(57)【要約】【課題】分析部にイオン流路部を取り付けたまま、イオン流路部の洗浄を行うことを課題とする。【解決手段】イオンが流れるＦＡＩＭＳ２と、ＦＡＩＭＳ２を流れてきたイオンを分析する質量分析装置Ｄと、ＦＡＩＭＳ２と、質量分析装置Ｄとの間に設置され、ＦＡＩＭＳ２から流れてきた所定の空間を有する接合部１２と、接合部１２の内部を排気する排気ポンプ１５と、接合部１２に設けられ、ＦＡＩＭＳ２を介して、接合部１２へ流入した洗浄液が、質量分析装置Ｄへ流れるのを防止する流動防止部１１と、を有することを特徴とする。【選択図】図１
2019184521.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
イオンが流れるイオン流路部と、
前記イオン流路部を流れてきた前記イオンを分析する分析部と、
前記イオン流路部と、前記分析部との間に設置され、所定の空間を有する接合部と、
前記接合部の内部を排気する排気部と、
前記接合部に設けられ、前記イオン流路部を介して、前記接合部へ流入した洗浄物質が、前記分析部へ流れるのを防止する流動防止部と、
を有することを特徴とする分析システム。
【請求項２】
前記流動防止部は、前記分析部の入口に接して設置されている
ことを特徴とする請求項１に記載の分析システム。
【請求項３】
前記流動防止部は、前記分析部の入口から所定距離離れている
ことを特徴とする請求項１に記載の分析システム。
【請求項４】
前記流動防止部は、前記接合部の外部から前記接合部へ挿入され、前記分析部の入口を塞ぐものである
ことを特徴とする請求項１に記載の分析システム。
【請求項５】
前記洗浄物質は、前記接合部から導入され、
前記排気部は、
前記イオン流路部の入口側に備えられる
ことを特徴とする請求項１に記載の分析システム。
【請求項６】
前記洗浄物質は、液体であり、
液体の状態で、前記洗浄物質が前記イオン流路部を介して、前記接合部へ流入する
ことを特徴とする請求項１に記載の分析システム。
【請求項７】
前記洗浄物質は、液体であり、
前記洗浄物質は圧力によって霧状となり、当該霧状の状態で、前記洗浄物質が前記イオン流路部を介して、前記接合部へ流入する
ことを特徴とする請求項１に記載の分析システム。
【請求項８】
前記イオン流路部は、ＦＡＩＭＳであり、
前記洗浄物質は、
前記ＦＡＩＭＳにおける対向電極の内側から、前記ＦＡＩＭＳにおけるカウンタガス及び前記カウンタガスからＦＡＩＭＳへ分流する気流である分流気流に乗ることにより、前記イオン流路部を介して、前記接合部へ流入する
ことを特徴とする請求項７に記載の分析システム。
【請求項９】
前記イオン流路部は、ＦＡＩＭＳである
ことを特徴とする請求項１に記載の分析システム。
【請求項１０】
イオンが流れるイオン流路部と、
前記イオン流路部を流れてきた前記イオンを分析する分析部と、
前記イオン流路部と、前記分析部との間に設置され、所定の空間を有する接合部と、
前記接合部の内部を排気する排気部と、
前記接合部に設けられ、前記イオン流路部を介して、前記接合部へ流入した洗浄物質が、前記分析部へ流れるのを防止する流動防止部と、
を有することを特徴とする分析システムが、
前記分析部を停止する分析停止ステップと、
前記接合部へ流入した洗浄物質が、前記分析部へ流れるのを防止するよう、前記流動防止部を移動する流動防止ステップと、
前記接合部の内部の気体を排気するよう前記排気部の可動を開始する排気開始ステップと、
前記洗浄物質の導入が開始されてから所定時間経過後、前記洗浄物質の導入を停止してから、さらに、別の所定時間経過すると、前記排気部を停止する排気停止ステップと、
前記接合部へ流入した洗浄物質が、前記分析部へ流れるのを可能とするよう、前記流動防止部を移動する流動可能ステップと、
を有することを特徴とするイオン流路部洗浄方法。
【請求項１１】
前記イオン流路部を温めるヒータ部を備え、
前記ヒータ部を停止するヒータ停止ステップを有し、
前記イオン流路部の温度が十分に下がった後、前記排気開始ステップが行われる
ことを特徴とする請求項１０に記載のイオン流路部洗浄方法。
【請求項１２】
前記イオン流路部は、ＦＡＩＭＳであり、
前記ＦＡＩＭＳにおけるカウンタガスを停止するカウンタガス停止処理が行われた後、前記洗浄物質の導入が行われる
ことを特徴とする請求項１０に記載のイオン流路部洗浄方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、分析システム及びイオン流路部洗浄方法の技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
質量分析装置では、真空中で分子イオンの質量電荷比（ｍ／ｚ）によりイオンを分離することが可能である。これにより、質量分析装置は、イオンを高感度かつ高精度に分離・検出することが可能である。ここで、質量分析ではイオンが質量電荷比（ｍ／ｚ）毎に分離される。また、質量分析装置では、液体クロマトグラフ（ＬＣ）や、ガスクロマトグラフ（ＧＣ）が一般的に用いられている。このような質量分析装置では、液体クロマトグラフィ質量分析（ＬＣ／ＭＳ）や、ガスクロマトグラフィ質量分析（ＧＣ／ＭＳ）といった分析手法がよく用いられている。
【０００３】
一方、非対称電界印加型イオン移動度分離装置（ＦＡＩＭＳ（Field  Asymmetric Ion  Mobility Spectrometry）またはＤＭＳ（Differential mobility spectrometry））と呼ばれる分析装置がある。これらの分析装置は、大気圧下の気相中において、分子イオンの立体構造に依存して気相中でのイオンの移動速度が異なることを利用してイオンを分離するものである。例えば、非特許文献１には、ＦＡＩＭＳと質量分析装置を結合させた装置の例が示されている。
【０００４】
非特許文献１において、ＦＡＩＭＳは質量分析装置の前段に取り付けられており、ユーザがＦＡＩＭＳの取り付けや、取り外しをすることが可能な構成となっている。ＦＡＩＭＳは、質量分析では分離できない質量電荷比（ｍ／ｚ）が同じ構造異性体のイオンを分離することができる。さらに、ＦＡＩＭＳは、質量分析を行う前に夾雑物イオンを排除することで質量分析装置のＳ／Ｎを向上させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】Yang Kang,Bradley B.Schneider,Thomas R.Covey "On The Nature Of Mass Spectrometer Analyzer Contamination" J.Am.Mass Spectrom,2017,28:2384-2392
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
一般に質量分析装置で長期間測定を行うと、イオン源から導入される夾雑物により質量分析装置の電極が汚染され、感度が低下するという課題がある。
非特許文献１に記載の質量分析装置にＦＡＩＭＳを取り付けた装置では、汚染のほとんどがＦＡＩＭＳ部分に集中するため、ＦＡＩＭＳ部分のみを洗浄することで汚染による感度低下を回復できることが報告されている。
【０００７】
しかし、ＦＡＩＭＳを質量分析装置に取り付けたまま洗浄を行うと、夾雑物を含んだ洗浄液が、質量分析装置にまで及んでしまう。このため、質量分析装置内部の電極まで汚染の範囲が拡大してしまう。これにより、質量分析装置の感度が低下してしまうという課題が存在する。そのため、現状ではＦＡＩＭＳ部分を洗浄する際に、ユーザがＦＡＩＭＳを質量分析装置から取り外して、分解洗浄後、再度組み立てている。このような煩雑な操作が必要であるため、ユーザビリティが低く、またメンテナンスに時間を要するという課題がある。
【０００８】
このような背景に鑑みて本発明がなされたのであり、本発明は、分析部にイオン流路部を取り付けたまま、イオン流路部の洗浄を行うことを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記した課題を解決するため、本発明は、イオンが流れるイオン流路部と、前記イオン流路部を流れてきた前記イオンを分析する分析部と、前記イオン流路部と、前記分析部との間に設置され、所定の空間を有する接合部と、前記接合部の内部を排気する排気部と、前記接合部に設けられ、前記イオン流路部を介して、前記接合部へ流入した洗浄物質が、前記分析部へ流れるのを防止する流動防止部と、を有することを特徴とする。
その他の解決手段については、実施形態中において後記する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、分析部にイオン流路部を取り付けたまま、イオン流路部の洗浄を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第１実施形態に係る分析システムＺの構成例を示す図である。
【図２Ａ】ＦＡＩＭＳの一般的な構成を示す模式図（その１）である。
【図２Ｂ】ＦＡＩＭＳの一般的な構成を示す模式図（その２）である。
【図３】分離電圧の一例を示す図である。
【図４】分析装置で検出される信号強度、分離電圧及びイオン源電圧の例を示す図である。
【図５Ａ】本実施形態で用いられる洗浄機構の動作（測定モード時）を説明する図である。
【図５Ｂ】本実施形態で用いられる洗浄機構の動作（洗浄モード時）を説明する図である。
【図６Ａ】ノズルの例を示す図（その１）である。
【図６Ｂ】ノズルの例を示す図（その２）である。
【図６Ｃ】ノズルの例を示す図（その３）である。
【図７Ａ】第１実施形態で用いられる流動防止部の第１の具体例（測定モード時）を示す図である。
【図７Ｂ】第１実施形態で用いられる流動防止部の第１の具体例（洗浄モード時）を示す図である。
【図８Ａ】第１実施形態で用いられる流動防止部の第２の具体例（測定モード時）を示す図である。
【図８Ｂ】第１実施形態で用いられる流動防止部の第２の具体例（洗浄モード時）を示す図である。
【図９】第１実施形態に係る全体処理の手順を示すフローチャートである。
【図１０】第１実施形態で行われる洗浄処理（図９のステップＳ３）の具体的な処理を示すフローチャートである。
【図１１】測定モード及び洗浄モードにおける各部の状態をまとめた表である。
【図１２Ａ】第２実施形態に係る分析システムにおける流動防止部１１の構成（測定モード時）を示す図である。
【図１２Ｂ】第２実施形態に係る分析システムにおける流動防止部１１の構成（洗浄モード時）を示す図である。
【図１３】第３実施形態に係る分析システムの構成を示す図である。
【図１４】第４実施形態に係る分析システムの構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
次に、本発明を実施するための形態（「実施形態」という）について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１３】
［第１実施形態］
図１は、第１実施形態に係る分析システムＺの構成例を示す図である。ここで、図１は、洗浄モード（後記）時を示している。
図１に示すように、分析システムＺは、イオン源７、ＦＡＩＭＳ２、洗浄部１、質量分析装置Ｄ、カウンタガス制御装置Ａ、制御装置Ｃを有する。また、ノズルＮについては後記するが、ノズルＮは分析システムＺに備えられていてもよいし、分析システムＺとは別体に備えられてもよい。ノズルＮが分析システムＺとは別体に備えられる場合、例えば、ユーザが人手でノズルＮを操作する。
質量分析装置Ｄは、真空室３及び分析部４を有している。
真空室３は、第１真空ポンプ３０１を有している。接合部１２と、真空室３との間には第１細孔Ｈ１が設けられている。
分析部４は、質量分析部４０２、検出器４０３、第２真空ポンプ４０１を有する。真空室３と分析部４との間には第２細孔Ｈ２が設けられている。
質量分析装置Ｄについては後記する。
そして、ＦＡＩＭＳ２と、真空室３の間には所定の空間を有し、洗浄部１の一部をなす接合部１２が設けられている。
【００１４】
洗浄部１は、接合部１２、接合部１２の内部に設けられた流動防止部１１、廃棄ラインＥを有している。
流動防止部１１は、測定モード（後記）時では試料イオン（以下、イオンと称する）を真空室３へ通過させ、洗浄モード時にはＦＡＩＭＳ出口２０２から第１細孔Ｈ１へ流れる気流を遮蔽する。なお、図１に示すように流動防止部１１は接合部１２に設けられている。
さらに、前記したように、洗浄部１は、洗浄モード時において、ＦＡＩＭＳ２を洗浄した洗浄液を廃棄する廃棄ラインＥを有する。洗浄部１及び廃棄ラインＥについては後記する。
【００１５】
（ＦＡＩＭＳ２）
本実施形態の特徴部分である洗浄部１の説明を行う前に、ＦＡＩＭＳ２の説明を行う。
イオン測定時において、イオン源７で生成されたイオンは、対向電極５及び電極６を通過して、ＦＡＩＭＳ２に導入される。
イオン源７で行われるイオン化方法は、例えばエレクトロスプレーイオン化（ＥＳＩ）、大気圧化学イオン化（ＡＰＣＩ）が用いられる。あるいは、大気圧マトリックス支援レーザ脱離イオン化（ＡＰ−ＭＡＬＤＩ）、脱離エレクトロスプレーイオン化（ＤＥＳＩ）でが用いられる。さらに、大気圧光イオン化（ＡＰＰＩ）等が用いられる。これらの手法は、質量分析装置Ｄで通常用いられるイオン化法である。
【００１６】
対向電極５と電極６との間に、ＦＡＩＭＳ２を流れるガス流量より高い流量でガスを導入すると、対向電極５のＦＡＩＭＳ入口２０１側からイオン源７側に向けてガス（カウンタガスＡ１）が流れるようなる。カウンタガスＡ１の一部（分流気流Ａ２）は、ＦＡＩＭＳ入口２０１からＦＡＩＭＳ２内に流入する。なお、カウンタガスＡ１はカウンタガス制御装置Ａによって制御されている。
【００１７】
このカウンタガスＡ１の流れにより中性の液滴や夾雑物はイオン源７方向に排除され（戻され）、夾雑物がＦＡＩＭＳ２に入るのを防ぐことができる。このとき、カウンタガスＡ１の流れに逆らってイオンをＦＡＩＭＳ２に導入するため、対向電極５と電極６にはイオンをＦＡＩＭＳ入口２０１方向に引き寄せる電圧を印加する。この電圧によって、イオン源７から射出されたイオンは、カウンタガスＡ１の流れに逆らってＦＡＩＭＳ２内に導入される。
このようなカウンタガスＡ１によって、イオンのみをＦＡＩＭＳ２に導入することができる。なお、カウンタガスＡ１として、空気や、窒素ガス等が用いられる。
【００１８】
図２Ａ及び図２Ｂは、ＦＡＩＭＳ２の一般的な構成を示す模式図である。図２Ａ及び図２Ｂにおいて、図１と同様の構成要素については同一の符号を付して、説明を省略する。適宜、図１を参照する。
図２Ａに示すように、ＦＡＩＭＳ２は、２枚の電極である第１電極２１１及び第２電極２１２を備える。第１電極２１１及び第２電極２１２は、イオンＢの流路上と、その周辺において距離が一定に保たれるように構成される。例えば、図２Ａに示すような２枚の平板状電極からなる構成や、図２Ｂに示すような第１電極２１１ａと第２電極２１２ａからなる構成がある。
【００１９】
図２Ｂでは、第１電極２１１ａは中が空洞となっている円筒形状を有している。そして、第２電極２１２ａは円筒形状を有している。図２Ｂに示すように、第２電極２１２ａは、第１電極２１１ａの内部に収納されている。そして、第１電極２１１ａにはＦＡＩＭＳ入口２０１として孔が設けられており、ＦＡＩＭＳ入口２０１の反対側にはＦＡＩＭＳ出口２０２として孔が設けられている。つまり、円筒形状を有する第１電極２１１ａの側面にＦＡＩＭＳ入口２０１及びＦＡＩＭＳ出口２０２の孔が設けられている。
【００２０】
第１電極２１１及び第２電極２１２の電極間距離は、およそ０．１ｍｍ〜数ｍｍ程度である。また、ＦＡＩＭＳ入口２０１からＦＡＩＭＳ出口２０２までイオンＢが飛行する距離にあたる電極長さはおよそ数十ｍｍ程度である。
【００２１】
図２に示すように、ＦＡＩＭＳ２は、交流電圧電源２２１、直流電圧電源２２２、バイアス電圧電源２２３を備える。ＦＡＩＭＳ２では、交流電圧電源２２１を用い、高周波電圧を重ね合わせた分離電圧を第１電極２１１に印加することにより、第１電極２１１と第２電極２１２の間に高周波電場を生成する。分離電圧は、分散電圧、またはＳＶ（Separation Voltage）とも称される。
なお、異なる電極間に電位差を生じさせることができる構成であれば、ＦＡＩＭＳ２に設けられる電極は２枚に限らない。
【００２２】
なお、図２Ａに示すように、ＦＡＩＭＳ２にはヒータ２３１が設けられている。測定時において、ＦＡＩＭＳ２の内部を流れるガスの温度が１００〜３００度になるよう、ヒータ２３１によってＦＡＩＭＳ２が加熱されている。また、イオン源７でイオンＢを生成し、イオンＢがＦＡＩＭＳ入口２０１から分析部４側に導入されるように電圧が第１電極２１１、第２電極２１２、対向電極５、イオン源７、第１細孔Ｈ１等に印加される。例えば、イオンＢがプラスイオンであれば、第１電極２１１→第２電極２１２→対向電極５→イオン源７→第１細孔Ｈ１の順に階段状に電圧を低く印加するとよい。
なお、図２Ｂでは制御装置Ｃを図示省略している。そして、交流電圧電源２２１、直流電圧電源２２２、バイアス電圧電源２２３及びヒータ２３１は図２Ａと同様であるので、ここでの説明を省略する。また、制御装置Ｃについては後記する。
【００２３】
図３は、分離電圧の一例を示す図である。
分離電圧は、高電圧（プラス電圧）と、低電圧（マイナス電圧）とを一定期間ずつ繰り返し印加し、時間平均すれば０になるように印加される。分離電圧は数百Ｖから数ｋＶの電圧振幅である。分離電圧は、高電圧の時間が長く、低電圧の時間が高電圧より短くなるよう設定される。また、図２に示すように、直流電圧電源２２２により生成される直流電圧である補償電圧を第２電極２１２に印加することで、図２Ａに示すように、ある特定のイオンＢのイオン軌道Ｒが修正される。補償電圧は、補正電圧、またはＣＶ（Compensation Voltage）とも称される。これにより、特定のイオンＢのみがＦＡＩＭＳ２を通過し、それ以外のイオンＢを排除することが可能となる。
【００２４】
図２の説明に戻る。
この補償電圧は−１００Ｖ〜＋１００Ｖ程度である。なお、この直流電圧電源２２２による直流電圧は第１電極２１１に印加することも可能である。同様に、分離電圧を第２電極２１２に印加することも可能である。
【００２５】
さらに、バイアス電圧電源２２３により、第１電極２１１と第２電極２１２とにバイアス電圧が印加されることで、ＦＡＩＭＳ２へイオンＢを効率よく導入することが可能となる。また、バイアス電圧が印加されることで、ＦＡＩＭＳ２の後段（接合部１２）へ効率よくイオンＢが排出されることが可能となる。
【００２６】
分離電圧と補償電圧とが調整されることで、ＦＡＩＭＳ２の分離能を変更することができる。一般に、分離電圧が高く設定されると、ＦＡＩＭＳ２の分離能を高くすることができ、特定のモビリティのイオンＢのみが通過する条件となる。逆に、分離電圧が低く設定されると、ＦＡＩＭＳ２の分離能が低くなり、異なるモビリティを有する複数種類のイオンＢが通過する条件となる。
なお、分離電圧は、高電圧側の時間と低電圧側の時間とが非対称になっていれば、図３に示す波形を有していなくてもよい。
【００２７】
ＦＡＩＭＳ２の汚染や、ノイズの原因となる夾雑物の一部は、帯電液滴や、低分子イオン（Ｎａ＋、Ｋ＋、Ｃｌ−、ＮＨ４＋等）としてＦＡＩＭＳ２に導入される。しかし、これらのモビリティはサンプルイオンとは大きく異なるため、ＦＡＩＭＳ２の分離能が低い条件でもＦＡＩＭＳ２内で排除可能である。
【００２８】
図４は、分析装置で検出される信号強度、分離電圧及びイオン源電圧の例を示す図である。ここで、信号強度は質量分析装置Ｄとして液体クロマトグラフィが用いられた場合における分析装置で検出される信号強度である。また、分離電圧はＦＡＩＭＳ２の第１電極２１１に印加される分離電圧である。そして、イオン源電圧は、イオン源７においてイオン生成に用いられる電圧である。なお、図４に示される３つの図面の横軸は時間であり、それぞれの図面において時刻は揃えられている。
なお、図４において、上段図は分析装置で検出される信号強度を示す。また、中段図は分離電圧を示す。さらに、下段図はイオン源電圧を示す。
図４のように液体クロマトグラフィ等と組み合わせて測定を行う場合等、サンプルのピークが生じないタイミングが予めわかっている場合がある（図４上段図の期間Ｔ）。このようなサンプルのピークが生じないタイミングでも、ＦＡＩＭＳ２には分離電圧が印加される（図４中段図の斜線部分）。これにより、夾雑物を排除することができる。同時に、イオン源７の電圧をゼロにして（図４下段図の期間Ｔ）、新たなイオンの生成を停止する。これにより、ＦＡＩＭＳ２より下流の汚染を最小限におさえるこができる。
【００２９】
図１の説明に戻る。
ＦＡＩＭＳ２を通過したイオンは接合部１２と、第１細孔Ｈ１を通って真空室３に導入される。真空室３は第１真空ポンプ３０１で排気されており、５０，０００Ｐａ〜５０Ｐａ程度の圧力に維持されている。一方、ＦＡＩＭＳ２及び接合部１２は、ほぼ大気圧である。そのため、接合部１２と真空室３との圧力差により、１０Ｌ／ｍｉｎ〜０．１Ｌ／ｍｉｎ程度の気体が第１細孔Ｈ１から真空室３に流入する。
【００３０】
ＦＡＩＭＳ入口２０１以外に外部と接する部分がないため、第１細孔Ｈ１から真空室３に流入する気体はＦＡＩＭＳ入口２０１から吸入される気体である。そのため、第１細孔Ｈ１から導入される気体の流量が増えるほど、ＦＡＩＭＳ入口２０１から流入する気体の流量、すなわち、ＦＡＩＭＳ２内を流れる気体の流量が増える。
【００３１】
接合部１２は、ＦＡＩＭＳ出口２０２と第１細孔Ｈ１の間に設けられる空間である。接合部１２の距離（ＦＡＩＭＳ出口２０２及び第１細孔Ｈ１の間の距離）が長いと、ＦＡＩＭＳ出口２０２から導入されたイオンが電荷同士の静電反発と気体の拡散により広がる。このため、第１細孔Ｈ１から導入されずにロスしてしまうイオンの割合が高くなる。一方、接合部１２の距離が短すぎるとＦＡＩＭＳ２に高い分離電圧が印加される際に、接合部１２内に放電が発生してしまう。接合部１２には流動防止部１１と廃棄ラインＥの入り口が実装されている。流動防止部１１と廃棄ラインＥの動作については、後記する。
【００３２】
第１細孔Ｈ１はオリフィスでも細管でもよい。第１細孔Ｈ１は夾雑物が付着するのを防ぐために１００度〜６００度程度に加熱されている。
【００３３】
真空室３に導入されたイオンは、第２細孔Ｈ２から分析部４に導入される。ここで、第２真空ポンプ４０１の吸引によって、真空室３に導入されたイオンは分析部４に導入される。
分析部４に導入されたイオンは、質量分析部４０２で質量電荷比毎に分離され、検出器４０３で検出される。
【００３４】
廃棄ラインＥは、接合部１２からＦＡＩＭＳ２を洗浄した洗浄液Ｌを廃棄する。廃棄ラインＥの入り口は重力で落下してくる洗浄液Ｌを効率的に回収できるように接合部１２の下部に設けられる。廃棄ラインＥは、廃棄バルブ１３、固体や液体が排気ポンプ１５に入るのを防ぐトラップ１４、排気ポンプ１５を有する。廃棄バルブ１３、トラップ１４及び排気ポンプ１５は廃棄管１６によって接続されている。トラップ１４を排気ポンプ１５やＦＡＩＭＳ２の温度よりも低い温度にすると、洗浄液Ｌや夾雑物の蒸気も捕集することができる。これにより、排気ポンプ１５が結露して破損する等の不具合をさけることができる。排気ポンプ１５はダイアフラムポンプやスクロールポンプ等、大気圧の気体を排気できるポンプを用いることができる。
【００３５】
制御装置Ｃは、ＰＣ（Personal Computer）や、ＰＬＣ（Programmable Logic Controller）等である。図１に示すように、制御装置Ｃは、イオン源７、流動防止部１１、廃棄バルブ１３、排気ポンプ１５、第１真空ポンプ３０１、第２真空ポンプ４０１、カウンタガス制御装置Ａを制御する。また、制御装置Ｃは、ＦＡＩＭＳ２を制御する。具体的には、図２Ａに示すように、制御装置Ｃは、ＦＡＩＭＳ２の交流電圧電源２２１、直流電圧電源２２２、バイアス電圧電源２２３、ヒータ２３１等を制御する。
【００３６】
（洗浄機構）
図５Ａ及び図５Ｂは、本実施形態で用いられる洗浄機構の動作を説明する図である。図５Ａは測定モード時における動作であり、図５Ｂは洗浄モード時における動作である。なお、図５Ａ及び図５Ｂにおける白抜きの矢印は気流の方向を示している。適宜、図１を参照する。
分析システムＺは、イオン源７でイオン化した試料をＦＡＩＭＳ２と質量分析装置Ｄで測定する測定モードと、ＦＡＩＭＳ２の洗浄を行う洗浄モードの少なくとも２種類の動作を行う。通常は測定モードで動作し、ユーザからの操作や、質量分析装置Ｄが感度低下を検知した場合、洗浄モードの動作が行われる。
【００３７】
図５Ａに示すように、測定モード時では、第１細孔Ｈ１が開放されるよう流動防止部１１が制御される。これを開状態と称する。このように測定モード時において、制御装置Ｃは、第１細孔Ｈ１を開状態とし、廃棄ラインＥの廃棄バルブ１３を閉じる。このようにすることで、ＦＡＩＭＳ２を流動するガス（白抜き矢印）がロスなく第１細孔Ｈ１から真空室３へ導入される。これにより、ＦＡＩＭＳ２を通過したイオンが効率よく第１細孔Ｈ１に導入される。
【００３８】
ここで、仮に、測定モード時において、廃棄バルブ１３を閉じずに廃棄ラインＥ側にもガスが流れるようにすると、イオンの一部が廃棄ラインＥ側に流れてしまう。その結果、分析部４における感度が低下してしまう。また、測定モード時で、廃棄バルブ１３を閉じないと、廃棄ラインＥやトラップ１４に堆積した夾雑物が、第１真空ポンプ３０１や、第２真空ポンプ４０１による吸引により第１細孔Ｈ１の方向に逆流してしまうおそれがある。このため、汚染やノイズの原因となるおそれがある。
【００３９】
また、測定モード時では、第１細孔Ｈ１にイオンを効率よく導入するため、前記したように、第１電極２１１、第２電極２１２、対向電極５、イオン源７、第１細孔Ｈ１等に電圧が印加される。これにより、イオンを第１細孔Ｈ１に引き寄せる電界が形成される。
図５Ａに示すように開状態では、流動防止部１１の部材がイオンの流路から十分離れた、電界に影響を与えない位置に来るように設計される。これは、流動防止部１１の部材が、この電界を歪ませてイオンを第１細孔Ｈ１に導入する効率が低下してしまうのを防ぐためである。
ちなみに、流動防止部１１の部材とイオン流路との距離は典型的には１ｍｍ以上である。
【００４０】
続いて、図５Ｂに示すように、洗浄モード時では、第１細孔Ｈ１が流動防止部１１によって閉じられる。これを閉状態と称する。このように、洗浄モード時において、制御装置Ｃは、第１細孔Ｈ１を閉状態とすることで第１細孔Ｈ１に流れる気流を遮断する。さらに、制御装置Ｃは、廃棄ラインＥの廃棄バルブ１３を開いて排気ポンプ１５で排気する。そして、ノズルＮから洗浄液ＬがＦＡＩＭＳ２に導入される。このようにすることで、ノズルＮから供給された洗浄液ＬでＦＡＩＭＳ２と接合部１２が洗浄され、洗浄後の夾雑物を含む洗浄液Ｌが廃棄ラインＥから廃棄される。閉状態への移行処理については後記する。
【００４１】
洗浄液Ｌは、水、メタノール、アセトン、イソプロパノール、ヘキサン、アセトニトリル等の溶媒や、その混合物が望ましい。測定モード時に使用される溶媒や、試料によって洗浄液Ｌの種類が変えられてもよい。例えば、測定モード時に使用される溶媒が、塩等の水溶性の成分が多い場合、洗浄液Ｌとして水等が用いられるとよい。また、測定モード時に使用される溶媒が、脂質等の脂溶性の成分が多い場合、メタノール、アセトン、イソプロパノール、ヘキサン、アセトニトリル等の溶媒が洗浄液Ｌとして用いられるとよい。
これらの洗浄液Ｌが用いられることで、ＦＡＩＭＳ２や対向電極５の夾雑物を効率に除去できる。
【００４２】
洗浄液Ｌを供給するノズルＮは図５Ａ及び図５Ｂに示すようにイオン源７と兼用にしてもよいし、イオン源７とは別に設けられてもよい。
【００４３】
（ノズルＮ）
図６Ａ〜図６Ｃは、ノズルＮａ〜Ｎｃの例を示す図である。なお、図６Ａ〜図６Ｃでは、ノズルＮａ〜Ｎｃの説明に必要な箇所のみ図示している。また、図６Ａ〜図６Ｃにおいて、図１と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。
図６Ａは、ノズルＮａの例を示す図である。
ノズルＮａは、ガスによる圧力で洗浄液Ｌを霧状にし、霧状の液滴となった洗浄液ＬをＦＡＩＭＳ２の内部に吹き付ける構成を有している。なお、ノズルＮを図５Ａ及び図５Ｂに示すようにイオン源７と兼用できるのは、ノズルＮａの方式の場合である。
【００４４】
また、図６Ｂは、ノズルＮｂの例を示す図である。
ノズルＮｂでは、水鉄砲のように洗浄液Ｌを液体のまま、ＦＡＩＭＳ２の内部に吹き付ける構成を有している。
【００４５】
洗浄液Ｌを液体のままＦＡＩＭＳ２内に直接吹き付けるノズルＮｂの方式の方が、ノズルＮａの方式より単位時間当たりに供給できる洗浄液Ｌの量が多い。また、ノズルＮｂの方式の方が、ノズルＮａの方式より、洗浄液Ｌの圧力によって、物理的に汚染を剥離する効果もある。従って、ノズルＮｂの方式は、ノズルＮａの方式より短時間で汚染を除去できる。
一方、霧状の液滴を形成して洗浄液Ｌを供給するノズルＮａの方式は、気流によって洗浄液Ｌの液滴を広い範囲に供給できる。そのため、ノズルＮａの方式は、液体を直接吹き付けるノズルＮｂの方式より広い範囲の電極（第１電極２１１、第２電極２１２）を洗浄することができる。これにより、ノズルＮａから直接見えない位置にある電極や複雑な形状の電極も洗浄することができる。
【００４６】
図６Ｃは、ノズルＮｃの例を示す図である。
ノズルＮｃは、対向電極５の内側に設置されている。なお、ノズルＮｃは、図６Ａに示すノズルＮａと同様、ガスによる圧力で洗浄液Ｌを霧状にし、霧状の液滴となった洗浄液Ｌを吹き付ける構成を有している。
ここで、ノズルＮｃでは、カウンタガスＡ１及び分流気流Ａ２に乗って、霧状の洗浄液ＬがＦＡＩＭＳ２の内部に導入される。
このようにすることで、排気ポンプ１５による吸引力と合わせて、カウンタガスＡ１及びカウンタガスＡ１から分流しＦＡＩＭＳ２の内部に流れ込む分流気流Ａ２によって洗浄液ＬがＦＡＩＭＳ２の内部に導入される。すなわち、ＦＡＩＭＳ２の内部への洗浄液Ｌの導入を効率的に行うことができる。
【００４７】
なお、図６Ａに示すノズルＮａや、図６Ｂに示すノズルＮｂでは、後記するように洗浄モードでは、カウンタガスＡ１が停止させられる。しかし、図６Ｃに示すノズルＮｃでは、カウンタガスＡ１を利用するため、洗浄モードでもカウンタガスＡ１が流し続けられる。
【００４８】
図５Ｂに示すように、閉状態にし、第１細孔Ｈ１が塞がれるようにすることで、第１細孔Ｈ１に導入される気流を遮断することができる。これにより、夾雑物を含む洗浄液Ｌが第１細孔Ｈ１の下流（真空室３及び分析部４）に流れ込むのを防ぐことができる。
洗浄時にＦＡＩＭＳ入口２０１から導入されてＦＡＩＭＳ２内部を流れるガスの流量は、排気ポンプ１５の吸引量に依存する。特に、洗浄液Ｌを液滴の形態で導入する場合、廃棄ラインＥから接合部１２内部のガスを吸引することで、洗浄液Ｌを効率的にＦＡＩＭＳ２に取り込むことができる。これにより、効率的に洗浄を行うことができる。
【００４９】
洗浄モード時では、ＦＡＩＭＳ２の温度を室温付近まで下げて洗浄液Ｌが気化しないようにする。また、洗浄液Ｌの流路にある第１電極２１１（第２電極２１２）、対向電極５、イオン源７、第１細孔Ｈ１の電圧は十分低く、あるいはゼロに設定される。このようにすることで、放電が起こらないようにする。さらに、洗浄液ＬがＦＡＩＭＳ２に入る効率をあげるためカウンタガスＡ１（図１参照）の流量はほぼゼロに設定される。
【００５０】
（流動防止部１１の具体例）
図７Ａ及び図７Ｂは、第１実施形態で用いられる流動防止部１１の第１の具体例を示す図である。図７Ａは測定モード時を示し、図７Ｂは洗浄モード時を示す。
なお、図７Ａ及び図７Ｂにおいて、説明のため、第１細孔Ｈ１を有する部材が流動防止部１１と同じ大きさとなっているが、図１等に示すように、実際には流動防止部１１よりも大きい。
図７Ａ及び図７Ｂの例では、流動防止部１１は板状の部材で構成されている。
測定モード時では、図７Ａに示すように第１細孔Ｈ１からずれる位置に流動防止部１１が移動する。そして、洗浄モード時では、図７Ｂに示すように、第１細孔Ｈ１を覆う位置に流動防止部１１が移動する。
【００５１】
図８Ａ及び図８Ｂは、第１実施形態で用いられる流動防止部１１ａの第２の具体例を示す図である。図８Ａは測定モード時を示し、図８Ｂは洗浄モード時を示す。
なお、図８Ａ及び図８Ｂにおいて、説明のため、第１細孔Ｈ１を有する部材が流動防止部１１ａと同じ大きさとなっているが、図１等に示すように、実際には流動防止部１１ａよりも大きい。
図８Ａ及び図８Ｂの例において、流動防止部１１ａは板状の部材に、第１細孔Ｈ１より十分大きな孔１１１の空いた構成となっている。
【００５２】
そして、測定モード時では、図８Ａに示すように、流動防止部１１ａの孔１１１と、第１細孔Ｈ１の孔１１１の位置が一致するように流動防止部１１ａが移動する。そして、洗浄モード時では、図８Ｂに示すように、第１細孔Ｈ１が流動防止部１１ａの孔１１１以外の部材部分で覆われるよう流動防止部１１ａが移動する。
【００５３】
図７Ａ及び図７Ｂ、図８Ａ及び図８Ｂいずれの構成でも、イオンを通過させる測定モード時では、ＦＡＩＭＳ出口２０２と第１細孔Ｈ１の間に流動防止部１１，１１ａの部材が存在しない状態となる。また、洗浄モード時では、ＦＡＩＭＳ出口２０２と第１細孔Ｈ１の間に流動防止部１１，１１ａの部材が存在するよう流動防止部１１，１１ａが移動する。これにより、気流が第１細孔Ｈ１へ流れ込むのを防ぐことができる。
その結果、洗浄液が真空室３へ流入してしまうことを防ぐことができる。
【００５４】
図８Ａ及び図８Ｂに示すように、第１細孔Ｈ１が設けられている部材に流動防止部１１が接するように設けられている。このようにすることで、遮断効果を向上させることができる。
【００５５】
（フローチャート）
＜全体処理＞
図９は、第１実施形態に係る全体処理の手順を示すフローチャートである。適宜、図１を参照する。
まず、分析システムＺにおいて測定が行われる（Ｓ１）。
そして、例えば、測定が終了する等のタイミングで、洗浄が必要であるか否かの判定が行われる（Ｓ２）。判定は、内部標準物質等、既知濃度の試料を測定したときの信号強度が一定の閾値を下回ったときや、前回の洗浄から一定時間が経過したとき等が考えられる。また、外部のサンプルを供給する装置からの制御を基に、ステップＳ２の判定が行われてもよい。ここで、外部のサンプルを供給する装置（以下、サンプル供給装置（不図示）と称する）とは、自動分抽装置（不図示）や、自動全処理装置（不図示）である。これらのサンプル供給装置は、予めサンプルがいつイオン源７に投入されるのかについての情報を有している。そして、制御装置Ｃは、サンプル供給装置から、次のサンプルが投入されるまでの時間が所定時間以上であれば、ステップＳ２で「Ｙｅｓ」を判定する。ここでの所定時間とは、洗浄が行われるのに十分な時間である。
ステップＳ２の判定は、制御装置Ｃが行ってもよいし、ユーザが行ってもよい。
【００５６】
ステップＳ２の結果、洗浄の必要がなければ（Ｓ２→Ｎｏ）、ステップＳ１へ処理が戻される。
ステップＳ２の結果、洗浄の必要があれば（Ｓ２→Ｙｅｓ）、洗浄処理が行われる（Ｓ３）。洗浄処理の具体的な内容は後記する。
洗浄処理の終了後、制御装置Ｃは、測定モードに切り替えて既知濃度のサンプル等の測定を行い（Ｓ４）、再度洗浄が必要か否かの判定が行われる（Ｓ５）。この判定も、制御装置Ｃが行ってもよいし、ユーザが行ってもよい。
【００５７】
ステップＳ５の結果、洗浄の必要があれば（Ｓ５→Ｙｅｓ）、ステップＳ３へ処理が戻され、再度洗浄処理が行われる。
ステップＳ５の結果、洗浄の必要がなければ（Ｓ５→Ｎｏ）、ステップＳ１へ処理が戻され、測定が行われる。
【００５８】
＜洗浄処理＞
図１０は、第１実施形態で行われる洗浄処理（図９のステップＳ３）の具体的な処理を示すフローチャートである。適宜、図１、図２Ａ及び図２Ｂを参照する。
まず、制御装置Ｃは、第１真空ポンプ３０１及び第２真空ポンプ４０１（真空ポンプ）を停止させる（Ｓ３０１）。
次に、制御装置Ｃは、各電源をｏｆｆにする（Ｓ３０２）。具体的には、制御装置Ｃは、イオン源電圧、交流電圧電源２２１、直流電圧電源２２２、バイアス電圧電源２２３等をｏｆｆにする。
【００５９】
そして、制御装置Ｃは、カウンタガスＡ１を停止し（Ｓ３０３）、ヒータ２３１を停止する（Ｓ３０４）。このようにカウンタガスＡ１が停止してから洗浄モードに入ることで、中性の洗浄液をＦＡＩＭＳ２内に導入することができる。なお、ヒータ２３１を停止するタイミングは、ステップＳ３０１〜Ｓ３１１のどの段階でもよい。
続いて、制御装置Ｃは、流動防止部１１を移動させ、第１細孔Ｈ１を閉状態とする（Ｓ３１１）。
次に、制御装置Ｃは、ＦＡＩＭＳ２の温度が十分に下がったか否かを判定する（Ｓ３１２）。ここで、温度が十分に下がるとは、例えば、ＦＡＩＭＳ２の温度が室温にまで下がったか否かである。ステップＳ３１２では、少なくとも、洗浄液が蒸発しない温度まで下がればよい。
【００６０】
ステップＳ３１２の結果、ＦＡＩＭＳ２の温度が十分に下がっていない場合（Ｓ３１２→Ｎｏ）、制御装置ＣはステップＳ３１２へ処理を戻す。
ステップＳ３１２の結果、ＦＡＩＭＳ２の温度が十分に下がっている場合（Ｓ３１２→Ｙｅｓ）、制御装置Ｃは廃棄バルブ１３を開き（Ｓ３２１）、排気ポンプ１５を稼働させる（Ｓ３２２）。このように、ＦＡＩＭＳ２の温度が十分に下がってから洗浄モードに入ることで、洗浄液の蒸発を防ぐことができる。
そして、洗浄液の導入が開始される（Ｓ３２３）。
次に、制御装置Ｃは、所定時間が経過したか否かを判定する（Ｓ３２４）。この所定時間は、図４のステップＳ２における判定時の状態に応じて調整されてもよい。例えば、内部標準物質の感度が閾値を大きく下回った場合、長時間の洗浄が行われる。また、内部標準物質の感度が閾値付近であった場合、短時間の洗浄が行われる。このように、判定時の状態に応じて洗浄時間が調整されることで、ＦＡＩＭＳ２のメンテナンスに必要な時間を短縮することができる。
【００６１】
ステップＳ３２４の結果、所定時間が経過していない場合（Ｓ３２４→Ｎｏ）、ステップＳ３２４へ処理が戻される。すなわち、洗浄が継続される。
ステップＳ３２４の結果、所定時間が経過している場合（Ｓ３２４→Ｙｅｓ）、洗浄液の導入が停止される（Ｓ３３１）。
そして、制御装置Ｃは、所定時間が経過したか否かを判定する（Ｓ３３２）。この処理時間は、ＦＡＩＭＳ２及び接合部１２の内部の洗浄液が、ほぼ排除されるまでの時間である。ステップＳ３３２の所定時間は、ステップＳ３２４の所定時間とは異なる時間である。
【００６２】
ステップＳ３３２の結果、所定時間が経過していない場合（Ｓ３３２→Ｎｏ）、ステップＳ３３２へ処理が戻される。
ステップＳ３３２の結果、所定時間が経過している場合（Ｓ３３２→Ｙｅｓ）、制御装置Ｃは、排気ポンプ１５を停止し（Ｓ３３３）、廃棄バルブ１３を閉める（Ｓ３３４）。
このように、制御装置Ｃは、洗浄液の導入が停止してから、ただちに排気ポンプ１５を停止させず、所定時間経過してから排気ポンプ１５を停止している。このようにすることで、ＦＡＩＭＳ２や、接合部１２の内部に残った洗浄液を気流により吹き飛ばして廃棄ラインＥに回収することができる。このようにすることで、洗浄液がＦＡＩＭＳ２及び接合部１２の内部に残留することによる、誤検知や、ノイズ発生を防止することができる。
【００６３】
ステップＳ３３４の後、制御装置Ｃは、流動防止部１１を移動させ、第１細孔Ｈ１を開状態にする（Ｓ３３５）。
さらに、制御装置Ｃは、ヒータ２３１を稼働させ（Ｓ３４１）、カウンタガスＡ１を稼働させる（Ｓ３４２）。
続いて、制御装置Ｃは、ステップＳ３０２でｏｆｆにした各電源をｏｎにする（Ｓ３４３）。
そして、制御装置Ｃは、第１真空ポンプ３０１及び第２真空ポンプ４０１（真空ポンプ）を稼働させ（Ｓ３４４）、図９のステップＳ４へ処理をリターンする。
【００６４】
（各部の状態）
図１１は、測定モード及び洗浄モードにおける各部の状態をまとめた表である。適宜、図１を参照する。
流動防止部１１は、測定モードでは開状態（ｏｐｅｎ）、洗浄モードでは閉状態（ｃｌｏｓｅ）となっている。
廃棄バルブ１３は、測定モードでは閉じており（ｃｌｏｓｅ）、洗浄モードでは開いて（ｏｐｅｎ）いる。
排気ポンプ１５は、測定モードではｏｆｆとなっており、洗浄モードではｏｎとなっている。
イオン源電圧は、測定モードではｏｎとなっており、洗浄モードではｏｆｆとなっている。
対向電極電圧は、測定モードではｏｎとなっており、洗浄モードではｏｆｆとなっている。
ＦＡＩＭＳ２の第１電極２１１（あるいは第２電極２１２）に印加される分離電圧は、測定モードではｏｎとなっており、洗浄モードではｏｆｆとなっている。
カウンタガスＡ１は、測定モードではｏｎとなっており、洗浄モードではｏｆｆとなっている。
【００６５】
以上に示すように、第１実施形態の分析システムＺは、ＦＡＩＭＳ２を洗浄する洗浄モード時において、第１細孔Ｈ１が流動防止部１１で閉じられる。これにより、洗浄モードでは、ＦＡＩＭＳ２から流れてきたガスが分析部４に流れ込むことがない。つまり、流動防止部１１によって第１細孔Ｈ１への気流が遮断される。すなわち、洗浄液が真空室３へ流れ込まない。そして、ＦＡＩＭＳ２を洗浄した後の夾雑物を含む洗浄液が廃棄ラインＥで吸入・排出される。これにより、第１細孔Ｈ１以降の真空室３に夾雑物を含む汚染が広がることを防ぐことができる。そして、第１実施形態の分析システムＺは、ＦＡＩＭＳ２を分析部４にとり付けたまま、洗浄することができる。これにより、短時間かつ簡易にＦＡＩＭＳ２を洗浄し、分析システムＺの感度低下を回復させることが可能になる。
【００６６】
［第２実施形態］
図１２Ａ及び図１２Ｂは、第２実施形態に係る分析システムＺａにおける流動防止部１１の構成を示す図である。ここで、図１２Ａは測定モード時を示し、図１２Ｂは洗浄モード時を示す。図１２Ａ及び図１２Ｂにおいて、白抜きの矢印は気流の方向を示す。
なお、第２〜第４実施形態では、制御装置Ｃを図示省略しているが、実際には制御装置Ｃが第１実施形態と同様の制御を行っている。
図１２Ａ及び図１２Ｂに示すように、第２実施形態では、流動防止部１１と、第１細孔Ｈ１を有する部材の間に隙間がある（所定距離離れている）点が第１実施形態と異なっている。
【００６７】
図１２Ａに示すように、測定モード時において、流動防止部１１は第１細孔Ｈ１を開状態とする。また、図１２Ｂに示すように、洗浄モード時において、流動防止部１１は、第１細孔Ｈ１への気流を妨げるように移動することで、第１細孔Ｈ１が閉状態となる。
【００６８】
夾雑物を含む洗浄液の大部分は、粒径１００μｍ以上の液滴の形でＦＡＩＭＳ出口２０２から第１細孔Ｈ１に向かって直進する。そのため、図１２Ｂに示すように第１細孔Ｈ１が閉状態となっていれば、洗浄液は流動防止部１１に衝突して運動エネルギを消失する。運動エネルギを消失した洗浄液は、接合部１２の下部にある廃棄ラインＥ（図１参照）から排除される。つまり、第２実施形態の構成では、第１細孔Ｈ１を閉状態すると流動防止部１１がインパクタとしての機能を有する。このため、第２実施形態のように流動防止部１１が第１細孔Ｈ１を有する部材から所定距離離れた構成でも、夾雑物の大部分が第１細孔Ｈ１から導入されるのを防ぐことができる。そして、洗浄モード時にＦＡＩＭＳ２から第１細孔Ｈ１から質量分析装置Ｄに導入されるガスより、十分に大きい流量のガスが廃棄ラインＥから吸入される。これにより、第１細孔Ｈ１から導入される夾雑物の割合を減らすことができる。
なお、開状態における動作は第１実施形態と同様であるため、ここでの説明を省略する。
【００６９】
第２実施形態では、流動防止部１１が第１細孔Ｈ１を有する部材等の固定部品に接していないため、第１実施形態と比べて、小さい力で流動防止部１１を駆動することできる。また、第２実施形態の構成では流動防止部１１が第１細孔Ｈ１と接していないため、第１細孔Ｈ１を有する部材と異なる電圧を印加することができる。このため、測定モード時において、ＦＡＩＭＳ２から接合部１２へ導入されたイオンを収束させるための中間レンズとして流動防止部１１を動作させることができ、感度を向上させることができる。なお、流動防止部１１を中間レンズとして動作させる場合、図８Ａ及び図８Ｂに示す流動防止部１１ａのように板状の部材に孔１１１が設けられることが望ましい。
【００７０】
［第３実施形態］
図１３は、第３実施形態に係る分析システムＺｂの構成を示す図である。図１３において、図１と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。なお、図１３は洗浄モード時を示している。
第３実施形態では、図１３に示すように、流動防止部１１ｂが棒状の構成を有している。
そして、第３実施形態では、洗浄モード時にＦＡＩＭＳ入口２０１側から棒状の流動防止部１１ｂが挿入されることで、第１細孔Ｈ１が塞がれる。流動防止部１１ｂの挿入は、人手で行われもよいし、機械で行われてもよい。
【００７１】
第３実施形態では、接合部１２の内部に流動防止部１１ｂを予め設置する必要がないため、ＦＡＩＭＳ出口２０２と第１細孔Ｈ１の距離を、前記した放電が起こらない程度に短くすることができる。すなわち、接合部１２を小型化することができる。前記したように、ＦＡＩＭＳ出口２０２と第１細孔Ｈ１の間の距離が長いほど、ＦＡＩＭＳ２を通過したイオンが電荷同士の静電反発と気体の拡散により広がってしまう。これにより、第１細孔Ｈ１に導入されるイオンの割合が減少してしまう。つまり、損失するイオンの割合が高くなる。このため、第１細孔Ｈ１とＦＡＩＭＳ出口２０２との間の距離を短くできる第３実施形態の分析システムＺｂは、第１実施形態の分析システムＺよりも測定モード時の感度を高くすることが可能となる。
【００７２】
［第４実施形態］
図１４は、第４実施形態に係る分析システムＺｃの構成を示す図である。図１４において、図１と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。なお、図１４は洗浄モード時を示している。
第１〜第３実施形態では、ＦＡＩＭＳ入口２０１からＦＡＩＭＳ出口２０２、第１細孔Ｈ１側へ洗浄液Ｌが送られるが、第４実施形態では、ＦＡＩＭＳ出口２０２からＦＡＩＭＳ入口２０１へ向けて洗浄液Ｌが送られる。なお、図１４において、白抜きの矢印は気流の方向を示す。
【００７３】
ここで、分析システムＺｃは、ＦＡＩＭＳ２と、真空室３との間に設置されている接合部１２ｃ１にノズルＮが設置されている。また、対向電極５の外側に接合部１２ｃ２及び廃棄ラインＥ（廃棄バルブ１３、トラップ１４、排気ポンプ１５）が設置されている。接合部１２ｃ２及び廃棄ラインＥは測定モード時では取り外される。
また、流動防止部１１は第１実施形態と同様のため、ここでの説明を省略する。
【００７４】
洗浄モード時において、ノズルＮから接合部１２ｃ１に導入された洗浄液Ｌは、排気ポンプ１５による吸引によって、ＦＡＩＭＳ出口２０２からＦＡＩＭＳ入口２０１へ流動する。これによって、ＦＡＩＭＳ２が洗浄される。
接合部１２ｃ２に到達した夾雑物を含む洗浄液Ｌは、排気ポンプ１５によって廃棄バルブ１３を介してトラップ１４で回収される。
【００７５】
ＦＡＩＭＳ２の汚染は、測定時においてイオンが流れる流路に近いほどに起こりやすい。つまり、第１電極２１１及び第２電極２１２において、イオン源７側の面と質量分析装置Ｄ側の面を比較するとイオン源７側の方が汚染されやすい。つまり、ＦＡＩＭＳ２は、ＦＡＩＭＳ入口２０１側の方が汚染されやすく、ＦＡＩＭＳ出口２０２側の方が汚染されにくい。
第４実施形態では、汚染の程度が軽いＦＡＩＭＳ出口２０２側から、汚染の程度が重いＦＡＩＭＳ入口２０１側に向かって洗浄液Ｌが流れる。これにより、汚れを広げることなく洗浄することができる。そのため、第４実施形態に係る分析システムＺｃは洗浄に要する時間が短くすむという利点がある。
一方、汚染されやすいＦＡＩＭＳ入口２０１側を洗浄するためには、ＦＡＩＭＳ入口２０１側から洗浄液Ｌを供給する方が、汚染されている面にきれいな洗浄液Ｌが到達しやすい。そのため洗浄による感度低下回復の効果は第１実施形態の方が良好である。
【００７６】
本発明は前記した実施形態に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、前記した実施形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明したすべての構成を有するものに限定されるものではない。また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。また、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
【００７７】
例えば、現在、図１０に示す処理のうち、どの処理が行われているかを表示するモニタ（不図示）が設けられてもよい。
【００７８】
また、前記した各構成、機能、各部、記憶部等は、それらの一部またはすべてを、例えば集積回路で設計すること等によりハードウェアで実現してもよい。また、前記した各構成、機能等は、ＣＰＵ等のプロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し、実行することによりソフトウェアで実現してもよい。各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、ＨＤ（Hard Disk）に格納すること以外に、メモリや、ＳＳＤ（Solid State Drive）等の記録装置、または、ＩＣ（Integrated Circuit）カードや、ＳＤ（Secure Digital）カード、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）等の記録媒体に格納することができる。
また、各実施形態において、制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしもすべての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には、ほとんどすべての構成が相互に接続されていると考えてよい。
【符号の説明】
【００７９】
１      洗浄部
２      ＦＡＩＭＳ（イオン流路部）
１２    接合部
１１    流動防止部
１５    排気ポンプ（排気部）
２３１  ヒータ（ヒータ部）
Ａ１    カウンタガス
Ａ２    分流気流
Ｄ      質量分析装置（分析部）
Ｌ      洗浄液（洗浄物質）
Ｎ，Ｎａ〜Ｎｃ  ノズル
Ｚ，Ｚａ〜Ｚｃ  分析システム
【図１】
2019184521.tif 000003
【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
2019184521.tif 000016
【図９】
2019184521.tif 000017
【図１０】
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【図１１】
2019184521.tif 000019
【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１３】
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【図１４】
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