JP2008513941A5

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Publication number: JP2008513941A5
Application number: JP2007531822A
Authority: JP
Filing date: 2005-09-14
Publication date: 2008-11-13
Anticipated expiration: 2025-09-14

Claims

イオンをそのイオン移動度にしたがって分離するように配置および適合されるイオン移動度分光計またはセパレータと、
時刻ｔ₁に前記イオン移動度分光計またはセパレータから現れる第１のイオンを第１の運動エネルギーＥ₁を得るように加速し、かつ時刻ｔ₁より後の第２の時刻ｔ₂に前記イオン移動度分光計またはセパレータから現れる第２の異なるイオンを第２の異なる運動エネルギーＥ₂を得るように加速するように配置および適合される加速手段と、
前記加速手段によって加速されたイオンを受け取るように配置されるフラグメンテーションデバイスと
を含む質量分析計。
前記加速手段が、
（ｉ）実質的に連続的および／もしくは直線的および／もしくは漸進的および／もしくは規則的な方法で、または
（ｉｉ）実質的に非連続的および／もしくは非直線的および／もしくは段階的な方法で、
イオンが前記イオン移動度分光計またはセパレータから前記フラグメンテーションデバイスへと進む際に前記イオンが得る運動エネルギーを変更および／または変化および／または走査するように配置および適合される請求項１に記載の質量分析計。
Ｅ₂＞Ｅ₁であり、かつ
前記加速手段が、イオンが前記イオン移動度分光計もしくはセパレータから前記フラグメンテーションデバイスへ移送される際に前記イオンが得る運動エネルギーを時間とともに漸進的に増加するように配置および適合され、かつ／または
前記加速手段が、イオンが前記フラグメンテーションデバイスに入射する際にフラグメンテーションのための実質的に最適な運動エネルギーを得るように、前記イオンを加速するように配置および適合される
請求項１または２に記載の質量分析計。
イオンをそのイオン移動度にしたがって分離するように配置および適合されるイオン移動度分光計またはセパレータと、
時刻ｔ₁に前記イオン移動度分光計またはセパレータから現れる第１のイオンを第１のポテンシャル差Ｖ₁を通して加速し、かつ時刻ｔ₁より後の第２の時刻ｔ₂に前記イオン移動度分光計またはセパレータから現れる第２の異なるイオンを第２の異なるポテンシャル差Ｖ₂を通して加速するように配置および適合される加速手段と、
前記加速手段によって加速されたイオンを受け取るように配置されるフラグメンテーションデバイスと
を含む質量分析計。
前記加速手段が、
（ｉ）実質的に連続的および／もしくは直線的および／もしくは漸進的および／もしくは規則的な方法で、または、
（ｉｉ）実質的に非連続的および／もしくは非直線的および／もしくは段階的な方法で、
イオンが前記イオン移動度分光計またはセパレータから前記フラグメンテーションデバイスへと進む際に前記イオンが通過するポテンシャル差を変更および／または変化および／または走査するように配置および適合される請求項４に記載の質量分析計。
Ｖ₂＞Ｖ₁であり、かつ、
前記加速手段が、イオンが前記イオン移動度分光計もしくはセパレータから前記フラグメンテーションデバイスへ移送される際に前記イオンが通過するポテンシャル差を漸進的に増加するように配置および適合され、かつ／または、
前記加速手段が、イオンが前記フラグメンテーションデバイスに入射する際にフラグメンテーションのための実質的に最適なポテンシャル差を通過するように前記イオンを加速するように配置および適合される請求項４または５に記載の質量分析計。
Ｖ₂＜Ｖ₁であり、かつ、
前記加速手段が、イオンが前記イオン移動度分光計もしくはセパレータから前記フラグメンテーションデバイスへ移送される際に前記イオンが通過するポテンシャル差を低減するように配置および適合され、かつ／または
前記加速手段が、イオンが前記フラグメンテーションデバイスに入射する際にフラグメンテーションのための実質的に最適なポテンシャル差を通過するように前記イオンを加速するように配置および適合される
請求項４または5に記載の質量分析計。
前記イオン移動度分光計またはセパレータが、
（ｉ）気相電気泳動デバイス；および／または、
（ｉｉ）ドリフトチューブと、前記ドリフトチューブの少なくとも一部に沿って軸方向ＤＣ電圧勾配を維持するための１つ以上の電極；および／または、
（ｉｉｉ）１つ以上の多重極ロッドセットであり、前記１つ以上の多重極ロッドセットが、軸方向にセグメント化されるか、もしくは複数の軸方向セグメントを含む；および／または、
（ｉｖ）複数の電極であり、前記イオン移動度分光計もしくはセパレータの前記電極の少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％もしくは１００％が、使用時にイオンが通るアパーチャを有する；および／または、
（ｖ）複数のプレートもしくはメッシュ電極であり、前記プレートもしくはメッシュ電極の少なくともいくつかが、使用時にイオンが走行する平面内に概ね配置される；
を含む請求項１〜７のいずれかに記載の質量分析計。
前記イオン移動度分光計もしくはセパレータの軸方向長さの少なくとも一部に沿って少なくともいくつかのイオンを駆動するために、１つ以上の過渡ＤＣ電圧もしくは１つ以上の過渡ＤＣ電圧波形を、前記イオン移動度分光計もしくはセパレータを形成する電極に印加するように配置および適合される過渡ＤＣ電圧手段ならびに／または
前記フラグメンテーションデバイスの軸方向長さの少なくとも一部に沿って少なくともいくつかのイオンを駆動するために、１つ以上の過渡ＤＣ電圧もしくは１つ以上の過渡ＤＣ電圧波形を前記フラグメンテーションデバイスを形成する電極に印加するように配置および適合される過渡ＤＣ電圧手段をさらに含む、請求項１〜８のいずれかに記載の質量分析計。
前記イオン移動度分光計もしくはセパレータの軸方向長さの少なくとも一部に沿って少なくともいくつかのイオンを駆動するために、２つ以上の位相シフトＡＣもしくはＲＦ電圧を、前記イオン移動度分光計もしくはセパレータを形成する電極に印加するように配置および適合されるＡＣもしくはＲＦ電圧手段および／または、
前記フラグメンテーションデバイスの軸方向長さの少なくとも一部に沿って少なくともいくつかのイオンを駆動するために、２つ以上の位相シフトＡＣもしくはＲＦ電圧を前記フラグメンテーションデバイスを形成する電極に印加するように配置および適合されるＡＣもしくはＲＦ電圧手段をさらに含む、請求項１〜９のいずれかに記載の質量分析計。
前記イオン移動度分光計またはセパレータおよび／または前記フラグメンテーションデバイスが、複数の電極を含み、
前記質量分析計が、イオンを前記イオン移動度分光計またはセパレータおよび／または前記フラグメンテーションデバイス内に半径方向にまたは前記イオン移動度分光計またはセパレータおよび／または前記フラグメンテーションデバイスの中心軸の回りに閉じ込めるために、前記複数の電極の少なくとも５％、１０％、２０％、３０％、４０％、５０％、６０％、７０％、８０％、９０％、９５％または１００％にＡＣまたはＲＦ電圧を印加するように配置および適合されるＡＣまたはＲＦ電圧手段をさらに含む、請求項１〜１０のいずれかに記載の質量分析計。
前記イオン移動度分光計またはセパレータの少なくとも一部を（ｉ）＞０．００１ｍｂａｒ、（ｉｉ）＞０．０１ｍｂａｒ、（ｉｉｉ）＞０．１ｍｂａｒ、（ｉｖ）＞１ｍｂａｒ、（ｖ）＞１０ｍｂａｒ、（ｖｉ）＞１００ｍｂａｒ、（ｖｉｉ）０．００１〜１００ｍｂａｒ、（ｖｉｉｉ）０．０１〜１０ｍｂａｒ、および（ｉｘ）０．１〜１ｍｂａｒからなる群から選択される圧力に維持するように配置および適合される手段をさらに含む、請求項１〜１１のいずれかに記載の質量分析計。
前記フラグメンテーションデバイスが、
（ｉ）多重極ロッドセットであり、前記多重極ロッドセットが、軸方向にセグメント化される；および／または、
（ｉｉ）複数の電極であり、前記フラグメンテーションデバイスの前記電極の少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％もしくは１００％が、使用時にイオンが通るアパーチャを有する；および／または、
（ｉｉｉ）複数のプレートもしくはメッシュ電極であり、前記プレートもしくはメッシュ電極の少なくともいくつかが、使用時にイオンが走行する平面内に概ね配置される；
を含む請求項１〜１２のいずれかに記載の質量分析計。
前記フラグメンテーションデバイスの少なくとも一部を（ｉ）＞０．０００１ｍｂａｒ、（ｉｉ）＞０．００１ｍｂａｒ、（ｉｉｉ）＞０．０１ｍｂａｒ、（ｉｖ）＞０．１ｍｂａｒ、（ｖ）＞１ｍｂａｒ、（ｖｉ）＞１０ｍｂａｒ、（ｖｉｉ）０．０００１〜０．１ｍｂａｒ、および（ｖｉｉｉ）０．００１〜０．０１ｍｂａｒからなる群から選択される圧力に維持するように配置および適合される手段をさらに含む、請求項１〜１３のいずれかに記載の質量分析計。
ある動作モードにおいて、前記イオン移動度分光計もしくはセパレータの上流でイオンをトラップし、１パルスのイオンを前記イオン移動度分光計もしくはセパレータへ進ませるかもしくは移送するように配置および適合される手段をさらに含むか、かつ／または、
前記イオン移動度分光計もしくはセパレータの上流に配置された１つ以上の質量もしくは質量対電荷比フィルタおよび／もしくは分析器をさらに含み、
前記１つ以上の質量もしくは質量対電荷比フィルタおよび／もしくは分析器が、（ｉ）四重極質量フィルタまたは分析器、（ｉｉ）ウィーンフィルタ、（ｉｉｉ）扇形磁場質量フィルタまたは分析器、（ｉｖ）速度フィルタ、および（ｖ）イオンゲートからなる群から選択される
請求項１〜１４のいずれかに記載の質量分析計。
前記フラグメンテーションデバイスを、イオンが実質的にフラグメンテーションされる第１の動作モードと、フラグメンテーションされるイオンが実質的により少ないかまたは全くない第２の動作モードとの間で、切り換えるかまたは繰り返し切り換えるように配置および適合される制御システムをさらに含み、かつ、
（ａ）前記第１の動作モードにおいて、前記イオン移動度分光計またはセパレータを出射するイオンが、（ｉ）≧１０Ｖ、（ｉｉ）≧２０Ｖ、（ｉｉｉ）≧３０Ｖ、（ｉｖ）≧４０Ｖ、（ｖ）≧５０Ｖ、（ｖｉ）≧６０Ｖ、（ｖｉｉ）≧７０Ｖ、（ｖｉｉｉ）≧８０Ｖ、（ｉｘ）≧９０Ｖ、（ｘ）≧１００Ｖ、（ｘｉ）≧１１０Ｖ、（ｘｉｉ）≧１２０Ｖ、（ｘｉｉｉ）≧１３０Ｖ、（ｘｉｖ）≧１４０Ｖ、（ｘｖ）≧１５０Ｖ、（ｘｖｉ）≧１６０Ｖ、（ｘｖｉｉ）≧１７０Ｖ、（ｘｖｉｉｉ）≧１８０Ｖ、（ｘｉｘ）≧１９０Ｖ、および（ｘｘ）≧２００Ｖからなる群から選択されるポテンシャル差を通して加速される；ならびに／または、
（ｂ）前記第２の動作モードにおいて、前記イオン移動度分光計またはセパレータを出射するイオンが、（ｉ）≦２０Ｖ、（ｉｉ）≦１５Ｖ、（ｉｉｉ）≦１０Ｖ、（ｉｖ）≦５Ｖ、および（ｖ）≦１Ｖからなる群から選択されるポテンシャル差を通して加速される；ならびに／または、
（ｃ）前記制御システムが、１ミリ秒、５ミリ秒、１０ミリ秒、１５ミリ秒、２０ミリ秒、２５ミリ秒、３０ミリ秒、３５ミリ秒、４０ミリ秒、４５ミリ秒、５０ミリ秒、５５ミリ秒、６０ミリ秒、６５ミリ秒、７０ミリ秒、７５ミリ秒、８０ミリ秒、８５ミリ秒、９０ミリ秒、９５ミリ秒、１００ミリ秒、２００ミリ秒、３００ミリ秒、４００ミリ秒、５００ミリ秒、６００ミリ秒、７００ミリ秒、８００ミリ秒、９００ミリ秒、１秒、２秒、３秒、４秒、５秒、６秒、７秒、８秒、９秒または１０ごとに少なくとも１回、前記フラグメンテーションデバイスを前記第１の動作モードと前記第２の動作モードとの間で切り換えるように配置および適合される、請求項１〜１５のいずれかに記載の質量分析計。
（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脱離イオン化（「ＭＡＬＤＩ」）イオン源、（ｖ）レーザ脱離イオン化（「ＬＤＩ」）イオン源、（ｖｉ）大気圧イオン化（「ＡＰＩ」）イオン源、（ｖｉｉ）シリコンを用いた脱離イオン化（「ＤＩＯＳ」）イオン源、（ｖｉｉｉ）電子衝突（「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、（ｘｖｉ）ニッケル−６３放射性イオン源、および（ｘｖｉｉ）大気圧マトリックス支援レーザ脱離イオン化イオン源からなる群から選択されるイオン源をさらに含む、請求項１〜１６のいずれかに記載の質量分析計。
前記フラグメンテーションデバイスの下流に配置された質量分析器をさらに含み、前記質量分析器が、（ｉ）フーリエ変換（「ＦＴ」）質量分析器、（ｉｉ）フーリエ変換イオンサイクロトロン共鳴（「ＦＴＩＣＲ」）質量分析器、（ｉｉｉ）飛行時間（「ＴＯＦ」）質量分析器、（ｉｖ）直交加速度飛行時間（「ｏａＴＯＦ」）質量分析器、（ｖ）軸方向加速度飛行時間質量分析器、（ｖｉ）扇形磁場質量分析計、（ｖｉｉ）ポールまたは３Ｄ四重極質量分析器、（ｖｉｉｉ）２Ｄまたは直線四重極質量分析器、（ｉｘ）ペニングトラップ質量分析器、（ｘ）イオントラップ質量分析器、（ｘｉ）フーリエ変換オービトラップ、（ｘｉｉ）静電フーリエ変換質量分析計、および（ｘｉｉｉ）四重極質量分析器からなる群から選択される、請求項１〜１７のいずれかに記載の質量分析計。
質量分析の方法であって、
イオン移動度分光計またはセパレータにおいて、イオンを、そのイオン移動度にしたがって分離するステップと、
時刻ｔ₁に前記イオン移動度分光計またはセパレータから現れる第１のイオンを第１の運動エネルギーＥ₁を得るよう加速するステップと、
時刻ｔ₁より後の第２の時刻ｔ₂に前記イオン移動度分光計またはセパレータから現れる第２の異なるイオンを第２の異なる運動エネルギーＥ₂を得るように加速するステップと、
フラグメンテーションデバイスにおいて前記第１および第２のイオンをフラグメンテーションするステップと
を含む方法。
質量分析の方法であって、
イオン移動度分光計またはセパレータにおいて、イオンを、そのイオン移動度にしたがって分離するステップと、
時刻ｔ₁に前記イオン移動度分光計またはセパレータから現れる第１のイオンを第１のポテンシャル差Ｖ₁を通して加速するステップと、
時刻ｔ₁より後の第２の時刻ｔ₂に前記イオン移動度分光計またはセパレータから現れる第２の異なるイオンを第２の異なるポテンシャル差Ｖ₂を通して加速するステップと、
フラグメンテーションデバイスにおいて前記第１および第２のイオンをフラグメンテーションするステップと
を含む方法。