JP7109026B2 - ion analyzer - Google Patents

ion analyzer Download PDF

Info

Publication number
JP7109026B2
JP7109026B2 JP2019078463A JP2019078463A JP7109026B2 JP 7109026 B2 JP7109026 B2 JP 7109026B2 JP 2019078463 A JP2019078463 A JP 2019078463A JP 2019078463 A JP2019078463 A JP 2019078463A JP 7109026 B2 JP7109026 B2 JP 7109026B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
frequency
radicals
radical
ion
ions
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2019078463A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2020177784A (en
JP2020177784A5 (en
Inventor
秀典 高橋
元 和田
▲祐▼次 島袋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shimadzu Corp
Doshisha
Original Assignee
Shimadzu Corp
Doshisha
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shimadzu Corp, Doshisha filed Critical Shimadzu Corp
Priority to JP2019078463A priority Critical patent/JP7109026B2/en
Publication of JP2020177784A publication Critical patent/JP2020177784A/en
Publication of JP2020177784A5 publication Critical patent/JP2020177784A5/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7109026B2 publication Critical patent/JP7109026B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Description

本発明は、イオン分析装置に関する。 The present invention relates to an ion analyzer.

高分子化合物を同定したりその構造を解析したりするために、高分子化合物由来のイオン(プリカーサイオン)を1又は複数回解離させてプロダクトイオン(フラグメントイオンとも呼ばれる。)を生成し、それを質量電荷比に応じて分離し検出する質量分析法が広く利用されている。質量分析においてイオンを解離させる代表的な方法として、イオンに窒素ガス等の不活性ガス分子を衝突させる、衝突誘起解離(CID: Collision-Induced Dissociation)法が知られている。CID法では不活性分子との衝突エネルギーによってイオンを解離させるため、様々なイオンを解離させることができるが、イオンが解離する位置の選択性が低い。そのため、CID法は、構造解析のために特定の部位でイオンを解離させる必要がある場合には不向きである。例えば、ペプチドなどを分析する場合は、アミノ酸の結合位置で特異的に解離させることが望まれるが、CID法ではそれが難しい。 In order to identify a polymer compound or analyze its structure, ions derived from a polymer compound (precursor ion) are dissociated one or more times to generate product ions (also called fragment ions), which are then converted into Mass spectrometry, which separates and detects according to mass-to-charge ratio, is widely used. Collision-induced dissociation (CID) is known as a representative method for dissociating ions in mass spectrometry, in which ions are collided with inert gas molecules such as nitrogen gas. In the CID method, ions are dissociated by collision energy with inert molecules, so various ions can be dissociated, but the selectivity of the ion dissociation position is low. Therefore, the CID method is unsuitable when it is necessary to dissociate ions at specific sites for structural analysis. For example, when analyzing peptides, etc., it is desired to specifically dissociate at the binding position of amino acids, which is difficult with the CID method.

ペプチドをアミノ酸の結合位置で特異的に解離させるイオン解離法として、従来より、プリカーサイオンに負イオンを衝突させる電子移動解離(ETD: Electron Transfer Dissociation)法や、プリカーサイオンに電子を照射する電子捕獲解離(ECD: Electron Capture Dissociation)法が用いられている。これらは、不対電子誘導型の解離法と呼ばれるものであり、ペプチド主鎖のN-Cα結合を解離させてc/z系列のプロダクトイオンを生成する。 Ion dissociation methods that specifically dissociate peptides at amino acid binding sites have traditionally been the electron transfer dissociation (ETD) method, in which precursor ions are bombarded with negative ions, and the electron capture method, in which precursor ions are bombarded with electrons. Dissociation (ECD: Electron Capture Dissociation) method is used. These are called unpaired electron-induced dissociation methods, which dissociate the N-Cα bond of the peptide main chain to generate c/z series product ions.

ETD法やECD法では、プリカーサイオンが正イオンである場合、解離時にイオンの価数が減少する。即ち、1価の正イオンを解離させると中性分子が生成される。このため、2価以上の正イオンしか分析することができない。従って、ETD法やECD法は、1価の正イオンを多く生成するMALDI法と組み合わせるには不向きである。 In the ETD method and ECD method, if the precursor ion is a positive ion, the valence of the ion decreases during dissociation. That is, neutral molecules are produced when monovalent positive ions are dissociated. Therefore, only positive ions with a valence of 2 or more can be analyzed. Therefore, the ETD method and ECD method are not suitable for combination with the MALDI method, which generates many monovalent positive ions.

本発明者は、ペプチド由来のプリカーサイオンに対して水素ラジカルを照射することによって不対電子誘導型の解離を生じさせる水素付着解離(HAD: Hydrogen Attachment/Abstraction Dissociation)法を提案している(特許文献1)。HAD法ではプリカーサイオンの価数を変化させずに解離させることから、MALDI法との組み合わせに適している。HAD法によってもc/z系列のプロダクトイオンを生成することができる。 The present inventors have proposed a hydrogen attachment/abstraction dissociation (HAD) method that causes unpaired electron-induced dissociation by irradiating hydrogen radicals to peptide-derived precursor ions (Patent Reference 1). Since the HAD method dissociates without changing the valence of the precursor ion, it is suitable for combination with the MALDI method. The HAD method can also generate c/z series product ions.

本発明者は、ヒドロキシラジカル、酸素ラジカル、あるいは窒素ラジカルを用いることによって、ペプチド由来のプリカーサイオンをアミノ酸の結合位置で特異的に解離させることも提案している(特許文献2)。これらのペプチド由来のプリカーサイオンに対してラジカルを照射すると、a/x系列のプロダクトイオンやb/y系列のプロダクトイオンが生成される。 The present inventors have also proposed to specifically dissociate peptide-derived precursor ions at amino acid binding sites by using hydroxyl radicals, oxygen radicals, or nitrogen radicals (Patent Document 2). When precursor ions derived from these peptides are irradiated with radicals, a/x series product ions and b/y series product ions are generated.

国際公開第2015/133259号WO2015/133259 国際公開第2018/186286号WO2018/186286

Yuji Shimabukuro, Hidenori Takahashi, Shinichi Iwamoto, Koichi Tanaka, Motoi Wada, "Tandem Mass Spectrometry of Peptide Ions by Microwave Excited Hydrogen and Water Plasmas", Analytical Chemistry 2018, 90 (12) pp. 7239-7245Yuji Shimabukuro, Hidenori Takahashi, Shinichi Iwamoto, Koichi Tanaka, Motoi Wada, "Tandem Mass Spectrometry of Peptide Ions by Microwave Excited Hydrogen and Water Plasmas", Analytical Chemistry 2018, 90 (12) pp. 7239-7245 U. Fantz and D. Wunderlich, "A novel diagnostic technique for H-(D-) densities in negative hydrogen ion sources", New J. Phys., 8, 301 (2006).U. Fantz and D. Wunderlich, "A novel diagnostic technique for H-(D-) densities in negative hydrogen ion sources", New J. Phys., 8, 301 (2006).

プリカーサイオンとラジカルの反応効率は、ラジカルが持つエネルギーによって異なる。ラジカルが持つエネルギーは、主に当該ラジカルが有する運動エネルギーであり、ラジカル温度で表すことができる。ラジカル温度が低いラジカルをプリカーサイオンに照射しても十分な反応が起こらない。本発明者らは、非特許文献1において、電子サイクロトロン共鳴(ECR: Electron Cyclotron Resonance)-誘導結合プラズマ(ICP: Inductively Coupled Plasma)源で生成した水素ラジカルをペプチド由来のプリカーサイオンに照射しても十分な解離が生じなかったことを報告し、その要因がペプチドに照射したラジカルのラジカル温度が、ペプチド由来のプリカーサイオンを解離させるのには十分でなかったことにあると考察した。 The reaction efficiency between precursor ions and radicals varies depending on the energy possessed by the radicals. The energy possessed by radicals is mainly kinetic energy possessed by the radicals, and can be represented by the radical temperature. A sufficient reaction does not occur even if precursor ions are irradiated with radicals having a low radical temperature. The present inventors have reported in Non-Patent Document 1 that hydrogen radicals generated by an electron cyclotron resonance (ECR)-inductively coupled plasma (ICP) source are irradiated to peptide-derived precursor ions. They reported that sufficient dissociation did not occur, and considered that the cause was that the radical temperature of the radical irradiated to the peptide was not sufficient to dissociate the precursor ion derived from the peptide.

ここではラジカルを照射してプリカーサイオンを解離させることにより生成したプロダクトイオンを質量分析する場合を例に説明したが、プロダクトイオンをイオン移動度に応じて分離し測定する場合にも上記同様の問題があった。 Here, the case of performing mass spectrometry on product ions generated by irradiating radicals to dissociate precursor ions was explained as an example, but the same problem as described above applies to the case of separating and measuring product ions according to their ion mobility. was there.

本発明が解決しようとする課題は、試料成分由来のプリカーサイオンを解離させるのに十分な温度のラジカルを該プリカーサイオンに照射することができるイオン分析装置を提供することである。 The problem to be solved by the present invention is to provide an ion analyzer capable of irradiating precursor ions derived from a sample component with radicals at a temperature sufficient to dissociate the precursor ions.

上記課題を解決するために成された本発明は、試料成分由来のプリカーサイオンにラジカルを照射することにより生成されるプロダクトイオンを分析するイオン分析装置であって、
前記プリカーサイオンが導入される反応室と、
ラジカル生成室と、
前記ラジカル生成室に原料ガスを供給する原料ガス供給源と、
前記ラジカル生成室において前記原料ガスからラジカルと荷電粒子を生成するための第1周波数の高周波電力を供給する第1電力供給部と、
前記ラジカルを前記反応室に輸送するラジカル輸送路と、
前記ラジカル生成室又は/及び前記ラジカル輸送路において、前記荷電粒子を励振するための、前記第1周波数よりも低い第2周波数の高周波電力を供給する第2電力供給部と、
前記第1電力供給部と同時に、又は該第1電力供給部から所定時間だけ遅れて第2電力供給部を動作させる制御部と、
前記反応室において生成されたプロダクトイオンを質量電荷比及びイオン移動度の少なくとも一方に応じて分離し検出する分離検出部と
を備える。
The present invention, which has been made to solve the above problems, is an ion analyzer for analyzing product ions generated by irradiating precursor ions derived from a sample component with radicals,
a reaction chamber into which the precursor ion is introduced;
a radical generation chamber;
a raw material gas supply source for supplying raw material gas to the radical generation chamber;
a first power supply unit that supplies high-frequency power of a first frequency for generating radicals and charged particles from the raw material gas in the radical generation chamber;
a radical transport path for transporting the radicals to the reaction chamber;
a second power supply unit that supplies high-frequency power having a second frequency lower than the first frequency for exciting the charged particles in the radical generation chamber and/or the radical transport path;
a control unit that operates a second power supply unit at the same time as the first power supply unit or with a delay of a predetermined time from the first power supply unit;
a separation detection unit that separates and detects product ions generated in the reaction chamber according to at least one of mass-to-charge ratio and ion mobility.

前記第1周波数の高周波電力の供給は、ラジカル生成室に設けられた電極に高周波電圧を印加することにより行ってもよく、あるいはラジカル生成室を構成する部材の外周面に巻回したコイルに高周波電流を流すことにより行ってもよい。第2周波数の高周波電力の供給についても同様に、ラジカル生成室又は/及びラジカル輸送路に設けられた電極に高周波電圧を印加することにより行ってもよく、あるいはラジカル生成室又は/及びラジカル輸送路を構成する部材の外周面に巻回したコイルに高周波電流を流すことにより行ってもよい。 The high-frequency power of the first frequency may be supplied by applying a high-frequency voltage to electrodes provided in the radical generation chamber, or a high-frequency power may be supplied to a coil wound around the outer peripheral surface of a member constituting the radical generation chamber. You may perform by sending an electric current. The high-frequency power of the second frequency may be similarly supplied by applying a high-frequency voltage to the electrodes provided in the radical generation chamber and/or the radical transport path, or alternatively, the radical generation chamber and/or the radical transport path. may be performed by passing a high-frequency current through a coil wound around the outer peripheral surface of a member that constitutes .

本発明に係るイオン分析装置では、まず、ラジカル生成室に原料ガスを供給し、第1周波数の高周波電力を供給して原料ガスからラジカルを生成する。このとき、原料ガスからは、ラジカルだけでなく荷電粒子(イオンや電子)も生成される。本発明に係るイオン分析装置では、これに加えて第2周波数の高周波電力を供給することによりイオンを励振して運動エネルギーを上昇させる。こうして運動エネルギーを上昇させたイオンに電子が結合することにより運動エネルギーが大きいラジカル(ラジカル温度が高いラジカル)が生成される。イオンの励振は、ラジカル生成室又は/及びラジカル輸送路において行うことができる。ラジカル生成室でイオンを励振する場合には、第1電力供給部と同時あるいはそれよりも少し遅れて第2電力供給部を動作させればよい。また、ラジカル輸送路でイオンを励振する場合には、第1電力供給部から所定時間だけ遅れて、具体的にはラジカル生成室内で生成された荷電粒子がラジカル輸送路に到達するタイミングで、第2電力供給部を動作させればよい。これにより、試料成分由来のプリカーサイオンを解離させるのに十分な温度のラジカルを該プリカーサイオンに照射することができる。 In the ion analyzer according to the present invention, first, a source gas is supplied to the radical generation chamber, and high-frequency power of a first frequency is supplied to generate radicals from the source gas. At this time, not only radicals but also charged particles (ions and electrons) are generated from the source gas. In the ion analyzer according to the present invention, in addition to this, the ions are excited by supplying the high-frequency power of the second frequency to increase the kinetic energy. By coupling electrons to ions with increased kinetic energy in this way, radicals with high kinetic energy (radicals with high radical temperature) are generated. Ion excitation can be performed in the radical generation chamber and/or the radical transport channel. When ions are to be excited in the radical generation chamber, the second power supply section should be operated simultaneously with or slightly later than the first power supply section. In addition, when ions are excited in the radical transport path, the first electric power supply unit is delayed by a predetermined time, specifically at the timing when the charged particles generated in the radical generation chamber reach the radical transport path. 2 power supply units should be operated. As a result, precursor ions derived from the sample component can be irradiated with radicals at a temperature sufficient to dissociate the precursor ions.

本発明に係るイオン分析装置の一実施例であるイオントラップ-飛行時間型質量分析装置の概略構成図。1 is a schematic configuration diagram of an ion trap-time-of-flight mass spectrometer that is an embodiment of an ion analyzer according to the present invention; FIG. 本実施例の質量分析装置のラジカル源及びその周辺部のラジカル構成図。FIG. 2 is a structural diagram of radicals of a radical source and its surroundings in the mass spectrometer of the present embodiment. 本実施例の質量分析装置を用いて生成した水素ラジカルの発光スペクトル、及び比較例の発光スペクトル。The emission spectrum of hydrogen radicals generated using the mass spectrometer of this example and the emission spectrum of a comparative example. 本実施例の質量分析装置を用いて生成した水素ラジカルをフラーレンイオンに照射して取得したマススペクトル、及び比較例のマススペクトル。Mass spectra obtained by irradiating fullerene ions with hydrogen radicals generated using the mass spectrometer of this example and mass spectra of a comparative example.

本発明に係るイオン分析装置の実施例について、以下、図面を参照して説明する。本実施例のイオン分析装置は、イオントラップ-飛行時間型(IT-TOF型)質量分析装置である。 An embodiment of an ion analyzer according to the present invention will be described below with reference to the drawings. The ion analyzer of this embodiment is an ion trap-time-of-flight (IT-TOF) mass spectrometer.

図1に本実施例のイオントラップ-飛行時間型質量分析装置(以下、単に「質量分析装置」とも呼ぶ。)の概略構成を示す。本実施例の質量分析装置は、真空雰囲気に維持される図示しない真空チャンバの内部に、試料中の成分をイオン化するイオン源1と、イオン源1で生成されたイオンを高周波電場の作用により捕捉するイオントラップ2と、イオントラップ2から射出されたイオンを質量電荷比に応じて分離する飛行時間型質量分離部3と、分離されたイオンを検出するイオン検出器4とを備える。本実施例のイオントラップ質量分析装置はさらに、原料ガスからラジカルを生成し、イオントラップ2内に捕捉したイオンを照射するためのラジカル生成・照射部5と、不活性ガス供給部6と、トラップ電圧発生部7と、制御・処理部8とを備える。制御・処理部8は上述の各部の動作を制御する。 FIG. 1 shows a schematic configuration of an ion trap-time-of-flight mass spectrometer (hereinafter also simply referred to as “mass spectrometer”) of this embodiment. The mass spectrometer of this embodiment comprises an ion source 1 for ionizing components in a sample and trapping ions generated by the ion source 1 by the action of a high-frequency electric field inside a vacuum chamber (not shown) maintained in a vacuum atmosphere. a time-of-flight mass separator 3 for separating ions emitted from the ion trap 2 according to their mass-to-charge ratio; and an ion detector 4 for detecting the separated ions. The ion trap mass spectrometer of this embodiment further includes a radical generation/irradiation unit 5 for generating radicals from the raw material gas and irradiating the ions trapped in the ion trap 2, an inert gas supply unit 6, a trap A voltage generation unit 7 and a control/processing unit 8 are provided. A control/processing unit 8 controls the operation of each unit described above.

本実施例の質量分析装置のイオン源1には、ESI源やMALDIイオン源など、試料成分のイオン化に適した種類のイオン源が用いられる。本実施例のイオントラップ2は、円環状のリング電極21と、該リング電極21を挟んで対向配置された一対のエンドキャップ電極(入口側エンドキャップ電極22、出口側エンドキャップ電極24)とを含む三次元イオントラップである。リング電極21にはラジカル粒子導入口26とラジカル粒子排出口27が、入口側エンドキャップ電極22にはイオン導入孔23が、出口側エンドキャップ電極24にはイオン射出孔25が、それぞれ形成されている。トラップ電圧発生部7は、制御・処理部8からの指示に応じてリング電極21、入口側エンドキャップ電極22、及び出口側エンドキャップ電極24のそれぞれに対して所定のタイミングで高周波電圧と直流電圧のいずれか一方又はそれらを合成した電圧を印加する。 As the ion source 1 of the mass spectrometer of this embodiment, an ion source of a type suitable for ionizing sample components, such as an ESI source or a MALDI ion source, is used. The ion trap 2 of this embodiment comprises a ring-shaped ring electrode 21 and a pair of end cap electrodes (an entrance side end cap electrode 22 and an exit side end cap electrode 24) arranged to face each other with the ring electrode 21 interposed therebetween. is a three-dimensional ion trap containing A radical particle inlet 26 and a radical particle outlet 27 are formed in the ring electrode 21, an ion introduction hole 23 is formed in the inlet side end cap electrode 22, and an ion emission hole 25 is formed in the outlet side end cap electrode 24, respectively. there is The trap voltage generator 7 applies a high-frequency voltage and a DC voltage to each of the ring electrode 21, the entrance-side endcap electrode 22, and the exit-side endcap electrode 24 at predetermined timings according to instructions from the control/processing unit 8. Either one of or a voltage obtained by combining them is applied.

ラジカル生成・照射部5は、内部にラジカル生成室51が形成されたラジカル源54と、ラジカル生成室51を排気する真空ポンプ(真空排気部)57と、ラジカルの原料となるガス(原料ガス)を供給する原料ガス供給源52と、高周波電力供給部53とを備えている。高周波電力供給部53は、第1周波数の高周波電力を供給する第1高周波電源531と、第2周波数の高周波電力を供給する第2高周波電源532とを含む(図2参照)。原料ガス供給源52からラジカル生成室51に至る流路には、原料ガスの流量を調整するためのバルブ56が設けられている。 The radical generation/irradiation unit 5 includes a radical source 54 in which a radical generation chamber 51 is formed, a vacuum pump (vacuum exhaust unit) 57 that exhausts the radical generation chamber 51, and a gas that serves as a raw material for radicals (raw material gas). and a high-frequency power supply unit 53 . The high-frequency power supply unit 53 includes a first high-frequency power supply 531 that supplies high-frequency power of a first frequency, and a second high-frequency power supply 532 that supplies high-frequency power of a second frequency (see FIG. 2). A valve 56 for adjusting the flow rate of the source gas is provided in the flow path from the source gas supply source 52 to the radical generation chamber 51 .

本実施例ではラジカル生成・照射部5において水素ラジカルを生成する。水素ラジカルを生成するための原料ガスとしては、例えば水素ガス、水蒸気(水)、あるいはアンモニアガスを用いることができる。原料ガスとして水素ガスを用いると、高純度での水素ラジカルを生成することができる。また、原料ガスとして水蒸気を用いると、その取り扱いが安全且つ簡便である。さらに、原料ガスとしてアンモニアガスを用いると、アンモニア分子から水素分子を離脱させ、その水素分子から多くの水素ラジカルを生成することができる。 In this embodiment, the radical generation/irradiation unit 5 generates hydrogen radicals. For example, hydrogen gas, water vapor (water), or ammonia gas can be used as the raw material gas for generating hydrogen radicals. When hydrogen gas is used as the raw material gas, hydrogen radicals with high purity can be generated. Moreover, when water vapor is used as the raw material gas, its handling is safe and simple. Furthermore, when ammonia gas is used as the raw material gas, hydrogen molecules can be separated from the ammonia molecules, and many hydrogen radicals can be generated from the hydrogen molecules.

図2の断面図を参照してラジカル源54及びその周辺部の構成を説明する。ラジカル源54は、アルミナ等の誘電体(例えば酸化アルミニウム、石英、窒化アルミニウム)からなる管状体541を有しており、その内部空間がラジカル生成室51となる。管状体541は、中空筒状の磁石544の内部に挿入された状態でプランジャー545により固定される。管状体541のうち、磁石544の内側に位置する部分の外周には第1スパイラルアンテナ542(図2の破線)が巻回されている。管状体541のうち、第1スパイラルアンテナ542が巻回された部分の内側の領域が本発明におけるラジカル生成室に相当し、それよりも先端部側(図2の左側)の領域が本発明におけるラジカル輸送路に相当する。本実施例の第1スパイラルアンテナ542は、導電性の(例えばタングステンからなる)コイルを15回、周回させたものである。また、該状体541の外周のうち、該第1スパイラルアンテナ542よりも先端部側(図2の左側)には第2スパイラルアンテナ543(図2の破線)が巻回されている。本実施例の第2スパイラルアンテナ543は、導電性の(例えばタングステンからなる)コイルを20回、周回させたものである。第1スパイラルアンテナ542及び第2スパイラルアンテナ543の材質及び巻き数は一例であって、適宜に変更することができる。 The configuration of the radical source 54 and its surroundings will be described with reference to the cross-sectional view of FIG. The radical source 54 has a tubular body 541 made of a dielectric such as alumina (for example, aluminum oxide, quartz, aluminum nitride), and the inner space thereof serves as the radical generation chamber 51 . The tubular body 541 is fixed by a plunger 545 while being inserted inside a hollow cylindrical magnet 544 . A first spiral antenna 542 (broken line in FIG. 2) is wound around the outer periphery of a portion of the tubular body 541 located inside the magnet 544 . Of the tubular body 541, the region inside the portion where the first spiral antenna 542 is wound corresponds to the radical generation chamber in the present invention, and the region on the tip side (left side in FIG. 2) than it corresponds to the region in the present invention. Corresponds to the radical transport pathway. The first spiral antenna 542 of this embodiment is a conductive coil (made of tungsten, for example) wound 15 times. A second spiral antenna 543 (broken line in FIG. 2) is wound around the outer periphery of the tubular body 541 toward the distal end (left side in FIG. 2) of the first spiral antenna 542 . The second spiral antenna 543 of this embodiment is a conductive coil (made of, for example, tungsten) wound around 20 times. The material and number of turns of the first spiral antenna 542 and the second spiral antenna 543 are examples, and can be changed as appropriate.

また、ラジカル源54には、高周波電力投入部546が設けられている。高周波電力投入部546には、高周波電力供給部53(第1高周波電源531及び第2高周波電源532)から2系統の高周波電力が供給される。第1高周波電源531から供給される第1周波数の高周波電力は第1スパイラルアンテナ542に、第2高周波電源532から供給される第2周波数の高周波電力は第2スパイラルアンテナ543に供給される。 In addition, the radical source 54 is provided with a high-frequency power input section 546 . Two systems of high-frequency power are supplied to the high-frequency power supply unit 546 from the high-frequency power supply unit 53 (the first high-frequency power supply 531 and the second high-frequency power supply 532). The high-frequency power of the first frequency supplied from the first high-frequency power supply 531 is supplied to the first spiral antenna 542 , and the high-frequency power of the second frequency supplied from the second high-frequency power supply 532 is supplied to the second spiral antenna 543 .

さらに、ラジカル源54は、該ラジカル源54の先端部分を中間真空室59に差し込んだ状態で固定するためのフランジ547を備えている。フランジ547の内部には、磁石544と対を成す、該磁石544と同径の中空筒状の磁石548が収容されている。磁石544、548は必須のものではないが、これらにより管状体541の内部(ラジカル生成室51)に磁場が発生し、その作用によりプラズマの発生及び維持が容易になる。 Furthermore, the radical source 54 has a flange 547 for fixing the tip portion of the radical source 54 inserted into the intermediate vacuum chamber 59 . A hollow cylindrical magnet 548 having the same diameter as the magnet 544 and forming a pair with the magnet 544 is housed inside the flange 547 . The magnets 544 and 548 are not essential, but they generate a magnetic field inside the tubular body 541 (radical generation chamber 51), and their action facilitates the generation and maintenance of plasma.

ラジカル生成室51は、真空ポンプ57により排気されたあと、所定量の原料ガスが供給される。原料ガスの供給量は、例えばラジカル生成室51内の圧力が0.01~1Paになる程度の量である。一方、イオントラップ2の内部は、通常、10-3Pa程度の超高真空に維持される。そして、中間真空室59はその中間の圧力に維持される。中間真空室59とイオントラップ2の内部の圧力差を維持するために、両者の間にはスキマー55が設けられている。また、中間真空室59内の、ラジカル源54の出口端とスキマー55の間には偏向58が設けられている。本実施例の偏向部58は、対向配置された2枚の平板電極を有しており、図示しない電源から一方の平板電極に正電圧が、他方の平板電極に負電圧が印加されている。これにより、ラジカル源54から放出される荷電粒子が、偏向部8に形成される電場の作用により偏向される。なお、偏向部は、荷電粒子を偏向させるものであればよく、電場の代わりに磁場を形成するものなど、適宜の構成を採ることができる。 After being evacuated by a vacuum pump 57, the radical generation chamber 51 is supplied with a predetermined amount of raw material gas. The supply amount of the raw material gas is such that the pressure in the radical generation chamber 51 becomes 0.01 to 1 Pa, for example. On the other hand, the inside of the ion trap 2 is usually maintained at an ultra-high vacuum of about 10 -3 Pa. The intermediate vacuum chamber 59 is maintained at the intermediate pressure. A skimmer 55 is provided between the intermediate vacuum chamber 59 and the ion trap 2 to maintain the pressure difference between them. A deflection section 58 is provided between the exit end of the radical source 54 and the skimmer 55 in the intermediate vacuum chamber 59 . The deflection unit 58 of this embodiment has two plate electrodes arranged opposite to each other, and a positive voltage is applied to one plate electrode and a negative voltage is applied to the other plate electrode from a power source (not shown). As a result, charged particles emitted from the radical source 54 are deflected by the action of the electric field formed in the deflection section 58 . Note that the deflecting unit may have any structure as long as it deflects charged particles, and may have an appropriate configuration such as forming a magnetic field instead of an electric field.

不活性ガス供給部6は、1乃至複数種類の不活性ガス(窒素ガス、ヘリウムガス、アルゴンガス等)をイオントラップ2内に供給する。これらの不活性ガスは、イオントラップ2に導入されたイオンを冷却したり、イオントラップ2に導入されたイオンに衝突させて該イオンを解離させたりするために用いられる。 The inert gas supply unit 6 supplies one or more types of inert gas (nitrogen gas, helium gas, argon gas, etc.) into the ion trap 2 . These inert gases are used to cool the ions introduced into the ion trap 2 and to collide with the ions introduced into the ion trap 2 to dissociate the ions.

次に、本実施例の質量分析装置における分析動作について、ペプチド混合物を分析する場合を例に説明する。分析の開始前に、イオン源1(大気圧イオン源の場合を除く)イオントラップ2、飛行時間型質量分離部3を収容する真空チャンバ、中間真空室59、及びラジカル生成室51が、それぞれ真空ポンプ(真空ポンプ57のみ図示し、他は図示略)により所定の真空度まで排気される。 Next, the analysis operation of the mass spectrometer of this embodiment will be described by taking the case of analyzing a peptide mixture as an example. Before starting the analysis, the ion source 1 (except for the atmospheric pressure ion source), the ion trap 2, the vacuum chamber housing the time-of-flight mass separation unit 3, the intermediate vacuum chamber 59, and the radical generation chamber 51 are each evacuated. It is evacuated to a predetermined degree of vacuum by a pump (only the vacuum pump 57 is shown, the others are not shown).

続いてイオン源1により試料成分(ペプチド混合物)をイオン化する。イオン源1で生成されたイオンはパケット状にイオン源1から射出され、入口側エンドキャップ電極22に形成されているイオン導入孔23を経てイオントラップ2の内部に導入される。イオントラップ2内に導入された試料成分由来のイオンは、トラップ電圧発生部7からリング電極21に印加される電圧によってイオントラップ2内に形成される高周波電場で捕捉される。そのあと、トラップ電圧発生部7からリング電極21等に所定の電圧が印加され、それによって特定の質量電荷比(又は特定の質量電荷比範囲内の質量電荷比)を有するイオン以外の質量電荷のイオンが励振され、イオントラップ2から排除される。これにより、イオントラップ2内に、特定の質量電荷比(又は特定の質量電荷比範囲内の質量電荷比)を有するプリカーサイオンが選択的に捕捉される。 Subsequently, the ion source 1 ionizes the sample component (peptide mixture). Ions generated by the ion source 1 are emitted from the ion source 1 in packets and introduced into the ion trap 2 through an ion introduction hole 23 formed in an entrance-side end cap electrode 22 . Ions derived from sample components introduced into the ion trap 2 are trapped by a high-frequency electric field formed inside the ion trap 2 by a voltage applied from the trap voltage generator 7 to the ring electrode 21 . After that, a predetermined voltage is applied from the trapping voltage generator 7 to the ring electrode 21, etc., thereby reducing the mass-to-charge of ions other than ions having a specific mass-to-charge ratio (or a mass-to-charge ratio within a specific mass-to-charge ratio range). Ions are excited and ejected from the ion trap 2 . Thereby, precursor ions having a specific mass-to-charge ratio (or a mass-to-charge ratio within a specific range of mass-to-charge ratios) are selectively trapped within the ion trap 2 .

続いて、不活性ガス供給部6のバルブ62を開放し、不活性ガス供給源61からイオントラップ2内にヘリウムガスなどの不活性ガスを導入する。これによりプリカーサイオンがクーリングされ、イオントラップ2の中心付近に収束される。 Subsequently, the valve 62 of the inert gas supply unit 6 is opened to introduce an inert gas such as helium gas into the ion trap 2 from the inert gas supply source 61 . This cools the precursor ions and converges them near the center of the ion trap 2 .

試料成分のイオン化及びイオントラップ2への捕捉と並行して、以下のようにラジカルを生成する。 In parallel with the ionization of the sample components and their trapping in the ion trap 2, radicals are generated as follows.

まず、バルブ56を開き、原料ガス供給源52から管状体541の内部(ラジカル生成室51)に原料ガスを供給する。また、第1高周波電源531から高周波電力投入部546を通じて、第1スパイラルアンテナ542に第1周波数の高周波電力を供給する。本実施例における第1周波数は2.45GHz(マイクロ波)である。第1スパイラルアンテナ542に第1周波数の高周波電力が供給されることにより、管状体541の内部(ラジカル生成室51)において真空放電が生じ、原料ガスからラジカル、荷電粒子(イオンや電子)が生成される。生成されたラジカル及び荷電粒子はラジカル生成室51と中間真空室59の圧力差によって中間真空室59に向かって引き込まれ、移動していく。 First, the valve 56 is opened to supply the raw material gas from the raw material gas supply source 52 to the inside of the tubular body 541 (radical generation chamber 51). Also, high-frequency power of the first frequency is supplied from the first high-frequency power supply 531 to the first spiral antenna 542 through the high-frequency power supply unit 546 . The first frequency in this embodiment is 2.45 GHz (microwave). By supplying high-frequency power of the first frequency to the first spiral antenna 542, vacuum discharge is generated inside the tubular body 541 (radical generation chamber 51), and radicals and charged particles (ions and electrons) are generated from the source gas. be done. The generated radicals and charged particles are drawn toward the intermediate vacuum chamber 59 by the pressure difference between the radical generation chamber 51 and the intermediate vacuum chamber 59 and move.

第1スパイラルアンテナ542への第1周波数の高周波電力の供給と同時に、あるいはそれよりも少し遅れて、第2高周波電源532から第2スパイラルアンテナ543に第2周波数の高周波電力が供給される。本実施例における第2周波数は13.56MHz(ラジオ波)である。第1高周波電源531からの第1周波数の高周波電力の供給、及び第2高周波電源532からの第2周波数の高周波電力の供給のタイミング制御は制御・処理部8により行われる。 Simultaneously with the supply of the high frequency power of the first frequency to the first spiral antenna 542 or with a slight delay, the high frequency power of the second frequency is supplied from the second high frequency power supply 532 to the second spiral antenna 543 . The second frequency in this embodiment is 13.56 MHz (radio waves). The control/processing unit 8 controls the timing of the supply of the high frequency power of the first frequency from the first high frequency power supply 531 and the supply of the high frequency power of the second frequency from the second high frequency power supply 532 .

第2スパイラルアンテナ543に第2周波数の高周波電力が供給されることにより、管状体541の内部に所定の電位差を有し13.56MHzの周波数で振動する電場が形成され、中間真空室59に向かって移動するイオンが励振し、その運動エネルギーが高められる。そして、運動エネルギーが高められたイオンが、電子と結合することにより、運動エネルギーが高い(ラジカル温度が高い)ラジカルが生成される。また、真空放電によって生成されたラジカルに運動エネルギーが高められたイオンが衝突し、イオンが持つ運動エネルギーの一部がラジカルに伝達されることによっても、ラジカルの温度が上昇しうる。こうして、高温のラジカルが生成される。高温のラジカルはラジカル源54の出口端を出射し、スキマー55を通ってイオントラップ2内に照射される。 By supplying the high-frequency power of the second frequency to the second spiral antenna 543 , an electric field having a predetermined potential difference and oscillating at a frequency of 13.56 MHz is formed inside the tubular body 541 , toward the intermediate vacuum chamber 59 . The moving ions are excited and their kinetic energy is increased. Ions with increased kinetic energy combine with electrons to generate radicals with high kinetic energy (radical temperature is high). Also, ions with increased kinetic energy collide with radicals generated by vacuum discharge, and part of the kinetic energy of the ions is transferred to the radicals, which can also raise the temperature of the radicals. Thus, hot radicals are generated. Hot radicals leave the exit end of the radical source 54 and pass through the skimmer 55 to be irradiated into the ion trap 2 .

上述のとおり、ラジカル生成室51ではラジカルだけでなく、荷電粒子(イオンや電子)も生成される。イオンの一部は電子との結合によりラジカル化されるが、残りのイオンや電子はラジカルとともにラジカル源54から出射する。ラジカル源54から出射した荷電粒子は、偏向部58に到達すると、該偏向部58に形成された電場の作用により偏向される。一方、ラジカルは中性粒子であるため、偏向部58で偏向されることなくスキマー55を通過してイオントラップ2内に照射される。これにより、イオンや電子がイオントラップ2内に捕捉されたプリカーサイオンに照射され不所望の反応や解離が生じることが防止される。 As described above, not only radicals but also charged particles (ions and electrons) are generated in the radical generation chamber 51 . Some of the ions are radicalized by bonding with electrons, but the remaining ions and electrons are emitted from the radical source 54 together with the radicals. When the charged particles emitted from the radical source 54 reach the deflection section 58 , they are deflected by the action of the electric field formed in the deflection section 58 . On the other hand, since the radicals are neutral particles, they pass through the skimmer 55 without being deflected by the deflector 58 and are irradiated into the ion trap 2 . This prevents ions and electrons from irradiating precursor ions trapped in the ion trap 2 and causing undesired reactions and dissociation.

ラジカル生成・照射部5におけるバルブ56の開度等は一定の状態に維持されており、イオンには所定流量のラジカルが照射される。また、プリカーサイオンへのラジカルの照射時間も適宜に設定されている。この照射時間に応じてバルブ56を開閉、あるいは第1周波数の電力の供給を開始・停止する。バルブ56の開度やラジカルの照射時間は、予備実験の結果等に基づき事前に決めておくことができる。ラジカルが照射されると、プリカーサイオンに不対電子誘導型の解離が生じてペプチド由来のプロダクトイオンが生成される。生成された各種プロダクトイオンはイオントラップ2内に捕捉され、不活性ガス供給部6から供給される窒素ガス等の不活性ガスによってクーリングされる。そのあと、所定のタイミングでトラップ電圧発生部7から入口側エンドキャップ電極22と出口側エンドキャップ電極24に直流電圧が印加され、これにより形成される電位差によってイオントラップ2内に捕捉されていたイオンは加速エネルギーを受け、イオン射出孔25を通して一斉に射出される。ここで生成されるプロダクトイオンには、フラグメントイオンとアダクトイオンの両方が含まれ得る。 The opening degree of the valve 56 in the radical generation/irradiation unit 5 is maintained at a constant state, and ions are irradiated with a predetermined flow rate of radicals. Also, the irradiation time of radicals to precursor ions is set appropriately. Depending on the irradiation time, the valve 56 is opened or closed, or the supply of power of the first frequency is started/stopped. The degree of opening of the valve 56 and the irradiation time of radicals can be determined in advance based on the results of preliminary experiments and the like. Radical irradiation causes unpaired electron-induced dissociation of precursor ions to generate peptide-derived product ions. Various product ions generated are trapped in the ion trap 2 and cooled by inert gas such as nitrogen gas supplied from the inert gas supply unit 6 . After that, a DC voltage is applied from the trapping voltage generator 7 to the entrance-side end cap electrode 22 and the exit-side end cap electrode 24 at a predetermined timing. receive acceleration energy and are ejected all at once through the ion ejection aperture 25 . The product ions generated here can include both fragment ions and adduct ions.

こうして一定の加速エネルギーを持ったプロダクトイオンが飛行時間型質量分離部3の飛行空間に導入され、飛行空間を飛行する間に質量電荷比に応じて分離されイオン検出器4に入射する。イオン検出器4はイオンを順次検出し、検出信号を制御・処理部8に出力する。制御・処理部8は、例えばイオントラップ2からのイオンの射出時点を時刻ゼロとする飛行時間スペクトルを作成する。そして、予め用意された質量校正情報を用いて飛行時間を質量電荷比に換算することにより、プロダクトイオンスペクトルを作成する。制御・処理部8ではこのマススペクトルから得られる情報(質量情報)等に基づく所定のデータ処理を行うことで、試料成分(ペプチド混合物)を同定する。プロダクトイオンのうち、フラグメントイオンの質量電荷比からペプチドの部分構造が分かる。本実施例では水素ラジカルを照射するため、ペプチド主鎖のN-Cα結合を解離させてc/z系列のプロダクトイオンを選択的に生成することができる。 In this way, product ions having constant acceleration energy are introduced into the flight space of the time-of-flight mass separator 3 , separated according to the mass-to-charge ratio while flying in the flight space, and enter the ion detector 4 . The ion detector 4 sequentially detects ions and outputs detection signals to the control/processing unit 8 . The control/processing unit 8 creates, for example, a time-of-flight spectrum in which the time at which ions are ejected from the ion trap 2 is zero. Then, a product ion spectrum is created by converting the time-of-flight into a mass-to-charge ratio using mass calibration information prepared in advance. The control/processing unit 8 performs predetermined data processing based on the information (mass information) obtained from this mass spectrum to identify the sample component (peptide mixture). Among the product ions, the partial structure of the peptide can be determined from the mass-to-charge ratio of the fragment ions. In this example, since hydrogen radicals are irradiated, the N-Cα bond of the peptide main chain can be dissociated to selectively generate c/z series product ions.

従来のイオン分析装置では、ラジカル生成・照射部5において誘導結合型の真空放電により生成したラジカルをイオントラップ2内に捕捉したプリカーサイオンに照射しても、ラジカル温度が低いために十分な乖離反応を生じさせることができない場合があった。容量結合型の真空放電によりラジカルを生成すると、誘導結合型の真空放電よりも高温のラジカルを生成することが可能であるが、ラジカル生成室からイオントラップに移動する間に、流路の壁面に付着するなどしてラジカル温度が低下してしまう。 In the conventional ion analyzer, even if precursor ions trapped in the ion trap 2 are irradiated with radicals generated by inductively coupled vacuum discharge in the radical generation/irradiation unit 5, a sufficient dissociation reaction occurs because the radical temperature is low. could not be generated. When radicals are generated by capacitively coupled vacuum discharge, it is possible to generate higher temperature radicals than by inductively coupled vacuum discharge. The radical temperature will drop due to adhesion.

これに対し、上記実施例の質量分析装置では、ラジカル生成室51においてラジカルとともに生成されたイオンを励振して運動エネルギーを高め、これに電子を結合させて高温のラジカルを生成する。上記実施例ではラジカル生成室51の近傍位置でイオンを励振する構成としたが、ラジカル生成室51からイオントラップ2までの輸送経路が長い場合には、イオントラップ2に近い位置で、あるいはラジカル生成室51からイオントラップ2に至る輸送路の全部又は一部の領域でイオンを励振し、高温のラジカルを生成するように構成することができる。そのため、ラジカル輸送経路を短くする必要がなく、ラジカル源54の配置の自由度を高くすることができる。 On the other hand, in the mass spectrometer of the above-described embodiment, ions generated together with radicals in the radical generation chamber 51 are excited to increase their kinetic energy, and coupled with electrons to generate high-temperature radicals. In the above embodiment, ions are excited at a position near the radical generation chamber 51. However, if the transport path from the radical generation chamber 51 to the ion trap 2 is long, a position near the ion trap 2 or at a position near the ion trap 2 may be used to generate radicals. It can be configured to excite ions in all or part of the transport path from the chamber 51 to the ion trap 2 to generate high-temperature radicals. Therefore, there is no need to shorten the radical transport path, and the degree of freedom in arranging the radical source 54 can be increased.

次に、上記実施例のイオン分析装置のラジカル源54において2系統の高周波電力を供給することによるラジカル温度の上昇効果を確認した測定の結果を説明する。 Next, a description will be given of the results of measurements for confirming the effect of raising the temperature of radicals by supplying two systems of high-frequency power to the radical source 54 of the ion analyzer of the above embodiment.

この測定では、中間真空室59の壁面に透明な窓を設けておき、ラジカル生成室51に0.1Paの水素ガスを供給し、上記実施例のように第1周波数の高周波電力(2.45GHz, 10W)と第2周波数の高周波電力(13.56MHz, 100W)の両方を供給した場合の水素ラジカルの発光スペクトルを測定した。また、比較のために、従来同様に第1周波数の高周波電力(2.45GHz, 10W)のみを供給した場合(比較例)についても発光スペクトルを測定した。 In this measurement, a transparent window is provided on the wall surface of the intermediate vacuum chamber 59, hydrogen gas of 0.1 Pa is supplied to the radical generation chamber 51, and high frequency power of the first frequency (2.45 GHz, 10 W ) and the high-frequency power of the second frequency (13.56 MHz, 100 W) were both supplied, and the emission spectrum of hydrogen radicals was measured. For comparison, the emission spectrum was also measured in the case of supplying only the high-frequency power (2.45 GHz, 10 W) of the first frequency (comparative example) as in the conventional case.

図3に測定結果を示す。本実施例の発光スペクトルでは3つのピークが、比較例の発光スペクトルでは2つのピークが確認された。これらのピークは、長波長側から順に、バルマーアルファ(Balmerα)線(656.28nm)、バルマーベータ(Balmerβ)線(486.13nm)、バルマーガンマ(Balmerγ)(434.05nm)である。バルマーガンマ(Balmerγ)(434.05nm)は本実施例の発光スペクトルのみで確認された。各ピークの強度は、それぞれの波長の光に相当するエネルギー以上の内部エネルギーを持つ水素ラジカルの量を反映している。水素ラジカルが持つ内部エネルギーの大きさの分布はラジカル温度に依存し、ラジカル温度が高いほど、短波長のバルマー線が現れる。本実施例の発光スペクトルにおいてのみ、バルマーガンマ(Balmerγ)(434.05nm)のピークが確認されていることから、本実施例により、比較例よりも高温の水素ラジカルが生成されたことが分かる。 FIG. 3 shows the measurement results. Three peaks were confirmed in the emission spectrum of this example, and two peaks were confirmed in the emission spectrum of the comparative example. These peaks are the Balmer alpha line (656.28 nm), the Balmer beta line (486.13 nm), and the Balmer gamma (434.05 nm) in order from the long wavelength side. Balmer gamma (434.05 nm) was confirmed only in the emission spectrum of this example. The intensity of each peak reflects the amount of hydrogen radicals having internal energy equal to or higher than the energy corresponding to the light of each wavelength. The distribution of the magnitude of the internal energy of hydrogen radicals depends on the radical temperature, and the higher the radical temperature, the shorter the Balmer line appears. Since the peak of Balmer gamma (434.05 nm) is confirmed only in the emission spectrum of this example, it can be seen that hydrogen radicals of higher temperature were generated in this example than in the comparative example.

また、Balmerα線の強度とBalmerβ線の強度の比からラジカル温度を推定することができる。本実施例ではこの比(Balmerα線の強度/Balmerβ線の強度)は約4.08倍である一方、比較例ではこの比が約6.36倍である。この比が大きいほど温度が低いことから(例えば非特許文献2)、本実施例では従来(比較例)よりも高温のラジカルが生成されていることが分かる。また、ピーク強度の比較から、生成されているラジカルの量も従来に比べて増加していることが分かる。 Moreover, the radical temperature can be estimated from the ratio of the intensity of the Balmer α-ray and the intensity of the Balmer β-ray. In this example, the ratio (Balmer α-ray intensity/Balmer β-ray intensity) is about 4.08 times, while in the comparative example, this ratio is about 6.36 times. Since the higher the ratio, the lower the temperature (for example, Non-Patent Document 2), it can be seen that in this example, the radicals were generated at a higher temperature than in the conventional example (comparative example). Also, from the comparison of peak intensities, it can be seen that the amount of generated radicals has also increased compared to the conventional case.

次に、上記実施例のイオン分析装置のラジカル源54において2系統の高周波電力を供給することによるラジカル生成量の増加を確認した測定の結果を説明する。 Next, measurement results confirming an increase in the amount of radicals produced by supplying two systems of high-frequency power to the radical source 54 of the ion analyzer of the above embodiment will be described.

この測定では、第1周波数の高周波電力(2.45GHz, 10W)と第2周波数の高周波電力(13.56MHz, 100W)の両方を供給して生成した水素ラジカルを、フラーレン由来のプリカーサイオンに照射し、生成されたプロダクトイオンのスペクトル(プロダクトイオンスペクトル)を測定した。また、比較のために、第1周波数の高周波電力(2.45GHz, 10W)のみを供給して水素ラジカルを照射したマススペクトルを測定した(比較例)。さらに、参考のために、高周波電力を供給することなくフラーレンイオンのマススペクトルを測定した(参考例)。 In this measurement, hydrogen radicals generated by supplying both high-frequency power of the first frequency (2.45 GHz, 10 W) and high-frequency power of the second frequency (13.56 MHz, 100 W) were irradiated to precursor ions derived from fullerenes, A spectrum of the product ions produced (product ion spectrum) was measured. Also, for comparison, a mass spectrum was measured by irradiating hydrogen radicals by supplying only the high-frequency power of the first frequency (2.45 GHz, 10 W) (comparative example). Furthermore, for reference, the mass spectrum of fullerene ions was measured without supplying high-frequency power (reference example).

図4に測定結果を示す。上段は参考例のマススペクトル、中段は比較例のマススペクトル、下段は本実施例のマススペクトルである。上段の参考例は高周波電力を供給していない、即ちイオン源1で生成されたフラーレンイオンそのもののマススペクトルである。フラーレンのラジカル付加反応は発熱反応である。つまり、ラジカル付加反応のエネルギー閾値は0であり、フラーレン由来のプリカーサイオンに照射されたラジカルは全て付着するため、参考例のマススペクトルからのマスシフト量の大小によりプリカーサイオンに照射されたラジカルの量を見積もることができる。 FIG. 4 shows the measurement results. The upper stage is the mass spectrum of the reference example, the middle stage is the mass spectrum of the comparative example, and the lower stage is the mass spectrum of the present example. The upper reference example is a mass spectrum of fullerene ions themselves generated by the ion source 1 without supplying high-frequency power. The radical addition reaction of fullerenes is an exothermic reaction. In other words, the energy threshold of the radical addition reaction is 0, and all the radicals irradiated to the precursor ions derived from fullerenes adhere. can be estimated.

比較例のマススペクトルは、参考例のマススペクトルに比べて、スペククトルの重心が約+7だけ高質量電荷比側にシフトしている。一方、本実施例のマススペクトルは、参考例のマススペクトルに比べて、スペククトルの重心が約+27も高質量電荷比側にシフトしている。このように、本実施例のイオン分析装置を用いることにより、ラジカル温度が高くなるだけでなく、生成されるラジカル量も大きく増加したことが分かる。 In the mass spectrum of the comparative example, the center of gravity of the spectrum is shifted by about +7 to the high mass-to-charge ratio side compared to the mass spectrum of the reference example. On the other hand, in the mass spectrum of this example, the center of gravity of the spectrum is shifted by about +27 to the higher mass-to-charge ratio side compared to the mass spectrum of the reference example. Thus, it can be seen that the use of the ion analyzer of this example not only increased the radical temperature, but also significantly increased the amount of generated radicals.

上記実施例は一例であって、本発明の趣旨に沿って適宜に変更することができる。 The embodiment described above is an example, and can be appropriately modified in accordance with the gist of the present invention.

本実施例における第1周波数の2.45GHz、及び第2周波数の13.56MHzという数値は、電波法による制約等を鑑みて設定した具体的な一例に過ぎず、適宜に変更することができる。第1周波数は、ラジカル生成室に真空放電を生じさせることが可能な周波数であればよく、100MHzよりも高い周波数であることが好ましく、1GHzよりも高い周波数であることがより好ましい。一方、第2周波数は、イオンを励振させることができる周波数であればよく、例えば100MHz以下の適宜の周波数とすることができる。イオンの励振という観点のみを考えると低周波数の方が有利であるが、低周波数になると波長が長くなり、イオンを励振するために十分な電位差を生じさせるためには空間を広く取る必要が生じて装置が大型化する。この点を考慮すると、第2周波数は、400kHz以上であることが好ましく、また、2MHz以上であることがより好ましい。また、上記実施例では2種類の異なる周波数の電力を供給する構成としたが、3種類以上の異なる周波数の電力を供給する構成とすることもできる。例えば、後述するように、原料ガスとして空気を用いると、酸素イオンや窒素イオン、ヒドロキシイオンが生成される。こうした場合に、イオンの質量電荷比に応じて異なる周波数の電力を組み合わせることによって複数種類のイオンを励振させることができる。 The numerical values of 2.45 GHz as the first frequency and 13.56 MHz as the second frequency in the present embodiment are merely specific examples set in consideration of restrictions by the Radio Law, etc., and can be changed as appropriate. The first frequency may be any frequency that can cause vacuum discharge in the radical generation chamber, preferably a frequency higher than 100 MHz, and more preferably a frequency higher than 1 GHz. On the other hand, the second frequency may be any frequency that can excite ions, and may be an appropriate frequency of 100 MHz or less, for example. Considering only the excitation of ions, a low frequency is more advantageous, but the wavelength becomes longer at a lower frequency, and it becomes necessary to secure a large space in order to generate a sufficient potential difference to excite the ions. the size of the device increases. Considering this point, the second frequency is preferably 400 kHz or higher, and more preferably 2 MHz or higher. Further, in the above-described embodiment, power of two different frequencies is supplied, but power of three or more different frequencies may be supplied. For example, as will be described later, oxygen ions, nitrogen ions, and hydroxy ions are generated when air is used as the source gas. In such a case, a plurality of types of ions can be excited by combining powers of different frequencies according to the mass-to-charge ratio of the ions.

上記実施例では、ラジカル生成室51の外周に巻回した第1スパイラルアンテナ542に第1周波数の高周波電力を供給し、それよりも下流側(イオントラップ2側)に巻回した第2スパイラルアンテナ543に第2周波数の高周波電力を供給する構成としたが、第1スパイラルアンテナ542と第2スパイラルアンテナ543の両方を共通化した1つのスパイラルアンテナを使用し、そのスパイラルアンテナに第1周波数の高周波電力と第2周波数の高周波電力を重畳したものを供給することによっても上記同様に高温のラジカルを生成することができる。 In the above embodiment, high-frequency power of the first frequency is supplied to the first spiral antenna 542 wound around the outer periphery of the radical generation chamber 51, and the second spiral antenna wound further downstream (on the ion trap 2 side). 543 is configured to supply high-frequency power of the second frequency, but one spiral antenna that is common to both the first spiral antenna 542 and the second spiral antenna 543 is used, and the spiral antenna is supplied with the high-frequency power of the first frequency. High-temperature radicals can also be generated in the same manner as described above by supplying superimposed power and high-frequency power of the second frequency.

上記実施例ではラジカル生成・照射部5に誘導結合型の真空放電によって水素ラジカルを生成する構成のラジカル源54を使用したが、本発明者が特許文献2において提案したような構成のラジカル源を用いて、容量結合型の真空放電によりラジカルを生成する構成を採ることもできる。その場合も上記実施例と同様に、第1周波数の高周波電力と第2周波数の高周波電力を供給することにより上記実施例と同様の効果を得ることができる。 In the above embodiment, the radical source 54 configured to generate hydrogen radicals by inductively coupled vacuum discharge was used in the radical generation/irradiation unit 5. However, the radical source configured as proposed by the present inventor in Patent Document 2 is used. It is also possible to employ a configuration in which radicals are generated by capacitively coupled vacuum discharge. In this case as well, the same effect as in the above embodiment can be obtained by supplying the high frequency power of the first frequency and the high frequency power of the second frequency.

上記実施例では、水素ラジカルを生成する場合を例に説明したが、他の種類のラジカルについても高温ラジカルを生成するメカニズムは同様である。従って、ヒドロキシラジカル、酸素ラジカル、窒素ラジカル等、他の種類のラジカルを生成・照射する際にも上記同様の構成を採ることができる。原料ガスとして水蒸気を用いることにより、ヒドロキシルラジカル、酸素ラジカル、及び水素ラジカルを生成することができる。原料ガスとして空気を用いることにより、主として酸素ラジカルと窒素ラジカルを生成することができる。さらに、原料ガスとして酸素ガスを用いることにより酸素ラジカルを生成することができる。加えて、原料ガスとして窒素ガスを用いることにより窒素ラジカルを生成することができる。上記実施例のように水素ラジカルをペプチド由来のプリカーサイオンに照射することによりc/z系列のプロダクトイオンを生成することができるのに対し、ヒドロキシルラジカル、酸素ラジカル、あるいは窒素ラジカルをペプチド由来のプリカーサイオンに照射することによりa/x系列やb/y系列のプロダクトイオンを生成することができる。 In the above embodiment, the case of generating hydrogen radicals has been described as an example, but the mechanism of generating high-temperature radicals is the same for other kinds of radicals. Accordingly, the same configuration as described above can be employed when generating and irradiating other types of radicals such as hydroxyl radicals, oxygen radicals, nitrogen radicals, and the like. Hydroxyl radicals, oxygen radicals, and hydrogen radicals can be generated by using water vapor as the source gas. By using air as the raw material gas, it is possible to mainly generate oxygen radicals and nitrogen radicals. Furthermore, oxygen radicals can be generated by using oxygen gas as the raw material gas. In addition, nitrogen radicals can be generated by using nitrogen gas as the raw material gas. As in the above example, by irradiating the peptide-derived precursor ions with hydrogen radicals, c/z series product ions can be generated. Product ions of a/x series and b/y series can be generated by irradiating ions.

上記実施例では三次元イオントラップを備えたイオントラップ-飛行時間型質量分析装置としたが、三次元イオントラップに代えてリニアイオントラップや衝突セルを使用し、それらにプリカーサイオンが導入されるタイミングでラジカルを照射するように構成することもできる。また、上記実施例及び変形例では飛行時間型質量分離部をリニア型としたが、リフレクトロン型やマルチターン型等の飛行時間型質量分離部を用いてもよい。また、飛行時間型質量分離部以外に、例えばイオントラップ2自体のイオン分離機能を利用して質量分離を行うものや、オービトラップなど、他の形態の質量分離部を用いることもできる。 In the above embodiment, an ion trap-time-of-flight mass spectrometer equipped with a three-dimensional ion trap is used. It can also be configured to irradiate radicals at . Further, in the above embodiments and modified examples, the time-of-flight mass separator is of the linear type, but a time-of-flight mass separator such as a reflectron type or a multi-turn type may be used. In addition to the time-of-flight mass separator, it is also possible to use other types of mass separators, such as those that perform mass separation using the ion separation function of the ion trap 2 itself, or an orbitrap.

上記実施例では、イオンを質量電荷比に応じて分離して検出する質量分析装置について説明したが、イオンの移動度に応じてイオンを分離し検出するイオン移動度分析装置、あるいは質量電荷比と移動度の両方に応じてイオンを分離する装置においても上記実施例と同様のラジカル生成・照射部5を用いることができる。 In the above embodiments, a mass spectrometer that separates and detects ions according to their mass-to-charge ratio has been described. The same radical generation/irradiation unit 5 as in the above embodiment can also be used in an apparatus that separates ions according to both mobilities.

[態様]
上述した複数の例示的な実施形態は、以下の態様の具体例であることが当業者により理解される。
[Aspect]
It will be appreciated by those skilled in the art that the multiple exemplary embodiments described above are specific examples of the following aspects.

(第1態様)
本発明の第1態様は、試料成分由来のプリカーサイオンにラジカルを照射することにより生成されるプロダクトイオンを分析するイオン分析装置であって、
前記プリカーサイオンが導入される反応室と、
ラジカル生成室と、
前記ラジカル生成室に原料ガスを供給する原料ガス供給源と、
前記ラジカル生成室において前記原料ガスからラジカルと荷電粒子を生成するための第1周波数の高周波電力を供給する第1電力供給部と、
前記ラジカルを前記反応室に輸送するラジカル輸送路と、
前記ラジカル生成室又は/及び前記ラジカル輸送路において、前記荷電粒子を励振するための、前記第1周波数よりも低い第2周波数の高周波電力を供給する第2電力供給部と、
前記第1電力供給部と同時に、又は該第1電力供給部から所定時間だけ遅れて第2電力供給部を動作させる制御部と、
前記反応室において生成されたプロダクトイオンを質量電荷比及びイオン移動度の少なくとも一方に応じて分離し検出する分離検出部と
を備える。
(First aspect)
A first aspect of the present invention is an ion analyzer for analyzing product ions generated by irradiating precursor ions derived from a sample component with radicals,
a reaction chamber into which the precursor ion is introduced;
a radical generation chamber;
a raw material gas supply source for supplying raw material gas to the radical generation chamber;
a first power supply unit that supplies high-frequency power of a first frequency for generating radicals and charged particles from the raw material gas in the radical generation chamber;
a radical transport path for transporting the radicals to the reaction chamber;
a second power supply unit that supplies high-frequency power having a second frequency lower than the first frequency for exciting the charged particles in the radical generation chamber and/or the radical transport path;
a control unit that operates a second power supply unit at the same time as the first power supply unit or with a delay of a predetermined time from the first power supply unit;
a separation detection unit that separates and detects product ions generated in the reaction chamber according to at least one of mass-to-charge ratio and ion mobility.

前記第1周波数の高周波電力の供給は、ラジカル生成室に設けられた電極に高周波電圧を印加することにより行ってもよく、あるいはラジカル生成室を構成する部材の外周面に巻回したコイルに高周波電流を供給することにより行ってもよい。第2周波数の高周波電力の供給についても同様に、ラジカル生成室又は/及びラジカル輸送路に設けられた電極に高周波電圧を印加することにより行ってもよく、あるいはラジカル生成室又は/及びラジカル輸送路を構成する部材の外周面に巻回したコイルに高周波電流を供給することにより行ってもよい。 The high-frequency power of the first frequency may be supplied by applying a high-frequency voltage to electrodes provided in the radical generation chamber, or a high-frequency power may be supplied to a coil wound around the outer peripheral surface of a member constituting the radical generation chamber. You may perform by supplying an electric current. The high-frequency power of the second frequency may be similarly supplied by applying a high-frequency voltage to the electrodes provided in the radical generation chamber and/or the radical transport path, or alternatively, the radical generation chamber and/or the radical transport path. may be performed by supplying a high-frequency current to a coil wound around the outer peripheral surface of a member that constitutes .

第1態様のイオン分析装置では、まず、ラジカル生成室に原料ガスを供給し、第1周波数の高周波電圧を印加して原料ガスからラジカルを生成する。このとき、原料ガスからは、ラジカルだけでなく荷電粒子(イオンや電子)も生成される。本発明に係るイオン分析装置では、第2周波数の高周波電力を供給することによりイオンを励振して運動エネルギーを上昇させる。こうして運動エネルギーを上昇させたイオンに電子が結合することにより運動エネルギーが大きいラジカル(ラジカル温度が高いラジカル)が生成される。イオンの励振は、ラジカル生成室又は/及びラジカル輸送路において行うことができる。ラジカル生成室でイオンを励振する場合には、第1電力供給部と同時あるいはそれよりも少し遅れて第2電力供給部を動作させればよい。また、ラジカル輸送路でイオンを励振する場合には、第1電力供給部から所定時間だけ遅れて、具体的には第1電力供給部によりラジカル生成室内で生成された荷電粒子がラジカル輸送路に到達するタイミングで、第2電力供給部を動作させればよい。これにより、試料成分由来のプリカーサイオンを解離させるのに十分な温度のラジカルを該プリカーサイオンに照射することができる。 In the ion analyzer of the first aspect, first, a source gas is supplied to the radical generation chamber, and a high-frequency voltage of a first frequency is applied to generate radicals from the source gas. At this time, not only radicals but also charged particles (ions and electrons) are generated from the source gas. In the ion analyzer according to the present invention, the ions are excited by supplying the high-frequency power of the second frequency to increase the kinetic energy. By coupling electrons to the ions whose kinetic energy has been raised in this way, radicals with high kinetic energy (radicals with high radical temperature) are generated. Ion excitation can be performed in the radical generation chamber and/or the radical transport channel. When ions are to be excited in the radical generation chamber, the second power supply section should be operated simultaneously with or slightly later than the first power supply section. Further, when ions are excited in the radical transport path, the charged particles generated in the radical generation chamber by the first power supply section after a predetermined time delay from the first power supply section are transferred to the radical transport path. The second power supply unit may be operated at the timing of arrival. As a result, precursor ions derived from the sample component can be irradiated with radicals at a temperature sufficient to dissociate the precursor ions.

(第2態様)
本発明の第2態様のイオン分析装置は、上記第1態様のイオン分析装置において、
さらに、
前記ラジカル生成室を排気する真空排気部を備え、
前記第1周波数の高周波電力を供給することにより前記ラジカル生成室に真空放電を生じさせる。
(Second aspect)
The ion analyzer of the second aspect of the present invention is the ion analyzer of the first aspect,
moreover,
A vacuum evacuation unit for evacuating the radical generation chamber,
A vacuum discharge is generated in the radical generation chamber by supplying the high-frequency power of the first frequency.

第2態様のイオン分析装置では、真空放電によりラジカル及び荷電粒子を生成する。真空(低圧)下では、ラジカル生成室内に存在する中性粒子(原子及び分子)の量が少ないため、励振により運動エネルギーを高めたイオンがこれらの中性粒子に衝突してエネルギーが低下することを防止でき、効率よく高温のラジカルを生成することができる。また、生成したラジカルが中性粒子と再結合して消失することを抑制してラジカルの利用効率を高めることができる。 The ion analyzer of the second aspect generates radicals and charged particles by vacuum discharge. Under vacuum (low pressure), the amount of neutral particles (atoms and molecules) in the radical generation chamber is small, so the ions whose kinetic energy has been increased by excitation collide with these neutral particles, resulting in a decrease in energy. can be prevented, and high-temperature radicals can be efficiently generated. In addition, it is possible to suppress the recombination of the generated radicals with the neutral particles and disappear, thereby increasing the utilization efficiency of the radicals.

(第3態様)
本発明の第3態様のイオン分析装置は、上記第2態様のイオン分析装置において、
前記真空放電が誘電結合型のものである。
(Third aspect)
An ion analyzer according to a third aspect of the present invention is the ion analyzer according to the second aspect,
The vacuum discharge is of the inductive coupling type.

第3態様のイオン分析装置では、誘電結合型の真空放電によりラジカル及び荷電粒子を生成する。誘導結合型の放電系では、電力供給用のアンテナを真空系外に設置することができるため、電極由来の金属不純物の混入を防ぐとともに、アンテナの寿命を大幅に伸ばすことができる。さらに、容量結合型と比較して、電子密度が高く、従って生成されるラジカル密度も高くなる。 In the ion analyzer of the third aspect, radicals and charged particles are generated by inductively coupled vacuum discharge. In the inductively coupled discharge system, the antenna for power supply can be installed outside the vacuum system, so it is possible to prevent the contamination of metal impurities originating from the electrodes and to greatly extend the life of the antenna. Furthermore, the density of electrons is higher than that of the capacitive coupling type, and thus the density of generated radicals is also higher.

(第4態様)
本発明の第4態様のイオン分析装置は、上記第1態様から第3態様のいずれかのイオン分析装置において、
前記第1周波数が100MHzよりも高く、前記第2周波数が100MHz以下である。
(Fourth mode)
An ion analyzer according to a fourth aspect of the present invention is the ion analyzer according to any one of the first to third aspects,
The first frequency is greater than 100MHz and the second frequency is less than or equal to 100MHz.

ラジカル源の構成にも依存するが、第1周波数を100MHzよりも高く、第2周波数を100MHz以下とすることにより、種々の形態のラジカル源を用いて第1周波数の高周波電力の供給によりラジカル及び荷電粒子を生成し、第2周波数の高周波電力の供給により荷電粒子を励振して高温のラジカルを生成することができる。 Depending on the configuration of the radical source, by setting the first frequency to be higher than 100 MHz and the second frequency to be 100 MHz or less, radicals and A charged particle is generated, and high-temperature radicals can be generated by exciting the charged particle by supplying high-frequency power of the second frequency.

(第5態様)
本発明の第5態様のイオン分析装置は、上記第1態様から第4態様のいずれかのイオン分析装置において、
前記原料ガスが、前記第1周波数の高周波電力の供給によって、少なくとも水素ラジカルを生成する種類のものである。
(Fifth aspect)
An ion analyzer according to a fifth aspect of the present invention is the ion analyzer according to any one of the first to fourth aspects,
The raw material gas is of a type that generates at least hydrogen radicals when supplied with the high-frequency power of the first frequency.

第5態様のイオン分析装置は、ペプチド主鎖のN-Cα結合を解離させてc/z系列のプロダクトイオンを生成するために好適に用いることができる。また、水素ラジカルを生成する元になる水素イオンは最も軽量のイオンであり、容易に励振するため、第2周波数を高く設定し、装置を小型化することができる。 The ion analyzer of the fifth aspect can be suitably used to dissociate the N-Cα bond of the peptide main chain to generate c/z series product ions. Further, hydrogen ions, which are the source of hydrogen radicals, are the lightest ions and are easily excited, so that the second frequency can be set high and the size of the device can be reduced.

(第6態様)
本発明の第6態様のイオン分析装置は、上記第5態様のイオン分析装置において、
前記原料ガスが水素ガス、水蒸気、又はアンモニアガスである。
(Sixth aspect)
An ion analyzer according to a sixth aspect of the present invention is the ion analyzer according to the fifth aspect,
The raw material gas is hydrogen gas, water vapor, or ammonia gas.

第6態様のイオン分析装置において、原料ガスが水素ガスである場合には、純度が高い水素ラジカルを生成することができる。また、原料ガスが水蒸気である場合には、原料ガスを安全に取り扱うことができる。さらに、原料ガスがアンモニアガスである場合には、アンモニア分子から水素が離脱し、多くの水素ラジカルを生成することができる。 In the ion analyzer of the sixth aspect, hydrogen radicals with high purity can be generated when the source gas is hydrogen gas. Moreover, when the raw material gas is water vapor, the raw material gas can be handled safely. Furthermore, when the raw material gas is ammonia gas, hydrogen can be released from ammonia molecules to generate many hydrogen radicals.

(第7態様)
本発明の第7態様のイオン分析装置は、上記第1態様から第6態様のいずれかのイオン分析装置において、
前記ラジカル輸送路と前記反応室の間に、前記荷電粒子を偏向させる偏向部が設けられている。
(Seventh aspect)
An ion analyzer according to a seventh aspect of the present invention is the ion analyzer according to any one of the first to sixth aspects,
A deflection section for deflecting the charged particles is provided between the radical transport path and the reaction chamber.

第7態様のイオン分析装置では、偏向部によって荷電粒子の進行方向を変化させてラジカルのみを反応室に導入することができる。 In the ion analyzer of the seventh aspect, only the radicals can be introduced into the reaction chamber by changing the traveling direction of the charged particles with the deflection section.

1…イオン源
2…イオントラップ
21…リング電極
22…入口側エンドキャップ電極
23…イオン導入孔
24…出口側エンドキャップ電極
25…イオン射出孔
26…ラジカル粒子導入口
27…ラジカル粒子排出口
3…飛行時間型質量分離部
4…イオン検出器
5…ラジカル生成・照射部
51…ラジカル生成室
52…原料ガス供給源
53…高周波電力供給部
531…第1高周波電源
532…第2高周波電源
54…ラジカル源
541…状体
542…第1スパイラルアンテナ
543…第2スパイラルアンテナ
544、548…磁石
545…プランジャー
546…高周波電力投入部
547…フランジ
55…スキマー
56…バルブ
57…真空ポンプ
58…偏向部
59…中間真空室
6…不活性ガス供給部
61…不活性ガス供給源
62…バルブ
7…トラップ電圧発生部
8…制御・処理部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Ion source 2... Ion trap 21... Ring electrode 22... Entrance side end cap electrode 23... Ion introduction hole 24... Exit side end cap electrode 25... Ion injection hole 26... Radical particle inlet 27... Radical particle outlet 3... Time-of-flight mass separation unit 4 Ion detector 5 Radical generation/irradiation unit 51 Radical generation chamber 52 Source gas supply source 53 High-frequency power supply unit 531 First high-frequency power source 532 Second high-frequency power source 54 Radical Source 541 Tubular body 542 First spiral antenna 543 Second spiral antenna 544, 548 Magnet 545 Plunger 546 High frequency power input unit 547 Flange 55 Skimmer 56 Valve 57 Vacuum pump 58 Deflecting unit 59... Intermediate vacuum chamber 6... Inert gas supply unit 61... Inert gas supply source 62... Valve 7... Trap voltage generation unit 8... Control/processing unit

Claims (7)

試料成分由来のプリカーサイオンにラジカルを照射することにより生成されるプロダクトイオンを分析するイオン分析装置であって、
前記プリカーサイオンが導入される反応室と、
ラジカル生成室と、
前記ラジカル生成室に原料ガスを供給する原料ガス供給源と、
前記ラジカル生成室において前記原料ガスからラジカルと荷電粒子を生成するための第1周波数の高周波電力を供給する第1電力供給部と、
前記ラジカルを前記反応室に輸送するラジカル輸送路と、
前記ラジカル生成室又は/及び前記ラジカル輸送路において、前記荷電粒子を励振するための、前記第1周波数よりも低い第2周波数の高周波電力を供給する第2電力供給部と、
前記第1電力供給部と同時に、又は該第1電力供給部から所定時間だけ遅れて第2電力供給部を動作させる制御部と、
前記反応室において生成されたプロダクトイオンを質量電荷比及びイオン移動度の少なくとも一方に応じて分離し検出する分離検出部と
を備えるイオン分析装置。
An ion analyzer for analyzing product ions generated by irradiating precursor ions derived from sample components with radicals,
a reaction chamber into which the precursor ion is introduced;
a radical generation chamber;
a raw material gas supply source for supplying raw material gas to the radical generation chamber;
a first power supply unit that supplies high-frequency power of a first frequency for generating radicals and charged particles from the raw material gas in the radical generation chamber;
a radical transport path for transporting the radicals to the reaction chamber;
a second power supply unit that supplies high-frequency power having a second frequency lower than the first frequency for exciting the charged particles in the radical generation chamber and/or the radical transport path;
a control unit that operates a second power supply unit at the same time as the first power supply unit or with a delay of a predetermined time from the first power supply unit;
A separation detection unit that separates and detects product ions generated in the reaction chamber according to at least one of mass-to-charge ratio and ion mobility.
さらに、
前記ラジカル生成室を排気する真空排気部を備え、
前記第1周波数の高周波電力を供給することにより前記ラジカル生成室に真空放電を生じさせる、請求項1に記載のイオン分析装置。
moreover,
A vacuum evacuation unit for evacuating the radical generation chamber,
2. The ion analyzer according to claim 1, wherein a vacuum discharge is generated in said radical generation chamber by supplying high-frequency power of said first frequency.
前記真空放電が誘電結合型のものである、請求項2に記載のイオン分析装置。 3. The ion analyzer of claim 2, wherein said vacuum discharge is of the inductively coupled type. 前記第1周波数が100MHzよりも高く、前記第2周波数が100MHz以下である、請求項1から3のいずれかに記載のイオン分析装置。 4. The ion analyzer according to any one of claims 1 to 3, wherein said first frequency is higher than 100MHz and said second frequency is 100MHz or less. 前記原料ガスが、前記第1周波数の高周波電力の供給によって、少なくとも水素ラジカルを生成する種類のものである、請求項1から4のいずれかに記載のイオン分析装置。 5. The ion analyzer according to any one of claims 1 to 4, wherein said raw material gas is of a type that generates at least hydrogen radicals when supplied with said high-frequency power of said first frequency. 前記原料ガスが水素ガス、水蒸気、又はアンモニアガスである、請求項5に記載のイオン分析装置。 6. The ion analyzer according to claim 5, wherein said raw material gas is hydrogen gas, water vapor, or ammonia gas. 前記ラジカル輸送路と前記反応室の間に、前記荷電粒子を偏向させる偏向部が設けられている、請求項1から6のいずれかに記載のイオン分析装置。 7. The ion analyzer according to any one of claims 1 to 6, further comprising a deflector for deflecting said charged particles between said radical transport path and said reaction chamber.
JP2019078463A 2019-04-17 2019-04-17 ion analyzer Active JP7109026B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019078463A JP7109026B2 (en) 2019-04-17 2019-04-17 ion analyzer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019078463A JP7109026B2 (en) 2019-04-17 2019-04-17 ion analyzer

Publications (3)

Publication Number Publication Date
JP2020177784A JP2020177784A (en) 2020-10-29
JP2020177784A5 JP2020177784A5 (en) 2021-11-18
JP7109026B2 true JP7109026B2 (en) 2022-07-29

Family

ID=72936828

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019078463A Active JP7109026B2 (en) 2019-04-17 2019-04-17 ion analyzer

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7109026B2 (en)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP4317960A1 (en) 2021-03-23 2024-02-07 Shimadzu Corporation Mass spectrometry device and mass spectrometry method
JP7435905B2 (en) 2021-03-29 2024-02-21 株式会社島津製作所 Mass spectrometer and mass spectrometry method
WO2023002712A1 (en) 2021-07-21 2023-01-26 株式会社島津製作所 Mass spectrometry device and mass spectrometry method
CN117795644A (en) * 2021-08-02 2024-03-29 株式会社岛津制作所 Mass spectrometry device and mass spectrometry method

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101915800A (en) 2010-07-08 2010-12-15 中国科学院合肥物质科学研究院 Micro desorption ion mobility spectrometer
WO2018190013A1 (en) 2017-04-10 2018-10-18 株式会社島津製作所 Ion analysis device and ion dissociation method

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101915800A (en) 2010-07-08 2010-12-15 中国科学院合肥物质科学研究院 Micro desorption ion mobility spectrometer
WO2018190013A1 (en) 2017-04-10 2018-10-18 株式会社島津製作所 Ion analysis device and ion dissociation method

Also Published As

Publication number Publication date
JP2020177784A (en) 2020-10-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7109026B2 (en) ion analyzer
US9947520B2 (en) Ion analyzer including detector for detecting fragment ions generated by ion-dissociation
US7622711B2 (en) Mass spectrometer
US10998177B2 (en) Ion analyzer
US9607820B2 (en) Ion mobility spectrometer with upstream devices at constant potential
JP5641715B2 (en) Energy variable photoionization apparatus and mass spectrometry method
JP4690641B2 (en) Mass spectrometer
JP4331398B2 (en) An analyzer with a pulsed ion source and a transport device for damping ion motion and method of use thereof
JP3936908B2 (en) Mass spectrometer and mass spectrometry method
CN110494955B (en) Ion analysis device and ion cracking method
US20050258353A1 (en) Method and apparatus for ion fragmentation in mass spectrometry
EP2871665B1 (en) Plasma-based electron capture dissociation (ecd) apparatus and related systems and methods
JP7226570B2 (en) ion analyzer
EP3195347A1 (en) Plasma cleaning for mass spectrometers
JP3767317B2 (en) Mass spectrometer
CN111656483A (en) Ionization device and mass spectrometer
JP2013104741A (en) Ion trap mass spectrometer
JP7074210B2 (en) Ion analyzer
EP4080547A1 (en) Apparatus and method for ion anyalysis using mass spectrometry
JP7403774B2 (en) Isoaspartic acid analysis method and mass spectrometer
GB2606024A (en) Apparatus and method
JP2009146913A (en) Mass spectrometer

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20211005

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20211005

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20220627

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20220705

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20220708

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7109026

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150