JP4950028B2 - 質量分析計 - Google Patents
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Description
第1の時間t1において、前記第1の電極が前記第1の基準ポテンシャルより上又は下の第1のポテンシャルに保たれるように、前記第1の電極に第1のDC電圧が供給され、
それ以降の第2の時間t2において、前記第2の電極が前記第2の基準ポテンシャルより上又は下の第2のポテンシャルに保たれるように前記第2の電極に第2のDC電圧が供給され、
それ以降の第3の時間t3において、前記第3の電極が前記第3の基準ポテンシャルより上又は下の第3のポテンシャルに保たれるように前記第3の電極に第3のDC電圧が供給されることが好ましい。
前記第2の時間t2において、前記第1の電極が前記第1のポテンシャルにあり、前記第3の電極が前記第3の基準ポテンシャルにあり、
前記第3の時間t3において、前記第1の電極が前記第1のポテンシャルにあり、前記第2の電極が前記第2のポテンシャルにある。
前記第2の時間t2において、前記第1の電極には前記第1のDC電圧がもはや供給されず、その結果、前記第1の電極が前記第1の基準ポテンシャルに戻され、前記第3の電極が前記第3の基準ポテンシャルにあり、
前記第3の時間t3において、前記第1の電極が前記第1の基準ポテンシャルにあり、前記第2の電極には前記第2のDC電圧がもはや供給されず、その結果、前記第2の電極が前記第2の基準ポテンシャルに戻される。
前記入口領域において、前記1以上の過渡DC電圧又は前記1以上の過渡DC電圧波形の振幅が第1の振幅を有し、
前記中間領域において、前記1以上の過渡DC電圧又は前記1以上の過渡DC電圧波形の振幅が第2の振幅を有し、
前記出口領域において、前記1以上の過渡DC電圧又は前記1以上の過渡DC電圧波形の振幅が第3の振幅を有する。
第1の機器の下流に配置されている第2の機器において、イオンをイオン移動度又は電場強度に伴うイオン移動度の変化率に応じて分離することを含むイオン分離方法が提供される。
9・・・電極
12・・イオン移動度スペクトロメータ
16・・メッシュ電極
17・・電極
25・・真空室
26・・イオンガイド
33・・イオントラップ
Claims (37)
- 第1の機器と第2の機器とを含む装置であって、
前記第1の機器は、イオンを電場強度に伴うイオン移動度の変化率に応じて分離するための機器であって、電場非対称性イオン移動度スペクトロメトリー(Field Asymmetric Ion Mobility Spectrometry「FAIMS」)装置を含み、
前記第2の機器は、イオンをイオン移動度に応じて分離するための機器であって、イオン移動度セパレータ又はイオン移動度スペクトロメータを含み、
前記第1の機器の下流に第2の機器が配置され、
前記第2の機器が複数の電極を含み、使用時、第1のイオン移動度を有する少なくとも一部のイオンが第2の異なるイオン移動度を有する他のイオンから分離されるように、1以上の過渡DC電圧又は1以上の過渡DC電圧波形が前記複数の電極に徐々に印加される装置。 - 前記第1の機器が少なくとも第1の電極及び第2の電極を含み、使用時、イオンが前記第1及び第2の電極の間で受け取られるように配置される請求項1に記載の装置。
- さらに、前記第1の機器に非対称周期電圧波形を印加するための手段を含み、前記非対称周期電圧波形は正のピーク電圧及び負のピーク電圧を有する請求項1又は2に記載の装置。
- さらに、前記第1の機器にDC補償電圧を印加するための手段を含む請求項1、2又は3に記載の装置。
- 前記DC補償電圧が、釣り合わせ又は相殺しなければ所望のイオンを前記第1の機器の電極に向かってドリフトさせる力に対し、釣り合わせ又は相殺する働きをする請求項4に記載の装置。
- 前記第2の機器が、(i)イオンが通過する開口部を有する複数の電極を含むイオン漏斗であって、前記開口部の直径が徐々に小さく又は大きくなっているイオン漏斗、(ii)イオンが通過する開口部を有する複数の電極を含むイオントンネルであって、前記開口部の直径が実質的に一定のままであるイオントンネル、(iii)プレート、リング又はワイヤループ電極のスタック、及び(iv)セグメント化されたロッドセットからなる群より選ばれる請求項1〜5のいずれかに記載の装置。
- 使用時、少なくとも一部のイオンを前記第2の機器の中心軸付近に制限するために、前記第2の機器の前記複数の電極の少なくとも一部にAC電圧又はRF電圧が印加される請求項1〜6のいずれかに記載の装置。
- 前記第2の機器の少なくとも一部に渡って1以上のDC電圧勾配が維持される請求項1〜7のいずれかに記載の装置。
- 前記1以上の過渡DC電圧又は前記1以上の過渡DC電圧波形が、前記1以上の過渡DC電圧又は前記1以上の過渡DC電圧波形が前記複数の電極に徐々に印加される際に、印加された前記DC電圧により、前記第2のイオン移動度を有するイオンのうち少なくとも10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%又は95%が、前記第2の機器に沿って、前記第1のイオン移動度を有するイオンよりも低い度合で移動されるようなものである請求項1〜8のいずれかに記載の装置。
- 前記複数の電極に前記1以上の過渡DC電圧又は1以上の過渡DC電圧波形を徐々に印加することにより、イオンが前記イオン移動度セパレータの領域に向かって移動され、前記領域において、少なくとも1つの電極がポテンシャルを有し、前記ポテンシャルは、第1のイオン移動度を有する少なくとも一部のイオンが該ポテンシャルを通過するが、第2の異なるイオン移動度を有する他のイオンが該ポテンシャルを通過しないようなものである請求項1〜9のいずれかに記載の装置。
- 前記1以上の過渡DC電圧又は前記1以上の過渡DC電圧波形が、前記第1のイオン移動度を有するイオンのうち少なくとも10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%又は95%が前記ポテンシャルを通過するようなものである請求項10に記載の装置。
- 前記1以上の過渡DC電圧又は前記1以上の過渡DC電圧波形が、前記第2のイオン移動度を有するイオンのうち少なくとも10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%又は95%が前記ポテンシャルを通過しないようなものである請求項10又は11に記載の装置。
- 前記第2の機器に印加される前記1以上の過渡DC電圧が、(i)ポテンシャルの山又は障壁、(ii)ポテンシャル井戸、(iii)ポテンシャルの山又は障壁とポテンシャル井戸との組み合わせ、(iv)多数のポテンシャルの山又は障壁、(v)多数のポテンシャル井戸、又は(vi)多数のポテンシャルの山又は障壁と多数のポテンシャル井戸との組み合わせを生じさせる請求項1〜12のいずれかに記載の装置。
- 前記1以上の過渡DC電圧波形が、反復波形を含む請求項1〜13のいずれかに記載の装置。
- イオンが、AC電場又はRF電場により前記第2の機器内で半径方向に制限される請求項1〜14のいずれかに記載の装置。
- 少なくとも一部のイオンが前記第2の機器に沿って進行するように、1以上の過渡DC電圧又は1以上の過渡DC電圧波形が前記第2の機器の一方の端部から前記第2の機器の別の端部に移動する請求項1〜15のいずれかに記載の装置。
- 2以上の過渡DC電圧又は2以上の過渡DC電圧波形が、前記第2の機器に印加され、かつ前記第2の機器に沿って同時に進む請求項1〜16のいずれかに記載の装置。
- 1以上の過渡DC電圧又は1以上の過渡DC電圧波形が前記第2の機器に沿って進み、少なくとも1つの実質的に定常の過渡DCポテンシャル電圧又は電圧波形が、前記第2の機器に沿った位置に供給される請求項1〜17のいずれかに記載の装置。
- 使用時、前記第2の機器の出口からイオンパルスが出て来る請求項1〜18のいずれかに記載の装置。
- さらに、イオン検出器を含み、前記イオン検出器は、使用時、前記第2の機器の出口から出て来る前記イオンパルスに対して実質的に位相が固定されるように構成されている請求項19に記載の装置。
- さらに、ドリフト領域内にイオンを注入するための電極を含む飛行時間質量分析器を含み、前記電極は、使用時、前記第2の機器の出口から出て来る前記イオンパルスと実質的に同期して通電されるように構成されている請求項19又は20記載の装置。
- 前記第2の機器が複数の電極を含み、前記複数の電極のうち少なくとも10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%又は95%が、DC電圧源、及びAC電圧源又はRF電圧源の両方に接続されている請求項1〜21のいずれかに記載の装置。
- さらに、連続イオン源を含む請求項1〜22のいずれかに記載の装置。
- さらに、パルス状イオン源を含む請求項1〜22のいずれかに記載の装置。
- さらに、(i)エレクトロスプレーイオン化(「ESI」)イオン源、(ii)大気圧光イオン化(「APPI」)イオン源、(iii)大気圧化学イオン化(「APCI」)イオン源、(iv)マトリックス支援レーザー脱離イオン化(「MALDI」)イオン源、(v)レーザー脱離イオン化(「LDI」)イオン源、(vi)大気圧イオン化(「API」)イオン源、(vii)シリコン上脱離イオン化(「DIOS」)イオン源、(viii)電子衝撃(「EI」)イオン源、(ix)化学イオン化(「CI」)イオン源、(x)電界イオン化(「FI」)イオン源、(xi)電界脱離(「FD」)イオン源、(xii)誘導結合プラズマ(「ICP」)イオン源、(xiii)高速原子衝撃(「FAB」)イオン源、(xiv)液体二次イオン質量分析(「LSIMS」)イオン源、(xv)脱離エレクトロスプレーイオン化(「DESI」)イオン源、及び(xvi)ニッケル63放射性イオン源(Nickel-63 radioactive ion source)からなる群より選ばれるイオン源を含む請求項1〜24のいずれかに記載の装置。
- さらに、被分析試料をイオン化の前に分離するための分離装置を含む請求項1〜25のいずれかに記載の装置。
- 前記分離装置が、(i)液体クロマトグラフィー装置、(ii)ガスクロマトグラフィー装置、(iii)超臨界流体クロマトグラフィー装置、(iv)キャピラリー電気泳動法装置、及び(v)キャピラリー電気泳動法クロマトグラフィー装置からなる群より選ばれる請求項26に記載の装置。
- 請求項1〜27のいずれかに記載の装置を含む質量分析計。
- 質量分析器をさらに含む請求項28に記載の質量分析計。
- 前記質量分析器が、(i)直交加速飛行時間質量分析器、(ii)軸方向加速飛行時間質量分析器、(iii)ポール(Paul)三次元四重極イオントラップ質量分析器、(iv)二次元又はリニア四重極イオントラップ質量分析器、(v)フーリエ変換イオンサイクロトロン共鳴質量分析器、(vi)扇形磁場質量分析器、(vii)四重極質量分析器、及び(viii)ペニングトラップ質量分析器からなる群より選ばれる請求項29に記載の質量分析計。
- さらに、衝突又はフラグメンテーションセルを含む請求項28、29又は30に記載の質量分析計。
- 電場非対称性イオン移動度スペクトロメトリー(「FAIMS」)装置を含む第1の機器において、イオンを電場強度に伴うイオン移動度の変化率に応じて分離し、その後
複数の電極を含むイオン移動度セパレータ又はイオン移動度スペクトロメータを含み、前記第1の機器の下流に配置されている第2の機器において、イオンをイオン移動度に応じて分離することを含むイオン分離方法であって、
前記第2の機器においてイオンを分離する前記ステップが、第1のイオン移動度を有する少なくとも一部のイオンが第2の異なるイオン移動度を有する他のイオンから分離されるように、1以上の過渡DC電圧又は1以上の過渡DC電圧波形を前記複数の電極に徐々に印加することを含む方法。 - 請求項32に記載の方法を含む質量分析方法。
- 第1の機器と第2の機器とを含む装置であって、
前記第1の機器は、イオンを電場強度に伴うイオン移動度の変化率に応じて分離するための機器であって、電場非対称性イオン移動度スペクトロメトリー(Field Asymmetric Ion Mobility Spectrometry「FAIMS」)装置を含み、
前記第2の機器は、イオンをイオン移動度に応じて分離するための機器であって、イオン移動度セパレータ又はイオン移動度スペクトロメータを含み、
前記第1の機器の下流に第2の機器が配置され、
前記第2の機器が複数の電極を含み、各電極が、使用時にイオンが通過する開口部を有し、使用時、少なくとも一部のイオンを前記第2の機器の中心軸付近に制限するために、前記第2の機器の前記複数の電極の少なくとも一部にAC電圧又はRF電圧が印加される装置。 - 請求項34に記載の装置を含む質量分析計。
- 電場非対称性イオン移動度スペクトロメトリー(「FAIMS」)装置を含む第1の機器において、イオンを電場強度に伴うイオン移動度の変化率に応じて分離し、その後
各電極が使用時にイオンが通過する開口部を有する複数の電極を含むイオン移動度セパレータ又はイオン移動度スペクトロメータを含み、前記第1の機器の下流に配置されている第2の機器において、イオンをイオン移動度に応じて分離することを含むイオン分離方法であって、
前記第2の機器内のイオンの少なくとも一部を該装置の中心軸付近に制限するために、前記第2の機器の前記複数の電極の少なくとも一部にAC電圧又はRF電圧が印加される方法。 - 請求項36に記載の方法を含む質量分析方法。
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