(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
質量選択的な排出を行う四重極ロッド電極よりなるリニアイオントラップにおいて、
前記ロッド電極の中心軸に直交する第１の方向でイオン励起を行なう手段と、
前記ロッド電極の中心軸および第１の方向に直交した第２の方向に配置され、前記ロッド電極の中心軸上の電場を形成する手段とを有することを特徴とする質量分析装置。
【請求項２】
請求項１に記載の質量分析装置において、前記第１の方向が、前記四重極ロッド電極の中心と、前記四重極ロッド電極の隣接するロッド電極の中間位置とを結ぶ方向であることを特徴とする質量分析装置。
【請求項３】
請求項２に記載の質量分析装置において、前記第１の方向のイオン励起を行なう手段が、前記ロッド電極間に挿入され、補助交流電圧を印加した羽根電極であることを特徴とする質量分析装置。
【請求項４】
請求項２に記載の質量分析装置において、前記第１の方向のイオン励起を行なう手段が、前記四重極ロッド電極の一対の隣接するロッド電極に対し、補助交流電圧が重畳されたものであることを特徴とする質量分析装置。
【請求項５】
請求項２に記載の質量分析装置において、前記第２の方向に軸上の電場を形成する手段が、前記四重極ロッド電極の一対の隣接するロッド電極間に挿入され、前記四重極ロッド電極の中心より距離の異なる羽根電極に対し、直流電圧を印加したものであることを特徴とする質量分析装置。
【請求項６】
請求項５に記載の質量分析装置において、前記羽根電極は、前記リニアイオントラップのイオン導入側における中心軸からの距離の方が、イオン排出側における中心軸からの距離よりも短いことを特徴とする質量分析装置。
【請求項７】
請求項１に記載の質量分析装置において、前記四重極ロッド電極内であってイオン排出側の前記ロッド電極間に、トラップワイヤ電極を有することを特徴とする質量分析装置。
【請求項８】
請求項１に記載の質量分析装置において、前記四重極ロッド電極外であってイオン排出側に設けられ、正極性電圧を印加させることによりイオンをトラップする端電極を有することを特徴とする質量分析装置。
【請求項９】
請求項１に記載の質量分析装置において、前記リニアトラップが複数直列に設置されたことを特徴とする質量分析装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の質量分析装置において、隣接した前記リニアトラップにおけるイオン励起方向が互いに直交していることを特徴とする質量分析装置。
【請求項１１】
イオン源と、
前記イオン源から導入されたイオンの質量選択的な排出を行う四重極ロッド電極よりなるリニアイオントラップと、
前記リニアイオントラップから排出されたイオンを検出する検出器を有する質量分析装置であって、
前記リニアイオントラップは、
前記ロッド電極の中心軸に直交する第１の方向でイオン励起を行なう手段と、
前記ロッド電極の中心軸および第１の方向に直交した第２の方向に配置され、前記ロッド電極の中心軸上の電場を形成する手段とを有することを特徴とする質量分析装置。
【請求項１２】
四重極ロッド電極よりなるリニアイオントラップを用いた質量分析方法であって、
前記リニアイオントラップにイオンを導入する工程と、
導入されたイオンを前記リニアイオントラップに蓄積する工程と、
蓄積されたイオンを、前記四重極ロッド電極の中心と、前記四重極ロッド電極の隣接するロッド電極の中間位置とを結ぶ方向に励起する工程と、
前記四重極ロッド電極の軸方向に電場を形成し、イオンを前記リニアイオントラップの一部に収束させる工程とを有し、イオンの質量選択的な排出を行いイオンを検出することを特徴とする質量分析方法。
【請求項１３】
請求項１２に記載の質量分析方法において、前記軸方向の電場を形成する印加電圧を段々と大きく変動させてイオンの質量選択的な排出を行うことを特徴とする質量分析方法。
【請求項１４】
請求項１２に記載の質量分析方法において、
蓄積されたイオンの特定質量のイオンを単離する工程と、単離されたイオンを解離する工程とを有し、前記イオンを解離する工程の前に、前記四重極ロッド軸方向に電場を形成し、イオンを前記リニアイオントラップの一部に収束させる工程を有することを特徴とする質量分析方法。
【請求項１５】
請求項１２に記載の質量分析方法において、前記リニアイオントラップの内部に設けられたトラップ電極により分けられた複数の領域を有し、
第１の領域に導入されたイオンを、前記四重極ロッド電極の中心と、前記四重極ロッド電極の隣接するロッド電極の中間位置とを結ぶ第１の方向に励起させ、前記トラップ電極を越えた第２の領域に質量選択的に排出し、
前記第２の領域に排出されたイオンを、前記第１の方向とは直交する第２の方向に励起させ、イオンを質量選択的に排出することを特徴とする質量分析方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、質量分析計に関する。
【背景技術】
【０００２】
質量分析装置において高感度な特性を有するイオントラップは広く用いられている。このうち、４本のロッド電極よりなるリニアイオントラップは、一度に内部にトラップできるイオン量（トラップ容量）が従来の３次元トラップ（１,０００〜１０,０００個程度）に比べて大きいことから、高感度分析が可能であり、広く用いられている。【０００３】
特許文献１には、リニアイオントラップにイオンを蓄積した後、リニアイオントラップ内部で径方向に共鳴励起した特定質量のイオンをロッドの端部で発生するフリンジングフィールドを利用することで、ロッド電極の軸方向へと質量選択的に排出する方法が記載されている。【０００４】
特許文献２には、リニアイオントラップにイオンを蓄積した後、ロッド電極間に挿入した電極に直流電圧を印加し、軸上に調和ポテンシャルを形成する。この軸上調和ポテンシャル内で軸方向に共鳴励起した特定質量のイオンをロッドの軸方向へと質量選択的に排出する方法が記載されている。【０００５】
特許文献３には、リニアイオントラップにイオンを蓄積した後、リニアイオントラップ内部で径方向に共鳴励起した特定質量のイオンをロッド電極間に挿入したワイヤ電極間に印加した直流電圧を利用することで、ロッド電極の軸方向へと質量選択的に排出する方法が記載されている。【０００６】
特許文献４には、ロッド電極の軸方向に電界をいくつかの方法が記載されている。たとえば、テーパー状のロッド電極を用いたり、平行でないロッド用いたり、ロッド電極に抵抗性のロッドを用いたり、ロッド電極間に他の電極を挿入することで軸上に電界を生成することができ、軸方向にイオンを移動するためのポテンシャルを形成できることが記載されている。【０００７】
更に、特許文献１には、特許文献４に記載のこれらの方法を付け加えることで、軸上の特定部分にイオンを収束してイオンの排出効率が高まることについて記載されている。【０００８】
特許文献５には、リニアイオントラップを構成する各ロッド電極間に中心軸からの距離が軸上位置により異なる羽根電極を挿入し、イオンの衝突解離を行なうことが記載されている。これにより、バッファーガス圧力が低いときでも、より効率的な解離が進行することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】米国特許第６,１７７,６６８号
【特許文献２】米国特許第５,７８３,８２４号
【特許文献３】ＷＯ２００７／０５２３７２号
【特許文献４】米国特許第５,８４７,３８６号
【特許文献５】米国特許第７,０４９,５８０号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
特許文献１では、リニアイオントラップからイオンを軸方向に質量選択的に排出する際に軸方向にイオンの分布が広がっているため、高速でイオン排出を行なう際に排出効率が低いという課題があった。更に、この目的のため特許文献４の方法と組み合わせる旨記載さているが、この場合には質量選択のポテンシャルが大きくゆがみ、質量分解能が得られないという別の課題が発生する。【００１１】
特許文献２では、質量を選択するための軸方向の直流電場が調和ポテンシャルから解離するため、十分な質量分解能が得られない課題があった。【００１２】
特許文献３では、リニアイオントラップからイオンを軸方向に質量選択的に排出する際に、軸方向にイオンの分布が広がっているため、高速でイオン排出を行なう際に排出効率が低いという課題があった。【００１３】
特許文献４にはリニアイオントラップからイオンを軸方向に質量選択的に排出する方法が記載されていない。【００１４】
特許文献５にはイオンの質量選択排出時の性能を向上する方法については記載されていない。【００１５】
本発明の課題は、高速スキャン時においても、質量分解能を低下させることなく、高い排出効率でイオンを軸方向に質量選択排出可能なリニアイオントラップを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
質量選択的な排出を行う四重極ロッド電極よりなるリニアイオントラップにおいて、ロッド軸に垂直な第１の方向でイオン励起を行なうと同時に、軸方向および第１の方向と直交した第２の方向に軸上電場を生成する機構を設けることで、中心軸上に電界を形成することを特徴とする質量分析装置。
【発明の効果】
【００１７】
本発明のイオントラップにより、トラップ容量と質量精度を両立することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本方式の実施の形態１
【図２】本方式の実施の形態１の測定シーケンス
【図３】本方式の実施の形態１の効果の説明図
【図４】本方式の実施の形態２
【図５】本方式の実施の形態３
【図６】本方式の実施の形態４
【図７（ａ）】本方式の実施の形態５
【図７（ｂ）】本方式の実施の形態５
【図８】本方式の実施の形態５の効果の説明図
【図９】本方式の実施の形態５の測定シーケンス
【発明を実施するための形態】
【実施例１】
【００１９】
図１は、本方式を適用したリニアイオントラップの構成図である。以下、特に記述のない場合は、正イオンを想定する。負イオンでは、直流電圧の極性が逆になるが、それ以外は同様の操作となる。【００２０】
各種イオン源１で生成したイオンは、第１細孔２を通過して、真空ポンプ２０に排気された差動排気部５へ導入される。その後、イオンは第２細孔３を通過して真空ポンプ２１により、１０−６Ｔｏｒｒ〜１０−４Ｔｏｒｒに排気された真空室６へと導入される。その後、イオンは細孔２２を通過して、リニアイオントラップ室７へ導入される。リニアイオントラップ室７は端電極１１、外筒１２、端電極１８により囲まれ、ガス供給部（図示せず）により、内部にガスが導入される。供給ガスとしては、ヘリウムやアルゴンなどの希ガスや窒素などが用いられ、１０−４Ｔｏｒｒ〜１０−２Ｔｏｒｒ程度にリニアイオントラップ室７の圧力が維持される。【００２１】
トラップ室７に導入されたイオンは、まず、端電極１１、４本のロッド電極１０、励起用羽根電極１３、軸方向電位形成用羽根電極１４、トラップワイヤ電極１６に囲まれた空間に導入される。ロッド電極１０の軸方向には、端電極１１、トラップワイヤ電極１６に直流電圧を２〜３０Ｖ程度印加することでイオンをトラップすることができる。各ワイヤ電極はイオンの衝突によるイオンのロスを防ぐために直径５０μｍ以下のものが好適である。【００２２】
ロッド電極１０には交互に位相が反転した高周波電圧（１ＭＨｚ程度、最大振幅±５ｋＶ）が印加される。これにより、ロッド軸方向と直交した径方向に、調和擬ポテンシャルが形成される。リニアイオントラップ室にトラップされたイオンは対向する励起用羽根電極の間（１３ａと１３ｂ）に補助交流電圧３２（３００ｋＨｚ程度、最大振幅±１００Ｖ）を印加することで、特定質量のイオンの共鳴振動させることができる。補助交流周波数と共振するイオンの質量の対応については、特許文献３に記載されている。この関係に従い、補助交流電圧を与えることで、特定質量のイオンが共鳴励起し、軌道振幅を３３の方向に広げることができる。【００２３】
また、ロッド中心から距離の異なる形状の軸方向電位形成用羽根電極１４を挿入することで、四重極中心軸上に電圧を形成することが可能である。図１にはその電極形状の一例を示す。図１の軸方向電位形成用羽根電極１４は入口側が四重極中心軸に近く、出口側が中心軸より遠いため、正の直流電圧を印加すると、四重極中心軸の入口側の電位を出口側の電位よりも高く設定することができる。このような電圧を印加することで出口側に正イオンを収束すること可能である。また、負の直流電圧を印加すれば逆に入口側に正イオンを集めることが可能である。軸方向電場を形成する電極は出口部分の径方向電界の乱れを最小限に抑える目的で、図１に示したように入口側が中心軸上に近い方が好適である。トラップ内部ではイオンのアイソレーションや解離などが行なわれた後、励起用羽根電極間に形成された補助交流電界により特定質量のイオンが共鳴励起され、トラップワイヤ電極１６のポテンシャルを越え、引き出しワイヤ電極１７の形成する引き出し電極により、端電極１８の細孔２３を通り、検出器８により検出される。【００２４】
リニアイオントラップでの典型的なＭＳ／ＭＳ測定シーケンスを図２に示す。ＭａｉｎＲＦ振幅はロッド電極１０に印加する高周波電圧の振幅、ＳｕｐＡＣ振幅は共鳴励起用羽根電極間に印加する補助交流電圧の振幅値を示し、軸電圧は軸方向電位形成用羽根電極に印加する直流電圧値を示す。【００２５】
測定シーケンスは、蓄積、アイソレーション、解離、冷却、スキャンの５つのステップから形成される。蓄積ステップにおいては、イオンは外部からのイオンを蓄積する。次に、特定質量のイオンのみをトラップ内部に残し、それ以外を外部へ排出するアイソレーションというステップへ進む。このステップでは羽根電極間にＦＮＦと呼ばれる高周波成分の合成波（数ｋＨｚ〜数１００ｋＨｚ程度の合成は、最大±５０Ｖ程度）を印加する事で特定質量イオン以外のイオンを共鳴励起して外部へと排出し、結果、特定質量のイオンのみをトラップ内部に単離することが可能である。次に、解離ステップが行なわれる。解離方法としては、トラップ内部に存在するバッファーガスと共鳴励起したイオンを衝突させる衝突解離が一般的である。特定周波数の補助交流電圧を共鳴励起用羽根電極間に印加する事でこれは実現できる（数１０ｋＨｚ程度、最大±１Ｖ程度）。衝突解離以外にも、負イオンを導入して正イオンと反応させる電子移動解離（ＥＴＤ）や、電子を導入することで電子捕獲解離（ＥＤＤ）、電子誘起解離（ＥＩＤ）や、負イオンであれば電子脱離解離（ＥＤＤ）などで解離が進むことが知られている。また、バッファーガスに反応性のガスを混入することで様々なイオン分子反応を行なうことも可能である。その後、イオンは冷却ステップに進む。冷却ステップでは、軸方向電位形成用羽根電極１４に直流電圧を印加する。これによりイオンは出口付近へと収束する。その後、軸方向電位を形成したままＲＦ電圧、補助ＡＣ電圧（数１００ｋＨｚ程度、±１０Ｖ程度）を各々スイープすることで、低質量のイオンから高質量のイオンへと順次トラップされたイオンが排出される。イオンは質量が大きくなるほど排出しにくくなるので、スキャン時にこの軸電圧を段々大きく変動させることも排出スピードを高める上で有効である。【００２６】
なお、本実施の形態ではＭＳ／ＭＳ測定のシーケンスを示したが、アイソレーションと解離のステップを追加することでＭＳｎ（ｎ≧３）測定を行なうことも可能であるし、それらのステップを省くことでＭＳ測定を行なうこともできる。図２は冷却ステップをスキャンの直前に置いているが、それ以外のタイミングに設定することも可能である。たとえば、解離ステップ直前に冷却ステップを入れることにより、イオンをトラップ軸上の後部に、または逆極性の電圧を印加することで前部に収束させることもできる。これらの操作でイオン密度を高めることで、イオン内部エネルギーが活性化され、イオンの解離効率を高めることができる。【００２７】
図３に本方式を用いた場合のイオン排出時の効果を示す。軸方向電圧を印加した場合と印加しない場合でのｍ／ｚ６０９．３のイオンに関する排出効率を示す。図３からも分かるように、軸方向電圧を印加し端部にイオンを収束させることで、排出効率が大幅に向上できる。横軸に排出時の軸電圧の大きさを示す。軸電圧を印加しない場合には、それを行なわない場合に比べて３倍程度の排出効率の向上が見られた。【００２８】
更にこの際、特許文献１の方式を実施した際、見られるような質量分解能の劣化は見られなかった。この理由として特許文献１で示すようにロッド電極間に軸上電場を形成する電極を挿入し、ロッド電極間に共鳴励起を行なう場合には、励起方向と、軸方向電場の形成電極の挿入方向が４５°の関係になる。４５°の場合は、対称性から主にオクタポール成分が重畳することが知られている。結果としてイオンの共鳴条件がブロードとなり、質量分解能の劣化が見られたと推定できる。【００２９】
一方で本実施の形態の場合、励起方向と、軸方向電場の形成電極の挿入方向が９０°となっている。同様に対称性を考えた場合、変化を受けるのは主に四重極成分であることは自明である。四重極成分は質量のシフトを引き起こすのみで共鳴条件をブロードにすることはない。このため、本発明では共鳴励起方向と軸方向形成電極の挿入方向が直交する事により、軸方向電場形成時の径方向電場のゆがみが小さく結果として質量分解能の低下が抑えられると解釈できる。
【実施例２】
【００３０】
図４は、本方式を適用した実施の形態２のリニアイオントラップの構成図である。イオン源からリニアイオントラップまでに到る方式は実施の形態１同様である。相違点としてはトラップワイヤ電極、引き出しワイヤ電極が存在せず、端電極２３に正極性の電圧（数Ｖから数１０Ｖ）を印加してイオンをトラップすることである。アイソレーション、解離、冷却の各シーケンスもほぼ同様の操作で行なうことができる。励起用羽根電極１４間に補助交流電圧を印加することで特定質量のイオンを共鳴励起し、共鳴したイオンをフリンジングフィールドにより排出することができる。ＭａｉｎＲＦ電圧、補助交流電圧（数１００ｋＨｚ程度、±１０Ｖ程度）をスイープすることで、低質量のイオンから高質量のイオンへと順次トラップされたイオンが排出される。本実施の形態のメリットとしてはトラップワイヤ電極、引き出し羽根電極が省略できるためコストを低減できる。一方で排出電場に制御が難しいフリンジングフィールドを用いているため、排出効率は実施の形態１の方がよい。
【実施例３】
【００３１】
図５は、本方式を適用した実施の形態３のリニアイオントラップの構成図である。イオン源からリニアイオントラップまでに到る方式は実施の形態１と同様である。相違点としては励起羽根電極を使用しない点である。代わりにロッド電極１０ａ、１０ｄおよび１０ｂ、１０ｃとの間に各々補助交流電圧を重畳する。これにより、矢印３３の方向に特定質量のイオンを共鳴励起することが可能となる。操作は実施の形態１と同様に行なうことができる。メリットしては、励起用羽根電極を省略できるためコストを低減できる。一方で、コイルに４相のものを使用するなどして所望の電圧を生成するため、電源構成が複雑になり、調整が煩雑になることがある。
【実施例４】
【００３２】
図６は、本方式を適用した実施の形態４のリニアイオントラップの構成図である。イオン源からリニアイオントラップまでに到る方式は実施の形態１と同様である。実施の形態４では、軸方向電場を形成するために、ロッド両端に金属製の端ロッド電極１１１、１１２を配し、この間を導電性ロッド１１０を用いる。端ロッド電極１１１、１１２の間に軸方向電圧を印加することで実施の形態１と同様の効果を得ることが出来る。導電性ロッド電極１１０としては、絶縁ロッドに導電性物質をコーティングしたタイプや、金属ロッドの上に、絶縁層、更にその上に導電性コーティングをしたものなど様々なタイプが使用可能である。実施の形態４のメリットとしては、軸方向電位形成用羽根電極を省略できるためコストを低減できる。一方で、導電性部分の電圧降下により内部での四重極電界の強さが均一でなくなることがある。【００３３】
以上の実施の形態は、実施の形態１で示した測定シーケンスによるものであるが、これ以外にもイオンを蓄積しながら同時に質量スキャンを行なうことも可能である。これにより、測定のＤｕｔｙ  Ｃｙｃｌｅが向上し感度を高めることもできる。
【実施例５】
【００３４】
図７は、本方式を適用した実施の形態５のリニアイオントラップの構成図である。イオン源からリニアイオントラップまでに到る方式は実施の形態１と同様であるが、トラップが２つに分割されている。【００３５】
トラップ室7に導入されたイオンは、まず、端電極１１、４本のロッド電極１０、軸方向電位形成用羽根電極２４、励起用羽根電極２５、トラップワイヤ電極１５に囲まれた空間（第１トラップ部と定義）に導入される。ロッド電極１０の軸方向には、端電極１１、トラップワイヤ電極１５に直流電圧を２〜３０Ｖ程度印加することでイオンをトラップすることができる。各ワイヤ電極はイオンの衝突によるイオンのロスを防ぐために直径５０μｍ以下のものが好適である。ロッド電極１０には交互に位相が反転した高周波電圧（１ＭＨｚ程度、最大±５ｋＶ）が印加される。これにより、ロッド軸方向と直交した径方向に、調和擬ポテンシャルが形成される。【００３６】
第１トラップ部にトラップされたイオンは対向する励起用羽根電極の間（２５ａと２５ｃ）に補助交流電圧３０（３００ｋＨｚ程度、最大振幅±１００Ｖ）を印加することで、特定質量のイオンの共鳴振動させることができる。補助交流周波数と共振するイオンの質量の対応については、特許文献３に記載されている。この関係に従い、補助交流電圧を与えることで、特定質量のイオンが順次共鳴励起し、トラップワイヤ電極１５のポテンシャルを超え、第１トラップ部から質量選択的に排出される。【００３７】
第１トラップ部から排出されたイオンは、トラップワイヤ電極１５、４本のロッド電極１０、軸方向電位形成用羽根電極２６、共鳴励起用羽根電極２７、トラップワイヤ電極１６に囲まれた空間（第２トラップ部と定義）に導入される。軸方向には、トラップワイヤ電極１５、引き出しワイヤ電極１６に直流ＤＣ電圧を１〜２０Ｖ程度印加することでイオンをトラップすることができる。ロッド電極１０には交互に位相が反転した高周波電圧（１ＭＨｚ程度、最大±５ｋＶ）が印加される。これにより、ロッド軸方向と直交した径方向に、調和擬ポテンシャルが形成される。【００３８】
第２トラップ部にトラップされたイオンは対向する励起用羽根電極の間（２７ａと２７ｂ）に補助交流電圧３２（３００ｋＨｚ程度、最大振幅±１００Ｖ）を印加することで、特定質量のイオンの共鳴振動させることができる。【００３９】
質量スキャン時には、軸方向電位形成用羽根電極２４、２６に各々直流電圧を印加することで、第１のトラップおよび第２のトラップのイオンは端部へと収束するため、各々の排出効率を高めることが可能である。この際、第１トラップ部のイオン励起方向３１と第２トラップ部のイオン励起方向３３を直交方向に設定することが有効である。以下にその理由を示す。【００４０】
第１トラップ部で励起されたイオンは、３１の方向に励起された後、第２トラップ部に導入されイオン冷却が進行する。第２トラップ部で、良好な質量分解能を得るには、イオンの共鳴励起方向の初期のエネルギー分布を小さくする必要があるが、このために冷却時間を長時間設定すると、十分なＤｕｔｙ  Ｃｙｃｌｅが得られない問題が生じる。冷却時間を短くかつ、十分な冷却を行なうには、第１トラップ部と第２トラップ部の励起方向を直交させることが効果的である。【００４１】
図８に排出イオンの励起方向およびその直交方向でのエネルギー分布を示す。第１トラップから排出されたイオンは、励起方向３１に対し５．６ｅＶという大きなエネルギー分布があるが、その直交方向には、０．４ｅＶと１／１０程度小さなエネルギー分布に収束している。このため、その後冷却に要する時間は、直交方向が格段に短いことがわかる。第２トラップ部で直交方向３３に共鳴励起方向を設定することで、短い冷却時間で高質量精度の排出が可能となるため、高いＤｕｔｙ  Ｃｙｃｌｅを得ることが可能となる。排出されたイオンは検出器８により検出される
第１トラップ部と第２のトラップ部は各々連動した制御が行なわれる。その一例を図９に示す。図９は横軸にスキャン開始からの時間、縦軸に質量数を図示する。最初に第１トラップ部からイオンの質量選択的排出が行なわれ、その後、第２トラップ部からも質量選択排出が開始する。あるスキャン時間ｔにおいて考えると、第２トラップ部には第１トラップ部からの排出されるイオン質量Ｍ１（ｔ）と第２トラップ部から排出されるイオン質量Ｍ２（ｔ）にしか存在しないこととなる。一方で従来のイオントラップでは排出質量を超える質量のイオンはすべてイオントラップ内に蓄積していることから、スペースチャージが起こりやすく、トラップ容量の制限となっていた。本発明では、このような第１トラップ部と第２トラップ部の連動制御を行なうことでスペースチャージを大幅に改善することが可能となり、Ｄｕｔｙ  Ｃｙｃｌｅを向上することが可能である。【００４２】
以上の実施の形態はすべて連動して制御した第１トラップ部と第２トラップ部の共鳴励起方向が直交させることで、第２トラップ部でのエネルギー分布を最小化しているが、これらが、６０°〜１２０°の範囲であれば、同様にエネルギー分布は約５０％以下にまで低減される効果はある。【００４３】
また、今回の実施の形態のリニアイオントラップは４本のロッド電極より構成させており、これらに好適な交流電圧と直流電圧を印加することで、四重極フィルターとして使用することも可能である。【００４４】
実施の形態５のメリットとしては、従来のリニアイオントラップよりトラップ容量を大幅に向上でき、結果として大幅に感度が向上する点である。一方で、電極数が増加し、コストは上昇する。
【符号の説明】
【００４５】
１…イオン源、２…第１細孔、３…第２細孔、５…差動排気部、６…真空室、７…トラップ室、８…検出器、１０…ロッド電極、１１…端電極、１２…外筒部、１３…軸方向電位形成用羽根電極、１４…共鳴励起用羽根電極、１５…トラップワイヤ電極、１６…トラップワイヤ電極、１７…引き出しワイヤ電極、１８…端電極、２０…真空ポンプ、２１…真空ポンプ、２２…細孔、２３…細孔、２４…軸方向電位形成用羽根電極、２５…共鳴励起用羽根電極、２６…軸方向電位形成用羽根電極、２７…共鳴励起用羽根電極、３０…補助交流電圧、３１…共鳴励起方向、３２…補助交流電圧、３３…共鳴励起方向、１１１…導電性ロッド電極、１１１…端ロッド電極、１１２…端ロッド電極。
【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（ａ）】
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【図７（ｂ）】
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【図８】
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【図９】
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