(57)【要約】【課題】比較的高い感度を維持しながらスキャンの高速化を同時に実現することが可能な質量分析装置及び質量分析装置の制御方法を提供すること。【解決手段】質量分析装置１は、試料をイオン化するイオン源２と、イオン源２で生成されたイオンの少なくとも一部を蓄積する蓄積動作を行った後、蓄積したイオンを排出する排出動作を行うコリジョンセル４０と、コリジョンセル４０が排出したイオンから質量電荷比に基づいて目的イオンを選択する第２分析部５０と、目的イオンを検出する検出器６０と、検出器６０からの信号を電圧に変換するアナログ信号処理部８０と、アナログ信号処理部８０からの信号をサンプリングしてデジタル信号に変換するＡＤ変換器９０と、を含む。コリジョンセル４０の連続する２回の排出動作により発生する２つのイオンパルスに応じてアナログ信号処理部８０から出力される２つの信号の少なくとも一部同士が時間的に重なり合う。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
試料をイオン化するイオン源と
前記イオン源で生成されたイオンの少なくとも一部を蓄積する蓄積動作を行った後、蓄積したイオンを排出する排出動作を行うイオン蓄積排出部と、
前記イオン蓄積排出部が排出したイオンから質量電荷比に基づいて目的イオンを選択する分析部と、
前記目的イオンを検出する検出器と、
前記検出器からの信号を電圧に変換するアナログ信号処理部と、
前記アナログ信号処理部からの信号をサンプリングしてデジタル信号に変換するＡＤ変換器と、を含み、
前記イオン蓄積排出部の連続する２回の前記排出動作により発生する２つのイオンパルスに応じて前記アナログ信号処理部から出力される２つの信号の少なくとも一部同士が時間的に重なり合う、質量分析装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記イオン蓄積排出部の前記排出動作の周波数が、前記アナログ信号処理部の帯域よりも大きい、質量分析装置。
【請求項３】
請求項１又は２において、
前記イオン蓄積排出部の連続する２回の前記排出動作により、後の前記排出動作で排出されるイオンに含まれる前記目的イオンの少なくとも一部が、先の前記排出動作で排出されるイオンに含まれる前記目的イオンの少なくとも一部よりも先に前記検出器に入射する、質量分析装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか一項において、
前記イオン蓄積排出部によるイオンの蓄積及び排出のタイミングを制御する制御部を含み、
前記制御部は、
前記イオン蓄積排出部の出口電極に、矩形波状、正弦波状又は三角波状に変化する電圧を印加することにより、前記蓄積排出部に前記蓄積動作と前記排出動作を行わせる、質量分析装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか一項において、
前記イオン源で生成されたイオンの運動エネルギーの低下を行う冷却室を含み、
前記冷却室は、
前記イオン蓄積排出部として機能し、前記イオン源で生成されたイオンを蓄積する蓄積動作を行った後、蓄積したイオンを排出する排出動作を行い、
前記分析部は、
前記冷却室が排出したイオンから質量電荷比に基づいて前記目的イオンを選択する、質量分析装置。
【請求項６】
請求項５において、
前記分析部は、四重極マスフィルターを含む、質量分析装置。
【請求項７】
請求項１乃至４のいずれか一項において、
前記イオン源で生成されたイオンから質量電荷比に基づいて第１の目的イオンを選択する第１分析部と、
前記第１の目的イオンの一部又は全部を開裂させてプロダクトイオンを生成するコリジョンセルと、
前記第１の目的イオン及び前記プロダクトイオンから質量電荷比に基づいて第２の目的イオンを選択する第２分析部と、を含み、
前記コリジョンセルは、
前記イオン蓄積排出部として機能し、前記第１の目的イオン及び前記プロダクトイオンを蓄積する蓄積動作を行った後、蓄積したイオンを排出する排出動作を行い、
前記第２分析部は、
前記分析部として機能し、前記コリジョンセルが排出したイオンから質量電荷比に基づいて前記第２の目的イオンを選択する、質量分析装置。
【請求項８】
請求項１乃至４のいずれか一項において、
前記イオン源で生成されたイオンの運動エネルギーの低下を行う冷却室と、
前記冷却室が排出したイオンから質量電荷比に基づいて第１の目的イオンを選択する第１分析部と、
前記第１の目的イオンの一部又は全部を開裂させてプロダクトイオンを生成するコリジョンセルと、
前記第１の目的イオン及び前記プロダクトイオンから質量電荷比に基づいて第２の目的イオンを選択する第２分析部と、を含み、
前記冷却室は、
前記イオン蓄積排出部として機能し、前記イオン源で生成されたイオンを蓄積する蓄積動作を行った後、蓄積したイオンを排出する排出動作を行い、
前記第１分析部は、
前記分析部として機能する、質量分析装置。
【請求項９】
請求項７又は８において、
前記第１分析部及び前記第２分析部の少なくとも一方は、四重極マスフィルターを含む、質量分析装置。
【請求項１０】
試料をイオン化するイオン源と前記イオン源で生成されたイオンの少なくとも一部を蓄積する蓄積動作を行った後、蓄積したイオンを排出する排出動作を行うイオン蓄積排出部と、前記イオン蓄積排出部が排出したイオンから質量電荷比に基づいて目的イオンを選択する分析部と、前記目的イオンを検出する検出器と、前記検出器からの信号を電圧に変換するアナログ信号処理部と、前記アナログ信号処理部からの信号をサンプリングしてデジタル信号に変換するＡＤ変換器と、を含む質量分析装置の制御方法であって、
前記イオン蓄積排出部の連続する２回の前記排出動作により発生する２つのイオンパルスに基づいて前記アナログ信号処理部から出力される２つの信号の少なくとも一部同士が時間的に重なり合うように、前記イオン蓄積排出部によるイオンの蓄積及び排出のタイミングを制御する、質量分析装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、質量分析装置及び質量分析装置の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
四重極質量分析計は、双曲線状の四重極マスフィルターにＲＦ電圧、ＤＣ電圧、軸電圧を印加することで所望の質量電荷比のイオンのみ通過させる質量分析装置である。選択するイオンの質量電荷比を一定間隔で細かく変化させるとサンプルの質量スペクトルが得られる。質量スペクトルを得るこの測定法はスキャンと呼ばれる。スキャンでは四重極マスフィルターに印加するＲＦとＤＣ電圧を細かく掃引する。
【０００３】
四重極マスフィルターの上流側ではイオンのクーリングを行う場合もある。クーリングでは通常、多重極イオンガイドでイオンをガスと衝突させる。ガスとの衝突によりイオンの平均運動エネルギーが低下し、運動エネルギー幅もガスと同じ程度の温度にまで縮小される。クーリングにより四重極マスフィルターに入射する前のイオンの速度が揃い、分解能と感度の向上につながる。
【０００４】
四重極マスフィルターを２つ連結し、その間にコリジョンセルを設けると三連型四重極質量分析装置になる。三連型四重極質量分析装置は、分析部が２つあることで、単体の四重極質量分析装置よりもイオンの選択性が高く、定量分析や定性分析で頻繁に使用されている。
【０００５】
三連型四重極質量分析装置ではまず、第１分析部で所望のイオンが選択される。第１分析部で選択されるイオンは通常、プリカーサーイオンと呼ばれる。プリカーサーイオンはコリジョンセルへと導かれる。コリジョンセルは多重極イオンガイドとその両端に入口電極と出口電極を配置した構成で、ニードルバルブ等の外部からガスを導入する手段を備えている。コリジョンセルにガスを導入すると、プリカーサーイオンはガス（衝突ガス）との衝突によりある確率で開裂を起こし断片化される。コリジョンセルで断片化されたイオンはプロダクトイオンと呼ばれる。コリジョンセル内のプリカーサーイオンやプロダクトイオンは第２分析部で目的のイオンのみが分離され検出される。三連型四重極質量分析装置では通常、プロダクトイオンが測定の対象になるので、コリジョンセルでは高い開裂効率が求められる。
【０００６】
イオンの蓄積と排出は装置の小型化につながる。四重極質量分析装置、或いは三連型四重極質量分析装置では分解能の低下を招くので四重極マスフィルターを短くするのは困難である。装置を小型化するには多重極イオンガイドやコリジョンセルを短くせざるを得ない。通常、これらの部分を短くすると衝突ガスとの衝突回数が減少し、イオンのクーリングや開裂を阻害する原因になる。十分な衝突回数を維持するため、衝突ガスを多量に導入すれば後段の分析部の圧力を上げ、感度の低下につながることもある。しかし、一時的に蓄積することでイオンは多重極イオンガイドやコリジョンセルの入口と出口を往復しながら衝突ガスと衝突を繰り返すので、ガス導入量を抑えてもクーリングや開裂に必要な衝突回数を確保できる。その結果、装置を小型化できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１０−１２７７１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
１つのイオンが四重極マスフィルターを通過する間に選択イオンの変化を行う高速なスキャンの場合、一般には四重極マスフィルターに入射するイオン量を時間的に一定とすることが望ましい。一方、イオンパルスが入射する四重極マスフィルターで、このような高速スキャンを行うと、イオンパルスの時間情報を反映した誤った質量スペクトルが観測される可能性がある。サンプル本来の質量スペクトルを観察するには、イオンパルスが通過する間四重極マスフィルターは選択イオンを変更してはならない。その結果、イオンの蓄積と排出を行う三連型四重極質量分析装置では高速なスキャンは難しい。
【０００９】
一方、四重極質量分析装置、或いは三連型四重極質量分析装置ではほとんどの場合、前処理装置としてクロマトグラフを用いる。近年、クロマトグラフの高速化は目覚しく、それに対応して質量分析装置の高速スキャンへの要求がますます高まっている。
【００１０】
本発明は、以上のような状況に鑑みてなされたものであり、本発明のいくつかの態様によれば、装置の小型化とスキャンの高速化を同時に実現することが可能な質量分析装置及び質量分析装置の制御方法を提供することができる。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
（１）本発明に係る質量分析装置は、
試料をイオン化するイオン源と
前記イオン源で生成されたイオンの少なくとも一部を蓄積する蓄積動作を行った後、蓄積したイオンを排出する排出動作を行うイオン蓄積排出部と、
前記イオン蓄積排出部が排出したイオンから質量電荷比に基づいて目的イオンを選択する分析部と、
前記目的イオンを検出する検出器と、
前記検出器からの信号を電圧に変換するアナログ信号処理部と、
前記アナログ信号処理部からの信号をサンプリングしてデジタル信号に変換するＡＤ変換器と、を含み、
前記イオン蓄積排出部の連続する２回の前記排出動作により発生する２つのイオンパルスに応じて前記アナログ信号処理部から出力される２つの信号の少なくとも一部同士が時間的に重なり合う、質量分析装置である。
【００１２】
本発明に係る質量分析装置によれば、イオン蓄積排出部から排出したイオンパルスの信号をＡＤ変換器でサンプリングする前に直流化することができる。これにより、分析部での高速なスキャンが可能となる。
【００１３】
さらに、本発明に係る質量分析装置によれば、検出器に入射する前にイオンをイオン蓄積排出部で一時的に蓄積した後に排出することで、比較的高い感度を維持することができる。
【００１４】
（２）本発明に係る質量分析装置は、
前記イオン蓄積排出部の前記排出動作の周波数が、前記アナログ信号処理部の帯域よりも大きいようにしてもよい。
【００１５】
本発明に係る質量分析装置によれば、イオン蓄積排出部でイオンを排出する周波数をアナログ信号処理部の帯域より大きくすることでイオンパルスの信号をより直流化することができる。これにより、分析部でのより高速なスキャンが可能となる。
【００１６】
（３）本発明に係る質量分析装置は、
前記イオン蓄積排出部の連続する２回の前記排出動作により、後の前記排出動作で排出
されるイオンに含まれる前記目的イオンの少なくとも一部が、先の前記排出動作で排出されるイオンに含まれる前記目的イオンの少なくとも一部よりも先に前記検出器に入射するようにしてもよい。
【００１７】
（４）本発明に係る質量分析装置は、
前記イオン蓄積排出部によるイオンの蓄積及び排出のタイミングを制御する制御部を含み、
前記制御部は、
前記イオン蓄積排出部の出口電極に、矩形波状、正弦波状又は三角波状に変化する電圧を印加することにより、前記蓄積排出部に前記蓄積動作と前記排出動作を行わせるようにしてもよい。
【００１８】
（５）本発明に係る質量分析装置は、
前記イオン源で生成されたイオンの運動エネルギーの低下を行う冷却室を含み、
前記冷却室は、
前記イオン蓄積排出部として機能し、前記イオン源で生成されたイオンを蓄積する蓄積動作を行った後、蓄積したイオンを排出する排出動作を行い、
前記分析部は、
前記冷却室が排出したイオンから質量電荷比に基づいて前記目的イオンを選択するようにしてもよい。
【００１９】
本発明に係る質量分析装置によれば、冷却室から排出したイオンパルスの信号をＡＤ変換器でサンプリングする前に直流化することができる。これにより、分析部での高速なスキャンが可能となる。
【００２０】
さらに、本発明に係る質量分析装置によれば、検出器に入射する前にイオンを冷却室で一時的に蓄積した後に排出することで、比較的高い感度を維持することができる。
【００２１】
（６）本発明に係る質量分析装置において、
前記分析部は、四重極マスフィルターを含むようにしてもよい。
【００２２】
（７）本発明に係る質量分析装置は、
前記イオン源で生成されたイオンから質量電荷比に基づいて第１の目的イオンを選択する第１分析部と、
前記第１の目的イオンの一部又は全部を開裂させてプロダクトイオンを生成するコリジョンセルと、
前記第１の目的イオン及び前記プロダクトイオンから質量電荷比に基づいて第２の目的イオンを選択する第２分析部と、を含み、
前記コリジョンセルは、
前記イオン蓄積排出部として機能し、前記第１の目的イオン及び前記プロダクトイオンを蓄積する蓄積動作を行った後、蓄積したイオンを排出する排出動作を行い、
前記第２分析部は、
前記分析部として機能し、前記コリジョンセルが排出したイオンから質量電荷比に基づいて前記第２の目的イオンを選択するようにしてもよい。
【００２３】
本発明に係る質量分析装置によれば、コリジョンセルから排出したイオンパルスの信号をＡＤ変換器でサンプリングする前に直流化することができる。これにより、第２分析部での高速なスキャンが可能となる。
【００２４】
さらに、本発明に係る質量分析装置によれば、検出器に入射する前にイオンをコリジョ
ンセルで一時的に蓄積した後に排出することで、比較的高い感度を維持することができる。
【００２５】
（８）本発明に係る質量分析装置は、
前記イオン源で生成されたイオンの運動エネルギーの低下を行う冷却室と、
前記冷却室が排出したイオンから質量電荷比に基づいて第１の目的イオンを選択する第１分析部と、
前記第１の目的イオンの一部又は全部を開裂させてプロダクトイオンを生成するコリジョンセルと、
前記第１の目的イオン及び前記プロダクトイオンから質量電荷比に基づいて第２の目的イオンを選択する第２分析部と、を含み、
前記冷却室は、
前記イオン蓄積排出部として機能し、前記イオン源で生成されたイオンを蓄積する蓄積動作を行った後、蓄積したイオンを排出する排出動作を行い、
前記第１分析部は、
前記分析部として機能するようにしてもよい。
【００２６】
本発明に係る質量分析装置によれば、冷却室から排出したイオンパルスの信号をＡＤ変換器でサンプリングする前に直流化することができる。これにより、第１分析部での高速なスキャンが可能となる。
【００２７】
さらに、本発明に係る質量分析装置によれば、検出器に入射する前にイオンを冷却室で一時的に蓄積した後に排出することで、比較的高い感度を維持することができる。
【００２８】
（９）本発明に係る質量分析装置において、
前記第１分析部及び前記第２分析部の少なくとも一方は、四重極マスフィルターを含むようにしてもよい。
【００２９】
（１０）本発明に係る質量分析装置の制御方法は、
試料をイオン化するイオン源と前記イオン源で生成されたイオンの少なくとも一部を蓄積する蓄積動作を行った後、蓄積したイオンを排出する排出動作を行うイオン蓄積排出部と、前記イオン蓄積排出部が排出したイオンから質量電荷比に基づいて目的イオンを選択する分析部と、前記目的イオンを検出する検出器と、前記検出器からの信号を電圧に変換するアナログ信号処理部と、前記アナログ信号処理部からの信号をサンプリングしてデジタル信号に変換するＡＤ変換器と、を含む質量分析装置の制御方法であって、
前記イオン蓄積排出部の連続する２回の前記排出動作により発生する２つのイオンパルスに基づいて前記アナログ信号処理部から出力される２つの信号の少なくとも一部同士が時間的に重なり合うように、前記イオン蓄積排出部によるイオンの蓄積及び排出のタイミングを制御する。
【００３０】
本発明に係る質量分析装置の制御方法によれば、イオン蓄積排出部から排出したイオンパルスの信号をＡＤ変換器でサンプリングする前に直流化することができる。これにより、分析部での高速なスキャンが可能となる。
【００３１】
従って、本発明に係る質量分析装置の制御方法によれば、比較的高い感度を維持しながらスキャンの高速化を同時に実現することができる。
【００３２】
さらに、本発明に係る質量分析装置の制御方法によれば、検出器に入射する前にイオンをイオン蓄積排出部で一時的に蓄積した後に排出することで、比較的高い感度を維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】第１実施形態の質量分析装置の構成例を示す図。
【図２】第１実施形態の質量分析装置の動作の一例を示すタイムチャート図。
【図３】第１実施形態の質量分析装置の動作の一例を示すタイムチャート図。
【図４】第２実施形態の質量分析装置の構成例を示す図。
【図５】第２実施形態の質量分析装置の動作の一例を示すタイムチャート図。
【図６】第２実施形態の質量分析装置の動作の一例を示すタイムチャート図。
【図７】第３実施形態の質量分析装置の構成例を示す図。
【図８】第３実施形態の質量分析装置の動作の一例を示すタイムチャート図。
【図９】第３実施形態の質量分析装置の動作の一例を示すタイムチャート図。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
以下、本発明の好適な実施形態について図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではない。また以下で説明される構成の全てが本発明の必須構成要件であるとは限らない。
【００３５】
１．第１実施形態
（１）構成
まず、第１実施形態の質量分析装置の構成について説明する。第１実施形態の質量分析装置は、いわゆる三連型の四重極質量分析装置であり、その構成の一例を図１に示す。なお、図１は、本実施形態の質量分析装置を鉛直方向に切断した時の概略断面図である。
【００３６】
図１に示すように、第１実施形態の質量分析装置１は、イオン源２、イオン引き出し部１０、多重極イオンガイド２２、第１分析部３０、コリジョンセル４０、第２分析部５０、検出器６０、電源７０、アナログ信号処理部８０、ＡＤ変換器９０、デジタル信号処理部１００、電源制御部１１０及びパーソナルコンピューター１２０を含んで構成されている。なお、本実施形態の質量分析装置は図１の構成要素の一部を省略した構成としてもよい。
【００３７】
イオン源２は、図示しないクロマトグラフ等の試料導入装置から導入された試料を所定の方法でイオン化する。イオン源２は、例えば、ＥＳＩ法等の大気圧イオン化法によって連続的にイオンを生成する大気圧連続イオン源や電子衝突イオン化法等の真空中で行うイオン化法を用いたイオン源として実現することができる。
【００３８】
イオン源２の後段には、中心に開口部を有する単数若しくは複数の電極からなるイオン引き出し部１０が設けられている。イオン源２で生成されたイオンは、イオン引き出し部１０を通過して、入口電極２４から多重極イオンガイド２２に入射し、出口電極２６から第１分析部３０へと導入される。
【００３９】
第１分析部３０は、イオン源２で生成されたイオンから、質量電荷比（イオンの質量ｍをイオンの価数ｚで割ったもの（ｍ／ｚ））に基づいてイオン（第１の目的イオン）を選択する。具体的には、第１分析部３０は、四重極マスフィルター３２を含んで構成されており、四重極マスフィルター３２に印加される選択電圧（ＲＦ電圧とＤＣ電圧）に応じた質量電荷比のイオンを選択して通過させる。第１分析部３０で選択されるイオンはプリカーサーイオンと呼ばれる。
【００４０】
第１分析部３０の後段には、コリジョンセル４０が設けられており、第１分析部３０で選択されたプリカーサーイオンはコリジョンセル４０へと導かれる。コリジョンセル４０は、多重極イオンガイド４２の両端に入口電極４４と出口電極４６を配置した構成であり
、外部からヘリウムやアルゴン等のガスを導入するためのガス導入手段４８（ニードルバルブ等）を備えている。入口電極４４と出口電極４６は、それぞれその中心に開口部が設けられている。コリジョンセル４０にガスを導入することで、プリカーサーイオンの一部又は全部はガスとの衝突によりある確率で開裂を起こし断片化される。但し、プリカーサーイオンが開裂を起こすには、衝突エネルギーがプリカーサーイオンの解離エネルギー以上でなければならない。衝突エネルギーは多重極イオンガイド２２の軸電圧と多重極イオンガイド４２の軸電圧との電位差による位置エネルギーの差にほぼ等しくなる。コリジョンセル４０で断片化されたイオンはプロダクトイオンと呼ばれる。
【００４１】
コリジョンセル４０の後段には、第２分析部５０が設けられており、コリジョンセル４０内のプリカーサーイオンやプロダクトイオンは出口電極４６を通過し、第２分析部５０に入射する。第２分析部５０は、プリカーサーイオン及びプロダクトイオンから、質量電荷比（ｍ／ｚ）に基づいてイオン（第２の目的イオン）を選択する。具体的には、第２分析部５０は、四重極マスフィルター５２を含んで構成されており、四重極マスフィルター５２に印加される選択電圧（ＲＦ電圧とＤＣ電圧）に応じた質量電荷比のイオンを選択して通過させる。
【００４２】
第２分析部５０の後段には検出器６０が設けられており、第２分析部５０で選択されたイオンは、検出器６０で検出される。具体的には、検出器６０は、入射したイオンの数（量）に比例した電流を出力する。
【００４３】
検出器６０が出力する電流は、アナログ信号処理部８０で電圧に変換される。アナログ信号処理部８０は、さらにフィルターで余分なノイズを除去してもよい。
【００４４】
アナログ信号処理部８０の出力信号はＡＤ変換器９０でサンプリングされ、デジタル信号に変換される。
【００４５】
このデジタル信号は、デジタル信号処理部１００で所定回数だけ積算され、その結果がパーソナルコンピューター１２０に転送される。パーソナルコンピューター１２０は、これらの結果を付属の記憶部（記憶装置）（不図示）に保存し、表示する。
【００４６】
イオン源２、イオン引き出し部１０、多重極イオンガイド２２、第１分析部３０、コリジョンセル４０、第２分析部５０に印加されるすべての電圧は電源７０より供給される。電源７０は、電源制御部１１０によって制御される。特に、本実施形態では、電源制御部１１０は、コリジョンセル４０が、プリカーサーイオン及びプロダクトイオンを蓄積する蓄積動作を所与の蓄積時間だけ行った後、蓄積されたイオンを排出する排出動作を所与の開放時間だけ行うように電源７０を制御する。
【００４７】
本実施形態では、デジタル信号処理部１００、電源制御部１１０及びパーソナルコンピューター１２０は制御部２００を構成しており、制御部２００は、設定情報に基づいてコリジョンセル４０の蓄積・排出動作の周期（出口電極４６の開閉周波数）を設定する。
【００４８】
なお、本実施形態の質量分析装置１において、多重極イオンガイド２２は必ずしも必要ではないが、イオン源２で大気圧イオン源を用いるときは設置したほうがよい。大気圧イオン源を用いる場合、イオン引き出し部１０を出射した直後のイオンの運動エネルギーは一般に高く、そのままでは第１分析部３０の分解能と感度が低下するので、多重極イオンガイド２２を設置しクーリングを行う。大気圧イオン源の空気が入口電極２４から大量に多重極イオンガイド２２に流入してくるため、イオンの運動エネルギーはこの残留ガスとの衝突により低下する。その結果、出口電極２６を通過した直後のイオンの全エネルギーはほぼ多重極イオンガイド２２の軸電圧による位置エネルギーと等しくなる。また、運動
エネルギーの幅は残留ガスの温度（室温）にまで均一化される。
【００４９】
（２）動作
次に、第１実施形態の質量分析装置１の動作について説明する。以下では、イオン源２において生成されるイオンが正イオンであるものとして説明するが、負イオンであってもよい。負イオンについても、電圧極性を反転させれば以下と同様の説明を適用することができる。
【００５０】
イオン源２で生成されたイオンは、多重極イオンガイド２２を通過して第１分析部３０に入射し、第１分析部３０で選択されたプリカーサーイオンがコリジョンセル４０に入射する。
【００５１】
コリジョンセル４０ではイオンを一旦蓄積した後、排出する。イオンの蓄積と排出を行うため、出口電極４６に電源７０からパルス電圧を印加する。パルス電圧を多重極イオンガイド４２の軸電圧よりも高くすると出口電極４６は閉鎖し、イオンはコリジョンセル４０に蓄積される。
【００５２】
一方、パルス電圧を多重極イオンガイド４２の軸電圧よりも低くすると出口電極４６は開放されイオンが排出される。コリジョンセル４０にはガス導入手段４８より希ガス等の衝突ガスを導入する。衝突ガスにはプリカーサーイオンを開裂させてプロダクトイオンの生成を促す効果以外にも、衝突によってコリジョンセル４０のイオンの運動エネルギーを低下させる効果もある。そのため、蓄積時に出口電極４６の電位障壁に跳ね返されて入口電極４４に戻ってきたイオンのエネルギーは、初めて入口電極４４を通過したときよりも低くなる。入口電極４４の電圧を調整すれば、上流からのイオンは通過させ、下流から戻ってきたイオンは通過できないようにすることも可能となる。これにより、コリジョンセル４０は高い蓄積効率を実現できる。
【００５３】
コリジョンセル４０でのイオンの蓄積と排出によって質量分析装置１の小型化が実現できる。三連型四重極質量分析装置である質量分析装置１では分解能の低下を招くので、第１分析部３０や第２分析部５０を短くするのは困難である。装置を小型化するには多重極イオンガイド２２やコリジョンセル４０を短くせざるを得ない。通常、これらの部分を短くすると衝突ガスとの衝突回数が減少し、イオンのクーリングや開裂を阻害する原因になる。十分な衝突回数を維持するため、衝突ガスを多量に導入すれば後段の分析部の圧力が上がり、感度の低下につながることもある。しかし、コリジョンセル４０で一時的に蓄積することでイオンはコリジョンセル４０の入口と出口を往復しながら衝突ガスと衝突を繰り返すので、ガス導入量を抑えても開裂に必要な衝突回数を確保できる。その結果、装置を小型化できる。
【００５４】
本実施形態では、コリジョンセル４０で排出したイオンパルスが第２分析部５０を通過していくが、発生した個々のイオンパルスは時間的に完全に分離している訳ではない。連続する２回の排出動作により発生する２つのイオンパルスは少なくとも一部同士が時間的に重なり合って第２分析部５０を通過していく。このようなイオンパルスの時間的な平滑化により、第２分析部５０での高速なスキャンが可能となる。
【００５５】
平滑化には、例えば、出口電極４６の開閉周期を小さくし、イオンの排出間隔を短くする。排出間隔が短くなれば、イオン速度のばらつきによりイオンパルスが第２分析部５０において時間的に完全に分離されなくなる。
【００５６】
図２は、本実施形態の質量分析装置１の動作の一例を示すタイムチャート図である。コリジョンセル４０の出口電極４６に周期Ｔ（周波数１／Ｔ）で周期的にパルス電圧を印加
し、コリジョンセル４０内のプリカーサーイオン及びプロダクトイオンはパルスとなってコリジョンセル４０から周期的に出射する。
【００５７】
具体的には、コリジョンセル４０に入射したプリカーサーイオンはコリジョンセル４０で開裂した後、それぞれ出口電極４６の排出動作Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，・・・でイオンパルスＣ１，Ｃ２，Ｃ３，・・・となって排出される。
【００５８】
イオンパルスＣ１，Ｃ２，Ｃ３，・・・の時間間隔は、排出直後では出口電極４６の開放時間にほぼ等しいが、第２分析部５０を飛行するにつれイオン速度のばらつきによって広がる。本実施形態では出口電極４６の開閉周期を用いてイオンパルスＣ１，Ｃ２，Ｃ３，・・・の時間幅を制御する。開閉周期が短いほど、これらのイオンパルスの時間的に重なる部分が増える。また、開閉周期が短いほど、これらのイオンパルスは第２分析部５０のより上流部で時間的に重なるようになる。
【００５９】
図２の例では、第２分析部５０で高速スキャンが行われており、イオンパルスＣ１，Ｃ２，Ｃ３，・・・がそれぞれ、第２分析部５０を通過する間に、第２分析部５０で選択されるイオンが順次変更されている。イオンパルスＣ１，Ｃ２，Ｃ３，・・・は第２分析部５０に入射直後にそれぞれイオンパルスＤ１，Ｄ２，Ｄ３，・・・に、出射直前にそれぞれイオンパルスｄ１，ｄ２，ｄ３，・・・になっているものとする。説明を簡単にするために、図２の例では、各イオンパルスＣ１，Ｃ２，Ｃ３，・・・には各質量電荷比のプロダクトイオンが均等に含まれているものとしている。
【００６０】
第２分析部５０に入射直後のイオンパルスＤ１，Ｄ２，Ｄ３，・・・は隣のイオンパルスと重なり合っていないが、イオン速度のばらつきによりパルス幅が広がった結果、第２分析部５０の出射直前のイオンパルスｄ１，ｄ２，ｄ３，・・・は隣のイオンパルスとの重なりが見られる。
【００６１】
図３は、質量分析装置１の動作の他の一例を示すタイムチャート図であり、図２の例よりも、コリジョンセル４０の出口電極４６の開閉周期Ｔを短くした（開閉周波数１／Ｔを大きくした）場合の動作の例を示している。図３の例では、図２の例と比較して、イオンパルスｄ１，ｄ２，ｄ３，・・・の裾野の重なりがより大きくなる。さらに、第２分析部５０に入射直後のイオンパルスＤ１，Ｄ２，Ｄ３，・・・でもイオンパルス同士の重なりが見られる。
【００６２】
出口電極４６の開閉周期をさらに短くすると、イオンパルスＤ１，Ｄ２，Ｄ３，・・・の平滑化がさらに進み、第２分析部５０に入射するイオン量の時間的な変動をほとんどなくすこともできる。第２分析部５０で高速スキャンを行うには、このような時間的な変動のないイオン流を入射させるのが最も理想的である。
【００６３】
ただし、出口電極４６の開閉周期を短くするとイオンの蓄積時間が短くなり、一般にはコリジョンセル４０での開裂効率が悪化する。しかし、イオンの開裂効率は蓄積時間がある値以上では飽和するので、蓄積時間をこの値よりも短くしなければ開裂効率が悪化することはない。また、開裂効率の低下を抑えるにはガス導入量を増やせばよい。本実施形態では、イオンをコリジョンセル４０に一時的に蓄積しているので、同じ寸法のコリジョンセル４０を用いてイオンを蓄積しないで開裂させる場合と比較して、導入する衝突ガス量も少量で済む。
【００６４】
以上に説明したように、第１実施形態の質量分析装置によれば、出口電極４６の開閉周期を制御することでイオンパルスが第２分析部５０を通過する間に平滑化される。このため、第２分析部５０の選択イオンがイオンの通過中に変化するような高速スキャンにおい
ても、サンプル本来の質量スペクトルに近いものが得られる。出口電極４６の開閉周期を速くし、イオンパルスを十分平滑化すると、サンプル本来の質量スペクトルとほぼ同じものが得られる。さらに、コリジョンセル４０でイオンをある時間蓄積しているので、装置の小型化も同時に実現できる。
【００６５】
２．第２実施形態
（１）構成
まず、第２実施形態の質量分析装置の構成について説明する。第２実施形態の質量分析装置は、第１実施形態とは異なる構成の三連型四重極質量分析装置であり、その構成の一例を図４に示す。なお、図４は、本実施形態の質量分析装置を鉛直方向に切断した時の概略断面図である。
【００６６】
図４に示すように、第２実施形態の質量分析装置１は、イオン源２、イオン引き出し部１０、冷却室１３０、第１分析部３０、コリジョンセル４０、第２分析部５０、検出器６０、電源７０、アナログ信号処理部８０、ＡＤ変換器９０、デジタル信号処理部１００、電源制御部１１０及びパーソナルコンピューター１２０を含んで構成されている。なお、本実施形態の質量分析装置は図４の構成要素の一部を省略した構成としてもよい。また、図４において、図１と同じ構成要素には同じ符号を付しており、その説明を省略又は簡略する。
【００６７】
第２実施形態の質量分析装置１が第１実施形態と異なるのは、イオン引き出し部１０と第１分析部３０の間に、多重極イオンガイド２２、入口電極２４及び出口電極２６の代わりに冷却室１３０が設けられている点である。冷却室１３０はイオンガイド１３２とその両端の入口電極１３４、出口電極１３６からなる。必要に応じて、冷却室１３０にはニードルバルブ等による外部からのガス導入手段１３８を設置してもよい。
【００６８】
その他の構成は、第１実施形態と同様であるので、説明を省略する。
【００６９】
（２）動作
次に、第２実施形態の質量分析装置１の動作について説明する。以下では、イオン源２において生成されるイオンが正イオンであるものとして説明するが、負イオンであってもよい。負イオンについても、電圧極性を反転させれば以下と同様の説明を適用することができる。なお、以下の説明において、第１実施形態と共通する内容については説明を省略する。
【００７０】
イオン源２で生成されたイオンは、イオン引き出し部１０を通過して冷却室１３０に入射する。冷却室１３０の入口電極１３４を常に開放しておくことで、イオン源２で生成されたほぼすべてのイオンを冷却室１３０に導入することができる。
【００７１】
本実施形態では、冷却室１３０でイオンを一旦蓄積した後、排出する。入口電極１３４と出口電極１３６の間をイオンが往復しながらクーリングされるので冷却室を小型化できる。クーリングは冷却室内でイオンが衝突ガスと衝突を繰り返すことで行われる。イオン源２で大気圧イオン源を用いるとき、入口電極１３４からはイオンと共に空気も流入してくるため、この残留ガスとの衝突によりイオンがクーリングされる。一方、イオン源２が電子衝突イオン化法等、真空中で行うイオン化法を用いる場合、冷却室１３０に残留ガスがほとんど流入して来ないのでガス導入手段１３８で衝突ガスを導入しイオンのクーリングを促進させる。
【００７２】
冷却室１３０でのイオンの蓄積には出口電極１３６にパルス電圧を印加すればよい。パルス電圧をイオンガイド１３２の軸電圧よりも高くすると出口電極１３６は閉鎖し、イオ
ンは冷却室１３０に蓄積される。一方、パルス電圧をイオンガイド１３２の軸電圧よりも低くすると出口電極１３６は開放され、イオンが排出される。クーリングによって、蓄積時に出口電極１３６の電位障壁に跳ね返されて入口電極１３４に戻ってきたイオンのエネルギーは、初めて入口電極１３４を通過したときよりも低くなる。入口電極１３４の電圧を調整すれば、上流からのイオンは通過させ、下流から戻ってきたイオンは通過できないようにすることも可能となる。これにより、冷却室１３０は高い蓄積効率を実現できる。
【００７３】
冷却室１３０ではイオンを開裂させずにクーリングのみを起こす。クーリングにより、イオンの全エネルギーは最終的にイオンガイド１３２の軸電圧による位置エネルギー程度まで低下する。そのため、入口電極１３４を通過直後のイオンの全エネルギーと、イオンガイド１３２の軸電圧による位置エネルギーとの差が、解離エネルギー以内であればイオンの開裂は起こらない。
【００７４】
冷却室１３０での蓄積と排出によりイオンはパルス化されて第１分析部３０に入射し、第１分析部３０で選択されたプリカーサーイオンがコリジョンセル４０に入射する。本実施形態では、コリジョンセル４０の入口電極４４と出口電極４６を常に開放しておき、プリカーサーイオンはコリジョンセル４０を通過する間にその一部又は全部が開裂し、第２分析部５０で選択されたイオンが検出器６０に入射する。
【００７５】
本実施形態では、冷却室１３０で排出したイオンパルスが第１分析部３０を通過していくが、発生した個々のイオンパルスは時間的に完全に分離している訳ではない。連続する２回の排出動作により発生する２つのイオンパルスは少なくとも一部同士が時間的に重なって第１分析部３０を通過していく。このようなイオンパルスの時間的な平滑化により、第１分析部３０での高速なスキャンが可能となる。
【００７６】
平滑化には、例えば、出口電極１３６の開閉周期を小さくし、イオンの排出間隔を短くする。排出間隔が短くなれば、イオン速度のばらつきによりイオンパルスが第１分析部３０において時間的に完全に分離されなくなる。
【００７７】
図５は、本実施形態の質量分析装置１の動作の一例を示すタイムチャート図であり、第１実施形態で示した図２のタイムチャートに対応するものである。図５に示すように、冷却室１３０の出口電極１３６に周期Ｔ（周波数１／Ｔ）で周期的にパルス電圧を印加し、イオン源２で生成されたイオンはパルスとなって冷却室１３０から周期的に出射する。
【００７８】
具体的には、イオン源２で生成されたイオンは、冷却室１３０に蓄積され、出口電極１３６の排出動作Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，・・・でイオンパルスＣ１，Ｃ２，Ｃ３，・・・となって冷却室１３０から排出される。
【００７９】
冷却室１３０から排出されたイオンパルスＣ１，Ｃ２，Ｃ３，・・・は、第１分析部３０に入射し、第１分析部３０で選択されたプリカーサーイオンのパルスがコリジョンセル４０に周期的に導入される。
【００８０】
図５の例では、第１分析部３０で高速スキャンが行われており、イオンパルスＣ１，Ｃ２，Ｃ３，・・・がそれぞれ第１分析部３０を通過する間に第１分析部３０で選択されるイオンが順次変更されている。イオンパルスＣ１，Ｃ２，Ｃ３，・・・は第１分析部３０に入射直後にそれぞれイオンパルスＤ１，Ｄ２，Ｄ３，・・・に、出射直前にそれぞれイオンパルスｄ１，ｄ２，ｄ３，・・・になっているものとする。説明を簡単にするために、図５の例では、各イオンパルスＣ１，Ｃ２，Ｃ３，・・・には各質量電荷比のイオンが均等に含まれているものとしている。
【００８１】
第１分析部３０に入射直後のイオンパルスＤ１，Ｄ２，Ｄ３，・・・は隣のイオンパルスと重なり合っていないが、イオン速度のばらつきによりパルス幅が広がった結果、第１分析部３０を出射直前のイオンパルスｄ１，ｄ２，ｄ３，・・・は隣のイオンパルスとの重なりが見られる。
【００８２】
図６は、質量分析装置１の動作の他の一例を示すタイムチャート図であり、第１実施形態で示した図３のタイムチャートに対応するものである。図６の例では、図５の例よりも、冷却室１３０の出口電極１３６の開閉周期Ｔが短く（開閉周波数１／Ｔを大きく）なっており、図５の例と比較して、イオンパルスｄ１，ｄ２，ｄ３，・・・の裾野の重なりがより大きくなっている。さらに、第１分析部３０に入射直後のイオンパルスＤ１，Ｄ２，Ｄ３，・・・でもイオンパルス同士の重なりが見られる。
【００８３】
出口電極１３６の開閉周期をさらに短くすると、イオンパルスＤ１，Ｄ２，Ｄ３，・・・の平滑化がさらに進み、第１分析部３０に入射するイオン量の時間的な変動をほとんどなくすこともできる。第１分析部３０で高速スキャンを行うには、このような時間的な変動のないイオン流を入射させるのが最も理想的である。
【００８４】
ただし、出口電極１３６の開閉周期を短くするとイオンの運動エネルギーが十分低下せず、一般には第１分析部３０の分解能が改善されない。しかし、イオンの運動エネルギーは蓄積時間がある値以上で一定値まで低下するので、蓄積時間をこの値よりも長くすると第１分析部３０の分解能が改善できる。また、イオンの運動エネルギーを十分に低下させるにはガス導入量を増やせばよい。本実施形態では、イオンを冷却室１３０に一時的に蓄積しているので、同じ寸法の冷却室１３０を用いてイオンを蓄積しないで開裂させる場合と比較して、導入する衝突ガス量も少量で済む。
【００８５】
以上に説明したように、第２実施形態の質量分析装置によれば、出口電極１３６の開閉周期を制御することでイオンパルスが第１分析部３０を通過する間に平滑化される。このため、第１分析部３０の選択イオンがイオンの通過中に変化するような高速スキャンにおいても、サンプル本来の質量スペクトルに近いものが得られる。出口電極１３６の開閉周期を速くし、イオンパルスを十分平滑化すると、サンプル本来の質量スペクトルとほぼ同じものが得られる。さらに、冷却室１３０でイオンを一定時間蓄積しているので、装置の小型化も同時に実現できる。
【００８６】
３．第３実施形態
（１）構成
まず、第３実施形態の質量分析装置の構成について説明する。第３実施形態の質量分析装置は、単独型の四重極質量分析装置であり、第２実施形態の質量分析装置からコリジョンセル４０と第２分析部５０を削除したものである。図７に、第３実施形態の質量分析装置の構成の一例を示す。なお、図７は、本実施形態の質量分析装置を鉛直方向に切断した時の概略断面図である。
【００８７】
図７に示すように、第３実施形態の質量分析装置１は、イオン源２、イオン引き出し部１０、冷却室１３０、分析部３０、検出器６０、電源７０、アナログ信号処理部８０、ＡＤ変換器９０、デジタル信号処理部１００、電源制御部１１０及びパーソナルコンピューター１２０を含んで構成されている。なお、本実施形態の質量分析装置は図７の構成要素の一部を省略した構成としてもよい。また、図７において、図１又は図４と同じ構成要素には同じ符号を付しており、その説明を省略又は簡略する。
【００８８】
イオン源２で発生したイオンはイオン引き出し部１０を通過して、冷却部３０でクーリングされる。その後、分析部３０で所望のイオンが選択されて検出器６０で検出される。
検出されたイオンの信号はアナログ信号処理部８０で電圧に変換された後、余分なノイズが除去される。最後にＡＤ変換器９０でサンプリングされる。
【００８９】
その他の構成は、第１実施形態又は第２実施形態と同様であるので、説明を省略する。
【００９０】
（２）動作
次に、第３実施形態の質量分析装置１の動作について説明する。以下では、イオン源２において生成されるイオンが正イオンであるものとして説明するが、負イオンであってもよい。負イオンについても、電圧極性を反転させれば以下と同様の説明を適用することができる。なお、以下の説明において、第１実施形態又は第２実施形態と共通する内容については説明を省略する。
【００９１】
本実施形態では第２実施形態と同様、冷却部１３０でイオンを開裂させずにクーリングする。冷却室１３０でイオンを蓄積すれば、入口電極１３４と出口電極１３６の間をイオンが往復しながらクーリングされるので冷却室を小型化できる。
【００９２】
イオン源２で生成されたイオンは、イオン引き出し部１０を通過して冷却室１３０に入射する。本実施形態では、第２実施形態と同様に、出口電極１３６にパルス電圧を印加することで、冷却室１３０でイオンを一旦蓄積した後、排出する。
【００９３】
冷却室１３０での蓄積と排出によりイオンはパルス化されて分析部３０に入射し、分析部３０で選択されたイオン（目的イオン）が検出器６０に入射する。
【００９４】
本実施形態では、冷却室１３０で排出したイオンパルスが分析部３０を通過していくが、発生した個々のイオンパルスは時間的に完全に分離している訳ではない。連続する２回の排出動作により発生する２つのイオンパルスは少なくとも一部同士が時間的に重なって分析部３０を通過していく。このようなイオンパルスの時間的な平滑化により、分析部３０での高速なスキャンが可能となる。
【００９５】
平滑化には、例えば、出口電極１３６の開閉周期を小さくし、イオンの排出間隔を短くする。排出間隔が短くなれば、イオン速度のばらつきによりイオンパルスが第１分析部３０において時間的に完全に分離されなくなる。
【００９６】
図８は、本実施形態の質量分析装置１の動作の一例を示すタイムチャート図であり、第１実施形態で示した図２や第２実施形態で示した図５のタイムチャートに対応するものである。図８に示すように、冷却室１３０の出口電極１３６に周期Ｔ（周波数１／Ｔ）で周期的にパルス電圧を印加し、イオン源２で生成されたイオンはパルスとなって冷却室１３０から周期的に出射する。
【００９７】
具体的には、イオン源２で生成されたイオンは、冷却室１３０に蓄積され、出口電極１３６の排出動作Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，・・・でイオンパルスＣ１，Ｃ２，Ｃ３，・・・となって冷却室１３０から排出される。冷却室１３０から排出されたイオンパルスＣ１，Ｃ２，Ｃ３，・・・は、分析部３０に入射する。
【００９８】
図８の例では、分析部３０で高速スキャンが行われており、イオンパルスＣ１，Ｃ２，Ｃ３，・・・がそれぞれ分析部３０を通過する間に分析部３０で選択されるイオンが順次変更されている。イオンパルスＣ１，Ｃ２，Ｃ３，・・・は分析部３０に入射直後にそれぞれイオンパルスＤ１，Ｄ２，Ｄ３，・・・に、出射直前にそれぞれイオンパルスｄ１，ｄ２，ｄ３，・・・になっているものとする。説明を簡単にするために、図８の例では、各イオンパルスＣ１，Ｃ２，Ｃ３，・・・には各質量電荷比のイオンが均等に含まれてい
るものとしている。
【００９９】
分析部３０に入射直後のイオンパルスＤ１，Ｄ２，Ｄ３，・・・は隣のイオンパルスと重なり合っていないが、イオン速度のばらつきによりパルス幅が広がった結果、分析部３０を出射直前のイオンパルスｄ１，ｄ２，ｄ３，・・・は隣のイオンパルスとの重なりが見られる。
【０１００】
図９は、質量分析装置１の動作の他の一例を示すタイムチャート図であり、第１実施形態で示した図３や第２実施形態で示した図６のタイムチャートに対応するものである。図９の例では、図８の例よりも、冷却室１３０の出口電極１３６の開閉周期Ｔが短く（開閉周波数１／Ｔを大きく）なっており、図８の例と比較して、イオンパルスｄ１，ｄ２，ｄ３，・・・の裾野の重なりがより大きくなっている。さらに、分析部３０に入射直後のイオンパルスＤ１，Ｄ２，Ｄ３，・・・でもイオンパルス同士の重なりが見られる。
【０１０１】
出口電極１３６の開閉周期をさらに短くすると、イオンパルスＤ１，Ｄ２，Ｄ３，・・・の平滑化がさらに進み、分析部３０に入射するイオン量の時間的な変動をほとんどなくすこともできる。分析部３０で高速スキャンを行うには、このような時間的な変動のないイオン流を入射させるのが最も理想的である。
【０１０２】
ただし、出口電極１３６の開閉周期を短くするとイオンの運動エネルギーが十分低下せず、一般には分析部３０の分解能が改善されない。しかし、イオンの運動エネルギーは蓄積時間がある値以上で一定値まで低下するので、蓄積時間をこの値よりも長くすると分析部３０の分解能が改善できる。また、イオンの運動エネルギーを十分に低下させるにはガス導入量を増やせばよい。本実施形態では、イオンを冷却室１３０に一時的に蓄積しているので、同じ寸法の冷却室１３０を用いてイオンを蓄積しないで開裂させる場合と比較して、導入する衝突ガス量も少量で済む。
【０１０３】
以上に説明したように、第３実施形態の質量分析装置によれば、出口電極１３６の開閉周期を制御することでイオンパルスが分析部３０を通過する間に平滑化される。このため、分析部３０の選択イオンがイオンの通過中に変化するような高速スキャンにおいても、サンプル本来の質量スペクトルに近いものが得られる。出口電極１３６の開閉周期を速くし、イオンパルスを十分平滑化すると、サンプル本来の質量スペクトルとほぼ同じものが得られる。さらに、冷却室１３０でイオンを一定時間蓄積しているので、装置の小型化も同時に実現できる。
【０１０４】
４．変形例
本発明は本実施形態に限定されず、本発明の要旨の範囲内で種々の変形実施が可能である。
【０１０５】
［変形例１］
前述の各実施形態では、コリジョンセル４０の出口電極４６あるいは冷却室１３０の出口電極１３６にパルス電圧を印加しているが、パルス電圧以外にもイオンの蓄積と排出ができるような電圧を印加すればよい。すなわち、第１実施形態では、コリジョンセル４０の出口電極４６に印加する電圧は多重極イオンガイド４２の軸電圧を上下しながら変動すればよいし、第２実施形態や第３実施形態では、冷却室１３０の出口電極１３６に印加する電圧はイオンガイド１３２の軸電圧を上下しながら変動すればよい。この条件を満たすなら、例えば、正弦波や三角波で変動する電圧でもよい。
【０１０６】
［変形例２］
前述の各実施形態では、排出されたイオンパルスが下流の分析部を通過する間にイオン
パルスの裾野が重なり合うようになるが、イオンがＡＤ変換器９０でサンプリングされる前までにイオンパルスの裾野が重なるようにしても良い。
【０１０７】
例えば、出口電極４６あるいは出口電極１３６でのパルス電圧の周波数をアナログ信号処理部８０の帯域よりも大きくする（逆に言えば、アナログ信号処理部８０の帯域を当該パルス電圧の周波数よりも小さくする）ことで、検出器６０に連続して入射する時には分離されている２つのイオンパルスがアナログ信号処理部８０で時間的に平滑化されるようにしてもよい。
【０１０８】
上述した実施形態および変形例は一例であって、これらに限定されるわけではない。例えば、各実施形態および各変形例を適宜組み合わせることも可能である。
【０１０９】
本発明は、実施の形態で説明した構成と実質的に同一の構成（例えば、機能、方法及び結果が同一の構成、あるいは目的及び効果が同一の構成）を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。
【符号の説明】
【０１１０】
１  質量分析装置、２  イオン源、１０  イオン引き出し部、２２  多重極イオンガイド、２４  入口電極、２６  出口電極、３０  第１分析部（分析部）、３２  四重極マスフィルター、４０  コリジョンセル、４２  多重極イオンガイド、４４  入口電極、４６  出口電極、４８  ガス導入手段、５０  第２分析部、５２  四重極マスフィルター、６０
検出器、７０  電源、８０  アナログ信号処理部、９０  ＡＤ変換器、１００  デジタル信号処理部、１１０  電源制御部、１２０  パーソナルコンピューター、１３０  冷却室、１３２  イオンガイド、１３４  入口電極、１３６  出口電極、１３８  ガス導入手段、２００  制御部
【図１】
2014103010.tif 000003
【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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