JP2010505218A - 多重極質量分析計において補助電極を用いた軸方向の放出およびイントラップフラグメント化の方法 - Google Patents
多重極質量分析計において補助電極を用いた軸方向の放出およびイントラップフラグメント化の方法 Download PDFInfo
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Abstract
Description
本発明は、概して質量分析法に関し、より詳細には補助電極を有する質量分析計を操作する方法に関する。
一般的に、リニアイオントラップは、細長いロッドセットのロッドに印加された半径方向のRF電界と、ロッドセットの入口端および出口端に印加された半径方向の直流(DC)電界との組合せを用いてイオンを蓄える。特許文献1において説明されるように、リニアイオントラップ内で捕獲(trap)されたイオンは、ロッドセットから軸方向に質量依存しかつ出口レンズに印加されたDC電界を通過してスキャンされ得る。さらに特許文献2において説明されるように、リニア四重極低圧イオントラップにおいて捕獲されたイオンは、共鳴励起によってフラグメント化され得る。
本発明の実施形態の局面に従って、細長いロッドセットと一組の補助電極とを有する質量分析計を動作させる方法であって、ロッドセットは入口端部と出口端部と長手方向軸とを有する、方法が提供される。方法は、a)ロッドセットの入口端部の中にイオンを導くステップと、b)ロッドセットの出口端部に隣接する出口部材にバリア電界を生成し、かつ該ロッドセットのロッド間にRF電界を生成することによって、ロッドセットにおいてイオンの少なくとも一部を捕獲するステップであって、RF電界およびバリア電界はロッドセットの出口端部に隣接する抽出領域において相互に作用し、フリンジ電界を生成する、ステップと、c)補助放出誘導AC励起電圧を一組の補助電極に提供して、抽出領域内の選択された質量対電荷比の第1のグループのイオンにエネルギを与え、バリア電界を通過してロッドセットから第1のグループのイオンを質量選択的に軸方向に放出するステップとを包含する。
図1aを参照すると、補助電極102を組み込んだリニアイオントラップ100が断面図で例示され、リニアイオントラップ100は、本発明の実施形態の一局面に従う方法をインプリメントするために用いられ得る。示されるように、リニアイオントラップ100はまた、AロッドおよびBロッドを有するロッドセット106、ならびに、一般的にAロッドに接続され、双極補助AC電圧をAロッドに印加し、質量選択的な軸方向の放出またはイントラップフラグメント化のいずれかを提供するAC電源104を備えている。補助AC電圧を四重極ロッド自体に印加する代わりに、補助AC電圧をロッド間に置かれる補助電極に印加することによって、質量選択的な軸方向の放出またはイントラップフラグメント化の両方に対する類似の成果が得られ得る。すなわち、補助電極に印加された補助AC電圧は、(i)イオンを放射状に励起し、イオンを質量選択的に軸方向に放出することと、(ii)イオンを放射状に励起し、背景気体を用いるCAD/CIDによってイオンをフラグメント化することとのために用いられ得る。さらに、補助電極がセグメントにされるとき、より詳細に以下に説明されるように、これらのセグメントにされた補助電極は、単一のリニア多重極に沿ってイオンを空間的に選択し、励起するために用いられ得る。すなわち、特定の補助電極が存在する場合、イオンは、多重極の特定のセクションからのみフラグメント化かつ/または抽出され得る。この手段によって、単一の多重極ロッドセットを用いて、時間および空間におけるタンデムのMSおよびMS/MSがインプリメントされ得、この場合、一セクションにおいてイオンはフラグメント化され得、一方、別のセクションにおいてイオンは放出される。
のいずれにも接続されていなく、該Aロッドは四重極ロッドセットの正極であり、該Bロッドは四重極ロッドセットの負極である。ロッドセット106内の黒トレース108は、シミュレーションソフトウェアを用いてシミュレートされたイオン軌道を表す。実施されたシミュレーションにおいて、補助電極102に印加されたDC電圧は、ロッドセット106のロッドに印加されたDC電圧と同じものとして処理される。
Claims (24)
- 細長いロッドセットと一組の補助電極とを有する質量分析計を動作させる方法であって、該ロッドセットは入口端部と出口端部と長手方向軸とを有し、該方法は、
a)該ロッドセットの該入口端部の中にイオンを導くステップと、
b)該ロッドセットの該出口端部に隣接する出口部材にバリア電界を生成し、かつ該ロッドセットのロッド間にRF電界を生成することによって、該ロッドセットにおいてイオンの少なくとも一部を捕獲するステップであって、該RF電界および該バリア電界は該ロッドセットの該出口端部に隣接する抽出領域において相互に作用し、フリンジ電界を生成する、ステップと、
c)補助放出誘導AC励起電圧を該一組の補助電極に提供して、該抽出領域内の選択された質量対電荷比の第1のグループのイオンにエネルギを与え、該バリア電界を通過して該ロッドセットから該第1のグループのイオンを質量選択的に軸方向に放出するステップと
を包含する、方法。 - ステップc)は、前記補助放出誘導AC励起電圧を前記一組の補助電極に提供し、前記選択された質量対電荷比の前記第1のグループのイオンを質量選択的に軸方向に励起するステップを包含する、請求項1に記載の方法。
- d)前記軸方向に放出された第1のグループのイオンの少なくとも一部を検出するステップをさらに包含する、請求項1に記載の方法。
- ステップc)は、前記第1のグループのイオンを下流のイオントラップに軸方向に放出するステップを包含し、
前記方法は、e)該下流のイオントラップにおいて該第1のグループのイオンを処理するステップをさらに包含する、請求項1に記載の方法。 - ステップc)は、前記第1のグループのイオンを下流の衝突セルに軸方向に放出するステップをさらに包含し、
前記方法は、該衝突セルにおける該第1のグループのイオンをフラグメント化して、次いで質量分析のために該第1のグループのイオンを下流の質量分析計に軸方向に放出するステップをさらに包含する、請求項1に記載の方法。 - ステップb)の後で、かつステップc)の前に、i)補助フラグメント化AC励起電圧を前記一組の補助電極に提供して、親グループのイオンを質量選択的に軸方向に励起するステップと、ii)前記ロッドセットのロッド間に背景気体を提供して、該親グループのイオンをフラグメント化するステップをさらに包含する、請求項2に記載の方法。
- 前記第1のグループのイオンは、前記親グループのイオンのフラグメントから選択される、請求項6に記載の方法。
- 前記一組の補助電極は、少なくとも4個の電極を備え、前記補助AC電圧は、該4個の電極のうちの2個にのみ印加される、請求項1に記載の方法。
- 前記一組の補助電極は、少なくとも4個の電極を備え、前記補助AC電圧は、4個の電極全てに印加される、請求項1に記載の方法。
- 前記4個の電極全てに印加された前記補助AC電圧は、前記ロッドセットにおいて少なくとも一対のロッドに印加された二次補助AC電圧に位相同期される、請求項9に記載の方法。
- ステップc)において、前記補助AC電圧はスキャンされる、請求項1に記載の方法。
- 前記一組の補助電極は、前記質量分析計に沿って長手方向に間隔を置かれた複数のセグメントを備え、該複数のセグメントは、補助電極の入口セグメントの組の補助電極と、中間セグメントの組の補助電極と、出口セグメントの組の補助電極とを備え、
該入口セグメントの組の補助電極は、該中間セグメントの組の補助電極と前記入口端部との間にあり、
該出口セグメントの組の補助電極は、該中間セグメントの組の補助電極と前記出口端部との間にあり、
ステップb)は、該入口セグメントの組の補助電極間の入口グループのイオンおよび該出口セグメントの組の補助電極間の出口グループのイオンを捕獲するステップと、該中間セグメントの組の補助電極にバリア電圧を提供して、該入口グループのイオンと該出口グループのイオンとの間にバリア電界を提供するステップを包含し、
ステップc)は、i)前記補助放出誘導AC励起電圧を該出口セグメントの組の補助電極に提供し、前記選択された質量対電荷比ではないイオンを保持しながら、前記抽出領域内の該選択された質量対電荷比のイオンにエネルギを与え、該バリア電界を通過して前記ロッドセットから前記第1のグループのイオンを質量選択的に軸方向に放出するステップを包含する、請求項1に記載の方法。 - ステップc)は、前記入口セグメントの組の補助電極に二次AC励起電圧を提供するステップをさらに包含する、請求項12に記載の方法。
- ステップa)は、前記第1のグループのイオンに加えて、第2のグループのイオンを導くステップを包含し、該第2のグループのイオンは、前記第1のイオンの選択された質量対電荷比とは異なる第2の選択された質量対電荷比を有し、
前記入口グループのイオンおよび前記出口グループのイオンの各々は、該選択された質量対電荷比のイオンおよび該第2の選択された質量対電荷比のイオンを備え、
前記二次AC励起電圧は、該入口グループのイオンの該第2の選択された質量対電荷比のイオンをフラグメント化するために選択された補助フラグメント化励起電圧である、請求項13に記載の方法。 - ステップa)において、前記第1のグループのイオンおよび前記第2のグループのイオンは一緒に導かれる、請求項14に記載の方法。
- 前記二次AC励起電圧は、前記入口グループのイオンの前記選択された質量対電荷比のイオンをフラグメント化するために選択された補助フラグメント化励起電圧である、請求項13に記載の方法。
- 細長いロッドセットと一組の補助電極とを有する質量分析計を動作させる方法であって、該ロッドセットは入口端部と出口端部と長手方向軸とを有し、該方法は、
a)該ロッドセットの該入口端部の中にイオンを導くステップと、
b)該ロッドセットの該出口端部に隣接する出口部材にバリア電界を生成し、かつ該ロッドセットのロッド間にRF電界を生成することによって、該ロッドセットにおいてイオンの少なくとも一部を捕獲するステップであって、該RF電界および該バリア電界は該ロッドセットの該出口端部に隣接する抽出領域において相互に作用し、フリンジ電界を生成する、ステップと、
c)補助フラグメント化AC励起電圧を該一組の補助電極に提供して、親グループのイオンにエネルギを与えるステップと、
d)該ロッドセットのロッド間に背景気体を提供して、ステップc)においてエネルギが与えられた該親グループのイオンをフラグメント化するステップと
を包含する、方法。 - ステップd)は、補助フラグメント化AC励起電圧を前記一組の補助電極に提供して、前記親グループのイオンを質量選択的に軸方向に励起するステップを包含する、請求項17に記載の方法。
- ステップb)において、前記RF電界および前記バリア電界は前記ロッドセットの前記出口端部に隣接する抽出領域において相互に作用し、フリンジ電界を生成し、
前記方法は、ステップd)の後に、補助放出誘導AC励起電圧を前記一組の補助電極に提供して、該抽出領域内の選択された質量対電荷比の第1のグループのイオンにエネルギを与え、該バリア電界を通過して該ロッドセットから該第1のグループのイオンを質量選択的に軸方向に放出するステップをさらに包含する、請求項18に記載の方法。 - 前記一組の補助電極は、少なくとも4個の電極を備え、前記補助AC電圧は、4個の電極全てに印加される、請求項17に記載の方法。
- 前記一組の補助電極は、少なくとも4個の電極を備え、前記補助AC電圧は、該4個の電極のうちの2個にのみ印加される、請求項17に記載の方法。
- 前記軸方向に放出された第1のグループのイオンの少なくとも一部を検出するステップをさらに包含する、請求項17に記載の方法。
- 前記第1のグループのイオンを下流のイオントラップに軸方向に放出するステップと、
該下流のイオントラップにおいて該第1のグループのイオンを処理するステップと
をさらに包含する、請求項17に記載の方法。 - 前記第1のグループのイオンを下流の衝突セルに軸方向に放出するステップと、
該衝突セルにおける該第1のグループのイオンをフラグメント化して、次いで質量分析のために該第1のグループのイオンを下流の質量分析計に軸方向に放出するステップと
をさらに包含する、請求項17に記載の方法。
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