JPWO2010052752A1 - 多重周回飛行時間型質量分析装置 - Google Patents
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Abstract
Description
a)目的とする質量又は質量範囲に関する質量情報と、測定性能の要求に関する性能情報とをユーザが設定するための情報入力手段と、
b)設定された前記質量情報及び性能情報に基づいて、目的とする質量を持つ又は質量範囲に包含されるイオンに対し少なくとも前記測定性能を満たす分析条件を算出する分析条件算出手段と、
c)前記分析条件算出手段により算出された分析条件に従ってイオンを周回軌道に沿って飛行させた後に検出器に導入されるように各部を制御する制御手段と、
を備えることを特徴としている。
2…ゲート電極
3…飛行空間
31〜36…扇形電極
4…検出器
5…周回飛行用電圧発生部
6…ゲート電圧発生部
7…制御部
71…分析条件演算部
72…分析条件記憶部
8…データ処理部
9…操作部
10…表示部
P…周回軌道
E1〜E6…扇形電場
一般的にTOFMSでは、飛行経路長をL、イオンの飛行速度をvとすると、飛行時間Tは、
T=L/v …(1)
である。質量Mのイオンが持つ運動エネルギーをUとすると、
U=(1/2)・M・v2 …(2)
であるから、
v=(2・U/M)1/2 …(3)
である。したがって(1)式は、
T=L/{M/(2・U)}1/2 …(4)
となる。一方、飛行時間スペクトル上の時刻Tの位置に観測されるピークのピーク幅がΔTであるとすると、そのピークの質量分解能Rは、
R=T/(2・ΔT) …(5)
である。
L=N・C …(6)
である。但し、ここでは説明を簡単にするために、周回軌道P以外の軌道、つまりはイオン源1からゲート電極2までの入射軌道やゲート電極2からイオン検出器4までの出射軌道の長さは無視している。(4),(5),(6)式より、
R=N・C・{M/(2・U)}1/2/(2・ΔT) …(7)
である。質量精度はTOFMSでは一般に質量分解能Rに比例する(数値としては質量分解能が大きくなるほど質量精度は小さくなる)。したがって、質量精度Aは、
A=a・(R)-1 …(8)
とすることができる。そこで、測定性能として質量分解能R0、質量精度A0の両方が設定された場合、(7)式の質量分解能RがR0になるような周回数N0、(8)式の質量精度AがA0になるような周回数N0’を求め、いずれか大きいほうの周回数を選べばよい。
Tg’=L1/v=L1・{M/(2・U)}1/2 …(9)
であり、周回離脱時間Tgは、
Tg=Tg’+T=(L1+N・C)/v=(L1+N・C)・{M/(2・U)}1/2 …(10)
となる。つまり、観測対象の質量Mと質量分解能R0又は質量精度A0の少なくとも一方が与えられれば周回数が求まり、その周回数を利用して周回離脱時間Tg及び周回導入時間Tg’が求まることになる。但し、入力設定により与えられる質量はそれほど厳密なものではないから、計算により求まる周回離脱時間Tg及び周回導入時間Tg’も或る程度の許容範囲を与える必要がある。
Claims (4)
- 試料をイオン化するイオン源と、試料由来のイオンを繰り返し飛行させる周回軌道を形成するイオン光学系と、周回軌道に沿って飛行したイオンを検出する検出器と、を具備する多重周回飛行時間型質量分析装置であって、
a)目的とする質量又は質量範囲に関する質量情報と、測定性能の要求に関する性能情報とをユーザが設定するための情報入力手段と、
b)設定された前記質量情報及び性能情報に基づいて、目的とする質量を持つ又は質量範囲に包含されるイオンに対し前記測定性能を満たす分析条件を算出する分析条件算出手段と、
c)前記分析条件算出手段により算出された分析条件に従ってイオンを周回軌道に沿って飛行させた後に検出器に導入されるように各部を制御する制御手段と、
を備えることを特徴とする多重周回飛行時間型質量分析装置。 - 請求項1に記載の多重周回飛行時間型質量分析装置であって、
前記分析条件は、周回軌道上のイオンの周回数又は周回軌道からのイオンの離脱のタイミングのいずれかであることを特徴とする多重周回飛行時間型質量分析装置。 - 請求項1又は2に記載の多重周回飛行時間型質量分析装置であって、
前記質量情報として量範囲又は複数の質量が与えられた場合に、前記分析条件算出手段は、与えられた測定性能を満たす分析条件を算出してから、その分析条件の下で異種のイオンの混在が生じないか否かを判定し、混在が生じる場合に分析条件を徐々に変更して異種のイオンの混在が生じない分析条件を見い出すことを特徴とする多重周回飛行時間型質量分析装置。 - 請求項1〜3のいずれかに記載の多重周回飛行時間型質量分析装置であって、
前記質量情報として量範囲又は複数の質量が与えられ、前記分析条件算出手段が所定の制約条件の下で1回の測定で適切な分析条件を見い出すことができない場合に、複数の質量又は質量範囲を複数に区分して複数回の測定を実行するとの条件で分析条件を見い出すようにすることを特徴とする多重周回飛行時間型質量分析装置。
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