JP6263776B2 - インパクタスプレーイオン化源を介した、キャピラリー電気泳動から質量分析計のへのインターフェース化 - Google Patents

インパクタスプレーイオン化源を介した、キャピラリー電気泳動から質量分析計のへのインターフェース化 Download PDF

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Description

関連出願の相互参照
本出願は、米国仮特許出願シリアル番号第６１／５８０５５８号（出願日：２０１１年１２月２７日）、米国仮特許出願シリアル番号第６１／６０１８２７号（出願日：２０１２年２月２２日）、米国仮特許出願シリアル番号第６１／７１８８３６号（出願日：２０１２年１０月２６日）、英国特許出願第１１２２２１８．９号（出願日：２０１１年１２月２３日）、英国特許出願第１２０２８９２．４号（出願日：２０１２年２月２１日）、および英国特許出願第１２１９２１７．５号（出願日：２０１２年１０月２５日）からの優先権および恩恵を主張する。本明細書中、これらの出願の内容全体を参考のため援用する。
キャピラリー電気泳動（ＣＥ）は分離技術であり、高電圧がガラス毛管カラムのサンプル入口端部へ付加され、異極性のより低い電圧または電圧が、キャピラリーの出口端部へ付加される。分析物は、分析物の電気浸透流および電気泳動移動度の組み合わせによって決定された速度においてカラムから溶出する。電気浸透流速度がイオン電気泳動ドリフト速度を超える場合があるため、同一クロマトグラフ分離において正イオンおよび負イオン双方を分析することが可能である。このような状況において、溶出順序を法則化すると、先ず多価正イオンが発生した後、一価正イオンが発生し、その後中性分析物が発生し、その後一価負イオンが発生し、最後に多価負イオンが発生する。一般的に用いられるＣＥ検出器（例えば、ＵＶおよび蛍光装置）は、１回のクロマトグラフ実行において双方のイオン極性を分析することができる。
しかし、電子スプレーイオン化源を介して質量分析へのインターフェース化ＣＥを行った場合、カラム出口が電子スプレープローブ先端に配置され、電子スプレープローブ先端はその後、別個の高電圧源および分圧器回路を介して典型的には３ｋＶがバイアスされる。正および負イオンを分析するためには、ＥＳＩ先端電圧を＋３ｋＶおよび−３ｋＶそれぞれにすることが必要になる。そのため、全体的ＣＥ電圧およびよって電気浸透流および電気泳動流に影響が出るため、１回のクロマトグラフ実行において高速に正／負切り換えを用いることが不可能になる。
従来の配置構成の別の不利点として、ＥＳＩ先端をバイアスするためには、ＥＳＩ電源供給回路のさらなるコストが必要になる点がある。さらに、このような配置構成の場合、緩衝液濃度およびＥＳＩ電圧安定性が制限される。
よって、向上した質量分析計を提供することが望まれている。
本発明の局面によれば、以下を含む質量分析計が提供される。
溶離液を経時的に放出するように配置構成および適合された分離装置であって、分離装置は、（ｉ）ａキャピラリー電気泳動（「ＣＥ」）分離装置、（ｉｉ）ａキャピラリー電子クロマトグラフィー（「ＣＥＣ」）分離装置、（ｉｉｉ）ａ実質的に剛性のセラミックベースの多層マイクロ流体基板（「セラミックタイル」）分離装置、または（ｉｖ）超臨界流体クロマトグラフィー分離装置のいずれかを含む、分離装置と、
噴霧器と、
標的と、
を含む。
使用時において、分離装置から放出された溶離液は噴霧器から噴霧され、分析物液滴の流れは、標的に衝突するように方向付けられ、これにより、分析物をイオン化して、複数の分析物イオンを形成する。
本発明は、キャピラリー電気泳動（「ＣＥ」）分離装置および他の種類の分離装置の配置構成を、溶離液を放出した後に噴霧して、その結果得られた液滴の流れを標的の衝突時においてイオン化させるような配置構成にできる点において、特に有利である。従来の教示内容はＣＥ分離装置と電子スプレーイオン化源との間のインターフェース化であるため、本発明に従ってイオン化源に衝突するようにＣＥ分離装置をインターフェース化した場合、特に有利である。しかし、その場合、負イオンを生成するためには、電子スプレープローブ先端を＋３ｋＶに維持し、プローブ先端を迅速に−３ｋＶへ切り替えることが可能である必要がある。ＣＥ分離装置へ接続された場合、電子スプレープローブ先端を３ｋＶに維持することは困難であり、また、プローブ先端の電圧を迅速に切り換ることは、全体的ＣＥ電圧に影響が発生しよって電気浸透および電気泳動の流れにも影響が出るため、不可能である。
よって、本発明によれば、プローブ先端を例えば接地電位において維持することができ、プローブのための高速切り換え型の高電圧電源供給に起因する費用および複雑化を回避することができる。
本発明において、ＣＥ分離装置は衝突イオン化源と接続されるため、ＣＥ分離装置が高電圧電子スプレーイオン化源とインターフェースをとる従来の配置構成と比較して特に有利である。
本発明の好適な実施形態によれば、キャピラリー電気泳動カラムの出口からの液体流れが、接地した３軸空気式噴霧器プローブの内側キャピラリーへ接続される。構成溶液の流れが第２の同心キャピラリーへ付加される。第２の同心キャピラリーにより、内側キャピラリーからの流れがプローブ先端において混合される。その結果得られた液体流れは、第３の同心キャピラリーからの高速の同心流れを介して噴霧スプレーへ変換される。小型インパクタ標的を好適には噴霧器先端の比較的近隣に配置することにより、衝突ゾーンが規定され、入来する高速の液滴流れがイオン化される。第１の真空段階の質量分析計により、その結果得られたイオンおよび荷電液滴がサンプルされる。
イオン化高電圧がプローブ先端から分離され、接地プローブアセンブリを有利に用いることができる。この接地プローブアセンブリは、付加ＣＥ電圧に対する安定した基準として機能する。これは、従来の配置構成と比較して特に有利である。
噴霧器プローブ先端は好適には、接地電位（またはその比較的近隣）に保持され、イオン化のための任意の高電圧は好適には、インパクタ標的上において保持される。インパクタ標的は、先端から短距離を空けて配置される。この配置構成により、上記した問題が無くなり、また、インパクタ標的の高速極性切り換えを用いて、正および負イオン双方を単回のＣＥ／ＭＳ実行において分析することができる。
インパクタスプレー源は一般的には、液体流≧１μＬ／分において動作し得る。しかし、ＣＥカラムと関連付けられた電気浸透流は極めて低い（≪１μＬ／分）ため、インパクタスプレー噴霧器プローブは好適には、全体的液体流量を増加させる３軸プローブ配置構成と共に構築される。内側キャピラリーは好適には、ＣＥキャピラリーカラムの出口へ接続される。内側キャピラリーは好適には、第２の同心キャピラリーによって包囲される。第２の同心キャピラリーは好適には、ＣＥカラムからの液体流れと混合された液体の構成流れを送達する。第２のキャピラリーは好適には、第３の同心キャピラリーによって包囲される。第３の同心キャピラリーは好適には、高速の窒素ガスを送達して、その結果得られた液体流れをその他の２つの毛細管から噴霧する。３軸配置構成内の３本の毛細管を全て、接地電位に維持すると好適である。インパクタ標的は、好適には比較的高電位に保持するとよく、プローブ先端に比較的近接して配置すると好適である。
好適な実施形態によれば、キャピラリー電気泳動カラムの出口からの液体流れは、接地された好適には３軸の空気式噴霧器プローブの内側キャピラリーへ接続される。構成溶液の流れが、第２の同心キャピラリーへ付加される。第２の同心キャピラリーは、プローブ先端において内側キャピラリーの流れと混合される。その結果得られた液体流れは、第３の同心キャピラリーからの高速の同心流れを介して噴霧スプレーへ変換される。小型インパクタ標的は、噴霧器先端に極めて近接して配置されて、衝突ゾーンを規定し、入来する高速の液滴流れをイオン化する。その結果得られたイオンおよび荷電液滴は、質量分析計の第１の真空段階によってサンプルされる。
好適な実施形態により、イオン化高電圧プローブ先端から切断し、好適には付加ＣＥ電圧のための安定した基準として機能する接地したプローブアセンブリを用いることにより、インターフェース化問題が軽減される。インパクタスプレーイオン化において、噴霧器プローブ先端は好適には接地電位において保持され、イオン化のための任意の高電圧は好適には、インパクタ標的上に保持される。インパクタ標的は好適には、先端短距離において配置される。この配置構成により、上記の問題が解消され、また、インパクタ標的高速極性切り換えを用いて、正および負イオン双方を単回のＣＥ／ＭＳ実行において分析することが可能になる。
高電圧ＥＳＩ噴霧器プローブの場合、インターフェース化ＭＳ源と高電圧クロマトグラフィー技術（例えば、ＣＥおよびＣＥＣ）とのインターフェース化が複雑になり得る。好適な実施形態により、噴霧器プローブへ直接高電圧を付加することなくイオン化を生成する際の問題が解消される。
分離装置は好適には、キャピラリー電気泳動（「ＣＥ」）分離装置を含む。キャピラリー電気泳動分離装置の入口端部は第１の電位に維持され、キャピラリー電気泳動分離装置の出口端部は第２の電位に維持される。
この分離装置は好適には、第１の管を含むかまたは第１の管へ接続される。
第１の管は好適には、キャピラリー管を含む。
第１の管の出口は好適には、使用時において、以下の電位において維持される：（ｉ）−５〜−４ｋＶ；（ｉｉ）−４〜−３ｋＶ；（ｉｉｉ）−３〜−２ｋＶ；（ｉｖ）−２〜−１ｋＶ；（ｖ）−１０００〜−９００Ｖ；（ｖｉ）−９００〜−８００Ｖ；（ｖｉｉ）−８００〜−７００Ｖ；（ｖｉｉｉ）−７００〜−６００Ｖ；（ｉｘ）−６００〜−５００Ｖ；（ｘ）−５００〜−４００Ｖ；（ｘｉ）−４００〜−３００Ｖ；（ｘｉｉ）−３００〜−２００Ｖ；（ｘｉｉｉ）−２００〜−１００Ｖ；（ｘｉｖ）−１００〜−９０Ｖ；（ｘｖ）−９０〜−８０Ｖ；（ｘｖｉ）−８０〜−７０Ｖ；（ｘｖｉｉ）−７０〜−６０Ｖ；（ｘｖｉｉｉ）−６０〜−５０Ｖ；（ｘｉｘ）−５０〜−４０Ｖ；（ｘｘ）−４０〜−３０Ｖ；（ｘｘｉ）−３０〜−２０Ｖ；（ｘｘｉｉ）−２０〜−１０Ｖ；（ｘｘｉｉｉ）−１０〜０Ｖ；（ｘｘｉｖ）０〜１０Ｖ；（ｘｘｖ）１０〜２０Ｖ；（ｘｘｖｉ）２０〜３０Ｖ；（ｘｘｖｉｉ）３０〜４０Ｖ；（ｘｘｖｉｉｉ）４０〜５０Ｖ；（ｘｘｉｘ）５０〜６０Ｖ；（ｘｘｘ）６０〜７０Ｖ；（ｘｘｘｉ）７０〜８０Ｖ；（ｘｘｘｉｉ）８０〜９０Ｖ；（ｘｘｘｉｉｉ）９０〜１００Ｖ；（ｘｘｘｉｖ）１００〜２００Ｖ；（ｘｘｘｖ）２００〜３００Ｖ；（ｘｘｘｖｉ）３００〜４００Ｖ；（ｘｘｘｖｉｉ）４００〜５００Ｖ；（ｘｘｘｖｉｉｉ）５００〜６００Ｖ；（ｘｘｘｉｘ）６００〜７００Ｖ；（ｘｌ）７００〜８００Ｖ；（ｘｌｉ）８００〜９００Ｖ；（ｘｌｉｉ）９００〜１０００Ｖ；（ｘｌｉｉｉ）１〜２ｋＶ；（ｘｌｉｖ）２〜３ｋＶ；（ｘｌｖ）３〜４ｋＶ；および（ｘｌｖｉ）４〜５ｋＶ。
あまり好適ではない実施形態によれば、第１の管の出口は、電位＜−５ｋＶまたは＞５ｋＶにおいて維持され得る。
第１の管は好適には、第２の管によって包囲される。第２の管は、第１の管の出口から退出した溶離液と混合される液体流れを提供するように、配置構成および適合される。
第２の管は好適には、キャピラリー管を含む。
第１の管および第２の管の端部は、（ｉ）相互に同一平面上にあるかまたは平行であるか、あるいは、（ｉｉ）相互に突出しているか、凹状であるかまたは非平行である。
質量分析計は好適には、第３の管を含む。第３の管は、第２の管を包囲し得、第１の管および／または第２の管の出口へガス流れを提供するように配置構成および適合される。
第３の管は好適には、キャピラリー管を含む。
第３の管は好適には、第２の管を包囲しかつ／または第１の管および第２の管と同心である。
実施形態によれば、第１の管、第２の管および第３の管の端部は、（ｉ）相互に同一平面上にあるかまたは平行であり得るか、あるいは、（ｉｉ）相互に突出しているか、凹状であるかまたは非平行である。
別の実施形態によれば、第３の管は、第１の管および第２の管と非同心であり得る。
質量分析計は好適には、ヒーターをさらに含む。ヒーターは、加熱されたガス流れを供給して、第１の管および／または第２の管から放出された液滴を加熱するように、配置構成および適合される。
標的は好適には、噴霧器の出口から＜１０ｍｍ、＜９ｍｍ、＜８ｍｍ、＜７ｍｍ、＜６ｍｍ、＜５ｍｍ、＜４ｍｍ、＜３ｍｍｏｒ＜２ｍｍに配置構成される。
標的は好適には、使用時において、以下の電位において維持される：（ｉ）−５〜−４ｋＶ；（ｉｉ）−４〜−３ｋＶ；（ｉｉｉ）−３〜−２ｋＶ；（ｉｖ）−２〜−１ｋＶ；（ｖ）−１０００〜−９００Ｖ；（ｖｉ）−９００〜−８００Ｖ；（ｖｉｉ）−８００〜−７００Ｖ；（ｖｉｉｉ）−７００〜−６００Ｖ；（ｉｘ）−６００〜−５００Ｖ；（ｘ）−５００〜−４００Ｖ；（ｘｉ）−４００〜−３００Ｖ；（ｘｉｉ）−３００〜−２００Ｖ；（ｘｉｉｉ）−２００〜−１００Ｖ；（ｘｉｖ）−１００〜−９０Ｖ；（ｘｖ）−９０〜−８０Ｖ；（ｘｖｉ）−８０〜−７０Ｖ；（ｘｖｉｉ）−７０〜−６０Ｖ；（ｘｖｉｉｉ）−６０〜−５０Ｖ；（ｘｉｘ）−５０〜−４０Ｖ；（ｘｘ）−４０〜−３０Ｖ；（ｘｘｉ）−３０〜−２０Ｖ；（ｘｘｉｉ）−２０〜−１０Ｖ；（ｘｘｉｉｉ）−１０〜０Ｖ；（ｘｘｉｖ）０〜１０Ｖ；（ｘｘｖ）１０〜２０Ｖ；（ｘｘｖｉ）２０〜３０Ｖ；（ｘｘｖｉｉ）３０〜４０Ｖ；（ｘｘｖｉｉｉ）４０〜５０Ｖ；（ｘｘｉｘ）５０〜６０Ｖ；（ｘｘｘ）６０〜７０Ｖ；（ｘｘｘｉ）７０〜８０Ｖ；（ｘｘｘｉｉ）８０〜９０Ｖ；（ｘｘｘｉｉｉ）９０〜１００Ｖ；（ｘｘｘｉｖ）１００〜２００Ｖ；（ｘｘｘｖ）２００〜３００Ｖ；（ｘｘｘｖｉ）３００〜４００Ｖ；（ｘｘｘｖｉｉ）４００〜５００Ｖ；（ｘｘｘｖｉｉｉ）５００〜６００Ｖ；（ｘｘｘｉｘ）６００〜７００Ｖ；（ｘｌ）７００〜８００Ｖ；（ｘｌｉ）８００〜９００Ｖ；（ｘｌｉｉ）９００〜１０００Ｖ；（ｘｌｉｉｉ）１〜２ｋＶ；（ｘｌｉｖ）２〜３ｋＶ；（ｘｌｖ）３〜４ｋＶ；および（ｘｌｖｉ）４〜５ｋＶ。
あまり好適ではない実施形態によれば、標的は、電位＜−５ｋＶまたは＞５ｋＶに維持され得る。
質量分析計は、制御システムをさらに含む。制御システムは、（ｉ）単回の実験実行時において標的の極性を切り換えること、または、（ｉｉ）単回の実験実行時において標的の極性を繰り返し切り換えることを行うように、配置構成および適合される。
実施形態によれば、制御システムは、標的の極性を繰り返し切り換えることを以下の間隔で行うように、配置構成および適合され得る：０〜１０ｍｓ、１０〜２０ｍｓ、２０〜３０ｍｓ、３０〜４０ｍｓ、４０〜５０ｍｓ、５０〜６０ｍｓ、６０〜７０ｍｓ、７０〜８０ｍｓ、８０〜９０ｍｓ、９０〜１００ｍｓ、１００〜２００ｍｓ、２００〜３００ｍｓ、３００〜４００ｍｓ、４００〜５００ｍｓ、５００〜６００ｍｓ、６００〜７００ｍｓ、７００〜８００ｍｓ、８００〜９００ｍｓ、９００〜１０００ｍｓ、１〜２ｓ、２〜３ｓ、３〜４ｓまたは４〜５ｓ。
別の実施形態によれば、制御システムは、保持時間切り換えを用い得る。実施形態によれば、標的の極性は、以下の間隔で繰り返し切り換えられ得る：０〜１分、１〜２分、２〜３分、３〜４分、４〜５分、５〜６分、６〜７分、７〜８分、８〜９分、９〜１０分または＞１０分。
質量分析計は好適には、筐体をさらに含む。筐体は、噴霧器、標的およびイオン入口装置を含む。イオン入口装置は、質量分析計の第１の真空段階へ繋がる。
実施形態によれば、イオン入口装置は、オンオリフィス、イオン入口コーン、イオン入口キャピラリー、イオン入口加熱キャピラリー、イオントンネル、イオン移動度分光計または分離器、微分イオン移動度分光計、非対称場イオン移動度分光計（「ＦＡＩＭＳ」）装置または他のイオン入口を含み得る。
第１の管の出口は好適には、直径Ｄを有し、分析物液滴のスプレーは好適には、標的の衝突ゾーンに衝突するように配置構成される。
衝突ゾーンは好適には、最大寸法ｘを有し、ｘ／Ｄの比は、＜２、２〜５、５〜１０、１０〜１５、１５〜２０、２０〜２５、２５〜３０、３０〜３５、３５〜４０または＞４０の範囲である。
衝突ゾーンは好適には、以下からなる群から選択された面積を有する：（ｉ）＜０．０１ｍｍ２；（ｉｉ）０．０１〜０．１０ｍｍ２；（ｉｉｉ）０．１０〜０．２０ｍｍ２；（ｉｖ）０．２０〜０．３０ｍｍ２；（ｖ）０．３０〜０．４０ｍｍ２；（ｖｉ）０．４０〜０．５０ｍｍ２；（ｖｉｉ）０．５０〜０．６０ｍｍ２；（ｖｉｉｉ）０．６０〜０．７０ｍｍ２；（ｉｘ）０．７０〜０．８０ｍｍ２；（ｘ）０．８０〜０．９０ｍｍ２；（ｘｉ）０．９０〜１．００ｍｍ２；（ｘｉｉ）１．００〜１．１０ｍｍ２；（ｘｉｉｉ）１．１０〜１．２０ｍｍ２；（ｘｉｖ）１．２０〜１．３０ｍｍ２；（ｘｖ）１．３０〜１．４０ｍｍ２；（ｘｖｉ）１．４０〜１．５０ｍｍ２；（ｘｖｉｉ）１．５０〜１．６０ｍｍ２；（ｘｖｉｉｉ）１．６０〜１．７０ｍｍ２；（ｘｉｘ）１．７０〜１．８０ｍｍ２；（ｘｘ）１．８０〜１．９０ｍｍ２；（ｘｘｉ）１．９０〜２．００ｍｍ２；（ｘｘｉｉ）２．００〜２．１０ｍｍ２；（ｘｘｉｉｉ）２．１０〜２．２０ｍｍ２；（ｘｘｉｖ）２．２０〜２．３０ｍｍ２；（ｘｘｖ）２．３０〜２．４０ｍｍ２；（ｘｘｖｉ）２．４０〜２．５０ｍｍ２；（ｘｘｖｉｉ）２．５０〜２．６０ｍｍ２；（ｘｘｖｉｉｉ）２．６０〜２．７０ｍｍ２；（ｘｘｉｘ）２．７０〜２．８０ｍｍ２；（ｘｘｘ）２．８０〜２．９０ｍｍ２；（ｘｘｘｉ）２．９０〜３．００ｍｍ２；（ｘｘｘｉｉ）３．００〜３．１０ｍｍ２；（ｘｘｘｉｉｉ）３．１０〜３．２０ｍｍ２；（ｘｘｘｉｖ）３．２０〜３．３０ｍｍ２；（ｘｘｘｖ）３．３０〜３．４０ｍｍ２；（ｘｘｘｖｉ）３．４０〜３．５０ｍｍ２；（ｘｘｘｖｉｉ）３．５０〜３．６０ｍｍ２；（ｘｘｘｖｉｉｉ）３．６０〜３．７０ｍｍ２；（ｘｘｘｉｘ）３．７０〜３．８０ｍｍ２；（ｘｌ）３．８０〜３．９０ｍｍ２；および（ｘｌｉ）３．９０〜４．００ｍｍ２。
標的は好適には、質量分析計の第１の真空段階に続くイオン入口装置から第１の方向において第１の距離Ｘ１に配置され、イオン入口装置から第２の方向において第２の距離Ｚ１において配置される。第２の方向は、第１の方向に直交する。
（ｉ）Ｘ１は、以下からなる群から選択される：（ｉ）０〜１ｍｍ；（ｉｉ）１〜２ｍｍ；（ｉｉｉ）２〜３ｍｍ；（ｉｖ）３〜４ｍｍ；（ｖ）４〜５ｍｍ；（ｖｉ）５〜６ｍｍ；（ｖｉｉ）６〜７ｍｍ；（ｖｉｉｉ）７〜８ｍｍ；（ｉｘ）８〜９ｍｍ；（ｘ）９〜１０ｍｍ；および（ｘｉ）＞１０ｍｍ；および／または
（ｉｉ）Ｚ１は、以下からなる群から選択される：（ｉ）０〜１ｍｍ；（ｉｉ）１〜２ｍｍ；（ｉｉｉ）２〜３ｍｍ；（ｉｖ）３〜４ｍｍ；（ｖ）４〜５ｍｍ；（ｖｉ）５〜６ｍｍ；（ｖｉｉ）６〜７ｍｍ；（ｖｉｉｉ）７〜８ｍｍ；（ｉｘ）８〜９ｍｍ；（ｘ）９〜１０ｍｍ；および（ｘｉ）＞１０ｍｍ。
標的は好適には、分析物液滴および／または複数の分析物イオンの流れを質量分析計のイオン入口装置へ向かって偏向させるように、配置される。
実施形態によれば、イオン入口装置は、イオンオリフィス、イオン入口コーン、イオン入口キャピラリー、イオン入口加熱キャピラリー、イオントンネル、イオン移動度分光計または分離器、微分イオン移動度分光計、非対称場イオン移動度分光計（「ＦＡＩＭＳ」）装置または他のイオン入口を含み得る。
標的は好適には、質量分析計のイオン入口装置の上流に配置され、これにより、イオンをイオン入口装置の方向に向かって偏向させる。
標的は好適には、（ｉ）ロッドまたは（ｉｉ）先細コーンを有するピンのいずれかを含む。
分析物液滴の流れは、ピンのロッドまたは先細コーンを（ｉ）ロッドまたはピンの中心線上に直接衝突させるかまたは（ｉｉ）ロッドまたは先細コーンのうち質量分析計のイオン入口オリフィスを向くかまたは離隔方向を向く側部上に衝突させるように、配置構成される。
イオン源は好適には、大気圧イオン化（「ＡＰＩ」）イオン源を含む。
標的は好適には、ステンレススチール標的、金属、金、非金属物質、半導体、金属または炭化物コーティングを含む他の物質、絶縁体またはセラミックを含む。
実施形態によれば、標的は、噴霧器からの液滴が複数の標的プレート上にカスケードするように複数のプレートを含み得、かつ／または、標的ｉｓ配置構成ｄ〜ｈａｖｅ複数の衝突点ｓｓｏｔｈａｔ複数の斜め方向に偏向するイオンによって液滴がイオン化するように、複数の衝突点を有するように配置される。
実施形態によれば、標的は、１つ以上のメッシュまたはグリッド標的を含む。
グリッドまたはメッシュ衝突面を有するグリッドまたはメッシュ標的は、ピン標的を用いた場合と比較して特に有利であることが分かっている。なぜならば、グリッドまたはメッシュ標的を用いた場合、非中空ピンを標的として用いた場合に発生し得る位置依存性の問題が解消するからである。
１つ以上のメッシュまたはグリッド標的は好適には、１つ以上のワイヤメッシュまたはグリッド標的を含む。
ワイヤメッシュまたはグリッド標的は好適には、以下からなる群から選択された直径のワイヤを含む：（ｉ）＜５０μｍ；（ｉｉ）５０〜１００μｍ；（ｉｉｉ）１００〜１５０μｍ；（ｉｖ）１５０〜２００μｍ；（ｖ）２００〜２５０μｍ；（ｖｉ）２５０〜３００μｍ；（ｖｉｉ）３００〜３５０μｍ；（ｖｉｉｉ）３５０〜４００μｍ；（ｉｘ）４００〜４５０μｍ；（ｘ）４５０〜５００μｍ；（ｘｉ）５００〜５５０μｍ；（ｘｉｉ）５５０〜６００μｍ；（ｘｉｉｉ）６００〜６５０μｍ；（ｘｉｖ）６５０〜７００μｍ；（ｘｖ）７００〜７５０μｍ；（ｘｖｉ）７５０〜８００μｍ；（ｘｖｉｉ）８００〜８５０μｍ；（ｘｖｉｉｉ）８５０〜９００μｍ；（ｘｉｘ）９００〜９５０μｍ；（ｘｘ）９５０〜１０００μｍ；および（ｘｘｉ）＞１ｍｍ。
メッシュまたはグリッドは好適には、以下からなる群から選択されたスペーシングを有する：（ｉ）＜５０μｍ；（ｉｉ）５０〜１００μｍ；（ｉｉｉ）１００〜１５０μｍ；（ｉｖ）１５０〜２００μｍ；（ｖ）２００〜２５０μｍ；（ｖｉ）２５０〜３００μｍ；（ｖｉｉ）３００〜３５０μｍ；（ｖｉｉｉ）３５０〜４００μｍ；（ｉｘ）４００〜４５０μｍ；（ｘ）４５０〜５００μｍ；（ｘｉ）５００〜５５０μｍ；（ｘｉｉ）５５０〜６００μｍ；（ｘｉｉｉ）６００〜６５０μｍ；（ｘｉｖ）６５０〜７００μｍ；（ｘｖ）７００〜７５０μｍ；（ｘｖｉ）７５０〜８００μｍ；（ｘｖｉｉ）８００〜８５０μｍ；（ｘｖｉｉｉ）８５０〜９００μｍ；（ｘｉｘ）９００〜９５０μｍ；（ｘｘ）９５０〜１０００μｍ；および（ｘｘｉ）＞１ｍｍ。
１つ以上のメッシュまたはグリッド標的は好適には、以下のいずれかの面内に配置される：（ｉ）１つ以上の噴霧器のスプレー軸に対して実質的に垂直な面または（ｉｉ）１つ以上の噴霧器のスプレー軸に対して＜９０°の角度で傾斜した面。
１つ以上のメッシュまたはグリッド標的は好適には、複数の衝突ゾーンを提供する。
１つ以上のメッシュまたはグリッド標的は好適には、１次元または２次元アレイの裂け目または開口部を含む。
１つ以上のメッシュまたはグリッド標的は好適には、複数の層を含む。
層のうち１つ以上は好適には、メッシュまたはグリッドを含む。
複数の層は好適には、実質的に同じであるかまたは実質的に異なるメッシュサイズを有する層を含む。
実施形態によれば、質量分析計は、振動装置配置構成をさらに含み、標的を振動させるように適合される。
インパクタバーまたは標的へ付加される圧電振動を用いた場合、標的の振動により表面崩壊を通じた第２の液滴の低減を支援できるため、特に有利である。圧電振動を用いた場合も、液体ビーディングが提言するため、特に有利である。
振動源は好適には、標的を振動させてその結果得られる第２の液滴のサイズを表面崩壊を通じて低減させるように、配置構成および適合される。
振動源は好適には、圧電振動源を含む。
振動源は好適には、以下からなる群から選択された周波数ｆで標的を振動させるように、配置構成および適合される：（ｉ）＜１ｋＨｚ；（ｉｉ）１〜２ｋＨｚ；（ｉｉｉ）２〜３ｋＨｚ；（ｉｖ）３〜４ｋＨｚ；（ｖ）４〜５ｋＨｚ；（ｖｉ）５〜６ｋＨｚ；（ｖｉｉ）６〜７ｋＨｚ；（ｖｉｉｉ）７〜８ｋＨｚ；（ｉｘ）８〜９ｋＨｚ；（ｘ）９〜１０ｋＨｚ；（ｘｉ）１０〜１１ｋＨｚ；（ｘｉｉ）１１〜１２ｋＨｚ；（ｘｉｉｉ）１２〜１３ｋＨｚ；（ｘｉｖ）１３〜１４ｋＨｚ；（ｘｖ）１４〜１５ｋＨｚ；（ｘｖｉ）１５〜１６ｋＨｚ；（ｘｖｉｉ）１６〜１７ｋＨｚ；（ｘｖｉｉｉ）１７〜１８ｋＨｚ；（ｘｉｘ）１８〜１９ｋＨｚ；（ｘｘ）１９〜２０ｋＨｚ；および（ｘｘｉ）＞２０ｋＨｚ。
実施形態によれば、質量分析計は好適には、第１の装置をさらに含む。第１の装置は、標的を回転させかつ／または平行移動させるように、配置構成および適合される。
当業者であれば理解するように、標的上への高速液滴の衝突によるイオン生成を行う場合、標的の位置決めは、受容可能なレベルの信号強度を得るために重要である。特に好適な実施形態によれば、高速の液滴のスプレーに相対して標的（例えば、偏心路）を回転させた場合、平均的なより安定した信号強度を実現することが可能である。その結果、全体的または平均的なイオン信号を安定させることができ、また、液滴の高速スプレーに相対する標的の正確な位置に依存する発生した分析物イオンの強度の大きな変動による影響を受けにくくなる。
標的は好適には、ピンまたはロッドを含む。
標的は好適には、第１の中央長手方向軸を有し、第１の装置は、第２の軸の周囲において標的を回転させるように、配置構成および適合される。第２の軸は、第１の軸から変位またはオフセットする。
第１の装置は好適には、使用時において標的を実質的に偏心または非円形経路の周囲または実質的に偏心または非円形経路上において回転させるように、配置構成および適合される。
第１の装置は好適には、標的を以下の速度で回転させるように配置構成および適合される：（ｉ）＜１ｒｅｖ／ｓ；（ｉｉ）１〜２ｒｅｖ／ｓ；（ｉｉｉ）２〜３ｒｅｖ／ｓ；（ｉｖ）３〜４ｒｅｖ／ｓ；（ｖ）４〜５ｒｅｖ／ｓ；（ｖｉ）５〜６ｒｅｖ／ｓ；（ｖｉｉ）６〜７ｒｅｖ／ｓ；（ｖｉｉｉ）７〜８ｒｅｖ／ｓ；（ｉｘ）８〜９ｒｅｖ／ｓ；（ｘ）９〜１０ｒｅｖ／ｓ；（ｘｉ）＞１０ｒｅｖ／ｓ；（ｘｉｉ）＜１ｒｐｍ；（ｘｉｉｉ）１〜５ｒｐｍ；（ｘｉｖ）５〜１０ｒｐｍ；（ｘｖ）１０〜１５ｒｐｍ；（ｘｖｉ）１５〜２０ｒｐｍ；（ｘｖｉｉ）２０〜２５ｒｐｍ；（ｘｖｉｉｉ）２５〜３０ｒｐｍ；（ｘｉｘ）３０〜３５ｒｐｍ；（ｘｘ）３５〜４０ｒｐｍ；（ｘｘｉ）４０〜４５ｒｐｍ；（ｘｘｉｉ）４５〜５０ｒｐｍ；（ｘｘｉｉｉ）５０〜６０ｒｐｍ；（ｘｘｉｖ）６０〜７０ｒｐｍ：（ｘｘｖ）７０〜８０ｒｐｍ；（ｘｘｖｉ）８０〜９０ｒｐｍ；（ｘｘｖｉｉ）９０〜１００ｒｐｍ；（ｘｘｖｉｉｉ）１００〜１５０ｒｐｍ；（ｘｘｉｘ）１５０〜２００ｒｐｍ；（ｘｘｘ）２００〜２５０ｒｐｍ；および（ｘｘｘｉ）＞２５０ｒｐｍ。
第１の装置は好適には、標的を実質的に連続的に回転させるように、配置構成および適合される。
第１の装置は好適には、標的を実質的に連続的に少なくとも期間Ｔにわたって回転させるように、配置構成および適合される。Ｔは、以下からなる群から選択される：（ｉ）＜１ｓ；（ｉｉ）１〜５ｓ；（ｉｉｉ）５〜１０ｓ；（ｉｖ）１０〜１５ｓ；（ｖ）１５〜２０ｓ；（ｖｉ）２０〜２５ｓ；（ｖｉｉ）２５〜３０ｓ；（ｖｉｉｉ）３０〜３５ｓ；（ｉｘ）３５〜４０ｓ；（ｘ）４０〜４５ｓ；（ｘｉ）４５〜５０ｓ；（ｘｉｉ）５０〜５５ｓ；（ｘｉｉｉ）５５〜６０ｓ；および（ｘｉｖ）＞６０ｓ。
質量分析計は好適には、制御システムを含む。制御システムは、分析物信号を標的の位置の関数としてまたは標的の位置に対するものとして監視するように、配置構成および適合される。
制御システムは好適には、装置を回転させかつ／または標的を所望の位置まで平行移動させて、分析物イオン信号を最適化させるかまたは分析物イオンの強度を制御するように、配置構成および適合される。
制御システムは好適には、装置を回転させかつ／または標的を複数の所望の位置間において平行移動させて分析物イオンの強度を変更または制御するように、配置構成および適合される。
本発明の局面によれば、以下を含む質量分析方法が提供される。
溶離液を経時的に放出するように配置構成および適合された分離装置を提供することであって、分離装置は、（ｉ）キャピラリー電気泳動（「ＣＥ」）分離装置、（ｉｉ）キャピラリー電子クロマトグラフィー（“ＣＥＣ”）分離装置、（ｉｉｉ）実質的に剛性のセラミックベースの多層マイクロ流体基板（「セラミックタイル」）分離装置または（ｉｖ）超臨界流体クロマトグラフィー分離装置のうちいずれかを含む、ことと、
標的を提供することと、
分離装置から放出された溶離液を噴霧することであって、分析物液滴の流れを方向付けて標的と衝突させて、分析物をイオン化して複数の分析物イオンを形成する、こと。
実施形態によれば、質量分析計は、以下をさらに含み得る
（ａ）以下からなる群から選択されたさらなるイオン源：（ｉ）電子スプレーイオン化（「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）電子衝突（「ＥＩ」）イオン源；（ｉｘ）化学イオン化（「ＣＩ」）イオン源；（ｘ）フィールドイオン化（「ＦＩ」）イオン源；（ｘｉ）フィールド脱離（「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）脱離電子スプレーイオン化（「ＤＥＳＩ」）イオン源；（ｘｖｉ）ニッケル−６３放射性イオン源；（ｘｖｉｉ）大気圧マトリックス支援レーザー脱離イオン化源；（ｘｖｉｉｉ）サーモスプレーイオン源；（ｘｉｘ）大気サンプリンググロー放電イオン化（「ＡＳＧＤＩ」）イオン源；（ｘｘ）グロー放電（「ＧＤ」）イオン源；および（ｘｘｉ）インパクタイオン源；および／または、
（ｂ）１つ以上の連続またはパルスイオン源ｓ；および／または、
（ｃ）１つ以上のイオンガイド、および／または、
（ｄ）１つ以上のイオン移動度分離装置および／または１つ以上の非対称場イオン移動度分光計装置および／または、
（ｅ）１つ以上のイオントラップまたは１つ以上のイオントラッピング領域、および／または、
（ｆ）以下からなる群から選択された１つ以上の衝突、フラグメンテーションまたは反応セル：（ｉ）衝突誘起解離（「ＣＩＤ」）フラグメンテーション装置、（ｉｉ）表面誘起解離（「ＳＩＤ」）フラグメンテーション装置、（ｉｉｉ）電子移動乖離（「ＥＴＤ」）フラグメンテーション装置、（ｉｖ）電子捕獲解離（“ＥＣＤ”）フラグメンテーション装置、（ｖ）電子衝突または衝突解離フラグメンテーション装置、（ｖｉ）光誘起解離（「ＰＩＤ」）フラグメンテーション装置、（ｖｉｉ）レーザ誘起解離フラグメンテーション装置、（ｖｉｉｉ）赤外線放射誘起解離装置、（ｉｘ）紫外線放射誘起解離装置、（ｘ）ノズルスキマーインターフェースフラグメンテーション装置、（ｘｉ）インソースフラグメンテーション装置、（ｘｉｉ）インソース衝突誘起解離フラグメンテーション装置、（ｘｉｉｉ）熱または温度源フラグメンテーション装置、（ｘｉｖ）電場誘起フラグメンテーション装置、（ｘｖ）磁場誘起フラグメンテーション装置、（ｘｖｉ）酵素消化または酵素分解フラグメンテーション装置、（ｘｖｉｉ）イオン・イオン反応フラグメンテーション装置、（ｘｖｉｉｉ）イオン分子反応フラグメンテーション装置、（ｘｉｘ）イオン原子反応フラグメンテーション装置、（ｘｘ）イオン準安定イオン反応フラグメンテーション装置、（ｘｘｉ）イオン準安定分子反応フラグメンテーション装置、（ｘｘｉｉ）イオン準安定原子反応フラグメンテーション装置、（ｘｘｉｉｉ）イオンに到達して付加イオンまたは生成イオンを生成するためのイオン・イオン反応装置、（ｘｘｉｖ）イオンに到達して付加イオンまたは生成イオンを生成するためのイオン分子反応装置、（ｘｘｖ）イオンに到達して付加イオンまたは生成イオンを生成するためのイオン原子反応装置、（ｘｘｖｉ）イオンに到達して付加イオンまたは生成イオンを生成するためのイオン準安定イオン反応装置、（ｘｘｖｉｉ）イオンに到達して付加イオンまたは生成イオンを生成するためのイオン準安定分子反応装置、（ｘｘｖｉｉｉ）イオンに到達して付加イオンまたは生成イオンを生成するためのイオン準安定原子反応装置、および（ｘｘｉｘ）電子イオン化解離（“ＥＩＤ”）フラグメンテーション装置、および／または
（ｇ）以下からなる群から選択された質量分析器：（ｉ）四重極質量分析器、（ｉｉ）２Ｄまたは線形四重極質量分析器、（ｉｉｉ）ポールまたは３Ｄ四重極質量分析器、（ｉｖ）ペニングトラップ質量分析器、（ｖ）イオントラップ質量分析器、（ｖｉ）磁場型質量分析器、（ｖｉｉ）イオンサイクロトロン共鳴（「ＩＣＲ」）質量分析器、（ｖｉｉｉ）フーリエ変換イオンサイクロトロン共鳴（「ＦＴＩＣＲ」）質量分析器、（ｉｘ）静電またはオービトラップ質量分析器、（ｘ）フーリエ変換静電またはオービトラップ質量分析器、（ｘｉ）フーリエ変換質量分析器、（ｘｉｉ）飛行時間質量分析器、（ｘｉｉｉ）直交加速飛行時間質量分析器、および（ｘｉｖ）線形加速飛行時間質量分析器、および／または
（ｈ）１つ以上の分析器または静電分析器、および／または
（ｉ）１つ以上のイオン検出器および／または
（ｊ）以下からなる群から選択された１つ以上の質量フィルタ：（ｉ）四重極質量フィルタ、（ｉｉ）２Ｄまたは線形四重極イオントラップ、（ｉｉｉ）ポールまたは３Ｄ四重極イオントラップ、（ｉｖ）ペニングイオントラップ、（ｖ）イオントラップ、（ｖｉ）磁場型質量フィルタ、（ｖｉｉ）飛行時間質量フィルタ、および（ｖｉｉｉ）ウィーンフィルタ、および／または、
（ｋ）イオンをパルスするための装置またはイオンゲート、および／または
（ｌ）実質的に連続するイオンビームをパルスイオンビームへ変換する装置。
質量分析計は、以下のうちいずれかを含み得る：
（ｉ）外側の樽状電極および同軸の内側スピンドル状電極を含むＣトラップおよびオービトラップ（ＲＴＭ）質量分析器であって、第１の動作モードにおいて、イオンはＣトラップへ送られた後にオービトラップ（ＲＴＭ）質量分析器中へ注入され、第２の動作モードにおいて、イオンはＣトラップへ送られた後に衝突セルまたは電子移動乖離装置へ送られ、少なくとも一部のイオンは断片化されて断片イオンとなり、断片イオンはその後Ｃトラップへ送られてオービトラップ（ＲＴＭ）質量分析器中へ注入される、Ｃトラップおよびオービトラップ（ＲＴＭ）質量分析器、および／または、
（ｉｉ）複数の電極を含むスタック型リングイオンガイドであって、複数の電極はそれぞれ、使用時においてイオンを送るための通路となるアパチャを有し、電極のスペーシングは、イオン経路の長さに沿って増加し、イオンガイドの上流部内の電極内のアパチャは第１の直径を有し、イオンガイドの下流部内の電極内のアパチャは、第１の直径よりも小さな第２の直径を有し、ＡＣまたはＲＦ電圧の逆位相が使用時において連続する電極へ付加される、スタック型リングイオンガイド。
以下、本発明の多様な実施形態について、添付図面を参照しつつ、ひとえに例示目的のために説明する。
本発明の実施形態によるインパクタスプレーＡＰＩ源を示す。 インパクタスプレー源を示す。 最適化されたインパクタスプレー源を示す。
図１は、好適な実施形態によるインパクタスプレーＡＰＩ源の一般的レイアウトの模式図である。ＣＥカラム出口（または他の分離装置）からの液体流れが噴霧器プローブ１に進入し、内側キャピラリー管３を介して噴霧器先端２へ送達される。内側キャピラリー３は、第２の同心キャピラリー４によって包囲される。第２の同心キャピラリー４は、液体の構成流れを送達する。この液体の構成流れは、プローブ先端において第１のキャピラリー３からの流れと混合される。第２のキャピラリー管４は、第３の同心キャピラリー５によって包囲される。第３の同心キャピラリー５は、高速の流れを液体毛細管３および４の出口へ送達するためのガス入口６を含む。
この配置構成により生成された噴霧スプレーは、典型的な直径が１０〜２０μｍでありかつ噴霧器先端２からの近隣距離における速度が１００ｍ／ｓを超える液的を含む。その結果得られた液滴は、第２のガス入口８を介して同心ヒーター７に進入するさらなるガス流れによって加熱される。
噴霧器は好適には、質量分析計のイオン入口コーン９の右手側へヒンジ連結され、噴霧器先端２と質量分析計のイオン入口オリフィス１０との間の水平距離を変化させるように揺動することができる。プローブもまた、噴霧器先端２とイオン入口オリフィス１０との間の垂直距離を変化させることが可能なように、構成される。内側キャピラリー３、第２のキャピラリー４および第３のキャピラリー５の相対先端を調節することができる。実施形態によれば、毛細管３、４および５を相互に同一平面上に来るように配置構成することができる。別の実施形態によれば、１本以上の毛細管３、４および５が相互に突出または凹状するように、毛細管３、４および５を配置構成することができる。
液体キャピラリーに対する類似の寸法の標的１１は好適には、噴霧器先端２と、イオン入口オリフィス１０との間に配置される。標的１１は、ｘ方向およびｙ方向において（水平面において）マイクロアジャスタ段階を介して操作することができ、典型的には０〜５ｋＶの電位で源筐体１２およびイオン入口オリフィス１０に対して保持することができる。動作時において、イオン入口コーン１０は、金属コーンガスハウジング１３によって包囲される。金属コーンガスハウジング１３は、ｔガス入口１４を介して進入する窒素ガスの流れと同一平面上にある。源筐体に進入するガスは全て、質量分析計の第１の真空段階１６によってポンプされる源筐体排気１５またはイオン入口オリフィス１０を介して出て行く必要がある。
図２ａは、インパクタスプレー源の模式平面図であり、接地した噴霧器プローブは図から省略している。インパクタ標的１１は、外径が典型的には１〜２ｍｍであるステンレススチールロッドまたはピンを含む。ロッドまたはピン１１は、典型的にはイオン入口オリフィス１０から５ｍｍの水平距離Ｘ１において配置される。プローブ先端を微調整することにより、感度が最大になる最適な衝突点が得られるまで、標的表面上においてスイープさせることができる。典型的な最適化位置を、図２ｂの模式図に示す。図中、オフセットＸ２はおよそ０．４ｍｍである。
図２ｂはまた、好適な実施形態におけるプローブの垂直位置および標的を示す（すなわち、Ｚ１＝９ｍｍおよびＺ２＝３ｍｍ）。
好適な実施形態において、源は、以下のバイアス電位において動作される：噴霧器＝０Ｖ、インパクタ標的＝１．０ｋＶ、イオン入口コーン＝１００Ｖおよびコーンガスハウジング＝１００Ｖ。ヒーターアセンブリおよび源筐体は好適には、接地電位で維持される。源は、以下のガス流れ設定で動作させることが可能である：７バールまで加熱された窒素噴霧器ガス、窒素ヒーターガス流れ＝１２００Ｌ／ｈｒおよび窒素コーンガス流れ＝１５０Ｌ／時間。
好適な実施形態を、接地した噴霧器プローブ（例えば、キャピラリー電子クロマトグラフィー（ＣＥＣ）およびタイルベースマイクロチップＬＣ／ＭＳシステムの使用によって容易に簡略化することが可能な他の用途において用いることができる。
タイルベースマイクロチップＬＣシステムは好適には、実質的に剛性のセラミックベースの多層マイクロ流体基板（「セラミックタイル」とも呼ばれる）を含む。米国２００９／０３２１３５号を参照されたい。本明細書中、同文献の内容を参考のため援用する。タンパク質サンプルの場合、セラミックは、基板内の導管のサンプル壁部の取り付けに起因して適切な低レベルのサンプルロスが可能な、高温同時焼成セラミック（ＨＴＣＣ）を含み得る。基板の層内には、分離カラムとして動作する経路がある。基板の側部内のアパチャにより、カラム内に流体を導入することが可能な経路を開口部に得ることができる。アパチャを高圧下において電子スプレー放出器へ向かって通過した流体は、経路の記出口端部において結合される。マイクロ流体カートリッジの側部内の穴部により、基板への流体送達のための流体入口ポートが得られる。各流体入口ポートは、流体アパチャのうち１つとアライメントされ、流体アパチャのうち１つを包囲する。
好適な実施形態を超臨界流体クロマトグラフィー／ＭＳのためのインターフェースとして実行することも可能である。
標的ピンを用いた衝突イオンベースのスプレーが、標準的ＥＳＩまたはＡＰＣＩと比較して極性化合物および非極性化合物双方について向上したイオン化効率を提供するものとして図示されている。しかし、異なる移動相組成の性能が、プローブおよびピンの物理的ジオメトリに合理的に強く依存する場合があることが観測された。
高有機移動相における相対的性能へのプローブおよびピンの位置依存性に起因して、必要な許容範囲の達成が困難になり得る。さらに、これらの許容範囲を維持することも困難になり得る。なぜならば、器具の寿命にわたってピンおよび／またはプローブキャピラリーを１回以上交換する必要があり得るからである。
本発明の実施形態によれば、ピン標的の代わりにグリッドまたはメッシュ標的を用いると好適である。グリッドまたはメッシュ衝突面を有するグリッドまたはメッシュ標的を用いた場合、ピン標的を用いる場合よりも特に有利であることが分かっている。なぜならば、グリッドまたはメッシュ標的を用いた場合、非中空ピンを標的として用いた場合に発生し位置依存性の問題が解消されるからである。
適切なサイズのメッシュまたはグリッド標的を衝突標的として用いると好適である。好適な実施形態によれば、衝突ゾーン（すなわち、衝突ｗｉｔｈ標的との衝突点におけるプルーム直径）は好適には０．５〜１．０ｍｍである。
好適な実施形態によれば、メッシュワイヤサイズおよびスペーシングは好適には、いくつかの別個の衝突ゾーンが衝突ゾーンまたは領域内に得られるような、適切なサイズにされる。ワイヤ直径は好適には、ワイヤ上のプルームの衝突を可能にして噴霧を向上させるような十分な直径にすうるとよい。メッシュを１５０μｍスペーシングし、ワイヤ直径を１００μｍにすると特に有利であることが分かっている。しかし、他のアスペクト比も企図され、本発明の範囲内である。実施形態によれば、メッシュまたはグリッドは、実質的に平坦な矩形（１５ｍｍｘ７ｍｍ）を含み得、スプレー軸に対して実質的に垂直で保持され得る。この実施形態によれば、スプレーは、実質的にメッシュまたはグリッドを通じて行われる。
あるいは、メッシュまたはグリッドをスプレー軸に対して角度付けしてもよい。メッシュまたはグリッドの角度は、プルームがメッシュまたはグリッドを通過する際に質量分析計入口の方向またはその近隣に偏向するように、設定され得る。メッシュまたはグリッド標的は、スプレー軸に対して７０°の角度で配置構成され得る。
メッシュまたはグリッドの物理的寸法は、好適には、メッシュまたはグリッド表面上の液体ビーディングを好適に最小化することができるよう、設定または配置構成すると好適である。メッシュまたはグリッドの角度および形状は、液体ビーディングを低減するよう、最適化することができる。
好適な実施形態によれば、上記したピン標的を用いる本発明の他の実施形態と同様の様式でイオン化を支援するために、高電圧をメッシュまたはグリッド電極を付加することができる。実施形態によれば、メッシュまたはグリッドは、電位１ｋＶにおいて保持され得る。しかし、メッシュまたはグリッド標的を他の電位に維持してもよいことが当業者にとって明らかである。
メッシュまたはグリッド標的を用いた場合の特に有利な点として、好適な実施形態によるメッシュまたはグリッド標的の場合、ジオメトリへの依存が大幅に低減する点がある。なぜならば、液滴の流れがメッシュまたはグリッド標的上の複数の衝突点上において衝突するからである。プローブまたはメッシュ標的が移動すると、標的上の液滴の衝突特性は実質的に同じであり続ける。よって、ＭＳ入口およびプローブの位置に相対するイオン源性能は、イオン入口に対する電子スプレーイオン化（「ＥＳＩ」）イオン源と同様の挙動を示す。
さらなる実施形態も企図される。例えば、メッシュの代わりにグリッドを用いてもよい。グリッドは好適には、液滴流れが標的と衝突するゾーン内において複数の衝突点を有する。衝突後のスプレー方向の位置依存性が必要である場合、一列グリッドを用いることができる。
実施形態によれば、標的は、単一層のメッシュまたはグリッド標的の角度付けを行った場合と同じ効果を達成するために、複数の層メッシュおよび／またはグリッドを含み得る。
実施形態によれば、圧電振動装置を持ち知恵バーまたは標的を振動させることにより、上記したような表面イオン化インパクタバーまたは標的をさらに向上させることができる。表面イオン化がその表面上において発生するバーまたは標的が振動することにより、第２の液滴のサイズ低減が支援され、その結果、溶媒の蒸発速度が上昇し、信号応答が支援される。
好適な実施形態によれば、インパクタバーまたは標的が源筐体内に配置委される。この構成において、キャピラリーは好適には接地され、電位が好適には、インパクタバーまたは標的およびサンプルコーン入口構造へ付加される。インパクタスプレーを分離装置と一体化させることにより、非極性、高極性、単一電荷および／または多価気相イオンの生成のための電位を分析のため質量分析計内に導入される。しかし、イオン化プロセスおよび流動力学は異なり得るため、より大型の液滴が形成される場合がある。インパクタバーまたは標的へ付加される圧電振動を用いた場合、その結果得られる第２の液滴の低減が支援されるため、特に有利である。
当業者であれば、空気式にアシストされる噴霧における液滴生成の仕組みは重要ではなく、境界条件が既知である特定のモデルによって近似化することはできないことを理解する。液滴生成に万能に機能すると考えられる単一のプロセスは存在せず、生成された初期スプレーは、第２のフラグメンテーションおよび再結合および合体により高速変化する。インパクタバーまたは標的へ圧電振動を付加することにより、その結果得られる第２の液滴の表面崩壊を通じた低減を支援すると好適である。
実施形態によれば、標的ピンを利用すると好適である。標的ピンは好適には、容易に再生可能なレベルのイオン信号が得られるように、例えば偏心路上で回転される。実施形態によれば、標的ピンまたはロッドは好適には、回転軸上から軸外に配置されるかまたは取り付けられる。ピンまたはロッド標的は好適には、噴霧器から放出される高速液滴の経路内に入るように、配置または配置構成される。噴霧器から放出された液滴は、ピンまたはロッド標的上において衝突するように配置構成され、これにより、質量分析による分析のためのイオンが生成される。ピンまたはロッドの回転位置は好適には、コンピュータ制御下のモータを通じて制御される。
実施形態によれば、分析物信号を、ピンまたはロッドの位置について監視することができる。その後、ピンまたはロッドを回転させるか、または、信号強度を最大化するようにコンピュータ制御下において特定の位置に設定することができる。他の実施形態も企図される。すなわち、ピンまたはロッドを１つ以上の異なる回転位置間において回転させることにより生成される分析物イオンの強度を制御するかまたは分析物イオン生成効率を制御することができる。
ピンまたはロッドの中央長手方向軸は好適には、回転軸の中央長手方向軸に対して偏心するように、配置構成される。実施形態によれば、ピンまたはロッド標的が１回回転する時にピンまたはロッドの位置を約０．７ｍｍだけ変更するとよい。
あまり好適ではない実施形態によれば、ピンまたはロッド標的１０の位置は、回転させるのではなく平行移動させるとよい（あるいは、ピンまたはロッド標的を回転させかつ平行移動させてもよい）。
当業者であれば、標的の位置決めは、高速の液滴を標的上に衝突させることによりイオン生成を行う際において受容可能なレベルの信号強度を得るために重要であることを理解する。特に好適な実施形態によれば、標的を偏心路上において高速液滴のスプレーに相対して回転させることにより、平均的な信号強度の実現が可能になる。その結果、全体的または平均的なイオン信号を安定させることができ、また、液滴に相対する標的の正確な位置に応じた分析物イオンの強度の変動による影響を受けにくくすることができる。
本発明について、好適な実施形態を参照して説明してきたが、当業者であれば、形態および詳細における多様な変更が、添付の特許請求の範囲に記載のような本発明の範囲から逸脱することなく可能であることを理解する。
［発明の項目］
［項目１］
質量分析計であって、
溶離液を経時的に放出するように配置構成および適合された分離装置であって、前記分離装置は、（ｉ）キャピラリー電気泳動（「ＣＥ」）分離装置、（ｉｉ）キャピラリー電子クロマトグラフィー（「ＣＥＣ」）分離装置、（ｉｉｉ）実質的に剛性のセラミックベースの多層マイクロ流体基板（「セラミックタイル」）分離装置、または（ｉｖ）超臨界流体クロマトグラフィー分離装置のいずれかを含む、分離装置と、
噴霧器と、
標的と、
を含み、
前記分離装置から放出された前記溶離液を使用時において前記噴霧器によって噴霧し、分析物液滴の流れを方向付けて前記標的と衝突させて、前記分析物をイオン化して複数の分析物イオンを形成する。
質量分析計。
［項目２］
前記分離装置はキャピラリー電気泳動（「ＣＥ」）分離装置を含み、前記キャピラリー電気泳動分離装置の入口端部が第１の電位に維持され、前記キャピラリー電気泳動分離装置の出口端部が第２の電位に維持される、項目１に記載の質量分析計。
［項目３］
前記分離装置は、第１の管を含むかまたは接続される、項目１または２に記載の質量分析計。
［項目４］
前記第１の管は、キャピラリー管を含む、項目３に記載の質量分析計。
［項目５］
前記第１の管の出口は、使用時において、以下の範囲内の電位に維持される：（ｉ）−５〜−４ｋＶ；（ｉｉ）−４〜−３ｋＶ；（ｉｉｉ）−３〜−２ｋＶ；（ｉｖ）−２〜−１ｋＶ；（ｖ）−１０００〜−９００Ｖ；（ｖｉ）−９００〜−８００Ｖ；（ｖｉｉ）−８００〜−７００Ｖ；（ｖｉｉｉ）−７００〜−６００Ｖ；（ｉｘ）−６００〜−５００Ｖ；（ｘ）−５００〜−４００Ｖ；（ｘｉ）−４００〜−３００Ｖ；（ｘｉｉ）−３００〜−２００Ｖ；（ｘｉｉｉ）−２００〜−１００Ｖ；（ｘｉｖ）−１００〜−９０Ｖ；（ｘｖ）−９０〜−８０Ｖ；（ｘｖｉ）−８０〜−７０Ｖ；（ｘｖｉｉ）−７０〜−６０Ｖ；（ｘｖｉｉｉ）−６０〜−５０Ｖ；（ｘｉｘ）−５０〜−４０Ｖ；（ｘｘ）−４０〜−３０Ｖ；（ｘｘｉ）−３０〜−２０Ｖ；（ｘｘｉｉ）−２０〜−１０Ｖ；（ｘｘｉｉｉ）−１０〜０Ｖ；（ｘｘｉｖ）０〜１０Ｖ；（ｘｘｖ）１０〜２０Ｖ；（ｘｘｖｉ）２０〜３０Ｖ；（ｘｘｖｉｉ）３０〜４０Ｖ；（ｘｘｖｉｉｉ）４０〜５０Ｖ；（ｘｘｉｘ）５０〜６０Ｖ；（ｘｘｘ）６０〜７０Ｖ；（ｘｘｘｉ）７０〜８０Ｖ；（ｘｘｘｉｉ）８０〜９０Ｖ；（ｘｘｘｉｉｉ）９０〜１００Ｖ；（ｘｘｘｉｖ）１００〜２００Ｖ；（ｘｘｘｖ）２００〜３００Ｖ；（ｘｘｘｖｉ）３００〜４００Ｖ；（ｘｘｘｖｉｉ）４００〜５００Ｖ；（ｘｘｘｖｉｉｉ）５００〜６００Ｖ；（ｘｘｘｉｘ）６００〜７００Ｖ；（ｘｌ）７００〜８００Ｖ；（ｘｌｉ）８００〜９００Ｖ；（ｘｌｉｉ）９００〜１０００Ｖ；（ｘｌｉｉｉ）１〜２ｋＶ；（ｘｌｉｖ）２〜３ｋＶ；（ｘｌｖ）３〜４ｋＶ；および（ｘｌｖｉ）４〜５ｋＶ、項目３または４に記載の質量分析計。
［項目６］
前記第１の管は第２の管によって包囲され、前記第２の管は、前記第１の管の前記出口から放出された前記溶離液と混合される液体流れを提供するように、配置構成および適合される、項目３、４または５に記載の質量分析計。
［項目７］
前記第２の管はキャピラリー管を含む、項目６に記載の質量分析計。
［項目８］
前記第１の管および第２の管の端部は、（ｉ）相互に同一平面上にあるかまたは平行であるか、あるいは、（ｉｉ）相互に突出するか、凹状であるかまたは非平行である、項目７に記載の質量分析計。
［項目９］
第３の管をさらに含み、前記第３の管は、前記第１の管の出口および／または前記第２の管へガス流れを提供するように配置構成および適合される、項目３〜８のいずれか１項に記載の質量分析計。
［項目１０］
前記第３の管はキャピラリー管を含む、項目９に記載の質量分析計。
［項目１１］
前記第３の管は、前記第２の管を包囲しかつ／または前記第１の管および第２の管と同心である、項目９または１０に記載の質量分析計。
［項目１２］
前記第１の管、第２の管および第３の管の端部は、（ｉ）相互に同一平面上にあるかまたは平行であるか、あるいは、（ｉｉ）相互に突出するか、凹状であるかまたは非平行である、項目１１に記載の質量分析計。
［項目１３］
前記第３の管は、前記第１の管および前記第２の管は同心ではない、項目９または１０に記載の質量分析計。
［項目１４］
ヒーターをさらに含み、前記ヒーターは、前記第１の管および／または前記第２の管から放出された液滴を加熱するために、加熱されたガス流れを供給するように配置構成および適合される、項目３〜１３のいずれか１項に記載の質量分析計。
［項目１５］
前記標的は、前記噴霧器の前記出口から＜１０ｍｍ、＜９ｍｍ、＜８ｍｍ、＜７ｍｍ、＜６ｍｍ、＜５ｍｍ、＜４ｍｍ、＜３ｍｍまたは＜２ｍｍにおいて配置構成される、項目１〜１４のいずれか１項に記載の質量分析計。
［項目１６］
前記標的は、使用時において以下の電位に維持される：（ｉ）−５〜−４ｋＶ；（ｉｉ）−４〜−３ｋＶ；（ｉｉｉ）−３〜−２ｋＶ；（ｉｖ）−２〜−１ｋＶ；（ｖ）−１０００〜−９００Ｖ；（ｖｉ）−９００〜−８００Ｖ；（ｖｉｉ）−８００〜−７００Ｖ；（ｖｉｉｉ）−７００〜−６００Ｖ；（ｉｘ）−６００〜−５００Ｖ；（ｘ）−５００〜−４００Ｖ；（ｘｉ）−４００〜−３００Ｖ；（ｘｉｉ）−３００〜−２００Ｖ；（ｘｉｉｉ）−２００〜−１００Ｖ；（ｘｉｖ）−１００〜−９０Ｖ；（ｘｖ）−９０〜−８０Ｖ；（ｘｖｉ）−８０〜−７０Ｖ；（ｘｖｉｉ）−７０〜−６０Ｖ；（ｘｖｉｉｉ）−６０〜−５０Ｖ；（ｘｉｘ）−５０〜−４０Ｖ；（ｘｘ）−４０〜−３０Ｖ；（ｘｘｉ）−３０〜−２０Ｖ；（ｘｘｉｉ）−２０〜−１０Ｖ；（ｘｘｉｉｉ）−１０〜０Ｖ；（ｘｘｉｖ）０〜１０Ｖ；（ｘｘｖ）１０〜２０Ｖ；（ｘｘｖｉ）２０〜３０Ｖ；（ｘｘｖｉｉ）３０〜４０Ｖ；（ｘｘｖｉｉｉ）４０〜５０Ｖ；（ｘｘｉｘ）５０〜６０Ｖ；（ｘｘｘ）６０〜７０Ｖ；（ｘｘｘｉ）７０〜８０Ｖ；（ｘｘｘｉｉ）８０〜９０Ｖ；（ｘｘｘｉｉｉ）９０〜１００Ｖ；（ｘｘｘｉｖ）１００〜２００Ｖ；（ｘｘｘｖ）２００〜３００Ｖ；（ｘｘｘｖｉ）３００〜４００Ｖ；（ｘｘｘｖｉｉ）４００〜５００Ｖ；（ｘｘｘｖｉｉｉ）５００〜６００Ｖ；（ｘｘｘｉｘ）６００〜７００Ｖ；（ｘｌ）７００〜８００Ｖ；（ｘｌｉ）８００〜９００Ｖ；（ｘｌｉｉ）９００〜１０００Ｖ；（ｘｌｉｉｉ）１〜２ｋＶ；（ｘｌｉｖ）２〜３ｋＶ；（ｘｌｖ）３〜４ｋＶ；および（ｘｌｖｉ）４〜５ｋＶ、項目１〜１５のいずれか１項に記載の質量分析計。
［項目１７］
前記質量分析計は制御システムをさらに含み、前記制御システムは、（ｉ）単回の実験実行時において前記標的の極性を切り換えることまたは（ｉｉ）単回の実験実行時において前記標的の極性を繰り返し切り換えることを行うように配置構成および適合される、項目１〜１６のいずれか１項に記載の質量分析計。
［項目１８］
前記制御システムは、
（ｉ）前記標的の極性を繰り返し切り換えることを０〜１０ｍｓ、１０〜２０ｍｓ、２０〜３０ｍｓ、３０〜４０ｍｓ、４０〜５０ｍｓ、５０〜６０ｍｓ、６０〜７０ｍｓ、７０〜８０ｍｓ、８０〜９０ｍｓ、９０〜１００ｍｓ、１００〜２００ｍｓ、２００〜３００ｍｓ、３００〜４００ｍｓ、４００〜５００ｍｓ、５００〜６００ｍｓ、６００〜７００ｍｓ、７００〜８００ｍｓ、８００〜９００ｍｓ、９００〜１０００ｍｓ、１〜２ｓ、２〜３ｓ、３〜４ｓまたは４〜５ｓの間隔で行うこと、および／または、
（ｉｉ）保持時間切り換えを用いることであって、前記標的の極性は、０〜１分、１〜２分、２〜３分、３〜４分、４〜５分、５〜６分、６〜７分、７〜８分、８〜９分、９〜１０分または＞１０分の間隔で繰り返し切り換えられる、こと、
を行うように、配置構成および適合される、
項目１７に記載の質量分析計。
［項目１９］
前記噴霧器、前記標的およびイオン入口装置を収容する筐体をさらに含み、前記イオン入口装置は、前記質量分析計の第１の真空段階へ繋がる、項目１〜１８のいずれか１項に記載の質量分析計。
［項目２０］
前記イオン入口装置は、イオンオリフィス、イオン入口コーン、イオン入口キャピラリー、イオン入口加熱キャピラリー、イオントンネル、イオン移動度分光計または分離器、微分イオン移動度分光計、非対称場イオン移動度分光計（「ＦＡＩＭＳ」）装置または他のイオン入口を含む、項目１９に記載の質量分析計。
［項目２１］
前記第１の管の前記出口は直径Ｄを有し、前記分析物液滴のスプレーは、前記標的の衝突ゾーンと衝突するように配置構成される、項目３〜２０のいずれか１項に記載の質量分析計。
［項目２２］
前記衝突ゾーンは最大寸法ｘを有し、ｘ／Ｄの比は、＜２、２〜５、５〜１０、１０〜１５、１５〜２０、２０〜２５、２５〜３０、３０〜３５、３５〜４０または＞４０の範囲内にある、項目２１に記載の質量分析計。
［項目２３］
前記衝突ゾーンは、以下からなる群から選択された面積を有する：（ｉ）＜０．０１ｍｍ ２ ；（ｉｉ）０．０１〜０．１０ｍｍ ２ ；（ｉｉｉ）０．１０〜０．２０ｍｍ ２ ；（ｉｖ）０．２０〜０．３０ｍｍ ２ ；（ｖ）０．３０〜０．４０ｍｍ ２ ；（ｖｉ）０．４０〜０．５０ｍｍ ２ ；（ｖｉｉ）０．５０〜０．６０ｍｍ ２ ；（ｖｉｉｉ）０．６０〜０．７０ｍｍ ２ ；（ｉｘ）０．７０〜０．８０ｍｍ ２ ；（ｘ）０．８０〜０．９０ｍｍ ２ ；（ｘｉ）０．９０〜１．００ｍｍ ２ ；（ｘｉｉ）１．００〜１．１０ｍｍ ２ ；（ｘｉｉｉ）１．１０〜１．２０ｍｍ ２ ；（ｘｉｖ）１．２０〜１．３０ｍｍ ２ ；（ｘｖ）１．３０〜１．４０ｍｍ ２ ；（ｘｖｉ）１．４０〜１．５０ｍｍ ２ ；（ｘｖｉｉ）１．５０〜１．６０ｍｍ ２ ；（ｘｖｉｉｉ）１．６０〜１．７０ｍｍ ２ ；（ｘｉｘ）１．７０〜１．８０ｍｍ ２ ；（ｘｘ）１．８０〜１．９０ｍｍ ２ ；（ｘｘｉ）１．９０〜２．００ｍｍ ２ ；（ｘｘｉｉ）２．００〜２．１０ｍｍ ２ ；（ｘｘｉｉｉ）２．１０〜２．２０ｍｍ ２ ；（ｘｘｉｖ）２．２０〜２．３０ｍｍ ２ ；（ｘｘｖ）２．３０〜２．４０ｍｍ ２ ；（ｘｘｖｉ）２．４０〜２．５０ｍｍ ２ ；（ｘｘｖｉｉ）２．５０〜２．６０ｍｍ ２ ；（ｘｘｖｉｉｉ）２．６０〜２．７０ｍｍ ２ ；（ｘｘｉｘ）２．７０〜２．８０ｍｍ ２ ；（ｘｘｘ）２．８０〜２．９０ｍｍ ２ ；（ｘｘｘｉ）２．９０〜３．００ｍｍ ２ ；（ｘｘｘｉｉ）３．００〜３．１０ｍｍ ２ ；（ｘｘｘｉｉｉ）３．１０〜３．２０ｍｍ ２ ；（ｘｘｘｉｖ）３．２０〜３．３０ｍｍ ２ ；（ｘｘｘｖ）３．３０〜３．４０ｍｍ ２ ；（ｘｘｘｖｉ）３．４０〜３．５０ｍｍ ２ ；（ｘｘｘｖｉｉ）３．５０〜３．６０ｍｍ ２ ；（ｘｘｘｖｉｉｉ）３．６０〜３．７０ｍｍ ２ ；（ｘｘｘｉｘ）３．７０〜３．８０ｍｍ ２ ；（ｘｌ）３．８０〜３．９０ｍｍ ２ ；および（ｘｌｉ）３．９０〜４．００ｍｍ ２ 、項目２１または２２に記載の質量分析計。
［項目２４］
前記標的は、第１の方向においてイオン入口装置から第１の距離Ｘ １ において配置され、前記イオン入口装置は前記質量分析計の第１の真空段階へと繋がり、前記標的は、第２の方向において前記イオン入口装置から第２の距離Ｚ １ において配置され、前記第２の方向は前記第１の方向に直交し、
（ｉ）Ｘ １ は、以下からなる群から選択される：（ｉ）０〜１ｍｍ；（ｉｉ）１〜２ｍｍ；（ｉｉｉ）２〜３ｍｍ；（ｉｖ）３〜４ｍｍ；（ｖ）４〜５ｍｍ；（ｖｉ）５〜６ｍｍ；（ｖｉｉ）６〜７ｍｍ；（ｖｉｉｉ）７〜８ｍｍ；（ｉｘ）８〜９ｍｍ；（ｘ）９〜１０ｍｍ；および（ｘｉ）＞１０ｍｍおよび／または、
（ｉｉ）Ｚ １ は、以下からなる群から選択される：（ｉ）０〜１ｍｍ；（ｉｉ）１〜２ｍｍ；（ｉｉｉ）２〜３ｍｍ；（ｉｖ）３〜４ｍｍ；（ｖ）４〜５ｍｍ；（ｖｉ）５〜６ｍｍ；（ｖｉｉ）６〜７ｍｍ；（ｖｉｉｉ）７〜８ｍｍ；（ｉｘ）８〜９ｍｍ；（ｘ）９〜１０ｍｍ；および（ｘｉ）＞１０ｍｍ、
項目１〜２３のいずれか１項に記載の室料分析計。
［項目２５］
前記標的は、前記分析物液滴の流れおよび／または前記複数の分析物イオンを前記質量分析計のイオン入口装置に向かって偏向させるように配置される、項目１〜２４のいずれか１項に記載の質量分析計。
［項目２６］
前記標的を前記質量分析計のイオン入口装置の上流に配置することにより、前記イオン入口装置の方向に向かってイオンを偏向させる、項目１〜２５のいずれか１項に記載の質量分析計。
［項目２７］
前記標的は、（ｉ）ロッドまたは（ｉｉ）先細コーンを有するピンを含み、
前記分析物液滴の流れは、（ｉ）前記ロッドまたはピンの中心線上において直接または（ｉｉ）前記質量分析計のイオン入口オリフィスに向かってまたは前記質量分析計のイオン入口オリフィスから離隔方向に設けられた前記ロッドまたは前記先細コーンの側部上において衝突前記ピンのロッドまたは先細コーンと衝突するように配置構成される、
項目１〜２６のいずれか１項に記載の質量分析計。
［項目２８］
前記イオン源は、大気圧イオン化（「ＡＰＩ」）イオン源を含む、項目１〜２７のいずれか１項に記載の質量分析計。
［項目２９］
前記標的は、ステンレススチール標的、金属、金、非金属物質、半導体、金属または炭化物コーティングを含む他の物質、絶縁体またはセラミックを含む、項目１〜２８のいずれか１項に記載の質量分析計。
［項目３０］
前記標的は、前記噴霧器からの液滴が複数の標的プレート上においてカスケードするように複数のプレートを含み、かつ／または、前記標的は、液滴が複数の斜め方向の偏向によってイオン化されるように、複数の衝突点を有するように配置構成される、項目１〜２９のいずれか１項に記載の質量分析計。
［項目３１］
前記標的は、１つ以上のメッシュまたはグリッド標的を含む、項目１〜３０のいずれか１項に記載の質量分析計。
［項目３２］
前記１つ以上のメッシュまたはグリッド標的は、１つ以上のワイヤメッシュまたはグリッド標的を含む、項目３１に記載の質量分析計。
［項目３３］
前記ワイヤメッシュまたはグリッド標的は、以下からなる群から選択された直径を有するワイヤを含む：（ｉ）＜５０μｍ；（ｉｉ）５０〜１００μｍ；（ｉｉｉ）１００〜１５０μｍ；（ｉｖ）１５０〜２００μｍ；（ｖ）２００〜２５０μｍ；（ｖｉ）２５０〜３００μｍ；（ｖｉｉ）３００〜３５０μｍ；（ｖｉｉｉ）３５０〜４００μｍ；（ｉｘ）４００〜４５０μｍ；（ｘ）４５０〜５００μｍ；（ｘｉ）５００〜５５０μｍ；（ｘｉｉ）５５０〜６００μｍ；（ｘｉｉｉ）６００〜６５０μｍ；（ｘｉｖ）６５０〜７００μｍ；（ｘｖ）７００〜７５０μｍ；（ｘｖｉ）７５０〜８００μｍ；（ｘｖｉｉ）８００〜８５０μｍ；（ｘｖｉｉｉ）８５０〜９００μｍ；（ｘｉｘ）９００〜９５０μｍ；（ｘｘ）９５０〜１０００μｍ；および（ｘｘｉ）＞１ｍｍ、項目３２に記載の質量分析計。
［項目３４］
前記メッシュまたはグリッドは、以下からなる群から選択されたスペーシングを有する：（ｉ）＜５０μｍ；（ｉｉ）５０〜１００μｍ；（ｉｉｉ）１００〜１５０μｍ；（ｉｖ）１５０〜２００μｍ；（ｖ）２００〜２５０μｍ；（ｖｉ）２５０〜３００μｍ；（ｖｉｉ）３００〜３５０μｍ；（ｖｉｉｉ）３５０〜４００μｍ；（ｉｘ）４００〜４５０μｍ；（ｘ）４５０〜５００μｍ；（ｘｉ）５００〜５５０μｍ；（ｘｉｉ）５５０〜６００μｍ；（ｘｉｉｉ）６００〜６５０μｍ；（ｘｉｖ）６５０〜７００μｍ；（ｘｖ）７００〜７５０μｍ；（ｘｖｉ）７５０〜８００μｍ；（ｘｖｉｉ）８００〜８５０μｍ；（ｘｖｉｉｉ）８５０〜９００μｍ；（ｘｉｘ）９００〜９５０μｍ；（ｘｘ）９５０〜１０００μｍ；および（ｘｘｉ）＞１ｍｍ。項目３１、３２または３３に記載の質量分析計。
［項目３５］
前記１つ以上のメッシュまたはグリッド標的は、（ｉ）前記１つ以上の噴霧器のスプレー軸に対して実質的に垂直であるかまたは（ｉｉ）前記１つ以上の噴霧器のスプレー軸に対して９０°の角度で傾斜された面内に配置構成される、項目３１〜３４のいずれか１項に記載の質量分析計。
［項目３６］
前記１つ以上のメッシュまたはグリッド標的は、複数の衝突ゾーンを提供する、項目３１〜３５のいずれか１項に記載の質量分析計。
［項目３７］
前記１つ以上のメッシュまたはグリッド標的は、裂け目または開口部の１次元または２次元アレイを含む、項目３１〜３６のいずれか１項に記載の質量分析計。
［項目３８］
前記１つ以上のメッシュまたはグリッド標的は、複数の層を含む、項目３１〜３７のいずれか１項に記載の質量分析計。
［項目３９］
前記層のうち１つ以上は、メッシュまたはグリッドを含む、項目３８に記載の質量分析計。
［項目４０］
前記複数の層は、実質的に同じであるまたは実質的に異なるメッシュサイズを有する層を含む、項目３８または３９に記載の質量分析計。
［項目４１］
前記標的を振動させるように配置構成および適合された振動装置をさらに含む、項目１〜４０のいずれか１項に記載の質量分析計。
［項目４２］
得られる第２の液滴のサイズが表面崩壊を通じて低減するように、前記標的を振動させるように配置構成および適合される、項目４１に記載の質量分析計。
［項目４３］
前記振動源は圧電振動源を含む、項目４１または４２に記載の質量分析計。
［項目４４］
前記振動源は、以下からなる群から選択された周波数において前記標的を振動させるように、配置構成および適合される：（ｉ）＜１ｋＨｚ；（ｉｉ）１〜２ｋＨｚ；（ｉｉｉ）２〜３ｋＨｚ；（ｉｖ）３〜４ｋＨｚ；（ｖ）４〜５ｋＨｚ；（ｖｉ）５〜６ｋＨｚ；（ｖｉｉ）６〜７ｋＨｚ；（ｖｉｉｉ）７〜８ｋＨｚ；（ｉｘ）８〜９ｋＨｚ；（ｘ）９〜１０ｋＨｚ；（ｘｉ）１０〜１１ｋＨｚ；（ｘｉｉ）１１〜１２ｋＨｚ；（ｘｉｉｉ）１２〜１３ｋＨｚ；（ｘｉｖ）１３〜１４ｋＨｚ；（ｘｖ）１４〜１５ｋＨｚ；（ｘｖｉ）１５〜１６ｋＨｚ；（ｘｖｉｉ）１６〜１７ｋＨｚ；（ｘｖｉｉｉ）１７〜１８ｋＨｚ；（ｘｉｘ）１８〜１９ｋＨｚ；（ｘｘ）１９〜２０ｋＨｚ；および（ｘｘｉ）＞２０ｋＨｚ、項目４１、４２または４３に記載の質量分析計。
［項目４５］
前記標的を回転かつ／または平行移動させるように配置構成および適合された第１の装置をさらに含む、項目１〜４４のいずれか１項に記載の質量分析計。
［項目４６］
前記標的は、ピンまたはロッドを含む、項目４５に記載の質量分析計。
［項目４７］
前記標的は第１の中央長手方向軸を有し、前記第１の装置は、前記標的を第２の軸の周囲において回転させるように配置構成および適合され、前記第２の軸は、前記第１の軸から変位またはオフセットされる項目４５または４６に記載の質量分析計。
［項目４８］
前記第１の装置は、使用時において前記標的を実質的に偏心または非円形の経路の上またはその周囲において回転させるように、配置構成および適合される、項目４５、４６または４７に記載の質量分析計。
［項目４９］
前記第１の装置は、前記標的を以下の速度で回転させるように配置構成および適合される：（ｉ）＜１ｒｅｖ／ｓ；（ｉｉ）１〜２ｒｅｖ／ｓ；（ｉｉｉ）２〜３ｒｅｖ／ｓ；（ｉｖ）３〜４ｒｅｖ／ｓ；（ｖ）４〜５ｒｅｖ／ｓ；（ｖｉ）５〜６ｒｅｖ／ｓ；（ｖｉｉ）６〜７ｒｅｖ／ｓ；（ｖｉｉｉ）７〜８ｒｅｖ／ｓ；（ｉｘ）８〜９ｒｅｖ／ｓ；（ｘ）９〜１０ｒｅｖ／ｓ；（ｘｉ）＞１０ｒｅｖ／ｓ；（ｘｉｉ）＜１ｒｐｍ；（ｘｉｉｉ）１〜５ｒｐｍ；（ｘｉｖ）５〜１０ｒｐｍ；（ｘｖ）１０〜１５ｒｐｍ；（ｘｖｉ）１５〜２０ｒｐｍ；（ｘｖｉｉ）２０〜２５ｒｐｍ；（ｘｖｉｉｉ）２５〜３０ｒｐｍ；（ｘｉｘ）３０〜３５ｒｐｍ；（ｘｘ）３５〜４０ｒｐｍ；（ｘｘｉ）４０〜４５ｒｐｍ；（ｘｘｉｉ）４５〜５０ｒｐｍ；（ｘｘｉｉｉ）５０〜６０ｒｐｍ；（ｘｘｉｖ）６０〜７０ｒｐｍ：（ｘｘｖ）７０〜８０ｒｐｍ；（ｘｘｖｉ）８０〜９０ｒｐｍ；（ｘｘｖｉｉ）９０〜１００ｒｐｍ；（ｘｘｖｉｉｉ）１００〜１５０ｒｐｍ；（ｘｘｉｘ）１５０〜２００ｒｐｍ；（ｘｘｘ）２００〜２５０ｒｐｍ；および（ｘｘｘｉ）＞２５０ｒｐｍ、項目４５〜４８のいずれか１項に記載の質量分析計。
［項目５０］
前記第１の装置は、前記標的を実質的に連続的に回転させるように、配置構成および適合される、項目４５〜４９のいずれか１項に記載の質量分析計。
［項目５１］
前記第１の装置は、前記標的を実質的に連続的に少なくとも期間Ｔにわたって回転させるように配置構成および適合され、Ｔは、以下からなる群から選択される：（ｉ）＜１ｓ；（ｉｉ）１〜５ｓ；（ｉｉｉ）５〜１０ｓ；（ｉｖ）１０〜１５ｓ；（ｖ）１５〜２０ｓ；（ｖｉ）２０〜２５ｓ；（ｖｉｉ）２５〜３０ｓ；（ｖｉｉｉ）３０〜３５ｓ；（ｉｘ）３５〜４０ｓ；（ｘ）４０〜４５ｓ；（ｘｉ）４５〜５０ｓ；（ｘｉｉ）５０〜５５ｓ；（ｘｉｉｉ）５５〜６０ｓ；および（ｘｉｖ）＞６０ｓ、項目４５〜５０のいずれか１項に記載の質量分析計。
［項目５２］
前記質量分析計は制御システムを含み、前記制御システムは、前記標的の位置に関する関数として分析物信号を監視するように配置構成および適合される、項目１〜５１のいずれか１項に記載の質量分析計。
［項目５３］
前記制御システムは、所望の位置まで装置を回転させかつ／または前記標的を平行移動させるように配置構成および適合され、これにより、分析物イオン信号が最適化されるかまたは分析物イオンの強度が制御される、項目５２に記載の質量分析計。
［項目５４］
前記制御システムは、前記標的を複数の所望の位置間において回転および／または平行移動させるように配置構成および適合され、これにより、分析物イオンの強度を変化させるかまたは制御する、項目５２または５３に記載の質量分析計。
［項目５５］
質量分析の方法であって、
溶離液を経時的に放出するように配置構成および適合された分離装置を提供することであって、前記分離装置は、（ｉ）ａキャピラリー電気泳動（「ＣＥ」）分離装置、（ｉｉ）キャピラリー電子クロマトグラフィー（「ＣＥＣ」）分離装置、（ｉｉｉ）実質的に剛性のセラミックベースの多層マイクロ流体基板（「セラミックタイル」）分離装置または（ｉｖ）超臨界流体クロマトグラフィー分離装置を含む、ことと、
標的を提供することと、
前記分離装置から放出された前記溶離液を噴霧することであって、分析物液滴の流れを方向付けて前記標的と衝突させて前記分析物をイオン化させて、複数の分析物イオンを形成することと、を含む、方法。

Claims (18)

  1. 質量分析計であって、
    溶離液を経時的に放出するように配置構成および適合された分離装置であって、前記分離装置は、（ｉ）キャピラリー電気泳動（「ＣＥ」）分離装置、（ｉｉ）キャピラリー電子クロマトグラフィー（「ＣＥＣ」）分離装置、（ｉｉｉ）実質的に剛性のセラミックベースの多層マイクロ流体基板（「セラミックタイル」）分離装置、または（ｉｖ）超臨界流体クロマトグラフィー分離装置のいずれかを含む、分離装置と、
    噴霧器と、
    標的と、
    を含み、
    前記分離装置から放出された前記溶離液を使用時において前記噴霧器によって噴霧し、分析物液滴の流れを方向付けて前記標的と衝突させて、前記分析物をイオン化して複数の分析物イオンを形成する、質量分析計。
  2. 前記分離装置はキャピラリー電気泳動（「ＣＥ」）分離装置を含み、前記キャピラリー電気泳動分離装置の入口端部が第１の電位に維持され、前記キャピラリー電気泳動分離装置の出口端部が第２の電位に維持される、請求項１に記載の質量分析計。
  3. 前記実質的に剛性のセラミックベースの多層マイクロ流体基板分離装置が高温同時焼成セラミック（ＨＴＣＣ）を含む、請求項１に記載の質量分析計。
  4. 前記噴霧器が３軸プローブ配置で構成されている、請求項１〜３のいずれか１項に記載の質量分析計。
  5. 前記分離装置は、第１の管を含むかまたは接続される、請求項１〜４のいずれか１項に記載の質量分析計。
  6. 前記第１の管の出口は、使用時において、以下の範囲内の電位に維持される：
    （ｉ）−５〜−４ｋＶ；（ｉｉ）−４〜−３ｋＶ；（ｉｉｉ）−３〜−２ｋＶ；（ｉｖ）−２〜−１ｋＶ；（ｖ）−１０００〜−９００Ｖ；（ｖｉ）−９００〜−８００Ｖ；（ｖｉｉ）−８００〜−７００Ｖ；（ｖｉｉｉ）−７００〜−６００Ｖ；（ｉｘ）−６００〜−５００Ｖ；（ｘ）−５００〜−４００Ｖ；（ｘｉ）−４００〜−３００Ｖ；（ｘｉｉ）−３００〜−２００Ｖ；（ｘｉｉｉ）−２００〜−１００Ｖ；（ｘｉｖ）−１００〜−９０Ｖ；（ｘｖ）−９０〜−８０Ｖ；（ｘｖｉ）−８０〜−７０Ｖ；（ｘｖｉｉ）−７０〜−６０Ｖ；（ｘｖｉｉｉ）−６０〜−５０Ｖ；（ｘｉｘ）−５０〜−４０Ｖ；（ｘｘ）−４０〜−３０Ｖ；（ｘｘｉ）−３０〜−２０Ｖ；（ｘｘｉｉ）−２０〜−１０Ｖ；（ｘｘｉｉｉ）−１０〜０Ｖ；（ｘｘｉｖ）０〜１０Ｖ；（ｘｘｖ）１０〜２０Ｖ；（ｘｘｖｉ）２０〜３０Ｖ；（ｘｘｖｉｉ）３０〜４０Ｖ；（ｘｘｖｉｉｉ）４０〜５０Ｖ；（ｘｘｉｘ）５０〜６０Ｖ；（ｘｘｘ）６０〜７０Ｖ；（ｘｘｘｉ）７０〜８０Ｖ；（ｘｘｘｉｉ）８０〜９０Ｖ；（ｘｘｘｉｉｉ）９０〜１００Ｖ；（ｘｘｘｉｖ）１００〜２００Ｖ；（ｘｘｘｖ）２００〜３００Ｖ；（ｘｘｘｖｉ）３００〜４００Ｖ；（ｘｘｘｖｉｉ）４００〜５００Ｖ；（ｘｘｘｖｉｉｉ）５００〜６００Ｖ；（ｘｘｘｉｘ）６００〜７００Ｖ；（ｘｌ）７００〜８００Ｖ；（ｘｌｉ）８００〜９００Ｖ；（ｘｌｉｉ）９００〜１０００Ｖ；（ｘｌｉｉｉ）１〜２ｋＶ；（ｘｌｉｖ）２〜３ｋＶ；（ｘｌｖ）３〜４ｋＶ；および（ｘｌｖｉ）４〜５ｋＶ、
    請求項５に記載の質量分析計。
  7. 前記第１の管は第２の管によって包囲され、前記第２の管は、前記第１の管の出口から放出された前記溶離液と混合される液体流れを提供するように、配置構成および適合される、請求項５または６に記載の質量分析計。
  8. 前記第２の管はキャピラリー管を含む、請求項７に記載の質量分析計。
  9. 第３の管をさらに含み、前記第３の管は、前記第１の管の出口および／または前記第２の管へガス流れを提供するように配置構成および適合される、請求項７または８に記載の質量分析計。
  10. 前記標的は、使用時において以下の電位に維持される：
    （ｉ）−５〜−４ｋＶ；（ｉｉ）−４〜−３ｋＶ；（ｉｉｉ）−３〜−２ｋＶ；（ｉｖ）−２〜−１ｋＶ；（ｖ）−１０００〜−９００Ｖ；（ｖｉ）−９００〜−８００Ｖ；（ｖｉｉ）−８００〜−７００Ｖ；（ｖｉｉｉ）−７００〜−６００Ｖ；（ｉｘ）−６００〜−５００Ｖ；（ｘ）−５００〜−４００Ｖ；（ｘｉ）−４００〜−３００Ｖ；（ｘｉｉ）−３００〜−２００Ｖ；（ｘｉｉｉ）−２００〜−１００Ｖ；（ｘｉｖ）−１００〜−９０Ｖ；（ｘｖ）−９０〜−８０Ｖ；（ｘｖｉ）−８０〜−７０Ｖ；（ｘｖｉｉ）−７０〜−６０Ｖ；（ｘｖｉｉｉ）−６０〜−５０Ｖ；（ｘｉｘ）−５０〜−４０Ｖ；（ｘｘ）−４０〜−３０Ｖ；（ｘｘｉ）−３０〜−２０Ｖ；（ｘｘｉｉ）−２０〜−１０Ｖ；（ｘｘｉｉｉ）−１０〜０Ｖ；（ｘｘｉｖ）０〜１０Ｖ；（ｘｘｖ）１０〜２０Ｖ；（ｘｘｖｉ）２０〜３０Ｖ；（ｘｘｖｉｉ）３０〜４０Ｖ；（ｘｘｖｉｉｉ）４０〜５０Ｖ；（ｘｘｉｘ）５０〜６０Ｖ；（ｘｘｘ）６０〜７０Ｖ；（ｘｘｘｉ）７０〜８０Ｖ；（ｘｘｘｉｉ）８０〜９０Ｖ；（ｘｘｘｉｉｉ）９０〜１００Ｖ；（ｘｘｘｉｖ）１００〜２００Ｖ；（ｘｘｘｖ）２００〜３００Ｖ；（ｘｘｘｖｉ）３００〜４００Ｖ；（ｘｘｘｖｉｉ）４００〜５００Ｖ；（ｘｘｘｖｉｉｉ）５００〜６００Ｖ；（ｘｘｘｉｘ）６００〜７００Ｖ；（ｘｌ）７００〜８００Ｖ；（ｘｌｉ）８００〜９００Ｖ；（ｘｌｉｉ）９００〜１０００Ｖ；（ｘｌｉｉｉ）１〜２ｋＶ；（ｘｌｉｖ）２〜３ｋＶ；（ｘｌｖ）３〜４ｋＶ；および（ｘｌｖｉ）４〜５ｋＶ、
    請求項１〜９のいずれか１項に記載の質量分析計。
  11. 前記質量分析計は制御システムをさらに含み、前記制御システムは、（ｉ）単回の実験実行時において前記標的の極性を切り換えることまたは（ｉｉ）単回の実験実行時において前記標的の極性を繰り返し切り換えることを行うように配置構成および適合される、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の質量分析計。
  12. 前記標的を振動させるように配置構成および適合された振動装置をさらに含み、
    任意的なものとして、得られる第２の液滴のサイズが表面崩壊を通じて低減するように、前記標的を振動させるように配置構成および適合される、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の質量分析計。
  13. 前記標的を回転かつ／または平行移動させるように配置構成および適合された第１の装置をさらに含む、請求項１〜１２のいずれか１項に記載の質量分析計。
  14. 前記質量分析計は制御システムを含み、前記制御システムは、前記標的の位置に関する関数として分析物信号を監視するように配置構成および適合され、
    任意的なものとして、前記制御システムは、所望の位置まで装置を回転させかつ／または前記標的を平行移動させるように配置構成および適合され、これにより、分析物イオン信号が最適化されるかまたは分析物イオンの強度が制御される、請求項１〜１３のいずれか１項に記載の質量分析計。
  15. 前記制御システムは、複数の所望の位置間において装置を回転させかつ／または前記標的を平行移動させるように配置構成および適合され、これにより、分析物イオンの強度を変化させるかまたは制御する、請求項１４に記載の質量分析計。
  16. 前記分離装置はキャピラリー電気泳動（「ＣＥ」）分離装置を含み、キャピラリー電気泳動カラムの出口からの液体流れは、接地した好ましくは３軸空気式噴霧器プローブの内側キャピラリーへ接続されている、請求項１〜１５のいずれか１項に記載の質量分析計。
  17. 質量分析の方法であって、
    溶離液を経時的に放出するように配置構成および適合された分離装置を提供することであって、前記分離装置は、（ｉ）ａキャピラリー電気泳動（「ＣＥ」）分離装置、（ｉｉ）キャピラリー電子クロマトグラフィー（「ＣＥＣ」）分離装置、（ｉｉｉ）実質的に剛性のセラミックベースの多層マイクロ流体基板（「セラミックタイル」）分離装置または（ｉｖ）超臨界流体クロマトグラフィー分離装置を含む、ことと、
    標的を提供することと、
    前記分離装置から放出された前記溶離液を噴霧することであって、分析物液滴の流れを方向付けて前記標的と衝突させて前記分析物をイオン化させて、複数の分析物イオンを形成することと、を含む、質量分析の方法。
  18. 前記分離装置からの液体流れと混合された液体の構成流れを送達することをさらに含む、請求項１７に記載の質量分析の方法。
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