WO2014076766A1 - タンデム四重極型質量分析装置 - Google Patents

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mass
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慎二郎 藤田
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株式会社島津製作所
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    • H01J49/421—Mass filters, i.e. deviating unwanted ions without trapping
    • H01J49/4215—Quadrupole mass filters

Definitions

  • CID Collision-Induced Dissociation
  • the present invention relates to a quadrupole mass spectrometer.
  • MS / MS analysis also called tandem analysis
  • tandem quadrupole mass spectrometer also called a triple quadrupole mass spectrometer
  • a tandem quadrupole mass spectrometer generally includes a quadrupole mass filter before and after a collision cell for dissociating ions, Precursor ions are selected from various ions derived from the target compound, and the product ions are separated according to the mass-to-charge ratio in the subsequent quadrupole mass filter.
  • the collision cell is a box structure having a relatively high sealing property, and CID gas such as argon or nitrogen is introduced into the collision cell.
  • Precursor ions selected by the pre-stage quadrupole mass filter are introduced into the collision cell with appropriate collision energy, collide with CID gas in the collision cell, and produce collision-induced dissociation to generate product ions.
  • the ion dissociation efficiency in the collision cell depends on the size of the collision energy of the ions, the CID gas pressure in the collision cell, and the like. Therefore, the detection sensitivity of the product ions that have passed through the subsequent quadrupole mass filter also depends on the size of the collision energy and the CID gas pressure.
  • the tandem quadrupole mass spectrometer is a multi-reaction monitoring (MRM) in which the mass-to-charge ratio of ions passing through both the front and rear quadrupole mass filters is fixed in order to quantify known compounds with high accuracy.
  • MRM multi-reaction monitoring
  • Multiple Reaction Monitoring mode is often measured. Therefore, in the conventional tandem quadrupole mass spectrometer, the CID gas pressure in the collision cell is a value adjusted in advance by the manufacturer (usually about several mTorr) so as to obtain the highest possible detection sensitivity in the MRM measurement mode. ) Is set.
  • the higher the CID gas pressure in the collision cell the higher the chance of ions coming into contact with the CID gas, so that the ion dissociation efficiency increases, but the movement of ions (both precursor ions and product ions) by collision with the gas.
  • the overall flight speed of the ions decreases and the width of the speed increases.
  • dissociation of ions having the same mass-to-charge ratio and selection and detection of product ions having the same mass-to-charge ratio are executed over a certain period of time. The impact of ion flight speed reduction and speed width expansion in the collision cell is relatively small.
  • the present invention has been made to solve the above-described problems, and the object of the present invention is to obtain a mass spectrum on the obtained mass spectrum even when a high-speed mass scan is performed in the preceding quadrupole mass filter.
  • An object of the present invention is to provide a tandem quadrupole mass spectrometer capable of preventing the target ion peak from being deformed and performing measurement with high resolution and high sensitivity.
  • the present invention which has been made to solve the above-described problems, includes a pre-quadrupole mass filter that selects, as a precursor ion, an ion having a specific mass-to-charge ratio among various ions, and collides the precursor ion with a predetermined gas.
  • a collision cell that dissociates the ions, a subsequent quadrupole mass filter that selects ions having a specific mass-to-charge ratio among the various product ions generated by the dissociation, and detects the selected product ions In a tandem quadrupole mass spectrometer having a detection unit, a) a gas supply unit for supplying the predetermined gas into the collision cell; b) Information on the gas pressure of the predetermined gas in the collision cell or control information for supplying the predetermined gas corresponding to the scanning speed of the mass scanning in the measurement mode in which mass scanning is performed with the preceding quadrupole mass filter.
  • a setting information storage unit for storing; c) Mass scanning executed by a gas pressure of a predetermined gas in the collision cell based on information stored in the setting information storage unit at least in the execution of a measurement mode in which mass scanning is performed by the preceding quadrupole mass filter.
  • An analysis control unit for controlling the gas supply unit so as to be in a state according to the scanning speed of It is characterized by having.
  • the measurement mode in which mass scanning is performed by the front quadrupole mass filter includes the precursor ion scan measurement mode, the neutral loss scan measurement mode, and ion selection according to the mass-to-charge ratio in the rear quadrupole mass filter.
  • This is a measurement mode equivalent to the normal scan measurement mode, in which mass scanning is performed only with the front-stage quadrupole mass filter without doing so.
  • the apparatus manufacturer has sufficient peaks on the mass spectrum for each of multiple scanning speeds (minimum two stages) of mass scanning in the preceding quadrupole mass filter.
  • the gas pressures that are separated into two and have the maximum detection sensitivity are experimentally examined, and information corresponding to the scanning speed is created based on the gas pressure and stored in the setting information storage unit.
  • the analysis control unit is associated with a scanning speed that is one of the analysis conditions at that time.
  • the gas pressure of the predetermined gas in the collision cell is set such that sufficiently high peak separation characteristics and detection sensitivity are achieved corresponding to the scanning speed of the mass scanning to be performed.
  • the measurement mode is different from the “measurement mode in which mass scanning is performed by the front quadrupole mass filter”, that is, the product ion scan measurement mode, the MRM measurement mode, and the front quadrupole mass filter according to the mass to charge ratio.
  • the measurement mode equivalent to the normal scan measurement mode in which mass scanning is performed only with the subsequent quadrupole mass filter without performing ion selection it is considered that the slowest mass scanning is performed with the front quadrupole mass filter. Therefore, control using information corresponding to the lowest scanning speed among the information stored in the setting information storage unit may be performed.
  • the information stored in the setting information storage unit can be determined in advance by the device manufacturer, but preferably, the user side, for example, in the actual measurement result for the standard sample as part of automatic device adjustment. Based on this, an optimum value may be set for each scanning speed.
  • the tandem quadrupole mass spectrometer is In the measurement mode in which mass scanning is performed by the front quadrupole mass filter, the gas pressure of the predetermined gas in the collision cell is changed in a plurality of stages at each stage where the scanning speed of the mass scanning is changed in a plurality of stages. Repeatedly perform measurements on a given sample while controlling the gas supply unit. Based on the shape of the target peak and the peak intensity on the mass spectrum obtained by the measurement, an appropriate gas pressure is set for each scanning speed of mass scanning.
  • the configuration may further include a setting information automatic creation unit that stores information on the gas pressure or control information for supplying a predetermined gas in the setting information storage unit.
  • the setting information automatic creation unit may determine the optimum gas pressure by determining the peak shape derived from the known compound contained in the predetermined sample and the peak intensity on the mass spectrum.
  • the peak shape may be any peak shape that can sufficiently separate the target peak and the adjacent peak.
  • the setting information automatic creation unit has a peak half-value width of 0.7 u or more and the peak intensity is maximized. It can be set as the structure which determines with a gas pressure being an appropriate gas pressure.
  • the setting information automatic creation unit includes a compound peak consisting of only a stable isotope element and a stable isotope among peaks derived from the target compound.
  • a configuration may be adopted in which it is determined that the gas pressure at which the compound peak containing the non-body element is separated and the peak intensity is maximum is an appropriate gas pressure.
  • tandem quadrupole mass spectrometer According to the tandem quadrupole mass spectrometer according to the present invention, even when high-speed mass scanning is performed in the preceding quadrupole mass filter, the collapse of the peak waveform shape on the mass spectrum is reduced, and the proximity High resolution can be achieved by securing the peak to be separated and the separability. At the same time, the intensity drop of the ion peak to be observed can be reduced, and the target ion can be detected with high sensitivity.
  • the schematic block diagram of the principal part of the tandem quadrupole-type mass spectrometer by 2nd Example of this invention The figure which shows the measurement example of the mass spectrum in the precursor ion scan measurement mode of a high scanning speed (2500 u / s).
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram of the main part of the tandem quadrupole mass spectrometer of the first embodiment.
  • the tandem quadrupole mass spectrometer of this embodiment includes an ion source 2 that ionizes a compound in a sample and ions having a specific mass-to-charge ratio in a chamber 1 that is evacuated by a vacuum pump (not shown).
  • a container 7 is arranged.
  • CID gas such as argon is supplied into the collision cell 4 continuously or intermittently from a CID gas supply unit 8 including, for example, a gas cylinder, a pressure regulator, or a flow rate regulator.
  • the gas pressure inside is maintained at a gas pressure sufficiently higher than the gas pressure inside the chamber 1 and outside the collision cell 4.
  • the front-stage quadrupole mass filter 3 has a voltage ⁇ (U1 + V1 ⁇ cos ⁇ t) obtained by synthesizing the DC voltage U1 and the high-frequency voltage V1 ⁇ cos ⁇ t from the Q1 power supply unit 11 or a voltage obtained by adding a predetermined DC bias voltage Vbias1 to this.
  • ⁇ (U1 + V1 ⁇ cos ⁇ t) + Vbias1 is applied. Only the high frequency voltage ⁇ V2 ⁇ cos ⁇ t or a voltage ⁇ V2 ⁇ cos ⁇ t + Vbias2 obtained by adding a predetermined DC bias voltage Vbias2 to the high frequency voltage ⁇ V2 ⁇ cos ⁇ t is applied to the ion guide 5.
  • the post-stage quadrupole mass filter 6 has a voltage ⁇ (U3 + V3 ⁇ cos ⁇ t) obtained by synthesizing the DC voltage U3 and the high-frequency voltage V3 ⁇ cos ⁇ t from the Q3 power supply unit 13 or a voltage obtained by adding a predetermined DC bias voltage Vbias3 to this voltage.
  • ⁇ (U3 + V3 ⁇ cos ⁇ t) + Vbias3 is applied.
  • the detector 7 outputs a detection signal corresponding to the amount of incident ions, and the detection signal is converted into digital data by an analog / digital converter (ADC) 9 and input to the data processing unit 20.
  • the data processing unit 20 creates, for example, a mass spectrum, a total ion chromatogram, a mass chromatogram, etc. based on the collected data.
  • the control unit 30 that controls the power supply units 11, 12, 13, the CID gas supply unit 8, and the like includes a measurement condition storage unit 31. Further, an input unit 40 for a user to input measurement conditions and the like, and a display unit 41 for a user to check measurement conditions, measurement results, and the like are connected to the control unit 30 as a user interface.
  • the data processing unit 20 and the control unit 30 uses a personal computer as a hardware resource, and realizes its function by executing dedicated control / processing software installed in the computer in advance. can do.
  • the measurement condition storage unit 31 stores in advance various measurement condition parameters necessary for performing the measurement.
  • This storage unit 31 is a temporary storage area that can be rewritten by the user, and a default storage area that cannot be rewritten by the user and can only be written or rewritten by the manufacturer (or a service contractor who undertakes repairs of the apparatus, etc.). And virtually.
  • mass spectrometers have an automatic optimization function for measurement conditions called auto-tuning, etc., and parameters obtained by using such functions on the user side or parameters manually set or changed by an operator are not used. Stored in the temporary storage area.
  • the parameters obtained by the device manufacturer by actual measurement or the like are stored in the default storage area.
  • a voltage for setting a gain is applied to the detector 7 including an electron multiplier or the like, and a default value of such a voltage is stored in a default storage area.
  • This default value is used for measurement when automatic optimization adjustment of measurement conditions is not performed.
  • a voltage value that gives a detector gain that optimizes the ion intensity in the apparatus state at that time is calculated and stored in the temporary storage area.
  • the voltage value parameter stored in the temporary storage area is used instead of the default value.
  • the CID gas indicating the relationship between the scanning speed of the mass scanning in the preceding quadrupole mass filter 3 and the CID gas supply pressure is stored in the predetermined storage area of the measurement condition storage unit 31.
  • a condition table 31a is stored.
  • the scanning speed is divided into two stages of H and L, and the CID gas supply pressures P1 and P2 can be set for each of the sections.
  • FIG. 3 is a diagram showing an example of mass spectrum measurement in the precursor ion scan measurement mode at a high scanning speed (2500 u / s)
  • FIG. 4 is a graph showing the CID gas supply pressure and ion intensity in the precursor ion scan measurement mode at the same high scanning speed.
  • FIG. 5 is a diagram showing an actual measurement example of the relationship
  • FIG. 5 is a diagram showing an actual measurement example of the mass spectrum in the precursor ion scan measurement mode at a low scanning speed (100 u / s)
  • FIG. 3 is a diagram showing an example of mass spectrum measurement in the precursor ion scan measurement mode at a high scanning speed (2500 u / s)
  • FIG. 4 is a graph showing the CID gas supply pressure and ion intensity in the precursor ion scan measurement mode at the same high scanning speed.
  • FIG. 5 is a diagram showing an actual measurement example of the relationship
  • FIG. 5 is a diagram showing an actual measurement example of the mass spectrum in the precursor ion scan measurement
  • FIG. 6 is a CID in the precursor ion scan measurement mode at the same low scanning speed. It is a figure which shows the example of an actual measurement of the relationship between gas supply pressure and ion intensity. These are measurement results for a standard sample containing a known compound.
  • the intensity of the peak derived from the target compound is markedly decreased when the CID gas supply pressure is increased, but the intensity decreases even when the CID gas supply pressure is too low, such as 190 [kPa]. This is considered to be caused by a decrease in CID efficiency due to a decrease in the chance of collision between the CID gas and the precursor ion.
  • the peak intensity is maximized when the CID gas supply pressure is 230 [kPa].
  • 230 [kPa] is selected as the CID gas supply pressure at which the peak shape is good and the peak intensity is maximum in the precursor ion scan measurement mode in which the scanning speed is 2500 u / s. be able to.
  • the criterion for determining that the peak shape is good is, for example, that the peak FWHM is 0.7 u or less, or that the main peak and the closest isotope peak can be separated (in other words, identification is possible). And so on.
  • the peak shape derived from the target compound is not significantly collapsed even if the CID gas supply pressure is increased.
  • the main peak and the isotope peak are separated.
  • the intensity of the peak derived from the target compound is remarkably lowered, and the peak intensity is maximized when the CID gas supply pressure is 290 [kPa]. is there.
  • the CID gas supply pressure has substantially no influence on the peak shape, and only the peak intensity is focused on.
  • the CID gas supply pressure 290 [kPa] that gives the peak intensity may be selected.
  • the neutral ion scan measurement mode is not limited to the neutral mode.
  • the results are the same in the loss scan measurement mode and the measurement mode in which ions are not selected in the post-quadrupole mass filter 6 (that is, the ions are substantially passed through the post-quadrupole mass filter 6).
  • the CID gas corresponding to the scanning speed H: 2500 u / s is stored in the CID gas condition table 31a.
  • CID gas supply pressure P2: 290 [kPa] corresponding to supply pressure P1: 230 [kPa] and scanning speed L: 100 u / s is stored as information for controlling the CID gas supply pressure.
  • this number is only an example.
  • the operator Prior to the measurement, the operator inputs a measurement mode to be executed and measurement conditions necessary for executing the measurement mode from the input unit 40.
  • the operator designates the precursor ion scan measurement mode and sets the scan speed as 1000 u / s as one measurement condition.
  • the scanning speed is not set directly, but for example, the number of mass scans executed during a predetermined time (for example, 1 second), the interval from the end of a certain mass scan to the start of the next mass scan, the mass It may be calculated by calculation based on other measurement conditions such as a charge ratio range.
  • the control unit 30 stores information on the CID gas condition table 31 a stored in the measurement condition storage unit 31. , And an appropriate CID gas supply pressure corresponding to the scanning speed set at that time is calculated. Specifically, for example, the CID gas supply pressures P1 and P2 corresponding to the above-described two-stage scanning speeds H and L are read out, and the relational expression between the scanning speed and the CID gas supply pressure is obtained by linearly interpolating these two points. Ask. And the CID gas supply pressure corresponding to the scanning speed: 1000 u / s set based on this relational expression is calculated.
  • the CID gas supply pressure P1: 230 [kPa] corresponds to the scanning speed H: 2500 u / s
  • the CID gas supply pressure P2: 290 [kPa] corresponds to the scanning speed L: 100 u / s. Therefore, the CID gas supply pressure corresponding to the scanning speed of 1000 u / s is obtained as about 267 [kPa].
  • the CID gas supply pressure corresponding to the scanning speed does not depend on the relational expression obtained by linear interpolation as described above.
  • a predetermined threshold is simply set for the scanning speed, and when the scanning speed is higher than the threshold or below the threshold.
  • the CID gas supply pressure may be switched depending on the case. That is, the scanning speed may be divided into a plurality of different ranges, and an appropriate CID gas supply pressure may be determined for each of the ranges. What is important here is that the CID gas supply pressure can be switched to a plurality of stages according to the scanning speed of the mass scanning of the front quadrupole mass filter 3 to the last.
  • the control unit 30 controls the CID gas supply unit 8 so as to be the supply pressure, and the front quadrupole mass filter. 3.
  • the power supply units 11, 12, and 13 are controlled so that a predetermined voltage is applied to the ion guide 5 and the subsequent quadrupole mass filter 6, respectively.
  • the precursor ion scan measurement with respect to a sample is performed. That is, in the ion source 2, the compound in the sample is ionized, and the various ions generated are introduced into the front quadrupole mass filter 3.
  • the front quadrupole mass filter 3 By scanning the voltage applied from the Q1 power supply unit 11 to the front quadrupole mass filter 3, the front quadrupole mass filter 3 repeats mass scanning in a predetermined mass-to-charge ratio range and scans the mass to charge ratio.
  • the prepared precursor ions are introduced into the collision cell 4.
  • the precursor ions are dissociated by colliding with the CID gas, and the product ions generated thereby are introduced into the subsequent quadrupole mass filter 6.
  • the voltage applied from the Q3 power supply unit 13 to the post-stage quadrupole mass filter 6 is fixed to a predetermined value, and product ions having a constant mass-to-charge ratio regardless of the mass-to-charge ratio of the precursor ions are transferred to the post-stage quadrupole mass. It is selected by the filter 6 and reaches the detector 7.
  • the data processing unit 20 creates a mass spectrum (MS / MS spectrum) corresponding to the precursor ion mass scanning based on the data obtained through the ADC 9.
  • the gas pressure of the CID gas in the collision cell 4 is set to an approximately appropriate value according to the scanning speed, and therefore, regardless of the scanning speed of the mass scanning of the front quadrupole mass filter 3. Instead, the data processing unit 20 can create a mass spectrum having a good peak waveform shape and a sufficiently high intensity.
  • the mass loss scan is performed in the neutral loss scan measurement mode or the front quadrupole mass filter 3, and various product ions generated by CID in the collision cell 4 are selected in the rear quadrupole mass filter 6.
  • the control unit 30 may determine the CID gas supply pressure according to the scanning speed based on the information stored in the CID gas condition table 31a. Thereby, even in these measurement modes, a mass spectrum having a good peak waveform shape and sufficiently high intensity can be created regardless of the scanning speed.
  • the control unit 30 selects, for example, the CID gas supply pressure associated with the lowest scanning speed from the information stored in the CID gas condition table 31a.
  • the CID gas supply unit 8 may be controlled.
  • FIG. 2 is a schematic configuration diagram of the main part of the tandem quadrupole mass spectrometer of the second embodiment, and the same components as those of the first embodiment shown in FIG. .
  • the tandem quadrupole mass spectrometer of the first embodiment information indicating the relationship between the scanning speed and the CID gas supply pressure is written in advance in the CID gas condition table 31a. The supply pressure of the supplied CID gas was controlled.
  • the tandem quadrupole mass spectrometer according to the second embodiment has the CID gas condition responsible for control and data processing for automatically calculating the relationship between the scanning speed and the CID gas supply pressure on the user side.
  • An automatic adjustment unit 32, a flow path switching valve 14 for introducing a standard sample for adjustment into the ion source 2 instead of the target sample, and a sample supply unit 15 for adjustment are provided.
  • the standard sample for adjustment contains a predetermined compound having a known mass-to-charge ratio with high purity.
  • the CID gas condition automatic adjustment unit 32 switches the flow path switching valve 14 to the adjustment sample supply unit 15 side, and uses the adjustment standard sample as the ion source. 2 is introduced. Further, the CID gas condition automatic adjustment unit 32 controls the CID gas supply unit 8 so as to sequentially switch the CID gas supply pressure to a plurality of predetermined values, and sets the standard sample for each different CID gas supply pressure.
  • Each power supply unit 11, 12, 13 is controlled so that precursor ion scan measurement for a predetermined mass-to-charge ratio in the vicinity of the mass-to-charge ratio of ions derived from the contained compounds is performed at least once at different scanning speeds.
  • the CID gas supply pressure may be switched to six stages of 190, 210, 230, 260, 290, and 350 [kPa] as shown in FIGS.
  • the scanning speed may be switched to two stages, for example, 100 u / s and 2500 u / s.
  • the conditions may be switched more finely if time permits.
  • the data processing unit 20 observes an ion peak derived from a predetermined compound as shown in FIGS. 3 and 5 for each of the CID gas supply pressures in a plurality of stages. A mass spectrum is created.
  • the CID gas condition automatic adjustment unit 32 detects a peak appearing on such a mass spectrum, and determines an optimum CID gas supply pressure for each scanning speed based on the waveform shape and peak intensity of the peak. As a judgment criterion at this time, as described above, the peak FWHM is 0.7u or less, or the peak shape is such that the main peak and the closest isotope peak can be separated, and the maximum What is necessary is just to select the CID gas supply pressure which gives peak intensity.
  • the CID gas condition automatic adjustment unit 32 When the optimum CID gas supply pressure is determined for each scanning speed in this way, the CID gas condition automatic adjustment unit 32 writes the information in the CID gas condition table 31a.
  • the control of the CID gas supply pressure at the time of sample measurement after the CID gas condition table 31a is created as described above is the same as in the first embodiment.
  • the analysis and data processing related to the creation of the CID gas condition table 31a described above can be performed together with auto-tuning for determining an optimum value such as a voltage parameter applied to each unit, for example.
  • the CID gas condition table 31a created in the tandem quadrupole mass spectrometer of the second embodiment reflects the usage environment and state of the latest apparatus. Therefore, the apparatus of the second embodiment can perform better measurement than the apparatus of the first embodiment, that is, can realize a state in which the peak shape on the mass spectrum is better and the peak intensity is higher. It can be said that the possibility of performing the measurement is high.
  • the relationship between the scanning speed and the CID gas supply pressure is stored in the CID gas condition table 31a, but other information related to the scanning speed and the CID gas pressure in the collision cell 4, for example, CID gas You may make it store the relationship with supply flow volume, CID gas pressure itself, etc.
  • FIG. As a matter of course, the relationship between the scanning speed and the CID gas supply pressure may be stored in another format such as a calculation formula instead of the table format.

Abstract

　制御部（３０）に内蔵された測定条件記憶部（３１）には、前段四重極マスフィルタ（３）における質量走査の走査速度とＣＩＤガス供給圧との関係を示すＣＩＤガス条件テーブル（３１ａ）が格納される。走査速度が大きいと、コリジョンセル（４）内でのＣＩＤガスとの衝突によるイオンの速度低下の影響が相対的に大きくなる。そこで、マススペクトル上のピークの波形形状の崩れが小さく極力イオン強度が高くなるように、走査速度毎に適切なＣＩＤガス供給圧を予め調べてＣＩＤガス条件テーブル（３１ａ）に記憶しておく。目的試料の測定時には、プリカーサイオンスキャン測定モード等が指定されると、ＣＩＤガス条件テーブル（３１ａ）に基づき、そのときの走査速度に応じたＣＩＤガス供給圧を求めＣＩＤガス供給部（８）を制御する。これにより、走査速度に拘わらず、ピーク分離能が高く感度も良好なマススペクトルを得ることができる。

Description

タンデム四重極型質量分析装置
　本発明は、特定の質量電荷比m/zを有するイオンを衝突誘起解離（ＣＩＤ＝Collision-Induced Dissociation）等により解離させ、これにより生成されるプロダクトイオン（フラグメントイオン）の質量分析を行うタンデム四重極型質量分析装置に関する。
　分子量が大きな物質の同定やその構造の解析を行うために、質量分析の１つの手法として、ＭＳ／ＭＳ分析（タンデム分析とも呼ばれる）という手法が知られている。構造が比較的簡単で廉価であるタンデム四重極型質量分析装置（三連四重極型質量分析装置とも呼ばれる）は、幅広く利用されているＭＳ／ＭＳ分析が可能な質量分析装置の１つである。
　特許文献１に開示されているように、タンデム四重極型質量分析装置は一般に、イオンを解離させるコリジョンセルを挟んでその前後に四重極マスフィルタをそれぞれ備え、前段四重極マスフィルタにおいて目的化合物由来の各種イオンの中からプリカーサイオンを選択し、後段四重極マスフィルタにおいてプロダクトイオンを質量電荷比に応じて分離する。コリジョンセルは比較的密閉性の高い箱状構造体であり、その内部にはアルゴンや窒素などのＣＩＤガスが導入される。前段四重極マスフィルタにより選択されたプリカーサイオンは、適宜のコリジョンエネルギを有してコリジョンセル内に導入され、コリジョンセル内でＣＩＤガスと衝突し、衝突誘起解離を生じてプロダクトイオンが生成される。
　コリジョンセル内でのイオンの解離効率は、イオンが持つコリジョンエネルギの大きさやコリジョンセル内のＣＩＤガス圧などに依存する。そのため、後段四重極マスフィルタを通過したプロダクトイオンの検出感度もコリジョンエネルギの大きさやＣＩＤガス圧に依存する。
　タンデム四重極型質量分析装置は、既知化合物の定量を高い精度で行うために、前段及び後段四重極マスフィルタの両方においてそれぞれ通過するイオンの質量電荷比が固定される多重反応モニタリング（ＭＲＭ＝Multiple Reaction Monitoring）モードの測定が実施されることが多い。そのため、従来のタンデム四重極型質量分析装置において、コリジョンセル内のＣＩＤガス圧は、ＭＲＭ測定モードでできるだけ高い検出感度が得られるように予め製造メーカ側で調整された値（通常数mTorr程度）に設定されるようになっている。
　一般に、コリジョンセル内のＣＩＤガス圧が高いほうが、イオンがＣＩＤガスに接触する機会が増えるのでイオンの解離効率は高くなるものの、該ガスとの衝突によってイオン（プリカーサイオン、プロダクトイオンともに）の運動エネルギが減衰し、イオンの飛行速度は全体的に低下するとともにその速度の幅が拡大する。ＭＲＭ測定モードの場合には、或る程度の時間に亘って、同一質量電荷比を持つイオンの解離、並びに同一質量電荷比を持つプロダクトイオンの選択及び検出が実行されるため、上記のようなコリジョンセルにおけるイオンの飛行速度低下や速度幅拡大の影響は比較的小さい。
　ところが、前段四重極マスフィルタにおいて所定質量電荷比範囲に亘る走査を行うプリカーサイオンスキャン測定モードやニュートラルロススキャン測定モードなどを行う際には、コリジョンセル内でのイオン飛行速度低下及び速度幅拡大が問題となることがある。即ち、前段四重極マスフィルタにおいて質量走査を高速で行うと、或る質量電荷比Ｍを持つプリカーサイオンから生成されたプロダクトイオンが検出器に到達する前に、そのプロダクトイオンに、質量電荷比がＭ＋ΔＭであるプリカーサイオンから生成されたプロダクトイオンが追いついてしまうという現象が起こり易くなる。これは、マススペクトル（ＭＳ／ＭＳスペクトル）上で或るイオンピークとそれに近接する他のイオンピークとの分離が悪くなることを意味する。また、プロダクトイオンの飛行速度の幅が拡大することで、ピークトップの強度低下も顕著になる。
国際公開第２００９／０９５９５８号パンフレット
　本発明は上記課題を解決するために成されたものであり、その目的とするところは、前段四重極マスフィルタにおいて特に高速の質量走査を行う場合であっても、得られるマススペクトル上で目的とするイオンピークの形状の崩れを防止し、高い分離能及び高い感度で測定を行うことができるタンデム四重極型質量分析装置を提供することにある。
　上記課題を解決するために成された本発明は、各種イオンの中で特定の質量電荷比を有するイオンをプリカーサイオンとして選択する前段四重極マスフィルタと、前記プリカーサイオンを所定ガスと衝突させることにより該イオンを解離させるコリジョンセルと、該解離により生じた各種プロダクトイオンの中で特定の質量電荷比を有するイオンを選択する後段四重極マスフィルタと、その選択されたプロダクトイオンを検出する検出部と、を具備するタンデム四重極型質量分析装置において、
　a)前記コリジョンセル内に前記所定ガスを供給するガス供給部と、
　b)前記前段四重極マスフィルタで質量走査を行う測定モードにおける質量走査の走査速度に対応して、コリジョンセル内の所定ガスのガス圧の情報又は該所定ガスを供給するための制御情報を記憶しておくための設定情報記憶部と、
　c)少なくとも前記前段四重極マスフィルタで質量走査を行う測定モードの実行時に、前記設定情報記憶部に記憶されている情報に基づいて、コリジョンセル内の所定ガスのガス圧が実行する質量走査の走査速度に応じた状態となるように前記ガス供給部を制御する分析制御部と、
　を備えることを特徴としている。
　ここで、前段四重極マスフィルタで質量走査を行う測定モードとは、プリカーサイオンスキャン測定モード、ニュートラルロススキャン測定モード、及び、後段四重極マスフィルタにおいて質量電荷比に応じたイオン選択を実施することなく前段四重極マスフィルタのみで質量走査を行う、通常のスキャン測定モードと同等の測定モード、である。
　本発明に係るタンデム四重極型質量分析装置では例えば、装置製造メーカが、前段四重極マスフィルタにおける質量走査の複数段階（最小２段階）の走査速度毎に、マススペクトル上でピークが十分に分離され且つ検出感度が最大になるようなガス圧を実験的に調べておき、これに基づき走査速度に対応した情報を作成して設定情報記憶部に格納しておく。当該装置を購入したユーザが、前段四重極マスフィルタで質量走査を行う測定モードの実行を指示すると、分析制御部は、そのときの分析条件の１つである走査速度に対応付けられている情報を設定情報記憶部から読み出し、該情報に基づいてガス供給部による所定ガスの供給流量や供給圧を制御する。それにより、コリジョンセル内の所定ガスのガス圧は、実行される質量走査の走査速度に対応して十分に高いピーク分離特性及び検出感度が達成されるように設定される。
　なお、「前段四重極マスフィルタで質量走査を行う測定モード」とは異なる測定モード、つまり、プロダクトイオンスキャン測定モード、ＭＲＭ測定モード、及び、前段四重極マスフィルタにおいて質量電荷比に応じたイオン選択を実施することなく後段四重極マスフィルタのみで質量走査を行う、通常のスキャン測定モードと同等の測定モード、では、前段四重極マスフィルタにおいて最も低速の質量走査が行われるとみなすことができるから、設定情報記憶部に記憶されている情報の中で、最低の走査速度に対応した情報を用いた制御を行えばよい。
　上述したように設定情報記憶部に記憶される情報は装置製造メーカで予め決めておくようにすることもできるが、好ましくは、ユーザ側において例えば自動装置調整の一環として、標準試料に対する実測結果に基づいて走査速度毎に最適な値が設定されるようにするとよい。
　そのために本発明に係るタンデム四重極型質量分析装置は、
　前記前段四重極マスフィルタで質量走査を行う測定モードにおいて、該質量走査の走査速度を複数段階に変化させた各段階においてコリジョンセル内における所定ガスのガス圧が複数段階に変化するように前記ガス供給部を制御しつつ所定試料に対する測定を繰り返し実行し、それら測定により得られるマススペクトル上で目的とするピークの形状及びそのピーク強度に基づいて質量走査の走査速度毎に適切なガス圧を求め、該ガス圧の情報又は所定ガスを供給するための制御情報を前記設定情報記憶部に格納する設定情報自動作成部、をさらに備える構成とするとよい。
　この構成において、設定情報自動作成部は、マススペクトル上で所定試料に含まれる既知化合物由来のピークの形状とそのピーク強度とを判定して最適なガス圧を決めればよい。このうち、ピーク形状は目的ピークと近接するピークとの分離が十分に行えるようなピーク形状であればよい。
　本発明に係るタンデム四重極型質量分析装置の具体的な一実施態様として、前記設定情報自動作成部は、目的とするピークの半値幅が０．７u以上であってピーク強度が最大となるガス圧が適切なガス圧であると判定する構成とすることができる。
　また、所定試料に含まれる既知の化合物に、安定同位体元素のみからなる化合物と安定同位体以外の同位体元素を含む化合物とが存在する場合には、マススペクトル上で、安定同位体元素のみからなる化合物由来のピークに近接して、例えば略１uだけ離れた位置に安定同位体以外の同位体元素を含む化合物由来のピークが現れる。そこで、本発明に係るタンデム四重極型質量分析装置の別の実施態様として、前記設定情報自動作成部は、目的とする化合物由来のピークのうち安定同位体元素のみからなる化合物ピークと安定同位体でない元素を含む化合物ピークとが分離され且つピーク強度が最大となるガス圧が適切なガス圧であると判定する構成としてもよい。
　本発明に係るタンデム四重極型質量分析装置によれば、前段四重極マスフィルタにおいて高速の質量走査を行う場合であっても、マススペクトル上でのピーク波形形状の崩れを軽減し、近接するピークと分離性を確保して高い質量分解能を実現することができる。それとともに、観測したいイオンピークの強度低下を軽減し、高い感度で目的イオンを検出することができる。
本発明の第１実施例によるタンデム四重極型質量分析装置の要部の概略構成図。 本発明の第２実施例によるタンデム四重極型質量分析装置の要部の概略構成図。 高走査速度（２５００u/s）のプリカーサイオンスキャン測定モードにおけるマススペクトルの実測例を示す図。 高走査速度（２５００u/s）のプリカーサイオンスキャン測定モードにおけるＣＩＤガス供給圧とイオン強度との関係の実測例を示す図。 低走査速度（１００u/s）のプリカーサイオンスキャン測定モードにおけるマススペクトルの実測例を示す図。 低走査速度（１００u/s）のプリカーサイオンスキャン測定モードにおけるＣＩＤガス供給圧とイオン強度との関係の実測例を示す図。
　以下、本発明に係るタンデム四重極型質量分析装置の一実施例について、添付図面を参照して説明する。
　図１は第１実施例のタンデム四重極型質量分析装置の要部の概略構成図である。
　本実施例のタンデム四重極型質量分析装置は、図示しない真空ポンプにより真空排気されるチャンバ１の内部に、試料中の化合物をイオン化するイオン源２と、特定の質量電荷比を有するイオンをプリカーサイオンとして選択的に通過させる前段四重極マスフィルタ（慣用的にＱ１と記される）３と、その内部でプリカーサイオンを解離させて各種プロダクトイオンを生成するコリジョンセル４と、プロダクトイオンの中で特定の質量電荷比を有するイオンを選択的に通過させる後段四重極マスフィルタ（慣用的にＱ３と記される）６と、後段四重極マスフィルタ６を通過したイオンを検出する検出器７と、が配置されている。コリジョンセル４の内部には、イオンを収束させつつ輸送するイオンガイド（慣用的にｑ２と記される）５が配置されている。また、コリジョンセル４の内部には、例えばガスボンベ、調圧器又は流量調整器などを含むＣＩＤガス供給部８から連続的に又は間欠的にアルゴンなどのＣＩＤガスが供給され、それによって、コリジョンセル４内のガス圧はチャンバ１内で且つコリジョンセル４の外部である領域のガス圧よりも十分に高いガス圧に維持される。
　前段四重極マスフィルタ３にはＱ１電源部１１から、直流電圧Ｕ１と高周波電圧Ｖ１・cosωｔとを合成した電圧±（Ｕ１＋Ｖ１・cosωｔ）、或いはこれにさらに所定の直流バイアス電圧Ｖbias1を加算した電圧±（Ｕ１＋Ｖ１・cosωｔ）＋Ｖbias1、が印加される。イオンガイド５にはｑ２電源部１２から、高周波電圧±Ｖ２・cosωｔのみ、或いはこれに所定の直流バイアス電圧Ｖbias2を加算した電圧±Ｖ２・cosωｔ＋Ｖbias2が印加される。後段四重極マスフィルタ６にはＱ３電源部１３から、直流電圧Ｕ３と高周波電圧Ｖ３・cosωｔとを合成した電圧±（Ｕ３＋Ｖ３・cosωｔ）、或いはこれにさらに所定の直流バイアス電圧Ｖbias3を加算した電圧±（Ｕ３＋Ｖ３・cosωｔ）＋Ｖbias3、が印加される。これら電源部１１、１２、１３は、制御部３０の制御の下に動作する。
　検出器７は入射したイオンの量に応じた検出信号を出力し、その検出信号はアナログ／デジタル変換器（ＡＤＣ）９でデジタルデータに変換されてデータ処理部２０に入力される。データ処理部２０は収集されたデータに基づいて、例えばマススペクトル、トータルイオンクロマトグラム、マスクロマトグラムなどを作成する。電源部１１、１２、１３やＣＩＤガス供給部８などを制御する制御部３０は、測定条件記憶部３１を内蔵している。また、制御部３０には、ユーザが測定条件等を入力するための入力部４０、及び、ユーザが測定条件や測定結果等を確認するための表示部４１がユーザインターフェイスとして接続されている。
　なお、データ処理部２０や制御部３０の少なくとも一部は、パーソナルコンピュータをハードウエア資源とし、該コンピュータに予めインストールされた専用の制御・処理ソフトウエアを実行することによりその機能を実現するようにすることができる。
　本実施例のタンデム四重極型質量分析装置において、測定条件記憶部３１には測定を実行する上で必要な様々な測定条件パラメータが予め格納される。この記憶部３１は、ユーザにより書き換えが可能である暫定記憶領域と、ユーザによる書き換えはできず製造メーカ（又は装置の修理などを請け負うサービス担当業者など）による書き込み若しくは書き換えのみが可能な既定記憶領域と、を仮想的に含む。一般に質量分析装置には、オートチューニングなどと呼ばれる測定条件の自動最適化機能が備えられており、ユーザ側においてそうした機能を利用して得られたパラメータ又はオペレータが手動で設定した若しくは変更したパラメータは暫定記憶領域に格納される。一方、装置メーカ自身が実測等により求めたパラメータは既定記憶領域に格納される。
　例えば、図１では記載を省略しているが、電子増倍管などを含む検出器７にはゲインを設定するための電圧が印加されるが、そうした電圧のデフォルト値は既定記憶領域に格納されており、測定条件の自動最適化調整が行われない状態ではこのデフォルト値が測定に用いられる。測定条件の自動最適化調整が行われると、そのときの装置状態においてイオン強度が最適になるような検出器ゲインを与える電圧値が算出され、これが暫定記憶領域に格納される。そして、以降の測定では、デフォルト値に代えて暫定記憶領域に格納される電圧値パラメータが用いられることになる。
　本実施例のタンデム四重極型質量分析装置では、測定条件記憶部３１の既定記憶領域に、前段四重極マスフィルタ３における質量走査の走査速度とＣＩＤガス供給圧との関係を示すＣＩＤガス条件テーブル３１ａが格納されている。図１に示した例では、走査速度はＨ、Ｌの２段階に区分され、各区分に対してそれぞれＣＩＤガス供給圧Ｐ１、Ｐ２を設定することが可能となっている。
　前段四重極マスフィルタ３における質量走査の走査速度とＣＩＤガス供給圧との関係について図３～図６の実測例を参照して説明する。図３は高走査速度（２５００u/s）のプリカーサイオンスキャン測定モードにおけるマススペクトルの実測例を示す図、図４は同じく高走査速度のプリカーサイオンスキャン測定モードにおけるＣＩＤガス供給圧とイオン強度との関係の実測例を示す図、図５は低走査速度（１００u/s）のプリカーサイオンスキャン測定モードにおけるマススペクトルの実測例を示す図、図６は同じく低走査速度のプリカーサイオンスキャン測定モードにおけるＣＩＤガス供給圧とイオン強度との関係の実測例を示す図である。これらは既知化合物を含む標準試料に対する測定結果である。
　プリカーサイオンスキャン測定モードで２５００u/sという高速の質量走査を行う場合、図３に示すように、ＣＩＤガス供給圧を高くするに伴い目的化合物由来のピークの形状が崩れてゆき、２９０[kPa]以上では、主ピーク（安定同位体元素のみからなる化合物由来のピーク）とそれよりも質量電荷比が大きい同位体ピーク（安定同位体以外の元素を含む化合物由来のピーク）との識別が困難である。２３０[kPa]以下であれば、主ピークと同位体ピークとは識別可能であり、このときの分解能（半値全幅 ：ＦＷＨＭ＝Full Width at Half Maximum） は０．７u程度である。
　また、図４に示すように、目的化合物由来のピークの強度は、ＣＩＤガス供給圧を大きくしたときの低下が著しいが、ＣＩＤガス供給圧が１９０[kPa]など低すぎても強度が下がる。これは、ＣＩＤガスとプリカーサイオンとの衝突の機会が減ることによるＣＩＤ効率の低下が原因であると考えられる。この例では、ピーク強度が最大となるのはＣＩＤガス供給圧が２３０[kPa]のときである。
　したがって、この実測例によれば、走査速度が２５００u/sであるプリカーサイオンスキャン測定モードにおいて、ピーク形状が良好であって且つピーク強度が最大となるＣＩＤガス供給圧として２３０[kPa]を選定することができる。このとき、ピーク形状が良好であるとの判断の基準は、例えばピークのＦＷＨＭが０．７u以下、又は主ピークとこれに最も近い同位体ピークとの分離が可能（換言すれば識別が可能）などとすればよい。
　一方、プリカーサイオンスキャン測定モードで１００u/sという低速の質量走査を行う場合、図５に示すように、ＣＩＤガス供給圧を高くしても目的化合物由来のピークの形状の顕著な崩れは起こらず、設定したＣＩＤガス供給圧範囲ではいずれも、主ピークと同位体ピークとが分離されている。また、図６に示すように、ＣＩＤガス供給圧を下げたときに、目的化合物由来のピークの強度低下が著しく、ピーク強度が最大となるのはＣＩＤガス供給圧が２９０[kPa]のときである。
　したがって、この実測例によれば、走査速度が１００u/sであるプリカーサイオンスキャン測定モードでは、ＣＩＤガス供給圧がピーク形状に与える影響は実質的に殆どなく、ピーク強度のみに着目して、最大のピーク強度を与えるＣＩＤガス供給圧２９０[kPa]を選定すればよい。
　上記実測例はプリカーサイオンスキャン測定モードにおける結果であるが、ＣＩＤガス供給圧の相違による結果は後段四重極マスフィルタ６の駆動状態の影響を受けないので、プリカーサイオンスキャン測定モード以外に、ニュートラルロススキャン測定モードや後段四重極マスフィルタ６でイオンの選択を行わない（つまりは実質的に後段四重極マスフィルタ６を素通りする）測定モードでも結果は同様である。
　上記実測例の結果を図１に示した本実施例のタンデム四重極型質量分析装置に適用した場合には、ＣＩＤガス条件テーブル３１ａに、走査速度Ｈ：２５００u/sに対応してＣＩＤガス供給圧Ｐ１：２３０[kPa]、走査速度Ｌ：１００u/sに対応してＣＩＤガス供給圧Ｐ２：２９０[kPa]、がＣＩＤガス供給圧を制御する情報として格納されることになる。もちろん、この数値は一例にすぎない。
　上述したようにＣＩＤガス条件テーブル３１ａに情報が格納されている本実施例のタンデム四重極型質量分析装置により、任意の試料に対する測定を実行する際の動作について説明する。
　オペレータは測定に先立って入力部４０から、実行したい測定モードや該測定モードを実行するのに必要な測定条件を入力する。いま、ここではオペレータがプリカーサイオンスキャン測定モードを指定し、１つの測定条件として走査速度を１０００u/sと設定したものとする。なお、走査速度はその値が直接設定される以外に、例えば所定時間（例えば１秒間）中に実行する質量走査の回数、或る質量走査の終了から次の質量走査の開始までのインターバル、質量電荷比範囲などの他の測定条件に基づいて、計算により算出される場合もある。
　プリカーサイオンスキャン測定モードなど、前段四重極マスフィルタ３で質量走査が行われる測定モードが指定されると、制御部３０は測定条件記憶部３１に格納されているＣＩＤガス条件テーブル３１ａ上の情報を読み出し、その時点で設定されている走査速度に対応した適切なＣＩＤガス供給圧を算出する。具体的には、例えば上述した２段階の走査速度Ｈ、Ｌに対応したＣＩＤガス供給圧Ｐ１、Ｐ２を読み出し、それら２点を直線補間することにより走査速度とＣＩＤガス供給圧との関係式を求める。そして、この関係式に基づいて設定された走査速度：１０００u/sに対応するＣＩＤガス供給圧を算出する。上記数値例では、走査速度Ｈ：２５００u/sに対応してＣＩＤガス供給圧Ｐ１：２３０[kPa]、走査速度Ｌ：１００u/sに対応してＣＩＤガス供給圧Ｐ２：２９０[kPa]であるから、走査速度：１０００u/sに対応するＣＩＤガス供給圧は約２６７[kPa]と求まる。
　なお、走査速度に対応するＣＩＤガス供給圧は上記のような直線補間などにより求まる関係式に依らず、例えば単に走査速度に所定の閾値を定め、走査速度がその閾値より大きい場合と閾値以下である場合とでＣＩＤガス供給圧を切り替えるようにしてもよい。即ち、走査速度を互いに異なる複数の範囲に区分し、その区分毎に適切なＣＩＤガス供給圧を定めておくようにしてもよい。ここで重要なことは、あくまでも前段四重極マスフィルタ３の質量走査の走査速度に応じてＣＩＤガス供給圧を複数段階に切り替え可能となっていることである。
　前述のように、そのときの走査速度に応じた適切なＣＩＤガス供給圧が求まると、制御部３０はその供給圧になるようにＣＩＤガス供給部８を制御するとともに、前段四重極マスフィルタ３、イオンガイド５、後段四重極マスフィルタ６にそれぞれ所定電圧が印加されるように各電源部１１、１２、１３を制御する。これにより、試料に対するプリカーサイオンスキャン測定が実行される。即ち、イオン源２においては試料中の化合物がイオン化され、生成された各種イオンが前段四重極マスフィルタ３に導入される。Ｑ１電源部１１から前段四重極マスフィルタ３に印加される電圧が走査されることで、前段四重極マスフィルタ３では所定の質量電荷比範囲の質量走査が繰り返され、質量電荷比が走査されたプリカーサイオンがコリジョンセル４に導入される。
　コリジョンセル４では、プリカーサイオンがＣＩＤガスと衝突することで解離され、それによって生成されたプロダクトイオンは後段四重極マスフィルタ６に導入される。Ｑ３電源部１３から後段四重極マスフィルタ６に印加される電圧は所定値に固定されており、プリカーサイオンの質量電荷比に拘わらず一定の質量電荷比を有するプロダクトイオンが後段四重極マスフィルタ６で選択されて検出器７に到達する。データ処理部２０はＡＤＣ９を経て得られたデータに基づいて、プリカーサイオンの質量走査に対応したマススペクトル（ＭＳ／ＭＳスペクトル）を作成する。上記プリカーサイオンスキャン測定の際にコリジョンセル４内のＣＩＤガスのガス圧は走査速度に応じたほぼ適切な値に設定されているため、前段四重極マスフィルタ３の質量走査の走査速度に拘わらず、データ処理部２０では、ピーク波形形状が良好であってその強度も十分に高いマススペクトルを作成することができる。
　プリカーサイオンスキャン測定モード以外の、ニュートラルロススキャン測定モードや、前段四重極マスフィルタ３において質量走査を行い、コリジョンセル４内でＣＩＤにより生成した各種プロダクトイオンを後段四重極マスフィルタ６において選択せずに検出する測定モードが指定された場合も同様に、制御部３０はＣＩＤガス条件テーブル３１ａに格納されている情報に基づき、走査速度に応じたＣＩＤガス供給圧を定めればよい。これにより、これら測定モードでも走査速度に拘わらず、ピーク波形形状が良好であってその強度も十分に高いマススペクトルを作成することができる。
　一方、前段四重極マスフィルタ３において質量走査を行わない測定モード、例えば、プロダクトイオンスキャン測定モード、ＭＲＭ測定モードなどが指定された場合には、前段四重極マスフィルタ３において質量走査の走査速度が極端に遅いものとみなすことができるから、制御部３０においては例えばＣＩＤガス条件テーブル３１ａに格納されている情報の中で最低の走査速度に対応付けられているＣＩＤガス供給圧を選択し、ＣＩＤガス供給部８を制御すればよい。これにより、プロダクトイオンスキャン測定モード、ＭＲＭ測定モードなどにおいても、ピーク波形形状が良好であってその強度も十分に高いマススペクトルを作成することができる。
　次に、本発明の第２実施例によるタンデム四重極型質量分析装置について図２を参照して説明する。図２は第２実施例のタンデム四重極型質量分析装置の要部の概略構成図であり、図１に示した第１実施例の装置と同じ構成要素には同一符号を付してある。
　第１実施例のタンデム四重極型質量分析装置ではＣＩＤガス条件テーブル３１ａ中に走査速度とＣＩＤガス供給圧との関係を示す情報が予め書き込まれており、これを利用してコリジョンセル４に供給されるＣＩＤガスの供給圧が制御されるようになっていた。これに対し、この第２実施例のタンデム四重極型質量分析装置は、ユーザ側において走査速度とＣＩＤガス供給圧との関係を自動的に算出するための制御及びデータ処理を担うＣＩＤガス条件自動調整部３２、並びに、目的試料に替えて調整用の標準試料をイオン源２に導入するための流路切替バルブ１４及び調整用試料供給部１５、を備える。通常、調整用の標準試料は質量電荷比が既知である所定の化合物を高純度で含むものである。
　即ち、オペレータが入力部４０において自動パラメータ調整実行の指示を行うと、ＣＩＤガス条件自動調整部３２は流路切替バルブ１４を調整用試料供給部１５側へ切り替え、調整用の標準試料をイオン源２へ導入する。また、ＣＩＤガス条件自動調整部３２は、ＣＩＤガス供給圧を予め決められた複数の値に順次切り替えるようにＣＩＤガス供給部８を制御し、そしてその異なるＣＩＤガス供給圧毎に、標準試料に含まれる化合物由来のイオンの質量電荷比付近の所定質量電荷比に対するプリカーサイオンスキャン測定を異なる走査速度で少なくとも１回ずつ実行するように各電源部１１、１２、１３を制御する。ＣＩＤガス供給圧は例えば、図４、図６に示したように１９０、２１０、２３０、２６０、２９０、３５０[kPa]の６段階に切り替えればよい。また、走査速度は例えば１００u/sと２５００u/sの２段階に切り替えればよい。もちろん、時間が許せばさらに細かく条件を切り替えてもよい。
　上記のような標準試料に対する測定が実施されると、データ処理部２０では、複数段階のＣＩＤガス供給圧毎に、図３、図５に示すような、所定の化合物由来のイオンピークが観測されるマススペクトルが作成される。ＣＩＤガス条件自動調整部３２は、こうしたマススペクトル上に現れているピークを検出し、そのピークの波形形状及びピーク強度に基づいて、走査速度毎に最適なＣＩＤガス供給圧を決定する。この際の判断基準としては、上述したように、ピークのＦＷＨＭが０．７u以下、又は主ピークとこれに最も近い同位体ピークとの分離が可能であるようなピーク形状であって、最大のピーク強度を与えるＣＩＤガス供給圧を選択すればよい。こうして走査速度毎に最適なＣＩＤガス供給圧を決定したならば、ＣＩＤガス条件自動調整部３２はその情報をＣＩＤガス条件テーブル３１ａに書き込む。
　上述のようにＣＩＤガス条件テーブル３１ａが作成されたあとの、試料測定時におけるＣＩＤガス供給圧の制御は第１実施例と同様である。
　なお、上述したＣＩＤガス条件テーブル３１ａの作成に関する分析やデータ処理は、例えば各部へ印加される電圧パラメータなどの最適値を決定するオートチューニングと共に行うようにすることができる。
　第２実施例のタンデム四重極型質量分析装置において作成されるＣＩＤガス条件テーブル３１ａは、直近の装置の使用環境や状態などを反映している。したがって、この第２実施例の装置は第１実施例の装置に比べて、より良好な測定を実行できる、つまりはマススペクトル上のピーク形状がより良好でピーク強度も高い状態を実現できるような測定を実行できる可能性が高いといえる。
　上記実施例はいずれも本発明の一例であるから、本発明の趣旨の範囲で適宜に変形、追加、修正を行っても本願特許請求の範囲に包含されることは明らかである。
　例えば上記実施例では、ＣＩＤガス条件テーブル３１ａに走査速度とＣＩＤガス供給圧との関係を格納していたが、走査速度とコリジョンセル４内のＣＩＤガス圧に関連する他の情報、例えばＣＩＤガス供給流量、ＣＩＤガス圧自体などとの関係を格納するようにしてもよい。また、当然のことながら、走査速度とＣＩＤガス供給圧などとの関係はテーブル形式でなく計算式など、他の形式で以て記憶されていても構わない。
１…チャンバ
２…イオン源
３…前段四重極マスフィルタ
４…コリジョンセル
５…イオンガイド
６…後段四重極マスフィルタ
７…検出器
８…ＣＩＤガス供給部
１１…Ｑ１電源部
１２…ｑ２電源部
１３…Ｑ３電源部
１４…流路切替バルブ
１５…調整用試料供給部
２０…データ処理部
３０…制御部
３１…測定条件記憶部
３１ａ…ＣＩＤガス条件テーブル
３２…ＣＩＤガス条件自動調整部
４０…入力部
４１…表示部

Claims (5)

  1. 　各種イオンの中で特定の質量電荷比を有するイオンをプリカーサイオンとして選択する前段四重極マスフィルタと、前記プリカーサイオンを所定ガスと衝突させることにより該イオンを解離させるコリジョンセルと、該解離により生じた各種プロダクトイオンの中で特定の質量電荷比を有するイオンを選択する後段四重極マスフィルタと、その選択されたプロダクトイオンを検出する検出部と、を具備するタンデム四重極型質量分析装置において、
    　a)前記コリジョンセル内に前記所定ガスを供給するガス供給部と、
    　b)前記前段四重極マスフィルタで質量走査を行う測定モードにおける質量走査の走査速度に対応して、コリジョンセル内の所定ガスのガス圧の情報又は該所定ガスを供給するための制御情報を記憶しておくための設定情報記憶部と、
    　c)少なくとも前記前段四重極マスフィルタで質量走査を行う測定モードの実行時に、前記設定情報記憶部に記憶されている情報に基づいて、コリジョンセル内の所定ガスのガス圧が実行する質量走査の走査速度に応じた状態となるように前記ガス供給部を制御する分析制御部と、
    　を備えることを特徴とするタンデム四重極型質量分析装置。
  2. 　請求項１に記載のタンデム四重極型質量分析装置であって、
    　前記前段四重極マスフィルタで質量走査を行う測定モードとは、プリカーサイオンスキャン測定モード、ニュートラルロススキャン測定モード、及び、後段四重極マスフィルタにおいて質量電荷比に応じたイオン選択を実施することなく前段四重極マスフィルタのみで質量走査を行う、通常のスキャン測定モードと同等の測定モード、であることを特徴とするタンデム四重極型質量分析装置。
  3. 　請求項１又は２に記載のタンデム四重極型質量分析装置であって、
    　前記前段四重極マスフィルタで質量走査を行う測定モードにおいて、該質量走査の走査速度を複数段階に変化させた各段階においてコリジョンセル内における所定ガスのガス圧が複数段階に変化するように前記ガス供給部を制御しつつ所定試料に対する測定を繰り返し実行し、それら測定により得られるマススペクトル上で目的とするピークの形状及びそのピーク強度に基づいて質量走査の走査速度毎に適切なガス圧を求め、該ガス圧の情報又は所定ガスを供給するための制御情報を前記設定情報記憶部に格納する設定情報自動作成部、をさらに備えることを特徴とするタンデム四重極型質量分析装置。
  4. 　請求項３に記載のタンデム四重極型質量分析装置であって、
    　前記設定情報自動作成部は、目的とするピークの半値幅が０．７u以上であってピーク強度が最大となるガス圧が適切なガス圧であると判定することを特徴とするタンデム四重極型質量分析装置。
  5. 　請求項３に記載のタンデム四重極型質量分析装置であって、
    　前記設定情報自動作成部は、目的とする化合物由来のピークのうち安定同位体である元素のみからなるピークと安定同位体でない元素を含むピークとが分離され且つピーク強度が最大となるガス圧が適切なガス圧であると判定することを特徴とするタンデム四重極型質量分析装置。
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