(57)【要約】  本願は、真空排気される分析室（１０）内に設置されるコリジョンセル（２０）の内部を、連通開口（２２）が設けられた隔壁（２１）で前方室（２３）と後方室（２４）とに区画し、前者を開裂領域（Ａ１）、後者収束領域（Ａ２）としたＭＳ／ＭＳ質量分析装置を開示する。  開裂領域（Ａ１）、および収束領域（Ａ２）のそれぞれで、プリカーサイオンの開裂に最適なガス圧、およびクーリングによるイオンの収束に最適なガス圧を実現し、開裂効率およびイオン収束効率を共に高めることができる。
2008044290.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
各種イオンの中で特定の質量電荷比を有するイオンをプリカーサイオンとして選別する第１質量分離部と、前記プリカーサイオンと外部から供給された所定ガスとを衝突させて衝突誘起解離により該プリカーサイオンを開裂させるとともに前記所定ガスとの衝突によるクーリング作用によりイオンを収束させる開裂／収束部と、前記プリカーサイオンの開裂により生成した各種プロダクトイオンの中で特定の質量電荷比を有するイオンを選別する第２質量分離部と、を真空排気される分析室の内部に配設したＭＳ／ＭＳ質量分析装置において、
前記開裂／収束部は、
前記所定ガスにより前記分析室内のガス圧よりも高いガス圧に維持され、前記プリカーサイオンを開裂させる開裂領域と、
前記所定ガスにより前記分析室内のガス圧よりも高いガス圧に維持され、前記開裂領域から送られて来たイオンをクーリングして収束させる収束領域と、
を独立に有することを特徴とするＭＳ／ＭＳ質量分析装置。
【請求項２】
イオン入射開口とイオン出射開口とを備える略密閉されたコリジョンセルの内部が連通開口を有する隔壁で前方室と後方室とに区画されて、前方室又は後方室に外部から所定ガスが供給され、前方室内に前記開裂領域、後方室内に前記収束領域が設けられて成ることを特徴とする請求項１に記載のＭＳ／ＭＳ質量分析装置。
【請求項３】
前記開裂領域及び前記収束領域にはそれぞれ独立に電圧を印加可能な電極が設けられることを特徴とする請求項１又は２に記載のＭＳ／ＭＳ質量分析装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特定の質量電荷比（ｍ／ｚ）を有するイオンを衝突誘起解離（ＣＩＤ＝Collision-induced dissociation）により開裂させ、これにより生成するプロダクトイオン（フラグメントイオン）の質量分析を行うＭＳ／ＭＳ質量分析装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
分子量が大きな物質の同定やその構造の解析を行うために、質量分析の１つの手法としてＭＳ／ＭＳ分析（又はタンデム分析とも言う）という手法が知られている。図１２は特許文献１、２などに開示されている従来のＭＳ／ＭＳ質量分析装置の概略構成を示す図である。【０００３】
このＭＳ／ＭＳ質量分析装置では、図示しない真空ポンプにより真空排気される分析室１０の内部にあって、分析対象の試料をイオン化してイオンを生成するイオン源１１と最終的にイオンを検出してイオン量に応じた検出信号を出力する検出器１６との間に、それぞれ４本のロッド電極から成る３段の四重極１２、１３、１５が配置されている。第１段四重極１２には直流電圧Ｕ１と高周波電圧Ｖ１・cosωｔとを合成した電圧±（Ｕ１＋Ｖ１・cosωｔ）が印加され、これにより発生する電場の作用により、イオン源１１で生成した各種イオンの中で特定の質量電荷比を有する目的イオンのみがプリカーサイオンとして選別されて第１段四重極１２を通過する。【０００４】
第２段四重極１３は密閉性が高いコリジョンセル（衝突室）１４内に収納されており、コリジョンセル１４内にはＣＩＤガスとして例えばＡｒガスなどが導入される。第１段四重極１２から送られて来たプリカーサイオンはコリジョンセル１４内でＡｒガスと衝突し、ＣＩＤによる開裂を生じてプロダクトイオンを生成する。この開裂の態様は様々であるため、通常、１種類のプリカーサイオンから質量電荷比の異なる複数種のプロダクトイオンが生成され、これらプロダクトイオンがコリジョンセル１４を出て第３段四重極１５に導入される。また、全てのプリカーサイオンが開裂するとは限らないから、プリカーサイオンがそのまま第３段四重極１５に送り込まれることもある。【０００５】
第３段四重極１５には直流電圧Ｕ３と高周波電圧Ｖ３・cosωｔとを合成した電圧±（Ｕ３＋Ｖ３・cosωｔ）が印加され、これにより発生する電場の作用により、特定の質量電荷比を有するプロダクトイオンのみが選別されて第３段四重極１５を通過し、検出器１６に到達する。第３段四重極１５に印加する直流電圧Ｕ３及び高周波電圧Ｖ３・cosωｔを適宜変化させることで第３段四重極１５を通過し得るイオンの質量電荷比を走査し、目的イオンの開裂により生じたプロダクトイオンの質量スペクトルを得ることができる。【０００６】
上記構成においてコリジョンセル１４は、プリカーサイオンをＣＩＤガスと衝突させて開裂を促進させるほか、大きな運動エネルギを持つイオンをＣＩＤガス（実際にはクーリングガスとして機能する）に接触させて運動エネルギを減衰させ、つまりはイオンのクーリングを行って発散を防止しながら次段へと効率良く輸送する機能も有する。即ち、コリジョンセル１４はＣＩＤの機能とクーリングによる収束の機能とを併せ持つが、実際にはその２つの機能を達成するのに適したガス圧条件は同一ではない。しかしながら、従来のＭＳ／ＭＳ質量分析装置では、コリジョンセル１４内で上記２つの機能を達成するためにそれらの機能を共にほぼ満足できる程度にガス圧を妥当な値に設定している。また、特にＣＩＤの起こり易さはイオン通過方向（通常はイオン光軸Ｃに沿う方向）のコリジョンセル１４の長さにも依存するから、設定されたガス圧の下で或る程度十分なＣＩＤやクーリングが行えるようにコリジョンセル１４のサイズを設計するようにしている。具体的には、従来の一般的なＭＳ／ＭＳ質量分析装置では、イオン光軸Ｃに沿った方向のコリジョンセル１４の長さは１５０〜２００ｍｍ程度とされており、コリジョンセル１４内のガス圧は数ｍTorrとなるようにＣＩＤガス供給量が制御されるようになっている。【０００７】
【特許文献１】特開平７−２０１３０４号公報
【特許文献２】特開平８−１２４５１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
前述のようにコリジョンセル１４内のガス圧は必ずしもＣＩＤ及びクーリングによるイオン収束に最適なように設定されているわけでないため、開裂の効率やイオン収束の効率は最良の状態ではない。これが検出感度の向上を阻む１つの要因となっている。さらにまた、従来の構成では、ＣＩＤを十分に行うために、ガス圧をＣＩＤに最適な値にまで上げられないのを補うべくイオン光軸Ｃに沿う方向にコリジョンセル１４を長くしており、このことが装置全体のサイズの小形化を困難にしている。【０００９】
本発明は上記のような課題に鑑みて成されたものであり、その目的とするところは、プリカーサイオンの開裂の効率やクーリングによるイオン収束の効率を従来よりもさらに改善することができるとともに、コリジョンセルを小形化することで装置全体の小形化に有利なＭＳ／ＭＳ質量分析装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために成された本発明は、各種イオンの中で特定の質量電荷比を有するイオンをプリカーサイオンとして選別する第１質量分離部と、前記プリカーサイオンと外部から供給された所定ガスとを衝突させて衝突誘起解離により該プリカーサイオンを開裂させるとともに前記所定ガスとの衝突によるクーリング作用によりイオンを収束させる開裂／収束部と、前記プリカーサイオンの開裂により生成した各種プロダクトイオンの中で特定の質量電荷比を有するイオンを選別する第２質量分離部と、を真空排気される分析室の内部に配設したＭＳ／ＭＳ質量分析装置において、
前記開裂／収束部は、
前記所定ガスにより前記分析室内のガス圧よりも高いガス圧に維持され、前記プリカーサイオンを開裂させる開裂領域と、
前記所定ガスにより前記分析室内のガス圧よりも高いガス圧に維持され、前記開裂領域から送られて来たイオンをクーリングして収束させる収束領域と、
を独立に有することを特徴としている。【００１１】
従来、コリジョンセル内部の１つの領域でプリカーサイオンの開裂とイオンのクーリングとを実施していたのに対し、本発明に係るＭＳ／ＭＳ質量分析装置では、ＣＩＤによる開裂を促進させる開裂領域と、開裂により生成したプロダクトイオンや開裂せずに上記開裂領域を通り抜けたプリカーサイオンなどをクーリングして収束させる収束領域とを空間的に分離し、それぞれの領域におけるガス圧（又は真空度）はＣＩＤとクーリングとに最適又はそれに近い条件に設定される。【００１２】
このように開裂領域と収束領域とを空間的に分離するための一態様として、イオン入射開口とイオン出射開口とを備える略密閉されたコリジョンセルの内部が連通開口を有する隔壁で前方室と後方室とに区画されて、前方室又は後方室に外部から所定ガスが供給され、前方室内に前記開裂領域、後方室内に前記収束領域が設けられる構成とすることができる。【００１３】
この構成では、分析室の外部から例えば前方室に供給されたＡｒガス等の所定ガスは前方室内にほぼ拡散すると連通開口を経て後方室に流出し、後方室内にほぼ拡散するとイオン出射開口を経て分析室内に流出する。また前方室に供給された所定ガスの一部はイオン導入開口を経て直接分析室に流出する。分析室内は真空排気されているので、分析室内に流れ込んだ所定ガスは速やかに排出される。この場合、分析室内のガス圧よりも後方室内のガス圧が高く、後方室内のガス圧よりも前方室内のガス圧がさらに高い、というガス圧条件を容易に達成することができる。また、分析室の外部から後方室に所定ガスを供給するようにすれば、分析室内のガス圧よりも前方室内のガス圧が高く、前方室内のガス圧よりも後方室内のガス圧がさらに高い、というガス圧条件を容易に達成することができる。【００１４】
また、前方室、後方室それぞれの容積、イオン入射開口、イオン出射開口、及び連通開口の開口面積、所定ガスの流入量などを適宜に定めることで、前方室及び後方室内のガス圧を或る程度自由に設定することができる。したがって、開裂領域におけるＣＩＤによるイオンの開裂に最適なガス圧条件、収束領域におけるクーリングによるイオンの収束に最適なガス圧条件をそれぞれ達成することが容易になる。【００１５】
また、開裂領域及び収束領域にはそれぞれ少なくとも高周波電場（通常はさらに直流電場）を形成するための電極を配置するが、開裂領域及び収束領域にはそれぞれ独立に電圧を印加可能な電極を設けることが望ましい。これによれば、開裂領域と収束領域とにそれぞれ異なる適切な電場を形成することができるので、分析に必要なイオンを発散させずに効率良く利用することができ、検出感度を一層向上させることができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に係るＭＳ／ＭＳ質量分析装置によれば、プリカーサイオンの開裂の効率が向上するため生成されるプロダクトイオンの量が増加し、さらにこのプロダクトイオンが無駄なく収束されて四重極質量フィルタ等の第２質量分離部まで輸送されるので、最終的に検出器に到達するイオンの量が増加する。これにより、検出感度が向上し、試料の同定や構造解析が容易になる。また、開裂領域においてはクーリングによるイオンの収束条件を考慮することなく高いガス圧を設定できるので、ガス圧を上げた分、イオン光軸に沿った方向の領域長を短くすることができる。それによって、開裂／収束部全体のサイズを従来よりも小さくし、質量分析装置自体の小形化にも有利である。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施例（第１実施例）によるＭＳ／ＭＳ質量分析装置の全体構成図。
【図２】第１実施例のＭＳ／ＭＳ質量分析装置における開裂／収束部の詳細断面図。
【図３】第１実施例のＭＳ／ＭＳ質量分析装置において前方室内に配置される電極の構成を示す斜視図（ａ）及びイオン光軸Ｃに直交する面上での配置図（ｂ）。
【図４】本発明の他の実施例（第２実施例）のＭＳ／ＭＳ質量分析装置における開裂／収束部の詳細断面図。
【図５】開裂／収束部に用いられる電極の他の形態を示す図。
【図６】開裂／収束部に用いられる電極の他の形態を示す図。
【図７】開裂／収束部に用いられる電極の他の形態を示す図。
【図８】開裂／収束部に用いられる電極の他の形態を示す図。
【図９】開裂／収束部に用いられる電極の他の形態を示す図。
【図１０】開裂／収束部に用いられる電極の他の形態を示す図。
【図１１】他の実施例のＭＳ／ＭＳ質量分析装置における開裂／収束部の詳細断面図。
【図１２】従来のＭＳ／ＭＳ質量分析装置の全体構成図。
【符号の説明】
【００１８】
１０…分析室
１１…イオン源
１２…第１段四重極
１５…第３段四重極
１６…検出器
２０…コリジョンセル
２１…隔壁
２２…連通開口
２３…前方室
２４…後方室
２５…イオン導入開口
２６…イオン出射開口
３０…ＣＩＤガス供給部
３１…バルブ
３２〜３５…ＲＦ＋ＤＣ電圧発生部
３６…制御部
Ｃ…イオン光軸
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
［第１実施例］
本発明の一実施例（第１実施例）であるＭＳ／ＭＳ質量分析装置について、図面を参照して説明する。図１は第１実施例によるＭＳ／ＭＳ質量分析装置の全体構成図、図２は開裂／収束部の詳細断面図、図３はコリジョンセルの前方室内に配置される電極の構成を示す斜視図（ａ）及びイオン光軸Ｃに直交する面上での配置図（ｂ）である。図１２に示した従来の構成と同じ構成要素については同一符号を付して詳しい説明を省略する。【００２０】
第１実施例のＭＳ／ＭＳ質量分析装置では、第１段四重極（本発明における第１質量分離部に相当）１２と第３段四重極（本発明における第２質量分離部に相当）１５との間に、図１２に示した従来のコリジョンセル１４とは構造が異なるコリジョンセル２０が本発明における開裂／収束部として配設されている。このコリジョンセル２０は、イオン通過用の連通開口２２が中央に設けられた隔壁２１によりその内部が前方室２３と後方室２４とに区画されており、前方室２３内が開裂領域Ａ１、後方室２４内が収束領域Ａ２となっている。【００２１】
前方室２３内には、図３に示すように、イオン光軸Ｃに直交する面内でイオン光軸Ｃを取り囲むように４枚の同一径の円板形状の電極２７１ａ、２７１ｂ、２７１ｃ、２７１ｄが配置され、さらにイオン光軸Ｃに沿う方向に上記４枚の電極２７１ａ、２７１ｂ、２７１ｃ、２７１ｄを１組として平行移動するように所定間隔で複数組（この例では３組）が立設された構造の電極２７が設置されている。また、後方室２４内にも同様の構成の、但しイオン光軸Ｃに沿った方向に並ぶ電極枚数は相違する（同じでもよい）電極２８が配置されている。これら電極２７、２８は、図１２の構成における第２四重極１３のロッド電極に代わるものである。【００２２】
第１四重極１２にはＲＦ＋ＤＣ電圧発生部３２から、直流電圧Ｕ１と高周波電圧Ｖ１・cosωｔとを合成した電圧±（Ｕ１＋Ｖ１・cosωｔ）、或いはこれにさらに所定の直流バイアス電圧を加算した電圧が印加され、第３四重極１５にはＲＦ＋ＤＣ電圧発生部３５から、直流電圧Ｕ３と高周波電圧Ｖ３・cosωｔとを合成した電圧±（Ｕ３＋Ｖ３・cosωｔ）、或いはこれにさらに所定の直流バイアス電圧を加算した電圧が印加される。これは従来と同じである。また、前方室２３内に配置された電極２７にはＲＦ＋ＤＣ電圧発生部３３から、直流バイアス電圧と高周波電圧とを合成した電圧が印加され、後方室２４内に配置された電極２８にはＲＦ＋ＤＣ電圧発生部３４から、直流バイアス電圧と高周波電圧とを合成した電圧が印加される。ＲＦ＋ＤＣ電圧発生部３２、３３、３４、３５で発生する電圧は制御部３６により制御される。【００２３】
具体的には、例えば図３（ｂ）に示した４枚の電極板２７１ａ〜２７１ｄでは、イオン光軸Ｃを挟んで対向する２枚の電極板２７１ａと２７１ｃ、２７１ｂと２７１ｄがそれぞれ接続され、互いに極性の異なる高周波電圧が周方向に隣接する電極板に印加される。また、直流バイアス電圧は第１四重極１２、第３四重極１５に印加される直流バイアス電圧の値などに応じて適宜に決められる。但し、図１の構成では、イオン光軸Ｃに沿った方向に並ぶ電極板（例えば２７１ａ、２７２ａ、２７３ａ）には同一の電圧が印加されるようになっているが、イオン光軸Ｃに沿って直流バイアス電圧を段階的に変えることにより、イオンを加速するような直流電場を形成するようにしてもよい。これは前方室２３、後方室２４のいずれでも同様である。基本的に、電極２７、２８にそれぞれ印加される高周波電圧により形成される高周波電場によって、通過しようとするイオンはイオン光軸Ｃ付近に近付くように収束される。【００２４】
ＣＩＤガスやクーリングガスとして機能するＡｒガスは、ＣＩＤガス供給部３０からバルブ３１を介してコリジョンセル２０の前方室２３に供給される。前方室２３は基本的にイオン入射開口２５と連通開口２２以外は密閉されており、分析室１０内は真空排気されていて低いガス圧（高い真空度）が維持されているため、前方室２３に流れ込んだＡｒガスはイオン入射開口２５を経て分析室１０内に漏れ出すとともに連通開口２２を経て後方室２４内に漏れ出す。後方室２４は連通開口２２を除くと基本的にイオン出射開口２６以外は密閉されているため、後方室２４に流れ込んだＡｒガスはイオン出射開口２６を経て分析室１０内に漏れ出す。分析室１０内の容積は前方室２３、後方室２４に比較して格段に大きく、しかも速やかに真空排気が行われるため、上述したようなＡｒガスの流れによって、前方室２３内のガス圧Ｐ１、後方室２４内のガス圧Ｐ２、分析室１０内のガス圧Ｐ３の関係はＰ１＞Ｐ２＞Ｐ３となる。【００２５】
ガス圧Ｐ３は分析室１０内を真空排気する真空ポンプの能力によりほぼ決まるが、ガス圧Ｐ１、Ｐ２はＡｒガスの供給流量、前方室２３及び後方室２４のそれぞれの容積、イオン入射開口２５、イオン出射開口２６及び連通開口２２の面積などによって決まり、こららの構造的な設計や制御における設定により或る程度自由に決めることが可能である。ここでは一例として、イオン光軸Ｃに沿った方向の前方室２３の長さＬ１を３０ｍｍとして前方室２３内のガス圧Ｐ１を５ｍTorrに設定し、イオン光軸Ｃに沿った方向の後方室２４の長さＬ２を５０ｍｍとして後方室２４内のガス圧Ｐ２を２ｍTorrに設定しておくものとする。但し、これらの値はこれに限るものではなく、適宜に変更し得る。【００２６】
上記構成のＭＳ／ＭＳ質量分析装置の特徴的な動作を説明する。イオン源１１から出射した各種のイオンの中で第１四重極１２では特定の質量電荷比を有するイオンがプリカーサイオンとして選別され、イオン入射開口２５を通して前方室２３内に導入される。前方室２３内部のガス圧は上述のように相対的に高くＡｒガスの存在密度が高いため、前方室２３に導入されたプリカーサイオンとＡｒガスとは高い確率で衝突する。これにより、プリカーサイオンの開裂は高い効率で以て促進され、開裂の態様によって様々なプロダクトイオンが生成される。前方室２３内の電極２７に印加される高周波電圧により形成される高周波電場の作用によって、開裂により生成された各種プロダクトイオンは発散せずにイオン光軸Ｃ付近に収束し、連通開口２２を通して後方室２４へと送られる。【００２７】
後方室２４では前方室２３内よりは低いものの比較的高い密度でＡｒガスが存在しているため、後方室２４内に送り込まれたプロダクトイオンは高い確率でＡｒガスに接触し、イオンが持つ運動エネルギーは減衰する。即ち、プロダクトイオンや開裂せずに前方室２３を通過したプリカーサイオンのクーリングが行われ、後方室２４内の電極２８に印加される高周波電圧により形成される高周波電場の作用を受け易くなる。これにより、後方室２４に導入されたイオンは殆ど発散することなくイオン光軸Ｃ近傍に効率的に収束され、イオン出射開口２６を通して引き出されて第３段四重極１５に送り込まれる。したがって、開裂により生成したプロダクトイオンを無駄にすることなく質量分析に供することができる。第３段四重極１５ではこの送り込まれた各種プロダクトイオンの中で特定の質量電荷比を有するイオンが選別され、検出器１６に到達して検出される。【００２８】
以上のように本実施例のＭＳ／ＭＳ質量分析装置では、コリジョンセル２０にあって互いに区画された前方室２３及び後方室２４で、それぞれ最適又はそれに近いガス圧の条件の下でイオンの開裂とクーリングによるイオンの収束とを独立に実現することができる。また、ガス圧のみならず、電極２７、２８も分離されているので、印加電圧もイオンの開裂とクーリングによるイオンの収束とにそれぞれ適した値に設定することができる。したがって、従来のように同一の空間内でイオンの開裂とクーリングによるイオンの収束とを実現していた場合に比較して、開裂の効率を高めてプロダクトイオンの生成量を増加させることができるとともに、生成したプロダクトイオンを無駄にしないように後段に輸送して質量分析に供することができる。これにより、プロダクトイオンの検出感度が向上するから、例えば質量スペクトル上に現れるピークの高さが高くなり、試料の同定や構造の解析が容易に行えるようになる。【００２９】
なお、上記説明では前方室２３内のガス圧を後方室２４内のガス圧よりも高く設定していたが、ＣＩＤガスを後方室２４に導入することにより、ガス圧の高低を逆にすることもできる。【００３０】
［第２実施例］
本発明の他の実施例（第２実施例）であるＭＳ／ＭＳ質量分析装置について、図面を参照して説明する。この第２実施例では上記第１実施例と開裂／収束部の構成が異なるだけであるので、この構成を図４により説明する。【００３１】
図４に示すように、第１実施例における前方室２３と同程度の長さＬ１を持つコリジョンセル４０の内部が開裂領域Ａ１であり、収束領域Ａ２はコリジョンセル４０に形成されたイオン出射開口４２の外側近傍で分析室１０内と同一空間に設けられている。ＣＩＤガスはコリジョンセル４０内に供給され、これによりコリジョンセル４０内のガス圧はＰ１に維持される。またＣＩＤガスはイオン出射開口４２から分析室１０内に噴出し、これにより電極２８で囲まれる空間に周囲よりもガス圧の高い（ガス圧Ｐ２）領域を形成してこれが収束領域Ａ２として機能する。なお、イオン入射開口４１からも分析室１０内にＣＩＤガスが噴出するから、好ましくは、イオン出射開口４２の面積をイオン入射開口４１の面積よりも大きくする等により、後方側へより多量のＣＩＤガスが噴出するような構成としておくとよい。【００３２】
［変形例］
第１及び第２実施例のＭＳ／ＭＳ質量分析装置において、開裂領域Ａ１、収束領域Ａ２にそれぞれ設置される電極２７、２８の構造は図３に記載のものに限らず、従来知られている各種構造を含み、様々に変形が可能である。具体的には、例えば図１２で説明したような、四重極の構成や、さらにロッド電極の数を増やした六重極、八重極などの多重極の構成としてもよい。また、図５〜図１０にそれぞれ示すような変形例を用いてもよい。これら変形例はいずれもイオン光軸Ｃに沿った方向に電位勾配を持つ直流電場を形成し、それによってイオンを加速することが可能な構成である。なお、図５〜図９の構成は例えば米国特許第５５８４７３８６号明細書などに開示されているものであり、図１０の構成は例えば特許３３７９４８５号公報などに開示されているものである。【００３３】
図５は、主四重極５０の入口側及び出口側にそれぞれ４本１組の補助ロッド電極５１、５２を配置した構成である。この構成では、補助ロッド電極５１、５２にそれぞれ印加する直流電圧を適宜に設定することで上記のようなイオン加速用の電場を形成することができる。【００３４】
図６は、主四重極５０に４本１組でイオン光軸Ｃに平行ではなくイオン進行方向に傾斜する補助ロッド電極５３を配置した構成である。この構成では、補助ロッド電極５３に或る直流電圧を印加すると、イオン光軸Ｃ付近では上記のようなイオン加速用の電場を形成することができる。【００３５】
図７は、各ロッド電極をイオン光軸Ｃに沿う方向に複数に分割した分割型四重極５４の構成である。図８は四重極５０を囲むように円筒形状の電極５５を２段に設けた構成であり、２つの電極５５にそれぞれ印加する直流電圧を適宜に設定することで上記のようなイオン加速用の電場を形成することができる。【００３６】
図９は円環状の電極５６をイオン光軸Ｃに沿った複数枚並べた構成である。さらに図１０は、円板状の電極板の径をイオン光軸Ｃに沿って順次縮小するとともに、イオン光軸Ｃに近付くように配置した構成である。【００３７】
また、開裂領域Ａ１、収束領域Ａ２にそれぞれ設けられる電極２７、２８は上述したような各種形態の中で同一の形態のものである必要はなく、それぞれ異なる形態のものを用いることができる。こうした例を図１１に示す。この例では、コリジョンセル２０の構造は第１実施例と同じであるが、前方室２３（開裂領域Ａ１）には８本のロッド電極をイオン光軸Ｃを取り囲むように配置した八重極の構成を用い、後方室２４（収束領域Ａ２）には第１実施例と同様の円板状の電極板から成る電極を設けたものである。このように電極２７、２８の形態の組み合わせは任意である。【００３８】
また上記実施例や変形例は本発明の一例であるから、上記記載以外について本発明の趣旨の範囲で適宜に変形、追加、修正を行っても本願請求の範囲に包含されることは明らかである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【国際調査報告】
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2008044290.tif 000016