JP6962460B2 - 飛行時間型質量分析装置 - Google Patents

Description

本発明は、イオン射出部から射出されたイオンが導入される中空状のフライトチューブを備えた飛行時間型質量分析装置に関するものである。

飛行時間型質量分析装置（ＴＯＦＭＳ：Time of Flight Mass Spectrometer）においては、分析対象であるイオンがイオン射出部から射出され、そのイオンが中空状のフライトチューブ内を飛行した後、検出器で検出される。これにより、検出器に到達するまでのイオンの飛行時間が測定され、その飛行時間に基づいてイオンの質量電荷比ｍ／ｚが算出される（例えば、下記特許文献１及び２参照）。

フライトチューブは、真空チャンバ内に設けられている。真空チャンバ内には、分析時に真空状態となる真空室が形成されており、当該真空室内にフライトチューブが設けられることにより、分析時にはフライトチューブ内も真空状態となる。

フライトチューブ内には、リフレクトロンが設けられている。リフレクトロンは、環状に形成された複数の電極を同軸上に並べて構成されている。これらの各電極に電圧が印加されることにより、各電極の内側（リフレクトロンの内側）には電場が形成される。

イオン射出部からフライトチューブ内に導入されたイオンは、リフレクトロンが設けられていない無電場領域を通過した後、リフレクトロンの内側に形成された電場領域へと飛行する。電場領域内では、イオンが電場の作用により反射され、再び無電場領域へと導かれ、無電場領域を通過したイオンが検出器で検出される。

特許文献１及び２に例示される飛行時間型質量分析装置では、いわゆるデュアルステージ式のリフレクトロンが使用されている。この種のリフレクトロンでは、当該リフレクトロンを構成する複数の電極のうち、無電場領域側の一部の電極により第１ステージが構成され、残りの電極（無電場領域側とは反対側の一部の電極）により第２ステージが構成されている。第１ステージと第２ステージとでは、それぞれを構成する電極に印加される電圧が異なる。したがって、第１ステージ及び第２ステージには、それぞれ異なる電位分布を有する電場が形成される。

特許第５９２４３８７号公報 特許第５８６２７９１号公報

高分解能を実現するためには、第２ステージを構成する電極とイオン射出部との位置関係の精度が極めて重要である。そのため、フライトチューブは、リフレクトロンの終端まで延びるように形成され、その終端位置を基準にしてイオン射出部側に向かって電極が積層されることにより、フライトチューブ内にリフレクトロンが構成される場合がある。

しかしながら、上記のようにフライトチューブをリフレクトロンの終端まで延びるように形成した場合には、真空室内を真空状態とする際に、フライトチューブ内のガスの抜けが悪くなる。その結果、リフレクトロンの内側に形成された電場領域の真空度が低下し、分解能が低下するなどの問題があった。特に、リフレクトロンの終端部分では、イオンの運動エネルギーが小さく、ガスとの衝突による悪影響が生じやすいため、この部分において真空度が低下すると、分解能などの性能の悪化が顕著になる。

また、リフレクトロンを構成する各電極には、分圧基板から配線を介して給電が行われる。各電極に接続された配線の接続状態を確認したり、各電極にずれが生じていないかを確認したり、その他の異常がないかを確認したりするためには、リフレクトロンを外部から直接目視できることが好ましい。しかし、リフレクトロンがフライトチューブで覆われた構成では、リフレクトロンを外部から容易に目視することができない。

本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、リフレクトロンの内部に形成された電場領域の真空度を向上させることができる飛行時間型質量分析装置を提供することを目的とする。また、本発明は、リフレクトロンを外部から容易に目視することができる飛行時間型質量分析装置を提供することを目的とする。

（１）本発明に係る飛行時間型質量分析装置は、イオン射出部と、フライトチューブと、リフレクトロンと、真空チャンバとを備える。前記イオン射出部は、分析対象であるイオンを射出する。前記フライトチューブは、中空状であり、前記イオン射出部から射出されたイオンが導入される。前記リフレクトロンは、前記フライトチューブ内に設けられ、環状に形成された複数の電極を同軸上に並べて構成される。前記真空チャンバは、分析時に真空状態となる真空室が内部に形成され、当該真空室内に前記フライトチューブが設けられている。

前記フライトチューブ内には、無電場領域と、電場領域とが形成されている。前記無電場領域では、前記イオン射出部から導入されるイオンが飛行する。前記電場領域は、前記リフレクトロンが設けられ、前記無電場領域を通過したイオンを前記複数の電極の内側に形成された電場の作用により前記無電場領域へと反射させる。前記フライトチューブにおける前記無電場領域よりも前記電場領域側の少なくとも一部には、第１貫通孔が形成されている。

このような構成によれば、フライトチューブにおける無電場領域よりも電場領域側の少なくとも一部に、第１貫通孔が形成されているため、真空室内を真空状態にする際、第１貫通孔を介してフライトチューブ内のガスを抜けやすくすることができる。これにより、リフレクトロンの内部に形成された電場領域の真空度を向上させることができる。その結果、フライトチューブ内でのイオンの滞留などが解消され、分解能や感度の低下を防止することができる。

また、フライトチューブに形成された第１貫通孔を介して、フライトチューブ内に設けられたリフレクトロンを外部から容易に目視することができる。その結果、リフレクトロンを構成する各電極に接続された配線の接続状態を確認したり、各電極にずれが生じていないかを確認したり、その他の異常がないかを確認したりする作業が容易になるため、メンテナンス性が向上する。

（２）前記フライトチューブは、筒状の側壁を有していてもよい。この場合、前記第１貫通孔は、前記側壁に形成されていてもよい。

このような構成によれば、フライトチューブの側壁に形成された第１貫通孔を介して、フライトチューブ内のガスを抜けやすくすることができるとともに、フライトチューブ内に設けられたリフレクトロンを側方から容易に目視することができる。

（３）前記電場領域は、前記無電場領域を通過したイオンを減速させる第１領域と、前記第１領域で減速されたイオンを反射させる第２領域とを含んでいてもよい。この場合、前記第１貫通孔は、前記側壁における少なくとも前記第２領域に対向する位置に形成されていてもよい。

このような構成によれば、電場領域を構成する第１領域（第１ステージ）及び第２領域（第２ステージ）のうち、第２領域におけるフライトチューブ内のガスを抜けやすくすることができるとともに、第２領域においてリフレクトロンを側方から容易に目視することができる。フライトチューブ内のガスは、第２領域側において特に抜けが悪くなるため、第２領域に対向する位置に第１貫通孔を形成することにより、電場領域の真空度を効果的に向上することができる。

（４）前記フライトチューブは、前記電場領域側に底面を有する有底筒状に形成されていてもよい。この場合、前記第１貫通孔は、前記底面に形成されていてもよい。

このような構成によれば、フライトチューブの底面に形成された第１貫通孔を介して、フライトチューブ内のガスを抜けやすくすることができるとともに、フライトチューブ内に設けられたリフレクトロンを底面側から容易に目視することができる。

（５）前記真空チャンバには、前記第１貫通孔の少なくとも一部に対向する位置に第２貫通孔が形成されていてもよい。

このような構成によれば、少なくとも一部が互いに対向する第１貫通孔及び第２貫通孔を介して、真空チャンバの外部から、フライトチューブ内に設けられたリフレクトロンを容易に目視することができる。前記真空チャンバには、前記第２貫通孔とは異なる第３貫通孔が形成されていてもよい。この場合、前記飛行時間型質量分析装置は、前記第２貫通孔を閉塞する蓋部材と、前記第３貫通孔に接続された真空ポンプとをさらに備えていてもよい。

（６）前記飛行時間型質量分析装置は、分圧基板をさらに備えていてもよい。前記分圧基板は、前記フライトチューブ内に設けられ、複数の抵抗を用いて分圧した電圧を前記複数の電極に印加する。この場合、前記第１貫通孔は、前記複数の抵抗の少なくとも一部に対向する位置に形成されていてもよい。

このような構成によれば、フライトチューブにおける複数の抵抗の少なくとも一部に対向する位置に第１貫通孔が形成されているため、それらの抵抗からフライトチューブへの輻射熱の影響を抑制し、フライトチューブの熱膨張を防止することができる。これにより、フライトチューブの熱膨張に起因してフライトチューブ内でのイオンの飛行時間が変動するのを防止することができるため、測定精度が向上する。

本発明によれば、真空室内を真空状態にする際、第１貫通孔を介してフライトチューブ内のガスを抜けやすくすることができるため、リフレクトロンの内部に形成された電場領域の真空度を向上させることができる。また、本発明によれば、フライトチューブに形成された第１貫通孔を介して、フライトチューブ内に設けられたリフレクトロンを外部から容易に目視することができる。

本発明の一実施形態に係る飛行時間型質量分析装置を備えた液体クロマトグラフ質量分析装置の構成例を示す概略図である。 フライトチューブの周辺の具体的構成を示す概略図である。 フライトチューブの周辺の構成の第１変形例を示す概略図である。 フライトチューブの周辺の構成の第２変形例を示す概略図である。

１．液体クロマトグラフ質量分析装置の全体構成
図１は、本発明の一実施形態に係る飛行時間型質量分析装置を備えた液体クロマトグラフ質量分析装置の構成例を示す概略図である。この液体クロマトグラフ質量分析装置は、液体クロマトグラフ部１及び質量分析部２を備えている。

液体クロマトグラフ部１は、移動相容器１０、ポンプ１１、インジェクタ１２及びカラム１３などを備えている。移動相容器１０には、移動相が貯留されている。ポンプ１１は、移動相容器１０内の移動相をインジェクタ１２へと送り出す。インジェクタ１２では、移動相容器１０からの移動相に対して、所定量の試料が注入される。試料が注入された移動相はカラム１３に導入され、カラム１３を通過する過程で試料中の各成分が分離される。カラム１３で分離された試料中の各成分は、質量分析部２に順次供給される。

質量分析部２は、飛行時間型質量分析装置（ＴＯＦＭＳ：Time of Flight Mass Spectrometer）により構成されており、イオン化室２０、第１中間室２１、第２中間室２２、第３中間室２３及び分析室２４などが内部に形成されている。イオン化室２０内は、略大気圧となっている。第１中間室２１、第２中間室２２、第３中間室２３及び分析室２４は、それぞれ真空ポンプ（図示せず）の駆動により真空状態（負圧状態）とされる。イオン化室２０、第１中間室２１、第２中間室２２、第３中間室２３及び分析室２４は、互いに連通しており、この順序に従って段階的に真空度が高くなるように構成されている。

イオン化室２０には、例えばＥＳＩ（Electro Spray Ionization）スプレーからなるスプレー２０１が設けられている。液体クロマトグラフ部１から供給される試料中の各成分を含む試料液は、スプレー２０１により、電荷が付与されながらイオン化室２０内に噴霧される。これにより、試料中の各成分由来のイオンが生成される。ただし、質量分析部２で用いられるイオン化法は、ＥＳＩに限らず、例えばＡＰＣＩ（Atmospheric Pressure Chemical Ionization）又はＰＥＳＩ（Probe Electro Spray Ionization）などの他のイオン化法が用いられてもよい。

第１中間室２１は、小径の管からなる加熱キャピラリ２０２を介して、イオン化室２０に連通している。また、第２中間室２２は、小孔からなるスキマー２１２を介して、第１中間室２１に連通している。第１中間室２１及び第２中間室２２には、それぞれイオンを収束させつつ後段へ送るためのイオンガイド２１１，２２１が設けられている。

第３中間室２３には、例えば四重極マスフィルタ２３１及びコリジョンセル２３２などが設けられている。コリジョンセル２３２の内部には、アルゴン又は窒素などのＣＩＤ（Collision Induced Dissociation）ガスが連続的又は間欠的に供給される。コリジョンセル２３２内には、多重極イオンガイド２３３が設けられている。

第２中間室２２から第３中間室２３に流入するイオンは、四重極マスフィルタ２３１により質量電荷比に応じて分離され、特定の質量電荷比を有するイオンのみが四重極マスフィルタ２３１を通過する。四重極マスフィルタ２３１を通過したイオンは、プリカーサイオンとしてコリジョンセル２３２内に導入され、ＣＩＤガスと接触して開裂されることにより、プロダクトイオンが生成される。生成されたプロダクトイオンは、多重極イオンガイド２３３により一時的に保持され、所定のタイミングでコリジョンセル２３２から放出される。

第３中間室２３及び分析室２４には、これらの室内を跨るようにトランスファー電極部２４０が設けられている。トランスファー電極部２４０は、第３中間室２３に設けられた１つ又は複数の第１電極２３４と、分析室２４に設けられた１つ又は複数の第２電極２４１とを含む。第１電極２３４及び第２電極２４１は、それぞれ環状に形成され、同軸上に並べて配置されている。コリジョンセル２３２から放出されたイオン（プロダクトイオン）は、トランスファー電極部２４０において複数の電極２３４，２４１の内側を通過することにより収束される。

分析室２４には、上記第２電極２４１の他、直交加速部２４２、加速電極部２４３、リフレクトロン２４４、検出器２４５及びフライトチューブ２４６などが設けられている。フライトチューブ２４６は、例えば両端部が開放された中空状の部材であり、その内部にリフレクトロン２４４が配置されている。

直交加速部２４２には、トランスファー電極部２４０からイオンが入射する。直交加速部２４２は、互いに間隔を隔てて対向する１対の電極２４２Ａ，２４２Ｂを備えている。１対の電極２４２Ａ，２４２Ｂは、トランスファー電極部２４０からのイオンの入射方向に対して平行に延びており、これらの電極間には直交加速領域２４２Ｃが形成されている。

一方の電極２４２Ｂは、複数の開口を有するグリッド電極により構成されている。直交加速領域２４２Ｃに入射するイオンは、当該イオンの入射方向に対して直交方向に加速され、一方の電極２４２Ｂの開口を通過して、加速電極部２４３へと導かれる。本実施形態において、直交加速部２４２は、分析対象となるイオンを射出するイオン射出部を構成している。直交加速部２４２から射出されるイオンは、加速電極部２４３によりさらに加速され、フライトチューブ２４６内に導入される。

フライトチューブ２４６内に設けられたリフレクトロン２４４は、１つ又は複数の第１電極２４４Ａと、１つ又は複数の第２電極２４４Ｂとを含む。第１電極２４４Ａ及び第２電極２４４Ｂは、それぞれ環状に形成され、フライトチューブ２４６の軸線に沿って同軸上に並べて配置されている。第１電極２４４Ａ及び第２電極２４４Ｂには、それぞれ異なる電圧が印加される。

フライトチューブ２４６内に導入されたイオンは、フライトチューブ２４６内に形成された飛行空間内に導かれ、当該飛行空間内を飛行した後に検出器２４５に入射する。具体的には、フライトチューブ２４６内に導入されたイオンは、第１電極２４４Ａの内側に形成された第１領域（第１ステージ）２４４Ｃで減速された後、第２電極２４４Ｂの内側に形成された第２領域（第２ステージ）２４４Ｄで反射されることにより、Ｕ字状に折り返されて検出器２４５に入射する。

イオンが直交加速部２４２から射出された時点から、検出器２４５に入射するまでの飛行時間は、イオンの質量電荷比に依存する。したがって、直交加速部２４２から射出される各イオンの飛行時間に基づいて、各イオンの質量電荷比を算出し、マススペクトルを作成することができる。

２．フライトチューブの周辺の具体的構成
図２は、フライトチューブ２４６の周辺の具体的構成を示す概略図である。フライトチューブ２４６は、真空チャンバ２４７内に設けられている。真空チャンバ２４７内には、分析時に真空状態となる真空室２４７Ａが形成されており、当該真空室２４７Ａ内にフライトチューブ２４６が設けられている。本実施形態において、真空室２４７Ａは、上述した分析室２４である。

フライトチューブ２４６内において、リフレクトロン２４４は、直交加速部２４２側（イオン射出部側）とは反対側に偏った位置に設けられている。これにより、フライトチューブ２４６内には、リフレクトロン２４４が設けられていない領域（無電場領域２４６Ａ）と、リフレクトロン２４４が設けられた領域（電場領域２４６Ｂ）とが、直交加速部２４２側から順に形成されている。

無電場領域２４６Ａは、リフレクトロン２４４による電場が作用しない又は作用しにくい領域である。直交加速部２４２からフライトチューブ２４６内に導入されるイオンは、無電場領域２４６Ａを真っ直ぐ飛行して、リフレクトロン２４４内の電場領域２４６Ｂへと進入する。電場領域２４６Ｂには、複数の電極２４４Ａ，２４４Ｂの内側に電場が形成されている。無電場領域２４６Ａを通過したイオンは、電場領域２４６Ｂに形成された電場の作用により無電場領域２４６Ａへと反射される。

電場領域２４６Ｂには、上述した第１領域（第１ステージ）２４４Ｃ及び第２領域（第２ステージ）２４４Ｄが含まれる。第１領域２４４Ｃに形成される電場は、第２領域２４４Ｄに形成される電場よりも強い。

フライトチューブ２４６における電場領域２４６Ｂ側の端面開口は、終端電極２４４Ｅにより覆われている。終端電極２４４Ｅは、絶縁部材２４４Ｆを介してフライトチューブ２４６の端面に取り付けられている。リフレクトロン２４４の各電極２４４Ａ，２４４Ｂは、互いに絶縁部材２４４Ｇを介して、終端電極２４４Ｅから順次積層されている。このように、リフレクトロン２４４は、終端電極２４４Ｅを基準に積層して構成されることにより、フライトチューブ２４６内に高い位置精度で配置される。

本実施形態では、フライトチューブ２４６の筒状の側壁２４６Ｃに、貫通孔（第１貫通孔）２４６Ｄが形成されている。この貫通孔２４６Ｄは、フライトチューブ２４６の側壁２４６Ｃにおける無電場領域２４６Ａよりも電場領域２４６Ｂ側の少なくとも一部に形成されている。すなわち、フライトチューブ２４６の側壁２４６Ｃには、電場領域２４６Ｂに対向する位置にのみ貫通孔２４６Ｄが形成されており、無電場領域２４６Ａに対向する位置には貫通孔２４６Ｄが形成されていない。

より具体的には、貫通孔２４６Ｄは、フライトチューブ２４６の側壁２４６Ｃにおける第２領域２４４Ｄに対向する位置に形成されている。このように、貫通孔２４６Ｄは、フライトチューブ２４６における直交加速部２４２側（イオン射出部側）とは反対側の端部近傍に形成されていることが好ましい。ただし、フライトチューブ２４６の側壁２４６Ｃにおける第２領域２４４Ｄに対向する位置だけでなく、第１領域２４４Ｃに対向する位置まで跨るように貫通孔２４６Ｄが形成されていてもよい。また、貫通孔２４６Ｄは、１つに限らず、複数形成されていてもよい。

真空チャンバ２４７には、フライトチューブ２４６に形成された貫通孔２４６Ｄの少なくとも一部に対向する位置に、貫通孔（第２貫通孔）２４７Ｂが形成されている。すなわち、貫通孔２４７Ｂの貫通方向に沿って、真空チャンバ２４７の外側から貫通孔２４７Ｂを見たときに、フライトチューブ２４６に形成された貫通孔２４６Ｄの一部又は全部が見えるように、各貫通孔２４６Ｄ，２４７Ｂが近接して設けられている。貫通孔２４７Ｂは、真空チャンバ２４７に対して着脱可能な蓋部材（図示せず）により閉塞することができる。

本実施形態では、リフレクトロン２４４の各電極２４４Ａ，２４４Ｂに対して、分圧基板２４４Ｈにより電圧が印加される。分圧基板２４４Ｈには、複数の抵抗Ｒが実装されており、各抵抗Ｒにより分圧された電圧が各電極２４４Ａ，２４４Ｂに印加されるようになっている。

分圧基板２４４Ｈは、フライトチューブ２４６内に設けられ、各電極２４４Ａ，２４４Ｂと一体的に構成されている。より具体的には、分圧基板２４４Ｈは、フライトチューブ２４６の側壁２４６Ｃに対して平行に延びており、各抵抗Ｒが実装されている実装面が側壁２４６Ｃ側を向くように、側壁２４６Ｃに近接して配置されている。

フライトチューブ２４６に形成された貫通孔２４６Ｄは、複数の抵抗Ｒの少なくとも一部に対向している。すなわち、貫通孔２４６Ｄの貫通方向に沿って、フライトチューブ２４６の外側から貫通孔２４６Ｄを見たときに、複数の抵抗Ｒの一部又は全部が見えるように、分圧基板２４４Ｈが配置されている。

３．作用効果
（１）本実施形態では、フライトチューブ２４６における無電場領域２４６Ａよりも電場領域２４６Ｂ側の少なくとも一部に、貫通孔２４６Ｄが形成されているため、真空室２４７Ａ内を真空状態にする際、貫通孔２４６Ｄを介してフライトチューブ２４６内のガスを抜けやすくすることができる。これにより、リフレクトロン２４４の内部に形成された電場領域２４６Ｂの真空度を向上させることができる。その結果、フライトチューブ２４６内でのイオンの滞留などが解消され、分解能や感度の低下を防止することができる。

（２）また、フライトチューブ２４６に形成された貫通孔２４６Ｄを介して、フライトチューブ２４６内に設けられたリフレクトロン２４４を外部から容易に目視することができる。その結果、リフレクトロン２４４を構成する各電極２４４Ａ，２４４Ｂに接続された配線の接続状態を確認したり、各電極２４４Ａ，２４４Ｂにずれが生じていないかを確認したり、その他の異常がないかを確認したりする作業が容易になるため、メンテナンス性が向上する。

（３）本実施形態では、フライトチューブ２４６の側壁２４６Ｃに貫通孔２４６Ｄが形成されている。したがって、この貫通孔２４６Ｄを介して、フライトチューブ２４６内のガスを抜けやすくすることができるとともに、フライトチューブ２４６内に設けられたリフレクトロン２４４を側方から容易に目視することができる。

（４）また、本実施形態では、貫通孔２４６Ｄが、フライトチューブ２４６の側壁２４６Ｃにおける第２領域２４４Ｄに対向する位置に形成されている。したがって、電場領域２４６Ｂを構成する第１領域２４４Ｃ及び第２領域２４４Ｄのうち、第２領域２４４Ｄにおけるフライトチューブ２４６内のガスを抜けやすくすることができるとともに、第２領域２４４Ｄにおいてリフレクトロン２４４を側方から容易に目視することができる。フライトチューブ２４６内のガスは、第２領域２４４Ｄ側において特に抜けが悪くなるため、第２領域２４４Ｄに対向する位置に貫通孔２４６Ｄを形成することにより、電場領域２４６Ｂの真空度を効果的に向上することができる。

（５）さらに、本実施形態では、フライトチューブ２４６の貫通孔２４６Ｄに対向する位置に、真空チャンバ２４７の貫通孔２４７Ｂが形成されている。これにより、互いに対向する貫通孔２４６Ｄ及び貫通孔２４７Ｂを介して、真空チャンバ２４７の外部から、フライトチューブ２４６内に設けられたリフレクトロン２４４を容易に目視することができる。

（６）また、本実施形態では、フライトチューブ２４６における複数の抵抗Ｒの少なくとも一部に対向する位置に貫通孔２４６Ｄが形成されているため、それらの抵抗Ｒからフライトチューブ２４６への輻射熱の影響を抑制し、フライトチューブ２４６の熱膨張を防止することができる。これにより、フライトチューブ２４６の熱膨張に起因してフライトチューブ２４６内でのイオンの飛行時間が変動するのを防止することができるため、測定精度が向上する。

４．変形例
図３は、フライトチューブ２４６の周辺の構成の第１変形例を示す概略図である。この変形例では、フライトチューブ２４６の形状及び貫通孔２４６Ｄ，２４７Ｂの位置が上記実施形態とは異なっている。上記実施形態と同様の構成については、図に同一符号を付して詳細な説明を省略する。

図３におけるフライトチューブ２４６は、電場領域２４６Ｂ側の端部に底面２４６Ｅを有する有底筒状に形成されている。すなわち、フライトチューブ２４６における電場領域２４６Ｂ側の端部は底面２４６Ｅにより閉塞されており、図２に示す終端電極２４４Ｅは省略されている。リフレクトロン２４４の各電極２４４Ａ，２４４Ｂは、互いに絶縁部材２４４Ｇを介して、底面２４６Ｅから順次積層されている。

フライトチューブ２４６の底面２４６Ｅの中央部には、貫通孔（第１貫通孔）２４６Ｆが形成されている。この貫通孔２４６Ｆは、フライトチューブ２４６における無電場領域２４６Ａよりも電場領域２４６Ｂ側に位置している。

また、真空チャンバ２４７には、フライトチューブ２４６に形成された貫通孔２４６Ｆの少なくとも一部に対向する位置に、貫通孔（第２貫通孔）２４７Ｃが形成されている。すなわち、貫通孔２４７Ｃの貫通方向に沿って、真空チャンバ２４７の外側から貫通孔２４７Ｃを見たときに、フライトチューブ２４６に形成された貫通孔２４６Ｆの一部又は全部が見えるように、各貫通孔２４６Ｆ，２４７Ｃが近接して設けられている。

この変形例では、フライトチューブ２４６の底面２４６Ｅに形成された貫通孔２４６Ｆを介して、フライトチューブ２４６内のガスを抜けやすくすることができるとともに、フライトチューブ２４６内に設けられたリフレクトロン２４４を底面２４６Ｅ側から容易に目視することができる。

図４は、フライトチューブ２４６の周辺の構成の第２変形例を示す概略図である。この変形例では、貫通孔２４７Ｂ（第２貫通孔）とは異なる貫通孔２４７Ｄ（第３貫通孔）が真空チャンバ２４７に形成されている点が上記実施形態とは異なっている。上記実施形態と同様の構成については、図に同一符号を付して詳細な説明を省略する。

貫通孔２４７Ｂは、着脱可能な蓋部材２４８により閉塞されている。一方、貫通孔２４７Ｄには、真空ポンプ２４９が接続されている。真空ポンプ２４９は、例えばターボ分子ポンプにより構成されている。真空ポンプ２４９により真空チャンバ２４７内及びフライトチューブ２４６内のガスを排気することで、真空チャンバ２４７及びフライトチューブ２４６の内部を所定の真空度に到達させている。ただし、真空チャンバ２４７において貫通孔２４７Ｄが形成される位置は、図４に示すような位置に限られるものではない。

このように、真空チャンバ２４７に貫通孔２４７Ｂとは別の貫通孔２４７Ｄを形成し、当該貫通孔２４７Ｄを使用して真空ポンプ２４９を真空チャンバ２４７に接続させる形態によれば、真空ポンプ２４９を真空チャンバ２４７から取り外すことなく、貫通孔２４７Ｂを閉塞する蓋部材２４８を取り外すだけで真空チャンバ２４７内の様子を目視で確認することができ、メンテナンス性をより向上させることができる。なお、図３に示すような構成において、貫通孔２４７Ｃ（第２貫通孔）とは異なる貫通孔を真空チャンバ２４７に形成し、その貫通孔を使用して真空ポンプ２４９を真空チャンバ２４７に接続してもよい。

ただし、このような構成に限らず、上記実施形態における貫通孔２４７Ｂ又は貫通孔２４７Ｃを使用して真空ポンプ２４９を真空チャンバ２４７に接続することもできる。

以上の実施形態では、分析対象であるイオンを射出するイオン射出部が、直交加速部２４２により構成される場合について説明した。しかし、本発明は、直交加速方式の飛行時間型質量分析装置に限らず、直線加速方式の飛行時間型分析装置にも適用可能である。

また、本発明に係る飛行時間型質量分析装置は、液体クロマトグラフ部１と接続されることにより液体クロマトグラフ質量分析装置として構成されるものに限らず、例えばＭＡＬＤＩ（Matrix Assisted Laser Desorption/Ionization）を用いた構成などのように、液体クロマトグラフ部１と接続されない構成であってもよい。

１ 液体クロマトグラフ部
２ 質量分析部
２４２ 直交加速部
２４４ リフレクトロン
２４４Ａ 第１電極
２４４Ｂ 第２電極
２４４Ｃ 第１領域
２４４Ｄ 第２領域
２４４Ｅ 終端電極
２４４Ｆ 絶縁部材
２４４Ｇ 絶縁部材
２４４Ｈ 分圧基板
２４６ フライトチューブ
２４６Ａ 無電場領域
２４６Ｂ 電場領域
２４６Ｃ 側壁
２４６Ｄ 貫通孔
２４６Ｅ 底面
２４６Ｆ 貫通孔
２４７ 真空チャンバ
２４７Ａ 真空室
２４７Ｂ 貫通孔
２４７Ｃ 貫通孔
２４７Ｄ 貫通孔
２４８ 蓋部材
２４９ 真空ポンプ

Claims (8)

1. 分析対象であるイオンを射出するイオン射出部と、
   前記イオン射出部から射出されたイオンが導入される中空状のフライトチューブと、
   前記フライトチューブ内に設けられ、環状に形成された複数の電極を同軸上に並べて構成されるリフレクトロンと、
   分析時に真空状態となる真空室が内部に形成され、当該真空室内に前記フライトチューブが設けられた真空チャンバとを備え、
   前記フライトチューブ内には、前記イオン射出部から導入されるイオンが飛行する無電場領域と、前記リフレクトロンが設けられ、前記無電場領域を通過したイオンを前記複数の電極の内側に形成された電場の作用により前記無電場領域へと反射させる電場領域とが形成されており、
   前記フライトチューブにおける前記無電場領域よりも前記電場領域側の少なくとも一部には、第１貫通孔が形成されていることを特徴とする飛行時間型質量分析装置。
2. 前記フライトチューブは、筒状の側壁を有しており、
   前記第１貫通孔は、前記側壁に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の飛行時間型質量分析装置。
3. 前記電場領域は、前記無電場領域を通過したイオンを減速させる第１領域と、前記第１領域で減速されたイオンを反射させる第２領域とを含み、
   前記第１貫通孔は、前記側壁における少なくとも前記第２領域に対向する位置に形成されていることを特徴とする請求項２に記載の飛行時間型質量分析装置。
4. 前記フライトチューブは、前記電場領域側に底面を有する有底筒状に形成されており、
   前記第１貫通孔は、前記底面に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の飛行時間型質量分析装置。
5. 前記真空チャンバには、前記第１貫通孔の少なくとも一部に対向する位置に第２貫通孔が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の飛行時間型質量分析装置。
6. 前記フライトチューブ内に設けられ、複数の抵抗を用いて分圧した電圧を前記複数の電極に印加する分圧基板をさらに備え、
   前記第１貫通孔は、前記複数の抵抗の少なくとも一部に対向する位置に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の飛行時間型質量分析装置。
7. 前記真空チャンバには、前記第２貫通孔とは異なる第３貫通孔が形成されていることを特徴とする請求項５に記載の飛行時間型質量分析装置。
8. 前記第２貫通孔を閉塞する蓋部材と、
   前記第３貫通孔に接続された真空ポンプとをさらに備えることを特徴とする請求項７に記載の飛行時間型質量分析装置。

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