JPH0346747A - 飛行時間形質量分析計用のイオンミラー装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は飛行時間形（ｔｉｍｅ−ｏｆ−ｆｌｉｇｈｔ）
の質量分析計用のイオンミラー（ｉｏｎ　ｍ１ｒｒｏｒ
）に関る、。

る単エネルギのイオンは相異なる速度でドリフト空間を
通って進行る、という原理にもとづいて作動る、。この
ことは、相異なる質量をもつイオンが個別に検出され、
それにより相互に識別されることを可能にる、。

もし、しばしば生ずることであるが、イオンが、すべて
が同じエネルギを有る、イオンではないときは、１つの
問題が生ずる。この事態のもとにおいては、比較的に高
速度で運動る、、より大なるエネルギをもつイオンは同
じ質量を有る、イオンであってより小なるエネルギをも
つものよりさきに検出装置に到達る、可能性がある。こ
の飛行時間の分散は望ましくないことであり、スペクト
ル分析計の質量の精密分析の能力を制限る、傾向にある
。

スペクトル分析計であっていわゆる「時間フォーカス（
ｔｉｍｅ−ｆｏｃｕｓｓｉｎｇ）　Ｊ配置を組み込んだ
ものが開発されており、該スペクトル分析計の目的は多
エネルギのイオンについて生起る、飛行時間の分散を減
少させることである。

「時間フォーカシング」配置の１つの範ちゅうは、イオ
ンを静電界の支配下におくことであり、これの１つの例
はＢ、Ａ、Ｍａｓｙｒｉｎ、　Ｖ、ｒ、Ｋａｒａｔｅｒ
＋Ｄ、Ｖ、５ｃｂａ＋ｉｋｋ　、およびＶ、＾、Ｚａｇ
ｕｌｉｎによりソビエト物理学ＪＥＴＴ、　３７（１９
７３）４Ｓに記載された「リフレクトロン（ｒｅｆｌｅ
ｃｔｒｏｎ）　Ｊである。リフレクトロンは、イオンを
均一電界の支配下におき反射を生じさせるようにる、。

より小なるエネルギのイオンよりもより大なるエネルギ
のイオンのほうがフィールド領域により深く侵入し、フ
ィールドパラメータを適切に選択る、ことにより、相異
なるエネルギをもつが同じ質量をもつイオンのすべてが
、おおよそ同時刻に検出器に到達る、。

静電界を用いる他の配置は、Ｊ、Ｍ、Ｂ、Ｂａｋｋｅｒ
により「質量分析計技術における進歩」第５巻第２７８
頁、Ａｐｐｌｉｅｄ　５ｃｉｅｎｃｅ　Ｐｕｂｌｉｓｈ
ｅｒｓ発行に記載された「スパイラトロン（ｓｐｉｒａ
ｔｒｏｎ）　Ｊ＼および−例えばドイツ特許第２１３７
５２０号に記載された、いわゆる「ボッジエンライダ（
Ｐｏｓｃｈｅｎｒｅｉｄｅｒ）　Ｊ装置である。

「時間フォーカシング」配置の他の種類は、イオンを時
間により変化る、フィールドの支配下におくが、該時間
により変化る、フィールドは、同じ質量をもつイオンの
すべての飛行時間を均一にる、目標をもってより高速の
イオンを減速させ、より低速のイオンを加速させる効果
を有る、。

従来知られている時間フォーカシング配置であって完全
に有効なものは存在せず、同じ質量をもつイオンの飛行
時間は依然としてエネルギ依存性を示すのであり、この
ことはｆｆｆｉ分析計の質量の精密な分析能力を減少さ
せるのである。

〔課題を解決る、ための手段〕

前記の問題点を解決る、目標をもって、本発明において
は、 飛行時間形質量分析計用の、１つの通路に沿い進行中の
イオンを反射させるイオンミラー装置であって、フィー
ルド領域（Ｒ）を規定し、該フィールド領域においては
各イオンが１つの平面内においてまたは１つの平面のま
わりにおいて該イオンが反射させられるようにる、静電
的反射フィールドの支配下にある、イオンミラー装置に
おいて、該静電的反射フィールドが静電的４極形フィー
ルドであり、 該イオンが、該イオンの、エネルギではなく、質量に関
係る、時間長の間、該フィールドＮ域（Ｒ）を占有る、
ようになっている、ことを特徴とる、イオンミラー装置
〃提供される。

カーテシアン座標系を用いると、イオンはＸ−Ｙ平面内
において、またはＸ−Ｙ平面のまわりに反射させられる
可能性があり、その場合に静電的４極形フィールドにお
ける電位Ｖ　（ｘ　、　ｙ）の分布は実質的に下記の条
件を満たすはずであり、Ｖ　（ｘ　、ｙ）＝Ｖｏ（ｘ”
　−ｙ”）ここにｖｏは定数、Ｘ、ｙはフィールド領域
におけるＸ、Ｙの位置の座標である。

イオンは、イオンの質量にのみ依存る、時間長の間、フ
ィールド領域を占有る、から、このことは、イオンが相
異なるエネルギをもっていても、イオンがその質量によ
って相互に区別されることを可能にる、。さらに、同じ
質量をもつイオンはフィールド領域を通じて正確に同じ
飛行時間を有る、から、このことは、関連る、検出器に
おけるイオンの到着時刻のいかなる有意の分散をも消滅
させる。

したがって、前記のように規定されるイオンミラーは、
飛行時間形質量分析計に特別の利用性を有る、。

本発明においては、他の観点によれば、飛行時間形の質
量分析計装置であって、イオン源、該イオン源から発生
る、イオンを反射させるイオンミラー、および該イオン
ミラーにより反射させられるイオンを検出る、検出手段
を具備し、該イオンミラーは・フィールド領域規定手段
であって各イオンが静電的フィールドの支配下にあり該
静電的フィールドはイオンが１つの平面内においてまた
は１つの平面のまわりに反射させられるもの、を具備る
、ｆｉｔ分析計装置において、該静電的フィールドは静
電的４極形フィールドであり、それにより、イオンは、
イオンのエネルギではなくイオンの質量に関係る、時間
長の間、フィールド領域を占有る、ようになっているこ
とを特徴とる、質量分析計装置が捉供される。

〔実施例〕

第１図は、本発明に係るイオンミラーが入射イオンの運
動に如何に影響を与えるかを線図によって図示る、もの
である。

図示の明瞭化のために、イオンミラーが破線１ｒ、１ｒ
ａにより境界をつけたフィールド領域１を形成し、入射
経路Ｐ、上を移動る、、例えば質量ｍ、のイオン！、が
、点２においてフィールド領域に突入し、点３において
反射を受け、通路Ｐ２上を戻り、最後に点４においてフ
ィールド領域を退去る、ことが仮定される。

この例において、経路Ｐ１とＰｇとはＸ−Ｚ平面内にあ
り、また入射イオンはＸ−Ｙ平面（紙面に垂直な平面）
のまわりで反射される。

イオンがフィールド領域を通って進行る、時に、第１図
の矢印Ａの方向において作用し、線りから、この線に垂
直な方向において入出力点２，４に合致る、線分りから
のイオンの分離に直接比例る、量を有る、静電反射力を
イオンが受けるようにさせるものである。°別の方法を
とれば、静電反射力の大きさはイオンがその人力点２か
らの分離に比例し、またはイオンが出口点４に一層接近
すればその出口点４からの分離に比例る、。換言すれば
、反射力の大きさは、経路Ｐ１上では入力点２からのイ
オンの分離に比例し、経路Ｐ２上では出口点４からの分
離に比例る、。

したがって、反射力によってイオンが経路Ｐｔ上を移動
る、時にはイオンを減速させるようにし、イオンが経路
Ｐ２上を移動る、時には加速させるようにし、反射点３
において瞬間的に休止る、ようになる。

イオンがフィールド領域内で受ける電気静電力Ｆは Ｆ＝−ｋｘ として表わされるが、ここにＸは入口点と出口点とを接
合る、線分りからのイオンの分離であり、ｋは常数であ
る。

この形式の静電力を用いて、イオンの運動方程式は減衰
単一調和運動と関連る、方程式に類似しており、イオン
が入口点２から反射点３まで進行る、時間間隔は なる式により与えられ、ニーにｍはイオン質量である。

したがって、イオンは によって与えられる全時間間隔Ｔの間フィールド領域を
占有る、。

この結果の示すように、イオンはそのｆｉｔにのみ依存
る、時間間隔の間フィールド領域を占有し、これにより
イオンをしてたとえイオンが相異なるエネルギをもつに
せよ、その！Ｉの関数として相互に区別できるようにさ
せるものである。

したがって、（質量ｍ、を有る、）イオンＩ。

が時間間隔Ｔ１の間フィールド領域を占有る、ならば、
より小さな質量ｍ２を有る、イオン■２は、により与え
られる対応してより短い時間間隔Ｔ２の間、フィールド
領域を占有る、ことになる。その結果、２個のイオンＩ
１．Ｉ！は相異なる飛行時間を有る、ことになり、個別
に検出可能な相異なる時間においてフィールド領域を出
ることになる。

この解析から明らかなように、同じｆ量を有し、かつ同
時にフィールド領域に入ったイオンは、正確に同じ時刻
にフィールド領域を出ることになる。

換言すれば、イオンはフィールド領域を通って同等の飛
行時間を有る、。

したがって、イオンミラーは飛行時間型質量分析装置に
特に有用であり、従来のドリフト管とレフレフトロンの
組合せのような周知のスペクトルメータ装置を用いて達
成し得る分解能を越えた改良を与えるものである。

イオンが受ける静電界はフィールド領域における位置の
関数として線型的に変化る、。

第１図のカーテシアン座標を採用すれば、この条件は静
電ポテンシャルの分布Ｖ　（ｘ　、　ｙ）が条件 Ｖ　　（ｘ　、ｙ）＝Ｖｏ（ｘ”　　ｙ”）　　　　　
　　（１）を満足る、４極形静電界により適合される。

こ−にｖｏは定数で、ｘ、ｙはフィールド領域内のＸ。

Ｙの位置の座標である。

この形式の静電界はＺ軸の回りに４重の対称性を有し、
４極形電極構造（４象限のすべてにおいてフィールドを
与えるもの）または単極形電極構造（４象限のうちの一
つのみにフィールドを与えるもの）を用いて発生る、こ
とが可能である。

４極形および単極形電極構造はいうまでもなく質量分析
スペクトロメータ分析において周知である。しかしなが
らこの発明とは著しく違ってこのような周知の電極構造
は無線周波数において動作る、。

第２図に示した４極形電極構造体２０は、長手方向のＺ
軸の回りに対称に配置された４個の細長い電極２１　、
２２　、２３および２４を具備し、一方の一対の電極２
２　、２４は横方向のＸ軸上に中心位置し、他方の一対
の電極２１　、２３は相互に垂直なＹ軸上に中心位置る
、如（設けられている。電極はフィールド領域Ｒを規定
る、内側に対向る、電極面を有し、一方の一対の電極（
例えばＸ軸上の）は正の直流電圧に維持され、他方の一
対の電極（Ｙ軸上の）は負の直流電圧に維持される。こ
の電極配置に対して、領域Ｒ内に生成された静電界は、
Ｘ−Ｚ平面内の領域に導入された正荷電イオンを反射る
、のに有効であり、またＹ−７平面内のフィールド領域
に導入された負荷電イオンを反射る、のに有効である。

第３図（ａ）と第３図（ｂ）に示された単極形電極構造
３０ば、２個で細長い電極３１　、３２を具備し、この
電極は電極構造の長手方向のＺ軸に平行に伸びており、
横方向のＸ軸上で相互に離れた距離にある。

２個の電極はＸ−Ｚ平面に関し対称に設けられ、かつ中
間フィールドＭ域Ｒを規定る、内側に向いている電極面
を有る、。

電極３１は、実質的に■字形の横方向断面を有し、また
頂点３３において交わる一対の平坦な、相互に傾いた電
極板３１’　　、３１”を具備している。一方では、電
極３２は細長い捧（ロッド）の形状を有し、その電極表
面３２′は円形または双曲線形の横方向断面積を有る、
ことが可能である。

第３図（ｂ）に示す如く、電極３１は、イオンがＸ−Ｚ
平面内での反射をる、ためのフィールド領域に入り得る
ような細長い窓３′４を有る、。そのために電極の一つ
は他の電極に関して固定した直流電圧に維持される０例
えば、電極３２が電極３１に関して正の直流電圧に維持
されるならば、フィールド領域Ｒ内に形成された静電界
は正に荷電されたイオンを反射る、ようになるであろう
。これと反対に、電極３２が電極３１に関して負の直流
電圧に維持されるならば、静電界は負に荷電されたイオ
ンを反射る、ようになるであろう。

第３図（ｂ）の例において、イオンは、横方向のＸ軸に
対角αで傾斜している通路上のフィールド領域に入り、
第１図を参照して先に説明したように、相異なる質！　
（Ｍ、、Ｍ、、・・・Ｍ、）を有る、イオンは相異なる
飛行時間を有る、。

Ｘ−Ｚ平面から離れた位置において、第３図（ａ）と第
３図（ｂ）に示された単極形電極構造体はＹ軸方向（Ｘ
軸方向と２軸方向とに垂直な）において作用る、望まし
くないフィールド成分を発生し得る。これらの望ましく
ないフィールド成分の影響はある電極構造を付与る、こ
とにより減少し得る、即ちその電極構造の寸法がイオン
ビームの幅に比較して大きく、かつできるだけＸ−Ｚ平
面に接近して制限された尖鋭な、十分限界の定められた
ビームを発生る、ように配列されたイオン源光学系を使
用る、ことにより減少し得るものである。

同様に電極構造をＺ軸方向において比較的長くる、こと
により、Ｚ軸方向において作用る、望ましくないフィー
ルド成分の影響もまた減少る、。

また、縁辺のフィールドおよび／または希望されないフ
ィールド成分の影響は、適切な形状の電極および／また
は当業者によく知られた電界補正の他の手段を用いるこ
とにより減少させられることが可能である。

第４図（ａ）は他の単極形電極構造を介しての横方向断
面図を示す。この電極構造は、ガラスのような電気絶縁
材料から作られた一対の直角に傾斜した側壁３５　、３
６を有る、。この側壁は図示の如く電極板３１’　　、
３１”によりかかることにより正方形の断面積のフィー
ルド領域Ｒを包囲る、境界構造を形成る、。側壁の頂上
に位置る、電極３７は、電極ｖｉ３１　、３１’に関し
て適切な直流制軌電圧に維持され、該側壁は、電極３７
と電極板３１’　　、３１”を相互接続る、電気抵抗材
料製のそれぞれの被覆３５’　　、３６’を付けている
。該構造はまたＺ軸方向に伸びている静電界の線を終端
させるに用いられ、実際上その方向において無限大の長
さを有る、構造を模擬る、に役立つ端壁（図示されない
）を被覆させることも可能である。

この電極構造により形成された４極形の静電界は横方向
のＸ−Ｙ平面内に上記の等式（１）により規定されたよ
うに双曲線等電位線を有る、。これらの等電位線は第４
図（ｂ）に図示されている。

電圧は側壁に沿って横方向において、電極３７の電圧値
から電極板３１’　　、３１”の電圧値へと線型に変化
る、。したがって被覆３５’　　、３６’は理想的には
−様な厚さを有る、べきである。しかし、このような被
覆を設置る、ことは実際上困難である可能性がある。

他の実施例において、選択された等電位をもつ交差線に
沿って側壁および／または端壁上に設けられた別個の電
極３日により置換えられる。それぞれのこのような電極
３８は電極３７におけるおよび電極Ｆｉ３１’　　、３
１”におけるそのそれぞれの中間の電圧に維持される。

電圧は各側壁に沿って線型に変化しなければならぬから
、その上に設けられた電極は第４図（ｃ）に示すように
平行で等間隔の線上にあることが可能であり、その場合
所望の電圧は、等しい抵抗値をもつ抵抗器により・−緒
に仮３１．３１’と電極３７の間で直列に電極を接続る
、ことにより、発生可能である。

端壁上の対応る、電極は、第４図（ｂ）に図示されるよ
うに双曲線上にあることになる。

第５図（ａ）は本発明に係る他の単極形電極を通る横方
向の断面図を示している。この実施例において、その構
造は横方向（Ｙ軸）に、よりコンパクトな構造を与える
一対の平行な電気絶縁された側壁３９　、３９’を有る
、。

側壁は第４図（ｂ）に概略的に示されている。

この図面から明らかなように、各側壁に沿って電圧は非
線型に変化し、第５図（ｂ）に示す如く、側壁に付着さ
れた電極３８′は電極３７に近接る、方向に漸進的に一
緒に接近した距離にある。

さらに他の実施例において、４極形フィールドは、軸例
えばＸ軸のまわりに回転対称性を有る、ことが可能であ
る。このようなフィールドは円錐状電極面をもつ電極と
この円錐状電極面に対向る、球面状電極面をもつ第２の
電極とを具備る、電極構造から発生されることが可能で
ある。第２の電極は第１の電極に関して遅延用電圧に維
持されることになる。

第６図は本発明に係るイオンミラーを一体化した飛行時
間形質量分析計を示す。イオンミラーに加えて、４０を
参照して該質量分析計はなかんづく適切なコリメート用
光学系４２をもつイオン源、十分大きな開口およびまた
はイオンミラーから出るすべてのイオンを捕獲し、それ
らの検知を可能にる、適切な焦点合わせ用光学系とをも
つ検出器、とを備えている。

フィールド領域内のイオンの飛行時間を増加る、ように
質量分析計の寸法を増大る、ことにより、分解能を向上
され得る。

例えば第７図に図示の如（，２個の反対の単極形電極構
造、またはＺ軸に沿ってイオンを注入る、４極形電極構
造を用いる多重反射をイオンが受けるようにさせて分解
能を増加る、ことも可能である。

分解能は更に、−層精巧なイオン源光学系、および／ま
たは 相異なるエネルギをもつイオンの場合に発生る、ように
思われる飛行時間の拡大を補償る、ために、前に説明し
たように、イオンミラー４０の外側に反射または交番時
間焦点合わせ装置を用いて向上可能である。

本発明に係るイオンミラーは、例えば質量Ｍ。

の親イオンがより小さな質量（例えばＭ、）の娘イオン
を産出る、分裂を受けるｆｆｉ分析測定技術或は質量分
析測定技術の実験の第２段階において使用される飛行時
間型質量分析計において特別な応用可能性を有る、。

分裂に引続いて、それぞれの娘イオンは実質的に親イオ
ンと同じ速度をもって、しかし親イオン続ける。イオン
ミラーは質量のみに基いて選別る、から、たとえイオン
が相異るエネルギをもっていても、親イオンについて有
用な構造上の情報を与える娘イオンスペクトルを得るた
めには明らかに理想的である。

第８図に示された好適な装置において、親イオンはイオ
ンミラーへの人口において解離させられるが、このよう
な解離は衝突セル、レーザビーム或は電子ビームの如き
適切な手段５０を用いて行うことが可能である。イオン
ミラーの入口近くで親イオンを解離させることにより、
娘イオンの相異なるエネルギにより、および解離が発生
した場合の親イオンにより放出されたエネルギにより、
イオンミラーの外側で生ずる傾向のある飛行時間の広が
りが減少させられる。

親イオンの解離に引続いて、例えば質量Ｍゎ（１）。

Ｍ、（２）を有る、種々の娘イオンが傾斜した通路Ｐ４
に沿って同じ速度で移動る、。前と同様、それぞれのイ
オンは、その質量にのみ関係る、全時間間隔の間、イオ
ンミラーのフィールド領域を占有して、したがって相異
なる質量を有る、イオンは、相異なる通路上で、例えば
最も外側の通路Ｐ７は最も重いイオン（すなわち非解離
の親イオン）に対応し、通路Ｐ、とＰ６とは ＭＤ（２）　＞ＭＯ（１） としてそれぞれ質１１Ｍゎ（１）とＭＯ（２）とを有る
、娘イオンに対応る、ところの、相異なる時間における
フィールド領域を出る。

検出器は最も軽い娘イオンと親イオンの両方の検知が可
能でなければならぬから、通路Ｐ４の傾斜を特定の動作
条件に適る、ように調整る、ことが必要である可能性が
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるイオンミラー装置を示す線図、 第２図は４極形電極構造の形式をもつイオンミラー装置
の横断面を示す図、 第３図（ａ）、（ｂ）は単極形電極構造の形式をもつイ
オンミラー装置を示す横断面図および透視図、 第４図（ａ）は本発明による他の単極形電極構造の横断
面を示す図、 第４図（ｂ）は第４図（ａ）に示される単極形電極構造
により生成される等電位線を示す図、第４図（Ｃ）は第
４図（ａ）に示される単極形電極構造の側壁を示す側面
立面図、 第５図（ａ）は本発明によるさらに他の単極形電極構造
の横断面を示す図、 第５図（ｂ）は第５図（ａ）に示される単極形電極構造
の側壁を示す側面立面図、 第６図は第３図ないし第５図（ａ）、（ｂ）のいずれか
に示されるイオンミラー装置を組み込んだ飛行時間形質
量分析計装置を示す図、 第７図は対向る、２個の単極形電極構造をもつイオンミ
ラー装置を示す透視図、 第８図は娘イオン質量スペトクルを得るのに用いられる
第６図の飛行時間形質量分析計装置を示す図、である。 （符号の説明） １・・・フィールド領域、 １′，１”・・・境界ライン、 ２・・・進入が行われる点、３・・・反射が行われる点
、４１１．退去が行われる点、２ｏ・・・４極形電極構
造、２１　、２２　、２３　、２４・・・電極、３０・
・・単極形電極構造、３１　、３２・・・電極、 ３１’　　、３１”・・・電極プレート、３２′・・・
電極表面、　　　３５　、３６・・・側壁、３５’　　
、３６’・・・被覆層、　３７・・・電極、３８．３８
’・・・電極、　　　３９　、３９’・・・側壁、４０
・・・イオンミラー、　　　４１・・・イオン源、４２
・・・コリメート用光学素子、 ４３・・・検出器、　　　　　　Ｐｌ・・・入射路、Ｐ
２・・・帰還路、　　　　　Ｒ・・・フィールド領域。 Ｆｉｇ、６゜ Ｆｉｇ、８゜

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、飛行時間形質量分析計用の、１つの通路に沿い進行
   中のイオンを反射させるイオンミラー装置であって、フ
   ィールド領域（Ｒ）を規定し、該フィールド領域におい
   ては各イオンが１つの平面内においてまたは１つの平面
   のまわりにおいて該イオンが反射させられるようにする
   静電的反射フィールドの支配下にある、イオンミラー装
   置において、 該静電的反射フィールドが静電的４極形フィールドであ
   り、 該イオンが、該イオンの、エネルギではなく、質量に関
   係する時間長の間、該フィールド領域（Ｒ）を占有する
   ようになっている、ことを特徴とするイオンミラー装置
   。 ２、各イオンが、該平面に垂直な軸上の相異なる位置に
   おいて、該フィールド領域に進入および該フィールド領
   域から退去する、請求項１記載の装置。 ３、該フィールド領域を規定する手段が、直流電圧で作
   動する４極形電極構造（２０）である、請求項１または
   ２記載の装置。 ４、該フィールド領域を規定する手段が、直流電圧で作
   動する単極形電極である、請求項１または２記載の装置
   。 ５、該単極形電極構造が、第１の電極（３１）であって
   実質的にＶ形の断面積をもつ電極表面を有するもの、お
   よび第２の電極（３２）であって該第１の電極の電極表
   面に対面する曲線状の横断面をもつ電極表面を有するも
   のを具備し、該第２の電極は、作動時において、第１の
   電極に対して或る直流の妨害用の電圧に維持され、該第
   １の電極は開口（３４）を有し、該開口によりイオンが
   対面する電極表面の間のフィールド領域に進入および該
   フィールド領域から退去することができる、請求項４記
   載の装置。 ６、該単極形構造が、実質的にＶ形の横断面積をもつ導
   電性部材（３１）および実質的にＶ形の横断面積をもつ
   電気抵抗性部材（３５′，３６′）を具備し、該導電性
   および電気抵抗性部材がフィールド領域（Ｒ）を境界づ
   ける閉鎖構造を規定し、該電気抵抗性部材が作動時にお
   いて導電性部材（３１）に対し直流の妨害用の電圧に維
   持され、該導電性部材（３１）が開口を有し、該開口に
   よりイオンが該フィールド領域に進入しおよび該フィー
   ルド領域から退去する、請求項４記載の装置。 ７、該単極形電極構造はまた、電気抵抗性の端壁を有す
   る、請求項６記載の装置。 ８、該単極形電極構造が、実質的にＶ形の横断面積をも
   つ導電性部材（３１）、該導電性部材に対面する電極（
   ３７）であって作動時において導電性部材に対して直流
   の妨害用の電圧に維持されるもの、および電気絶縁性の
   側壁（３５，３６）を具備し、該電気絶縁性の側壁は複
   数個の電極（３８）を担持しており、この場合に該複数
   個の電極は静電的４極形フィールドにおける選択された
   等電位面に対する交差線の各個に沿って担持されており
   、各電極はそれぞれの電圧に維持されている、請求項４
   記載の装置。 ９、該電気絶縁性側壁（３５，３６）は実質的にＶ形の
   横断面積をもつ電気絶縁性部材により形成され、該導電
   性部材と該電気絶縁性部材はフィールド領域を境界づけ
   る閉鎖構造を規定し、該電極手段（３７）は電気絶縁性
   部材の頂点に位置づけられている、請求項８記載の装置
   。 １０、該側壁（３５，３６）が平行状である、請求項８
   記載の装置。 １１、該単極形電極構造が電気絶縁性の端壁を有し、該
   端壁は静電的４極形のフィールドにおける選択された等
   電位面とのそれぞれの交差線に沿う複数個の電極を担持
   し、該端壁上の各電極がそれぞれの電圧に維持される、
   請求項８〜１０のいずれかに記載の装置。 １２、請求項１〜１０のいずれかに記載のイオン源（４
   １）、およびイオンミラー（４０）、および該イオンミ
   ラーにより反射されるイオンを検出する検出手段を具備
   する飛行時間形質量分析計装置。 １３、イオンを該フィールド領域の外側の静電的フィー
   ルドの支配下におく手段を具備する、請求項１２記載の
   装置。 １４、親イオンが該フィールド領域に進入するに先立っ
   て該親イオンを分離させる手段（５０）を包含する、請
   求項１２または１３記載の装置。 １５、入射するイオンを反射させる方法であって、静電
   的４極形フィールドを発生させる過程および該フィール
   ドへイオンを導入する過程を包含し、それにより各イオ
   ンが、質量に関係するがイオンエネルギには関係しない
   時間長の間該フィールド領域を占有する、入射するイオ
   ンを反射させる方法。 １６、親イオンを娘イオンから区別するために、イオン
   が該静電的４極形フィールドに進入するに先立って親イ
   オンを分離させる過程、および分離されない親イオンお
   よび結果として生じた娘イオンを検出する過程を付加的
   に包含する、請求項１５記載の方法。