WO2022158430A1 - 質量分析装置とその制御方法 - Google Patents

質量分析装置とその制御方法 Download PDF

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佑香 菅原
雄一郎 橋本
博幸 安田
益之 杉山
陸 田村
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株式会社日立ハイテク
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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
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    • H01J49/42—Stability-of-path spectrometers, e.g. monopole, quadrupole, multipole, farvitrons
    • H01J49/4205—Device types
    • H01J49/421—Mass filters, i.e. deviating unwanted ions without trapping
    • H01J49/4215—Quadrupole mass filters

Definitions

  • the present disclosure relates to a mass spectrometer and its control method.
  • a mass spectrometer creates a vacuum inside the device, installs electrodes of various shapes inside, and controls and selects the ions introduced into the device with an electric field.
  • a quadrupole mass spectrometer (QMS) is also called a quadrupole mass filter (QMF) and has four cylindrical electrodes. The cylindrical electrodes are assembled with the center of the circle at the vertex of the square.
  • a positive and negative DC voltage ⁇ U and a high-frequency voltage ⁇ V ⁇ cos ⁇ t are superimposed on adjacent electrodes of the fixed cylindrical electrodes, and a voltage ⁇ U ⁇ V ⁇ cos ⁇ t is applied.
  • the ions introduced into the cylindrical electrode only certain ions pass through the electrode while vibrating stably according to the voltage and frequency applied to the electrode. On the other hand, the other ions vibrate greatly while passing through the electrode, collide with the electrode, etc., and cannot pass through.
  • a mass spectrum is obtained by linearly changing the high-frequency voltage while keeping the ratio of the DC voltage and the high-frequency
  • the mass spectrometer controls ions with an electric field
  • the accuracy and stability of the DC voltage and the high-frequency voltage applied to the electrodes are directly linked to the device performance, for example, the stability of the mass axis. Therefore, the specifications required for the DC voltage and the high frequency voltage are strict, and the voltage applied to the electrodes of the QMF is required to have accuracy and stability on the order of ppm.
  • the usage environment of the device is expanding from companies and university laboratories to hospital clinical laboratories, etc., and it is necessary to operate the device in the temperature range of 5 to 35 degrees Celsius, for example.
  • the temperature of the control board that generates the DC voltage and the high frequency voltage also changes, so the DC voltage and the high frequency voltage change, resulting in fluctuations in the mass axis.
  • Patent Document 1 relates to a technique for shortening the time required for temperature changes around the detection circuit.
  • the document states that "Before supplying the cathode current to the cathode electrode, control is performed so that an operation for selecting ions having the maximum mass-to-charge ratio is performed in the filter section. The operation for selecting ions having the maximum mass-to-charge ratio is performed. By doing so, it is possible to generate maximum heat in the coil that generates the high frequency, and the heat generated by this coil can raise the temperature around the detector circuit to some extent, so that when the cathode current is supplied to the cathode electrode, The time required for temperature change around the detection circuit can be shortened, and the period during which the resolution changes can be shortened. This enables smooth partial pressure measurement.” See paragraph 0018).
  • the present disclosure has been made in view of the technical problems described above, and aims to provide a mass spectrometer and a control method thereof that can reduce displacement of the mass axis due to heat generation of an AC voltage control circuit. aim.
  • the block diagram of the high frequency voltage generation part of a quadrupole mass spectrometer The figure which shows the control content of AC voltage when the next measurement content is known. The figure which shows the control content of AC voltage when the next measurement content is known. The figure which shows the control content of AC voltage when the next measurement content is known. The figure which shows the control content of AC voltage when the next measurement content is unknown. The figure which shows the apparatus structure of the mass spectrometer used in an Example. 4 is a flow chart of AC voltage control according to the embodiment.
  • FIG. 5 shows the device configuration of the mass spectrometer used in the embodiment of the present disclosure.
  • a measurement sample sent from a pump such as a liquid chromatograph is ionized by an ion source 500 . Since the ion source is under atmospheric pressure and the mass spectrometer operates in vacuum, ions 510 are introduced into the mass spectrometer through the air/vacuum interface 520 .
  • Ions generated from the ion source have various masses, but an AC voltage (high frequency voltage) and a DC A voltage is applied from the quadrupole power supply 580 to selectively pass only the target ions derived from the measurement sample.
  • a collision gas 570 nitrogen gas, argon gas, or the like
  • a collision gas 570 for dissociating target ions is introduced from a supply source through a gas line 571 into the second quadrupole electrode section 541 .
  • the second quadrupole electrode 531 normally applies only an AC voltage from the quadrupole power supply 580 to eliminate mass selectivity, and causes the target ions and gas that have passed through the first quadrupole electrode section 540 to collide. to generate fragment ions.
  • the generated fragment ions pass through the second quadrupole electrode section 541 and enter the third quadrupole electrode section 542 .
  • TripleQMS triple quadrupole mass spectrometer
  • a quadrupole mass filter will be described as an example, but the technology of the present disclosure is applicable not only to quadrupole mass filters but also to multipole mass filters.
  • FIG. 1 is a configuration diagram of the high-frequency voltage generator of the quadrupole mass spectrometer in this embodiment.
  • the quadrupole electrode 111 is connected to the secondary coil L2 of the transformer 109.
  • a high-frequency current is passed through the primary coil L1 of the transformer 109 by the RF amplifier 108 to generate a high-frequency voltage in the secondary coil and apply the high-frequency voltage to the quadrupole electrodes 111 .
  • a detection circuit 110 detects the amplitude of the applied high-frequency voltage.
  • the output of the detection circuit 110 is analog-digital converted by the AD converter circuit 107 .
  • the detection output data converted into digital values are input to the logic circuit 101 .
  • an adder (subtractor) 102 calculates the difference between the detection output data and the amplitude setting data of the high-frequency voltage input from the control unit 100, and based on the difference, for example, a PID calculation 103, etc. performs feedback control calculations.
  • a multiplier 104 multiplies the data after the feedback control operation by the sine wave data 105 corresponding to the frequency of the high frequency voltage to generate high frequency signal data.
  • the generated high-frequency signal data is input to the DA converter circuit 106, and digital-analog conversion is performed to generate a high-frequency signal.
  • a high-frequency signal is input to the RF amplifier 108, and the RF amplifier 108 causes a high-frequency current to flow through the primary coil L1 of the transformer 109, thereby generating a high-frequency voltage in the secondary coil L2.
  • the feedback control calculation for controlling the amplitude of the high-frequency voltage to the target value is performed by digital calculation that is not affected by temperature changes. If the temperature stability is ensured, the amplitude value of the high frequency voltage can be measured without temperature fluctuations. The voltage amplitude can be stabilized without being affected by temperature changes.
  • various operation coefficients such as a proportional coefficient, an integral coefficient, and a differential coefficient of PID control are set from the control unit 100 to a register of a logic circuit. and can be easily changed to an arbitrary frequency by using a configuration such as a Direct Digital Synthesizer for the sine wave data 105. has the advantage of
  • the digital operation performed by the logic circuit 101 may be performed using, for example, the control unit 100 and memory instead of the logic circuit.
  • the AD converter circuit and the DA converter circuit are connected to the controller 100 . This configuration is inexpensive and space-saving because it does not require the use of logic circuits.
  • the control unit 100 receives measurement item information regarding the content of measurement.
  • the measurement item information may be received from another control device via communication, or may be input by the user via an input device (not shown).
  • the control unit 100 changes the amplitude setting data of the high frequency voltage based on the measurement item information.
  • FIGS. 2 to 4 are diagrams showing the control contents of the AC voltage amplitude and application time according to this embodiment. 2, 3A, and 3B show the contents of control when the contents of the next measurement are known to the controller 100, and FIG. 4 shows the contents of control when the contents of the next measurement are unknown to the controller 100.
  • FIG. FIG. 6 is a flow chart showing the flow of AC voltage control.
  • the AC voltage of the amplitude to be used next is applied before the measurement. This method can reduce the change in the amount of heat generated by the application of the AC voltage to the quadrupole electrodes 111 before and during the measurement, so that the measurement can be performed with the mass axis stable immediately after the start of the measurement.
  • the measurement content of measurement 1 is known before the start of measurement 1, and the measurement content of measurement 2 is known before the start of measurement 2.
  • the value of the AC voltage to be applied to the quadrupole electrodes 111 in the measurement may be known by the timing when the application of the AC voltage becomes possible as a preparatory operation before the measurement.
  • the “timing at which AC voltage can be applied as a preparatory operation before measurement” is, for example, the timing indicated by “AC voltage ON” for measurement 1, and the timing at which measurement 1 is completed for measurement 2.
  • the value of the AC voltage applied to the quadrupole electrode 111 in the measurement may be input to the control unit 100 as part of the measurement item information, or may be preset by the control unit 100 based on the measurement item information. It may be read from a data table or the like.
  • the amplitude and application time of the AC voltage applied before measurement are determined by the amount of heat generated when this AC voltage is applied to the quadrupole electrode 111, which thermally brings the AC voltage of the amplitude applied in the measurement into a steady state. It is set so that it is equivalent to the amount of heat generated when the voltage is applied until the
  • FIG. 3A is an example via application of an amplitude V1 at time T1 before the start of measurement 1.
  • the amount of heat generated is proportional to the product of the amplitude of the AC voltage and the application time. Assuming that the amount of heat generated when the amplitude V2 is applied for the time T2 is J1, as shown in FIG .
  • the amplitude and application time of the AC voltage applied before measurement may be input to the control unit 100 as part of the measurement item information, or the measurement item information and the AC voltage applied to the quadrupole electrode 111 during measurement. Based on the setting value, the control unit 100 may read from a preset data table or the like, or the control unit 100 may obtain the value based on a predetermined calculation formula.
  • FIG. 4 shows an example of AC voltage control when the next measurement is unknown.
  • the amplitude of the voltage applied to the quadrupole electrode 111 during the measurement operation of the ion having the maximum m/z (mass-to-charge ratio) measurable by the mass spectrometer be the maximum amplitude Vmax
  • half the amplitude be the intermediate amplitude Vmax . /2. Since the measurement contents are unknown for both the measurement 1 and the measurement 2, the application of the AC voltage is started at the intermediate amplitude V max /2 from the timing when the application of the AC voltage becomes possible as a preparatory operation before the start of the measurement.
  • the timing at which it is determined that the content of the next measurement is unknown may be the timing when the application of the AC voltage becomes possible as a preparatory operation before the measurement, or the timing when the application of the AC voltage becomes possible as a preparatory operation before the measurement. It may be after a predetermined time has passed from the timing.
  • control unit 100 After starting the process (S101), the control unit 100 checks whether there is measurement item information regarding the next measurement (S102).
  • the amplitude and application time of the AC voltage are determined based on the measurement item information about the next measurement (S103), and the AC voltage before measurement is applied (S105).
  • the application amplitude in this case may be such that, for example, after the amplitude is determined, application of the AC voltage is continued until the measurement is started, or if the measurement start timing is known, the measurement can be started.
  • the application may be started a predetermined time before the start timing.
  • the predetermined time here is, for example, the application time required for the quadrupole electrode 111 to reach a thermally steady state at the intermediate amplitude V max /2.
  • the sample is measured (S106). It is determined whether or not there is a next measurement (S107), and if there is a next measurement, the process returns to confirmation of whether or not there is measurement item information regarding the next measurement (S102). If there is no next measurement, the process ends (S108).
  • control unit 100 may be a single device, or may be composed of a plurality of devices.
  • the control unit 100 may be incorporated in the mass spectrometer, or may be provided outside the mass spectrometer.
  • the present disclosure is not limited to the above-described embodiments, and includes various modifications.
  • the above embodiments have been described in detail to facilitate understanding of the present disclosure, and are not necessarily limited to those having all the described configurations.
  • it is possible to replace part of the configuration of one embodiment with the configuration of another embodiment and it is also possible to add the configuration of another embodiment to the configuration of one embodiment.
  • control lines and information lines indicate what is considered necessary for explanation, and not all control lines and information lines are necessarily indicated on the product. In practice, it may be considered that almost all configurations are interconnected.

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Abstract

本開示は、交流電圧の制御回路の発熱による質量軸のずれを低減することができる質量分析装置とその制御方法を提供することを目的とする。本開示に係る質量分析装置は、交流電圧が印加される四重極電極１１１と、前記交流電圧の電圧値を制御する制御部１００と、を備え、前記四重極電極１１１をマスフィルタとして用いる質量分析装置において、測定の前に、所定の振幅Ｖ１の前記交流電圧を所定の時間Ｔ１前記多重極電極に印加し、前記所定の振幅Ｖ１の前記交流電圧を所定の時間Ｔ１前記多重極電極に印加したときに発生する発熱量Ｊ１が、前記測定において印加する振幅の交流電圧を熱的に定常状態になるまで印加するときに発生する発熱量と同等である（図３Ａ参照）。

Description

質量分析装置とその制御方法
　本開示は、質量分析装置とその制御方法に関する。
　質量分析装置は装置内部に真空を生成し、内部に様々な形状をした電極を設置、装置に導入されたイオンを電場で制御、選択する。四重極型質量分析装置（Ｑｕａｄｒｕｐｏｌｅ　Ｍａｓｓ　Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｅｒ，ＱＭＳ）は、四重極マスフィルタ（Ｑｕａｄｒｕｐｏｌｅ　Ｍａｓｓ　Ｆｉｌｔｅｒ，ＱＭＦ）とも呼ばれ、４本の円柱状電極を有する。円柱状電極は、円の中心を正方形の頂点に置く形で組み合わされる。固定された円柱状電極の隣り合った電極に、それぞれに正負の直流電圧±Ｕと高周波電圧±Ｖ・ｃｏｓωｔを重畳し、±Ｕ±Ｖ・ｃｏｓωｔなる電圧を印加する。円柱状電極内に導入されたイオンは、電極に印加された電圧と周波数とに応じて、ある一定のイオンのみ安定な振動をして電極内を通過する。一方、それ以外のイオンは電極内を通過中に振動が大きくなり、電極に衝突するなどして、通過することができなくなる。この直流電圧と高周波電圧の比を一定に保ちつつ高周波電圧を直線的に変化させる事で質量スペクトルを得る。
　質量分析装置は電場でイオンを制御することから、電極に印加される直流電圧と高周波電圧の精度安定性は、例えば質量軸安定性という装置性能に直結する。そのため直流電圧、高周波電圧に求められる仕様も厳しく、ＱＭＦの電極に印加する電圧はｐｐｍオーダーの精度安定性が必要となっている。
　また、装置の使用環境も、企業、大学の研究室から病院の臨床検査室等へと広がってきており、例えば５～３５℃の温度範囲で装置を動作させる必要がある。しかしながら、質量分析装置の周囲温度が変化すると直流電圧や高周波電圧を生成する制御基板の温度も変化するため、直流電圧や高周波電圧が変化し、結果、質量軸の変動につながる。
　下記特許文献１は、検波回路周辺の温度変化に要する時間を短くする技術に関するものである。同文献は、「カソード電極にカソード電流を供給する前に、フィルタ部において最大質量電荷比を有するイオンを選別する動作が行われるように制御する。最大質量電荷比を有するイオンを選別する動作を行うことによって、高周波を発生するコイルにおいて最大限の熱を発生させることができる。このコイルの発熱によって検波回路周辺の温度をある程度上昇させることができるので、カソード電極にカソード電流を供給したときの検波回路周辺の温度変化に要する時間を短くすることができ、分解能が変化する期間を短くすることができる。これにより、スムーズな分圧測定が可能となる。」という技術を記載している（段落００１８参照）。
ＷＯ２００８／１３３０７４
　多重極電極に印加する交流電圧の振幅を変化させると交流電圧を制御している回路中の素子が発熱する。この発熱によって多重極に印加する交流電圧の振幅が変化し、マススペクトル上の質量軸がずれる。
　特許文献１のような従来の質量分析装置においては、測定前に最大振幅の交流電圧を印加することで質量軸のずれを抑制していた。しかし、この方法は次の測定で小さい振幅を使用する場合についての検討はなされていなかった。
　本開示は、上記のような技術的課題に鑑みてなされたものであり、交流電圧の制御回路の発熱による質量軸のずれを低減することができる質量分析装置とその制御方法を提供することを目的とする。
　上記課題を解決するために、例えば特許請求の範囲に記載の構成を採用する。
　本開示に係る質量分析装置とその制御方法によれば、交流電圧の制御回路の発熱による質量軸のずれを低減することができる。上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。
四重極質量分析装置の高周波電圧発生部の構成図。 次の測定内容が既知である場合の交流電圧の制御内容を示す図。 次の測定内容が既知である場合の交流電圧の制御内容を示す図。 次の測定内容が既知である場合の交流電圧の制御内容を示す図。 次の測定内容が不明である場合の交流電圧の制御内容を示す図。 実施例で用いる質量分析装置の装置構成を示す図。 実施例に係る交流電圧の制御のフローチャート。
　以下、図面を用いて本開示の実施例を説明する。
　図５は、本開示の実施例で用いる質量分析装置の装置構成である。液体クロマトグラフ等のポンプより送液された測定試料を、イオン源５００にてイオン化する。イオン源は大気圧下であり質量分析装置は真空で動作する事から、大気と真空のインターフェース５２０を通して、イオン５１０を質量分析装置内に導入する。
　イオン源から発生するイオンは様々な質量を持っているが、第１の四重極電極部５４０（内部に四重極電極５３０あり）に目的のイオンを通過させる交流電圧（高周波電圧）と直流電圧を四重極電源５８０より印加し、測定試料の由来の目的イオンのみを選択通過させる。第２の四重極電極部５４１には、目的イオンを解離させるためのコリジョンガス５７０（窒素ガスやアルゴンガス等）が供給源から、ガスライン５７１を通して導入されている。
　第２の四重極電極５３１は、通常、四重極電源５８０より交流電圧のみを印加し質量選択性を無くし、第１の四重極電極部５４０を通過してきた目的イオンとガスを衝突させる事でフラグメントイオンを生成する。生成したフラグメントイオンは、第２の四重極電極部５４１を通過し、第３の四重極電極部５４２に入る。
　第３の四重極電極５３２に、目的のフラグメントイオンを通過させる高周波電圧と直流電圧を四重極電源５８０より印加すると、目的のフラグメントイオンのみが第３の四重極電極部５４２を通過する。通過した目的フラグメントイオンを検出器５５０で検出する。検出信号がデータ処理部５６０へ送られることで、質量分析が行われる。
　ここではＴｒｉｐｌｅＱＭＳと呼ばれる、三連四重極型質量分析装置の装置形態を一例として示したが、本開示の技術は内部にＱＭＦを単数設置したＳｉｎｇｌｅＱＭＳ、四重極質量分析装置にも適用可能である。また、実施例ではマスフィルタとして四重極を例に説明するが、本開示の技術は四重極に限らず多重極のマスフィルタに適用可能である。
　図１は本実施例における、四重極質量分析装置の高周波電圧発生部の構成図である。
　四重極電極１１１はトランス１０９の２次側コイルＬ２に接続されている。トランス１０９の一次側コイルＬ１にＲＦアンプ１０８により高周波電流を流すことで、２次側コイルに高周波電圧を発生させ、四重極電極１１１に高周波電圧を印加する。印加された高周波電圧の振幅は、検波回路１１０にて検出する。検波回路１１０の出力はＡＤコンバータ回路１０７によりアナログ－ディジタル変換される。ディジタル値に変換された検波出力データは論理回路１０１に入力される。
　論理回路１０１内では、加算器（減算器）１０２により検波出力データと制御部１００から入力された高周波電圧の振幅設定データとの差分を計算し、その差分をもとに、例えばＰＩＤ演算１０３などのフィードバック制御の演算を行う。フィードバック制御演算後のデータに高周波電圧の周波数に対応した正弦波データ１０５を乗算器１０４にて乗算し、高周波信号データを生成する。生成した高周波信号データをＤＡコンバータ回路１０６に入力し、ディジタル－アナログ変換を行うことで高周波信号を生成する。高周波信号をＲＦアンプ１０８に入力し、ＲＦアンプ１０８がトランス１０９の一次側コイルＬ１に高周波電流を流すことで、２次側コイルＬ２に高周波電圧を生成する。
　このように、高周波電圧の振幅を目標値に制御するためのフィードバック制御の演算は温度変化の影響のないディジタル演算で行われるので、検波回路１１０やＡＤコンバータ回路１０７からなるフィードバック経路のアナログ部の温度安定性を確保すれば、高周波電圧の振幅値を温度変動なしに測定することができるので、ＤＡコンバータ回路１０６やＲＦアンプ１０８の温度が変化して出力が変動しても、フィードバック制御により高周波電圧の振幅を温度変化の影響を受けず安定化することができる。
　また、高周波電圧の振幅のフィードバック制御の演算をディジタル演算で行うことには、例えばＰＩＤ制御の比例係数、積分係数、微分係数などの各種演算係数を制御部１００から論理回路のレジスタなどに設定するのみで簡易に変更可能になることや、正弦波データ１０５部に、例えばダイレクト・ディジタル・シンセサイザ（Ｄｉｒｅｃｔ　Ｄｉｇｉｔａｌ　Ｓｙｂｔｈｓｉｚｅｒ）のような構成を用いることで、任意の周波数に簡易に変更可能になる、などの利点がある。
　また、論理回路１０１で行うディジタル演算は、論理回路ではなく、例えば、制御部１００とメモリなどを用いて行ってもよい。この場合は、ＡＤコンバータ回路とＤＡコンバータ回路を制御部１００に接続する。この構成だと、論理回路を用いなくて済む分、廉価、省スペースである。
　制御部１００は測定の内容に関する測定項目情報を受信する。測定項目情報は通信を介して他の制御装置から受け取ってもよいし、図示しない入力機器を介してユーザーが入力してもよい。制御部１００は、測定項目情報に基づいて高周波電圧の振幅設定データを変更する。
　図２～図４は本実施例に係る交流電圧の振幅及び印加時間の制御内容を示す図である。図２，図３Ａ，図３Ｂは制御部１００にとって次の測定内容が既知である場合、図４は制御部１００にとって次の測定内容が不明である場合の制御内容を示している。図６は、交流電圧の制御の流れを示すフローチャートである。
＜次の測定内容が既知である場合＞
　次の測定内容が既知である場合は、次に使用する振幅の交流電圧を測定前に印加する。この方法では測定前と測定中との、四重極電極１１１への交流電圧の印加による発熱量の変化を低減できるため、測定開始直後から質量軸が安定した測定をすることができる。
　図２の例では、測定１の測定内容が測定１の開始前に既知であり、測定２の測定内容が測定２の開始前に既知である。具体的には、測定前の準備動作として交流電圧の印加が可能になったタイミングまでに、当該測定で四重極電極１１１に印加する交流電圧の値が判明していればよい。「測定前の準備動作として交流電圧の印加が可能になったタイミング」は、例えば、測定１については「交流電圧ＯＮ」で示したタイミング、測定２については測定１が終了したタイミングである。「当該測定で四重極電極１１１に印加する交流電圧の値」は、測定項目情報の一部として制御部１００に入力されてもよいし、測定項目情報に基づいて制御部１００が予め設定されたデータテーブルなどから読み出してもよい。
　測定前に印加する交流電圧の振幅と印加時間とは、この交流電圧を四重極電極１１１に印加したときに発生する発熱量が、測定において印加する振幅の交流電圧を熱的に定常状態になるまで印加するときに発生する発熱量と同等であるように設定する。
　図３Ａ，図３Ｂを用いて、交流電圧の振幅、印加時間、および発熱量の関係について説明する。測定１で振幅Ｖ１を使用するものとする。振幅Ｖ１を時間Ｔ１印加すると熱的に定常状態になるものとし、この時に発生する発熱量をＪ１とする。ここで、測定１開始前の準備動作として交流電圧の印加が可能になったタイミング（図３Ａの「交流電圧ＯＮ」で示したタイミング）から測定１の開始タイミング（図３Ａの「測定１開始」で示したタイミング）までの間に、四重極電極１１１の発熱量がＪ１と同等となるような振幅及び印加時間で交流電圧を印加すればよい。
　図３Ａは、測定１開始の時間Ｔ１前に、振幅Ｖ１の印加を介した例である。ここで、発熱量は交流電圧の振幅と印加時間との積に比例する。振幅Ｖ２を時間Ｔ２印加した場合の発熱量をＪ１とすると、図３Ｂに示すように、測定１開始の時間Ｔ２前から、振幅Ｖ２で交流電圧を印加しても良い。
　測定前に印加する交流電圧の振幅と印加時間とは、測定項目情報の一部として制御部１００に入力されてもよいし、測定項目情報や測定で四重極電極１１１に印加する交流電圧の設定値に基づいて、制御部１００が予め設定されたデータテーブルなどから読み出したり、制御部１００が所定の計算式に基づいて求めたりしてもよい。
＜次の測定内容が不明な場合＞
　次の測定内容が不明な場合は、測定前に中間の振幅の交流電圧を印加しておく。従来技術のように最大の電圧を印加してから低電圧に切り替えると、発熱量の差が大きく質量軸ずれに与える影響が大きい。しかし、中間の振幅の交流電圧を印加することで、次の測定で用いる交流電圧の振幅がどのようなものであっても、従来技術のように最大の電圧を印加する場合に比べ、平均的に質量軸ずれを低減することができる。
　図４は次の測定内容が不明な場合の交流電圧の制御内容の例である。その質量分析装置で測定できるｍ／ｚ（質量電荷比）が最大のイオンの測定動作時に四重極電極１１１に印加する電圧の振幅を最大振幅Ｖｍａｘとし、その半分の振幅を中間振幅Ｖｍａｘ／２とする。測定１、測定２共に測定内容が不明のため、測定開始前の準備動作として交流電圧の印加が可能になったタイミングから、中間振幅Ｖｍａｘ／２で交流電圧の印加を開始する。
　次の測定内容が不明であると判断するタイミングについては、測定前の準備動作として交流電圧の印加が可能になったタイミングでもよいし、測定前の準備動作として交流電圧の印加が可能になったタイミングから所定時間経過後としてもよい。
　上記した測定内容が既知の場合の制御と測定内容が不明な場合の制御とは組み合わせることが可能である。例えば、初回の測定１については測定内容が既知であり、測定１の次の測定２については測定内容が不明である場合、測定１の開始前は、測定１で使用する交流電圧の振幅を熱的に定常状態になるまで印加した場合の発熱量と同等となるように四重極電極１１１に交流電圧を印加し、測定１の終了後、測定２が開始されるまでは中間振幅Ｖｍａｘ／２で交流電圧を四重極電極１１１に印加すればよい。
＜交流電圧の制御の流れ＞
　図６を用いて実施例に係る交流電圧の制御の流れを説明する。本フローチャートは制御部１００によって実施される。
　処理を開始（Ｓ１０１）した後、制御部１００は次の測定に関する測定項目情報があるか確認する（Ｓ１０２）。
　次の測定に関する測定項目情報がある場合、次の測定に関する測定項目情報に基づき
交流電圧の振幅、印加時間を決定し（Ｓ１０３）、測定前の交流電圧の印加を行う（Ｓ１０５）。
　次の測定に関する測定項目情報がない場合、ｍ／ｚが最大のイオンの測定動作時に四重極電極１１１に印加する電圧の振幅の半分（中間振幅Ｖｍａｘ／２）を印加振幅として設定し（Ｓ１０４）、測定前の交流電圧の印加を行う（Ｓ１０５）。この場合の印加時間は、例えば、振幅の決定後、交流電圧の印加が可能になってから測定を開始するまで印加を続ける形としてもよいし、測定の開始タイミングが既知であれば、測定の開始タイミングの所定時間前に印加を開始する形としてもよい。ここでの所定時間とは、例えば中間振幅Ｖｍａｘ／２で四重極電極１１１が熱的に定常状態となるまでに必要な印加時間である。
　測定前の交流電圧の印加（Ｓ１０５）の後、試料の測定を行う（Ｓ１０６）。次の測定があるか判定し（Ｓ１０７）、次の測定がある場合は当該次の測定に関する測定項目情報があるかの確認（Ｓ１０２）に戻る。次の測定がない場合は終了となる（Ｓ１０８）。
　なお、制御部１００は単一の機器であってもよいし、複数の機器で構成されていてもよい。制御部１００は質量分析装置に組み込まれていてもよいし、質量分析装置の外部に設けられていてもよい。
　なお、本開示は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本開示を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
　また、制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしも全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には殆ど全ての構成が相互に接続されていると考えてもよい。
１００・・・制御部
１０１・・・論理回路
１０２・・・加算器（減算器）
１０３・・・ＰＩＤ演算
１０４・・・乗算器
１０５・・・正弦波データ
１０６・・・ＤＡコンバータ回路
１０７・・・ＡＤコンバータ回路
１０８・・・ＲＦアンプ
１０９・・・トランス
１１０・・・検波回路
１１１・・・四重極電極

Claims (6)

  1. 　交流電圧が印加される多重極電極と、前記交流電圧の電圧値を制御する制御部と、を備え、前記多重極電極をマスフィルタとして用いる質量分析装置において、
    　前記制御部は、測定の前に、所定の振幅の前記交流電圧を所定の時間前記多重極電極に印加し、
    　前記所定の振幅の前記交流電圧を所定の時間前記多重極電極に印加したときに発生する発熱量が、前記測定において印加する振幅の交流電圧を熱的に定常状態になるまで印加するときに発生する発熱量と同等である、
    　質量分析装置。
  2. 　請求項１に記載の質量分析装置であって、
    　前記制御部が、前記測定に関する測定項目情報に基づいて、前記所定の振幅と前記所定の時間とを設定する、
    　質量分析装置。
  3. 　請求項１に記載の質量分析装置であって、
    　前記制御部は、前記測定に関する測定項目情報が不明な場合、前記制御部が、ｍ／ｚが最大のイオンの測定動作時に前記多重極電極に印加する電圧の振幅の半分を前記所定の振幅として設定する、
    　質量分析装置。
  4. 　交流電圧が印加される多重極電極を備え、前記多重極電極をマスフィルタとして用いる質量分析装置の制御方法であって、
    　測定の前に、所定の振幅の前記交流電圧を所定の時間前記多重極電極に印加し、
    　前記所定の振幅の前記交流電圧を所定の時間前記多重極電極に印加したときに発生する発熱量が、前記測定において印加する振幅の交流電圧を熱的に定常状態になるまで印加するときに発生する発熱量と同等となるように、前記所定の振幅と前記所定の時間とを設定する、
    　質量分析装置の制御方法。
  5. 　請求項４に記載の質量分析装置の制御方法であって、
    　前記測定に関する測定項目情報に基づいて、前記所定の振幅と前記所定の時間とを設定する、
    　質量分析装置の制御方法。
  6. 　請求項４に記載の質量分析装置の制御方法であって、
    　前記測定に関する測定項目情報が不明な場合、ｍ／ｚが最大のイオンの測定動作時に前記多重極電極に印加する電圧の振幅の半分を前記所定の振幅として設定する、
    　質量分析装置の制御方法。
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