JP2007538357A - 質量分析計の入射端および出射端にバリア電界を供給するための方法 - Google Patents
質量分析計の入射端および出射端にバリア電界を供給するための方法 Download PDFInfo
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Abstract
Description
以下に説明する試験結果を提供するために、補助RF信号が収束レンズに直接印加される図2の回路200を使用して、補助RF信号を図1のQ3の出射レンズに直接供給した。補助RF信号は、アジレント(Agilent)社製の信号発生器によって発生され、補助増幅器によって10の係数だけ増幅された。図2には、このアジレント(Agilent)社製の信号発生器および補助増幅器の両方がAC電圧源202として示されている。図2に関連して上述したように、補助RF信号の振幅をさらに増大させるために、10の公称利得を有する変圧器204が使用される。
帯電減衰分布の重心が現れたRO3の値は、出射レンズ108においてスクリーンを貫通した検出器110への入射における高い(引力)ポテンシャルによって、200〜300mVだけオフセットされていることに留意されたい。以下に示すデータでは、この擾乱が補正される。すなわち、以下に示す結果では、補助RF信号の振幅がゼロであった場合にゼロオフセットが調整された。
図5のグラフを参照すると、帯電減衰分布の重心が現れたQ3のロッドオフセットは、5つの異なる質量に関して振幅15V0−pの補助RF信号の周波数の関数としてプロットされる。具体的には、曲線502、504、506、508、および510は、118+、622+、1522+、1634−および2834−のイオンのそれぞれに関して、帯電減衰分布の重心が現れるQ3のロッドオフセットを振幅15V0−pの補助RF信号の周波数の関数として表している。すべての場合において、ある点までではあるが、周波数が小さくなるにつれて、バリアの効果がそれだけ増加した。周波数が閾値未満に減少した場合には、帯電減衰分布が、Q3のロッドオフセットの増加する引力値に向かって歪められるにつれて、バリアの効果が急速に低下した。質量が小さくなるにつれて、有効な最小周波数が増加していることが図5から明らかである。この特性は、周波数が減少されるにつれて、好ましくは、それだけより重い質量のイオンが保持されるある程度の質量選択の機会を示している。グラフ500に見られる大きな四角形は、同様の状態のシミュレーションから得られた質量1522+のイオンに関する結果を示している。
図6を参照すると、周波数が100kHzに一定に維持され、かつ補助RF信号の振幅が0〜15Vの間で変化させられる場合に関するグラフ600が示されている。この試験は、図6のグラフ600のそれぞれの曲線602、604、606および608としてプロットされる4つの異なるイオン、すなわち、622+、1522+、1634−および2834−のイオンのために繰り返される。これらの曲線は、帯電減衰分布の重心が現れたRO3の大きさを補助RF信号の振幅の関数としてプロットする。
これらの試験では、周波数およびロッドオフセットを一定に維持しつつ、補助RF信号の振幅を一定の比率で減少させて、帯電減衰を観察すると、軸方向バリアの高さが減少された。
収束レンズに印加された補助RF信号の周波数が、パラメトリック共鳴または四重極共鳴に対応した場合、イオンは、半径方向共鳴励起の問題を有し、ロッドで中和されるかまたは軸方向に排出されることがある。したがって、特定の質量のイオンは、補助RF信号の周波数が前記イオンの四重極共鳴に対応した場合に、軸方向RFバリアによって効果的にトラップされない。この影響が、図10aと図10bにプロットされたデータで示されている。
上記の試験された帯電減衰分布は、比較的長い期間イオンを効果的にトラップし得ることを意味している。それでも、秒の時間スケールでイオンをトラップした場合には、緩やかな漏れから、大きな損失が生じることがある。時間経過に伴うトラップ効果を試験するために、200kHzの補助信号が150Vの振幅で出射レンズに印加され、一方、Q3のロッドオフセットが特定の値に維持された。2000ms後に、RO3は、50V/sにおいて、増加する反発値にランプ状に変化された。
Claims (15)
- 入射端と出射端とを有する細長いロッドセットを有する質量分析計を動作させる方法において、
(a)第1群のイオンを前記ロッドセット内に供給するステップと、
(b)前記第1群のイオンの極性と反対の第2群のイオンを前記ロッドセット内に供給するステップと、
(c)RF駆動電圧を前記ロッドセットに供給して、前記第1群のイオンおよび前記第2群のイオンを前記ロッドセットに半径方向に閉じ込めるステップと、
(d)前記RF駆動電圧に相対的に、入射補助RF電圧を前記入射端におよび出射補助RF電圧を前記出射端に供給して、前記第1群のイオンおよび前記第2群のイオンの両方をロッドセットでトラップするステップと、
含むことを特徴とする方法。 - 前記入射補助RF電圧および前記出射補助RF電圧の両方が補助RF電圧に等しいことを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 前記ステップ(d)が、(i)前記入射補助RF電圧を前記入射端の入射レンズおよび入射ロッド部の一方に供給するステップと、(ii)前記出射補助RF電圧を前記出射端の出射レンズおよび出射ロッド部の一方に供給するステップとを含むことを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 前記ロッドセットが複数のAロッドと複数のBロッドとを備え、
前記ステップ(c)と(d)が、第1のRF信号を前記複数のAロッドにおよび第2のRF信号を前記複数のBロッドに供給して、前記RF駆動電圧を供給するステップを含み、前記RF駆動電圧に相対的に前記補助RF電圧を供給するために、前記第1のRF信号および前記第2のRF信号の比率が不均等であることを特徴とする請求項2に記載の方法。 - 前記ステップ(c)が、前記入射端に印加された前記入射補助RF電圧と、前記出射端に印加された前記出射補助RF電圧とを前記RF駆動電圧から導出するステップを含むことを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 前記ロッドセットが複数のAロッドと複数のBロッドとを備え、
前記ステップ(c)が、第1のRF信号を前記複数のAロッドにおよび第2のRF信号を前記複数のBロッドに供給して、前記RF駆動電圧を供給するステップを含み、
前記ステップ(d)が、前記第1のRF信号から補助RF電圧を導出するために、前記第1のRF信号と接地との間に容量性分圧ネットワークを設けるステップを含むことを特徴とする請求項5に記載の方法。 - 前記入射端および前記出射端でDC電圧を重畳するステップをさらに含むことを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 前記出射補助RF電圧が前記RF駆動電圧とは別々に供給されることを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 前記RF駆動電圧とは独立して、前記出射補助RF電圧の周波数を制御するステップをさらに含むことを特徴とする請求項8に記載の方法。
- 前記出射補助RF電圧の前記周波数を減少させて、選択されなかったイオンを軸方向に排出し、選択されたイオンを保持するステップをさらに含み、前記選択されたイオンが、前記選択されなかったイオンよりも重いことを特徴とする請求項9に記載の方法。
- 前記出射補助RF電圧の振幅を減少させて、選択されなかったイオンを軸方向に排出し、選択されたイオンを保持するステップをさらに含み、前記選択されたイオンが、前記選択されなかったイオンよりも軽いことを特徴とする請求項8に記載の方法。
- 前記出射補助RF電圧の前記周波数を制御するステップが、前記第1群のイオンおよび前記第2群のイオンの共鳴周波数を回避するステップを含むことを特徴とする請求項9に記載の方法。
- 質量分析計装置において、
入射端と出射端とを有する多極ロッドセットと、
前記多極ロッドセットの前記入射端の近傍にある入射部材と、
前記ロッドセットの前記出射端の近傍にある出射部材と、
入射RF電圧を前記入射部材におよび出射RF電圧を前記出射部材に供給するために前記入射部材と前記出射部材とに接続されたRF電圧電源と、
RF駆動電圧を前記多極ロッドセットに供給してイオンを前記多極ロッドセットに半径方向に閉じ込めるために前記多極ロッドセットに接続されたRF駆動電圧電源と、
を備え、
入射擬ポテンシャルバリアが前記入射端に設けられ、出射擬ポテンシャルバリアが前記多極ロッドセットの前記出射端に設けられるように、前記補助RF電源が、前記入射RF電圧を前記入射部材におよび前記出射RF電圧を前記出射部材に供給すべく動作可能であることを特徴とする質量分析計装置。 - 前記入射RF電圧の周波数および前記出射RF電圧の周波数が、前記RF駆動電圧の周波数とは独立して制御可能であるように、前記補助RF電源が独立して制御可能であることを特徴とする請求項13に記載の装置。
- 第1群のイオンを前記ロッドセットに供給するための第1のイオン源と、
前記第1群のイオンの極性と反対である第2群のイオンを前記ロッドセットに供給するための第2のイオン源と、
をさらに備えることを特徴とする請求項13に記載の装置。
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