(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
イオン移動度に影響を与えるために少なくとも1の電極への非対称波形の印加から生ずる電場を電極間に供給しかつ電極間を少なくとも1の気体が通過可能とする2つの電極と、少なくとも1の気体引入口とを有する解析領域を有するとともに、前記気体引入口は、第１の気体および第２の異なる気体を有するキャリヤガスの流れを、電場を通してイオンを移動させる前記解析領域内に導入するためのものであり、前記第１の気体および前記第２の異なる気体が前記解析領域内に予め定めた混合気体を使用の際に供給する高電場非対称波形イオン移動度解析装置を有するイオン分離装置。
【請求項２】
少なくとも1つの前記解析領域の気体引入口と第１および第２の気体供給源との間に設けられた混合室を有するとともに、該混合室は、使用に際しては、第１の気体源からの第１の気体の流れおよび第２の気体源からの第２の異なる気体の流れを受け入れるため、少なくとも前記解析領域の気体引入口ならびに前記第１および第２の気体供給源と連通するとともに、該混合室は、第１の気体および第２の気体を含有する予め定めた組成を有する少なくとも1の前記キャリヤガスの流れを前記解析領域の少なくとも1の気体引入口に供給する請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記混合室は、前記解析領域の外側に置かれた気体マニホルドである請求項２に記載の装置。
【請求項４】
使用に際して、前記解析領域の少なくとも1の気体引入口は、混合気体源と連通するとともに、該混合気体は、キャリヤガスの流れを導入するために第１の気体および第２の異なる気体を含有する予め定めた組成をもつ請求項１に記載の装置。
【請求項５】
イオン移動度に影響を与えるために少なくとも1の電極への非対称波形の印加から生ずる電場を電極間に供給しかつ電極間を少なくとも1の気体を通過可能とする2つの電極と、第１の気体源に連通し第１の気体の流れを受け入れる第１の気体引入口と、第２の気体供給源に連通し第２の異なる気体の流れを受け入れる第２の気体引入口と、を有する解析領域を有するとともに、使用の際には、第１の気体引入口を通過する第１の気体の流れが第２の気体引入口を通過する第２の気体の流れと混合して2つの電極間の解析領域を通過するキャリヤガスの流れを供給する高電場非対称波形イオン移動度解析装置を有するイオン分離装置。
【請求項６】
前記第１および第２気体引入口と前記解析領域との間に設けられた混合室を有するとともに、該混合室は、第１の気体引入口および第２の気体引入口、ならびに、前記解析領域のいずれか1つと別々に連通して、第１の気体引入口からの第１の気体の流れおよび第２の気体引入口からの第２の異なる気体の流れを受け入れかつ第１の気体および第２の異なる気体を含有しかつ予め定めた組成を有するキャリヤガス流を形成している混合気体の少なくとも1の流れを前記解析領域に供給する請求項５に記載の装置。
【請求項７】
使用に際し、第１の気体および第２の異なる気体は、純粋気体、および、イオン以外の2つの気体状成分を含む気体状混合物を含むグループから選択された請求項５に記載の装置。
【請求項８】
ａ）第１の電極および第２の電極を有する2つの電極を供給し、
ｂ）非対称波形および直流補償電圧を、2つの電極のうちの少なくとも1つに供給して、電極間に電場を形成し、その電場は、その部分集合を形成することによってイオンの分離を生ずるように印加された非対称波形の１周期の時間内にイオン間に正味の変位の差異を生ぜしめるためであり、
ｃ）空気と同一の組成以外の少なくとも2つの異なる化学成分を含有する予め定めた組成を有するキャリヤガスの流れを電場を通して供給し、
ｄ)電場を横切る方向に電場を通って移送する各工程を有するとともに、
前記2つの異なる化学成分は電場と連動して、イオンの分離を生ずるイオン分離方法。
【請求項９】
ａ１）2つの電極間の空間によって画定された解析領域を供給するとともに、該解析領域は、気体引入口および気体吐出口の少なくともいずれか1つをもち、該気体引入口は、キャリヤガスの流れを前記解析領域を通って導入して気体吐出口から吐出するものであり、前記解析領域は、イオン引入口およびイオン吐出口を有し、該イオン引入口は、前記解析領域内にイオンを導入するためであり、前記イオン吐出口は、解析領域からイオンを供給するためである追加の工程を有する請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
ｂ１）キャリヤガス組成を変更し、
ｂ２）選択的に移送されたイオンに対する補償電圧の走査を生み出すために、補償電圧を変更し、かつ、生じている選択的に移送されたイオンを測定し、
ｂ３）純粋のキャリヤガス内での同一の高電場移動度の性質をもつイオンの分離を生ずるようにキャリヤガス組成を決定する各工程を前記工程ｃ）の前に有する請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記工程ｄ)は少なくとも1のイオン化源からイオンを供給する工程を有する請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
上記選択的に移送されたイオンを質量分析計によって検出する工程を有する請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
イオンはキャリヤガスにより解析領域を通して移送される請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
予め定めた組成を持つキャリヤガスを供給するために、少なくとも2つの異なる予め定めた化学成分を有する予め混合したキャリヤガス源を供給する工程を有する請求項１３記載の方法。
【請求項１５】
予め定めた化学成分は、純粋気体と、イオン以外の2つの気体状成分を有する気体状混合物との中から選択されたものである請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
予め定めた化学成分は、純粋気体、および、イオン以外の2つの気体状成分を含有する気体状混合物の中から選択されたものである請求項８に記載の方法。
【請求項１７】
前記少なくとも2つの異なる化学成分のうちの1つは、二酸化炭素、およびヘリウムからなるグループから選択された請求項８に記載の方法。
【請求項１８】
前記キャリヤガスは、希ガスを含有する請求項８に記載の方法。
【請求項１９】
ａ）第１の電極および第２の電極を有する2つの電極を供給し、
ｂ）非対称波形で直流の補償電圧を、その間に電場を形成する2つの電極の少なくとも一方に供給し、その電場は、それの部分集合を形成することによって、イオンの分離を生じるように印加された非対称波形の1周期の時間内にイオンの間の正味の変位における差異を生じさせるものであり、
ｃ）前記電場を通して第１のキャリヤガスの流れを供給し、
ｄ）第２の異なる気体を第１の気体の流れに加えて、前記電場を通って、混合キャリヤガスを供給し、その混合気体は電場を通って前記イオンを運ぶものであり、
ｅ）第１のキャリヤガスおよび第２のキャリヤガスのどちらか一方の流れ内に同一の高電場移動性をもち異なるイオンを含有するイオンの分離をもたらすために混合されたキャリヤガス組成を決定し、
ｆ）前記電場を横切る方向に、電場を通ってイオンを運ぶ工程を有するイオン分離方法。
【請求項２０】
前記ｆ）工程は、第１のキャリヤガスのある量および第２の異なる気体のある量を、混合気体の流れの中で相対的に変化させ、選択的に運ばれたイオンのための補償電圧の走査をもたらすように、補償電圧を変化させ、かつ結果として生じている選択的に運ばれたイオンを測定する請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
第１のキャリヤガスおよび第２のキャリヤガスの1つは、二酸化炭素およびヘリウムを有するグループから選択された請求項１９に記載の方法。
【請求項２２】
前記混合キャリヤガスは、希ガスを含有する請求項１９に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
（技術分野）
本発明は、イオン分離装置および方法に関し、詳細には、本発明は、高電場非対称波形イオン移動度解析法（以下、「ＦＡＩＭＳ」という）のイオン集束原理に基づくイオン分離装置および方法に関する。
【０００２】
（背景技術）
運搬可能な場の適用法のための小型化に伴う高い感度および敏感さが、イオン移動度解析法（以下、「ＩＭＳ」という。）を、多数の化合物、麻酔剤、爆薬、化学兵器薬剤の発見のための重要な技術たらしめることに役立っている。この点は例えば、Ｇ.Eiceman およびZ.Karpasによる、「イオン移動度解析法」（ＣＲＣ、 Boca Raton, 1994）という題名の本に記載されている。ＩＭＳでは、気相イオン移動度は、一定電場をもったドリフト管を用いて決定される。イオンは、ドリフト管内にゲート制御され、それらの移動速度の差異に依存して実質上分離される。イオン移動速度は低電場強度では、電場の強度に比例する。例えば、200V/cmでは、実験から決定された移動度Kは、印加された電場に独立である。加えて、ＩＭＳでは、イオンは十分に高い圧力の浴用気体を通して移動し、時間的空間的に一定の電場の力によってイオンは高速に一定速度に到達する。この点は、大部分が質量分析法に関係する技術とは明瞭に異なる。これらの技術では一定電場の影響下であれば、イオンが加速し続ける程度に、気体の圧力は十分に低いものである。
【０００３】
E.A.Mason およびE.W.McDaniel は、「気体中のイオンの輸送性」という題名の本（Wiley, ニューヨーク、1988）で、高い電場の強度、例えば、約5,000Ｖ/cmより強い場では、イオン移動速度は、及ぼされた場に直接的にはもはや比例せず、Kは印加された電場に依存するようになる。高電場強度では、Kは、非定数高電場移動度項Khで表されるのが適当である。印加された電場へのKhの依存性は高電場非対称波形イオン移動度解析法（ＦＡＩＭＳ）の開発の基礎であり、この語句は発明者によって明細書中で用いられており、横方向電場補償イオン移動度解析法または場イオン解析法とも呼ばれている。イオンは、ＦＡＩＭＳで、高電場強度でのイオンの移動度における差異に基づいて分離され、その移動度Khは、低電場強度でのイオン移動度Kと関連している。言い換えれば、イオンは、印加された電場の関数として、Khの複雑な依存的振る舞いのために分離される。測定するのはイオン移動度における変化であって、イオン移動度の絶対値ではないという点で、ＦＡＩＭＳは大気圧気体相の研究に新しい道具を提供する。
【０００４】
平面電極を用いるＦＡＩＭＳの操作の原理は、I.A.Buryakove, E.V.Krylov, E.G.NararovおよびU.KH.Rasulevによる、質量分析法およびイオン過程の国際ジャーナル(International Journal of Mass Spectrometry and Ion Processes)、第28巻（1993）、143頁〜148頁の論文で、発表された。電場の下で与えられたイオンの移動度は、Kh＝K(1＋F(E))によって表される。ここで、Khは高電場強度でのイオン移動度、Ｋは低電場強度でのイオン移動度の係数であり、F(E)はイオン移動度の電場への関数的な依存性を表している。イオンは、印加された電場の強度の関数としてイオン移動度における変化に基づいて、３つの広いカテゴリーの1つに分類されている。タイプＡのイオンの移動度は、電場強度とともに増加し、タイプＣのイオンの移動度は減少し、タイプＢのイオンの移動度は、さらに高電場強度で減少する前に最初に増加する。ＦＡＩＭＳでのイオンの分離は、高電場強度での移動度の変化に基礎を置いている。イオン、例えば、タイプＡのイオンが、ＦＡＩＭＳ装置の２つの離間した平行な金属板電極間の気体流によって運ばれる場合を考える。その金属板の間の空間は、イオンの分離が行われる解析領域を表す。前記金属板間のイオンの正味の動作は、気体の流れによる水平のｘ軸成分と平行金属板電極間の電場による横のｙ軸成分の和である。「正味の動作」という語句は、たとえ並進運動がその上に重畳されたより速い振動をもつ場合でさえ、イオン、例えば、上記タイプＡイオンが経験する全並進運動を表す。しばしば、第１の金属板は、第２の金属板がその上に印加された非対称波形、V(t)をもつのに対して、基底状態のポテンシャルが維持されている。非対称波形V(t)は、高圧成分V1が時間t2の短時間続いた後、反対極の低圧成分V2が時間t1より長い時間続くパターンの繰り返しからなっている。その波形は、波形の完全な一周期間に金属板に印加される積分された電圧時間積およびそのような電場―時間積が０である。例えば、V1 t2＋V2t1＝0に対して例えば、10μsの間2,000Vで、次に20μsの間-1,000Vである。短期間の方の最高電圧、すなわち、波形の高電圧部分は、「分散電圧」またはこの開示ではＤＶと呼んでいる。
【０００５】
波形の高電圧部分の間、電場はイオンをV1＝KhEhigh の横方向のｙ軸速度成分で移動させる。ここで、Ehighは印加された電場であり、Khは周囲の電場、圧力および温度条件の下での高電場イオン移動度である。移動した距離はD1＝V1t2＝KhEhight2であり、t2は、印加された高電圧の時間周期である。反対の極性をもつ低電圧部分の前記非対称波形の長時間期間の間に、イオンのｙ軸の速度成分は、V2＝KElow、であり、Kは周囲の圧力および温度の条件の下での低圧イオン移動度である。移動した距離は、d2＝ V2t1＝ KElowt1である。非対称波形は、(V1t2)＋(V2t1)＝０と保証しているので、電場‐時間積Ehight2およびElowt1は、大きさが等しい。このようにして、KhおよびKが同一である場合には、d1とd2は等しく、負の波形の周期の間にイオンはｙ軸に沿って元の位置に戻る。このことは、もし波形の両方の部分が低電圧である場合に予想される。もし、Ehighで、移動度がKh＞Kである場合には、イオンは、ｙ軸に関して元の位置からの正味の変移を経験する。例えば、タイプＡの正のイオンが、波形の正の位置の間により遠く、例えば、d1＞d2に移動し、タイプＡのイオンは、第２の金属板から移動する。同様にして、タイプＣの正のイオンは第２の金属板に向かって移動する。
【０００６】
もし、タイプＡの正のイオンが第２の金属板から移動するのなら、一定の負のＤＣ電圧が、この横移動を逆転し、または「補償する」ために第２の金属板に印加される。このＤＣ電圧は、「補償電圧」またはこの発表では、ＣＶと呼ばれ、イオンが、第２または第１の金属板のどちらかへの移動を防止する。もし、２つの化合物から導かれたイオンが、印加された高強度電場に対して異なるように応答するならば、Kに対するKhの比は、各化合物に対して異なる。このようにして、イオンの種々の種類を含有する混合物が、ＦＡＩＭＳによって分析されるならば、イオンの唯一の種類がＣＶとＤＶの与えられた組合せに対して選択的に送られる。イオンの残りの種類、例えば、ＦＡＩＭＳを通じて選択的に送られたもの以外のイオンは、ＦＡＩＭＳの平行な金属板電極の一方に向けて移動し、中性化される。もちろん、イオンの残りの種類がＦＡＩＭＳの電極に向かって移動する速度は、ＣＶおよびＤＶの一般的な条件の下での選択的に送られたイオンの速度とは異なる高電場移動性の程度に依存する。
【０００７】
前述したようなＦＡＩＭＳ原理に応じて機能する道具は、イオンフィルターであって、Kに対するKhの適当な比を持ったイオンのみの選択的な移送が可能である。ＦＡＩＭＳを用いる１のタイプの実験において、印加されたＣＶが時間によって走査され、例えば、ＣＶはゆっくりと斜面が付けられまたは希望により、ＣＶはある電圧値から次の電圧値に変化され、移送されたイオンの強度結果が測定される。このようにして、ＣＶの関数として全イオン流を示すＣＶスペクトルが得られる。ＣＶスペクトルに表れた極値の同一性は、１種類のイオンの移送についてのＣＶに基づいてのみ明確に確定されるものとは異なるということが、電子測定検出機を使用した初期のＦＡＩＭＳ装置の重大な限界である。この限界は、電場強度におけるKhの予測不能な化合物−特性依存性が原因である。言い換えれば、ＣＶスペクトルでの極値は、誤って簡単に１化合物へ割り当てられる。なぜならば、例えば、イオンの構造から、どこにそのイオンがＣＶスペクトルに現れるべきかということを前もって予測しまたは評価する方法がないからである。言い換えれば、正しくＣＶスペクトルにおける極値を割り当てる見込みを改良するためには、追加の情報が必要である。例えば、選択的に移送されたイオンのそれに続く質量分析的解析は、ＣＶスペクトルの極値の指定の正確さを非常に高める。
【０００８】
１９９５年５月３０日に発行された米国特許第5,420,424において、B.L.CarnahanおよびA.S.Tarassoveは、改良されたＦＡＩＭＳ電極配置構造を開示し、該配置構造中においてイオンの分離に用いる平坦な金属板が、同心の円柱で置き換えられており、その配置構造の内容をここに引用する。同心の円柱の設計は、いくつかの利点があり、その利点には、平坦な金属板の配置構造と比較してより高い感度が含まれる。これは、R.W.Purves, R.Gueveremont, S.Day, C.W.Pipich およびM.S.Maryjaszczykによって、科学的装置のレヴュー（Reviews of Scientific Instruments）、第69巻（1998）第4094〜第4105頁、に発表された論文で議論されている。円柱状のＦＡＩＭＳの高い感度は、同心の円柱状電極間の解析領域で発生する２次元の大気圧のイオン焦点効果に基づく。電圧が円柱に印加されていない場合には、イオンの半径方向分布はＦＡＩＭＳ解析機を横切って略均一である。しかしながら、ＤＶおよびＣＶの印加の間には、半径方向のイオンの分布は、ＦＡＩＭＳの解析領域の環状空間を通じて均一ではない。好都合なことには、目的イオンに対する適当なＤＶおよびＣＶの印加によって、これらのイオンは電極間の帯域に集束するようになり、イオンの損失率を、ＦＡＩＭＳ電極との衝突の結果として、減少させることができる。目的イオンのＦＡＩＭＳの解析領域を通る移送の効率は、この２次元の焦点効果の結果として増進される。
【０００９】
非対称波形の使用によるイオンの集束化についてこれまで議論してきた。完全を期するために、円柱状配置構造のＦＡＩＭＳの解析領域内に集束していないイオンの振る舞いを簡単にここで記述する。以前議論したように、高電場イオン移動性を有するイオンであって、ＤＶとＣＶの与えられた組および配置構造条件の下で集束するために適当ではないものはＦＡＩＭＳ装置の１または他の壁部に向かって移動するだろう。これらのイオンが壁部に向かって移動する速度は、前述した条件の下で選択的に移送されたイオンの速度と異なるKh/Kの程度に依存する。極端な場合では、完全に都合の悪い性質を持つイオン、例えば、タイプＡのイオンは、タイプＣのイオンに比較して、ＦＡＩＭＳ装置の壁で非常に早く消失する。
【００１０】
ＦＡＩＭＳ装置でのイオンの消失は、もう１つの方法で考察されるべきである。例えば、与えられた配置構造で、2,500ボルトのＤＶおよび-11ボルトのＣＶでもしタイプＡのイオンが集束すると、もし、例えば-2,500ボルトのＤＶおよび+11ボルトのＣＶのようにＤＶとＣＶの極性が反転すると、イオンはまた集束すると予想するのが合理的なように見えるだろう。しかしながら、これは観測されず、事実このような態様での極性の反転は、ＦＡＩＭＳのイオン集束動作の鏡像効果を生み出す。このような極性反転の結果は、イオンは集束されず、むしろ装置から非常に速く除去される。集束谷の鏡像は、山状のポテンシャル表面である。イオンは、集束ポテンシャル谷（２または３次元）の中央にすべるように進む。しかし、山状の表面の頂点から滑り去り、電極の壁部を打つ。これが１および２と呼ばれる独立モードの、円柱状のＦＡＩＭＳにおける存在の理由である。このようなＦＡＩＭＳ装置は４つの可能なモードP1、P2、N1およびN2のうちの1つで操作される。「P」および「N」は、イオンの極性、正（P）および負（N）を記述する。ＤＶが非対称波形の高電圧部分の電圧の極値を表すとすると、正のＤＶを持つ波形はタイプP1およびN2のスペクトルを生じ、反転した負の極性を持つＤＶの波形はP2およびN1を生ずる。ここまでの議論は、正のイオンを考慮したが、しかし、一般に、同一の原理が負のイオンにも等しく適用される。
【００１１】
円柱状ＦＡＩＭＳの設計に対する更なる改良が、内部の電極の曲面を持つ端部を設けることによって実現されている。曲面を持つ端部は内部の電極の円柱形状と連続し、ＦＡＩＭＳ解析領域のイオン吐出口と同軸に配列されている。非対称波形の内部電極への印加は上述した通常のイオン集束動作に帰着するが、内部電極の一般的に球状の端部の周りに延長する点が異なる。これは選択的に移送されたイオンは内部電極の端部の周囲にある領域から逃れることができないことを意味している。これは、もし内部電極に印加された電圧が、２次元の集束に関連して上記議論中で記述したようにＣＶとＤＶとの適当な組合せである場合にのみ生ずる。もしＣＶおよびＤＶが、ＦＡＩＭＳの解析領域でのイオンの集束に適当であって、外部の電極の内面の物理的配置が、このバランスを乱さないならば、イオンは端部の近傍にある３次元領域空間内に集束するだろう。いくつかの反力が内部電極の端部近傍にあるこの領域にあるイオンに作用する。キャリヤガスの流れによる力はイオン吐出口に向かって移動するイオン雲に影響を与える傾向にある。都合の良いことには、このことは、捕獲されたイオンが逆方向、すなわち、イオン化源への戻り方向、に移動することを防止する。加えて、印加された電場の集束動作により、内部電極にあまりに接近するイオンは内部電極から離れるように押し戻され、外部電極近くのイオンは内部電極の方に戻る。イオンに作用する全力が釣り合うと、流れる気体の力により、またはＦＡＩＭＳの電場の集束効果により、イオンはあらゆる方向で効率的に捕獲される。これは、R.Guvremont およびR.GueveremontおよびR.Purvesの名義の係属中のＰＣＴ出願に開示されているように、３次元大気圧イオン捕獲の例であり、その内容をここに引用する。
【００１２】
イオン集束およびイオン捕獲は空間的に一定以外の、通常、電極が曲がっていて、および/または相互に平行でないＦＡＩＭＳの幾何学的配置で生じる。例えば、空間的に一定でない電場は、円柱またはその一部、球状の電極またはその一部、円錐状の電極またはその一部を使用することで生じる。随意に、これらの電極の形状の種々の組合せが使用される。
【００１３】
上で議論したように、円柱状のＦＡＩＭＳ技術の１つの従来の限界は、ＣＶスペクトルで現れる極値は、高電場強度でのKhにおける予想できない変化に起因してあいまいに確認される。こうして、ＦＡＩＭＳ概念に基礎を置いた装置の能力を広げる１つの方法は、ＦＡＩＭＳ装置からイオンを、対電荷質量（m/z）解析のための質量分析計に導入するように、ＣＶスペクトルの組立てをより正確に決定する方法を提供することである。好都合なことには、円柱状のＦＡＩＭＳ装置のイオン集束性はイオンをＦＡＩＭＳの解析領域から外部のサンプル穴、例えば質量分析計の引入口に移送するための効率を増大するように作動する。イオンを質量分析計の引入口に移送するための改良された効率は、ほぼ捕獲条件で操作されたＦＡＩＭＳの３次元捕獲バージョンを使用することによって随意に極大化される。ほぼ捕獲条件下では、内部電極の球状端近傍の空間の３次元領域に集まったイオンは、イオン吐出口の穴に向かう流れによって引き寄せられ、この領域から洩れ出る。この領域から洩れ出るイオンは、狭い、略平行化した光線のように洩れ出て、イオン吐出口を通り質量分析計の真空システムに導く小さな穴へ進む気体流により引き寄せられる。
【００１４】
加えて、ＦＡＩＭＳ装置の分解能は、電場強度の関数と同様の移動性を持つイオンが予め定めた操作条件の組の下で分離される程度を表す表現で定義される。こうして、高分解能ＦＡＩＭＳ装置は選択的に、同様の移動性をもつ種々のイオン種類の相対的に小さな領域を移送するのに対し、低分解能ＦＡＩＭＳ装置は同様の移動性をもつ種々のイオン種類の比較的大きな領域を移送する。円柱状配置構造のＦＡＩＭＳにおけるＦＡＩＭＳの分解能は平行金属板配置構造のＦＡＩＭＳにおける分解能よりも劣っている。これは、円柱状配置構造のＦＡＩＭＳはイオンを集束化する能力を持っているからである。この集束動作は、広い移動性の範囲にあるイオンが同時に円柱状配置構造のＦＡＩＭＳの解析領域に集束することを意味する。狭い電極を持った円柱状配置構造のＦＡＩＭＳは最強の集束動作をもつが、イオンの分離に対する最も低い分解能をもつ。曲率半径が増加すると、集束動作は弱くなり、同様の高電場移動性を持つイオンを同時に集束させるＦＡＩＭＳの能力は同時に減少する。これは、曲率半径が増加するとＦＡＩＭＳの分解能は増加し、平行金属板配置構造のＦＡＩＭＳは到達しうる最大の分解能を持つことを意味する。
【００１５】
上記の議論は「捕獲され」または「せき止められた」ようなイオンに言及しているが、事実、イオンは連続的な「拡散」を被っている点に注意すべきである。拡散は常に、集束化および捕獲化に反するように働く。イオンは常に拡散過程に逆流させるために電気的または気体流的な力を必要とする。こうして、イオンは、ほとんど0の厚さを持った空間にまたは３次元のイオンの落とし穴内における想像上の円柱区域に集束するけれども、実際には、イオンは拡散のために空間におけるこの理想化された区域の近傍に分散していることがよく知られている。これは重要であり、これは、この明細書において議論されているイオン移動度のすべての上に重ねられた総体の特徴として認識されるべきである。これは、いくつかの物理的化学的理由から、例えば、３次元イオンのせき止めは実際には現実的な空間の幅をもち、イオンは連続的に３次元のイオンのせき止めから洩れる。もちろん、イオンは、もしせき止めポテンシャル・ウェルがより深くなれば、空間上の小さな物理的領域を占める。
【００１６】
高電場でのイオンの振る舞いに関して引用した既発表の科学文献は、２つの気体の混合における特定のイオンの振る舞いは、Eを電場強度、Nを気体の数密度とすると、低いE/Nでは、おのおの純粋の状態での２つの気体におけるイオンの振る舞いから予想されることを明らかにしている。これはイオン移動度の理論および気体の運動理論と整合している。高いE/Nでは、純粋な気体のおのおのにおけるイオンの有効温度が少し異なることから、この予測された値からの小さなずれが生じる。イオンは混合気体中では１の有限な有効温度を体験することだけができるからである。これらの調整はViehkandおよびMason (At. Data, Nucl. Data Tables 60, 37(1995) および21,113、（1984）および17, 177(1976))によって議論されている。理想的な振る舞いに対するこれらの修正は小さい。
【００１７】
先行技術のＦＡＩＭＳ装置は典型的には、窒素、酸素および空気のうちの１の純粋化された流れからなるキャリヤガスを使用する。しかしながら、ＦＡＩＭＳに関する最近の実験的な研究は、ある場合には混合気体中におけるイオンの予想される明らかな振る舞いからの非常に重大なずれがあることを指摘している。これらのずれはＦＡＩＭＳの適用には、大きな意味をもつ。なぜならばある場合には、混合気体の使用はあるイオンの分離を弱くするからである。ここで、純粋な気体の通常の選択については不可能である。調節可能な混合された組成をもつキャリヤガスの流れを使用するＦＡＩＭＳ装置のイオン分離能力を拡張するための方法および装置を提供することは有益である。
【００１８】
（発明が解決しようとする課題）
従来技術のこれらの限界および他の限界を乗り越えるために、本発明の目的は、種々のよく知られた組成を持つキャリヤガス源によって供給される高電場イオン移動度解析装置を提供することである。
【００１９】
従来技術のこれらの限界および他の限界を乗り越えるために、キャリヤガスの組成が最初のキャリヤガスに少なくとも１の第２の異なる気体を追加することにより調節可能であるような高電場イオン移動度解析装置を提供することである。
【００２０】
（課題を解決するための手段）
本発明によれば、イオン移動度に影響を与えるために少なくとも１の電極への非対称波形の印加から生ずる電場を電極間に供給しかつ電極間を少なくとも１の気体が通過可能とする２つの電極と、少なくとも１の気体引入口とを有する解析領域を有するとともに、前記気体引入口は、第１の気体および第２の異なる気体を前記解析領域に導入するためのものであり、前記第１の気体および第２の異なる気体が前記解析領域内に予め定めた混合気体を供給する高電場非対称波形イオン移動度解析装置を有するイオン分離装置である。
【００２１】
本発明によれば、イオン移動度に影響を与えるために少なくとも１の電極への非対称波形の印加から生ずる電場を電極間に供給しかつ電極間を少なくとも１の気体を通過可能とする２つの電極と、第１の気体源に連通し第１の気体の流れを受け入れる第１の気体引入口と、第２の気体供給源に連通し第２の異なる気体の流れを受け入れる第２の気体引入口と、を有する解析領域を有するとともに、使用の際には、第１の気体引入口を通過する気体が第２の気体引入口を通過する気体と混合する高電場非対称波形イオン移動度解析装置を有するイオン分離装置である。
【００２２】
本発明によれば、ａ）  第１の電極および第２の電極を有する２つの電極を供給し、
ｂ）  非対称波形および直流補償電圧を、２つの電極のうちの少なくとも１つに供給して、その間に電場を形成し、その電場は、その部分集合を形成することによってイオンの分離を生ずるように印加された非対称波形の１周期の時間内にイオン間に正味の変位の差異を生ぜしめるためであり、
ｃ）  少なくとも２つの異なる化学成分を含有する予め定めた組成を有するキャリヤガスの流れを電場を通して供給し、
ｄ）  電場をほぼ横切る方向に電場を通って移動する各工程を有するとともに、前記２つの異なる化学成分は電場と連動して、イオンの分離を生ずるイオン分離方法。
【００２３】
（発明の実施の形態）
図１は、前に議論したように電場強度を増加するにつれて、イオン移動性における変化の３つの可能な例を示す。ＦＡＩＭＳにおけるイオンの分離は、第２のイオンに対する第１のイオンの移動性についての差異に基づくものである。例えば、もし、高電場強度の影響下では、K1,high/K1,lowは、K2,high /K2,lowと等しいので、低電場移動度K1,lowをもつ第１のタイプＡイオンは、第２の異なる低電場移動度K2,lowをもつ第２のタイプＡのイオンから、ＦＡＩＭＳ装置内で分離されない。しかし、興味深いことにはこの同一の分離が、印加された低電場強度でイオン移動度における差異に基づいて、従来のイオン移動度解析装置を使用して達成される。
【００２４】
図２ａは、ＦＡＩＭＳ原理によるイオン分離のメカニズムを示す概略図である。イオン１、例えば、正に荷電されたタイプＡのイオンは２つの平行に離間した金属板電極３、４の間を流れる気体流２によって運ばれる。金属板４の１つは、基底状態のポテンシャルに維持され、他の金属板３はV(t)で記述される非対称波形がそこに印加されている。図２ｂに示すように、その波形の間に印加される極大電圧は分散電圧（ＤＶ）と呼ばれる。図２ｂは、波形が合成されて、時間thighとtlowとの２つの周期の間の電場は等しくない。もしKhとKが高電場と低電場で等しいならば、イオン１は、波形の1周期の最後でもとの位置に戻る。しかしながら、十分に高い電場の条件の下では、KhはKよりも大きくthighとtlowとの間で移動した距離はもはや等しくない。第１と第２の離間した電極金属板３，４の間の空間８によって画定された解析領域内において、それぞれ、イオン１は図２ａの破線によって表されるように、金属板３，４に関する当初の位置からの正味のずれにあう。
【００２５】
もし、タイプＡイオンが上側金属板３から離れるならば、一定の負の補償電圧ＣＶが、逆流またはこの変位移動を「補償」するために金属板３に印加される。もしイオンの２つの種類が、印加された高電場に対して異なるように応答するならば、例えば、Kに対するKhの比が異なるように、金属板への移動を妨げるのに必要な補償電圧は同様に異なる。イオン混合を解析するためには、補償電圧は、例えば、順番に混合の成分の各々を送るように走査される。これは、補償電圧スペクトルまたはＣＶスペクトルを生む。
【００２６】
図３について、先行技術に応じたＦＡＩＭＳ装置は、符号３０で概略的に表している。イオン化源（図示せず）で生成されたイオンは、ＦＡＩＭＳ解析機３４に供給され、ＦＡＩＭＳ解析機３４は気体引入口３５および気体吐出口３６を有し、気体引入口３５および気体吐出口３６は、使用の際に、ＦＡＩＭＳ解析機３４を通してキャリヤガスの流れを供給するためのものである。キャリヤガスは、例えば、圧縮気体シリンダ３７のような外部源から供給される。検出手段(図示せず)、例えば、電位イオン検出機は、また、選択的に移送されたイオンを検出すために設けられている。加えて、電子コントローラ(図示せず)は、分散電圧および補償電圧を印加するために供給してＦＡＩＭＳ解析機３４内に、ＦＡＩＭＳ原理に基づいてイオンを分離するように電場を生成する。
【００２７】
図４において、本発明によるＦＡＩＭＳ装置が概略的に符号４０で示されている。イオン化源（図示せず）において生成されたイオンが、ＦＡＩＭＳ解析機３４に供給される。該ＦＡＩＭＳ解析機３４は、気体引入口３５および気体吐出口３６を有し、気体引入口３５および気体吐出口３６は使用の際にＦＡＩＭＳ解析機３４を通してキャリヤガスの流れを供給するためのものである。キャリヤガスは外部源から供給され、例えば、図４において、３７ａ、３７ｂで示される一連の圧縮気体シリンダと接続した気体マニホルド４１である。バルブ４２ａ、４２ｂ、４２ｃはおのおのシリンダ３７ａ、３７ｂ、３７ｃから気体マニホルド４１への気体の流れを調節するために提供されている。バルブ４２ａ、４２ｂ、４２ｃは手動および電子的の一方で駆動される。もちろん、実際に備えられた圧縮気体シリンダの数は、各システムのユーザーの要求に応じて変更する。希望するならば、圧縮気体シリンダ以外の気体源、例えば、化学反応による気体状生成物を供給するための容器および組織内の気体供給ラインのどちらか一方が、マニホルドと接続される。さらに希望するならば、ＦＡＩＭＳ解析機３４は、多数の気体引入口をもち、各引入口は、ＦＡＩＭＳ解析機３４内の混合室(図示せず)への気体の流れを供給するためである。検出手段(図示せず)、例えば、電位イオン検出機は、選択的に移送されたイオンを検出するために設けられている。希望するならば、他の代替のイオン検出手段、例えば、質量分析検出器が用いられる。ＦＡＩＭＳ解析機３４の配置構造は本発明の操作に決定的なものではない。図４に示されたＦＡＩＭＳ解析機３４は、希望するならば、n電極並行金属板ＦＡＩＭＳ(n≧２)、湾曲した電極金属板をもつn電極ＦＡＩＭＳ(n≧２)、円柱状配置構造のＦＡＩＭＳ装置および半球状端面の円柱状配置構造のＦＡＩＭＳ装置を有するＦＡＩＭＳ解析機のグループから選択される。ＦＡＩＭＳ解析機３４に課せられた唯一の要件は、電子的コントローラ(図示せず)が分散電圧と補償電圧を、ＦＡＩＭＳ原理に基づいて、イオンを分離するために解析機の少なくとも１つに印加することである。
【００２８】
操作に際し、イオン化源(図示せず)によってイオンが生成される。イオン化源の性質は、検査の下にあるサンプルに依存して決定される。例えば、電子噴霧のイオン化源からＦＡＩＭＳ解析機３４の電源側電極に印加されたＤＣバイアスおよびキャリヤガスによって、イオンが運ばれる。決定された分散電圧および補償電圧の組合せがＦＡＩＭＳ解析機３４の少なくとも１の電極に印加され、そこを通って選択的にイオンを移送するために少なくとも１の電場を生成する。目的とするイオンの分離を達成するために、予め定めた組成のキャリヤガスがＦＡＩＭＳ解析機３４の気体引入口３５を通って供給される。少なくともキャリヤガスの一部は、印加された非対称波形の少なくとも１周期の間に移送されたイオンが少なくとも１のキャリヤガスの成分と相互作用するように強電場領域を通って振り向けられる。キャリヤガスの組成は、キャリヤガス混合の各成分の、ＦＡＩＭＳ解析機３４の外部に設けた気体マニホルド４１のような混合室へのより適当な流れ率を設定することによって制御される。希望するならば、予め定めた組成をもつキャリヤガスを供給するために、単独の源、例えば、レクチャー・ボトルが直接的に気体引入口３５と接続する。選択的に移送されたイオンは適当な検出手段（図示せず）を使用することによって検出される。例えば、電位検出機が使用される。しかし、より好ましくは移送されたイオンを明瞭に識別する質量分析検出システムが使用される。
【００２９】
図５ａ、５ｂ、および図５ｃには、m/z79およびm/z81の負の電荷を持つ臭素イオンの同位体の３つの補償電圧が示されている。３つのスペクトルは同一の条件の下にあるが、異なるキャリヤガス組成を持つ状態で集められている。図５ａのＣＶスペクトルは、アルゴン気体を用いて集められ、図５ｂのＣＶスペクトルは、二酸化炭素ガスを使用して集められ、図５ｃのＣＶスペクトルは、アルゴンガスと二酸化炭素ガスとの混合気体を用いて集められたものである。臭素の高電場移動度の従来の知識によると、臭素の高電場移動度は、アルゴンと二酸化炭素の移動度の間の中間に現れるべきである。言い換えれば、臭素イオンは、図５ａに示されたものと図５ｂに示されたもののＣＶの中間の値のように現れるべきである。アルゴンと二酸化炭素の混合気体を使用して現実に観測されたＣＶスペクトルは、例えば、図５ｃに示すように、純粋の気体を使用して観測されたものの中間値とは明らかに異なる。図５ｃに示された結果は、理論から、または図５ａと５ｂに示されたデータから予想されるものではない。しかしながら、ＦＡＩＭＳの原理の理解は、この現象を説明しかつ異なるキャリヤガスを使用することによって実行された実験と矛盾がない合理的な仮定を可能にする。もちろん、そのような仮定は、提案された説明が正しいものであるという絶対的な確かさの声明としてとらえるべきではない。
【００３０】
イオンはＦＡＩＭＳにおいて、ＦＡＩＭＳの解析領域を横切る高電場または低電場の印加する際にイオンの移動度における差異に基づいて分離される。純粋な、汚染物質のない気体中では、高電場および低電場の移動度はイオンと中性の気体分子との間の衝突の間における相互作用の結果である。結果として、低電場条件に比較して、高電場では、衝突はより力強く、イオンと中性ガスとの間のやや異なる相互作用が現れる。不純物分子を含有する気体中では、その状況はあまり良く定義されない。なぜならば、イオンは一時的で、弱く結合した不純物分子との複合体を形成するだろうからである。一時的な複合体に対する比Kh/Kは、親イオンのそれとは異なるだろう。その結果として、ＦＡＩＭＳでのイオンの振る舞いは、予想がより困難となる。イオンと不純分子との間の複合体が、印加された波形の低電場部分の間に存在するという１つの極端な条件では、その複合体は、波形の高電場部分で乖離するであろう。なぜならば、イオンは、弱く結合した不純分子がイオンから離脱するのに十分なエネルギーをもつ浴用気体を通して引きづられるからである。したがって、波形の各周期では、イオンの移動度には、低電場での複合体として、および高電場での裸のイオンとして、顕著な差異がある。このことは、イオンが現れるＣＶを高める。これは、わずかな水蒸気のキャリヤガス流への追加の結果として観測される。
【００３１】
実験は、水蒸気についてよりもむしろ二酸化炭素について容易に実行され、やや大きな、そしてより容易に定量可能な気体の量が使用されることを可能にする。二酸化炭素は、多くのイオンと弱く結合した複合体を形成することが知られている。図６は、負の電荷を持つHSO4-イオンの、窒素中に0％から100％の二酸化炭素の種々の気体組成を含む一連の実験条件および３つの異なるＤＶに対するＣＶの測定実験データの図面を示す。ここで、ＦＡＩＭＳ装置は、N1モードで操作されている。例えば、ＤＶの-3,300ボルトでは、HSO4-イオンは、ＦＡＩＭＳを通して、純粋な窒素では、約22ボルトで、純粋な二酸化炭素では約17ボルトで移送される。窒素中に25％の二酸化炭素で、ＤＶが-3,300ボルトで、HSO4-の移送は、ＣＶが、22と17ボルトとの間では起こらないことは明らかである。しかし、現実には、約34ボルトで移送される。図６に示すように、ＤＶ-2,700およびＤＶ-2,100ボルトの印加に対して同様の結果が示されている。
【００３２】
図６に関連して記述されたデータの傾向は、ＦＡＩＭＳ装置への非対称波形の印加の間に動力学的な方法で、複合体の形成と解離を考慮して説明される。二酸化炭素を伴うHSO4-について形成された複合体は非常に弱く結合しているが、複合体の形成率は、例えば、実質的な体積の10％の二酸化炭素成分を持つ気体中で、非常に高い二酸化炭素分子数によって拡大される。低電圧、低電場の非対称波形の部分の印加の間に、HSO4-と二酸化炭素の間の１または２以上の複合体の形成の傾向がある。上述したように、この弱く結合した複合体は、その際、高電場の波形の間に解離する。なぜならば、イオンの動作は、温度の明らかな上昇に寄与し、そのことは、次々と平衡状態を複合体の解離の方に変移させる。この結び付けられた形成/解離のサイクルは、非対称波形の周期ごとに繰り返され、補償電圧の外見上の値が純粋気体のどちらかで観測されたものに比較して拡大されている。非対称波形を通して印加された電圧上の変化に比較して短い時間枠において平衡状態に到達したという仮定の下で、そのような複合体の形成および破壊の運動は図6に示した結果の理由の説明がもっともらしいことを示唆している。
【００３３】
図７は、酸素および窒素中の0％から100％の二酸化炭素の種々の気体組成を持つ一連の実験的条件において、正の電荷を持つCs+イオンの移送に対するＣＶの絶対値の測定実験データの図を示している。印加されたＤＶは、300ボルトであり、ＦＡＩＭＳは、P1モードで操作されている。各場合において、キャリヤガスが純粋の二酸化炭素となるまで二酸化炭素が純粋気体に加えられる。明らかに、両方の図形は、純粋な二酸化炭素キャリヤガスとなる図の右側で一致している。この実験は、酸素と窒素の純粋な気体から初めて繰り返される。酸素中に約30％の二酸化炭素の混合気体では、セシウムイオンのＣＶは約43ボルトである。Cs+イオンの極大の移送は、純粋な酸素での約24ボルト、または、純粋な二酸化炭素での約17ボルトよりも非常に無視できない高いＣＶ値で発生する。図７に示された実験データは、約30％の二酸化炭素の気体組成では、Cs+イオンは、窒素に対して35ボルト近くで移送される。図７の右側の軸で、両者の図が一致している。なぜならば、浴用気体が純粋な100％の二酸化炭素に変更されるからである。
【００３４】
図８ａ、８ｂおよび８ｃは、ＦＡＩＭＳを使用することによる解析のための混合気体への適用を示す実験結果を表している。３つの異性体、フタール酸（PA）、イソフタール酸（IPA）およびテレフタール酸（TPA）、であって、各異性体が、約166.2g/molの分子量をもち、各異性体は、電子スプレイイオン化源でイオン化されて、対電荷質量（m/z）が165.2をもつ気相の陽子を除去した分子イオンを生成する。この三つの種類は、質量分析法のみでは分離することはできない。図８ａに示すように、テレフタール酸の擬分子イオンが、ＦＡＩＭＳにおける純粋の窒素キャリヤガスをもつＥＳＩ-ＦＡＩＭＳ-ＭＳを使用することによって他の２つの擬分子イオンから分離される。図８ａに現れるＣＶスペクトルは、m/zが-165.2のイオンに対してＦＡＩＭＳから抽出された移送されたイオンを監視することによって得られる。図８ａに現れる標識をつけていない極値は、ＦＡＩＭＳを通して完全な状態で移動するフタール酸イオンを付加させるために寄与する。しかし、質量分析計では、当初のフタール酸のイオンを与えるために付加生成物の損失によって破壊されてm/zが-165.2の破片を生成する。
【００３５】
図８ｂに示されたＣＶスペクトルは、キャリヤガスが、純粋の二酸化炭素に変更された点を除いて、図８ａに関して記述されたものと同一の条件で得られる。図８ｂは、異なる異性体、フタール酸が、キャリヤガスが純粋の二酸化炭素に変更された際に、他の２つの異性体から分解される。もちろん、純粋気体のいずれか、例えば、窒素または二酸化炭素を使用することによって、ＦＡＩＭＳを用いて、３つの異性体の各々のための別々の極値を決定することは不可能である。好都合なことには、２つの気体の混合、例えば、窒素ガスと二酸化炭素ガスの比が約19:1のものを使用することによって、すべての３つの異性体が、図８ｃのＣＶスペクトルについて示したように、容易に分析される。この例は、混合気体の異なる組合せが、ＦＡＩＭＳにおけるイオンの分離に深く非予測的な効果を与えることを示している。ＦＡＩＭＳを用いる異性体分離への可能な応用は、これらの混合気体中におけるイオンの非予測的な振る舞いの発見によって拡大した。
【００３６】
図９ａおよび図９ｂは、ＦＡＩＭＳを使用することにより、ペプチドおよびたんぱく質を含むより大きなイオンの分析のための混合気体の適用を表す実験結果を示す。図９ａは、ＦＡＩＭＳで純粋の窒素キャリヤガスを使用することによって集め、m/z531を監視することによって、ペプチドのブラディキニンの[M+2H]2+イオンに対して得られたＣＶスペクトルが示されている。非常に小さな肩状のものが見られるけれども、単独のピークがそのスペクトルを支配している。図９ｂに表されたＣＶスペクトルは、ＦＡＩＭＳでのキャリヤガスが、窒素とヘリウムとの混合比が1:1に変化した場合を除いて、同一の条件を使用することによって得られる。このＣＶスペクトルでは、２つの種類、m/zが531の場合には、別々に分析される。
【００３７】
図１０ａは、図９ｂのＣＶスペクトルが、次の議論を容易化するために再現されている。図１０ｂに示した質量スペクトルは、窒素とヘリウムの1:1の混合において、-12.3ボルトのＣＶで選択的に移送されたイオンに対応する。図１０ｃに示された質量スペクトルは、窒素とヘリウムの1:1混合において、-15.5ボルトのＣＶで選択的に移送されたイオンに対応する。２つの質量スペクトルはお互いに類似し、ＣＶスペクトルにおける２つのピークがペプチドブラディキニンの[M+2H]2+のイオンの異なる類似物を示している。R.Guevremong, R.Purves およびD.Barnettの名義による同時に係属しているＰＣＴ出願に開示されているように、たんぱく質の類似物の分離は、ＦＡＩＭＳを使用することによって達成されるが、ＦＡＩＭＳでの混合気体を使用するブラディキニンの分離は、[M+2H]2+、ブラディキニンイオン、および他のイオンの純粋気体中での振る舞いからは未知でありかつ非予測的である。これらの混合気体がこれらのより大きな種類の分離を改善する理由は、現在知られていないが、混合気体の使用が、ＦＡＩＭＳで、純粋な気体を用いて相互に他の方法では分離できないような類似物の分離に導くことは明らかである。
【００３８】
好都合なことには、混合気体の使用が、ＦＡＩＭＳに基づいて、純粋気体の通常の分離によっては不可能な所定イオンの分離に適当である。これは、ＦＡＩＭＳ有用性を非常に拡大する。これは、また、例えば、分離を行うための「魔法の弾丸」の探索のような、目的イオンの分離を行うために予想される可能な努力を非常に拡大する。さらに、好都合なことに、本発明により記述されたＦＡＩＭＳの改良は、既存のＦＡＩＭＳ装置に容易に組み込める。なぜならば、外部の混合室は、希望するならば、混合気体を生成するために提供される。さらに希望するならば、例えば、運搬可能なＦＡＩＭＳ装置を使用する分野での応用において、混合気体は単一のかんによって供給され、かんの気相の内容は、特定の分野の応用に依存して選択された予め定めた組成を有する。
【００３９】
当然のなりゆきとして、本発明の教示からあまり離れることなく、多数の他の実施例を想定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  電場強度の関数としてイオン移動度における3つの可能な変形例を示す図
【図２ａ】  電気ポテンシャルV(t)の影響の下での2枚の平行金属板電極間にあるイオンの軌跡を示す図
【図２ｂ】   V(t)によって記述される非対称波形を示す図
【図３】  単一成分のキャリヤガスを用いる先行技術のＦＡＩＭＳ装置を示す図
【図４】  本発明に係る変更可能な組成のキャリヤガスを使用するＦＡＩＭＳ装置を示す図
【図５ａ】  純粋なアルゴン気体を使用して得られた臭素イオンの例のＦＡＩＭＳのＣＶスペクトルを示す図
【図５ｂ】  純粋なアルゴン気体を使用して得られた臭素イオンの例のＦＡＩＭＳのＣＶスペクトルを示す図
【図５ｃ】  純粋なアルゴン気体を使用して得られた臭素イオンの例のＦＡＩＭＳのＣＶスペクトルを示す図
【図６】  窒素の浴用気体を使用するＦＡＩＭＳにおける種々のＤＶ電圧でのHSO4-のＣＶスペクトルにおける二酸化炭素追加の効果を示す実験データを示す図
【図７】  種々の浴用気体のCs+のＣＶスペクトルでの二酸化炭素追加の効果を示す実験データを示す図
【図８ａ】  ＦＡＩＭＳにおいて純粋な窒素の浴用気体を使用してフタル酸（PA）、イソフタル酸（IPA)およびテレフタル酸（TPA）の混合から得られたＣＶスペクトルを示す図
【図８ｂ】  ＦＡＩＭＳにおいて純粋な二酸化炭素の浴用気体を使用して、フタル酸（PA）、イソフタル酸（IPA)およびテレフタル酸（TPA）の混合から得られたＣＶスペクトルを示す図
【図８ｃ】  ＦＡＩＭＳにおいて窒素と二酸化炭素の浴用気体の19対1の混合を使用して、フタル酸（PA）、イソフタル酸（IPA)およびテレフタル酸（TPA）の混合から得られたＣＶスペクトルを示す図
【図９ａ】  ＦＡＩＭＳにおいて純粋な窒素の浴用気体を使用するペプチドブラジキニンのサンプルから得られたＣＶスペクトルを示す図
【図９ｂ】  ＦＡＩＭＳにおける窒素とヘリウムの浴用気体の1対1混合を使用したペプチドブラジキニンのサンプルから得られたＣＶスペクトルを示す図
【図１０ａ】  図９ｂのＣＶスペクトルを示す図
【図１０ｂ】  図１０ａの-12.3ボルトＣＶに相当する選択的に移送されたイオンを解析することにより得られた質量スペクトルを示す図
【図１０ｃ】  図１０ａの-15.5ボルトＣＶに相当する選択的に移送されたイオンを解析することにより得られた質量スペクトルを示す図
【符号の説明】
１    イオン
２    気体流
３，４    金属板電極
３０，４０    ＦＡＩＭＳ装置
３４    ＦＡＩＭＳ解析機
３５    気体引入口
３６    気体吐出口
３７    圧縮気体シリンダ
【図１】
0004783533.tif 000002
【図２ａ】
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【図２ｂ】
0004783533.tif 000004
【図３】
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【図４】
0004783533.tif 000006
【図５ａ】
0004783533.tif 000007
【図５ｂ】
0004783533.tif 000008
【図５ｃ】
0004783533.tif 000009
【図６】
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【図７】
0004783533.tif 000011
【図８ａ】
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【図８ｂ】
0004783533.tif 000013
【図８ｃ】
0004783533.tif 000014
【図９ａ】
0004783533.tif 000015
【図９ｂ】
0004783533.tif 000016
【図１０ａ】
0004783533.tif 000017
【図１０ｂ】
0004783533.tif 000018
【図１０ｃ】
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