【手続補正書】
【提出日】平成26年12月22日(2014.12.22)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
分析対象のイオンに一定のエネルギを付与して加速するイオン射出部と、該イオン射出部から射出されたイオンを電場の作用により反射して折り返すためのイオンリフレクタと、該イオンリフレクタで反射され該イオンリフレクタを出て来たイオンを検出するイオン検出器と、前記イオンリフレクタの内部に反射電場を形成するために該イオンリフレクタを駆動するリフレクタ駆動手段と、を具備する飛行時間型質量分析装置において、
前記リフレクタ駆動手段は、電場の強さを距離の関数として連続的にポテンシャルが変化する非一様電場を前記イオンリフレクタ内部に形成するように該イオンリフレクタに電圧を印加し、
前記イオン射出部と前記イオンリフレクタとの間に収束レンズを設けたことを特徴とする飛行時間型質量分析装置。
【請求項２】
分析対象のイオンに一定のエネルギを付与して加速するイオン射出部と、該イオン射出部から射出されたイオンを電場の作用により反射して折り返すためのイオンリフレクタと、該イオンリフレクタで反射され該イオンリフレクタを出て来たイオンを検出するイオン検出器と、前記イオンリフレクタの内部に反射電場を形成するために該イオンリフレクタを駆動するリフレクタ駆動手段と、を具備する飛行時間型質量分析装置において、
前記リフレクタ駆動手段は、電場の強さを距離の関数として連続的にポテンシャルが変化する非一様電場を前記イオンリフレクタ内部に形成するように該イオンリフレクタに電圧を印加し、
前記イオン射出部と前記イオンリフレクタとの間にアパーチャ又はスリットを設けたことを特徴とする飛行時間型質量分析装置。
【請求項３】
分析対象のイオンに一定のエネルギを付与して加速するイオン射出部と、該イオン射出部から射出されたイオンを電場の作用により反射して折り返すためのイオンリフレクタと、該イオンリフレクタで反射され該イオンリフレクタを出て来たイオンを検出するイオン検出器と、前記イオンリフレクタの内部に反射電場を形成するために該イオンリフレクタを駆動するリフレクタ駆動手段と、を具備する飛行時間型質量分析装置において、
前記リフレクタ駆動手段は、電場の強さを距離の関数として連続的にポテンシャルが変化する非一様電場を前記イオンリフレクタ内部に形成するように該イオンリフレクタに電圧を印加し、
前記イオン射出部はそれ自体が収束レンズの機能を有することを特徴とする飛行時間型質量分析装置。
【請求項４】
分析対象のイオンに一定のエネルギを付与して加速するイオン射出部と、該イオン射出部から射出されたイオンを電場の作用により反射して折り返すためのイオンリフレクタと、該イオンリフレクタで反射され該イオンリフレクタを出て来たイオンを検出するイオン検出器と、前記イオンリフレクタの内部に反射電場を形成するために該イオンリフレクタを駆動するリフレクタ駆動手段と、を具備する飛行時間型質量分析装置において、
前記リフレクタ駆動手段は、電場の強さを距離の関数として連続的にポテンシャルが変化する非一様電場を前記イオンリフレクタ内部に形成するように該イオンリフレクタに電圧を印加し、
前記イオン射出部、又は前記イオンリフレクタを構成する電極の一部は、イオンの通過範囲を制限する機能を有することを特徴とする飛行時間型質量分析装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の飛行時間型質量分析装置において、
前記イオンリフレクタはその中空領域にグリッド電極が無いグリッドレス構造であることを特徴とする飛行時間型質量分析装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の飛行時間型質量分析装置において、
前記イオン射出部は直交加速型であることを特徴とする飛行時間型質量分析装置。
【請求項７】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の飛行時間型質量分析装置において、
前記イオン射出部はＭＡＬＤＩイオン源であることを特徴とする飛行時間型質量分析装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項に記載の飛行時間型質量分析装置において、
前記イオンリフレクタはイオン光軸に沿って配列された複数の薄型電極を含むことを特徴とする飛行時間型質量分析装置。
【請求項９】
請求項１〜７のいずれか１項に記載の飛行時間型質量分析装置において、
前記イオンリフレクタはイオン光軸に沿って電気抵抗が調整された抵抗体を含むことを特徴とする飛行時間型質量分析装置。
【請求項１０】
請求項１〜７のいずれか１項に記載の飛行時間型質量分析装置において、
前記イオンリフレクタはプリント基板又は微細加工基板を用いて構成されることを特徴とする飛行時間型質量分析装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２９】
上記課題を解決するために本願発明者は、イオンリフレクタの段数に拘わらず、或るエネルギ値（Ｅ＝１、詳細は後述）を超えたイオンに対して等時性を満たし、且つ電位分布の曲率が小さい実用的な解を得るための新たな手法を見いだした。この手法は、上述したコターらの文献に示されている理想的な電位分布の一般解を見いだすだけではなく、電位分布の曲率が小さくて実用的であり（つまり上記＜２：ビーム発散の抑制＞から＜５：補正前の非一様電場許容性＞までを満たし）且つ具体的な特殊解を求めることも可能なものである。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３３】
本発明に係る飛行時間型質量分析装置は、例えば上述した新規な手法により得られた理想的な電位分布を用いたものであり、分析対象のイオンに一定のエネルギを付与して加速するイオン射出部と、該イオン射出部から射出されたイオンを電場の作用により反射して折り返すためのイオンリフレクタと、該イオンリフレクタで反射され該イオンリフレクタを出て来たイオンを検出するイオン検出器と、前記イオンリフレクタの内部に反射電場を形成するために該イオンリフレクタを駆動するリフレクタ駆動手段と、を具備する飛行時間型質量分析装置において、前記リフレクタ駆動手段は、電場の強さを距離の関数として連続的にポテンシャルが変化する非一様電場を前記イオンリフレクタ内部に形成するように該イオンリフレクタに電圧を印加する。
例えばリフレクタ駆動手段は、前記イオンリフレクタの中心軸に沿った座標をＸとしたとき、該イオンリフレクタの中心軸に沿って、該イオンリフレクタの全体に亘り電位が単調に変化し、その結果、逆関数ＸA(Ｕ)も一意的に得られる所定の電位分布ＵA(Ｘ)が該イオンリフレクタの中空領域に形成されるように該イオンリフレクタに電圧を印加することで、該イオンリフレクタ内部の座標Ｘ0で電位Ｅ0である位置にＮ次収束位置を形成するとともに、座標Ｘ0であるＮ次収束位置を始点とする奥側の空間において、前記座標Ｘ0の近傍では｛Ｕ(Ｘ)−Ｅ0｝N+3/2に比例する式で近似でき、且つ前記座標Ｘ0から奥側において滑らかな関数となる所定の補正電位ＸC(Ｕ)を、前記所定の電位ＸA(Ｕ)に重畳させるように、イオンリフレクタに電圧を印加するようにすることができる。
本発明に係る飛行時間型質量分析装置の第１の態様では、さらに、前記イオン射出部と前記イオンリフレクタとの間に収束レンズを設ける。
また本発明に係る飛行時間型質量分析装置の第２の態様では、さらに、前記イオン射出部と前記イオンリフレクタとの間にアパーチャ又はスリットを設ける。
また本発明に係る飛行時間型質量分析装置の第３の態様では、さらに、前記イオン射出部はそれ自体が収束レンズの機能を有する。
また本発明に係る飛行時間型質量分析装置の第４の態様では、さらに、前記イオン射出部、又は前記イオンリフレクタを構成する電極の一部が、イオンの通過範囲を制限する機能を有する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３６
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３８
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３９
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４４】
本発明の第２の態様に係る飛行時間型質量分析装置では、軸はずれ収差の影響を抑えるため、イオン射出部とリフレクタとの間にイオンの通過範囲を制限するアパーチャ又はスリットを設置している。同様に、本発明の第４の態様に係る飛行時間型質量分析装置では、イオン射出部又はリフレクタ部の電極の一部にイオンの通過範囲を制限する機能を持たせている。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４５】
また本発明の第１の態様に係る飛行時間型質量分析装置では、前記イオン射出部と前記イオンリフレクタとの間に、軸外れ収差の影響を抑えるための収束レンズを設置している。本発明の第３の態様に係る飛行時間型質量分析装置では、イオン射出部そのものに収束レンズの効果を持たせている。