WO2019138736A1 - 質量分析装置及びレーザ光モニタ方法 - Google Patents

質量分析装置及びレーザ光モニタ方法 Download PDF

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WO2019138736A1
WO2019138736A1 PCT/JP2018/044580 JP2018044580W WO2019138736A1 WO 2019138736 A1 WO2019138736 A1 WO 2019138736A1 JP 2018044580 W JP2018044580 W JP 2018044580W WO 2019138736 A1 WO2019138736 A1 WO 2019138736A1
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opening
sample
gate valve
laser beam
chamber
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PCT/JP2018/044580
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English (en)
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Inventor
秀治 志知
Original Assignee
株式会社島津製作所
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J49/00—Particle spectrometers or separator tubes
    • H01J49/02—Details
    • H01J49/10—Ion sources; Ion guns
    • H01J49/16—Ion sources; Ion guns using surface ionisation, e.g. field-, thermionic- or photo-emission

Definitions

  • the present invention relates to a mass spectrometer that performs mass analysis by ionizing a sample using a laser desorption ionization method by irradiating the sample with a laser beam, and a laser light monitoring method in the mass spectrometer. .
  • an operation of adjusting the irradiation position of the laser beam may be performed before the start of analysis.
  • a fluorescent substance is provided in a region to be irradiated with laser light, and various optical systems are arranged such that the fluorescent light is disposed at a predetermined position while confirming the fluorescence generated by the laser light being irradiated to the fluorescent substance. It is done by being adjusted.
  • the sample can be accurately irradiated with the laser light.
  • FIG. 7 is a schematic diagram showing the configuration of a conventional mass spectrometer 100.
  • FIG. 8 is a schematic diagram showing the configuration of a conventional mass spectrometer 200. As shown in FIG.
  • Each of the mass spectrometers 100 and 200 includes a main body 101.
  • the main body 101 is divided by the dividing wall 102 into a first chamber 110 and a second chamber 120.
  • the inside of the first chamber 110 constitutes an ionization chamber.
  • the inside of the second chamber 120 is formed as a space into which an ionized sample is introduced.
  • a stage 131 is provided in the first chamber 110.
  • the stage 131 is movable in the horizontal direction. In FIG. 7, a sample plate 132 for placing a sample is placed on the stage 131.
  • the fluorescent substance 140 may be separately provided in the side etc. of the stage 131.
  • the phosphor 140 is disposed at the measurement position, and various optical systems such as mirrors are adjusted while confirming the fluorescence generated by irradiating the phosphor 140 with the laser light.
  • the movable region of the stage 131 has to be increased by the provision of the phosphor 140 separately.
  • the sample plate mounted on the stage 131 is replaced
  • a laser beam is irradiated to this fluorescent substance 150, and fluorescence is carried out.
  • various optical systems such as mirrors may be adjusted.
  • the present invention has been made in view of the above-described circumstances, and an object thereof is to provide a mass spectrometer and a laser light monitoring method capable of easily adjusting the irradiation position of the laser light.
  • the mass spectrometer according to the present invention is a mass spectrometer which performs mass spectrometry by ionizing a sample using a laser desorption ionization method by irradiating the sample with laser light.
  • the mass spectrometer includes a sample placement unit, a first chamber, a second chamber, a sample placement unit displacement mechanism, a gate valve, and a gate valve displacement mechanism.
  • a sample mounting portion a mounting surface on which a sample is mounted is formed.
  • the sample placement unit is accommodated in the first chamber.
  • the second chamber communicates with the first chamber through an opening, and an ionized sample is introduced from the first chamber through the opening.
  • the sample placement unit displacement mechanism displaces the sample placement unit between a position facing the opening and a position retracted from the opening.
  • the gate valve is provided at a position facing the opening.
  • the gate valve displacement mechanism displaces the gate valve in a direction intersecting the displacement direction of the sample mounting portion by the sample mounting portion displacement mechanism in a state where the sample mounting portion is retracted from the opening.
  • the gate valve opens and closes the opening.
  • the surface of the gate valve facing the opening is processed to enable monitoring of the laser beam emitted through the opening.
  • the surface of the gate valve for opening and closing the opening that communicates the first chamber and the second chamber is processed to enable monitoring of the laser beam.
  • the laser light is irradiated to the surface of the gate valve, and while monitoring the surface, the various optical systems are adjusted so that the irradiation position of the laser light to the gate valve is disposed at a predetermined position, the laser light Can be placed at the correct position.
  • a phosphor may be provided which generates fluorescence by being irradiated with the laser light through the opening.
  • the various optical systems are adjusted so that the fluorescence is disposed at the predetermined position while confirming the fluorescence generated by irradiating the surface of the gate valve with the laser light, the irradiation position of the laser light is determined. It can be placed in the correct position. Therefore, it becomes possible to adjust the irradiation position of a laser beam by the simple structure of providing fluorescent substance on the surface of a gate valve.
  • a member whose color is changed by the heat of the laser beam irradiated through the opening may be provided.
  • the various optical systems are adjusted so that the portion where the color changes is disposed at the predetermined position while confirming the change in color caused by irradiating the surface of the gate valve with the laser light,
  • the irradiation position of the laser beam can be disposed at an accurate position. Therefore, the irradiation position of the laser light can be adjusted with a simple configuration in which a member whose color changes due to heat is provided on the surface of the gate valve.
  • the mass spectrometer which concerns on this invention is a mass spectrometer which ionizes a sample using a laser desorption ionization method by irradiating a sample with a laser beam, and performs mass spectrometry.
  • the mass spectrometer includes a sample placement unit, a first chamber, a second chamber, a sample placement unit displacement mechanism, a gate valve, a gate valve displacement mechanism, and a monitor unit.
  • a mounting surface on which a sample is mounted is formed in the sample mounting portion.
  • the sample placement unit is accommodated in the first chamber.
  • the second chamber communicates with the first chamber through an opening, and an ionized sample is introduced from the first chamber through the opening.
  • the sample placement unit displacement mechanism displaces the sample placement unit between a position facing the opening and a position retracted from the opening.
  • the gate valve is provided at a position facing the opening.
  • the gate valve displacement mechanism displaces the gate valve in a direction intersecting the displacement direction of the sample mounting portion by the sample mounting portion displacement mechanism in a state where the sample mounting portion is retracted from the opening.
  • the gate valve opens and closes the opening.
  • the monitor unit monitors light from the gate valve irradiated with the laser light through the opening.
  • the monitor unit monitors the light from the gate valve.
  • the various optical systems are adjusted so that the irradiation position of the laser light to the gate valve is disposed at a predetermined position.
  • the irradiation position of the laser beam can be disposed at an accurate position.
  • a sample mounting portion having a mounting surface on which a sample is mounted is formed, a first chamber in which the sample mounting portion is accommodated, and It has a second chamber which communicates with one chamber through an opening and into which an ionized sample is introduced from the first chamber through the opening, and a gate valve provided at a position opposite to the opening
  • the laser light monitoring method includes a sample mounting portion displacing step, a gate valve displacing step, and a monitoring step.
  • the sample mounting portion displacing step the sample mounting portion is displaced from a position facing the opening to a position retracted from the opening.
  • the gate valve displacing step the gate valve is displaced in a direction intersecting the displacement direction of the sample placing portion in the sample placing portion displacing step in a state where the sample placing portion is retracted from the opening.
  • the surface of the gate valve facing the opening is irradiated with the laser beam through the opening to monitor the surface.
  • the laser light is irradiated to the surface of the gate valve, and while monitoring the surface, the various optical systems are adjusted so that the irradiation position of the laser light to the gate valve is disposed at a predetermined position, the laser light Can be placed at the correct position.
  • the laser light monitoring method of the present invention it is possible to easily adjust the irradiation position of the laser light.
  • the laser light monitoring method may further include an irradiation position adjustment step.
  • the irradiation position adjusting step the laser light irradiation position is moved in a direction perpendicular to the optical axis while monitoring the surface facing the opening at the measurement position by the monitoring step. Adjust the irradiation position of.
  • the gate valve is displaced such that the surface facing the opening is located at the measuring position. Then, in that state, the surface of the gate valve is monitored to adjust the irradiation position of the laser beam. Therefore, the irradiation position of the laser beam can be adjusted in a state where the gate valve is disposed at an appropriate position. As a result, the irradiation position of the laser beam can be accurately adjusted.
  • the laser light monitoring method may further include a focus position adjustment step.
  • the focal position adjusting step the focal position of the laser light is moved along the optical axis by moving the focal position of the laser light while monitoring the surface facing the opening at the measurement position by the monitoring step. Adjust the focal position adjusting step
  • the focal position of the laser light can be adjusted with the gate valve disposed at an appropriate position. Therefore, the focal position of the laser beam can be adjusted with high accuracy.
  • the surface which opposes the said opening in the said gate valve may be provided with fluorescent substance which produces fluorescence by irradiating the said laser beam through the said opening.
  • the various optical systems are adjusted so that the fluorescence is disposed at a predetermined position while monitoring the fluorescence generated by irradiating the surface of the gate valve with the laser light, the irradiation position of the laser light is detected. It can be placed in the correct position. Therefore, the irradiation position of the laser beam can be easily adjusted.
  • a member whose color is changed by the heat of the laser beam irradiated through the opening may be provided.
  • the laser is irradiated to the surface of the gate valve to monitor the change in color, and the various optical systems are adjusted so that the portion where the color changes is disposed at the predetermined position.
  • the light irradiation position can be arranged at the correct position. Therefore, the irradiation position of the laser beam can be easily adjusted.
  • the surface of the gate valve for opening and closing the opening communicating the first chamber and the second chamber is processed to enable monitoring of the laser beam. Therefore, for example, the surface of the gate valve is irradiated with laser light, and while monitoring the surface, the various optical systems are adjusted so that the irradiation position of the laser light to the gate valve is disposed at a predetermined position.
  • the irradiation position can be placed at an accurate position. As described above, according to the present invention, the irradiation position of the laser beam can be easily adjusted.
  • FIG. 1 is a schematic view showing the configuration of a mass spectrometer 1 according to an embodiment of the present invention.
  • the mass spectrometer 1 is a mass spectrometer that performs mass analysis by ionizing a sample using laser desorption ionization (LDI) by irradiating the sample with laser light.
  • the laser desorption ionization method is a method of mixing or mounting a sample in a fixed or liquid that absorbs laser light, irradiating the appropriate laser light, and ionizing the sample in the gas phase.
  • the mass spectrometer 1 may be a mass spectrometer that performs mass analysis by ionizing a sample using MALDI (matrix-assisted laser desorption / ionization).
  • the mass spectrometer 1 includes a main body 2, an opening / closing unit 3, a gate valve 4, a sample moving unit 5, a mirror 6, a lens 7, and a monitor unit 8.
  • the main body 2 is formed in a box shape, and a partition wall 20 is provided inside.
  • the dividing wall 20 is provided substantially at the center of the inner wall of the main body 2.
  • An opening 201 is formed in the central portion of the partition wall 20.
  • the main body 2 is divided by a dividing wall 20 into a first chamber 21 and a second chamber 22.
  • the inside of the first chamber 21 and the inside of the second chamber 22 are in communication via the opening 201.
  • the space in the first chamber 21 is formed as an ionization chamber, and the space in the second chamber 22 is formed as a space into which an ionized sample is introduced.
  • an opening 211 is formed in the portion of the main body 2 that constitutes the first chamber 21.
  • the opening 211 is formed at an end in a direction orthogonal to the optical axis direction of the laser light in the main body 2.
  • the opening / closing unit 3 is attached to the main body 2 so as to cover the opening 211.
  • the opening / closing part 3 is formed in a flat plate shape, and is configured to be rotatable around one end.
  • the opening / closing unit 3 closes the opening 211 in close contact with the main body 2 and opens the opening 211 by rotating around one end so as to be separated from the main body 2.
  • the gate valve 4 is disposed in the first chamber 21 at a position facing the opening 201.
  • the facing direction in which the gate valve 4 and the opening 201 face is along the optical axis direction of the laser beam.
  • the gate valve 4 includes a shaft 41 and a lid 42.
  • the shaft 41 is provided such that the axial direction is along the optical axis direction.
  • the shaft 41 is configured to be movable along the axial direction, and is displaced in a direction intersecting with the displacement direction of the sample moving unit 5.
  • the lid portion 42 is formed in a disk shape, and is provided at the tip end portion (the end portion on the opening 201 side) of the shaft 41.
  • the surface of the lid 42 is processed to enable monitoring of the laser beam. Specifically, a phosphor is provided on the surface of the lid 42.
  • the sample moving unit 5 is a member for moving the sample in a mounted state, and is accommodated in the first chamber 21.
  • the sample moving unit 5 includes a stage 51 and a plate 52.
  • the stage 51 is formed in a plate shape having a predetermined thickness, and is configured to be movable in the first chamber 21 in the orthogonal direction orthogonal to the optical axis direction. At the time of measurement, the stage 51 is disposed at a position facing the opening 201 (the position shown in FIG. 1). The stage 51 is disposed outside the main body 2 through the opening 211 by moving in the orthogonal direction from the position shown in FIG.
  • the plate 52 is formed in a plate shape and is mounted on the stage 51. At the time of measurement, the sample is placed on the plate 52.
  • the plate 52 constitutes an example of the sample placement unit. Further, the surface of the plate 52 constitutes a mounting surface.
  • the mirror 6 and the lens 7 are disposed outward of the main body 2 (second chamber 22).
  • the mirror 6 and the lens 7 constitute an optical system in the mass spectrometer 1.
  • a transmitting portion 9 for transmitting the laser light is provided at a portion of the main body 2 facing the mirror 6, a transmitting portion 9 for transmitting the laser light is provided.
  • the transmission part 9 is formed of a transparent member.
  • FIG. 2 is a block diagram showing the electrical configuration of the mass spectrometer 1.
  • the mass spectrometer 1 further includes an operation unit 11, a sample placement unit displacement mechanism 12, a gate valve displacement mechanism 13, and a control unit 14, in addition to the configuration described above.
  • the operation unit 11 is configured to include, for example, a keyboard and a mouse.
  • the sample placement unit displacement mechanism 12 includes, for example, a drive mechanism such as a motor, and is configured to apply a driving force to the sample moving unit 5.
  • the sample moving unit 5 is displaced by the application of a driving force from the sample placement unit displacement mechanism 12.
  • the gate valve displacement mechanism 13 includes, for example, a drive mechanism such as a motor, and is configured to apply a driving force to the gate valve 4 (shaft 41).
  • the gate valve 4 is displaced by applying a driving force from the gate valve displacement mechanism 13.
  • the control unit 14 includes, for example, a CPU (Central Processing Unit), and the respective units such as the operation unit 11, the sample placement unit displacement mechanism 12, and the gate valve displacement mechanism 13 are electrically connected.
  • the control unit functions as a first operation processing unit 141, a second operation processing unit 142, and the like when the CPU executes a program.
  • the first operation processing unit 141 controls the operation of the sample placement unit displacement mechanism 12 in accordance with the input operation of the operation unit 11 by the user.
  • the second operation processing unit 142 controls the operation of the gate valve 4 (shaft 41) in accordance with the input operation of the operation unit 11 by the user.
  • the plate 52 When analyzing a sample using the mass spectrometer 1, as shown in FIG. 1, the plate 52 in a state in which the sample is placed is placed on the stage 51. And the stage 51 is positioned in the state arrange
  • the inside of the main body 2 is maintained in a vacuum state by a vacuum pump (not shown) or the like. Then, in this state, laser light in the ultraviolet region is emitted from a light source (not shown). The laser light is condensed by the lens 7, is further reflected by the mirror 6, is transmitted through the transmission portion 9, is incident into the main body 2, and illuminates the sample on the plate 52.
  • the sample is ionized in the first chamber 21, and the ionized sample is introduced into the second chamber 22 through the opening 201. Then, in the second chamber 22, the ionized sample is temporally separated according to the mass charge ratio, and sequentially detected by an ion detector (not shown).
  • FIG. 3A is a schematic view showing the configuration of the mass spectroscope 1, and shows a state in which the opening 201 is closed by the gate valve 4.
  • FIG. 3B is a schematic view showing the configuration of the mass spectrometer 1 and showing the state in which the sample moving unit 5 is moved out of the main body.
  • the sample moving unit 5 moves so as to retract from the position facing the opening 201. At this time, the sample moving unit 5 is displaced by the sample placement unit displacement mechanism 12. Then, the shaft 41 of the gate valve 4 moves toward the opening 201 side. At this time, the shaft 41 of the gate valve 4 is displaced by the gate valve displacement mechanism 13.
  • the opening 201 is closed by the lid 42 of the gate valve 4. From this state, the open / close unit 3 is opened, and the opening 211 is opened. As described above, in a state where the inside of the first chamber 21 is open to the atmosphere, the sample moving unit 5 is moved to the outside of the main body 2 to exchange the sample. At this time, since the opening 201 is closed by the gate valve 4 (lid portion 42), the vacuum state in the second chamber 22 is maintained.
  • FIG. 4 is a flowchart for explaining a method of adjusting the irradiation position of laser light in the mass spectrometer 1.
  • FIG. 5A is a schematic view showing the configuration of a mass spectrometer, showing a state in which laser light is irradiated to a gate valve in a state of being disposed at a first position.
  • FIG. 5B is a schematic view showing the configuration of the mass spectrometer, showing a state in which the gate valve in the state of being disposed at the second position is irradiated with laser light.
  • FIG. 6A is a view showing the state of the surface of the gate valve of FIG. 5A.
  • FIG. 6B is a view showing the state of the surface of the gate valve of FIG. 5B.
  • the irradiation position of the laser beam is adjusted before the start of analysis. Specifically, in the mass spectrometer 1, with the inside of the main body 2 maintained in vacuum before the start of analysis, the irradiation position of the laser light is adjusted as follows. At this time, the user operates the operation unit 11 to appropriately perform an input for adjusting the irradiation position of the laser beam.
  • the first operation processing unit 141 controls the operation of the sample placement unit displacement mechanism 12 to move to a position where the sample moving unit 5 does not interfere with the gate valve 4 (a retracted position) as shown in FIG. 5A. (Specimen mounting section displacement step). At this time, the sample moving unit 5 is disposed between the optical axis and the opening 211. The position of the plate 52 at this time is the retracted position (step S101).
  • step S102 gate valve displacement step
  • step S103 monitor step
  • the laser light is irradiated on the surface of the lid 42 located at the measurement position.
  • fluorescence is generated at the irradiation position where the laser light is irradiated.
  • the monitor unit 8 monitors fluorescence generated on the surface of the lid 42 through the opening 201, and the user confirms the monitoring result.
  • FIG. 6A shows the state of the surface of the lid 42 in this state.
  • the irradiation position of the laser beam is indicated by A. That is, when the user confirms the monitor result by the monitor unit 8, fluorescence is generated in the region A.
  • step S104 irradiation position adjustment Step.
  • the user finely adjusts the positions of the mirror 6 and the lens 7 so that the irradiation position of the laser light is disposed at an appropriate position while confirming the monitoring result by the monitor unit 8 (step S104: irradiation position adjustment) Step).
  • the user confirms the monitoring result by the monitor unit 8, as shown by the broken line, if the center of the area A is deviated from the center of the lid 42, the area is shown by the solid line, The positions of the mirror 6 and the lens 7 are finely adjusted so that the center of A coincides with the center of the lid 42. That is, in the irradiation position adjustment step, the irradiation position of the laser beam is moved in the orthogonal direction orthogonal to the optical axis.
  • step S105 focal position adjustment
  • the user finely adjusts the positions of the mirror 6 and the lens 7 so that the focal position of the laser light is disposed at an appropriate position while confirming the monitor result by the monitor unit 8 (step S105: focal position adjustment) Step).
  • the user finely adjusts the positions of the mirror 6 and the lens 7 so as to minimize the area A while confirming the monitor result by the monitor unit 8. That is, in the focal position adjusting step, the positions of the mirror 6 and the lens 7 are finely adjusted so that the focal position of the laser light moves along the optical axis. Then, the positions of the mirror 6 and the lens 7 are determined such that the focal position is in the measurement position.
  • the gate valve displacement mechanism 13 is operated under the control of the second operation processing unit 142. Then, the shaft 41 moves to move away from the opening 201 and then stops. The position of the gate valve 4 at this time is the second position.
  • the irradiation position of the laser beam may be shifted from the center. Specifically, in a state where the laser beam is not irradiated in a state of being completely perpendicular to the lid portion 42, the lid portion 42 is adjusted even if the irradiation position of the laser beam is adjusted in step 104 and step 105. In a state in which the light source is moved away, the irradiation position is shifted from the center.
  • the user can check the monitor result by the monitor unit 8 in the state where the gate valve 4 is positioned at the second position, and the mirror 6 and the lens 7 are arranged such that the irradiation position of the laser light is properly positioned.
  • the position of is finely adjusted (step S106).
  • FIG. 6B shows the state of the surface of the lid 42 when the gate valve 4 is in the second position.
  • the irradiation position of a laser beam is shown by B in FIG. 6B. That is, when the user confirms the monitor result by the monitor unit 8, fluorescence is generated in the region B.
  • the user confirms the monitor result by the monitor unit 8 in the state where the gate valve 4 is located at the second position, and the center of the region B coincides with the center of the lid 42 (the irradiation position B moves in the orthogonal direction Fine-tune the positions of the mirror 6 and the lens 7 (in order).
  • the gate valve displacing mechanism 13 is operated under the control of the second operation processing unit 142, and the gate valve 4 is arranged again at the first position (step S107).
  • the user confirms the monitor result by the monitor unit 8 and confirms whether or not the irradiation position (focus position) of the laser light is located at the center of the lid 42.
  • the irradiation position of the laser beam is not positioned at the center of the lid 42 (NO in step S108)
  • the operations from step S104 to step S107 described above are repeated.
  • the laser light is irradiated to the surface of the lid portion 42 of the gate valve 4 before the start of analysis, etc., and the irradiation position of the laser light is at the center of the lid portion 42 as shown in FIG.
  • the irradiation position of the laser beam can be disposed at an accurate position.
  • a phosphor is provided on the surface of the lid portion 42 of the gate valve 4. Therefore, if the mirror 6 and the lens 7 are adjusted so that the center of the fluorescence is disposed at the center of the lid 42 while confirming the fluorescence generated by irradiating the surface of the lid 42 of the gate valve 4 with laser light, The irradiation position of the laser beam can be disposed at an accurate position. As described above, according to the present embodiment, the irradiation position of the laser light can be adjusted with a simple configuration in which the phosphor is provided on the surface of the lid portion 42 of the gate valve 4.
  • the mass spectrometer 1 includes the monitor unit 8 as shown in FIG.
  • the monitor unit 8 monitors fluorescence generated on the surface of the lid 42 through the opening 201.
  • the lid 42 of the gate valve 4 is irradiated with a laser beam, and the irradiation position of the laser beam is arranged at the center of the lid 42 while confirming the monitoring result of the monitor 8.
  • the mirror 6 and the lens 7 it is possible to arrange the irradiation position of the laser light at the correct position.
  • the gate valve 4 is displaced such that the surface of the lid 42 is disposed at the measurement position (step S102 in FIG. 4: gate valve displacement step). Then, in that state, the surface of the lid portion 42 of the gate valve 4 is monitored, and the positions of the mirror 6 and the lens 7 are finely adjusted such that the irradiation position of the laser light is disposed at an appropriate position (step S104: irradiation position adjustment step).
  • the irradiation position of the laser beam can be adjusted in a state where the gate valve 4 is disposed at an appropriate position. As a result, the irradiation position of the laser beam can be accurately adjusted.
  • the surface of the lid portion 42 of the gate valve 4 is monitored in the state where the gate valve 4 is disposed at the measurement position, and the focal position of the laser light is disposed at an appropriate position. So that the positions of the mirror 6 and the lens 7 are finely adjusted (step S105: focus position adjustment step). Therefore, the focal position of the laser beam can be adjusted with high accuracy.
  • the phosphor is provided on the surface of the lid 42 of the gate valve 4.
  • the surface of the lid portion 42 of the gate valve 4 may be of any type that has been processed to enable monitoring of the laser light, and is not limited to the above-described configuration.
  • a member whose color is changed by the heat of the laser light may be provided on the surface of the lid portion 42 of the gate valve 4. Then, the surface of the lid 42 may be irradiated with laser light through the opening 201.
  • the center of the portion where the color changes is arranged at the center of the lid 42 while confirming the change in color caused by irradiating the surface of the lid 42 of the gate valve 4 with the laser light.
  • the irradiation position of the laser beam can be disposed at an accurate position. Therefore, the irradiation position of the laser light can be adjusted with a simple configuration in which a member whose color changes due to heat is provided on the surface of the lid portion 42 of the gate valve 4.
  • the monitor unit 8 is described as monitoring the fluorescence generated in the lid unit 42.
  • the cover 42 of the gate valve 4 may not be processed, and the reflected light reflected by the cover 42 may be monitored by the monitor 8.
  • the user finely adjusts the optical system such as the mirror 6 and the lens 7 while confirming the monitor result of the monitor unit 8.
  • the fine adjustment of these optical systems may be performed automatically.

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Abstract

質量分析装置１は、第１チャンバ２１内と第２チャンバ２２内とを連通する開口２０１を開閉するためのゲートバルブ４を備えている。ゲートバルブ４の蓋部４２の表面には、レーザ光をモニタ可能にする加工が施されている。そのため、分析開始前などに、ゲートバルブ４の蓋部４２の表面にレーザ光を照射し、その表面を確認しながら、レーザ光の照射位置が蓋部４２の中央に配置されるようにミラー６及びレンズ７を調整すれば、レーザ光の照射位置を正確な位置に配置できる。そのため、レーザ光の照射位置を簡易に調整することが可能となる。

Description

質量分析装置及びレーザ光モニタ方法
　本発明は、試料にレーザ光を照射することにより、レーザ脱離イオン化法を用いて試料をイオン化させて質量分析を行う質量分析装置、及び、当該質量分析装置におけるレーザ光モニタ方法に関するものである。
　従来より、レーザ脱離イオン化法を用いて試料をイオン化させて質量分析を行う質量分析装置が利用されている。この種の質量分析装置では、真空状態とされたイオン化室内で試料にレーザ光が照射されることにより、試料がイオン化される（例えば、下記特許文献１参照）。
　このような質量分析装置において、例えば、分析開始前などに、レーザ光の照射位置を調整する作業を行うことがある。この作業は、例えば、レーザ光が照射される領域に蛍光体を設けて、蛍光体にレーザ光が照射されて生じる蛍光を確認しながら、蛍光が所定位置に配置されるように各種光学系が調整されることで行われる。これにより、実際の分析の際に、試料に対してレーザ光を正確に照射することができる。
特開２０１６－１１５５６５号公報
　従来の質量分析装置では、上記のようにレーザ光の照射位置を調整する場合に不都合が生じることがあった。以下、図７及び図８を用いて詳しく説明する。
　図７は、従来の質量分析装置１００の構成を示した概略図である。図８は、従来の質量分析装置２００の構成を示した概略図である。
　質量分析装置１００，２００のそれぞれは、本体１０１を備えている。本体１０１は、区画壁１０２によって、第１チャンバ１１０と第２チャンバ１２０とに区画されている。第１チャンバ１１０内は、イオン化室を構成している。第２チャンバ１２０内は、イオン化された試料が導入される空間として形成されている。第１チャンバ１１０内には、ステージ１３１が設けられている。ステージ１３１は、水平方向に移動可能である。
　図７では、ステージ１３１上には、試料を載置するためのサンプルプレート１３２が載置されている。
　レーザ光の照射位置を調整するために、図７に示すように、ステージ１３１の側面などに蛍光体１４０を別途設けることがある。レーザ光の照射位置を調整する際には、蛍光体１４０を測定位置に配置し、蛍光体１４０にレーザ光を照射することで生じる蛍光を確認しながら、ミラーなどの各種光学系を調整する。この場合には、蛍光体１４０を別途設ける分だけステージ１３１の可動領域を増やさなければならないという不都合が生じる。
　また、レーザ光の照射位置を調整するために、図８に示すように、ステージ１３１上に載置するサンプルプレートを蛍光体１５０に交換し、この蛍光体１５０にレーザ光を照射して蛍光を確認しながら、ミラーなどの各種光学系を調整することもある。この場合、ステージ１３１上に載置したサンプルプレートを蛍光体１５０に交換する作業が必要となる。そのため、交換作業のたびに本体１０１内を大気開放する必要があり、ユーザの作業が煩雑化するという不都合が生じる。
　本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、レーザ光の照射位置を簡易に調整することが可能となる質量分析装置及びレーザ光モニタ方法を提供することを目的とする。
（１）本発明に係る質量分析装置は、試料にレーザ光を照射することにより、レーザ脱離イオン化法を用いて試料をイオン化させて質量分析を行う質量分析装置である。前記質量分析装置は、試料載置部と、第１チャンバと、第２チャンバと、試料載置部変位機構と、ゲートバルブと、ゲートバルブ変位機構とを備える。前記試料載置部には、試料が載置される載置面が形成されている。前記第１チャンバには、前記試料載置部が収容されている。前記第２チャンバは、前記第１チャンバに対して開口を介して連通し、イオン化された試料が前記開口を介して前記第１チャンバから導入される。前記試料載置部変位機構は、前記試料載置部を前記開口に対向する位置と前記開口から退避した位置との間で変位させる。前記ゲートバルブは、前記開口に対向する位置に設けられる。前記ゲートバルブ変位機構は、前記試料載置部が前記開口から退避した状態で、前記試料載置部変位機構による前記試料載置部の変位方向に対して交差する方向に前記ゲートバルブを変位させることにより、当該ゲートバルブで前記開口を開閉する。前記ゲートバルブにおける前記開口に対向する表面には、前記開口を介して照射される前記レーザ光をモニタ可能にする加工が施されている。
　このような構成によれば、第１チャンバと第２チャンバとを連通する開口を開閉するためのゲートバルブの表面には、レーザ光をモニタ可能にする加工が施されている。
　そのため、例えば、分析開始前などに、ゲートバルブの表面にレーザ光を照射して、モニタすることで、レーザ光の照射位置を調整することが可能となる。具体的には、ゲートバルブの表面にレーザ光を照射し、その表面をモニタしながら、ゲートバルブに対するレーザ光の照射位置が所定位置に配置されるように各種光学系を調整すれば、レーザ光の照射位置を正確な位置に配置できる。
　また、ゲートバルブの表面にレーザ光をモニタ可能にする加工を施すという簡易な構成で、レーザ光の照射位置を調整することが可能となる。
　このように、本発明の質量分析装置によれば、レーザ光の照射位置を簡易に調整することが可能となる。
（２）また、前記ゲートバルブにおける前記開口に対向する表面には、前記開口を介して前記レーザ光が照射されることにより蛍光を生じる蛍光体が設けられていてもよい。
　このような構成によれば、ゲートバルブの表面にレーザ光を照射して生じる蛍光を確認しながら、蛍光が所定位置に配置されるように各種光学系を調整すれば、レーザ光の照射位置を正確な位置に配置できる。
　そのため、ゲートバルブの表面に蛍光体を設けるという簡易な構成で、レーザ光の照射位置を調整することが可能となる。
（３）また、前記ゲートバルブにおける前記開口に対向する表面には、前記開口を介して照射される前記レーザ光の熱によって色が変化する部材が設けられていてもよい。
　このような構成によれば、ゲートバルブの表面にレーザ光を照射して生じる色の変化を確認しながら、色が変化する部分が所定位置に配置されるように各種光学系を調整すれば、レーザ光の照射位置を正確な位置に配置できる。
　そのため、ゲートバルブの表面に熱により色が変化する部材を設けるという簡易な構成で、レーザ光の照射位置を調整することが可能となる。
（４）また、本発明に係る質量分析装置は、試料にレーザ光を照射することにより、レーザ脱離イオン化法を用いて試料をイオン化させて質量分析を行う質量分析装置である。前記質量分析装置は、試料載置部と、第１チャンバと、第２チャンバと、試料載置部変位機構と、ゲートバルブと、ゲートバルブ変位機構と、モニタ部とを備える。前記試料載置部には、試料が載置される載置面が形成されている。前記第１チャンバには、前記試料載置部が収容されている。前記第２チャンバは、前記第１チャンバに対して開口を介して連通し、イオン化された試料が前記開口を介して前記第１チャンバから導入される。前記試料載置部変位機構は、前記試料載置部を前記開口に対向する位置と前記開口から退避した位置との間で変位させる。前記ゲートバルブは、前記開口に対向する位置に設けられる。前記ゲートバルブ変位機構は、前記試料載置部が前記開口から退避した状態で、前記試料載置部変位機構による前記試料載置部の変位方向に対して交差する方向に前記ゲートバルブを変位させることにより、当該ゲートバルブで前記開口を開閉する。前記モニタ部は、前記開口を介して前記レーザ光が照射された前記ゲートバルブからの光をモニタする。
　このような構成によれば、第１チャンバと第２チャンバとを連通する開口を開閉するためのゲートバルブにレーザ光が照射されると、モニタ部は、ゲートバルブからの光をモニタする。
　そのため、例えば、分析開始前などに、ゲートバルブにレーザ光を照射して、モニタ部によりゲートバルブからの光をモニタすることで、レーザ光の照射位置を調整することが可能となる。具体的には、ゲートバルブにレーザ光を照射し、モニタ部によりゲートバルブからの光をモニタしながら、ゲートバルブに対するレーザ光の照射位置が所定位置に配置されるように各種光学系を調整すれば、レーザ光の照射位置を正確な位置に配置できる。
　このように、本発明の質量分析装置によれば、レーザ光の照射位置を簡易に調整することが可能となる。
（５）また、本発明に係るレーザ光モニタ方法は、試料が載置される載置面が形成された試料載置部と、前記試料載置部が収容される第１チャンバと、前記第１チャンバに対して開口を介して連通し、イオン化された試料が前記開口を介して前記第１チャンバから導入される第２チャンバと、前記開口に対向する位置に設けられたゲートバルブとを備え、試料にレーザ光を照射することにより、レーザ脱離イオン化法を用いて試料をイオン化させて質量分析を行う質量分析装置におけるレーザ光モニタ方法である。前記レーザ光モニタ方法は、試料載置部変位ステップと、ゲートバルブ変位ステップと、モニタステップとを含む。前記試料載置部変位ステップでは、前記試料載置部を前記開口に対向する位置から前記開口から退避した位置に変位させる。前記ゲートバルブ変位ステップでは、前記試料載置部が前記開口から退避した状態で、前記試料載置部変位ステップによる前記試料載置部の変位方向に対して交差する方向に前記ゲートバルブを変位させる。前記モニタステップでは、前記ゲートバルブにおける前記開口に対向する表面に、前記開口を介して前記レーザ光を照射し、当該表面をモニタする。
　このような方法によれば、例えば、分析開始前などに、ゲートバルブの表面にレーザ光を照射して、モニタすることで、レーザ光の照射位置を調整することが可能となる。具体的には、ゲートバルブの表面にレーザ光を照射し、その表面をモニタしながら、ゲートバルブに対するレーザ光の照射位置が所定位置に配置されるように各種光学系を調整すれば、レーザ光の照射位置を正確な位置に配置できる。
　このように、本発明のレーザ光モニタ方法によれば、レーザ光の照射位置を簡易に調整することが可能となる。
（６）また、前記ゲートバルブ変位ステップでは、前記ゲートバルブにおける前記開口に対向する表面が、測定時における前記開口に対する前記載置面の位置である測定位置になるように前記ゲートバルブを変位させてもよい。前記レーザ光モニタ方法は、照射位置調整ステップをさらに含んでもよい。前記照射位置調整ステップでは、前記モニタステップにより、前記測定位置において前記開口に対向する表面をモニタしながら、前記レーザ光の照射位置を光軸に対して直交方向に移動させることにより、前記レーザ光の照射位置を調整する。
　このような方法によれば、ゲートバルブは、開口に対向する表面が測定位置に配置されるように変位される。そして、その状態で、ゲートバルブの表面がモニタされて、レーザ光の照射位置が調整される。
　そのため、ゲートバルブを適切な位置に配置した状態で、レーザ光の照射位置を調整できる。
　その結果、レーザ光の照射位置を精度よく調整できる。
（７）また、前記レーザ光モニタ方法は、焦点位置調整ステップをさらに含んでもよい。前記焦点位置調整ステップでは、前記モニタステップにより、前記測定位置において前記開口に対向する表面をモニタしながら、前記レーザ光の焦点位置を光軸に沿って移動させることにより、前記レーザ光の焦点位置を調整する。
　このような方法によれば、ゲートバルブを適切な位置に配置した状態で、レーザ光の焦点位置を調整できる。
　そのため、レーザ光の焦点位置を精度よく調整できる。
（８）また、前記ゲートバルブにおける前記開口に対向する表面には、前記開口を介して前記レーザ光が照射されることにより蛍光を生じる蛍光体が設けられていてもよい。
　このような方法によれば、ゲートバルブの表面にレーザ光を照射して生じる蛍光をモニタしながら、蛍光が所定位置に配置されるように各種光学系を調整すれば、レーザ光の照射位置を正確な位置に配置できる。
　そのため、レーザ光の照射位置を簡易に調整できる。
（９）また、前記ゲートバルブにおける前記開口に対向する表面には、前記開口を介して照射される前記レーザ光の熱によって色が変化する部材が設けられていてもよい。
　このような方法によれば、ゲートバルブの表面にレーザ光を照射して色の変化をモニタしながら、色が変化する部分が所定位置に配置されるように各種光学系を調整すれば、レーザ光の照射位置を正確な位置に配置できる。
　そのため、レーザ光の照射位置を簡易に調整できる。
　本発明によれば、第１チャンバと第２チャンバとを連通する開口を開閉するためのゲートバルブの表面には、レーザ光をモニタ可能にする加工が施されている。そのため、例えば、ゲートバルブの表面にレーザ光を照射し、その表面をモニタしながら、ゲートバルブに対するレーザ光の照射位置が所定位置に配置されるように各種光学系を調整すれば、レーザ光の照射位置を正確な位置に配置できる。このように、本発明によれば、レーザ光の照射位置を簡易に調整することが可能となる。
本発明の一実施形態に係る質量分析装置の構成を示した概略図である。 質量分析装置の電気的構成を示したブロック図である。 質量分析装置の構成を示した概略図であって、ゲートバルブによって開口が閉鎖される状態を示した図である。 質量分析装置の構成を示した概略図であって、試料移動部が本体外に移動される状態を示した図である。 質量分析装置におけるレーザ光の照射位置の調整方法を説明するためのフローチャートである。 質量分析装置の構成を示した概略図であって、第１位置に配置した状態のゲートバルブにレーザ光を照射する状態を示した図である。 質量分析装置の構成を示した概略図であって、第２位置に配置した状態のゲートバルブにレーザ光を照射する状態を示した図である。 図５Ａのゲートバルブの表面の状態を示した図である。 図５Ｂのゲートバルブの表面の状態を示した図である。 従来の第１の質量分析装置の構成を示した概略図である。 従来の第２の質量分析装置の構成を示した概略図である。
１．質量分析装置の構成
　図１は、本発明の一実施形態に係る質量分析装置１の構成を示した概略図である。
　質量分析装置１は、試料にレーザ光を照射することにより、レーザ脱離イオン化（ＬＤＩ）を用いて試料をイオン化させて質量分析を行う質量分析装置である。レーザ脱離イオン化法（ＬＤＩ法）は、レーザ光を吸収する固定又は液体に試料を混合又は搭載し、適切なレーザ光を照射し、気相中に試料をイオン化する方法である。具体的には、質量分析装置１は、ＭＡＬＤＩ（マトリックス支援レーザ脱離イオン化法）を用いて試料をイオン化させて質量分析を行う質量分析装置であってもよい。質量分析装置１は、本体２と、開閉部３と、ゲートバルブ４と、試料移動部５と、ミラー６と、レンズ７と、モニタ部８とを備えている。
　本体２は、ボックス状に形成されており、内部に区画壁２０設けられている。区画壁２０は、本体２の内壁のほぼ中央部に架設されている。区画壁２０の中央部には、開口２０１が形成されている。本体２は、区画壁２０によって第１チャンバ２１と第２チャンバ２２とに区画されている。第１チャンバ２１内と第２チャンバ２２内とは、開口２０１を介して連通されている。第１チャンバ２１内の空間は、イオン化室として形成されており、第２チャンバ２２内の空間は、イオン化された試料が導入される空間として形成されている。また、第１チャンバ２１を構成する本体２の部分では、開口２１１が形成されている。開口２１１は、本体２におけるレーザ光の光軸方向と直交する直交方向における端部に形成されている。
　開閉部３は、開口２１１を覆うようにして本体２に取り付けられている。開閉部３は、平板状に形成されており、一端部を中心として回転可能に構成されている。開閉部３は、本体２に密着した状態で開口２１１を閉鎖し、一端部を中心として本体２から離間するように回転することで開口２１１を開放する。
　ゲートバルブ４は、第１チャンバ２１内において開口２０１に対向する位置に配置されている。ゲートバルブ４と開口２０１が対向する対向方向は、レーザ光の光軸方向に沿っている。ゲートバルブ４は、シャフト４１と、蓋部４２とを備えている。
　シャフト４１は、軸線方向が光軸方向に沿うように設けられている。シャフト４１は、軸線方向に沿って移動可能に構成されており、試料移動部５の変位方向と交差する方向に変位する。
　蓋部４２は、円板状に形成されており、シャフト４１の先端部（開口２０１側の端部）に設けられている。蓋部４２の表面には、レーザ光をモニタ可能にする加工が施されている。具体的には、蓋部４２の表面には、蛍光体が設けられている。
　試料移動部５は、試料を載置した状態で移動させるための部材であって、第１チャンバ２１内に収容されている。試料移動部５は、ステージ５１と、プレート５２とを備えている。
　ステージ５１は、所定の厚みを有する板状に形成されており、第１チャンバ２１内において光軸方向と直交する直交方向に移動可能に構成されている。測定時において、ステージ５１は、開口２０１と対向する位置（図１に示す位置）に配置される。ステージ５１は、図１に示す位置から直交方向に移動することで、開口２１１を介して本体２外に配置される。
　プレート５２は、板状に形成されており、ステージ５１上に載置されている。測定時には、プレート５２上に試料が載置される。プレート５２が、試料載置部の一例を構成している。また、プレート５２の表面が載置面を構成している。
　ミラー６及びレンズ７は、本体２（第２チャンバ２２）の外方に配置されている。ミラー６及びレンズ７などが、質量分析装置１における光学系を構成している。本体２におけるミラー６との対向部分には、レーザ光を透過させるための透過部９が設けられている。透過部９は、透明な部材により形成されている。
　モニタ部８は、本体２（第２チャンバ２２）の外方に配置されており、透過部９と間隔を隔てて配置されている。モニタ部８は、透過部９を介して、本体２内をモニタする。
　図２は、質量分析装置１の電気的構成を示したブロック図である。
　質量分析装置１は、上記した構成に加えて、さらに、操作部１１と、試料載置部変位機構１２と、ゲートバルブ変位機構１３と、制御部１４とを備えている。
　操作部１１は、例えば、キーボード及びマウスを含む構成である。
　試料載置部変位機構１２は、例えば、モータなどの駆動機構を備えており、試料移動部５に駆動力を付与するように構成されている。試料移動部５は、試料載置部変位機構１２から駆動力が付与されることで変位する。
　ゲートバルブ変位機構１３は、例えば、モータなどの駆動機構を備えており、ゲートバルブ４（シャフト４１）に駆動力を付与するように構成されている。ゲートバルブ４は、ゲートバルブ変位機構１３から駆動力が付与されることで変位する。
　制御部１４は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）を含む構成であり、操作部１１、試料載置部変位機構１２及びゲートバルブ変位機構１３などの各部が電気的に接続されている。制御部は、ＣＰＵがプログラムを実行することにより、第１動作処理部１４１及び第２動作処理部１４２などとして機能する。
　第１動作処理部１４１は、ユーザによる操作部１１の入力操作に応じて、試料載置部変位機構１２の動作を制御する。
　第２動作処理部１４２は、ユーザによる操作部１１の入力操作に応じて、ゲートバルブ４（シャフト４１）の動作を制御する。
　質量分析装置１を用いて試料の分析を行う場合には、図１に示すように、試料が載置された状態のプレート５２がステージ５１上に載置される。そして、ステージ５１は、光軸上に配置される状態で位置決めされる。このとき、プレート５２は、開口２０１と対向する位置に配置されており、ゲートバルブ４は、試料移動部５と間隔を隔てる位置に配置されている。このときのプレート５２の位置が測定位置である。
　また、質量分析装置１では、真空ポンプ（図示せず）などにより、本体２内が真空状態に保たれる。そして、この状態で、光源（図示せず）から紫外領域のレーザ光が照射される。このレーザ光は、レンズ７により集光され、さらにミラー６によって反射され、透過部９を透過して本体２内に入射して、プレート５２上の試料を照射する。
　これにより、第１チャンバ２１内において試料がイオン化されるとともに、イオン化された試料は、開口２０１を介して第２チャンバ２２内に導入される。そして、第２チャンバ２２内において、イオン化された試料は、質量電荷比に応じて時間的に分離され、イオン検出器（図示せず）により順次検出される。
　図３Ａは、質量分析装置１の構成を示した概略図であって、ゲートバルブ４によって開口２０１が閉鎖される状態を示した図である。図３Ｂは、質量分析装置１の構成を示した概略図であって、試料移動部５が本体外に移動される状態を示した図である。
　試料を交換する場合などには、図３Ａに示すように、試料移動部５が開口２０１と対向する位置から退避するように移動する。このとき、試料移動部５は、試料載置部変位機構１２により変位される。そして、ゲートバルブ４のシャフト４１が開口２０１側に向かって移動する。このとき、ゲートバルブ４のシャフト４１は、ゲートバルブ変位機構１３により変位される。
　そして、図３Ｂに示すように、ゲートバルブ４の蓋部４２によって開口２０１が閉塞される。この状態から、開閉部３が開状態となり、開口２１１が開放される。このように、第１チャンバ２１内が大気開放された状態で、試料移動部５が本体２外に移動されて、試料の交換などが行われる。
　このとき、開口２０１はゲートバルブ４（蓋部４２）によって閉塞されているため、第２チャンバ２２内の真空状態が維持される。
　その後、図３Ａに示すように、試料移動部５が第１チャンバ２１内に移動された後、開口２１１が開閉部３によって閉塞される。そして、この状態で第１チャンバ２１内が再度真空状態にされる。その後は、図１に示す位置までゲートバルブ４及び試料移動部５のそれぞれが移動される。
２．レーザ光の照射位置の調整
　図４は、質量分析装置１におけるレーザ光の照射位置の調整方法を説明するためのフローチャートである。図５Ａは、質量分析装置の構成を示した概略図であって、第１位置に配置した状態のゲートバルブにレーザ光を照射する状態を示した図である。図５Ｂは、質量分析装置の構成を示した概略図であって、第２位置に配置した状態のゲートバルブにレーザ光を照射する状態を示した図である。図６Ａは、図５Ａのゲートバルブの表面の状態を示した図である。図６Ｂは、図５Ｂのゲートバルブの表面の状態を示した図である。
　質量分析装置１では、例えば、分析開始前などに、レーザ光の照射位置が調整される。具体的には、質量分析装置１では、分析開始前であって、本体２内を真空に保った状態で、以下のようにして、レーザ光の照射位置が調整される。このとき、ユーザは、操作部１１を操作して、レーザ光の照射位置を調整するための入力を適宜行う。
　まず、第１動作処理部１４１が試料載置部変位機構１２の動作を制御することで、図５Ａに示すように、試料移動部５がゲートバルブ４と干渉しない位置（退避した位置）まで移動する（試料載置部変位ステップ）。このとき、試料移動部５は、光軸と開口２１１との間に配置される。このときのプレート５２の位置が退避位置である（ステップＳ１０１）。
　その後、第２動作処理部１４２の制御によりゲートバルブ変位機構１３が動作されて、蓋部４２が第１チャンバ２１内のほぼ中央部に位置する状態となるまで、シャフト４１が開口２０１側に向かって移動する。このとき、蓋部４２の表面が測定位置に位置する状態で、シャフト４１は停止される。このときのゲートバルブ４の位置が第１位置である（ステップＳ１０２：ゲートバルブ変位ステップ）。
　この状態で、光源からレーザ光が照射される。また、ユーザは、モニタ部８によるモニタ結果の確認を開始する（ステップＳ１０３：モニタステップ）。このとき、レーザ光は、測定位置に位置する蓋部４２の表面に照射される。そして、蓋部４２の表面において、レーザ光が照射された照射位置で蛍光が生じる。モニタ部８は、開口２０１を介して蓋部４２の表面で生じる蛍光をモニタしており、ユーザは、このモニタ結果を確認する。
　図６Ａは、この状態の蓋部４２の表面の状態を示している。図６Ａでは、レーザ光の照射位置をＡで示している。すなわち、ユーザがモニタ部８によるモニタ結果を確認する際には、領域Ａで蛍光が生じている。
　そして、ユーザは、モニタ部８によるモニタ結果を確認しながら、レーザ光の照射位置が適切な位置に配置されるように、ミラー６及びレンズ７の位置を微調整する（ステップＳ１０４：照射位置調整ステップ）。具体的には、ユーザは、モニタ部８によるモニタ結果を確認しながら、破線で示すように、領域Ａの中心が蓋部４２の中心からずれている場合には、実線で示すように、領域Ａの中心が蓋部４２の中心と一致するようにミラー６及びレンズ７の位置を微調整する。すなわち、照射位置調整ステップでは、レーザ光の照射位置が光軸と直交する直交方向に移動される。
　次いで、ユーザは、モニタ部８によるモニタ結果を確認しながら、レーザ光の焦点位置が適切な位置に配置されるように、ミラー６及びレンズ７の位置を微調整する（ステップＳ１０５：焦点位置調整ステップ）。具体的には、ユーザは、モニタ部８によるモニタ結果を確認しながら、領域Ａが最小となるようにミラー６及びレンズ７の位置を微調整する。すなわち、焦点位置調整ステップでは、レーザ光の焦点位置が光軸に沿って移動するようにミラー６及びレンズ７の位置が微調整される。そして、焦点位置が測定位置に位置する状態となるようにミラー６及びレンズ７の位置が決められる。
　その後、図５Ｂに示すように、第２動作処理部１４２の制御によりゲートバルブ変位機構１３が動作される。そして、シャフト４１は、開口２０１から遠ざかるように移動した後、停止する。このときのゲートバルブ４の位置が第２位置である。
　このように、ゲートバルブ４を開口２０１から遠ざけると、レーザ光の照射位置が中心からずれることがある。具体的には、レーザ光が蓋部４２に対して完全に垂直な状態で照射されていないような状態では、ステップ１０４及びステップ１０５でレーザ光の照射位置を調整していても、蓋部４２を遠ざけた状態では、照射位置が中心からずれてしまう。
　そこで、ユーザは、ゲートバルブ４が第２位置に位置する状態で、モニタ部８によるモニタ結果を確認しながら、レーザ光の照射位置が適切な位置に配置されるように、ミラー６及びレンズ７の位置を微調整する（ステップＳ１０６）。
　図６Ｂは、ゲートバルブ４が第２位置に位置するときの蓋部４２の表面の状態を示している。図６Ｂでは、レーザ光の照射位置をＢで示している。すなわち、ユーザがモニタ部８によるモニタ結果を確認する際には、領域Ｂで蛍光が生じている。
　ユーザは、ゲートバルブ４が第２位置に位置する状態でモニタ部８によるモニタ結果を確認しながら、領域Ｂの中心が蓋部４２の中心と一致するように（照射位置Ｂが直交方向に移動するように）ミラー６及びレンズ７の位置を微調整する。
　次いで、図５Ａに示すように、第２動作処理部１４２の制御によりゲートバルブ変位機構１３が動作されて、ゲートバルブ４が再度第１位置に配置される（ステップＳ１０７）。
　その後、ユーザは、モニタ部８によるモニタ結果を確認して、レーザ光の照射位置（焦点位置）が蓋部４２の中央に位置しているか否かを確認する。レーザ光の照射位置が蓋部４２の中央に位置していない場合には（ステップＳ１０８でＮＯ）、上記したステップＳ１０４からステップＳ１０７までの動作が繰り返される。
　そして、ゲートバルブ４が第１位置に移動された状態で、レーザ光の照射位置（焦点位置）が蓋部４２の中央に位置していることをユーザが確認した場合に（ステップＳ１０８でＹＥＳ）、レーザ光の照射位置の調整が完了する。
３．作用効果
（１）本実施形態によれば、質量分析装置１において、第１チャンバ２１と第２チャンバ２２とを連通する開口２０１を開閉するためのゲートバルブ４の蓋部４２の表面には、レーザ光をモニタ可能にする加工が施されている。
　そのため、分析開始前などに、ゲートバルブ４の蓋部４２の表面にレーザ光を照射し、その表面を確認しながら、図６Ａに示すように、レーザ光の照射位置が蓋部４２の中央に配置されるようにミラー６及びレンズ７を調整すれば、レーザ光の照射位置を正確な位置に配置できる。
　また、ゲートバルブ４の蓋部４２の表面にレーザ光をモニタ可能にする加工を施すという簡易な構成で、レーザ光の照射位置を調整することが可能となる。
　このように、本実施形態によれば、レーザ光の照射位置を簡易に調整することが可能となる。
（２）また、本実施形態によれば、ゲートバルブ４の蓋部４２の表面には、蛍光体が設けられている。
　そのため、ゲートバルブ４の蓋部４２の表面にレーザ光を照射して生じる蛍光を確認しながら、蛍光の中心が蓋部４２の中央に配置されるようにミラー６及びレンズ７を調整すれば、レーザ光の照射位置を正確な位置に配置できる。
　このように、本実施形態によれば、ゲートバルブ４の蓋部４２の表面に蛍光体を設けるという簡易な構成で、レーザ光の照射位置を調整することが可能となる。
（３）また、本実施形態によれば、質量分析装置１は、図１に示すように、モニタ部８を備えている。質量分析装置１において、モニタ部８は、開口２０１を介して蓋部４２の表面で生じる蛍光をモニタしている。
　そのため、分析開始前などに、ゲートバルブ４の蓋部４２にレーザ光を照射して、モニタ部８のモニタ結果を確認しながら、レーザ光の照射位置が蓋部４２の中央に配置されるようにミラー６及びレンズ７を調整すれば、レーザ光の照射位置を正確な位置に配置できる。
（４）また、本実施形態によれば、ゲートバルブ４は、蓋部４２の表面が測定位置に配置されるように変位される（図４のステップＳ１０２：ゲートバルブ変位ステップ）。そして、その状態で、ゲートバルブ４の蓋部４２の表面がモニタされて、レーザ光の照射位置が適切な位置に配置されるように、ミラー６及びレンズ７の位置が微調整される（ステップＳ１０４：照射位置調整ステップ）。
　そのため、ゲートバルブ４を適切な位置に配置した状態で、レーザ光の照射位置を調整できる。
　その結果、レーザ光の照射位置を精度よく調整できる。
（５）また、本実施形態によれば、ゲートバルブ４が測定位置に配置された状態でゲートバルブ４の蓋部４２の表面がモニタされて、レーザ光の焦点位置が適切な位置に配置されるように、ミラー６及びレンズ７の位置が微調整される（ステップＳ１０５：焦点位置調整ステップ）。
　そのため、レーザ光の焦点位置を精度よく調整できる。
４．変形例
　以上の実施形態では、ゲートバルブ４の蓋部４２の表面には蛍光体が設けられるとして説明した。しかし、ゲートバルブ４の蓋部４２の表面は、レーザ光をモニタ可能にする加工が施されているものであればよく、上記した構成に限られない。例えば、ゲートバルブ４の蓋部４２の表面に、レーザ光の熱によって色が変化する部材が設けられていてもよい。そして、この蓋部４２の表面に、開口２０１を介してレーザ光が照射されてもよい。
　このような構成にすれば、ゲートバルブ４の蓋部４２の表面にレーザ光を照射して生じる色の変化を確認しながら、色が変化する部分の中心が蓋部４２の中央に配置されるようにミラー６及びレンズ７を調整すれば、レーザ光の照射位置を正確な位置に配置できる。
　そのため、ゲートバルブ４の蓋部４２の表面に熱により色が変化する部材を設けるという簡易な構成で、レーザ光の照射位置を調整することが可能となる。
　また、以上の実施形態では、モニタ部８は、蓋部４２で生じる蛍光をモニタするとして説明した。しかし、ゲートバルブ４の蓋部４２に加工が施されない構成であって、モニタ部８により蓋部４２で反射する反射光がモニタされるものであってもよい。
　また、以上の実施形態では、ユーザがモニタ部８のモニタ結果を確認しながらミラー６及びレンズ７などの光学系を微調整するとして説明した。しかし、これらの光学系の微調整が自動により行われる構成であってよい。
　　　１　　　質量分析装置
　　　４　　　ゲートバルブ
　　　５　　　試料移動部
　　　８　　　モニタ部
　　　１２　　試料載置部変位機構
　　　１３　　ゲートバルブ変位機構
　　　２１　　第１チャンバ
　　　２２　　第２チャンバ
　　　４１　　シャフト
　　　４２　　蓋部
　　　５１　　ステージ
　　　５２　　プレート
　　　２０１　開口

Claims (9)

  1. 　試料にレーザ光を照射することにより、レーザ脱離イオン化法を用いて試料をイオン化させて質量分析を行う質量分析装置であって、
    　試料が載置される載置面が形成された試料載置部と、
    　前記試料載置部が収容された第１チャンバと、
    　前記第１チャンバに対して開口を介して連通し、イオン化された試料が前記開口を介して前記第１チャンバから導入される第２チャンバと、
    　前記試料載置部を前記開口に対向する位置と前記開口から退避した位置との間で変位させる試料載置部変位機構と、
    　前記開口に対向する位置に設けられたゲートバルブと、
    　前記試料載置部が前記開口から退避した状態で、前記試料載置部変位機構による前記試料載置部の変位方向に対して交差する方向に前記ゲートバルブを変位させることにより、当該ゲートバルブで前記開口を開閉するゲートバルブ変位機構とを備え、
    　前記ゲートバルブにおける前記開口に対向する表面には、前記開口を介して照射される前記レーザ光をモニタ可能にする加工が施されていることを特徴とする質量分析装置。
  2. 　前記ゲートバルブにおける前記開口に対向する表面には、前記開口を介して前記レーザ光が照射されることにより蛍光を生じる蛍光体が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の質量分析装置。
  3. 　前記ゲートバルブにおける前記開口に対向する表面には、前記開口を介して照射される前記レーザ光の熱によって色が変化する部材が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の質量分析装置。
  4. 　試料にレーザ光を照射することにより、レーザ脱離イオン化法を用いて試料をイオン化させて質量分析を行う質量分析装置であって、
    　試料が載置される載置面が形成された試料載置部と、
    　前記試料載置部が収容された第１チャンバと、
    　前記第１チャンバに対して開口を介して連通し、イオン化された試料が前記開口を介して前記第１チャンバから導入される第２チャンバと、
    　前記試料載置部を前記開口に対向する位置と前記開口から退避した位置との間で変位させる試料載置部変位機構と、
    　前記開口に対向する位置に設けられたゲートバルブと、
    　前記試料載置部が前記開口から退避した状態で、前記試料載置部変位機構による前記試料載置部の変位方向に対して交差する方向に前記ゲートバルブを変位させることにより、当該ゲートバルブで前記開口を開閉するゲートバルブ変位機構と、
    　前記開口を介して前記レーザ光が照射された前記ゲートバルブからの光をモニタするモニタ部とを備えることを特徴とする質量分析装置。
  5. 　試料が載置される載置面が形成された試料載置部と、前記試料載置部が収容される第１チャンバと、前記第１チャンバに対して開口を介して連通し、イオン化された試料が前記開口を介して前記第１チャンバから導入される第２チャンバと、前記開口に対向する位置に設けられたゲートバルブとを備え、試料にレーザ光を照射することにより、レーザ脱離イオン化法を用いて試料をイオン化させて質量分析を行う質量分析装置におけるレーザ光モニタ方法であって、
    　前記試料載置部を前記開口に対向する位置から前記開口から退避した位置に変位させる試料載置部変位ステップと、
    　前記試料載置部が前記開口から退避した状態で、前記試料載置部変位ステップによる前記試料載置部の変位方向に対して交差する方向に前記ゲートバルブを変位させるゲートバルブ変位ステップと、
    　前記ゲートバルブにおける前記開口に対向する表面に、前記開口を介して前記レーザ光を照射し、当該表面をモニタするモニタステップとを含むことを特徴とするレーザ光モニタ方法。
  6. 　前記ゲートバルブ変位ステップでは、前記ゲートバルブにおける前記開口に対向する表面が、測定時における前記開口に対する前記載置面の位置である測定位置になるように前記ゲートバルブを変位させ、
    　前記モニタステップにより、前記測定位置において前記開口に対向する表面をモニタしながら、前記レーザ光の照射位置を光軸に対して直交方向に移動させることにより、前記レーザ光の照射位置を調整する照射位置調整ステップをさらに含むことを特徴とする請求項５に記載のレーザ光モニタ方法。
  7. 　前記モニタステップにより、前記測定位置において前記開口に対向する表面をモニタしながら、前記レーザ光の焦点位置を光軸に沿って移動させることにより、前記レーザ光の焦点位置を調整する焦点位置調整ステップをさらに含むことを特徴とする請求項６に記載のレーザ光モニタ方法。
  8. 　前記ゲートバルブにおける前記開口に対向する表面には、前記開口を介して前記レーザ光が照射されることにより蛍光を生じる蛍光体が設けられていることを特徴とする請求項５に記載のレーザ光モニタ方法。
  9. 　前記ゲートバルブにおける前記開口に対向する表面には、前記開口を介して照射される前記レーザ光の熱によって色が変化する部材が設けられていることを特徴とする請求項５に記載のレーザ光モニタ方法。
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