JP4263607B2 - 四重極イオントラップ装置、四重極イオントラップ装置を動作させる方法、および四重極イオントラップ装置を含む質量分析装置 - Google Patents
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- リング電極と、トラッピング領域を取り囲む2つのエンドキャップ電極であって、前記エンドキャップ電極の1つは、イオンが前記トラッピング領域に進入可能な中央アパーチャを有する入口エンドキャップ電極であるものと、前記入口エンドキャップ電極の前記アパーチャに隣接し前記トラッピング領域の外に配置されたフィールド調節電極、を含む四重極イオントラップ装置を動作させる方法であって、
前記トラッピング領域内にトラッピング電界を生成する段階と、
前記トラッピング電界によってトラップされたイオンを共鳴励起する励起電界を前記トラッピング領域内に生成する段階と、
DC電圧を前記フィールド調節電極に印加し、前記入口アパーチャ近傍のイオン運動に影響を与え、前記印加されたDC電圧を選択的に制御して前記入口アパーチャを通じてイオンが前記トラッピング領域内に進入する効率を改善すると共に、前記トラップされたイオンに対して実行される質量分離の分解能を向上させる段階、
前記印加されたDC電圧を選択的に制御し、前記トラップされたイオンに対して実行される質量選択的走査プロセスの分解能を向上させる段階、を含むことを特徴とする、方法。 - 請求項1に記載の方法において、前記質量選択的走査プロセスは、前駆イオンの選択および/又は前記トラッピング領域からの、質量電荷比の順番による分析のための連続的なイオンの排出を含むことを特徴とする、方法。
- 請求項1または2に記載の方法において、前記印加されたDC電圧は、前記入口エンドキャップ電極近傍の高次の多重極電界成分によって発生するイオンの永年周波数の低下を補償するものであることを特徴とする、方法。
- 請求項1または2に記載の方法において、前記イオンの軌跡の軸方向の偏位が前記トラッピング領域内で前記入口アパーチャに接近するに伴い、前記印加されたDC電圧により、イオンの永年周波数が増大することを特徴とする、方法。
- リング電極と、トラッピング領域を取り囲む2つのエンドキャップ電極であって、前記エンドキャップ電極の1つは、イオンが前記トラッピング領域内に進入可能な中央アパーチャを有する入口エンドキャップ電極であるもの、を有する電極構造と、前記入口エンドキャップ電極の前記アパーチャに隣接する前記トラッピング領域の外に配置されたフィールド調節電極と、前記電極構造にAC電圧を供給し、前記トラッピング領域内に、イオンをトラッピングするためのトラッピング電界と、前記トラッピング電界によってトラップされたイオンを共鳴励起するための励起電界とを生成するべく構成されたAC電源手段と、DC電圧を前記フィールド調節電極に供給し、該DC電圧を制御可能に変化させることにより、前記イオントラップ装置の動作モードに従って前記トラッピング領域内のイオン運動に選択的に影響を与えるべく構成されたDC電源手段、を備えた四重極イオントラップ装置を使用し、選択された質量電荷比を有する前駆イオンを分離する方法であって、
2つの質量走査処理を実行する段階であって、前記質量走査処理の1つは、イオンを共鳴励起することにより、質量電荷比が前記選択された質量電荷比未満のイオンを質量電荷比の昇順に連続的に前記トラッピング領域から除去するものであり、もう1つの前記質量走査処理は、イオンを共鳴励起することにより質量電荷比が前記選択された質量電荷比を上回るイオンを質量電荷比の降順に連続的に前記トラッピング領域から除去するものであり、前記質量走査処理の1つが実行される際に、前記フィールド調節電極に供給される前記DC電圧は第1電圧レベルに設定され、前記もう1つの前記質量走査処理が実行される際には、前記第1電圧レベルよりも低い第2電圧レベルに前記DC電圧が設定される、2つの質量走査処理を実行する段階と、
前記1つおよびもう1つの質量走査処理の実行の間において、前記トラッピング領域内に残っているイオンを冷却する段階、
を有する、方法。 - 請求項5に記載の方法において、前記AC電源手段は、矩形波形駆動電圧を前記リング電極に供給して前記トラッピング電界を生成し、前記1つ又はもう1つの質量走査処理は、異なる個々の範囲において前記矩形波形駆動電圧のパラメータを走査することにより、実行されることを特徴とする、方法。
- 請求項1乃至5の何れか1項に記載の方法において、前記フィールド調節電極に印加される前記DC電圧は、トラップ対象のイオンと反対の極性を有すると共に、前記イオンが前記入口エンドキャップの前記アパーチャを通じて前記トラッピング領域内に進入することを支援するレベルに設定されることを特徴とする、方法。
- 請求項7に記載の方法において、前記トラッピング領域内に導入されたイオンが前記入口アパーチャに即座に戻ることを妨げるために、前記トラッピング電界内にDC成分を供給する段階を含むことを特徴とする、方法。
- リング電極と、トラッピング領域を取り囲む2つのエンドキャップ電極であって、前記エンドキャップ電極の1つは、イオンが前記トラッピング領域内に進入可能な中央アパーチャを有する入口エンドキャップ電極であるもの、を有する電極構造と、前記入口エンドキャップ電極の前記アパーチャに隣接する前記トラッピング領域の外に配置されたフィールド調節電極と、前記電極構造にAC電圧を供給し、前記トラッピング領域内に、イオンをトラッピングするためのトラッピング電界と、前記トラッピング電界によってトラップされたイオンを共鳴励起するための励起電界とを生成するべく構成されたAC電源手段と、DC電圧を前記フィールド調節電極に供給し、該DC電圧を制御可能に変化させることにより、前記イオントラップ装置の動作モードに従って前記トラッピング領域内のイオン運動に選択的に影響を与えるべく構成されたDC電源手段、を備えた四重極イオントラップ装置を使用し、選択された質量電荷比を有する前駆イオンを分離する方法であって、
質量電荷比の範囲に対応する周波数ノッチを具備するノッチを有する広帯域励起電界を生成する段階と、
2段階クリッピング法を実行する段階であって、前記クリッピング法の前記段階の1つは、前記フィールド調節電極に印加された前記電圧を、質量の下限を規定する前記質量範囲の低質量側にクリッピングエッジを生成する第1の電圧レベルに設定する段階と、前記選択された質量電荷比を前記質量の下限の近くに設定する段階、を含み、前記クリッピング法のもう1つの前記段階は、前記フィールド調節電極に印加される電圧を、質量の上限を規定する前記質量範囲の高質量側にクリッピングエッジを生成する前記第1電圧レベルより低い第2電圧レベルに設定する段階と、前記選択された質量電荷比を前記質量の上限の近くに設定する段階、を含む段階と、
前記2段階クリッピング法の実行の間において、前記トラッピング領域内に残っているイオンを冷却する段階、
を含む方法。 - 請求項9に記載の方法において、前記クリッピング法の前記段階の1つは、前記選択された質量電荷比よりも質量電荷比が小さい実質的にすべてのイオンを排出するものであり、前記クリッピング方法の前記もう1つの段階は、前記選択された質量電荷比より質量電荷比が大きな実質的にすべてのイオンを排出するものであり、それによって、前記1つおよびもう1つのクリッピング法の結果において、前記トラッピング領域内に残るイオンが、前記選択した質量電荷比を有するイオンのみとなることを特徴とする、方法。
- 請求項9に記載の方法において、前記選択された質量電荷比の前記質量の上限および下限に対する位置は、前記トラッピング電界を制御可能に調節することにより設定されることを特徴とする、方法。
- 請求項9に記載の方法において、前記選択された質量電荷比の前記質量の上限および下限に対する位置は、前記周波数ノッチの位置を制御可能にシフトさせ、前記質量電荷比の範囲を前記選択された質量電荷比に対してシフトさせることにより設定されることを特徴とする、方法。
- リング電極と、トラッピング領域を取り囲む2つのエンドキャップ電極 であって、前記エンドキャップ電極の1つは、イオンが前記トラッピング領域内に進入可能な中央アパーチャを有する入口エンドキャップ電極であるもの、を有する電極構造と、前記入口エンドキャップ電極の前記アパーチャに隣接する前記トラッピング領域の外に配置されたフィールド調節電極と、前記電極構造にAC電圧を供給し、前記トラッピング領域内に、イオンをトラッピングするためのトラッピング電界と、前記トラッピング電界によってトラップされたイオンを共鳴励起するための励起電界とを生成するべく構成されたAC電源手段と、DC電圧を前記フィールド調節電極に供給し、該DC電圧を制御可能に変化させることにより、前記イオントラップ装置の動作モードに従って前記トラッピング領域内のイオン運動に選択的に影響を与えるべく構成されたDC電源手段、を備えた四重極イオントラッピング装置を使用し、選択された質量電荷比を有する前駆イオンを分離する方法であって、
上限および下限周波数によって規定される周波数ノッチを具備するノッチを有する広帯域励起電界を生成し、2つの質量クリッピング処理であって、前記質量クリッピング処理の1つは、前記フィールド調節電極に印加された前記DC電圧を第1電圧レベルに設定する段階と、前記前駆イオンの永年周波数を前記下限周波数よりも前記上限周波数の近くに設定する段階、を含んでおり、もう1つの前記質量クリッピング処理は、前記フィールド調節電極に印加された前記DC電圧を前記第1電圧レベルよりも低い第2電圧レベルに設定する段階と、前記前駆イオンの永年周波数を前記上限周波数よりも前記下限周波数の近くに設定する段階を含んでいる、2つの質量クリッピング処理を実行する段階と、
前記2つの質量クリッピング処理の実行の間において、前記トラッピング領域内に残っている前記イオンを冷却する段階、
を含む方法。
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