JP2013175297A - 三連四重極型質量分析装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ＭＲＭ測定を実施する際に、m/z切り替えの際のセトリング時間をできるだけ短縮して測定サイクルの繰り返し周期を短くし時間分解能を上げる。
【解決手段】ＭＲＭ測定の１サイクル中に実施すべきm/zの組が指定されたならば、制御部はその複数のm/zの組を実行する第１順序を設定し（Ｓ１）、記憶部に格納されているm/z差とセトリング時間との関係を示すテーブルを参照して、第１順序の１サイクルに対するセトリング時間の合計値を計算し（Ｓ２）それを一時的に保存する。指定されている複数のm/zの組について別の順序設定が可能であればＳ４からＳ５へ進み、Ｓ２へ戻る。この繰り返し処理により、採り得る全ての順序に対するセトリング時間の合計値が総当たり的に求まるから、最短の合計値を与える順序を見つけ、その順序をＭＲＭ測定シーケンスとして決定する（Ｓ６、Ｓ７）。
【選択図】図４

Description

本発明は、ＭＳ／ＭＳ分析が可能な三連四重極型質量分析装置に関する。

質量分析器として四重極マスフィルタを用いた四重極型質量分析装置は、該装置単独で用いられるほか、ガスクロマトグラフ（ＧＣ）や液体クロマトグラフ（ＬＣ）と組み合わせたガスクロマトグラフ質量分析装置（ＧＣ／ＭＳ）や液体クロマトグラフ質量分析装置（ＬＣ／ＭＳ）として、様々な分野で広く利用されている。

四重極型質量分析装置の測定モードとして、スキャン測定と、ＳＩＭ（選択イオンモニタリング）測定と、がよく知られている。スキャン測定は、四重極マスフィルタの各ロッド電極へ印加する電圧を走査することにより該四重極マスフィルタを通過するイオンの質量電荷比を所定質量電荷比範囲に亘って走査する、という制御・処理を繰り返す測定手法であり、特に、質量電荷比が未知である物質が含まれる試料の定性分析に威力を発揮する。一方、ＳＩＭ測定は、四重極マスフィルタを通過するイオンの質量電荷比が予め設定された複数の質量電荷比に順番に切り替わるように該四重極マスフィルタへの印加電圧を制御しながら、該マスフィルタを通過したイオンを繰り返し検出する測定手法であり、特に、質量電荷比が既知である物質の定量分析に威力を発揮する。

ＳＩＭ測定の場合、測定対象質量電荷比は測定パラメータとしてオペレータ（分析担当者）により指定されるが、従来の一般的な四重極型質量分析装置では、指定された順に測定対象質量電荷比が並べられるようになっていた。そのため、次のような問題があった。

即ち、四重極マスフィルタを通過させるイオンの質量電荷比を或る値から別の値に変化させる際には、該四重極マスフィルタを構成する電極への印加電圧をステップ状に変化させることになるが、こうした電圧変化に伴っては或る程度の電圧のオーバーシュート（アンダーシュート）やリンギングの発生が避けられない。そのため、電圧変化後の電圧値が分析に支障のない程度に安定するまでの待ち時間（セトリング時間）を設け、そのセトリング時間経過後に変化後の印加電圧に対する実質的なイオンの検出動作を行う必要がある。その場合、セトリング時間中にはＧＣやＬＣから質量分析装置に導入された試料成分に対する質量分析が実施されないことになる。したがって、複数の質量電荷比を切り替える１サイクルの中で、セトリング時間を長くとるほど１サイクルの期間は長くなり、同一質量電荷比に対する測定の時間間隔が開いてしまって時間分解能が低下することになる。また、時間分解能を上げるには１サイクルの時間を短くする必要があるが、１サイクル中のセトリング時間が決まっているとすると１サイクルの時間を短くするには１つの質量電荷比当たりのイオン検出時間を短くせざるをえず、分析感度やＳＮ比の低下を招くことになる。

一般的にセトリング時間は電圧の変化が大きいほど長くなるから、上述のように、１サイクル中の測定対象質量電荷比が不規則に設定されると、その設定によってセトリング時間が長くなる場合と比較的短くなる場合とが生じ、平均的にみてセトリング時間は長くなってしまう。これに対し特許文献１に記載の質量分析装置では、ＳＩＭ測定の際に指定された複数の測定対象質量電荷比を昇順又は降順に並べ替えて１サイクルの測定シーケンスを作成するようにしている。これによりセトリング時間を短くすることができ、１サイクルの測定時間を短縮して例えば成分の検出見逃しを少なくしたり、１つの成分が溶出している期間中のデータサンプリング回数を増やして定量性を高めたりすることができる。

ところで、イオンを解離させるコリジョンセルを挟んで前段及び後段にそれぞれ四重極マスフィルタを配置した三連四重極型質量分析装置においても、各四重極マスフィルタにおいて選択すべき質量電荷比を切り替える際にセトリング時間が必要になる。三連四重極型質量分析装置の測定モードには、前段四重極マスフィルタで選択すべき質量電荷比と後段四重極マスフィルタで選択すべき質量電荷比との組を指定する多重反応イオンモニタリング（Multiple Reaction Monitoring、以下、ＭＲＭと略す）測定がある。ＭＲＭ測定において、１サイクルの間に複数の測定条件、つまり前段四重極マスフィルタ及び後段四重極マスフィルタでそれぞれ選択される質量電荷比の組合せが設定された場合にも、できるだけセトリング時間を短縮してサイクルの周期を短くしたり或いはイオン検出に充てる時間を長くしたりすることが望ましい。しかしながら、三連四重極型質量分析装置では、前段又は後段の四重極マスフィルタの一方で質量電荷比が固定されていない限り、特許文献１で提案されている単純な昇順又は降順の並び替えを行ってもセトリング時間は短縮されるとは限らない。

特開２０１０−９２６３０号公報

本発明は上記課題に鑑みて成されたものであり、三連四重極型質量分析装置においてＭＲＭ測定を行う際に、実質的に質量分析に寄与しない四重極マスフィルタでのセトリング時間をできるだけ短縮することによって、分析の繰り返し周期を短縮して時間分解能を向上させることを主たる目的としている。

上記課題を解決するために成された第１発明は、特定の質量電荷比を持つイオンを選択的に通過させる前段四重極マスフィルタと、該前段四重極マスフィルタを通過したイオンを解離させる解離部と、該解離により生成されたプロダクトイオンの中で特定の質量電荷比を持つイオンを選択的に通過させる後段四重極マスフィルタと、該後段四重極マスフィルタを通過したイオンを検出する検出器と、を具備し、前記前段四重極マスフィルタ及び前記後段四重極マスフィルタでそれぞれ選択すべき質量電荷比の組を予め複数設定し、該複数の質量電荷比の組を順次切り替えるサイクルを繰り返す多重反応イオンモニタリング（ＭＲＭ）測定を実行する三連四重極型質量分析装置において、
a)前記前段四重極マスフィルタ及び前記後段四重極マスフィルタそれぞれについて、選択すべき質量電荷比を切り替えたときの質量電荷比差とその切替え後にマスフィルタを構成する電極に印加される電圧が静定するまでのセトリング時間情報との関係を保持しておくセトリング時間情報記憶手段と、
b)ＭＲＭ測定を行うべく指定された複数の質量電荷比の組に対し１サイクル中の実行順序の全ての組み合わせについて、前記セトリング時間情報記憶手段に保持されている情報を用いて順序の組合せ毎に１サイクル中のセトリング時間の合算値を計算し、最短の合算値を与える順序の組合せを選定する実行順序最適組合せ選定手段と、
c)ＭＲＭ測定実行時に、前記前段四重極マスフィルタ及び前記後段四重極マスフィルタでそれぞれ選択される質量電荷比が前記実行順序最適組合せ選定手段により選定された組合せの順序となるように、各四重極マスフィルタを構成する電極にそれぞれ印加する電圧を変化させる四重極駆動手段と、
を備えることを特徴としている。

また上記課題を解決するために成された第２発明は、特定の質量電荷比を持つイオンを選択的に通過させる前段四重極マスフィルタと、該前段四重極マスフィルタを通過したイオンを解離させる解離部と、該解離により生成されたプロダクトイオンの中で特定の質量電荷比を持つイオンを選択的に通過させる後段四重極マスフィルタと、該後段四重極マスフィルタを通過したイオンを検出する検出器と、を具備し、前記前段四重極マスフィルタ及び前記後段四重極マスフィルタでそれぞれ選択すべき質量電荷比の組を予め複数設定し、該複数の質量電荷比の組を順次切り替えるサイクルを繰り返すＭＲＭ測定を実行する三連四重極型質量分析装置において、
a)前記前段四重極マスフィルタ及び前記後段四重極マスフィルタそれぞれについて、選択すべき質量電荷比を切り替えたときの質量電荷比差とその切替え後にマスフィルタを構成する電極に印加される電圧が静定するまでのセトリング時間情報との関係を保持しておくセトリング時間情報記憶手段と、
b)ＭＲＭ測定を行うべく指定された複数の質量電荷比の組に対し、前段四重極マスフィルタ及び前記後段四重極マスフィルタそれぞれの選択質量電荷比の最大変化量を求め、該最大変化量と前記セトリング時間情報記憶手段に保持されている情報とを用いて１サイクル中のセトリング時間に対し支配的であるほうの四重極マスフィルタを推定し、その四重極マスフィルタにおける選択質量電荷比が１サイクル中で昇順又は降順となるように複数の質量電荷比の組の順序を並べ替える実行順序決定手段と、
c)ＭＲＭ測定実行時に、前記前段四重極マスフィルタ及び前記後段四重極マスフィルタでそれぞれ選択される質量電荷比が前記実行順序決定手段により決定された順序となるように、各四重極マスフィルタを構成する電極にそれぞれ印加する電圧を変化させる四重極駆動手段と、
を備えることを特徴としている。

なお、第１、第２発明ともに、前段四重極マスフィルタと後段四重極マスフィルタとで電圧静定時間特性が同一である場合、即ち、マスフィルタを構成する電極の構成が同一で且つ四重極駆動手段に含まれる電源回路の構成が同一である場合には、前段四重極マスフィルタと後段四重極マスフィルタとについて共通のセトリング時間情報を用いることができる。セトリング時間情報記憶手段に保存される情報は例えば装置の製造メーカが実験的に求めるようにし、製品出荷時点や保守点検時等に上記記憶手段に書き込まれるようにすればよい。

第１発明に係る三連四重極型質量分析装置では、ＭＲＭ測定を行う複数の質量電荷比の組がユーザにより指定されると、実行順序最適組合せ選定手段は与えられた複数の質量電荷比の組を実行する順序について全ての組合せを挙げ、各組合せについて質量電荷比の変化量をセトリング時間情報記憶手段の記憶情報に照らしてセトリング時間を求め、１サイクル中のセトリング時間の合算値を計算する。セトリング時間の合算に際しては、質量電荷比の組が切り替わるときに前段四重極マスフィルタと後段四重極マスフィルタとで長いほうのセトリング時間が採用される。そして、セトリング時間の合算値が最も短くなる順序の組合せを最適な実行順序として選定する。即ち、第１発明に係る三連四重極型質量分析装置では、設定された選択質量電荷比の組の実行順序を入れ替えた全ての順序について総当たり的にセトリング時間の合計値を計算し、その合計値が最短である順序を見つけ出す。したがって、１サイクル中のセトリング時間が必ず最短となる順序で、複数の選択質量電荷比の組を測定条件とするＭＲＭ測定を実行することができる。

上記第１発明では総当たり的にセトリング時間合計値を調べるため、設定される質量電荷比の組数が多いと調べる対象の組合せが増大し、計算に時間を要するおそれがある。そこで、第２発明に係る三連四重極型質量分析装置では、まず、前段四重極マスフィルタ、後段四重極マスフィルタのいずれがセトリング時間の合計値に及ぼす影響が大きいかを調べた上で、影響が大きいほう（前段又は後段のいずれか）に着目し、そのマスフィルタの選択質量電荷比が昇順又は降順になるように複数の質量電荷比組を並べる。これにより、質量電荷比の組の実行順序が決まる。ただし、或る質量電荷比の組からその次に実行される質量電荷比の組へ移行する際に確保すべきセトリング時間は、上記着目した側の質量電荷比の変化量に対応したセトリング時間であるとは限らず、他方の質量電荷比の変化量に対応したセトリング時間のほうが長くなる場合もある。そこで、前段と後段の両方の四重極マスフィルタにおける質量電荷比変化量に対応するセトリング時間を比較し、該時間が長いほうを必要なセトリング時間として選ぶようにするとよい。これにより、ＭＲＭ測定の際のセトリング時間の不足も生じない。

第２発明に係る三連四重極型質量分析装置では、決定された複数の質量電荷比の組の実行順序は必ずしも最短のセトリング時間を与えるものであるとは限らない。したがって、昇順又は降順により複数の質量電荷比の組の実行順序が一旦決まったあと、一部の順序の入れ替えを試み、入れ替えたときにセトリング時間の合算値が短くなる場合には、その入れ替え後の順序を実行順序として定めるようにしてもよい。

第１発明及び第２発明に係る三連四重極型質量分析装置によれば、ＭＲＭ測定において前段四重極マスフィルタ及び後段四重極マスフィルタでそれぞれ独立に選択対象質量電荷比を変化させる際に、１サイクルの中でセトリング時間が最短又はそれに近い状態となるように測定シーケンスが自動的に定められる。それにより、１つの質量電荷比の組に対するイオン検出時間を同一とした場合でも１サイクルの所要時間自体を短縮することができ、測定サイクルの繰り返し周期を短くすることができる。その結果、測定の時間分解能を向上させることができ、ガスクロマトグラフや液体クロマトグラフと組み合わせたＧＣ／ＭＳ／ＭＳ、ＬＣ／ＭＳ／ＭＳなどにおいて成分の見逃しを減らすことができ、また定量性を向上させることができる。また、サイクルの繰り返し周期を短くしない場合においては、１サイクルの中で実質的にイオンの検出に充てられる期間が長くなるので、その分、分析感度やＳＮ比を向上させることができる。

本発明の一実施例である三連四重極型質量分析装置の要部の構成図。 セトリング時間テーブルの一例を示す図。 ＭＲＭ測定の測定対象質量電荷比の一例を示す図。 本実施例の三連四重極型質量分析装置におけるＭＲＭ測定条件並べ替え処理のフローチャートを示す図。 図３に示した例に対するＭＲＭ測定条件並べ替え処理の説明図。 本発明の別の実施例の三連四重極型質量分析装置におけるＭＲＭ測定条件並べ替え処理のフローチャートを示す図。 図３に示した条件例に対するＭＲＭ測定条件並べ替え処理の説明図。 他の条件例に対するＭＲＭ測定条件並べ替え処理の説明図。

以下、本発明の一実施例（第１実施例）である三連四重極型質量分析装置について添付図面を参照して詳細に説明する。図１は第１実施例による三連四重極型質量分析装置の要部の構成図である。

第１実施例の三連四重極型質量分析装置において、真空排気される真空室１の内部には、イオン源２、前段四重極マスフィルタ（Ｑ１）３、コリジョンセル４、後段四重極マスフィルタ（Ｑ３）６、及びイオン検出器７が配設されている。外部から衝突誘起解離（ＣＩＤ）ガスが導入されるコリジョンセル４の内部には、四重極マスフィルタ３、６と同様の電極構造であるイオンガイド（ｑ２）５が配設されている。図示しないが、この三連四重極型質量分析装置の前段にはガスクロマトグラフが接続され、ガスクロマトグラフのカラムで成分分離された試料がイオン源２に導入される。

四重極マスフィルタ３、６はいずれも、イオン光軸Ｃを取り囲んで平行に配置される４本（図１ではそれぞれ２本のみ記載）のロッド電極を備え、この４本のロッド電極のうちイオン光軸Ｃを挟んで対向する２本のロッド電極同士がそれぞれ電気的に接続されている。前段四重極マスフィルタ３を構成する各ロッド電極にはＱ１電源部１１から所定の電圧が印加され、後段四重極マスフィルタ６を構成する各ロッド電極にはＱ３電源部１３から所定の電圧が印加される。図示しないが、Ｑ１電源部１１及びＱ３電源部１３は直流電圧発生部と高周波電圧発生部とを含み、直流電圧に高周波電圧を重畳した電圧が各ロッド電極に印加される。四重極マスフィルタ３、６を通り抜けるイオンの質量電荷比は、印加される直流電圧の電圧値及び高周波電圧の振幅値に依存する。一方、イオンガイド５を構成するロッド電極にはｑ２電源部１２からイオン収束用の高周波電圧が印加される。

イオン検出器７による検出信号はデータ処理部１４に入力され、ここで、例えば特定の質量電荷比におけるイオン強度の時間経過を示す抽出イオンクロマトグラムなどが作成され、さらにそのクロマトグラムに基づいて特定成分の定量分析などが実行される。また、制御部２０は、各電源部１１、１２、１３などの動作を制御するものであり、機能的に、条件並べ替え処理部２１とセトリング時間情報記憶部２２とを含む。また、制御部２０には分析担当者が操作する入力部２３や分析条件、分析結果などを表示する表示部２４が接続されている。なお、制御部２０やデータ処理部１４は、ＣＰＵ、メモリなどを含んで構成されるコンピュータを中心にその機能が実現される。

なお、イオン源２としてエレクトロスプレイイオン源や大気圧化学イオン源などの大気圧イオン源を用い、このイオン源２の内部を略大気圧雰囲気とし、四重極マスフィルタ３、６やイオン検出器７を高真空雰囲気中に配置するために多段差動排気系の構成とされた三連四重極型質量分析装置では、前段に液体クロマトグラフを接続することもできる。

セトリング時間情報記憶部２２には、前段四重極マスフィルタ３と後段四重極マスフィルタ６とで独立に、選択すべき質量電荷比がＭ１からＭ２に切り替えられたときの質量電荷比差ΔＭ＝Ｍ１−Ｍ２と、そのときに各マスフィルタ３、６に印加される電圧が測定に支障をきたさない状態に静定するまでのセトリング時間との関係が例えばテーブル形式で格納されている。質量電荷比差とセトリング時間との関係は例えば図２（ａ）又は（ｂ）に示すようになる。なお、質量電荷比差がプラスである場合（つまり質量電荷比が増加する方向に変化する場合）と質量電荷比差がマイナスである場合（つまり質量電荷比が減少する方向に変化する場合）とでセトリング時間が異なる場合もあるし、質量電荷比差とセトリング時間との関係が質量電荷比範囲によって変わる場合もあり得る。この質量電荷比差ΔＭとセトリング時間との関係は、Ｑ１電源部１１、Ｑ３電源部１３の構成やマスフィルタ３、６の電極の浮遊容量等の電気的特性などに依存するから、例えば当該装置の製造メーカが予め実験的な測定を実施した結果に基づいて図２に示したような関係を求め、これをデータ化してセトリング時間情報記憶部２２に格納しておくようにすることができる。

第１実施例の三連四重極型質量分析装置においてＭＲＭ測定モードによる測定を実行する場合、分析担当者は測定に先立ち、測定条件の１つとして、前段四重極マスフィルタ３における選択質量電荷比と後段四重極マスフィルタ６における選択質量電荷比とを１組として、１サイクル期間中に実施したい質量電荷比の組を入力部２３から指示する。いま、一例として、図３に示す［１］〜［４］なる４つの質量電荷比の組が設定された場合について以下に説明する。

上述のようにＭＲＭ測定の測定条件が指定されると、制御部２０において条件並べ替え処理部２１は測定シーケンス作成のための条件並べ替え処理を実行する。図４はこの条件並べ替え処理のフローチャートである。

処理が開始されるとまず条件並べ替え処理部２１は、設定されている複数（この例では４）の質量電荷比の組について第１順序を設定する（ステップＳ１）。例えば、［１］〜［４］の質量電荷比の組につき、第１順序が［１］→［２］→［３］→［４］であるとする。

次に条件並べ替え処理部２１は、設定されている順序で前段及び後段四重極マスフィルタ３、６がそれぞれ駆動されたときのセトリング時間の合計値を計算する（ステップＳ２）。具体的には図５に示すように、各四重極マスフィルタ３、６における選択質量電荷比の変化量（m/z差）を順次計算し、セトリング時間情報記憶部２２に格納されているテーブルを参照して各m/z差に対するセトリング時間を求める。図５の例では、前段四重極マスフィルタ（Ｑ１）３の選択質量電荷比は４００→４００→３８０→３８０→４００と変化するから、m/z差は図示するように０→−２０→０→＋２０である。他方、後段四重極マスフィルタ（Ｑ３）６の選択質量電荷比は２００→５０→１２０→２４０→２００と変化するから、m/z差は−１５０→＋７０→＋１２０→−４０である。セトリング時間情報記憶部２２に格納されているテーブルを参照し各m/z差に対しそれぞれ図５中に記載のようにセトリング時間Ｔa〜Ｔfが求まるものとする。

前段四重極マスフィルタ３と後段四重極マスフィルタ６とで同時に電圧変化が生じる場合、長いほうのセトリング時間を確保する必要があるから、例えば［２］→［３］の切り替わりの際にはＴaとＴdを比較する必要がある。同様に［４］→［１］の切り替わりの際にはＴbとＴfを比較する必要がある。いま、前段四重極マスフィルタ３と後段四重極マスフィルタ６とで質量電荷比変化量とセトリング時間との関係が同一であるとすると、m/z差が大きいほうがセトリング時間も長くなるから、Ｔd＞Ｔa、Ｔf＞Ｔbである。他方、前段四重極マスフィルタ３と後段四重極マスフィルタ６とで質量電荷比変化量とセトリング時間との関係に大きな差がある場合には、Ｔd＜Ｔa、或いは、Ｔf＜Ｔbとなることもあり得る。もしＴd＞Ｔa、Ｔf＞Ｔbであるとすれば、第１順序に対するセトリング時間の合計値はＴc＋Ｔd＋Ｔe＋Ｔfとなる。

上述のようにして第１順序に対するセトリング時間の合計値が求まったならば、これを一時的に保存する（ステップＳ３）。そして、設定されている複数の質量電荷比の組について、未だセトリング時間の合計値を求めていない別の順序が存在するか否かを判定する（ステップＳ４）。別の順序が設定可能であるならばステップＳ５へと進み、ここで別の順序を定めた上でステップＳ２へと戻る。例えば上記第１順序に対するセトリング時間の合計値しか求めていない場合には、例えば第２順序として［１］→［２］→［４］→［３］を設定すればよい。当然のことながら、複数の質量電荷比の組の実行順序が変わるとm/z差が変わる。そこで、ステップＳにおいては上述の手法により、そのときの順序に対するセトリング時間の合計値を計算し、ステップＳ３においてその合計値を保存する。

そうして、採り得る全ての順序に対してセトリング時間の合計値を求めて保存したならば、ステップＳ４でＮｏと判定されステップＳ６へ進む。図３に示したように質量電荷比の組が４つ存在する場合には実行順序は２４通り（組合せ）採り得る。したがって、セトリング時間の合計値も２４個存在する。ステップＳ６では、条件並べ替え処理部２１は保存されている全てのセトリング時間の合計値の中で最短のものを抽出し、その最短の合計値を与える実行順序を最適な順序として選択する。そして、条件並べ替え処理部２１はこの選択された順序をＭＲＭ測定シーケンスとして決定する（ステップＳ７）。

以上のようにして決定されたＭＲＭ測定シーケンスは、全体的にみて四重極マスフィルタ３、６に印加された電圧が安定するためのセトリング時間が最も短くなる最適条件である。何故なら、採り得る全ての組合せ（順序）についてセトリング時間の合計値を調べているからである。したがって、１つの質量電荷比の組の下でのイオン検出時間が同一であるのであれば、上述のようにして設定されるＭＲＭ測定シーケンスではセトリング時間が短い分だけ１サイクルの所要時間が短くて済み、単位時間当たりに実行可能なサイクル数が増える。その結果、時間分解能が向上して目的成分を見逃す可能性が下がり、抽出イオンクロマトグラム（マスクロマトグラム）のピーク形状も良好になって定量性が向上する。

なお、ステップＳ２についての上記説明では、m/z差を求めて各m/z差に対するセトリング時間をセトリング時間情報記憶部２２に格納されているテーブルから求めていたが、前段四重極マスフィルタ３と後段四重極マスフィルタ６とでテーブルが共通である場合には、前段四重極マスフィルタ３と後段四重極マスフィルタ６とで並行して質量電荷比が変化するときにそのm/z差を比較して、いずれか大きいほうについてのみテーブルからセトリング時間を求め、合計値に反映させればよい。

次に、本発明の別の実施例（第２実施例）による三連四重極型質量分析装置について説明する。この第２実施例の三連四重極型質量分析装置のハードウエア構成は上記の第１実施例と同じであるので説明を略す。この第２実施例が上記第１実施例と相違するのは、条件並べ替え処理部２１における処理の内容である。図６は第２実施例の三連四重極型質量分析装置における条件並べ替え処理のフローチャートである。以下の説明も、図３に示す［１］〜［４］なる４つの質量電荷比の組が設定された場合についてである。

処理が開始されるとまず、条件並べ替え処理部２１は設定されている複数の質量電荷比の組について、前段四重極マスフィルタ３及び後段四重極マスフィルタ６のそれぞれで、最大質量電荷比と最小質量電荷比との差（最大質量電荷比差）を計算する（ステップＳ１１）。そして、前段四重極マスフィルタ３及び後段四重極マスフィルタ６におけるに最大質量電荷比差から、それぞれセトリング時間情報記憶部２２に格納されているテーブルを参照してセトリング時間を求め（ステップＳ１２）、より大きなセトリング時間を与える四重極マスフィルタ３、６を選択する（ステップＳ１３）。ここで選択された四重極マスフィルタ３又は６がセトリング時間を判断する上で支配的なファクタであると考えられる。そこで、ステップ１３で選択された四重極マスフィルタ３又は６に対する選択質量電荷比が昇順又は降順のいずれかとなるように複数の質量電荷比の組を並べ替える（ステップＳ１４）。

図３に示した質量電荷比の組の例では、前段四重極マスフィルタ３と後段四重極マスフィルタ６とで質量電荷比変化量とセトリング時間との関係が同一（共通）だとすると、後段四重極マスフィルタ６が選択される。したがって、後段四重極マスフィルタ６における選択質量電荷比が昇順になるように質量電荷比の組を並べ替えれば、図７に示すように、［２］→［３］→［１］→［４］となる。また、後段四重極マスフィルタ６における選択質量電荷比が降順になるように質量電荷比の組を並べ替えれば、逆に［４］→［１］→［３］→［２］が測定順序となる。ただし、昇順又は降順とした質量電荷比のm/z差に対応したセトリング時間を質量電荷比の切り替わりに設定すると、セトリング時間が不足する場合がある。図７の例では問題ないが、例えば図８に示す例の場合、後段四重極マスフィルタ６における選択質量電荷比が２００から２１０に上昇するときにm/z差は１０にすぎないのに対し、前段四重極マスフィルタ３では選択質量電荷比が４００から３７０に変化するためにm/z差は−３０となり、後者のほうがセトリング時間が長くなるおそれがある。

そこで、ステップＳ１４で質量電荷比の組を並べ替えた後に、前段四重極マスフィルタ３と後段四重極マスフィルタ６とで並行して生じる質量電荷比の変化に対応するセトリング時間を比較し、長いほうが質量電荷比の組の切り替わり時に確保すべきセトリング時間となるように調整を行う（ステップＳ１５）。そして、条件並べ替え処理部２１はステップＳ１４で決められた順序をＭＲＭ測定シーケンスとして決定する（ステップＳ１６）。

上記第１実施例とは異なりこの第２実施例では、並べ替えられた状態ではセトリング時間の合計値は必ずしも最短になるとは限らない。そこで、ステップＳ１４において並べ替えが行われた後に、一部の質量電荷比の組の入れ替えを試みることによりセトリング時間の合計値が短縮されるか否かを調べ、短縮されるのであれば入れ替え後の順序をＭＲＭ測定シーケンスとして決定するようにしてもよい。

上記いずれの実施例においても上述のようにしてＭＲＭ測定の測定シーケンスが決まったならば、制御部２０は測定開始時点から決められている順序で前段四重極マスフィルタ３及び後段四重極マスフィルタ６の選択質量電荷比がそれぞれ変化するように、Ｑ１電源部１１及びＱ３電源部１３を制御する。それにより、設定された特定の質量電荷比のイオンのみが前段四重極マスフィルタ３を通り抜けてコリジョンセル４内で解離され、それにより生成されたプロダクトイオンのうちの特定の質量電荷比を持つイオンのみが後段四重極マスフィルタ６を通り抜けてイオン検出器７に到達して検出される。

なお、上記実施例はいずれも本発明の一例であり、本発明の趣旨の範囲で適宜に変形、追加、修正を行っても本願請求の範囲に包含されることは明らかである。

１…真空室
２…イオン源
３…前段四重極マスフィルタ（Ｑ１）
４…コリジョンセル
５…イオンガイド（ｑ２）
６…後段四重極マスフィルタ（Ｑ３）
７…イオン検出器
１０…制御部
１１…Ｑ１電源部
１２…ｑ２電源部
１３…Ｑ３電源部
１４…データ処理部
２０…制御部
２１…条件並べ替え処理部
２２…セトリング時間情報記憶部
２３…入力部
２４…表示部
Ｃ…イオン光軸

Claims (2)

1. 特定の質量電荷比を持つイオンを選択的に通過させる前段四重極マスフィルタと、該前段四重極マスフィルタを通過したイオンを解離させる解離部と、該解離により生成されたプロダクトイオンの中で特定の質量電荷比を持つイオンを選択的に通過させる後段四重極マスフィルタと、該後段四重極マスフィルタを通過したイオンを検出する検出器と、を具備し、前記前段四重極マスフィルタ及び前記後段四重極マスフィルタでそれぞれ選択すべき質量電荷比の組を予め複数設定し、該複数の質量電荷比の組を順次切り替えるサイクルを繰り返す多重反応イオンモニタリング測定を実行する三連四重極型質量分析装置において、
   a)前記前段四重極マスフィルタ及び前記後段四重極マスフィルタそれぞれについて、選択すべき質量電荷比を切り替えたときの質量電荷比差とその切替え後にマスフィルタを構成する電極に印加される電圧が静定するまでのセトリング時間情報との関係を保持しておくセトリング時間情報記憶手段と、
   b)多重反応イオンモニタリング測定を行うべく指定された複数の質量電荷比の組に対し１サイクル中の実行順序の全ての組み合わせについて、前記セトリング時間情報記憶手段に保持されている情報を用いて順序の組合せ毎に１サイクル中のセトリング時間の合算値を計算し、最短の合算値を与える順序の組合せを選定する実行順序最適組合せ選定手段と、
   c)多重反応イオンモニタリング測定実行時に、前記前段四重極マスフィルタ及び前記後段四重極マスフィルタでそれぞれ選択される質量電荷比が前記実行順序最適組合せ選定手段により選定された組合せの順序となるように、各四重極マスフィルタを構成する電極にそれぞれ印加する電圧を変化させる四重極駆動手段と、
   を備えることを特徴とする三連四重極型質量分析装置。
2. 特定の質量電荷比を持つイオンを選択的に通過させる前段四重極マスフィルタと、該前段四重極マスフィルタを通過したイオンを解離させる解離部と、該解離により生成されたプロダクトイオンの中で特定の質量電荷比を持つイオンを選択的に通過させる後段四重極マスフィルタと、該後段四重極マスフィルタを通過したイオンを検出する検出器と、を具備し、前記前段四重極マスフィルタ及び前記後段四重極マスフィルタでそれぞれ選択すべき質量電荷比の組を予め複数設定し、該複数の質量電荷比の組を順次切り替えるサイクルを繰り返す多重反応イオンモニタリング測定を実行する三連四重極型質量分析装置において、
   a)前記前段四重極マスフィルタ及び前記後段四重極マスフィルタそれぞれについて、選択すべき質量電荷比を切り替えたときの質量電荷比差とその切替え後にマスフィルタを構成する電極に印加される電圧が静定するまでのセトリング時間情報との関係を保持しておくセトリング時間情報記憶手段と、
   b)多重反応イオンモニタリング測定を行うべく指定された複数の質量電荷比の組に対し、前段四重極マスフィルタ及び前記後段四重極マスフィルタそれぞれの選択質量電荷比の最大変化量を求め、該最大変化量と前記セトリング時間情報記憶手段に保持されている情報とを用いて１サイクル中のセトリング時間に対し支配的であるほうの四重極マスフィルタを推定し、その四重極マスフィルタにおける選択質量電荷比が１サイクル中で昇順又は降順となるように複数の質量電荷比の組の順序を並べ替える実行順序決定手段と、
   c)多重反応イオンモニタリング測定実行時に、前記前段四重極マスフィルタ及び前記後段四重極マスフィルタでそれぞれ選択される質量電荷比が前記実行順序決定手段により決定された順序となるように、各四重極マスフィルタを構成する電極にそれぞれ印加する電圧を変化させる四重極駆動手段と、
   を備えることを特徴とする三連四重極型質量分析装置。

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