JP4212629B2 - Mass spectrometer - Google Patents
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Description
本発明は、液相中に混合物として存在する、様々な化学的性質を有する物質(試料)を分析する質量分析計に関し、特に、その質量分析部に四重極イオントラップ型の質量分析計を採用して試料を一度に分析することが可能な質量分析計に関する。 The present invention relates to a mass spectrometer that analyzes substances (samples) having various chemical properties that exist as a mixture in a liquid phase, and in particular, a quadrupole ion trap type mass spectrometer is provided in the mass spectrometer. The present invention relates to a mass spectrometer that can be used to analyze a sample at a time.
現在、分析の分野では、混合物の分析技術の確立が求められている。これは、例えば、環境中の有害物質を分析する場合において、採取した試料(例えば、湖沼の水)の中には様々な物質が含まれている。また、生体関連物質の分析においても同様である。さらに、血液や尿といった生体由来の試料中には、様々な物質が含まれている。このように、環境関連物質や生体関連物質の分析には、混合物を扱える技術が必須であり、かかる混合物試料を一度に分析することが可能な質量分析計が求められている。 Currently, in the field of analysis, establishment of analysis techniques for mixtures is required. For example, when analyzing harmful substances in the environment, various substances are contained in the collected sample (for example, lake water). The same applies to the analysis of biological materials. Furthermore, various substances are contained in biological samples such as blood and urine. Thus, in order to analyze environment-related substances and biological substances, a technique capable of handling a mixture is essential, and a mass spectrometer capable of analyzing such a mixture sample at one time is required.
しかしながら、上記の混合物を直接分析することは、一般に、困難である。このため、混合物を分離する過程を経た後に、各々の成分を検出し、もって、混合物の各成分を同定することが行われる。この様な状況の中では、混合物の各成分への分離に優れた液体クロマトグラフと、物質の同定に優れた質量分析計とを結合した装置である、所謂、液体クロマトグラフ/質量分析計(以下、LC/MSと記載する)は、上述の環境や生体関連物質である混合物試料の分析に大変有効である。 However, it is generally difficult to analyze the above mixture directly. For this reason, after going through the process of separating the mixture, each component is detected, and thus each component of the mixture is identified. In such a situation, a so-called liquid chromatograph / mass spectrometer (an apparatus that combines a liquid chromatograph excellent in separating a mixture into components and a mass spectrometer excellent in substance identification) (Hereinafter referred to as LC / MS) is very effective for the analysis of a mixture sample which is the above-mentioned environment or biological substance.
ところで、従来、静電噴霧法等を用いて試料をイオン化し、生成したて試料イオンを、いわゆる、イオントラップ型質量分析部と呼ばれる質量分析部により分析する質量分析計は、例えば、以下の非特許文献1に開示されている。また、かかるイオントラップ質量分
析部の動作原理については、例えば、以下の特許文献1により既に開示されている。
Conventionally, a mass spectrometer that ionizes a sample using an electrostatic spraying method or the like, and analyzes a newly generated sample ion by a so-called mass analyzer called an ion trap type mass analyzer is, for example, the following non- It is disclosed in Patent Document 1. The operation principle of the ion trap mass spectrometer is already disclosed in, for example, Patent Document 1 below.
また、一方、液体クロマトグラフ/質量分析計を用いて、例えば、有機物質などの試料を、一回の分析で感度良く分析することは、例えば、以下の特許文献2により既に知られている。
On the other hand, using a liquid chromatograph / mass spectrometer to analyze a sample such as an organic substance with high sensitivity in one analysis is already known, for example, from
ところで、かかる分析計では、測定する混合物試料により、イオン源において正イオンあるいは負イオンに変換される効率(イオン化効率)が異なる。例えば、酸性ペプチドは負イオンを生成し易く、また、塩基性ペプチドは正イオンを生成し易い。このため、酸性ペプチドを分析するためには、質量分析計の動作を負イオン検出モードに、他方、塩基性ペプチドを分析するためには正イオン検出モードにすることにより、感度良く分析することができる。 By the way, in such an analyzer, the efficiency (ionization efficiency) of conversion into positive ions or negative ions in the ion source differs depending on the mixture sample to be measured. For example, acidic peptides tend to generate negative ions, and basic peptides tend to generate positive ions. Therefore, in order to analyze acidic peptides, it is possible to perform analysis with high sensitivity by setting the operation of the mass spectrometer to the negative ion detection mode and to analyze the basic peptides in the positive ion detection mode. it can.
しかしながら、上記従来のLC/MSでは、検出するイオンの極性は分析に先立って決定しておかなければならず、そのため、未知の物質の分析を行う場合には、操作者は、まず、正または負イオンの一方の極性による検出を試み、これにより満足できる結果が得られない場合には、改めて逆の極性を試みるといった、二重の手間が必要であった。 However, in the above-described conventional LC / MS, the polarity of ions to be detected must be determined prior to analysis. Therefore, when analyzing an unknown substance, an operator must first determine whether the ion is positive or negative. If the detection by one polarity of negative ions was attempted and satisfactory results could not be obtained, a double effort was required to try the opposite polarity again.
これに対して、試料の正イオンと負イオンとを一度の測定操作で分析する方法については、上記特開平05−275053号公報に記載されているが、しかしながら、この従来技術では、その質量分析部として、磁場型、あるいは、四重極型の質量分析計が用いられている。そのため、かかる従来技術には、以下のような問題点があった。 On the other hand, a method for analyzing positive ions and negative ions of a sample by one measurement operation is described in the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 05-275053. However, in this prior art, mass spectrometry is performed. As the unit, a magnetic field type or quadrupole type mass spectrometer is used. Therefore, this conventional technique has the following problems.
すなわち、磁場型や四重極型の質量分析部では、分析する質量範囲や要求される質量分解能などにもよるが、一般に、1つの質量スペクトルを取得するのに4〜5秒を要する。従って、上記の分析計で正イオン計測と負イオン計測を切り替えて一度づつ行うと、少なくとも10秒程度の時間が必要である。そのため、試料の液体クロマトグラフから送られてくる時間幅が十分(例えば、数分程度)である場合には、上記のような10秒ごとに計測する上記従来技術になる分析方法や装置でも問題はなかった。 That is, in a magnetic field type or a quadrupole type mass analysis unit, it generally takes 4 to 5 seconds to acquire one mass spectrum, although it depends on the mass range to be analyzed and the required mass resolution. Therefore, if the analyzer performs positive ion measurement and negative ion measurement one by one, it takes at least about 10 seconds. Therefore, if the time width sent from the liquid chromatograph of the sample is sufficient (for example, about several minutes), there is a problem with the above-described conventional analysis method and apparatus that measure every 10 seconds. There was no.
しかしながら、特に、上記の環境関連物質や生体関連物質の分析では、混合物を分離する液体クロマトグラフから質量分析される試料が送られてくるこの時間幅は、その分離条件等によっても異なるが、1分以内になる場合も多い。そのため、かかる試料の場合、質量分析により得られるマスクロマトグラムを用いて定量分析を行う際に測定点が少な過ぎ、そのため、測定精度が低下してしまうと言う課題が生じていた。かかる課題は、キャピラリー電気泳動等、特に、液相の試料の分離を高速で行うLCを備えた質量分析計では著しく、そのため、上記従来技術の特開平05−275053号公報に記載された質量分析方法や装置は、必ずしも、高速で試料の計測を行うことの可能な質量分析装置には適していないという問題点があった。 However, in particular, in the analysis of environment-related substances and biological substances described above, the time width during which the sample to be mass analyzed from the liquid chromatograph that separates the mixture varies depending on the separation conditions, etc. Often within minutes. Therefore, in the case of such a sample, when performing quantitative analysis using the mass chromatogram obtained by mass spectrometry, there were too few measurement points, and the subject that measurement accuracy fell would arise. Such a problem is conspicuous in a mass spectrometer equipped with an LC that performs high-speed separation of a liquid phase sample, such as capillary electrophoresis. Therefore, the mass spectrometry described in the above Japanese Patent Laid-Open No. 05-275053 There is a problem that the method and apparatus are not necessarily suitable for a mass spectrometer capable of measuring a sample at high speed.
そこで、本発明では、上記の従来技術における問題点に鑑み、上記のような高速で試料を分離が可能な液体クロマトグラフ(LC)を用いた場合にも測定精度の低下を生じることなく、もって、環境関連物質や生体関連物質を含む様々な化学的性質を有する混合物試料を、操作者の手間を低減すると共に、高速で計測することが可能な質量分析計を提供することを目的とする。 Therefore, in the present invention, in view of the above problems in the prior art, even when a liquid chromatograph (LC) capable of separating a sample at a high speed as described above is used, the measurement accuracy does not decrease. Another object of the present invention is to provide a mass spectrometer capable of measuring a mixture sample having various chemical properties including environment-related substances and biological-related substances at high speed while reducing the labor of an operator.
本発明によれば、上記の目的を達成するため、まず、混合物試料を液相で分離する分離部において分離されて導入される試料を分析する質量分析計であって、該分離部で分離された試料をイオン化するためのイオン化手段と、該イオン化手段で生成した該試料に関するイオンを真空中に取り込むためのイオン導入細孔と、該イオン導入細孔から導入された該イオンを分析するための質量分析部とを備えたものにおいて、前記質量分析部をイオントラップ型の質量分析を行うイオントラップ型質量分析部により構成すると共に、さらに、前記分離部から導入される試料を、前記イオントラップ型質量分析部により、正イオン計測と負イオン計測との一連の測定操作により特定する手段を備えた質量分析計が提供される。 According to the present invention, in order to achieve the above object, first, a mass spectrometer that analyzes a sample introduced after being separated in a separation unit that separates a mixture sample in a liquid phase, the separation is separated in the separation unit. An ionization means for ionizing the sample, an ion introduction pore for taking ions related to the sample generated by the ionization means into a vacuum, and an analysis for analyzing the ions introduced from the ion introduction pore In addition to the mass analyzer, the mass analyzer is constituted by an ion trap mass analyzer that performs ion trap mass analysis, and the sample introduced from the separation unit is further converted to the ion trap type. A mass spectrometer provided with means for specifying by a series of measurement operations of positive ion measurement and negative ion measurement is provided by the mass analyzer.
なお、本発明によれば、前記の質量分析計において、前記イオントラップ型質量分析部は、該イオン導入細孔から導入された該イオンを閉じ込める空間を形成する電極を備えているものである。また、本発明によれば、前記イオン化手段に分離された試料を導入する前記分離部は、分析対象である混合物試料を液相で分離して送る時間幅が1分以下の高速分離手段であり、例えば、液体クロマトグラフ、又は、キャピラリー電気泳動による分離手段である。 According to the present invention, in the mass spectrometer, the ion trap type mass analyzer includes an electrode that forms a space for confining the ions introduced from the ion introduction pores. According to the present invention, the separation unit for introducing the sample separated into the ionization means is a high-speed separation means having a time width of 1 minute or less for separating and sending the mixture sample to be analyzed in the liquid phase. For example, separation means by liquid chromatography or capillary electrophoresis.
本発明によれば、上記の目的を達成するため、上記の発明に加え、さらに、分離されて導入される混合物試料を分析する質量分析計であって、分離された試料をイオン化するためのイオン化手段と、該イオン化手段で生成した該試料に関するイオンを真空中に取り込むためのイオン導入細孔と、該イオン導入細孔から導入された該イオンを分析するための質量分析部とを備えたものにおいて、さらに、前記質量分析部による計測動作の最初の部分において、正イオン計測と負イオン計測との計測を行ない、その計測結果に基づいて続くる計測動作の極性を設定する制御装置を備えた質量分析計が提供される。 According to the present invention, in order to achieve the above-mentioned object, in addition to the above-mentioned invention, a mass spectrometer for analyzing a mixture sample introduced after being separated, the ionization for ionizing the separated sample Means, an ion introduction pore for taking in the ions related to the sample generated by the ionization means into a vacuum, and a mass analyzer for analyzing the ions introduced from the ion introduction pore In addition, in the first part of the measurement operation by the mass analyzer, a control device is provided that performs positive ion measurement and negative ion measurement, and sets the polarity of the subsequent measurement operation based on the measurement result. A mass spectrometer is provided.
そして、本発明によれば、前記制御装置は、前記計測動作の最初の部分の正イオン計測と負イオン計測との計測と、その計測結果に基づいて続くる計測動作の極性を設定とを、所定の期間において、繰り返して行うものであってもよい。さらに、前記質量分析部をイオントラップ型の質量分析を行うイオントラップ型質量分析部により構成し、また、前記イオン化手段へ導入される分離してイオン化された試料を供給する手段として、液体クロマトグラフ、あるいは、キャピラリー電気泳動による手段を使用することも可能である。 And according to the present invention, the control device performs the measurement of positive ion measurement and negative ion measurement of the first part of the measurement operation, and sets the polarity of the subsequent measurement operation based on the measurement result. It may be performed repeatedly in a predetermined period. Furthermore, a liquid chromatograph is provided as a means for supplying the separated and ionized sample introduced into the ionization means, wherein the mass analysis part is constituted by an ion trap type mass analysis part for performing ion trap type mass analysis. Alternatively, it is also possible to use means by capillary electrophoresis.
以上の詳細な説明からも明らかなように、上記の第一の発明によれば、高速で試料を分離が可能な分離手段を用いた場合にも、その測定精度の低下を生じることなく、環境関連物質や生体関連物質を含む様々な化学的性質を有する混合物試料を、イオントラップ型の質量分析部の採用と正イオン計測と負イオン計測との一連の測定操作により、未知の物質を高速で計測することが可能でとなり、かつ、操作者の手間を低減することの可能な質量分析計を提供することが可能になるという優れた効果を達成する。 As is clear from the above detailed description, according to the first invention described above, even when a separation means capable of separating a sample at a high speed is used, the measurement accuracy is not reduced, and the environment is not degraded. A mixture sample with various chemical properties including related substances and biological substances can be converted to unknown substances at high speed by adopting an ion trap mass analyzer and a series of measurement operations of positive ion measurement and negative ion measurement. An excellent effect is achieved that it is possible to provide a mass spectrometer that can be measured and can reduce the labor of the operator.
さらに、上記の第二の発明によれば、計測の最初に行われる正イオン計測、負イオン計測、判別により、試料に適切な極性が自動的に選択されて設定されることから、未知の物質の計測においても、正イオン計測と負イオン計測を繰り返すことなく、より高速な測定が可能で、かつ、操作者の手間を低減することの可能な質量分析計を提供することが可能になるという優れた効果を達成する。 Furthermore, according to the second invention, an appropriate substance is automatically selected and set for the sample by positive ion measurement, negative ion measurement, and determination performed at the beginning of measurement. In this measurement, it is possible to provide a mass spectrometer that can perform higher-speed measurement and reduce the labor of the operator without repeating positive ion measurement and negative ion measurement. Achieve excellent effect.
以下、本発明の実施の形態について、添付の図面を参照しながらその詳細を説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
まず、図4には、イオントラップ型の質量分析部を有する質量分析計を用いた本発明の一実施の形態になる質量分析装置が示されている。図において、液体クロマトグラフ1は、送液ポンプ2、移動相溶媒槽3、サンプルインジェクタ4、分離カラム5及び配管6で構成される。また、移動相溶媒は、上記送液ポンプ2により一定流量で分離カラム5に送られる。他方、混合物試料は、送液ポンプ2と分離カラム5との間に配置されたサンプルインジェクタ4より導入される。そして、分離カラム5に到達した試料は、分離カラム5内に充填された充填材との相互作用により分離される。なお、かかる液体クロマトグラフ1により分離された試料は、上記移動相溶媒と共に、以下に説明するイオン源7に導入される。
First, FIG. 4 shows a mass spectrometer according to an embodiment of the present invention using a mass spectrometer having an ion trap type mass analyzer. In the figure, a liquid chromatograph 1 includes a
イオン源には様々なタイプがあるが、本実施の形態では、その代表的な例として、静電噴霧法について説明する。この静電噴霧法によるイオン源7に到達した試料は、コネクタ8を介して金属管9に導入される。この金属管9と、金属管9に対向して配置される電極10との間に、例えば、高圧電源11により数キロボルトの高電圧を印加すると、上記金属管9aの末端からその対向電極10への方向に沿って静電噴霧が発生する。なお、これにより安定に静電噴霧を持続できる溶液流量は、毎分数マイクロリットル程度である。しかしながら、一方、上記液体クロマトグラフ1から、このイオン源7に送られてくる溶液流量は、毎分1ミリリットル程度である。そこで、この金属管9の外部から、ガス供給管12より供給される噴霧用ガス13を流し、このガスにより静電噴霧を補助する。
There are various types of ion sources. In this embodiment, an electrostatic spray method will be described as a typical example. The sample that has reached the ion source 7 by this electrostatic spraying method is introduced into the metal tube 9 via the connector 8. When a high voltage of several kilovolts is applied between the metal tube 9 and the
なお、上記の静電噴霧により生成された液滴中には、試料分子に関するイオンが含まれている。そこで、この液滴を乾燥させることにより、ガス状のイオンが得られる。この様にして生成されたイオンは、対向電極10に開口するイオン導入細孔14a、排気系15aにより排気された差動排気部16、イオン導入細孔14bを介して、排気系15bにより排気された真空部17に導入される。この真空部17に導入されたイオンは、電極18a、18b、18cで構成されるイオン集束レンズにより収束された後、所謂、イオントラップ型の質量分析部に導入される。また、ゲート電極21は、イオントラップ質量分析部へのイオンの入射を制御するために設けられる。
Note that the droplets generated by the electrostatic spray include ions related to sample molecules. Therefore, gaseous ions are obtained by drying the droplets. The ions generated in this way are exhausted by the
次に、イオントラップ質量分析部の動作原理について説明する。所謂、イオントラップ質量分析部は、エンドキャップ電極19a、19b及びリング電極20により構成される。図5は、上記イオントラップ質量分析部において、1回の質量スペクトルを取得する間の、正イオンを計測する場合におけるリング電極20に印加される高周波電圧の振幅、及び、ゲート電極21に印加される電圧の時間的な変化(制御波形)を示す。
Next, the principle of operation of the ion trap mass spectrometer will be described. The so-called ion trap mass spectrometer is composed of
すなわち、イオントラップ質量分析計では、まず、イオン蓄積区間101において、リング電極20に高周波電圧を印加し、リング電極20及びエンドキャップ電極19a、19bで囲まれた空間に、イオン閉じ込めのためのポテンシャルを形成する。例えば、正イオンを分析する場合には、図に示した様に、イオンがゲート電圧21を通過できるよう、ゲート電極21に印加する電圧を下げる。これにより真空部17に取り込まれたイオンは、その後、集束レンズにより収束され、エンドキャップ電極19aの開口部から、上記リング電極20及びエンドキャップ電極19a、19bで囲まれた空間に入射する。なお、このリング電極20及びエンドキャップ電極19a、19bで囲まれた空間には、例えばヘリウムなどの衝突ガスが導入されており、1ミリトール程度の圧力に保たれる。すなわち、イオンは衝突ガス分子と衝突することでエネルギーを失い、リング電極20及びエンドキャップ電極19a、19bで囲まれた空間に形成された閉じ込めポテンシャルに閉じ込められる。
That is, in the ion trap mass spectrometer, first, in the
次に、スキャン区間102では、ゲート電極21に印加する電圧を高くし、イオンがゲート電極21を通過できないように設定する(offの状態)。リング電極20に印加する高周波電圧の振幅を徐々に高くすることにより、イオンの質量をイオンの電荷で割った値(以下、これをm/zと記載する)の小さいものから順に、順次その軌道が不安定になり、そして、エンドキャップ電極19a、19bに設けられた開口部から質量分析部の外部に排出される。なお、この排出されたイオンはイオン検出器22により検出され、検出された信号は、信号ライン23を介してデータ処理装置24に送られ処理される。
Next, in the
その後、上記スキャン区間102終了後は、リング電極20に印加する電圧を切り、イオン閉じ込めポテンシャルを消失させることで、質量分析部内に残留するイオンを除去する(残留イオン除去区間103)。そして、イオントラップ質量分析計では、このような一連の操作(イオン蓄積101、スキャン102、残留イオン除去103)を繰り返し行うことにより、液体クロマトグラフ1から順に送られてくる試料を、上記m/zの小さいイオンから順に質量分析を行い、もって高速で様々な物質が含まれる混合物試料の成分を同定することができる。
Thereafter, after the end of the
さらに、添付の図1には、上記図4に示したイオントラップ型の質量分析部を有する質量分析計の構成に加え、さらに、その制御系の構成をも含めた構成を示す。すなわち、上記サンプルインジェクタ4には、自動的に試料を導入するためのオートサンプラ25が接続されている。なお、このオートサンプラ25にセットされた試料は、サンプルインジェクタ4から分離カラム5に送られ、分離される。そして、この分離された試料は、移動相溶媒と共にイオン源7に導入されることは、上記と同様である。また、イオン源7に到達した試料は、やはり、上記コネクタ8を介して金属管9に導入され、金属管9には、高圧電源11により高電圧を印加することで、静電噴霧を発生させることも同様である。
Further, FIG. 1 attached shows a configuration including the configuration of the control system in addition to the configuration of the mass spectrometer having the ion trap type mass analyzer shown in FIG. That is, the
そして、上記静電噴霧によるイオン化により生成されたイオンは、対向電極10に開口する第1のイオン導入細孔14a、排気系15により排気された差動排気部16、細孔付電極26に開口する第二のイオン導入細孔14bを介して、排気系15bにより排気された真空部17に導入される。なお、この対向電極10には、ドリフト電圧電源27により電圧を印加する。このドリフト電圧には、差動排気部16に取り込まれたイオンを第二のイオン導入細孔14bの方向にドリフトさせることで、イオン導入細孔14bのイオン透過率を向上させる効果に加え、さらに、上記差動排気部16に残留しているガス分子とイオンとを衝突させることで、イオンに付着している水などの溶媒分子を脱離させる効果を有する。
The ions generated by the ionization by electrostatic spraying are opened in the first
また、上記細孔付電極26には、加速電圧電源28により加速電圧を印加する。この加速電圧は、イオンがエンドキャップ電極19aに設けられた開口部を通過する際のエネルギー(入射エネルギー)に影響する。すなわち、イオントラップ質量分析部のイオン閉じ込め効率は、このイオンの入射エネルギーに依存するので、閉じ込め効率が高くなるように加速電圧を設定する。
Further, an acceleration voltage is applied to the
更に、真空部17に導入されたイオンは、電極18a、18b、18cで構成きれるイオン集束レンズにより収束された後、リング状のゲート電極21を通って上記イオントラップ型の質量分析部に導入される。そして、上述したように、この質量分析部には、ガス供給器29から、ガス導入管30を介して、ヘリウムなどの衝突ガスが導入されている。なお、エンドギャップ電極19a、19bとリング電極20の間の絶縁は、石英リング31により行う。なお、上記電極18a、18b、18cはイオン集束レンズ電源38に接続され、また、上記ゲート電極21はゲート電極電源39に接続されている。
Further, the ions introduced into the
そして、上記のようにして質量分析され、質量分析部の外に排出されたイオンは、次に、変換電極33、シンチレータ34、フォトマルチプライヤ35等により構成される検出器により検出される。すなわち、排出イオンは、変換電極電源32によりイオンを加速する電圧が印加された変換電極33に衝突する。このイオンと変換電極33の衝突により、変換電極33の表面より荷電粒子が放出される。そして、この荷電粒子をシンチレータ34により検知し、その検知信号をフォトマルチプライヤ35で増幅する。なお、これらのシンチレータ34とフォトマルチプライヤ35は、各々、シンチレータ電源36とフォトマルチプライヤ電源37に接続されている。そして、検出された信号は上記データ処理装置24へ送られる。なお、上記の液体クロマトグラフ1やイオントラップ型質量分析部は、制御部41(図示しないが、制御用電源、制御回路、制御ソフトなどを含む)により制御される。すなわち、図示のように、上記制御部41は、上記オートサンプラ25、高圧電源11、ドリフト電源27、加速電圧電源28、イオン収束レンズ電源38、ゲート電極電源39、データ処理装置24、変換電極電源32に接続されており、これらを制御する。
The ions subjected to mass analysis as described above and discharged out of the mass analysis unit are then detected by a detector configured by the
次に、上記にその構成を詳述したイオントラップ型の質量分析部を有する質量分析計における制御方法の一例を、添付の図2によって示す。なお、この計測の制御方法では、正イオン測定と負イオン測定とを交互に行う方法を採用している。すなわち、図示のように、正イオン計測モードと負イオン計測モードとを交互に用いることにより、一度の測定で正イオンに関する情報と負イオンに関する情報とを取得し、もって、環境関連物質や生体関連物質を含む様々な化学的性質を有する混合物試料を、操作者の手間を低減すると共に、高速で計測することを可能にする。 Next, an example of a control method in a mass spectrometer having an ion trap type mass analyzer whose configuration has been described in detail above is shown in FIG. In this measurement control method, a method of alternately performing positive ion measurement and negative ion measurement is employed. That is, as shown in the figure, by using the positive ion measurement mode and the negative ion measurement mode alternately, information on positive ions and information on negative ions are obtained in a single measurement, so that environment-related substances and biological related information can be obtained. Mixture samples having various chemical properties including substances can be measured at a high speed while reducing the labor of the operator.
この制御方法では、図2に示すように、まず、リング電極に印加する高周波の振幅(101から103)に同期させ、イオン源のイオン化モード(401、402)、イオン光学系のイオン透過モード(301、302)、及び、検出器のイオン検出モード(501、502)を切り替える。ゲート電極21に印加する電圧についても、イオンを透過させる区間(201)と、イオンを遮蔽する区間(202)を交互に設けるが、印加する電圧の極性はイオン化のモードにより反転させる。この様に、正イオン分析モードと負イオン分析モードとを交互に用いることにより、一度の測定操作で正イオン、負イオンの情報を得ることができるので、未知試料の分析においても操作者はモードの設定などで煩わされることなく装置を使うことができる。
In this control method, as shown in FIG. 2, first, the ionization mode (401, 402) of the ion source and the ion transmission mode ( 301, 302) and the ion detection mode (501, 502) of the detector. As for the voltage applied to the
また、その際、上記のイオントラップ型の質量分析部の採用により、後にも具体的に述べるが、極性を切り替えながら質量スペクトルを取得するための期間を、上記従来技術の磁場型や四重極型の質量分析計に比較して、著しく短くする(例えば、質量スペクトルを1つ取得するのに、0.2秒程度)ことが可能となることから、質量分析部へ分離した試料を供給する上記液体クロマトグラフ1が、例えばキャピラリー電気泳動による、分離供給される試料の時間幅が数秒程度の、いわゆる高速分離手段であっても、十分な測定点による高い精度による分析が可能になる。 At that time, by adopting the above-mentioned ion trap type mass analysis unit, the period for acquiring the mass spectrum while switching the polarity will be described later. Compared to a mass spectrometer of the type, it is possible to shorten the time significantly (for example, about 0.2 seconds to acquire one mass spectrum), so a separated sample is supplied to the mass spectrometer. Even if the liquid chromatograph 1 is a so-called high-speed separation means in which the time width of a sample to be separated and supplied is, for example, about several seconds by capillary electrophoresis, analysis with high accuracy with sufficient measurement points becomes possible.
なお、計測するイオンの極性を反転させるためには、イオン源、イオン軌道収束レンズなどのイオン光学系、イオン検出器22などに印加される電圧の極性を反転させなければならない。例えば、上記の静電噴霧イオン源では、金属管9と対向電極10との間に高電圧を印加するが、正イオン計測モードでは金属管9に正の電位を、負イオン計測モードでは金属管9に負の電位を印加する。同様に、イオン光学系や検出器に印加する電圧の極性も、計測しようとするイオンの極性に合わせて反転しなければならない。
In order to reverse the polarity of the ions to be measured, the polarity of the voltage applied to the ion source, an ion optical system such as an ion trajectory focusing lens, the ion detector 22 and the like must be reversed. For example, in the above electrostatic spray ion source, a high voltage is applied between the metal tube 9 and the
また、これらの極性を反転させる部分において、特に、注意が必要なのはイオン源のイオン化モードの切り替えである。上記の静電噴霧イオン源を例に用いると、正イオン計測モードにおいては金属管9に正の数キロボルトを印加し、負イオン計測モードにおいては、負の数キロボルトを印加する。この金属管9に印加する電圧の極性を反転した直後は、イオン生成が不安定になる。なお、この極性を反転してからどの程度の時間が経過すればイオン生成が安定になるかについては詳細な研究はなされていないが、これまでの本発明者等の経験から推測すると、0.05秒程度と思われる。従って、質量スペクトルを取得する一連の操作(イオン蓄積区間101、スキャン区間102)が終了した後の残留イオン除去区間103で、上記イオン化モードを切り替えると、次のイオン蓄積区間101まで、しばらく待たなければならない。この待ち時間を減らすため、図2に示すように、スキャン区間102においてイオン源のモードを切り替えても良い。
Further, in the portion where these polarities are reversed, it is particularly important to switch the ionization mode of the ion source. When the electrostatic spray ion source is used as an example, a positive several kilovolts are applied to the metal tube 9 in the positive ion measurement mode, and a negative several kilovolts are applied in the negative ion measurement mode. Immediately after the polarity of the voltage applied to the metal tube 9 is reversed, ion generation becomes unstable. Although no detailed study has been made as to how long it takes for the ion generation to become stable after reversing the polarity, it is estimated from the experience of the present inventors so far that 0. It seems to be around 05 seconds. Therefore, when the ionization mode is switched in the residual
さらに、イオン光学系の切り替え、及び、ゲート電圧の極性反転は、イオン源のイオン化モードの切り替えと同期させることが好ましいが、しかしながら、前述のように、イオン源のイオン化モードはすぐには切り替わらない。そこで、イオン源のイオン化モードを変換する際には、イオン生成停止区間403を設け、このイオン生成停止区間403においてイオン光学系の切り替えやゲート電圧の極性反転を行うことが好ましい。
Further, it is preferable that the switching of the ion optical system and the polarity inversion of the gate voltage are synchronized with the switching of the ionization mode of the ion source. However, as described above, the ionization mode of the ion source is not switched immediately. . Therefore, when the ionization mode of the ion source is converted, it is preferable to provide an ion
さらに、上記イオン検出器22の電圧は、イオン蓄積区間101または残留イオン除去区間103において反転させればよい。これは、イオンの検出は、上記スキャン区間102において行うためである。なお、本実施の形態では、上記図2に示したように、イオン検出器22における正イオン検出区間501と負イオン検出区間502とを、交互に設ける。
Further, the voltage of the ion detector 22 may be reversed in the
以上整理すると、イオン源のモード切り替え、ゲート電圧やイオン光学系の極性反転は、スキャン区間102または残留イオン除去区間103で行うことができるが、しかし、これらの切り替えは、同期していることが望ましい。また、イオン検出器22のモード切り替えは、イオン蓄積区間または残留イオン除去区間103で行うことができる。
In summary, the ion source mode switching, the gate voltage, and the polarity inversion of the ion optical system can be performed in the
ここで、参考のため、正イオン計測モードと負イオン計測モードにおいて、各々の部分に印加する電圧の一例を以下に記載する。
(1)正イオン計測モード
金属管(9):3kV
第一細孔の開口する電極(10):60V
第二細孔の開口する電極(26):10V
イオン収束レンズ(静電レンズ)の第一の電極(18a):−120V
イオン収束レンズ(静電レンズ)の第二の電極(18b):−30V
イオン収束レンズ(静電レンズ)の第三の電極(18c):−120V
ゲート電極(21、イオン透過時、すなわちonの状態):−60V
ゲート電極(21、イオン遮蔽時、すなわちoffの状態):60V
変換電極(33):−5kV
シンチレータ(34):10kV
フォトマルチプライヤ(35):500V
(2)負イオン計測モード
金属管(9):−3kV
第一細孔の開口する電極(10):−60V
第二細孔の開口する電極(26):−10V
イオン収束レンズ(静電レンズ)の第一の電極(18a):120V
イオン収束レンズ(静電レンズ)の第二の電極(18b):30V
イオン収束レンズ(静電レンズ)の第三の電極(18c):120V
ゲート電極(21、イオン透過時、すなわちonの状態):60V
ゲート電極(21、イオン遮蔽時、すなわちoffの状態):−60V
変換電極(33):2.5kV
シンチレータ(34):10kV
フォトマルチプライヤ(35):500V
なお、上記の本実施の形態では、シンチレータ34とフォトマルチプライヤ35には、計測するイオンの極性によらずに、同符号の電圧を用いている。何故なら、シンチレータが主に変換電極33から放出された電子を検出しているためである。なお、シンチレータ34とフォトマルチプライヤ35以外の部分には、基本的には、極性を反転し絶対値の等しい電圧を印加することが望ましいが、しかしながら、変換電極33に印加する電圧は正・負の計測モードで異なる絶対値の電圧を用いると良い。
Here, for reference, an example of voltages applied to the respective portions in the positive ion measurement mode and the negative ion measurement mode will be described below.
(1) Positive ion measurement mode metal tube (9): 3 kV
Electrode with open first pore (10): 60V
Electrode (26) opening the second pore: 10V
First electrode (18a) of ion focusing lens (electrostatic lens): -120V
Second electrode (18b) of ion focusing lens (electrostatic lens): −30V
Third electrode (18c) of ion focusing lens (electrostatic lens): -120V
Gate electrode (21, at the time of ion transmission, that is, on state): −60V
Gate electrode (21, when ion is blocked, that is, in an off state): 60 V
Conversion electrode (33): -5 kV
Scintillator (34): 10 kV
Photomultiplier (35): 500V
(2) Negative ion measurement mode metal tube (9): -3 kV
Electrode (10) having an opening in the first pore: -60V
Electrode (26) opening the second pore: -10V
First electrode (18a) of ion focusing lens (electrostatic lens): 120V
Second electrode (18b) of ion focusing lens (electrostatic lens): 30V
Third electrode (18c) of ion focusing lens (electrostatic lens): 120V
Gate electrode (21, during ion transmission, that is, in an on state): 60V
Gate electrode (21, when ion is blocked, that is, in an off state): −60V
Conversion electrode (33): 2.5 kV
Scintillator (34): 10 kV
Photomultiplier (35): 500V
In the present embodiment, the same sign voltage is used for the
これは、負イオン計測において、変換電極33により高い電圧(例えば5kV)を印加すると、変換電極33とシンチレータとの間の電位差が少なくなり、変換電極33から放出された電子が効率良くシンチレータ34に到達しなくなることによる。そして、この様な状態では、変換電極33に印加する電圧を高くしていくと、実効的な検出感度が低下するという現象が起きる。そこで、このような現象を防ぐためには、上記実施の形態に記載したように、正・負の計測モードで異なる絶対値の電圧(最適電圧は電極の形状や配置関係などの影響を受けるので、印加電圧を決定する際には、実験により最適値を求めると良い)を変換電極33に印加するか、または、変換電極33とシンチレータ34との間の電位差が小さくならないよう、変換電極33に印加する電圧に応じてシンチレータ34の電圧も変えればよい。
This is because, in negative ion measurement, when a high voltage (for example, 5 kV) is applied to the
ところで、一般に、イオントラップ質量分析部による計測時間は、イオン蓄積区間101が0.1秒程度、質量分析区間102は0.1秒程度、そして、残留イオン除去区間103は0.01秒程度である。このため、イオントラップ質量分析部によって、質量スペクトルを1つ取得するのに要する時間は、約0.2秒程度である。そのため、イオントラップ質量分析部からなる質量分析部により正イオン計測と負イオン計測とを交互に行ったとしても、約0.4秒あれば、正・負の両方の極性のスペクトルを得ることができる。これは、高速の液体クロマトグラフなどの分離手段から試料が送られてくる時間幅(一般的には、液体クロマトグラフの場合で約1分、キヤピラリー電気泳動の場合で約数秒)に比べて十分に短い。そのため、正・負の両極性を計測したとしても、実用上十分な時間間隔で質量スペクトルを収集することができる。
By the way, in general, the measurement time by the ion trap mass analyzer is about 0.1 seconds in the
また、正イオン計測・負イオン計測の切り替えは、上述のように1つの質量スペクトルを取得する毎に行うだけではなく、2つあるいはそれ以上のスペクトルを取得してから切り替えるようにしても良い。例えば、正イオン計測モードにおいて5つのスペクトルを取得し、その後、これを切り替えて、負イオン計測モードにおいて5つのスペクトルを取得したとしても、正イオン計測・負イオン計測を1シリーズ行うのに要する時間は約2秒程度であり、上記した液体クロマトグラフ1から試料が送られてくる時間幅から判断しても、十分に高精度の分析が可能である。 Further, switching between positive ion measurement and negative ion measurement is not only performed every time one mass spectrum is acquired as described above, but may be switched after acquiring two or more spectra. For example, even if five spectra are acquired in the positive ion measurement mode and then switched, and five spectra are acquired in the negative ion measurement mode, the time required to perform one series of positive ion measurement and negative ion measurement Is about 2 seconds, and sufficiently accurate analysis is possible even when judged from the time width during which the sample is sent from the liquid chromatograph 1 described above.
また、試料によっては、正イオン計測モードにおいてプロトン付加した正イオン((M+H)+、 Mは試料分子、Hはプロトンを表す)として検出され、また、負イオン計測モードにおいては、プロトン脱離した負イオン((M−H)−)として検出されるものがある。従って、試料の分子量を決定する場合において、両方の極性の質量スペクトルを比較することは有用である。すなわち、正イオン計測で得られた質量スペクトルと、負イオン計測で得られた質量スペクトルとを比較し、イオンの分子量が2原子質量単位だけずれて測定された場合には、正イオン計測と負イオン計測とで測定された分子量の中間が試料の真の分子量である。 In addition, depending on the sample, it is detected as a positive ion ((M + H) + , where M represents a sample molecule and H represents a proton) with protons added in the positive ion measurement mode, and proton desorption in the negative ion measurement mode. Some are detected as negative ions ((M−H) − ). Therefore, it is useful to compare the mass spectra of both polarities when determining the molecular weight of a sample. That is, when the mass spectrum obtained by the positive ion measurement is compared with the mass spectrum obtained by the negative ion measurement and the molecular weight of the ions is measured with a deviation of 2 atomic mass units, The intermediate molecular weight measured by ion measurement is the true molecular weight of the sample.
なお、上記の本実施の形態では、その一例として静電噴霧イオン化を用いた方法を記載したが、本発明はかかるイオン化法によらずに有効である。例えば、いわゆる大気圧化学イオン化(コロナ放電利用タイプ)、大気圧スプレーイオン化(加熱噴霧利用タイプ)、ソニックスプレーイオン化(高速ガス流利用タイプ)を用いることができる。これは、これらのイオン化方法を用いると、静電噴霧イオン化と同様に、生体物質のプロトン付加した正イオンや、プロトン脱離した負イオンを生成できるので、試料の性質によって正イオン計測を行う場合と負イオン計測を行う場合があるためである。 In the above-described embodiment, a method using electrostatic spray ionization has been described as an example. However, the present invention is effective regardless of the ionization method. For example, so-called atmospheric pressure chemical ionization (corona discharge utilization type), atmospheric pressure spray ionization (heating spray utilization type), and sonic spray ionization (high-speed gas flow utilization type) can be used. This is because when these ionization methods are used, positive ions added with protons of biological materials and negative ions released from protons can be generated in the same way as electrostatic spray ionization. This is because negative ions may be measured.
上記の静電噴霧イオン化、大気圧化学イオン化、大気圧スプレーイオン化、ソニックスプレーイオン化は、当該技術分野では大気圧イオン化として総称される。しかしながら、このイオン源の配置される部分の圧力は、必ずしも、大気圧でなくとも良い。例えば、静電噴霧イオン化の例では、金属管9に高電圧を印如した際に、金属管9と対向電極10との間に静電噴霧イオン化現象を妨げる放電現象が起きない程度の圧力の範囲で用いることができる。すなわち、イオン源は、各々のイオン化法におけるイオン生成のメカニスムが損なわれない範囲の圧力になるような位置に配置すればよい。
The above electrostatic spray ionization, atmospheric pressure chemical ionization, atmospheric pressure spray ionization, and sonic spray ionization are collectively referred to as atmospheric pressure ionization in the art. However, the pressure at the portion where the ion source is arranged is not necessarily atmospheric pressure. For example, in the case of electrostatic spray ionization, when a high voltage is applied to the metal tube 9, the pressure is such that a discharge phenomenon that prevents the electrostatic spray ionization phenomenon does not occur between the metal tube 9 and the
次に、本発明の第2の実施の形態について、添付の図3を用いて説明する。上記第1の実施の形態では、その質量分析部において、正イオン計測と負イオン計測とを交互に行うことで、正イオンの質量スペクトルと負イオンの質量スペクトルとを、一度の測定操作で取得する方法を実現する質量分析装置について述べた。しかしながら、本発明では、必ずしも、常に正イオン計測と負イオン計測とを交互に行う必要はない。 Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the first embodiment, the mass analysis unit alternately performs positive ion measurement and negative ion measurement, thereby obtaining a positive ion mass spectrum and a negative ion mass spectrum in one measurement operation. A mass spectrometer that implements this method has been described. However, in the present invention, it is not always necessary to alternately perform positive ion measurement and negative ion measurement.
すなわち、この未知試料の分析において試料の特性が分からない場合、分析開始時の所定の期間だけ、上記の第2の実施の形態では、第1の実施の形態に示したと同様に、正イオン計測と負イオン計測とを交互に行うことで、どちらの極性による計測が適しているかを判断するものである。すなわち、この正イオン計測と負イオン計測を実施して得られた結果を比較することにより、目的とする試料に対し正・負イオン計測のどちらが適しているかを判定し、これが判明した場合に、その後の測定を、上記目的の試料の分析ができる適切な極性に選択して設定するものである。 That is, when the characteristics of the sample are not known in the analysis of the unknown sample, positive ion measurement is performed in the second embodiment as in the first embodiment, only during a predetermined period at the start of analysis. By alternately performing negative ion measurement and negative ion measurement, it is determined which polarity is suitable for measurement. That is, by comparing the results obtained by carrying out the positive ion measurement and the negative ion measurement, it is determined which of the positive and negative ion measurements is suitable for the target sample. Subsequent measurements are set by selecting an appropriate polarity capable of analyzing the target sample.
図3(a)は、上記の第2の実施の形態におけるイオン極性を選択する方法を示すタイミングを示しており、まず、試料を導入し、測定を開始した後、正イオン計測区間601と負イオン計測区間602とを設け、正イオンの質量スペクトルと負イオンの質量スペクトルとを取得する。なお、この第2の実施の形態では、上記に説明した液体クロマトグラフやキャピラリー電気泳動などの分離手段を用いずに、これに代え、試料溶液をシリンジポンプなどで常にイオン源に導入する、いわゆるフローインジェクション分析を用いた例について説明する。また、上記正イオン計測区間601における正イオンの計測、上記負イオン計測区間602における負イオンの計測、及び、計測するイオンの極性変換の手段は、上記図2に示した実施の形態と同様の構成によって実現することが可能である。
FIG. 3A shows the timing indicating the method for selecting the ion polarity in the second embodiment. First, after introducing the sample and starting the measurement, the negative
そして、上記正・負イオン計測区間(601、602)に続いて、次の判定区間603において、上記双方の計測区間で得られた質量スペクトルを比較する。これにより、どちらの計測区間で得られた質量スペクトルの方が試料に由来するイオンを明確に捉えているかを判定する。なお、この判定方法としては、種々の方法が考えられるが、簡単には、例えば、試料由来のイオンの強度を比較し、より強度の強い方を選択するよう、上記のデータ処理装置24や制御装置41等をプログラムすれば良い。なお、本実施の形態では、この判定は、データ処理装置24により自動的に行い、その判定の結果が制御装置41に送られる。その後は、判定区間603で選択された極性で計測を行う(上記図3(a)の例では正イオンであり、正イオン計測区間(601)が続いている)。
Then, following the positive / negative ion measurement section (601, 602), in the
図3(b)は、本発明の第2の実施の形態を、LC/MS等の分離手段と質量分析計とを結合した分析装置において実施するための方法手順を示す。なお、上記の分離手段を用いると、(1)溶媒、(2)正イオン計測で分析できる試料、(3)負イオン計測で分析できる試料、あるいは、(4)正・負イオン計測のどちらでも分析できる試料が、時間的に差を持って順次イオン源に送られてくる。 FIG. 3B shows a method procedure for carrying out the second embodiment of the present invention in an analyzer in which a separation means such as LC / MS and a mass spectrometer are combined. When the above separation means is used, (1) solvent, (2) sample that can be analyzed by positive ion measurement, (3) sample that can be analyzed by negative ion measurement, or (4) either positive or negative ion measurement. Samples that can be analyzed are sequentially sent to the ion source with a time difference.
しかしながら、未知試料の分析では、どの様なタイミングで、どの様な試料が送られてくるかは予測できない。そこで、図3(b)に示すように、動作シーケンスの最初には、正イオン計測区間601、負イオン計測区間602、判別区間603とを順に設ける。なお、これにより得られた信号が溶媒由来のイオンであると場合には、これらの操作を繰り返しながら、試料が送られてくるのを待つ。その後、試料由来のイオンが検出された段階で、その試料を分析するのに適した極性を判別して選択し、測定を行う。
However, in the analysis of an unknown sample, it is impossible to predict what kind of sample will be sent at what timing. Therefore, as shown in FIG. 3B, a positive
一般に、上記のような分離手段からは、一つの試料は、数秒〜数分の時間幅でイオン源に導入され、その後は、これとは異なる物質がイオン源に導入される。そこで、上記最初の正イオン計測区間601、負イオン計測区間602、判別区間603の後、ある程度の期間は(この期間は、分離手段にもよるが、LC/MSの場合には、例えば5秒程度)、上記判別区間603により判別された片方の極性で計測を行う。この片方の極性での計測を行った後は、再び、上記と同様に、正イオン計測区間601、負イオン計測区間、判別区間603を順に設け、再度、正イオン計測が適しているか負イオン計測が適しているかを確認する。その後、この判別区間603により判別された極性に従って計測を行い、これを所定の回数繰り返す。このように、本第2の実施の形態では、計測の最初に行われる正イオン計測、負イオン計測、判別により、試料に適切な極性が自動的に選択されて設定されることから、未知の物質の計測においても、正イオン計測と負イオン計測を繰り返すことなく、より高速な測定が可能になる。
In general, from the separation means as described above, one sample is introduced into the ion source in a time width of several seconds to several minutes, and thereafter, a different substance is introduced into the ion source. Therefore, after the first positive
なお、上記の判別や分析装置の必要な各部の極性の切り替え制御は、上記制御装置41により行われ、また、正・負のどちらでも計測できる試料であると判別された場合には、どちらの極性を用いても良いが、なお、上述のように、正・負の計測で得られる分子量の違いから試料の真の分子量を推定できる場合があるので、その場合には、正・負両方の極性を交互に計測しても良い。さらに、上記では、分離されてイオン化された混合物試料を質量分析する質量分析部を、高速の計測動作を達成するためには、上記のイオントラップ質量分析計により構成することが好適であり、そのように説明したが、しかしながら、本発明では、これに限らず、導入される混合物試料の導入速度によっては、所望の速度が得られる範囲で、上記分離手段として、その他の一般の質量分析計を採用することも可能であろう。
Note that the above-described determination and polarity switching control of each part necessary for the analyzer are performed by the
このように、本発明の上記の実施の形態によれば、操作者はオートサンプラ(またはシリンジポンプ)に試料をセットし、分析開始の操作をすれば、その後は、質量分析計の制御装置41により、装置自体が自動的に正・負の計測モードを交互に実施するか、あるいは、試料に適した極性の計測モードを自動的に選択して分析データを取得する。従って、操作者は、試料の特性、特に、正・負の計測モードを試料によって選択・考慮することなしに、高い精度での高速な計測が可能となり、かつ、一度の操作で分析を完了でき、もって、操作者の負担を軽減することができる。
As described above, according to the above embodiment of the present invention, if the operator sets the sample in the autosampler (or syringe pump) and starts the analysis, then the
1…液体クロマトグラフ、2…送液ポンプ、3…移動相溶媒槽、4…サンプルインジェクタ、5…分離カラム、6…配管、7…イオン源、8…コネクタ、9…金属管、10…対向電極、11…電源、12…ガス供給管、13…噴霧用ガス、14a、14b…イオン導入細孔、15a、15b…排気系、16…差動排気部、17…高真空部、18a、18b、18c…電極、19a、19b…エンドキャップ電極、20…リング電極、21…リング状ゲート電極、22…検出器、23…信号ライン、24…データ処理装置、101…イオン蓄積区間、102…スキャン区間、103…残留イオン除去区間、201…ゲート電極によるイオン遮蔽区間、202…ゲート電極によるイオン透過区間、301…質量分析計の正イオン計測区間、302…質量分析計の負イオン計測区間、401…イオン源における正イオン生成区間、402…イオン源の負イオン生成区間、403…イオン生成停止区間、501…検出器における正イオン検出区間、502…検出器における負イオン検出区間。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Liquid chromatograph, 2 ... Liquid feed pump, 3 ... Mobile phase solvent tank, 4 ... Sample injector, 5 ... Separation column, 6 ... Piping, 7 ... Ion source, 8 ... Connector, 9 ... Metal pipe, 10 ... Opposite Electrode, 11 ... Power supply, 12 ... Gas supply pipe, 13 ... Gas for spraying, 14a, 14b ... Ion introduction pore, 15a, 15b ... Exhaust system, 16 ... Differential exhaust part, 17 ... High vacuum part, 18a, 18b , 18c ... electrode, 19a, 19b ... end cap electrode, 20 ... ring electrode, 21 ... ring-shaped gate electrode, 22 ... detector, 23 ... signal line, 24 ... data processing device, 101 ... ion accumulation section, 102 ... scan Section: 103 ... Residual ion removal section, 201 ... Ion shielding section by gate electrode, 202 ... Ion permeation section by gate electrode, 301 ... Positive ion measurement section of mass spectrometer, 302 Negative ion measurement section of mass spectrometer, 401 ... Positive ion generation section in ion source, 402 ... Negative ion generation section in ion source, 403 ... Ion generation stop section, 501 ... Positive ion detection section in detector, 502 ... Detector Negative ion detection interval at.
Claims (7)
前記分離部で分離された前記試料を静電噴霧によりイオン化するイオン化部と、
前記イオン化部で生成した前記試料に関するイオンを真空中に取り込むイオン導入細孔と、
前記イオン導入細孔から導入されたイオンをトラップするイオントラップ部と、
前記イオントラップ部からのイオンを検出する検出器と、
正イオンと負イオンとを測定して得られた結果を比較して前記試料のイオン強度がより強い極性を測定極性として選択する制御部とを有することを特徴とする質量分析計。 A separation unit for separating the mixed sample;
An ionization unit that ionizes the sample separated by the separation unit by electrostatic spraying;
Ion-introducing pores for taking in the ions related to the sample generated in the ionization section into vacuum,
An ion trap portion for trapping ions introduced from the ion introduction pore;
A detector for detecting ions from the ion trap unit;
A mass spectrometer comprising: a control unit that compares a result obtained by measuring positive ions and negative ions and selects a polarity having a higher ionic strength of the sample as a measurement polarity.
前記イオン化部で生成されたイオンを閉じ込めるイオントラップ部と、
前記イオントラップ部から排出されたイオンを検出する検出器とを備えた質量分析計であって、
前記イオントラップ部が、イオンを閉じ込めるイオン蓄積区間を有しており、
前記イオン化部が正イオンと負イオンとを交互に生成するものであって、前記イオン化部のイオン化モードの切り替えが前記イオントラップ部の前記イオン蓄積区間以外にて行われ、かつ、前記検出器の極性の切り替えが前記イオントラップ部の前記イオン蓄積区間にて行われることを特徴とする質量分析計。 An ionization unit for ionizing the sample;
An ion trap part for confining ions generated in the ionization part;
A mass spectrometer comprising a detector for detecting ions discharged from the ion trap unit,
The ion trap section has an ion accumulation section for confining ions;
The ionization section alternately generates positive ions and negative ions, and the ionization mode of the ionization section is switched outside the ion accumulation section of the ion trap section, and the detector The mass spectrometer is characterized in that polarity switching is performed in the ion accumulation section of the ion trap section .
前記イオントラップ部が、イオンを閉じ込めるイオン蓄積区間を有しており、
前記イオン化部が正イオンと負イオンとを交互に生成するものであって、前記イオン化部のイオン化モードの切り替えが前記イオントラップ部の前記イオン蓄積区間以外にて行われ、かつ、前記検出器の極性の切り替えが前記イオントラップ部の前記イオン蓄積区間にて行われることを特徴とする質量分析計。 The mass spectrometer according to claim 1 ,
The ion trap section has an ion accumulation section for confining ions;
The ionization section alternately generates positive ions and negative ions, and the ionization mode of the ionization section is switched outside the ion accumulation section of the ion trap section, and the detector The mass spectrometer is characterized in that polarity switching is performed in the ion accumulation section of the ion trap section.
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