JP2014509743A - 可変有効長を有するイオン移動度分離装置 - Google Patents
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Abstract
【選択図】図3
Description
本出願は、2011年4月19日に出願された米国仮特許出願No. 61/476,850及び2011年3月14日に出願された英国特許出願No.1104238.9に基づく優先権を主張するものであり、前記出願の内容は、参照することにより、その全体が本明細書に組み込まれる。
前記装置は、使用時にイオンが閉じ込められるイオンチャンネルを生成するように構成及び適合され、
イオンは、イオンチャンネルの軸に沿って又はイオンチャンネルに沿って、第1の端部の方向に、1つ以上の物理化学特性に従って分離され、
前記装置は、さらに、イオンチャンネルの軸又はイオンチャンネルを第1の端部から離すように構成及び適合される。
(i)前記装置の軸長の少なくとも一部又は少なくとも10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%又は90%にわたって、又は、イオンチャンネルの軸に沿って若しくはイオンチャンネルに沿って、第1のDC電圧の傾き、第1のDC電位又は第1のDC電場を維持する、及び/又は、
(ii)前記装置の軸長の少なくとも一部又は少なくとも10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%又は90%に沿って、又は、イオンチャンネルの軸に沿って若しくはイオンチャンネルに沿って、第1の静電電位又は力を印加する、及び/又は、
(iii)1つ以上の第1の過渡DC電圧又は電位を複数の電極に印加することによって、前記装置の軸長の少なくとも一部又は少なくとも10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%又は90%に沿って、又は、イオンチャンネルの軸に沿って若しくはイオンチャンネルに沿って、イオンを移動させる、及び/又は、
(iv)3つ以上の位相を有する第1のRF電圧を複数の電極に印加するものであって、異なる電極がRF電圧の異なる位相に接続され、第1のRF電圧が、前記装置の軸長の少なくとも一部又は少なくとも10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%又は90%に沿って、又は、イオンチャンネルの軸に沿って若しくはイオンチャンネルに沿って、イオンを移動させる、及び/又は、
(v)第1の疑似電位又は力を印加するものであって、複数の電極に印加されるRF電圧の振幅及び/又は周波数は、前記装置の軸長の少なくとも一部又は少なくとも10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%又は90%に沿って、又は、イオンチャンネルの軸に沿って若しくはイオンチャンネルに沿って、変化する、増大する、又は、減少する、
ように構成及び適合されることが望ましい。
(i)前記装置の軸長の少なくとも一部又は少なくとも10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%又は90%に沿って、第2の可動静電電位障壁を印加する、及び/又は、
(ii)1つ以上の第2の過渡DC電圧又は電位を複数の電極に印加することによって、前記装置の軸長の少なくとも一部又は少なくとも10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%又は90%に沿って、イオンを移動させる、及び/又は、
(iii)3つ以上の位相を有する第2のRF電圧を複数の電極に印加するものであって、異なる電極がRF電圧の異なる位相に接続され、第2のRF電圧が、前記装置の軸長の少なくとも一部又は少なくとも10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%又は90%に沿って、イオンを移動させる、及び/又は、
(iv)第2の可動疑似電位障壁を印加するものであって、複数の電極に印加されるRF電圧の振幅及び/又は周波数は、前記装置の軸長の少なくとも一部又は少なくとも10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%又は90%に沿って、変化する、増大する、又は、減少する、
ように構成及び適合されることが望ましい。
(i)第1の静電電位又は力は、第2の可動静電電位障壁よりも実質的に大きい、実質的に等しい、又は、実質的に小さい、及び/又は、
(ii)第1のDC電位又は第1のDC電場は、第2の可動DC電位障壁よりも実質的に大きい、実質的に等しい、又は、実質的に小さい、及び/又は、
(iii)第1の過渡DC電圧又は電位は、第2の過渡DC電圧又は電位よりも実質的に大きな、実質的に等しい、又は、実質的に小さな振幅を有する、及び/又は、
(iv)第1のRF電圧は、第2のRF電圧よりも実質的に大きな、実質的に等しい、又は、実質的に小さな振幅を有する、及び/又は、
(v)第1の疑似電位又は力は、第2の疑似電位障壁よりも実質的に大きい、実質的に等しい、又は、実質的に小さい。
第2のデバイスは、望ましくは、第2の速度又は第2の速度成分で第2の方向にイオンを駆動する又は移動させるように構成及び適合されるものであって、
第1の速度又は第1の速度成分は、第2の速度又は第2の速度成分よりも実質的に大きい、実質的に等しい、又は、実質的に小さい。
(i)特定の時点において、第2の可動静電電位障壁、第2の可動DC電位障壁、又は、第2の可動疑似電位障壁にほぼ平行な方向に、及び/又は、
(ii)第2の可動静電電位障壁、第2の可動DC電位障壁、又は、第2の可動疑似電位障壁の動きの方向に略直交する方向に、
ゼロではない成分を有することが望ましい。
第2のデバイスは、第2の方向に第2の速度又は力でイオンを駆動するものであって、
(i)第1の方向は、第2の方向に対して、傾斜している、又は、オフセットしている、及び/又は、
(ii)第1の方向は、の第2の方向と同じ方向ではない、及び/又は、
(iii)第1の方向は、第2の方向と反対方向ではない、及び/又は、
(iv)第1の速度又は力は、第2の方向に略直交する方向にゼロではない速度又は力の成分を有する。
第2のデバイスは、第2の速度又は力でイオンを駆動するものであって、
第1の速度又は力及び/又は第2の速度又は力は、時間及び/又は位置により変動する。
内側シリンダと外側シリンダとは、使用時にイオンを透過させる環状容積を規定し、
1つ以上の渦巻状又は螺旋形電極が、内側シリンダの表面上、及び/又は、外側シリンダの表面上に配置される。
第2のデバイスは、1つ以上の渦巻状又は螺旋形電極に1つ以上の過渡DC電圧を印加することによって、前記装置の第1の端部の方向にイオンを移動させるように構成及び適合されることが望ましい。
複数のセグメント化された平面電極と、
第2のデバイスであって、セグメント化された平面電極にDC電圧を印加することによって、1つ以上の対角又は傾斜DC電圧障壁を前記装置の長さの少なくとも一部に沿って移動させるように構成及び適合される第2のデバイスと、を備える。
内側環状電極と外側環状電極とは、使用時にイオンを透過させる環状容積を規定し、
複数の内側環状電極及び/又は複数の外側環状電極は、半径方向にセグメント化されて、複数のセグメント化された電極となる。
イオンを閉じ込めるイオンチャンネルであって、イオンチャンネルの軸に沿って又はイオンチャンネルに沿って、第1の端部の方向に、1つ以上の物理化学特性に従ってイオンを分離させるイオンチャンネルを生成する工程と、
第1の端部からイオンチャンネルの軸又はイオンチャンネルを離す工程と、を備える。
複数の電極と、
第1のデバイスであって、1つ以上の物理化学特性によって実質的に決まる速度で、第1の方向に、1つ以上の物理化学特性に従ってイオンを分離させるように構成及び適合される第1のデバイスと、
第2のデバイスであって、1つ以上の物理化学特性と実質的に独立な速度で、第2の方向にイオンを駆動するように構成及び適合される第2のデバイスと、を備える。
1つ以上の物理化学特性によって実質的に決まる速度で、第1の方向に、1つ以上の物理化学特性に従ってイオンを分離させる工程と、
1つ以上の物理化学特性と実質的に独立な速度で、第2の方向にイオンを駆動する工程と、を備える。
第1のデバイスであって、第1の静電電位若しくは場、第1のDC電位若しくは場、又は、第1の疑似電位又は場を第1の方向に印加又は維持することによって、第1の方向に自身のイオン移動度に従ってイオンを分離させるように構成及び適合される第1のデバイスと、
第2のデバイスであって、第2の可動静電電位障壁、第2の可動DC電位障壁、又は、第2の可動疑似電位障壁を用いて、イオンを駆動することによって、第2の方向にイオンを駆動するように構成及び適合される第2のデバイスと、を備え、
(i)特定の時点において、第2の可動静電電位障壁、第2の可動DC電位障壁、又は、第2の可動疑似電位障壁にほぼ平行な方向に、及び/又は、
(ii)第2の可動静電電位障壁、第2の可動DC電位障壁、又は、第2の可動疑似電位障壁の動きの方向に略直交する方向に、
自身のイオン移動度に従ってイオンを分離させる。
第2のデバイスは、望ましくは、第2の速度成分で第2の方向にイオンを駆動する又は移動させるように構成及び適合されるものであって、
第1の速度成分は、第2の速度成分よりも実質的に大きい。
(i)特定の時点において、第2の可動静電電位障壁、第2の可動DC電位障壁、又は、第2の可動疑似電位障壁にほぼ平行な方向に、及び/又は、
(ii)第2の可動静電電位障壁、第2の可動DC電位障壁、又は、第2の可動疑似電位障壁の動きの方向に略直交する方向に、
ゼロではない成分を有することが望ましい。
第1の静電電位若しくは場、第1のDC電位若しくは場、又は、第1の疑似電位又は場を第1の方向に印加又は維持することによって、第1の方向に自身のイオン移動度に従ってイオンを分離させる工程と、
第2の可動静電電位障壁、第2の可動DC電位障壁、又は、第2の可動疑似電位障壁を用いて、イオンを駆動することによって、第2の方向にイオンを駆動する工程と、を備え、
(i)特定の時点において、第2の可動静電電位障壁、第2の可動DC電位障壁、又は、第2の可動疑似電位障壁にほぼ平行な方向に、及び/又は、
(ii)第2の可動静電電位障壁、第2の可動DC電位障壁、又は、第2の可動疑似電位障壁の動きの方向に略直交する方向に、
自身のイオン移動度に従ってイオンを分離させる。
第1の速度成分で第1の方向にイオンを駆動する又は移動させる工程と、
同時に、第2の速度成分で第2の方向にイオンを駆動する又は移動させる工程と、を備え、
第1の速度成分は、第2の速度成分よりも実質的に大きい。
(i)特定の時点において、第2の可動静電電位障壁、第2の可動DC電位障壁、又は、第2の可動疑似電位障壁にほぼ平行な方向に、及び/又は、
(ii)第2の可動静電電位障壁、第2の可動DC電位障壁、又は、第2の可動疑似電位障壁の動きの方向に略直交する方向に、
ゼロではない成分を有することが望ましい。
DC電位によってイオンを閉じ込めるDCイオンチャンネルを生成するように構成及び適合されるデバイスであって、イオンチャンネルの軸に沿って又はイオンチャンネルに沿って、前記イオン移動度分離装置の出口の方向に、自身のイオン移動度に従ってイオンを分離させるデバイスと、
出口からイオンチャンネルの軸又はイオンチャンネルを離すことによって、前記イオン移動度分離装置の有効経路長を増大させるように構成及び適合されるデバイスと、を備える。
DC電位によってイオンを閉じ込めるDCイオンチャンネルを生成する工程であって、イオンチャンネルの軸に沿って又はイオンチャンネルに沿って、イオン移動度分離装置の出口の方向に、自身のイオン移動度に従ってイオンを分離させる工程と、
出口からイオンチャンネルの軸又は前記イオンチャンネルを離すことによって、イオン移動度分離装置の有効経路長を増大させる工程と、を備える。
内側シリンダと外側シリンダであって、使用時にイオンを透過させる環状容積を規定する内側シリンダと外側シリンダと、
内側シリンダの表面上、及び/又は、外側シリンダの表面上に配置される1つ以上の渦巻状電極と、
前記イオン移動度分離装置又はイオン移動度分光計の第1の端部から前記イオン移動度分離装置又はイオン移動度分光計の第2の端部にイオンを移動させるように作用するDC電場及び/又は疑似電位力を維持するように構成及び適合される第1のデバイスと、
1つ以上の渦巻状電極に1つ以上の過渡DC電圧を印加することによって、前記イオン移動度分離装置又はイオン移動度分光計の第1の端部の方向にイオンを移動させるように構成及び適合される第2のデバイスと、を備える。
内側シリンダと外側シリンダであって、使用時にイオンを透過させる環状容積を規定する内側シリンダと外側シリンダとを準備する工程と、
内側シリンダの表面上、及び/又は、外側シリンダの表面上に配置される1つ以上の渦巻状電極を準備する工程と、
イオン移動度分離装置又はイオン移動度分光計の第1の端部からイオン移動度分離装置又はイオン移動度分光計の第2の端部にイオンを移動させるように作用するDC電場及び/又は疑似電位力を維持する工程と、
1つ以上の渦巻状電極に1つ以上の過渡DC電圧を印加することによって、イオン移動度分離装置又はイオン移動度分光計の第1の端部の方向にイオンを移動させる工程と、を備える。
高周波イオンガイドにイオンを供給する工程と、
異なる特性を備えるイオンが分離されるように、1つの方向にイオンを駆動する工程と、
異なる特性を備えるイオンが事実上分離されないように、イオンの特性と事実上無関係に逆の方向にイオンを駆動する工程と、を備える。
(a)(i)エレクトロスプレーイオン化(Electrospray ionization: ESI)イオン源、(ii)大気圧光イオン化(Atmospheric Pressure Photo Ionization: APPI)イオン源、(iii)大気圧化学イオン化(Atmospheric Pressure Chemical Ionization: APCI)イオン源、(iv)マトリックス支援レーザー脱離イオン化(Matrix Assisted Laser Desorption Ionization: MALDI)イオン源、(v)レーザー脱離イオン化(Laser Desorption Ionization: LDI)イオン源、(vi)大気圧イオン化(Atmospheric Pressure Ionization: API)イオン源、(vii)シリコンを用いた脱離イオン化(Desorption Ionization on Silicon: DIOS)イオン源、(viii)電子衝撃(Electron Impact: EI)イオン源、(ix)化学イオン化(Chemical Ionization: CI)イオン源、(x)電界イオン化(Field Ionization: FI)イオン源、(xi)電界脱離(Field Desorption: FD)イオン源、(xii)誘導結合プラズマ(Inductively Coupled Plasma: ICP)イオン源、(xiii)高速原子衝撃(Fast Atom Bombardment: FAB)イオン源、(xiv)液体二次イオン質量分析(Liquid Secondary Ion Mass Spectrometry: LSIMS)イオン源、(xv)脱離エレクトロスプレーイオン化(Desorption Electrospray Ionization: DESI)イオン源、(xvi)ニッケル−63放射性イオン源、(xvii)大気圧マトリックス支援レーザー脱離イオン化(Atmospheric Pressure Matrix Assisted Laser Desorption Ionization)イオン源、(xviii)サーモスプレーイオン源、(xix)大気サンプリンググロー放電イオン化(Atmospheric Sampling Glow Discharge Ionization: ASGDI)イオン源及び(xx)グロー放電(Glow Discharge: GD)イオン源からなる群から選択される1つ以上のイオン源、及び/又は、
(b)1つ以上の連続又はパルスイオン源、及び/又は、
(c)1つ以上のイオンガイド、及び/又は、
(d)1つ以上のイオン移動度分離装置及び/又は1つ以上の電界非対称イオン移動度分光計(Field Asymmetric Ion Mobility Spectrometer)、及び/又は、
(e)1つ以上のイオントラップ又は1つ以上のイオン捕捉領域、及び/又は、
(f)(i)衝突誘起解離(Collisional Induced Dissociation: CID)フラグメンテーション装置、(ii)表面誘起解離(Surface Induced Dissociation: SID)フラグメンテーション装置、(iii)電子移動解離(Electron Transfer Dissociation: ETD)フラグメンテーション装置、(iv)電子捕獲解離(Electron Capture Dissociation: ECD)フラグメンテーション装置、(v)電子衝突(Electron Collision)又は電子衝撃解離(Electron Impact Dissociation)フラグメンテーション装置、(vi)光誘起解離(Photo Induced Dissociation: PID)フラグメンテーション装置、(vii)レーザー誘起解離(Laser Induced Dissociation)フラグメンテーション装置、(viii)赤外線誘起解離装置、(ix)紫外線誘起解離装置、(x)ノズル・スキマー・インターフェース・フラグメンテーション装置、(xi)インソースフラグメンテーション装置、(xii)インソース衝突誘起解離(Collision Induced Dissociation)フラグメンテーション装置、(xiii)熱源又は温度源フラグメンテーション装置、(xiv)電場誘起フラグメンテーション装置、(xv)磁場誘起フラグメンテーション装置、(xvi)酵素消化又は酵素分解フラグメンテーション装置、(xvii)イオン−イオン反応フラグメンテーション装置、(xviii)イオン−分子反応フラグメンテーション装置、(xix)イオン−原子反応フラグメンテーション装置、(xx)イオン−準安定イオン反応フラグメンテーション装置、(xxi)イオン−準安定分子反応フラグメンテーション装置、(xxii)イオン−準安定原子反応フラグメンテーション装置、(xxiii)イオンの反応により付加イオン又はプロダクトイオン(生成イオン)を形成するイオン−イオン反応装置、(xxiv)イオンの反応により付加イオン又はプロダクトイオンを形成するイオン−分子反応装置、(xxv)イオンの反応により付加イオン又はプロダクトイオンを形成するイオン−原子反応装置、(xxvi)イオンの反応により付加イオン又はプロダクトイオンを形成するイオン−準安定イオン反応装置、(xxvii)イオンの反応により付加イオン又はプロダクトイオンを形成するイオン−準安定分子反応装置、(xxviii)イオンの反応により付加イオン又はプロダクトイオンを形成するイオン−準安定原子反応装置、及び(xxix)電子イオン化解離(Electron Ionization Dissociation: EID)フラグメンテーション装置、からなる群から選択される衝突、フラグメンテーション又は反応セル、及び/又は、
(g)(i)四重極質量分析器、(ii)2次元又はリニア四重極質量分析器、(iii)ポール(Paul)トラップ型又は3次元四重極質量分析器、(iv)ペニング(Penning)トラップ型質量分析器、(v)イオントラップ型質量分析器、(vi)磁場型質量分析器、(vii)イオンサイクロトロン共鳴(Ion Cyclotron Resonance: ICR)質量分析器(viii)フーリエ変換イオンサイクロトロン共鳴(Fourier Transform Ion Cyclotron Resonance: FTICR)質量分析器、(ix)静電またはオービトラップ型質量分析器、(x)フーリエ変換(Fourier Transform)静電又はオービトラップ型質量分析器、(xi)フーリエ変換(Fourier Transform)質量分析器、(xii)飛行時間型(Time of Flight)質量分析器、(xiii)直交加速飛行時間型(Time of Flight)質量分析器、及び(xiv)線形加速飛行時間型(Time of Flight)質量分析器、からなる群から選択される質量分析器、及び/又は、
(h)1つ以上のエネルギー分析器又は静電エネルギー分析器、及び/又は、
(i)1つ以上のイオン検出器、及び/又は、
(j)(i)四重極マスフィルタ、(ii)2次元又はリニア四重極イオントラップ、(iii)ポール(Paul)又は3次元四重極イオントラップ、(iv)ペニング(Penning)イオントラップ、(v)イオントラップ、(vi)磁気セクタ型マスフィルタ、(vii)飛行時間型(Time of Flight: TOF)マスフィルタ、及び(viii)ウィーン(Wien)フィルタ、からなる群から選択される1つ以上のマスフィルタ、及び/又は、
(k)イオンをパルス状にする装置又はイオンゲート、及び/又は、
(l)、実質的に連続的なイオンビームをパルスイオンビームに変換する装置、を備えるものでもよい。
(i)C型トラップと、外側たる形電極及び同軸の内側紡錘形電極を備えるオービトラップ型(RTM)質量分析器と、を備え、第1の動作モードにおいて、イオンは、前記C型トラップに送られ、次に、前記オービトラップ型(RTM)質量分析器に注入され、第2の動作モードにおいて、イオンは、前記C型トラップに、次に、衝突セル又は電子移動解離(Electron Transfer Dissociation)装置に送られて、少なくとも一部のイオンがフラグメント(断片)イオンにフラグメント化(断片化)され、前記フラグメントイオンは、前記C型トラップに送られた後、オービトラップ型(RTM)質量分析器に注入される、及び/又は、
(ii)使用時にイオンを透過させる開口部を各々有する1つ以上の電極を備える積層リング型イオンガイドを備え、前記電極間の間隔がイオン通路の長さ方向に沿って増大し、前記イオンガイドの上流部分に配置される電極の開口部が第1の直径を有する一方で、前記イオンガイドの下流部分に配置される電極の開口部が前記第1の直径よりも小径の第2の直径を有し、使用時に、連続する電極に、逆相のAC又はRF電圧を印加する、のいずれかを備えるものでもよい。
Claims (59)
- 1つ以上の物理化学特性に従ってイオンを分離する装置であって、
前記装置は、使用時にイオンが閉じ込められるイオンチャンネルを生成するように構成及び適合され、
前記イオンは、前記イオンチャンネルの軸に沿って又は前記イオンチャンネルに沿って、第1の端部の方向に、前記1つ以上の物理化学特性に従って、分離され、
前記装置は、さらに、前記イオンチャンネルの軸又は前記イオンチャンネルを前記第1の端部から離すように構成及び適合される、装置。 - 請求項1に記載の装置であって、
前記イオンチャンネルの軸及び/又は前記イオンチャンネルは、非線形である、装置。 - 請求項1又は2に記載の装置であって、
前記イオンチャンネルの軸及び/又は前記イオンチャンネルは、螺旋形、渦巻状、又は曲線状である、装置。 - 請求項1に記載の装置であって、
前記イオンチャンネルの軸及び/又は前記イオンチャンネルは、線形である、装置。 - 請求項1〜4のいずれか一項に記載の装置であって、
前記第1の端部は、出口を備えるとともに、イオンが前記装置に入る際に最初に通過する第2の端部に対向する、装置。 - 請求項1〜4のいずれか一項に記載の装置であって、
前記第1の端部は、イオンが前記装置に入る際に最初に通過する入口を備える、装置。 - 請求項1〜6のいずれか一項に記載の装置であって、
前記イオンチャンネルの軸又は前記イオンチャンネルを前記第1の端部から離すことによる効果は、前記1つ以上の物理化学特性に従ってイオンを分離させる際の経路の有効経路長を増大させることである、装置。 - 請求項1〜7のいずれか一項に記載の装置であって、
前記イオンチャンネルは、DC電位の井戸を備える、装置。 - 請求項1〜8のいずれか一項に記載の装置であって、
前記イオンチャンネルは、(i)第1のDC電圧の傾き、第1のDC電位、第1の静電障壁、第1のDC電位障壁又は第1の疑似電位と、(ii)第2の可動DC電位障壁、第2の可動静電障壁、第2の可動DC電位障壁又は第2の可動擬似電位障壁との間に形成される、装置。 - 請求項1〜9のいずれか一項に記載の装置であって、
イオンは、DC電圧、DC電位又は静電電位によって、第1の平面又は第1の方向に、前記イオンチャンネル内で閉じ込められる、装置。 - 請求項10に記載の装置であって、
イオンは、RF電圧、RF電位又は疑似電位によって、第2の平面又は第2の方向に、前記イオンチャンネル内で閉じ込められ、
前記第2の平面又は第2の方向は、前記第1の平面又は第1の方向に略直交する、装置。 - 請求項1〜11のいずれか一項に記載の装置であって、
第1のデバイスであって、前記1つ以上の物理化学特性によって実質的に決まる速度で、第1の方向に、又は、前記イオンチャンネルの軸に沿って若しくは前記イオンチャンネルに沿って、前記1つ以上の物理化学特性に従ってイオンを分離させるように構成及び適合される第1のデバイスを備える、装置。 - 請求項12に記載の装置であって、
前記第1のデバイスは、前記装置の少なくとも一部に沿って、又は、前記イオンチャンネルの軸に沿って若しくは前記イオンチャンネルに沿って、第1の静電電位若しくは力、第1のDC電位若しくは力、又は第1の疑似電位若しくは力を印加又は維持することによって、前記1つ以上の物理化学特性に従ってイオンを分離させるように構成及び適合される、装置。 - 請求項12又は13に記載の装置であって、
前記第1のデバイスは、
(i)前記装置の軸長の少なくとも一部又は少なくとも10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%又は90%にわたって、又は、前記イオンチャンネルの軸に沿って若しくは前記イオンチャンネルに沿って、第1のDC電圧の傾き、第1のDC電位又は第1のDC電場を維持する、及び/又は、
(ii)前記装置の軸長の少なくとも一部又は少なくとも10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%又は90%に沿って、又は、前記イオンチャンネルの軸に沿って若しくは前記イオンチャンネルに沿って、第1の静電電位又は力を印加する、及び/又は、
(iii)1つ以上の第1の過渡DC電圧又は電位を複数の電極に印加することによって、前記装置の軸長の少なくとも一部又は少なくとも10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%又は90%に沿って、又は、前記イオンチャンネルの軸に沿って若しくは前記イオンチャンネルに沿って、イオンを移動させる、及び/又は、
(iv)3つ以上の位相を有する第1のRF電圧を複数の電極に印加するものであって、異なる電極が前記RF電圧の異なる位相に接続され、前記第1のRF電圧が、前記装置の軸長の少なくとも一部又は少なくとも10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%又は90%に沿って、又は、前記イオンチャンネルの軸に沿って若しくは前記イオンチャンネルに沿って、イオンを移動させる、及び/又は、
(v)第1の疑似電位又は力を印加するものであって、複数の電極に印加されるRF電圧の振幅及び/又は周波数は、前記装置の軸長の少なくとも一部又は少なくとも10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%又は90%に沿って、又は、前記イオンチャンネルの軸に沿って若しくは前記イオンチャンネルに沿って、変化する、増大する、又は、減少する、
ように構成及び適合される、装置。 - 請求項12、13又は14のいずれか一項に記載の装置であって、さらに、
第2のデバイスであって、前記1つ以上の物理化学特性と実質的に独立な速度で、第2の方向に前記イオンを駆動するように構成及び適合される第2のデバイスを備える、装置。 - 請求項15に記載の装置であって、
前記第2のデバイスは、前記装置の少なくとも一部に沿って、第2の可動静電電位障壁、第2の可動DC電位障壁、又は、第2の可動疑似電位障壁を印加する又は維持することによって、前記第2の方向に前記イオンを駆動するように構成及び適合される、装置。 - 請求項15又は16に記載の装置であって、
前記第1の静電電位若しくは力、前記第1のDC電位若しくは力、又は前記第1の疑似電位若しくは力は、前記第2の可動静電電位障壁、前記第2の可動DC電位障壁、又は前記第2の可動疑似電位障壁よりも実質的に大きい、実質的に等しい、又は、実質的に小さい、装置。 - 請求項15、16又は17のいずれか一項に記載の装置であって、
前記第2のデバイスは、
(i)前記装置の軸長の少なくとも一部又は少なくとも10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%又は90%に沿って、第2の可動静電電位障壁を印加する、及び/又は、
(ii)1つ以上の第2の過渡DC電圧又は電位を複数の電極に印加することによって、前記装置の軸長の少なくとも一部又は少なくとも10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%又は90%に沿って、イオンを移動させる、及び/又は、
(iii)3つ以上の位相を有する第2のRF電圧を複数の電極に印加するものであって、異なる電極が前記RF電圧の異なる位相に接続され、前記第2のRF電圧が、前記装置の軸長の少なくとも一部又は少なくとも10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%又は90%に沿って、イオンを移動させる、及び/又は、
(iv)第2の可動疑似電位障壁を印加するものであって、複数の電極に印加されるRF電圧の振幅及び/又は周波数は、前記装置の軸長の少なくとも一部又は少なくとも10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%又は90%に沿って、変化する、増大する、又は、減少する、
ように構成及び適合される、装置。 - 請求項18に記載の装置であって、
(i)前記第1の静電電位又は力は、前記第2の可動静電電位障壁よりも実質的に大きい、実質的に等しい、又は、実質的に小さい、及び/又は、
(ii)前記第1のDC電位又は前記第1のDC電場は、前記第2の可動DC電位障壁よりも実質的に大きい、実質的に等しい、又は、実質的に小さい、及び/又は、
(iii)前記第1の過渡DC電圧又は電位は、前記第2の過渡DC電圧又は電位よりも実質的に大きな、実質的に等しい、又は、実質的に小さな振幅を有する、及び/又は、
(iv)前記第1のRF電圧は、前記第2のRF電圧よりも実質的に大きな、実質的に等しい、又は、実質的に小さな振幅を有する、及び/又は、
(v)前記第1の疑似電位又は力は、前記第2の疑似電位障壁よりも実質的に大きい、実質的に等しい、又は、実質的に小さい、装置。 - 請求項15〜19のいずれか一項に記載の装置であって、
前記第1のデバイスは、第1の速度又は第1の速度成分で前記第1の方向にイオンを駆動する又は移動させるように構成及び適合され、
前記第2のデバイスは、第2の速度又は第2の速度成分で前記第2の方向にイオンを駆動する又は移動させるように構成及び適合されるものであって、
前記第1の速度又は第1の速度成分は、前記第2の速度又は第2の速度成分よりも実質的に大きい、実質的に等しい、又は、実質的に小さい、装置。 - 請求項16〜20のいずれか一項に記載の装置であって、
前記第1の静電電位若しくは力、前記第1のDC電位若しくは力、又は、前記第1の疑似電位若しくは力は、
(i)特定の時点において、前記第2の可動静電電位障壁、前記第2の可動DC電位障壁、又は、前記第2の可動疑似電位障壁にほぼ平行な方向に、及び/又は、
(ii)前記第2の可動静電電位障壁、前記第2の可動DC電位障壁、又は、前記第2の可動疑似電位障壁の動きの方向に略直交する方向に、
ゼロではない成分を有する、装置。 - 請求項15〜21のいずれか一項に記載の装置であって、
前記第1のデバイスは、前記第1の方向に第1の速度又は力でイオンを駆動し、
前記第2のデバイスは、前記第2の方向に第2の速度又は力でイオンを駆動するものであって、
(i)前記第1の方向は、前記第2の方向に対して、傾斜している、又は、オフセットしている、及び/又は、
(ii)前記第1の方向は、前記の第2の方向と同じ方向ではない、及び/又は、
(iii)前記第1の方向は、前記第2の方向と反対方向ではない、及び/又は、
(iv)前記第1の速度又は力は、前記第2の方向に略直交する方向にゼロではない速度又は力の成分を有する、装置。 - 請求項15〜22のいずれか一項に記載の装置であって、
前記第1のデバイスは、第1の速度又は力でイオンを駆動し、
前記第2のデバイスは、第2の速度又は力でイオンを駆動するものであって、
前記第1の速度又は力及び/又は前記第2の速度又は力は、時間及び/又は位置により変動する、装置。 - 請求項1〜23のいずれか一項に記載の装置であって、
前記物理化学特性は、イオン移動度を含む、装置。 - 請求項24に記載の装置であって、
イオン移動度分光計又はイオン移動度分離装置を備える、装置。 - 請求項1〜23のいずれか一項に記載の装置であって、
前記物理化学特性は、示差イオン移動度を含む、装置。 - 請求項26に記載の装置であって、
示差イオン移動度分光計又は電界非対称イオン移動度分光計(FAIMS:Field Asymmetric Ion Mobility Spectrometer)を備える、装置。 - 請求項1〜23のいずれか一項に記載の装置であって、
前記物理化学特性は、質量又は質量電荷比を含む、装置。 - 請求項28に記載の装置であって、
質量分析器又は質量電荷比分析器を備える、装置。 - 請求項1〜29のいずれか一項に記載の装置であって、
前記装置は、内側シリンダと外側シリンダとを備え、
前記内側シリンダと前記外側シリンダとは、使用時にイオンを透過させる環状容積を規定し、
1つ以上の渦巻状又は螺旋形電極が、前記内側シリンダの表面上、及び/又は、前記外側シリンダの表面上に配置される、装置。 - 請求項30に記載の装置であって、
第1のデバイスは、前記装置の第1の端部から前記装置の第2の端部にイオンを移動させるように作用するDC電場及び/又は疑似電位力を維持するように構成及び適合され、
第2のデバイスは、前記1つ以上の渦巻状又は螺旋形電極に1つ以上の過渡DC電圧を印加することによって、前記装置の前記第1の端部の方向にイオンを移動させるように構成及び適合される、装置。 - 請求項30又は31に記載の装置であって、
前記内側シリンダ及び/又は前記外側シリンダは、円形、楕円形、非円形、矩形又は不規則な形状の断面を有する、装置。 - 請求項30、31又は32のいずれか一項に記載の装置であって、
前記1つ以上の渦巻状又は螺旋形電極のピッチは、前記装置の長さに沿って、一定である、増大する、減少する、又は、変化する、装置。 - 請求項30〜33のいずれか一項に記載の装置であって、さらに、
前記1つ以上の渦巻状又は螺旋形電極にRF電圧を印加することによって、前記環状容積内で半径方向にイオンを閉じ込めるデバイスを備える、装置。 - 請求項30〜34のいずれか一項に記載の装置であって、さらに、
前記外側シリンダと前記内側シリンダとの間の前記環状容積にバッファガスを供給するように構成及び適合されるデバイスを備える、装置。 - 請求項30〜35のいずれか一項に記載の装置であって、
前記内側シリンダ及び/又は前記外側シリンダは、非導電体又は誘電体を備える、装置。 - 請求項30〜36のいずれか一項に記載の装置であって、さらに、
前記1つ以上の渦巻状又は螺旋形電極に対して前記内側シリンダ及び/又は前記外側シリンダの反対側に設けられる1つ以上の補助電極を備える、装置。 - 請求項37に記載の装置であって、
前記1つ以上の補助電極にRF電圧が印加される、装置。 - 請求項30〜38のいずれか一項に記載の装置であって、
動作モードにおいて、前記装置を通る渦巻状又は螺旋形経路に沿ってイオンを移動させる、装置。 - 請求項30〜39のいずれか一項に記載の装置であって、
前記環状容積を介して、及び/又は、前記内側シリンダの開口部及び/又は前記外側シリンダの開口部を介して、前記装置に入るように、イオンが配列される、装置。 - 請求項30〜40のいずれか一項に記載の装置であって、
イオンは、自身のイオン移動度に従って、又は、電場の強さに応じた自身のイオン移動度の変化率に従って、時間的に分離される、装置。 - 請求項1〜29のいずれか一項に記載の装置であって、さらに、
複数のセグメント化された平面電極と、
第2のデバイスであって、前記セグメント化された平面電極にDC電圧を印加することによって、1つ以上の対角又は傾斜DC電圧障壁を前記装置の長さの少なくとも一部に沿って移動させるように構成及び適合される第2のデバイスと、を備える装置。 - 請求項1〜29のいずれか一項に記載の装置であって、さらに、
複数の内側環状電極と複数の外側環状電極と、を備え、
前記内側環状電極と前記外側環状電極とは、使用時にイオンを透過させる環状容積を規定し、
前記複数の内側環状電極及び/又は前記複数の外側環状電極は半径方向にセグメント化されて、複数のセグメント化された電極となる、装置。 - 請求項15〜43のいずれか一項に記載の装置であって、
前記装置を通過するイオンの経路長を増大させるという正味の効果が得られるように、前記第1のデバイス及び前記第2のデバイスをほぼ同時に作動させる、装置。 - 質量分析計であって、
請求項1〜44のいずれか一項に記載の装置を備える、質量分析計。 - 1つ以上の物理化学特性に従ってイオンを分離する方法であって、
イオンを閉じ込めるイオンチャンネルであって、前記イオンチャンネルの軸に沿って又は前記イオンチャンネルに沿って、第1の端部の方向に、前記1つ以上の物理化学特性に従って前記イオンを分離させるイオンチャンネルを生成する工程と、
前記第1の端部から前記イオンチャンネルの軸又は前記イオンチャンネルを離す工程と、を備える方法。 - 1つ以上の物理化学特性に従ってイオンを分離する装置であって、
複数の電極と、
第1のデバイスであって、前記1つ以上の物理化学特性によって実質的に決まる速度で、第1の方向に、前記1つ以上の物理化学特性に従ってイオンを分離させるように構成及び適合される第1のデバイスと、
第2のデバイスであって、前記1つ以上の物理化学特性と実質的に独立な速度で、第2の方向に前記イオンを駆動するように構成及び適合される第2のデバイスと、を備える装置。 - 1つ以上の物理化学特性に従ってイオンを分離する方法であって、
前記1つ以上の物理化学特性によって実質的に決まる速度で、第1の方向に、前記1つ以上の物理化学特性に従ってイオンを分離させる工程と、
前記1つ以上の物理化学特性と実質的に独立な速度で、第2の方向に前記イオンを駆動する工程と、を備える方法。 - 請求項48に記載の方法であって、
イオンの経路長を増大させるという正味の効果が得られるように、前記第2の方向にイオンを駆動するのとほぼ同時に、前記1つ以上の物理化学特性に従って前記第1の方向にイオンを分離させる、方法。 - イオン移動度分離装置であって、
第1のデバイスであって、第1の静電電位若しくは場、第1のDC電位若しくは場、又は、第1の疑似電位又は場を第1の方向に印加又は維持することによって、前記第1の方向に自身のイオン移動度に従ってイオンを分離させるように構成及び適合される第1のデバイスと、
第2のデバイスであって、第2の可動静電電位障壁、第2の可動DC電位障壁、又は、第2の可動疑似電位障壁を用いて、前記イオンを駆動することによって、第2の方向に前記イオンを駆動するように構成及び適合される第2のデバイスと、を備え、
(i)特定の時点において、前記第2の可動静電電位障壁、前記第2の可動DC電位障壁、又は、前記第2の可動疑似電位障壁にほぼ平行な方向に、及び/又は、
(ii)前記第2の可動静電電位障壁、前記第2の可動DC電位障壁、又は、前記第2の可動疑似電位障壁の動きの方向に略直交する方向に、
自身のイオン移動度に従ってイオンを分離させる、イオン移動度分離装置。 - 請求項50に記載のイオン移動度分離装置であって、
前記第1のデバイスは、第1の速度成分で前記第1の方向にイオンを駆動する又は移動させるように構成及び適合され、
前記第2のデバイスは、第2の速度成分で前記第2の方向にイオンを駆動する又は移動させるように構成及び適合されるものであって、
前記第1の速度成分は、前記第2の速度成分よりも実質的に大きい、イオン移動度分離装置。 - 請求項50又は51に記載のイオン移動度分離装置であって、
前記第1の静電電位若しくは力、前記第1のDC電位若しくは力、又は、前記第1の疑似電位又は力は、
(i)特定の時点において、前記第2の可動静電電位障壁、前記第2の可動DC電位障壁、又は、前記第2の可動疑似電位障壁にほぼ平行な方向に、及び/又は、
(ii)前記第2の可動静電電位障壁、前記第2の可動DC電位障壁、又は、前記第2の可動疑似電位障壁の動きの方向に略直交する方向に、
ゼロではない成分を有する、イオン移動度分離装置。 - 自身のイオン移動度に従ってイオンを分離する方法であって、
第1の静電電位若しくは場、第1のDC電位若しくは場、又は、第1の疑似電位又は場を第1の方向に印加又は維持することによって、前記第1の方向に自身のイオン移動度に従ってイオンを分離させる工程と、
第2の可動静電電位障壁、第2の可動DC電位障壁、又は、第2の可動疑似電位障壁を用いて、前記イオンを駆動することによって、第2の方向に前記イオンを駆動する工程と、を備え、
(i)特定の時点において、前記第2の可動静電電位障壁、前記第2の可動DC電位障壁、又は、前記第2の可動疑似電位障壁にほぼ平行な方向に、及び/又は、
(ii)前記第2の可動静電電位障壁、前記第2の可動DC電位障壁、又は、前記第2の可動疑似電位障壁の動きの方向に略直交する方向に、
自身のイオン移動度に従ってイオンを分離させる、イオンを分離する方法。 - 請求項53に記載のイオンを分離する方法であって、さらに、
第1の速度成分で前記第1の方向に前記イオンを駆動する又は移動させる工程と、
同時に、第2の速度成分で前記第2の方向に前記イオンを駆動する又は移動させる工程と、を備え、
前記第1の速度成分は、前記第2の速度成分よりも実質的に大きい、イオンを分離する方法。 - 請求項53又は54に記載のイオンを分離する方法であって、
前記第1の静電電位若しくは力、前記第1のDC電位若しくは力、又は、前記第1の疑似電位又は力は、
(i)特定の時点において、前記第2の可動静電電位障壁、前記第2の可動DC電位障壁、又は、前記第2の可動疑似電位障壁にほぼ平行な方向に、及び/又は、
(ii)前記第2の可動静電電位障壁、前記第2の可動DC電位障壁、又は、前記第2の可動疑似電位障壁の動きの方向に略直交する方向に、
ゼロではない成分を有する、イオンを分離する方法。 - 自身のイオン移動度に従ってイオンを分離するイオン移動度分離装置であって、
DC電位によってイオンを閉じ込めるDCイオンチャンネルを生成するように構成及び適合されるデバイスであって、前記イオンチャンネルの軸に沿って又は前記イオンチャンネルに沿って、前記イオン移動度分離装置の出口の方向に、自身のイオン移動度に従ってイオンを分離させるデバイスと、
前記出口から前記イオンチャンネルの軸又は前記イオンチャンネルを離すことによって、前記イオン移動度分離装置の有効経路長を増大させるように構成及び適合されるデバイスと、を備えるイオン移動度分離装置。 - 請求項56に記載のイオン移動度分離装置であって、
前記イオンチャンネルの軸及び/又は前記イオンチャンネルは、非線形、螺旋形、渦巻状、又は曲線状である、イオン移動度分離装置。 - 自身のイオン移動度に従ってイオンを分離する方法であって、
DC電位によってイオンを閉じ込めるDCイオンチャンネルを生成する工程であって、前記イオンチャンネルの軸に沿って又は前記イオンチャンネルに沿って、前記イオン移動度分離装置の出口の方向に、自身のイオン移動度に従ってイオンを分離させる工程と、
前記出口から前記イオンチャンネルの軸又は前記イオンチャンネルを離すことによって、前記イオン移動度分離装置の有効経路長を増大させる工程と、を備える、自身のイオン移動度に従ってイオンを分離する方法。 - 請求項58に記載の自身のイオン移動度に従ってイオンを分離する方法であって、
前記イオンチャンネルの軸及び/又は前記イオンチャンネルは、非線形、螺旋形、渦巻状、又は曲線状である、自身のイオン移動度に従ってイオンを分離する方法。
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