(57)【要約】【課題】ＭＡＬＤＩイオン源におけるレーザ光照射の周波数を増加させて測定のスループットを向上させる。【解決手段】飛行空間４の入口に設けた偏向電極３１ａ〜３１ｄで形成する偏向電場により、レーザ光照射毎に試料１５から発生するイオンを異なる方向に順番に振り分けて飛行させる。また、イオン検出部５は上記のように振り分けられたイオンが到達する位置にそれぞれ異なる検出器を含み、各検出器はそれぞれイオンを独立に検出する。これにより、レーザ光照射の時間間隔を短くしても各検出器では十分にイオンを検出する時間を確保することができ、幅広いm/z範囲のマススペクトルを作成しながらレーザ光照射間隔を短くして測定のスループットを向上させることができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
試料を間欠的にイオン化するイオン源と、該イオン源で生成された試料由来のイオンを加速する加速部と、該加速部で加速されたイオンを質量電荷比に応じて分離する飛行空間と、該飛行空間を飛行したイオンを検出する検出部と、を具備する飛行時間型質量分析装置において、
a)前記イオン源で生成され前記加速部で加速されたイオンが飛行する方向を変化させる偏向電場を形成するイオン偏向部と、
b)前記イオン偏向部により飛行方向がそれぞれ変化されたイオンが前記飛行空間を飛行したあとに到達する位置に配置され、異なる軌道を飛行し異なる位置に到達したイオンをそれぞれ独立に検出可能である検出部と、
を備えることを特徴とする飛行時間型質量分析装置。
【請求項２】
請求項１に記載の飛行時間型質量分析装置であって、
前記検出部は、異なる軌道を飛行して来たイオンを異なるｎ（ただしｎは２以上の整数）箇所の位置でそれぞれ独立に検出可能であり、
前記イオン源での間欠的なイオンの生成毎に、前記ｎ箇所の位置に順番にイオンが到達し得るように偏向電場を変化させるべく前記イオン偏向部を制御する制御部、を備えることを特徴とする飛行時間型質量分析装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の飛行時間型質量分析装置であって、
前記イオン偏向部は、前記加速部と前記飛行空間の入口端との間、又は該飛行空間内であってその入口端から近い位置に配置されることを特徴とする飛行時間型質量分析装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の飛行時間型質量分析装置であって、
前記イオン源は、試料にレーザ光又は粒子線を照射して該試料からイオンを生成するもの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５】
請求項４に記載の飛行時間型質量分析装置であって、
前記イオン源は、ＭＡＬＤＩ、ＬＤＩ、ＳＡＬＤＩ、ＦＡＢ、ＳＩＭＳのいずれかによる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であって、
前記飛行空間はリニア型の飛行空間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であって、
前記飛行空間はリフレクトロン型の飛行空間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であって、
前記検出部は、円環状又は円盤状であるマイクロチャンネルプレートと、該マイクロプレートに入射したイオンに応じて発生する荷電粒子を検出する、周方向に複数に分割されたアノード電極と、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であって、
前記検出部は、２次元的な位置分解能を有する一つの検出部であることを特徴とする飛行時間型質量分析装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マトリクス支援レーザ脱離イオン化（ＭＡＬＤＩ）法、レーザ脱離イオン化（ＬＤＩ）法、表面支援レーザ脱離イオン化（ＳＡＬＤＩ）法など、試料にレーザ光を短時間照射したり、高速原子衝撃（ＦＡＢ）法、二次イオン質量分析（ＳＩＭＳ）法など、試料に中性原子線、電子線、イオン線等の粒子線を照射したりすることにより、該試料中の成分を間欠的にイオン化するイオン源を用いた飛行時間型質量分析装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
飛行時間型質量分析装置（以下「ＴＯＦＭＳ」と称す）は一般に、電場により加速したイオンを電場及び磁場を有さない飛行空間内に導入して自由飛行させ、検出器に到達するまでの飛行時間に応じて各種イオンを質量電荷比m/z毎に分離するものである。ＴＯＦＭＳにおいて質量分解能を高めるには飛行距離を長くする必要があることから、単純にイオンを直線的に飛行させるリニア型の構成のほかに、電場や磁場を利用してイオンを折返し飛行させるリフレクトロン型の構成や、略同一の閉じた軌道を複数回周回させる周回型の構成も知られている。
【０００３】
ＴＯＦＭＳのイオン源としては、ＭＡＬＤＩ法によるＭＡＬＤＩイオン源が広く利用されている。ＭＡＬＤＩ法では、測定対象物質とマトリクスとを混合させることで調製された試料にレーザ光を短時間照射することにより、測定対象物質を気化させるのとほぼ同時に該測定対象物質をイオン化する。そのほか、レーザ光を利用したイオン化法としては、マトリクスを用いないＬＤＩ法、金属や金属酸化物ナノ粒子をイオン化の支援材料として用いたＳＡＬＤＩ法なども知られており、ＴＯＦＭＳのイオン源として用いられている。
【０００４】
例えば非特許文献１に記載のＭＡＬＤＩ−ＴＯＦＭＳは現在市販されている最も高速の測定が可能である装置の一つであり、１０[kHz]の周波数でレーザ光を繰り返し照射することが可能であるとされている。例えばＴＯＦＭＳのドリフト空間の長さが３[ｍ]で、イオンの加速エネルギが３０[kV]である場合、１０００〜５０００[Da]の質量電荷比範囲のイオンの飛行時間はおおよそ４０〜９０[μsec]である。即ち、レーザ光の照射によって生成されたm/z＝５０００[Da]であるイオンが検出器に到達するまでに９０[μsec]掛かる。そのため、ＭＡＬＤＩイオン源からパルス状に射出されたイオンが検出器に到達したあとに次の分析のためのレーザ光を試料に照射するような制御を行う場合、繰り返し周期が１００[μsec]である１０[kHz]というレーザ光照射の周波数はほぼ上限である。
【０００５】
これよりもさらに測定のスループットを向上させる、つまりレーザ光照射の周波数を高くする方法として考えられるのは、レーザ光を試料に照射した後、それによって生成された測定対象の質量電荷比範囲のイオンの一部（具体的には質量が大きく飛行時間が長いイオン）が検出器に到達する前に次の分析のためのレーザ光照射を行うという方法である。
【０００６】
例えば、１回目のレーザ光照射時点から５０[μsec]経過後に２回目のレーザ光照射を行う場合、１回目のレーザ光照射により生成されたm/z＝５０００[Da]のイオンが検出器に到達した直後に２回目のレーザ光照射により生成されたm/z＝１０００[Da]のイオンが検出器に到達することになる。そのため、２回目のレーザ光照射により生成されたイオンのうちm/z＝１０００[Da]よりも質量電荷比が低いイオンが検出器に到達しないように、例えばイオンがドリフト空間に入る前又は入った直後にそうしたイオンを確実に除去することで、１回目の測定による信号と２回目の測定による信号とは重ならず良好なマススペクトルを得ることができる。ただし、この方法では、レーザ光照射の周波数は２０[kHz]が限界であり、上述した従来装置からの性能向上は最大２倍に留まる。
【０００７】
近年、ＭＡＬＤＩ−ＴＯＦＭＳを利用して試料上の２次元領域内の多数の測定点（微小領域）に対する質量分析をそれぞれ実施し、その結果に基づいて特定の質量電荷比におけるイオンの信号強度の空間分布を可視化するイメージング質量分析装置が開発されている（非特許文献２参照）。こうした装置では、試料上の膨大な数の測定点それぞれに対し質量分析を行う必要があるため、試料上の測定対象領域全体の質量分析を遂行するには膨大な回数、質量分析を繰り返し行う必要がある。そのため、イメージング質量分析装置での測定のスループットを改善するには、ＭＡＬＤＩ−ＴＯＦＭＳでのレーザ照射の周波数の大幅な増加が重要である。
また、ＭＡＬＤＩ−ＴＯＦＭＳのみならず、ＬＤＩ、ＳＡＬＤＩなどレーザ光をパルス的に試料に照射してイオン化を行うイオン源や、ＦＡＢ、ＳＩＭＳなど、中性原子線、電子線、イオン線等の粒子線をパルス的に試料に照射してイオン化を行うイオン源を搭載したＴＯＦＭＳでも事情は同じである。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】「rapifleXTM MALDI TissuetyperTM 質量分析イメージング」、［online］、ブルカー(BRUKER）社、［平成２８年６月２４日検索］、インターネット＜URL: http://www.bruker.co.jp/daltonics/MALDI_imaging/rapiflex.pdf＞
【非特許文献２】「iMScope  TRIO  イメージング質量顕微鏡」、［online］、株式会社島津製作所、［平成２８年６月２４日検索］、インターネット＜URL: http://www.an.shimadzu.co.jp/bio/imscope/index.htm＞
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、レーザ光を試料に照射して該試料中の成分をイオン化するイオン源、或いは、中性原子線、電子線、イオン線などの粒子線を試料に照射して該試料中の成分をイオン化するイオン源においてレーザ光や粒子線の照射の周波数を従来よりも大幅に増加させることができ、それによって測定のスループットの向上を図ることができる飛行時間型質量分析装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するためになされた本発明は、試料を間欠的にイオン化するイオン源と、該イオン源で生成された試料由来のイオンを加速する加速部と、該加速部で加速されたイオンを質量電荷比に応じて分離する飛行空間と、該飛行空間を飛行したイオンを検出する検出部と、を具備する飛行時間型質量分析装置において、
a)前記イオン源で生成され前記加速部で加速されたイオンが飛行する方向を変化させる偏向電場を形成するイオン偏向部と、
b)前記イオン偏向部により飛行方向がそれぞれ変化されたイオンが前記飛行空間を飛行したあとに到達する位置に配置され、異なる軌道を飛行し異なる位置に到達したイオンをそれぞれ独立に検出可能である検出部と、
を備えることを特徴としている。
【００１１】
なお、本発明に係る飛行時間型質量分析装置において、飛行空間の態様は特に限定されず、例えば、リニア型、リフレクトロン型、周回型のいずれでもよい。
また本発明に係る飛行時間型質量分析装置であって典型的には、前記イオン源は、試料にレーザ光又は粒子線を照射して該試料からイオンを生成するイオン源とすることができる。レーザ光を利用したイオン源はＭＡＬＤＩ、ＬＤＩ、ＳＡＬＤＩなど、粒子線を利用したイオン源はＦＡＢ、ＳＩＭＳなどである。
【００１２】
本発明に係る飛行時間型質量分析装置では、イオン源において第１の時点で試料にレーザ光や粒子線が照射されることで生成され加速部で加速された一群のイオン、つまりイオンパケットは、イオン偏向部による偏向電場を通過する際に第１の方向に送られ、第１の飛行軌道に沿って飛行する。イオン源において上記第１の時点の次のタイミングである第２の時点で試料にレーザ光や粒子線が照射されることで生成され加速部で加速されたイオンパケットは、イオン偏向部による偏向電場を通過する際に上記第１の方向とは異なる第２の方向に送られ、第２の飛行軌道に沿って飛行する。第１の飛行軌道に沿って飛行するイオンパケットと第２の飛行軌道に沿って飛行するイオンパケットとは飛行空間を出た時点で異なる位置に到達し、それぞれ検出部により独立に検出される。
【００１３】
第１の時点と第２の時点との時間間隔が短い場合、第１の時点で生成されたイオンの少なくとも一部が検出部に到達する前に、第２の時点で生成されたイオンの少なくとも一部が検出部に到達し、到達時間が重なることになる。しかしながら、検出部は異なる飛行軌道を通って異なる位置に達したイオンパケットを独立に検出するので、上述したようにイオンの到達時間が重なっていても、それぞれのイオンパケットに含まれるイオンの飛行時間に応じた検出信号をそれぞれ出力する。それによって、互いに何ら影響を及ぼすことなく、第１の時点におけるレーザ光照射又は粒子線照射に対応した飛行時間スペクトルと第２の時点におけるレーザ光照射又は粒子線照射に対応した飛行時間スペクトルとを作成することができ、それら各飛行時間スペクトルからマススペクトルを得ることができる。
【００１４】
偏向電場によりイオンパケットが向かう方向の数（種類）を増やすほど、イオン源でのレーザ光照射又は粒子線照射の時間間隔をさらに短くすることができる。例えば、偏向電場によりイオンパケットの進行を１０の異なる方向に振り分けてそれぞれ独立にイオンを検出することによって、レーザ光照射又は粒子線照射の周波数を上記従来装置の約１０倍程度に増加させることができる。
【００１５】
また本発明に係る飛行時間型質量分析装置において、イオン偏向部と検出部とを有効に利用して測定のスループットを向上させるには、好ましくは、
前記検出部は、異なる軌道を飛行して来たイオンを異なるｎ（ただしｎは２以上の整数）箇所の位置でそれぞれ独立に検出可能であり、
前記イオン源での間欠的なイオンの生成毎に、前記ｎ箇所の位置に順番にイオンが到達し得るように偏向電場を変化させるべく前記イオン偏向部を制御する制御部、を備える構成とするとよい。
【００１６】
具体的には、イオン偏向部は、偏向電場を形成するための偏向電極と、イオンの飛行方向に応じて該偏向電極に異なる電圧を印加する偏向電圧発生部と、から成るものとすることができ、制御部はその偏向電圧発生部を制御する構成とすることができる。
この構成によれば、ｎの数が例えば１０等、多い場合でもイオン偏向部で異なる飛行方向に順にイオンパケットを送り、それらの飛行方向にそれぞれ対応した位置において検出部でイオンを検出することができる。それによって、広い質量電荷比範囲に亘るマススペクトルを高いスループットで以て取得することができる。
【００１７】
なお、イオン源において短時間のレーザ光照射又は粒子線照射によって生成されたイオンは飛行し始めると質量電荷比に応じて飛行方向の前後に広がり始める。１回のレーザ光照射又は粒子線照射によって生成されたイオンパケットは同じ軌道を通って検出器に到達する必要があるから、そのイオンパケットが飛行方向の前後に大きく広がる前にイオン偏向部による偏向電場を通過し、同じイオンパケットに含まれる全てのイオンが同じ方向に曲げられることが望ましい。
【００１８】
そこで、本発明に係る飛行時間型質量分析装置では、イオン偏向部はイオンが加速部で加速された直後、即ち、加速部と飛行空間の入口端との間、又は飛行空間内であってその入口端から近い位置に配置されることが望ましい。
【００１９】
また、異なる軌道を通って来たイオンをそれぞれ独立に検出可能な検出部は検出面がそれぞれ異なる検出部であってもよいことは当然であるが、検出面が共通であってもイオンの到達位置をそれぞれ認識可能であればよい。
【００２０】
例えば上記検出部は、円環状又は円盤状であるマイクロチャンネルプレートと、該マイクロプレートに入射したイオンに応じて発生する荷電粒子を検出する、周方向に複数に分割されたアノード電極と、を含む構成とすることができる。この構成では、イオンが到達するマイクロチャンネルプレートは共通であっても、到達したイオンに応じてその到達位置付近で生成される荷電粒子（電子）を検出するアノード電極は分割されているので、異なる位置に到達したイオンの量に応じた信号をそれぞれ独立に出力することができる。また上記検出部は、２次元的な位置分解能を有する一つの検出部である構成としてもよい。こうした構成としては、例えば多数の微小検出部を一面上に多数配置した構成などが考えられる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明に係る飛行時間型質量分析装置によれば、測定可能な質量電荷比範囲を広く確保したまま、試料へのレーザ光照射や粒子線照射の繰り返し周波数を従来装置に比べて大幅に増加し、測定のスループットを向上させることができる。それによって、例えばイメージング質量分析装置のように膨大な数の測定点についてそれぞれ質量分析を行う必要がある場合でも、測定に要する時間を短縮することができ、単に測定効率の向上のみならず、例えば生体組織切片などの変質・変性し易い試料についてもそうした変質・変性を抑えて良好な分析を実施することができるといった利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の第１実施例であるＭＡＬＤＩ−ＴＯＦＭＳの概略構成図。
【図２】第１実施例のＭＡＬＤＩ−ＴＯＦＭＳにおける概略動作タイミング図。
【図３】本発明の第２実施例であるＭＡＬＤＩ−ＴＯＦＭＳの概略構成図。
【図４】検出部の変形例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
本発明の第１実施例であるＭＡＬＤＩ−ＴＯＦＭＳについて添付図面を参照して説明する。図１は第１実施例のＭＡＬＤＩ−ＴＯＦＭＳの概略構成図、図２は第１実施例のＭＡＬＤＩ−ＴＯＦＭＳにおける概略動作タイミング図である。
【００２４】
本実施例のＭＡＬＤＩ−ＴＯＦＭＳはリニア型のＴＯＦＭＳであり、ＭＡＬＤＩイオン源１、加速電極２、イオン偏向部３、飛行空間４、及び、イオン検出部５を含む。ＭＡＬＤＩイオン源１は、レーザ照射部１１、集光レンズ１２、ミラー１３を含み、レーザ照射部１１から出射し集光レンズ１２を経たレーザ光はミラー１３で反射されて、試料プレート１４上に保持されている試料１５に照射される。イオン偏向部３は、試料プレート１４に略直交するイオン光軸Ｃ（Ｚ軸方向と一致している）を挟んで対向する２組４枚の平板状の偏向電極３１ａ〜３１ｄと、それら偏向電極３１ａ〜３１ｄにそれぞれ所定の電圧を印加する偏向電圧発生部３２を含む。
【００２５】
イオン検出部５は、イオン光軸Ｃを取り囲むように該イオン光軸Ｃを中心とする円周上に等角度間隔で配置された１０個の独立した検出器を含む。このイオン検出部５の各検出器で得られた検出信号はデータ処理部６に入力され、データ処理部６では飛行時間スペクトルの作成、さらには飛行時間を質量電荷比に換算することでマススペクトルの作成などが行われる。制御部７は本ＭＡＬＤＩ−ＴＯＦＭＳにおいて質量分析を実行する際に各部を制御するものである。なお、ここでは図面を簡略化するために、加速電極２や試料プレート１４に印加される電圧の発生部などの構成要素を省略している。
【００２６】
本実施例のＭＡＬＤＩ−ＴＯＦＭＳにおける質量分析動作を説明する。
制御部７の指示の下に、レーザ照射部１１からごく短時間だけレーザ光が出射され、このレーザ光は集光レンズ１２、ミラー１３を経て、試料１５上の微小領域に照射される。試料１５にレーザ光が照射されると、該試料１５中の測定対象物質は気化しイオン化される。試料プレート１４は金属製又は導電ガラス製であって、図示しないステージにより保持され、同じく図示しない電源からステージを介して試料プレート１４に所定の電圧が印加される。また、加速電極２にも図示しない電源から所定の電圧が印加される。
【００２７】
試料１５から生成された測定対象物質由来のイオンは試料プレート１４と加速電極２との間に形成される電場によって試料１５表面付近から引き出され、さらに加速電極２により形成される加速電場によって加速エネルギを付与され飛行空間４に向けてＺ軸方向に沿って飛行し始める。偏向電極３１ａ〜３１ｄは加速電極２による加速電場の影響を受けず、且つ質量電荷比の相違するイオンが前後方向にできるだけ広がっていない位置に設置されることが望ましく、ここでは、飛行空間４の入口付近に配置されている。
【００２８】
Ｚ軸に直交するＸ軸方向に沿ってイオン光軸Ｃを挟んで対向する２枚の偏向電極３１ａ、３１ｂには偏向電圧発生部３２から電圧±ＶXが、またＹ軸方向に沿ってイオン光軸Ｃを挟んで対向する２枚の偏向電極３１ｃ、３１ｄには偏向電圧発生部３２から電圧±ＶYが、それぞれ印加される。制御部７による制御により、電圧ＶX、ＶYは次のように設定される。
ＶX＝Ｖ0・cos｛2π(i/n)｝
ＶY＝Ｖ0・sin｛2π(i/n)｝
ただし、ここでnはイオン検出部５に含まれる検出器の数であり、この例はn＝10である。またi＝1, 2, 3，…，nであり、図２（ａ）に示すように、iの値はＭＡＬＤＩイオン源１でのレーザ光照射の１パルス毎に順に変化させる。
【００２９】
即ち、iが1, 2, 3，…，nと順に変化する毎に偏向電極３１ａ〜３１ｄで囲まれる空間に形成される偏向電場は変化し（図２（ｂ）参照）、それに伴い、この偏向電場を通過しようとしているイオンは異なる方向に向かうように偏向される。本例のようにn＝10である場合、時間が経過する毎にイオンは互いに異なる10の方向に振り分けられ、飛行空間４中を互いに異なる飛行軌道に沿って飛行する。イオン検出部５に含まれる各検出器は、異なる方向に向かってイオンが飛行するその進行方向前方にそれぞれ配置されている。そのため、１回のレーザ光照射によって試料１５から発生した多くのイオンを含むイオンパケットは偏向電場を通過する際に同じ方向に曲げられ、飛行空間４中を飛行する間に質量電荷比に応じて前後に分離され同じ検出器に到達する。各検出器はＺ軸（又はイオン光軸Ｃ）からの距離が同一であるため、どの検出器においても飛行距離は同一である。
【００３０】
一つのイオンパケットに含まれる質量電荷比が相違するイオンは大きく時間差がついて検出器に到達するため、図２（ｃ）〜（ｅ）に示されているように、レーザ光照射時間間隔Δｔに比べてかなり長い時間に亘り一つの検出器に入射し続ける。しかしながら、上述したように、レーザ光が照射される毎に試料１５から生成されるイオンパケットはそれぞれ異なる飛行軌道に沿って飛行するため、一つの検出器においてイオンを検出するための時間はレーザ光照射時間間隔Δｔ×n、つまり、ここではΔｔの10倍程度あり、幅広い質量電荷比のイオンを検出することができ、データ処理部６では一つの検出器から得られる信号に基づいて幅広い質量電荷比範囲に亘るマススペクトルを作成することができる。
【００３１】
以上のようにして本実施例のＭＡＬＤＩ−ＴＯＦＭＳでは、ＭＡＬＤＩイオン源でのレーザ光照射の周波数を従来装置に比べて大幅に上げることができ、その場合でも、広い質量電荷比範囲に亘るマススペクトルを得ることができる。
【００３２】
図３は本発明に係る第２実施例のＭＡＬＤＩ−ＴＯＦＭＳの概略構成図である。このＭＡＬＤＩ−ＴＯＦＭＳは、飛行空間４内に複数のリング状電極とバックプレートを含むリフレクタ４１を配置したリフレクトロン型の構成である。この場合にはリフレクタ４１により形成される反射電場によってイオンは折り返し飛行するが、第１実施例と同様に、イオン偏向部３で偏向されたイオンが最終的に到達する位置に、イオン検出部５に含まれる各検出器が配置されている。したがって、基本的な動作は第１実施例と何ら変わりはない。
【００３３】
また、上記実施例では、イオン検出部５はそれぞれ独立した複数の検出器を備えていたが、イオン検出部５として電子増倍型の検出器を利用する場合には、図４に示したような構成とすることもできる。このイオン検出部５０は、２枚（又はそれ以上の枚数）のリング状であるマイクロチャンネルプレート（ＭＣＰ）５１、５２と、マイクロチャンネルプレート５１、５２で増倍された電子を受けて検出信号を生成する、周方向にｎ個に分割されたアノード電極５３と、を含む。この構成では、上述したように異なる飛行軌道に沿って飛行して来たイオンは同じマイクロチャンネルプレート５１の異なる位置に到達する。マイクロチャンネルプレート５１にイオンが到達すると、その到達位置付近でのみ電子が発生し、その電子はマイクロチャンネルプレート５２で増倍される。そして、増倍された電子は上記到達位置に対応したアノード電極５３に入射する。したがって、異なる飛行軌道を通って来たイオンに対してマイクロチャンネルプレート５１、５２は共通であるものの、その到達位置毎にイオンを分離して検出することができ、図１、図３に示したイオン検出部５と同様の信号を得ることができる。
【００３４】
また、イオン検出部５として一つの検出面上で位置分解能を有する検出器を用いてもよい。いずれにしても、異なる飛行軌道に沿って飛行して来たイオンをそれぞれ分離して又は独立に検出可能であれば、その構成は特に問わない。
【００３５】
なお、上記実施例はいずれも本発明の一例であり、本発明の趣旨の範囲で適宜変形、修正、追加を行っても本願特許請求の範囲に包含されることは当然である。例えば上記実施例は本発明をＭＡＬＤＩイオン源を用いたＴＯＦＭＳに適用したものであるが、ＬＤＩイオン源やＳＡＬＤＩイオン源を用いたＴＯＦＭＳにも本発明を適用できることは明らかである。また、レーザ光でなく試料にパルス的に中性原子線、電子線、イオン線などの粒子線を照射して試料中の成分をイオン化する例えばＦＡＢ法、ＳＩＭＳ法などによるイオン源を利用したＴＯＦＭＳにも、本発明を適用できることは明らかである。
【符号の説明】
【００３６】
１…イオン源
１１…レーザ照射部
１２…レンズ
１３…ミラー
１４…試料プレート
１５…試料
２…加速電極
３…イオン偏向部
３１ａ〜３１ｄ…イオン偏向電極
３２…偏向電圧発生部
４…飛行空間
５、５０…イオン検出部
５１、５２…マイクロチャンネルプレート
５３…アノード電極
６…データ処理部
７…制御部
Ｃ…イオン光軸
【図１】
2018010766.tif 000003
【図２】
2018010766.tif 000004
【図３】
2018010766.tif 000005
【図４】
2018010766.tif 000006