Brevet FR2895833A1 — publié le 20070706

Domaine de l'invention L'invention se rapporte à un procédé de spectrométrie de masse et à un appareil apte à mettre en oeuvre ce procédé. En particulier, l'invention concerne un procédé de spectrométrie de masse en tandem à temps de vol sans sélection de masse primaire. Etat de la technique Pour rappel la spectrométrie de masse (MS), de quel type qu'elle soit, comporte généralement les étapes consistant à identifier des molécules présentes dans un échantillon par une mesure de masse de ces molécules après avoir été ionisées, accélérées et introduites dans un spectromètre de masse. On distingue également la spectrométrie de masse en tandem (MS-MS) Elle comporte généralement les étapes consistant à produire à l'aide d'un premier spectromètre de masse un spectre de masse primaire (MS) des molécules ionisées présentes dans l'échantillon analysé, à mettre en oeuvre une étape de sélection d'une masse primaire, puis à fragmenter, ou dit autrement dissocier, avec un système de dissociation les ions primaires de ladite masse primaire sélectionnée, de sorte à produire un spectre de masse dit de dissociation des fragments chargés provenant de la dissociation de ces ions primaires à l'aide d'un deuxième spectromètre de masse. Dans le cas particulier de la spectrométrie de masse à temps de vol, en plus des spectromètres de masse à temps de vol en tandem décrits précédemment avec sélection de masse primaire, on connaît également des spectromètres de masse à temps de vol en tandem sans sélection de masse primaire. La spectrométrie de masse à temps de vol La spectrométrie de masse à temps de vol TOF comporte en particulier les étapes générales consistant à accélérer un paquet d'ions avec un champ électrique appliqué dans le vide, et à mesurer leur différence de temps d'arrivée sur un détecteur d'ions après avoir parcouru une distance de temps de vol dans un espace de temps de vol prédéterminé. Comme la différence de vitesse entre les différents ions dépend de leur différence de rapport masse sur charge M/Q (M étant la masse et Q la charge), les ions de plus petits rapports M/Q arrivent sur le détecteur avant les ions de rapports M/Q plus élevés. Un avantage de la spectrométrie de masse à temps de vol est de pouvoir mesurer toutes les masses des ions simultanément. La sensibilité et la vitesse d'acquisition des systèmes à temps de vol sont ainsi augmentées par rapport à d'autres systèmes basés sur le principe de la mesure d'une seule masse à la fois et d'un balayage subséquent sur l'ensemble des masses. Spectrométrie de masse à temps de vol en tandem avec sélection de masse primaire On connaît des spectromètres de masse en tandem MS-MS avec sélection de masse primaire qui utilisent en outre le principe du temps de vol précité. Un premier type de ces spectromètres de masse en tandem (MS-TOF) avec sélection de masse primaire utilise deux spectromètres de masse à temps de vol successifs (TOF-TOF) et une fenêtre temporelle pour réaliser ladite sélection de masse après la dissociation entre ces deux spectromètres de masse à temps de vol. Un deuxième type de ces spectromètres utilise le temps de vol au niveau du deuxième spectromètre de masse seulement et un système à balayage pour le premier spectromètre de masse. Dans les systèmes de ce type (MS-MS) n'utilisant qu'un seul spectromètre de masse à temps de vol, on connaît aussi ceux qui utilisent un spectromètre de masse à temps de vol du type réflectron (RTOF). On rappelle que les réflectrons sont des dispositifs, installés entre la source d'ions pulsée et le détecteur d'ions, et permettant d'améliorer la résolution des spectromètres de masse à temps de vol par une compensation, dans le temps de vol des ions de même masse, d'une différence due à une dispersion d'énergie cinétique de ces ions. Typiquement, un champ électrique orienté dans le sens opposé de l'arrivée des ions est appliqué à l'intérieur du réflectron. A cet effet, on utilise généralement une série d'électrodes auxquelles on applique des potentiels de tension dont les valeurs permettent que le champ électrique soit aussi constant que possible à l'intérieur du réflectron. Les ions pénétrant dans le réflectron sont alors réfléchis et refocalisés sur le détecteur d'ions.. Ainsi, les ions ayant une énergie cinétique plus grande, et donc les plus rapides, pénètrent davantage dans le réflectron, et y passent plus de temps que les ions de même masse mais de plus faible énergie cinétique (donc plus lents). Il découle alors que les différences de temps de vol sont compensées. Bien qu'ayant rendu de nombreux services, les spectromètres de masse en tandem avec sélection de masse ne peuvent produire qu'un seul spectre de dissociation secondaire à la fois. La sélection de la masse primaire en est une des causes principales. D'autres techniques ont néanmoins été proposées pour tenter de répondre à ces problèmes. Spectrométrie de masse à temps de vol en tandem sans sélection de masse primaire Ainsi, on connaît des systèmes de spectrométrie de masse en tandem sans sélection de masse primaire utilisant la technique du temps de vol. Ils permettent de produire plusieurs spectres de masse de dissociation simultanément. On connaît en particulier un premier procédé de spectrométrie de masse à temps de vol sans sélection de masse primaire [1] qui consiste à mesurer simultanément le temps de vol et l'énergie cinétique de chaque fragment chargé. Ce procédé a été mis en oeuvre par un appareil constitué : - d'une source d'ions pulsée produisant des ions avec une énergie cinétique moyenne constante, - d'une boîte de collision pour fragmenter les ions (ou d'un espace permettant la fragmentation spontanée d'un ion métastable excité dans la source d'ions), 4 - d'un secteur électrostatique permettant de sélectionner le rapport de l'énergie cinétique des ions sur leur charge électrique E/q, - d'un espace de temps de vol, et - d'un détecteur d'ions capable de mesurer le temps de vol des ions. Ce procédé fonctionne à la fois pour des ions monochargés et multichargés. Les spectres de masse de dissociation sont obtenus en sélectionnant, grâce au secteur électrostatique, tous les rapports énergie cinétique sur charge E/q possibles des fragments. L'énergie cinétique de chaque fragment est déterminée par l'équation : E = (m/M) [E0(M,Q)] où m est la masse du fragment dissocié, M et Q sont la masse et la charge de l'ion primaire parent, et [E0(M,Q)] est l'énergie cinétique de l'ion primaire parent. Un spectre de masse à temps de vol est produit pour chaque rapport E/q sélectionné par le secteur électrostatique. On obtient donc un spectre par valeur de rapport E/q. Donc, par regroupement de ces spectres, on obtient l'ensemble des spectres de dissociation sans sélection de masse primaire, et ce avec une résolution indépendante de la distribution d'énergie cinétique des ions primaires. Toutefois, ce procédé ne permet pas de produire l'ensemble de ces spectres simultanément, c'est-à-dire en une seule acquisition. On connaît un deuxième procédé de spectrométrie de masse à temps de vol permettant de produire des spectres de dissociation sans sélection de masse primaire [2]. Ce procédé fait appel à un réflectron et fonctionne uniquement avec des ions primaires monochargés. Etant entendu que chaque ion primaire se dissocie en un fragment chargé et un fragment neutre, ce procédé consiste en particulier à mesurer le temps de vol de ces fragments issus de chaque ion primaire avant dissociation. Plus précisément dans ce procédé, on fait en sorte que chaque ion primaire dissocié produise un fragment neutre et un fragment chargé ayant la même vitesse et la même direction que leur ion primaire parent entre la source d'ions et le réflectron. Le temps de vol des fragments neutres est mesuré par un détecteur positionné après le réflectron. Les temps de vol des fragments chargés associés et des ions primaires qui n'ont pas été dissociés sont mesurés, après réflexion par le réflectron, par un deuxième 5 détecteur d'ions. Deux spectres de masse, correspondant respectivement aux mesures des temps de vol produites par les deux détecteurs, sont produits simultanément en accumulant les événements de dissociation de toutes les masses primaires présentes dans l'échantillon analysé. Chaque spectre de dissociation correspondant à une valeur de masse primaire est alors obtenu à partir des deux spectres de masse précités, un spectre de masse pour les fragments neutres et un autre pour les fragments chargés. On choisit dans le spectre de masse des fragments neutres le pic de masse correspondant à l'ion primaire dont on veut produire le spectre de dissociation. Puis, on produit ce dernier en sélectionnant dans le spectre des fragments chargés, les fragments chargés correspondant au fragment neutre choisi. Toutefois, un problème lié à ce procédé est que la détermination de chaque couple de fragments (neutre et chargé) correspondant à un événement de dissociation est réalisable uniquement si la source d'ions monochargés produit un seul ion primaire par cycle de temps de vol, i.e. par pulsation du faisceau d'ions. Ce procédé n'est donc pas compatible avec des sources d'ions pulsées produisant par cycle de temps de vol jusqu'à plusieurs centaines d'ions (comme par exemple une source d'ions à impact électronique), voire même jusqu'à plusieurs milliers d'ions (comme par exemple une source à laser pulsée du type MALDI (Matrix-Assisted Laser Desorption-Ionisation)). Malheureusement, ces sources d'ions sont les plus couramment utilisées. On connaît un troisième procédé de spectrométrie de masse à temps de vol sans sélection de masse primaire qui utilise deux spectromètres de masse à temps de vol, séparés par un système de dissociation dans lequel un champ électrique d'intensité variable est appliqué [3]. 6 Ce procédé est compatible avec des sources d'ions monochargés et multichargés. Il consiste en particulier à faire en sorte que, dans un même spectre de masse, les pics de dissociation soient sensiblement décalés par rapport à la position des pics de masse primaire parents, ce qui permet de tous les identifier. A cet effet, un champ électrique est appliqué dans le système de dissociation de sorte que la vitesse des fragments chargés est modifiée à la sortie du système de dissociation, par rapport à celle d'un ion primaire parent non dissocié. Toutefois, dans des spectres de masse comportant une grande densité de pics primaires, ce procédé manque de précision pour identifier différents spectres de dissociation correspondant à différentes masses primaires proches. En outre, ce procédé nécessite plusieurs acquisitions pour identifier des pics de masse qui se recouvrent dans le spectre de masse obtenu. Ainsi, le seul recours possible est l'utilisation d'échantillons comportant un nombre réduit de molécules différentes, et donc de pics de masses primaires différents. On connaît un quatrième procédé de spectrométrie de masse à temps de vol sans sélection de masse primaire utilisant un réflectron [4]. Ce procédé consiste à réaliser deux acquisitions successives en variant la tension appliquée sur le réflectron, sans varier la tension d'accélération des ions. On produit alors deux spectres de masse en temps de vol du même échantillon contenant plusieurs spectres de dissociation et un spectre de masse primaire. Chaque spectre de dissociation est identifié par le mouvement relatif des différents pics de masse à temps de vol caractéristique de chaque spectre de dissociation. A l'instar du troisième procédé, dans des spectres de masse comportant une grande densité de pics primaires, l'identification des différents spectres de dissociation correspondant à différentes masses primaires demeure difficile. En effet, les différents pics de dissociation se mélangent dans le spectre de masse obtenu, lequel contient tous les spectres de masses de dissociation. On ne peut donc utiliser ce procédé qu'avec des échantillons comportant un nombre de molécules différentes peu élevé, et donc de pics de masses primaires différents peu élevés. On connaît un cinquième procédé de spectrométrie de masse à temps de vol sans sélection de masse primaire basé sur la transformation des temps de vol en positions mesurées [5]. Ce procédé fait appel à un spectromètre de masse à temps de vol constitué d'une source d'ions pulsée, d'un système de dissociation, d'un deuxième système de pulsation orthogonal, et d'un détecteur d'ions capable de mesurer la position d'arrivée et le temps de vol des ions. Sur le principe, les ions primaires provenant de la première pulsation du faisceau d'ions primaires sont accélérés suivant une direction. Ils se séparent en position suivant un axe parallèle au faisceau d'ions primaires, et ce, en fonction de leurs différences de rapport masse sur charge M/Q. Une partie de ces ions primaires est ensuite dissociée dans un système de dissociation. On fait en sorte que les fragments ainsi produits conservent la direction et la vitesse de leur ion primaire parent. On notera qu'à une certaine distance de la source d'ions pulsée, la différence de temps de vol due à la différence de vitesse entre les différents ions correspond à une différence de position suivant l'axe parallèle au faisceau d'ions primaires. Une deuxième pulsation est alors appliquée sur les fragments par le système de pulsation orthogonal. Précisément, ce système comporte des plaques de déflexion dans la direction perpendiculaire à celle du faisceau d'ions primaires avant la dissociation. La trajectoire des fragments chargés uniquement est donc déviée vers le détecteur. Une fois arrivés à son niveau, le détecteur mesure les positions d'arrivée de ces fragments chargés. Ces positions permettent alors de déterminer les valeurs des rapports de masse sur charge M/Q des ions primaires parents des fragments chargés. 8 Et, la mesure des temps de vol de ces fragments entre la deuxième pulsation et le détecteur permet de déterminer les rapports de masse sur charge m/q des fragments chargés détectés. De là, on produit l'ensemble des spectres de masse de dissociation de tous les ions primaires contenus dans la zone où a été appliquée la deuxième pulsation du faisceau d'ions sans sélection de masse primaire. Toutefois, la gamme de masse primaire (i.e. entre une masse minimum et une masse maximum) visée par ce procédé est limitée. En particulier, elle dépend de la longueur de la zone où est appliquée la Io deuxième pulsation du faisceau d'ions. Elle dépend en outre du décalage temporel entre la première et la deuxième pulsation du faisceau d'ions. Par ailleurs, la gamme de masse primaire est limitée par la longueur du détecteur utilisé. 15 Résumé de l'invention Un but de l'invention est donc de pallier aux inconvénients de l'état de la technique présenté notamment ci-dessus, clans le cas d'ions primaires monochargés. En particulier, un but de l'invention est notamment de proposer un procédé de spectrométrie de masse sans sélection de masse primaire capable de produire 20 simultanément en une seule acquisition l'ensemble de tous les spectres de dissociation de toutes les différentes masses primaires présentes dans un échantillon à analyser. Un autre but de l'invention est de ne pas être limité par une gamme de masse primaire monochargée utilisable, ni par le nombre de molécules différentes présentes 25 dans l'échantillon. A cet effet, on propose selon l'invention un procédé de spectrométrie de masse à temps de vol en tandem sans sélection de masse primaire comportant une étape d'ionisation de molécules qui, ionisées, donnent respectivement des ions primaires monochargés, caractérisé en ce qu'il comporte en outre les étapes suivantes : - on dissocie au moins une partie des ions primaires monochargés de sorte à obtenir, pour chacun d'entre eux, un fragment neutre et un fragment chargé formant ensemble une paire de fragments, - on applique un champ électrique et/ou magnétique prédéterminé sur les paires de fragments au moyen d'un dispositif pour modifier, en fonction de leur masse, des temps de vol des fragments chargés entre une entrée de ce dispositif et au moins un détecteur, - on détermine le temps de vol ainsi que la position d'arrivée sur le ou les détecteurs de tous les fragments neutres et chargés, puis to - on identifie chacune des paires de fragments sur la base d'un critère faisant intervenir les positions mesurées et les temps de vol mesurés des paires de fragments neutres et chargés arrivés au niveau du ou des détecteurs, de sorte à pouvoir fournir différents spectres de dissociation définis chacun comme comprenant les fragments chargés qui proviennent de la dissociation des ions primaires de même masse. 15 Des aspects préférés mais non limitatifs de ce procédé sont les suivants : - dans l'étape d'identification, on détermine une trajectoire de chaque fragment des paires de fragments entre l'entrée dudit dispositif et le ou les détecteurs à l'aide de la détermination de sa position sur le ou les détecteurs ; - dans l'étape d'identification, on détermine une vitesse de chaque fragment 20 des paires de fragments entre l'entrée dudit dispositif et le ou les détecteurs à l'aide de la détermination de son temps de vol ; - le procédé comporte en outre une étape où l'on produit un spectre tridimensionnel des paires de fragments identifiées, ce spectre comportant d'une part deux axes représentant respectivement les temps de vol mesurés des fragments 25 neutres et des fragment chargés, et d'autre part un troisième axe représentant une occurrence de détection des paires de fragments sur le ou les détecteurs ; - pour fournir les spectres de dissociation, on identifie dans le spectre tridimensionnel les couples de fragments dont les occurrences présentent des maxima généralement alignés sur une droite parallèle à l'axe représentant les temps de vol 30 des fragments chargés, et caractéristique d'une masse identique des ions primaires ; 10 - on utilise deux détecteurs pour détecter les fragments neutres et les fragments chargés, respectivement. On propose en outre selon l'invention un spectromètre de masse à temps de vol en tandem sans sélection de masse primaire comportant des moyens d'ionisation de molécules, des moyens de dissociation d'ions primaires monochargés issus de ces molécules ionisées aptes à transformer chaque ion primaire en un fragment neutre et un fragment chargé formant paire de fragments, un dispositif d'application d'un champ électrique et/ou magnétique sur tous les fragments apte à modifier, en fonction de leur masse, des temps de vol des fragments chargés entre une entrée dudit dispositif et au moins un détecteur du spectromètre sur lequel arrivent tous les fragments, caractérisé en ce que : - le ou les détecteurs sont aptes à déterminer le temps de vol et la position de détection de chaque fragment neutre et chaque fragment chargé qu'il(s) détecte(nt), - le spectromètre comporte en outre des moyens de différentiation de chacune des paires de fragments neutres et chargés sur la base d'un critère faisant intervenir les positions mesurées et les temps de vols mesurés des fragments détectés, de sorte à pouvoir fournir différents spectres de dissociation définis chacun comme comprenant les fragments chargés qui proviennent de la dissociation des ions primaires de même masse. Des aspects préférés mais non limitatifs de ce spectromètre sont les suivants : - il comporte deux détecteurs pour détecter les fragments neutres et les fragments chargés, respectivement. On propose également un spectre de masse tridimensionnel de paires de fragments neutres et chargés issues de dissociations d'ions primaires monochargés, le spectre comportant d'une part deux axes représentant respectivement des temps de vol mesurés des fragments neutres et des fragments chargés, et d'autre part un troisième axe représentant une occurrence de détection sur un détecteur des paires de fragments, le spectre tridimensionnel reflétant différents spectres de dissociation définis chacun comme comprenant les fragments chargés qui proviennent de la dissociation des ions primaires de même masse. 11 Brève description des figures D'autres aspects, buts et avantages de l'invention apparaîtront mieux à la lecture de la description suivante de l'invention, faite en référence aux dessins annexés sur lesquels : - la figure 1 est un organigramme d'un mode de réalisation préféré du procédé selon l'invention, - la figure 2 illustre à titre d'exemple non limitatif les composants essentiels d'un spectromètre apte à mettre en oeuvre le procédé selon l'invention, - la figure 3 illustre un spectromètre de masse à temps de vol selon un mode de réalisation préféré de l'invention, lequel comporte en particulier un réflectron, et - la figure 4 illustre un exemple de spectre de masse tridimensionnel selon l'invention. Description de l'invention et d'un mode de réalisation préféré En référence aux figures 1 et 2 en particulier, le procédé de spectrométrie de masse à temps de vol en tandem sans sélection de masse primaire selon l'invention est basé sur une identification de toutes les paires de fragments dissociés. Le procédé selon le mode préféré de l'invention comporte notamment les étapes qui vont être présentées ci-dessous et illustrées sur la figure 1. Dans une étape 10, les molécules sont d'abord ionisées dans une source d'ions monochargés pulsée 100. Dans cette étape, les ions primaires monochargés ainsi créés sont en outre accélérés par un champ électrique avec une vitesse qui varie en fonction de leur rapport masse sur charge M/Q. Dans une étape 11, une partie des ions primaires est fragmentée, ou dit autrement dissociée, dans un système de dissociation 200 sans sélection de masse primaire. On remarquera donc que le spectromètre de la figure 2, comme tous ceux qui mettent en oeuvre le procédé de l'invention, peut se passer d'un dispositif pour sélectionner les masses primaires. 12 La fragmentation engendre une paire de fragment neutre et chargé par ion primaire monochargé dissocié. Chacune des paires de fragments neutres et chargés produits par la dissociation conserve approximativement la même vitesse et la même trajectoire que leur ion primaire parent au moment de sa dissociation, et ce, jusqu'à l'entrée d'un dispositif 300. Dans ce dispositif 300, on met en oeuvre une étape 12 consistant notamment à appliquer un champ électrique ou magnétique. Cette étape 12 a pour but de modifier le temps de vol TOF des fragments chargés tandis que les fragments neutres subissent une influence du champ négligeable, voire nulle. Ainsi, chaque fragment neutre conserve approximativement la même vitesse et la même trajectoire que leur ion primaire parent entre le dispositif 300 et au moins un détecteur 400 disposé en aval dans la direction des ions et des fragments. Et, le temps de vol TOFtot(mn) de chaque fragment neutre entre la source d'ions pulsée 100 et le détecteur d'ions 400 est donc approximativement celui qu'aurait son ion primaire parent si le champ électromagnétique du dispositif 300 n'existait pas. En revanche, dans l'espace de temps de vol entre le dispositif 300 et le détecteur d'ions 400, le temps de vol de chaque fragment chargé est lui modifié par le champ électrique ou magnétique. Plus précisément ce temps de vol est rendu dépendant de la masse de chaque fragment chargé, car le champ fait varier leur vitesse et/ou leur trajectoire en fonction de leur rapport masse sur charge. Ainsi, en résumé, le temps de vol TOFtot(mc) entre la source d'ions pulsée 100 et le détecteur d'ions 400 de chaque fragment chargé se trouve modifié en fonction de sa masse, par rapport au temps de vol qu'aurait son ion primaire parent. Dans une étape 13 du procédé, on réalise alors simultanément deux mesures avec le détecteur d'ions 400. On mesure le temps de vol ainsi que la position d'arrivée de chaque fragment neutre et chargé arrivé sur le détecteur 400. Dans une étape 14, on identifie parmi l'ensemble de ces fragments, chaque paire issue d'un même événement de dissociation, i.e. chaque paire provenant d'un même ion parent. Bien entendu, cet événement est compris dans l'ensemble des événements de 5 dissociation s'étant produit pendant un cycle de temps de vol. L'identification des paires de fragments est rendu possible grâce à la mesure susmentionnée avec le détecteur d'ions 400 du temps de vol et de la position d'arrivée de chaque fragment neutre et chargé. Selon le mode de réalisation préféré, auquel l'invention n'est nullement l0 limitée, on utilise les positions et les temps de vol mesurés des fragments neutres et chargés en vu de déterminer les trajectoires et les vitesses de ces fragments. Puis, ces trajectoires et ces vitesses permettent d'identifier très simplement chacune des paires, i.e. retrouver dans l'ensemble des fragments détectés que tel fragment neutre provient du même ion primaire parent que tel fragment chargé. 15 L'homme du métier comprendra alors, qu'à partir des paires de fragments identifiées, on peut générer un ou plusieurs spectres de dissociation, et ce, de différentes manières. Par exemple, on peut utiliser un procédé classique comme le deuxième procédé de l'art antérieur décrit précédemment, sans pour autant être limité à des sources 20 d'ions prévues pour produire un seul ion par pulsation. Dans ce cas, chaque spectre de dissociation correspondant à une valeur de masse primaire peut être obtenu à partir de la production d'un spectre de masse pour les fragments neutres et d'un spectre de masse pour les fragments chargés. On choisit ensuite dans le spectre de masse des fragments neutres le pic de 25 masse correspondant à la masse primaire dont on veut produire le spectre de dissociation. Puis, on produit ce dernier en sélectionnant dans le spectre des fragments chargés, les fragments chargés correspondant au fragment neutre choisi. Toutefois, selon un aspect de l'invention, on produit simultanément dans une 30 étape 15 l'ensemble de tous les spectres de dissociation sous la forme d'un spectre de masse de corrélation tridimensionnel représenté à titre d'exemple à la figure 4. 14 Comme on peut le voir, le spectre tridimensionnel selon l'invention comporte un premier axe représentant les valeurs de temps de vol de chaque fragment neutre TOFtot(mn) , un deuxième axe (de préférence perpendiculaire) représentant les valeurs de temps de vol de chaque fragment chargé TOFtot(mc), et un troisième axe (de préférence perpendiculaire aux deux précédents) représentant le nombre d'événements, ou encore les occurrences de détection des paires de fragments identifiées. Ainsi, l'ensemble des paires identifiées par leur temps de vol et leur position est positionné dans ce spectre. A titre d'exemple non limitatif, la paire désignée par la référence Pl possède les coordonnées (TOF1, TOF2, NI), TOF1 et TOF2 étant les temps de vol mesurés du fragment neutre et du fragment chargé de cette paire, et N1 correspondant au nombre de fois où cette paire a été détectée aux valeurs TOF1 et TOF2 dans le pic de masse. On notera ici que le procédé de l'invention génère avantageusement, simultanément l'ensemble des spectres de dissociation sous la forme du spectre tridimensionnel. Bien entendu, d'autres spectres de masse tridimensionnels équivalents peuvent être produits par le procédé selon l'invention. Par exernple, un autre spectre tridimensionnel peut correspondre à un remplacement de TOFtot(mn) et TOFtot(mc) par des fonctions de ces valeurs(par exemple TOFtot(ml)2 et TOFtot(m2)2). Dans tous les cas, l'homme du métier comprendra que l'on peut obtenir d'un spectre tridimensionnel de ce type tous les spectres de dissociation définis chacun comme comprenant les fragments chargés qui proviennent de la dissociation des ions primaires de même masse. En particulier, dans une étape 16, on commence à cet effet par identifier dans le spectre de masse tridimensionnel chaque spectre de dissociation, correspondant à chaque valeur de masse primaire présente dans l'échantillon analysé, par la position 15 dans un plan {TOFtot(mü),TOFtot(mc)} d'une ligne droite parallèle à l'axe des temps de vol des fragments chargés. Plus précisément cette droite relie les maxima du nombre d'événements de chaque pic de masse de dissociation appartenant au même spectre de dissociation. Par exemple, sur la figure 4, la droite Dl relie les maxima des paires P1, P2, et P3. En outre, tel qu'illustré, cette droite Dl est caractéristique de la masse primaire M1. Ainsi, plus généralement, la position de chaque ligne droite D dans le plan {TOFtot(mn),TOFtot(mc) } est caractéristique d'une valeur de masse primaire M spécifique. On notera ici que la valeur des masses d'ions primaires et des fragments chargés dissociés de molécules non encore connues peut par exemple être déterminée préalablement à la mise en oeuvre du procédé selon l'invention par une calibration de la position des maxima des pics de masse alignés suivant les axes des fragments neutres et chargés dans le spectre tridimensionnel. La calibration peut être effectuée en rapport avec des molécules de masses primaires et de spectres de dissociation connus. Lorsque l'identification des spectres de dissociation est réalisée, on obtient alors dans l'étape 16 chaque spectre de masse de dissociation en projetant les pics de masse de la ligne caractéristique sur l'axe des temps de vol des fragments chargés dissociés. De manière générale, le procédé de spectrométrie de masse à temps de vol en tandem selon l'invention peut être mis en oeuvre avec des spectromètres comportant les éléments illustrés à la figure 2 et décrits plus en détail ci-dessous.La source d'ions pulsée 100 peut être une source d'ions monochargés à photoionisation par laser, à ionisation par impact électronique, à bombardement d'une cible par des atomes neutres FAB (acronyme de Fast Atomic Bombardment en langue anglo-saxonne) ou chargés SIMS (acronyme de Secondary Ion Mass Spectrometry en langue anglo-saxonne), ou tout autre type de source d'ions monochargée.Les ions produits par la source d'ions 100 peuvent être stockés avant la pulsation du faisceau d'ions 16 vers la zone de temps de vol dans une trappe à ions, ou par tout autre système de stockage d'ions. L'accélération des ions produits dans la source d'ions 100 peut être produite par un champ électrique. L'extraction des ions de cette source 100 peut être réalisée à énergie constante, à impulsion constante, ou par toute méthode donnant aux ions une vitesse dépendante de leur rapport masse sur charge. La pulsation du faisceau d'ions peut être située dans la source d'ions 100 ou entre celle-ci et le dispositif 300. La pulsation du faisceau d'ions peut être réalisée par impulsion laser, par balayage du faisceau d'ions continu à travers une fente par un champ électrique variable appliqué entre deux plaques de déflexion, par une technique connue d'injection orthogonale en appliquant un champ électrique variable entre deux électrodes dans la direction perpendiculaire au faisceau d'ions, ou par tout autre dispositif de pulsation du faisceau d'ions. Le système de dissociation 200 peut être une boîte de collision contenant du gaz permettant la dissociation par collision induite CID (acronyme de Collision Induced Dissociation en langue anglo-saxonne) à haute énergie cinétique, un espace de temps de vol permettant la dissociation spontanée PSD (acronyme de Post Source Decay en langue anglo-saxonne) après augmentation de l'énergie interne de la rnolécule primaire ionisée par absorption de photons dans la source d'ions 100 ou après celle-ci (photodissociation), ou encore tout dispositif de fragmentation des ions primaires. Le dispositif 300 peut être un réflectron, ou bien deux plaques de déflexion avec un champ électrique appliqué entre elles, ou une boîte de collision dans laquelle on applique un potentiel permettant de réaccélérer les fragments chargés dissociés à la sortie de la boîte, ou une combinaison des dispositifs précédents, ou encore tout dispositif où est appliqué un champ électrique ou magnétique permettant de modifier le temps de vol des fragments chargés entre le dispositif 300 et le détecteur d'ions 400, par rapport à celui au temps de vol qu'aurait leur ion primaire parent (par 17 exemple un dispositif pouvant modifier la vitesse et/ou la trajectoire des fragments chargés). Le détecteur d'ions 400 utilisé peut consister en une galette de microcanaux associée à des anodes constituées de lignes à retard, une galette de microcanaux équipée d'une anode comportant plusieurs pixels indépendants équipés chacun d'une électronique d'acquisition indépendante, ou tout autre type de détecteur d'ions permettant de mesurer simultanément le temps de vol et la position d'arrivée (unidimensionnelle ou bidimensionnelle) sur ce détecteur de chaque fragment détecté. On va maintenant décrire un exemple non limitatif d'un spectromètre selon l'invention et mettant en oeuvre le procédé de l'invention. Ce spectromètre de masse à temps de vol est illustré sur la figure 3. Il comporte une source d'ions pulsée monochargée 100, un dispositif de dissociation 200, un réflectron 300, un premier détecteur d'ions 400a destiné à détecter des fragments neutres 600 et permettant de mesurer simultanément leur temps de vol et leur position d'arrivée sur le détecteur 400a, et un deuxième détecteur d'ions 400b détectant des fragments chargés 700 et permettant de mesurer simultanément leur temps de vol et leur position d'arrivée sur le détecteur 400b. Comme on peut le voir, le premier détecteur 400a est aligné avec le réflectron 300, le dispositif de dissociation 200 et la source 100, selon un axe principal du spectromètre qui correspond sensiblement à la direction de propagation des fragments neutres 600. Et, le second détecteur 400b est disposé, par rapport au réflectron, de l'autre côté du premier détecteur 400a. Plus précisément, le deuxième détecteur 400b est disposé du côté de la source 100 et du dispositif de dissociation 200. En effet, ce détecteur 400b doit être agencé pour se trouver sur le passage des fragments chargés 700 dont le temps de vol est modifié dans le réflectron 300 par modification de leur trajectoire respective. On notera ici que la source d'ions pulsée 100 peut être une source à laser pulsée constituée d'un cible MALDI équipée d'un laser du type Nd:YAG émettant à 18 une longueur d'onde de 355 nm, avec des durées de pulsation inférieures à 600 ps et fonctionnant à une fréquence de pulsation d' l kHz, avec une énergie moyenne par impulsion de 15 J. En outre, la tension d'accélération des ions appliquée sur la cible MALDI est de préférence V0 = 20 kV. L'extraction des ions primaires de la source d'ions est effectuée à énergie cinétique constante, i.e E0(M,Q) = Q V0, (avec M et Q la masse et la charge de l'ion primaire, et V0 est la tension d'accélération des ions). Le dispositif de dissociation 200 est de préférence une boîte de collision contenant du gaz favorisant par CID à haute énergie cinétique la fragmentation métastable spontanée PSD (acronyme de Post Source Decay en langue anglo-saxonne) des ions primaires dans l'espace de temps de vol entre la source MALDI 100 et le réflectron 300. Les ions primaires se dissociant ont été préalablement excités dans la source MALDI par des impulsions lasers avec des densités de puissances supérieures ou égales à 10' W/mz. Les détecteurs 400a et 400b comportent chacun deux galettes de microcanaux superposées et deux plans d'anodes superposés constitués chacun d'une ligne à retard. Ces deux plans permettent de mesurer la position d'arrivée bidimensionnelle (X,Y) de chaque ion sur les galettes de microcanaux. A cet égard, cette mesure est mise en oeuvre de la façon suivante. Un ion ayant atteint l'entrée d'un canal de la partie supérieure de la galette de microcanaux, produit une avalanche d'électrons à la sortie de cette galette. Une partie des électrons produits est collectée par la ligne à retard. La position d'arrivée de chaque ion détecté est alors déterminée en mesurant la différence de temps d'arrivée à chaque extrémité de la ligne à retard, par rapport à un signal non retardé produit par une partie de l'avalanche d'électrons. Le signal non retardé est par exemple détecté par une grille positionnée avant les plans de lignes à retard. 19 Ce signal permet également de mesurer le temps de vol de l'ion détecté. Chaque plan de ligne à retard permet de déterminer la position d'arrivée unidimensionnelle de chaque ion. Par suite, les deux plans permettent de mesurer la position d'arrivée bidimensionnelle (X,Y) de l'ion sur le détecteur. On notera également que chaque ligne à retard est équipée de deux électroniques d'acquisition identiques mesurant le signal à chaque extrémité de chaque ligne à retard. Un canal électronique d'acquisition supplémentaire est utilisé pour le signal non retardé. Le détecteur est donc équipé d'au moins cinq canaux d'électroniques d'acquisition constitués d'un amplificateur, d'un discriminateur à fraction constante et d'un convertisseur digital temporel (TDC). La résolution en position du détecteur dépend des caractéristiques du convertisseur digital temporel TDC utilisé. Les résolutions en position obtenues avec ce type de détecteurs sont inférieures à 100 m. Ils sont capables de fonctionner en comptage individuel d'ions jusqu'à des taux de comptage de 1 MHz. Le dispositif 300 utilisé dans cet exemple peut être soit un réflectron à un étage soit un réflectron à champ courbé, ce dernier étant connu en langue anglo-saxonne par la désignation Curved Field Reflectron . Le spectromètre selon l'invention décrit ci-dessus met en oeuvre le procédé de l'invention de la manière suivante. Les ions primaires pénètrent dans l'espace de temps vol entre la source d'ions pulsée 100 et le réflectron 300 avec une énergie cinétique moyenne E0(M,Q) = Q V0, où Q est la charge de l'ion primaire de masse M. Une partie de ces ions primaires est dissociée dans le dispositif de dissociation 200. Les fragments neutres et chargés produits conservent sensiblement la vitesse et la direction de leur ion primaire parent jusqu'à l'entrée du réflectron 300. 20 De même, les fragments neutres conservent sensiblement la vitesse et la direction de leurs ions primaires parents entre l'entrée du réflectron 300 et le détecteur d'ions 400a où ils sont détectés. En pénétrant dans le réflectron 300, un fragment chargé provenant de la dissociation du même ion primaire parent est repoussé par le champ électrique vers le détecteur d'ions 400b. La longueur de pénétration dans le volume du réflectron 300 d'un fragment chargé dépend de sa masse et est inférieure à celle de son ion primaire parent. On mesure le temps de vol et la position d'arrivée sur le détecteur d'ions 400a de chaque fragment neutre. On mesure en outre le temps de vol et la position d'arrivée sur le détecteur d'ions 400b de chaque fragment chargé. Le temps de vol de chaque fragment neutre permet sans difficulté de déterminer approximativement à la fois sa vitesse, celle de l'ion primaire parent, et celle du fragment chargé censé être associé lorsqu'il est entré dans le réflectron 300. La mesure de la position d'arrivée sur le détecteur d'ions 400a de chaque fragment neutre permet quant à elle de déterminer approximativement la trajectoire de ce fragment entre la source d'ions pulsée 100 et le détecteur d'ions 400a, et par suite la position et la trajectoire entre la source d'ions pulsée 100 jusqu'à l'entrée du réflectron 300 du fragment chargé censé être associé. Pour chaque fragment chargé choisi, on va alors déterminer un ensemble de trajectoires possibles dans le réflectron 300. Ces trajectoires sont estimées en combinant la mesure de sa position sur le détecteur 400b audites positions et auxdites trajectoires déterminées jusqu'à l'entrée du réflectron 300. Ensuite, à partir des vitesses à l'entrée du réflectron 300 des fragments chargés, lesquelles rappelons-le ont été déterminées, et à partir desdites trajectoires possibles, on estime un ensemble de temps de vol possibles pour le fragment chargé choisi. On notera que chaque temps de vol possible correspond à une trajectoire et une vitesse possibles. 21 Par comparaison du temps de vol mesuré du fragment choisi aux différents temps de vol dans cet ensemble, on détermine quelle est la trajectoire et la vitesse dudit fragment choisi dans l'ensemble. Puis, on déduit quel fragment neutre provenant du même événement de dissociation doit être associé au fragment chargé choisi. Ainsi, le fragment neutre provenant du même événement de dissociation qu'un fragment chargé choisi est le fragment neutre dont la vitesse à l'entrée du réflectron 300 et la trajectoire conduisent au temps de vol mesuré dudit fragment chargé choisi. Comme décrit précédemment, l'identification de chaque paire ainsi réalisée permet alors, par une méthode classique ou du type de l'invention présentée plus haut et consistant à produire un spectre tridimensionnel, d'obtenir tous les spectres de dissociation des molécules analysées. Bien entendu, la présente invention n'est nullement limitée à la forme de réalisation décrite ci-dessus et représentée sur les dessins. Par ailleurs, l'homme du métier comprendra que l'invention offre d'autres avantages que ceux mentionnés ci-dessus. En particulier, la production d'un spectre de masse primaire à haute résolution avec le réflectron sans dissociation permet non seulement de mesurer les masses primaires avec précision et également d'éliminer le bruit de fond des ions primaires non dissociés, et ce par l'identification de leur temps de vol qui est différent de celui des fragments chargés. 5 REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES [1] J.D. Pinston et al, Rev. Sci.Instrum., 57 (4), (1983), p.583. C. G. Enke et al, US Patent 4,472,631 (1984). [2] S. Della-Negra and Y. Leybec, Anal. Chem., 57 (11), (1985), p. 2035. K.G. Standing et al, Anal. Instrumen., 16, (1987), p; 173. R.J. Conzemius US patent 4,894,536 (1990). 10 [3] Alderdice et al, US patent 5,206,508 (1993). [4] R.H. Bateman, J. M. Brown, D. J. Kenny, US patent 2005/0098721 Al (2005). 15 [5] C. G. Enke, patent PCT/US2004/008424. REVENDICATIONS 1) Procédé de spectrométrie de masse à temps de vol en tandem sans sélection de masse primaire comportant une étape d'ionisation de molécules qui, ionisées, donnent respectivement des ions primaires monochargés, caractérisé en ce qu'il comporte en outre les étapes suivantes : - on dissocie au moins une partie des ions primaires monochargés de sorte à obtenir, pour chacun d'entre eux, un fragment neutre et un fragment chargé formant ensemble une paire de fragments, - on applique un champ électrique et/ou magnétique prédéterminé sur les paires de fragments au moyen d'un dispositif pour modifier, en fonction de leur masse, des temps de vol des fragments chargés entre une entrée de ce dispositif et au moins un détecteur, - on détermine le temps de vol ainsi que la position d'arrivée sur le ou les détecteurs de tous les fragments neutres et chargés, puis -on identifie chacune des paires de fragments sur la base d'un critère faisant intervenir les positions mesurées et les temps de vol mesurés des paires de fragments neutres et chargés arrivés au niveau du ou des détecteurs, de sorte à pouvoir fournir différents spectres de dissociation définis chacun comme comprenant les fragments chargés qui proviennent de la dissociation des ions primaires de même masse. 2) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que, dans l'étape d'identification, on détermine une trajectoire de chaque fragment des paires de fragments entre l'entrée dudit dispositif et le ou les détecteurs à l'aide de la détermination de sa position sur le ou les détecteurs. 3) Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce que, dans l'étape d'identification, on détermine une vitesse de chaque fragment des paires de fragments entre l'entrée dudit dispositif et le ou les détecteurs à l'aide de la détermination de son temps de vol. 24 4) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte en outre une étape où l'on produit un spectre tridimensionnel des paires de fragments identifiées, ce spectre comportant d'une part deux axes représentant respectivement les temps de vol mesurés des fragments neutres et des fragment chargés, et d'autre part un troisième axe représentant une occurrence de détection des paires de fragments sur le ou les détecteurs. 5) Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que, pour fournir les spectres de dissociation, on identifie dans le spectre tridimensionnel les couples de fragments dont les occurrences présentent des maxima généralement alignés sur une droite parallèle à l'axe représentant les temps de vol des fragments chargés, et caractéristique d'une masse identique des ions primaires. 6) Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'on utilise deux détecteurs pour détecter les fragments neutres et les fragments chargés, respectivement. 7) Spectromètre de masse à temps de vol en tandem sans sélection de masse primaire comportant des moyens d'ionisation de molécules, des moyens de dissociation d'ions primaires monochargés issus de ces molécules ionisées aptes à transformer chaque ion primaire en un fragment neutre et un fragment chargé formant paire de fragments, un dispositif d'application d'un champ électrique et/ou magnétique sur tous les fragments apte à modifier, en fonction de leur masse, des temps de vol des fragments chargés entre une entrée dudit dispositif et au moins un détecteur du spectromètre sur lequel arrivent tous les fragments, caractérisé en ce que : - le ou les détecteurs sont aptes à déterminer le temps de vol et la position de détection de chaque fragment neutre et chaque fragment chargé qu'il(s) détecte(nt), - le spectromètre comporte en outre des moyens de différentiation de chacune des paires de fragments neutres et chargés sur la base d'un critère faisant intervenir les positions mesurées et les temps de vols mesurés des fragments détectés, de sorte à 5 1025 pouvoir fournir différents spectres de dissociation définis chacun comme comprenant les fragments chargés qui proviennent de la dissociation des ions primaires de même masse. 8) Spectromètre de masse selon la revendication 7, caractérisé en ce que les moyens de différentiation sont aptes à produire un spectre tridimensionnel des paires de fragments différentiées, ce spectre comportant d'une part deux axes représentant respectivement les temps de vol mesurés des fragments neutres et d'autre part une occurrence de détection des couples de fragments sur le ou les détecteurs. 9) Spectromètre de masse selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte deux détecteurs pour détecter les fragments neutres et les fragments chargés, respectivement.