JP4792220B2 - 多極質量分析計における改善された軸方向放出分解能 - Google Patents
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Description
次に、イオンはスキマ・プレート32内のスキマ・オリフィス30を通り、ポンプ36により約2ミリトルの圧力まで真空排気された主真空室34に入る。
ロッド38の出口端40から約2mmのところに出口レンズ42がある。レンズ42は内部にアパーチャ44を持つ単なるプレートであり、イオンはアパーチャ44を通って従来の検出器46(例えば、従来の質量分析計に用いられている種類のチャンネル電子増倍管でよい)に入る。
例えば、正イオンの場合は、イオン源14は一般に+5,000ボルトでよく、アパーチャ・プレート18は+1,000ボルトでよく、オリフィス・プレート24は+250ボルトでよく、スキマ・プレート32は接地(0ボルト)でよい。ロッド38に印加するDCオフセットは−5ボルトでよい。イオンが移動する経路である、装置の軸を52で示す。
・ ロッド38に印加するDCオフセット電圧を変調して、出口レンズ42に印加する補助AC信号をシミュレートする(すなわち、出口レンズ42に補助AC信号を印加せず、トラッピングDC電界だけを印加する)。
・ ロッド38に印加する補足または補助のAC双極または四重極電圧(図1に点線の接続57で示す)の振幅をスキャンして、上に述べたように軸方向にイオンを放出する変動縁電界を作る。周知のように、補助の双極電圧を用いるとき、通常、図1aに示すように、向かい合ったロッド38の対の間に印加する。
・ 固定された、低レベルの、補助の双極または四重極AC電界をロッド38に印加し、次にRF電界の振幅をスキャンする。
・ ロッド38に印加する補助の双極または四重極AC電界の周波数はスキャンするが、RF電界は固定する。
室82内に、従来のRF専用の多極イオン・ガイドQ0がある。その機能はイオンを冷却して収束させることであり、室82内に存在する比較的高いガス圧力がこの操作を助ける。またこの室は大気圧のイオン源14と低圧の真空室との間のインターフェースを形成して、更に処理する前にカーテン・ガスの多くをイオン・ストリームから除去する役目をする。
次はオプションの冷却相102で、トラップ内のイオンをQ3内で約10msの間冷却または熱運動化する。冷却相はオプションであって、実際には省略してよい。
(データは1000amu/sのスキャン速度で得た)。
図5と図6のプロットから、最適ポテンシャル障壁は、軸方向放出のために選択されたイオンの質量対電荷比の大きさに実質的に直線的に関係することが分かる。したがって図3に示すように、RF補助AC電界をスキャンすなわちランプすると共に出口レンズ42’のDC電圧をスキャンすなわちランプすることにより、軸方向放射により得られる分解能を広い質量範囲にわたって最大にすることができる。また、出口レンズのDC電圧を一定に保ち、かつQ3のロッドに印加するDCオフセットをランプすなわちスキャンすることにより同じ効果が得られることが認識される。なぜなら、これはQ3のロッドと出口レンズ42’との間のポテンシャル障壁を変える別の方法だからである。
Claims (9)
- 多極ロッド・セットと出口部材とを有し、前記ロッド・セットと前記出口部材との間にDCポテンシャル障壁を生成してイオンをトラップする、直線イオン・トラップ質量分析計を動作させる改善された方法であって、前記改善は、前記ロッド・セットの少なくとも2個のロッドの間に補助AC電界を生成することによって選択されたm/z値のトラップされたイオンを付勢し、前記ロッド・セットのロッドの間にRF電界を生成して半径方向にイオンを閉じ込め、しかも、所定の関数に従って選択されたm/z値に基づいて前記ポテンシャル障壁を変化させることによって前記ポテンシャル障壁を最適の大きさに設定するようにし、前記所定の関数は前記ポテンシャル障壁の大きさと前記選択されたm/z値の大きさとを実質的に直線的に関係づけており、前記選択されたm/z値の少なくとも複数のイオンを前記出口部材を通して前記ロッド・セットから軸方向に放出させ、前記RF電界と前記補助AC電界と前記ポテンシャル障壁とを同時にスキャンすることによって該軸方向の放出の解像度を最大にする、直線イオン・トラップ質量分析計を動作させる方法。
- 前記ポテンシャル障壁はDC電界により与えられる、請求項1に記載の方法。
- DC電圧を前記出口部材に印加し、また前記出口部材に印加する前記DC電圧を変えることにより前記ポテンシャル障壁を変える、請求項1に記載の方法。
- DCオフセット電圧を前記ロッド・セットのロッドに印加し、DC電圧を前記出口部材に印加し、前記ロッド・オフセット電圧と前記出口部材電圧の少なくとも一方を変えることにより前記ポテンシャル障壁を変える、請求項1に記載の方法。
- 入口端と出口端と縦軸とを有する細長いロッド・セットを有する質量分析計を動作させる方法であって、
(a) イオンを前記ロッド・セットの前記入口端に導入し、
(b) 前記ロッド・セットの前記出口端に近接する出口部材に障壁電界を作ることにより、しかも前記ロッド・セットの少なくとも前記出口端に近接する前記ロッド・セットのロッドの間にRF電界を作ることにより、少なくとも複数のイオンを前記ロッド・セット内にトラップし、前記RF電界と障壁電界とは前記ロッド・セットの前記出口端に近接する抽出領域内で相互作用して縁電界を作り、
(c) 前記ロッド・セットの少なくとも2個のロッドの間に補助AC電界を生成することによって少なくとも前記抽出領域内のイオンを付勢し、かつ、前記ロッド・セットと前記出口部材との間の障壁電界を変化させることによってその障壁電界を最適な大きさに設定するようにして、選択された質量対電荷比の少なくとも複数のイオンを前記ロッド・セットから軸方向に質量選択的に放出して、前記RF電界と前記補助AC電界と前記ポテンシャル障壁とを同時にスキャンすることによって該軸方向の放出の解像度が最大になるようにし、および
(d) 軸方向に放出された少なくとも複数のイオンを検出する、
ことを含む質量分析計を動作させる方法。 - 前記選択されたm/z値の大きさに従って前記障壁電界の大きさを変える、請求項5に記載の方法。
- 前記障壁電界の大きさは前記選択されたm/z値の大きさに実質的に直線的に関係する、請求項6に記載の方法。
- 前記障壁電界はDC電界である、請求項5に記載の方法。
- 或るDCオフセット電圧を前記ロッド・セットのロッドに印加し、或るDC電圧を前記出口レンズに印加し、前記ロッド・オフセット電圧と前記出口レンズ電圧の少なくとも一方を変えることにより前記障壁電界の大きさを変える、請求項8に記載の方法。
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