JPH06508472A - 質量分析器に用いる試料ホルダ - 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】 質量分析器に用いる試料ホルダ 本願発明は、レーザ脱着質量分析（ＬＤＭＳ）によって試料を分析する場合に用 いられる試料ホルダに関する。ＬＤＭＳにおいては、イオンが凝集相の試料表面 からフォトン・ボンバードメントによってスパッタされ、質量分析に供される。

レーザ脱着質量分析法には細部において異なる多くの例かある。ある例における 重要な特徴は分析対象か分散される基材が用いられることである。Ｍ、　Ｋａｒ ａｓらによって記述されている手順においては（［ｎｔ、Ｊ、　Ｍａｓｓ　Ｓｐ ｅｃｔｒｏｍ、　Ｊｏｎ　Ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ７８５３　（１９８７））　、入 射される放射線の波長において強い吸着作用をもつ相当のモル超過の基板か分析 すべき試料と混合される。たとえば、ウシ・インシュリン試料は、千倍のモル超 過のニコチン酸（５９−６７−６）を含有する水溶液中に溶解される。

この溶液は金属板上に滴下された上蒸発乾燥され、質量分析器に導入され、周波 数四重化パルス・ネオジムＹＡＧレーザからの２６６　ｎｍの紫外線フォトンに さらされる。脱着されたイオンは３ＫｅＶのエネルギまで加速され、電子増倍管 検出器までの飛翔時間を計測することによって分析される。

レーザ脱着質量分析器による分析の感度は、試料装填手順の詳細に厳格に依存す る。イオンは試料堆積物におけるレーザ・ビームにさらされる領域からのみ発生 させられる。レーザにさらされない試料は無駄になる。レーザ・ビームは、一般 的に、典型的には０．１ｍｍの直径の小さなスポットに焦点集中される。原則と して、このようなレーザ・ビームは、非常に大きな面積上を走査させることかで きる。しかしなから、装置の質量分析能を低める時間スプレッドを招くことなく 非常に大きな面積からのイオンを受入れ、かつこれを検出器上に焦点集中させる ための注出光学系を設計することは困難である。加えて、大きな面積上を制御可 能に走査する機構は、機器のコストを上昇させるとともに、複雑化する。より望 ましいアプローチは、試料堆積物のサイズを実用上の最小限に制限することであ る。このことは、比較的大きな面積の試料ホルダ上での試料か充填されるべき正 確なスポットを特定することの困難性を惹起させる。また、小滴をこれが乾燥す るまでの間、上記のスポットに保持する必要もある。本願発明の目的は、溶媒か 蒸発する間小滴を所定の領域に保持しておく手段を提供することにある。

試料か装填されるへきスポットを特定することは些細なことではない。商業的に 入手可能なインクを用いたマークの印刷は、試料装填用に用いることかできる溶 媒系の範囲を限定する。凹みあるいは刻みによる線は、毛管引力によって試料を 所望のスポットから離れるように引く傾向となる。飛翔時間による質量分析にお いて重要なことは、イオンが生成される領域は本質的に平坦である一方、飛翔経 路長さの変化は、質量分析の精度低下をもたらすということである。この理由の ため、試料小滴を位置っけかつ保持するために皿状に凹みを設けることは実施で きない。本願発明の他の目的は、試料堆積物の最適な位置か明確に特定される試 料ホルダを提供することである。

かかる試料装填手段のさらに重要な側面は、試料と基材の溶液の小滴の均一な乾 燥に関することである。再現可能な結果のためには、試料目標上に適度に等質な 結晶質の堆積物を形成することか必要である。たとえば、もし、試料および基材 か結晶化において分離する傾向をもっとき、小滴をゆっくりと乾燥させると、試 料の大部分か照射されるへき領域の外側に円状リングとなって堆積する。

したがって、本願発明のさらに他の目的は、適度に均質な試料堆積物を形成する ことができる試料ホルダを提供することである。

本願発明によって提供される質量分析用試料ホルダは、平坦部をもつプレートを 含み、上記平坦部は粗い表面をもつ第二の領域を囲みかつなめらかな表面をもつ 第一の領域を含んでおり、上記第二の領域は試料装填位置を規定している。

なめらかな表面とは、概して光沢かあり、キズのない表面をいう。粗い表面とは 、概してｗｉ徹鏡倍率において粗い表面をいう。なめらかな表面とは対照的に、 粗い表面は良好な湿潤性をもつ領域を与え、小満はこの領域に保持される。なめ らかな表面と粗い表面との間の視覚的なコントラストはまた、試料堆積物の位置 を明確に特定可能とする。さらに粗い表面領域は、照射をうけるべき面積内にち らばる多数の核生成サイトを提供し、試料の迅速な結晶化を促進し、その結果適 度に均質な結晶化堆積物が得られる。

概していえば、第二の領域の表面は第一の領域の表面に対して十分に粗くなって いて、この第二の領域か第一の領域よりもより湿潤性をもつ必要かある。たとえ ば、第一の領域か約１マイクロインチまたは０．０２５ミクロン未満の平均粗さ をもち、第二の領域か約８マイクロインチまたは０．２ミクロンを超える平均粗 さをもつ場合、十分なコントラストか得られる。

第一の領域は、好ましくはこの領域での湿潤が全く困難となるように、高品位仕 上げまで磨かれる。これにより、試料をこの領域から離して粗い領域へ向かわせ 、試料装填を助ける。さらに、なめらかな領域と粗い領域との間の境界かより明 瞭に規定される。

好ましい実施例において、粗い表面をもつ第二の領域は、試料ホルダの中央に位 置しており、かつ円形の形態をもっている。

本願発明の実施例を図面を参照して以下に説明する。

図１は、本願発明の好ましい実施例の斜視図である。

図２は、図１に示される実施例の平面図である。

図３は、図１および図２に示される実施例の側面図である。

この試料ホルダは、好ましくはステンレス・スチールで形成され、他の適当な材 料を用いることかできるプレートｌを備え、かつ特別な工具を用いることなく取 り扱うに十分な大きさをもっている。このボルダｌの周部３は、質量分析器内に おいて目標を容易に位置づけることができるように形成されている。この試料ホ ルダの第一の領域５が、前面中央において直径２ｍｍの円形領域である第二の領 域７を取り囲んでいる。

上記領域５の表面は、１マイクロインチまたは０．０２５ミクロン未満の平均粗 さをもっており、これは、たとえばきわめて細がい研磨剤によって磨き、あるい はパフ磨きするか、あるいは電解法によって形成することができる。中央スポッ ト７の表面は、１６マイクロインチまたは０．４ミクロンオーダの平均粗さをも っており、一般的には磨削によって粗化される。好ましい磨削方法は、毎分１４ 立方フイートの圧縮空気によってノズルから噴射される１　８０／２００メツシ ユの酸化アルミニウムを用い、カリ適当な型板を通して作用させられる乾式ブラ スティングである。良好に規定された適当な粗さの領域を形成する他の多くの方 法かあることは明らかであり、本願発明はいかなる特定の磨削方法に限定するこ とを意図するものではない。

粗化されたスポット７とこれを取り囲む磨かれた表面５との間のコントラストは 、試料を装填するべき場所の明確な指標を与えるに十分なものとなる。粗化され た表面はまた、磨かれた表面よりもより湿潤性をもっていることから、小滴を保 持する傾向をもつ。そして、顕微鏡的に粗化された表面は、多数の核生成サイト を提供し、均質な結晶化を図ることができる。

国際調査報告 国際調査報告

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. １．平坦面をもつプレートを備え、上記平坦面は粗い表面をもつ第二の領域を取 り囲み、かつなめらかな表面をもつ第一の領域を含んでおり、上記第二の領域は 試料を装填するための位置を規定していることを特徴とする、質量分析用試料ホ ルダ。
2. ２．平坦面をもつプレートを備え、上記平坦面は第二の領域を取り囲む第一の領 域を含んでおり、これにおいて上記第二の領域は表面の粗さによって上記第一の 領域よりも湿潤性があり、かつ試料装填のための位置を規定していることを特徴 とする、質量分析用試料ホルダ。
3. ３．上記第一の領域は約０．０２５クロン未満の表面粗さをもっている、請求項 １または２の試料ホルダ。
4. ４．上記第二の領域は約０．４ミクロン・オーダの平均粗さをもっている、請求 項１、２または３の試料ホルダ。
5. ５．上記第二の領域は乾式ブラステインクによって粗化されている、請求項１な いし４のいずれかの試料ホルダ。
6. ６．上記第二の領域は上記試料ホルダの中央に位置している、請求項１ないし５ のいずれかの試料ホルダ。
7. ７．上記第二の領域は円形のスポットである、請求項１ないし６のいずれかの試 料ホルダ。
8. ８．試料を装填する位置を規定する、ホルダにおける分離された領域の表面を粗 化するステップを含むことを特徴とする、レーザ脱着質量分析用試料の試料ホル ダヘの装填方法。