JP2016514343A - 自動放出イオントラップを用いた質量分析計における気相反応物の改善された反応監視を可能にする装置 - Google Patents

Abstract

第２のイオンを形成するように、第１のイオンを荷電粒子および／または中性粒子と衝突または反応させるか、またはさもなければ解離させるように配置かつ適合される第１の装置を備える質量分析計用の衝突または反応装置が開示される。第２の装置は、第２のイオンおよび／または第２のイオン由来のイオンを衝突または反応領域から実質的に放出させるように、１つ以上の周波数ノッチを有する広帯域励起を第１の装置に印加するように配置かつ適合される。衝突または反応装置は、第２のイオンおよび／または第２のイオン由来のイオンが第１の装置から実質的に放出される時を決定するように配置かつ適合される装置をさらに備える。【選択図】図１

Description

関連出願の相互参照

本出願は、２０１３年２月１８日出願の英国特許出願第１３０２７８５．９号および２０１３年２月１８日出願の欧州特許出願第１３１５５６３０．０号の優先権および利益を主張する。これらの出願の内容全体は、参照により本明細書に組み込まれる。

本発明は、質量分析計用の衝突または反応装置、質量分析計、イオンを衝突または反応させる方法、および質量分析方法に関する。好ましい実施形態は、気相反応イオン生成物の除去を制御された様式で促進する気相反応装置に関する。気相反応装置は、イオン−イオン、イオン−電子、イオン−分子、またはイオン−準安定反応装置を含み得る。

ＧＢ２４６７４６６（Ｍｉｃｒｏｍａｓｓ）は、印加された電場を２つの動作モード間で切り替えることのできる、物理的な軸方向障害物を有しない高伝送ＲＦイオンガイドを開示する。第１の動作モードでは、この装置は、イオンの量範囲を前方に送り、第２の動作モードでは、この装置は、線形イオントラップとして作用するが、この場合、イオンは、少なくとも１つの径方向に質量選択的に変位され、その後に１つ以上の径方向依存性軸方向直流障壁を越えて軸方向に断熱的に放出され得る。

質量選択的な径方向変位は、場を変化させる補充時間の周波数を、イオンガイド内のイオングループの振動の質量依存性特性周波数の近傍に配置することにより、達成し得ることが知られている。

特性周波数は、イオンガイド内のイオンの永年周波数である。装置内のイオンの永年周波数は、イオンの質量電荷比の関数であり、ＲＦオンリ四重極型に対する次の式（Ｐ．Ｈ．Ｄａｗｓｏｎの四重極型質量分析およびその適用に言及される）により近似され、

式中、ｍ／ｚはイオンの質量電荷比であり、ｅは電子電荷であり、ＶはＲＦピーク電圧であり、Ｒ_０はロッドセットの内接半径であり、ωはＲＦ電圧の角周波数である。

広帯域励起を、イオンの永年周波数周辺で欠落した周波数成分を有する四重極型イオンガイドに提供することが知られている。欠落した周波数成分は通常、ノッチと呼ばれている。追加のノッチまたは欠落周波数を印加することにより、複数のイオンをイオンガイド内で隔離し得る。

ＵＳ７３５５１６９（ＭｃＬｕｃｋｅｙ）は、ピークパーキング法を開示する。この方法は、全ての反応生成物をイオントラップに滞留させ、公知の生成物イオンのみを放出させることを可能にすること基調としており、イオン−イオン反応に特有のものである。

ＵＳ５２５６８７５（Ｈｏｅｋｍａｎ）は、イオントラップに印加し得る、最適に広帯域フィルタ処理したノイズ信号を、生成する方法を開示する。広帯域信号は、ノッチフィルタによりフィルタ処理されて広帯域信号を生成し、その周波数振幅は１つ以上のノッチを有する。フィルタ処理された異なるノイズ信号の迅速な生成を可能にする配置が、開示されている。

図２のＷＯ２０１２／０５１３９１（Ｘｉａ）は、配置に関し、親イオンｍ_１を隔離するように、広帯域ノッチ化信号が、複数の周波数ノッチを有する線形イオントラップに印加される。親イオンｍ_１は、その後、個別周波数成分を印加することにより断片化され、結果としての断片イオンｍ_２を形成する。結果として生じた断片イオンｍ_２は、ｍ_２に対応する周波数ノッチを有する広帯域ノッチ化信号によりイオントラップ内に保持される。

図１１（ｂ）のＷＯ００／３３３５０（Ｄｏｕｇｌａｓ）は、配置に関し、５８７の質量電荷比を有する３重荷電親イオンを隔離するために、広帯域ノッチ化波形が印加される。親イオンは、図１１（ｃ）に示すように、断片化されて断片イオンを生成する。７２６の質量電荷比を有する支配的断片イオンが、その後、図１１（ｄ）に示すように、隔離される。７２６の質量電荷を有する第１の生成断片イオンが、その後断片化されて、図１１（ｅ）に示すように、第２の生成断片イオンを形成する。

ＧＢ２４５５６９２（Ｍａｋａｒｏｖ）は、多重反射イオントラップの動作方法を開示する。

ＵＳ２００９／００９０８６０（Ｆｕｒｕｈａｓｈｉ）は、ＭＳ^ｎ分析用のイオントラップ質量分析計を開示する。

ＧＢ２４２１８４２（Ｍｉｃｒｏｍａｓｓ）は、不要イオンの共鳴放出を行う質量分析計を開示している。

ＧＢ２４５２３５０（Ｍｉｃｒｏｍａｓｓ）は、ノッチ化広帯域周波数信号のシーケンスを使用する質量フィルタを開示する。

ＵＳ２０１０／０２７６５８３（Ｓｅｎｋｏ）は、多重解像度質量分析計システムおよびイントラスキャニング方法を開示する。

質量分析計用の改良した衝突または反応装置ならびに改良したイオンを衝突または反応させる方法を提供することが望まれている。

本発明に従い、質量分析計用の衝突または反応装置であって、
第２のイオンを形成するように、第１のイオンを荷電粒子および／または中性粒子と衝突または反応させるか、またはさもなければ解離させるように配置かつ適合される第１の装置と、
第２のイオンおよび／または第２のイオン由来のイオンを衝突または反応領域から実質的に放出させるように、１つ以上の周波数ノッチを有する広帯域励起を第１の装置に印加するように配置かつ適合される第２の装置と、
第２のイオンおよび／または第２のイオン由来のイオンが、第１の装置から実質的に放出される時を決定するように配置かつ適合される装置と、
を備える、
衝突または反応装置
が提供される。

本発明は、イオン−イオン、イオン−電子、イオン−分子、イオン−中性およびイオン−準安定反応等の気相反応の時間的監視に関する。親または前駆イオンは、気相反応または断片化を受ける前に最初に捕捉される。結果として生じた生成物イオンは、好ましくは、自動的に放出され、直交加速飛行時間型質量分析器等の分析装置に通される。この場合、生成物イオンは、好ましくは、さらに分析される。あるいは、生成物イオンは、分析ステップの前に、追加の反応または断片化を受ける。

好ましい実施形態は、三次元または線形イオントラップを用いて実装され得、反応生成物は、装置から径方向または軸方向に別の分析分離装置に転送される。

質量分析では、使用される様々な分離および分析技法の解像度内で、２つ以上の異なる種間で区別することが不可能である状況に遭遇することがよくある。好ましい実施形態は直交方法に関し、工程、例えば断片化、の反応動力学を探り、種をそれらの反応時間の面で区別することを可能にする。加えて、好ましい実施形態は、そのように時間的に区別される工程を探る新規な方法を提供する。

本発明は、タンデム四重極型システムに対して格別な適応性を有する。

本発明の好ましい実施形態に従い、異なる生成物または断片イオンが、好ましくは、異なる時間に生成され、このことにより、実質的に同一の質量電荷比を有し得るイオントラップもしくは衝突または反応装置内に位置する異なる種の親または前駆イオンが、相互に区別されることが可能になる。

好ましい実施形態の重要な態様は、したがって、断片または生成物イオンがイオントラップもしくは衝突または反応装置から自動放出される時間を測定または決定することにより、親または前駆イオンの異なる種が、識別、認識または決定され、かつ／あるいは親または前駆イオンの１つ以上の物理化学特質が決定されることが可能になることである。

荷電粒子は、好ましくは、イオンを含む。

衝突または反応装置は、好ましくは、イオン−イオン衝突または反応装置を含む。

第１のイオンは、好ましくは、第２のイオンを形成するように、電子移動解離（「ＥＴＤ」）によって試薬イオンと相互作用させられる。

それほどは好ましくない実施形態に従い、荷電粒子は電子を含む。

衝突または反応装置は、好ましくは、イオン−電子衝突または反応装置を含む、

衝突または反応装置は、イオン−分子衝突または反応装置を含み得る。

第１のイオンは、衝突誘発解離（「ＣＩＤ」）によって気体分子および断片と相互作用させられて、第２のイオンを形成し得る。

第１のイオンは、水素−重水素交換（「ＨＤｘ」）によって重水素と相互作用させられて、第２のイオンを形成し得る。

衝突または反応装置は、イオン−準安定衝突または反応装置を備え得る。

衝突または反応装置は、気相衝突または反応装置を含み得る。

衝突または反応装置は、好ましくは、線形または二次元イオントラップを備える。

衝突または反応装置は、好ましくは、四重極型ロッドセットイオンガイドまたはイオントラップを備える。

衝突または反応装置は、三次元イオントラップを備え得る。

衝突または反応装置は、好ましくは、第１の装置の少なくとも一部分にわたって径方向依存性捕捉電位を印加するための装置をさらに備える。

衝突または反応装置は、好ましくは、第１の装置内のイオンを一方向に付勢するために、軸方向直流電圧勾配を維持し、かつ／または１つ以上の過渡直流電圧を第１の装置に印加するように配置かつ適合される装置をさらに備える。

本発明の別の態様に従い、前述したような衝突または反応装置を備える質量分析計が提供される。

本発明の別の態様に従い、
第２のイオンを形成するように、第１の装置を提供し、かつ第１のイオンを荷電粒子および／または中性粒子と衝突または反応させるか、またはさもなければ解離させることと、
第２のイオンおよび／または第２のイオン由来のイオンを第１の装置から実質的に放出させるように、１つ以上の周波数ノッチを有する広帯域励起を第１の装置に印加することと、
第２のイオンおよび／または第２のイオン由来のイオンが、第１の装置から実質的に放出される時を決定することと、
を含む、
イオンを衝突または反応させる方法
が提供される。

本発明の別の態様に従い、上述のイオンを衝突または反応させる方法を含む質量分析方法が提供される。

衝突または反応装置もしくはイオントラップは、好ましくは、
第１の複数の電極を備える第１の電極セットと、
第２の複数の電極を備える第２の電極セットと、
１つ以上の直流電圧を、第１の複数の電極のうちの１つ以上および／または第２の複数の電極のうちの１つ以上に印加するように配置かつ適合される第３の装置であって、
（ａ）第１の範囲内で径方向変位を有するイオンが、イオントラップもしくは衝突または反応装置内のイオンのうちの少なくとも一部を少なくとも１つの軸方向に閉じ込める役割を果たす直流トラップ場、直流電位障壁、または障壁場を経て、かつ
（ｂ）第２の異なる範囲内で径方向変位を有するイオンが、（ｉ）イオンのうちの少なくとも一部がイオントラップもしくは衝突または反応装置内の少なくとも１つの軸方向に閉じ込められないように、実質的にゼロの直流トラップ場、無直流電位障壁、もしくは無障壁場、および／あるいは（ｉｉ）少なくとも１つの軸方向にかつ／またはイオントラップもしくは衝突または反応装置からイオンのうちの少なくとも一部を抽出または加速する役割を果たす直流抽出場、加速直流電位差異、または抽出場のうちのいずれかを経る、第３の装置と、
イオントラップならびに衝突または反応装置内の少なくとも一部のイオンの径方向変位を、変化、増加、減少、または変更するように配置かつ適合される第４の装置と、
を備える。

第４の装置は、
（ｉ）第１の時間に第１の範囲内に収まる径方向変位を有する少なくとも一部のイオンを第２の後続の時間に第２の範囲内に収まる径方向変位を有させるように、かつ／あるいは
（ｉｉ）第１の時間に第２の範囲内に収まる径方向変位を有する少なくとも一部のイオンを第２の後続の時間に第１の範囲内に収まる径方向変位を有させるように配置され得る。

それほどは好ましくない実施形態に従い、（ｉ）第１の電極セットおよび第２の電極セットは、同一の電極セットの電気的に隔離され区画を備え、かつ／または第１の電極セットおよび第２の電極セットは、同一の電極セットから機械的に形成され、かつ／または（ｉｉ）第１の電極セットは、誘電体被覆を有する電極セットの領域を備え、第２の電極セットは、同一の電極セットの異なる領域を備え、かつ／または（ｉｉｉ）第２の電極セットは、誘電体被覆を有する電極セットの領域を備え、第１の電極セットは、同一の電極セットの異なる領域を備える。

第２の電極セットは、好ましくは、第１の電極セットの下流に配置される。第１の電極セットの下流端部と第２の電極セットの上流端部との間の軸方向分離は、好ましくは、（ｉ）未満１ｍｍ、（ｉｉ）１〜２ｍｍ、（ｉｉｉ）２〜３ｍｍ、（ｉｖ）３〜４ｍｍ、（ｖ）４〜５ｍｍ、（ｖｉ）５〜６ｍｍ、（ｖｉｉ）６〜７ｍｍ、（ｖｉｉｉ）７〜８ｍｍ、（ｉｘ）８〜９ｍｍ、（ｘ）９〜１０ｍｍ、（ｘｉ）１０〜１５ｍｍ、（ｘｉｉ）１５〜２０ｍｍ、（ｘｉｉｉ）２０〜２５ｍｍ、（ｘｉｖ）２５〜３０ｍｍ、（ｘｖ）３０〜３５ｍｍ、（ｘｖｉ）３５〜４０ｍｍ、（ｘｖｉｉ）４０〜４５ｍｍ、（ｘｖｉｉｉ）４５〜５０ｍｍ、および（ｘｉｘ）５０ｍｍ超からなる群から選択される。

第１の電極セットは、好ましくは、第２の電極セットに実質的に隣接しかつ／またはそれと同軸上に配置される。

第１の複数の電極は、好ましくは、多重極型ロッドセット、四重極型ロッドセット、六重極型ロッドセット、八重極型ロッドセット、または８つより多いロッドを有するロッドセットを備える。第２の複数の電極は、好ましくは、多重極型ロッドセット、四重極型ロッドセット、六重極型ロッドセット、八重極型ロッドセット、または８つより多いロッドを有するロッドセットを備える。

それほどは好ましくない実施形態に従い、第１の複数の電極は、使用中にイオンが送られて通る開口部を有する複数の電極もしくは少なくとも５、１０、１５、２０、２５、３０、３５、４０、４５、５０、５５、６０、６５、７０、７５、８０、８５、９０、９５、１００、１１０、１２０、１３０、１４０、１５０、１６０、１７０、１８０、１９０、または２００の電極を備え得る。それほどは好ましくない実施形態に従い、第２の複数の電極は、使用中にイオンが送られて通る開口部を有する複数の電極もしくは少なくとも５、１０、１５、２０、２５、３０、３５、４０、４５、５０、５５、６０、６５、７０、７５、８０、８５、９０、９５、１００、１１０、１２０、１３０、１４０、１５０、１６０、１７０、１８０、１９０、または２００の電極を備え得る。

好ましい実施形態に従い、第１の電極セットは、第１の軸方向長さを有し、第２の電極セットは、第２の軸方向長さを有し、この場合、第１の軸方向長さは、第２の軸方向長さより実質的に大きく、かつ／または第１の軸方向長さの第２の軸方向長さに対する比率は、少なくとも２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０、２５、３０、３５、４０、４５、または５０である。

第３の装置は、第１の電極セットおよび／または第２の電極セットの中心縦軸から測定した場合に、第１の径方向の径方向変位に伴って増加かつ／または減少かつ／または変化する、第１の電極セット内かつ／または第２の電極セット内の電位を使用中に作成するように、好ましくは、１つ以上の直流電圧を第１の複数の電極のうちの１つ以上にかつ／または第２の複数の電極のうちの１つ以上に印加すするように配置かつ適合される。第３の装置は、第１の電極セットおよび／または第２の電極セットの中心縦軸から測定した場合に、第２の径方向の径方向変位に伴って増加かつ／または減少かつ／または変化する電位を使用中に作成するように、好ましくは、１つ以上の直流電圧を第１の複数の電極のうちの１つ以上および／または第２の複数の電極のうちの１つ以上に印加するように配置かつ適合される。第２の径方向は、好ましくは、第１の径方向と直交する。

好ましい実施形態に従い、第３の装置は、第１の値より大きくまたは小さく設定された第１の電極セットおよび／または第２の電極セットの中心縦軸から測定した場合に、イオンが径方向変位を有する場合、少なくとも一部の正および／または負のイオンをイオントラップまたは衝突または反応装置内の軸方向に閉じ込めるように、１つ以上の直流電圧を第１の複数の電極のうちの１つ以上および／または第２の複数の電極のうちの１つ以上に印加するように配置かつ適合され得る。

好ましい実施形態に従い、第３の装置は、好ましくは、イオントラップまたは衝突または反応装置の長さに沿って１つ以上の軸方向位置に１つ以上の径方向依存性軸方向直流電位障壁を使用中に作成するように配置かつ適合される。１つ以上の径方向依存性軸方向直流電位障壁は、好ましくは、イオントラップもしくは衝突または反応装置内の正および／または負のイオンのうちの少なくとも一部または少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、または９５％が、１つ以上の軸方向直流電位障壁を越えて軸方向に通過し、かつ／あるいはイオントラップもしくは衝突または反応装置から軸方向に抽出されることを実質的に防止する。

第３の装置は、第１の電極および／または第２の電極の中心縦軸から測定した場合に、イオンが第１の値より大きいまたはそれより小さい径方向変位を有する場合、好ましくはイオントラップもしくは衝突または反応装置から少なくとも一部の正および／または負のイオンを抽出または加速する役割を果たす抽出場を使用中に作成するように、１つ以上の直流電圧を、第１の複数の電極の１つ以上および／または第２の複数のうちの１つ以上に印加するように、好ましくは、配置かつ適合される。

第３の装置は、好ましくは、イオントラップもしくは衝突または反応装置の長さに沿って１つ以上の軸方向位置に、１つ以上の軸方向直流抽出電場を、使用中に、作成するように配置かつ適合される。１つ以上の軸方向直流抽出電場は、好ましくは、イオントラップもしくは衝突または反応装置内の正および／または負のイオンのうちの少なくとも一部または少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、または９５％を、直流トラップ場、直流電位障壁、または障壁場を越えて軸方向に通過させ、かつ／あるいはイオントラップ、衝突、または反応装置から軸方向に抽出させる。

好ましい実施形態に従い、第３の装置は、イオンのうちの少なくとも一部を、少なくとも１つの軸方向に閉じ込める役割を果たす直流トラップ場、直流電位障壁、または障壁場を、使用中に、作成するように配置かつ適合され、この場合、イオンは、好ましくは、第１の電極セットおよび／または第２の電極セットの中心縦軸から測定した場合、（ｉ）０〜０．５ｍｍ、（ｉｉ）０．５〜１．０ｍｍ、（ｉｉｉ）１．０〜１．５ｍｍ、（ｉｖ）１．５〜２．０ｍｍ、（ｖ）２．０〜２．５ｍｍ、（ｖｉ）２．５〜３．０ｍｍ、（ｖｉｉ）３．０〜３．５ｍｍ、（ｖｉｉｉ）３．５〜４．０ｍｍ、（ｉｘ）４．０〜４．５ｍｍ、（ｘ）４．５〜５．０ｍｍ、（ｘｉ）５．０〜５．５ｍｍ、（ｘｉｉ）５．５〜６．０ｍｍ、（ｘｉｉｉ）６．０〜６．５ｍｍ、（ｘｉｖ）６．５〜７．０ｍｍ、（ｘｖ）７．０〜７．５ｍｍ、（ｘｖｉ）７．５〜８．０ｍｍ、（ｘｖｉｉ）８．０〜８．５ｍｍ、（ｘｖｉｉｉ）８．５〜９．０ｍｍ、（ｘｉｘ）９．０〜９．５ｍｍ、（ｘｘ）９．５〜１０．０ｍｍ、および（ｘｘｉ）１０．０ｍｍ超からなる群から選択された範囲内の径方向変位を有する。

好ましい実施形態に従い、第３の装置は、イオンのうちの少なくとも一部が、イオントラップもしくは衝突または反応装置内の少なくとも１つの軸方向に閉じ込められないように、実質的にゼロの直流トラップ場、無直流電位障壁または無障壁場を、少なくとも１つの場所に提供するように配置かつ適合される。この場合、イオンは、好ましくは、第１の電極セットおよび／または第２の電極セットの中心縦軸から測定した場合、径方向変位を、（ｉ）０〜０．５ｍｍ、（ｉｉ）０．５〜１．０ｍｍ、（ｉｉｉ）１．０〜１．５ｍｍ、（ｉｖ）１．５〜２．０ｍｍ、（ｖ）２．０〜２．５ｍｍ、（ｖｉ）２．５〜３．０ｍｍ、（ｖｉｉ）３．０〜３．５ｍｍ、（ｖｉｉｉ）３．５〜４．０ｍｍ、（ｉｘ）４．０〜４．５ｍｍ、（ｘ）４．５〜５．０ｍｍ、（ｘｉ）５．０〜５．５ｍｍ、（ｘｉｉ）５．５〜６．０ｍｍ、（ｘｉｉｉ）６．０〜６．５ｍｍ、（ｘｉｖ）６．５〜７．０ｍｍ、（ｘｖ）７．０〜７．５ｍｍ、（ｘｖｉ）７．５〜８．０ｍｍ、（ｘｖｉｉ）８．０〜８．５ｍｍ、（ｘｖｉｉｉ）８．５〜９．０ｍｍ、（ｘｉｘ）９．０〜９．５ｍｍ、（ｘｘ）９．５〜１０．０ｍｍ、および（ｘｘｉ）１０．０ｍｍ超からなる群から選択された範囲内に有する。

第３の装置は、好ましくは、イオンのうちの少なくとも一部を、少なくとも１つの軸方向におよび／またはイオントラップもしくは衝突または反応装置から、抽出または加速する役割を果たす直流抽出場、加速直流電位差異、または抽出場を使用中に作成するように配置かつ適合される。この場合、第１の電極セットおよび／または第２の電極セットの中心縦軸から測定した場合、イオンは、好ましくは、径方向変位を、（ｉ）０〜０．５ｍｍ、（ｉｉ）０．５〜１．０ｍｍ、（ｉｉｉ）１．０〜１．５ｍｍ、（ｉｖ）１．５〜２．０ｍｍ、（ｖ）２．０〜２．５ｍｍ、（ｖｉ）２．５〜３．０ｍｍ、（ｖｉｉ）３．０〜３．５ｍｍ、（ｖｉｉｉ）３．５〜４．０ｍｍ、（ｉｘ）４．０〜４．５ｍｍ、（ｘ）４．５〜５．０ｍｍ、（ｘｉ）５．０〜５．５ｍｍ、（ｘｉｉ）５．５〜６．０ｍｍ、（ｘｉｉｉ）６．０〜６．５ｍｍ、（ｘｉｖ）６．５〜７．０ｍｍ、（ｘｖ）７．０〜７．５ｍｍ、（ｘｖｉ）７．５〜８．０ｍｍ、（ｘｖｉｉ）８．０〜８．５ｍｍ、（ｘｖｉｉｉ）８．５〜９．０ｍｍ、（ｘｉｘ）９．０〜９．５ｍｍ、（ｘｘ）９．５〜１０．０ｍｍ、および（ｘｘｉ）１０．０ｍｍ超からなる群から選択された範囲内に有する。

第１の複数の電極は、好ましくは、ｒ１の内接半径および第１の縦軸を有し、かつ／または、第２の複数の電極は、ｒ２の内接半径および第２の縦軸を有する。

第３の装置は、好ましくは、イオンのうちの少なくとも一部を、イオントラップもしくは衝突または反応装置内で少なくとも１つの軸方向に閉じ込める役割を果たす直流トラップ場、直流電位障壁、または障壁場を作成するように配置かつ適合され、この場合、直流トラップ場、直流電位障壁、または障壁場は、半径または変位の増加に伴って、最大で、第１の内接半径ｒ１および／または第２の内接半径ｒ２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％または１００％、第１の縦軸および／または第２の縦軸から離れる第１の径方向に、増加かつ／または減少かつ／または変化する。

第３の装置は、好ましくは、イオンのうちの少なくとも一部を、イオントラップもしくは衝突または反応装置内で少なくとも１つの軸方向に閉じ込める役割を果たす直流トラップ場、直流電位障壁、または障壁場を作成するように配置かつ適合され、この場合、直流トラップ場、直流電位障壁、または障壁場は、半径または変位の増加に伴って、最大で、第１の内接半径ｒ１および／または第２の内接半径ｒ２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％、または１００％、第１の縦軸および／または第２の縦軸から離れる第２の径方向に、増加かつ／または減少かつ／または変化する。第２の径方向は、好ましくは、第１の径方向に直交する。

第３の装置は、イオンのうちの少なくとも一部がイオントラップもしくは衝突または反応装置内で少なくとも１つの軸方向に閉じ込められないように、好ましくは、実質的にゼロの直流トラップ場、無直流電位障壁、または無障壁場を、少なくとも１つの場所に提供するように配置かつ適合される。この場合、実質的にゼロの直流トラップ場、無直流電位障壁、または無障壁場は、最大で、第１の内接半径ｒ１および／または第２の内接半径ｒ２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％、または１００％、第１の縦軸および／または第２の縦軸から離れる第１の径方向に、増加する半径または変位で、延在する。第３の装置は、イオンのうちの少なくとも一部がイオントラップもしくは衝突または反応装置内で少なくとも１つの軸方向に閉じ込められないように、好ましくは、実質的にゼロの直流トラップ場、無直流電位障壁、または無障壁場を、少なくとも１つの場所に提供するように配置かつ適合される。この場合、実質的にゼロの直流トラップ場、無直流電位障壁、または無障壁場は、最大で、第１の内接半径ｒ１および／または第２の内接半径ｒ２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％、または１００％、第１の縦軸および／または第２の縦軸から離れる第２の径方向に、増加する半径または変位で、延在する。第２の径方向は、好ましくは、第１の径方向に直交する。

第３の装置は、イオンのうちの少なくとも一部を、少なくとも１つの軸方向にかつ／またはイオントラップもしくは衝突または反応装置から、抽出または加速する役割を果たす直流抽出場、加速直流電位差異、または抽出場を作成するように配置かつ適合され、その場合、直流抽出場、加速直流電位差異、または抽出場は、半径または変位の増加に伴って、最大で、第１の内接半径ｒ１および／または第２の内接半径ｒ２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％、または１００％、第１の縦軸および／または第２の縦軸から離れる第１の径方向に、増加かつ／または減少かつ／または変化する。第３の装置は、好ましくは、イオンのうちの少なくとも一部を、少なくとも１つの軸方向および／またはイオントラップもしくは衝突または反応装置から抽出または加速する役割を果たす直流抽出場、加速直流電位差異、または抽出場を作成するように配置かつ適合され、その場合、直流抽出場、加速直流電位差異、または抽出場は、半径または変位の増加に伴って、最大で、第１の内接半径ｒ１および／または第２の内接半径ｒ２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％、または１００％、第１の縦軸および／または第２の縦軸から離れる第２の径方向に、増加かつ／または減少かつ／または変化する。第２の径方向は、好ましくは、第１の径方向に直交する。

好ましい実施形態に従い、イオンのうちの少なくとも一部を、イオントラップもしくは衝突または反応装置内での少なくとも１つの軸方向に閉じ込める役割を果たす直流トラップ場、直流電位障壁、または障壁場は、イオントラップもしくは衝突または反応装置の長さに沿った、かつ第１の電極セットおよび／または第２の電極セットの軸方向中心から少なくともｘｍｍ上流および／または下流に離れた、１つ以上の軸方向位置に作成され、式中、ｘは、好ましくは、（ｉ）１未満、（ｉｉ）１〜２、（ｉｉｉ）２〜３、（ｉｖ）３〜４、（ｖ）４〜５、（ｖｉ）５〜６、（ｖｉｉ）６〜７、（ｖｉｉｉ）７〜８、（ｉｘ）８〜９、（ｘ）９〜１０、（ｘｉ）１０〜１５、（ｘｉｉ）１５〜２０、（ｘｉｉｉ）２０〜２５、（ｘｉｖ）２５〜３０、（ｘｖ）３０〜３５、（ｘｖｉ）３５〜４０、（ｘｖｉｉ）４０〜４５、（ｘｖｉｉｉ）４５〜５０、および（ｘｉｘ）５０超からなる群から選択される。

好ましい実施形態に従い、ゼロの直流トラップ場、無直流電位障壁、または無障壁場は、イオントラップあるいは衝突または反応装置の長さに沿った、かつ第１の電極セットおよび／または第２の電極セットの軸方向中心から上流および／または下流にｙｍｍ離れた、１つ以上の軸方向位置に提供され、式中、ｙは、好ましくは、（ｉ）１未満、（ｉｉ）１〜２、（ｉｉｉ）２〜３、（ｉｖ）３〜４、（ｖ）４〜５、（ｖｉ）５〜６、（ｖｉｉ）６〜７、（ｖｉｉｉ）７〜８、（ｉｘ）８〜９、（ｘ）９〜１０、（ｘｉ）１０〜１５、（ｘｉｉ）１５〜２０、（ｘｉｉｉ）２０〜２５、（ｘｉｖ）２５〜３０、（ｘｖ）３０〜３５、（ｘｖｉ）３５〜４０、（ｘｖｉｉ）４０〜４５、（ｘｖｉｉｉ）４５〜５０、および（ｘｉｘ）５０超からなる群から選択される。

好ましい実施形態に従い、イオンのうちの少なくとも一部を、少なくとも１つの軸方向におよび／またはイオントラップもしくは衝突または反応装置から抽出または加速する役割を果たす直流抽出場、加速直流電位差異、または抽出場は、イオントラップもしくは衝突または反応装置の長さに沿い、かつ第１の電極セットおよび／または第２の電極セットの軸方向中心からｚｍｍ上流および／または下流に離れた１つ以上の軸方向位置に作成され、式中、ｚは、好ましくは、（ｉ）１未満、（ｉｉ）１〜２、（ｉｉｉ）２〜３、（ｉｖ）３〜４、（ｖ）４〜５、（ｖｉ）５〜６、（ｖｉｉ）６〜７、（ｖｉｉｉ）７〜８、（ｉｘ）８〜９、（ｘ）９〜１０、（ｘｉ）１０〜１５、（ｘｉｉ）１５〜２０、（ｘｉｉｉ）２０〜２５、（ｘｉｖ）２５〜３０、（ｘｖ）３０〜３５、（ｘｖｉ）３５〜４０、（ｘｖｉｉ）４０〜４５、（ｘｖｉｉｉ）４５〜５０、および（ｘｉｘ）５０超からなる群から選択される。

第３の装置は、好ましくは、
（ｉ）動作モード中のイオントラップもしくは衝突または反応装置からイオンが軸方向に放出される間、直流トラップ場、直流電位障壁、または障壁場の径方向および／または軸方向位置が、実質的に一定のままであり、かつ／あるいは
（ｉｉ）動作モード中のイオントラップもしくは衝突または反応装置からイオンが軸方向に放出される間、実質的にゼロの直流トラップ場、無直流電位障壁、または無障壁場の径方向および／または軸方向位置が、実質的に一定のままであり、かつ／あるいは
（ｉｉｉ）動作モード中のイオントラップもしくは衝突または反応装置からイオンが軸方向に放出される間、直流抽出場、加速直流電位差異、または抽出場の径方向および／または軸方向位置が、実質的に一定のままである、
のいずれかになるように、１つ以上の直流電圧を第１の複数の電極のうちの１つ以上および／または第２の複数の電極のうちの１つ以上に印加するように配置かつ適合される。

第３の装置は、好ましくは、
（ｉ）動作モード中のイオントラップもしくは衝突または反応装置からイオンが軸方向に放出される間、直流トラップ場、直流電位障壁、または障壁場の径方向および／または軸方向位置を変化、増加、減少、または走査し、かつ／あるいは
（ｉｉ）動作モード中のイオントラップもしくは衝突または反応装置からイオンが軸方向に放出される間、実質的にゼロの直流トラップ場、無直流電位障壁、または無障壁場の径方向および／または軸方向位置を、変化、増加、減少、または走査し、かつ／あるいは
（ｉｉｉ）動作モード中のイオントラップもしくは衝突または反応装置からイオンが軸方向に放出される間、直流抽出場、加速直流電位差異、または抽出場の径方向および／または軸方向位置を変化、増加し、減少、または走査するように、１つ以上の直流電圧を、第１の複数の電極のうちの１つ以上および／または第２の複数の電極のうちの１つ以上に印加するように配置かつ適合される。

第３の装置は、好ましくは、
（ｉ）動作モード中のイオントラップもしくは衝突または反応装置からイオンが軸方向に放出される間、直流トラップ場、直流電位障壁、または障壁場の振幅は、実質的に一定のままであり、かる／あるいは
（ｉｉ）動作モード中のイオントラップもしくは衝突または反応装置からイオンが軸方向に放出される間、実質的にゼロの直流トラップ場、無直流電位障壁、または無障壁場は、実質的にゼロのままであり、かつ／あるいは
（ｉｉｉ）動作モード中のイオントラップもしくは衝突または反応装置からイオンが軸方向に放出される間、直流抽出場、加速直流電位差異、または抽出場の振幅は、実質的に一定のままであるように、１つ以上の直流電圧を、第１の複数の電極のうちの１つ以上および／または第２の複数の電極のうちの１つ以上に印加するように配置かつ適合される。

実施形態に従い、第３の装置は、好ましくは、
（ｉ）動作モード中のイオントラップもしくは衝突または反応装置からイオンが軸方向に放出される間、直流トラップ場、直流電位障壁、または障壁場の振幅を、変化、増加、減少、または走査し、かつ／あるいは
（ｉｉ）動作モード中のイオントラップもしくは衝突または反応装置からイオンが軸方向に放出される間、直流抽出場、加速直流電位差異、または抽出場の振幅を変化、増加、減少、または走査するように、１つ以上の直流電圧を、第１の複数の電極のうちの１つ以上および／または第２の複数の電極のうちの１つ以上に印加するように配置かつ適合される。

第４の装置は、好ましくは、第１の電極セットおよび／または第２の電極セット内の少なくとも一部のイオンを少なくとも１つの径方向に励起するために、かつ少なくとも一部のイオンがその後に少なくとも１つの軸方向に付勢され、かつ／あるいはイオントラップもしくは衝突または反応装置から軸方向に放出され、かつ／あるいは直流トラップ場、直流電位、または障壁場を越えて移動するように、１つ以上の励起、交流、またはティクル（ｔｉｃｋｌｅ）電圧の第１の位相および／または第２の逆位相を、第１の複数の電極の少なくとも一部および／または第２の複数の電極の少なくとも一部に印加するように配置かつ適合される。少なくとも１つの軸方向に付勢され、かつ／あるいはイオントラップもしくは衝突または反応装置から軸方向に放出され、かつ／あるいは直流トラップ場、直流電位、または障壁場を越えて移動したイオンは、好ましくは、第２の電極セット内に形成されたイオン経路に沿って移動する。

第４の装置は、少なくとも一部のイオンを質量または質量電荷比選択的様式で、径方向に、第１の電極セットおよび／または第２の電極セット内で励起して、少なくとも一部のイオンの径方向の動きを、質量または質量電荷比選択的様式で、少なくとも１つの径方向に、第１の電極セットおよび／または第２の電極セット内で増加するために、好ましくは、１つ以上の励起、交流、またはティクル電圧の第１の位相および／または第２の逆位相を、第１の複数の電極の少なくとも一部および／または第２の複数の電極の少なくとも一部に印加するように配置かつ適合される。

好ましくは、１つ以上の励起、交流、またはティクル電圧は、（ｉ）最大値−最小値：５０ｍＶ未満、（ｉｉ）最大値−最小値：５０〜１００ｍＶ、（ｉｉｉ）最大値−最小値：１００〜１５０ｍＶ、（ｉｖ）最大値−最小値：１５０〜２００ｍＶ、（ｖ）最大値−最小値：２００〜２５０ｍＶ、（ｖｉ）最大値−最小値：２５０〜３００ｍＶ、（ｖｉｉ）最大値−最小値：３００〜３５０ｍＶ、（ｖｉｉｉ）最大値−最小値：３５０〜４００ｍＶ、（ｉｘ）最大値−最小値：４００〜４５０ｍＶ、（ｘ）最大値−最小値：４５０〜５００ｍＶ、および（ｘｉ）最大値−最小値：５００ｍＶ超、からなる群から選択された振幅を有する。好ましくは、１つ以上の励起、交流、またはティクル電圧は、（ｉ）１０ｋＨｚ未満、（ｉｉ）１０〜２０ｋＨｚ、（ｉｉｉ）２０〜３０ｋＨｚ、（ｉｖ）３０〜４０ｋＨｚ、（ｖ）４０〜５０ｋＨｚ、（ｖｉ）５０〜６０ｋＨｚ、（ｖｉｉ）６０〜７０ｋＨｚ、（ｖｉｉｉ）７０〜８０ｋＨｚ、（ｉｘ）８０〜９０ｋＨｚ、（ｘ）９０〜１００ｋＨｚ、（ｘｉ）１００〜１１０ｋＨｚ、（ｘｉｉ）１１０〜１２０ｋＨｚ、（ｘｉｉｉ）１２０〜１３０ｋＨｚ、（ｘｉｖ）１３０〜１４０ｋＨｚ、（ｘｖ）１４０〜１５０ｋＨｚ、（ｘｖｉ）１５０〜１６０ｋＨｚ、（ｘｖｉｉ）１６０〜１７０ｋＨｚ、（ｘｖｉｉｉ）１７０〜１８０ｋＨｚ、（ｘｉｘ）１８０〜１９０ｋＨｚ、（ｘｘ）１９０〜２００ｋＨｚ、および（ｘｘｉ）２００〜２５０ｋＨｚ、（ｘｘｉｉ）２５０〜３００ｋＨｚ、（ｘｘｉｉｉ）３００〜３５０ｋＨｚ、（ｘｘｉｖ）３５０〜４００ｋＨｚ、（ｘｘｖ）４００〜４５０ｋＨｚ、（ｘｘｖｉ）４５０〜５００ｋＨｚ、（ｘｘｖｉｉ）５００〜６００ｋＨｚ、（ｘｘｖｉｉｉ）６００〜７００ｋＨｚ、（ｘｘｉｘ）７００〜８００ｋＨｚ、（ｘｘｘ）８００〜９００ｋＨｚ、（ｘｘｘｉ）９００〜１０００ｋＨｚ、および（ｘｘｘｉｉ）１ＭＨｚ超からなる群から選択された振幅を有する。

好ましい実施形態に従い、第４の装置は、第１の複数の電極のうちの少なくとも一部および／または第２の複数の電極のうちの少なくとも一部に印加された１つ以上の励起、交流、またはティクル電圧の周波数および／または振幅および／または位相を、実質的に一定に維持するように配置かつ適合される。

好ましい実施形態に従い、第４の装置は、第１の複数の電極のうちの少なくとも一部および／または第２の複数の電極のうちの少なくとも一部に印加された１つ以上の励起、交流、またはティクル電圧の周波数および／または振幅および／または位相を変化、増加、減少、または走査するように配置かつ適合される。

第１の電極セットは、好ましくは、第１の中心縦軸を備え、
（ｉ）第１の中心縦軸に沿って直接の目視線があり、かつ／または
（ｉｉ）第１の中心縦軸に沿って軸方向物理的障害物が実質的に存在せず、かつ／または
（ｉｉｉ）使用中に、第１の中心縦軸に沿って送られるイオンは、実質的に１００％のイオン伝送効率で送られる。

第２の電極セットは、好ましくは、第２の中心縦軸を備え、
（ｉ）第２の中心縦軸に沿って直接の目視線があり、かつ／または
（ｉｉ）第２の中心縦軸に沿って軸方向物理的障害物が実質的に存在せず、かつ／または
（ｉｉｉ）使用中に、第２の中心縦軸に沿って送られるイオンは、実質的に１００％のイオン伝送効率で送られる。

好ましい実施形態に従い、第１の複数の電極は、第１の断面積および／または形状を個別にかつ／または組み合わせで有し、第２の複数の電極は、第２の断面積および／または形状を個別にかつ／または組み合わせで有する。この場合、第１の断面積および／または形状は、第１の電極セットおよび第２の電極セットの軸方向長さに沿う１つ以上の箇所で、第２の断面積および／または形状と実質的に同一であり、第１の複数の電極の下流端部の第１の断面積および／または形状は、第２の複数の電極の上流端部の第２の断面積および／または形状と実質的に同一である。

それほどは好ましくない実施形態に従い、第１の複数の電極は、第１の断面積および／または形状を個別にかつ／または組み合わせで有し、第２の複数の電極は、第２の断面積および／または形状を個別にかつ／または組み合わせで有する。この場合、第１の電極セットおよび第２の電極セットの軸方向長さに沿う１つ以上の箇所、ならびに／または第１の複数の電極の下流端部および第２の複数の電極の上流端部の、第１の断面積および／または形状の第２の断面積および／または形状に対する比率は、（ｉ）０．５０未満、（ｉｉ）０．５０〜０．６０、（ｉｉｉ）０．６０〜０．７０、（ｉｖ）０．７０〜０．８０、（ｖ）０．８０〜０．９０、（ｖｉ）０．９０〜１．００、（ｖｉｉ）１．００〜１．１０、（ｖｉｉｉ）１．１０〜１．２０、（ｉｘ）１．２０〜１．３０、（ｘ）１．３０〜１．４０、（ｘｉ）１．４０〜１．５０、および（ｘｉｉ）１．５０超からなる群から選択される。

好ましい実施形態に従い、イオントラップもしくは衝突または反応装置は、好ましくは、第１の電極セット間に配置された第１の複数のベーンまたは二次電極および／あるいは第２の電極セット間に配置された第２の複数のベーンまたは二次電極をさらに備える。

第１の複数のベーンまたは二次電極および／あるいは第２の複数のベーンまたは二次電極は、好ましくは、第１の平面に配置された第１のグループのベーンまたは二次電極および／あるいは第２の平面に配置された第２のグループのベーンまたは二次電極を各々含む。

第１のグループのベーンまたは二次電極は、好ましくは、第１の電極セットの第１の縦軸および／または第２の電極セットの第２の縦軸の一側に配置された第１のセットのベーンまたは二次電極と、第１の縦軸および／または第２の縦軸の反対側に配置された第２のセットのベーンまたは二次電極を含む。第１のセットのベーンまたは二次電極および／あるいは第２のセットのベーンまたは二次電極は、好ましくは、少なくとも１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０、２１、２２、２３、２４、２５、２６、２７、２８、２９、３０、３１、３２、３３、３４、３５、３６、３７、３８、３９、４０、４５、５０、５５、６０、６５、７０、７５、８０、８５、９０、９５、もしくは１００のベーンまたは二次電極を含む。

第２のグループのベーンまたは二次電極は、好ましくは、第１の縦軸および／または第２の縦軸の一側に配置された第３のセットのベーンまたは二次電極と、第１の縦軸および／または第２の縦軸の反対側に配置された第４のセットのベーンまたは二次電極を含む。第３のセットのベーンまたは二次電極および／または第４のセットのベーンまたは二次電極は、好ましくは、少なくとも１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０、２１、２２、２３、２４、２５、２６、２７、２８、２９、３０、３１、３２、３３、３４、３５、３６、３７、３８、３９、４０、４５、５０、５５、６０、６５、７０、７５、８０、８５、９０、９５、もしくは１００のベーンまたは二次電極を含む。

好ましくは、第１のセットのベーンまたは二次電極、および／あるいは第２のセットのベーンまたは二次電極、および／あるいは第３のセットのベーンまたは二次電極、および／あるいは第４のセットのベーンまたは二次電極は、第１の電極セットおよび／または第２の電極セットを形成する異なる対の電極間に配置される。

イオントラップならびに衝突または反応装置は、好ましくは、１つ以上の第１の直流電圧および／または１つ以上の第２の直流電圧を、（ｉ）ベーンまたは二次電極のうちの少なくとも一部、および／あるいは（ｉｉ）第１のセットのベーンまたは二次電極、および／あるいは（ｉｉｉ）第２のセットのベーンまたは二次電極、および／あるいは（ｉｖ）第３のセットのベーンまたは二次電極、および／あるいは（ｖ）第４のセットのベーンまたは二次電極のいずれかに印加するように配置かつ適合された第６の装置をさらに備える。

１つ以上の第１の直流電圧および／または１つ以上の第２の直流電圧は、好ましくは、１つ以上の過渡直流電圧または電位および／あるいは１つ以上の過渡直流電圧または電位波形を含む。

１つ以上の第１の直流電圧および／または１つ以上の第２の直流電圧は、好ましくは、
（ｉ）イオンをイオントラップもしくは衝突または反応装置の軸方向長さの少なくとも一部に沿って、軸方向にかつ／またはイオントラップもしくは衝突または反応装置の入口または第１の領域に向けて付勢、駆動、加速、または推進させ、かつ／あるいは
（ｉｉ）少なくとも１つの径方向に励起されたイオンをイオントラップもしくは衝突または反応装置の軸方向長さの少なくとも一部に沿って、反対の軸方向にならびに／あるいはイオントラップもしくは衝突または反応装置の出口または第２の領域に向けて付勢、駆動、加速、または推進させる。

１つ以上の第１の直流電圧および／または１つ以上の第２の直流電圧は、好ましくは、実質的に同一の振幅または異なる振幅を有する。１つ以上の第１の直流電圧および／または１つ以上の第２の直流電圧の振幅は、好ましくは、（ｉ）１Ｖ未満、（ｉｉ）１〜２Ｖ、（ｉｉｉ）２〜３Ｖ、（ｉｖ）３〜４Ｖ、（ｖ）４〜５Ｖ、（ｖｉ）５〜６Ｖ、（ｖｉｉ）６〜７Ｖ、（ｖｉｉｉ）７〜８Ｖ、（ｉｘ）８〜９Ｖ、（ｘ）９〜１０Ｖ、（ｘｉ）１０〜１５Ｖ、（ｘｉｉ）１５〜２０Ｖ、（ｘｉｉｉ）２０〜２５Ｖ、（ｘｉｖ）２５〜３０Ｖ、（ｘｖ）３０〜３５Ｖ、（ｘｖｉ）３５〜４０Ｖ、（ｘｖｉｉ）４０〜４５Ｖ、（ｘｖｉｉｉ）４５〜５０Ｖ、および（ｘｉｘ）５０Ｖ超からなる群から選択される。

第４の装置は、少なくとも一部のイオンを少なくとも１つの径方向に、第１の電極セットおよび／または第２の電極セット内で励起するために、かつ少なくとも一部のイオンは、その後に少なくとも１つの軸方向に付勢され、かつ／あるいはイオントラップもしくは衝突または反応装置から軸方向に放出され、かつ／あるいは直流トラップ場、直流電位、または障壁場を越えて移動するように、好ましくは、１つ以上の励起、交流、またはティクル電圧の第１の位相および／または第２の逆位相を、（ｉ）ベーンまたは二次電極の少なくとも一部、および／あるいは（ｉｉ）ベーンまたは二次電極の第１のセット、および／あるいは（ｉｉｉ）ベーンまたは二次電極の第２のセット、および／あるいは（ｉｖ）ベーンまたは二次電極の第３のセット、および／あるいは（ｖ）ベーンまたは二次電極の第４のセットのいずれかに印加するように配置かつ適合される。

少なくとも１つの軸方向に付勢され、かつ／あるいはイオントラップもしくは衝突または反応装置から軸方向に放出され、かつ／あるいは直流トラップ場、直流電位、または障壁場を越えて移動したイオンは、好ましくは、第２の電極セット内に形成されたイオン経路に沿って移動する。

好ましい実施形態に従い、第４の装置は、少なくとも一部のイオンを質量または質量電荷比選択的様式で、径方向に第１の電極セットおよび／または第２の電極セット内で励起して、少なくとも一部のイオンの径方向の動きを、少なくとも１つの径方向で、質量電荷比選択的方法で、第１の電極セットおよび／または第２の電極セット内で増加するために、１つ以上の励起、交流、またはティクル電圧の第１の位相および／または第２の逆位相を、（ｉ）ベーンまたは二次電極のうちの少なくとも一部、および／あるいは（ｉｉ）第１のセットのベーンまたは二次電極、および／あるいは（ｉｉｉ）第２のセットのベーンまたは二次電極、および／あるいは（ｉｖ）第３のセットのベーンまたは二次電極、および／あるいは（ｖ）第４のセットのベーンまたは二次電極のいずれかに印加するように配置かつ適合される。

好ましくは、１つ以上の励起、交流、またはティクル電圧は、（ｉ）最大値−最小値：５０ｍＶ未満、（ｉｉ）最大値−最小値：５０〜１００ｍＶ、（ｉｉｉ）最大値−最小値：１００〜１５０ｍＶ、（ｉｖ）最大値−最小値：１５０〜２００ｍＶ、（ｖ）最大値−最小値：２００〜２５０ｍＶ、（ｖｉ）最大値−最小値：２５０〜３００ｍＶ、（ｖｉｉ）最大値−最小値：３００〜３５０ｍＶ、（ｖｉｉｉ）最大値−最小値：３５０〜４００ｍＶ、（ｉｘ）最大値−最小値：４００〜４５０ｍＶ、（ｘ）最大値−最小値：４５０〜５００ｍＶ、および（ｘｉ）最大値−最小値：５００ｍＶ超からなる群から選択された振幅を有する。

好ましくは、１つ以上の励起、交流、またはティクル電圧は、（ｉ）１０ｋＨｚ未満、（ｉｉ）１０〜２０ｋＨｚ、（ｉｉｉ）２０〜３０ｋＨｚ、（ｉｖ）３０〜４０ｋＨｚ、（ｖ）４０〜５０ｋＨｚ、（ｖｉ）５０〜６０ｋＨｚ、（ｖｉｉ）６０〜７０ｋＨｚ、（ｖｉｉｉ）７０〜８０ｋＨｚ、（ｉｘ）８０〜９０ｋＨｚ、（ｘ）９０〜１００ｋＨｚ、（ｘｉ）１００〜１１０ｋＨｚ、（ｘｉｉ）１１０〜１２０ｋＨｚ、（ｘｉｉｉ）１２０〜１３０ｋＨｚ、（ｘｉｖ）１３０〜１４０ｋＨｚ、（ｘｖ）１４０〜１５０ｋＨｚ、（ｘｖｉ）１５０〜１６０ｋＨｚ、（ｘｖｉｉ）１６０〜１７０ｋＨｚ、（ｘｖｉｉｉ）１７０〜１８０ｋＨｚ、（ｘｉｘ）１８０〜１９０ｋＨｚ、（ｘｘ）１９０〜２００ｋＨｚ、および（ｘｘｉ）２００〜２５０ｋＨｚ、（ｘｘｉｉ）２５０〜３００ｋＨｚ、（ｘｘｉｉｉ）３００〜３５０ｋＨｚ、（ｘｘｉｖ）３５０〜４００ｋＨｚ、（ｘｘｖ）４００〜４５０ｋＨｚ、（ｘｘｖｉ）４５０〜５００ｋＨｚ、（ｘｘｖｉｉ）５００〜６００ｋＨｚ、（ｘｘｖｉｉｉ）６００〜７００ｋＨｚ、（ｘｘｉｘ）７００〜８００ｋＨｚ、（ｘｘｘ）８００〜９００ｋＨｚ、（ｘｘｘｉ）９００〜１０００ｋＨｚ、および（ｘｘｘｉｉ）１ＭＨｚ超からなる群から選択された周波数を有する。

第４の装置は、複数のベーンまたは二次電極のうちの少なくとも一部に印加された１つ以上の励起、交流、またはティクル電圧の周波数および／または振幅および／または位相を、実質的に一定に維持するように配置かつ適合される。

第４の装置は、複数のベーンまたは二次電極の少なくとも一部に印加された１つ以上の励起、交流、またはティクル電圧の周波数および／または振幅および／または位相を変化、増加、減少、または走査するように配置かつ適合され得る。

第１の複数のベーンまたは二次電極は、好ましくは、第１の断面積および／または形状を、個別にかつ／または組み合わせで有する。第２の複数のベーンまたは二次電極は、好ましくは、第２の断面積および／または形状を、個別にかつ／または組み合わせで有する。第１の断面積および／または形状は、好ましくは、第２の断面積および／または形状と、第１の複数のベーンまたは二次電極および第２の複数のベーンまたは二次電極の長さに沿った１つ以上の箇所で実質的に同一である。

第１の複数のベーンまたは二次電極は、第１の断面積および／または形状を、個別にかつ／もしくは組み合わせで有し得、第２の複数のベーンまたは二次電極は、第２の断面積および／または形状を、個別にかつ／もしくは組み合わせで有し得る。第１の複数のベーンまたは二次電極および第２の複数のベーンまたは二次電極の長さに沿った１つ以上の箇所での、第１の断面積および／または形状の第２の断面積および／または形状に対する比率は、（ｉ）０．５０未満、（ｉｉ）０．５０〜０．６０、（ｉｉｉ）０．６０〜０．７０、（ｉｖ）０．７０〜０．８０、（ｖ）０．８０〜０．９０、（ｖｉ）０．９０〜１．００、（ｖｉｉ）１．００〜１．１０、（ｖｉｉｉ）１．１０〜１．２０、（ｉｘ）１．２０〜１．３０、（ｘ）１．３０〜１．４０、（ｘｉ）１．４０〜１．５０、および（ｘｉｉ）１．５０超からなる群から選択される。

イオントラップもしくは衝突または反応装置は、好ましくは、第１の交流またはＲＦ周波数電圧を第１の電極セットに、かつ／あるいは第２の交流またはＲＦ周波数電圧を第２の電極セットに印加するように配置かつ適合される第５の装置をさらに備える。第１の交流またはＲＦ周波数電圧および／または第２の交流またはＲＦ周波数電圧は、好ましくは、イオンをイオントラップ内で径方向に閉じ込める役割を果たす第１の電極セットおよび／または第２の電極セット内に擬似電位ウェルを作成する。

第１の交流またはＲＦ周波数電圧および／あるいは第２の交流またはＲＦ周波数電圧は、好ましくは、（ｉ）最大値−最小値：５０Ｖ未満、（ｉｉ）最大値−最小値：５０〜１００Ｖ、（ｉｉｉ）最大値−最小値：１００〜１５０Ｖ、（ｉｖ）最大値−最小値：１５０〜２００Ｖ、（ｖ）最大値−最小値：２００〜２５０Ｖ、（ｖｉ）最大値−最小値：２５０〜３００Ｖ、（ｖｉｉ）最大値−最小値：３００〜３５０Ｖ、（ｖｉｉｉ）最大値−最小値：３５０〜４００Ｖ、（ｉｘ）最大値−最小値：４００〜４５０Ｖ、（ｘ）最大値−最小値：４５０〜５００Ｖ、および（ｘｉ）最大値−最小値：５００Ｖ超からなる群から選択された振幅を有する。

第１の交流またはＲＦ周波数電圧および／あるいは第２の交流またはＲＦ周波数電圧は、好ましくは、（ｉ）１００ｋＨｚ未満、（ｉｉ）１００〜２００ｋＨｚ、（ｉｉｉ）２００〜３００ｋＨｚ、（ｉｖ）３００〜４００ｋＨｚ、（ｖ）４００〜５００ｋＨｚ、（ｖｉ）０．５〜１．０ＭＨｚ、（ｖｉｉ）１．０〜１．５ＭＨｚ、（ｖｉｉｉ）１．５〜２．０ＭＨｚ、（ｉｘ）２．０〜２．５ＭＨｚ、（ｘ）２．５〜３．０ＭＨｚ、（ｘｉ）３．０〜３．５ＭＨｚ、（ｘｉｉ）３．５〜４．０ＭＨｚ、（ｘｉｉｉ）４．０〜４．５ＭＨｚ、（ｘｉｖ）４．５〜５．０ＭＨｚ、（ｘｖ）５．０〜５．５ＭＨｚ、（ｘｖｉ）５．５〜６．０ＭＨｚ、（ｘｖｉｉ）６．０〜６．５ＭＨｚ、（ｘｖｉｉｉ）６．５〜７．０ＭＨｚ、（ｘｉｘ）７．０〜７．５ＭＨｚ、（ｘｘ）７．５〜８．０ＭＨｚ、（ｘｘｉ）８．０〜８．５ＭＨｚ、（ｘｘｉｉ）８．５〜９．０ＭＨｚ、（ｘｘｉｉｉ）９．０〜９．５ＭＨｚ、（ｘｘｉｖ）９．５〜１０．０ＭＨｚ、および（ｘｘｖ）１０．０ＭＨｚ超からなる群から選択された周波数を有する。

好ましい実施形態に従い、第１の交流またはＲＦ周波数電圧ならびに第２の交流またはＲＦ周波数電圧は、実質的に同一の振幅および／または同一の周波数および／または同一の位相を有する。

それほどは好ましくない実施形態に従い、第５の装置は、第１の交流またはＲＦ周波数電圧ならびに／あるいは第２の交流またはＲＦ周波数電圧の周波数および／または振幅および／または位相を、実質的に一定に維持するように配置かつ適合され得る。

好ましい実施形態に従い、第５の装置は、第１の交流またはＲＦ周波数電圧ならびに／あるいは第２の交流またはＲＦ周波数電圧の周波数および／または振幅および／または位相を、変化、増加、減少、または走査するように配置かつ適合される。

実施形態に従い、第４の装置は、共鳴放出および／または質量選択的不安定性および／またはパラメータ励起により、イオンを励起するように配置かつ適合される。

第４の装置は、好ましくは、１つ以上の直流電位を、第１の複数の電極および／または第２の複数の電極の少なくとも一部に印加することにより、イオンの径方向変位を増加するように配置かつ適合される。

イオントラップもしくは衝突または反応装置は、好ましくは、第１の電極セットおよび／または第２の電極セットの上流および／または下流に配置された１つ以上の電極をさらに備え、動作モードでは、少なくとも一部のイオンをイオントラップもしくは衝突または反応装置内で軸方向に閉じ込めるために、１つ以上の直流および／または交流もしくはＲＦ周波数電圧が、１つ以上の電極に印加される。

動作モードでは、少なくとも一部のイオンが、好ましくは、イオントラップもしくは衝突または反応装置の１つ以上の上流および／または中間および／または下流領域で捕捉または隔離されるように配置される。

動作モードでは、少なくとも一部のイオンが、好ましくは、イオントラップもしくは衝突または反応装置の１つ以上の上流および／または中間および／または下流領域で断片化されるように配置される。イオンは、好ましくは、（ｉ）衝突誘発解離（「ＣＩＤ」）、（ｉｉ）表面誘発解離（「ＳＩＤ」）、（ｉｉｉ）電子移動解離、（ｉｖ）電子捕獲解離、（ｖ）電子衝突または衝撃解離、（ｖｉ）光誘発解離（「ＰＩＤ」）、（ｖｉｉ）レーザー誘発解離、（ｖｉｉｉ）赤外線照射誘発解離、（ｉｘ）紫外線照射誘発解離、（ｘ）熱または温度解離、（ｘｉ）電場誘発解離、（ｘｉｉ）磁場誘発解離、（ｘｉｉｉ）酵素消化または酵素分解解離、（ｘｉｖ）イオン−イオン反応解離、（ｘｖ）イオン−分子反応解離、（ｘｖｉ）イオン−原子反応解離、（ｘｖｉｉ）イオン−準安定イオン反応解離、（ｘｖｉｉｉ）イオン−準安定分子反応解離、（ｘｉｘ）イオン−準安定原子反応解離、および（ｘｘ）電子イオン化解離（「ＥＩＤ」）により断片化されるように配置される。

実施形態に従い、イオントラップもしくは衝突または反応装置は、動作モードでは、（ｉ）１００ｍｂａｒ超、（ｉｉ）１０ｍｂａｒ超、（ｉｉｉ）１ｍｂａｒ超、（ｉｖ）０．１ｍｂａｒ超、（ｖ）１０^−２ｍｂａｒ超、（ｖｉ）１０^−３ｍｂａｒ超、（ｖｉｉ）１０^−４ｍｂａｒ超、（ｖｉｉｉ）１０^−５ｍｂａｒ超、（ｉｘ）１０^−６ｍｂａｒ超、（ｘ）１００ｍｂａｒ未満、（ｘｉ）１０ｍｂａｒ未満、（ｘｉｉ）１ｍｂａｒ未満、（ｘｉｉｉ）０．１ｍｂａｒ未満、（ｘｉｖ）１０^−２ｍｂａｒ未満、（ｘｖ）１０^−３ｍｂａｒ未満、（ｘｖｉ）１０^−４ｍｂａｒ未満、（ｘｖｉｉ）１０^−５ｍｂａｒ未満、（ｘｖｉｉｉ）１０^−６ｍｂａｒ未満、（ｘｉｘ）１０〜１００ｍｂａｒ、（ｘｘ）１〜１０ｍｂａｒ、（ｘｘｉ）０．１〜１ｍｂａｒ、（ｘｘｉｉ）１０^−２〜１０^―１ｍｂａｒ、（ｘｘｉｉｉ）１０^−３〜１０^−２ｍｂａｒ、（ｘｘｉｖ）１０^−４〜１０^−３ｍｂａｒ、および（ｘｘｖ）１０^−５〜１０^−４ｍｂａｒからなる群から選択された圧力に維持される。

動作モードでは、少なくとも一部のイオンは、好ましくは、それらがイオントラップもしくは衝突または反応装置の長さの少なくとも一部分に沿って通過するとき、電場によるそれらのイオン移動度またはイオン移動度の変化率に従い一時的に分離されるように配置される。

実施形態に従い、イオントラップもしくは衝突または反応装置は、好ましくは、イオンをパルス化してイオントラップもしくは衝突または反応装置に入れ、かつ／あるいは実質的に連続のイオンビームを、パルス化イオンビームに変換するための装置またはイオンゲートをさらに含む。

実施形態に従い、第１の電極セットおよび／または第２の電極セットは、複数の軸方向区域に、または少なくとも２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９または２０の軸方向区域に、軸方向に分割される。動作モードでは、少なくとも一部のイオンが１つ以上の軸方向直流電位ウェルに捕捉され、かつ／あるいは少なくとも一部のイオンが第１の軸方向および／または第２の反対の軸方向に付勢されるように、複数の軸方向区域の少なくとも一部が、好ましくは、異なる直流電位に維持され、かつ／あるいは１つ以上の過渡直流電位または電圧もしくは１つ以上の過渡直流電位または電圧波形が、複数の軸方向区域の少なくとも一部に印加される。

動作モードでは、（ｉ）イオンは、軸方向イオントラップもしくは衝突または反応装置から実質的に断熱的にかつ／または軸方向エネルギーをイオンに実質的に与えずに、放出され、かつ／あるいは（ｉｉ）イオンは、軸方向イオントラップもしくは衝突または反応装置から軸方向に、（ｉ）１ｅＶ未満、（ｉｉ）１〜２ｅＶ、（ｉｉｉ）２〜３ｅＶ、（ｉｖ）３〜４ｅＶ、（ｖ）４〜５ｅＶ、（ｖｉ）５〜６ｅＶ、（ｖｉｉ）６〜７ｅＶ、（ｖｉｉｉ）７〜８ｅＶ、（ｉｘ）８〜９ｅＶ、（ｘ）９〜１０ｅＶ、（ｘｉ）１０〜１５ｅＶ、（ｘｉｉ）１５〜２０ｅＶ、（ｘｉｉｉ）２０〜２５ｅＶ、（ｘｉｖ）２５〜３０ｅＶ、（ｘｖ）３０〜３５ｅＶ、（ｘｖｉ）３５〜４０ｅＶ、および（ｘｖｉｉ）４０〜４５ｅＶからなる群から選択された範囲の平均軸方向運動エネルギーで放出され、かつ／あるいは（ｉｉｉ）イオンは、軸方向イオントラップもしくは衝突または反応装置から軸方向に放出され、その場合、軸方向運動エネルギーの標準偏差が、（ｉ）１ｅＶ未満、（ｉｉ）１〜２ｅＶ、（ｉｉｉ）２〜３ｅＶ、（ｉｖ）３〜４ｅＶ、（ｖ）４〜５ｅＶ、（ｖｉ）５〜６ｅＶ、（ｖｉｉ）６〜７ｅＶ、（ｖｉｉｉ）７〜８ｅＶ、（ｉｘ）８〜９ｅＶ、（ｘ）９〜１０ｅＶ、（ｘｉ）１０〜１５ｅＶ、（ｘｉｉ）１５〜２０ｅＶ、（ｘｉｉｉ）２０〜２５ｅＶ、（ｘｉｖ）２５〜３０ｅＶ、（ｘｖ）３０〜３５ｅＶ、（ｘｖｉ）３５〜４０ｅＶ、（ｘｖｉｉ）４０〜４５ｅＶ、および（ｘｖｉｉｉ）４５〜５０ｅＶからなる群から選択された範囲にある。

実施形態に従い、動作モードでは、異なる質量電荷比を有する複数の異なるイオン種が、イオントラップもしくは衝突または反応装置から実質的に同一の軸方向かつ／または実質的に異なる軸方向に、同時に軸方向に放出される。

動作モードでは、追加の交流電圧が、第１の複数の電極のうちの少なくとも一部および／または第２の複数の電極のうちの少なくとも一部に印加され得る。１つ以上の直流電圧は、少なくとも一部の正および負のイオンがイオントラップもしくは衝突または反応装置内に同時に閉じ込められ、かつ／あるいはイオントラップもしくは衝突または反応装置から同時に軸方向に放出されるように、好ましくは、追加の交流電圧に変調される。好ましくは、追加の交流電圧は、（ｉ）最大値−最小値：１Ｖ未満、（ｉｉ）最大値−最小値：１〜２Ｖ、（ｉｉｉ）最大値−最小値：２〜３Ｖ、（ｉｖ）最大値−最小値：３〜４Ｖ、（ｖ）最大値−最小値：４〜５Ｖ、（ｖｉ）最大値−最小値：５〜６Ｖ、（ｖｉｉ）最大値−最小値：６〜７Ｖ、（ｖｉｉｉ）最大値−最小値：７〜８Ｖ、（ｉｘ）最大値−最小値：８〜９Ｖ、（ｘ）最大値−最小値：９〜１０Ｖ、および（ｘｉ）最大値−最小値：１０Ｖ超からなる群から選択された振幅を有する。好ましくは、追加の交流電圧は、（ｉ）１０ｋＨｚ未満、（ｉｉ）１０〜２０ｋＨｚ、（ｉｉｉ）２０〜３０ｋＨｚ、（ｉｖ）３０〜４０ｋＨｚ、（ｖ）４０〜５０ｋＨｚ、（ｖｉ）５０〜６０ｋＨｚ、（ｖｉｉ）６０〜７０ｋＨｚ、（ｖｉｉｉ）７０〜８０ｋＨｚ、（ｉｘ）８０〜９０ｋＨｚ、（ｘ）９０〜１００ｋＨｚ、（ｘｉ）１００〜１１０ｋＨｚ、（ｘｉｉ）１１０〜１２０ｋＨｚ、（ｘｉｉｉ）１２０〜１３０ｋＨｚ、（ｘｉｖ）１３０〜１４０ｋＨｚ、（ｘｖ）１４０〜１５０ｋＨｚ、（ｘｖｉ）１５０〜１６０ｋＨｚ、（ｘｖｉｉ）１６０〜１７０ｋＨｚ、（ｘｖｉｉｉ）１７０〜１８０ｋＨｚ、（ｘｉｘ）１８０〜１９０ｋＨｚ、（ｘｘ）１９０〜２００ｋＨｚ、および（ｘｘｉ）２００〜２５０ｋＨｚ、（ｘｘｉｉ）２５０〜３００ｋＨｚ、（ｘｘｉｉｉ）３００〜３５０ｋＨｚ、（ｘｘｉｖ）３５０〜４００ｋＨｚ、（ｘｘｖ）４００〜４５０ｋＨｚ、（ｘｘｖｉ）４５０〜５００ｋＨｚ、（ｘｘｖｉｉ）５００〜６００ｋＨｚ、（ｘｘｖｉｉｉ）６００〜７００ｋＨｚ、（ｘｘｉｘ）７００〜８００ｋＨｚ、（ｘｘｘ）８００〜９００ｋＨｚ、（ｘｘｘｉ）９００〜１０００ｋＨｚ、および（ｘｘｘｉｉ）１ＭＨｚ超からなる群から選択された振幅を有する。

イオントラップもしくは衝突または反応装置はまた、好ましくは、少なくとも１つの非トラップ動作モードで動作されるように配置かつ適合され、その場合、
（ｉ）イオントラップもしくは衝突または反応装置がＲＦのみのイオンガイドとして、またはイオンがイオンガイド内で軸方向に閉じ込められないイオンガイドとして動作するように、直流および／または交流もしくはＲＦ周波数電圧が、第１の電極セットおよび／または第２の電極セットに印加され、かつ／あるいは
（ｉｉ）イオントラップもしくは衝突または反応装置が、他のイオンを実質的に減衰させながら一部のイオンを質量選択的に送るために、質量フィルタまたは質量分析器として動作するように、直流および／または交流もしくはＲＦ周波数電圧が、第１の電極セットおよび／または第２の電極セットに印加されるかのいずれかである。

それほどは好ましくない実施形態に従い、動作モードで、軸方向に適時に放出されることを望まれないイオンは、径方向に励起され得、かつ／あるいは軸方向に適時に放出されることを望まれるイオンは、径方向にもはや励起されないか、または径方向により少ない程度励起される。

イオントラップもしくは衝突または反応装置から適時に軸方向に放出されることを望まれるイオンは、好ましくは、イオントラップもしくは衝突または反応装置から質量選択的に放出され、かつ／あるいはイオントラップもしくは衝突または反応装置から適時に軸方向に放出されることを望まれないイオンは、好ましくは、イオントラップもしくは衝突または反応装置から質量選択的に放出されない。

好ましい実施形態に従い、第１の電極セットは、好ましくは、第１の多重極型ロッドセット（例えば、四重極型ロッドセット）を備え、第２の電極セットは、好ましくは、第２の多重極型ロッドセット（例えば、四重極型ロッドセット）を備える。イオンを径方向に、第１の多重極型ロッドセットおよび／または第２の多重極型ロッドセット内で閉じ込めるために、交流またはＲＦ周波数電圧の実質的に同一の振幅および／または周波数および／または位相が、好ましくは、第１の多重極型ロッドセットおよび第２の多重極型ロッドセットに印加される。

本発明の態様に従い、
第１の径方向変位を有するイオンを軸方向に、イオントラップもしくは衝突または反応装置内で閉じ込める役割を果たす第１の直流電場と、第２の径方向変位を有するイオンをイオントラップもしくは衝突または反応装置から抽出または軸方向に加速する役割を果たす第２の直流電場を作成するように配置かつ適合される第３の装置と、
イオンがイオントラップもしくは衝突または反応装置から軸方向に放出される一方、他のイオンはイオントラップもしくは衝突または反応装置内で軸方向に閉じ込められたままであるように、少なくとも一部のイオンの径方向変位を、質量選択的に変化、増加、減少、または走査するように配置かつ適合される第４の装置と、
を備える、
イオントラップもしくは衝突または反応装置が提供される。

特に好ましい実施形態に従い、イオントラップもしくは衝突または反応装置は、
好ましくは、第１の四重極型ロッドセットを備える第１の複数の電極を備える第１の電極セットと、
好ましくは、第２の四重極型ロッドセットを備える第２の複数の電極を備え、第１の電極セットの下流に配置される第２の電極セットと、
２つの直流電圧を、第２の四重極型ロッドセットに印加するように配置かつ適合される第１の装置と、
少なくとも一部のイオンの径方向変位を、イオントラップもしくは衝突または反応装置内で、変化、増加、減少、または変更するように配置かつ適合された第２の装置と、
を備え、
第２の装置は、好ましくは、第１の電極セット内で少なくとも一部のイオンを質量または質量電荷比選択的様式で径方向に励起して、第１の電極セット内で少なくとも一部のイオンの径方向の動きを、少なくとも１つの径方向で、質量または質量電荷比選択的様式で増加するために、１つ以上の励起、交流、またはティクル電圧の第１の位相および／または第２の逆位相を、第１の複数の電極の少なくとも一部に印加するように配置かつ適合され、
第１の装置は、好ましくは、（ａ）第１の範囲内に径方向変位を有するイオンが、イオントラップ内のイオンのうちの少なくとも一部を、少なくとも１つの軸方向に閉じ込める役割を果たす直流トラップ場、直流電位障壁、または障壁場を経て、かつ（ｂ）第２の異なる範囲内に径方向変位を有するイオンが、イオンのうちの少なくとも一部を、イオントラップもしくは衝突または反応装置の少なくとも１つの軸方向におよび／もしくはイオントラップから抽出または加速する役割を果たす直流抽出場、加速直流電位差異、または抽出場を経るように、２つの直流電圧を、第２の四重極型ロッドセットに印加して、径方向依存性軸方向直流電位障壁を作成するように配置かつ適合される第１の装置と、
を備える。

好ましい実施形態に従い、イオンは、好ましくは、軸方向イオントラップもしくは衝突または反応装置から軸方向に放出され、軸方向運動エネルギーの標準偏差は、好ましくは、（ｉ）１ｅＶ未満、（ｉｉ）１〜２ｅＶ、および（ｉｉｉ）２〜３ｅＶからなる群から選択された範囲にある。

実施形態に従い、質量分析計は、
（ａ）（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ー蒸着イオン化（「ＭＡＬＤＩ」）イオン源、（ｖ）レーザー蒸着イオン化（「ＬＤＩ」）イオン源、（ｖｉ）大気圧イオン化（「ＡＰＩ」）イオン源、（ｖｉｉ）蒸着イオン化オンシリコン（「ＤＩＯＳ」）イオン源、（ｖｉｉｉ）電子衝撃（「ＥＩ」）イオン源、（ｉｘ）化学イオン化（「ＣＩ」）イオン源、（ｘ）フィールドイオン化（「ＦＩ」）イオン源、（ｘｉ）フィールド蒸着（「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、（ｘｖｉｉ）大気圧マトリックス支援レーザー蒸着イオン化イオン源、（ｘｖｉｉｉ）熱スプレーイオン源、（ｘｉｘ）大気圧サンプリンググロー放電イオン化（「ＡＳＧＤＩ」）イオン源、（ｘｘ）グロー放電（「ＧＤ」）イオン源、（ｘｘｉ）インパクタイオン源、（ｘｘｉｉ）リアルタイム直接分析（「ＤＡＲＴ」）イオン源、（ｘｘｉｉｉ）レーザースプレーイオン化（「ＬＳＩ」）イオン源、（ｘｘｉｖ）ソニックスプレーイオン化（「ＳＳＩ」）イオン源、（ｘｘｖ）マトリックス支援インレットイオン化（「ＭＡＩＩ」）イオン源、および（ｘｘｖｉ）溶剤支援インレットイオン化（「ＳＡＩＩ」）イオン源からなる群から選択されたイオン源、ならびに／あるいは
（ｂ）１つ以上の連続またはパルスイオン源、ならびに／あるいは
（ｃ）１つ以上のイオンガイド、ならびに／あるいは
（ｄ）１つ以上のイオン移動度分離器および／または１つ以上の電場非対称イオン移動度計装置、ならびに／あるいは
（ｅ）１つ以上のイオントラップまたは１つ以上のイオントラップ領域、ならびに／あるいは
（ｆ）（ｉ）衝突誘発解離（「ＣＩＤ」）断片化装置、（ｉｉ）表面誘発解離（「ＳＩＤ」）断片化装置、（ｉｉｉ）電子移動解離（「ＥＴＤ」）断片化装置、（ｉｖ）電子捕獲解離（「ＥＣＤ」）断片化装置、（ｖ）電子衝突または衝撃解離断片化装置、（ｖｉ）光誘発解離（「ＰＩＤ」）断片化装置、（ｖｉｉ）レーザー誘発解離断片化装置、（ｖｉｉｉ）赤外線照射誘発解離装置、（ｉｘ）紫外線照射誘発解離装置、（ｘ）ノズルスキマーインターフェース断片化装置、（ｘｉ）インソース断片化装置、（ｘｉｉ）インソース衝突誘発解離断片化装置、（ｘｉｉｉ）熱源または温度源断片化装置、（ｘｉｖ）電場誘発断片化装置、（ｘｖ）磁場誘導断片化装置、（ｘｖｉ）酵素消化または酵素分解断片化装置、（ｘｖｉｉ）イオン−イオン反応断片化装置、（ｘｖｉｉｉ）イオン−分子反応断片化装置、（ｘｉｘ）イオン−原子反応断片化装置、（ｘｘ）イオン−準安定イオン反応断片化装置、（ｘｘｉ）イオン−準安定分子反応断片化装置、（ｘｘｉｉ）イオン−準安定原子反応断片化装置、（ｘｘｉｉｉ）付加または生成イオンを形成するようにイオンを反応させるためのイオン−イオン反応装置、（ｘｘｉｖ）付加または生成イオンを形成するようにイオンを反応させるためのイオン−分子反応装置、（ｘｘｖ）付加または生成イオンを形成するようにイオンを反応させるためのイオン−原子反応装置、（ｘｘｖｉ）付加または生成イオンを形成するようにイオンを反応させるためのイオン−準安定イオン反応装置、（ｘｘｖｉｉ）付加または生成イオンを形成するようにイオンを反応させるためのイオン−準安定分子反応装置、（ｘｘｖｉｉｉ）付加または生成イオンを形成するようにイオンを反応させるためのイオン−準安定原子反応装置、および（ｘｘｉｘ）電子イオン化解離（「ＥＩＤ」）断片化装置からなる群から選択された１つ以上の衝突、断片化、または反応セル、ならびに／あるいは
（ｇ）（ｉ）四重極型質量分析器、（ｉｉ）二次元または線形四重極型質量分析器、（ｉｉｉ）ポールまたは三次元四重極型質量分析器、（ｉｖ）ペニングトラップ質量分析器、（ｖ）イオントラップ質量分析器、（ｖｉ）磁気セクタ質量分析器、（ｖｉｉ）イオンサイクロトロン共鳴（「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（「ＦＴＩＣＲ」）質量分析器、（ｉｘ）クアドロ対数電位分布を有する静電場を生成するように配置される静電質量分析器、（ｘ）フーリエ変換静電質量分析器、（ｘｉ）フーリエ変換質量分析器、（ｘｉｉ）飛行時間型質量分析器、（ｘｉｉｉ）直交加速飛行時間型質量分析器、および（ｘｉｖ）線形加速飛行時間型質量分析器からなる群から選択された質量分析器、ならびに／あるいは
（ｈ）１つ以上のエネルギー分析器または静電エネルギー分析器、ならびに／あるいは
（ｉ）１つ以上のイオン検出器、ならびに／あるいは
（ｊ）（ｉ）四重極型質量フィルタ、（ｉｉ）二次元または線形四重極型イオントラップ、（ｉｉｉ）ポールまたは三次元四重極型イオントラップ、（ｉｖ）ペニングイオントラップ、（ｖ）イオントラップ、（ｖｉ）磁場型質量フィルタ、（ｖｉｉ）飛行時間型質量フィルタ、（ｖｉｉｉ）ウィーンフィルタからなる群から選択された１つ以上の質量フィルタ、ならびに／あるいは
（ｋ）イオンにパルスを発するための装置またはイオンゲート、ならびに／あるいは
（ｌ）実質的に連続したイオンビームをパルスイオンビームに変換するための装置、
をさらに備え得る。

質量分析計は、
（ｉ）クアドロ対数電位分布を有する静電場を形成する外側樽状電極および同軸の内側スピンドル状電極を備えるＣトラップおよび質量分析器であって、第１の動作モードで、イオンがＣトラップに送られ、その後質量分析器に注入され、第２の動作モードで、イオンがＣトラップに送られ、その後衝突セルまたは電子移動解離装置に送られ、その場合、少なくとも一部のイオンが、断片イオンに断片化され、断片イオンが、その後質量分析器に注入される前にＣトラップ送られる、Ｃトラップおよび質量分析器、ならびに／あるいは
（ｉｉ）使用中にイオンが送られて通る開口部を各々有する、複数の電極を備える積層リングイオンガイドであって、電極の間隔がイオン経路の長さに沿って増加し、イオンガイドの上流区画内の電極の開口部が、第１の直径を有し、イオンガイドの下流区画内の電極の開口部が、第１の直径よりも小さい第２の直径を有し、交流またはＲＦ周波数電圧の逆位相が、使用中に、連続した電極に印加される、積層リングイオンガイド、
のいずれかをさらに備え得る。

実施形態に従い、質量分析計は、交流またはＲＦ周波数電圧を電極に供給するように配置かつ適合される装置をさらに備える。交流またはＲＦ周波数電圧は、好ましくは、（ｉ）最大値−最小値：５０Ｖ未満、（ｉｉ）最大値−最小値：５０〜１００Ｖ、（ｉｉｉ）最大値−最小値：１００〜１５０Ｖ、（ｉｖ）最大値−最小値：１５０〜２００Ｖ、（ｖ）最大値−最小値：２００〜２５０Ｖ、（ｖｉ）最大値−最小値：２５０〜３００Ｖ、（ｖｉｉ）最大値−最小値：３００〜３５０Ｖ、（ｖｉｉｉ）最大値−最小値：３５０〜４００Ｖ、（ｉｘ）最大値−最小値：４００〜４５０Ｖ、（ｘ）最大値−最小値：４５０〜５００Ｖ、および（ｘｉ）最大値−最小値：５００Ｖ超からなる群から選択される振幅を有する。

交流またはＲＦ周波数電圧は、好ましくは、（ｉ）１００ｋＨｚ未満、（ｉｉ）１００〜２００ｋＨｚ、（ｉｉｉ）２００〜３００ｋＨｚ、（ｉｖ）３００〜４００ｋＨｚ、（ｖ）４００〜５００ｋＨｚ、（ｖｉ）０．５〜１．０ＭＨｚ、（ｖｉｉ）１．０〜１．５ＭＨｚ、（ｖｉｉｉ）１．５〜２．０ＭＨｚ、（ｉｘ）２．０〜２．５ＭＨｚ、（ｘ）２．５〜３．０ＭＨｚ、（ｘｉ）３．０〜３．５ＭＨｚ、（ｘｉｉ）３．５〜４．０ＭＨｚ、（ｘｉｉｉ）４．０〜４．５ＭＨｚ、（ｘｉｖ）４．５〜５．０ＭＨｚ、（ｘｖ）５．０〜５．５ＭＨｚ、（ｘｖｉ）５．５〜６．０ＭＨｚ、（ｘｖｉｉ）６．０〜６．５ＭＨｚ、（ｘｖｉｉｉ）６．５〜７．０ＭＨｚ、（ｘｉｘ）７．０〜７．５ＭＨｚ、（ｘｘ）７．５〜８．０ＭＨｚ、（ｘｘｉ）８．０〜８．５ＭＨｚ、（ｘｘｉｉ）８．５〜９．０ＭＨｚ、（ｘｘｉｉｉ）９．０〜９．５ＭＨｚ、（ｘｘｉｖ）９．５〜１０．０ＭＨｚ、および（ｘｘｖ）１０．０ＭＨｚ超からなる群から選択される周波数を有する。

質量分析計はまた、イオン源の上流にクロマトグラフィーまたは他の分離装置を備え得る。実施形態に従い、クロマトグラフィー分離装置は、液体クロマトグラフィーまたは気体クロマトグラフィー装置を含む。別の実施形態に従い、分離装置は、（ｉ）毛細管電気泳動（「ＣＥ」）分離装置、（ｉｉ）毛細管電気クロマトグラフィー（「ＣＥＣ」）分離装置、（ｉｉｉ）実質的に剛性のセラミック系多層ミクロ流体基板（「セラミックタイル」）分離装置、または（ｉｖ）超臨界流体クロマトグラフィー分離装置を含み得る。

イオンガイドは、好ましくは、（ｉ）０．０００１ｍｂａｒ未満、（ｉｉ）０．０００１〜０．００１ｍｂａｒ、（ｉｉｉ）０．００１〜０．０１ｍｂａｒ、（ｉｖ）０．０１〜０．１ｍｂａｒ、（ｖ）０．１〜１ｍｂａｒ、（ｖｉ）１〜１０ｍｂａｒ、（ｖｉｉ）１０〜１００ｍｂａｒ、（ｖｉｉｉ）１００〜１０００ｍｂａｒ、および（ｉｘ）１０００ｍｂａｒ超からなる群から選択された圧力に維持される。

本発明の様々な実施形態を、ここで、実施例のみにより、添付の図面を参照しながら説明する。

本発明の実施形態に従ったイオンガイド、イオントラップもしくは衝突または反応装置を示す。 実施形態を示し、異なる種の検体イオンが、試薬イオンと相互作用するように配置されている。 第１の時間に軸方向に放出されている初期の第１の断片イオンを示す。 第２のより遅い時間に軸方向に放出されている第１の断片イオンより長い相互作用時間の後に形成された後続の第２の断片イオンを示す。

本発明の好ましい実施形態を、ここで説明する。

好ましい実施形態に従い、四重極型ロッドセットイオンガイドは、好ましくは、図１に示すように提供されて、４つのロッド電極１を備えている。トラップ電極２は、好ましくは、出口領域に提供され、イオンは、好ましくは、イオンガイド内に径方向依存的に閉じ込められる。

（例えば、ＵＳ２００７／１０１８１８０４およびＧＢ４６７４６６に開示されるように）径方向依存性障壁は、好ましくは、適合電圧をトラップ電極２に印加することにより、提供される。

例えば、ＵＳ５３２４９３９およびＷＯ２００６／０５４１０１に開示されるような様式で、複数のイオンを径方向に励起するために、欠落周波数またはノッチを含む広帯域励起が、好ましくは、電極１に印加される。径方向に励起されたイオンは、ロッド１に失われずに、好ましくは、その代わりに軸方向に放出されて、好ましくは下流の質量分析器に輸送される。

使用中は、親または前駆イオンが、好ましくは、四重極型イオンガイドまたはイオントラップに導入され、親または前駆イオンをイオンガイドまたはイオントラップ内に閉じ込めるために、径方向依存性捕捉電位を印加するか、さもなければ維持するのが好ましい。親または前駆イオンの永年周波数に対応する、周波数スペクトル中に欠落している周波数成分を有する広帯域励起は、好ましくは、イオンガイドの電極１に印加される。イオンは、パルス化されて、質量対電荷比フィルタ（図示せず）の上流からデバイスに入る。

それほどは好ましくない実施形態に従い、イオン−分子反応の場合、イオンガイドはまた、好ましくは、試薬分子を含有する。

別の実施形態に従い、試薬イオンが導入され得、試薬イオンが放出されないように、１つ以上の追加の周波数ノッチが、四重極型イオンガイドロッドに印加される励起周波数に提供され得る。

図２Ａは、本発明の実施形態に従った電子移動解離（「ＥＴＤ」）等のイオン−イオン反応の概要を示す。同様の質量電荷比を好ましくは有する２つの親または前駆イオンＡ、Ｂは、断片化して、異なる生成物または断片イオンＤ、Ｅを付与し得、これらの生成物または断片イオンのいずれかが形成して、好ましくは、イオンガイド、イオントラップもしくは衝突または反応装置から自動放出されるのにかかる時間を測定することにより、異なる反応時間を測定し得る。

図２Ａに関して、好ましくは同様の質量電荷比を有する２つの親または前駆イオンＡ、Ｂが示され、イオンガイド、イオントラップもしくは衝突または反応装置に導入され、好ましくは、中心線上に捕捉される。反対極性の試薬イオンＣがまた、好ましくは、イオンガイド、イオントラップもしくは衝突または反応装置に導入され、好ましくは、検体イオンＡ、Ｂと相互作用する。親または前駆イオンＡの試薬イオンＣとの反応時間が、親または前駆イオンＢの試薬イオンＣとの反応時間より短い場合、最初に親または前駆イオンＡは、試薬イオンＣと相互作用することになり、断片化して第１の断片イオンＤを形成することになる。

第１の断片イオンＤは、好ましくは、生成されて、好ましくは、図２Ｂに示すように、親または前駆イオンＢが試薬イオンＣと反応する前に、イオンガイド、イオントラップもしくは衝突または反応装置から放出される。

親または前駆イオンＡの試薬イオンＣとの相互作用にかかる時間は、反応による第１の生成物または断片イオンＤの出現時間を監視することにより、測定され得る。同様に、親または前駆イオンＢの試薬イオンＣおよび断片と反応して第２のまたは更なる断片イオンＥの形成にかかる時間は、図２Ｃに示されるように決定され得る。

いずれかの前駆イオンＡ、Ｂが試薬イオンＣと一旦反応して断片イオンＤ、Ｅを形成すると、断片イオンＤ、Ｅは、好ましくは、径方向に励起されて、イオンガイド、イオントラップもしくは衝突または反応装置から効率的に除去／放出される。断片イオンは、下流の分析器により分析され得、対応する反応時間（複数可）が決定され得る。

使用中ではないときは、システムは、例えば、解像度または感度に対する有害な影響を有さずに正常として動作するのが好ましい。

実施形態に従い、気相水素−重水素交換（「ＨＤｘ」）実験を実施でき、広帯域励起を、検体イオンの質量電荷比に対応する欠落周波数で印加し得る。追加の欠落周波数を印加することにより、所定数の交換が生じるまで交換反応が継続させられ得る。この交換数に達するためにかかる時間を探ることは、好ましくは、さもなければ得られないであろう順応についての情報をもたらす。あるいは、単一の周波数または小さな周波数帯域を、印加して目的の水素−重水素交換種の放出を生じ得る。

径方向の方向依存性障壁を有する装置での「ティクルの方向」の適合選択により、障壁衝突誘発解離（「ＣＩＤ」）による実験中に反応時間を監視することが、また、可能である。

あるいはまたは追加的に、時間的特性を、親または前駆イオンの混合物を分離する手段として使用し得る。例えば、１つより多い親または前駆体が隔離窓内に存在し、それらが異なる反応時間または特性を有する場合、この差異を利用して、親または前駆イオンを分離し得る。

別の動作モードでは、反応生成物は、好ましくは、複数のまたは目的の反応が生じたときのみ除去される。

光解離等の他のイオン反応も、本方法に対して使用し得る。

ＲＦ周波数による不安定性等の他の自動放出方法も使用し得る。

二次直流ウェルを有する平坦なトラップ等の他のイオントラップも使用し得る。

本発明は、好ましい実施形態を参照して説明されるが、当業者は、添付の請求項に記載される本発明の範囲から逸脱することなく、形態および詳細の多様な変更が行われてもよいことを理解するであろう。

Claims (19)

1. 質量分析計用の衝突または反応装置であって、
   第２のイオンを形成するように、第１のイオンを荷電粒子および／または中性粒子と衝突または反応させるか、またはさもなければ解離させるように配置かつ適合される第１の装置と、
   前記第２のイオンおよび／または前記第２のイオン由来のイオンを前記衝突または反応領域から実質的に放出させるように、１つ以上の周波数ノッチを有する広帯域励起を前記第１の装置に印加するように配置かつ適合される第２の装置と、
   前記第２のイオンおよび／または前記第２のイオン由来のイオンが、前記第１の装置から実質的に放出される時を決定するように配置かつ適合される装置と、
   を備える、
   前記衝突または反応装置。
2. 前記荷電粒子はイオンを含む、請求項１に記載の衝突または反応装置。
3. 前記衝突または反応装置は、イオン−イオン衝突または反応装置を含む、請求項２に記載の衝突または反応装置。
4. 前記第１のイオンは、前記第２のイオンを形成するように、電子移動解離（「ＥＴＤ」）によって試薬イオンと相互作用させられる、請求項３に記載の衝突または反応装置。
5. 前記荷電粒子は電子を含む、請求項１に記載の衝突または反応装置。
6. 前記衝突または反応装置は、イオン−電子衝突または反応装置を含む、請求項５に記載の衝突または反応装置。
7. 前記衝突または反応装置は、イオン−分子衝突または反応装置を含む、請求項１に記載の衝突または反応装置。
8. 前記第１のイオンは、衝突誘発解離（「ＣＩＤ」）によって気体分子および断片と相互作用させられて、前記第２のイオンを形成する、請求項７に記載の衝突または反応装置。
9. 前記第１のイオンは、水素−重水素交換（「ＨＤｘ」）によって重水素と相互作用させられて、前記第２のイオンを形成する、請求項７に記載の衝突または反応装置。
10. 前記衝突または反応装置は、イオン−準安定衝突または反応装置を含む、請求項１に記載の衝突または反応装置。
11. 前記衝突または反応装置は、気相衝突または反応装置を含む、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の衝突または反応装置。
12. 前記衝突または反応装置は、線形または二次元イオントラップを備える、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の衝突または反応装置。
13. 前記衝突または反応装置は、四重極型ロッドセットイオンガイドまたはイオントラップを備える、請求項１２に記載の衝突または反応装置。
14. 前記衝突または反応装置は、三次元イオントラップを備える、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の衝突または反応装置。
15. 前記第１の装置の少なくとも一部分にわたって径方向依存性捕捉電位を印加するための装置をさらに備える、請求項１〜１４のいずれか一項に記載の衝突または反応装置。
16. 前記第１の装置内のイオンを一方向に付勢するために、軸方向直流電圧勾配を維持し、かつ／または１つ以上の過渡直流電圧を前記第１の装置に印加するように配置かつ適合される装置をさらに備える、請求項１〜１５のいずれか一項に記載の衝突または反応装置。
17. 請求項１〜１６のいずれか一項に記載の衝突または反応装置を備える質量分析計。
18. イオンを衝突または反応させる方法であって、
    第２のイオンを形成するように、第１の装置を提供し、第１のイオンを荷電粒子および／または中性粒子と衝突または反応させるか、またはさもなければ解離させることと、
    前記第２のイオンおよび／または前記第２のイオン由来のイオンを前記第１の装置から実質的に放出させるように、１つ以上の周波数ノッチを有する広帯域励起を前記第１の装置に印加することと、
    前記第２のイオンおよび／または前記第２のイオン由来のイオンが前記第１の装置から実質的に放出される時を決定することと、
    を含む、方法。
19. 請求項１８に記載のイオンを衝突または反応させる方法を含む質量分析方法。