(57)【要約】【課題】【解決手段】リニアイオントラップ（６、７、８）は、中央四重極ロッドセット（６）およびポストフィルター四重極ロッドセット（８）を備える。中央四重極ロッドセット（６）およびポストフィルター四重極ロッドセット（８）の軸方向に隣接するロッド電極間の位相差を１８０度に保つことにより、中央四重極ロッドセット（６）とポストフィルター四重極ロッドセット（８）との間に軸方向の疑似ポテンシャル障壁が形成される。補助ＡＣ電圧を中央四重極（６）のロッドに印加して、イオントラップから放出されることが望ましいイオンを径方向に励起させる。この結果、イオントラップ（６、７、８）から、非断熱状態で、軸方向にイオンが放出される。【選択図】図２Ａ
2011509513.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
イオントラップであって、
複数の第１の電極を備える第１の四重極ロッドセットと、
複数の第２の電極を備える第２の四重極ロッドセットであって、前記第１の四重極ロッドセットの下流側に配置される第２の四重極ロッドセットと、
前記第１の電極の少なくとも一部の電極および前記第２の電極の少なくとも一部の電極に対して第１のＡＣまたはＲＦ電圧を印加するように配置および構成される第１のデバイスであって、第１の動作モードにおいて、前記第１の電極の少なくとも一部の電極と前記電極に対応し軸方向に隣接する少なくとも一部の第２の電極との間の位相差をゼロではない値に保つことにより、前記第１の四重極ロッドセットと前記第２の四重極ロッドセットとの間に軸方向の疑似ポテンシャル障壁を形成する第１のデバイスと、
前記第１の電極の少なくとも一部の電極に一つ以上の補助ＡＣ電圧を印加するように配置および構成される第２のデバイスであって、前記第１の四重極ロッドセット内部の少なくとも一部のイオンを、径方向に共鳴的に励起させ、その結果、前記第１の四重極ロッドセットから軸方向に放出させる第２のデバイスと、
を備える、イオントラップ。
【請求項２】
請求項１に記載のイオントラップであって、
前記第１の四重極ロッドセットが、中心長手軸を有する第１のロッド電極と、中心長手軸を有する第２のロッド電極と、中心長手軸を有する第３のロッド電極と、中心長手軸を有する第４のロッド電極とを備え、
前記第２の四重極ロッドセットが、中心長手軸を有する第５のロッド電極と、中心長手軸を有する第６のロッド電極と、中心長手軸を有する第７のロッド電極と、中心長手軸を有する第８のロッド電極とを備える、
イオントラップ。
【請求項３】
請求項２に記載のイオントラップであって、
（ｉ）前記第１の四重極ロッドセットの中心長手軸は、前記第２の四重極ロッドセットの中心長手軸と同一直線上にある、または、同軸上にある、および／または、
（ｉｉ）前記第１の電極の少なくとも一部の電極またはすべての電極の中心長手軸は、前記第２の電極の少なくとも一部の電極またはすべての電極の中心長手軸と同一直線上にある、または同軸上にある、および／または、
（ｉｉｉ）前記第１のロッド電極の中心長手軸は、前記第５のロッド電極の中心長手軸と軸方向に隣接する、および／または、同軸上にある、および／または、
（ｉｖ）前記第２のロッド電極の中心長手軸は、前記第６のロッド電極の中心長手軸と軸方向に隣接する、および／または、同軸上にある、および／または、
（ｖ）前記第３のロッド電極の中心長手軸は、前記第７のロッド電極の中心長手軸と軸方向に隣接する、および／または、同軸上にある、および／または、
（ｖｉ）前記第４のロッド電極の中心長手軸は、前記第８のロッド電極の中心長手軸と軸方向に隣接する、および／または、同軸上にある、
イオントラップ。
【請求項４】
請求項２に記載のイオントラップであって、
（ｉ）前記第１の四重極ロッドセットの中心長手軸は、前記第２の四重極ロッドセットの中心長手軸と同一直線上にある、または、同軸上にある、および／または、
（ｉｉ）前記第１の電極の少なくとも一部の電極またはすべての電極の中心長手軸は、前記第２の電極の少なくとも一部の電極またはすべての電極の中心長手軸に対して回転させた位置にある、または前記第２の電極の少なくとも一部の電極またはすべての電極の中心長手軸と同軸上にない、および／または、
（ｉｉｉ）前記第１のロッド電極の中心長手軸は、前記第５のロッド電極の中心長手軸に対して回転させた位置にある、および／または、前記第５のロッド電極の中心長手軸と同軸上にない、および／または、
（ｉｖ）前記第２のロッド電極の中心長手軸は、前記第６のロッド電極の中心長手軸に対して回転させた位置にある、および／または、前記第６のロッド電極の中心長手軸と同軸上にない、および／または、
（ｖ）前記第３のロッド電極の中心長手軸は、前記第７のロッド電極の中心長手軸に対して回転させた位置にある、および／または、前記第７のロッド電極の中心長手軸と同軸上にない、および／または、
（ｖｉ）前記第４のロッド電極の中心長手軸は、前記第８のロッド電極の中心長手軸に対して回転させた位置にある、および／または、前記第８のロッド電極の中心長手軸と同軸上にない、
イオントラップ。
【請求項５】
請求項２に記載のイオントラップであって、
（ｉ）前記第１の四重極ロッドセットの中心長手軸は、前記第２の四重極ロッドセットの中心長手軸から軸方向にオフセットされる、および／または、
（ｉｉ）前記第１の電極の少なくとも一部の電極またはすべての電極の中心長手軸は、前記第２の電極の少なくとも一部の電極またはすべての電極の中心長手軸から軸方向にオフセットされる、および／または、
（ｉｉｉ）前記第１のロッド電極の中心長手軸は、前記第５のロッド電極の中心長手軸から軸方向にオフセットされる、および／または、
（ｉｖ）前記第２のロッド電極の中心長手軸は、前記第６のロッド電極の中心長手軸から軸方向にオフセットされる、および／または、
（ｖ）前記第３のロッド電極の中心長手軸は、前記第７のロッド電極の中心長手軸から軸方向にオフセットされる、および／または、
（ｖｉ）前記第４のロッド電極の中心長手軸は、前記第８のロッド電極の中心長手軸から軸方向にオフセットされる、
イオントラップ。
【請求項６】
請求項２に記載のイオントラップであって、
（ｉ）前記第１の四重極ロッドセットの中心長手軸は、前記第２の四重極ロッドセットの中心長手軸から軸方向にオフセットされる、および／または、
（ｉｉ）前記第１の電極の少なくとも一部の電極またはすべての電極の中心長手軸は、前記第２の電極の少なくとも一部の電極またはすべての電極の中心長手軸に対して回転させた位置にある、または前記第２の電極の少なくとも一部の電極またはすべての電極の中心長手軸と同軸上にない、および／または、
（ｉｉｉ）前記第１のロッド電極の中心長手軸は、前記第５のロッド電極の中心長手軸に対して回転させた位置にある、および／または、前記第５のロッド電極の中心長手軸と同軸上にない、および／または、
（ｉｖ）前記第２のロッド電極の中心長手軸は、前記第６のロッド電極の中心長手軸に対して回転させた位置にある、および／または、前記第６のロッド電極の中心長手軸と同軸上にない、および／または、
（ｖ）前記第３のロッド電極の中心長手軸は、前記第７のロッド電極の中心長手軸に対して、回転させた位置にある、および／または、前記第７のロッド電極の中心長手軸と同軸上にない、および／または、
（ｖｉ）前記第４のロッド電極の中心長手軸は、前記第８のロッド電極の中心長手軸に対して回転させた位置にある、および／または、前記第８のロッド電極の中心長手軸と同軸上にない、
イオントラップ。
【請求項７】
請求項２ないし６のいずれかに記載のイオントラップであって、
（ｉ）前記第１のロッド電極の下流側端部の中心が、前記第５のロッド電極の上流側端部の中心からｘ1ｍｍ以内にある、および／または、
（ｉｉ）前記第２のロッド電極の下流側端部の中心が、前記第６のロッド電極の上流側端部の中心からｘ1ｍｍ以内にある、および／または、
（ｉｉｉ）前記第３のロッド電極の下流側端部の中心が、前記第７のロッド電極の上流側端部の中心からｘ1ｍｍ以内にある、および／または、
（ｉｖ）前記第４のロッド電極の下流側端部の中心が、前記第８のロッド電極の上流側端部の中心からｘ1ｍｍ以内にあり、
ｘ1が、（ｉ）１ｍｍ未満の値、（ｉｉ）１から２ｍｍの範囲の値、（ｉｉｉ）２から３ｍｍの範囲の値、（ｉｖ）３から４ｍｍの範囲の値、（ｖ）４から５ｍｍの範囲の値、（ｖｉ）５から６ｍｍの範囲の値、（ｖｉｉ）６から７ｍｍの範囲の値、（ｖｉｉｉ）７から８ｍｍの範囲の値、（ｉｘ）８から９ｍｍの範囲の値、（ｘ）９から１０ｍｍの範囲の値、（ｘｉ）１０から１５ｍｍの範囲の値、（ｘｉｉ）１５から２０ｍｍの範囲の値、（ｘｉｉｉ）２０から２５ｍｍの範囲の値、（ｘｉｖ）２５から３０ｍｍの範囲の値、（ｘｖ）３０から３５ｍｍの範囲の値、（ｘｖｉ）３５から４０ｍｍの範囲の値、（ｘｖｉｉ）４０から４５ｍｍの範囲の値、（ｘｖｉｉｉ）４５から５０ｍｍの範囲の値、および（ｘｉｘ）５０ｍｍより大きい値、からなる群から選択される、
イオントラップ。
【請求項８】
請求項２ないし７のいずれかに記載のイオントラップであって、
（ｉ）前記第１の電極と前記第２の電極とが、ほぼ同じ直径を有する、または、実質的に異なる直径を有する、および／または、
（ｉｉ）前記第１の電極と前記第２の電極とが、ほぼ同じ内接半径を有する、または、実質的に異なる内接半径を有する、および／または、
（ｉｉｉ）前記第１の電極と前記第２の電極とが、ほぼ同じ断面形状を有する、または、実質的に異なる断面形状を有する、および／または、
（ｉｖ）前記第１の電極と前記第２の電極とが、ほぼ同じ物理特性を有する、または、実質的に異なる物理特性を有する、
イオントラップ。
【請求項９】
請求項２ないし８のいずれかに記載のイオントラップであって、
（ｉ）前記第１のロッド電極と前記第５のロッド電極との間の位相差が、 １度になるように構成される、および／または、
（ｉｉ）前記第２のロッド電極と前記第６のロッド電極との間の位相差が、 ２度になるように構成される、および／または、
（ｉｉｉ）前記第３のロッド電極と前記第７のロッド電極との間の位相差が、 ３度になるように構成される、および／または、
（ｉｖ）前記第４のロッド電極と前記第８のロッド電極との間の位相差が、 ４度になるように構成され、
１度および／または ２度および／または ３度および／または ４度が、（ｉ）０度より大きい値、（ｉｉ）５から１０度の範囲の値、（ｉｉｉ）１０から１５度の範囲の値、（ｉｖ）５から２０度の範囲の値、（ｖ）２０から２５度の範囲の値、（ｖｉ）２５から３０度の範囲の値、（ｖｉｉ）３０から３５度の範囲の値、（ｖｉｉｉ）３５から４０度の範囲の値、（ｉｘ）４０から４５度の範囲の値、（ｘ）４５から５０度の範囲の値、（ｘｉ）５０から５５度の範囲の値、（ｘｉｉ）５５から６０度の範囲の値、（ｘｉｉｉ）６０から６５度の範囲の値、（ｘｉｖ）６５から７０度の範囲の値、（ｘｖ）７０から７５度の範囲の値、（ｘｖｉ）７５から８０度の範囲の値、（ｘｖｉｉ）８０から８５度の範囲の値、（ｘｖｉｉｉ）８５から９０度の範囲の値、（ｘｉｘ）９０から９５度の範囲の値、（ｘｘ）９５から１００度の範囲の値、（ｘｘｉ）１００から１０５度の範囲の値、（ｘｘｉｉ）１０５から１１０度の範囲の値、（ｘｘｉｉｉ）１１０から１１５度の範囲の値、（ｘｘｉｖ）１１５から１２０度の範囲の値、（ｘｘｖ）１２０から１２５度の範囲の値、（ｘｘｖｉ）１２５から１３０度の範囲の値、（ｘｘｖｉｉ）１３０から１３５度の範囲の値、（ｘｘｖｉｉｉ）１３５から１４０度の範囲の値、（ｘｘｉｘ）１４０から１４５度の範囲の値、（ｘｘｘ）１４５から１５０度の範囲の値、（ｘｘｘｉ）１５０から１５５度の範囲の値、（ｘｘｘｉｉ）１５５から１６０度の範囲の値、（ｘｘｘｉｉｉ）１６０から１６５度の範囲の値、（ｘｘｘｉｖ）１６５から１７０度の範囲の値、（ｘｘｘｖ）１７０から１７５度の範囲の値、（ｘｘｖｉ）１７５から１８０度の範囲の値、および（ｘｘｖｉｉ）１８０度、からなる群から選択される、
イオントラップ。
【請求項１０】
前記いずれかの請求項に記載のイオントラップであって、
（ｉ）前記第１の四重極ロッドセットおよび前記第２の四重極ロッドセットは、同じ電極セット内の電気的に絶縁された部分をそれぞれ含む、および／または、前記第１の四重極ロッドセットおよび前記第２の四重極ロッドセットは、同じ電極セットから機械的に形成される、および／または、
（ｉｉ）前記第１の四重極ロッドセットが、誘電体被覆を備える電極セットの一領域を含み、前記第２の四重極ロッドセットが、前記と同じ電極セットの別の領域を含む、
イオントラップ。
【請求項１１】
前記いずれかの請求項に記載のイオントラップであって、
（ｉ）前記第１の四重極ロッドセットの下流側端部と前記第２の四重極ロッドセットの上流側端部との間の軸方向の距離は、（ｉ）１ｍｍ未満の値、（ｉｉ）１から２ｍｍの範囲の値、（ｉｉｉ）２から３ｍｍの範囲の値、（ｉｖ）３から４ｍｍの範囲の値、（ｖ）４から５ｍｍの範囲の値、（ｖｉ）５から６ｍｍの範囲の値、（ｖｉｉ）６から７ｍｍの範囲の値、（ｖｉｉｉ）７から８ｍｍの範囲の値、（ｉｘ）８から９ｍｍの範囲の値、（ｘ）９から１０ｍｍの範囲の値、（ｘｉ）１０から１５ｍｍの範囲の値、（ｘｉｉ）１５から２０ｍｍの範囲の値、（ｘｉｉｉ）２０から２５ｍｍの範囲の値、（ｘｉｖ）２５から３０ｍｍの範囲の値、（ｘｖ）３０から３５ｍｍの範囲の値、（ｘｖｉ）３５から４０ｍｍの範囲の値、（ｘｖｉｉ）４０から４５ｍｍの範囲の値、（ｘｖｉｉｉ）４５から５０ｍｍの範囲の値、および（ｘｉｘ）５０ｍｍより大きい値、からなる群から選択される、および／または、
（ｉｉ）前記第１の四重極ロッドセットの中心長手軸に沿った第１の位置であって、前記第１の電極の下流側端部と同一面内にある第１の位置と、前記第２の四重極ロッドセットの中心長手軸に沿った第２の位置であって、前記第２の電極の上流側端部と同一面内にある第２の位置と、の間の軸方向の距離は、（ｉ）１ｍｍ未満の値、（ｉｉ）１から２ｍｍの範囲の値、（ｉｉｉ）２から３ｍｍの範囲の値、（ｉｖ）３から４ｍｍの範囲の値、（ｖ）４から５ｍｍの範囲の値、（ｖｉ）５から６ｍｍの範囲の値、（ｖｉｉ）６から７ｍｍの範囲の値、（ｖｉｉｉ）７から８ｍｍの範囲の値、（ｉｘ）８から９ｍｍの範囲の値、（ｘ）９から１０ｍｍの範囲の値、（ｘｉ）１０から１５ｍｍの範囲の値、（ｘｉｉ）１５から２０ｍｍの範囲の値、（ｘｉｉｉ）２０から２５ｍｍの範囲の値、（ｘｉｖ）２５から３０ｍｍの範囲の値、（ｘｖ）３０から３５ｍｍの範囲の値、（ｘｖｉ）３５から４０ｍｍの範囲の値、（ｘｖｉｉ）４０から４５ｍｍの範囲の値、（ｘｖｉｉｉ）４５から５０ｍｍの範囲の値、および（ｘｉｘ）５０ｍｍより大きい値、からなる群から選択される、
イオントラップ。
【請求項１２】
前記いずれかの請求項に記載のイオントラップであって、
前記第１の四重極ロッドセットが第１の軸長さを有し、前記第２の四重極ロッドセットが第２の軸長さを有し、
（ｉ）前記第１の軸長さが、前記第２の軸長さよりも実質的に長い、および／または、前記第２の軸長さに対する前記第１の軸長さの比が、少なくとも、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０、２５、３０、３５、４０、４５または５０である、または、
（ｉｉ）前記第２の軸長さが、前記第１の軸長さよりも実質的に長い、および／または、前記第１の軸長さに対する前記第２の軸長さの比が、少なくとも、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０、２５、３０、３５、４０、４５または５０である、
イオントラップ。
【請求項１３】
前記いずれかの請求項に記載のイオントラップであって、
前記第１の四重極ロッドセットが、第１の中心長手軸を備え、
（ｉ）前記第１の中心長手軸に沿った真っ直ぐなＬＯＳ（ｌｉｎｅ  ｏｆ  ｓｉｇｈｔ：直線距離）が存在する、および／または、
（ｉｉ）前記第１の中心長手軸に沿った軸方向の物理的障害が実質的に存在しない、および／または、
（ｉｉｉ）使用時に、前記第１の中心長手軸に沿って透過されるイオンが、ほぼ１００％のイオン透過効率で透過される、
イオントラップ。
【請求項１４】
前記いずれかの請求項に記載のイオントラップであって、
前記第２の四重極ロッドセットが、第２の中心長手軸を備え、
（ｉ）前記第２の中心長手軸に沿った真っ直ぐなＬＯＳ（ｌｉｎｅ  ｏｆ  ｓｉｇｈｔ：直線距離）が存在する、および／または、
（ｉｉ）前記第２の中心長手軸に沿った軸方向の物理的障害が実質的に存在しない、および／または、
（ｉｉｉ）使用時に、前記第２の中心長手軸に沿って透過されるイオンが、ほぼ１００％のイオン透過効率で透過される、
イオントラップ。
【請求項１５】
前記いずれかの請求項に記載のイオントラップであって、
前記第１のデバイスが、前記第１の四重極ロッドセットに対して第１のＡＣまたはＲＦ電圧を印加する、および／または、前記第２の四重極ロッドセットに対して第２のＡＣまたはＲＦ電圧を印加する、ように配置および構成される、
イオントラップ。
【請求項１６】
請求項１５に記載のイオントラップであって、
（ａ）前記第１のＡＣまたはＲＦ電圧および／または前記第２のＡＣまたはＲＦ電圧は、（ｉ）５０Ｖより小さいピークピーク値（ｐｅａｋ  ｔｏ  ｐｅａｋ）、（ｉｉ）５０から１００Ｖの範囲のピークピーク値、（ｉｉｉ）１００から１５０Ｖの範囲のピークピーク値、（ｉｖ）１５０から２００Ｖの範囲のピークピーク値、（ｖ）２００から２５０Ｖの範囲のピークピーク値、（ｖｉ）２５０から３００Ｖの範囲のピークピーク値、（ｖｉｉ）３００から３５０Ｖの範囲のピークピーク値、（ｖｉｉｉ）３５０から４００Ｖの範囲のピークピーク値、（ｉｘ）４００から４５０Ｖの範囲のピークピーク値、（ｘ）４５０から５００Ｖの範囲のピークピーク値、（ｘｉ）５００から１０００Ｖの範囲のピークピーク値、（ｘｉｉ）１から２ｋＶの範囲のピークピーク値、（ｘｉｉｉ）２から３ｋＶの範囲のピークピーク値、（ｘｉｖ）３から４ｋＶの範囲のピークピーク値、（ｘｖ）４から５ｋＶの範囲のピークピーク値、（ｘｖｉ）５から６ｋＶの範囲のピークピーク値、（ｘｖｉｉ）６から７ｋＶの範囲のピークピーク値、（ｘｖｉｉｉ）７から８ｋＶの範囲のピークピーク値、（ｘｉｘ）８から９ｋＶの範囲のピークピーク値、（ｘｘ）９から１０ｋＶの範囲のピークピーク値、（ｘｘｉ）１０から１１ｋＶの範囲のピークピーク値、（ｘｘｉｉ）１１から１２ｋＶの範囲のピークピーク値、（ｘｘｉｉｉ）１２から１３ｋＶの範囲のピークピーク値、（ｘｘｉｖ）１３から１４ｋＶの範囲のピークピーク値、（ｘｘｖ）１４から１５ｋＶの範囲のピークピーク値、（ｘｘｖｉ）１５から１６ｋＶの範囲のピークピーク値、（ｘｘｖｉｉ）１６から１７ｋＶの範囲のピークピーク値、（ｘｘｖｉｉｉ）１７から１８ｋＶの範囲のピークピーク値、（ｘｘｉｘ）１８から１９ｋＶの範囲のピークピーク値、（ｘｘｘ）１９から２０ｋＶの範囲のピークピーク値、および（ｘｘｘｉ）２０ｋＶより大きなピークピーク値、からなる群から選択される振幅を有する、および／または、
（ｂ）前記第１のＡＣまたはＲＦ電圧および／または前記第２のＡＣまたはＲＦ電圧は、（ｉ）１００ｋＨｚ未満の値、（ｉｉ）１００から２００ｋＨｚの範囲の値、（ｉｉｉ）２００から３００ｋＨｚの範囲の値、（ｉｖ）３００から４００ｋＨｚの範囲の値、（ｖ）４００から５００ｋＨｚの範囲の値、（ｖｉ）０．５から１．０ＭＨｚの範囲の値、（ｖｉｉ）１．０から１．５ＭＨｚの範囲の値、（ｖｉｉｉ）１．５から２．０ＭＨｚの範囲の値、（ｉｘ）２．０から２．５ＭＨｚの範囲の値、（ｘ）２．５から３．０ＭＨｚの範囲の値、（ｘｉ）３．０から３．５ＭＨｚの範囲の値、（ｘｉｉ）３．５から４．０ＭＨｚの範囲の値、（ｘｉｉｉ）４．０から４．５ＭＨｚの範囲の値、（ｘｉｖ）４．５から５．０ＭＨｚの範囲の値、（ｘｖ）５．０から５．５ＭＨｚの範囲の値、（ｘｖｉ）５．５から６．０ＭＨｚの範囲の値、（ｘｖｉｉ）６．０から６．５ＭＨｚの範囲の値、（ｘｖｉｉｉ）６．５から７．０ＭＨｚの範囲の値、（ｘｉｘ）７．０から７．５ＭＨｚの範囲の値、（ｘｘ）７．５から８．０ＭＨｚの範囲の値、（ｘｘｉ）８．０から８．５ＭＨｚの範囲の値、（ｘｘｉｉ）８．５から９．０ＭＨｚの範囲の値、（ｘｘｉｉｉ）９．０から９．５ＭＨｚの範囲の値、（ｘｘｉｖ）９．５から１０．０ＭＨｚの範囲の値、および（ｘｘｖ）１０．０ＭＨｚより大きな値、からなる群から選択される周波数を有する、および／または、
（ｃ）前記第１のＡＣまたはＲＦ電圧および前記第２のＡＣまたはＲＦ電圧が、ほぼ同じ振幅および／またはほぼ同じ周波数を有する、および／または、
（ｄ）前記第１のＡＣまたはＲＦ電圧および前記第２のＡＣまたはＲＦ電圧の振幅および／または周波数は、１０％未満の範囲、１０から２０％の範囲、２０から３０％の範囲、３０から４０％の範囲、４０から５０％の範囲、５０から６０％の範囲、６０から７０％の範囲、７０から８０％の範囲、８０から９０％の範囲、９０から１００％の範囲、または１００％より大きな範囲、で異なる、
イオントラップ。
【請求項１７】
請求項１５または１６に記載のイオントラップであって、
前記第１のデバイスは、動作モードにおける時間経過に対して、前記第１のＡＣまたはＲＦ電圧および／または前記第２のＡＣまたはＲＦ電圧の周波数および／または振幅および／または位相をほぼ一定に保つように配置および構成される、
イオントラップ。
【請求項１８】
請求項１５または１６に記載のイオントラップであって、
前記第１のデバイスは、動作モードにおいて、前記第１のＡＣまたはＲＦ電圧および／または前記第２のＡＣまたはＲＦ電圧の周波数および／または振幅および／または位相を変動させる、増大させる、減少させる、または、スキャンするように、配置および構成される、
イオントラップ。
【請求項１９】
前記いずれかの請求項に記載のイオントラップであって、
前記第１の四重極ロッドセットから軸方向に放出される少なくとも一部のイオンまたはほぼ全部のイオンが、前記軸方向の疑似ポテンシャル障壁を越えて、前記第２の四重極ロッドセットに入る、
イオントラップ。
【請求項２０】
前記いずれかの請求項に記載のイオントラップであって、
前記第２のデバイスは、前記第１の四重極ロッドセット内部において、少なくとも一部のイオンの径方向変位を変動させる、増大させる、減少させる、または、変更するように、配置および構成される、
イオントラップ。
【請求項２１】
前記いずれかの請求項に記載のイオントラップであって、
前記第２のデバイスは、前記一つ以上の補助ＡＣ電圧を印加して、前記第１の四重極ロッドセット内部において、質量選択的に、または、質量対電荷比選択的に、少なくとも一部のイオンを径方向に励起させ、その結果、前記第１の四重極ロッドセット内部において、前記イオンの径方向の動きを増大させるように、配置および構成される、
イオントラップ。
【請求項２２】
前記いずれかの請求項に記載のイオントラップであって、
（ａ）前記一つ以上の補助ＡＣ電圧が、（ｉ）５０ｍＶ未満のピークピーク値、（ｉｉ）５０から１００ｍＶの範囲のピークピーク値、（ｉｉｉ）１００から１５０ｍＶの範囲のピークピーク値、（ｉｖ）１５０から２００ｍＶの範囲のピークピーク値、（ｖ）２００から２５０ｍＶの範囲のピークピーク値、（ｖｉ）２５０から３００ｍＶの範囲のピークピーク値、（ｖｉｉ）３００から３５０ｍＶの範囲のピークピーク値、（ｖｉｉｉ）３５０から４００ｍＶの範囲のピークピーク値、（ｉｘ）４００から４５０ｍＶの範囲のピークピーク値、（ｘ）４５０から５００ｍＶの範囲のピークピーク値、および（ｘｉ）５００ｍＶより大きいピークピーク値、からなる群から選択される振幅を有する、および／または、
（ｂ）前記一つ以上の補助ＡＣ電圧が、（ｉ）１０ｋＨｚ未満の値、（ｉｉ）１０から２０ｋＨｚの範囲の値、（ｉｉｉ）２０から３０ｋＨｚの範囲の値、（ｉｖ）３０から４０ｋＨｚの範囲の値、（ｖ）４０から５０ｋＨｚの範囲の値、（ｖｉ）５０から６０ｋＨｚの範囲の値、（ｖｉｉ）６０から７０ｋＨｚの範囲の値、（ｖｉｉｉ）７０から８０ｋＨｚの範囲の値、（ｉｘ）８０から９０ｋＨｚの範囲の値、（ｘ）９０から１００ｋＨｚの範囲の値、（ｘｉ）１００から１１０ｋＨｚの範囲の値、（ｘｉｉ）１１０から１２０ｋＨｚの範囲の値、（ｘｉｉｉ）１２０から１３０ｋＨｚの範囲の値、（ｘｉｖ）１３０から１４０ｋＨｚの範囲の値、（ｘｖ）１４０から１５０ｋＨｚの範囲の値、（ｘｖｉ）１５０から１６０ｋＨｚの範囲の値、（ｘｖｉｉ）１６０から１７０ｋＨｚの範囲の値、（ｘｖｉｉｉ）１７０から１８０ｋＨｚの範囲の値、（ｘｉｘ）１８０から１９０ｋＨｚの範囲の値、（ｘｘ）１９０から２００ｋＨｚの範囲の値、（ｘｘｉ）２００から２５０ｋＨｚの範囲の値、（ｘｘｉｉ）２５０から３００ｋＨｚの範囲の値、（ｘｘｉｉｉ）３００から３５０ｋＨｚの範囲の値、（ｘｘｉｖ）３５０から４００ｋＨｚの範囲の値、（ｘｘｖ）４００から４５０ｋＨｚの範囲の値、（ｘｘｖｉ）４５０から５００ｋＨｚの範囲の値、（ｘｘｖｉｉ）５００から６００ｋＨｚの範囲の値、（ｘｘｖｉｉｉ）６００から７００ｋＨｚの範囲の値、（ｘｘｉｘ）７００から８００ｋＨｚの範囲の値、（ｘｘｘ）８００から９００ｋＨｚの範囲の値、（ｘｘｘｉ）９００から１０００ｋＨｚの範囲の値、および（ｘｘｘｉｉ）１ＭＨｚより大きい値、からなる群から選択される周波数を有する、
イオントラップ。
【請求項２３】
前記いずれかの請求項に記載のイオントラップであって、
前記第２のデバイスは、前記第１の電極の少なくとも一部の電極に印加される前記一つ以上の補助ＡＣ電圧の周波数および／または振幅および／または位相をほぼ一定に保つように配置および構成される、
イオントラップ。
【請求項２４】
前記請求項１ないし２２のいずれかに記載のイオントラップであって、
前記第２のデバイスは、前記第１の電極の少なくとも一部の電極に印加される前記一つ以上の補助ＡＣ電圧の周波数および／または振幅および／または位相を変動させる、増大させる、減少させる、または、スキャンするように、配置および構成される、
イオントラップ。
【請求項２５】
前記いずれかの請求項に記載のイオントラップであって、
動作モードにおいて、
（ｉ）ほぼ非断熱状態で前記イオントラップから軸方向にイオンが放出される、および／または、前記イオンに対して軸方向のエネルギーを実質的に与えることによりイオンが放出される、および／または、
（ｉｉ）（ｉ）１０ｅＶ未満の値、（ｉｉ）１０から２０ｅＶの範囲の値、（ｉｉｉ）２０から３０ｅＶの範囲の値、（ｉｖ）３０から４０ｅＶの範囲の値、（ｖ）４０から５０ｅＶの範囲の値、（ｖｉ）５０から６０ｅＶの範囲の値、（ｖｉｉ）６０から７０ｅＶの範囲の値、（ｖｉｉｉ）７０から８０ｅＶの範囲の値、（ｉｘ）８０から９０ｅＶの範囲の値、（ｘ）９０から１００ｅＶの範囲の値、および（ｘｉ）１００ｅＶより大きい値、からなる群から選択される平均軸方向運動エネルギーを用いて、前記イオントラップから軸方向にイオンが放出される、および／または、
（ｉｉｉ）前記イオントラップから軸方向にイオンが放出され、前記軸方向運動エネルギーの標準偏差が、（ｉ）１０ｅＶ未満の値、（ｉｉ）１０から２０ｅＶの範囲の値、（ｉｉｉ）２０から３０ｅＶの範囲の値、（ｉｖ）３０から４０ｅＶの範囲の値、（ｖ）４０から５０ｅＶの範囲の値、（ｖｉ）５０から６０ｅＶの範囲の値、（ｖｉｉ）６０から７０ｅＶの範囲の値、（ｖｉｉｉ）７０から８０ｅＶの範囲の値、（ｉｘ）８０から９０ｅＶの範囲の値、（ｘ）９０から１００ｅＶの範囲の値、および（ｘｉ）１００ｅＶより大きい値、からなる群から選択される、
イオントラップ。
【請求項２６】
前記いずれかの請求項に記載のイオントラップであって、
動作モードにおいて、前記イオントラップから、ほぼ同じ軸方向に、および／または、実質的に異なる軸方向に、異なる質量対電荷比を有する複数の異なる種類のイオンが同時に放出される、
イオントラップ。
【請求項２７】
前記いずれかの請求項に記載のイオントラップであって、
動作モードにおいて、ある瞬間に軸方向に放出されることが望ましくないイオンは径方向に励起されない、または、径方向にごくわずかまたは不十分な程度しか励起されない、
イオントラップ。
【請求項２８】
前記いずれかの請求項に記載のイオントラップであって、
前記イオントラップからある瞬間に軸方向に放出されることが望ましいイオンは前記イオントラップから質量選択的に放出される、および／または、前記イオントラップから前記瞬間に軸方向に放出されることが望ましくないイオンは前記イオントラップから質量選択的に放出されない、
イオントラップ。
【請求項２９】
前記いずれかの請求項に記載のイオントラップであって、
前記第２のデバイスは、少なくとも一部のイオンを径方向に共鳴的に励起させることにより、前記イオンを前記第１の四重極ロッドセットから軸方向に非断熱状態で放出させるように配置および構成される、
イオントラップ。
【請求項３０】
請求項２９に記載のイオントラップであって、
【数２】
2011509513.tif 000004
ここで、ηは断熱性パラメータ、ｑは電荷、Ｅ0は電界、ｍは質量、ΩはＲＦ周波数であり、
η＞０．３の場合に、イオンが前記第１の四重極ロッドセットから非断熱状態で放出されると見なされる、
イオントラップ。
【請求項３１】
請求項３０に記載のイオントラップであって、
前記第２のデバイスは、少なくとも一部のイオンを径方向に共鳴的に励起させることにより、前記イオンを前記第１の四重極ロッドセットから軸方向に非断熱状態で放出させるように配置および構成され、
前記第１の四重極ロッドセットから非断熱状態で放出されるイオンに関して、ηが、（ｉ）０．３から０．４の範囲、（ｉｉ）０．４から０．５の範囲、（ｉｉｉ）０．５から０．６の範囲、（ｉｖ）０．６から０．７の範囲、（ｖ）０．７から０．８の範囲、（ｖｉ）０．８から０．９の範囲、および（ｖｉｉ）０．９より大きい値、からなる群から選択される値を有するように設定される、
イオントラップ。
【請求項３２】
前記いずれかの請求項に記載のイオントラップであって、
さらに第３のデバイスを備え、
前記第３のデバイスが、
（ｉ）前記第１の四重極ロッドセット内部において軸方向に少なくとも一部のイオンを閉じ込める助けになるように、前記第２の電極の一つ以上の電極に一つ以上のＤＣ電圧を印加する、および／または、
（ｉｉ）前記第１の四重極ロッドセット内部において軸方向に少なくとも一部のイオンを閉じ込める助けになるように、前記第２の電極の一つ以上の電極に一つ以上の追加のＡＣ電圧を印加する、
ように配置および構成される、
イオントラップ。
【請求項３３】
請求項３２に記載のイオントラップであって、
前記第３のデバイスは、
（ｉ）動作モードにおいて、前記イオントラップから軸方向にイオンが放出される間に、ＤＣトラップ場、ＤＣポテンシャル障壁または障壁場の振幅を変動させる、増大させる、減少させる、またはスキャンするように、前記第２の電極の一つ以上の電極に前記一つ以上のＤＣ電圧を印加する、および／または、
（ｉｉ）動作モードにおいて、前記イオントラップから軸方向にイオンが放出される間に、疑似ポテンシャル障壁または障壁場の振幅を変動させる、増大させる、減少させる、またはスキャンするように、前記第２の電極の一つ以上の電極に前記一つ以上の追加のＡＣ電圧を印加する、
ように配置および構成される、
イオントラップ。
【請求項３４】
前記いずれかの請求項に記載のイオントラップであって、
（ａ）動作モードにおいて、少なくとも一部のイオンが、前記イオントラップの一つ以上の上流領域および／または中間領域および／または下流領域にトラップされるまたは隔離されるように構成される、および／または、
（ｂ）動作モードにおいて、少なくとも一部のイオンが、前記イオントラップの一つ以上の上流領域および／または中間領域および／または下流領域でフラグメント化（断片化）されるように構成される、および／または、
（ｃ）動作モードにおいて、少なくとも一部のイオンが、前記イオントラップの長さ方向の少なくとも一部に沿って伝達される際に、イオン移動度に従って、または、電界強度に対するイオン移動度の変化率に従って時間的に分離されるように構成される、および／または、
（ｄ）動作モードにおいて、前記イオントラップが、（ｉ）１００ミリバールより大きい値、（ｉｉ）１０ミリバールより大きい値、（ｉｉｉ）１ミリバールより大きい値、（ｉｖ）０．１ミリバールより大きい値、（ｖ）１０-2ミリバールより大きい値、（ｖｉ）１０-3ミリバールより大きい値、（ｖｉｉ）１０-4ミリバールより大きい値、（ｖｉｉｉ）１０-5ミリバールより大きい値、（ｉｘ）１０-6ミリバールより大きい値、（ｘ）１００ミリバールより小さい値、（ｘｉ）１０ミリバールより小さい値、（ｘｉｉ）１ミリバールより小さい値、（ｘｉｉｉ）０．１ミリバールより小さい値、（ｘｉｖ）１０-2ミリバールより小さい値、（ｘｖ）１０-3ミリバールより小さい値、（ｘｖｉ）１０-4ミリバールより小さい値、（ｘｖｉｉ）１０-5ミリバールより小さい値、（ｘｖｉｉｉ）１０-6ミリバールより小さい値、（ｘｉｘ）１０ミリバールから１００ミリバールの範囲の値、（ｘｘ）１ミリバールから１０ミリバールの範囲の値、（ｘｘｉ）０．１ミリバールから１ミリバールの範囲の値、（ｘｘｉｉ）１０-2ミリバールから１０-1ミリバールの範囲の値、（ｘｘｉｉｉ）１０-3ミリバールから１０-2ミリバールの範囲の値、（ｘｘｉｖ）１０-4ミリバールから１０-3ミリバールの範囲の値、（ｘｘｖ）１０-5ミリバールから１０-4ミリバールの範囲の値、からなる群から選択される圧力に維持されるように配置および構成される、および／または、
（ｅ）動作モードにおいて、少なくとも一部のイオンが、前記イオントラップの一部内でフラグメント化（断片化）されるまたは反応するように構成され、前記イオンは、（ｉ）衝突誘起解離（Ｃｏｌｌｉｓｉｏｎａｌ  Ｉｎｄｕｃｅｄ  Ｄｉｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ：ＣＩＤ）、（ｉｉ）表面誘起解離（Ｓｕｒｆａｃｅ  Ｉｎｄｕｃｅｄ  Ｄｉｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ：ＳＩＤ）、（ｉｉｉ）電子移動解離（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｔｒａｎｓｆｅｒ  Ｄｉｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ：ＥＴＤ）、（ｉｖ）電子捕獲解離（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｃａｐｔｕｒｅ  Ｄｉｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ：ＥＣＤ）、（ｖ）電子衝突または衝撃解離、（ｖｉ）光誘起解離（Ｐｈｏｔｏ  Ｉｎｄｕｃｅｄ  Ｄｉｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ：ＰＩＤ）、（ｖｉｉ）レーザー誘起解離、（ｖｉｉｉ）赤外線誘起解離、（ｉｘ）紫外線誘起解離、（ｘ）熱解離または温度解離、（ｘｉ）電場誘起解離、（ｘｉｉ）磁場誘起解離、（ｘｉｉｉ）酵素消化または酵素分解解離、（ｘｉｖ）イオン−イオン反応解離、（ｘｖ）イオン−分子反応解離、（ｘｖｉ）イオン−原子反応解離、（ｘｖｉｉ）イオン−準安定イオン反応解離、（ｘｖｉｉｉ）イオン−準安定分子反応解離、（ｘｉｘ）イオン−準安定原子反応解離、または（ｘｘ）電子イオン化解離（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｉｏｎｉｚａｔｉｏｎ  Ｄｉｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ：ＥＩＤ）によってフラグメント化されるように構成される、
イオントラップ。
【請求項３５】
前記いずれかの請求項に記載のイオントラップであって、
さらに、前記イオントラップ内でイオンをパルス状にする、および／または、ほぼ連続的なイオンビームをパルス状イオンビームに変換するデバイス、イオンゲートまたは別のイオントラップを備え、
前記デバイス、イオンゲートまたは別のイオントラップは、前記イオントラップの上流側および／または下流側に配置される、
イオントラップ。
【請求項３６】
前記いずれかの請求項に記載のイオントラップであって、
前記イオントラップは、第２の異なる動作モードで動作するように配置および構成され、
前記第２の異なる動作モードにおいて、
（ｉ）ＤＣ電圧および／またはＡＣまたはＲＦ電圧を前記第１の電極の一つ以上の電極および／または前記第２の電極の一つ以上の電極に印加することにより、前記イオントラップを、軸方向にイオンを閉じ込めないように構成されるＲＦ用イオンガイドまたはイオンガイドとして作動させる、および／または、
（ｉｉ）ＤＣ電圧および／またはＡＣまたはＲＦ電圧を前記第１の電極の一つ以上の電極および／または前記第２の電極の一つ以上の電極に印加することにより、前記イオントラップを、イオンを質量選択的に伝達すると共にイオンを軸方向に閉じ込めないように構成されるマスフィルターまたは質量分析器として作動させる、
イオントラップ。
【請求項３７】
前記いずれかの請求項に記載のイオントラップであって、
動作モードにおいて、前記第１の四重極ロッドセットおよび／または前記第２の四重極ロッドセット内部で径方向にイオンが閉じ込められるように、ＡＣまたはＲＦ電圧のほぼ同じ振幅および／またはほぼ同じ周波数および／またはほぼ同じ位相を前記第１の四重極ロッドセットと前記第２の四重極ロッドセットとに印加する、
イオントラップ。
【請求項３８】
前記いずれかの請求項に記載のイオントラップであって、
さらに、複数の第３の電極を備える第３の四重極ロッドセットであって、前記第１の四重極ロッドセットの上流側に配置される第３の四重極ロッドセットを備える、
イオントラップ。
【請求項３９】
請求項３８に記載のイオントラップであって、
前記第１の動作モードにおいて、前記第３の電極の少なくとも一部の電極と前記電極に対応し軸方向に隣接する少なくとも一部の第１の電極との間で位相差をゼロに保つ、
イオントラップ。
【請求項４０】
請求項３８または３９に記載のイオントラップであって、
前記第３の四重極ロッドセットが、中心長手軸を有する第９のロッド電極と、中心長手軸を有する第１０のロッド電極と、中心長手軸を有する第１１のロッド電極と、中心長手軸を有する第１２のロッド電極とを備える、
イオントラップ。
【請求項４１】
請求項４０に記載のイオントラップであって、
（ｉ）前記第３の四重極ロッドセットの中心長手軸は、前記第１の四重極ロッドセットの中心長手軸と同一直線上にある、または、同軸上にある、および／または、
（ｉｉ）前記第３の電極の少なくとも一部の電極またはすべての電極の中心長手軸は、前記第１の電極の少なくとも一部の電極またはすべての電極の中心長手軸と同一直線上にある、または同軸上にある、および／または、
（ｉｉｉ）前記第１のロッド電極の中心長手軸は、前記第９のロッド電極の中心長手軸と軸方向に隣接する、および／または、同軸上にある、および／または、
（ｉｖ）前記第２のロッド電極の中心長手軸は、前記第１０のロッド電極の中心長手軸と軸方向に隣接する、および／または、同軸上にある、および／または、
（ｖ）前記第３のロッド電極の中心長手軸は、前記第１１のロッド電極の中心長手軸と軸方向に隣接する、および／または、同軸上にある、および／または、
（ｖｉ）前記第４のロッド電極の中心長手軸は、前記第１２のロッド電極の中心長手軸と軸方向に隣接する、および／または、同軸上にある、
イオントラップ。
【請求項４２】
請求項４０または４１に記載のイオントラップであって、
（ｉ）前記第９のロッド電極の下流側端部の中心が、前記第１のロッド電極の上流側端部の中心からｘ2ｍｍ以内にある、および／または、
（ｉｉ）前記第１０のロッド電極の下流側端部の中心が、前記第２のロッド電極の上流側端部の中心からｘ2ｍｍ以内にある、および／または、
（ｉｉｉ）前記第１１のロッド電極の下流側端部の中心が、前記第３のロッド電極の上流側端部の中心からｘ2ｍｍ以内にある、および／または、
（ｉｖ）前記第１２のロッド電極の下流側端部の中心が、前記第４のロッド電極の上流側端部の中心からｘ2ｍｍ以内にあり、
ｘ2が、（ｉ）１ｍｍ未満の値、（ｉｉ）１から２ｍｍの範囲の値、（ｉｉｉ）２から３ｍｍの範囲の値、（ｉｖ）３から４ｍｍの範囲の値、（ｖ）４から５ｍｍの範囲の値、（ｖｉ）５から６ｍｍの範囲の値、（ｖｉｉ）６から７ｍｍの範囲の値、（ｖｉｉｉ）７から８ｍｍの範囲の値、（ｉｘ）８から９ｍｍの範囲の値、（ｘ）９から１０ｍｍの範囲の値、（ｘｉ）１０から１５ｍｍの範囲の値、（ｘｉｉ）１５から２０ｍｍの範囲の値、（ｘｉｉｉ）２０から２５ｍｍの範囲の値、（ｘｉｖ）２５から３０ｍｍの範囲の値、（ｘｖ）３０から３５ｍｍの範囲の値、（ｘｖｉ）３５から４０ｍｍの範囲の値、（ｘｖｉｉ）４０から４５ｍｍの範囲の値、（ｘｖｉｉｉ）４５から５０ｍｍの範囲の値、および（ｘｉｘ）５０ｍｍより大きい値、からなる群から選択される、
イオントラップ。
【請求項４３】
請求項４０ないし４２のいずれかに記載のイオントラップであって、
（ｉ）前記第１の電極と前記第３の電極とが、ほぼ同じの直径を有する、および／または、
（ｉｉ）前記第１の電極と前記第３の電極とが、ほぼ同じ内接半径を有する、および／または、
（ｉｉｉ）前記第１の電極と前記第３の電極とが、ほぼ同じ断面形状を有する、および／または、
（ｉｖ）前記第１の電極と前記第３の電極とが、ほぼ同じ物理特性を有する、
イオントラップ。
【請求項４４】
請求項４０ないし４３のいずれかに記載のイオントラップであって、
（ｉ）前記第１のロッド電極と前記第９のロッド電極との間の位相差が、 ５度になるように構成される、および／または、
（ｉｉ）前記第２のロッド電極と前記第１０のロッド電極との間の位相差が、 ６度になるように構成される、および／または、
（ｉｉｉ）前記第３のロッド電極と前記第１１のロッド電極との間の位相差が、 ７度になるように構成される、および／または、
（ｉｖ）前記第４のロッド電極と前記第１２のロッド電極との間の位相差が、 ８度になるように構成され、
５度および／または ６度および／または ７度および／または ８度が０度になるように構成される、
イオントラップ。
【請求項４５】
請求項３８ないし４４のいずれかに記載のイオントラップであって、
（ｉ）前記第１の四重極ロッドセットおよび前記第３の四重極ロッドセットは、同じ電極セット内の電気的に絶縁された部分をそれぞれ含む、および／または、前記第１の四重極ロッドセットおよび前記第３の四重極ロッドセットは、同じ電極セットから機械的に形成される、および／または、
（ｉｉ）前記第１の四重極ロッドセットが、誘電体被覆を備える電極セットの一領域を含み、前記第３の四重極ロッドセットが、前記と同じ電極セットの別の領域を含む、
イオントラップ。
【請求項４６】
請求項３８ないし４５のいずれかに記載のイオントラップであって、
（ｉ）前記第３の四重極ロッドセットの下流側端部と前記第１の四重極ロッドセットの上流側端部との間の軸方向の距離は、（ｉ）１ｍｍ未満の値、（ｉｉ）１から２ｍｍの範囲の値、（ｉｉｉ）２から３ｍｍの範囲の値、（ｉｖ）３から４ｍｍの範囲の値、（ｖ）４から５ｍｍの範囲の値、（ｖｉ）５から６ｍｍの範囲の値、（ｖｉｉ）６から７ｍｍの範囲の値、（ｖｉｉｉ）７から８ｍｍの範囲の値、（ｉｘ）８から９ｍｍの範囲の値、（ｘ）９から１０ｍｍの範囲の値、（ｘｉ）１０から１５ｍｍの範囲の値、（ｘｉｉ）１５から２０ｍｍの範囲の値、（ｘｉｉｉ）２０から２５ｍｍの範囲の値、（ｘｉｖ）２５から３０ｍｍの範囲の値、（ｘｖ）３０から３５ｍｍの範囲の値、（ｘｖｉ）３５から４０ｍｍの範囲の値、（ｘｖｉｉ）４０から４５ｍｍの範囲の値、（ｘｖｉｉｉ）４５から５０ｍｍの範囲の値、および（ｘｉｘ）５０ｍｍより大きい値、からなる群から選択される、および／または、
（ｉｉ）前記第３の四重極ロッドセットの中心長手軸に沿った第３の位置であって、前記第３の電極の下流側端部と同一面内にある第３の位置と、前記第１の四重極ロッドセットの中心長手軸に沿った第４の位置であって、前記第１の電極の上流側端部と同一面内にある第４の位置と、の間の軸方向の距離は、（ｉ）１ｍｍ未満の値、（ｉｉ）１から２ｍｍの範囲の値、（ｉｉｉ）２から３ｍｍの範囲の値、（ｉｖ）３から４ｍｍの範囲の値、（ｖ）４から５ｍｍの範囲の値、（ｖｉ）５から６ｍｍの範囲の値、（ｖｉｉ）６から７ｍｍの範囲の値、（ｖｉｉｉ）７から８ｍｍの範囲の値、（ｉｘ）８から９ｍｍの範囲の値、（ｘ）９から１０ｍｍの範囲の値、（ｘｉ）１０から１５ｍｍの範囲の値、（ｘｉｉ）１５から２０ｍｍの範囲の値、（ｘｉｉｉ）２０から２５ｍｍの範囲の値、（ｘｉｖ）２５から３０ｍｍの範囲の値、（ｘｖ）３０から３５ｍｍの範囲の値、（ｘｖｉ）３５から４０ｍｍの範囲の値、（ｘｖｉｉ）４０から４５ｍｍの範囲の値、（ｘｖｉｉｉ）４５から５０ｍｍの範囲の値、および（ｘｉｘ）５０ｍｍより大きい値、からなる群から選択される、
イオントラップ。
【請求項４７】
請求項３８ないし４６のいずれかに記載のイオントラップであって、
前記第１の四重極ロッドセットが第１の軸長さを有し、前記第３の四重極ロッドセットが第３の軸長さを有し、
（ｉ）前記第１の軸長さが、前記第３の軸長さよりも実質的に長い、および／または、前記第３の軸長さに対する前記第１の軸長さの比が、少なくとも、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０、２５、３０、３５、４０、４５または５０である、または、
（ｉｉ）前記第３の軸長さが、前記第１の軸長さよりも実質的に長い、および／または、前記第１の軸長さに対する前記第３の軸長さの比が、少なくとも、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０、２５、３０、３５、４０、４５または５０である、
イオントラップ。
【請求項４８】
請求項３８ないし４７のいずれかに記載のイオントラップであって、
前記第３の四重極ロッドセットが、第３の中心長手軸を備え、
（ｉ）前記第３の中心長手軸に沿った真っ直ぐなＬＯＳ（ｌｉｎｅ  ｏｆ  ｓｉｇｈｔ：直線距離）が存在する、および／または、
（ｉｉ）前記第３の中心長手軸に沿った軸方向の物理的障害が実質的に存在しない、および／または、
（ｉｉｉ）使用時に、前記第３の中心長手軸に沿って透過されるイオンが、ほぼ１００％のイオン透過効率で透過される、
イオントラップ。
【請求項４９】
請求項３８ないし４８のいずれかに記載のイオントラップであって、
前記第１のデバイスが、前記第３の四重極ロッドセットに対して第３のＡＣまたはＲＦ電圧を印加するように配置および構成される、
イオントラップ。
【請求項５０】
請求項４９に記載のイオントラップであって、
（ａ）前記第３のＡＣまたはＲＦ電圧は、（ｉ）５０Ｖより小さいピークピーク値（ｐｅａｋ  ｔｏ  ｐｅａｋ）、（ｉｉ）５０から１００Ｖの範囲のピークピーク値、（ｉｉｉ）１００から１５０Ｖの範囲のピークピーク値、（ｉｖ）１５０から２００Ｖの範囲のピークピーク値、（ｖ）２００から２５０Ｖの範囲のピークピーク値、（ｖｉ）２５０から３００Ｖの範囲のピークピーク値、（ｖｉｉ）３００から３５０Ｖの範囲のピークピーク値、（ｖｉｉｉ）３５０から４００Ｖの範囲のピークピーク値、（ｉｘ）４００から４５０Ｖの範囲のピークピーク値、（ｘ）４５０から５００Ｖの範囲のピークピーク値、（ｘｉ）５００から１０００Ｖの範囲のピークピーク値、（ｘｉｉ）１から２ｋＶの範囲のピークピーク値、（ｘｉｉｉ）２から３ｋＶの範囲のピークピーク値、（ｘｉｖ）３から４ｋＶの範囲のピークピーク値、（ｘｖ）４から５ｋＶの範囲のピークピーク値、（ｘｖｉ）５から６ｋＶの範囲のピークピーク値、（ｘｖｉｉ）６から７ｋＶの範囲のピークピーク値、（ｘｖｉｉｉ）７から８ｋＶの範囲のピークピーク値、（ｘｉｘ）８から９ｋＶの範囲のピークピーク値、（ｘｘ）９から１０ｋＶの範囲のピークピーク値、（ｘｘｉ）１０から１１ｋＶの範囲のピークピーク値、（ｘｘｉｉ）１１から１２ｋＶの範囲のピークピーク値、（ｘｘｉｉｉ）１２から１３ｋＶの範囲のピークピーク値、（ｘｘｉｖ）１３から１４ｋＶの範囲のピークピーク値、（ｘｘｖ）１４から１５ｋＶの範囲のピークピーク値、（ｘｘｖｉ）１５から１６ｋＶの範囲のピークピーク値、（ｘｘｖｉｉ）１６から１７ｋＶの範囲のピークピーク値、（ｘｘｖｉｉｉ）１７から１８ｋＶの範囲のピークピーク値、（ｘｘｉｘ）１８から１９ｋＶの範囲のピークピーク値、（ｘｘｘ）１９から２０ｋＶの範囲のピークピーク値、および（ｘｘｘｉ）２０ｋＶより大きなピークピーク値、からなる群から選択される振幅を有する、および／または、
（ｂ）前記第３のＡＣまたはＲＦ電圧は、（ｉ）１００ｋＨｚ未満の値、（ｉｉ）１００から２００ｋＨｚの範囲の値、（ｉｉｉ）２００から３００ｋＨｚの範囲の値、（ｉｖ）３００から４００ｋＨｚの範囲の値、（ｖ）４００から５００ｋＨｚの範囲の値、（ｖｉ）０．５から１．０ＭＨｚの範囲の値、（ｖｉｉ）１．０から１．５ＭＨｚの範囲の値、（ｖｉｉｉ）１．５から２．０ＭＨｚの範囲の値、（ｉｘ）２．０から２．５ＭＨｚの範囲の値、（ｘ）２．５から３．０ＭＨｚの範囲の値、（ｘｉ）３．０から３．５ＭＨｚの範囲の値、（ｘｉｉ）３．５から４．０ＭＨｚの範囲の値、（ｘｉｉｉ）４．０から４．５ＭＨｚの範囲の値、（ｘｉｖ）４．５から５．０ＭＨｚの範囲の値、（ｘｖ）５．０から５．５ＭＨｚの範囲の値、（ｘｖｉ）５．５から６．０ＭＨｚの範囲の値、（ｘｖｉｉ）６．０から６．５ＭＨｚの範囲の値、（ｘｖｉｉｉ）６．５から７．０ＭＨｚの範囲の値、（ｘｉｘ）７．０から７．５ＭＨｚの範囲の値、（ｘｘ）７．５から８．０ＭＨｚの範囲の値、（ｘｘｉ）８．０から８．５ＭＨｚの範囲の値、（ｘｘｉｉ）８．５から９．０ＭＨｚの範囲の値、（ｘｘｉｉｉ）９．０から９．５ＭＨｚの範囲の値、（ｘｘｉｖ）９．５から１０．０ＭＨｚの範囲の値、および（ｘｘｖ）１０．０ＭＨｚより大きな値、からなる群から選択される周波数を有する、および／または、
（ｃ）前記第１のＡＣまたはＲＦ電圧および／または前記第２のＡＣまたはＲＦ電圧および／または前記第３のＡＣまたはＲＦ電圧が、ほぼ同じ振幅および／またはほぼ同じ周波数を有する、および／または、
（ｄ）前記第１のＡＣまたはＲＦ電圧および／または前記第２のＡＣまたはＲＦ電圧および／または前記第３のＡＣまたはＲＦ電圧の振幅および／または周波数は、１０％未満の範囲、１０から２０％の範囲、２０から３０％の範囲、３０から４０％の範囲、４０から５０％の範囲、５０から６０％の範囲、６０から７０％の範囲、７０から８０％の範囲、８０から９０％の範囲、９０から１００％の範囲、または１００％より大きな範囲、で異なる、
イオントラップ。
【請求項５１】
請求項４９または５０に記載のイオントラップであって、
前記第１のデバイスは、動作モードにおける時間経過に対して、前記第１のＡＣまたはＲＦ電圧および／または前記第２のＡＣまたはＲＦ電圧および／または前記第３のＡＣまたはＲＦ電圧の周波数および／または振幅および／または位相をほぼ一定に保つように配置および構成される、
イオントラップ。
【請求項５２】
請求項４９または５０に記載のイオントラップであって、
前記第１のデバイスは、動作モードにおいて、前記第１のＡＣまたはＲＦ電圧および／または前記第２のＡＣまたはＲＦ電圧および／または前記第３のＡＣまたはＲＦ電圧の周波数および／または振幅および／または位相を変動させる、増大させる、減少させる、または、スキャンするように、配置および構成される、
イオントラップ。
【請求項５３】
質量分析計であって、
前記いずれかの請求項に記載のイオントラップを備える、質量分析計。
【請求項５４】
請求項５３に記載の質量分析計であって、
さらに、
（ａ）前記イオントラップの上流側に配置されるイオン源であって、（ｉ）エレクトロスプレーイオン化（Ｅｌｅｃｔｒｏｓｐｒａｙ  ｉｏｎｉｚａｔｉｏｎ：ＥＳＩ）イオン源と、（ｉｉ）大気圧光イオン化（Ａｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃ  Ｐｒｅｓｓｕｒｅ  Ｐｈｏｔｏ  Ｉｏｎｉｚａｔｉｏｎ：ＡＰＰＩ）イオン源と、（ｉｉｉ）大気圧化学イオン化（Ａｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃ  Ｐｒｅｓｓｕｒｅ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｉｏｎｉｚａｔｉｏｎ：ＡＰＣＩ）イオン源と、（ｉｖ）マトリックス支援レーザー脱離イオン化（Ｍａｔｒｉｘ  Ａｓｓｉｓｔｅｄ  Ｌａｓｅｒ  Ｄｅｓｏｒｐｔｉｏｎ  Ｉｏｎｉｚａｔｉｏｎ：ＭＡＬＤＩ）イオン源と、（ｖ）レーザー脱離イオン化（Ｌａｓｅｒ  Ｄｅｓｏｒｐｔｉｏｎ  Ｉｏｎｉｚａｔｉｏｎ：ＬＤＩ）イオン源と、（ｖｉ）大気圧イオン化（Ａｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃ  Ｐｒｅｓｓｕｒｅ  Ｉｏｎｉｚａｔｉｏｎ：ＡＰＩ）イオン源と、（ｖｉｉ）シリコンを用いた脱離イオン化（Ｄｅｓｏｒｐｔｉｏｎ  Ｉｏｎｉｚａｔｉｏｎ  ｏｎ  Ｓｉｌｉｃｏｎ：ＤＩＯＳ）イオン源と、（ｖｉｉｉ）電子衝撃（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｉｍｐａｃｔ：ＥＩ）イオン源と、（ｉｘ）化学イオン化（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｉｏｎｉｚａｔｉｏｎ：ＣＩ）イオン源と、（ｘ）電界イオン化（Ｆｉｅｌｄ  Ｉｏｎｉｚａｔｉｏｎ：ＦＩ）イオン源と、（ｘｉ）電界脱離（Ｆｉｅｌｄ  Ｄｅｓｏｒｐｔｉｏｎ：ＦＤ）イオン源と、（ｘｉｉ）誘導結合プラズマ（Ｉｎｄｕｃｔｉｖｅｌｙ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｐｌａｓｍａ：ＩＣＰ）イオン源と、（ｘｉｉｉ）高速原子衝撃（Ｆａｓｔ  Ａｔｏｍ  Ｂｏｍｂａｒｄｍｅｎｔ：ＦＡＢ）イオン源と、（ｘｉｖ）液体二次イオン質量分析（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ  Ｉｏｎ  Ｍａｓｓ  Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ：ＬＳＩＭＳ）イオン源と、（ｘｖ）脱離エレクトロスプレーイオン化（Ｄｅｓｏｒｐｔｉｏｎ  Ｅｌｅｃｔｒｏｓｐｒａｙ  Ｉｏｎｉｚａｔｉｏｎ：ＤＥＳＩ）イオン源と、（ｘｖｉ）ニッケル６３放射性イオン源と、（ｘｖｉｉ）大気圧マトリックス支援レーザー脱離イオン化イオン源と、（ｘｖｉｉｉ）サーモスプレーイオン源と、からなる群から選択されるイオン源、および／または、
（ｂ）前記イオントラップの上流側および／または下流側に配置される一つ以上のイオンガイド、および／または、
（ｃ）前記イオントラップの上流側および／または下流側に配置される一つ以上のイオン移動度分離装置および／または一つ以上の電界非対称性イオン移動度分光計装置、および／または、
（ｄ）前記イオントラップの上流側および／または下流側に配置される一つ以上のイオントラップまたは一つ以上のイオン捕獲領域、および／または、
（ｅ）前記イオントラップの上流側および／または下流側に配置される一つ以上の衝突セル、フラグメンテーション（断片化）セルまたは反応セルであって、（ｉ）衝突誘起解離（Ｃｏｌｌｉｓｉｏｎａｌ  Ｉｎｄｕｃｅｄ  Ｄｉｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ：ＣＩＤ）フラグメンテーション装置と、（ｉｉ）表面誘起解離（Ｓｕｒｆａｃｅ  Ｉｎｄｕｃｅｄ  Ｄｉｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ：ＳＩＤ）フラグメンテーション装置と、（ｉｉｉ）電子移動解離フラグメンテーション装置と、（ｉｖ）電子捕獲解離フラグメンテーション装置と、（ｖ）電子衝突または電子衝撃解離フラグメンテーション装置と、（ｖｉ）光誘起解離（Ｐｈｏｔｏ  Ｉｎｄｕｃｅｄ  Ｄｉｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ：ＰＩＤ）フラグメンテーション装置と、（ｖｉｉ）レーザー誘起解離フラグメンテーション装置と、（ｖｉｉｉ）赤外線誘起解離装置と、（ｉｘ）紫外線誘起解離装置と、（ｘ）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装置と、（ｘｉ）インソースフラグメンテーション装置と、（ｘｉｉ）インソース衝突誘起解離フラグメンテーション装置と、（ｘｉｉｉ）熱源または温度源フラグメンテーション装置と、（ｘｉｖ）電場誘起フラグメンテーション装置と、（ｘｖ）磁場誘起フラグメンテーション装置と、（ｘｖｉ）酵素消化または酵素分解フラグメンテーション装置と、（ｘｖｉｉ）イオン−イオン反応フラグメンテーション装置と、（ｘｖｉｉｉ）イオン−分子反応フラグメンテーション装置と、（ｘｉｘ）イオン−原子反応フラグメンテーション装置と、（ｘｘ）イオン−準安定イオン反応フラグメンテーション装置と、（ｘｘｉ）イオン−準安定分子反応フラグメンテーション装置と、（ｘｘｉｉ）イオン−準安定原子反応フラグメンテーション装置と、（ｘｘｉｉｉ）イオンの反応により付加イオンまたはプロダクトイオンを形成するイオン−イオン反応装置と、（ｘｘｉｖ）イオンの反応により付加イオンまたはプロダクトイオンを形成するイオン−分子反応装置と、（ｘｘｖ）イオンの反応により付加イオンまたはプロダクトイオンを形成するイオン−原子反応装置と、（ｘｘｖｉ）イオンの反応により付加イオンまたはプロダクトイオンを形成するイオン−準安定イオン反応装置と、（ｘｘｖｉｉ）イオンの反応により付加イオンまたはプロダクトイオンを形成するイオン−準安定分子反応装置と、（ｘｘｖｉｉｉ）イオンの反応により付加イオンまたはプロダクトイオンを形成するイオン−準安定原子反応装置と、（ｘｘｉｘ）電子イオン化解離（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｉｏｎｉｚａｔｉｏｎ  Ｄｉｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ：ＥＩＤ）フラグメンテーション装置と、からなる群から選択される一つ以上の衝突セル、フラグメンテーションセルまたは反応セル、および／または、
（ｆ）前記イオントラップの上流側および／または下流側に配置される一つ以上の質量分析器であって、（ｉ）四重極質量分析器と、（ｉｉ）２次元またはリニア四重極質量分析器と、（ｉｉｉ）ポール（Ｐａｕｌ）トラップ型または３次元四重極質量分析器と、（ｉｖ）ペニング（Ｐｅｎｎｉｎｇ）トラップ型質量分析器と、（ｖ）イオントラップ型質量分析器と、（ｖｉ）磁場型質量分析器と、（ｖｉｉ）イオンサイクロトロン共鳴（Ｉｏｎ  Ｃｙｃｌｏｔｒｏｎ  Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ：ＩＣＲ）質量分析器と、（ｖｉｉｉ）フーリエ変換イオンサイクロトロン共鳴（Ｆｏｕｒｉｅｒ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ  Ｉｏｎ  Ｃｙｃｌｏｔｒｏｎ  Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ：ＦＴＩＣＲ）質量分析器と、（ｉｘ）静電またはオービトラップ型質量分析器と、（ｘ）フーリエ変換静電またはオービトラップ型質量分析器と、（ｘｉ）フーリエ変換質量分析器と、（ｘｉｉ）飛行時間型質量分析器と、（ｘｉｉｉ）直交加速飛行時間型質量分析器と、（ｘｉｖ）線形加速飛行時間型質量分析器と、からなる群から選択される一つ以上の質量分析器、および／または、
（ｇ）前記イオントラップの上流側および／または下流側に配置される一つ以上のエネルギー分析器または静電エネルギー分析器、および／または、
（ｈ）前記イオントラップの上流側および／または下流側に配置される一つ以上のイオン検出器、および／または、
（ｉ）前記イオントラップの上流側および／または下流側に配置される一つ以上のマスフィルターであって、（ｉ）四重極マスフィルターと、（ｉｉ）２次元またはリニア四重極イオントラップと、（ｉｉｉ）ポール（Ｐａｕｌ）型または３次元四重極イオントラップと、（ｉｖ）ペニング（Ｐｅｎｎｉｎｇ）型イオントラップと、（ｖ）イオントラップと、（ｖｉ）磁場型マスフィルターと、（ｖｉｉ）飛行時間型マスフィルターと、からなる群から選択される一つ以上のマスフィルター、
を備える、質量分析計。
【請求項５５】
イオンの捕捉方法であって、
複数の第１の電極を備える第１の四重極ロッドセットを準備する工程と、
複数の第２の電極を備える第２の四重極ロッドセットであって、前記第１の四重極ロッドセットの下流側に配置される第２の四重極ロッドセットを準備する工程と、
前記第１の電極の少なくとも一部の電極および前記第２の電極の少なくとも一部の電極に対して第１のＡＣまたはＲＦ電圧を印加して、前記第１の電極の少なくとも一部の電極と前記電極に対応し軸方向に隣接する少なくとも一部の第２の電極との間の位相差をゼロではない値に保つことにより、前記第１の四重極ロッドセットと前記第２の四重極ロッドセットとの間に軸方向の疑似ポテンシャル障壁を形成する工程と、
前記第１の電極の少なくとも一部の電極に一つ以上の補助ＡＣ電圧を印加して、前記第１の四重極ロッドセット内部の少なくとも一部のイオンを、径方向に共鳴的に励起させ、その結果、前記第１の四重極ロッドセットから軸方向に放出させる工程と、
を備える、イオンの捕捉方法。
【請求項５６】
質量分析方法であって、
請求項５５に記載のイオンの捕捉方法を備える、質量分析方法。
【請求項５７】
質量分析計の制御システムにより実行されるコンピュータプログラムであって、
前記質量分析計が、複数の第１の電極を備える第１の四重極ロッドセットと、複数の第２の電極を備える第２の四重極ロッドセットであって、前記第１の四重極ロッドセットの下流側に配置される第２の四重極ロッドセットと、を含むイオントラップを備え、
前記制御システムに、
（ｉ）前記第１の電極の少なくとも一部の電極および前記第２の電極の少なくとも一部の電極に対して第１のＡＣまたはＲＦ電圧を印加させて、使用時に、前記第１の電極の少なくとも一部の電極と前記電極に対応し軸方向に隣接する少なくとも一部の第２の電極との間の位相差をゼロではない値に保つことにより、前記第１の四重極ロッドセットと前記第２の四重極ロッドセットとの間に軸方向の疑似ポテンシャル障壁を形成させて、
（ｉｉ）前記第１の電極の少なくとも一部の電極に一つ以上の補助ＡＣ電圧を印加させて、前記第１の四重極ロッドセット内部の少なくとも一部のイオンを、径方向に共鳴的に励起させ、その結果、前記第１の四重極ロッドセットから軸方向に放出させる、
ように構成される、コンピュータプログラム。
【請求項５８】
コンピュータ読み取り可能な媒体であって、
前記コンピュータ読み取り可能な媒体上に格納されるコンピュータで実行可能な命令を備え、
前記命令は、質量分析計の制御システムにより実行可能に構成され、
前記質量分析計が、複数の第１の電極を備える第１の四重極ロッドセットと、複数の第２の電極を備える第２の四重極ロッドセットであって、前記第１の四重極ロッドセットの下流側に配置される第２の四重極ロッドセットと、を含むイオントラップを備え、
前記命令が、前記制御システムに、
（ｉ）前記第１の電極の少なくとも一部の電極および前記第２の電極の少なくとも一部の電極に対して第１のＡＣまたはＲＦ電圧を印加させて、使用時に、前記第１の電極の少なくとも一部の電極と前記電極に対応し軸方向に隣接する少なくとも一部の第２の電極との間の位相差をゼロではない値に保つことにより、前記第１の四重極ロッドセットと前記第２の四重極ロッドセットとの間に軸方向の疑似ポテンシャル障壁を形成させて、
（ｉｉ）前記第１の電極の少なくとも一部の電極に一つ以上の補助ＡＣ電圧を印加させて、前記第１の四重極ロッドセット内部の少なくとも一部のイオンを、径方向に共鳴的に励起させ、その結果、前記第１の四重極ロッドセットから軸方向に放出させる、
ように構成される、
コンピュータ読み取り可能な媒体。
【請求項５９】
請求項５８に記載のコンピュータ読み取り可能な媒体であって、
（ｉ）ＲＯＭ、（ｉｉ）ＥＡＲＯＭ、（ｉｉｉ）ＥＰＲＯＭ、（ｉｖ）ＥＥＰＲＯＭ、（ｖ）フラッシュメモリ、および（ｖｉ）光ディスクからなる群から選択される、
コンピュータ読み取り可能な媒体。
【請求項６０】
イオントラップであって、
第１の複数の電極を備える第１の多極ロッドセットと、
前記第１の多極ロッドセットの長さ方向に沿ったおよび／または前記第１の多極ロッドセットの出口側の位置に、軸方向の疑似ポテンシャル障壁を形成するように配置および構成されるデバイスと、
前記第１の複数の電極の少なくとも一部に補助ＡＣ電圧を印加することにより、前記第１の多極ロッドセット内の少なくとも一部のイオンを、共鳴的に励起させて、前記第１の多極ロッドセットから軸方向に非断熱的に放出させるように配置および構成されるデバイスと、
を備える、イオントラップ。
【請求項６１】
イオンの捕捉方法であって、
第１の複数の電極を備える第１の多極ロッドセットを準備する工程と、
前記第１の多極ロッドセットの長さ方向に沿ったおよび／または前記第１の多極ロッドセットの出口側の位置に、軸方向の疑似ポテンシャル障壁を形成する工程と、
前記第１の複数の電極の少なくとも一部に補助ＡＣ電圧を印加することにより、前記第１の多極ロッドセット内の少なくとも一部のイオンを、共鳴的に励起させて、前記第１の多極ロッドセットから軸方向に非断熱的に放出させる工程と、
を備える、イオンの捕捉方法。
【請求項６２】
イオントラップであって、
第１の複数の電極を備える第１の多極ロッドセットと、
前記第１の多極ロッドセットの長さ方向に沿って配置される一つ以上のベーン電極と、
前記一つ以上のベーン電極にＡＣまたはＲＦ電圧を印加することにより、前記第１の多極ロッドセットの長さ方向に沿ったおよび／または前記第１の多極ロッドセットの出口側の位置に、軸方向の疑似ポテンシャル障壁を形成するように配置および構成されるデバイスと、
前記第１の複数の電極の少なくとも一部に補助ＡＣ電圧を印加することにより、前記第１の多極ロッドセット内の少なくとも一部のイオンを、共鳴的に励起させて、前記第１の多極ロッドセットから軸方向に非断熱的に放出させるように配置および構成されるデバイスと、
を備える、イオントラップ。
【請求項６３】
イオンの捕捉方法であって、
第１の複数の電極を備える第１の多極ロッドセットを準備する工程と、
前記第１の多極ロッドセットの長さ方向に沿って一つ以上のベーン電極を準備する工程と、
前記一つ以上のベーン電極にＡＣまたはＲＦ電圧を印加することにより、前記第１の多極ロッドセットの長さ方向に沿ったおよび／または前記第１の多極ロッドセットの出口側の位置に、軸方向の疑似ポテンシャル障壁を形成する工程と、
前記第１の複数の電極の少なくとも一部に補助ＡＣ電圧を印加することにより、前記第１の多極ロッドセット内の少なくとも一部のイオンを、共鳴的に励起させて、前記第１の多極ロッドセットから軸方向に非断熱的に放出させる工程と、
を備える、イオンの捕捉方法。
【請求項６４】
イオントラップであって、
第１の複数の電極を備える第１の多極ロッドセットと、
第２の複数の電極を備える第２の多極ロッドセットであって、前記第２の四重極ロッドセットが前記第１の四重極ロッドセットの下流側に配置され、前記第２の複数の電極が前記第１の複数の電極と同軸上にない、第２の多極ロッドセットと、
前記第１の電極の少なくとも一部の電極に第１のＡＣまたはＲＦ電圧を印加し、前記第２の電極の少なくとも一部の電極に第２のＡＣまたはＲＦ電圧を印加することにより、前記第１の多極ロッドセットと前記第２の多極ロッドセットとの間に軸方向の疑似ポテンシャル障壁を形成するように配置および構成されるデバイスと、
前記第１の複数の電極の少なくとも一部に補助ＡＣ電圧を印加することにより、前記第１の多極ロッドセット内の少なくとも一部のイオンを、共鳴的に励起させて、前記第１の多極ロッドセットから軸方向に非断熱的に放出させるように配置および構成されるデバイスと、
を備える、イオントラップ。
【請求項６５】
イオンの捕捉方法であって、
第１の複数の電極を備える第１の多極ロッドセットを準備する工程と、
第２の複数の電極を備える第２の多極ロッドセットであって、前記第２の四重極ロッドセットが前記第１の四重極ロッドセットの下流側に配置され、前記第２の複数の電極が前記第１の複数の電極と同軸上にない、第２の多極ロッドセットを準備する工程と、
前記第１の電極の少なくとも一部の電極に第１のＡＣまたはＲＦ電圧を印加し、前記第２の電極の少なくとも一部の電極に第２のＡＣまたはＲＦ電圧を印加することにより、前記第１の多極ロッドセットと前記第２の多極ロッドセットとの間に軸方向の疑似ポテンシャル障壁を形成する工程と、
前記第１の複数の電極の少なくとも一部に補助ＡＣ電圧を印加することにより、前記第１の多極ロッドセット内の少なくとも一部のイオンを、共鳴的に励起させて、前記第１の多極ロッドセットから軸方向に非断熱的に放出させる工程と、
を備える、イオンの捕捉方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リニアイオントラップ、質量分析計、イオンの捕捉方法および質量分析方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＡＣ不均一電場により荷電粒子またはイオンにかかる時間平均力は、荷電粒子またはイオンを電場が弱くなる領域まで加速することが知られている。電場の最小値は、通常、疑似ポテンシャルの井戸または谷と称される。一方、電場の最大値は、通常、疑似ポテンシャルの山または障壁と称される。ＲＦイオンガイドは、この現象を活用したものであり、イオンガイドの中心長手軸に沿って疑似ポテンシャル井戸が形成されて、イオンガイド内部で径方向にイオンが閉じ込められるように、設計される。
【０００３】
従来の多極ロッドセット型イオンガイドや最近のリングスタック／イオントンネル型イオンガイド等、さまざまな形態のＲＦイオンガイドが知られている。リングスタック／イオントンネル型イオンガイドは、一直線上に配置される複数のリング電極を備え、リング電極の中心孔をイオンが透過する。逆位相のＲＦ電圧を隣接するリング電極に印加することにより、イオンガイドの中心軸に沿って疑似ポテンシャル井戸が形成され、イオンガイド内部で径方向にイオンが閉じ込められる。
【０００４】
ＲＦイオンガイドと密接に関連する周知のデバイスに四重極ロッドセット・マスフィルター（ＱＭＦ）がある。四重極マスフィルターは、４つの長尺ロッド電極を備える。ロッド電極にはＡＣ電圧とＤＣ電圧の組み合わせが印加される。所定の組み合わせのＡＣ電圧およびＤＣ電圧を印加した場合、所定の質量対電荷比を有するイオンのみが、安定した軌道で四重極マスフィルターを通過することができる。すなわち、明確に定義された幅に含まれる質量対電荷比を有するイオンのみが四重極マスフィルターを透過することができる。他のイオンは、四重極マスフィルターの通過軌道が不安定であるため、システムに応答せず、減衰する。
【０００５】
四重極マスフィルターには、四重極マスフィルターの入口側および出口側にフリンジ電場が形成され、イオンビームの焦点がぼけるという周知の課題がある。これにより、全体的なイオン透過が抑制されるという影響が生じる。この課題を解決するために、Ｂｒｕｂａｋｅｒは、四重極をセグメント化して、入口側四重極および出口側四重極を短くした構成を提案した（米国特許第３１２９３２７号）。しかし、この構成では、入口側四重極および出口側四重極にはＲＦ用電圧が印加されるため、入口側四重極および出口側四重極ではイオンの質量フィルタリングが行なわれない。この構成は、遅延ＤＣランプとして知られ、また、ＲＦ用四重極は、Ｂｒｕｂａｋｅｒレンズ、プレ／ポストフィルターまたはスタビーと称されることもある。
【０００６】
四重極プレフィルターおよび四重極ポストフィルターを採用した周知の四重極構成の概略を図１Ａに示す。図１Ａに示すように、短いプレフィルター２が中央四重極１の上流側に配置され、短いポストフィルター３が中央四重極１の下流側に配置される。
【０００７】
図１Ｂに、プレフィルター２のロッド、中央四重極１のロッド、ポストフィルター３のロッドに適当なＲＦ電圧を供給するための従来の回路構成を示す。単一のＲＦ／ＤＣ源を用いて、中央四重極１を駆動する。プレフィルター２のロッドおよびポストフィルター３のロッドは、中央四重極１の隣接ロッドに対して、容量的に結合される。この結果、中央四重極１のロッドに印加されるＲＦ電圧のうちかなり大きな割合が、プレフィルター２の電極およびポストフィルター３の電極にも印加される。ただし、プレフィルター２の電極やポストフィルター３の電極には、分解ＤＣ電圧は印加されない。（図示しない）追加の接続を利用して、電極にさらにＤＣ電圧や補助ＲＦ電圧を供給するようにしてもよい。
【０００８】
リニアイオントラップは、複数のロッド電極またはリング電極と、イオントラップ内部で軸方向にイオンを閉じ込めるために用いられる別の電極と、を備える。リニアイオントラップは、周知のように、中央四重極と短い入口側四重極と短い出口側四重極とを備える。ＤＣ電圧を入口側四重極および出口側四重極に印加することにより、イオントラップ内部で軸方向にイオンが閉じ込められる。四重極の電極に双極性補助ＡＣ電圧を印加することにより、閉じ込め電極のスロットを介してイオンを共鳴的に放出させるようにしてもよい。
【０００９】
米国特許第７０８４３９８号（Ｌｏｂｏｄａ）に開示される低分解能リニアイオントラップは、長尺ロッドセットにＲＦ電圧を印加して、イオンガイド内部で径方向にイオンを閉じ込める。長尺ロッドセット外部の電極にＲＦ電圧を印加することにより、イオンガイドの出口側に軸方向ＲＦ電場が形成される。軸方向ＲＦ電場は、イオンに対する障壁として働く軸方向疑似ポテンシャル障壁を発生させる。疑似ポテンシャル障壁の大きさは、イオンの質量対電荷比に逆比例する。この結果、比較的低い質量対電荷比を有するイオンは、比較的大きな振幅を持つ疑似ポテンシャル障壁の影響を受ける。イオンガイドから軸方向にイオンを放出させるために、軸方向静電場は、イオンガイドの軸に沿ってイオンを推進するように構成される。疑似ポテンシャル障壁は、比較的低い質量対電荷比を有するイオンに対する軸方向静電場の影響を抑制する一方で、比較的高い質量対電荷比を有するイオンに対する軸方向静電場の影響を十分に抑制することができない。したがって、比較的高い質量対電荷比を有するイオンは、イオンガイドから軸方向に放出される。軸方向静電場の振幅または疑似ポテンシャル障壁の振幅を調節することにより、イオンを質量選択的に放出させることが可能である。しかし、周知のイオントラップには、イオン放出の質量分解能が比較的低いという課題がある。
【００１０】
イオントラップの改良が求められている。
【発明の概要】
【００１１】
本発明の一態様は、イオントラップであって、
複数の第１の電極を備える第１の四重極ロッドセットと、
複数の第２の電極を備える第２の四重極ロッドセットであって、第１の四重極ロッドセットの下流側に配置される第２の四重極ロッドセットと、
第１の電極の少なくとも一部の電極および第２の電極の少なくとも一部の電極に対して第１のＡＣまたはＲＦ電圧を印加するように配置および構成される第１のデバイスであって、第１の動作モードにおいて、第１の電極の少なくとも一部の電極とこの電極に対応し軸方向に隣接する少なくとも一部の第２の電極との間の位相差をゼロではない値に保つことにより、第１の四重極ロッドセットと第２の四重極ロッドセットとの間に軸方向の疑似ポテンシャル障壁を形成する第１のデバイスと、
第１の電極の少なくとも一部の電極に一つ以上の補助ＡＣ電圧を印加するように配置および構成される第２のデバイスであって、第１の四重極ロッドセット内部の少なくとも一部のイオンを、径方向に共鳴的に励起させ、その結果、第１の四重極ロッドセットから軸方向に放出させる第２のデバイスと、
を備える。
【００１２】
第１のデバイスが、第１の電極の少なくとも一部および第２の電極の少なくとも一部に、第１のＡＣまたはＲＦ電圧を印加する構成が望ましい。第１のデバイスが単一のＡＣまたはＲＦ発生器を備える構成でもよいし、二つ以上のＡＣまたはＲＦ発生器を備える構成でもよい。第１の電極と第２の電極とに基本的に同じＡＣまたはＲＦ電圧を印加する実施形態も、第１の電極に第１のＡＣまたはＲＦ電圧を印加する一方で第２の電極に第２の異なるＡＣまたはＲＦ電圧を印加する実施形態も、いずれも本発明の範囲に含まれると考えられる。
【００１３】
本発明の好適な実施形態において、第２の四重極のロッドが第１の四重極のロッドと同軸上にある構成が望ましい。本実施形態において、第１の四重極の一つのロッドが第２の四重極の一つのロッドに最も近い位置にある（軸方向に隣接する、と見なされる）。すなわち、別々の四重極ロッドセットに含まれ、互いに最も近い位置にあるロッドを、軸方向に隣接するロッドと見なすことができる。
【００１４】
第２の四重極ロッドセットのロッドが第１の四重極ロッドセットのロッドと同軸上にない構成でもよい。あるいは、第２の四重極ロッドセットのロッドを、第１の四重極ロッドセットのロッドに対して回転させた位置としてもよい。第２の四重極ロッドセットのロッドが第１の四重極ロッドセットのロッドに対して正確に４５度の角度に配置されれば、第１の四重極ロッドセットの一つのロッドが第２の四重極ロッドセットの二つのロッドから等距離に位置することになる。このような実施形態において、第１の四重極ロッドセットの一つのロッドと第２の四重極ロッドセットの二つの最も近い位置にあるロッドのうち一方との間の位相差をゼロとする一方で、第１の四重極ロッドセットの同じロッドと第２の四重極ロッドセットの二つの最も近い位置にあるロッドのうち他方との間の位相差をゼロでない値とすることができる。このような実施形態も本発明の範囲内に含まれると考えられる。
【００１５】
第１の四重極ロッドセットは、望ましくは、中心長手軸を有する第１のロッド電極と、中心長手軸を有する第２のロッド電極と、中心長手軸を有する第３のロッド電極と、中心長手軸を有する第４のロッド電極とを備える。第２の四重極ロッドセットは、望ましくは、中心長手軸を有する第５のロッド電極と、中心長手軸を有する第６のロッド電極と、中心長手軸を有する第７のロッド電極と、中心長手軸を有する第８のロッド電極とを備える。
【００１６】
好適な実施形態において、
（ｉ）第１の四重極ロッドセットの中心長手軸は、第２の四重極ロッドセットの中心長手軸と同一直線上にある、または、同軸上にある、および／または、
（ｉｉ）第１の電極の少なくとも一部の電極またはすべての電極の中心長手軸は、第２の電極の少なくとも一部の電極またはすべての電極の中心長手軸と同一直線上にある、または同軸上にある、および／または、
（ｉｉｉ）第１のロッド電極の中心長手軸は、第５のロッド電極の中心長手軸と軸方向に隣接する、および／または、同軸上にある、および／または、
（ｉｖ）第２のロッド電極の中心長手軸は、第６のロッド電極の中心長手軸と軸方向に隣接する、および／または、同軸上にある、および／または、
（ｖ）第３のロッド電極の中心長手軸は、第７のロッド電極の中心長手軸と軸方向に隣接する、および／または、同軸上にある、および／または、
（ｖｉ）第４のロッド電極の中心長手軸は、第８のロッド電極の中心長手軸と軸方向に隣接する、および／または、同軸上にある。
【００１７】
あるいは、
（ｉ）第１の四重極ロッドセットの中心長手軸は、第２の四重極ロッドセットの中心長手軸と同一直線上にある、または、同軸上にある、および／または、
（ｉｉ）第１の電極の少なくとも一部の電極またはすべての電極の中心長手軸は、第２の電極の少なくとも一部の電極またはすべての電極の中心長手軸に対して回転させた位置にある、または第２の電極の少なくとも一部の電極またはすべての電極の中心長手軸と同軸上にない、および／または、
（ｉｉｉ）第１のロッド電極の中心長手軸は、第５のロッド電極の中心長手軸に対して回転させた位置にある、および／または、第５のロッド電極の中心長手軸と同軸上にない、および／または、
（ｉｖ）第２のロッド電極の中心長手軸は、第６のロッド電極の中心長手軸に対して回転させた位置にある、および／または、第６のロッド電極の中心長手軸と同軸上にない、および／または、
（ｖ）第３のロッド電極の中心長手軸は、第７のロッド電極の中心長手軸に対して回転させた位置にある、および／または、第７のロッド電極の中心長手軸と同軸上にない、および／または、
（ｖｉ）第４のロッド電極の中心長手軸は、第８のロッド電極の中心長手軸に対して回転させた位置にある、および／または、第８のロッド電極の中心長手軸と同軸上にない、
構成でもよい。
【００１８】
また、
（ｉ）第１の四重極ロッドセットの中心長手軸は、第２の四重極ロッドセットの中心長手軸から軸方向にオフセットされる、および／または、
（ｉｉ）第１の電極の少なくとも一部の電極またはすべての電極の中心長手軸は、第２の電極の少なくとも一部の電極またはすべての電極の中心長手軸から軸方向にオフセットされる、および／または、
（ｉｉｉ）第１のロッド電極の中心長手軸は、第５のロッド電極の中心長手軸から軸方向にオフセットされる、および／または、
（ｉｖ）第２のロッド電極の中心長手軸は、第６のロッド電極の中心長手軸から軸方向にオフセットされる、および／または、
（ｖ）第３のロッド電極の中心長手軸は、第７のロッド電極の中心長手軸から軸方向にオフセットされる、および／または、
（ｖｉ）第４のロッド電極の中心長手軸は、第８のロッド電極の中心長手軸から軸方向にオフセットされる、
構成でもよい。
【００１９】
さらに、
（ｉ）第１の四重極ロッドセットの中心長手軸は、第２の四重極ロッドセットの中心長手軸から軸方向にオフセットされる、および／または、
（ｉｉ）第１の電極の少なくとも一部の電極またはすべての電極の中心長手軸は、第２の電極の少なくとも一部の電極またはすべての電極の中心長手軸に対して回転させた位置にある、または第２の電極の少なくとも一部の電極またはすべての電極の中心長手軸と同軸上にない、および／または、
（ｉｉｉ）第１のロッド電極の中心長手軸は、第５のロッド電極の中心長手軸に対して回転させた位置にある、および／または、第５のロッド電極の中心長手軸と同軸上にない、および／または、
（ｉｖ）第２のロッド電極の中心長手軸は、第６のロッド電極の中心長手軸に対して回転させた位置にある、および／または、第６のロッド電極の中心長手軸と同軸上にない、および／または、
（ｖ）第３のロッド電極の中心長手軸は、第７のロッド電極の中心長手軸に対して回転させた位置にある、および／または、第７のロッド電極の中心長手軸と同軸上にない、および／または、
（ｖｉ）第４のロッド電極の中心長手軸は、第８のロッド電極の中心長手軸に対して回転させた位置にある、および／または、第８のロッド電極の中心長手軸と同軸上にない、
構成でもよい。
【００２０】
一実施形態において、
（ｉ）第１のロッド電極の下流側端部の中心が、第５のロッド電極の上流側端部の中心からｘ1ｍｍ以内にある、および／または、
（ｉｉ）第２のロッド電極の下流側端部の中心が、第６のロッド電極の上流側端部の中心からｘ1ｍｍ以内にある、および／または、
（ｉｉｉ）第３のロッド電極の下流側端部の中心が、第７のロッド電極の上流側端部の中心からｘ1ｍｍ以内にある、および／または、
（ｉｖ）第４のロッド電極の下流側端部の中心が、第８のロッド電極の上流側端部の中心からｘ1ｍｍ以内にあり、
ｘ1が、（ｉ）１ｍｍ未満の値、（ｉｉ）１から２ｍｍの範囲の値、（ｉｉｉ）２から３ｍｍの範囲の値、（ｉｖ）３から４ｍｍの範囲の値、（ｖ）４から５ｍｍの範囲の値、（ｖｉ）５から６ｍｍの範囲の値、（ｖｉｉ）６から７ｍｍの範囲の値、（ｖｉｉｉ）７から８ｍｍの範囲の値、（ｉｘ）８から９ｍｍの範囲の値、（ｘ）９から１０ｍｍの範囲の値、（ｘｉ）１０から１５ｍｍの範囲の値、（ｘｉｉ）１５から２０ｍｍの範囲の値、（ｘｉｉｉ）２０から２５ｍｍの範囲の値、（ｘｉｖ）２５から３０ｍｍの範囲の値、（ｘｖ）３０から３５ｍｍの範囲の値、（ｘｖｉ）３５から４０ｍｍの範囲の値、（ｘｖｉｉ）４０から４５ｍｍの範囲の値、（ｘｖｉｉｉ）４５から５０ｍｍの範囲の値、および（ｘｉｘ）５０ｍｍより大きい値、からなる群から選択される。
【００２１】
一実施形態において、
（ｉ）第１の電極と第２の電極とが、ほぼ同じ直径を有する、または、実質的に異なる直径を有する、および／または、
（ｉｉ）第１の電極と第２の電極とが、ほぼ同じ内接半径を有する、または、実質的に異なる内接半径を有する、および／または、
（ｉｉｉ）第１の電極と第２の電極とが、ほぼ同じ断面形状を有する、または、実質的に異なる断面形状を有する、および／または、
（ｉｖ）第１の電極と第２の電極とが、ほぼ同じ物理特性を有する、または、実質的に異なる物理特性を有する。
【００２２】
一実施形態において、
（ｉ）第１のロッド電極と第５のロッド電極との間の位相差が、 １度になるように構成される、および／または、
（ｉｉ）第２のロッド電極と第６のロッド電極との間の位相差が、 ２度になるように構成される、および／または、
（ｉｉｉ）第３のロッド電極と第７のロッド電極との間の位相差が、 ３度になるように構成される、および／または、
（ｉｖ）第４のロッド電極と第８のロッド電極との間の位相差が、 ４度になるように構成され、
１度および／または ２度および／または ３度および／または ４度が、（ｉ）０度より大きい値、（ｉｉ）５から１０度の範囲の値、（ｉｉｉ）１０から１５度の範囲の値、（ｉｖ）５から２０度の範囲の値、（ｖ）２０から２５度の範囲の値、（ｖｉ）２５から３０度の範囲の値、（ｖｉｉ）３０から３５度の範囲の値、（ｖｉｉｉ）３５から４０度の範囲の値、（ｉｘ）４０から４５度の範囲の値、（ｘ）４５から５０度の範囲の値、（ｘｉ）５０から５５度の範囲の値、（ｘｉｉ）５５から６０度の範囲の値、（ｘｉｉｉ）６０から６５度の範囲の値、（ｘｉｖ）６５から７０度の範囲の値、（ｘｖ）７０から７５度の範囲の値、（ｘｖｉ）７５から８０度の範囲の値、（ｘｖｉｉ）８０から８５度の範囲の値、（ｘｖｉｉｉ）８５から９０度の範囲の値、（ｘｉｘ）９０から９５度の範囲の値、（ｘｘ）９５から１００度の範囲の値、（ｘｘｉ）１００から１０５度の範囲の値、（ｘｘｉｉ）１０５から１１０度の範囲の値、（ｘｘｉｉｉ）１１０から１１５度の範囲の値、（ｘｘｉｖ）１１５から１２０度の範囲の値、（ｘｘｖ）１２０から１２５度の範囲の値、（ｘｘｖｉ）１２５から１３０度の範囲の値、（ｘｘｖｉｉ）１３０から１３５度の範囲の値、（ｘｘｖｉｉｉ）１３５から１４０度の範囲の値、（ｘｘｉｘ）１４０から１４５度の範囲の値、（ｘｘｘ）１４５から１５０度の範囲の値、（ｘｘｘｉ）１５０から１５５度の範囲の値、（ｘｘｘｉｉ）１５５から１６０度の範囲の値、（ｘｘｘｉｉｉ）１６０から１６５度の範囲の値、（ｘｘｘｉｖ）１６５から１７０度の範囲の値、（ｘｘｘｖ）１７０から１７５度の範囲の値、（ｘｘｖｉ）１７５から１８０度の範囲の値、および（ｘｘｖｉｉ）１８０度、からなる群から選択される。
【００２３】
ここで、 １度および／または ２度および／または ３度および／または ４度は、０度より大きく、５度より小さい値でもよい。
【００２４】
一実施形態において、
（ｉ）第１の四重極ロッドセットおよび第２の四重極ロッドセットは、同じ電極セット内の電気的に絶縁された部分をそれぞれ含むものでもよい。および／または、第１の四重極ロッドセットおよび第２の四重極ロッドセットは、同じ電極セットから機械的に形成されるものでもよい。および／または、
（ｉｉ）第１の四重極ロッドセットが、誘電体被覆を備える電極セットの一領域を含み、第２の四重極ロッドセットが、同じ電極セットの別の領域を含むものでもよい。
【００２５】
第１の四重極ロッドセットの下流側端部と第２の四重極ロッドセットの上流側端部との間の軸方向の距離は、望ましくは、（ｉ）１ｍｍ未満の値、（ｉｉ）１から２ｍｍの範囲の値、（ｉｉｉ）２から３ｍｍの範囲の値、（ｉｖ）３から４ｍｍの範囲の値、（ｖ）４から５ｍｍの範囲の値、（ｖｉ）５から６ｍｍの範囲の値、（ｖｉｉ）６から７ｍｍの範囲の値、（ｖｉｉｉ）７から８ｍｍの範囲の値、（ｉｘ）８から９ｍｍの範囲の値、（ｘ）９から１０ｍｍの範囲の値、（ｘｉ）１０から１５ｍｍの範囲の値、（ｘｉｉ）１５から２０ｍｍの範囲の値、（ｘｉｉｉ）２０から２５ｍｍの範囲の値、（ｘｉｖ）２５から３０ｍｍの範囲の値、（ｘｖ）３０から３５ｍｍの範囲の値、（ｘｖｉ）３５から４０ｍｍの範囲の値、（ｘｖｉｉ）４０から４５ｍｍの範囲の値、（ｘｖｉｉｉ）４５から５０ｍｍの範囲の値、および（ｘｉｘ）５０ｍｍより大きい値、からなる群から選択される。
【００２６】
第１の四重極ロッドセットの中心長手軸に沿った第１の位置であって、第１の電極の下流側端部と同一面内にある第１の位置と、第２の四重極ロッドセットの中心長手軸に沿った第２の位置であって、第２の電極の上流側端部と同一面内にある第２の位置と、の間の軸方向の距離は、望ましくは、（ｉ）１ｍｍ未満の値、（ｉｉ）１から２ｍｍの範囲の値、（ｉｉｉ）２から３ｍｍの範囲の値、（ｉｖ）３から４ｍｍの範囲の値、（ｖ）４から５ｍｍの範囲の値、（ｖｉ）５から６ｍｍの範囲の値、（ｖｉｉ）６から７ｍｍの範囲の値、（ｖｉｉｉ）７から８ｍｍの範囲の値、（ｉｘ）８から９ｍｍの範囲の値、（ｘ）９から１０ｍｍの範囲の値、（ｘｉ）１０から１５ｍｍの範囲の値、（ｘｉｉ）１５から２０ｍｍの範囲の値、（ｘｉｉｉ）２０から２５ｍｍの範囲の値、（ｘｉｖ）２５から３０ｍｍの範囲の値、（ｘｖ）３０から３５ｍｍの範囲の値、（ｘｖｉ）３５から４０ｍｍの範囲の値、（ｘｖｉｉ）４０から４５ｍｍの範囲の値、（ｘｖｉｉｉ）４５から５０ｍｍの範囲の値、および（ｘｉｘ）５０ｍｍより大きい値、からなる群から選択される。
【００２７】
第１の四重極ロッドセットが望ましくは第１の軸長さを有し、第２の四重極ロッドセットが望ましくは第２の軸長さを有する。一実施形態において、第１の軸長さは、望ましくは、第２の軸長さよりも実質的に長い。および／または、第２の軸長さに対する第１の軸長さの比は、望ましくは、少なくとも、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０、２５、３０、３５、４０、４５または５０である。別の実施形態において、第２の軸長さが、第１の軸長さよりも実質的に長い構成でもよい。および／または、第１の軸長さに対する第２の軸長さの比が、少なくとも、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０、２５、３０、３５、４０、４５または５０である構成でもよい。特に、第１の四重極ロッドセットからイオンがエネルギーとして放出される場合、第２の四重極ロッドセットを第１の四重極ロッドセットよりも長くすることにより、時間飛行型質量分析計等の他のイオン光学部品に対してイオンを透過させる前に、イオンの運動エネルギーを抑制することができる。
【００２８】
第１の四重極ロッドセットは、望ましくは、第１の中心長手軸を備える。
（ｉ）第１の中心長手軸に沿った真っ直ぐなＬＯＳ（ｌｉｎｅ  ｏｆ  ｓｉｇｈｔ：直線距離）が存在する、および／または、
（ｉｉ）第１の中心長手軸に沿った軸方向の物理的障害が実質的に存在しない、および／または、
（ｉｉｉ）使用時に、第１の中心長手軸に沿って透過されるイオンが、ほぼ１００％のイオン透過効率で透過される。
【００２９】
第２の四重極ロッドセットは、望ましくは、第２の中心長手軸を備える。
（ｉ）第２の中心長手軸に沿った真っ直ぐなＬＯＳ（ｌｉｎｅ  ｏｆ  ｓｉｇｈｔ：直線距離）が存在する、および／または、
（ｉｉ）第２の中心長手軸に沿った軸方向の物理的障害が実質的に存在しない、および／または、
（ｉｉｉ）使用時に、第２の中心長手軸に沿って透過されるイオンが、ほぼ１００％のイオン透過効率で透過される。
【００３０】
第１の四重極ロッドセットに対して第１のＡＣまたはＲＦ電圧を印加する、および／または、第２の四重極ロッドセットに対して第２のＡＣまたはＲＦ電圧を印加する、ように第１のデバイスを配置および構成することが望ましい。このような実施形態も、本発明の範囲内に含まれると考えられる。
【００３１】
一実施形態において、第１のＡＣまたはＲＦ電圧および／または第２のＡＣまたはＲＦ電圧は、望ましくは、（ｉ）５０Ｖより小さいピークピーク値（ｐｅａｋ  ｔｏ  ｐｅａｋ）、（ｉｉ）５０から１００Ｖの範囲のピークピーク値、（ｉｉｉ）１００から１５０Ｖの範囲のピークピーク値、（ｉｖ）１５０から２００Ｖの範囲のピークピーク値、（ｖ）２００から２５０Ｖの範囲のピークピーク値、（ｖｉ）２５０から３００Ｖの範囲のピークピーク値、（ｖｉｉ）３００から３５０Ｖの範囲のピークピーク値、（ｖｉｉｉ）３５０から４００Ｖの範囲のピークピーク値、（ｉｘ）４００から４５０Ｖの範囲のピークピーク値、（ｘ）４５０から５００Ｖの範囲のピークピーク値、（ｘｉ）５００から１０００Ｖの範囲のピークピーク値、（ｘｉｉ）１から２ｋＶの範囲のピークピーク値、（ｘｉｉｉ）２から３ｋＶの範囲のピークピーク値、（ｘｉｖ）３から４ｋＶの範囲のピークピーク値、（ｘｖ）４から５ｋＶの範囲のピークピーク値、（ｘｖｉ）５から６ｋＶの範囲のピークピーク値、（ｘｖｉｉ）６から７ｋＶの範囲のピークピーク値、（ｘｖｉｉｉ）７から８ｋＶの範囲のピークピーク値、（ｘｉｘ）８から９ｋＶの範囲のピークピーク値、（ｘｘ）９から１０ｋＶの範囲のピークピーク値、（ｘｘｉ）１０から１１ｋＶの範囲のピークピーク値、（ｘｘｉｉ）１１から１２ｋＶの範囲のピークピーク値、（ｘｘｉｉｉ）１２から１３ｋＶの範囲のピークピーク値、（ｘｘｉｖ）１３から１４ｋＶの範囲のピークピーク値、（ｘｘｖ）１４から１５ｋＶの範囲のピークピーク値、（ｘｘｖｉ）１５から１６ｋＶの範囲のピークピーク値、（ｘｘｖｉｉ）１６から１７ｋＶの範囲のピークピーク値、（ｘｘｖｉｉｉ）１７から１８ｋＶの範囲のピークピーク値、（ｘｘｉｘ）１８から１９ｋＶの範囲のピークピーク値、（ｘｘｘ）１９から２０ｋＶの範囲のピークピーク値、および（ｘｘｘｉ）２０ｋＶより大きなピークピーク値、からなる群から選択される振幅を有する。
【００３２】
一実施形態において、第１のＡＣまたはＲＦ電圧および／または第２のＡＣまたはＲＦ電圧は、望ましくは、（ｉ）１００ｋＨｚ未満の値、（ｉｉ）１００から２００ｋＨｚの範囲の値、（ｉｉｉ）２００から３００ｋＨｚの範囲の値、（ｉｖ）３００から４００ｋＨｚの範囲の値、（ｖ）４００から５００ｋＨｚの範囲の値、（ｖｉ）０．５から１．０ＭＨｚの範囲の値、（ｖｉｉ）１．０から１．５ＭＨｚの範囲の値、（ｖｉｉｉ）１．５から２．０ＭＨｚの範囲の値、（ｉｘ）２．０から２．５ＭＨｚの範囲の値、（ｘ）２．５から３．０ＭＨｚの範囲の値、（ｘｉ）３．０から３．５ＭＨｚの範囲の値、（ｘｉｉ）３．５から４．０ＭＨｚの範囲の値、（ｘｉｉｉ）４．０から４．５ＭＨｚの範囲の値、（ｘｉｖ）４．５から５．０ＭＨｚの範囲の値、（ｘｖ）５．０から５．５ＭＨｚの範囲の値、（ｘｖｉ）５．５から６．０ＭＨｚの範囲の値、（ｘｖｉｉ）６．０から６．５ＭＨｚの範囲の値、（ｘｖｉｉｉ）６．５から７．０ＭＨｚの範囲の値、（ｘｉｘ）７．０から７．５ＭＨｚの範囲の値、（ｘｘ）７．５から８．０ＭＨｚの範囲の値、（ｘｘｉ）８．０から８．５ＭＨｚの範囲の値、（ｘｘｉｉ）８．５から９．０ＭＨｚの範囲の値、（ｘｘｉｉｉ）９．０から９．５ＭＨｚの範囲の値、（ｘｘｉｖ）９．５から１０．０ＭＨｚの範囲の値、および（ｘｘｖ）１０．０ＭＨｚより大きな値、からなる群から選択される周波数を有する。
【００３３】
一実施形態において、第１のＡＣまたはＲＦ電圧および第２のＡＣまたはＲＦ電圧は、望ましくは、ほぼ同じ振幅および／またはほぼ同じ周波数を有する。別の実施形態において、第１のＡＣまたはＲＦ電圧および第２のＡＣまたはＲＦ電圧の振幅および／または周波数は、１０％未満の範囲、１０から２０％の範囲、２０から３０％の範囲、３０から４０％の範囲、４０から５０％の範囲、５０から６０％の範囲、６０から７０％の範囲、７０から８０％の範囲、８０から９０％の範囲、９０から１００％の範囲、または１００％より大きな範囲、で異なるものとしてもよい。
【００３４】
動作モードにおける時間経過に対して、第１のＡＣまたはＲＦ電圧および／または第２のＡＣまたはＲＦ電圧の周波数および／または振幅および／または位相をほぼ一定に保つように、第１のデバイスを配置および構成するものでもよい。あるいは、動作モードにおいて、第１のＡＣまたはＲＦ電圧および／または第２のＡＣまたはＲＦ電圧の周波数および／または振幅および／または位相を変動させる、増大させる、減少させる、または、スキャンするように、第１のデバイスを配置および構成するものでもよい。
【００３５】
一実施形態において、第１の四重極ロッドセットから軸方向に放出される少なくとも一部のイオンまたはほぼ全部のイオンが、軸方向の疑似ポテンシャル障壁を越えて、第２の四重極ロッドセットに入る。
【００３６】
一実施形態において、第１の四重極ロッドセット内部において、少なくとも一部のイオンの径方向変位を変動させる、増大させる、減少させる、または、変更するように、第２のデバイスを配置および構成するものでもよい。
【００３７】
好適な実施形態において、一つ以上の補助ＡＣ電圧を印加して、第１の四重極ロッドセット内部において、質量選択的に、または、質量対電荷比選択的に、少なくとも一部のイオンを径方向に励起させ、その結果、第１の四重極ロッドセット内部において、イオンの径方向の動きを増大させるように、第２のデバイスを配置および構成することも望ましい。
【００３８】
一実施形態において、一つ以上の補助ＡＣ電圧が、（ｉ）５０ｍＶ未満のピークピーク値、（ｉｉ）５０から１００ｍＶの範囲のピークピーク値、（ｉｉｉ）１００から１５０ｍＶの範囲のピークピーク値、（ｉｖ）１５０から２００ｍＶの範囲のピークピーク値、（ｖ）２００から２５０ｍＶの範囲のピークピーク値、（ｖｉ）２５０から３００ｍＶの範囲のピークピーク値、（ｖｉｉ）３００から３５０ｍＶの範囲のピークピーク値、（ｖｉｉｉ）３５０から４００ｍＶの範囲のピークピーク値、（ｉｘ）４００から４５０ｍＶの範囲のピークピーク値、（ｘ）４５０から５００ｍＶの範囲のピークピーク値、および（ｘｉ）５００ｍＶより大きいピークピーク値、からなる群から選択される振幅を有するものでもよい。
【００３９】
一実施形態において、一つ以上の補助ＡＣ電圧が、（ｉ）１０ｋＨｚ未満の値、（ｉｉ）１０から２０ｋＨｚの範囲の値、（ｉｉｉ）２０から３０ｋＨｚの範囲の値、（ｉｖ）３０から４０ｋＨｚの範囲の値、（ｖ）４０から５０ｋＨｚの範囲の値、（ｖｉ）５０から６０ｋＨｚの範囲の値、（ｖｉｉ）６０から７０ｋＨｚの範囲の値、（ｖｉｉｉ）７０から８０ｋＨｚの範囲の値、（ｉｘ）８０から９０ｋＨｚの範囲の値、（ｘ）９０から１００ｋＨｚの範囲の値、（ｘｉ）１００から１１０ｋＨｚの範囲の値、（ｘｉｉ）１１０から１２０ｋＨｚの範囲の値、（ｘｉｉｉ）１２０から１３０ｋＨｚの範囲の値、（ｘｉｖ）１３０から１４０ｋＨｚの範囲の値、（ｘｖ）１４０から１５０ｋＨｚの範囲の値、（ｘｖｉ）１５０から１６０ｋＨｚの範囲の値、（ｘｖｉｉ）１６０から１７０ｋＨｚの範囲の値、（ｘｖｉｉｉ）１７０から１８０ｋＨｚの範囲の値、（ｘｉｘ）１８０から１９０ｋＨｚの範囲の値、（ｘｘ）１９０から２００ｋＨｚの範囲の値、（ｘｘｉ）２００から２５０ｋＨｚの範囲の値、（ｘｘｉｉ）２５０から３００ｋＨｚの範囲の値、（ｘｘｉｉｉ）３００から３５０ｋＨｚの範囲の値、（ｘｘｉｖ）３５０から４００ｋＨｚの範囲の値、（ｘｘｖ）４００から４５０ｋＨｚの範囲の値、（ｘｘｖｉ）４５０から５００ｋＨｚの範囲の値、（ｘｘｖｉｉ）５００から６００ｋＨｚの範囲の値、（ｘｘｖｉｉｉ）６００から７００ｋＨｚの範囲の値、（ｘｘｉｘ）７００から８００ｋＨｚの範囲の値、（ｘｘｘ）８００から９００ｋＨｚの範囲の値、（ｘｘｘｉ）９００から１０００ｋＨｚの範囲の値、および（ｘｘｘｉｉ）１ＭＨｚより大きい値、からなる群から選択される周波数を有するものでもよい。
【００４０】
第１の電極の少なくとも一部の電極に印加される一つ以上の補助ＡＣ電圧の周波数および／または振幅および／または位相をほぼ一定に保つように、第２のデバイスを配置および構成するものでもよい。あるいは、第１の電極の少なくとも一部の電極に印加される一つ以上の補助ＡＣ電圧の周波数および／または振幅および／または位相を変動させる、増大させる、減少させる、または、スキャンするように、第２のデバイスを配置および構成するものでもよい。
【００４１】
好適な実施形態において、動作モードにおいて、ほぼ非断熱状態でイオントラップから軸方向にイオンが放出される、および／または、イオンに対して実質的に軸方向のエネルギーを与えることにより、イオンが放出される。
【００４２】
好適な実施形態において、（ｉ）１０ｅＶ未満の値、（ｉｉ）１０から２０
ｅＶの範囲の値、（ｉｉｉ）２０から３０ｅＶの範囲の値、（ｉｖ）３０から４０ｅＶの範囲の値、（ｖ）４０から５０ｅＶの範囲の値、（ｖｉ）５０から６０ｅＶの範囲の値、（ｖｉｉ）６０から７０ｅＶの範囲の値、（ｖｉｉｉ）７０から８０ｅＶの範囲の値、（ｉｘ）８０から９０ｅＶの範囲の値、（ｘ）９０から１００ｅＶの範囲の値、および（ｘｉ）１００ｅＶより大きい値、からなる群から選択される平均軸方向運動エネルギーを用いて、イオントラップから軸方向にイオンが放出される。
【００４３】
好適な実施形態において、望ましくは、イオントラップから軸方向にイオンが放出され、軸方向運動エネルギーの標準偏差が、（ｉ）１０ｅＶ未満の値、（ｉｉ）１０から２０ｅＶの範囲の値、（ｉｉｉ）２０から３０ｅＶの範囲の値、（ｉｖ）３０から４０ｅＶの範囲の値、（ｖ）４０から５０ｅＶの範囲の値、（ｖｉ）５０から６０ｅＶの範囲の値、（ｖｉｉ）６０から７０ｅＶの範囲の値、（ｖｉｉｉ）７０から８０ｅＶの範囲の値、（ｉｘ）８０から９０ｅＶの範囲の値、（ｘ）９０から１００ｅＶの範囲の値、および（ｘｉ）１００ｅＶより大きい値、からなる群から選択される。
【００４４】
一実施形態において、動作モードにおいて、イオントラップから、ほぼ同じ軸方向に、および／または、実質的に異なる軸方向に、異なる質量対電荷比を有する複数の異なる種類のイオンが同時に放出される。
【００４５】
一実施形態において、動作モードにおいて、ある瞬間に軸方向に放出されることが望ましくないイオンは径方向に励起されない、または、径方向にごくわずかまたは不十分な程度しか励起されない。
【００４６】
一実施形態において、イオントラップからある瞬間に軸方向に放出されることが望ましいイオンはイオントラップから質量選択的に放出される。および／または、イオントラップから同じ瞬間に軸方向に放出されることが望ましくないイオンはイオントラップから質量選択的に放出されない。
【００４７】
一実施形態において、少なくとも一部のイオンを、径方向に共鳴的に励起させることにより、第１の四重極ロッドセットから軸方向に非断熱状態で放出させるように、第２のデバイスを配置および構成することが望ましい。
【００４８】
以下の関係を用いて、断熱性パラメータηを定義するようにしてもよい。
【数１】
2011509513.tif 000003
ここで、ｑは電荷、Ｅ0は電界、ｍは質量、ΩはＲＦ周波数である。一実施形態において、η＞０．３の場合に、イオンが第１の四重極ロッドセットから非断熱状態で放出されると見なされる。
【００４９】
一実施形態において、少なくとも一部のイオンを、径方向に共鳴的に励起させることにより、第１の四重極ロッドセットから軸方向に非断熱状態で放出させるように、第２のデバイスを配置および構成することが望ましい。第１の四重極ロッドセットから非断熱状態で放出されるイオンに関して、ηが、（ｉ）０．３から０．４の範囲、（ｉｉ）０．４から０．５の範囲、（ｉｉｉ）０．５から０．６の範囲、（ｉｖ）０．６から０．７の範囲、（ｖ）０．７から０．８の範囲、（ｖｉ）０．８から０．９の範囲、および（ｖｉｉ）０．９より大きい値、からなる群から選択される値を有するように設定される。
【００５０】
一実施形態において、イオントラップは、望ましくは、さらに第３のデバイスを備える。第３のデバイスは、
（ｉ）第１の四重極ロッドセット内部において軸方向に少なくとも一部のイオンを閉じ込める助けになるように、第２の電極の一つ以上の電極に一つ以上のＤＣ電圧を印加する、および／または、
（ｉｉ）第１の四重極ロッドセット内部において軸方向に少なくとも一部のイオンを閉じ込める助けになるように、第２の電極の一つ以上の電極に一つ以上の追加のＡＣ電圧を印加する、
ように配置および構成される。
【００５１】
一つ以上の追加のＡＣ電圧を印加することにより、望ましくは、追加の疑似ポテンシャル障壁が形成される。そうでなければ、第１の四重極ロッドセットと第２の四重極ロッドセットとの間の疑似ポテンシャル障壁の振幅に影響を与える。
【００５２】
第２の電極の一つ以上の電極に印加される一つ以上の追加のＡＣ電圧は、望ましくは、１０Ｖ未満、１０から２０Ｖの範囲の値、２０から３０Ｖの範囲の値、３０から４０Ｖの範囲の値、４０から５０Ｖの範囲の値、５０から６０Ｖの範囲の値、６０から７０Ｖの範囲の値、７０から８０Ｖの範囲の値、８０から９０Ｖの範囲の値、９０から１００Ｖの範囲の値、または１００Ｖより大きな値の振幅を有する。第２の電極の一つ以上の電極に印加される一つ以上の追加のＡＣ電圧は、望ましくは、（ｉ）１００ｋＨｚ未満の値、（ｉｉ）１００から２００ｋＨｚの範囲の値、（ｉｉｉ）２００から３００ｋＨｚの範囲の値、（ｉｖ）３００から４００ｋＨｚの範囲の値、（ｖ）４００から５００ｋＨｚの範囲の値、（ｖｉ）０．５から１．０ＭＨｚの範囲の値、（ｖｉｉ）１．０から１．５ＭＨｚの範囲の値、（ｖｉｉｉ）１．５から２．０ＭＨｚの範囲の値、（ｉｘ）２．０から２．５ＭＨｚの範囲の値、（ｘ）２．５から３．０ＭＨｚの範囲の値、（ｘｉ）３．０から３．５ＭＨｚの範囲の値、（ｘｉｉ）３．５から４．０ＭＨｚの範囲の値、（ｘｉｉｉ）４．０から４．５ＭＨｚの範囲の値、（ｘｉｖ）４．５から５．０ＭＨｚの範囲の値、（ｘｖ）５．０から５．５ＭＨｚの範囲の値、（ｘｖｉ）５．５から６．０ＭＨｚの範囲の値、（ｘｖｉｉ）６．０から６．５ＭＨｚの範囲の値、（ｘｖｉｉｉ）６．５から７．０ＭＨｚの範囲の値、（ｘｉｘ）７．０から７．５ＭＨｚの範囲の値、（ｘｘ）７．５から８．０ＭＨｚの範囲の値、（ｘｘｉ）８．０から８．５ＭＨｚの範囲の値、（ｘｘｉｉ）８．５から９．０ＭＨｚの範囲の値、（ｘｘｉｉｉ）９．０から９．５ＭＨｚの範囲の値、（ｘｘｉｖ）９．５から１０．０ＭＨｚの範囲の値、および（ｘｘｖ）１０．０ＭＨｚより大きな値、からなる群から選択される振幅を有する。
【００５３】
第３のデバイスは、望ましくは、
（ｉ）動作モードにおいて、イオントラップから軸方向にイオンが放出される間に、ＤＣトラップ場、ＤＣポテンシャル障壁または障壁場の振幅を変動させる、増大させる、減少させる、またはスキャンするように、第２の電極の一つ以上の電極に一つ以上のＤＣ電圧を印加する、および／または、
（ｉｉ）動作モードにおいて、イオントラップから軸方向にイオンが放出される間に、疑似ポテンシャル障壁または障壁場の振幅を変動させる、増大させる、減少させる、またはスキャンするように、第２の電極の一つ以上の電極に一つ以上の追加のＡＣ電圧を印加する、
ように配置および構成される。
【００５４】
一実施形態において、
（ａ）動作モードにおいて、少なくとも一部のイオンが、イオントラップの一つ以上の上流領域および／または中間領域および／または下流領域にトラップされるまたは隔離されるように構成される。および／または、
（ｂ）動作モードにおいて、少なくとも一部のイオンが、イオントラップの一つ以上の上流領域および／または中間領域および／または下流領域でフラグメント化（断片化）されるように構成される。および／または、
（ｃ）動作モードにおいて、少なくとも一部のイオンが、イオントラップの長さ方向の少なくとも一部に沿って伝達される際に、イオン移動度に従って、または、電界強度に対するイオン移動度の変化率に従って時間的に分離されるように構成される。および／または、
（ｄ）動作モードにおいて、イオントラップが、（ｉ）１００ミリバールより大きい値、（ｉｉ）１０ミリバールより大きい値、（ｉｉｉ）１ミリバールより大きい値、（ｉｖ）０．１ミリバールより大きい値、（ｖ）１０-2ミリバールより大きい値、（ｖｉ）１０-3ミリバールより大きい値、（ｖｉｉ）１０-4ミリバールより大きい値、（ｖｉｉｉ）１０-5ミリバールより大きい値、（ｉｘ）１０-6ミリバールより大きい値、（ｘ）１００ミリバールより小さい値、（ｘｉ）１０ミリバールより小さい値、（ｘｉｉ）１ミリバールより小さい値、（ｘｉｉｉ）０．１ミリバールより小さい値、（ｘｉｖ）１０-2ミリバールより小さい値、（ｘｖ）１０-3ミリバールより小さい値、（ｘｖｉ）１０-4ミリバールより小さい値、（ｘｖｉｉ）１０-5ミリバールより小さい値、（ｘｖｉｉｉ）１０-6ミリバールより小さい値、（ｘｉｘ）１０ミリバールから１００ミリバールの範囲の値、（ｘｘ）１ミリバールから１０ミリバールの範囲の値、（ｘｘｉ）０．１ミリバールから１ミリバールの範囲の値、（ｘｘｉｉ）１０-2ミリバールから１０-1ミリバールの範囲の値、（ｘｘｉｉｉ）１０-3ミリバールから１０-2ミリバールの範囲の値、（ｘｘｉｖ）１０-4ミリバールから１０-3ミリバールの範囲の値、（ｘｘｖ）１０-5ミリバールから１０-4ミリバールの範囲の値、からなる群から選択される圧力に維持されるように配置および構成される。および／または、
（ｅ）動作モードにおいて、少なくとも一部のイオンが、イオントラップの一部内でフラグメント化（断片化）されるまたは反応するように構成され、イオンは、（ｉ）衝突誘起解離（Ｃｏｌｌｉｓｉｏｎａｌ  Ｉｎｄｕｃｅｄ  Ｄｉｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ：ＣＩＤ）、（ｉｉ）表面誘起解離（Ｓｕｒｆａｃｅ  Ｉｎｄｕｃｅｄ  Ｄｉｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ：ＳＩＤ）、（ｉｉｉ）電子移動解離（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｔｒａｎｓｆｅｒ  Ｄｉｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ：ＥＴＤ）、（ｉｖ）電子捕獲解離（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｃａｐｔｕｒｅ  Ｄｉｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ：ＥＣＤ）、（ｖ）電子衝突または衝撃解離、（ｖｉ）光誘起解離（Ｐｈｏｔｏ  Ｉｎｄｕｃｅｄ  Ｄｉｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ：ＰＩＤ）、（ｖｉｉ）レーザー誘起解離、（ｖｉｉｉ）赤外線誘起解離、（ｉｘ）紫外線誘起解離、（ｘ）熱解離または温度解離、（ｘｉ）電場誘起解離、（ｘｉｉ）磁場誘起解離、（ｘｉｉｉ）酵素消化または酵素分解解離、（ｘｉｖ）イオン−イオン反応解離、（ｘｖ）イオン−分子反応解離、（ｘｖｉ）イオン−原子反応解離、（ｘｖｉｉ）イオン−準安定イオン反応解離、（ｘｖｉｉｉ）イオン−準安定分子反応解離、（ｘｉｘ）イオン−準安定原子反応解離、または（ｘｘ）電子イオン化解離（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｉｏｎｉｚａｔｉｏｎ  Ｄｉｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ：ＥＩＤ）によってフラグメント化されるように構成される。
【００５５】
イオントラップは、望ましくは、さらに、イオントラップ内でイオンをパルス状にする、および／または、ほぼ連続的なイオンビームをパルス状イオンビームに変換するデバイス、イオンゲートまたは別のイオントラップを備える。デバイス、イオンゲートまたは別のイオントラップは、イオントラップの上流側および／または下流側に配置される。
【００５６】
イオントラップは、望ましくは、第２の異なる動作モードで動作するように配置および構成される。
第２の異なる動作モードにおいて、
（ｉ）ＤＣ電圧および／またはＡＣまたはＲＦ電圧を第１の電極の一つ以上の電極および／または第２の電極の一つ以上の電極に印加することにより、イオントラップを、軸方向にイオンを閉じ込めないように構成されるＲＦ用イオンガイドまたはイオンガイドとして作動させる、および／または、
（ｉｉ）ＤＣ電圧および／またはＡＣまたはＲＦ電圧を第１の電極の一つ以上の電極および／または第２の電極の一つ以上の電極に印加することにより、イオントラップを、イオンを質量選択的に伝達すると共にイオンを軸方向に閉じ込めないように構成されるマスフィルターまたは質量分析器として作動させる。
【００５７】
一実施形態において、動作モードにおいて、第１の四重極ロッドセットおよび／または第２の四重極ロッドセット内部で径方向にイオンが閉じ込められるように、ＡＣまたはＲＦ電圧のほぼ同じ振幅および／またはほぼ同じ周波数および／またはほぼ同じ位相を第１の四重極ロッドセットと第２の四重極ロッドセットとに印加するようにしてもよい。この実施形態において、イオントラップは、従来のイオンガイドとして作用し、デバイス内部で軸方向にイオンを閉じ込めない構成が望ましい。
【００５８】
一実施形態において、イオントラップは、望ましくは、さらに、複数の第３の電極を備える第３の四重極ロッドセットを備える。第３の四重極ロッドセットは、望ましくは、第１の四重極ロッドセットの上流側に配置される。
【００５９】
第１の動作モードにおいて、第３の電極の少なくとも一部の電極とこの電極に対応し軸方向に隣接する少なくとも一部の第１の電極との間で、位相差をゼロに保つ構成が望ましい。この結果、望ましくは、第３の四重極ロッドセットと第１の四重極ロッドセットとの間に疑似ポテンシャル障壁が形成されない。
【００６０】
第３の四重極ロッドセットは、望ましくは、中心長手軸を有する第９のロッド電極と、中心長手軸を有する第１０のロッド電極と、中心長手軸を有する第１１のロッド電極と、中心長手軸を有する第１２のロッド電極とを備える。
【００６１】
好適な実施形態において、
（ｉ）第３の四重極ロッドセットの中心長手軸は、第１の四重極ロッドセットの中心長手軸と同一直線上にある、または、同軸上にある、および／または、
（ｉｉ）第３の電極の少なくとも一部の電極またはすべての電極の中心長手軸は、第１の電極の少なくとも一部の電極またはすべての電極の中心長手軸と同一直線上にある、または同軸上にある、および／または、
（ｉｉｉ）第１のロッド電極の中心長手軸は、第９のロッド電極の中心長手軸と軸方向に隣接する、および／または、同軸上にある、および／または、
（ｉｖ）第２のロッド電極の中心長手軸は、第１０のロッド電極の中心長手軸と軸方向に隣接する、および／または、同軸上にある、および／または、
（ｖ）第３のロッド電極の中心長手軸は、第１１のロッド電極の中心長手軸と軸方向に隣接する、および／または、同軸上にある、および／または、
（ｖｉ）第４のロッド電極の中心長手軸は、第１２のロッド電極の中心長手軸と軸方向に隣接する、および／または、同軸上にある。
【００６２】
一実施形態において、
（ｉ）第９のロッド電極の下流側端部の中心が、第１のロッド電極の上流側端部の中心からｘ2ｍｍ以内にある、および／または、
（ｉｉ）第１０のロッド電極の下流側端部の中心が、第２のロッド電極の上流側端部の中心からｘ2ｍｍ以内にある、および／または、
（ｉｉｉ）第１１のロッド電極の下流側端部の中心が、第３のロッド電極の上流側端部の中心からｘ2ｍｍ以内にある、および／または、
（ｉｖ）第１２のロッド電極の下流側端部の中心が、第４のロッド電極の上流側端部の中心からｘ2ｍｍ以内にあり、
ｘ2が、（ｉ）１ｍｍ未満の値、（ｉｉ）１から２ｍｍの範囲の値、（ｉｉｉ）２から３ｍｍの範囲の値、（ｉｖ）３から４ｍｍの範囲の値、（ｖ）４から５ｍｍの範囲の値、（ｖｉ）５から６ｍｍの範囲の値、（ｖｉｉ）６から７ｍｍの範囲の値、（ｖｉｉｉ）７から８ｍｍの範囲の値、（ｉｘ）８から９ｍｍの範囲の値、（ｘ）９から１０ｍｍの範囲の値、（ｘｉ）１０から１５ｍｍの範囲の値、（ｘｉｉ）１５から２０ｍｍの範囲の値、（ｘｉｉｉ）２０から２５ｍｍの範囲の値、（ｘｉｖ）２５から３０ｍｍの範囲の値、（ｘｖ）３０から３５ｍｍの範囲の値、（ｘｖｉ）３５から４０ｍｍの範囲の値、（ｘｖｉｉ）４０から４５ｍｍの範囲の値、（ｘｖｉｉｉ）４５から５０ｍｍの範囲の値、および（ｘｉｘ）５０ｍｍより大きい値、からなる群から選択される。
【００６３】
好適な実施形態において、
（ｉ）第１の電極と第３の電極とが、ほぼ同じの直径を有する、および／または、
（ｉｉ）第１の電極と第３の電極とが、ほぼ同じ内接半径を有する、および／または、
（ｉｉｉ）第１の電極と第３の電極とが、ほぼ同じ断面形状を有する、および／または、
（ｉｖ）第１の電極と第３の電極とが、ほぼ同じ物理特性を有する。
【００６４】
好適な実施形態において、
（ｉ）第１のロッド電極と第９のロッド電極との間の位相差が、 ５度になるように構成される、および／または、
（ｉｉ）第２のロッド電極と第１０のロッド電極との間の位相差が、 ６度になるように構成される、および／または、
（ｉｉｉ）第３のロッド電極と第１１のロッド電極との間の位相差が、 ７度になるように構成される、および／または、
（ｉｖ）第４のロッド電極と第１２のロッド電極との間の位相差が、 ８度になるように構成され、
５度および／または ６度および／または ７度および／または ８度が０度になるように構成される。
【００６５】
あるいは、 ５度および／または ６度および／または ７度および／または ８度は、１０度未満、２０度未満、３０度未満、４０度未満または５０度未満でもよい。
【００６６】
一実施形態において、
（ｉ）第１の四重極ロッドセットおよび第３の四重極ロッドセットは、同じ電極セット内の電気的に絶縁された部分をそれぞれ含む。および／または、第１の四重極ロッドセットおよび第３の四重極ロッドセットは、同じ電極セットから機械的に形成される。および／または、
（ｉｉ）第１の四重極ロッドセットが、誘電体被覆を備える電極セットの一領域を含み、第３の四重極ロッドセットが、同じ電極セットの別の領域を含む。
【００６７】
一実施形態において、
（ｉ）第３の四重極ロッドセットの下流側端部と第１の四重極ロッドセットの上流側端部との間の軸方向の距離は、（ｉ）１ｍｍ未満の値、（ｉｉ）１から２ｍｍの範囲の値、（ｉｉｉ）２から３ｍｍの範囲の値、（ｉｖ）３から４ｍｍの範囲の値、（ｖ）４から５ｍｍの範囲の値、（ｖｉ）５から６ｍｍの範囲の値、（ｖｉｉ）６から７ｍｍの範囲の値、（ｖｉｉｉ）７から８ｍｍの範囲の値、（ｉｘ）８から９ｍｍの範囲の値、（ｘ）９から１０ｍｍの範囲の値、（ｘｉ）１０から１５ｍｍの範囲の値、（ｘｉｉ）１５から２０ｍｍの範囲の値、（ｘｉｉｉ）２０から２５ｍｍの範囲の値、（ｘｉｖ）２５から３０ｍｍの範囲の値、（ｘｖ）３０から３５ｍｍの範囲の値、（ｘｖｉ）３５から４０ｍｍの範囲の値、（ｘｖｉｉ）４０から４５ｍｍの範囲の値、（ｘｖｉｉｉ）４５から５０ｍｍの範囲の値、および（ｘｉｘ）５０ｍｍより大きい値、からなる群から選択される。および／または、
（ｉｉ）第３の四重極ロッドセットの中心長手軸に沿った第３の位置であって、第３の電極の下流側端部と同一面内にある第３の位置と、第１の四重極ロッドセットの中心長手軸に沿った第４の位置であって、第１の電極の上流側端部と同一面内にある第４の位置と、の間の軸方向の距離は、（ｉ）１ｍｍ未満の値、（ｉｉ）１から２ｍｍの範囲の値、（ｉｉｉ）２から３ｍｍの範囲の値、（ｉｖ）３から４ｍｍの範囲の値、（ｖ）４から５ｍｍの範囲の値、（ｖｉ）５から６ｍｍの範囲の値、（ｖｉｉ）６から７ｍｍの範囲の値、（ｖｉｉｉ）７から８ｍｍの範囲の値、（ｉｘ）８から９ｍｍの範囲の値、（ｘ）９から１０ｍｍの範囲の値、（ｘｉ）１０から１５ｍｍの範囲の値、（ｘｉｉ）１５から２０ｍｍの範囲の値、（ｘｉｉｉ）２０から２５ｍｍの範囲の値、（ｘｉｖ）２５から３０ｍｍの範囲の値、（ｘｖ）３０から３５ｍｍの範囲の値、（ｘｖｉ）３５から４０ｍｍの範囲の値、（ｘｖｉｉ）４０から４５ｍｍの範囲の値、（ｘｖｉｉｉ）４５から５０ｍｍの範囲の値、および（ｘｉｘ）５０ｍｍより大きい値、からなる群から選択される。
【００６８】
第１の四重極ロッドセットが望ましくは第１の軸長さを有し、第３の四重極ロッドセットが望ましくは第３の軸長さを有する。
（ｉ）第１の軸長さが、第３の軸長さよりも実質的に長い、および／または、第３の軸長さに対する第１の軸長さの比が、少なくとも、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０、２５、３０、３５、４０、４５または５０である、または、
（ｉｉ）第３の軸長さが、第１の軸長さよりも実質的に長い、および／または、第１の軸長さに対する第３の軸長さの比が、少なくとも、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０、２５、３０、３５、４０、４５または５０である。
【００６９】
第３の四重極ロッドセットが、望ましくは、第３の中心長手軸を備える。
（ｉ）第３の中心長手軸に沿った真っ直ぐなＬＯＳ（ｌｉｎｅ  ｏｆ  ｓｉｇｈｔ：直線距離）が存在する、および／または、
（ｉｉ）第３の中心長手軸に沿った軸方向の物理的障害が実質的に存在しない、および／または、
（ｉｉｉ）使用時に、第３の中心長手軸に沿って透過されるイオンが、ほぼ１００％のイオン透過効率で透過される。
【００７０】
一実施形態において、第３の四重極ロッドセットに対して第３のＡＣまたはＲＦ電圧を印加するように、第１のデバイスを配置および構成する。
【００７１】
一実施形態において、第３のＡＣまたはＲＦ電圧は、望ましくは、（ｉ）５０Ｖより小さいピークピーク値（ｐｅａｋ  ｔｏ  ｐｅａｋ）、（ｉｉ）５０から１００Ｖの範囲のピークピーク値、（ｉｉｉ）１００から１５０Ｖの範囲のピークピーク値、（ｉｖ）１５０から２００Ｖの範囲のピークピーク値、（ｖ）２００から２５０Ｖの範囲のピークピーク値、（ｖｉ）２５０から３００Ｖの範囲のピークピーク値、（ｖｉｉ）３００から３５０Ｖの範囲のピークピーク値、（ｖｉｉｉ）３５０から４００Ｖの範囲のピークピーク値、（ｉｘ）４００から４５０Ｖの範囲のピークピーク値、（ｘ）４５０から５００Ｖの範囲のピークピーク値、（ｘｉ）５００から１０００Ｖの範囲のピークピーク値、（ｘｉｉ）１から２ｋＶの範囲のピークピーク値、（ｘｉｉｉ）２から３ｋＶの範囲のピークピーク値、（ｘｉｖ）３から４ｋＶの範囲のピークピーク値、（ｘｖ）４から５ｋＶの範囲のピークピーク値、（ｘｖｉ）５から６ｋＶの範囲のピークピーク値、（ｘｖｉｉ）６から７ｋＶの範囲のピークピーク値、（ｘｖｉｉｉ）７から８ｋＶの範囲のピークピーク値、（ｘｉｘ）８から９ｋＶの範囲のピークピーク値、（ｘｘ）９から１０ｋＶの範囲のピークピーク値、（ｘｘｉ）１０から１１ｋＶの範囲のピークピーク値、（ｘｘｉｉ）１１から１２ｋＶの範囲のピークピーク値、（ｘｘｉｉｉ）１２から１３ｋＶの範囲のピークピーク値、（ｘｘｉｖ）１３から１４ｋＶの範囲のピークピーク値、（ｘｘｖ）１４から１５ｋＶの範囲のピークピーク値、（ｘｘｖｉ）１５から１６ｋＶの範囲のピークピーク値、（ｘｘｖｉｉ）１６から１７ｋＶの範囲のピークピーク値、（ｘｘｖｉｉｉ）１７から１８ｋＶの範囲のピークピーク値、（ｘｘｉｘ）１８から１９ｋＶの範囲のピークピーク値、（ｘｘｘ）１９から２０ｋＶの範囲のピークピーク値、および（ｘｘｘｉ）２０ｋＶより大きなピークピーク値、からなる群から選択される振幅を有する。
【００７２】
一実施形態において、第３のＡＣまたはＲＦ電圧は、望ましくは、（ｉ）１００ｋＨｚ未満の値、（ｉｉ）１００から２００ｋＨｚの範囲の値、（ｉｉｉ）２００から３００ｋＨｚの範囲の値、（ｉｖ）３００から４００ｋＨｚの範囲の値、（ｖ）４００から５００ｋＨｚの範囲の値、（ｖｉ）０．５から１．０ＭＨｚの範囲の値、（ｖｉｉ）１．０から１．５ＭＨｚの範囲の値、（ｖｉｉｉ）１．５から２．０ＭＨｚの範囲の値、（ｉｘ）２．０から２．５ＭＨｚの範囲の値、（ｘ）２．５から３．０ＭＨｚの範囲の値、（ｘｉ）３．０から３．５ＭＨｚの範囲の値、（ｘｉｉ）３．５から４．０ＭＨｚの範囲の値、（ｘｉｉｉ）４．０から４．５ＭＨｚの範囲の値、（ｘｉｖ）４．５から５．０ＭＨｚの範囲の値、（ｘｖ）５．０から５．５ＭＨｚの範囲の値、（ｘｖｉ）５．５から６．０ＭＨｚの範囲の値、（ｘｖｉｉ）６．０から６．５ＭＨｚの範囲の値、（ｘｖｉｉｉ）６．５から７．０ＭＨｚの範囲の値、（ｘｉｘ）７．０から７．５ＭＨｚの範囲の値、（ｘｘ）７．５から８．０ＭＨｚの範囲の値、（ｘｘｉ）８．０から８．５ＭＨｚの範囲の値、（ｘｘｉｉ）８．５から９．０ＭＨｚの範囲の値、（ｘｘｉｉｉ）９．０から９．５ＭＨｚの範囲の値、（ｘｘｉｖ）９．５から１０．０ＭＨｚの範囲の値、および（ｘｘｖ）１０．０ＭＨｚより大きな値、からなる群から選択される周波数を有する。
【００７３】
一実施形態において、望ましくは、第１のＡＣまたはＲＦ電圧および／または第２のＡＣまたはＲＦ電圧および／または第３のＡＣまたはＲＦ電圧が、ほぼ同じ振幅および／またはほぼ同じ周波数を有する。
【００７４】
あるいは、  第１のＡＣまたはＲＦ電圧および／または第２のＡＣまたはＲＦ電圧および／または第３のＡＣまたはＲＦ電圧の振幅および／または周波数は、１０％未満の範囲、１０から２０％の範囲、２０から３０％の範囲、３０から４０％の範囲、４０から５０％の範囲、５０から６０％の範囲、６０から７０％の範囲、７０から８０％の範囲、８０から９０％の範囲、９０から１００％の範囲、または１００％より大きな範囲、で異なるものでもよい。
【００７５】
動作モードにおける時間経過に対して、第１のＡＣまたはＲＦ電圧および／または第２のＡＣまたはＲＦ電圧および／または第３のＡＣまたはＲＦ電圧の周波数および／または振幅および／または位相をほぼ一定に保つように、第１のデバイスを配置および構成するものでもよい。あるいは、動作モードにおいて、第１のＡＣまたはＲＦ電圧および／または第２のＡＣまたはＲＦ電圧および／または第３のＡＣまたはＲＦ電圧の周波数および／または振幅および／または位相を変動させる、増大させる、減少させる、または、スキャンするように、第１のデバイスを配置および構成するものでもよい。
【００７６】
一実施形態において、追加のＤＣ電圧および／または追加のＲＦ電圧を第３の四重極ロッドセットのロッドに印加して、イオントラップ内部で軸方向にイオンを閉じ込めるような構成でもよい。
【００７７】
本発明の別の態様は、上述したイオントラップを備える質量分析計である。
【００７８】
質量分析計は、さらに、
（ａ）イオントラップの上流側に配置されるイオン源であって、（ｉ）エレクトロスプレーイオン化（Ｅｌｅｃｔｒｏｓｐｒａｙ  ｉｏｎｉｚａｔｉｏｎ：ＥＳＩ）イオン源と、（ｉｉ）大気圧光イオン化（Ａｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃ  Ｐｒｅｓｓｕｒｅ  Ｐｈｏｔｏ  Ｉｏｎｉｚａｔｉｏｎ：ＡＰＰＩ）イオン源と、（ｉｉｉ）大気圧化学イオン化（Ａｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃ  Ｐｒｅｓｓｕｒｅ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｉｏｎｉｚａｔｉｏｎ：ＡＰＣＩ）イオン源と、（ｉｖ）マトリックス支援レーザー脱離イオン化（Ｍａｔｒｉｘ  Ａｓｓｉｓｔｅｄ  Ｌａｓｅｒ  Ｄｅｓｏｒｐｔｉｏｎ  Ｉｏｎｉｚａｔｉｏｎ：ＭＡＬＤＩ）イオン源と、（ｖ）レーザー脱離イオン化（Ｌａｓｅｒ  Ｄｅｓｏｒｐｔｉｏｎ  Ｉｏｎｉｚａｔｉｏｎ：ＬＤＩ）イオン源と、（ｖｉ）大気圧イオン化（Ａｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃ  Ｐｒｅｓｓｕｒｅ  Ｉｏｎｉｚａｔｉｏｎ：ＡＰＩ）イオン源と、（ｖｉｉ）シリコンを用いた脱離イオン化（Ｄｅｓｏｒｐｔｉｏｎ  Ｉｏｎｉｚａｔｉｏｎ  ｏｎ  Ｓｉｌｉｃｏｎ：ＤＩＯＳ）イオン源と、（ｖｉｉｉ）電子衝撃（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｉｍｐａｃｔ：ＥＩ）イオン源と、（ｉｘ）化学イオン化（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｉｏｎｉｚａｔｉｏｎ：ＣＩ）イオン源と、（ｘ）電界イオン化（Ｆｉｅｌｄ  Ｉｏｎｉｚａｔｉｏｎ：ＦＩ）イオン源と、（ｘｉ）電界脱離（Ｆｉｅｌｄ  Ｄｅｓｏｒｐｔｉｏｎ：ＦＤ）イオン源と、（ｘｉｉ）誘導結合プラズマ（Ｉｎｄｕｃｔｉｖｅｌｙ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｐｌａｓｍａ：ＩＣＰ）イオン源と、（ｘｉｉｉ）高速原子衝撃（Ｆａｓｔ  Ａｔｏｍ  Ｂｏｍｂａｒｄｍｅｎｔ：ＦＡＢ）イオン源と、（ｘｉｖ）液体二次イオン質量分析（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ  Ｉｏｎ  Ｍａｓｓ  Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ：ＬＳＩＭＳ）イオン源と、（ｘｖ）脱離エレクトロスプレーイオン化（Ｄｅｓｏｒｐｔｉｏｎ  Ｅｌｅｃｔｒｏｓｐｒａｙ  Ｉｏｎｉｚａｔｉｏｎ：ＤＥＳＩ）イオン源と、（ｘｖｉ）ニッケル６３放射性イオン源と、（ｘｖｉｉ）大気圧マトリックス支援レーザー脱離イオン化イオン源と、（ｘｖｉｉｉ）サーモスプレーイオン源と、からなる群から選択されるイオン源、および／または、
（ｂ）イオントラップの上流側および／または下流側に配置される一つ以上のイオンガイド、および／または、
（ｃ）イオントラップの上流側および／または下流側に配置される一つ以上のイオン移動度分離装置および／または一つ以上の電界非対称性イオン移動度分光計装置、および／または、
（ｄ）イオントラップの上流側および／または下流側に配置される一つ以上のイオントラップまたは一つ以上のイオン捕獲領域、および／または、
（ｅ）イオントラップの上流側および／または下流側に配置される一つ以上の衝突セル、フラグメンテーション（断片化）セルまたは反応セルであって、（ｉ）衝突誘起解離（Ｃｏｌｌｉｓｉｏｎａｌ  Ｉｎｄｕｃｅｄ  Ｄｉｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ：ＣＩＤ）フラグメンテーション装置と、（ｉｉ）表面誘起解離（Ｓｕｒｆａｃｅ  Ｉｎｄｕｃｅｄ  Ｄｉｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ：ＳＩＤ）フラグメンテーション装置と、（ｉｉｉ）電子移動解離フラグメンテーション装置と、（ｉｖ）電子捕獲解離フラグメンテーション装置と、（ｖ）電子衝突または電子衝撃解離フラグメンテーション装置と、（ｖｉ）光誘起解離（Ｐｈｏｔｏ  Ｉｎｄｕｃｅｄ  Ｄｉｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ：ＰＩＤ）フラグメンテーション装置と、（ｖｉｉ）レーザー誘起解離フラグメンテーション装置と、（ｖｉｉｉ）赤外線誘起解離装置と、（ｉｘ）紫外線誘起解離装置と、（ｘ）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装置と、（ｘｉ）インソースフラグメンテーション装置と、（ｘｉｉ）インソース衝突誘起解離フラグメンテーション装置と、（ｘｉｉｉ）熱源または温度源フラグメンテーション装置と、（ｘｉｖ）電場誘起フラグメンテーション装置と、（ｘｖ）磁場誘起フラグメンテーション装置と、（ｘｖｉ）酵素消化または酵素分解フラグメンテーション装置と、（ｘｖｉｉ）イオン−イオン反応フラグメンテーション装置と、（ｘｖｉｉｉ）イオン−分子反応フラグメンテーション装置と、（ｘｉｘ）イオン−原子反応フラグメンテーション装置と、（ｘｘ）イオン−準安定イオン反応フラグメンテーション装置と、（ｘｘｉ）イオン−準安定分子反応フラグメンテーション装置と、（ｘｘｉｉ）イオン−準安定原子反応フラグメンテーション装置と、（ｘｘｉｉｉ）イオンの反応により付加イオンまたはプロダクトイオンを形成するイオン−イオン反応装置と、（ｘｘｉｖ）イオンの反応により付加イオンまたはプロダクトイオンを形成するイオン−分子反応装置と、（ｘｘｖ）イオンの反応により付加イオンまたはプロダクトイオンを形成するイオン−原子反応装置と、（ｘｘｖｉ）イオンの反応により付加イオンまたはプロダクトイオンを形成するイオン−準安定イオン反応装置と、（ｘｘｖｉｉ）イオンの反応により付加イオンまたはプロダクトイオンを形成するイオン−準安定分子反応装置と、（ｘｘｖｉｉｉ）イオンの反応により付加イオンまたはプロダクトイオンを形成するイオン−準安定原子反応装置と、（ｘｘｉｘ）電子イオン化解離（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｉｏｎｉｚａｔｉｏｎ  Ｄｉｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ：ＥＩＤ）フラグメンテーション装置と、からなる群から選択される一つ以上の衝突セル、フラグメンテーションセルまたは反応セル、および／または、
（ｆ）イオントラップの上流側および／または下流側に配置される一つ以上の質量分析器であって、（ｉ）四重極質量分析器と、（ｉｉ）２次元またはリニア四重極質量分析器と、（ｉｉｉ）ポール（Ｐａｕｌ）トラップ型または３次元四重極質量分析器と、（ｉｖ）ペニング（Ｐｅｎｎｉｎｇ）トラップ型質量分析器と、（ｖ）イオントラップ型質量分析器と、（ｖｉ）磁場型質量分析器と、（ｖｉｉ）イオンサイクロトロン共鳴（Ｉｏｎ  Ｃｙｃｌｏｔｒｏｎ  Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ：ＩＣＲ）質量分析器と、（ｖｉｉｉ）フーリエ変換イオンサイクロトロン共鳴（Ｆｏｕｒｉｅｒ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ  Ｉｏｎ  Ｃｙｃｌｏｔｒｏｎ  Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ：ＦＴＩＣＲ）質量分析器と、（ｉｘ）静電またはオービトラップ型質量分析器と、（ｘ）フーリエ変換静電またはオービトラップ型質量分析器と、（ｘｉ）フーリエ変換質量分析器と、（ｘｉｉ）飛行時間型質量分析器と、（ｘｉｉｉ）直交加速飛行時間型質量分析器と、（ｘｉｖ）線形加速飛行時間型質量分析器と、からなる群から選択される一つ以上の質量分析器、および／または、
（ｇ）イオントラップの上流側および／または下流側に配置される一つ以上のエネルギー分析器または静電エネルギー分析器、および／または、
（ｈ）イオントラップの上流側および／または下流側に配置される一つ以上のイオン検出器、および／または、
（ｉ）イオントラップの上流側および／または下流側に配置される一つ以上のマスフィルターであって、（ｉ）四重極マスフィルターと、（ｉｉ）２次元またはリニア四重極イオントラップと、（ｉｉｉ）ポール（Ｐａｕｌ）型または３次元四重極イオントラップと、（ｉｖ）ペニング（Ｐｅｎｎｉｎｇ）型イオントラップと、（ｖ）イオントラップと、（ｖｉ）磁場型マスフィルターと、（ｖｉｉ）飛行時間型マスフィルターと、からなる群から選択される一つ以上のマスフィルター、
を備えることが望ましい。
【００７９】
本発明のさらに別の態様は、イオンの捕捉方法であって、
複数の第１の電極を備える第１の四重極ロッドセットを準備する工程と、
複数の第２の電極を備える第２の四重極ロッドセットであって、第１の四重極ロッドセットの下流側に配置される第２の四重極ロッドセットを準備する工程と、
第１の電極の少なくとも一部の電極および第２の電極の少なくとも一部の電極に対して第１のＡＣまたはＲＦ電圧を印加して、第１の電極の少なくとも一部の電極とこの電極に対応し軸方向に隣接する少なくとも一部の第２の電極との間の位相差をゼロではない値に保つことにより、第１の四重極ロッドセットと第２の四重極ロッドセットとの間に軸方向の疑似ポテンシャル障壁を形成する工程と、
第１の電極の少なくとも一部の電極に一つ以上の補助ＡＣ電圧を印加して、第１の四重極ロッドセット内部の少なくとも一部のイオンを、径方向に共鳴的に励起させ、その結果、第１の四重極ロッドセットから軸方向に放出させる工程と、
を備える。
【００８０】
本発明のまた別の態様は、上記のイオン捕捉方法を備える質量分析方法である。
【００８１】
本発明のさらに別の態様は、質量分析計の制御システムにより実行されるコンピュータプログラムである。質量分析計は、複数の第１の電極を備える第１の四重極ロッドセットと、複数の第２の電極を備える第２の四重極ロッドセットであって、第１の四重極ロッドセットの下流側に配置される第２の四重極ロッドセットと、を含むイオントラップを備える。
コンピュータプログラムは、制御システムに、
（ｉ）第１の電極の少なくとも一部の電極および第２の電極の少なくとも一部の電極に対して第１のＡＣまたはＲＦ電圧を印加させて、使用時に、第１の電極の少なくとも一部の電極とこの電極に対応し軸方向に隣接する少なくとも一部の第２の電極との間の位相差をゼロではない値に保つことにより、第１の四重極ロッドセットと第２の四重極ロッドセットとの間に軸方向の疑似ポテンシャル障壁を形成させて、
（ｉｉ）第１の電極の少なくとも一部の電極に一つ以上の補助ＡＣ電圧を印加させて、第１の四重極ロッドセット内部の少なくとも一部のイオンを、径方向に共鳴的に励起させ、その結果、第１の四重極ロッドセットから軸方向に放出させる、
ように構成される。
【００８２】
本発明のまた別の態様は、コンピュータ読み取り可能な媒体であって、コンピュータ読み取り可能な媒体上に格納されるコンピュータで実行可能な命令を備える。この命令は、質量分析計の制御システムにより実行可能に構成される。質量分析計は、複数の第１の電極を備える第１の四重極ロッドセットと、複数の第２の電極を備える第２の四重極ロッドセットであって、第１の四重極ロッドセットの下流側に配置される第２の四重極ロッドセットと、を含むイオントラップを備える。
この命令は、制御システムに、
（ｉ）第１の電極の少なくとも一部の電極および第２の電極の少なくとも一部の電極に対して第１のＡＣまたはＲＦ電圧を印加させて、使用時に、第１の電極の少なくとも一部の電極とこの電極に対応し軸方向に隣接する少なくとも一部の第２の電極との間の位相差をゼロではない値に保つことにより、第１の四重極ロッドセットと第２の四重極ロッドセットとの間に軸方向の疑似ポテンシャル障壁を形成させて、
（ｉｉ）第１の電極の少なくとも一部の電極に一つ以上の補助ＡＣ電圧を印加させて、第１の四重極ロッドセット内部の少なくとも一部のイオンを、径方向に共鳴的に励起させ、その結果、第１の四重極ロッドセットから軸方向に放出させる、
ように構成される。
【００８３】
望ましくは、コンピュータ読み取り可能な媒体は、（ｉ）ＲＯＭ、（ｉｉ）ＥＡＲＯＭ、（ｉｉｉ）ＥＰＲＯＭ、（ｉｖ）ＥＥＰＲＯＭ、（ｖ）フラッシュメモリ、および（ｖｉ）光ディスクからなる群から選択される。
【００８４】
本発明のまた別の態様は、イオントラップであって、
第１の複数の電極を備える第１の多極ロッドセットと、
第１の多極ロッドセットの長さ方向に沿ったおよび／または第１の多極ロッドセットの出口側の位置に、軸方向の疑似ポテンシャル障壁を形成するように配置および構成されるデバイスと、
第１の複数の電極の少なくとも一部に補助ＡＣ電圧を印加することにより、第１の多極ロッドセット内の少なくとも一部のイオンを、共鳴的に励起させて、第１の多極ロッドセットから軸方向に非断熱的に放出させるように配置および構成されるデバイスと、
を備える。
【００８５】
第１の多極ロッドセットは、望ましくは、四重極、六重極、または、より高次の多極ロッドセットを含む。上述したさまざまな実施形態を本発明のこの態様にも同様に適用可能である。
【００８６】
本発明のまた別の態様は、イオンの捕捉方法であって、
第１の複数の電極を備える第１の多極ロッドセットを準備する工程と、
第１の多極ロッドセットの長さ方向に沿ったおよび／または第１の多極ロッドセットの出口側の位置に、軸方向の疑似ポテンシャル障壁を形成する工程と、
第１の複数の電極の少なくとも一部に補助ＡＣ電圧を印加することにより、第１の多極ロッドセット内の少なくとも一部のイオンを、共鳴的に励起させて、第１の多極ロッドセットから軸方向に非断熱的に放出させる工程と、
を備える。
【００８７】
本発明のさらに別の態様は、イオントラップであって、
第１の複数の電極を備える第１の多極ロッドセットと、
第１の多極ロッドセットの長さ方向に沿って配置される一つ以上のベーン電極と、
一つ以上のベーン電極にＡＣまたはＲＦ電圧を印加することにより、第１の多極ロッドセットの長さ方向に沿ったおよび／または第１の多極ロッドセットの出口側の位置に、軸方向の疑似ポテンシャル障壁を形成するように配置および構成されるデバイスと、
第１の複数の電極の少なくとも一部に補助ＡＣ電圧を印加することにより、第１の多極ロッドセット内の少なくとも一部のイオンを、共鳴的に励起させて、第１の多極ロッドセットから軸方向に非断熱的に放出させるように配置および構成されるデバイスと、
を備える。
【００８８】
第１の多極ロッドセットは、望ましくは、四重極、六重極、または、より高次の多極ロッドセットを含む。上述したさまざまな実施形態を本発明のこの態様にも同様に適用可能である。
【００８９】
本発明のまた別の態様は、イオンの捕捉方法であって、
第１の複数の電極を備える第１の多極ロッドセットを準備する工程と、
第１の多極ロッドセットの長さ方向に沿って一つ以上のベーン電極を準備する工程と、
一つ以上のベーン電極にＡＣまたはＲＦ電圧を印加することにより、第１の多極ロッドセットの長さ方向に沿ったおよび／または第１の多極ロッドセットの出口側の位置に、軸方向の疑似ポテンシャル障壁を形成する工程と、
第１の複数の電極の少なくとも一部に補助ＡＣ電圧を印加することにより、第１の多極ロッドセット内の少なくとも一部のイオンを、共鳴的に励起させて、第１の多極ロッドセットから軸方向に非断熱的に放出させる工程と、
を備える。
【００９０】
本発明のさらに別の態様は、イオントラップであって、
第１の複数の電極を備える第１の多極ロッドセットと、
第２の複数の電極を備える第２の多極ロッドセットであって、第２の四重極ロッドセットが第１の四重極ロッドセットの下流側に配置され、第２の複数の電極が第１の複数の電極と同軸上にない、第２の多極ロッドセットと、
第１の電極の少なくとも一部の電極に第１のＡＣまたはＲＦ電圧を印加し、第２の電極の少なくとも一部の電極に第２のＡＣまたはＲＦ電圧を印加することにより、第１の多極ロッドセットと第２の多極ロッドセットとの間に軸方向の疑似ポテンシャル障壁を形成するように配置および構成されるデバイスと、
第１の複数の電極の少なくとも一部に補助ＡＣ電圧を印加することにより、第１の多極ロッドセット内の少なくとも一部のイオンを、共鳴的に励起させて、第１の多極ロッドセットから軸方向に非断熱的に放出させるように配置および構成されるデバイスと、
を備える。
【００９１】
第１の多極ロッドセットは、望ましくは、四重極、六重極、または、より高次の多極ロッドセットを含む。上述したさまざまな実施形態を本発明のこの態様にも同様に適用可能である。
【００９２】
本発明のまた別の態様は、イオンの捕捉方法であって、
第１の複数の電極を備える第１の多極ロッドセットを準備する工程と、
第２の複数の電極を備える第２の多極ロッドセットであって、第２の四重極ロッドセットが第１の四重極ロッドセットの下流側に配置され、第２の複数の電極が第１の複数の電極と同軸上にない、第２の多極ロッドセットを準備する工程と、
第１の電極の少なくとも一部の電極に第１のＡＣまたはＲＦ電圧を印加し、第２の電極の少なくとも一部の電極に第２のＡＣまたはＲＦ電圧を印加することにより、第１の多極ロッドセットと第２の多極ロッドセットとの間に軸方向の疑似ポテンシャル障壁を形成する工程と、
第１の複数の電極の少なくとも一部に補助ＡＣ電圧を印加することにより、第１の多極ロッドセット内の少なくとも一部のイオンを、共鳴的に励起させて、第１の多極ロッドセットから軸方向に非断熱的に放出させる工程と、
を備える。
【００９３】
上述した好適な実施形態は、一つ、二つ、三つ、または四つ以上の四重極デバイスに関して記載したが、第１の四重極ロッドセットおよび／または第２の四重極ロッドセットおよび／または第３の四重極ロッドセットを六重極ロッドセット、八重極ロッドセットまたはそれより高次の多極ロッドセットに置き換える実施形態も可能である。
【００９４】
好適な実施形態の一つは、高透過ＲＦ四重極イオンガイドおよび／またはイオントラップである。一部の周知のデバイスとは異なり、好適な実施形態に従うイオントラップでは、イオン誘導領域に沿った軸方向の物理的障害が存在しないため、高いイオン透過効率で動作可能である。
【００９５】
一実施例において、印加される電場を２つの動作モード間で切り替えるようにしてもよい。第１の動作モードでは、デバイスは、望ましくは、所定の質量範囲または質量対電荷比範囲のイオンを伝達する（すなわち、デバイスは、望ましくは、四重極マスフィルターとして作用する）。第２の動作モードでは、デバイスは、望ましくは、リニアイオントラップとして作用し、少なくとも一つの径方向に対して、質量選択的にまたは質量対電荷比選択的にイオンを変位させる。イオンは、望ましくは、軸方向に非断熱状態で放出され、一つ以上の径方向依存の軸方向ＲＦ障壁またはＲＦ-ＤＣの組み合わせ障壁を越えて伝達される。
【００９６】
好適な実施形態は、セグメント化された四重極（またはより高次の多極）ロッドセットを備えるリニアイオントラップとして構成され、主四重極のロッドに印加されるＲＦ電圧と主四重極ロッドセットの下流側に配置されるポストフィルターのロッドに印加されるＲＦ電圧との間に、１８０度の位相差がある。主四重極とポストフィルターとの間に１８０度の位相差があることにより、望ましくは、中心から径方向に離れるに従って強度が増大する軸方向疑似ポテンシャル障壁が形成される。一実施形態において、主四重極ロッドセット内部でより大きな半径を持つように、イオンを共鳴的に励起する構成が望ましい。したがって、イオンは、ポストフィルターに到達すると、疑似ポテンシャル障壁により反射される。ただし、イオンの動きが断熱状態のままである間は、疑似ポテンシャル近似のみが成立する。所定半径で、ポストフィルターに到達したイオンは、疑似ポテンシャル近似がもはや成立しない位置において、疑似ポテンシャル障壁と相互作用する。イオンがエネルギーを得ることにより、たとえば、一実施形態において、十分な軸方向の運動エネルギーを得ることにより、イオンは、疑似ポテンシャル障壁を越えて逃げ、デバイスから軸方向に放出される。
【図面の簡単な説明】
【００９７】
以下、例示を目的として、本発明のさまざまな実施例を、他の構成と共に、添付の図面を参照して詳述する。
【００９８】
【図１Ａ】軸方向に隣接するロッドに同位相のＲＦ電圧を印加する構成の従来の四重極ロッドセットアセンブリを示す図。
【図１Ｂ】従来の四重極ロッドセットアセンブリにＲＦ電圧を供給する電気回路を示す図。
【００９９】
【図２Ａ】主四重極ロッドセットに印加されるＲＦ電圧と主四重極ロッドセットの下流側に配置されるポストフィルターの軸方向に隣接するロッドに印加されるＲＦ電圧との間に１８０度の位相差があることにより、主四重極ロッドセットとポストフィルターとの間に軸方向疑似ポテンシャル障壁が形成される、本発明の好適な実施形態を示す図。
【図２Ｂ】中央四重極とポストフィルターとの間に形成される疑似ポテンシャル障壁の高さのヒートマップを示す図。
【図２Ｃ】従来の動作モードと本発明の一実施形態に従うイオン捕捉動作モードとの間で、四重極アセンブリを切り替えるために利用可能な、電気回路を示す図。
【図２Ｄ】本発明の一実施例に従い、径方向に励起されて、四重極アセンブリから非断熱状態で放出されるイオンのＳＩＭＩＯＮ（ＲＴＭ）シミュレーションを示す図。
【図２Ｅ】本発明の一実施例に従い得られたシミュレーション質量スペクトルを示す図。
【０１００】
【図３Ａ】中央四重極ロッドセットの電極に印加されるＲＦ電圧とポストフィルターの電極に印加されるＲＦ電圧との位相差を変化させることが可能な、本発明の別の実施例に従う電気回路を示す図。
【図３Ｂ】本発明の一実施例に従うシミュレーション質量スペクトルを示す図。
【０１０１】
【図４Ａ】独立型質量分析器として利用可能な、本発明の一実施例に従う四重極アセンブリを示す図。
【図４Ｂ】ハイブリッド構成の一部である質量分析器として利用可能な、本発明の一実施例に従う四重極アセンブリを示す図。
【図４Ｃ】ハイブリッド構造における分離器として利用可能な、本発明の一実施例に従う四重極アセンブリを示す図。
【発明を実施するための形態】
【０１０２】
好適な実施形態に従うイオントラップを、図２Ａを参照して詳述する。デバイスは、望ましくは、四重極プレフィルター７と、中央四重極６と、四重極ポストフィルター８と、を備える。望ましくは中央四重極６の上流側に配置されるプレフィルター７（または（図示しない）他のイオン光学デバイス）をパルスすることにより、イオンを周期的に所望のデバイスに入れることができる。
【０１０３】
四重極プレフィルター７、中央四重極６および四重極ポストフィルター８を形成する電極にＲＦ電圧を印加することにより、四重極プレフィルター７、中央四重極６および四重極ポストフィルター８の内部で径方向にイオンを閉じ込める構成が望ましい。四重極プレフィルター７、中央四重極６および四重極ポストフィルター８の一方の電極対（影付きで示す）は、望ましくは、印加されるＲＦ電圧の一つの位相に接続される。一方、四重極プレフィルター７、中央四重極６および四重極ポストフィルター８の他方の電極対（白色で示す）は、望ましくは、印加されるＲＦ電圧の逆の位相に接続される。一実施形態において、ポストフィルター８のロッドに印加されるＲＦ電圧と中央四重極６の隣接する対応ロッドに印加されるＲＦ電圧との間で、１８０度の位相差を維持する構成が望ましい。一方で、中央四重極６およびプレフィルター７の軸方向に隣接するロッド間では、いかなる位相差も維持されない構成が望ましい。
【０１０４】
後述するように、ポストフィルター８のロッドに印加されるＲＦ電圧と中央四重極６の軸方向に隣接する対応ロッドに印加されるＲＦ電圧との間の位相差を１８０度未満とする実施形態も可能である。
【０１０５】
ポストフィルター８のロッドに印加されるＲＦ電圧と中央四重極６の隣接する対応ロッドに印加されるＲＦ電圧との間の位相差により、軸方向の疑似ポテンシャル障壁が形成される構成が望ましい。疑似ポテンシャル障壁は、望ましくは、ロッドに近付くにつれて径方向に増大する。軸方向の疑似ポテンシャル障壁の片側のロッドにおいてＲＦ電圧を維持することにより、軸方向の疑似ポテンシャル障壁の上流側および下流側で、径方向にイオンを閉じ込めることができる。
【０１０６】
図２Ｂに、軸方向疑似ポテンシャル障壁の相対的な高さを示すヒートマップを示す。点線は、四重極ロッドの位置を示す。
【０１０７】
図２Ｃに、四重極ポストフィルター８の電極にＲＦ電圧を印加することにより中央四重極ロッドセット６と四重極ポストフィルター８の軸方向に隣接するロッド間を同相にする従来の動作モードと、四重極ポストフィルター８のロッドに印加されるＲＦ電圧と中央四重極ロッドセット６（および四重極プレフィルター７）の軸方向に隣接するロッドに印加されるＲＦ電圧との間で１８０度の位相差を維持する本発明の好適な実施例に従う動作モードとの間で、四重極構成を切り替えるために利用可能な、本発明の一実施例に従う電気回路を示す。
【０１０８】
四重極プレフィルター７のロッドにＤＣ電圧を印加することにより、四重極構成内部で第１の軸方向にイオンが閉じ込められる構成が望ましい。また、中央四重極６と四重極ポストフィルター８との間に形成される軸方向疑似ポテンシャル障壁により、四重極構成内部で第２の異なる軸方向にイオンが閉じ込められる構成が望ましい。四重極ポストフィルター８の電極にＤＣ電圧をさらに印加して、別の障壁成分を四重極ポストフィルター８に加えることにより、イオンは、第２の軸方向における実ＤＣポテンシャル障壁と軸方向疑似ポテンシャル障壁とを組み合わせた影響を受ける。一つ以上のベーン電極にＤＣ電圧および／またはＲＦ電圧を印加して、イオントラップ内部で軸方向にイオンを捕捉する構成の実施形態も可能である。ベーン電極は、主ロッド電極と平行に配置される補助ロッド電極であることが望ましい。ベーン電極は、主ロッド電極に比べて軸方向の長さが短いものでもよい。
【０１０９】
イオンと背景ガスとの衝突により四重極構成内部でイオンが運動エネルギーを失うことにより、所定の時間後に、イオンが熱エネルギーレベルまたはその近傍にある構成も可能である。すなわち、四重極構成の中心軸の近傍にイオン雲が存在すると考えられる。
【０１１０】
一実施形態において、四重極ポストフィルター８の中心軸を、中央四重極ロッドセット６の中心軸に対して変位させることにより、中央四重極ロッドセット６の中心長手軸が四重極ポストフィルター８の中心長手軸と同軸上にない構成も可能である。この実施例において、中央四重極ロッドセット６の軸と四重極ポストフィルター８の軸との間がオフセットされることにより、中央四重極６と四重極ポストフィルター８との間に形成される疑似ポテンシャル障壁の中央四重極６の中心軸または光軸に沿った振幅は、ゼロではない値となる。この結果、中央四重極ロッドセット６の内部で軸方向にイオンを閉じ込めるために、ＤＣ電圧を四重極ポストフィルター８の電極に印加する必要がなくなる。四重極ポストフィルター８の電極にＲＦ電圧を印加するだけで十分である。
【０１１１】
中央四重極ロッドセット６内部でイオンの径方向の動きを増大させる方法の一つは、中央四重極６を形成する複数の電極対のうち一つの電極対間に小さな補助ＡＣ電圧またはティックル電圧を印加する方法である。補助ＡＣ電圧は、電極間のイオンの動きに影響を与え、印加ＡＣ電場の振動数でイオンを振動させるような電場を電極間に形成することが望ましい。印加ＡＣ電場の振動数がデバイス内部のイオンの固有振動数に一致する場合、イオンの動きが、印加電場と共鳴し、イオンの動きの振幅が大きくなる。ポストフィルター８に到達したイオンは、通常、ＲＦ障壁またはＲＦ−ＤＣ組み合わせ障壁により反射される。ただし、十分な大きさの半径まで励起したイオンは、断熱状態の近似がもはや適用されない位置で、ＲＦ障壁を妨害する。言い換えると、イオンの動きは、固有の動きよりも、むしろ、印加ＲＦ電場によるミクロの動きが支配的となる。このような条件下では、イオンは、通常の断熱状態近似の場合に比べて、ＲＦ電場から非常に多くの運動エネルギーを獲得することができる。この結果、イオンは、十分な軸方向の運動エネルギーを得て、中央四重極６とポストフィルター８との間の軸方向疑似ポテンシャル障壁を越えて、ポストフィルター８に入り、イオントラップから軸方向に放出される。
【０１１２】
他の方法で、中央四重極ロッドセット６内部でイオンを共鳴的に励起するようにしてもよい。
【０１１３】
図２Ｄに、図２Ａに示すような好ましいデバイスを用いて、好ましいイオントラップから軸方向にイオンを放出させた場合のＳＩＭＩＯＮ８（ＲＴＭ）シミュレーションの結果を示す。
【０１１４】
図２Ｅに、図２Ａに示すような所望のデバイスを用いたシミュレーション質量スペクトルを示す。質量対電荷比が６０９である一価のレセルピンイオンの集合を、ランダムな初期軸方向位置と熱分配エネルギーを有する所望のデバイス内に存在するモデルとして用いて、シミュレーションを行なった。０．８４のｑ因子で質量５９５から６１５まで対応質量のスキャンが行なわれるように、ＲＦ振幅を変化させた。１０００Ｄａ（ダルトン）／秒の割合で、ＲＦ振幅をスキャンさせた。周波数３８０ｋＨｚおよび振幅０．２Ｖの補助またはティックルＡＣ電圧をモデルとして用いた。また、＋４ＶのＤＣ電圧をモデルとして用いて、ポストフィルター８の電極に印加した。シミュレーションの結果、ピーク高さの中点における１質量ユニットのピーク幅に対応する質量放出プロファイルが得られる。
【０１１５】
本発明の他の実施形態において、中央四重極６のロッドとポストフィルター８のロッドとの間の位相差を、０度から１８０度の範囲で変動可能に構成してもよい。この構成により、疑似ポテンシャルＲＦ障壁の振幅を調節可能である。ＳＩＭＩＯＮ（ＲＴＭ）演算により、たとえば、透過イオンの平均軸方向運動エネルギーを、中央ロッドセット６とポストフィルターロッドセット８との間の位相シフトが１８０度の場合の９３ｅＶから、位相シフトが４５度の場合の８．４ｅＶまで減少させることができる。このように位相を変動させることによって、デバイス性能を越えたレベルの制御が可能になる。
【０１１６】
図３Ａに、中央四重極６とポストフィルター８との間にさまざまな位相差を与えることが可能な電気回路の概略図を示す。ＡＣ電源１３が、中央四重極６のロッドに接続され、また、位相遅延デバイス１４を介して、ポストフィルター８のロッドに接続される。
【０１１７】
図３Ｂに、中央四重極ロッドセット６のロッドに印加したＲＦ電圧とポストフィルター８のロッドに印加したＲＦ電圧の位相差を４５度に設定した場合の、一実施例に従うデバイスのシミュレーション質量スペクトルを示す。質量対電荷比が６０９である一価のレセルピンイオンの集合をランダムな初期軸方向位置と熱分配エネルギーを有するデバイス内に存在するモデルとして用いた。ＲＦ、ＡＣおよびＤＣ電圧は、先のシミュレーションと同様のものとした。
【０１１８】
上述した実施例において、時間に対する共鳴質量対電荷比を変動させて、所望のデバイスから順にイオンを放出させるようにしてもよい。これはさまざまな構成で実現可能である。たとえば、主ＲＦ電圧の振幅および周波数をほぼ一定に保つ一方で、補助ＡＣ電圧またはティックル電圧の周波数を時間の関数として変動させるようにしてもよい。
【０１１９】
別の実施例として、補助ＡＣ電圧またはティックル電圧の周波数および／または主ＲＦ電圧の周波数をほぼ一定に保つ一方で、主ＲＦ電圧の振幅を時間の関数として変動させるようにしてもよい。
【０１２０】
また別の実施例として、補助ＡＣ電圧またはティックル電圧の周波数および主ＲＦ電圧の振幅をほぼ一定に保つ一方で、主ＲＦ電圧の振幅を時間の関数として変動させるようにしてもよい。
【０１２１】
さらに別の実施例として、主ＲＦ電圧の周波数、補助ＡＣ電圧またはティックル電圧の周波数および主ＲＦ電圧の振幅を任意の組み合わせで変動させるようにしてもよい。
【０１２２】
所望のデバイスを、リニアイオントラップとして所定の動作モードで作動させ、標準的な四重極マスフィルターとして別の動作モードで作動させるようにしてもよい。各電極に印加する適当なＲＦ電圧および分解ＤＣ電圧を切り替えることによって、所望のデバイスを、２つの動作モード間で切り替えるようにしてもよい。
【０１２３】
所望のデバイスを用いて、前駆イオンおよび／またはフラグメントイオンの質量分析を行なうようにしてもよい。一実施例において、所望のデバイスを、それ自体で質量分析計として、または、質量分析システムの一部として、動作させるようにしてもよい。所望のデバイスを、一つ以上のイオンガイド、一つ以上のマスフィルターまたは質量分析器、一つ以上のイオントラップ、一つ以上のフラグメンテーションデバイス、一つ以上のイオン移動度分光計または分離器、またはこれらの任意の組み合わせと組み合わせるようにしてもよい。
【０１２４】
図４Ａに、好適な実施形態に従うイオントラップ１５の上流側にイオン源１６を、また、下流側にイオン検出器１８を配置した本発明の実施例を示す。質量分析計の上流側端部に配置されるイオン源１６としては、レーザー脱離イオン化（Ｌａｓｅｒ  Ｄｅｓｏｒｐｔｉｏｎ  Ｉｏｎｉｚａｔｉｏｎ：ＬＤＩ）イオン源、マトリックス支援レーザー脱離イオン化（Ｍａｔｒｉｘ  Ａｓｓｉｓｔｅｄ  Ｌａｓｅｒ  Ｄｅｓｏｒｐｔｉｏｎ  Ｉｏｎｉｚａｔｉｏｎ：ＭＡＬＤＩ）イオン源またはシリコンを用いた脱離イオン化（Ｄｅｓｏｒｐｔｉｏｎ  Ｉｏｎｉｚａｔｉｏｎ  ｏｎ  Ｓｉｌｉｃｏｎ：ＤＩＯＳ）イオン源等のパルスイオン源を用いることができる。あるいは、連続イオン源を用いるようにしてもよいが、この場合には、別のイオントラップ１７が必要となる。別のイオントラップ１７は、好適な実施形態に従うイオントラップ１５の上流側に配置され、イオン源１６から入るイオンを貯蔵する構成が望ましい。別のイオントラップ１７は、望ましくは、イオンを周期的に放出して、好適な実施形態に従うイオントラップ１５にイオンを伝達する。連続イオン源としては、エレクトロスプレーイオン化（Ｅｌｅｃｔｒｏｓｐｒａｙ  ｉｏｎｉｚａｔｉｏｎ：ＥＳＩ）イオン源、大気圧化学イオン化（Ａｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃ  Ｐｒｅｓｓｕｒｅ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｉｏｎｉｚａｔｉｏｎ：ＡＰＣＩ）イオン源、電子衝撃（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｉｍｐａｃｔ：ＥＩ）イオン源、大気圧光イオン化（Ａｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃ  Ｐｒｅｓｓｕｒｅ  Ｐｈｏｔｏ  Ｉｏｎｉｚａｔｉｏｎ：ＡＰＰＩ）イオン源、化学イオン化（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｉｏｎｉｚａｔｉｏｎ：ＣＩ）イオン源、脱離エレクトロスプレーイオン化（Ｄｅｓｏｒｐｔｉｏｎ  Ｅｌｅｃｔｒｏｓｐｒａｙ  Ｉｏｎｉｚａｔｉｏｎ：ＤＥＳＩ）イオン源、大気圧ＭＡＬＤＩ（Ａｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃ  Ｐｒｅｓｓｕｒｅ  ＭＡＬＤＩ：ＡＰ−ＭＡＬＤＩ）イオン源、高速原子衝撃（Ｆａｓｔ  Ａｔｏｍ  Ｂｏｍｂａｒｄｍｅｎｔ：ＦＡＢ）イオン源、液体二次イオン質量分析（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ  Ｉｏｎ  Ｍａｓｓ  Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ：ＬＳＩＭＳ）イオン源、電界イオン化（Ｆｉｅｌｄ  Ｉｏｎｉｚａｔｉｏｎ：ＦＩ）イオン源、または電界脱離（Ｆｉｅｌｄ  Ｄｅｓｏｒｐｔｉｏｎ：ＦＤ）イオン源を用いることができる。ここに挙げた以外の連続または疑似連続イオン源を用いることもできる。
【０１２５】
図４Ｂに、好適な実施形態に従うイオントラップ１５の上流側にフラグメンテーション（断片化）デバイス２０と質量分析器またはマスフィルター１９とを配置した実施例を示す。質量分析器またはマスフィルター１９の下流側で、好適な実施形態に従うイオントラップ１５の上流側に、フラグメンテーションデバイス２０を配置する構成が望ましい。この実施例の構成において、好適なデバイス１５の上流側に（図示しない）別のイオントラップを配置してもよい。別のイオントラップにイオンを貯蔵して周期的に放出する構成が望ましい。あるいは、フラグメンテーションデバイス２０がイオントラップとして機能する構成でもよい。このような構成により、質量分析後のイオンをフラグメント化することが可能になる。フラグメンテーションデバイス２０から放出されるフラグメントイオンの質量分析を、好適な実施形態に従うイオントラップ１５により行なうことができる。好適なイオントラップ１５から軸方向に放出されるイオンを、好適なイオントラップ１５の下流側に配置されるイオン検出器１８により検出する構成が望ましい。
【０１２６】
図４Ｃに、好適な実施形態に従うイオントラップ１５をフラグメンテーションデバイス２０とマスフィルターまたは質量分析器１９との上流側に配置した実施例を示す。この実施例の構成において、好適な実施形態に従うイオントラップ１５の上流側に（図示しない）別のイオントラップを配置してもよい。別のイオントラップにイオンを貯蔵して周期的に放出する構成としてもよい。また、この実施例の配置において、質量依存的に、または、質量対電荷比依存的に、好適なイオントラップ１５から軸方向にイオンを放出する構成が望ましい。好適なイオントラップ１５から軸方向に放出されるイオンを、好適なイオントラップ１５の下流側に配置されるフラグメンテーションデバイス２０によりフラグメント化（断片化）する構成が望ましい。フラグメンテーションデバイス２０により形成されたフラグメントイオンを、フラグメンテーションデバイス２０の下流側に配置されるマスフィルターまたは質量分析器１９で分析する構成が望ましい。この実施例の配置により、並列ＭＳ／ＭＳ実験が容易になり、質量依存的に好適なイオントラップ１５から放出されるイオンをフラグメント化して、フラグメントイオンを高負荷サイクルを有する前駆イオンに割り当てることが可能になる。
【０１２７】
図４Ｃに示す実施例の質量分析器１９として、飛行時間型質量分析器、イオントラップ型質量分析器、磁場型質量分析器、四重極質量分析器、またはフーリエ変換を用いる質量分析器を用いることができる。
【０１２８】
以上、本発明をその好適な実施例を参照して詳述したが、本発明は上記の実施例や実施形態に限られるものではなく、当業者には自明のことであるが、特許請求の範囲に記載される本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の形態および態様において実施することが可能である。
【図１Ａ】
2011509513.tif 000005
【図１Ｂ】
2011509513.tif 000006
【図２Ａ】
2011509513.tif 000007
【図２Ｂ】
2011509513.tif 000008
【図２Ｃ】
2011509513.tif 000009
【図２Ｄ】
2011509513.tif 000010
【図２Ｅ】
2011509513.tif 000011
【図３Ａ】
2011509513.tif 000012
【図３Ｂ】
2011509513.tif 000013
【図４Ａ】
2011509513.tif 000014
【図４Ｂ】
2011509513.tif 000015
【図４Ｃ】
2011509513.tif 000016
【手続補正書】
【提出日】平成22年9月10日(2010.9.10)
【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】
イオントラップであって、
複数の第１の電極を備える第１の四重極ロッドセットと、
複数の第２の電極を備える第２の四重極ロッドセットであって、前記第１の四重極ロッドセットの下流側に配置される第２の四重極ロッドセットと、
前記第１の電極の少なくとも一部の電極および前記第２の電極の少なくとも一部の電極に対して第１のＡＣまたはＲＦ電圧を印加するように配置および構成される第１のデバイスであって、第１の動作モードにおいて、前記第１の電極の少なくとも一部の電極と、前記電極に対応し軸方向に隣接する少なくとも一部の第２の電極との間の位相差をゼロではない値に保つことにより、前記第１の四重極ロッドセットと前記第２の四重極ロッドセットとの間に軸方向の疑似ポテンシャル障壁を形成する第１のデバイスと、
前記第１の電極の少なくとも一部の電極に一つ以上の補助ＡＣ電圧を印加するように配置および構成される第２のデバイスであって、前記第１の四重極ロッドセット内部の少なくとも一部のイオンを、径方向に共鳴的に励起させ、その結果、前記第１の四重極ロッドセットから軸方向に放出させる第２のデバイスと、を備える、イオントラップ。
【請求項２】
請求項１に記載のイオントラップであって、
前記第１の四重極ロッドセットの中心長手軸は、前記第２の四重極ロッドセットの中心長手軸から軸方向にオフセットされる、イオントラップ。
【請求項３】
請求項１または２に記載のイオントラップであって、
（ｉ）前記第１の四重極ロッドセットおよび前記第２の四重極ロッドセットは、同じ電極セット内の電気的に絶縁された部分をそれぞれ含む、または、
（ｉｉ）前記第１の四重極ロッドセットが、誘電体被覆を備える電極セットの一領域を含み、前記第２の四重極ロッドセットが、前記と同じ電極セットの別の領域を含む、イオントラップ。
【請求項４】
前記いずれかの請求項に記載のイオントラップであって、
前記第２のデバイスは、前記一つ以上の補助ＡＣ電圧を印加して、前記第１の四重極ロッドセット内部において、質量選択的に、または、質量対電荷比選択的に、少なくとも一部のイオンを径方向に励起させ、その結果、前記第１の四重極ロッドセット内部において、前記イオンの径方向の動きを増大させるように、配置および構成される、イオントラップ。
【請求項５】
前記いずれかの請求項に記載のイオントラップであって、
前記第２のデバイスは、前記第１の電極の少なくとも一部の電極に印加される前記一つ以上の補助ＡＣ電圧の周波数、および／または振幅、および／または位相を、変動させる、増大させる、減少させる、または、スキャンするように、配置および構成される、イオントラップ。
【請求項６】
前記いずれかの請求項に記載のイオントラップであって、
動作モードにおいて、ほぼ非断熱状態で前記イオントラップから軸方向にイオンが放出される、イオントラップ。
【請求項７】
前記いずれかの請求項に記載のイオントラップであって、
前記第２のデバイスは、少なくとも一部のイオンを径方向に共鳴的に励起させることにより、前記イオンを前記第１の四重極ロッドセットから軸方向に非断熱状態で放出させるように配置および構成される、イオントラップ。
【請求項８】
請求項７に記載のイオントラップであって、
【数１】
2011509513.tif 000017
ここで、ηは断熱性パラメータ、ｑは電荷、Ｅ0は電界、ｍは質量、ΩはＲＦ周波数であり、
η＞０．３の場合に、イオンが前記第１の四重極ロッドセットから非断熱状態で放出されると見なされる、イオントラップ。
【請求項９】
前記いずれかの請求項に記載のイオントラップであって、
さらに第３のデバイスを備え、
前記第３のデバイスが、
（ｉ）前記第１の四重極ロッドセット内部において軸方向に少なくとも一部のイオンを閉じ込める助けになるように、前記第２の電極の一つ以上の電極に一つ以上のＤＣ電圧を印加する、および／または、
（ｉｉ）前記第１の四重極ロッドセット内部において軸方向に少なくとも一部のイオンを閉じ込める助けになるように、前記第２の電極の一つ以上の電極に一つ以上の追加のＡＣ電圧を印加する、
ように配置および構成される、イオントラップ。
【請求項１０】
請求項９に記載のイオントラップであって、
前記第３のデバイスは、
（ｉ）ある動作モードにおいて、前記イオントラップから軸方向にイオンが放出される間に、ＤＣトラップ場、ＤＣポテンシャル障壁、または障壁場の振幅を変動させる、増大させる、減少させる、またはスキャンするように、前記第２の電極の一つ以上の電極に前記一つ以上のＤＣ電圧を印加する、および／または、
（ｉｉ）ある動作モードにおいて、前記イオントラップから軸方向にイオンが放出される間に、疑似ポテンシャル障壁または障壁場の振幅を変動させる、増大させる、減少させる、またはスキャンするように、前記第２の電極の一つ以上の電極に前記一つ以上の追加のＡＣ電圧を印加する、
ように配置および構成される、イオントラップ。
【請求項１１】
質量分析計であって、
前記いずれかの請求項に記載のイオントラップを備える、質量分析計。
【請求項１２】
イオンの捕捉方法であって、
複数の第１の電極を備える第１の四重極ロッドセットを準備する工程と、
複数の第２の電極を備える第２の四重極ロッドセットであって、前記第１の四重極ロッドセットの下流側に配置される第２の四重極ロッドセットを準備する工程と、
前記第１の電極の少なくとも一部の電極および前記第２の電極の少なくとも一部の電極に対して第１のＡＣまたはＲＦ電圧を印加して、前記第１の電極の少なくとも一部の電極と、前記電極に対応し軸方向に隣接する少なくとも一部の第２の電極との間の位相差をゼロではない値に保つことにより、前記第１の四重極ロッドセットと前記第２の四重極ロッドセットとの間に軸方向の疑似ポテンシャル障壁を形成する工程と、
前記第１の電極の少なくとも一部の電極に一つ以上の補助ＡＣ電圧を印加して、前記第１の四重極ロッドセット内部の少なくとも一部のイオンを、径方向に共鳴的に励起させ、その結果、前記第１の四重極ロッドセットから軸方向に放出させる工程と、を備える、イオンの捕捉方法。
【請求項１３】
質量分析方法であって、
請求項１２に記載のイオンの捕捉方法を備える、質量分析方法。
【請求項１４】
質量分析計の制御システムにより実行されるコンピュータプログラムであって、
前記質量分析計が、複数の第１の電極を備える第１の四重極ロッドセットと、複数の第２の電極を備える第２の四重極ロッドセットであって、前記第１の四重極ロッドセットの下流側に配置される第２の四重極ロッドセットと、を含むイオントラップを備え、
前記制御システムに、
（ｉ）前記第１の電極の少なくとも一部の電極および前記第２の電極の少なくとも一部の電極に対して第１のＡＣまたはＲＦ電圧を印加させて、使用時に、前記第１の電極の少なくとも一部の電極と、前記電極に対応し軸方向に隣接する少なくとも一部の第２の電極との間の位相差をゼロではない値に保つことにより、前記第１の四重極ロッドセットと前記第２の四重極ロッドセットとの間に軸方向の疑似ポテンシャル障壁を形成させて、
（ｉｉ）前記第１の電極の少なくとも一部の電極に一つ以上の補助ＡＣ電圧を印加させて、前記第１の四重極ロッドセット内部の少なくとも一部のイオンを、径方向に共鳴的に励起させ、その結果、前記第１の四重極ロッドセットから軸方向に放出させる、
ように構成される、コンピュータプログラム。
【請求項１５】
イオントラップであって、
第１の複数の電極を備える第１の多極ロッドセットと、
第２の複数の電極を備える第２の多極ロッドセットであって、前記第２の多極ロッドセットが前記第１の多極ロッドセットの下流側に配置され、前記第２の複数の電極が前記第１の複数の電極と同軸上にない、第２の多極ロッドセットと、
前記第１の電極の少なくとも一部の電極に第１のＡＣまたはＲＦ電圧を印加し、前記第２の電極の少なくとも一部の電極に第２のＡＣまたはＲＦ電圧を印加することにより、前記第１の多極ロッドセットと前記第２の多極ロッドセットとの間に軸方向の疑似ポテンシャル障壁を形成するように配置および構成されるデバイスと、
前記第１の複数の電極の少なくとも一部に補助ＡＣ電圧を印加することにより、前記第１の多極ロッドセット内の少なくとも一部のイオンを、共鳴的に励起させて、前記第１の多極ロッドセットから軸方向に非断熱的に放出させるように配置および構成されるデバイスと、を備える、イオントラップ。
【国際調査報告】
2011509513.tif 000018
2011509513.tif 000019
2011509513.tif 000020