JP2011216494A - Mass spectrometer - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To suppress deterioration of a signal intensity of MS/MS spectrum due to a secondary dissociation of primary fragment ions generated by photodissociation.SOLUTION: An exciting laser beam for bringing about photodissociation is irradiated on a position away from a center of a capturing region A in an ion trap 1 and simultaneously an excitation signal for exciting precursor ions selectively is impressed on end cap electrodes 12, 13. Due to an action of an excited electric field thus formed, the precursor ions vibrate greatly and go out of the capturing region A and cross an excitation light irradiating region B and thereby dissociation is brought about when irradiated with the exciting laser beam. Meanwhile, since fragment ions generated by the dissociation receive hardly any action of the excitation electric field and remain in the capturing region A and do not enter the excitation light irradiating region B. As a result, the fragment ions hardly receive the exciting laser beam and a secondary dissociation is hardly caused.

Description

本発明は、電場によりイオンを捕捉するイオントラップを備えた質量分析装置に関し、さらに詳しくは、イオントラップ内に捕捉したイオンを開裂させるために光解離を利用した質量分析装置に関する。   The present invention relates to a mass spectrometer equipped with an ion trap that traps ions by an electric field, and more particularly to a mass spectrometer that uses photodissociation to cleave ions trapped in the ion trap.

質量分析では、特定の質量を有するイオンをプリカーサイオンとして選別した後に、そのプリカーサイオンの開裂(断片化)を促進し、それによって生じた各種のプロダクトイオン(フラグメントイオン)を質量分析するMS/MS分析(タンデム分析ともいう)の手法がよく知られている。プリカーサイオンを開裂させるために最も広く利用されている方法の1つは、プリカーサイオンを気体原子(又は分子)に衝突させる衝突誘起解離(Collision Induced Dissociation:CID)である。   In mass spectrometry, an ion having a specific mass is selected as a precursor ion, followed by promoting the cleavage (fragmentation) of the precursor ion, and mass analysis of various product ions (fragment ions) generated thereby. Methods of analysis (also called tandem analysis) are well known. One of the most widely used methods for cleaving precursor ions is Collision Induced Dissociation (CID) in which the precursor ions collide with gas atoms (or molecules).

一方、イオンに励起光を照射して内部エネルギーを高めることで、イオンを開裂させる光解離と呼ばれる方法もある。光解離としては、励起光として紫外光をイオンに照射し、そのイオンの電子状態を励起させて開裂を促す紫外光解離や、励起光として強い赤外光をイオンに照射し、連続して多数の光子をイオンに吸収させてイオンの振動状態を励起することで開裂を促す赤外多光子解離(InfraRed Multiphoton Dissociation:IRMPD)などが知られている(非特許文献1など参照)。3次元四重極型イオントラップ等を用いた質量分析装置では、イオンを比較的狭い空間に閉じ込めて保持することが可能であるため、同一イオンに比較的長い時間、励起光を照射することが容易である。そのため、イオントラップ型質量分析装置におけるMS/MS分析(又は多段階に開裂を生じさせるMS分析)では光解離(主として赤外多光子解離)が利用されることも多い。 On the other hand, there is also a method called photodissociation in which ions are cleaved by irradiating the ions with excitation light to increase internal energy. Photodissociation involves irradiating an ion with ultraviolet light as excitation light, irradiating the ion with strong infrared light as the excitation light, or irradiating the ion with strong infrared light as excitation light to excite the electronic state of the ion and causing cleavage. Infrared multiphoton dissociation (IRMPD), which promotes cleavage by absorbing the photon in the ion and exciting the vibrational state of the ion, is known (see Non-Patent Document 1, etc.). In a mass spectrometer using a three-dimensional quadrupole ion trap or the like, ions can be confined and held in a relatively narrow space, so that the same ion can be irradiated with excitation light for a relatively long time. Easy. Therefore, often the ion trap mass spectrometer MS / MS analysis in the apparatus (or multi-stage MS n analysis cause cleavage), the photodissociation (primarily infrared multiphoton dissociation) is utilized.

イオントラップの内部で衝突誘起解離を行う場合、一般に、イオントラップにおける共鳴励振信号の周波数を分析目的であるプリカーサイオンの質量に合わせ、プリカーサイオンのみを選択的に励振させて気体原子分子に衝突させることで開裂(1次解離)を促す。この場合、1次解離により生じた、質量がより小さなフラグメントイオンは励振されないため勢い良く気体原子分子と衝突することはなく、フラグメントイオンがさらに開裂する2次的な解離の現象は起こらない。   When collision-induced dissociation is performed inside an ion trap, the frequency of the resonance excitation signal in the ion trap is generally matched to the mass of the precursor ion for analysis, and only the precursor ion is selectively excited to collide with gas atom molecules. This promotes cleavage (primary dissociation). In this case, the fragment ions having a smaller mass generated by the primary dissociation are not excited and do not collide with gas atom molecules vigorously, and the secondary dissociation phenomenon in which the fragment ions are further cleaved does not occur.

これに対し、イオントラップの内部で光解離を行う場合、光吸収によってプリカーサイオンが解離(1次解離)して発生したフラグメントイオンはプリカーサイオンと同様に励起光の照射を受ける。そのため、フラグメントイオンがさらに光解離する2次解離が起こり易い。こうした2次解離が起こると、図9に示すようにMS/MSスペクトル上では、1次解離によるフラグメントイオン(1次フラグメントイオン)の信号強度が減少してしまうため、マススペクトルのS/Nが著しく低下するという問題がある。   On the other hand, when photodissociation is performed inside the ion trap, fragment ions generated by the dissociation (primary dissociation) of precursor ions by light absorption are irradiated with excitation light in the same manner as the precursor ions. Therefore, secondary dissociation in which fragment ions further photodissociate easily occurs. When such secondary dissociation occurs, the signal intensity of fragment ions (primary fragment ions) due to primary dissociation decreases on the MS / MS spectrum as shown in FIG. There is a problem that it drops significantly.

スレノ(L.Sleno)ほか1名、「イオン・アクティベイション・メソッズ・フォー・タンデム・マス・スペクトロメトリー(Ion activation methods for tandem mass spectrometry)」、ジャーナル・オブ・マス・スペクトロメトリー(Journal of Mass Spectrometry)、39 (2004)、pp.1091-1112L. Sleno and one other, "Ion activation methods for tandem mass spectrometry", Journal of Mass Spectrometry ), 39 (2004), pp.1091-1112

本発明は上記課題を解決するために成されたものであり、その目的とするところは、イオンを捕捉するイオントラップの内部で光解離を行う場合に、2次解離をできるだけ抑えながらプリカーサイオンの1次解離の効率を向上させることで、MS/MSスペクトルのS/Nの向上を図ることができる質量分析装置を提供することにある。   The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems. The object of the present invention is to prevent precursor ion while suppressing secondary dissociation as much as possible when photodissociation is performed inside an ion trap that traps ions. An object of the present invention is to provide a mass spectrometer capable of improving the S / N of an MS / MS spectrum by improving the efficiency of primary dissociation.

上記課題を解決するために成された本発明は、複数の電極で囲まれる空間にイオンを捕捉するイオントラップを具備し、該イオントラップ内でイオンを解離させ、それにより生成したイオンを質量分析する質量分析装置において、
a)前記イオントラップの捕捉領域の中央から外れた領域に光解離を起こすための励起光を照射する励起光照射手段と、
b)前記イオントラップ内で目的のプリカーサイオンを選択的に共鳴振動させて前記励起光の照射領域に到達させるとともに、光解離により生成したフラグメントイオンは共鳴振動させないように、所定の周波数成分を有する励振信号を生成して該イオントラップを構成する少なくとも1つの電極に印加する励振信号生成手段と、
を備えることを特徴としている。
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention includes an ion trap that traps ions in a space surrounded by a plurality of electrodes, dissociates the ions in the ion trap, and mass analysis is performed on the ions generated thereby. In the mass spectrometer to
a) excitation light irradiation means for irradiating excitation light for causing photodissociation in a region deviating from the center of the trapping region of the ion trap;
b) A desired precursor ion is selectively resonantly oscillated in the ion trap to reach the irradiation region of the excitation light, and fragment ions generated by photodissociation have a predetermined frequency component so as not to oscillate resonantly. Excitation signal generating means for generating an excitation signal and applying it to at least one electrode constituting the ion trap;
It is characterized by having.

本発明に係る質量分析装置では、まずイオントラップに分析目的であるイオンをプリカーサイオンとして捕捉する。プリカーサイオンの選別はイオントラップ内部又は外部のいずれで行ってもよい。いずれにしてもプリカーサイオンはイオントラップの捕捉領域の中央付近に集中的に存在する。励起光照射手段はこの捕捉領域の中央を外すように、即ち、その中央の周辺の一部領域に励起光を照射するが、それと並行して、励振信号生成手段は、プリカーサイオンを選択的に励振させるような周波数成分を持つ励振信号を生成してイオントラップを構成する少なくとも1つの電極に印加する。例えばイオントラップが1個のリング電極と2個のエンドキャップ電極とから成る三次元四重極型イオントラップである場合には、両エンドキャップ電極間に励振信号を印加すればよい。   In the mass spectrometer according to the present invention, first, ions for analysis are captured as precursor ions in an ion trap. The selection of precursor ions may be performed either inside or outside the ion trap. In any case, the precursor ions are concentrated near the center of the trapping region of the ion trap. The excitation light irradiating means irradiates excitation light to a part of the area around the center of the trapping region, that is, while irradiating the excitation light to the excitation signal generating means. An excitation signal having a frequency component to be excited is generated and applied to at least one electrode constituting the ion trap. For example, when the ion trap is a three-dimensional quadrupole ion trap composed of one ring electrode and two end cap electrodes, an excitation signal may be applied between both end cap electrodes.

励振信号によりイオントラップ内部に形成される電場の作用によりプリカーサイオンは励振されるため、捕捉領域の中央には収まらず当該領域を外れて上記励起光の照射領域に入る。そして、そこでプリカーサイオンは励起光の照射を受け、光解離(1次解離)により開裂してフラグメントイオンを生じる。一方、発生したフラグメントイオンは上記励振電場の作用では励振されないため、捕捉電場の影響を受けて捕捉領域の中央付近に集中的に集まる。そのため、フラグメントイオンは励起光の照射を受けにくく、フラグメントイオンが光解離により2次解離することを抑制することができる。   Since the precursor ions are excited by the action of an electric field formed inside the ion trap by the excitation signal, the precursor ions do not fall within the center of the trapping region and enter the irradiation region of the excitation light outside the region. Then, the precursor ion is irradiated with excitation light and cleaved by photodissociation (primary dissociation) to generate fragment ions. On the other hand, since the generated fragment ions are not excited by the action of the excitation electric field, they are concentrated in the vicinity of the center of the trapping region under the influence of the trapping electric field. Therefore, fragment ions are difficult to be irradiated with excitation light, and fragment ions can be prevented from secondary dissociation due to photodissociation.

また本発明の好ましい一態様として、前記励起光照射手段は、前記イオントラップの捕捉領域の中央を取り囲むように励起光を照射する構成とするとよい。具体的には、励起光の照射領域が円環形状であって、その中央の励起光が当たらない部分が捕捉領域の中央になるように照射位置が設定されるようにするとよい。   As a preferred aspect of the present invention, the excitation light irradiation means may be configured to irradiate excitation light so as to surround the center of the trapping region of the ion trap. Specifically, the irradiation position of the excitation light may be set so that the irradiation area of the excitation light has an annular shape and the central portion where the excitation light does not hit is the center of the capture area.

この構成によれば、選択的に励振されたプリカーサイオンが捕捉領域の中央を外れたときに励起光の照射を受ける確率が高くなり、プリカーサイオンの解離効率を向上させることができる。   According to this configuration, the probability that the selectively excited precursor ions are irradiated with the excitation light when they deviate from the center of the trapping region is increased, and the dissociation efficiency of the precursor ions can be improved.

また本発明に係る質量分析装置において、前記イオントラップは、例えば1個のリング電極と2個のエンドキャップ電極とから成る三次元四重極型イオントラップ、又は、内面が曲面である複数のロッド電極を平行に配置した線形イオントラップとすることができるが、いずれの場合でも、イオントラップの捕捉領域の中央付近においてイオンが高い確率で存在する領域の大きさは電極間の間隔に対する割合としてほぼ決まっている。   In the mass spectrometer according to the present invention, the ion trap may be, for example, a three-dimensional quadrupole ion trap including one ring electrode and two end cap electrodes, or a plurality of rods whose inner surface is a curved surface. In any case, the size of the region where ions exist with a high probability near the center of the trapping region of the ion trap is approximately the ratio to the distance between the electrodes. It has been decided.

そこで、1次解離で生じたフラグメントイオンに対して励起光が当たらないようにするために、三次元四重極型イオントラップの場合には、前記励起光照射手段による励起光照射領域はイオントラップの捕捉領域の中心から、エンドキャップ電極の間隔の2.5%以上離すようにするとよい。また、線形イオントラップの場合には、前記励起光照射手段による励起光照射領域はイオントラップの捕捉領域の中心から、対向する二本のロッド電極の曲面の間隔の2.5%以上離すようにするとよい。   Therefore, in order to prevent the excitation light from being applied to the fragment ions generated by the primary dissociation, in the case of a three-dimensional quadrupole ion trap, the excitation light irradiation region by the excitation light irradiation means is an ion trap. The distance between the end cap electrodes may be 2.5% or more away from the center of the capture region. Further, in the case of a linear ion trap, the excitation light irradiation region by the excitation light irradiation means is separated from the center of the trapping region of the ion trap by 2.5% or more of the interval between the curved surfaces of the two opposing rod electrodes. Good.

本発明に係る質量分析装置によれば、励起光の照射を受け光解離によってプリカーサイオンが開裂して生成されたフラグメントイオンが2次解離を生じてさらに開裂してしまうことを抑制することができる。したがって、MS/MSスペクトルを作成したときにフラグメントイオンのピークの信号強度が低くならずに済み、高いS/Nを確保することができる。   According to the mass spectrometer of the present invention, it is possible to prevent fragment ions generated by the cleavage of the precursor ion by photodissociation upon irradiation with excitation light from being further dissociated due to secondary dissociation. . Therefore, when the MS / MS spectrum is created, the signal intensity of the peak of the fragment ion does not have to be lowered, and a high S / N can be ensured.

本発明に関連した一参考例によるイオントラップ飛行時間型質量分析装置の概略構成図。1 is a schematic configuration diagram of an ion trap time-of-flight mass spectrometer according to a reference example related to the present invention. 上記参考例の質量分析装置においてイオントラップ内でのイオンの捕捉領域と励起光照射領域との関係を空間的に示す概略図(a)及び、イオンの存在確率の上でイオンの捕捉領域と励起光照射領域との関係を示す図(b)。In the mass spectrometer of the above reference example, a schematic diagram (a) spatially showing the relationship between the ion trapping region and the excitation light irradiation region in the ion trap, and the ion trapping region and excitation based on the existence probability of the ion The figure which shows the relationship with a light irradiation area | region (b). 上記参考例の質量分析装置において励振信号の周波数特性の一例を示す図。The figure which shows an example of the frequency characteristic of an excitation signal in the mass spectrometer of the said reference example. 励起レーザ光として赤外レーザ光の照射時間を変化させた場合のプリカーサイオン及び4種類のフラグメントイオンのピーク強度変化を測定した結果を示す図。The figure which shows the result of having measured the peak intensity change of the precursor ion at the time of changing the irradiation time of infrared laser light as excitation laser light, and four types of fragment ions. 本発明の一実施例によるイオントラップ飛行時間型質量分析装置の概略構成図。1 is a schematic configuration diagram of an ion trap time-of-flight mass spectrometer according to an embodiment of the present invention. 上記実施例の質量分析装置においてイオントラップ内でのイオンの捕捉領域と励起光照射領域との関係を空間的に示す概略図。Schematic which shows spatially the relationship between the ion capture | acquisition area | region and excitation light irradiation area | region in an ion trap in the mass spectrometer of the said Example. 本発明の他の実施例による質量分析装置のイオントラップの概略構成図。The schematic block diagram of the ion trap of the mass spectrometer by the other Example of this invention. 本発明の他の実施例による質量分析装置のイオントラップの概略構成図。The schematic block diagram of the ion trap of the mass spectrometer by the other Example of this invention. 2次解離による信号強度の低下を説明するための図。The figure for demonstrating the fall of the signal strength by secondary dissociation.

以下、本発明に係る質量分析装置の実施例について説明する前に、本発明には包含されないが本発明に関連する質量分析装置の一参考例を図面を参照して説明する。   DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Before describing an embodiment of a mass spectrometer according to the present invention, a reference example of a mass spectrometer that is not included in the present invention but is related to the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は一参考例によるイオントラップ飛行時間型質量分析装置(IT−TOFMS)の概略構成図である。
真空排気される図示しない真空室の内部には、内側面が回転1葉双曲面形状を有する1個の環状のリング電極11と、それを挟むように(図1では左右に)対向して設けられた、内側面が回転2葉双曲面形状を有する一対のエンドキャップ電極12、13により構成される三次元四重極型のイオントラップ1が配設されている。これら電極11、12、23で囲まれる空間に捕捉電場によりイオンを捕捉する捕捉領域Aが形成される。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an ion trap time-of-flight mass spectrometer (IT-TOFMS) according to a reference example.
Inside a vacuum chamber (not shown) to be evacuated, an annular ring electrode 11 whose inner surface has a rotating one-leaf hyperboloid shape is opposed to and sandwiched between them (in FIG. 1, left and right). The three-dimensional quadrupole ion trap 1 is provided, which is composed of a pair of end cap electrodes 12 and 13 whose inner surface has a rotating two-leaf hyperboloid shape. A trapping region A for trapping ions by a trapping electric field is formed in a space surrounded by these electrodes 11, 12, and 23.

このイオントラップ1の入口側エンドキャップ電極12に穿設された入射口14の外側には、例えばMALDIなどによるイオン源2が配設されており、一方、出口側エンドキャップ電極13に穿設された出射口15の外側には、質量(厳密には質量電荷比m/z)に応じてイオンを分離する飛行空間4とイオン検出器5とを備える飛行時間型質量分析計3が配設されている。但し、イオン源2はMALDIに限るものではなく、周知の各種の形態のイオン源に代えることができる。一方、飛行時間型質量分析計3に代えて他の形態の質量分析計を用いてもよく、イオントラップ1自体を質量分析器として出射口15の外側にイオン検出器のみを配置した構成とすることもできる。   An ion source 2 made of, for example, MALDI or the like is disposed outside the entrance 14 formed in the entrance end cap electrode 12 of the ion trap 1, while it is provided in the exit end cap electrode 13. A time-of-flight mass spectrometer 3 including a flight space 4 and an ion detector 5 for separating ions according to mass (strictly, mass to charge ratio m / z) is disposed outside the emission port 15. ing. However, the ion source 2 is not limited to MALDI, and can be replaced with various known forms of ion sources. On the other hand, a mass spectrometer of another form may be used instead of the time-of-flight mass spectrometer 3, and the ion trap 1 itself is used as a mass analyzer and only the ion detector is arranged outside the emission port 15. You can also.

リング電極11の軸(R軸)方向に沿ったリング電極11の中心にはレーザ照射孔16が穿設されており、このレーザ照射孔16を通して励起レーザ照射源22から発した励起光としてのレーザ光がイオントラップ1の中心部(捕捉領域Aの中央)を通過するように照射されるようになっている。また、イオントラップ1の内部にはガス導入部23からバッファガスが供給されるようになっている。   A laser irradiation hole 16 is formed in the center of the ring electrode 11 along the axis (R axis) direction of the ring electrode 11, and laser as excitation light emitted from the excitation laser irradiation source 22 through the laser irradiation hole 16. Light is irradiated so as to pass through the center of the ion trap 1 (the center of the trapping region A). In addition, a buffer gas is supplied from the gas introduction unit 23 into the ion trap 1.

リング電極11には高周波電圧発生部20が接続され、両エンドキャップ電極12、13には励振信号発生部21が接続されている。高周波電圧発生部20及び励振信号発生部21は制御部24から与えられる制御信号により、それぞれ所定周波数及び所定振幅の交流電圧を発生するように制御される。但し、必要に応じて交流電圧に直流電圧を重畳して印加するようにしてもよい。制御部24はCPU、ROM、RAMなどを含んで構成されており、予め設定された制御プログラムに従って、高周波電圧発生部20及び励振信号発生部21を制御するほか、イオン源2、励起レーザ照射源22、ガス導入部23などの動作も制御する。   A high frequency voltage generator 20 is connected to the ring electrode 11, and an excitation signal generator 21 is connected to both end cap electrodes 12 and 13. The high frequency voltage generator 20 and the excitation signal generator 21 are controlled by a control signal supplied from the controller 24 so as to generate an alternating voltage having a predetermined frequency and a predetermined amplitude, respectively. However, a DC voltage may be superimposed on the AC voltage and applied as necessary. The control unit 24 includes a CPU, a ROM, a RAM, and the like, and controls the high-frequency voltage generation unit 20 and the excitation signal generation unit 21 according to a preset control program, as well as the ion source 2 and the excitation laser irradiation source. 22, the operation of the gas introduction unit 23 and the like are also controlled.

このIT−TOFMSにおいて、特定の質量を有するイオンのMS/MSスペクトルを取得する際の動作を説明する。   In this IT-TOFMS, an operation when acquiring an MS / MS spectrum of ions having a specific mass will be described.

まず、制御部24の制御の下で、ガス導入部23からHeなどのバッファガスをイオントラップ1内にパルス的に導入して満たし、高周波電圧発生部20からリング電極11に所定の高周波電圧を印加することによりイオントラップ1内の空間にイオン捕捉用の四重極電場を形成する。この状態で、イオン源2において分析対象の試料から生成された各種イオンを入射口14を通してイオントラップ1内に導入すると、イオンはバッファガスと衝突して運動エネルギーを奪われ、つまりはクーリングされ、上記四重極電場に捕捉されて捕捉領域Aの中央付近に集まる。   First, under the control of the control unit 24, a buffer gas such as He is introduced from the gas introduction unit 23 into the ion trap 1 in a pulsed manner, and a predetermined high frequency voltage is applied to the ring electrode 11 from the high frequency voltage generation unit 20. By applying this, a quadrupole electric field for trapping ions is formed in the space inside the ion trap 1. In this state, when various ions generated from the sample to be analyzed in the ion source 2 are introduced into the ion trap 1 through the incident port 14, the ions collide with the buffer gas and lose kinetic energy, that is, are cooled, It is trapped by the quadrupole electric field and gathers near the center of the trapping region A.

こうした各種イオンをイオントラップ1内の捕捉領域Aに捕捉した後、目的とするプリカーサイオンのみをイオントラップ1内に残すために、プリカーサイオン以外のイオンを大きく励振させるような励振信号を励振信号発生部21で発生させてエンドキャップ電極12、13に印加する。これにより、目的のプリカーサイオン以外の不所望のイオンは入射口14、出射口15を経てイオントラップ1の外部に排出される。   After these various ions are trapped in the trapping region A in the ion trap 1, an excitation signal is generated so as to greatly excite ions other than the precursor ions in order to leave only the desired precursor ions in the ion trap 1. It is generated by the unit 21 and applied to the end cap electrodes 12 and 13. Thereby, undesired ions other than the target precursor ion are discharged to the outside of the ion trap 1 through the entrance port 14 and the exit port 15.

こうしてプリカーサイオンの選別を行った後、該イオンを光解離させるために、励起レーザ照射源22を駆動し、イオントラップ1内の捕捉領域Aの中央(励起光照射領域B)に励起レーザ光を照射する。また、このとき同時に、プリカーサイオンを励振させず、そのプリカーサイオンの1次解離により発生したフラグメントイオンを励振させるような周波数成分を有する励振信号を励振信号発生部21で発生させて、エンドキャップ電極12、13に印加する。この励振信号については後で具体的に説明する。   After selecting the precursor ions in this way, in order to photodissociate the ions, the excitation laser irradiation source 22 is driven, and the excitation laser light is emitted to the center of the trapping region A (excitation light irradiation region B) in the ion trap 1. Irradiate. At the same time, the excitation signal generator 21 generates an excitation signal having a frequency component that does not excite the precursor ions but excites the fragment ions generated by the primary dissociation of the precursor ions. 12 and 13. This excitation signal will be specifically described later.

図2(a)はイオントラップ内でのイオンの捕捉領域Aと励起光照射領域Bとの関係を空間的に示す概略図、図2(b)はイオンの存在確率の上でイオンの捕捉領域Aと励起光照射領域Bとの関係を示す図である。図2(b)に示すように、励振されないイオンは捕捉領域A内にその殆どが存在し、特にその中央に高い確率で存在する。この領域に励起レーザ光が照射されるため、励振されないプリカーサイオンには効率良くレーザ光が当たり光解離が促進される。これにより、プリカーサイオンは開裂し、より小さな質量を持つフラグメントイオンが発生する。   2A is a schematic diagram spatially showing the relationship between the ion trapping region A and the excitation light irradiation region B in the ion trap, and FIG. 2B is an ion trapping region based on the existence probability of the ions. It is a figure which shows the relationship between A and the excitation light irradiation area | region B. FIG. As shown in FIG. 2 (b), most of the unexcited ions are present in the trapping region A, particularly at the center with a high probability. Since this region is irradiated with the excitation laser light, the precursor ions that are not excited are efficiently irradiated with the laser light and photodissociation is promoted. As a result, the precursor ions are cleaved and fragment ions having a smaller mass are generated.

フラグメントイオンも捕捉電場により捕捉されるものの、それ以外に、励振信号により形成される電場の影響を受けてZ軸方向に大きく振動し始める。したがって、図2(a)に示すように、フラグメントイオンは励起光照射領域Bを外れている時間が長くなり、光解離による2次解離は起こりにくい。即ち、プリカーサイオンを高い効率で光解離させながら、これにより生成された1次フラグメントイオンがさらに光解離することは抑制することができる。   Although fragment ions are also trapped by the trapping electric field, they begin to oscillate greatly in the Z-axis direction under the influence of the electric field formed by the excitation signal. Therefore, as shown in FIG. 2 (a), the fragment ions have a longer time outside the excitation light irradiation region B, and secondary dissociation due to photodissociation hardly occurs. That is, while the precursor ions are photodissociated with high efficiency, the primary fragment ions generated thereby can be prevented from further photodissociating.

但し、プリカーサイオンの光解離は励起光照射領域で起こるため、生成されたフラグメントイオンが励起光照射領域を外れるほど大きな振幅で振動させるまでに時間が掛かると、2次解離が起こってしまうことがある。光解離の反応速度はイオン種によって相違し、特に反応速度が速いフラグメントイオンでは2次解離が起こり易い。そこで、一般的には、励起レーザ光を照射して光解離を促進させる際にはイオントラップ1内を高真空状態にしておくことが望ましいものの、意図的にフラグメントイオンの2次解離を抑えるために、レーザ光を照射するときに少量のバッファガスをイオントラップ1内に導入するようにしてもよい。   However, since photo-dissociation of the precursor ions occurs in the excitation light irradiation region, secondary dissociation may occur if it takes a long time for the generated fragment ions to vibrate with a large amplitude so as to deviate from the excitation light irradiation region. is there. The photodissociation reaction rate differs depending on the ion species, and secondary dissociation is likely to occur particularly in fragment ions having a high reaction rate. Therefore, in general, when irradiating the excitation laser light to promote photodissociation, it is desirable to keep the inside of the ion trap 1 in a high vacuum state, but intentionally suppressing secondary dissociation of fragment ions. In addition, a small amount of buffer gas may be introduced into the ion trap 1 when the laser beam is irradiated.

イオントラップ1内にバッファガスが導入されると、光子を吸収して内部エネルギーが増加したイオンがバッファガスに衝突して励起状態の緩和が起こり易くなるため、光解離の反応速度が遅くなる。したがって、プリカーサイオン自体の1次解離の効率は下がるものの、1次フラグメントイオンが2次解離することも一層抑制されることになる。このような効果は紫外光解離でも発揮されるが、赤外多光子解離ではより顕著であるため特に有効である。   When a buffer gas is introduced into the ion trap 1, ions whose photons are absorbed and whose internal energy is increased collide with the buffer gas, and the relaxation of the excited state is likely to occur, so that the photodissociation reaction rate is reduced. Therefore, although the efficiency of primary dissociation of the precursor ion itself decreases, secondary dissociation of the primary fragment ions is further suppressed. Such an effect is exhibited even by ultraviolet photodissociation, but is particularly effective because it is more prominent in infrared multiphoton dissociation.

以上のようにして所定時間、光解離を起こしてプリカーサイオンを開裂させた後、イオントラップ1内に捕捉していたフラグメントイオンを排出させるような電圧をエンドキャップ電極12、13に印加することで初期運動エネルギーを付与し、出射口15から一斉に出射させて飛行時間型質量分析計3に導入して質量分析を行う。そうして、イオン検出器5による検出信号を図示しないデータ処理部で処理することにより、MS/MSスペクトルを作成する。   After applying photodissociation for a predetermined time as described above to cleave the precursor ions, a voltage is applied to the end cap electrodes 12 and 13 to discharge the fragment ions trapped in the ion trap 1. Initial kinetic energy is applied, and the kinetic energy is emitted from the emission port 15 and introduced into the time-of-flight mass spectrometer 3 for mass analysis. Then, an MS / MS spectrum is created by processing a detection signal from the ion detector 5 with a data processing unit (not shown).

光解離の際にエンドキャップ電極12、13に印加する励振信号としては、例えば次のようにすることができる。プリカーサイオンの開裂により生成されるフラグメントイオンの質量が予め分かっている場合、そのフラグメントイオンのみを選択的に励振させるように該フラグメントイオンの共鳴周波数に対応した周波数成分のみを有する正弦波信号を励振信号とすればよい。例えばフラグメントイオンが1種類である場合、図3(a)に示すように、単一周波数成分を持つ正弦波信号(又は矩形波信号等でもよい)を励振信号とすればよく、フラグメントイオンが複数種である場合には、異なる単一周波数の正弦波信号を合成して励振信号とすればよい。   The excitation signal applied to the end cap electrodes 12 and 13 at the time of photodissociation can be as follows, for example. When the mass of a fragment ion generated by cleavage of a precursor ion is known in advance, a sinusoidal signal having only a frequency component corresponding to the resonance frequency of the fragment ion is excited so as to selectively excite only the fragment ion. It may be a signal. For example, when there is one kind of fragment ion, as shown in FIG. 3A, a sine wave signal (or a rectangular wave signal or the like) having a single frequency component may be used as an excitation signal, and a plurality of fragment ions may be used. In the case of a seed, it is only necessary to combine sinusoidal signals having different single frequencies into an excitation signal.

一方、フラグメントイオンの質量が不明である場合やその数が多い場合には、図3(b)に示すように、プリカーサイオンの共鳴周波数に対応した周波数成分(実際にはその上下の所定周波数幅)を持たない広帯域信号を励振信号とするとよい。こうした広帯域信号の生成は、例えば特許第3470671号公報などに開示された公知の方法を利用して行うことができる。   On the other hand, when the mass of fragment ions is unknown or the number is large, as shown in FIG. 3B, the frequency component corresponding to the resonance frequency of the precursor ion (actually, a predetermined frequency width above and below it). A broadband signal that does not have () may be used as the excitation signal. Generation of such a broadband signal can be performed using a known method disclosed in, for example, Japanese Patent No. 3470671.

次に、上記参考例による質量分析装置の効果を実証するために行った実験結果について説明する。
この実験では、レセルピン(分子量608)をサンプルとし、イオン源としてESI(エレクトロスプレー)イオン源を用いた。このイオン源で生成されるプロトン付加イオン(m/z609)をプリカーサイオンとしてイオントラップ内に残し、これに励起レーザ光として赤外レーザ光を照射して赤外多光子解離を起こす。レセルピンを衝突誘起解離で開裂させた場合、質量電荷比m/zが236、397、448であるフラグメントイオンが生成されることが知られている。赤外多光子解離ではこのほかに、m/z363にもピークが観測される。
Next, the results of experiments conducted to verify the effects of the mass spectrometer according to the above reference example will be described.
In this experiment, reserpine (molecular weight 608) was used as a sample, and an ESI (electrospray) ion source was used as an ion source. The proton-added ions (m / z 609) generated by this ion source are left as precursor ions in the ion trap, and are irradiated with infrared laser light as excitation laser light to cause infrared multiphoton dissociation. It is known that when reserpine is cleaved by collision-induced dissociation, fragment ions having mass-to-charge ratios m / z of 236, 397, and 448 are generated. In addition, in infrared multiphoton dissociation, a peak is also observed at m / z363.

図4は、赤外レーザ光の照射時間を変化させた場合のプリカーサイオン(m/z609)及び4種類のフラグメントイオン(m/z236、363、397、448)のピーク強度変化を測定した結果を示す図であって、(a)は赤外多光子解離時に励振信号がない場合、即ち従来の手法の場合である。レーザ照射時間を長くしていくと、それに伴いプリカーサイオンの内部エネルギーが高まり、赤外多光子解離が起こり始めるためにピーク強度は減少する。この減少とは反対に、1次解離で生じたフラグメントイオン(m/z236、397、448)のピーク強度はレーザ照射時間が或る程度以下の範囲では増加するが、それよりもさらにレーザ照射時間を長くすると、2次解離の影響により1次フラグメントイオンのピーク強度は減少する。一方、m/z363であるフラグメントイオンのピーク強度は、他のフラグメントイオンのピーク強度が減少に転じた後に、これに代わるように増加していることが分かる。したがって、これは2次解離により生じた2次フラグメントイオンであると推測できる。   Fig. 4 shows the results of measuring peak intensity changes of precursor ions (m / z 609) and four types of fragment ions (m / z 236, 363, 397, 448) when the irradiation time of infrared laser light is changed. (A) is a case where there is no excitation signal at the time of infrared multiphoton dissociation, that is, the case of the conventional method. As the laser irradiation time is increased, the internal energy of the precursor ion increases accordingly, and infrared multiphoton dissociation starts to occur, so that the peak intensity decreases. Contrary to this decrease, the peak intensity of fragment ions (m / z 236, 397, 448) generated by the primary dissociation increases in the laser irradiation time in a certain range or less, but further laser irradiation time. When the length is increased, the peak intensity of the primary fragment ions decreases due to the effect of secondary dissociation. On the other hand, it can be seen that the peak intensity of the fragment ion of m / z 363 is increased in place of the peak intensity of the other fragment ions after decreasing. Therefore, it can be assumed that this is a secondary fragment ion generated by secondary dissociation.

1次解離によるフラグメントイオンのピーク強度を最大にするには、この例の場合、レーザ照射時間を8ms程度にする必要があることが分かる。しかしながら、このとき、プリカーサイオンは未だ半分程度が残っており、プリカーサイオンの解離効率はあまり高いとは言えない状態である。   In order to maximize the peak intensity of fragment ions due to primary dissociation, it can be seen that in this example, the laser irradiation time needs to be about 8 ms. However, at this time, about half of the precursor ions remain, and the dissociation efficiency of the precursor ions is not so high.

図4(b)は、質量電荷比m/z448のフラグメントイオンが選択的に励振されるように励振信号として周波数74kHzの正弦波信号をエンドキャップ電極間に印加しながら赤外レーザ光を照射した場合の結果である。m/z448以外のフラグメントイオン(m/z236、397)のピーク強度変化は信号強度のふらつきの範囲内とみなせ、図4(a)と同じ程度である。これに対し、m/z448であるフラグメントイオンは選択的に励振されて赤外照射領域から外れるため、2次解離の影響を受けにくい。そのため、レーザ照射時間が長くなってもピーク強度はほぼ単調に増加し、レーザ照射時間が10msよりも長くなると強度飽和が見られる。したがって、m/z448のフラグメントイオンは、2次解離によるピーク強度の減少が生じていないと言える。   In FIG. 4B, infrared laser light was irradiated while applying a sine wave signal having a frequency of 74 kHz between the end cap electrodes as an excitation signal so that fragment ions having a mass to charge ratio of m / z 448 were selectively excited. Is the result of the case. Changes in the peak intensity of fragment ions (m / z 236, 397) other than m / z 448 can be regarded as within the range of signal intensity fluctuation, and are the same as those in FIG. On the other hand, since fragment ions of m / z 448 are selectively excited and deviate from the infrared irradiation region, they are not easily affected by secondary dissociation. Therefore, the peak intensity increases almost monotonously even when the laser irradiation time is increased, and intensity saturation is observed when the laser irradiation time is longer than 10 ms. Therefore, it can be said that the peak intensity of the fragment ion at m / z448 does not decrease due to secondary dissociation.

図4(c)は、質量電荷比m/z236のフラグメントイオンが選択的に励振されるように励振信号として周波数149kHzの正弦波信号をエンドキャップ電極間に印加しながら赤外レーザ光を照射した場合の結果である。この場合には、m/z236であるフラグメントイオンのみが2次解離の影響を受けず、レーザ照射時間が長くなっても単調に信号強度が増加していることが分かる。   In FIG. 4C, infrared laser light was irradiated while applying a sine wave signal having a frequency of 149 kHz as an excitation signal between the end cap electrodes so that fragment ions having a mass to charge ratio of m / z 236 were selectively excited. Is the result of the case. In this case, it can be seen that only the fragment ion of m / z 236 is not affected by the secondary dissociation, and the signal intensity monotonously increases even when the laser irradiation time is increased.

以上の結果より、赤外多光子解離時に選択的に励振させたフラグメントイオンは2次解離の影響を受けず、高いピーク強度を確保できることが分かる。この実験では、原理的な効果をより明確に示すために、励振信号として単一周波数の正弦波信号をエンドキャップ電極に印加し、或る特定のフラグメントイオンの2次解離を抑制するようにしていたが、複数の又は多数のフラグメントイオンについて2次解離の影響を抑えて信号強度を増加させるには、上述したような広帯域信号(プリカーサイオンの共鳴周波数成分を除去した広帯域の離散的な周波数の合成波形)を励振信号としてエンドキャップ電極に印加すればよいことは明らかである。   From the above results, it can be seen that fragment ions selectively excited at the time of infrared multiphoton dissociation are not affected by secondary dissociation and can secure a high peak intensity. In this experiment, in order to show the principle effect more clearly, a single frequency sine wave signal is applied to the end cap electrode as an excitation signal to suppress the secondary dissociation of a specific fragment ion. However, in order to suppress the influence of secondary dissociation for a plurality of or a large number of fragment ions and increase the signal intensity, a broadband signal as described above (with a broadband discrete frequency with the resonance frequency component of the precursor ion removed). It is clear that the composite waveform) may be applied to the end cap electrode as an excitation signal.

続いて、本発明の一実施例によるイオントラップ飛行時間型質量分析装置について図面を参照して説明する。
図5は本実施例によるイオントラップ飛行時間型質量分析装置(IT−TOFMS)の概略構成図である。上記参考例と同一又は相当する構成要素には同一符号を付している。
Next, an ion trap time-of-flight mass spectrometer according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 5 is a schematic configuration diagram of an ion trap time-of-flight mass spectrometer (IT-TOFMS) according to this embodiment. Constituent elements that are the same as or correspond to those in the reference example are given the same reference numerals.

本実施例において上記参考例と根本的に相違する点の1つは、励起レーザ光がイオントラップ1の捕捉領域Aの中央ではなく、これを意図的に外した位置に照射されるようにレーザ照射孔17がリング電極11の中心軸からずれた位置に設けられていることである。また、励振信号発生部25は、レーザ光の照射により光解離を起こす際に、エンドキャップ電極12、13間には目的とするプリカーサイオンを選択的に励振させる(フラグメントイオンは励振させない)ような周波数成分を持つ励振信号を印加するように構成されている。この場合、励振信号は単一周波数の正弦波信号又は矩形波信号でよいので、励振信号の生成は上記参考例の場合よりも容易である。   In this embodiment, one of the fundamental differences from the above reference example is that the excitation laser light is not irradiated at the center of the trapping region A of the ion trap 1 but at a position intentionally removed from the laser. The irradiation hole 17 is provided at a position shifted from the central axis of the ring electrode 11. The excitation signal generator 25 selectively excites a target precursor ion between the end cap electrodes 12 and 13 (no fragment ions are excited) when photodissociation is caused by laser light irradiation. An excitation signal having a frequency component is applied. In this case, since the excitation signal may be a single frequency sine wave signal or rectangular wave signal, the generation of the excitation signal is easier than in the case of the above reference example.

図6はイオントラップ内でのイオンの捕捉領域Aと励起光照射領域Bとの関係を空間的に示す概略図である。上記励振信号がエンドキャップ電極12、13に印加されるとき、イオントラップ1内に形成される励振電場の影響で、プリカーサイオンはZ軸方向に大きく振動する。励振信号がないとするとプリカーサイオンは励起光照射領域Bには入らないが、励振されることでプリカーサイオンは励起光照射領域Bを横切り、その間に光子を吸収してやがて光解離を生じる。これによりフラグメントイオンが発生するが、そうしたフラグメントイオンはリング電極11に印加されている高周波電圧による捕捉電場の影響は受けるものの、上記励振電場の影響を受けず大きく振動しない。そのため、フラグメントイオンはイオントラップ1の捕捉領域Aの中央付近に集まる。つまり、フラグメントイオンは励起光照射領域Bを外れ励起レーザ光の照射を受けないので2次解離を生じにくい。そのため、レーザ照射時間を長くするほど1次フラグメントイオンの量は増加することになり、MS/MSスペクトルのS/Nを高くすることができる。   FIG. 6 is a schematic diagram spatially showing the relationship between the ion trapping region A and the excitation light irradiation region B in the ion trap. When the excitation signal is applied to the end cap electrodes 12 and 13, the precursor ions vibrate greatly in the Z-axis direction due to the influence of the excitation electric field formed in the ion trap 1. If there is no excitation signal, the precursor ion does not enter the excitation light irradiation region B. However, when excited, the precursor ion crosses the excitation light irradiation region B and absorbs photons during that time, and eventually causes photodissociation. As a result, fragment ions are generated. Such fragment ions are not affected by the excitation electric field but do not vibrate greatly although they are affected by the trapped electric field due to the high-frequency voltage applied to the ring electrode 11. Therefore, fragment ions gather near the center of the trapping region A of the ion trap 1. That is, since the fragment ions deviate from the excitation light irradiation region B and are not irradiated with the excitation laser light, secondary dissociation hardly occurs. Therefore, the amount of primary fragment ions increases as the laser irradiation time is lengthened, and the S / N of the MS / MS spectrum can be increased.

本発明者らのシミュレーション計算によると、エンドキャップ電極12、13間の距離が20mmである場合、バッファガスとの衝突により十分にクーリングされたイオン雲の広がりの大きさはイオントラップ1の中心から±0.5mm程度以下の範囲であることが判明した。したがって、励起レーザ光の照射位置をイオントラップ1の中心部から0.5mm以上離すことにより、フラグメントイオンに励起レーザ光が当たって2次解離を生じることを効率良く回避することができる。イオントラップ1のサイズが異なる場合にも同様のモデルが成り立つと考えられるから、励起光照射領域Bをイオントラップ1の中心から、エンドキャップ電極間の間隔の2.5%以上離すことにより、2次解離の抑制の効果を十分に発揮させることができる。   According to the simulation calculation by the present inventors, when the distance between the end cap electrodes 12 and 13 is 20 mm, the size of the spread of the ion cloud sufficiently cooled by the collision with the buffer gas is from the center of the ion trap 1. It was found that the range was about ± 0.5 mm or less. Therefore, by separating the irradiation position of the excitation laser light from the central portion of the ion trap 1 by 0.5 mm or more, it is possible to efficiently avoid the secondary dissociation due to the excitation laser light hitting the fragment ions. Since it is considered that the same model is established when the sizes of the ion trap 1 are different, the excitation light irradiation region B is separated from the center of the ion trap 1 by 2.5% or more of the interval between the end cap electrodes. The effect of suppressing secondary dissociation can be sufficiently exhibited.

但し、図5、図6に示した構成の場合、大きな振幅で振動するプリカーサイオンが励起光照射領域Bに入っている時間を十分に長くすることが難しく、レーザ照射時間を長くしないと解離効率が上がらない。そこで、励振されたプリカーサイオンがより長い時間、励起光照射領域Bに入ることを保証するために、イオントラップ1の構成を図7に示すように変形してもよい。即ち、この構成では、励起レーザ照射源26はその照射範囲の断面形状が円環形状であるようなレーザ光を出射し、リング電極11に例えば円柱形状に大きく設けたレーザ照射孔18を通して、イオントラップ1内に、その中央が非照射領域でそれを取り囲む周囲が照射領域となるような形状の励起光照射領域Bを形成する。なお、こうした特殊な形状のレーザ光は、例えば実開昭62−47959号公報に開示されているような方法によって生成することができる。   However, in the case of the configuration shown in FIGS. 5 and 6, it is difficult to sufficiently increase the time during which the precursor ions oscillating with a large amplitude are in the excitation light irradiation region B. If the laser irradiation time is not lengthened, the dissociation efficiency is increased. Does not go up. Therefore, in order to ensure that the excited precursor ions enter the excitation light irradiation region B for a longer time, the configuration of the ion trap 1 may be modified as shown in FIG. That is, in this configuration, the excitation laser irradiation source 26 emits laser light whose cross-sectional shape in the irradiation range is an annular shape, and passes through the laser irradiation hole 18 provided in the ring electrode 11 in a large cylindrical shape, for example. In the trap 1, an excitation light irradiation region B having a shape in which the center is a non-irradiation region and the periphery surrounding it is an irradiation region is formed. Such a specially shaped laser beam can be generated by a method as disclosed in Japanese Utility Model Laid-Open No. 62-47959, for example.

この構成では、励起光照射領域Bが広くなるので、励起電場により大きく振動するプリカーサイオンが励起レーザ光の照射を受ける機会が増加する。そのため、それだけプリカーサイオンの解離効率が向上する。一方、捕捉領域Aの中央付近に集まるフラグメントイオンには励起レーザ光が当たらないので2次解離は防止できる。   In this configuration, since the excitation light irradiation region B is widened, the opportunity for the precursor ions that are greatly oscillated by the excitation electric field to be irradiated with the excitation laser light is increased. Therefore, the precursor ion dissociation efficiency is improved accordingly. On the other hand, since the excitation laser light does not strike the fragment ions gathered near the center of the capture region A, secondary dissociation can be prevented.

なお、上記実施例ではリング電極11に穿設されたレーザ照射孔16、17、18を通してイオントラップ1内に励起レーザ光を照射していたが、図8に示すように、リング電極11とエンドキャップ電極12(又は13)との間の間隙を通して斜め方向から励起レーザ光を照射するようにしてもよい。この場合、リング電極11にレーザ照射孔を設ける必要がないので構成が簡単であるとともに、リング電極11にレーザ照射孔を設けることによる捕捉電場の乱れも生じないので、イオンの捕捉効率を高めることができる。   In the above embodiment, the excitation laser beam is irradiated into the ion trap 1 through the laser irradiation holes 16, 17, and 18 formed in the ring electrode 11. However, as shown in FIG. The excitation laser beam may be irradiated from an oblique direction through a gap between the cap electrode 12 (or 13). In this case, since it is not necessary to provide a laser irradiation hole in the ring electrode 11, the configuration is simple, and since the disturbance of the trapping electric field due to the provision of the laser irradiation hole in the ring electrode 11 does not occur, ion trapping efficiency is increased. Can do.

なお、上記実施例は本発明の一例であり、本発明の趣旨の範囲で適宜に変更、修正、追加を行っても本願特許請求の範囲に包含されることは当然である。例えば上記実施例はイオントラップとして三次元四重極型イオントラップを利用していたが、例えば内面が双曲面又は円筒曲面である4本(又はそれ以上)のロッド電極を平行に配置し、それらロッド電極で囲まれる空間に捕捉領域を形成する線形イオントラップにおいても、本発明を適用することができる。   The above-described embodiment is an example of the present invention, and it is a matter of course that changes, modifications, and additions within the scope of the present invention are included in the scope of the claims of the present application. For example, in the above embodiment, a three-dimensional quadrupole ion trap is used as the ion trap. For example, four (or more) rod electrodes whose inner surfaces are hyperboloids or cylindrical surfaces are arranged in parallel. The present invention can also be applied to a linear ion trap that forms a trapping region in a space surrounded by rod electrodes.

1…イオントラップ
11…リング電極
12、13…エンドキャップ電極
14…入射口
15…出射口
16、17、18…レーザ照射孔
2…イオン源
20…高周波電圧発生部
21、25…励振信号発生部
22、26…励起レーザ照射源
23…ガス導入部
24…制御部
3…飛行時間型質量分析計
4…飛行空間
5…イオン検出器
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Ion trap 11 ... Ring electrode 12, 13 ... End cap electrode 14 ... Entrance 15 ... Outlet 16, 17, 18 ... Laser irradiation hole 2 ... Ion source 20 ... High frequency voltage generator 21, 25 ... Excitation signal generator 22, 26 ... Excitation laser irradiation source 23 ... Gas introduction part 24 ... Control part 3 ... Time-of-flight mass spectrometer 4 ... Flight space 5 ... Ion detector

Claims (4)

複数の電極で囲まれる空間にイオンを捕捉するイオントラップを具備し、該イオントラップ内でイオンを解離させ、それにより生成したイオンを質量分析する質量分析装置において、
a)前記イオントラップの捕捉領域の中央から外れた領域に光解離を起こすための励起光を照射する励起光照射手段と、
b)前記イオントラップ内で目的のプリカーサイオンを選択的に共鳴振動させて前記励起光の照射領域に到達させるとともに、光解離により生成したフラグメントイオンは共鳴振動させないように、所定の周波数成分を有する励振信号を生成して該イオントラップを構成する少なくとも1つの電極に印加する励振信号生成手段と、
を備えることを特徴とする質量分析装置。
In a mass spectrometer that includes an ion trap that captures ions in a space surrounded by a plurality of electrodes, dissociates the ions in the ion trap, and mass-analyzes the ions generated thereby.
a) excitation light irradiation means for irradiating excitation light for causing photodissociation in a region deviating from the center of the trapping region of the ion trap;
b) A desired precursor ion is selectively resonantly oscillated in the ion trap to reach the irradiation region of the excitation light, and fragment ions generated by photodissociation have a predetermined frequency component so as not to oscillate resonantly. Excitation signal generating means for generating an excitation signal and applying it to at least one electrode constituting the ion trap;
A mass spectrometer comprising:
前記励起光照射手段は、前記イオントラップの捕捉領域の中央を取り囲むように励起光を照射することを特徴とする請求項1に記載の質量分析装置。   The mass spectrometer according to claim 1, wherein the excitation light irradiation unit irradiates excitation light so as to surround a center of a capture region of the ion trap. 前記イオントラップは1個のリング電極と2個のエンドキャップ電極とから成る三次元四重極型イオントラップであって、前記励起光照射手段による励起光照射領域は前記イオントラップの捕捉領域の中心から、両エンドキャップ電極の間隔の2.5%以上離すことを特徴とする請求項1に記載の質量分析装置。   The ion trap is a three-dimensional quadrupole ion trap composed of one ring electrode and two end cap electrodes, and the excitation light irradiation region by the excitation light irradiation means is the center of the trapping region of the ion trap. The mass spectrometer according to claim 1, wherein the distance between the two end cap electrodes is at least 2.5%. 前記イオントラップは内面が曲面である複数のロッド電極を平行に配置した線形イオントラップであって、前記励起光照射手段による励起光照射領域は前記イオントラップの捕捉領域の中心から、対向する二本のロッド電極の内曲面の間隔の2.5%以上離すことを特徴とする請求項1に記載の質量分析装置。   The ion trap is a linear ion trap in which a plurality of rod electrodes whose inner surfaces are curved are arranged in parallel, and the excitation light irradiation area by the excitation light irradiation means is two opposite from the center of the trapping area of the ion trap. The mass spectrometer according to claim 1, wherein the distance between the inner curved surfaces of the rod electrodes is 2.5% or more apart.
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