(57)【要約】【課題】Ｓ／Ｎ比と分解能が共に高く、多成分一斉分析を迅速簡易に行うことができる質量分析方法および質量分析装置を提供する。【解決手段】本発明に係る質量分析方法は、真空排気された真空容器内に、サンプルを漸次加熱して気化させた温度の異なるサンプルガスを、それぞれ噴出させるサンプルガス噴射ステップと、真空容器内で、温度の異なるサンプルガスに、紫外線領域のパルス長がナノ秒で単一波長の短パルスレーザ光をそれぞれ照射して２以上の多光子をサンプルにほぼ同時に衝突させることによりイオン化するイオン化ステップと、これらイオン化された温度の異なるサンプルの質量を質量分析器によりそれぞれ測定する質量測定ステップと、を具備している。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
真空排気された真空容器内に、サンプルを漸次加熱して気化させた温度の異なるサンプルガスを、それぞれ噴出させるサンプルガス噴射ステップと、
前記真空容器内で、前記温度の異なるサンプルガスに、紫外線領域のパルス長がナノ秒で単一波長の短パルスレーザ光をそれぞれ照射して２以上の多光子をサンプルにほぼ同時に衝突させることによりイオン化するイオン化ステップと、
これらイオン化された温度の異なるサンプルの質量を質量分析器によりそれぞれ測定する質量測定ステップと、
を具備していることを特徴とする質量分析方法。
【請求項２】
前記サンプルガス噴射ステップでは、前記真空容器内に、温度が異なるサンプルガスを所定時間内に、それぞれ複数回噴出させることを特徴とする請求項１記載の質量分析方法。
【請求項３】
紫外線領域のパルス長がナノ秒で単一波長の短パルスレーザ光を出力する短パルスレーザ装置と、
サンプルを漸次加熱気化して温度の異なるサンプルガスを生成する気化装置と、
真空排気された真空容器と、
この真空容器内に配設されて、前記短パルスレーザ光を複数回往復可能に反射させるように複数の凹面鏡をそれぞれ設けた一対の多面鏡を対向配置し、これら多面鏡の焦点に、前記短パルスレーザ光を複数回通す多面鏡システムと、
前記多面鏡システムの焦点に向けて、前記気化装置からの温度の異なるサンプルガスを噴出して、サンプルガスを前記レーザ光によりイオン化させるサンプル噴射弁と、
前記気化装置からの温度の異なるサンプルガスを前記サンプル噴射弁から前記真空容器内に噴出させるように制御する制御装置と、
前記多面鏡システムによりイオン化された温度の異なるサンプルガスの質量を測定する質量分析器と、
前記真空容器内でイオン化されたサンプルガスを前記質量分析器に導入させる電場を形成する電極と、
を具備していることを特徴とする質量分析装置。
【請求項４】
前記気化装置は、前記サンプルを所定温度範囲で漸次加熱して気化させる加熱工程と、この加熱された気化装置を冷却する冷却工程を１サイクルとして複数回繰り返すように構成されていることを特徴とする請求項３記載の質量分析装置。
【請求項５】
前記短パルスレーザ装置は、前記サンプルガスに、前記短パルスレーザの２個または３個の光子を前記パルス長の時間内に衝突させてソフトイオン化させるように制御されていることを特徴とする請求項３または４記載の質量分析装置。
【請求項６】
前記質量分析器が飛行時間型であることを特徴とする請求項３〜５のいずれか１項に記載の質量分析装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無機、有機化合物の試料（サンプル）を簡易・迅速に多成分一斉分析するためのレーザイオン化質量分析方法および質量分析装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、有機化合物を高感度に分析する方法としては、例えばガスクロマトグラフ質量分析法（ＧＣ／ＭＳ：特許文献１参照）や共鳴イオン化法（Ｊｅｔ−ＲＥＭＰＩ：非特許文献１参照、ＲＩＭＭＰＡ：非特許文献２参照）が知られている。これらの方法の特徴は、質量分析装置内の主要部分であるサンプルのイオン化法にある。サンプルの分子をイオン化するには、その分子のイオン化エネルギー以上のエネルギーを外部から与える必要がある。例えば、ＧＣ／ＭＳでは、サンプルに７０ｅＶの電子ビームを照射する電子ビームイオン化法が用いられている。
【０００３】
一方、上記ＲＥＭＰＩ，ＲＩＭＭＰＡでは、紫外線領域で１１ｅＶ以下のレーザを２波長を合成して用いている。すなわち、レーザ光の波長を調整することにより、特定の内部状態の分子だけを共鳴的にイオン化する多光子共鳴イオン化法を採用し、イオンを信号として検出するので、高感度であり、特定の内部状態と特定の分子配向を持つ分子の数を選択的に検出することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−２９４２４３号公報
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】H.Oser,et al,Chemosphere,1987,37,2361-2374.
【非特許文献２】N.Kirihara et al,Review of Scientific Instruments 2006 77,094101-1-9
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記ＧＣ／ＭＳでは、質量分析装置単体では雑音から信号を区別する分解能が低く、サンプルの成分分析に妨害となる妨害物質を除去するために、図１０で示す従来の前処理工程が不可欠である。すなわち、複数の成分を含む分析対象であるサンプルを収集し、その後、さらに、試料調整・粉砕分取、抽出、脱脂、精製、分離（フィルタリング）などの前処理工程が不可欠であり、その前処理工程に例えば約４００分程度の時間を要する。そのため、質量分析に必要なターンアラウンドタイムは数日間を要し、オンサイトやリアルタイムで分析する等の迅速性は殆ど期待できない、という課題がある。
【０００７】
また、上記Ｊｅｔ−ＲＥＭＰＩやＲＩＭＭＰＡでは、レーザ光の波長をスキャン（掃引）して共鳴イオン化するが、この共鳴イオン化法としては、例えば、ＲＩＭＭＰＡでは、図１１のマススペクトル図の上段で示す２色２光子イオン化法Ａと、同，下段に示す１色２光子イオン化法Ｂが用いられる。前者の２色２光子イオン化法Ａは、１波長目のレーザ光をサンプルの励起用に用い、２波長目のレーザ光をサンプルのイオン化に用いると共に、その一方を波長スキャンとして用い、他方を固定波長レーザとして用いており、鮮明な共鳴イオン化の吸収スペクトルを示すことができる。
【０００８】
しかし、後者の１色２光子イオン化法Ｂは、サンプルの励起とイオン化とも固定波長レーザを用いており、図１１の左下部に示すように点状に表われた連続スペクトルの上に、図中上方に伸びた垂直線状の共鳴性スベクトルが重畳されるに過ぎない。さらに、レーザ波長の短い領域では、連続スペクトルで示されるが、共鳴性がないために、感度は前者よりも例えば１／１０００程度下がる。
【０００９】
本発明が解決しようとする課題は、Ｓ／Ｎ比と分解能が共に高く、多成分一斉分析を迅速簡易に行うことができる質量分析方法および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】
実施形態に係る質量分析方法は、真空排気された真空容器内に、サンプルを漸次加熱して気化させた温度の異なるサンプルガスを、その気化温度の上昇中に複数回噴射させるサンプルガス噴射ステップと、前記真空容器内で、前記温度の異なるサンプルガスに、紫外線領域のパルス長がナノ秒で単一波長の短パルスレーザ光をそれぞれ照射して２以上の多光子をサンプルにほぼ同時に衝突させることによりイオン化するイオン化ステップと、これらイオン化された温度の異なるサンプルの質量を質量分析器によりそれぞれ測定する質量測定ステップと、を具備していることを特徴とする。
【００１１】
また、この質量分析方法の実施に直接使用される質量分析装置の実施形態は、紫外線領域のパルス長がナノ秒で単一波長の短パルスレーザ光を出力する短パルスレーザ装置と、サンプルを漸次加熱気化して温度の異なるサンプルガスを生成する気化装置と、真空排気された真空容器と、この真空容器内に配設されて、前記短パルスレーザ光を複数回往復可能に反射させるように複数の凹面鏡をそれぞれ設けた一対の多面鏡を対向配置し、これら多面鏡の焦点に、前記短パルスレーザ光を複数回通す多面鏡システムと、前記多面鏡システムの焦点に向けて、前記気化装置からのサンプルガスを噴射してこのサンプルガスを前記レーザ光によりイオン化させるサンプル噴射弁と、前記気化装置からの温度の異なるサンプルガスを前記サンプル噴射弁から前記真空容器内に噴射させるように制御する制御装置と、前記多面鏡システムによりイオン化されたサンプルガスの質量を測定する質量分析器と、前記真空容器内でイオン化されたサンプルガスを前記質量分析器に導入させる電場を形成する電極と、を具備していることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明は、Ｓ／Ｎ比と分解能が共に高く、多成分一斉分析を迅速簡単に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態に係る質量分析装置の構成図。
【図２】図１で示す気化装置によるサンプルの加熱工程と冷却工程を示す模式図。
【図３】図１で示す多面鏡システムにおける短パルスレーザ光の反射路を示す図。
【図４】図１で示す多面鏡システムの焦点とその周辺の光路を示す側面模式図。
【図５】（Ａ）は、図１で示す多面鏡システムの一方の多面鏡Ａの正面模式図、（Ｂ）は、同他の多面鏡の正面模式図。
【図６】図１で示すパルスバルブにより温度上昇中のサンプルガスを真空空気内に噴射させるタイミングを示すサンプルガスの温度と噴射時刻の相対関係を示す図。
【図７】本実施形態に係るパルスバルブによるサンプル噴射のタイミングを示すタイミングチャート。
【図８】３種混合農薬のサンプルガスが７３℃のときの測定結果を示すマススペクトラム。
【図９】同，３種混合農薬のサンプルガスが１４８℃のときの測定結果を示すマススペクトラム。
【図１０】本実施形態の前処理工程を従来例のものと比較して示す工程図。
【図１１】１色２光子イオン化法と２色２光子イオン化法によりそれぞれ測定されたマススペクトルを共に示すマススペクトラム。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、複数の図面中、同一または相当部分には同一符号を付している。
【００１５】
本実施形態に係る質量分析方法は、無機，有機化合物のサンプルを漸次加熱して気化させ、その気化した温度の異なるサンプルガスに、紫外線領域の、例えば５ｅＶ以上のパルス長がナノ秒の短パルス固定波長レーザ光を照射し、その複数（例えば２個）の光子（多光子）をほぼ同時に衝突させ、そのサンプルガスをイオン化させる１色２光子イオン化法に係る発明であり、次のステップ（行程）を具備している。
【００１６】
すなわち、この質量分析装置は、真空排気された真空容器内に、サンプルを漸次加熱して気化させた温度の異なるサンプルガスを、それぞれ噴出させるサンプルガス噴射ステップと、前記真空容器内で、前記温度の異なるサンプルガスに、紫外線領域のパルス長がナノ秒で単一波長の短パルスレーザ光をそれぞれ照射して２以上の多光子をサンプルにほぼ同時に衝突させることによりイオン化するイオン化ステップと、これらイオン化された温度の異なるサンプルの質量を質量分析器によりそれぞれ測定する質量測定ステップと、を具備している。
【００１７】
図１で示す質量分析装置１は、この質量分析方法の実施のために直接使用されるものであり、真空容器２に、サンプル噴射弁の一例である電磁弁等のパルスバルブ３を設けている。このパルスバルブ３には、気化装置４、キャリアガス供給装置５を配管を介して順次接続し、真空容器２内に、多面鏡システム６、図１中上下一対の導入用電極７ａ，７ｂおよび導入筒８の図１中上端部を設けている。挿入筒８には、リフレクトロン型の飛行時間型質量分析器９を設けている。また、質量分析装置１は、真空容器２内に所定の短パルスレーザ光を入射させる短パルスレーザ装置１０と制御装置１１を具備している。
【００１８】
真空容器２は、所定形状の密閉容器２ａの一端面、例えば図１中上端面の図中左端部に、後述する短パルスレーザ光を、真空容器２内へ入射させる入光窓２ｂを形成する一方、密閉容器２ａの例えば図中右端部に、短パルスレーザ光を真空容器２の外部へ出射させる出光窓２ｃを形成している。さらに、密閉容器２ａには、密閉容器２ａ内の真空度を所定値に維持しつつサンプルガスを外部に排気する排気装置（図示省略）を具備している。また、真空容器２は密閉容器２ａの一端部、例えば図１中の下端部の中央部に、筒状の導入筒８の上端部を気密に挿入し、固着している。
【００１９】
すなわち、導入筒８は、その図中上端部を、密閉容器２ａの内方へ若干挿入させた状態で、その挿入部外周を気密に固着している。この導入筒８の挿入端部８ａの内端面中央部には、所要の形状と寸法の連通孔８ｂが形成されている。
【００２０】
また、導入筒８は、真空容器２から外部に延在する外端部に、真空ポンプ１２を連通可能に設け、真空ポンプ１２により導入筒８と真空容器２内を所定圧の真空に排気するように構成されている。
【００２１】
キャリアガス供給装置５は、例えば常温のヘリウム（Ｈｅ）ガスをキャリアガスとして所定圧かつ所定流量で気化装置４へ供給する。
【００２２】
気化装置４は、その本体内部に図示しないサンプルを収容するサンプル容器を着脱可能に内蔵しており、このサンプル容器内には、例えば３００μｌのサンプル液からアセトン等の溶媒を蒸発乾燥させたサンプルが手操作により、または図示しないサンプル供給装置から自動的に供給される。サンプルの交換は例えば気化装置４からサンプル容器を取り出し、このサンプル容器内のサンプルを交換することにより行なわれる。
【００２３】
図２に示すように気化装置４は、サンプルを常温（例えば２５℃）から所定の高温度（例えば２００℃）までの所定温度範囲まで、電気ヒータ等の加熱手段により漸次加熱して気化（蒸発）させる加熱工程ｈと、この加熱工程ｈにより高温となった気化装置４を再び常温（２５℃）まで冷却ファン等の冷却手段により強制的に冷却する冷却工程ｃとを第１サイクルとして運転し、このサイクルを所定回繰り返すようになっており、新しいサンプルの交換後は、例えば３〜５分の待機時間を置く。この待機時間はサンプルの交換の際に気化装置４内に侵入した空気をヘリウムガスに換気（置換）するためである。図２，図７では待機時間が例えば５分の場合を示している。これら各サイクルは、加熱工程ｈが例えば３分間要し、冷却工程ｃが例えば１５分間要し、加熱と冷却の両工程ｈ，ｃの合計時間が、例えば１８分間要する。気化装置４内のサンプルまたはサンプルガスの温度は気化装置４に設けた熱電対等の温度センサ４ａにより検出される。
【００２４】
サンプル供給装置（図示省略）は、質量分析しようとする試料であるサンプルの濾液または上澄液を蒸発乾燥させたサンプルを気化装置４へ供給する。
【００２５】
サンプル液は、質量分析しようとする試料であるサンプルの濾液または上澄液であり、図１０の右半分側の工程図で示す本実施形態に係る前処理工程の試料調整・粉砕分散工程と抽出工程とにより作成される。試料調整・粉砕分取工程は分析対象の資料（サンプル）が固体であるときは、これを所要大に粉砕して所要量（必要量）秤量し確保する工程である。抽出工程はこの秤量物にアセトンまたはアセトアニド等の溶剤を添加して細かく粉砕して一様に混合し、吸引濾過と遠心分離等により濾液または上澄液を分離（分取）する工程である。この濾液または上澄液は、例えば３００μｌ程度の容器（サンプル容器）内に収容されて、溶剤を蒸発乾燥させた後に、気化装置４へ供給される。この試料調整，粉砕分取工程と抽出工程の２工程で、例えば約３０分間を要する。本実施形態では前処理工程が２工程であり、工程数が少ないので、従来の前処理工程よりもサンプルを多く生成することができる。
【００２６】
これに対し、前記ＧＣ／ＭＳ等の従来の質量分析方法の前処理工程では、図１０の左半分側の工程図に示すように、上記抽出工程の後、さらに、資料の脱脂を行う工程、シリカゲル等により湿分を除去して資料を精製する精製工程の２工程を有し、合計４工程が必要であり、例えば４００分を要する。
【００２７】
また、このように従来の前処理工程では工程数が多いために、その分、得られるサンプル量も減少する。このように従来の前処理工程の工程数が多く、処理時間も長い理由は、従来の質量分析方法のＳ／Ｎ比が低いために、その質量分析の妨害となる妨害物質を前処理工程で可及的に除去する必要があるためである。但し、本実施形態によっても、サンプルが豆類等脂質の多いものの場合には、上記２工程の後に脱脂工程を追加してもよい。
【００２８】
パルスバルブ３は、気化装置４から供給されたサンプルガスを、例えば通常気圧のヘリウムガス等からなる不活性のキャリアガスと共に、真空容器２内へ間欠的に噴射する。パルスバルブ３は、例えば１秒間に１０回開弁し、かつ１回の開弁時間が４０〜５０マイクロ秒で間欠的かつ短時間に開弁する。パルスバルブ３が間欠的に開弁するのは、常時開弁した場合は真空容器２内のサンプルガスが増加し、真空度が所要値よりも低下して、質量分析器９によるサンプル検出精度（Ｓ／Ｎ比）が低下するのを防止するためである。
【００２９】
また、パルスバルブ３は、余剰のサンプルガスを排ガス処理装置１３へ排出する排ガス処理装置１３を具備している。排ガス処理装置１３は排出されたサンプルガスを吸着する活性炭等の吸着手段を具備している。
【００３０】
そして、真空容器２は、その内部に、多面鏡システム６の焦点Ｆを図１中上下方向で挟む位置において、一対のメッシュ状の導入用電極７ａ，７ｂを所定間隔を置いて対向配置している。
【００３１】
これら一対の電極７ａ，７ｂはパルスバルブ３から真空容器２内に、キャリアガスと共に噴射されるサンプルガスを通すに十分な大きさの網目または小孔を複数形成してメッシュ状に形成されている。これら一対の電極７ａ，７ｂには、高電圧、例えば１．５ｋＶが印加されて電場が形成され、多面鏡システム６の焦点Ｆとその周辺部でイオン化したサンプルガスを電場により導入筒８内を介して質量分析器９へ導入する。
【００３２】
短パルスレーザ装置１０は、例えば２００ｎｍ台（例えば２１３ｎｍまたは２６６ｎｍ）に固定した紫外線領域の波長を有し、パルス長（幅）がナノ（ｎ）秒で０，１〜１０ｍＪの全エネルギーの短パルスレーザ光を、ビーム径がほぼ一定の平行ビームで出力する。例えばＹＡＧレーザの基本波の４倍の高調波の２６６ｎｍまたは５倍の高調波の２１３ｎｍ（５．８２ｅＶ）の短パルスレーザ光を出力する。
【００３３】
一般に、無機、有機化合物のイオン化エネルギーは、例えば１０ｅＶから１２ｅＶ程度であり、これと同等以上のエネルギーの光子をサンプルガスに衝突させることにより、このサンプルをイオン化することができるので、紫外線領域のレーザ光では光子１個当りのエネルギーがイオン化エネルギーに達しない。このために、６ｅＶ前後（５．８２ｅＶ）の光子では２個または３個、あるいは４ｅＶ前後の光子を３個または４個をほぼ同時にサンプルガスに衝突させる必要がある。ここで、ほぼ同時とは、ナノ（ｎ）秒の１パルス長（幅）の時間内に、２個または３個の光子をサンプルガスに衝突させることを意味している。
【００３４】
すなわち、サンプルガスは第１個目の光子の衝突で分子を励起している時間（励起寿命）が例えば１００ｎｓのオーダーで比較的長く、短パルスレーザ光のパルス長（幅）よりも長いので、このパルス長の時間内で２個以上の光子を衝突させてイオン化することができる。このパルス長は、例えば６ナノ（ｎｓ）の短パルスレーザ光のパルス長（幅）は光速を考慮すると１８０ｃｍである。このために、フラグメンテーションが発生する前に、第２個目または第３個目の光子を衝突させることができる。このイオン化の際の剰余のエネルギーは少なく、その殆どが分子振動等に消費されるので、フラグメンテーションに使用されない。これにより、フラグメンテーションの発生を抑制してＳ／Ｎ比の向上を図ることができる。
【００３５】
そして、短パルスレーザ装置１０は、これから出力される短パルスレーザ光を真空容器２の入光窓２ｂを通して多面鏡システム６に入射させるために導光する単数、または複数のガイドミラー１０ａ，１０ｂをそれぞれ具備している。
【００３６】
図１，図３〜図５に示すように多面鏡システム６は、図中左右一対の多面鏡Ａ，Ｂを所定の対向距離（鏡間距離）Ｌを置いて対向配置している。この多面鏡Ａ，Ｂは図５（Ａ），（Ｂ）に示すように中心がそれぞれＯａ，Ｏｂで、各内径がＲａ，Ｒｃ、各外径がＲｂ，Ｒｄの円形環状の多面鏡本体Ａ０，Ｂ０をそれぞれ有し、各中心部には、各中心Ｏａ，Ｏｂを中心とする中心孔Ｈａ，Ｈｂを有する。
【００３７】
これら各多面鏡本体Ａ０，Ｂ０は、その各内径Ｒａ，Ｒｃと各外径Ｒｂ，Ｒｄとの差により所定幅の環状帯を形成し、その環状体の内面（対向面）にて、その周方向に、例えば小径円形で同形同大の紫外線用の凹面鏡の複数、例えば８個Ａ１〜Ａ８，Ｂ１〜Ｂ８を所要のピッチを置いてそれぞれ形成している。各凹面鏡Ａ１〜Ａ８，Ｂ１〜Ｂ８は、各多面鏡本体Ａ０，Ｂ０と別体、または一体に形成される。
【００３８】
そして、各凹面鏡Ａ１〜Ａ８，Ｂ１〜Ｂ８は、その各凹面鏡Ａ１〜Ａ８，Ｂ１〜Ｂ８の各中心Ｏｅ，Ｏｆを、円形環状の各多面鏡本体Ａｏ，Ｂｏの配列を周方向に８等分したときの各エリアｅ，ｆの中心に同心状に配置している。一対の多面鏡Ａ，Ｂの鏡間距離Ｌは各凹面鏡Ａ１〜Ａ８，Ｂ１〜Ｂ８の焦点距離の２倍に設定してある。すなわち、鏡間距離Ｌの１／２の等分位置に、多面鏡システム６の焦点Ｆを形成している。これにより、短パルスレーザ光が焦点Ｆに集光される。
【００３９】
多面鏡システム６は、凹面鏡Ａ１〜Ａ８，Ｂ１〜Ｂ８のうち、所要の各１台、例えばＡ１を短パルスレーザ光の入射用に使用し、Ｂ１を短パルスレーザ光出射用に使用し、これら凹面鏡Ａ１，Ｂ１以外の各７台の凹面鏡Ａ２〜Ａ８，Ｂ２〜Ｂ８同士間で反射する短パルスレーザ光を、凹面鏡Ａ２〜Ａ８，Ｂ２〜Ｂ８の環状配列の周方向に順次移動させて、すなわち、渡らせることにより、焦点Ｆを複数回、例えば７回往復するように構成されている。
【００４０】
すなわち、一対の多面鏡Ａ，Ｂの各凹面鏡Ａ１〜Ａ８，Ｂ１〜Ｂ８は、焦点Ｆを対称点として、図１中左右対称に配置されており、図中左側の多面鏡Ａの各凹面鏡Ａ１〜Ａ８の各中心Ｏｅと焦点Ｆとを結ぶ直線の延長線上に、図中右側の多面鏡Ｂの各凹面鏡Ｂ１〜Ｂ８の中心Ｏｆが各々位置するように同心状に配置されている。しかも、これら右側の多面鏡Ｂの各凹面鏡Ｂ２〜Ｂ８は、左側の多面鏡Ａからの受光先の凹面鏡Ａ２〜Ａ８自体へ再反射せずに、その所要の周方向（例えば時計方向回り）に所要角ずれた隣りの凹面鏡Ａ２〜Ａ８にそれぞれ反射させるように形成されている。
【００４１】
このために、例えば図２に示すように図中左側の多面鏡Ａの上端の入射用の凹面鏡Ａ１に紫外線短パルスレーザ光が入射されると、このレーザ光は、この左側の凹面鏡Ａ１により、この凹面鏡Ａ１と、焦点Ｆを通して、その焦点Ｆに対して対称位置にある右側の多面鏡Ｂの例えば図中下部の凹面鏡Ｂ８に向けて反射される。
【００４２】
そして、このレーザ光を受光した凹面鏡Ｂ８は、その受光したレーザ光を焦点Ｆの外側の光路Ｐ，Ｐ，…を通して左側多面鏡Ａの上端凹面鏡Ａ１の例えば図中右隣りの凹面鏡Ａ２に向けて反射する。また、このレーザ光を受光した凹面鏡Ａ２は、さらに、そのレーザ光を右側多面鏡Ｂの下端凹面鏡Ｂ８の図中左隣りの凹面鏡Ｂ２に向けて焦点Ｆを通して反射する。さらに、この凹面鏡Ｂ２は、左側の凹面鏡Ａ３に向けて焦点Ｆの外側を通して反射する。以下、これら反射を繰り返す。
【００４３】
すなわち、短パルスレーザ光は、図３で示す各凹面鏡Ａ１〜Ａ８，Ｂ１〜Ｂ８同士間で反射を繰り返し、反射順が例えば時計方向に順次移動する（渡る）。これにより、レーザ光が図中左側の多面鏡Ａから多面鏡Ｂへ反射される径路を往路ＯＢとし、その逆向きを復路ＩＢとすると、往路ＯＢは必ず焦点Ｆを通り、焦点Ｆを合計７回通過する。なお、復路ＩＢのレーザ光は焦点を通過せずに、焦点Ｆの外側の各光路Ｐをそれぞれ通過する。これら複数の外側光路Ｐは、焦点Ｆの外側を、所定の間隔を置いて同心円状に囲むように環状に配置され、かつその周方向に等ピッチ等所定の間隔を置いて配置されている。但し、復路ＩＢの通過時に短パルスレーザ光を焦点Ｆに通し、往路ＯＢの通過時に焦点Ｆの外側の光路Ｐを通過するように構成してもよい。
【００４４】
そして、図３中、左側の多面鏡Ａから右側の多面鏡Ｂへ向けて反射される往路ＯＢの短パルスレーザ光は焦点Ｆに向けてビーム径が漸次絞られる集束ビームになるので、焦点Ｆでは短パルスレーザ光のエネルギーが高密度となる。なお、焦点Ｆから右側の多面鏡Ｂへ向かう短パルスレーザ光は進行方向先方へ行くに従って漸次拡径（拡散）する拡散ビームとなる。
【００４５】
そして、復路ＩＢでは、短パルスレーザ光が外側光路Ｐをそれぞれ通過するので、これら外側光路Ｐを通過する短パルスレーザ光によっても、焦点Ｆに向けて噴射されたサンプルガスをイオン化することができる。このために、イオン化領域の拡大とイオン化強度の向上を共に図ることができる。また、反射順で最後の例えば凹面鏡Ｂ１は、その入射光を真空容器２の出光窓２ｃから外部へ出光する角度に設定されている。
【００４６】
なお、各多面鏡Ａ，Ｂの凹面鏡Ａ１〜Ａ８，Ｂ１〜Ｂ８の台数は短パルスレーザ光を、多面鏡Ａ，Ｂ間で複数回往復させて、焦点Ｆまたはその外側光路Ｐに複数回通すことができる複数台であればよい。また、上記実施形態では、各多面鏡Ａ，Ｂの反射順が時計回りで移動する（渡る）ように右側の凹面鏡Ｂ１〜Ｂ８の角度を設定した場合について説明したが、反時計回りでもよい。
【００４７】
そして、図１に示すように質量分析装置１は、制御装置１１に、キャリアガス供給装置５、気化装置４およびその温度センサ４ａ、パルス電磁弁のパルスバルブ３、短パルスレーザ装置１０および真空ポンプ１２等の制御対象機器を図中破線で示す信号線Ｓを介してそれぞれ電気的に接続し、これらの運転を制御装置１１により制御するようになっている。
【００４８】
制御装置１１は、例えばマイクロプロセッサにより構成され、上記制御対象機器の運転をそれぞれ制御するための制御プログラムを記録した図示しないＲＯＭ、このＲＯＭから制御プログラムを読み出し実行するＣＰＵ、そのＣＰＵの作業領域を形成するＲＡＭおよび必要なデータ等を記録するメモリを具備している。
【００４９】
また、制御装置１１は、キャリアガス供給装置５から気化装置４へ供給されるヘリウムガス等のキャリアガスの少なくとも供給流量を制御する機能を有する。また、制御装置１１はこのキャリアガスの供給流量を適宜手動設定する図示しない設定具を具備している。
【００５０】
さらに、制御装置１１は、図２に示すように、気化装置４により常温（例えば２５℃）のサンプルを加熱して気化させ、さらに、その気化したサンプルガスを所定温度まで加熱する加熱工程ｈと、この加熱工程ｈにより加熱された気化装置４自体を再び常温まで冷却ファン等により冷却する冷却工程ｃとを１サイクルとして、所定数回（サイクル）繰り返すように制御する機能を有する。
【００５１】
このために、制御装置１１はこれら加熱，冷却工程ｈ，ｃにおいて、サンプルガスの温度を温度センサ４ａにより検出する一方、制御する機能を有し、少なくともサンプルガスの温度とサンプルガスの加熱，冷却時間を調整可能に適宜手動設定する図示しない設定具を具備している。また、温度設定具は、気化装置４で加熱するサンプルガスの最高温度（例えば２００℃）と冷却する最低温度（例えば２５℃）を調整し設定できる機能を有する。なお、気化装置４からパルスバルブ３へ供給するサンプルガスの供給量を制御する流量制御装置を気化装置４に設ける一方、そのサンプルガスの供給量を制御可能に適宜手動設定する設定具（図示せず）を制御装置１１に設けてもよい。
【００５２】
また、制御装置１１は間欠的に開弁するパルスバルブ３の開弁時（時刻）、開弁間欠間隔、１回の開弁時間を調整可能に適宜手動設定する設定具（図示せず）を具備している。すなわち、気化装置４により加熱されるサンプルガスの温度は気化装置４の加熱時間にほぼ比例するので、その加熱時間、つまりサンプルガス噴出時刻ｔ１，ｔ２，…ｔｎ（図６参照）を設定し、その設定時刻にパルスバルブ３を開弁させることにより、ほぼ所望の温度のサンプルガスを真空容器２内へ噴出させることができる。
【００５３】
この噴出時刻ｔ１〜ｔｎは、制御装置１１の図示しない噴出時刻設定具により、例えば複数設定され、各噴出時刻ｔ１，ｔ２，…ｔｎ毎にパルスバルブ３が所定時間（例えば３秒間）内に所定回数（例えば３０回）間欠的に開弁し、所要の温度のサンプルガスが真空容器２内へ噴出される。また、パルスバルブ３の１回の開弁時間を任意の所定時間（例えば０．１μｓ）に設定する機能を具備している。
【００５４】
さらに、制御装置１１は、短パルスレーザ装置１０の運転をオン／オフさせるため操作具（図示せず）を具備しており、サンプルガスが真空容器２内へ噴出されてから多面鏡システム６の焦点Ｆに到達したときに、短パルスレーザ光を、このサンプルガスに照射させるために、短パルスレーザ装置１０の出力とパルスバルブ３の開弁を同期させる機能を具備している。
【００５５】
図６は、気化装置４の加熱工程ｈにおいて、常温のサンプルを加熱して気化させたサンプルガスの昇温中に、複数の噴出時刻ｔ１，ｔ２，…ｔｎ設定時に、温度の異なるサンプルガスを所定時間（例えば３秒間）内のパルスバルブ３の間欠開弁により真空容器２内へ複数回噴出（ショット）させるタイミングを示している。
【００５６】
すなわち、図７に示すようにサンプルガスは、その所定の噴出時刻ｔ１〜ｔｎの設定時毎に、所定時間ｔ（例えば３秒間）内で複数回、例えば３０回（ショット）真空容器２内へ噴出される。
【００５７】
そして、この噴出（ショット）１回のタイムシーケンスは、パルスバルブ３の開弁時から閉弁するまでの所要時間、例えば６００μｓ（秒）間で行われる。
【００５８】
この１回のショットの間には、まずパルスバルブ３の開弁時から例えば１００μｓまでの間にサンプルガスが真空容器２内で拡散され、この後、例えば１００μｓ経過時に、短パルスレーザ装置１０がオンされる。このために、短パルスレーザ装置１０から紫外線領域のパルス長（幅）がナノ（ｎ）秒で単一波長の短パルスレーザ光が出力され、単数または複数のガイドミラー１０ａ，１０ｂに案内されて、真空容器２内の多面鏡システム６へ放射される。
【００５９】
これにより、多面鏡システム６の焦点Ｆとその周辺では、この焦点Ｆに向けて噴射された所要量のサンプルガスに、この焦点Ｆとその外側光路Ｐを往復する上記短パルスレーザ光が照射される。これにより、サンプルガスがイオン化し、真空容器２内を例えば２００μｓ経過まで飛行する。この後、例えば６００μｓ後にパルスバルブ３が閉弁するまでの時間でサンプルガスのマススペクトラムが検出され記録される。
【００６０】
すなわち、イオン化されて飛行する各サンプルは導入用電極７ａ，７ｂの電場により真空容器２内から導入筒８内へ案内され、飛行時間型質量分析器９により質量がそれぞれ検出される。このサンプルの分子の検出はパルスバルブ３の開弁時（すなわち、サンプルガスの噴出開始時）から例えば２００μｓ後に開始され、例えば約６００μｓ後にサンプルショットが終了する、この２００μｓから６００μｓ経過時までの約４００μｓ間で分子のマススペクトラムが検出される。このサンプル検出時間では例えば質量が０から４００程度の分子の質量データが記録される。
【００６１】
そして、制御装置１１は、このサンプルガスの加熱工程ｈを所定時間（例えば３分間）運転し、サンプルガスの温度が所定の最高温度（例えば２００℃）に達したことを気化装置４の温度センサ４ａを介して検出したときに、加熱ヒータの運転を停止させて加熱工程ｈを終了させる。
【００６２】
この後、制御装置１１は、気化装置４の図示しない冷却ファンの運転を開始させて、冷却工程ｃに移行させる。この冷却工程ｃを所定時間（例えば１５分間）運転して気化装置４が所定の低温度（例えば２５℃（常温））に達したことを温度センサ４ａを介して検出したときに、第１サイクルを終了させて、第２サイクルへ移行させる。第２サイクルでは、新しいサンプルを導入して第１サイクルと同様の加熱工程ｈと冷却工程ｃを繰り返し、第２サイクル以降も同様の加熱工程ｈと冷却工程ｃを繰り返す。但し、第１サイクルのみで終了させてもよい。
【００６３】
冷却工程ｃは、一旦加熱された気化装置４を再び常温（例えば２５℃）へ戻すために単に冷却する工程であり、この常温から再び加熱してサンプルを常温から最高温（例えば２００℃）まで加熱させるためであり、この冷却工程ｃではサンプルガスの噴出ないし検出は行わない。
【００６４】
すなわち、各加熱工程ｈのみにおいて昇温中で温度の異なるサンプルガスを上記タイミングで真空容器２内へ噴出させ、組成分子の質量を検出する。なお、上記常温と最高温度の温度設定は、制御装置１１の設定具により適宜設定できることは上述した通りであり、その温度は一例に過ぎない。
【００６５】
次に、この質量分析装置１の作用を説明する。
【００６６】
まず、気化装置４の図示省略のサンプル容器内に、上記前処理済みの所要量のサンプルを手動で供給し、または制御装置１１により図示しないサンプル供給装置から自動で供給する。
【００６７】
次に、制御装置１１は、キャリアガス供給装置５、パルスバルブ３、質量分析器９、短パルスレーザ装置１０および真空ポンプ１２をオンし、起動させる。
【００６８】
真空ポンプ１２の所定時間の運転後、真空容器２内が所定の真空度に達した後に、ナノ秒（ｎｓ）で単一波長の短パルスレーザ光（以下、単に短パルスレーザ光という）が出力され、単数または複数のガイドミラー１０ａ，１０ｂに案内されて、入光室２ｂから真空容器２内へ照射される。
【００６９】
一方、気化装置４では、（図示省略）のサンプル容器内のサンプルを加熱工程ｈで常温（例えば２５℃）から最高温度（例えば２００℃）まで漸次加熱してサンプルを気化（蒸発）させ、サンプルガスを生成する。このとき、キャリアガス供給装置５から所定の圧力と流量のヘリウムガス等の不活性のキャリアガスが気化装置４内へ供給されている。
【００７０】
サンプルガスの温度は温度センサ４ａを介して制御装置１１により検出される。制御装置１１は、図６，図７に示すようにサンプルガスの温度が上昇中で温度の異なるサンプルガスを、真空容器２内へ複数回噴出（ショット）させるために、複数設定された噴出時刻ｔ１，ｔ２，…ｔｎ毎に、パルスバルブ３を間欠的に開弁させる。パルスバルブ３は各噴出時刻ｔ１，ｔ２，…ｔｎ毎に、所定時間、例えば３秒間毎に、複数回、例えば３０回０．１秒置きに間欠的にそれぞれ開弁させる。このように、３秒間に複数回噴出される各サンプルガスの温度等の状況は３秒間では殆ど変化がなく、ほぼ同じ温度である、として扱う。
【００７１】
こうして真空容器２内へ噴出された温度の異なるサンプルガスは多面鏡システム６の焦点Ｆに向けてそれぞれ噴射される。
【００７２】
このとき、図３に示すように多面鏡システム６では、対向配置された複数の凹面鏡Ａ１〜Ａ８，Ｂ１〜Ｂ８間を短パルスレーザ光が所要方向へ渡りながら反射を繰り返し、一方向（例えば往路ＯＢ）で焦点Ｆを７回通過する。また、図４に示すように短パルスレーザ光は、例えば復路ＩＢで焦点Ｆの外周側の外側光路Ｐ，Ｐ，…で７回通過する。
【００７３】
これにより、焦点Ｆへ向けて噴出された温度の異なるサンプルガスは、焦点Ｆとその外側光路Ｐ，Ｐ，…において、短パルスレーザ光が照射されて、それぞれイオン化される。このイオン化は焦点Ｆとその外周の外側光路Ｐにおいてそれぞれイオン化されるので、イオン化領域の拡大とイオン化電荷の強度の向上を図ることができる。
【００７４】
すなわち、多面鏡システム６では、例えば図３に示すように図中左側の多面鏡Ａの上端の凹面鏡Ａ１に短パルスレーザ光が入射されると、この短パルスレーザ光は、左側の凹面鏡Ａ１により、この凹面鏡Ａ１と、焦点Ｆに対して対称位置にある右側の多面鏡Ｂの例えば図中下端の凹面鏡Ｂ８に向けて反射される。そして、この凹面鏡Ｂ８では短パルスレーザ光を左側多面鏡Ａの上端凹面鏡Ａ１の例えば図中右隣の凹面鏡Ａ２に向けて反射する。また、この凹面鏡Ａ２はこの入射された短パルスレーザ光を右側多面鏡Ｂの下端凹面鏡Ｂ８の図中左隣の凹面鏡Ｂ２に向けて焦点Ｆを通して反射する。さらに、この凹面鏡Ｂ２は、左側の凹面鏡Ａ３に向けて反射する。以下、これら反射を繰り返す。
【００７５】
すなわち、短パルスレーザ光は、図３（ａ），（ｂ）で示す各凹面鏡Ａ１〜Ａ８，Ｂ１〜Ｂ８同士間で反射を繰り返し、反射順が例えば時計方向に順次移動する（渡る）。これにより、短パルスレーザ光が図中左側の多面鏡Ａから多面鏡Ｂへ反射される径路を往路ＯＢとし、その逆向きを復路ＩＢとすると、短パルスレーザ光は、往路ＯＢでは必ず焦点Ｆを通り、合計７回焦点Ｆを通過する。また、復路ＩＢでは、焦点Ｆの外周側の外側光路Ｐ，Ｐ，…をそれぞれ通過する。
【００７６】
そして、左側の多面鏡Ａから右側の多面鏡Ｂへ向けて反射される往路ＯＢの短パルスレーザ光は焦点Ｆに向けてビーム径が漸次絞られる集束ビームになるので、焦点Ｆでは短パルスレーザ光のエネルギーが高密度となる。なお、焦点Ｆから右側の多面鏡Ｂへ向かう短パルスレーザ光は進行方向先方へ行くに従って漸次拡径（拡散）する拡散ビームとなる。また、反射順で最後の例えば凹面鏡Ｂ１は、その入射レーザ光を真空容器２の出光窓２ｃから外部へ出光する。
【００７７】
なお、各多面鏡Ａ，Ｂの凹面鏡Ａ１〜Ａ８，Ｂ１〜Ｂ８の台数は８台に限定されず、８〜１６台でもよく、短パルスレーザ光を、多面鏡Ａ，Ｂ間で複数回往復させて、焦点Ｆと外側光路Ｐ，Ｐ，…に複数回通すことができる複数台であればよい。なお、上記実施形態では、凹面鏡Ａ１〜Ａ８，Ｂ１〜Ｂ８は片側で各々８台あるが、その中の各１台（例えばＡ１とＢ１）は短パルスレーザ光の入射光用と出射光用に使用しているので、実質的には片側で７台となる。また、上記実施形態では、各多面鏡Ａ，Ｂの反射順が時計回りで移動する（渡る）ように左，右の凹面鏡Ａ１〜Ａ８，Ｂ１〜Ｂ８の角度を設定した場合について説明したが、反射順は反時計回りでもよい。
【００７８】
ところで、短パルスレーザ光として、例えばＹＡＧレーザの第５調波の２１３ｎｍ（５．８２ｅＶ）を１０Ｈｚの周期で発振させた短パルスレーザ光を使用すると、そのパルス長は、ナノ秒（例えば６ｎｓ）であるので、光速を考慮すると、光路は１８００ｍｍである。
【００７９】
この短パルスレーザ光は、本願出願人が以前に出願した質量分析装置（特願２０１１−１５１６４７）で使用したフェムト秒（ｆｓ）やピコ秒（Ｐｓ）の超短パルスレーザ光と同一の出力で比較すると、超短パルスレーザ光の方が光子密度を高くできるが、パルス長が短いためにサンプルガスへの照射時間が短く、エネルギーの積分値が低くなるので、イオン化効率が下がり２光子をほぼ同時に衝突できる確率は大幅に下がる。しかも、この超短パルスレーザ光は、室温の変化に敏感で極めて発振が不安定であり、運転操作が難しいという課題がある。また、波長をスキャンできる波長可変レーザでも同じく発振が不安定である。これは、レーザ装置のミラー間やレーザ固体の距離が温度変化により変わるため、常時極めて微妙であり、精緻に調整しなくてはならない。これに対し短パルスレーザ光は単一波長に固定されているので、波長をスキャンする必要がない。
【００８０】
また、本実施形態では、短パルスレーザ光により２光子衝突のイオン化を可能としているのは、第１の衝突で分子を励起している時間（励起寿命）が測定対象とする無機、有機化合物では長く（例えば１００ｎｓレベル）そのパルス長の中で第２の光子を衝突させてイオン化できる。
【００８１】
そして、多面鏡Ａ，Ｂの鏡間距離を例えば４５０ｍｍとすると、その２往復分が短パルスレーザ光のパルス長の１８００ｍｍとなり、多面鏡Ａ，Ｂの凹面鏡の数を実質片側で７台とすると、パルス長が実質７倍の４２ｎｓ（２倍の光子密度で２１ｎｓ）に長パルス化されたことになる。すなわち、多面鏡システム６の焦点Ｆと外側光路Ｐ，Ｐ，…を含む中心部に短パルスレーザ光が繰り返し通過し、２倍の光子密度でサンプルガスと反応する時間が２１ｎｓに延長されることと同等となる。これにより２個か３個の光子衝突により多光子イオン化の確率を向上させることができる。
【００８２】
こうして真空容器２内でイオン化されたサンプルは、一対のメッシュ状の導入用電極７ａ，７ｂの電場により導入筒８内に案内されて、導入筒８内の飛行時間型の質量分析器９へ導入され、この分析器９によりサンプルガスの組成分子の質量が検出され、マススペクトラムが出力される。
【００８３】
すなわち、イオンが受け取るエネルギーは電荷量が等しい場合には一定であるので、質量電荷比が大きいものほど飛行速度が遅くなり、イオン検出器９ｂに到達するまでの時間がかかる。この到達時間差を質量分析器９により検出することにより、サンプルに含有されている分子の質量を求めることができる。この質量データからサンプルの組成分子が分布するマススペクトラムが作成される。
【００８４】
図８，図９は、３種農薬混合のサンプルを質量分析装置１により分析したときのマススペクトラムＣ，Ｄを示し、横軸が質量（Ｍ／ｅ）、縦軸が出力（Ｖ）をそれぞれ示す。図８で示すマススペクトラムＣは、質量分析装置１の運転開始（加熱開始）後、４８秒後であって、サンプルガスの温度が７３℃のときに検出され、出力されたマススペクトラムの一例である。
【００８５】
図９で示すマススペクトラムＤは、質量分析装置１の運転開始（加熱開始）後、１２３秒後であって、サンプルガスの温度が１４８℃のときに検出され、出力されたマススペクトラムの一例である。
【００８６】
これらマススペクトラムＣ，Ｄに示すように検出時刻、すなわち、サンプルガス噴出時刻ｔ１〜ｔｎが早いためにサンプルガスの温度が低いときには、サンプルガス中の蒸発温度が低く質量の軽い分子の窒素、水、溶剤等が検出され易く、検出時刻が遅いためにサンプルガスの温度が高いときには、蒸発温度が高く質量の重い分子のヘキシチアゾックスやフルトラニル、ビテルタノール等が検出され易い。
【００８７】
例えばサンプルガスの温度が７３℃の図８で示すマススペクトラムＣでは、質量の重い分子のフルトラニル（質量数３２３）や、ヘキシチアゾックス（質量数３５３）等が検出されていないが、サンプルガスの温度が１４８℃の図９で示すマススペクトラムＤでは、これら質量の重いフルトラニルやヘキシチアゾックス等が検出されている。
【００８８】
なお、サンプルガスの温度が例えば２００℃のときに検出すると、その組成分子のほぼ全部が一挙に検出され、ノイズが多くなるので、却って分子を分別し難くなる。
【００８９】
このようにサンプルガスの温度を種々変えて検出することにより、サンプルガスに含まれる分子の蒸発温度の相違による分別が可能ないし容易となり、Ｓ／Ｎ比（信号対雑音比）の向上を図ることができる。また、このために、ガスクロマトグラフのような分別作用を不要とすることができるうえに、それに伴う前処理工程を大幅に短縮できる。
【００９０】
また、多面鏡システム６では、その焦点Ｆとその外周の外側光路Ｐ，Ｐ，…によりサンプルガスをイオン化するので、イオン化領域の拡大と、イオン化電荷の向上とを共に図ることができるので、イオン化の確率の向上を図ることができる。その結果、Ｓ／Ｎ比の向上を図ることができる。
【００９１】
さらに、短パルスレーザ光として紫外線領域の単一固定波長のレーザ光を使用するので、波長スキャンが不要であり、操作性が良好で動作が安定している廉価な市販のパルスレーザ装置を短パルスレーザ装置１０として使用することができる。
【００９２】
そして、本実施形態によれば、サンプルの前処理工程が短いので、質量分析時間のターンアラウンドタイムの短縮を図ることができる。また、質量分析装置１のＳ／Ｎ比が高いので、例えば通常試験では分析感度１ｐｐｂ（１０−９）程度の高い精度が得られている。
【００９３】
さらに、短パルスレーザ光の波長スキャンが不要であるので、質量分析装置１の運転容易性の向上を図ることができる。
【００９４】
したがって、この質量分析装置１によれば、多成分一斉分析、迅速・簡易運転が可能になり、用途は格段に拡大する。例えば、環境関連、排ガス、土壌、水中の有害物質分析や、工業技術関連（ナノテクや半導体の材料中不純物、化学工業のプロセス管理）、医学・薬学関連（体内代謝分析、血中、尿検査、病気診断用分析）、農林・食品関連（残留農薬、輸入品検査、肥料・飼料検査）その他基礎研究用に利用される可能性を有する。
【００９５】
また、以上、本発明の幾つかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００９６】
１  質量分析装置
２  真空容器
３  パルスバルブ
４  気化装置
５  キャリアガス供給装置
６  多面鏡システム
７ａ，７ｂ  一対の導入用電極
８  導入筒
９  飛行時間型の質量分析器
１０  短パルスレーザ装置
１１  制御装置
Ａ，Ｂ  多面鏡
Ａ１〜Ａ８，Ｂ１〜Ｂ８  凹面鏡
ｃ  冷却工程
Ｆ  焦点
ｈ  加熱工程
ＯＢ  往路
Ｐ  外側光路
ｔ１〜ｔｎ  噴出時刻
【図１】
2014123461.tif 000003
【図２】
2014123461.tif 000004
【図３】
2014123461.tif 000005
【図４】
2014123461.tif 000006
【図５】
2014123461.tif 000007
【図６】
2014123461.tif 000008
【図７】
2014123461.tif 000009
【図８】
2014123461.tif 000010
【図９】
2014123461.tif 000011
【図１０】
2014123461.tif 000012
【図１１】
2014123461.tif 000013