(57)【要約】  本発明は、飛行時間型質量スペクトル分析用の、信号処理方法、信号処理システム、および電子機器を提供する。本方法は、以下のものを含む。（ａ）複数の完全な生の飛行時間型スペクトルを取得するために、または複数の生の飛行時間型スペクトルの各有効部分を複数回取得するために、イオン検出器から出力されたアナログ信号をデジタル化すること。（ｂ）ステップ（ａ）において完全な生の飛行時間型スペクトルが取得された場合、各々の生の飛行時間型スペクトルの有効部分を抽出すること。（ｃ）各々の生の飛行時間型スペクトルの各有効部分に連続的なウェーブレット変換を適用して各周波数帯域またはスケールに対してマッピングすること。（ｄ）取得された２次元ウェーブレット係数分布の最大値を検出することによって各々の生の飛行時間型スペクトルにおける各スペクトルピークの位置および強度を決定し、各スペクトルピークの特性データとして前記ピークの位置および強度を保存すること。（ｅ）生の飛行時間型スペクトルのそれぞれを処理することによって得られた前記スペクトルピークの特性データを累積し、データを積み重ねてスペクトルピーク強度／飛行時間ヒストグラムを形成すること。
2019516084.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
飛行時間型質量スペクトル分析用信号処理方法であって、
（ａ）複数の完全な生の飛行時間型スペクトルを取得するために、または複数の生の飛行時間型スペクトルのすべての有効部分を１つずつ複数回取得するために、イオン検出器から出力されたアナログ信号をデジタル化することと、
（ｂ）前記ステップ（ａ）において完全な生の飛行時間型スペクトルが取得された場合、前記生の飛行時間型スペクトルのそれぞれにおいてすべての有効部分を抽出することと、
（ｃ）前記生の飛行時間型スペクトルのそれぞれにおいて各有効部分に１次元ウェーブレット変換を適用して各周波数帯域またはスケールに対してマッピングすることと、
（ｄ）取得されたウェーブレット係数分布の最大値を検出することによって前記生の飛行時間型スペクトルのそれぞれにおける各スペクトルピークの位置および強度を決定し、各スペクトルピークの特性データとして前記ピークの位置および強度を保存することと、
（ｅ）前記生の飛行時間型スペクトルのそれぞれを処理することによって得られた前記スペクトルピークの特性データを累積し、前記データを積み重ねてスペクトルピーク強度／飛行時間ヒストグラムを形成することとを含む飛行時間型質量スペクトル分析用信号処理方法。
【請求項２】
出力用の連続的なスペクトルを形成するように前記ヒストグラムのそれぞれにおいてさらなる処理を実行することをさらに含む、請求項１に記載の飛行時間型質量スペクトル分析用信号処理方法。
【請求項３】
前記ステップ（ｂ）において、前記生の飛行時間型スペクトルにおける各データ点の信号振幅を、前記データ点が位置する飛行時間間隔と関連する閾値と比較することによって得られた比較結果を条件として捉えることによって、前記有効スペクトル部分は、前記生の飛行時間型スペクトルから抽出され、その実施態様は、
１）複数の閾値を設定し、前記閾値のそれぞれは、前記生の飛行時間型スペクトルにおいて規定された１つの飛行時間間隔と関連し、前記信号振幅が前記閾値よりも高い部分を前記有効スペクトル部分として識別して抽出するために、各飛行時間間隔における各データ点の前記信号振幅を前記対応する閾値と比較する方法か、
２）信号比較器を設定し、前記信号比較器の第１の入力端子は前記イオン検出器に接続され、出力アナログ信号を受信し、前記信号比較器の第２の入力端子は振幅が前記閾値で或る信号を入力し、前記アナログ信号をデジタル信号に変換するとき、前記比較器の出力状態が反転する瞬間を記録し、前記記録された瞬間を前記有効スペクトル部分の始点および終点として捉えることによって前記生の飛行時間型スペクトルの部分を抽出する方法のうちのいずれかの方法を含む、請求項１に記載の飛行時間型質量スペクトル分析用信号処理方法。
【請求項４】
前記ウェーブレット係数分布の前記検出された最大値を予め設定された基準でフィルタリングして、その中の各スペクトルピークの位置および強度を決定することを含み、前記基準は、
１）前記最大値の位置の周波数帯域またはスケールが予め設定された範囲内にある場合、
２）対応する稜線の長さが予め設定された閾値に達する場合であって、前記いわゆる稜線は、
最初に前記２次元ウェーブレット係数分布の最大値を探索して始点として設定するステップと、
次のスケール／周波数帯域上の時間に関する１次元ウェーブレット係数分布上の隣接する最大値にそれぞれの前記始点を接続するステップと、
次のスケール／周波数帯域上の時間に関する１次元ウェーブレット係数分布上の隣接する最大値まで各ラインを延長するステップと、
前記スケール／周波数帯域の範囲の上限／下限に達するまでこれらを繰り返すステップとによって形成される場合、
３）対応する信号対雑音比が予め設定された閾値に達する場合のうちのいずれか１つまたはそれらの組み合わせを含む、飛行時間型質量スペクトル分析用信号処理方法。
【請求項５】
前記累積されたスペクトルピークの特性データを積み重ねて少なくとも２つの隣接する飛行時間間隔をマージして前記スペクトルピーク強度／飛行時間ヒストグラムを形成することをさらに含む、請求項３に記載の飛行時間型質量スペクトル分析用信号処理方法。
【請求項６】
前記飛行時間型質量スペクトル分析用信号処理方法は、複数の演算ユニットまたは複数の群の演算ユニットで実施され、前記演算ユニットは、（１）フィールドプログラマブルゲートアレイ、（２）デジタル信号プロセッサ、（３）グラフィック処理ユニットのうちの１つ、またはそれらの組み合わせを含む、請求項１に記載の飛行時間型質量スペクトル分析用信号処理方法。
【請求項７】
前記複数の群の演算ユニット上で実施される態様は、
各々の群の演算ユニットが、それぞれに割り当てられた前記生の飛行時間型質量スペクトルの処理をグループ化するか、または、
１つの生の飛行時間型質量スペクトルを処理する前記群の演算ユニットにおいて、各演算ユニットには、さらなる処理のために前記生の飛行時間型質量スペクトルから抽出された１つの有効スペクトル部分が割り当てられることを含む、請求項６に記載の飛行時間型質量スペクトル分析用信号処理方法。
【請求項８】
前記ステップ（ｂ）の後に、前記方法は、複数の連続的に取得された生の飛行時間型質量スペクトルの前記抽出された有効部分を累積することをさらに含み、前記複数の生の飛行時間型質量スペクトルの数は、１つのスペクトルピーク強度／飛行時間ヒストグラムを形成するために処理される必要がある前記生の飛行時間型質量スペクトルの数の１／Ｎ（Ｎは２０以上の整数）であり、前記累積結果のスペクトルに対してステップ（ｃ）以降のステップを実行する、請求項１に記載の飛行時間型質量スペクトル分析用信号処理方法。
【請求項９】
前記ステップ（ａ）の後、前記方法は、前記取得された複数の連続的に収集された生の飛行時間型質量スペクトルを累積することをさらに含み、前記複数の生の飛行時間型質量スペクトルの数は、１つのスペクトルピーク強度／飛行時間ヒストグラムを形成するために処理される必要がある前記生の飛行時間型質量スペクトルの数の１／Ｎ（Ｎは２０以上の整数）であり、前記累積結果のスペクトルに対してステップ（ｂ）以降のステップを実行する、請求項１に記載の飛行時間型質量スペクトル分析用信号処理方法。
【請求項１０】
飛行時間型質量スペクトル分析用信号処理システムであって、
イオン検出器から出力されたアナログ信号をデジタル化して、複数の完全な生の飛行時間型スペクトルを取得するか、または複数の生の飛行時間型スペクトル中の各有効部分を１つずつ複数回取得するように構成された生のスペクトル取得モジュールと、
各々の完全な生の飛行時間型スペクトルから有効部分を抽出するように構成されたオプションの抽出モジュールと、
前記生の飛行時間型スペクトルのそれぞれにおける各有効スペクトル部分に１次元ウェーブレット変換を適用して各周波数帯域またはスケールに対してマッピングするように構成されたウェーブレット変換モジュールと、
前記取得されたウェーブレット係数分布の最大値を検出することにより、各々の生の飛行時間型質量スペクトルにおける各スペクトルピークの位置および強度を決定し、前記ピークの位置および強度を各々のスペクトルピークの特性データとして保存するように構成されたピーク検出モジュールと、
前記生の飛行時間型質量スペクトルのそれぞれを処理することによって得られたスペクトルピークの前記特性データを累積し、前記データを積み重ねてスペクトルピーク強度／飛行時間ヒストグラムを形成するように構成された分析モジュールとを含む飛行時間型質量スペクトル分析用信号処理システム。
【請求項１１】
出力用の連続的なスペクトルを形成するようにヒストグラムのそれぞれにさらなる処理を実行するように構成された連続スペクトル処理モジュールをさらに含む、請求項１０に記載の飛行時間型質量スペクトル分析用信号処理システム。
【請求項１２】
前記オプションの抽出モジュールにおいて、前記生の飛行時間型スペクトルにおける各データ点の信号振幅を、前記データ点が位置する飛行時間間隔に対応する閾値と比較することによって得られた比較結果を条件として捉えることによって、前記有効スペクトル部分は、前記生の飛行時間型質量スペクトルから抽出され、その実施態様は、
１）複数の閾値を設定し、前記閾値のそれぞれは、前記生の飛行時間型スペクトルにおいて規定された１つの飛行時間間隔と関連し、前記信号振幅が前記閾値よりも高い部分を前記有効スペクトル部分として識別して抽出するために、各飛行時間間隔における各データ点の前記信号振幅を前記対応する閾値と比較する方法か、
２）信号比較器を設定し、前記信号比較器の第１の入力端子は前記イオン検出器に接続され、出力アナログ信号を受信し、前記信号比較器の第２の入力端子は振幅が前記閾値で或る信号を入力し、前記アナログ信号をデジタル信号に変換するとき、前記比較器の出力状態が反転する瞬間を記録し、前記瞬間を前記有効スペクトル部分の始点および終点として捉えることによって前記生の飛行時間型スペクトルの部分を抽出する方法のうちのいずれかの方法を含む、請求項１０に記載の飛行時間型質量スペクトル分析用信号処理システム。
【請求項１３】
前記ウェーブレット係数分布の前記検出された最大値を予め設定された基準でフィルタリングして、その中の各スペクトルピークの位置および強度を決定することを含み、前記基準は、
１）前記最大値の位置の周波数帯域またはスケールが予め設定された範囲内にある場合、
２）対応する稜線の長さが予め設定された閾値に達する場合であって、前記いわゆる稜線は、
前記２次元ウェーブレット係数分布の最大値を探索して始点として設定するステップと、
次のスケール／周波数帯域上の時間に関する１次元ウェーブレット係数分布上の隣接する最大値にそれぞれの前記始点を接続するステップと、
次のスケール／周波数帯域上の時間に関する１次元ウェーブレット係数分布上の隣接する最大値まで各ラインを延長するステップと、
前記スケール／周波数帯域の範囲の上限／下限に達するまでこれらを繰り返すステップとによって形成される場合、
３）対応する信号対雑音比が予め設定された閾値に達する場合のうちのいずれか１つまたはそれらの組み合わせを含む、請求項１０に記載の飛行時間型質量スペクトル分析用信号処理システム。
【請求項１４】
前記連続スペクトル処理モジュールは、前記累積されたスペクトルピークの特性データを積み重ねて少なくとも２つの隣接する飛行時間間隔をマージして前記スペクトルピーク強度／飛行時間ヒストグラムを形成するようにさらに構成される、請求項１３に記載の飛行時間型質量スペクトル分析用信号処理システム。
【請求項１５】
前記飛行時間型質量スペクトル分析用信号処理システムは、機能を実現するために、複数の演算ユニットまたは複数の群の演算ユニットを含み、前記演算ユニットは、（１）フィールドプログラマブルゲートアレイ、（２）デジタル信号プロセッサ、（３）グラフィック処理ユニットのうちの１つ、またはそれらの組み合わせを含む、請求項１０に記載の飛行時間型質量スペクトル分析用信号処理システム。
【請求項１６】
前記複数の群の演算ユニット上で実施される態様は、
各々の群の演算ユニットが、それぞれに割り当てられた前記生の飛行時間型質量スペクトルを処理するか、または、
１つの生の飛行時間型質量スペクトルを処理する前記群の演算ユニットにおいて、各演算ユニットには、さらなる処理のために前記生の飛行時間型質量スペクトルから抽出された１つの有効スペクトル部分が割り当てられることを含む、請求項１５に記載の飛行時間型質量スペクトル分析用信号処理システム。
【請求項１７】
前記抽出モジュールによって連続的に取得された複数の生の飛行時間型スペクトルの有効部分を累積するように構成され、前記複数の生の飛行時間型質量スペクトルの数が、１つのスペクトルピーク強度／飛行時間ヒストグラムを形成するために処理される必要がある前記生の飛行時間型質量スペクトルの数の１／Ｎ（Ｎは２０以上の整数）である有効スペクトル部分の累積用モジュールとをさらに含み、
前記有効スペクトル部分の累積用モジュールは、複数の前記生のスペクトルの有効部分の累積結果を後続の処理のためにウェーブレット変換モジュールに出力する、請求項１０に記載の飛行時間型質量スペクトル分析用信号処理システム。
【請求項１８】
前記生のスペクトル取得モジュールによって連続的に取得された複数の生の飛行時間型スペクトルを累積するように構成されたスペクトル累積モジュールであって、前記複数の生の飛行時間型スペクトルの数は、１つのスペクトルピーク強度／飛行時間ヒストグラムを形成するために処理される必要がある前記生の飛行時間型スペクトルの数の１／Ｎ（Ｎは２０以上の整数）であるスペクトル累積モジュールをさらに含み、
前記スペクトル累積モジュールは、前記複数の生の飛行時間型スペクトルの累積結果を後続の処理のために前記抽出モジュールに出力する、請求項１０に記載の飛行時間型質量スペクトル分析用信号処理システム。
【請求項１９】
請求項１０に記載の飛行時間型質量スペクトル分析用信号処理システムを含む電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、質量分析の技術分野に関し、特に、飛行時間型質量スペクトル分析用信号処理方法および信号処理システム並びに電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
ギガヘルツのサンプリングレートを有する高速アナログ−デジタル変換器（ＡＤＣ）の適用および促進の前に、大部分の市販の飛行時間型質量分析装置では、十分に高い分解能を確保するために、イオン検出器に到達するイオン信号の取得に時間−デジタル変換器（ＴＤＣ）が使用される。検出されたアナログ信号振幅が予め設定された閾値に上昇すると、ＴＤＣは対応する飛行時間を記録し、複数回の累積の後に記録数／飛行時間のヒストグラムが得られ、次いで対応するスペクトルに変換される。ＴＤＣを使用することによる大きな問題は、検出器から出力される信号の振幅が記録を開始する閾値に達した後、振幅が閾値を下回るまで有限の時間期間がかかることである。その時間期間はデッドタイムと呼ばれ、その間は記録を再度開始することはできない。したがって、スペクトルのピーク分布が高密度であるほど、記録されたスペクトルの歪みが起こりやすくなる。デッドタイムの長さは信号の振幅に関連するので、統計的解析を通してこのような生のスペクトルを補正することは一般的に困難であると考えられる。
【０００３】
近年、飛行時間型質量分析装置に高速ＡＤＣが広く用いられている。ＴＤＣと比較すると、該ＡＤＣは一定のサンプリングレートで入力アナログ信号の振幅を連続的にデジタル化することができ、ＴＤＣのデッドタイム効果を回避する。さらに、進化型ＡＤＣのサンプリングレートはすでに個々のスペクトルピークの完全な波形を捕捉するレベルに達しており、これは出力スペクトルの分解能をさらに向上させることができる。一般的な実施方法の１つは、信号処理を使用することによって、１つの独立スペクトルピークが有限幅をもつことによる分解能上の限界を破ることである。米国特許第６，８７０，１５６号、米国特許第８，０６３，３５８号に開示されている技術は、このタイプの方法に属し、具体的には以下のようなステップを含む。
【０００４】
１．イオン検出器から出力された信号に対してアナログ−デジタル変換を行い、分析対象イオンに関連するスペクトルピークを含むであろう一連の生スペクトルを取得する。
【０００５】
２．ピーク検出アルゴリズムを用いて各生スペクトルにおいてスペクトルピークの位置（飛行時間）および強度を決定し、スペクトルピークのそれぞれの特性データとして保存する。
【０００６】
３．複数の生スペクトルを処理することによって得られたスペクトルピークの特性データを累積し、そのデータを積み重ねてスペクトルピーク強度／飛行時間ヒストグラムを形成する。
【０００７】
４．各ヒストグラムのそれぞれにおいてさらなる処理を実行して、出力用の連続的なスペクトルを形成する。
【０００８】
上記２つの特許に開示された技術は、主に以下の点で異なる。
【０００９】
１．スペクトルピークを決定するためのピーク検出アルゴリズムが異なる。前者は信号の１次導関数のゼロ交点を優先的に探索し、後者は信号の２次導関数のゼロ交点を正確に探索する。
【００１０】
２．スペクトルピーク強度の特徴付けのための量が異なる。前者はピーク位置での生信号振幅そのものであり、後者ではピーク領域が優先される。
【００１１】
３．主たる目的が異なる。前者は分解能を向上させることであり、後者は検出限界を超えて、リアルタイム処理を促進し、出力を単純化することをさらに含む（ステップ５：合成スペクトル上でピーク検出を行い、ピークセントロイド棒グラフを出力するステップを追加する）。
【００１２】
文献［１］は、連続ウェーブレット変換に基づく質量スペクトルにおけるピーク検出アルゴリズムの原理、実施、および試験結果を報告する。この手順は、１次元ウェーブレット変換を通して、生のスペクトルを各周波数帯域またはスケールにマッピングし、得られたウェーブレット係数分布の最大値を検出することによって各スペクトルピークの位置および強度を決定し、ウェーブレット係数の最大値の或る分布条件に従って、検出されたスペクトルピークをフィルタリングすることである。このアルゴリズムの重要な特徴は、独立した前処理が不要であり、試験結果に示されているように、精度と信頼性が直接的な信号振幅解析に基づく従来のピーク検出アルゴリズムより優れており、ノイズの干渉と信号のひずみの影響を受けにくいことである。長年にわたって、このアルゴリズムは広く認識され、質量分析の学術に応用されている。
【００１３】
飛行時間型質量分析装置からの信号を処理する上述の方法の鍵は、ステップ２のピーク検出にある。伝統的なピーク検出アルゴリズムは、信号振幅を直接解析するものであり、結果の安定性を確保するためには、或る種の前処理と後処理が必要であり、前処理には、ベースラインの除去、ノイズ除去、および平滑化が含まれ、後処理には、信号対雑音比、ピーク幅、およびピーク形状の検査に基づくピークフィルタリングが含まれる。その実際の効果は、多くの要素（例えば、信号対雑音比、波形歪み、およびスペクトルピーク分布密度）の変動の影響を受けやすい。一般的に、重大なノイズ干渉は誤ったピークの検出率を明らかに増加させる。ノイズ除去および平滑化の使用または後処理は、誤ったピークの検出率を低下させる可能性があるが、真のピークの検出率を大きく低下させる可能性もあり、最適化パラメータは上記要因の変動に敏感である。これらの問題は、最終出力スペクトルの精度と信頼性に影響を与える。
【００１４】
米国特許第６，８７０，１５６号および米国特許第８，０６３，３５８号に含まれる信号導関数におけるゼロ交点の探索に基づくピーク検出アルゴリズムの使用は、前処理および後処理における依存性を減少させ、おそらく、直接信号振幅解析に基づくピーク検出アルゴリズムの使用よりも精度および信頼性において優れている。しかしながら、このアルゴリズムは、複雑な条件（例えば、低い信号対雑音比、深刻な波形歪み、および複数ピークの重複）を扱うことが依然として困難であり、（分解能の改善および検出限界の拡張を含む）システム性能の改善において特定の制約を受ける。
【００１５】
文献［１］に報告されている連続ウェーブレット変換に基づくピーク検出アルゴリズムは、おそらく上述の信号処理方法を改善するために使用することができるが、スペクトル全体の計算効率が低すぎるという欠点が明らかである。著者は、このアルゴリズムを生の質量スペクトルの処理に用いることができると宣言しているが、多くの文献では質量スペクトルデータの後処理に対して使用されているに過ぎない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１６】
【特許文献１】ＵＳ６，８７０，１５６Ｂ２
【特許文献２】ＵＳ８，０６３，３５８Ｂ２
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
既存の技術の上記欠点に鑑み、本発明は、既存の技術のピーク検出アルゴリズムの問題点を解決するような飛行時間型質量スペクトル分析用信号処理方法および信号処理システム並びに電子機器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
上記目的および他の関連する目的を達成するために、本発明は、飛行時間型質量スペクトル分析用信号処理方法であって、（ａ）複数の、全体の生の飛行時間型質量スペクトルを取得するために、または複数の生の飛行時間型質量スペクトルの各々の有効部分を１つずつ複数回取得するために、イオン検出器から出力されたアナログ信号をデジタル化することと、（ｂ）ステップ（ａ）において全体の生の飛行時間型質量スペクトルが取得された場合、生の飛行時間型質量スペクトルのそれぞれにおいて有効部分を抽出することと、（ｃ）生の飛行時間型質量スペクトルのそれぞれにおいて各有効部分に１次元ウェーブレット変換をそれぞれ適用して各周波数帯域またはスケールに対してマッピングすることと、（ｄ）取得されたウェーブレット係数分布の最大値を検出することによって各々の生の飛行時間型質量スペクトルにおける各スペクトルピークの位置および強度を決定し、スペクトルピークのそれぞれの特性データとして前記ピーク位置および強度を保存することと、（ｅ）前記生の飛行時間型質量スペクトルのそれぞれを処理することによって得られたスペクトルピークの特性データを累積し、データを積み重ねてスペクトルピーク強度／飛行時間ヒストグラムを形成することと、を含む信号処理方法を提供する。
【００１９】
本発明の一実施形態では、飛行時間型質量スペクトル分析用信号処理方法は、出力用の連続的なスペクトルを形成するようにヒストグラムのそれぞれにおいてさらなる処理を実行することをさらに含む。
【００２０】
本発明の一実施形態では、ステップ（ｂ）において、前記有効スペクトル部分は前記生の飛行時間型質量スペクトルから次のようにして抽出される。まず、生の飛行時間型質量スペクトルにおける各データ点の信号振幅を閾値と比較することによって得られた比較結果を条件として捉える。ここで、該閾値は、データ点が位置する飛行時間間隔と関連付けられている。その実施態様は、次のうちのいずれかの方法を含む。１）複数の閾値を設定する。この複数の閾値のそれぞれは、生の飛行時間型質量スペクトルにおいて規定されたうちの１つの飛行時間間隔と関連する。そして、各飛行時間間隔における各データ点の信号振幅を対応する閾値と比較し、信号振幅が閾値よりも高い部分を有効スペクトル部分として識別して抽出する方法。２）信号比較器を設定し、信号比較器の第１の入力端子はイオン検出器に接続して出力アナログ信号を受信し、信号比較器の第２の入力端子は振幅が閾値で或る信号を入力する。アナログ信号をデジタル信号に変換するとき、比較器の出力状態が反転する瞬間が記録され、前記記録された瞬間を有効スペクトル部分の始点／終点として捉えることによって生の飛行時間型質量スペクトルの部分を抽出する方法。
【００２１】
本発明の一実施形態では、取得されたウェーブレット係数分布の最大値を検出することは、ウェーブレット係数分布の検出された最大値を予め設定された基準でフィルタリングして、その中の各スペクトルピークの位置および強度を決定することを含む。その基準は、次のうちのいずれか１つまたはそれらの組み合わせを含む。１）最大値の位置の周波数帯域またはスケールが予め設定された範囲内にある場合。２）対応する稜線の長さが予め設定された閾値に達する場合。ここで、いわゆる稜線とは、次のようなステップによって形成されるものである。最初に（時間およびスケールにおける）前記２次元ウェーブレット係数分布の最大値を探索して始点として設定するステップと、次の（より大きいまたはより小さい）スケール／周波数帯域上の時間に関する１次元ウェーブレット係数分布上の隣接する最大値にそれぞれの始点を接続するステップと、次のスケール／周波数帯域上の時間に関する１次元ウェーブレット係数分布上の隣接する最大値まで各ラインを延長するステップと、スケール／周波数帯域の範囲の上限／下限に達するまでこれらを繰り返すステップ。３）対応する信号対雑音比が予め設定された閾値に達する場合。
【００２２】
本発明の一実施形態では、飛行時間型質量スペクトル分析用信号処理方法は、累積されたスペクトルピークの特性データを積み重ねて少なくとも２つの隣接する飛行時間間隔をマージ（合併）してスペクトルピーク強度／飛行時間ヒストグラムを形成することをさらに含む。
【００２３】
本発明の一実施形態では、飛行時間型質量スペクトル分析用信号処理方法は、複数の演算ユニットまたは複数の群の演算ユニットで実施され、該演算ユニットは、（１）フィールドプログラマブルゲートアレイ、（２）デジタル信号プロセッサ、（３）グラフィック処理ユニットのうちの１つ、またはそれらの組み合わせを含む。
【００２４】
本発明の一実施形態では、複数の群の演算ユニット上で実施される態様には次のものが含まれる。各々の群の演算ユニットが、それぞれに割り当てられた生の飛行時間型質量スペクトルを処理し、生の飛行時間型質量スペクトルのそれぞれから抽出された有効スペクトル部分のそれぞれは、さらなる処理のためにその生の飛行時間型質量スペクトルを処理するように割り当てられた演算ユニット群内の演算ユニットのそれぞれに割り当てられる。
【００２５】
本発明の一実施形態では、ステップ（ｂ）の後に、本方法は、複数の連続的に収集された生の飛行時間型質量スペクトルの取得された有効部分を累積することをさらに含む。複数の生の飛行時間型質量スペクトルの数は、１つのスペクトルピーク強度／飛行時間ヒストグラムを形成するために処理される必要がある生の飛行時間型質量スペクトルの数の１／Ｎ（Ｎは２０以上の整数）であり、累積結果のスペクトルに対してステップ（ｃ）以降のステップを実行する。
【００２６】
本発明の一実施形態では、ステップ（ａ）の後、取得された複数の連続的に収集された生の飛行時間型質量スペクトルを累積することをさらに含む。複数の生の飛行時間型質量スペクトルの数は、１つのスペクトルピーク強度／飛行時間ヒストグラムを形成するために処理される必要がある生の飛行時間型質量スペクトルの数の１／Ｎ（Ｎは２０以上の整数）である。累積結果のスペクトルに対してステップ（ｂ）以降のステップを実行する。
【００２７】
上記の目的および他の関連する目的を達成するために、本発明は、飛行時間型質量スペクトル分析用信号処理システムを提供する。該信号処理システムは、イオン検出器から出力されたアナログ信号をデジタル化して、複数の全体の生の飛行時間型質量スペクトルを取得するか、または複数の生の飛行時間型質量スペクトル中の各有効部分を１つずつ複数回取得するように構成された生のスペクトル取得モジュールと、各々の全体の生の飛行時間型質量スペクトルから有効部分を抽出するように構成されたオプションの抽出モジュールと、各々の生の飛行時間型質量スペクトルにおける各有効部分に１次元ウェーブレット変換をそれぞれ適用して各周波数帯域またはスケールに対してマッピングするように構成されたウェーブレット変換モジュールと、取得されたウェーブレット係数分布の最大値を検出することにより、各々の生の飛行時間型質量スペクトルにおける各スペクトルピークの位置および強度に関する情報を決定し、位置および強度に関する情報を各々のスペクトルピークの特性データとして保存するように構成されたピーク検出モジュールと、生の飛行時間型質量スペクトルのそれぞれを処理することによって得られたスペクトルピークの特性データを累積し、データを積み重ねてスペクトルピーク強度／飛行時間ヒストグラムを形成するように構成された分析モジュールと、を含む。
【００２８】
本発明の一実施形態では、飛行時間型質量スペクトル分析用信号処理システムは、出力用の連続的なスペクトルを形成するようにヒストグラムのそれぞれにさらなる処理を実行するように構成された連続スペクトル処理モジュールをさらに含む。
【００２９】
本発明の一実施形態では、飛行時間型質量スペクトル分析用信号処理システムにおいて、生の飛行時間型質量スペクトルにおける各データ点の信号振幅を、データ点が位置する飛行時間間隔と関連する閾値と比較することによって得られた比較結果を条件として捉えることによって、有効スペクトル部分は、生の飛行時間型質量スペクトルから抽出され、その実施態様は次のうちのいずれかの方法を含む。１）複数の閾値を設定し、閾値のそれぞれは、生の飛行時間型質量スペクトルにおいて規定された１つの飛行時間間隔と関連し、信号振幅が閾値よりも高い部分を有効スペクトル部分として識別して抽出するために、各飛行時間間隔における各データ点の信号振幅を対応する閾値と比較する方法。２）信号比較器を設定し、信号比較器の第１の入力端子はイオン検出器に接続され、出力アナログ信号を受信し、信号比較器の第２の入力端子は振幅が閾値で或る信号を入力し、アナログ信号をデジタル信号に変換するとき、比較器の出力状態が反転する瞬間を記録し、前記記録された瞬間を有効スペクトル部分の始点／終点として捉えることによって生の飛行時間型質量スペクトルの部分を抽出する方法。
【００３０】
本発明の一実施形態では、飛行時間型質量スペクトル分析用信号処理システムにおいて、取得されたウェーブレット係数分布の最大値を検出することは、ウェーブレット係数分布の検出された最大値を予め設定された基準でフィルタリングして、その中の各スペクトルピークの位置および強度を決定することを含む。ここで、前記基準は、次のうちのいずれか１つまたはそれらの組み合わせを含む。１）最大値の位置の周波数帯域またはスケールが予め設定された範囲内にある場合。２）対応する稜線の長さが予め設定された閾値に達する場合。ここで言ういわゆる稜線は、次のようなステップによって形成される。最初に（時間およびスケールの両方における）前記２次元ウェーブレット係数分布の最大値を探索して始点として設定するステップ。（より大きいまたはより小さい）次のスケール／周波数帯域上の時間に関する１次元ウェーブレット係数分布上の隣接する最大値にそれぞれの前記始点を接続するステップ。次のスケール／周波数帯域上の時間に関する１次元ウェーブレット係数分布上の隣接する最大値まで各ラインを延長するステップ。スケール／周波数帯域の範囲の上限／下限に達するまでこれらを繰り返すステップ。３）対応する信号対雑音比が予め設定された閾値に達する場合。
【００３１】
本発明の一実施形態では、連続スペクトル処理モジュールは、累積されたスペクトルピークの特性データを積み重ねて少なくとも２つの隣接する飛行時間間隔をマージしてスペクトルピーク強度／飛行時間ヒストグラムを形成するようにさらに構成される。
【００３２】
本発明の一実施形態では、飛行時間型質量スペクトル分析用信号処理システムは、機能を実現するために、複数の演算ユニットまたは複数の群の演算ユニットを含み、該演算ユニットは、次のうちの１つ、またはそれらの組み合わせを含む。（１）フィールドプログラマブルゲートアレイ、（２）デジタル信号プロセッサ、（３）グラフィック処理ユニット。
【００３３】
本発明の一実施形態では、飛行時間型質量スペクトル分析用信号処理システムにおいて、複数の群の演算ユニットを介して実施される態様は、各々の群の演算ユニットが、それぞれに割り当てられた生の飛行時間型質量スペクトルを処理し、生の飛行時間型質量スペクトルのそれぞれから抽出された有効スペクトル部分のそれぞれは、さらなる処理のためにその生の飛行時間型質量スペクトルを処理するように割り当てられた演算ユニット群内の演算ユニットのそれぞれに割り当てられることを含む。
【００３４】
本発明の一実施形態では、飛行時間型質量スペクトル分析用信号処理システムは、抽出モジュールによって取得された複数の連続的に収集された生の飛行時間型質量スペクトルの有効部分を累積するように構成され、複数の生の飛行時間型質量スペクトルの数が、１つのスペクトルピーク強度／飛行時間ヒストグラムを形成するために処理される必要がある生の飛行時間型質量スペクトルの数の１／Ｎ（Ｎは２０以上の整数）である有効スペクトル部分の累積用モジュールとをさらに含み、当該有効スペクトル部分の累積用モジュールは、複数の生のスペクトルの有効部分の累積結果を後続の処理のためにウェーブレット変換モジュールに出力する。
【００３５】
本発明の一実施形態では、飛行時間型質量スペクトル分析用信号処理システムは、抽出モジュールによって連続的に取得された複数の生の飛行時間型質量スペクトルを累積するように構成されたスペクトル累積モジュールをさらに含む。複数の生の飛行時間型スペクトルの数は、１つのスペクトルピーク強度／飛行時間ヒストグラムを形成するために処理される必要がある生の飛行時間型スペクトルの数の１／Ｎ（Ｎは２０以上の整数）である。当該スペクトル累積モジュールは、複数の生の飛行時間型スペクトルの累積結果を後続の処理のために抽出モジュールに出力する。
【００３６】
上記の目的および他の関連する目的を達成するために、本発明は、上記の飛行時間型質量スペクトル解析用信号処理システムを含む電子機器を提供する。
【００３７】
上述のように、本発明によって提供される飛行時間型質量スペクトル分析用信号処理方法および信号処理システム並びに電子機器は、次のステップを含む。（ａ）複数の生の飛行時間型質量スペクトルを取得するために、イオン検出器から出力されたアナログ信号をデジタル化するステップ。（ｂ）生の飛行時間型質量スペクトルのそれぞれにおいて有効部分を抽出するステップ。（ｃ）生の飛行時間型質量スペクトルのそれぞれにおいて各有効部分に１次元ウェーブレット変換をそれぞれ適用して各周波数帯域またはスケールに対してマッピングするステップ。（ｄ）取得されたウェーブレット係数分布の最大値を検出することによって各々の生の飛行時間型質量スペクトルにおける各スペクトルピークの位置および強度に関する情報を決定し、スペクトルピークのそれぞれのスペクトルピーク特性データとして位置および強度に関する情報を保存するステップ。（ｅ）生の飛行時間型質量スペクトルのそれぞれを処理することによって得られたスペクトルピークの特性データを累積し、データを積み重ねてスペクトルピーク強度／飛行時間ヒストグラムを形成するステップ。
【００３８】
本発明は、以下のような利点を有する。
【００３９】
本発明で使用されるウェーブレット変換に基づくピーク検出アルゴリズムは、飛行時間型質量分析装置で使用されている同じタイプ（例えば、米国特許第６，８７０，１５６号および米国特許第８，０６３，３５８号に開示された方法と同じタイプ）の従来の信号処理方法と比較して、ほとんどの従来のピーク検出アルゴリズムが依存し、その結果に明らかな不確定性をもたらす前処理を回避する。したがって、いくつかの複雑な条件（例えば、低い信号対雑音比、深刻な波形歪み、および複数ピークの重なり）を効果的に取り扱うことができ、こうしてピーク検出結果の精度および信頼性を向上させ、したがって最終的な出力スペクトルを改善する。
【００４０】
米国特許第６，８７０，１５６号に開示された方法では、スペクトルピークの特性データにおける各スペクトルピーク強度は、ピーク位置での生の信号振幅によって特徴付けられる。一方、米国特許第８，０６３，３５８号に開示された方法では、スペクトル上の関連するスペクトルピークによって網羅される領域（ピーク面積）によって特徴付けられる。一般的に、後者の特徴付けは、より包括的かつ信頼性が高い。本発明の実施では、各スペクトルピーク強度は、ウェーブレット係数分布の最大値によって特徴付けられる。文献［１］内の関連する議論によれば、実際、有効周波数帯域またはスケール上のウェーブレット係数分布の最大値は、同じタイプの以前の方法におけるスペクトルピーク強度の特徴付けと比較した場合、関連するスペクトルピークのピーク面積にほぼ比例する。したがって、本発明に記載された方法の使用は、ピーク検出結果におけるスペクトルピーク強度の、したがって最終的な出力スペクトルの精度および信頼性を改善することができると推定される。
【００４１】
ウェーブレット変換に基づくピーク検出アルゴリズムを飛行時間型質量分析装置上の信号処理に適用することは、計算効率が低すぎるという１つの実際的な問題を有する。本発明が提供する方法を実施するためには、まず各々の生の飛行時間型質量スペクトルにおける有効部分を抽出し、次いでピーク検出アルゴリズムを用いて抽出された有効スペクトル部分のみに対してピーク検出を行う必要がある。文献［１］に報告されている方法と比較して、本発明によって説明される方法は、計算量を大幅に削減するだけでなく、処理結果に影響を与えないという約束の下で並列計算を促進するので、実際のアプリケーションで必要とされる信号処理速度を低コストで実現するのに有益である。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の一実施形態における飛行時間型質量スペクトル分析用信号処理方法のフローチャートを示す。
【図２】本発明の一実施形態における飛行時間型質量スペクトル分析用信号処理方法の分岐ステップの図を示す。
【図３】本発明の一実施形態におけるピーク検出方法の使用によって検出されたいくつかのスペクトルピークの波形の図を示す。
【図４】本発明の一実施形態における信号処理方法を使用して生の飛行時間型質量スペクトルのセットを処理することによって得られた最終的な出力スペクトルのプロットを、比較のために生のスペクトルの同じセットを直接平均化または加算することによって得られた出力スペクトルと共に示す。
【図５】本発明の一実施形態における飛行時間型質量スペクトル分析用信号処理システムのモジュールの図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００４３】
以下、本発明の実施形態について具体例を挙げて説明する。当業者であれば、本明細書に開示された内容から本発明の他の利点および機能を容易に知ることができる。本発明はまた、他の異なる実施形態によって実施または適用されてもよく、本発明の趣旨から逸脱することなく、異なる見解および用途に基づいて本発明に記載された詳細を修正または変更することができる。なお、以下の実施形態および実施形態の特徴は、矛盾が生じない限り、相互に組み合わせてもよい。
【００４４】
なお、以下の実施形態で提供される図面は、本発明の基本的な思想を概略的に説明するためのものに過ぎず、本発明に関連する構成要素のみを示しているが、実際の実施時の構成要素の数、形状、および寸法に従って描かれている。実際の実施では、各構成要素の形状、数、および割合をランダムに変更することができ、構成要素のレイアウトは、より複雑になる可能性がある。
【００４５】
本発明の技術スキームは、質量スペクトル分析（質量分光分析）の技術分野に適用される。
【００４６】
図１に示すように、本発明は、以下のステップを含む飛行時間型質量スペクトル分析用信号処理方法を提供する。
【００４７】
Ｓ１０１：複数の完全な生の飛行時間型質量スペクトルを取得するために、または複数の生の飛行時間型質量スペクトル内の各々の有効部分を１つずつ複数回取得するために、イオン検出器から出力されたアナログ信号をデジタル化する。
【００４８】
具体的には、入力信号は、飛行時間型質量分析装置のデジタル信号取得部から到来する。すなわち、被検体イオンに対応するスペクトルピークを含む可能性のある複数の生の飛行時間型質量スペクトルが、イオン検出器から出力されたアナログ信号をデジタル化することによって取得される。
【００４９】
Ｓ１０２：Ｓ１０１で完全な生の飛行時間型質量スペクトルが取得された場合、生の飛行時間型質量スペクトルのそれぞれにおいて有効部分を抽出する。
【００５０】
具体的には、生の飛行時間型質量スペクトルにおける各データ点の信号振幅を、データ点が位置する飛行時間間隔と関連する閾値と比較することによって得られた比較結果を条件として捉えることによって、有効スペクトル部分が飛行時間型質量スペクトルから抽出される。その実施態様は、以下のいずれかの方法を含む。１）複数の閾値を設定し、閾値のそれぞれは、生の飛行時間型質量スペクトルにおいて規定された１つの飛行時間間隔と関連し、信号振幅が閾値よりも高い部分を有効スペクトル部分として識別して抽出するために、各飛行時間間隔における各データ点の信号振幅を対応する閾値と比較する方法。２）信号比較器を設定し、信号比較器の第１の入力端子はイオン検出器に接続され、出力アナログ信号を受信し、信号比較器の第２の入力端子は振幅が閾値で或る信号を入力し、アナログ信号をデジタル信号に変換するとき、比較器の出力状態が反転する瞬間を記録し、有効スペクトル部分の始点／終点としての前記記録された瞬間によって生の飛行時間型質量スペクトルの部分を抽出する方法。
【００５１】
Ｓ１０３：生の飛行時間型質量スペクトルのそれぞれにおいて各有効部分に１次元ウェーブレット変換をそれぞれ適用して各周波数帯域またはスケールに対してマッピングする。
【００５２】
Ｓ１０４：取得されたウェーブレット係数分布の最大値を検出することによって各々の生の飛行時間型質量スペクトルにおける各スペクトルピークの位置および強度に関する情報を決定し、各スペクトルピークの特性データとして位置および強度に関する情報を保存する。
【００５３】
具体的には、有効スペクトル部分のそれぞれに対して１次元ウェーブレット変換に基づくピーク検出を行い、１つの有効スペクトル部分に適用された各ウェーブレット変換は、時間およびスケールに対してウェーブレット係数の２次元分布を形成し、各々のウェーブレット係数分布の最大値が検出され、検出された最大値を予め設定された基準でフィルタリングして、その中の各スペクトルピークの位置および強度を決定するステップを含む。該基準は、以下の場合のうちのいずれか１つまたはそれらの組み合わせを含む。１）最大値の位置の周波数帯域またはスケールが予め設定された範囲内にある場合。２）対応する稜線の長さが予め設定された閾値に達する場合であって、いわゆる稜線は、最初に（時間とスケールの両方に対して）前記２次元ウェーブレット係数分布の最大値を探索して始点として設定するステップと、次の（より大きいまたはより小さい）スケール／周波数帯域上の時間に関する１次元ウェーブレット係数分布上の隣接する最大値にそれぞれの前記始点を接続するステップと、次のスケール／周波数帯域上の時間に関する１次元ウェーブレット係数分布上の隣接する最大値まで各ラインを延長するステップと、スケール／周波数帯域の範囲の上限／下限に達するまでこれらを繰り返すステップとによって形成される場合。３）対応する信号対雑音比が予め設定された閾値に達する場合。
【００５４】
Ｓ１０５：生の飛行時間型質量スペクトルのそれぞれを処理することによって得られたスペクトルピークの特性データを累積し、データを積み重ねてスペクトルピーク強度／飛行時間ヒストグラムを形成する。
【００５５】
具体的には、複数の生の飛行時間型質量スペクトルを処理して得られたスペクトルピークの特性データを累積して積み重ね、１つのスペクトルピーク強度／飛行時間ヒストグラムを形成し、１つのヒストグラムを形成するために処理される必要がある生の飛行時間型質量スペクトルの数は制限されず、一般的には２０〜２００の範囲で一定である。ここで言う、いわゆる累積とは、１つのヒストグラムを形成する各間隔に位置するスペクトルピークの強度を合計して、ヒストグラムにおいてこの間隔に関連するスペクトルピーク強度として機能させることを意味する。
【００５６】
さらに、ヒストグラムの各々は、出力用の連続的なスペクトルを形成するように、さらに改善されてもよい。具体的には、ヒストグラムの各飛行時間間隔に分布するスペクトルピーク強度を、飛行時間におけるスペクトルピーク強度の分布密度関数に変換する。一般的に、或る飛行時間位置における分布密度関数の値は、元のヒストグラムにおけるその位置を網羅する間隔におけるスペクトルピーク強度に正比例する。
【００５７】
上記の実施形態は、実際に必要に応じて変更することができ、例えば、本実施形態を形成するために他の最適化ステップを追加してもよい。
【００５８】
本発明の一実施形態では、Ｓ１０２の後、本方法は、複数の連続的に取得された生の飛行時間型質量スペクトルの取得された有効部分を累積するステップをさらに含むことができ、複数の生の飛行時間型質量スペクトルの数は、１つのスペクトルピーク強度／飛行時間ヒストグラムを形成するために処理される必要がある生の飛行時間型質量スペクトルの数の１／Ｎ（Ｎは２０以上の整数）であり、累積結果を実現するためにＳ１０３以降のステップを実行する。
【００５９】
本発明の一実施形態では、Ｓ１０１の後、本方法は、複数の連続的に取得された生の飛行時間型質量スペクトルを累積するステップをさらに含むことができ、複数の生の飛行時間型質量スペクトルの数は、１つのスペクトルピーク強度／飛行時間ヒストグラムを形成するために処理される必要がある生の飛行時間型質量スペクトルの数の１／Ｎ（Ｎは２０以上の整数）であり、累積結果を実現するためにＳ１０２以降のステップを実行する。
【００６０】
ここで、いわゆる累積とは、生の飛行時間質量スペクトルにおいて、または有効部分において、同一または近い（近いとは、差の値が予め設定された値未満であることを意味する）飛行時間で記録されたすべての信号振幅の和が、結果スペクトルにおける飛行時間と関連する信号振幅として機能することを意味する。
【００６１】
具体的には、上記の方法の実施形態の具体的な実施形態の図を図２に示す。すなわち、各々の生のスペクトルの各々の有効部分を抽出し、各々の抽出された有効部分を処理するための並列計算の図である。異なる生のスペクトルおよび異なる有効スペクトル部分を処理する独立性のために、図２に示すように、複数の並行な分岐部分（例えば、有効スペクトル部分を抽出する分岐部分および／または抽出された有効部分にウェーブレット変換を適用する分岐部分など）が存在する。これらは処理用の複数の演算ユニットに１つずつ割り当てられてもよい。該演算ユニットは、（１）フィールドプログラマブルゲートアレイ、（２）デジタル信号プロセッサ、（３）グラフィック処理ユニットのうちの１つか、またはそれらの組み合わせを含む。特定の実施形態では、例えば、異なる生の飛行時間型質量スペクトルが処理用の演算ユニットの異なる群に割り当てられる。１つの生の飛行時間型質量スペクトルから抽出された異なる有効部分は、さらなる処理（ピーク検出）のために特定の群とは異なる演算ユニットに割り当てられる。好ましくは、Ｓ２０１の後に、図２の第１の生の飛行時間型質量スペクトルは、Ｎｏ．１の演算ユニット群で処理される（Ｓ２０２として示される）。Ｎｏ．１の演算ユニット群内の演算ユニットａ上で、第１の生のスペクトルの有効部分が抽出される。Ｎｏ．１の演算ユニット群内の演算ユニットｂ上で、第１の有効部分にウェーブレット変換が適用される。Ｎｏ．１の演算ユニット群内の演算ユニットｃ上で、得られたウェーブレット係数分布の最大値が検出され、その中の各スペクトルピークの位置および強度が保存される。第１の演算ユニット群内の他の演算ユニットは、そのような類推によって作動する。第２の生スペクトルが、Ｎｏ．２の演算ユニット群上で処理されてもよい（Ｓ２０３で示される）。その割り当てはＳ２０２と同じであり、ｎ番目の生のスペクトルの処理も同様である。その後、Ｓ２０４、Ｓ２０５、Ｓ２０６が続いて実行される。
【００６２】
本発明に係るウェーブレット変換に基づくピーク検出方法を用いて検出されるスペクトルピークの波形を図３に示す。図３において、実線は生のスペクトルを示し、交点は本発明に係るウェーブレット変換に基づくピーク検出方法を用いて検出されたスペクトルピークの位置を示す。図３に示される検出された５つのスペクトルピークにおいて、第２のスペクトルピークＡは、移動窓解析に基づく従来の方法を用いて検出することが非常に困難である。窓が比較的狭い場合、周囲のスペクトルピークが密であるので、このスペクトルピーク位置の周りの局所的な信号対雑音比は低くなり過ぎ、このスペクトルピークはノイズとして簡単に除外される。窓が比較的広い場合、このスペクトルピークもまた、前処理プロセスにおける平滑化によって容易に除去される。ウェーブレット変換に基づくピーク検出方法を用いることにより、効果的にノイズをフィルタリングし、スペクトルピークをより明確にすることができる。本発明が提供するピーク検出方法を用いることにより、従来のピーク検出方法を用いる場合に比べ、スペクトルピークが密集している場合の最終的な出力結果の信頼性を向上させることができる。
【００６３】
図４は、（一点鎖線によって表される）生の飛行時間型質量スペクトルのセットを処理するために本発明により提供される信号処理方法を使用して得られた最終的な出力スペクトルを示している。図４から、（実線で表される）同じ生のスペクトルセットを直接平均化または合計して得られる出力スペクトルと比較した場合、スペクトルピーク分布はより狭く、出力分解能はより高くなることが理解できる。
【００６４】
図５に示すように、本発明は、飛行時間型質量スペクトル分析用信号処理システムを提供し、その原理は上記の方法の実施形態とほぼ同じである。実施形態における相互運用可能な技術的特徴は、以下で繰り返されない。システムは、イオン検出器から出力されたアナログ信号をデジタル化して複数の生の飛行時間型質量スペクトルを取得するように構成された生の飛行時間型質量スペクトル取得モジュール５０１と、各々の全体の生の飛行時間型質量スペクトルから有効部分を抽出するように構成されたオプションの抽出モジュール５０２と、各々の抽出された有効スペクトル部分に１次元ウェーブレット変換を適用して各周波数帯域またはスケールに対してマッピングするように構成されたウェーブレット変換モジュール５０３と、取得されたウェーブレット係数分布の最大値を検出することにより、各々の生の飛行時間型質量スペクトルにおける各スペクトルピークの位置および強度を決定し、その位置および強度を各々の検出されたスペクトルピークの特性データとして保存するように構成されたピーク検出モジュール５０４と、生の飛行時間型質量スペクトルのそれぞれを処理することによって得られたスペクトルピークの特性データを累積し、前記データを積み重ねてスペクトルピーク強度／飛行時間ヒストグラムを形成するように構成された分析モジュール５０５と、を含む。
【００６５】
本発明の一実施形態では、飛行時間型質量スペクトル分析用信号処理システムは、出力用の連続的なスペクトルを形成するように各々のヒストグラムにさらなる処理を実行するように構成された連続スペクトル処理モジュールをさらに含む。
【００６６】
本発明の一実施形態では、飛行時間型質量スペクトル分析用信号処理システムの抽出モジュールにおいて、条件として、生の飛行時間型質量スペクトルにおける各データ点の信号振幅を、データ点が位置する飛行時間間隔と関連する閾値と比較することによって、有効スペクトル部分は、生の飛行時間型質量スペクトルから抽出される。その実施態様は、以下のいずれかの方法を含む。１）複数の閾値を設定し、閾値のそれぞれは、生の飛行時間型質量スペクトルにおいて規定された１つの飛行時間間隔と関連し、信号振幅が閾値よりも高い部分を有効スペクトル部分として識別して抽出するために、各飛行時間間隔における各データ点の信号振幅を対応する閾値と比較する方法。２）信号比較器を設定し、信号比較器の第１の入力端子はイオン検出器に接続され、出力アナログ信号を受信し、信号比較器の第２の入力端子は振幅が閾値で或る信号を入力し、アナログ信号をデジタル信号に変換するとき、比較器の出力状態が反転する瞬間を記録し、前記記録された瞬間を有効スペクトル部分の始点／終点として捉えることによって生の飛行時間型質量スペクトルの部分を抽出する方法。
【００６７】
本発明の一実施形態では、取得されたウェーブレット係数分布の最大値を検出するステップは、ウェーブレット係数分布の検出された最大値を予め設定された基準でフィルタリングして、その中の各スペクトルピークの位置および強度を決定するステップを含む。該基準は、以下の場合のうちのいずれか１つまたはそれらの組み合わせを含む。１）最大値の位置の周波数帯域またはスケールが予め設定された範囲内にある場合。２）対応する稜線の長さが予め設定された閾値に達する場合。ここで言う、いわゆる稜線は、次のようなステップによって形成される。最初に（時間およびスケールの両方における）前記２次元ウェーブレット係数分布の最大値を探索して始点として設定するステップ。（より大きいまたはより小さい）次のスケール／周波数帯域上の時間に関する１次元ウェーブレット係数分布上の隣接する最大値にそれぞれの前記始点を接続するステップ。次のスケール／周波数帯域上の時間に関する１次元ウェーブレット係数分布上の隣接する最大値まで各ラインを延長するステップ。スケール／周波数帯域の範囲の上限／下限に達するまでこれらを繰り返すステップ。３）対応する信号対雑音比が予め設定された閾値に達する場合。
【００６８】
本発明の一実施形態では、連続スペクトル処理モジュールは、累積されたスペクトルピークの特性データを積み重ねて少なくとも２つの隣接する飛行時間間隔をマージしてスペクトルピーク強度／飛行時間ヒストグラムを形成するようにさらに構成される。
【００６９】
本発明の一実施形態では、飛行時間型質量スペクトル分析用信号処理システムは、複数の演算ユニットまたは複数の群の演算ユニットで成り立っており、該演算ユニットは、次のうちの１つ、またはそれらの組み合わせを含む。（１）フィールドプログラマブルゲートアレイ、（２）デジタル信号プロセッサ、（３）グラフィック処理ユニット。
【００７０】
本発明の一実施形態では、複数の群の演算ユニットを介して実施される態様には次のものが含まれる。各々の群の演算ユニットが、それぞれに割り当てられた生の飛行時間型質量スペクトルを処理し、生の飛行時間型質量スペクトルのそれぞれから抽出された有効スペクトル部分のそれぞれは、さらなる処理のためにその生の飛行時間型質量スペクトルを処理する演算ユニット群内の各々の演算ユニットに割り当てられる。
【００７１】
本発明の一実施形態では、飛行時間型質量スペクトル分析用信号処理システムは、抽出モジュールによって取得された複数の連続的に収集された生の飛行時間型質量スペクトルの有効部分を累積するように構成され、複数の生の飛行時間型質量スペクトルの数が、１つのスペクトルピーク強度／飛行時間ヒストグラムを形成するために処理される必要がある生の飛行時間型質量スペクトルの数の１／Ｎ（Ｎは２０以上の整数）である有効スペクトル部分の累積用モジュールとをさらに含み、当該有効スペクトル部分の累積用モジュールは、生のスペクトルの有効部分の累積結果を後続の処理のためにウェーブレット変換モジュールに出力する。
【００７２】
本発明の一実施形態では、飛行時間型質量スペクトル分析用信号処理システムは、抽出モジュールによって連続的に取得された複数の生の飛行時間型質量スペクトルを累積するように構成されたスペクトル累積モジュールであって、複数の生の飛行時間型スペクトルの数は、１つのスペクトルピーク強度／飛行時間ヒストグラムを形成するために処理される必要がある生の飛行時間型スペクトルの数の１／Ｎ（Ｎは２０以上の整数）であるスペクトル累積モジュールをさらに含み、当該スペクトル累積モジュールは、複数の生の飛行時間型スペクトルの累積結果を後続の処理のために抽出モジュールに出力する。
【００７３】
上記の目的および他の関連する目的を達成するために、本発明は、上記の飛行時間型質量スペクトル解析用信号処理システムを含む電子機器を提供する。電子機器は、プロセッサ（例えば、ＣＰＵ）、メモリ（ＲＡＭ、ＲＯＭ）、および他の構成要素を含むハードウェアシステム上でプログラムを動作させることにより、上記実施形態の機能を実現することが可能な、例えば、電子データ処理装置（例えば、コンピュータ）とすることができる。
【００７４】
上述のように、本発明によって提供される飛行時間型質量スペクトル分析用信号処理方法および信号処理システム並びに電子機器は、次のステップを含む。（ａ）複数の生の飛行時間型質量スペクトルを取得するために、イオン検出器から出力されたアナログ信号をデジタル化するステップ。（ｂ）生の飛行時間型質量スペクトルのそれぞれにおいて有効部分を抽出するステップ。（ｃ）生の飛行時間型質量スペクトルのそれぞれにおいて各有効部分に１次元ウェーブレット変換をそれぞれ適用して各周波数帯域またはスケールに対してマッピングするステップ。（ｄ）取得されたウェーブレット係数分布の最大値を検出することによって生の飛行時間型スペクトルのそれぞれにおける各スペクトルピークの位置および強度を決定し、各々のスペクトルピークの特性データとしてピーク位置および強度を保存するステップ。（ｅ）生の飛行時間型質量スペクトルのそれぞれを処理することによって得られたスペクトルピークの特性データを累積し、データを積み重ねてスペクトルピーク強度／飛行時間ヒストグラムを形成するステップ。
【００７５】
本発明で使用されるウェーブレット変換に基づくピーク検出アルゴリズムは、飛行時間型質量分析装置で使用されている同じタイプ（例えば、米国特許第６，８７０，１５６号および米国特許第８，０６３，３５８号に開示された方法と同じタイプ）の従来の信号処理方法と比較して、ほとんどの従来のピーク検出アルゴリズムが依存し、その結果に明らかな不確定性をもたらす前処理を回避する。したがって、いくつかの複雑な条件（例えば、低い信号対雑音比、深刻な波形歪み、および複数ピークの重なり）を効果的に取り扱うことができ、こうしてピーク検出結果の精度および信頼性を向上させ、したがって最終的な出力スペクトルを改善する。
【００７６】
米国特許第６，８７０，１５６号に開示された方法では、スペクトルピークの特性データにおける各スペクトルピーク強度は、ピーク位置での生の信号振幅によって特徴付けられる。一方、米国特許第８，０６３，３５８号に開示された方法では、スペクトル上の関連するスペクトルピークによって網羅される領域（ピーク面積）によって特徴付けられる。一般的に、後者の特徴付けは、より包括的かつ信頼性が高い。本発明の実施では、各スペクトルピーク強度は、ウェーブレット係数分布の最大値によって特徴付けられる。文献［１］内の関連する議論によれば、実際、有効周波数帯域またはスケール上のウェーブレット係数分布の最大値は、同じタイプの以前の方法におけるスペクトルピーク強度の特徴付けと比較した場合、関連するスペクトルピークのピーク面積にほぼ比例する。したがって、本発明に記載された方法の使用は、ピーク検出結果におけるスペクトルピーク強度の、したがって最終的な出力スペクトルの精度および信頼性を改善することができると推定される。
【００７７】
ウェーブレット変換に基づくピーク検出アルゴリズムを飛行時間型質量分析装置上の信号処理に適用することは、計算効率が低すぎるという１つの実際的な問題を有する。本発明が提供する方法を実施するためには、まず各々の生の飛行時間型質量スペクトルにおける有効部分を抽出し、次いでピーク検出アルゴリズムを用いて抽出された有効スペクトル部分のみに対してピーク検出を行う必要がある。文献［１］に報告されている方法と比較して、本発明によって説明される方法は、計算量を大幅に削減するだけでなく、処理結果に影響を与えないという約束の下で並列計算を促進するので、実際のアプリケーションで必要とされる信号処理速度を低コストで実現するのに有益である。
【００７８】
本発明は、既存の技術における様々な欠点を効果的に克服し、高い産業利用価値を有する。
【００７９】
上記実施形態は、本発明の原理および機能を、実施例を通して簡単に示したものであって、本発明を限定することを意図していない。この技術に精通した者は、本発明の趣旨および範囲から逸脱することなく、上記の実施形態を修正または変更することができる。したがって、本発明に開示された趣旨および技術的思想から逸脱することなく、この技術分野における当業者によって達成されるすべての修正または変更は、本明細書に添付された特許請求の範囲によって網羅されることが意図される。
【符号の説明】
【００８０】
５０１…生のスペクトル取得モジュール
５０２…抽出モジュール
５０３…ウェーブレット変換モジュール
５０４…ピーク検出モジュール
５０５…分析モジュール
Ｓ１０１〜Ｓ１０５…ステップ
Ｓ２０１〜Ｓ２０６…ステップ
【図１】
2019516084.tif 000003
【図２】
2019516084.tif 000004
【図３】
2019516084.tif 000005
【図４】
2019516084.tif 000006
【図５】
2019516084.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】平成30年9月27日(2018.9.27)
【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】
飛行時間型質量スペクトル分析用信号処理方法であって、
（ａ）複数の完全な生の飛行時間型スペクトルを取得するために、または複数の生の飛行時間型スペクトルのすべての有効部分を１つずつ複数回取得するために、イオン検出器から出力されたアナログ信号をデジタル化することと、
（ｂ）前記ステップ（ａ）において完全な生の飛行時間型スペクトルが取得された場合、前記生の飛行時間型スペクトルのそれぞれにおいてすべての有効部分を抽出することと、
（ｃ）前記生の飛行時間型スペクトルのそれぞれにおいて各有効部分に１次元ウェーブレット変換を適用して各周波数帯域またはスケールに対してマッピングすることと、
（ｄ）取得されたウェーブレット係数分布の最大値を検出することによって前記生の飛行時間型スペクトルのそれぞれにおける各スペクトルピークの位置および強度を決定し、各スペクトルピークの特性データとして前記ピークの位置および強度を保存することと、
（ｅ）前記生の飛行時間型スペクトルのそれぞれを処理することによって得られた前記スペクトルピークの特性データを累積し、前記データを積み重ねてスペクトルピーク強度／飛行時間ヒストグラムを形成することとを含む飛行時間型質量スペクトル分析用信号処理方法。
【請求項２】
出力用の連続的なスペクトルを形成するように前記ヒストグラムのそれぞれにおいてさらなる処理を実行することをさらに含む、請求項１に記載の飛行時間型質量スペクトル分析用信号処理方法。
【請求項３】
前記ステップ（ｂ）において、前記生の飛行時間型スペクトルにおける各データ点の信号振幅を、前記データ点が位置する飛行時間間隔と関連する閾値と比較することによって得られた比較結果を条件として捉えることによって、前記有効スペクトル部分は、前記生の飛行時間型スペクトルから抽出され、その実施態様は、
１）複数の閾値を設定し、前記閾値のそれぞれは、前記生の飛行時間型スペクトルにおいて規定された１つの飛行時間間隔と関連し、前記信号振幅が前記閾値よりも高い部分を前記有効スペクトル部分として識別して抽出するために、各飛行時間間隔における各データ点の前記信号振幅を前記対応する閾値と比較する方法か、
２）信号比較器を設定し、前記信号比較器の第１の入力端子は前記イオン検出器に接続され、出力アナログ信号を受信し、前記信号比較器の第２の入力端子は振幅が前記閾値で或る信号を入力し、前記アナログ信号をデジタル信号に変換するとき、前記比較器の出力状態が反転する瞬間を記録し、前記記録された瞬間を前記有効スペクトル部分の始点および終点として捉えることによって前記生の飛行時間型スペクトルの部分を抽出する方法のうちのいずれかの方法を含む、請求項１に記載の飛行時間型質量スペクトル分析用信号処理方法。
【請求項４】
前記取得されたウェーブレット係数分布の最大値を検出することは、前記ウェーブレット係数分布の前記検出された最大値を予め設定された基準でフィルタリングして、その中の各スペクトルピークの位置および強度を決定することを含み、前記基準は、
１）前記最大値の位置の周波数帯域またはスケールが予め設定された範囲内にある場合、
２）対応する稜線の長さが予め設定された閾値に達する場合であって、前記いわゆる稜線は、
最初に前記２次元ウェーブレット係数分布の最大値を探索して始点として設定するステップと、
次のスケール／周波数帯域上の時間に関する１次元ウェーブレット係数分布上の隣接する最大値にそれぞれの前記始点を接続するステップと、
次のスケール／周波数帯域上の時間に関する１次元ウェーブレット係数分布上の隣接する最大値まで各ラインを延長するステップと、
前記スケール／周波数帯域の範囲の上限／下限に達するまでこれらを繰り返すステップとによって形成される場合、
３）対応する信号対雑音比が予め設定された閾値に達する場合のうちのいずれか１つまたはそれらの組み合わせを含む、請求項１に記載の飛行時間型質量スペクトル分析用信号処理方法。
【請求項５】
前記累積されたスペクトルピークの特性データを積み重ねて少なくとも２つの隣接する飛行時間間隔をマージして前記スペクトルピーク強度／飛行時間ヒストグラムを形成することをさらに含む、請求項３に記載の飛行時間型質量スペクトル分析用信号処理方法。
【請求項６】
前記飛行時間型質量スペクトル分析用信号処理方法は、複数の演算ユニットまたは複数の群の演算ユニットで実施され、前記演算ユニットは、（１）フィールドプログラマブルゲートアレイ、（２）デジタル信号プロセッサ、（３）グラフィック処理ユニットのうちの１つ、またはそれらの組み合わせを含む、請求項１に記載の飛行時間型質量スペクトル分析用信号処理方法。
【請求項７】
前記複数の群の演算ユニット上で実施される態様は、
各々の群の演算ユニットが、それぞれに割り当てられた前記生の飛行時間型質量スペクトルを処理するか、または、
１つの生の飛行時間型質量スペクトルを処理する前記群の演算ユニットにおいて、各演算ユニットには、さらなる処理のために前記生の飛行時間型質量スペクトルから抽出された１つの有効スペクトル部分が割り当てられることを含む、請求項６に記載の飛行時間型質量スペクトル分析用信号処理方法。
【請求項８】
前記ステップ（ｂ）の後に、前記方法は、複数の連続的に取得された生の飛行時間型質量スペクトルの前記抽出された有効部分を累積することをさらに含み、前記複数の生の飛行時間型質量スペクトルの数は、１つのスペクトルピーク強度／飛行時間ヒストグラムを形成するために処理される必要がある前記生の飛行時間型質量スペクトルの数の１／Ｎ（Ｎは２０以上の整数）であり、前記累積結果のスペクトルに対してステップ（ｃ）以降のステップを実行する、請求項１に記載の飛行時間型質量スペクトル分析用信号処理方法。
【請求項９】
前記ステップ（ａ）の後、前記方法は、前記取得された複数の連続的に収集された生の飛行時間型質量スペクトルを累積することをさらに含み、前記複数の生の飛行時間型質量スペクトルの数は、１つのスペクトルピーク強度／飛行時間ヒストグラムを形成するために処理される必要がある前記生の飛行時間型質量スペクトルの数の１／Ｎ（Ｎは２０以上の整数）であり、前記累積結果のスペクトルに対してステップ（ｂ）以降のステップを実行する、請求項１に記載の飛行時間型質量スペクトル分析用信号処理方法。
【請求項１０】
飛行時間型質量スペクトル分析用信号処理システムであって、
イオン検出器から出力されたアナログ信号をデジタル化して、複数の完全な生の飛行時間型スペクトルを取得するか、または複数の生の飛行時間型スペクトル中の各有効部分を１つずつ複数回取得するように構成された生のスペクトル取得モジュールと、
各々の完全な生の飛行時間型スペクトルから有効部分を抽出するように構成されたオプションの抽出モジュールと、
前記生の飛行時間型スペクトルのそれぞれにおける各有効スペクトル部分に１次元ウェーブレット変換を適用して各周波数帯域またはスケールに対してマッピングするように構成されたウェーブレット変換モジュールと、
前記取得されたウェーブレット係数分布の最大値を検出することにより、各々の生の飛行時間型質量スペクトルにおける各スペクトルピークの位置および強度を決定し、前記ピークの位置および強度を各々のスペクトルピークの特性データとして保存するように構成されたピーク検出モジュールと、
前記生の飛行時間型質量スペクトルのそれぞれを処理することによって得られたスペクトルピークの前記特性データを累積し、前記データを積み重ねてスペクトルピーク強度／飛行時間ヒストグラムを形成するように構成された分析モジュールとを含む飛行時間型質量スペクトル分析用信号処理システム。
【請求項１１】
出力用の連続的なスペクトルを形成するようにヒストグラムのそれぞれにさらなる処理を実行するように構成された連続スペクトル処理モジュールをさらに含む、請求項１０に記載の飛行時間型質量スペクトル分析用信号処理システム。
【請求項１２】
前記オプションの抽出モジュールにおいて、前記生の飛行時間型スペクトルにおける各データ点の信号振幅を、前記データ点が位置する飛行時間間隔に対応する閾値と比較することによって得られた比較結果を条件として捉えることによって、前記有効スペクトル部分は、前記生の飛行時間型質量スペクトルから抽出され、その実施態様は、
１）複数の閾値を設定し、前記閾値のそれぞれは、前記生の飛行時間型スペクトルにおいて規定された１つの飛行時間間隔と関連し、前記信号振幅が前記閾値よりも高い部分を前記有効スペクトル部分として識別して抽出するために、各飛行時間間隔における各データ点の前記信号振幅を前記対応する閾値と比較する方法か、
２）信号比較器を設定し、前記信号比較器の第１の入力端子は前記イオン検出器に接続され、出力アナログ信号を受信し、前記信号比較器の第２の入力端子は振幅が前記閾値で或る信号を入力し、前記アナログ信号をデジタル信号に変換するとき、前記比較器の出力状態が反転する瞬間を記録し、前記瞬間を前記有効スペクトル部分の始点および終点として捉えることによって前記生の飛行時間型スペクトルの部分を抽出する方法のうちのいずれかの方法を含む、請求項１０に記載の飛行時間型質量スペクトル分析用信号処理システム。
【請求項１３】
前記取得されたウェーブレット係数分布の最大値を検出することは、前記ウェーブレット係数分布の前記検出された最大値を予め設定された基準でフィルタリングして、その中の各スペクトルピークの位置および強度を決定することを含み、前記基準は、
１）前記最大値の位置の周波数帯域またはスケールが予め設定された範囲内にある場合、
２）対応する稜線の長さが予め設定された閾値に達する場合であって、前記いわゆる稜線は、
前記２次元ウェーブレット係数分布の最大値を探索して始点として設定するステップと、
次のスケール／周波数帯域上の時間に関する１次元ウェーブレット係数分布上の隣接する最大値にそれぞれの前記始点を接続するステップと、
次のスケール／周波数帯域上の時間に関する１次元ウェーブレット係数分布上の隣接する最大値まで各ラインを延長するステップと、
前記スケール／周波数帯域の範囲の上限／下限に達するまでこれらを繰り返すステップとによって形成される場合、
３）対応する信号対雑音比が予め設定された閾値に達する場合のうちのいずれか１つまたはそれらの組み合わせを含む、請求項１０に記載の飛行時間型質量スペクトル分析用信号処理システム。
【請求項１４】
前記連続スペクトル処理モジュールは、前記累積されたスペクトルピークの特性データを積み重ねて少なくとも２つの隣接する飛行時間間隔をマージして前記スペクトルピーク強度／飛行時間ヒストグラムを形成するようにさらに構成される、請求項１１に記載の飛行時間型質量スペクトル分析用信号処理システム。
【請求項１５】
前記飛行時間型質量スペクトル分析用信号処理システムは、機能を実現するために、複数の演算ユニットまたは複数の群の演算ユニットを含み、前記演算ユニットは、（１）フィールドプログラマブルゲートアレイ、（２）デジタル信号プロセッサ、（３）グラフィック処理ユニットのうちの１つ、またはそれらの組み合わせを含む、請求項１０に記載の飛行時間型質量スペクトル分析用信号処理システム。
【請求項１６】
前記複数の群の演算ユニット上で実施される態様は、
各々の群の演算ユニットが、それぞれに割り当てられた前記生の飛行時間型質量スペクトルを処理するか、または、
１つの生の飛行時間型質量スペクトルを処理する前記群の演算ユニットにおいて、各演算ユニットには、さらなる処理のために前記生の飛行時間型質量スペクトルから抽出された１つの有効スペクトル部分が割り当てられることを含む、請求項１５に記載の飛行時間型質量スペクトル分析用信号処理システム。
【請求項１７】
前記抽出モジュールによって連続的に取得された複数の生の飛行時間型スペクトルの有効部分を累積するように構成され、前記複数の生の飛行時間型質量スペクトルの数が、１つのスペクトルピーク強度／飛行時間ヒストグラムを形成するために処理される必要がある前記生の飛行時間型質量スペクトルの数の１／Ｎ（Ｎは２０以上の整数）である有効スペクトル部分の累積用モジュールとをさらに含み、
前記有効スペクトル部分の累積用モジュールは、複数の前記生のスペクトルの有効部分の累積結果を後続の処理のためにウェーブレット変換モジュールに出力する、請求項１０に記載の飛行時間型質量スペクトル分析用信号処理システム。
【請求項１８】
前記生のスペクトル取得モジュールによって連続的に取得された複数の生の飛行時間型スペクトルを累積するように構成されたスペクトル累積モジュールであって、前記複数の生の飛行時間型スペクトルの数は、１つのスペクトルピーク強度／飛行時間ヒストグラムを形成するために処理される必要がある前記生の飛行時間型スペクトルの数の１／Ｎ（Ｎは２０以上の整数）であるスペクトル累積モジュールをさらに含み、
前記スペクトル累積モジュールは、前記複数の生の飛行時間型スペクトルの累積結果を後続の処理のために前記抽出モジュールに出力する、請求項１０に記載の飛行時間型質量スペクトル分析用信号処理システム。
【請求項１９】
請求項１０に記載の飛行時間型質量スペクトル分析用信号処理システムを含む電子機器。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３５】
本発明の一実施形態では、飛行時間型質量スペクトル分析用信号処理システムは、生のスペクトル取得モジュールによって連続的に取得された複数の生の飛行時間型質量スペクトルを累積するように構成されたスペクトル累積モジュールをさらに含む。複数の生の飛行時間型スペクトルの数は、１つのスペクトルピーク強度／飛行時間ヒストグラムを形成するために処理される必要がある生の飛行時間型スペクトルの数の１／Ｎ（Ｎは２０以上の整数）である。当該スペクトル累積モジュールは、複数の生の飛行時間型スペクトルの累積結果を後続の処理のために抽出モジュールに出力する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７２】
本発明の一実施形態では、飛行時間型質量スペクトル分析用信号処理システムは、生のスペクトル取得モジュールによって連続的に取得された複数の生の飛行時間型質量スペクトルを累積するように構成されたスペクトル累積モジュールであって、複数の生の飛行時間型スペクトルの数は、１つのスペクトルピーク強度／飛行時間ヒストグラムを形成するために処理される必要がある生の飛行時間型スペクトルの数の１／Ｎ（Ｎは２０以上の整数）であるスペクトル累積モジュールをさらに含み、当該スペクトル累積モジュールは、複数の生の飛行時間型スペクトルの累積結果を後続の処理のために抽出モジュールに出力する。
【国際調査報告】
2019516084.tif 000008
2019516084.tif 000009