KR20200125594A

KR20200125594A - 질량 분광법을 사용하여 2종 이상의 피분석물을 정량하기 위한 방법 및 시스템

Info

Publication number: KR20200125594A
Application number: KR1020207022877A
Authority: KR
Inventors: 사마드 바자르간; 하미드 바디에이
Original assignee: 퍼킨엘머 헬스 사이언스 캐나다 인코포레이티드
Priority date: 2018-01-08
Filing date: 2019-01-07
Publication date: 2020-11-04
Also published as: JP2021511487A; US11637005B2; EP3737936A4; US20210074533A1; US20220262612A1; CA3088913A1; EP3737936A1; CN111819436A; WO2019135205A1; US11133161B2

Abstract

본원에 기재된 특정 구현예는 나노입자 또는 나노구조와 같은 단일 시스템 내에 존재하는 2종 이상의 피분석물을 검출하는 방법 및 시스템에 관한 것이다. 일부 예에서, 방법 및 시스템은 데이터 갭을 추정하고, 강도 곡선을 얻어진 검출 값에 핏팅할 수 있고, 따라서 단일 시스템 내에 존재하는 2종 이상의 피분석물의 양이 정량될 수 있다.

Description

질량 분광법을 사용하여 2종 이상의 피분석물을 정량하기 위한 방법 및 시스템

본 출원은 질량 분광법을 사용하여 2종 이상의 피분석물을 정량하기 위한 방법 및 시스템에 관한 것이다. 특정 구성에서는, 2종 이상의 상이한 피분석물 각각의 정량을 가능하게 하기 위해 일시적(transient) 샘플 내의 2종 이상의 상이한 피분석물 검출시 질량 분광법 데이터 갭을 채우는 방법 및 시스템이 기재된다.

많은 질량 분광 방법에서는, 샘플 내의 종을 이온화시키기 위해 샘플을 이온화 공급원으로 도입한다. 검출되는 피분석물 이온은, 관심 피분석물 이온을 검출기에 제공하기 전에 선택되거나 샘플 내의 다른 이온으로부터 필터링될 수 있다.

요약

하나의 양태에서는, 질량 분광계를 사용하여 일시적 샘플 내의 2종 이상의 피분석물을 대표하는 일시적 이벤트를 정량하는 방법이 제공된다.

특정 구성에서, 상기 방법은 충돌-반응 셀 내에서 이온 클라우드 내의 상이한 피분석물 이온의 이온 속도를 차등 감소시킴으로써 이온 클라우드를 확장하는 것을 포함한다. 이온 클라우드는 일시적 샘플의 제1 피분석물로부터의 이온 및 일시적 샘플의 제2 피분석물로부터의 이온을 포함할 수 있다. 예를 들어, 충돌-반응 셀을 기체로 가압함으로써 상이한 이온의 이온 속도가 차등 감소될 수 있다.

다른 구성에서, 상기 방법은, 충돌-반응 셀로부터의 차등 감소된 이온 속도의 상이한 이온을 포함하는 확장된 이온 클라우드를, 충돌-반응 셀의 하류에서 충돌-반응 셀에 유체연통되게(fluidically) 결합된 질량 분석기에 제공하여, 질량 분석기를 사용하여 제1 피분석물로부터의 이온과 제2 피분석물로부터의 이온 사이에서 교호 선택하는 것을 포함할 수 있다.

일부 구성에서, 상기 방법은, 질량 분석기로부터의 교호 선택된 제1 피분석물로부터의 이온 및 제2 피분석물로부터의 이온을, 질량 분석기에 유체연통되게 결합된 하류 검출기에 제공하여, 제공된 제1 피분석물로부터의 이온을 검출 기간 동안 제1 검출 값으로서 검출하고, 제공된 제2 피분석물로부터의 이온을 검출 기간 동안 제2 검출 값으로서 검출하는 것을 포함할 수 있다.

추가의 구성에서, 상기 방법은, 샘플 내의 제1 피분석물을 대표하는 검출된 제1 검출 값을 사용하여 제1 강도 곡선을 생성하고, 샘플 내의 제2 피분석물을 대표하는 검출된 제2 검출 값을 사용하여 제2 강도 곡선을 생성하는 것을 포함할 수 있다.

일부 경우에, 상기 방법은, 생성된 제1 강도 곡선을 사용하여 일시적 샘플 내의 제1 피분석물의 양을 결정하고, 생성된 제2 강도 곡선을 사용하여 일시적 샘플 내의 제2 피분석물의 양을 결정하는 것을 포함할 수 있다.

일부 예에서, 상기 방법은, 제1 피분석물 프리(pre)-스캔 곡선을 사용하여 생성된 제1 강도 곡선의 형상을 결정하고, 제2 피분석물 프리-스캔 곡선을 사용하여 제2 생성된 강도 곡선의 형상을 결정하는 것을 포함한다. 다른 예에서, 상기 방법은 제1 생성된 강도 곡선의 피크 높이를 사용하여 제1 피분석물의 양을 결정하는 것을 포함한다. 일부 경우에, 상기 방법은 제2 생성된 강도 곡선의 피크 높이를 사용하여 제2 피분석물의 양을 결정하는 것을 포함한다. 다른 경우에, 상기 방법은 생성된 제1 강도 곡선 하의 면적을 사용하여 제1 피분석물의 양을 결정하는 것을 포함한다. 일부 예에서, 상기 방법은 생성된 제2 강도 곡선 하의 면적을 사용하여 제2 피분석물의 양을 결정하는 것을 포함한다.

다른 구성에서, 상기 방법은 충돌-반응 셀 내에서 축방향 전계 강도를 변경시켜 충돌-반응 셀 내에서 이온 클라우드를 추가로 확장하는 것을 포함한다. 예를 들어, 상기 방법은, 충돌-반응 셀 내에서 축방향 전극, 예를 들어 2개 이상의 축방향 전극에 제공되는 전압을 낮추어 충돌-반응 셀 내에서 축방향 전계 강도를 변경시키는 것을 포함할 수 있다.

일부 구성에서, 상기 방법은 질량 분광계의 샘플링 깊이를 변경시켜 이온 클라우드를 추가로 확장하는 것을 포함할 수 있다.

특정 예에서, 상기 방법은 일시적 샘플을 단일 나노입자, 단일 나노구조, 단일 마이크로입자, 단일 마이크로구조, 단일 세포 또는 세포의 단일 세포내기관을 포함하도록 구성하는 것을 포함한다.

또 다른 양태에서는, 질량 분광계를 사용하여 일시적 샘플 내의 2종 이상의 무기 피분석물을 정량하는 방법이 기재되고, 여기서 일시적 샘플은 각각 단일 시스템 내에 존재하는 제1 무기 피분석물 및 제2 무기 피분석물을 포함한다.

특정 구현예에서, 상기 방법은 단일 시스템을 이온화 공급원으로 도입하여 제1 무기 피분석물 및 제2 무기 피분석물을 이온화시키고 이온화된 제1 무기 피분석물 및 이온화된 제2 무기 피분석물을 포함하는 이온 클라우드를 제공하는 것을 포함한다.

일부 예에서, 상기 방법은, 이온화된 제1 무기 피분석물 및 이온화된 제2 무기 피분석물을 포함하는 이온 클라우드를, 이온화 공급원에 유체연통되게 결합되고 또한 이온화 공급원으로부터 하류의 충돌-반응 셀에 제공하는 것을 포함한다.

특정 예에서, 상기 방법은 제공된 이온 클라우드를 충돌-반응 셀 내에서 확장하는 것을 포함할 수 있다;

특정 경우에, 상기 방법은, 충돌-반응 셀로부터의 확장된 이온 클라우드를, 충돌-반응 셀의 하류에서 충돌-반응 셀에 유체연통되게 결합된 질량 분석기에 제공하여, 질량 분석기를 사용하여 이온화된 제1 무기 피분석물로부터의 이온과 이온화된 제2 무기 피분석물로부터의 이온 사이에서 교호 선택하는 것을 포함한다.

다른 경우에, 상기 방법은, 질량 분석기로부터의 교호 선택된 이온화된 제1 무기 피분석물로부터의 이온 및 이온화된 제2 무기 피분석물로부터의 이온을, 질량 분석기에 유체연통되게 결합된 하류 검출기에 제공하여, 제공된 이온화된 제1 무기 피분석물로부터의 이온을 검출 기간 동안 제1 검출 값으로서 검출하고, 제공된 이온화된 제2 무기 피분석물로부터의 이온을 검출 기간 동안 제2 검출 값으로서 검출하는 것을 포함한다.

일부 예에서, 상기 방법은, 단일 시스템 내의 제1 무기 피분석물을 대표하는 검출된 제1 검출 값을 사용하여 제1 강도 곡선을 생성하고, 단일 시스템 내의 제2 무기 피분석물을 대표하는 검출된 제2 검출 값을 사용하여 제2 강도 곡선을 생성하는 것을 포함한다.

특정 예에서, 상기 방법은, 생성된 제1 강도 곡선을 사용하여 단일 시스템 내의 제1 피분석물의 양을 결정하고, 생성된 제2 강도 곡선을 사용하여 단일 시스템 내의 제2 피분석물의 양을 결정하는 것을 포함한다.

일부 예에서, 상기 방법은, 충돌-반응 셀 내의 압력을 변경시켜, 또는 충돌-반응 셀 내의 축방향 전계 강도를 변경시켜, 또는 이들 둘 다로, 제공된 이온 클라우드 내의 이온의 이온 속도를 차등 감소시킴으로써, 제공된 이온 클라우드를 충돌-반응 셀 내에서 확장하는 것을 포함한다.

다른 예에서, 상기 방법은, 제1 피분석물 프리-스캔 곡선을 사용하여 생성된 제1 강도 곡선의 형상을 결정하고, 제2 피분석물 프리-스캔 곡선을 사용하여 제2 생성된 강도 곡선의 형상을 결정하는 것을 포함한다. 일부 예에서, 상기 방법은 제1 생성된 강도 곡선의 피크 높이를 사용하여 제1 피분석물의 양을 결정하고, 제2 생성된 강도 곡선의 피크 높이를 사용하여 제2 피분석물의 양을 결정하는 것을 포함한다. 다른 예에서, 상기 방법은 생성된 제1 강도 곡선 하의 면적을 사용하여 제1 피분석물의 양을 결정하는 것을 포함한다. 특정 구현예에서, 상기 방법은 생성된 제2 강도 곡선 하의 면적을 사용하여 제2 피분석물의 양을 결정하는 것을 포함한다.

일부 구현예에서, 상기 방법은, 이온 클라우드를 충돌-반응 셀에 제공하기 전에, 질량 분광계의 샘플링 깊이를 변경시켜 이온 클라우드를 확장하는 것을 포함한다.

특정 예에서, 상기 방법은 이온 클라우드를 충돌-반응 셀의 상류에 위치하는 이온 전향기에 제공하는 것을 포함한다.

다른 구현예에서, 상기 방법은 단일 시스템을 단일 나노입자, 단일 나노구조, 단일 마이크로입자, 단일 마이크로구조, 단일 세포 또는 세포의 단일 세포내기관을 포함하도록 구성하는 것을 포함한다.

추가의 양태에서는, 질량 분광계를 사용하여 단일 시스템 내에서 2종 이상의 무기 피분석물을 정량하는 방법이 제공된다. 예를 들어, 단일 시스템은 단일 시스템 내의 제1 무기 피분석물 및 단일 시스템 내의 제2 무기 피분석물을 포함한다.

특정 예에서, 상기 방법은 단일 시스템을 이온화 공급원으로 도입하여 제1 무기 피분석물 및 제2 무기 피분석물을 이온화시키고 이온화된 제1 무기 피분석물로부터의 이온 및 이온화된 제2 무기 피분석물로부터의 이온을 포함하는 이온 클라우드를 제공하는 것을 포함한다.

일부 예에서, 상기 방법은, 이온화된 제1 무기 피분석물로부터의 이온 및 이온화된 제2 무기 피분석물로부터의 이온을 포함하는 이온 클라우드를, 이온화 공급원에 유체연통되게 결합된, 또한 이온화 공급원으로부터 하류의 충돌-반응 셀에 제공하는 것을 포함한다.

다른 예에서, 상기 방법은 제공된 이온 클라우드를 충돌-반응 셀 내에서 확장하는 것을 포함한다.

일부 경우에, 상기 방법은, 충돌-반응 셀로부터의 확장된 이온 클라우드를, 충돌-반응 셀의 하류에서 충돌-반응 셀에 유체연통되게 결합된 질량 분석기에 제공하여, 질량 분석기를 사용하여 이온화된 제1 무기 피분석물로부터의 이온과 이온화된 제2 무기 피분석물로부터의 이온 사이에서 교호 선택하는 것을 포함한다.

일부 경우에, 상기 방법은, 질량 분석기로부터의 교호 선택된 이온화된 제1 무기 피분석물로부터의 이온 및 이온화된 제2 무기 피분석물로부터의 이온을, 질량 분석기에 유체연통되게 결합된 하류 검출기에 제공하여, 제공된 이온화된 제1 무기 피분석물로부터의 이온을 검출 기간 동안 제1 검출 값으로서 검출하고, 제공된 이온화된 제2 무기 피분석물로부터의 이온을 검출 기간 동안 제2 검출 값으로서 검출하는 것을 포함한다.

다른 예에서, 상기 방법은, 단일 시스템 내의 제1 무기 피분석물을 대표하는 검출된 제1 검출 값을 사용하여 제1 강도 곡선을 생성하고, 단일 시스템 내의 제2 무기 피분석물을 대표하는 검출된 제2 검출 값을 사용하여 제2 강도 곡선을 생성하는 것을 포함한다.

일부 구현예에서, 상기 방법은, 생성된 제1 강도 곡선을 사용하여 단일 시스템 내의 제1 피분석물의 양을 결정하고, 생성된 제2 강도 곡선을 사용하여 단일 시스템 내의 제2 피분석물의 양을 결정하는 것을 포함한다.

특정 경우에, 상기 방법은 이온화 공급원을 유도 결합 플라즈마로서 구성하는 것을 포함한다.

다른 예에서, 상기 방법은, 충돌-반응 셀 내의 압력을 변경시켜, 또는 충돌-반응 셀 내의 축방향 전계 강도를 변경시켜, 또는 이들 둘 다로, 제공된 이온 클라우드 내의 이온의 이온 속도를 차등 감소시킴으로써, 제공된 이온 클라우드를 충돌-반응 셀 내에서 확장하는 것을 포함한다.

특정 예에서, 상기 방법은, 이온 클라우드를 충돌-반응 셀에 제공하기 전에, 샘플링 깊이를 변경시켜 이온 클라우드를 확장하는 것을 포함한다.

다른 예에서, 상기 방법은 이온 클라우드를 이온화 공급원과 충돌-반응 셀 사이에 위치하는 이온 전향기에 제공하는 것을 포함한다.

일부 구현예에서, 상기 방법은, 제1 피분석물 프리-스캔 곡선을 사용하여 생성된 제1 강도 곡선의 형상을 결정하고, 제2 피분석물 프리-스캔 곡선을 사용하여 제2 생성된 강도 곡선의 형상을 결정하는 것을 포함한다.

특정 예에서, 상기 방법은, 제1 생성된 강도 곡선의 피크 높이를 사용하여 제1 피분석물의 양을 결정하고, 제2 생성된 강도 곡선의 피크 높이를 사용하여 제2 피분석물의 양을 결정하는 것을 포함한다. 일부 예에서, 상기 방법은 단일 시스템을 단일 나노입자, 단일 나노구조, 단일 마이크로입자, 단일 마이크로구조, 단일 세포 또는 세포의 단일 세포내기관을 포함하도록 구성하는 것을 포함한다.

다른 예에서, 상기 방법은, 생성된 제1 강도 곡선 하의 면적을 사용하여 제1 피분석물의 양을 결정하고, 생성된 제2 강도 곡선 하의 면적을 사용하여 제2 피분석물의 양을 결정하는 것을 포함한다. 일부 예에서, 상기 방법은 단일 시스템을 단일 나노입자, 단일 나노구조, 단일 마이크로입자, 단일 마이크로구조, 단일 세포 또는 세포의 단일 세포내기관을 포함하도록 구성한다.

또 다른 양태에서는, 질량 분광계를 사용하여 일시적 샘플 내의 2종 이상의 무기 피분석물을 정량하는 방법이 제공된다. 예를 들어, 일시적 샘플은 단일 시스템 내에 존재하는 제1 무기 피분석물 및 제2 무기 피분석물 각각을 포함한다.

다른 구현예에서, 상기 방법은, 이온 클라우드를 이온화 공급원의 하류의 질량 분석기에 제공하여, 질량 분석기를 사용하여 이온화된 제1 무기 피분석물로부터의 이온과 이온화된 제2 무기 피분석물로부터의 이온 사이에서 교호 선택하는 것을 포함한다.

일부 구현예에서, 상기 방법은, 질량 분석기로부터의 교호 선택된 이온화된 제1 무기 피분석물로부터의 이온 및 이온화된 제2 무기 피분석물로부터의 이온을, 질량 분석기에 유체연통되게 결합된 하류 검출기에 제공하여, 제공된 이온화된 제1 무기 피분석물로부터의 이온을 검출 기간 동안 제1 검출 값으로서 검출하고, 제공된 이온화된 제2 무기 피분석물로부터의 이온을 검출 기간 동안 제2 검출 값으로서 검출하는 것을 포함한다.

특정 예에서, 상기 방법은, 단일 시스템 내의 제1 무기 피분석물을 대표하는 검출된 제1 검출 값을 사용하여 제1 강도 곡선을 생성하고, 단일 시스템 내의 제2 무기 피분석물을 대표하는 검출된 제2 검출 값을 사용하여 제2 강도 곡선을 생성하는 것을 포함한다.

특정 예에서, 상기 방법은, 이온화 공급원을, 단일 시스템을 어블레이션(ablation)하여 레이저 어블레이션에 의해 형성된 고체 샘플의 플룸(plume)으로서 이온 클라우드를 제공하기 위해 레이저를 포함하도록 구성하는 것을 포함하고, 여기서 고체 샘플의 플룸은 제1 무기 피분석물 및 제2 무기 피분석물을 포함한다.

다른 예에서, 상기 방법은, 이온화 공급원을, 전열 기화에 의해 형성된 증기 플러그로서 이온 클라우드를 제공하기 위해 전열 기화기를 포함하도록 구성하는 것을 포함하고, 여기서 증기 플러그는 제1 무기 피분석물 및 제2 무기 피분석물을 포함한다.

일부 예에서, 상기 방법은, 제1 피분석물 프리-스캔 곡선을 사용하여 생성된 제1 강도 곡선의 형상을 결정하고, 제2 피분석물 프리-스캔 곡선을 사용하여 제2 생성된 강도 곡선의 형상을 결정하는 것을 포함한다. 다른 예에서, 상기 방법은, 제1 생성된 강도 곡선의 피크 높이를 사용하여 제1 피분석물의 양을 결정하고, 제2 생성된 강도 곡선의 피크 높이를 사용하여 제2 피분석물의 양을 결정하는 것을 포함한다.

다른 예에서, 상기 방법은, 생성된 제1 강도 곡선 하의 면적을 사용하여 제1 피분석물의 양을 결정하고, 생성된 제2 강도 곡선 하의 면적을 사용하여 제2 피분석물의 양을 결정하는 것을 포함한다.

일부 구현예에서, 상기 방법은, 이온 클라우드를 하류 질량 분석기에 제공하여 제공하기 전에, 질량 분광계의 샘플링 깊이를 변경시켜 이온 클라우드를 확장하는 것을 포함한다.

특정 예에서, 상기 방법은 이온 클라우드를 이온화 공급원의 하류에 위치하는 이온 전향기에 제공하는 것을 포함한다.

일부 예에서, 상기 방법은 이온 클라우드를 이온 전향기와 질량 분석기 사이에 위치하는 충돌-반응 셀에 제공하는 것을 포함한다.

다른 예에서, 상기 방법은 사중극 로드 세트 및 2개 이상의 축방향 전극을 갖는 충돌-반응 셀을 구성하는 것을 포함한다.

추가의 양태에서는, 일시적 샘플 내에 존재하는 제1 피분석물 및 제2 피분석물을 포함하는 2종 이상의 피분석물의 교호 검출 동안 데이터 갭에 대해 보정하여, 질량 분광계를 사용한 제1 피분석물 및 제2 무기 피분석물 각각의 정량을 가능하게 하는 방법이 개시된다.

특정 구현예에서, 상기 방법은, 확장된 검출 간격 동안 이온화된 제1 피분석물로부터의 이온 및 이온화된 제2 피분석물로부터의 이온을 교호 검출하는 것을 포함하고, 여기서 확장된 검출 간격 동안 이온화된 제1 피분석물 및 이온화된 제2 피분석물 각각에 대해 검출된 0이 아닌 많은 검출 값은, 비-확장된 검출 간격 내에 이온화된 제1 피분석물 및 이온화된 제2 피분석물 각각에 대해 검출가능한 0이 아닌 많은 검출 값과 비교할 때 더 많다.

일부 예에서, 상기 방법은 이온화된 제1 피분석물로부터의 이온 및 이온화된 제2 피분석물로부터의 이온을 포함하는 이온 클라우드를 확장함으로써 검출 간격을 확장하는 것을 포함한다.

다른 예에서, 상기 방법은, 충돌-반응 셀 내의 압력을 변경시켜, 또는 충돌-반응 셀 내의 축방향 전계 강도를 변경시켜, 또는 이들 둘 다에 의해, 이온 클라우드를 충돌-반응 셀 내에서 확장하는 것을 포함한다.

특정 구현예에서, 상기 방법은 질량 분광계의 샘플링 깊이를 변경시킴으로써 이온 클라우드를 확장하는 것을 포함한다.

특정 예에서, 상기 방법은, 확장된 검출 간격 동안 교호 검출된 이온화된 제1 피분석물로부터의 이온 및 이온화된 제2 피분석물로부터의 이온으로부터의 검출 값을 사용하여 일시적 샘플 내의 제1 피분석물 및 제2 피분석물 각각의 양을 정량하는 것을 포함한다.

특정 구현예에서, 상기 방법은 검출된 이온화된 제1 피분석물로부터의 이온으로부터의 검출 값을 사용하여 제1 강도 곡선을 생성하는 것을 포함한다.

다른 구현예에서, 상기 방법은 검출된 이온화된 제2 피분석물로부터의 이온으로부터의 검출 값을 사용하여 제2 강도 곡선을 생성하는 것을 포함한다.

일부 구현예에서, 상기 방법은 제1 피분석물 프리-스캔 곡선을 사용하여 생성된 제1 강도 곡선의 형상을 결정하고, 제2 피분석물 프리-스캔 곡선을 사용하여 제2 생성된 강도 곡선의 형상을 결정하는 것을 포함한다.

다른 구현예에서, 상기 방법은 제1 피분석물 및 제2 피분석물을 포함하는 단일 시스템을 선택하는 것을 포함하고, 여기서 단일 시스템은 단일 나노입자, 단일 나노구조, 단일 마이크로입자, 단일 마이크로구조, 단일 세포 또는 세포의 단일 세포내기관을 포함한다.

일부 예에서, 상기 방법은 제1 피분석물 및 제2 피분석물을 포함하는 단일 시스템을 선택하는 것을 포함하고, 여기서 단일 시스템은 레이저 어블레이션에 의해 형성된 고체 샘플의 플룸을 제공하거나 또는 여기서 단일 시스템은 전열 기화에 의해 형성된 증기 플러그를 제공한다.

또 다른 양태에서는, 일시적 샘플 내의 제1 피분석물의 양 및 제2 피분석물의 양을 정량하도록 구성된 질량 분광계 시스템이 제공된다.

특정 예에서, 시스템은 제1 피분석물로부터의 이온 및 제2 피분석물로부터의 이온을 포함하는 이온 클라우드를 생성하도록 구성된 이온화 공급원을 포함한다. 다른 예에서, 시스템은 이온화 공급원에 유체연통되게 결합된 인터페이스를 포함하고, 인터페이스는 생성된 이온 클라우드를 샘플링하도록 구성된다. 일부 예에서, 시스템은 인터페이스에 유체연통되게 결합된 충돌-반응 셀을 포함하고, 충돌-반응 셀은 샘플링된, 생성된 이온 클라우드를 수용하도록 구성된, 또한 기체를 수용하여 충돌-반응 셀을 가압하여 충돌-반응 셀 내에서 샘플링된, 생성된 이온 클라우드를 확장하도록 구성된다. 일부 경우에, 시스템은, 충돌-반응 셀에 유체연통되게 결합되고 충돌-반응 셀로부터 확장된 이온 클라우드를 수용하도록 구성된 질량 분석기를 포함하고, 질량 분석기는 제1 피분석물로부터의 이온 및 제2 피분석물로부터의 이온을 교호 선택하도록 구성된다. 특정 예에서, 시스템은, 질량 분석기로부터 교호 선택된 이온을 수용하도록, 또한 수용된 제1 피분석물로부터의 이온을 검출 기간 동안 제1 검출 값으로서 검출하도록, 또한 수용된 제공된 제2 피분석물로부터의 이온을 검출 기간 동안 제2 검출 값으로서 검출하도록 구성된 검출기를 포함한다. 일부 경우에, 시스템은, 제1 검출 값을 사용하여 일시적 샘플 내의 제1 피분석물의 양을 결정하도록 구성된, 또한 제2 검출 값을 사용하여 일시적 샘플 내의 제2 피분석물의 양을 결정하도록 구성된 프로세서를 포함한다.

일부 예에서, 프로세서는 샘플 내의 제1 피분석물을 대표하는 검출된 제1 검출 값을 사용하여 제1 강도 곡선을 생성하고, 샘플 내의 제2 피분석물을 대표하는 검출된 제2 검출 값을 사용하여 제2 강도 곡선을 생성하도록 구성된다.

다른 예에서, 프로세서는 프리-스캔 제1 피분석물 곡선으로부터의 곡선 형상을 사용하여 제1 강도 곡선을 생성하도록 구성되고, 여기서 프로세서는 프리-스캔 제2 피분석물 곡선으로부터의 곡선 형상을 사용하여 제2 강도 곡선을 생성하도록 구성된다.

특정 예에서, 프로세서는 제1 강도 곡선의 피크 높이를 사용하여 일시적 샘플 내의 제1 피분석물의 양을 결정하도록 구성되고, 여기서 프로세서는 제2 강도 곡선의 피크 높이를 사용하여 일시적 샘플 내의 제2 피분석물의 양을 결정하도록 구성된다.

일부 예에서, 프로세서는 제1 강도 곡선의 피크 면적을 사용하여 일시적 샘플 내의 제1 피분석물의 양을 결정하도록 구성되고, 여기서 프로세서는 제2 강도 곡선의 피크 면적을 사용하여 일시적 샘플 내의 제2 피분석물의 양을 결정하도록 구성된다.

특정 구현예에서, 충돌-반응 셀은 충돌-반응 셀 내에서 축방향 전계를 제공하여 충돌-반응 셀 내에서 이온 클라우드를 추가로 확장하도록 구성된 2개 이상의 축방향 전극을 포함한다.

다른 경우에, 시스템은 샘플링 깊이를 변경시켜 이온화 공급원에 의해 생성된 이온 클라우드를 확장하도록 구성된다.

일부 예에서, 이온화 공급원은 유도 결합 플라즈마로서 구성된다.

다른 예에서, 시스템은 인터페이스와 충돌-반응 셀 사이에 위치하는 이온 전향기를 포함한다.

일부 예에서, 시스템은 충돌-반응 셀과 질량 분석기 사이의 이온 광학장치를 포함한다.

추가의 양태에서는, 일시적 샘플 내의 제1 피분석물의 양 및 제2 피분석물의 양을 정량하도록 구성된 질량 분광계 시스템이 기재된다.

일부 예에서, 시스템은 제1 피분석물로부터의 이온 및 제2 피분석물로부터의 이온을 포함하는 이온 클라우드를 생성하도록 구성된 이온화 공급원을 포함한다. 일부 경우에, 시스템은 이온화 공급원에 유체연통되게 결합된 인터페이스를 포함하고, 인터페이스는 생성된 이온 클라우드를 샘플링하도록 구성된다. 다른 경우에, 시스템은 인터페이스에 유체연통되게 결합된, 또한 샘플링된, 생성된 이온 클라우드를 수용하도록 구성된 충돌-반응 셀을 포함하고, 여기서 충돌-반응 셀은 축방향 전계를 제공하여 충돌-반응 셀 내에서 샘플링된, 생성된 이온 클라우드를 확장하도록 구성된 2개 이상의 축방향 전극을 포함한다. 일부 예에서, 시스템은 충돌-반응 셀에 유체연통되게 결합된, 또한 충돌-반응 셀로부터 확장된 이온 클라우드를 수용하도록 구성된 질량 분석기를 포함하고, 질량 분석기는 제1 피분석물로부터의 이온 및 제2 피분석물로부터의 이온을 교호 선택하도록 구성된다. 특정 예에서, 시스템은, 질량 분석기로부터 교호 선택된 이온을 수용하도록, 또한 수용된 제1 피분석물로부터의 이온을 검출 기간 동안 제1 검출 값으로서 검출하도록, 또한 수용된 제공된 제2 피분석물로부터의 이온을 검출 기간 동안 제2 검출 값으로서 검출하도록 구성된 검출기를 포함한다. 일부 경우에, 시스템은, 제1 검출 값을 사용하여 일시적 샘플 내의 제1 피분석물의 양을 결정하도록 구성된, 또한 제2 검출 값을 사용하여 일시적 샘플 내의 제2 피분석물의 양을 결정하도록 구성된 프로세서를 포함한다.

특정 예에서, 프로세서는 샘플 내의 제1 피분석물을 대표하는 검출된 제1 검출 값을 사용하여 제1 강도 곡선을 생성하도록 구성되고, 여기서 프로세서는 샘플 내의 제2 피분석물을 대표하는 검출된 제2 검출 값을 사용하여 제2 강도 곡선을 생성하도록 추가로 구성된다.

일부 예에서, 프로세서는 제1 강도 곡선의 피크 높이를 사용하여 일시적 샘플 내의 제1 피분석물의 양을 결정하도록 구성되고, 여기서 프로세서는 제2 강도 곡선의 피크 높이를 사용하여 일시적 샘플 내의 제2 피분석물의 양을 결정하도록 구성된다.

다른 예에서, 프로세서는 제1 강도 곡선의 피크 면적을 사용하여 일시적 샘플 내의 제1 피분석물의 양을 결정하도록 구성되고, 여기서 프로세서는 제2 강도 곡선의 피크 면적을 사용하여 일시적 샘플 내의 제2 피분석물의 양을 결정하도록 구성된다.

일부 구현예에서, 충돌-반응 셀은 사중극 로드 세트를 포함하고, 기체를 수용하여 충돌-반응 셀을 가압하여 충돌-반응 셀 내에서 이온 클라우드를 추가로 확장하도록 구성된다.

특정 구현예에서, 시스템은 샘플링 깊이를 변경시켜 이온화 공급원에 의해 생성된 이온 클라우드를 확장하도록 구성된다.

다른 구현예에서, 이온화 공급원은 유도 결합 플라즈마로서 구성된다.

일부 구현예에서, 시스템은 인터페이스와 충돌-반응 셀 사이에 위치하는 이온 전향기를 포함한다.

다른 구현예에서, 시스템은 충돌-반응 셀과 질량 분석기 사이의 이온 광학장치를 포함한다.

또 다른 양태에서는, 일시적 샘플 내의 제1 피분석물의 양 및 제2 피분석물의 양을 정량하도록 구성된 질량 분광계 시스템이 제공된다. 일부 예에서, 시스템은 제1 피분석물로부터의 이온 및 제2 피분석물로부터의 이온을 포함하는 이온 클라우드를 생성하도록 구성된 이온화 공급원을 포함한다. 다른 예에서, 시스템은 이온화 공급원에 유체연통되게 결합된 인터페이스를 포함하고, 인터페이스는 생성된 이온 클라우드를 샘플링하고 인터페이스와 이온화 공급원의 이온화 영역 사이의 샘플링 깊이를 조정함으로써 샘플링된 이온 클라우드를 확장하도록 구성된다. 일부 예에서, 시스템은, 인터페이스에 유체연통되게 결합된, 또한 인터페이스로부터 확장된 이온 클라우드를 수용하도록 구성된 질량 분석기를 포함하고, 질량 분석기는 제1 피분석물로부터의 이온 및 제2 피분석물로부터의 이온을 교호 선택하도록 구성된다. 일부 구현예에서, 시스템은, 질량 분석기로부터 교호 선택된 이온을 수용하도록, 또한 수용된 제1 피분석물로부터의 이온을 검출 기간 동안 제1 검출 값으로서 검출하도록, 또한 수용된 제공된 제2 피분석물로부터의 이온을 검출 기간 동안 제2 검출 값으로서 검출하도록 구성된 검출기를 포함한다. 특정 예에서, 시스템은, 제1 검출 값을 사용하여 일시적 샘플 내의 제1 피분석물의 양을 결정하도록 구성된, 또한 제2 검출 값을 사용하여 일시적 샘플 내의 제2 피분석물의 양을 결정하도록 구성된 프로세서를 포함한다.

특정 예에서, 프로세서는 샘플 내의 제1 피분석물을 대표하는 검출된 제1 검출 값을 사용하여 제1 강도 곡선을 생성하도록 구성되고, 여기서 프로세서는 샘플 내의 제2 피분석물을 대표하는 검출된 제2 검출 값을 사용하여 제2 강도 곡선을 생성하도록 구성된다.

특정 예에서, 프로세서는 제1 강도 곡선의 피크 면적을 사용하여 일시적 샘플 내의 제1 피분석물의 양을 결정하도록 구성되고, 여기서 프로세서는 제2 강도 곡선의 피크 면적을 사용하여 일시적 샘플 내의 제2 피분석물의 양을 결정하도록 구성된다.

일부 예에서, 시스템은 인터페이스와 질량 분석기 사이에 위치하는 충돌-반응 셀을 포함하고, 여기서 충돌-반응 셀은 사중극 로드 세트를 포함하고, 기체를 수용하여 충돌-반응 셀을 가압하여 샘플링된 이온 클라우드를 추가로 확장하도록 구성된다.

다른 예에서, 충돌-반응 셀은 축방향 전계를 제공하여 이온 클라우드를 추가로 확장하도록 구성된 2개 이상의 축방향 전극을 포함한다.

일부 구현예에서, 이온화 공급원은 유도 결합 플라즈마로서 구성된다.

특정 예에서, 시스템은 인터페이스와 질량 분석기 사이에 위치하는 이온 전향기를 포함한다.

다른 예에서, 시스템은 이온 전향기와 질량 분석기 사이의 이온 광학장치를 포함한다.

또 다른 양태에서는, 제1 무기 피분석물 및 제2 무기 피분석물의 교호 검출 동안 데이터 갭에 대해 보정하여, 일시적 샘플 내의 제1 피분석물 및 제2 피분석물 각각의 정량을 가능하게 하도록 구성된 질량 분광계가 기재된다. 특정 구성에서, 질량 분광계는 확장된 검출 간격 동안 검출된 교호 검출된 검출 값을 수용하도록 구성된 프로세서를 포함한다. 교호 검출된 검출 값은 검출된 이온화된 제1 피분석물로부터의 이온으로부터의 제1 검출 값 및 검출된 이온화된 제2 피분석물로부터의 이온으로부터의 제2 검출 값을 포함한다. 확장된 검출 간격 동안 질량 분광계는, 비-확장된 검출 간격 내에 이온화된 제1 피분석물 및 이온화된 제2 피분석물 각각에 대해 검출가능한 0이 아닌 많은 검출 값과 비교할 때 더 많은 이온화된 제1 피분석물 및 이온화된 제2 피분석물 각각에 대해 검출된 0이 아닌 검출 값을 제공하도록 구성된다. 프로세서는 수용된 제1 검출 값 및 수용된 제2 검출 값을 사용하여 일시적 샘플 내에 존재하는 제1 피분석물 및 제2 피분석물 각각의 양을 결정하도록 구성된다.

추가의 예에서, 프로세서는 제1 강도 곡선의 피크 면적을 사용하여 일시적 샘플 내의 제1 피분석물의 양을 결정하도록 구성되고, 여기서 프로세서는 제2 강도 곡선의 피크 면적을 사용하여 일시적 샘플 내의 제2 피분석물의 양을 결정하도록 구성된다.

일부 구현예에서, 질량 분광계는 인터페이스와 질량 분석기 사이에 위치하는 충돌-반응 셀을 포함하고, 여기서 충돌-반응 셀은 사중극 로드 세트를 포함하고, 기체를 수용하여 충돌-반응 셀을 가압하여 충돌-반응 셀 내에서 이온 클라우드를 추가로 확장하도록 구성된다.

다른 구현예에서, 충돌-반응 셀은 축방향 전계를 제공하여 충돌-반응 셀 내에서 이온 클라우드를 추가로 확장하도록 구성된 2개 이상의 축방향 전극을 포함한다.

추가의 예에서, 시스템은 인터페이스의 상류에 위치하는 이온화 공급원을 포함하고, 여기서 이온화 공급원은 유도 결합 플라즈마로서 구성된다.

다른 예에서, 인터페이스는 샘플링 깊이를 변경시키도록 조정가능하다.

일부 예에서, 시스템은 인터페이스와 질량 분석기 사이에 위치하는 이온 전향기 및 이온 전향기와 질량 분석기 사이의 이온 광학장치를 포함한다.

추가의 양태에서는, 단일 피분석물 모드에서, 또한 이중 피분석물 모드에서 작동하도록 구성된 질량 분광계가 제공된다. 단일 피분석물 모드는 검출 기간에 걸쳐 제1 피분석물을 검출하도록 구성될 수 있고, 이중 피분석물 모드는 검출 기간에 걸쳐 제1 피분석물 및 제2 피분석물을 검출하도록 구성될 수 있다. 질량 분광계는, 기체를 수용하여 충돌-반응 셀을 가압하고 충돌-반응 셀로 도입된 이온 클라우드를 확장하여, 충돌-반응 셀로 도입된 이온 클라우드가 확장되지 않을 때 검출된 0이 아닌 많은 검출 값보다 더 많은 0이 아닌 검출 값을 제공하도록 구성된 충돌-반응 셀을 포함한다.

또 다른 양태에서는, 단일 피분석물 모드에서, 또한 이중 피분석물 모드에서 작동하도록 구성된 질량 분광계가 제공된다. 단일 피분석물 모드는 검출 기간에 걸쳐 제1 피분석물을 검출하도록 구성될 수 있고, 이중 피분석물 모드는 검출 기간에 걸쳐 제1 피분석물 및 제2 피분석물을 검출하도록 구성될 수 있다. 질량 분광계는 축방향 전계를 제공하도록 구성된 축방향 전극을 포함하는 충돌-반응 셀을 포함한다. 축방향 전계는, 변경되어 충돌-반응 셀로 도입된 이온 클라우드를 확장하여, 충돌-반응 셀로 도입된 이온 클라우드가 축방향 전계를 사용하여 확장되지 않을 때 검출된 0이 아닌 많은 검출 값보다 더 많은 0이 아닌 검출 값을 제공하도록 구성될 수 있다.

추가의 양태에서는, 단일 피분석물 모드에서, 또한 이중 피분석물 모드에서 작동하도록 구성된 질량 분광계가 개시된다. 단일 피분석물 모드는 검출 기간에 걸쳐 제1 피분석물을 검출하도록 구성될 수 있고, 이중 피분석물 모드는 검출 기간에 걸쳐 제1 피분석물 및 제2 피분석물을 검출하도록 구성될 수 있다. 질량 분광계는, 인터페이스와 이온화 공급원 사이의 샘플링 깊이를 변경시킴으로써 이온 클라우드를 확장하도록 구성된 인터페이스를 포함하고, 여기서 확장된 이온 클라우드는 질량 분광계로 도입된 이온 클라우드가 확장되지 않을 때 검출된 0이 아닌 많은 검출 값보다 더 많은 0이 아닌 검출 값을 제공한다.

또 다른 양태에서는, 질량 분광계를 사용하여 단일 콜로이드 내의 2종 이상의 피분석물을 정량하는 방법이 기재된다. 방법은 질량 분광계를 사용하여 검출 값을 교호 측정하는 것을 포함하고, 여기서 측정된 검출 값은 단일 콜로이드 내의 제1 피분석물로부터의 이온 및 단일 콜로이드 내의 제2 피분석물로부터의 이온을 대표하고, 여기서 제1 피분석물로부터의 이온을 대표하는 검출 값은 제1 검출 값으로서 측정되고, 제2 피분석물로부터의 이온을 대표하는 검출 값은 제2 검출 값으로서 측정된다. 방법은, 제1 검출 값을 사용하여 제1 강도 곡선을 생성하고, 제2 검출 값을 사용하여 제2 강도 곡선을 생성하는 것을 포함한다. 방법은, 생성된 제1 강도 곡선을 사용하여 콜로이드 내에 존재하는 제1 피분석물의 양을 결정하고, 생성된 제2 강도 곡선을 사용하여 콜로이드 내에 존재하는 제2 피분석물의 양을 결정하는 것을 포함한다.

추가의 양태, 실시예, 구현예 및 구성을 하기에서 보다 상세히 기재한다.

도면의 여러 관점에 대한 간단한 설명
특정 양태, 구현예 및 구성을 첨부된 도면을 참조로 하여 하기에 기재하며, 도면에서,
도 1은, 특정 구성에 따른, 질량 분광계의 단일 피분석물 모드에서의 데이터 값을 보여주는 그래프이고;
도 2는, 특정 구성에 따른, 질량 분광계의 이중 피분석물 모드에서의 그래프이고;
도 3은, 특정 구성에 따른, 질량 분광계의 단일 피분석물 모드에서의 데이터 값을 보여주는 그래프이고;
도 4는, 특정 구성에 따른, 이벤트 지속기간이 증가된 질량 분광계의 단일 피분석물 모드 및 이중 피분석물 모드에서의 그래프이고;
도 5는, 특정 예에 따른, 충돌-반응 셀의 예시이고;
도 6은, 특정 예에 따른, 질량 분광법 시스템의 특정 구성요소를 보여주는 블록 다이어그램이고;
도 7a, 7b 및 7c는, 특정 구성에 따른, 질량 분광법 시스템의 일부를 통한 2종의 피분석물 이온의 이동을 보여주는 예시이고;
도 8a 및 8b는, 일부 예에 따른, 충돌-반응 셀의 사중극 로드 세트의 예시이고;
도 9는, 특정 예에 따른, 이온화 공급원 및 여러 인터페이스를 보여주는 예시이고;
도 10은, 특정 구성에 따른, 샘플링 깊이 변경의 효과를 보여주는 그래프이고;
도 11a는, 특정 구현예에 따른, 비-확장된 이온 클라우드로부터의 단일 피분석물의 측정을 보여주는 그래프이고;
도 11b는, 특정 구현예에 따른, 도 11a로부터의, 그러나 이온 클라우드의 확장 후의 단일 피분석물의 측정을 보여주는 그래프이고;
도 12a는, 특정 구성에 따른, MS 기기가 이중 피분석물 모드에서 작동할 때 제1 피분석물에 대한 검출된 데이터 값을 보여주는 그래프이고;
도 12b는, 특정 예에 따른, 도 12a의 검출된 데이터 값에 대해 핏팅된 강도 곡선을 보여주는 그래프이고;
도 13은, 특정 예에 따른, 일시적 샘플 내의 2종 이상의 피분석물을 정량하기 위해 수행될 수 있는 특정 단계의 요약을 나타내고;
도 14는, 특정 구현예에 따른, 제1 피분석물 및 제2 피분석물에 대한 검출 값 및 강도 곡선을 보여주는 그래프이고;
도 15a, 15b 및 15c는, 특정 예에 따른, 질량 분광계 내에 존재할 수 있는 특정 구성요소를 보여주는 블록 다이어그램이고;
도 16은, 특정 예에 따른, 단일 피분석물 모드에서 얻어진 데이터 값 및 프리-스캔 곡선을 보여주는 그래프이고;
도 17은, 특정 구현예에 따른, 단일 피분석물에 대한 검출 값 갭을 보여주는 그래프이고;
도 18은, 특정 예에 따른, 단일 피분석물에 대해 얻어진 검출 값을 사용하여 생성된 강도 곡선을 보여주는 그래프이다.

상세한 설명

특정 구성에서, 본원에 기재된 방법 및 시스템은 일시적 이벤트의 지속기간을, 예를 들어, 전형적인 400 마이크로초 이벤트로부터 1 밀리초 초과의 이벤트로 증가시키도록 디자인될 수 있고, 따라서 인터리빙(interleaving) 데이터 획득의 경우에 피분석물 이온 당 보다 많은 데이터 포인트가 얻어질 수 있다. 예를 들어, 단일 시스템을 질량 분광계로 도입할 수 있고, 단일 시스템 내에 존재하는 1종, 2종, 3종 또는 그 초과의 피분석물의 양을 정량할 수 있다. 본원에서 사용되는 바와 같이, 어구 "단일 시스템"은 일반적으로, 분자의 다른 구성성분에 공유 또는 이온 결합되거나 또는 국소 힘, 예를 들어 정역학적, 반 데르 발스 힘 등에 의해 분자의 다른 구성성분과 다른 방식으로 상호작용하는 1종, 2종, 3종 또는 그 초과의 피분석물을 포함하는 단일 나노입자, 단일 나노구조, 단일 세포, 세포의 단일 세포내기관 또는 단일 콜로이드 분자를 지칭한다. 본원에서 언급된 바와 같이, 관심 피분석물은 무기 원소 피분석물, 예컨대 알칼리 금속, 알칼리 토금속, 전이 금속, 악티니드, 란타니드, 메탈로이드 또는 이온화시 양이온을 형성할 수 있는 다른 원소인 경향이 있다. 일부 경우에, 본원에 기재된 방법 및 시스템은, 단일 시스템 내에 존재하는 Li, Be, B, Na, Mg, Al, Si, P, S, Cl, Ar, K, Ca, Sc, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Ga, Ge, As, Se, Br, Kr, Rb, Sr, Y, Zr, Nb, Mo, Tc, Ru, Rh, Pd, Ag, Cd, In, Sn, Sb, Te, I, Xe, Cs, Ba, La, Hf, Ta, W, Re, Os, Ir, Pt, Au, Hg, Tl, Pb, Bi, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu, Th, Pa, 및 U를 포함하나 이에 제한되지는 않는 하나 이상의 피분석물의 정량에서 사용하기에 특히 바람직할 수 있다. 다른 예에서, 본원에 기재된 단일 시스템에 의해 제공되는 일시적 샘플은 Li, Be, B, Na, Mg, Al, Si, P, S, Cl, Ar, K, Ca, Sc, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Ga, Ge, As, Se, Br, Kr, Rb, Sr, Y, Zr, Nb, Mo, Tc, Ru, Rh, Pd, Ag, Cd, In, Sn, Sb, Te, I, Xe, Cs, Ba, La, Hf, Ta, W, Re, Os, Ir, Pt, Au, Hg, Tl, Pb, Bi, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu, Th, Pa, 및 U 중 2종 이상을 포함할 수 있다. 추가의 예에서, 본원에 기재된 단일 시스템에 의해 제공되는 일시적 샘플은 Li, Be, B, Na, Mg, Al, Si, P, S, Cl, Ar, K, Ca, Sc, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Ga, Ge, As, Se, Br, Kr, Rb, Sr, Y, Zr, Nb, Mo, Tc, Ru, Rh, Pd, Ag, Cd, In, Sn, Sb, Te, I, Xe, Cs, Ba, La, Hf, Ta, W, Re, Os, Ir, Pt, Au, Hg, Tl, Pb, Bi, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu, Th, Pa, 및 U 중 2종 이상을 포함할 수 있다. 전형적인 구성에서, 단일 시스템은, 모든 샘플링된 단일 시스템, 예를 들어 나노입자, 나노구조 등이 일반적으로 동일한 조성을 갖도록 일반적으로 균질하다. 일부 구현예가 단일 나노입자, 단일 나노시스템, 단일 세포 등과 관련하여 하기에 기재되지만, 방법 및 시스템은 또한 레이저 어블레이션에 의해 형성된 고체 샘플의 플룸 또는 전열 기화에 의해 형성된 증기 플러그 내의 피분석물과 같은 다른 일시적 이벤트에 대한 다수의 피분석물의 분석에서 사용될 수 있다.

특정 예에서, 단일 시스템 내에 존재하는 피분석물 각각의 양을 정확히 결정하기 위해, 단일 피분석물 모드의 이벤트의 형상을 각각의 관심 피분석물 이온에 대해 사용하여 누락 데이터 갭을 채우기 위해 사용될 수 있는 피크 형상을 구성 또는 생성할 수 있다. 어구 "단일 피분석물 모드"는 질량 분광계를 사용하여 검출 기간에 걸쳐 단일 피분석물을 측정하는 것을 지칭한다. 예를 들어, 단지 단일 무기 피분석물이 검출을 위해 검출기에 제공되도록 질량 분석기의 전압이 선택될 수 있다. "이중 피분석물 모드"에서는, 질량 분광계가, 검출기에 의해 검출될 수 있는 제1 피분석물을 전압 V1에서 선택하고, 이어서 제2 전압 V2로 스위칭되어 검출기에 의해 검출될 수 있는 제2 피분석물을 선택하도록 2개의 전압 사이에서 스위칭될 수 있다. 단일 피분석물 모드에서 얻어진 피크 형상을 사용하여, 타당한 정확도로 질량 분광계가 이중 피분석물 모드에서 작동할 때 검출되지 않는 누락 검출 값 또는 데이터 포인트를 재구성할 수 있다. 각각의 이벤트가 재구성되면, 그 나노입자, 나노시스템 등에서의 피분석물의 양과 관련된 이벤트의 강도 및/또는 피크 면적이 결정될 수 있다.

특정 구현예에서, 단일 피분석물 모드에서 곡선의 형상을 결정하기 위해, 예를 들어, 제곱 오차의 합계를 최소화하는 것 또는 평균 피크 형상에 대한 최선의 스케일링 계수 및 위치를 얻기 위한 유사 기술에 의한 것 등의 수많은 상이한 기술을 사용하여 곡선 핏팅을 수행할 수 있다. 핏팅된 평균 피크의 데이터 포인트는 완전한 이벤트를 모사하고, 피크 면적은 이벤트 면적 강도의 추정이며, 피크 높이는 이벤트의 높이의 추정이다. 핏팅된 곡선은, 확장된 이온 클라우드가 사용되는 경우 테일링(tailing) 및 비대칭을 설명하는 변형된 가우시안 유형 또는 가우시안 유형의 것일 수 있다.

일부 구현예에서, 일시적 이벤트는, 예를 들어, 나노입자, 나노구조, 마이크로입자 마이크로구조, 단일 세포, 단일 하위-세포 구조, 예컨대 세포의 세포내기관 또는 다른 단일 시스템 등의 단일 시스템 내의 하나 이상의 피분석물 종의 대표일 수 있다. 단일-입자 (SP) ICP-MS를 사용하여 높은 정밀도 및 정확도로 매우 낮은 수준의 금속-함유 나노입자를 검출할 수 있다. 이러한 나노입자의 검출은 다양한 분야, 특히 환경 보건에서 중요하다. 예를 들어, 폭넓게 다양한 산업적 및 상업적 응용에서 엔지니어링된 나노물질의 사용에 많은 관심이 있지만, 이러한 나노입자는 인간에게 유해할 수 있다. 나노스케일에서, 입자는 보다 화학적으로 반응성이고 생리활성이어서, 이들이 기관 및 세포로 보다 쉽게 침투하는 것을 가능하게 할 수 있다.

단일 입자 모드 분석 (SP-ICP-MS)에서, 용해된 금속의 희석액은 비교적 일정한 신호를 생성할 수 있지만, 용액 중에 현탁된 고체 나노입자로부터의 이 신호는 단일-포인트 펄스로서 또는 다중-포인트 피크로서 검출될 수 있고, 그의 강도는 용해된 금속으로부터의 백그라운드 신호를 초과한다. SP-ICP-MS는 용해된 피분석물에 의해 생성된 신호와 고체 나노입자 피분석물에 의해 생성된 신호 사이의 구별을 가능하게 한다. SP-ICP-MS가 낮은 나노입자 농도에서 작용하도록 하기 위해, 데이터 획득 속도 및 ICP-MS 사중극 및 검출기의 응답 시간이 나노입자에 상응하는 펄스/피크를 캡처링하기에 충분히 빨라야 한다. 일련의 펄스/피크가 규명되고, 시간 도메인에서 개개의 나노입자 펄스/피크를 분해하기에 충분히 짧은 체류 시간 (예를 들어, 수 밀리초 이하)으로 진행하는 기기에 의해 정량될 수 있다. 예를 들어, 미국 코넥티컷주 쉘턴의 퍼킨엘머 헬쓰 사이언스, 인코포레이티드(PerkinElmer Health Sciences, Inc.)에 의해 제조된 NexION® 300 ICP-MS는, 그 사이의 임의의 정착 시간 없이 10 마이크로초의 체류 시간으로 이온 신호를 통합할 수 있는 고속 데이터 획득 시스템으로 단일 입자 모드에서 작동될 수 있다. 피크 높이 또는 피크 하의 면적을 보정 곡선과 비교하여 샘플 내의 입자의 농도 및 샘플 내의 입자의 질량 및 크기 분포를 결정할 수 있다. 크기-분리 기술, 예를 들어, 장 흐름 분별분리(field flow fractionation; FFF) 및 액체 크로마토그래피 (LC)와 함께, SP-ICP-MS는 샘플 내의 나노입자의 크기, 크기 분포, 표면 전하, 및 표면 관능성을 다룰 수 있다.

SP-ICP-MS는 전형적으로 나노입자 내의 단일 원소 종을 측정하기 위해 수행된다. 2종 이상의 원소 종이 단일 나노입자 내에 존재하는 경우에는, 단일 나노입자의 이온화로부터 생성된 일시적 이벤트에서의 두 원소 종 모두의 검출이 어렵다. MS 시스템에서의 다양한 구성요소의 시간 지연/정착으로 인해, 또한 두 상이한 피분석물의 검출 사이의 스위칭까지 총 200 마이크로초가 걸릴 수 있는 이온 비행 시간으로 인해, 2종의 피분석물 사이의 스위칭시 이러한 짧은 수명의 일시적 이벤트에 대해 얻어질 수 있는 데이터의 양은 정량 목적을 위해 충분하지 않다. 단일 피분석물 모드 (예를 들어, 나노입자 또는 단일 시스템 내의 단지 하나의 피분석물을 검출)와 이중 피분석물 모드 (예를 들어, 나노입자 또는 단일 시스템 내의 2종의 피분석물을 검출)를 비교한 단순 예시가 도 1 및 2에 그래프로 나타나 있다. 도 1을 참조하면, 시간에 따라 단일 피분석물 모드에서 얻어진 데이터 포인트가 나타나 있다. 충분량의 0이 아닌 데이터 값, 예를 들어, 이러한 예에서는 7개의 0이 아닌 데이터 포인트를 제어하여 나노입자 내의 단일 피분석물을 대표하는 곡선(110)을 생성할 수 있다. 피크 높이 또는 생성된 곡선(110) 하의 면적을 사용하여, 예를 들어, 결정된 곡선(110) 하의 면적을 보정 곡선과 비교함으로써, 나노입자 또는 단일 시스템 내에 존재하는 단일 피분석물의 양을 결정할 수 있다. MS 기기가 이중 피분석물 모드에 있는 경우, 이온 클라우드 내에 존재하는 상이한 피분석물이 질량 분석기를 사용하여 개별적으로 선택되어야 한다. 질량 분석기가 제1 피분석물보다는 제2 피분석물을 선택하도록 전압 V1로부터 전압 V2로 스위칭됨에 따라 시간 지연이 존재한다. 질량 분석기가 V1과 V2 사이에서 오가며 스위칭됨에 따라, 나노입자 또는 단일 시스템 내의 제1 피분석물 및 제2 피분석물 각각을 대표하는 신호를 검출할 수 있다. 도 2는 MS가 이중 피분석물 모드에 있을 때 제1 피분석물에 대해 검출되는 대표적 데이터를 나타낸다. 대표적 데이터는 예시 목적을 위해 도 1의 곡선(110) 상에 중첩되어 있다. 질량 분광계가 이중 피분석물 모드에 있을 때 단일 피분석물에 대한 검출 값(202, 204, 206, 208, 210, 212 및 214)이 도 2에 나타나 있다. 단일 나노입자 또는 단일 시스템 내에 존재하는 2종의 피분석물의 필터링/스캔과 검출 사이의 스위칭으로 인해, MS가 이중 피분석물 모드에 있을 때에는 단지 단일의 0이 아닌 값(206)이 검출된다. MS가 제2 피분석물에 대해 스캔 및 검출하도록 특정 시간에 셋업됨에 따라, 특정량의 제1 피분석물 이온은 전혀 검출되지 않는다. 곡선이 값(202-214)을 사용하여 핏팅되거나 생성되는 경우, 그 곡선 하의 면적 (또는 피크 높이)는 곡선(110) 하의 면적과 현저히 상이하다. 이중 피분석물 모드에서 얻어질 수 있는 0이 아닌 검출 값의 감소된 양은, 나노입자 또는 단일 시스템 내에 실제로 존재하는 것에 비해 나노입자 또는 단일 시스템 내에 존재하는 제1 피분석물의 양의 부정확한 결정을 초래한다.

특정 구성에서, 단일 시스템 내의 2종 이상의 피분석물이 교호 검출될 때, 누락 데이터로부터 생성되는 부정확성을 극복하기 위해, 일시적 이벤트의 지속기간을 증가시켜 추가의 0이 아닌 값의 검출을 가능하게 할 수 있다. 일시적 이벤트의 지속기간을 증가시키기 위해 사용되는 정확한 방법은 달라질 수 있지만 (하기에서 보다 상세히 언급됨), 사용되는 방법론은 일반적으로 이온 클라우드를 확장하여 전체적 이벤트 지속기간을 증가시킨다. 이온 클라우드의 확장은, 예를 들어, 반치전폭에서 100-400 마이크로초로부터 반치전폭에서 1-2 밀리초 또는 그 초과까지 균일한 지속기간의 전체적 증가를 제공하고, 이는 보다 높은 정확도 및 정밀도로 단일 시스템 (예컨대 단일 나노입자 또는 단일 나노구조) 내에 존재하는 2종 이상의 피분석물 각각에 대한 추가의 0이 아닌 검출 값의 검출을 가능하게 할 수 있다. 이온 클라우드를 확장하기 위해, 클라우드 내의 상이한 이온의 이온 속도를 차등 변경시킬 수 있다. 이 공정은 클라우드 내의 이온의 공간적 분리, 예를 들어 이온의 산개를 증가시킬 수 있고, 이는 일시적 이벤트의 전체적 시간을 증가시키도록 작용한다. 일시적 이벤트 시간의 증가는 일시적 샘플로부터 생성된 이온 클라우드 내에 존재하는 1종, 2종 또는 그 초과의 피분석물에 대한 추가의 0이 아닌 검출 값을 검출하기 위한 보다 많은 시간을 제공한다.

특정 예에서, 이온 클라우드를 확장하여 이벤트 지속기간의 전체적 증가를 제공하는 것을 보여주기 위해 도 3 및 4에 또 다른 예시가 그래프로 나타나 있다. 도 3을 참조하면, 이온 클라우드가 단일 피분석물 모드 (곡선(310) 생성) 및 이중 피분석물 모드 (데이터 값 (320-326) 생성) 둘 다에서 확장되지 않은 그래프가 나타나 있다. 단일 피분석물 모드에서는, 8개의 0이 아닌 검출 값을 포함한 복수의 검출 값이 얻어지고, 이것이 곡선(310)을 구성하기 위해 사용된다. 도 3에서 볼 수 있는 바와 같이, 이온 클라우드가 확장되지 않을 때에는 이중 피분석물 모드에서 단지 단일의 0이 아닌 검출 값 (검출 값(322))이 얻어진다.

이제 도 4를 참조하면, 단일 피분석물 모드에 대하여, 확장된 이온 클라우드를 사용하여 더 많은 0이 아닌 검출 값이 얻어진다. 이들 추가의 값을 사용하여 피분석물의 보다 우수한 묘사를 제공하고 보다 정확한 곡선(410)을 생성할 수 있다. 추가로, 곡선(410)은 차츰 감소하거나 비스듬한 가우시안(Gaussian) 곡선과 유사하며, 이는 이온 클라우드가 확장되었음을 나타낸다. 이중 피분석물 모드에서 (도 4에서 직사각형 데이터 포인트), 또한 이온 클라우드가 확장된 경우에는, 이온 클라우드가 확장되지 않았을 때 얻어진 단일의 0이 아닌 검출 값 (값(322))에 비해 더 많은 0이 아닌 검출 값 (피분석물에 대한 검출 값(420-426)에서 검출 값(422-425))이 얻어진다. 이온 클라우드를 확장함으로써 얻어지는 이러한 0이 아닌 검출 값의 수 증가는 피분석물 곡선의 보다 정확한 묘사를 제공할 수 있다. 추가로, 이온 클라우드의 확장은 동일한 일시적 이벤트에서의 2종, 3종 또는 그 초과의 관심 피분석물의 검출을 가능하게 하고, 예를 들어 동일한 단일 시스템, 예컨대 단일 나노입자 또는 단일 나노구조 내의 2종, 3종 또는 그 초과의 상이한 관심 피분석물이 높은 정확도로 검출될 수 있다. 이러한 확장은, 2종, 3종 또는 그 초과의 상이한 무기 원소가, 예를 들어, 단일 나노입자, 단일 나노구조, 단일 마이크로입자 또는 단일 마이크로구조 등의 단일 시스템 내에 존재하는 경우에 특히 바람직할 수 있다. 이온 클라우드의 확장은 빠르고 효율적인 방식으로 단일 시스템 내에 존재하는 상이한 피분석물의 양의 정확한 결정을 가능하게 한다.

특정 구현예에서, 일시적 이벤트의 지속기간을 증가시키기 위해 여러 방법이 사용될 수 있다. 이들 방법은 충돌-반응 셀의 가압, 충돌-반응 셀 내의 축방향 전계 강도의 변경 및 샘플링 깊이, 예를 들어, 샘플링 인터페이스와 플라즈마와 같은 이온화 공급원의 이온화 영역의 전면 단부 사이의 거리의 조정을 포함하나, 이에 제한되지는 않는다. 하기에서 보다 상세히 언급되는 바와 같이, 이들 방법은 일시적 이벤트의 지속기간을 증가시키기 위해 단독으로 또는 서로 조합되어 사용될 수 있다.

특정 구현예에서는, 충돌-반응 셀을 가압하여 이온 클라우드를 충돌-반응 셀 내에서 확장할 수 있다. 충돌-반응 셀의 하나의 예시가 도 5에 나타나 있다. 충돌-반응 셀(510)은 유입구 단부(512), 유출구 단부(514), 로드 세트(520) 및 기체 유입구(530)를 포함한다. 기체 유입구(530)는 전형적으로, 셀(500)을 가압하기 위해 사용될 수 있는 기체 공급원에 유체연통되게 결합된다. 요망되는 경우, 기체 유입구(530)는 셀(500)에 대해 존재하는 유일한 기체 유입구일 수 있다. 기체 유입구(530)는 기체를 셀 내에 제공하여 셀을 가압하고 이온 클라우드를 확장하기 위해 사용될 수 있다. 전형적인 구성에서, 셀(510)은 복수의 다른 구성요소를 포함하는 MS 시스템 내의 하나의 구성요소일 수 있다. 예를 들어, 또한 도 6을 참조하면, MS 시스템(600)은 이온화 공급원(610), 하나 이상의 인터페이스(620), 전향기(630), 충돌-반응 셀(640), 질량 분석기(650) 및 검출기(660)를 포함할 수 있다. 나타내지 않았지만, 샘플 도입 장치, 예를 들어, 연무기, 주입기 등이 또한 존재하고, 이온화 공급원(610)으로 샘플을 도입하기 위해 사용될 수 있다. 정확한 이온화 공급원(610)은 달라질 수 있고, 수많은 유형이 하기에 언급되지만, 이온화 공급원(610)은 전형적으로 단일 시스템 내의 피분석물을 이온화시킨다. 이온화 공급원(610)은, 예를 들어, 피분석물 이온을 생성하도록 플라즈마 토치 내에서 단일 나노입자 또는 단일 나노시스템 내에 존재하는 원소 종을 기화시킬 수 있다. 이온화 공급원(610)으로부터 빠져나옴에 따라, 피분석물 이온을, 인터페이스(620), 예를 들어, 샘플러 플레이트 및/또는 스키머를 포함할 수 있는 것 (하기에서 보다 상세히 언급됨)을 사용하여 추출할 수 있다. 인터페이스(620)에 의해 제공되는 이온 추출은, 시스템(600)의 하나 이상의 하류 구성요소에 제공될 수 있는 좁고 고도로 집중된 이온 빔을 제공할 수 있다. 인터페이스(620)는 전형적으로, 하나 이상의 펌프에 의해 약 3 토르의 대기압까지 배기된 진공 챔버 내에 존재한다. 인터페이스에 대한 보다 상세한 설명은 하기에 기재된다. 요망되는 경우, 인터페이스(620)는 이온 추출을 추가로 향상시키기 위해 다수의 상이한 스테이지 또는 챔버를 포함할 수 있다.

특정 구성에서, 피분석물 이온이 인터페이스(620)를 빠져나옴에 따라, 이들은 전향기(630)에 제공될 수 있다. 전향기(630)는 전형적으로, 전향기(630)로 도입되는 피분석물 이온을 선택하고 이들을 하류 구성요소에 제공하도록 작동성이다. 예를 들어, 이온 전향기(630)는, 종축이 이온 빔의 입구 및 출구 궤도에 대해 대략 직각인 방향으로 연장되는 사중극 로드 세트를 포함하는 사중극 이온 전향기로서 구성될 수 있다. 전향기(630) 내의 사중극 로드에는, 이온 전향기 사중극 내에 전향 장을 제공하기 위해 전원 장치로부터 적합한 전압이 제공될 수 있다. 사중극 로드의 구성 및 적용된 전압으로 인해, 생성된 전향 장은 대략 90 도 각도 (또는 다른 선택된 각도)를 통해 도입되는 이온 빔에서의 대전된 입자의 전향에 있어 효과적일 수 있다. 따라서, 이온 빔의 출구 궤도는 입구 궤도에 대해 (또한 사중극의 종축에 대해) 대략 직각일 수 있다. 그러나, 요망되는 경우, 전향기 또는 가이드는 예를 들어 미국 특허 공개 번호 20170011900 및 20140117248에 기재된 바와 같이 상이하게 구성될 수 있다. 이온 전향기(630)는 이온 빔에서 다양한 이온 집단 (피분석물 및 간섭 이온 둘 다)을 출구를 통해 선택적으로 전향시킬 수 있지만, 다른 중성 대전된, 비-스펙트럼 간섭은 그에 대해 구별된다. 예를 들어, 전향기(630)는 가벼운 광자, 중성 입자 (예컨대 중성자 또는 다른 중성 원자 또는 분자), 뿐만 아니라 그의 중성 전하 때문에 다중극에서 형성된 전향 장과의 주목할 만한 상호작용이 거의 없거나 없는 다른 기체 분자를 이온 빔으로부터 선택적으로 제거할 수 있다. 전향기(630)가 이온 빔으로부터 비-스펙트럼 간섭물을 제거하는 하나의 가능한 수단으로서 질량 분광계 시스템(600) 내에 포함될 수 있지만, 다른 수단 또한 사용될 수 있다.

특정 구성에서, 이온 빔이 출구 궤도를 따라 전향기(630)로부터 빠져나오면, 이는 가압된 충돌-반응 셀(640)의 입구 단부 (예를 들어, 도 5에서 셀(510)의 단부(512))로 전송될 수 있다. 하기에서 보다 상세히 기재되는 바와 같이, 입구 부재 또는 렌즈가 셀(640) 내에 또는 셀(640)에 인접하여 존재할 수 있다. 입구 부재 또는 렌즈는 가압된 충돌-반응 셀(640)로의 이온 빔의 수용을 위한 이온 유입구를 제공할 수 있다. 전향기(630)가 질량 분광계 시스템(600)으로부터 생략되는 경우, 이온 빔이 직접 인터페이스(620)로부터 입구 부재 또는 렌즈를 통해 셀(640)로 전송될 수 있다. 가압된 셀(640)의 출구 단부 (예를 들어, 도 5에서 셀(510)의 단부(514))에는, 출구 렌즈와 같은 적합한 출구 부재가 존재할 수 있다. 출구 렌즈는, 가압된 셀(640)을 횡단하는 이온이 그를 통해 질량 분광계 시스템(600)의 하류 분석 구성요소, 예컨대 질량 분석기(650) 및 검출기(660)로 방출될 수 있는 개구를 제공할 수 있다.

특정 구성에서는, 기체 또는 기체 혼합물을 가압된 충돌-반응 셀(640)로 도입하여 셀을 가압하고 셀(640) 내의 이온 클라우드를 차등 확장하여 일시적 이벤트의 지속기간을 증가시킬 수 있다. 이러한 확장의 예시가 도 7a-7c에 개략적으로 나타나 있다. 예시 목적을 위해 도 7a-7c의 가압된 셀은 사중극 로드 세트를 갖는 것으로 구성되지만, 그 대신에 다른 로드 세트 구성이 사용될 수 있다. 도 7a를 참조하면, 제1 피분석물 이온 및 제2 피분석물 이온 (제1 피분석물 이온과 상이함)을 포함하는 복수의 이온을 포함하는 이온 클라우드(710)가 샘플링 인터페이스(720) 및 스키머 콘(730)의 상류에 있는 것으로 나타나 있다. 나타내지 않았지만, 이온 클라우드(710)는 전형적으로, 샘플링 인터페이스(720)의 상류에 위치하는 이온화 공급원을 빠져나온다. 스키머 콘(730)과 가압된 충돌-반응 셀(750) 사이에 위치하는 전향기(740)가 나타나 있다. 가압된 셀(750)의 하류에 위치하는 이온 광학장치(760)가 나타나 있다. 도 7b를 참조하면, 이온(710)이 인터페이스(720, 730)로 도입됨에 따라, 이들은, 전향기(740)의 입구에 대하여 궤도(765)를 따라 직각 각도로 이온을 전향시키고 가압된 셀(750)에 이온을 제공하도록 구성된 전향기 (740)에 제공된다. 전향기(740)에 의한 이온의 전향은, 간섭 종이 일반적으로 전향기(740) 내의 궤도(775)를 따라 계속됨에 따라 간섭 종을 제거하도록 작용할 수 있다. 도 7c를 참조하면, 이온 클라우드가 가압된 셀(750)에 도입됨에 따라, 이온이 산개되고 셀(750)의 로드을 따라 정렬한다. 상이한 이온은 가압된 셀로 도입된 기체 분자와 상이하게 상호작용하고, 이는 셀(750) 내에서의 이온 클라우드의 전체적 확장을 유발한다. 이러한 특정 예시에 의해 국한되길 바라지 않으며, 이러한 확장은 가압된 셀에 의한 이온 속도의 변경의 결과로서 나타날 수 있다. 예를 들어, 상이한 제1 피분석물 이온은 셀(750) 내의 기체 분자와 상호작용함으로써 상이한 이온 속도를 채택하여 이온 클라우드를 확장할 수 있다. 유사하게, 상이한 제2 피분석물 이온은 셀(750) 내의 기체 분자와 상호작용함으로써 상이한 이온 속도를 채택하여 이온 클라우드를 확장할 수 있다. 생성된 확장된 이온 클라우드는, 비-가압된 상태에서 충돌-반응 셀을 사용하여 제공된 이온 클라우드에 비해, 보다 공간적으로 분리된 또는 산개된 제1 및 제2 피분석물 이온을 포함한다. 확장된 이온 클라우드의 결과로, 피분석물 이온이 이온 광학장치(760)를 통해, 또한 하류 질량 필터 및 검출기 (나타내지 않음)에 제공됨에 따라, 이벤트의 전체적 지속기간이 증가하고, 이는 제1 피분석물 이온 및 제2 피분석물 이온을 대표하는 추가의 0이 아닌 데이터 값의 검출을 가능하게 한다. 본원에서 언급된 바와 같이, 이들 검출된 0이 아닌 데이터 값을 사용하여 검출된 제1 피분석물 이온 및 검출된 제2 피분석물 이온에 대한 강도 곡선을 생성할 수 있다. 생성된 강도 곡선을 제1 피분석물 및 제2 피분석물 각각에 대하여 보정 곡선과 비교하여 단일 시스템 내의 제1 피분석물 및 제2 피분석물 각각의 양을 정확히 결정할 수 있다.

특정 구성에서, 가압된 충돌-반응 셀은 다중극 가압된 셀, 예를 들어, 2, 4, 6, 8 또는 10개의 로드를 포함하는 것으로서 구성될 수 있다. 예를 들어, 충돌-반응 셀은 사중극 로드 세트를 그의 내부 공간 내에 둘러싸는 사중극 가압된 셀로서 구성될 수 있다. 통상적인 바와 같이, 사중극 로드 세트는 유입되는 이온 빔의 경로와 동일선상에 있는 공통의 종축 주위에 균일하게 배열된 4개의 실린더형 로드를 포함할 수 있다. 사중극 로드 세트는 전압 공급원에 전기적으로 커플링되어 사중극 로드 세트 내에 사중극 장을 생성하기에 적합한 그로부터의 RF 전압을 수용할 수 있다. 예를 들어, 사중극 로드 세트에 형성된 장은 가압된 충돌-반응 셀의 출구 단부를 향해 입구 단부로부터의 그의 길이를 따라 전송되는 이온의 방사상 구속을 제공할 수 있다. 도 8a 및 8b에서 보다 잘 나타나는 바와 같이, 사중극 로드 세트(840a, 840b)에서 대각선으로 반대쪽 로드는 함께 커플링되어 전압 공급원(842)으로부터 각각 역상(out-of-phase) RF 전압을 수용할 수 있다. DC 바이어스 전압이 또한, 일부 경우에, 사중극 로드 세트(840a, 840b)에 적용될 수 있다. 전압 공급원(842)은 또한 충돌-반응 셀에 대한 셀 오프셋 (DC 바이어스)을 제공할 수 있다. 사중극 로드 세트에 제공되는 정확한 전압은 달라질 수 있지만, 예시적 전압은 약 +500 볼트 내지 약 +50 볼트 (피크-대-피크 전압)를 포함하나, 이에 제한되지는 않고, 단일 시스템 내의 2종의 피분석물이 정량되는 전형적인 시나리오에서는 약 +250 볼트 내지 약 +50 볼트 범위의 전압이 사용된다. 본 개시내용의 이점을 고려하여, 사용되는 정확한 전압은 달라질 수 있고, 적어도 부분적으로, 정량되는 피분석물 이온 및/또는 사용되는 전압 주파수에 따라 달라질 수 있음이 당업자에 의해 인식될 것이다.

특정 예에서, 이온 클라우드의 확장에 사용되는 정확한 압력은 피분석물 이온 및 이온 클라우드 내에 존재하는 다른 이온에 따라 달라질 수 있다. 일부 예에서, 셀은 약 1 밀리토르 내지 약 100 밀리토르로 가압될 수 있다. 예를 들어, 셀은, 적합한 기체 또는 기체 혼합물을 셀로 도입함으로써, 약 5 밀리토르 내지 약 50 밀리토르로, 예를 들어, 10, 20, 30 또는 40 밀리토르로 가압될 수 있다. 셀로 도입되는 정확한 기체는 달라질 수 있고, 적합한 기체는 일반적으로 가압된 셀 내에서 이온과 차등 상호작용하여 이온 클라우드를 확장할 수 있는 것들이다. 중량 분자를 갖는 기체가 이온 클라우드의 확장을 위해 보다 바람직할 수 있다. 예를 들어, 적합한 기체는 He, Ne, Ar, Kr, Xe, N₂, CO₂, CH₄, C₂H₆, C₃H₈, CH₃F, CH₃Cl, N₂O, NO₂, NO, O₂, NH₃, 및 SF₆을 포함하나, 이에 제한되지는 않는다.

일부 예에서, 사중극 로드 세트(840a, 840b)는 그의 종축을 따라 입구 렌즈 및 출구 렌즈 (나타내지 않음)와 동일선상으로 정렬되고, 이로써 이온 빔에서 이온에 대한 가압된 충돌-반응 셀을 통한 완전한 횡방향 경로를 제공할 수 있다. 일부 예에서, 입구 렌즈는 또한, 이온 빔을 전적으로, 또는 적어도 실질적으로, 입구 타원 내에서 지향시키기 위해, 또한, 예를 들어 (그러나 비제한적임) 2 mm 내지 3 mm 범위의 선택된 최대 공간 폭을 갖는 이온 빔을 제공하기 위해 적절히 (예를 들어 4.2 mm) 사이징될 수 있다. 입구 렌즈는, 이온 빔의 대부분 또는 전부, 그러나 최소로는 실질적으로 일부가 사중극 로드 세트의 수용 타원 내로 지향되도록 사이징될 수 있다.

특정 구성에서, 가압된 셀(750)은 사중극 구성 이외의 다른 구성으로 구성될 수 있다. 예를 들어, 세장형 로드 세트 내에서 방사상 RF 장을 형성함으로써 셀(750) 내에 이온의 방사상 구속이 제공될 수 있다. 이러한 성질의 구속 장은, 일반적으로, 상이한 차수를 가질 수 있지만, 통상적으로 사중극 장, 또는 일부 보다 높은 차수의 장, 예컨대 육중극 또는 팔중극 장이다. 예를 들어, 사중극 로드 세트에 대한 작은 DC 전압의 적용은, 적용된 사중극 RF와 함께, 좁은, 조율가능 범위를 벗어나 m/z 비율의 이온을 탈안정화시키고, 이로써 이온에 대한 질량 필터 형태를 생성할 수 있다. 적합한 이온 광학장치가 요망되는 경우 셀(750)의 상류 및/또는 하류에 존재할 수 있다. 예를 들어, 사중극 로드 세트의 상류에 위치하는 이온 광학장치 요소는 또한, 이온 빔 내의 다양한 이온 집단의, 예를 들어 상응하는 범위와 관련한, 각각의 에너지 분포를 제어하도록, 또한 이온화 공급원으로부터 사중극 로드 세트로의 전송 동안 에너지 분리를 최소화하도록 구성될 수 있다. 이러한 제어의 하나의 양태는 입구 렌즈를 대지 전위에서 또는 그보다 약간 낮게 유지하고, 이로써 다른 경우에는 이온 집단 내의 에너지 분리를 야기할 수 있는 입구 렌즈에서의 임의의 이온 장 상호작용을 최소화하는 것을 포함할 수 있다. 예를 들어, 입구 렌즈는 입구 전위를 -60 볼트 내지 +20 볼트 범위 내에 포함되도록 하면서 전원 장치에 의해 공급될 수 있다. 유사하게, 출구 렌즈가 존재하는 경우, 출구 렌즈는 출구 전위를 -30 볼트 내지 +30 볼트 범위 내에 포함되도록 하면서 전원 장치에 의해 공급될 수 있다. 일부 예에서, 단일 전압 공급원은 출구 및 입구 렌즈 둘 다에 전력을 제공할 수 있지만, 다른 구성에서는, 출구 및 입구 렌즈 각각이 그들 자체의 각각의 전압 공급원에 전기적으로 커플링될 수 있다. 하나의 예시에서, 입구 렌즈는 약 4 mm 내지 약 5 mm의 입구 렌즈 오리피스를 포함할 수 있다. 출구 렌즈 오리피스는 입구 렌즈 오리피스보다 작거나 클 수 있고, 일부 경우에는 약 2.5 mm 내지 약 3.5 mm의 오리피스를 포함한다. 다른 크기의 오리피스 또한, 가압된 셀로부터 이온 빔을 수용하고 방출하기 위해 시행가능할 수 있다.

특정 구성에서, 충돌-반응 셀 내의 이온 클라우드는 또한, 압력 이외의 방법을 사용하여 확장될 수 있지만, 요망되는 경우, 가압이 이들 다른 방법과 조합되어 사용될 수 있다. 다시 도 8a 및 8b를 참조하면, 각각, 전면 및 후면 단면도에서, 충돌-반응 셀의 대안적 구현예에 포함될 수 있는 축방향 전극(862a-862d)이 존재한다. 이온 클라우드를 압력에 대해 독립적으로 또는 압력에 추가로 확장하기 위해 축방향 전극(862a-862d)이 셀 내에 포함될 수 있다. 예를 들어, 가압된 셀을 사용하여 이온 클라우드를 확장하는 경우, 축방향 전극(862-862d)을 사용하여 셀의 로드 세트(840a, 840b) 내의 이온 클라우드의 확장을 추가로 조율 또는 향상시킬 수 있다. 보조 전극을 갖는 종래의 반응-충돌 셀의 사용에 비해, 이온 클라우드의 확장을 가능하게 하기 위해 축방향 전극(862a-862d)에 적용되는 전압이 더 낮을 수 있다. 예를 들어, 축방향 전극(862a-862d)에 제공되는 적합한 전압은, 미국 특허 번호 8,426,804에 기재된 바와 같은 충돌 (KED)-반응 (DRC) 모드를 시행하도록 구성된 가압된 셀과 사용되는 축방향 전극에 적용되는 전압보다 10% 더 낮거나, 20% 더 낮거나, 30% 더 낮거나, 40% 더 낮거나 또는 심지어 50% 더 낮을 수 있다. 일부 예에서, 이온 클라우드의 확장을 위해 사용되는 전압은 약 +500 볼트 내지 약 -500 볼트에서 달라질 수 있다. 일부 경우에, 이온 클라우드의 확장을 위해 사용되는 전압은 약 +50 볼트 내지 약 -50 볼트에서 달라질 수 있다. 축방향 전극에 제공되는 특정 전압에서, 이온 클라우드가 요망되는 수의 0이 아닌 값을 제공하기에 충분히 확장되지 않으면, 요망되는 수의 0이 아닌 값이 단일 시스템 내의 각각의 관심 피분석물에 대해 얻어질 때까지 전형적으로 전압을 낮춘다 (또는 심지어 음압으로 스위칭됨). 보조 전극(862a-862d)은 일반적으로, 사중극 로드 세트의 종축을 향해 방사상으로 내향 연장되는 스템(stem) 부분 및 탑(top) 부분을 포함하는 T-형상의 단면 (그러나 다른 형상도 가능함)을 가질 수 있다. 스템 블레이드(blade) 섹션의 방사상 깊이는 축방향 전극(862a-862d)의 길이를 따라 테이퍼드(tapered) 프로파일을 제공하도록 종축을 따라 달라질 수 있지만, 일정한 반경의 축방향 전극이 사용될 수도 있다. 도 8a는 입구 단부를 향해 상류로 볼 때 셀의 출구 단부로부터 축방향 전극(862)을 나타내고, 도 8b는 출구 단부에 대하여 하류의 셀의 입구 단부로부터 본 반대 시각을 나타낸다. 스템 부분의 내향 방사상 연장은 보조 전극(862a-862d)을 따른 하류 이동을 줄인다. 각각의 개별적 전극은 DC 전압을 수용하도록 전압 공급원(842)에 함께 전기적으로 커플링될 수 있다. 일부 예에서, 세그먼트화된 전극, 분기 로드, 경사진 로드, 뿐만 아니라 테이퍼드 로드 및 감소된 길이의 로드의 다른 기하구조를 포함하나, 이에 제한되지는 않는 축방향 전극(862a-862d)에 대한 기하구조가 동등한 효과로 사용될 수 있다.

특정 구성에서, 보조 전극(862a-862d)에 대한 제공된 DC 전압이 선택된 전계 강도의 축방향 전계를 형성하도록 프로세서 (나타내지 않음)가 또한 전압 공급원(842)에 전기적으로 커플링될 수 있다. 적용된 축방향 전계 강도의 크기는 달성하려는 이온 클라우드의 요망되는 확장에 기초하여 프로세서에 의해 결정될 수 있다. 일부 구현예에서, 프로세서는 단일 시스템 내에 존재하는 2종 이상의 피분석물에 대하여 요망되는 수의 0이 아닌 데이터 값이 얻어질 때까지 축방향 전계 강도를 순차적으로 변경시킬 수 있다. 예를 들어, 이중 피분석물 모드에서 제1 DC 전압이 축방향 전극(862a-862d)에 제공될 수 있다. 제1 피분석물 및 제2 피분석물에 대한 신호 또는 데이터 값이 검출될 수 있다. 제1 피분석물 및 제2 피분석물에 대한 검출된 0이 아닌 데이터 값의 수가 요망되는 것보다 작으면, 제1 DC 전압보다 낮은 제2 DC 전압을 사용하여 셀 내의 이온 클라우드의 확장을 향상시킬 수 있다. 이어서 제2 DC 전압 사용시 제1 피분석물 및 제2 피분석물에 대한 신호 또는 데이터 값이 검출될 수 있다. 제2 DC 전압 사용시 제1 피분석물 및 제2 피분석물에 대한 0이 아닌 데이터 값의 수가 요망되는 것보다 작으면, 제2 DC 전압보다 낮은 제3 DC 전압을 사용하여 이온 클라우드를 추가로 확장할 수 있다. 이 공정은 단일 시스템 내의 제1 피분석물 및 제2 피분석물 각각에 대하여 요망되는 수의 0이 아닌 데이터 값이 얻어질 때까지 반복될 수 있다. 본원에서 언급된 바와 같이, 이들 0이 아닌 데이터 값을 사용하여 제1 피분석물에 대한 강도 곡선 및 제2 피분석물에 대한 강도 곡선을 생성할 수 있다. 이어서 생성된 강도 곡선 각각을 사용하여 단일 시스템 내의 제1 피분석물 및 제2 피분석물 각각의 양을 결정할 수 있다.

특정 구성에서는, 충돌-반응 셀의 가압과 조합하여 축방향 전계 강도의 변경을 수행하여 이온 클라우드를 확장할 수 있다. 예를 들어, 셀 압력 및 축방향 전계 강도를 제어함으로써, 이온 클라우드가 더욱 확장될 수 있다. 일부 예에서는, 충돌-반응 셀 내의 일정한 압력을 사용할 수 있고, 이온 클라우드의 요망되는 확장이 달성될 때까지 축방향 전계 강도를 변경시킬 수 있다. 다른 경우에는, 일정한 축방향 전계 강도를 사용할 수 있고, 이온 클라우드의 요망되는 확장이 달성될 때까지 충돌-반응 셀 내의 압력을 변경시킬 수 있다. 추가의 구성에서는, 이온 클라우드의 요망되는 확장이 달성될 때까지 충돌-반응 셀 내의 압력 및 축방향 전계 강도 둘 다를 변경시킬 수 있다. 셀 가압 및 축방향 전계 강도 변경 둘 다 사용되는 경우, 충돌-반응 셀 압력은, 예를 들어, 약 1 밀리토르 내지 약 100 밀리토르의 범위에서 변경될 수 있다. 예를 들어, 셀은, 적합한 기체 또는 기체 혼합물을 셀로 도입함으로써, 약 5 밀리토르 내지 약 50 밀리토르로, 예를 들어, 10, 20, 30 또는 40 밀리토르로 가압될 수 있다. 축방향 전계 강도 및 압력의 조합은, 압력만을 사용하여 이온 클라우드를 확장하는 경우에 비해 보다 낮은 압력의 사용을 가능하게 할 수 있다. 압력이 축방향 전계의 변경과 조합되어 사용되는 경우, 축방향 전극에 적용되는 전압은 약 +500 볼트 내지 약 -500 볼트에서 달라질 수 있다. 일부 경우에, 이온 클라우드 확장에 사용되는 전압은, 셀 가압 사용시, 약 +50 볼트 내지 약 -50 볼트에서 달라질 수 있다. 축방향 전계 강도 및 압력의 조합은, 축방향 전계 강도만을 사용하여 이온 클라우드를 확장하는 경우에 사용되는 전압에 비해, 보다 높은, 예를 들어, 보다 적은 음의 전압 또는 보다 많은 양의 전압의 사용을 가능하게 할 수 있다.

특정 예에서, 이온 클라우드의 확장은 또한, MS 시스템의 샘플링 깊이를 변경시킴으로써 생성될 수 있다. 샘플링 깊이는 일반적으로 샘플링 인터페이스의 전면 단부와 이온화 공급원 (예컨대 플라즈마)의 이온화 영역의 전면 단부 사이의 거리이다. 도 9는, 이러한 예에서는 로드 코일인 유도 장치(920)를 사용하여 토치(910) 내에서 지속되는 유도 결합 플라즈마(930)로서 구성된 이온화 공급원을 포함한 특정 구성요소의 예시를 나타낸다. 전형적인 구성에서는, 외부 기체 유동(912), 중간 기체 유동(914) 및 내부 기체 유동(916)을 사용하여 플라즈마(930)를 지속시키고 토치(920)를 냉각시킨다. 적합한 기체는 아르곤 및 예를 들어 공기 등의 다른 기체를 포함한다. 사용되는 기체의 정확한 유동은 저유동 플라즈마 토치의 경우에 약 20 리터/분 내지 5 리터/분 미만에서 달라질 수 있다. 플라즈마(930)는 탈용매화 영역(932), 기화/원자화 영역(934) 및 이온화/분산 영역(936)을 포함한 여러 상이한 영역을 포함하는 것으로 고려될 수 있다. 이온이 플라즈마(930)의 이온화/분산 영역(936)을 빠져나옴에 따라, 이들은 인터페이스(940, 950)와 플라즈마(930) 사이의 압력차로 인해 샘플링 인터페이스(940)로 드로잉되고 이어서 하류 스키머 인터페이스(940)에 제공된다. 이온을 집중시키기 위해 이온 광학장치 (나타내지 않음)가 사용될 수도 있다. 도 9에 나타낸 구성요소는 전형적으로 도 7a에 나타낸 전향기(740)와 같은 전향기의 상류에 존재한다. 샘플링 깊이 (SD)는 샘플링 인터페이스(940)의 전면 표면과 이온화 영역(936)의 전면 단부 (또는 기화/원자화 영역(934)의 단부) 사이의 거리로 고려될 수 있다. 특정 구성에서, 이온 클라우드의 확장에 사용되는 정확한 샘플링 깊이는 달라질 수 있다. 예를 들어, 샘플링 인터페이스(940)로의 도입 전에 플라즈마(930)에서 이온 클라우드가 더 확장/분산되는 것을 가능하게 하도록 샘플링 깊이를 증가시키는 것이 가능할 수 있다. 도 10을 참조하면, 2개의 예시적 곡선(1010 및 1020)이 나타나 있다. 피크 높이는 곡선(1010)에서 보다 강하지만, 11 mm (곡선(1010))로부터 14 mm (곡선(1020))까지의 샘플링 깊이 증가로 인해 곡선(1020)이 보다 넓다. 샘플링 깊이를 증가시킴으로써, 일시적 이벤트의 지속기간이 증가하여 피분석물에 대한 추가의 0이 아닌 데이터 값의 검출이 가능할 수 있다.

특정 예에서, 샘플링 깊이 증가는, 토치(910), 샘플링 인터페이스(940) 또는 이들 둘 다를 이동시킴으로써 수행될 수 있다. 일부 경우에, 구성요소(910, 940) 중 하나 또는 이들 둘 다를 모터에 커플링하여 구성요소의 서로에 대한 이동을 가능하게 하여 샘플링 깊이를 변경시킬 수 있다. 사용되는 정확한 샘플링 깊이는, 적어도 부분적으로, 샘플 내의 피분석물 이온에 따라 달라질 수 있으며, 적합한 샘플링 깊이는 약 7 mm 내지 약 15 mm에서 달라진다.

일부 예에서는, 가압된 셀 내의 압력의 변경을 샘플링 깊이의 변경과 조합하여 사용하여 이온 클라우드를 확장할 수 있다. 예를 들어, 충돌-반응 셀 내의 압력 및 샘플링 깊이 둘 다를 변경시켜 일시적 이벤트의 지속기간을 증가시킬 수 있다. 충돌-반응 셀의 가압 및 샘플링 깊이의 변경 둘 다를 사용하여 이온 클라우드를 확장하는 일부 예에서, 충돌-반응 셀 압력은, 예를 들어, 약 1 밀리토르 내지 약 100 밀리토르의 범위에서 변경될 수 있다. 예를 들어, 충돌-반응 셀은, 적합한 기체 또는 기체 혼합물을 충돌-반응 셀로 도입함으로써, 약 5 밀리토르 내지 약 50 밀리토르로, 예를 들어, 10, 20, 30 또는 40 밀리토르로 가압될 수 있다. 샘플링 깊이 변경 및 압력의 조합은, 압력만을 사용하여 이온 클라우드를 확장할 때 사용되는 압력에 비해 보다 낮은 압력의 사용을 가능하게 할 수 있다. 충돌-반응 셀의 가압 및 샘플링 깊이의 변경 둘 다를 사용하여 이온 클라우드를 확장하는 경우, 샘플링 깊이는 약 7 mm 내지 약 15 mm의 범위에서 변경될 수 있다. 샘플링 깊이 변경 및 압력의 조합은, 샘플링 깊이만을 사용하여 이온 클라우드를 확장할 때 사용되는 샘플링 깊이에 비해 보다 낮은 샘플링 깊이의 사용을 가능하게 할 수 있다.

다른 예에서는, 가압된 셀 내의 축방향 전계 강도의 변경을 샘플링 깊이의 변경과 조합하여 사용하여 이온 클라우드를 확장할 수 있다. 예를 들어, 충돌-반응 셀 내의 축방향 전계 강도 및 샘플링 깊이 둘 다를 변경시켜 일시적 이벤트의 지속기간을 증가시킬 수 있다. 샘플링 깊이 변경을 축방향 전계의 변경과 조합하여 사용하는 경우, 축방향 전극에 적용되는 압력은 약 +500 볼트 내지 약 -500 볼트에서 달라질 수 있다. 일부 경우에, 이온 클라우드의 확장에 사용되는 전압은, 샘플링 깊이의 변경과 함께 사용시, 약 +50 볼트 내지 약 -50 볼트에서 달라질 수 있다. 축방향 전계 강도 및 샘플링 깊이 변경의 조합은, 축방향 전계 강도만을 사용하여 이를 사용하여 이온 클라우드를 확장하는 경우에 사용되는 전압에 비해, 보다 높은, 예를 들어, 보다 적은 음의 전압 또는 보다 많은 양의 전압의 사용을 가능하게 할 수 있다. 충돌-반응 셀 내의 축방향 전계 강도 변경 및 샘플링 깊이의 변경 둘 다를 사용하여 이온 클라우드를 확장하는 경우, 샘플링 깊이는 약 7 mm 내지 약 15 mm의 범위에서 변경될 수 있다. 샘플링 깊이 변경 및 축방향 전계 강도의 변경의 조합은, 샘플링 깊이만을 사용하여 이온 클라우드를 확장할 때 사용되는 샘플링 깊이에 비해 보다 낮은 샘플링 깊이의 사용을 가능하게 할 수 있다.

일부 예에서는, 가압된 셀 내의 축방향 전계 강도의 변경 및 가압된 셀 내의 압력의 변경을 샘플링 깊이 변경과 함께 사용하여 이온 클라우드를 확장할 수 있다. 모든 3개의 파라미터의 변경이 가능함으로써, 단일 시스템 내의 2종 이상의 피분석물 분석시 얻을 수 있는 0이 아닌 데이터 값의 수가 요망되는 바와 같이 조율될 수 있다.

충돌-반응 셀의 가압, 축방향 전계 강도의 변경 및 샘플링 깊이의 변경을 사용하여 이온 클라우드를 확장하는 특정 예에서, 충돌-반응 셀 압력은, 예를 들어, 약 1 밀리토르 내지 약 100 밀리토르의 범위에서 변경될 수 있다. 예를 들어, 충돌-반응 셀은, 적합한 기체 또는 기체 혼합물을 충돌-반응 셀로 도입함으로써, 약 5 밀리토르 내지 약 50 밀리토르로, 예를 들어, 10, 20, 30 또는 40 밀리토르로 가압될 수 있다. 샘플링 깊이 변경, 축방향 전계 강도 변경 및 압력의 조합은, 압력만을 사용하여 이온 클라우드를 확장할 때 사용되는 압력에 비해 보다 낮은 압력의 사용을 가능하게 할 수 있다. 샘플링 깊이 변경, 축방향 전계 강도 변경 및 압력의 조합은 또한, 압력을 단지 샘플링 깊이 변경 또는 축방향 전계 강도 변경 중 하나와 조합하여 사용할 때 사용되는 압력에 비해 보다 낮은 압력의 사용을 가능하게 할 수 있다. 압력, 축방향 전계 강도 변경 및 샘플링 깊이 변경을 조합하여 사용하는 경우, 축방향 전극에 적용되는 전압은 약 +500 볼트 내지 약 -500 볼트에서 달라질 수 있다. 일부 경우에, 이온 클라우드의 확장에 사용되는 전압은, 압력 및 샘플링 깊이의 변경과 함께 사용시, 약 +50 볼트 내지 약 -50 볼트에서 달라질 수 있다. 축방향 전계 강도, 충돌-반응 셀 압력 및 샘플링 깊이 변경의 조합은, 축방향 전계 강도만을 사용하여 이를 사용하여 이온 클라우드를 확장하는 경우에 사용되는 전압에 비해, 보다 높은, 예를 들어, 보다 적은 음의 전압 또는 보다 많은 양의 전압의 사용을 가능하게 할 수 있다. 축방향 전계 강도, 충돌-반응 셀 압력 및 샘플링 깊이 변경의 조합은 또한, 축방향 전계 강도를 충돌-반응 셀 압력 또는 샘플링 깊이 변경 중 하나와 조합하여 사용하는 경우에 사용되는 전압에 비해, 보다 높은, 예를 들어, 보다 적은 음의 전압 또는 보다 많은 양의 전압의 사용을 가능하게 할 수 있다. 충돌-반응 셀 내의 축방향 전계 강도 변경, 충돌-반응 셀 내의 압력 및 샘플링 깊이의 변경을 사용하여 이온 클라우드를 확장하는 경우, 샘플링 깊이는 약 7 mm 내지 약 15 mm의 범위에서 변경될 수 있다. 샘플링 깊이 변경, 충돌-반응 셀 압력 및 축방향 전계 강도의 변경의 조합은, 샘플링 깊이만을 사용하여 이온 클라우드를 확장할 때 사용되는 샘플링 깊이에 비해 보다 낮은 샘플링 깊이의 사용을 가능하게 할 수 있다. 샘플링 깊이 변경, 충돌-반응 셀 압력 및 축방향 전계 강도의 변경은 또한, 샘플링 깊이를 충돌-반응 셀 압력 또는 축방향 전계 강도 변경 중 하나와 조합하여 사용할 때 사용되는 샘플링 깊이에 비해 보다 낮은 샘플링 깊이의 사용을 가능하게 할 수 있다.

특정 구현예에서, 본원에 기재된 방법 및 시스템은, 동일한 시스템 내의, 예를 들어, 동일한 나노입자, 나노구조, 마이크로입자, 마이크로구조 등 내의 2종 이상의 상이한 피분석물이 검출될 때 누락 데이터 갭을 채우기 위해 사용될 수 있다. 단일 시스템을 포함하는 액체 샘플은 전형적으로, 단일 나노입자, 나노구조 등이 이온화 공급원으로 도입되도록 희석된다. 단일 시스템의 이온화는 단일 시스템 내의 2종 이상의 피분석물을 포함하는 이온 클라우드를 대표하는 일시적 이벤트를 제공한다. 2종 이상의 피분석물을 포함하는 이온 클라우드가 이온화 공급원을 빠져나옴에 따라, 셀 압력, 축방향 전계 강도 및/또는 샘플링 깊이 중 임의의 하나 이상을 변경시켜 이온 클라우드를 확장하여 단일 시스템 내의 제1 피분석물 및 제2 피분석물 각각에 대하여 충분량의 0이 아닌 데이터 값의 검출을 가능하게 할 수 있다. 예를 들어, 확장된 이온 클라우드 내의 피분석물이 셀을 빠져나옴에 따라, 제1 피분석물을 검출을 위해 선택한 후 제2 피분석물을 검출을 위해 선택할 수 있다. 제1 피분석물 이온 및 이어서 제2 피분석물 이온을 순차적으로 검출하는 이 공정을 전체 일시적 이벤트에 걸쳐 반복하여 제1 피분석물 이온 및 제2 피분석물 이온을 대표하는 0이 아닌 데이터 값을 수집할 수 있다. 이어서, 제1 피분석물 및 제2 피분석물 각각에 대하여 데이터 값에 대한 곡선 핏팅을 포함한 수많은 방법을 사용하여, 제1 피분석물 및 제2 피분석물 각각에 대하여 강도 곡선을 생성할 수 있다. 생성된 강도 곡선의 피크 높이, 피크 면적 또는 이들 둘 다를 사용하여 단일 시스템 내에 존재하는 제1 피분석물 및 제2 피분석물의 양을 정량할 수 있다.

특정 예에서는, 본원에 기재된 방법 및 시스템을 사용하여 제1 피분석물 및 제2 피분석물을 검출하기 전에, 단지 단일 피분석물에 대한 신호 또는 데이터 값을 검출하는 프리-스캔을 수행할 수 있다. 도 11a를 참조하면, 시스템을 단지 단일 피분석물 모드에서 작동시켜 제1 피분석물에 대한 곡선 형상을 결정하는 프리-스캔이 나타나 있다. 충돌-반응 셀 압력, 축방향 전계 전극 전압 및/또는 샘플링 깊이 중 하나 이상이 변경되는 경우, 변경을 수행하고, 또 다른 프리-스캔 (도 11b)을 수행하여 이들 조건 하에 곡선 형상을 결정할 수 있다. 도 11b에서 볼 수 있는 바와 같이, 이온 클라우드가 확장된 후 보다 많은 0이 아닌 데이터 값이 얻어진다. 도 11b로부터의 얻어진 프리-스캔 곡선의 형상을 사용하여, MS 시스템이 이중 피분석물 모드에서 작동될 때 제1 피분석물에 대한 곡선 형상을 얻을 수 있다. 도 12a를 참조하면, MS 시스템이 이중 피분석물 모드에서 작동될 때 제1 피분석물에 대한 데이터 값이 나타나 있다. 볼 수 있는 바와 같이, 제1 피분석물 및 제2 피분석물의 검출 사이의 스위칭으로 인해 데이터에서 큰 갭이 존재한다. 제2 피분석물에 대한 데이터 값은 나타내지 않았다. 프리-스캔 모드에서 얻어진 곡선 (도 11b)을 사용하여, 이중 피분석물 모드에서 얻어진 데이터 값을 핏팅할 수 있다. 도 12b를 참조하면, 제1 피분석물에 대하여 단일 피분석물 모드에서 얻어진 프리-스캔 곡선을 사용하여, 이중 피분석물 모드에서 제1 피분석물에 대해 얻어진 데이터에 대한 강도 곡선을 생성하였다. 단일 피분석물 모드에서 결정된 피크 형상을 사용하여, MS 시스템이 이중 피분석물 모드에서 작동될 때 제1 피분석물에 대한 누락 데이터 값의 강도를 추정하고, 제1 피분석물에 대한 강도 곡선(1210)을 제공한다. 이러한 방법론은, 예를 들어, 도 12b의 강도 곡선(1210)의 피크 높이, 피크 면적 또는 이들 둘 다를 사용하여, 단일 시스템 내의 제1 피분석물의 양의 정확한 결정을 가능하게 한다. 유사한 방법론을 제2 피분석물에 대해 시행하여 일시적 샘플 내의, 예를 들어, 단일 시스템 내의 제1 피분석물 및 제2 피분석물의 양 둘 다를 정량할 수 있다. 기재되지 않았지만, 유사한 방법론을 사용하여 단일 시스템 내에 존재하는 3종 이상의 피분석물의 양을 또한 정량할 수 있다.

일부 구현예에서, 도 11a-12b와 관련하여 사용된 방법론을 또한, 이온 클라우드 확장이 필요하지 않은 상황에서 사용할 수 있다. 예를 들어, 특정 샘플은 긴 일시적 이벤트를 가질 수 있고, 따라서 충분량의 0이 아닌 데이터 값을 얻기 위해 이온 클라우드를 확장할 필요가 없다. 레이저 어블레이션에 의해 형성된 고체 샘플의 플룸 또는 전열 기화에 의해 형성된 증기 플러그가 MS 시스템으로 도입되는 경우에는, 레이저 어블레이션에 의해 형성된 고체 샘플의 플룸 또는 전열 기화에 의해 형성된 증기 플러그 내에 존재하는 2종 이상의 피분석물을 측정하기 위해 이온 클라우드의 확장이 필요하지 않을 수 있다. 이들 샘플 유형이 사용되고/거나 샘플링 깊이가 일정할 수 있을 때, 요망되는 경우, 가압된 충돌-반응 셀 없이 MS 시스템이 작동될 수 있다. 다른 구성에서는, 충돌-반응 셀이 존재할 수 있지만, 사용되는 전압은 이온 클라우드를 확장하도록 디자인되지 않을 수 있다. 대안적으로, 레이저 어블레이션에 의해 형성된 고체 샘플의 플룸 또는 전열 기화에 의해 형성된 증기 플러그가 넓은 경우, 요망되는 경우 충돌-반응 셀 전압을 사용하여 이온 클라우드를 축소 또는 집중시킬 수 있다. 그러나, 레이저 어블레이션에 의해 형성된 고체 샘플 또는 전열 기화에 의해 형성된 증기 플러그 내의 2종 이상의 피분석물 측정시, MS 시스템이 2종 이상의 피분석물의 검출 사이에서 스위칭됨에 따라, 데이터 갭이 여전히 존재할 것이다. 레이저 어블레이션에 의해 형성된 고체 샘플 또는 전열 기화에 의해 형성된 증기 플러그에 의해 생성된 이온 클라우드는 2개 이상의 0이 아닌 데이터 값을 얻기에 그 자체로 충분히 넓을 수 있다. 레이저 어블레이션에 의해 형성된 고체 샘플 또는 전열 기화에 의해 형성된 증기 플러그를 사용한 단일 피분석물 모드에서의 프리-스캔을 사용하여 제1 피분석물에 대한 프리-스캔 곡선을 생성할 수 있다. 프리-스캔 곡선을 사용하여, 예를 들어, 프리-스캔 곡선을 사용하여 제1 피분석물에 대해 측정되지 않았던 누락 데이터 값의 강도를 추정함으로써, MS 시스템이 이중 피분석물 모드에서 작동될 때 제1 피분석물에 대한 강도 곡선을 생성할 수 있다. 제2 피분석물에 대한 프리-스캔 곡선을 사용하여, 예를 들어, 프리-스캔 곡선을 사용하여 제2 피분석물에 대해 측정되지 않았던 누락 데이터 값의 강도를 추정함으로써, MS 시스템이 이중 피분석물 모드에서 작동될 때 제2 피분석물에 대한 강도 곡선을 생성할 수 있다. 이 방법론은 단일 시스템 내에 존재하는 제1 피분석물 및 제2 피분석물 각각의 양을 정량하기 위해 사용될 수 있는 2개의 강도 곡선 (각각의 피분석물에 대해 하나)의 구성을 가능하게 한다. 기재되지 않았지만, 유사한 방법론을 사용하여 레이저 어블레이션에 의해 형성된 고체 샘플의 플룸 또는 전열 기화에 의해 형성된 증기 플러그 내에 존재하는 3종 이상의 피분석물의 양을 또한 정량할 수 있다.

특정 구현예에서, 본원에 기재된 방법 및 시스템은 프로세서를 사용하여 데이터 값에 대해 강도 곡선을 핏팅하고/거나, 데이터 값에 대해 프리-스캔 곡선을 핏팅하고/거나 단일 시스템 내에 존재하는 각각의 피분석물의 양을 결정할 수 있다. 이러한 방법은 사용자 개입의 필요 없이 프로세서에 의해 자동적으로 수행될 수 있다. 예를 들어, 프로세서는 피분석물 강도 곡선의 피크 높이 또는 피크 면적 (또는 이들 둘 다)을 사용하여 각각의 피분석물이 단일 시스템 내에 존재하는 양을 결정할 수 있다. 프로세서는, 예를 들어, 피크 높이 또는 피크 면적 (또는 이들 둘 다)을 시스템 내에 (또는 프로세서 상에) 저장된 보정 곡선과 비교하여 단일 시스템 내에 존재하는 피분석물 각각의 양을 결정할 수 있다. 특정 구성에서, 프로세서는, 예를 들어, 충돌-반응 셀 전압, 축방향 전극 전압, 샘플링 깊이, 펌프, 질량 분석기, 검출기 등을 제어하기 위해, 하나 이상의 컴퓨터 시스템 및/또는 예를 들어 마이크로프로세서를 포함한 통상적 하드웨어 회로 및/또는 시스템 운영을 위해 적합한 소프트웨어 내에 존재할 수 있다. 일부 예에서, MS 시스템 자체는 그 자체의 각각의 프로세서, 운영 시스템 및 충돌-반응 셀 압력 및 전압, 축방향 전계 전극 전압 및/또는 샘플링 깊이의 운영 또는 제어를 가능하게 하는 다른 특징부를 포함할 수 있다. 프로세서는 시스템에 내장될 수 있거나 하나 이상의 액세서리 보드, 인쇄 회로 기판 또는 시스템의 구성요소에 전기적으로 커플링된 컴퓨터 상에 존재할 수 있다. 프로세서는 전형적으로, 시스템의 다른 구성요소로부터 데이터를 수용하고 필요한 또는 요망되는 바와 같이 다양한 시스템 파라미터의 조정을 가능하게 하기 위해 하나 이상의 메모리 유닛에 전기적으로 커플링된다. 프로세서는 유닉스(Unix), 인텔(Intel) PENTIUM-유형 프로세서, 모토롤라(Motorola) PowerPC, 선(Sun) UltraSPARC, 휴렛-팩커드(Hewlett-Packard) PA-RISC 프로세서, 또는 임의의 다른 유혀의 프로세서에 기초한 것들과 같은 범용 컴퓨터의 부분일 수 있다. 임의의 유형의 컴퓨터 시스템 중 하나 이상이 기술의 다양한 구현예에 따라 사용될 수 있다. 또한, 시스템은 단일 컴퓨터에 연결되거나 통신 네트워크에 의해 부착된 복수의 컴퓨터 중에 분포할 수 있다. 네트워크 통신을 포함한 다른 기능이 수행될 수 있고, 기술은 임의의 특정 기능 또는 기능의 세트를 갖는 것으로 제한되지 않음을 인지하여야 한다. 다양한 양태가 범용 컴퓨터 시스템에서 실행하는 전문화된 소프트웨어로서 시행될 수 있다. 컴퓨터 시스템은 하나 이상의 메모리 장치, 예컨대 디스크 드라이브, 메모리, 또는 데이터 저장을 위한 다른 장치에 연결된 프로세서를 포함할 수 있다. 메모리는 전형적으로 프로그램, 보정 곡선, 피분석물 강도 곡선 및 MS 시스템의 작동 동안 데이터 값을 저장하기 위해 사용된다. 컴퓨터 시스템의 구성요소는 상호연결 장치에 의해 커플링될 수 있고, 이는 하나 이상의 버스 (예를 들어, 동일한 기계 내에 통합된 구성요소 사이) 및/또는 네트워크 (예를 들어, 분리된 별개의 기계 상에 존재하는 구성요소 사이)를 포함할 수 있다. 상호연결 장치는 시스템의 구성요소 사이에서 교환되는 소통 (예를 들어, 신호, 데이터, 지시)을 제공한다. 컴퓨터 시스템은 전형적으로 프로세싱 시간, 예를 들어, 수 밀리초, 수 마이크로초 또는 그 미만 내에 명령을 수용하고/거나 발행하여, 충돌-반응 셀 압력, 축방향 전계 강도 및/또는 샘플링 깊이를 스위칭하도록 시스템의 빠른 제어를 가능하게 할 수 있다. 예를 들어, 컴퓨터 제어를 시행하여 충돌-반응 셀 내의 압력, 충돌-반응 셀에 제공되는 전압 및/또는 축방향 전계 전극 등을 제어할 수 있다. 프로세서는 전형적으로, 예를 들어, 직류 공급원, 교호 전류 공급원, 배터리, 연료 전지 또는 다른 전력 공급원 또는 전력 공급원의 조합일 수 있는 전력 공급원에 전기적으로 커플링된다. 전력 공급원은 시스템의 다른 구성요소에 의해 공유될 수 있다. 시스템은 또한 하나 이상의 입력 장치, 예를 들어, 키보드, 마우스, 트랙볼, 마이크로폰, 터치 스크린, 수동 스위치 (예를 들어, 오버라이드 스위치) 및 하나 이상의 출력 장치, 예를 들어, 인쇄 장치, 디스플레이 스크린, 스피커를 포함할 수 있다. 추가로, 시스템은 (추가로 또는 상호연결 장치의 대안으로서) 컴퓨터 시스템을 통신 네트워크에 연결하는 하나 이상의 통신 인터페이스를 함유할 수 있다. 시스템은 또한 시스템 내에 존재하는 다양한 전기 장치로부터 수신된 신호를 전환시키기 위해 적합한 회로망을 포함할 수 있다. 이러한 회로망은 인쇄 회로 기판 상에 존재할 수 있거나, 적합한 인터페이스, 예를 들어, 연속적 ATA 인터페이스, ISA 인터페이스, PCI 인터페이스 등을 통해 또는 하나 이상의 무선 인터페이스, 예를 들어, 블루투쓰, Wi-Fi, 근거리 통신 또는 다른 무선 프로토콜 및/또는 인터페이스를 통해 인쇄 회로 기판에 전기적으로 커플링된 별도의 보드 또는 장치 상에 존재할 수 있다.

특정 구현예에서, 본원에 기재된 시스템에서 사용되는 저장 시스템은 전형적으로, 프로세서에 의해 시행되는 프로그램 또는 프로그램에 의해 프로세싱되는 매체 상에 또는 내에 저장된 정보에 의해 사용될 수 있는 소프트웨어의 코드가 저장될 수 있는 컴퓨터 읽기가능 및 쓰기가능 비휘발성 기록 매체를 포함한다. 매체는, 예를 들어, 하드 디스크, 고체 상태 드라이브 또는 플래시 메모리일 수 있다. 전형적으로, 운영시, 프로세서는 데이터가 비휘발성 기록 매체로부터 또 다른 메모리로 읽히게 하고, 이는 매체가 하는 것보다 더 빠르게 프로세서에 의해 정보에 접근할 수 있게 한다. 이 메모리는 전형적으로 휘발성, 랜덤 접근 메모리, 예컨대 동적 랜덤 접근 메모리 (DRAM) 또는 정적 메모리 (SRAM)이다. 이는 저장 시스템 내에 또는 메모리 시스템 내에 위치할 수 있다. 프로세서는 일반적으로 집적 회로 메모리 내의 데이터를 조작하고, 이어서 프로세싱 완료 후 매체로 데이터를 카피한다. 매체와 집적 회로 메모리 요소 사이의 데이터 이동을 관리하는 것에 대해 다양한 메커니즘이 공지되어 있고, 기술은 그에 제한되지 않는다. 기술은 또한 특정 메모리 시스템 또는 저장 시스템으로 제한되지 않는다. 특정 구현예에서, 시스템은 또한 특수-프로그램된, 특수용 하드웨어, 예를 들어, 응용-특이적 집적 회로 (ASIC) 또는 필드 프로그램가능 게이트 어레이 (FPGA)를 포함할 수 있다. 기술의 양태는 소프트웨어, 하드웨어 또는 펌웨어, 또는 임의의 이들의 조합에서 시행될 수 있다. 또한, 이러한 방법, 동작, 시스템, 시스템 요소 및 그의 구성요소는 상기에 기재된 시스템의 부분으로서 또는 독립적 구성요소로서 시행될 수 있다. 구체적 시스템을, 기술의 다양한 양태가 그에 따라 실행될 수 있는 하나의 유형의 시스템으로서 예를 들어 기재하였지만, 양태는 기재된 시스템 상에서 시행되는 것으로 제한되지 않음을 인지하여야 한다. 다양한 양태가 상이한 아키텍처 또는 구성요소를 갖는 하나 이상의 시스템 상에서 실행될 수 있다. 시스템은 고수준 컴퓨터 프로그래밍 언어를 사용하여 프로그램가능한 범용 컴퓨터 시스템을 포함할 수 있다. 시스템은 또한 특수 프로그래밍된, 특수용 하드웨어를 사용하여 시행될 수 있다. 시스템에서, 프로세서는 전형적으로 상업적으로 입수가능한 프로세서, 예컨대 인텔 코포레이션(Intel Corporation)으로부터 입수가능한 널리 공지된 펜티엄(Pentium)급 프로세서이다. 많은 다른 프로세서가 또한 상업적으로 입수가능하다. 이러한 프로세서는 통상적으로 운영 시스템을 실행하고, 이는, 예를 들어, 마이크로소프트 코포레이션(Microsoft Corporation)으로부터 입수가능한 Windows 95, Windows 98, Windows NT, Windows 2000 (Windows ME), Windows XP, Windows Vista, Windows 7, Windows 8 또는 Windows 10 운영 시스템, 애플(Apple)로부터 입수가능한 MAC OS X, 예를 들어, Snow Leopard, Lion, Mountain Lion 또는 기타 버전, 선 마이크로시스템즈(Sun Microsystems)로부터 입수가능한 Solaris 운영 시스템, 또는 다양한 공급원으로부터 입수가능한 UNIX 또는 Linux 운영 시스템일 수 있다. 많은 다른 운영 시스템이 사용될 수 있고, 특정 구현예에서는 명령 또는 지시의 단순 세트가 운영 세스템으로서 기능할 수 있다.

특정 예에서, 프로세서 및 운영 시스템은 함께, 고수준 프로그래밍 언어의 응용 프로그램이 쓰여질 수 있는 플랫폼을 정의할 수 있다. 기술은 특정 시스템 플랫폼, 프로세서, 운영 시스템, 또는 네트워크로 제한되지 않음을 이해하여야 한다. 또한, 본 개시내용의 이점을 고려하여, 본 기술은 구체적 프로그래밍 언어 또는 컴퓨터 시스템으로 제한되지 않음이 당업자에게 명백하여야 한다. 또한, 다른 적절한 프로그래밍 언어 및 다른 적절한 시스템이 또한 사용될 수 있음을 인지하여야 한다. 특정 예에서, 하드웨어 또는 소프트웨어는 인지적 아키텍처, 신경망 또는 다른 적합한 시행을 시행하도록 구성될 수 있다. 요망되는 경우, 컴퓨터 시스템의 하나 이상의 부분이 통신 네트워크에 커플링된 하나 이상의 컴퓨터 시스템에 걸쳐 분포될 수 있다. 이들 컴퓨터 시스템은 또한 범용 컴퓨터 시스템일 수 있다. 예를 들어, 다양한 양태가 하나 이상의 클라이언트 컴퓨터에 서비스 (예를 들어, 서버)를 제공하도록, 또는 분포된 시스템의 부분으로서 전체적 과업을 수행하도록 구성된 하나 이상의 컴퓨터 시스템 중에 분포될 수 있다. 예를 들어, 다양한 양태가, 다양한 구현예에 따라 다양한 기능을 수행하는 하나 이상의 서버 시스템 중에 분포된 구성요소를 포함하는 클라이언트-서버 또는 멀티-타이어 시스템 상에서 수행될 수 있다. 이들 구성요소는, 통신 프로토콜 (예를 들어, TCP/IP)을 사용하여 통신 네트워크 (예를 들어, Internet) 상에서 통신하는 실행가능, 중간 (예를 들어, IL) 또는 해석 (예를 들어, Java) 코드일 수 있다. 기술은 임의의 특정 시스템 또는 시스템의 그룹 상에서의 실행으로 제한되지 않음을 또한 인지하여야 한다. 또한, 기술은 임의의 특정 분포 아키텍처, 네트워크, 또는 통신 프로토콜로 제한되지 않음을 인지하여야 한다.

일부 경우에, 다양한 구현예가, 예를 들어, SQL, SmallTalk, Basic, Java, Javascript, PHP, C++, Ada, Python, iOS/Swift, Ruby on Rails 또는 C# (C-Sharp) 등의 객체-지향형 프로그래밍 언어를 사용하여 프로그래밍될 수 있다. 다른 객체-지향형 프로그래밍 언어가 또한 사용될 수 있다. 대안적으로, 함수형, 스트립팅, 및/또는 논리 프로그래밍 언어가 사용될 수 있다. 다양한 구성이 비-프로그래밍 환경에서 시행될 수 있다 (예를 들어, 브라우저 프로그램의 윈도우에서 볼 때, 그래픽-사용자 인터페이스 (GUI)의 양태를 렌더링하거나 다른 기능을 수행하는 HTML, XML 또는 다른 형식으로 생성된 문서). 특정 구성이 프로그래밍 또는 비-프로그래밍 요소, 또는 임의의 이들의 조합으로서 시행될 수 있다. 일부 경우에, 시스템은, 요망되는 바에 따라 원격으로 시스템의 운용을 가능하게 하고, 유선 또는 무선 인터페이스를 통해 통신할 수 있는 모바일 장치, 태블릿, 랩탑 컴퓨터 또는 다른 휴대용 장치 상에 존재하는 것들과 같은 원격 인터페이스를 포함할 수 있다.

특정 예에서, 프로세서는 또한, 원자, 분자, 이온 등에 관한 정보의 데이터베이스로의 접근을 갖거나 이를 포함할 수 있고, 이는 이들 상이한 화합물의 m/z 비율, 이온화 에너지, 및 다른 통상적 정보를 포함할 수 있다. 데이터베이스는 특정 충돌-반응 셀 압력, 축방향 전계 강도 및/또는 샘플링 깊이 하에 관심 피분석물 이온의 일반적 곡선 형상에 관한 추가의 데이터를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상이한 피분석물에 대한 프리-스캔 곡선의 수집이 데이터베이스에 저장될 수 있고, 이는 사용자가 피분석물 각각을 프리-스캔할 필요 없이 MS의 이중 피분석물 모드에서 피분석물 강도 곡선을 추정하기 위해 사용될 수 있다. 이러한 방법은, 샘플의 양이 제한되어 있는 경우에 특히 바람직할 수 있다. 메모리에 저장된 지시는 시스템에 대한 소프트웨어 모듈 또는 제어 루틴을 실행할 수 있고, 이는 사실상 시스템의 제어가능 모델을 제공할 수 있다. 프로세서는 프로세서에서 실행되는 하나의 또는 소프트웨어 모듈과 함께 데이터베이스로부터 접근된 정보를 사용하여 질량 분광계의 상이한 구성요소에 대한 제어 파라미터 또는 값을 결정할 수 있다. 제어 지시를 수신하기 위한 입력 인터페이스 및 질량 분광계 시스템에서 상이한 시스템 구성요소에 연결된 출력 인터페이스를 사용하여, 프로세서는 시스템 상에서 능동 제어를 수행할 수 있다. 예를 들어, 프로세서는 충돌-반응 셀 내의 기체 압력, (충돌-반응 셀에 유체연통되게 결합된 기체 공급원을 변경시킴으로써) 충돌-반응 셀로 도입되는 기체의 성질, 축방향 전계 전극에 제공되는 전압 및/또는 샘플링 깊이를 제어할 수 있다. 프로세서는 또한 충돌-반응 셀의 상류 또는 하류의 이온 광학장치에 제공되는 임의의 전압을 제어할 수 있다.

특정 구현예에서, 본원에 기재된 셀 및 시스템과 함께 사용되는 정확한 이온화 공급원은 다양할 수 있다. 전형적인 구성에서, 이온화 공급원은 이온화 공급원으로 도입되는 에어로졸화된 샘플로부터 피분석물 이온을 생성하도록 작동성이다. 특정 질량 분광법 응용, 예를 들어 금속 및 다른 무기 피분석물의 분석을 포함하는 것들에서, 분석은 바람직하게는 질량 분광계에서 유도 결합 플라즈마 (ICP) 이온 공급원을 사용하여 수행될 수 있는데, 이는 ICP-MS에서 달성될 수 있는 비교적 높은 이온 민감성으로 인한 것이다. 예시를 위해, ICP 이온 공급원으로 1 ppb(part per billion) 미만의 이온 농도가 달성가능하다. 상기에서 언급된 바와 같이, 종래의 유도 결합 플라즈마 이온 공급원에서는, 3개의 동심 튜브, 전형적으로 석영 튜브로 이루어진 토치의 단부가 무선 주파수 전류가 제공된 유도 코일에 의해 형성된 개구 내에 배치될 수 있다. 이어서, 토치의 2개의 최외 튜브 사이에 아르곤 기체의 유동이 도입될 수 있고, 여기서 아르곤 원자가 유도 코일의 무선 주파수 자기장과 상호작용하여 아르곤 원자로부터 전자를 배출할 수 있다. 이러한 작용은, 작은 비율의 아르곤 이온 및 유리 원자와 함께 대부분 아르곤 원자를 포함하는, 매우 높은 온도, 예를 들어, 10,000 켈빈의 플라즈마를 생성할 수 있다. 이어서, 단일 시스템이 아르곤 플라즈마로, 예를 들어 액체의 연무된 미스트로서 도입될 수 있다. 연무된 샘플의 액적은 증발할 수 있고, 액체 중에 용해된 임의의 고체는 원자로 분해되고, 플라즈마 내의 극도의 고온으로 인해, 이들의 가장 느슨하게 결합된 전자를 스트리핑하여 단일 대전된 이온을 형성한다. 단일 세포 또는 단일 나노입자 또는 단일 나노구조가 플라즈마 내에 도입되는 경우, 유기 물질은 구성성분 이온 또는 원자로 완전히 분해되고, 단일 세포 또는 단일 나노입자 또는 단일 나노구조 내에 존재하는 임의의 원소 종은 원소 피분석물 이온을 형성하는 경향이 있고, 이는 본원에 기재된 방법 및 시스템을 사용하여 검출될 수 있다. 통상의 ICP 공급원이 본원에 기재된 셀 및 시스템과 함께 사용될 수 있지만, 저유동 플라즈마, 용량 결합 플라즈마 등이 또한 본원에 기재된 셀 및 시스템과 함께 사용될 수 있다. 이들을 생성하기 위해 사용되는 다양한 플라즈마 및 장치가, 예를 들어, 미국 특허 번호 7,106,438, 7,511,246, 7,737,397, 8,633,416, 8,786,394, 8,829,386, 9,259,798, 9,504,137 및 9,433,073에 기재되어 있다.

특정 구현예에서, 단일 시스템 내에 존재하는 2종 이상의 피분석물을 정량하기 위해 사용되는 단계의 요약이 도 13에 나타나 있다. 단일 피분석물 모드에서, 단계(1310)에서 샘플이 도입되고, 단계(1312)에서 MS 기기가 제1 피분석물에 대해 스캔한다. 본원에서 언급된 바와 같이, 샘플은 전형적으로 단일 시스템을 포함하지만, 레이저 어블레이션에 의해 형성된 고체 샘플의 플룸 또는 전열 기화에 의해 형성된 증기 플러그를 제공하는 샘플이 또한 사용될 수 있다. 이어서, 제1 피분석물에 대한 검출된 값을 사용하여 단계(1314)에서 프리-스캔 제1 피분석물 곡선이 생성될 수 있다. 단계(1311)에서 샘플이 도입되고, 단계(1313)에서 MS 기기가 제2 피분석물에 대해 스캔한다. 이어서, 제2 피분석물에 대한 검출된 값을 사용하여 단계(1315)에서 프리-스캔 제2 피분석물 곡선이 생성될 수 있다. 요망되는 경우, 제3, 제4 피분석물 등에 대하여 유사한 방식으로 프리-스캔 곡선이 생성될 수 있다. 이어서, 단계(1320)에서 샘플이 도입되고, 이중 피분석물 모드에서, 단계(1322)에서 MS 기기가 먼저 제1 피분석물에 대해 스캔한다. 단계(1324)에서 제1 피분석물 값이 검출된다. 이어서, 단계(1332)에서, MS 기기가, 예를 들어 질량 분석기 내의 로드 세트에 제공된 전압을 스위칭함으로써, 제2 피분석물에 대해 스캔하도록 구성된다. 단계(1334)에서 제2 피분석물 값이 검출된다. 이어서, 단계(1342)에서 MS 기기가 다시 스위칭되어 제1 피분석물에 대해 스캔한다. 단계(1344)에서 또 다른 제1 피분석물 값이 검출된다. 이어서, 단계(1352)에서 MS 기기가 다시 스위칭되어 제2 피분석물에 대해 스캔한다. 단계(1354)에서 또 다른 제2 피분석물 값이 검출된다. 제1 피분석물에 대한 "m" 값 및 제2 피분석물에 대한 "n" 값이 얻어질 때까지 이 공정이 반복된다. 제1 피분석물 및 제2 피분석물 각각에 대한 데이터 값의 그래프 묘사가 도 13의 저부에 그래프로 나타나 있다. 단계(1314)에서 얻어진 프리-스캔 제1 피분석물 곡선의 형상을 사용하여 제1 피분석물에 대한 강도 곡선(1380)을 생성할 수 있고, 단계(1315)에서 얻어진 프리-스캔 제2 피분석물 곡선의 형상을 사용하여 제1 피분석물에 대한 강도 곡선(1390)을 생성할 수 있다. 예를 들어, 프리-스캔 제1 피분석물 곡선을 나타내는 등식을 사용하여, 제1 피분석물에 대하여 얻어진 데이터 값을 사용하여 제1 피분석물에 대한 강도 곡선을 생성할 수 있다. 유사하게, 프리-스캔 제2 피분석물 곡선을 나타내는 등식을 사용하여, 제1 피분석물에 대하여 얻어진 데이터 값을 사용하여 제2 피분석물에 대한 강도 곡선을 생성할 수 있다. 제1 피분석물 및 제2 피분석물에 대한 생성된 강도 곡선이 둘 다 비교 목적을 위해 도 14에 나타나 있다. 강도 곡선(1380, 1390) 각각에 대한 피크 높이, 피크 면적 또는 이들 둘 다를 사용하여, 예를 들어, 피크 높이, 피크 면적 또는 이들 둘 다를 보정 곡선과 비교하여 단일 시스템 내에 존재하는 제1 피분석물 및 제2 피분석물의 양을 결정함으로써, 샘플 내에 존재하는 제1 피분석물 및 제2 피분석물의 양을 결정할 수 있다. 본원에서 언급된 바와 같이, 제1 피분석물 및 제2 피분석물 각각에 대하여 충분하지 않은 양의 0이 아닌 데이터 값이 얻어지면, 샘플링 깊이, 축방향 전계 강도 및 충돌-반응 셀 압력 중 하나 이상을 변경시켜 이온 클라우드를 확장할 수 있다. 도 13에 나타낸 방법론을 새로운 조건 하에 반복하여 샘플 내에 존재하는 제1 피분석물 및 제2 피분석물의 양을 정량할 수 있다.

본원에서 언급된 바와 같이, 질량 분광계 시스템의 정확한 구성은 분석되는 특정 샘플에 따라 달라질 수 있다. 일부 경우에, 또한 도 15a를 참조하면, 질량 분광계는 질량 분석기(1510)에 유체연통되게 결합된 이온화 공급원(1505)을 포함한다. 예를 들어, 레이저 어블레이션에 의해 형성된 고체 샘플의 플룸 또는 전열 기화에 의해 형성된 증기 플러그를 제공하는 샘플의 경우, 생성된 이온 클라우드는, 충돌-반응 셀이 MS 시스템(1500) 내에 존재하지 않도록, 이에 따라 충돌-반응 셀이 필요하지 않도록 충분히 넓을 수 있다. 그러나, 요망되는 경우, 간섭을 제거하기 위해 및/또는 요망되는 바에 따라 샘플을 반응 또는 충돌 기체에 적용하기 위해 하나 이상의 충돌-반응 셀이 존재할 수 있다 (예컨대 도 15b의 MS 시스템(1520)에서의 충돌-반응 셀(1525)). 일부 예에서는, 도 15c에 나타낸 바와 같이 MS 시스템(1530)이 또한 질량 분석기(1510)에 유체연통되게 결합된 검출기(1535)를 포함할 수 있다. 본원에서 언급된 바와 같이, 요망되는 경우, 이온 광학장치가 충돌-반응 셀(1525)의 상류 또는 하류 (또는 이들 둘 다)에 존재할 수 있다. 추가로, 하나 이상의 이온 전향기, 인터페이스, 스키머 등이 또한 도 15a-15c에 나타낸 시스템 내에 존재할 수 있다. 또한, 샘플 도입 장치, 예컨대 연무기, 에어로졸화기, 주입기 등이 또한 존재할 수 있다. 요망되는 경우, 질량 분광계가, 예를 들어, 기체 크로마토그래프 또는 고성능 액체 크로마토그래프를 포함한 하나 이상의 크로마토그래피 장치에 하이픈연결될 수 있다.

특정 구성에서, 본원에 기재된 질량 분광계의 이온화 공급원은 달라질 수 있고, 예시적 이온화 공급원은 유도 결합 플라즈마, 용량 결합 플라즈마, 전자 충격 공급원, 매트릭스 보조 레이저 탈착-이온화 공급원, 전기분무 이온화 공급원, 열 이온화, 아크, 스파크, 화염 및 다른 공급원을 포함하나, 이에 제한되지는 않는다. 특정 구현예에서, 본원에 기재된 질량 분광계에서 사용되는 질량 분석기는 달라질 수 있고, 예시적 질량 분석기는 단일 사중극, 이중 사중극, 삼중 사중극, 자기 섹터, 이중-포커싱, 사중극 이온 트랩, 사이클로트론 및 다른 질량 분석기를 포함하나, 이에 제한되지는 않는다. 일부 예에서, 본원에 기재된 질량 분광계에서 사용되는 정확한 검출기는 달라질 수 있고, 예시적 검출기는 패러데이(Faraday) 컵, 전자 증배관, 섬광 플레이트, 다채널 플레이트, 마이크로채널 플레이트, 마이크로-어레이 및 질량 분광계에서 통상적으로 사용되는 다른 검출기를 포함하나, 이에 제한되지는 않는다.

특정 구현예에서, 본원에 기재된 방법 및 시스템을 사용하여 분석될 수 있는 단일 시스템의 성질은 달라질 수 있다. 단일 시스템이 나노물질을 포함하는 경우, 나노물질은 1종, 2종, 3종 또는 그 초과의 피분석물에 배위된, 그에 결합된 또는 다른 방식으로 그와 상호작용하는 분자 구조를 포함할 수 있다. 절대적으로 요구되지는 않지만, 나노물질은 약 1 내지 약 100 나노미터 크기의 것인 (또는 그의 하나의 치수를 갖는) 경향이 있고, 주변 계면 층, 표면제, 캡핑제 등을 포함할 수 있다. 나노구조는 나노입자와 유사하지만, 나노스케일 수준에 있지 않은 하나 이상의 치수를 포함할 수 있다. 예를 들어, 나노텍스처 표면은 나노스케일 수준에 있는 하나의 치수를 포함할 수 있다. 나노튜브는 나노스케일 수준에 있는 2개의 치수를 포함할 수 있다. 나노입자는 일반적으로 나노스케일 수준에 있는 3개의 치수를 포함할 수 있다. 본원에 기재된 방법을 사용하여 분석될 수 있는 예시적 나노물질은 나노필름, 나노케이지, 나노스피어, 나노로드, 나노박스, 나노클러스터, 나노컵, 나노패브릭, 나노포움, 나노메쉬, 나노플라워, 나노플레이크, 나노복합체, 나노홀, 나노필러, 나노핀, 나노핀 필름, 나노소판, 나노리본, 나노시트, 나노쉴, 나노팁, 나노와이어, 양자점, 자기-조립 나노물질 및 나노물질을 포함하는 박막을 포함하나, 이에 제한되지는 않는다.

일부 예에서는, 마이크로물질, 예컨대 마이크로입자 및 마이크로구조가 본원에 기재된 방법을 사용하여 분석될 수 있다. 마이크로물질은 일반적으로 100 nm 내지 100 마이크로미터 크기의 하나 이상의 치수를 갖는다. 특정 생물학적 세포는 마이크로물질로 고려되기에 적합한 크기를 포함할 수 있다. 일반적으로 마이크로스케일 수준의 3개 치수를 갖는 마이크로입자는 세라믹 입자, 유리 입자, 중합체 입자, 더스트 입자 및 식품 입자, 예컨대 설탕, 곡분을 포함할 수 있다. 마이크로물질은 종종 본원에 기재된 방법 및 시스템을 사용하여 검출될 수 있는 1종, 2종, 3종 또는 그 초과의 피분석물을 포함한다. 예를 들어, 세라믹, 유리, 또는 중합체 마이크로스피어 (예컨대 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 및 폴리스티렌 마이크로스피어)는 종종 다양한 양의 2종 이상의 피분석물을 포함한다. 중공 마이크로스피어가 치료제 또는 생물학적 작용제 등의 제약 작용제를 캡슐화하기 위해 전달 작용제로서 사용될 수 있거나 특정 플라스틱 물질의 밀도를 감소시키기 위해 사용될 수 있다. 반사성 마이크로스피어가 광 반사도를 향상시키기 위해 도료에 첨가될 수 있다. 투명 마이크로스피어가 종종 화장품 산업에서 주름 또는 검버섯을 숨기기 위해 충전제 또는 텍스처링제로서 사용된다.

본원에 기재된 방법을 사용한 2종 이상의 피분석물의 정량에 단일 생물학적 세포 또는 생물학적 시스템이 사용되는 예에서, 생물학적 세포는 박테리아 세포, 진균 세포, 식물 세포, 원생생물 세포, 동물 세포 또는 바이러스일 수 있다. 세포가 박테리아 세포인 경우, 박테리아 세포는 아시도박테리아(Acidobacteria), 악티노박테리아(Actinobacteria), 아퀴피카에(Aquificae), 아르마티모나데테스(Armatimonadetes), 박테리오이데테스(Bacteroidetes), 칼디세리카(Caldiserica), 클라미디아에(Chlamydiae), 클로로비(Chlorobi), 클로로플렉시(Chloroflexi), 크리시오게네테스(Chrysiogenetes), 시아노박테리아(Cyanobacteria), 디페리박테레스(Deferribacteres), 데이노콕쿠스-테르무스(Deinococcus-Thermus), 딕티요글로미(Dictyoglomi), 엘루시미크로비아(Elusimicrobia), 피브로박테레스(Fibrobacteres), 피르미큐테스(Firmicutes), 푸소박테리아(Fusobacteria), 겜마티모나데테스(Gemmatimonadetes), 렌티스파에라에(Lentisphaerae), 니트로스피라에(Nitrospirae), 플란크토미세테스(Planctomycetes), 프로테박테리아(Proteobacteria), 스피로카에테스(Spirochaetes), 시네르지스테테스(Synergistetes), 테내리큐테스(Tenericutes), 테르모데술포박테리아(Thermodesulfobacteria), 테르모토가에(Thermotogae) 또는 베루코미크로비아 필라(Verrucomicrobia phyla) 중 하나 이상으로부터의 세포일 수 있다. 분석될 수 있는 박테리아 세포의 예시적 강, 목 및/또는 과는 하기로부터의 것들을 포함하나, 이에 제한되지는 않는다: 아시도박테리아, 블라스토카텔리아(Blastocatellia), 홀로파가에(Holophagae), 루브로박테리아(Rubrobacteria), 테르모레오필리아(Thermoleophilia), 코리오박테리이아(Coriobacteriia), 아시디미크로비이아(Acidimicrobiia), 니트릴리루프토리아(Nitriliruptoria), 악티노박테리아, 아퀴피칼레스(Aquificales), 아퀴피카세아에(Aquificaceae), 히드로게노테르마세아에(Hydrogenothermaceae), 데술푸로박테리알레스(Desulfurobacteriales), 데술푸로박테리아세아에(Desulfurobacteriaceae), 테르모술피디박테르(Thermosulfidibacter), 핌브리이모나디아(Fimbriimonadia), 아르마티모나디아(Armatimonadia), 크토노모나데테스(Chthonomonadetes), 로도테르미아(Rhodothermia), 로도테르말레스(Rhodothermales), 발네올리아(Balneolia), 발네올랄레스(Balneolales), 시토파기아(Cytophagia), 시토파갈레스(Cytophagales), 스핑고박테리아(Sphingobacteria), 스핑고박테리알레스(Sphingobacteriales), 키티노파기아(Chitinophagia), 키티노파갈레스(Chitinophagales), 박테로이디아(Bacteroidia), 박테로이달레스(Bacteroidales), 플라보박테리이아(Flavobacteriia), 플라보박테리알레스(Flavobacteriales), 칼디세리카세아에(Caldisericaceae), 클라미디알레스(Chlamydiales), 클라미디아세아에(Chlamydiaceae), 칸디다투스(Candidatus), 클라비클라미디아세아에(Clavichlamydiaceae), 파라클라미디알레스(Parachlamydiales), 크리블라미디아세아에(Criblamydiaceae), 파라클라미디아세아에(Parachlamydiaceae), 심카니아세아에(Simkaniaceae), 와들리아세아에(Waddliaceae), 칸디다투스 피시클라미디아(Candidatus Piscichlamydia), 칸디다투스 악티노클라미디아세아에(Candidatus Actinochlamydiaceae), 칸디다투스 파릴리클라미디아세아에(Candidatus Parilichlamydiaceae), 칸디다투스 라브도클라미디아세아에(Candidatus Rhabdochlamydiaceae), 이그나비박테리아(Ignavibacteria), 이그나비박테리알레스(Ignavibacteriales), 이그나비박테리아세아에(Ignavibacteriaceae), 이그나비박테리움(Ignavibacterium), 멜리오리박터(Melioribacter), 클로로베아(Chlorobea), 클로로비알레스(Chlorobiales), 클로로비아세아에(Chlorobiaceae), 안칼로클로리스(Ancalochloris), 클로로바쿨룸(Chlorobaculum), 클로로비움(Chlorobium), 클로로헤르페톤(Chloroherpeton), 클라트로클로리스(Clathrochloris), 펠로딕트욘(Pelodictyon), 프로스테코클로리스(Prosthecochloris), 테르모플렉시아(Thermoflexia), 데할로콕코이디아(Dehalococcoidia), 아나에롤리네아에(Anaerolineae), 아르덴티카테니아(Ardenticatenia), 칼딜리네아에(Caldilineae), 크테도노박테리아(Ktedonobacteria), 테르모미크로비아(Thermomicrobia), 클로로플렉시아(Chloroflexia), 크리시오게네테스, 크리시오게날레스(Chrysiogenales), 크리시오게나세아에(Chrysiogenaceae), 크로오콕칼레스(Chroococcales), 크로오콕시디오프시달레스(Chroococcidiopsidales), 글로에오박테랄레스(Gloeobacterales), 노스토칼레스(Nostocales), 오실라토리알레스(Oscillatoriales), 플레우로캅살레스(Pleurocapsales), 스피룰리날레스(Spirulinales), 시네코콕칼레스(Synechococcales), 인세르타에 세디스(Incertae sedis), 데페리박테랄레(Deferribacterale), 데페리박테라세아에(Deferribacteraceae), 데이노콕칼레스(Deinococcales), 데이노콕카세아에(Deinococcaceae), 트루에페라세아에(Trueperaceae), 테르말레스(Thermales), 테르마세아에(Thermaceae), 딕트요글로말레사(Dictyoglomales), 딕트요글로마세아에(Dictyoglomaceae), 엘루시미크로비아, 엔도미크로비아(Endomicrobia), 블라스토카텔리아, 키티니스피릴리아(Chitinispirillia), 키티니비브리오니아(Chitinivibrionia), 피브로박테리아(Fibrobacteria), 바실리(Bacilli), 바실랄레스(Bacillales), 락토바실랄레스(Lactobacillales), 클로스트리디아(Clostridia), 클로스트리디알레스(Clostridiales), 할라나에로비알레스(Halanaerobiales), 나트라나에로비알레스(Natranaerobiales), 테르모아나에로박테랄레스(Thermoanaerobacterales), 에리시펠로트리키아(Erysipelotrichia), 에리시펠로트리칼레스(Erysipelotrichales), 네가티비큐테스(Negativicutes), 셀레노모나달레스(Selenomonadales), 테르몰리토박테리아(Thermolithobacteria), 푸소박테리이아(Fusobacteriia), 푸소박테리알레스(Fusobacteriales), 렙토트리키아세아에(Leptotrichiaceae), 세발델라(Sebaldella), 스네아티아(Sneathia), 스트렙토바실루스(Streptobacillus), 렙토트리키아(Leptotrichia), 푸소박테리아세아에(Fusobacteriaceae), 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테르모데술포박테리아세아에(Thermodesulfobacteriaceae), 테르모토가에, 코스모토갈레스(Kosmotogales), 코스모토가세아에(Kosmotogaceae), 메소아시디토갈레스(Mesoaciditogales), 메소아시디토가세아에(Mesoaciditogaceae), 페트로토갈레스(Petrotogales), 페트로토가세아에(Petrotogaceae), 테르모토갈레스(Thermotogales), 테르모토가세아에(Thermotogaceae), 페르비도박테리아세아에(Fervidobacteriaceae), 칸디다투스 에피크세노소마(Candidatus Epixenosoma), 렌티모나스(Lentimonas), 메틸로아시다(Methyloacida), 메틸라시디미크로비움(Methylacidimicrobium), 메틸라시디필랄레스(Methylacidiphilales), 스파르토박테리아(Spartobacteria), 오피투타에(Opitutae) 또는 베루코미크로비아에(Verrucomicrobiae). 이들 강, 목 및 과 내의 다양한 속 및 종이 본원에 기재된 방법 및 시스템을 사용한 분석을 위해 선택될 수 있다.

세포가 진균 세포인 경우, 진균 세포는 블라스토클라디오미코타(Blastocladiomycota), 키트리디오미코타(Chytridiomycota), 글로메로미코타(Glomeromycota), 마이크로스포리디아(Microsporidia), 네오칼리마스티고미코타(Neocallimastigomycota), 디카르야(Dikarya) (인크. 듀테로미코타(inc. Deuteromycota)), 아스코미코타(Ascomycota), 페지조미코티나(Pezizomycotina), 사카로미코티나(Saccharomycotina), 타프리노미코티나(Taphrinomycotina), 바시디오미코타(Basidiomycota) 아가리코미코티나(Agaricomycotina), 퓨시니오미코티나(Pucciniomycotina), 우스틸라기노미코티나(Ustilaginomycotina), 엔토모프토로미코티나(Entomophthoromycotina), 킥크셀로미코티나(Kickxellomycotina), 무코로미코티나(Mucoromycotina), 또는 조오파고미코티나(Zoopagomycotina) 문 및 아문 중 하나 이상으로부터의 것일 수 있다. 분석될 수 있는 진균 세포의 예시적 강, 목 및/또는 과는 블라스토클라디오미세테스(Blastocladiomycetes), 블라스토클라디알레스(Blastocladiales) 블라스토클라디아세아에(Blastocladiaceae), 카테나리아세아에(Catenariaceae), 코엘로모미세타세아에(Coelomomycetaceae), 피소데르마타세아에(Physodermataceae), 소로키트리아세아에(Sorochytriaceae), 키트리디오미세테스(Chytridiomycetes), 키트리디알레스(Chytridiales), 클라도키트리알레스(Cladochytriales), 리조피디알레스(Rhizophydiales), 폴리키트리알레스(Polychytriales), 스피젤로미세탈레스(Spizellomycetales), 리조플리크티달레스(Rhizophlyctidales), 로불로미세탈레스(Lobulomycetales), 그로모키트리알레스(Gromochytriales), 메소키트리알레스(Mesochytriales), 신키트리알레스( Synchytriales), 폴리파갈레스(Polyphagales), 모노블레파리도미세테스(Monoblepharidomycetes), 모노블레파리달레스(Monoblepharidales), 하르포키트리알레스(Harpochytriales), 히알로라피디오미세테스(Hyaloraphidiomycetes), 히알로라피디알레스(Hyaloraphidiales), 글로메로미세테스(Glomeromycetes), 아르카에오스포랄레스(Archaeosporales), 디베르시스포랄레스(Diversisporales), 글로메랄레스(Glomerales), 파라글로메랄레스(Paraglomerales), 네마토피탈레스(Nematophytales), 메트크니코벨레아(Metchnikovellea), 메트크니코벨리다(Metchnikovellida) 암피아칸티다에(Amphiacanthidae), 메트크니코벨리다에(Metchnikovellidae), 마이크로스포레아(Microsporea), 코우고우르델리다에(Cougourdellidae), 파실리스포리다에(Facilisporidae), 헤테로베시쿨리다에(Heterovesiculidae), 미요스포리다에(Myosporidae), 나델스포리다에(Nadelsporidae), 네오노세모이디이다에(Neonosemoidiidae), 오르도스포리다에(Ordosporidae), 슈도노세마티다에(Pseudonosematidae), 텔로믹시다에(Telomyxidae), 톡소글루게이다에(Toxoglugeidae), 투불리노세마티다에(Tubulinosematidae), 하플로파세아(Haplophasea), 키트리디오프시다(Chytridiopsida), 키트리디오프시다에(Chytridiopsidae), 북스테후디이다에(Buxtehudiidae), 엔테로시토조오니다에(Enterocytozoonidae), 부르케이다에(Burkeidae), 헤스세이다에(Hesseidae), 글루게이다(Glugeida), 글루게이다에(Glugeidae), 걸레이이다에(Gurleyidae), 엔세팔리토조오니다에(Encephalitozoonidae), 아벨스포리다에(Abelsporidae), 투제티이다에(Tuzetiidae), 마이크로필리다에(Microfilidae), 우니카리오니다에(Unikaryonidae), 디하플로파세아(Dihaplophasea), 메이오디하플로파시다(Meiodihaplophasida), 텔로하니오이데아(Thelohanioidea), 텔로하니이다에(Thelohaniidae), 두보스퀴이다에(Duboscqiidae), 자나세키이다에(Janacekiidae), 페레지이다에(Pereziidae), 스트리아토스포리다에(Striatosporidae), 실린드로스포리다에(Cylindrosporidae), 부레넬로이데아(Burenelloidea), 부레넬리다에(Burenellidae), 암블리오스포로이데아(Amblyosporoidea), 암블리오스포리다에(Amblyosporidae), 디소시오디하플로파시아(Dissociodihaplophasida), 노세마토이데아(Nosematoidea), 노세마티다에(Nosematidae), 이크티오스포리디이다에(Ichthyosporidiidae), 카우도스포리다에(Caudosporidae), 슈도플레이스토포리다에(Pseudopleistophoridae), 므라제키이다에(Mrazekiidae) 쿨리코스포로이데아(Culicosporoidea), 쿨리코스포리다에(Culicosporidae), 쿨리코스포렐리다에(Culicosporellidae), 골베르기이다에(Golbergiidae), 스프라귀이다에(Spragueidae) 오바베시쿨로이데아(Ovavesiculoidea), 오바베시쿨리다에(Ovavesiculidae), 테트라미크리다에(Tetramicridae), 루디미크로스포라(Rudimicrospora), 미니스포레아(Minisporea), 미니스포리다(Minisporida), 메트크니코벨레아(Metchnikovellea), 메트크니코벨리다(Metchnikovellida), 폴라로플라스타(Polaroplasta), 플레이스토포리데아(Pleistophoridea), 플레이스토포리다(Pleistophorida), 디스포레아(Disporea), 우니카리오티아(Unikaryotia), 디플로카리오티아(Diplokaryotia), 네오칼리마스티고미세테스(Neocallimastigomycetes), 네오칼리마스티갈레스(Neocallimastigales), 네오칼리마스티가세아에(Neocallimastigaceae) 페지조미코티나(Pezizomycotina), 아르토니오미세테스(Arthoniomycetes), 코니오시보미세테스(Coniocybomycetes), 도티데오미세테스(Dothideomycetes), 유로티오미세테스(Eurotiomycetes), 게오글로소미세테스(Geoglossomycetes), 라보울베니오미세테스(Laboulbeniomycetes), 레카노로미세테스(Lecanoromycetes), 레오티오미세테스(Leotiomycetes), 리키노미세테스(Lichinomycetes), 오르빌리오미세테스(Orbiliomycetes), 페지조미세테스(Pezizomycetes), 소르다리오미세테스(Sordariomycetes), 크실로노미세테스(Xylonomycetes) 라미알레스(Lahmiales), 잇치클라마디온(Itchiclahmadion), 트리블리디알레스(Triblidiales), 사카로미코티나(Saccharomycotina), 사카로미세테스(Saccharomycetes), 타프리노미코티나(Taphrinomycotina) 아르카에오리조미세스(Archaeorhizomyces), 네올렉토미세테스(Neolectomycetes), 뉴모시스티도미세테스(Pneumocystidomycetes), 쉬조사카로미세테스(Schizosaccharomycetes), 타프리노미세테스(Taphrinomycetes), 아르토니오미세테스(Arthoniomycetes), 코니오시보미세테스(Coniocybomycetes), 도티데오미세테스(Dothideomycetes), 유로티오미세테스(Eurotiomycetes), 제오글로소미세테스(Geoglossomycetes), 라보울베니오미세테스(Laboulbeniomycetes), 레카노로미세테스(Lecanoromycetes), 레오티오미세테스(Leotiomycetes), 리키노미세테스(Lichinomycetes), 오르빌리오미세테스(Orbiliomycetes), 페지조미세테스(Pezizomycetes), 소르다리오미세테스(Sordariomycetes), 크실로노미세테스(Xylonomycetes), 라미알레스(Lahmiales), 메데올라리알레스(Medeolariales), 트리블리디알레스(Triblidiales), 사카로미세탈레스(Saccharomycetales), 아스코이데아세아에(Ascoideaceae), 세팔로아스카세아에(Cephaloascaceae), 데바리오미세타세아에(Debaryomycetaceae), 디포다스카세아에(Dipodascaceae), 엔도미세타세아에(Endomycetaceae), 리포미세타세아에(Lipomycetaceae), 메트슈니코위아세아에(Metschnikowiaceae), 파포미세타세아에(Phaffomycetaceae), 피키아세아에(Pichiaceae), 사카로미세타세아에(Saccharomycetaceae), 사카로미코다세아에(Saccharomycodaceae), 사카로미코프시다세아에(Saccharomycopsidaceae), 트리코모나스카세아에(Trichomonascaceae), 아르카에오리조미세테스(Archaeorhizomycetes), 네올렉토미세테스(Neolectomycetes), 뉴모시스티도미세테스(Pneumocystidomycetes), 쉬조사카로미세테스(Schizosaccharomycetes), 타프리노미세테스(Taphrinomycetes), 아가리코미코티나(Agaricomycotina), 퓨시니오미코티나(Pucciniomycotina), 우스틸라기노미코티나(Ustilaginomycotina), 왈레미오미세테스(Wallemiomycetes), 트레멜로미세테스(Tremellomycetes), 다크리미세테스(Dacrymycetes), 아가리코미세테스(Agaricomycetes), 아가리코스틸보미세테스(Agaricostilbomycetes), 아트락티엘로미세테스(Atractiellomycetes), 클라시쿨로미세테스(Classiculomycetes), 크립토미코콜라코미세테스(Cryptomycocolacomycetes), 시스토바시디오미세테스(Cystobasidiomycetes), 마이크로보트리오미세테스(Microbotryomycetes), 믹시오미세테스(Mixiomycetes), 퓨시니오미세테스(Pucciniomycetes), 트리티라키오미세테스(Tritirachiomycetes), 엑소바시디오미세테스(Exobasidiomycetes), 세라세오소랄레스(Ceraceosorales), 도아산시알레스(Doassansiales), 엔틸로마탈레스(Entylomatales), 엑소바시디알레스(Exobasidiales), 제오르게피쉐리알레스(Georgefischeriales), 마이크로스트로마탈레스(Microstromatales), 틸레티알레스(Tilletiales), 우스틸라기노미세테스(Ustilaginomycetes), 우로시스탈레스(Urocystales), 우스틸라기날레스(Ustilaginales), 말라세지오미세테스(Malasseziomycetes), 말라세지오알레스(Malassezioales), 모닐리엘로미세테스(Moniliellomycetes), 모닐리엘랄레스(Moniliellales), 바시디오볼로미세테스(Basidiobolomycetes), 네오지기토미세테스(Neozygitomycetes), 엔토모프토로미세테스(Entomophthoromycetes), 아셀라리알레스(Asellariales), 디마르가리탈레스(Dimargaritales), 하르펠랄레스(Harpellales), 킥셀랄레스(Kickxellales), 모르티에렐로미세테스(Mortierellomycetes), 모르티에렐랄레스(Mortierellales), 무코로미세테스(Mucoromycetes), 무코랄레스(Mucorales), 또는 엔도고날레스(Endogonales)로부터의 것들을 포함하나, 이에 제한되지는 않는다. 이들 강, 목 및 과 내의 다양한 속 및 종이 본원에 기재된 방법 및 시스템을 사용한 분석을 위해 선택될 수 있다.

세포가 식물 세포인 경우, 식물 세포는 네마토피테스(Nematophytes), 클로로피타(Chlorophyta), 팔모필랄레스(Palmophyllales), 프라시노피세아에(Prasinophyceae), 네프로셀미도피세아에(Nephroselmidophyceae), 슈도스코우르피엘디알레스(Pseudoscourfieldiales), 피라미모나도피세아에(Pyramimonadophyceae), 마미엘로피세아에(Mamiellophyceae), 스코우르피엘디알레스(Scourfieldiales), 페디노피세아에(Pedinophyceae), 클로로덴드로피세아에(Chlorodendrophyceae), 트레보욱시오피세아에(Trebouxiophyceae), 울보피세아에(Ulvophyceae), 클로로피세아에(Chlorophyceae), 스트렙토피타(Streptophyta), 클로로키보피타(Chlorokybophyta), 메소스티그마토피타(Mesostigmatophyta), 클레브소르미디오피타(Klebsormidiophyta), 차로피타(Charophyta), 차에토스파에리디알레스(Chaetosphaeridiales), 콜레오차에토피타(Coleochaetophyta), 지그네마토피타(Zygnematophyta), 또는 엠브리오피타(Embryophyta) 문 및 아문 중 하나 이상으로부터의 것일 수 있다. 분석될 수 있는 식물 세포의 예시적 강, 목, 과 및 속은 네마토탈루스(Nematothallus), 코스모클라이나(Cosmochlaina), 네마토피타세아에(Nematophytaceae), 네마토플렉수스(Nematoplexus), 네마타스케툼(Nematasketum), 프로토탁시테스(Prototaxites), 울보피세아에(Ulvophyceae), 트레보욱시오피세아에(Trebouxiophyceae), 클로로피세아에(Chlorophyceae), 클로로덴드로피세아에(Chlorodendrophyceae), 마미엘로피세아에(Mamiellophyceae), 네프로셀미도피세아에(Nephroselmidophyceae), 팔모필랄레스(Palmophyllales), 페디노피세아에(Pedinophyceae), 프라시노피세아에(Prasinophyceae), 슈도스코우르피엘디알레스(Pseudoscourfieldiales), 피라미모나도피세아에(Pyramimonadophyceae), 스코우르피엘디알레스(Scourfieldiales), 팔모클라트루스(Palmoclathrus), 팔모필룸(Palmophyllum), 베르디겔라스(Verdigellas), 프라시노콕칼레스(Prasinococcales), 프라시노피세아에 인세르타에 세디스(Prasinophyceae incertae sedis), 슈도스코우르피엘디알레스(Pseudoscourfieldiales), 피라미모나달레스(Pyramimonadales), 네포셀미스(Nephoselmis), 피크노콕카세아에(Pycnococcaceae), 스코우르피엘디아세아에(Scourfieldiaceae), 페디노모나스(Pedinomonas), 레술토르(Resultor), 마르수피오모나스(Marsupiomonas), 클로로크트리디온 투베르쿨라툼(Chlorochtridion tuberculatum), 클로렐랄레스(Chlorellales), 프라시올랄레스(Prasiolales), 트레보욱시알레스(Trebouxiales), 브리오프시달레스(Bryopsidales), 클라도포랄레스(Cladophorales), 다시클라달레스(Dasycladales), 올트만시엘로프시달레스(Oltmannsiellopsidales), 스코티노스파에랄레스(Scotinosphaerales), 트렌테폴리알레스(Trentepohliales), 울로트리칼레스(Ulotrichales), 울발레스(Ulvales), 카에토펠티달레스(Chaetopeltidales), 카에토포랄레스(Chaetophorales), 클라미도모나달레스(Chlamydomonadales), 클로로콕칼레스(Chlorococcales), 클로로시스티달레스(Chlorocystidales), 마이크로스포랄레스(Microsporales), 오에도고니알레스(Oedogoniales), 파에오필랄레스(Phaeophilales), 스파에로플레알레스(Sphaeropleales), 테트라스포랄레스(Tetrasporales), 클로로키부스(Chlorokybus), 메소스티그마토피세아에(Mesostigmatophyceae), 엔트란시아(Entransia), 호르미디엘라(Hormidiella), 인테르필룸(Interfilum), 클레브소르미디움(Klebsormidium), 메소스티그마토피세아에(Mesostigmatophyceae), 클레브소르미디오피세아에(Klebsormidiophyceae), 지그네마토피세아에(Zygnematophyceae), 지그네마탈레스(Zygnematales)데스미디알레스(Desmidiales), 카로피세아에(Charophyceae), 카랄레스(Charales), 클로로키보피세아에(Chlorokybophyceae), 콜레오차에탈레스(Coleochaetales), 폴리차에토포라(Polychaetophora), 카에토스파에리디움(Chaetosphaeridium), 콜레오차에토피세아에(Coleochaetophyceae), 키그네마탈레스(Zygnematales), 데스미디알레스(Desmidiales), 브리오피테스(Bryophytes), 마르찬티오피타(Marchantiophyta), 브리오피타(Bryophyta), 안토세로토피타(Anthocerotophyta), 호르네오피톱시다(Horneophytopsida), 트라체오피테스(Tracheophytes), 리니오피타(Rhyniophyta), 조스테로필로피타(Zosterophyllophyta), 리코포디오피타(Lycopodiophyta), 트리메로피토피타(Trimerophytophyta), 프테리도피타(Pteridophyta), 스페르마토피테스(Spermatophytes), 프테리도스페르마토피타(Pteridospermatophyta), 피노피타(Pinophyta), 시카도피타(Cycadophyta), 진크고피타(Ginkgophyta), 그네토피타(Gnetophyta), 또는 마그놀리오피타(Magnoliophyta)로부터의 것들을 포함하나, 이에 제한되지는 않는다. 이들 강, 목, 과 및 속 내의 다양한 종이 본원에 기재된 방법 및 시스템을 사용한 분석을 위해 선택될 수 있다.

일부 예에서는, 본원에 기재된 방법 및 시스템을 사용하여 식물 세포내기관 내의 하나 이상의 피분석물을 정량할 수 있다. 예를 들어, 식물 세포내기관은 식물 세포 핵, 핵 막, 하나의 핵 막, 세포질 세망, 리보솜, 미토콘드리아, 액포, 엽록체, 세포 막 또는 세포 벽을 포함할 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다. 식물 세포내기관을 세포의 다른 물질로부터 분리할 수 있고, 따라서 단리된 식물 세포내기관의 피분석물을 정량할 수 있다.

세포가 동물 세포인 경우, 동물 세포는 배아 줄기 세포, 성체 줄기 세포, 조직-특이적 줄기 세포, 중간엽 줄기 세포, 유도 만능 줄기 세포, 상피 조직 세포, 결합 조직 세포, 근육 조직 세포, 또는 신경 조직 세포일 수 있다. 동물 세포는 외배엽, 내배엽 또는 중배엽으로부터 유래될 수 있다. 외배엽 유래 세포는 피부 세포, 뇌하수체 전엽 세포, 말초 신경계 세포, 신경내분비 세포, 치아, 눈 세포, 중추 신경계 세포, 뇌실막 세포 및 송과선 세포를 포함하나, 이에 제한되지는 않는다. 내배엽 유래 세포는 호흡기 세포, 위 세포, 장 세포, 간 세포, 담낭 세포, 외분비 췌장 세포, 랑게르한스섬 세포, 갑상선 세포 및 요로상피 세포를 포함하나, 이에 제한되지는 않는다. 중배엽 유래 세포는 연골기원 세포, 근섬유 아세포, 혈관 아세포, 기질 세포, 밀집반, 세포, 간질 세포, 텔로사이트, 족세포, 세르톨리(Sertoli) 세포, 라이디히(Leydig) 세포, 과립 세포, 페그(Peg) 세포, 생식 세포, 조혈 줄기 세포, 림프 세포, 골수 세포, 내피 전구 세포, 내피 콜로니 형성 세포, 내피 줄기 세포, 혈관아세포/메소혈관아세포, 혈관주위 세포 및 벽 세포를 포함하나, 이에 제한되지는 않는다.

일부 경우에는, 동물 세포의 세포내기관을 동물 세포의 다른 성분으로부터 단리하고, 이어서 본원에 기재된 방법 및 시스템을 사용하여 단리된 동물 세포내기관 내의 2종 이상의 피분석물을 정량한다. 예를 들어, 단리된 세포내기관은 동물 세포 핵, 핵 막, 하나의 핵 막, 세포질 세망, 근세포질 세망, 리보솜, 미토콘드리아, 액포, 리소좀, 또는 세포 막을 포함할 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다.

바이러스가 분석되는 경우, 바이러스는, 예를 들어, 이중 가닥 DNA 바이러스, 단일 가닥 DNA 바이러스, 이중 가닥 RNA 바이러스, 양성 센스 단일 가닥 RNA 바이러스, 음성 센스 단일 가닥 RNA 바이러스, 단일 가닥 RNA-역전사 바이러스 (레트로바이러스) 또는 이중 가닥 DNA 역전사 바이러스일 수 있다. 다양한 구체적 바이러스는 파포바비리다에(Papovaviridae), 아데노비리다에(Adenoviridae), 헤르페스비리다에(Herpesviridae), 헤르페스비랄레스(Herpesvirales), 아스코비리다에(Ascoviridae), 암풀라비리다에(Ampullaviridae), 아스파르비리다에(Asfarviridae), 바쿨로비리다에(Baculoviridae), 푸셀로비리다에(Fuselloviridae), 글로불로비리다에(Globuloviridae), 구타비리다에(Guttaviridae), 히트로사비리다에(Hytrosaviridae), 이리도비리다에(Iridoviridae), 리포트릭스비리다에(Lipothrixviridae), 니마비리다에(Nimaviridae), 폭스비리다에(Poxviridae), 텍티비리다에(Tectiviridae), 코르티코비리다에(Corticoviridae), 술폴로부스(Sulfolobus), 카우도비랄레스(Caudovirales), 코르티코비리다에, 텍티비리다에아(Tectiviridaea), 리가멘비랄레스(Ligamenvirales), 암풀라비리다에(Ampullaviridae), 비카우다비리다에(Bicaudaviridae), 클라바비리다에(Clavaviridae), 푸셀로비리다에(Fuselloviridae), 글로불로비리다에(Globuloviridae), 구타비리다에(Guttaviridae), 투리비리다에(Turriviridae), 아스코바이러스(Ascovirus), 바쿨로바이러스(Baculovirus), 히트로사비리다에(Hytrosaviridae), 이리도비리다에(Iridoviridae), 폴리드나바이러세스(Polydnaviruses), 미미비리다에(Mimiviridae), 마르세일레바이러스(Marseillevirus), 메가바이러스(Megavirus), 마바이러스 바이로파지(Mavirus virophage), 스푸트니크 바이로파지(Sputnik virophage), 니마비리다에(Nimaviridae), 피코드나비리다에(Phycodnaviridae), 플레올리포바이러세스(pleolipoviruses), 플라스마비리다에(Plasmaviridae), 판도라비리다에(Pandoraviridae), 디노드나바이러스(Dinodnavirus), 리지도바이러스(Rhizidiovirus), 살테르프로바이러스(Salterprovirus), 스파에롤리포비리다에(Sphaerolipoviridae), 아넬로비리다에(Anelloviridae), 비드나비리다에(Bidnaviridae), 시르코비리다에(Circoviridae), 게미니비리다에(Geminiviridae), 게노모비리다에(Genomoviridae), 이노비리다에(Inoviridae), 마이크로비리다에(Microviridae), 나노비리다에(Nanoviridae), 파르보비리다에(Parvoviridae), 스피라비리다에(Spiraviridae), 아멜가비리다에(Amalgaviridae), 비르나비리다에(Birnaviridae), 크리소비리다에(Chrysoviridae), 시스토비리다에(Cystoviridae), 엔도르나비리다에(Endornaviridae), 히포비리다에(Hypoviridae), 메가비르나비리다에(Megabirnaviridae), 파르티티비리다에(Partitiviridae), 피코비르나비리다에(Picobirnaviridae), 쿠아드리비리다에(Quadriviridae), 레오비리다에(Reoviridae), 토티비리다에(Totiviridae), 니도비랄레스(Nidovirales), 피코르나비랄레스(Picornavirales), 티모비랄레스(Tymovirales), 모노네가비랄레스(Mononegavirales), 보르나비리다에(Bornaviridae), 필로비리다에(Filoviridae), 미모나비리다에(Mymonaviridae), 니아미비리다에(Nyamiviridae), 파라믹소비리다에(Paramyxoviridae), 뉴모비리다에(Pneumoviridae), 라브도비리다에(Rhabdoviridae), 순비리다에(Sunviridae), 안페바이러스(Anphevirus), 아를리바이러스(Arlivirus), 쳉티바이러스(Chengtivirus), 크루스타바이러스(Crustavirus), 와스트리바이러스(Wastrivirus), 부냐비랄레스(Bunyavirales), 페라비리다에(Feraviridae), 피모비리다에(Fimoviridae), 한타비리다에(Hantaviridae), 존비리다에(Jonviridae), 나이로비리다에(Nairoviridae), 페리부냐비리다에(Peribunyaviridae), 파스마비리다에(Phasmaviridae), 페누이비리다에(Phenuiviridae), 토스포비리다에(Tospoviridae), 아레나비리다에(Arenaviridae), 오피오비리다에(Ophioviridae), 오르토믹소비리다에(Orthomyxoviridae), 델타바이러스(Deltavirus), 타아스트루프 바이러스(Taastrup virus), 알파레트로바이러스(Alpharetrovirus), 조류 백혈증 바이러스; 라우스(Rous) 육종 바이러스, 베타레트로바이러스(Betaretrovirus), 마우스 유방 종양 바이러스, 감마레트로바이러스(Gammaretrovirus), 뮤린 백혈병 바이러스, 고양이 백혈병 바이러스, 소 백혈병 바이러스, 인간 T-림프친화 바이러스, 엡실론레트로바이러스(Epsilonretrovirus), 백반 진피 육종 바이러스, 렌티바이러스(Lentivirus), 인간 면역결핍 바이러스 1, 원숭이 및 고양이 면역결핍 바이러세스, 스푸마바이러스(Spumavirus), 원숭이 거품성 바이러스, 오르토레트로비리나에(Orthoretrovirinae), 스푸마레트로비리나에(Spumaretrovirinae), 메타비리다에(Metaviridae), 슈도비리다에(Pseudoviridae), 레트로비리다에(Retroviridae), 헤파드나비리다에(Hepadnaviridae), 또는 카울리모비리다에(Caulimoviridae)를 포함하나, 이에 제한되지는 않는다. 이들 강, 목, 과 및 속 내의 다양한 종이 본원에 기재된 방법 및 시스템을 사용한 분석을 위해 선택될 수 있다.

본원에 기재된 방법 및 시스템은 또한, 콜로이드 내에 존재하는 1종, 2종, 3종 또는 그 초과의 피분석물을 측정하기 위해 사용될 수 있다. 콜로이드는 액체 매질 내에 분산된 고체 입자의 혼합물을 포함할 수 있다. 고체 입자는 일반적으로 액체 매질 내에서 불용성이지만, 액체 매질 내에서 분산 또는 현탁되어 남아 있다. 콜로이드의 개개의 고체 입자가 2종 이상의 피분석물의 분석/검출에 사용될 수 있거나, 또는 고체의 혼합물이 2종 이상의 피분석물의 분석/검출에 사용될 수 있다. 콜로이드는 식품 과학, 화장품 및 개인 위생 산업에서 다양한 물질로 보편적이며, 이는 면도 크림, 휘프트 크림, 스티로폼, 부석, 아가, 젤라틴, 젤리, 핸드 크림, 우유, 마요네즈, 착색 잉크, 혈액, 연기, 클라우드, 에어로겔, 히드로겔, 특정 실리케이트 및 유리 및 유사 물질을 포함한다.

본원에 기재된 양태, 구현예 및 구성의 일부를 추가로 예시하기 위해 특정 구체적 실시예를 기재한다.

실시예 1

도 16을 참조하면, 일시적 이벤트에 대한 검출 값이 완전히 단일 피분석물에 대해 캡처링되는 경우의 그래프가 나타나 있다. 검출 값에서 갭이 없고, 따라서 일시적 샘플 내에 존재하는 단일 피분석물의 양을 정량하는 곡선이 생성될 수 있다. 곡선의 피크 높이 또는 피크 면적 또는 이들 둘 다를 사용하여 샘플 내에 존재하는 단일 피분석물의 양을 결정할 수 있다. 도 16에 나타낸 바와 같이, 이러한 일시적 이벤트의 지속기간은 400 마이크로초 내지 수 밀리초 범위일 수 있다. 이러한 빠른 일시적 이벤트는 단일 피분석물 모드에서 용이하게 취급 및 정량될 수 있지만, 순차적 질량 분석기가 하나의 피분석물로부터 또 다른 피분석물로 스위칭됨에 따라 일시적 샘플 내의 2종 이상의 피분석물을 분석하는 경우의 정량은 어려울 수 있다.

실시예 2

도 17을 참조하면, 셀의 가압을 위해 기체가 충돌-반응 셀로 도입되는 경우의 모사가 나타나 있다. 충돌-반응 셀 가압은 기체와의 이온 충돌을 유도하여 이벤트를 둔화시키고 그의 지속기간을 증가시킨다. 기체 밀도/유동과 함께 축방향 전계 강도를 변경시켜 이벤트의 지속기간을 일시적 이벤트가 다수회 (적어도 1회 초과) 샘플링될 수 있는 시점까지 증가시킬 수 있다. 도 17에 나타낸 바와 같이, 350 마이크로초의 모사된 데이터 갭이 가정되는 경우에도 (이는 스위칭하고 제2 피분석물을 스캔/검출하고 다시 스위칭하는 데 걸리는 시간일 수 있음), 제1 피분석물에 대하여 1개 초과의 0이 아닌 검출 값이 얻어진다. 이 모사는 충돌-반응 셀로의 0.5 mL/min 기체 (NH₃) 도입 및 축방향 전극으로의 +50V 제공을 사용하였다.

실시예 3

검출 값 갭 누락 하에 강도 곡선을 캡처링된 검출 값에 핏팅하기 위해 또 다른 모사를 수행하였다. 도 18에 나타낸 바와 같이, 강도 곡선이 이중 피분석물 모드에서 캡처링된 검출 값에 핏팅될 수 있다 (데이터 포인트 누락 하에 캡처링된 이벤트로서 라벨링됨). 강도 곡선 형상은, 적어도 부분적으로, 단일 피분석물 모드에서 얻어진 곡선 형상에 기초할 수 있거나, 캡처링된 데이터 포인트에 대한 적합한 곡선의 핏팅에 기초할 수 있다.

본원에 개시된 예의 요소들을 도입할 , 관사 "a", "an", "the" 및 "said(상기)"는 요소들 중 하나 이상이 존재함을 의미하도록 의도된다. 용어 "포함하는", "포함한" 및 "갖는"은 개방형인 것으로 의도되며, 기재된 요소들 이외의 추가의 요소들이 존재할 수 있음을 의미한다. 본 개시내용의 이점을 고려하여, 예시의 다양한 구성요소가 다른 예시의 다양한 구성요소와 상호교환되거나 그로 대체될 수 있음이 당업자에 의해 인식될 것이다.

특정 양태, 구성, 예 및 구현예가 상기에 기재되었지만, 본 개시내용의 이점을 고려하여, 개시된 예시적 양태, 구성, 예 및 구현예의 부가, 대체, 변형, 및 변경이 가능함이 당업자에 의해 인식될 것이다.

Claims

질량 분광계를 사용하여 일시적 샘플(transient sample) 내의 2종 이상의 피분석물을 대표하는 일시적 이벤트를 정량하는 방법으로서,
충돌-반응 셀을 기체로 가압함으로써 충돌-반응 셀 내에서 이온 클라우드 내의 상이한 피분석물 이온의 이온 속도를 차등 감소시킴으로써 이온 클라우드를 확장하는 단계이며, 여기서 이온 클라우드는 일시적 샘플의 제1 피분석물로부터의 이온 및 일시적 샘플의 제2 피분석물로부터의 이온을 포함하는 것인 단계;
충돌-반응 셀로부터의 차등 감소된 이온 속도의 상이한 이온을 포함하는 확장된 이온 클라우드를, 충돌-반응 셀의 하류에서 충돌-반응 셀에 유체연통되게 결합된(fluidically coupled) 질량 분석기에 제공하여, 상기 질량 분석기를 사용하여 제1 피분석물로부터의 이온과 제2 피분석물로부터의 이온 사이에서 교호 선택하는 단계;
상기 질량 분석기로부터 교호 선택된 제1 피분석물로부터의 이온 및 제2 피분석물로부터의 이온을, 상기 질량 분석기에 유체연통되게 결합된 하류 검출기에 제공하여, 제1 피분석물로부터 제공된 이온을 검출 기간 동안 제1 검출 값으로서 검출하고, 제2 피분석물로부터 제공된 이온을 검출 기간 동안 제2 검출 값으로서 검출하는 단계;
상기 샘플 내의 제1 피분석물을 대표하는 검출된 제1 검출 값을 사용하여 제1 강도 곡선을 생성하는 단계;
상기 샘플 내의 제2 피분석물을 대표하는 검출된 제2 검출 값을 사용하여 제2 강도 곡선을 생성하는 단계;
생성된 제1 강도 곡선을 사용하여 일시적 샘플 내의 제1 피분석물의 양을 결정하고, 제2 생성된 강도 곡선을 사용하여 일시적 샘플 내의 제2 피분석물의 양을 결정하는 단계
를 포함하는 것인 방법.
제1항에 있어서, 제1 피분석물 프리-스캔 곡선을 사용하여 상기 생성된 제1 강도 곡선의 형상을 결정하고, 제2 피분석물 프리-스캔 곡선을 사용하여 상기 제2 생성된 강도 곡선의 형상을 결정하는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
제2항에 있어서, 제1 생성된 강도 곡선의 피크 높이를 사용하여 제1 피분석물의 양을 결정하는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
제3항에 있어서, 제2 생성된 강도 곡선의 피크 높이를 사용하여 제2 피분석물의 양을 결정하는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
제2항에 있어서, 상기 생성된 제1 강도 곡선 하의 면적을 사용하여 제1 피분석물의 양을 결정하는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
제5항에 있어서, 상기 생성된 제2 강도 곡선 하의 면적을 사용하여 제2 피분석물의 양을 결정하는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
제1항에 있어서, 상기 충돌-반응 셀 내의 축방향 전계 강도를 변경시켜 상기 충돌-반응 셀 내에서 이온 클라우드를 추가로 확장하는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
제1항에 있어서, 상기 충돌-반응 셀 내에서 축방향 전극에 제공되는 전압을 낮추어 상기 충돌-반응 셀 내에서 축방향 전계 강도를 변경시키는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
제1항에 있어서, 질량 분광계의 샘플링 깊이를 변경시켜 이온 클라우드를 추가로 확장하는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
제1항에 있어서, 상기 일시적 샘플을 단일 나노입자, 단일 나노구조, 단일 마이크로입자, 단일 마이크로구조, 단일 세포 또는 세포의 단일 세포내기관을 포함하도록 구성하는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
질량 분광계를 사용하여 일시적 샘플 내의 2종 이상의 무기 피분석물을 정량하는 방법으로, 상기 일시적 샘플은 단일 시스템 내에 각각 존재하는 제1 무기 피분석물 및 제2 무기 피분석물을 포함하고, 상기 방법은
상기 단일 시스템을 이온화 공급원으로 도입하여 제1 무기 피분석물 및 제2 무기 피분석물을 이온화시키고 이온화된 제1 무기 피분석물 및 이온화된 제2 무기 피분석물을 포함하는 이온 클라우드를 제공하는 단계;
상기 이온화된 제1 무기 피분석물 및 상기 이온화된 제2 무기 피분석물을 포함하는 이온 클라우드를, 이온화 공급원에 유체연통되게 결합되고 또한 이온화 공급원으로부터 하류에 있는 충돌-반응 셀에 제공하는 단계;
제공된 이온 클라우드를 상기 충돌-반응 셀 내에서 확장하는 단계;
충돌-반응 셀로부터의 확장된 이온 클라우드를, 상기 충돌-반응 셀의 하류에서 상기 충돌-반응 셀에 유체연통되게 결합된 질량 분석기에 제공하여, 질량 분석기를 사용하여 상기 이온화된 제1 무기 피분석물로부터의 이온과 상기 이온화된 제2 무기 피분석물로부터의 이온 사이에서 교호 선택하는 단계;
상기 질량 분석기로부터의 교호 선택된 이온화된 제1 무기 피분석물로부터의 이온 및 이온화된 제2 무기 피분석물로부터의 이온을, 상기 질량 분석기에 유체연통되게 결합된 하류 검출기에 제공하여, 상기 이온화된 제1 무기 피분석물로부터 제공된 이온을 검출 기간 동안 제1 검출 값으로서 검출하고, 제공된 이온화된 제2 무기 피분석물로부터의 이온을 검출 기간 동안 제2 검출 값으로서 검출하는 단계;
단일 시스템 내의 제1 무기 피분석물을 대표하는 검출된 제1 검출 값을 사용하여 제1 강도 곡선을 생성하는 단계;
단일 시스템 내의 제2 무기 피분석물을 대표하는 검출된 제2 검출 값을 사용하여 제2 강도 곡선을 생성하는 단계;
생성된 제1 강도 곡선을 사용하여 단일 시스템 내의 제1 피분석물의 양을 결정하고, 생성된 제2 강도 곡선을 사용하여 단일 시스템 내의 제2 피분석물의 양을 결정하는 단계
를 포함하는 것인 방법.
제11항에 있어서, 상기 충돌-반응 셀 내의 압력을 변경시키는 것에 의해, 또는 상기 충돌-반응 셀 내의 축방향 전계 강도를 변경시키는 것에 의해, 또는 이들 둘 다에 의해 상기 충돌-반응 셀 내의 제공된 이온 클라우드를 확장하여, 상기 제공된 이온 클라우드 내의 이온의 이온 속도를 차등 감소시키는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
제12항에 있어서, 제1 피분석물 프리-스캔 곡선을 사용하여 생성된 제1 강도 곡선의 형상을 결정하고, 제2 피분석물 프리-스캔 곡선을 사용하여 제2 생성된 강도 곡선의 형상을 결정하는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
제13항에 있어서, 제1 생성된 강도 곡선의 피크 높이를 사용하여 제1 피분석물의 양을 결정하는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
제14항에 있어서, 제2 생성된 강도 곡선의 피크 높이를 사용하여 제2 피분석물의 양을 결정하는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
제13항에 있어서, 생성된 제1 강도 곡선 하의 면적을 사용하여 제1 피분석물의 양을 결정하는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
제16항에 있어서, 생성된 제2 강도 곡선 하의 면적을 사용하여 제2 피분석물의 양을 결정하는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
제11항에 있어서, 상기 이온 클라우드를 상기 충돌-반응 셀에 제공하여 제공하기 전에, 질량 분광계의 샘플링 깊이를 변경시켜 이온 클라우드를 확장하는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
제18항에 있어서, 상기 이온 클라우드를 상기 충돌-반응 셀의 상류에 위치하는 이온 전향기에 제공하는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
제11항에 있어서, 단일 시스템을 단일 나노입자, 단일 나노구조, 단일 마이크로입자, 단일 마이크로구조, 단일 세포 또는 세포의 단일 세포내기관을 포함하도록 구성하는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
질량 분광계를 사용하여 단일 시스템 내에서 2종 이상의 무기 피분석물을 정량하는 방법으로, 상기 단일 시스템은 단일 시스템 내의 제1 무기 피분석물 및 단일 시스템 내의 제2 무기 피분석물을 포함하고, 상기 방법은
상기 단일 시스템을 이온화 공급원으로 도입하여 제1 무기 피분석물 및 제2 무기 피분석물을 이온화시키고 이온화된 제1 무기 피분석물로부터의 이온 및 이온화된 제2 무기 피분석물로부터의 이온을 포함하는 이온 클라우드를 제공하는 단계;
상기 이온화된 제1 무기 피분석물로부터의 이온 및 상기 이온화된 제2 무기 피분석물로부터의 이온을 포함하는 이온 클라우드를, 상기 이온화 공급원에 유체연통되게 결합되고 상기 이온화 공급원으로부터 하류의 충돌-반응 셀에 제공하는 단계;
상기 제공된 이온 클라우드를 상기 충돌-반응 셀 내에서 확장하는 단계;
상기 충돌-반응 셀로부터 확장된 이온 클라우드를, 상기 충돌-반응 셀의 하류에서 상기 충돌-반응 셀에 유체연통되게 결합된 질량 분석기에 제공하여, 상기 질량 분석기를 사용하여 상기 이온화된 제1 무기 피분석물로부터의 이온과 상기 이온화된 제2 무기 피분석물로부터의 이온 사이에서 교호 선택하는 단계;
질량 분석기로부터의 교호 선택된 이온화된 제1 무기 피분석물로부터의 이온 및 이온화된 제2 무기 피분석물로부터의 이온을, 질량 분석기에 유체연통되게 결합된 하류 검출기에 제공하여, 상기 이온화된 제1 무기 피분석물로부터 제공된 이온을 검출 기간 동안 제1 검출 값으로서 검출하고, 상기 이온화된 제2 무기 피분석물로부터 제공된 이온을 검출 기간 동안 제2 검출 값으로서 검출하는 단계;
상기 단일 시스템 내의 제1 무기 피분석물을 대표하는 검출된 제1 검출 값을 사용하여 제1 강도 곡선을 생성하는 단계;
상기 단일 시스템 내의 제2 무기 피분석물을 대표하는 검출된 제2 검출 값을 사용하여 제2 강도 곡선을 생성하는 단계;
생성된 제1 강도 곡선을 사용하여 상기 단일 시스템 내의 제1 피분석물의 양을 결정하고, 생성된 제2 강도 곡선을 사용하여 상기 단일 시스템 내의 제2 피분석물의 양을 결정하는 단계
를 포함하는 것인 방법.
제21항에 있어서, 상기 이온화 공급원을 유도 결합 플라즈마로서 구성하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
제22항에 있어서, 상기 충돌-반응 셀 내의 압력을 변경시키는 것에 의해, 또는 상기 충돌-반응 셀 내의 축방향 전계 강도를 변경시키는 것에 의해, 또는 이들 둘 다에 의해, 상기 충돌-반응 셀 내의 제공된 이온 클라우드를 확장하여, 상기 제공된 이온 클라우드 내의 이온의 이온 속도를 차등 감소시키는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
제23항에 있어서, 상기 이온 클라우드를 상기 충돌-반응 셀에 제공하기 전에, 샘플링 깊이를 변경시켜 상기 이온 클라우드를 확장하는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
제23항에 있어서, 상기 이온 클라우드를 상기 이온화 공급원과 상기 충돌-반응 셀 사이에 위치하는 이온 전향기에 제공하는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
제24항에 있어서, 제1 피분석물 프리-스캔 곡선을 사용하여 생성된 제1 강도 곡선의 형상을 결정하고, 제2 피분석물 프리-스캔 곡선을 사용하여 제2 생성된 강도 곡선의 형상을 결정하는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
제26항에 있어서, 제1 생성된 강도 곡선의 피크 높이를 사용하여 제1 피분석물의 양을 결정하고, 제2 생성된 강도 곡선의 피크 높이를 사용하여 제2 피분석물의 양을 결정하는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
제27항에 있어서, 상기 단일 시스템을 단일 나노입자, 단일 나노구조, 단일 마이크로입자, 단일 마이크로구조, 단일 세포 또는 세포의 단일 세포내기관을 포함하도록 구성하는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
제26항에 있어서, 생성된 제1 강도 곡선 하의 면적을 사용하여 제1 피분석물의 양을 결정하고, 생성된 제2 강도 곡선 하의 면적을 사용하여 제2 피분석물의 양을 결정하는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
제29항에 있어서, 단일 시스템을 단일 나노입자, 단일 나노구조, 단일 마이크로입자, 단일 마이크로구조, 단일 세포 또는 세포의 단일 세포내기관을 포함하도록 구성하는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
질량 분광계를 사용하여 일시적 샘플 내의 2종 이상의 무기 피분석물을 정량하는 방법으로, 상기 일시적 샘플은 단일 시스템 내에 존재하는 제1 무기 피분석물 및 제2 무기 피분석물 각각을 포함하고, 상기 방법은
상기 단일 시스템을 이온화 공급원으로 도입하여 상기 제1 무기 피분석물 및 상기 제2 무기 피분석물을 이온화시키고 이온화된 제1 무기 피분석물 및 이온화된 제2 무기 피분석물을 포함하는 이온 클라우드를 제공하는 단계;
상기 이온 클라우드를 이온화 공급원의 하류의 질량 분석기에 제공하여, 질량 분석기를 사용하여 이온화된 제1 무기 피분석물로부터의 이온과 이온화된 제2 무기 피분석물로부터의 이온 사이에서 교호 선택하는 단계;
질량 분석기로부터의 교호 선택된 이온화된 제1 무기 피분석물로부터의 이온 및 이온화된 제2 무기 피분석물로부터의 이온을, 질량 분석기에 유체연통되게 결합된 하류 검출기에 제공하여, 이온화된 제1 무기 피분석물로부터 제공된 이온을 검출 기간 동안 제1 검출 값으로서 검출하고, 제공된 이온화된 제2 무기 피분석물로부터의 이온을 검출 기간 동안 제2 검출 값으로서 검출하는 단계;
상기 단일 시스템 내의 제1 무기 피분석물을 대표하는 검출된 제1 검출 값을 사용하여 제1 강도 곡선을 생성하는 단계;
상기 단일 시스템 내의 제2 무기 피분석물을 대표하는 검출된 제2 검출 값을 사용하여 제2 강도 곡선을 생성하는 단계;
생성된 제1 강도 곡선을 사용하여 단일 시스템 내의 제1 피분석물의 양을 결정하고, 생성된 제2 강도 곡선을 사용하여 단일 시스템 내의 제2 피분석물의 양을 결정하는 단계
를 포함하는 것인 방법.
제31항에 있어서, 상기 단일 시스템을 어블레이션하는 레이저를 포함하도록 상기 이온화 공급원을 구성하는 단계를 추가로 포함하여, 레이저 어블레이션에 의해 형성된 고체 샘플의 플룸으로서 이온 클라우드를 제공하고, 상기 고체 샘플의 플룸은 제1 무기 피분석물 및 제2 무기 피분석물을 포함하는, 방법.
제31항에 있어서, 전열 기화기를 포함하도록 상기 이온화 공급원을 구성하는 것을 추가로 포함하여, 전열 기화에 의해 형성된 증기 플러그로서 이온 클라우드를 제공하고, 상기 증기 플러그는 제1 무기 피분석물 및 제2 무기 피분석물을 포함하는, 방법.
제32항 또는 제33항에 있어서, 제1 피분석물 프리-스캔 곡선을 사용하여 상기 생성된 제1 강도 곡선의 형상을 결정하고, 제2 피분석물 프리-스캔 곡선을 사용하여 상기 제2 생성된 강도 곡선의 형상을 결정하는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
제34항에 있어서, 상기 제1 생성된 강도 곡선의 피크 높이를 사용하여 제1 피분석물의 양을 결정하고, 상기 제2 생성된 강도 곡선의 피크 높이를 사용하여 제2 피분석물의 양을 결정하는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
제34항에 있어서, 상기 생성된 제1 강도 곡선 하의 면적을 사용하여 제1 피분석물의 양을 결정하고, 상기 생성된 제2 강도 곡선 하의 면적을 사용하여 제2 피분석물의 양을 결정하는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
제32항 또는 제33항에 있어서, 상기 이온 클라우드를 하류 질량 분석기에 제공하여 제공하기 전에, 질량 분광계의 샘플링 깊이를 변경시켜 상기 이온 클라우드를 확장하는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
제32항 또는 제33항에 있어서, 상기 이온 클라우드를 이온화 공급원의 하류에 위치하는 이온 전향기에 제공하는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
제38항에 있어서, 상기 이온 클라우드를 상기 이온 전향기와 상기 질량 분석기 사이에 위치하는 충돌-반응 셀에 제공하는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
제39항에 있어서, 사중극 로드 세트 및 2개 이상의 축방향 전극을 갖는 충돌-반응 셀을 구성하는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
일시적 샘플 내에 존재하는 제1 피분석물 및 제2 피분석물을 포함하는 2종 이상의 피분석물의 교호 검출 동안 데이터 갭에 대해 보정하여, 질량 분광계를 사용한 제1 피분석물 및 제2 무기 피분석물 각각의 정량을 가능하게 하는 방법으로, 상기 방법은 확장된 검출 간격 동안 이온화된 제1 피분석물로부터의 이온 및 이온화된 제2 피분석물로부터의 이온을 교호 검출하는 단계를 포함하고, 여기서 확장된 검출 간격 동안 이온화된 제1 피분석물 및 이온화된 제2 피분석물 각각에 대해 검출된 0이 아닌 많은 검출 값은, 비-확장된 검출 간격 내에 이온화된 제1 피분석물 및 이온화된 제2 피분석물 각각에 대해 검출가능한 0이 아닌 많은 검출 값과 비교할 때 더 큰 것인 방법.
제41항에 있어서, 이온화된 제1 피분석물로부터의 이온 및 이온화된 제2 피분석물로부터의 이온을 포함하는 이온 클라우드를 확장함으로써 검출 간격을 확장하는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
제42항에 있어서, 상기 충돌-반응 셀 내의 압력을 변경시키는 것에 의해, 또는 상기 충돌-반응 셀 내의 축방향 전계 강도를 변경시키는 것에 의해, 또는 이들 둘 다에 의해, 상기 충돌-반응 셀 내에서 이온 클라우드를 확장하는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
제42항에 있어서, 질량 분광계의 샘플링 깊이를 변경시키는 것에 의해 상기 이온 클라우드를 확장하는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
제41항 내지 제44항 중 어느 한 항에 있어서, 확장된 검출 간격 동안 교호 검출된 이온화된 제1 피분석물로부터의 이온 및 이온화된 제2 피분석물로부터의 이온으로부터의 검출 값을 사용하여, 상기 일시적 샘플 내의 제1 피분석물 및 제2 피분석물 각각의 양을 정량하는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
제45항에 있어서, 이온화된 제1 피분석물로부터 검출된 이온으로부터의 검출 값을 사용하여 제1 강도 곡선을 생성하는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
제46항에 있어서, 이온화된 제2 피분석물로부터 검출된 이온으로부터의 검출 값을 사용하여 제2 강도 곡선을 생성하는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
제47항에 있어서, 제1 피분석물 프리-스캔 곡선을 사용하여, 생성된 제1 강도 곡선의 형상을 결정하고, 제2 피분석물 프리-스캔 곡선을 사용하여, 제2 생성된 강도 곡선의 형상을 결정하는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
제48항에 있어서, 제1 피분석물 및 제2 피분석물을 포함하는 단일 시스템을 선택하는 단계를 추가로 포함하고, 상기 단일 시스템은 단일 나노입자, 단일 나노구조, 단일 마이크로입자, 단일 마이크로구조, 단일 세포 또는 세포의 단일 세포내기관을 포함하는, 방법.
제48항에 있어서, 제1 피분석물 및 제2 피분석물을 포함하는 단일 시스템을 선택하는 단계를 추가로 포함하고, 상기 단일 시스템은 레이저 어블레이션에 의해 형성된 고체 샘플의 플룸을 제공하거나 또는 상기 단일 시스템은 전열 기화에 의해 형성된 증기 플러그를 제공하는, 방법.
일시적 샘플 내의 제1 피분석물의 양 및 제2 피분석물의 양을 정량하도록 구성된 질량 분광계 시스템으로, 상기 시스템은
상기 제1 피분석물로부터의 이온 및 상기 제2 피분석물로부터의 이온을 포함하는 이온 클라우드를 생성하도록 구성된 이온화 공급원;
상기 이온화 공급원에 유체연통되게 결합되어 있고, 생성된 이온 클라우드를 샘플링하도록 구성된 인터페이스;
상기 인터페이스에 유체연통되게 결합되어 있고, 샘플링된, 생성된 이온 클라우드를 수용하도록 구성되고 또한 기체를 수용하여 충돌-반응 셀을 가압하여 상기 충돌-반응 셀 내에서 샘플링된, 생성된 이온 클라우드를 확장하도록 구성된 충돌-반응 셀;
상기 충돌-반응 셀에 유체연통되게 결합되어 있고, 상기 충돌-반응 셀로부터 확장된 이온 클라우드를 수용하도록 구성되고, 상기 제1 피분석물로부터의 이온 및 상기 제2 피분석물로부터의 이온을 교호 선택하도록 구성된 질량 분석기;
상기 질량 분석기로부터 교호 선택된 이온을 수용하고 제1 피분석물로부터 수용된 이온을 검출 기간 동안 제1 검출 값으로서 검출하도록 하고 제2 피분석물로부터 수용된 제공된 이온을 검출 기간 동안 제2 검출 값으로서 검출하도록 구성된 검출기; 및
제1 검출 값을 사용하여 상기 일시적 샘플 내의 제1 피분석물의 양을 결정하도록 구성되고 제2 검출 값을 사용하여 상기 일시적 샘플 내의 제2 피분석물의 양을 결정하도록 구성된 프로세서
를 포함하는 것인 질량 분광계 시스템.
제51항에 있어서, 상기 프로세서가 상기 샘플 내의 제1 피분석물을 대표하는 검출된 제1 검출 값을 사용하여 제1 강도 곡선을 생성하도록 구성되고, 상기 프로세서가 상기 샘플 내의 제2 피분석물을 대표하는 검출된 제2 검출 값을 사용하여 제2 강도 곡선을 생성하도록 추가로 구성된, 시스템.
제52항에 있어서, 상기 프로세서가 프리-스캔 제1 피분석물 곡선으로부터의 곡선 형상을 사용하여 제1 강도 곡선을 생성하도록 구성되고, 상기 프로세서가 프리-스캔 제2 피분석물 곡선으로부터의 곡선 형상을 사용하여 제2 강도 곡선을 생성하도록 구성된, 시스템.
제53항에 있어서, 상기 프로세서가 제1 강도 곡선의 피크 높이를 사용하여 상기 일시적 샘플 내의 제1 피분석물의 양을 결정하도록 구성되고, 상기 프로세서가 제2 강도 곡선의 피크 높이를 사용하여 상기 일시적 샘플 내의 제2 피분석물의 양을 결정하도록 구성된, 시스템.
제53항에 있어서, 상기 프로세서가 제1 강도 곡선의 피크 면적을 사용하여 상기 일시적 샘플 내의 제1 피분석물의 양을 결정하도록 구성되고, 상기 프로세서가 제2 강도 곡선의 피크 면적을 사용하여 상기 일시적 샘플 내의 제2 피분석물의 양을 결정하도록 구성된, 시스템.
제51항에 있어서, 상기 충돌-반응 셀이 상기 충돌-반응 셀 내에서 축방향 전계를 제공하도록 구성된 2개 이상의 축방향 전극을 포함하여, 상기 충돌-반응 셀 내의 이온 클라우드를 추가로 확장하는, 시스템.
제51항에 있어서, 샘플링 깊이를 변경시켜 상기 이온화 공급원에 의해 생성된 이온 클라우드를 확장하도록 구성된, 시스템.
제51항에 있어서, 상기 이온화 공급원이 유도 결합 플라즈마로서 구성된, 시스템.
제58항에 있어서, 상기 인터페이스와 상기 충돌-반응 셀 사이에 위치하는 이온 전향기를 추가로 포함하는, 시스템.
제59항에 있어서, 상기 충돌-반응 셀과 상기 질량 분석기 사이에 이온 광학장치를 추가로 포함하는, 시스템.
일시적 샘플 내의 제1 피분석물의 양 및 제2 피분석물의 양을 정량하도록 구성된 질량 분광계 시스템으로, 상기 시스템은
상기 제1 피분석물로부터의 이온 및 상기 제2 피분석물로부터의 이온을 포함하는 이온 클라우드를 생성하도록 구성된 이온화 공급원;
상기 이온화 공급원에 유체연통되게 결합되고 생성된 이온 클라우드를 샘플링하도록 구성된 인터페이스;
상기 인터페이스에 유체연통되게 결합되고, 샘플링된 생성된 이온 클라우드를 수용하도록 구성되는 충돌-반응 셀로, 상기 충돌-반응 셀은 축방향 전계를 제공하도록 구성된 2개 이상의 축방향 전극을 포함하여, 상기 충돌-반응 셀 내에서 샘플링된 생성된 이온 클라우드를 확장하는 것인 충돌-반응 셀;
상기 충돌-반응 셀에 유체연통되게 결합되고, 상기 충돌-반응 셀로부터 확장된 이온 클라우드를 수용하도록 구성된 질량 분석기로, 상기 질량 분석기는 상기 제1 피분석물로부터의 이온 및 상기 제2 피분석물로부터의 이온을 교호 선택하도록 구성된 것인 질량 분석기;
상기 질량 분석기로부터 교호 선택된 이온을 수용하도록, 또한 제1 피분석물로부터 수용된 이온을 검출 기간 동안 제1 검출 값으로서 검출하도록, 또한 제2 피분석물로부터 수용된 제공된 이온을 검출 기간 동안 제2 검출 값으로서 검출하도록 구성된 검출기; 및
상기 제1 검출 값을 사용하여 상기 일시적 샘플 내의 제1 피분석물의 양을 결정하도록 구성되고 상기 제2 검출 값을 사용하여 상기 일시적 샘플 내의 제2 피분석물의 양을 결정하도록 구성된 프로세서
를 포함하는 것인 질량 분광계 시스템.
제61항에 있어서, 상기 프로세서가 상기 샘플 내의 제1 피분석물을 대표하는 검출된 제1 검출 값을 사용하여 제1 강도 곡선을 생성하도록 구성되고, 상기 프로세서가 상기 샘플 내의 제2 피분석물을 대표하는 검출된 제2 검출 값을 사용하여 제2 강도 곡선을 생성하도록 추가로 구성된, 시스템.
제62항에 있어서, 상기 프로세서가 프리-스캔 제1 피분석물 곡선으로부터의 곡선 형상을 사용하여 제1 강도 곡선을 생성하도록 구성되고, 상기 프로세서가 프리-스캔 제2 피분석물 곡선으로부터의 곡선 형상을 사용하여 제2 강도 곡선을 생성하도록 구성된, 시스템.
제63항에 있어서, 상기 프로세서가 제1 강도 곡선의 피크 높이를 사용하여 일시적 샘플 내의 제1 피분석물의 양을 결정하도록 구성되고, 상기 프로세서가 제2 강도 곡선의 피크 높이를 사용하여 상기 일시적 샘플 내의 제2 피분석물의 양을 결정하도록 구성된, 시스템.
제63항에 있어서, 상기 프로세서가 상기 제1 강도 곡선의 피크 면적을 사용하여 상기 일시적 샘플 내의 제1 피분석물의 양을 결정하도록 구성되고, 상기 프로세서가 상기 제2 강도 곡선의 피크 면적을 사용하여 상기 일시적 샘플 내의 제2 피분석물의 양을 결정하도록 구성된, 시스템.
제64항 또는 제65항에 있어서, 상기 충돌-반응 셀이 사중극 로드 세트를 포함하고, 기체를 수용하여 상기 충돌-반응 셀을 가압하여 상기 충돌-반응 셀 내에서 이온 클라우드를 추가로 확장하도록 구성된, 시스템.
제61항 또는 제66항에 있어서, 샘플링 깊이를 변경시켜 상기 이온화 공급원에 의해 생성된 이온 클라우드를 확장하도록 구성된, 시스템.
제61항에 있어서, 상기 이온화 공급원이 유도 결합 플라즈마로서 구성된, 시스템.
제68항에 있어서, 상기 인터페이스와 상기 충돌-반응 셀 사이에 위치하는 이온 전향기를 추가로 포함하는, 시스템.
제69항에 있어서, 상기 충돌-반응 셀과 상기 질량 분석기 사이에 이온 광학장치를 추가로 포함하는, 시스템.
일시적 샘플 내의 제1 피분석물의 양 및 제2 피분석물의 양을 정량하도록 구성된 질량 분광계 시스템으로, 상기 시스템은
제1 피분석물로부터의 이온 및 제2 피분석물로부터의 이온을 포함하는 이온 클라우드를 생성하도록 구성된 이온화 공급원;
상기 이온화 공급원에 유체연통되게 결합된 인터페이스로, 상기 인터페이스는 생성된 이온 클라우드를 샘플링하고 상기 인터페이스와 상기 이온화 공급원의 이온화 영역 사이의 샘플링 깊이를 조정하는 것에 의해 샘플링된 이온 클라우드를 확장하도록 구성된 인터페이스;
상기 인터페이스에 유체연통되게 결합되고 상기 인터페이스로부터 확장된 이온 클라우드를 수용하도록 구성되고, 제1 피분석물로부터의 이온 및 제2 피분석물로부터의 이온을 교호 선택하도록 구성된 질량 분석기;
상기 질량 분석기로부터 교호 선택된 이온을 수용하고 상기 제1 피분석물로부터의 수용된 이온을 검출 기간 동안 제1 검출 값으로서 검출하며 또한 상기 제2 피분석물로부터의 수용된 제공된 이온을 검출 기간 동안 제2 검출 값으로서 검출하도록 구성된 검출기; 및
상기 제1 검출 값을 사용하여 상기 일시적 샘플 내의 제1 피분석물의 양을 결정하도록 구성되고 상기 제2 검출 값을 사용하여 일시적 샘플 내의 제2 피분석물의 양을 결정하도록 구성된 프로세서
를 포함하는 것인 질량 분광계 시스템.
제71항에 있어서, 상기 프로세서가 상기 샘플 내의 제1 피분석물을 대표하는 검출된 제1 검출 값을 사용하여 제1 강도 곡선을 생성하도록 구성되고, 상기 프로세서가 상기 샘플 내의 제2 피분석물을 대표하는 검출된 제2 검출 값을 사용하여 제2 강도 곡선을 생성하도록 추가로 구성된, 시스템.
제72항에 있어서, 상기 프로세서가 프리-스캔 제1 피분석물 곡선으로부터의 곡선 형상을 사용하여 상기 제1 강도 곡선을 생성하도록 구성되고, 상기 프로세서가 프리-스캔 제2 피분석물 곡선으로부터의 곡선 형상을 사용하여 상기 제2 강도 곡선을 생성하도록 구성된, 시스템.
제73항에 있어서, 상기 프로세서가 상기 제1 강도 곡선의 피크 높이를 사용하여 상기 일시적 샘플 내의 제1 피분석물의 양을 결정하도록 구성되고, 상기 프로세서가 상기 제2 강도 곡선의 피크 높이를 사용하여 상기 일시적 샘플 내의 제2 피분석물의 양을 결정하도록 구성된, 시스템.
제73항에 있어서, 상기 프로세서가 상기 제1 강도 곡선의 피크 면적을 사용하여 상기 일시적 샘플 내의 제1 피분석물의 양을 결정하도록 구성되고, 상기 프로세서가 상기 제2 강도 곡선의 피크 면적을 사용하여 상기 일시적 샘플 내의 제2 피분석물의 양을 결정하도록 구성된, 시스템.
제74항 또는 제75항에 있어서, 상기 인터페이스와 상기 질량 분석기 사이에 위치하는 충돌-반응 셀을 추가로 포함하고, 상기 충돌-반응 셀은 사중극 로드 세트를 포함하고, 기체를 수용하여 상기 충돌-반응 셀을 가압하여 샘플링된 이온 클라우드를 추가로 확장하도록 구성된, 시스템.
제76항에 있어서, 상기 충돌-반응 셀이 축방향 전계를 제공하도록 구성된 2개 이상의 축방향 전극을 포함하여, 샘플링된 이온 클라우드를 추가로 확장하는, 시스템.
제71항에 있어서, 상기 이온화 공급원이 유도 결합 플라즈마로서 구성된, 시스템.
제78항에 있어서, 상기 인터페이스와 상기 질량 분석기 사이에 위치하는 이온 전향기를 추가로 포함하는, 시스템.
제79항에 있어서, 상기 이온 전향기와 상기 질량 분석기 사이에 이온 광학장치를 추가로 포함하는, 시스템.
제1 무기 피분석물 및 제2 무기 피분석물의 교호 검출 동안 데이터 갭에 대해 보정하여, 일시적 샘플 내의 제1 피분석물 및 제2 피분석물 각각의 정량을 가능하게 하도록 구성된 질량 분광계로서, 상기 질량 분광계는 확장된 검출 간격 동안 검출된 교호 검출된 검출 값을 수용하도록 구성된 프로세서를 포함하고, 상기 교호 검출된 검출 값은 이온화된 제1 피분석물로부터 검출된 이온으로부터의 제1 검출 값 및 이온화된 제2 피분석물로부터 검출된 이온으로부터의 제2 검출 값을 포함하고, 확장된 검출 간격 동안 질량 분광계는, 비-확장된 검출 간격 내에 상기 이온화된 제1 피분석물 및 상기 이온화된 제2 피분석물 각각에 대해 검출가능한 0이 아닌 많은 검출 값과 비교할 때 더 큰 상기 이온화된 제1 피분석물 및 상기 이온화된 제2 피분석물 각각에 대해 검출된 0이 아닌 많은 검출 값의 수를 제공하도록 구성되고, 상기 프로세서는 수용된 제1 검출 값 및 수용된 제2 검출 값을 사용하여 상기 일시적 샘플 내에 존재하는 제1 피분석물 및 제2 피분석물 각각의 양을 결정하도록 구성된, 질량 분광계.
제81항에 있어서, 상기 프로세서가 상기 샘플 내의 제1 피분석물을 대표하는 검출된 제1 검출 값을 사용하여 제1 강도 곡선을 생성하도록 구성되고, 상기 프로세서가 상기 샘플 내의 제2 피분석물을 대표하는 검출된 제2 검출 값을 사용하여 제2 강도 곡선을 생성하도록 추가로 구성된, 시스템.
제82항에 있어서, 상기 프로세서가 프리-스캔 제1 피분석물 곡선으로부터의 곡선 형상을 사용하여 상기 제1 강도 곡선을 생성하도록 구성되고, 상기 프로세서가 프리-스캔 제2 피분석물 곡선으로부터 곡선 형상을 사용하여 상기 제2 강도 곡선을 생성하도록 구성된, 시스템.
제83항에 있어서, 상기 프로세서가 상기 제1 강도 곡선의 피크 높이를 사용하여 상기 일시적 샘플 내의 제1 피분석물의 양을 결정하도록 구성되고, 상기 프로세서가 상기 제2 강도 곡선의 피크 높이를 사용하여 상기 일시적 샘플 내의 제2 피분석물의 양을 결정하도록 구성된, 시스템.
제83항에 있어서, 상기 프로세서가 상기 제1 강도 곡선의 피크 면적을 사용하여 상기 일시적 샘플 내의 제1 피분석물의 양을 결정하도록 구성되고, 상기 프로세서가 상기 제2 강도 곡선의 피크 면적을 사용하여 상기 일시적 샘플 내의 제2 피분석물의 양을 결정하도록 구성된, 시스템.
제81항에 있어서, 상기 질량 분광계가 인터페이스와 질량 분석기 사이에 위치하는 충돌-반응 셀을 포함하고, 상기 충돌-반응 셀은 사중극 로드 세트를 포함하고, 기체를 수용하여 상기 충돌-반응 셀을 가압하여 상기 충돌-반응 셀 내에서 이온 클라우드를 추가로 확장하도록 구성된, 시스템.
제86항에 있어서, 상기 충돌-반응 셀이 축방향 전계를 제공하도록 구성된 2개 이상의 축방향 전극을 포함하여, 상기 충돌-반응 셀 내에서 이온 클라우드를 추가로 확장하도록 구성된, 시스템.
제87항에 있어서, 인터페이스의 상류에 위치하는 이온화 공급원을 추가로 포함하고, 상기 이온화 공급원은 유도 결합 플라즈마로서 구성된, 시스템.
제88항에 있어서, 상기 인터페이스가 샘플링 깊이를 변경시키도록 조정가능한, 시스템.
제89항에 있어서, 상기 인터페이스와 상기 질량 분석기 사이에 위치하는 이온 전향기 및 상기 이온 전향기와 상기 질량 분석기 사이의 이온 광학장치를 추가로 포함하는, 시스템.
단일 피분석물 모드에서 그리고 이중 피분석물 모드에서 작동하도록 구성된 질량 분광계로서, 상기 단일 피분석물 모드는 검출 기간에 걸쳐 제1 피분석물을 검출하도록 구성되고, 상기 이중 피분석물 모드는 검출 기간에 걸쳐 제1 피분석물 및 제2 피분석물을 검출하도록 구성되고, 상기 질량 분광계는 기체를 수용하여 상기 충돌-반응 셀을 가압하고 상기 충돌-반응 셀로 도입된 이온 클라우드를 확장하도록 구성된 충돌-반응 셀을 포함하여, 상기 충돌-반응 셀로 도입된 이온 클라우드가 확장되지 않을 때 검출된 0이 아닌 많은 검출 값보다 더 많은 0이 아닌 검출 값을 제공하는 것인 질량 분광계.
단일 피분석물 모드에서 그리고 이중 피분석물 모드에서 작동하도록 구성된 질량 분광계로서, 상기 단일 피분석물 모드는 검출 기간에 걸쳐 제1 피분석물을 검출하도록 구성되고, 상기 이중 피분석물 모드는 검출 기간에 걸쳐 제1 피분석물 및 제2 피분석물을 검출하도록 구성되고, 상기 질량 분광계는 축방향 전계를 제공하도록 구성된 축방향 전극을 포함하는 충돌-반응 셀을 포함하고, 상기 축방향 전계는, 변경되어 상기 충돌-반응 셀로 도입된 이온 클라우드를 확장하도록 구성되어, 상기 충돌-반응 셀로 도입된 이온 클라우드가 축방향 전계를 사용하여 확장되지 않을 때 검출된 0이 아닌 많은 검출 값보다 더 많은 0이 아닌 검출 값을 제공하는 것인 질량 분광계.
단일 피분석물 모드에서 그리고 이중 피분석물 모드에서 작동하도록 구성된 질량 분광계로서, 상기 단일 피분석물 모드는 검출 기간에 걸쳐 제1 피분석물을 검출하도록 구성되고, 상기 이중 피분석물 모드는 검출 기간에 걸쳐 제1 피분석물 및 제2 피분석물을 검출하도록 구성되고, 상기 질량 분광계는, 인터페이스와 이온화 공급원 사이의 샘플링 깊이를 변경시킴으로써 이온 클라우드를 확장하도록 구성된 인터페이스를 포함하고, 상기 확장된 이온 클라우드는 상기 질량 분광계로 도입된 이온 클라우드가 확장되지 않을 때 검출된 0이 아닌 많은 검출 값보다 더 많은 0이 아닌 검출 값을 제공하는 것인 질량 분광계.
질량 분광계를 사용하여 단일 콜로이드 내의 2종 이상의 피분석물을 정량하는 방법으로, 상기 방법은
질량 분광계를 사용하여 검출 값을 교호 측정하는 단계로서, 측정된 검출 값은 단일 콜로이드 내의 제1 피분석물로부터의 이온 및 단일 콜로이드 내의 제2 피분석물로부터의 이온을 대표하고, 상기 제1 피분석물로부터의 이온을 대표하는 검출 값은 제1 검출 값으로서 측정되고, 상기 제2 피분석물로부터의 이온을 대표하는 검출 값은 제2 검출 값으로서 측정되는 것인 단계,
상기 제1 검출 값을 사용하여 제1 강도 곡선을 생성하고 상기 제2 검출 값을 사용하여 제2 강도 곡선을 생성하는 단계; 및
생성된 제1 강도 곡선을 사용하여 상기 콜로이드 내에 존재하는 제1 피분석물의 양을 결정하고, 생성된 제2 강도 곡선을 사용하여 상기 콜로이드 내에 존재하는 제2 피분석물의 양을 결정하는 단계
를 포함하는 것인 방법.