JP2019212390A - Ion source and analysis device - Google Patents

Ion source and analysis device Download PDF

Info

Publication number
JP2019212390A
JP2019212390A JP2018105124A JP2018105124A JP2019212390A JP 2019212390 A JP2019212390 A JP 2019212390A JP 2018105124 A JP2018105124 A JP 2018105124A JP 2018105124 A JP2018105124 A JP 2018105124A JP 2019212390 A JP2019212390 A JP 2019212390A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
probe
flow rate
gas
ion source
mode
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2018105124A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP7076288B2 (en
Inventor
長谷川 英樹
Hideki Hasegawa
英樹 長谷川
益之 杉山
Masuyuki Sugiyama
益之 杉山
橋本 雄一郎
Yuichiro Hashimoto
雄一郎 橋本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi High Tech Corp
Original Assignee
Hitachi High Technologies Corp
Hitachi High Tech Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi High Technologies Corp, Hitachi High Tech Corp filed Critical Hitachi High Technologies Corp
Priority to JP2018105124A priority Critical patent/JP7076288B2/en
Publication of JP2019212390A publication Critical patent/JP2019212390A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7076288B2 publication Critical patent/JP7076288B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Abstract

To provide an ion source capable of implementing a plurality of ionization schemes and also capable of obtaining high ionic strength.SOLUTION: An ion source according to the present invention has a first mode in which a sample solution and voltage are supplied to a first probe and a second mode in which a sample solution and voltage are supplied to a second probe. The flow rates of a sample solution and voltages supplied to the first probe and the second probe are different from each other between the first mode and the second mode.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、イオン源およびこれを用いる分析装置に関する。   The present invention relates to an ion source and an analyzer using the same.

質量分析などに用いるイオン化法としては、エレクトロスプレー法(以下「ESI法」という)、大気圧化学イオン化法(以下「APCI法」という)などがある。大気圧イオン化質量分析計においては、ESIやAPCIなどを用いることにより、大気圧下で生成したイオンを真空系に導入してイオンの質量を分析する。   Examples of ionization methods used for mass spectrometry include an electrospray method (hereinafter referred to as “ESI method”) and an atmospheric pressure chemical ionization method (hereinafter referred to as “APCI method”). In an atmospheric pressure ionization mass spectrometer, by using ESI, APCI, or the like, ions generated under atmospheric pressure are introduced into a vacuum system to analyze the mass of the ions.

ESI法は、高電圧を印加したキャピラリーに試料溶液を流してキャピラリー先端から試料溶液を噴霧することにより帯電液滴を生成し、この帯電液滴が蒸発と分裂を繰り返すことによりイオンを生成する方式である。ESI法は、高分子量試料や高極性試料などに対応することができるイオン化法である。ESI法においては一般に、加熱したガスなどを大量に噴霧して液滴の蒸発・気化を促進させる方式が併用される。   The ESI method generates a charged droplet by flowing a sample solution through a capillary to which a high voltage is applied and spraying the sample solution from the tip of the capillary, and generates ions by repeating evaporation and splitting of the charged droplet. It is. The ESI method is an ionization method that can be applied to a high molecular weight sample, a high polarity sample, and the like. In the ESI method, generally, a method of spraying a large amount of heated gas or the like to promote evaporation / vaporization of droplets is used in combination.

APCI法は、試料溶液を加熱気化し、試料分子をコロナ放電によりイオン化する方式である。この方式の場合、コロナ放電により生成された1次イオン(試料分子とは別のイオン)と試料分子との間で電荷の移動が生じ、これにより試料分子がイオン化される。APCI法は、ESI法に比べて分子量の小さい低分子量試料や極性が小さい低極性試料に対して適用できる。   The APCI method is a method in which a sample solution is heated and vaporized, and sample molecules are ionized by corona discharge. In the case of this system, charge transfer occurs between primary ions (ions different from sample molecules) generated by corona discharge and sample molecules, whereby the sample molecules are ionized. The APCI method can be applied to a low molecular weight sample having a small molecular weight or a low polarity sample having a small polarity compared to the ESI method.

このように対象となる試料や原理が異なるイオン化方式(例えばESI法とAPCI法)を1つのイオン源において実現できれば、測定対象とする物質の範囲やイオン源の応用範囲を拡大することができる。下記特許文献1〜2は、このように1つのイオン源が複数のイオン化方式を実現するための技術を記載している。これら文献においては、ESI法によるイオン化とAPCI法によるイオン化を1つのイオン源で実行するための方式が提案されている。   If ionization methods (for example, ESI method and APCI method) having different target samples and principles can be realized in one ion source, the range of substances to be measured and the application range of the ion source can be expanded. The following Patent Documents 1 and 2 describe techniques for realizing a plurality of ionization methods by one ion source as described above. In these documents, methods for executing ionization by the ESI method and ionization by the APCI method with one ion source are proposed.

特許第4553011号Japanese Patent No. 4553011 米国特許第7488953号US Pat. No. 7,488,953

特許文献1においては、ESI法による静電噴霧部とAPCI法による針電極とが同じ空間内に配置され、ESI法によるイオン化とAPCI法によるイオン化が同時に実行される。同文献においては、ESIプローブから噴霧した試料を針電極のコロナ放電によってイオン化する。ESIプローブは、キャピラリー自体を加熱しすぎると試料が突沸する可能性があるので、キャピラリーをあまり加熱しない構造になっている。これに対してAPCIプローブは一般に、キャピラリー先端を積極的に加熱する必要がある。したがって同文献のように、ESIプローブをAPCIイオン化においても共用すると、APCIイオン化工程において加熱による気化が不十分となり、感度が低下する可能性がある。   In Patent Document 1, an electrostatic spraying portion by ESI method and a needle electrode by APCI method are arranged in the same space, and ionization by ESI method and ionization by APCI method are executed simultaneously. In this document, a sample sprayed from an ESI probe is ionized by corona discharge of a needle electrode. The ESI probe has a structure in which the capillary is not heated so much because the sample may bump up if the capillary itself is heated too much. In contrast, APCI probes generally need to actively heat the capillary tip. Therefore, if the ESI probe is shared also in APCI ionization as in the same document, vaporization due to heating becomes insufficient in the APCI ionization step, and the sensitivity may be lowered.

特許文献2においても特許文献1と同様にESIプローブをAPCIイオン化においても共用している。ただし同文献においては、ESIプローブの噴霧領域を加熱する手段を設けており、これによりAPCI感度を向上させることを図っている。他方でESIプローブとAPCIプローブとの間で電界が相互干渉することにより、ESIイオン化時の電界が乱れ、ESI感度が低下する可能性がある。同様の課題は特許文献1においても存在している。   In Patent Document 2, as in Patent Document 1, the ESI probe is shared in APCI ionization. However, in this document, means for heating the spray region of the ESI probe is provided, thereby improving the APCI sensitivity. On the other hand, when the electric field interferes between the ESI probe and the APCI probe, the electric field at the time of ESI ionization may be disturbed, and the ESI sensitivity may decrease. A similar problem exists in Patent Document 1.

このように、ESI法とAPCI法の両方を実施することができるイオン源が提案されてはいるものの、これら従来の手法は、各イオン化方式それぞれにおいて低いイオン強度しか得ることができない可能性がある。したがって従来は、高い感度を必要とする分析用途においては、単独のイオン化方式を用いるイオン源を使用するのが一般的である。   Thus, although ion sources capable of performing both the ESI method and the APCI method have been proposed, there is a possibility that these conventional methods can obtain only a low ion intensity in each ionization method. . Therefore, conventionally, in analytical applications that require high sensitivity, it is common to use an ion source that uses a single ionization scheme.

本発明は、上記のような課題に鑑みてなされたものであり、複数のイオン化方式を実施することができるとともに、高いイオン強度を得ることができるイオン源を提供することを目的とする。   This invention is made | formed in view of the above subjects, and it aims at providing the ion source which can implement | achieve a several ionization system and can obtain high ionic strength.

本発明に係るイオン源は、第1プローブに対して試料溶液と電圧を供給する第1モードと、第2プローブに対して試料溶液と電圧を供給する第2モードとを有する。前記第1モードと前記第2モードとの間では、前記第1プローブと前記第2プローブそれぞれに対して供給する試料溶液の流量と電圧が互いに異なる。   The ion source according to the present invention has a first mode for supplying the sample solution and voltage to the first probe, and a second mode for supplying the sample solution and voltage to the second probe. Between the first mode and the second mode, the flow rate and voltage of the sample solution supplied to the first probe and the second probe are different from each other.

本発明に係るイオン源によれば、第1プローブと第2プローブそれぞれに対して供給する電圧を第1モードと第2モードとの間で切り替えることにより、プローブ先端における電界干渉を抑制して、高いイオン強度を得ることができる。さらに試料溶液の流量を切り替えることにより、試料溶液の消費量を抑えつつ、不使用中のプローブにおいて試料溶液が詰まるなどの不具合を抑制することができる。   According to the ion source of the present invention, by switching the voltage supplied to each of the first probe and the second probe between the first mode and the second mode, the electric field interference at the probe tip is suppressed, High ionic strength can be obtained. Further, by switching the flow rate of the sample solution, it is possible to suppress problems such as clogging of the sample solution in the probe that is not being used while suppressing the consumption of the sample solution.

実施形態1に係るマルチイオン源1の構成図である。1 is a configuration diagram of a multi-ion source 1 according to Embodiment 1. FIG. 第1イオン源プローブ3または第2イオン源プローブ4がESIプローブとして構成されている例である。In this example, the first ion source probe 3 or the second ion source probe 4 is configured as an ESI probe. 第1イオン源プローブ3または第2イオン源プローブ4がAPCIプローブとして構成されている例である。In this example, the first ion source probe 3 or the second ion source probe 4 is configured as an APCI probe. マルチイオン源1の動作手順を説明するタイムチャートである。4 is a time chart for explaining the operation procedure of the multi-ion source 1. 実施形態2に係るマルチイオン源1の構成図である。6 is a configuration diagram of a multi-ion source 1 according to Embodiment 2. FIG. 第1イオン源プローブ3または第2イオン源プローブ4がESIプローブとして構成されている例である。In this example, the first ion source probe 3 or the second ion source probe 4 is configured as an ESI probe. 第1イオン源プローブ3または第2イオン源プローブ4がAPCIプローブとして構成されている例である。In this example, the first ion source probe 3 or the second ion source probe 4 is configured as an APCI probe. マルチイオン源1の動作手順を説明するタイムチャートである。4 is a time chart for explaining the operation procedure of the multi-ion source 1. 実施形態3に係るマルチイオン源1の構成図である。6 is a configuration diagram of a multi-ion source 1 according to Embodiment 3. FIG. 第1イオン源プローブ3または第2イオン源プローブ4がESIプローブとして構成されている例である。In this example, the first ion source probe 3 or the second ion source probe 4 is configured as an ESI probe. 第1イオン源プローブ3または第2イオン源プローブ4がAPCIプローブとして構成されている例である。In this example, the first ion source probe 3 or the second ion source probe 4 is configured as an APCI probe. マルチイオン源1の動作手順を説明するタイムチャートである。4 is a time chart for explaining the operation procedure of the multi-ion source 1. 第1イオン源プローブ3に対して供給する噴霧ガス流量と、第2イオン源プローブ4によるイオン強度との間の関係を示すグラフである。4 is a graph showing the relationship between the flow rate of spray gas supplied to the first ion source probe 3 and the ion intensity by the second ion source probe 4. 実施形態4において第1溶液5と第1溶液流量制御部7(または第2溶液6と第2溶液流量制御部8)に代えて用いる構成を説明する図である。FIG. 10 is a diagram illustrating a configuration used in place of the first solution 5 and the first solution flow rate control unit 7 (or the second solution 6 and the second solution flow rate control unit 8) in the fourth embodiment. 液体クロマトグラフィ(LC)の動作シーケンスである。It is an operation | movement sequence of a liquid chromatography (LC). APCIプローブに対して供給される試料物質のピークと、ESIプローブにおける噴霧ガス流量との間の関係を説明する図である。It is a figure explaining the relationship between the peak of the sample substance supplied with respect to an APCI probe, and the spray gas flow rate in an ESI probe. 実施形態5に係るマルチイオン源1の動作を説明するタイムチャートである。10 is a time chart for explaining the operation of the multi-ion source 1 according to Embodiment 5. マルチイオン源1を用いる分析装置100の概略構成図である。分析装置100は、複数の検体試料41を連続して分析する装置である。1 is a schematic configuration diagram of an analyzer 100 that uses a multi-ion source 1. FIG. The analysis device 100 is a device that continuously analyzes a plurality of specimen samples 41. 制御部10がプローブに対して供給する試料溶液量を決定する手順を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the procedure which determines the sample solution amount which the control part 10 supplies with respect to a probe. 第2イオン源プローブ4がAPCIイオン源である場合の構成例である。This is a configuration example when the second ion source probe 4 is an APCI ion source. 図20のXZ断面図である。It is XZ sectional drawing of FIG. 第1イオン源プローブ3がESIイオン源である場合における、ESIモードのイオン強度と針電極21の電圧との間の関係を例示するグラフである。It is a graph which illustrates the relationship between the ion intensity of an ESI mode, and the voltage of the needle electrode 21 in case the 1st ion source probe 3 is an ESI ion source. 実施形態8に係るマルチイオン源1の構成図である。10 is a configuration diagram of a multi-ion source 1 according to Embodiment 8. FIG. 図10のESIプローブにおいて、ESIイオン化を実施している間にガス供給をON/OFFしたときのヒートブロック29の温度変化を示す図である。In the ESI probe of FIG. 10, it is a figure which shows the temperature change of the heat block 29 when gas supply is turned ON / OFF during implementing ESI ionization. 実施形態9に係るマルチイオン源1が備えるヒートブロック29の構成例である。It is a structural example of the heat block 29 with which the multi ion source 1 which concerns on Embodiment 9 is provided. ガス切替部53がガスを供給する流路を切り替える動作を説明するタイムチャートである。It is a time chart explaining the operation | movement which the gas switching part 53 switches the flow path which supplies gas.

<実施の形態1>
図1は、本発明の実施形態1に係るマルチイオン源1の構成図である。マルチイオン源1は、イオン源チャンバ2、第1イオン源プローブ3、第2イオン源プローブ4を備える。イオン源チャンバ2に第1イオン源プローブ3と第2イオン源プローブ4が装着される。第1イオン源プローブ3および第2イオン源プローブ4としては、ESI方式、APCI方式、大気圧光方式(APPI)、ソニックスプレー方式(SSI)など、様々な方式のイオン化プローブを用いることができる。
<Embodiment 1>
FIG. 1 is a configuration diagram of a multi-ion source 1 according to Embodiment 1 of the present invention. The multi ion source 1 includes an ion source chamber 2, a first ion source probe 3, and a second ion source probe 4. A first ion source probe 3 and a second ion source probe 4 are attached to the ion source chamber 2. As the first ion source probe 3 and the second ion source probe 4, various types of ionization probes such as an ESI method, an APCI method, an atmospheric pressure light method (APPI), and a sonic spray method (SSI) can be used.

マルチイオン源1はさらに、第1溶液5の流量を制御する第1溶液流量制御部7、第2溶液6の流量を制御する第2溶液流量制御部8、溶液流路切替部9を備える。溶液流路切替部9は、各プローブに対して供給する試料溶液を切り替える。例えば第1イオン源プローブ3に第1溶液5が流れる時は第2イオン源プローブ4には第2溶液6が流れ、第1イオン源プローブ3に第2溶液6が流れる時は第2イオン源プローブ4には第1溶液5が流れるように、溶液供給を制御することができる。つまり、どちらのイオン源プローブにも常にどちらかの溶液が流れるように制御することができる。例えば、第1溶液5および第2溶液6のどちらか一方が分析対象成分を含んだ試料溶液であり、他方が洗浄用の溶液、などの組み合わせを使用することができる。   The multi ion source 1 further includes a first solution flow rate control unit 7 that controls the flow rate of the first solution 5, a second solution flow rate control unit 8 that controls the flow rate of the second solution 6, and a solution flow path switching unit 9. The solution flow path switching unit 9 switches the sample solution supplied to each probe. For example, when the first solution 5 flows through the first ion source probe 3, the second solution 6 flows through the second ion source probe 4, and when the second solution 6 flows through the first ion source probe 3, the second ion source. Solution supply can be controlled so that the first solution 5 flows through the probe 4. That is, it can be controlled so that one of the solutions always flows through either ion source probe. For example, a combination in which one of the first solution 5 and the second solution 6 is a sample solution containing an analysis target component and the other is a cleaning solution can be used.

制御部10は、各流量制御部と溶液流路切替部9を制御することにより、各溶液の流量や切替タイミングを制御する。制御部10はさらに、各プローブに対して電圧を印加する電源12、20を備える。   The control unit 10 controls the flow rate and switching timing of each solution by controlling each flow rate control unit and the solution flow path switching unit 9. The control unit 10 further includes power supplies 12 and 20 that apply a voltage to each probe.

図1では説明の便宜上、図示した通りにXYZ軸を定義した。第1イオン源プローブ3の長手方向をZ軸、第2イオン源プローブ4の長手方向をY軸、YZ軸の両方に直交する方向をX軸とした。イオン源プローブによってイオン化したイオンは、X軸の延長方向に進行し、例えば、質量分析計などの検出器によって検出/分析される。   In FIG. 1, the XYZ axes are defined as shown for convenience of explanation. The longitudinal direction of the first ion source probe 3 was taken as the Z axis, the longitudinal direction of the second ion source probe 4 was taken as the Y axis, and the direction perpendicular to both the YZ axes was taken as the X axis. Ions ionized by the ion source probe travel in the extension direction of the X axis, and are detected / analyzed by a detector such as a mass spectrometer, for example.

図2は、第1イオン源プローブ3または第2イオン源プローブ4がESIプローブとして構成されている例である。ESIイオン源においては、キャピラリー11に試料溶液を導入し、電源12からキャピラリー11に対して高電圧を印加しつつ、キャピラリー11の下流端13からイオンを噴霧する。キャピラリー11に印加する高電圧の値は、数kV程度(絶対値)が一般的である。正イオンを生成する場合、キャピラリー11には、+数kVの電圧が印加される。負イオンを生成する場合、キャピラリー11には、−数kVの電圧が印加される。一般に、キャピラリー11の内径は1mm以下に設定される。キャピラリー11の内径に依存するが、一般には、試料溶液の流量は、nL/分オーダーからmL/分オーダー程度の範囲に設定される。配管14の上流から矢印15の向きで導入した試料溶液が、コネクタ16を経由してキャピラリー11へ導入される。   FIG. 2 is an example in which the first ion source probe 3 or the second ion source probe 4 is configured as an ESI probe. In the ESI ion source, a sample solution is introduced into the capillary 11, and ions are sprayed from the downstream end 13 of the capillary 11 while applying a high voltage from the power source 12 to the capillary 11. The value of the high voltage applied to the capillary 11 is generally about several kV (absolute value). When generating positive ions, a voltage of + several kV is applied to the capillary 11. When negative ions are generated, a voltage of −several kV is applied to the capillary 11. Generally, the inner diameter of the capillary 11 is set to 1 mm or less. Although depending on the inner diameter of the capillary 11, the flow rate of the sample solution is generally set in the range of nL / min order to about mL / min order. The sample solution introduced from the upstream of the pipe 14 in the direction of the arrow 15 is introduced into the capillary 11 via the connector 16.

図3は、第1イオン源プローブ3または第2イオン源プローブ4がAPCIプローブとして構成されている例である。APCIイオン源に対して試料溶液を導入する方法はESI法と同様であるが、キャピラリー11には高電圧を印加しない。キャピラリー11の下流端13から出た試料溶液は、加熱管17によって気化され、加熱管17の下流端18からガス状になって噴霧される。加熱管17はヒータ19を有し、試料溶液を最大800度程度の高温に加熱することができる。電源20から針電極21に対して高電圧を印加して生成するコロナ放電により一次イオンを生成する。一次イオンと試料分子の間で電荷の移動が生じることにより、試料分子がイオン化される。針電極21に対して印加する高電圧の値は、数kV程度(絶対値)が一般的である。正イオンを生成する場合、針電極21には、+数kVの電圧が印加される。負イオンを生成する場合、針電極21には、−数kVの電圧が印加される。   FIG. 3 shows an example in which the first ion source probe 3 or the second ion source probe 4 is configured as an APCI probe. The method of introducing the sample solution to the APCI ion source is the same as that of the ESI method, but a high voltage is not applied to the capillary 11. The sample solution exiting from the downstream end 13 of the capillary 11 is vaporized by the heating tube 17 and is atomized and sprayed from the downstream end 18 of the heating tube 17. The heating tube 17 has a heater 19 and can heat the sample solution to a high temperature of about 800 degrees at the maximum. Primary ions are generated by corona discharge generated by applying a high voltage from the power supply 20 to the needle electrode 21. Sample molecules are ionized by the transfer of charge between the primary ions and the sample molecules. The value of the high voltage applied to the needle electrode 21 is generally about several kV (absolute value). When generating positive ions, a voltage of + several kV is applied to the needle electrode 21. When generating negative ions, a voltage of −several kV is applied to the needle electrode 21.

このように複数のプローブが存在するマルチイオン源においては、各イオン源でイオン化を実施するタイミングに合わせて、試料溶液の流路を切り替えることにより試料溶液を供給するプローブを切替える必要がある。また各イオン源における電界が相互干渉することによる感度低下を抑制するためには、後述するように各イオン源に対して供給する電圧を切り替える必要があると考えられる。   In such a multi-ion source having a plurality of probes, it is necessary to switch the probe for supplying the sample solution by switching the flow path of the sample solution in accordance with the timing of performing ionization in each ion source. Further, in order to suppress a decrease in sensitivity due to mutual interference between the electric fields in each ion source, it is considered necessary to switch the voltage supplied to each ion source as will be described later.

図4は、マルチイオン源1の動作手順を説明するタイムチャートである。ここでは第1イオン源プローブ3がESIイオン源として構成されており、第2イオン源プローブ4がAPCIイオン源として構成されているものとする。第1溶液流量制御部7、第2溶液流量制御部8、および制御部10は、図4に示すモード1とモード2を切り替えながら動作する。   FIG. 4 is a time chart for explaining the operation procedure of the multi-ion source 1. Here, it is assumed that the first ion source probe 3 is configured as an ESI ion source and the second ion source probe 4 is configured as an APCI ion source. The first solution flow rate control unit 7, the second solution flow rate control unit 8, and the control unit 10 operate while switching between mode 1 and mode 2 shown in FIG.

モード1においては、第1イオン源プローブ3がESI方式によって試料溶液をイオン化し、モード2においては、第2イオン源プローブ4がAPCI方式によって試料溶液をイオン化する。使用していないモード側はイオンを生成しないので、試料溶液を流す必要はない。しかし、キャピラリー11に溶液を流さないと、下流端13が乾燥する。標準試料などの比較的夾雑物などが少ない溶液の場合は乾燥による影響も少ないが、例えば生体試料のように塩や脂質などの夾雑物を多く含む試料の場合、乾燥により夾雑物が析出し、下流端13が詰まる恐れがある。この問題を防ぐために、使用していないモード側のプローブにも洗浄液などの溶液を流す必要がある。そこでいずれのモードにおいても、キャピラリー11内に試料溶液を流すこととした。   In mode 1, the first ion source probe 3 ionizes the sample solution by the ESI method, and in mode 2, the second ion source probe 4 ionizes the sample solution by the APCI method. Since the mode side not in use does not generate ions, it is not necessary to flow the sample solution. However, if the solution does not flow through the capillary 11, the downstream end 13 is dried. In the case of a solution with a relatively small amount of contaminants such as a standard sample, the influence of drying is small, but in the case of a sample containing a large amount of contaminants such as salts and lipids such as a biological sample, impurities are precipitated by drying, The downstream end 13 may be clogged. In order to prevent this problem, it is necessary to flow a solution such as a cleaning solution to a mode-side probe that is not used. Therefore, in any mode, the sample solution is allowed to flow through the capillary 11.

イオン化動作時と同量の溶液をイオン化不実施時にも流すと、イオン化動作を実施している側に対して悪影響を及ぼす可能性がある。そこで第1溶液流量制御部7と第2溶液流量制御部8は、試料溶液の流量を以下のように制御する:モード1(ESIイオン化)の時、第1イオン源プローブ3にはESIイオン化に最適な流量Aを流し、第2イオン源プローブ4にはESIイオン化への影響が少ない流量Dを流す。モード2(APCIイオン化)の時、第2イオン源プローブ4にはAPCIイオン化に最適な流量Cを流し、第1イオン源プローブ3にはAPCIイオン化への影響が少ない流量Bを流す。   If the same amount of solution as in the ionization operation is allowed to flow even when ionization is not performed, there is a possibility that the side performing the ionization operation may be adversely affected. Therefore, the first solution flow rate control unit 7 and the second solution flow rate control unit 8 control the flow rate of the sample solution as follows: When in mode 1 (ESI ionization), the first ion source probe 3 has ESI ionization. An optimal flow rate A is supplied, and a flow rate D that has little influence on ESI ionization is supplied to the second ion source probe 4. In mode 2 (APCI ionization), a flow rate C that is optimal for APCI ionization is passed through the second ion source probe 4, and a flow rate B that is less affected by APCI ionization is passed through the first ion source probe 3.

電源12と20が供給する電圧についても同様にモード間で切り替える。モード1の時は、キャピラリー11に対してESIイオン化に最適な電圧Aを供給し、針電極21に対してESIイオン化への影響が少ない電圧Dを供給する。モード2の時は、針電極21に対してAPCIイオン化に最適な電圧Cを供給し、キャピラリー11に対してAPCIイオン化への影響が少ない電圧Bを供給する。   The voltage supplied by the power supplies 12 and 20 is similarly switched between modes. In mode 1, a voltage A optimum for ESI ionization is supplied to the capillary 11, and a voltage D having little influence on ESI ionization is supplied to the needle electrode 21. In mode 2, a voltage C optimum for APCI ionization is supplied to the needle electrode 21, and a voltage B having little influence on APCI ionization is supplied to the capillary 11.

<実施の形態1:まとめ>
本実施形態1に係るマルチイオン源1は、モード1においては第1イオン源プローブ3に対して流量Aの試料溶液と電圧Aを提供するとともに第2イオン源プローブ4に対して流量Dの試料溶液と電圧Dを提供し、モード2においては第1イオン源プローブ3に対して流量Bの試料溶液と電圧Bを提供するとともに第2イオン源プローブ4に対して流量Cの試料溶液と電圧Cを提供する。これにより、イオン化動作を実施している側のプローブにおけるイオン化感度が他方側からの電界干渉により低下することを抑制するとともに、イオン化動作を実施していない側のプローブにおけるキャピラリー11の詰まりを防止することができる。したがって、幅広い試料に対応可能なマルチイオン源が高感度かつ高ロバスト性で実現できる。
<Embodiment 1: Summary>
In mode 1, the multi-ion source 1 according to Embodiment 1 provides a sample solution having a flow rate A and a voltage A to the first ion source probe 3 and a sample having a flow rate D to the second ion source probe 4. In the mode 2, the sample solution and the voltage B at the flow rate B are supplied to the first ion source probe 3 and the sample solution and the voltage C at the flow rate C to the second ion source probe 4 are provided. I will provide a. As a result, it is possible to prevent the ionization sensitivity of the probe on the side performing the ionization operation from being reduced due to electric field interference from the other side, and to prevent the capillary 11 from clogging in the probe on the side not performing the ionization operation. be able to. Therefore, a multi ion source capable of handling a wide range of samples can be realized with high sensitivity and high robustness.

以上の説明においては、第1イオン源プローブ3がESIプローブであり、第2イオン源プローブ4がAPCIプローブである例を説明したが、両プローブに関してはこれら方式のイオン源に限らない。両プローブが同一方式を用いるイオン源であってもよい。この場合は、一方を洗浄しながら一方でイオン化を実施するなどのように、高スループット化が可能となる。また、両プローブが同一方式を用いるとともに、イオン化を実施する流量条件が異なる構成であってもよい。具体的には、キャピラリーの内径が異なるなどの例がある。これにより、流量条件の異なるイオン化を同一イオン源で実施できる。以下の実施形態においても同様である。   In the above description, an example in which the first ion source probe 3 is an ESI probe and the second ion source probe 4 is an APCI probe has been described. However, both probes are not limited to these types of ion sources. Both probes may be ion sources using the same method. In this case, high throughput can be achieved, such as performing ionization while cleaning one. Moreover, while both probes use the same system, the structure which differs in the flow conditions which implement ionization may be sufficient. Specifically, there are examples in which the inner diameters of the capillaries are different. Thereby, ionization from which flow conditions differ can be implemented with the same ion source. The same applies to the following embodiments.

図4で示した流量や電圧に関しては、同一モード(イオン化法)間で異なる値に設定してもよい。例えば、一回目のモード1と二回目のモード1との間で、対象とする成分が異なる場合、流量や電圧の最適条件が互いに異なることもあるので、そのような手法が有効である。以下の実施形態においても同様である。   The flow rate and voltage shown in FIG. 4 may be set to different values between the same mode (ionization method). For example, when the target component is different between the first mode 1 and the second mode 1, the optimum conditions of the flow rate and voltage may be different from each other, so such a method is effective. The same applies to the following embodiments.

<実施の形態2>
図5は、本発明の実施形態2に係るマルチイオン源1の構成図である。本実施形態2に係るマルチイオン源1は、各イオン化プローブに対して噴霧ガスを供給する。マルチイオン源1は、ガス源22、第1ガス流量制御部23、第2ガス流量制御部24を備える。その他構成は実施形態1と同様であるので、以下では主に差異点について説明する。
<Embodiment 2>
FIG. 5 is a configuration diagram of a multi-ion source 1 according to Embodiment 2 of the present invention. The multi ion source 1 according to the second embodiment supplies a spray gas to each ionization probe. The multi ion source 1 includes a gas source 22, a first gas flow rate control unit 23, and a second gas flow rate control unit 24. Since the other configuration is the same as that of the first embodiment, the difference will be mainly described below.

ガス源22から供給されるガスは、第1ガス流量制御部23と第2ガス流量制御部24へ分岐される。各流量制御部はガスの流量を後述する手順にしたがって制御し、制御された流量のガスが第1イオン源プローブ3と第2イオン源プローブ4に導入される。ガス源22から供給するガスとしては一般に、窒素やアルゴンなどの不活性ガスが使用される。図5は両プローブに対して同一ガスを供給する例を示しているが、両プローブに対して互いに異なるガスを供給する場合は、ガスの流路系も溶液の流路系(5〜9)と同様な構成にすればよい。   The gas supplied from the gas source 22 is branched to the first gas flow rate control unit 23 and the second gas flow rate control unit 24. Each flow rate control unit controls the gas flow rate according to a procedure described later, and the gas having the controlled flow rate is introduced into the first ion source probe 3 and the second ion source probe 4. In general, an inert gas such as nitrogen or argon is used as the gas supplied from the gas source 22. FIG. 5 shows an example in which the same gas is supplied to both probes. However, when different gases are supplied to both probes, the gas flow path system and the solution flow path system (5 to 9) are also shown. A similar configuration may be used.

図6は、第1イオン源プローブ3または第2イオン源プローブ4がESIプローブとして構成されている例である。図6において、キャピラリー11と同心円状に噴霧管25が配置されている。ポート26を介して噴霧管25に対して矢印27のようにガスが導入される。導入されたガスは、キャピラリー11の外径と、噴霧管25の下流端28の内径との間の隙間から噴霧される(噴霧ガス)。このガスにより、キャピラリー11の下流端13から噴霧された試料溶液の気化を促進し、イオン化効率が向上する。つまり感度が向上する。   FIG. 6 is an example in which the first ion source probe 3 or the second ion source probe 4 is configured as an ESI probe. In FIG. 6, a spray tube 25 is arranged concentrically with the capillary 11. Gas is introduced into the spray tube 25 through the port 26 as shown by an arrow 27. The introduced gas is sprayed from a gap between the outer diameter of the capillary 11 and the inner diameter of the downstream end 28 of the spray tube 25 (a spray gas). This gas promotes vaporization of the sample solution sprayed from the downstream end 13 of the capillary 11 and improves ionization efficiency. That is, the sensitivity is improved.

図7は、第1イオン源プローブ3または第2イオン源プローブ4がAPCIプローブとして構成されている例である。図7においてもキャピラリー11と同心円状に噴霧管25が配置されており、噴霧ガスの流れによって試料溶液を針電極21に対して効率よく向かわせることができる。これにより試料溶液の気化を促進し感度が向上する。   FIG. 7 shows an example in which the first ion source probe 3 or the second ion source probe 4 is configured as an APCI probe. Also in FIG. 7, the spray tube 25 is arranged concentrically with the capillary 11, and the sample solution can be efficiently directed toward the needle electrode 21 by the flow of the spray gas. This promotes vaporization of the sample solution and improves sensitivity.

図8は、マルチイオン源1の動作手順を説明するタイムチャートである。溶液流量制御と電圧制御については図4と同様なので説明を割愛する。第1ガス流量制御部23と第2ガス流量制御部24は、噴霧ガスの流量を以下のように制御する:モード1の時は第1イオン源プローブ3にはESIイオン化に最適な流量Eを供給し、第2イオン源プローブ4にはESIイオン化への影響が少ない流量Hを供給する。モード2の時は第2イオン源プローブ4にはAPCIイオン化に最適な流量Gを供給し、第1イオン源プローブ3にはAPCIイオン化への影響が少ない流量Fを供給する。   FIG. 8 is a time chart for explaining the operation procedure of the multi-ion source 1. The solution flow rate control and voltage control are the same as in FIG. The first gas flow rate control unit 23 and the second gas flow rate control unit 24 control the flow rate of the spray gas as follows: When in mode 1, the first ion source probe 3 has a flow rate E optimum for ESI ionization. The second ion source probe 4 is supplied with a flow rate H that has little influence on ESI ionization. In mode 2, the second ion source probe 4 is supplied with a flow rate G optimum for APCI ionization, and the first ion source probe 3 is supplied with a flow rate F that has little influence on APCI ionization.

図4で示したように、イオン化動作を実施していない側のプローブに試料溶液を流し続けた場合、流量によっては液垂れなどが起きる。したがって本実施形態2のように、イオン化動作を実施していない側のプローブにも噴霧ガスを流して試料溶液を気化することは有効である。   As shown in FIG. 4, when the sample solution continues to flow through the probe on the side where the ionization operation is not performed, dripping or the like occurs depending on the flow rate. Therefore, as in the second embodiment, it is effective to vaporize the sample solution by flowing the spray gas to the probe on the side where the ionization operation is not performed.

<実施の形態3>
図9は、本発明の実施形態3に係るマルチイオン源1の構成図である。本実施形態3に係るマルチイオン源1は、第1イオン源プローブ3に対して2系統のガスを供給するとともに、第2イオン源プローブ4に対して2系統のガスを供給する。本実施形態3においてガス源22から供給されるガスは4分岐される。第1ガス流量制御部23は23−aと23−bの2つに分かれて構成され、第2ガス流量制御部24は24−cと24−dの2つに分かれて構成されている。その他構成は実施形態2と同様であるので、以下では主に差異点について説明する。
<Embodiment 3>
FIG. 9 is a configuration diagram of the multi-ion source 1 according to Embodiment 3 of the present invention. The multi-ion source 1 according to the third embodiment supplies two systems of gas to the first ion source probe 3 and supplies two systems of gas to the second ion source probe 4. In the third embodiment, the gas supplied from the gas source 22 is branched into four branches. The first gas flow rate controller 23 is divided into two parts 23-a and 23-b, and the second gas flow rate controller 24 is divided into two parts 24-c and 24-d. Since other configurations are the same as those of the second embodiment, differences will be mainly described below.

図10は、第1イオン源プローブ3または第2イオン源プローブ4がESIプローブとして構成されている例である。図10において、キャピラリー11の外側にヒートブロック29が配置されている。ヒートブロック29はヒータ30を有し、ヒートブロック29内を流れる加熱ガスを最大800度程度の高温に加熱することができる。ポート31を介してヒートブロック29に対して矢印32のように加熱ガスが導入される。導入された加熱ガスはヒートブロック29の下流端33から噴霧される。この加熱ガスにより、キャピラリー11の下流端13から噴霧された試料溶液の気化をさらに促進し、イオン化効率が更に向上する。つまり感度が更に向上する。   FIG. 10 is an example in which the first ion source probe 3 or the second ion source probe 4 is configured as an ESI probe. In FIG. 10, a heat block 29 is disposed outside the capillary 11. The heat block 29 has a heater 30 and can heat the heating gas flowing in the heat block 29 to a high temperature of about 800 degrees at the maximum. A heated gas is introduced into the heat block 29 through the port 31 as indicated by an arrow 32. The introduced heated gas is sprayed from the downstream end 33 of the heat block 29. This heated gas further promotes vaporization of the sample solution sprayed from the downstream end 13 of the capillary 11 and further improves the ionization efficiency. That is, the sensitivity is further improved.

図11は、第1イオン源プローブ3または第2イオン源プローブ4がAPCIプローブとして構成されている例である。図11において、ポート31から矢印32のように補助ガスが導入される。加熱管17の内側に補助ガスを流すことにより、加熱管17の内部のガス流が安定化し、これにより感度が向上する。   FIG. 11 shows an example in which the first ion source probe 3 or the second ion source probe 4 is configured as an APCI probe. In FIG. 11, auxiliary gas is introduced from a port 31 as indicated by an arrow 32. By flowing the auxiliary gas inside the heating tube 17, the gas flow inside the heating tube 17 is stabilized, thereby improving the sensitivity.

図12は、マルチイオン源1の動作手順を説明するタイムチャートである。溶液流量制御と電圧制御については図8と同様なので説明を割愛する。第1ガス流量制御部23−aと第2ガス流量制御部24−cは、図8で説明したように噴霧ガスの流量a、cをそれぞれ制御する。第1ガス流量制御部23−bは第1イオン源プローブ3に対して供給する加熱ガス流量bを制御し、第2ガス流量制御部24−dは第2イオン源プローブ4に対して供給する補助ガス流量dを制御する。モード1の時は第1イオン源プローブ3にはESIイオン化に最適な流量Iの加熱ガスを供給し、第2イオン源プローブ4にはESIイオン化への影響が少ない流量Lの補助ガスを供給する。モード2の時は第2イオン源プローブ4にはAPCIイオン化に最適な流量Kの補助ガスを供給し、第1イオン源プローブ3にはAPCIイオン化への影響が少ない流量Jの加熱ガスを供給する。   FIG. 12 is a time chart for explaining the operation procedure of the multi-ion source 1. The solution flow rate control and voltage control are the same as in FIG. The first gas flow rate control unit 23-a and the second gas flow rate control unit 24-c respectively control the flow rates a and c of the spray gas as described with reference to FIG. The first gas flow rate controller 23-b controls the heating gas flow rate b supplied to the first ion source probe 3, and the second gas flow rate controller 24-d supplies the second ion source probe 4. The auxiliary gas flow rate d is controlled. In mode 1, the first ion source probe 3 is supplied with a heating gas having a flow rate I optimum for ESI ionization, and the second ion source probe 4 is supplied with an auxiliary gas having a flow rate L that has little influence on ESI ionization. . In mode 2, the second ion source probe 4 is supplied with an auxiliary gas at a flow rate K optimum for APCI ionization, and the first ion source probe 3 is supplied with a heating gas at a flow rate J that has little influence on APCI ionization. .

図13は、第1イオン源プローブ3に対して供給する噴霧ガス流量と、第2イオン源プローブ4によるイオン強度との間の関係を示すグラフである。ここでは図6などで示した噴霧ガスを用いたESIイオン源を第1イオン源プローブ3として用い、図3などで示したAPCIイオン源を第2イオン源プローブ4として用いた。   FIG. 13 is a graph showing the relationship between the flow rate of the spray gas supplied to the first ion source probe 3 and the ion intensity by the second ion source probe 4. Here, the ESI ion source using the spray gas shown in FIG. 6 or the like is used as the first ion source probe 3, and the APCI ion source shown in FIG. 3 or the like is used as the second ion source probe 4.

図13から、噴霧ガス流量が0の時が感度最大で、噴霧ガス流量の増加にしたがって感度が低下していく傾向を読み取ることができる。APCI感度低下の原因は、第1イオン源プローブ3の噴霧ガスにより、APCIイオンが生成するエリアに存在する試料分子を希釈していることが理由であると考えられる。通常、ESIの噴霧ガスは0.5〜10L/min程度流すのが一般的であるので、APCIモード時においてESIイオン源に対してESI法のために最適な噴霧ガス流量を流すと、APCIイオン感度が大幅に低下する。したがって図8などに示したような、モード間での流量切り替えが必須となる。図13の結果を例とした場合、例えば、APCIモードにおいて最大感度の8割程度の感度を得たければ、第1イオン源プローブ3の噴霧ガスを0.3L/min程度に抑える必要があるといえる。   It can be seen from FIG. 13 that the sensitivity is maximum when the spray gas flow rate is 0, and the sensitivity decreases as the spray gas flow rate increases. The cause of the decrease in APCI sensitivity is considered to be that the sample molecules present in the area where APCI ions are generated are diluted with the spray gas of the first ion source probe 3. Normally, ESI spray gas is generally flowed at about 0.5 to 10 L / min. Therefore, when an optimal spray gas flow rate for the ESI method is applied to the ESI ion source in the APCI mode, APCI ions are flowed. Sensitivity is greatly reduced. Therefore, it is essential to switch the flow rate between modes as shown in FIG. When the result of FIG. 13 is taken as an example, for example, in order to obtain a sensitivity of about 80% of the maximum sensitivity in the APCI mode, it is necessary to suppress the spray gas of the first ion source probe 3 to about 0.3 L / min. I can say that.

<実施の形態4>
図13に示した結果によれば、APCIモード(モード2)における感度を最大限に維持したい場合は、ESIプローブにおける噴霧ガス流量を0にする必要がある。他方でモード2を実施中の全期間においてESIプローブにおける噴霧ガス流量を0にすると、実施形態2で説明したように液垂れなどが生じる可能性がある。そこで本発明の実施形態4では、APCIモードにおいてAPCIプローブに対して試料溶液をパルス状に供給するとともに、そのパルスピーク近傍においてのみESIプローブにおける噴霧ガス流量を0にする構成例を説明する。マルチイオン源1のその他構成は実施形態2〜3と同様であるので、以下では差異点について主に説明する。
<Embodiment 4>
According to the result shown in FIG. 13, when the sensitivity in the APCI mode (mode 2) is to be maintained to the maximum, the spray gas flow rate in the ESI probe needs to be zero. On the other hand, if the spray gas flow rate in the ESI probe is set to 0 during the entire period in which mode 2 is being performed, liquid dripping or the like may occur as described in the second embodiment. Therefore, in Embodiment 4 of the present invention, a configuration example will be described in which the sample solution is supplied in a pulse form to the APCI probe in the APCI mode, and the spray gas flow rate in the ESI probe is set to 0 only in the vicinity of the pulse peak. Since other configurations of the multi-ion source 1 are the same as those in the second to third embodiments, differences will be mainly described below.

図14は、本実施形態4において第1溶液5と第1溶液流量制御部7(または第2溶液6と第2溶液流量制御部8)に代えて用いる構成を説明する図である。試料注入部39に対して試料が注入される。移動相34と35は、ポンプ36と37によって各々送液されてミキサー38により混合される。移動相34と35の流れによって試料が分離カラム40に対して送られる。ミキサー38における混合比は、ポンプ36と37の流量比によって調節される。移動相34と35としては、例えば一方が水、もう一方がメタノールやアセトニトリルなどの有機溶媒を使用することが多い。   FIG. 14 is a diagram illustrating a configuration used in place of the first solution 5 and the first solution flow rate control unit 7 (or the second solution 6 and the second solution flow rate control unit 8) in the fourth embodiment. A sample is injected into the sample injection unit 39. The mobile phases 34 and 35 are fed by pumps 36 and 37 and mixed by a mixer 38. The sample is sent to the separation column 40 by the flow of the mobile phases 34 and 35. The mixing ratio in the mixer 38 is adjusted by the flow rate ratio of the pumps 36 and 37. As the mobile phases 34 and 35, for example, one is often water and the other is an organic solvent such as methanol or acetonitrile.

図15は、液体クロマトグラフィ(LC)の動作シーケンスである。図14に示す構成により、液体クロマトグラフィを実施することができる。移動相34と35として使用する水や有機溶媒などで分離カラム40を洗浄・平衡化した後、分離カラム40に対して試料を注入する。移動相34、35、またはこれら双方を混合した溶液により、分離カラム40から試料成分を溶出する。溶出の際、移動相34と35の混合比を時間的に変化させていくことにより、図15のように溶出する試料物質のピークをそれぞれ異なる時刻において得ることができる(LC分離)。図14の構成の下流に図1のようなマルチイオン源1を配置することにより、モード2においてAPCIプローブに対して試料物質をパルス状に供給することができる。   FIG. 15 is an operation sequence of liquid chromatography (LC). With the configuration shown in FIG. 14, liquid chromatography can be performed. After the separation column 40 is washed and equilibrated with water or an organic solvent used as the mobile phases 34 and 35, a sample is injected into the separation column 40. The sample components are eluted from the separation column 40 with a solution in which the mobile phases 34 and 35 or both are mixed. When elution is performed, the peak of the sample substance to be eluted can be obtained at different times as shown in FIG. 15 by changing the mixing ratio of the mobile phases 34 and 35 with time (LC separation). By disposing the multi-ion source 1 as shown in FIG. 1 downstream of the configuration of FIG. 14, the sample material can be supplied in pulses to the APCI probe in mode 2.

図16は、APCIプローブに対して供給される試料物質のピークと、ESIプローブにおける噴霧ガス流量との間の関係を説明する図である。分離カラム40の種類、移動相34と35の混合比、配管類の長さなどから、試料成分に対応したLCピークのタイミング(保持時間)を一義的に定義できる。つまり、分析対象成分ごとに、イオン化されるタイミングを特定することができる。したがってモード2において、APCIプローブに対して供給される試料物質がピークになる近傍において、ESIプローブにおける噴霧ガス流量を0にし、モード2におけるそれ以外の期間においてはESIプローブに噴霧ガスを流し続ける。   FIG. 16 is a diagram illustrating the relationship between the peak of the sample material supplied to the APCI probe and the spray gas flow rate in the ESI probe. From the type of the separation column 40, the mixing ratio of the mobile phases 34 and 35, the length of the piping, etc., the LC peak timing (retention time) corresponding to the sample component can be uniquely defined. That is, the ionization timing can be specified for each analysis target component. Accordingly, in mode 2, the spray gas flow rate in the ESI probe is set to 0 near the peak of the sample material supplied to the APCI probe, and the spray gas is continuously supplied to the ESI probe in other periods in mode 2.

図13の結果を例にすると、第2イオン源プローブ4におけるAPCIイオン生成(LCピーク)に合わせて第1イオン源プローブ3(ESI)における噴霧ガスを0(または低流量)に切り替える。これにより、APCIイオンの感度低下を防ぐことができる。同時にイオン化動作を実施していない側における試料溶液の流量を切り替えてもよい。噴霧ガス以外のガス流量に関しても同様の制御を実施してもよい。   Taking the result of FIG. 13 as an example, the atomizing gas in the first ion source probe 3 (ESI) is switched to 0 (or low flow rate) in accordance with the APCI ion generation (LC peak) in the second ion source probe 4. Thereby, the sensitivity fall of APCI ion can be prevented. At the same time, the flow rate of the sample solution on the side where the ionization operation is not performed may be switched. The same control may be performed with respect to the gas flow rate other than the spray gas.

第1溶液5と第1溶液流量制御部7を図14の構成によって置き換えるとともに、第2溶液6と第2溶液流量制御部8を図14の構成によって置き換えてもよい。これら両方を置き換える場合、分離カラム40は溶液流路切替部9の下流に設置してもよい。これら両方を置き換えることにより、いずれのモードにおいてもイオン感度低下を防ぐことができる。   The first solution 5 and the first solution flow rate control unit 7 may be replaced with the configuration of FIG. 14, and the second solution 6 and the second solution flow rate control unit 8 may be replaced with the configuration of FIG. When both are replaced, the separation column 40 may be installed downstream of the solution flow path switching unit 9. By replacing both of these, it is possible to prevent a decrease in ion sensitivity in any mode.

本実施形態4においては、液体クロマトグラフィの構成により、プローブに対して試料溶液をパルス状に供給することを説明した。同様の動作を実現できればその他構成を用いてもよい。例えばインジェクション機構を用いて試料溶液を供給することにより、試料溶液をプローブに対してパルス状に供給してもよい。すなわち、プローブに対して試料溶液を供給するタイミングを調整できればよい。   In the fourth embodiment, it has been described that the sample solution is supplied in a pulse form to the probe by the configuration of the liquid chromatography. Other configurations may be used as long as the same operation can be realized. For example, the sample solution may be supplied in a pulse form to the probe by supplying the sample solution using an injection mechanism. That is, it is only necessary to adjust the timing for supplying the sample solution to the probe.

<実施の形態5>
図17は、本発明の実施形態5に係るマルチイオン源1の動作を説明するタイムチャートである。本実施形態5においては、イオン化動作を実施していない側のイオン化プローブに対して試料溶液を供給することにより洗浄した後、溶液流量を0(または低流量)に切り替える。マルチイオン源1の構成は実施形態1〜4と同様である。
<Embodiment 5>
FIG. 17 is a time chart for explaining the operation of the multi-ion source 1 according to Embodiment 5 of the present invention. In the fifth embodiment, after cleaning by supplying a sample solution to the ionization probe on the side not performing the ionization operation, the solution flow rate is switched to 0 (or low flow rate). The configuration of the multi-ion source 1 is the same as in the first to fourth embodiments.

本実施形態5においては、イオン化動作を実施していない側の試料溶液を、イオン化動作を実施している側に対して影響を与えない流量で流した後、0(または低流量)に切り替える。すなわち試料溶液の流量を0に向かって漸変させる。実施形態1で説明したように、夾雑物による詰まりなどを抑制するためには、不使用側のプローブに対してある程度の時間試料溶液を供給することにより洗浄することが望ましい。他方で十分に洗浄完了した後は、試料溶液の流量を0(または低流量)に切り替えても支障ないと考えられる。そこで図17において、イオン化動作を実施していない側の試料溶液は、流量を即座に0にするのではなく、0に向かって次第に変化させることにした。次第に変化させるのであれば同様の効果を発揮できるので、必ずしも流量をステップ状に切り替える必要はない。同様の切り替えを、各種ガスについて実施してもよい。   In the fifth embodiment, the sample solution on the side not performing the ionization operation is flowed at a flow rate that does not affect the side performing the ionization operation, and then switched to 0 (or low flow rate). That is, the flow rate of the sample solution is gradually changed toward zero. As described in the first embodiment, in order to suppress clogging due to contaminants, it is desirable to perform cleaning by supplying the sample solution to the unused probe for a certain period of time. On the other hand, it is considered that there is no problem even if the flow rate of the sample solution is switched to 0 (or low flow rate) after the cleaning is sufficiently completed. Therefore, in FIG. 17, the sample solution on the side where the ionization operation is not performed is not changed to 0 immediately, but gradually changed toward 0. Since the same effect can be exhibited if it is gradually changed, it is not always necessary to switch the flow rate stepwise. Similar switching may be performed for various gases.

図17においては、不使用側から使用側へ移行するタイミングで流量を使用状態に復帰させているが(第1イオン源プローブ3のOFFから流量Aに遷移する箇所、または、第2イオン源プローブ4のOFFから流量Cに遷移する箇所)、タイミングをずらして流量を復帰させてもよい。例えばモード2からモード1へ移行するよりも少し早めに、第1イオン源プローブ3の試料溶液を復帰させてもよい。   In FIG. 17, the flow rate is returned to the use state at the timing of shifting from the non-use side to the use side (where the first ion source probe 3 is changed from the OFF state to the flow rate A or the second ion source probe). 4), the flow rate may be restored by shifting the timing. For example, the sample solution of the first ion source probe 3 may be returned slightly earlier than the mode 2 is shifted to the mode 1.

本実施形態5によれば、イオン化動作を実施していない側のプローブを洗浄することにより、試料溶液の詰まりなどを抑制するとともに、イオン化動作を実施していない側のプローブに試料溶液やガスを流し続けることによる余分な消費を抑制することができる。   According to the fifth embodiment, the probe on the side not performing the ionization operation is washed to suppress clogging of the sample solution and the sample solution or gas is applied to the probe on the side not performing the ionization operation. Extra consumption due to continuing to flow can be suppressed.

<実施の形態6>
マルチイオン源1を用いる分析装置は、複数の検体を連続して検査する場合がある。このときの分析手順によっては、同じイオン化プローブを連続して用いる場合もある。例えばESIプローブを用いて試料をイオン化する検体を9個連続して検査し、その次にAPCIプローブを用いて試料をイオン化する検体を1個検査する、などのパターンが考えられる。この分析手順において、実施形態1〜5で説明したように、ESIプローブを用いている間にAPCIプローブを洗浄し続けると、試料溶液を過剰に消費してしまう。そこで本発明の実施形態6では、イオン化動作を実施していない側のプローブを洗浄するために用いる試料溶液量を抑制する手順を説明する。マルチイオン源1の構成は実施形態1〜5と同様である。
<Embodiment 6>
An analyzer using the multi-ion source 1 may inspect a plurality of specimens continuously. Depending on the analysis procedure at this time, the same ionization probe may be used continuously. For example, a pattern in which nine specimens that ionize a sample using an ESI probe are inspected in succession, and then one specimen that ionizes the sample is examined using an APCI probe is conceivable. In this analysis procedure, as described in the first to fifth embodiments, if the APCI probe is continuously washed while using the ESI probe, the sample solution is excessively consumed. Therefore, in the sixth embodiment of the present invention, a procedure for suppressing the amount of the sample solution used for cleaning the probe on the side not performing the ionization operation will be described. The configuration of the multi-ion source 1 is the same as in the first to fifth embodiments.

図18は、マルチイオン源1を用いる分析装置100の概略構成図である。分析装置100は、複数の検体試料41を連続して分析する装置である。検体試料41の容器にはバーコードラベル42が貼付されている。認識手段43(例えばバーコードリーダ)は、バーコードラベル42が記述している情報(検体種類、測定条件など)を読み取ることができる。制御部10は、認識手段43が読み取ったデータにしたがって、使用するイオン化プローブを選定し、試料溶液・ガスの流量や電圧などを設定する。分注装置44は、検体試料41を吸引した後、矢印45のように移動させ、試料注入部39に対して吐出する。   FIG. 18 is a schematic configuration diagram of an analyzer 100 that uses the multi-ion source 1. The analysis device 100 is a device that continuously analyzes a plurality of specimen samples 41. A barcode label 42 is attached to the container of the specimen sample 41. The recognition means 43 (for example, a barcode reader) can read information (specimen type, measurement condition, etc.) described by the barcode label 42. The control unit 10 selects an ionization probe to be used according to the data read by the recognition means 43, and sets the flow rate, voltage, etc. of the sample solution / gas. The dispensing device 44 aspirates the specimen sample 41, moves it as indicated by an arrow 45, and discharges it to the sample injection unit 39.

認識手段43を複数配置するか、または矢印46のように検体試料41もしくは認識手段43を移動させることにより、分析前の複数の検体試料41のバーコードラベル42を読み取ることができる。これにより制御部10は、これから実施する分析手順をあらかじめ把握することができる。すなわち制御部10は、同じプローブを連続して使用する回数をあらかじめ把握することができる。制御部10は以下に説明する手順により、イオン化動作を実施しない側のプローブ洗浄のために用いる試料溶液を節約する。   By arranging a plurality of recognition means 43 or moving the specimen sample 41 or the recognition means 43 as indicated by an arrow 46, the barcode labels 42 of the plurality of specimen samples 41 before analysis can be read. Thereby, the control part 10 can grasp | ascertain beforehand the analysis procedure implemented from now on. That is, the control part 10 can grasp | ascertain beforehand the frequency | count of using the same probe continuously. The control unit 10 saves the sample solution used for cleaning the probe on the side where the ionization operation is not performed according to the procedure described below.

図19は、制御部10がプローブに対して供給する試料溶液量を決定する手順を説明するフローチャートである。第1イオン源プローブ3がESIプローブであり、第2イオン源プローブ4がAPCIプローブであるものとする。以下図19の各ステップについて説明する。   FIG. 19 is a flowchart illustrating a procedure for determining the amount of the sample solution supplied from the control unit 10 to the probe. It is assumed that the first ion source probe 3 is an ESI probe and the second ion source probe 4 is an APCI probe. Hereinafter, each step of FIG. 19 will be described.

(図19:ステップS1901)
制御部10は、バーコードラベル42の記述にしたがって、ESIプローブを連続して用いる回数を取得する。ESIプローブを連続して用いる回数がn回以上である場合はステップS1904へ進み、n回未満であればステップS1902へ進む。nの数値は試料溶液を節約したい程度に応じて適宜定めておく。
(FIG. 19: Step S1901)
The control unit 10 acquires the number of times that the ESI probe is continuously used according to the description of the barcode label 42. If the number of times the ESI probe is continuously used is n times or more, the process proceeds to step S1904, and if it is less than n times, the process proceeds to step S1902. The numerical value of n is appropriately determined according to the degree of saving the sample solution.

(図19:ステップS1902〜S1903)
制御部10は、第1イオン源プローブ3を用いてESI分析を実施するとともに、第2イオン源プローブ4に対して試料溶液を流すことにより洗浄する(S1902)。ESI分析を実施する全ての検体試料41に対してESI分析を完了した場合はステップS1909へ進み、完了していない場合はステップS1902を繰り返す(S1903)。
(FIG. 19: Steps S1902 to S1903)
The control unit 10 performs ESI analysis using the first ion source probe 3 and cleans the sample solution by flowing it through the second ion source probe 4 (S1902). If the ESI analysis has been completed for all the specimen samples 41 to be subjected to ESI analysis, the process proceeds to step S1909, and if not completed, step S1902 is repeated (S1903).

(図19:ステップS1904〜S1905)
制御部10は、第2イオン源プローブ4に対して供給する試料溶液を停止する(S1904)。洗浄を実施した後に停止してもよい。制御部10は、第1イオン源プローブ3を用いてESI分析を実施する(S1905)。
(FIG. 19: Steps S1904 to S1905)
The control unit 10 stops the sample solution supplied to the second ion source probe 4 (S1904). You may stop after washing | cleaning. The control unit 10 performs ESI analysis using the first ion source probe 3 (S1905).

(図19:ステップS1906〜S1907)
制御部10は、現在実施しているESI分析がn−1回目であるか否かを判定する(S1906)。n−1回目である場合、制御部10は、第2イオン源プローブ4に対して試料溶液を流すことにより、APCI分析を開始する前に第2イオン源プローブ4を洗浄する(S1907)。
(FIG. 19: Steps S1906 to S1907)
The control unit 10 determines whether or not the ESI analysis currently being performed is the (n-1) th time (S1906). In the case of the (n-1) th time, the control unit 10 cleans the second ion source probe 4 before starting the APCI analysis by flowing the sample solution to the second ion source probe 4 (S1907).

(図19:ステップS1906〜S1907:補足)
第2イオン源プローブ4を複数回洗浄する必要がある場合は、例えばステップS1906における判定基準をn−2回などに変更してもよい。すなわちESI分析を実施している間の一部においてAPCIプローブを洗浄し、残部において洗浄を停止すればよい。
(FIG. 19: Steps S1906 to S1907: Supplement)
When it is necessary to wash the second ion source probe 4 a plurality of times, for example, the determination criterion in step S1906 may be changed to n-2 times. That is, the APCI probe may be washed in a part while the ESI analysis is performed, and the washing may be stopped in the remaining part.

(図19:ステップS1908〜S1909)
制御部10は、現在実施しているESI分析がn回目であるか否かを判定する(S1908)。n回目である場合、制御部10は第1イオン源プローブ3に対して試料溶液を流すことにより洗浄してESI分析を終了するとともに、第2イオン源プローブ4を用いてAPCI分析を実施する。
(FIG. 19: Steps S1908 to S1909)
The control unit 10 determines whether or not the ESI analysis currently being performed is the nth time (S1908). In the case of the nth time, the control unit 10 cleans the first ion source probe 3 by flowing the sample solution to finish the ESI analysis, and performs the APCI analysis using the second ion source probe 4.

以上説明した手順により、ESI分析を連続して実施する場合において、APCIプローブを洗浄するために用いる試料溶液量を節約することができる。ここではESIプローブを所定回数以上連続して用いるか否かによりAPCI洗浄の回数を調整する手順を説明したが、APCIプローブを連続して用いる場合においてもプローブを入れ替えて同様の手順を用いることができる。その他プローブを用いる場合も同様である。さらにガス流量についても同様の手順を実施することができる。   According to the procedure described above, when the ESI analysis is continuously performed, the amount of the sample solution used for cleaning the APCI probe can be saved. Here, the procedure for adjusting the number of times of APCI cleaning according to whether or not the ESI probe is continuously used for a predetermined number of times or more has been described. However, when the APCI probe is continuously used, the same procedure can be used by replacing the probe. it can. The same applies when other probes are used. Further, the same procedure can be performed for the gas flow rate.

<実施の形態7>
APCIプローブは、実施形態1で説明したように、キャピラリー11の先端から噴霧される試料溶液に対して放電する針電極21を備える。ESI分析を実施する際に印加する電圧により、ESIプローブと針電極21との間(または後述する入口電極47と針電極21との間)において電界が生じ、その電界がESI分析に対して悪影響を与える場合がある。本発明の実施形態7では、そのような悪影響を抑制する手順を説明する。
<Embodiment 7>
As described in the first embodiment, the APCI probe includes the needle electrode 21 that discharges the sample solution sprayed from the tip of the capillary 11. An electric field is generated between the ESI probe and the needle electrode 21 (or between an entrance electrode 47 and a needle electrode 21 described later) by the voltage applied when the ESI analysis is performed, and the electric field adversely affects the ESI analysis. May give. In Embodiment 7 of the present invention, a procedure for suppressing such adverse effects will be described.

図20は、第2イオン源プローブ4がAPCIイオン源である場合の構成例である。図20に示す構成は実施形態1で説明したものと同じだが、説明の便宜上、針電極21の配置を模式的に図示した。   FIG. 20 is a configuration example when the second ion source probe 4 is an APCI ion source. Although the configuration shown in FIG. 20 is the same as that described in the first embodiment, the arrangement of the needle electrodes 21 is schematically shown for convenience of description.

図21は、図20のXZ断面図である。図21において、Z方向に第1イオン源プローブ3が延伸し、Y方向に第2イオン源プローブ4が延伸し、X方向に向かった先に質量分析計などの検出器が配置されている。検出器が質量分析計である場合、生成したイオンは真空中に導入されるのが一般的である。例えば入口電極47の穴48からイオンを導入する。真空を維持するため、入口電極47の穴48は内径1mm以下程度にするのが一般的である。イオン源チャンバ2の内部は試料溶液が噴霧されるので、図21のようにカバー49などで覆われている場合が多い。カバー49を耐熱ガラスなどの透明な素材で構成することにより、イオン源チャンバ2の内部を観察することができる。   21 is a cross-sectional view taken along XZ in FIG. In FIG. 21, the first ion source probe 3 extends in the Z direction, the second ion source probe 4 extends in the Y direction, and a detector such as a mass spectrometer is disposed at the tip in the X direction. When the detector is a mass spectrometer, the generated ions are generally introduced into a vacuum. For example, ions are introduced from the hole 48 of the entrance electrode 47. In order to maintain the vacuum, the hole 48 of the inlet electrode 47 is generally set to have an inner diameter of about 1 mm or less. Since the sample solution is sprayed inside the ion source chamber 2, it is often covered with a cover 49 or the like as shown in FIG. By configuring the cover 49 with a transparent material such as heat resistant glass, the inside of the ion source chamber 2 can be observed.

図22は、第1イオン源プローブ3がESIイオン源である場合における、ESIモードのイオン強度と針電極21の電圧との間の関係を例示するグラフである。図22に示すように、0.1kV以上の電圧を針電極21に印加しないと大幅な感度低下が起きる。この原因は以下のように考えられる。   FIG. 22 is a graph illustrating the relationship between the ion intensity in the ESI mode and the voltage of the needle electrode 21 when the first ion source probe 3 is an ESI ion source. As shown in FIG. 22, if a voltage of 0.1 kV or more is not applied to the needle electrode 21, a significant decrease in sensitivity occurs. The cause is considered as follows.

ESIイオン化は、キャピラリー11と入口電極47との間の電界によって生じる。入口電極47に対して印加される電圧は、数十〜数百V程度である。このとき針電極21が0Vであると、電位差や先端形状などにより、キャピラリー11と針電極21との間の電界が相対的に強くなり、その電界の影響により、入口電極47の方向に向かって噴霧されるイオン量が極端に低下すると考えられる。これが感度低下の原因となる。そこでESI分析を実施している間において針電極21に対してキャピラリー11と同じ極性の電圧を印加することにより、針電極21とキャピラリー11との間で反発する電界を生じさせ、これによりイオン流が針電極21へ向かわないようにすることができる。したがって図4で示した電圧Bは、少なくとも0ではなく、例えば0.1kV以上程度に設定することが望ましい。   ESI ionization is caused by the electric field between the capillary 11 and the inlet electrode 47. The voltage applied to the entrance electrode 47 is about several tens to several hundreds volts. At this time, if the needle electrode 21 is 0 V, the electric field between the capillary 11 and the needle electrode 21 becomes relatively strong due to the potential difference, the tip shape, and the like, and the influence of the electric field moves toward the entrance electrode 47. It is considered that the amount of ions sprayed is extremely reduced. This causes a decrease in sensitivity. Therefore, by applying a voltage having the same polarity as that of the capillary 11 to the needle electrode 21 during the ESI analysis, an electric field repelling between the needle electrode 21 and the capillary 11 is generated, and thereby the ion flow. Can be prevented from going to the needle electrode 21. Therefore, it is desirable to set the voltage B shown in FIG. 4 to at least about 0.1 kV, not at least 0, for example.

<実施の形態8>
図23は、本発明の実施形態8に係るマルチイオン源1の構成図である。本実施形態8に係るマルチイオン源1は、実施形態1〜7で説明した構成に加えて、第3イオン源プローブ50を備える。イオン源の種類によっては、洗浄溶液により洗浄効率が異なる場合があるので、その場合はさらに第3溶液51と第3溶液流量制御部52を備え、第3イオン源プローブ50に対して異なる洗浄液を流してもよい。あるいは第1溶液5と第2溶液6を切り替えることにより、イオン化動作を実施していない2つのプローブに対して同じ洗浄液を流してもよい。第3イオン源プローブ50に対して電圧を印加する電源58を備えてもよい。図5、図9などのようなガス供給も必要な場合は、第3イオン源プローブ50にもガスを供給してもよい。
<Eighth embodiment>
FIG. 23 is a configuration diagram of the multi-ion source 1 according to Embodiment 8 of the present invention. The multi ion source 1 according to the eighth embodiment includes a third ion source probe 50 in addition to the configurations described in the first to seventh embodiments. Depending on the type of ion source, the cleaning efficiency may differ depending on the cleaning solution. In that case, the third solution 51 and the third solution flow rate control unit 52 are further provided, and different cleaning liquids are supplied to the third ion source probe 50. May be flushed. Alternatively, by switching between the first solution 5 and the second solution 6, the same cleaning solution may be supplied to two probes that are not performing the ionization operation. A power source 58 that applies a voltage to the third ion source probe 50 may be provided. When the gas supply as shown in FIGS. 5 and 9 is also necessary, the gas may be supplied to the third ion source probe 50.

イオン源プローブの数は任意であり、4本以上のイオン源プローブを設けてもよい。各イオン源プローブに対する制御手順は実施形態1〜7と同様である。また、複数のイオン化プローブが同時にイオン化を実施することもできる。   The number of ion source probes is arbitrary, and four or more ion source probes may be provided. The control procedure for each ion source probe is the same as in the first to seventh embodiments. A plurality of ionization probes can simultaneously perform ionization.

<実施の形態9>
図24は、図10のESIプローブにおいて、ESIイオン化を実施している間にガス供給をON/OFFしたときのヒートブロック29の温度変化を示す図である。ヒータ30によって加熱されたヒートブロック29の内部にガスを流すことによりバランスしていたヒートブロック29の温度が、ガスをOFFしたことにより瞬間的に上昇し、元の温度に復帰するまで3分程度要している。反対に、再度ガスをONした場合は瞬間的に温度が低下し、やはり温度復帰まで3分程度要する。
<Embodiment 9>
FIG. 24 is a diagram showing a temperature change of the heat block 29 when the gas supply is turned ON / OFF during ESI ionization in the ESI probe of FIG. The temperature of the heat block 29 that has been balanced by flowing the gas into the heat block 29 heated by the heater 30 increases instantaneously when the gas is turned off, and returns to the original temperature for about 3 minutes. I need it. On the other hand, when the gas is turned on again, the temperature drops instantaneously, and again it takes about 3 minutes to return to the temperature.

以上の前提の下で図12のような制御を実施する場合、モード間の切り替え時において温度が不安定な時間が数分程度生じることになる。切替時の流量差が大きいほど、不安定状態は顕著になる。温度のバラつきは感度のバラつきにつながるので、極力抑えることが望ましい。各種流体の流量切替タイミングとモード切替(分析開始)タイミングをずらすことにより(例えば、温度安定後に分析開始する)、感度バラつきの影響をある程度抑えられるが、他方で待ち時間によるスループットの低下が懸念される。そこで本発明の実施形態9では、ヒートブロック29の温度を安定化させる構成例について説明する。   When the control as shown in FIG. 12 is performed under the above premise, a time during which the temperature is unstable at the time of switching between modes occurs for about several minutes. The unstable state becomes more prominent as the flow rate difference at the time of switching increases. Since temperature variation leads to sensitivity variation, it is desirable to suppress as much as possible. By shifting the flow rate switching timing and mode switching (analysis start) timing of various fluids (for example, the analysis starts after the temperature is stabilized), the influence of sensitivity variations can be suppressed to some extent, but on the other hand, there is a concern that throughput may decrease due to waiting time. The Therefore, in the ninth embodiment of the present invention, a configuration example for stabilizing the temperature of the heat block 29 will be described.

図25は、本実施形態9に係るマルチイオン源1が備えるヒートブロック29の構成例である。本実施形態9において、ヒートブロック29は内部に2系統のガス流路を有している。図面を簡易化するため、ヒータ類は図示していない。ガス切替部53は、いずれの流路に対してガスを供給するかを切り替える。   FIG. 25 is a configuration example of the heat block 29 provided in the multi-ion source 1 according to the ninth embodiment. In the ninth embodiment, the heat block 29 has two gas flow paths inside. In order to simplify the drawing, heaters are not shown. The gas switching unit 53 switches which channel the gas is supplied to.

図26は、ガス切替部53がガスを供給する流路を切り替える動作を説明するタイムチャートである。ESIプローブを使用するときは、流路54に対してガスを供給し、矢印56が示す加熱ガスによってイオン化を促進する。ESIプローブを使用しないときは、ガス流量はそのままで流路55に対してガスを供給し、矢印57の方向(使用側のイオン源プローブがない方向)に向かってガス噴霧する。これにより、使用中のイオン源プローブに対して希釈などの影響を与えないようにすることができる。ガス流量は変えず流路のみを切り替えるので、ヒートブロック29の温度変化を抑えることができる。これにより図24で説明したような温度不安定を抑制し、スループットを確保することができる。このような流路切替は、その他ガスや溶液に関しても有効である。   FIG. 26 is a time chart for explaining the operation in which the gas switching unit 53 switches the flow path for supplying the gas. When the ESI probe is used, gas is supplied to the flow path 54 and ionization is promoted by the heated gas indicated by the arrow 56. When the ESI probe is not used, the gas is supplied to the flow path 55 without changing the gas flow rate, and the gas is sprayed in the direction of the arrow 57 (the direction where there is no ion source probe on the use side). As a result, the ion source probe in use can be prevented from being affected by dilution or the like. Since only the flow path is switched without changing the gas flow rate, the temperature change of the heat block 29 can be suppressed. Accordingly, temperature instability as described with reference to FIG. 24 can be suppressed, and throughput can be ensured. Such channel switching is also effective for other gases and solutions.

<本発明の変形例について>
本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。また、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
<Modification of the present invention>
The present invention is not limited to the embodiments described above, and includes various modifications. For example, the above-described embodiment has been described in detail for easy understanding of the present invention, and is not necessarily limited to one having all the configurations described. Further, a part of the configuration of an embodiment can be replaced with the configuration of another embodiment, and the configuration of another embodiment can be added to the configuration of an embodiment. In addition, it is possible to add, delete, and replace other configurations for a part of the configuration of each embodiment.

以上の実施形態においては、第1イオン源プローブ3がZ方向に延伸し、第2イオン源プローブ4がY方向に延伸する例を説明したが、この配置は必須ではなく、例えば第1イオン源プローブ3と第2イオン源プローブ4が反対でもよい。さらには両者が直交する配置関係に限らず、その他角度の配置関係であってもよい。   In the above embodiment, the example in which the first ion source probe 3 extends in the Z direction and the second ion source probe 4 extends in the Y direction has been described. However, this arrangement is not essential, for example, the first ion source. The probe 3 and the second ion source probe 4 may be reversed. Furthermore, it is not limited to an arrangement relationship in which both are orthogonal to each other, but may be an arrangement relationship of other angles.

実施形態6において、分析手順をバーコードラベル42が記述する例を説明したが、その他のデータ記録手段を用いてもよい。例えばバーコードに代えてRFIDタグなどを用いることが考えられる。   In the sixth embodiment, the example in which the barcode label 42 describes the analysis procedure has been described. However, other data recording means may be used. For example, it is conceivable to use an RFID tag or the like instead of the barcode.

制御部10は、その一部又は全部を、例えば集積回路で設計する等によりハードウェアで実現してもよい。あるいはプロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し実行することによりソフトウェアで実現してもよい。各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、メモリや、ハードディスク、SSD(Solid State Drive)等の記録装置、または、ICカード、SDカード等の記録媒体に置くことができる。   The control unit 10 may be realized by hardware, for example, by designing a part or all of it with an integrated circuit. Or you may implement | achieve by a software, when a processor interprets and executes the program which implement | achieves each function. Information such as programs, tables, and files for realizing each function can be stored in a memory, a hard disk, a recording device such as an SSD (Solid State Drive), or a recording medium such as an IC card or an SD card.

1…マルチイオン源
2…イオン源チャンバ
3…第1イオン源プローブ
4…第2イオン源プローブ
5…第1溶液
6…第2溶液
7…第1溶液流量制御部
8…第2溶液流量制御部
9…溶液流路切替部
10…制御部
11…キャピラリー
12…電源
13…下流端
14…配管
16…コネクタ
17…加熱管
18…下流端
19…ヒータ
20…電源
21…針電極
22…ガス源
23…第1ガス流量制御部
24…第2ガス流量制御部
25…噴霧管
26…ポート
28…下流端
29…ヒートブロック
30…ヒータ
31…ポート
33…下流端
34…移動相
35…移動相
36…ポンプ
37…ポンプ
38…ミキサー
39…試料注入部
40…分離カラム
41…検体試料
42…バーコードラベル
43…認識手段
44…分注装置
47…入口電極
48…穴
49…カバー
50…第3イオン源プローブ
51…第3溶液
52…第3溶液流量制御部
53…ガス切替部
54…流路
55…流路
58…電源
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Multi ion source 2 ... Ion source chamber 3 ... 1st ion source probe 4 ... 2nd ion source probe 5 ... 1st solution 6 ... 2nd solution 7 ... 1st solution flow rate control part 8 ... 2nd solution flow rate control part DESCRIPTION OF SYMBOLS 9 ... Solution flow path switching part 10 ... Control part 11 ... Capillary 12 ... Power supply 13 ... Downstream end 14 ... Pipe 16 ... Connector 17 ... Heating pipe 18 ... Downstream end 19 ... Heater 20 ... Power supply 21 ... Needle electrode 22 ... Gas source 23 ... 1st gas flow control part 24 ... 2nd gas flow control part 25 ... Spray pipe 26 ... Port 28 ... Downstream end 29 ... Heat block 30 ... Heater 31 ... Port 33 ... Downstream end 34 ... Mobile phase 35 ... Mobile phase 36 ... Pump 37 ... Pump 38 ... Mixer 39 ... Sample injection part 40 ... Separation column 41 ... Sample sample 42 ... Bar code label 43 ... Recognition means 44 ... Dispensing device 47 ... Inlet electrode 48 ... Hole 49 ... Cover 50 ... Third ion Probe 51 ... third solution 52 ... third solution flow rate controller 53 ... gas switching section 54 ... flow path 55 ... flow path 58 ... Power

Claims (10)

試料溶液が通過する第1および第2プローブ、
前記第1および第2プローブを通過する試料溶液の流量を制御する流量制御部、
前記第1および第2プローブに対して電圧を供給する電源、
を備え、
前記流量制御部は、前記第1プローブに第1流量の試料溶液を流すとともに前記第2プローブに第2流量の試料溶液を流す第1モードと、前記第1プローブに第3流量の試料溶液を流すとともに前記第2プローブに第4流量の試料溶液を流す第2モードとを切り替えることができるように構成されており、
前記電源は、前記流量制御部が前記第1モードを実施するときは、前記第1プローブに対して第1電圧を供給するとともに、前記第2プローブに対して第2電圧を供給し、
前記電源は、前記流量制御部が前記第2モードを実施するときは、前記第1プローブに対して第3電圧を供給するとともに、前記第2プローブに対して第4電圧を供給する
ことを特徴とするイオン源。
First and second probes through which the sample solution passes,
A flow rate controller for controlling the flow rate of the sample solution passing through the first and second probes;
A power supply for supplying a voltage to the first and second probes;
With
The flow rate controller includes a first mode in which a first flow rate sample solution is allowed to flow through the first probe and a second flow rate sample solution is allowed to flow through the second probe, and a third flow rate sample solution is allowed to flow into the first probe. And is configured to be able to switch between a second mode in which a fourth flow rate of the sample solution is allowed to flow through the second probe,
The power supply supplies a first voltage to the first probe and a second voltage to the second probe when the flow rate controller performs the first mode,
The power supply supplies a third voltage to the first probe and a fourth voltage to the second probe when the flow rate controller executes the second mode. Ion source.
前記イオン源はさらに、前記第1および第2プローブの下流端の近傍に対してガスを供給するガス供給部を備え、
前記ガス供給部は、前記流量制御部が前記第1モードを実施するときは、前記第1プローブの下流端の近傍に対して第1ガス流量の前記ガスを供給するとともに、前記第2プローブの下流端の近傍に対して第2ガス流量の前記ガスを供給し、
前記ガス供給部は、前記流量制御部が前記第2モードを実施するときは、前記第1プローブの下流端の近傍に対して第3ガス流量の前記ガスを供給するとともに、前記第2プローブの下流端の近傍に対して第4ガス流量の前記ガスを供給する
ことを特徴とする請求項1記載のイオン源。
The ion source further includes a gas supply unit that supplies gas to the vicinity of the downstream ends of the first and second probes,
The gas supply unit supplies the gas at the first gas flow rate to the vicinity of the downstream end of the first probe and the second probe when the flow rate control unit performs the first mode. Supplying the gas at the second gas flow rate to the vicinity of the downstream end;
The gas supply unit supplies the gas at a third gas flow rate to the vicinity of the downstream end of the first probe when the flow rate control unit performs the second mode, and The ion source according to claim 1, wherein the gas having a fourth gas flow rate is supplied to the vicinity of the downstream end.
前記ガス供給部は、前記第1プローブの下流端の近傍に対して第1種別の前記ガスを供給するとともに、前記第2プローブの下流端の近傍に対して前記第1種別とは異なる第2種別の前記ガスを供給する
ことを特徴とする請求項2記載のイオン源。
The gas supply unit supplies the first type of gas to the vicinity of the downstream end of the first probe, and differs from the first type to the vicinity of the downstream end of the second probe. The ion source according to claim 2, wherein the type of gas is supplied.
前記流量制御部は、前記試料溶液を前記第2プローブに対して供給するタイミングを制御する制御機構を備え、
前記制御機構は、前記流量制御部が前記第2モードを実施しているとき、前記第4流量の前記試料溶液を前記第2プローブに対して間欠的に供給し、
前記ガス供給部は、前記流量制御部が前記第2モードを実施するとともに前記制御機構が前記第4流量の前記試料溶液を前記第2プローブに対して供給しているとき、前記第1プローブの下流端の近傍に対して前記第3ガス流量の前記ガスを供給し、
前記ガス供給部は、前記制御機構が前記第4流量の前記試料溶液を前記第2プローブに対して供給していないとき、前記第1プローブの下流端の近傍に対して前記第1ガス流量の前記ガスを供給し、
前記第3ガス流量は前記第1ガス流量よりも小さい
ことを特徴とする請求項2記載のイオン源。
The flow rate control unit includes a control mechanism for controlling timing of supplying the sample solution to the second probe,
The control mechanism intermittently supplies the sample solution of the fourth flow rate to the second probe when the flow rate control unit is performing the second mode,
The gas supply unit is configured such that when the flow rate control unit performs the second mode and the control mechanism supplies the sample solution with the fourth flow rate to the second probe, Supplying the gas at the third gas flow rate to the vicinity of the downstream end;
When the control mechanism is not supplying the sample solution with the fourth flow rate to the second probe, the gas supply unit has the first gas flow rate with respect to the vicinity of the downstream end of the first probe. Supplying the gas,
The ion source according to claim 2, wherein the third gas flow rate is smaller than the first gas flow rate.
前記流量制御部は、前記第1モードから前記第2モードへ切り替わるとき、前記第1プローブに流す試料溶液の流量を前記第1流量から前記第3流量へ漸変させ、
前記流量制御部は、前記第2モードから前記第1モードへ切り替わるとき、前記第2プローブに流す試料溶液の流量を前記第4流量から前記第2流量へ漸変させる
ことを特徴とする請求項1記載のイオン源。
The flow rate control unit gradually changes the flow rate of the sample solution flowing through the first probe from the first flow rate to the third flow rate when switching from the first mode to the second mode,
The flow rate control unit gradually changes the flow rate of the sample solution passed through the second probe from the fourth flow rate to the second flow rate when the second mode is switched to the first mode. The ion source according to 1.
前記第2プローブは、前記第1プローブの下流端の近傍に配置された電極を備え、
前記電源は、前記流量制御部が前記第1モードを実施するときは、前記電極に対して、前記第1電圧と同じ極性でありかつゼロではない電圧を印加する
ことを特徴とする請求項1記載のイオン源。
The second probe includes an electrode disposed in the vicinity of the downstream end of the first probe,
The said power supply applies the voltage which is the same polarity as the said 1st voltage, and is not zero with respect to the said electrode, when the said flow control part implements the said 1st mode. The described ion source.
前記イオン源はさらに、前記第1プローブを通過する前記試料溶液を加熱する加熱ブロックを備え、
前記加熱ブロックは、加熱ガスを通過させる第1および第2流路を備え、
前記第1流路は、前記第1プローブの下流端に向かって前記加熱ガスを通過させるように配置されており、
前記第2流路は、前記第1プローブの下流端から離れかつ前記第2プローブの下流端からも離れる方向に向かって前記加熱ガスを通過させるように配置されており、
前記加熱ブロックはさらに、前記加熱ガスを前記第1流路と前記第2流路のいずれに流すかを切り替えるガス切替部を備え、
前記ガス切替部は、前記流量制御部が前記第1モードを実施するときは前記第1流路に前記加熱ガスを流し、前記流量制御部が前記第2モードを実施するときは前記第2流路に前記加熱ガスを流す
ことを特徴とする請求項1記載のイオン源。
The ion source further comprises a heating block for heating the sample solution passing through the first probe,
The heating block includes first and second flow paths through which heated gas passes,
The first flow path is arranged to pass the heated gas toward the downstream end of the first probe,
The second flow path is arranged to pass the heated gas away from the downstream end of the first probe and away from the downstream end of the second probe,
The heating block further includes a gas switching unit that switches between flowing the heated gas into the first flow path and the second flow path,
The gas switching unit causes the heating gas to flow through the first flow path when the flow rate control unit implements the first mode, and the second flow rate when the flow rate control unit implements the second mode. The ion source according to claim 1, wherein the heated gas is caused to flow through a path.
前記第1プローブは、第1イオン化方式を用いて前記試料溶液をイオン化させるように構成されており、
前記第2プローブは、前記第1イオン化方式とは異なる第2イオン化方式を用いて前記試料溶液をイオン化させるように構成されている
ことを特徴とする請求項1記載のイオン源。
The first probe is configured to ionize the sample solution using a first ionization method,
The ion source according to claim 1, wherein the second probe is configured to ionize the sample solution using a second ionization method different from the first ionization method.
請求項1記載のイオン源、
前記試料溶液を収容した容器から前記試料溶液を取り出して前記第1および第2プローブに対して引き渡す分注機構、
前記分注機構が前記容器から前記試料溶液を取り出すとき、前記流量制御部が前記第1モードと前記第2モードのいずれを実施すべきかを指定する条件を取得する条件取得部、
を備え、
前記流量制御部は、前記条件取得部が取得した前記条件にしたがって、前記第1モードと前記第2モードを実施する
ことを特徴とする分析装置。
The ion source according to claim 1,
A dispensing mechanism for taking out the sample solution from a container containing the sample solution and delivering it to the first and second probes;
A condition acquisition unit for acquiring a condition for designating which of the first mode and the second mode should be performed by the flow rate control unit when the dispensing mechanism takes out the sample solution from the container;
With
The flow rate control unit implements the first mode and the second mode according to the condition acquired by the condition acquisition unit.
前記流量制御部は、前記第1モードを複数回連続して実施するように前記条件が指定している場合は、前記第1モードを実施する回のうち一部において、前記第2プローブに前記第2流量の試料溶液を流し、前記第1モードを実施する回のうち残部において、前記第2流量よりも少ない試料溶液を流すかまたは全く流さない
ことを特徴とする請求項9記載の分析装置。
When the condition specifies that the first mode is continuously performed a plurality of times, the flow rate control unit may include the second probe on the second probe in a part of the times when the first mode is performed. 10. The analyzer according to claim 9, wherein a sample solution having a second flow rate is allowed to flow, and a sample solution less than the second flow rate is allowed to flow or not to flow at all in the remaining portion of the first mode. .
JP2018105124A 2018-05-31 2018-05-31 Ion source, analyzer Active JP7076288B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018105124A JP7076288B2 (en) 2018-05-31 2018-05-31 Ion source, analyzer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018105124A JP7076288B2 (en) 2018-05-31 2018-05-31 Ion source, analyzer

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2019212390A true JP2019212390A (en) 2019-12-12
JP7076288B2 JP7076288B2 (en) 2022-05-27

Family

ID=68845344

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2018105124A Active JP7076288B2 (en) 2018-05-31 2018-05-31 Ion source, analyzer

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7076288B2 (en)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001516140A (en) * 1997-09-12 2001-09-25 アナリティカ オブ ブランフォード インコーポレーテッド Multiple sample introduction mass spectrometry
JP2009222445A (en) * 2008-03-13 2009-10-01 Univ Of Yamanashi Ultrasonic distance sensor system, and ultrasonic distance sensor using the same

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001516140A (en) * 1997-09-12 2001-09-25 アナリティカ オブ ブランフォード インコーポレーテッド Multiple sample introduction mass spectrometry
JP2009222445A (en) * 2008-03-13 2009-10-01 Univ Of Yamanashi Ultrasonic distance sensor system, and ultrasonic distance sensor using the same

Also Published As

Publication number Publication date
JP7076288B2 (en) 2022-05-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5608217A (en) Electrospraying method for mass spectrometric analysis
USRE34757E (en) Combined electrophoresis-electrospray interface and method
CA1340133C (en) Combined electrophoresis-electrospray interface and method
US5504329A (en) Method of ionizing atoms or molecules by electrospraying
JP5073168B2 (en) A fast combined multimode ion source for mass spectrometers.
US5877495A (en) Mass spectrometer
US8242459B2 (en) Device for desorption and ionization
AU2009221585B2 (en) Self-contained capillary electrophoresis system for interfacing with mass spectrometry
US11054391B2 (en) Ion mobility spectrometer
Marginean et al. Analytical characterization of the electrospray ion source in the nanoflow regime
US9704699B2 (en) Hybrid ion source and mass spectrometric device
WO2002095360A2 (en) Method and apparatus for multiple electrospray sample introduction
KR102483035B1 (en) Multi-Gas Flow Ionizer
EP1766651A2 (en) Charged droplet sprayers
JP2005135916A (en) Electro spray ion source for mass spectroscopy
Marginean et al. Electrospray characteristic curves: In pursuit of improved performance in the nanoflow regime
US11002715B2 (en) Method for liquid chromatographic mass spectrometry and liquid chromatograph mass spectrometer
JP2006162256A (en) Liquid chromatograph/mass spectrometer
JP7095809B2 (en) Mass spectrometer and program for mass spectrometer
Tycova et al. Capillary electrophoresis in an extended nanospray tip–electrospray as an electrophoretic column
Rahman et al. Development of sheath‐flow probe electrospray ionization (SF‐PESI)
Rahman et al. Development of high‐pressure probe electrospray ionization for aqueous solution
JP2010281777A (en) Nano-electrospray ionization method and device
JP7076288B2 (en) Ion source, analyzer
US20140264003A1 (en) Method for Cleaning an Atmospheric Pressure Chemical Ionization Source

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20201126

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20211020

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20211102

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20211208

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20220420

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20220517

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7076288

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150