(57)【要約】【課題】医学、生物学、ガス・石油産業、冶金学、資源開発、地球化学、水文学、環境学の分野で活用出来る、物質の組成及び構造を特定するための電子式分析計である、質量分析装置を提供する。【解決手段】技術的解決手段においては、質量分析の分解能、解像度、感度、正確性、速度を向上させるとともに、機能特性を広げ、サイズの小型化を達成する。質量分析方法においては、イオン流束生成及びその制御は、単一路軸外式、多重路平行式、又は平均交差平面の三次元領域における二次元多重反射式及び三次元多重反射式の方法で行われる。かつ、質量分析装置の幾つかの実施形態が発明された。また、イオン光学路の新しい実施形態が提案され、それにより、多様な質量分析装置を構成することが出来、その小型化を達成することが出来る。
2013532366.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
質量分析法であって、以下を含む、。
（i）イオン伝導IB−チャネルのIOチャネル・サブシステムは、1つの制御サブシステムとして、交差空間分散モード;および、多重反射モードにおける曲線主軸を有するサブシステムがあり、モードのシリーズのシリーズのうちから決定される、イオン発生源ブロック中の物質試料をイオン化し、そこからイオン・フラックス（イオン、複数）を射出し、イオン・フラックスを発生させて、イオン質量により、少なくとも、境界表面を有するイオン伝導IB−チャネルおよびIOチャネル・サブシステム（IO要素）を備えるイオン伝導ブロックの群により発生した磁性および電気フィールドの1つを用いた手段により、質量分散を含めた運動を制御（質量／電荷比率、ｍ／zの値による質量分散）して、それぞれが、IOシステム（直列接続イオン伝導IB−チャネル、および、イオン発生源ブロックのイオン発生源IB−チャネル）を備えたMSチャネルの一部である。
（ii）少なくとも、検知器システムの１つの検出器グループの手段で、イオンを登録する。
(iii)質量分析器の全てのブロックの運転を制御および管理し、ならびに、コントローラ−コンピュータ・システムによりデータ処理をサポートする。
イオン・フラックス発生させたり、また、その運動の制御は、少なくとも、以下により決定される運転の1つで実施する。
(a)マルチ・セル・セクション表面を有するモードを含むチャネル多経路イオン・フラックス、および、セクションの二重接続表面を有するモードを含めて、軸外れ単一−経路チャネル・イオン・フラックスなどのうちから決定されるモードの使用を有するMSチャネルでの質量分析。
(b)他のIO要素（もし有れば）に対して、および、イオン・フラックスに入る平均ベクトルの方向に対してIO要素の特定の空間定位の選択を可能にするIO要素;フラット単一シラブルP−マルチリフレクタ;三次元P−マルチリフレクタ;カスケード−多層マルチリフレクタ;屈折の拡張P−要素、反射の三次元P−要素;不均一高さのP−要素、二次元反射ゾーンを有する反射のP−要素;のシリーズのうちから決定される少なくとも１つを含み、電気的（非磁性）IOチャネル・サブシステムでイオン・フレックスを制御する。
【請求項２】
各経路が主に検知器システムの個々の検知器により検知され、経路イオン・フラックスの少なくとも1つ（チャネル・イオン・フラックス、単一経路チャネル・フラックス、多経路チャネル・フラックス）がMSチャネルを経由する、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
異なる発生源（異なる対象物／プロセスからの、1つの対象物／プロセスの異なる要素からの）から受け取った経路イオン・フラックスを、イオン発生源システムの異なる出力ゲートを経由してイオン伝導ブロックに入射を行う、請求項2に記載の方法。
【請求項４】
イオン発生源システムの出力ゲートの、少なくとも１つから出る経路イオン・フラックスが、時間関数（例えば、同時、または特定の時間間隔で、代替として）において、相互に独立しており、１つの代替モードで供給される、請求項2に記載の方法。
【請求項５】
質量分散およびイオン・フラックスのエネルギー分散の値を制御し、エネルギー・スペクトルの特定の列間隔でエネルギー分光法を質量分析法と同時に実施する、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
使用周期性モードの1つが、少なくともIB−チャネルの一部を経由して単一サイクルと多サイクルイオン経路を備えるシリーズのうちから決定される、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
質量分析を単段式モード、ＭＳ／ＭＳモード、ＭＳ＜ｎ＞−モードを含めたタームのうちから決定される1つのモードを使用して実施する、請求項6に記載の方法。
【請求項８】
交差空間方向の少なくとも１つに沿って経路イオン・フラックスの交差空間収束を検知器表面で実施する、請求項7に記載の方法。
【請求項９】
脈動電圧による、主に調整された脈動電圧による運動に沿って、イオン・フラックスの交差空間収束を実施する、請求項7に記載の方法。
【請求項１０】
ＭＳ＜ｎ＞−タイプを含むシリーズのうちから決定される飛行時間質量分析であり、ＭＳ／ＭＳ−タイプが埋め込み型時間の方法で実施される、請求項7に記載の方法。
【請求項１１】
法、（エネルギーの広がりで）イオンパケットの形で提示管イオンの流れをエネルギー飛行フォーカスを行う検出器の表面またはその近くにあって、請求項7に記載の方法。
【請求項１２】
機能バージョンのシリーズのうちから決定される、荷電粒子イオン制御（イオン・フラックスを含む）の制御サブシステム（非磁性）であって、
a）一つ以上のイオン光学屈折構成部分を有する下位屈折システム、
b）ｎが整数でありＮ≦３の場合で、ｎつ以上ののローカルなイオン光学反射構成部分、或いは一つ又は二つのイオン光学反射構成部分を有し及び延長されたイオン光学下位反射システムを備える下位反射システム、
c）上記のa）型及びb）型を含む反射・屈折下位システム、
d）上記のa）型、b）型及びc）型の群により選択される型の内のひとつであり、その内の少なくとも一つのイオン光学構成部分が多機能型であり、及び反射式、屈折式、無領域式の群により少なくとも二つ選択される形式を有する多機能下位システム、
上記の群により選択される機能形式を特徴とし、かつ、他のイオン光学構成部分（存在するならば）に対して、及び平均ベクトルへ移送されるイオン流束移送方向に対して空間におけるイオン光学構成部分の配置位置を決定することが出来る、又は及びP屈折構成部分、三次元P反射構成部分、不均一高さを有するP構成部分、二次元P反射構成部分の群により選択される一つ以上のイオン光学構成部分を備え、各それぞれが二つ以上の電極を有する電子式（無磁気性）イオン光学構成部分を一つ以上備える、荷電粒子流束（イオン流束を含み）の制御を行うことを特徴とする下位操作システム。
【請求項１３】
屈折局所IO要素（局所IOレンズ、局所遠用IO要素、局所IOプリズム、局所円筒形状および平面コンデンサ）;局所ミラー（反射の2次元ゾーンを有するものを含む）、特に限定されないが、反射の単一ゾーン、垂直二重ゾーンおよび水平二重ゾーン局所IO要素;反射要素のペアのそれぞれが1つの共通電極で実施される、反射の局所IO要素の併担グループ;屈折、反射、フィールド・フリーなどの操作モードを含めて、シリーズの少なくとも、2つのタームに決定できる局所多機能IO要素のようなシリーズタイプ（機能性タイプ）を含むシリーズのうちから決定する局所IO要素であり、これにより、以下のようなシリーズ・タイプ（デザイン・タイプ）を含めたシリーズのうちから決まるデザインの特徴による局所IO要素であり、機能性およびデザイン性特徴を選択できる局所（局所タイプの）IO要素を実施する、請求項12に記載の制御サブシステムである、
(a)局所2次元：平面上の直交2次元（不均一コンデンサおよぶ平面コンデンサを含む）および表面上の直交2次元（不均一高さのコンデンサおよび円筒形状コンデンサを含む）、
(b)局所3次元（局所二重対称を含む）：扇型トランス変角;扇型トランス軸方向;V−字;円錐;直交、箱型、トランス変角混合;直交混合;箱型混合;異種混合。
拡張（拡張タイプの）IO要素が単一ステージおよび配列ステージから成り、任意の機能性とデザインの特徴で実施するシリーズのうちから決まり、また、機能性の特徴による各拡張IO要素は、以下のシリーズ・タイプ（機能性タイプ）などを備えるシリーズのかなから決まる、請求項12に記載の制御サブシステム;屈折の拡張IO要素（拡張IOレンズ、拡張遠用IO要素、拡張IOプリズム）;反射の拡張IO要素（反射の2次元ゾーンを有するものを含む）;特に限定されないが、反射の単一ゾーン、垂直二重ゾーンおよび水平二重ゾーン拡張IO要素;
【請求項１４】
反射の拡張IO要素の併担グループ（反射要素の各ペアは1つの共通電極で実施する）;屈折、反射、フィールド・フリーなどの運転モードを含めたシリーズの少なくとも2つのモードを決定する任意の特徴を有する拡張多機能IO要素、これにより、以下のようなシリーズ・タイプ（デザイン・タイプ）を含めたシリーズのうちから決まるデザインの特徴による拡張IO要素eである、
(a)拡張2次元：平面上の直交2次元（不均一コンデンサおよぶ平面コンデンサを含む）および表面上の直交2次元（不均一高さのコンデンサおよび円筒形状コンデンサを含む）、
(b)拡張3次元（拡張二重対称を含む）：交互扇型トランス変角;交互扇型トランス軸方向;交互V−字;交互円錐;交互直交、交互箱型、交互トランス軸方向混合、交互直交混合;交互箱型混合;交互異種混合。
【請求項１５】
IO要素が二重対称に実施された場合には、IO要素の電極操作面は平面または凹面であって、限定するものではないが、平行同一平面型表面のペアで、これにより、少なくとも1つの電極の隣接する前線は、第二次曲線のセクションとして記載している、請求項12に記載の制御サブシステム。
【請求項１６】
IO要素が軸対称に実施された場合には、電極操作表面はシリンダ表面、ダイヤフラム−電極表面、円錐セクタ−の表面、直線軸の周りで成分を回転させることで出来き、かつ、2次曲線のセグメントで記載している回転表面を備えるシリーズのうちから決まり、電極の少なくとも1つは、イオン・フラックス経路の少なくとも1つのホールで実施される、請求項12に記載の制御サブシステム。
【請求項１７】
平面、凹面形状を備えるシリーズのうちから決まるダイヤフラム-電極操作表面であり、請求項12に記載の制御サブシステム。
【請求項１８】
イオン反射外からの反射のIO要素での極端な（？？）電極の面が、隣接する電極の軸対称性に垂直（制限電極）である、請求項12に記載の制御サブシステム。
【請求項１９】
ほぼM−平面上とP−要素の付近においてイオンを移動する任意の特徴を有して実施するP−要素を備える、請求項12に記載の制御サブシステム。
【請求項２０】
反射のP−要素が、反射のP−要素および多機能P−要素のタイプを備えるシリーズのうちから決まり、加えて、上記P−要素の両方の出力と入力平均平面はほぼ平行であり、主としてP−要素として屈折のIO要素の少なくとも１つから成っている、請求項19に記載の制御サブシステム。
【請求項２１】
ほぼP−要素の縦軸方向に垂直な平面上と、その付近においてイオンを移動する任意の特徴を有して実施するP−要素を備える、請求項12に記載の制御サブシステム。
【請求項２２】
反射のP−要素が、反射のP−要素および多機能P−要素のタイプを備えるシリーズのうちから決まる場合には、主としてP−要素として屈折のIO要素の少なくとも1つを追加的に備える、請求項21に記載の制御サブシステム。
【請求項２３】
上記P−要素の両方の縦軸方向に垂直な平面が、ほぼ平行である、請求項22に記載の制御サブシステム。
【請求項２４】
【数５０】
2013532366.tif 000052
【数５１】
2013532366.tif 000053
【請求項２５】
【数５２】
2013532366.tif 000054
【請求項２６】
【数５３】
2013532366.tif 000055
【請求項２７】
【数５４】
2013532366.tif 000056
【請求項２８】
【数５５】
2013532366.tif 000057
【請求項２９】
それはフィールドを入力するための異なる平面における平均ベクトル管イオンフラックス（イオン飛跡）の場所の可能性を確実にするために作られ、現場管理サブシステムを出た後にされることを特徴とする、請求項12に記載の制御サブシステム。
【請求項３０】
それがフィールドに入る前に、フィールド管理サブシステムを出た後、その位置の特定に並列に、同一平面における平均ベクトル管イオンの流れの場所の可能性を確認する検査が行われたことを特徴とする、請求項12に記載の制御サブシステム。
【請求項３１】
上記多要素タイプが、M表面上およびP−要素の近辺での経路イオン・フラックスの平均ベクトルを配置する任意の特徴を有する水平直線で実施する、請求項12に記載の制御サブシステム。
管理それはフィールドを入力するための異なる平面における平均ベクトル管イオンフラックス（イオン飛跡）の場所の可能性を保証するために行われることを特徴とするサブシステム、およびフィールド管理サブシステムを出た後。
【請求項３２】
P−要素の出力と入力平均平面が互いに平行である、請求項31に記載の制御サブシステム。
【請求項３３】
【数５６】
2013532366.tif 000058
【請求項３４】
【数５７】
2013532366.tif 000059
【請求項３５】
反射のサブシステムおよび多機能サブシステムを備えるシリーズのうちから決まる場合には、単一IOレンズ要素のシリーズから主として選択され、追加的に屈折の少なくとも1つのIO要素を備える、請求項31に記載の制御サブシステム。
【請求項３６】
屈折の少なくとも1つのIO要素が屈折のP−要素に囲まれ、対称性の入力および出力平均平面の少なくとも1つ、反射の2つの隣接P−要素の少なくとも１つに対して、少なくとも1つの入力および出力平均平面が平行である、請求項35に記載の制御サブシステム。
【請求項３７】
上記多要素タイプは、P−要素の縦軸方向に垂直な平面上と、その付近において経路イオン・フラックス（イオン経路）の平均ベクトルを配置できる任意の特徴を有する垂直直線で実施する、請求項12に記載の制御サブシステム。
【請求項３８】
P−要素の縦軸方向に垂直な平面がほぼ互いに平行である、請求項37に記載の制御サブシステム。
【請求項３９】
【数５８】
2013532366.tif 000060
【請求項４０】
【数５９】
2013532366.tif 000061
【請求項４１】
反射のサブシステムおよび多機能サブシステムを備えるシリーズのうちから決まる場合には、追加的に屈折のIO要素の少なくとも1つを備える、請求項37に記載の制御サブシステム。
【請求項４２】
屈折の少なくとも1つのIO要素が屈折のP−要素に囲まれ、対称性の入力および出力平均平面の少なくとも1つ、反射の2つの隣接P−要素の少なくとも１つに対して、少なくとも1つの入力および出力平均平面が平行である、請求項41に記載の制御サブシステム。
【請求項４３】
上記多要素タイプは、（ヘテロ−平面型タイプを有する）制御サブシステムのフィールドに入る前に、かつ、フィールドを離れた後に、異なる平面で経路イオン・フラックス（イオン経路）の平均ベクトルを配置する任意の特徴を有して実施するP−要素を備える、請求項12に記載の制御サブシステム。
【請求項４４】
プロジェクション平行対称性ヘテロ−平面型入力−出力で実施し、上記水平直線および垂直直線制御サブシステムを備えるシリーズのうちから決まる、請求項43に記載の制御サブシステム。
【請求項４５】
上記多要素タイプは、限定するものではないが、制御サブシステムのフィールドに入る前と出た後の配置に平行である、1つの平面に経路イオン・フラックス（イオン経路）の平均ベクトルを配置する任意の特徴を有して実施する、請求項12に記載の制御サブシステム。
【請求項４６】
逆平行入力−出力で実施し、上記制御サブシステム水平直線および垂直直直線を備えるシリーズのうちから決まる、請求項45に記載の制御サブシステム。
【請求項４７】
入力−出力角度（斜角）での集束で実施する、請求項45に記載の制御サブシステム。
【請求項４８】
孔の構造が、丸、楕円、四重極、曲線端を有する四重極、その他の構成を備えるシリーズのうちから決まり、少なくとも１つの孔が提供された少なくとも1つのダイヤフラム−電極を備えた、請求項12に記載の制御サブシステム。
【請求項４９】
ダイヤフラム−電極の孔が、制御サブシステムの平均平面または対称軸に対して交差する任意の特徴を有して実施し、少なくとも1つのダイヤフラム−電極が、制御サブシステムの機能特性を変える孔のサイズと構成を制御するサイズ（マニュアル−電子制御）を制御する任意の特徴で実施する、請求項48に記載の制御サブシステム。
【請求項５０】
狭い形状を有する一定幅型であり、在るいは狭い又は幅広い形状を有する平面型であり、かつ狭い形状（一定幅型及び平面型）の装置は以下の直列反射式、一環状反射式、弓形反射式、二環状反射式からなる群より選択される形式であり、幅広い形状で平面型のP多重反射装置は以下の第二タイプ曲線式、ｎ面体式からなる群より選択される形式を有し、電界において四つ以上のイオン流束を反射することが可能であり、イオン流束を制御することを特徴とするP多重反射装置。
【請求項５１】
ローカルな（ローカル式）イオン光学構成部分が多様な形式及び型を有し、それは以下のローカルなイオン光学屈折構成部分（ローカルなイオン光学レンズ、ローカルなイオン光学顕微鏡構成部分、ローカルなイオン光学角柱、ローカルなイオン光学円筒形及び平面コンデンサー）、ローカルなイオン光学鏡又はローカルなイオン光学反射構成部分（そのローカルなイオン光学反射構成部分は一領域式、垂直二領域式、水平二領域式からなる群より選択され）、組み合わさったローカルなイオン光学反射構成部分のグループ（各反射構成部分のペアは一つ以上の電極を備える）、二つ以上の動作モード（屈折、反射、無領域を含む）で稼働するローカルな多機能イオン光学構成部分からなる群より選択される形式（機能特性）を有し、かつ以下の、
a）ローカルな二次元型であり、二次元デカルト式平面型（不均一高さ及び平面コンデンサーを備え又は二次元デカルト式表面型（不均一高さ及び円筒形コンデンサーを備え）、
b）ローカルな三次元型（二重対称型を含む）であり、トランス軸軸セクター型、楔状束型、円錐形型、交差型、箱型、トランス曲線軸混合型、交差混合型、異種混合型からなる群より選択される実施形態型を有する特徴をもつ請求項５０に記載のP多重反射装置。
【請求項５２】
延長された（延長式）一定幅又は増分幅のイオン光学構成部分が多様な形式及び型を有し、延長されたイオン光学屈折構成部分（延長されたイオン光学レンズ、延長されたイオン光学顕微鏡構成部分、延長されたイオン光学角柱）、延長されたイオン光学鏡（二次元反射領域を含む）又は延長されたイオン光学反射構成部分（その延長されたイオン光学反射構成部分は一領域式、垂直二領域式、水平二領域式からなる群より選択され）、組み合わさった延長されたイオン光学反射構成部分のグループ（各反射構成部分のペアは一つ以上の電極を備える）、二つ以上の動作モード（屈折、反射、無領域を含む）で稼働する延長された多機能イオン光学構成部分からなる群より選択される形式（機能特性）を有し、かつ以下の、
a）延長された二次元型であり、二次元デカルト式平面型（不均一高さ及び平面コンデンサーを備え又は二次元デカルト式表面型（不均一高さ及び円筒形コンデンサーを備え）、
b）延長された三次元型（二重対称型を含む）であり、部分的トランス軸軸セクター型、部分的楔状束型、部分的円錐形型、部分的交差型、部分的箱型、部分的トランス曲線軸混合型、部分的交差混合型、部分的異種混合型からなる群より選択される実施形態型を有する特徴をもつ請求項５０に記載のP多重反射装置。
【請求項５３】
一つの電極グループを有する単一式第二タイプ曲線型であり、かつ隣接する互いに向きあった電極の前面部は第二タイプ曲線型又はその構成部分であり、少なくとも一つの電極は一つ以上のイオン流束のための入出力口を有する特徴をもつ請求項５０に記載のP多重反射装置。
【請求項５４】
【数６０】
2013532366.tif 000062
【請求項５５】
第二タイプ曲線型は一領域式又は垂直二領域式であり、望ましくは三次元である特徴をもつ請求項５３と５４に記載のP多重反射装置。
【請求項５６】
第二タイプ曲線型では、幾何学的中心から最寄りの電極間間隙までの距離は、幾何学的中心から最寄りの電極板までの平均的距離よりもはるかに上回る特徴をもつ請求項５３〜５４のいずれかに記載のP多重反射装置。
【請求項５７】
一つの電極グループを備える単一型ｎ面体式であり、かつ隣接する互いに向きあった電極の前面部は連続線形状であり、それらは各一つのｎ面体（正）多角形を形成し、そのうえ、ｎセクターで構成され、かつ下位多重反射システムの電極グループは一つ以上のイオン流束のための入出力口を有する特徴をもつ請求項５０に記載のP多重反射装置。
【請求項５８】
単一セクターｊ／ｎ式ｎ面体型は、ｎ面体型P多重反射装置の単一ｊ面体セクター構成要素（セクターグループ）を備え、その場合にはｎは１面体である特徴をもつ請求項５０に記載のP多重反射装置。
【請求項５９】
不連続表面型ｎ面体式であり、ローカルなＰ反射構成部分グループを有し、それはｎ面体多角形の各辺（Ｐ反射構成部分セクターグループ）に一つずつローカルなＰ反射構成部分が一定周期で配置され、請求項５１に前記したＰ反射構成部分の型及び形式の群から選択される特徴をもつ請求項５０に記載のＰ多重反射装置。
【請求項６０】
不連続表面セクターｊ／ｎ式ｎ面体型は、ｎ面体型P多重反射装置の不連続表面ｊ面体セクター構成要素（セクターグループ）を備え、その場合にはｎは１面体であり、そのうえ、請求項５１に前記したいずれかの構成要素を含むＰ反射構成部分を備えることを特徴をとする請求項５０に記載のP多重反射装置。
【請求項６１】
【数６１】
2013532366.tif 000063
【請求項６２】
その形式が平面型では、イオン移送軌跡が、前記した第二タイプ曲線型での反射のように、P多重反射装置の領域外で、P多重反射装置基部平面における投影が表示可能な特徴をもつ請求項５３〜６１のいずれかに記載のP多重反射装置。
【請求項６３】
平面型であり、一領域式又は垂直二領域式である特徴をもつ請求項５３〜６１のいずれかに記載のP多重反射装置。
【請求項６４】
【数６２】
2013532366.tif 000064
【請求項６５】
その形式が直列反射式では、同一平面上（P多重反射装置の平均平面）にあって、軸ベクトルが非平行時に互いに向きあって配置される二つの一領域Ｐ反射構成部分を備え、軌跡に沿ったイオン移送が可能であり、その基部平面への投影が直線分形状である特徴をもつ請求項６４に記載のP多重反射装置。
【請求項６６】
環状反射式であり、軌跡に沿ったイオン移送が可能であり、その基部平面への投影が環状形状であり、
そのうえ、少なくとも一つの二領域P反射構成部分を備える特徴をもつ請求項６４に記載のP多重反射装置。
【請求項６７】
弓系反射式であり、軌跡に沿ったイオン移送が可能であり、その基部平面への投影がV字形に近い形状であり、そのうえ、その各辺に一つずつ（端のP反射構成部分）及び上記したV字形の頂上（中間P反射構成部分）に配置される三つのP反射構成部分を備え、かつ中間P反射構成部分の形式は二領域P反射構成部分であり、端のP反射構成部分の形式は一領域P反射構成部分（例えば、単一式又は二次元デカルト式）である特徴をもつ請求項６４に記載のP多重反射装置。
【請求項６８】
弓形反射式であり、いかなる端のP反射構成部分から平均P反射構成部分までの距離は、二つのP反射構成部分の端の間の距離を何倍にも上回り、そのうえ、P反射構成部分の端と端の間では流動空間（無領域空間）が発生する特徴をもつ請求項６７に記載のP多重反射装置。
【請求項６９】
軌跡に沿ったイオン移送が可能な二環状反射式であり、その基部平面への投影が、頂上接点（環状接点）でもある同一の頂上を有する二つの三角形構成要素（環状）を有する曲線形状であり、そのうえ、各外部頂上（非環状）に一つずつに配置される四つのP反射構成部分を備える特徴をもつ請求項６４に記載のP多重反射装置。
【請求項７０】
【数６３】
2013532366.tif 000065
【請求項７１】
二環状反射式では、幾何学的平均的平面及び平均的平均平面である環状間の平面典型線が対称的又は非対称的であり、その平面典型線が異環状的P反射構成部分を異なる端側に分ける特徴をもつ請求項６９と７０に記載のP多重反射装置。
【請求項７２】
一定幅で動作する場合には延長されたP反射構成部分を有し、請求項５２に前記したいずれかの構成要素を含むことを特徴とする請求項６４〜７１のいずれかに記載のP多重反射装置。
【請求項７３】
直線軸が平行に設置されている特徴をもつ請求項７２に記載のP多重反射装置。
【請求項７４】
二つの相互作用にあるP構成部分の内の一つ目は二次元カルテシアン、二つ目は三次元で行われる特徴をもつ請求項７２と７３に記載のP多重反射装置。
【請求項７５】
二つの相互作用にあるP構成部分の二つが三次元で行われる特徴をもつ請求項７２と７３に記載のP多重反射装置。
【請求項７６】
請求項５１と５２に前記したいずれかの構成要素を含むことを特徴とし、さらに一つ又はそれ以上のイオン光学屈折構成部分を有する特徴をもつ請求項７２〜７５のいずれかに記載のP多重反射装置。
【請求項７７】
イオン光学屈折構成部分はローカルなイオン光学屈折構成部分を形をもつイオン光学レンズを有する特徴をもつ請求項７６に記載のP多重反射装置。
【請求項７８】
ローカルなイオン光学屈折構成部分は反射の定期間隔で配置される特徴をもつ請求項７７に記載のP多重反射装置。
【請求項７９】
ローカルなイオン光学屈折構成部分は同一の構成を持つが部分的には超越する特徴をもつ請求項７６〜７８のいずれかに記載のP多重反射装置。
【請求項８０】
流動空間における選ばれたイオン流束の定期反射に作用する延長されたイオン光学屈折構成部分を有し、請求項５２に前記した延長されたイオン光学レンズを優先とする延長されたイオン光学屈折P構成部分のいずれかの構成要素を含む特徴をもつ請求項７２〜７５のいずれかに記載のP多重反射装置。
【請求項８１】
【数６４】
2013532366.tif 000066
【請求項８２】
イオン流束の出入力が両側の異なる位置に配置しており（両側貫通のＲＷ式）の特徴をもつ請求項７２〜８０のいずれかに記載のP多重反射装置。
【請求項８３】
狭く平坦な形状を有するローカルなP反射構成部分（P鏡）を少なくとも二つ以上から構成されていて請求項５１に前記したいずれかの構成要素を含むことを特徴とし請求項６４〜７１のいずれかに記載のP多重反射装置。
【請求項８４】
閉じられていない二つの反射環状式及び対称的に異なる平面形が平行投影する出入力を有する特徴をもつ請求項８３に記載のP多重反射装置。
【請求項８５】
全てのP鏡が基部近接面付近に配置されている特徴をもつ請求項８３〜８４のいずれかに記載のP多重反射装置。
【請求項８６】
一つ目のP鏡（入力）と同一環状線の対角線上に位置する二つ目のP鏡がP多重反射装置の基部近接面ではなく、P多重反射装置の基部近接面に出入力が相対的に配置され、零以上π／４以内の出来るだけ等しい平坦な鋭角を有するP鏡が位置する特徴をもつ請求項８３〜８４のいずれかに記載のP多重反射装置。
【請求項８７】
【数６５】
2013532366.tif 000067
【請求項８８】
全てのP鏡は基部近接面付近に配置されており、その出入口は相対的に配置されているか基部近接面組み合わさっており、少なくとも一つのP鏡は二つ以上の電気供給源機能を備えておりP多重反射装置に送電することによりイオン流束を発生させることが可能であり、これの機能はP多重反射装置に追加された多機能イオン光学構成部分が果たすことも可能な特徴をもつ請求項８３に記載のP多重反射装置。
【請求項８９】
少なくとも二つの相互作用にあるP鏡は、例えば二環状反射が同一対角線上に存在する場合には二帯域のイオン流束の軌道が異なる平行面に入射及び反射される特徴をもつ請求項８３〜８８のいずれかに記載のP多重反射装置。
【請求項９０】
水平に連続してP構成部分のM表面上及び付近に配置され平均的イオン流束（イオンの軌道）の平均的ベクトルである特徴をもつ請求項８３〜８８のいずれかに記載のP多重反射装置。
【請求項９１】
垂直に連続してP構成部分の縦垂直面上及び付近に配置され平均的イオン流束（イオンの軌道）の平均的ベクトルである特徴をもつ請求項８３〜８８のいずれかに記載のP多重反射装置。
【請求項９２】
イオン流束の軌道同士の交差を最小限に抑えることを可能とする請求項８３〜９１のいずれかに記載のP多重反射装置。
【請求項９３】
流動空間（領域外）に配置され回転対称から選択されるか請求項５２に前記したいずれかのローカルなイオン光学レンズP屈折構成部分のいずれかの構成要素を含み、追加されたイオン光学屈折構成部分を特徴とする請求項６４〜９２のいずれかに記載のP多重反射装置。
【請求項９４】
二つ以上の電極を備える一つ以上のイオン光学構成部分を有するイオン光学路下位システム、及びイオン流束路の出力表面境界又は出入力表面境界である一つ以上の表面境界を具備し、かつイオン移送IB路は一つ又はそれ以上の下位操作システムを含み、又は空間横断分散式又の曲線主軸を含み、又は多重反射式であり、多重反射式の場合には多重路式（複交差表面）又は及び無主軸（二交差表面）単一路式で稼働可能であり、及び適当する又は少なくとも一つの表面境界が、選択する表面境界に適当する一つ以上の移送口（イオン流束路を移送するため）を有するイオン光学路下位システムの電極に一致する二つ以上の表面境界を備え、又は及びIB路のイオン光学路下位システムは電子式（無磁気性）であり、二次元反射式を含む拡張三次元P反射構成要素、平面型P多重反射装置、三次元P多重式反射装置、多層式P多重反射装置、他のイオン光学構成部分（存在するならば）、及びイオン光学構成部分へ流れるイオン流束平均的ベクトルの方向に対してイオン光学構成部分の所定空間内位置を選択可能な一つ以上のイオン光学構成部分を有する下位操作システムからなる群より選択される一つ以上を含む、又は拡張P屈折構成要素、三次元P反射構成要素、不均一な高さのP構成要素、二次元反射ゾーンP反射構成要素からなる群より選択される一つ以上を含むことを特徴とするイオン流束路の生成及び制御をするためのイオン移送式のIB路（イオン移送IB路ブロック又はイオン移送IB路）。
【請求項９５】
表面境界が直軸の回転対称をもつ請求項９４に記載のIB路。
【請求項９６】
円形（卵形）表面及び環状表面の中心が表面境界の回転対称に配置されており、表面が一つ以上の選択された環状部分からなり、同心円状及び表面境界の回転対称中心点から順列に配置されており、
表面が二つ以上の選択された異なる環状部分で構成される表面境界の路区間構成が単一路又は多重路のイオン流束操作が可能の特徴をもつ請求項９４に記載のIB路。
【請求項９７】
表面境界の回転対称の軸と単一路のイオン流束（ＯＯ交差式）境界部が交差可能の特徴をもつ請求項９５と９６に記載のIB路。
【請求項９８】
表面境界の回転対称の軸外に単一路のイオン流束（ＯＥ交差式）境界部が配置可能の特徴をもつ請求項９５と９６に記載のIB路。
【請求項９９】
表面境界の回転対称の軸外に多重路のイオン流束（ＯＥＥ交差式）境界部の区間構成要素が配置可能の特徴をもつ請求項９５と９６に記載のIB路。
【請求項１００】
表面境界の回転対称の軸と多重路のイオン流束（ＯＯＥ交差式）境界部の区間構成要素が交差可能の特徴をもつ請求項９５と９６に記載のIB路。
【請求項１０１】
表面は表面境界の平均平面に平行な四角形の形（その線は丸みを帯びた角を有する）をしており、四角形管（丸みを帯びた角を有する）の区間部表面は表面境界の幾何学的中心に位置しており、前記した一つ又はそれ以上の区間構成要素の四角形管の表面で構成される表面境界の路区間構成が単一路又は多重路のイオン流束操作が可能で表面境界が平均平面の特徴をもつ請求項９４に記載のIB路。
【請求項１０２】
表面境界の平均平面と単一路のイオン流束（ＰＰ交差式）境界部が交差可能の特徴をもつ請求項１０１に記載のIB路。
【請求項１０３】
表面境界の平均平面外に単一路のイオン流束（ＰＥ交差式）境界部が配置可能の特徴をもつ請求項１０１に記載のIB路。
【請求項１０４】
表面境界の平均平面と多重路のイオン流束（ＰＰＰ交差式）境界部の区間構成要素が配置可能の特徴をもつ請求項１０１に記載のIB路。
【請求項１０５】
表面境界の平均平面外と多重路のイオン流束（ＰＥＥ交差式）境界部の区間構成要素が配置可能の特徴をもつ請求項１０１に記載のIB路。
【請求項１０６】
表面境界の平均平面と複数の多重路のイオン流束（ＰＰＥ交差式）境界部が交差可能の特徴をもつ請求項１０１に記載のIB路。
【請求項１０７】
二重対称表面境界及び互いに対して垂直な対称平面を二つ有しており、この交線は表面境界の主軸を形成する特徴をもつ請求項９４に記載のIB路。
【請求項１０８】
各表面と四角形管（丸みを帯びた角を有する）の表面区間は表面境界の幾何学的中心に位置しており、表面は表面境界の平均平面に平行な四角形の形（その線は丸みを帯びた角を有する）をしており、四角形管（丸みを帯びた角を有する）の区間部表面は表面境界の幾何学的中心に位置しており、前記した一つ又はそれ以上の区間構成要素の四角形管の表面及び前記した二つ又はそれ以上の区間構成要素の四角形管の表面で構成される表面境界の路区間構成が単一路又は多重路のイオン流束操作が可能の特徴をもつ請求項１０７に記載のIB路。
【請求項１０９】
表面境界の主軸と単一路のイオン流束（ＳＯ交差式）境界部が交差可能の特徴をもつ請求項１０７と１０８に記載のIB路。
【請求項１１０】
表面境界の平均平面外と単一路のイオン流束（ＳＥ交差式）境界部の区間構成要素が配置可能で、又は表面境界の平均平面と複数の単一路のイオン流束（ＳＰ交差式）境界部が交差可能の特徴をもつ請求項１０７と１０８に記載のIB路。
【請求項１１１】
表面境界のイオン流束路のＳＰＰ交差式、又はＳＥＥ交差式及びＳＰＥ交差式が交差可能の特徴をもつ請求項１０７と１０８に記載のIB路。
【請求項１１２】
表面境界のイオン流束路のＳＯＰ交差式、又はＳＯＥ交差式及びＳＯＰＥ交差式が交差可能の特徴をもつ請求項１０７と１０８に記載のIB路。
【請求項１１３】
各表面境界の平面は軸に対して垂直及び電極は隣接する平均平面の対称面に配置され特徴をもつ請求項９４〜１１２のいずれかに記載のIB路。
【請求項１１４】
イオン光学構成部分は隣接する各表面境界に対して対称性をもつ請求項９４〜１１３のいずれかに記載のIB路。
【請求項１１５】
出入力の表面が平面外に配置される特徴をもつ請求項９４〜１１４のいずれかに記載のIB路。
【請求項１１６】
出力表面が出力の電極（表面境界の出力電極）に組み合わせられている特徴をもつ請求項９４〜１１５のいずれかに記載のIB路。
【請求項１１７】
入力表面が入力の電極（表面境界の入力電極）に組み合わせられている特徴をもつ請求項９４〜１１６のいずれかに記載のIB路。
【請求項１１８】
未記載
【請求項１１９】
未記載
【請求項１２０】
表面境界はIB路に入力するイオン流束路を一つ又はそれ以上の入力表面（a表面）を備え、及びシステムの検出器構成部分とイオン流束路の境界を決定するための一つ又はそれ以上の出力表面を備え、ここでq表面である他のIB路に出るか検出を行うd表面に進むかを決定する特徴をもつ請求項９４〜１１７のいずれかに記載のIB路。
【請求項１２１】
イオン流束路システムは線式であり直軸（一方方向動作モードで稼動）を備え、そのシステムには直軸に沿って対称な入力表面、第一電極グループ、隔膜電極（横隔膜アパーチャ）、第二電極グループ及び入力表面の方向へ前面が向けられている出力表面が含まれる特徴をもつ請求項９４〜１２０のいずれかに記載のIB路。
【請求項１２２】
イオン流束路システムは反射式であり直軸（反応的一方反射動作モードで稼動）を備え、そのシステムには直軸に沿って対称な入力表面、第一電極グループ、隔膜電極、イオン流束路を直線方向で通過させるための穴がついている軸を有する出力表面、第二電極グループが含まれ、第二電極グループと出力表面からローカルな反射イオン光学構成部分（イオン光学鏡）が形成される特徴をもつ請求項９４〜１２０のいずれかに記載のIB路。
【請求項１２３】
イオン流束路システムは二重式であり直軸を備え、そのシステムには直軸に沿って対称な入力表面、第一電極グループ、隔膜電極、イオン流束路を直線方向で通過させるための穴がついている軸を有する第一出力表面、第二電極グループ、第二出力表面が含まれ、この際には第一出力表面の前面は入力表面の反対方向へ向けられており（反応的動作モードの稼動を確保するため）、第二出力表面の前面は入力表面の方向へ向けられている（一方方向動作モードの稼動を確保するため）特徴をもつ請求項９４〜１２０のいずれかに記載のIB路。
【請求項１２４】
出力表面がd表面の形をしており、イオン流束路とIB路にある検出器構成部分の境界を決定する特徴をもつ請求項１２１〜１２３のいずれかに記載のIB路。
【請求項１２５】
隔膜電極の穴（アパーチャ）の形が円形、卵形、四角形又はいずれどれとも異なる形をしており、その幾何学的中心が直軸に対して対称に配置されており、そのうえ隔膜電極は穴の形及び口径の調節機能（手動又は電動調節）を有する特徴をもつ請求項１２１〜１２４のいずれかに記載のIB路。
【請求項１２６】
少なくとも一つの電極が電位調節機能を有し、及びエネルギーの空間横断分散と質量の分散の調節機能を有する請求項１２１〜１２５のいずれかに記載のIB路。
【請求項１２７】
イオン光学路下位システムは空間横断分散式であり曲線主軸を備え、その下位システムは請求項１２〜４９に前記したいずれかの構成要素を含み、及び屈折円錐面、磁気性及び又は無磁気性の円錐面、角柱状円錐面、V字型円錐面のいずれかの形をした少なくとも一つの空間横断分散式イオン光学構成部分を有する特徴をもつ請求項９４〜１２０のいずれかに記載のIB路。
【請求項１２８】
イオン光学路下位システムは請求項１２〜４９に前記したいずれかの構成要素を含み、及びイオン流束をIB路の入力表面から出力表面へ移送する特徴をもつ請求項９４〜１２０のいずれかに記載のIB路。
【請求項１２９】
イオン光学路下位システムは多重反射式でありP多重反射装置を備え、そのシステムには請求項５０〜９３に前記したいずれかの構成要素を有する請求項９４〜１２０のいずれかに記載のIB路。
【請求項１３０】
IB路とP多重反射装置の入力側端はイオン源ブロックからイオン流束が流れる側端であり、その反対側端はP多重反射装置とIB路の下側端となる特徴をもつ請求項１２９に記載のIB路。
【請求項１３１】
【数６６】
2013532366.tif 000068
【請求項１３２】
【数６７】
2013532366.tif 000069
【請求項１３３】
【数６８】
2013532366.tif 000070
【請求項１３４】
【数６９】
2013532366.tif 000071
【請求項１３５】
【数７０】
2013532366.tif 000072
【請求項１３６】
【数７１】
2013532366.tif 000073
【請求項１３７】
【数７２】
2013532366.tif 000074
【請求項１３８】
【数７３】
2013532366.tif 000075
【請求項１３９】
【数７４】
2013532366.tif 000076
【請求項１４０】
【数７５】
2013532366.tif 000077
【請求項１４１】
【数７６】
2013532366.tif 000078
【請求項１４２】
【数７７】
2013532366.tif 000079
【請求項１４３】
【数７８】
2013532366.tif 000080
【請求項１４４】
【数７９】
2013532366.tif 000081
【数８０】
2013532366.tif 000082
【請求項１４５】
【数８１】
2013532366.tif 000083
【請求項１４６】
【数８２】
2013532366.tif 000084
【請求項１４７】
二環状軌道四鏡式では少なくとも一つの層は閉じられていなく、隣接する層からイオン流束を受け入れる事が可能で、かつそれを元の層に戻す又は別の層に移す事が可能な特徴をもつ請求項１４６に記載のIB路。
【請求項１４８】
閉じられていない層の入出力が平行投影で対称的異平面式である特徴をもつ請求項１４７に記載のIB路。
【請求項１４９】
閉じられていない層の入出力が平行投影で対称的異平面式であり、イオン流束を別の層に移す事が可能な特徴をもつ請求項１４７に記載のIB路。
【請求項１５０】
【数８３】
2013532366.tif 000085
【請求項１５１】
【数８４】
2013532366.tif 000086
【請求項１５２】
【数８５】
2013532366.tif 000087
【請求項１５３】
【数８６】
2013532366.tif 000088
【請求項１５４】
【数８７】
2013532366.tif 000089
【請求項１５５】
【数８８】
2013532366.tif 000090
【請求項１５６】
【数８９】
2013532366.tif 000091
【請求項１５７】
【数９０】
2013532366.tif 000092
【請求項１５８】
【数９１】
2013532366.tif 000093
【請求項１５９】
【数９２】
2013532366.tif 000094
【請求項１６０】
【数９３】
2013532366.tif 000095
【請求項１６１】
【数９４】
2013532366.tif 000096
【請求項１６２】
【数９５】
2013532366.tif 000097
【請求項１６３】
【数９６】
2013532366.tif 000098
【請求項１６４】
【数９７】
2013532366.tif 000099
【請求項１６５】
【数９８】
2013532366.tif 000100
【請求項１６６】
【数９９】
2013532366.tif 000101
【請求項１６７】
【数１００】
2013532366.tif 000102
【請求項１６８】
【数１０１】
2013532366.tif 000103
【請求項１６９】
前記した少なくとも一つのSSTO及びSSTAは逆移送式モードで稼働可能な特徴をもつ請求項１６８に記載のIB路。
【請求項１７０】
逆移送式モードで稼働可能な追加された上SSTOを有する特徴をもつ請求項１６８に記載のIB路。
【請求項１７１】
【数１０２】
2013532366.tif 000104
【請求項１７２】
【数１０３】
2013532366.tif 000105
【請求項１７３】
【数１０４】
2013532366.tif 000106
【請求項１７４】
【数１０５】
2013532366.tif 000107
【請求項１７５】
【数１０６】
2013532366.tif 000108
【請求項１７６】
【数１０７】
2013532366.tif 000109
【数１０８】
2013532366.tif 000110
【請求項１７７】
【数１０９】
2013532366.tif 000111
【請求項１７８】
【数１１０】
2013532366.tif 000112
【請求項１７９】
【数１１１】
2013532366.tif 000113
【請求項１８０】
【数１１２】
2013532366.tif 000114
【請求項１８１】
【数１１３】
2013532366.tif 000115
【請求項１８２】
【数１１４】
2013532366.tif 000116
【請求項１８３】
【数１１５】
2013532366.tif 000117
【請求項１８４】
【数１１６】
2013532366.tif 000118
【請求項１８５】
【数１１７】
2013532366.tif 000119
【請求項１８６】
【数１１８】
2013532366.tif 000120
【請求項１８７】
【数１１９】
2013532366.tif 000121
【請求項１８８】
【数１２０】
2013532366.tif 000122
【請求項１８９】
【数１２１】
2013532366.tif 000123
【請求項１９０】
【数１２２】
2013532366.tif 000124
【請求項１９１】
【数１２３】
2013532366.tif 000125
【請求項１９２】
【数１２４】
2013532366.tif 000126
【請求項１９３】
【数１２５】
2013532366.tif 000127
【請求項１９４】
【数１２６】
2013532366.tif 000128
【請求項１９５】
【数１２７】
2013532366.tif 000129
【請求項１９６】
【数１２８】
2013532366.tif 000130
【請求項１９７】
【数１２９】
2013532366.tif 000131
【請求項１９８】
【数１３０】
2013532366.tif 000132
【請求項１９９】
【数１３１】
2013532366.tif 000133
【請求項２００】
【数１３２】
2013532366.tif 000134
【請求項２０１】
LSグループは二つの二環状反射式P多重反射装置の典型的路の正面構成要素を通して、又は二つの反射直線式P多重反射装置の典型的路を通してイオン流束路を移送する事が可能である特徴をもつ請求項２００に記載のIB路。
【請求項２０２】
LSグループは二つの二環状反射式P多重反射装置の典型的路の正面構成要素を通して、又は二つの反射直線式P多重反射装置の典型的路を通してイオン流束路を移送する事が可能である特徴をもつ請求項２００に記載のIB路。
【請求項２０３】
【数１３３】
2013532366.tif 000135
【請求項２０４】
LSグループは二つの二環状反射式P多重反射装置の典型的路の正面構成要素を通して、又は二つの反射直線式P多重反射装置の典型的路を通してイオン流束路を移送する事が可能である特徴をもつ請求項２０３に記載のIB路。
【請求項２０５】
LSグループは二つの二環状反射式P多重反射装置の典型的路の対角線構成要素を通してイオン流束路を移送する事が可能である特徴をもつ請求項２０３に記載のIB路。
【請求項２０６】
【数１３４】
2013532366.tif 000136
【請求項２０７】
下位イオン流束路移送システムは同平面一反射式を有する下位操作システムである特徴をもつ請求項２０６に記載のIB路。
【請求項２０８】
下位イオン流束路移送システムは同平面二反射式を有する下位操作システムである特徴をもつ請求項２０６に記載のIB路。
【請求項２０９】
LSグループはイオンパッケージの形をした上下の平均的イオン流束軌道におけるイオンの飛行時間を均等化することが可能であるように構成されている特徴をもつ請求項１２９〜２０８のいずれかに記載のIB路。
【請求項２１０】
延長されたP反射構成要素の少なくとも一つ以上の電極へ脈動電圧を流すことでP多重反射装置（層）にイオンを入出力することが可能な特徴をもつ請求項９４〜２０９のいずれかに記載のIB路。
【請求項２１１】
平均的イオン流束のイオンの動きに沿ってイオン流束の空間集積を調整することが可能な特徴をもつ請求項９４〜２１０のいずれかに記載のIB路。
【請求項２１２】
延長されたP反射構成要素の少なくとも一つ以上の電極へ脈動電圧を流すことで平均的イオン流束のイオンの動きに沿ってイオン流束の空間集積を調整することが可能な特徴をもつ請求項９４〜２１１のいずれかに記載のIB路。
【請求項２１３】
a)ブロック構造の接続部分及び分散分析部分が表面境界及びイオン光学下位システム（イオン光学構成部分）を含むIB路を備え、かつその各IB路は適当する部分を備え、イオン光学システム（イオン移送構成部分及びイオン源構成部分）を含むMS路の一部であり、そのうえ曲線主軸を備える空間横断分散式又は多重反射式、又はこの両方を含むイオン光学下位システム（イオン光学構成部分）を備える前記のブロック構造の接続部分及び分散分析部分を含むイオン移送構成部分グループ、及びイオン源構成部分を備える質量分析装置（MS）構成部分、
b)検出器部分、
c)管理用コンピュータシステム、
と、を具備する質量分析装置において、多重路式又は及び無軸単一路式で稼働可能であり、かつ少なくとも二つの表面境界（イオン源構成部分のIB路出力表面、及び少なくとも一つのイオン源構成部分IB路出力表面）は多重路通過口（複数接続表面を含む）又は及び無軸単一路通過口（二接続表面を含む）を備え、又は及び二次元反射ゾーンを含む延長された三次元P反射路、平面型P多重反射装置、三次元P多重反射装置、多層式多重反射装置、他のイオン光学構成部分（存在するならば）、及びイオン光学構成部分へ流れるイオン流束平均的ベクトルの方向に対してイオン光学構成部分の所定空間内位置を選択可能な少なくとも一つのイオン光学構成部分を含む下位操作システム、からなる群より少なくとも一つの構成要素を備え、又は及び延長されたP屈折構成要素、三次元P反射構成要素、不均一な高さのP構成要素、二次元反射ゾーンP反射構成要素、からなる群より選択される構成部分を備える電子（無磁気性）式であるIB路のイオン光学路下位システム、を含むことを特徴とする質量分析装置。
【請求項２１４】
ブロック構造接続部分は少なくとも予成形ブロック及び分配・加速ブロックを含む特徴をもつ請求項２１３に記載の質量分析装置。
【請求項２１５】
単一路又は多重路（一つの又は適当な数のIB路を含む）を含むMS構成部分、かつMS路は単一路式又は多重路式であり、多重路のイオン流束の移送がイオン源から、検出器構成部分とイオン流束路の境界を決定する少なくとも一つのd表面まで可能である特徴をもつ請求項２１３と２１４に記載の質量分析装置。
【請求項２１６】
イオン流束を移送するIB路が請求項９４〜２１２のいずれかに前記したいずれかの構成要素を含むことを特徴とし、請求項２１５に記載の質量分析装置。
【請求項２１７】
多重路の各イオン流束に対してそれぞれ専用検出器が検出器構成部分から割り振られる特徴をもつ請求項２１５と２１６に記載の質量分析装置。
【請求項２１８】
イオン流束路が複合多重路式の場合においては、同時に又は指定した時間間隔で順番に稼働可能な特徴をもつ請求項２１５〜２１７のいずれかに記載の質量分析装置。
【請求項２１９】
イオン流束路が多重路式の場合においては、各構成部分の各IB路のペアは関連ペア又は分離ペアである特徴をもつ請求項２１５〜２１８のいずれかに記載の質量分析装置。
【請求項２２０】
イオン流束路が多重路式の場合においては、同時に又は指定した時間間隔で順番に稼働可能な特徴をもつ請求項２１５〜２１９のいずれかに記載の質量分析装置。
【請求項２２１】
前のIB路の電極表面の各出力口が次の別のIB路の電極表面の各入力口である特徴をもつ請求項２１５〜２２０のいずれかに記載の質量分析装置。
【請求項２２２】
前のIB路の電極の出力表面の反対側が次の別のIB路の電極の入力表面である特徴をもつ請求項２２１に記載の質量分析装置。
【請求項２２３】
モジュールブロック式であり、それにより各構成部分は迅速な組立・分解が可能であり、かつ構成部分を変えることにより多様な利用が可能になる特徴をもつ請求項２１５〜２２２のいずれかに記載の質量分析装置。
【請求項２２４】
各イオン源IB路は、穴、回収装置有無の審査路、又は最初のイオン流束路を一つ又は複数発生させるためのあらゆる要素又は装置、かつその形、位置及び数が隣接するイオン移送IB路の表面境界に適している、からなる群より選択される一つ以上の出力アパーチャと相互作用にあるイオン源（イオン源IB路の領域）を有する特徴をもつ請求項２１５〜２２３のいずれかに記載の質量分析装置。
【請求項２２５】
イオン源IB路はイオン流束路を一つ（単一出力路）又は複数（多重出力路）移送するための一つ以上の出力表面を有する電極を含む追加されたイオン源変換・変動構成部分を備える特徴をもつ請求項２２４に記載の質量分析装置。
【請求項２２６】
イオン源IB路のイオン源構成部分はイオン流束を発生させるあらゆるイオン源を含み、例えばそれは電子イオン化（EI）、化学イオン化（CI）、電子捕獲（EC）、電界イオン化（FI）、大気圧エレクトロスプレーイオン化（APESI）、大気圧化学イオン化（APCI）、大気圧光イオン化（APPI）、マトリックス支援レーザー脱離イオン化（MALDI）、ガス充填MALDI、大気圧MALDI、高速原子衝撃（FAB）、電界脱離イオン化（FD）、プラズマ脱離（PD）、誘導結合プラズマ（ICP）、熱イオン化、スパ−ク・グロ−放電イオン化、プラズマ・グロ−放電イオン化及びレーザーアブレーション過程コロナ放電イオン化である特徴をもつ請求項２２４と２２５に記載の質量分析装置。
【請求項２２７】
イオン源IB路はその出力口においてパルス状（イオンパケット）又は継続的イオン流束を生成する特徴をもつ請求項２２４〜２２６のいずれかに記載の質量分析装置。
【請求項２２８】
ブロック構造接続部分は、予成、分配、加速が可能で互いに連続して設置される一つ以上の構成要素（部分、セクター）を有する平行な予成形IB路を含むイオン源ブロックに隣接する一つ以上の予成形ブロックを具備する特徴をもつ請求項２２４〜２２７のいずれかに記載の質量分析装置。
【請求項２２９】
予成形IB路は、イオンプレトラップ、ドリフトチューブ型イオン移動度（移送性）測定器、P屈折構成要素又は及びアパーチャからなる群より選択される一つ又はそれ以上のセクターを有する特徴をもつ請求項２２８に記載の質量分析装置。
【請求項２３０】
イオンプレトラップはイオン源IB路で生成される適当な量のイオンを選定し蓄積することが可能であり、かつ蓄えられたイオンを次のMS構成部分へ入力することが可能な特徴をもつ請求項２２９に記載の質量分析装置。
【請求項２３１】
前記イオンプレトラップは電界を有する電極グループを制御し、例えばそれはセグメント化されたRF限定棒、四重極を操作する短構成部分又はアパーチャを備える特徴をもつ請求項２３０に記載の質量分析装置。
【請求項２３２】
ブロック構造接続部分は、予成形ブロックに続いて配置される（イオン源からイオンの動きに沿って）追加分配・加速ブロックを具備し、その追加分配・加速ブロックは一つ以上の平行に配置される分配・加速IB路を有し、かつその各IB路は、二つの加速電極及び一つ以上の出力口を含む少なくとも一つのプレ分析誘導加速器を備える特徴をもつ請求項２２４〜２３１のいずれかに記載の質量分析装置。
【請求項２３３】
プレ分析誘導加速器の出力口が微細格子で覆われている特徴をもつ請求項２３２に記載の質量分析装置。
【請求項２３４】
【数１３５】
2013532366.tif 000137
【請求項２３５】
分配・加速IB路はプレ分析誘導加速器の出力においてパルス状イオン流束を生成する特徴をもつ請求項２３２〜２３４のいずれかに記載の質量分析装置。
【請求項２３６】
分配・加速IB路は二つの構成要素からなり、その一つ目は交流電圧で稼働可能であり、二つ目は直流電圧で稼働可能である特徴をもつ請求項２３５に記載の質量分析装置。
【請求項２３７】
分配・加速IB路はプレ分析誘導加速器の出力において、イオン流束の飛行時間型質量分析のために利用可能な細いイオンパケットを生成する特徴をもつ請求項２３５と２３６に記載の質量分析装置。
【請求項２３８】
【数１３６】
2013532366.tif 000138
【請求項２３９】
分配・加速IB路は静的であり、プレ分析誘導加速器の出力において継続的イオン流束を生成する特徴をもつ請求項２３２〜２３４のいずれかに記載の質量分析装置。
【請求項２４０】
分配・加速IB路は、プレ分析誘導加速器の前に配置され（イオン源からイオンの動きに沿って）それに接続される追加プレ分析イオン蓄積器を有し、かつそのプレ分析イオン蓄積器はイオンの受信、蓄積及び断続的イオン放出が可能であり、その放出は直交又は放射状でアパーチャを通して行われ、それは例えばプレ分析誘導加速器のアパーチャを通して放出する特徴をもつ請求項２３２〜２３９のいずれかに記載の質量分析装置。
【請求項２４１】
前記したプレ分析イオン蓄積器は、線形RF限定IC又は曲面四重極からなる群より選択される特徴をもつ請求項２４０に記載の質量分析装置。
【請求項２４２】
各検出器部分は、d出力表面に出力口が配置される一つ以上のイオン検出器を備え、かつ検出器部分の各イオン検出器はそれぞれの各イオン流束を担当し、ファラデーシリンダー、少なくとも一つのダイノードを備える二次電子増倍管、シンチレータ及び光電子増倍管、マイクロチャネル、微粒子板、少なくとも二つの検出スロット及び少なくとも二つの陽極からなる群より選択される特徴をもつ請求項２２４〜２３１のいずれかに記載の質量分析装置。
【請求項２４３】
検出器部分の少なくとも一つのイオン検出器は一定の伝送帯域を有するイオンセレクタを備え、制御グリッド、ブラッドバリーニールセンゲート構成要素及び平行平面偏向器（コンデンサー）からなる群より選択される特徴をもつ請求項２４２に記載の質量分析装置。
【請求項２４４】
各イオン検出器はアナログ・デジタル変換機（適応的データ圧縮プロトコル）を有するデータ収集・保管システムに接続される特徴をもつ請求項２４２と２４３に記載の質量分析装置。
【請求項２４５】
少なくとも一つのイオン検出器がダイナミックレンジを有する特徴をもつ請求項２４２〜２４４のいずれかに記載の質量分析装置。
【請求項２４６】
イオン検出器が、断続的イオン源又は及び分配・加速IB路において多様な電圧の代替的走査を行うことでダイナミックレンジの拡張を可能にする特徴をもつ請求項２４５に記載の質量分析装置。
【請求項２４７】
イオン検出器が、イオン源出力口において多様なイオン注射時間の代替的走査を行うことでダイナミックレンジの拡張を可能にする特徴をもつ請求項２４５と２４６に記載の質量分析装置。
【請求項２４８】
イオン検出器が自動強弱調節機能を有することを特徴をもつ請求項２４２〜２４７のいずれかに記載の質量分析装置。
【請求項２４９】
分析・分散構成部分は一つ以上の平行な分析・分散IB路を備え、トロイダル型及び円筒型セクター別電気分析器、セクター別磁気分析器、オービトラップ分析器、フーリエ変換型イオンサイクロトロン共鳴質量分析装置、前記した請求項１２７に記載の曲線主軸を備える空間横断分散式イオン光学路下位システムのIB路等の静的分析器、及び前記した請求項１２８〜２１２のいずれかに記載のイオン光学路下位システムのIB路等の飛行時間分析器（多重反射飛行時間型IB路）からなる群より選択される特徴をもつ請求項２２８〜２４１のいずれかに記載の質量分析装置。
【請求項２５０】
分析・分散IB路構成部分はそれに隣接する（分析・分散IB路構成部分の検出器構成部分）一つ又は二つの検出器構成部分を備え、その検出器構成部分は分析・分散IB路構成部分の前又は後に配置される、かつ検出器構成部分の各イオン検出器は前記した請求項２４２〜２４８のいずれかに記載の特徴をもつ請求項２４９に記載の質量分析装置。
【請求項２５１】
ブロック構造接続部分は、一つ以上の断片化セルを有する追加断片化セル構成部分を備え、その断片化セルは差動排気カスケードを備え及びガスで充填され、かつ各断片化セルはイオン流束入出力のための一つ以上のアパーチャを備える特徴をもつ請求項２４９と２５０に記載の質量分析装置。
【請求項２５２】
各イオン流束はそれぞれの専用断片化セル（断片化セルセクター）に割り振られる特徴をもつ請求項２５１に記載の質量分析装置。
【請求項２５３】
少なくとも一つの断片化セルは二つの動作モードで稼働可能であり、断片化セルでの重要な断片化無しでのイオン通過又は断片化セルでのイオン断片化通過する特徴をもつ請求項２５１と２５２に記載の質量分析装置。
【請求項２５４】
ブロック構造接続部分は、一つ以上の平行なイオン選出IB路を有する追加イオン選出構成部分を備え、かつそのイオン選出IB路は一つ以上の選出プロセスにおいてイオン質量を選択する範囲を順次に狭めることが可能な特徴をもつ請求項２４９〜２５０のいずれかに記載の質量分析装置。
【請求項２５５】
イオン選出IB路は、四重極IB路、イオントラップ、静的IB路、前記した請求項１２７に記載の曲線主軸を備える空間横断分散式イオン光学路下位システムのIB路等の静的分析器、及び前記した請求項１２８〜２１２のいずれかに記載のイオン光学路下位システムのIB路等の飛行時間分析器（多重反射飛行時間型IB路）からなる群より選択される構成要素を含む特徴をもつ請求項２５４に記載の質量分析装置。
【請求項２５６】
各イオン選出IB路に隣接する一つ又は二つの検出器部分（検出器部分のイオン選出IB路）を備え、その検出器部分はイオン選出IB路の前及び又は後に一つずつ配置される、かつその検出器部分のイオン検出器は前記した請求項１２８〜２１２のいずれかに記載の構成要素の特徴をもつ請求項２５４と２５５に記載の質量分析装置。
【請求項２５７】
分析・分散IB路又は及びイオン選出IB路は、イオン加速の電圧及び走行距離の調節機能を有する特徴をもつ請求項２５４〜２５６のいずれかに記載の質量分析装置。
【請求項２５８】
分析・分散IB路は、分析・分散IB路でのイオン走行距離をイオン選出IB路でのイオン走行距離よりも少なくすることが可能であり、又は分析・分散IB路でのイオン加速電圧をイオン選出IB路でのイオン加速の電圧よりも高くすることが可能である特徴をもつ請求項２５４〜２５７のいずれかに記載の質量分析装置。
【請求項２５９】
MS−路は、イオン選出IB路でのイオン移送時間を分析・分散IB路でのイオン移送時間よりも少なくとも三倍に長くすることが可能である特徴をもつ請求項２５４〜２５８のいずれかに記載の質量分析装置。
【請求項２６０】
イオン選出IB路又は分析・分散IB路が無磁気性である特徴をもつ請求項２５４〜２５９のいずれかに記載の質量分析装置。
【請求項２６１】
イオン選出IB路は飛行時間IB路式であり、多重反射式イオン光学路下位システムを備え（多重反射飛行時間型イオン光学IB路）、単一式、単一・多層式及び多列・多層式からなる群より選択される特徴をもつ請求項２５９と２６０に記載の質量分析装置。
【請求項２６２】
分析・分散IB路は飛行時間IB路式であり、前記した請求項１２１〜１２６のいずれかに記載の直主軸を有する多重反射式イオン光学路下位システムを備える、又は前記した請求項１２〜４９のいずれかに記載の下位操作システムを備え及びイオン流束をIB路の入力表面から出力表面へ移送することが可能な構成要素を含む、からなる群より選択される特徴をもつ請求項２５９〜２６１のいずれかに記載の質量分析装置。
【請求項２６３】
ブロック構造接続部分は、一つ以上の平行なイオン超蓄積器IB路を有する追加イオン超蓄積器を備え、その各イオン超蓄積器は多少のイオン及び少なくともその誘導体の蓄えが可能な特徴をもつ請求項２４９〜２６１のいずれかに記載の質量分析装置。
【請求項２６４】
前記したイオン超蓄積器IB路は、線形RF限定IC又は曲面四重極からなる群より選択される特徴をもつ請求項２６３に記載の質量分析装置。
【請求項２６５】
前記した質量分析装置の少なくとも一つのMS−路は順次的イオン流束移送が可能であり、それは次のステップ順番で行われ、（ab）イオン源IB路による予成形ブロックIB路へのイオン流束路注射、（bc）予成形ブロックIB路からのイオン流束路出力及び分配・加速IB路へのイオン流束路入力、（cd）分配・加速IB路からのイオン流束路出力及びイオン選出IB路へのイオン流束路入力かつイオン選出IB路での一つ又は二つの検出器部分によるイオン流束路の検出、（de）イオン選出IB路からのイオン流束路出力及び断片化セルへのイオン流束路入力、｛（ec）又は（ef）｝断片化セルからのイオン流束路出力及び断片化セルによる作用後のイオン流束路組成によって及び指定イオン質量により分配・加速IB路へ移送されるか又はイオンの質量に適当したイオン超蓄積器IB路及びイオン蓄積器へ蓄積IB路される、（Q１１）イオン超蓄積器IB路での指定イオン質量の蓄積を目的とした（cd）（de）及び｛（ec）又は（ef）｝を含む一つ以上の周期、（fc）又は｛（fe）又は続いて（ec）｝イオン超蓄積器IB路からのイオン流束路出力及び分配・加速IB路へのイオン流束路入力又は｛（イオン超蓄積器IB路からのイオン流束路出力及び断片化セルへのイオン流束路入力）又は続いて（断片化セルからのイオン流束路出力及び分配・加速IB路へのイオン流束路入力）｝、（Q１２）ステップ（Q１１）に続く（fc）又は｛（fe）又は続いて（ec）｝を含む一つ以上の周期、（cg）分配・加速IB路からのイオン流束路出力及び分析・分散IB路へのイオン流束路入力かつ分析・分散IB路での一つ又は二つの検出器部分によるイオン流束路の検出、ステップ（cg）の実行による結果に基づくイオン流束路の移送準備、（Q１３）この請求項２６５に含まれる（ab）から（cg）までの全てのステップを一つ以上の周期で順次実行、又は、（ge）又は｛（gc）又は続いて（ce）｝分析・分散IB路からのイオン流束路出力及び断片化セルへのイオン流束路入力又は｛（分析・分散IB路からのイオン流束路出力及び分配・加速IB路へのイオン流束路入力）又は続いて（分配・加速IB路からのイオン流束路出力及び断片化セルへのイオン流束路入力）｝、（Q１４）この請求項２６５に含まれる｛（ec）又は（ef）｝から（cg）までの全てのステップを一つ以上の周期で順次実行する、ことの特徴をもつ請求項２６３と２６４に記載の質量分析装置。
【請求項２６６】
前記した質量分析装置の少なくとも一つのMS路は順次的イオン流束路移送が可能であり、それは次のステップ順番で行われ、（ab）、（bc）、（cd）、（de）、｛（ec）又は（ef）｝、（Q１１）、（fc）又は｛（fe）又は続いて（ec）｝、（cg）、ステップ（cg）の実行による結果に基づくイオン流束路の移送準備、（Q２３）この請求項２６６に含まれる（ab）から（cg）までの全てのステップを一つ以上の周期で順次実行、又は、（ge）又は｛（gc）又は続いて（ce）｝、（Q２４）この請求項２６６に含まれる｛（ec）又は（ef）｝から（cg）までの全てのステップを一つ以上の周期で順次実行する、ことの特徴をもつ請求項２６３と２６４に記載の質量分析装置。
【請求項２６７】
前記した質量分析装置の少なくとも一つのMS−路は順次的イオン流束路移送が可能であり、かつイオン超蓄積器IB路を通過せず、又はイオン超蓄積器IB路が無い場合だと、それは次のステップ順番で行われ、（ab）、（bc）、（cd）、（de）、（ec）、（Q３１）ステップ（cd）、（de）又は（ec）を含む一つ以上の周期、（cg）、ステップ（cg）の実行による結果に基づくイオン流束路の移送準備、（Q３３）この請求項２６７に含まれる（ab）から（cg）までの全てのステップを一つ以上の周期で順次実行する、又は、（ge）又は｛（gc）又は続いて（ce）｝、（Q３４）この請求項２６７に含まれる（ec）から（cg）までの全てのステップを一つ以上の周期で順次実行する、ことの特徴をもつ請求項１５４〜１６２のいずれかに記載の質量分析装置。
【請求項２６８】
前記した質量分析装置の少なくとも一つのMS路は順次的イオン流束路移送が可能であり、かつイオン超蓄積器IB路及びイオン選出IB路を通過せず、又はイオン超蓄積器IB路及びイオン選出IB路が無い場合だと、それは次のステップ順番で行われ、（ab）、（bc）、（cg）、（ge）又は｛（gc）又は続いて（ce）｝、（ec）、（cg）、ステップ（cg）の実行による結果に基づくイオン流束路の移送準備、（Q４３）この請求項２６８に含まれる（ec）、（cg）、（ge）、又は｛（gc）又は続いて（ce）｝のステップを一つ以上の周期で順次実行する、ことの特徴をもつ請求項１５１〜１５３のいずれかに記載の質量分析装置。
【請求項２６９】
前記した質量分析装置の少なくとも一つのMS路は順次的イオン流束路移送が可能であり、かつイオン超蓄積器IB路及び断片化セルIB路を通過せず、又はイオン超蓄積器IB路及び断片化セルIB路が無い場合だと、それは次のステップ順番で行われ、（ab）、（bc）、（cd）、（dc）イオン選出IB路からのイオン流束路出力及び分配・加速IB路へのイオン流束路入力、（Q５１）（cd）及び（dc）を含む一つ以上の周期、ステップ（cg）を実行する、ことの特徴をもつ請求項２５４〜２６２のいずれかに記載の質量分析装置。
【請求項２７０】
前記した質量分析装置の少なくとも一つのMS路は順次的イオン流束路移送が可能であり、かつイオン超蓄積器IB路、イオン選出IB路及び断片化セルを通過せず、又はイオン超蓄積器IB路、イオン選出IB路及び断片化セルが無い場合だと、それは次のステップ順番で行われ、（ab）、（bc）、ステップ（cg）を実行する、ことの特徴をもつ請求項２５０に記載の質量分析装置。
【請求項２７１】
IB路が飛行時間型分析・分散式である場合は、データ送信・処理システムを備え、かつ出力データであるイオンスペクトルを混在させず子構成要素からスペクトルを並立受信することが可能な特徴をもつ請求項２５４〜２７０のいずれかに記載の質量分析装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、質量分析法及びその質量分析装置に関する。本発明は特に、限定されるわけではないが、医学、生物学、ガス・石油産業、冶金学、資源開発、地球化学、水文学、環境学、食品産業、薬物検査等の分野で応用できる。
【背景技術】
【０００２】
本発明の説明において、新たに導入された定義または用語が用いられており、それらは主に明細書及び特許請求の範囲において順序に沿って解説される。それらの幾つかのうちはこの発明で初めて利用される新要素に関連しており、一定の解釈のために捕捉的な説明を必要としており、そのためここで幾つかを解説する。
P構成部分とは、二次元平均幾何学的表面（M表面）を生成することが可能なように構成されているイオン光学路と定義される。主の場合において、P構成部分は二次元無平面平均表面のように構成されることもある。一般的には、P構成部分の形状は同時に平均幾何学的平面を有し、その平面が電界に対称的で又は及び磁界に反対称的である場合もある。
P構成部分はデカルト的二次元及び三次元に分けられている。均一した又は不均一な高さのデカルト的二次元（直交座標システムにおけるの二つの座標軸にのみ依存する）式P構成部分を例外として、全てのP構成部分は三次元P構成部分である。デカルト的二次元式P構成部分は二次元平面（平均幾何学的表面を有する）及び二次元表面（M表面が曲線に平行な直線、ジグザグ線又はジグザグ・曲線を有する）に分けられている。
P構成部分の幾つかの例としては、円筒形コンデンサ、非対称的で不均一な高さの前面端でデカルト的二次元電極が平行に配置されるイオン光学路、平面コンデンサ、非対称的で均一した又は不均一な高さの電極が平行に配置されるイオン光学路、セクター的磁気イオン光学路、テーパー式イオン光学路（V字型、円錐型）等がある。
P構成部分の入出力表面とは、M表面のフィールド外に続くそのP構成部分の適当する入力及び出力である。
拡張イオン光学路とは、一つの方向へ拡張されたイオン光学路である。拡張イオン光学路は、異なる区間で拡張イオン光学路の長さに対応して、単一又は多重のイオン流束に同時又は連続作用するように設計されている。
三回又はそれ以上の回数でイオン流束と相互作用する各イオン光学システム・下位システムは、二つの又は三つの互いに垂直な平面（基部平面及び増分平面、又は縦増分表面及び横増分表面）に対する投影に基づいて記述することができ、それは例えば単一多反射装置又は三つ又はそれ以上のイオン光学を具備するイオン光学システム・下位システム等である。
増分的なイオン光学システム・下位システムの基部平面は、互いに対して平行に配置されている拡張イオン光学路を構成する線軸に対して垂直である。
平面的なイオン光学システム・下位システムの構成部分のうち少なくとも四分の三は一つの平面（基準平面）に配置されることが可能である。平面的なイオン光学システムの基部平面は、イオン光学システムのイオン光学路の三つ以上の基準結合体区間を流れるイオン流束（この時、イオン流束は一つの基準結合体から別の基準結合体へ移動する形で流れている）に対して平行な平面であり、イオン光学システムの基部平面に対して最小限の角をもつ。
イオン光学システム・下位システムの平面は、その基部平面に対して垂直である。
イオン光学システムは二次元及び三次元に分けられる。イオン光学システムはイオン移送を可能にするように構成されており、主の場合には、その移送がおよそ又は約一つの平面で行われる場合は二次元イオン光学システム（例えば、平面的なイオン光学システム及び直線反射式P多重反射装置）であり、他の場合には三次元イオン光学システムに分類される。
平面的なイオン光学システム・下位システム（例えば、平面的P多重反射装置又は平面的下位操作システム）は、イオン軌跡分岐の入出力を可能とするイオン光学システム・下位システムが平面基部外に配置される場合には、非閉型（非閉類）と呼ばれる。
非閉類イオン光学システム・下位システムは、イオン軌跡分岐の入出力が同一平面に配置される条件下で、同一平面型と呼ばれる。他の全ての非閉類イオン光学システム・下位システムで、上記した条件を満たさないものは、非同一平面型と呼ばれる。
非閉類イオン光学システム・下位システムは、イオン軌跡分岐の入出力をに可能とするイオン光学システム・下位システムがイオン光学システム・下位システム典型的路の一つの構成部分を有し、それが同一平面又は異なる平面で平面基部に対して垂直に配置される場合には入出力平行投影式対称的非同一平面類と呼ばれる。
多結節反射イオン光学システムにおいては、例えば、下位操作システム（反射又は屈折反射の下位システム）又はP多重反射装置の構成に属するいかなるイオン光学反射路は、イオン光学システム外から移送されるイオン流束を受信し、イオン流束をイオン光学システムから出力するために設計されており、そのため第一イオン光学反射路（又は受信路）及び最終イオン光学反射路（又は出力路）と呼ばれる。他の全てのイオン光学システムのイオン光学反射路は、普通的イオン光学反射路又はイオン流束が通過する順番の番号で呼ばれ、例えば、四つのイオン光学反射路を備える二環状反射式P多重反射装置では、イオン光学反射受信路の典型的路の同一対角線部分に配置されているイオン光学反射路は第二イオン光学反射路と呼ばれ、イオン光学反射出力路の典型的路の同一対角線部分に配置されているイオン光学反射路は第三イオン光学反射路と呼ばれる。
一般的な質量分析法及びその質量分析装置は各種知られており、それらは次の幾つかの方法で行われる。おおよそな質量分析法は以下の方法で行われる。
а)イオン源部における分析する物質のイオン化、及びそのイオン源部からイオン流束（イオン）を出力し、イオン流束の生成及びその移送の制御を行い、かつその各構成部分がイオン光学システム（順番に接続されたイオン移送IB路及びイオン源部のイオン源IB路）を具備する質量分析装置の一部であり、表面境界及びイオン光学路下位システム（イオン光学構成部分）を有するイオン移送IB路を含み、グループ化されたイオン移送構成部分により生成される一般的な磁界又は及び電界を構成する要素がイオンの質量によって分散（質量分散の量に対する電荷比m/z）を行う方法で、そのうえ、各イオン移送IB路のイオン光学路下位システムは、一つ以上の下位操作システムを有し、又は曲線主軸を備える交差空間分散式又は多重反射式である。
b)検出システムにおける一つ以上の検出器部分でのイオン検出。
с)質量分析装置の全構成部分の制御及び操作、かつ管理用コンピュータシステムでの情報分析。
おおよそな質量分析法のための質量分析装置は以下の構成要素を具備する。
a)ブロック構造の接続部分及び分散分析部分が表面境界及びイオン光学下位システム（イオン光学構成部分）を含むIB路を備え、かつその各IB路は適当する部分を備え、イオン光学システム（イオン移送構成部分及びイオン源構成部分）を含むMS路の一部であり、そのうえ曲線主軸を備える交差空間分散式又は多重反射式、又はこの両方を含むイオン光学下位システム（イオン光学構成部分）を備える前記のブロック構造の接続部分及び分散分析部分を含むイオン移送構成部分グループ、及びイオン源構成部分を備える質量分析装置構成部分。
b)検出器部分。
c)管理用コンピュータシステム。
そのうえ、二つ以上の電極及びイオン流束路の出力表面又は入出力表面である一つ以上の表面境界を備えるイオン光学路を一つ以上有するイオン光学路下位システムを含む各IB路は、イオン流束路の生成及び移送制御のために用いられる。
イオン源式IB路（イオン源部IB路又はイオン源IB路）は出力表面を有し、その出力表面はイオン源IB路の境界電極と一致する。イオン移送式IB路（イオン移送構成部分IB路又はイオン移送IB路）は表面境界及びイオン光学路下位システム（イオン光学構成部分）を有し、そのイオン光学路下位システムは、一つ以上の下位操作システムを有し、又は曲線主軸を備える交差空間分散式又は多重反射式である。
質量分析装置を構成するブロック構造接続部分の形式は多様であり、設定される目的に合わせて変化する、また質量分析装置自体はその設定された目的を解決するために発明されたのである。質量分析装置を構成するブロック構造接続部分の構成部分の数によって、質量分析装置をブロック度で分類することが可能であり、次のように分けられる、拡張多ブロック式、多ブロック式、中度ブロック式、中ブロック式及び少ブロック式。
少ブロック式の質量分析装置は単段質量分析のためであり、かつ質量分析装置を構成するブロック構造接続部分は最小限の要素から構成されており、それには予成形ブロック及び分配・加速ブロックが含まれる。中度ブロック式の質量分析装置を構成するブロック構造接続部分には予成形ブロック、分配・加速ブロック及び断片化セル又はイオン選出ブロックが含まれる。多ブロック式の質量分析装置を構成するブロック構造接続部分には予成形ブロック、分配・加速ブロック、断片化セル及びイオン選出ブロックが含まれる。拡張多ブロック式の質量分析装置を構成するブロック構造接続部分には予成形ブロック、分配・加速ブロック、断片化セル、イオン選出ブロック及び超蓄積器ブロックが含まれる。断片化セルを有する中度ブロック式、多ブロック式及び拡張多ブロック式の質量分析装置は多段式に基づいて分子構造解析を可能にさせ、例えば、直列型質量分析（ＭＳ／ＭＳ）又は決められた範囲内での質量を貯蔵する多周期イオン貯蔵型質量分析（ＭＳ＜ｎ＞）が可能である。
平行多重路式四重極型以外の既知の全ての質量分析装置は単一路式であり、それらは同時に一軸のイオン流束しか分析出来ないのである。
平行質量分析装置と呼ばれる、既知の平行多重路式質量分析装置（一つの真空容積に一つ以上の路を有する）は単段四重極式である。米国特許（米国特許第７，３８１，９４７号、出願日２００８年６月３日）では、路をN数有する単段四重極式質量分析装置が紹介されており、それは一つのイオン源を含むイオン源IB路をN数有するイオン源部、予成形ブロック及び分配・加速ブロックの各それぞれがIB路をN数有しそれを含むブロック構造接続部分、分散分析IB路をN数有する分散分析部分、イオン検出器N数を含む検出システム、管理用コンピュータシステムを備えており、この場合Nは１以上の整数である。そのうえ、分散分析部分はN連結型（路間共同電極を備える）四重極式IB路を備え、その各IB路は単一式（単路式）である。
上記の質量分析装置は、他の既知の四重極イオントラップを備える単一式単段質量分析装置と同じくして、２０ppm以下の低い質量分析精度をもち、かつ分解能が最大数万で、比較的中程度の性能をもつ。
上記の質量分析装置の主な欠点は、費用に対する分解能の比率が低い値ということである。そのうえ、上記の質量分析装置は小モジュール型に分類され、構造分析が不可能である。
本発明に最も類似の質量分析法及び質量分析装置（プロトタイプ）はA・マカロフ氏が堤出した発明（米国特許出願公開第２００９／０１６６５２８号明細書、出願日２００９年７月２日）である。プロトタイプの質量分析装置を構成するブロック構造接続部分は予成形ブロック、分配・加速ブロック、断片化セル、イオン選出ブロックを有する。幾つかの実施形態では、超蓄積器ブロックも有する。質量分析装置の各構成部分は一つのIB路を有する。幾つかの実施形態では、質量分析装置の分散分析IB路に対応して複数の検出器部分及びそれへの出力を有する。
主には、分散分析IB路として軌道イオントラップが利用される。しかし、A・マカロフ氏の発明では分散分析IB路の他の実施形態も紹介されており、例えば、それは多重反射式である。この発明（プロトタイプ）は、２ppm以下（内部キャリブレーションの条件下で）の高い質量分析精度をもち、かつ分解能が約十万で、比較的中上程度の性能をもつ。このような質量分析装置の値段はおよそ数百万米ドルである。
上記のプロトタイプの主な欠点は、費用に対する分解能の比率が低い値ということである（費用が高過ぎる）。また、費用に対する分解能の比率を高めるために有望である、ブロック構造接続部分のブロック度を調節することで設定された目的を解決するための柔軟な設定変更の可能性、及び電子式（無磁気性）飛行時間型質量分析IB路の機能及びその実施形態が検討されていないという欠点をもつ。
費用に対する分解能の比率値及び質量分析精度は、質量分析装置のブロック度に比例していて、それに加えて質量分析装置のブロック度に合わせて選択されるIB路の機能特性とその費用が影響を及ぼす（特に分配・加速ブロックの分解能値、また存在するならばイオン選出ブロックの分解能値）。
ブロック度が異なる質量分析装置では、分解能が異なる電子（静的無磁気性、又は動的電界をもつ）IB路が使用されるという場合がよくある（それは費用に対する分解能の比率値、イオン選出ブロック及び分配・加速ブロックの分解能値によって決定される）。無磁気性電子IB路は他のIB路（例えば、二重収束型、イオンサイクロトロン共鳴磁気セクター型、フーリエ型分析器等）と違い、軽量・小型サイズであり、消費電力が少なく、簡単・信頼性が高い設計であり、そして相対的に低費用である。例えば、電子飛行時間型IB路に基づいて作られた無磁気性飛行時間型質量分析装置（TOF−MS）は、他の型の質量分析装置と比べて、分析速度が速い、質量範囲が無制限（数千万までの原子質量数）という利点をもつ。このような飛行時間型質量分析装置の機能特性は、他の型の質量分析装置では不可能な分析を可能にさせ、例えば、時間経過による変化過程や、多くの化合物が組み合わさった有機物質（石油等）などである。
今現在の質量分析装置における電子飛行時間型IB路は、分解能値に基づいて四つのレベルに分けることが可能であり、それは次のとおりである、第一レベルの電子飛行時間型IB路は直列式指定周波数型（動的電界）及び静的光学直主軸型（静的電界）、第二レベルの電子飛行時間型IB路はリフレクトロン型（光学直主軸、単一反射式）、第三レベルの電子飛行時間型IB路は曲線主軸型（単一、二重、三重式反射下位システム又は屈折反射下位システム）であり、そのイオン流束入出力ベクトルは離れている、そして第四レベルの電子飛行時間型IB路は多重反射式（五つ以上の反射が可能なシステム）である。
直列式の電子飛行時間型質量分析装置（s−TOF−MS）に含まれる、直列式指定周波数型（動的電界）及び静的光学直主軸型（静的電界）電子飛行時間型IB路はAXIMA−LNR（www.analyt.ru）及びМСХ−4（www.niivt.ru）において使われ、ロシア特許第２３６７０５３号に記されている。直列式指定周波数型IB路では、イオン源と検出器の間には、周期的二次元直列式の高周波数（HF）電界を発生させる平板電極が主軸に沿って配置されている。高周波数電界は、電子飛行時間型質量分析装置におけるイオン流束移送路を拡大させ、移送時間を多くし、それにより、静的光学直主軸型（静的電界）IB路と比べて、イオン質量による分散（質量分析装置の分解能）の改善を可能にさせている。
直列式の電子飛行時間型質量分析装置における電子飛行時間型IB路は、低い分解能（分解能値が数百）である代わりに、小型サイズであり、消費電力が少なく、簡単に運用が出来て、そして低費用である。
主に知られているリフレクトロン型飛行時間型質量分析装置（sR−TOF−MS）における、リフレクトロン型飛行時間型IB路（例えば、ロシア特許第２１０３７６３C号、出願日１９９８年１月２７日、又は米国特許第４，６９４，１６８号、出願日１９８７年９月１５日）では、イオン流束の全ての機能過程がその飛行時間型質量分析装置の直主軸上で行われる。その各リフレクトロン型飛行時間型質量分析装置におけるリフレクトロン型IB路は、イオンパケット単一反射のための電界に専用領域を有する。イオンパケット反射は、イオンパケットのイオン質量を飛行時間型収束に基づいて分解能値を向上させるためである。そのうえ、全ての既知特許及び製造されているリフレクトロン型飛行時間型質量分析装置において、イオンパケット反射のためには、一つ以上の微細で多様な金属網に覆われた同一電界が使われている。リフレクトロン型IB路基づいた、光学直主軸型を備えた単一反射式における質量分析法では、まず、金属網に覆われた一つ以上への電界にイオン源からイオンパケットが、この金属網平面に対して直角で入射され、この電界でイオンパケットが反射され、そして、それに続いてイオンパケット検出が行われる。そのうえ、イオン源から検出器までへの移送路上では、イオンパケットは電界発生に必要な同一とされる各金属網を二度通過しなければならない。
リフレクトロン型飛行時間型質量分析装置における、リフレクトロン型IB路は中程度の分解能値（数千）を有し、小型サイズであり、消費電力が少なく、比較的低費用である。
リフレクトロン型飛行時間型質量分析装置の主な欠点は、分解能値が低いことであり、その原因はイオン移送領域に配置されている金属網であり、それによりリフレクトロン型IB路の機能特性に悪影響が及ばされ、具体的には、IB路の分解能値が低いことにより、金属網でのイオン分散過程で、制御不能なイオン質量の追加分散が引き起こされる。
主に知られている、イオン流束軸が別々に離れている（イオン源と検出器が離れている）IB路を備える曲線主軸型反射式飛行時間型質量分析装置（cR−TOF−MS）（例えば、米国特許第６，６２１，０７３号広報、出願日２００３年９月１６日、又は米国特許出願公開第２００８／０２７２２８７，A１号明細書、出願日２００８年６月１１日）。
上記した特許におけるIB路の構成方法では、一つから三つまでの反射電界を有し、この反射電界に、高周波数電界ベクトルに対して斜角でイオン源からイオンパケットが入射され、この電界でイオンパケットが反射され、そして、それに続いてイオンパケット検出が行われる。
米国特許第６，６２１，０７３，B１号及び米国特許出願公開第２００８／０２７２２８７，A１号での、IB路は、間隙横隔膜を覆った一つ以上の金属網に囲まれた単一反射式静的電界を有する。そのうえ、米国特許出願公開第２００８／０２７２２８７，A１号では、間隙横隔膜及び検出器のサイズは、反射されたイオンパケットが入射時よりも広い横幅をもつという前提で設計されており、これによってイオンパケット質量が異なるという問題を克服しているのである。
主に知られている、曲線主軸型反射式飛行時間型質量分析装置（米国特許第６，７１７，１３２，B２号、出願日２００４年４月６日）の単一式及び三重式のIB路では、一回から三回までの電界における反射では、無点間隙横隔膜の実施態様がある。そのうえ、特許発明者は、イオン流束移送領域における間隙横隔膜は二次元デカルト的という点を考慮している（イオンへ水平方向に作用する力がないと想定しているから）。
二次元デカルト的領域を有するIB路の主な欠点は、平均的平面間隙の平行方向に収束が出来ない点であり、それによりイオン分散が引き起こされ、このようなIB路を備える曲線主軸型反射式飛行時間型質量分析装置の分解能値が低減するという悪影響を及ぼす。
主に知られている、曲線主軸型反射式飛行時間型質量分析装置はその組立設計によって、数千から数万までの範囲の分解能値を有し、その平均感度はおおよそ10-4 である。
主に知られている、曲線主軸型空間横断分散式IB路は、磁界及び又は電界での二次元座標選択システムを備え、それは例えば円錐面、V字型円錐面の形状をしている（I・F・スピワク−ラフロフの論文等）。又、主に知られている、曲線主軸型空間横断分散式IB路は、磁界及び又は電界での二次元デカルト式であり、それは例えば角柱状円錐面の形状をしている（V・M・ケルマン、E・M・ヤクシェフの論文等）。このようなIB路の主な欠点は、費用に対する分解能の比率が低い値ということである。
主に知られている、直列単一反射式多重反射型質量分析装置（оMR−TOF−MS）は、イオン光学路下位システムを有する多重反射型IB路を備え、そのIB路は平面形状単一式P多重反射装置（ソ連発明者証明第１，７２５，２８９，A１号、出願日１９９２年４月７日、証明書番号１３）を有する。平面形状単一式P多重反射装置は投影による軌跡におけるイオン移送が平面基部まで可能であり、そのP多重反射装置の平面基部は直線分の形状をしており、二つの二次元デカルト式である延長された同領域を有するP反射構成部分を備え、そのP反射構成部分は二通りに配置することが可能であって、同平面（P多重反射装置のM平面）に位置し各それぞれの軸ベクトルが逆平行の時に各それぞれが向い合って配置されている場合と、各それぞれの間の軸線が平行であり及び各それぞれがP多重反射装置の平面基部に対して垂直の場合である。遅い流動空間において、イオンは二つの二次元デカルト式である延長された同領域を有するP反射構成部分と検出器の間で、シフト方向と言われる、P多重反射装置の長手一定幅平面に位置している延長されたP反射構成部分の線軸方向に沿って多重反射を受ける。周期番号及び分解能は修正されており、イオン注射角度は変更されている。
この発明者証明の要約書には、MR−TOF−MSの機能特性を分析・計算に必要な理論原則が紹介されている。
曲線主軸型反射式飛行時間型質量分析装置及びその実施時の主な欠点は、P多重反射装置の長手一定幅平面の平行方向に収束が出来ない点である。P多重反射装置の長手一定幅平面の平行方向にイオン流束が移送されると、イオン流束路の分散が起こり、検出が無意味な行為なるほどである。
米国特許（米国特許第７，３８５，１８７，B２号、出願日２００８年６月１０日）において、前記したソ連発明者証明第１，７２５，２８９，A１号、出願日１９９２年４月７日、証明書番号１３で紹介されている理論の発展が見られ、それはというと、二つの二次元デカルト式である延長された同領域を有するP反射構成部分の間のIB路には一定幅で静的電子レンズが配置されている。静的電子レンズは、延長されたP反射構成部分の線軸方向に沿ってのイオンパケットの操作（長手一定幅平面）を可能にさせた。このような分析器は、イオン流束の長時間・長距離捕捉を可能にさせ、それによりイオンの質量による飛行時間型分散を向上させ、同時に時間・空間的低収差を実現し、高分解能値を記録した。
また、上記の米国特許第７，３８５，１８７，B２号では、「組込時間」モードによる平行な直列飛行時間分析の原理が紹介されており、それによって、複雑な生物高分子物質分析の精度を向上させることを可能にしている。
米国特許第７，３８５，１８７，B２号で紹介された、直列単一反射式多重反射型質量分析装置の実験的研究（A・ヴェレンチコフ著、「博士号論文」、２００６年発行）において、その質量分析装置の分解能の性能が二十万超の数値であることが証明された。
米国特許（米国特許出願公開第２０１０／００８３８６，A１号、出願日２０１０年１月１１日）において、前記した米国特許第７，３８５，１８７，B２号で紹介されている理論の発展が見られ、その単一式直列反射式多重反射型IB路のP反射構成部分は、イオンパケットにおける、長手一定幅方向に沿ってのイオン流束分散を定期的に空間収束するために、イオン流束の移送方向に沿っての電界を周期的変調を可能にさせている。そのうえ、電界の周期的変調に加えて、パルス状イオン源と質量分析装置の受信機との間には、少なくとも一つの等時性曲線表面領域が配置されている。
直列単一反射式多重反射型質量分析装置の主な欠点は、高い分解能値を引き出すためには、イオン光学路下位システムを有する単一式多重反射型IB路を多重直環式モードで使用する必要があるということである。そのうえ、このIB路のイオン流束移送路は何回も交差しており、それはイオンのクーロン分散を引き起こし、直列単一反射式多重反射型質量分析装置の分解能と感度を低下させ、また、軽イオンは重イオンを一周以上（一周期以上）追い抜くこともあり、それは質量分析結果の不統合性をもたらし、かつ、延長された等時性曲線表面を有するP反射構成部分は電界の周期的変調に追加使用されているが、各P反射構成部分は個別に使用することが可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許第７，３８１，９４７号広報
【特許文献２】米国特許出願公開第２００９／０１６６５２８号明細書
【特許文献３】ロシア特許第２３６７０５３号明細書
【特許文献４】ロシア特許第２１０３７６３，C号明細書
【特許文献５】米国特許第４，６９４，１６８号広報
【特許文献６】米国特許第６，６２１，０７３号広報
【特許文献７】米国特許出願公開第２００８／０２７２２８７，A１号明細書
【特許文献８】米国特許第６，６２１，０７３，B１号広報
【特許文献９】米国特許第６，７１７，１３２，B２号広報
【特許文献１０】ソ連発明者証明第１，７２５，２８９，A１号明細書
【特許文献１１】米国特許第７，３８５，１８７，B２号広報
【特許文献１２】米国特許出願公開第２０１０／００８３８６，A１号明細書
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】A・ヴェレンチコフ著、「博士号論文」サンクト・ペテルブルグ出版、２００６年発行。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の主な課題は、費用に対する分解能の比率向上を目的とした、質量分析法の開発及びそれを実施するための、イオン操作が可能な装置設計である。そのうえ、この方法・装置での質量分析は全てのブロック度タイプ及び精度別タイプを網羅している。
本発明は、分析器の、物質の組成や構造の測定においての感度、精度及び速度の向上を目的とし、その機能及び性能を発展させ、そのうえ、小型化及び少量化することを可能にしている。そして、本発明で解決される、もう一つの課題は、質量分析法の多様化である。
ここで記述されている方法及びそのための装置は、本発明の出願時において、類似の発明及び技術的解決法が公知されていないため、発明としての基準を満たしている。本発明は、今までの質量分析法及び質量分析装置と決定的な違いを有している。本発明において提案する方法及びそのための装置の実用化は、既に存在する材料、機材及び技術に基いて可能である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明で提案する質量分析法の実施形態は次のとおりである。
a）イオン伝導IB−チャネルのIOチャネル・サブシステムは、1つの制御サブシステムとして、交差空間分散モード;および、多重反射モードにおける曲線主軸を有するサブシステムがあり、モードのシリーズのシリーズのうちから決定される、イオン発生源ブロック中の物質試料をイオン化し、そこからイオン・フラックス（イオン、複数）を射出し、イオン・フラックスを発生させて、イオン質量により、少なくとも、境界表面を有するイオン伝導IB−チャネルおよびIOチャネル・サブシステム（IO要素）を備えるイオン伝導ブロックの群により発生した磁性および電気フィールドの1つを用いた手段により、質量分散を含めた運動を制御（質量／電荷比率、ｍ／zの値による質量分散）して、それぞれが、IOシステム（直列接続イオン伝導IB−チャネル、および、イオン発生源ブロックのイオン発生源IB−チャネル）を備えたMSチャネルの一部である。
b）少なくとも、検知器システムの１つの検出器グループの手段で、イオンを登録する。
c)質量分析器の全てのブロックの運転を制御および管理し、ならびに、コントローラ−コンピュータ・システムによりデータ処理をサポートする。
本発明で提案する質量分析法の他の既知の方法との主な違いは、イオン流束の生成及び制御方法が、次のいかなる方法の中から、少なくとも一つの方法で実施され、からなる群より選択される。
(a)マルチ・セル・セクション表面を有するモードを含むチャネル多経路イオン・フラックス、および、セクションの二重接続表面を有するモードを含めて、軸外れ単一−経路チャネル・イオン・フラックスなどのうちから決定されるモードの使用を有するMSチャネルでの質量分析。
(b)他のIO要素（もし有れば）に対して、および、イオン・フラックスに入る平均ベクトルの方向に対してIO要素の特定の空間定位の選択を可能にするIO要素;フラット単一シラブルP−マルチリフレクタ;三次元P−マルチリフレクタ;カスケード−多層マルチリフレクタ;屈折の拡張P−要素、反射の三次元P−要素;不均一高さのP−要素、二次元反射ゾーンを有する反射のP−要素;のシリーズのうちから決定される少なくとも１つを含み、電気的（非磁性）IOチャネル・サブシステムでイオン・フレックスを制御する。
本発明で提案する質量分析法の他の既知の方法とのその他の違いは、
−各経路が主に検知器システムの個々の検知器により検知され、経路イオン・フラックスの少なくとも1つ（チャネル・イオン・フラックス、単一経路チャネル・フラックス、多経路チャネル・フラックス）がMSチャネルを経由する。
−異なる発生源（異なる対象物／プロセスからの、1つの対象物／プロセスの異なる要素からの）から受け取った経路イオン・フラックスを、イオン発生源システムの異なる出力ゲートを経由してイオン伝導ブロックに入射を行う。
−イオン発生源システムの出力ゲートの、少なくとも１つから出る経路イオン・フラックスが、時間関数（例えば、同時、または特定の時間間隔で、代替として）において、相互に独立しており、１つの代替モードで供給される。
−質量分散およびイオン・フラックスのエネルギー分散の値を制御し、エネルギー・スペクトルの特定の列間隔でエネルギー分光法を質量分析法と同時に実施する。
−使用周期性モードの1つが、少なくともIB−チャネルの一部を経由して単一サイクルと多サイクルイオン経路を備えるシリーズのうちから決定される。
−質量分析を単段式モード、MS/MSモード、MS＜ｎ＞ −モードを含めたタームのうちから決定される1つのモードを使用して実施する。
−交差空間方向の少なくとも１つに沿って経路イオン・フラックスの交差空間収束を検知器表面で実施する。
−脈動電圧による、主に調整された脈動電圧による運動に沿って、イオン・フラックスの交差空間収束を実施する。
−MS＜ｎ＞−タイプを含むシリーズのうちから決定される飛行時間質量分析であり、MS/MS−タイプが埋め込み型時間の方法で実施される。
−法、（エネルギーの広がりで）イオンパケットの形で提示管イオンの流れをエネルギー飛行フォーカスを行う検出器の表面またはその近くにあって。
本発明で提案する質量分析法の実施形態において、荷電粒子流（イオン流束を含む）の操作に下位システムが使用されており、その下位システムは一つ以上の電子（非磁気性）イオン光学路を有し、そのイオン光学路は二つ以上の電極を備え、次のいかなる実施形態からなる群より選択される。
a）一つ以上のイオン光学屈折構成部分を有する下位屈折システム、
b）ｎが整数でありｎ≦3の場合で、ｎつ以上ののローカルなイオン光学反射構成部分、或いは一つ又は二つのイオン光学反射構成部分を有し及び延長されたイオン光学下位反射システムを備える下位反射システム、
c）上記のa）型及びb）型を含む反射・屈折下位システム、
d）上記のa）型、b）型及びc）型の群により選択される型の内のひとつであり、その内の少なくとも一つのイオン光学構成部分が多機能型であり、及び反射式、屈折式、無領域式の群により少なくとも二つ選択される形式を有する多機能下位システム、
本発明で提案する下位システムの他の既知の下位システムとの主な違いは、
かつ、これらは、他のIO要素（もし有れば）に対して、および、イオン・フラックスに入る平均ベクトルの方向に対してIO要素の特定の空間定位の選択を可能にするIO要素、屈折の拡張P−要素、反射の3次元P−要素、不均一高さのP−要素、2次元反射ゾーンを有する反射のP−要素、を備えるシリーズのうちから決定する、少なくとも1つのIO要素を含む。
本発明で提案する下位システムの他の既知の下位システムとのその他の違いは、
−屈折局所IO要素（局所IOレンズ、局所遠用IO要素、局所IOプリズム、局所円筒形状および平面コンデンサ）;局所ミラー（反射の2次元ゾーンを有するものを含む）、特に限定されないが、反射の単一ゾーン、垂直二重ゾーンおよび水平二重ゾーン局所IO要素;反射要素のペアのそれぞれが1つの共通電極で実施される、反射の局所IO要素の併担グループ;屈折、反射、フィールド・フリーなどの操作モードを含めて、シリーズの少なくとも、2つのタームに決定できる局所多機能IO要素のようなシリーズタイプ（機能性タイプ）を含むシリーズのうちから決定する局所IO要素であり、これにより、以下のようなシリーズ・タイプ（デザイン・タイプ）を含めたシリーズのうちから決まるデザインの特徴による局所IO要素であり、機能性およびデザイン性特徴を選択できる局所（局所タイプの）IO要素を実施する、
(a)局所2次元：平面上の直交2次元（不均一コンデンサおよぶ平面コンデンサを含む）および表面上の直交2次元（不均一高さのコンデンサおよび円筒形状コンデンサを含む）、
(b)局所3次元（局所二重対称を含む）：扇型トランス変角;扇型トランス軸方向;V−字;円錐;直交、箱型、トランス変角混合;直交混合;箱型混合;異種混合。
拡張（拡張タイプの）IO要素が単一ステージおよび配列ステージから成り、任意の機能性とデザインの特徴で実施するシリーズのうちから決まり、また、機能性の特徴による各拡張IO要素は、以下のシリーズ・タイプ（機能性タイプ）などを備えるシリーズのかなから決まる、請求項12に記載の制御サブシステム;屈折の拡張IO要素（拡張IOレンズ、拡張遠用IO要素、拡張IOプリズム）;反射の拡張IO要素（反射の2次元ゾーンを有するものを含む）;特に限定されないが、反射の単一ゾーン、垂直二重ゾーンおよび水平二重ゾーン拡張IO要素;
−反射の拡張IO要素の併担グループ（反射要素の各ペアは1つの共通電極で実施する）;屈折、反射、フィールド・フリーなどの運転モードを含めたシリーズの少なくとも2つのモードを決定する任意の特徴を有する拡張多機能IO要素、これにより、以下のようなシリーズ・タイプ（デザイン・タイプ）を含めたシリーズのうちから決まるデザインの特徴による拡張IO要素eである、
(a)拡張2次元：平面上の直交2次元（不均一コンデンサおよぶ平面コンデンサを含む）および表面上の直交2次元（不均一高さのコンデンサおよび円筒形状コンデンサを含む）、
(b)拡張3次元（拡張二重対称を含む）：交互扇型トランス変角;交互扇型トランス軸方向;交互V−字;交互円錐;交互直交、交互箱型、交互トランス軸方向混合、交互直交混合;交互箱型混合;交互異種混合。
−IO要素が二重対称に実施された場合には、IO要素の電極操作面は平面または凹面であって、限定するものではないが、平行同一平面型表面のペアで、これにより、少なくとも1つの電極の隣接する前線は、第二次曲線のセクションとして記載している。
−IO要素が軸対称に実施された場合には、電極操作表面はシリンダ表面、ダイヤフラム−電極表面、円錐セクタ−の表面、直線軸の周りで成分を回転させることで出来き、かつ、2次曲線のセグメントで記載している回転表面を備えるシリーズのうちから決まり、電極の少なくとも1つは、イオン・フラックス経路の少なくとも1つのホールで実施される。
−平面、凹面形状を備えるシリーズのうちから決まるダイヤフラム−電極操作表面であり。
−イオン反射外からの反射のIO要素での極端な（？？）電極の面が、隣接する電極の軸対称性に垂直（制限電極）である。
−ほぼM−平面上とP−要素の付近においてイオンを移動する任意の特徴を有して実施するP−要素を備える。
−反射のP−要素が、反射のP−要素および多機能P−要素のタイプを備えるシリーズのうちから決まり、加えて、上記P−要素の両方の出力と入力平均平面はほぼ平行であり、主としてP−要素として屈折のIO要素の少なくとも１つから成っている。
−ほぼP−要素の縦軸方向に垂直な平面上と、その付近においてイオンを移動する任意の特徴を有して実施するP−要素を備える。
−反射のP−要素が、反射のP−要素および多機能P−要素のタイプを備えるシリーズのうちから決まる場合には、主としてP−要素として屈折のIO要素の少なくとも1つを追加的に備える。
−上記P−要素の両方の縦軸方向に垂直な平面が、ほぼ平行である。
【数１】
2013532366.tif 000003
【数２】
2013532366.tif 000004
−それはフィールドを入力するための異なる平面における平均ベクトル管イオンフラックス（イオン飛跡）の場所の可能性を確実にするために作られ、現場管理サブシステムを出た後にされることを特徴とする。
−それがフィールドに入る前に、フィールド管理サブシステムを出た後、その位置の特定に並列に、同一平面における平均ベクトル管イオンの流れの場所の可能性を確認する検査が行われたことを特徴とする。
−上記多要素タイプが、M表面上およびP−要素の近辺での経路イオン・フラックスの平均ベクトルを配置する任意の特徴を有する水平直線で実施する。
−P−要素の出力と入力平均平面が互いに平行である。
【数３】
2013532366.tif 000005
−反射のサブシステムおよび多機能サブシステムを備えるシリーズのうちから決まる場合には、単一IOレンズ要素のシリーズから主として選択され、追加的に屈折の少なくとも1つのIO要素を備える。
−屈折の少なくとも1つのIO要素が屈折のP−要素に囲まれ、対称性の入力および出力平均平面の少なくとも1つ、反射の2つの隣接P−要素の少なくとも１つに対して、少なくとも1つの入力および出力平均平面が平行である、請求項35に記載の制御サブシステム。
−上記多要素タイプは、P−要素の縦軸方向に垂直な平面上と、その付近において経路イオン・フラックス（イオン経路）の平均ベクトルを配置できる任意の特徴を有する垂直直線で実施する。
−P−要素の縦軸方向に垂直な平面がほぼ互いに平行である。
【数４】
2013532366.tif 000006
【数５】
2013532366.tif 000007
−反射のサブシステムおよび多機能サブシステムを備えるシリーズのうちから決まる場合には、追加的に屈折のIO要素の少なくとも1つを備える。
−屈折の少なくとも1つのIO要素が屈折のP−要素に囲まれ、対称性の入力および出力平均平面の少なくとも1つ、反射の2つの隣接P−要素の少なくとも１つに対して、少なくとも1つの入力および出力平均平面が平行である。
−上記多要素タイプは、（ヘテロ−平面型タイプを有する）制御サブシステムのフィールドに入る前に、かつ、フィールドを離れた後に、異なる平面で経路イオン・フラックス（イオン経路）の平均ベクトルを配置する任意の特徴を有して実施するP−要素を備える。
−プロジェクション平行対称性ヘテロ−平面型入力−出力で実施し、上記水平直線および垂直直線制御サブシステムを備えるシリーズのうちから決まる。
−上記多要素タイプは、限定するものではないが、制御サブシステムのフィールドに入る前と出た後の配置に平行である、1つの平面に経路イオン・フラックス（イオン経路）の平均ベクトルを配置する任意の特徴を有して実施する。
−逆平行入力−出力で実施し、上記制御サブシステム水平直線および垂直直直線を備えるシリーズのうちから決まる。
−入力−出力角度（斜角）での集束で実施する。
−孔の構造が、丸、楕円、四重極、曲線端を有する四重極、その他の構成を備えるシリーズのうちから決まり、少なくとも１つの孔が提供された少なくとも1つのダイヤフラム−電極を備えた。
−ダイヤフラム−電極の孔が、制御サブシステムの平均平面または対称軸に対して交差する任意の特徴を有して実施し、少なくとも1つのダイヤフラム−電極が、制御サブシステムの機能特性を変える孔のサイズと構成を制御するサイズ（マニュアル−電子制御）を制御する任意の特徴で実施する。
本発明で提案する質量分析法の実施形態において、イオン流束の操作にP多重反射装置が使用されており、そのP多重反射装置は、主に電界で、四重以上のイオン流束の反射が可能である。
本発明で提案するP多重反射装置の他の既知のP多重反射装置との主な違いは、
電界において四つ以上のイオン流束を反射することの出来るイオン流束制御のためのP多重反射装置は、細い形状を有する一定幅型であり、在るいは細い又は幅広い形状を有する平面型であり、かつ細い形状（一定幅型及び平面型）のP多重反射装置は以下の直列反射式、一環状反射式、弓形反射式、二環状反射式からなる群より選択される形式であり、幅広い形状で平面型のP多重反射装置は以下の第二タイプ曲線式、n面体式からなる群より選択される形式である。
本発明で提案するP多重反射装置の他の既知のP多重反射装置とのその他の違いは、
−局所（局所タイプ）IO要素が任意の機能性とデザインの特徴で実施し、屈折の局所IO要素（局所IOレンズ、局所遠用IO要素、局所IOプリズム、局所円筒形状および平面コンデンサ）;局所IOミラーIO（反射の2次元ゾーンを有するものを備える）、その中で、反射の単一ゾーン、垂直二重ゾーンおよび水平二重ゾーン局所IO要素;反射要素の各ペアが1つの共通電極で実施され、反射の局所IO要素の併担グループ;のようなシリーズタイプ（機能性タイプ）などを備えるシリーズのかなから決まり、屈折、反射およびフィールド・フリーなどの操作モードを備えるシリーズの、少なくとも2つのタームを決定する任意の特徴を有する局所多機能IO要素、これにより、以下のようなシリーズ・タイプ（デザイン・タイプ）を含めたシリーズのうちから決まるデザインの特徴による局所IO要素である、請求項50に記載のP−マルチリフレクタ。（a）局所2次元：平面上の直交2次元（不均一コンデンサおよぶ平面コンデンサを備える）および表面上の直交2次元（不均一高さのコンデンサおよび円筒形状コンデンサを備える）、（b）局所3次元（局所二重対称を備える）：扇型トランス変角;扇型トランス軸方向;V−字;円錐;直交、箱型、トランス変角混合;直交混合;箱型混合;異種混合。
−拡張IO要素が、単一拡張またはアレイ拡張タイプを備えるシリーズのうちから決まり、かつ、任意の機能性およびデザインの特徴で実施され、また、機能性の特徴による拡張IO要素は、屈折の拡張IO要素（拡張IOレンズ、拡張遠用IO要素、拡張IOプリズム）;反射の拡張IO要素（反射の2次元ゾーンを有するものを含む）;その中で、反射の単一ゾーン、垂直二重ゾーンおよび水平二重ゾーン局所IO要素;反射の拡張IO要素の併担グループ（反射要素の各ペアが1つ以上の電極で実施する）;屈折、反射、フィールド・フリーなどの操作モードを含めて、シリーズの少なくとも、2つのモードに決定できる拡張多機能IO要素であり、これにより、以下のようなシリーズ・タイプ（デザイン・タイプ）を備えたシリーズのうちから決まるデザインの特徴による拡張IO要素、のシリーズ・タイプ（機能性タイプ）などを備えるシリーズのかなから決まる、P−マルチリフレクタ。
（a）拡張2次元：平面上の直交2次元（不均一コンデンサおよぶ平面コンデンサを含む）および表面上の直交2次元（不均一高さのコンデンサおよび円筒形状コンデンサを含む）、
（b）拡張3次元（拡張二重対称を含む）：交互扇型トランス変角;交互扇型トランス軸方向;交互V−字;交互円錐;交互直交、交互箱型、交互トランス軸方向混合、交互直交混合;交互箱型混合;交互異種混合。
−電極の隣接する前線が二次曲線（そのセグメント）で示され、かつ、電極の少なくとも1つが、イオン・フラックスを通過する、少なくとも、1つの孔で実施され、電極の1つの群を備える第二次曲線的カテゴリーの単一タイプで実施する、P−マルチリフレクタ。
−電極の隣接する前線が二次曲線のサブカーブ（そのセグメント）で示され、電極の1つの群を備える二次曲線カテゴリーの単一セクター・タイプで実施する、P−マルチリフレクタ。
−電極の隣接する前線が二次曲線のサブカーブ（そのセグメント）で示され、電極の1つの群を備える二次曲線カテゴリーの単一セクター・タイプで実施する、P−マルチリフレクタ。
−二次曲線カテゴリーのタイプが、単一ゾーン;垂直二重ゾーン、三次元の群のうちから決定される、P−マルチリフレクタ。
−第二次曲線的カテゴリーのタイプは、幾何学的中心から最も近い電極間隔までの距離が電極電機子間の平均距離よりも大幅に大きい、P−マルチリフレクタ。
[請求項58]電極の1つの群を備えるn−表面カテゴリーの単一タイプで実施され、n−イソフェイス（正）多角形を作り、各電極がn−セグメントから成る電極の隣接する前線が連続線で示され、多重反射サブシステムの前記電極群が、イオン・フラックスを入力−出力する、少なくとも1つの孔を有して実施する、P−マルチリフレクタ。
−不連続表面型n面体式であり、ローカルなP反射構成部分グループを有し、それはn面体多角形の各辺（P反射構成部分セクターグループ）に一づつローカルなP反射構成部分が一定周期で配置され、請求項５１に前記したP反射構成部分の型及び形式の群から選択される特徴をもつ。
【数６】
2013532366.tif 000008
−直線状反射タイプを実施し、反射の単一ゾーンP−要素と相互に面することを備える一方で、逆平行軸心方向ベクトルが１つの平面（P−マルチリフレクタの平均平面に）に位置し、P−マルチリフレクタは、ベース平面に対するプロジェクションが線形セグメントの構成をほぼ有する経路に沿ってイオンを移動する任意の特徴を有して実施する、P−マルチリフレクタ。
−ループ形状の反射タイプで、ベース平面に対するプロジェクションがループ形状線の構成をほぼ有する経路に沿ってイオンを移動する任意の特徴を有して実施し、反射の二重ゾーンP−要素を少なくとも1つ備える、P−マルチリフレクタ。
−アーク状の反射タイプで、V字線の構成をほぼ有する経路に沿ってイオンを移動する任意の特徴を有して実施し、これにより、末端（反射の末端P−要素）での、および上記V字曲線のほぼ頂部（反射の中間P−要素）での1つ1つ配置した反射の3つのP−要素を備え、反射の中間P−要素は反射の二重ゾーンP−要素として実施しする一方で、反射の末端要素は反射の単一ゾーンP−要素として、例えば、直交2次元要素として実施する、P−マルチリフレクタ。
−アーク状の反射タイプは、反射の末端P−要素から反射の平均P−要素ｅまでの距離が何倍も大きく、一方でドリフト空間（フィールド・フリー空間）がまた他方で反射の平均P−要素ｅが反射のP−要素の間で形成される、P−マルチリフレクタ。
−ベース平面上へのプロジェクションが、節点（ループの節点）を構成する１つの共通の頂点を有する2つの三角形セグメント（ループ）から成る曲線により定義される、軌道に沿ってイオンを移動する任意の特徴を有して2ループ反射を実施し、これにより、各ループの外方頂点に1つ配置された反射のP−要素4つを備える、P−マルチリフレクタ。
【数７】
2013532366.tif 000009
−2ループ状反射タイプは、平均化した平均平面、かつ、反射のヘテロループP−要素をループ間平面の異なる側面に分離するほぼ幾何学的平均平面であるジェネリック線のループ間平面に対して対称性のタイプ（対称、反対対称）の1つで実施する、P−マルチリフレクタ。
−一定幅で動作する場合には延長されたP反射構成部分を有し、請求項５２に前記したいずれかの構成要素を含むことを特徴とするいずれかに記載のP多重反射装置。
−直線軸が平行に設置されているP多重反射装置。
−二つの相互作用にあるP構成部分の内の一つ目は二次元カルテシアン、二つ目は三次元で行われるP多重反射装置。
−二つの相互作用にあるP構成部分の二つが三次元で行われるP多重反射装置。
−請求項５１と５２に前記したいずれかの構成要素を含むことを特徴とし、さらに一つ又はそれ以上のイオン光学屈折構成部分を有するいずれかに記載のP多重反射装置。
−イオン光学屈折構成部分はローカルなイオン光学屈折構成部分を形をもつイオン光学レンズの特徴を有するP多重反射装置。
−ローカルなイオン光学屈折構成部分は反射の定期間隔で配置されるP多重反射装置。
−ローカルなイオン光学屈折構成部分は同一の構成を持つが部分的には超越する特徴をもつP多重反射装置。
−流動空間における選ばれたイオン流束の定期反射に作用する延長されたイオン光学屈折構成部分を有し、請求項５２に前記した延長されたイオン光学レンズを優先とする延長されたイオン光学屈折P構成部分のいずれかの構成要素を含む特徴をもつP多重反射装置。
【数８】
2013532366.tif 000010
−狭く平坦な形状を有するローカルなP反射構成部分（P鏡）を少なくとも二つ以上から構成されていて請求項５１に前記したいずれかの構成要素を含むことを特徴としいずれかに記載のP多重反射装置。
−閉じられていない二つの反射環状式及び対称的に異なる平面形が平行投影する出入力を有するP多重反射装置。
−全てのP鏡が基部近接面付近に配置されている特徴をもつP多重反射装置。
−一つ目のP鏡（入力）と同一環状線の対角線上に位置する二つ目のP鏡がP多重反射装置の基部近接面ではなく、P多重反射装置の基部近接面に出入力が相対的に配置され、零以上π／４以内の出来るだけ等しい平坦な鋭角を有するP鏡が位置する特徴をもつP多重反射装置。
【数９】
2013532366.tif 000011
−全てのP鏡は基部近接面付近に配置されており、その出入口は相対的に配置されているか基部近接面組み合わさっており、少なくとも一つのP鏡は二つ以上の電気供給源機能を備えておりP多重反射装置に送電することによりイオン流束を発生させることが可能であり、これの機能はP多重反射装置に追加された多機能イオン光学構成部分が果たすことも可能な特徴をもつP多重反射装置。
−少なくとも二つの相互作用にあるP鏡は、例えば二環状反射が同一対角線上に存在する場合には二帯域のイオン流束の軌道が異なる平行面に入射及び反射される特徴をもつP多重反射装置。
−水平に連続してP構成部分のM表面上及び付近に配置され平均的イオン流束（イオンの軌道）の平均的ベクトルである特徴をもつP多重反射装置。
−垂直に連続してP構成部分の縦垂直面上及び付近に配置され平均的イオン流束（イオンの軌道）の平均的ベクトルである特徴をもつP多重反射装置。
−イオン流束の軌道同士の交差を最小限に抑えることを可能とするP多重反射装置。
−流動空間（フィールド外）に配置され回転対称から選択されるか請求項５２に前記したいずれかのローカルなイオン光学レンズP屈折構成部分のいずれかの構成要素を含み、追加されたイオン光学屈折構成部分を特徴とするP多重反射装置。
本発明で提案する質量分析法の実施形態において、IB路が使用されている二つ以上の電極を備える一つ以上のイオン光学構成部分を有するイオン光学路下位システム、及びイオン流束路の出力表面境界又は出入力表面境界である一つ以上の表面境界を具備し、かつイオン移送IB路は一つ又はそれ以上の下位操作システムを含み、又は交差空間分散式又の曲線主軸を含み、又は多重反射式であり。
本発明で提案するIB路の他の既知のIB路との主な違いは、
多重反射式の場合には多重路式（複交差表面）又は及び無主軸（二交差表面）単一路式で稼働可能であり、及び適当する又は少なくとも一つの表面境界が、選択する表面境界に適当する一つ以上の移送口（イオン流束路を移送するため）を有するイオン光学路下位システムの電極に一致する二つ以上の表面境界を備え、又は及びIB路のイオン光学路下位システムは電子式（無磁気）であり、二次元反射式を含む拡張三次元P反射構成要素、平面型P多重反射装置、三次元P多重式反射装置、多層式P多重反射装置、他のイオン光学構成部分（存在するならば）、及びイオン光学構成部分へ流れるイオン流束平均的ベクトルの方向に対してイオン光学構成部分の所定空間内位置を選択可能な一つ以上のイオン光学構成部分を有する下位操作システムからなる群より選択される一つ以上を含む、又は拡張P屈折構成要素、三次元P反射構成要素、不均一な高さのP構成要素、二次元反射ゾーンP反射構成要素からなる群より選択される一つ以上を含むことを特徴とするイオン流束路の生成及び制御をするためのイオン移送式のIB路（イオン移送IB路ブロック又はイオン移送IB路）。
本発明で提案するIB路の他の既知のIB路とのその他の違いは、
表面境界が直軸の回転対称をもつ。
−円形（卵形）表面及び環状表面の中心が表面境界の回転対称に配置されており、表面が一つ以上の選択された環状部分からなり、同心円状及び表面境界の回転対称中心点から順列に配置されており、表面が二つ以上の選択された異なる環状部分で構成される表面境界の路区間構成が単一路又は複合路のイオン流束操作が可能の特徴をもつ。
−表面境界の回転対称の軸と単一路のイオン流束（Ｏ0交差式）境界部が交差可能の特徴をもつ。
−表面境界の回転対称の軸外に単一路のイオン流束（ＯＥ交差式）境界部が配置可能の特徴をもつ。
−表面境界の回転対称の軸外に複合路のイオン流束（ＯＥＥ交差式）境界部の区間構成要素が配置可能の特徴をもつ。
−表面境界の回転対称の軸と複合路のイオン流束（ＯＯＥ交差式）境界部の区間構成要素が交差可能の特徴をもつ。
−表面は表面境界の平均平面に平行な四角形の形（その線は丸みを帯びた角を有する）をしており、四角形管（丸みを帯びた角を有する）の区間部表面は表面境界の幾何学的中心に位置しており、前記した一つ又はそれ以上の区間構成要素の四角形管の表面で構成される表面境界の路区間構成が単一路又は複合路のイオン流束操作が可能で表面境界が平均平面の特徴をもつ。
−表面境界の平均平面と単一路のイオン流束（Ｐｐ交差式）境界部が交差可能の特徴をもつ。
−表面境界の平均平面外に単一路のイオン流束（ＰＥ交差式）境界部が配置可能の特徴をもつ。
−表面境界の平均平面と複合路のイオン流束（ＰＰＰ交差式）境界部の区間構成要素が配置可能の特徴をもつ。
−表面境界の平均平面外と複合路のイオン流束（ＰＥＥ交差式）境界部の区間構成要素が配置可能の特徴をもつ。
−表面境界の平均平面と複数の複合路のイオン流束（ＰＰＥ交差式）境界部が交差可能の特徴をもつ。
−二重対称表面境界及び互いに対して垂直な対称平面を二つ有しており、この交線は表面境界の主軸を形成する特徴をもつ。
−各表面と四角形管（丸みを帯びた角を有する）の表面区間は表面境界の幾何学的中心に位置しており、表面は表面境界の平均平面に平行な四角形の形（その線は丸みを帯びた角を有する）をしており、四角形管（丸みを帯びた角を有する）の区間部表面は表面境界の幾何学的中心に位置しており、前記した一つ又はそれ以上の区間構成要素の四角形管の表面及び前記した二つ又はそれ以上の区間構成要素の四角形管の表面で構成される表面境界の路区間構成が単一路又は複合路のイオン流束操作が可能の特徴をもつ。
−表面境界の主軸と単一路のイオン流束（ＳＯ交差式）境界部が交差可能の特徴をもつ。
−表面境界の平均平面外と単一路のイオン流束（ＳＥ交差式）境界部の区間構成要素が配置可能で、又は表面境界の平均平面と複数の単一路のイオン流束（ＳＰ交差式）境界部が交差可能の特徴をもつ。
−表面境界のイオン流束路のＳＰＰ交差式、又はＳＥＥ交差式及びＳＰＥ交差式が交差可能の特徴をもつ。
−表面境界のイオン流束路のＳＯＰ交差式、又はＳＯＥ交差式及びＳＯＰＥ交差式が交差可能の特徴をもつ。
−各表面境界の平面は軸に対して垂直及び電極は隣接する平均平面の対称面に配置され特徴をもつ。
−イオン光学構成部分は隣接する各表面境界に対して対称性をもつ。
−出入力の表面が平面外に配置される特徴をもつ。
−出力表面が出力の電極（表面境界の出力電極）に組み合わせられている特徴をもつ。
−入力表面が入力の電極（表面境界の入力電極）に組み合わせられている特徴をもつ。
−表面境界はIB路に入力するイオン流束路を一つ又はそれ以上の入力表面（a表面）を備え、及びシステムの検出器構成部分とイオン流束路の境界を決定するための一つ又はそれ以上の出力表面を備え、ここでq表面である他のIB路に出るか検出を行うd表面に進むかを決定する特徴をもつ。
−イオン流束路システムは線式であり直軸（一方方向動作モードで稼動）を備え、そのシステムには直軸に沿って対称な入力表面、第一電極グループ、隔膜電極（横隔膜アパーチャ）、第二電極グループ及び入力表面の方向へ前面が向けられている出力表面が含まれる特徴をもつ。
−イオン流束路システムは反射式であり直軸（反応的一方反射動作モードで稼動）を備え、そのシステムには直軸に沿って対称な入力表面、第一電極グループ、隔膜電極、イオン流束路を直線方向で通過させるための穴がついている軸を有する出力表面、第二電極グループが含まれ、第二電極グループと出力表面からローカルな反射イオン光学構成部分（イオン光学鏡）が形成される特徴をもつ。
−イオン流束路システムは二重式であり直軸を備え、そのシステムには直軸に沿って対称な入力表面、第一電極グループ、隔膜電極、イオン流束路を直線方向で通過させるための穴がついている軸を有する第一出力表面、第二電極グループ、第二出力表面が含まれ、この際には第一出力表面の前面は入力表面の反対方向へ向けられており（反応的動作モードの稼動を確保するため）、第二出力表面の前面は入力表面の方向へ向けられている（一方方向動作モードの稼動を確保するため）特徴をもつ。
−出力表面がd表面の形をしており、イオン流束路とIB路にある検出器構成部分の境界を決定する特徴をもつ。
−隔膜電極の穴（アパーチャ）の形が円形、卵形、四角形又はいずれどれとも異なる形をしており、その幾何学的中心が直軸に対して対称に配置されており、そのうえ隔膜電極は穴の形及び口径の調節機能（手動又は電動調節）を有する特徴をもつ。
−少なくとも一つの電極が電位調節機能を有し、及びエネルギーの空間横断分散と質量の分散の調節機能を有する。
−イオン光学路下位システムは空間横断分散式であり曲線主軸を備え、その下位システムは請求項１２〜４９に前記したいずれかの構成要素を含み、及び屈折円錐面、磁気性及び又は非磁性の円錐面、角柱状円錐面、V字型円錐面のいずれかの形をした少なくとも一つの空間横断分散式イオン光学構成部分を有する特徴をもつ。
−イオン光学路下位システムは請求項１２〜４９に前記したいずれかの構成要素を含み、及びイオン流束をIB路の入力表面から出力表面へ移送する特徴をもつ。
−イオン光学路下位システムは多重反射式でありP多重反射装置を備え、そのシステムには請求項５０〜９３に前記したいずれかの構成要素を有する。
−IB路とP多重反射装置の入力側端はイオン源部からイオン流束が流れる側端であり、その反対側端はP多重反射装置とIB路の下側端となる特徴をもつ。
【数１０】
2013532366.tif 000012
【数１１】
2013532366.tif 000013
【数１２】
2013532366.tif 000014
【数１３】
2013532366.tif 000015
【数１４】
2013532366.tif 000016
【数１５】
2013532366.tif 000017
【数１６】
2013532366.tif 000018
【数１７】
2013532366.tif 000019
【数１８】
2013532366.tif 000020
【数１９】
2013532366.tif 000021
【数２０】
2013532366.tif 000022
【数２１】
2013532366.tif 000023
【数２２】
2013532366.tif 000024
−下位イオン流束路移送システムは同平面一反射式を有する下位操作システムである特徴をもつ。
−下位イオン流束路移送システムは同平面二反射式を有する下位操作システムである特徴をもつ。
−LSグループはイオンパッケージの形をした上下の平均的イオン流束軌道におけるイオンの飛行時間を均等化することが可能であるように構成されている特徴をもつ。
−延長されたP反射構成要素の少なくとも一つ以上の電極へ脈動電圧を流すことでP多重反射装置（層）にイオンを入出力することが可能な特徴をもつ。
−平均的イオン流束のイオンの動きに沿ってイオン流束の空間集積を調整することが可能な特徴をもつ。
−延長されたP反射構成要素の少なくとも一つ以上の電極へ脈動電圧を流すことで平均的イオン流束のイオンの動きに沿ってイオン流束の空間集積を調整することが可能な特徴をもつ。
本発明で提案する質量分析法の実施形態において、質量分析装置（MS）が使用されている。
a)ブロック構造の接続部分及び分散分析部分が表面境界及びイオン光学下位システム（イオン光学構成部分）を含むIB路を備え、かつその各IB路は適当する部分を備え、イオン光学システム（イオン移送構成部分及びイオン源構成部分）を含むMS路の一部であり、そのうえ曲線主軸を備える交差空間分散式又は多重反射式、又はこの両方を含むイオン光学下位システム（イオン光学構成部分）を備える前記のブロック構造の接続部分及び分散分析部分を含むイオン移送構成部分グループ、及びイオン源構成部分を備える質量分析装置（MS）構成部分、
b)検出器部分、
c)管理用コンピュータシステム、
本発明で提案する質量分析装置の他の既知の質量分析装置との主な違いは、
と、を具備する質量分析装置において、複合路式又は及び無軸単一路式で稼働可能であり、かつ少なくとも二つの表面境界（イオン源構成部分のIB路出力表面、及び少なくとも一つのイオン源構成部分IB路出力表面）は複合路通過口（複数接続表面を含む）又は及び無軸単一路通過口（二接続表面を含む）を備え、又は及び二次元反射ゾーンを含む延長された三次元P反射路、平面型P多重反射装置、三次元P多重反射装置、多層式多重反射装置、他のイオン光学構成部分（存在するならば）、及びイオン光学構成部分へ流れるイオン流束平均的ベクトルの方向に対してイオン光学構成部分の所定空間内位置を選択可能な少なくとも一つのイオン光学構成部分を含む下位操作システム、からなる群より少なくとも一つの構成要素を備え、又は及び延長されたP屈折構成要素、三次元P反射構成要素、不均一な高さのP構成要素、二次元反射ゾーンP反射構成要素、からなる群より選択される構成部分を備える電子（無磁気）式であるIB路のイオン光学路下位システム、を含むことを特徴とする質量分析装置。
本発明で提案する質量分析装置の他の既知の質量分析装置とのその他の違いは、
−ブロック構造接続部分は少なくとも予成形ブロック及び分配・加速ブロックを含む特徴をもつ。
−単一路又は多重路（一つの又は適当な数のIB路を含む）を含むMS構成部分、かつMS路は単一路式又は複合路式であり、複合路のイオン流束の移送がイオン源から、検出器構成部分とイオン流束路の境界を決定する少なくとも一つのd表面まで可能である特徴をもつ。
−イオン流束を移送するIB路が請求項９４〜２１２のいずれかに前記したいずれかの構成要素を含むことを特徴とし。
−複合路の各イオン流束に対してそれぞれ専用検出器が検出器構成部分から割り振られる特徴をもつ。
−イオン流束路が複合多重路式の場合においては、同時に又は指定した時間間隔で順番に稼働可能な特徴をもつ。
−イオン流束路が複合路式の場合においては、各構成部分の各IB路のペアは関連ペア又は分離ペアである特徴をもつ。
−イオン流束路が複合路式の場合においては、同時に又は指定した時間間隔で順番に稼働可能な特徴をもつ。
−前のIB路の電極表面の各出力口が次の別のIB路の電極表面の各入力口である特徴をもつ。
−前のIB路の電極の出力表面の反対側が次の別のIB路の電極の入力表面である特徴をもつ。
−モジュールブロック式であり、それにより各構成部分は迅速な組立・分解が可能であり、かつ構成部分を変えることにより多様な利用が可能になる特徴をもつ。
−各イオン源IB路は、穴、回収装置有無の審査路、又は最初のイオン流束路を一つ又は複数発生させるためのあらゆる要素又は装置、かつその形、位置及び数が隣接するイオン移送IB路の表面境界に適している、からなる群より選択される一つ以上の出力アパーチャと相互作用にあるイオン源（イオン源IB路の区域）を有する特徴をもつ。
−イオン源IB路はイオン流束路を一つ（単一出力路）又は複数（多重出力路）移送するための一つ以上の出力表面を有する電極を含む追加されたイオン源変換・変動構成部分を備える特徴をもつ。
−イオン源IB路のイオン源構成部分はイオン流束を発生させるあらゆるイオン源を含み、例えばそれは電子イオン化（EI）、化学イオン化（CI）、電子捕獲（EC）、電界イオン化（FI）、大気圧エレクトロスプレーイオン化（APESI）、大気圧化学イオン化（APCI）、大気圧光イオン化（APPI）、マトリックス支援レーザー脱離イオン化（MALDI）、ガス充填MALDI、大気圧MALDI、高速原子衝撃（FAB）、電界脱離イオン化（FD）、プラズマ脱離（PD）、誘導結合プラズマ（ICP）、熱イオン化、スパーク・グロー放電イオン化、プラズマ・グロー放電イオン化及びレーザーアブレーション過程コロナ放電イオン化である特徴をもつ。
−イオン源IB路はその出力口においてパルス状（イオンパケット）又は継続的イオン流束を生成する特徴をもつ。
−ブロック構造接続部分は、予成、分配、加速が可能で互いに連続して設置される一つ以上の構成要素（部分、セクター）を有する平行な予成形IB路を含むイオン源部に隣接する一つ以上の予成形ブロックを具備する特徴をもつ。
−予成形IB路は、イオンプレトラップ、ドリフトチューブ型イオン移動度（移送性）測定器、P屈折構成要素又は及びアパーチャからなる群より選択される一つ又はそれ以上のセクターを有する特徴をもつ。
−イオンプレトラップはイオン源IB路で生成される適当な量のイオンを選定し蓄積することが可能であり、かつ蓄えられたイオンを次のMS構成部分へ入力することが可能な特徴をもつ。
−前記イオンプレトラップは電界を有する電極グループを制御し、例えばそれはセグメント化されたRF限定棒、四重極を操作する短構成部分又はアパーチャを備える特徴をもつ。
−ブロック構造接続部分は、予成形ブロックに続いて配置される（イオン源からイオンの動きに沿って）追加分配・加速ブロックを具備し、その追加分配・加速ブロックは一つ以上の平行に配置される分配・加速IB路を有し、かつその各IB路は、二つの加速電極及び一つ以上の出力口を含む少なくとも一つのプレ分析誘導加速器を備える特徴をもつ。
−プレ分析誘導加速器の出力口が微細格子で覆われている特徴をもつ。
【数２３】
2013532366.tif 000025
−分配・加速IB路は静的であり、プレ分析誘導加速器の出力において継続的イオン流束を生成する特徴をもつ。
−分配・加速IB路は、プレ分析誘導加速器の前に配置され（イオン源からイオンの動きに沿って）それに接続される追加プレ分析イオン蓄積器を有し、かつそのプレ分析イオン蓄積器はイオンの受信、蓄積及び断続的イオン放出が可能であり、その放出は直交又は放射状でアパーチャを通して行われ、それは例えばプレ分析誘導加速器のアパーチャを通して放出する特徴をもつ。
−前記したプレ分析イオン蓄積器は、線形RF限定IC又は曲面四重極からなる群より選択される特徴をもつ。
−各検出器部分は、d出力表面に出力口が配置される一つ以上のイオン検出器を備え、かつ検出器部分の各イオン検出器はそれぞれの各イオン流束を担当し、ファラデーシリンダー、少なくとも一つのダイノードを備える二次電子増倍管、シンチレータ及び光電子増倍管、マイクロチャネル、微粒子板、少なくとも二つの検出スロット及び少なくとも二つの陽極からなる群より選択される特徴をもつ。
−検出器部分の少なくとも一つのイオン検出器は一定の伝送帯域を有するイオンセレクタを備え、制御グリッド、ブラッドバリーニールセンゲート構成要素及び平行平面偏向器（コンデンサー）からなる群より選択される特徴をもつ。
−各イオン検出器はアナログ・デジタル変換機（適応的データ圧縮プロトコル）を有するデータ収集・保管システムに接続される特徴をもつ。
−少なくとも一つのイオン検出器がダイナミックレンジを有する特徴をもつ。
−イオン検出器が、断続的イオン源又は及び分配・加速IB路において多様な電圧の代替的走査を行うことでダイナミックレンジの拡張を可能にする特徴をもつ。
−イオン検出器が、イオン源出力口において多様なイオン注射時間の代替的走査を行うことでダイナミックレンジの拡張を可能にする特徴をもつ。
−イオン検出器が自動強弱調節機能を有することを特徴をもつ。
−分析・分散構成部分は一つ以上の平行な分析・分散IB路を備え、トロイダル型及び円筒型セクター別電気分析器、セクター別磁気分析器、オービトラップ分析器、フーリエ変換型イオンサイクロトロン共鳴質量分析装置、前記した請求項１２７に記載の曲線主軸を備える横断的空間分散式イオン光学路下位システムのIB路等の静的分析器、及び前記したイオン光学路下位システムのIB路等の飛行時間分析器（TOF・IB路）からなる群より選択される特徴をもつ。
−分析・分散IB路構成部分はそれに隣接する（分析・分散IB路構成部分の検出器構成部分）一つ又は二つの検出器構成部分を備え、その検出器構成部分は分析・分散IB路構成部分の前又は後に配置される、かつ検出器構成部分の各イオン検出器は前記した請求項２４２〜２４８のいずれかに記載の特徴をもつ。
−ブロック構造接続部分は、一つ以上の断片化セルを有する追加断片化セル構成部分を備え、その断片化セルは差動排気カスケードを備え及びガスで充填され、かつ各断片化セルはイオン流束入出力のための一つ以上のアパーチャを備える特徴をもつ。
−各イオン流束はそれぞれの専用断片化セル（断片化セルセクター）に割り振られる特徴をもつ。
−少なくとも一つの断片化セルは二つの動作モードで稼働可能であり、断片化セルでの重要な断片化無しでのイオン通過又は断片化セルでのイオン断片化通過する特徴をもつ。
−ブロック構造接続部分は、一つ以上の平行なイオン選出IB路を有する追加イオン選出構成部分を備え、かつそのイオン選出IB路は一つ以上の選出プロセスにおいてイオン質量を選択する範囲を順次に狭めることが可能な特徴をもつ。
−イオン選出IB路は、四重極IB路、イオントラップ、静的IB路、前記した請求項１２７に記載の曲線主軸を備える横断的空間分散式イオン光学路下位システムのIB路等の静的分析器、及び前記した請求項１２８〜２１２のいずれかに記載のイオン光学路下位システムのIB路等の飛行時間分析器（TOF・IB路）からなる群より選択される構成要素を含む特徴をもつ。
−各イオン選出IB路に隣接する一つ又は二つの検出器部分（検出器部分のイオン選出IB路）を備え、その検出器部分はイオン選出IB路の前及び又は後に一つずつ配置される、かつその検出器部分のイオン検出器は前記した構成要素の特徴をもつ。
−分析・分散IB路又は及びイオン選出IB路は、イオン加速の電圧及び走行距離の調節機能を有する特徴をもつ。
−分析・分散IB路は、分析・分散IB路でのイオン走行距離をイオン選出IB路でのイオン走行距離よりも少なくすることが可能であり、又は分析・分散IB路でのイオン加速電圧をイオン選出IB路でのイオン加速の電圧よりも高くすることが可能である特徴をもつ。
−MS−路は、イオン選出IB路でのイオン移送時間を分析・分散IB路でのイオン移送時間よりも少なくとも三倍に長くすることが可能である特徴をもつ。
−イオン選出IB路又は分析・分散IB路が無磁気性である特徴をもつ。
−イオン選出IB路は飛行時間IB路式であり、多重反射式イオン光学路下位システムを備え（TOFイオン光学IB路）、単一式、単一・多層式及び多列・多層式からなる群より選択される特徴をもつ。
−分析・分散IB路は飛行時間IB路式であり、前記した直主軸を有する多重反射式イオン光学路下位システムを備える、又は前記した下位操作システムを備え及びイオン流束をIB路の入力表面から出力表面へ移送することが可能な構成要素を含む、からなる群より選択される特徴をもつ。
−ブロック構造接続部分は、一つ以上の平行なイオン超蓄積器IB路を有する追加イオン超蓄積器を備え、その各イオン超蓄積器は多少のイオン及び少なくともその誘導体の蓄えが可能な特徴をもつ。
−前記したイオン超蓄積器IB路は、線形RF限定IC又は曲面四重極からなる群より選択される特徴をもつ。
−前記した質量分析装置の少なくとも一つのMS−路は順次的イオン流束移送が可能であり、それは次のステップ順番で行われ、（ab）イオン源IB路による予成形ブロックIB路へのイオン流束路注射、（bc）予成形ブロックIB路からのイオン流束路出力及び分配・加速IB路へのイオン流束路入力、（cd）分配・加速IB路からのイオン流束路出力及びイオン選出IB路へのイオン流束路入力かつイオン選出IB路での一つ又は二つの検出器部分によるイオン流束路の検出、（de）イオン選出IB路からのイオン流束路出力及び断片化セルへのイオン流束路入力、｛（ec）又は（ef）｝断片化セルからのイオン流束路出力及び断片化セルによる作用後のイオン流束路組成によって及び指定イオン質量により分配・加速IB路へ移送されるか又はイオンの質量に適当したイオン超蓄積器IB路及びイオン蓄積器へ蓄積IB路される、（Q１１）イオン超蓄積器IB路での指定イオン質量の蓄積を目的とした（cd）（de）及び｛（ec）又は（ef）｝を含む一つ以上の周期、（fc）又は｛（fe）又は続いて（ec）｝イオン超蓄積器IB路からのイオン流束路出力及び分配・加速IB路へのイオン流束路入力又は｛（イオン超蓄積器IB路からのイオン流束路出力及び断片化セルへのイオン流束路入力）又は続いて（断片化セルからのイオン流束路出力及び分配・加速IB路へのイオン流束路入力）｝、（Q１２）ステップ（Q１１）に続く（fc）又は｛（fe）又は続いて（ec）｝を含む一つ以上の周期、（cg）分配・加速IB路からのイオン流束路出力及び分析・分散IB路へのイオン流束路入力かつ分析・分散IB路での一つ又は二つの検出器部分によるイオン流束路の検出、ステップ（cg）の実行による結果に基づくイオン流束路の移送準備、（Q１３）この請求項２６５に含まれる（ab）から（cg）までの全てのステップを一つ以上の周期で順次実行、又は、（ge）又は｛（gc）又は続いて（ce）｝分析・分散IB路からのイオン流束路出力及び断片化セルへのイオン流束路入力又は｛（分析・分散IB路からのイオン流束路出力及び分配・加速IB路へのイオン流束路入力）又は続いて（分配・加速IB路からのイオン流束路出力及び断片化セルへのイオン流束路入力）｝、（Q１４）この請求項２６５に含まれる｛（ec）又は（ef）｝から（cg）までの全てのステップを一つ以上の周期で順次実行する、ことの特徴をもつ。
−前記した質量分析装置の少なくとも一つのMS路は順次的イオン流束路移送が可能であり、それは次のステップ順番で行われ、（ab）、（bc）、（cd）、（de）、｛（ec）又は（ef）｝、（Q１１）、（fc）又は｛（fe）又は続いて（ec）｝、（cg）、ステップ（cg）の実行による結果に基づくイオン流束路の移送準備、（Q２３）この請求項２６６に含まれる（ab）から（cg）までの全てのステップを一つ以上の周期で順次実行、又は、（ge）又は｛（gc）又は続いて（ce）｝、（Q２４）この請求項２６６に含まれる｛（ec）又は（ef）｝から（cg）までの全てのステップを一つ以上の周期で順次実行する、ことの特徴をもつ。
−前記した質量分析装置の少なくとも一つのMS−路は順次的イオン流束路移送が可能であり、かつイオン超蓄積器IB路を通過せず、又はイオン超蓄積器IB路が無い場合だと、それは次のステップ順番で行われ、（ab）、（bc）、（cd）、（de）、（ec）、（Q３１）ステップ（cd）、（de）又は（ec）を含む一つ以上の周期、（cg）、ステップ（cg）の実行による結果に基づくイオン流束路の移送準備、（Q３３）この請求項２６７に含まれる（ab）から（cg）までの全てのステップを一つ以上の周期で順次実行する、又は、（ge）又は｛（gc）又は続いて（ce）｝、（Q３４）この請求項２６７に含まれる（ec）から（cg）までの全てのステップを一つ以上の周期で順次実行する、ことの特徴をもつ。
−前記した質量分析装置の少なくとも一つのMS路は順次的イオン流束路移送が可能であり、かつイオン超蓄積器IB路及びイオン選出IB路を通過せず、又はイオン超蓄積器IB路及びイオン選出IB路が無い場合だと、それは次のステップ順番で行われ、（ab）、（bc）、（cg）、（ge）又は｛（gc）又は続いて（ce）｝、（ec）、（cg）、ステップ（cg）の実行による結果に基づくイオン流束路の移送準備、（Q４３）この請求項２６８に含まれる（ec）、（cg）、（ge）、又は｛（gc）又は続いて（ce）｝のステップを一つ以上の周期で順次実行する、ことの特徴をもつ。
−前記した質量分析装置の少なくとも一つのMS路は順次的イオン流束路移送が可能であり、かつイオン超蓄積器IB路及び断片化セルIB路を通過せず、又はイオン超蓄積器IB路及び断片化セルIB路が無い場合だと、それは次のステップ順番で行われ、（ab）、（bc）、（cd）、（dc）イオン選出IB路からのイオン流束路出力及び分配・加速IB路へのイオン流束路入力、（Q５１）（cd）及び（dc）を含む一つ以上の周期、ステップ（cg）を実行する、ことの特徴をもつ。
−前記した質量分析装置の少なくとも一つのMS路は順次的イオン流束路移送が可能であり、かつイオン超蓄積器IB路、イオン選出IB路及び断片化セルを通過せず、又はイオン超蓄積器IB路、イオン選出IB路及び断片化セルが無い場合だと、それは次のステップ順番で行われ、（ab）、（bc）、ステップ（cg）を実行する、ことの特徴をもつ。
−IB路が飛行時間型分析・分散式である場合は、データ送信・処理システムを備え、かつ出力データであるイオンスペクトルを混在させず子構成要素からスペクトルを並立受信することが可能な特徴をもつ。
本発明は多様な実施形態で実用化することが可能であり、その内の代表的な実施例を順番に紹介する。その代表的な実施形態の例えとして、図面を用いて説明するとし、また次のとおりに図面が九つのグループに分類されることを紹介する。
一つ目のグループには、図１から図４が含まれ、それらは質量分析装置の説明に使用される。
二つ目のグループには、図５から図１９が含まれ、それらはイオン源IB路の出力表面の説明に使用される。
三つ目のグループには、図２０から図１２９が含まれ、それらはイオン光学構成部分の説明に使用される。
四つ目のグループには、図１３０から図１３４が含まれ、それらは分析・分散ブロックのための、直軸飛行時間型IB路を有するイオン光学設計の実施形態の説明に使用される。
五つ目のグループには、図１３５から図１５１が含まれ、それらはイオン光学操作下位システムの説明に使用される。
六つ目のグループには、図１５２から図２１０が含まれ、それらはイオン光学路のイオン光学設計の実施形態及びそれにおけるイオン軌跡の説明に使用される。
七つ目のグループには、図２１１から図２３２が含まれ、それらは飛行時間型IB路のための、曲線主軸反射型イオン光学設計の実施形態の説明に使用される。
八つ目のグループには、図２３３から図２５７が含まれ、それらは飛行時間型IB路のための、多層式多重反射型イオン光学設計の実施形態の説明に使用される。
九つ目のグループには、図２５８が含まれ、それらは平行多路型質量分析装置の説明に使用される。
複合体としての質量分析装置は、幾つかのブロック部分からなり、それらは図１から図４に示されている。そのうえ、イオン光学ブロック間の一般的なイオン軌跡は、矢印付きの線又は矢印付きの小節線で示されている。
また質量分析装置は、質量分析装置の全てのブロックの制御・操作するため、及び得られた結果・情報の処理を実施する管理用コンピュータブロック（図には示されていない）を備えている。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】イオン源ブロック１０１０からブロック構造接続部分１１００へイオン流束が入力される、質量分析装置１０００におけるブロックの全体図である。イオン源ブロック１０１０は、一つ以上のイオン化室を備え、そのための試料のイオン化システムを有する。ブロック構造接続部分１１００から出射されたイオン流束は分析・分散ブロック１０２０へ入力される。図１から図４には、開型の分析・分散ブロック１０２０が示されており、及び分析・分散ブロック１０２０からのイオン流束は前のブロック構造接続部分１１００へ及び又は分析・分散ブロックの検出器部分１０３０（分析・分散IB路がある場合）へ入力される。分析・分散ブロック１０２０が単一入力式の場合（例えば、分析・分散ブロック１０２０がフーリエ型分析式の場合）には、分析・分散ブロックにおける検出器部分１０３０は設置されない。
【図２】最小限（二つ）のブロック（少ブロック式）で構成されたブロック構造接続部分１１００の全体図である。それには予成形ブロック１１１０及び分析・分散ブロック１０２０が含まれる。このようなブロック構造接続部分１１００を備える質量分析装置は、単段質量分析を可能にする。
【図３】三つのブロック（中度ブロック式）で構成されたブロック構造接続部分１１００の全体図である。それには予成形ブロック、１１１０分析・分散ブロック１０２０及び断片化セルブロック１１３０が含まれる。このようなブロック構造接続部分１１００を備える質量分析装置は、構造解析を可能にする。
【図４】五つのブロック（拡張多ブロック式）で構成されたブロック構造接続部分１１００の全体図である。それには予成形ブロック、１１１０分析・分散ブロック１０２０、断片化セルブロック１１３０、イオン選出ブロック１１４０、イオン選出ブロック１１４０が存在する場合には検出器部分１１５０、及びイオン超蓄積器ブロック１１６０が含まれる。もし、イオン超蓄積器ブロック１１６０が設置されない場合には、ブロック構造接続部分１１００は四つのブロック（多ブロック式）で構成される。このような拡張多ブロック式又は多ブロック式のブロック構造接続部分１１００を備える質量分析装置は、MS<n>式構造解析を可能にする。IB路の表面境界の技術的解決の実施例の説明が図５から図１９に示されており、表面境界の平面に投影１０A、１０B、１０C、１０D、１０E、１０F、２０A、２０B、２０C、２０D、２０E、２０F、２０G、２０H及び２０Qにおけるイオン流束移送方向に垂直であり、イオン流束路境界部の区間構成要素の実施例が概略図で示されており、それらは図中に斜線部分で示されている。
【図５】図５から図１０には二重対称性を有するIB路の表面境界における、イオン流束路境界部の区間構成要素の多様な実施例が示されている。図５は、無軸単一式（ＯＥ交差式）であり、中心点が表面境界の回転対称性の中心点に重なって配置されている輪１１Aの形状をした単一路のイオン流束路境界部の区間構成要素を含む表面境界１０Aが示されている。
【図６】無軸多重式（ＯＥＥ交差式）であり、中心点が表面境界の回転対称性の中心点に重なって配置されている輪１１B及び１２Bの形状をした多重路のイオン流束路境界部の区間構成要素を含む表面境界１０Bが示されている。このような多重路（二重路）のイオン流束は、複合式（三重接続）の境界部の区間構成要素を備える。
【図７】中心点が表面境界の回転対称性の中心点に重なって配置されている輪１１C及び１２Cの形状をした多重路のイオン流束路境界部の区間構成要素を含む表面境界１０Cが示されている。
【図８】中心点が表面境界の回転対称性の中心点に重なって配置されている二つの円形輪の形状をした多重路のイオン流束路境界部の区間構成要素が四つの構成部分１１D、１２D、１３D、１４Dを備え、それを含む表面境界１０Dが示されている。
【図９】中心点が表面境界の回転対称性の中心点に重なって配置されている一つの円形輪の形状をした多重路のイオン流束路境界部の区間構成要素が四つの構成部分１１D、１２D、１３D、１４Dを備え、それを含む表面境界１０Eが示されている。
【図１０】中心点が表面境界の回転対称性の中心点に重なって配置されている二つの円形輪の形状をした多重路のイオン流束路境界部の区間構成要素が八つの構成部分１１F、１２F、１３F、１４F、１５F、１６F、１７F及び１８Fを備え、それを含む表面境界１０Fが示されている。
【図１１】図１１から図１９には回転対称性を有するIB路の表面境界における、イオン流束路境界部の区間構成要素の多様な実施例が示されている。図５から図１９に示されているIB路の各表面境界（各形状）の軸点及び幾何学的中心点は、座標軸x及びyの交差点に対応している。そのうえ、図５から図１１のイオン流束路境界部の区間構成要素は無軸単一（単流）式（無軸単一イオン流束路の二重接続境界部の区間構成要素）である。他の図においては、イオン流束路境界部の区間構成要素は多重（平行多流）式であり、かつ各表面境界は二つ以上のイオン流束路境界部の区間構成要素を備え、それらは軸又は対称平面の近くに配置されている。図５から図１０には、表面及び表面輪が円形（卵形）でありその中心点は表面境界の回転対称性の中心点に重なって配置されている、上記の輪の構成部分である一つ以上の表面、輪グループの表面が表面境界の回転対称性の中心点に対して直列で同心円状に配置されている、上記した輪グループの異なる輪の表面からなる群より選択されるイオン流束路境界部の区間構成要素の形状が示されている。図１１から図１９には、その中心点が表面境界の幾何学的中心点に重なって配置されている単一表面及び四角形筒（角が丸みを帯びている）の表面区間、上記の四角形筒の表面区間の一つ以上の表面、表面境界が平均平面に平行に配置されている四角形筒（角が丸みを帯びているのも含む）の表面区間、その中心点が表面境界の幾何学的中心点に重なって配置されている四角形筒（角が丸みを帯びている）グループの表面区間、上記した四角形筒グループの表面区間の異なる四角形筒の表面区間からなる群より選択されるイオン流束路境界部の区間構成要素の形状が示されている。図１１は無軸単一式（ＳＯ交差式）であり、中心点が表面境界の回転対称性の中心点に重なって配置されている四角形筒の表面区間１１Aの形状をした単一路のイオン流束路境界部の区間構成要素を含む表面境界２０Aが示されている。
【図１２】図１２から図１６には、境界部の区間構成要素が表面境界対称の軸外に配置されており、かつ境界部の区間構成要素は平均平面入力口と交差（Ｓｐｐ交差式、例えば２０Bの表面境界）しており、又は表面境界の平均平面外に配置（ＳＥＥ交差式、例えば２０C、２０D及び２０Eの表面境界）されており、もしくはその内の幾つかが平均平面入力口外に配置（ＳｐＥ交差式、例えば２０Fの表面境界）されている、表面境界２０B、２０C、２０D、２０E及び２０Fが示されている。図１２は、その中心点が表面境界の幾何学的中心点に重なって配置されている二つの四角形筒２１B及び２２Bの形状をした多重路のイオン流束路境界部の区間構成要素を含む表面境界２０Bが示されている。
【図１３】表面境界が平均平面に平行に配置されている二つの四角形筒２１C及び２２Cの形状をした多重路のイオン流束路境界部の区間構成要素を含む表面境界２０Cが示されている。
【図１４】表面境界が平均平面に平行に配置されている四つの四角形筒２１D、２２D、２３D及び２４Dの形状をした多重路のイオン流束路境界部の区間構成要素を含む表面境界２０Dが示されている。
【図１５】平面xz及び平面yzが互いに対称的に配置されている四つの輪２１E、２２E、２３E及び２４Eの形状をした多重路のイオン流束路境界部の区間構成要素を含む表面境界２０Eが示されている。
【図１６】その中心点が表面境界の幾何学的中心点に重なって配置されている四角形線２１F、２２F、２３F、２４F、２５F、２６F、２７F及び２８Fが八つの四角形筒の境界部の区間構成要素の形状をした多重路のイオン流束路境界部の区間構成要素を含む表面境界２０Fが示されている。
【図１７】図１７から図１９には、一つの境界部の区間構成要素が表面境界の幾何学的中心点と交差しており、かつ他の境界部の区間構成要素は表面境界の平均平面と交差（ＳＯＰ交差式、例えば２０Gの表面境界）しており、又は表面入力口の平均平面外に配置（ＳＯＥ交差式、例えば２０H及び２０Qの表面境界）されている、表面境界２０G、２０H及び２０Qが示されている。図１７は、その中心点が表面境界の幾何学的中心点に重なって配置されている四角形筒の境界部の区間構成要素２１G及び四角形線２２Gの形状をした多重路のイオン流束路境界部の区間構成要素を含む表面境界２０Gが示されている。
【図１８】表面境界が平均平面に平行に配置されている三つの四角形線２１H、２２H、及び２３Hの形状をした多重路のイオン流束路境界部の区間構成要素を含む表面境界２０Hが示されている。
【図１９】五つの四角形線２１Q、２２Q、２３Q、２４Q及び２５Qの形状をした五つの入力口を含む表面境界２０Qが示されている。
【図２０】図２０から図１２９には、質量分析装置に加えられるP反射構成部分（M表面を備えるイオン光学構成部分）を含むイオン光学構成部分が符号（例えば、３１A、３１Ax、４７By等）で示されており、そのうえ、各イオン光学構成部分において矢印付きの線として（単一ベクトル）、このイオン光学構成部分の前部軸ベクトルが記載されている（例えば、イオン光学構成部分３１Aにおいてn前部軸ベクトルが示されている）。
【発明を実施するための形態】
【実施例１】
【０００８】
【数２４】
2013532366.tif 000026
符号３１Aは任意（いかなる）のローカルなイオン光学構成部分を示している。それに対応するように、符号３１Ax及び符号３１Ayはxz及びxyは任意のイオン光学構成部分の投影を示している。
符号３１Bは多機能でローカルなイオン光学構成部分を示している。それに対応するように、符号３１Bx及び符号３１Byはxz及びxyは多機能なイオン光学構成部分の投影を示している。
符号３２はいかなる（延長された又はローカルな）イオン光学反射構成部分を示している。それに対応するように、符号３２x及び符号３２yはxz及びxyはいかなるイオン光学反射構成部分の投影を示している。それに対応するように、符号３２Ax及び符号３２Ayはxz及びxyはいかなる単一領域なイオン光学反射構成部分の投影を示している。それに対応するように、符号３２Bx及び符号３２Byはxz及びxyはいかなる垂直二領域なイオン光学反射構成部分の投影を示している。それに対応するように、符号３２Cx及び符号３２Cyはxz及びxyはいかなる水平二領域なイオン光学反射構成部分の投影を示している。
符号３３はローカルなイオン光学反射構成部分を示している。それに対応するように、符号３３x及び符号３３yはxz及びxyはローカルなイオン光学反射構成部分の投影を示している。それに対応するように、符号３３Ax及び符号３３Ayはxz及びxyはローカルな単一領域なイオン光学反射構成部分の投影を示している。それに対応するように、符号３３Bx及び符号３３Byはxz及びxyはローカルな垂直二領域なイオン光学反射構成部分の投影を示している。それに対応するように、符号３３Cx及び符号３３Cyはxz及びxyはローカルな水平二領域なイオン光学反射構成部分の投影を示している。
符号３４は延長されたイオン光学反射構成部分を示している。それに対応するように、符号３４x及び符号３４yはxz及びxyは延長されたイオン光学反射構成部分の投影を示している。それに対応するように、符号３４Ax及び符号３４Ayはxz及びxyは延長された単一領域なイオン光学反射構成部分の投影を示している。それに対応するように、符号３４Bx及び符号３４Byはxz及びxyは延長された垂直二領域なイオン光学反射構成部分の投影を示している。それに対応するように、符号３４Cx及び符号３４Cyはxz及びxyは延長された水平二領域なイオン光学反射構成部分の投影を示している。
符号３５はローカルなイオン光学屈折構成部分を示している。それに対応するように、符号３５x及び符号３５yはxz及びxyはローカルなイオン光学屈折構成部分の投影を示している。符号３５Aは延長されたイオン光学屈折構成部分を示している。それに対応するように、符号３５Ax及び符号３５Ayはxz及びxyは延長されたイオン光学屈折構成部分の投影を示している。
符号３６はローカルなイオン光学レンズ構成部分を示している。それに対応するように、符号３６x及び符号３６yはxz及びxyはローカルなイオン光学レンズ構成部分の投影を示している。符号３６Aは延長されたイオン光学レンズ構成部分を示している。それに対応するように、符号３６Ax及び符号３６Ayはxz及びxyは延長されたイオン光学レンズ構成部分の投影を示している。
符号３７はローカルなイオン光学望遠鏡的構成部分を示している。それに対応するように、符号３７x及び符号３７yはxz及びxyはローカルなイオン光学望遠鏡的構成部分の投影を示している。符号３７Aは延長されたイオン光学望遠鏡的構成部分を示している。それに対応するように、符号３７Ax及び符号３７Ayはxz及びxyは延長されたイオン光学望遠鏡的構成部分の投影を示している。
符号３８は平面なイオン光学コンデンサを示している。それに対応するように、符号３８x及び符号３８yはxz及びxyはいかなる平面なイオン光学コンデンサの投影を示している。符号３８Aは延長された平面なイオン光学コンデンサを示している。それに対応するように、符号３８Ax及び符号３８Ayはxz及びxyは延長された平面なイオン光学コンデンサの投影を示している。
符号３９は延長された整列増分イオン光学構成部分（延長されたローカルな任意の整列イオン光学構成部分）を示している。それに対応するように、符号３９x及び符号３９yはxz及びxyは延長された整列増分イオン光学構成部分の投影を示している。それに対応するように、符号３９Ax及び符号３９Ayはxz及びxyは延長された垂直な整列増分イオン光学構成部分（延長された垂直でローカルな整列イオン光学構成部分）の投影を示している。それに対応するように、符号３９Bx及び符号３９Byはxz及びxyは延長された水平な整列増分イオン光学構成部分（延長された水平でローカルな整列イオン光学構成部分）の投影を示している。
符号４１は多機能で同式の延長された整列増分イオン光学構成部分を示している。それに対応するように、符号４１x及び符号４１yはxz及びxyは多機能で延長された整列増分イオン光学構成部分の投影を示している。それに対応するように、符号４１Ax及び符号４１Ayはxz及びxyは多機能で延長された垂直な整列増分イオン光学構成部分の投影を示している。それに対応するように、符号４１Bx及び符号４１Byはxz及びxyは多機能で延長された水平な整列増分イオン光学構成部分の投影を示している。
符号４２は同式のローカルな延長された任意（いかなる）の整列増分イオン光学反射構成部分を示している。それに対応するように、符号４２x及び符号４２yはxz及びxyはローカルな延長された整列増分イオン光学反射構成部分の投影を示している。それに対応するように、符号４２Ax及び符号４２Ayはxz及びxyはローカルな延長された垂直な整列増分イオン光学反射構成部分の投影を示している。それに対応するように、符号４２Bx及び符号４２Byはxz及びxyはローカルな延長された水平な整列増分イオン光学反射構成部分の投影を示している。
それに対応するように、符号４３Ax及び符号４３Ayはxz及びxyはローカルな延長された単一領域イオン光学反射構成部分の投影を示している。それに対応するように、符号４３Bx及び符号４３Byはxz及びxyはローカルな延長された垂直二領域イオン光学反射構成部分の投影を示している。それに対応するように、符号４３Cx及び符号４３Cyはxz及びxyはローカルな延長された水平二領域イオン光学反射構成部分の投影を示している。
符号４４は同式のローカルな延長された整列増分イオン光学屈折構成部分を示している。それに対応するように、符号４４x及び符号４４yはxz及びxyはローカルな延長された整列増分イオン光学屈折構成部分の投影を示している。それに対応するように、符号４４Ax及び符号４４Ayはxz及びxyはローカルな延長された垂直な整列増分イオン光学屈折構成部分の投影を示している。それに対応するように、符号４４Bx及び符号４４Byはxz及びxyはローカルな延長された水平な整列増分イオン光学屈折構成部分の投影を示している。
符号４５はローカルな延長された任意（いかなる）の整列増分イオン光学レンズ構成部分を示している。それに対応するように、符号４５x及び符号４５yはxz及びxyはローカルな延長された整列増分イオン光学レンズ構成部分の投影を示している。それに対応するように、符号４５Ax及び符号４５Ayはxz及びxyはローカルな延長された垂直な整列増分イオン光学レンズ構成部分の投影を示している。それに対応するように、符号４５Bx及び符号４５Byはxz及びxyはローカルな延長された水平な整列増分イオン光学レンズ構成部分の投影を示している。
符号４６は同式のローカルな延長された整列増分イオン光学望遠鏡的構成部分を示している。それに対応するように、符号４６x及び符号４６yはxz及びxyはローカルな延長された整列増分イオン光学望遠鏡的構成部分の投影を示している。それに対応するように、符号４６Ax及び符号４６Ayはxz及びxyはローカルな延長された垂直な整列増分イオン光学望遠鏡的構成部分の投影を示している。それに対応するように、符号４６Bx及び符号４６Byはxz及びxyはローカルな延長された水平な整列増分イオン光学望遠鏡的構成部分の投影を示している。
符号４７は同式のローカルな延長された整列増分イオン光学コンデンサ構成部分を示している。それに対応するように、符号４７x及び符号４７yはxz及びxyはローカルな延長された整列増分イオン光学コンデンサ構成部分の投影を示している。それに対応するように、符号４７Ax及び符号４７Ayはxz及びxyはローカルな延長された垂直な整列増分イオン光学コンデンサ構成部分の投影を示している。それに対応するように、符号４７Bx及び符号４７Byはxz及びxyはローカルな延長された水平な整列増分イオン光学コンデンサ構成部分の投影を示している。
図１３０から図１３２には、直主軸を備える二重対称的IB路の電極のサイズを選択する略図及びその例が示されている。
[図１３０]電極５１、５２、５３及び反射式電極リミッター５１nとそれに表面で対応する隔膜電極５４から構成されるローカルなイオン光学反射構成部分、電極５５、５６、５７及び入力表面を有する電極５８とそれに表面で対応する隔膜電極５４から構成されるローカルなイオン光学屈折構成部分からなる群を含む二重対称的IB路５０の空間図が示されている。そのうえ、隔膜電極５４は中心部に隔膜５４Q を備え、第一ゲート・ポート５４W1と第二ゲート・ポート５４W2を具備する。電極の入力表面５８は、第一ゲート・ポート５８W3と第二ゲート・ポート５８W4を具備する。
［図１３１］互いに垂直な二つの対称表面のIB路５０の５０x及び５０yのxz投影及びxy投影の断面図を示していて、そのうえ、典型的なイオン軌跡（各投影において）を５１ixにおいてのxz投影及び５１iyにおいてのxy投影で示している。
［図１３２］同上。
［図１３３］電極６１、６２、６３及び反射式電極リミッター６１nとそれに表面で対応する隔膜電極６４から構成されるローカルなイオン光学反射構成部分、電極６５、６６、６７及び入力表面を有する電極６８とそれに表面で対応する隔膜電極６４から構成されるローカルなイオン光学屈折構成部分からなる群を含む直軸回転対称性IB路６０の空間図が示されている。そのうえ、隔膜電極６４は中心部に隔膜６４Q を備え、直軸回転対称性IB路の中心部に位置し輪の形状を有するゲート・ポート６４W1を具備する。電極の入力表面は、第一ゲート・ポート６８W2を具備する。
［図１３４］放射状切されたIB路６０のyz投影６０rの断面図を示していて、そのうえ、そのIB路における二つのイオン軌跡を投影６１irを示している。
図１３５から図１５１には、下位操作システム７０A、７０B、７０C、７０D、７０E、７０F、８０Ay、８０Ax、８０By、８０Bx、８０Cy、８０Cx、８０Dy、８０Ey、８０Fy、８０Gy及び８０Hyの設計図を示しており、その各下位操作システムは前記した符号を含む図２０から図１２９のいずれかに記載の一つ以上のイオン光学構成部分を備える。また、それに加えて各イオン光学構成部分は互いに対応して適当の空間位置に配置され、かつ平均ベクトルへ移送されるイオン流束方向に対応して配置される。上記したように、n前部軸ベクトルはイオン光学構成部分の符号の一部であり、そのためここで又は符号においてイオン光学構成部分の符号がイオン光学システム構成部分の形で示される場合には、特別な例を除き、発明の説明において、n前部軸ベクトルについて別に指摘しないという点を注記しておきたい。
【数２５】
2013532366.tif 000027
【数２６】
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【数２７】
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【数２８】
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【数２９】
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【数３０】
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【数３１】
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【数３２】
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【数３３】
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【数３４】
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他のイオン光学構成部分におけるように、垂直二領域反射構成部分の荷電粒子流束においてのこの具体的な構成要求は、質量分析装置の飛行時間型構造及びイオン流束動態によって決定される。
図１５３から図１６７には平均平面P反射構成部分が平面座標xzに対応した垂直平面の断面図（垂直断面図）が示されている。そのうえ、図１５３から図１６０には第一の電極とは別に構成される入力横隔膜及び側面電極を具備しない垂直電極リミッターを備えるP反射構成部分が示されている。
［図１５３］平均平面S（軸ベクトルnを有する）及び一定的高さhを有する反射構成部分９０Axが示されていて、それは次の垂直電極リミッター９１An、第一の反射電極９１A、第二の反射電極９２A、第三の反射電極９３A、第四の反射電極９４A及び第五の反射電極９５Aを含んでいる。一領域反射構成部分９０Axの電極の稼働（内部）表面は同じ幅hを有し、平面座標yzに隣接する平均平面S及び互いに平行な平面に配置されている。
［図１５４］軸ベクトルn及び一ピッチ的高さを有するP反射構成部分９０Bxが示されていて、それは次の垂直電極リミッター９１Bn、構成部分９１B及び９１B２を備える第一の反射電極、構成部分９２B及び９２B２を備える第二の反射電極、構成部分９３B及び９３B２を備える第三の反射電極及び構成部分９４B及び９４B２を備える第四の反射電極を含んでいる。一領域反射構成部分９０Bxの電極の稼働（内部）表面は一ピッチ的高さを有し、その上構成部分の９２B及び９２B２が他の電極の稼働（内部）表面に対応して角度を成すように構成されている。
［図１５５］一ピッチ的高さを有する反射構成部分９０Cxが示されていて、それは次の垂直電極リミッター９１Cn、構成部分９１C及び９１C２を備える第一の反射電極、構成部分９２C及び９２C２を備える第二の反射電極、構成部分９３C及び９３C２を備える第三の反射電極及び構成部分９４C及び９４C２を備える第四の反射電極を含んでいる。反射構成部分９０Cxの電極の稼働（内部）表面は一ピッチ的高さを有し、同一平面に配置され、その上構成部分が垂直電極リミッター９１Cnに対して垂直に配置されている下構成部分に対応して角度を成すように構成されている。
［図１５６］二ピッチ的高さを有する反射構成部分９０Dxが示されていて、それは次の垂直電極リミッター９１Dn、構成部分９１D及び９１D２を備える第一の反射電極、構成部分９２D及び９２D２を備える第二の反射電極、構成部分９３D及び９３D２を備える第三の反射電極及び構成部分９４D及び９４D２を備える第四の反射電極を含んでおり、それら全ては平均平面に対して対称的に配置される。反射構成部分９０Dxの電極の稼働（内部）表面は二ピッチ的高さを有し、第一以外の上構成部分と下構成部分は平均平面に対応して角度を成すように構成されている。反射構成部分９０Dxは平面に垂直である垂直軸yzを有する平均平面に対して対称的に配置されている。
［図１５７］一ピッチ的高さを有する垂直二領域P反射構成部分９０Exが示されていて、それは次の垂直電極リミッター９１En、構成部分９１E及び９１E２を備える第一の反射電極、構成部分９２E及び９２E２を備える第二の反射電極、構成部分９３E及び９３E４下領域を備える第三の反射電極、構成部分９３E２及び９３E３上領域を備える第三の反射電極及び構成部分９４E２及び９４E４上領域を備える第四の反射電極を含んでいる。垂直二領域反射構成部分９０SDxの電極の稼働（内部）表面は一ピッチ的高さを有し、第一電極及び第二電極の上構成部分９１E２及び９２E２が他の構成部分の電極に対応して角度を成すように構成されている。
［図１５８］一ピッチ的高さを有する垂直二領域P反射構成部分９０Fxが示されていて、それは次の垂直電極リミッター９１Fn、構成部分９１F及び９１F２を備える第一の反射電極、構成部分９２F及び９２F２を備える第二の反射電極、構成部分９３F及び９３F４下領域を備える第三の反射電極及び構成部分９４F２及び９４F４上領域を備える第四の反射電極を含んでいる。垂直二領域反射構成部分９０Exの電極の稼働（内部）表面は一ピッチ的高さを有し、上構成部分が同一平面に配置されている下構成部分に対応して角度を成すように構成されている。
［図１５９］対称的二ピッチ的高さを有する垂直二領域P反射構成部分９０Gxが示されていて、それは次の垂直電極リミッター９１Gn、構成部分９１G及び９１G２を備える第一の反射電極、構成部分９２G及び９２G２を備える第二の反射電極、構成部分９３G及び９３G４下領域を備える第三の反射電極、構成部分９４G及び９４G４下領域を備える第四の反射電極、構成部分９３G２及び９３G３上領域を備える第三の反射電極及び構成部分９４G２及び９４G３上領域を備える第四の反射電極を含んでいる。垂直二領域反射構成部分９０Fxの電極の稼働（内部）表面は二ピッチ的高さを有し、上領域電極及び下領域電極互いに対応して角度を成すように構成されている。垂直二領域反射構成部分９０Fxは平面に垂直である垂直軸yzを有する平均平面に対して対称的に配置されている。
［図１６０］不均一高さ（異なる高さ）を有するP反射構成部分１００xが示されていて、それは次の垂直電極リミッター１０１xn、第一の反射電極１０１x、第二の反射電極１０２x、第三の電極１０３G及び第四の電極１０４Gを含んでいる。一領域反射構成部分９０Axの電極の稼働（内部）表面は不均一高さを有し、第二の反射電極１０２xは高さ2hを有し、他の電極は同一高さ3hを有する。
［図１６１］軸ベクトルn及び一定的高さを有する反射構成部分１１０xが示されていて、それは次の垂直電極リミッター１１１xn、第一の反射電極１１１x、第二の反射電極１１２x、第三の電極１１３x、第四の電極１１４x及び高dを有する入力細隙横隔膜を備える第五の電極１１５xcを含んでいる。
［図１６２］軸ベクトルn及び継続的幅を有する反射構成部分１２０xが示されていて、それは次の盲（垂直電極リミッターを備える）端反射電極１２１x、第二の反射電極１２２x、第三の電極１２３x、第四の電極１２４x及び反射構成部分１２０xに含まれる第五の電極１２５xを含んでいる。
図１６１及び図１６２には、P反射構成部分１１０x及び１２０xが示されていているが、それは図１５３で示されているP反射構成部分９０Axの追加オプションである。構成部分９０Axと異なり、構成部分１１０xは入力細隙横隔膜を備える。構成部分９０Axと異なり、P反射構成部分１２０xは盲端反射電極を備える。もちろん、P反射構成部分９０Axが入力細隙横隔膜及び盲端反射電極を備える、第三の追加オプションも存在する。このような情報に基づいて、図１５３から図１６０において示されている各P反射構成部分は、さらに三つの追加オプションで実施することが出来ると結論付けし、それは以下のとおりである、一つ目の追加オプションでは入力細隙横隔膜を備え、二つ目の追加オプションでは盲端反射電極を備え、三つ目の追加オプションでは入力細隙横隔膜及び盲端反射電極を備える。
上記した９０Bx、９０Cx、９０Dx、９０Ex、９０Fx、９０Gx及び１００xからなる群に含まれる、いかなるP反射構成部分の全実施例は、さらに五つの追加オプションを有し、それは以下のとおりである、一つ目の追加オプションでは十文字型端電極（端構成部分）を備え、二つ目の追加オプションでは箱型端電極を備え、三つ目の追加オプションでは十文字混合型端電極を備え、四つ目の追加オプションでは箱混合型端電極を備え、五つ目の追加オプションでは二重混合型端電極を備える。
上記したP反射構成部分の多様な実施形態を具体的に説明するため、図１６３から図１６７において、垂直電極リミッター及び延長されたP反射構成部分を含んだ実施例及びP反射構成部分における平面座標xzに対応した垂直平面の断面図が示されている。
［図１６３］軸ベクトルn及び一定的高さを有する十文字型（端構成部分を有する）反射構成部分１３０xが示されていて、それは次の垂直電極リミッター１３１xn、垂直構成部分１３２x及び第二反射電極端構成部分からの一つの１３２xs１、垂直構成部分１３３x及び第三電極端構成部分からの一つの１３３xs１、垂直構成部分１３４x及び第四電極端構成部分からの一つの１３４xs１、垂直構成部分１３５x及び第五反射電極端構成部分からの一つの１３５xs１を含んでいる。
［図１６４］軸ベクトルn及び一定的高さを有する箱型反射構成部分１４０xが示されていて、それは次の垂直電極リミッター１４１xn、第一反射電極１４１x、第二反射電極１３２x、第三電極１３３x、第四電極１３４x、第五電極１３５xを含んでいる。
［図１６５］軸ベクトルn及び一定的高さを有する十文字混合型反射構成部分１５０xが示されていて、それは次の垂直電極リミッター１５１xn、第一反射電極１５１x、第二反射電極１５２x、垂直構成部分１５４x及び第四電極端構成部分からの一つの１５４xs１、垂直構成部分１５５x及び第五反射電極端構成部分からの一つの１５５xs１を含んでいる。
［図１６６］軸ベクトルn及び一定的高さを有する箱混合型反射構成部分１６０xが示されていて、それは次の垂直電極リミッター１６１xn、第一反射電極１６１x、第二反射電極１６２x、第三箱型電極１６３x、第四箱型電極１６４x、構成部分１６０xに含まれる第五箱型電極１６５xを含んでいる。
垂直電極リミッターを備える延長されたP反射構成部分も含む垂直二領域P反射構成部分において、上記したP反射構成部分の追加オプションを考慮することで、各領域が互いに干渉しないように別々に配置することが可能である。
［図１６７］軸ベクトルn及び二ピッチ的高さを有する二重混合型垂直二領域P反射構成部分１７０xが垂直断面図で示されていて、それは次の垂直電極リミッター１７１xn、構成部分１７１x及び１７１x２を備える第一反射電極、構成部分１７２x及び１７２x２を備える第二反射電極、第三下領域十文字型電極１７３x及びその端構成部分からの一つの１７３xs１、下領域入力横隔膜を備える第四電極１７４x、第三上領域箱型電極１７３x３、上領域入力横隔膜を備える第四電極１７４x２、領域間基板電極１７１xuを含んでいる。
上記したP構成部分の多様な追加オプションは全てP構成部分の垂直空間に関連している。この各全てのP構成部分は水平電極を使用することにより、さらに幅広い実施形態を有する。水平電極を備えるP構成部分の実施例の説明において、長方形デカルト座標系システムの平面座標yzに対応した水平平面への投影でP反射構成部分１３０y、１５０y、１６０y、１８０y、１９０y、２００Ay、２００By、２００Cy、２００Dy及び２００Eyが示されており、図１６８から図１７７において、その説明がなされている。そのうえ、図１７２から図１７７には、イオン光学鏡における中央線（切り捨てられた端部及びセグメント）の実施例が略図で示されている。
［図１６８］軸ベクトルnを有する十文字型（電極端構成部分を有する）P反射構成部分１３０y（水平電極を備える反射構成部分の実施例の一つで、そのxz投影１３０xが図１３０で示されている）が示されていて、それは次の垂直電極リミッター１３１yn、水平構成部分１３１y及び端構成部分１３１ys１、１３１ys２を備える第一反射電極、水平構成部分１３２y及び端構成部分１３２ys１、１３２ys２を備える第二反射電極、水平構成部分１３３y及び端構成部分１３３ys１、１３３ys２を備える第三電極、水平構成部分１３４y及び端構成部分１３４ys１、１３４ys２を備える第四電極、水平構成部分１３５y及び端構成部分１３５ys１、１３５ys２を備える第五電極を含んでいる。
［図１６９］軸ベクトルnを有する十文字混合型P反射構成部分１５０y（水平電極を備える反射構成部分の実施例の一つで、そのxz投影１５０xが図１６５で示されている）が示されていて、それは次の垂直電極リミッター１５１yn、二次元デカルト式第一反射電極１５１ｙ、二次元デカルト式第二反射電極１５２ｙ、二次元デカルト式第三反射電極１５３ｙ、水平構成部分１５４y及び端構成部分１５４ys１、１５４ys２を備える第四電極、水平構成部分１５５y及び端構成部分１５５ys１、１５５ys２を備える第五十文字型電極を含んでいる。
［図１７０］軸ベクトルnを有する箱混合型P反射構成部分１６０y（水平電極を備える反射構成部分の実施例の一つで、そのxz投影１６０xが図１６６で示されている）が示されていて、それは次の垂直電極リミッター１６１yn、二次元デカルト式第一反射電極１６１ｙ、二次元デカルト式第二反射電極１６２ｙ、箱型第三電極１６３ｙ、箱型第四電極１６４ｙ、箱型第五電極１６５ｙを含んでいる。
［図１７１］軸ベクトルn及び一定的高さを有する二次元デカルト式P反射構成部分１８０yが示されていて、それは次の垂直電極リミッター１８１yn、第一反射電極１８１y、第二反射電極１８２y、第三反射電極１８３y、第四反射電極１６４y及び第五反射電極１６５yを含んでいる。
［図１７２］軸ベクトルnを有するP反射構成部分セグメント１９０yが示されていて、それは次の垂直電極リミッター１９１yn、第一反射電極の構成部分１９１y、第二反射電極の構成部分１９２y、第三反射電極の構成部分１９３y、第四反射電極の構成部分１９４yを含んでいる。そのうえ、第三反射電極の構成部分１９３y及び第四反射電極の構成部分１９４yの間の電極間間隙は直列式であり、異なる垂直平面のイオン光学構成部分に対応して平行であり直列式の極間間隙に対して角度を成す。
［図１７３］軸ベクトルnを有するP反射構成部分セグメント２００Ayが示されていて、それは次の垂直電極リミッター２０１An、第一反射電極の構成部分２０１A、第二反射電極の構成部分２０２A、第三反射電極の構成部分２０３A、第四反射電極の構成部分２０４Aを含んでいる。そのうえ、第二反射電極の構成部分２０２A及び第三反射電極の構成部分２０３Aの間の電極間間隙は、垂直平面のイオン光学構成部分に隣接する第二タイプ曲セグメント式であり、異なる垂直平面イオン光学構成部分に対応して平行であり直列式の極間間隙に対して角度を成す。他の電極間間隙は直列式であり、P構成部分の垂直平面に対して垂直に配置されている。
［図１７４］軸ベクトルnを有する反射構成部分セグメント２００Byが示されていて、それは次の垂直電極リミッター２０１Bn、第一反射電極の構成部分２０１B、第二反射電極の構成部分２０２B、第三電極の構成部分２０３B、第四電極の構成部分２０４Bを含んでいる。そのうえ、第二反射電極の構成部分２０２B及び第三反射電極の構成部分２０３B、及び第三反射電極の構成部分２０３B及び第四反射電極の構成部分２０４Bの間の電極間間隙は、垂直平面のイオン光学構成部分に隣接する第二タイプ異方向曲セグメント式であり、異なる垂直平面イオン光学構成部分に対応して平行であり直列式の極間間隙に対して角度を成す。他の電極間間隙は直列式であり、P構成部分の垂直平面に対して垂直に配置されている。
［図１７５］軸ベクトルnを有する反射構成部分セグメント２００Cyが示されていて、それは次の垂直電極リミッター２０１Cn、第一反射電極の構成部分２０１C、第二反射電極の構成部分２０２C、第三電極の構成部分２０３C、第四電極の構成部分２０４Cを含んでいる。そのうえ、第三反射電極の構成部分２０３C及び第四反射電極の構成部分２０４Cの間の電極間間隙は、垂直平面のイオン光学構成部分に隣接する第二タイプ曲セグメント式であり、異なる垂直平面イオン光学構成部分に対応して平行であり直列式の電極間間隙に対して角度を成す。他の電極間間隙は直列式であり、イオン光学構成部分の垂直平面に対して垂直に配置されている。
［図１７６］軸ベクトルnを有する反射構成部分セグメント２００Dyが示されていて、それは次の垂直電極リミッター２０１Dn、第一反射電極の構成部分２０１D、第二反射電極の構成部分２０２D、第三電極の構成部分２０３D、第四電極の構成部分２０４Dを含んでいる。そのうえ、第二電極の構成部分２０２D及び第三電極の構成部分２０３Dの間の電極間間隙は、垂直平面のイオン光学構成部分に隣接し、垂直電極リミッター２０１Dnの方向へ向けられた凸性を有する第二タイプ曲セグメント式である。第三電極の構成部分２０３D及び第四電極の構成部分２０４Dの間の電極間間隙は、垂直平面のイオン光学構成部分に隣接する直列式であり垂直平面イオン光学構成部分に対して角度を成す。他の電極間間隙は直列式であり、イオン光学構成部分の垂直平面に対して垂直に配置されている。
［図１７７］軸ベクトルnを有する反射構成部分セグメント２００Eyが示されていて、それは次の垂直電極リミッター２０１En、第一反射電極の構成部分２０１E、第二反射電極の構成部分２０２E、第三電極の構成部分２０３E、第四電極の構成部分２０４Eを含んでいる。そのうえ、第二電極の構成部分２０２E及び第三電極の構成部分２０３Eの間の電極間間隙は、垂直平面のイオン光学構成部分に隣接し、垂直電極リミッター２０１Enの方向へ向けられた凸性を有する第二タイプ曲セグメント式である。第三電極の構成部分２０３E及び第四電極の構成部分２０４Eの間の電極間間隙は、垂直平面のイオン光学構成部分に隣接する直列式であり垂直平面イオン光学構成部分に対して角度を成す。他の電極間間隙は直列式であり、イオン光学構成部分の垂直平面に対して垂直に配置されている。
図１７８から図１８３にはP反射構成部分の垂直電極リミッター２１０A、２００B、２１０C、２２０、２３０及び２４０の拡大図が示されていて、それに対応した幾つかの反射構成部分の実施例における技術的解決法は、上記したxz及びyzの投影に示されている。
図１７８から図１８０には、各イオン光学構成部分の平均平面が軸ベクトルnが平均平面上に配置している及び電極の平面に対称であり、平面座標yzに隣接する平均平面及び互いに平行な平面に配置されている同一高さの稼働（内部）表面を有する電極を備えた鏡２１０A、２００B、２１０Cの拡大図が示されていて、それに対応した幾つかの反射構成部分の実施例における技術的解決法は、上記したxz及びyzの投影に示されている。
図１８１から図１８３には、一ピッチ的高さを有するP反射構成部分２２０、２３０及び２４０の拡大図が示されていて、そのP反射構成部分の電極間間隙は直列式であり、イオン光学鏡の縦垂直平面に対して垂直に配置される。
［図１７８］二次元デカルト式P反射構成部分２１０Aが示されていて、それは次の垂直電極リミッター２１１An、第一反射電極２１１A、第二反射電極２１２A、第三電極２１３A、第四電極２１４Aを含んでいる。
［図１７９］ローカルなトランス軸曲混合型P反射構成部分２１０Bが示されていて、それは次の垂直電極リミッター２１１Bn、第一反射電極２１１B、第二反射電極２１２B、第三電極２１３B、第四電極２１４Bを含んでいる。そのうえ、第二電極の構成部分２１２B及び第三電極の構成部分２１３Bの間の電極間間隙は、垂直平面のイオン光学構成部分に隣接する対称表面を有する第二タイプ曲セグメント式である。他の電極間間隙は直列式であり、P反射構成部分２１０Bの垂直平面に対して垂直に配置されている。
［図１８０］十文字混合型P反射構成部分２１０Cが示されていて、それは次の垂直電極リミッター２１１Cn、第一反射電極２１１C、第二反射電極２１２C、第三電極２１３C、端構成部分２１４ys１、２１４ys２を備える第四電極２１４Cを含んでいる。
［図１８１］一ピッチ的高さを有する二次元デカルト式P反射構成部分２２０が示されていて、それは次の垂直電極リミッター２２１．n、構成部分２２１及び２２１．２を備える第一反射電極、構成部分２２２C及び２２２．２を備える第二反射電極、構成部分２２３及び２２３．２を備える第三反射電極を含んでいる。反射構成部分９０Cxの電極の稼働（内部）表面は一ピッチ的高さを有し、同一平面に配置され、その上構成部分が下構成部分表面に対して角度を成すように構成されている。
［図１８２］一ピッチ的高さを有する二次元デカルト式垂直二領域P反射構成部分２３０が示されていて、それは次の垂直電極リミッター２３１．n、構成部分２３１及び２３１．２を備える第一反射電極、構成部分２３２及び２３２．２を備える第二反射電極、構成部分２３３及び２３３．４を備える下領域第三反射電極、構成部分２３３．２及び２３３．３を備える上領域第三反射電極、構成部分２３４．２及び２３４．３を備える上領域第四反射電極、領域間基板電極２３１uを含んでいる。垂直二領域反射構成部分９０Exの電極の稼働（内部）表面は一ピッチ的高さを有し、同一平面に配置され、その上構成部分が垂直電極リミッター２３１．nに対して垂直に配置されている下構成部分に対応して角度を成すように構成されている。
［図１８３］一ピッチ的高さを有するローカルな十文字混合型垂直二領域P反射構成部分２４０が示されていて、それは次の垂直電極リミッター２４１．n、構成部分２４１及び２４１．２を備える第一反射電極、構成部分２４２及び２４２．２を備える第二反射電極、構成部分２４３及び２４３．４を備える下領域第三反射電極、構成部分２４３．２及び２４３．３を備える上領域第三反射電極、構成部分２４４．２及び２４４．３を備える上領域第四反射電極、領域間基板電極２４１uを含んでいる。そのうえ、第一及び第二電極は二次元デカルト式であり、第三及び第四電極は箱型である。
図１８４から図１８７には、ローカルな垂直二領域P反射構成部分における平面yzの投影に対応しての設計図が示されている。設計仕事を省略する目的で、実施例として示されているのは、互いに平行であり直列式の電極間間隙を有するローカルなP反射構成部分のみである。図１８４及び図１８５には、イオン光学鏡領域におけるセクターの分枝実施例が示されている。図１８６及び図１８７には、セクター分枝に基づいたローカルな垂直二領域P反射構成部分の反射増大実施例が示されている。
［図１８４］反射構成部分セグメント２５０Aが示されていて、それは反射構成部分２５０By、第一反射電極２５１Aの構成部分、第二反射電極２５２Aの構成部分、第三左領域電極のセグメント（構成する）２５３A/１を含んでいる。そのうえ、第二反射電極２５２Aの構成部分と第三左領域電極のセグメント２５３A/１の間、及び第一反射電極２５１Aの構成部分と第二反射電極２５２Aの構成部分の間の電極間間隙は直列式であり反射構成部分２５０Aの縦垂直平面に対して垂直である。
［図１８５］反射構成部分セグメント２５０Byが示されていて、それは第一反射電極２５１Bの構成部分、第二反射電極２５２Bの構成部分、第三左領域電極のセグメント２５３B/１を含んでいる。そのうえ、第二反射電極２５２Aの構成部分と第三左領域電極のセグメント２５３A/１の間の電極間間隙はイオン反射の方向へ向けられた凸性を有する第二タイプ曲セグメント式であり、第一反射電極２５１Bの構成部分と第二反射電極２５２Bの構成部分の間の電極間間隙は直列式であり反射構成部分２５０Byの縦垂直平面に対して垂直である。
［図１８６］P反射構成部分２５０Cyが示されていて、それは垂直電極リミッター２５１C．n、第一反射電極２５１Cの構成部分、第二反射電極２５２Cの構成部分、第三左領域電極の２５３C/１の構成部分、第四左領域電極の２５４C/１の構成部分、第三右領域電極の２５３C/１の構成部分、第四右領域十文字型電極端構成部分１５４C/s１、１５４C/s２を含んでいる。そのうえ、電極構成部分の間の電極間間隙は直列式でありイオン光学反射構成部分の垂直平面に対して垂直である。
［図１８７］P反射構成部分２５０Dyが示されていて、それは垂直電極リミッター２５１D．n、第一反射電極２５１Dの構成部分、第二反射電極２５２Dの構成部分、第三左領域電極の２５３D/１の構成部分、第四左領域電極の２５４D/１の構成部分、第三右領域電極の２５３D/２の構成部分、第四右領域電極の２５４D/２の構成部分を含んでいる。そのうえ、第二反射電極２５２Dの構成部分と第三右領域電極の２５３D/２の構成部分の間、第二反射電極２５２Dの構成部分と第三左領域電極の２５３D/１の構成部分の間の電極間間隙はイオン光学構成部分の垂直平面に隣接する対称平面を有する第二タイプ異方向曲セグメント式である。他の電極間間隙は直列式であり、イオン光学構成部分の垂直平面に対して垂直に配置されている。
上記した図１８６及び図１８７で示されているセクター分枝に基づいたローカルな垂直二領域P反射構成部分の反射増大実施例は、特定の例である。上記したP構成部分の実施例のように、各領域は別々に配置されることで、高い凡用性をもつことが可能である。
図１８８から図１９５には、延長されたP反射構成部分の電極の設計図及び実施例が示されている。図１８８には、座標表面yzに隣接する一定幅平面に対しての投影で延長されたP反射構成部分のセクターが示されている。図１８９から図１９１には、一定幅を有するイオン光学構成部分鏡のセクターの空間拡大図が数例示されている。図１９２及び図１９３には、垂直二領域直列式鏡のセクターの空間拡大図が数例示されている。
［図１８８］一定幅を有するトランス曲直列順番式P反射構成部分２６０が座標表面yzに隣接する一定幅平面に対しての投影で示されていて、それは次の垂直電極リミッター２６１yn、第一反射電極２６１ｙ、第二反射電極２６２ｙ、第三電極２６３ｙ、第四電極２６４ｙ及び第五電極２６５ｙを含んでいる。そのうえ、第二電極の構成部分２６２y及び第三電極の構成部分２６３yの間の電極間間隙は、第二タイプ曲セグメント式及びセクター直列式が組み合わさって、反復性を有する構成である。他の電極間間隙は直列式であり、P反射構成部分２６０yの垂直平面に対して垂直に配置されている。
［図１８９］一定幅を有する延長されたP反射構成部分セクター２７０Aが示されていて、それは次の第一電極セクター２７１A、第二電極セクター２７２A及び第三電極セクター２７３Aを含んでいる。そのうえ、電極間間隙は直列式であり、P反射構成部分２７０Aのセクター縦垂直平面に対して垂直に配置されている。
［図１９０］一定幅を有するトランス曲直列順番式P反射構成部分２７０Bが示されていて、それは次の第一電極セクター２７１B、第二電極セクター２７２B及び第三電極セクター２７３Bを含んでいる。そのうえ、第二電極の構成部分２７２B及び第三電極の構成部分２７３Bの間の電極間間隙は、第二タイプ曲セグメント式及びセクター直列式が組み合わさって、反復性を有する構成である。他の電極間間隙は直列式であり、P反射構成部分２７０Bのセクター縦垂直平面に対して垂直に配置されている。
［図１９１］一ピッチ的高さを有する延長されたP反射構成部分セクター２７０Cが示されていて、それは次の第一電極セクター２７１C、第二電極セクター２７２C及び箱型周期的第三電極セクター２７３Cを含んでいる。そのうえ、全ての電極間間隙は直列式であり、P反射構成部分２７０Cのセクター縦垂直平面に対して垂直に配置されている。
［図１９２］一ピッチ的高さを有する延長された二次元デカルト式垂直二領域P反射構成部分セクター２８０Aが示されていて、それは次の構成部分２８１A及び２８１A２を備える第一電極、構成部分２８２A及び２８２A２を備える第二電極、構成部分２８１A及び２８１A２を備える下領域第三電極、構成部分２８１A及び２８１A２を備える上領域第三電極、領域間基板電極２８１Auを含んでいる。電極の稼働（内部）表面は一ピッチ的高さを有し、その上領域電極及び下領域電極が互いに対して角度を成すように構成されている。そのうえ、全ての電極間間隙は直列式であり、延長された二領域P反射構成部分直列式鏡セクター２８０Aの垂直平面に対して垂直に配置されている。
［図１９３］一ピッチ的高さを有する延長されたトランス曲直列順番式垂直二領域P反射構成部分セクター２８０Bが示されていて、それは次の構成部分２８１B及び２８１B２を備える第一電極、構成部分２８２B及び２８２B２を備える第二電極、構成部分２８１B及び２８１B２を備える下領域第三電極、構成部分２８１B及び２８１B２を備える上領域第三電極、領域間基板電極２８１Buを含んでいる。電極の稼働（内部）表面は一ピッチ的高さを有し、その上領域電極及び下領域電極が互いに対して角度を成すように構成されている。そのうえ、第一電極の構成部分２８１B及び第二電極の構成部分２８２Bの間の電極間間隙は、第二タイプ曲セグメント式及びセクター直列式が組み合わさって、反復性を有する構成である。他の電極間間隙は直列式であり、イオン光学直列式鏡２８０Aの垂直平面に対して垂直に配置されている。
図１８９から図１９３には、延長されたP構成部分セクターの幾つかの実施例が示されている。延長されたP構成部分は、これ以外の多様な実施形態を有し、例えば、図１５３から図１８７で示したローカルなP構成部分の実施形態を有することが可能である。
［図１９４］二つのイオン光学鏡で構成され、順番に配置される、不均一（二つの異なる鏡を備える）な延長された垂直配列イオン光学鏡がyz投影において示されていて、その配置される順番は次のとおり、一つ目は図１７１において示された、垂直電極リミッターを備えた二次元デカルト式イオン光学鏡１８０y、二つ目は図１７３Ayにおいて示された、垂直電極リミッターを備えたトランス曲混合型イオン光学鏡２００Ayである。
［図１９５］三つのイオン光学鏡で構成され、その三つが順番に配置される、均一（二つの同一な鏡を備える）な延長された垂直配列イオン光学鏡がyz投影において示されていて、その縦垂直断面図が示されている。
図１９４及び図１９５において示されている実施例によって、延長された、水平な、垂直な、均一な、不均一な直列イオン光学鏡についてのおおよそな概念が示されている。典型的な場合においては、配列における鏡の数及び種類の選択は解決する質量分析課題によって決定される。選択可能な鏡は、上記したイオン光学鏡群に示されている。
イオン光学構成部分についての他の選択肢も存在し、例えば、上記で示したイオン光学構成部分の幾何学的形状をxz平面上における投影を変えることであり、具体的にそれは、垂直電極リミッターを配置しない、異なる数の電極を配置する、異なる電極の組み合せでイオン光学構成部分を構成する等である。
電極における電位の分布に基づいて動作モードが決定される、上記したいかなるイオン光学構成部分の実施例は、反射構成部分動作モードで稼働し、その内の幾つかの垂直電極リミッターを配置していないイオン光学構成部分は反射構成部分動作モード又は他の異なる動作モードで稼働し、それには多機能稼働モードも含まれる。
図１９６から図２０６には、垂直電極リミッターを配置していないイオン光学構成部分の実施例の設計図が示されている。
［図１９６］イオン光学構成部分３１０yがyz投影において示されていて、それは次のトランス軸式電極３１１y、トランス軸式電極３１２y、トランス軸式電極３１３yを含んでいる。そのうえ、電極間間隙は細同心環セグメント式であり、その内部半径R1及びR2である。
［図１９７］イオン光学構成部分３２０yがyz投影において示されていて、それは次の電極３２１y、電極３２２y、電極３２３y及び電極３２４yを含んでいる。そのうえ、電極３２１yと電極３２２yの間、及び電極３２２yと電極３２３yの間の電極間間隙は二つの細同心環セグメント式であり。電極３２３yと電極３２４yの間の電極間間隙の間の電極間間隙は軸ベクトルnに垂直な間隙直列式である。
［図１９８］図１７８で示されているP反射構成部分２１０の変形に基づいて得られた、二次元デカルト式三電極型P構成部分３３０の空間図が示されており、それは垂直電極リミッター及び第四電極が配置されていない。P構成部分３３０は、次の第一電極３３１、第二電極３３２、第三電極３３３を含む。
［図１９９］P構成部分３３０xM（P構成部分３３０のxz投影）が座標表面xzに隣接する垂直断面図及びP反射構成部分動作モードで稼働時での、それにおける二つの典型的イオン移送軌跡３３１xMiが示されており、P構成部分３３０xMは、次の第一電極３３１xM、第二電極３３２xM、第三電極３３３xMを含む。
［図２００］P構成部分３３０yM（P構成部分３３０のyz投影）が座標表面yzに隣接する水平断面図及び反射動作モードで稼働時での、それにおける二つの典型的イオン移送軌跡３３１yMiが示されており、P構成部分３３０yMは、次の第一電極３３１yM、第二電極３３２yM、第三電極３３３yMを含む。
［図２０１］P構成部分３３０xT（P構成部分３３０のxz投影）が座標表面xzに隣接する垂直断面図及び望遠鏡動作モードで稼働時での、それにおける二つの典型的イオン移送軌跡３３１xTiが示されており、P構成部分３３０xTは、次の第一電極３３１xT、第二電極３３２xT、第三電極３３３xTを含む。
［図２０２］P構成部分３３０yT（P構成部分３３０のyz投影）が座標表面yzに隣接する水平断面図及び望遠鏡動作モードで稼働時での、それにおける二つの典型的イオン移送軌跡３３１yTiが示されており、P構成部分３３０yTは、次の第一電極３３１yT、第二電極３３２yT、第三電極３３３yTを含む。
［図２０３］図１８４で示されているP反射構成部分２５０Aの変形に基づいて得られた、二次元デカルト式三電極型水平二領域P構成部分３４０の空間図が示されており、それは垂直電極リミッター及が配置されていない。P構成部分３４０は、次の第一電極３４１、第二電極３４２、第三電極３４３を含む。
［図２０４］水平二領域P構成部分３３０xM（P構成部分３４０のxz投影）が座標表面xzに隣接する垂直断面図及び反射動作モードで稼働時での、それにおける二つの典型的イオン移送軌跡３４１xMiが示されており、P構成部分３４０xMは、次の第一電極３４１xM、第二電極３４２xM、第三電極３４３xMを含む。
［図２０５］水平二領域P構成部分３４０yM（P構成部分３４０のyz投影）が座標表面yzに隣接する水平断面図及び反射動作モードで稼働時での、それにおける二つの典型的イオン移送軌跡３４１yMiが示されており、P構成部分３４０yMは、次の第一電極３４１yM、第二電極３４２yM、第三電極３４３yMを含む。
【数３５】
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図２０７から図２１０には、垂直電極リミッター及が配置されていない二セット式P構成部分３６０A、３６０B、３７０及び３７０y実施例の設計図が示されている。
［図２０７］P構成部分３６０Aが示されていて、それにおける第一電極３６１Aと第二電極３６２Aの間の電極間間隙は細同心環セグメント式であり、第二電極３６２Aと第三電極３６３Aの間の電極間間隙は座標y軸に対して非垂直な細直線間隙式である。
［図２０８］P構成部分３６０Bが示されていて、それにおける第一電極３６１Bと第二電極３６２Bの間の、及び第二電極３６２Bと第三電極３６３Bの間の電極間間隙は座標y軸に対して非垂直な細同心環セグメント式である。
［図２０９］P構成部分３７０が示されていて、それにおける第一電極３７１と第二電極３７２の間の、及び第二電極３７２と第三電極３７３の間の電極間間隙は座標y軸に対して非垂直な細直線間隙式である。
［図２１０］P構成部分３７０y（P構成部分３７０のyz投影）が座標表面yzに隣接する水平断面図示されている。第一電極３７１y及び第二電極３７２y、第二電極３７２y及び第三電極３７３yが反射動作モードで稼働時、P構成部分３７０yにおける典型的イオン移送軌跡３７１yiは点１、２、３及び４を通過する。第一電極３７１y及び第二電極３７２yが反射動作モード、第二電極３７２y及び第三電極３７３yが屈折動作モードで稼働時、P構成部分３７０yにおける典型的イオン移送軌跡３７１yiは点１、２、３及び５を通過する。二セット式P構成部分は二セット式鏡動作モード、屈折反射動作モード、多機能動作モードで稼働することが可能である。
【数３６】
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図２１３から図２１７には、飛行時間分散型IB路のための幅広形状平面式P多重反射装置が座標平面の投影において示されている。
［図２１３］四つの電極３９１xn、３９１x、３９２x及び３９３xを備える同一型第二タイプ曲線式P多重反射装置３９０xが垂直断面図に示されていて、その時、電極ライニング間の距離ｄである。
［図２１４］四つの電極３９１yn、３９１y、３９２y及び３９３yを備える同一型第二タイプ曲線式P多重反射装置３９０yが水平平面に示されていて、その時、相互接続され互いに向きあった電極前面部線は丸で示されており、幾何学的中心からP多重反射装置の最寄り電極間間隙までの距離Rcである。
［図２１５］四つの電極４０１yn、４０１y、４０２y及び４０３yを備える同一型n表面式P多重反射装置４００yが示されていて、その時、幾何学的中心からP多重反射装置の最寄り電極間間隙までの距離RAである。
［図２１６］五つのローカルなP反射構成部分３３．１、３３．２、３３．３、３３．４及び３３．５を備える離接型n表面式P多重反射装置４１０yが示されていて、その時、五平面多角形の各辺（P反射構成部のセクターグループ）に一づつのローカルなP反射構成部分が定期順番に配置され、典型的イオン移送軌跡４１１yiである。そのうえ、各P多重反射装置３９０x、３９０y、４００y及び４１０は一つ以上のイオン流束入出力のための端部口を備えなければならない。
［図２１７］j/nセクター離接型n表面式P多重反射装置４２０yが示されていて、その時、j/n=4/5であり、P多重反射装置は４つのローカルなP反射構成部分３３．１、３３．２、３３．３及び３３．４を備え、それらは正（同面的）五面多角形の四平面各辺に一づつ定期順番に配置され、典型的イオン移送軌跡４２１yiである。
図２１８から図２３２には、飛行時間分散型イオンパケットのための延長されたP多重反射装置が設計図で示されている。
図２１８から図２２１には、延長されたP多重反射装置の主な実施例及びこのP多重反射装置における平均イオン移送軌跡に対応する典型的線が平面基部の投影によって設計図で示されている。
［図２１８］イオン光学反射構成部分３２．１及び３２．２を備える直列反射式P多重反射装置４３０λが示されていて、そのイオン光学反射構成部分の同一平面上（P多重反射装置の平均平面における）にある軸ベクトルが逆平行の場合には、互いに向きあって配置され、そのうえ、P多重反射装置４３０の直線分の形状を有する典型的線SLが示されている。
［図２１９］イオン光学反射構成部分３２．１及び３２．２を備える環状反射式P多重反射装置４４０λが示されていて、そのイオン光学反射構成部分の同一平面上（P多重反射装置の平均平面における）にある軸ベクトルが逆平行の場合には、互いに向きあって配置され、そのうえ、P多重反射装置４４０の環状の形状を有する典型的線CLが示されている。
［図２２０］イオン光学反射構成部分３２．１、３２．２及び３２．３を備える弧状反射式P多重反射装置４５０λが示されていて、そのうえ、P多重反射装置４５０λの弧状の形状を有する典型的線ALが示されている。
［図２２１］イオン光学反射構成部分３２．１、３２．２、３２．３及び３２．４を備える二環状反射式P多重反射装置４６０λが示されていて、そのうえ、P多重反射装置４６０λの二環状の形状を有する典型的線TLが示されており、線TLは以下のとおりに形成される、反射構成部分３２．１と反射構成部分３２．４の間に配置される正面前面部Lf.1、反射構成部分３２．２と反射構成部分３２．３の間に配置される後面前面部Lf.2、反射構成部分３２．１と反射構成部分３２．２の間に配置される第一対角線部Ld.1、反射構成部分３２．３と反射構成部分３２．４の間に配置される第二対角線部Ld.2。
図２２２から図２３２には、イオン光学反射構成部分の特定関連及び図２２１で示された二環状反射式P多重反射装置４６０λにおけるイオン光学反射構成部分の空間配置の数例の実施例が示されている。そのうえ、図２２２から図２２４には、P多重反射装置
【数３７】
2013532366.tif 000039
【数３８】
2013532366.tif 000040
【数３９】
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【数４０】
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【数４１】
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【数４２】
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【数４３】
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【数４４】
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【数４５】
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【数４６】
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【数４７】
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【数４８】
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［図２５８］この図には次のものが示されていて、それは第一クロマトグラフ線を構成する、ポンプPP−１、スイッチS１１、クロマトカラムV１、第二クロマトグラフ線を構成する、ポンプPP−２、スイッチS１２、クロマトカラムV２、第三クロマトグラフ線を構成する、ポンプPP−３、スイッチS１３、クロマトカラムV３、第四クロマトグラフ線を構成する、ポンプPP−４、スイッチS１４、クロマトカラムV４、質量分析装置の路への出力を有し第一クロマトグラフ線及び第二クロマトグラフ線を結合するスイッチS２１、質量分析装置の路への出力を有し第三クロマトグラフ線及び第四クロマトグラフ線を結合するスイッチS２２である。この図２５８において、示されているシステムは、多重路式P多重反射装置の複数あるの内一つの可能性を示している。
［発明を実施するための最良の形態］
本発明で示された質量分析方法及び質量分析装置は、既知のもよりも高い解像度をもつ質量分析装置を作成することを可能にさせている。
イオン流束が二重路又は三重路になる質量分析装置で実施する平行質量分析及び軸外イオン流束における質量分析の方法は、飛行時間的及び横断空間的な収差を減少させることを可能にさせている。
本発明で提案する、多重反射式イオン光学路下位システムを利用したイオン流束の多重反射の方法は、イオン流束の飛行時間を長くし｛イオン流束の移送路を交差させず、より軽いイオンがより重いイオンを周回遅れ（一つ以上の周期）にすることなく｝、これによって、イオン質量による飛行時間分散を向上させる。
提案する下位操作システムを利用したイオン流束の反射又は及び屈折方法は、イオン流束構造を効率良く制御させることを可能にしており、また多様な実施形態の質量分析が可能になり、さらにそれに加えて、装置の小型化が出来、小型化は費用削減にもつながり、既知で類似の質量分析装置と比較して高い解像度をもつため、すぐれた費用対効果を有する
［実施例］
今現在、図１３３及び図１３４で示し説明したIB路を有する無磁気性回転対称直軸式質量分析装置（TOF−MS−F1）は開発され、実際に製造されている。
無磁気性回転対称直軸式質量分析装置は次のように動作する。まず、円環状入力口６８W2から、電極６５、６６、６７並びに入力電極６８、及びそれに向けられた隔膜電極６４の表面で構成されたローカルなイオン光学屈折構成部分へ細いイオンパケットが入力される。
円環状入力口６８W2から出力されるイオンの横断速度は比較的遅くて、それは主に熱運動によって決定され、そして温度３０００Кにおいてのエネルギー散乱はDe=０．１eV.の値を超えることは無い。例えば、イオン二次放出の場合で、エネルギー散乱(合計に対する横断V｜及び縦V｜｜速度値)がDe=１００eVに達する時、ベクトル横断速度合計値が約０，１ベクトル速度なり、すなわちDe=１０eVに相当する。イオンはイオン源の「窓」から出力され、電界によって大幅に加速され、それによりエネルギーを獲得し、そして、そのエネルギーはイオン鏡領域で最低E=１кeVに達する。このエネルギーの主な量は縦方向の速度成分に起因している。イオンパケットはそのエネルギーによって、質量分析装置の主軸外を移動する時に追加的横断速度成分及び横断分散を獲得する。そのうえ、イオンが獲得した追加的横断速度成分は質量分析装置の主軸向けられている。かつ、主軸を同一点で交差するのは同じエネルギーを有するイオンだけであって、そのため特定の範囲内のエネルギーを有するイオンのみが出力隔膜電極６４の穴６４Q を通過することになる。続いてイオンは、電極６１、６２、６３並びに反射電極リミッター６１n、及びそれに向けられた隔膜電極６４で構成されるローカルなイオン反射光学構成部分へ移動する。イオンパケットは不均一対称軸静電界で反射し円環状出力口６４W1へ移動する、またその出力口は検出器の入力口でもある。エネルギー及び質量による分散はイオンの移送路全体で起き、そして様々なエネルギー及び質量のイオン有するを細いイオンパケットは崩壊する。反射領域において、小さい質量を有するイオンよりも、大きい質量を有するイオンの方が反射静電界で縦方向に深く侵入し、これによって出力口６４W1表面（イオン検出器表面）でエネルギーによるイオン分別が可能である。そのため、出力口６４W1表面にイオンが細いイオンパケットで入力される時、各イオンパケットは同じ質量を有するイオンを含んでいる。
無磁気性回転対称直軸式質量分析装置のイオン移送路のサイズは、円環状電極が内径４０ミリ、イオン源平面から一番端の電極鏡までの距離が３８０ミリである。
実験的検証により、無磁気性回転対称直軸式質量分析装置の相対感受性閾値10−5であり、５０％スペクトルピークでの分解が６５０であり、それはこの質量分析装置の限界ではない。他の既知で類似の同サイズ型の無磁気性飛行時間型質量分析装置と比べて、無磁気性回転対称直軸式質量分析装置の数値は記録的（はるかに上回る）である。
無磁気性飛行時間型質量分析装置で高い値の分解及び感受性を達成出来たのは、既知で類似の質量分析の方法及び装置との本質的な違いのおかげである。
イオン反射又は質量分析の他の全てのプロセスにおいて、不均一軸対称静電界（二重対称は特別なケースである）が使用されるのは、その空間位置が無磁気性飛行時間型質量分析装置の全ての部分の中から選ばれるためであり、それにより効率的な制御及びイオンパケット分別を可能するこであり、質量分析において高い分解及び感受性を達成するためである。
イオンパケットは円環状入力口６８W2から出力される、それに加えて隔膜電極６４は中心部に穴６４Qを備え、及び円環状出力口６４W1を備える。
落下及び反射空間でイオン流束の分別が実施され、それに加えて二重空間角度的イオン分別が円環状出力口６４W1の表面で実施される。
【数４９】
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本発明と既知の方法との本質的な違いには、エネルギー別に横断空間的分散を調節が可能であって、それにより無磁気性回転対称直軸式質量分析装置が多様な動作モードで稼働することが出来るという点もあげることが出来る。その主な動作モードは以下に記されている。
一つ目は、横隔膜の開口部が大直径であり、及び低エネルギーにより横断分散が最初のイオンパケットのイオンをほぼ全て開口部へ通過させる状況で質量分析結果を得るということである。このような場合には、無磁気性回転対称直軸式質量分析装置は、最初のイオンパケットのエネルギースペクトルの広い範囲で質量分析を実施する動作モードで稼働する。
二つ目は、横隔膜の開口部が小直径であり、及び高エネルギーによる横断分散が行われる状況で質量分析結果を得るということである。このような場合には、無磁気性回転対称直軸式質量分析装置の構成要素の潜在的な変化により、最初のイオンパケットのエネルギースペクトルの多様な狭い範囲で質量分析を実施する動作モードで稼働する。
【図１】
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【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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【図４７】
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【図４８】
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【図４９】
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【図５０】
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【図５１】
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【図５２】
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【図５３】
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【図５５】
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【図５６】
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【図５７】
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【図５８】
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【図５９】
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【図６０】
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【図６１】
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【図６２】
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【図６３】
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【図６４】
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【図６５】
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【図６６】
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【図６７】
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【図６８】
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【図６９】
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【図７０】
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【図７１】
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【図７２】
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【図７３】
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【図７４】
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【図７５】
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【図７６】
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【図７７】
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【図７８】
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【図７９】
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【図８０】
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【図８１】
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【図８２】
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【図８３】
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【図８４】
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【図８５】
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【図８６】
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【図８７】
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【図８８】
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【図８９】
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【図９０】
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【図９１】
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【図９２】
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【図９３】
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【図９４】
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【図９５】
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【図９６】
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【図９７】
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【図９８】
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【図９９】
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【図１００】
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【図１０１】
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【図１０２】
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【図１０３】
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【図１０４】
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【図１０５】
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【図１０６】
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【図１０７】
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【図１０８】
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【図１０９】
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【図１１０】
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【図１１１】
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【図１１２】
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【図１１３】
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【図１１４】
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【図１１５】
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【図１１６】
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【図１１７】
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【図１１８】
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【図１１９】
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【図１２０】
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【図１２１】
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【図１２２】
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【図１２３】
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【図１２４】
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【図１２５】
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【図１２７】
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【図１２８】
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【図１２９】
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【図１３０】
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【図１３１】
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【図１３２】
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【図１３６】
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【図１３７】
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【図１３８】
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【図１３９】
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【図１４０】
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【図１４１】
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【図１４２】
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【図１４３】
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【図１４４】
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【図１４５】
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【図１４６】
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【図１４７】
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【図１４８】
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【図１４９】
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【図１５０】
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【図１５１】
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【図１５２】
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【図１５３−１６０】
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【図１６１−１６８】
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【図１６９−１７４】
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【図１７５−１７６】
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【図１７７】
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【図１７８】
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【図１７９】
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【図１８０】
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【図１８１】
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【図１８２】
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【図１８３】
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【図１８４】
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【図１８５】
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【図１８６】
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【図１８７】
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【図１８８】
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【図１８９】
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【図１９０】
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【図１９１】
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【図１９２】
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【図１９３】
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【図１９４】
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【図１９６】
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【図１９７】
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【図１９８】
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【図１９９】
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【図２００】
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【図２０１】
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【図２０２】
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【図２０３】
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【図２０４】
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【図２０５】
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【図２０６】
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【図２０７−２０８】
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【図２０９】
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【図２１０】
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【図２１１】
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【図２１２】
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【図２１３】
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【図２１４】
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【図２１５】
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【図２１６】
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【図２１７】
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【図２１８】
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【図２１９】
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【図２２０】
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【図２２１】
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【図２２２】
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【図２２３】
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【図２２４】
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【図２２５】
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【図２２６】
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【図２２７】
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【図２２８】
2013532366.tif 000345
【図２２９】
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【図２３０】
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【図２３１】
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【図２３２】
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【図２３３】
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【図２３４】
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【図２３５】
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【図２３６】
2013532366.tif 000353
【図２３７】
2013532366.tif 000354
【図２３８】
2013532366.tif 000355
【図２３９】
2013532366.tif 000356
【図２４０】
2013532366.tif 000357
【図２４１】
2013532366.tif 000358
【図２４２】
2013532366.tif 000359
【図２４３】
2013532366.tif 000360
【図２４４】
2013532366.tif 000361
【図２４５】
2013532366.tif 000362
【図２４６】
2013532366.tif 000363
【図２４７】
2013532366.tif 000364
【図２４８】
2013532366.tif 000365
【図２４９】
2013532366.tif 000366
【図２５０】
2013532366.tif 000367
【図２５１】
2013532366.tif 000368
【図２５２】
2013532366.tif 000369
【図２５３】
2013532366.tif 000370
【図２５４】
2013532366.tif 000371
【図２５５】
2013532366.tif 000372
【図２５６】
2013532366.tif 000373
【図２５７】
2013532366.tif 000374
【図２５８】
2013532366.tif 000375
【国際調査報告】
2013532366.tif 000376
2013532366.tif 000377