JP2017535040A - 不要イオンを抑制するシステム及び方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本出願は、2014年11月3日に出願された、米国特許出願第14/531,661号の優先権と利益とを主張し、その全開示が、ここに、参照により本明細書に組み込まれる。
イオンシミュレーションが、図9に示すシステム構成要素に基づいて、SimIon(登録商標) Ion and Electron Opticsシミュレータソフトウェアを使用して、実行された。シミュレーションされたシステムは、偏向器920に流体的に連結されたイオン源910を含んでいた。前置フィルタ922は、偏向器920と下流質量分析器930とに流体的に連結されている。セル940は、下流にあり、質量分析器930に後置フィルタ932を通して流体的に連結されている。検出器950は、セル940に流体的に連結されている。シミュレーションのターゲットイオンは、56amuの質量を有していた。使用されたセルは、加圧されておらず、0.1パスカルのセル圧を有していた。システムを通るイオンの流れは、図9に、濃い線で示されている。全イオンは、検出器950に伝達された。
別のイオンシミュレーションが、加圧セルとSimIon(登録商標)ソフトウェアとを使用して実行された。実施例1のシミュレーションと同じ構成要素を使用した。図10Aは、アンモニアガスを使用した反応モードにおいて、0.66パスカルのセル圧で56amuのターゲット質量を有するシミュレーションを示している。図10Bは、1.33パスカルのセル圧で56amuのターゲット質量を有するシミュレーションを示している。シミュレーションされたイオンは、干渉40Ar16O+であった。シミュレーションで示す通り、妨害種は、アンモニアガスとの反応で除去された。
イオンシミュレーションは、1.33パスカルで加圧されたセルとSimIon(登録商標)ソフトウェアとを使用して実行された。実施例1のシミュレーションと同じ構成要素が使用された。ターゲットイオンは、56amuの質量を有するイオンであった。セルの反応モードが使用された。400ボルトの軸方向電場電圧が使用された。反応ガスとの2回の連続した衝突の後、セルを通した56Fe+の伝達は成功し、それは、56Fe+が、反応ガスと著しい程度で反応しないためである。
イオンシミュレーションは、セル1210が質量分析器1220の上流にある従来のシステム(図12A)と、セル1240が質量分析器1230の下流にある新しいシステム(図12B)と、の結果を比較するために実行された。アンモニアをとの亜鉛(64のm/z)反応生成物のシミュレーションが実行された。セル1210(図12A)内に導入されたマトリックスは、115In+と、116Sn+と、64Zn+と、32S16O2+と、32S2+と、48Ti+と、を含む。結果として生じるアンモニアとの反応生成物は、115In+と、116Sn+と、64Zn(14NH3)3+と、32S16O2+と、32S2+と、48Ti14NH2(14NH3)3+と、を含む。反応生成物を、その後、質量分析器1220に提供する。マトリクス干渉がm/z115を示すために、4つの生成物が選択される(115In+、116Sn+、64Zn(14NH3)3+、48Ti14NH2(14NH3)3+)。質量分析器1220からの出力は、所望の亜鉛種以外の種を含む。これらの追加的な種は、また、(図示しない)検出器に提供され、それが、不正確な測定結果をもたらす。
イオンシミュレーションは、セル1310が質量分析器1320の上流にある従来のシステム(図13A)と、セル1340が質量分析器1330の下流にある新しいシステム(図13B)と、の結果を比較するために実行された。酸素とのセレン(80のm/z)反応生成物のシミュレーションが、実行された。セル1310(図13A)に導入されたマトリックスは、80Ar2 +と、160Gd++と、160Dy++と、80Se+と、96Mo+と、96Zr+と、96Ru+と、を含む。結果として生じる酸素との反応生成物は、80Ar2 +と、160Gd++と、160Dy++と、80Se16O+と、96Mo+と、96Zr+と、96Ru+と、を含む。反応生成物を、その後、質量分析器1320に提供する。マトリクス干渉がm/z96を有して存在するために、4つの生成物を選択する(80Se16O+、96Mo+、96Zr+、及び96Ru+)。質量分析器1320からの出力は、所望のセレン種以外の種を含む。これらの追加的な種は、また、(図示しない)検出器に提供され、それが、不正確な測定結果をもたらす。
イオンシミュレーションは、セル1410が質量分析器1420の上流にある従来のシステム(図14A)と、セル1440が質量分析器1430の下流にある新しいシステム(図14B)との、結果を比較するために実行された。酸素とのチタニウム同位体(47と48と49とのm/z)反応生成物のシミュレーションが、実行された。セル1410(図14A)の中に導入されたマトリックスは、32S16O+と、32S14NH+と、32S16OH+と、47Ti+と、48Ti+と、49Ti+と、63Cu+と、65Cu+と、64Zn+と、を含む。結果として生じる酸素との反応生成物は、47Ti16O+と、48Ti16O+と、49Ti16O+と、63Cu+と、65Cu+と、64Zn+と、を含む。反応生成物を、その後、質量分析器1420に提供する。マトリクス干渉が、m/z63と64と65とを有して存在するために、セル1410からの全部の6つの種が、質量分析器1420によって選択される。質量分析器1420からの出力は、所望のチタニウム同位体以外の種を含む。これらの追加的な種は、また、(図示しない)検出器に提供され、それが、不正確な測定結果を生じる。
イオンシミュレーションは、セル1510が質量分析器1520の上流にある従来のシステム(図15A)と、セル1540が質量分析器1530の下流にある新しいシステム(図15B)と、の結果を比較するために実行された。酸素との硫黄(32のm/z)反応生成物のシミュレーションが、実行された。セル1510(図15A)内に導入されたマトリックスは、48Ca+と、48Ti+と、32S+と、16O2 +と、14N16OH2 +と、を含む。結果として生じる酸素との反応生成物は、48Ca16O+と、48Ti16O+と、32S16O+と、48Ca+と、48Ti+と、を含む。反応生成物を、その後、質量分析器1520に提供して、48のm/zを有する種を選択する。マトリクス干渉が存在するために、セルからの3つの種(32S16O+、48Ca+、及び48Ti+)は、質量分析器1520によって選択される。質量分析器1520からの出力は、所望の硫黄反応生成物以外の種を含む。これらの追加的な種は、また、(図示しない)検出器に提供され、それが、不正確な測定結果をもたらす。
Claims (50)
- システムであって、
イオン源と、
前記イオン源に流体的に連結されたイオン光学素子と、
前記イオン光学素子に流体的に連結された質量分析器であって、前記システム内で唯一の質量分析器である、前記質量分析器と、
前記質量分析器に流体的に連結され、前記質量分析器の下流にある、セルと、
前記セルに流体的に連結された検出器と、
を備える、前記システム。 - 前記セルが、反応セル、衝突セル、または反応/衝突セルとして構成されている、請求項1に記載のシステム。
- 前記セルが、複数の電極を備える、請求項1に記載のシステム。
- 前記複数の電極が、共に、四重極場を前記セル内に提供するように構成されている、請求項3に記載のシステム。
- 前記複数の電極の各々が、ロッドとして構成されている、請求項4に記載のシステム。
- 前記イオン源と前記イオン光学素子との間のインターフェースをさらに備える、請求項1に記載のシステム。
- 前記イオン源が、誘導結合プラズマと、アークと、スパークと、グロー放電と、フレームと、から成るグループから選択される、請求項1に記載のシステム。
- 前記イオン源が、誘導結合プラズマの温度未満の温度を有するイオン源である、請求項1に記載のシステム。
- 前記質量分析器が、スキャン質量分析器と、磁気セクター分析器と、四重極質量分析器と、イオントラップ分析器と、飛行時間分析器と、から成るグループから選択される、請求項1に記載のシステム。
- 前記検出器が、ファラデーカップと、電子増倍管と、マイクロチャネルプレートと、から成るグループから選択される、請求項1に記載のシステム。
- システムであって、
イオン源と、
前記イオン源に流体的に連結された質量分析器であって、異なる質量対電荷比を有する複数のイオンを備えるイオンビームを前記イオン源から受け取るように構成され、1つの質量対電荷比を備え、検体イオンと妨害イオンとを備える、ネイティブイオンを、前記イオンビームから選択するようにさらに構成され、前記システム内に存在する唯一の質量分析器である、前記質量分析器と、
前記質量分析器に流体的に連結され、前記ネイティブイオンを前記質量分析器から受け取るように構成されたセルであって、前記変質された妨害イオンを前記ネイティブイオンから除去するようにさらに構成されている、前記セルと、
前記セルに流体的に連結され、前記検体イオンを前記セルから受け取ることと、前記受け取った検体イオンを検出することと、を行うように構成されている、前記検出器と、
を備える、前記システム。 - 前記イオン源と前記質量分析器とに流体的に連結され、前記イオン源と前記質量分析器との間に配置されたイオン光学素子をさらに備える、請求項11に記載のシステム。
- 前記セルが、反応セル、衝突セル、または反応/衝突セルとして構成されている、請求項11に記載のシステム。
- 前記セルが、複数の電極を備える、請求項11に記載のシステム。
- 前記複数の電極が、共に、四重極場を前記セル内に提供するように構成されている、請求項15に記載のシステム。
- 前記イオン源と前記イオン光学素子との間のインターフェースをさらに備える、請求項11に記載のシステム。
- 前記イオン源が、誘導結合プラズマと、アークと、スパークと、グロー放電と、フレームと、から成るグループから選択される、請求項11に記載のシステム。
- 前記イオン源が、誘導結合プラズマの温度未満の温度を有するイオン源である、請求項11に記載のシステム。
- 前記質量分析器が、スキャン質量分析器と、磁気セクター分析器と、四重極質量分析器と、イオントラップ分析器と、飛行時間分析器と、から成るグループから選択される、請求項11に記載のシステム。
- 前記検出器が、ファラデーカップと、電子増倍管と、マイクロチャネルプレートと、から成るグループから選択される、請求項11に記載のシステム。
- 単一質量分析器を備える質量分析システムであって、
イオン源と、
前記イオン源に流体的に連結され、前記イオン源の下流にある、イオン光学素子と、
前記イオン光学素子に流体的に連結され、前記イオン光学素子の下流にある、単一質量分析器であって、前記イオン光学素子が、前記イオン源と前記単一質量分析器との間にあるようにし、前記システム内に存在する唯一の質量分析器である、前記単一質量分析器と、
前記単一質量分析器に流体的に連結され、前記単一質量分析器の下流にある、セルであって、前記単一質量分析器が前記セルと前記イオン光学素子との間にあるようにする、前記セルと、
前記セルに流体的に連結され、前記セルの下流にある、検出器であって、前記セルが前記単一質量分析器と前記検出器との間にあるようにする、前記検出器と、
を備える、前記システム。 - 前記セルが、反応セル、衝突セル、または反応/衝突セルとして構成されている、請求項21に記載のシステム。
- 前記セルが、複数の電極を備える、請求項21に記載のシステム。
- 前記複数の電極が、共に、四重極場を前記セル内に提供する、請求項23に記載のシステム。
- 前記単一質量分析器の上流の追加セルであって、前記単一質量分析器と前記イオン光学素子との間にある、前記追加セルをさらに備える、請求項21に記載のシステム。
- 前記イオン源と前記イオン光学素子との間のインターフェースをさらに備える、請求項21に記載のシステム。
- 前記イオン源が、誘導結合プラズマと、アークと、スパークと、グロー放電と、フレームと、から成るグループから選択される、請求項21に記載のシステム。
- 前記イオン源が、誘導結合プラズマの温度未満の温度を有するイオン源である、請求項21に記載のシステム。
- 前記質量分析器が、スキャン質量分析器と、磁気セクター分析器と、四重極質量分析器と、イオントラップ分析器と、飛行時間分析器と、から成るグループから選択される、請求項21に記載のシステム。
- 前記検出器が、ファラデーカップと、電子増倍管と、マイクロチャネルプレートと、から成るグループから選択される、請求項21に記載のシステム。
- イオンビーム内の妨害種を、質量分析器を備える質量分析計システム内で抑制する方法であって、
前記イオンビームを、前記質量分析器から下流にある前記質量分析計のセルに提供して、前記イオンビーム内の前記妨害種を除去することを備える、前記方法。 - 前記質量分析器が、単一ターゲット質量のイオンを前記セルに提供するようにさらに構成されている、請求項31に記載の方法。
- 前記質量分析器が、四重極を備える、請求項31に記載の方法。
- 前記質量分析器が、前記システム内の唯一の質量分析器である、請求項31に記載の方法。
- 第2のセルを、前記セルの下流に配置する、請求項31に記載の方法。
- 第2のイオンビームを前記セルから下流検出器に提供する前に、前記質量分析器から前記セルに提供される第1のイオンビーム内の実質的にすべての多原子種を除去するように、前記セルを構成することをさらに備える、請求項31に記載の方法。
- 前記セルを、反応セル、衝突セル、または反応/衝突セルとして構成することをさらに備える、請求項31に記載の方法。
- 前記システムを、前記質量分析器の上流に追加セルを有して構成することをさらに備える、請求項31に記載の方法。
- 前記上流追加セルを、反応セル、衝突セル、または反応/衝突セルとして構成することをさらに備える、請求項38に記載の方法。
- 前記イオンビーム内の前記妨害種を除去するのに効果的な四重極場を提供するように、前記セルを構成することをさらに備える、請求項31に記載の方法。
- 1つの質量対電荷比を備えるネイティブイオンを、異なる質量対電荷比を有する複数のイオンを備えるイオンビームから選択することと、
前記選択されたネイティブイオンを、下流セルに提供することと、
を備える、方法。 - 前記ネイティブイオンを、質量分析器を使用して選択することをさらに備える、請求項41に記載の方法。
- 前記ネイティブイオン内の妨害イオンを除去するように、前記セルを構成することをさらに備える、請求項41に記載の方法。
- 前記セルを、反応セルとして構成することをさらに備える、請求項43に記載の方法。
- 前記セルを、衝突セルとして構成することをさらに備える、請求項43に記載の方法。
- 衝突モードと反応モードとの両方で動作するように、前記セルを構成することをさらに備える、請求項43に記載の方法。
- 前記システムを、前記下流セルの上流に追加セルを有して構成することをさらに備える、請求項41に記載の方法。
- 前記システムを、イオン源と、質量分析器と、検出器と、を有して構成することをさらに備え、前記イオン源が、前記質量分析器の上流にあり、前記質量分析器が、前記下流セルの上流で、前記イオン源と前記下流セルとの間にあり、前記検出器が、前記下流セルの下流にある、請求項41に記載の方法。
- 前記選択されたネイティブイオンを、前記選択されたネイティブイオン内の妨害イオンと反応するのに効果的な反応ガスと反応させることをさらに備える、請求項41に記載の方法。
- 前記選択されたネイティブイオンを、前記選択されたネイティブイオン内の妨害イオンを変質させるのに効果的な衝突ガスと衝突させることをさらに備える、請求項41に記載の方法。
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