(57)【要約】  直交加速飛行時間質量分析器を含む質量分析計が開示される。イオンパルスまたはイオンパケットが、飛行時間質量分析器の一部を形成する直交加速電極２の上流に配置されるイオントラップ７または進行波イオンガイドのいずれか一方から放出される。放出されるイオンパルスまたはイオンパケット中のイオンは時間とともに分散し、直交加速電極２が、後続するイオンパルスまたはイオンパケットの放出前に複数回励振される。【選択図】        図２Ｅ
2010514095.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
直交加速電極およびドリフト領域を含む飛行時間質量分析器であって、
使用時に、第１のイオンパルスまたはイオンパケットが、第１の放出時間Ｔ１において放出され、
前記質量分析器が、
（ｉ）第２の放出時間Ｔ２における第２のイオンパルスまたはイオンパケットの放出前、かつ前記第１の放出時間Ｔ１からの第１の遅延時間Δｔ1-1後に１回目で、前記直交加速電極を励振し、
（ｉｉ）第２の放出時間Ｔ２における第２のイオンパルスまたはイオンパケットの放出前、かつ前記第１の放出時間Ｔ１からの第２の遅延時間Δｔ1-2後に、少なくとも、後続する２回目で、前記直交加速電極を励振するように構成および適合される制御装置をさらに含む、飛行時間質量分析器。
【請求項２】
前記制御装置が、第２の放出時間Ｔ２における第２のイオンパルスまたはイオンパケットの放出前、かつ前記第１の放出時間Ｔ１からの第３の遅延時間Δｔ1-3後に３回目、および／または前記第１の放出時間Ｔ１からの第４の遅延時間Δｔ1-4後に４回目、および／または前記第１の放出時間Ｔ１からの第５の遅延時間Δｔ1-5後に５回目、および／または前記第１の放出時間Ｔ１からの第６の遅延時間Δｔ1-6後に６回目、および／または前記第１の放出時間Ｔ１からの第７の遅延時間Δｔ1-7後に７回目、および／または前記第１の放出時間Ｔ１からの第８の遅延時間Δｔ1-8後に８回目、および／または前記第１の放出時間Ｔ１からの第９の遅延時間Δｔ1-9後に９回目、および／または前記第１の放出時間Ｔ１からの第１０の遅延時間Δｔ1-10後に１０回目で、前記直交加速電極を励振するように構成および適合される、請求項１に記載の飛行時間質量分析器。
【請求項３】
使用時に、第２のイオンパルスまたはイオンパケットが、第２の放出時間Ｔ２において放出される、請求項１または２に記載の飛行時間質量分析器。
【請求項４】
前記制御装置が、第３の放出時間Ｔ３における第３のイオンパルスまたはイオンパケットの放出前、かつ前記第２の放出時間Ｔ２からの第１の遅延時間Δｔ2-1後に１回目、および前記第２の放出時間Ｔ２からの第２の遅延時間Δｔ2-2後に、少なくとも、後続する２回目で、前記直交加速電極を励振するように構成および適合される、請求項３に記載の飛行時間質量分析器。
【請求項５】
前記制御装置が、第３の放出時間Ｔ３における第３のイオンパルスまたはイオンパケットの放出前、かつ前記第２の放出時間Ｔ２からの第３の遅延時間Δｔ2-3後に３回目、および／または前記第２の放出時間Ｔ２からの第４の遅延時間Δｔ2-4後に４回目、および／または前記第２の放出時間Ｔ２からの第５の遅延時間Δｔ2-5後に５回目、および／または前記第２の放出時間Ｔ２からの第６の遅延時間Δｔ2-6後に６回目、および／または前記第２の放出時間Ｔ２からの第７の遅延時間Δｔ2-7後に７回目、および／または前記第２の放出時間Ｔ２からの第８の遅延時間Δｔ2-8後に８回目、および／または前記第２の放出時間Ｔ２からの第９の遅延時間Δｔ2-9後に９回目、および／または前記第２の放出時間Ｔ２からの第１０の遅延時間Δｔ2-10後に１０回目で、前記直交加速電極を励振するように構成および適合される、請求項４に記載の飛行時間質量分析器。
【請求項６】
使用時に、第３のイオンパルスまたはイオンパケットが、第３の放出時間Ｔ３において放出される、先行する請求項のいずれかに記載の飛行時間質量分析器。
【請求項７】
前記制御装置が、第４の放出時間Ｔ４における第４のイオンパルスまたはイオンパケットの放出前、かつ前記第３の放出時間Ｔ３からの第１の遅延時間Δｔ3-1後に１回目で、および前記第３の放出時間Ｔ３からの第２の遅延時間Δｔ3-2後に、少なくとも、後続する２回目で、前記直交加速電極を励振するように構成および適合される、請求項６に記載の飛行時間質量分析器。
【請求項８】
前記制御装置が、第４の放出時間Ｔ４における第４のイオンパルスまたはイオンパケットの放出前、かつ前記第３の放出時間Ｔ３からの第３の遅延時間Δｔ3-3後に３回目、および／または前記第３の放出時間Ｔ３からの第４の遅延時間Δｔ3-4後に４回目、および／または前記第３の放出時間Ｔ３からの第５の遅延時間Δｔ3-5後に５回目、および／または前記第３の放出時間Ｔ３からの第６の遅延時間Δｔ3-6後に６回目、および／または前記第３の放出時間Ｔ３からの第７の遅延時間Δｔ3-7後に７回目、および／または前記第３の放出時間Ｔ３からの第８の遅延時間Δｔ3-8後に８回目、および／または前記第３の放出時間Ｔ３からの第９の遅延時間Δｔ3-9後に９回目、および／または前記第３の放出時間Ｔ３からの第１０の遅延時間Δｔ3-10後に１０回目で、前記直交加速電極を励振するように構成および適合される、請求項７に記載の飛行時間質量分析器。
【請求項９】
使用時に、第４のイオンパルスまたはイオンパケットが、第４の放出時間Ｔ４において放出される、先行する請求項のいずれかに記載の飛行時間質量分析器。
【請求項１０】
前記制御装置が、第５の放出時間Ｔ５における第５のイオンパルスまたはイオンパケットの放出前、かつ前記第４の放出時間Ｔ４からの第１の遅延時間Δｔ4-1後の１回目で、および前記第４の放出時間Ｔ４からの第２の遅延Δｔ4-2後に、少なくとも、後続する２回目で、前記直交加速電極を励振するように構成および適合される、請求項９に記載の飛行時間質量分析器。
【請求項１１】
前記制御装置が、第５の放出時間Ｔ５における第５のイオンパルスまたはイオンパケットの放出前、かつ前記第４の放出時間Ｔ４からの第３の遅延時間Δｔ4-3後に３回目、および／または前記第４の放出時間Ｔ４からの第４の遅延時間Δｔ4-4後に４回目、および／または前記第４の放出時間Ｔ４からの第５の遅延時間Δｔ4-5後に５回目、および／または前記第４の放出時間Ｔ４からの第６の遅延時間Δｔ4-6後に６回目、および／または前記第４の放出時間Ｔ４からの第７の遅延時間Δｔ4-7後に７回目、および／または前記第４の放出時間Ｔ４からの第８の遅延時間Δｔ4-8後に８回目、および／または前記第４の放出時間Ｔ４からの第９の遅延時間Δｔ4-9後に９回目、および／または前記第４の放出時間Ｔ４からの第１０の遅延時間Δｔ4-10後に１０回目で、前記直交加速電極を励振するように構成および適合される、請求項１０に記載の飛行時間質量分析器。
【請求項１２】
使用時に、第５のイオンパルスまたはイオンパケットが、第５の放出時間Ｔ５において放出される、先行する請求項のいずれかに記載の飛行時間質量分析器。
【請求項１３】
前記制御装置が、第６の放出時間Ｔ６における第６のイオンパルスまたはイオンパケットの放出前、かつ前記第５の放出時間Ｔ５からの第１の遅延時間Δｔ5-1後の１回目で、および前記第５の放出時間Ｔ５からの第２の遅延時間Δｔ5-2後に、少なくとも、後続する２回目で、前記直交加速電極を励振するように構成および適合される、請求項１２に記載の飛行時間質量分析器。
【請求項１４】
前記制御装置が、第６の放出時間Ｔ６における第６のイオンパルスまたはイオンパケットの放出前、かつ前記第５の放出時間Ｔ５からの第３の遅延時間Δｔ5-3後に３回目、および／または前記第５の放出時間Ｔ５からの第４の遅延時間Δｔ5-4後に４回目、および／または前記第５の放出時間Ｔ５からの第５の遅延時間Δｔ5-5後に５回目、および／または前記第５の放出時間Ｔ５からの第６の遅延時間Δｔ5-6後に６回目、および／または前記第５の放出時間Ｔ５からの第７の遅延時間Δｔ5-7後に７回目、および／または前記第５の放出時間Ｔ５からの第８の遅延時間Δｔ5-8後に８回目、および／または前記第５の放出時間Ｔ５からの第９の遅延時間Δｔ5-9後に９回目、および／または前記第５の放出時間Ｔ５からの第１０の遅延時間Δｔ5-10後に１０回目で、前記直交加速電極を励振するように構成および適合される、請求項１３に記載の飛行時間質量分析器。
【請求項１５】
（ｉ）前記第１の放出時間Ｔ１からの前記第１の遅延時間Δｔ1-1、および／または前記第２の放出時間Ｔ２からの前記第１の遅延時間Δｔ2-1、および／または前記第３の放出時間Ｔ３からの前記第１の遅延時間Δｔ3-1、および／または前記第４の放出時間Ｔ４からの前記第１の遅延時間Δｔ4-1、および／または前記第５の放出時間Ｔ５からの前記第１の遅延時間Δｔ5-1が、実質的に同一であり、ならびに／あるいは、
（ｉｉ）前記第１の放出時間Ｔ１からの前記第２の遅延時間Δｔ1-2、および／または前記第２の放出時間Ｔ２からの前記第２の遅延時間Δｔ2-2、および／または前記第３の放出時間Ｔ３からの前記第２の遅延時間Δｔ3-2、および／または前記第４の放出時間Ｔ４からの前記第２の遅延時間Δｔ4-2、および／または前記第５の放出時間Ｔ５からの前記第２の遅延時間Δｔ5-2が、実質的に同一であり、ならびに／あるいは、
（ｉｉｉ）前記第１の放出時間Ｔ１からの前記第３の遅延時間Δｔ1-3、および／または前記第２の放出時間Ｔ２からの前記第３の遅延時間Δｔ2-3、および／または前記第３の放出時間Ｔ３からの前記第３の遅延時間Δｔ3-3、および／または前記第４の放出時間Ｔ４からの前記第３の遅延時間Δｔ4-3、および／または前記第５の放出時間Ｔ５からの前記第３の遅延時間Δｔ5-3が、実質的に同一であり、ならびに／あるいは、
（ｉｖ）前記第１の放出時間Ｔ１からの前記第４の遅延時間Δｔ1-4、および／または前記第２の放出時間Ｔ２からの前記第４の遅延時間Δｔ2-4、および／または前記第３の放出時間Ｔ３からの前記第４の遅延時間Δｔ3-4、および／または前記第４の放出時間Ｔ４からの前記第４の遅延時間Δｔ4-4、および／または前記第５の放出時間Ｔ５からの前記第４の遅延時間Δｔ5-4が、実質的に同一であり、ならびに／あるいは、
（ｖ）前記第１の放出時間Ｔ１からの前記第５の遅延時間Δｔ1-5、および／または前記第２の放出時間Ｔ２からの前記第５の遅延時間Δｔ2-5、および／または前記第３の放出時間Ｔ３からの前記第５の遅延時間Δｔ3-5、および／または前記第４の放出時間Ｔ４からの前記第５の遅延時間Δｔ4-5、および／または前記第５の放出時間Ｔ５からの前記第５の遅延時間Δｔ5-5が、実質的に同一である、先行する請求項のいずれかに記載の飛行時間質量分析器。
【請求項１６】
（ｉ）前記第１の放出時間Ｔ１からの前記第１の遅延時間Δｔ1-1、および／または前記第２の放出時間Ｔ２からの前記第１の遅延時間Δｔ2-1、および／または前記第３の放出時間Ｔ３からの前記第１の遅延時間Δｔ3-1、および／または前記第４の放出時間Ｔ４からの前記第１の遅延時間Δｔ4-1、および／または前記第５の放出時間Ｔ５からの前記第１の遅延時間Δｔ5-1が、実質的に異なり、ならびに／あるいは、
（ｉｉ）前記第１の放出時間Ｔ１からの前記第２の遅延時間Δｔ1-2、および／または前記第２の放出時間Ｔ２からの前記第２の遅延時間Δｔ2-2、および／または前記第３の放出時間Ｔ３からの前記第２の遅延時間Δｔ3-2、および／または前記第４の放出時間Ｔ４からの前記第２の遅延時間Δｔ4-2、および／または前記第５の放出時間Ｔ５からの前記第２の遅延時間Δｔ5-2が、実質的に異なり、ならびに／あるいは、
（ｉｉｉ）前記第１の放出時間Ｔ１からの前記第３の遅延時間Δｔ1-3、および／または前記第２の放出時間Ｔ２からの前記第３の遅延時間Δｔ2-3、および／または前記第３の放出時間Ｔ３からの前記第３の遅延時間Δｔ3-3、および／または前記第４の放出時間Ｔ４からの前記第３の遅延時間Δｔ4-3、および／または前記第５の放出時間Ｔ５からの前記第３の遅延時間Δｔ5-3が、実質的に異なり、ならびに／あるいは、
（ｉｖ）前記第１の放出時間Ｔ１からの前記第４の遅延時間Δｔ1-4、および／または前記第２の放出時間Ｔ２からの前記第４の遅延時間Δｔ2-4、および／または前記第３の放出時間Ｔ３からの前記第４の遅延時間Δｔ3-4、および／または前記第４の放出時間Ｔ４からの前記第４の遅延時間Δｔ4-4、および／または前記第５の放出時間Ｔ５からの前記第４の遅延時間Δｔ5-4が、実質的に異なり、ならびに／あるいは、
（ｖ）前記第１の放出時間Ｔ１からの前記第５の遅延時間Δｔ1-5、および／または前記第２の放出時間Ｔ２からの前記第５の遅延時間Δｔ2-5、および／または前記第３の放出時間Ｔ３からの前記第５の遅延時間Δｔ3-5、および／または前記第４の放出時間Ｔ４からの前記第５の遅延時間Δｔ4-5、および／または前記第５の放出時間Ｔ５からの前記第５の遅延時間Δｔ5-5が、実質的に異なる、請求項１〜１４のいずれかに記載の飛行時間質量分析器。
【請求項１７】
前記第１の放出時間Ｔ１からの前記第１の遅延時間Δｔ1-1、および／または前記第２の放出時間Ｔ２からの前記第１の遅延時間Δｔ2-1、および／または前記第３の放出時間Ｔ３からの前記第１の遅延時間Δｔ3-1、および／または前記第４の放出時間Ｔ４からの前記第１の遅延時間Δｔ4-1、および／または前記第５の放出時間Ｔ５からの前記第１の遅延時間Δｔ5-1が、（ｉ）＜１μｓ、（ｉｉ）１〜２μｓ、（ｉｉｉ）２〜３μｓ、（ｉｖ）３〜４μｓ、（ｖ）４〜５μｓ、（ｖｉ）５〜６μｓ、（ｖｉｉ）６〜７μｓ、（ｖｉｉｉ）７〜８μｓ、（ｉｘ）８〜９μｓ、（ｘ）９〜１０μｓ、（ｘｉ）１０〜１１μｓ、（ｘｉｉ）１１〜１２μｓ、（ｘｉｉｉ）１２〜１３μｓ、（ｘｉｖ）１３〜１４μｓ、（ｘｖ）１４〜１５μｓ、（ｘｖｉ）１５〜１６μｓ、（ｘｖｉｉ）１６〜１７μｓ、（ｘｖｉｉｉ）１７〜１８μｓ、（ｘｉｘ）１８〜１９μｓ、（ｘｘ）１９〜２０μｓ、（ｘｘｉ）２０〜２５μｓ、（ｘｘｉｉ）２５〜３０μｓ、（ｘｘｉｉｉ）３０〜３５μｓ、（ｘｘｉｖ）３５〜４０μｓ、（ｘｘｖ）４０〜４５μｓ、（ｘｘｖｉ）４５〜５０μｓ、（ｘｘｖｉｉ）５０〜５５μｓ、（ｘｘｖｉｉｉ）５５〜６０μｓ、（ｘｘｉｘ）６０〜６５μｓ、（ｘｘｘ）６５〜７０μｓ、（ｘｘｘｉ）７０〜７５μｓ、（ｘｘｘｉｉ）７５〜８０μｓ、（ｘｘｘｉｉｉ）８０〜８５μｓ、（ｘｘｘｉｖ）８５〜９０μｓ、（ｘｘｘｖ）９０〜９５μｓ、（ｘｘｘｖｉ）９５〜１００μｓ、（ｘｘｘｖｉｉ）１００〜１２０μｓ、（ｘｘｘｖｉｉｉ）１２０〜１４０μｓ、（ｘｘｘｉｘ）１４０〜１６０μｓ、（ｘｌ）１６０〜１８０μｓ、（ｘｌｉ）１８０〜２００μｓ、および（ｘｌｉｉ）＞２００μｓからなる群から選択される、先行する請求項のいずれかに記載の飛行時間質量分析器。
【請求項１８】
前記第１の放出時間Ｔ１からの前記第２の遅延時間Δｔ1-2、および／または前記第２の放出時間Ｔ２からの前記第２の遅延時間Δｔ2-2、および／または前記第３の放出時間Ｔ３からの前記第２の遅延時間Δｔ3-2、および／または前記第４の放出時間Ｔ４からの前記第２の遅延時間Δｔ4-2、および／または前記第５の放出時間Ｔ５からの前記第２の遅延時間Δｔ5-2が、（ｉ）＜１μｓ、（ｉｉ）１〜２μｓ、（ｉｉｉ）２〜３μｓ、（ｉｖ）３〜４μｓ、（ｖ）４〜５μｓ、（ｖｉ）５〜６μｓ、（ｖｉｉ）６〜７μｓ、（ｖｉｉｉ）７〜８μｓ、（ｉｘ）８〜９μｓ、（ｘ）９〜１０μｓ、（ｘｉ）１０〜１１μｓ、（ｘｉｉ）１１〜１２μｓ、（ｘｉｉｉ）１２〜１３μｓ、（ｘｉｖ）１３〜１４μｓ、（ｘｖ）１４〜１５μｓ、（ｘｖｉ）１５〜１６μｓ、（ｘｖｉｉ）１６〜１７μｓ、（ｘｖｉｉｉ）１７〜１８μｓ、（ｘｉｘ）１８〜１９μｓ、（ｘｘ）１９〜２０μｓ、（ｘｘｉ）２０〜２５μｓ、（ｘｘｉｉ）２５〜３０μｓ、（ｘｘｉｉｉ）３０〜３５μｓ、（ｘｘｉｖ）３５〜４０μｓ、（ｘｘｖ）４０〜４５μｓ、（ｘｘｖｉ）４５〜５０μｓ、（ｘｘｖｉｉ）５０〜５５μｓ、（ｘｘｖｉｉｉ）５５〜６０μｓ、（ｘｘｉｘ）６０〜６５μｓ、（ｘｘｘ）６５〜７０μｓ、（ｘｘｘｉ）７０〜７５μｓ、（ｘｘｘｉｉ）７５〜８０μｓ、（ｘｘｘｉｉｉ）８０〜８５μｓ、（ｘｘｘｉｖ）８５〜９０μｓ、（ｘｘｘｖ）９０〜９５μｓ、（ｘｘｘｖｉ）９５〜１００μｓ、（ｘｘｘｖｉｉ）１００〜１２０μｓ、（ｘｘｘｖｉｉｉ）１２０〜１４０μｓ、（ｘｘｘｉｘ）１４０〜１６０μｓ、（ｘｌ）１６０〜１８０μｓ、（ｘｌｉ）１８０〜２００μｓ、および（ｘｌｉｉ）＞２００μｓからなる群から選択される、先行する請求項のいずれかに記載の飛行時間質量分析器。
【請求項１９】
前記第１の放出時間Ｔ１からの前記第３の遅延時間Δｔ1-3、および／または前記第２の放出時間Ｔ２からの前記第３の遅延時間Δｔ2-3、および／または前記第３の放出時間Ｔ３からの前記第３の遅延時間Δｔ3-3、および／または前記第４の放出時間Ｔ４からの前記第３の遅延時間Δｔ4-3、および／または前記第５の放出時間Ｔ５からの前記第３の遅延時間Δｔ5-3が、実質的に異なり、（ｉ）＜１μｓ、（ｉｉ）１〜２μｓ、（ｉｉｉ）２〜３μｓ、（ｉｖ）３〜４μｓ、（ｖ）４〜５μｓ、（ｖｉ）５〜６μｓ、（ｖｉｉ）６〜７μｓ、（ｖｉｉｉ）７〜８μｓ、（ｉｘ）８〜９μｓ、（ｘ）９〜１０μｓ、（ｘｉ）１０〜１１μｓ、（ｘｉｉ）１１〜１２μｓ、（ｘｉｉｉ）１２〜１３μｓ、（ｘｉｖ）１３〜１４μｓ、（ｘｖ）１４〜１５μｓ、（ｘｖｉ）１５〜１６μｓ、（ｘｖｉｉ）１６〜１７μｓ、（ｘｖｉｉｉ）１７〜１８μｓ、（ｘｉｘ）１８〜１９μｓ、（ｘｘ）１９〜２０μｓ、（ｘｘｉ）２０〜２５μｓ、（ｘｘｉｉ）２５〜３０μｓ、（ｘｘｉｉｉ）３０〜３５μｓ、（ｘｘｉｖ）３５〜４０μｓ、（ｘｘｖ）４０〜４５μｓ、（ｘｘｖｉ）４５〜５０μｓ、（ｘｘｖｉｉ）５０〜５５μｓ、（ｘｘｖｉｉｉ）５５〜６０μｓ、（ｘｘｉｘ）６０〜６５μｓ、（ｘｘｘ）６５〜７０μｓ、（ｘｘｘｉ）７０〜７５μｓ、（ｘｘｘｉｉ）７５〜８０μｓ、（ｘｘｘｉｉｉ）８０〜８５μｓ、（ｘｘｘｉｖ）８５〜９０μｓ、（ｘｘｘｖ）９０〜９５μｓ、（ｘｘｘｖｉ）９５〜１００μｓ、（ｘｘｘｖｉｉ）１００〜１２０μｓ、（ｘｘｘｖｉｉｉ）１２０〜１４０μｓ、（ｘｘｘｉｘ）１４０〜１６０μｓ、（ｘｌ）１６０〜１８０μｓ、（ｘｌｉ）１８０〜２００μｓ、および（ｘｌｉｉ）＞２００μｓからなる群から選択される、先行する請求項のいずれかに記載の飛行時間質量分析器。
【請求項２０】
前記第１の放出時間Ｔ１からの前記第４の遅延時間Δｔ1-4、および／または前記第２の放出時間Ｔ２からの前記第４の遅延時間Δｔ2-4、および／または前記第３の放出時間Ｔ３からの前記第４の遅延時間Δｔ3-4、および／または前記第４の放出時間Ｔ４からの前記第４の遅延時間Δｔ4-4、および／または前記第５の放出時間Ｔ５からの前記第４の遅延時間Δｔ5-4が、実質的に異なり、（ｉ）＜１μｓ、（ｉｉ）１〜２μｓ、（ｉｉｉ）２〜３μｓ、（ｉｖ）３〜４μｓ、（ｖ）４〜５μｓ、（ｖｉ）５〜６μｓ、（ｖｉｉ）６〜７μｓ、（ｖｉｉｉ）７〜８μｓ、（ｉｘ）８〜９μｓ、（ｘ）９〜１０μｓ、（ｘｉ）１０〜１１μｓ、（ｘｉｉ）１１〜１２μｓ、（ｘｉｉｉ）１２〜１３μｓ、（ｘｉｖ）１３〜１４μｓ、（ｘｖ）１４〜１５μｓ、（ｘｖｉ）１５〜１６μｓ、（ｘｖｉｉ）１６〜１７μｓ、（ｘｖｉｉｉ）１７〜１８μｓ、（ｘｉｘ）１８〜１９μｓ、（ｘｘ）１９〜２０μｓ、（ｘｘｉ）２０〜２５μｓ、（ｘｘｉｉ）２５〜３０μｓ、（ｘｘｉｉｉ）３０〜３５μｓ、（ｘｘｉｖ）３５〜４０μｓ、（ｘｘｖ）４０〜４５μｓ、（ｘｘｖｉ）４５〜５０μｓ、（ｘｘｖｉｉ）５０〜５５μｓ、（ｘｘｖｉｉｉ）５５〜６０μｓ、（ｘｘｉｘ）６０〜６５μｓ、（ｘｘｘ）６５〜７０μｓ、（ｘｘｘｉ）７０〜７５μｓ、（ｘｘｘｉｉ）７５〜８０μｓ、（ｘｘｘｉｉｉ）８０〜８５μｓ、（ｘｘｘｉｖ）８５〜９０μｓ、（ｘｘｘｖ）９０〜９５μｓ、（ｘｘｘｖｉ）９５〜１００μｓ、（ｘｘｘｖｉｉ）１００〜１２０μｓ、（ｘｘｘｖｉｉｉ）１２０〜１４０μｓ、（ｘｘｘｉｘ）１４０〜１６０μｓ、（ｘｌ）１６０〜１８０μｓ、（ｘｌｉ）１８０〜２００μｓ、および（ｘｌｉｉ）＞２００μｓからなる群から選択される、先行する請求項のいずれかに記載の飛行時間質量分析器。
【請求項２１】
前記第１の放出時間Ｔ１からの前記第５の遅延時間Δｔ1-5、および／または前記第２の放出時間Ｔ２からの前記第５の遅延時間Δｔ2-5、および／または前記第３の放出時間Ｔ３からの前記第５の遅延時間Δｔ3-5、および／または前記第４の放出時間Ｔ４からの前記第５の遅延時間Δｔ4-5、および／または前記第５の放出時間Ｔ５からの前記第５の遅延時間Δｔ5-5が、（ｉ）＜１μｓ、（ｉｉ）１〜２μｓ、（ｉｉｉ）２〜３μｓ、（ｉｖ）３〜４μｓ、（ｖ）４〜５μｓ、（ｖｉ）５〜６μｓ、（ｖｉｉ）６〜７μｓ、（ｖｉｉｉ）７〜８μｓ、（ｉｘ）８〜９μｓ、（ｘ）９〜１０μｓ、（ｘｉ）１０〜１１μｓ、（ｘｉｉ）１１〜１２μｓ、（ｘｉｉｉ）１２〜１３μｓ、（ｘｉｖ）１３〜１４μｓ、（ｘｖ）１４〜１５μｓ、（ｘｖｉ）１５〜１６μｓ、（ｘｖｉｉ）１６〜１７μｓ、（ｘｖｉｉｉ）１７〜１８μｓ、（ｘｉｘ）１８〜１９μｓ、（ｘｘ）１９〜２０μｓ、（ｘｘｉ）２０〜２５μｓ、（ｘｘｉｉ）２５〜３０μｓ、（ｘｘｉｉｉ）３０〜３５μｓ、（ｘｘｉｖ）３５〜４０μｓ、（ｘｘｖ）４０〜４５μｓ、（ｘｘｖｉ）４５〜５０μｓ、（ｘｘｖｉｉ）５０〜５５μｓ、（ｘｘｖｉｉｉ）５５〜６０μｓ、（ｘｘｉｘ）６０〜６５μｓ、（ｘｘｘ）６５〜７０μｓ、（ｘｘｘｉ）７０〜７５μｓ、（ｘｘｘｉｉ）７５〜８０μｓ、（ｘｘｘｉｉｉ）８０〜８５μｓ、（ｘｘｘｉｖ）８５〜９０μｓ、（ｘｘｘｖ）９０〜９５μｓ、（ｘｘｘｖｉ）９５〜１００μｓ、（ｘｘｘｖｉｉ）１００〜１２０μｓ、（ｘｘｘｖｉｉｉ）１２０〜１４０μｓ、（ｘｘｘｉｘ）１４０〜１６０μｓ、（ｘｌ）１６０〜１８０μｓ、（ｘｌｉ）１８０〜２００μｓ、および（ｘｌｉｉ）＞２００μｓからなる群から選択される、先行する請求項のいずれかに記載の飛行時間質量分析器。
【請求項２２】
前記制御装置が、前記直交加速電極を、後続するイオンパルスまたはイオンパケットの放出前にｘ回励振するように構成および適合され、前記ｘが、（ｉ）２、（ｉｉ）３、（ｉｉｉ）４、（ｉｖ）５、（ｖ）６、（ｖｉ）７、（ｖｉｉ）８、（ｖｉｉｉ）９、（ｉｘ）１０、（ｘ）１１、（ｘｉ）１２、（ｘｉｉ）１３、（ｘｉｉｉ）１４、（ｘｉｖ）１５、（ｘｖ）１６、（ｘｖｉ）１７、（ｘｖｉｉ）１８、（ｘｖｉｉｉ）１９、（ｘｉｘ）２０、および（ｘｘ）＞２０からなる群から選択される、先行する請求項のいずれかに記載の飛行時間質量分析器。
【請求項２３】
イオンパルスまたはイオンパケットの各放出後、前記第１の遅延時間が、変更、増加、減少、または漸進的に変化する、先行する請求項のいずれかに記載の飛行時間質量分析器。
【請求項２４】
イオンパルスまたはイオンパケットの各放出後、前記第２の遅延時間が、変更、増加、減少、または漸進的に変化する、先行する請求項のいずれかに記載の飛行時間質量分析器。
【請求項２５】
イオンパルスまたはイオンパケットの各放出後、前記第３の遅延時間が、変更、増加、減少、または漸進的に変化する、先行する請求項のいずれかに記載の飛行時間質量分析器。
【請求項２６】
イオンパルスまたはイオンパケットの各放出後、前記第４の遅延時間が、変更、増加、減少、または漸進的に変化する、先行する請求項のいずれかに記載の飛行時間質量分析器。
【請求項２７】
イオンパルスまたはイオンパケットの各放出後、前記第５の遅延時間が、変更、増加、減少、または漸進的に変化する、先行する請求項のいずれかに記載の飛行時間質量分析器。
【請求項２８】
ｎ番目の放出時間Ｔｎにおけるイオンパルスまたはイオンパケットの放出後、後の放出時間Ｔｎ+１における後続するイオンパルスの放出前において、前記ｎ番目の放出時間Ｔｎからの第１の遅延時間Δｔn-1、および／または第２の遅延時間Δｔn-2、および／または第３の遅延時間Δｔn-3、および／または第４の遅延時間Δｔn-4、および／または第５の遅延時間Δｔn-5、および／または第６の遅延時間Δｔn-6、および／または第７の遅延時間Δｔn-7、および／または第８の遅延時間Δｔn-8、および／または第９の遅延時間Δｔn-9、および／または第１０の遅延時間Δｔn-10の間に、一定、増加、減少、直線状、非直線状、二次式、指数関数、多項式、または他の所定の関係があり、前記ｎが、（ｉ）１、（ｉｉ）２、（ｉｉｉ）３、（ｉｖ）４、（ｖ）５、（ｖｉ）６、（ｖｉｉ）７、（ｖｉｉｉ）８、（ｉｘ）９、および（ｘ）１０の１つ以上から選択される、先行する請求項のいずれかに記載の飛行時間質量分析器。
【請求項２９】
イオンパルスまたはイオンパケットが放出される放出時間Ｔｎの間に、一定、増加、減少、直線状、非直線状、二次式、指数関数、多項式、または他の所定の関係がある、先行する請求項のいずれかに記載の飛行時間質量分析器。
【請求項３０】
前記飛行時間質量分析器が直交加速飛行時間質量分析器を含む、先行する請求項のいずれかに記載の飛行時間質量分析器。
【請求項３１】
リフレクトロンおよびイオン検出器をさらに含み、使用時に、前記直交加速電極への励振により、少なくともいくつかのイオンが前記ドリフト領域へと直交加速され、直交加速されたイオンは、次いで前記リフレクトロンで反射され、前記イオン検出器と衝突するように方向付けられる、先行する請求項のいずれかに記載の飛行時間質量分析器。
【請求項３２】
先行する請求項のいずれかに記載の飛行時間質量分析器を含む質量分析計。
【請求項３３】
前記飛行時間質量分析器の上流に配置されるイオントラップ、イオントラップ領域、またはイオンゲートをさらに含む、請求項３２に記載の質量分析計。
【請求項３４】
前記イオントラップ、イオントラップ領域、またはイオンゲートが、イオンパルスまたはイオンパケットを周期的に放出または移送するように構成および適合される、請求項３３に記載の質量分析計。
【請求項３５】
動作サイクルにおいて、前記イオントラップ、イオントラップ領域、またはイオンゲートが、期間ｘ１の間、前記イオントラップ、イオントラップ領域、またはイオンゲートからのイオンを、前記直交加速電極に隣接して配置される直交加速領域へと前方移送または通過させ、期間ｘ２の間、前記イオントラップ、イオントラップ領域、またはイオンゲートからのイオンの前記直交加速電極に隣接して配置される直交加速領域への前方移送または通過を実質的に防ぐように構成される、請求項３３または３４に記載の質量分析計。
【請求項３６】
ｘ２＞ｘ１である、請求項３５に記載の質量分析計。
【請求項３７】
前記ｘ１および／またはｘ２が、（ｉ）＜１μｓ、（ｉｉ）１〜２μｓ、（ｉｉｉ）２〜３μｓ、（ｉｖ）３〜４μｓ、（ｖ）４〜５μｓ、（ｖｉ）５〜６μｓ、（ｖｉｉ）６〜７μｓ、（ｖｉｉｉ）７〜８μｓ、（ｉｘ）８〜９μｓ、（ｘ）９〜１０μｓ、（ｘｉ）１０〜１１μｓ、（ｘｉｉ）１１〜１２μｓ、（ｘｉｉｉ）１２〜１３μｓ、（ｘｉｖ）１３〜１４μｓ、（ｘｖ）１４〜１５μｓ、（ｘｖｉ）１５〜１６μｓ、（ｘｖｉｉ）１６〜１７μｓ、（ｘｖｉｉｉ）１７〜１８μｓ、（ｘｉｘ）１８〜１９μｓ、（ｘｘ）１９〜２０μｓ、（ｘｘｉ）２０〜２５μｓ、（ｘｘｉｉ）２５〜３０μｓ、（ｘｘｉｉｉ）３０〜３５μｓ、（ｘｘｉｖ）３５〜４０μｓ、（ｘｘｖ）４０〜４５μｓ、（ｘｘｖｉ）４５〜５０μｓ、（ｘｘｖｉｉ）５０〜５５μｓ、（ｘｘｖｉｉｉ）５５〜６０μｓ、（ｘｘｉｘ）６０〜６５μｓ、（ｘｘｘ）６５〜７０μｓ、（ｘｘｘｉ）７０〜７５μｓ、（ｘｘｘｉｉ）７５〜８０μｓ、（ｘｘｘｉｉｉ）８０〜８５μｓ、（ｘｘｘｉｖ）８５〜９０μｓ、（ｘｘｘｖ）９０〜９５μｓ、（ｘｘｘｖｉ）９５〜１００μｓ、（ｘｘｘｖｉｉ）１００〜１２０μｓ、（ｘｘｘｖｉｉｉ）１２０〜１４０μｓ、（ｘｘｘｉｘ）１４０〜１６０μｓ、（ｘｌ）１６０〜１８０μｓ、（ｘｌｉ）１８０〜２００μｓ、および（ｘｌｉｉ）＞２００μｓからなる群から選択される、請求項３５または３６に記載の質量分析計。
【請求項３８】
比ｘ２／ｘ１が、（ｉ）１〜５、（ｉｉ）５〜１０、（ｉｉｉ）１０〜１５、（ｉｖ）１５〜２０、（ｖ）２０〜２５、（ｖｉ）２５〜３０、（ｖｉｉ）３０〜３５、（ｖｉｉｉ）３５〜４０、（ｉｘ）４０〜４５、（ｘ）４５〜５０、（ｘｉ）５０〜５５、（ｘｉｉ）５５〜６０、（ｘｉｉｉ）６０〜６５、（ｘｉｖ）６５〜７０、（ｘｖ）７０〜７５、（ｘｖｉ）７５〜８０、（ｘｖｉｉ）８０〜８５、（ｘｖｉｉｉ）８５〜９０、（ｘｉｘ）９０〜９５、（ｘｘ）９５〜１００、（ｘｘｉ）１００〜１２０、（ｘｘｉｉ）１２０〜１４０、（ｘｘｉｉｉ）１４０〜１６０、（ｘｘｉｖ）１６０〜１８０、（ｘｘｖ）１８０〜２００、および（ｘｘｖｉ）＞２００からなる群から選択される、請求項３５、３６、または３７に記載の質量分析計。
【請求項３９】
前記第１のイオンパルスまたはイオンパケットが、前記第１の放出時間Ｔ１において前記イオントラップ、イオントラップ領域、またはイオンゲートから放出または前方移送され、および／または前記第２のイオンパルスまたはイオンパケットが、前記第２の放出時間Ｔ２において前記イオントラップ、イオントラップ領域、またはイオンゲートから放出または前方移送され、および／または前記第３のイオンパルスまたはイオンパケットが、前記第３の放出時間Ｔ３において前記イオントラップ、イオントラップ領域、またはイオンゲートから放出または前方移送され、および／または前記第４のイオンパルスまたはイオンパケットが、前記第４の放出時間Ｔ４において前記イオントラップ、イオントラップ領域、またはイオンゲートから放出または前方移送され、および／または前記第５のイオンパルスまたはイオンパケットが、前記第５の放出時間Ｔ５において前記イオントラップ、イオントラップ領域、またはイオンゲートから放出または前方移送される、請求項３３〜３８のいずれかに記載の質量分析計。
【請求項４０】
前記イオントラップ、イオントラップ領域、またはイオンゲートが、前記飛行時間質量分析器の上流に配置される複数の電極を含む、請求項３３〜３９のいずれかに記載の質量分析計。
【請求項４１】
前記イオントラップ、イオントラップ領域、またはイオンゲートが、
（ｉ）多重極ロッドセットもしくは分割多重極ロッドセット、
（ｉｉ）イオントンネルもしくはイオンファネル、または
（ｉｉｉ）平面、平板、もしくはメッシュ電極のスタックもしくはアレイを含む、請求項４０に記載の質量分析計。
【請求項４２】
前記質量分析器の上流に配置されるイオンガイドをさらに含む、請求項３２に記載の質量分析計。
【請求項４３】
１つ以上の軸方向ポテンシャル井戸または１つ以上の軸方向疑似ポテンシャル井戸が、前記イオンガイドの長さに沿って平行移動され、１つの軸方向ポテンシャル井戸または軸方向疑似ポテンシャル井戸が前記イオンガイドの端部または出射口領域に到達すると、前記軸方向ポテンシャル井戸または軸方向疑似ポテンシャル井戸に含まれるイオンが、イオンパルスまたはイオンパケットとして放出または前方移送されるように構成および適合される、請求項４２に記載の質量分析計。
【請求項４４】
前記第１のイオンパルスまたはイオンパケットが、前記第１の放出時間Ｔ１において前記イオンガイドから放出または前方移送され、および／または前記第２のイオンパルスまたはイオンパケットが、前記第２の放出時間Ｔ２において前記イオンガイドから放出または前方移送され、および／または前記第３のイオンパルスまたはイオンパケットが、前記第３の放出時間Ｔ３において前記イオンガイドから放出または前方移送され、および／または前記第４のイオンパルスまたはイオンパケットが、前記第４の放出時間Ｔ４において前記イオンガイドから放出または前方移送され、および／または前記第５のイオンパルスまたはイオンパケットが、前記第５の放出時間Ｔ５において前記イオンガイドから放出または前方移送される、請求項４２または４３に記載の質量分析計。
【請求項４５】
前記イオンガイドが、前記飛行時間質量分析器の上流に配置される複数の電極を含む、請求項４２、４３、または４４に記載の質量分析計。
【請求項４６】
前記イオンガイドが、
（ｉ）多重極ロッドセットもしくは分割多重極ロッドセット、
（ｉｉ）イオントンネルもしくはイオンファネル、または
（ｉｉｉ）平面、平板、もしくはメッシュ電極のスタックもしくはアレイを含む、請求項４５に記載の質量分析計。
【請求項４７】
前記多重極ロッドセットが、四重極ロッドセット、六重極ロッドセット、八重極ロッドセット、または８つより多くのロッドを含むロッドセットを含む、請求項４６に記載の質量分析計。
【請求項４８】
前記イオントンネルまたはイオンファネルが、使用時にイオンが移送されるアパーチャを有する複数の電極、または少なくとも２、５、１０、２０、３０、４０、５０、６０、７０、８０、９０、もしくは１００の電極を含み、前記電極の少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％、または１００％が、実質的に同一のサイズまたは面積であるアパーチャを有するか、あるいは、サイズまたは面積が漸進的に増加および／または減少するアパーチャを有する、請求項４６に記載の質量分析計。
【請求項４９】
前記電極の少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％、または１００％が、（ｉ）≦１．０ｍｍ、（ｉｉ）≦２．０ｍｍ、（ｉｉｉ）≦３．０ｍｍ、（ｉｖ）≦４．０ｍｍ、（ｖ）≦５．０ｍｍ、（ｖｉ）≦６．０ｍｍ、（ｖｉｉ）≦７．０ｍｍ、（ｖｉｉｉ）≦８．０ｍｍ、（ｉｘ）≦９．０ｍｍ、（ｘ）≦１０．０ｍｍ、および（ｘｉ）＞１０．０ｍｍからなる群から選択される内径または内寸法を有する、請求項４８に記載の質量分析計。
【請求項５０】
前記平面、平板、またはメッシュ電極のスタックまたはアレイが、複数、または少なくとも２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、もしくは２０の平面、平板、またはメッシュ電極を含み、前記平面、平板、またはメッシュ電極の少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％、または１００％が、使用時にイオンが進行する概して平面内に配置される、請求項４６に記載の質量分析計。
【請求項５１】
前記平面、平板、またはメッシュ電極の少なくともいくつか、あるいは少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％、または１００％に、ＡＣまたはＲＦ電圧が供給され、隣接する平面、平板、またはメッシュ電極に、前記ＡＣまたはＲＦ電圧の逆位相が供給される、請求項５０に記載の質量分析計。
【請求項５２】
前記イオンガイドが、複数の軸方向セグメント、あるいは少なくとも５、１０、１５、２０、２５、３０、３５、４０、４５、５０、５５、６０、６５、７０、７５、８０、８５、９０、９５、または１００の軸方向セグメントを含む、請求項４２〜５１のいずれかに記載の質量分析計。
【請求項５３】
前記イオンガイドが、（ｉ）＜２０ｍｍ、（ｉｉ）２０〜４０ｍｍ、（ｉｉｉ）４０〜６０ｍｍ、（ｉｖ）６０〜８０ｍｍ、（ｖ）８０〜１００ｍｍ、（ｖｉ）１００〜１２０ｍｍ、（ｖｉｉ）１２０〜１４０ｍｍ、（ｖｉｉｉ）１４０〜１６０ｍｍ、（ｉｘ）１６０〜１８０ｍｍ、（ｘ）１８０〜２００ｍｍ、（ｘｉ）２００〜２２０ｍｍ、（ｘｉｉ）２２０〜２４０ｍｍ、（ｘｉｉｉ）２４０〜２６０ｍｍ、（ｘｉｖ）２６０〜２８０ｍｍ、（ｘｖ）２８０〜３００ｍｍ、および（ｘｖｉ）＞３００ｍｍからなる群から選択される軸方向長さを有する、請求項４２〜５２のいずれかに記載の質量分析計。
【請求項５４】
前記イオンガイドの軸方向長さの少なくとも一部、あるいは少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％、または１００％に沿って少なくともいくつかのイオンを駆動するために、前記イオンガイドの軸方向長さの少なくとも一部、あるいは少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％、または１００％に沿って実質的に一定のＤＣ電圧勾配を維持するＤＣ電圧手段をさらに含む、請求項４２〜５３のいずれかに記載の質量分析計。
【請求項５５】
前記イオンガイドの軸方向長さの少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％、または１００％に沿って少なくともいくつかのイオンを駆動するために、前記イオンガイドを形成する電極の少なくともいくつかに、１つ以上の過渡ＤＣ電圧もしくは電位または１つ以上の過渡ＤＣ電圧もしくは電位波形を印加するように構成および適合される過渡ＤＣ電圧手段をさらに含む、請求項４２〜５４のいずれかに記載の質量分析計。
【請求項５６】
前記イオンガイドがイオンビームを受け取るように構成および適合され、少なくとも１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、または２０の別々のイオン群またはイオンパケットがある特定の時間に前記イオンガイドに閉じ込められ、および／または隔離されるように、前記イオンガイドを形成する電極の少なくともいくつかへの１つ以上の過渡ＤＣ電圧もしくは電位または１つ以上の過渡ＤＣ電圧もしくは電位波形の印加により前記イオンビームを変換または分割し、各イオン群またはイオンパケットが、前記イオンガイドに形成される別々の軸方向ポテンシャル井戸に別々に閉じ込められ、および／または隔離される、請求項５５に記載の質量分析計。
【請求項５７】
少なくとも１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、または２０の別々のイオン群またはイオンパケットがある特定の時間に前記イオンガイドに閉じ込められ、および／または隔離され、前記イオンガイドの長さに沿って軸方向に平行移動されるように、前記１つ以上の過渡ＤＣ電圧もしくは電位または１つ以上の過渡ＤＣ電圧もしくは電位波形がイオンガイドの長さに沿って平行移動される、請求項５５または５６に記載の質量分析計。
【請求項５８】
前記イオンガイドの軸方向長さの少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％、または１００％に沿って少なくともいくつかのイオンを駆動するために、前記イオンガイドを形成する電極に、２つ以上の位相シフトＡＣまたはＲＦ電圧を印加するように構成および適合されるＡＣまたはＲＦ電圧手段をさらに含む、請求項４２〜５７のいずれかに記載の質量分析計。
【請求項５９】
軸方向疑似ポテンシャルを発生させるために、前記イオンガイドの長さの少なくとも一部にわたって単相ＡＣまたはＲＦ電圧を印加する手段をさらに含み、前記軸方向疑似ポテンシャルが、前記イオンガイドの軸方向長さの少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％、または１００％に沿って少なくともいくつかのイオンを駆動するように構成される、請求項４２〜５８のいずれかに記載の質量分析計。
【請求項６０】
前記飛行時間質量分析器の上流に配置されるさらなる質量フィルタまたは質量分析器をさらに含む、請求項３２〜５９のいずれかに記載の質量分析計。
【請求項６１】
前記さらなる質量フィルタまたは質量分析器が、（ｉ）四重極ロッドセット質量フィルタ、（ｉｉ）飛行時間質量フィルタまたは質量分析器、（ｉｉｉ）ウィーンフィルタ、および（ｉｖ）磁場型質量フィルタまたは質量分析器からなる群から選択される、請求項６０に記載の質量分析計。
【請求項６２】
衝突、フラグメンテーション、または反応装置をさらに含む、請求項３２〜６１のいずれかに記載の質量分析計。
【請求項６３】
前記衝突、フラグメンテーション、または反応装置が、衝突誘起解離（「ＣＩＤ」）によりイオンをフラグメント化するように構成および適合される、請求項６２に記載の質量分析計。
【請求項６４】
前記衝突、フラグメンテーション、または反応装置が、（ｉ）表面誘起解離（「ＳＩＤ」）フラグメンテーション装置、（ｉｉ）電子移動解離フラグメンテーション装置、（ｉｉｉ）電子捕獲解離フラグメンテーション装置、（ｉｖ）電子衝突または衝撃解離フラグメンテーション装置、（ｖ）光誘起解離（「ＰＩＤ」）フラグメンテーション装置、（ｖｉ）レーザー誘起解離フラグメンテーション装置、（ｖｉｉ）赤外放射誘起解離装置、（ｖｉｉｉ）紫外放射誘起解離装置、（ｉｘ）ノズル−スキマ間インターフェースフラグメンテーション装置、（ｘ）インソースフラグメンテーション装置、（ｘｉ）イオン源衝突誘起解離フラグメンテーション装置、（ｘｉｉ）熱または温度源フラグメンテーション装置、（ｘｉｉｉ）電場誘起フラグメンテーション装置、（ｘｉｖ）磁場誘起フラグメンテーション装置、（ｘｖ）酵素消化または酵素分解フラグメンテーション装置、（ｘｖｉ）イオン−イオン反応フラグメンテーション装置、（ｘｖｉｉ）イオン−分子反応フラグメンテーション装置、（ｘｖｉｉｉ）イオン−原子反応フラグメンテーション装置、（ｘｉｘ）イオン−メタステーブルイオン反応フラグメンテーション装置、（ｘｘ）イオン−メタステーブル分子反応フラグメンテーション装置、（ｘｘｉ）イオン−メタステーブル原子反応フラグメンテーション装置、（ｘｘｉｉ）イオンを反応させて付加または生成イオンを形成するイオン−イオン反応装置、（ｘｘｉｉｉ）イオンを反応させて付加または生成イオンを形成するイオン−分子反応装置、（ｘｘｉｖ）イオンを反応させて付加または生成イオンを形成するイオン−原子反応装置、（ｘｘｖ）イオンを反応させて付加または生成イオンを形成するイオン−メタステーブルイオン反応装置、（ｘｘｖｉ）イオンを反応させて付加または生成イオンを形成するイオン−メタステーブル分子反応装置、および（ｘｘｖｉｉ）イオンを反応させて付加または生成イオンを形成するイオン−メタステーブル原子反応装置からなる群から選択される、請求項６２に記載の質量分析計。
【請求項６５】
前記衝突、フラグメンテーション、または反応装置内にイオンを加速するように構成および適合される加速手段をさらに含み、一動作モードにおいて、前記イオンの少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％、または１００％が、前記衝突、フラグメンテーション、または反応装置に入るとフラグメント化または反応する、請求項６２、６３、または６４のいずれかに記載の質量分析計。
【請求項６６】
前記衝突、フラグメンテーション、または反応装置に入るとイオンが実質的にフラグメント化または反応する比較的高いフラグメンテーションまたは反応動作モードと、前記衝突、フラグメンテーション、または反応装置に入ると、フラグメント化または反応するイオンが実質的により少ないか、フラグメント化または反応するイオンが実質的に存在しない比較的低いフラグメンテーションまたは反応動作モードとの間で、前記衝突、フラグメンテーション、または反応装置に入る前にイオンが通過する電位差の切替または反復的な切替を行うように構成および適合される制御システムをさらに含む、請求項６２〜６５のいずれかに記載の質量分析計。
【請求項６７】
前記比較的高いフラグメンテーションまたは反応動作モードにおいて、前記衝突、フラグメンテーション、または反応装置に入るイオンが、（ｉ）≧１０Ｖ、（ｉｉ）≧２０Ｖ、（ｉｉｉ）≧３０Ｖ、（ｉｖ）≧４０Ｖ、（ｖ）≧５０Ｖ、（ｖｉ）≧６０Ｖ、（ｖｉｉ）≧７０Ｖ、（ｖｉｉｉ）≧８０Ｖ、（ｉｘ）≧９０Ｖ、（ｘ）≧１００Ｖ、（ｘｉ）≧１１０Ｖ、（ｘｉｉ）≧１２０Ｖ、（ｘｉｉｉ）≧１３０Ｖ、（ｘｉｖ）≧１４０Ｖ、（ｘｖ）≧１５０Ｖ、（ｘｖｉ）≧１６０Ｖ、（ｘｖｉｉ）≧１７０Ｖ、（ｘｖｉｉｉ）≧１８０Ｖ、（ｘｉｘ）≧１９０Ｖ、および（ｘｘ）≧２００Ｖからなる群から選択される電位差により加速される、請求項６６に記載の質量分析計。
【請求項６８】
前記比較的低いフラグメンテーションまたは反応動作モードにおいて、前記衝突、フラグメンテーション、または反応装置に入るイオンが、（ｉ）≦２０Ｖ、（ｉｉ）≦１５Ｖ、（ｉｉｉ）≦１０Ｖ、（ｉｖ）≦５Ｖ、および（ｖ）≦１Ｖからなる群から選択される電位差により加速される、請求項６６または６７に記載の質量分析計。
【請求項６９】
前記制御システムが、１ｍｓ、５ｍｓ、１０ｍｓ、１５ｍｓ、２０ｍｓ、２５ｍｓ、３０ｍｓ、３５ｍｓ、４０ｍｓ、４５ｍｓ、５０ｍｓ、５５ｍｓ、６０ｍｓ、６５ｍｓ、７０ｍｓ、７５ｍｓ、８０ｍｓ、８５ｍｓ、９０ｍｓ、９５ｍｓ、１００ｍｓ、２００ｍｓ、３００ｍｓ、４００ｍｓ、５００ｍｓ、６００ｍｓ、７００ｍｓ、８００ｍｓ、９００ｍｓ、１ｓ、２ｓ、３ｓ、４ｓ、５ｓ、６ｓ、７ｓ、８ｓ、９ｓ、または１０ｓ毎に少なくとも１回、前記比較的高いフラグメンテーションまたは反応動作モードと前記比較的低いフラグメンテーションまたは反応動作モードとの間で、前記衝突、フラグメンテーション、または反応装置を切替えるように構成および適合される、請求項６６、６７、または６８のいずれかに記載の質量分析計。
【請求項７０】
前記衝突、フラグメンテーション、または反応装置が、イオンビームを受け取り、少なくとも１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、または２０の別々のイオン群またはイオンパケットがある特定の時間に前記衝突、フラグメンテーション、または反応装置に閉じ込められ、および／または隔離されるように、前記イオンビームを変換または分割するように構成および適合され、各イオン群またはイオンパケットが、前記衝突、フラグメンテーション、または反応装置に形成される別々の軸方向ポテンシャル井戸に別々に閉じ込められ、および／または隔離される、請求項６２〜６９のいずれかに記載の質量分析計。
【請求項７１】
イオン源をさらに含む、請求項３２〜７０のいずれかに記載の質量分析計。
【請求項７２】
（ｉ）エレクトロスプレーイオン化（「ＥＳＩ」）イオン源、（ｉｉ）大気圧光イオン化（「ＡＰＰＩ」）イオン源、（ｉｉｉ）大気圧化学イオン化（「ＡＰＣＩ」）イオン源、（ｉｖ）マトリックス支援レーザー脱離イオン化（「ＭＡＬＤＩ」）イオン源、（ｖ）レーザー脱離イオン化（「ＬＤＩ」）イオン源、（ｖｉ）大気圧イオン化（「ＡＰＩ」）イオン源、（ｖｉｉ）シリコン上脱離イオン化（「ＤＩＯＳ」）イオン源、（ｖｉｉｉ）電子衝撃（「ＥＩ」）イオン源、（ｉｘ）化学イオン化（「ＣＩ」）イオン源、（ｘ）電界イオン化（「ＦＩ」）イオン源、（ｘｉ）電界脱離（「ＦＤ」）イオン源、（ｘｉｉ）誘導結合プラズマ（「ＩＣＰ」）イオン源、（ｘｉｉｉ）高速原子衝撃（「ＦＡＢ」）イオン源、（ｘｉｖ）液体二次イオン質量分析（「ＬＳＩＭＳ」）イオン源、（ｘｖ）脱離エレクトロスプレーイオン化（「ＤＥＳＩ」）イオン源、（ｘｖｉ）ニッケル６３放射性イオン源、（ｘｖｉｉ）サーモスプレーオン源、（ｘｖｉｉｉ）粒子ビーム（「ＰＢ」）イオン源、および（ｘｉｘ）フロー高速原子衝撃（「フローＦＡＢ」）イオン源からなる群から選択されるイオン源をさらに含む、請求項７１に記載の質量分析計。
【請求項７３】
連続またはパルス化イオン源をさらに含む、請求項７１または７２に記載の質量分析計。
【請求項７４】
直交加速電極およびドリフト領域を準備する工程と、
第１の放出時間Ｔ１において第１のイオンパルスまたはイオンパケットを放出する工程と、
第２の放出時間Ｔ２における第２のイオンパルスまたはイオンパケットの放出前、かつ前記第１の放出時間Ｔ１からの第１の遅延時間Δｔ1-1後に１回目で、前記直交加速電極を励振する工程と、
第２の放出時間Ｔ２における第２のイオンパルスまたはイオンパケットの放出前、かつ前記第１の放出時間Ｔ１からの第２の遅延時間Δｔ1-2後に、少なくとも、後続する２回目で、前記直交加速電極を励振する工程とを含む、飛行時間によりイオンを質量分析する方法。
【請求項７５】
第１の放出時間Ｔ１において第１のイオンパルスまたはイオンパケットを放出し、前記第１の放出時間Ｔ１後かつ第２の放出時間Ｔ２における第２のイオンパルスまたはイオンパケットの放出前の複数の所定の時間に、直交加速電極を励振するように構成および適合される制御装置を含む飛行時間質量分析器。
【請求項７６】
前記制御装置が、前記第１の放出時間Ｔ１後かつ第２の放出時間Ｔ２における第２のイオンパルスまたはイオンパケットの放出前に、第１の所定の遅延時間Δｔ1-1および第２の異なる所定の遅延時間Δｔ1-2で前記直交加速電極を励振するように構成される、請求項７５に記載の飛行時間質量分析器。
【請求項７７】
前記制御装置が、前記第２の放出時間Ｔ２後かつ第３の放出時間Ｔ３における第３のイオンパルスまたはイオンパケットの放出前に、第１の所定の遅延時間Δｔ2-1および第２の異なる所定の遅延時間Δｔ2-2で前記直交加速電極を励振するように構成される、請求項７６に記載の飛行時間質量分析器。
【請求項７８】
Δｔ1-1≠Δｔ2-1、および／またはΔｔ1-2≠Δｔ2-2である、請求項７７に記載の飛行時間質量分析器。
【請求項７９】
第１の放出時間Ｔ１において第１のイオンパルスまたはイオンパケットを放出する工程と、
前記第１の放出時間Ｔ１後かつ第２の放出時間Ｔ２における第２のイオンパルスまたはイオンパケットの放出前の複数の所定の時間に、直交加速電極を励振する工程とを含む飛行時間によりイオンを質量分析する方法。
【請求項８０】
前記第１の放出時間Ｔ１後かつ第２の放出時間Ｔ２における第２のイオンパルスまたはイオンパケットの放出前に、第１の所定の遅延時間Δｔ1-1および第２の異なる所定の遅延時間Δｔ1-2で前記直交加速電極を励振する工程をさらに含む、請求項７９に記載の方法。
【請求項８１】
前記第２の放出時間Ｔ２後かつ第３の放出時間Ｔ３における第３のイオンパルスまたはイオンパケットの放出前に、第１の所定の遅延時間Δｔ2-1および第２の異なる所定の遅延時間Δｔ2-2で前記直交加速電極を励振する工程をさらに含む、請求項８０に記載の方法。
【請求項８２】
Δｔ1-1≠Δｔ2-1、および／またはΔｔ1-2≠Δｔ2-2である、請求項８１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、質量分析計および質量分析方法に関する。好適な実施形態は、直交加速飛行時間質量分析器のデューティサイクルの向上方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の直交加速飛行時間質量分析器において、ほぼ同一のエネルギーを有するイオンが直交加速領域を通過するように構成される。イオンを飛行時間質量分析器のドリフト領域へと直交加速するために、直交加速電界が直交加速領域にわたって周期的に印加される。直交加速電界が印加される領域の長さ、イオンのエネルギー、および直交加速電界の印加頻度により、飛行時間質量分析器のサンプリングデューティサイクルが決定される。エネルギーがほぼ同一であるが質量電荷比が異なるイオンは、異なる速度を有することになるため、異なるサンプリングデューティサイクルを有することになる。
【０００３】
連続イオンビームと併用される場合、従来の直交加速飛行時間質量分析器の最大イオンサンプリングデューティサイクルは、典型的には約２０〜２５％である。質量分析器により質量分析される質量電荷比が最大となるイオンの場合、最大デューティサイクルが得られる。質量電荷比が比較的低いイオンの場合、イオンサンプリングデューティサイクルは、比較的低くなる。
【０００４】
質量分析器により質量分析可能である質量電荷比が最大となるイオンが質量電荷比ｍ0を有し、当該イオンに対するサンプリングデューティサイクルがＤＣ0である場合、より一般的には、質量電荷比がｍであるイオンに対するサンプリングデューティサイクルＤＣは、以下のようになる。
【０００５】
【数１】
2010514095.tif 000003
【０００６】
平均サンプリングデューティサイクルＤＣavは、最大サンプリングデューティサイクルＤＣ0の３分の２に等しいことが分かる。したがって、最大サンプリングデューティサイクルが２２．５％である場合、平均サンプリングデューティサイクルは１５％となる。
【０００７】
飛行時間質量分析器の上流に配置されるイオン格納装置からのイオンをトラップおよび放出することにより、比較的狭い範囲の質量電荷比を有するイオンのみに対するデューティサイクルを向上させようとする試みが知られている。直交加速パルスを、直交加速電極に隣接する直交加速領域への対象イオンの到着に一致するように調節する。イオンを連続的に流す代わりに、直交加速飛行時間質量分析器の上流でイオントラップに格納して一連のパケットとして放出することにより、押し出し電圧の直交加速電極への印加を、イオントラップからの各イオンパケットの放出に同期させることが可能である。本構成により、イオンが実質的に一定のエネルギーを有した状態でイオントラップから放出されるように構成される。したがって、異なる質量電荷比を有するイオンは、異なる速度で直交加速領域へと進行し得る。結果として、異なる質量電荷比を有するイオンは、異なる時間に直交加速領域へ到着し得る。イオントラップからのイオンパケットの放出から、直交加速電極への押し出し電圧の印加までの間の遅延時間により、直交加速飛行時間質量分析器のドリフト領域へと移送されるイオンの質量電荷比が決定される。直交加速飛行時間質量分析器のドリフト領域へと移送される狭い範囲の質量電荷比を有するイオンに対して、デューティサイクルを実質的に１００％まで増加させることが可能である。しかしながら、他の質量電荷比を有する他のイオンの大半は、押し出し電圧が押し出し電極に印加される際に直交加速領域に完全には存在し得ない。したがって、他の全てのイオンは、実質的により低いサンプリング効率を有し得、直交加速されるイオンから外れる質量電荷比を有するイオンは、サンプリング効率が０となり得る。
【０００８】
また、質量分析器の上流に進行波イオンガイドを準備することにより、限定された範囲の質量電荷比を有するイオンに対する飛行時間質量分析器のデューティサイクルを増加させようとする試みが知られている。直交加速電圧を、進行波イオンガイドから放出されるイオンパケットと同期させる。イオンガイドは、連続したイオンストリームを一連のイオンパケットへと分割するように構成される。進行波イオンガイドの出射口領域からのイオンパケットの放出から、押し出し電圧の印加までの間の遅延時間により、直交加速飛行時間質量分析器のドリフト領域へと移送されるイオンの質量電荷比範囲が決定される。これらの移送されるイオンに対して、デューティサイクルを実質的に１００％まで増加させることが可能である。しかしながら、他の質量電荷比を有するイオンは、押し出し電圧が直交加速電極に印加される際に直交加速領域に完全には存在し得ない。したがって、これらのイオンに対するサンプリング効率は、より低くなり得、０となる場合もある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
改良された質量分析計および質量分析方法を提供することが望まれている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の一態様によると、直交加速電極およびドリフト領域を含む飛行時間質量分析器であって、使用時に、第１のイオンパルスまたはイオンパケットが、第１の放出時間Ｔ１において放出され、質量分析器が、（ｉ）第２の放出時間Ｔ２における第２のイオンパルスまたはイオンパケットの放出前、かつ第１の放出時間Ｔ１からの第１の遅延時間Δｔ1-1後に、１回目で、直交加速電極を励振（ｅｎｅｒｇｉｓｅ）し、（ｉｉ）第２の放出時間Ｔ２における第２のイオンパルスまたはイオンパケットの放出前、かつ第１の放出時間Ｔ１からの第２の遅延時間Δｔ1-2後に、少なくとも後続する２回目で、直交加速電極を励振するように構成および適合される制御装置をさらに含む飛行時間質量分析器が提供される。
【００１１】
一実施形態によると、第１および／または第２のイオンパルスまたはイオンパケットが、飛行時間質量分析器の上流でイオントラップ、イオントラップ領域、またはイオンゲートから放出され得る。
【００１２】
一実施形態によると、第２および／または第３および／または第４および／または第５および／または第６および／または第７および／または第８および／または第９および／または第１０および／またはさらなるイオンパルスまたはイオンパケットが、イオントラップ、イオントラップ領域、またはイオンゲートから放出される。
【００１３】
別の実施形態によると、第１および／または第２のイオンパルスまたはイオンパケットが、飛行時間質量分析器の上流に好ましくは配置されるイオンガイドから放出され得る。本実施形態によると、イオンガイドが、好ましくは、連続したイオンビームを一連のイオンパケットへと分割する。各イオンパケットが、好ましくは、軸方向ポテンシャルまたは軸方向疑似ポテンシャル井戸内をイオンガイドの長さに沿って平行移動される。特定の軸方向ポテンシャルまたは軸方向疑似ポテンシャル井戸がイオンガイドの端部に到達すると、イオンパケットが、好ましくは、イオンガイドから放出される。次いで、イオンは、好ましくは、飛行時間質量分析器へと前方移送される。
【００１４】
一実施形態によると、第２および／または第３および／または第４および／または第５および／または第６および／または第７および／または第８および／または第９および／または第１０および／またはさらなるイオンパルスまたはイオンパケットが、イオンガイドから放出される。
【００１５】
制御装置が、好ましくは、第２の放出時間Ｔ２における第２のイオンパルスまたはイオンパケットの放出前、かつ第１の放出時間Ｔ１からの第３の遅延時間Δｔ1-3後に３回目、および／または第１の放出時間Ｔ１からの第４の遅延時間Δｔ1-4後に４回目、および／または第１の放出時間Ｔ１からの第５の遅延時間Δｔ1-5後に５回目、および／または第１の放出時間Ｔ１からの第６の遅延時間Δｔ1-6後に６回目、および／または第１の放出時間Ｔ１からの第７の遅延時間Δｔ1-7後に７回目、および／または第１の放出時間Ｔ１からの第８の遅延時間Δｔ1-8後に８回目、および／または第１の放出時間Ｔ１からの第９の遅延時間Δｔ1-9後に９回目、および／または第１の放出時間Ｔ１からの第１０の遅延時間Δｔ1-10後に１０回目で、直交加速電極を励振するように構成および適合される。
【００１６】
第１の遅延時間Δｔ1-1、および／または第２の遅延時間Δｔ1-2、および／または第３の遅延時間Δｔ1-3、および／または第４の遅延時間Δｔ1-4、および／または第５の遅延時間Δｔ1-5、および／または第６の遅延時間Δｔ1-6、および／または第７の遅延時間Δｔ1-7、および／または第８の遅延時間Δｔ1-8、および／または第９の遅延時間Δｔ1-9、および／または第１０の遅延時間Δｔ1-10は、好ましくは、第１の放出時間Ｔ１に後続する所定の遅延時間である。
【００１７】
第２のイオンパルスまたはイオンパケットが、好ましくは、第２の放出時間Ｔ２において放出される。制御装置が、好ましくは、第３の放出時間Ｔ３における第３のイオンパルスまたはイオンパケットの放出前、かつ第２の放出時間Ｔ２からの第１の遅延時間Δｔ2-1後に１回目で、および第２の放出時間Ｔ２からの第２の遅延時間Δｔ2-2後に、少なくとも、後続する２回目で、直交加速電極を励振するように構成および適合される。
【００１８】
制御装置が、好ましくは、第３の放出時間Ｔ３における第３のイオンパルスまたはイオンパケットの放出前、かつ第２の放出時間Ｔ２からの第３の遅延時間Δｔ2-3後に３回目、および／または第２の放出時間Ｔ２からの第４の遅延時間Δｔ2-4後に４回目、および／または第２の放出時間Ｔ２からの第５の遅延時間Δｔ2-5後に５回目、および／または第２の放出時間Ｔ２からの第６の遅延時間Δｔ2-6後に６回目、および／または第２の放出時間Ｔ２からの第７の遅延時間Δｔ2-7後に７回目、および／または第２の放出時間Ｔ２からの第８の遅延時間Δｔ2-8後に８回目、および／または第２の放出時間Ｔ２からの第９の遅延時間Δｔ2-9後に９回目、および／または第２の放出時間Ｔ２からの第１０の遅延時間Δｔ2-10後に１０回目で、直交加速電極を励振するように構成および適合される。
【００１９】
第１の遅延時間Δｔ2-1、および／または第２の遅延時間Δｔ2-2、および／または第３の遅延時間Δｔ2-3、および／または第４の遅延時間Δｔ2-4、および／または第５の遅延時間Δｔ2-5、および／または第６の遅延時間Δｔ2-6、および／または第７の遅延時間Δｔ2-7、および／または第８の遅延時間Δｔ2-8、および／または第９の遅延時間Δｔ2-9、および／または第１０の遅延時間Δｔ2-10は、好ましくは、第２の放出時間Ｔ２に後続する所定の遅延時間である。
【００２０】
第３のイオンパルスまたはイオンパケットが、好ましくは、第３の放出時間Ｔ３において放出される。制御装置が、好ましくは、第４の放出時間Ｔ４における第４のイオンパルスまたはイオンパケットの放出前、かつ第３の放出時間Ｔ３からの第１の遅延時間Δｔ3-1後に１回目で、および第３の放出時間Ｔ３からの第２の遅延時間Δｔ3-2後に、少なくとも、後続する２回目で、直交加速電極を励振するように構成および適合される。
【００２１】
制御装置が、好ましくは、第４の放出時間Ｔ４における第４のイオンパルスまたはイオンパケットの放出前、かつ第３の放出時間Ｔ３からの第３の遅延時間Δｔ3-3後に３回目、および／または第３の放出時間Ｔ３からの第４の遅延時間Δｔ3-4後に４回目、および／または第３の放出時間Ｔ３からの第５の遅延時間Δｔ3-5後に５回目、および／または第３の放出時間Ｔ３からの第６の遅延時間Δｔ3-6後に６回目、および／または第３の放出時間Ｔ３からの第７の遅延時間Δｔ3-7後に７回目、および／または第３の放出時間Ｔ３からの第８の遅延時間Δｔ3-8後に８回目、および／または第３の放出時間Ｔ３からの第９の遅延時間Δｔ3-9後に９回目、および／または第３の放出時間Ｔ３からの第１０の遅延時間Δｔ3-10後に１０回目で、直交加速電極を励振するように構成および適合される。
【００２２】
第１の遅延時間Δｔ3-1、および／または第２の遅延時間Δｔ3-2、および／または第３の遅延時間Δｔ3-3、および／または第４の遅延時間Δｔ3-4、および／または第５の遅延時間Δｔ3-5、および／または第６の遅延時間Δｔ3-6、および／または第７の遅延時間Δｔ3-7、および／または第８の遅延時間Δｔ3-8、および／または第９の遅延時間Δｔ3-9、および／または第１０の遅延時間Δｔ3-10は、好ましくは、第３の放出時間Ｔ３に後続する所定の遅延時間である。
【００２３】
第４のイオンパルスまたはイオンパケットが、好ましくは、第４の放出時間Ｔ４において放出される。制御装置が、好ましくは、第５の放出時間Ｔ５における第５のイオンパルスまたはイオンパケットの放出前、かつ第４の放出時間Ｔ４からの第１の遅延時間Δｔ4-1後に１回目で、および第４の放出時間Ｔ４からの第２の遅延Δｔ4-2後に、少なくとも、後続する２回目に、直交加速電極を励振するように構成および適合される。
【００２４】
制御装置が、好ましくは、第５の放出時間Ｔ５における第５のイオンパルスまたはイオンパケットの放出前、かつ第４の放出時間Ｔ４からの第３の遅延時間Δｔ4-3後に３回目、および／または第４の放出時間Ｔ４からの第４の遅延時間Δｔ4-4後に４回目、および／または第４の放出時間Ｔ４からの第５の遅延時間Δｔ4-5後に５回目、および／または第４の放出時間Ｔ４からの第６の遅延時間Δｔ4-6後に６回目、および／または第４の放出時間Ｔ４からの第７の遅延時間Δｔ4-7後に７回目、および／または第４の放出時間Ｔ４からの第８の遅延時間Δｔ4-8後に８回目、および／または第４の放出時間Ｔ４からの第９の遅延時間Δｔ4-9後に９回目、および／または第４の放出時間Ｔ４からの第１０の遅延時間Δｔ4-10後に１０回目で、直交加速電極を励振するように構成および適合される。
【００２５】
第１の遅延時間Δｔ4-1、および／または第２の遅延時間Δｔ4-2、および／または第３の遅延時間Δｔ4-3、および／または第４の遅延時間Δｔ4-4、および／または第５の遅延時間Δｔ4-5、および／または第６の遅延時間Δｔ4-6、および／または第７の遅延時間Δｔ4-7、および／または第８の遅延時間Δｔ4-8、および／または第９の遅延時間Δｔ4-9、および／または第１０の遅延時間Δｔ4-10は、好ましくは、第４の放出時間Ｔ４に後続する所定の遅延時間である。
【００２６】
第５のイオンパルスまたはイオンパケットが、好ましくは、第５の放出時間Ｔ５において放出される。制御装置が、好ましくは、第６の放出時間Ｔ６における第６のイオンパルスまたはイオンパケットの放出前、かつ第５の放出時間Ｔ５からの第１の遅延時間Δｔ5-1後に１回目で、および第５の放出時間Ｔ５からの第２の遅延時間Δｔ5-2後に、少なくとも、後続する２回目で、直交加速電極を励振するように構成および適合される。
【００２７】
制御装置が、好ましくは、第６の放出時間Ｔ６における第６のイオンパルスまたはイオンパケットの放出前、かつ第５の放出時間Ｔ５からの第３の遅延時間Δｔ5-3後に３回目、および／または第５の放出時間Ｔ５からの第４の遅延時間Δｔ5-4後に４回目、および／または第５の放出時間Ｔ５からの第５の遅延時間Δｔ5-5後に５回目、および／または第５の放出時間Ｔ５からの第６の遅延時間Δｔ5-6後に６回目、および／または第５の放出時間Ｔ５からの第７の遅延時間Δｔ5-7後に７回目、および／または第５の放出時間Ｔ５からの第８の遅延時間Δｔ5-8後に８回目、および／または第５の放出時間Ｔ５からの第９の遅延時間Δｔ5-9後に９回目、および／または第５の放出時間Ｔ５からの第１０の遅延時間Δｔ5-10後に１０回目で、直交加速電極を励振するように構成および適合される。
【００２８】
第１の遅延時間Δｔ5-1、および／または第２の遅延時間Δｔ5-2、および／または第３の遅延時間Δｔ5-3、および／または第４の遅延時間Δｔ5-4、および／または第５の遅延時間Δｔ5-5、および／または第６の遅延時間Δｔ5-6、および／または第７の遅延時間Δｔ5-7、および／または第８の遅延時間Δｔ5-8、および／または第９の遅延時間Δｔ5-9、および／または第１０の遅延時間Δｔ5-10は、好ましくは、第５の放出時間Ｔ５に後続する所定の遅延時間である。
【００２９】
一実施形態によると、（ｉ）第１の放出時間Ｔ１からの第１の遅延時間Δｔ1-1、および／または第２の放出時間Ｔ２からの第１の遅延時間Δｔ2-1、および／または第３の放出時間Ｔ３からの第１の遅延時間Δｔ3-1、および／または第４の放出時間Ｔ４からの第１の遅延時間Δｔ4-1、および／または第５の放出時間Ｔ５からの第１の遅延時間Δｔ5-1が、実質的に同一であり、ならびに／あるいは、（ｉｉ）第１の放出時間Ｔ１からの第２の遅延時間Δｔ1-2、および／または第２の放出時間Ｔ２からの第２の遅延時間Δｔ2-2、および／または第３の放出時間Ｔ３からの第２の遅延時間Δｔ3-2、および／または第４の放出時間Ｔ４からの第２の遅延時間Δｔ4-2、および／または第５の放出時間Ｔ５からの第２の遅延時間Δｔ5-2が、実質的に同一であり、ならびに／あるいは、（ｉｉｉ）第１の放出時間Ｔ１からの第３の遅延時間Δｔ1-3、および／または第２の放出時間Ｔ２からの第３の遅延時間Δｔ2-3、および／または第３の放出時間Ｔ３からの第３の遅延時間Δｔ3-3、および／または第４の放出時間Ｔ４からの第３の遅延時間Δｔ4-3、および／または第５の放出時間Ｔ５からの第３の遅延時間Δｔ5-3が、実質的に同一であり、ならびに／あるいは、（ｉｖ）第１の放出時間Ｔ１からの第４の遅延時間Δｔ1-4、および／または第２の放出時間Ｔ２からの第４の遅延時間Δｔ2-4、および／または第３の放出時間Ｔ３からの第４の遅延時間Δｔ3-4、および／または第４の放出時間Ｔ４からの第４の遅延時間Δｔ4-4、および／または第５の放出時間Ｔ５からの第４の遅延時間Δｔ5-4が、実質的に同一であり、ならびに／あるいは、（ｖ）第１の放出時間Ｔ１からの第５の遅延時間Δｔ1-5、および／または第２の放出時間Ｔ２からの第５の遅延時間Δｔ2-5、および／または第３の放出時間Ｔ３からの第５の遅延時間Δｔ3-5、および／または第４の放出時間Ｔ４からの第５の遅延時間Δｔ4-5、および／または第５の放出時間Ｔ５からの第５の遅延時間Δｔ5-5が、実質的に同一である。
【００３０】
別の実施形態によると、（ｉ）第１の放出時間Ｔ１からの第１の遅延時間Δｔ1-1、および／または第２の放出時間Ｔ２からの第１の遅延時間Δｔ2-1、および／または第３の放出時間Ｔ３からの第１の遅延時間Δｔ3-1、および／または第４の放出時間Ｔ４からの第１の遅延時間Δｔ4-1、および／または第５の放出時間Ｔ５からの第１の遅延時間Δｔ5-1が、実質的に異なり、ならびに／あるいは、（ｉｉ）第１の放出時間Ｔ１からの第２の遅延時間Δｔ1-2、および／または第２の放出時間Ｔ２からの第２の遅延時間Δｔ2-2、および／または第３の放出時間Ｔ３からの第２の遅延時間Δｔ3-2、および／または第４の放出時間Ｔ４からの第２の遅延時間Δｔ4-2、および／または第５の放出時間Ｔ５からの第２の遅延時間Δｔ5-2が、実質的に異なり、ならびに／あるいは、（ｉｉｉ）第１の放出時間Ｔ１からの第３の遅延時間Δｔ1-3、および／または第２の放出時間Ｔ２からの第３の遅延時間Δｔ2-3、および／または第３の放出時間Ｔ３からの第３の遅延時間Δｔ3-3、および／または第４の放出時間Ｔ４からの第３の遅延時間Δｔ4-3、および／または第５の放出時間Ｔ５からの第３の遅延時間Δｔ5-3が、実質的に異なり、ならびに／あるいは、（ｉｖ）第１の放出時間Ｔ１からの第４の遅延時間Δｔ1-4、および／または第２の放出時間Ｔ２からの第４の遅延時間Δｔ2-4、および／または第３の放出時間Ｔ３からの第４の遅延時間Δｔ3-4、および／または第４の放出時間Ｔ４からの第４の遅延時間Δｔ4-4、および／または第５の放出時間Ｔ５からの第４の遅延時間Δｔ5-4が、実質的に異なり、ならびに／あるいは、（ｖ）第１の放出時間Ｔ１からの第５の遅延時間Δｔ1-5、および／または第２の放出時間Ｔ２からの第５の遅延時間Δｔ2-5、および／または第３の放出時間Ｔ３からの第５の遅延時間Δｔ3-5、および／または第４の放出時間Ｔ４からの第５の遅延時間Δｔ4-5、および／または第５の放出時間Ｔ５からの第５の遅延時間Δｔ5-5が、実質的に異なる。
【００３１】
一実施形態によると、第１の放出時間Ｔ１からの第１の遅延時間Δｔ1-1、および／または第２の放出時間Ｔ２からの第１の遅延時間Δｔ2-1、および／または第３の放出時間Ｔ３からの第１の遅延時間Δｔ3-1、および／または第４の放出時間Ｔ４からの第１の遅延時間Δｔ4-1、および／または第５の放出時間Ｔ５からの第１の遅延時間Δｔ5-1が、好ましくは、（ｉ）＜１μｓ、（ｉｉ）１〜２μｓ、（ｉｉｉ）２〜３μｓ、（ｉｖ）３〜４μｓ、（ｖ）４〜５μｓ、（ｖｉ）５〜６μｓ、（ｖｉｉ）６〜７μｓ、（ｖｉｉｉ）７〜８μｓ、（ｉｘ）８〜９μｓ、（ｘ）９〜１０μｓ、（ｘｉ）１０〜１１μｓ、（ｘｉｉ）１１〜１２μｓ、（ｘｉｉｉ）１２〜１３μｓ、（ｘｉｖ）１３〜１４μｓ、（ｘｖ）１４〜１５μｓ、（ｘｖｉ）１５〜１６μｓ、（ｘｖｉｉ）１６〜１７μｓ、（ｘｖｉｉｉ）１７〜１８μｓ、（ｘｉｘ）１８〜１９μｓ、（ｘｘ）１９〜２０μｓ、（ｘｘｉ）２０〜２５μｓ、（ｘｘｉｉ）２５〜３０μｓ、（ｘｘｉｉｉ）３０〜３５μｓ、（ｘｘｉｖ）３５〜４０μｓ、（ｘｘｖ）４０〜４５μｓ、（ｘｘｖｉ）４５〜５０μｓ、（ｘｘｖｉｉ）５０〜５５μｓ、（ｘｘｖｉｉｉ）５５〜６０μｓ、（ｘｘｉｘ）６０〜６５μｓ、（ｘｘｘ）６５〜７０μｓ、（ｘｘｘｉ）７０〜７５μｓ、（ｘｘｘｉｉ）７５〜８０μｓ、（ｘｘｘｉｉｉ）８０〜８５μｓ、（ｘｘｘｉｖ）８５〜９０μｓ、（ｘｘｘｖ）９０〜９５μｓ、（ｘｘｘｖｉ）９５〜１００μｓ、（ｘｘｘｖｉｉ）１００〜１２０μｓ、（ｘｘｘｖｉｉｉ）１２０〜１４０μｓ、（ｘｘｘｉｘ）１４０〜１６０μｓ、（ｘｌ）１６０〜１８０μｓ、（ｘｌｉ）１８０〜２００μｓ、および（ｘｌｉｉ）＞２００μｓからなる群から選択される。
【００３２】
一実施形態によると、第１の放出時間Ｔ１からの第２の遅延時間Δｔ1-2、および／または第２の放出時間Ｔ２からの第２の遅延時間Δｔ2-2、および／または第３の放出時間Ｔ３からの第２の遅延時間Δｔ3-2、および／または第４の放出時間Ｔ４からの第２の遅延時間Δｔ4-2、および／または第５の放出時間Ｔ５からの第２の遅延時間Δｔ5-2が、好ましくは、（ｉ）＜１μｓ、（ｉｉ）１〜２μｓ、（ｉｉｉ）２〜３μｓ、（ｉｖ）３〜４μｓ、（ｖ）４〜５μｓ、（ｖｉ）５〜６μｓ、（ｖｉｉ）６〜７μｓ、（ｖｉｉｉ）７〜８μｓ、（ｉｘ）８〜９μｓ、（ｘ）９〜１０μｓ、（ｘｉ）１０〜１１μｓ、（ｘｉｉ）１１〜１２μｓ、（ｘｉｉｉ）１２〜１３μｓ、（ｘｉｖ）１３〜１４μｓ、（ｘｖ）１４〜１５μｓ、（ｘｖｉ）１５〜１６μｓ、（ｘｖｉｉ）１６〜１７μｓ、（ｘｖｉｉｉ）１７〜１８μｓ、（ｘｉｘ）１８〜１９μｓ、（ｘｘ）１９〜２０μｓ、（ｘｘｉ）２０〜２５μｓ、（ｘｘｉｉ）２５〜３０μｓ、（ｘｘｉｉｉ）３０〜３５μｓ、（ｘｘｉｖ）３５〜４０μｓ、（ｘｘｖ）４０〜４５μｓ、（ｘｘｖｉ）４５〜５０μｓ、（ｘｘｖｉｉ）５０〜５５μｓ、（ｘｘｖｉｉｉ）５５〜６０μｓ、（ｘｘｉｘ）６０〜６５μｓ、（ｘｘｘ）６５〜７０μｓ、（ｘｘｘｉ）７０〜７５μｓ、（ｘｘｘｉｉ）７５〜８０μｓ、（ｘｘｘｉｉｉ）８０〜８５μｓ、（ｘｘｘｉｖ）８５〜９０μｓ、（ｘｘｘｖ）９０〜９５μｓ、（ｘｘｘｖｉ）９５〜１００μｓ、（ｘｘｘｖｉｉ）１００〜１２０μｓ、（ｘｘｘｖｉｉｉ）１２０〜１４０μｓ、（ｘｘｘｉｘ）１４０〜１６０μｓ、（ｘｌ）１６０〜１８０μｓ、（ｘｌｉ）１８０〜２００μｓ、および（ｘｌｉｉ）＞２００μｓからなる群から選択される。
【００３３】
一実施形態によると、第１の放出時間Ｔ１からの第３の遅延時間Δｔ1-3、および／または第２の放出時間Ｔ２からの第３の遅延時間Δｔ2-3、および／または第３の放出時間Ｔ３からの第３の遅延時間Δｔ3-3、および／または第４の放出時間Ｔ４からの第３の遅延時間Δｔ4-3、および／または第５の放出時間Ｔ５からの第３の遅延時間Δｔ5-3が、実質的に異なり、好ましくは、（ｉ）＜１μｓ、（ｉｉ）１〜２μｓ、（ｉｉｉ）２〜３μｓ、（ｉｖ）３〜４μｓ、（ｖ）４〜５μｓ、（ｖｉ）５〜６μｓ、（ｖｉｉ）６〜７μｓ、（ｖｉｉｉ）７〜８μｓ、（ｉｘ）８〜９μｓ、（ｘ）９〜１０μｓ、（ｘｉ）１０〜１１μｓ、（ｘｉｉ）１１〜１２μｓ、（ｘｉｉｉ）１２〜１３μｓ、（ｘｉｖ）１３〜１４μｓ、（ｘｖ）１４〜１５μｓ、（ｘｖｉ）１５〜１６μｓ、（ｘｖｉｉ）１６〜１７μｓ、（ｘｖｉｉｉ）１７〜１８μｓ、（ｘｉｘ）１８〜１９μｓ、（ｘｘ）１９〜２０μｓ、（ｘｘｉ）２０〜２５μｓ、（ｘｘｉｉ）２５〜３０μｓ、（ｘｘｉｉｉ）３０〜３５μｓ、（ｘｘｉｖ）３５〜４０μｓ、（ｘｘｖ）４０〜４５μｓ、（ｘｘｖｉ）４５〜５０μｓ、（ｘｘｖｉｉ）５０〜５５μｓ、（ｘｘｖｉｉｉ）５５〜６０μｓ、（ｘｘｉｘ）６０〜６５μｓ、（ｘｘｘ）６５〜７０μｓ、（ｘｘｘｉ）７０〜７５μｓ、（ｘｘｘｉｉ）７５〜８０μｓ、（ｘｘｘｉｉｉ）８０〜８５μｓ、（ｘｘｘｉｖ）８５〜９０μｓ、（ｘｘｘｖ）９０〜９５μｓ、（ｘｘｘｖｉ）９５〜１００μｓ、（ｘｘｘｖｉｉ）１００〜１２０μｓ、（ｘｘｘｖｉｉｉ）１２０〜１４０μｓ、（ｘｘｘｉｘ）１４０〜１６０μｓ、（ｘｌ）１６０〜１８０μｓ、（ｘｌｉ）１８０〜２００μｓ、および（ｘｌｉｉ）＞２００μｓからなる群から選択される。
【００３４】
一実施形態によると、第１の放出時間Ｔ１からの第４の遅延時間Δｔ1-4、および／または第２の放出時間Ｔ２からの第４の遅延時間Δｔ2-4、および／または第３の放出時間Ｔ３からの第４の遅延時間Δｔ3-4、および／または第４の放出時間Ｔ４からの第４の遅延時間Δｔ4-4、および／または第５の放出時間Ｔ５からの第４の遅延時間Δｔ5-4が、実質的に異なり、好ましくは、（ｉ）＜１μｓ、（ｉｉ）１〜２μｓ、（ｉｉｉ）２〜３μｓ、（ｉｖ）３〜４μｓ、（ｖ）４〜５μｓ、（ｖｉ）５〜６μｓ、（ｖｉｉ）６〜７μｓ、（ｖｉｉｉ）７〜８μｓ、（ｉｘ）８〜９μｓ、（ｘ）９〜１０μｓ、（ｘｉ）１０〜１１μｓ、（ｘｉｉ）１１〜１２μｓ、（ｘｉｉｉ）１２〜１３μｓ、（ｘｉｖ）１３〜１４μｓ、（ｘｖ）１４〜１５μｓ、（ｘｖｉ）１５〜１６μｓ、（ｘｖｉｉ）１６〜１７μｓ、（ｘｖｉｉｉ）１７〜１８μｓ、（ｘｉｘ）１８〜１９μｓ、（ｘｘ）１９〜２０μｓ、（ｘｘｉ）２０〜２５μｓ、（ｘｘｉｉ）２５〜３０μｓ、（ｘｘｉｉｉ）３０〜３５μｓ、（ｘｘｉｖ）３５〜４０μｓ、（ｘｘｖ）４０〜４５μｓ、（ｘｘｖｉ）４５〜５０μｓ、（ｘｘｖｉｉ）５０〜５５μｓ、（ｘｘｖｉｉｉ）５５〜６０μｓ、（ｘｘｉｘ）６０〜６５μｓ、（ｘｘｘ）６５〜７０μｓ、（ｘｘｘｉ）７０〜７５μｓ、（ｘｘｘｉｉ）７５〜８０μｓ、（ｘｘｘｉｉｉ）８０〜８５μｓ、（ｘｘｘｉｖ）８５〜９０μｓ、（ｘｘｘｖ）９０〜９５μｓ、（ｘｘｘｖｉ）９５〜１００μｓ、（ｘｘｘｖｉｉ）１００〜１２０μｓ、（ｘｘｘｖｉｉｉ）１２０〜１４０μｓ、（ｘｘｘｉｘ）１４０〜１６０μｓ、（ｘｌ）１６０〜１８０μｓ、（ｘｌｉ）１８０〜２００μｓ、および（ｘｌｉｉ）＞２００μｓからなる群から選択される。
【００３５】
一実施形態によると、第１の放出時間Ｔ１からの第５の遅延時間Δｔ1-5、および／または第２の放出時間Ｔ２からの第５の遅延時間Δｔ2-5、および／または第３の放出時間Ｔ３からの第５の遅延時間Δｔ3-5、および／または第４の放出時間Ｔ４からの第５の遅延時間Δｔ4-5、および／または第５の放出時間Ｔ５からの第５の遅延時間Δｔ5-5が、好ましくは、（ｉ）＜１μｓ、（ｉｉ）１〜２μｓ、（ｉｉｉ）２〜３μｓ、（ｉｖ）３〜４μｓ、（ｖ）４〜５μｓ、（ｖｉ）５〜６μｓ、（ｖｉｉ）６〜７μｓ、（ｖｉｉｉ）７〜８μｓ、（ｉｘ）８〜９μｓ、（ｘ）９〜１０μｓ、（ｘｉ）１０〜１１μｓ、（ｘｉｉ）１１〜１２μｓ、（ｘｉｉｉ）１２〜１３μｓ、（ｘｉｖ）１３〜１４μｓ、（ｘｖ）１４〜１５μｓ、（ｘｖｉ）１５〜１６μｓ、（ｘｖｉｉ）１６〜１７μｓ、（ｘｖｉｉｉ）１７〜１８μｓ、（ｘｉｘ）１８〜１９μｓ、（ｘｘ）１９〜２０μｓ、（ｘｘｉ）２０〜２５μｓ、（ｘｘｉｉ）２５〜３０μｓ、（ｘｘｉｉｉ）３０〜３５μｓ、（ｘｘｉｖ）３５〜４０μｓ、（ｘｘｖ）４０〜４５μｓ、（ｘｘｖｉ）４５〜５０μｓ、（ｘｘｖｉｉ）５０〜５５μｓ、（ｘｘｖｉｉｉ）５５〜６０μｓ、（ｘｘｉｘ）６０〜６５μｓ、（ｘｘｘ）６５〜７０μｓ、（ｘｘｘｉ）７０〜７５μｓ、（ｘｘｘｉｉ）７５〜８０μｓ、（ｘｘｘｉｉｉ）８０〜８５μｓ、（ｘｘｘｉｖ）８５〜９０μｓ、（ｘｘｘｖ）９０〜９５μｓ、（ｘｘｘｖｉ）９５〜１００μｓ、（ｘｘｘｖｉｉ）１００〜１２０μｓ、（ｘｘｘｖｉｉｉ）１２０〜１４０μｓ、（ｘｘｘｉｘ）１４０〜１６０μｓ、（ｘｌ）１６０〜１８０μｓ、（ｘｌｉ）１８０〜２００μｓ、および（ｘｌｉｉ）＞２００μｓからなる群から選択される。
【００３６】
制御装置が、好ましくは、直交加速電極を、後続するイオンパルスまたはイオンパケットの放出前にｘ回励振するように構成および適合され、ｘが、（ｉ）２、（ｉｉ）３、（ｉｉｉ）４、（ｉｖ）５、（ｖ）６、（ｖｉ）７、（ｖｉｉ）８、（ｖｉｉｉ）９、（ｉｘ）１０、（ｘ）１１、（ｘｉ）１２、（ｘｉｉ）１３、（ｘｉｉｉ）１４、（ｘｉｖ）１５、（ｘｖ）１６、（ｘｖｉ）１７、（ｘｖｉｉ）１８、（ｘｖｉｉｉ）１９、（ｘｉｘ）２０、および（ｘｘ）＞２０からなる群から選択される。
【００３７】
イオンパルスまたはイオンパケットの各放出後、第１の遅延時間が、好ましくは、変更、増加、減少、または漸進的に変化する。
【００３８】
イオンパルスまたはイオンパケットの各放出後、第２の遅延時間が、好ましくは、変更、増加、減少、または漸進的に変化する。
【００３９】
イオンパルスまたはイオンパケットの各放出後、第３の遅延時間が、好ましくは、変更、増加、減少、または漸進的に変化する。
【００４０】
イオンパルスまたはイオンパケットの各放出後、第４の遅延時間が、好ましくは、変更、増加、減少、または漸進的に変化する。
【００４１】
イオンパルスまたはイオンパケットの各放出後、第５の遅延時間が、好ましくは、変更、増加、減少、または漸進的に変化する。
【００４２】
一実施形態によると、ｎ番目の放出時間Ｔｎにおけるイオンパルスまたはイオンパケットの放出後、後の放出時間Ｔｎ+１における後続するイオンパルスの放出前において、ｎ番目の放出時間Ｔｎからの第１の遅延時間Δｔn-1、および／または第２の遅延時間Δｔn-2、および／または第３の遅延時間Δｔn-3、および／または第４の遅延時間Δｔn-4、および／または第５の遅延時間Δｔn-5、および／または第６の遅延時間Δｔn-6、および／または第７の遅延時間Δｔn-7、および／または第８の遅延時間Δｔn-8、および／または第９の遅延時間Δｔn-9、および／または第１０の遅延時間Δｔn-10の間に、一定、増加、減少、直線状、非直線状、二次式、指数関数、多項式、または他の所定の関係があり、ｎが、（ｉ）１、（ｉｉ）２、（ｉｉｉ）３、（ｉｖ）４、（ｖ）５、（ｖｉ）６、（ｖｉｉ）７、（ｖｉｉｉ）８、（ｉｘ）９、および（ｘ）１０の１つ以上から選択される。一実施形態によると、ｎは、１０〜２０、２０〜３０、３０〜４０、４０〜５０、５０〜６０、６０〜７０、７０〜８０、８０〜９０、９０〜１００、１００〜１１０、１１０〜１２０、１２０〜１３０、１３０〜１４０、１４０〜１５０、１５０〜１６０、１６０〜１７０、１７０〜１８０、１８０〜１９０、１９０〜２００、２００〜２５０、２５０〜３００、３００〜３５０、３５０〜４００、４００〜４５０、４５０〜５００、および＞５００の範囲にあり得る。
【００４３】
一実施形態によると、イオンパルスまたはイオンパケットが放出される放出時間Ｔｎの間に、一定、増加、減少、直線状、非直線状、二次式、指数関数、多項式、または他の所定の関係があり得る。指数関数の関係が特に好ましい。また、動作サイクルは、様々の異なる順序で実行することができ、次いで、質量スペクトルデータは、質量スペクトルデータの複合セット（ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ  ｓｅｔ）に介在（ｉｎｔｅｒｌｅａｖｅ）または組合せることができる。
【００４４】
飛行時間質量分析器が、好ましくは、直交加速飛行時間質量分析器を含む。
【００４５】
飛行時間質量分析器が、好ましくは、リフレクトロンおよびイオン検出器をさらに含み、使用時に、直交加速電極の励振により、少なくともいくつかのイオンがドリフト領域へと直交加速され、直交加速されたイオンは、次いでリフレクトロンで反射され、イオン検出器と衝突するように方向付けられる。
【００４６】
本発明の別の一態様によると、上記のような飛行時間質量分析器を含む質量分析計が提供される。
【００４７】
一実施形態によると、質量分析計が、飛行時間質量分析器の上流に好ましくは配置されるイオントラップ、イオントラップ領域、またはイオンゲートを含んでいてもよい。イオントラップ、イオントラップ領域、またはイオンゲートが、好ましくは、イオンパルスまたはイオンパケットを周期的に放出または移送するように構成および適合される。動作サイクルにおいて、イオントラップ、イオントラップ領域、またはイオンゲートが、好ましくは、期間ｘ１の間、イオントラップ、イオントラップ領域、またはイオンゲートからのイオンを、直交加速電極に隣接して配置される直交加速領域へと前方移送または通過させ、期間ｘ２の間、イオントラップ、イオントラップ領域、またはイオンゲートからのイオンの、直交加速電極に隣接して配置される直交加速領域への前方移送または通過を実質的に防ぐように構成される。好ましくは、ｘ２＞ｘ１である。
【００４８】
好ましくは、ｘ１および／またはｘ２が、（ｉ）＜１μｓ、（ｉｉ）１〜２μｓ、（ｉｉｉ）２〜３μｓ、（ｉｖ）３〜４μｓ、（ｖ）４〜５μｓ、（ｖｉ）５〜６μｓ、（ｖｉｉ）６〜７μｓ、（ｖｉｉｉ）７〜８μｓ、（ｉｘ）８〜９μｓ、（ｘ）９〜１０μｓ、（ｘｉ）１０〜１１μｓ、（ｘｉｉ）１１〜１２μｓ、（ｘｉｉｉ）１２〜１３μｓ、（ｘｉｖ）１３〜１４μｓ、（ｘｖ）１４〜１５μｓ、（ｘｖｉ）１５〜１６μｓ、（ｘｖｉｉ）１６〜１７μｓ、（ｘｖｉｉｉ）１７〜１８μｓ、（ｘｉｘ）１８〜１９μｓ、（ｘｘ）１９〜２０μｓ、（ｘｘｉ）２０〜２５μｓ、（ｘｘｉｉ）２５〜３０μｓ、（ｘｘｉｉｉ）３０〜３５μｓ、（ｘｘｉｖ）３５〜４０μｓ、（ｘｘｖ）４０〜４５μｓ、（ｘｘｖｉ）４５〜５０μｓ、（ｘｘｖｉｉ）５０〜５５μｓ、（ｘｘｖｉｉｉ）５５〜６０μｓ、（ｘｘｉｘ）６０〜６５μｓ、（ｘｘｘ）６５〜７０μｓ、（ｘｘｘｉ）７０〜７５μｓ、（ｘｘｘｉｉ）７５〜８０μｓ、（ｘｘｘｉｉｉ）８０〜８５μｓ、（ｘｘｘｉｖ）８５〜９０μｓ、（ｘｘｘｖ）９０〜９５μｓ、（ｘｘｘｖｉ）９５〜１００μｓ、（ｘｘｘｖｉｉ）１００〜１２０μｓ、（ｘｘｘｖｉｉｉ）１２０〜１４０μｓ、（ｘｘｘｉｘ）１４０〜１６０μｓ、（ｘｌ）１６０〜１８０μｓ、（ｘｌｉ）１８０〜２００μｓ、および（ｘｌｉｉ）＞２００μｓからなる群から選択される。
【００４９】
比ｘ２／ｘ１が、好ましくは、（ｉ）１〜５、（ｉｉ）５〜１０、（ｉｉｉ）１０〜１５、（ｉｖ）１５〜２０、（ｖ）２０〜２５、（ｖｉ）２５〜３０、（ｖｉｉ）３０〜３５、（ｖｉｉｉ）３５〜４０、（ｉｘ）４０〜４５、（ｘ）４５〜５０、（ｘｉ）５０〜５５、（ｘｉｉ）５５〜６０、（ｘｉｉｉ）６０〜６５、（ｘｉｖ）６５〜７０、（ｘｖ）７０〜７５、（ｘｖｉ）７５〜８０、（ｘｖｉｉ）８０〜８５、（ｘｖｉｉｉ）８５〜９０、（ｘｉｘ）９０〜９５、（ｘｘ）９５〜１００、（ｘｘｉ）１００〜１２０、（ｘｘｉｉ）１２０〜１４０、（ｘｘｉｉｉ）１４０〜１６０、（ｘｘｉｖ）１６０〜１８０、（ｘｘｖ）１８０〜２００、および（ｘｘｖｉ）＞２００からなる群から選択される。
【００５０】
第１のイオンパルスまたはイオンパケットが、好ましくは、第１の放出時間Ｔ１においてイオントラップ、イオントラップ領域、またはイオンゲートから放出または前方移送され、および／または第２のイオンパルスまたはイオンパケットが、好ましくは、第２の放出時間Ｔ２においてイオントラップ、イオントラップ領域、またはイオンゲートから放出または前方移送され、および／または第３のイオンパルスまたはイオンパケットが、好ましくは、第３の放出時間Ｔ３においてイオントラップ、イオントラップ領域、またはイオンゲートから放出または前方移送され、および／または第４のイオンパルスまたはイオンパケットが、好ましくは、第４の放出時間Ｔ４においてイオントラップ、イオントラップ領域、またはイオンゲートから放出または前方移送され、および／または第５のイオンパルスまたはイオンパケットが、好ましくは、第５の放出時間Ｔ５においてイオントラップ、イオントラップ領域、またはイオンゲートから放出または前方移送される。
【００５１】
イオントラップ、イオントラップ領域、またはイオンゲートが、好ましくは、飛行時間質量分析器の上流に配置される複数の電極を含む。イオントラップ、イオントラップ領域、もしくはイオンゲートが、好ましくは、（ｉ）多重極ロッドセットもしくは分割多重極ロッドセット、（ｉｉ）イオントンネルもしくはイオンファネル、または（ｉｉｉ）平面、平板、もしくはメッシュ電極のスタックもしくはアレイを含む。
【００５２】
別の実施形態によると、質量分析計が、質量分析器の上流に好ましくは配置されるイオンガイドを含む。好適な実施形態によると、１つ以上の軸方向ポテンシャル井戸または１つ以上の軸方向疑似ポテンシャル井戸が、好ましくは、イオンガイドの長さに沿って平行移動され、軸方向ポテンシャル井戸または軸方向疑似ポテンシャル井戸がイオンガイドの端部または出射口領域に到達すると、軸方向ポテンシャル井戸または軸方向疑似ポテンシャル井戸に含まれるイオンが、好ましくは、放出される。当該イオンは、好ましくは、イオンパルスまたはイオンパケットとして前方移送される。
【００５３】
第１のイオンパルスまたはイオンパケットが、好ましくは、第１の放出時間Ｔ１においてイオンガイドから放出または前方移送され、および／または第２のイオンパルスまたはイオンパケットが、好ましくは、第２の放出時間Ｔ２においてイオンガイドから放出または前方移送され、および／または第３のイオンパルスまたはイオンパケットが、好ましくは、第３の放出時間Ｔ３においてイオンガイドから放出または前方移送され、および／または第４のイオンパルスまたはイオンパケットが、好ましくは、第４の放出時間Ｔ４においてイオンガイドから放出または前方移送され、および／または第５のイオンパルスまたはイオンパケットが、好ましくは、第５の放出時間Ｔ５においてイオンガイドから放出または前方移送される。
【００５４】
上記に、５つまでのイオンパルスまたはイオンパケットが、イオントラップ、イオントラップ領域、もしくはイオンゲート、またはイオンガイド（好ましくは、進行波イオンガイド）のいずれか一方から放出される様々な実施形態を詳細に記載した。しかしながら、少なくとも５〜１０、１０〜２０、２０〜３０、３０〜４０、４０〜５０、５０〜６０、６０〜７０、７０〜８０、８０〜９０、９０〜１００、１００〜１１０、１１０〜１２０、１２０〜１３０、１３０〜１４０、１４０〜１５０、１５０〜１６０、１６０〜１７０、１７０〜１８０、１８０〜１９０、１９０〜２００、２００〜２５０、２５０〜３００、３００〜３５０、３５０〜４００、４００〜４５０、４５０〜５００、または＞５００のイオンパルスまたはイオンパケットが、実験運転中に放出されるさらなる実施形態が想定される。
【００５５】
イオンガイドが、好ましくは、飛行時間質量分析器の上流に配置される複数の電極を含む。イオンガイドが、好ましくは、（ｉ）多重極ロッドセットもしくは分割多重極ロッドセット、（ｉｉ）イオントンネルもしくはイオンファネル、または（ｉｉｉ）平面、平板、もしくはメッシュ電極のスタックもしくはアレイを含む。
【００５６】
多重極ロッドセットが、好ましくは、四重極ロッドセット、六重極ロッドセット、八重極ロッドセット、または８つより多くのロッドを含むロッドセットを含む。
【００５７】
イオントンネルまたはイオンファネルが、好ましくは、使用時にイオンが移送されるアパーチャを有する複数の電極、または少なくとも２、５、１０、２０、３０、４０、５０、６０、７０、８０、９０、もしくは１００の電極を含み、電極の少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％、または１００％が、実質的に同一のサイズまたは面積であるアパーチャを有するか、あるいは、サイズまたは面積が漸進的に増加および／または減少するアパーチャを有する。電極の少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％、または１００％が、好ましくは、（ｉ）≦１．０ｍｍ、（ｉｉ）≦２．０ｍｍ、（ｉｉｉ）≦３．０ｍｍ、（ｉｖ）≦４．０ｍｍ、（ｖ）≦５．０ｍｍ、（ｖｉ）≦６．０ｍｍ、（ｖｉｉ）≦７．０ｍｍ、（ｖｉｉｉ）≦８．０ｍｍ、（ｉｘ）≦９．０ｍｍ、（ｘ）≦１０．０ｍｍ、および（ｘｉ）＞１０．０ｍｍからなる群から選択される内径または内寸法を有する。
【００５８】
平面、平板、またはメッシュ電極のスタックまたはアレイが、好ましくは、複数、または少なくとも２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、もしくは２０の平面、平板、またはメッシュ電極を含み、平面、平板、またはメッシュ電極の少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％、または１００％が、使用時にイオンが進行する概して平面内に配置される。平面、平板、またはメッシュ電極の少なくともいくつか、あるいは少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％、または１００％に、好ましくは、ＡＣまたはＲＦ電圧が供給され、隣接する平面、平板、またはメッシュ電極に、ＡＣまたはＲＦ電圧の逆位相が供給される。
【００５９】
イオンガイドが、好ましくは、複数の軸方向セグメント、あるいは少なくとも５、１０、１５、２０、２５、３０、３５、４０、４５、５０、５５、６０、６５、７０、７５、８０、８５、９０、９５、または１００の軸方向セグメントを含む。
【００６０】
イオンガイドが、好ましくは、（ｉ）＜２０ｍｍ、（ｉｉ）２０〜４０ｍｍ、（ｉｉｉ）４０〜６０ｍｍ、（ｉｖ）６０〜８０ｍｍ、（ｖ）８０〜１００ｍｍ、（ｖｉ）１００〜１２０ｍｍ、（ｖｉｉ）１２０〜１４０ｍｍ、（ｖｉｉｉ）１４０〜１６０ｍｍ、（ｉｘ）１６０〜１８０ｍｍ、（ｘ）１８０〜２００ｍｍ、（ｘｉ）２００〜２２０ｍｍ、（ｘｉｉ）２２０〜２４０ｍｍ、（ｘｉｉｉ）２４０〜２６０ｍｍ、（ｘｉｖ）２６０〜２８０ｍｍ、（ｘｖ）２８０〜３００ｍｍ、および（ｘｖｉ）＞３００ｍｍからなる群から選択される軸方向長さを有する。
【００６１】
質量分析計が、好ましくは、イオンガイドの軸方向長さの少なくとも一部、あるいは少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％、または１００％に沿って少なくともいくつかのイオンを駆動するために、イオンガイドの軸方向長さの少なくとも一部、あるいは少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％、または１００％に沿って実質的に一定のＤＣ電圧勾配を維持するＤＣ電圧手段をさらに含む。
【００６２】
質量分析計が、好ましくは、イオンガイドの軸方向長さの少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％、または１００％に沿って少なくともいくつかのイオンを駆動するために、イオンガイドを形成する電極の少なくともいくつかに、１つ以上の過渡ＤＣ電圧もしくは電位または１つ以上の過渡ＤＣ電圧もしくは電位波形を印加するように構成および適合される過渡ＤＣ電圧手段をさらに含む。イオンガイドが、好ましくは、連続または疑似連続イオンビームを受け取るように構成および適合される。少なくとも１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、または２０の別々のイオン群またはイオンパケットがある特定の時間にイオンガイドに閉じ込められ、および／または隔離されるように、イオンガイドを形成する電極の少なくともいくつかへの１つ以上の過渡ＤＣ電圧もしくは電位または１つ以上の過渡ＤＣ電圧もしくは電位波形の印加により、好ましくは、イオンビームを変換または分割する。各イオン群またはイオンパケットが、好ましくは、イオンガイドに形成される別々の軸方向ポテンシャル井戸に別々に閉じ込められ、および／または隔離される。
【００６３】
少なくとも１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、または２０の別々のイオン群またはイオンパケットがある特定の時間にイオンガイドに閉じ込められ、および／または隔離され、好ましくは、イオンガイドの長さに沿って軸方向に平行移動されるように、１つ以上の過渡ＤＣ電圧もしくは電位または１つ以上の過渡ＤＣ電圧もしくは電位波形が、好ましくは、イオンガイドの長さに沿って平行移動される。
【００６４】
質量分析計が、好ましくは、イオンガイドの軸方向長さの少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％、または１００％に沿って少なくともいくつかのイオンを駆動するために、イオンガイドを形成する電極に、２つ以上の位相シフトＡＣまたはＲＦ電圧を印加するように構成および適合されるＡＣまたはＲＦ電圧手段をさらに含む。
【００６５】
質量分析計が、好ましくは、軸方向疑似ポテンシャルを発生させるために、イオンガイドの長さの少なくとも一部にわたって単相ＡＣまたはＲＦ電圧を印加する手段をさらに含む。軸方向疑似ポテンシャルが、好ましくは、イオンガイドの軸方向長さの少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％、または１００％に沿って少なくともいくつかのイオンを駆動するように構成される。
【００６６】
質量分析計が、好ましくは、飛行時間質量分析器の上流に好ましくは配置されるさらなる質量フィルタまたは質量分析器をさらに含む。さらなる質量フィルタまたは質量分析器が、好ましくは、（ｉ）四重極ロッドセット質量フィルタ、（ｉｉ）飛行時間質量フィルタまたは質量分析器、（ｉｉｉ）ウィーンフィルタ、および（ｉｖ）磁場型質量フィルタまたは質量分析器からなる群から選択される。
【００６７】
質量分析計が、好ましくは、衝突、フラグメンテーション、または反応装置をさらに含む。衝突、フラグメンテーション、または反応装置が、好ましくは、衝突誘起解離（「ＣＩＤ」）によりイオンをフラグメント化するように構成および適合される。あるいは、衝突、フラグメンテーション、または反応装置が、（ｉ）表面誘起解離（「ＳＩＤ」）フラグメンテーション装置、（ｉｉ）電子移動解離フラグメンテーション装置、（ｉｉｉ）電子捕獲解離フラグメンテーション装置、（ｉｖ）電子衝突または衝撃解離フラグメンテーション装置、（ｖ）光誘起解離（「ＰＩＤ」）フラグメンテーション装置、（ｖｉ）レーザー誘起解離フラグメンテーション装置、（ｖｉｉ）赤外放射誘起解離装置、（ｖｉｉｉ）紫外放射誘起解離装置、（ｉｘ）ノズル−スキマ間インターフェースフラグメンテーション装置、（ｘ）インソースフラグメンテーション装置、（ｘｉ）イオン源衝突誘起解離フラグメンテーション装置、（ｘｉｉ）熱または温度源フラグメンテーション装置、（ｘｉｉｉ）電場誘起フラグメンテーション装置、（ｘｉｖ）磁場誘起フラグメンテーション装置、（ｘｖ）酵素消化または酵素分解フラグメンテーション装置、（ｘｖｉ）イオン−イオン反応フラグメンテーション装置、（ｘｖｉｉ）イオン−分子反応フラグメンテーション装置、（ｘｖｉｉｉ）イオン−原子反応フラグメンテーション装置、（ｘｉｘ）イオン−メタステーブルイオン反応フラグメンテーション装置、（ｘｘ）イオン−メタステーブル分子反応フラグメンテーション装置、（ｘｘｉ）イオン−メタステーブル原子反応フラグメンテーション装置、（ｘｘｉｉ）イオンを反応させて付加または生成イオンを形成するイオン−イオン反応装置、（ｘｘｉｉｉ）イオンを反応させて付加または生成イオンを形成するイオン−分子反応装置、（ｘｘｉｖ）イオンを反応させて付加または生成イオンを形成するイオン−原子反応装置、（ｘｘｖ）イオンを反応させて付加または生成イオンを形成するイオン−メタステーブルイオン反応装置、（ｘｘｖｉ）イオンを反応させて付加または生成イオンを形成するイオン−メタステーブル分子反応装置、および（ｘｘｖｉｉ）イオンを反応させて付加または生成イオンを形成するイオン−メタステーブル原子反応装置からなる群から選択され得る。
【００６８】
一実施形態によると、質量分析計が、衝突、フラグメンテーション、または反応装置内にイオンを加速するように構成および適合される加速手段をさらに含んでいてもよく、一動作モードにおいて、イオンの少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％、または１００％が、衝突、フラグメンテーション、または反応装置に入るとフラグメント化または反応する。
【００６９】
質量分析計が、好ましくは、衝突、フラグメンテーション、または反応装置に入るとイオンが実質的にフラグメント化または反応する比較的高いフラグメンテーションまたは反応動作モードと、衝突、フラグメンテーション、または反応装置に入ると、フラグメント化または反応するイオンが実質的により少ないか、フラグメント化または反応するイオンが実質的に存在しない比較的低いフラグメンテーションまたは反応動作モードとの間で、衝突、フラグメンテーション、または反応装置に入る前にイオンが通過する電位差の切替または反復的な切替を行うように構成および適合される制御システムをさらに含む。比較的高いフラグメンテーションまたは反応動作モードにおいて、衝突、フラグメンテーション、または反応装置に入るイオンが、好ましくは、（ｉ）≧１０Ｖ、（ｉｉ）≧２０Ｖ、（ｉｉｉ）≧３０Ｖ、（ｉｖ）≧４０Ｖ、（ｖ）≧５０Ｖ、（ｖｉ）≧６０Ｖ、（ｖｉｉ）≧７０Ｖ、（ｖｉｉｉ）≧８０Ｖ、（ｉｘ）≧９０Ｖ、（ｘ）≧１００Ｖ、（ｘｉ）≧１１０Ｖ、（ｘｉｉ）≧１２０Ｖ、（ｘｉｉｉ）≧１３０Ｖ、（ｘｉｖ）≧１４０Ｖ、（ｘｖ）≧１５０Ｖ、（ｘｖｉ）≧１６０Ｖ、（ｘｖｉｉ）≧１７０Ｖ、（ｘｖｉｉｉ）≧１８０Ｖ、（ｘｉｘ）≧１９０Ｖ、および（ｘｘ）≧２００Ｖからなる群から選択される電位差により加速される。比較的低いフラグメンテーションまたは反応動作モードにおいて、衝突、フラグメンテーション、または反応装置に入るイオンが、好ましくは、（ｉ）≦２０Ｖ、（ｉｉ）≦１５Ｖ、（ｉｉｉ）≦１０Ｖ、（ｉｖ）≦５Ｖ、および（ｖ）≦１Ｖからなる群から選択される電位差により加速される。
【００７０】
制御システムが、好ましくは、１ｍｓ、５ｍｓ、１０ｍｓ、１５ｍｓ、２０ｍｓ、２５ｍｓ、３０ｍｓ、３５ｍｓ、４０ｍｓ、４５ｍｓ、５０ｍｓ、５５ｍｓ、６０ｍｓ、６５ｍｓ、７０ｍｓ、７５ｍｓ、８０ｍｓ、８５ｍｓ、９０ｍｓ、９５ｍｓ、１００ｍｓ、２００ｍｓ、３００ｍｓ、４００ｍｓ、５００ｍｓ、６００ｍｓ、７００ｍｓ、８００ｍｓ、９００ｍｓ、１ｓ、２ｓ、３ｓ、４ｓ、５ｓ、６ｓ、７ｓ、８ｓ、９ｓ、または１０ｓ毎に少なくとも１回、比較的高いフラグメンテーションまたは反応動作モードと比較的低いフラグメンテーションまたは反応動作モードとの間で、衝突、フラグメンテーション、または反応装置を切替えるように構成および適合される。
【００７１】
衝突、フラグメンテーション、または反応装置が、好ましくは、イオンビームを受け取り、少なくとも１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、または２０の別々のイオン群またはイオンパケットがある特定の時間に衝突、フラグメンテーション、または反応装置に閉じ込められ、および／または隔離されるように、イオンビームを変換または分割するように構成および適合され、各イオン群またはイオンパケットが、衝突、フラグメンテーション、または反応装置に形成される別々の軸方向ポテンシャル井戸に別々に閉じ込められ、および／または隔離される。
【００７２】
質量分析計が、好ましくは、イオン源をさらに含む。イオン源が、好ましくは、（ｉ）エレクトロスプレーイオン化（「ＥＳＩ」）イオン源、（ｉｉ）大気圧光イオン化（「ＡＰＰＩ」）イオン源、（ｉｉｉ）大気圧化学イオン化（「ＡＰＣＩ」）イオン源、（ｉｖ）マトリックス支援レーザー脱離イオン化（「ＭＡＬＤＩ」）イオン源、（ｖ）レーザー脱離イオン化（「ＬＤＩ」）イオン源、（ｖｉ）大気圧イオン化（「ＡＰＩ」）イオン源、（ｖｉｉ）シリコン上脱離イオン化（「ＤＩＯＳ」）イオン源、（ｖｉｉｉ）電子衝撃（「ＥＩ」）イオン源、（ｉｘ）化学イオン化（「ＣＩ」）イオン源、（ｘ）電界イオン化（「ＦＩ」）イオン源、（ｘｉ）電界脱離（「ＦＤ」）イオン源、（ｘｉｉ）誘導結合プラズマ（「ＩＣＰ」）イオン源、（ｘｉｉｉ）高速原子衝撃（「ＦＡＢ」）イオン源、（ｘｉｖ）液体二次イオン質量分析（「ＬＳＩＭＳ」）イオン源、（ｘｖ）脱離エレクトロスプレーイオン化（「ＤＥＳＩ」）イオン源、（ｘｖｉ）ニッケル６３放射性イオン源、（ｘｖｉｉ）サーモスプレーオン源、（ｘｖｉｉｉ）粒子ビーム（「ＰＢ」）イオン源、および（ｘｉｘ）フロー高速原子衝撃（「フローＦＡＢ」）イオン源からなる群から選択される。
【００７３】
質量分析計が、好ましくは、連続またはパルス化イオン源をさらに含む。
【００７４】
本発明の別の一態様によると、直交加速電極およびドリフト領域を準備する工程と、第１の放出時間Ｔ１において第１のイオンパルスまたはイオンパケットを放出する工程と、第２の放出時間Ｔ２における第２のイオンパルスまたはイオンパケットの放出前、かつ第１の放出時間Ｔ１からの第１の遅延時間Δｔ1-1後に１回目で、直交加速電極を励振する工程と、第２の放出時間Ｔ２における第２のイオンパルスまたはイオンパケットの放出前、かつ第１の放出時間Ｔ１からの第２の遅延時間Δｔ1-2後に、少なくとも、後続する２回目で、直交加速電極を励振する工程とを含む、飛行時間によりイオンを質量分析する方法が提供される。
【００７５】
本発明の別の一態様によると、第１の放出時間Ｔ１において第１のイオンパルスまたはイオンパケットを放出し、第１の放出時間Ｔ１後かつ第２の放出時間Ｔ２における第２のイオンパルスまたはイオンパケットの放出前の複数の所定の時間に、直交加速電極を励振するように構成および適合される制御装置を含む飛行時間質量分析器が提供される。
【００７６】
制御装置が、好ましくは、第１の放出時間Ｔ１後かつ第２の放出時間Ｔ２における第２のイオンパルスまたはイオンパケットの放出前に、第１の所定の遅延時間Δｔ1-1および第２の異なる所定の遅延時間Δｔ1-2で直交加速電極を励振するように構成される。
【００７７】
制御装置が、好ましくは、第２の放出時間Ｔ２後かつ第３の放出時間Ｔ３における第３のイオンパルスまたはイオンパケットの放出前に、第１の所定の遅延時間Δｔ2-1および第２の異なる所定の遅延時間Δｔ2-2で直交加速電極を励振するように構成される。好ましくは、Δｔ1-1≠Δｔ2-1、および／またはΔｔ1-2≠Δｔ2-2である。
【００７８】
本発明の別の一態様によると、第１の放出時間Ｔ１において第１のイオンパルスまたはイオンパケットを放出する工程と、第１の放出時間Ｔ１後かつ第２の放出時間Ｔ２における第２のイオンパルスまたはイオンパケットの放出前の複数の所定の時間に、直交加速電極を励振する工程とを含む飛行時間によりイオンを質量分析する方法が提供される。
【００７９】
当該方法が、好ましくは、第１の放出時間Ｔ１後かつ第２の放出時間Ｔ２における第２のイオンパルスまたはイオンパケットの放出前に、第１の所定の遅延時間Δｔ1-1および第２の異なる所定の遅延時間Δｔ1-2で直交加速電極を励振する工程をさらに含む。
【００８０】
当該方法が、好ましくは、第２の放出時間Ｔ２後かつ第３の放出時間Ｔ３における第３のイオンパルスまたはイオンパケットの放出前に、第１の所定の遅延時間Δｔ2-1および第２の異なる所定の遅延時間Δｔ2-2で直交加速電極を励振する工程をさらに含む。
【００８１】
好ましくは、Δｔ1-1≠Δｔ2-1、および／またはΔｔ1-2≠Δｔ2-2である。
【００８２】
一実施形態によると、１つ以上のイオンパケットが、好ましくは、イオントラップ、または直交加速飛行時間質量分析器の上流に好ましくは配置される他の装置から放出される。各パケット中のイオンは、好ましくは、種々のまたは幅広い異なる質量電荷比を有する。
【００８３】
飛行時間質量分析器が、好ましくは、直交加速電極あるいは押し出しおよび／または引き出し電極を含む。直交加速電圧が、好ましくは、イオントラップまたは他の装置からのイオンパケットの放出後かつイオントラップまたは他の装置からの後続するイオンパケットの放出前に、２つ以上の別々のまたは異なる遅延時間で直交加速電極あるいは押し出しおよび／または引き出し電極に印加される。
【００８４】
直交加速電圧が、好ましくは、各イオンパケットの放出と同期して直交加速に印加される。好適な実施形態によると、直交加速電圧が、好ましくは、各イオンパケットの放出後かつ続くまたは後続するイオンパケットの放出前に、２つ以上の所定の遅延時間で印加される。
【００８５】
一実施形態によると、直交加速電圧が、各イオンパケットの放出と同期して印加され、第１のイオンパケットの放出後、２つ以上の所定の遅延時間で印加され、次いで、第２の後続するイオンパケットの放出後、２つ以上の異なる所定の遅延時間で再び印加される。
【００８６】
好適な実施形態によると、狭い質量電荷比範囲にわたってのみ有効デューティサイクルを向上させる公知の方法と比較して、直交加速飛行時間質量分析器のデューティサイクルを広い質量電荷比範囲にわたって、有利に増加または向上可能である。
【００８７】
好適な実施形態の別の利点は、デューティサイクルの増加または向上が、好ましくは、広い質量電荷比範囲にわたって実質的に一定である点にある。
【００８８】
好適な実施形態のさらなる利点は、限定された数の対象イオンのデューティサイクルが、実質的に１００％まで増加され得、放出される１イオンパケットあたり１つの直交加速パルスを用いる構成と比較して、全体としてのデューティサイクルが大きく向上する点にある。
【００８９】
質量分析計は、好ましくは、イオン源を含む。イオン源は、レーザー脱離イオン化（「ＬＤＩ」）イオン源、マトリックス支援レーザー脱離イオン化（「ＭＡＬＤＩ」）イオン源、またはシリコン上脱離イオン化（「ＤＩＯＳ」）イオン源等のパルス化イオン源を含んでいてもよい。
【００９０】
あるいは、また、より好ましくは、質量分析計は、連続イオン源を含んでいてもよい。連続イオンビームを非連続イオンビームへと変換する手段を設けてもよい。例えば、イオンを格納、および／またはイオンを周期的に放出するように構成され得るＲＦイオントラップを設けてもよい。
【００９１】
一実施形態によると、進行波ＲＦイオンガイドを設けてもよい。ＲＦイオンガイドは、好ましくは、複数の電極を含む。本実施形態によると、連続したイオンビームが、好ましくは、一連のイオンパケットへと分割または区分される。各イオンパケットが、好ましくは、イオンガイドの長さに沿って好ましくは平行移動される別々の軸方向ポテンシャル井戸内に含まれる、または閉じ込められる。１つ以上の過渡ＤＣ電圧もしくは電位または１つ以上の過渡ＤＣ電圧もしくは電位波形が、好ましくは、電極に印加される。１つ以上の軸方向ポテンシャル井戸が、好ましくは、生成または発生し、次いで、好ましくは、イオンガイドの長さに沿って平行移動される。
【００９２】
一実施形態によると、連続イオン源を設けてもよい。イオン源は、例えば、エレクトロスプレーイオン化（「ＥＳＩ」）イオン源、大気圧化学イオン化（「ＡＰＣＩ」）イオン源、電子衝撃（「ＥＩ」）イオン源、大気圧光イオン化（「ＡＰＰＩ」）イオン源、化学イオン化（「ＣＩ」）イオン源、高速原子衝撃（「ＦＡＢ」）イオン源、液体二次イオン質量分析（「ＬＳＩＭＳ」）イオン源、電界イオン化（「ＦＩ」）イオン源、または電界脱離（「ＦＤ」）イオン源を含んでいてもよい。また、他の連続または疑似連続イオン源も用いることができる。
【００９３】
質量分析計は、イオン源の下流に配置され得る質量フィルタを含んでいてもよい。質量フィルタは、好ましくは、直交加速飛行時間質量分析器の上流に配置される。また、質量フィルタは、連続イオンビームを非連続イオンビームへと変換する任意の手段の上流にも配置され得る。
【００９４】
一実施形態によると、質量フィルタが単一もしくは特定の質量電荷比または比較的狭い範囲の質量電荷比を有するイオンを移送するように構成される質量フィルタリング動作モードで、質量フィルタを操作してもよい。
【００９５】
質量フィルタは、好ましくは、四重極ロッドセット質量フィルタのいずれかを含む。しかしながら、別の実施形態によると、質量フィルタは、飛行時間質量分析器、ウィーンフィルタ、または磁場型質量分析器を含んでいてもよい。
【００９６】
質量分析計は、衝突またはフラグメンテーションセルを含んでいてもよい。一実施形態によると、衝突またはフラグメンテーションセルは、好ましくは、連続イオンビームを非連続イオンビームへと変換する任意の手段の上流に配置される。一動作モードにおいて、衝突またはフラグメンテーションセルに入る少なくともいくつかのイオンは、好ましくは、複数のフラグメントまたは娘イオンへとフラグメント化される。
【図面の簡単な説明】
【００９７】
【図１Ａ】図１Ａは、直交加速電極を励振することにより、連続イオンビームが周期的にサンプリングされる従来の直交加速飛行時間質量分析器を示す。
【図１Ｂ】図１Ｂは、従来の直交加速飛行時間質量分析器に対する、質量電荷比の関数としてのデューティサイクル、および飛行時間質量分析器のデューティサイクルを向上させる公知の方法により実現され得る、質量電荷比の関数としての向上後デューティサイクルのプロットを示す。
【図２Ａ】図２Ａは、イオンが最初にイオントラップ内にトラップされる本発明の一実施形態による直交加速飛行時間質量分析器を示す。
【図２Ｂ】図２Ｂは、イオントラップから放出され、空間的に分散する第１のイオンパケットを示す。
【図２Ｃ】図２Ｃは、第１のイオン群が飛行時間質量分析器のドリフト領域へと直交加速されるように、１回目の励振を受ける直交加速電極を示す。
【図２Ｄ】図２Ｄは、直交加速電極に隣接する直交加速領域に継続的に到着する他のイオンを示す。
【図２Ｅ】図２Ｅは、第２のイオンパケットがイオントラップから放出される前に、２回目の励振を受ける直交加速電極を示す。
【図３】図３は、第１のイオンパケットがイオントラップから放出された後、かつ第２のイオンパケットがイオントラップから放出される前に、３つの異なる遅延時間で飛行時間質量分析器の直交加速電極を励振する本発明の一実施形態により実現され得るデューティサイクルの向上を示す。
【図４Ａ】図４Ａは、２つのサイクルが実行され、各サイクルで、直交加速電極が３つの異なる遅延時間で励振され、遅延時間がサイクル毎に増加される一実施形態によるデューティサイクルのプロットを示す。
【図４Ｂ】図４Ｂは、３つのサイクルが実行され、各サイクルで、直交加速電極が３つの異なる遅延時間で励振され、遅延時間がサイクル毎に増加される一実施形態によるデューティサイクルのプロットを示す。
【図４Ｃ】図４Ｃは、４つのサイクルが実行され、各サイクルで、直交加速電極が３つの異なる遅延時間で励振され、遅延時間がサイクル毎に増加される一実施形態によるデューティサイクルのプロットを示す。
【図４Ｄ】図４Ｄは、１０のサイクルが実行され、各サイクルで、直交加速電極が３つの異なる遅延時間で励振され、遅延時間がサイクル毎に増加される一実施形態によるデューティサイクルのプロットを示す。
【図４Ｅ】図４Ｅは、２つのサイクルが実行された図４Ａに示す実施形態に対応した結果として得られるデューティサイクルを示す。
【図４Ｆ】図４Ｆは、３つのサイクルが実行された図４Ｂに示す実施形態に対応した結果として得られるデューティサイクルを示す。
【図４Ｇ】図４Ｇは、４つのサイクルが実行された図４Ｃに示す実施形態に対応した結果として得られるデューティサイクルを示す。
【図４Ｈ】図４Ｈは、１０のサイクルが実行された図４Ｄに示す実施形態に対応した結果として得られるデューティサイクルを示す。
【図５】図５は、（ｉ）連続イオンビームが周期的にサンプリングされる従来の方法で操作した直交加速飛行時間質量分析計のデューティサイクル、（ｉｉ）理論上予測された本発明の一実施形態によるデューティサイクル、および（ｉｉｉ）実験により得られた本発明の一実施形態によるデューティサイクルを示す。
【図６Ａ】図６Ａは、連続イオンビームが周期的にサンプリングされた従来の方法で直交加速飛行時間質量分析器を操作することにより得られる質量スペクトルを示す。
【図６Ｂ】図６Ｂは、デューティサイクルが質量スペクトルの多くの部分にわたって向上された本発明の一実施形態により得られる質量スペクトルを示す。
【発明を実施するための形態】
【００９８】
以下に、本発明の種々の実施形態を、説明のためのみに示す構成とともに、添付の図面を参照してあくまで例として説明する。
【００９９】
公知の直交加速飛行時間質量分析器を、図１Ａに示す。直交加速飛行時間質量分析器は、直交加速電極２、リフレクトロン５、およびイオン検出器６を含む。連続イオンビームが質量分析器へと移送される。質量分析器は、直交加速電極２に隣接して配置される加速領域から外部へイオンを周期的に加速することにより、連続イオンビームをサンプリングするように構成される。直交加速されたイオンは、質量分析器のドリフト領域へと進む。公知の構成によると、直交加速または押し出し電極２が励振されると、連続イオンビームの部分または割合３がサンプリング、または質量分析器のドリフト領域へと直交加速される。ドリフト領域へと直交加速されたイオン４は、次いでリフレクトロン５で反射され、イオン検出器６へと元の方向に向けられる。イオンは、矢符４で示される軌道に沿って進む。
【０１００】
イオンパケットが質量分析器のドリフト領域へと一旦直交加速されると、ドリフト領域へと直交加速された最後のイオンがイオン検出器６に到着して検出されるまで、直交加速電圧は直交加速電極２に再び印加されない。イオン検出器６に到着する最後のイオンは、最も高い質量電荷比を有するイオンである。最後のイオンがイオン検出器６に到着するまで、直交加速電極２への再励振を待機させる必要があるのは、第１のパルスにより直交加速され、イオン検出器６にまだ到達していない比較的高い質量電荷比を有するイオンが、第２の後続するパルスにより直交加速された比較的低い質量電荷比を有するイオンに追い越されることを防ぐためである。特定の質量電荷比を有するイオンの最大サンプリングデューティサイクルＤＣは、飛行時間質量分析器の形状寸法により決定され、典型的には１０％〜２５％である。デューティサイクルは、以下の関係式を用いて算出可能である。
【０１０１】
【数２】
2010514095.tif 000004
【０１０２】
式中、ｗは、直交加速電極に隣接する直交加速または押し出し領域の長さを示し、Ｌは、直交加速または押し出し電極の中心とイオン検出器の中心との離間距離を示し、（ｍ／ｚ）maxは、対象となるイオンの最大質量電荷比を示す。
【０１０３】
したがって、デューティサイクルは、質量電荷比が比較的低い場合に最も低くなり、質量電荷比が比較的高い場合に最も高くなる。このことは、ｗ／Ｌ＝０．２２の場合のデューティサイクルを示す図１Ｂにおいて、実線で示されている。
【０１０４】
上記のように、比較的狭い範囲の質量電荷比を有するイオンに対するデューティサイクルを最大化しようとする試みが知られている。デューティサイクルを向上させる公知の方法は、飛行時間質量分析器の上流に配置されるイオントラップ内にイオンをトラップすることを含む。イオンは、イオントラップからパルスとして放出され、直交加速パルスは、所定の遅延後に直交加速電極２に印加される。遅延時間は、直交加速または押し出し電極２に直接隣接する隣接直交加速領域への特定の対象イオンの到着と対応するように設定される。
【０１０５】
進行波イオンガイドが直交加速飛行時間質量分析器の上流に配置される、デューティサイクルを向上させる他の方法も知られている。進行波イオンガイドを用いて、進行波イオンガイドへの入射口で受け取られる連続イオンストリームを分割する。イオンパケットは、軸方向ポテンシャル井戸がイオンガイドの端部に到達すると、イオンガイドの出射口領域から周期的に放出される。直交加速電極の励振は、進行波イオンガイドから放出または排出される各イオンパケットと同期される。図１Ｂにおける破線は、質量電荷比が５００Ｄａであるイオンが飛行時間質量分析器の直交加速領域へと到着するのと対応するように直交加速パルスが同期される場合、どのようにデューティサイクルが向上され得るかを示す。
【０１０６】
以下に、本発明の好適な一実施形態による質量分析計の動作を、図２Ａ〜図２Ｅを参照して説明する。質量分析計は、図２Ａに示すように、直交加速飛行時間質量分析器、および飛行時間質量分析器の上流に好ましくは配置されるイオン格納装置またはイオン分割装置７を含む。一実施形態によると、イオン格納またはイオン分割装置７は、イオントラップまたは進行波イオンガイドのいずれか一方を含んでいてもよい。直交加速飛行時間質量分析器は、好ましくは、直交加速電極または押し出しおよび／または引き出し電極２に好ましくは隣接して配置される直交加速領域を含む。飛行時間質量分析器は、好ましくは、リフレクトロン５およびイオン検出器６をさらに含む。矢符４は、イオンが直交加速飛行時間質量分析器のドリフト領域へと一旦加速される場合に沿って進むおよその経路を示す。
【０１０７】
イオンパケットは、好ましくは、直交加速飛行時間質量分析器の上流に配置されるイオンガイドまたはイオントラップ７から放出される。放出されたイオンは、好ましくは、飛行時間質量分析器の直交加速領域へと進行する。イオンは、好ましくは、少なくともいくつかのイオンが直交加速あるいは押し出しおよび／または引き出し電極２に隣接する直交加速領域に到着または接近する時間までに、空間および／または時間的に分散する。この様子を、図２Ｂに示す。比較的低い質量電荷比Ｍ１を有するイオンは、比較的高い質量電荷比を有する他のイオンよりも先に、直交加速あるいは押し出しおよび／または引き出し電極２に到達し得る。
【０１０８】
図２Ｃに示すように、直交加速あるいは押し出しおよび／または引き出し電極２は、好ましくは、いくつかのイオンを飛行時間質量分析器のドリフトまたは飛行時間領域へと直交加速するように、１回目の励振を受ける。イオンが上流イオンガイドまたはイオントラップ７から最初に放出された後の所定の時間ｔ２において、イオンは直交加速される。直交加速あるいは押し出しおよび／または引き出し電極２に隣接する直交加速領域へのイオンの到着時間は、好ましくは、イオンの質量電荷比に依存する。イオンガイドまたはイオントラップ７からのイオンの放出から、後続する直交加速あるいは押し出しおよび／または引き出し電極２への励振までの間に適切な遅延時間が設定される場合、特定の質量電荷比（Ｍ２）を有するイオンの実質的に１００％が、飛行時間質量分析器のドリフト領域へと直交加速され得る。
【０１０９】
対象となるイオンの質量電荷比（Ｍ２）に近い質量電荷比（Ｍ１、Ｍ３）を有する他のイオンの一部も、直交加速電極あるいは押し出しおよび／または引き出し電極２が励振される際、直交加速領域内に、あるいは直交加速電極あるいは押し出しおよび／または引き出し電極２に隣接して存在し得る。したがって、対象となるイオンの質量電荷比（Ｍ２）に近い質量電荷比（Ｍ１、Ｍ３）を有するイオンも、デューティサイクルの向上を示すようになるが、当該デューティサイクルは１００％未満となる。
【０１１０】
好適な実施形態の重要な一態様によると、直交加速電極あるいは押し出しおよび／または引き出し電極２は、好ましくは、第２または後続するイオンパケットがイオンガイドまたはイオントラップ７から放出される前に、少なくとも２回目の励振を受ける。これは、直交加速電極が、飛行時間質量分析器の上流に配置されるイオントラップからのイオンの放出１回あたり、１度のみ励振される公知の飛行時間質量分析計とは異なる点である。
【０１１１】
好適な実施形態によると、直交加速電極あるいは押し出しおよび／または引き出し電極２への１回目の励振によって第１のイオンパルスが直交加速された後、直交加速電極あるいは押し出しおよび／または引き出し電極２に印加した電圧が、好ましくは、０にリセットされる。さらなるイオンが、好ましくは、直交加速電極あるいは押し出しおよび／または引き出し電極２に隣接する直交加速領域に継続的に接近する。一旦、直交加速領域が比較的高い質量電荷比を有するイオンで再充填されるか、それらのイオンを収容すると（図２Ｄに示すように）、図２Ｅに示すように、時間ｔ４において、直交加速電極あるいは押し出しおよび／または引き出し電極２は、好ましくは、２回目の励振を受ける。図２Ｅは、Ｍ７＞Ｍ６＞Ｍ５である場合の好適な実施形態によると、質量電荷比がＭ６である実質的に全てのイオンおよび質量電荷比がＭ５またはＭ７のいずれか一方であるいくつかのイオンがどのように飛行時間質量分析器のドリフト領域へと直交加速されるかを示す。
【０１１２】
直交加速電極あるいは押し出しおよび／または引き出し電極２を励振する処理は、イオンガイドまたはイオントラップ７から第２または後続するイオンパルスを放出する前に、３回以上反復され得る。直交加速電極あるいは押し出しおよび／または引き出し電極２は、好ましくは、イオンガイドまたはイオントラップ７から放出された元のまたは第１のイオンパケット中に含まれる、対象となる最も高い質量電荷比を有するイオンが、直交加速あるいは押し出しおよび／または引き出し電極２に隣接する直交加速領域を通過するまで、繰返し再励振される。
【０１１３】
一実施形態によると、イオンガイドまたはイオントラップ７からのイオンパケットの放出１回あたりの、反復パルスあるいは直交加速電極あるいは押し出しおよび／または引き出し電極２への励振の回数は、イオン群が直交加速領域を出た後、どれだけ早く加速電圧を０にリセット可能かに部分的に依存し得る。また、イオントラップ７からの最初のイオンパケット中に放出されるイオンの質量電荷比範囲にも依存し得る。
【０１１４】
図３は、上流イオントラップ７からのイオンパケットの各放出後、かつイオントラップ７からの後続するイオンパケットの放出前に、直交加速電極あるいは押し出しおよび／または引き出し電極２を３回励振する本発明の一実施形態により実現され得る、質量電荷比の関数としての理論上のデューティサイクルのプロットを示す。直交加速電極あるいは押し出しおよび／または引き出し電極２への励振のタイミングは、質量電荷比が５０Ｄａ、２７０Ｄａ、および１４５４Ｄａであるイオンを最適化して、飛行時間質量分析器のドリフト領域へと直交加速されるように設定した。選択された各イオンに対する質量電荷比（ｍ／ｚ）における向上後デューティサイクルウィンドウの半値全幅（ＦＷＨＭ）は、これらの実験で用いられた装置に関する以下の関係式により決定される。
【０１１５】
【数３】
2010514095.tif 000005
【０１１６】
質量電荷比が比較的低い場合、デューティサイクルゲインが得られる質量電荷比範囲が比較的狭くなるが、質量電荷比が比較的高い場合、質量電荷比範囲が比較的広くなることは明らかである。
【０１１７】
デューティサイクルゲインが得られる質量電荷比範囲は、拡大することができるが、得られる最大デューティサイクルが犠牲になる。
【０１１８】
上流イオントラップ７または進行波イオンガイドからのイオンパケットの放出から、直交加速電極あるいは押し出しおよび／または引き出し電極２への励振までの間の遅延時間は、放出毎に異なり得る。一実施形態によると、様々な遅延時間は、イオンパケット放出の所定の回数分、所定の量だけ増加させ得る。これにより、複数の向上後デューティサイクルウィンドウを介在させて、全体として平均化されたデューティサイクルを得ることが可能となる。このように平均化され得る向上後デューティサイクルウィンドウの数は、２から他のいかなる数にも変更し得る。
【０１１９】
直交押し出し、つまり直交加速あるいは押し出しおよび／または引き出し電極２への励振間の遅延時間は、最終的な平均化されたデューティサイクル分配を変化させる効果を有し得る異なった方法で、変更し得る。例えば、質量または質量電荷比に伴って直線的に変更し得、あるいは時間に伴って直線的に変更し得る。遅延時間が、質量または質量電荷比に伴って指数関数的に、あるいはサイクル中の時間に伴って指数関数的に変更され得る別の実施形態も想定される。例えば、一実施形態によると、イオンは、２．５μｓ、５μｓ、１０μｓ、および２０μｓの遅延時間後に直交加速され得る。
【０１２０】
図４Ａは、２つの介在させた向上後デューティサイクルウィンドウに対するデューティサイクルを示す。本実施形態によると、第１のサイクルにおいて、第１のイオンパルスまたはイオンパケットがイオントラップから放出され、次いで、直交加速電極が３回励振された。第２のサイクルにおいて、第２のイオンパルスまたはイオンパケットがイオントラップから放出され、次いで、直交加速電極がさらに３回励振された。直交加速電極が第２のサイクルにおいて励振された遅延時間は、第１のサイクルにおける遅延時間とは異なるように構成した。
【０１２１】
図４Ｂは、３つの介在させた向上後デューティサイクルウィンドウに対するデューティサイクルを示す。本実施形態によると、第１のサイクルにおいて、第１のイオンパルスまたはイオンパケットがイオントラップから放出され、次いで、直交加速電極が３回励振された。第２のサイクルにおいて、第２のイオンパルスまたはイオンパケットがイオントラップから放出され、次いで、直交加速電極がさらに３回励振された。第３のサイクルにおいて、第３のイオンパルスまたはイオンパケットがイオントラップから放出され、次いで、直交加速電極がさらに３回励振された。直交加速電極が第１、第２、および第３のサイクルにおいて励振された遅延時間は、異なるように構成される。
【０１２２】
図４Ｃは、４つの介在させた向上後デューティサイクルウィンドウに対するデューティサイクルを示す。本実施形態によると、第１のサイクルにおいて、第１のイオンパルスまたはイオンパケットがイオントラップから放出され、次いで、直交加速電極が３回励振された。第２のサイクルにおいて、第２のイオンパルスまたはイオンパケットがイオントラップから放出され、次いで、直交加速電極がさらに３回励振された。第３のサイクルにおいて、第３のイオンパルスまたはイオンパケットがイオントラップから放出され、次いで、直交加速電極がさらに３回励振された。第４のサイクルにおいて、第４のイオンパルスまたはイオンパケットがイオントラップから放出され、次いで、直交加速電極がさらに３回励振された。直交加速電極が第１、第２、第３、および第４のサイクルにおいて励振された遅延時間は、異なるように構成される。
【０１２３】
図４Ｄは、介在させた１０の向上後デューティサイクルウィンドウに対するデューティサイクルを示す。本実施形態によると、第１のサイクルにおいて、第１のイオンパルスまたはイオンパケットがイオントラップから放出され、次いで、直交加速電極が３回励振された。第２のサイクルにおいて、第２のイオンパルスまたはイオンパケットがイオントラップから放出され、次いで、直交加速電極がさらに３回励振された。第３のサイクルにおいて、第３のイオンパルスまたはイオンパケットがイオントラップから放出され、次いで、直交加速電極がさらに３回励振された。第４のサイクルにおいて、第４のイオンパルスまたはイオンパケットがイオントラップから放出され、次いで、直交加速電極がさらに３回励振された。第５のサイクルにおいて、第５のイオンパルスまたはイオンパケットがイオントラップから放出され、次いで、直交加速電極がさらに３回励振された。第６のサイクルにおいて、第６のイオンパルスまたはイオンパケットがイオントラップから放出され、次いで、直交加速電極がさらに３回励振された。第７のサイクルにおいて、第７のイオンパルスまたはイオンパケットがイオントラップから放出され、次いで、直交加速電極がさらに３回励振された。第８のサイクルにおいて、第８のイオンパルスまたはイオンパケットがイオントラップから放出され、次いで、直交加速電極がさらに３回励振された。第９のサイクルにおいて、第９のイオンパルスまたはイオンパケットがイオントラップから放出され、次いで、直交加速電極がさらに３回励振された。第１０のサイクルにおいて、第１０のイオンパルスまたはイオンパケットがイオントラップから放出され、次いで、直交加速電極がさらに３回励振された。直交加速電極が第１、第２、第３、第４、第５、第６、第７、第８、第９、および第１０のサイクルにおいて励振された遅延時間は、異なるように構成された。
【０１２４】
図４Ａ〜図４Ｄにおいて、実線は、各サイクル内で１回目および異なる遅延時間に直交加速電極を励振することによるデューティサイクルを示す。短破線は、各サイクル内で２回目および異なる遅延時間に直交加速電極を励振することによるデューティサイクルを示す。長破線は、３回目および異なる遅延時間に直交加速電極を励振することによるデューティサイクルを示す。
【０１２５】
図４Ｅは、１サイクルあたり３つの押し出しを含む２つのサイクルからの寄与が組み合わせられた場合の、全体としての平均化されたデューティサイクルを示す。図４Ｆは、１サイクルあたり３つの押し出しを含む３つのサイクルからの寄与が組み合わせられた場合の、全体としての平均化されたデューティサイクルを示す。図４Ｇは、１サイクルあたり３つの押し出しを含む４つのサイクルからの寄与が組み合わせられた場合の、全体としての平均化されたデューティサイクルを示す。図４Ｈは、１サイクルあたり３つの押し出しを含む１０のサイクルからの寄与が組み合わせられた場合の、全体としての平均化されたデューティサイクルを示す。
【０１２６】
これらの例において、第１の押し出しは、５０Ｄａと２７０Ｄａとの間に介在され、第２の押し出しは、２７０Ｄａと１４５０Ｄａとの間に介在され、第３の押し出しは、１４５０Ｄａと７８００Ｄａとの間に介在された。押し出しの回数を増加することにより、デューティサイクル分配を平滑にする効果が得られる。図４Ｈから、１０のサイクルを介在させることにより、約５０Ｄａ以降に一定のデューティサイクル３０％が得られることが分かる。
【０１２７】
図５は、従来の方法で連続イオンビームをサンプリングする場合の、直交加速飛行時間質量分析器の通常のデューティサイクルを示す。さらに、図５は、本発明の一実施形態にしたがって実現され得るデューティサイクルの理論上の向上、および実験により得られたデューティサイクルの向上を示す。デューティサイクルの理論上および実験による向上は、各イオンパケットがイオントラップ７から放出された後、３つの直交加速パルスが直交加速電極あるいは押し出しおよび／または引き出し電極２に印加された一実施形態に関する。４つの異なる向上後デューティサイクルウィンドウを介在させた。また、図５は、実質的に一定の値へのデューティサイクルの向上が、広い質量電荷比範囲にわたって実現され得ることを確認する予備実験によるデータを示す。
【０１２８】
図６Ａは、従来の方法で直交加速飛行時間質量分析計を操作することにより得られる質量スペクトルを示す。図６Ｂは、飛行時間質量分析器の上流に配置されるイオントラップ７からのイオンの各放出後、飛行時間質量分析器の押し出し電極２を複数回励振する好適な一実施形態により得られる、対応した質量スペクトルを示す。向上後デューティサイクルウィンドウを介在させた。２つの質量スペクトルは、同一の垂直軸すなわち強度スケールでプロットされている。特に比較的低い質量電荷比におけるデューティサイクルの大きな向上は、比較的高い質量電荷比を有するイオンに対する感度を犠牲にすることなく、これらのイオンに対するイオン信号の強度を大きく増加させる効果を有する。
【０１２９】
先行する押し出しからのイオンがイオン検出器６へと進行している途中で、押し出し電極２が励振され得るさらなる実施形態が想定される。先行する押し出しにおけるイオンは、後続する押し出しにおけるイオンよりも主としてより低い質量電荷比を有するため、後続する押し出しからのイオンが、先行する押し出しからの比較的低い質量電荷比を有するイオンを追い越さない。したがって、スペクトルの重なりは、生じ得ない。第２の飛行時間測定が開始される際、第１の飛行時間測定が未だ進行中であるため、２つ以上の時間デジタル変換器（「ＴＤＣ」）を用いてもよい。あるいは、フラグが第２の押し出しパルスに対応する時間に配置され得る単一の時間デジタル変換器を用いてもよい。このように、単一の時間デジタル変換器により両方の飛行時間測定を記録し得る。
【０１３０】
図４Ｈを参照して、好適な実施形態によると、イオンパルスまたはイオンパケットの放出後に直交加速電極が励振される時点での遅延時間は、対象となる質量電荷比の実質的に全体にわたって、全体としてのデューティサイクルが実質的に一定のほぼ３０％となり得るように、例えば、１０の後続する動作サイクル内で変更し得るが、ある質量電荷比を有するイオンのみが対象となり得る別の実施形態も想定される。本実施形態によると、遅延時間は、サイクル毎に変更し得ない。例えば、図３を参照すると、質量電荷比が５０、２７０、および１４５４であるイオンは、１００％のデューティサイクルで直交加速され得る。あるいは、後続する動作サイクルにおいて２つの異なる遅延時間のみが存在するモードで飛行時間質量分析器を操作してもよい。本実施形態によると、全体としてのデューティサイクルは、図４Ｅに示すものと同様になり得る。本実施形態によると、５つのイオン種が、例えば、５０％のデューティサイクルで直交加速され得る。
【０１３１】
同様に、図４Ｆを参照して説明した上記実施形態によると、７つのイオン種は、ほぼ４０％のデューティサイクルで直交加速され得る。他の変更も可能なことは明らかである。
【０１３２】
複数のイオン種が高いデューティサイクル（５０〜１００％）で直交加速され得る第１の動作モード、および低質量カットオフよりも上の実質的に全てのイオンがほぼ３０％という実質的に一定かつ比較的高いデューティサイクルで直交加速される第２の動作モードで飛行時間質量分析器を操作してもよい本発明の実施形態が想定される。
【０１３３】
本発明を好適な実施形態を参照して記載したが、添付の特許請求の範囲に記載の本発明の範囲から逸脱することなく、形態および詳細における種々の変更が可能であることが当業者に理解される。
【図１Ａ】
2010514095.tif 000006
【図１Ｂ】
2010514095.tif 000007
【図２Ａ】
2010514095.tif 000008
【図２Ｂ】
2010514095.tif 000009
【図２Ｃ】
2010514095.tif 000010
【図２Ｄ】
2010514095.tif 000011
【図２Ｅ】
2010514095.tif 000012
【図３】
2010514095.tif 000013
【図４Ａ】
2010514095.tif 000014
【図４Ｂ】
2010514095.tif 000015
【図４Ｃ】
2010514095.tif 000016
【図４Ｄ】
2010514095.tif 000017
【図４Ｅ】
2010514095.tif 000018
【図４Ｆ】
2010514095.tif 000019
【図４Ｇ】
2010514095.tif 000020
【図４Ｈ】
2010514095.tif 000021
【図５】
2010514095.tif 000022
【図６Ａ】
2010514095.tif 000023
【図６Ｂ】
2010514095.tif 000024
【手続補正書】
【提出日】平成21年8月18日(2009.8.18)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の電極を含むイオンガイドと、
前記イオンガイドの軸方向長さの少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％、または１００％に沿って少なくともいくつかのイオンを駆動するために、前記イオンガイドを形成する電極の少なくともいくつかに、１つ以上の過渡ＤＣ電圧もしくは電位または１つ以上の過渡ＤＣ電圧もしくは電位波形を印加するように構成および適合される過渡ＤＣ電圧手段と、
前記イオンガイドの下流に配置され、直交加速電極およびドリフト領域を含む飛行時間質量分析器とを含む質量分析計であって、
使用時に、第１のイオンパルスまたはイオンパケットが、第１の放出時間Ｔ１において放出され、
前記質量分析器が、
（ｉ）第２の放出時間Ｔ２における第２のイオンパルスまたはイオンパケットの放出前、かつ前記第１の放出時間Ｔ１からの第１の遅延時間Δｔ1-1後に１回目で、前記直交加速電極を励振し、
（ｉｉ）第２の放出時間Ｔ２における第２のイオンパルスまたはイオンパケットの放出前、かつ前記第１の放出時間Ｔ１からの第２の遅延時間Δｔ1-2後に、少なくとも、後続する２回目で、前記直交加速電極を励振するように構成および適合される制御装置をさらに含む、飛行時間質量分析計。
【請求項２】
前記制御装置が、第２の放出時間Ｔ２における第２のイオンパルスまたはイオンパケットの放出前、かつ前記第１の放出時間Ｔ１からの第３の遅延時間Δｔ1-3後に３回目、および／または前記第１の放出時間Ｔ１からの第４の遅延時間Δｔ1-4後に４回目、および／または前記第１の放出時間Ｔ１からの第５の遅延時間Δｔ1-5後に５回目、および／または前記第１の放出時間Ｔ１からの第６の遅延時間Δｔ1-6後に６回目、および／または前記第１の放出時間Ｔ１からの第７の遅延時間Δｔ1-7後に７回目、および／または前記第１の放出時間Ｔ１からの第８の遅延時間Δｔ1-8後に８回目、および／または前記第１の放出時間Ｔ１からの第９の遅延時間Δｔ1-9後に９回目、および／または前記第１の放出時間Ｔ１からの第１０の遅延時間Δｔ1-10後に１０回目で、前記直交加速電極を励振するように構成および適合される、請求項１に記載の飛行時間質量分析計。
【請求項３】
使用時に、第２のイオンパルスまたはイオンパケットが、第２の放出時間Ｔ２において放出される、請求項１または２に記載の飛行時間質量分析計。
【請求項４】
前記制御装置が、第３の放出時間Ｔ３における第３のイオンパルスまたはイオンパケットの放出前、かつ前記第２の放出時間Ｔ２からの第１の遅延時間Δｔ2-1後に１回目、および前記第２の放出時間Ｔ２からの第２の遅延時間Δｔ2-2後に、少なくとも、後続する２回目で、前記直交加速電極を励振するように構成および適合される、請求項３に記載の飛行時間質量分析計。
【請求項５】
使用時に、第３のイオンパルスまたはイオンパケットが、第３の放出時間Ｔ３において放出される、請求項３または４に記載の飛行時間質量分析計。
【請求項６】
イオンパルスまたはイオンパケットの各放出後、前記第１の遅延時間および／または前記第２の遅延時間が、変更、増加、減少、または漸進的に変化する、請求項１〜５のいずれかに記載の飛行時間質量分析器。
【請求項７】
前記飛行時間質量分析器が直交加速飛行時間質量分析器を含む、請求項１〜６のいずれかに記載の飛行時間質量分析計。
【請求項８】
１つ以上の軸方向ポテンシャル井戸または１つ以上の軸方向疑似ポテンシャル井戸が、前記イオンガイドの長さに沿って平行移動され、１つの軸方向ポテンシャル井戸または軸方向疑似ポテンシャル井戸が前記イオンガイドの端部または出射口領域に到達すると、前記軸方向ポテンシャル井戸または軸方向疑似ポテンシャル井戸に含まれるイオンが、イオンパルスまたはイオンパケットとして放出または前方移送されるように構成および適合される、請求項１〜７のいずれかに記載の質量分析計。
【請求項９】
前記イオンガイドが、
（ｉ）多重極ロッドセットもしくは分割多重極ロッドセット、
（ｉｉ）イオントンネルもしくはイオンファネル、または
（ｉｉｉ）平面、平板、もしくはメッシュ電極のスタックもしくはアレイを含む、請求項１〜８のいずれかに記載の質量分析計。
【請求項１０】
前記イオントンネルまたはイオンファネルが、使用時にイオンが移送されるアパーチャを有する複数の電極、または少なくとも２、５、１０、２０、３０、４０、５０、６０、７０、８０、９０、もしくは１００の電極を含み、前記電極の少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％、または１００％が、実質的に同一のサイズまたは面積であるアパーチャを有するか、あるいは、サイズまたは面積が漸進的に増加および／または減少するアパーチャを有する、請求項９に記載の質量分析計。
【請求項１１】
前記イオンガイドがイオンビームを受け取るように構成および適合され、少なくとも１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、または２０の別々のイオン群またはイオンパケットがある特定の時間に前記イオンガイドに閉じ込められ、および／または隔離されるように、前記イオンガイドを形成する電極の少なくともいくつかへの１つ以上の過渡ＤＣ電圧もしくは電位または１つ以上の過渡ＤＣ電圧もしくは電位波形の印加により前記イオンビームを変換または分割し、各イオン群またはイオンパケットが、前記イオンガイドに形成される別々の軸方向ポテンシャル井戸に別々に閉じ込められ、および／または隔離される、請求項１〜１０のいずれかに記載の質量分析計。
【請求項１２】
少なくとも１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、または２０の別々のイオン群またはイオンパケットがある特定の時間に前記イオンガイドに閉じ込められ、および／または隔離され、前記イオンガイドの長さに沿って軸方向に平行移動されるように、前記１つ以上の過渡ＤＣ電圧もしくは電位または１つ以上の過渡ＤＣ電圧もしくは電位波形がイオンガイドの長さに沿って平行移動される、請求項１〜１１のいずれかに記載の質量分析計。
【請求項１３】
衝突、フラグメンテーション、または反応装置をさらに含む、請求項１〜１２のいずれかに記載の質量分析計。
【請求項１４】
前記衝突、フラグメンテーション、または反応装置に入るとイオンが実質的にフラグメント化または反応する比較的高いフラグメンテーションまたは反応動作モードと、前記衝突、フラグメンテーション、または反応装置に入ると、フラグメント化または反応するイオンが実質的により少ないか、フラグメント化または反応するイオンが実質的に存在しない比較的低いフラグメンテーションまたは反応動作モードとの間で、前記衝突、フラグメンテーション、または反応装置に入る前にイオンが通過する電位差の切替または反復的な切替を行うように構成および適合される制御システムをさらに含む、請求項１３に記載の質量分析計。
【請求項１５】
複数の電極を含むイオンガイドを準備する工程と、
前記イオンガイドの軸方向長さの少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％、または１００％に沿って少なくともいくつかのイオンを駆動するために、前記イオンガイドを形成する電極の少なくともいくつかに、１つ以上の過渡ＤＣ電圧もしくは電位または１つ以上の過渡ＤＣ電圧もしくは電位波形を印加する工程と、
前記イオンガイドの下流に直交加速電極およびドリフト領域を準備する工程と、
第１の放出時間Ｔ１において第１のイオンパルスまたはイオンパケットを放出する工程と、
第２の放出時間Ｔ２における第２のイオンパルスまたはイオンパケットの放出前、かつ前記第１の放出時間Ｔ１からの第１の遅延時間Δｔ1-1後に１回目で、前記直交加速電極を励振する工程と、
第２の放出時間Ｔ２における第２のイオンパルスまたはイオンパケットの放出前、かつ前記第１の放出時間Ｔ１からの第２の遅延時間Δｔ1-2後に、少なくとも、後続する２回目で、前記直交加速電極を励振する工程とを含む、飛行時間によりイオンを質量分析する方法。
【国際調査報告】
2010514095.tif 000025
2010514095.tif 000026