(57)【要約】  質量分析計は、第１のガス排気ポートを有する第１の真空チャンバを備える真空ハウジングと、第１の真空チャンバを排気するための、第１のガス導管によって第１のガス排気ポート（Ｈ１）に接続された第１のガス吸気ポートを有するガスポンプ（１７００）と、第１のガス排気ポート（Ｈ１）もしくは第１のガス吸気ポートの上、またはそれらの間の第１のガス導管内に配置された第１の開口部付きカバー（２０１０）と、を備える。
2021526297.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
質量分析計であって、
第１のガス排気ポートを有する第１の真空チャンバを備える真空ハウジングと、
前記第１の真空チャンバを排気するための、第１のガス導管によって前記第１のガス排気ポートに接続された第１のガス吸気ポートを有するガスポンプと、
前記第１のガス排気ポートもしくは前記第１のガス吸気ポートの上、またはそれらの間の前記第１のガス導管内に配置された第１の開口部付きカバーと、を備える、質量分析計。
【請求項２】
前記第１の開口部付きカバーは、導電性があり、そのため、電場がそれを通過し、前記第１のガス導管を通って前記第１のガス吸気ポートおよび／または前記第１のガス排気ポートに入るのを防止する、請求項１に記載の分析計。
【請求項３】
前記第１の開口部付きカバーは、前記ガスが通過する開口部を有する本体部と、前記本体部から離れる方向に前記ガスポンプのハウジングおよび／または真空ハウジングと接触して配置されたそれぞれの自由端まで延在する複数の突出部とを備える、請求項２に記載の分析計。
【請求項４】
前記真空ハウジングおよび／またはポンプハウジングは、電気的に接地され、それにより、前記突出部を介して前記第１の開口部付きカバーを接地する、請求項３に記載の分析計。
【請求項５】
前記突出部は、前記本体部から離れる方向に延在する細長い指である、請求項３または４に記載の分析計。
【請求項６】
前記本体は、実質的に平面であり、かつ第１の平面に延在し、前記突出部は、実質的に平面であり、かつ前記本体の前記平面に対して角度が付けられた１つ以上の他の平面に延在する、請求項３、４、または５に記載の分析計。
【請求項７】
前記突出部は、前記本体に対して、および／または互いに対して可撓性がある、請求項３〜６のいずれか一項に記載の分析計。
【請求項８】
前記第１の開口部付きカバーは、実質的に水平に配置されている、請求項１〜７のいずれか一項に記載の分析計。
【請求項９】
前記ガスポンプは、前記真空ハウジングに取り付けられ、前記第１の開口部付きカバーは、前記ガスポンプと前記真空ハウジングとの間の界面に設けられている、請求項１〜８のいずれか一項に記載の分析計。
【請求項１０】
前記ガスポンプは、前記真空ハウジングに取り外し可能に取り付けられている、請求項９に記載の分析計。
【請求項１１】
前記ガスポンプの前記第１のガス吸気ポートは、前記第１の真空チャンバの前記第１のガス排気ポートと同軸に配置されている、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の分析計。
【請求項１２】
前記真空ハウジングは、第２のガス排気ポートを有する第２の真空チャンバを備え、
前記ガスポンプは、前記第２の真空チャンバを排気するための第２のガス導管によって前記第２のガス排気ポートに接続された第２のガス吸気ポートと、
前記第２のガス排気ポートもしくは第２のガス吸気ポートの上、またはそれらの間の前記第２のガス導管内に配置された第２の開口部付きカバーと、を有する、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の分析計。
【請求項１３】
前記第１および第２の真空チャンバが互いに隣接し、かつ差動圧送開口部によって分離されている、請求項１２に記載の分析計。
【請求項１４】
前記ガスポンプハウジングは、第１の側を有し、前記第１および第２のガス吸気ポートは、前記第１の側に設けられている、請求項１２または１３に記載の分析計。
【請求項１５】
前記真空ハウジングは、さらなるガス排気ポートを有するさらなる真空チャンバを備え、
前記ガスポンプは、前記さらなる真空チャンバを排気するためのさらなるガス導管によって前記さらなるガス排気ポートに接続されたさらなるガス吸気ポートと、
前記さらなるガス排気ポートまたはさらなるガス吸気ポートの上、またはそれらの間の前記さらなるガス導管内に配置されたさらなる開口部付きカバーと、を有する、請求項１〜１４のいずれか一項に記載の分析計。
【請求項１６】
前記ガスポンプハウジングは、前記第１のガス吸気ポートが設けられている第１の側と、前記さらなるガス吸気ポートが設けられている第２の側とを有する、請求項１５に記載の分析計。
【請求項１７】
さらなる真空ポートに飛行時間型質量分析器を備える、請求項１５または１６に記載の分析計。
【請求項１８】
質量分析の方法であって、
請求項１〜１７のいずれか一項に記載の分析計を提供することと、
前記第１の真空チャンバから、前記第１のガス排気ポートを通って、前記第１のガス導管を通って、前記第１のガス吸気ポート内にガスを引き込むように前記ガスポンプを動作させることであって、前記ガスは、前記第１の開口部付きカバーを通過する、動作させることと、を含む、方法。
【請求項１９】
質量分析計であって、
真空ハウジングと、
前記真空ハウジングからガスを排気するために配置されたガスポンプと、
前記真空ハウジングと前記ガスポンプのハウジングとの間に配置された導電性ガスケットと、備え、
前記導電性ガスケットは、圧縮可能である、質量分析計。
【請求項２０】
質量分析計であって、
上部に取り付けられた部品を有する主シャーシと、
前記部品を覆うように前記シャーシに取り付けられたカバーパネルと、を備え、
前記カバーパネルは、その内面から内向きに突出する少なくとも１つのフックを備え、前記シャーシは、前記カバーパネルを前記主シャーシに固定するように前記少なくとも１つのフックを内部に受容するように配置かつ構成されている、少なくとも１つの補完スロットと、を備える、質量分析計。
【請求項２１】
質量分析計であって、
飛行時間型質量分析器を収容する主ハウジングであって、前記主ハウジングの壁を貫通する開口部を有する主ハウジングと、
前記開口部に隣接して前記主ハウジングに取り付けられた電圧源モジュールと、
前記電圧源モジュールと前記質量分析器とを電気的に接続する、前記開口部を通って延在する電気フィードスルーと、を備え、
前記電気フィードスルーの周りの前記開口部に、ガスケットシールが設けられている、質量分析計。
【請求項２２】
質量分析計であって、
イオン検出器を有する質量分析器を収容する主ハウジングであって、前記主ハウジングの壁を貫通する開口部を有する主ハウジングと、
前記開口部に隣接して前記主ハウジングに取り付けられた電子機器モジュールであって、前記電子機器モジュールは、ベースプレートと、前記ベースプレートに接続されたボックスカバーと、を備え、前記ベースプレートおよび前記ボックスカバーが、前記イオン検出器からのイオン信号を増幅するための増幅電子機器を収容するケーシングを形成し、前記ケーシングはそれを貫通する開口部を有する、電子機器モジュールと、
前記主ハウジングと電子機器モジュールとの前記開口部を通って延在し、前記増幅電子機器を前記イオン検出器に電気的に接続する電気フィードスルーと、を備える、質量分析計。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
この出願は、２０１８年５月３１日に提出された英国特許出願第１８０８９１２．８号の優先権と利益とを主張する。この出願の全内容は、参照により本明細書に組み込まれる。
【０００２】
本発明は、一般に、質量分析に関し、特に、バイオ医薬品業界において特定の用途を有する省スペース型またはベンチトップ飛行時間型（「ＴＯＦ」）質量分析計に関する。
【背景技術】
【０００３】
たとえばバイオ医薬品業界で使用され得る従来の質量分析計は、比較的複雑であり、かつ比較的大きな設置面積を有する傾向がある。
【０００４】
バイオ医薬品業界の科学者は、ＬＣＵＶ分析を使用して得られるよりも包括的な情報を提供するために、試料の高解像度の正確な質量データを収集する必要がある。従来、これは通常、比較的複雑な質量分析装置を動作させるか、あるいは分析を専門のサービスに外部委託するかのいずれかによって達成される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
バイオ医薬品業界において特定の用途を有し得る、設置面積の低減された飛行時間型（「ＴＯＦ」）質量分析計を提供することが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第１の態様から、本発明は、質量分析計であって、第１のガス排気ポートを有する第１の真空チャンバを備える真空ハウジングと、第１の真空チャンバを排気するための第１のガス導管によって第１のガス排気ポートに接続された第１のガス吸気ポートを有するガスポンプと、第１のガス排気ポートまたは第１のガス吸気ポートの上、またはそれらの間の第１のガス導管内に配置された第１の開口部付きカバーと、を備える、質量分析計を提供する。
【０００７】
開口部付きカバーは、ガスが第１の真空チャンバの第１のガス排気ポートからガスポンプの第１のガス吸気ポートまでそれを通過することを可能にするように構成されている。第１の開口部付きカバーは、ガスがそれを通過することを可能にするための１つ以上のメッシュ部分を備え得る。第１の開口部付きカバーはまた、１つ以上の中実部分を備え得る。
【０００８】
カバーはまた、（たとえば、メンテナンス中に）固形物が第１のガスポンプの吸気ポート内に落下するのを防止することができる。
【０００９】
第１の開口部付きカバーは、導電性があり、電場がそれを通過し、かつ第１のガス導管を通って第１のガス吸気ポートおよび／または第１のガス排気ポートに入るのを防止することができる。これにより、検出器や他の電気部品に悪影響を及ぼす可能性がある、システム内の電気ピックアップが低減または排除される。たとえば、真空ハウジング内に配置されたイオンガイドまたは他の電子機器からのＲＦ電場が、第１の開口部付きカバーによって、ポンプの第１のガス吸気ポートに入ることを防止する。これにより、これらの電場がガスポンプの電子機器によってピックアップされ、電気信号として分析計の他の部品に送信されることを防止する。
【００１０】
第１の開口部付きカバーは、ガスが通過する開口部を有する本体部と、本体部から離れる方向に、ガスポンプのハウジングおよび／または真空ハウジングと接触して配置されたそれぞれの自由端まで延在する複数の突出部とを備え得る。
【００１１】
第１の開口部付きカバー上の複数の突出部は、カバーとポンプハウジングおよび／または真空ハウジングとの間に複数のそれぞれの電気的接点を提供する。これにより、突出部によって提供された１つまたはいくつかの接点が損なわれた場合でも、カバーに電荷が蓄積されなくなる。
【００１２】
真空ハウジングおよび／またはポンプハウジングは、電気的に接地されてもよく、それにより、突出部を介して第１の開口部付きカバーを接地する。
【００１３】
突出部は、本体部から離れる方向に延在する細長い指であってもよい。
【００１４】
本体は、実質的に平面で、かつ第１の平面に延在していてもよく、突出部は、実質的に平面で、かつ本体の平面に対して角度を付けた１つ以上の他の平面に延在していてもよい。この突出部の配置により、たとえば、カバーがポートを通って落下することなく、カバーをガス吸気ポートまたはガス排気ポート内に着座させることができる。突出部の角度を付けた構成により、周囲のガスポンプハウジングおよび／または真空ハウジングと電気的に接触しながら、カバーをポートに容易にはめ込むことも可能になる。
【００１５】
突出部は、本体に対して、および／または互いに対して可撓性があってもよい。
【００１６】
カバーは、複数の側面を有していてもよく、側面の少なくともいくつかの各々から延在する１つ以上の突出部を有していてもよい。
【００１７】
上述のように、カバーは、固体物がポンプのガス吸気ポートに落下するのを防止することができる。
【００１８】
第１の開口部付きカバーは、実質的に水平に配置されてもよい。第１の開口部付きカバーの少なくとも本体は、実質的に水平に配置されてもよい。
【００１９】
ガスポンプは、真空ハウジングに取り付けられてもよく、第１の開口部付きカバーは、ガスポンプと真空ハウジングとの間の界面に設けられてもよい。これにより、たとえば、カバーを露出させて、その上に落下した物体を回収するために、真空ハウジングから離れる方向にターボポンプを取り外すことにより、カバーに簡単にアクセスすることができる。
【００２０】
ガスポンプは、真空ハウジングに取り外し可能に取り付けることができる。たとえば、取り付けは、ガスポンプが真空ハウジングから繰り返し接続および切断可能であるようにすることができるようなものであってもよい。
【００２１】
ガスポンプの第１のガス吸気ポートは、第１の真空チャンバの第１のガス排気ポートと同軸に配置されてもよい。
【００２２】
第１のガス吸気ポートと第１のガス排気ポートとの軸は、垂直であってもよい。
【００２３】
真空ハウジングは、第２のガス排気ポートを有する第２の真空チャンバを備え得る。ガスポンプは、第２の真空チャンバを排気するための第２のガス導管によって第２のガス排気ポートに接続された第２のガス吸気ポートを有していてもよく、第２の開口部付きカバーが、第２のガス排気ポートまたは第２のガス吸気ポートの上、またはそれらの間の第２のガス導管内に配置されてもよい。
【００２４】
第１および第２の真空チャンバは、互いに隣接し、かつ差動排気開口部によって分離されてもよい。
【００２５】
ガスポンプハウジングは、第１の側を有し、第１および第２のガス吸気ポートは、第１の側に設けられてもよい。
【００２６】
第２の開口部付きカバーは、ガスが第２の真空チャンバの第２のガス排気ポートからガスポンプの第２のガス吸気ポートまでそれを通過することを可能にするように構成されている。第２の開口部付きカバーは、ガスがそれを通過することを可能にするための１つ以上のメッシュ部分を備え得る。第２の開口部付きカバーはまた、１つ以上の中実部分を備え得る。
【００２７】
第２の開口部付きカバーはまた、（たとえば、メンテナンス中に）固形物が第２のガスポンプの吸気ポート内に落下するのを防止することができる。
【００２８】
第２の開口部付きカバーは、導電性があり、電場がそれを通過し、かつ第２のガス導管を通って第２のガス吸気ポートおよび／または第２のガス排気ポートに入るのを防止することができる。これにより、検出器や他の電気部品に悪影響を及ぼす可能性がある、システム内の電気ピックアップが低減または排除される。たとえば、真空ハウジング内に配置されたイオンガイドまたは他の電子機器からのＲＦ電場が、第２の開口部付きカバーによって、ポンプの第２のガス吸気ポートに入ることを防止する。これにより、これらの電場がガスポンプの電子機器によってピックアップされ、電気信号として分析計の他の部品に送信されることを防止する。
【００２９】
第２の開口部付きカバーは、ガスが通過する開口部を有する本体部と、本体部から離れる方向に、ガスポンプのハウジングおよび／または真空ハウジングと接触して配置されたそれぞれの自由端まで延在する複数の突出部とを備え得る。
【００３０】
第２の開口部付きカバー上の複数の突出部は、カバーとポンプハウジングおよび／または真空ハウジングとの間に複数のそれぞれの電気的接点を提供し得る。これにより、突出部によって提供された１つまたはいくつかの接点が損なわれた場合でも、カバーに電荷が蓄積されなくなる。
【００３１】
真空ハウジングおよび／またはポンプハウジングは、電気的に接地されてもよく、それにより、その突出部を介して第２の開口部付きカバーを接地する。
【００３２】
突出部は、本体部から離れる方向に延在する細長い指であってもよい。
【００３３】
第２の開口部付きカバーの本体は、実質的に平面で、かつ第１の平面に延在していてもよく、その突出部は、実質的に平面で、かつ本体の平面に対して角度を付けた１つ以上の他の平面に延在していてもよい。この突出部の配置により、たとえば、第２のカバーがポートを通って落下することなく、カバーを第２のガス吸気ポートまたは第２のガス排気ポート内に着座させることができる。突出部の角度を付けた構成により、周囲のガスポンプハウジングおよび／または真空ハウジングと電気的に接触しながら、カバーをポートに容易にはめ込むことも可能になる。
【００３４】
突出部は、本体に対して、および／または互いに対して可撓性があってもよい。
【００３５】
第２のカバーは、複数の側面を有していてもよく、側面の少なくともいくつかの各々から延在する１つ以上の突出部を有していてもよい。
【００３６】
上述のように、第２のカバーは、固体物が第２のガス吸気ポートに落下するのを防止することができる。
【００３７】
第２の開口部付きカバーは、実質的に水平に配置されてもよい。
【００３８】
第２の開口部付きカバーの少なくとも本体は、実質的に水平に配置されてもよい。
【００３９】
ガスポンプは、真空ハウジングに取り付けられてもよく、第２の開口部付きカバーは、ガスポンプと真空ハウジングとの間の界面に設けられてもよい。これにより、たとえば、カバーを露出させて、その上に落下した物体を回収するために、真空ハウジングから離れる方向にターボポンプを取り外すことにより、カバーに簡単にアクセスすることができる。たとえば、ガスポンプは、真空ハウジングに取り外し可能に取り付けることができる。
【００４０】
ガスポンプの第２のガス吸気ポートは、第１の真空チャンバの第２のガス排気ポートと同軸に配置されてもよい。
【００４１】
第２のガス吸気ポートと第２のガス排気ポートとの軸は、垂直であってもよい。
【００４２】
真空ハウジングは、さらなるガス排気ポートを有するさらなる真空チャンバを備えていてもよく、ガスポンプは、さらなる真空チャンバを排気するための、さらなるガス導管によってさらなるガス排気ポートに接続されたさらなるガス吸気ポートを有し、さらなる開口部付きカバーが、さらなるガス排気ポートまたはさらなるガス吸気ポートの上、またはそれらの間のさらなるガス導管内に配置されてもよい。
【００４３】
第２のおよびさらなる真空チャンバは、互いに隣接し、かつ差動排気開口部によって分離されてもよい。
【００４４】
ガスポンプハウジングは、前記第１のガス吸気ポートが設けられる第１の側と、前記さらなるガス吸気ポートが設けられる第２の側とを有し得る。
【００４５】
第１および第２の側は、互いに実質的に直交していてもよい。
【００４６】
分析計は、さらなる真空ポートに飛行時間型質量分析器を備え得る。しかしながら、本明細書では、他の形態の質量分析器も企図されている。
【００４７】
さらなる開口部付きカバーは、ガスがさらなる真空チャンバのさらなるガス排気ポートからガスポンプのさらなるガス吸気ポートまでそれを通過することを可能にするように構成されている。さらなる開口部付きカバーは、ガスがそれを通過することを可能にするための１つ以上のメッシュ部分を備え得る。さらなる開口部付きカバーはまた、１つ以上の中実部分を備え得る。
【００４８】
さらなる開口部付きカバーはまた、固形物がさらなるガスポンプの吸気ポート内に入るのを防止することができる。
【００４９】
さらなる開口部付きカバーは、導電性があり、電場がそれを通過し、かつさらなるガス導管を通ってさらなるガス吸気ポートおよび／またはさらなるガス排気ポートに入るのを防止することができる。これにより、検出器や他の電気部品に悪影響を及ぼす可能性がある、システム内の電気ピックアップが低減または排除される。たとえば、真空ハウジング内に配置された電子機器からのＲＦ電場が、さらなる開口部付きカバーによって、ポンプのさらなるガス吸気ポートに入ることを防止する。これにより、これらの電場がガスポンプの電子機器によってピックアップされ、電気信号として分析計の他の部品に送信されることを防止する。
【００５０】
さらなる開口部付きカバーは、ガスが通過する開口部を有する本体部と、本体部から離れる方向に、ガスポンプのハウジングおよび／または真空ハウジングと接触して配置されたそれぞれの自由端まで延在する複数の突出部とを備え得る。
【００５１】
さらなる開口部付きカバー上の複数の突出部は、カバーとポンプハウジングおよび／または真空ハウジングとの間に複数のそれぞれの電気的接点を提供し得る。これにより、突出部によって提供された１つまたはいくつかの接点が損なわれた場合でも、カバーに電荷が蓄積されなくなる。
【００５２】
真空ハウジングおよび／またはポンプハウジングは、電気的に接地されてもよく、それにより、その突出部を介してさらなる開口部付きカバーを接地する。
【００５３】
突出部は、本体部から離れる方向に延在する細長い指であってもよい。
【００５４】
さらなる開口部付きカバーの本体は、実質的に平面で、かつ第１の平面に延在していてもよく、その突出部は、実質的に平面で、かつ同じ平面に延在していてもよい。
【００５５】
突出部は、本体に対して、および／または互いに対して可撓性があってもよい。
【００５６】
さらなるカバーは、複数の側面を有していてもよく、かつ側面の少なくともいくつかの各々から延在する１つ以上の突出部を有していてもよいか、または円形もしくは楕円形であってもよい。
【００５７】
さらなる開口部付きカバーは、実質的に垂直に配置されてもよい。
【００５８】
ガスポンプのさらなるガス吸気ポートは、さらなる真空チャンバのさらなるガス排気ポートと同軸に配置されてもよい。
【００５９】
第２のガス吸気ポートと第２のガス排気ポートとの軸は、垂直であってもよい。
【００６０】
さらなるカバーは、さらなる開口部付きカバーの周辺領域を通ってハウジングの内壁に延在する固定部材（たとえば、ねじまたはボルト）で、真空ハウジングに留められてもよい。
【００６１】
したがって、さらなる開口部付きカバーは、さらなるガス排気ポートよりも大きく、かつさらなるガス排気ポートを取り囲む周辺領域を有するようなサイズにすることができる。周辺領域は、非メッシュ部分（すなわち、実質的に中実）であってもよく、その結果、固定部材は、非メッシュ部分を通して留めることができる。
【００６２】
突出部は、さらなる開口部付きカバーの周縁に設けられてもよく、さらなるカバーは、突出部が互いに対して撓むことができるように、突出部の少なくともいくつかの間に半径方向スロットを有していてもよい。
【００６３】
本発明の第１の態様はまた、質量分析の方法であって、上記の質量分析計を設けることと、第１の真空チャンバから、第１のガス排気ポートを通って、第１のガス導管を通って、第１のガス吸気ポートにガスを引き込むようにガスポンプを動作させることであって、ガスは、第１の開口部付きカバーを通過する、動作させることと、を含む、質量分析の方法を提供する。
【００６４】
第２の態様から、本発明は、質量分析計であって、真空ハウジングと、真空ハウジングからガスを排気するために配置されたガスポンプと、真空ハウジングとガスポンプのハウジングとの間に配置された導電性ガスケットと、を備え、導電性ガスケットは圧縮可能である、質量分析計を提供する。
【００６５】
圧縮可能な導電性ガスケットは、２つの表面間で圧縮することができるため、ガスポンプハウジングを真空ハウジングに対して異なる位置の範囲で位置付けて、その間の電気的接触を維持することができる。よって、導電性ガスケットにより、ガスポンプの真空ハウジングへの簡単な取り付けが促進される同時に、これらの部品間の電位差の増大が防止される。導電性シールドはまた、電場がそこを通過するのを防止することができる。
【００６６】
導電性ガスケットの少なくとも外面は、導電性の布またはワイヤメッシュであってもよい。
【００６７】
導電性ガスケットは、弾性的に圧縮可能であってもよい。
【００６８】
導電性ガスケットは、圧縮可能な発泡コアを有していてもよい。
【００６９】
分析計は、ガスポンプハウジングと導電性ガスケットに近接する真空ハウジングとの間に真空ガスケットシールをさらに備え得る。
【００７０】
真空ハウジングは、その壁に第１のガス排気ポートを有し、ガスポンプは、第１のガス排気ポートを通して真空ハウジングを排気するための第１のガス吸気ポートを有する。分析計は、真空ハウジングとガスポンプとの間に配置されたアダプタ部材を備えていてもよく、アダプタ部材は、第１のガス排気ポートの周りで真空ハウジングに取り付けられた第１の側と、第１のガス吸気ポートの周りでガスポンプハウジングに取り付けられた第２の側と、を有する。
【００７１】
分析計は、アダプタ部材と真空ハウジングとの間に配置され、それらの間および第１のガス排気ポートの周りに真空シールを維持するための第１の真空封止ガスケット、ならびに／または、アダプタ部材とガスポンプハウジングとの間に配置され、第１のガス吸気ポートの周りでそれらの間の真空シールを維持するために、第２の真空シールガスケットを備え得る。
【００７２】
第１の真空封止ガスケットは、アダプタ部材の第１の側と真空ハウジングとの間に配置されてもよく、および／または第２の真空封止ガスケットは、アダプタ部材の第２の側とガスポンプハウジングとの間に配置されてもよい。
【００７３】
導電性ガスケットは、ガスポンプハウジングとアダプタ部材との間に設けられてもよい。
【００７４】
アダプタ部材は、その中を通る軸を有し、かつ第１のガス排気ポートおよび／または第１のガス吸気ポートを通る軸と実質的に位置合わせされた実質的に管状の部材であってもよく、ガスポンプハウジングは、管状アダプタ部材の外側または内側の周りに取り付けられて配置および構成された管状フランジを有していてもよい。
【００７５】
真空封止ガスケットは、管状フランジと管状アダプタとの間に配置されて、第１のガス吸気ポートの周りでそれらの間の真空シールを維持することができる。
【００７６】
管状フランジが管状アダプタ部材の外側の周りに取り付けられた実施形態では、真空封止ガスケットは、アダプタ部材の半径方向外面上の管状フランジと管状アダプタとの間に配置されてもよい。追加的、または代替的に、真空封止ガスケットは、管状フランジと管状フランジの半径方向内面上の管状アダプタとの間に配置されてもよい。管状フランジが管状アダプタ部材の内側に取り付けられた実施形態では、真空封止ガスケットは、アダプタ部材の半径方向内面上の管状フランジと管状アダプタとの間に配置されてもよい。追加的、または代替的に、真空封止ガスケットは、管状フランジと管状フランジの半径方向外面上の管状アダプタとの間に配置されてもよい。
【００７７】
真空封止ガスケット、ガスポンプハウジングおよびアダプタ部材は、第１のガス吸気ポートの周りの真空シールを維持しながら、管状フランジの軸が管状アダプタの軸に対して旋回できるように構成してもよい。
【００７８】
圧縮可能な導電性ガスケットは、管状フランジおよび管状アダプタの両方と接触していてもよく、その接触を維持しながら管状フランジの軸が管状アダプタの軸に対して旋回できるように圧縮可能であってもよい。たとえば、管状フランジは、ポンプハウジングの本体から遠位端まで延在してもよく、遠位端に向かう距離に応じて増加する内径を有してもよく、それにより、管状フランジは、フランジの内側に取り付けられた管状アダプタの軸に対して旋回することができる。
【００７９】
アダプタ部材は、真空ハウジングおよびガスポンプに対して分離した別個の構成要素であってもよい。
【００８０】
真空ハウジングは、その壁に第１のガス排気ポートを有する第１の真空チャンバを備え、ガスポンプは、第１のガス排気ポートを通して第１の真空チャンバを排気するための第１のガス吸気ポートを有する。真空ハウジングは、その壁にさらなるガス排気ポートを有するさらなる真空チャンバを備えていてもよく、ガスポンプは、さらなるガス排気ポートを通してさらなる真空チャンバを排気するためのさらなるガス吸気ポートを有していてもよい。第１のガス吸気ポートは、ガスポンプの第１の側に配置され、さらなるガス吸気ポートは、ガスポンプの第２の側に配置されてもよい。ガスポンプは、第１のガス吸気ポートが第１のガス排気ポートと流体連通し、さらなるガス吸気ポートがさらなるガス排気ポートと流体連通するように、真空ハウジングに取り付けられる。
【００８１】
第１のガス吸気ポートは、第１のガス排気ポートと同軸または他の状態で位置合わせすることができ、さらなるガス吸気ポートは、さらなるガス排気ポートと同軸または他の状態で位置合わせすることができる。
【００８２】
ガスポンプの第１および第２の側は、互いに実質的に直交していてもよい。
【００８３】
分析計は、ガスポンプハウジングの第２の側と真空ハウジングとの間に、ガスポンプハウジングを、さらなるガス吸気ポートおよびさらなるガス排気ポートの周りの真空ハウジングに真空シールするための真空封止ガスケットを備え得る。
【００８４】
本発明の第２の態様はまた、質量分析の方法であって、上記の分析計を設けることと、ガスポンプを使用して真空ハウジングからガスを排気することと、を含む、質量分析の方法を提供する。
【００８５】
本方法は、ガスポンプを真空ハウジングに取り付けることと、取り付け中に導電性ガスケットを圧縮することと、を含み得る。
【００８６】
第３の態様から、本発明は、質量分析計であって、上部に取り付けられた部品を有する主シャーシと、部品を覆うようにシャーシに取り付けられたカバーパネルと、を備え、カバーパネルは、その内面から内向きに突出した少なくとも１つのフックを備え、シャーシは、カバーパネルを主シャーシに留めるために少なくとも１つのフックを中に受容するように配置および構成された少なくとも１つの補完スロットを備える、質量分析計を提供する。
【００８７】
本発明の分析計は、たとえば内部部品の保守のために、カバーパネルを迅速かつ容易に取り外してシャーシに再度据え付けることを可能にする。このようなスロットおよびフックを使用すると、カバーパネルをシャーシに留めるために使用する固定具の数を減らすことができる。その結果、カバーパネルを取り外すための保守時間と固定具のコストが削減される。
【００８８】
分析計の内部部品は、直接または間接的に主シャーシに取り付けられる。たとえば、分析計は、イオン光学系が位置する真空ハウジングを備え、真空ハウジングは主シャーシに取り付けられている。
【００８９】
カバーパネルは、分析計の内部部品を収容するために、シャーシおよびその周りに留められている。
【００９０】
カバーパネルは金属であってもよく、たとえば、電気的に接地された主シャーシと電気的に接触することにより、電気的に接地されてもよい。
【００９１】
少なくとも１つのフックは各々、内面から離れる方向に突出する突起部と、突起部が接続された内面と実質的に平行に延在する細長い遠位端部とを含み得る。スロットは、フックの遠位端部に対応する方向に細長くすることができ、スロットは、その長手方向の軸に直交して、より広い部分からその端部の一方に向かって狭くなり、その端部の他方に向かってより狭い部分となるような寸法にすることができる。これにより、フックの遠位部をスロットのより広い端部で比較的容易にスロットに挿入することができる。
【００９２】
スロットは、その長手方向の軸に直交するような寸法であってもよく、それによって、幅が、より広い部分からより狭い部分へと先細りになる。
【００９３】
フックの突起部は、スロットのより狭い部分の対応する寸法と実質的に同じである、スロットの長手方向の軸に直交する厚さを有していてもよい。これにより、フックの遠位部はスロットのより広い端部で比較的容易にスロットに挿入できるようになるが、フックをスロットのより狭い端部に向かってスライドさせると、突起部はスロットのより狭い部分に拘束され、かつ長手方向の軸に直交する寸法でしっかりと保持される。
【００９４】
フックの遠位端部は、カバーパネルの内面に向いた側面を有していてもよく、内面に向いた側面とカバーパネルとの間の距離は、突起部に向かう方向に応じて減少する。
【００９５】
フックの突起部に隣接する、フックの遠位端部とカバーパネルの内面との間の間隙は、スロットが位置する部分のシャーシ材料の厚さと実質的に同じであってもよい。そこで、フックがスロットに対してスライドすると、フックの遠位端部の構成により、カバーパネルがシャーシの方へ引っ張られる。
【００９６】
主シャーシは、スロットが位置する細長いビームを備えていてもよく、カバーパネルは、その内面から延在し、かつフックに実質的に平行なフランジを備え得る。フランジは、フックが、スロットがビームの側面から位置する距離と実質的に同じ距離に位置するような位置で、シャーシ上のビームの側面に対して据えられるように配置かつ構成されてもよい。
【００９７】
したがって、フランジは、フックをスロットに案内するために、ビームの側面に対して載置されてもよい。フランジが水平の場合、フランジによって、カバーパネルの重量をシャーシのビームで支えることができる。
【００９８】
スロットおよびフックは、それらが実質的に垂直方向を向くように位置していてもよく、スロットは、下方向および／またはフックの遠位端が下向きになる方向の距離に応じて狭くなってもよい。
【００９９】
カバーパネルは、上記のような複数のフックを備えていてもよく、シャーシは、上記のような対応する複数のそれぞれのスロットを有していてもよい。
【０１００】
分析計は、主シャーシに留められた、上記の各々のタイプの複数のパネルを備え得る。
【０１０１】
主シャーシは、カバーパネルがそれと反対に動かされてシャーシに留められると、内側に撓むように構成された１つ以上の電気接点を備え得る。
【０１０２】
１つ以上の電気接点は、カバーパネルに向かう方向に外向きに付勢されてもよい。可撓性の接点により、カバーパネルを何度も取り外して交換した後でも、電気接点が維持される。
【０１０３】
１つ以上の電気接点の各々は、シャーシ材料からタブを形成するように、主シャーシの切り欠きによって形成してもよい。
【０１０４】
切り欠きは、隣接するカバーパネルと係合するための自由端を有する可撓性タブを形成するように、実質的にＵ字形であってもよく、または実質的にＵ字形の部分を備え得る。
【０１０５】
カバーパネルは、カバーパネルが主シャーシと反対に動かされてそれに留められると、外側に撓むように構成された１つ以上の電気接点を備え得る。
【０１０６】
カバー内の１つ以上の電気接点は、主シャーシに向かう方向に内向きに付勢されてもよい。
【０１０７】
カバーパネル内の１つ以上の電気接点の各々は、パネル材料からタブを形成するように、カバーパネルの切り欠きによって形成してもよい。切り欠きは、主シャーシと係合するための自由端を有する可撓性タブを形成するように、実質的にＵ字形であってもよく、または実質的にＵ字形の部分を備え得る。
【０１０８】
シャーシおよび／またはカバーパネルは、電気的に接地されている。
【０１０９】
第４の態様から、本発明は、質量分析計であって、飛行時間型質量分析器を収容する主ハウジングであって、主ハウジングの壁を貫通する開口部を有する主ハウジングと、開口部に隣接して主ハウジングに取り付けられた電圧源モジュールと、電圧源モジュールと質量分析器とを電気的に接続する、開口部を通って延在する電気フィードスルーと、を備え、電気フィードスルーの周りの開口部に、ガスケットシールが設けられている、質量分析計を提供する。
【０１１０】
このため、質量分析器の電圧源を主ハウジングの外側に取り付けることができ、それにより、電圧源からの電場が、イオン検出器の電子機器などの、質量分析器の電子機器と干渉するのを低減または排除できる。
【０１１１】
ガスケットシールは、電場がそれを通過するのを防止するように構成されてもよく、および／または電気フィードスルーの周りの真空シールである。
【０１１２】
質量分析器は、飛行時間領域と、イオンを受容し、かつそれらを飛行時間領域にパルス出力するためのプッシャアセンブリとを備え、電圧源モジュールは、開口部を通してプッシャアセンブリに電気的に接続されてもよい。
【０１１３】
プッシャアセンブリは、開口部に隣接する主ハウジング内に位置していてもよい。
【０１１４】
電圧源モジュールは、主ハウジングから取り外し可能であるように構成されていてもよい。
【０１１５】
分析計は、電圧源モジュールが主ハウジングに対して繰り返し着脱可能であるように構成されていてもよい。
【０１１６】
主ハウジングは、真空ハウジングであってもよい。
【０１１７】
電圧源モジュールは、必要な電圧を質量分析器に供給するための電圧源および関連する電子機器を備える。
【０１１８】
電圧源モジュールは、電圧源を収容するケーシングと、主ハウジングの開口部に面するモジュールの側面にあるケーシングの壁を通る窓と、電圧源モジュールが主ハウジングに取り付けられたときに電気フィードスルーに接触するように窓に近接して配置された接触電極と、を備え得る。
【０１１９】
接触電極は、ばね荷重電極であるなど、窓を通して外向きの方向に付勢されてもよい。
【０１２０】
接触電極は、ピン電極であってもよい。
【０１２１】
主ハウジング上の電気フィードスルーおよびガスケット、ならびに電圧源モジュールの窓内の接触電極の配置により、電圧源モジュールを主ハウジングに対して比較的容易かつ迅速に電気的に接続および切断することができる。
【０１２２】
電圧源モジュールは、ケーシングの窓が主ハウジングの壁のガスケットシールの上に配置されるように、主ハウジングに接続されてもよい。
【０１２３】
主ハウジングの開口部のガスケットシールは、電圧源モジュールのケーシングの窓から突出していてもよい。
【０１２４】
主ハウジングの外壁は、主ハウジングと電圧源モジュールとの間の界面に配置され、かつ主ハウジングの開口部と電圧源モジュールのケーシングの窓とを取り囲む１つ以上のさらなるガスケットシールを備えていてもよく、１つ以上のさらなるガスケットシールは、電場がそれを通過するのを防止するように、および／または真空シールを形成するように構成されており、および／または電圧源モジュールの外壁は、主ハウジングと電圧源モジュールとの間の界面に配置され、かつ主ハウジングの開口部と電圧源モジュールのケーシングの窓を取り囲む１つ以上のさらなるガスケットシールを備えていてもよく、１つ以上のさらなるガスケットシールは、電場がそれを通過するのを防止するように、および／または真空シールを形成するように構成されている。
【０１２５】
電圧源モジュールは、開口部が位置する主ハウジングの壁と高電圧源モジュールの窓との間に間隙が維持されるように、主ハウジングに取り付けられてもよい。
【０１２６】
質量分析器は、飛行時間型質量分析器として記載されており、飛行時間型質量分析器は、比較的高い電圧を供給するための電圧源が必要であるため、主ハウジングの外側に電圧源を設けることが望ましい。しかしながら、他のタイプの質量分析器が使用可能であることも企図されている。
【０１２７】
電圧源モジュールについて説明したが、モジュールは、電圧源用のもの以外の電子機器を収容してもよく、かつ質量分析器または代替的に、質量分析器以外の主ハウジング内の電子機器と通信してもよい。
【０１２８】
第５の態様から、本発明は、質量分析計であって、イオン検出器を有する質量分析器を収容する主ハウジングであって、主ハウジングの壁を貫通する開口部を有する主ハウジングと、開口部に隣接して主ハウジングに取り付けられた電子機器モジュールであって、ベースプレートと、ベースプレートに接続されたボックスカバーと、を備え、ベースプレートおよびボックスカバーが、イオン検出器からのイオン信号を増幅するための増幅電子機器を収容するケーシングを形成し、ケーシングは、それを貫通する開口部を有する、電子機器モジュールと、増幅電子機器をイオン検出器に電気的に接続する、主ハウジングと電子機器モジュールとの開口部を通って延在する電気フィードスルーと、を備える、質量分析計を提供する。
【０１２９】
実施形態の（前置）増幅電子機器モジュールは、その内部の増幅電子機器への容易なアクセス、および増幅電子機器の容易な取り付けおよび取り外しを実現する。モジュールの構造は、製造が容易である一方で、必要な電磁スクリーニングと比較的堅牢な構造を実現する。
【０１３０】
増幅電子機器は、イオン検出器からのイオン信号がアナログーデジタル変換器によって処理される前に、イオン信号を増幅するように構成することができる。従来、そのような電子機器は、電場がケーシングに出入りするのを防止する導電性グリッドから形成された蓋を有する特注のケーシングに取り付けられていた。しかしながら、そのようなハウジングは比較的壊れやすく、複雑であり、アクセスが困難である。
【０１３１】
分析計は、増幅電子機器モジュールから増幅されたイオン信号を受信および処理するように配置かつ構成されたアナログーデジタル変換器をさらに備え得る。
【０１３２】
ベースプレートおよび／またはボックスカバーは、電場がモジュールに出入りするのを防止するために、導電性板金から形成することができる。
【０１３３】
ボックスカバーは、その内部の増幅電子機器にアクセスするためにベースプレートから分離可能であるように、ベースプレートに解放可能に接続されてもよい。
【０１３４】
増幅電子機器は、ボックスカバーの内面に取り付けることができる。この取り付けは、メンテナンスのために電子機器をボックスカバーから取り外すことができるように、取り外し可能な固定具を使用して行うことができる。
【０１３５】
ガスケットシールは、電気フィードスルーの周りで、主ハウジングおよび／または電子機器モジュールの開口部に設けられてもよい。ガスケットシールは、電場がそれを通過するのを防止するように構成されてもよく、および／または電気フィードスルーの周りの真空シールであってもよい。
【０１３６】
電子機器モジュールは、主ハウジングから取り外し可能であるように構成されていてもよい。
【０１３７】
分析計は、電子機器モジュールが主ハウジングに対して繰り返し着脱可能であるように構成されていてもよい。
【０１３８】
主ハウジングは、真空ハウジングであってもよい。
【０１３９】
増幅電子機器モジュールについて説明したが、モジュールは、イオン信号を増幅するためのもの以外の電子機器を収容してもよく、かつ質量分析器または代替的に、質量分析器以外の主ハウジング内の電子機器と通信してもよい。
【０１４０】
さまざまな実施形態によれば、比較的設置面積が小さい、もしくはコンパクトな飛行時間型（「ＴＯＦ」）質量分析計（「ＭＳ」）または分析機器が、比較的高い分解能を有して提供される。質量分析計は、バイオ医薬品業界、ならびに一般的な分析エレクトロスプレーイオン化（「ＥＳＩ」）およびそれに続く質量分析の分野で特に適用され得る。さまざまな実施形態による質量分析計は、性能を損なうことなく製造コストが削減された高性能計器である。
【０１４１】
さまざまな実施形態による計器は、他の従来の計器の大半と比較して、特にユーザフレンドリーである。計器は、計器をオンにすると同時に計器の自己セットアップルーチンを開始するために、ユーザが作動することができる単一のボタンを有していてもよい。計器は、特に、改善された診断および不具合の解決法を提供する一方で、ユーザにとって有用な健全性診断システムを有していてもよい。
【０１４２】
さまざまな実施形態によれば、計器は、計器全体、特に質量分析計および質量分析器を、非アクティブまたは省電力の期間後に準備状態にするように構成された健全性診断または健全性チェックを有していてもよい。同じ健全性診断システムを利用して、メンテナンス後、または計器がメンテナンス動作モードから動作状態に切り替わった後に、計器を準備状態にしてもよい。さらに、健全性診断システムを使用して、計器、質量分析計、または質量分析器を定期的に監視し、計器が定義された動作パラメータ内で確実に動作していることを確認することができ、それによって質量スペクトルや他の取得したデータの完全性を損なわずにすむ。
【０１４３】
健全性チェックシステムは、自動的に実行するか、または続行するかどうかを決定するためにユーザに提示される、さまざまなアクションを確定してもよい。たとえば、健全性チェックシステムは、是正措置または他の手段が必要ない、すなわち、計器が定義された動作限度内で期待通りに動作していると判断する場合がある。健全性チェックシステムはまた、たとえば、検出されたエラー警告、エラーステータス、または異常に応じて計器を修正または調整するために、自動操作を実行する必要があると判断する場合もある。健全性チェックシステムはまた、ユーザが、特定の一連のアクションを実行するか、または制御システムが特定の一連のアクションを実行することを承認する必要があることを、ユーザに通知することもできる。健全性チェックシステムが否定的な承認を求めるさまざまな実施形態も考えられる。つまり、健全性チェックシステムは、ユーザが制御システムによって提案されたアクションを別の方法で指示したり、キャンセルしたりしない限り、定義された時間遅延の後に任意選択で、特定のアクションが実行されることをユーザに通知してもよい。
【０１４４】
ユーザに提供される詳細情報のレベルが、ユーザの経験のレベルに応じて変化し得る実施形態も企図されている。たとえば、健全性チェックシステムは、非常に詳細な指示または単純化された指示を、比較的未熟なユーザに提供することができる。
【０１４５】
健全性チェックシステムは、保守エンジニアなどの高度に熟練したユーザにさまざまなレベルの詳細情報を提供してもよい。特に、普通のユーザには提供しない可能性がある追加のデータおよび／または指示を、保守エンジニアに提供してもよい。普通のユーザに与えられる指示は、アイコンおよび／または動くグラフィック画像を含み得ることも企図されている。たとえば、不具合を修正するためにユーザを健全性チェックシステムによって案内されてもよく、ユーザがあるステップを完了したことを確認すると、制御システムは、プロセス全体を通してユーザを案内し続けるためにユーザに表示されるアイコンおよび／または動くグラフィック画像を変化させてもよい。
【０１４６】
さまざまな実施形態による計器は、既存のＵＰＬＣシステムと概ね互換性がある一方で、可能な限り小型になるように設計されている。この計器は、操作が簡単で、かつ高レベルの信頼性を有するように設計されている。さらに、この計器は、診断と整備を簡素化するように設計されているため、計器のダウンタイムと運用コストを最小限に抑えることができる。
【０１４７】
さまざまな実施形態によれば、計器は、医療サービス市場において特定の有用性を有しており、対象用途向けの市販の体外診断医療機器（「ＩＶＤ」）／医療機器（「ＭＤ」）ソリューションを提供するために、脱離エレクトロスプレーイオン化（「ＤＥＳＩ」）および急速蒸発イオン化質量分析（「ＲＥＩＭＳ」）イオンソースと統合されてもよい。
【０１４８】
質量分析計は、たとえば、微生物同定の目的、組織病理学、組織画像化および外科的（手術室）用途に使用することができる。
【０１４９】
質量分析計は、従来の質量分析計と比較してユーザ体験を大幅に強化しており、かつ高度な堅牢性を有する。この計器は特に使いやすく（特に専門家以外のユーザにとって）、高いレベルのアクセシビリティを備えている。
【０１５０】
質量分析計は、液体クロマトグラフィ（「ＬＣ」）分離システムと容易に統合できるように設計されているため、ＬＣ−ＴＯＦ  ＭＳ計器を提供することができる。この計器は、バイオ医薬品業界におけるルーチンの特性評価およびモニタリング用途に特に適している。この計器により、専門家ではないユーザが、高解像度の正確な質量データを収集し、データから有意義な情報を迅速かつ容易に引き出すことを可能にする。これにより、製品とプロセスの理解を向上させ、製品化までの時間を短縮してコストを削減できる可能性がある。
【０１５１】
この計器は、バイオ医薬品の最終段階の開発および品質管理（「ＱＣ」）用途で使用することができる。この計器は、低分子医薬品、食品および環境（「Ｆ＆Ｅ」）ならびに化学物質の分析にも特定の用途がある。
【０１５２】
この計器は、質量検出機能が強化されている。つまり、高い質量分解能、正確な質量範囲、および拡張された質量範囲を有する。また、ＭＳ／ＭＳタイプの実験を実行できるように、親イオンを娘イオンまたは断片イオンに断片化する機能もある。
【図面の簡単な説明】
【０１５３】
さまざまな実施形態を、例示の目的でのみ付与する他の機構と共に、添付の図面を参照して、以下に単なる例として説明する。
【０１５４】
【図１】図１は、従来のベンチトップ液体クロマトグラフィ（「ＬＣ」）分離システムに結合されたさまざまな実施形態によるベンチトップ飛行時間型質量分析計の斜視図を示す。
【図２Ａ】図２Ａは、さまざまな実施形態によるベンチトップ質量分析計の正面図を示し、計器に装填された３つの溶媒ボトルおよび前面ディスプレイパネルを示す。
【図２Ｂ】図２Ｂは、さまざまな実施形態による質量分析計の斜視図を示す。
【図２Ｃ】図２Ｃは、ユーザに対して計器のステータスを強調表示し、かつ潜在的な不具合が検出されたかどうかを示すために、前面ディスプレイパネルに表示され得るさまざまなアイコンをより詳細に示す。
【図３】図３は、さまざまな実施形態による質量分析計であって、計器は、エレクトロスプレーイオン化（「ＥＳＩ」）または他のイオンソースと、結合リングイオンガイドと、セグメント化された四重極ロッドセットイオンガイドと、１つ以上の伝達レンズと、飛行時間型質量分析器と、を備え、飛行時間型質量分析器は、プッシャ電極と、リフレクトロンと、イオン検出器と、を備える、質量分析計を概略的に示す。
【図４】図４は、さまざまな実施形態による質量分析計と共に使用することができる既知の大気圧イオン化（「ＡＰＩ」）イオンソースを示す。
【図５】図５は、さまざまな実施形態による、イオン入口アセンブリと特徴を共有する第１の既知のイオン入口アセンブリを示す。
【図６Ａ】図６Ａは、第１の既知のイオン入口アセンブリの分解図を示す。
【図６Ｂ】図６Ｂは、隔離弁を有する第２の異なる既知のイオン入口アセンブリを示す。
【図６Ｃ】図６Ｃは、さまざまな実施形態によるイオン入口アセンブリの分解図を示す。
【図６Ｄ】図６Ｄは、さまざまな実施形態による、第１のイオンガイドを収容する真空チャンバの上流の圧送ブロックに装着されたイオンブロックの配置を示す。
【図６Ｅ】図６Ｅは、さまざまな実施形態による、イオンブロック内に留められた固定弁アセンブリをより詳細に示す。
【図６Ｆ】図６Ｆは、ユーザがクランプに装着されたコーンアセンブリを取り外して、コーンが取り外された際に下流の真空チャンバ内の低圧を維持するのに十分なガス流制限開口部を備えた固定弁を露出させた状態を示す。
【図６Ｇ】図６Ｇは、さまざまな実施形態による、固定弁を吸引圧力によって定位置に留めることのできる方法を示す。
【図７Ａ】図７Ａは、さまざまな実施形態による圧送配置を示す。
【図７Ｂ】図７Ｂは、実装可能なガス処理システムのさらなる詳細を示す。
【図７Ｃ】図７Ｃは、大気圧イオン化（「ＡＰＩ」）ガスをオンするようにとのユーザ要求にしたがって実行され得るステップを示すフロー図を示す。
【図７Ｄ】図７Ｄは、さまざまな実施形態によって実行され得るイオンソース圧力試験を示すフローチャートを示す。
【図８】図８は、さまざまな実施形態による質量分析計をより詳細に示す。
【図９】図９は、プッシャ電子機器モジュールおよびイオン検出器モジュールが取り付けられたプッシャプレートアセンブリを備える飛行時間型質量分析器アセンブリであって、リフレクトロンアセンブリが押し出し飛行管から吊り下げられ、押し出し飛行管はプッシャプレートアセンブリから吊り下げられている、飛行時間型質量分析器アセンブリを示す。
【図１０Ａ】図１０Ａは、プッシャプレートアセンブリをより詳細に示す。
【図１０Ｂ】図１０Ｂは、さまざまな実施形態による一体構造のプッシャプレートアセンブリを示す。
【図１０Ｃ】図１０Ｃは、プッシャ電極アセンブリまたはモジュール、およびイオン検出器アセンブリまたはモジュールが取り付けられたプッシャプレートアセンブリを示す。
【図１１（１）】図１１（１）及び図１１（２）は、さまざまな実施形態による、ユーザが計器の前面パネルのスタートボタンを押すと発生するさまざまなプロセスを示すフロー図を示す。
【図１１（２）】図１１（１）及び図１１（２）は、さまざまな実施形態による、ユーザが計器の前面パネルのスタートボタンを押すと発生するさまざまなプロセスを示すフロー図を示す。
【図１２Ａ】図１２Ａは、さまざまな実施形態によるターボ分子ポンプの３つの別個の圧送ポートをより詳細に示す。
【図１２Ｂ】図１２Ｂは、別個の真空チャンバを排気するために配置された３つの圧送ポートのうちの２つをより詳細に示す。
【図１３】図１３は、移送レンズの配置をより詳細に示す。
【図１４Ａ】図１４Ａは、既知の内部真空構成の詳細を示す。
【図１４Ｂ】図１４Ｂは、さまざまな実施形態による新しい内部真空構成の詳細を示す。
【図１５Ａ】図１５Ａは、帯電したイオンを不要な中性粒子から分離するように配置された第１のイオンガイドを形成するリング電極および結合リング電極の配置の概略を示す。
【図１５Ｂ】図１５Ｂは、第１のイオンガイドの第１の部分の長さに沿って線形の軸方向ＤＣ電場を生成するために使用することができる抵抗チェーンを示す。
【図１５Ｃ】図１５Ｃは、第１のイオンガイドの第２の部分の長さに沿って線形の軸方向ＤＣ電場を生成するために使用することができる抵抗チェーンを示す。
【図１６Ａ】図１６Ａは、第１のイオンガイドの下流に設けることができ、かつ複数のロッド電極を備える、さまざまな実施形態によるセグメント化された四重極ロッドセットイオンガイドをより詳細に示す。
【図１６Ｂ】図１６Ｂは、飛行時間型質量分析器のプッシャ電極に印加される電圧パルスを、セグメント化された四重極ロッドセットイオンガイドの端部領域からのイオンの捕捉および放出と同期させ得る方法を示す。
【図１６Ｃ】図１６Ｃは、プッシャ電極の配列をより詳細に示し、かつグリッドおよびリングレンズまたは電極の配置ならびにそれらの相対的な間隔を示す。
【図１６Ｄ】図１６Ｄは、プッシャ電極および関連電極、リフレクトロングリッド電極ならびにイオン検出器の要素の相対的な間隔を含む、飛行時間型質量分析器の全体的な形状をより詳細に示す。
【図１６Ｅ】図１６Ｅは、プッシャ電極および関連するグリッドおよびリング電極ならびにリフレクトロンを形成するグリッドおよびリング電極のさまざまな実施形態による配線配置を示す概略である。
【図１６Ｆ】図１６Ｆは、さまざまな実施形態による、エレクトロスプレー細管プローブ、差動ポンプ開口部、移送レンズ電極、プッシャ電極、リフレクトロン電極、および検出器などのさまざまなイオン光学部品が維持される相対電圧および絶対電圧の範囲を示す。
【図１６Ｇ】図１６Ｇは、さまざまな実施形態によるイオン検出器配置の概略であり、飛行時間ハウジングの内部および外部の両方に位置する、イオン検出器へのさまざまな接続を示す。
【図１６Ｈ】図１６Ｈは、例示的なポテンシャルエネルギー図を示す。
【図１７】図１７は、好ましい実施形態における真空チャンバを概略的に示す。
【図１８】図１８は、図８に示す分析計の部分を通る断面図を示し、イオン光学系をより詳細に示す。
【図１９】図１９は、プリント回路基板が位置するポイントにおける実施形態の断面図を示す。
【図２０Ａ】図２０Ａ〜図２０Ｃは、本発明の一実施形態による、ガスポンプから分析計の真空チャンバへのさまざまなガス導管を示す。
【図２０Ｂ】図２０Ａ〜図２０Ｃは、本発明の一実施形態による、ガスポンプから分析計の真空チャンバへのさまざまなガス導管を示す。
【図２０Ｃ】図２０Ａ〜図２０Ｃは、本発明の一実施形態による、ガスポンプから分析計の真空チャンバへのさまざまなガス導管を示す。
【図２１Ａ】図２１Ａと図２１Ｂは、それぞれ、本発明の実施形態による、分析計の主シャーシの一部およびカバーパネルの一部を示す。
【図２１Ｂ】図２１Ａと図２１Ｂは、それぞれ、本発明の実施形態による、分析計の主シャーシの一部およびカバーパネルの一部を示す。
【図２２Ａ】図２２Ａは、イオン検出器からのイオン信号を増幅するための前置増幅電子機器モジュールを含む、本発明の実施形態による分析計の一部を示す。
【図２２Ｂ】図２２Ｂは、図２２Ａに示す分析計の一部を通る断面図を示す。
【図２３Ａ】図２３Ａは、ＴＯＦプッシャアセンブリに電圧を供給するための、本発明の実施形態による高電圧源モジュールを示す。
【図２３Ｂ】図２３Ｂは、高電圧源モジュールが接続されている計器の部分の斜視断面図を示す。
【図２３Ｃ】図２３Ｃは、同部分の側面断面図を示す。
【図２３Ｄ】図２３Ｄは、高電圧源モジュールが主ハウジングに接続されている領域の概略断面図を示す。
【発明を実施するための形態】
【０１５５】
新規に開発された質量分析計のさまざまな態様を開示する。質量分析計は、改変かつ改良されたイオン入口アセンブリと、改変された第１のイオンガイドと、改変された四重極ロッドセットイオンガイドと、改良された転送光学系と、新規の片持ち飛行時間型構成と、高度な電子機器および改良されたユーザインターフェースをともなう改変されたリフレクトロン構成と、を備える。
【０１５６】
質量分析計は、高レベルの性能を有し、信頼性が高く、従来の大半の質量分析計と比較して大幅に改善されたユーザ体験を提供し、非常に高レベルのＥＭＣ準拠性を有し、および高度な安全機能を有するように設計されている。
【０１５７】
この計器は、高精度の質量分析器を備えており、全体として小型かつコンパクトで、高度な堅牢性を有する。この計器は、性能を損なうことなく製造コストを削減し、同時により高い信頼性があり、保守を容易にするように設計されている。この計器は、特に使いやすく、メンテナンスが容易で、かつ保守も容易である。この計器は、次世代のベンチトップ飛行時間型質量分析計を構成する。
【０１５８】
図１は、従来のベンチトップ液体クロマトグラフィ分離デバイス１０１に結合された状態で示された、さまざまな実施形態によるベンチトップ質量分析計１００を示す。質量分析計１００は、使いやすさを考慮して設計されている。特に、簡素化されたユーザインターフェースおよび前面ディスプレイが設けられ、計器の保守性が従来の計器と比較して大幅に改善かつ最適化されている。質量分析計１００は、部品点数の削減により機械設計が改善されており、製造プロセスが簡素化されているという利点があるため、設計のコストが減少し、信頼性が向上し、保守手順が簡略化されている。質量分析計は、高度な電磁両立性（「ＥＭＣ」）を実現するように設計されており、非常に低い電磁干渉（「ＥＭＩ」）を示す。
【０１５９】
図２Ａは、さまざまな実施形態による質量分析計１００の正面図を示し、図２Ｂは、さまざまな実施形態による質量分析計の斜視図を示す。３つの溶媒ボトル２０１が、質量分析計１００に連結され、差し込まれ、または他の方法で接続または挿入されてもよい。溶媒ボトル２０１の充填状態をユーザに対して強調表示するために、溶媒ボトル２０１はバックライト付きであってもよい。
【０１６０】
複数の溶媒ボトルを有する既知の質量分析計における１つの問題は、ユーザが溶媒ボトルを誤った位置または姿勢で接続する可能性があることである。さらに、ユーザは溶媒ボトルを取り付けることができるが、従来の取り付け機構は、溶媒ボトルの前面にあるラベルが、ユーザが見ることができるように配置されることが保証されていない。すなわち、従来の計器では、溶媒ボトルが接続されたとき、前面ラベルはユーザと離れた方向を向いている場合もある。よって、従来の計器における１つの問題は、溶媒ボトルのラベルがユーザから離れた方向を向くように溶媒ボトルが位置付けられるという事実によって、ユーザが溶媒ボトルのラベルを読み取れない可能性があることである。さまざまな実施形態によれば、溶媒ボトルを取り付けるために従来使用されている従来のねじ取り付けは、回転することなく溶媒ボトル２０１を接続することを可能にする弾性ばね取り付け機構で置き換えられている。
【０１６１】
さまざまな実施形態によれば、溶媒ボトル２０１の充填レベルをユーザに示すために、溶媒ボトル２０１を、ＬＥＤライトタイルによって照らしてもよい。溶媒ボトル２０１内の流体がＬＥＤからの光を減衰させる可能性があるため、ボトルを照らす単一のＬＥＤでは不十分であることが理解されよう。さらに、単一のＬＥＤの設置に適した単一の位置がない。
【０１６２】
質量分析計１００は、計器制御システムによって照らされたときにさまざまなアイコンが表示され得るディスプレイパネル２０２を有していてもよい。
【０１６３】
スタートボタン２０３は、前面ディスプレイパネル２０２上またはそれに隣接して位置付けることができる。ユーザは、スタートボタン２０３を押して、それにより、電源投入シーケンスまたはルーチンを開始することができる。電源投入シーケンスまたはルーチンは、すべての計器モジュールの電源を投入することと、計器の真空排気を開始すること、すなわち、質量分析計１００の本体内の真空チャンバの各々に低圧を発生させることを含み得る。
【０１６４】
さまざまな実施形態によれば、電源投入シーケンスまたはルーチンは、ソース圧力試験を実行することと、計器を動作モードに切り替えることと、を含んでもいてもよく、含んでいなくてもよい。
【０１６５】
さまざまな実施形態によれば、ユーザは、スタートボタン２０３を一定時間、たとえば５秒間長押しして、電源切断シーケンスを開始することができる。
【０１６６】
計器がメンテナンスモードにある場合、計器の前面パネルのスタートボタン２０３を押すと、電源投入シーケンスが開始されてもよい。さらに、計器がメンテナンスモードにあるとき、計器の前面パネルのスタートボタン２０３を一定時間、たとえば５秒間長押しすると、電源切断シーケンスを開始することができる。
【０１６７】
図２Ｃは、ディスプレイパネル２０２上に表示することができ、かつ計器ハードウェアおよび／またはソフトウェアの制御下で照らすことができるさまざまなアイコンをより詳細に示す。さまざまな実施形態によれば、ディスプレイパネル２０２の片側（たとえば左側）は、一般に計器または質量分析計１００の状態に関連するさまざまなアイコンを有していてもよい。たとえば、アイコンが緑色で表示されて、計器が初期化モード、準備モード、または実行モードであることを示してもよい。
【０１６８】
ユーザの介在またはユーザの入力を必要とする可能性のあるエラーが検出された場合、黄色または黄褐色の警告メッセージを表示してもよい。黄色または黄褐色の警告メッセージまたはアイコンをディスプレイパネル２０２に表示してもよく、たとえば、潜在的な不具合があることを示す比較的一般的な情報と、計器のどの構成要素または態様に不具合があり得るかを示す一般的な情報のみをユーザに伝えてもよい。
【０１６９】
さまざまな実施形態によれば、ユーザは、対応付けられたコンピュータのディスプレイまたはモニタを参照して、詳細情報を取得するか、不具合の性質を完全に理解し、不具合を修正するため、または計器を望ましい動作状態にするために実行することが推奨される潜在的な是正措置の詳細情報を受け取る必要がある場合もある。
【０１７０】
ユーザは、是正措置を実行するべきであることを確認するように求められてもよく、および／またはユーザは、特定の是正措置が実行中であることを通知されてもよい。
【０１７１】
ユーザが簡単に是正できず、代わりに熟練した保守エンジニアの保守を必要とするエラーが検出された場合、保守エンジニアに連絡する必要があることを示す警告メッセージが表示されてもよい。保守エンジニアの必要性を示す警告メッセージが赤で表示されてもよく、かつスパナまたは他のアイコンも表示または点灯されて、エンジニアが必要であることをユーザに示してもよい。
【０１７２】
ディスプレイパネル２０２はまた、計器をオフにするために電源ボタン２０３を押す必要があるというメッセージを表示してもよい。
【０１７３】
一実施形態によれば、ディスプレイパネル２０２の片側（たとえば右側）は、エラーまたは不具合が検出された計器の異なる構成要素またはモジュールを示すさまざまなアイコンを有していてもよい。たとえば、黄色または黄褐色のアイコンを、イオンソースのエラーまたは不具合、入口コーン領域の不具合、流体システムの不具合、電子機器の不具合、溶媒ボトルまたは他のボトル２０１のうちの１つ以上の不具合（すなわち、１つ以上の溶媒ボトル２０１を再充填または空にする必要があることを示す）、真空チャンバのうちの１つ以上に関連する真空圧力の不具合、計器の設定エラー、通信エラー、ガス供給の問題または排気の問題を示すために、表示させたり、照らしたりすることができる。
【０１７４】
ディスプレイパネル２０２は、計器の一般的な状態および／または不具合の一般的な性質のみを示すだけであってもよいことが理解されよう。不具合を解決したり、エラーや不具合の正確な性質を理解したりするために、ユーザは、関連するコンピュータやその他のデバイスの表示画面を参照する必要がある場合がある。たとえば、当業者によって理解されるように、関連するコンピュータまたは他のデバイスは、計器または質量分析計１００から出力される質量スペクトルおよび他のデータを受信および処理するように構成することができ、かつユーザの便宜ために、コンピュータの表示画面上に質量スペクトルデータまたは画像を表示することができる。
【０１７５】
さまざまな実施形態によれば、ステータスディスプレイは、計器が、実行中、準備完了、準備中、準備が阻止された、またはエラーのいずれかの状態にあるかどうかを示してもよい。
【０１７６】
ステータスディスプレイには、要保守、コーン、イオンソース、セットアップ、真空、通信、流体、ガス、排気、電子機器、ロックマス、較正、洗浄などの健全性チェックインジケータが表示される場合がある。
【０１７７】
「電源ボタンの長押しでオフ」ＬＥＤタイルが、図２Ｃに示され、「電源ボタンの長押しでオフ」ＬＥＤタイルは、電源ボタン２０３が押されると点灯したままになってもよく、電源ボタン２０３が解放されるか、または一定時間（たとえば５秒間）が経過するかのうち、いずれか早い時間まで、点灯し続けてもよい。電源ボタン２０３が、設定された一定時間の前に解放された場合（たとえば、押されてから５秒未満）、「電源ボタンの長押しで電源オフ」ＬＥＤタイルは、たとえば２秒間でフェードアウトしてもよい。
【０１７８】
初期化ＬＥＤタイルは、電源ボタン２０３を介して計器が起動したときに点灯してもよく、ソフトウェアがステータスパネルの制御を引き継ぐか、電源投入シーケンスまたはルーチンがタイムアウトするまでオンの状態のままであってもよい。
【０１７９】
さまざまな実施形態によれば、ユーザが実行する必要がある可能性のあるすべての手順を通してユーザのガイドを助けるために、計器健全性チェックを実行してもよく、コンピュータのモニタの表示画面（前面ディスプレイパネル２０２とは別個であってもよい）を介してプリンタスタイルのエラー修正指示をユーザに提供してもよい。
【０１８０】
計器は、エラーメッセージまたは警告ステータスアラート（複数可）の自己診断を試みてもよく、ユーザへの通知の有無にかかわらず、問題（複数可）の修正を試みてもよい。
【０１８１】
問題の重大度に応じて、計器制御システムは、問題（複数可）自体の修正を試みるか、ユーザに対して課題または問題（複数可）の修正を試みるために何らかの形の介入の実行を要求するかを試みてもよく、または計器が保守エンジニアを必要としていることをユーザに通知してもよい。
【０１８２】
ユーザが是正措置を講じる可能性がある場合、計器は、ユーザが従うべき指示を表示してもよく、かつユーザが問題またはエラーを修正あるいは解決できるようにし得る実行すべき方法または手順の詳細を提供してもよい。ディスプレイ画面上に解決ボタンを設けることができ、提案された解決指示に従ったユーザは、このボタンを押すことができる。次に、計器は、試験を再度実行してもよく、および／または課題が実際に修正されたかどうかを確認してもよい。たとえば、ユーザがインターロックを作動させた場合、いったんインターロックが閉じられると、以下で説明するように圧力試験ルーチンを初期化することができる。
【０１８３】
図３は、計器がエレクトロスプレーイオン化（「ＥＳＩ」）イオンソースなどのイオンソース３００を備え得る、さまざまな実施形態による質量分析計１００の高レベルの概略を示す。しかしながら、エレクトロスプレーイオン化イオンソース３００の使用は必須ではなく、他の実施形態によれば、異なるタイプのイオンソースを使用してもよいことが理解されるべきである。たとえば、さまざまな実施形態によれば、脱着エレクトロスプレーイオン化（「ＤＥＳＩ」）イオンソースを使用してもよい。さらに他の実施形態によれば、急速蒸発イオン化質量分析（「ＲＥＩＭＳ」）イオンソースを使用してもよい。
【０１８４】
エレクトロスプレーイオンソース３００が設けられる場合、イオンソース３００は、エレクトロスプレープローブおよび関連する電源を備え得る。
【０１８５】
関連する質量分析計１００の初期段階は、（図６Ｃに示すように）イオンブロック８０２を備え、エレクトロスプレーイオン化イオンソース３００が設けられる場合、イオンソース筐体を設けてもよい。
【０１８６】
脱着エレクトロスプレーイオン化（「ＤＥＳＩ」）イオンソースが提供される場合、イオンソースは、ＤＥＳＩソース、ＤＥＳＩ噴霧器および関連するＤＥＳＩ電源を備え得る。関連する質量分析計の初期段階は、図６Ｃにより詳細に示すように、イオンブロック８０２を備え得る。しかしながら、さまざまな実施形態によれば、ＤＥＳＩソースが設けられた場合、イオンブロック８０２は、イオンソース筐体によって囲まれていなくてもよい。
【０１８７】
ＲＥＩＭＳソースは、組織試料を備え得る試料から生成された分析物、煙、煙霧、液体、ガス、サージカルスモーク、エアロゾルまたは蒸気の移動をともなうことが理解されるであろう。いくつかの実施形態では、ＲＥＩＭＳソースは、分析物、煙、煙霧、液体、ガス、サージカルスモーク、エアロゾルまたは蒸気を実質的にパルス状に吸引するように配置および適合されてもよい。ＲＥＩＭＳソースは、電気外科切断の印加電圧または電位が１つ以上の電極、１つ以上の電気外科チップ、１つ以上のレーザーまたは他の切断デバイスに供給された場合にのみ、分析物、煙、煙霧、液体、ガス、サージカルスモーク、エアロゾル、または蒸気を実質的に吸引するように配置および適合されてもよい。
【０１８８】
質量分析計１００は、試料のイオン画像を取得することができるように配置されてもよい。たとえば、さまざまな実施形態によれば、質量スペクトルおよび／または他の物理化学的データは、試料の一部にわたる位置に応じて取得され得る。よって、試料に沿った、それを越えた、またはその内部の位置に応じて、試料の性質がどのように変化し得るかについて判定を行うことができる。
【０１８９】
質量分析計１００は、複数のリング電極および結合リング電極を有するＳｔｅｐＷａｖｅ（ＲＴＭ）イオンガイド３０１などの第１のイオンガイド３０１を備え得る。質量分析計１００は、セグメント化された四重極ロッドセットイオンガイド３０２と、１つ以上の移送レンズ３０３と、飛行時間型質量分析器３０４と、をさらに備え得る。四重極ロッドセットイオンガイド３０２は、イオンガイドモードおよび／または質量フィルタリングモードで動作することができる。飛行時間型質量分析器３０４は、線形加速飛行時間領域または直交加速飛行時間型質量分析器を含み得る。
【０１９０】
飛行時間型質量分析器が直交加速飛行時間型質量分析器３０４を備える場合、質量分析器３０４は、プッシャ電極３０５と、リフレクトロン３０６と、イオン検出器３０７とを、備え得る。イオン検出器３０７は、リフレクトロン３０６によって反射されたイオンを検出するように配置されてもよい。しかしながら、リフレクトロン３０６を設けることは望ましいが、必須ではないことを理解されたい。
【０１９１】
さまざまな実施形態によれば、第１のイオンガイド３０１は、大気圧界面の下流に設けてもよい。大気圧界面は、イオン入口アセンブリを備え得る。
【０１９２】
第１のイオンガイド３０１は、第１の真空チャンバまたは第１の差動圧送領域に位置していてもよい。
【０１９３】
第１のイオンガイド３０１は、部分リングと、部分結合リングイオンガイドアセンブリと、を備えていてもよく、イオンは、第１の複数のリング電極または結合リング電極内に形成された第１のイオン経路から、第２の複数のリング電極または結合リング電極によって形成された第２のイオン経路まで、概して半径方向に移動させることができる。第１および第２の複数のリング電極は、それらの長さの少なくとも一部に沿って結合することができる。イオンは、第１および第２の複数のリング電極内に放射状に閉じ込めることができる。
【０１９４】
第２のイオン経路は、第２の真空チャンバまたは第２の差動圧送領域に通じ得る差動圧送開口部と位置合わせすることができる。
【０１９５】
第１のイオンガイド３０１を利用して、帯電した分析対象イオンを不要な中性粒子から分離することができる。不要な中性粒子は、排気ポートに向かって流れるように配置することができるのに対し、分析対象イオンは別の流路に送られ、差動ポンプ開口部を通して隣接する下流の真空チャンバに最適に移動するように配置される。
【０１９６】
さまざまな実施形態によれば、イオンは、動作モードにおいて、第１のイオンガイド３０１内で断片化され得ることも企図されている。特に、質量分析計１００は、第１のイオンガイド３０１を収容する真空チャンバ内のガス圧が維持される動作モードで動作することができ、それによって、電圧供給によりイオンが第１のイオンガイド３０１内またはそれに沿って加速すると、イオンは、真空チャンバ内の背景ガスと衝突し、かつ断片化して断片イオン、娘イオンまたは生成イオンを形成するように配置されてもよい。さまざまな実施形態によれば、第１のイオンガイド３０１に沿って、かつそれを通してイオンを推進し、任意選択で動作モードのイオンを断片化させるために、静的ＤＣ電圧勾配を、第１のイオンガイド３０１の少なくとも一部に沿って維持してもよい。
【０１９７】
しかしながら、質量分析計１００を、動作モードの第１のイオンガイド３０１においてイオン断片化を実行することができるように配置することは必須ではないことを理解されたい。
【０１９８】
質量分析計１００は、第１のイオンガイド３０２の下流に第２のイオンガイド３０２を備えていてもよく、第２のイオンガイド３０２は、第２の真空チャンバまたは第２の差動圧送領域に位置していてもよい。
【０１９９】
第２のイオンガイド３０２は、セグメント化された四重極ロッドセットイオンガイドまたは質量フィルタ３０２を備え得る。しかしながら、第２のイオンガイド３０２が、四重極イオンガイド、六重極イオンガイド、八重極イオンガイド、多重極イオンガイド、セグメント化多重極イオンガイド、イオンファンネルイオンガイド、イオントンネルイオンガイド（たとえば、各々がイオンが通過し得る開口部を有するか、あるいはイオン誘導領域を形成する複数のリング電極を備える）または結合リングイオンガイドを備え得る他の実施形態も企図されている。
【０２００】
質量分析計１００は、第２のイオンガイド３０２の下流に位置する１つ以上の移送レンズ３０３を備え得る。移送レンズ３０３のうちの１つ以上は、第３の真空チャンバまたは第３の差動圧送領域に位置することができる。イオンは、さらなる差動圧送開口部を通過して、第４の真空チャンバまたは第４の差動圧送領域に入ることができる。１つ以上の移送レンズ３０３はまた、第４の真空チャンバまたは第４の差動圧送領域に位置していてもよい。
【０２０１】
質量分析計１００は、１つ以上の移送レンズ３０３の下流に位置する質量分析器３０４を備えていてもよく、たとえば、第４のもしくはさらなる真空チャンバまたは第４のもしくはさらなる差動圧送領域に位置していてもよい。質量分析器３０４は、飛行時間型（「ＴＯＦ」）質量分析器を備え得る。飛行時間型質量分析器３０４は、線形または直交加速飛行時間型質量分析器を備え得る。
【０２０２】
さまざまな実施形態によれば、１つ以上の直交加速プッシャ電極３０５（または代替的および／または追加的に１つ以上のプーラ電極）と、フィールドフリードリフト領域によって分離されたイオン検出器３０７と、を含む、直交加速飛行時間型質量分析器３０４を提供することができる。飛行時間型質量分析器３０４は、プッシャ電極３０５とイオン検出器３０７との中間にある１つ以上のリフレクトロン３０６を任意選択で備え得る。
【０２０３】
質量分析器は飛行時間型質量分析器３０４を備えることが非常に望ましいが、備えていなくてもよいことを認識されたい。より一般的には、質量分析器３０４は、（ｉ）四重極質量分析器、（ｉｉ）２Ｄまたは線形四重極質量分析器、（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）磁気セクター質量分析器、（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）クアドロ対数ポテンシャル分布を有する静電場を生成するように構成された静電質量分析器、（ｘ）フーリエ変換静電質量分析器、（ｘｉ）フーリエ変換質量分析器、（ｘｉｉ）飛行時間型質量分析器、（ｘｉｉｉ）直交加速飛行時間型質量分析器、または（ｘｉｖ）線形加速飛行時間型質量分析器、のいずれかを備え得る。
【０２０４】
図３には示していないが、質量分析計１００はまた、１つ以上の任意のさらなるデバイスまたは段を備え得る。たとえば、さまざまな実施形態によれば、質量分析計１００は、１つ以上のイオン移動度分離デバイス、および／または１つ以上の電場非対称イオン移動度分析計（「ＦＡＩＭＳ」）デバイス、および／または１つ以上の物理化学的特性に応じてイオンを時間的および／または空間的に分離するための１つ以上のデバイスをさらに備え得る。たとえば、さまざまな実施形態による質量分析計１００は、イオンの質量、衝突断面積、構造、イオン移動度、微分イオン移動度または別の物理化学的パラメータにしたがって、時間的あるいはそれ以外の点でイオンを分離するための１つ以上の分離段を備え得る。
【０２０５】
質量分析計１００は、１つ以上の別個のイオントラップまたは１つ以上のイオン捕捉領域を備え得る。しかしながら、以下でより詳細に説明するように、軸方向捕捉電圧を、第１のイオンガイド３０１および／または第２のイオンガイド３０２のいずれかの１つ以上のセクションまたは１つ以上の電極に印加して、イオンを軸方向に短時間閉じ込めてもよい。たとえば、イオンを、一定時間軸方向に捕捉または閉じ込めて、その後放出してもよい。イオンは、下流のイオン光学部品と同期して放出されてもよい。たとえば、目的とする分析対象イオンのデューティサイクルを高めるために、軸方向捕捉電圧を、第２のイオンガイド３０２の最後の電極または段に印加してもよい。次に、軸方向捕捉電圧を除去し、飛行時間型質量分析器３０４のプッシャ電極３０５への電圧パルスの印加をイオンのパルス状の放出と同期させて、そのため、目的とする分析対象イオンのデューティサイクルを増加させることができ、その後、イオンが質量分析器３０４によって質量分析される。このアプローチは、拡張デューティサイクル（「ＥＤＣ」）モードと呼ばれる場合がある。
【０２０６】
さらに、質量分析計１００は、（ｉ）衝突誘起解離（「ＣＩＤ」）断片化デバイスと、（ｉｉ）表面誘起解離（「ＳＩＤ」）断片化デバイスと、（ｉｉｉ）電子移動解離（「ＥＴＤ」）断片化デバイスと、（ｉｖ）電子捕獲解離（「ＥＣＤ」）断片化デバイスと、（ｖ）電子衝突または衝撃解離断片化デバイスと、（ｖｉ）光誘起解離（「ＰＩＤ」）断片化デバイスと、（ｖｉｉ）レーザー誘起解離断片化デバイスと、（ｖｉｉｉ）赤外線誘起解離デバイスと、（ｉｘ）紫外線誘起解離デバイスと、（ｘ）ノズルスキマー界面断片化デバイスと、（ｘｉ）インイオンソース断片化デバイスと、（ｘｉｉ）インイオンソース衝突誘起解離断片化デバイスと、（ｘｉｉｉ）熱源または温度源断片化デバイスと、（ｘｉｖ）電場誘起断片化デバイスと、（ｘｖ）磁場誘起断片化デバイスと、（ｘｖｉ）酵素消化または酵素分解断片化デバイスと、（ｘｖｉｉ）イオンーイオン反応断片化デバイスと、（ｘｖｉｉｉ）イオン−分子反応断片化デバイスと、（ｘｉｘ）イオン−原子反応断片化デバイスと、（ｘｘ）イオン準安定イオン反応断片化デバイスと、（ｘｘｉ）イオン準安定分子反応断片化デバイスと、（ｘｘｉｉ）イオン準安定原子反応断片化デバイスと、（ｘｘｉｉｉ）イオンを反応させて付加物または生成イオンを形成するためのイオンーイオン反応デバイスと、（ｘｘｉｖ）イオンを反応させて付加物または生成イオンを形成するためのイオン分子反応デバイスと、（ｘｘｖ）イオンを反応させて付加物または生成イオンを形成するためのイオン原子反応デバイスと、（ｘｘｖｉ）イオンを反応させて付加物または生成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と、（ｘｘｖｉｉ）イオンを反応させて付加物または生成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と、（ｘｘｖｉｉｉ）イオンを反応させて付加物または生成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と、（ｘｘｉｘ）電子イオン化解離（「ＥＩＤ」）断片化デバイスと、からなる群から選択される１つ以上の衝突、断片化または反応セルを備え得る。
【０２０７】
質量分析計１００は、（ｉ）四重極質量フィルタと、（ｉｉ）２Ｄまたは線形四重極イオントラップと、（ｉｉｉ）ポールまたは３Ｄ四重極イオントラップと、（ｉｖ）ペニングイオントラップと、（ｖ）イオントラップと、（ｖｉ）磁場型質量フィルタと、（ｖｉｉ）飛行時間型質量フィルタと、（ｖｉｉｉ）ウィーンフィルタと、からなる群から選択される１つ以上の質量フィルタを備え得る。
【０２０８】
第４のもしくはさらなる真空チャンバまたは第４のもしくはさらなる差動圧送領域は、第３の真空チャンバまたは第３の差動圧送領域よりも低い圧力で維持されてもよい。第３の真空チャンバまたは第３の差動圧送領域は、第２の真空チャンバまたは第２の差動圧送領域よりも低い圧力で維持されてもよく、第２の真空チャンバまたは第２の差動圧送領域は、第１の真空チャンバまたは第１の差動圧送領域よりも低い圧力で維持されてもよい。第１の真空チャンバまたは第１の差動圧送領域は、周囲よりも低い圧力で維持されてもよい。周囲圧力は、海抜で約１０１３ｍｂａｒと見なすことができる。
【０２０９】
質量分析計１００は、分析対象イオンを生成するように構成されたイオンソースを備え得る。さまざまな特定の実施形態では、イオンソースは、エレクトロスプレーイオン化（「ＥＳＩ」）イオンソースや大気圧化学イオン化（「ＡＰＣＩ」）イオンソースなどの大気圧イオン化（「ＡＰＩ」）イオンソースを備え得る。
【０２１０】
図４は、エレクトロスプレーイオン化（「ＥＳＩ」）イオンソースや大気圧化学イオン化（「ＡＰＣＩ」）イオンソースなどの既知の大気圧イオン化（「ＡＰＩ」）イオンソースを一般的な形態で示す。イオンソースは、たとえば、内部毛細管４０２を備え得るエレクトロスプレーイオン化プローブ４０１を備え得、分析対象液体は内部毛細管４０２を通して供給することができる。分析対象液体は、ＬＣカラムまたは注入ポンプからの移動相を備え得る。分析対象液体は、内部毛細管４０２またはプローブを介して入り、空気圧により、静電的に帯電したエアゾール噴霧に変換される。溶媒は、加熱された脱溶媒ガスによって噴霧から蒸発する。脱溶媒ガスは、内部毛細管４０２と、それを介して噴射ガスが出現する中間周囲噴射管４０３との両方を取り囲む環状部を通して提供されてもよい。脱溶媒ガスは、環状の電気脱溶媒ヒータ４０４によって加熱することができる。次に、生じた分析対象イオンおよび溶媒イオンは、質量分析計１００の初期段階を形成するイオンブロック４０５に取り付けられた試料またはサンプリングコーン開口部に向けられる。
【０２１１】
内部毛細管４０２は、好ましくは、噴射管４０３によって囲まれている。内部毛細管４０２の放出端は、噴射管４０３を越えて突出していてもよい。内部毛細管４０２および噴射管４０３は、図４に示すように、脱溶媒ヒータ装置４０４によって取り囲まれていてもよく、脱溶媒ヒータ４０４は、脱溶媒ガスを加熱するように構成されてもよい。脱溶媒ヒータ４０４は、脱溶媒ガスを周囲温度から約６００℃の温度まで加熱するように構成されてもよい。さまざまな実施形態によれば、ＡＰＩガスがオフ状態であるとき、脱溶媒ヒータ４０４は常にオフ状態である。
【０２１２】
脱溶媒ガスおよび噴射ガスは、窒素、空気もしくは別のガスまたはガスの混合物を備え得る。同じガス（たとえば、窒素、空気もしくは別のガスまたはガスの混合物）を、脱溶媒ガス、噴射ガスおよびコーンガスの両方として使用することができる。コーンガスの機能については、以下でより詳細に説明する。
【０２１３】
内部プローブ毛細管４０２は、いかなるツールの使用も必要とせずに、未熟練のユーザでも容易に交換することができる。エレクトロスプレープローブ４０２は、０．３〜１．０ｍＬ／分の範囲のＬＣ流量に対応することができる。
【０２１４】
さまざまな実施形態によれば、光学検出器を質量分析計１００と直列に使用することができる。光検出器は、約１０００ｐｓｉの最大圧力能力を有し得ることが理解されるであろう。よって、エレクトロスプレーイオン化プローブ４０１は、約５００ｐｓｉを超える背圧を発生させないように構成することができ、他のシステム構成要素が背圧を発生させることを可能にする。計器は、１．０ｍＬ／分の５０対５０のメタノール／水の流れが５００ｐｓｉを超える背圧を発生させないように構成することができる。
【０２１５】
さまざまな実施形態によれば、１０６〜１５９Ｌ／時間の噴射器の流量を利用することができる。
【０２１６】
ＥＳＩプローブ４０１は、０．３〜１．５ｋＶの動作範囲を有し得る電源によって電力供給を受けることができる。
【０２１７】
しかしながら、さまざまな他の異なるタイプのイオンソースが代わりに質量分析計１００に結合されてもよいことを理解されたい。たとえば、さまざまな実施形態によれば、イオンソースは、より一般的には、（ｉ）エレクトロスプレーイオン化（「ＥＳＩ」）イオンソース、（ｉｉ）大気圧光イオン化（「ＡＰＰＩ」）イオンソース、（ｉｉｉ）大気圧化学イオン化（「ＡＰＣＩ」）イオンソース、（ｉｖ）マトリックス支援レーザー脱離イオン化（「ＭＡＬＤＩ」）イオンソース、（ｖ）レーザー脱離イオン化（「ＬＤＩ」）イオンソース、（ｖｉ）大気圧イオン化（「ＡＰＩ」）イオンソース、（ｖｉｉ）脱離イオン化シリコン（「ＤＩＯＳ」）イオンソース、（ｖｉｉｉ）電子衝撃（「ＥＩ」）イオンソース、（ｉｘ）化学イオン化（「ＣＩ」）イオンソース、（ｘ）フィールドイオン化（「ＦＩ」）イオンソース、（ｘｉ）フィールド脱着（「ＦＤ」）イオンソース、（ｘｉｉ）誘導結合プラズマ（「ＩＣＰ」）イオンソース、（ｘｉｉｉ）高速原子爆撃（「ＦＡＢ」）イオンソース、（ｘｉｖ）液体二次イオン質量分析（「ＬＳＩＭＳ」）イオンソース、（ｘｖ）脱着エレクトロスプレーイオン化（「ＤＥＳＩ」）イオンソース、（ｘｖｉ）ニッケル６３放射性イオンソース、（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ソース、（ｘｖｉｉｉ）サーモスプレーイオンソース、（ｘｉｘ）大気サンプリンググロー放電イオン化（「ＡＳＧＤＩ」）イオンソース、（ｘｘ）グロー放電（「ＧＤ」）イオンソース、（ｘｘｉ）インパクタイオンソース、（ｘｘｉｉ）リアルタイム直接分析（「ＤＡＲＴ」）イオンソース、（ｘｘｉｉｉ）レーザースプレーイオン化（「ＬＳＩ」）イオンソース、（ｘｘｉｖ）ソニックスプレーイオン化（「ＳＳＩ」）イオンソース、（ｘｘｖ）マトリックス支援注入イオン化（「ＭＡＩＩ」）イオンソース、（ｘｘｖｉ）溶媒支援入口イオン化（「ＳＡＩＩ」）イオンソース、（ｘｘｖｉｉ）脱着エレクトロスプレーイオン化（「ＤＥＳＩ」）イオンソース、（ｘｘｖｉｉｉ）レーザー切断エレクトロスプレーイオン化（「ＬＡＥＳＩ」）イオンソース、（ｘｘｉｘ）表面支援レーザー脱離イオン化（「ＳＡＬＤＩ」）イオンソース、または（ｘｘｘ）低温プラズマ（「ＬＴＰ」）イオンソースのいずれかを備え得る。
【０２１８】
クロマトグラフィまたは他の分離デバイスが、イオンソース３００の上流に設けられてもよく、かつイオンソース３００に流出物を提供するように結合されてもよい。クロマトグラフィ分離デバイスは、液体クロマトグラフィまたはガスクロマトグラフィデバイスを備え得る。あるいは、分離デバイスは、（ｉ）毛細管電気泳動（「ＣＥ」）分離デバイス、（ｉｉ）毛細管電気クロマトグラフィ（「ＣＥＣ」）分離デバイス、（ｉｉｉ）実質的に剛性のセラミックベース多層マイクロ流体基板（「セラミックタイル」）分離デバイス、または（ｉｖ）超臨界流体クロマトグラフィ分離デバイスを備え得る。
【０２１９】
質量分析計１００は、イオンソース３００の下流に大気圧界面またはイオン入口アセンブリを備え得る。さまざまな実施形態によれば、大気圧界面は、イオンソース４０１の下流に位置する試料またはサンプリングコーン４０６、４０７を備え得る。イオンソース４０１によって生成された分析対象イオンは、試料またはサンプリングコーン４０６、４０７を介して、質量分析計１００の第１の真空チャンバまたは第１の差動圧送領域の内部に向かって、またはその前方に向かって通過することができる。しかしながら、他の実施形態によれば、大気圧界面は毛細管界面を備え得る。
【０２２０】
図４に示すように、イオンソース４０１によって生成されたイオンは、外部ガスコーン４０６と内部試料コーン４０７とを備え得る大気圧界面に向けられてもよい。コーンガスは、内部試料コーン４０７と外部ガスコーン４０６との間の環状領域に供給されてもよい。コーンガスは、環状体から概して質量分析計１００へのイオンの移動方向と反対の方向に出現し得る。コーンガスは、大量の汚染物質を効果的に押しのけるクラスタ分離ガスとして機能することができ、それによって大量の汚染物質が外部コーン４０６および／または内部コーン４０７に衝突するのを防止し、さらに大量の汚染物質が質量分析計１００の初期真空段に入るのを防止する。
【０２２１】
図５は、さまざまな実施形態によるイオン入口アセンブリに類似する第１の既知のイオン入口アセンブリをより詳細に示す。図５および６Ａを参照して以下に示し説明する既知のイオン入口アセンブリは、さまざまな実施形態によるイオン入口アセンブリのさまざまな態様を強調するために提示するものであって、そのため、図６Ｃを参照して以下に示し論じるさまざまな実施形態によるイオン入口アセンブリとの差異が十分に理解され得る。
【０２２２】
図５を参照して、イオンソース（図示せず）が、質量分析計１００の真空チャンバ５０５に向けられる分析対象イオンを生成することが理解されよう。
【０２２３】
開口部５１５を有する内部ガスコーンまたはサンプリングコーン５１３と、開口部５２１を有する外部ガスコーン５１７とを備えるガスコーンアセンブリが設けられる。使い捨てディスク５２５が、内部ガスコーンまたはサンプリング５１３の下または下流に配置され、取り付け要素５２７によって所定の位置に保持される。ディスク５２５は、真空チャンバ５０５の開口部５１１を覆う。ディスク５２５は、取り付け要素５２７上に載っている内部ガスコーン５１３によって取り外し可能に所定の位置に保持される。
【０２２４】
図６Ｃを参照して以下でより詳細に論じるように、さまざまな実施形態によれば、取り付け要素５２７は、好適なイオン入口アセンブリに設けられない。
【０２２５】
ディスク５２５は、イオンが通過できる開口部またはサンプリングオリフィス５２９を有する。
【０２２６】
キャリア５３１は、ディスク５２５の底部または下方に配置されている。キャリア５３１は、真空チャンバ５０５の開口部５１１を覆うように配置されている。ディスク５２５を取り外すと、キャリア５３１は、吸引圧力によって適所に留まることができる。
【０２２７】
図６Ａは、第１の既知のイオン入口アセンブリの分解図を示す。外部ガスコーン５１７は、コーン開口部５２１を有し、クランプ５３５内にスライド可能に取り付けられる。クランプ５３５により、ユーザは、使用中に高温になる外部ガスコーン５１７に物理的に触れる必要なしに、外部ガスコーン５１７を取り外すことができる。
【０２２８】
内部ガスコーンまたはサンプリングコーン５１３は、外部ガスコーン５１７の後方または下方に取り付けられて、示されている。
【０２２９】
既知の構成は、直径１ｍｍの開口部を有するキャリア５３１を利用する。イオンブロック８０２が較正ポート５５０を有することも示されている。しかしながら、較正ポート５５０は、さまざまな実施形態によるイオン入口アセンブリには提供されていない。
【０２３０】
図６Ｂは、整備のために外部コーンガスノズル５１７および内部ノズル５１３が取り外されたときに真空圧力を保持するために必要な隔離弁５６０を有する異なる計器で使用されるような、第２の異なる既知のイオン入口アセンブリを示す。内部コーン５１３は、質量分析計の後段へのガス制限オリフィスを有する。内部ガスコーン５１３は、ルーチンの取り外しおよび洗浄を必要とする、高コストで高精度の部品を備える。内部ガスコーン５１３は、使い捨てまたは消耗品ではない。質量分析計の下流の真空段を大気圧から隔離するために、内部サンプリングコーン５１３を取り外す前に、隔離弁５６０を回転させて閉位置にする必要がある。したがって、内部ガスサンプリングコーン５１３を洗浄のために取り外している間、真空圧力を保持するために隔離弁５６０が必要である。
【０２３１】
図６Ｃは、さまざまな実施形態によるイオン入口アセンブリの分解図を示す。さまざまな実施形態によるイオン入口アセンブリは、少数の相違点を除いて、図５および６Ａを参照して上記で示し説明した第１の既知のイオン入口アセンブリと概ね同様である。１つの違いは、較正ポート５５０がイオンブロック８０２に設けられておらず、取り付け部材または取り付け要素５２７が設けられていないことである。
【０２３２】
よって、イオンブロック８０２およびイオン入口アセンブリは簡略化されている。さらに、重要なことには、ディスク５２５は、従来の構成よりも実質的に小径である、直径０．２５または０．３０ｍｍの開口部ディスク５２５を備え得る。
【０２３３】
さまざまな実施形態によれば、ディスク５２５および真空保持部材またはキャリア５３１の両方は、図５および６Ａを参照して示し説明したような第１の既知の構成などの従来の構成よりも実質的に小径の開口部を有し得る。
【０２３４】
たとえば、第１の既知の計器は、直径１ｍｍの開口部を有する真空保持部材またはキャリア５３１を利用する。対照的に、さまざまな実施形態によれば、さまざまな実施形態による真空保持部材またはキャリア５３１は、はるかに小径の開口部、たとえば、直径０．３ｍｍまたは０．４０ｍｍの開口部を有し得る。
【０２３５】
図６Ｄは、さまざまな実施形態によるイオンブロックアセンブリ８０２を大気圧源または大気圧ハウジングに封入する方法をより詳細に示す。イオンブロックアセンブリ８０２は、圧送ブロックまたは熱界面６００に取り付けられてもよい。イオンは、イオンブロックアセンブリ８０２を通過し、次に圧送ブロックまたは熱界面６００を通過して、質量分析計１００の第１の真空チャンバ６０１に入る。第１の真空チャンバ６０１は、好ましくは、図６Ｄに示すように、結合リングイオンガイド３０１を備え得る第１のイオンガイド３０１を収容する。図６Ｄはまた、質量分析計１００へのイオン進入６０３が潜在的な漏れ経路をどのように表すかも示す。真空圧送システムの構成では、イオン入口アセンブリにおけるさまざまなガスフロー制限開口部の直径の間で正しい圧力バランスが必要とされる。
【０２３６】
図６Ｅは、さまざまな実施形態によるイオン入口アセンブリを示し、イオンが、開口部付きディスク５２５を通過する前に、外部ガスコーン５１７および内部ガスコーンまたはサンプリングコーン５１３をどのように通過するかを示す。上記の第１の既知のイオン入口アセンブリとは異なり、取り付け部材や取り付け要素は設けられていない。
【０２３７】
次に、イオンは、固定弁６９０の開口部を通過する。固定弁６９０は、吸引圧力によって適所に保持され、通常の操作ではユーザが取り外すことはできない。３つのＯリング真空シール６９２ａ、６９２ｂ、６９２ｃを示している。固定弁６９０は、ステンレス鋼から形成されてもよい。質量分析計１００の真空領域６９５をおおまかに示している。
【０２３８】
図６Ｆは、少なくとも外部コーン５１７がスライド可能に挿入されているクランプ５３５を引き抜くかまたは取り外すことでユーザによって取り外された外部コーン５１７、内部サンプリングコーン５１３および開口部付きディスク５２５を示す。さまざまな実施形態によれば、内部サンプリングコーン５１３を外部コーン５１７に装着するか、または留めて、両方が同時に取り外されるようにしてもよい。
【０２３９】
従来の回転可能な隔離弁を利用する代わりに、固定された回転不能な弁６９０が設けられるか、あるいはイオンブロック８０２に留められる。固定弁６９０の外部本体とイオンブロック８０２との間に真空シールが確実に設けられるようにするＯリングシール６９２ａを示している。イオンブロック電圧接点６９６も示している。内部および外部コーン５１３、５１７用のＯリングシール６９２ｂ、６９２ｃも示している。
【０２４０】
図６Ｇは、さまざまな実施形態による、固定弁６９０がイオンブロック８０２内に留められ、Ｏリングシール６９２ａによってイオンブロック８０２と共に気密封止を形成し得る方法を示す。計器の真空チャンバ６９５内の真空圧力に起因して計器を動作させるとき、ユーザは、固定弁６９０をイオンブロック８０２から取り外すことができない。通常の動作中に固定弁６９０をイオンブロック８０２に対して固定位置に保持する吸引力の方向を示している。
【０２４１】
固定弁６９０への入口開口部のサイズは、最適な動作条件および構成要素の信頼性のために設計されている。入口開口部の形状が円筒形であり得るさまざまな実施形態が企図されている。しかしながら、複数の入口開口部があり得る、および／または固定弁６９０への１つ以上の入口開口部が非円形の開口部を有し得る他の実施形態も企図されている。１つ以上の入口開口部が固定弁６９０の長手方向の軸に対してゼロ以外の角度で角度付けされ得る実施形態も企図されている。
【０２４２】
イオンブロック８０２から固定弁６９０が完全に取り外されると、質量分析計１００内の真空圧が急速に完全に損失するであろうことが理解されるであろう。
【０２４３】
さまざまな実施形態によれば、イオン入口アセンブリは、質量分析計１００内の真空ハウジングを輸送のために乾燥窒素で満たすことができるように一時的に密閉されてもよい。真空チャンバを乾燥窒素で満たすことにより、ユーザが最初に計器を据え付ける間の最初の真空排気をより速くできることが理解されよう。
【０２４４】
さまざまな実施形態によれば、真空保持部材またはキャリア５３１の内部開口部は、従来の構成よりも直径が実質的に小さいので、ディスク５２５の取り外しおよび／または交換時に、計器の第１および後続の真空チャンバ内の真空を、従来可能であるよりも実質的に長時間維持できることが理解されよう。
【０２４５】
よって、さまざまな実施形態による質量分析計１００は、他の既知の質量分析計とは対照的に、外部ガスコーン５１７、内部ガスコーン５１３、またはディスク５２５などの構成要素を取り外すときに計器内の真空を維持するために隔離弁を必要としない。
【０２４６】
したがって、さまざまな実施形態による質量分析計１００は、隔離弁を必要としないため、ユーザがより容易に操作できる、低コストの計器を提供することを可能にする。さらに、ユーザは、そのような隔離弁を操作する方法を理解または学習する必要がない。
【０２４７】
イオンブロックアセンブリ８０２は、分析対象の液滴、溶媒、中性粒子または凝縮物がイオンブロック８０２内に形成されるのを防ぐために、イオンブロック８０２を周囲温度以上に保つためのヒータを備え得る。
【０２４８】
一実施形態によれば、ユーザが外部コーン５１７および／または内部サンプリングコーン５１３および／またはディスク５２５のいずれかを交換および／または取り外したい場合、イオンソースまたはイオンブロックヒータおよび脱溶媒ヒータ４０４の両方をオフにすることができる。イオンブロック８０２の温度は、イオンブロックヒータ内に設け得るか、そうでなければイオンブロック８０２内またはそれに隣接して設け得る熱電対によって監視することができる。
【０２４９】
イオンブロックの温度が、たとえば５５℃などの特定の温度を下回ったと判断された場合、ユーザに、クランプ５３５、外部ガスコーン５１７、内部ガスサンプリングコーン５１３およびディスク５２５が十分に冷却されたことが通知されるので、ユーザは重大な負傷のリスクを負うことなくそれらに触れることができる。
【０２５０】
さまざまな実施形態によれば、ユーザは、計器を通気する必要なく、２分足らずで、外部ガスコーン５１７および／または内部ガスサンプリングコーン５１３および／またはディスク５２５を簡単に取り外しおよび／または交換することができる。特に、計器内の低圧は、固定弁６９０の開口部によって十分な時間維持される。
【０２５１】
さまざまな実施形態によれば、計器は、試料コーンのメンテナンス中のイオンソースまたはイオンブロック８０２への最大漏れ率が約７ｍｂａｒ  Ｌ／秒になるように構成されてもよい。たとえば、９ｍ３／時間（２．５Ｌ／ｓ）のバッキングポンプ速度と３ｍｂａｒの最大許容圧力を想定すると、サンプリングコーンのメンテナンス中の最大漏れ率は、約２．５Ｌ／ｓ×３ｍｂａｒ＝７．５になる可能性がある。
【０２５２】
イオンブロック８０２は、Ｋ型サーミスタを有するイオンブロックヒータを備え得る。以下でより詳細に説明するように、さまざまな実施形態によれば、イオンソース（イオンブロック）ヒータは、イオンソースまたはイオンブロック８０２の強制冷却を可能にするために無効にしてもよい。たとえば、脱溶媒ヒータ４０４および／またはイオンブロックヒータは、イオンブロック８０２を冷却するためにＡＰＩガスがイオンブロック８０２に供給される間、オフに切り替えられてもよい。さまざまな実施形態によれば、プローブ４０１からの脱溶媒ガス流および／または噴射ガス流のいずれかが、イオンブロック８０２のコーン領域５１７、５１３に向けられてもよい。追加的および／または代替的に、コーンガス供給は、イオンブロック８０２ならびに内部および外部コーン５１３、５１７を冷却するために使用されてもよい。特に、脱溶媒ヒータ４０４をオフにするが、プローブ４０１からの噴射ガスおよび／または脱溶媒ガスの供給を維持して、イオンブロックを収容する筐体を周囲温度の窒素または他のガスで満たすことにより、整備中にユーザが触れる可能性のあるイオン入口アセンブリを形成する金属およびプラスチック部品に対して急速な冷却効果がもたらされるであろう。イオン入口アセンブリの急速な冷却を支援するために、周囲温度（たとえば、１８〜２５℃の範囲）のコーンガスを供給することもできる。従来の計器は、イオンブロック８０２およびガスコーン５２１、５１３の急速な冷却を誘発する機能を有していない。
【０２５３】
イオンソース筐体からの液体および気体の排出物は、捕集ボトルに送られる。電子構成要素と配線を回避するように、排液チューブを通すことができる。計器は、計器がオフに切り替えられた場合でも、イオンソース筐体内の液体が常に排出されるように構成されてもよい。たとえば、イオンソース筐体へのＬＣの流れはいつでも存在し得ることが理解されよう。
【０２５４】
排気逆止弁を設けることにより、ＡＰＩガスがオフにされたときに、イオンソース筐体および捕集ボトル内に真空が形成されるのを排気逆止弁が防止するようにしてもよい。排気捕集ボトルの容量は、５Ｌ以上であってもよい。
【０２５５】
流体システムは、セットアップ溶液のイオンソースへの自動導入を可能にするピストンポンプを備え得る。ピストンポンプの流量範囲は、０．４〜５０ｍＬ／分であってもよい。分流／選択弁を設けて、ＬＣの流れと１つまたは２つの内部セットアップ溶液のイオンソースへの流れとの間の迅速な自動切り替えを可能にしてもよい。
【０２５６】
さまざまな実施形態によれば、３つの溶媒ボトル２０１が設けられてもよい。溶媒Ａボトルは２５０〜３００ｍＬの範囲の容量を有し、溶媒Ｂボトルの容量は５０〜６０ｍＬの範囲の要領を有し、溶媒Ｃボトルは１００〜１２５ｍＬの範囲の容量を有する。溶媒ボトル２０１は、溶媒ボトルを容易に補充し得るユーザによって容易に観察可能であってもよい。
【０２５７】
一実施形態によれば、溶媒Ａはロックマスを備えることができ、溶媒Ｂはキャリブラントを備えることができ、溶媒Ｃは洗剤を備えることができる。溶媒Ｃ（洗剤）はリンス剤ポートに接続することができる。
【０２５８】
ピストンポンプおよび分流／選択弁を制御するために、ドライバＰＣＢが設けられてもよい。電源を投入すると、ピストンポンプが原点復帰し、さまざまなパージパラメータを設定することができる。
【０２５９】
流体はソフトウェアで制御することができ、以下に詳述するやり方で、計器の状態およびＡＰＩガス弁の状態に応じて有効にすることができる。
【表１】
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【０２６０】
流体のソフトウェア制御が無効になると、弁は分流位置に設定され、ポンプが停止する。
【０２６１】
図７Ａは、さまざまな実施形態による真空圧送構成を示す。
【０２６２】
分流ターボ分子真空ポンプ（一般に「ターボ」ポンプと称する）を使用して、第４のもしくはさらなる真空チャンバまたは第４のもしくはさらなるの差動圧送領域、第３の真空チャンバまたは第３の差動圧送領域、および第２の真空チャンバまたは第２の差動圧送領域に対する圧送を行ってもよい。一実施形態によれば、ターボポンプは、ＴＣ１１０コントローラが嵌合されたファイファー（ＲＴＭ）スプリットフロー３１０またはエドワーズ（ＲＴＭ）ｎＥＸＴ３００／１００／１００Ｄターボポンプのいずれかを備え得る。ターボポンプは、冷却ファンによって空冷されてもよい。
【０２６３】
ターボ分子真空ポンプは、回転翼真空ポンプまたはダイヤフラム真空ポンプなどの低真空ポンプ、粗引きポンプまたはバッキングポンプによって補助されてもよい。低真空ポンプ、粗引きポンプ、またはバッキングポンプを使用して、第１のイオンガイド３０１を収容する第１の真空チャンバに対して圧送を行うこともできる。低真空ポンプ、粗引きポンプ、またはバッキングポンプは、エドワーズ（ＲＴＭ）ｎＲＶ１４ｉバッキングポンプを備え得る。図７Ａに示すように、バッキングポンプは、計器の外部に設けてもよく、補助ライン７００を介して第１のイオンガイド３０１を収容する第１の真空チャンバに接続してもよい。
【０２６４】
冷陰極ゲージ７０２などの第１の圧力ゲージを配置して、第４のもしくはさらなる真空チャンバまたは第４のもしくはさらなる差動圧送領域の圧力を監視するように適合させてもよい。一実施形態によれば、飛行時間ハウジングの圧力は、インフィコン（ＲＴＭ）ＭＡＧ５００冷陰極ゲージ７０２によって監視されてもよい。
【０２６５】
ピラニゲージ７０１などの第２の圧力ゲージを配置して、バッキングポンプライン７００の圧力、ひいては上流の圧送ブロック６００およびイオンブロック８０２と流体連通している第１の真空チャンバの圧力を監視するように適合させてもよい。一実施形態によれば、計器背圧は、インフィコン（ＲＴＭ）ＰＳＧ５００ピラニゲージ７０１によって監視されてもよい。
【０２６６】
さまざまな実施形態によれば、飛行時間チャンバの観測された漏れおよびガス放出率は、４×１０−５ｍｂａｒ  Ｌ／ｓ未満になるように構成されてもよい。２００Ｌ／ｓの有効なターボ圧送速度を想定すると、許容可能な漏れおよびガス放出率は、５×１０−７ｍｂａｒ×２００Ｌ／ｓ＝１×１０−４ｍｂａｒ  Ｌ／ｓである。
【０２６７】
エドワーズ（ＲＴＭ）ｎＥＸＴ３００／１００／１００Ｄターボポンプなどの、４００Ｌ／ｓのメインポート圧送速度を有するターボポンプを使用することができる。以下でより詳細に説明するように、ＥＭＣシールド対策により、圧送速度が約２０％低下し、実効圧送速度が３２０Ｌ／ｓとなる場合がある。よって、さまざまな実施形態による最終的な真空は、４×１０−５ｍｂａｒ  Ｌ／ｓ／３２０Ｌ／ｓ＝１．２５×１０−７ｍｂａｒであってもよい。
【０２６８】
一実施形態によれば、真空排気シーケンスは、図７Ｂに示すようにソフト通気電磁を閉じることと、バッキングポンプを始動させることと、背圧が３２ｍｂａｒに低下するまで待機することと、を含み得る。バッキングポンプを始動させてから３分以内に３２ｍｂａｒに達しない場合は、通気シーケンスを実行することができる。３分以内に３２ｍｂａｒの圧力に達したとすると、ターボポンプが始動される。ターボ速度が最大速度の８０％を超えると、飛行時間型真空ゲージ７０２がオンに切り替わる。真空ゲージ７０２は繊細な検出器であり、したがって、真空ゲージ７０２が損傷を受けないような真空圧力である場合にのみオンに切り替えられることが理解されよう。
【０２６９】
ターボ速度が８分以内に最大速度の８０％に達しない場合は、通気シーケンスを実行することができる。
【０２７０】
飛行時間型真空チャンバの圧力が１×１０−５ｍｂａｒ未満であると判断されると、真空排気シーケンスが完了したと見なされる。
【０２７１】
通気シーケンスを実行する場合は、計器をスタンバイモードに切り替えることができる。飛行時間型真空ゲージ７０２はオフに切り替えられてもよく、ターボポンプもオフに切り替えられてもよい。ターボポンプの速度が最大値の８０％未満に低下すると、図７Ｂに示すようなソフト通気電磁弁が開く場合がある。その後、システムは１０秒待機してから、バッキングポンプをオフに切り替える。
【０２７２】
図７Ｂに示すターボソフト通気電磁弁およびソフト通気ラインの目的は、ターボポンプを制御された速度で通気できるようにすることであることが当業者に理解されるであろう。ターボポンプの通気速度が速すぎると、ターボポンプが損傷する可能性があることが理解されるであろう。
【０２７３】
計器はメンテナンスモードに切り替えることができ、それによって、エンジニアは計器を通気する必要なしに、真空システムまたは真空システムを組み込んだサブシステムを除くすべての計器サブシステムで整備作業を実行することができる。計器は、メンテナンスモードで真空排気され、逆にメンテナンスモードで通気される。
【０２７４】
真空システム保護機構が設けられてもよく、ターボ速度が最大速度の８０％未満に低下した場合、通気シーケンスが開始される。同様に、背圧が１０ｍｂａｒを超えた場合も、通気シーケンスが開始されてもよい。一実施形態によれば、ターボ出力が１５分以上１２０Ｗを超えた場合も、通気シーケンスが開始されてもよい。計器の電源投入時にターボポンプの速度が最大の８０％を超えた場合、計器は圧送状態に設定されてもよく、そうでない場合、計器は通気状態に設定されてもよい。
【０２７５】
図７Ｂは、さまざまな実施形態によって利用することができるガス処理システムの概略を示す。保管逆止弁７２１を設けて、保管および輸送のために計器に窒素を充填することができるようにしてもよい。保管逆止弁７２１は、インラインフィルタと流体連通している。
【０２７６】
単一の不具合状態で分析器の圧力が０．５ｂａｒを超えるのを防止するために、最大ガス流をソフト通気安全弁の容量未満に制限できるソフト通気流制限器を設けてもよい。ソフト通気流制限器は、０．７０〜０．７５ｍｍの範囲の直径を有するオリフィスを備え得る。
【０２７７】
窒素圧力が４ｂａｒ未満に低下したかどうかを示すことができる供給圧力センサ７２２を設けてもよい。
【０２７８】
常閉であり、かつ口径が１．４ｍｍ以上のＡＰＩガス電磁弁を設けてもよい。
【０２７９】
好ましくは窒素ガス入口を備えるＡＰＩガス入口を示している。さまざまな実施形態によれば、噴射ガス、脱溶媒ガス、およびコーンガスはすべて、共通の窒素ガス源から供給される。
【０２８０】
分析器の圧力が通常の状態で０．５ｂａｒを超えるのを防止するように機能するソフト通気調整器を設けてもよい。
【０２８１】
窒素の供給がオフの場合に、計器が大気へ通気できるようにするソフト通気逆止弁を設けてもよい。
【０２８２】
３４５ｍｂａｒのクラッキング圧を有し得るソフト通気安全弁を設けてもよい。ソフト通気安全弁は、単一の不具合状態で分析器内の圧力が０．５ｂａｒを超えるのを防止するように機能する。ソフト通気安全弁を通るガス流量は、差圧０．５ｂａｒで２０００Ｌ／ｈを下回らないように調整してもよい。
【０２８３】
ソフト通気電磁弁は通常、開放位置にある。ソフト通気電磁弁は、ポンプに損傷を与えることなく１００％の回転速度でターボポンプを通気可能とするために、ガス流量を制限するように配置してもよい。オリフィスの最大直径は、１．０ｍｍである。
【０２８４】
最大窒素流は、ガス処理の致命的な障害が発生した場合に、ラボへの窒素の最大漏れ率が最大安全流量の２０％未満となるように制限されてもよい。さまざまな実施形態によれば、１．４〜１．４５ｍｍの直径を有するオリフィスを使用することができる。
【０２８５】
イオンソース圧力センサを設けてもよい。
【０２８６】
３４５ｍｂａｒのクラッキング圧を有するイオンソース安全弁を設けてもよい。イオンソース安全弁は、単一の不具合状態でイオンソース内の圧力が０．５ｂａｒを超えるのを防止するように配置してもよい。イオンソース安全弁を通るガスの流量は、差動圧送圧０．５ｂａｒで２０００Ｌ／ｈを下回らないように調整してもよい。適切な弁は、Ｈａｍ−Ｌｅｔ（ＲＴＭ）Ｈ−４８０−ＳＧ−１／４−５ｐｓｉ弁である。
【０２８７】
コーン制限器を設けて、７ｂａｒの入力圧力に対して、コーンの流量を３６Ｌ／時間に制限してもよい。コーン制限器は、０．１１４ｍｍのオリフィスを備え得る。
【０２８８】
脱溶媒流は、７ｂａｒの入力圧力に対して、脱溶媒流制限器によって９４０Ｌ／時の流量に制限してもよい。脱溶媒流制限器は、０．５８ｍｍのオリフィスを備え得る。
【０２８９】
少なくとも４〜７ｂａｒゲージのパイロット動作圧力範囲を有するピンチ弁を設けてもよい。ピンチ弁は、通常開であってもよく、最大入口動作圧力が少なくとも０．５ｂａｒゲージであってもよい。
【０２９０】
計器がＡＰＩガスをオフにするように要求された場合、制御ソフトウェアはＡＰＩガス弁を閉じ、２秒待機してから、イオンソース排気弁を閉じることができる。
【０２９１】
圧力スイッチが開く（圧力４ｂａｒ超）ようなＡＰＩガス障害が発生した場合、ＡＰＩガスのソフトウェア制御を無効にしてもよく、かつＡＰＩガス弁を閉じてもよい。その後、システムは、２秒待機してから排気弁を閉じる。
【０２９２】
ＡＰＩガスをオンにするには、イオンソース圧力試験が実行されている間を除き、イオンソース圧力モニタをオンにしてもよい。ソフトウェアからのＡＰＩガスのオンまたはオフ要求は、オンまたはオフのいずれかになり得るＡＰＩガス要求状態として保存されてもよい。詳細は、以下の通りである。
【表２】
2021526297.tif 000004
【０２９３】
図７Ｃは、ＡＰＩガスをオンにするためのユーザ要求に対する計器の応答を示すフロー図を示す。ＡＰＩガスのソフトウェア制御が有効であるかどうかに関して判定を行ってもよい。ソフトウェア制御が有効ではない場合、要求は拒否されてもよい。ＡＰＩガスのソフトウェア制御が有効である場合、オープンソース排気弁を開くことができる。次に、２秒の遅延の後、ＡＰＩガス弁を開くことができる。その後、圧力が監視される。圧力が２０〜６０ｍｂａｒであると判断された場合、警告メッセージを伝えるか、または発してもよい。圧力が６０ｍｂａｒを超えた場合、ＡＰＩガス弁を閉じてもよい。次に、２秒の遅延の後、イオンソース排気弁を閉じ、高排気圧力トリップを発生させてもよい。
【０２９４】
高排気圧力トリップは、イオンソース圧力試験を実行することでリセットすることができる。
【０２９５】
さまざまな実施形態によれば、ＡＰＩガス弁は、イオンソース圧力センサによって感知された過剰圧力の１００ｍｓ以内で閉じることができる。
【０２９６】
図７Ｄは、さまざまな実施形態によって実行し得るイオンソース圧力試験を例示するフロー図を示す。イオンソース圧力試験を開始し、流体のソフトウェア制御を無効にして、流体がエレクトロスプレープローブ４０１に流れ込まないようにすることができる。ＡＰＩガスのソフトウェア制御も無効にすることができる。すなわち、ＡＰＩがオフになる。次に、圧力スイッチをチェックする。圧力が１秒を超えて４ｂａｒを上回った場合、ＡＰＩガス弁を開いてもよい。ただし、圧力が１秒を超えて４ｂａｒ未満であった場合、ＡＰＩガス圧が低いため、イオンソース圧力試験は、不合格の状態に移行してもよい。
【０２９７】
ＡＰＩガス弁が開いていると仮定すると、圧力を監視してもよい。圧力が１８〜１００ｍｂａｒの範囲にある場合、排気に問題がある可能性を示す警告メッセージを出力してもよい。警告ステータスが３０秒を超えて続く場合、システムは、排気圧力が高すぎるためにイオンソース圧力試験は不合格であると結論付けてもよい。
【０２９８】
監視された圧力が１８ｍｂａｒ未満であると判断された場合、イオンソース排気弁が閉じられる。
【０２９９】
その後、圧力を再度監視してもよい。圧力が２００ｍｂａｒ未満の場合、イオンソース漏れの可能性を示す警告メッセージを表示してもよい。
【０３００】
圧力が２００ｍｂａｒを超えると判断された場合、ＡＰＩガス弁を閉じ、イオンソース排気弁を開いてもよい。つまり、システムは、圧力を高め、漏れの試験を行うことを試みる。次に、システムは２秒待機してから、イオンソース圧力試験に合格したと判断する。
【０３０１】
イオンソース圧力試験に合格したと判断された場合、高圧排気トリップをリセットし、流体のソフトウェア制御を有効にしてもよい。次に、ＡＰＩガスのソフトウェア制御を有効にして、イオンソース圧力試験を終了する。
【０３０２】
さまざまな実施形態によれば、ＡＰＩガス弁は、イオンソース圧力センサによって感知された過剰圧力の１００ｍｓ以内で閉じることができる。
【０３０３】
イオンソース圧力試験が不合格だった場合、分流弁を分流位置に設定して、イオンソース圧力試験に合格するか、またはその試験がオーバーライドされるまで、弁をこの位置に維持してもよい。
【０３０４】
イオンソース圧力試験は、特定の状況でオーバーライドされ得ると考えられる。よって、ユーザは、潜在的なリスクを許容できると評価した場合に、引き続き計器を使用することが許可される。ユーザが計器の使用を継続することを許可されている場合、イオンソース圧力試験のステータスメッセージが、元の障害を示すために引き続き表示されてもよい。その結果、ユーザは継続的な障害ステータスを思い出すことができ、それによってユーザは潜在的なリスクを継続的に再評価することができる。
【０３０５】
ユーザがイオンソース圧力試験のオーバーライドを要求した場合、システムは、高圧排気トリップをリセットし、次に分流弁のソフトウェア制御を有効にしてもよい。システムは、ＡＰＩガスのソフトウェア制御を有効にしてから、イオンソース圧力試験のオーバーライドが完了したと判断してもよい。
【０３０６】
イオンソース圧力試験およびイオンソース圧力モニタリングで使用される圧力測定値は、ゼロオフセット補正を含み得る。
【０３０７】
ガスおよび流体制御の責任は、以下に列挙するように要約できる。
【表３】
2021526297.tif 000005
【０３０８】
ユーザがインターロックを作動させると、圧力試験を開始することができる。
【０３０９】
計器は、さまざまな異なる動作モードで動作することができる。動作モード、過圧モード、または省電力モードでターボポンプの速度が最大速度の８０％未満に低下すると、計器はスタンバイ状態または動作モードに入る場合がある。
【０３１０】
飛行時間型真空チャンバ内の圧力が１×１０−５ｍｂａｒを超えている場合、および／またはターボ速度が最大速度の８０％未満である場合、計器は動作モードにおける動作が妨げられる可能性がある。
【０３１１】
さまざまな実施形態によれば、計器は、省電力モードで動作させてもよい。省電力モードでは、ピストンポンプを停止させてもよい。分流弁がＬＣ位置にあるときに計器が省電力モードに切り替わると、分流弁は分流位置に変わってもよい。省電力モードは、すべての逆電圧がオンに維持され、フロント電圧がオフになり、ガスがオフになるデフォルトの動作モードと見なすことができる。
【０３１２】
計器が省電力モードから動作モードに切り替わった場合、ピストンポンプ分流弁は以前の状態、つまり省電力モードに入る直前の状態に戻ってもよい。
【０３１３】
計器が動作モードの動作中に、飛行時間領域の圧力が１．５×１０−５ｍｂａｒを超えて上昇すると、計器は過圧モードの動作または状態に入ってもよい。
【０３１４】
計器が加圧モードにある間に飛行時間圧力が１×１０−８〜１×１０−５ｍｂａｒの範囲に入った場合、計器は動作モードに入ってもよい。
【０３１５】
計器が動作モードにある間にＡＰＩガス圧がトリップレベルを下回った場合、計器はガス不具合状態またはガス不具合モードに入ってもよい。計器は、（ｉ）ＡＰＩガス圧がトリップレベルを超え、かつ（ｉｉ）計器がスタンバイまたは省電力モードで動作するまで、ガス不具合状態のままであってもよい。
【０３１６】
一実施形態によれば、計器は、イオンソースカバーが開かれると、動作モードからイオンソースインターロック開モードの動作に移行してもよい。同様に、計器は、イオンソースカバーが閉じられると、イオンソースインターロック開モードの動作から動作モードに移行してもよい。
【０３１７】
一実施形態によれば、計器は、イオンソースカバーが開かれると、過圧モードからイオンソースインターロック開モードの過圧に移行してもよい。同様に、計器は、イオンカバーが閉じられると、イオンソースインターロック開モードの過圧から、過圧モードに移行してもよい。
【０３１８】
計器は、以下に要約するさまざまな動作モードで動作することができる。
【表４】
2021526297.tif 000006
【０３１９】
フロントエンド電圧の記載は、エレクトロスプレー毛細管電極４０２、イオンソースオフセット、イオンソースまたは第１のイオンガイド３０１、開口部＃１（図１５Ａ参照）、および四重極イオンガイド３０２に印加される電圧に関連する。
【０３２０】
分析器電圧の記載は、フロントエンド電圧を除くすべての高電圧に関連する。
【０３２１】
ＡＰＩガスの記載は、脱溶媒、コーンおよび噴射ガスを指す。
【０３２２】
非圧送の記載は、圧送以外のすべての真空状態を指す。
【０３２３】
高電圧電源は、システム全体またはグローバル回路制御モジュールとの通信を失うと、高電圧をオフに切り替えるように構成されてもよい。グローバル回路制御モジュールは、電源ユニット（「ＰＳＵ」）、ポンプまたはゲージなどの任意のサブシステムの通信の喪失を検出するように構成されてもよい。
【０３２４】
さまざまな実施形態によれば、システムは、システムがすべてのサブシステムがスタンバイ状態であることを確認できない場合、その状態または動作モードがスタンバイであることを示さない。
【０３２５】
上記の表から明らかなように、計器を動作モードで動作させると、すべての電圧がオンに切り替わる。計器が動作モードにおける動作に移行すると、以下の電圧、すなわち、移送レンズ電圧、イオンガイド電圧、第１のイオンガイド３０１および毛細管電極４０２に印加される電圧がオンになる。加えて、脱溶媒ガスおよび脱溶媒ヒータがすべてオンになる。
【０３２６】
もし深刻な不具合が発生した場合、計器はスタンバイモードに切り替わり、イオンブロック８０２に設けられたイオンソースヒータ以外のすべての電圧がオフになり、保守エンジニアのみがその不具合を解決できるようになる。深刻な不具合が発生した場合、または保守エンジニアが計器をスタンバイモードに入れる必要があると指定した場合にのみ、計器は、イオンブロック８０２のイオンソースヒータ以外の電圧がオフになるスタンバイモードに入ってもよいことが理解されよう。ユーザまたは顧客は、計器をスタンバイモードにすることができてもよい（または、できなくてもよい）。よって、スタンバイモードでは、すべての電圧はオフであり、脱溶媒ガス流および脱溶媒ヒータ４０４はすべてオフである。イオンブロック８０２のイオンソースヒータのみがオンのままであってもよい。
【０３２７】
計器は、デフォルトでは省電力モードに保たれ、ついで動作モードで動作するように切り替えられて、すべての関連する電圧とガスの流れがオンにされてもよい。このアプローチにより、計器が使用可能な状態になるまでの時間が大幅に短縮される。計器が省電力モードに移行すると、以下の電圧、つまり、プッシャ電極３０５、リフレクトロン３０６、イオン検出器３０７、およびより一般的には飛行時間型質量分析器３０４のさまざまな電圧がオンになる。
【０３２８】
飛行時間型質量分析器３０４、イオン検出器３０７、およびリフレクトロン３０６の電源の安定性は、計器の質量精度に影響を与える可能性がある。既知の従来の計器の電源をオンにしたり極性を切り替えたりするときの整定時間は、約２０分である。
【０３２９】
電源が低温であるか、または長期間オフのままになっていると、ウォームアップと安定化に最大１０時間必要となる場合もあることが確認されている。このため、顧客は、リフレクトロン３０６とイオン検出器３０７の電源を含む飛行時間型分析器３０４への電圧をオフに切り替えるスタンバイモードに入ることができない場合がある。
【０３３０】
起動時に、計器が可能な限り迅速に省電力モードに移行できれば、計器が真空排気している間、電源がウォームアップするのに必要な時間を確保することができる。その結果、計器が計器のセットアップを実行するために必要な圧力に到達するまでに、電源は安定し、質量精度に関する懸念は軽減されるであろう。
【０３３１】
さまざまな実施形態によれば、飛行時間型質量分析器３０４を収容する真空チャンバ内に真空不具合が発生した場合、すべての周辺計器またはサブモジュール、たとえば、イオンソース３００、第１のイオンガイド３０１、セグメント化された四重極ロッドセットイオンガイド３０２、移送光学系３０３、プッシャ電極３０５の高電圧電源、リフレクトロン３０６の高電圧電源、およびイオン検出器３０７の高電圧電源への電力を遮断またはオフにすることができる。計器の保護のため、特に飛行時間型質量分析器３０７の繊細な構成要素を高電圧放電による損傷から保護するため、電圧は主にすべてオフにする。
【０３３２】
動作圧力が非常に低く、したがってスパークまたは放電の影響のリスクがないと仮定すると、飛行時間型質量分析器３０４内の密集した電極に高電圧を印加することができることが理解されよう。よって、飛行時間型質量分析器３０４を収容する真空チャンバ内に深刻な真空不具合が発生した場合、計器は、以下のモジュールまたはサブモジュール、すなわち（ｉ）イオンソース高電圧源モジュール、（ｉｉ）第１のイオンガイド３０１電圧源モジュール、（ｉｉｉ）四重極イオンガイド３０２電圧源モジュール、（ｉｖ）高電圧プッシャ電極３０５電圧源モジュール、（ｖ）高電圧リフレクトロン３０６電圧源モジュール、（ｖｉ）高電圧検出器３０７モジュール、への電力を除去するか、またはオフに切り替えることができる。計器の保護モードは、さまざまな電源、モジュール、またはサブモジュールに電力が依然として供給されているスタンバイモードとは異なる。対照的に、計器保護モードでは、グローバル回路制御モジュールの作用により、さまざまな電源モジュールへの電力が除去される。よって、電源モジュールの１つに不具合が発生した場合でも、グローバル回路制御モジュールによってモジュールへの電力が拒否されるため、不具合状態では電圧をオンにすることができない。
【０３３３】
図８は、さまざまな実施形態による質量分析計１００をより詳細に示す。質量分析計１００は、第１のローカル制御回路モジュール（図示せず）に直接接続するための第１のコネクタ８１７ａを有する第１の真空ＰＣＢインターフェース８０１ａと、第２のローカル制御回路モジュール（図示せず）に直接接続するための第２のコネクタ８１７ｂを有する第２の真空ＰＣＢインターフェース８０１ｂと、を備え得る。
【０３３４】
質量分析計１００は、圧送ブロックまたは熱分離段（図８では視認不可）に取り付けられた圧送またはイオンブロック８０２をさらに備え得る。さまざまな実施形態によれば、イオンソース筐体（図示せず）がイオンブロック８０２に接続して、かつイオンブロック８０２上に留められ、イオンブロック８０２を収容することを可能にする１つ以上のダボまたは突起部８０２ａを設けてもよい。イオンソース筐体は、ユーザが、エレクトロスプレープローブ４０２に関連する高電圧と不注意で接触するのを防止する目的を果たし得る。マイクロスイッチまたは他の形態のインターロックを使用して、ユーザがイオンソースへのアクセスのためにイオンソース筐体を開けたことを検出した際は、ユーザの安全上の理由から、イオンソース４０２への高電圧をオフにしてもよい。
【０３３５】
イオンは、結合リングイオンガイドを備え得る最初のまたは第１のイオンガイド３０１を介して、次いでセグメント化された四重極ロッドセットイオンガイド３０２を介して、移送レンズまたは移送光学装置３０３に送出される。移送光学系３０３は、製造コストを削減しながら、飛行時間型質量分析器３０４への高効率のイオンガイドおよびインターフェースを提供するために設計されてもよい。
【０３３６】
イオンは、移送光学系３０３を介して送出することができ、その結果、イオンは、プッシャ電極アセンブリ３０５に到達する。プッシャ電極アセンブリ３０５はまた、高性能を提供すると同時に、製造コストを低減するように設計されてもよい。
【０３３７】
さまざまな実施形態によれば、片持ち飛行時間スタック８０７を設けてもよい。片持ち構成は、飛行時間スタックまたは飛行管８０７を取り付けるために使用することができ、飛行時間スタックまたは飛行管８０７を熱的および電気的に分離するという利点を有する。片持ち構成は、従来の計器からの大幅な設計の違いを表しており、計器の性能が大幅に向上する結果をもたらす。
【０３３８】
一実施形態によれば、アルミナセラミックスペーサおよびプラスチック（ＰＥＥＫ）ダボを使用することができる。
【０３３９】
一実施形態によれば、ロックマスが導入され、計器が較正されるとき、飛行時間スタックまたは飛行管８０７は熱膨張を受けない。さまざまな実施形態による片持ち構成は、リフレクトロン３０６とプッシャアセンブリ３０５の両方がサイドフランジの両端に取り付けられた既知の構成とは、対照的である。結果として、従来の構成は、熱衝撃を受けていた。
【０３４０】
イオンは、飛行管８０７内に入るように配置されてもよく、リフレクトロン３０６によってイオン検出器８１１に向かって反射されてもよい。イオン検出器８１１からの出力は、前置増幅器（図示せず）に渡され、ついで、アナログーデジタル変換器（「ＡＤＣ」）（これも図示せず）に渡される。リフレクトロン３０６は、製造コストを削減し、信頼性を向上させながら、高性能を提供するように設計されることが好ましい。
【０３４１】
図８に示すように、集合的にリフレクトロンサブアセンブリを形成するさまざまな電極リングおよびスペーサは、複数のＰＥＥＫ支持ロッド８１４に取り付けられてもよい。次に、リフレクトロンサブアセンブリは、１つ以上のコッタピン８１３を使用して、飛行管８０７に留められてもよい。その結果、リフレクトロンサブアセンブリの構成要素は圧縮された状態に保たれ、リフレクトロンを形成する個々の電極を高レベルの精度で互いに平行に保つことができる。さまざまな実施形態によれば、構成要素は、ばね荷重圧縮下で保持されてもよい。
【０３４２】
プッシャ電極アセンブリ３０５および検出器電子機器または個別の検出器モジュールは、共通のプッシャプレートアセンブリ１０１２に取り付けられてもよい。これは、図１０Ａ〜１０Ｃを参照して以下でより詳細に説明する。
【０３４３】
飛行時間型質量分析器３０４は、容易に取り外して広範な保守アクセスを可能にし得る全長カバー８０９を有していてもよい。全長カバー８０９は、複数のねじ、たとえば５つのねじによって適所に保持されてもよい。保守エンジニアは、５本のねじを外して、飛行時間型管８０７とリフレクトロン３０６との全長を露出させることができる。
【０３４４】
質量分析器３０４は、迅速な保守アクセスのために取り外し可能な蓋８１０をさらに備え得る。特に、取り外し可能な蓋８１０は、保守エンジニアが図１０Ｃに示すように入口プレート１０００を取り替えることができるように、保守エンジニアへのアクセスを提供することができる。特に、入口プレート１０００は、イオンが入口プレート１０００の表面に衝突することにより汚染される可能性があり、それによって表面帯電効果をもたらし、移送光学系３０３からプッシャ電極３０５に隣接するプッシャ領域へのイオン移送効率を潜在的に低下させる。
【０３４５】
超小型バージョンＡ（ＳＭＡ）コネクタまたはハウジング８５０を示しているが、ＡＣカプラ８５１は隠れて見えない。
【０３４６】
図９は、プッシャプレートアセンブリ９１２、飛行管９０７およびリフレクトロンスタック９０８を示す。プッシャ遮蔽カバーを有するプッシャアセンブリ９０５も示している。飛行管９０７は、押し出し成形またはプラスチック飛行管を備え得る。リフレクトロン３０６は、従来のリフレクトロンアセンブリよりも少ないセラミック部品を利用することができ、それにより製造コストを削減する。さまざまな実施形態によれば、リフレクトロン３０６は、従来のリフレクトロン構成と比較して、ＰＥＥＫをより多く使用することができる。
【０３４７】
超小型バージョンＡ（ＳＭＡ）コネクタまたはハウジング８５０を示しているが、ＡＣカプラ８５１は隠れて見えない。
【０３４８】
他の実施形態によれば、リフレクトロン３０６は、接着リフレクトロンを備え得る。別の実施形態によれば、リフレクトロン３０６は、金属化セラミック構成を備え得る。別の実施形態によれば、リフレクトロン３０６は、ジグで加工され、ついで接着された構成を備え得る。
【０３４９】
代替の実施形態によれば、複数の電極またはリングを積み重ね、取り付け、固定する代わりに、セラミックなどの絶縁材料の単一のかさ高の部品を設けてもよい。そして、表面上の導電性金属化領域に、これらの領域への電気的接続を設けて、所望の電場を規定することができる。たとえば、円筒形セラミックの単一部品の内面は、従来知られているような複数の個々のリングを積み重ねた結果である潜在的な表面を設ける代替方法として、複数の平行な金属化導電リングを堆積させてもよい。かさ高のセラミック材料は、異なる表面領域に適用される異なる電位間の絶縁をもたらす。代替の構成では、構成要素の数を減らし、それによって全体的な設計を簡素化し、許容範囲の構築を改善し、製造コストを削減する。さらに、複数のデバイスがこのように構成されてもよく、そのデバイス間にグリッドまたはレンズが配置されるかまたは配置されずに組み合わせてもよいと考えられる。たとえば、一実施形態によれば、第１のグリッド電極を設けてもよく、それに第１のセラミック円筒形要素が続き、第２のグリッド電極が続き、第２のセラミック円筒形要素が続く。
【０３５０】
図１０Ａは、さまざまな実施形態による３つの部品を備えるプッシャプレートアセンブリ１０１２を示す。代替の実施形態によれば、図１０Ｂに示すように、一体構造の支持プレート１０１２ａを設けてもよい。一体構造の支持プレート１０１２ａは、押し出し成型によって作られてもよい。支持プレート１０１２ａは、複数（たとえば４つ）の固定点１０１３を有する馬蹄形のブラケットを備え得る。一実施形態によれば、４つのねじを使用して、馬蹄形ブラケットを質量分析計のハウジングに接続し、片持ち構成を設け得るようにすることができる。ブラケットは、飛行時間電圧と同じであり得る電圧、すなわち４．５ｋＶに維持することができる。対照的に、質量分析計のハウジングは、接地電圧、すなわち０Ｖに維持することができる。
【０３５１】
図１０Ｃは、上部にプッシャ電極アセンブリおよびイオン検出器アセンブリ１０１１が取り付けられたプッシャプレートアセンブリ１０１２を示す。イオン入口スリットまたは開口部を有する入口プレート１０００を示している。
【０３５２】
図１６Ｃにより詳細に示すように、プッシャ電極は、第２グリッド電極と第３グリッド電極との間に２．９ｍｍの無電場領域を有する二重グリッド電極構成を備え得る。
【０３５３】
図１１（１）及び図１１（２）は、開始ボタンが押されたときに発生し得るさまざまなプロセスを示すフロー図を示す。
【０３５４】
一実施形態によれば、バッキングポンプがオンにされたとき、圧力が動作の３分以内に３２ｍｂａｒ未満となることの確認がなされてもよい。動作の３分以内に３２ｍｂａｒ未満の圧力が達成または確立されなかった場合、おおよその圧送タイムアウト（オレンジ色）の警告が出されてもよい。
【０３５５】
図１２Ａは、さまざまな実施形態によるターボ分子ポンプの３つの異なる圧送ポートを示す。第１の圧送ポートＨ１は、セグメント化された四重極ロッドセット３０２に隣接して配置されてもよい。第２の圧送ポートＨ２は、移送レンズ構成３０３の第１のレンズセットに隣接して配置されてもよい。第３の圧送ポート（ＨポートまたはＨ３ポートと称する場合がある）は、飛行時間型質量分析器３０４の真空チャンバに直接接続されてもよい。
【０３５６】
図１２Ｂは、異なる視点から、第１の圧送ポートＨ１および第２の圧送ポートＨ２を示す。使用時にイオンブロック８０２に取り付けられるユーザクランプ５３５を示している。第１のイオンガイド３０１および四重極ロッドセットイオンガイド３０２も示している。噴射器またはコーンガス入力１２０１も示している。イオンソースの圧力を測定するためにアクセスポート１２５１が設けられている。第１のイオンガイド３０１を収容し、イオンブロック８０２の内容積と流体連通している真空チャンバ内の圧力を測定するために、直接圧力センサが設けられている（完全には示していない）。エルボー継手１２５０および過圧安全弁１２０２も示している。
【０３５７】
１つ以上の部分的に剛性で部分的に可撓性のあるプリント回路基板（「ＰＣＢ」）を設けてもよい。一実施形態によれば、四重極ロッドセット領域３０２の出口に位置しており、かつ任意選択で少なくとも部分的に、光軸または四重極ロッドセット３０２を通るイオンの移動方向に垂直に配置される剛性部分１２０３ａを備えるプリント回路基板を提供することができる。プリント回路基板の上部または他の部分は、図１２Ｂに示すように、側面において階段形状を有するような、プリント回路基板の可撓性部分１２０３ｂを含み得る。
【０３５８】
さまざまな実施形態によれば、Ｈ１およびＨ２圧送ポートは、ＥＭＣ破片シールドを備え得る。
【０３５９】
ターボポンプがＨまたはＨ３ポートの動的ＥＭＣ封止を備え得ることも企図されている。特に、ＥＭＣメッシュは、ＨまたはＨ３ポート上に設けることができる。
【０３６０】
図１３は、移送レンズ構成３０３をより詳細に示し、かつセグメント化された四重極ロッドセット３０２を収容する真空チャンバを２つの加速電極を備え得る第１の移送光学系から分離する第２の差動圧送開口部（開口部＃２）１３０１を示す。一実施形態によるレンズ要素の相対的な間隔、それらの内径および厚さを示している。しかしながら、電極またはレンズ要素の相対的な間隔、開口部のサイズ、および厚さは、図１３に示す特定の値から変化し得ることを理解されたい。
【０３６１】
第２の開口部（開口部＃２）１３０１の上流の領域は、ターボポンプの第１の圧送ポートＨ１と流体連通していてもよい。第３の差動圧送開口部（開口部＃３）１３０２は、第１の伝達光学系と第２の伝達光学系との間に設けられてもよい。
【０３６２】
第２の開口部（開口部＃２）１３０１と第３の開口部（開口部＃３）１３０２との間の領域は、ターボポンプの第２の圧送ポートＨ２と流体連通していてもよい。
【０３６３】
第３の開口部１３０２の下流に配置された第２の伝達光学系は、第３の開口部（開口部＃３）１３０２と電気的に接続している第１の電極を備えるレンズ構成を備え得る。レンズ構成は、第２の（伝送）レンズおよび第３の（伝送／ステアリング）レンズをさらに備え得る。次に、第２の伝達光学系を通過するイオンは、入口開口部１３０３を通過する前に、チューブレンズを通過する。入口開口部１３０３を通過するイオンは、スリットまたは入口プレート１０００を通過して、プッシャ電極アセンブリモジュールに入る。
【０３６４】
開口部＃３  １３０２の後のレンズ開口部は、水平スロットまたはプレートを備え得る。伝送２／ステアリングレンズは、一対のハーフプレートを備え得る。
【０３６５】
入口プレート１０００は、洗浄の目的で保守エンジニアが比較的容易に取り外しできるように構成することができる。
【０３６６】
５％の過補償エッチングを導入することにより、全体の伝送光学系３０３の一部を形成するレンズプレートまたは電極のうちの１つ以上を製造することができる。追加のポストエッチングも実行することができる。従来のレンズプレートまたは電極は、製造プロセスの結果として、比較的鋭いエッジを有する場合がある。鋭いエッジは、従来の構成では絶縁破壊を引き起こす可能性がある。過補償エッチング手法および／または追加のポストエッチングを使用して、さまざまな実施形態によって製造され得るレンズプレートまたは電極は、鋭いエッジを大幅に低減することができ、絶縁破壊の可能性を低減し、ならびに製造コストを低減する。
【０３６７】
図１４Ａは、既知の内部真空構成の詳細を示し、図１４Ｂは、さまざまな実施形態による新規の内部真空構成の詳細を示す。
【０３６８】
図１４Ａに示す従来の構成では、バッキングポンプから質量分析計の第１の真空チャンバへの接続７００は、バッキング圧力に達したときにターボポンプへのＴ接続となる。ただし、これには複数の構成要素が必要になるため、複数の別個の潜在的なリークポイントが確立される。さらに、Ｔ接続により、製造コストとメンテナンスコストが増加する。
【０３６９】
図１４Ｂは、バッキングポンプ７００が第１の真空チャンバにのみ直接接続されている、すなわち、Ｔ接続が除去されている実施形態を示す。別個の接続１４０１が、第１の真空チャンバとターボポンプとの間に設けられる。
【０３７０】
プッシャ電極モジュール３０５に高電圧（たとえば、１．１ｋＶ）を提供する高電圧供給フィードスルー１４０２を示している。上部アクセスパネル８１０も示している。ピラニ圧力ゲージ７０１は、第１のイオンガイド３０１を収容する真空チャンバ内の真空圧力を測定するように構成されている。エルボーガス継手１２５０を示しており、それを通して脱溶媒／コーンガスを供給することができる。図１４Ｂを参照して、エルボーガス継手１２５０の後ろに過圧安全弁１２０２を示しており、過圧安全弁１２０２の後ろに、イオンソースからのガス圧を直接測定できるようにするさらなるエルボー継手を示している。
【０３７１】
図１５Ａは、イオンブロック８０２およびイオンソースまたは第１のイオンガイド３０１の概略を示す。一実施形態によれば、イオンソースまたは第１のイオンガイド３０１は、６つの初期リング電極と、それに続く３８〜３９の開リング電極または結合電極とを備え得る。イオンソースまたは第１のイオンガイド３０１は、さらに２３個のリングで締めくくることができる。しかしながら、図１５Ａに示す特定のイオンガイド構成３０１は、多くの異なる方法で変更されてもよいことが理解されるであろう。特に、最初のリング電極の数（たとえば６）および／または最終段階（たとえば２３）のリング電極の数は変化し得る。同様に、中間の開リング電極または結合リング電極の数（たとえば、３８〜３９）も変化し得る。
【０３７２】
図１５Ａに示すさまざまな寸法は、例示のみを目的としており、限定することを意図するものではないことを理解されたい。特に、実施形態は、リング電極および／または結合リング電極のサイズ設定が、図１５Ａに示すものとは異なり得ることが企図されている。
【０３７３】
単一の結合リング電極も図１５Ａに示している。
【０３７４】
さまざまな実施形態によれば、初期段は、０〜５、５〜１０、１０〜１５、１５〜２０、２０〜２５、２５〜３０、３０〜３５、３５〜４０、４０〜４５、４５〜５０または５０超のリングまたはその他の形状の電極を備え得る。中間段は、０〜５、５〜１０、１０〜１５、１５〜２０、２０〜２５、２５〜３０、３０〜３５、３５〜４０、４０〜４５、４５〜５０または５０超の開リング、結合リングまたは他の形状の電極を備え得る。最終段は、０〜５、５〜１０、１０〜１５、１５〜２０、２０〜２５、２５〜３０、３０〜３５、３５〜４０、４０〜４５、４５〜５０または５０超のリングまたは他の形状の電極を備え得る。
【０３７５】
リング電極および／または結合リング電極は、０．５ｍｍの厚さおよび１．０ｍｍの間隔を有し得る。しかしながら、電極は、他の厚さおよび／または異なる間隔も有し得る。
【０３７６】
開口部＃１プレートは、差動圧送開口部を備えることができ、０．５ｍｍの厚さおよび１．５０ｍｍのオリフィス直径を有し得る。重ねて、これらの寸法は例示であり、限定することを意図するものではない。
【０３７７】
イオンソースまたは第１のイオンガイドのＲＦ電圧は、図１５Ａに示す方法で、ステップ１およびステップ２のすべての電極に印加されてもよい。イオンソースまたは第１のイオンガイドのＲＦ電圧は、１．０ＭＨｚで２００Ｖのピークツーピークを含み得る。
【０３７８】
線形電圧ランプがステップ２のオフセット（コーン）に適用され得る実施形態が企図されている。
【０３７９】
ステップ２のオフセット（コーン）電圧ランプの持続時間はスキャン時間と等しくすることができ、ランプはスキャンの開始時に開始することができる。ステップ２のオフセット（コーン）ランプの初期値と最終値は、ステップ２のオフセット（コーン）の全範囲にわたって指定することができる。
【０３８０】
さまざまな実施形態によれば、図１５Ｂに示すような抵抗器チェーンを使用して、ステップ１の長さに沿って線形軸方向の電場を生成することができる。隣接するリング電極には、逆位相のＲＦ電圧が印加されてもよい。
【０３８１】
図１５Ｃに示すように、抵抗器チェーンを使用して、ステップ２の長さに沿って線形軸方向の電場を生成することもできる。隣接するリング電極には、逆位相のＲＦ電圧が印加されてもよい。
【０３８２】
第１のイオンガイド３０１を形成するいくつかの、または実質的にすべてのリング電極および結合リング電極に印加されるＲＦ電圧が、イオンビームの非質量対電荷比特定減衰を実行するために低減または変更され得る実施形態が企図されている。たとえば、理解されるであろう通り、飛行時間型質量分析器３０４では、強いイオンビームがプッシャ電極３０５で受容される場合、イオン検出器３０７は飽和効果を被る可能性がある。よって、プッシャ電極３０５に隣接して到達するイオンビームの強度は、第１のイオンガイド３０１を形成する電極に印加されるＲＦ電圧を変化させることによって制御することができる。第２のイオンガイド３０２を形成する電極に印加されるＲＦ電圧が、イオンビームを減衰させるか、さもなければイオンビームの強度を制御するために追加的および／または代替的に低減または変更され得る他の実施形態も企図されている。特に、プッシャ電極３０５の領域で受容されるイオンビームの強度を制御することが望ましい。
【０３８３】
図１６Ａは、さまざまな実施形態による四重極イオンガイド３０２をより詳細に示す。四重極ロッドは、６．０ｍｍの直径を有し、２．５５ｍｍの内接半径で配置することができる。差動圧送開口部を備え得る開口部＃２プレートは、０．５ｍｍの厚さおよび１．５０ｍｍのオリフィス直径を有し得る。図１６Ａに示すさまざまな寸法は、例示的であり、かつ非限定的であることが意図されている。
【０３８４】
ロッド電極に適用されるイオンガイドＲＦ振幅は、０〜８００Ｖのピークツーピークの範囲にわたって制御可能であってもよい。
【０３８５】
イオンガイドのＲＦ電圧は、１．４ＭＨｚの周波数を有し得る。ＲＦ電圧は、ある値から別の値へと直線的に増減し、走査が終了するまで第２の値に保持される。
【０３８６】
図１６Ｂに示すように、開口部＃２プレートの電圧は、拡張デューティサイクルモードの動作で、開口部２の電圧から開口部２のトラップ電圧にパルス化されてもよい。抽出パルス幅は、１〜２５μｓの範囲で制御することができる。パルス周期は、２２〜８５μｓの範囲で制御することができる。プッシャ遅延は、０〜８５μｓの範囲で制御することができる。
【０３８７】
図１６Ｃは、プッシャ電極構成をより詳細に示す。グリッド電極は、透過率９２％の６０本の平行ワイヤ（０．２５ｍｍピッチの０．０１８ｍｍ平行ワイヤ）を備え得る。示した寸法は、例示的であり、かつ非限定的であることが意図されている。
【０３８８】
図１６Ｄは、飛行時間配列をより詳細に示す。プッシャの第１のグリッドと、リフレクトロンの第１のグリッドと、検出器グリッドとの間の領域は、好ましくは無電場領域を含む。イオン検出器３０７の位置は、ＭａｇｎｅＴＯＦ（ＲＴＭ）イオン検出器の場合、イオン衝突表面によって規定することができ、またはＭＣＰ検出器の場合、フロントＭＣＰの表面によって規定することができる。
【０３８９】
リフレクトロンリングレンズは、高さが５ｍｍで、間に１ｍｍの間隔がある。図１６Ｄに示すさまざまな寸法は、例示的であり、かつ非限定的であることが意図されている。
【０３９０】
さまざまな実施形態によれば、平行ワイヤグリッドは、計器の軸に平行なそれらのワイヤと位置合わせされてもよい。計器の軸は、イオンソースまたは第１のイオンガイド３０１を通って、プッシャ電極アセンブリ３０５まで延びていることが理解されよう。
【０３９１】
要求される極性に応じて、＋４．５ｋＶまたは−４．５ｋＶの動作出力電圧を有する飛行管電源を設けてもよい。
【０３９２】
要求される極性に応じて、１６２５±１００Ｖまたは−１６２５±１００Ｖの範囲の動作出力電圧を有するリフレクトロン電源を設けてもよい。
【０３９３】
図１６Ｅは、一実施形態による飛行時間配線の概略を示す。さまざまな抵抗値、電圧、電流、および静電容量は、例示的であり、かつ非限定的であることが意図されている。
【０３９４】
さまざまな実施形態によれば、リフレクトロン３０６の長さに沿って線形電圧勾配を維持することができる。特定の実施形態では、リフレクトロンクランププレートをリフレクトロン電圧に維持することができる。
【０３９５】
リフレクトロン３０６の初期電極および関連するグリッド１６５０は、飛行管８０７およびプッシャ電極アセンブリ３０５の最後の電極と同じ電圧または電位に維持することができる。一実施形態によれば、リフレクトロン３０６の最初の電極および関連するグリッド１６５０、プッシャ電極アセンブリ３０５の飛行管８０７および最後の電極ならびに関連するグリッドは、計器と反対の極性のたとえば４．５ｋＶの電圧もしくは電位、または動作モードに維持することができる。たとえば、正イオンモードでは、リフレクトロン３０６の最初の電極および関連するグリッド１６５０、プッシャ電極アセンブリ３０５の飛行管８０７および最後の電極ならびに関連するグリッドは、−４．５ｋＶの電圧または電位に維持することができる。
【０３９６】
リフレクトロン３０６の第２のグリッド電極１６５１は、接地または０Ｖに維持することができる。
【０３９７】
リフレクトロン３０６の最終電極１６５２は、計器と同じ極性の１．７２５ｋＶの電圧または電位に維持することができる。たとえば、正イオンモードでは、リフレクトロン３０６の最終電極１６５２は、＋１．７２５ｋＶの電圧または電位に維持することができる。
【０３９８】
リフレクトロン３０６は、飛行時間領域から到着するイオンを減速し、イオンをリフレクトロン３０６からイオン検出器３０７の方向に戻すように方向転換するように作用することが、当業者には理解されよう。
【０３９９】
さまざまな実施形態にしたがってリフレクトロン３０６に印加され、リフレクトロンの第２のグリッド電極１６５１を接地または０Ｖに維持する電圧および電位は、従来のリフレクトロン構成で採用されている手法とは異なる。
【０４００】
イオン検出器３０７は、飛行管の電圧または電位に対して常に正の電圧に維持することができる。一実施形態によれば、イオン検出器３０７は、飛行管に対して＋４ｋＶの電圧に維持することができる。
【０４０１】
よって、正イオン動作モードでは、飛行管が−４．５ｋＶの絶対電位または電圧に維持されている場合、検出器は−０．５ｋＶの絶対電位または電圧に維持することができる。
【０４０２】
図１６Ｆは、一実施形態によるＤＣレンズ供給品を示す。同じ極性は計器の極性と同じことを意味し、反対の極性は計器の極性と反対を意味することが理解されよう。正の手段は制御値が増加するにつれてより正になり、負の手段は制御値が増加するにつれてより負になる。図１６Ｆに示す特定の値は、例示的であり、かつ非限定的であることが意図されている。
【０４０３】
図１６Ｇは、さまざまな実施形態によるイオン検出器構成の概略を示す。検出器グリッドは、イオン検出器３０７の一部を形成し得る。イオン検出器３０７は、たとえば、ＭａｇｎｅＴＯＦ（ＲＴＭ）ＤＭ４９０イオン検出器を備え得る。内部グリッド電極は、一連のツェナーダイオードと抵抗器を介して、検出器グリッドおよび飛行管に対して＋１３２０Ｖの電圧に保持することができる。イオン検出器３０７は、ＳＭＡ８５０およびＡＣカプラ８５１に接続することができ、これらは両方とも質量分析器ハウジング内もしくは内部に、または質量分析器真空チャンバ内に設けることができる。ＡＣカプラ８５１は、外部に位置するプリアンプに接続することができ、プリアンプは、アナログーデジタル変換器（「ＡＤＣ」）モジュールに接続することができる。
【０４０４】
図１６Ｈは、さまざまな実施形態による計器のポテンシャルエネルギー図を示す。ポテンシャルエネルギー図は、正イオンモードの計器を表している。負イオンモードでは、検出器の極性を除き、すべての極性が逆になる。図１６Ｈに示す特定の電圧／電位は、例示的であり、かつ非限定的であることが意図されている。
【０４０５】
この計器は、固定ピーク検出フィルタ係数を用いてピーク検出ＡＤＣモードで動作することができるアナログーデジタル変換器（「ＡＤＣ」）を含み得る。ＡＤＣはまた、検出されたすべてのイオンに単位強度が割り当てられる時間−デジタル変換器（「ＴＤＣ」）モードで走らせることもできる。取得システムは、１秒あたり最大２０スペクトルのスキャン速度に対応することができる。スキャン周期の範囲は、４０ミリ秒〜１秒である。取得システムは、１秒あたり７×１０６イベントの最大入力イベント率に対応することができる。
【０４０６】
さまざまな実施形態によれば、計器は２〜５ｐｐｍの質量精度を有していてもよく、１０４のクロマトグラフのダイナミックレンジを有していてもよい。計器は、ペプチドマッピングのために１００００〜１５０００の範囲の分解能をともなう高い質量分解能を有していてもよい。質量分析計１００は、好ましくは、無傷のタンパク質、グリコフォームおよびリジン変異体を質量分析することができる。計器は、約８０００の質量対電荷比の範囲を有していてもよい。
【０４０７】
ＥＳＩイオンソース４０１が嵌合された計器を使用して、計器試験を実施した。試料を、４００ｍＬ／分の流量で注入した。質量範囲は、ｍ／ｚ１０００に設定した。装置を正イオンモードで動作させ、高分解能質量スペクトルデータを得た。
【０４０８】
さまざまな実施形態によれば、計器は、単一の分析器調整モードを有していてもよく、すなわち、感度モードおよび解像度モードを有していなくてもよい。
【０４０９】
さまざまな実施形態によれば、計器の分解能は、ペプチドマッピング用途などの高質量または質量対電荷比イオンの場合、１００００〜１５０００の範囲であってもよい。分解能は、５５０〜６５０の範囲の質量対電荷比を有する任意の一価イオンを測定することで決定することができる。
【０４１０】
計器の分解能は、低質量イオンの場合、約５５００である。低質量イオン用の計器の分解能は、１２０〜１５０の範囲の質量対電荷比を有する任意の一価イオンを測定することによって決定することができる。
【０４１１】
さまざまな実施形態によれば、計器は、ＭＳ正イオンモードで約１１，０００カウント／秒の感度を有し得る。質量分析計１００は、約２〜５ｐｐｍの質量精度を有し得る。
【０４１２】
さまざまな実施形態にしたがって得られた質量スペクトルデータから、従来の計器と比較して、イオンソース内の断片化が低減されていることが観察された。付加物は、従来の計器と比較して減少している。質量スペクトルデータはまた、よりきれいなｍＡｂグリコフォームの谷（２０％未満）を有する。
【０４１３】
参照により内容が本明細書に組み込まれているＵＳ  ２０１５／００７６３３８（マイクロマス）に開示されているように、さまざまな実施形態による計器は、複数の別個の機能モジュールを備え得る。機能モジュールは、たとえば、電気的、機械的、電気機械的、またはソフトウェアの構成要素を備え得る。モジュールは個別にアドレス指定可能で、ネットワーク内で接続することができる。１つ以上のモジュールにさまざまな動作を実行するように命令するために、スケジューラを配置して、所定の時間にネットワークに別個の命令のパケットを導入してもよい。スケジューラにクロックを関連付けることができる。
【０４１４】
機能モジュールは、最上位の層が最もタイムクリティカルな機能モジュールを備え、最下位の層が最もタイムクリティカルでない機能モジュールを備えるように、階層状にネットワーク化することができる。スケジューラは、最上位の層でネットワークに接続することができる。
【０４１５】
たとえば、最上位の層は、真空制御システム、レンズ制御システム、四重極制御システム、エレクトロスプレーモジュール、飛行時間モジュールおよびイオンガイドモジュールなどの機能モジュールを備え得る。最下位の層は、電源、真空ポンプ、ユーザディスプレイなどの機能モジュールを備え得る。
【０４１６】
さまざまな実施形態による質量分析計１００は、分析計のさまざまな要素を制御するための複数の電子機器モジュールを含み得る。そこで、質量分析計は、各々が質量分析計１００の所定の機能を実行するように動作可能な複数の別個の機能モジュールを備えることができ、機能モジュールは、個別にアドレス指定可能であり、ネットワーク内で接続され、少なくとも１つの機能モジュールに所定の動作を実行するように命令するための、別個のパケットの命令を所定の時間にネットワークに導入するように動作可能なスケジューラをさらに備える。
【０４１７】
質量分析計１００は、（ｉ）イオンソース、（ｉｉ）第１のイオンガイド、（ｉｉｉ）四重極イオンガイド、（ｉｖ）伝達光学系、（ｖ）プッシャ電極、（ｖｉ）リフレクトロン、および（ｖｉｉ）イオン検出器のうちの１つ以上または各々を制御する（および適切な電圧を供給する）ための電子機器モジュールを備え得る。
【０４１８】
このモジュール構成により、質量分析計を簡単に再構成することができる。たとえば、分析計の１つ以上の異なる機能要素を除去、導入、または変更することができ、分析計は、どの要素が存在するかを自動的に認識し、かつそれ自体を適切に構成するように構成することができる。
【０４１９】
計器は、取得中の特定の時間と間隔でパケットのスケジュールをネットワークに送信できるようにすることができる。これにより、データ取得の側面を制御するためのリアルタイムオペレーティングシステムをともなうホストコンピュータシステムの必要性が軽減または緩和される。個々の機能モジュールに送信された情報のパケットを使用すると、ホストコンピュータの処理要件も軽減される。
【０４２０】
モジュール性により、質量分析計の設計および／または再構成に柔軟性を持たせることができて便利である。さまざまな実施形態によれば、機能モジュールの少なくともいくつかは、ある範囲の質量分析計にわたって共通であってもよく、他のモジュールの最小限の再構成をともなう設計に組み込むことができる。よって、新しい質量分析計を設計する場合、すべての構成要素を完全に再設計する必要はなく、カスタム制御システムも必要ない。質量分析計は、ネットワーク内の複数の別個の機能モジュールをスケジューラと接続することによって組み立てることができる。
【０４２１】
さらに、さまざまな実施形態による質量分析計１００のモジュール性により、故障した機能モジュールを容易に交換することができる。新しい機能モジュールをインターフェースに接続するだけでよい。あるいは、制御モジュールが機能モジュールに物理的に接続または統合されている場合は、両方を交換することができる。
【０４２２】
図８は、外部カバーパネルのいくつかが取り外されている、本発明の実施形態の概略斜視図を示す。
【０４２３】
分析計は、イオンサンプリングコーンが上部に配置されたイオンブロック８０２と、直交加速飛行時間（ＴＯＦ）質量分析器８０７と、サンプリングコーンからＴＯＦ質量分析器にイオンを伝達するためのイオン光学系と、を備える。サンプリングコーンからＴＯＦ質量分析器にイオンを移動させるためのイオン光学系は、第１のイオンガイド３０１と、第２のイオンガイド３０２と、伝送レンズ３０３と、を備える。ＴＯＦ質量分析器は、イオンを直角に加速するためのプッシャアセンブリ８０５と、飛行管と、イオンミラー（すなわち、リフレクトロン）と、イオン検出器と、を備える。
【０４２４】
図１７の概略図でより明確に示しているように、イオン光学系およびＴＯＦ質量分析器は、使用時にガスポンプによって排気される真空ハウジングの真空チャンバに収容されている。より具体的には、第１のイオンガイド３０１は、イオンが通過できるようにイオンサンプリングコーンとその軸端に開口部付き壁とを有する第１の真空チャンバ１７２１内に配置されている。この第１のチャンバ１７２１は、たとえば、バッキングポンプ（または粗引きポンプ）によって、ガスライン７００を通して排気することができる。第２のイオンガイド３０２は、イオンの通過を可能にするためにその軸方向の端部に開口部付き壁１７１０、１７１１を有する第２の真空チャンバ１７２２内に配置されている。この第２の真空チャンバは、ガスポートＨ１を通して排気されてもよい。移送レンズ３０３は、差動圧送開口部を形成する開口部付き電極を備え、それにより、第３の真空チャンバ１７２３および第４の真空チャンバ１７２４を規定する。第３の真空チャンバ１７２３は、ガスポートＨ２を介して排気してもよく、第４の真空チャンバ１７２４は、ガスポートＨ３を介して排気されてもよい。移送レンズ３０３は、イオンをＴＯＦ質量分析器のプッシャアセンブリ８０５に移送するために、第３および第４の真空チャンバ１７２３、１７２４の両方に延在することができる。図示の実施形態では、第２、第３および第４の真空チャンバは、ガス排気ポートＨ１、Ｈ２、Ｈ３に接続された分流ターボポンプ１７００であり得る同じポンプによって排気される。しかしながら、複数のポンプを使用して、ポートＨ１、Ｈ２、Ｈ３を通してガスを排気することができることが企図されている。図１７はまた、イオンサンプリングオリフィス１７０５の上に位置するイオンソース３００を概略的に示す。
【０４２５】
図１４Ｂは、反対側以外からの、図８に示す実施形態の概略斜視図を示す。この図は、第１の真空チャンバ１７２１を排気するためのバッキングポンプ（図示せず）に接続されたガスライン７００をよりよく示している。計器はまた、ターボポンプ１７００と第１の真空チャンバとの間にガスライン１４０１を備え、ターボポンプ１７００は、ガスライン１４０１および第１の真空チャンバを介してバッキングポンプと流体連通する。これにより、ターボポンプが作動する前に、バッキングポンプがターボポンプの圧力を下げることができる。
【０４２６】
図８に示すように、真空ハウジングは、イオン光学系に近接して、真空ハウジングの壁を貫通して配置された開口部を有し、プリント回路基板（ＰＣＢ）８０１ａ、８０１ｂは、真空ハウジングの壁を通してイオン光学系に電気通信を提供するためにこれらの開口部に配置されている。
【０４２７】
図１２Ｂおよび１８は、図８に示す分析計の一部を通る概略断面図を示し、イオン光学系をより詳細に示す。より具体的には、図１２Ｂは、イオンブロック８０２、第１のイオンガイド３０１、第２のイオンガイド３０２および移送レンズをより詳細に示す。図１８は、ＴＯＦ質量分析器の第２のイオンガイド３０２、移送レンズ３０３およびプッシャアセンブリ８０５をより詳細に示す。図１９は、イオン光学系の長手方向の軸に直交する平面内、およびＰＣＢ（８０１ａなど）が位置する場所の概略断面図を示す。
【０４２８】
ここで、分析計の一般的な動作について説明する。動作中、真空ポンプがオンに切り替えられると、真空チャンバが所望の圧力になるまで、上述の真空ポートＨ１、Ｈ２、Ｈ３を通して真空チャンバ１７２１、１７２２、１７２３、１７２４からガスを排出する。より具体的には、バッキングポンプを作動させて、ガスライン７００を介して第１の真空チャンバ１７２１およびターボポンプを排気することができる。ついで、ターボポンプ１７００を作動させて、第２、第３および第４の真空チャンバ１７２２、１７２３、１７２４を排気することができる。各真空チャンバが圧送されると、下流の方向に連続する真空チャンバのガス負荷が減少する。したがって、真空ポンプは、連続する真空チャンバに連続的に低下するガス圧を生じさせることができる。これにより、ＴＯＦ質量分析器をＴＯＦ質量分析に望ましい低圧に維持することができる。たとえば、イオンソース３００は、およそ大気圧であってもよく、第１の真空チャンバ１７２１は約１−１０ｍｂａｒまで圧送することができ、第２の真空チャンバ１７２２は、約１０−２ｍｂａｒまで圧送することができ、第３の真空チャンバ１７２３は、約１０−４ｍｂａｒまで圧送することができ、第４の真空チャンバ１７２４は、約１０−６ｍｂａｒまで圧送することができる。しかしながら、チャンバは、他の圧力に維持されてもよい。
上述のように、イオンソース３００は、イオンサンプリングコーンに隣接して配置されている。これは、エレクトロスプレーイオンソースなどの大気圧イオンソースであってもよいが、他のタイプのイオンソースおよび／または他の圧力で動作するイオンソースを使用してもよい。イオンソース出口は、イオンサンプリングブロック上に留めることができるイオンソースハウジング（図示せず）の内部に設けてもよく、それによって、イオンソースがイオンソースハウジングとイオンブロックとの間に囲まれる。
【０４２９】
イオンソース３００から生成されたイオンは、イオンサンプリングオリフィス１７０５に向かい、それを通過して、第１のイオンガイド３０１に入る。ＲＦ電圧が第１のイオンガイド３０１の電極に印加されて、その中にイオンを半径方向に閉じ込める。第１のイオンガイド３０１は、イオンをその長手方向の軸に沿って誘導し、それによって、イオンは、第１の真空チャンバ１７２１の下流壁の開口部１７１０を通過し、第２の真空チャンバ１７２２の第２のイオンガイド３０２に入る。第１のイオンガイド３０１は、第２のイオンガイド３０２にイオンを送出することを可能にするように、一方で中性または比較的大きなクラスタ種がバッキングポンプによって真空ハウジングから圧送されることを可能にするように構成されてもよい。そこで、イオンサンプリングオリフィス１７０５は、比較的大きくすることができ、それによって計器の感度を比較的高くすることができる。第１のイオンガイド３０１において、イオンが断片化されている、または断片化されていないモードも企図されている。イオンガイド３０１の形態は、以下でさらに詳細に説明する。
【０４３０】
実施形態では、四重極ロッドセットイオンガイドなどの多重のロッドセットイオンガイドが企図されているが、第１のイオンガイド３０１によって送出されたイオンは、任意の形態であり得る第２のイオンガイド３０２に入る。ＲＦ電圧が第２のイオンガイド３０２の電極に印加されて、その中にイオンを半径方向に閉じ込める。第２のイオンガイド３０２は、異なるＤＣ電圧に維持された複数の軸方向セグメントにセグメント化することができ、それにより、イオンは、ＤＣ電圧勾配によって第２のイオンガイドを通って第２の真空チャンバ１７２２の下流壁の開口部１７１１に向かって推進される。ついで、イオンは、開口部１７１１を通過し、第３の真空チャンバ１７２３内に配置された移送レンズ３０３に入る。イオンは、移送レンズ３０３によって第４の真空チャンバ１７２４およびＴＯＦ質量分析器のプッシャアセンブリ８０５に送出される。プッシャアセンブリ８０５は、第１の次元に沿ってイオンを受容し、かつ電極３０５と、第１の次元に直交する第２の次元でイオンを飛行管内の無電界飛行領域にパルス化するパルス化電圧源と、を備えた直交加速器である。イオンは飛行領域を通ってイオンミラー３０６（すなわちリフレクトロン）に移動し、そこで反射されて第２の次元に戻る。イオンは、第１の次元で速度の成分を維持し、それによって、イオンは、イオンミラー３０６によって反射されてイオン検出器３０７に戻る（たとえば、図３を参照）。当業者にとって既知であるように、イオンは、無電界領域を通過するときに、イオンの質量対電荷比にしたがって分離する。したがって、分析計は、プッシャアセンブリによるイオンのパルス化からイオン検出器によるイオンの検出までの経過時間から、所与のイオンの質量対電荷比を判定することができる。
【０４３１】
ここで、分析計のさまざまな構成要素をより詳細に説明する。
【０４３２】
図２０Ａ〜２０Ｃは、ターボポンプから、第２、第３、および第４の真空チャンバからガスを排出するガスポートＨ１、Ｈ２、Ｈ３へのガス導管を概略的に示す。
【０４３３】
図２０Ｂは、第２および第３の真空チャンバ１７２２、１７２３からガスを排出するターボポンプからガスポートＨ１、Ｈ２へのガス導管をより詳細に示す。開口部付きカバー２０１０、２０２０がガス導管全体にわたって設けられており、（たとえば、メンテナンス中に）固形物がターボポンプ１７００に落下するか、またはターボポンプ１７００に引き込まれるのを防止する。カバー２０１０、２０２０は、メッシュであってもよく、または１つ以上のメッシュ部分を備えていてもよい。カバー２０１０、２０２０はまた、非メッシュの中実セクション２０１３、２０２３を有していてもよい。メッシュ２０１１、２０２１は、真空チャンバからの排気ガスを通過させ、ターボポンプに向かって移動する固体物を捕捉するようなサイズおよび構成のスロットを含む、任意の形状の開口部を備え得る。たとえば、メッシュはグリッド入りメッシュであってもよいが、他の形状の開口部またはスロットを設けてもよい。カバー２０１０、２０２０は、ガス導管全体にわたって電磁シールドを設けるように導電性であってもよい。これにより、イオンガイドや他の電極やワイヤからのＲＦ電磁場などの電磁場が、ガス導管を通ってターボポンプに出入りするのを防止する。これにより、検出器や他の電気部品に悪影響を与える可能性がある、システム内の電気ピックアップが低減または排除される。
【０４３４】
カバー２０１０、２０２０は、それぞれのガス導管の長手方向の軸に対して実質的に垂直になるように、ガス導管内に配置することができる。たとえば、メッシュ２０１１、２０２１は、水平であってもよい。
【０４３５】
カバー２０１０、２０２０は、ガス導管内のどこにでも配置することができる。さまざまな実施形態では、カバーは、ターボポンプと真空ハウジングとの間に配置され、たとえば、ターボポンプのハウジングへの吸気ポートを覆う。これにより、たとえばカバーを露出し、カバーの上に落下した物体を回収するために、真空ハウジングから離れる方向にターボポンプを取り外すことにより、カバーへの容易なアクセスが可能になる。しかしながら、カバーがガス導管内の他の場所に配置されてもよいこと、または異なるカバーがガス導管内の異なる場所に配置されてもよいことも企図されている。たとえば、カバーのうちの１つ以上を、真空チャンバのガスポートの１つ以上の上に配置することができる。
【０４３６】
上記のように、カバー２０１０、２０２０は、ガス導管全体にわたって配置されたメッシュ２０１１、２０２１を備える本体を有する。カバーはまた、その周辺領域の少なくとも一部から延在する複数の突出部２０１２、２０２２を備え得る。これらの突出部は、たとえば指部分を形成するように、カバーの本体から離れる方向に細長くすることができる。これらの突出部は、たとえば、ターボポンプハウジングおよび／または真空ハウジングに接触することにより、ガス導管内の適所にカバー２０１０、２０２０を保持するのに役立ち得る。メッシュを有するカバーの本体は、実質的に平面であり、第１の平面に延在し得るが、突出部は、実質的に平面であり、本体の平面に対して角度が付けられた１つ以上の他の平面に延在し得る。この突出部の構成により、たとえば、カバーがポートに落下することなく、カバーをポート（ターボポンプハウジングへのポートなど）に設置することができる。カバーは複数の側面を有していてもよく、各側面から延在する１つ以上の突出部を有していてもよい。
【０４３７】
各カバー２０１０、２０２０上の複数の突出部２０１２、２０２２はまた、分析計のカバーと１つ以上の他の構成要素との間に複数のそれぞれの接触点を提供する。たとえば、突出部は、真空ハウジングおよび／またはターボポンプハウジングとの複数の接触点を提供することができる。これにより、突出部によって提供された１つまたはいくつかの接点が損なわれた場合でも、カバーに電荷が蓄積されなくなる。たとえば、真空ハウジングまたはターボポンプは接地されてもよく、それにより、突出部２０１２、２０２２を介してカバーを接地する。複数の突出部２０１２、２０２２は、カバーをＥＭＣ準拠に維持する上で役立つ。突出部２０１２、２０２２の角度付き構成はまた、周囲の構成要素と電気的に接触しながら、カバーを容易に嵌合させることを可能にする。
【０４３８】
図２０Ａは、ターボポンプ１７００から、ＴＯＦ質量分析器が収容されている第４の真空チャンバ１７２４からガスを排出するガスポートＨ３までのガス導管の断面を概略的に示す。ガス導管全体にわたって設けられるカバー２０３０は、メッシュであってもよく、または１つ以上のメッシュ部分を備えていてもよい。カバーはまた、非メッシュの中実セクションを有していてもよい。メッシュ２０３１は、真空チャンバからの排気ガスを通過させてターボポンプに到達することを可能にするようなサイズおよび構成の開口部および／またはスロットを備え得る。たとえば、メッシュはグリッド入りメッシュであってもよいが、他の形状の開口部またはスロットを設けてもよい。
【０４３９】
カバー２０３０は、ガス導管全体にわたって電磁シールドを設けるように導電性であってもよい。これにより、イオンガイドや他の電極やワイヤからのＲＦ電磁場などの電磁場が、ガス導管を通ってターボポンプに出入りするのを防止する。これにより、検出器や他の電気部品に悪影響を与える可能性がある、システム内の電気ピックアップが低減または排除される。
【０４４０】
カバー２０３０は、ガス導管の長手方向の軸に対して実質的に垂直になるように、ガス導管内に配置することができる。たとえば、メッシュ２０３１は、垂直であってもよい。カバー２０３０は、ガス導管内のどこにでも配置することができる。さまざまな実施形態では、カバー２０３０は、その開口部２０３５を覆って、真空ハウジングの内側に配置されている。カバー２０３０は、カバー２０３０の周辺領域２０３６を通って真空ハウジングの内壁に延在する固定部材（たとえば、ねじまたはボルト２０３３）でハウジングに留められてもよい。したがって、カバー２０３０は、開口部２０３５よりも大きく、ハウジングの開口部２０３５を取り囲む周辺領域２０３６を有するようなサイズにすることができる。周辺領域２０３６は、非メッシュ部分（すなわち、実質的に中実）であってもよく、その結果、固定部材は、非メッシュ部分を通して留めることができる。
【０４４１】
上記のように、カバー２０３０は、ガス導管全体にわたって配置されたメッシュ２０３１を備える本体を有する。カバー２０３０はまた、その周辺領域２０３６の少なくとも一部から延在する複数の突出部２０３２を備え得る。これらの突出部２０３２は、たとえば指部分を形成するように、カバーの本体から離れる方向に細長くすることができる。カバー上の複数の突出部２０３２は、カバーと真空ハウジングとの間に複数のそれぞれの接触点を提供する。これにより、突出部２０３２によって提供された１つまたはいくつかの接点が損なわれた場合でも、カバー２０３０に電荷が蓄積されなくなる。たとえば、真空ハウジングは接地されてもよく、それにより、突出部２０３２を介してカバー２０３０を接地する。複数の突出部２０３２は、カバーのＥＭＣ準拠を維持する上で役立つ。カバーの本体および突出部は、実質的に平面内にあってもよい。
【０４４２】
突出部２０３２は、カバー２０３０の周縁に設けられてもよく、カバーは、突出部２０３２が互いに対して撓むことができるように、突出部の少なくともいくつかの間で半径方向スロットをカバー内に有し得る。追加的に、または代替的に、カバー２０３０は、突出部がカバーの本体に対して撓むことができるように、各突出部２０３２に隣接して半径方向内側に配置された１つ以上のスロットまたは開口部を有し得る。これらの特徴により、真空ハウジングの壁との電気的接触を維持しながら、カバーが排気ポート上に嵌合されている間に、突出部を変形させることができる。
【０４４３】
カバー２０３０は、壁の開口部２０３５と同じ形状を有していてもよく、実質的に円形であるが、他の形状のメッシュおよび開口部も企図されている。
【０４４４】
図２０Ａから分かるように、ターボポンプ１７００は、３つのガスポートＨ１、Ｈ２、Ｈ３からガスを引き出すように３方向分流を有する。ターボポンプ１７００は、ハウジングの第１の側２０６１に、ガスポートＨ１、Ｈ２を通してガスを引き込んで第２および第３の真空チャンバ１７２１、１７２２を排気するための２つのガス吸気ポート２０１４、２０２４と、ターボポンプ１７００の第２の側２０６２に、ガスポートＨ３を通してガスを引き込んで第４の真空チャンバ１７２４を排気するための吸気ガスポート２０３４と、を有する。真空シールは、ターボポンプ１７００を真空ハウジングに対して真空封止するために、ガス導管からガスポートの周りに設けられる。真空ポンプ２０５０は、ターボポンプ１７００と、ターボポンプ１７００へのガス吸気ポートＨ１、Ｈ２の周りの真空ハウジングとの間の境界に設けられる。しかしながら、真空シールは、ターボポンプと、ターボポンプへのガス吸気ポートＨ３の周りの真空ハウジングとの間の直接境界には設けられない。これは、ターボポンプの第１および第２の側２０６１、２０６２が互いに直角であり、ターボポンプのこれら２つの角度を付けた側を、真空ハウジングの対応する２つの面に直接取り付けることはできず、一方の側を対応する面の反対に引かなければならなくなるためである。
【０４４５】
図２０Ａおよび２０Ｃから分かるように、この問題を克服するために、ターボポンプ１７００の第２の側２０６２と真空ハウジングとの間に、ガス吸気ポートＨ３の周りの真空ハウジングにターボポンプ１７００を取り付けるための封止アダプタ部材２０４０が設けられている。アダプタ部材２０４０は、真空ハウジングに対して取り付けるための第１の側２０４１と、ターボポンプ１７００の第２の側２０６２を封止するように受容するための第２の側２０４２とを有する管状部材（たとえば、環状部材）であってもよい。管状封止部材２０４０を通る導管により、ターボポンプ１７００は、ターボポンプを通して第４の真空チャンバ１７２４のガスポートＨ３からガスを圧送することができる。アダプタ部材２０４０の第１の側２０４１は、アダプタ部材を真空ハウジングに気密に取り付けるためのバイトンゴムガスケットシールなどの真空ガスケットシール２０９９を備える。アダプタ部材はまた、ターボポンプ１７００とアダプタ部材２０４０の導管との間に動的シールを設ける方法で、その第２の側２０４２でターボポンプ１７００を受容するように構成されてもよい。この動的シールにより、ターボポンプが真空ハウジングに取り付けられている間に、ターボポンプ１７００をアダプタ部材２０４０に対して移動させることができ、それらの間の真空シールは確実に維持される。言い換えると、動的シールは、アダプタ部材２０４０に対するターボポンプ１７００の異なる位置の範囲にわたって、アダプタ部材２０４０とターボポンプ１７００との間に真空シールを設ける。
【０４４６】
より具体的には、アダプタ部材２０４０は、アダプタ部材２０４０上に配置され、かつアダプタ部材２０４０の周りに円周方向に延在する真空ガスケットシール２０６４（バイトンゴムガスケットシールなど）を備える半径方向外面を有し得る。ターボポンプ１７００は、その第２の側２０６２から突出し、かつ吸気ポートＨ３の周りで円周方向にターボポンプに延在する管状フランジ２０６３を有し得る。フランジ２０６３は、フランジ２０６３の半径方向内側がアダプタ部材の半径方向外側のガスケットシール２０６４に接触して真空シールを形成するように、アダプタ部材の円周方向外面の周りに取り付けられるようなサイズおよび構成にすることができる。管状フランジ２０６３の内面は、アダプタ部材２０４０に向かう方向に外向きに先細りであってもよい。すなわち、フランジ２０６３は、アダプタ部材に向かう方向に応じて増大する内径を有し得る。
【０４４７】
アダプタ部材２０４０の半径方向外側およびフランジ２０６３の半径方向内面は、フランジ２０６３がアダプタ部材２０４０の上に配置されたとき、フランジ２０６３を通る長手方向の軸がアダプタ部材２０４０を通る長手方向の軸に対して旋回し得るように構成されてもよい。そこで、アダプタ部材２０４０は、真空ハウジングに取り付けられてもよく、ターボポンプ１７００のフランジ２０６３がアダプタ部材２０４０の上に軸方向に取り付けられている間、フランジ２０６３を通る長手方向の軸は、アダプタ部材２０４０を通る長手方向の軸に対して角度を付けられている。したがって、ターボポンプの第１の側２０６１のシール２０５０が真空ハウジング全体にわたって引きずられることなく、ターボポンプ１７００をアダプタ部材２０４０の上に軸方向に取り付けることができる。ターボポンプ１７００がその所望の軸方向の位置にあるとき、ターボポンプは、その第１の表面上のシール２０５０が真空ハウジングの隣接部分と接触してそれと真空シールを形成するように旋回されてもよい。
【０４４８】
ターボポンプハウジング１７００とアダプタ部材２０４０との間の電気的接触を確実にするために、圧縮可能な導電性ガスケット２０４３がこれらの構成要素間に設けられている。導電性ガスケット２０４３は、弾性的に圧縮可能であってもよく、そのコア上に導電性ファブリックまたはメッシュを有し得る。コアは、発泡体または他の任意の圧縮可能な材料であってもよい。導電性ガスケット２０４３はまた、電場がそれを通って送出されるのを防止することができる。導電性ガスケットは、たとえば、ターボポンプのフランジ２０６３に接触するために、アダプタ部材２０４０の半径方向外面に設けられてもよい。導電性ガスケットは、アダプタ部材２０４０を円周方向に取り囲んでもよい。上記の動的封止技術（たとえば、旋回）を可能にするために、導電性ガスケット２０４３は、これら２つの構成要素がそれぞれに対して移動している間、ターボポンプフランジ２０６３およびアダプタ部材２０４０の両方と接触したままであるように、弾性的に圧縮可能な部材を備え得る。これにより、フランジ２０６３とアダプタ部材２０４０との間の、これらの構成要素の異なる位置の範囲にわたる電気的接触が維持される（および電場が通過するのが防止される）。導電性ガスケット２０４３は、たとえば、発泡体などの圧縮性材料の上に、布地または編みワイヤなどの導電性材料を備え得る。
【０４４９】
真空シール２０５０および導電性ガスケット２０４３は、２つの対向する表面のうちの１つに設けられるものとして説明してきたが、代替的に、それらは、他の対向する表面上にあってもよい。たとえば、真空シール２０５０は、ターボポンプの第１の側またはアダプタ部材の第１の側ではなく、真空ハウジング上に設けられてもよい。代替的に、または追加的に、真空シールおよび／または導電性ガスケットは、アダプタ部材２０４０上ではなく、ターボポンプフランジ２０６３上に設けられてもよい。アダプタ部材の半径方向外面が、ターボポンプフランジの代わりに、またはターボポンプフランジと同様に先細りになっていることも、本明細書において企図されている。
【０４５０】
分析計の真空ハウジングおよび他の内部構成要素が主シャーシに取り付けられ、ついで金属カバーパネルがシャーシの周囲に配置されて内部構成要素を収容する。従来、金属製のカバーパネルを主シャーシに留めるために、多数の美的固定ねじが使用されてきた。ただし、これらのねじは、アセンブリごとにかなりのコストがかかり、取り外して再度据え付けるには時間がかかる。
【０４５１】
図２１Ａおよび２１Ｂはそれぞれ、本発明の実施形態による、主シャーシ２１００の一部およびカバーパネル２１５０の一部を示す。パネル２１５０は、その内面２１５２から内向きに突出するフック２１５１を備え、シャーシ２１００は、フック２１５１を内部に受容するように配置および構成された補完スロット２１０１を備える。フック２１５１は、パネル２１５０の本体２１５３から離れる方向に突出し、かつ細長く、本体２１５３と実質的に平行に延在する遠位端部２１５４に接続された突起部２１５２を有する。スロット２１０１は、細長くてもよく、その長手方向の軸に直交する寸法であり得、それによって、スロットは、一端のより広い部分２１０２から他端のより狭い部分２１０３まで先細りになるか、あるいは狭くなる。フック２１５１は、スロット２１０１のより狭い部分２１０３とほぼ同じである（長手方向の軸に直交する次元において）厚さを有し得る。これにより、フック２１５１をより広い端部２１０２でスロット２１０１に比較的容易に挿入することができるが、フック２１５１がスロットのより狭い端部２１０１に向かってスライドされると、突起部２１５２は、スロットのより狭い部分２１０１によって閉じ込められ、かつ長手方向の軸に直交する次元でしっかりと保持される。遠位端部２１５４は、突起部２１５２に向かう方向に応じて減少する距離だけ、カバーの本体２１５３から離間することができる。フックの突起部２１５２に隣接する、フックの遠位端部２１５４とパネルの本体２１５３との間の間隙２１５５は、スロット２１０１が位置する部分のシャーシ材料の厚さとほぼ同じであってもよい。そこで、フックがスロットに対してスライドされるとき、フックの遠位端２１５４の構成は、パネル２１５０をシャーシ２１００の近くに引っ張る。
【０４５２】
パネル２１５０は、内面２１５２から延在し、かつフック２１５１に実質的に平行な１つ以上のフランジ２１５６を備え得る。フランジ２１５６は、スロット２１０１が位置するシャーシ２１００上のビーム２１０３の側２１０４に対して着座するように配置および構成されている。フランジ２１５６とフック２１５１との間の距離は、ビーム２１０３の縁部２１０４とスロット２１０１との間の距離と実質的に同じであってもよい。したがって、フランジ２１５６は、フック２１５１をスロット２１０１内に案内するために、ビーム２１０３の側２１０４に対して置かれてもよい。
【０４５３】
単一のフック２１５１および単一のスロット２１０１のみを示しているが、各カバーパネル２１５０は、複数のフックを有し得、シャーシ２１００は、対応するスロットを有し得る。スロットおよびフックが垂直方向に細長くなるように位置している場合、スロットは下方向に応じて狭くなり得、フックは下向きになり得る。
【０４５４】
このようなスロット２１０１およびフック２１５１を使用することにより、カバー２１５０をシャーシ２１００に留めるために使用される固定具の数を減らすことができる。その結果、カバーパネル２１５０を取り外すための保守時間および固定具のコストが削減される。
【０４５５】
たとえば電気接地のために、カバーパネル２１５０がシャーシ２１００に電気的に接続されたままであることを保証するために、シャーシには、サイドパネル２１５０がシャーシ２１００に対して動かされてシャーシ２１００に留められたときに内向きに曲がる電気接点２１０５が設けられる。可撓性接点２１０５は、電気的接触が維持されることを確実にするが、パネル２１５０はシャーシビーム２１０３に対してしっかりと閉じることができることを確実にする。各シャーシビーム２１０３は、複数のそのような接点２１０５を有し得る。接点は、シャーシビーム材料からタブを形成するシャーシビームのカットアウトによって設けられてもよい。たとえば、カットアウトは、隣接するカバーパネルと係合するための自由端２１０６を有する可撓性タブを形成するようにＵ字形であってもよい。タブの自由端２１０６は、弾性的に外向きに付勢されるように、および／またはカバーパネルに接触するために自由端に留められた突起部を有するように形成されてもよい。
【０４５６】
計器は、複合的な単一の基準接地システムを使用することができる。各電子アセンブリは、（たとえば、ゼロ電圧基準で）シャーシへの経路が１つしか有しない場合があり、たとえば、意図的なシャーシ電流はない。接地基準ワイヤは短くてもよく、共通の回路とシャーシとの間のＡＣインピーダンスを最小にする。
【０４５７】
分析計はまた、たとえばイオン信号がアナログーデジタル変換器によって処理される前に、ＴＯＦ質量分析器のイオン検出器からのイオン信号を増幅するための前置増幅電子機器を備え得る。従来、これらの前置増幅電子機器は、電場がケーシングに出入りするのを防止する導電性グリッドから形成された蓋を有する特注のケーシングに取り付けられてきた。しかしながら、そのようなハウジングは比較的壊れやすく、複雑であり、アクセスが困難である。
【０４５８】
図２２Ａは、ＴＯＦ質量分析器のイオン検出器からのイオン信号を、たとえば、アナログーデジタル変換器によって処理される前に増幅するための前置増幅電子機器モジュール２２００を含む、本発明の実施形態による分析計の一部の概略図を示す。図２２Ｂは、図２２Ａに示す分析計の一部を通る断面図を示し、前置増幅電子機器モジュール２２００の内部を示す。図２２Ａおよび２２Ｂから分かるように、前置増幅電子機器モジュールは、分析計の主ハウジング２２１０（たとえば、ＴＯＦ質量分析器ハウジング）に対して取り付けるための実質的に平面のベースプレート２２０１と、前置増幅電子機器２２０３がベースプレート２２０１とボックスカバー２２０２との間に収容されるように、ベースプレート２２０１に接続するためのボックスカバー２２０２と、を備える。ボックスカバー２２０２は、電場がモジュール２２００に出入りするのを防止するために、導電性シートメタルから作られた壁を有するように形成されてもよい。ボックスカバー２２０２は、前置増幅電子機器２２０３にアクセスするためにベースプレート２２０１から分離可能であるように、ベースプレート２２０１に取り外し可能に接続されてもよい。ＰＣＢ２２０４および他の電子構成要素などの前置増幅電子機器２２０３は、ボックスカバー２２０２の内部に取り付けられてもよい。この取り付けは、取り外し可能な固定具２２０５を用いて行うことができ、その結果、電子機器２２０３は、メンテナンスのためにボックスカバー２２０２から取り外すことができる。
【０４５９】
ベースプレート２２０１および／またはボックスカバー２２０２は、取り外し可能な固定具２２０６によって主ハウジング２２１０に取り付けることができ、それによって、ベースプレート２２０１および／またはボックスカバー２２０２は、主ハウジング２２１０から容易に取り外すことができ、その後、再度据え付けることができる。
【０４６０】
電子フィードスルーワイヤ２２０９がイオン検出器からモジュール２２００内部の前置増幅電子機器２２０３に渡されるように、ベースプレート２２０１および主ハウジング２２１０の壁を通して一致する開口部２２０７、２２０８を設けることができる。
【０４６１】
平面ベースプレート２２０１は、ハウジング２２１０と、ベースプレート２２０２に取り付けられたボックスカバー２２０２とに接続され、それらの間に囲壁を画定すると説明したが、ハウジング２２１０に取り付けられたベースプレート２２０１がボックス形状であり、かつボックスの内部が主ハウジング２２１０から離れる方向を向くように主ハウジング２２１０に取り付けられている、他の実施形態が企図されている。ついで、前置増幅電子回路モジュールのカバー２２０２は、実質的に平面であってもよく、かつ前置増幅電子機器２２０３を収容する囲壁をそれらの間に形成するように、箱型ベースプレート２２０１に接続可能であってもよい。
【０４６２】
また、前置増幅電子機器２２０３は、カバー２２０２の内側ではなく、ベースプレート２２０１の内側に取り付けられてもよいことが企図されている。
【０４６３】
前置増幅電子機器モジュール２２００は、カバー２２０２とベースプレート２２０１とを有するものとして説明してきたが、主ハウジング２２１０（たとえば、ＴＯＦ質量分析器ハウジング）の壁が、前置増幅電子機器モジュール２２００のベースプレート２２０１を形成し得ることと、ボックスカバー２２０２は、ベースプレートに直接取り付けることができることも、企図されている。
【０４６４】
上記のように、実施形態の前置増幅電子機器モジュール２２００は、その内部の前置増幅電子機器２２０３への容易なアクセス、ならびに前置増幅電子機器２２０３の容易な取り付けおよび取り外しを提供する。モジュール２２００の構造は、製造が容易である一方で、必要な電磁スクリーニングおよび比較的強固な構造を提供する。
【０４６５】
前置増幅電子機器モジュール２２００は、前置増幅電子機器２２０３を収容するためとして説明してきた。しかしながら、モジュール２２００の形態は、前置増幅電子機器２２０３を収容するための使用に限定されず、分析計の他の電子構成要素が、たとえば、主ハウジングに取り付け可能な対応するモジュールの内部に取り付けられてもよい。
【０４６６】
ＴＯＦ質量分析器のプッシャアセンブリ８０５は、飛行時間領域にイオンをパルス化するために高電圧を供給される必要がある。高電圧電源は、主ハウジング２２１０の外側に配置され、かつ主ハウジング２２１０から取り外し可能な高電圧源モジュールに収容されてもよい。ついで、高電圧源モジュールからプッシャアセンブリ８０５への電気的フィードスルーを可能にするために、ＴＯＦ質量分析器が位置する主ハウジング２２１０に開口部２３００を設けることができる。図１４Ｂに示すように、電場が開口部を通過するのを防止するために、遮蔽ガスケット２３０１が開口部の周りに配置されてもよい。高電圧源モジュールは、図１４Ｂには示されていない。
【０４６７】
図２３Ａは、主ハウジング２２１０に留められる高電圧源モジュール２３５０の概略を示す。高電圧源モジュール２３５０は、高電圧源およびＰＣＢなどの関連する電子機器を収容するためのケーシング２３５１を備える。主ハウジング２２１０に接続されたモジュール２３５０の側２３５４において、窓２３５２がモジュール２３５０のケーシング２３５１を通して設けられている。高電圧源モジュール２３５０の窓２３５２内に位置しているのは、高電圧をプッシャアセンブリに出力するためのばね荷重ピン電極２３５３である。使用中、高電圧源モジュール２３５０は、ピン電極２３５３が遮蔽ガスケット２３０１内に配置されたフィードスルー電極２３０２と接触するように、主ハウジング２２１０に取り付けられている。
【０４６８】
図２３Ｂは、高電圧源モジュール２３５０が接続された計器の部分の斜視断面図を示し（ただし、高電圧源モジュールの内部構成要素は、簡略化のために示されていない）、図２３Ｃは、同部分の側断面図を示す。これらの図は、主ハウジング２２１０を通る開口部２３００の中および周りに配置された遮蔽ガスケット２３０１を示し、また、遮蔽ガスケット２３０１内に配置されたフィードスルー電極２３０２も示している。高電圧源モジュール２３５０は、高電圧源モジュール２３５０のケーシング２３５１内の窓２３５２が主ハウジング壁のガスケット２３０１の上に配置されるように、主ハウジング２２１０に接続されている。高電圧源モジュール２３５０のピン電極２３５３は、ガスケット２３０１内に配置された電極２３０２と電気的に接触して、高電圧をガスケットに伝達する。ピン電極２３５３は、高電圧源モジュール２３５０のケーシング２３５１内の窓２３５２から外れる方向に付勢されるように、ばね荷重がかけられてもよい。これにより、ピン電極２３５３とガスケット２３０１に配置された電極２３０２との間に良好な接触が確実に行われる。
【０４６９】
主ハウジング１２０１の外壁には、さらなる遮蔽ガスケット２３０３が設けられており、遮蔽ガスケットの窓２３５２の周りで高電圧源モジュール２３５０のケーシング２３５１と接触する。これらの遮蔽ガスケット２３０２は、高電圧源モジュール２３５０が主ハウジング２２１０に留められるときに、モジュールの窓２３５２を通過する電場が閉じ込められるように配置および構成されている。
【０４７０】
図２３Ｄは、高電圧源モジュール２３５０が主ハウジング２２１０に接続された領域の概略断面図を示す。高電圧源モジュール２３５０は、主ハウジング２２１０の壁と高電圧源モジュール２２５０の壁２３５４との間に間隙２３０５が維持されるように接続されてもよい。これは、取り付けブラケット２３０４を使用して実現することができる。高電圧源モジュール２３５０が主ハウジング２２１０に接続されると、フィードスルー電極２３０２を備える遮蔽ガスケット２３０１は、高電圧源モジュール２３５０のケーシング２３５１の窓２３５２を通って突出し、窓に配置されたピン電極２３５２を圧縮する。そこで、電気的接触は、ピン電極２３５２とガスケット２３０１内に配置されたフィードスルー電極２３０２との間で行われる。したがって、高電圧源モジュール２３５０は、たとえばそのＰＣＢから、ＴＯＦプッシャアセンブリの電極に必要な電圧を供給することができる。
【０４７１】
主ハウジング２２１０上の遮蔽ガスケット２３０１、２３０３と高電圧源モジュール２３５０の窓２３５２内のピン電極２３５３の配置により、比較的容易かつ迅速に、高電圧源モジュール２３５０を主ハウジング２２１０に電気的に接続したり、主ハウジング２２１０から切断したりすることができる。
【０４７２】
本発明は、好ましい実施形態を参照して説明されてきたが、添付の特許請求の範囲に記載された本発明の範囲を逸脱することなく、形態および細部での様々な変更が行われ得ることは、当業者ならば理解されるであろう。
【図１】
2021526297.tif 000007
【図２Ａ】
2021526297.tif 000008
【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2021526297.tif 000013
【図６Ａ】
2021526297.tif 000014
【図６Ｂ】
2021526297.tif 000015
【図６Ｃ】
2021526297.tif 000016
【図６Ｄ】
2021526297.tif 000017
【図６Ｅ】
2021526297.tif 000018
【図６Ｆ】
2021526297.tif 000019
【図６Ｇ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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【図７Ｄ】
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【図８】
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【図９】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１０Ｃ】
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【図１１（１）】
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【図１１（２）】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１３】
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【図１４Ａ】
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【図１４Ｂ】
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【図１５Ａ】
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【図１５Ｂ】
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【図１５Ｃ】
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【図１６Ａ】
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【図１６Ｂ】
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【図１６Ｃ】
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【図１６Ｄ】
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【図１６Ｅ】
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【図１６Ｆ】
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【図１６Ｇ】
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【図１６Ｈ】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０Ａ】
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【図２０Ｂ】
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【図２０Ｃ】
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【図２１Ａ】
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【図２１Ｂ】
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【図２２Ａ】
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【図２２Ｂ】
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【図２３Ａ】
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【図２３Ｂ】
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【図２３Ｃ】
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【図２３Ｄ】
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【国際調査報告】
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