(57)【要約】  第１の四重極ロッドセット質量フィルタ（７）、衝突セル（８）、イオン移動度分光計またはセパレータ、イオン移動度分光計またはセパレータの下流に配置されたイオンガイドまたは衝突セル（１３）、第２の四重極ロッドセット質量フィルタ（１６）、およびイオン検出器（１５）を含む質量分析計が開示される。【選択図】図３
2008523553.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
イオンをフラグメント化または反応させ、かつ生成物、娘、付加生成物またはフラグメントイオンを生成するように配置され適合される第１のイオンガイドまたは第１の衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスもしくは反応デバイスと、
前記第１のイオンガイドまたは前記第１の衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスもしくは反応デバイスの下流に配置されたイオン移動度分光計またはセパレータであって、前記第１のイオンガイドまたは前記第１の衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスもしくは反応デバイスから現れるか、またはそこから送られてきた生成物、娘、付加生成物またはフラグメントイオンを、そのイオン移動度にしたがって時間的に分離するように配置されるイオン移動度分光計またはセパレータと
を含む質量分析計。
【請求項２】
前記衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスまたは反応デバイスは、衝突誘起解離（「ＣＩＤ」）によってイオンをフラグメント化するように配置され適合される、請求項１に記載の質量分析計。
【請求項３】
前記衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスまたは反応デバイスは、（ｉ）表面誘起解離（「ＳＩＤ」）フラグメンテーションデバイス、（ｉｉ）電子移動解離フラグメンテーションデバイス、（ｉｉｉ）電子捕獲解離フラグメンテーションデバイス、（ｉｖ）電子衝突または衝撃解離フラグメンテーションデバイス、（ｖ）光誘起解離（「ＰＩＤ」）フラグメンテーションデバイス、（ｖｉ）レーザ誘起解離フラグメンテーションデバイス、（ｖｉｉ）赤外放射誘起解離デバイス、（ｖｉｉｉ）紫外放射誘起解離デバイス、（ｉｘ）ノズル−スキマーインターフェースフラグメンテーションデバイス、（ｘ）インソースフラグメンテーションデバイス、（ｘｉ）イオン源衝突誘起解離フラグメンテーションデバイス、（ｘｉｉ）熱または温度源フラグメンテーションデバイス、（ｘｉｉｉ）電界誘起フラグメンテーションデバイス、（ｘｉｖ）磁場誘起フラグメンテーションデバイス、（ｘｖ）酵素消化または酵素分解フラグメンテーションデバイス、（ｘｖｉ）イオン−イオン反応フラグメンテーションデバイス、（ｘｖｉｉ）イオン−分子反応フラグメンテーションデバイス、（ｘｖｉｉｉ）イオン−原子反応フラグメンテーションデバイス、（ｘｉｘ）イオン−準安定イオン反応フラグメンテーションデバイス、（ｘｘ）イオン−準安定分子反応フラグメンテーションデバイス、（ｘｘｉ）イオン−準安定原子反応フラグメンテーションデバイス、（ｘｘｉｉ）イオンを反応させて付加生成物イオンまたは生成物イオンを形成するためのイオン−イオン反応デバイス、（ｘｘｉｉｉ）イオンを反応させて付加生成物イオンまたは生成物イオンを形成するためのイオン−分子反応デバイス、（ｘｘｉｖ）イオンを反応させて付加生成物イオンまたは生成物イオンを形成するためのイオン−原子反応デバイス、（ｘｘｖ）イオンを反応させて付加生成物イオンまたは生成物イオンを形成するためのイオン−準安定イオン反応デバイス、（ｘｘｖｉ）イオンを反応させて付加生成物イオンまたは生成物イオンを形成するためのイオン−準安定分子反応デバイス、および（ｘｘｖｉｉ）イオンを反応させて付加生成物イオンまたは生成物イオンを形成するためのイオン−準安定原子反応デバイスからなる群から選択される、請求項１に記載の質量分析計。
【請求項４】
前記衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスまたは反応デバイスは、動作モードにおいてイオンを前記衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスまたは反応デバイス内にトラップするように配置され適合される、請求項１、２または３に記載の質量分析計。
【請求項５】
前記衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスまたは反応デバイスは、イオンを、前記衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスまたは反応デバイスから、前記イオン移動度分光計またはセパレータ内へまたはそれらに向かってパルスするように配置され適合される、先行する請求項のいずれかに記載の質量分析計。
【請求項６】
前記第１のイオンガイドまたは前記第１の衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスもしくは反応デバイスの上流および／または下流に配置された質量フィルタまたは質量分析器をさらに含む、先行する請求項のいずれかに記載の質量分析計。
【請求項７】
前記質量フィルタまたは質量分析器は、（ｉ）四重極ロッドセット質量フィルタまたは質量分析器、（ｉｉ）飛行時間質量フィルタまたは質量分析器、（ｉｉｉ）ウィーンフィルタ、および（ｉｖ）磁場型質量フィルタまたは質量分析器からなる群から選択される、請求項６に記載の質量分析計。
【請求項８】
第１の質量フィルタまたは質量分析器と、
イオン移動度分光計またはセパレータであって、前記第１の質量フィルタまたは質量分析器の下流に配置されたイオン移動度分光計またはセパレータと、
前記イオン移動度分光計またはセパレータの下流に配置された第２の質量フィルタまたは質量分析器と
を含む質量分析計。
【請求項９】
前記第１の質量フィルタもしくは質量分析器および／または前記第２の質量フィルタもしくは質量分析器は、（ｉ）四重極ロッドセット質量フィルタまたは質量分析器、（ｉｉ）飛行時間質量フィルタまたは質量分析器、（ｉｉｉ）ウィーンフィルタ、および（ｉｖ）磁場型質量フィルタまたは質量分析器からなる群から選択される、請求項８に記載の質量分析計。
【請求項１０】
前記第１の質量フィルタもしくは質量分析器および／または前記第２の質量フィルタもしくは質量分析器は、複数の電極またはロッドを含む、請求項８または９に記載の質量分析計。
【請求項１１】
第１の動作モードにおいて、前記第１の質量フィルタもしくは質量分析器および／または前記第２の質量フィルタもしくは質量分析器の実質的にすべての電極またはロッドは、実質的に同じＤＣ電位または電圧で維持される、請求項１０に記載の質量分析計。
【請求項１２】
第１の動作モードにおいて、前記第１の質量フィルタもしくは質量分析器および／または前記第２の質量フィルタもしくは質量分析器は、実質的に非分離またはイオンガイド動作モードにおいて動作される、請求項１０または１１に記載の質量分析計。
【請求項１３】
第２の動作モードにおいて、前記第１の質量フィルタもしくは質量分析器および／または前記第２の質量フィルタもしくは質量分析器の隣接する電極またはロッドは、実質的に異なるＤＣ電位または電圧で維持される、請求項１０、１１または１２のいずれかに記載の質量分析計。
【請求項１４】
前記第２の動作モードにおいて、ＤＣ電位または電圧差は、前記第１の質量フィルタもしくは質量分析器および／または前記第２の質量フィルタもしくは質量分析器の隣接する電極またはロッドの間で維持され、前記ＤＣ電位または電圧差は、（ｉ）＜１Ｖ、（ｉｉ）１〜２Ｖ、（ｉｉｉ）２〜３Ｖ、（ｉｖ）３〜４Ｖ、（ｖ）４〜５Ｖ、（ｖｉ）５〜６Ｖ、（ｖｉｉ）６〜７Ｖ、（ｖｉｉｉ）７〜８Ｖ、（ｉｘ）８〜９Ｖ、（ｘ）９〜１０Ｖ、（ｘｉ）１０〜２０Ｖ、（ｘｉｉ）２０〜３０Ｖ、（ｘｉｉｉ）３０〜４０Ｖ、（ｘｉｖ）４０〜５０Ｖ、（ＸＶ）５０〜６０Ｖ、（ｘｖｉ）６０〜７０Ｖ、（ｘｖｉｉ）７０〜８０Ｖ、（ｘｖｉｉｉ）８０〜９０Ｖ、（ｘｉｘ）９０〜１００Ｖ、および（ｘｘ）＞１００Ｖからなる群から選択される、請求項１３に記載の質量分析計。
【請求項１５】
前記第２の動作モードにおいて、前記第１の質量フィルタもしくは質量分析器および／または前記第２の質量フィルタもしくは質量分析器の対向する電極またはロッドは、実質的に同じＤＣ電位または電圧で維持される、請求項１３または１４に記載の質量分析計。
【請求項１６】
動作モードにおいて、前記第１の質量フィルタもしくは質量分析器および／または前記第２の質量フィルタもしくは質量分析器は、分離または質量フィルタリング動作モードにおいて動作される、請求項１３、１４または１５に記載の質量分析計。
【請求項１７】
動作モードにおいて、前記第１の質量フィルタもしくは質量分析器および／または前記第２の質量フィルタもしくは質量分析器は、スキャンされる、請求項８〜１６のいずれかに記載の質量分析計。
【請求項１８】
動作モードにおいて、前記第１の質量フィルタもしくは質量分析器および／または前記第２の質量フィルタもしくは質量分析器は、前記イオン移動度分光計またはセパレータに同期してスキャンされる、請求項８〜１７のいずれかに記載の質量分析計。
【請求項１９】
動作モードにおいて、前記第１の質量フィルタまたは質量分析器は、前記第２の質量フィルタまたは質量分析器に同期してスキャンされる、請求項８〜１８のいずれかに記載の質量分析計。
【請求項２０】
前記質量分析計は、第１のイオンガイドまたは第１の衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスまたは反応デバイスをさらに含み、前記第１のイオンガイドまたは前記第１の衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスもしくは反応デバイスは、前記イオン移動度分光計またはセパレータの上流および／または前記第１の質量フィルタまたは質量分析器の下流に配置される、請求項８〜１９のいずれかに記載の質量分析計。
【請求項２１】
前記第１の衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスまたは反応デバイスは、衝突誘起解離（「ＣＩＤ」）によってイオンをフラグメント化するように配置され適合される、請求項２０に記載の質量分析計。
【請求項２２】
前記第１の衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスまたは反応デバイスは、（ｉ）表面誘起解離（「ＳＩＤ」）フラグメンテーションデバイス、（ｉｉ）電子移動解離フラグメンテーションデバイス、（ｉｉｉ）電子捕獲解離フラグメンテーションデバイス、（ｉｖ）電子衝突または衝撃解離フラグメンテーションデバイス、（ｖ）光誘起解離（「ＰＩＤ」）フラグメンテーションデバイス、（ｖｉ）レーザ誘起解離フラグメンテーションデバイス、（ｖｉｉ）赤外放射誘起解離デバイス、（ｖｉｉｉ）紫外放射誘起解離デバイス、（ｉｘ）ノズル−スキマーインターフェースフラグメンテーションデバイス、（ｘ）インソースフラグメンテーションデバイス、（ｘｉ）イオン源衝突誘起解離フラグメンテーションデバイス、（ｘｉｉ）熱または温度源フラグメンテーションデバイス、（ｘｉｉｉ）電界誘起フラグメンテーションデバイス、（ｘｉｖ）磁場誘起フラグメンテーションデバイス、（ｘｖ）酵素消化または酵素分解フラグメンテーションデバイス、（ｘｖｉ）イオン−イオン反応フラグメンテーションデバイス、（ｘｖｉｉ）イオン−分子反応フラグメンテーションデバイス、（ｘｖｉｉｉ）イオン−原子反応フラグメンテーションデバイス、（ｘｉｘ）イオン−準安定イオン反応フラグメンテーションデバイス、（ｘｘ）イオン−準安定分子反応フラグメンテーションデバイス、（ｘｘｉ）イオン−準安定原子反応フラグメンテーションデバイス、（ｘｘｉｉ）イオンを反応させて付加生成物イオンまたは生成物イオンを形成するためのイオン−イオン反応デバイス、（ｘｘｉｉｉ）イオンを反応させて付加生成物イオンまたは生成物イオンを形成するためのイオン−分子反応デバイス、（ｘｘｉｖ）イオンを反応させて付加生成物イオンまたは生成物イオンを形成するためのイオン−原子反応デバイス、（ｘｘｖ）イオンを反応させて付加生成物イオンまたは生成物イオンを形成するためのイオン−準安定イオン反応デバイス、（ｘｘｖｉ）イオンを反応させて付加生成物イオンまたは生成物イオンを形成するためのイオン−準安定分子反応デバイス、および（ｘｘｖｉｉ）イオンを反応させて付加生成物イオンまたは生成物イオンを形成するためのイオン−準安定原子反応デバイスからなる群から選択される、請求項２０に記載の質量分析計。
【請求項２３】
前記第１のイオンガイドまたは前記第１の衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスもしくは反応デバイスは、
（ｉ）多重極ロッドセットまたは分割多重極ロッドセット、
（ｉｉ）イオントンネルまたはイオンファンネル、あるいは
（ｉｉｉ）平面電極、平板電極またはメッシュ電極のスタックまたはアレイ
を含む、請求項１〜７または２０〜２２のいずれかに記載の質量分析計。
【請求項２４】
前記多重極ロッドセットは、四重極ロッドセット、六重極ロッドセット、八重極ロッドセット、または８より多くのロッドを含むロッドセットを含む、請求項２３に記載の質量分析計。
【請求項２５】
前記イオントンネルまたはイオンファンネルは、使用時にイオンが送られる開口部を有する複数の電極または少なくとも２、５、１０、２０、３０、４０、５０、６０、７０、８０、９０もしくは１００の電極を含み、前記電極のうちの少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％または１００％は、実質的に同じサイズもしくは面積である開口部を有するか、またはサイズもしくは面積が漸進的に大きくおよび／または小さくなる開口部を有する、請求項２３に記載の質量分析計。
【請求項２６】
前記電極のうちの少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％または１００％は、（ｉ）≦１．０ｍｍ、（ｉｉ）≦２．０ｍｍ、（ｉｉｉ）≦３．０ｍｍ、（ｉｖ）≦４．０ｍｍ、（ｖ）≦５．０ｍｍ、（ｖｉ）≦６．０ｍｍ、（ｖｉｉ）≦７．０ｍｍ、（ｖｉｉｉ）≦８．０ｍｍ、（ｉｘ）≦９．０ｍｍ、（ｘ）≦１０．０ｍｍ、および（ｘｉ）＞１０．０ｍｍからなる群から選択される内径または寸法を有する、請求項２５に記載の質量分析計。
【請求項２７】
前記平面電極、平板電極またはメッシュ電極のスタックまたはアレイは、使用時にイオンが移動する平面内に概ね配置される、複数または少なくとも２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９もしくは２０の平面電極、平板電極またはメッシュ電極を含み、前記平面電極、平板電極またはメッシュ電極のうちの少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％または１００％は、使用時にイオンが移動する平面内に概ね配置される、請求項２３に記載の質量分析計。
【請求項２８】
前記質量分析計は、前記複数の平面電極、平板電極またはメッシュ電極にＡＣまたはＲＦ電圧を供給するためのＡＣまたはＲＦ電圧手段をさらに含み、隣り合う平面電極、平板電極またはメッシュ電極に、逆位相の前記ＡＣまたはＲＦ電圧が供給される、請求項２７に記載の質量分析計。
【請求項２９】
前記第１のイオンガイドまたは前記第１の衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスもしくは反応デバイスは、複数の軸方向セグメントまたは少なくとも５、１０、１５、２０、２５、３０、３５、４０、４５、５０、５５、６０、６５、７０、７５、８０、８５、９０、９５もしくは１００の軸方向セグメントを含む、請求項２０〜２８のいずれかに記載の質量分析計。
【請求項３０】
前記質量分析計は、前記第１のイオンガイドまたは前記第１の衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスもしくは反応デバイスの軸方向長さの少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％または１００％に沿って少なくともいくつかのイオンを駆動するために、１つ以上の過渡ＤＣ電圧もしくは電位または１つ以上の過渡ＤＣ電圧波形もしくは電位波形を前記第１のイオンガイドまたは前記第１の衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスもしくは反応デバイスを形成する電極に印加するように配置され適合される過渡ＤＣ電圧手段をさらに含む、請求項２０〜２９のいずれかに記載の質量分析計。
【請求項３１】
前記質量分析計は、前記第１のイオンガイドまたは前記第１の衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスもしくは反応デバイスの軸方向長さの少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％または１００％に沿って少なくともいくつかのイオンを駆動するために、２つ以上の位相シフトＡＣまたはＲＦ電圧を前記第１のイオンガイドまたは前記第１の衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスもしくは反応デバイスを形成する電極に印加するように配置され適合されるＡＣまたはＲＦ電圧手段をさらに含む、請求項２０〜３０のいずれかに記載の質量分析計。
【請求項３２】
前記第１のイオンガイドまたは前記第１の衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスもしくは反応デバイスは、（ｉ）＜２０ｍｍ、（ｉｉ）２０〜４０ｍｍ、（ｉｉｉ）４０〜６０ｍｍ、（ｉｖ）６０〜８０ｍｍ、（ｖ）８０〜１００ｍｍ、（ｖｉ）１００〜１２０ｍｍ、（ｖｉｉ）１２０〜１４０ｍｍ、（ｖｉｉｉ）１４０〜１６０ｍｍ、（ｉｘ）１６０〜１８０ｍｍ、（ｘ）１８０〜２００ｍｍ、（ｘｉ）２００〜２２０ｍｍ、（ｘｉｉ）２２０〜２４０ｍｍ、（ｘｉｉｉ）２４０〜２６０ｍｍ、（ｘｉｖ）２６０〜２８０ｍｍ、（ｘｖ）２８０〜３００ｍｍ、および（ｘｖｉ）＞３００ｍｍからなる群から選択される軸方向長さを有する、請求項２０〜３１のいずれかに記載の質量分析計。
【請求項３３】
前記第１のイオンガイドまたは前記第１の衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスもしくは反応デバイスは、イオンを前記第１のイオンガイドまたは前記第１の衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスもしくは反応デバイス内の半径方向に閉じ込めるために、ＡＣまたはＲＦ電圧を前記第１のイオンガイドまたは前記第１の衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスもしくは反応デバイスの複数の電極のうちの少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％または１００％に印加するように配置され適合されるＡＣまたはＲＦ電圧手段をさらに含む、請求項２０〜３２のいずれかに記載の質量分析計。
【請求項３４】
前記ＡＣまたはＲＦ電圧手段は、（ｉ）＜５０Ｖピーク・トゥ・ピーク、（ｉｉ）５０〜１００Ｖピーク・トゥ・ピーク、（ｉｉｉ）１００〜１５０Ｖピーク・トゥ・ピーク、（ｉｖ）１５０〜２００Ｖピーク・トゥ・ピーク、（ｖ）２００〜２５０Ｖピーク・トゥ・ピーク、（ｖｉ）２５０〜３００Ｖピーク・トゥ・ピーク、（ｖｉｉ）３００〜３５０Ｖピーク・トゥ・ピーク、（ｖｉｉｉ）３５０〜４００Ｖピーク・トゥ・ピーク、（ｉｘ）４００〜４５０Ｖピーク・トゥ・ピーク、（ｘ）４５０〜５００Ｖピーク・トゥ・ピーク、および（ｘｉ）＞５００Ｖピーク・トゥ・ピークからなる群から選択される振幅を有するＡＣまたはＲＦ電圧を、前記第１のイオンガイドまたは前記第１の衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスもしくは反応デバイスの前記複数の電極に供給するように配置され適合される、請求項３３に記載の質量分析計。
【請求項３５】
前記ＡＣまたはＲＦ電圧手段は、（ｉ）＜１００ｋＨｚ、（ｉｉ）１００〜２００ｋＨｚ、（ｉｉｉ）２００〜３００ｋＨｚ、（ｉｖ）３００〜４００ｋＨｚ、（ｖ）４００〜５００ｋＨｚ、（ｖｉ）０．５〜１．０ＭＨｚ、（ｖｉｉ）１．０〜１．５ＭＨｚ、（ｖｉｉｉ）１．５〜２．０ＭＨｚ、（ｉｘ）２．０〜２．５ＭＨｚ、（ｘ）２．５〜３．０ＭＨｚ、（ｘｉ）３．０〜３．５ＭＨｚ、（ｘｉｉ）３．５〜４．０ＭＨｚ、（ｘｉｉｉ）４．０〜４．５ＭＨｚ、（ｘｉｖ）４．５〜５．０ＭＨｚ、（ｘｖ）５．０〜５．５ＭＨｚ、（ｘｖｉ）５．５〜６．０ＭＨｚ、（ｘｖｉｉ）６．０〜６．５ＭＨｚ、（ｘｖｉｉｉ）６．５〜７．０ＭＨｚ、（ｘｉｘ）７．０〜７．５ＭＨｚ、（ｘｘ）７．５〜８．０ＭＨｚ、（ｘｘｉ）８．０〜８．５ＭＨｚ、（ｘｘｉｉ）８．５〜９．０ＭＨｚ、（ｘｘｉｉｉ）９．０〜９．５ＭＨｚ、（ｘｘｉｖ）９．５〜１０．０ＭＨｚ、および（ｘｘｖ）＞１０．０ＭＨｚからなる群から選択される周波数を有するＡＣまたはＲＦ電圧を、前記第１のイオンガイドまたは前記第１の衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスもしくは反応デバイスの前記複数の電極に供給するように配置され適合される、請求項３３または３４に記載の質量分析計。
【請求項３６】
１〜１００、１００〜２００、２００〜３００、３００〜４００、４００〜５００、５００〜６００、６００〜７００、７００〜８００、８００〜９００または９００〜１０００の範囲の質量電荷比を有する１価イオンは、前記第１のイオンガイドまたは前記第１の衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスもしくは反応デバイスを通るドリフト時間または通過時間が（ｉ）０〜１０μｓ、（ｉｉ）１０〜２０μｓ、（ｉｉｉ）２０〜３０μｓ、（ｉｖ）３０〜４０μｓ、（ｖ）４０〜５０μｓ、（ｖｉ）５０〜６０μｓ、（ｖｉｉ）６０〜７０μｓ、（ｖｉｉｉ）７０〜８０μｓ、（ｉｘ）８０〜９０μｓ、（ｘ）９０〜１００μｓ、（ｘｉ）１００〜１１０μｓ、（ｘｉｉ）１１０〜１２０μｓ、（ｘｉｉｉ）１２０〜１３０μｓ、（ｘｉｖ）１３０〜１４０μｓ、（ｘｖ）１４０〜１５０μｓ、（ｘｖｉ）１５０〜１６０μｓ、（ｘｖｉｉ）１６０〜１７０μｓ、（ｘｖｉｉｉ）１７０〜１８０μｓ、（ｘｉｘ）１８０〜１９０μｓ、（ｘｘ）１９０〜２００μｓ、（ｘｘｉ）２００〜２１０μｓ、（ｘｘｉｉ）２１０〜２２０μｓ、（ｘｘｉｉｉ）２２０〜２３０μｓ、（ｘｘｉｖ）２３０〜２４０μｓ、（ｘｘｖ）２４０〜２５０μｓ、（ｘｘｖｉ）２５０〜２６０μｓ、（ｘｘｖｉｉ）２６０〜２７０μｓ、（ｘｘｖｉｉｉ）２７０〜２８０μｓ、（ｘｘｉｘ）２８０〜２９０μｓ、（ｘｘｘ）２９０〜３００μｓ、および（ｘｘｘｉ）＞３００μｓの範囲内にある、請求項１〜７または２０〜３５のいずれかに記載の質量分析計。
【請求項３７】
前記第１のイオンガイドまたは前記第１の衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスもしくは反応デバイスの少なくとも一部を（ｉ）＞０．０００１ｍｂａｒ、（ｉｉ）＞０．００１ｍｂａｒ、（ｉｉｉ）＞０．０１ｍｂａｒ、（ｉｖ）＞０．１ｍｂａｒ、（ｖ）＞１ｍｂａｒ、（ｖｉ）＞１０ｍｂａｒ、（ｖｉｉ）０．０００１〜０．１ｍｂａｒ、および（ｖｉｉｉ）０．００１〜０．０１ｍｂａｒからなる群から選択される圧力に維持するように配置し適合する手段をさらに含む、請求項１〜７または２０〜３６のいずれかに記載の質量分析計。
【請求項３８】
前記質量分析計は、イオンを前記第１のイオンガイドまたは前記第１の衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスもしくは反応デバイス内へ加速するように配置され適合される第１の加速手段をさらに含み、動作モードにおいて、前記イオンのうちの少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％または１００％を、前記第１のイオンガイドまたは前記第１の衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスもしくは反応デバイスに入ると同時にフラグメント化または反応させる、請求項１〜７または２０〜３７のいずれかに記載の質量分析計。
【請求項３９】
前記質量分析計は、前記第１のイオンガイドまたは前記第１の衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスもしくは反応デバイスに入る前にイオンが通過する電位差を、イオンが前記第１のイオンガイドまたは前記第１の衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスもしくは反応デバイスに入ると同時にイオンを実質的にフラグメント化または反応させる比較的高いフラグメンテーションまたは反応動作モードと、第１のイオンガイドまたは前記第１の衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスもしくは反応デバイスに入ると同時に実質的により少ないイオンをフラグメント化または反応させるか、または実質的にイオンをフラグメント化または反応させない比較的低いフラグメンテーションまたは反応動作モードとを切り替えるか、または繰り返し切り替えるように配置され適合される制御システムをさらに含む、請求項１〜７または２０〜３８のいずれかに記載の質量分析計。
【請求項４０】
前記比較的高いフラグメンテーションまたは反応動作モードにおいて、前記第１のイオンガイドまたは前記第１の衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスもしくは反応デバイスに入るイオンは、（ｉ）≧１０Ｖ、（ｉｉ）≧２０Ｖ、（ｉｉｉ）≧３０Ｖ、（ｉｖ）≧４０Ｖ、（Ｖ）≧５０Ｖ、（ｖｉ）≧６０Ｖ、（ｖｉｉ）≧７０Ｖ、（ｖｉｉｉ）≧８０Ｖ、（ｉｘ）≧９０Ｖ、（ｘ）≧１００Ｖ、（ｘｉ）≧１１０Ｖ、（ｘｉｉ）≧１２０Ｖ、（ｘｉｉｉ）≧１３０Ｖ、（ｘｉｖ）≧１４０Ｖ、（ｘｖ）≧１５０Ｖ、（ｘｖｉ）≧１６０Ｖ、（ｘｖｉｉ）≧１７０Ｖ、（ｘｖｉｉｉ）≧１８０Ｖ、（ｘｉｘ）≧１９０Ｖ、および（ｘｘ）≧２００Ｖからなる群から選択される電位差を通して加速される、請求項３９に記載の質量分析計。
【請求項４１】
前記比較的低いフラグメンテーションまたは反応動作モードにおいて、前記第１のイオンガイドまたは前記第１の衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスもしくは反応デバイスに入るイオンは、（ｉ）≦２０Ｖ、（ｉｉ）≦１５Ｖ、（ｉｉｉ）≦１０Ｖ、（ｉｖ）≦５Ｖ、および（ｖ）≦１Ｖからなる群から選択される電位差を通して加速される、請求項３９または４０に記載の質量分析計。
【請求項４２】
前記制御システムは、前記第１のイオンガイドまたは前記第１の衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスもしくは反応デバイスを前記比較的高いフラグメンテーションまたは反応動作モードと前記比較的低いフラグメンテーションまたは反応動作モードとの間で、１ｍｓ、５ｍｓ、１０ｍｓ、１５ｍｓ、２０ｍｓ、２５ｍｓ、３０ｍｓ、３５ｍｓ、４０ｍｓ、４５ｍｓ、５０ｍｓ、５５ｍｓ、６０ｍｓ、６５ｍｓ、７０ｍｓ、７５ｍｓ、８０ｍｓ、８５ｍｓ、９０ｍｓ、９５ｍｓ、１００ｍｓ、２００ｍｓ、３００ｍｓ、４００ｍｓ、５００ｍｓ、６００ｍｓ、７００ｍｓ、８００ｍｓ、９００ｍｓ、１ｓ、２ｓ、３ｓ、４ｓ、５ｓ、６ｓ、７ｓ、８ｓ、９ｓまたは１０ｓ毎に少なくとも１回切り替えるように配置され適合される、請求項３９、４０または４１のいずれかに記載の質量分析計。
【請求項４３】
前記第１のイオンガイドまたは前記第１の衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスもしくは反応デバイスは、イオンビームを受け取り、かつ少なくとも１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９または２０の個別群またはパケットのイオンが前記第１のイオンガイドまたは前記第１の衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスもしくは反応デバイス内にいずれかの特定の時点に閉じ込めおよび／または隔離されるように前記イオンビームを変換または分割するように配置され適合され、各群またはパケットのイオンは、前記第１のイオンガイドまたは前記第１の衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスもしくは反応デバイス内に形成された個別の軸方向ポテンシャル井戸内に個別に閉じ込めおよび／または隔離される、請求項１〜７または２０〜４２のいずれかに記載の質量分析計。
【請求項４４】
前記質量分析計は、第２のイオンガイドまたは第２の衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスまたは反応デバイスをさらに含み、前記第２のイオンガイドまたは前記第２の衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスもしくは反応デバイスは、前記イオン移動度分光計またはセパレータの下流に配置される、先行する請求項のいずれかに記載の質量分析計。
【請求項４５】
前記第２のイオンガイドまたは前記第２の衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスもしくは反応デバイスは、衝突誘起解離（「ＣＩＤ」）によってイオンをフラグメント化するように配置され適合される、請求項４４に記載の質量分析計。
【請求項４６】
前記第２のイオンガイドまたは前記第２の衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスもしくは反応デバイスは、（ｉ）表面誘起解離（「ＳＩＤ」）フラグメンテーションデバイス、（ｉｉ）電子移動解離フラグメンテーションデバイス、（ｉｉｉ）電子捕獲解離フラグメンテーションデバイス、（ｉｖ）電子衝突または衝撃解離フラグメンテーションデバイス、（ｖ）光誘起解離（「ＰＩＤ」）フラグメンテーションデバイス、（ｖｉ）レーザ誘起解離フラグメンテーションデバイス、（ｖｉｉ）赤外放射誘起解離デバイス、（ｖｉｉｉ）紫外放射誘起解離デバイス、（ｉｘ）ノズル−スキマーインターフェースフラグメンテーションデバイス、（ｘ）インソースフラグメンテーションデバイス、（ｘｉ）イオン源衝突誘起解離フラグメンテーションデバイス、（ｘｉｉ）熱または温度源フラグメンテーションデバイス、（ｘｉｉｉ）電界誘起フラグメンテーションデバイス、（ｘｉｖ）磁場誘起フラグメンテーションデバイス、（ｘｖ）酵素消化または酵素分解フラグメンテーションデバイス、（ｘｖｉ）イオン−イオン反応フラグメンテーションデバイス、（ｘｖｉｉ）イオン−分子反応フラグメンテーションデバイス、（ｘｖｉｉｉ）イオン−原子反応フラグメンテーションデバイス、（ｘｉｘ）イオン−準安定イオン反応フラグメンテーションデバイス、（ｘｘ）イオン−準安定分子反応フラグメンテーションデバイス、（ｘｘｉ）イオン−準安定原子反応フラグメンテーションデバイス、（ｘｘｉｉ）イオンを反応させて付加生成物イオンまたは生成物イオンを形成するためのイオン−イオン反応デバイス、（ｘｘｉｉｉ）イオンを反応させて付加生成物イオンまたは生成物イオンを形成するためのイオン−分子反応デバイス、（ｘｘｉｖ）イオンを反応させて付加生成物イオンまたは生成物イオンを形成するためのイオン−原子反応デバイス、（ｘｘｖ）イオンを反応させて付加生成物イオンまたは生成物イオンを形成するためのイオン−準安定イオン反応デバイス、（ｘｘｖｉ）イオンを反応させて付加生成物イオンまたは生成物イオンを形成するためのイオン−準安定分子反応デバイス、および（ｘｘｖｉｉ）イオンを反応させて付加生成物イオンまたは生成物イオンを形成するためのイオン−準安定原子反応デバイスからなる群から選択される、請求項４４または４５に記載の質量分析計。
【請求項４７】
前記第２のイオンガイドまたは前記第２の衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスもしくは反応デバイスは、
（ｉ）多重極ロッドセットまたは分割多重極ロッドセット、
（ｉｉ）イオントンネルまたはイオンファンネル、あるいは
（ｉｉｉ）平面電極、平板電極またはメッシュ電極のスタックまたはアレイ
を含む、請求項４４、４５または４６のいずれかに記載の質量分析計。
【請求項４８】
前記多重極ロッドセットは、四重極ロッドセット、六重極ロッドセット、八重極ロッドセット、または８より多くのロッドを含むロッドセットを含む、請求項４７に記載の質量分析計。
【請求項４９】
前記イオントンネルまたはイオンファンネルは、使用時にイオンが送られる開口部を有する複数の電極または少なくとも２、５、１０、２０、３０、４０、５０、６０、７０、８０、９０もしくは１００の電極を含み、前記電極のうちの少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％または１００％は、実質的に同じサイズもしくは面積である開口部を有するか、またはサイズもしくは面積が漸進的に大きくおよび／または小さくなる開口部を有する、請求項４７に記載の質量分析計。
【請求項５０】
前記電極のうちの少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％または１００％は、（ｉ）≦１．０ｍｍ、（ｉｉ）≦２．０ｍｍ、（ｉｉｉ）≦３．０ｍｍ、（ｉｖ）≦４．０ｍｍ、（ｖ）≦５．０ｍｍ、（ｖｉ）≦６．０ｍｍ、（ｖｉｉ）≦７．０ｍｍ、（ｖｉｉｉ）≦８．０ｍｍ、（ｉｘ）≦９．０ｍｍ、（ｘ）≦１０．０ｍｍ、および（ｘｉ）＞１０．０ｍｍからなる群から選択される内径または寸法を有する、請求項４９に記載の質量分析計。
【請求項５１】
前記平面電極、平板電極またはメッシュ電極のスタックまたはアレイは、使用時にイオンが移動する平面内に概ね配置される、複数または少なくとも２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９もしくは２０の平面電極、平板電極またはメッシュ電極を含み、前記平面電極、平板電極またはメッシュ電極のうちの少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％または１００％は、使用時にイオンが移動する平面内に概ね配置される、請求項４７に記載の質量分析計。
【請求項５２】
前記質量分析計は、前記複数の平面電極、平板電極またはメッシュ電極にＡＣまたはＲＦ電圧を供給するためのＡＣまたはＲＦ電圧手段をさらに含み、隣り合う平面電極、平板電極またはメッシュ電極に、逆位相の前記ＡＣまたはＲＦ電圧が供給される、請求項５１に記載の質量分析計。
【請求項５３】
前記第２のイオンガイドまたは前記第２の衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスもしくは反応デバイスは、複数の軸方向セグメントまたは少なくとも５、１０、１５、２０、２５、３０、３５、４０、４５、５０、５５、６０、６５、７０、７５、８０、８５、９０、９５もしくは１００の軸方向セグメントを含む、請求項４４〜５２のいずれかに記載の質量分析計。
【請求項５４】
前記質量分析計は、前記第２のイオンガイドまたは前記第２の衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスもしくは反応デバイスの軸方向長さの少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％または１００％に沿って少なくともいくつかのイオンを駆動するために、１つ以上の過渡ＤＣ電圧もしくは電位または１つ以上の過渡ＤＣ電圧波形もしくは電位波形を前記第２のイオンガイドまたは前記第２の衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスもしくは反応デバイスを形成する電極に印加するように配置され適合される過渡ＤＣ電圧手段をさらに含む、請求項４４〜５３のいずれかに記載の質量分析計。
【請求項５５】
前記質量分析計は、前記第２のイオンガイドまたは前記第２の衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスもしくは反応デバイスの軸方向長さの少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％または１００％に沿って少なくともいくつかのイオンを駆動するために、２つ以上の位相シフトＡＣまたはＲＦ電圧を前記第２のイオンガイドまたは前記第２の衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスもしくは反応デバイスを形成する電極に印加するように配置され適合されるＡＣまたはＲＦ電圧手段をさらに含む、請求項４４〜５４のいずれかに記載の質量分析計。
【請求項５６】
前記第２のイオンガイドまたは前記第２の衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスもしくは反応デバイスは、（ｉ）＜２０ｍｍ、（ｉｉ）２０〜４０ｍｍ、（ｉｉｉ）４０〜６０ｍｍ、（ｉｖ）６０〜８０ｍｍ、（ｖ）８０〜１００ｍｍ、（ｖｉ）１００〜１２０ｍｍ、（ｖｉｉ）１２０〜１４０ｍｍ、（ｖｉｉｉ）１４０〜１６０ｍｍ、（ｉｘ）１６０〜１８０ｍｍ、（ｘ）１８０〜２００ｍｍ、（ｘｉ）２００〜２２０ｍｍ、（ｘｉｉ）２２０〜２４０ｍｍ、（ｘｉｉｉ）２４０〜２６０ｍｍ、（ｘｉｖ）２６０〜２８０ｍｍ、（ｘｖ）２８０〜３００ｍｍ、および（ｘｖｉ）＞３００ｍｍからなる群から選択される軸方向長さを有する、請求項４４〜５５のいずれかに記載の質量分析計。
【請求項５７】
前記第２のイオンガイドまたは前記第２の衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスもしくは反応デバイスは、イオンを前記第２のイオンガイドまたは前記第２の衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスもしくは反応デバイス内の半径方向に閉じ込めるために、ＡＣまたはＲＦ電圧を前記第２のイオンガイドまたは前記第２の衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスもしくは反応デバイスの複数の電極のうちの少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％または１００％に印加するように配置され適合されるＡＣまたはＲＦ電圧手段をさらに含む、請求項４４〜５６のいずれかに記載の質量分析計。
【請求項５８】
前記ＡＣまたはＲＦ電圧手段は、（ｉ）＜５０Ｖピーク・トゥ・ピーク、（ｉｉ）５０〜１００Ｖピーク・トゥ・ピーク、（ｉｉｉ）１００〜１５０Ｖピーク・トゥ・ピーク、（ｉｖ）１５０〜２００Ｖピーク・トゥ・ピーク、（ｖ）２００〜２５０Ｖピーク・トゥ・ピーク、（ｖｉ）２５０〜３００Ｖピーク・トゥ・ピーク、（ｖｉｉ）３００〜３５０Ｖピーク・トゥ・ピーク、（ｖｉｉｉ）３５０〜４００Ｖピーク・トゥ・ピーク、（ｉｘ）４００〜４５０Ｖピーク・トゥ・ピーク、（ｘ）４５０〜５００Ｖピーク・トゥ・ピーク、および（ｘｉ）＞５００Ｖピーク・トゥ・ピークからなる群から選択される振幅を有するＡＣまたはＲＦ電圧を、前記第２のイオンガイドまたは前記第２の衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスもしくは反応デバイスの前記複数の電極に供給するように配置され適合される、請求項５７に記載の質量分析計。
【請求項５９】
前記ＡＣまたはＲＦ電圧手段は、（ｉ）＜１００ｋＨｚ、（ｉｉ）１００〜２００ｋＨｚ、（ｉｉｉ）２００〜３００ｋＨｚ、（ｉｖ）３００〜４００ｋＨｚ、（ｖ）４００〜５００ｋＨｚ、（ｖｉ）０．５〜１．０ＭＨｚ、（ｖｉｉ）１．０〜１．５ＭＨｚ、（ｖｉｉｉ）１．５〜２．０ＭＨｚ、（ｉｘ）２．０〜２．５ＭＨｚ、（ｘ）２．５〜３．０ＭＨｚ、（ｘｉ）３．０〜３．５ＭＨｚ、（ｘｉｉ）３．５〜４．０ＭＨｚ、（ｘｉｉｉ）４．０〜４．５ＭＨｚ、（ｘｉｖ）４．５〜５．０ＭＨｚ、（ｘｖ）５．０〜５．５ＭＨｚ、（ｘｖｉ）５．５〜６．０ＭＨｚ、（ｘｖｉｉ）６．０〜６．５ＭＨｚ、（ｘｖｉｉｉ）６．５〜７．０ＭＨｚ、（ｘｉｘ）７．０〜７．５ＭＨｚ、（ｘｘ）７．５〜８．０ＭＨｚ、（ｘｘｉ）８．０〜８．５ＭＨｚ、（ｘｘｉｉ）８．５〜９．０ＭＨｚ、（ｘｘｉｉｉ）９．０〜９．５ＭＨｚ、（ｘｘｉｖ）９．５〜１０．０ＭＨｚ、および（ｘｘｖ）＞１０．０ＭＨｚからなる群から選択される周波数を有するＡＣまたはＲＦ電圧を、前記第２のイオンガイドまたは前記第２の衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスもしくは反応デバイスの前記複数の電極に供給するように配置され適合される、請求項５７または５８に記載の質量分析計。
【請求項６０】
１〜１００、１００〜２００、２００〜３００、３００〜４００、４００〜５００、５００〜６００、６００〜７００、７００〜８００、８００〜９００または９００〜１０００の範囲の質量電荷比を有する１価イオンは、前記第２のイオンガイドまたは前記第２の衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスもしくは反応デバイスを通るドリフト時間または通過時間が（ｉ）０〜１０μｓ、（ｉｉ）１０〜２０μｓ、（ｉｉｉ）２０〜３０μｓ、（ｉｖ）３０〜４０μｓ、（ｖ）４０〜５０μｓ、（ｖｉ）５０〜６０μｓ、（ｖｉｉ）６０〜７０μｓ、（ｖｉｉｉ）７０〜８０μｓ、（ｉｘ）８０〜９０μｓ、（ｘ）９０〜１００μｓ、（ｘｉ）１００〜１１０μｓ、（ｘｉｉ）１１０〜１２０μｓ、（ｘｉｉｉ）１２０〜１３０μｓ、（ｘｉｖ）１３０〜１４０μｓ、（ｘｖ）１４０〜１５０μｓ、（ｘｖｉ）１５０〜１６０μｓ、（ｘｖｉｉ）１６０〜１７０μｓ、（ｘｖｉｉｉ）１７０〜１８０μｓ、（ｘｉｘ）１８０〜１９０μｓ、（ｘｘ）１９０〜２００μｓ、（ｘｘｉ）２００〜２１０μｓ、（ｘｘｉｉ）２１０〜２２０μｓ、（ｘｘｉｉｉ）２２０〜２３０μｓ、（ｘｘｉｖ）２３０〜２４０μｓ、（ｘｘｖ）２４０〜２５０μｓ、（ｘｘｖｉ）２５０〜２６０μｓ、（ｘｘｖｉｉ）２６０〜２７０μｓ、（ｘｘｖｉｉｉ）２７０〜２８０μｓ、（ｘｘｉｘ）２８０〜２９０μｓ、（ｘｘｘ）２９０〜３００μｓ、および（ｘｘｘｉ）＞３００μｓの範囲内にある、請求項４４〜５９のいずれかに記載の質量分析計。
【請求項６１】
前記第２のイオンガイドまたは前記第２の衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスもしくは反応デバイスの少なくとも一部を（ｉ）＞０．０００１ｍｂａｒ、（ｉｉ）＞０．００１ｍｂａｒ、（ｉｉｉ）＞０．０１ｍｂａｒ、（ｉｖ）＞０．１ｍｂａｒ、（ｖ）＞１ｍｂａｒ、（ｖｉ）＞１０ｍｂａｒ、（ｖｉｉ）０．０００１〜０．１ｍｂａｒ、および（ｖｉｉｉ）０．００１〜０．０１ｍｂａｒからなる群から選択される圧力に維持するように配置され適合される手段をさらに含む、請求項４４〜６０のいずれかに記載の質量分析計。
【請求項６２】
前記質量分析計は、前記イオン移動度分光計またはセパレータから現れるイオンを前記第２のイオンガイドまたは前記第２の衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスもしくは反応デバイス内へ加速するように配置され適合される加速手段をさらに含み、動作モードにおいて、前記イオンのうちの少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％または１００％を、前記第２のイオンガイドまたは前記第２の衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスもしくは反応デバイスに入ると同時にフラグメント化または反応させる、請求項４４〜６１のいずれかに記載の質量分析計。
【請求項６３】
前記加速手段は、前記イオン移動度分光計またはセパレータから現れるイオンが第２のイオンガイドまたは前記第２の衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスもしくは反応デバイスへ送られる際に前記イオンの運動エネルギーを漸進的に変化または増加させるように配置され適合される、請求項６２に記載の質量分析計。
【請求項６４】
前記加速手段は、電位差が維持される領域を備え、前記電位差は、経時的に漸進的に変化または増加される、請求項６２または６３に記載の質量分析計。
【請求項６５】
前記質量分析計は、前記第２のイオンガイドまたは前記第２の衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスもしくは反応デバイスに入る前にイオンが通過する電位差を、イオンが前記第２のイオンガイドまたは前記第２の衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスもしくは反応デバイスに入ると同時にイオンを実質的にフラグメント化または反応させる比較的高いフラグメンテーションまたは反応動作モードと、イオンが第２のイオンガイドまたは前記第２の衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスもしくは反応デバイスに入ると同時に実質的により少ないイオンをフラグメント化または反応させるか、または実質的にイオンをフラグメント化または反応させない比較的低いフラグメンテーションまたは反応動作モードとを切り替えるか、または繰り返し切り替えるように配置され適合される制御システムをさらに含む、請求項６２、６３または６４のいずれかに記載の質量分析計。
【請求項６６】
前記比較的高いフラグメンテーションまたは反応動作モードにおいて、前記第２のイオンガイドまたは前記第２の衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスもしくは反応デバイスに入るイオンは、（ｉ）≧１０Ｖ、（ｉｉ）≧２０Ｖ、（ｉｉｉ）≧３０Ｖ、（ｉｖ）≧４０Ｖ、（Ｖ）≧５０Ｖ、（ｖｉ）≧６０Ｖ、（ｖｉｉ）≧７０Ｖ、（ｖｉｉｉ）≧８０Ｖ、（ｉｘ）≧９０Ｖ、（ｘ）≧１００Ｖ、（ｘｉ）≧１１０Ｖ、（ｘｉｉ）≧１２０Ｖ、（ｘｉｉｉ）≧１３０Ｖ、（ｘｉｖ）≧１４０Ｖ、（ｘｖ）≧１５０Ｖ、（ｘｖｉ）≧１６０Ｖ、（ｘｖｉｉ）≧１７０Ｖ、（ｘｖｉｉｉ）≧１８０Ｖ、（ｘｉｘ）≧１９０Ｖ、および（ｘｘ）≧２００Ｖからなる群から選択される電位差を通して加速される、請求項６５に記載の質量分析計。
【請求項６７】
前記比較的低いフラグメンテーションまたは反応動作モードにおいて、前記第２のイオンガイドまたは前記第２の衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスもしくは反応デバイスに入るイオンは、（ｉ）≦２０Ｖ、（ｉｉ）≦１５Ｖ、（ｉｉｉ）≦１０Ｖ、（ｉｖ）≦５Ｖ、および（ｖ）≦１Ｖからなる群から選択される電位差を通して加速される、請求項６５または６６に記載の質量分析計。
【請求項６８】
前記制御システムは、前記第２のイオンガイドまたは前記第２の衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスもしくは反応デバイスを前記比較的高いフラグメンテーションまたは反応動作モードと前記比較的低いフラグメンテーションまたは反応動作モードとの間で、１ｍｓ、５ｍｓ、１０ｍｓ、１５ｍｓ、２０ｍｓ、２５ｍｓ、３０ｍｓ、３５ｍｓ、４０ｍｓ、４５ｍｓ、５０ｍｓ、５５ｍｓ、６０ｍｓ、６５ｍｓ、７０ｍｓ、７５ｍｓ、８０ｍｓ、８５ｍｓ、９０ｍｓ、９５ｍｓ、１００ｍｓ、２００ｍｓ、３００ｍｓ、４００ｍｓ、５００ｍｓ、６００ｍｓ、７００ｍｓ、８００ｍｓ、９００ｍｓ、１ｓ、２ｓ、３ｓ、４ｓ、５ｓ、６ｓ、７ｓ、８ｓ、９ｓまたは１０ｓ毎に少なくとも１回切り替えるように配置され適合される、請求項６５、６６または６７のいずれかに記載の質量分析計。
【請求項６９】
前記第２のイオンガイドまたは前記第２の衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスもしくは反応デバイスは、前記イオン移動度分光計またはセパレータから現れるイオンビームを受け取り、かつ少なくとも１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９または２０の個別群またはパケットのイオンが前記第２のイオンガイドまたは前記第２の衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスもしくは反応デバイス内にいずれかの特定の時点に閉じ込めおよび／または隔離されるように前記イオンビームを変換または分割するように配置され適合され、各群またはパケットのイオンは、前記第２のイオンガイドまたは前記第２の衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスもしくは反応デバイス内に形成された個別の軸方向ポテンシャル井戸内に個別に閉じ込めおよび／または隔離される、請求項４４〜６８のいずれかに記載の質量分析計。
【請求項７０】
前記第２のイオンガイドまたは前記第２の衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスもしくは反応デバイス内に閉じ込めおよび／または隔離された前記イオン群またはパケットの各々におけるイオンの平均イオン移動度は、経時的に漸進的に低減し、および／または前記第２のイオンガイドまたは前記第２の衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスもしくは反応デバイスの出射口領域から前記第２のイオンガイドまたは前記第２の衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスもしくは反応デバイスの入射口領域に向かって漸進的に低減する、請求項６９に記載の質量分析計。
【請求項７１】
前記第２のイオンガイドまたは前記第２の衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスもしくは反応デバイスは、前記イオン移動度分光計またはセパレータから現れるイオンを貯留および／または閉じ込めおよび／または分割し、かつ（ｉ）イオンが前記イオン移動度分光計またはセパレータから現れる秩序および／または忠実度を実質的に維持するか、および／または（ｉｉ）１つ以上の群またはパケットのイオンが前記第２のイオンガイドまたは前記第２の衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスもしくは反応デバイスに沿って平行移動される際に実質的にイオンの組成を維持するかのいずれかを行いながら、イオンを前記第２のイオンガイドまたは前記第２の衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスもしくは反応デバイスの軸方向長さの少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％または１００％に沿って１つ以上の群またはパケットのイオンとして平行移動するように配置され適合される、請求項４４〜７０のいずれかに記載の質量分析計。
【請求項７２】
前記イオン移動度分光計またはセパレータは、気相電気泳動デバイスを含む、先行する請求項のいずれかに記載の質量分析計。
【請求項７３】
前記イオン移動度分光計またはセパレータは、
（ｉ）ドリフト管、
（ｉｉ）多重極ロッドセットまたは分割多重極ロッドセット、
(ｉｉｉ）イオントンネルまたはイオンファンネル、あるいは
(ｉｖ）平面電極、平板電極またはメッシュ電極のスタックまたはアレイ
を含む、先行する請求項のいずれかに記載の質量分析計。
【請求項７４】
前記ドリフト管は、１つ以上の電極と、前記ドリフト管の軸方向長さの少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％または１００％に沿って軸方向ＤＣ電圧勾配または実質的に一定もしくは直線の軸方向ＤＣ電圧勾配を維持するための手段とを含む、請求項７３に記載の質量分析計。
【請求項７５】
前記多重極ロッドセットは、四重極ロッドセット、六重極ロッドセット、八重極ロッドセット、または８より多くのロッドを含むロッドセットを含む、請求項７３に記載の質量分析計。
【請求項７６】
前記イオントンネルまたはイオンファンネルは、使用時にイオンが送られる開口部を有する複数の電極または少なくとも２、５、１０、２０、３０、４０、５０、６０、７０、８０、９０もしくは１００の電極を含み、前記電極のうちの少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％または１００％は、実質的に同じサイズもしくは面積である開口部を有するか、またはサイズもしくは面積が漸進的に大きくおよび／または小さくなる開口部を有する、請求項７３に記載の質量分析計。
【請求項７７】
前記電極のうちの少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％または１００％は、（ｉ）≦１．０ｍｍ、（ｉｉ）≦２．０ｍｍ、（ｉｉｉ）≦３．０ｍｍ、（ｉｖ）≦４．０ｍｍ、（ｖ）≦５．０ｍｍ、（ｖｉ）≦６．０ｍｍ、（ｖｉｉ）≦７．０ｍｍ、（ｖｉｉｉ）≦８．０ｍｍ、（ｉｘ）≦９．０ｍｍ、（ｘ）≦１０．０ｍｍ、および（ｘｉ）＞１０．０ｍｍからなる群から選択される内径または寸法を有する、請求項７６に記載の質量分析計。
【請求項７８】
前記平面電極、平板電極またはメッシュ電極のスタックまたはアレイは、複数または少なくとも２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９もしくは２０の平面電極、平板電極またはメッシュ電極を含み、前記平面電極、平板電極またはメッシュ電極の少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％または１００％は、使用時にイオンが移動する平面内に概ね配置される、請求項７３に記載の質量分析計。
【請求項７９】
前記平面電極、平板電極またはメッシュ電極の少なくともいくつかまたは少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％もしくは１００％には、ＡＣまたはＲＦ電圧が供給され、隣り合う平面電極、平板電極またはメッシュ電極に、逆位相の前記ＡＣまたはＲＦ電圧が供給される、請求項７８に記載の質量分析計。
【請求項８０】
前記イオン移動度分光計またはセパレータは、複数の軸方向セグメントまたは少なくとも５、１０、１５、２０、２５、３０、３５、４０、４５、５０、５５、６０、６５、７０、７５、８０、８５、９０、９５もしくは１００の軸方向セグメントを含む、先行する請求項のいずれかに記載の質量分析計。
【請求項８１】
前記質量分析計は、少なくともいくつかのイオンを前記イオン移動度分光計またはセパレータの軸方向長さの少なくとも一部または少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％もしくは１００％に沿って駆動するために、前記イオン移動度分光計またはセパレータの軸方向長さの少なくとも一部または少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％もしくは１００％に沿って実質的に一定のＤＣ電圧勾配を維持するためのＤＣ電圧手段をさらに含む、先行する請求項のいずれかに記載の質量分析計。
【請求項８２】
前記質量分析計は、少なくともいくつかのイオンを前記イオン移動度分光計またはセパレータの軸方向長さの少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％または１００％に沿って駆動するために、１つ以上の過渡ＤＣ電圧もしくは電位または１つ以上の過渡ＤＣ電圧波形もしくは電位波形を前記イオン移動度分光計またはセパレータを形成する電極に印加するように配置され適合される過渡ＤＣ電圧手段をさらに含む、先行する請求項のいずれかに記載の質量分析計。
【請求項８３】
前記質量分析計は、少なくともいくつかのイオンを前記イオン移動度分光計またはセパレータの軸方向長さの少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％または１００％に沿って駆動するために、２つ以上の位相シフトＡＣまたはＲＦ電圧を前記イオン移動度分光計またはセパレータを形成する電極に印加するように配置され適合されるＡＣまたはＲＦ電圧手段をさらに含む、先行する請求項のいずれかに記載の質量分析計。
【請求項８４】
前記イオン移動度分光計またはセパレータは、（ｉ）＜２０ｍｍ、（ｉｉ）２０〜４０ｍｍ、（ｉｉｉ）４０〜６０ｍｍ、（ｉｖ）６０〜８０ｍｍ、（ｖ）８０〜１００ｍｍ、（ｖｉ）１００〜１２０ｍｍ、（ｖｉｉ）１２０〜１４０ｍｍ、（ｖｉｉｉ）１４０〜１６０ｍｍ、（ｉｘ）１６０〜１８０ｍｍ、（ｘ）１８０〜２００ｍｍ、（ｘｉ）２００〜２２０ｍｍ、（ｘｉｉ）２２０〜２４０ｍｍ、（ｘｉｉｉ）２４０〜２６０ｍｍ、（ｘｉｖ）２６０〜２８０ｍｍ、（ｘｖ）２８０〜３００ｍｍ、および（ｘｖｉ）＞３００ｍｍからなる群から選択される軸方向長さを有する、先行する請求項のいずれかに記載の質量分析計。
【請求項８５】
前記イオン移動度分光計またはセパレータは、イオンを前記イオン移動度分光計またはセパレータ内に半径方向に閉じ込めるために、ＡＣまたはＲＦ電圧を前記イオン移動度分光計またはセパレータの複数の電極のうちの少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％または１００％に印加するように配置され適合されるＡＣまたはＲＦ電圧手段をさらに含む、先行する請求項のいずれかに記載の質量分析計。
【請求項８６】
前記ＡＣまたはＲＦ電圧手段は、（ｉ）＜５０Ｖピーク・トゥ・ピーク、（ｉｉ）５０〜１００Ｖピーク・トゥ・ピーク、（ｉｉｉ）１００〜１５０Ｖピーク・トゥ・ピーク、（ｉｖ）１５０〜２００Ｖピーク・トゥ・ピーク、（ｖ）２００〜２５０Ｖピーク・トゥ・ピーク、（ｖｉ）２５０〜３００Ｖピーク・トゥ・ピーク、（ｖｉｉ）３００〜３５０Ｖピーク・トゥ・ピーク、（ｖｉｉｉ）３５０〜４００Ｖピーク・トゥ・ピーク、（ｉｘ）４００〜４５０Ｖピーク・トゥ・ピーク、（ｘ）４５０〜５００Ｖピーク・トゥ・ピーク、および（ｘｉ）＞５００Ｖピーク・トゥ・ピークからなる群から選択される振幅を有するＡＣまたはＲＦ電圧を、前記イオン移動度分光計またはセパレータの前記複数の電極に供給するように配置され適合される、請求項８５に記載の質量分析計。
【請求項８７】
前記ＡＣまたはＲＦ電圧手段は、（ｉ）＜１００ｋＨｚ、（ｉｉ）１００〜２００ｋＨｚ、（ｉｉｉ）２００〜３００ｋＨｚ、（ｉｖ）３００〜４００ｋＨｚ、（ｖ）４００〜５００ｋＨｚ、（ｖｉ）０．５〜１．０ＭＨｚ、（ｖｉｉ）１．０〜１．５ＭＨｚ、（ｖｉｉｉ）１．５〜２．０ＭＨｚ、（ｉｘ）２．０〜２．５ＭＨｚ、（ｘ）２．５〜３．０ＭＨｚ、（ｘｉ）３．０〜３．５ＭＨｚ、（ｘｉｉ）３．５〜４．０ＭＨｚ、（ｘｉｉｉ）４．０〜４．５ＭＨｚ、（ｘｉｖ）４．５〜５．０ＭＨｚ、（ｘｖ）５．０〜５．５ＭＨｚ、（ｘｖｉ）５．５〜６．０ＭＨｚ、（ｘｖｉｉ）６．０〜６．５ＭＨｚ、（ｘｖｉｉｉ）６．５〜７．０ＭＨｚ、（ｘｉｘ）７．０〜７．５ＭＨｚ、（ｘｘ）７．５〜８．０ＭＨｚ、（ｘｘｉ）８．０〜８．５ＭＨｚ、（ｘｘｉｉ）８．５〜９．０ＭＨｚ、（ｘｘｉｉｉ）９．０〜９．５ＭＨｚ、（ｘｘｉｖ）９．５〜１０．０ＭＨｚ、および（ｘｘｖ）＞１０．０ＭＨｚからなる群から選択される周波数を有するＡＣまたはＲＦ電圧を、前記イオン移動度分光計またはセパレータの前記複数の電極に供給するように配置され適合される、請求項８５または８６に記載の質量分析計。
【請求項８８】
１〜１００、１００〜２００、２００〜３００、３００〜４００、４００〜５００、５００〜６００、６００〜７００、７００〜８００、８００〜９００または９００〜１０００の範囲の質量電荷比を有する１価イオンは、前記イオン移動度分光計またはセパレータを通るドリフト時間または通過時間が（ｉ）０〜１ｍｓ、（ｉｉ）１〜２ｍｓ、（ｉｉｉ）２〜３ｍｓ、（ｉｖ）３〜４ｍｓ、（ｖ）４〜５ｍｓ、（ｖｉ）５〜６ｍｓ、（ｖｉｉ）６〜７ｍｓ、（ｖｉｉｉ）７〜８ｍｓ、（ｉｘ）８〜９ｍｓ、（ｘ）９〜１０ｍｓ、（ｘｉ）１０〜１１ｍｓ、（ｘｉｉ）１１〜１２ｍｓ、（ｘｉｉｉ）１２〜１３ｍｓ、（ｘｉｖ）１３〜１４ｍｓ、（ｘｖ）１４〜１５ｍｓ、（ｘｖｉ）１５〜１６ｍｓ、（ｘｖｉｉ）１６〜１７ｍｓ、（ｘｖｉｉｉ）１７〜１８ｍｓ、（ｘｉｘ）１８〜１９ｍｓ、（ｘｘ）１９〜２０ｍｓ、（ｘｘｉ）２０〜２１ｍｓ、（ｘｘｉｉ）２１〜２２ｍｓ、（ｘｘｉｉｉ）２２〜２３ｍｓ、（ｘｘｉｖ）２３〜２４ｍｓ、（ｘｘｖ）２４〜２５ｍｓ、（ｘｘｖｉ）２５〜２６ｍｓ、（ｘｘｖｉｉ）２６〜２７ｍｓ、（ｘｘｖｉｉｉ）２７〜２８ｍｓ、（ｘｘｉｘ）２８〜２９ｍｓ、（ｘｘｘ）２９〜３０ｍｓ、（ｘｘｘｉ）３０〜３５ｍｓ、（ｘｘｘｉｉ）３５〜４０ｍｓ、（ｘｘｘｉｉｉ）４０〜４５ｍｓ、（ｘｘｘｉｖ）４５〜５０ｍｓ、（ｘｘｘｖ）５０〜５５ｍｓ、（ｘｘｘｖｉ）５５〜６０ｍｓ、（ｘｘｘｖｉｉ）６０〜６５ｍｓ、（ｘｘｘｖｉｉｉ）６５〜７０ｍｓ、（ｘｘｘｉｘ）７０〜７５ｍｓ、（ｘｌ）７５〜８０ｍｓ、（ｘｌｉ）８０〜８５ｍｓ、（ｘｌｉｉ）８５〜９０ｍｓ、（ｘｌｉｉｉ）９０〜９５ｍｓ、（ｘｌｉｖ）９５〜１００ｍｓ、および（ｘｌｖ）＞１００ｍｓの範囲内にある、先行する請求項のいずれかに記載の質量分析計。
【請求項８９】
前記イオン移動度分光計またはセパレータの少なくとも一部を（ｉ）＞０．００１ｍｂａｒ、（ｉｉ）＞０．０１ｍｂａｒ、（ｉｉｉ）＞０．１ｍｂａｒ、（ｉｖ）＞１ｍｂａｒ、（ｖ）＞１０ｍｂａｒ、（ｖｉ）＞１００ｍｂａｒ、（ｖｉｉ）０．００１〜１００ｍｂａｒ、（ｖｉｉｉ）０．０１〜１０ｍｂａｒ、および（ｉｘ）０．１〜１ｍｂａｒからなる群から選択される圧力に維持するように配置され適合される手段をさらに含む、先行する請求項のいずれかに記載の質量分析計。
【請求項９０】
前記質量分析計は、第１のガスを前記イオン移動度分光計またはセパレータに導入するための手段をさらに含み、前記第１のガスは、（ｉ）窒素、（ｉｉ）アルゴン、（ｉｉｉ）ヘリウム、（ｉｖ）メタン、（ｖ）ネオン、（ｖｉ）キセノン、および（ｖｉｉ）空気から選択されるか、またはその群から選択されるガスを少なくとも部分的に含む、先行する請求項のいずれかに記載の質量分析計。
【請求項９１】
前記質量分析計は、前記イオン移動度分光計またはセパレータのためのハウジングをさらに含み、前記ハウジングは、イオン入射口開口部、イオン出射口開口部、およびガスを前記ハウジング内へ導入するためのポートを除いて実質的に気密な封入体を形成する、先行する請求項のいずれかに記載の質量分析計。
【請求項９２】
０〜５ｍｓ、５〜１０ｍｓ、１０〜１５ｍｓ、１５〜２０ｍｓ、２０〜２５ｍｓ、２５〜３０ｍｓ、３０〜３５ｍｓ、３５〜４０ｍｓ、４０〜４５ｍｓ、４５〜５０ｍｓ、５０〜５５ｍｓ、５５〜６０ｍｓ、６０〜６５ｍｓ、６５〜７０ｍｓ、７０〜７５ｍｓ、７５〜８０ｍｓ、８０〜８５ｍｓ、８５〜９０ｍｓ、９０〜９５ｍｓ、９５〜１００ｍｓまたは＞１００ｍｓ毎に１回イオンを前記イオン移動度分光計またはセパレータにパルスするための手段をさらに含む、先行する請求項のいずれかに記載の質量分析計。
【請求項９３】
イオン源をさらに含む、先行する請求項のいずれかに記載の質量分析計。
【請求項９４】
前記イオン源は、（ｉ）エレクトロスプレーイオン化（「ＥＳＩ」）イオン源、（ｉｉ）大気圧光イオン化（「ＡＰＰＩ」）イオン源、（ｉｉｉ）大気圧化学イオン化（「ＡＰＣＩ」）イオン源、（ｉｖ）マトリックス支援レーザ脱離イオン化（「ＭＡＬＤＩ」）イオン源、（ｖ）レーザ脱離イオン化（「ＬＤＩ」）イオン源、（ｖｉ）大気圧イオン化（「ＡＰＩ」）イオン源、（ｖｉｉ）シリコンを用いた脱離イオン化（「ＤＩＯＳ」）イオン源、（ｖｉｉｉ）電子衝突（「ＥＩ」）イオン源、（ｉｘ）化学イオン化（「ＣＩ」）イオン源、（ｘ）電界イオン化（「ＦＩ」）イオン源、（ｘｉ）電界脱離（「ＦＤ」）イオン源、（ｘｉｉ）誘導結合プラズマ（「ＩＣＰ」）イオン源、（ｘｉｉｉ）高速原子衝撃（「ＦＡＢ」）イオン源、（ｘｉｖ）液体二次イオン質量分析（「ＬＳＩＭＳ」）イオン源、（ｘｖ）脱離エレクトロスプレーイオン化（「ＤＥＳＩ」）イオン源、（ｘｖｉ）ニッケル−６３放射性イオン源、（ｘｖｉｉ）大気圧マトリックス支援レーザ脱離イオン化イオン源、および(ｘｖｉｉｉ）熱スプレーイオン源からなる群から選択される、請求項９３に記載の質量分析計。
【請求項９５】
前記イオン源は、パルス化または連続イオン源を含む、請求項９３または９４に記載の質量分析計。
【請求項９６】
質量分析器をさらに含む、先行する請求項のいずれかに記載の質量分析計。
【請求項９７】
前記質量分析器は、（ｉ）四重極質量分析器、（ｉｉ）２Ｄまたは直線四重極質量分析器、（ｉｉｉ）ポールまたは３Ｄ四重極質量分析器、（ｉｖ）ペニングトラップ質量分析器、（ｖ）イオントラップ質量分析器、（ｖｉ）磁場型質量分析器、（ｖｉｉ）イオンサイクロトロン共鳴（「ＩＣＲ」）質量分析器、（ｖｉｉｉ）フーリエ変換イオンサイクロトロン共鳴（「ＦＴＩＣＲ」）質量分析器、（ｉｘ）静電またはオービトラップ質量分析器、（ｘ）フーリエ変換静電またはオービトラップ質量分析器、（ｘｉ）フーリエ変換質量分析器、（ｘｉｉ）飛行時間質量分析器、（ｘｉｉｉ）直交加速飛行時間質量分析器、および（ｘｉｖ）軸方向加速飛行時間質量分析器からなる群から選択される、請求項９６に記載の質量分析計。
【請求項９８】
イオン検出器をさらに含む、先行する請求項のいずれかに記載の質量分析計。
【請求項９９】
第１のイオンガイドまたは第１の衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスもしくは反応デバイスにおいてイオンをフラグメント化または反応させ、生成物、娘、付加生成物またはフラグメントイオンを生成するステップと、
前記第１のイオンガイドまたは前記第１の衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスもしくは反応デバイスから現れるか、または送られてきた生成物、娘、付加生成物またはフラグメントイオンをそのイオン移動度にしたがって、イオン移動度分光計またはセパレータにおいて、時間的に分離するステップと
を含む質量分析の方法。
【請求項１００】
第１の質量フィルタまたは質量分析器においてイオンを質量分析する質量フィルタリングステップと、
イオン移動度分光計またはセパレータにおいてイオンを時間的に分離するステップであって、前記イオン移動度分光計またはセパレータは、前記第１の質量フィルタまたは質量分析器の下流に配置される、ステップと、
前記イオン移動度分光計またはセパレータの下流に配置された第２の質量フィルタまたは質量分析器において質量フィルタリングまたは質量分析するステップと
を含む質量分析の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、質量分析計および質量分析の方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
タンデム質量分析（すなわち、ＭＳ／ＭＳ）は、質量分析が一部をなす多くのアプリケーションにとって
好適な技術となってきた。タンデム質量分析は、対象の特定化合物の選択および分離ならびにそれらのその後の同定を可能にする。ＭＳ／ＭＳは、非常に高い選択性があるので、複雑なマトリックスが存在してもターゲット化合物の定量に使用することができる。
【０００３】
質量フィルタ、質量フィルタの下流に配置され、選択された親または前駆体イオンをフラグメント化する衝突セル、および衝突セルから現れるフラグメントまたは娘イオンを質量分析する質量分析器を備えるタンデム質量分析計が公知である。イオンは、衝突セルにおいて衝突誘起解離（「ＣＩＤ」）によってフラグメント化される。ＣＩＤでは、イオンは、特に封止された衝突セルにおいてガス分子と多数回衝突を行う。
【０００４】
大半のタンデム質量分析計では、特定の親または前駆体イオンを選択し、選択された親または前駆体イオンをフラグメント化し、得られたフラグメントまたは娘イオンを質量分析する処理が空間的に順次起こる。質量フィルタは、ターゲットの化合物の親または前駆体イオンを選択するために使用され得る。次いで、親または前駆体イオンは、衝突セルに転送され、衝突セルにおいてこれらの親または前駆体イオンがフラグメント化される。次いで、質量分析器を使用して、得られたフラグメントまたは娘イオンを質量分析する。
【０００５】
一般に三連四重極質量分析計と呼ばれる公知のタンデム質量分析計がある。三連四重極質量分析計は、衝突セルの前段に第１の四重極ロッドセット質量フィルタまたは質量分析器を備える。第２の四重極ロッドセット質量フィルタまたは質量分析器は、イオン検出器の前段の衝突セルの下流に配置される。三連四重極という名称は、イオンが衝突セルを通るようにガイドするためにＲＦ四重極が使用された最初のそのような機器にちなんで付けられている。
【０００６】
第１の四重極ロッドセット質量フィルタは、特定の質量電荷比を有する親または前駆体イオンを選択するために通常使用される。したがって、全質量スペクトルを記録するために、第１の四重極ロッドセット質量フィルタは、異なる質量電荷比を有するイオンを順次送るために全質量電荷比範囲にわたってスキャンされる必要がある。このプロセスに対するデューティサイクルは、比較的低く、その結果、全質量スペクトルを記録するために使用される場合の四重極ロッドセット質量フィルタの感度は、比較的低い。他方、四重極質量フィルタは、特定の質量電荷比を有するイオンを送るために使用される場合に１００％のデューティサイクルを有する。
【０００７】
三連四重極質量分析計は、選択反応モニタリング（「ＳＲＭ」）実験のために使用され得る。ＳＲＭ実験では、特定の質量電荷比を有する親または前駆体イオンは、衝突セルの上流に配置された第１の四重極ロッドセット質量フィルタによって送られる（ｔｒａｎｓｍｉｔ）ように配置される。次いで、特定の親または前駆体イオンは、衝突セルに送られ、フラグメント化され、これによりフラグメントまたは娘イオンを形成する。第２の質量フィルタは、特定の質量電荷比を有するフラグメントまたは娘イオンを送るように配置される。この配置は、非常に特異的であり、かつ感度が非常に高い。三連四重極質量分析計は、薬剤の発見および開発過程において非常に有用であり、そこでは、選択反応モニタリング実験およびマルチプル反応モニタリング（「ＭＲＭ」）実験の両方において生物学的に重要なターゲット化合物を定量するために使用される。
【０００８】
従来の質量分析計をマルチプル反応モニタリング（「ＭＲＭ」）モードにおいて使用して多くの異なる遷移または反応をモニタリングしようとすると、従来の三連四重極質量分析計の限界が顕在化する。実験に含まれる反応が１つ増えるごとに、モニタリングされる各反応に対するサンプリングデューティサイクルはその分だけ低減する。ある定量分析の確定または確認のためには、いくつかの反応をモニタリングすることが望ましい。実際に、いくつかのアプリケーションに対して、定量分析を確定または確認するためにいくつかの反応をモニタリングすることが規定要件となっている。
【０００９】
三連四重極質量分析計のためのペプチドおよびタンパク質分析における一般のアプリケーションは、親または前駆体イオンスキャン動作モードを使用する。この動作モードにおいて、衝突セルの下流に配置された第２の質量フィルタまたは質量分析器は、特定の特徴のあるフラグメントまたは娘イオンだけを送るように設定される。衝突セルの上流に配置された第１の質量フィルタは、異なる親または前駆体イオンをその後のフラグメンテーションのために衝突セルに順次送るためにスキャンされる。特定のフラグメントまたは娘イオンが検出されると、次いで衝突セルの上流の第１の質量フィルタによって送られた対応する親または前駆体イオンの質量電荷比が記録される。この手法は、特にリン酸化およびグリコシル化などのタンパク質の翻訳後修飾の分析において有用であることが分かってきた。しかし、衝突セルの上流の第１の四重極質量フィルタをスキャンする必要があるので、サンプリングデューティサイクルは非常に低くなる（一般に１％未満）可能性があり、その結果、感度も比較的低い。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
したがって、従来技術の一部のまたはすべての問題を回避する、改善された質量分析計および質量分析の方法を提供することが望まれる。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の一態様によると、
イオンをフラグメント化または反応させ、かつ生成物、娘、付加生成物またはフラグメントイオンを生成するように配置され適合される第１のイオンガイドまたは第１の衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスもしくは反応デバイスと、
第１のイオンガイドまたは第１の衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスもしくは反応デバイスの下流に配置されたイオン移動度分光計またはセパレータであって、第１のイオンガイドまたは第１の衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスもしくは反応デバイスから現れるか、またはそこから送られてきた（ｔｒａｎｓｍｉｔ）生成物、娘、付加生成物またはフラグメントイオンをそのイオン移動度にしたがって時間的に分離するように配置されるイオン移動度分光計またはセパレータと
を含む質量分析計が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
イオンは、好ましくは衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスまたは反応デバイスにおいてフラグメント化または反応が行われ、次いで、得られたフラグメント、娘、生成物または付加生成物イオンは、好ましくはイオン移動度分光計またはセパレータにおいて時間的に分離され、好ましくはイオン検出器によって検出される。
【００１３】
一実施形態によると、衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスまたは反応デバイスは、衝突誘起解離（「ＣＩＤ」）によってイオンをフラグメント化するように配置され適合され得る。この実施形態によると、イオンは、デバイスに入ると同時に比較的高い運動エネルギーを有することにより、デバイス内のガス分子と衝突する際にフラグメントまたは娘イオンにフラグメント化されるように加速され得る。あるいはおよび／または加えて、イオンは、デバイスおよびフラグメント内でエネルギー的に背景ガス分子と衝突してフラグメントまたは娘イオンとなるように加速され得る。
【００１４】
あるいは、衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスまたは反応デバイスは、（ｉ）表面誘起解離（「ＳＩＤ」）フラグメンテーションデバイス、（ｉｉ）電子移動解離フラグメンテーションデバイス、（ｉｉｉ）電子捕獲解離フラグメンテーションデバイス、（ｉｖ）電子衝突または衝撃解離フラグメンテーションデバイス、（ｖ）光誘起解離（「ＰＩＤ」）フラグメンテーションデバイス、（ｖｉ）レーザ誘起解離フラグメンテーションデバイス、（ｖｉｉ）赤外放射誘起解離デバイス、（ｖｉｉｉ）紫外放射誘起解離デバイス、（ｉｘ）ノズル−スキマーインターフェースフラグメンテーションデバイス、（ｘ）インソースフラグメンテーションデバイス、（ｘｉ）イオン源衝突誘起解離フラグメンテーションデバイス、（ｘｉｉ）熱または温度源フラグメンテーションデバイス、（ｘｉｉｉ）電界誘起フラグメンテーションデバイス、（ｘｉｖ）磁場誘起フラグメンテーションデバイス、（ｘｖ）酵素消化または酵素分解フラグメンテーションデバイス、（ｘｖｉ）イオン−イオン反応フラグメンテーションデバイス、（ｘｖｉｉ）イオン−分子反応フラグメンテーションデバイス、（ｘｖｉｉｉ）イオン−原子反応フラグメンテーションデバイス、（ｘｉｘ）イオン−準安定イオン反応フラグメンテーションデバイス、（ｘｘ）イオン−準安定分子反応フラグメンテーションデバイス、（ｘｘｉ）イオン−準安定原子反応フラグメンテーションデバイス、（ｘｘｉｉ）イオンを反応させて付加生成物イオンまたは生成物イオンを形成するためのイオン−イオン反応デバイス、（ｘｘｉｉｉ）イオンを反応させて付加生成物イオンまたは生成物イオンを形成するためのイオン−分子反応デバイス、（ｘｘｉｖ）イオンを反応させて付加生成物イオンまたは生成物イオンを形成するためのイオン−原子反応デバイス、（ｘｘｖ）イオンを反応させて付加生成物イオンまたは生成物イオンを形成するためのイオン−準安定イオン反応デバイス、（ｘｘｖｉ）イオンを反応させて付加生成物イオンまたは生成物イオンを形成するためのイオン−準安定分子反応デバイス、および（ｘｘｖｉｉ）イオンを反応させて付加生成物イオンまたは生成物イオンを形成するためのイオン−準安定原子反応デバイスからなる群から選択され得る。
【００１５】
反応デバイスは、イオン、原子または分子を新しい種のイオン、原子または分子を形成するように再構成または反応させるようなデバイスを含むと理解されるべきである。Ｘ−Ｙ反応フラグメンテーションデバイスは、ＸおよびＹが合成して生成物を形成し、次いでこの生成物がフラグメント化するデバイスを意味すると理解されるべきである。これは、最初に生成物を形成することなくイオンをフラグメント化させ得るフラグメンテーションデバイス自体とは異なる。Ｘ−Ｙ反応デバイスは、ＸおよびＹが組み合わさって（ｃｏｍｂｉｎｅ）生成物を形成し、かつ次いでその生成物が必ずしもフラグメント化しないデバイスを意味すると理解されるべきである。
【００１６】
衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスまたは反応デバイスは、動作モードにおいてイオンを衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスまたは反応デバイス内にトラップするように配置され適合され得る。
【００１７】
一実施形態によると、衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスまたは反応デバイスは、イオンを、前記衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスまたは反応デバイスから、前記イオン移動度分光計またはセパレータ内へまたはそれらに向かってパルスするように配置され適合される。
【００１８】
質量分析計は、好ましくは第１のイオンガイドまたは第１の衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスもしくは反応デバイスの上流および／または下流に配置された質量フィルタまたは質量分析器をさらに含む。質量フィルタまたは質量分析器は、好ましくは（ｉ）四重極ロッドセット質量フィルタまたは質量分析器、（ｉｉ）飛行時間質量フィルタまたは質量分析器、（ｉｉｉ）ウィーンフィルタ、および（ｉｖ）磁場型質量フィルタまたは質量分析器からなる群から選択される。
【００１９】
本発明の別の態様によると、
第１の質量フィルタまたは質量分析器と、
イオン移動度分光計またはセパレータであって、第１の質量フィルタまたは質量分析器の下流に配置されたイオン移動度分光計またはセパレータと、
イオン移動度分光計またはセパレータの下流に配置された第２の質量フィルタまたは質量分析器と
を含む質量分析計が提供される。
【００２０】
第１の質量フィルタもしくは質量分析器および／または第２の質量フィルタもしくは質量分析器は、好ましくは（ｉ）四重極ロッドセット質量フィルタまたは質量分析器、（ｉｉ）飛行時間質量フィルタまたは質量分析器、（ｉｉｉ）ウィーンフィルタ、および（ｉｖ）磁場型質量フィルタまたは質量分析器からなる群から選択される。
【００２１】
第１の質量フィルタもしくは質量分析器および／または第２の質量フィルタもしくは質量分析器は、好ましくは複数の電極またはロッドを含む。第１の動作モードにおいて、第１の質量フィルタもしくは質量分析器および／または第２の質量フィルタもしくは質量分析器の電極またはロッドの実質的にすべては、実質的に同じＤＣ電位または電圧で維持される。第１の動作モードにおいて、第１の質量フィルタもしくは質量分析器および／または第２の質量フィルタもしくは質量分析器は、好ましくは実質的に非分離（ｎｏｎ−ｒｅｓｏｌｖｉｎｇ）またはイオンガイド動作モードにおいて動作される。
【００２２】
第２の動作モードにおいて、第１の質量フィルタもしくは質量分析器および／または第２の質量フィルタもしくは質量分析器の隣接する電極またはロッドは、好ましくは実質的に異なるＤＣ電位または電圧で維持される。第２の動作モードにおいて、ＤＣ電位または電圧差は、第１の質量フィルタもしくは質量分析器および／または第２の質量フィルタもしくは質量分析器の隣接する電極またはロッドの間で維持され、ＤＣ電位または電圧差は、好ましくは（ｉ）＜１Ｖ、（ｉｉ）１〜２Ｖ、（ｉｉｉ）２〜３Ｖ、（ｉｖ）３〜４Ｖ、（ｖ）４〜５Ｖ、（ｖｉ）５〜６Ｖ、（ｖｉｉ）６〜７Ｖ、（ｖｉｉｉ）７〜８Ｖ、（ｉｘ）８〜９Ｖ、（ｘ）９〜１０Ｖ、（ｘｉ）１０〜２０Ｖ、（ｘｉｉ）２０〜３０Ｖ、（ｘｉｉｉ）３０〜４０Ｖ、（ｘｉｖ）４０〜５０Ｖ、（ＸＶ）５０〜６０Ｖ、（ｘｖｉ）６０〜７０Ｖ、（ｘｖｉｉ）７０〜８０Ｖ、（ｘｖｉｉｉ）８０〜９０Ｖ、（ｘｉｘ）９０〜１００Ｖ、および（ｘｘ）＞１００Ｖからなる群から選択される。第２の動作モードにおいて、第１の質量フィルタもしくは質量分析器および／または第２の質量フィルタもしくは質量分析器の対向する電極またはロッドは、好ましくは実質的に同じＤＣ電位または電圧で維持される。動作モードにおいて、第１の質量フィルタもしくは質量分析器および／または第２の質量フィルタもしくは質量分析器は、好ましくは分離（ｒｅｓｏｌｖｉｎｇ）または質量フィルタリング動作モードにおいて動作される。
【００２３】
動作モードにおいて、第１の質量フィルタもしくは質量分析器および／または第２の質量フィルタもしくは質量分析器は、好ましくはスキャンされる。
【００２４】
動作モードにおいて、第１の質量フィルタもしくは質量分析器および／または第２の質量フィルタもしくは質量分析器は、好ましくはイオン移動度分光計またはセパレータに同期してスキャンされる。
【００２５】
動作モードにおいて、第１の質量フィルタまたは質量分析器は、第２の質量フィルタまたは質量分析器に同期してスキャンされる。
【００２６】
一実施形態によると、質量分析計は、好ましくは第１のイオンガイドまたは第１の衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスまたは反応デバイスをさらに含み、第１のイオンガイドまたは第１の衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスもしくは反応デバイスは、イオン移動度分光計またはセパレータの上流および／または第１の質量フィルタまたは質量分析器の下流に配置される。
【００２７】
第１の衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスまたは反応デバイスは、好ましくは衝突誘起解離（「ＣＩＤ」）によってイオンをフラグメント化するように配置され適合される。
【００２８】
あるいは、第１の衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスまたは反応デバイスは、（ｉ）表面誘起解離（「ＳＩＤ」）フラグメンテーションデバイス、（ｉｉ）電子移動解離フラグメンテーションデバイス、（ｉｉｉ）電子捕獲解離フラグメンテーションデバイス、（ｉｖ）電子衝突または衝撃解離フラグメンテーションデバイス、（ｖ）光誘起解離（「ＰＩＤ」）フラグメンテーションデバイス、（ｖｉ）レーザ誘起解離フラグメンテーションデバイス、（ｖｉｉ）赤外放射誘起解離デバイス、（ｖｉｉｉ）紫外放射誘起解離デバイス、（ｉｘ）ノズル−スキマーインターフェースフラグメンテーションデバイス、（ｘ）インソースフラグメンテーションデバイス、（ｘｉ）イオン源衝突誘起解離フラグメンテーションデバイス、（ｘｉｉ）熱または温度源フラグメンテーションデバイス、（ｘｉｉｉ）電界誘起フラグメンテーションデバイス、（ｘｉｖ）磁場誘起フラグメンテーションデバイス、（ｘｖ）酵素消化または酵素分解フラグメンテーションデバイス、（ｘｖｉ）イオン−イオン反応フラグメンテーションデバイス、（ｘｖｉｉ）イオン−分子反応フラグメンテーションデバイス、（ｘｖｉｉｉ）イオン−原子反応フラグメンテーションデバイス、（ｘｉｘ）イオン−準安定イオン反応フラグメンテーションデバイス、（ｘｘ）イオン−準安定分子反応フラグメンテーションデバイス、（ｘｘｉ）イオン−準安定原子反応フラグメンテーションデバイス、（ｘｘｉｉ）イオンを反応させて付加生成物イオンまたは生成物イオンを形成するためのイオン−イオン反応デバイス、（ｘｘｉｉｉ）イオンを反応させて付加生成物イオンまたは生成物イオンを形成するためのイオン−分子反応デバイス、（ｘｘｉｖ）イオンを反応させて付加生成物イオンまたは生成物イオンを形成するためのイオン−原子反応デバイス、（ｘｘｖ）イオンを反応させて付加生成物イオンまたは生成物イオンを形成するためのイオン−準安定イオン反応デバイス、（ｘｘｖｉ）イオンを反応させて付加生成物イオンまたは生成物イオンを形成するためのイオン−準安定分子反応デバイス、および（ｘｘｖｉｉ）イオンを反応させて付加生成物イオンまたは生成物イオンを形成するためのイオン−準安定原子反応デバイスからなる群から選択される。
【００２９】
第１のイオンガイドまたは第１の衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスもしくは反応デバイスは、好ましくは
（ｉ）多重極ロッドセットまたは分割多重極ロッドセット（ｓｅｇｍｅｎｔｅｄ  ｍｕｌｔｉｐｏｌｅ  ｒｏｄ  ｓｅｔ）、
（ｉｉ）イオントンネルまたはイオンファンネル、あるいは
（ｉｉｉ）平面電極、平板電極またはメッシュ電極のスタックまたはアレイ
を含む。
【００３０】
多重極ロッドセットは、好ましくは四重極ロッドセット、六重極ロッドセット、八重極ロッドセット、または８より多くのロッドを含むロッドセットを含む。
【００３１】
イオントンネルまたはイオンファンネルは、好ましくは使用時にイオンが送られる開口部を有する複数の電極または少なくとも２、５、１０、２０、３０、４０、５０、６０、７０、８０、９０もしくは１００の電極を含み、電極のうちの少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％または１００％は、実質的に同じサイズもしくは面積である開口部を有するか、またはサイズもしくは面積が漸進的に大きくおよび／または小さくなる開口部を有する。好ましくは、電極のうちの少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％または１００％は、（ｉ）≦１．０ｍｍ、（ｉｉ）≦２．０ｍｍ、（ｉｉｉ）≦３．０ｍｍ、（ｉｖ）≦４．０ｍｍ、（ｖ）≦５．０ｍｍ、（ｖｉ）≦６．０ｍｍ、（ｖｉｉ）≦７．０ｍｍ、（ｖｉｉｉ）≦８．０ｍｍ、（ｉｘ）≦９．０ｍｍ、（ｘ）≦１０．０ｍｍ、および（ｘｉ）＞１０．０ｍｍからなる群から選択される内径または寸法を有する。
【００３２】
平面電極、平板電極またはメッシュ電極のスタックまたはアレイは、好ましくは使用時にイオンが移動する（ｔｒａｖｅｌ）平面内に概ね配置される、複数または少なくとも２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９もしくは２０の平面電極、平板電極またはメッシュ電極を含み、平面電極、平板電極またはメッシュ電極のうちの少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％または１００％は、使用時にイオンが移動する平面内に概ね配置される。
【００３３】
質量分析計は、好ましくは複数の平面電極、平板電極またはメッシュ電極にＡＣまたはＲＦ電圧を供給するためのＡＣまたはＲＦ電圧手段をさらに含み、隣り合う平面電極、平板電極またはメッシュ電極に、好ましくは逆位相のＡＣまたはＲＦ電圧が供給される。
【００３４】
第１のイオンガイドまたは第１の衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスもしくは反応デバイスは、好ましくは複数の軸方向セグメントまたは少なくとも５、１０、１５、２０、２５、３０、３５、４０、４５、５０、５５、６０、６５、７０、７５、８０、８５、９０、９５もしくは１００の軸方向セグメントを含む。
【００３５】
一実施形態によると、質量分析計は、好ましくは第１のイオンガイドまたは第１の衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスもしくは反応デバイスの軸方向長さの少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％または１００％に沿って少なくともいくつかのイオンを駆動するために、１つ以上の過渡ＤＣ電圧もしくは電位または１つ以上の過渡ＤＣ電圧波形もしくは電位波形を第１のイオンガイドまたは第１の衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスもしくは反応デバイスを形成する電極に印加するように配置され適合される過渡ＤＣ電圧手段をさらに含む。
【００３６】
別の実施形態によると、質量分析計は、好ましくは第１のイオンガイドまたは第１の衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスもしくは反応デバイスの軸方向長さの少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％または１００％に沿って少なくともいくつかのイオンを駆動するために、２つ以上の位相シフトＡＣまたはＲＦ電圧を第１のイオンガイドまたは第１の衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスもしくは反応デバイスを形成する電極に印加するように配置され適合されるＡＣまたはＲＦ電圧手段をさらに含む。
【００３７】
一実施形態によると、第１のイオンガイドまたは第１の衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスもしくは反応デバイスは、（ｉ）＜２０ｍｍ、（ｉｉ）２０〜４０ｍｍ、（ｉｉｉ）４０〜６０ｍｍ、（ｉｖ）６０〜８０ｍｍ、（ｖ）８０〜１００ｍｍ、（ｖｉ）１００〜１２０ｍｍ、（ｖｉｉ）１２０〜１４０ｍｍ、（ｖｉｉｉ）１４０〜１６０ｍｍ、（ｉｘ）１６０〜１８０ｍｍ、（ｘ）１８０〜２００ｍｍ、（ｘｉ）２００〜２２０ｍｍ、（ｘｉｉ）２２０〜２４０ｍｍ、（ｘｉｉｉ）２４０〜２６０ｍｍ、（ｘｉｖ）２６０〜２８０ｍｍ、（ｘｖ）２８０〜３００ｍｍ、および（ｘｖｉ）＞３００ｍｍからなる群から選択される軸方向長さを有する。
【００３８】
第１のイオンガイドまたは第１の衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスもしくは反応デバイスは、好ましくはイオンを第１のイオンガイドまたは第１の衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスもしくは反応デバイス内の半径方向に閉じ込めるために、ＡＣまたはＲＦ電圧を第１のイオンガイドまたは第１の衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスもしくは反応デバイスの複数の電極のうちの少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％または１００％に印加するように配置され適合されるＡＣまたはＲＦ電圧手段をさらに含む。
【００３９】
ＡＣまたはＲＦ電圧手段は、好ましくは（ｉ）＜５０Ｖピーク・トゥ・ピーク、（ｉｉ）５０〜１００Ｖピーク・トゥ・ピーク、（ｉｉｉ）１００〜１５０Ｖピーク・トゥ・ピーク、（ｉｖ）１５０〜２００Ｖピーク・トゥ・ピーク、（ｖ）２００〜２５０Ｖピーク・トゥ・ピーク、（ｖｉ）２５０〜３００Ｖピーク・トゥ・ピーク、（ｖｉｉ）３００〜３５０Ｖピーク・トゥ・ピーク、（ｖｉｉｉ）３５０〜４００Ｖピーク・トゥ・ピーク、（ｉｘ）４００〜４５０Ｖピーク・トゥ・ピーク、（ｘ）４５０〜５００Ｖピーク・トゥ・ピーク、および（ｘｉ）＞５００Ｖピーク・トゥ・ピークからなる群から選択される振幅を有するＡＣまたはＲＦ電圧を、第１のイオンガイドまたは第１の衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスもしくは反応デバイスの複数の電極に供給するように配置され適合される。
【００４０】
一実施形態によると、ＡＣまたはＲＦ電圧手段は、好ましくは、（ｉ）＜１００ｋＨｚ、（ｉｉ）１００〜２００ｋＨｚ、（ｉｉｉ）２００〜３００ｋＨｚ、（ｉｖ）３００〜４００ｋＨｚ、（ｖ）４００〜５００ｋＨｚ、（ｖｉ）０．５〜１．０ＭＨｚ、（ｖｉｉ）１．０〜１．５ＭＨｚ、（ｖｉｉｉ）１．５〜２．０ＭＨｚ、（ｉｘ）２．０〜２．５ＭＨｚ、（ｘ）２．５〜３．０ＭＨｚ、（ｘｉ）３．０〜３．５ＭＨｚ、（ｘｉｉ）３．５〜４．０ＭＨｚ、（ｘｉｉｉ）４．０〜４．５ＭＨｚ、（ｘｉｖ）４．５〜５．０ＭＨｚ、（ｘｖ）５．０〜５．５ＭＨｚ、（ｘｖｉ）５．５〜６．０ＭＨｚ、（ｘｖｉｉ）６．０〜６．５ＭＨｚ、（ｘｖｉｉｉ）６．５〜７．０ＭＨｚ、（ｘｉｘ）７．０〜７．５ＭＨｚ、（ｘｘ）７．５〜８．０ＭＨｚ、（ｘｘｉ）８．０〜８．５ＭＨｚ、（ｘｘｉｉ）８．５〜９．０ＭＨｚ、（ｘｘｉｉｉ）９．０〜９．５ＭＨｚ、（ｘｘｉｖ）９．５〜１０．０ＭＨｚ、および（ｘｘｖ）＞１０．０ＭＨｚからなる群から選択される周波数を有するＡＣまたはＲＦ電圧を、第１のイオンガイドまたは第１の衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスもしくは反応デバイスの複数の電極に供給するように配置され適合される。
【００４１】
好ましくは、１〜１００、１００〜２００、２００〜３００、３００〜４００、４００〜５００、５００〜６００、６００〜７００、７００〜８００、８００〜９００または９００〜１０００の範囲の質量電荷比を有する１価イオンは、第１のイオンガイドまたは第１の衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスもしくは反応デバイスを通るドリフト時間または通過時間が（ｉ）０〜１０μｓ、（ｉｉ）１０〜２０μｓ、（ｉｉｉ）２０〜３０μｓ、（ｉｖ）３０〜４０μｓ、（ｖ）４０〜５０μｓ、（ｖｉ）５０〜６０μｓ、（ｖｉｉ）６０〜７０μｓ、（ｖｉｉｉ）７０〜８０μｓ、（ｉｘ）８０〜９０μｓ、（ｘ）９０〜１００μｓ、（ｘｉ）１００〜１１０μｓ、（ｘｉｉ）１１０〜１２０μｓ、（ｘｉｉｉ）１２０〜１３０μｓ、（ｘｉｖ）１３０〜１４０μｓ、（ｘｖ）１４０〜１５０μｓ、（ｘｖｉ）１５０〜１６０μｓ、（ｘｖｉｉ）１６０〜１７０μｓ、（ｘｖｉｉｉ）１７０〜１８０μｓ、（ｘｉｘ）１８０〜１９０μｓ、（ｘｘ）１９０〜２００μｓ、（ｘｘｉ）２００〜２１０μｓ、（ｘｘｉｉ）２１０〜２２０μｓ、（ｘｘｉｉｉ）２２０〜２３０μｓ、（ｘｘｉｖ）２３０〜２４０μｓ、（ｘｘｖ）２４０〜２５０μｓ、（ｘｘｖｉ）２５０〜２６０μｓ、（ｘｘｖｉｉ）２６０〜２７０μｓ、（ｘｘｖｉｉｉ）２７０〜２８０μｓ、（ｘｘｉｘ）２８０〜２９０μｓ、（ｘｘｘ）２９０〜３００μｓ、および（ｘｘｘｉ）＞３００μｓの範囲内にある。
【００４２】
一実施形態によると、質量分析計は、好ましくは第１のイオンガイドまたは第１の衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスもしくは反応デバイスの少なくとも一部を（ｉ）＞０．０００１ｍｂａｒ、（ｉｉ）＞０．００１ｍｂａｒ、（ｉｉｉ）＞０．０１ｍｂａｒ、（ｉｖ）＞０．１ｍｂａｒ、（ｖ）＞１ｍｂａｒ、（ｖｉ）＞１０ｍｂａｒ、（ｖｉｉ）０．０００１〜０．１ｍｂａｒ、および（ｖｉｉｉ）０．００１〜０．０１ｍｂａｒからなる群から選択される圧力に維持するように配置され適合される手段をさらに含む。
【００４３】
質量分析計は、好ましくはイオンを第１のイオンガイドまたは第１の衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスもしくは反応デバイス内へ加速するように配置され適合される第１の加速手段をさらに含み、動作モードにおいて、イオンのうちの少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％または１００％を、第１のイオンガイドまたは第１の衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスもしくは反応デバイスに入ると同時にフラグメント化または反応させる。
【００４４】
質量分析計は、第１のイオンガイドまたは第１の衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスもしくは反応デバイスに入る前にイオンが通過する電位差を、イオンが第１のイオンガイドまたは第１の衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスもしくは反応デバイスに入ると同時にイオンを実質的にフラグメント化または反応させる比較的高いフラグメンテーションまたは反応動作モードと、第１のイオンガイドまたは第１の衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスもしくは反応デバイスに入ると同時に実質的により少ないイオンをフラグメント化または反応させるか、または実質的にイオンをフラグメント化または反応させない比較的低いフラグメンテーションまたは反応動作モードとを切り替えるか、または繰り返し切り替えるように配置され適合される制御システムをさらに含む。
【００４５】
比較的高いフラグメンテーションまたは反応動作モードにおいて、第１のイオンガイドまたは第１の衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスもしくは反応デバイスに入るイオンは、好ましくは（ｉ）≧１０Ｖ、（ｉｉ）≧２０Ｖ、（ｉｉｉ）≧３０Ｖ、（ｉｖ）≧４０Ｖ、（Ｖ）≧５０Ｖ、（ｖｉ）≧６０Ｖ、（ｖｉｉ）≧７０Ｖ、（ｖｉｉｉ）≧８０Ｖ、（ｉｘ）≧９０Ｖ、（ｘ）≧１００Ｖ、（ｘｉ）≧１１０Ｖ、（ｘｉｉ）≧１２０Ｖ、（ｘｉｉｉ）≧１３０Ｖ、（ｘｉｖ）≧１４０Ｖ、（ｘｖ）≧１５０Ｖ、（ｘｖｉ）≧１６０Ｖ、（ｘｖｉｉ）≧１７０Ｖ、（ｘｖｉｉｉ）≧１８０Ｖ、（ｘｉｘ）≧１９０Ｖ、および（ｘｘ）≧２００Ｖからなる群から選択される電位差を通して加速される。
【００４６】
比較的低いフラグメンテーションまたは反応動作モードにおいて、第１のイオンガイドまたは第１の衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスもしくは反応デバイスに入るイオンは、好ましくは（ｉ）≦２０Ｖ、（ｉｉ）≦１５Ｖ、（ｉｉｉ）≦１０Ｖ、（ｉｖ）≦５Ｖ、および（ｖ）≦１Ｖからなる群から選択される電位差を通して加速される。
【００４７】
制御システムは、好ましくは第１のイオンガイドまたは第１の衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスもしくは反応デバイスを比較的高いフラグメンテーションまたは反応動作モードと比較的低いフラグメンテーションまたは反応動作モードとの間で、１ｍｓ、５ｍｓ、１０ｍｓ、１５ｍｓ、２０ｍｓ、２５ｍｓ、３０ｍｓ、３５ｍｓ、４０ｍｓ、４５ｍｓ、５０ｍｓ、５５ｍｓ、６０ｍｓ、６５ｍｓ、７０ｍｓ、７５ｍｓ、８０ｍｓ、８５ｍｓ、９０ｍｓ、９５ｍｓ、１００ｍｓ、２００ｍｓ、３００ｍｓ、４００ｍｓ、５００ｍｓ、６００ｍｓ、７００ｍｓ、８００ｍｓ、９００ｍｓ、１ｓ、２ｓ、３ｓ、４ｓ、５ｓ、６ｓ、７ｓ、８ｓ、９ｓまたは１０ｓ毎に少なくとも１回切り替えるように配置され適合される。
【００４８】
第１のイオンガイドまたは第１の衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスもしくは反応デバイスは、好ましくはイオンビームを受け取り、かつ少なくとも１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９または２０の個別群またはパケットのイオンが第１のイオンガイドまたは第１の衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスもしくは反応デバイス内にいずれかの特定の時点に閉じ込め（ｃｏｎｆｉｎｅ）および／または隔離される（ｉｓｏｌａｔｅ）ようにイオンビームを変換または分割するように配置され適合される。各群またはパケットのイオンは、好ましくは第１のイオンガイドまたは第１の衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスもしくは反応デバイス内に形成された個別の軸方向ポテンシャル井戸内に個別に閉じ込めおよび／または隔離される。
【００４９】
質量分析計は、好ましくは第２のイオンガイドまたは第２の衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスまたは反応デバイスをさらに含み、第２のイオンガイドまたは第２の衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスもしくは反応デバイスは、イオン移動度分光計またはセパレータの下流に配置される。
【００５０】
第２のイオンガイドまたは第２の衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスもしくは反応デバイスは、好ましくは衝突誘起解離（「ＣＩＤ」）によってイオンをフラグメント化するように配置され適合される。
【００５１】
あるいは、第２のイオンガイドまたは第２の衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスもしくは反応デバイスは、（ｉ）表面誘起解離（「ＳＩＤ」）フラグメンテーションデバイス、（ｉｉ）電子移動解離フラグメンテーションデバイス、（ｉｉｉ）電子捕獲解離フラグメンテーションデバイス、（ｉｖ）電子衝突または衝撃解離フラグメンテーションデバイス、（ｖ）光誘起解離（「ＰＩＤ」）フラグメンテーションデバイス、（ｖｉ）レーザ誘起解離フラグメンテーションデバイス、（ｖｉｉ）赤外放射誘起解離デバイス、（ｖｉｉｉ）紫外放射誘起解離デバイス、（ｉｘ）ノズル−スキマーインターフェースフラグメンテーションデバイス、（ｘ）インソースフラグメンテーションデバイス、（ｘｉ）イオン源衝突誘起解離フラグメンテーションデバイス、（ｘｉｉ）熱または温度源フラグメンテーションデバイス、（ｘｉｉｉ）電界誘起フラグメンテーションデバイス、（ｘｉｖ）磁場誘起フラグメンテーションデバイス、（ｘｖ）酵素消化または酵素分解フラグメンテーションデバイス、（ｘｖｉ）イオン−イオン反応フラグメンテーションデバイス、（ｘｖｉｉ）イオン−分子反応フラグメンテーションデバイス、（ｘｖｉｉｉ）イオン−原子反応フラグメンテーションデバイス、（ｘｉｘ）イオン−準安定イオン反応フラグメンテーションデバイス、（ｘｘ）イオン−準安定分子反応フラグメンテーションデバイス、（ｘｘｉ）イオン−準安定原子反応フラグメンテーションデバイス、（ｘｘｉｉ）イオンを反応させて付加生成物イオンまたは生成物イオンを形成するためのイオン−イオン反応デバイス、（ｘｘｉｉｉ）イオンを反応させて付加生成物イオンまたは生成物イオンを形成するためのイオン−分子反応デバイス、（ｘｘｉｖ）イオンを反応させて付加生成物イオンまたは生成物イオンを形成するためのイオン−原子反応デバイス、（ｘｘｖ）イオンを反応させて付加生成物イオンまたは生成物イオンを形成するためのイオン−準安定イオン反応デバイス、（ｘｘｖｉ）イオンを反応させて付加生成物イオンまたは生成物イオンを形成するためのイオン−準安定分子反応デバイス、および（ｘｘｖｉｉ）イオンを反応させて付加生成物イオンまたは生成物イオンを形成するためのイオン−準安定原子反応デバイスからなる群から選択され得る。
【００５２】
第２のイオンガイドまたは第２の衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスもしくは反応デバイスは、好ましくは
（ｉ）多重極ロッドセットまたは分割多重極ロッドセット、
（ｉｉ）イオントンネルまたはイオンファンネル、あるいは
（ｉｉｉ）平面電極、平板電極またはメッシュ電極のスタックまたはアレイ
を含む。
【００５３】
多重極ロッドセットは、好ましくは四重極ロッドセット、六重極ロッドセット、八重極ロッドセット、または８より多くのロッドを含むロッドセットを含む。
【００５４】
イオントンネルまたはイオンファンネルは、好ましくは使用時にイオンが送られる開口部を有する複数の電極または少なくとも２、５、１０、２０、３０、４０、５０、６０、７０、８０、９０もしくは１００の電極を含み、電極のうちの少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％または１００％は、実質的に同じサイズもしくは面積である開口部を有するか、またはサイズもしくは面積が漸進的に大きくおよび／または小さくなる開口部を有する。好ましくは、電極のうちの少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％または１００％は、（ｉ）≦１．０ｍｍ、（ｉｉ）≦２．０ｍｍ、（ｉｉｉ）≦３．０ｍｍ、（ｉｖ）≦４．０ｍｍ、（ｖ）≦５．０ｍｍ、（ｖｉ）≦６．０ｍｍ、（ｖｉｉ）≦７．０ｍｍ、（ｖｉｉｉ）≦８．０ｍｍ、（ｉｘ）≦９．０ｍｍ、（ｘ）≦１０．０ｍｍ、および（ｘｉ）＞１０．０ｍｍからなる群から選択される内径または寸法を有する。
【００５５】
平面電極、平板電極またはメッシュ電極のスタックまたはアレイは、好ましくは使用時にイオンが移動する平面内に概ね配置される、複数または少なくとも２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９もしくは２０の平面電極、平板電極またはメッシュ電極を含み、平面電極、平板電極またはメッシュ電極のうちの少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％または１００％は、使用時にイオンが移動する平面内に概ね配置される。
【００５６】
質量分析計は、好ましくは複数の平面電極、平板電極またはメッシュ電極にＡＣまたはＲＦ電圧を供給するためのＡＣまたはＲＦ電圧手段をさらに含み、隣り合う平面電極、平板電極またはメッシュ電極に、逆位相のＡＣまたはＲＦ電圧が供給される。
【００５７】
第２のイオンガイドまたは第２の衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスもしくは反応デバイスは、好ましくは複数の軸方向セグメントまたは少なくとも５、１０、１５、２０、２５、３０、３５、４０、４５、５０、５５、６０、６５、７０、７５、８０、８５、９０、９５もしくは１００の軸方向セグメントを含む。
【００５８】
一実施形態によると、質量分析計は、好ましくは第２のイオンガイドまたは第２の衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスもしくは反応デバイスの軸方向長さの少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％または１００％に沿って少なくともいくつかのイオンを駆動するために、１つ以上の過渡ＤＣ電圧もしくは電位または１つ以上の過渡ＤＣ電圧波形もしくは電位波形を第２のイオンガイドまたは第２の衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスもしくは反応デバイスを形成する電極に印加するように配置され適合される過渡ＤＣ電圧手段をさらに含む。
【００５９】
別の実施形態によると、質量分析計は、第２のイオンガイドまたは第２の衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスもしくは反応デバイスの軸方向長さの少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％または１００％に沿って少なくともいくつかのイオンを駆動するために、２つ以上の位相シフトＡＣまたはＲＦ電圧を第２のイオンガイドまたは第２の衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスもしくは反応デバイスを形成する電極に印加するように配置され適合されるＡＣまたはＲＦ電圧手段をさらに含む。
【００６０】
第２のイオンガイドまたは第２の衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスもしくは反応デバイスは、好ましくは（ｉ）＜２０ｍｍ、（ｉｉ）２０〜４０ｍｍ、（ｉｉｉ）４０〜６０ｍｍ、（ｉｖ）６０〜８０ｍｍ、（ｖ）８０〜１００ｍｍ、（ｖｉ）１００〜１２０ｍｍ、（ｖｉｉ）１２０〜１４０ｍｍ、（ｖｉｉｉ）１４０〜１６０ｍｍ、（ｉｘ）１６０〜１８０ｍｍ、（ｘ）１８０〜２００ｍｍ、（ｘｉ）２００〜２２０ｍｍ、（ｘｉｉ）２２０〜２４０ｍｍ、（ｘｉｉｉ）２４０〜２６０ｍｍ、（ｘｉｖ）２６０〜２８０ｍｍ、（ｘｖ）２８０〜３００ｍｍ、および（ｘｖｉ）＞３００ｍｍからなる群から選択される軸方向長さを有する。
【００６１】
第２のイオンガイドまたは第２の衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスもしくは反応デバイスは、イオンを好ましくは第２のイオンガイドまたは第２の衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスもしくは反応デバイス内の半径方向に閉じ込めるために、ＡＣまたはＲＦ電圧を第２のイオンガイドまたは第２の衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスもしくは反応デバイスの複数の電極のうちの少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％または１００％に印加するように配置され適合されるＡＣまたはＲＦ電圧手段をさらに含む。
【００６２】
ＡＣまたはＲＦ電圧手段は、好ましくは（ｉ）＜５０Ｖピーク・トゥ・ピーク、（ｉｉ）５０〜１００Ｖピーク・トゥ・ピーク、（ｉｉｉ）１００〜１５０Ｖピーク・トゥ・ピーク、（ｉｖ）１５０〜２００Ｖピーク・トゥ・ピーク、（ｖ）２００〜２５０Ｖピーク・トゥ・ピーク、（ｖｉ）２５０〜３００Ｖピーク・トゥ・ピーク、（ｖｉｉ）３００〜３５０Ｖピーク・トゥ・ピーク、（ｖｉｉｉ）３５０〜４００Ｖピーク・トゥ・ピーク、（ｉｘ）４００〜４５０Ｖピーク・トゥ・ピーク、（ｘ）４５０〜５００Ｖピーク・トゥ・ピーク、および（ｘｉ）＞５００Ｖピーク・トゥ・ピークからなる群から選択される振幅を有するＡＣまたはＲＦ電圧を、第２のイオンガイドまたは第２の衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスもしくは反応デバイスの複数の電極に供給するように配置され適合される。
【００６３】
ＡＣまたはＲＦ電圧手段は、好ましくは（ｉ）＜１００ｋＨｚ、（ｉｉ）１００〜２００ｋＨｚ、（ｉｉｉ）２００〜３００ｋＨｚ、（ｉｖ）３００〜４００ｋＨｚ、（ｖ）４００〜５００ｋＨｚ、（ｖｉ）０．５〜１．０ＭＨｚ、（ｖｉｉ）１．０〜１．５ＭＨｚ、（ｖｉｉｉ）１．５〜２．０ＭＨｚ、（ｉｘ）２．０〜２．５ＭＨｚ、（ｘ）２．５〜３．０ＭＨｚ、（ｘｉ）３．０〜３．５ＭＨｚ、（ｘｉｉ）３．５〜４．０ＭＨｚ、（ｘｉｉｉ）４．０〜４．５ＭＨｚ、（ｘｉｖ）４．５〜５．０ＭＨｚ、（ｘｖ）５．０〜５．５ＭＨｚ、（ｘｖｉ）５．５〜６．０ＭＨｚ、（ｘｖｉｉ）６．０〜６．５ＭＨｚ、（ｘｖｉｉｉ）６．５〜７．０ＭＨｚ、（ｘｉｘ）７．０〜７．５ＭＨｚ、（ｘｘ）７．５〜８．０ＭＨｚ、（ｘｘｉ）８．０〜８．５ＭＨｚ、（ｘｘｉｉ）８．５〜９．０ＭＨｚ、（ｘｘｉｉｉ）９．０〜９．５ＭＨｚ、（ｘｘｉｖ）９．５〜１０．０ＭＨｚ、および（ｘｘｖ）＞１０．０ＭＨｚからなる群から選択される周波数を有するＡＣまたはＲＦ電圧を、第２のイオンガイドまたは第２の衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスもしくは反応デバイスの複数の電極に供給するように配置され適合される。
【００６４】
一実施形態によると、１〜１００、１００〜２００、２００〜３００、３００〜４００、４００〜５００、５００〜６００、６００〜７００、７００〜８００、８００〜９００または９００〜１０００の範囲の質量電荷比を有する１価イオンは、好ましくは第２のイオンガイドまたは第２の衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスもしくは反応デバイスを通るドリフト時間または通過時間が（ｉ）０〜１０μｓ、（ｉｉ）１０〜２０μｓ、（ｉｉｉ）２０〜３０μｓ、（ｉｖ）３０〜４０μｓ、（ｖ）４０〜５０μｓ、（ｖｉ）５０〜６０μｓ、（ｖｉｉ）６０〜７０μｓ、（ｖｉｉｉ）７０〜８０μｓ、（ｉｘ）８０〜９０μｓ、（ｘ）９０〜１００μｓ、（ｘｉ）１００〜１１０μｓ、（ｘｉｉ）１１０〜１２０μｓ、（ｘｉｉｉ）１２０〜１３０μｓ、（ｘｉｖ）１３０〜１４０μｓ、（ｘｖ）１４０〜１５０μｓ、（ｘｖｉ）１５０〜１６０μｓ、（ｘｖｉｉ）１６０〜１７０μｓ、（ｘｖｉｉｉ）１７０〜１８０μｓ、（ｘｉｘ）１８０〜１９０μｓ、（ｘｘ）１９０〜２００μｓ、（ｘｘｉ）２００〜２１０μｓ、（ｘｘｉｉ）２１０〜２２０μｓ、（ｘｘｉｉｉ）２２０〜２３０μｓ、（ｘｘｉｖ）２３０〜２４０μｓ、（ｘｘｖ）２４０〜２５０μｓ、（ｘｘｖｉ）２５０〜２６０μｓ、（ｘｘｖｉｉ）２６０〜２７０μｓ、（ｘｘｖｉｉｉ）２７０〜２８０μｓ、（ｘｘｉｘ）２８０〜２９０μｓ、（ｘｘｘ）２９０〜３００μｓ、および（ｘｘｘｉ）＞３００μｓの範囲内にある。
【００６５】
質量分析計は、好ましくは第２のイオンガイドまたは第２の衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスもしくは反応デバイスの少なくとも一部を（ｉ）＞０．０００１ｍｂａｒ、（ｉｉ）＞０．００１ｍｂａｒ、（ｉｉｉ）＞０．０１ｍｂａｒ、（ｉｖ）＞０．１ｍｂａｒ、（ｖ）＞１ｍｂａｒ、（ｖｉ）＞１０ｍｂａｒ、（ｖｉｉ）０．０００１〜０．１ｍｂａｒ、および（ｖｉｉｉ）０．００１〜０．０１ｍｂａｒからなる群から選択される圧力に維持するように配置され適合される手段をさらに含む。
【００６６】
質量分析計は、好ましくはイオン移動度分光計またはセパレータから現れるイオンを第２のイオンガイドまたは第２の衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスもしくは反応デバイス内へ加速するように配置され適合される加速手段をさらに含み、動作モードにおいて、イオンのうちの少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％または１００％を、第２のイオンガイドまたは第２の衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスもしくは反応デバイスに入ると同時にフラグメント化または反応させる。
【００６７】
加速手段は、好ましくはイオン移動度分光計またはセパレータから現れるイオンが第２のイオンガイドまたは第２の衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスもしくは反応デバイスへ送られる際にイオンの運動エネルギーを漸進的に変化または増加させるように配置され適合される。
【００６８】
加速手段は、好ましくは電位差が維持される領域を備え、電位差は、経時的に漸進的に変化または増加される。
【００６９】
質量分析計は、好ましくは第２のイオンガイドまたは第２の衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスもしくは反応デバイスに入る前にイオンが通過する電位差を、イオンが第２のイオンガイドまたは第２の衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスもしくは反応デバイスに入ると同時にイオンを実質的にフラグメント化または反応させる比較的高いフラグメンテーションまたは反応動作モードと、イオンが第２のイオンガイドまたは第２の衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスもしくは反応デバイスに入ると同時に実質的により少ないイオンをフラグメント化または反応させるか、または実質的にイオンをフラグメント化または反応させない比較的低いフラグメンテーションまたは反応動作モードとを切り替えるか、または繰り返し切り替えるように配置され適合される制御システムをさらに含む。
【００７０】
比較的高いフラグメンテーションまたは反応動作モードにおいて、第２のイオンガイドまたは第２の衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスもしくは反応デバイスに入るイオンは、好ましくは（ｉ）≧１０Ｖ、（ｉｉ）≧２０Ｖ、（ｉｉｉ）≧３０Ｖ、（ｉｖ）≧４０Ｖ、（Ｖ）≧５０Ｖ、（ｖｉ）≧６０Ｖ、（ｖｉｉ）≧７０Ｖ、（ｖｉｉｉ）≧８０Ｖ、（ｉｘ）≧９０Ｖ、（ｘ）≧１００Ｖ、（ｘｉ）≧１１０Ｖ、（ｘｉｉ）≧１２０Ｖ、（ｘｉｉｉ）≧１３０Ｖ、（ｘｉｖ）≧１４０Ｖ、（ｘｖ）≧１５０Ｖ、（ｘｖｉ）≧１６０Ｖ、（ｘｖｉｉ）≧１７０Ｖ、（ｘｖｉｉｉ）≧１８０Ｖ、（ｘｉｘ）≧１９０Ｖ、および（ｘｘ）≧２００Ｖからなる群から選択される電位差を通して加速される。
【００７１】
比較的低いフラグメンテーションまたは反応動作モードにおいて、第２のイオンガイドまたは第２の衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスもしくは反応デバイスに入るイオンは、好ましくは（ｉ）≦２０Ｖ、（ｉｉ）≦１５Ｖ、（ｉｉｉ）≦１０Ｖ、（ｉｖ）≦５Ｖ、および（ｖ）≦１Ｖからなる群から選択される電位差を通して加速される。
【００７２】
制御システムは、好ましくは第２のイオンガイドまたは第２の衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスもしくは反応デバイスを比較的高いフラグメンテーションまたは反応動作モードと比較的低いフラグメンテーションまたは反応動作モードとの間で、１ｍｓ、５ｍｓ、１０ｍｓ、１５ｍｓ、２０ｍｓ、２５ｍｓ、３０ｍｓ、３５ｍｓ、４０ｍｓ、４５ｍｓ、５０ｍｓ、５５ｍｓ、６０ｍｓ、６５ｍｓ、７０ｍｓ、７５ｍｓ、８０ｍｓ、８５ｍｓ、９０ｍｓ、９５ｍｓ、１００ｍｓ、２００ｍｓ、３００ｍｓ、４００ｍｓ、５００ｍｓ、６００ｍｓ、７００ｍｓ、８００ｍｓ、９００ｍｓ、１ｓ、２ｓ、３ｓ、４ｓ、５ｓ、６ｓ、７ｓ、８ｓ、９ｓまたは１０ｓ毎に少なくとも１回切り替えるように配置され適合される。
【００７３】
一実施形態によると、第２のイオンガイドまたは第２の衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスもしくは反応デバイスは、好ましくはイオン移動度分光計またはセパレータから現れるイオンビームを受け取り、かつ少なくとも１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９または２０の個別群またはパケットのイオンが第２のイオンガイドまたは第２の衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスもしくは反応デバイス内にいずれかの特定の時点に閉じ込めおよび／または隔離されるようにイオンビームを変換または分割するように配置され適合される。各群またはパケットのイオンは、好ましくは第２のイオンガイドまたは第２の衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスもしくは反応デバイス内に形成された個別の軸方向ポテンシャル井戸内に個別に閉じ込めおよび／または隔離される。
【００７４】
第２のイオンガイドまたは第２の衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスもしくは反応デバイス内に閉じ込めおよび／または隔離されたイオン群またはパケットの各々におけるイオンの平均イオン移動度は、好ましくは経時的に漸進的に低減し、および／または第２のイオンガイドまたは第２の衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスもしくは反応デバイスの出射口領域から第２のイオンガイドまたは第２の衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスもしくは反応デバイスの入射口領域に向かって漸進的に低減する。
【００７５】
第２のイオンガイドまたは第２の衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスもしくは反応デバイスは、好ましくはイオン移動度分光計またはセパレータから現れるイオンを貯留および／または閉じ込めおよび／または分割し、かつ（ｉ）イオンがイオン移動度分光計またはセパレータから現れる秩序（ｏｒｄｅｒ）および／または忠実度（ｆｉｄｅｌｉｔｙ）を実質的に維持するか、および／または（ｉｉ）１つ以上の群またはパケットのイオンが第２のイオンガイドまたは第２の衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスもしくは反応デバイスに沿って平行移動される際に実質的にイオンの組成を維持するかのいずれかを行いながら、イオンを第２のイオンガイドまたは第２の衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスもしくは反応デバイスの軸方向長さの少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％または１００％に沿って１つ以上の群またはパケットのイオンとして平行移動するように配置され適合される。
【００７６】
イオン移動度分光計またはセパレータは、好ましくは気相電気泳動デバイスを含む。
【００７７】
一実施形態によると、イオン移動度分光計またはセパレータは、
（ｉ）ドリフト管、
（ｉｉ）多重極ロッドセットまたは分割多重極ロッドセット、
(ｉｉｉ）イオントンネルまたはイオンファンネル、あるいは
(ｉｖ）平面電極、平板電極またはメッシュ電極のスタックまたはアレイ
を含む。
【００７８】
ドリフト管は、好ましくは１つ以上の電極とドリフト管の軸方向長さの少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％または１００％に沿って軸方向ＤＣ電圧勾配または実質的に一定もしくは直線の軸方向ＤＣ電圧勾配を維持するための手段と備える。
【００７９】
多重極ロッドセットは、好ましくは四重極ロッドセット、六重極ロッドセット、八重極ロッドセット、または８より多くのロッドを含むロッドセットを含む。
【００８０】
イオントンネルまたはイオンファンネルは、好ましくは使用時にイオンが送られる開口部を有する複数の電極または少なくとも２、５、１０、２０、３０、４０、５０、６０、７０、８０、９０もしくは１００の電極を含み、電極のうちの少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％または１００％は、実質的に同じサイズもしくは面積である開口部を有するか、またはサイズもしくは面積が漸進的に大きくおよび／または小さくなる開口部を有する。好ましくは、電極のうちの少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％または１００％は、（ｉ）≦１．０ｍｍ、（ｉｉ）≦２．０ｍｍ、（ｉｉｉ）≦３．０ｍｍ、（ｉｖ）≦４．０ｍｍ、（ｖ）≦５．０ｍｍ、（ｖｉ）≦６．０ｍｍ、（ｖｉｉ）≦７．０ｍｍ、（ｖｉｉｉ）≦８．０ｍｍ、（ｉｘ）≦９．０ｍｍ、（ｘ）≦１０．０ｍｍ、および（ｘｉ）＞１０．０ｍｍからなる群から選択される内径または寸法を有する。
【００８１】
平面電極、平板電極またはメッシュ電極のスタックまたはアレイは、好ましくは複数または少なくとも２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９もしくは２０の平面電極、平板電極またはメッシュ電極を含み、平面電極、平板電極またはメッシュ電極の少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％または１００％は、使用時にイオンが移動する平面内に概ね配置される。好ましくは、平面電極、平板電極またはメッシュ電極の少なくともいくつかまたは少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％もしくは１００％には、ＡＣまたはＲＦ電圧が供給され、隣り合う平面電極、平板電極またはメッシュ電極に、逆位相のＡＣまたはＲＦ電圧が供給される。
【００８２】
イオン移動度分光計またはセパレータは、好ましくは複数の軸方向セグメントまたは少なくとも５、１０、１５、２０、２５、３０、３５、４０、４５、５０、５５、６０、６５、７０、７５、８０、８５、９０、９５もしくは１００の軸方向セグメントを含む。
【００８３】
一実施形態によると、質量分析計は、好ましくは少なくともいくつかのイオンをイオン移動度分光計またはセパレータの軸方向長さの少なくとも一部または少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％もしくは１００％に沿って駆動するために、イオン移動度分光計またはセパレータの軸方向長さの少なくとも一部または少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％もしくは１００％に沿って実質的に一定のＤＣ電圧勾配を維持するためのＤＣ電圧手段をさらに含む。
【００８４】
一実施形態によると、質量分析計は、少なくともいくつかのイオンをイオン移動度分光計またはセパレータの軸方向長さの少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％または１００％に沿って駆動するために、１つ以上の過渡ＤＣ電圧もしくは電位または１つ以上の過渡ＤＣ電圧波形もしくは電位波形をイオン移動度分光計またはセパレータを形成する電極に印加するように配置され適合される過渡ＤＣ電圧手段をさらに含む。
【００８５】
一実施形態によると、質量分析計は、少なくともいくつかのイオンをイオン移動度分光計またはセパレータの軸方向長さの少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％または１００％に沿って駆動するために、２つ以上の位相シフトＡＣまたはＲＦ電圧をイオン移動度分光計またはセパレータを形成する電極に印加するように配置され適合されるＡＣまたはＲＦ電圧手段を含む。
【００８６】
イオン移動度分光計またはセパレータは、好ましくは（ｉ）＜２０ｍｍ、（ｉｉ）２０〜４０ｍｍ、（ｉｉｉ）４０〜６０ｍｍ、（ｉｖ）６０〜８０ｍｍ、（ｖ）８０〜１００ｍｍ、（ｖｉ）１００〜１２０ｍｍ、（ｖｉｉ）１２０〜１４０ｍｍ、（ｖｉｉｉ）１４０〜１６０ｍｍ、（ｉｘ）１６０〜１８０ｍｍ、（ｘ）１８０〜２００ｍｍ、（ｘｉ）２００〜２２０ｍｍ、（ｘｉｉ）２２０〜２４０ｍｍ、（ｘｉｉｉ）２４０〜２６０ｍｍ、（ｘｉｖ）２６０〜２８０ｍｍ、（ｘｖ）２８０〜３００ｍｍ、および（ｘｖｉ）＞３００ｍｍからなる群から選択される軸方向長さを有する。
【００８７】
イオン移動度分光計またはセパレータは、好ましくはイオンをイオン移動度分光計またはセパレータ内に半径方向に閉じ込めるために、ＡＣまたはＲＦ電圧をイオン移動度分光計またはセパレータの複数の電極のうちの少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％または１００％に印加するように配置され適合されるＡＣまたはＲＦ電圧手段をさらに含む。
【００８８】
ＡＣまたはＲＦ電圧手段は、好ましくは（ｉ）＜５０Ｖピーク・トゥ・ピーク、（ｉｉ）５０〜１００Ｖピーク・トゥ・ピーク、（ｉｉｉ）１００〜１５０Ｖピーク・トゥ・ピーク、（ｉｖ）１５０〜２００Ｖピーク・トゥ・ピーク、（ｖ）２００〜２５０Ｖピーク・トゥ・ピーク、（ｖｉ）２５０〜３００Ｖピーク・トゥ・ピーク、（ｖｉｉ）３００〜３５０Ｖピーク・トゥ・ピーク、（ｖｉｉｉ）３５０〜４００Ｖピーク・トゥ・ピーク、（ｉｘ）４００〜４５０Ｖピーク・トゥ・ピーク、（ｘ）４５０〜５００Ｖピーク・トゥ・ピーク、および（ｘｉ）＞５００Ｖピーク・トゥ・ピークからなる群から選択される振幅を有するＡＣまたはＲＦ電圧を、イオン移動度分光計またはセパレータの複数の電極に供給するように配置され適合される。
【００８９】
ＡＣまたはＲＦ電圧手段は、好ましくは（ｉ）＜１００ｋＨｚ、（ｉｉ）１００〜２００ｋＨｚ、（ｉｉｉ）２００〜３００ｋＨｚ、（ｉｖ）３００〜４００ｋＨｚ、（ｖ）４００〜５００ｋＨｚ、（ｖｉ）０．５〜１．０ＭＨｚ、（ｖｉｉ）１．０〜１．５ＭＨｚ、（ｖｉｉｉ）１．５〜２．０ＭＨｚ、（ｉｘ）２．０〜２．５ＭＨｚ、（ｘ）２．５〜３．０ＭＨｚ、（ｘｉ）３．０〜３．５ＭＨｚ、（ｘｉｉ）３．５〜４．０ＭＨｚ、（ｘｉｉｉ）４．０〜４．５ＭＨｚ、（ｘｉｖ）４．５〜５．０ＭＨｚ、（ｘｖ）５．０〜５．５ＭＨｚ、（ｘｖｉ）５．５〜６．０ＭＨｚ、（ｘｖｉｉ）６．０〜６．５ＭＨｚ、（ｘｖｉｉｉ）６．５〜７．０ＭＨｚ、（ｘｉｘ）７．０〜７．５ＭＨｚ、（ｘｘ）７．５〜８．０ＭＨｚ、（ｘｘｉ）８．０〜８．５ＭＨｚ、（ｘｘｉｉ）８．５〜９．０ＭＨｚ、（ｘｘｉｉｉ）９．０〜９．５ＭＨｚ、（ｘｘｉｖ）９．５〜１０．０ＭＨｚ、および（ｘｘｖ）＞１０．０ＭＨｚからなる群から選択される周波数を有するＡＣまたはＲＦ電圧を、イオン移動度分光計またはセパレータの複数の電極に供給するように配置され適合される。
【００９０】
一実施形態によると、１〜１００、１００〜２００、２００〜３００、３００〜４００、４００〜５００、５００〜６００、６００〜７００、７００〜８００、８００〜９００または９００〜１０００の範囲の質量電荷比を有する１価イオンは、イオン移動度分光計またはセパレータを通るドリフト時間または通過時間が（ｉ）０〜１ｍｓ、（ｉｉ）１〜２ｍｓ、（ｉｉｉ）２〜３ｍｓ、（ｉｖ）３〜４ｍｓ、（ｖ）４〜５ｍｓ、（ｖｉ）５〜６ｍｓ、（ｖｉｉ）６〜７ｍｓ、（ｖｉｉｉ）７〜８ｍｓ、（ｉｘ）８〜９ｍｓ、（ｘ）９〜１０ｍｓ、（ｘｉ）１０〜１１ｍｓ、（ｘｉｉ）１１〜１２ｍｓ、（ｘｉｉｉ）１２〜１３ｍｓ、（ｘｉｖ）１３〜１４ｍｓ、（ｘｖ）１４〜１５ｍｓ、（ｘｖｉ）１５〜１６ｍｓ、（ｘｖｉｉ）１６〜１７ｍｓ、（ｘｖｉｉｉ）１７〜１８ｍｓ、（ｘｉｘ）１８〜１９ｍｓ、（ｘｘ）１９〜２０ｍｓ、（ｘｘｉ）２０〜２１ｍｓ、（ｘｘｉｉ）２１〜２２ｍｓ、（ｘｘｉｉｉ）２２〜２３ｍｓ、（ｘｘｉｖ）２３〜２４ｍｓ、（ｘｘｖ）２４〜２５ｍｓ、（ｘｘｖｉ）２５〜２６ｍｓ、（ｘｘｖｉｉ）２６〜２７ｍｓ、（ｘｘｖｉｉｉ）２７〜２８ｍｓ、（ｘｘｉｘ）２８〜２９ｍｓ、（ｘｘｘ）２９〜３０ｍｓ、（ｘｘｘｉ）３０〜３５ｍｓ、（ｘｘｘｉｉ）３５〜４０ｍｓ、（ｘｘｘｉｉｉ）４０〜４５ｍｓ、（ｘｘｘｉｖ）４５〜５０ｍｓ、（ｘｘｘｖ）５０〜５５ｍｓ、（ｘｘｘｖｉ）５５〜６０ｍｓ、（ｘｘｘｖｉｉ）６０〜６５ｍｓ、（ｘｘｘｖｉｉｉ）６５〜７０ｍｓ、（ｘｘｘｉｘ）７０〜７５ｍｓ、（ｘｌ）７５〜８０ｍｓ、（ｘｌｉ）８０〜８５ｍｓ、（ｘｌｉｉ）８５〜９０ｍｓ、（ｘｌｉｉｉ）９０〜９５ｍｓ、（ｘｌｉｖ）９５〜１００ｍｓ、および（ｘｌｖ）＞１００ｍｓの範囲内にある。
【００９１】
一実施形態によると、質量分析計は、イオン移動度分光計またはセパレータの少なくとも一部を（ｉ）＞０．００１ｍｂａｒ、（ｉｉ）＞０．０１ｍｂａｒ、（ｉｉｉ）＞０．１ｍｂａｒ、（ｉｖ）＞１ｍｂａｒ、（ｖ）＞１０ｍｂａｒ、（ｖｉ）＞１００ｍｂａｒ、（ｖｉｉ）０．００１〜１００ｍｂａｒ、（ｖｉｉｉ）０．０１〜１０ｍｂａｒ、および（ｉｘ）０．１〜１ｍｂａｒからなる群から選択される圧力に維持するように配置され適合される手段をさらに含む。
【００９２】
質量分析計は、第１のガスをイオン移動度分光計またはセパレータに導入するための手段をさらに含み、第１のガスは、（ｉ）窒素、（ｉｉ）アルゴン、（ｉｉｉ）ヘリウム、（ｉｖ）メタン、（ｖ）ネオン、（ｖｉ）キセノン、および（ｖｉｉ）空気から選択されるか、またはその群から選択されるガスを少なくとも部分的に含む。
【００９３】
質量分析計は、好ましくはイオン移動度分光計またはセパレータのためのハウジングをさらに含み、ハウジングは、イオン入射口開口部、イオン出射口開口部、およびガスをハウジング内へ導入するためのポートを除いて実質的に気密な封入体を形成する。
【００９４】
質量分析計は、好ましくは０〜５ｍｓ、５〜１０ｍｓ、１０〜１５ｍｓ、１５〜２０ｍｓ、２０〜２５ｍｓ、２５〜３０ｍｓ、３０〜３５ｍｓ、３５〜４０ｍｓ、４０〜４５ｍｓ、４５〜５０ｍｓ、５０〜５５ｍｓ、５５〜６０ｍｓ、６０〜６５ｍｓ、６５〜７０ｍｓ、７０〜７５ｍｓ、７５〜８０ｍｓ、８０〜８５ｍｓ、８５〜９０ｍｓ、９０〜９５ｍｓ、９５〜１００ｍｓまたは＞１００ｍｓ毎に１回イオンをイオン移動度分光計またはセパレータにパルスするための手段を含む。
【００９５】
質量分析計は、好ましくはイオン源をさらに含む。イオン源は、好ましくは（ｉ）エレクトロスプレーイオン化（「ＥＳＩ」）イオン源、（ｉｉ）大気圧光イオン化（「ＡＰＰＩ」）イオン源、（ｉｉｉ）大気圧化学イオン化（「ＡＰＣＩ」）イオン源、（ｉｖ）マトリックス支援レーザ脱離イオン化（「ＭＡＬＤＩ」）イオン源、（ｖ）レーザ脱離イオン化（「ＬＤＩ」）イオン源、（ｖｉ）大気圧イオン化（「ＡＰＩ」）イオン源、（ｖｉｉ）シリコンを用いた脱離イオン化（「ＤＩＯＳ」）イオン源、（ｖｉｉｉ）電子衝突（「ＥＩ」）イオン源、（ｉｘ）化学イオン化（「ＣＩ」）イオン源、（ｘ）電界イオン化（「ＦＩ」）イオン源、（ｘｉ）電界脱離（「ＦＤ」）イオン源、（ｘｉｉ）誘導結合プラズマ（「ＩＣＰ」）イオン源、（ｘｉｉｉ）高速原子衝撃（「ＦＡＢ」）イオン源、（ｘｉｖ）液体二次イオン質量分析（「ＬＳＩＭＳ」）イオン源、（ｘｖ）脱離エレクトロスプレーイオン化（「ＤＥＳＩ」）イオン源、（ｘｖｉ）ニッケル−６３放射性イオン源、（ｘｖｉｉ）大気圧マトリックス支援レーザ脱離イオン化イオン源、および(ｘｖｉｉｉ）熱スプレーイオン源からなる群から選択される。
【００９６】
イオン源は、パルス化または連続イオン源を含み得る。
【００９７】
質量分析計は、質量分析器をさらに含み得る。質量分析器は、（ｉ）四重極質量分析器、（ｉｉ）２Ｄまたは直線四重極質量分析器、（ｉｉｉ）ポールまたは３Ｄ四重極質量分析器、（ｉｖ）ペニングトラップ質量分析器、（ｖ）イオントラップ質量分析器、（ｖｉ）磁場型質量分析器、（ｖｉｉ）イオンサイクロトロン共鳴（「ＩＣＲ」）質量分析器、（ｖｉｉｉ）フーリエ変換イオンサイクロトロン共鳴（「ＦＴＩＣＲ」）質量分析器、（ｉｘ）静電またはオービトラップ質量分析器、（ｘ）フーリエ変換静電またはオービトラップ質量分析器、（ｘｉ）フーリエ変換質量分析器、（ｘｉｉ）飛行時間質量分析器、（ｘｉｉｉ）直交加速飛行時間質量分析器、および（ｘｉｖ）軸方向加速飛行時間質量分析器からなる群から選択され得る。
【００９８】
質量分析計は、好ましくはイオン検出器をさらに含む。
【００９９】
本発明の別の態様によると、
第１のイオンガイドまたは第１の衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスもしくは反応デバイスにおいてイオンをフラグメント化または反応させ、生成物、娘、付加生成物またはフラグメントイオンを生成するステップと、
第１のイオンガイドまたは第１の衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスもしくは反応デバイスから現れるか、または送られてきた生成物、娘、付加生成物またはフラグメントイオンをそのイオン移動度にしたがって、イオン移動度分光計またはセパレータにおいて、時間的に分離するステップと
を含む質量分析の方法が提供される。
【０１００】
本発明の別の態様によると、
第１の質量フィルタまたは質量分析器においてイオンを質量分析する質量フィルタリングステップと、
イオン移動度分光計またはセパレータにおいてイオンを時間的に分離するステップであって、イオン移動度分光計またはセパレータは、第１の質量フィルタまたは質量分析器の下流に配置される、ステップと、
イオン移動度分光計またはセパレータの下流に配置された第２の質量フィルタまたは質量分析器において質量フィルタリングまたは質量分析するステップと
を含む質量分析の方法が提供される。
【０１０１】
イオン移動度分光計またはセパレータにおけるイオンは、好ましくはバッファガスの存在下での電界にさらされる。異なる種は、好ましくは異なる速度を獲得し、好ましくはそれらのイオン移動度または別の物理化学特性にしたがって分離される。そのような分光計におけるイオンの移動度は、サイズ、形状および電荷に依存する。
【０１０２】
好適な実施形態において、１つ以上の特定の質量電荷比を有するイオンは、まず質量フィルタを通って送られる。次いで、イオンを衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスまたは反応デバイスにおいてフラグメント化または反応させる。次いで、得られたフラグメント、娘、生成物または付加生成物イオンは、好ましくはイオン移動度分光計またはセパレータにおいて時間的に分離され、検出される。質量フィルタは、好ましくは四重極質量フィルタを含むが、他のタイプの質量フィルタも考えられる。
【０１０３】
好適な実施形態によると、イオンをフラグメント化または反応させるステップと、フラグメント、娘、生成物または付加生成物イオンのパルスを提供するステップと、別のイオンパルスを提供する前にイオン移動度分光計またはセパレータにおいてイオンのうちの少なくともいくつかをそれらのイオン移動度に従って時間的に分離するステップと、フラグメント、娘、生成物または付加生成物イオンのうちのいくつかを検出するステップとを含む質量分析の方法が提供される。
【０１０４】
質量フィルタではなく、イオン移動度分光計またはセパレータを使用してフラグメントまたは娘イオンを分析することの利点は、異なるフラグメントまたは娘イオンのうちのいくつかまたはすべてが検出され得ることである。これは、四重極ロッドセット質量フィルタまたは質量分析器を使用して狭い範囲の質量電荷比を有するイオンだけを送り検出される場合よりも多くのイオンを検出する手段を提供する。それは、また２つ以上の特定のフラグメント、娘、生成物または付加生成物イオンの相対的な存在量を測定する手段を提供し、次いで分析を確認する手段を提供する。四重極ロッドセット質量フィルタは、分析の確認のために異なるフラグメントまたは娘イオンを送るように切り替えるようプログラムされ得るが、各特定のフラグメントイオンの測定に対するデューティサイクルにおいてその分だけ不可避な低減がある。これは、各特定のフラグメントまたは娘イオンに対する感度の損失を招く。これに対し、イオン移動度分光計またはセパレータを含む好適な実施形態は、各種のイオンがデューティサイクルまたは感度を損失することなく記録されるように、異なるフラグメント、娘、生成物または付加生成物イオンを時間において分離する。
【０１０５】
本発明の一実施形態によると、１つ以上の特定の質量電荷比を有するイオンは、衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスまたは反応デバイスにおけるフラグメント化または反応の前に、第１の質量フィルタを通って送られる。次いで、得られたフラグメント、娘、付加生成物または生成物イオンは、好ましくはイオン移動度分光計またはセパレータにおいて時間的に分離される。次いで、１つ以上の特定の質量電荷比を有するフラグメント、娘、付加生成物または生成物イオンは、好ましくは第２の質量フィルタを通って送られ、イオンは、イオン検出器によって検出される。第１および第２の質量フィルタは、好ましくは四重極質量フィルタを含むが、他のタイプの質量フィルタもまた考えられる。
【０１０６】
他の実施形態によると、１つ以上の特定の質量電荷比を有するイオンは、第１の衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスまたは反応デバイスにおけるフラグメント化または反応の前に、第１の質量フィルタを通って送られる。次いで、得られたフラグメント、娘、付加生成物または生成物イオンは、好ましくはイオン移動度分光計またはセパレータにおいて時間的に分離される。次いで、フラグメント、娘、付加生成物または生成物イオンは、好ましくは第２の衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスまたは反応デバイスにおいてさらにフラグメンテーションされ、１つ以上の特定の質量電荷比を有する第２世代のフラグメント、娘、生成物または付加生成物イオンは、好ましくは第２の質量フィルタを通って送られ、好ましくイオン検出器によって検出される。第１および第２の質量フィルタは、好ましくは四重極質量フィルタを含むが、他のタイプの質量フィルタもまた考えられる。
【０１０７】
三連四重極質量分析計のように、分析の特異性は、衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスまたは反応デバイスにおけるフラグメント化または反応の前に存在し得るいずれかの親または前駆体イオンを排除することによって向上させ得る。イオンは、衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスまたは反応デバイスの上流に位置する質量フィルタを通るように配置され得る。質量フィルタは、好ましくは四重極ロッドセット質量フィルタを含むが、他のタイプの質量フィルタもまた考えられる。質量フィルタは、すべてのイオンを送るように設定され得るか、または選択された目的の親または前駆体イオンだけを送るように設定され得る。
【０１０８】
上記好適な実施形態にかかるイオン移動度分光計またはセパレータは、好ましくは実質的にすべてのイオンを送るように配置されるが、四重極ロッドセット質量フィルタほど特異性は高くなくてもよい。イオン移動度分光計またはセパレータの有効な分解能は、一般的には約２０であるが、他方四重極ロッドセット質量フィルタの分解能は、単位質量であり得る。すなわち、四重極ロッドセット質量フィルタは、質量電荷比１００において分解能が１００、質量電荷比２００において分解能が２００、または質量電荷比５００において分解能が５００であるなどである。
【０１０９】
イオン移動度分光計またはセパレータのより低い分解能を考慮し、特に好適な実施形態によると、好ましくは、イオン移動度分光計またはセパレータから前方へ送られるイオンは、好ましくはイオン移動度分光計またはセパレータの下流に位置または配置された質量フィルタを通過する（ｐａｓｓｅｄ  ｔｈｒｏｕｇｈ）。質量フィルタは、好ましくはイオン検出器の上流に位置する。
【０１１０】
イオン移動度分光計またはセパレータの下流に配置された質量フィルタは、好ましくは四重極ロッドセット質量フィルタを含むが、他のタイプの質量フィルタもまた考えられる。質量フィルタは、すべてのイオンを送るように設定され得るか、または目的のイオンだけを送るように設定され得る。すべてのイオンが送られるように設定される場合、イオン移動度分光計またはセパレータは、フラグメント、娘、生成物または付加生成物イオンの分析に限定して使用され得る。しかし、質量フィルタは、多くの特定のフラグメント、娘、生成物または付加生成物イオンを送るように設定され得る。
【０１１１】
好適な実施形態において、イオン移動度分光計またはセパレータの下流に配置された質量フィルタは、イオン移動度分離サイクル時間過程の間に予め選択された時点で多くの予め選択された質量電荷比に切り替わるように設定され得る。予め選択された質量電荷比伝送（ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）ウィンドウは、多くの特定の目的フラグメント、娘、生成物または付加生成物イオンの質量電荷比に対応するように選択され得る。予め選択された時点は、イオン移動度分光計またはセパレータからこれらの具体的に選択されたフラグメント、娘、生成物または付加生成物イオンの予測された出射または溶離時点を含むように設定され得る。この実施形態によると、多くのフラグメント、娘、生成物または付加生成物イオンは、デューティサイクルを損失せず、したがって感度を損失することなく質量フィルタの特異性により測定され得る。
【０１１２】
他の実施形態において、イオン移動度分光計またはセパレータの下流に配置された質量フィルタは、イオン移動度分光計またはセパレータサイクル時間に同期してスキャンされ得る。質量フィルタのスキャン法則またはスキャン機能は、イオン移動度分光計またはセパレータを出射した実質的に多くのイオン（親もしくは前駆体イオンまたはフラグメント、娘、生成物もしくは付加生成物イオンのいずれか）がその後に質量フィルタを通って送られるように、イオンの質量電荷比とイオン移動度分光計またはセパレータからの出射または溶離時間との間の関係に可能な限り近く一致するように配置され得る。
【０１１３】
一般的な四重極質量フィルタに対する最大スキャンレート（ｒａｔｅ）は、一般的には１ｍｓ当たり１０〜２０ダルトンのオーダーであるが、一般的なイオン移動度分光計またはセパレータに対する実験実行時間は、一般的には５〜２０ｍｓのオーダーであり得る。いくつかのアプリケーションについては、従来の四重極質量フィルタは、イオン移動度分光計またはセパレータの出射口でのイオンの到着レート（ｒａｔｅ）に遅れないように十分に速くはスキャンできないことがあることは明らかである。一実施形態によると、イオン移動度分光計またはセパレータの下流に配置された四重極質量フィルタは、例えばロッドセットの長さを低減することによって、スキャンレートを速くするように配置され得る。イオン移動度分光計またはセパレータはまた、例えばイオン移動度分光計またはセパレータの長さを増加することによってドリフト時間を長くするように配置され得る。
【０１１４】
本発明の一実施形態によると、イオン源、第１の質量フィルタ、衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスまたは反応デバイス、および１パケットのフラグメント、娘、生成物または付加生成物イオンを衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスまたは反応デバイスへパルスとして放出する手段を含む質量分析計が提供される。質量分析計は、好ましくはイオン移動度分光計またはセパレータ、第２の質量フィルタ、およびイオン検出器をさらに含む。第２のフラグメンテーション、衝突または反応デバイスが、イオン移動度分光計またはセパレータの下流かつ第２の質量フィルタの上流に配置され得る。
【０１１５】
第２の衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスまたは反応デバイスは、好ましくはイオン移動度分光計またはセパレータから現れるフラグメント、娘、生成物または付加生成物イオンをさらにフラグメント化または反応させて、第２世代のフラグメント、娘、生成物または付加生成物イオン（すなわち、孫娘イオン）を形成することを可能にする。その後、孫娘イオンは、第２の質量フィルタによって分析され得る。
【０１１６】
イオン移動度分光計またはセパレータに存在する際に、各フラグメント、娘、生成物または付加生成物イオンをフラグメント化または反応させて複数の第２世代のまたは孫娘イオンを形成し得る。１つ以上の特定の孫娘イオンは、第２の質量フィルタを通って送られ、したがってその後にイオン検出器に検出されるように配置され得る。特定の娘、フラグメント、生成物または付加生成物イオン（これ自身は特定の親または前駆体イオンから得られる）からの特定の孫娘イオンを検出することで、さらにより高い特異性が提供される。さらに、単一の親または前駆体イオンからの娘、フラグメント、生成物または付加生成物イオンおよび孫娘イオンのいくつかの組み合わせは、各孫娘イオンの測定に対するデューティサイクルを低減することなく検出され得る。したがって、単一の親または前駆体イオンからの娘、フラグメント、生成物または付加生成物イオンおよび孫娘イオンのいくつかの組み合わせは、感度を損失することなく検出され得る。
【０１１７】
一実施形態によると、イオンを受け取り、フラグメント化または反応させるための手段、フラグメント、娘、生成物または付加生成物イオンを格納するための手段、イオンパルスをイオン移動度分光計またはセパレータへ放出するための手段、およびイオンを検出するための手段が提供される。
【０１１８】
イオンは、衝突セルまたは他の衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスまたは反応デバイスにおいて受け取られ、フラグメント化または反応するようにされ得る。衝突セルデバイスまたは他の衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスまたは反応デバイスは、１０-4ｍｂａｒ〜１ｍｂａｒ、さらに好ましくは１０-3〜１０-1ｍｂａｒの圧力に維持され得る。衝突セルデバイスまたは他の衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスまたは反応デバイスは、ＡＣまたはＲＦイオンガイドを備え得る。ＡＣまたはＲＦイオンガイドにおいて、イオンは、背景ガス分子と衝突する場合でも中心軸の近傍に閉じ込められる。ＲＦイオンガイドは、ＡＣまたはＲＦ電圧が隣接するロッド間で印加される多重極ロッドセットイオンガイド、ＡＣまたはＲＦ電圧が隣接するロッド間で印加されるリングスタック、または多くの他のタイプのＲＦイオンガイドのうちの１つを含み得る。少なくとも１０ｅＶ以上のエネルギーで衝突セルに入るイオンは、ガス分子と多数回衝突を行い、フラグメント化するよう誘導され得る。
【０１１９】
衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスまたは反応デバイスは、またイオンを格納し、イオンをパルスとして放出するために使用され得る。衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスまたは反応デバイスの出射口における平板または電極は、ポテンシャル障壁を形成し、これによりイオンが衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスまたは反応デバイスを出射することを防止するような電圧に設定され得る。正のイオンについては、衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスまたは反応デバイスに対して約＋１０Ｖの電位で十分であり得る。衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスまたは反応デバイスの入射口における同様の電位での同様な平板または電極がまたイオンが入射口を介して衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスまたは反応デバイスから離脱または出射することを防止し得る。衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスまたは反応デバイスの出射口における平板または電極上の電位が瞬間的に衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスまたは反応デバイスに対して０Ｖまたは０Ｖ未満に低減されるならば、イオンは、好ましくはパルスとして放出される。イオンパルスがイオン移動度分光計またはセパレータ内へ放出されると、好ましくは新しいイオン移動度分離実験が開始される。
【０１２０】
上記好適なイオン移動度分光計またはセパレータにおけるイオンは、好ましくはバッファガスの存在下での電界にさらされる。異なる種のイオンは、好ましくは異なる速度を得、好ましくはそれらのイオン移動度または別の物理化学特性にしたがって分離される。そのようなイオン移動度分光計またはセパレータにおけるイオンの移動度は、サイズ、形状および電荷に依存する。一形態のイオン移動度分光計またはセパレータは、軸方向の電界が維持されるドリフト管またはセルからなる。バッファガスが存在することによって、比較的高いイオン移動度を有するイオンは、比較的低いイオン移動度を有するイオンに比較して、デバイスをより短時間で通過する。その結果、イオンは、イオン移動度にしたがって分離される。ドリフトセルは、またドリフトセルを含む電極に不均一なＡＣまたはＲＦ電界を印加することによってイオンを半径方向に閉じ込めるイオンガイドとして作用し得る。
【０１２１】
イオン移動度分光計またはセパレータは、好ましくはバッファガスの存在下でイオンガイドの軸に沿って動く電位の山または障壁によってイオンが前方へ推進されるように、不均一なＡＣまたはＲＦ電界をイオンガイドに印加することによってイオンを半径方向に閉じ込めるように配置され得る。移動する電位障壁の振幅および速度ならびにガスのタイプおよび圧力を適切に選択することによって、好ましくはイオンがイオン移動度にしたがって選択的にするりと越えることができる。次いで、これにより、異なるイオン移動度のイオンが異なる速度で運ばれ、これにより分離され得る。
【０１２２】
イオン移動度分離実験についてのサイクル時間は、２〜５０ｍｓ、より好ましくは５〜２０ｍｓ、さらにより好ましくは約１０ｍｓであり得る。イオン移動度分光計またはセパレータを出射するイオンは、好ましくは検出および記録される。次いで、サイクルは、繰り返され得る。
【０１２３】
好ましくはレーザ脱離イオン化イオン源、マトリックス支援レーザ脱離／イオン化イオン源、またはシリコンを用いた脱離／イオン化イオン源などのパルス化イオン源を含むイオン源が提供され得る。
【０１２４】
あるいは、連続イオン源が使用され得る。連続イオン源は、エレクトロスプレーイオン化イオン源、大気圧イオン化イオン源、電子衝突イオン源、化学イオン化イオン源、高速原子衝撃イオン源、液体二次イオン質量分析イオン源、電界イオン化イオン源、電界脱離イオン源、電界脱離イオン源を備え得る。他の連続または準連続イオン源もまた使用され得る。
【０１２５】
質量分析計は、イオン源の下流かつ衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスまたは反応デバイスの上流に配置された質量フィルタを備え得る。質量フィルタは、単一の特定の質量電荷比を有するイオンまたはある範囲の質量電荷比を有するイオンを送るために使用され得る。質量フィルタは、多重極ロッドセット質量フィルタ、四重極質量フィルタ、飛行時間質量フィルタ、ウィーンフィルタまたは磁場型質量フィルタもしくは質量分析器を備え得る。
【０１２６】
質量分析計は、好ましくはイオン移動度分光計またはセパレータの下流かつ好ましくはイオン検出器に上流に配置された第２の質量フィルタを備え得る。第２の質量フィルタは、単一の特定の質量電荷比を有するイオンまたはある範囲の質量電荷比を有するイオンを送るように配置され得る。第２の質量フィルタは、多重極ロッドセット質量フィルタ、四重極質量フィルタ、飛行時間質量フィルタ、ウィーンフィルタ、または磁場型質量フィルタもしくは質量分析器を備え得る。
【０１２７】
質量分析計は、またイオン移動度分光計またはセパレータの下流かつ好ましくは第２の質量フィルタの上流に配置された第２の衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスまたは反応デバイスを備え得る。一動作モードにおいて、好ましくは、第２の衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスまたは反応デバイスに入る少なくともいくつかのイオンをフラグメントまたは反応させる。
【０１２８】
第２の衝突、フラグメンテーションまたは反応セルは、１０-4ｍｂａｒ〜１ｍｂａｒ、さらに好ましくは１０-3〜１０-1ｍｂａｒの圧力に維持され得る。第２の衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスまたは反応デバイスは、イオンを背景ガス分子との衝突を行う場合でも中心軸の近傍に閉じ込めるようにＡＣまたはＲＦイオンガイドを含み得る。ＡＣまたはＲＦイオンガイドは、ＡＣまたはＲＦ電圧が隣接するロッド間で印加される多重極ロッドセットイオンガイド、ＲＦ電圧が隣接するロッド間で印加されるリングスタック、または多くの他のタイプのＲＦイオンガイドのうちの１つを備え得る。少なくとも１０ｅＶ以上のエネルギーで第２の衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスまたは反応デバイスに入るイオンは、ガス分子と多数回衝突を行い、フラグメント化するよう誘導され得る。
【０１２９】
ここで、添付の図面を参照し、本発明の種々の実施形態を、あくまで例として、説明する。
【０１３０】
従来の三連四重極質量分析計を図１に示す。イオン源（図示せず）からのイオン１は、四重極ロッドセット質量フィルタ２に転送される。四重極ロッドセット質量フィルタ２は、特定の質量電荷比を有する親または前駆体イオンを選択的に送るように配置される。次いで、選択された親または前駆体イオンは、衝突ガスを供給された比較的高圧な四重極ロッドセットイオンガイドを含む衝突セル３内へ前方に送られ、加速される。
【０１３１】
衝突セル３に入射した、選択された親または前駆体イオンは、衝突セル３内に存在する衝突ガス分子と多数回衝突を行う。親または前駆体イオンは、フラグメント化するように誘導され、この処理においてフラグメントまたは娘イオンを形成する。次いで、得られたフラグメントまたは娘イオンおよびいずれかのフラグメント化されなかった前駆体または親イオンは、衝突セル３から、衝突セル３の下流に配置された四重極ロッドセット質量分析器４に転送される。衝突セル３の下流に配置された四重極ロッドセット質量分析器４は、スキャンされ得る。次いで、四重極ロッドセット質量分析器４によって送られたフラグメントまたは娘イオンは、四重極ロッドセット質量分析器４の下流に配置されたイオン検出器５によって検出される。
【０１３２】
衝突セル３の上流に配置された四重極ロッドセット質量フィルタ２および衝突セル３の下流に配置された四重極質量分析器４は、単一のまたは特定の質量電荷比を有するイオンを送るように動作され得る。衝突セル３の上流の四重極質量フィルタ２および衝突セル３の下流に配置された四重極ロッドセット質量分析器４は、単一の特定の質量電荷比を有するイオンを送るように動作される場合に、実質的に１００％のデューティサイクルを有する。
【０１３３】
三連四重極質量分析計を使用して選択反応モニタリング（ＳＲＭ）実験を行い得る。この実験において、特定の親または前駆体イオンは、四重極質量フィルタ２によって送られ、次いで衝突セル３においてフラグメント化される。衝突セル３の下流に配置された四重極質量分析器４は、特定のフラグメントまたは娘イオンについてモニタリングするように設定され得る。そのような配置は、非常に特異的であり、かつ感度が非常に高い。
【０１３４】
三連四重極質量分析計は、薬剤の発見および開発の分野において非常に有用であり、そこでは、ＳＲＭおよびＭＲＭ（マルチプル反応モニタリング）の両モードにおいてターゲット化合物を定量するために使用される。
【０１３５】
図２は、本発明の第１の実施形態にかかる質量分析計を示す。質量分析計は、好ましくは、四重極ロッドセット質量フィルタ７、衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスまたは反応デバイス８、イオン移動度分光計またはセパレータ１０、イオン移動度分光計またはセパレータ１０の下流に配置されたイオンガイド１３、およびイオン検出器１５を含む。
【０１３６】
エレクトロスプレーイオン源などの連続イオン源（図示せず）が設けられ得る。好ましくは、イオン源は、好ましくは衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスまたは反応デバイス８の上流に配置された四重極ロッドセット質量フィルタ７を通過することが好ましいイオンビーム６を生成する。
【０１３７】
ある特定の親または前駆体イオンは、四重極ロッドセット質量フィルタ７によって選択的に送られ、好ましくは四重極ロッドセット質量フィルタ７の下流に配置された衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスまたは反応デバイス８を通過する配置され得る。
【０１３８】
一実施形態において、衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスまたは反応デバイス８は、またイオントラップとして機能し得る。親または前駆体イオンは、衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスまたは反応デバイス８に入り、一実施形態によると、衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスまたは反応デバイス８内に存在する背景ガス分子と多数回衝突を行うように配置され得る。親または前駆体イオンは、好ましくはフラグメント、娘、付加生成物または生成物イオンを形成するために反応またはフラグメント化するように誘導される。得られたフラグメント、娘、付加生成物または生成物イオンおよびいずれかの残りのフラグメンテーションされなかった親または前駆体イオンは、好ましくは衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスまたは反応デバイス８においてトラップされる。
【０１３９】
次いで、好ましくは、衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスまたは反応デバイス８内にトラップされたイオンは、例えば、好ましくは衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスまたは反応デバイス８の出射口に一般に位置するイオンゲート９に引き出し電圧を印加することによって、衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスまたは反応デバイス８からパルスされ得る。次いで、好ましくは、衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスまたは反応デバイス８からパルスされるか、または排出されるイオンは、好ましくは衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスまたは反応デバイス８の下流に配置されたイオン移動度分光計またはセパレータ１０を通過する。
【０１４０】
衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスまたは反応デバイス８は、一実施形態によると、好ましくは約７５ｍｍの長さを有する四重極ロッドセットまたは他の多重極ロッドセットを含み得る。別の実施形態によると、衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスまたは反応デバイス８は、内部に開口部を有する複数の電極を含むイオントンネルイオンガイドを含み得る。電極の開口部は、好ましくはすべて同じサイズである。他の実施形態において、衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスまたは反応デバイス８の電極のうちの少なくとも６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％または９５％は、実質的に同じサイズである開口部を有する。衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスまたは反応デバイス８は、好ましくは約５０の電極を含み得る。隣接する電極は、好ましくは二位相ＡＣまたはＲＦ電圧源の逆の位相に接続される。好ましくは、電極に印加されるＡＣまたはＲＦ電圧は、好ましくはイオンを衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスまたは反応デバイス８内に半径方向に閉じ込めるように作用する擬ポテンシャル井戸が生成されるようにする。
【０１４１】
上記好適な実施形態において、衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスまたは反応デバイス８を形成する電極は、好ましくはＤＣ電圧Ｖ１に維持される。好ましくは、衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスまたは反応デバイス８の下流のイオンゲート９は、好ましくはＶ１より高いＤＣ電圧Ｖ２に通常時保持される。イオンゲート９に印加される電圧は、好ましくはＶ１より低い電圧Ｖ３に定期的に降下または低下され得る。したがって、イオンは、イオン衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスまたは反応デバイス８を出射するように加速され得る。次いで、イオンは、好ましくはイオン移動度分光計またはセパレータ１０内へ入射されるか、またはパルスとして入射される。
【０１４２】
衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスまたは反応デバイス８を形成する隣接電極は、ＡＣまたはＲＦ電圧源の逆の位相に接続され得る。好ましくは、ＡＣまたはＲＦ電圧源は、０．１〜３．０ＭＨｚ、好ましくは０．３〜２．０ＭＨｚ、さらに好ましくは０．５〜１．５ＭＨｚの範囲内の周波数を有する。
【０１４３】
別の実施形態によると、マトリックス支援レーザ脱離イオン化（「ＭＡＬＤＩ」）イオン源またはレーザ脱離イオン化イオン源などのパルス化イオン源が連続イオン源の代わりに使用され得る。パルス化イオン源が使用されるならば、イオンゲート９は省略され得る。
【０１４４】
イオン移動度分光計またはセパレータ１０は、好ましくはイオンがそのイオン移動度にしたがって時間的に分離されるようにする。イオン移動度分光計またはセパレータ１０は、多くの異なる形態を備え得る。
【０１４５】
一実施形態において、イオン移動度分光計またはセパレータ１０は、ドリフト管内に分散される多くのガードリングから構成されるドリフト管を含む。ガードリングは、値の等しい抵抗器によって相互接続され得、かつＤＣ電圧源に接続され得る。好ましくはドリフト管の長さの少なくとも一部に沿って維持される直線ＤＣ電圧勾配が生成され得る。ガードリングは、ＡＣまたはＲＦ電圧源に接続されなくてもよい。すなわち、イオンは、この実施形態にかかるイオン移動度分光計またはセパレータ１０内に半径方向に閉じ込められなくてもよい。
【０１４６】
別の実施形態によると、イオン移動度分光計またはセパレータ１０は、多くのリング、環状または平板電極を含み得る。好ましくは、電極は、好ましくはイオンが送られる開口部を内部に有する。開口部は、好ましくはすべて同じサイズであり、かつ好ましくは円状である。他の実施形態において、電極のうちの少なくとも６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％または９５％は、実質的に同じサイズまたは面積の開口部を有する。イオン移動度分光計またはセパレータ１０は、真空チャンバに配置された複数の電極を含み得る。
【０１４７】
イオン移動度分光計またはセパレータ１０は、好ましくは１００ｍｍ〜２００ｍｍの長さを有する。好ましくは、イオン移動度分光計またはセパレータ１０は、好ましくは使用時に０．１〜１０ｍｂａｒの範囲内の圧力に維持される真空チャンバ内に設けられる。好ましさのより低い実施形態によると、真空チャンバは、１０ｍｂａｒよりも大きい圧力から大気圧と等しいかまたはその近傍までの圧力に維持され得る。また、より好ましさの低い実施形態によると、真空チャンバは、あるいは０．１ｍｂａｒより低い圧力に維持され得る。
【０１４８】
イオン移動度分光計またはセパレータ１０の電極は、好ましくは交互に二位相ＡＣまたはＲＦ電圧源の逆の位相に接続される。好ましくは、ＡＣまたはＲＦ電圧源は、０．１〜３．０ＭＨｚ、好ましくは０．３〜２．０ＭＨｚ、さらに好ましくは０．５〜１．５ＭＨｚの範囲内の周波数を有する。
【０１４９】
衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスまたは反応デバイス８を構成する（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）電極およびイオン移動度分光計またはセパレータ１０を構成する電極は、好ましくは抵抗器を介して４００Ｖ源を含むＤＣ電圧源に相互接続される。イオン移動度分光計またはセパレータ１０を形成する電極を相互接続する抵抗器は、実質的に値が等しい。この場合、直線軸方向ＤＣ電圧勾配は、好ましくはイオン移動度分光計またはセパレータ１０の長さに沿って維持され得る。ＤＣ電圧勾配は、直線または非直線であり得る。一実施形態によると、ＤＣ電圧勾配は、好ましくは階段状である。印加されたＡＣまたはＲＦ電圧は、好ましくはＤＣ電圧に重ね合わされ、イオンをイオン移動度分光計またはセパレータ１０内に半径方向に閉じ込めるように働く。イオンゲート９に印加されるＤＣ電圧Ｖ２またはＶ３は、好ましくはＤＣ電圧源上で浮動する。ＡＣまたはＲＦ電圧源は、好ましくはキャパシタによってＤＣ電圧源から絶縁される。
【０１５０】
別の実施形態において、イオン移動度分光計またはセパレータ１０は、使用時にイオンが送られる開口部を有する複数の電極を含むイオンガイドを備え得る。１つ以上の過渡ＤＣ電圧もしくは電位または１つ以上の過渡ＤＣ電圧波形もしくは電位波形は、好ましくは漸進的に電極に印加される。イオン移動度分光計またはセパレータ１０を形成する電極の開口部は、好ましくはすべて同じサイズである。他の実施形態において、電極のうちの少なくとも６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％または９５％は、実質的に同じサイズの開口部を有する。隣接する電極は、好ましくは二位相ＡＣまたはＲＦ源の逆の位相に接続される。好ましくはイオン移動度分光計またはセパレータ１０の長さに沿って平行移動される１つ以上の電位の山または障壁を形成するために、１つ以上の過渡ＤＣ電圧もしくは電位または１つ以上の過渡ＤＣ電圧波形もしくは電位波形は、好ましくはイオン移動度分光計またはセパレータ１０の１つ以上の電極に印加される。１つ以上の電位の山または障壁がイオン移動度分光計またはセパレータ１０の軸に沿ってイオンが推進または駆動される方向に移動するように、１つ以上の過渡ＤＣ電圧もしくは電位または１つ以上の過渡ＤＣ電圧波形もしくは電位波形は、好ましくはイオン移動度分光計またはセパレータを形成する一続きの電極に漸進的に印加される。
【０１５１】
好ましくは、イオン移動度分光計またはセパレータ１０は、好ましくは使用時に０．１〜１０ｍｂａｒの範囲の圧力に維持される真空チャンバ内に設けられる。より好ましさの低い実施形態によると、真空チャンバは、１０ｍｂａｒよりも大きい圧力から大気圧と等しいかまたはその近傍までの圧力に維持され得る。別のより好ましさの低い実施形態によると、真空チャンバは、０．１ｍｂａｒより低い圧力に維持され得る。
【０１５２】
イオン移動度分光計またはセパレータ１０が好ましくはイオンの動きに粘性抵抗を与えるガスの存在、および、１以上の電位の山または障壁の振幅および平均速度（ｖｅｌｏｃｉｔｙ）は、好ましくはイオンがときどき電位の山または障壁をするりと越えるように設定される。イオンの移動度が低いほど、そのイオンが電位の山をするりと越えるか、またはそうでなければ乗り越える可能性がより高くなる。次いで、これにより、異なるイオン移動度を有するイオンは、異なる速度でイオン移動度分光計またはセパレータ１０を輸送され、したがって、時間的に分離されることが可能となる。
【０１５３】
好適なイオン移動度分光計またはセパレータ１０を通る典型的なドリフト時間は、数ミリ秒のオーダーである。イオン移動度分光計またはセパレータ１０内へパルスされるイオンのすべてがイオン移動度分光計またはセパレータ１０の長さを縦断した後、好ましくは新しいイオンパルスは、好ましくは新しい動作サイクルを開始するイオン移動度分光計またはセパレータ１０内に入射されるか、またはパルスされる。１回の実験で多くのサイクルが行われ得る。
【０１５４】
好適な実施形態によると、好ましくは、差動ポンプ開口部１２がイオン移動度分光計またはセパレータ１０の下流に設けられ得る。また、イオンガイド１３がイオン移動度分光計またはセパレータ１０の下流に設けられ得る。さらなる差動ポンプ開口部１４がイオンガイド１３の下流に設けられ得る。イオン検出器１５を収容する真空チャンバがさらなる差動ポンプ開口部１４の下流に配置され得る。イオンガイド１３は、イオン移動度分光計またはセパレータ１０の真空段階とイオン検出器１５の真空段階との間の中間真空段階を形成し得る。一実施形態によると、イオンガイド１３は、衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスまたは反応デバイス８と実質的に同じ圧力に維持され得る。
【０１５５】
イオンガイド１３は、四重極ロッドセットまたは他の多重極ロッドセットを含み得、好ましくは約７５ｍｍの長さを有する。あるいは、イオンガイド１３は、内部に開口部を有する複数の電極を含むイオントンネルイオンガイドを含み得る。開口部は、好ましくはすべて同じサイズである。他の実施形態において、電極のうちの少なくとも６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％または９５％は、実質的に同じサイズの開口部を有する。イオントンネルイオンガイド１３は、好ましくは約５０の電極を有する。イオンガイド１３の隣接する電極は、好ましくはイオンが使用時にイオントンネルイオンガイド１３内に半径方向に閉じ込められるように、二位相ＡＣまたはＲＦ電圧源の逆の位相に接続される。
【０１５６】
特に好適な実施形態によると、イオンガイド１３は、イオントンネルイオンガイドを含む。イオントンネルイオンガイドにおいて、１つ以上の過渡ＤＣ電圧もしくは電位または１つ以上の過渡ＤＣ電圧波形もしくは電位波形は、イオンガイド１３を形成する電極に印加される。イオンガイド１３を形成する電極の開口部は、好ましくはすべて同じサイズである。他の実施形態において、電極の少なくとも６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％または９５％は、実質的に同じサイズの開口部を有する。隣接する電極は、好ましくは二位相ＡＣまたはＲＦ源の逆の位相に接続される。
【０１５７】
イオンガイド１３の電極に印加される１つ以上の過渡ＤＣ電圧または１つ以上の過渡ＤＣ電圧波形は、好ましくは１つ以上の電位の山または障壁を形成する。好ましくは、１つ以上の過渡ＤＣ電圧もしくは電位または１つ以上の過渡ＤＣ電圧波形もしくは電位波形は、好ましくは１つ以上の電位の山または障壁がイオンガイド１３の軸に沿ってイオンガイド１３の出射口に向かって移動するように、漸進的にイオンガイド１３の一続きの電極に印加される。
【０１５８】
好ましくは、イオンガイド１３は、好ましくは使用時に１０-3ｍｂａｒ〜１０-1ｍｂａｒの範囲内の圧力に維持される真空チャンバに設けられる。より好ましさの低い実施形態によると、真空チャンバは、１０-3ｍｂａｒより大きな圧力から１ｍｂａｒに等しいかまたはその近傍までの圧力に維持され得る。別のより好ましさの低い実施形態によると、真空チャンバは、１０-3ｍｂａｒ未満の圧力に維持され得る。
【０１５９】
ガス圧力は、好ましくはイオンの動きに衝突減衰を与えるのに十分であるが、好ましくはイオンの動きに過度の粘性抵抗を与えるほどには十分でない。１つ以上の電位の山または障壁の振幅および平均速度は、好ましくはイオンが電位の山または障壁をするりと越えないように設定される。イオンは、好ましくはその質量、質量電荷比、または移動度に関わらずに各進行電位の山または障壁に先行して輸送される。
【０１６０】
好ましくは１つ以上の過渡ＤＣ電圧もしくは電位または１つ以上の過渡ＤＣ電圧波形もしくは電位波形がイオンガイド１３を形成する電極に印加される点でイオンガイド１３を設ける利点は、イオン移動度分光計またはセパレータ１０を出射するイオンの時間的分離が、イオンがイオンガイド１３からイオン検出器１５へ輸送される際に維持されることである。イオン検出器１５は、好ましくは分解能または特異性を損失することなくフラグメントイオンのイオン移動度スペクトルを記録できる。
【０１６１】
図３は、多くの点で第１の実施形態と実質的に同様である本発明の第２の実施形態を示す。この実施形態によると、好ましくは、第２の質量フィルタ１６が、好ましくはイオン移動度分光計またはセパレータ１０の下流に配置されたイオンガイド１３の下流にさらに設けられる。第２の質量フィルタ１６は、好ましくはイオン検出器１５の上流に配置される。図２に示す第１の実施形態のように、連続イオン源（例えば、エレクトロスプレーイオン源など）は、好ましくはイオンビーム６を生成し、次いでイオンビーム６は、好ましくは第１の四重極ロッドセット質量フィルタ７に伝わる。
【０１６２】
第１の主な好適な実施形態に関連して記載のイオン源および他の態様は、また第２の主な好適な実施形態において使用され得るか、または設けられ得る。
【０１６３】
第１の四重極ロッドセット質量フィルタ７は、ある特定の親または前駆体イオンを前方へ送るように配置される。次いで、その特定の親または前駆体イオンは、好ましくは第１の四重極ロッドセット質量フィルタ７の下流に配置された衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスまたは反応デバイス８に入るように配置される。衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスまたは反応デバイス８は、また好ましくはイオンをトラップするように配置される。一実施形態によると、衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスまたは反応デバイス８内のイオンは、背景ガス分子と多数回衝突を行い、フラグメント化するように誘導され得る。フラグメント、娘、付加生成物または生成物イオンおよびいずれかの残りのフラグメント化されなかった親または前駆体イオンは、好ましくは衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスまたは反応デバイス８においてトラップされる。次いで、イオンは、例えば、好ましくは衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスまたは反応デバイス８の出射口に配置されたイオンゲート９に引き出し電圧を印加することによって、衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスまたは反応デバイス８からパルスされ得るか、または排出され得る。
【０１６４】
イオン移動度分光計またはセパレータ１０は、好ましくは衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスまたは反応デバイス８の下流に配置される。イオン移動度分光計またはセパレータ１０は、好ましくは衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスまたは反応デバイス８から出射されたイオンを受け取るように配置される。
【０１６５】
イオン移動度分光計またはセパレータ１０は、その内部に分散された多くのガードリングを有するドリフト管を含み得る。別の実施形態において、イオン移動度分光計またはセパレータ１０を形成する電極は、好ましくは二位相ＡＣまたはＲＦ電圧源の逆の位相に接続され得る。別の実施形態において、イオン移動度分光計またはセパレータ１０は、使用時にイオンが送られる開口部を有する複数の電極を含み得る。１つ以上の過渡ＤＣ電圧もしくは電位または１つ以上の過渡ＤＣ電圧波形もしくは電位波形がイオン移動度分光計またはセパレータ１０を構成する電極に印加され得る。
【０１６６】
差動ポンプ開口部１２がイオン移動度分光計またはセパレータ１０の下流に設けられ得る。イオンガイド１３が、好ましくは差動ポンプ開口部１２の下流に配置される。さらなる差動ポンプ開口部１４がイオンガイド１３の下流に設けられ得る。第２の四重極ロッドセット質量フィルタ１６が、好ましくはさらなる差動ポンプ開口部１４の下流に設けられ得る。好ましくは、第２の四重極質量フィルタ１６によって送られるイオンは、好ましくは第２の四重極ロッドセット質量フィルタ１６の下流に配置されたイオン検出器１５によって検出される。
【０１６７】
イオン移動度分光計またはセパレータ１０の下流に配置されたイオンガイド１３は、好ましくはイオン移動度分光計またはセパレータ１０の真空段階と第２の四重極ロッドセット質量フィルタ１６およびイオン検出器１５の真空段階との間の中間真空段階を提供する。便宜上、イオンガイド１３は、イオン移動度分光計またはセパレータ１０の上流に配置された衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスまたは反応デバイス８と同じ圧力に維持され得る。
【０１６８】
イオン移動度分光計またはセパレータ１０の下流に配置されたイオンガイド１３は、四重極ロッドセットまたは他の多重極ロッドセットを備え得る。あるいは、イオンガイド１３は、その内部に開口部を有する複数の電極を含むイオントンネルイオンガイドを備え得る。１つ以上の過渡ＤＣ電圧もしくは電位または１つ以上の電圧波形もしくは電位波形がイオンガイド１３の電極に印加され得る。イオンガイド１３内のガス圧力は、イオンの動きに衝突減衰を与えるのに十分であり得る。ガス圧力は、好ましくはイオンの動きに過度の粘性抵抗を与えるほどには十分でない。イオンは、好ましくはその質量、質量電荷比、またはイオン移動度に関わらずに各進行電位の山または障壁に先行して輸送される。
【０１６９】
１つ以上の過渡ＤＣ電圧もしくは電位または１つ以上の過渡ＤＣ電圧波形もしくは電位波形がイオンガイド１３の電極に印加されるイオンガイド１３を使用する利点は、好ましくはイオン移動度分光計またはセパレータ１０を出射するイオンの時間的分離がそのイオンが第２の質量フィルタ１６方向へかつイオン検出器１５へ向かって前方へ輸送される際に維持され得ることである。
【０１７０】
第２の質量フィルタ１６は、好ましくは四重極ロッドセット質量フィルタを含む。しかし、より好ましさの低い他の実施形態によると、第２の質量フィルタ１６は、異なる形態の質量フィルタを備え得る。第２の質量フィルタ１６は、すべてのイオンを送るように配置され得る。すなわち、第２の質量フィルタ１６は、非分離またはイオンガイド動作モードにおいて動作され得る。あるいは、第２の質量フィルタ１６は、特定の質量電荷比またはある範囲の質量電荷比を有するイオンを送るように配置され得る。
【０１７１】
１つの動作モードにおいて、第２の質量フィルタ１６は、イオン移動度分離サイクル過程の間（すなわち、イオン移動度分光計またはセパレータ１０から現れるイオンの過程および、イオン移動度分光計またはセパレータ１０へ入射される新しいイオンパルスの前の間）、単一種のフラグメント、娘、付加生成物または生成物イオンが送られるように設定され得る。特定の質量電荷比を有し、かつ特定のイオン移動度溶離時点でのフラグメント、娘、生成物または付加生成物イオンを記録することは、測定の特異性を向上させる。
【０１７２】
別の動作モードにおいて、第２の質量フィルタ１６は、多くの異なる特定のフラグメント、娘、生成物または付加生成物イオンを多くの異なる特定のイオン移動度溶離時点において送るように設定され得る。これにより、各フラグメント、娘、生成物または付加生成物質量に対する感度を損失することなく、１より多いフラグメント、娘、生成物または付加生成物イオンを測定する可能性が与えられる。１より多いフラグメント、娘、生成物または付加生成物イオンが測定され得るので、全測定信号は、たった１つのフラグメント、娘、生成物または付加生成物質量が測定される場合と比較して増加される。特定の質量電荷比および特定のイオン移動度溶離時点を有する多くの異なるフラグメント、娘、生成物または付加生成物イオンを記録することにより、各測定の対する特異性が増加する。それぞれに高い特異性を有するいくつかのフラグメント、娘、生成物または付加生成物イオンを記録することによって、各フラグメント、娘、生成物または付加生成物質量の相対的存在度が比較できるようになり、測定をさらに有効にする手段を提供する。
【０１７３】
別の動作モードにおいて、第２の質量フィルタ１６は、イオン移動度分光計またはセパレータ１０から溶離する際の異なるイオンのいくつか又はすべてを送るためにスキャンされ得る。第２の質量フィルタ１６のスキャン法則またはスキャン機能は、１つ以上の特定の荷電状態を有するイオンのイオン移動度分光計またはセパレータ１０からの既知の溶離時点に可能な限り近くに一致するように設定され得る。これにより、親、前駆体またはフラグメント、娘、生成物または付加生成物イオンのいくつかまたはすべてを高いサンプリングデューティサイクルで測定する可能性が提供される。次いで、これにより、四重極質量フィルタを用いて完全な親または前駆体またはフラグメント、娘、生成物または付加生成物イオン質量スペクトルをより高い感度で記録する手段が提供される。
【０１７４】
イオンの従来の四重極ロッドセット質量フィルタを通る通過時間が過度に長いために、四重極質量フィルタがイオン移動度分光計またはセパレータ１０からのイオンの到着を追随するほどに十分に短い時間でスキャンできないことがあり得る。例えば、３ｅＶのエネルギーを有するイオンが１３０ｍｍ長の四重極ロッドセット質量フィルタを通過するのにかかる時間は、５．４５√（ｍ／ｚ）μｓである。ここで、ｍ／ｚは、イオンの質量電荷比である。質量電荷比が２００のイオンであれば、例えば、通過時間が７７μｓである。質量電荷比が４００のイオンであれば、通過時間は１１０μｓである。このように、最大スキャンレートは、およそ１質量単位当たり１００μｓまたは１０００質量単位当たり１００ｍｓのオーダーである。これは、質量電荷比が１０００のイオンのイオン移動度分光計またはセパレータ１０を通るドリフト時間が約１０ｍｓの場合には、遅すぎてイオン移動度分光計またはセパレータ実験を追随できない。
【０１７５】
好適な実施形態によると、より速いスキャンレートを有する四重極質量フィルタ１６および／またはより長いドリフト時間を有するイオン移動度分光計またはセパレータ１０が使用され得る。第２の質量フィルタ１６のスキャンレートは、第２の質量フィルタ１６の長さを、例えば、５０ｍｍに低減するか、および／またはイオンエネルギーを、例えば、５ｅＶに増加することによって増加され得る。この構成の場合、スキャンレートは、約３倍増加する。
【０１７６】
イオン移動度分光計またはセパレータ１０を通るドリフト時間は、またイオン移動度分光計またはセパレータ１０の長さを増加し、かつイオン移動度分光計またはセパレータ１０の電極に印加される進行波（すなわち、過渡ＤＣ電圧または電位）の電界強度または振幅を低減することによって、少なくとも３倍増加され得る。
【０１７７】
一実施形態によると、第２の質量フィルタ１６は、イオン移動度分光計またはセパレータ１０からのイオンの到着と互換性のある速度（ｒａｔｅ）でスキャンされ得る。これにより、親または前駆体イオンおよびまたフラグメント、娘、生成物または付加生成物イオン質量分析スキャンの両方について、四重極質量フィルタ１６の感度を増加することができる。
【０１７８】
別の動作モードにおいて、フラグメント、娘、生成物または付加生成物イオンは、十分なエネルギーを有してイオンガイド１３に入射し、イオンガイド１３内に存在するガス分子に衝突した際に、第２世代のフラグメント、娘、生成物もしくは付加生成物イオン、すなわち孫娘イオンにフラグメント化されるように配置され得る。その後、特定の孫娘または第２世代のイオンが第２の質量フィルタ１６を通り、イオン検出器１５へ向かって前方へ送られることによって、二段階反応をモニタリングすることが可能となる。ある場合には、これによりさらなる特異性を測定に提供できる。
【０１７９】
別の動作モードにおいて、フラグメント、娘、生成物または付加生成物イオンは、イオンガイド１３において第２世代のフラグメント、娘、生成物または付加生成物イオンを形成するようにフラグメント化または反応するように誘導され得、第２の質量フィルタ１６は、多くの異なる特定のイオン移動度溶離時点でいくつかの異なる特定のイオンを送るように設定され得る。これにより、いくつかの異なる第２世代のフラグメント、娘、生成物または付加生成物イオンがイオン移動度サイクル時間過程の間、測定されることが可能になる。各第２世代のフラグメント、娘、生成物または付加生成物イオンは、感度を大きく損失させることなく測定され得るので、全体の感度が増加される。ある場合には、これらのさらなる測定は、測定をさらに有効にする手段を提供し得る。
【０１８０】
別の動作モードにおいて、異なるフラグメント、娘、生成物または付加生成物イオンは、イオンガイド１３に入ると同時に異なる運動エネルギーを有するように配置され得る。異なる運動エネルギーは、選択された第２世代のフラグメント、娘、生成物または付加生成物イオンを形成するためのフラグメント化または反応の効率が各フラグメントイオンに対して最適化されるように選択され得る。
【０１８１】
イオン運動エネルギーは、また選択されたフラグメント、娘、生成物または付加生成物イオンが低い運動エネルギーでイオンガイド１３に入射し、フラグメント化または反応するようには誘導されないように設定され得る。このように、イオン移動度分離実験の１サイクルにおいて、フラグメント、娘、生成物または付加生成物イオンの運動エネルギーは、いくつかの異なる値にプログラムされ、第２の質量フィルタ１６は、いくつかの異なる種のイオンを同期して送るようにプログラムされる。イオン移動度実験の１サイクルで第２の質量フィルタ１６によってイオン検出器１５へ送られる異なる種のイオンは、例えば、すべての第１世代のフラグメント、娘、生成物もしくは付加生成物イオン、またはすべての第２世代のフラグメント、娘、生成物もしくは付加生成物イオン、または第１および第２世代のフラグメント、娘、生成物または付加生成物イオンの混合物を含み得る。
【０１８２】
好ましくは、イオンガイド１３に入るイオンのエネルギーは、例えば、イオンガイド１３に入る前にイオンが受ける電圧差のレベルを設定することによって制御され得る。電圧差はほぼ瞬時に切り替えられ得るので、イオンガイド１３は、実際に、比較的高いフラグメンテーションまたは反応動作モードと比較的低いフラグメンテーションまたは反応動作モードとの間で切り替え可能と考えられる。
【０１８３】
衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスまたは反応デバイス８は、イオントラップとして機能し得、かつフラグメント、娘、生成物または付加生成物イオンを格納し、これらをパルスにしてイオン移動度分光計またはセパレータ１０へ放出するように配置され得る。好適な実施形態において、衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスまたは反応デバイス８は、１つ以上の過渡ＤＣ電圧もしくは電位または１つ以上の過渡ＤＣ電圧波形もしくは電位波形が衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスまたは反応デバイス８を構成する電極に印加されるようなイオンガイドを含み得る。
【０１８４】
衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスまたは反応デバイス８を形成する電極の開口部は、好ましくはすべて同じサイズである。隣接する電極は、好ましくはＡＣまたはＲＦ源の逆の位相に接続される。１つ以上の過渡ＤＣ電圧もしくは電位または１つ以上の過渡ＤＣ電圧波形もしくは電位波形は、好ましくは１つ以上の電位の山または障壁を形成するために、衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスまたは反応デバイス８の１つ以上の電極に印加される。好ましくは、１つ以上の過渡ＤＣ電圧もしくは電位または１つ以上の過渡ＤＣ電圧波形もしくは電位波形は、１つ以上の電位の山または障壁が好ましくは衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスまたは反応デバイス８の軸に沿ってイオンが推進または駆動される方向に移動するように、衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスまたは反応デバイス８の一続きの電極に漸進的に印加される。
【０１８５】
好ましくは、衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスまたは反応デバイス８は、好ましくは使用時に１０-3ｍｂａｒ〜１０-1ｍｂａｒの範囲内の圧力に維持される真空チャンバ内に設けられる。より好ましさの低い実施形態によると、真空チャンバは、１０-1ｍｂａｒより大きな圧力から１ｍｂａｒに等しいかまたはその近傍までの圧力に維持され得る。より好ましさの低い他の実施形態によると、真空チャンバは、あるいは１０-3ｍｂａｒ未満の圧力に維持され得る。ガス圧力は、好ましくはイオンの動きに衝突減衰を与えるのに十分であるが、好ましくはイオンの動きに過度の粘性抵抗を与えるほどには十分でない。１つ以上の電位の山または障壁の振幅および平均速度は、好ましくはイオンが電位の山または障壁をするりと越えないように設定される。イオンは、好ましくはその質量、質量電荷比、またはイオン移動度に関わらずに各進行電位の山または障壁に先行して輸送される。
【０１８６】
イオンは、衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスまたは反応デバイス８内を輸送され得、好ましくはイオン移動度分光計またはセパレータ１０へパケットとして放出される。衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスまたは反応デバイス８の波サイクル時間は、好ましくはイオン移動度分光計またはセパレータ１０のサイクル時間に等しい。あるいは、イオンは、衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスまたは反応デバイス８の出射口の近傍のトラップ領域において蓄積および保持され、イオン移動度分離実験の各サイクルの開始においてイオン移動度分光計またはセパレータ１０へ放出され得る。この動作モードにおいて、衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスまたは反応デバイス８の波サイクル時間は、イオン移動度分光計またはセパレータ１０の波サイクル時間に一致しなくてもよい。
【０１８７】
一実施形態によると、衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスまたは反応デバイス８内の圧力は、イオンガイド１３内の圧力と実質的に同じであり得る。好適な実施形態において、衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスまたは反応デバイス８およびイオンガイド１３は、好ましくは同じ真空チャンバ内に位置する。イオン移動度分光計またはセパレータ１０は、衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスまたは反応デバイス８およびイオンガイド１３を収容する真空チャンバ内に位置する内部チャンバ内に含まれるか、またはそうでなければ収容され得る。衝突ガス（好ましくは窒素またはアルゴン）は、０．ｌ〜１０ｍｂａｒの好適な圧力に内部チャンバを維持するために、内部チャンバに漏洩または供給され得る。衝突ガスは、内部チャンバの入射および出射開口部を通って外部チャンバ内へ漏洩し得る。外部チャンバは、好ましくは０．００１〜０．０１ｍｂａｒの範囲に外部チャンバ内の圧力を維持するようにポンプされる。
【０１８８】
図４は、エレクトロスプレーイオン源を使用してサンプルをイオン化することによって生成されたペプチドであるＧｌｕ−フィブリノペプチドＢの質量スペクトルを示す。最も多量なイオンは、質量電荷比が７８５．８の２価プロトン化イオン（Ｍ＋２Ｈ）2+であることが分かる。
【０１８９】
図５は、イオン移動度スペクトルを示す（最初にペプチドであるＧｌｕ−フィブリノペプチドＢのイオン移動度スペクトルがあり、次いでその後にそのペプチドのフラグメントのイオン移動度スペクトルがある）。質量電荷比が７８５．８である２価プロトン化親イオンは、まず第１の四重極ロッドセット質量フィルタ７によって送られ、衝突セルを構成する衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスまたは反応デバイス８内へ注入されるように配置された。１５Ｖのエネルギー電圧が衝突セルに印加された。イオンは、衝突セルから現れるように構成され、イオン移動度分光計またはセパレータ１０へ転送された。次いで、イオンは、イオン移動度分光計またはセパレータ１０においてそのイオン移動度にしたがって時間的に分離された。３００ｍ／ｓｅｃで進行する７Ｖの電位の山は、イオンを時間的に分離するために、イオン移動度分光計またはセパレータ１０の長さに沿って繰り返し平行移動された。イオン移動度分光計またはセパレータ１０は、０．２ｍｂａｒの圧力に維持された。イオンは、イオン検出器１５を用いて検出された。次いで、ペプチドイオンは、フラグメント化された。ペプチドイオンをフラグメント化するために、イオンが衝突セルにおいてエネルギー的に加速されるように、３８Ｖの電位差が維持された。得られたフラグメントイオンのイオン移動度スペクトルも図５に示す。
【０１９０】
図６は、ペプチドＧｌｕ−フィブリノペプチドＢの２価プロトン化イオンのフラグメンテーションから得られたフラグメントイオンの正常な質量スペクトルを示す。
【０１９１】
図７の上側の曲線は、ペプチドＧｌｕ−フィブリノペプチドＢの２価イオンのフラグメンテーションから得られたフラグメントイオンのすべてに対するイオン移動度スペクトルを示す。図７の下側の曲線は、同じペプチドの２価イオンのフラグメンテーションから得られた種々の特定のフラグメントイオンについて重ね合わせたイオン移動度スペクトルを示す。第２の四重極質量フィルタ１６は、図７に示す各個のイオン移動度スペクトルを生成するために、指定された質量電荷比だけを有するイオンを送るように設定された。イオン移動度実験の継続時間は、１２ｍｓであり、各個別イオン移動度スペクトルは、イオン移動度実験の全継続時間にわたって記録された。このデータから、第２の四重極質量フィルタ１６は、イオン移動度実験過程の間において異なる段階または時点でいくつかの異なるフラグメントまたは娘イオンを送るように設定され得ることが分かる。
【０１９２】
図３に示す実施形態は、また親または前駆体イオンスキャン実験を行うために使用され得る。従来の質量分析計において、第２の四重極ロッドセット質量フィルタは、特定の特徴のあるフラグメントまたは娘イオンを送るように設定され、他方第１の四重極ロッドセット質量フィルタは、フラグメンテーションのために特定の親または前駆体イオンをガス衝突セルに順次送るようにスキャンされる。特定のフラグメントまたは娘イオンが検出される場合、第１の四重極質量フィルタによって送られる対応する親または前駆体イオンの質量電荷比が記録される。この手法は、特にリン酸化およびグリコシル化などのタンパク質の翻訳後修飾の分析において有用であることが分かってきた。しかし、第１の四重極質量フィルタをスキャンする必要があるので、サンプリングデューティサイクルは非常に低くなる（一般に１％未満）。その結果、感度が低い。
【０１９３】
図３に示す実施形態にかかる質量分析計は、すべてのイオンが第１の四重極ロッドセット質量フィルタ７を通って送られ、フラグメント化または反応させずに衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスまたは反応デバイス８において受け取られかつ蓄積されるような動作モードにおいて動作され得る。次いで、格納された親または前駆体イオンは、好ましくは衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスまたは反応デバイス８から定期的にパルスとして放出され、次いで好ましくはイオン移動度分光計またはセパレータ１０において時間的に分離される。次いで、親または前駆体イオンは、好ましくは、イオンがイオンガイド１３に入ると同時に、イオン移動度分光計またはセパレータ１０の下流に配置されたイオンガイド１３においてフラグメント化または反応するようにされる。次いで、好ましくは、得られたフラグメント、娘、生成物または付加生成物イオンは、好ましくはある特定のフラグメント、娘、生成物または付加生成物イオンだけを送るように配置された第２の質量フィルタ１６に送られる。この実施形態によると、デューティサイクルが実質的に１００％である親または前駆体イオンスキャン手段が提供される。これは、例えば従来の三連四重極質量分析計をスキャンする際にデューティサイクルが非常に低い従来の構成と比較して、特に有利であることが分かる。
【０１９４】
また、イオン移動度分光計またはセパレータ１０、および／またはイオン移動度分光計またはセパレータ１０の下流のイオンガイド１３、および／またはイオン移動度分光計またはセパレータ１０の上流の衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスまたは反応デバイス８を形成する電極に供給されるＡＣまたはＲＦ電圧が非正弦電圧を備え、かつ例えば方形波を備えるような本発明の他の実施形態が考えられる。
【０１９５】
一実施形態によると、衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスまたは反応デバイス８、イオン移動度分光計またはセパレータ１０、およびイオンガイド１３は、イオントンネルイオンガイド、すなわち、各電極がイオンの送られる開口部を内部に備える複数の電極を含み得る。電極は、好ましくは実質的に同様なサイズの開口部を有する。電極は、本質的に正方形または長方形の平板またはリングを備え得る。開口部は、好ましくは円形である。衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスまたは反応デバイス８および／またはイオン移動度分光計またはセパレータ１０および／またはイオンガイド１３は、少なくとも１０、２０、３０、４０、５０、６０、７０、８０、９０または１００の電極を含み得、そのうちの少なくとも６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％または９５％は、実質的に同じサイズまたは面積の開口部を有する。
【０１９６】
本発明は、好適な実施形態を参照して説明されたが、形態および詳細において種々の変更が添付の特許請求項の範囲に記載の本発明の範囲を逸脱せずになされ得ることが当業者に理解される。
【図面の簡単な説明】
【０１９７】
【図１】図１は、従来の三連四重極質量分析計を示す。
【図２】図２は、第１の質量フィルタ、衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスまたは反応デバイス、イオン移動度分光計またはセパレータ、イオンガイド、およびイオン検出器を含む本発明の第１の実施形態を示す。
【図３】図３は、第１の質量フィルタ、衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスまたは反応デバイス、イオン移動度分光計またはセパレータ、イオンガイド、第２の質量フィルタ、およびイオン検出器を含む本発明の第２の実施形態を示す。
【図４】図４は、ペプチドＧｌｕ−フィブリノペプチドＢについてのエレクトロスプレー質量スペクトルを示す。
【図５】図５は、ペプチドＧｌｕ−フィブリノペプチドＢのイオン移動度スペクトル、およびペプチドＧｌｕ−フィブリノペプチドＢのフラグメントのイオン移動度スペクトルを示す。
【図６】図６は、ペプチドＧｌｕ−フィブリノペプチドＢの２価イオンをフラグメント化して得られたフラグメントイオンの質量スペクトルを示す。
【図７】図７は、ペプチドＧｌｕ−フィブリノペプチドＢの２価イオンからのすべてのフラグメントイオンのイオン移動度スペクトル、およびペプチドＧｌｕ−フィブリノペプチドＢの２価イオンからの多くの特定のフラグメントイオンを示すイオン移動度スペクトルを示す。
【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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【手続補正書】
【提出日】平成19年8月13日(2007.8.13)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
イオンをフラグメント化または反応させ、かつ生成物、娘、付加生成物またはフラグメントイオンを生成するように配置され適合される第１のイオンガイドまたは第１の衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスもしくは反応デバイスと、
前記第１のイオンガイドまたは前記第１の衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスもしくは反応デバイスの下流に配置されたイオン移動度分光計またはセパレータであって、前記第１のイオンガイドまたは前記第１の衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスもしくは反応デバイスから現れるか、またはそこから送られてきた生成物、娘、付加生成物またはフラグメントイオンを、そのイオン移動度にしたがって時間的に分離するように配置されるイオン移動度分光計またはセパレータと
を含む質量分析計。
【請求項２】
前記衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスまたは反応デバイスは、動作モードにおいてイオンを前記衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスまたは反応デバイス内にトラップするように配置され適合される、請求項１に記載の質量分析計。
【請求項３】
前記衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスまたは反応デバイスは、イオンを、前記衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスまたは反応デバイスから、前記イオン移動度分光計またはセパレータ内へまたはそれらに向かってパルスするように配置され適合される、請求項１または２に記載の質量分析計。
【請求項４】
前記第１のイオンガイドまたは前記第１の衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスもしくは反応デバイスの上流および／または下流に配置された質量フィルタまたは質量分析器をさらに含む、１、２または３に記載の質量分析計。
【請求項５】
第１の質量フィルタまたは質量分析器と、
イオン移動度分光計またはセパレータであって、前記第１の質量フィルタまたは質量分析器の下流に配置されたイオン移動度分光計またはセパレータと、
前記イオン移動度分光計またはセパレータの下流に配置された第２の質量フィルタまたは質量分析器と
を含む質量分析計。
【請求項６】
第１の動作モードにおいて、前記第１の質量フィルタもしくは質量分析器および／または前記第２の質量フィルタもしくは質量分析器は、実質的に非分離またはイオンガイド動作モードにおいて動作される、請求項５に記載の質量分析計。
【請求項７】
動作モードにおいて、前記第１の質量フィルタもしくは質量分析器および／または前記第２の質量フィルタもしくは質量分析器は、分離または質量フィルタリング動作モードにおいて動作される、請求項５または６に記載の質量分析計。
【請求項８】
動作モードにおいて、前記第１の質量フィルタもしくは質量分析器および／または前記第２の質量フィルタもしくは質量分析器は、スキャンされる、請求項５、６または７に記載の質量分析計。
【請求項９】
動作モードにおいて、前記第１の質量フィルタもしくは質量分析器および／または前記第２の質量フィルタもしくは質量分析器は、前記イオン移動度分光計またはセパレータに同期してスキャンされる、請求項５〜８のいずれか一項に記載の質量分析計。
【請求項１０】
動作モードにおいて、前記第１の質量フィルタまたは質量分析器は、前記第２の質量フィルタまたは質量分析器に同期してスキャンされる、請求項５〜９のいずれか一項に記載の質量分析計。
【請求項１１】
前記質量分析計は、第１のイオンガイドまたは第１の衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスまたは反応デバイスをさらに含み、前記第１のイオンガイドまたは前記第１の衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスもしくは反応デバイスは、前記イオン移動度分光計またはセパレータの上流および／または前記第１の質量フィルタまたは質量分析器の下流に配置される、請求項５〜１０のいずれか一項に記載の質量分析計。
【請求項１２】
前記第１のイオンガイドまたは前記第１の衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスもしくは反応デバイスは、
（ｉ）多重極ロッドセットまたは分割多重極ロッドセット、
（ｉｉ）イオントンネルまたはイオンファンネル、あるいは
（ｉｉｉ）平面電極、平板電極またはメッシュ電極のスタックまたはアレイ
を含む、請求項１〜４および１１のいずれか一項に記載の質量分析計。
【請求項１３】
前記第１のイオンガイドまたは前記第１の衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスもしくは反応デバイスは、複数の軸方向セグメントまたは少なくとも５、１０、１５、２０、２５、３０、３５、４０、４５、５０、５５、６０、６５、７０、７５、８０、８５、９０、９５もしくは１００の軸方向セグメントを含む、請求項１１または１２に記載の質量分析計。
【請求項１４】
前記質量分析計は、前記第１のイオンガイドまたは前記第１の衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスもしくは反応デバイスの軸方向長さの少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％または１００％に沿って少なくともいくつかのイオンを駆動するために、１つ以上の過渡ＤＣ電圧もしくは電位または１つ以上の過渡ＤＣ電圧波形もしくは電位波形を前記第１のイオンガイドまたは前記第１の衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスもしくは反応デバイスを形成する電極に印加するように配置され適合される過渡ＤＣ電圧手段をさらに含む、請求項１１、１２または１３に記載の質量分析計。
【請求項１５】
前記質量分析計は、前記第１のイオンガイドまたは前記第１の衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスもしくは反応デバイスの軸方向長さの少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％または１００％に沿って少なくともいくつかのイオンを駆動するために、２つ以上の位相シフトＡＣまたはＲＦ電圧を前記第１のイオンガイドまたは前記第１の衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスもしくは反応デバイスを形成する電極に印加するように配置され適合されるＡＣまたはＲＦ電圧手段をさらに含む、請求項１１〜１４のいずれか一項に記載の質量分析計。
【請求項１６】
前記質量分析計は、イオンを前記第１のイオンガイドまたは前記第１の衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスもしくは反応デバイス内へ加速するように配置され適合される第１の加速手段をさらに含み、動作モードにおいて、前記イオンのうちの少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％または１００％を、前記第１のイオンガイドまたは前記第１の衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスもしくは反応デバイスに入ると同時にフラグメント化または反応させる、請求項１〜４および１１〜１５のいずれか一項に記載の質量分析計。
【請求項１７】
前記質量分析計は、前記第１のイオンガイドまたは前記第１の衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスもしくは反応デバイスに入る前にイオンが通過する電位差を、イオンが前記第１のイオンガイドまたは前記第１の衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスもしくは反応デバイスに入ると同時にイオンを実質的にフラグメント化または反応させる比較的高いフラグメンテーションまたは反応動作モードと、第１のイオンガイドまたは前記第１の衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスもしくは反応デバイスに入ると同時に実質的により少ないイオンをフラグメント化または反応させるか、または実質的にイオンをフラグメント化または反応させない比較的低いフラグメンテーションまたは反応動作モードとを切り替えるか、または繰り返し切り替えるように配置され適合される制御システムをさらに含む、請求項１〜４および１１〜１６のいずれか一項に記載の質量分析計。
【請求項１８】
前記第１のイオンガイドまたは前記第１の衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスもしくは反応デバイスは、イオンビームを受け取り、かつ少なくとも１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９または２０の個別群またはパケットのイオンが前記第１のイオンガイドまたは前記第１の衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスもしくは反応デバイス内にいずれかの特定の時点に閉じ込めおよび／または隔離されるように前記イオンビームを変換または分割するように配置され適合され、各群またはパケットのイオンは、前記第１のイオンガイドまたは前記第１の衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスもしくは反応デバイス内に形成された個別の軸方向ポテンシャル井戸内に個別に閉じ込めおよび／または隔離される、請求項１〜４および１１〜１７のいずれか一項に記載の質量分析計。
【請求項１９】
前記質量分析計は、第２のイオンガイドまたは第２の衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスまたは反応デバイスをさらに含み、前記第２のイオンガイドまたは前記第２の衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスもしくは反応デバイスは、前記イオン移動度分光計またはセパレータの下流に配置される、請求項１〜１８のいずれか一項に記載の質量分析計。
【請求項２０】
前記第２のイオンガイドまたは前記第２の衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスもしくは反応デバイスは、複数の軸方向セグメントまたは少なくとも５、１０、１５、２０、２５、３０、３５、４０、４５、５０、５５、６０、６５、７０、７５、８０、８５、９０、９５もしくは１００の軸方向セグメントを含む、請求項１９に記載の質量分析計。
【請求項２１】
前記質量分析計は、前記第２のイオンガイドまたは前記第２の衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスもしくは反応デバイスの軸方向長さの少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％または１００％に沿って少なくともいくつかのイオンを駆動するために、１つ以上の過渡ＤＣ電圧もしくは電位または１つ以上の過渡ＤＣ電圧波形もしくは電位波形を前記第２のイオンガイドまたは前記第２の衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスもしくは反応デバイスを形成する電極に印加するように配置され適合される過渡ＤＣ電圧手段をさらに含む、請求項１９または２０に記載の質量分析計。
【請求項２２】
前記質量分析計は、前記第２のイオンガイドまたは前記第２の衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスもしくは反応デバイスの軸方向長さの少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％または１００％に沿って少なくともいくつかのイオンを駆動するために、２つ以上の位相シフトＡＣまたはＲＦ電圧を前記第２のイオンガイドまたは前記第２の衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスもしくは反応デバイスを形成する電極に印加するように配置され適合されるＡＣまたはＲＦ電圧手段をさらに含む、請求項１９、２０または２１に記載の質量分析計。
【請求項２３】
前記第２のイオンガイドまたは前記第２の衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスもしくは反応デバイスは、イオンを前記第２のイオンガイドまたは前記第２の衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスもしくは反応デバイス内の半径方向に閉じ込めるために、ＡＣまたはＲＦ電圧を前記第２のイオンガイドまたは前記第２の衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスもしくは反応デバイスの複数の電極のうちの少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％または１００％に印加するように配置され適合されるＡＣまたはＲＦ電圧手段をさらに含む、請求項１９〜２２のいずれか一項に記載の質量分析計。
【請求項２４】
前記質量分析計は、前記イオン移動度分光計またはセパレータから現れるイオンを前記第２のイオンガイドまたは前記第２の衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスもしくは反応デバイス内へ加速するように配置され適合される加速手段をさらに含み、動作モードにおいて、前記イオンのうちの少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％または１００％を、前記第２のイオンガイドまたは前記第２の衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスもしくは反応デバイスに入ると同時にフラグメント化または反応させる、請求項１９〜２３のいずれか一項に記載の質量分析計。
【請求項２５】
前記加速手段は、前記イオン移動度分光計またはセパレータから現れるイオンが第２のイオンガイドまたは前記第２の衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスもしくは反応デバイスへ送られる際に前記イオンの運動エネルギーを漸進的に変化または増加させるように配置され適合される、請求項２４に記載の質量分析計。
【請求項２６】
前記質量分析計は、前記第２のイオンガイドまたは前記第２の衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスもしくは反応デバイスに入る前にイオンが通過する電位差を、イオンが前記第２のイオンガイドまたは前記第２の衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスもしくは反応デバイスに入ると同時にイオンを実質的にフラグメント化または反応させる比較的高いフラグメンテーションまたは反応動作モードと、イオンが第２のイオンガイドまたは前記第２の衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスもしくは反応デバイスに入ると同時に実質的により少ないイオンをフラグメント化または反応させるか、または実質的にイオンをフラグメント化または反応させない比較的低いフラグメンテーションまたは反応動作モードとを切り替えるか、または繰り返し切り替えるように配置され適合される制御システムをさらに含む、請求項２４または２５に記載の質量分析計。
【請求項２７】
前記第２のイオンガイドまたは前記第２の衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスもしくは反応デバイスは、前記イオン移動度分光計またはセパレータから現れるイオンビームを受け取り、かつ少なくとも１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９または２０の個別群またはパケットのイオンが前記第２のイオンガイドまたは前記第２の衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスもしくは反応デバイス内にいずれかの特定の時点に閉じ込めおよび／または隔離されるように前記イオンビームを変換または分割するように配置され適合され、各群またはパケットのイオンは、前記第２のイオンガイドまたは前記第２の衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスもしくは反応デバイス内に形成された個別の軸方向ポテンシャル井戸内に個別に閉じ込めおよび／または隔離される、請求項１９〜２６のいずれか一項に記載の質量分析計。
【請求項２８】
前記第２のイオンガイドまたは前記第２の衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスもしくは反応デバイスは、前記イオン移動度分光計またはセパレータから現れるイオンを貯留および／または閉じ込めおよび／または分割し、かつ（ｉ）イオンが前記イオン移動度分光計またはセパレータから現れる秩序および／または忠実度を実質的に維持するか、および／または（ｉｉ）１つ以上の群またはパケットのイオンが前記第２のイオンガイドまたは前記第２の衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスもしくは反応デバイスに沿って平行移動される際に実質的にイオンの組成を維持するかのいずれかを行いながら、イオンを前記第２のイオンガイドまたは前記第２の衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスもしくは反応デバイスの軸方向長さの少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％または１００％に沿って１つ以上の群またはパケットのイオンとして平行移動するように配置され適合される、請求項１９〜２７のいずれか一項に記載の質量分析計。
【請求項２９】
前記イオン移動度分光計またはセパレータは、気相電気泳動デバイスを含む、請求項１〜２８のいずれか一項に記載の質量分析計。
【請求項３０】
前記イオン移動度分光計またはセパレータは、複数の軸方向セグメントまたは少なくとも５、１０、１５、２０、２５、３０、３５、４０、４５、５０、５５、６０、６５、７０、７５、８０、８５、９０、９５もしくは１００の軸方向セグメントを含む、請求項１〜２９のいずれか一項に記載の質量分析計。
【請求項３１】
前記質量分析計は、少なくともいくつかのイオンを前記イオン移動度分光計またはセパレータの軸方向長さの少なくとも一部または少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％もしくは１００％に沿って駆動するために、前記イオン移動度分光計またはセパレータの軸方向長さの少なくとも一部または少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％もしくは１００％に沿って実質的に一定のＤＣ電圧勾配を維持するためのＤＣ電圧手段をさらに含む、請求項１〜３０のいずれか一項に記載の質量分析計。
【請求項３２】
前記質量分析計は、少なくともいくつかのイオンを前記イオン移動度分光計またはセパレータの軸方向長さの少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％または１００％に沿って駆動するために、１つ以上の過渡ＤＣ電圧もしくは電位または１つ以上の過渡ＤＣ電圧波形もしくは電位波形を前記イオン移動度分光計またはセパレータを形成する電極に印加するように配置され適合される過渡ＤＣ電圧手段をさらに含む、請求項１〜３１のいずれか一項に記載の質量分析計。
【請求項３３】
前記質量分析計は、少なくともいくつかのイオンを前記イオン移動度分光計またはセパレータの軸方向長さの少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％または１００％に沿って駆動するために、２つ以上の位相シフトＡＣまたはＲＦ電圧を前記イオン移動度分光計またはセパレータを形成する電極に印加するように配置され適合されるＡＣまたはＲＦ電圧手段をさらに含む、請求項１〜３２のいずれか一項に記載の質量分析計。
【請求項３４】
イオン検出器をさらに含む、請求項１〜３３のいずれか一項に記載の質量分析計。
【請求項３５】
第１のイオンガイドまたは第１の衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスもしくは反応デバイスにおいてイオンをフラグメント化または反応させ、生成物、娘、付加生成物またはフラグメントイオンを生成するステップと、
前記第１のイオンガイドまたは前記第１の衝突デバイス、フラグメンテーションデバイスもしくは反応デバイスから現れるか、または送られてきた生成物、娘、付加生成物またはフラグメントイオンをそのイオン移動度にしたがって、イオン移動度分光計またはセパレータにおいて、時間的に分離するステップと
を含む質量分析方法。
【請求項３６】
第１の質量フィルタまたは質量分析器においてイオンを質量分析する質量フィルタリングステップと、
イオン移動度分光計またはセパレータにおいてイオンを時間的に分離するステップであって、前記イオン移動度分光計またはセパレータは、前記第１の質量フィルタまたは質量分析器の下流に配置される、ステップと、
前記イオン移動度分光計またはセパレータの下流に配置された第２の質量フィルタまたは質量分析器において質量フィルタリングまたは質量分析するステップと
を含む質量分析方法。
【国際調査報告】
2008523553.tif 000010
2008523553.tif 000011
2008523553.tif 000012