の装置が、使用時、(i)<0.0001ミリバール、(ii)0.0001〜0.0005ミリバール、(iii)0.0005〜0.001ミリバール、(iv)0.001〜0.005ミリバール、(v)0.005〜0.01ミリバール、(vi)0.01〜0.05ミリバール、(vii)0.05〜0.1ミリバール、(viii)0.1〜0.5ミリバール、(ix)0.5〜1ミリバール、(x)1〜5ミリバール、(xi)5〜10ミリバール、(xii)10〜50ミリバール、(xiii)50〜100ミリバール、(xiv)100〜500ミリバール、(xv)500〜1000ミリバール、及び(xvi)>1000ミリバールからなる群より選ばれる圧力で動作するように構成されている先行する請求項のいずれかに記載の装置。
- 前記第2の装置が、イオンをイオン移動度に応じて分離するように構成されている先行する請求項のいずれかに記載の装置。
- 前記第2の装置が、前記第1の装置から受け取られるイオン群を分離するように構成され、前記イオン群は電場強度に伴うイオン移動度の変化率に基づいて他のイオンから分離されたものである先行する請求項のいずれかに記載の装置。
- 前記第2の装置が、イオン移動度セパレータ又はイオン移動度スペクトロメータを含む先行する請求項のいずれかに記載の装置。
- 前記第2の装置が、複数の電極を含む請求項20、21又は22に記載の装置。
- 前記第2の装置が、(i)イオンが通過する開口部を有する複数の電極を含むイオン漏斗であって、前記開口部の直径が徐々に小さく又は大きくなっているイオン漏斗、(ii)イオンが通過する開口部を有する複数の電極を含むイオントンネルであって、前記開口部の直径が実質的に一定のままであるイオントンネル、及び(iii)プレート、リング又はワイヤループ電極のスタックからなる群より選ばれる先行する請求項のいずれかに記載の装置。
- 前記第2の装置が、複数の電極を含み、各電極が、使用時にイオンが通過する開口部を有する先行する請求項のいずれかに記載の装置。
- 前記第2の装置が、複数の電極を含み、各電極が、実質的に円形の開口部を有する先行する請求項のいずれかに記載の装置。
- 前記第2の装置が、複数の電極を含み、各電極が、使用時にイオンが通過する単一の開口部を有する先行する請求項のいずれかに記載の装置。
- 前記第2の装置を構成する電極のうち少なくとも10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%又は95%の電極の開口部の直径が、(i)10mm以下、(ii)9mm以下、(iii)8mm以下、(iv)7mm以下、(v)6mm以下、(vi)5mm以下、(vii)4mm以下、(viii)3mm以下、(ix)2mm以下、及び(x)1mm以下からなる群より選ばれる請求項25、26又は27に記載の装置。
- 前記第2の装置が、複数の電極を含み、前記第2の装置を構成する電極のうち少なくとも10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%又は95%が、大きさ又は面積が実質的に同じ開口部を有する先行する請求項のいずれかに記載の装置。
- 前記第2の装置が、セグメント化されたロッドセットを含む先行する請求項のいずれかに記載の装置。
- 前記第2の装置が、(i)10〜20の電極、(ii)20〜30の電極、(iii)30〜40の電極、(iv)40〜50の電極、(v)50〜60の電極、(vi)60〜70の電極、(vii)70〜80の電極、(viii)80〜90の電極、(ix)90〜100の電極、(x)100〜110の電極、(xi)110〜120の電極、(xii)120〜130の電極、(xiii)130〜140の電極、(xiv)140〜150の電極、又は(xv)150を超える電極で構成される先行する請求項のいずれかに記載の装置。
- 前記第2の装置が、複数の電極を含み、前記電極のうち少なくとも10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%又は95%の電極の厚さが、(i)3mm以下、(ii)2.5mm以下、(iii)2.0mm以下、(iv)1.5mm以下、(v)1.0mm以下、及び(vi)0.5mm以下からなる群より選ばれる先行する請求項のいずれかに記載の装置。
- 前記第2の装置が、(i)5cm未満、(ii)5〜10cm、(iii)10〜15cm、(iv)15〜20cm、(v)20〜25cm、(vi)25〜30cm、及び(vii)30cmを超える長さからなる群より選ばれる長さを有する先行する請求項のいずれかに記載の装置。
- 前記第2の装置が、複数の電極を含み、前記電極のうち少なくとも60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%又は95%が、使用時にイオンが通過する開口部を有する先行する請求項のいずれかに記載の装置。
- 前記第2の装置が、複数の電極を含み、使用時、少なくとも一部のイオンを前記第2の装置の中心軸付近に制限するために、前記第2の装置の前記電極の少なくとも一部にAC又はRF電圧が印加される先行する請求項のいずれかに記載の装置。
- 前記AC又はRF電圧が、(i)<0.1MHz、(ii)0.1〜0.5MHz、(iii)0.5〜1MHz、(iv)1〜5MHz、及び(v)>5MHzからなる群より選ばれる範囲内の周波数を有する請求項35に記載の装置。
- 前記第2の装置の少なくとも一部に渡って1以上のDC電圧勾配が維持される先行する請求項のいずれかに記載の装置。
- 前記第2の装置が、1つ以上の電極を含むドリフトチューブを含み、使用時、前記ドリフトチューブの少なくとも一部に沿って1以上の軸方向DC電圧勾配が維持される先行する請求項のいずれかに記載の装置。
- 前記DC電圧勾配が、(i)<10V/cm、(ii)10〜50V/cm、(iii)50〜100V/cm、(iv)100〜500V/cm、(v)500〜1000V/cm、(vi)1〜2kV/cm、(vii)2〜3kV/cm、(viii)3〜4kV/cm、(ix)4〜5kV/cm、(x)5〜6kV/cm、(xi)6〜7kV/cm、(xii)7〜8kV/cm、(xiii)8〜9kV/cm、(xiv)9〜10kV/cm、及び(xv)>10kV/cmからなる群より選ばれる最大又は平均電場強度を有する電場を生じさせる請求項37又は38に記載の装置。
- 前記第2の装置が、複数の電極を含み、使用時、第1のイオン移動度を有する少なくとも一部のイオンが第2の異なるイオン移動度を有する他のイオンから分離されるように、1以上の過渡DC電圧又は1以上の過渡DC電圧波形が前記電極に徐々に印加される先行する請求項のいずれかに記載の装置。
- 前記1以上の過渡DC電圧又は前記1以上の過渡DC電圧波形が、前記1以上の過渡DC電圧又は前記1以上の過渡DC電圧波形が前記電極に徐々に印加される際に、前記1以上の過渡DC電圧又は前記1以上の過渡DC電圧波形により、前記第1のイオン移動度を有するイオンのうち少なくとも10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%又は95%が実質的に前記第2の装置に沿って移動されるようなものである請求項40に記載の装置。
- 前記1以上の過渡DC電圧又は前記1以上の過渡DC電圧波形が、前記1以上の過渡DC電圧又は前記1以上の過渡DC電圧波形が前記電極に徐々に印加される際に、前記第1のイオン移動度を有するイオンよりも低い度合で印加された前記DC電圧により、前記第2のイオン移動度を有するイオンのうち少なくとも10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%又は95%が前記第2の装置に沿って移動されるようなものである請求項40又は41に記載の装置。
- 前記1以上の過渡DC電圧又は前記1以上の過渡DC電圧波形が、前記第1のイオン移動度を有するイオンのうち少なくとも10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%又は95%が前記第2のイオン移動度を有するイオンよりも高い速度で前記第2の装置に沿って移動されるようなものである請求項40、41又は42に記載の装置。
- 前記第2の装置が、イオンをイオン移動度に応じて分離するためのイオン移動度セパレータを含み、前記イオン移動度セパレータが複数の電極を含み、イオンが前記イオン移動度セパレータの領域に向かって移動されるように、使用時に1以上の過渡DC電圧又は1以上の過渡DC電圧波形が前記電極に徐々に印加され、少なくとも1つの電極がポテンシャルを有し、前記ポテンシャルは、第1のイオン移動度を有する少なくとも一部のイオンが該ポテンシャルを通過するが、第2の異なるイオン移動度を有する他のイオンが該ポテンシャルを通過しないようなものである先行する請求項のいずれかに記載の装置。
- 前記1以上の過渡DC電圧又は前記1以上の過渡DC電圧波形が、前記第1のイオン移動度を有するイオンのうち少なくとも10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%又は95%が前記ポテンシャルを通過するようなものである請求項44に記載の装置。
- 前記1以上の過渡DC電圧又は前記1以上の過渡DC電圧波形が、前記第2のイオン移動度を有するイオンのうち少なくとも10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%又は95%が前記ポテンシャルを通過しないようなものである請求項44又は45に記載の装置。
- 前記少なくとも1つの電極が、ポテンシャルの山又は谷がもたらされるような電圧を与えられている請求項44、45又は46に記載の装置。
- 前記1以上の過渡DC電圧又は前記1以上の過渡DC電圧波形が、前記第1のイオン移動度を有するイオンのうち少なくとも10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%又は95%が前記第2のイオン移動度を有するイオンよりも実質的に先に前記第2の装置を出射するようなものである請求項40〜47のいずれかに記載の装置。
- 前記1以上の過渡DC電圧又は前記1以上の過渡DC電圧波形が、前記第2のイオン移動度を有するイオンのうち少なくとも10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%又は95%が前記第1のイオン移動度を有するイオンよりも実質的に後に前記第2の装置を出射するようなものである請求項40〜48のいずれかに記載の装置。
- 前記第1のイオン移動度を有するイオンの大部分が、前記第2のイオン移動度を有するイオンの大部分が前記第2の装置を出射するよりも時間t先に前記第2の装置を出射し、tが、(i)<1μ秒、(ii)1〜10μ秒、(iii)10〜50μ秒、(iv)50〜100μ秒、(v)100〜200μ秒、(vi)200〜300μ秒、(vii)300〜400μ秒、(viii)400〜500μ秒、(ix)500〜600μ秒、(x)600〜700μ秒、(xi)700〜800μ秒、(xii)800〜900μ秒、(xiii)900〜1000μ秒、(xiv)1.0〜1.1m秒(xv)1.1〜1.2m秒、(xvi)1.2〜1.3m秒、(xvii)1.3〜1.4m秒、(xviii)1.4〜1.5m秒、(xix)1.5〜1.6m秒、(xx)1.6〜1.7m秒、(xxi)1.7〜1.8m秒、(xxii)1.8〜1.9m秒、(xxiii)1.9〜2.0m秒、(xxiv)2.0〜2.5m秒、(xxv)2.5〜3.0m秒、(xxvi)3.0〜3.5m秒、(xxvii)3.5〜4.0m秒、(xxviii)4.0〜4.5m秒、(xxix)4.5〜5.0m秒、(xxx)5〜10m秒、(xxxi)10〜15m秒、(xxxii)15〜20m秒、(xxxiii)20〜25m秒、(xxxiv)25〜30m秒、及び(xxxv)>30m秒からなる群より選ばれる範囲に含まれる請求項40〜49のいずれかに記載の装置。
- 前記第2の装置が、イオンをイオン移動度に応じて分離するためのイオン移動度セパレータを含み、前記イオン移動度セパレータは、複数の電極を含み、
(i)イオンが前記イオン移動度セパレータの領域に向かって移動され、少なくとも1つの電極が第1のポテンシャルを有し、前記第1のポテンシャルは、少なくとも一部の第1のイオン移動度及び第2の異なるイオン移動度を有するイオンが該ポテンシャルを通過するが、他の第3の異なるイオン移動度を有するイオンが該ポテンシャルを通過しないようなものであり、
(ii)前記第1及び第2のイオン移動度を有するイオンが前記イオン移動度セパレータの領域に向かって移動され、少なくとも1つの電極が第2のポテンシャルを有し、前記第2のポテンシャルは、少なくとも一部の前記第1のイオン移動度を有するイオンが該ポテンシャルを通過するが、他の前記第2の異なるイオン移動度を有するイオンが該ポテンシャルを通過しないようなものであるように、
前記電極に、使用時に1以上の過渡DC電圧又は1以上の過渡DC電圧波形が徐々に印加される先行する請求項のいずれかに記載の装置。 - 前記1以上の過渡DC電圧又は前記1以上の過渡DC電圧波形及び前記第1のポテンシャルが、前記第1のイオン移動度を有するイオンのうち少なくとも10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%又は95%が前記第1のポテンシャルを通過するようなものである請求項51に記載の装置。
- 前記1以上の過渡DC電圧又は前記1以上の過渡DC電圧波形及び前記第1のポテンシャルが、前記第2のイオン移動度を有するイオンのうち少なくとも10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%又は95%が前記第1のポテンシャルを通過するようなものである請求項51又は52に記載の装置。
- 前記1以上の過渡DC電圧又は前記1以上の過渡DC電圧波形及び前記第1のポテンシャルが、前記第3のイオン移動度を有するイオンのうち少なくとも10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%又は95%が前記第1のポテンシャルを通過しないようなものである請求項51、52又は53に記載の装置。
- 前記1以上の過渡DC電圧又は前記1以上の過渡DC電圧波形及び前記第2のポテンシャルが、前記第1のイオン移動度を有するイオンのうち少なくとも10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%又は95%が前記第2のポテンシャルを通過するようなものである請求項51〜54のいずれかに記載の装置。
- 前記1以上の過渡DC電圧又は前記1以上の過渡DC電圧波形及び前記第2のポテンシャルが、前記第2のイオン移動度を有するイオンのうち少なくとも10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%又は95%が前記第2のポテンシャルを通過しないようなものである請求項51〜55のいずれかに記載の装置。
- 前記1以上の過渡DC電圧又は前記1以上の過渡DC電圧波形が、前記第2のイオン移動度を有するイオンのうち少なくとも10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%又は95%が、前記第1及び第3のイオン移動度を有するイオンよりも実質的に先に前記イオン移動度セパレータを出射するようなものである請求項51〜56のいずれかに記載の装置。
- 前記1以上の過渡DC電圧又は前記1以上の過渡DC電圧波形が、前記第1及び第3のイオン移動度を有するイオンのうち少なくとも10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%又は95%が、前記第2のイオン移動度を有するイオンよりも実質的に後に、前記イオン移動度セパレータを出射するようなものである請求項51〜57のいずれかに記載の装置。
- 前記第2のイオン移動度を有するイオンの大部分が、前記第1及び第3のイオン移動度を有するイオンの大部分が前記イオン移動度セパレータを出射するよりも時間t先に前記イオン移動度セパレータを出射し、tが、(i)<1μ秒、(ii)1〜10μ秒、(iii)10〜50μ秒、(iv)50〜100μ秒、(v)100〜200μ秒、(vi)200〜300μ秒、(vii)300〜400μ秒、(viii)400〜500μ秒、(ix)500〜600μ秒、(x)600〜700μ秒、(xi)700〜800μ秒、(xii)800〜900μ秒、(xiii)900〜1000μ秒、(xiv)1.0〜1.1m秒(xv)1.1〜1.2m秒、(xvi)1.2〜1.3m秒、(xvii)1.3〜1.4m秒、(xviii)1.4〜1.5m秒、(xix)1.5〜1.6m秒、(xx)1.6〜1.7m秒、(xxi)1.7〜1.8m秒、(xxii)1.8〜1.9m秒、(xxiii)1.9〜2.0m秒、(xxiv)2.0〜2.5m秒、(xxv)2.5〜3.0m秒、(xxvi)3.0〜3.5m秒、(xxvii)3.5〜4.0m秒、(xxviii)4.0〜4.5m秒、(xxix)4.5〜5.0m秒、(xxx)5〜10m秒、(xxxi)10〜15m秒、(xxxii)15〜20m秒、(xxxiii)20〜25m秒、(xxxiv)25〜30m秒、及び(xxxv)>30m秒からなる群より選ばれる範囲に含まれる請求項51〜58のいずれかに記載の装置。
- 前記第2の装置に印加される前記1以上の過渡DC電圧が、(i)ポテンシャルの山又は障壁、(ii)ポテンシャル井戸、(iii)ポテンシャルの山又は障壁とポテンシャル井戸との組み合わせ、(iv)多数のポテンシャルの山又は障壁、(v)多数のポテンシャル井戸、又は(vi)多数のポテンシャルの山又は障壁と多数のポテンシャル井戸との組み合わせを生じさせる請求項40〜59のいずれかに記載の装置。
- 前記1以上の過渡DC電圧波形が、反復波形を含む請求項40〜60のいずれかに記載の装置。
- 前記1以上の過渡DC電圧波形が、方形波を含む請求項61に記載の装置。
- 前記第2の装置に印加される前記1以上の過渡DC電圧波形が、中間領域によって分離された複数のポテンシャルピーク又は井戸を生じさせる請求項40〜62のいずれかに記載の装置。
- 前記中間領域における前記DC電圧勾配が、非ゼロである請求項63に記載の装置。
- 前記中間領域における前記DC電圧勾配が、正又は負である請求項64に記載の装置。
- 前記中間領域における前記DC電圧勾配が、直線的である請求項64又は65に記載の装置。
- 前記中間領域における前記DC電圧勾配が、非直線的である請求項64又は65のいずれかに記載の装置。
- 前記中間領域における前記DC電圧勾配が、指数関数的に増加又は減少する請求項67に記載の装置。
- 前記ポテンシャルピーク又は井戸の振幅が、実質的に一定のままである請求項63〜68のいずれかに記載の装置。
- 前記ポテンシャルピーク又は井戸の振幅が、徐々に大きく又は小さくなる請求項63〜68のいずれかに記載の装置。
- 前記ポテンシャルピーク又は井戸の振幅が、直線的に又は非直線的に増加又は減少する請求項70に記載の装置。
- 使用時、前記第2の装置の長さの少なくとも一部に沿って軸方向DC電圧勾配が維持され、前記軸方向電圧勾配が経時的に変化する請求項40〜71のいずれかに記載の装置。
- 前記第2の装置が、第1の基準ポテンシャルに保たれた第1の電極と、第2の基準ポテンシャルに保たれた第2の電極と、第3の基準ポテンシャルに保たれた第3の電極とを含むイオン移動度セパレータを含み、
第1の時間t1において、前記第1の電極が前記第1の基準ポテンシャルより上又は下の第1のポテンシャルに保たれるように、前記第1の電極に第1のDC電圧が供給され、
第2のそれ以降の時間t2において、前記第2の電極が前記第2の基準ポテンシャルより上又は下の第2のポテンシャルに保たれるように前記第2の電極に第2のDC電圧が供給され、
第3のそれ以降の時間t3において、前記第3の電極が前記第3の基準ポテンシャルより上又は下の第3のポテンシャルに保たれるように前記第3の電極に第3のDC電圧が供給される先行する請求項のいずれかに記載の装置。 - 前記第1の時間t1において、前記第2の電極が前記第2の基準ポテンシャルにあり、前記第3の電極が前記第3の基準ポテンシャルにあり、
前記第2の時間t2において、前記第1の電極が前記第1のポテンシャルにあり、前記第3の電極が前記第3の基準ポテンシャルにあり、
前記第3の時間t3において、前記第1の電極が前記第1のポテンシャルにあり、前記第2の電極が前記第2のポテンシャルにある請求項73に記載の装置。 - 前記第1の時間t1において、前記第2の電極が前記第2の基準ポテンシャルにあり、前記第3の電極が前記第3の基準ポテンシャルにあり、
前記第2の時間t2において、前記第1の電極が前記第1の基準ポテンシャルに戻されるように前記第1の電極には前記第1のDC電圧がもはや供給されず、前記第3の電極が前記第3の基準ポテンシャルにあり、
前記第3の時間t3において、前記第1の電極が前記第1の基準ポテンシャルにあり、前記第2の電極が前記第2の基準ポテンシャルに戻されるように前記第2の電極には前記第2のDC電圧がもはや供給されない請求項73に記載の装置。 - 前記第1、第2及び第3の基準ポテンシャルが、実質的に同じである請求項73、74又は75のいずれかに記載の装置。
- 前記第1、第2及び第3のDC電圧が、実質的に同じである請求項73〜76いずれかに記載の装置。
- 前記第1、第2及び第3のポテンシャルが、実質的に同じである請求項73〜77のいずれかに記載の装置。
- 前記第2の装置が、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30又は>30のセグメントを含むイオン移動度セパレータを含み、各セグメントが、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30又は>30の電極を含み、1つのセグメント内の前記電極が実質的に同じDCポテンシャルに維持される先行する請求項のいずれかに記載の装置。
- 複数のセグメントが、実質的に同じDCポテンシャルに維持される請求項79に記載の装置。
- 各セグメントが、そのn番目後のセグメントと実質的に同じDCポテンシャルに保持され、nが、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30又は>30である請求項79又は80に記載の装置。
- イオンが、AC又はRF電場により前記第1の装置及び/又は前記第2の装置内で半径方向(radially)に制限される先行する請求項のいずれかに記載の装置。
- イオンが、擬ポテンシャル井戸において前記第1の装置及び/又は前記第2の装置内で半径方向に制限され、実ポテンシャル障壁又は井戸によって軸方向に移動される先行する請求項のいずれかに記載の装置。
- イオンが前記第1の装置及び/又は前記第2の装置の長さの少なくとも一部に沿って進行するように、使用時、前記第1の装置及び/又は前記第2の装置の少なくとも一部の電極に1以上のAC又はRF電圧波形が印加される先行する請求項のいずれかに記載の装置。
- イオンの前記第1の装置及び/又は前記第2の装置を通る通過時間が、(i)20m秒以下、(ii)10m秒以下、(iii)5m秒以下、(iv)1m秒以下、及び(v)0.5m秒以下からなる群より選ばれる先行する請求項のいずれかに記載の装置。
- 前記第2の装置が、使用時、(i)0.0001ミリバール以上、(ii)0.0005ミリバール以上、(iii)0.001ミリバール以上、(iv)0.005ミリバール以上、(v)0.01ミリバール以上、(vi)0.05ミリバール以上、(vii)0.1ミリバール以上、(viii)0.5ミリバール以上、(ix)1ミリバール以上、(x)5ミリバール以上、及び(xi)10ミリバール以上からなる群より選ばれる圧力に維持される先行する請求項のいずれかに記載の装置。
- 前記第2の装置が、使用時、(i)10ミリバール以下、(ii)5ミリバール以下、(iii)1ミリバール以下、(iv)0.5ミリバール以下、(v)0.1ミリバール以下、(vi)0.05ミリバール以下、(vii)0.01ミリバール以下、(viii)0.005ミリバール以下、(ix)0.001ミリバール以下、(x)0.0005ミリバール以下、及び(xi)0.0001ミリバール以下からなる群より選ばれる圧力に維持される先行する請求項のいずれかに記載の装置。
- 前記第2の装置が、使用時、(i)0.0001と10ミリバールとの間、(ii)0.0001と1ミリバールとの間、(iii)0.0001と0.1ミリバールとの間、(iv)0.0001と0.01ミリバールとの間、(v)0.0001と0.001ミリバールとの間、(vi)0.001と10ミリバールとの間、(vii)0.001と1ミリバールとの間、(viii)0.001と0.1ミリバールとの間、(ix)0.001と0.01ミリバールとの間、(x)0.01と10ミリバールとの間、(xi)0.01と1ミリバールとの間、(xii)0.01と0.1ミリバールとの間、(xiii)0.1と10ミリバールとの間、(xiv)0.1と1ミリバールとの間、及び(xv)1と10ミリバールとの間からなる群より選ばれる圧力に維持される先行する請求項のいずれかに記載の装置。
- 前記第1の装置及び/又は前記第2の装置が、使用時、前記第1の装置及び/又は前記第2の装置を通過するイオンに粘性抵抗がかかるような圧力に維持される先行する請求項のいずれかに記載の装置。
- 使用時、1以上の過渡DC電圧又は1以上の過渡DC電圧波形が、前記第1の装置及び/又は前記第2の装置に沿って、最初に第1の軸方向位置に供給され、その後、引き続き第2の異なる軸方向位置、そして第3の異なる軸方向位置に供給される先行する請求項のいずれかに記載の装置。
- 少なくとも一部のイオンが前記第1の装置及び/又は前記第2の装置に沿って進行するように、1以上の過渡DC電圧又は1以上の過渡DC電圧波形が前記第1の装置及び/又は前記第2の装置の一方の端部から前記第1の装置及び/又は前記第2の装置の別の端部に移動する先行する請求項のいずれかに記載の装置。
- 前記第1の装置及び/又は前記第2の装置の電極に印加される1以上の過渡DC電圧又は1以上の過渡DC電圧波形が、少なくとも2、3、4、5、6、7、8、9又は10の異なる振幅を有する先行する請求項のいずれかに記載の装置。
- 前記第1の装置及び/又は前記第2の装置の電極に印加される1以上の過渡DC電圧又は1以上の過渡DC電圧波形の振幅が、経時的にほぼ一定のままである先行する請求項のいずれかに記載の装置。
- 前記第1の装置及び/又は前記第2の装置の電極に印加される1以上の過渡DC電圧又は1以上の過渡DC電圧波形の振幅が、経時的に変化する先行する請求項のいずれかに記載の装置。
- 前記1以上の過渡DC電圧又は前記1以上の過渡DC電圧波形の振幅が、(i)経時的に増加する、(ii)経時的に増加後、減少する、(iii)経時的に減少する、又は(iv)経時的に減少後、増加する請求項94に記載の装置。
- 前記第1の装置及び/又は前記第2の装置が、上流の入口領域と、下流の出口領域と、中間領域とを含み、
前記入口領域において、前記1以上の過渡DC電圧又は前記1以上の過渡DC電圧波形の振幅が第1の振幅を有し、
前記中間領域において、前記1以上の過渡DC電圧又は前記1以上の過渡DC電圧波形の振幅が第2の振幅を有し、
前記出口領域において、前記1以上の過渡DC電圧又は前記1以上の過渡DC電圧波形の振幅が第3の振幅を有する先行する請求項のいずれかに記載の装置。 - 前記入口及び/又は出口領域が、前記第1の装置及び/又は前記第2の装置の合計軸方向長さの、(i)<5%、(ii)5〜10%、(iii)10〜15%、(iv)15〜20%、(v)20〜25%、(vi)25〜30%、(vii)30〜35%、(viii)35〜40%、及び(ix)40〜45%からなる群より選ばれる割合を含む請求項96に記載の装置。
- 前記第1及び/又は第3の振幅が実質的にゼロであり、前記第2の振幅が実質的に非ゼロである請求項96又は97に記載の装置。
- 前記第2の振幅が前記第1の振幅より大きく、及び/又は前記第2の振幅が前記第3の振幅より大きい請求項96、97又は98に記載の装置。
- 前記第1の装置及び/又は前記第2の装置の電極に印加される1以上の過渡DC電圧又は1以上の過渡DC電圧波形が、使用時、前記第1の装置及び/又は前記第2の装置に沿って第1の速度で進む先行する請求項のいずれかに記載の装置。
- 前記第1の速度が、(i)実質的に一定のままである、(ii)変化する、(iii)増加する、(iv)増加後、減少する、(v)減少する、(vi)減少後、増加する、(vii)実質的にゼロに減少する、(viii)方向が逆転する、又は(ix)実質的にゼロに減少後、方向が逆転する請求項100に記載の装置。
- 前記1以上の過渡DC電圧又は前記1以上の過渡DC電圧波形が、前記第1の装置及び/又は前記第2の装置内の一部のイオンを前記第1の装置及び/又は前記第2の装置に沿って第2の異なる速度で進ませる請求項100又は101に記載の装置。
- 前記1以上の過渡DC電圧又は前記1以上の過渡DC電圧波形が、前記第1の装置及び/又は前記第2の装置の一部のイオンを前記第1の装置及び/又は前記第2の装置に沿って第3の異なる速度で進ませる請求項100、101又は102に記載の装置。
- 前記1以上の過渡DC電圧又は前記1以上の過渡DC電圧波形が、前記第1の装置及び/又は前記第2の装置内の一部のイオンを前記第1の装置及び/又は前記第2の装置に沿って第4の異なる速度で進ませる請求項100〜103のいずれかに記載の装置。
- 前記1以上の過渡DC電圧又は前記1以上の過渡DC電圧波形が、前記第1の装置及び/又は前記第2の装置内の一部のイオンを前記第1の装置及び/又は前記第2の装置に沿って第5の異なる速度で進ませる請求項100〜104のいずれかに記載の装置。
- 前記第1の速度、及び前記第2及び/又は前記第3及び/又は前記第4及び/又は前記第5の速度の差が、(i)50m/秒以下、(ii)40m/秒以下、(iii)30m/秒以下、(iv)20m/秒以下、(v)10m/秒以下、(vi)5m/秒以下、及び(vii)1m/秒以下からなる群より選ばれる請求項100〜105のいずれかに記載の装置。
- 前記第1の速度が、(i)10〜250m/秒、(ii)250〜500m/秒、(iii)500〜750m/秒、(iv)750〜1000m/秒、(v)1000〜1250m/秒、(vi)1250〜1500m/秒、(vii)1500〜1750m/秒、(viii)1750〜2000m/秒、(ix)2000〜2250m/秒、(x)2250〜2500m/秒、(xi)2500〜2750m/秒、及び(xii)2750〜3000m/秒からなる群より選ばれる請求項100〜106のいずれかに記載の装置。
- 前記第2及び/又は前記第3及び/又は前記第4及び/又は前記第5の速度が、(i)10〜250m/秒、(ii)250〜500m/秒、(iii)500〜750m/秒、(iv)750〜1000m/秒、(v)1000〜1250m/秒、(vi)1250〜1500m/秒、(vii)1500〜1750m/秒、(viii)1750〜2000m/秒、(ix)2000〜2250m/秒、(x)2250〜2500m/秒、(xi)2500〜2750m/秒、及び(xii)2750〜3000m/秒からなる群より選ばれる請求項100〜107に記載の装置。
- 前記第1の装置及び/又は前記第2の装置の電極に印加される1以上の過渡DC電圧又は1以上の過渡DC電圧波形が周波数を有し、前記周波数は、(i)実質的に一定のままである、(ii)変化する、(iii)増加する、(iv)増加後、減少する、(v)減少する、又は(vi)減少後、増加する先行する請求項のいずれかに記載の装置。
- 1以上の過渡DC電圧又は1以上の過渡DC電圧波形が、第1の装置及び/又は前記第2の装置の電極に印加され、かつ波長を有し、前記波長は、(i)実質的に一定のままである、(ii)変化する、(iii)増加する、(iv)増加後、減少する、(v)減少する、又は(vi)減少後、増加する先行する請求項のいずれかに記載の装置。
- 2以上の過渡DC電圧又は2以上の過渡DC電圧波形が、前記第1の装置及び/又は前記第2の装置に印加され、かつ前記第1の装置及び/又は前記第2の装置に沿って同時に進む先行する請求項のいずれかに記載の装置。
- 前記2以上の過渡DC電圧又は前記2以上の過渡DC電圧波形が、(i)同じ方向に、(ii)逆方向に、(iii)互いに向かって、又は(iv)互いから離れて移動するように構成されている請求項111に記載の装置。
- 1以上の過渡DC電圧又は1以上の過渡DC電圧波形が前記第1の装置及び/又は前記第2の装置に沿って進み、少なくとも1つの実質的に定常の過渡DCポテンシャル電圧又は電圧波形が、前記第1の装置及び/又は前記第2の装置に沿った位置に供給される先行する請求項のいずれかに記載の装置。
- 1以上の過渡DC電圧又は1以上の過渡DC電圧波形が、繰り返し発生され、かつ、使用時に前記第1の装置及び/又は前記第2の装置に沿って進み、前記1以上の過渡DC電圧又は前記1以上の過渡DC電圧波形を発生させる周波数が、(i)実質的に一定のままである、(ii)変化する、(iii)増加する、(iv)増加後、減少する、(v)減少する、又は(vi)減少後、増加する先行する請求項のいずれかに記載の装置。
- 使用時、前記第1の装置及び/又は前記第2の装置への入口において連続イオンビームが受け取られる先行する請求項のいずれかに記載の装置。
- 使用時、前記第1の装置及び/又は前記第2の装置への入口においてイオンパケットが受け取られる先行する請求項のいずれかに記載の装置。
- 使用時、前記第1の装置及び/又は前記第2の装置の出口からイオンパルスが出て来る先行する請求項のいずれかに記載の装置。
- さらに、イオン検出器を含み、前記イオン検出器は、使用時、前記第1の装置及び/又は前記第2の装置の出口から出て来る前記イオンパルスに対して実質的に位相が固定されるように構成されている請求項117に記載の装置。
- さらに、ドリフト領域内にイオンを注入するための電極を含む飛行時間質量分析器を含み、前記電極は、使用時、前記第1の装置及び/又は前記第2の装置の出口から出て来る前記イオンパルスと実質的に同期して通電されるように構成されている請求項117又は118に記載の装置。
- 前記第1の装置及び/又は前記第2の装置が複数の電極を含み、前記電極のうち少なくとも10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%又は95%が、DC電圧源、及びAC又はRF電圧源の両方に接続されている先行する請求項のいずれかに記載の装置。
- 前記第1の装置及び/又は前記第2の装置が複数の電極を含み、軸方向に隣接する電極に180度の位相差を有するAC又はRF電圧が供給される先行する請求項のいずれかに記載の装置。
- 前記第2の装置が、(i)<0.0001ミリバール、(ii)0.0001〜0.0005ミリバール、(iii)0.0005〜0.001ミリバール、(iv)0.001〜0.005ミリバール、(v)0.005〜0.01ミリバール、(vi)0.01〜0.05ミリバール、(vii)0.05〜0.1ミリバール、(viii)0.1〜0.5ミリバール、(ix)0.5〜1ミリバール、(x)1〜5ミリバール、(xi)5〜10ミリバール、(xii)10〜50ミリバール、(xiii)50〜100ミリバール、(xiv)100〜500ミリバール、(xv)500〜1000ミリバール、及び(xvi)>1000ミリバールからなる群より選ばれる圧力で動作するように構成されている先行する請求項のいずれかに記載の装置。
- 前記第2の装置が、ガス源を供給するための手段を含み、使用時、前記ガスが、前記第2の装置を通るイオンの移動方向に逆らって流れる先行する請求項のいずれかに記載の装置。
- 前記第1の装置が、イオンをイオン移動度に応じて分離するように構成されている先行する請求項のいずれかに記載の装置。
- 前記第2の装置が、イオンを電場強度に伴うイオン移動度の変化率に応じて分離するように構成されている先行する請求項のいずれかに記載の装置。
- 前記第2の装置が、イオンをイオン移動度に応じて分離するためのドリフトチューブ又は領域を含み、前記第2の装置は、さらに、前記ドリフトチューブ又は領域を通過したイオンを検出するための前記ドリフトチューブ又は領域の出口に配置されたイオン検出器を含む先行する請求項のいずれかに記載の装置。
- 前記第2の装置が、前記ドリフトチューブ又は領域の上流領域に配置されたゲート電極又はメッシュ電極を含み、前記ドリフトチューブ又は領域内にイオンをパルス化するために、前記ゲート電極又はメッシュ電極に周期的に電圧が印加される請求項126に記載の装置。
- 前記第2の装置が、前記イオン検出器を遮断するために前記ドリフトチューブ又は領域の下流領域に配置された電極又はメッシュ電極を含む請求項126又は127に記載の装置。
- 前記第2の装置が、イオンをイオン移動度に応じて分離するためのドリフトチューブ又は領域を有し、前記第2の装置は、さらに、イオンを前記ドリフトチューブ又は領域内に直交加速するための直交加速電極を含む先行する請求項のいずれかに記載の装置。
- 前記第2の装置が、イオンを捕捉するためのイオントラップ領域及びイオンがイオン移動度に応じて分離されるドリフト領域を含む先行する請求項のいずれかに記載の装置。
- 前記トラップ領域が、前記トラップ領域内でイオンを軸方向に制限するための少なくとも1つの電極又はメッシュ電極を含み、使用時、イオンは、前記トラップ領域から前記ドリフト領域内に周期的に放出又はパルス排出される請求項130に記載の装置。
- 使用時、イオンが前記トラップ領域内に蓄積される一方、他のイオンは、前記ドリフト領域内においてイオン移動度に応じて分離される請求項130又は131に記載の装置。
- さらに、連続イオン源を含む先行する請求項のいずれかに記載の装置。
- さらに、パルス状イオン源を含む請求項1〜132のいずれかに記載の装置。
- さらに、(i)エレクトロスプレーイオン化(「ESI」)イオン源、(ii)大気圧光イオン化(「APPI」)イオン源、(iii)大気圧化学イオン化(「APCI」)イオン源、(iv)マトリックス支援レーザー脱離イオン化(「MALDI」)イオン源、(v)レーザー脱離イオン化(「LDI」)イオン源、(vi)大気圧イオン化(「API」)イオン源、(vii)シリコン上脱離イオン化(「DIOS」)イオン源、(viii)電子衝撃(「EI」)イオン源、(ix)化学イオン化(「CI」)イオン源、(x)電界イオン化(「FI」)イオン源、(xi)電界脱離(「FD」)イオン源、(xii)誘導結合プラズマ(「ICP」)イオン源、(xiii)高速原子衝撃(「FAB」)イオン源、(xiv)液体二次イオン質量分析(「LSIMS」)イオン源、(xv)脱離エレクトロスプレーイオン化(「DESI」)イオン源、及び(xvi)ニッケル63放射性イオン源(Nickel−63 radioactive ion source)からなる群より選ばれるイオン源を含む先行する請求項のいずれかに記載の装置。
- さらに、被分析試料をイオン化の前に分離するための分離装置を含む先行する請求項のいずれかに記載の装置。
- 前記分離装置が、(i)液体クロマトグラフィー装置、(ii)ガスクロマトグラフィー装置、(iii)超臨界流体クロマトグラフィー装置、(iv)キャピラリー電気泳動法装置、及び(v)キャピラリー電気泳動法クロマトグラフィー装置からなる群より選ばれる請求項136に記載の装置。
- 先行する請求項のいずれかに記載の装置を含む質量分析計。
- 前記第2の装置が、前記質量分析計の第1の真空室内に配置されている請求項138に記載の質量分析計。
- さらに、前記第2の装置の下流に第2の真空室を含む請求項139に記載の質量分析計。
- さらに、前記第1及び/又は第2の真空室内に配置された1つ以上のAC又はRFイオンガイドを含む請求項139又は140に記載の質量分析計。
- さらに、前記第1の真空室の上流に配置されたさらなる真空室を含む請求項139、140又は141のいずれかに記載の質量分析計。
- さらに、質量分析器を含む請求項138〜142のいずれかに記載の質量分析計。
- 前記質量分析器が、(i)直交加速飛行時間質量分析器、(ii)軸方向加速飛行時間質量分析器、(iii)ポール(Paul)三次元四重極イオントラップ質量分析器、(iv)二次元又はリニア四重極イオントラップ質量分析器、(v)フーリエ変換イオンサイクロトロン共鳴質量分析器、(vi)扇形磁場質量分析器、(vii)四重極質量分析器、及び(viii)ペニングトラップ質量分析器からなる群より選ばれる請求項143に記載の質量分析計。
- さらに、衝突又はフラグメンテーションセルを含む請求項138〜144のいずれかに記載の質量分析計。
- 前記衝突又はフラグメンテーションセルが、前記衝突又はフラグメンテーションセル内でイオンを半径方向に制限するためのAC又はRF電場を発生させるためのAC又はRF手段を含む請求項145に記載の質量分析計。
- 前記衝突又はフラグメンテーションセルが、前記衝突又はフラグメンテーションセルの軸方向長さの少なくとも10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%又は95%にわたって一定のDC電場を発生させるための手段を含む請求項145又は146記載の質量分析計。
- さらに、イオンを前記衝突又はフラグメンテーションセルに沿ってかつこれを通過して進行させるための過渡又は時変DC電圧又はポテンシャル波形を発生させるための手段を含む請求項145、146又は147のいずれかに記載の質量分析計。
- 前記衝突又はフラグメンテーションセルが、表面誘起分解のための表面を含む請求項145〜148のいずれかに記載の質量分析計。
- 第1の装置内において、イオンをイオン移動度又は電場強度に伴うイオン移動度の変化率に応じて分離し、その後
第1の装置の下流に配置されている第2の装置において、イオンをイオン移動度又は電場強度に伴うイオン移動度の変化率に応じて分離することを含むイオン分離方法。 - 請求項150に記載の方法を含む質量分析方法。
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