(57)【要約】【課題】ＳＩＭ測定とスキャン測定のいずれの測定手法であっても良好に質量分析を行える質量分析計及び質量分析方法を提供する。【解決手段】質量分析計１００は、イオン源１２０と、分析部１４０と、検出器１５０と、フィルタ部１７０と、データ処理部１６８と、制御部１６１と、を備えている。制御部１６１は、ＳＩＭ測定と、スキャン測定とを、選択的に実行させる。そして、制御部１６１は、ＳＩＭ測定を行う場合と、スキャン測定を行う場合とで、フィルタ部１７０における通過させる信号の応答特性、又は通過させる信号の周波数帯域のうち少なくとも一方を変化させる。【選択図】図１
2018018750.tif 000002
【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、
前記イオン源で発生したイオンを質量電荷比ごとに分離させる分析部と、
前記分析部を通過したイオンを検出する検出器と、
前記検出器で得たイオン検出信号を通過させて、整形するフィルタ部と、
前記フィルタ部を通過したイオン検出信号から質量分析結果を得るデータ処理部と、
前記分析部で分離された特定の質量電荷比のイオンを前記検出器で検出させる選択イオン検出測定と、前記分析部で分離された所定範囲の質量電荷比のイオンを前記検出器で定量的に検出させるスキャン測定とを、選択的に実行させる制御部と、を備え、
前記制御部は、前記選択イオン検出測定を行う場合と、前記スキャン測定を行う場合とで、前記フィルタ部における通過させる信号の応答特性、又は通過させる信号の周波数帯域のうち少なくとも一方を変化させる
質量分析計。
【請求項２】
前記フィルタ部は、通過させる信号の応答特性、又は通過させる信号の周波数帯域のうち少なくとも一方が変化可能に構成されている
請求項１に記載の質量分析計。
【請求項３】
前記フィルタ部は、複数の係数乗算器を備えたデジタルフィルタ回路であり、
前記制御部は、前記選択イオン検出測定を行う場合と、前記スキャン測定を行う場合とで、前記デジタルフィルタ回路における前記複数の係数乗算器の係数を切り換えて、通過させる信号の応答特性、又は通過させる信号の周波数帯域のうち少なくとも一方を変化させる
請求項１又は２に記載の質量分析計。
【請求項４】
前記フィルタ部は、
前記スキャン測定を行う場合に用いられる第１フィルタと、
前記選択イオン検出測定を行う場合に用いられる第２フィルタと、を有し、
前記第１フィルタと前記第２フィルタは、通過させる信号の応答特性、又は通過させる信号の周波数帯域のうち少なくとも一方が異なる
請求項１に記載の質量分析計。
【請求項５】
前記スキャン測定を行う際の前記フィルタ部は、信号が通過する帯域の応答特性が平坦に設定される
請求項１から４のいずれか１項に記載の質量分析計。
【請求項６】
前記選択イオン検出測定を行う際の前記フィルタ部は、前記スキャン測定を行う場合よりも通過させる信号の周波数帯域が狭められる
請求項１から５のいずれか１項に記載の質量分析計。
【請求項７】
前記選択イオン検出測定を行う際の前記フィルタ部は、特定の周波数よりも高域の高周波帯域をカットし、信号を通過させる帯域から信号を除去する帯域への変化が前記スキャン測定よりも急峻な応答特性及び周波数帯域に設定される
請求項６に記載の質量分析計。
【請求項８】
イオン源により試料をイオン化させる工程と、
前記イオン源で発生したイオンを質量電荷比ごとに分析部で分離させる工程と、
前記分析部を通過したイオンを検出器で検出する工程と、
前記検出器で得たイオン検出信号を通過させて、フィルタ部で整形する工程と、
前記フィルタ部を通過したイオン検出信号から質量分析結果をデータ処理部で得る工程と、を含み、
前記分析部で分離された特定の質量電荷比のイオンを前記検出器で検出させる選択イオン検出測定と、前記分析部で分離された所定範囲の質量電荷比のイオンを前記検出器で定量的に検出させるスキャン測定とを、制御部により選択的に実行させ、
前記制御部は、前記選択イオン検出測定を行う場合と、前記スキャン測定を行う場合とで、前記フィルタ部における通過させる信号の応答特性、又は通過させる信号の周波数帯域のうち少なくとも一方を変化させる
質量分析方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、選択イオン検出測定及びスキャン測定を行う質量分析計及び質量分析計及び質量分析計を使用した質量分析方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
質量分析を行う装置としては、例えば、４つの電極を有する四重極型質量分析計が実用化されている。四重極型質量分析計は、四重極質量電極を備え、その四重極質量電極に印加する電圧によって、特定の質量電荷比（質量ｍと電荷ｚの比の値：ｍ／ｚ）を持つイオンのみを四重極質量電極を通過させて、その通過したイオンを検出するものである。四重極質量電極に印加する電圧は、直流電圧と高周波交流電圧を重畳した電圧であり、測定手法ごとに予め設定された条件で決まる電圧である。
【０００３】
このような四重極型質量分析計でイオン検出を行う際の測定手法としては、選択イオン検出測定と称される測定手法と、スキャン測定と称される測定手法とがある。
選択イオン検出測定手法は、ターゲットとなる質量電荷比に対応した電圧を四重極質量電極に印加して、そのターゲットとなる質量電荷比のイオン強度を検出するものである。ターゲットが複数存在する場合には、各ターゲットの質量電荷比に対応して、一定期間毎に四重極質量電極の電圧を複数段階に変化させる。以下の説明では、選択イオン検出測定は、ＳＩＭ（Selected Ion Monitoring）測定と称する。
【０００４】
ＳＩＭ測定は、例えば麻薬の検査やドーピング検査のように、既知であるターゲット物質がどの程度混入しているかを検査する定量分析に適している。
ＳＩＭ測定手法では、四重極質量電極に、ターゲットになる質量電荷比に対応した特定の電圧を印加して、測定が行われる。この場合、ある１つの質量電荷比に対応した電圧を一定時間四重極質量電極に印加して、多くのサンプリング値を取得し、各サンプル値を積分する処理が行われる。したがって、ＳＩＭ測定時には、ＳＮ比の高い測定結果を得ることができる。
【０００５】
一方、スキャン測定手法は、開始電圧から終了電圧までの範囲で、連続的に電圧を変化させ、一定の範囲内で連続的にイオン強度を検出するものである。すなわち、スキャン測定手法は、所定範囲の質量電荷比のイオンを全て検出する。スキャン測定時には、四重極質量電極に印加する電圧が連続的に変化するため、広範囲な質量域の測定結果を得ることができる。但し、スキャン測定時のＳＮ比は、ＳＩＭ測定時より悪くなる。
スキャン測定は、未知のサンプルに対して、どのような物質が存在するかを判断する定性分析に適している。
【０００６】
また、従来の質量分析計としては、例えば特許文献１に記載されているようなものがある。特許文献１には、スキャン測定とＳＩＭ測定を行うことが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０００−１９５４６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、スキャン測定手法で測定する場合と、ＳＩＭ測定手法で測定する場合とでは、各測定で得られる信号波形の特性及び周波数帯域が異なる。すなわち、スキャン測定時には、スキャン速度に符合した高周波成分が含まれる。一方、ＳＩＭ測定時には、特定の信号成分のみを取得するため、取り込まれる信号波形はほぼ直流成分になる。
【０００９】
このように測定手法によって得られる信号波形の特性が異なるが、特許文献１に記載された技術では、フィルタの特性及び周波数帯域が１つに固定されていた。その結果、従来の質量分析計では、いずれか一方の手法での測定時の特性が犠牲になっていた。例えば、フィルタの特性及び周波数帯域を、ＳＩＭ測定時に得られる直流成分を整形するために好適な特性及び周波数帯域に合わせた場合、スキャン測定時において、ピーク成分がフィルタ回路でカットされて、適切なピーク検出ができなくなる可能性がある。
【００１０】
本発明の目的は、上記の問題点を考慮し、ＳＩＭ測定とスキャン測定のいずれの測定手法であっても良好に質量分析を行える質量分析計及び質量分析方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の質量分析計は、イオン源と、分析部と、検出器と、フィルタ部と、データ処理部と、制御部と、を備えている。イオン源は、試料をイオン化する。分析部は、イオン源で発生したイオンを質量電荷比ごとに分離させる。検出器は、分析部を通過したイオンを検出する。フィルタ部は、検出器で得たイオン検出信号を通過させて、整形する。データ処理部は、フィルタ部を通過したイオン検出信号から質量分析結果を得る。制御部は、分析部で分離された特定の質量電荷比のイオンを検出器で検出させる選択イオン検出測定と、分析部で分離された所定範囲の質量電荷比のイオンを検出器で定量的に検出させるスキャン測定とを、選択的に実行させる。そして、制御部は、選択イオン検出測定を行う場合と、スキャン測定を行う場合とで、フィルタ部における通過させる信号の応答特性、又は通過させる信号の周波数帯域のうち少なくとも一方を変化させる。
【００１２】
また本発明の質量分析方法は、以下（１）から（５）に示す工程を含んでいる。
（１）イオン源により試料をイオン化させる工程。
（２）イオン源で発生したイオンを質量電荷比ごとに分析部で分離させる工程。
（３）分析部を通過したイオンを検出器で検出する工程。
（４）検出器で得たイオン検出信号を通過させて、フィルタ部で整形する工程。
（５）フィルタ部を通過したイオン検出信号から質量分析結果をデータ処理部で得る工程。
また、分析部で分離された特定の質量電荷比のイオンを検出器で検出させる選択イオン検出測定と、分析部で分離された所定範囲の質量電荷比のイオンを検出器で定量的に検出させるスキャン測定とを、制御部により選択的に実行させる。そして、制御部は、選択イオン検出測定を行う場合と、スキャン測定を行う場合とで、フィルタ部における通過させる信号の応答特性、又は通過させる信号の周波数帯域のうち少なくとも一方を変化させる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の質量分析計及び質量分析方法によれば、ＳＩＭ測定とスキャン測定のいずれの測定手法であっても良好に質量分析を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第１の実施の形態例にかかる質量分析計を示す構成図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態例にかかるフィルタ部におけるフィルタ回路の回路図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態例にかかるスキャン測定状態の例を示す特性図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態例にかかるＳＩＭ測定状態の例を示す特性図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態例にかかる測定手順の例を示すフローチャートである。
【図６】本発明の第１の実施の形態例にかかるスキャン測定時とＳＩＭ測定時の周波数特性及び周波数帯域の例を示す特性図である。
【図７】検出信号に含まれる周波数成分を示す説明図である。
【図８】フィルタ部の特性例を示す特性図である。
【図９】本発明の第２の実施の形態例にかかる質量分析計を示す構成図である。
【図１０】本発明の第３の実施の形態例にかかる質量分析計を示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の質量分析計及び質量分析方法の実施の形態例について図１〜図１０を参照して説明する。なお、各図において共通の部材には、同一の符号を付している。
【００１６】
１．第１の実施の形態例
１−１．質量分析計の構成例
まず、図１〜図７を参照して質量分析計の第１の実施の形態例（以下、「本例」という。）について説明する。
図１は、本例の質量分析計の構成例を示す図である。
【００１７】
図１に示す装置は、本発明の質量分析計の一例として、４つの電極を有する四重極型質量分析計（質量分析計）１００を適用したものである。この質量分析計１００は、四重極質量電極を使ってイオン化された試料の分析を行う装置であり、測定を行うモードとして、ＳＩＭ測定モードとスキャン測定モードの２種類が用意されている。各モードの詳細については後述する。
【００１８】
質量分析計１００は、イオン源１２０と、イオン光学系１３０と、分析部１４０と、検出器１５０と、制御ボード１６０とを備えている。質量分析計１００は、試料前処理装置２００で前処理された試料がインターフェース１１０を介してイオン源１２０に供給される。インターフェース１１０を配置するのは１つの例であり、試料前処理装置２００とイオン源１２０とが直接接続された構成としてもよい。
【００１９】
制御ボード１６０は、制御部１６１と、フィルタ印加電圧生成部１６４と、ＩＶアンプ１６６と、アナログ／デジタル変換器１６７と、デジタルフィルタ回路１７０と、データ処理部１６８と、フィルタ特性パラメータメモリ１８０とを有している。
【００２０】
イオン源１２０は、試料前処理装置２００から供給された試料をイオン化する。イオン源１２０で得られたイオンｉは、イオン光学系１３０を介して分析部１４０に供給される。
そして、分析部１４０を通過したイオンｉの強度が検出器１５０で検出される。イオン源１２０及びイオン光学系１３０には、制御ボード１６０から、出力が駆動信号として供給される。なお、制御ボード１６０とイオン源１２０及びイオン光学系１３０との間には、アンプなどの回路部品を配置してもよい。
【００２１】
分析部１４０は、イオン源１２０で発生したイオンを質量電荷比に応じて分離させる。また、分析部１４０は、電極部の一例を示す四重極質量電極１４１を備える。この四重極質量電極１４１は、４本の円柱状電極から構成されている。四重極質量電極１４１は、円柱状電極に印加された電圧に対応した質量電荷比（質量／電荷：ｍ／ｚ）を持つイオンのみが通過し、その他の質量電荷比のイオンは電極に衝突して通過できないように構成される。四重極質量電極１４１の各円柱状電極には、制御ボード１６０のフィルタ印加電圧生成部１６４で生成された電圧が印加される。このフィルタ印加電圧生成部１６４により四重極質量電極１４１に印加される電圧は、制御部１６１の制御下で設定される。
【００２２】
フィルタ印加電圧生成部１６４から四重極質量電極１４１に印加される電圧Ｖｓは、次式により定義される。
Ｖｓ＝±（Ｖ＋Ｕcosωｔ）
ここで、Ｖは直流電圧、Ｕは高周波の交流電圧の最大値（ピーク値）である。ωは、ω＝２π×ｆで定義される角周波数である（ｆは周波数）。制御部１６１は、印加電圧Ｖｓを可変する際に、高周波交流電圧のピーク値Ｕと直流電圧Ｖの比率が一定になるように制御する。
この印加電圧Ｖｓで、四重極質量電極１４１を通過する質量電荷比が決まる。
【００２３】
検出器１５０から出力されるイオン強度の信号は、電流を電圧に変換するＩＶアンプ１６６を介してアナログ／デジタル変換器１６７に供給される。アナログ／デジタル変換器１６７は、供給されるイオン検出信号（アナログ信号）をデジタルデータに変換する。
【００２４】
アナログ／デジタル変換器１６７により変換されたデジタルデータは、フィルタ部の一例を示すデジタルフィルタ回路１７０を介してデータ処理部１６８に供給される。デジタルフィルタ回路１７０は、供給されるイオン検出信号（デジタルデータ）をデジタル処理で波形整形して出力する回路である。デジタルフィルタ回路１７０としては、例えばＦＩＲ（Finite Impulse Response）フィルタが使用される。
【００２５】
デジタルフィルタ回路１７０は、通過させる信号の応答特性（フィルタ特性）及び通過させる信号の周波数帯域（周波数帯域）が変化可能に構成されている。そして、デジタルフィルタかいど１７０のフィルタ特性及び周波数帯域を決めるパラメータは、フィルタ特性パラメータメモリ１８０から供給されてセットされる。フィルタ特性パラメータメモリ１８０は、少なくとも２種類のパラメータを保持し、測定モード（スキャン測定モードとＳＩＭ測定モード）によってデジタルフィルタ回路１７０にセットするパラメータを切替える処理を行う。このパラメータを切替える処理は、制御部１６１の制御下で実行される。
デジタルフィルタ回路１７０とフィルタ特性パラメータメモリ１８０の詳細構成については後述する（図２）。
【００２６】
デジタルフィルタ回路１７０を通過したデジタルデータは、データ処理部１６８に供給される。データ処理部１６８は、デジタルフィルタ回路１７０から供給されるデータの積算などのデータ処理を行い、イオン強度のデータを取得する。データ処理部１６８で得られたイオン強度のデータは、制御部１６１に送られる。制御部１６１は、四重極質量電極１４１に供給した電圧と、データ処理部１６８から送られたイオン強度のデータとから、質量分析結果のデータを作成する。制御部１６１が作成した質量分析結果のデータは、例えば、ＲＡＭに記憶されたり、外部の表示部に表示されたりする。
【００２７】
１−２．フィルタ回路の構成例
次に、図２を参照してフィルタ部の一例を示すデジタルフィルタ回路１７０とフィルタ特性パラメータメモリ１８０の構成例を説明する。
図２は、デジタルフィルタ回路１７０とフィルタ特性パラメータメモリ１８０の構成を示す回路図である。
【００２８】
図２に示すデジタルフィルタ回路１７０は、ＦＩＲフィルタを適用した例である。図２に示すように、デジタルフィルタ回路１７０は、入力端子１７１と、複数の遅延素子１７２１，１７２２，１７２３，・・・，１７２ｎと、複数の係数乗算器１７３０，１７３１，１７３２，・・・，１７３ｎと、複数の加算器１７４１，１７４２，１７４３，・・・，１７４ｎと、出力端子１７５とを備えている。また、フィルタ特性パラメータメモリ１８０は、第１メモリ群１８１と、第２メモリ群１８２、入力端子１８３とを備えている。
【００２９】
入力端子１７１には、ｎ個（ｎは整数）の遅延素子１７２１，１７２２，１７２３，・・・，１７２ｎが直列に接続される。遅延素子１７２１〜１７２ｎの段数（個数）ｎは、例えば１２５個程度とする。それぞれの遅延素子１７２１〜１７２ｎは、このデジタルフィルタ回路１７０を駆動するクロックに同期して、入力データを１クロックずつ遅延させる素子である。
【００３０】
そして、１段目の遅延素子１７２１の入力データと、各段の遅延素子１７２１〜１７２ｎの出力データを、それぞれ係数乗算器１７３０，１７３１，１７３２，・・・，１７３ｎに供給する。また、これらの係数乗算器１７３０〜１７３ｎには、フィルタ特性パラメータメモリ１８０の第１メモリ群１８１又は第２メモリ群から係数値が供給される。そして、係数乗算器１７３０〜１７３ｎには、メモリ群１８１又は１８２から供給される係数値がセットされる。
【００３１】
すなわち、第１メモリ群１８１は、ｎ個のメモリ１８１０，１８１１，１８１２，・・・，１８１ｎを備え、各メモリ１８１０〜１８１ｎが係数値ｈ（０），ｈ（１），ｈ（２），・・・ｈ（ｎ）を保持する。また、第２メモリ群１８２についても、ｎ個のメモリ１８２０，１８２１，１８２２，・・・，１８２ｎを備え、各メモリ１８１０〜１８２ｎが係数値ｈ（０）′，ｈ（１）′，ｈ（２）′，・・・ｈ（ｎ）′を保持する。
【００３２】
第１メモリ群１８１の各メモリ１８１０〜１８１ｎが保持する係数値ｈ（０）〜ｈ（ｎ）は、スキャン測定モードで測定する際に使用する値である。第２メモリ群１８２の各メモリ１８２０〜１８２ｎが保持する係数値ｈ（０）′〜ｈ（ｎ）′は、ＳＩＭ測定モードで測定する際に使用する値である。
【００３３】
また、フィルタ特性パラメータメモリ１８０の入力端子１８３には、制御部１６１から切替え指令が入力される。そして、入力端子１８３に得られる切替え指令により、デジタルフィルタ回路１７０の係数乗算器１７３０〜１７３ｎにセットされる係数値が、第１メモリ群１８１が保持した係数値ｈ（０）〜ｈ（ｎ）と、第２メモリ群１８２が保持した係数値ｈ（０）′〜ｈ（ｎ）′のいずれか一方に選択される。
【００３４】
なお、第１メモリ群１８１が保持した係数値ｈ（０）〜ｈ（ｎ）をセットしたときのデジタルフィルタ回路１７０の信号通過特性と、第２メモリ群１８２が保持した係数値ｈ（０）′〜ｈ（ｎ）′をセットしたときのデジタルフィルタ回路１７０の信号通過特性の例については後述する。
【００３５】
そして、係数乗算器１７３０〜１７３ｎで係数が乗算されたデータが、各段の加算器１７４１，１７４２，１７４３，・・・，１７４ｎに順に供給されて加算され、全ての段の出力が加算されたデータが出力端子１７５から出力される。
【００３６】
１−３．質量分析方法
次に、上述した質量分析計１００を用いた質量分析方法について図３〜図５を参照して説明する。
【００３７】
まず、図３Ａ〜図４Ｂを参照して、スキャン測定時及びＳＩＭ測定時における印加される電圧のタイムチャート及び、検出されるイオン検出信号について説明する。
【００３８】
図３Ａは、スキャン測定時における四重極質量電極１４１に印加される電圧のタイムチャートを示すグラフ、図３Ｂは、スキャン測定時のイオン検出信号（ＭＳ信号）の一例を示すグラフである。
【００３９】
図３Ａにおいて、横軸は、時間であり、縦軸は、四重極質量電極１４１に印加される電圧Ｖｓを示している。電圧Ｖｓは、検出される質量電荷比ｍ／ｚに対応する。図３Ｂにおいて、横軸は時間であり、縦軸はＭＳ信号の強度を示している。
【００４０】
スキャン測定では、図３Ａに示すように、四重極質量電極１４１に印加する電圧Ｖｓを一定範囲内で直線状に増加させ、スキャン範囲の上端の電圧Ｖｓに到達すると、スキャン範囲の下端の電圧Ｖｓまで戻し、電圧Ｖｓを直線状に増加させる処理を繰り返す。
【００４１】
そして、このようなスキャン測定時の電圧Ｖｓの直線状の変化で得られるイオン検出信号としては、図３Ｂに示すように、特定の質量電荷比の箇所でパルス状のピークが検出される。なお、図３Ａの例のスキャン測定では、一定範囲内で直線状に電圧Ｖｓが増加する処理を繰り返すようにしたが、図３Ａの例とは逆に、一定範囲内で直線状に電圧Ｖｓが減少する処理を繰り返すようにしてもよい。また、電圧Ｖｓが増加又は減少する速さ（スキャン速度）についても、測定目的に応じて適切なスキャン速度が設定可能である。
【００４２】
図４Ａは、ＳＩＭ測定時における四重極質量電極１４１に印加される電圧のタイムチャートを示すグラフ、図４Ｂは、ＳＩＭ測定時のイオン検出信号（ＭＳ信号）の一例を示すグラフである。
【００４３】
図４Ａにおいて、横軸は、時間であり、縦軸は、四重極質量電極１４１に印加される電圧Ｖｓを示している。電圧Ｖｓは、検出される質量電荷比ｍ／ｚに対応する。図４Ｂにおいて、横軸は時間であり、縦軸はＭＳ信号の強度を示している。
【００４４】
図４Ａに示す例では、３つのターゲットの質量電荷比のイオン強度を検出するものである。そして、ＳＩＭ測定時では、検出する質量電荷比に対応した電圧Ｖｓを四重極質量電極１４１に印加する。そのため、図４Ａに示すように、３つのターゲットの質量電荷比に対応した電圧Ｖｓ１，Ｖｓ２，Ｖｓ３に順に切り替え、それぞれの電圧Ｖｓ１，Ｖｓ２，Ｖｓ３を一定期間継続させる処理が繰り返されている。
【００４５】
このようなＳＩＭ測定時の電圧Ｖｓの段階的な変化で得られるイオン検出信号としては、図４Ｂに示すように、それぞれの電圧Ｖｓごとの値になる。なお、ＳＩＭ測定時に各電圧Ｖｓ１，Ｖｓ２，Ｖｓ３を維持する時間は、同じ一定時間としてもよいが、検出を行うターゲットごとの個別の測定時間を設定してもよい。
【００４６】
なお、図４Ａに示す例では、３つのターゲットのイオン強度を検出する例を説明したが、これに限定されるものではない。例えば、イオン強度を検出するターゲットの数は、２つ以下、或いは４つ以上であってもよい。または１つのターゲットのイオン強度を検出してもよい。そして、ターゲットの数が１つの場合、四重極質量電極１４１に印加される電圧Ｖｓの値は、１つとなる。
【００４７】
次に、図５を参照して、質量分析方法の流れについて説明する。
図５は、測定手順の例を示すフローチャートである。
【００４８】
図５に示すように、まず、制御部１６１は、現在の測定モードがスキャン測定モードかＳＩＭ測定モードかを判断する（ステップＳ１１）。ステップＳ１１の処理において、制御部１６１がスキャン測定モードであると判断した場合、制御部１６１は、フィルタ特性パラメータメモリ１８０にスキャン測定モードであると指令を送る。そして、制御部１６１は、第１メモリ群１８１の各メモリ１８１０〜１８１ｎが保持した係数値ｈ（０）〜ｈ（ｎ）を、デジタルフィルタ回路１７０の係数乗算器１７３０〜１７３ｎにセットする（ステップＳ１２）。これにより、デジタルフィルタ回路１７０のフィルタ特性及び周波数帯域は、スキャン測定に適したフィルタ特性及び周波数帯域に変化する。なお、スキャン測定に適したフィルタ特性及び周波数帯域については、後述する。
【００４９】
デジタルフィルタ回路１７０のフィルタ特性及び周波数帯域を設定した後に、制御部１６１からの指示により、四重極質量電極１４１に所定の電圧を印加する。すなわち、四重極質量電極１４１には、例えば、図３Ａに示すように、一定範囲内で直線状に電圧Ｖｓが増加するように電圧が印加される。そして、徐々に検出する質量電荷比が高くなるスキャン測定モードでの測定を行う。
【００５０】
そして、質量分析計１００は、試料をイオン源１２０でイオン化し、イオンを分析部１４０で質量電荷比ごとに分離させて、分析部１４０を通過したイオンを検出器１５０で検出する。そして、検出器１５０で得たイオン検出信号を通過させて、フィルタ部であるデジタルフィルタ回路１７０で整形し、データ処理部１６８で通過したイオン検出信号から質量分析結果を得る。
【００５１】
次に、制御部１６１は、この質量分析計１００での測定が終了したか否かを判断する（ステップＳ１４）。このステップＳ１４の判断で、測定が終了してなく次の測定があると判断した場合、ステップＳ１１の判断に戻る。また、ステップＳ１４の判断で測定が終了したと判断した場合には、ここでの処理を終了する。
【００５２】
また、ステップＳ１１の処理において、制御部１６１がＳＩＭ測定モードであると判断した場合、制御部１６１は、フィルタ特性パラメータメモリ１８０にＳＩＭ測定モードであると指令を送る。そして、制御部１６１は、第２メモリ群１８２の各メモリ１８２０〜１８２ｎが保持した係数値ｈ（０）〜ｈ（ｎ）を、デジタルフィルタ回路１７０の係数乗算器１７３０〜１７３ｎにセットする（ステップＳ１２）。これにより、デジタルフィルタ回路１７０のフィルタ特性及び周波数帯域は、ＳＩＭ測定に適したフィルタ特性及び周波数帯域に変化する。なお、ＳＩＭ測定に適したフィルタ特性及び周波数帯域については、後述する。
【００５３】
デジタルフィルタ回路１７０のフィルタ特性及び周波数帯域を設定した後に、制御部１６１からの指示により、四重極質量電極１４１に所定の電圧を印加する。すなわち、四重極質量電極１４１には、例えば、図４Ａに示すように、ターゲットの質量電荷比に対応した電圧Ｖｓが一定時間印加される。そして、ＳＩＭ測定モードでの測定を行う。
【００５４】
データ処理部１６８で量分析結果を得るまでの工程は、上述した工程と同様であるため、その説明は省略する。
【００５５】
次に、制御部１６１は、スキャン測定モードと同様に、この質量分析計１００での測定が終了したか否かを判断する（ステップＳ１４）。このステップＳ１４の判断で、測定が終了してなく次の測定があると判断した場合、ステップＳ１１の判断に戻る。また、ステップＳ１４の判断で測定が終了したと判断した場合には、ここでの処理を終了する。
【００５６】
なお、スキャン測定時に検出器１５０が出力する検出信号は、例えば図３Ｂに示すように、試料の質量電荷比に対応した箇所でピークが現われる波形が得られる。また、ＳＩＭ測定時に検出器１５０が出力する検出信号は、図４Ｂに示すように、各段階の電圧ごとにほぼ一定のレベルの波形が得られる。
【００５７】
１−４．フィルタ回路のフィルタ特性及び周波数帯域の設定例
次に、スキャン測定時とＳＩＭ測定時に、デジタルフィルタ回路１７０に設定する特性の例について図６及び図７を参照して説明する。
【００５８】
まず、スキャン測定時には、検出器１５０が検出した信号成分に含まれるピーク波形を忠実に取り込む必要がある。すなわち、図３Ｂに示すように、スキャン測定時には、試料の質量電荷比に対応した箇所でピークとなるパルス性の波形が検出され、そのピーク波形に含まれる周波数成分を考慮したフィルタ特性の選定が必要になる。
【００５９】
図６は、スキャン測定時のピーク信号に含まれる周波数成分を説明する図である。
図６に示すように、ピーク信号の立ち上がり時間をＴｒとしたとき、そのピーク信号に含まれる周波数成分ＢＷは、ＢＷ＝０．３５／Ｔｒで表すことができる。忠実な波形のデータを取得するためには、周波数成分ＢＷの１０倍程度の周波数帯域が必要になる。
【００６０】
例えば、立ち上がり時間Ｔｒが１００μ秒の場合、その波形に含まれる周波数成分ＢＷは、ＢＷ＝０．３５／１００−６＝３５００Ｈｚとなる。したがって、スキャン測定時に、このようなピーク波形を良好に取得するためには、デジタルフィルタ回路１７０として、３５００Ｈｚの１０倍の約３５ｋＨｚの広帯域特性が必要になる。
【００６１】
一方、ＳＩＭ測定時の検出信号はほぼ直流成分である。したがって、スキャン測定時にはデジタルフィルタ回路１７０として、直流成分を歪み無く精度良く取り出すことができる特性及び周波数帯域が必要になる。
【００６２】
図７は、スキャン測定時の検出信号の周波数特性と、ＳＩＭ測定時の検出信号の周波数特性とを比較した概要を示す図である。図７の横軸は周波数であり、縦軸は信号の強度である。
【００６３】
図７に実線で示すＳＩＭ測定時の検出信号は、ほぼ直流成分であり、高周波成分がほとんど含まれない。一方、図７に破線で示すスキャン測定時の検出信号は、図３Ｂに示すようにパルス状の信号であるため、高周波成分が含まれる。
【００６４】
本例のデジタルフィルタ回路１７０は、それぞれの測定モード時に、それぞれの測定モードで得られる信号を適正に抽出できるフィルタ特性及び周波数帯域を設定する。具体的には、スキャン測定モード時には、デジタルフィルタ回路１７０のフィルタ特性を、スキャン測定時の検出信号に含まれる高周波成分が平坦、すなわち通過帯域の特性が平坦な特性とする。また、スキャン測定モード時には、上述したように、デジタルフィルタ回路１７０の周波数帯域を、周波数成分ＢＷの１０倍程度の周波数帯域に設定する。
【００６５】
一方、ＳＩＭ測定モード時には、高周波成分をカットする帯域を上げるために、周波数帯域をスキャン測定モード時よりも狭める。そして、フィルタ特性を、ＳＩＭ測定時の検出信号に含まれる直流成分を良好に抽出するために、通過帯域から除去帯域への変化が急峻な特性に設定する。これにより、ＳＩＭ測定モード時におけるＳＮ比を向上させることができる。
【００６６】
次に、デジタルフィルタ回路１７０のフィルタ特性及び周波数帯域を設定する上で考慮する必要がある波形歪みについて図８Ａ〜図８Ｃを参照して説明する。
図８Ａ〜図８Ｃは、３つの方式のフィルタ回路の特性例を示す。図８Ａは、各形式のフィルタ回路の群遅延特性を示し、横軸は周波数、縦軸は遅延量である。図８Ｂは、各形式のフィルタ回路の周波数特性を示し、横軸は周波数、縦軸はゲインである。図８Ｃは、各形式のフィルタ回路の波形歪み特性を示し、横軸は時間、縦軸はレスポンスである。
図８Ａ〜Ｃにおいて、特性ｆ１はベッセル型フィルタ回路の特性例、特性ｆ２はチェビシェフ型フィルタ回路の特性例、特性ｆ３はバターワース型フィルタ回路の特性例を示す。
【００６７】
図８Ａに示す遅延特性では、ベッセル型フィルタ回路の特性ｆ１が、最も平坦で群遅延が少ない特性であることが判る。一方、チェビシェフ型フィルタ回路の特性ｆ２や、バターワース型フィルタ回路の特性ｆ３では、周波数によって遅延量が比較的大きく変動し、群遅延特性が平坦でないことが判る。
【００６８】
図８Ｂに示す周波数特性では、ベッセル型フィルタ回路の特性ｆ１が、最も周波数帯域が広い特性である。そして、バターワース型フィルタ回路の特性ｆ３は、ベッセル型フィルタ回路の特性ｆ１よりも若干周波数帯域が狭く、チェビシェフ型フィルタ回路の特性ｆ２は、バターワース型フィルタ回路の特性ｆ３よりもさらに周波数帯域が狭いことが判る。
【００６９】
また、ベッセル型フィルタ回路の特性ｆ１は、通過帯域から除去帯域への変化が、他の特性よりも緩やかであることが判る。そして、チェビシェフ型フィルタ回路の特性ｆ２及びバターワース型フィルタ回路の特性ｆ３は、ベッセル型フィルタ回路の特性ｆ１よりも通過帯域から除去帯域への変化が急峻であることが判る。
【００７０】
図８Ｃに示す波形歪み特性では、ベッセル型フィルタ回路の特性ｆ１が最も波形歪みが少ない特性であり、チェビシェフ型フィルタ回路の特性ｆ２やバターワース型フィルタ回路の特性ｆ３では、ある程度の波形歪みが生じていることが判る。一方、検出感度から見た場合、チェビシェフ型フィルタ回路の特性ｆ２が特定の帯域（図８Ｃでは低域側）で最も高い感度を有する。
【００７１】
これらの特性を比較すると判るように、ベッセル型フィルタ回路は、群遅延特性が一定であり、波形の歪みが少なく、かつ通過帯域が広帯域なフィルタ回路である。したがって、ベッセル型フィルタ回路は、スキャン測定時に検出される高周波成分が含まれる広帯域な検出信号を平坦な特性で歪みなく抽出するのに適したフィルタ回路である。チェビシェフ型フィルタ回路やバターワース型フィルタ回路は、群遅延特性が平坦ではなく、鋭い立ち上がりの波形に対してリンギングが発生する。
【００７２】
例えば図８Ｃに示す波形歪み特性でのチェビシェフ型フィルタ回路の特性ｆ２やバターワース型フィルタ回路の特性ｆ３は、波打った状態で変化して平坦でなく、図８Ａに示す周波数特性からもこれらの特性ｆ２，ｆ３は平坦でない。このような特性ｆ２，ｆ３を持ったフィルタ回路にパルス信号を入力させるとリンギングが発生し、リンギングの影響でゴーストピークが現われると共にノイズが発生するおそれがある。しかしながら、ベッセル型フィルタ回路の特性ｆ１の場合には、通過帯域の特性が平坦であり、パルス信号を入力させてもリンギングが発生せず、良好に処理できる。
【００７３】
一方、チェビシェフ型フィルタ回路やバターワース型フィルタ回路は、低域成分の検出感度が高く特定の周波数以上の高周波成分をカットするように作用し、ノイズとなる高周波成分が除去されたＳＮ比の高い信号が得られるという利点がある。したがって、ＳＩＭ測定時には、チェビシェフ型フィルタ回路又はバターワース型フィルタ回路とするのが好ましい。ＳＩＭ測定時の検出信号は図７に示すようにほぼ直流成分で低域側の成分のみであるため、パルス信号を抽出する場合のような波形歪みの問題が生じることがない。
【００７４】
以上のフィルタ回路のフィルタ特性及び周波数帯域を考慮して、本例の質量分析計１００では、デジタルフィルタ回路１７０のフィルタ特性及び周波数帯域を変化させている。例えば、スキャン測定時に、デジタルフィルタ回路１７０のフィルタ特性及び周波数帯域が、ベッセル型フィルタ回路のフィルタ特性及び周波数帯域となるように、通過帯域を広げ、通過帯域が歪みの少ない平坦な特性に設定する。スキャン測定時に係数乗算器１７３０〜１７３ｎにセットされる係数値ｈ（０）〜ｈ（ｎ）として、ベッセル型フィルタ回路となる係数値する。このベッセル型フィルタ回路となる係数値は、図５のフローチャートに示す手順では、ステップＳ１２に、フィルタ特性パラメータメモリ１８０の第１メモリ群１８１から読み出して、係数乗算器１７３０〜１７３ｎにセットされる。
【００７５】
また、ＳＩＭ測定時には、デジタルフィルタ回路１７０のフィルタ特性及び周波数帯域が、例えばチェビシェフ型フィルタ回路又はバターワース型フィルタ回路のフィルタ特性及び周波数帯域となるように、通過帯域を狭め、通過帯域から除去帯域への変化が急峻な特性に設定する。すなわち、ＳＩＭ測定時に係数乗算器１７３０〜１７３ｎにセットされる係数値ｈ（０）′〜ｈ（ｎ）′として、チェビシェフ型フィルタ回路又はバターワース型フィルタ回路となる係数値する。このチェビシェフ型フィルタ回路又はバターワース型フィルタ回路となる係数値は、図５のフローチャートに示す手順では、ステップＳ１３に、フィルタ特性パラメータメモリ１８０の第２メモリ群１８２から読み出して、係数乗算器１７３０〜１７３ｎにセットされる。
【００７６】
以上説明したように、本例の質量分析計１００によると、デジタルフィルタ回路１７０のフィルタ特性及び周波数帯域が、スキャン測定時とＳＩＭ測定時のぞれぞれで、適したフィルタ特性及び周波数帯域のものとなり、スキャン測定とＳＩＭ測定のいずれでも、最適な信号処理特性で質量分析ができるようになる。
【００７７】
すなわち、スキャン測定時には、デジタルフィルタ回路１７０のフィルタ特性及び周波数帯域が、検出されるピーク信号波形を少ない歪みで忠実に収集できるようになり、スキャン範囲で検出された質量電荷比を適正に検出できるようになる。また、ＳＩＭ測定には、デジタルフィルタ回路１７０が高周波成分をカットするフィルタ特性及び周波数帯域となり、高周波成分が含まれない信号成分を高いＳＮ比で適正に検出でき、ターゲットとなる質量電荷比の検出が低ノイズで正確にできるようになる。
【００７８】
なお、本例では、スキャン測定時ではデジタルフィルタ回路１７０をベッセル型フィルタ回路に変化させ、ＳＩＭ測定時ではデジタルフィルタ回路１７０をチェビシェフ型フィルタ回路又はバターワース型フィルタ回路に変化させた例を説明したが、これに限定される場合ではない。
【００７９】
ここで、次数の小さいバターワース型フィルタ回路やチェビシェフ型フィルタ回路は、次数の高いバターワース型フィルタ回路やチェビシェフ型フィルタ回路よりも、群遅延特性が平坦で、鋭い立ち上がりの波形に対してリンギングが発生し難い。そのため、スキャン測定モード時のスキャン速度が遅く、測定範囲が狭い場合では、デジタルフィルタ回路１７０を次数の小さいバターワース型フィルタ回路やチェビシェフ型フィルタ回路になるように設定してもよい。そして、そして、ＳＩＭ測定モード時では、デジタルフィルタ回路１７０を次数の高いバターワース型フィルタ回路やチェビシェフ型フィルタ回路になるように設定してもよい。
【００８０】
さらに、本例では、デジタルフィルタ回路１７０として、スキャン測定時にベッセル型フィルタ回路としての通過特性（すなわち高周波帯域まで良好に抽出できる特性）を有するようにした。そして、ＳＩＭ測定時にチェビシェフ型フィルタ回路又はバターワース型フィルタ回路としての通過特性（すなわち低域成分をＳＮ比が高い状態で抽出できる特性）を有するようにした。しかしながら、これらの具体的なフィルタ形式は一例であり、その他のフィルタ形式で同様の特性を得るようにしてもよい。すなわち、スキャン測定時には、高い周波数成分が含まれる広帯域の検出信号を歪みなく適正に抽出できるフィルタ特性とする。そして、ＳＩＭ測定時には、信号成分が含まれない特定の周波数よりも高域の高周波帯域をカットして、ほぼ直流成分の検出信号を高いＳＮ比で抽出できるフィルタ特性とすればよい。これらの特性が得られるフィルタ回路として、図２に示すようなＦＩＲフィルタを適用したのも一例であり、その他の構成のフィルタ回路を適用してもよい。
【００８１】
２．第２の実施の形態例
次に、図９を参照して、第２の実施の形態例にかかる質量分析計及び質量分析方法について説明する。
図９は、第２の実施の形態例にかかる質量分析計の構成例を示す図である。
【００８２】
この第２の実施の形態例にかかる質量分析計１００Ａが、第１の実施の形態例にかかる質量分析計１００と異なる点は、フィルタ部の構成である。そのため、ここでは、フィルタ部について説明し、第１の実施の形態例にかかる質量分析計１００と共通する部分には、同一の符号を付して重複した説明を省略する。
【００８３】
図９に示すように、第２の実施の形態例にかかる質量分析計１００Ａのフィルタ部には、第１フィルタ回路１９１と、第２フィルタ回路１９２が設けられている。第１フィルタ回路１９１と第２フィルタ回路１９２は、互いにフィルタ特性及び周波数帯域が異なる。
【００８４】
第１フィルタ回路１９１は、スキャン測定時に使用するフィルタ回路である。そのため、第１フィルタ回路１９１は、スキャン測定時に検出される高周波成分が含まれる広帯域な検出信号を平坦な特性で歪みなく抽出するのに適したフィルタ回路である。すなわち、第１フィルタ回路１９１は、通過帯域が広帯域で、かつ通過帯域の特性が平坦な特性を有している。第１フィルタ回路１９１としては、例えば、ベッセル型フィルタ回路が適用される。
【００８５】
第２フィルタ回路１９２は、ＳＩＭ測定時に使用するフィルタ回路である。そのため、第２フィルタ回路１９２は、低域成分の検出感度が高く特定の周波数以上の高周波成分をカットするのに適したフィルタ回路である。すなわち、第２フィルタ回路１９２は、通過帯域が第１フィルタ回路１９１よりも狭く、通過帯域から除去帯域への変化が急峻な特性を有している。第２フィルタ回路１９２としては、例えば、チェビシェフ型フィルタ回路又はバターワース型フィルタ回路が適用される。
【００８６】
第１フィルタ回路１９１及び第２フィルタ回路１９２と、アナログ／デジタル変換器１６７との間には、第１切替スイッチ１９３が設けられている。また、第１フィルタ回路１９１及び第２フィルタ回路１９２と、データ処理部１６８との間には、第２切替スイッチ１９４が設けられている。
【００８７】
第１切替スイッチ１９３及び第２切替スイッチ１９４は、それぞれ制御部１６１の指令で、接続が第１フィルタ回路１９１又は第２フィルタ回路１９２に切り替わるスイッチである。制御部１６１は、スキャン測定を行うときには、第１切替スイッチ１９３及び第２切替スイッチ１９４を第１フィルタ回路１９１に接続させる。これにより、アナログ／デジタル変換器１６７で変換されたデジタルデータは、第１切替スイッチ１９３を介して、第１フィルタ回路１９１に供給される。そして、第１フィルタ回路１９１により整形された出力データは、第２切替スイッチ１９４を介してデータ処理部１６８に出力される。
【００８８】
また、制御部１６１は、ＳＩＭ測定を行うときには、第１切替スイッチ１９３及び第２切替スイッチ１９４を第２フィルタ回路１９２に接続させる。これにより、アナログ／デジタル変換器１６７で変換されたデジタルデータは、第１切替スイッチ１９３を介して、第２フィルタ回路１９２に供給される。そして、第２フィルタ回路１９２により整形された出力データは、第２切替スイッチ１９４を介してデータ処理部１６８に出力される。
【００８９】
このように、第２の実施の形態例にかかる質量分析計１００Ａは、スキャン測定を行う場合と、ＳＩＭ測定を行う場合とで、フィルタ回路１９１、１９２を切り替えている。これにより、スキャン測定時とＳＩＭ測定時に応じて、フィルタ部全体のフィルタ特性及び周波数帯域が変化したものとみなすことができる。
【００９０】
その他の構成は、上述した第１の実施の形態例にかかる質量分析計１００と同様であるため、それらの説明は省略する。このような、フィルタ特性及び周波数帯域が異なる２つのフィルタ回路１９１、１９２を有するフィルタ部を備えた質量分析計１００Ａによっても、第１の実施の形態例にかかる質量分析計１００と同様の作用効果を得ることができる。
【００９１】
３．第３の実施の形態例
次に、図１０を参照して、第３の実施の形態例にかかる質量分析計及び質量分析方法について説明する。
図１０は、第３の実施の形態例にかかる質量分析計の構成例を示す図である。
【００９２】
上述した第１の実施の形態例にかかる質量分析計１００及び第２の実施の形態例にかかる質量分析計１００Ａでは、フィルタ部として、デジタルフィルタ回路を用いた例を説明したが、これに限定されるものではない。フィルタ部としては、アナログ信号を処理するアナログフィルタを用いてもよい。第３の実施の形態例にかかる質量分析計１０は、フィルタ部としてアナログフィルタを適用したものである。そのため、ここでは、第１の実施の形態例にかかる質量分析計１００と共通する部分には、同一の符号を付して重複した説明を省略する。
【００９３】
図１０に示すように、質量分析計１０は、イオン源１１と、分析部１２と、検出器１３と、制御部３１とを備えている。また、質量分析計１０は、ＩＶアンプ２３と、フィルタ部である第１フィルタ２４Ａ及び第２フィルタ２４Ｂと、アナログ／デジタル変換器２５と、データ処理部２６と、フィルタ印加電圧生成部２１とを備えている。
【００９４】
イオン源１１で得られたイオンは、イオン光学系（不図示）を介して分析部１２に供給され、分析部１２を通過したイオンの強度が検出器１３で検出される。分析部１２は、第１の実施の形態例にかかる分析部１４０と同様に、四重極質量電極を備える。分析部１２の四重極質量電極に印加する電圧は、フィルタ印加電圧生成部２１で設定される。
【００９５】
検出器１３は、四重極質量電極に印加した電圧に対応した質量電荷比のイオン強度を出力する。検出器１３が出力したイオン強度の信号は、ＩＶアンプ２３に供給される。そして、イオン強度の信号は、ＩＶアンプ２３で電流を電圧に変換されて、第１フィルタ２４Ａ又は第２フィルタ２４Ｂによって整形される。第１フィルタ２４Ａ又は第２フィルタ２４Ｂによって整形されたイオン強度の信号は、アナログ／デジタル変換器２５に供給される。
【００９６】
アナログ／デジタル変換器２５は、供給される信号をデジタルデータに変換する。アナログ／デジタル変換器２５で変換されたデータは、データ処理部２６に供給される。データ処理部２６は、イオン強度のデータから質量分析結果のデータを作成し、制御部３１に出力する。
【００９７】
第１フィルタ２４Ａ及び第２フィルタ２４Ｂは、例えばローパスフィルタが用いられる。第１フィルタ２４Ａは、キャン測定時に使用するフィルタである。そのため、第１フィルタ２４Ａは、スキャン測定時に検出される高周波成分が含まれる広帯域な検出信号を平坦な特性で歪みなく抽出するのに適したフィルタに設計されている。すなわち、第１フィルタ２４Ａは、通過帯域が広帯域で、かつ通過帯域の特性が平坦な特性を有している。
【００９８】
第２フィルタ２４Ｂは、ＳＩＭ測定時に使用するフィルタ回路である。そのため、第２フィルタ２４Ｂは、低域成分の検出感度が高く特定の周波数以上の高周波成分をカットするのに適したフィルタに設計されている。すなわち、第２フィルタ２４Ｂは、通過帯域が第１フィルタ２４Ａよりも狭く、通過帯域から除去帯域への変化が急峻な特性を有している。
【００９９】
また、第１フィルタ２４Ａ及び第２フィルタ２４Ｂと、ＩＶアンプ２３との間には、第１切替スイッチ３２が設けられている。また、第１フィルタ２４Ａ及び第２フィルタ２４Ｂと、アナログ／デジタル変換器２５との間には、第２切替スイッチ３３が設けられている。
【０１００】
第２の実施の形態例にかかる質量分析計１００Ａと同様に、制御部３１は、スキャン測定を行うときには、第１切替スイッチ３２及び第２切替スイッチ３３を第１フィルタ２４Ａに接続させる。また、制御部３１は、ＳＩＭ測定を行うときには、第１切替スイッチ３２及び第２切替スイッチ３３を第２フィルタ２４Ｂに接続させる。
【０１０１】
その他の構成は、上述した第１の実施の形態例にかかる質量分析計１００及び第２の実施の形態例にかかる質量分析計１００Ａと同様であるため、それらの説明は省略する。このようなアナログフィルタからなるフィルタ部を備えた質量分析計１０によっても第１の実施の形態例にかかる質量分析計１００及び第２の実施の形態例にかかる質量分析計１００Ａと同様の作用効果を得ることができる。
【０１０２】
４．変形例
なお、上述した各実施の形態例で説明した構成や処理は、あくまでも好適な一例を示すものであり、本発明はここで説明した実施の形態例に限定されるものではない。
【０１０３】
また、上述した実施の形態例では、スキャン測定用のフィルタ特性及び周波数帯域と、ＳＩＭ測定用のフィルタ特性及び周波数帯域の２つを用意して、対応した測定モード時に、それぞれのフィルタ特性及び周波数帯域を変更するようにした。これに対して、ＳＩＭ測定時には、図４Ａに示すように、四重極質量電極１４１に印加する電圧Ｖｓを複数段階に変化させるが、ＳＩＭ測定時の各段階での電圧Ｖｓごとに、フィルタ特性を変化させてもよい。
【０１０４】
すなわち、図４Ａに示すＳＩＭ測定時には、それぞれの段階で同じ値の電圧Ｖｓが続く間、検出信号を積算する処理が行われるが、それぞれの値の電圧Ｖｓが続く期間は、ターゲットとなる質量電荷比に応じて可変に設定する場合がある。このような場合、それぞれの電圧Ｖｓが続く期間に応じて、検出信号を通過させるフィルタ回路の信号通過特性を、複数段階に変化させるようにしてもよい。この場合には、例えば図２に示すメモリ群１８１，１８２を増やし、係数乗算器１７３ａ〜１７３ｎにセットできる係数値の種類を増やすことで対処できる。あるいは、第２の実施の形態例にかかる質量分析計１００Ａや第３の実施の形態例にかかる質量分析計１０のように、複数種類のフィルタを用意する場合では、フィルタの数を増やすことで対処できる。
【０１０５】
また、スキャン測定時のスキャン速度（図３Ａに示す電圧Ｖｓが変化する速さ）により、検出信号を抽出するデジタルフィルタ回路１７０の特性を変化させてもよい。すなわち、スキャン測定時のスキャン速度によって、検出信号の高周波特性が異なるため、各測定時のスキャン速度によって決まる高周波特性に合わせた最適なフィルタ特性及び周波数帯域を設定するようにしてもよい。このようにスキャン速度によってフィルタ特性及び周波数帯域を変化させる場合にも、係数乗算器１７３ａ〜１７３ｎにセットできる係数値の種類を増やす場合と、フィルタの数を対応して増やす場合の、いずれの対処でもよい。
【０１０６】
また、第１の実施の形態例及び第２の実施の形態例では、検出器１５０が出力した検出信号をアナログ／デジタル変換器１６７で変換したデジタルデータを通過させるデジタルフィルタ回路を適用した例を説明した。そして、第３の実施の形態例では、デジタル変換前のアナログ検出信号を通過させるアナログフィルタを適用した例を説明した。これらに対し、検出器が出力した検出信号を通過させるフィルタとして、アナログフィルタとデジタルフィルタ回路の双方を備えるようにしてもよい。そして、アナログフィルタとデジタルフィルタ回路の双方の信号通過特性を、スキャン測定時とＳＩＭ測定時とで変化させるようにしてもよい。
【０１０７】
また、上述した実施の形態例では、質量分析計として四重極型質量分析計を適用した例を説明したが、これに限定されるものではない。質量分析計としては、磁場型質量分析計やイオントラップ型質量分析計を適用してもよい。
【０１０８】
さらに、上述した実施の形態例では、スキャン測定時とＳＩＭ測定時においてフィルタ部のフィルタ特性と周波数帯域を両方変化させる例を説明したが、これに限定されるものではない。スキャン測定時又はＳＩＭ測定時に、フィルタ特性と周波数帯域のうちどちらか一方のみを変化させてもよい。
【符号の説明】
【０１０９】
１０、１００、１００Ａ…四重極型質量分析計（質量分析計）、１１、１２０…イオン源、１２、１４０…分析部、１３、１５０…検出器、２１、１６４…フィルタ印加電圧生成部、２３、１６６…ＩＶアンプ、２４Ａ、１９１…第１フィルタ（フィルタ部）、２４Ｂ、１９２…第２フィルタ（フィルタ部）、２５、１６７…アナログ／デジタル変換器、２６、１６８…データ処理部、３１、１６１…制御部、３２、１９３…第１切替スイッチ、３３、１９４…第２切替スイッチ、１３０…イオン光学系、１４１…四重極質量電極、１６０…制御ボード、１７０…デジタルフィルタ回路（フィルタ部）、１８０…フィルタ特性パラメータメモリ、１８１…第１メモリ群、１８２…第２メモリ群、２００…試料前処理装置
【図１】
2018018750.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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【図１０】
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