JP5164621B2 - 質量分析装置、質量分析方法および質量分析用プログラム - Google Patents
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Description
図7に、本発明の実施例1に係るイオントラップ飛行時間型の質量分析装置1の構成図を示す。図7の質量分析装置1では、解離部13にイオントラップ部24を備え、分離部14と検出部15として飛行時間型質量分析部30が備えられている。
t=L/v=L/(2qV/m)^0.5=(L*m^0.5)/(2qV)^0.5 ・・・・(式1)
ここで、Lは飛行距離、vはイオンの速度、q(=ez)はイオンの電荷(eは素電荷、zは価数)、Vはイオンに与えられる電位、mはイオンの質量数である。これより、飛行時間tは、イオンの質量数mの0.5乗に比例することがわかる。このため、イオンの質量数mが大きいほど、そのイオンの飛行時間tは長くなる傾向が、式1からもわかる。質量対価数比の測定範囲の上限を大きくすると、長い飛行時間tを測定するために、スキャン一回の測定時間(スキャン時間)が長くなる。そこで、前記した実施形態により、前記制御部2の設定部4(図1参照)を用いて前記測定上限値を設定し、前記制御部2の変換部9(図1参照)を用いて前記測定上限値を、フラグメントイオンの飛行時間tの上限値に変換する。そして、分離部14は、飛行時間tの前記上限値を上限とする範囲内でフラグメントイオンの飛行時間tを計測する。このことにより、質量対価数比の測定範囲が制限でき、スキャン一回の測定時間(スキャン時間)を短くすることができる。
図8に、本発明の実施例2に係る四重極飛行時間型の質量分析装置1の構成図を示す。実施例2の質量分析装置1が、実施例1の質量分析装置1と異なる点は、解離部13に、イオントラップ部24に替えて、線形イオントラップ33を備えている点である。線形イオントラップ33は、入口電極34と、四重極フィルタ(四重極)31と、出口電極32とを有している。
図9に、本発明の実施例3に係るECD(Electron Capture Dissociation、電子捕獲解離)反応部45付き四重極飛行時間型の質量分析装置1の構成図を示す。実施例3の質量分析装置1が、実施例2の質量分析装置1と異なる点は、解離部13において、線形イオントラップ33に加え、線形イオントラップ33と飛行時間型質量分析部30の間に、さらにイオン旋回電極46及びECD反応部45を備えている点である。ECD反応部45は、ECD反応部試料入口電極40と、ECD反応部四重極電極41、ECD反応部留め電極42と、ECD反応部電子流入電極43と、フィラメント44とを有している。
図10に、本発明の実施例4に係るイオントラップ四重極型の質量分析装置1の構成図を示す。実施例4の質量分析装置1が、実施例1の質量分析装置1と異なる主な点は、分離部14に、飛行時間型質量分析部30に替えて、四重極型質量分析部47を備えている点である。四重極型質量分析部47は、基本的に、線形イオントラップ33(図8参照)と同じ構造であるので、理解を容易にするために、構成部品である入口電極34、四重極フィルタ(四重極)31、出口電極32には同じ符号を付している。
図11に、本発明の実施例5に係るイオントラップ電場フーリエ変換型の質量分析装置1の構成図を示す。実施例5の質量分析装置1が、実施例1の質量分析装置1と異なる主な点は、分離部14及び検出部15に、飛行時間型質量分析部30に替えて、電場フーリエ変換型質量分析部48を備えている点である。電場フーリエ変換型質量分析部48は、楕円型電極49を有している。
2 制御部
3 抽出部
4 設定部
5 ピーク選択部
6 質量数決定部
7 測定下限価数決定部
8 算出部
9 変換部
10 表示部(ユーザインタフェース)
11 試料
12 イオン化部(イオン源)
13 解離部
14 分離部
15 検出部
16、17 表示画面
20 試料導入部
21 配管
22 サンプリング部
23 イオン輸送部
24 イオントラップ部
25 四重極フィルタ
26 集束レンズ
27 押し出し電極
28 引き出し電極
29 リフレクトロン
30 飛行時間型質量分析部
31 四重極フィルタ(四重極)
32 出口電極
33 線形イオントラップ
34 入口電極
35、36 四重極フィルタ
40 ECD反応部試料入口電極
41 ECD反応部四重極電極
42 ECD反応部留め電極
43 ECD反応部電子流入電極
44 フィラメント
45 ECD反応部
46 イオン旋回電極
47 四重極型質量分析部
48 電場フーリエ変換型質量分析部
49 楕円型電極
50 入口電極
Claims (16)
- 試料をイオン化したイオン種を生成するイオン化部と、質量対価数比をスキャンしながら質量対価数比の大きさに応じて複数の前記イオン種を分離する分離部と、前記質量対価数比毎に前記イオン種の検出強度を検出する検出部とを有し、前記検出強度に基づいてマススペクトルのピークの出現する前記質量対価数比を抽出する質量分析装置において、
前記ピークの出現する前記質量対価数比に基づいて、ターゲットイオンの質量数のそのターゲットイオンの価数分の1を測定上限値として設定する設定部と、
前記イオン種から前記ターゲットイオンを選んで解離しフラグメントイオンを生成する解離部とを有し、
前記分離部は、前記測定上限値を上限とする範囲内で前記質量対価数比をスキャンしながら、複数の前記フラグメントイオンを前記質量対価数比の大きさに応じて分離し、
前記検出部は、前記質量対価数比毎に前記フラグメントイオンの検出強度を検出することを特徴とする質量分析装置。 - 前記設定部は、前記測定上限値に前記質量数を設定することを特徴とする請求項1に記載の質量分析装置。
- 前記質量対価数比を、前記分離部で制御可能な物理量に変換する変換部を有し、
前記変換部は、前記測定上限値を、前記物理量において対応する閾値に変換し、
前記分離部は、前記測定上限値を上限とする範囲内で前記質量対価数比をスキャンするために、前記閾値を限度として前記物理量を可変制御することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の質量分析装置。 - 前記設定部は、
前記ピークの中からターゲットイオンの対応する前記ピークを選択するピーク選択部と、
選択された前記ピークに基づいて前記ターゲットイオンの質量数を決定する質量数決定部と、
前記ターゲットイオンの複数の価数の中から測定下限価数を決定する測定下限価数決定部と、
前記質量数を前記測定下限価数で割り前記測定上限値を算出する算出部とを有することを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の質量分析装置。 - 前記ピーク選択部は、前記ピークの出現する前記質量対価数比に価数をかけた測定質量数が互いに等しくなる複数の前記ピークを選択し、
前記質量数決定部は、前記ターゲットイオンの前記質量数として前記測定質量数を設定することを特徴とする請求項4に記載の質量分析装置。 - 前記ターゲットイオンの前記質量数と前記測定下限価数とを表示する表示部を有することを特徴とする請求項4又は請求項5に記載の質量分析装置。
- ユーザが前記測定下限価数を入力するためのユーザインタフェースを有し、
前記ユーザインタフェースでは、前記ユーザによる前記測定下限価数の指定を可能にし、前記ユーザにより前記測定下限価数が指定されると、前記下限価数決定部は前記測定下限価数を決定し、前記表示部に前記測定下限価数を表示することを特徴とする請求項4乃至請求項6のいずれか1項に記載の質量分析装置。 - 前記測定上限値を、前記フラグメントイオンの検出強度の検出が行われる前記質量対価数比の範囲の上限として表示する表示部を有することを特徴とする請求項1乃至請求項7のいずれか1項に記載の質量分析装置。
- 前記測定上限値を、前記フラグメントイオンの飛行時間の上限値に変換する変換部を有し、
前記分離部は、飛行時間型であり、前記飛行時間の前記上限値を上限とする範囲内で前記フラグメントイオンの前記飛行時間を計測することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の質量分析装置。 - 前記測定上限値を、四重極の電極間に印加される高周波電圧の周波数の下限値に変換する変換部を有し、
前記分離部は、四重極型であって前記四重極を有し、前記周波数の前記下限値を下限とする範囲内で前記フラグメントイオンを通過させることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の質量分析装置。 - 前記測定上限値を、前記フラグメントイオンの周回周期の上限値に変換する変換部を有し、
前記分離部は、電場フーリエ変換型であり、前記周回周期の前記上限値を上限とする範囲内で前記フラグメントイオンの前記周回周期を計測することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の質量分析装置。 - 前記解離部は、四重極を有し、前記四重極を用いて前記ターゲットイオンを解離することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の質量分析装置。
- 前記解離部は、イオントラップを有し、
前記イオントラップは、前記ターゲットイオンをトラップすることで、前記ターゲットイオンを選ぶことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の質量分析装置。 - 前記解離部は、電子を照射する機構を有し、電子捕獲解離を用いて前記ターゲットイオンを解離することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の質量分析装置。
- 試料をイオン化したイオン種を生成するイオン化ステップと、質量対価数比をスキャンしながら質量対価数比の大きさに応じて複数の前記イオン種を分離する第1分離ステップと、前記質量対価数比毎に前記イオン種の検出強度を検出する第1検出ステップとを有し、前記検出強度に基づいてマススペクトルのピークの出現する前記質量対価数比を抽出する質量分析方法において、
前記ピークの出現する前記質量対価数比に基づいて、ターゲットイオンの質量数のそのターゲットイオンの価数分の1を測定上限値として設定する設定ステップと、
前記イオン種から前記ターゲットイオンを選んで解離しフラグメントイオンを生成する解離ステップと、
前記測定上限値を上限とする範囲内で前記質量対価数比をスキャンしながら、複数の前記フラグメントイオンを前記質量対価数比の大きさに応じて分離する第2分離ステップと、
前記質量対価数比毎に前記フラグメントイオンの検出強度を検出する第2検出ステップとを有することを特徴とする質量分析方法。 - 試料をイオン化したイオン種を生成するイオン化部と、質量対価数比をスキャンしながら質量対価数比の大きさに応じて複数の前記イオン種を分離する分離部と、前記質量対価数比毎に前記イオン種の検出強度を検出する検出部と、前記検出強度に基づいてマススペクトルのピークの出現する前記質量対価数比を抽出する抽出部と、前記イオン種からターゲットイオンを選んで解離しフラグメントイオンを生成する解離部とを有し、前記分離部が測定上限値を上限とする範囲内で前記質量対価数比をスキャンしながら複数の前記フラグメントイオンを前記質量対価数比の大きさに応じて分離し、前記検出部が前記質量対価数比毎に前記フラグメントイオンの検出強度を検出する質量分析装置に用いられるコンピュータを実行させる質量分析用プログラムであって、
前記ピークの出現する前記質量対価数比に基づいて、前記ターゲットイオンの質量数のそのターゲットイオンの価数分の1を前記測定上限値として設定する設定手順を、前記コンピュータに実行させるための質量分析用プログラム。
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