JP5252748B2 - 化学物質検出方法およびシステム - Google Patents

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［関連する出願への相互参照］
本出願は、同時係属中の米国の仮の特許出願連続番号No.６１／０６８，５１５（‘５１５出願）に関連しており、優先権を請求する。‘５１５出願は２００８年３月８日に申請され、「化学物質検出方法およびシステム」との発明の名称をつけられる。‘５１５出願の全部の主題および明細書の情報は、参照によって全体がここに組込まれる。

本発明の主題は、一般に化学物質検出システムに関し、特に１つ以上のイオン易動度分光測定式探知器（ion mobility spectrometer）および質量分析計（mass spectrometer）を有する化学物質検出システムに関する。

化学物質検出システムは特別の脅威を検知するために使用される。例えば、これらの脅威は爆発物、違法医薬品、化学兵器、汚染物質および毒素を含んでいる。これらの検出システムの多くはイオン易動度分光測定式探知器を含んでいる。イオン易動度分光測定式探知器は、サンプル中の被分析物から得られたイオンの存在を測定する。イオンはサンプルからの蒸気分子のイオン化により生成される。サンプルは、爆発物、麻薬又は別の化学物質について調べられている環境空気、包装、荷物又は人からの粒子状物質の形式、又は環境空気からの蒸気の形式で得られる。

サンプル中の被分析物から得られるイオンは、イオン易動度スペクトル上でピークとして表わされる。スペクトル中のピークは、関係ある特別のイオンがサンプルの中にあるかどうか判断するために使用される。関係あるイオンは、関係ある特別の被分析物に関係しているイオンである。関係ある被分析物は、爆発物、薬、化学兵器および検知されるように探し求められる別の化学薬品で普通に見つかる化学種である。

イオン易動度分光測定式探知器に関連した１つの問題は分光計の分解能である。ある場合には、既知の分光計が、サンプルのバックグラウンドの中にある化学物質と関係ある被分析物を区別するのに苦労する。これらの装置は誤検出と検出漏れのアラームを生成する。分光計が、スペクトル中のピークは脅威を表わすと誤解する場合、誤検出アラームが生じる。分光計が、関係ある被分析物に対応するスペクトル中のピークを、関係ある被分析物に対応するものと誤解する場合、検出漏れのアラームが生じる。関係あるピークが別のピークによって抑制されるか隠される場合、検出漏れのアラームも生じる。これらの別のピークは、関係ある被分析物でないサンプル中の別の被分析物に関係している。

したがって、サンプル中に１つ以上の関係ある被分析物が存在することを、より正確に検知する改善された化学物質検出システムに対する需要が存在する。そのようなシステムは、爆発物、違法医薬品、化学兵器、毒素又は汚染物質を検知するための既存の手続きを改善できる。

本実施例では、サンプル中の関係ある被分析物を検知する方法が提供される。本方法は関係あるイオンでないイオンを濾過して取り除き、かつイオン易動度スペクトルを生成するために、イオン易動度分光測定式探知器を通してサンプルから得られた1組のイオンを通過することを含んでいる。少なくとも幾つかのイオンのマススペクトルは質量分析計を使用して生成される。本方法はまた、関係あるピークがイオン易動度スペクトルとマススペクトルの１つ以上で見つかり、関係あるピークが、関係ある被分析物に関連したピークの所定パターンに従う場合に、関係ある被分析物がサンプル中にあると決定することを含んでいる。随意的に、通過する操作は互いに直列の関係がある複数のイオン易動度分光測定式探知器を通してイオンを通過することを含む。関係あるピークは、関係ある被分析物の分子（モノマー）、並びに二量体、三量体などと同様なそのクラスタに関連したイオンから形成された分子のピーク、関係ある被分析物から得られたイオン破片から作られたイオン破片ピーク（ion fragment peak）、関係ある被分析物（モノマー、二量体、三量体、その他、又はモノマーの破片）とドーパントの間の反応から形成された化学種から形成されたドーパント関連のピーク、又は関係ある被分析物と関係する別のピークの１つ以上を含んで構成される。当該別のピークは、分子と、関係ある被分析物の破片と、基質の電子／プロトン親和力の高い要素との間の特定の錯体（complexes）を含む。一実施例では、本方法は関係あるピークが、マススペクトルに関係ある被分析物と関係する、分子のピーク（モノマー、二量体、三量体、その他の少なくとも１つ）並びに、イオン破片又はドーパント関連のピーク又は別のピークの少なくとも一つを含んでいる場合に、関係ある被分析物がサンプル中に存在すると定めることを含む。

別の実施例では、サンプル中の関係ある被分析物を検知するためのシステムが提供される。本システムはイオン易動度分光測定式探知器、質量分析計および計算装置を有する。イオン易動度分光測定式探知器は関係あるイオンでないイオンを濾過して取り除き、かつイオン易動度スペクトルを生成するために、サンプルから得られた1組のイオンを受け取るように構成される。イオン易動度分光測定式探知器から少なくともいくつかのイオンを受け取り、かつイオン易動度分光測定式探知器から受け取られるイオンのマススペクトルを生成するために、質量分析計は、イオン易動度分光測定式探知器と直列に接続される。計算装置は、関係あるピークがイオン易動度スペクトルとマススペクトルの１つ以上で見つかり、関係あるピークが、関係ある被分析物に関連したピークの所定パターンに従うか、又はイオン易動度ピークが確認される場合、関係ある被分析物がサンプル中にあることを決定する。随意的に、システムは、イオン易動度分光測定式探知器と質量分析計と直列に接続される少なくとも1台の追加の質量分析計を有する。別の実施例では、システムは、単一の質量分析計に結合された一続きのフィールド補償イオン易動度分光測定式探知器を有する。別の実施例では、一続きのイオン易動度分光測定式探知器は一続きの質量分析計に接続される。質量分析計と追加の質量分析計の各々によって受け取られるイオンは、マススペクトルを生成するために使用される。一実施例では、計算装置は、関係あるピークが、マススペクトルに関係ある被分析物と関係する、分子のピーク、並びに、イオン破片ピーク、ドーパント関連のピーク、および別のピークの少なくとも１つを含んでおり、また既知のピークパターンが続く場合に、関係ある被分析物がサンプル中に存在すると定める。

別の実施例では、関係ある被分析物がサンプル中にあるかどうか判断するように構成された計算装置用のコンピュータ可読記憶媒体が提供される。コンピュータ可読記憶媒体は、サンプルから得られたイオンのイオン易動度スペクトルとマススペクトルの１つ以上を生成し、かつイオン易動度スペクトルとマススペクトルの１つ以上の中で関係あるピークを検知するように計算装置を命令する命令を有する。その命令は、関係あるピークが関係ある被分析物に関連したピークの所定パターンに従うか、そして関係あるピークがピークの所定パターンに従う場合に、関係ある被分析物がサンプル中にあるとの通知を提供するかどうか判断するように計算装置を命令する。任意的に、その命令は、関係ある分子のピーク（例えばモノマー、二量体、三量体、その他）、および、関係あるイオン破片ピーク、関係あるドーパント関連のピーク（例えば分子ドーパント、断片ドーパント（fragment-dopant））、又は関係ある被分析物と関係する別のピークの少なくとも１つが、マススペクトルで見つかる場合に、通知を提供するように計算装置を命令する。一実施例では、命令は、イオン易動度分光測定式探知器の第１の電場を使用して関係あるピークの一部を得ると共に、イオン易動度分光測定式探知器の第２の電場を使用して、関係あるピークの追加部分を得ることにより、関係あるピークの存在を確認するように計算装置に命令する。

別の実施例では、サンプル中の関係ある被分析物を検知するための別のシステムが提供される。システムは第１と第２のフィールド補正イオン易動度分光測定式探知器と計算装置を有する。第１のフィールド補正イオン易動度分光測定式探知器は、セットから関係あるイオンでないイオンを除去して取り除くように、サンプルから生成された1セットのイオンを受け取り、及び／又は、第１のイオン易動度スペクトルを生成する。第２のフィールド補正イオン易動度分光測定式探知器は、第１のＦＣＩＭＳ（フィールド補正イオン易動度分光測定式探知器）と接続され、第２のイオン易動度スペクトルを生成するように、第１のＦＣＩＭＳからイオンを受け取る。ここで、第２の電場は第１の電場より少なくとも４倍高い。関係あるピークが第１と第２のイオン易動度スペクトルの１つ以上にある場合に、サンプル中に関係ある被分析物の存在を決定するために、計算装置は第１と第２のイオン易動度スペクトルを分析する。任意的に、関係あるピークが第１と第２のＦＣＩＭＳの少なくとも一方で確認される場合、計算装置は、関係ある被分析物の存在を決定する。一実施例では、第１と第２のフィールド補正イオン易動度分光測定式探知器の各々は、第１と第２のフィールド補正イオン易動度分光測定式探知器によって取り除かれるか検知される前に、イオンが通り抜けるような電場を生成するように構成された電極プレートに対向することを含む。第１のフィールド補正イオン易動度分光測定式探知器の電極プレートは、第２のフィールド補正イオン易動度分光測定式探知器の電極プレートとは異なる距離によって分離されている。

図１は一実施例による化学物質検出システムの構成図である。 図２は別の実施例による化学物質検出システムの構成図である。 図３は図1に示されるフィールド補正イオン易動度分光測定式探知器の構成図である。 図４は図３に示されるフィルタステージの第１と第２の電極プレートの間で移動するプラスイオンの構成横断面図である。 図５は様々な電界の強さでの３つのイオン種の各々のイオン移動度曲線を示すグラフである。 図６は図1に示される継ぎ手の構成図である。 図７は図1に示される質量分析計の構成図である。 図８は図1のフィールド補正イオン易動度分光測定式探知器又は質量分析計１０４によって生成されたスペクトルの一実施例である。 図９は一実施例によるサンプル中の関係ある被分析物の存在を検知する方法のフローチャートである。 図１０は別の実施例によるサンプル中の関係ある被分析物の存在を検知する方法のフローチャートである。 図１１は別の実施例によるサンプル中の関係ある被分析物の存在を検知する方法のフローチャートである。 図１２は一実施例によるスペクトル中に関係あるピークの存在を確認する方法のフローチャートである。 図１３は一実施例による確認モードでのフィールド補正イオン易動度分光測定式探知器を使用して得られるスペクトル中の関係あるピークである。 図１４は一実施例によるフィールド補正イオン易動度分光測定式探知器を使用して得られるスペクトル中の別のタイプのピークである。 図１５は別の実施例によるサンプル中の関係ある被分析物の存在を検知する方法と、確認する方法のフローチャートである。 図１６は本発明の実施例がコンピュータ可読媒体上に記憶され、配布され、インストールされる例となる手法のブロック図を図示する。

図１は一実施例による化学物質検出システム１００の構成図である。システム１００はサンプル中の関係ある被分析物の存在を検知する。サンプルはパッケージ又は別の対象物、空気、または人から得られる。関係のある被分析物は、例えば、特別の化学薬品又は１つ以上の爆発物、違法医薬品、化学兵器、産業毒素又は環境汚染物に関係している被分析物である。例えば、一定の化学種は、起爆装置に隣接した位置で頻繁に見つけられる。これらの化学種は関係のある被分析物である。

検出システム１００は、質量分析計１０４が相互連結されたフィールド補正イオン易動度分光測定式探知器１０２を有する。フィールド補正イオン易動度分光測定式探知器１０２は、1組のイオンを生成するためにサンプル１０８からの被分析物をイオン化できる分光計である。実施例では、（図８に示されるような）ピークのスペクトル８１０（イオン易動度スペクトル８１０と呼ばれる）を生成するために、フィールド補正イオン易動度分光測定式探知器１０２は、イオンの一組中でのイオンの存在を測定する。下記に述べられるように、フィールド補正イオン易動度分光測定式探知器１０２は、電場を生成する（図３に示される）電極プレート３１６と３１８の間にイオンを通過させることにより、イオン易動度スペクトル８１０を生成する。あるイオンはプレート３１６と３１８の一方に引きつけられるが、残りのイオンがプレート３１６と３１８の間を通過して、検知される。ピークは、サンプル中の様々な被分析物から得られたイオンを表わす。サンプル中の被分析物の同一性は、多数のピークが検知されるピークのパターンに加えて、イオン易動度スペクトル８１０上のピークの位置、ピークの高さ、ピークの幅、およびピークの形状の１つ以上から決定される。特別のサンプル１０８用に生成されるイオン易動度スペクトル８１０は、サンプル１０８の単一か多数のピークの特徴的な性質である。サンプル１０８中の被分析物を識別するために、２つ以上のイオン易動度スペクトル８１０が互いと比較される。加えて、２つ以上のイオン易動度スペクトル８１０がサンプル１０８中の被分析物の検知を確認するか検証するために比較される。

フィールド補正イオン易動度分光測定式探知器１０２は、イオンの一組から関係ないイオンを取り除く。例えば、フィールド補正イオン易動度分光測定式探知器１０２は、関係ないイオンであるイオンを取り除いて、イオン易動度スペクトル８１０を提供するか、又は、フィールド補正イオン易動度分光測定式探知器は、イオン易動度スペクトル８１０を提供せずに、関係ないイオンであるイオンを取り除く。関係あるイオンは関係ある被分析物から生成されるイオンである。イオンの一組に関係のある残余イオンは、イオンの流れ１１０としてフィールド補正イオン易動度分光測定式探知器１０２から出力される。イオンの質量や質量電荷比が、関係ある質量や質量電荷比の範囲内にある場合に、質量分析計１０４によってイオンが関係あるイオンであると定められる。

一実施例では、フィールド補正イオン易動度分光測定式探知器１０２は、イオンの一組中の関係あるイオンだけの存在を検知する。フィールド補正イオン易動度分光測定式探知器１０２は、サンプル１０８から得られた全イオンの存在を検知することを試みる代わりに、関係あるイオンの存在を専ら検知することにより、特別のサンプル１０８用のイオン易動度スペクトル８１０を生成するのに必要な時間の量を減らす。フィールド補正イオン易動度分光測定式探知器１０２は、関係あるイオンでないイオンを取り除いた後であって、イオン流１１０中の１つ以上の残余イオンの一組を通過させる前に、関係あるイオンの存在を検知する。フィールド補正イオン易動度分光測定式探知器１０２は、サンプル１０８から得られたイオン易動度スペクトル８１０を計算装置１１２まで伝える。

イオンの流れ１１０は、フィールド補正イオン易動度分光測定式探知器１０２から継ぎ手１０６まで通される。継ぎ手１０６は質量分析計１０４をフィールド補正イオン易動度分光測定式探知器１０２に相互連結させる。質量分析計１０４中に真空レベルを維持する間に、継ぎ手１０６によってフィールド補正イオン易動度分光測定式探知器１０２が質量分析計１０４に接続される。継ぎ手１０６は、イオンの流れ１１０を受け取り集中させる。その後、継ぎ手１０６は、質量分析計１０４にイオンの流れ１１０を向ける。一実施例では、継ぎ手１０６はイオン漏斗を有する。別の実施例では、継ぎ手１０６はイオン試料採取器とイオン・スキマーコーン（円錐形イオン採取器）を有する。

質量分析計１０４は、継ぎ手１０６からイオンの流れ１１０を受け取る。質量分析計１０４は、イオンの一組中の関係あるイオンの存在を測定する。一実施例では、質量分析計１０４は分子とフラグメント・イオンを生成し、またそれらの存在を検知する。例えば、質量分析計１０４は、イオンおよび中性のサンプル分子の流れ１１０の上で電子衝撃、大気圧化学イオン化又は別のイオン化方法を使用することにより、追加のイオンを生成してもよい。質量分析計１０４は、（マススペクトル８１０として参照された）関係ある被分析物と関係する分子イオン、及び／又はイオン破片、及び／又はドーパント関連のピーク、及び／又は別のピークを表わすスペクトル８１０を生成する。マススペクトル８１０は計算装置１１２に伝えられる。

計算装置１１２は、フィールド補正イオン易動度分光測定式探知器１０２からイオン易動度スペクトル８１０を受け取り、質量分析計１０４からマススペクトル８１０を受け取る。その後、計算装置１１２は、関係ある被分析物がサンプル１０８の中にあるかどうか判断するために、イオン易動度スペクトル８１０とマススペクトル８１０中の１つ以上のピークを比較する。例えば、計算装置１１２は、１つ以上の関係ある被分析物がサンプル１０８にあるかどうか判断するために、質量分析計１０４によって生成されたマススペクトル８１０を調べる。計算装置１１２は、フィールド補正イオン易動度分光測定式探知器１０２によって生成されたイオン易動度スペクトル８１０、および質量分析計１０４によって生成されたマススペクトル８１０の両方を調べる。計算装置１１２は、１つ以上の特別の分子のピークが各スペクトル８１０中にあるかどうか判断するために、これらのスペクトル８１０を調べる。１つ以上の特別の分子のピークが両方のスペクトル８１０中にあることを計算装置１１２が決定する場合、各スペクトル８１０にその分子のピークに関連した被分析物がサンプル１０８の中にあると計算装置１１２が決定する。一実施例では、分子のピークは関係ある分子のピークを含んでおり、関係ある被分析物で見つかった１つ以上の分子に関連したピークである。分子のピークは、分子のモノマー、二量体、三量体、その他を含むのに加えて、ドーパント・イオンを含む、ＦＣＩＭＳのイオン化領域に存在する別のイオンを有するこれらの種のクラスタを含む。

計算装置１１２は、１つ以上のイオン破片ピークがマススペクトル８１０にあるかどうか判断する。一実施例では、イオン破片ピークは、関係ある被分析物から得られたイオンの破片から得られるピークを有する。下記に述べられるように、破片は質量分析計１０４とＦＣＩＭＳの中に生成される。一実施例では、イオン易動度スペクトル８１０は、パターン中に配置された１つ以上の分子のピークと、１つ以上のイオン破片ピーク（またはイオン化領域の別のイオンを備えたイオン破片ピークのクラスタ）を有する。イオン易動度スペクトル８１０中のパターンは、ピークの形状と幅に加えて、ピークの振幅又は高さと同様に、互いに関しての分子ピークとイオン破片ピークの相対的位置を有する。イオン易動度スペクトル８１０とマススペクトル８１０の各々の中に特別の分子のピークが存在する場合、特別のイオン破片に関連した１つ以上のイオン破片ピークが、マススペクトル８１０で見つかる。また、マススペクトル８１０中の分子ピークとイオン破片ピークのパターンは、関係ある被分析物のマススペクトル８１０中の分子ピークとイオン破片ピークのパターンと同様である。そこで、計算装置１１２はそれらのピークに関連した被分析物がサンプル１０８中にあると決定する。

下記に述べられるように、１つ以上のドーパントがフィールド補正イオン易動度分光測定式探知器１０２へ導入される。望ましくは、ドーパントは、サンプル１０８中の関係ある被分析物と接続するか、又は他の場合には、反応してもよい。ドーパントと関係ある被分析物との組み合わせ又はクラスタ、又はドーパントと関係ある被分析物のフラグメントとの組み合わせかクラスタ、又はドーパントと関係ある被分析物の別の組み合わせも、ドーパント関連のピークと呼ばれるイオン易動度スペクトル８１０中のピークを生成する。計算装置１１２は、分子のピーク、イオン破片ピークおよび１つ以上のドーパント関連のピークが、実施例中のイオン易動度スペクトル８１０にある場合、関係ある被分析物がサンプル１０８中にあると決定する。関係ある被分析物と関係する別のピークが、スペクトル中にあってもよい。また、計算装置１１２は、関係ある被分析物と関係する分子のピーク、イオン破片ピーク、１つ以上のドーパント関連のピーク又は別のピークが、実施例中のイオン易動度スペクトル８１０の中にある場合、関係ある被分析物がサンプル１０８の中にあると決定する。

代替例として、検出システム１００は、互いが相互連結された２つの異なるフィールド補正イオン易動度分光測定式探知器を含んでいてもよい。例えば、図1の参照番号１０２、１０４は２つの異なるフィールド補正イオン易動度分光測定式探知器１０２、１０４を表わす。フィールド補正イオン易動度分光測定式探知器１０２、１０４は、異なる距離だけ離れている電極プレート３１６、３１８（図３に示される）を有する点で異なる。例えば、第１のフィールド補正イオン易動度分光測定式探知器１０２には、第２のフィールド補正イオン易動度分光測定式探知器１０４の電極プレート３１６、３１８より大きな分離距離３３０（図３に示される）によって分離される電極プレート３１６、３１８がある。第１と第２のフィールド補正イオン易動度分光測定式探知器１０２、１０４として使用される装置の１つの具体例は、第１のイオン易動度分光測定式探知器１０２としてシオニクス（Sionex）社によって製造されたマイクロ・ディーエム・エックス（microDMx）（登録商標）センサー、第２のイオン易動度分光測定式探知器１０４としてオゥルストーン・ナノテック（Owlstone Nanotech）社によって製造されたローンスター（Lonestar）（登録商標）モニター、又はツーリスト（Tourist）（登録商標）テスト・プラットフォーム中で使用されるＦＡＩＭＳセンサーを有する。別の例において、装置のシーケンスは逆にされてもよい。

一実施例では、第１と第２のフィールド補正イオン易動度分光測定式探知器１０２、１０４の間の継ぎ手１０６は、第１と第２のフィールド補正イオン易動度分光測定式探知器１０２、１０４の間の真空を維持しない。例えば、第１と第２のフィールド補正イオン易動度分光測定式探知器１０２、１０４のいずれにも真空を達成し又は維持する必要がないとき、継ぎ手１０６は真空を維持しない。

別の実施例では、第１と第２のフィールド補正イオン易動度分光測定式探知器１０２、１０４の間の継ぎ手１０６は、第１と第２のフィールド補正イオン易動度分光測定式探知器１０２、１０４の間の真空を維持する。例えば、第１と第２のフィールド補正イオン易動度分光測定式探知器１０２、１０４の何れか一方又は両方に真空を達成し又は維持する必要があるとき、継ぎ手１０６は真空を維持しなければならない。

別の実施例では、第１と第２のフィールド補正イオン易動度分光測定式探知器１０２、１０４の間の継ぎ手１０６は、第１と第２のフィールド補正イオン易動度分光測定式探知器１０２、１０４の間の周囲圧力より高圧を維持する。例えば、第１と第２のフィールド補正イオン易動度分光測定式探知器１０２の何れか一方又は両方に、周囲圧力より高圧を達成し又は維持する必要があるとき、継ぎ手１０６は高圧を維持しなければならない。

第２のフィールド補正イオン易動度分光測定式探知器１０４と比較される場合に、第１のフィールド補正イオン易動度分光測定式探知器１０２は、サンプル中の異なるイオンを識別する際の分解能を改善する一方で、電極プレート３１６、３１８の間のより大きな分離距離３３０を伴って、プレート３１６と３１８の間でより低い電場を達成する。第１のフィールド補正イオン易動度分光測定式探知器１０２は、第２のフィールド補正イオン易動度分光測定式探知器１０４へ残余のイオンを通過する前に関係あるイオンでないイオンをろ過して取り除くために、第２のフィールド補正イオン易動度分光測定式探知器１０４に関してこの改善された分解能を使用する。対照的に、第２のフィールド補正イオン易動度分光測定式探知器１０４は、サンプル中の特定のイオン間の分離を改善することができるような、実質的により大きな電場を生成すると共に、第１のフィールド補正イオン易動度分光測定式探知器１０２に形成できない、新しい特定のイオンの構成を生成する。また、第２のフィールド補正イオン易動度分光測定式探知器は、第２のイオン易動度スペクトルを集める前に関係あるイオンでないイオンをろ過して取り除く。第１のフィールド補正イオン易動度分光測定式探知器１０２と第２のフィールド補正イオン易動度分光測定式探知器１０４からの特定のピークの組み合わせによって、サンプル１０８中に関係ある被分析物の検知について、全体的な選択性が向上することにつながる。

図2は、別の実施例による化学物質検出システム２００の構成図である。検出システム２００は、フィールド補正イオン易動度分光測定式探知器１０２、２０２の直列部２０６と、質量分析計１０４、２１０の直列部２１４を追加した検出システム１００（図1に示される）と同様である。例えばグリフィン・アナリティカル・テクノロジーズ・エルエルシー（Griffin Analytical Technologies, LLC）によって製造された円筒状イオントラップは、質量分析計１０４、２１０を互いに連結するために使用される。または、直列部２１４は、グリフィン社からの円筒状イオントラップのシリーズを構成する。直列部２０６は、互いが相互連結された２つ以上のフィールド補正イオン易動度分光測定式探知器１０２、２０２を有する。２つのフィールド補正イオン易動度分光測定式探知器１０２、２０２が直列部２０６に示されているが、直列部２０６は直列中で相互に連結した多数のフィールド補正イオン易動度分光測定式探知器１０２、２０２を含んでいてもよい。代替例として、直列部２０６は単一のフィールド補正イオン易動度分光測定式探知器１０２を有していてもよい。直列部２１４は、互いが相互連結された２つ以上の質量分析計１０４、２１０を有する。2台の質量分析計１０４、２１０が直列部２１４に示されているが、直列部２１４は多くの質量分析計１０４、２１０を有していてもよく、あるいは単一の質量分析計１０４でもよい。

第１の継ぎ手２０４は、フィールド補正イオン易動度分光測定式探知器１０２、２０２の隣接した部分を相互に連結させる。一実施例では、継ぎ手２０４は継ぎ手１０６（図1に示される）と同じか、又は類似している。別の実施例では、継ぎ手２０４は、フィールド補正イオン易動度分光測定式探知器１０２、２０２のいずれにも真空を維持しない点で、継ぎ手２０４が継ぎ手１０６と相違する。加えて、フィールド補正イオン易動度分光測定式探知器１０２、２０２の直列部２０６は、質量分析計１０４と相互連結される。直列部２０６は、第２の継ぎ手２０８を介して、質量分析計１０４と相互連結される。第２の継ぎ手２０８は、継ぎ手１０６および第１の継ぎ手２０４と同じか類似している。第３の継ぎ手２１２は、質量分析計１０４、２１０の隣接した部分を相互に連結させる。一実施例では、継ぎ手２１２は継ぎ手１０６（図1に示される）と同じか類似している。

操作では、サンプル１０８は、直列部２０６中の第１のフィールド補正イオン易動度分光測定式探知器１０２へ導入される。上に説明されるように、フィールド補正イオン易動度分光測定式探知器１０２はサンプル１０８から1組のサンプル分子を得て、それらをイオン化し、イオン易動度スペクトル８１０を生成し、イオン易動度スペクトル８１０（図８に示される）で１つ以上の関係あるイオンの存在を決定する。イオン易動度スペクトル８１０は計算装置１１２に伝えられる。一実施例では、フィールド補正イオン易動度分光測定式探知器１０２は、イオンの一組から少なくともあるイオンをろ過して取り除く。第１のフィールド補正イオン易動度分光測定式探知器１０２は、関係あるイオンでないイオンの少なくともいくつかをろ過して取り除く。

その後、第１のフィールド補正イオン易動度分光測定式探知器１０２は、イオンの流れ１１０のイオンを第２のフィールド補正イオン易動度分光測定式探知器２０２へ渡す。第１のフィールド補正イオン易動度分光測定式探知器１０２は、第２のフィールド補正イオン易動度分光測定式探知器２０２に継ぎ手２０４を通してイオンの流れ１１０を渡す。

第１のフィールド補正イオン易動度分光測定式探知器１０２と同様に、第２のフィールド補正イオン易動度分光測定式探知器２０２は、第２のイオン易動度スペクトル８１０を生成するように、イオンの流れ１１０から受け取った１つ以上の関係あるイオンの存在を検知する。その後、第２のイオン易動度スペクトル８１０は計算装置１１２に伝達される。第２のフィールド補正イオン易動度分光測定式探知器２０２は、セットから少なくともあるイオンをろ過して取り除く。第２のフィールド補正イオン易動度分光測定式探知器２０２は、関係あるイオンでないイオンの少なくともいくつかをろ過して取り除く。その後、第２のフィールド補正イオン易動度分光測定式探知器２０２は、イオンの流れ１１０の一組中の残余のイオンを質量分析計１０４へ渡す。第２のフィールド補正イオン易動度分光測定式探知器２０２は、質量分析計１０４に継ぎ手２０８を通してイオンの流れ１１０を渡す。

直列部２０６が２つ以上のフィールド補正イオン易動度分光測定式探知器１０２、２０２を有する場合、第２のフィールド補正イオン易動度分光測定式探知器２０２は、イオンの流れ１１０を直列部２０６中の次のフィールド補正イオン易動度分光測定式探知器へ渡す。直列部２０６中のフィールド補正イオン易動度分光測定式探知器の各々は、関係あるイオンでないイオンをろ過して取り除き、イオン易動度スペクトル８１０に関係あるイオンの存在を検知する。加えて、直列部２０６中のフィールド補正イオン易動度分光測定式探知器の各々は、計算装置１１２にイオン易動度スペクトル８１０を伝える。一実施例では、フィールド補正イオン易動度分光測定式探知器１０２、２０２はすべて、関係あるイオンでないイオンをろ過して取り除くが、しかし、それらのすべてがイオン易動度スペクトル８１０を生成するとは限らない。例えば、第１のフィールド補正イオン易動度分光測定式探知器１０２は、イオン易動度スペクトル８１０を生成せずに、関係あるイオンでないイオンをろ過して取り除く。フィールド補正イオン易動度分光測定式探知器１０２、２０２の直列部２０６は、残余のイオンからイオン易動度スペクトル８１０を生成するフィールド補正イオン易動度分光測定式探知器へ残余のイオンを渡す前に、関係あるイオンでないイオンを連続してろ過して取り除いてもよい。代替例として、第１のイオン易動度分光測定式探知器１０２はイオン易動度スペクトル８１０を生成し、次に、イオンを１つ以上の追加のイオン易動度分光測定式探知器１０２、２０２へ渡してもよい。追加のイオン易動度分光測定式探知器１０２、２０２は、関係あるイオンでないイオンをろ過して取り除き、そして、最後のイオン易動度分光測定式探知器２０２だけがイオン易動度スペクトル８１０を生成する。その後、残余のイオンは、質量分析計１０４に伝えられる。

質量分析計１０４、２１０の直列部２１４は、フィールド補正イオン易動度分光測定式探知器１０２、２０２の直列部２０６からイオンを受け取る。質量分析計１０４、２１０の１つ以上は、フィールド補正イオン易動度分光測定式探知器１０２、２０２の直列部２０６から受け取られ、及び／又は、中立のサンプル分子から第１の質量分析計中で作成したイオンに基づき、マススペクトル８１０を生成する。フィールド補正イオン易動度分光測定式探知器１０２、２０２と同様に、1以上の質量分析計１０４、２１０は、イオンのマススペクトル８１０をろ過して取り除き、及び／又は、生成する。例えば、第１の質量分析計１０４は、関係あるイオンでないイオンをろ過して取り除き、マススペクトル８１０を生成する。その後、第２の質量分析計２１０は、関係あるイオンでないイオンをさらにろ過して取り除き、別のマススペクトル８１０を生成する。別の例において、第１の質量分析計１０４は、関係あるイオンでないイオンをろ過して取り除いてもよいが、マススペクトル８１０を生成しない。その後、第２の質量分析計２１０はマススペクトル８１０を生成する。

特別の被分析物がサンプル１０８にあることを決定するか確認するために、直列部２０６中のフィールド補正イオン易動度分光測定式探知器１０２、２０２によって生成された１つ以上のイオン易動度スペクトル８１０と、直列部２１４中の質量分析計１０４、２１０によって生成された１つ以上のマススペクトル８１０は、計算装置１１２によって使用される。変形実施例では、検出システム２００は、質量分析計１０４、２１０の直列部２１４を含んでいない。例えば、検出システム２００は、１つ以上の継ぎ手２０４によって相互に連結した複数のフィールド補正イオン易動度分光測定式探知器１０２、２０２を有する。フィールド補正イオン易動度分光測定式探知器１０２、２０２の各々は、各分光計１０２、２０２によって受け取られるイオンのイオン易動度スペクトル８１０を生成する。その後、分光計１０２、２０２はそれぞれ計算装置１１２にスペクトル８１０を報告する。特別の被分析物がサンプル１０８にあることを決定し、又は確認するために、直列部２０６中のフィールド補正イオン易動度分光測定式探知器１０２、２０２によって生成されたスペクトル８１０の１つ以上は、計算装置１１２によって使用される。

代替例として、検出システム２００は直列部２０６に２つの異なるフィールド補正イオン易動度分光測定式探知器を有する。例えば、図2中の参照番号１０２、２０２は２つの異なるフィールド補正イオン易動度分光測定式探知器１０２、２０２を表わしている。上に説明されると共に図1に示されるような第１と第２のフィールド補正イオン易動度分光測定式探知器１０２、１０４と同様に、フィールド補正イオン易動度分光測定式探知器１０２、２０２は、異なる分離距離３３０によって分離される電極プレート３１６、３１８（図３に示される）を有する点で異なる。第１と第２のフィールド補正イオン易動度分光測定式探知器１０２、２０２の間の継ぎ手２０４は、図1に示される継ぎ手１０６と同様である。上に説明されるように、第１と第２のフィールド補正イオン易動度分光測定式探知器１０２、２０２の直列部２０６は、直列部２１４中の１つ以上の質量分析計１０４と接続しているか、あるいは、図1中の１０２、１０４のような質量分析計のない状態で使用される。

図３は、図1のフィールド補正イオン易動度分光測定式探知器１０２の構成図である。一実施例では、フィールド補正イオン易動度分光測定式探知器１０２は、小型化された場イオン分光計（「ＦＩＳ」）、横断面のフィールド補正イオン易動度分光測定式探知器（「ＴＦＣＩＭＳ」）、差動移動度分光計（「ＤＭＳ」）あるいは高電界非対称波形のイオン易動度分光測定式探知器（「ＦＡＩＭＳ」）である。例えば、フィールド補正イオン易動度分光測定式探知器１０２は、シオニクス（Sionex）社によって製造されたマイクロ・ディーエム・エックス（microDMx）（登録商標）センサー、次の両方ともオゥルストーン・ナノテック（Owlstone Nanotech）社によって製造されたローンスター（Lonestar）（登録商標）モニター、又はツーリスト（Tourist）（登録商標）テスト・プラットフォーム中で使用されるＦＡＩＭＳセンサーである。

フィールド補正イオン易動度分光測定式探知器１０２は、サンプル１０８から得られたイオンの一組に関係あるイオンの存在を検知する。上に説明されるように、フィールド補正イオン易動度分光測定式探知器１０２はイオンの一組から関係あるイオンでない少なくとも若干のイオンをろ過して取り除く。フィールド補正イオン易動度分光測定式探知器１０２は、フィルタステージ３０２および採取ステージ３０４を通してイオンを通過することにより、イオンをろ過して取り除き、検知する。関係あるイオンでないイオンの少なくともいくつかは、フィルタステージ３０２でろ過して取り除かれる。関係あるイオンの一部は、採取ステージ３０４でフィールド補正イオン易動度分光測定式探知器１０２によってコレクタ３１０上に集められ検知される。また、残余の少なくとも一部はイオンの流れ１１０として出口３０６を通して継ぎ手１０６まで通過する。代替例として、ほぼどのイオンもコレクタ３１０によって検知されずに、実質的にイオンは全イオンの流れ１１０として継ぎ手１０６まで通過する。例えば、全イオンがイオンの流れ１１０として継ぎ手１０６まで通過するようにして、全イオンがフィールド補正イオン易動度分光測定式探知器１０２によってろ過して取り除かれないことを可能にするために、コレクタ３１０は、フィールド補正イオン易動度分光測定式探知器１０２で修正される。

フィールド補正イオン易動度分光測定式探知器１０２は、入り口３３４と出口３０６の間で配置された室内部３１２を有する。室内部３１２は、イオン化ステージ３００、フィルタステージ３０２および採取ステージ３０４の３ステージに分割される。イオン化ステージ３００はイオン化装置３３６を有する。イオン化装置３３６は、例えば正イオン３３８のような、1組のイオンを生成するために気体サンプル３４０をイオン化する器具又は装置である。気体サンプル３４０は、気相のサンプル１０８中の被分析物の少なくとも一部分である。サンプル１０８中の被分析物は、被分析物を気化させるためにサンプル１０８を加熱することにより気体に変換できる。気体サンプル３４０は入り口３３４を通ってイオン化ステージ３００へ導入される。一実施例では、イオン化装置３３６はコロナ放電針である。代替例として、イオン化装置３３６は、放射性線源、紫外域放射ランプ又は実時間直接分析（「ＤＡＲＴ」）イオン源である。放射能線源の一例はニッケル６３である。イオン３３８は正イオン３３８と呼ばれているが、正イオンと負イオンは、とりわけ、イオン化装置が気体サンプル３４０をイオン化するのに用いる物質に基づいて、イオン化装置３３６中で形成される。

イオン化ステージ３００は、また第１の直流（「ＤＣ」）電源３１４に接続された第１の検知電極３０８を有する。第１の検知電極３０８および第２の検知電極３１０は、フィールド補正イオン易動度分光測定式探知器１０２の室内部３１２の少なくとも一部分にわたって電場を加える。この電場によって、イオン３３８が第２の検知電極３１０へ駆動される。一実施例では、気体サンプル３４０は、フィールド補正イオン易動度分光測定式探知器１０２へ流れ込み、この結果第１検知電極３０８から、フィールド補正イオン易動度分光測定式探知器を通って、第２の検知電極３１０に気体サンプル３４０が流れる。そのような一実施例では、電場と気体サンプル３４０の流れの両方によって、イオン３３８が第２の検知電極３１０の方へ駆動される。第１の検知電極３０８は開口部３２６を有する。開口部３２６は、気体サンプル３４０が第１の検知電極３０８を通過することを可能にする。

例示のためだけの目的で、フィルタステージ３０２は、分離距離３３０によって分離された少なくとも2枚の並列の電極プレート３１６、３１８を有する。フィルタステージ３０２はさらに幾つかの電極プレート３１６、３１８を有していてもよい。第１の電極プレート３１６は交流（「ＡＣ」）源３２０に接続される。交流電源３２０は第１の電極プレート３１６に非対称のＡＣ波形を加える。交流電源３２０によって第１の電極プレート３１６に加えられた電圧の一組は、分散電圧（dispersion voltage）である。下記に述べられるように、イオン３３８がコレクタ電極３１０に近づくように、イオン３３８が分散電圧によって第１又は第２の電極プレート３１６、３１８のいずれかの方へ押し流されて、若干のイオン３３８は第１又は第２の電極プレート３１６、３１８のいずれかと結合する。

第２の電極プレート３１８は第２のＤＣ電源３２２に接続される。第２のＤＣ電源３２２は第２の電極プレート３１８に直流を加える。ＤＣ電源３２２によって第２の電極プレート３１８に加えられた電圧は、補正電圧（compensation voltage）である。下記に述べられるように、補正電圧はイオン３３８がコレクタ電極３１０に近づくときに、若干のイオン３３８が第１又は第２の電極プレート３１６、３１８の方へ押し流されて、かつ結合するのを防ぐ。代替例として、第２のＤＣ電源３２２は第２の電極プレート３１８の代わりに第１電極プレート３１６に接続される。

採取ステージ３０４は第２の検知電極３１０を有する。第２の検知電極３１０は、下記に述べられるように、サンプル１０８から得られた関係あるイオンを集める。一実施例では、第２の検知電極３１０はファラデー・プレートである。第２の検知電極３１０は開口部３２４を有する。開口部３２４は、あるイオン３３８が第２の検知電極３１０で検知されずに、第２の検知電極３１０を通過することを可能にする。

操作では、気体サンプル３４０は、第１の検知電極３０８の入り口３３４および開口部３２６を通ってイオン化ステージ３００へ導入される。気体サンプル３４０はイオン化装置３３６によってイオン化される。イオン化装置３３６は、回り回って気体サンプル３４０をイオン化する反応イオンを形成するエネルギー３２８を放射する。1組のイオン３３８は気体サンプル３４０のイオン化により生成される。別の実施例では、イオン化装置３３６は、反応イオンの使用なしで、気体サンプル３４０を直接イオン化するエネルギー３２８を放射する。

一実施例では、上で引用されたように、１つ以上のドーパント３３２が入り口３３４を通ってイオン化ステージ３００へ導入される。ドーパント３３２は、実施例中の高電子か陽子親和力を備えた化学種である。ドーパント３３２がイオン化ステージ３００へ導入される場合、ドーパント３３２はイオン化され、次に、気体サンプル３４０中の被分析物でクラスターになるか、化学的に反応する。例えば、ドーパント３３２のイオンは関係ある中性の被分析物と反応する。ドーパント３３２のイオンと関係ある被分析物の間の反応は、より大きな質量でより大きなイオンを生成する。これらのイオンには、もとの被分析物の直接イオン化によって生成されたイオンと比較して、異なる質量及び／又は質量電荷比を有する。一実施例では、ドーパント３３２は、関係ある被分析物でない被分析物で反応しないため、干渉するイオン化と誤認警報を防ぐ。例えば、ドーパント３３２は、望ましくは、関係ある被分析物でない被分析物で反応せず、また関係あるイオンの検知に干渉するイオンをフィールド補正イオン易動度分光測定式探知器１０２中に生成しない。

一実施例では、ドーパント３３２と関係ある被分析物の組み合わせから生成されたイオンは、分散電圧に関して旨く定義された狭い幅（ウィンドウ）の補正電圧内のピークとして現われる。したがって、ドーパント３３２は、関係ある特別のイオンの一種のマーカーとして使用される。これらのイオンが所与の分散電圧に対する既知の補正電圧で現われる場合、スペクトル上のこれらのイオンに関連したピークの位置もまた、実施例の中で知られている。

第１と第２の検知電極３０８、３１０によって生成された電場と、気体サンプル３４０の流れによって、イオン３３８はイオン化ステージ３００からフィルタステージ３０２に突っ込む。イオン３３８は第１と第２の電極プレート３１６、３１８の間に移動する。非対称のＡＣ波形（すなわち分散電圧）は交流電源３２０によって第１の電極プレート３１６に加えられる。加えて、補正電圧は、第２のＤＣ電源３２２によって第２の電極プレート３１８又は第１の電極プレート３１６に加えられる。

図4は、図３のフィルタステージ３０２において、第１と第２の電極プレート３１６、３１８の間を移動する正イオン３３８の横断面の構成図である。矢印１１０は、第１と第２の電極プレート３１６、３１８間のイオン３３８と気体サンプル３４０の流れの方向を表わす。図4中のグラフ４６４は、交流電源３２０が第１の電極プレート３１６に加える非対称のＡＣ波形の単純化された表現を提供する。グラフ４６４中の非対称のＡＣ波形は、第２の期間ｔ２の間続く第２の電圧成分Ｖ２に後続する第１の期間ｔ１の間続く第１の電圧成分Ｖ１を有する。非対称のＡＣ波形は周期的なやり方でこれらの成分と期間を繰り返す。各全サイクルに関しては、積分されたフィールドと時間の積は0である。例えば、Ｖ１とｔ１の積の合計とＶ２とｔ２の積の合計は0である。

第１と第２電圧成分Ｖ１、Ｖ２は正反対の極性である。例えば、第１の電圧成分Ｖ１は負電圧である。その一方で第２の電圧成分Ｖ２は正電圧である。第１の期間ｔ１は第２の期間ｔ２より大きい。一実施例では、第２の電圧成分Ｖ２の振幅は、第１の電圧成分Ｖ１の振幅より大きい。例えば、非対称の波形は、１０μ秒の第２の期間ｔ２に対して、分離距離３３０につき＋２０００Vの第２の電圧成分Ｖ２と、２０μ秒の第１の期間ｔ１に対して、分離距離３３０につき−１０００Vの第１の電圧成分Ｖ１とを含む。別の例では、第１と第２の電圧成分Ｖ１、Ｖ２の間の電圧差は、分離距離３３０につき２０，０００Ｖ／ｃｍを超過する。当該電圧差は、オゥルストーン・ナノテック（Owlstone Nanotech）社によって製造されたＦＡＩＭＳセンサーに見合う、分離距離３３０につき１００，０００Ｖ／ｃｍの値に達してもよい。

図4を継続して参照して、図５は、様々な電界の強さにおける３つのイオン種の各々に対するイオン移動度カーブ５０２、５０４、５０６を提供するグラフ５００である。グラフ５００は縦軸５０８と横軸５１０を有する。縦軸５０８はイオンの標準化された移動度を表わす。横軸５１０は一連の電界の強さを表わすもので、1ｃｍ当りのｋVで表現される。イオン移動度カーブ５０２、５０４、５０６は、電場の強度によるイオンの移動度の依存性を図示する。例えば、その移動度がイオン移動度カーブ５０２によって表わされる第１のイオン種には、増加する電界の強さにつれて増加する、より大きな移動度がある。加えて、第１のイオン種には、より大きな電界の強さでの第２と第３のイオン種の移動度より大きい移動度がある。ここで、第２と第３のイオン種は、各々のイオン移動度カーブ５０４、５０６の１つによって表される移動度を有する。反対に、第３のイオン種は、その移動度がイオン移動度カーブ５０６によって表わされるもので、より大きな電界の強さでより小さな移動度を有しており、電界の強さが増加するとき移動度が減少する。

第１と第２の電極プレート３１６、３１８の間で移動する、正に帯電したイオン３３８に対する非対称のＡＣ波形の影響は、図4でパス460によって表わされる。パス460は、第１と第２の電極プレート３１６、３１８に対して正に帯電したイオン３３８の変位を表わす。第１の期間ｔ１では、正に帯電したイオン３３８は、第１の電極プレート３１６の方へ引きつけられる。第１の期間ｔ１では、第１の電極プレート３１６に加えられる電圧成分Ｖ１は、負電圧である。イオン３３８が変位する距離は、イオン３３８の質量、電荷、形状に依存する。イオン３３８のより小さな質量及び／又はより大きな電荷は、より大きな質量及び／又はより小さな電荷を備えた別のイオン３３８よりも、第１の電極プレート３１６の方へイオン３３８を更に変位させる。

第１の期間ｔ１の最後に、第１の電極プレート３１６に加えられる電圧は第２の電圧Ｖ２へ変化する。第２の電圧Ｖ２は第２の期間ｔ２に対して適用される。第２の電圧Ｖ２が正電圧であるので、正に帯電したイオン３３８は第１の電極プレート３１６から遠くに跳ね除けられる。正に帯電したイオン３３８は、第１の期間ｔ１より第２の期間ｔ２の間で大きな割合で跳ね除けられる。例えば、第２の電圧Ｖ２の大きさが第１の電圧Ｖ１の大きさより大きいので、イオン３３８はより高速の速さで第１の電極プレート３１６から立ち去る。Ｖ1ｔ１＋Ｖ２ｔ２＝０という事実にもかかわらず、第２の期間ｔ２中のイオン３３８の変位は高電圧Ｖ２でのイオンの移動度に依存する。例えば、上に説明され、図５のグラフ５００に図示されたように、異なる高電界は異なるイオン種に対して互いに関して異なる移動度を持たせる場合がある。その結果、異なる被分析物のイオンは、第１と第２の電極プレート３１６、３１８の間で異なる変位を経験する。特定の移動度に達するイオンのこの現象は、図５に示すようなすべての種の移動度が同じである低電界の強度では生じない。特別の被分析物に関連したイオンが第１又は第２の電極プレート３１６、３１８で再結合するのを防ぐために、異なる補正電圧が第２の電極プレート３１８に加えられる。次の第１の期間ｔ１が始まり、第１の電圧Ｖ１が第１の電極プレート３１６にもう一度印加されるまで、イオン３３８は第１の電極プレート３１６から遠くに跳ね除けられる。

非対称のＡＣ波形を第１の電極プレート３１６に加えることで、イオン３３８に第２の電極プレート３１８への正味の変位、又はドリフトを経験させることになる。イオン３３８が十分に遠くに変位することを許されれば、イオン３３８は第２の電極プレート３１８に移動し結合する。イオン３３８が第２の電極プレート３１８と結合する場合、イオン３３８は採取ステージ３０４（図３に示される）に達しない。イオン３３８が採取ステージ３０４に達しない場合、イオン３３８はフィールド補正イオン易動度分光測定式探知器１０２で測定されないし検知もされず、また出口３０６を通ってフィールド補正イオン易動度分光測定式探知器１０２を出ない。

イオン３３８が第２の電極プレート３１８と結合するのを防ぐために、補正電圧が電極プレート３１６又は３１８に加えられる。例えば、正に帯電したイオン３３８が非対称のＡＣ波形によって第２の電極プレート３１８の方へ漂流させられる場合、イオン３３８を第１の電極プレート３１６の方へ追い返すために、正電圧が第２の電極プレート３１８に加えられ、または負電圧が第１の電極プレート３１６に加えられる。この補正電圧によって、イオン３３８の第２の電極プレート３１８への漂流に対して、逆にするか補正する。もし補正電圧はイオン３３８が第２の電極プレート３１８と結合するのを防ぐ場合、イオン３３８は採取ステージ３０４に達する。

イオン３３８が第２の電極プレート３１８の方へ漂流し、かつ結合することを防ぐのに必要な補正電圧の大きさは、異なるイオン３３８に対して変わる。気体サンプル３４０から様々なイオン３３８のスペクトルを得るために、第２の電極プレート３１８に加えられる補正電圧は走査されるか、又は一定範囲の電圧にわたって変更される。例えば、補正電圧は、−５０Ｖから０Ｖ、又は０Ｖから＋５０Ｖまで走査される。別の例において、補正電圧は、−５Ｖから０Ｖ又は０Ｖから＋５Ｖまで走査される。与えられた補正電圧に関しては、イオン３３８の部分集合はフィルタステージ３０２を通過し、第２の電極プレート３１８と結合しない。イオン３３８の部分集合が第２の電極プレート３１８と結合しない場合、イオン３３８は採取ステージ３０４に達する。

加えて、第１の電極プレート３１６に印加される非対称のＡＣ波形は、特別のイオン３３８が第２の電極プレート３１８と結合するのを防ぎ、かつ異なる被分析物のピーク間の分離を増加させるために変更されてもよい。イオン３３８セット中の様々なイオンのスペクトルを得るために、非対称のＡＣ波形は変更されるが、与えられた解析の間は一定に維持される。波形は第１と第２の電圧成分Ｖ１、Ｖ２の１つ以上と、第１と第２の期間ｔ１、ｔ２を増加させるか減少させることにより、変更できる。加えて、波形は第１と第２の電圧成分Ｖ１、Ｖ２の一方又は両方の極性を変えることにより変更できる。第１と第２の電圧成分Ｖ１、Ｖ２の１つ以上と、第１と第２の期間ｔ１、ｔ２が変更されると、異なるイオン３３８は採取ステージ３０４に向けてフィルタステージ３０２を通過する。

一旦イオン３３８が採取ステージ３０４（図３に示される）に達すれば、イオン３３８は第２の検知電極３１０に集められるか、又は第２の検知電極３１０中の開口部３２４を通過する。イオン３３８が第２の検知電極３１０に集められるとき、電流はイオン３３８によって生成される。第２の検知電極３１０に集められたイオン３３８の数が増加すると、電流が増加する。フィールド補正イオン易動度分光測定式探知器１０２は、イオン３３８によって生成された電流に基づいて、第２の検知電極３１０に集められたイオン３３８のスペクトルを生成できる。第２の検知電極３１０に達するイオン３３８の数が増加すると、スペクトル中の対応するピークはより大きくなる。第２の検知電極３１０を通過するイオン３３８は継ぎ手１０６へ渡される。解析時間を短くすると共に、関係ある被分析物に対応付けられないイオン３３８をろ過して取り除くために、関係あるイオンに関連したピークの位置に対応する補正電圧値だけが、一実施例の中で第１の電極３１６又は第２の電極３１８に加えられる。

図6は図1の継ぎ手１０６の構成図である。図示された一実施例では、継ぎ手１０６はイオン漏斗である。別の実施例では、継ぎ手１０６は、採取器とイオン・スキマーコーンの一組である。継ぎ手１０６は、ハウジング６０２の対立する両側に入り口６１６と出口６００を有するハウジング６０２を有している。イオンの流れ１１０は入り口６１６を通ってハウジング６０２へ受け取られる。ハウジング６０２は部分的に複数の同心円状の輪形状の電極６０４を囲む。電極６０４はハウジング６０２の縦軸６１４に沿って配置される。電極６０４の各々は電極６０４の中央を貫通する開口部６１２を有する。電極６０４中の開口部６１２のサイズは電極６０４の近隣において減少する。例えば、入り口６１６に最も近い電極６０４は最大の開口部６０８があるが、一方で出口６００に最も近い電極６０４には最も小さな開口部610がある。

一実施例では、電極６０４の各々は無線周波数（「RF」）電極である。縦軸６１４に沿った電極６０４の穴６１２を通って導通通路を生成するために、電極６０４の各々に交流が加えられる。例えば、電極６０４は、縦軸６１４に沿った導通通路６０６を生成するために、ハウジング６０２中と開口部６１２に沿った大気又はガスをイオン化する。イオンの流れ１１０は、入り口６１６から出口６００へ、導通通路６０６中の縦軸６１４に沿って移動する。開口部６１２のサイズが電極６０４において減少するとき、導通通路６０６のサイズも減少する。導通通路６０６のサイズが減少するとき、イオンの流れ１１０のサイズか直径は減少する。その結果、イオンの流れ１１０が入り口６１６に入り、出口６００を通してハウジング６０２を出るので、イオンの流れ１１０のサイズは減少するか又は集中される。上に説明されるように、イオンの流れ１１０は、出口６００から質量分析計１０４（図1に示される）まで通過させられる。

図7は、図1の質量分析計１０４の構成図である。一実施例では、質量分析計１０４は小型化された質量分析計である。小型化された質量分析計の具体例は、インフィニコン・ホールデング社（INFICON Holding AG）によって製造されるハプサイト（HAPSITE）（登録商標）化学同定システム、コンステレーション・テクノロジー社（Constellation Technology Corp.）によって製造されるＣＴ−１１２８ポータブルＧＣＭＳ、ミクロザイク（Microsaic）システムズ株式会社によって製造されるイオンチップ（Ionchip）（登録商標）、並びにＣＭＳフィールド製品（Field Products）のＯＩアナリティカル事業部製のイオンカメラ（Ion-Camera）（登録商標）と、グリフィン・アナリティカル・テクノロジーズ有限責任会社（Griffin Analytical Technologies, LLC）によって製造される円筒状のイオントラップ又はそのシリーズを有する小型の質量分析計を含む。質量分析計１０４はイオン源７００を有する。イオン源７００は、イオン源７００の入口開口部７０４からイオンと中性分子の流れ１１０を受け取る、内側空洞部７０２を有する。一実施例では、入り口７０４は、継ぎ手１０６（図1に示される）の出口６００に結合される。

イオン源７００は、空洞部７０２の内側に電子エミッター７０６を有する。電子エミッター７０６は、一実施例では、フィラメントに電流を流すことにより、真空の中で加熱されるフィラメントである。電子エミッター７０６が加熱されるとき、電子７１０が生成され、空洞部７０２の電子エミッター７０６から陽極７０８へ放射される。電子エミッター７０６と陽極７０８は、イオンと中性粒子の流れ１１０が電子エミッター７０６と陽極７０８の間を通過するように、空洞部７０２に位置する。電子７１０は電子エミッター７０６から放射され、イオンと中性粒子の流れ１１０を通過する。電子７１０がイオンの流れ１１０を通過するとき、少なくとも電子７１０のうちのいくつかは、流れ１１０中の中性粒子とイオン３３８にぶつかり、電子７１０から中性粒子とイオン３３８へエネルギーを伝える。代替例として、イオンの流れ１１０はイオン源７００を回避して、そして、中性の試料キャリアガス３４０とイオン流れ１１０の中性ドーパント３３２（図３に示される）だけがイオン源７００へ導入される。その後、分析するべき質量分析計１０４に関して新しいイオンの流れ１１０を作るために、中性の試料キャリアガスは、ＦＣＩＭＳイオンの当初の流れ１１０のイオンと一緒に、イオン源７００によってイオン化される。

電子７１０が中性粒子とイオン３３８にぶつかるとき、中性粒子とイオンの３３８はばらばらにされイオン化される。分子イオン、イオン破片、ドーパント関連のイオン、若しくは関係ある被分析物や当初のイオン３３８又は別のイオンに関連づけられた別のイオンは、イオンビーム７１２として空洞部７０２を貫通して延びる。イオンビーム７１２はイオン源７００の出口７１４を通してイオン源７００を出る。別の実施例では、イオン源７００は質量分析計１０４の中で使用されない。そして、フィールド補正イオン易動度分光測定式探知器１０２中のイオン源によって作り上げられたイオン流れ１１０が、イオンビーム７１２として形成される。

イオンビーム７１２は移動方向７１６に沿って磁場７１８に向かって移動する。磁場７１８は１つ以上の磁石又は電磁石（図示せず）によって質量分析計１０４の室内部に生成される。磁場７１８は、イオンビーム７１２中のイオン３３８と別のイオンの各々に力を加える。磁場７１８によって加えられた力は、方向７２０にある。磁場７１８によって加えられた力の方向７２０は、イオンビーム７１２の移動方向７１６と垂直である。別の例において、イオンの移動を制御するために磁場を利用しない、異なるタイプの質量分析計が使用されてもよい。

磁場７１８によって加えられた力は、イオンビーム７１２中のイオン３３８と別のイオンをそらす。この力はイオン３３８と別のイオンをそらし、イオン３３８と別のイオンの移動方向７１６を変更する。イオン３３８と別のイオンに対する移動方向７１６の偏差の量は、イオン３３８と別のイオンの質量電荷比および速度によって異なる。イオン３３８とより小さな質量を備えた別のイオンは、イオン３３８とより大きな質量を備えた別のイオン以上にそらされる。イオン３３８とイオンビーム７１２中の別のイオンの変化する質量によって、イオンビーム７１２は複数の二次的イオンビーム７２４に分割される。二次的イオンビーム７２４の各々は、一群のイオン３３８と同じ又は同様の質量電荷比および速度がある別のイオンのグループの異なる移動方向を表わす。二次的イオンビーム７２４の各々は検知器722に衝突し、検知器７２２によって集められる。

検知器７２２は、各二次的イオンビーム７２４に含まれたイオン３３８と別のイオンの存在を検知する装置である。二次的イオンビーム７２４のイオン３３８と別のイオンの各々が検知器７２２の異なる位置と接触する時に、検知器７２２は、誘起された電荷又は生成された電流を測定する。検知器７２２は、各二次的イオンビーム７２４が検知器７２２と衝突した場所、並びに各二次的イオンビーム７２４によって誘起された電荷又は生成された電流の相対強度に基づいて、異なるイオン３３８と別のイオンの存在を検知する。質量分析計１０４は、検知器７２２によって検知された様々なイオン３３８と別のイオンの検知に基づいてスペクトル８１０（図８に示される）を生成する。質量分析計１０４は計算装置１１２にスペクトルを伝える。検知器７２２の一例は、ＣＭＳフィールド製品（Field Products）のＯＩアナリティカル事業部製のイオンカメラ（Ion-Camera）（登録商標）又はイオン−ＣＣＤと呼ばれるリニア・アレイ電荷結合素子を有する。別の例において、異なるタイプの質量分析計が異なるタイプの検知器と共に使用されてもよい。

図８は、フィールド補正イオン易動度分光測定式探知器１０２、又は図1の質量分析計１０４によって生成されたスペクトル８１０の実施例である。上に説明されるように、スペクトル８１０はフィールド補正イオン易動度分光測定式探知器１０２又は質量分析計１０４で測定された様々なイオン３３８及び／又は別のイオンの相対数を表わす。イオン３３８及び／又は別のイオンの各々の相対数は、1又は複数のピーク８２８〜８４０によって表わされる。

スペクトル８１０は２つの軸８１２、８４２に沿ってプロットされる。第１の軸８１２は、フィールド補正イオン易動度分光測定式探知器１０２（図1に示される）中の第１の電極プレート３１６又は第２の電極プレート３１８に加えられた補正電圧、又は検知器７２２（図7に示される）で受け取られた、様々なイオン３３８と別のイオンの質量電荷比のいずれかを表わす。例えば、フィールド補正イオン易動度分光測定式探知器１０２によって生成されたスペクトル８１０に関しては、第１の軸８１２は、第１の電極プレート３１６又は第２の電極プレート３１８に加えられた補正電圧を表わす。質量分析計１０４によって生成されたスペクトル８１０に関しては、第１の軸８１２が、質量分析計１０４の検知器７２２で受け取られるイオン３３８と別のイオンの質量電荷比を表わす。第２の軸８４２又はｙ軸は、フィールド補正イオン易動度分光測定式探知器１０２又は質量分析計１０４で測定された様々なイオン３３８及び／又は別のイオンの相対数を表わす。

サンプル１０８（図１に示される）中の様々な被分析物の存在は、被分析物に関連したピークが、スペクトル８１０中で第１の軸８１２に沿う既知の位置で存在することによって決定できる。例えば、ピーク８２８〜８４０は、第２の軸８４２に沿ったピーク８２８〜８４０の高さを備えた一続きの被分析物ピークを表わす。関係ある被分析物に対応付けられるか、被分析物から得られる、イオン３３８と別のイオンは、第１の軸８１２に沿って既知の位置８１４〜８２６で１つ以上のピーク８２８〜８４０を有する。例えば、第１のイオン３３８に対するピーク８３２の位置は、第１の軸８１２上の位置８１８にあると知られている。第２のイオン３３８に対する別のピーク８４０の位置は、位置８２６にあると知られている。

加えて、第１の軸８１２に沿ったピーク８２８〜８４０の位置は、ドーパント３３２（図３に示される）と結合する被分析物で知られている。例えば、ピーク８４０のうちの１つは、フィールド補正イオン易動度分光測定式探知器１０２中のドーパント３３２と結合した被分析物の検知に対応している。サンプル１０８（図1に示される）中の被分析物の存在は、第１の軸８１２に沿う位置８２６のピーク８４０の高さ、幅および位置を調べることにより決定される。

ある場合には、ドーパント３３２の使用が、特別の被分析物又はイオン３３８の検知の見逃し数と、特別の被分析物又はイオン３３８の誤検出の数を減らす。例えば、特別の被分析物から得られる関係あるイオンは、スペクトル８１０中の第１の軸８１２に沿う位置822の中にピーク８３６を有する。この関係あるイオンのピーク８３６は、第１の軸８１２に沿った第２のイオンの別のピークに接近している。当該第２のイオンは、関係ある被分析物でない被分析物から得られる。関係あるイオンのピーク８３６と第２のイオンのピークが、第１の軸８１２に沿ってともにあまりにも接近している場合、関係あるイオンの存在は見逃されるか、又は第２のイオンの存在と誤認される。しかし、関係ある被分析物とドーパント３３２を組み合わせることで、関係あるイオンのピークの位置を第１の軸８１２に沿って移動させる。加えて、関係ある被分析物とドーパント３３２を組み合わせることで、関係ないイオンのピークを隠してもよい。例えば、関係ある被分析物とドーパント３３２を組み合わせることで、第１の軸８１２に沿う位置８２６で関係あるイオンに関連したピーク８４０を構成するに至る。この別の位置８２６は、他のピーク８２８〜８３６から十分にはるか遠くに関係あるイオンの存在を見逃さないようにする。

同様に、第１の軸８１２に沿ったピーク８３２の位置８１８は、質量分析計１０４で測定されたイオン破片から知られる。例えば、イオン３３８及び／又は中性粒子が（図1に示される）質量分析計１０４中の電子エミッター７０６によって放射された電子７１０によってぶつけられる場合、中性粒子とイオン３３８の一定のものは特別のイオン破片を生成する。特別のイオン３３８に関連したイオン破片の１つに対応するピーク８３２の形状と位置８１８が知られており、且つイオン３３８に対応するピークがスペクトル８１０で見つかる場合、特別のイオン３３８の存在は、別の破片と分子イオンの特徴的パターン（もし存在する場合には）と組み合わせて、イオン破片のピークに基づいて確認される。分子イオンが存在しない場合、他の全ての関連するイオンと破片（イオンに関連したドーパントを含む）で明確に定義されたパターンが使用される。このパターンは、フィールド補正イオン移動度分光分析又は質量分析計によって識別される。

分子イオン、イオン破片、そしてドーパント３３２と被分析物の組み合わせから形成されたイオン３３８、また関係ある被分析物と関係のある他の任意のイオン３３８を含む、既知のイオン３３８の８２８〜８４０のピークの相対的な高さに基づいて、サンプル１０８（図1に示される）に様々な関係ある被分析物の存在が決定される。上に説明されるように、計算装置１１２は特別のピークが各スペクトル８１０で見つかるかどうか判断するために、フィールド補正イオン易動度分光測定式探知器１０２と質量分析計１０４によって生成されたスペクトル８１０を比較する。ピークは特別の関係ある被分析物から得られたイオンに対応する。計算装置１１２は、フィールド補正イオン易動度分光測定式探知器１０２と質量分析計１０４の各々で生成されたスペクトル８１０を調べて、両方のスペクトル８１０に関係ある被分析物のピークと一致するピークがある場合か決定する。例えば、関係ある被分析物のピークとして、同じ又は同様の高さ、幅及び／又は形状、並びに （多数のピークの検知が可能な場合に）同じパターンのピークであるかと共に、スペクトル８１０がそれぞれ同じ位置でピークを有するかどうか判断するために、計算装置１１２はスペクトル８１０を調べる。分光計１０２、１０４の各々で生成されたスペクトル８１０で、関係ある被分析物に対応付けられる特別のピーク８４０が見つかる場合かを、計算装置１１２は使用者に通知する。両方の分光計からのスペクトル中で、（利用可能な場合に）分子のピークを識別することは特別の重点を置かれる。

オプション的に、関係ある被分析物のためのピーク８４０が分光計１０２、１０４（例えば質量分析計スペクトル上で）によって生成された２つのスペクトル８１０の一方だけで見つかる場合には、ピークが被分析物の分子イオンを表わす場合で、且つマススペクトル８１０中に追加の破片やドーパント関連のピーク、又は別の関係ある被分析物と関連づけたピークがある場合、関係ある被分析物はサンプル１０８にある。分子イオンピークが存在しない場合で、マススペクトル８１０中の１つ以上の別のピークが関係ある被分析物に関係しているピークの既知のパターンに対応する場合に、関係ある被分析物はサンプル１０８に存在すると決定される。例えば、マススペクトル８１０中のイオン破片及び／又はドーパント関連のピークは、関係ある被分析物に共通に関連したイオン破片及び／又はドーパント関連のピークの既知のパターンに対応する。関係ある被分析物に対応付けられるピークのパターンは、一実施例では、前もって関係ある被分析物から得られた１つ以上の質量スペクトルとイオン易動度スペクトルから得られるパターンである。

図9は、一実施例によるサンプル中に関係ある被分析物の存在を検知する方法９５０のフローチャートである。方法９５０の様々な機能的ブロックが、１つ以上の順序でここに示され説明されるが、方法９５０の様々な実施例は２つ以上の機能的ブロックの順序を切り替えてもよく、及び／又は１つ以上の機能的ブロックをスキップしてもよい。加えて、２つ以上の機能的ブロックが、同時にあるいは互いに時を同じくして生じてもよい。９５２で、第１のスペクトルは、フィールド補正イオン易動度分光測定式探知器によって、1組のイオンとして得られる。例えば、サンプル１０８から得られたイオンのために、イオン易動度スペクトル８１０はフィールド補正イオン易動度分光測定式探知器１０２によって得られる。９５４で、第２のスペクトルは、上に説明されるように、フィールド補正イオン易動度分光測定式探知器から放射されたイオンとして得られる。例えば、マススペクトル８１０は、９５２の後にフィールド補正イオン易動度分光測定式探知器１０２を出るイオンの少なくともいくつかとして、質量分析計１０４によって得られる。上に説明されるように、フィールド補正イオン易動度分光測定式探知器は関係ある被分析物と関係ないイオンをろ過して取り除く。

方法９５０は、複数の解析パス９５６、９５８により、フィールド補正イオン易動度分光測定式探知器と質量分析計によって９５２と９５４で得られたスペクトルを分析する。マススペクトル解析パス９５８が質量分析計によって得られたスペクトルを分析する間に、イオン易動度スペクトル解析パス９５６は、フィールド補正イオン易動度分光測定式探知器によって得られたスペクトルを分析する。一実施例では、計算装置１１２は、図9に示され、下記に述べられた、機能的ブロック９６０、９６２、９６４、９６６、９６８、９７０、９７２及び９７４に説明されたアクションの１つ以上を行なう。

解析パス９５６、９５８中の機能的ブロックに関連して説明された複数のアクションは、一実施例では同時に行なわれる。例えば、イオン易動度スペクトル解析パス９５６中の機能的ブロック９６０、９６２の少なくとも一方が、マススペクトル解析パス９５８中の機能的ブロック９６４、９６６の少なくとも一方が生じる期間と、重なるような期間に生じてもよい。代替例として、解析パス９５６、９５８中の機能的ブロックに関連して説明された複数のアクションは、一実施例では同時に行なわれる。例えば、イオン易動度スペクトル解析パス９５６中の機能的ブロック９６０、９６２の少なくとも一方が、マススペクトル解析パス９５８中の機能的ブロック９６４、９６６の少なくとも一方が生じる期間と、同じ期間中に生じる。別の実施例では、イオン易動度スペクトル解析パス９５６に説明されたアクションが、マススペクトル解析パス９５８に説明されたアクションに先立って生じる。

イオン易動度スペクトル解析パス９５６では、分子のピークが９６０のイオン易動度スペクトルにあるかどうかに関しての決定がなされる。例えば、９５２で得られたイオン易動度スペクトルは、関係ある分子のピークがスペクトルにあるかどうか判断し、かつピークパターンが続くか、又はピークが確認されるかどうか判断するために調べられる。関係ある分子のピークは、関係ある特別の被分析物のための分子のピークに対応する。例えば、９６０中でなされた決定では、関係ある被分析物に対応付けられる特別の分子のピークはイオン易動度スペクトルにあるか、ピークパターンが続くか、又はピークが確認されるかどうかを、検査する。９６０でのイオン易動度スペクトル中の分子のピークの検知は、一実施例中の図１２と図１５で図示され下記に説明された方法１２５０、１５５０（またはその下位区分）の１つ以上を使用して確認される。９６０でイオン易動度スペクトル中に、関係ある分子のピークが見つかり、パターンが続くか、又はピークが確認された場合、方法９５０は９６０と９６８の間のAに進む。関係ある分子のピークが９６０で見つからなかったか、或いは、ピークが見つかったが、しかし、パターンは続かなかったか、又はピークを確認できない場合には、その後、方法９５０は９６０と９６２の間を進む。

９６２で、複数のドーパント関連のピーク、イオン破片ピーク、および別の関係ある被分析物に対応するピークが、９５２で得られたイオン易動度スペクトルで見つかるかどうかに関して、決定がなされる。例えば、９６２で、９５２で得られたイオン易動度スペクトルは、少なくとも１つのドーパント関連のピーク、少なくとも１つのイオン破片ピーク、少なくとも１つの別の関係ある被分析物のピーク、複数のドーパント関連のピーク、及び／又は複数のイオン破片ピーク、及び／又は複数の別の関係ある被分析物と関連づけたピークが、イオン易動度スペクトルに現われるかどうか、並びにピークパターンが続くか、又はピークが確認されるか、判断するために調べられる。上に説明されるように、イオン易動度スペクトル中の１つ以上のピークが、調査中のサンプルに関係ある被分析物と選択的に化学的に反応するか、結合するような１つ以上のドーパントと、対応付けられる。イオン破片ピークは、関係ある被分析物のイオン破片に関係している、イオン易動度スペクトル中のピークを有する。加えて、イオン易動度スペクトルに関連するピークの別の関係ある被分析物があってもよい。９６２でイオン易動度スペクトル中の、複数のドーパント関連のピーク、及び／又はイオン破片ピーク、及び／又は関係ある被分析物に関連づけた別のピークの検知は、一実施例中の関係あるに図示され下記に説明された方法１２５０、１５５０（またはそれらの下位区分）の１つ以上を使用して確認される。イオン易動度スペクトル中の、複数のドーパント関連のピーク、及び／又はイオン破片ピーク、及び／又は関係ある被分析物に関連づけた別のピークが見つかった場合で、９６２でピークのパターンが続いたか、又はピークが確認されると決定した場合、方法９５０は９６２と９６８の間のAに進む。９６２で、複数のドーパント関連の破片ピーク及び／又はイオン破片ピーク、及び／又は関係ある被分析物に関連づけた別のピークが見つからなかった場合か、これらのピークがパターンに従わず、これらのピークの存在を確認できない場合には、方法９５０は９６２と９７０の間のBに進む。

マススペクトル解析パス９５８では、（i）関係ある分子のピーク、並びにイオン破片ピーク又は関係あるドーパントのピーク、又は関係ある被分析物に関連づけた別のピークの少なくとも１つは、９５４で得られたマススペクトルに存在するか、および（ii）関係ある被分析物に関連づけた分子のピーク並びにイオン破片ピーク、関係あるドーパントのピーク又は別のピークは、既知のピークパターンに一致するかどうか、に関しての決定は９６４でなされる。例えば、関係ある被分析物に対応する分子のピーク、並びに、関係ある被分析物に関連づけたイオン破片ピーク、関係あるドーパントのピーク、又は別のピークが、９５４で得られたマススペクトルにあるかどうか、決定するためにマススペクトルが調べられる。分子のピークとイオン破片ピーク、関係あるドーパントのピーク、又は別のピークが見つかる場合、分子のピークとイオン破片ピーク、関係あるドーパントのピーク、又は別のピークは、関係ある被分析物に関連したピークのパターンと関連するか、一致するかの決定もなされる。上に説明されるように、関係ある被分析物は、分子のピークのパターン、イオン破片ピークのパターン、及び／又はドーパント関連ピークのパターン、関係ある被分析物の別のピークのパターンと対応付けられてもよい。このパターンは関係ある被分析物のためにピーク「指紋」と考えられる。このパターンは、互いに関するピークの相対的位置とピークの相対強度又は相対高さを有する。分子、並びにイオン破片、ドーパント関連又は別のピークがマススペクトルにある場合で、このピークが関係ある被分析物に関連したピークパターンと対応するか一致する場合、方法９５０は９６４と９６８の間のAに進む。分子、並びにイオン破片、ドーパント関連又は別のピークがマススペクトルにない場合、又は、このピークが関係ある被分析物に関連したピークパターンと対応しないか一致しない場合、方法９５０は９６４から９６６に進む。

９６６で、関係ある被分析物に対応する分子のピーク、又は関係ある被分析物に対応するイオン破片、ドーパント関連又は別の複数のピークが、９５４で得られたマススペクトルにあるか、そして、関係ある被分析物に対応する分子のピーク、又はイオン破片、ドーパント関連又は別の複数のピークが、関係ある被分析物に対応するピークのパターンと関連するか、の決定がなされる。関係ある被分析物に対応する分子のピーク、又はイオン破片、ドーパント関連又は別の複数のピークが見つかる場合で、関係ある被分析物に対応する分子のピーク又はイオン破片、ドーパント関連又は別の複数のピークが関係ある被分析物に関連したピークパターンと関連する場合、方法９５０は９６６と９６８の間のAに進む。関係ある被分析物に対応する分子のピーク、又はイオン破片、ドーパント関連又は別の複数のピークが見つからない場合、又は分子のピーク並びにイオン破片、ドーパント関連又は別の複数のピークが関係ある被分析物に関連したピークパターンと関連しない場合、方法９５０は９６６と９７０の間のＢに進む。

９６８で、関係ある被分析物が方法９５０によって調べられるサンプル中にあるかどうかに関しての決定がなされる。この決定は、９６０、９６２、９６４及び９６６の１つ以上で下された決定と、決定からの結果の１つ以上に基づいている。一実施例の中で、関係ある被分析物に対応する分子及びイオン破片、ドーパント関連又は別の複数のピークは、９６４で決定されるように、マススペクトル中と、関係ある被分析物に対応するピークパターンに対応するこれらのピーク中で見つかる。すると、関係ある被分析物は９６８のサンプル中にあると決定され、方法９５０は９７２に進む。９５２でフィールド補正イオン易動度分光測定式探知器によって得られ、９６０及び／又は９６２で調べられるイオン易動度スペクトル８１０は、サンプル中に関係ある被分析物の検知を確認するか補強するためにマススペクトル８１０と共に使用することができる。例えば、分子のピーク及び／又はドーパント関連のピーク、イオン破片ピーク、又は別の関係ある被分析物に対応するピークが、９６０及び／又は９６２で、イオン易動度スペクトル８１０中に見つかる場合には、９６４のマススペクトル中での分子のピーク及びイオン破片、ドーパント関連又は別の複数のピークの発見がさらに強化される。他方では、９６４と９６６で決定されるように、関係ある被分析物に対応する分子及びイオン破片、ドーパント関連又は別の複数のピークが、マススペクトルで見つからない場合や、これらのピークは関係ある被分析物に関連したピークパターンに対応しない場合は、９７０で関係ある被分析物はサンプル中にあると決定されず、また、方法９５０は９７０と９７４の間に進む。

別の実施例では、（i）（９６０で決定されたように）イオン易動度スペクトル８１０で分子のピーク又は分子のピークのクラスタが見つかり、分子のピーク又は分子のピークのクラスタの存在は、図１２と図１５で示され下記に述べられた方法１２５０、１５５０の１つ以上を使用して確認されることが、９６８で決定され、（ii）（９６６で決定されたように）分子のピーク又は関係ある被分析物に関連した複数のイオン破片、ドーパント関連又は別のピークが、マススペクトルで見つかり、そして、（iii）マススペクトル中で分子のピーク又は関係ある被分析物に関連した複数のイオン破片、ドーパント関連又は別のピークが、関係ある被分析物の既知のピークパターンに対応する場合には、９６８で関係ある被分析物はサンプル中にあると決定され、方法９５０は９６８と９７２の間に進む。例えば、分子のピーク又はそのクラスタのイオン易動度スペクトル８１０中での存在、および分子のピーク又はイオン破片、ドーパント関連又は別のピークのマススペクトル８１０中での存在は、イオン易動度スペクトル８１０に関係ある被分析物に対応するパターンに従う追加のピークが検知されることによって補強される。他方では、（i）（９６０で決定されたように）関係ある被分析物に対応する分子のピークがイオン易動度スペクトルで見つからない場合、（ii）イオン易動度スペクトル中の分子のピークが関係ある被分析物のピークパターンに一致しない場合、（iii）（９６４と９６６で決定されたように）関係ある被分析物に関連した分子のピーク又は複数のイオン破片、ドーパント関連又は別のピークがマススペクトルで見つからない場合、又は（iv）（９６４と９６６で決定されたように）マススペクトルの分子のピーク又は複数のイオン破片、ドーパント関連又は別のピークが関係ある被分析物のピークパターンに対応しない場合には、９７０で、関係ある被分析物はサンプル中に存在しないと決定され、方法９５０は９７０〜９７４に進む。例えば、９６６で行なわれた工程は、分子イオンピークがマススペクトルで見つからない場合のシナリオを可能にする。そのような状況で、マススペクトル中で複数のイオン破片ピーク及び／又はドーパント関連のピーク又は関係ある被分析物に対応する別のピークは、それらが既知のピークパターンと一致する場合であるか、決定するために、調べられる。そして、分子のピークも含んで、イオン易動度スペクトルで裏付ける確認されたピークが必要とされる。一実施例では、イオン易動度スペクトルで見つかったピークは、図１２と図１５に関して下記に述べられた方法１２５０、１５５０の１つ以上によって確認される。

別の実施例の中で、（９６２で決定されたように）関係ある被分析物に対応する複数のドーパント関連のピーク、イオン破片ピークおよび関係ある被分析物に対応する別のピークがイオン易動度スペクトルで見つけられると、９６８で決定される場合、イオン易動度スペクトルでドーパント関連のピーク及び／又はイオン破片ピークまたは関係ある被分析物に対応する別のピークは、関係ある被分析物に関連したピークパターンに対応する。また、（９６６で決定されたように）関係ある被分析物に関連した分子のピーク、或いは関係ある被分析物に関連した複数のイオン破片、ドーパント関連又は別のピークがマススペクトルにある。そして、（９６６で決定されたように）マススペクトル中の分子のピークまたはイオン破片、ドーパント関連又は関係ある被分析物の任意の可能なピークも、関係ある被分析物に関連したピークパターンに対応する。すると、９６８で、関係ある被分析物は、サンプル中にあると決定されると共に、方法９５０は９６８と９７２の間に進む。他方では（９６２で決定されたように）、関係ある被分析物に対応する複数のドーパント関連のピーク、イオン破片ピーク、および関係ある被分析物の任意の可能なピークが、イオン易動度スペクトルで見つからない場合、イオン易動度スペクトル中のドーパント関連のピーク、及び／又はイオン破片ピークあるいは関係ある別のピークは、関係ある被分析物に関連したピークパターンに対応しない。また（９６６で決定されたように）、関係ある被分析物に関連した分子のピーク、或いは関係ある被分析物に関連した複数のイオン破片、ドーパント関連又は別のピークは、マススペクトルにない。あるいは（９６６で決定されたように）、マススペクトル中の分子のピーク及び／又はイオン破片、ドーパント関連又は別のピークは、関係ある被分析物に関連したピークパターンに対応しない。すると、９７０で、関係ある被分析物はサンプル中に存在しないと決定して、方法９５０は９７０と９７４の間に進む。

一実施例では、（i）（分子のピークのモノマー、二量体および三量体を含む） 関係ある被分析物の分子のピーク又はドーパント関連のピーク、イオン破片ピーク、並びに別の関係あるピークが、９６０と９６２で行なわれた工程中にイオン易動度スペクトルで見つからない場合で、（ii）９６４と９６６で行なわれた工程中にマススペクトルで、分子のピーク又はイオン破片、ドーパント関連又は別のピークが見つからない場合に、９７０で関係ある被分析物がサンプル中に存在しないと決定する。別の例において、９７０で、９６０と９６２で行なわれた工程中にイオン易動度スペクトルに検知されたピークと、９６４と９６６で行なわれた工程中にマススペクトルに検知されたピークが、それらの既知のパターンに従わない場合で、イオン移動度ピークは、図１２と図１５に示される方法１２５０、１５５０を使用して確認することができない場合に、関係ある被分析物がサンプル中に存在しないと決定する。

別の実施例では、少なくとも分子と１つのイオン破片、ドーパント関連又は別のピークが存在する場合、あるいは、分子イオンピークが存在しない場合ではあるが、少なくとも３つの関係ある被分析物と関係するイオン破片、ドーパント関連又は別のピークが、９６４と９６６で行なわれた工程中にマススペクトルで見つかる場合で、それらが既知の関係あるパターンに従う場合に、９６８で関係ある被分析物がサンプル中に存在すると決定する。イオン易動度スペクトル中で、既知のパターンに従い及び／又は確認される、あらゆる追加のピークの存在は、この実施例中の肯定的な決定を補強する。

９７２で、使用者は、関係ある被分析物が調べられているサンプル中に存在すると通知される。例えば、計算装置１１２は、関係ある被分析物がサンプル１０８中で見つかると、検出システム１００の使用者に通知するために聴覚警報及び／又は視覚警報を起動する。９７４で、使用者は、関係ある被分析物が調べられているサンプル中に存在しないと通知される。例えば、計算装置１１２は、関係ある被分析物がサンプル１０８で見つからないと、検出システム１００の使用者に通知するために聴覚警報及び／又は視覚警報を起動する。

図１０は、別の実施例によるサンプル中の関係ある被分析物の存在を検知する方法１０５０のフローチャートである。一実施例では、計算装置１１２のような計算装置は、図１０に図示され下記に述べられた機能的ブロック１０５２、１０５４、１０５６、１０５８、１０６０、１０６４に説明されたアクションの１つ以上を行なう。図１０に図示される機能的ブロックに関連して説明された複数のアクションは、一実施例では、同時に行なわれる。例えば、機能ブロック１０５２が機能ブロック１０５４と重なる時間に生じ、及び／又は機能ブロック１０５６が、機能ブロック１０５８で重なる時間に生じる。代替例として、図１０に示される機能的ブロックに関連して説明された複数のアクションは、一実施例では、同時に行なわれる。

１０５２で、１つ以上のフィールド補正イオン易動度分光測定式探知器が、サンプルから得られた1組のイオンから１つ以上のイオンをろ過して取り除くために各々使用される。例えば、１つ以上のフィールド補正イオン易動度分光測定式探知器１０２が、サンプルから関係あるイオンでない１つ以上のイオンをろ過して取り除くために使用される。各フィールド補正イオン易動度分光測定式探知器１０２は、関係あるイオンでない追加のイオンを除去してもよい。例えば、一実施例では、フィールド補正イオン易動度分光測定式探知器１０２は、互いに直列に結合される。

１０５４で、１つ以上のフィールド補正イオン易動度分光測定式探知器が、イオンの一組に残るイオンの１つ以上のスペクトルを得る。例えば、１つ以上のフィールド補正イオン易動度分光測定式探知器１０２が関係あるイオンでないイオンの少なくとも幾つかをろ過して取り除いた後で、１つ以上の追加のフィールド補正イオン易動度分光測定式探知器１０２の各々で、残余のイオンのスペクトルを得る。関係あるイオンでないイオンをろ過して取り除くために使用される１つ以上のイオンフィールド補正イオン易動度分光測定式探知器と、スペクトルを得るために使用される１つ以上のフィールド補正イオン易動度分光測定式探知器は、同じフィールド補正イオン易動度分光測定式探知器である。

１０５６で、１つ以上の関係あるピークが１０５４で得られた単数のスペクトルまたは複数のスペクトルにあるかどうかに関して、決定がなされる。例えば、１０５４で得られたスペクトルの各々は、各スペクトルが１つ以上の関係あるピークを含むかどうか判断するために調べられる。別の例において、１０５４で得られたスペクトルの部分集合の各々は、スペクトルの部分集合の各々が１つ以上の関係あるピークを含むかどうか判断するために調べられる。別の例において、得られた最後のスペクトルのような、１０５４で得られた単一のスペクトルは、スペクトルが１つ以上の関係あるピークを含むかどうか判断するために調べられる。上に説明されるように、関係あるピークは分子のピーク、イオン破片ピーク、ドーパント関連のピーク、および関係ある被分析物に関係している別のピークを有する。１つ以上の関係あるピークが単数のスペクトルか複数のスペクトルで見つかる場合、方法１０５０は１０５６と１０５８の間に進む。関係あるピークが単数のスペクトルか複数のスペクトルで見つからない場合、方法１０５０は１０５６と１０６4の間に進む。

１０５８で、１０５６で見つかった関係あるピークが関係ある被分析物に関連したピークのパターンに対応するかどうかに関して、決定がなされる。ピークのパターンは、既知の相対的位置と強度又は高さ、および関係ある被分析物に関連した複数の関係あるピークの形状を有する。関係あるピークがピークのパターンに対応する場合、方法１０５０は１０５８と１０６２の間に進む。関係あるピークがピークのパターンに対応しない場合、方法１０５０は１０５８と１０６０の間に進む。例えば、関係ある被分析物に関連した分子のピークと、関係ある被分析物に関連した少なくとも１つのイオン破片ピークと、及び／又はドーパント関連のピーク、関係ある被分析物に関連した別のピークが、１０５６でスペクトル中に見つかると共に、これらのピークがピークのパターンに対応する場合、そのとき方法は１０５８と１０６２の間に進む。別の例では、（i）関係ある被分析物に関連した複数のイオン破片ピークの少なくとも１つ、並びに、（ii）関係ある被分析物に関連した複数のドーパント関連のピークの少なくとも１つが、１０５６でスペクトル中に見つかる場合で、これらのピークがピークのパターンに一致する場合、そのとき方法は１０５８と１０６２の間に進む。別の例において、１０５６で関係ある被分析物に関連した分子のピークがスペクトルで見つかり、１０６０で分子のピークの存在が確認される場合、方法１０５０は１０６０と１０６２の間に進む。一実施例では、分子のピークの存在は、図１２と図１５で図示され下記に説明された方法１２５０、１５５０（またはそれらの下位区分）の１つ以上を使用して確認される。

１０５６で見つかり、１０５８でピークのパターンに対応しないと決定された、関係あるピークが、確認されるかどうかに関しての決定が１０６０でなされる。例えば、複数の関係あるピークの存在が１０５６で見つかったが、１０５８でピークのパターンに対応しないことが確認される場合、方法１０５０は１０６０から１０６２に進む。１０５６で見つかった関係あるピークが確認されない場合、方法１０５０は１０６０から１０６4に進む。一実施例では、関係あるピークの存在は図１２と図１５で示され下記に説明された方法１２５０、１５５０（またはそれらの下位区分）の１つ以上を使用して確認される。

１０６２で、使用者は、関係ある被分析物が調べられているサンプル中にあると通知される。例えば、計算装置１１２は、関係ある被分析物がサンプル１０８で見つかると、検出システム１００の使用者に通知するために聴覚警報及び／又は視覚警報を起動する。１０６4で、使用者は、関係ある被分析物が調べられているサンプル中に存在しないと通知される。例えば、計算装置１１２は、関係ある被分析物がサンプル１０８で見つからないと、検出システム１００の使用者に通知するために聴覚警報及び／又は視覚警報を起動する。

図１１は、別の実施例によるサンプル中に関係ある被分析物の存在を検知する方法１１５０のフローチャートである。一実施例では、計算装置１１２のような計算装置は、図１１に示され、下記に述べられる、機能的ブロック１１５２、１１５４、１１５６、１１５８、１１６０、１１６２、１１６４、１１６６、１１６８、１１７０及び１１７２に説明されたアクションの１つ以上を行なう。図１１に図示される機能的ブロックに関連して説明された複数のアクションは、一実施例の中で同時に行なわれる。例えば、機能的ブロック１１５８、１１６０、１１６２、１１６４の１つ以上が、機能的ブロック１１５８、１１６０、１１６２、１１６４の別の一つの期間と重なる期間に、生じる。代替例として、図１１に示される機能的ブロックに関連して説明された複数のアクションは、一実施例の中で同時に行なわれる。例えば、機能的ブロック１１５８、１１６０、１１６２、１１６４の１つ以上が、機能的ブロック１１５８、１１６０、１１６２、１１６４の別の１つが生じるのと同じ期間に生じてもよい。

１１５２で、１つ以上のフィールド補正イオン易動度分光測定式探知器が、1組のイオンから１つ以上のイオンをろ過して取り除くために各々使用される。例えば、直列状態に接続されている１つ以上のフィールド補正イオン易動度分光測定式探知器１０２が、1組のイオンから関係あるイオンでない１つ以上のイオンをフィルターし、かつイオン易動度スペクトルを集めるために使用される。イオンの一組は方法１１５０によって調べられるサンプルから得られる。上に説明されるように、関係あるイオンは、関係ある被分析物又は関係ある被分析物とドーパントの組み合わせに関係しているイオンを有する。フィールド補正イオン易動度分光測定式探知器１０２の各々は、関係あるイオンでない追加のイオンを除去する。

１１５４で、スペクトル８１０のようなスペクトルはフィールド補正イオン易動度分光測定式探知器の１つ以上を使用して得られる。例えば、いくつかのフィールド補正イオン易動度分光測定式探知器１０２が、関係あるイオンでないイオンの少なくともいくつをろ過して取り除いた後に、1以上の追加のフィールド補正イオン易動度分光測定式探知器１０２の各々は、イオンのサンプルをさらにフィルターし、残余のイオンのスペクトルを得る。上に引用されるように、このスペクトルはイオン易動度スペクトルと呼ばれる。

１１５６で、質量分析計は、１１５２と１１５４でフィルターされた残りのイオンの少なくともいくつかのスペクトルを得る。一実施例では、質量分析計１０４はフィールド補正イオン易動度分光測定式探知器１０２と直列に接続され、最後のフィールド補正イオン易動度分光測定式探知器１０２からイオンの一組中の残りのイオンを受け取る。その後、質量分析計１０４は、スペクトル８１０のような、残りのイオンのスペクトルを得る。上に引用されるように、このスペクトルはマススペクトルと呼ばれる。

１１５８で、マススペクトル中の複数のピークが関係あるピークを有するかどうかに関して、決定がなされる。関係あるピークは、１１５６で得られたマススペクトル中のピークであり、上に説明されるような分子のピーク又はイオン破片ピーク、又は関心ある被分析物に関連するドーパント関連又は別のピークに対応付けられる。１１５８で、関係あるピークがマススペクトル中で見つからない場合、方法１１５０は１１５８と１１６４の間に進む。１つ以上の関係あるピークがマススペクトルで見つかる場合、方法１１５０は１１５８と、１１６０と１１６２の少なくとも１つの間に進む。例えば、関係ある分子のピーク並びに、関係あるドーパント関連のピーク及び／又は関係あるイオン破片ピーク又は別の関係あるピークの任意の１つの中で少なくとも１つが、マススペクトルで見つかる場合、方法１１５０は１１５８、１１６０、１１６８の間に進む。また、これらの関係あるピークは、関係ある被分析物に関連したピークのパターンに従う。ピークのパターンは、関係ある被分析物に関連しているマススペクトル中の既知のピークのパターンである。例えば、既知のパターンは、上に説明されたような関係ある被分析物に関連しているものとして知られている複数のピークの形状と、相対的な位置、強度あるいは高さを有する。別の例において、複数の関係ある非分子のピークがマススペクトルで見つかり、関係ある非分子のピークが、関係ある被分析物に関連したピークのパターンに従う場合、方法１１５０は１１５８、１１６２、１１６８の間に進む。一実施例では、関係ある非分子のピークは、少なくとも関係あるドーパント関連とイオン破片ピークの２つを有する。別の例において、関係あるピークがマススペクトルで見つからない場合、あるいは１つ以上の関係あるピークがマススペクトルで見つかるが、ピークは関係ある被分析物に関連したピークパターンに従わない場合には、方法１１５０は１１５８と１１６４の間に進む。

１１６４で、関係ある分子のピークが１１５４で得られたイオン易動度スペクトルで見つかるかどうかに関して、決定がなされる。例えば、関係ある被分析物に関連している１つ以上の分子のピークが、１１５４で得られたイオン易動度スペクトルの１つ以上で見つかるかどうかに関して決定がなされる。１つ以上の関係ある分子のピークがイオン易動度スペクトルかその複数のスペクトルで見つかる場合、方法１１５０は１１６４と１１６６の間に進む。反対に、関係ある分子のピークがイオン易動度スペクトルかその複数のスペクトルで見つからない場合、方法１１５０は１１６４と１１７０の間に進む。

１１６６で、１１６４でイオン易動度スペクトルかその複数のスペクトルで見つかった分子のピークが確認されるかどうかに関して、決定がなされる。例えば、イオン易動度スペクトルに関係ある分子のピークの存在は、一実施例中の図１２と図１５で図示され下記に説明された方法１２５０、１５５０（またはそれらの下位区分）の１つ以上を使用して確認される。イオン易動度スペクトルかその複数のスペクトルに関係ある分子のピークの存在が確認される場合、方法１１５０は１１６６と１１６８の間に進む。反対に、イオン易動度スペクトルかその複数のスペクトルに関係ある分子のピークの存在が確認されない場合、方法１１５０は１１６６と１１７２の間に進む。ある状況では、１１６４で分子のピークだけが存在し、１１６６でその確認が存在することは、方法１１５０が１１６６から１１６８に進むのに十分である。

１１６８で、使用者は、関係ある被分析物が調べられているサンプル中に存在すると通知される。例えば、計算装置１１２は、関係ある被分析物がサンプル１０８で見つかると、検出システム１００の使用者に通知するために聴覚警報及び／又は視覚警報を起動する。複数の確認された、非分子、ドーパント関連、破片および別の関係あるピークがイオン易動度スペクトルにある場合、１１７０である決定がなされる。これらのピークの複数がイオン易動度スペクトルにある場合、方法１１５０は１１６８に進む。反対に、これらのピークが存在しない場合、方法１１５０は１１７２に進む。１１７２で、使用者は、関係ある被分析物が調べられているサンプル中に存在しないと通知される。例えば、計算装置１１２は、関係ある被分析物がサンプル１０８で見つからないと、検出システム１００の使用者に通知するために聴覚警報及び／又は視覚警報を起動する。

図１２は、一実施例によるスペクトル中に関係あるピークの存在を確認する方法１２５０のフローチャートである。方法１２５０は、単独で、あるいは一実施例では、フィールド補正イオン易動度分光測定式探知器によって得られたスペクトル中に関係あるピークの存在を確認する１つ以上の他の方法と共に使用される。例えば、方法１２５０は、フィールド補正イオン易動度分光測定式探知器１０２を使用して得られるスペクトル８１０中に、関係あるピークの存在を確認するために使用される。上に説明されるように、関係あるピークは分子のピーク、ドーパント関連のピーク、イオン破片ピーク、および方法１２５０によって調べられるサンプル中に関係ある被分析物と関連する別のピークを有する。一実施例では、計算装置１１２のような計算装置は、図１２に図示され、下記に述べられる機能的ブロック１２５２、１２５４、１２５６、１２５８、１２６０、１２６２、１２６４に説明されたアクションの１つ以上を行なう。

１２５２で、関係あるピークの少なくとも一部分がスペクトルに現われるまで、スペクトルはフィールド補正イオン易動度分光測定式探知器によって得られる。例えば、関係ある分子のピークの少なくとも一部分がスペクトルで見つかるまで、スペクトルの測定はフィールド補正イオン易動度分光測定式探知器１０２によって集められる。関係あるピークの部分は、フィールド補正イオン易動度分光測定式探知器中の初期のフィールド補正電圧と初期の分散電圧を使用して得られる。

１２５４で、関係あるピークの最大の強度が得られた後、１２５２で部分的に得られるスペクトルの測定の収集は止められる。例えば、スペクトルおよび関係あるピークは、関係あるピークの測定強度が最大に達して減少し始めるまで、フィールド補正イオン易動度分光測定式探知器によって得られるか生成されることを継続する。その後、一実施例では、フィールド補正イオン易動度分光測定式探知器は関係あるピークを集めるか得ることをやめる。

図１２の参照を継続すると共に、図１３は、本発明の一実施形態によるフィールド補正イオン易動度分光測定式探知器を使用して得られるスペクトル1３０２中の関係あるピーク1３００である。関係あるピーク1３００は、方法１２５０の１２５２で、初期の分散電圧と初期の補正電圧にて、フィールド補正イオン易動度分光測定式探知器を使用して、図１３の左から右まで集められる。関係あるピーク1３００の第１の部分1３０４は１２５２で集められる。第１の部分1３０４は、関係あるピーク1３００の増加側1３１２、最大強度部1３０６、および減少側1３１４の一部を有する。最大強度部1３０６は、垂直軸1３０８に沿って測定されている関係あるピーク1３００の強度であると同時に、フィールド補正イオン易動度分光測定式探知器で測定される関係あるピーク1３００の最大の強度である。増加側1３１２は、関係あるピーク1３００の最大強度部1３０６を集める前にフィールド補正イオン易動度分光測定式探知器によって集められる関係あるピーク1３００の部分である。減少側1３１４は、関係あるピーク1３００の増加側1３１２と最大強度部1３０６を集めた後に、フィールド補正イオン易動度分光測定式探知器によって集められる関係あるピーク1３００の部分である。

関係あるピーク1３００は、方法１２５０の１２５２で集められるもので、増加側1３１２、最大強度部1３０６および減少側1３１４の一部が得られる。方法１２５０の１２５４で、関係あるピーク1３００の収集は停止点1３１０で止まる。停止点1３１０での関係あるピーク1３００の強度は、最大強度部1３０６よりも小さい。一実施例では、停止点1３１０での関係あるピーク1３００の強度は、最大強度部1３０６のおよそ７５％である。代替例として、停止点1３１０での関係あるピーク1３００の強度は、最大強度部1３０６を基準とする異なる百分率か別の割合である。

方法１２５０は１２５４と１２５６の間に進む。１２５６で、フィールド補正イオン易動度分光測定式探知器中の分散電圧と補正電圧の少なくとも１つは、１２５２で関係あるピーク1３００の一部を集めるために使用される分散電圧及び／又は補正電圧から調整される。例えば、フィールド補正イオン易動度分光測定式探知器１０２によって使用される分散電圧と補正電圧の少なくとも１つは変更される。

１２５８で、関係あるピーク1３００の追加部分は集められる。例えば、関係あるピーク1３００の追加部分又は残余部1３１６は、１２５６で変更された分散電圧及び／又は補正電圧を使用して、１２５８で集められる。図１３では、追加部分又は残余部1３１６が関係あるピーク1３００の残りの部分を含むとして図示しているが、追加部分又は残余部1３１６は関係あるピーク1３００の残りの部分より少ない部分を含んでいてもよい。

１２６０で、関係あるピーク1３００の追加部分又は残余部1３１６が、関係あるピーク1３００に一致するかどうかに関して、決定がなされる。例えば、追加部分又は残余部1３１６が関係あるピーク1３００の減少側1３１４を継続するので、図１３に示される追加部分又は残余部1３１６は、関係あるピーク1３００に一致する。反対に、停止点1３１０の後の関係あるピーク1３００の強度が、停止点1３１０での強度と実質的に異なり、及び／又は、減少側1３１４に沿って関係あるピーク1３００の測定強度の減少を継続しなかった場合には、追加部分又は残余部1３１６は関係あるピーク1３００に一致しない。

図１２と図１３への参照を継続すると共に、図14は、フィールド補正イオン易動度分光測定式探知器を使用して得られるスペクトル１４０２のピーク１４００である。ピーク１４００は、ピーク１４００の強度が関係あるピーク1３００の追加部分又は残余部1３１６を含んでいないという例外を除いて、関係あるピーク1３００と同様である。例えば、ピーク１４００は関係あるピーク1３００と同様のやり方で方法１２５０に従って集められる。増加側１４０４、最大強度部１４０６、および最大強度部１４０６と停止点1410の間の減少側１４０８の一部は、１２５２で集められる。増加側１４０４、最大強度部１４０６、および最大強度部１４０６と停止点１４１０の間の減少側１４０８の部分は、増加側1３１２、最大強度部1３０６、および最大強度部1３０６と停止点1３１０の間の減少側1３１４の部分と同様である。対照的に、ピーク１４００の追加部分が１２５８で集められるために試みられる場合、（垂直軸１４１２に沿って測定された）ピーク１４００の強度は垂直降下し、図１３の関係あるピーク1３００の追加部分又は残余部1３１６が行うような、減少側１４０８に沿った強度の逓減を継続しない。

図１２中の方法１２５０の１２６０まで戻り、１２５２で使用されたものと異なる補正電圧及び／又は分散電圧を使用して、関係あるピークの追加部分又は残余部が１２５８で得られない場合には、方法１２５０は１２６０と１２６４の間に進む。例えば、１２５２〜１２５８で得られたピークが、（図１３に示される）関係あるピーク1３００よりも、（図14に示される）関係あるピーク１４００により類似に見える場合、一実施例として、方法１２５０は１２６０と１２６４の間に進む。反対に、関係あるピークの追加部分又は残余部が１２５８で得られる場合、方法１２５０は１２６０と１２６２の間に進む。

１２６２で、使用者は、関係ある被分析物が調べられているサンプル中にあると通知される。例えば、計算装置１１２は、関係ある被分析物がサンプル１０８で見つかると、検出システム１００の使用者に通知するために聴覚警報及び／又は視覚警報を起動する。１２６４で、使用者は、関係ある被分析物が調べられているサンプルにないと通知される。例えば、計算装置１１２は、関係ある被分析物がサンプル１０８で見つからないと、検出システム１００の使用者に通知するために聴覚警報及び／又は視覚警報を起動する。

図１５は、別の実施例によるサンプルに関係ある被分析物の存在を検知する方法１５５０のフローチャートである。一実施例では、計算装置１１２のような計算装置は、図１５に図示され、下記に述べられる機能的ブロック１５５２、１５５４、１５５６、１５５８、１５６０、１５６２、１５６４、１５６６、１５６８、１５７０、１５７２、１５７４、１５７６に説明されたアクションの１つ以上を行なう。図１５に図示される機能的ブロックに関連して説明された複数のアクションは、一実施例では、同時に行なわれる。例えば、機能的ブロック１５５２、１５５４、１５５６、１５５８、１５６０、１５６２、１５６４、１５６６、１５６８、１５７０、１５７２、１５７４、１５７６の１つ以上が、機能的ブロック１５５２、１５５４、１５５６、１５５８、１５６０、１５６２、１５６４、１５６６、１５６８、１５７０、１５７２、１５７４、１５７６の別の１つが生じる期間と重なるような期間に生じてもよい。代替例として、一実施例では、図１５に示される機能的ブロックに関連して説明された複数のアクションは、同時に行なわれる。例えば、機能的ブロック１５５２、１５５４、１５５６、１５５８、１５６０、１５６２、１５６４、１５６６、１５６８、１５７０、１５７２、１５７４、１５７６の１つ以上が、機能的ブロック１５５２、１５５４、１５５６、１５５８、１５６０、１５６２、１５６４、１５６６、１５６８、１５７０、１５７２、１５７４、１５７６の別の１つが生じる同じ期間で生じてもよい。

１５５２で、１つ以上のフィールド補正イオン易動度分光測定式探知器が各々、サンプルから得られた1組のイオンから１つ以上のイオンをろ過して取り除くために使用される。例えば、１つ以上のフィールド補正イオン易動度分光測定式探知器１０２が、サンプルから関係あるイオンでない１つ以上のイオンをろ過して取り除くために使用される。フィールド補正イオン易動度分光測定式探知器１０２の各々は、関係あるイオンでない追加のイオンを除去してもよい。例えば、一実施例では、フィールド補正イオン易動度分光測定式探知器１０２は互いに直列状態で結合される。

１５５４で、１つ以上のフィールド補正イオン易動度分光測定式探知器が、初期の電界の強さでイオンの一組に残るイオンの１つ以上のスペクトルを得る。例えば、１つ以上のフィールド補正イオン易動度分光測定式探知器１０２が関係あるイオンでないイオンの少なくとも幾つかをろ過して取り除いた後、１つ以上の追加のフィールド補正イオン易動度分光測定式探知器１０２の各々が、（図4に示される）第１と第２の電極プレート３１６、３１８の間の初期の電界の強さを使用して、残りのイオンのスペクトルを得る。関係あるイオンでないイオンをろ過して取り除くために使用される１つ以上のフィールド補正イオン易動度分光測定式探知器と、スペクトルを得るために使用される１つ以上のフィールド補正イオン易動度分光測定式探知器は、同じフィールド補正イオン易動度分光測定式探知器である。

１５５６で、複数の関係あるピークが１５５４で得られたスペクトルかその複数のスペクトルにあり、これらの関係あるピークが、関係ある被分析物に関連したピークのパターンに従うかどうかに関して、決定がなされる。例えば、１５５４で得られたスペクトルの各々は、スペクトルのそれぞれが複数の関係あるピークを含むかどうか判断するために調べられる。別の例において、１５５４で得られたスペクトルの部分集合の各々は、スペクトルの部分集合のそれぞれが複数の関係あるピークを含むかどうか判断するために調べられる。別の例において、得られた最後のスペクトルのような、１５５４で得られた単一のスペクトルは、スペクトルが複数の関係あるピークを含むかどうか判断するために調べられる。上に説明されたように、関係あるピークは、分子のピーク、イオン破片ピーク、ドーパント関連のピーク、および関係ある被分析物に関連する別のピークの１つ以上を有する。複数の関係あるピークがスペクトルかその複数のスペクトルで見つかり、ピークがピークのパターンに従う場合、方法１５５０は１５５８と１５６０の１つ以上を通って１５５６と１５６４の間に進む。他方では、複数の関係あるピークがスペクトルかその複数のスペクトルで見つからない場合、方法１５５０は１５５６から１５７６に移る。別の例において、ピークがスペクトルで見つかるが、ピークがピークのパターンに従わない場合、方法１５５０は１５５６と１５６２の間に進む。

例えば、関係ある分子のピーク並びに、関係あるドーパント関連のピーク、及び／又は関係あるイオン破片ピーク及び／又は別の関係あるピークの少なくとも１つが、１５５４で得られたイオン易動度スペクトルで見つかり、これらの関係あるピークが、関係ある被分析物に関連したピークのパターンに従う場合、方法１５５０は１５５６、１５５８、１５６４の間に進む。別の例において、複数の関係ある非分子のピークが１５５４で得られたイオン易動度スペクトルで見つかり、これらの関係あるピークが、関係ある被分析物に関連したピークのパターンに従う場合、方法１５５０は１５５６、１５６０、１５６４の間に進む。非分子のピークは、複数のドーパント関連ピーク、イオン破片ピーク、および関係ある被分析物に関連した別のピークが含まれる。別の例で、一つの関係ある分子のピークが、１５５４で得られたスペクトルかその複数のスペクトルで見つかり、または、複数の関係あるピークが１５５４で得られたスペクトルかその複数のスペクトルで見つかるが、これらのピークが関係ある被分析物に関連したピークのパターンに従わない場合、そのとき、方法１５５０は１５５６と１５６２の間に進む。

１５６２で、１５５６で見つけたか関係ある単一の分子のピーク、又はピークのパターンに従わない複数の関係あるピークが確認されることに関して、決定がなされる。関係ある分子のピーク又は複数の関係あるピークは、一実施例中で上記に記述された、図１２に示される方法１２５０によって確認される。そのような確認手続き１２５０は、１５５４のピークの収集と同時に、又は一斉に実行することができ、ここで、ピークが関係ある補正電圧を使用して得られる。分子のピーク又は複数の関係あるピークが確認される場合、方法１５５０は１５６２と１５６４の間に進む。分子のピーク又は複数の関係あるピークが確認されない場合、方法１５５０は１５６２と１５７６の間に進む。

１５６４で、１つ以上のフィールド補正イオン易動度分光測定式探知器が、大幅に高い電界強度で１つ以上のスペクトルを得る。例えば、初期の電界の強さで１５５４のスペクトルかその複数のスペクトルを得るために使用される、同じ又は異なるフィールド補正イオン易動度分光測定式探知器は、１５５４で使用される初期の電界の強さより少なくとも４倍大きい電界の強さで別のイオンのスペクトルかその複数のスペクトルを得るために使用される。一実施例では、第２の電界の強さは初期の電界の強さより少なくとも４倍大きい。例えば、１５５４で使用される初期の電界の強さは1センチメートルにつき約20,000ボルトである。その一方で、１５６４で使用される電界の強さは1センチメートルにつき約100,000ボルトである。代替例として、異なる電界の強さは、初期の及び／又は大幅に高い電界強度に使用されてもよい。別の確認方法が使用される場合には、１５５４で使用される第２の電界の強度は、初期の電界の強さから、１５６４で使用した第２の電界の強度と同じ量だけ異なる必要はない。

別の実施例では、１５６４で行なわれた分析は、初期のＦＣＩＭＳ中で形成されたイオンの一部を使用している間、初期のフィールド補正イオン易動度分光測定式探知器と直列状態にある同一又は異なるフィールド補正イオン易動度分光測定式探知器を使用して、１５５４で行なうことができる。さらに別の実施例において、ピークの同一性が大幅に高い電界強度で予想される場合、分析１５６４は図１２に説明された部分的なピーク収集の確認方法１２５０を使用して、１５５４で行うことができる。そのような場合、大幅に高い電界強度は第２の電場となり、ピークの残りの部分を集めるために使用される。

１５６６で、複数の関係あるピークが１５６４で得られたスペクトルかその複数のスペクトルにあり、これらの関係あるピークが、関係ある被分析物に関連したピークのパターンに従うか関して、決定がなされる。例えば、１５６４で得られたスペクトルの各々は、各スペクトルが複数の関係あるピークを含むかどうか判断するために調べられる。別の例において、１５６４で得られたスペクトルの部分集合の各々は、各スペクトルの部分集合が複数の関係あるピークを含むかどうか判断するために調べられる。別の例において、得られた最後のスペクトルのような、１５６４で得られた単一のスペクトルはスペクトルが複数の関係あるピークを含むかどうか判断するために調べられる。関係あるピークは、上に説明されたような関係ある被分析物に関連する分子のピーク、イオン破片ピーク、ドーパント関連のピーク、および別のピークの１つ以上を有する。複数の関係あるピークがスペクトルかその複数のスペクトルで見つかり、ピークがピークのパターンに従う場合、方法１５５０は１５６８と１５７０の１つ以上を通って１５６６と１５７４の間に進む。他方では、複数の関係あるピークがスペクトルかその複数のスペクトルで見つからない場合、方法１５５０は１５６６と１５７６の間に進む。別の例において、１５６６でピークがピークのパターンに従わない場合、方法１５５０は１５６６と１５７２の間に進む。

例えば、関係ある分子のピーク、並びに、関係あるドーパント関連のピーク、及び／又は関係あるイオン破片ピーク及び／又は別のピークの少なくとも１つが、１５６４で得られたイオン易動度スペクトルで見つかり、これらの関係あるピークが関係ある被分析物に関連したピークのパターンに従う場合、方法１５５０は１５６６、１５６８、１５７４の間に進む。別の例において、複数の関係ある非分子のピークが１５６４で得られたイオン易動度スペクトルで見つかり、これらの関係あるピークが関係ある被分析物に関連したピークのパターンに従う場合、方法１５５０は１５６６、１５７０、１５７４の間に進む。非分子のピークは、複数のドーパント関連とイオン破片ピーク、および関係ある被分析物に関連した別のピークも有する。別の例で、単一の関係ある分子のピークが、１５６４で得られるスペクトルかその複数のスペクトルで見つかる場合、または、複数の関係あるピークが１５６４で得られたスペクトルかその複数のスペクトルで見つかるが、これらのピークが関係ある被分析物に関連したピークのパターンに従わない場合、方法１５５０は１５６６と１５７２の間に進む。

１５７２で、１５６６で見つけられた、関係ある単一の分子のピーク、又は複数の関係あるピークであって、ピークのパターンに従わないピークが、図１２に説明された方法１２５０によって確認されたかに関して、決定がなされる。一実施例では、関係ある分子のピーク又は複数の関係あるピークは、上で記述されると共に図１２に示される方法１２５０によって確認される。分子のピークあるいは複数の関係あるピークが確認される場合、方法１５５０は１５７２と１５７４の間に進む。分子のピークあるいは複数の関係あるピークが確認されない場合、方法１５５０は１５７２と１５７６の間に進む。

１５７４で、使用者は、関係ある被分析物が調べられているサンプルにあると通知される。例えば、計算装置１１２は、関係ある被分析物がサンプル１０８で見つかると、検出システム１００の使用者に通知するために聴覚警報及び／又は視覚警報を起動する。１５７６で、使用者は、関係ある被分析物が調べられているサンプルにないと通知される。例えば、計算装置１１２は、関係ある被分析物がサンプル１０８で見つからないと、検出システム１００の使用者に通知するために聴覚警報及び／又は視覚警報を起動する。一実施例では、方法１５５０は、スペクトルの中で１つ以上のピークの存在を確認する処理を提供する。例えば、機能的ブロック１５５６〜１５７２は初期の電界の強さでフィールド補正イオン易動度分光測定式探知器のピークを検出することで１つ以上のピークの存在を確認するために使用され、次に、大幅に高い電界強度で異なる又は同じフィールド補正イオン易動度分光測定式探知器中にピーク（または、初めに検知されたピークと関係のあるピークで、それは大幅に高い電界強度条件だけで形成される新しい特定の分子を表わす） を検知する。

図１６は、本発明の実施例がコンピュータ可読媒体上に記憶され、頒布され、インストールされる具体例のブロック図を図示する。図１６では、「アプリケーション」は、上に議論された方法とプロセスの工程の１つ以上を表わす。例えば、そのアプリケーションは、上に議論されるように図1から図１５に関連して行なわれたプロセスを表わす。図１６に示されるように、アプリケーションは、ソースコンピューター読取り可能な媒体１６０２上のソースコード１６００として初めに生成され記憶される。その後、ソースコード１６００は経路１６０４上に伝達され、オブジェクトコード１６０８を生成するためにコンパイラー１６０６によって処理される。オブジェクトコード１６０８は経路１６１０上に伝達され、１つ以上のアプリケーション・マスターとしてマスターコンピュータ読取り可能な媒体１６１２上に保存される。別々のプロダクションコンピュータ可読媒体１６１８上に保存されるプロダクションアプリケーション１６１６を生成するために、経路１６１４によって表示されるように、その後、オブジェクトコード１６０８は何度もコピーされる。その後、プロダクションコンピュータ可読媒体１６１８は、経路１６２０によって表示されるように、様々なシステム、装置、ターミナルおよびその他同種のものに伝達される。図１６の具体例では、使用者端末１６２２、デバイス１６２４およびシステム１６２６は、プロダクションコンピュータ可読媒体１６１８が（１６２８から１６３２までに表示される）アプリケーションとしてインストールされるハードウェア構成機器の具体例として示される。例えば、プロダクションコンピュータ可読媒体１６１８は、図1に示されるコンピュータデバイス１１２にインストールされる。

ソースコードは、スクリプトとして、あるいは任意の高水準言語か低水準言語で書かれる。ソース、マスター、プロダクションのコンピュータ可読媒体１６０２、１６１２、１６１８の具体例は、ＣＤＲＯＭ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、フラッシュ・メモリー、ＲＡＩＤドライブ、計算機装置上のメモリ、その他同種のものを有するが、しかしこれらに制限されない。パス１６０４、１６１０、１６１４、１６２０の具体例は、ネットワークパス、インターネット、ブルートゥース、ＧＳＭ、赤外線無線ＬＡＮ、ＨＩＰＥＲＬＡＮ、３Ｇ、衛星、および同種のものを有するが、しかしこれに制限されない。またパス１６０４、１６１０、１６１４、１６２０は、ソース、マスター、プロダクションのコンピュータ可読媒体１６０２、１６１２、１６１８の１つ以上の物理的なコピーを２つの地理的な位置間で輸送する、一般運送事業者又は自家用運送者の役務を表わしてもよい。パス１６０４、１６１０、１６１４、１６２０は、1台以上のプロセッサーによって並行して実行されるスレッド（thread）を表わしてもよい。例えば、１つのコンピュータはソースコード１６００、コンパイラー１６０６およびオブジェクトコード１６０８を保持する。多数のコンピュータがプロダクションアプリケーションコピー１６１６の生成と並行して処理をする。パス１６０４、１６１０、１６１４、１６２０は州内部、各州間、国家内部、国家間、大陸内部、大陸間、および同種のものである。

図１６に図示された工程は、その一部分だけがアメリカ合衆国で行なわれる態様で、全世界に広く分散した手法で行なわれてもよい。例えば、アプリケーション・ソースコード１６００はアメリカ合衆国で書かれ、アメリカ合衆国でソースコンピューター読取り可能な媒体１６０２上に保存されるが、コンパイル、複写および設置の前に別の国に（経路１６０４に対応して）輸送される。代替例として、アプリケーション・ソースコード１６００はアメリカ合衆国の国内又は国外で書かれて、アメリカ合衆国内のコンパイラー１６０６でコンパイルされ、アメリカ合衆国内でマスターコンピュータ読取り可能な媒体１６１２上に保存されるが、オブジェクトコード１６０８は複写と設置の前に別の国へ （経路１６１４に対応して）輸送される。代替例として、アプリケーション・ソースコード１６００とオブジェクトコード１６０８はアメリカ合衆国の国内又は国外で生成されるが、プロダクションアプリケーションコピー１６１６が、アメリカ合衆国の国内又は国外に位置する使用者ターミナル１６２２、装置１６２４及び／又はシステム１６２６にアプリケーション１６２８〜１６３２としてインストールされる前に、プロダクションアプリケーションコピー１６１６は（例えば操作段階の一部分として）アメリカ合衆国内で生成されるか、あるいは輸送される。

明細書と請求項の全体にわたって使用されるように、用語「コンピュータ可読媒体」と「構成された命令」は、
（i）ソースコンピューター読取り可能な媒体１６０２とソースコード１６００、
（ii）マスターコンピュータ読取り可能な媒体とオブジェクトコードの１６０８、
（iii）プロダクションコンピュータ可読媒体１６１８とプロダクションアプリケーションコピー１６１６、及び／又は
（iv）ターミナル１６２２、デバイス１６２４およびシステム１６２６のメモリ中で保存された、アプリケーション１６２８〜１６３２、
の任意のもの又はすべてを参照するものとする。

上記の記述は実施例であり、かつ制限的でないように意図されることが理解される。例えば、上記実施例またはその態様は、互いに他と結合して使用されてもよい。その上に、本発明の範囲から外れることなく、多くの修正が本発明の教えを特別の状況か材料に適応させるためになされる。様々な構成部材の寸法、材料の種類、幾何学的な配置、ここに説明された様々な構成部材の位置や数は、一定の実施例のパラメーターを定義するように意図され、決して制限ではなく、単なる実施例である。当業者が上記の記述を検討することで、別の多くの実施例と修正が請求の範囲と本発明の精神に含まれることが当業者に明らかになる。したがって、本発明の範囲は、本請求項の権利が付与される等価物の完全な範囲に加えて、添付された請求項に基づいて決定されるべきである。添付された請求項で、用語「含む」と「その中で」は、夫々の用語「構成される」と「ここで、その中で」の分かりやすい表現の相当物として使用される。さらに、以下の請求項において、用語「第１の」、「第２の」、そして「第３の」、その他は、単にラベルとして使用され、それらの対象物に数的な必要条件を課するようには意図されない。さらに、以下の請求項の制限は手段プラス機能の形式で記載されておらず、そのような請求項の制限がさらなる構造を欠く機能表現に従った句である『するための手段』を明示的に使用した場合を除くと共にこの場合以外は、米国特許法第１１２条第6段落に基づいて解釈されるようには意図されない。

Claims (21)

1. サンプル中の関係ある被分析物を検知する方法であって、
   関係あるイオンでないイオンをろ過して取り除き、かつイオン易動度スペクトルを生成するために、前記サンプルからイオン易動度分光測定式探知器を通して得られた１組のイオンを通過するステップと、
   質量分析計を使用して、少なくともいくつかの前記イオンのマススペクトルを生成するステップと、
   関係あるピークが前記イオン易動度スペクトルと前記マススペクトルの１つ以上で見つかると共に、前記関係あるピークが前記関係ある被分析物と関連するピークの所定パターンに従う場合に、前記関係ある被分析物が前記サンプル中にあると決定するステップと、
   フィールド補正イオン易動度分光測定式探知器中で第１の分散電圧と第１の補正電圧を使用して、少なくとも１つの前記関係あるピークの最初の部分を得ると共に、前記フィールド補正イオン易動度分光測定式探知器中で、第１の補正電圧とは異なる別の第２の補正電圧、又は第１の分散電圧とは異なる第２の分散電圧とのうちの少なくとも一方を使用して、前記少なくとも１つの前記関係あるピークの追加部分を得ることにより、前記関係あるピー クの少なくとも１つの存在を確認するステップと、
   を備えることを特徴とする方法。
2. 前記通過するステップは、互いに直列に接続された複数のイオン易動度分光測定式探知器を通して前記イオンを通過させることを含むことを特徴とする請求項１の方法。
3. 前記生成するステップは、互いに直列に接続された複数の質量分析計を通して前記イオンを通過させることを含むことを特徴とする請求項１の方法。
4. 前記関係あるピークは、前記関係ある被分析物中の分子に関連するイオンから生成された分子のピークと、前記関係ある被分析物から得られたイオン破片から生成されたイオン破片ピークと、前記関係ある被分析物とドーパントとの間の反応から形成された化学種から生成されたドーパント関連のピークと、又は前記関係ある被分析物を表わす任意の別のピークとの、１つ以上で構成されることを特徴とする請求項１の方法。
5. 前記決定するステップは、前記関係あるピークが前記分子のピーク並びに、前記イオン破片ピーク、前記ドーパント関連のピーク、又は前記マススペクトル中で前記関係ある被分析物と関係する別のピークの少なくとも１つを含んでいる場合に、前記関係ある被分析物が前記サンプル中にあることを決定することを特徴とする請求項４の方法。
6. サンプル中の関係ある被分析物を検知するためのシステムにおいて、
   関係あるイオンでないイオンをろ過して取り除き、かつイオン易動度スペクトルを生成するために、前記サンプルから得られた１組のイオンを受け取るように構成されたイオン易動度分光測定式探知器と、
   前記イオン易動度分光測定式探知器から前記イオンの少なくともいくつかを受け取り、かつ前記イオン易動度分光測定式探知器から受け取られた前記イオンのマススペクトルを生成するように、前記イオン易動度分光測定式探知器と直列に接続された質量分析計と、
   前記関係あるピークが前記イオン易動度スペクトルと前記マススペクトルの１つ以上で見つかると共に、前記関係あるピークが前記関係ある被分析物に関連したピークの所定パターンに従う場合、前記関係ある被分析物がサンプルにあると決定する計算装置とを備え、
   前記イオン易動度分光測定式探知器は、第１の分散電圧と第１の補正電圧を使用して、少なくとも１つの前記関係あるピークの最初の部分を得ると共に、別の第２の分散電圧と、別の第２の補正電圧とのうちの少なくとも一方を使用して、前記少なくとも一つの前記関係あるピークの追加部分を得ることによって、前記関係あるピークの少なくとも１つの存在を確認するように構成されたフィールド補正イオン易動度分光測定式探知器を含むことを特徴とするシステム。
7. 前記イオン易動度分光測定式探知器と前記質量分析計とに直列に接続された少なくとも１つの追加のイオン易動度分光測定式探知器を有すると共に、関係あるイオンでないイオンをろ過して取り除くと共に、イオン易動度スペクトルを生成するために、前記イオンは前記イオン易動度分光測定式探知器と前記追加のイオン易動度分光測定式探知器の各々を通過するように構成された前記追加のイオン易動度分光測定式探知器をさらに含むことを特徴とする請求項６のシステム。
8. 前記イオン易動度分光測定式探知器と前記質量分析計とに直列に接続された少なくとも１つの追加の質量分析計をさらに含むと共に、マススペクトルを生成するように前記質量分析計と前記追加の質量分析計の各々に前記イオンが受け取られることを特徴とする請求項６のシステム。
9. 前記関係あるピークは、前記関係ある被分析物中の分子に関係するイオンから生成された分子のピーク、並びに、前記関係ある被分析物から得られたイオン破片から生成されたイオン破片ピークと、前記関係ある被分析物とドーパントと間の反応から形成された化学種から生成されるドーパント関連のピークと、又は前記関係ある被分析物に関連づけられた別のピークの１つ以上を含むことを特徴とする請求項６のシステム。
10. 前記関係あるピークが前記分子のピーク、並びに前記イオン破片ピーク、前記ドーパント関連のピーク、又は前記マススペクトルに前記関係ある被分析物と関係する別のピークの少なくとも１つを含んでいる場合に、前記関係ある被分析物が前記サンプルにあることを前記計算装置は決定することを特徴とする請求項９のシステム。
11. 関係ある被分析物がサンプルにあるか決定するように構成された計算装置用のコンピュータ可読記憶媒体であって、前記計算装置に対して命令する次のステップの命令：
    前記サンプルから得られたイオンのマススペクトルとイオン易動度スペクトルの１つ以上を生成するステップと、
    前記イオン易動度スペクトルと前記マススペクトルの１つ以上に関係あるピークを検知するステップと、
    前記関係あるピークが前記関係ある被分析物に関連した所定のピークパターンに従うかどうか決定するステップと、
    フィールド補正イオン易動度分光測定式探知器中で第１の分散電圧と第１の補正電圧を使用して、少なくとも１つの前記関係あるピークの最初の部分を得ると共に、前記フィールド補正イオン易動度分光測定式探知器中で、第１の補正電圧とは異なる第２の補正電圧、又は第１の分散電圧とは異なる第２の分散電圧とのうちの少なくとも一方を使用して、前記少なくとも１つの前記関係あるピークの追加部分を得ることにより、前記関係あるピークの少なくとも１つの存在を確認するステップと、
    前記関係あるピークが前記ピークの所定パターンに従う場合、前記関係ある被分析物が前記サンプルにあるという通知を提供するステップと、
    を含むことを特徴とする前記コンピュータ可読記憶媒体。
12. 前記関係あるピークは、前記関係ある被分析物中の分子に関係するイオンから生成された分子のピークと、前記関係ある被分析物から得られたイオン破片から生成されたイオン破片ピークと、前記関係ある被分析物とドーパントと間の反応から形成された化学種から生成されるドーパント関連のピークと、又は前記関係ある被分析物に関連づけられた別のピークの１つ以上を含むことを特徴とする請求項１１のコンピュータ可読記憶媒体。
13. 前記命令は、前記関係あるピークの１つ以上が前記イオン易動度スペクトルにある場合で、前記所定のピークパターンが続けられるか、若しくは、前記イオン易動度スペクトル中に前記関係あるピークの少なくとも１つの存在が確認される場合に、前記通知を提供するように前記計算装置に命令する、請求項１１のコンピュータ可読記憶媒体。
14. 関係ある分子のピーク、並びに関係あるイオン破片ピーク、ドーパント関連の関係あるピーク、又は関係ある被分析物と関係する別のピークの少なくとも１つが、前記マススペクトルで見つかり、且つ、前記所定のピークパターンに従う場合に、前記命令は前記通知を提供するように前記計算装置に命令することを特徴とする請求項１３のコンピュータ可読記憶媒体。
15. 前記命令は、前記イオン易動度分光測定式探知器の中で第１の電場を使用して前記関係あるピークを得ると共に、前記イオン易動度分光測定式探知器の中で第２の電場を使用して、前記関係あるピークあるいは異なる関係あるピークを得る場合であって、前記第２の電場が前記第１の電場より少なくとも4倍大きい場合に、前記関係あるピークの存在を確認するように前記計算装置に命令することを特徴とする請求項１１のコンピュータ可読記憶媒体。
16. 前記関係あるピークは、イオン易動度スペクトル中の関係ある分子のピーク、並びに関係あるイオン破片ピーク、関係あるドーパント関連のピーク、又は別の関係あるピークの少なくとも１つで構成され、
    さらに前記命令は、前記イオン易動度スペクトル中の関係ある別のピークの存在を確認するように、前記計算装置に命令することを特徴とする請求項１３のコンピュータ可読記憶媒体。
17. サンプル中の関係ある被分析物を検知するためのシステムにおいて、
    前記サンプルから生成された１組のイオンを受け取り、この１組から関係あるイオンでないイオンをろ過して取り除き、第１のイオン易動度スペクトルを生成するように構成された第１のフィールド補正イオン易動度分光測定式探知器(「第１のＦＣＩＭＳ」)と、
    前記第１のＦＣＩＭＳと接続された第２のフィールド補正イオン易動度分光測定式探知器(「第２のＦＣＩＭＳ」)であって、第２のイオン易動度スペクトルを生成するために前記第１のＦＣＩＭＳからイオンを受け取る第２のＦＣＩＭＳと、
    関係あるピークが前記第１と第２のイオン易動度スペクトルとにある場合に、前記サンプルに前記関係ある被分析物の存在を決定するために前記第１と第２のイオン易動度スペクトルを分析するための計算装置とを備え、
    第１の電場を使用して、少なくとも１つの前記関係あるピークの第１の部分を得ると共に、第２の電場を使用して前記関係あるピークの追加部分を得ることにより、前記第１と第２のＦＣＩＭＳの少なくとも１つは前記関係ある被分析物の存在を確認するシステム。
18. 前記関係あるピークは、前記関係ある被分析物中の分子に関係するイオンから生成された分子のピークと、前記関係ある被分析物から得られたイオン破片から生成されたイオン破片ピークと、前記関係ある被分析物とドーパントと間の反応から形成された化学種から生成されるドーパント関連のピークと、又は前記関係ある被分析物に関連づけられた別のピークの１つ以上を含むことを特徴とする請求項１７のシステム
19. 前記関係あるピークが前記関係ある被分析物に関連したピークの所定パターンに従う場合に、前記計算装置は前記関係ある被分析物の存在を決定することを特徴とする請求項１７のシステム。
20. 前記関係あるピークが前記第１と第２のＦＣＩＭＳの少なくとも１つによって確認される場合に、前記計算装置は前記関係ある被分析物の存在を決定することを特徴とする請求項１７のシステム。
21. サンプルにおける関係ある被分析物を検出するシステムであって、
    前記サンプルから生成された１組のイオンを受け取り、この１組から関係あるイオンでないイオンをろ過して取り除き、第１のイオン易動度スペクトルを生成するように構成された第１のフィールド補正イオン易動度分光測定式探知器(「第１のＦＣＩＭＳ」)と、
    前記第１のＦＣＩＭＳと接続された第２のフィールド補正イオン易動度分光測定式探知器(「第２のＦＣＩＭＳ」)であって、第２のイオン易動度スペクトルを生成するために前記第１のＦＣＩＭＳからイオンを受け取る第２のＦＣＩＭＳとを備え、前記第１と第２のＦＣＩＭＳの各々は、対向する電極プレートを有し、この電極プレートは、イオンが前記第１と第２のＦＣＩＭＳによって検知されるかフィルターされる前に、イオンが通り抜ける電場を生成するように構成されており、前記第１のＦＣＩＭＳの電極プレートは前記第２のＦＣＩＭＳの電極プレートとは異なる距離だけ離れており、前記システムは更に、
    関係あるピークが前記第１と第２のイオン易動度スペクトルとにある場合に、前記サンプルに前記関係ある被分析物の存在を決定するために前記第１と第２のイオン易動度スペクトルを分析するための計算装置を備えるシステム。

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