JP2020063948A - 分析装置および分析システム - Google Patents

Abstract

【課題】分析装置で収集されたデータを管理および処理する分析システムにおいて、データを管理および処理するユーザの利便性を向上させる。【解決手段】分析装置は、試料の分析を行なう装置本体と、装置本体の動作を制御する情報処理装置とを備える。情報処理装置は、装置本体の内部動作を示す動作ログを収集するように構成される。動作ログでは、情報処理装置により発行された動作命令を示す情報と、動作命令に応答して装置本体が実行した動作内容を示す情報とが一対一に対応付けられている。【選択図】図１０

Description

この発明は、分析装置および分析システムに関する。

分析装置で得られた各種データを管理および処理する分析システムが、国際公開第２０１７／０９８５９９号（特許文献１）に記載されている。特許文献１に記載の分析システムでは、分析装置において得られた測定データおよび当該測定データを解析処理して得られた処理結果データは、分析装置に接続されるサーバ上に構築されたデータベースに登録される。分析システムでは、さらに、分析装置へのユーザのログイン・ログアウトやファイルに関する各種操作についての情報も操作ログ情報としてデータベースに登録される。操作ログ情報には、ユーザにより実行された操作の内容、操作が行なわれた日時、操作が行なわれた装置を特定するためのＩＤ、および操作を行なった担当者を特定するためのＩＤなどが含まれる。

国際公開第２０１７／０９８５９９号

特許文献１に記載された分析システムによれば、例えば、データベースに保存されているデータファイルに基づいた試験結果を提出する際には、このデータファイルに関連する操作ログ情報をデータベースから抽出して監査証跡を作成することができる。

しかしながら、分析中に分析装置に異常が発生した場合には、データベースに蓄積されているデータファイルや操作ログ情報を参照しても、異常発生時における分析装置の内部状態を知ることができないため、異常解析に多大な労力が必要となることが懸念される。

この発明はこのような問題点を解決するためになされたものであって、この発明の目的は、分析装置で収集されたデータを管理および処理する分析システムにおいて、データを管理および処理するユーザの利便性を向上させることである。

この発明のある局面によれば、分析装置は、試料の分析を行なう装置本体と、装置本体の動作を制御する情報処理装置とを備える。情報処理装置は、装置本体の内部動作を示す動作ログを収集するように構成される。動作ログでは、情報処理装置により発行された動作命令を示す情報と、動作命令に応答して装置本体が実行した動作内容を示す情報とが一対一に対応付けられている。

上記分析装置によれば、装置本体の内部動作を示す動作ログを収集することで、収集された動作ログに基づいて分析装置の内部状態を知ることができる。これによると、例えば異常が発生したときの分析装置の内部状態を把握できるため、異常解析を効率的に行なうことが可能となる。また、動作ログにおいて、動作命令を示す情報とこの動作命令に応答した動作内容を示す情報とが一対一に対応付けられていることにより、異常解析の担当者は、動作命令と実際の動作内容とを容易に照らし合わせることができるため、動作命令に違背した誤った動作を検出しやすくなる。この結果、データを管理および処理するユーザの利便性を向上させることができる。

上記分析装置において好ましくは、動作ログにおいて、動作命令を示す情報には当該情報が動作命令に関することを示すタグが付され、動作内容を示す情報には当該情報が動作内容に関することを示すタグが付されている。

これによると、動作命令を示す情報と動作内容を示す情報とを容易に識別することができるため、ユーザの利便性を向上させることができる。

上記分析装置において好ましくは、動作ログは、装置本体の動作の目的を示す情報をさらに含む。これによると、ユーザは、動作命令および動作内容がどのフェーズの動作を示すものかを容易に認識することができる。

上記分析装置において好ましくは、動作ログは、装置本体の動作に基づいて情報処理装置が導出した結果を示す情報をさらに含む。これによると、ユーザは、動作命令に応答した動作内容と、この動作内容に基づいた結果とを容易に認識することができる。

この発明の別の局面によれば、分析システムは、上記分析装置と、上記分析装置と通信接続されるサーバとを備える。分析装置は、収集した動作ログをサーバへ送信するように構成される。サーバは、動作ログを保存するための記憶部を有する。

上記分析システムによれば、サーバでは、記憶部に保存されている動作ログに基づいて、分析装置の内部状態を知ることができるため、分析装置の動作解析を効率的に行なうことができる。

上記分析システムにおいて好ましくは、分析装置は、分析装置の異常が検知されたときの動作ログをサーバへ送信するように構成される。これによると、記憶部に保存された動作ログを用いて、分析装置の異常解析を効率的に行なうことができる。

上記分析システムにおいて好ましくは、上記分析装置は、動作ログを定期的にサーバへ送信するように構成される。記憶部に保存された動作ログを用いて、分析装置の異常予兆の有無が診断される。これによると、記憶部に保存されている動作ログを用いて、分析装置の異常予兆を検知することができる。

上記分析システムにおいて好ましくは、分析装置は、動作ログを定期的にサーバへ送信するように構成される。記憶部に保存された動作ログを用いて、分析装置の分析精度を保証するための校正が実行される。これによると、記憶部に保存されている動作ログを用いて、分析装置の校正を適当に実行することができる。

この発明によれば、分析装置で収集されたデータを管理および処理する分析システムにおいて、データを管理および処理するユーザの利便性を向上させることができる。

本実施の形態に従う分析システムの構成例を説明する概略図である。 図１に示した分析装置の構成例を概略的に示す図である。 情報処理装置の構成を概略的に示す図である。 サーバの構成を概略的に示す図である。 自動電圧調整を実行するときの処理手順を説明するためのフローチャートである。 電圧調整実行設定画面の一例を示す図である。 最適化結果画面の一例を示す図である。 最適化結果画面の一例を示す図である。 データベースの構成例を示す図である。 動作ログの第１構成例を示す図である。 動作ログの第２構成例を示す図である。 動作ログの第３構成例を示す図である。 自動電圧調整および異常予兆診断を実行するときの処理手順を説明するためのフローチャートである。 高周波電圧値と信号強度との関係の実測結果を示す図である。 図１４の実測結果に基づく質量電荷比と高周波電圧値との関係を示す図である。 自動電圧調整および分析装置の校正を実行するときの処理手順を説明するためのフローチャートである。

以下に、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、以下では図中の同一または相当部分には同一符号を付してその説明は原則的に繰返さないものとする。

図１は、本実施の形態に従う分析システムの構成例を説明する概略図である。
図１を参照して、本実施の形態に従う分析システム１００は、試料の分析を行なうシステムであり、Ｎ台（Ｎは整数）の分析装置ＡＤ１〜ＡＤＮと、サーバ４と、データベース５とを備える。

分析装置ＡＤ１〜ＡＤＮの各々は、試料の分析を行なう装置である。以下の説明では、分析装置ＡＤ１〜ＡＤＮを分析装置ＡＤとも総称する。本実施の形態では、分析装置ＡＤとして、液体クロマトグラフ質量分析装置（ＬＣ／ＭＳ）を例示する。

分析装置ＡＤは、装置本体１および情報処理装置２を有する。装置本体１は試料の測定を行なう。情報処理装置２は、装置本体１における測定を制御するとともに、装置本体１による測定データの定量分析を行なう。情報処理装置２は、通信網の代表例であるインターネット３に接続されている。これにより、分析装置ＡＤ１〜ＡＤＮの各々の情報処理装置２は、インターネット３を介して相互に通信可能に接続される。

さらに、分析システム１００では、サーバ４がインターネット３に接続されている。したがって、分析装置ＡＤの情報処理装置２は、インターネット３を経由して、サーバ４との間で双方向にデータを送受信することができる。

サーバ４は、主として、分析システム１００が運用されるＮ台の分析装置ＡＤを管理するためのサーバである。サーバ４は、Ｎ台の分析装置ＡＤとの間で通信することにより、Ｎ台の分析装置ＡＤに関する情報を収集するとともに管理する。サーバ４は、例えば、分析システム１００を管理する管理センターに設置されたクラウドサーバである。

サーバ４にはデータベース５が接続されている。データベース５は、サーバ４と分析装置ＡＤとの間で遣り取りされるデータを保存するための記憶部である。図１の例では、メモリとサーバ４に外付けされたデータベース５で構成しているが、サーバ４に記憶部を内蔵する構成としてもよい。データベース５は「記憶部」の一実施例に対応する。

図２は、図１に示した分析装置ＡＤの構成例を概略的に示す図である。
図２を参照して、分析装置ＡＤは、液体クロマトグラフ質量分析装置（ＬＣ／ＭＳ）である。装置本体１は、液体クロマトグラフ（ＬＣ）部１Ａと、質量分析（ＭＳ）部１Ｂとを備える。

ＬＣ部１Ａは、移動相容器３０、送液ポンプ３１、インジェクタ３２、カラム３３、バルブ３４、および調整用試料導入部３５を含む。送液ポンプ３１は、移動相容器３０に貯留されている移動相を吸引し、一定流量でインジェクタ３２を通してカラム３３へと送給する。インジェクタ３２により試料が注入されると、移動相の流れに乗って試料はカラム３３へと導入され、カラム３３を通過する間に試料中の各種成分は分離されて、時間的にずれてカラム３３の出口から溶出する。カラム３３の出口には流路切替用のバルブ３４が設けられており、通常の分析時には、カラム３３からの溶出液がバルブ３４を経てＭＳ部１Ｂに導入される。

バルブ３４の他方には、調整用試料導入部３５が接続されており、後述する自動調整（オートチューニング）の実行時において、バルブ３４が切り替えられて調整用試料導入部３５からの試料液がＭＳ部１Ｂに導入される。ただし、調整用試料の導入方法はこれに限らず、例えばインジェクタ３２により調整用試料を移動相中に注入し、カラム３３で成分を分離させてもよい。また、インジェクタ３２で調整用試料が注入された移動相がカラム３３を迂回して流れる迂回流路を設け、この迂回流路を経た移動相がＭＳ部１Ｂに導入されるようにしてもよい。

ＭＳ部１Ｂは、略大気圧雰囲気であるイオン化室４０と、図示しない高性能の真空ポンプにより真空排気される高真空雰囲気である分析室４８との間に、第１中間真空室４３および第２中間真空室４６の２室が設けられた多段差動排気系の構成である。イオン化室４０と第１中間真空室４３との間は細径の脱溶媒管４２で連通し、第１中間真空室４３と第２中間真空室４６との間はスキマー４５の頂部に設けられた極小径の通過孔（オリフィス）を通して連通している。

ＭＳ部１Ｂでは、試料成分を含む溶出液はエレクトロスプレイ部４１において電荷を付与されながら略大気圧雰囲気にあるイオン化室４０中に噴霧され、それにより試料成分がイオン化される。なお、エレクトロスプレイイオン化法でなく、大気圧化学イオン化法など他の大気圧イオン化法を用いてイオン化を行なってもよい。イオン化室４０で生成されたイオンや未だ完全に溶媒が気化していない微細液滴が差圧によって脱溶媒管４２中に引き込まれ、加熱された脱溶媒管４２中を通過する間にさらに微細液滴からの溶媒の気化が進んでイオンが発生する。

第１中間真空室４３内には、イオン光軸Ｃに直交する面内でイオン光軸Ｃを取り囲む４枚の電極板が、イオン光軸Ｃ方向に複数配列されて成る第１イオンガイド４４が設けられている。イオンはこの第１イオンガイド４４で収束されてオリフィスを通過し、第２中間真空室４６に入る。第２中間真空室４６内にはイオン光軸Ｃを取り囲むように配置された８本のロッド電極から成る第２イオンガイド４７が設けられ、イオンは第２イオンガイド４７により収束されて分析室４８に送り込まれる。分析室４８内には、４本のロッド電極からなる四重極質量フィルタ５０とその前段にあってイオン光軸Ｃ方向に短い４本のロッド電極から成るプリロッド電極４９とが配設されている。各種イオンの中で特定の質量電荷比を有するイオンのみ四重極質量フィルタ５０を通り抜けてイオン検出器５１に到達する。

情報処理装置２は、演算処理部であるＣＰＵ（Central Processing Unit）を主体として構成される。情報処理装置２は、例えばパーソナルコンピュータなどを利用することができる。情報処理装置２は、データ処理部６０、分析制御部６２および中央制御部６４を有する。イオン検出器５１による検出信号はデータ処理部６０に入力され、例えばマススペクトル、マスクロマトグラム、トータルイオンクロマトグラムの作成などの各種のデータ処理が実行される。分析制御部６２は、中央制御部６４からの指示に基づいてＬＣ／ＭＳ分析を実行するために、後述する電源部５２〜５６などを含めてＬＣ部１ＡおよびＭＳ部１Ｂの各部の動作を制御する。中央制御部６４には、ユーザインターフェースとしての入力部２２、ディスプレイ２４が接続されている。中央制御部６４は、入力部２２によるオペレータの操作を受けて分析のための各種の指令を分析制御部６２またはデータ処理部６０に出力する。また、中央制御部６４は、マススペクトルなどの分析結果をディスプレイ２４に出力する。なお、情報処理装置２において、中央制御部６４、分析制御部６２およびデータ処理部６０の大部分は、所定の制御／処理ソフトウェアを搭載したパーソナルコンピュータにより具現化することができる。

四重極質量フィルタ５０の各ロッド電極には、第５電源部５６から高周波電圧と直流電圧とを重畳した電圧に、さらに所定の直流バイアス電圧が加算された電圧Ｖ５が印加される。この高周波電圧と直流電圧とに応じて通り抜け得る質量電荷比が決まる。

また、脱溶媒管４２には第１電源部５２から所定の直流バイアス電圧Ｖ１が印加される。第１イオンガイド４４には第２電源部５３から所定の高周波電圧に直流バイアス電圧を加算した電圧Ｖ２が印加される。第２イオンガイド４７には第３電源部５４から所定の高周波電圧に直流バイアス電圧を加算した電圧Ｖ３が印加される。また、プリロッド電極４９には、第４電源部５５から高周波電圧と直流電圧とを重畳した電圧に、さらに所定の直流バイアス電圧が加算された電圧Ｖ４が印加される。なお、実際にはそれ以外にスキマー４５などにも直流バイアス電圧が印加されるが、記載が煩雑になるのを避けるため、ここでは代表的なもののみ記載している。

図３は、情報処理装置２の構成を概略的に示す図である。
図３を参照して、情報処理装置２は、装置全体を制御するためのＣＰＵ１０と、プログラムおよびデータを格納する記憶部とを備えており、プログラムに従って動作するように構成される。記憶部は、ＲＯＭ（Read Only Memory）１２、ＲＡＭ（Random Access Memory）１４およびＨＤＤ（Hard Disk Drive）１８を含む。

ＲＯＭ１２は、ＣＰＵ１０にて実行されるプログラムを格納することができる。ＲＡＭ１４は、ＣＰＵ１０におけるプログラムの実行中に利用されるデータを一時的に格納することができ、作業領域として利用される一時的なデータメモリとして機能することができる。ＨＤＤ１８は、不揮発性の記憶装置であり、装置本体１による測定データおよび、情報処理装置２による分析結果など情報処理装置２で生成された情報を格納することができる。ＨＤＤ１８に加えて、あるいは、ＨＤＤ１８に代えて、フラッシュメモリなどの半導体記憶装置を採用してもよい。

情報処理装置２は、さらに、通信インターフェイス２０、Ｉ／Ｏ（Input/Output）インターフェイス１６、入力部２２およびディスプレイ２４を含む。通信インターフェイス２０は、情報処理装置２が装置本体１およびサーバ４を含む外部機器と通信するためのインターフェイスである。

Ｉ／Ｏインターフェイス１６は、情報処理装置２への入力または情報処理装置２からの出力のインターフェイスである。図３に示すように、Ｉ／Ｏインターフェイス１６は、入力部２２およびディスプレイ２４に接続される。

入力部２２は、測定者からの情報処理装置２に対する指示を含む入力を受け付ける。入力部２２は、キーボード、マウスおよび、ディスプレイ２４の表示画面と一体的に構成されたタッチパネルなどを含み、試料の測定条件などを受け付ける。

ディスプレイ２４は、測定条件を設定する際に、例えば測定条件の入力画面および装置本体１による測定データなどを表示することができる。

図４は、サーバ４の構成を概略的に示す図である。
図４を参照して、サーバ４は、装置全体を制御するためのＣＰＵ６８と、プログラムおよびデータを格納する記憶部とを備えており、プログラムに従って動作するように構成される。記憶部は、ＲＯＭ７２、ＲＡＭ７４、ＨＤＤ７８およびデータベース５を含む。

ＲＯＭ７２は、ＣＰＵ６８にて実行されるプログラムを格納することができる。ＲＡＭ７４は、ＣＰＵ６８におけるプログラムの実行中に利用されるデータを一時的に格納することができ、作業領域として利用される一時的なデータメモリとして機能することができる。ＨＤＤ７８およびデータベース５は、不揮発性の記憶装置であり、情報処理装置２から送信された情報を格納することができる。

情報処理装置２は、さらに、通信インターフェイス７５およびＩ／Ｏインターフェイス７６を含む。通信インターフェイス７５は、サーバ４が情報処理装置２を含む外部機器と通信するためのインターフェイスである。

Ｉ／Ｏインターフェイス７６は、サーバ４への入力またはサーバ４からの出力のインターフェイスである。Ｉ／Ｏインターフェイス７６はデータベース５に接続される。データベース５は、サーバ４および情報処理装置２の間で送受信されるデータを蓄積するためのメモリである。

サーバ４は一般的なコンピュータに相当する機能を有して構成することができる。サーバ４は表示部および入力部をさらに含んでもよい。

＜自動調整機能＞
再び図２を参照して、分析装置ＡＤである液体クロマトグラフ質量分析装置においては、質量電荷比の校正および質量分解能・分析感度の調整などを行なうために多くのパラメータが存在する。上記パラメータには、イオン化インターフェイス部、イオンガイド、四重極質量フィルタ５０、イオントラップおよびイオン検出器５１の各々への印加電圧などが含まれる。

質量電荷比の校正および装置調整では、一般的に、成分および濃度が既知である標準試料を質量分析することによりマススペクトルを取得しながら、そのスペクトルに現れているピークが適切な位置に来るように、かつ、ピーク強度ができるだけ高くかつ半値幅が狭くなるように、各種パラメータを最適な値に調整する。近年では、このような各種パラメータの調整を自動的に行なう自動調整機能（オートチューニング）が装置に備わっていることが多い。例えばひと月に一度程度の頻度で自動調整を定期的に実行することにより、質量分解能および分析感度を常に高いレベルに保つことができる。

ここで、液体クロマトグラフ質量分析装置において、高い質量分解能および分析感度を実現するためには、イオン化室４０内（または脱溶媒管４２、第１中間真空室４３）で生成されたイオンのうち、分析対象であるイオンが出来るだけ高い効率で四重極質量フィルタ５０に導入されることが必要である。そのためには、上述した各イオン輸送光学素子におけるイオン通過効率をそれぞれ最大にする必要がある。

その一例として、イオン化室４０から第２中間真空室４６に入射するまでのイオンの輸送効率に着目すると、イオンの輸送効率を出来るだけ高くするためには、第１電源部５２から脱溶媒管４２に印加される直流バイアス電圧Ｖ１と第２電源部５３から第２イオンガイド４７に印加される直流バイアス電圧Ｖ２とを、通過するイオンの質量電荷比に応じて適切に設定することが重要となる。そのため、自動調整機能の一環として、各箇所への印加電圧の調整を自動的に行なう自動電圧調整が実行される。以下、自動電圧調整を実行するときの分析装置ＡＤの動作について説明する。

図５は、自動電圧調整を実行するときの処理手順を説明するためのフローチャートである。

図５を参照して、まず、ステップＳ０１にて、オペレータは、入力部２２により所定操作を行ない、ＳＩＭ（選択イオンモニタリング）測定の分析条件と電圧調整実行条件とを設定する。ＳＩＭ測定分析条件とは、例えば、ＳＩＭ測定の対象となる１または複数の質量電荷比（ｍ／ｚ値）、装置各部の温度などである。

電圧調整実行条件を設定するために、オペレータは、入力部２２で所定操作を行ない、図６に示す設定画面７０をディスプレイ２４の表示画面に表示する。オペレータは、入力部２２により、電圧最適化を行なう対象（イオン輸送光学系）の種類、電圧値の調整範囲と電圧ステップ数、最適値を判断するために使用するデータの種類などを設定する。図６の例では、最適化の対象はＱアレイ（第１イオンガイド４４）へ印加される直流電圧であり、電圧値の調整範囲は０〜８０［Ｖ］であり、電圧ステップ数は５であり、最適値の計算にはクロマトグラムピークの高さまたは面積を使用する。

図６の設定画面７０において必要な条件およびパラメータを設定した後、オペレータが「開始」ボタン７１をクリック操作すると、中央制御部６４は、ステップＳ０２にて、電圧最適化のための電圧調整動作を開始する。最初に、ステップＳ０３により、ステップＳ０１で設定された各種条件およびパラメータに基づいて、分析を実行するための分析メソッドファイルを作成する。次に、ステップＳ０４により、分析制御部６２は、作成された分析メソッドファイルに従って、実際の測定を実行する。

ここで、第２イオンガイド４７へ印加する直流電圧を０〜５０［Ｖ］の範囲で１０［Ｖ］ステップで変化させる場合を想定する。ＳＩＭ測定の対象のｍ／ｚ値がＭ１，Ｍ２，Ｍ３の３つであるとする。

この場合、最初に、ｍ／ｚ＝Ｍ１に対し、Ｖ１＝０，１０，２０，３０，４０，５０［Ｖ］の順に変化させ、調整用試料導入部３５に用意された調整用試料に対する測定を実行する。あるいは、印加電圧をＶ１＝０に固定した状態で、ｍ／ｚ＝Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３の順番に変更して測定を行ない、その測定終了後に、Ｖ１＝１０［Ｖ］に変更して同様の測定を繰り返すようにしてもよい。いずれにおいても、設定されたすべてのｍ／ｚ値と印加電圧との組み合わせについて、同一の調整用試料に対する測定を実行すればよい。

調整用試料は、調整用試料導入部３５から移動相に乗ってＭＳ部１Ｂに導入される。調整用試料は、分析装置ＡＤの製造メーカなどが用意した標準試料であり、既知の成分を既知の濃度を含む。ただし、調整用試料は分析装置ＡＤのユーザが用意した目的試料（通常は成分が既知である試料）であってもよい。

ステップＳ０４における調整用試料の測定中、データ処理部６０は、ステップＳ０５により、分析装置ＡＤの内部動作についてのログ（以下、「動作ログ」とも称する）を収集する。データ処理部６０は、収集した動作ログを情報処理装置２内部のＨＤＤ４０（図２参照）に保存する。本願明細書において「動作ログ」は、分析条件および／または動作条件に基づいて分析装置ＡＤの内部（情報処理装置２）で発行された動作命令を示す情報と、この動作命令に応答して実際に分析装置ＡＤ（装置本体１）が行なった動作内容を示す情報とを含んでいる。ＨＤＤ４０に保存された動作ログは、後述するように、自動電圧調整の実行中に異常が検知された場合において異常解析に用いることができる。

データ処理部６０は、イオン検出器５１からの検出信号に基づいて、着目するｍ／ｚ値における信号強度の時間的変化を示すクロマトグラムを作成する。次に、データ処理部６０は、作成したクロマトグラムおけるピークを検出し、例えばピークの面積を計算する。各ｍ／ｚ値および各印加電圧についてクロマトグラムが作成され、ピークの面積値が得られる。データ処理部６０は、ステップＳ０６にて、同一のｍ／ｚ値に対して印加電圧を変化させたときに得られる面積値を比較し、面積値が最大となる印加電圧を、最適電圧値と定めることができる。

次に、ステップＳ０７にて、データ処理部６０は、図７に示す最適化結果画面８０をディスプレイ２４の表示画面に表示する。最適化結果画面８０は、信号強度と印加電圧との関係を示すグラフ８１を含む。グラフ８１の縦軸はピーク面積値であり、横軸は電圧値である。最適化結果画面８０には、各電圧値に対して得られたクロマトグラム８２も含まれる。また、自動的に定められた最適電圧値８３（図７の例では４０．０Ｖ）も含まれる。

オペレータは、ステップＳ０８にて、図７の最適化結果画面８０でグラフ８１およびクロマトグラム８２の形状などを確認し、最適電圧値８３が適当であるか否かを判定する。図７の例では、グラフ８１のカーブは、最適電圧値４０Ｖをピークとして低電圧側および高電圧側に面積値が裾状に広がっている。また、クロマトグラム８２の波形の形状は乱れがなく、電圧値によらず比較的相似している。これらのことから、最適電圧値が適当であると判断できる。最適電圧値が適当であれば（Ｓ０８のＹＥＳ判定時）、オペレータが最適化結果画面８０に含まれる「メソッドに適用」ボタン８４をクリック操作すると、ステップＳ０９にて、中央制御部６４はこの操作を受けて最適電圧値を確定し、これをＳＩＭ測定の分析条件に反映させる。

これに対して、最適電圧値が適当でない場合（Ｓ０８のＮＯ判定時）、オペレータが最適化結果画面８０に含まれる「非適用」ボタン８５をクリック操作する。例えば、図８に示すように、最適化結果画面８０に示されたグラフ８１において、２つのピークが存在している場合、または、ピークの面積値が、標準試料に対する想定値から大きくずれている場合には、最適電圧値が適当でないと判定する。あるいは、各電圧値に対して得られたクロマトグラム８２のうち少なくとも１つにおいて波形の形状が歪んでいる場合には、最適電圧値が適当でないと判定する。このように最適電圧値が適当でない場合には、装置本体１の内部で何らかの異常が発生している可能性があると検知することができる。

なお、ステップＳ０８における最適電圧値が適当か否かの判定は、オペレータが行なう構成に代えて、情報処理装置２が行なう構成としてもよい。これによると、オペレータの負担を軽減できるとともに、オペレータの経験や熟練度などの影響を受けずに適切に判定することができる。中央制御部６４は、最適電圧値が適当であると判定した場合には、自動的に最適電圧値を確定し、これをＳＩＭ測定の分析条件に反映させる。一方、最適電圧値が適当でないと判定した場合には、中央制御部６４は、自動電圧調整が正常に実行できないこと、および、装置本体１に異常発生の可能性があることを、ディスプレイ２４の表示画面その他の報知手段を用いてオペレータに知らせることができる。

最適電圧値が適当でない場合（Ｓ０８のＮＯ判定時）、ステップＳ１０にて、中央制御部６４はこの操作を受けて、ＨＤＤ４０に保存されている動作ログを、インターネット３を経由してサーバ４へ送信する。具体的には、ＨＤＤ４０に保存されている動作ログのうち、今回の自動電圧調整に関連する動作ログが抽出されてサーバ４へ送信される。

サーバ４は、ステップＳ２１にて、インターネット３を経由して分析装置ＡＤの情報処理装置２から送信された動作ログを受信すると、受信した動作ログをデータベース５に格納する。図９にデータベース５の構成例を示す。図９を参照して、データベース５には、サーバ４に通信接続されるＮ台の分析装置ＡＤ１〜ＡＤＮ（図１参照）の各々の動作ログが保存されている。動作ログは、分析装置ＡＤごとに１つのファイルに格納されている。各ファイルに格納されている動作ログは、対応する分析装置ＡＤにおいて異常が検知されたときの分析装置ＡＤの内部動作を示している。

分析システム１００を管理する管理センター（例えば、分析装置ＡＤの装置メーカ等によって運営されるサポートセンター）では、異常が検知された分析装置ＡＤに対応する動作ログをデータベース５から読み出し、この読み出した動作ログを用いて、分析装置ＡＤの異常を解析することができる。

上述したように、動作ログは、情報処理装置２で発行された動作命令と、この動作命令に応答して実際に装置本体１が行なった動作内容を示す情報とを含んでいる。したがって、動作命令と実際の動作内容とを照らし合わせることにより、動作命令に違背した誤った動作を検出することができる。そして、検出された誤動作の内容から、誤動作を引き起こした故障箇所、当該故障箇所の故障の内容、および故障の原因などを特定することが可能となる。

図５に戻って、サーバ４は、ステップＳ２２にて、動作ログを用いて分析装置ＡＤの異常解析が行なわれると、ステップＳ２３に進み、異常解析の結果を、インターネット３を経由して分析装置ＡＤの情報処理装置２に送信する。情報処理装置２は、ステップＳ１１にて、サーバ４から送信される異常解析結果を受け付けると、受け付けた異常解析結果をディスプレイ２４の表示画面に表示する。オペレータまたは分析装置ＡＤのユーザは、異常解析結果に基づいて、故障箇所の修理または部品交換を依頼するなどの対応をとることができる。サーバ４は「解析部」の一実施例に対応する。

なお、上述した実施の形態では、データベース５に蓄積されている動作ログを用いて異常解析が行なわれる構成について説明したが、情報処理装置２のＨＤＤ４０に蓄積されている動作ログを読み出して異常解析を行なう構成とすることも可能である。

＜動作ログ＞
次に、図１０から図１２を用いて、動作ログの構成例を説明する。

（構成例１）
図１０は、動作ログの第１構成例を示す図である。図１０を参照して、第１構成例では、動作ログは、テキストファイルの形式を有している。動作ログは、情報処理装置２で発行された動作命令（Command）と、この動作命令に応答して装置本体１が実際に行なった動作内容（Response）とを含む。図７の例では、動作命令を示す文字列２００，２０２と、動作内容を示す文字列２０１，２０３とが示されている。

これらの文字列は時系列に並べられている。文字列２００〜２０３は、複数のコードで表現されたメッセージ部分１１０を有している。図１０の例では、複数のコードの各々は、数桁の数字で構成されている。動作命令を示す文字列２００，２０２において、各コードは、動作命令の出力先、動作命令の内容などの情報を表している。動作内容を示す文字列２０１，２０３において、各コードは、動作の内容などの情報を表している。

上述した電圧調整動作の場合、動作命令を示す文字列２００，２０２には、ＳＩＭ測定の分析条件や電圧調整実行条件（例えば、電圧値の調整範囲と電圧ステップ数を示す情報）が含まれる。動作内容を示す文字列２０１，２０３には、実際の印加電圧値およびイオン検出器５１の検出信号などが含まれる。文字列２０１，２０３には、さらに、各電圧値に対して得られたクロマトグラムが含まれる。

図１０に示すように、動作ログにおいて、動作命令を示す文字列２００と、この動作命令に応答した動作内容を示す文字列２０１とは、一対一に対応付けられている。また、動作命令を示す文字列２０２と、この動作命令に応答した動作内容を示す文字列２０４とは、一対一に対応付けられている。このように動作命令を示す文字列とその動作命令に応答した動作内容を示す文字列とを一組として記憶することで、異常解析の担当者は、動作命令と実際の動作内容とを容易に照らし合わせることができるため、動作命令に違背した誤った動作を検出しやすくなる。その結果、異常解析を効率的に行なうことが可能となる。

なお、動作命令を示す文字列２００，２０２の先頭部分には［Ｃｏｍｍａｎｄ］というタグ１０１が付され、動作を示す文字列２０１，２０３の先頭部分には［Ｒｅｓｐｏｎｓｅ］というタグ１０１が付されている。各文字列にタグ１０１を付けることで、動作命令を示す情報と動作内容を示す情報とを容易に識別することができる。

（構成例２）
図１１は、動作ログの第２構成例を示す図である。図１１を参照して、第２構成例は、図７に示した第１構成例と比較して、分析装置ＡＤ（装置本体１）の動作の目的を示す文字列２０４を付加したものである。

分析装置ＡＤの自動調整機能では、上述した電圧調整動作の他に、各部の感度調整および分解能調整などが所定の手順に従って順番に実行される。そのため、動作ログにおいても、自動調整機能のどの段階（フェーズ）を実行しているかを明確にすることが必要となる。図８の例では、文字列２０４は、自動調整のフェーズ（Phase）を示すメッセージ部分１１２を有している。これによると、どのような調整を目的として分析装置ＡＤを動作させたのかが明確になる。

また、文字列２０４の先頭部分には［Ｐｈａｓｅ］というタグ１０２が付されている。タグ１０２を付けることで、異常解析の担当者はフェーズを示す文字列であることを容易に認識することができる。

（構成例３）
図１２は、動作ログの第３構成例を示す図である。図１２を参照して、第３構成例は、図８に示した第２構成例と比較して、装置本体１の動作に基づいて情報処理装置２により導出された結果（Result）を示す文字列２０５をさらに付加したものである。

上述した電圧調整動作の場合、文字列２０５には、データ処理部６０によって設定された最適電圧値を示す情報が含まれる。図示は省略するが、文字列２０５には、調整フェーズごとに、設定された各種パラメータを示す情報を含めることができる。これによると、動作命令に応答した動作と、この動作に基づいて設定されたパラメータとが対応付けて示されているため、異常解析の担当者は異常解析をより効率的に行なうことができる。

また、文字列２０５の先頭部分には［Ｒｅｓｕｌｔ］というタグ１０３が付されている。タグ１０３を付けることで、解析担当者は、結果を示す文字列であることを容易に認識することができる。

＜動作ログの活用例＞
上述した実施の形態では、動作ログを分析装置ＡＤの異常解析に用いる構成について説明したが、以下に説明するように、分析装置ＡＤの異常予兆診断、および分析装置ＡＤの分析精度保証などにも動作ログを活用することができる。

（１）異常予兆診断
分析装置ＡＤの異常予兆診断では、自動調整時において収集される動作ログを用いて、分析装置ＡＤの異常予兆の有無を診断する。本実施の形態では、分析装置ＡＤが正常に稼働しているときに収集された動作ログを基準の動作ログとして記憶しておき、新たに収集された動作ログと基準の動作ログとに基づいて、分析装置ＡＤの異常の予兆の有無を診断するものとする。

図１３は、自動電圧調整および異常予兆診断を実行するときの処理手順を説明するためのフローチャートである。図１３に示すフローチャートは、図５に示すフローチャートと比較して、動作ログを送信する処理（ステップＳ１０）のタイミング、およびサーバ４が異常予兆診断処理（ステップＳ２２Ａ）を実行する点が異なる。

具体的には、図１３を参照して、分析装置ＡＤは、図５と同じステップＳ０１〜Ｓ０６の処理を実行することによって電圧調整動作を実行し、かつ、電圧調整動作の実行中の動作ログを収集し、収集した動作ログを情報処理装置２内部のＨＤＤ４０（図２参照）に保存する。

分析装置ＡＤは、ステップＳ０６にて最適電圧値を決定すると、ステップＳ１０に進み、ＨＤＤ４０に保存されている動作ログを、インターネット３を経由してサーバ４へ送信する。具体的には、ＨＤＤ４０に保存されている動作ログのうち、今回の自動電圧調整に関連する動作ログが抽出されてサーバ４へ送信される。

図１３のフローチャートでは、電圧調整動作が実行される毎に、そのときの動作ログがサーバ４へ送信される。これによると、例えばひと月に一度程度の頻度で定期的に自動電圧調整が実行される場合、動作ログも定期的にサーバ４へ送信されることになる。

サーバ４では、ステップＳ２１にて、インターネット３を経由して分析装置ＡＤの情報処理装置２から送信された動作ログを受信すると、受信した動作ログをデータベース５に格納する（図９参照）。

ステップＳ２２Ａにて、分析システム１００を管理する管理センターでは、分析装置ＡＤに対応する動作ログをデータベース５から読み出し、この読み出した動作ログを用いて、分析装置ＡＤの異常予兆診断を実行することができる。具体的には、分析担当者は、予めデータベース５に記憶されている基準の動作ログと、今回新たに取得された動作ログとの間で、同じ動作命令（Command）に応答して実行された動作（Response）の内容を比較する。これら２つの動作ログの間で動作内容が一致している場合、異常予兆が無いと診断することができる。

一方、動作内容が一致していない場合には、異常予兆が有りと診断することができる。例えば、基準の動作ログと今回の動作ログとの間で、ある電圧値に対して得られたクロマトグラム形状を比較する。基準の動作ログでは見られないクロマトグラムの波形の乱れが、今回の動作ログにおいて出現している場合には、異常予兆が有りと診断することができる。

分析装置ＡＤに発生する異常は、主に、分析装置ＡＤの使用を重ねることで試料が各部の表面に付着する、表面が酸化する、物理的配置にずれが生じるなどの要因によって劣化が生じることによって起こり得る。上述した異常予兆診断を行なうことによって、異常を予兆の段階で早期に検知することができる。そして、ステップＳ２３Ａにて、異常予兆が検知されたことをサーバ４から分析装置ＡＤのユーザに知らせることにより、劣化している部品の交換などを推奨することができる。この結果、分析装置ＡＤにおける異常の発生を未然に防止することができる。サーバ４は「診断部」の一実施例に対応する。

なお、上述した実施の形態では、１つの分析装置ＡＤについて予め記憶されている基準の動作ログと新たに収集された動作ログとを比較した結果に基づいて異常予兆の有無を診断する構成について説明したが、サーバ４に通信接続されている複数の分析装置ＡＤにおいてそれぞれ収集された複数の動作ログを互いに比較することで、異常予兆の有無を診断する構成とすることができる。

（２）分析精度保証
分析装置ＡＤの分析精度保証では、自動調整時において収集される動作ログを用いて、分析装置ＡＤの分析精度を保証するための校正を実行する。

図１４は、第１イオンガイド４４（図２参照）へ印加される高周波電圧の電圧値とイオン検出器５１で検出される信号強度（ここでは規格化されたイオン強度）との関係を、複数の質量電荷比において実測した結果を示す図である。図１５は、図１４の実測結果に基づいて得られた、質量電荷比と最適電圧値（最大イオン強度を与える電圧値）との関係を示す図である。

図１４を参照して、高周波電圧の電圧値の変化に対する信号強度の変化は略山型のピークを示すが、質量電荷比が大きいほど最適電圧値は高くなり、また、ピークの幅は質量電荷比が大きいほど広くなっていることが分かる。

また、図１５の結果から、質量電荷比と最適電圧値とは比例関係を有することが分かる。図１５では質量電荷比と最適電圧値との関係が直線で近似されている。図１５中に示した直線を表す関係式は、初期的には分析装置ＡＤの装置メーカが実測結果に基づいて算出することができる。なお、関係式を示すデータの代わりに、質量電荷比と最適電圧値との関係を示すテーブルを作成してもよい。

しかしながら、例えば第１イオンガイド４４の汚れを除去する等の目的で分析装置ＡＤの分解および再組立が行なわれた場合や、第１イオンガイド４４が新品に交換された場合などには、電極板の配置等がわずかに変化するために、上記関係式が変化する可能性がある。そのような場合のために、定期的に上記関係式を新たに求めるための処理が実行される。この処理に、自動調整時に収集される動作ログが用いられる。

具体的には、第１イオンガイド４４へ印加される高周波電圧の電圧値が変化するごとに、データ処理部６０は、複数の質量電荷比において信号強度データを取得し、取得した信号強度データに基づいて信号強度が最大となる電圧値を最適電圧値として算出する。データ処理部６０は、実測結果に基づいて得られた質量電荷比と最適電圧値との関係を、動作ログとして収集してＨＤＤ４０に保存する。情報処理装置２は、ＨＤＤ４０に保存されている動作ログを、インターネット３を経由してサーバ４へ送信する。

サーバ４は、インターネット３を経由して分析装置ＡＤの情報処理装置２から送信された動作ログを受信すると、受信した動作ログをデータベース５に格納する（図９参照）。分析システム１００を管理する管理センターでは、分析装置ＡＤに対応する動作ログをデータベース５から読み出し、この読み出した動作ログを用いて関係式を算出する。

関係式を算出するにあたり、サーバ４は、動作ログに含まれる質量電荷比と最適電圧値とが比例関係を有しているか否かを判定する。質量電荷比と最適電圧値との関係を示す複数の測定点に、図１５の直線から大きく外れて存在している測定点が含まれている場合がある。この要因としては、図１４に示す信号強度のピークの形状が山型から崩れたことで、最適電圧値が正しく検出されなかったことが考えられる。このような測定点を用いると、正しい関係式を得ることができなくなることが懸念される。

そこで、サーバ４では、動作ログから得られる複数の測定点から適当でない測定点を除外して関係式を算出することとする。このようにすると、正しい関係式を得ることができるため、分析装置ＡＤの分析精度を保証することができる。

図１６は、自動電圧調整および分析装置の校正を実行するときの処理手順を説明するためのフローチャートである。図１６に示すフローチャートは、図５に示すフローチャートと比較して、動作ログを送信する処理（ステップＳ１０）のタイミング、およびサーバ４が分析装置ＡＤの関係式（またはテーブル）を作成する処理（ステップＳ２２Ｂ）を実行する点が異なる。

具体的には、図１６を参照して、分析装置ＡＤは、図５と同じステップＳ０１〜Ｓ０６の処理を実行することによって電圧調整動作を実行し、かつ、電圧調整動作の実行中の動作ログを収集し、収集した動作ログを情報処理装置２内部のＨＤＤ４０（図２参照）に保存する。

分析装置ＡＤは、ステップＳ０５にて動作ログを収集してＨＤＤ４０に保存すると、ステップＳ１０に進み、ＨＤＤ４０に保存されている動作ログを、インターネット３を経由してサーバ４へ送信する。

図１６のフローチャートでは、ステップＳ２２Ｂにて、電圧調整動作が実行される毎に送信される動作ログを用いて分析装置ＡＤの校正が実行される。具体的には、サーバ４は、ステップＳ２１にて、インターネット３を経由して分析装置ＡＤの情報処理装置２から送信された動作ログを受信すると、受信した動作ログをデータベース５に格納する（図９参照）。

サーバ４は、ステップＳ２２Ｂにて、分析装置ＡＤに対応する動作ログをデータベース５から読み出し、この読み出した動作ログを用いて、質量電荷比と最適電圧値との関係を示す関係式またはテーブルを作成する。このとき、サーバ４は、動作ログから得られる複数の測定点から適当でない測定点を除外して関係式またはテーブルを算出する。サーバ４は、ステップＳ２３Ｂにより、作成された関係式またはテーブルを分析装置ＡＤに送信する。分析装置ＡＤは、ステップＳ１１Ｂにて関係式またはテーブルを受信すると、ＨＤＤ４０に保存する。

なお、本実施の形態では、分析装置として液体クロマトグラフ質量分析装置を例示して説明したが、分析装置は液体クロマトグラフ質量分析装置以外であっても、試料の分析を行なう装置であって、サーバとの間でデータを遣り取りする機能を有する分析装置を適用することが可能である。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１ 装置本体、２ 情報処理装置、３ インターネット、４ サーバ、５ データベース、１０，６８ ＣＰＵ、１２，７２ ＲＯＭ、１４，７４ ＲＡＭ、１６，７６ Ｉ／Ｏインターフェイス、２０，７５ 通信インターフェイス、２２ 入力部、２４ ディスプレイ、３０ 移動相容器、３１ 液ポンプ、３２ インジェクタ、３３ カラム、３４ バルブ、３５ 調整用試料導入部、４０ イオン化室、４２ 脱溶媒管、４４ 第１イオンガイド、４５ スキマー、４６ 第２中間真空室、４７ 第２イオンガイド、４８ 分析室、４９ プリロッド電極、５０ 質量フィルタ、５２ 第１電源部、５３ 第２電源部、５４ 第３電源部、５５ 第４電源部、５６ 第５電源部、６０ データ処理部、６２ 分析制御部、６４ 中央制御部、７０ 設定画面、７１，８４，８５ ボタン、８０ 最適化結果画面、８１ グラフ、８２ クロマトグラム、１００ 分析システム、１０１，１０２，１０３ タグ、１１０，１１２ メッセージ部分、２００〜２０５ 文字列、ＡＤ，ＡＤ１〜ＡＤＮ 分析装置。

Claims (10)

1. 試料の分析を行なう装置本体と、
   前記装置本体の動作を制御する情報処理装置とを備え、
   前記情報処理装置は、前記装置本体の内部動作を示す動作ログを収集するように構成され、
   前記動作ログでは、分析条件および／または動作条件に基づいて前記情報処理装置により発行された動作命令を示す情報と、前記動作命令に応答して前記装置本体が実行した動作内容を示す情報とが一対一に対応付けられている、分析装置。
2. 前記動作ログにおいて、前記動作命令を示す情報には当該情報が前記動作命令に関することを示すタグが付され、前記動作内容を示す情報には当該情報が前記動作内容に関することを示すタグが付されている、請求項１に記載の分析装置。
3. 前記動作ログは、前記装置本体の動作の目的を示す情報をさらに含む、請求項１または２に記載の分析装置。
4. 前記動作ログは、前記装置本体の動作に基づいて前記情報処理装置が導出した結果を示す情報をさらに含む、請求項１から３のいずれか１項に記載の分析装置。
5. 請求項１から４のいずれか１項に記載の分析装置と、
   前記分析装置と通信接続されるサーバとを備え、
   前記分析装置は、収集した前記動作ログを前記サーバへ送信するように構成され、
   前記サーバは、前記動作ログを保存するための記憶部を有する、分析システム。
6. 前記分析装置は、前記分析装置の異常が検知されたときの前記動作ログを前記サーバへ送信するように構成され、
   前記記憶部に保存された前記動作ログを用いて、前記分析装置の異常解析が実行される、請求項５に記載の分析システム。
7. 前記分析装置は、前記動作ログを定期的に前記サーバへ送信するように構成され、
   前記記憶部に保存された前記動作ログを用いて、前記分析装置の異常予兆の有無が診断される、請求項５に記載の分析システム。
8. 前記分析装置は、前記動作ログを定期的に前記サーバへ送信するように構成され、
   前記記憶部に保存された前記動作ログを用いて、前記分析装置の分析精度を保証するための校正が実行される、請求項５に記載の分析システム。
9. 分析装置と、
   前記分析装置の異常解析を実行するための解析部とを備え、
   前記分析装置は、
   試料の分析を行なう装置本体と、
   前記装置本体の動作を制御する情報処理装置とを含み、
   前記情報処理装置は、前記装置本体の内部動作を示す動作ログを収集するように構成され、
   前記動作ログでは、分析条件および／または動作条件に基づいて前記情報処理装置により発行された動作命令を示す情報と、前記動作命令に応答して前記装置本体が実行した動作内容を示す情報とが一対一に対応付けられており、
   前記解析部は、前記分析装置の異常が検知されたときの前記動作ログに基づいて、前記分析装置の異常解析を実行する、分析システム。
10. 分析装置と、
    前記分析装置の異常予兆を診断するための診断部とを備え、
    前記分析装置は、
    試料の分析を行なう装置本体と、
    前記装置本体の動作を制御する情報処理装置とを含み、
    前記情報処理装置は、前記装置本体の内部動作を示す動作ログを収集するように構成され、
    前記動作ログでは、分析条件および／または動作条件に基づいて前記情報処理装置により発行された動作命令を示す情報と、前記動作命令に応答して前記装置本体が実行した動作内容を示す情報とが一対一に対応付けられており、
    前記診断部は、前記動作ログに基づいて、前記分析装置の異常予兆の有無を診断する、分析システム。

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