(57)【要約】  第１の信号１０を作り出すために高い利得信号経路に試験信号を通過させることと、第２の信号６を作り出すために低い利得信号経路に試験信号を通過させることを含む、二重利得ＡＤＣ検出器システムを構成する方法が開示される。第１の信号１０と第２の信号６との間の時間差１２はその後決定される。２つのＡＤＣ５、９の間の位相を補正する必要なく複合質量スペクトルを形成するために、２つのＡＤＣ５、９からのデータはその後まとめられる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
質量分析の方法であって、
第１のデジタル化された試験信号を作り出すために、二重利得ＡＤＣ検出器システムの第１の信号経路に試験信号を複数回通過させ、第１の試験のピークを検出するために、それぞれの前記第１のデジタル化された試験信号を処理し、それぞれの前記第１の試験のピークに対応する時間または他の値および強度値を決定し、第１のヒストグラムまたは結合データセットを形成するためにそれぞれの前記時間または他の値および前記強度値をヒストグラム化または結合し、前記第１のヒストグラムまたは結合データセットから前記第１の信号経路の第１の時間Ｔ１を決定することと、
第２のデジタル化された試験信号を作り出すために、前記二重利得ＡＤＣ検出器システムの第２の信号経路に試験信号を複数回通過させ、第２の試験のピークを検出するために、それぞれの前記第２のデジタル化された試験信号を処理し、それぞれの前記第２の試験のピークに対応する時間または他の値および強度値を決定し、第２のヒストグラムまたは結合データセットを形成するためにそれぞれの前記時間または他の値および前記強度値をヒストグラム化または結合し、前記第２のヒストグラムまたは結合データセットから前記第２の信号経路の第２の時間Ｔ２を決定することと、
前記第１の時間Ｔ１と前記第２の時間Ｔ２との間の時間差ΔＴを決定することと、を含む、方法。
【請求項２】
前記第１の信号経路が低い利得信号経路を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第２の信号経路が高い利得信号経路を含む、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
前記第１の信号経路に沿って通過する信号が、第１の利得により乗算または増幅される、請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
前記第２の信号経路に沿って通過する信号が、第２の異なる利得により乗算または増幅される、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記第２の利得が前記第１の利得よりも大きい、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
（ａ）前記第１の利得に対する前記第２の利得の比率が、（ｉ）＜２、（ｉｉ）２〜５、（ｉｉｉ）５〜１０、（ｉｖ）１０〜１５、（ｖ）１５〜２０、（ｖｉ）２０〜２５、（ｖｉｉ）２５〜３０、（ｖｉｉｉ）３０〜３５、（ｉｘ）３５〜４０、（ｘ）４０〜４５、（ｘｉ）４５〜５０、（ｘｉｉ）５０〜６０、（ｘｉｉｉ）６０〜７０、（ｘｉｖ）７０〜８０、（ｘｖ）８０〜９０、（ｘｖｉ）９０〜１００、および（ｘｖｉｉ）＞１００からなる群から選択される、または
（ｂ）前記第２の利得に対する前記第１の利得の比率が、（ｉ）＜２、（ｉｉ）２〜５、（ｉｉｉ）５〜１０、（ｉｖ）１０〜１５、（ｖ）１５〜２０、（ｖｉ）２０〜２５、（ｖｉｉ）２５〜３０、（ｖｉｉｉ）３０〜３５、（ｉｘ）３５〜４０、（ｘ）４０〜４５、（ｘｉ）４５〜５０、（ｘｉｉ）５０〜６０、（ｘｉｉｉ）６０〜７０、（ｘｉｖ）７０〜８０、（ｘｖ）８０〜９０、（ｘｖｉ）９０〜１００、および（ｘｖｉｉ）＞１００からなる群から選択される、のいずれかである、請求項４〜６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
イオン検出器を使用して検体イオンを検出することをさらに含む、請求項１〜８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
前記イオン検出器から第１の信号および第２の信号を出力することをさらに含み、前記第１の信号が第１の利得により乗算または増幅された信号に対応し、前記第２の信号が第２の異なる利得により乗算または増幅された信号に対応する、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
第１のデジタル化された信号を作るために前記第１の信号をデジタル化することと、第２のデジタル化された信号を作るために前記第２の信号をデジタル化することとをさらに含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記第１のデジタル化された信号内の１つ以上の第１のピークを検出することと、前記第２のデジタル化された信号内の１つ以上の第２のピークを検出することとをさらに含む、請求項９または１０に記載の方法。
【請求項１２】
飽和に陥っていると決定される第１のピークおよび／または第２のピークに、マークまたはフラグを付けることをさらに含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記第１のピークの各々の強度値および到着時間または他の値を決定することをさらに含む、請求項１１または１２に記載の方法。
【請求項１４】
時間差ΔＴに基づいて、前記第１のピークのそれぞれの決定された到着時間または他の値を補正することをさらに含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記第２のピークのそれぞれの強度値および到着時間または他の値を決定することをさらに含む、請求項１１〜１４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１６】
時間差ΔＴに基づいて、それぞれの前記第２のピークの決定された到着時間または他の値を補正することをさらに含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
対応する第２のピークが飽和に陥っているとしてマークまたはフラグを付けられる場合、飽和に陥っているとして、ならびに第１のピークの強度値および到着時間または他の値として、マークまたはフラグが付けられない、前記第２のピークのそれぞれの強度値および到着時間または他の値を含む、結合データセットを形成することをさらに含む、請求項１３〜１６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１８】
時間差ΔＴに基づいて、前記第１のピークのそれぞれの決定された到着時間または他の値を補正することをさらに含む、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
時間差ΔＴに基づいて、前記第２のピークのそれぞれの決定された到着時間または他の値を補正することをさらに含む、請求項１７または１８に記載の方法。
【請求項２０】
スケール計数によって前記第１のピークの強度値を計ることをさらに含む、請求項１７〜１９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２１】
前記スケール計数が前記第２の利得の前記第１の利得に対する比率に対応する、請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
質量スペクトルを形成するために、前記結合データセット内の強度値および到着時間または他の値を、他の強度値および到着時間または他の値とヒストグラム化または結合することをさらに含む、請求項１７〜２１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２３】
第１の積算されデジタル化された信号を形成するために前記第１のデジタル化された信号を複数の他の対応する第１のデジタル化された信号と積算することと、第２の積算されデジタル化された信号を形成するために前記第２のデジタル化された信号を複数の他の対応する第２のデジタル化された信号と積算することとをさらに含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項２４】
第１の積算された強度値および第１の積算された到着時間または前記第１の積算されデジタル化された信号からのその他の値を決定することをさらに含む、請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
第２の積算された強度値および第２の積算された到着時間または前記第２の積算されデジタル化された信号からのその他の値を決定することをさらに含む、請求項２３または２４に記載の方法。
【請求項２６】
（ｉ）飽和に陥っていると決定された第１のデジタル化された信号および／もしくは第２のデジタル化された信号にマークもしくはフラグを付けること、ならびに／または（ｉｉ）飽和に陥っていると決定された第１の積算された強度値および／もしくは第２の積算された強度値にマークもしくはフラグを付けること、のいずれかをさらに含む、請求項２３〜２５のいずかれ一項に記載の方法。
【請求項２７】
前記時間差ΔＴに基づいて、第１の積算された到着時間または他の値を補正することをさらに含む、請求項２４〜２６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２８】
前記時間差ΔＴに基づいて、第２の積算された到着時間または他の値を補正することをさらに含む、請求項２５〜２７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２９】
対応する第２のデジタル化された信号または第２の積算された強度値が飽和に陥っているとしてマークまたはフラグを付けられる場合、飽和に陥っているとして、ならびに第１の積算された強度値および第１の積算された到着時間または他の値として、マークまたはフラグが付けられない、第２の積算された強度値および第２の積算された到着時間または他の値を含む、結合データセットを形成することをさらに含む、請求項２４〜２８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３０】
時間差ΔＴに基づいて、前記第１の積算された到着時間または他の値を補正することをさらに含む、請求項２９に記載の方法。
【請求項３１】
時間差ΔＴに基づいて、前記第２の積算された到着時間または他の値を補正することをさらに含む、請求項２９または３０に記載の方法。
【請求項３２】
スケール計数によって前記第１の積算された強度値を計ることをさらに含む、請求項２９〜３１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３３】
前記スケール計数が前記第２の利得の前記第１の利得に対する比率に対応する、請求項３２に記載の方法。
【請求項３４】
質量スペクトルを形成するために、前記結合データセット内の強度値および到着時間または他の値を他の強度値および到着時間または他の値とヒストグラム化または結合することをさらに含む、請求項２９〜３３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３５】
前記第１の信号および前記第２の信号を出力するステップが、前記イオン検出器からの信号出力を前記第１の信号および前記第２の信号に変換、分配または分断することを含む、請求項９〜３４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３６】
前記第１の信号をデジタル化し、前記第２の信号をデジタル化するステップが実質的に同時に行われる、請求項１０〜３５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３７】
前記第１の信号をデジタル化するステップが前記第１の信号をデジタル化するために第１のアナログデジタル変換器を使用することを含み、前記第２の信号をデジタル化するステップが前記第２の信号をデジタル化するために第２の異なるアナログデジタル変換器を使用することを含む、請求項１０〜３６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３８】
前記第１のアナログデジタル変換器および／または前記第２のアナログデジタル変換器は、アナログ電圧をデジタル出力に変換するように配列され、前記第１のアナログデジタル変換器および／または前記第２のアナログデジタル変換器は、
（ａ）（ｉ）＜１ＧＨｚ、（ｉｉ）１〜２ＧＨｚ、（ｉｉｉ）２〜３ＧＨｚ、（ｉｖ）３〜４ＧＨｚ、（ｖ）４〜５ＧＨｚ、（ｖｉ）５〜６ＧＨｚ、（ｖｉｉ）６〜７ＧＨｚ、（ｖｉｉｉ）７〜８ＧＨｚ、（ｉｘ）８〜９ＧＨｚ、（ｘ）９〜１０ＧＨｚ、および（ｘｉ）＞１０ＧＨｚからなる群から選択されるデジタル化速度で、使用において作動する、および／または
（ｂ）（ｉ）少なくとも４ビット、（ｉｉ）少なくとも５ビット、（ｉｉｉ）少なくとも６ビット、（ｉｖ）少なくとも７ビット、（ｖ）少なくとも８ビット、（ｖｉ）少なくとも９ビット、（ｖｉｉ）少なくとも１０ビット、（ｖｉｉｉ）少なくとも１１ビット、（ｉｘ）少なくとも１２ビット、（ｘ）少なくとも１３ビット、（ｘｉ）少なくとも１４ビット、（ｘｉｉ）少なくとも１５ビット、および（ｘｉｉｉ）少なくとも１６ビットからなる群から選択される分解能を有するように配列される、請求項３７に記載の方法。
【請求項３９】
前記第１の信号と前記第２の信号との間の強度差または比率を決定することをさらに含む、請求項９〜３８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項４０】
前記二重利得ＡＤＣ検出器システムによって作り出された後続の強度データを補正するために、前記決定された強度差または比率を使用することをさらに含む、請求項３９に記載の方法。
【請求項４１】
前記第１のアナログデジタル変換器からの信号出力が、前記第２のアナログデジタル変換器からの信号出力と位相補正されない、請求項３７〜４０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項４２】
前記試験信号がイオン到着信号と類似した線幅および／または線形を有する、請求項１〜４１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項４３】
検体イオンを検出するために単一のイオン検出器を使用することをさらに含む、請求項１〜４２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項４４】
前記時間差ΔＴが、（ｉ）１〜１０ｎｓ、（ｉｉ）１０〜２０ｎｓ、（ｉｉｉ）２０〜３０ｎｓ、（ｉｖ）３０〜４０ｎｓ、（ｖ）４０〜５０ｎｓ、（ｖｉ）５０〜６０ｎｓ、（ｖｉｉ）６０〜７０ｎｓ、（ｖｉｉｉ）７０〜８０ｎｓ、（ｉｘ）８０〜９０ｎｓ、（ｘ）９０〜１００ｎｓ、（ｘｉ）１００〜２００ｎｓ、（ｘｉｉ）２００〜３００ｎｓ、（ｘｉｉｉ）３００〜４００ｎｓ、（ｘｉｖ）４００〜５００ｎｓ、（ｘｖ）５００〜６００ｎｓ、（ｘｖｉ）６００〜７００ｎｓ、（ｘｖｉｉ）７００−８００ｎｓ、（ｘｖｉｉｉ）８００〜９００ｎｓ、（ｘｉｘ）９００〜１０００ｎｓ、および（ｘｘ）＞１μｓからなる群から選択される、請求項１〜４３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項４５】
二重利得ＡＤＣ検出器システムであって、
第１の信号経路と、
第２の信号経路と、
制御システムであって、
（ｉ）第１のデジタル化された試験信号を作り出すために前記第１の信号経路に試験信号を複数回通過させ、
（ｉｉ）第１の試験のピークを検出するためにそれぞれの前記第１のデジタル化された試験信号を処理し、
（ｉｉｉ）それぞれの前記第１の試験のピークに対応する時間または他の値および強度値を決定し、
（ｉｖ）第１のヒストグラムまたは結合データセットを形成するためにそれぞれの前記時間または他の値および前記強度値をヒストグラム化または結合し、
（ｖ）前記第１のヒストグラムまたは結合データセットから前記第１の信号経路のための第１の時間Ｔ１を決定し、
（ｖｉ）第２のデジタル化された試験信号を作り出すために前記第２の信号経路に試験信号を複数回通過させ、
（ｖｉｉ）第２の試験のピークを検出するためにそれぞれの前記第２のデジタル化された試験信号を処理し、
（ｖｉｉｉ）それぞれの前記第２の試験のピークに対応する時間または他の値および強度値を決定し、
（ｉｘ）第２のヒストグラムまたは結合データセットを形成するためにそれぞれの前記時間または他の値および前記強度値をヒストグラム化または結合し、
（ｘ）前記第２のヒストグラムまたは結合データセットから前記第２の信号経路のための第２の時間Ｔ２を決定し、ならびに
（ｘｉ）前記第１の時間Ｔ１と前記第２の時間Ｔ２との間の時間差ΔＴを決定するように、配列および適合される、制御システムと、を備える、二重利得ＡＤＣ検出器システム。
【請求項４６】
質量分析の方法であって、
第１のアナログデジタル変換器を含む第１の信号経路および第２のアナログデジタル変換器を含む第２の信号経路を含む二重利得ＡＤＣ検出器システムを提供することと、
ΔＴ＞１ｎｓで、前記第１の信号経路と前記第２の信号経路との間の伝搬時間遅延ΔＴを決定するために、前記第１の信号経路に試験信号を通過させ、前記第２の信号経路に試験信号を通過させることと、
前記第１のアナログデジタル変換器と前記第２のアナログデジタル変換器との間の位相を補正することなく前記二重利得ＡＤＣ検出器システムを使用して検体イオンを検出することと、を含む、方法。
【請求項４７】
前記第１の信号経路が第１の利得を有し、前記第２の信号経路が第２のより高い利得を有する、請求項４６に記載の方法。
【請求項４８】
イオン検出器をさらに含み、前記検体イオンを検出するステップが、前記第１の信号経路に沿って通過する前記イオン検出器からの第１の信号出力をデジタル化し、前記第１の信号におけるピークに関する第１の時間および強度対を決定し、前記第２の信号経路に沿って通過する前記イオン検出器からの第２の信号出力をデジタル化し、前記第２の信号におけるピークに関する第２の時間および強度対を決定することを含む、請求項４６または４７に記載の方法。
【請求項４９】
第２の時間および強度対が飽和に陥っていると決定され、対応する第１の時間および強度対が代わりに選択されない限り、前記第２の時間および強度対を選択することによって質量スペクトルを形成することをさらに含む、請求項４８に記載の方法。
【請求項５０】
第１の時間および強度対が第２の時間および強度対の代わりに選択された場合、前記第１の時間および強度対の強度値が、前記第２の利得の前記第１の利得に対する比率に実質的に対応するスケール計数によって計られる、請求項４９に記載の方法。
【請求項５１】
複数のＡＤＣ時間ビンを横切るイオンピークをデジタル化し、前記デジタル化イオンピークを単一の時間および強度対に変換することをさらに含み、ここにおいて前記時間および強度対の時間値が前記デジタル化イオンピークの重心または加重重心に対応する、請求項４６〜５０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５２】
質量分析計であって、
第１のアナログデジタル変換器を含む第１の信号経路および第２のアナログデジタル変換器を含む第２の信号経路を含む二重利得ＡＤＣ検出器システム、ならびに
（ｉ）Δ＞１ｎｓで、前記第１の信号経路と前記第２の信号経路との間の伝搬時間遅延ΔＴを決定するために、前記第１の信号経路に試験信号を通過させ、前記第２の信号経路に試験信号を通過させるため、および
（ｉｉ）前記第１のアナログデジタル変換器と前記第２のアナログデジタル変換器との間の位相を補正することなく前記二重利得ＡＤＣ検出器システムを使用して検体イオンを検出するために配列および適合される制御システム、を含む、質量分析計。
【発明の詳細な説明】
【関連出願の相互参照】
【０００１】
この出願は、２０１２年５月２４日に出願された米国仮特許出願第６１／６５１２５１号、および２０１２年５月１８日に出願された英国特許出願第１２０８８４１．５号の優先権ならびに利益を主張する。これらの出願を参照することにより本明細書に組み込む。
【背景技術】
【０００２】
本発明は、質量分析計および質量分析の方法に関するものである。好適な実施形態は、二重利得ＡＤＣ検知装置の校正の方法に関するものである。
【０００３】
米国特許第７４２３２５９号（イダルゴ）では、質量分析計からの信号が分配され、利得の異なる２つの独立した増幅器に向けられた、二重利得ＡＤＣを操作する方法が開示されている。２つの増幅された信号は、２つの独立したアナログからデジタルへの記録装置を使用してデジタル化されている。得られたデータは、ＡＤＣの垂直ダイナミックレンジを超える強度を有する高利得増幅器の信号経路からのデジタル化されたサンプルが、低利得サンプル経路からの関連デジタル化サンプルと置き換えられるような、適切な強度スケーリングの後にデータを結合するスペクトル結合器に送信される。この複合スペクトルは、どちらの個々のＡＤＣよりも大きなダイナミックレンジを持つ。
【０００４】
この取り組みが正しく働くために、両ＡＤＣのサンプリング間隔時間は正しく調整されていなければならない。２つのＡＤＣの間の位相を補正するために、ファームウェアまたは複雑な電子回路が信号をデジタル化する前に、サンプリング間隔時間の調整のために使用することが知られている。
【０００５】
しかしながら、２つのＡＤＣクロックを調整することに加えて、最終信号を表すために、個々のデジタル化された点が選択される前に、２つの信号経路内の各デジタル化された点が、イオン信号の同じ領域に対応するように、信号自体を調整することも必要である。この信号の調整は、二重ＡＤＣの操作に対しても大幅な複雑性を加える。
【０００６】
当業者は、２つのＡＤＣクロック間の位相差は、一般的には１つのＡＤＣ時間ビンより少ない、例えば＜１００ｐｓの場合に、２つのＡＤＣ間の位相を補正することは状況により限定されることを理解するであろう。
【０００７】
米国特許第６５６７０２２号（ルーベニ）では、垂直利得を校正し、試験信号を使用して、２つのＡＤＣの違いをオフセットする方法が開示されている。開示された方法は、同一の試験信号をデジタル化する際に、出力振幅応答における自然変動を補償する２つの実質的に同一のＡＤＣの校正ルーチンに関するものである。このプロセスは、２つのＡＤＣが明らかに高いデジタル化速度の単一出力を作り出すために、成功裡にインターリーブされることを可能にするために行われる。時刻補正が行われず、異なる増幅手順を有する二重信号経路のための補償が記載されず、およびダイナミックレンジ拡大が意図されていない。
【０００８】
米国特許第２０１０／０２１３３６１号（マイクロマス）では、検出器でのイオン到着信号が分配され、デジタル化するために、異なる利得の２つの増幅器を介して、次に２つの別のＡＤＣに送信する場合に、飛行システムの時間のダイナミックレンジを増加させるための二重利得ＡＤＣ方法が開示されている。開示された方法は、有利には、ＡＤＣクロックの位相補正を必要としない。開示された方法によれば、各プッシュからのデータは、元のＡＤＣのデジタル化速度とは関係無く、時間および強度対に低減され、その後、時間軸上に結合されている。この取り組みは、ＡＤＣよりも細かい時間ビンを使用して、結合中の２つのＡＤＣからの結合データのアップサンプリングを可能にする。デジタル化の前に信号を調整する必要はない。米国特許公開第２０１０／０２１３３６１号に開示された方法は、したがって、検出器システムが複雑な位相補正用電子機器を必要としないという点で、特に有利である。
【０００９】
国際公開第ＷＯ２００８／００８８６７号（メーソン）は、位相を調整するために試験・パルスを注入すること、２つの出力チャネルを持つプリ増幅器の出力チャネルをオフセットする、または利得することを開示している。第１の出力チャネルは第２の出力チャネルの８倍の利得を持つ。２つのデジタル化されたデータ流は、単一の高ダイナミックレンジスペクトルを作ることを積算する前に、飛行過渡の個々の時間のために、ＡＤＣビンからＡＤＣビンへステッチされる。２つのＡＤＣ間の位相差は、各ＡＤＣ上のビン間隔が整列し、信号が両方のＡＤＣ内で同じビンの上に落下するようにゼロに調整または修正される。
【００１０】
ＡＤＣの時間ビンを整列する（すなわち、位相補正する）ために、オンボードＡＤＣディレイが試験信号の測定に基づいて調整される。しかしながら、このオンボードディレイは、１つまたは２つのデジタル化ビン幅、すなわち約１００ｐｓによって、位相またはディレイを調整することができるだけで、このディレイに大きな調整を行うためのいかなる試みも位相ノイズの原因となり、したがって最終信号のジッターのタイミングを決めることになる。開示された方法は、したがって、２つのＡＤＣ間の位相差の補正を可能にするだけで、オンボードＡＤＣディレイが対応することができるよりも実質的に大きくすることができる２つの増幅器を介した２つの信号経路間の伝搬遅延に起因した、大幅に長い時間遅延の問題に対処するには適していない。
【００１１】
増幅器のケーブルと２つの利得チャネル用ＡＤＣ信号経路は、唯一必要な補正が２つのＡＤＣ間のほんの数ピコ秒の問題であるように、可能な限りゼロに近い位相差を有するように、非常に慎重に設計されなければならないことが明らかになる。当業者は、このような設計上の制約が、複雑で高価なＡＤＣ検出器システムと関連電子機器をもたらすことを理解するであろう。さらに、増幅を変更したい場合は、全く新しい回路を設計する必要がある。
【００１２】
既知の二重ＡＤＣシステムの一般的な問題は、ケーブルの長さの差と、異なる増幅回路および他の部品等を介した伝搬遅延に起因したもので、信号が検出器で同じイオン到着事象から生じたにもかかわらず、一般的に、高いおよび低い利得信号経路を通過する信号間に記録時間の差が存在する。これは一般的に時間のオフセットであり、そのような伝搬遅延による時間オフセット（典型的には１０〜５００ｎｓ）は、２つのＡＤＣ（ＡＤＣを約１００ｐｓによって調整することができるだけである）を、位相補正することによって補正することはできない。
【００１３】
２つの信号経路が最終スペクトルに結合される前に校正または調整されていない場合は、最終的に結合されたデータの質量分解能と質量精度に損失が生じることになる。
【００１４】
また、各信号経路の増幅回路の公称理論的利得が知られているかもしれないが、実際には、実際の利得または利得差が異なっていてもよい。この正規化で使用される利得比でエラーが発生している場合、最終複合スペクトルで定量誤差が発生する。
【００１５】
要約すると、従来の二重利得ＡＤＣシステムは、約１００ｐｓまでの時間的差異のために、ＡＤＣクロックを位相補正することによって調整できるだけである。従来の二重利得ＡＤＣシステムは、両方のＡＤＣを通過する信号経路が実質的に同一であることを必要とする。この要件はかなりの設計上の制約を課し、また、複雑な関連電子機器を必要とする。
【００１６】
したがって、質量分析計のための改良された二重利得ＡＤＣ検出器システムを提供することが望まれている。
【発明の概要】
【００１７】
本発明の態様に従い、質量分析の方法が提供され、この方法は、
第１のデジタル化された試験信号を作り出すために二重利得ＡＤＣ検出器システムの第１の信号経路に試験信号を複数回通過させ、第１の試験のピークを検出するために第１の各デジタル化された試験信号を処理し、それぞれの第１の試験のピークに対応した時間または他の値および強度値を決定し、第１のヒストグラムまたは結合データセットを形成するために各時間または他の値および強度値をヒストグラム化または結合し、第１のヒストグラムまたは結合データセットから第１の信号経路の第１の時間Ｔ１を決定することと、
第２のデジタル化された試験信号を作り出すために二重利得ＡＤＣ検出器システムの第２の信号経路に試験信号を複数回通過させ、第２の試験のピークを検出するために第２の各デジタル化された試験信号を処理し、それぞれの第２の試験のピークに対応した時間または他の値および強度値を決定し、第２のヒストグラムまたは結合データセットを形成するために各時間もしくは他の値および強度値をヒストグラム化または結合し、第２のヒストグラムまたは結合データセットから第２の信号経路の第２の時間Ｔ２を決定することと、
第１の時間Ｔ１と第２の時間Ｔ２との間の時間差ΔΤを決定することと、を含む。
【００１８】
本発明の重要な利点は、２つのＡＤＣを通過する２つの信号経路間で伝搬遅延がないように設計される必要がない二重ＡＤＣ検出器システムが提供されていることである。さらに、２つのＡＤＣは位相補正する必要がないので、２つのＡＤＣを位相補正するための複雑で高価な電子機器は必要ない。
【００１９】
したがって本発明は、より単純でもっと安い二重利得ＡＤＣ検出器システムを提供することを可能にし、２つのＡＤＣ経路間の相対利得を容易に変更することを可能にする（２つのＡＤＣ経路の利得を容易に変更することができない従来の二重利得ＡＤＣシステムとは対照的に）。
【００２０】
当業者は、位相補正とは国際公開第ＷＯ２００８／００８８６７号（メーソン）に開示されている、複雑で非常に慎重に設計されたＡＤＣ回路を必要とする取り組みであることを理解するであろう。位相補正は１００ｐｓ単位の非常にわずかなタイミングの誤差を補正することができるだけであり、２つのＡＤＣ経路間に基本的に伝搬遅延がないように、ＡＤＣ回路に厳しい要件を課す。したがって国際公開第ＷＯ２００８／００８８６７号（メーソン）に開示された取り組みは、２つの信号経路を通過する信号の時間差に起因する１〜１００ｎｓ単位の大幅なタイミングや伝搬遅延を補正することはできない。
【００２１】
本発明によれば、２つのＡＤＣを位相補正する必要はない。その代わりに、本発明によれば、２つの信号経路からの信号間の時間オフセットが測定され、その後補正される。データは結合する前に、時間および強度対に低減されるので、２つのＡＤＣを位相補正する必要はない。
【００２２】
本発明の特定の利点は、高度に一致した上流の電子機器の必要性を低減し、二重ＡＤＣシステムの全体の設計を大幅に簡素化する補正が、好適には、ＦＰＧＡにおける後処理操作として適用されるので、伝搬時間における大きな差を補償することが可能であるということである。
【００２３】
さらに、ＡＤＣの設計を容易に変更することができ（例えば、相対利得を容易に変更することができる）、本発明にしたがって信号自体の相対的シフトを容易に補償することができるので、システムを容易に再校正することができる。
【００２４】
利得は同じような方法で測定することができ、次に、好適な実施形態によれば、弱いまたは低い利得データの増倍率に応じて調整することができる。よって、２つのＡＤＣ間の正確な利得係数を設定する必要はない。対照的に、国際公開第ＷＯ２００８／００８８６７号に開示された配列は、必要な利得差に一致するように、オンボード機器を使用してＡＤＣの利得を調整することができるだけである。この取り組みを用いた最大可能調整はＡＤＣの利得の約＋１０％である。
【００２５】
対照的に、好適な実施形態によれば、利得が測定され、いかなる利得差（ちょうど１０％までと比較）に対応することができる。したがって、好適な実施形態による検出器システムは、国際公開第ＷＯ２００８／００８８６７号に開示されているものよりもはるかに柔軟なシステムで、二重ＡＤＣシステムの全体的なコストを大幅に削減する、もっと簡単な増幅器の設計を利用することである。
【００２６】
要約すると、国際公開第ＷＯ２００８／００８８６７号に開示されているような位相補正に対する取り組みは複雑で、増幅器の設計に関して非常に厳しい要件を課し、複雑な電子機器を必要とする。このシステムは、オンボードＡＤＣ機能を使用して、非常に微細な調整（＜１００ｐｓ）をすることができるだけである。
【００２７】
対照的に、本発明は本質的により簡単で、より柔軟である。フィールドプログラマブルゲートアレイ（「ＦＰＧＡ」）が、好適には２つの信号経路内の差（１〜５００ｎｓの単位であってもよい）を補償し、後処理中に利得差を測定するために使用される。
【００２８】
したがって、本発明は、例えば、国際公開第ＷＯ２００８／００８８６７号に開示されている従来の配列よりも大幅な改善を示す。
【００２９】
国際公開第ＷＯ２００８／００８８６７号に開示された配列は、両方のＡＤＣを介して複数の試験信号を通過させず、次に、試験のピークの時間および強度値をヒストグラム化し、次いで、２つのヒストグラムに基づいて、２つの信号経路間の伝搬遅延を決定する。
【００３０】
第１の信号経路は、好適には、低利得信号経路を含む。
【００３１】
第２の信号経路は、好適には、高利得信号経路を含む。
【００３２】
第１の信号経路に沿って通過した信号は、好適には、第１の利得により乗算され、または増幅される。
【００３３】
第２の信号経路に沿って通過した信号は、好適には、第２の異なる利得により乗算され、または増幅される。
【００３４】
第２の利得は、第１の利得よりも大きいことが好適である。
【００３５】
実施形態によれば、
（ａ）第１の利得に対する第２の利得の比率が、（ｉ）＜２、（ｉｉ）２〜５、（ｉｉｉ）５〜１０、（ｉｖ）１０〜１５、（ｖ）１５〜２０、（ｖｉ）２０〜２５、（ｖｉｉ）２５〜３０、（ｖｉｉｉ）３０〜３５、（ｉｘ）３５〜４０、（ｘ）４０〜４５、（ｘｉ）４５〜５０、（ｘｉｉ）５０〜６０、（ｘｉｉｉ）６０〜７０、（ｘｉｖ）７０〜８０、（ｘｖ）８０〜９０、（ｘｖｉ）９０〜１００、および（ｘｖｉｉ）＞１００からなる群から選択されるか、または
（ｂ）第２の利得に対する第１の利得の比率が、（ｉ）＜２、（ｉｉ）２〜５、（ｉｉｉ）５〜１０、（ｉｖ）１０〜１５、（ｖ）１５〜２０、（ｖｉ）２０〜２５、（ｖｉｉ）２５〜３０、（ｖｉｉｉ）３０〜３５、（ｉｘ）３５〜４０、（ｘ）４０〜４５、（ｘｉ）４５〜５０、（ｘｉｉ）５０〜６０、（ｘｉｉｉ）６０〜７０、（ｘｉｖ）７０〜８０、（ｘｖ）８０〜９０、（ｘｖｉ）９０〜１００、および（ｘｖｉｉ）＞１００からなる群から選択される、のいずれかである。
【００３６】
この方法は好適にはさらに、イオン検出器を使用して検体イオンを検出することも含む。
【００３７】
この方法は好適には、イオン検出器からの第１の信号および第２の信号を出力することをさらに含み、第１の信号が第１の利得により乗算または増幅された信号に対応し、第２の信号が第２の異なる利得により乗算または増幅された信号に対応する。
【００３８】
この方法は好適には、第１のデジタル化された信号を作るために第１の信号をデジタル化すること、第２のデジタル化された信号を作るために第２の信号をデジタル化することをさらに含む。
【００３９】
この方法は好適には、第１のデジタル化された信号内の１つ以上の第１のピークを検出し、第２のデジタル化された信号内の１つ以上の第２のピークを検出することをさらに含む。
【００４０】
この方法は好適には、飽和に陥っていると決定された第１のピークおよび／または第２のピークに、マークまたはフラグを付けることをさらに含む。
【００４１】
この方法は好適にはさらに、第１のピークの各々の強度値と到着時間、または他の値を決定することも含む。
【００４２】
この方法は好適には、時間差ΔΤに基づいて、第１のピークのそれぞれの決定された到着時刻、または他の値を補正することをさらに含む。
【００４３】
この方法は好適には、第２のピークの各々の強度値と到着時間、または他の値を決定することをさらに含む。
【００４４】
この方法は好適には、時間差ΔΤに基づいて、第２のピークの各々の決定された到着時刻、または他の値を補正することをさらに含む。
【００４５】
この方法は好適には、飽和に陥っているとマークまたはフラグ付けされていない第２のピークのそれぞれの強度値と到着時間、または他の値からなる複合データセット、および第２のピークが飽和に陥っているとマークまたはフラグ付けされた時の第１のピークの強度値と到着時間、または他の値を形成することをさらに含む。
【００４６】
この方法は好適には、時間差ΔΤに基づいて、第１のピークのそれぞれの決定された到着時刻、または他の値を補正することをさらに含む。
【００４７】
この方法は好適には、時間差ΔΤに基づいて、第２のピークのそれぞれの決定された到着時刻、または他の値を補正することをさらに含む。
【００４８】
この方法は好適には、スケール係数によって第１のピークの強度値を計ることをさらに含む。
【００４９】
このスケール係数は、好適には、第２の利得の第１の利得に対する比率に対応する。
【００５０】
この方法は好適には、質量スペクトルを形成するために、他の強度値と到着時刻、または他の値を有する統合データセット内の強度値と到着時刻、または他の値をヒストグラム化または結合することをさらに含む。
【００５１】
実施形態によれば、この方法は、第１の積算されデジタル化された信号を形成するための他の対応する第１のデジタル化された複数の信号を有する第１のデジタル化された信号、および第２の積算されデジタル化された信号を形成するための他の対応する第２のデジタル化された複数の信号を有する第２のデジタル化された信号を積算することをさらに含む。
【００５２】
この方法は好適には、第１の加算された強度値と、第１の加算された到着時間、または第１の積算されデジタル化された信号からのその他の値を決定することをさらに含む。
【００５３】
この方法は好適には、第２の加算された強度値と、第２の加算された到着時間、または第２の加算されたデジタル化された信号からの他の値を決定することをさらに含む。
【００５４】
この方法は好適には、（ｉ）飽和に陥っていると決定された第１のデジタル化された信号および／または第２のデジタル化された信号をマークするか、またはフラグを立てること、および／または（ｉｉ）飽和に陥っていると決定された第１の積算された強度値および／または第２の積算された強度値をマークするか、またはフラグを立てること、のいずれかをさらに含む。
【００５５】
この方法は好適にはさらに、時間差ΔΤに基づいた、第１の積算された到着時刻、または他の値を補正することも含む。
【００５６】
この方法は好適にはさらに、時間差ΔΤに基づいた第２の積算された到着時刻、または他の値を補正することも含む。
【００５７】
この方法は好適にはさらに、飽和に陥っているとマークまたはフラグ付けされた第２の積算された強度値と第２の積算された到着時刻、または他の値からなる統合データセット、および第２のデジタル化された信号または第２の積算された強度値が飽和に陥っているとマーク、またはフラグ付けされた時に、第１の積算された強度値と第１の積算された到着時刻、または他の値を形成することも含む。
【００５８】
この方法は好適にはさらに、時間差ΔΤに基づいて、第１の積算された到着時刻、または他の値を補正することも含む。
【００５９】
この方法は好適にはさらに、時間差ΔΤに基づいて、第２の積算された到着時刻、または他の値を補正することも含む。
【００６０】
この方法は好適にはさらに、第１の積算された強度値をスケール係数によって計ることも含む。スケール係数は、好適には、第１の利得に対する第２の利得の比率に対応する。
【００６１】
この方法は好適にはさらに、質量スペクトルを形成するために、他の強度値と到着時刻、または他の値を有する統合データセット内の強度値と到着時刻、またはその他の値をヒストグラム化または結合することも含む。
【００６２】
第１の信号および第２の信号を出力するステップは、好適には、イオン検出器からの信号出力を第１の信号および第２の信号に変換、分配または分断することを含む。
【００６３】
第１の信号をデジタル化し、第２の信号をデジタル化するステップは、好適には、実質的に同時に行われる。
【００６４】
第１の信号をデジタル化するステップは、好適には、第１の信号をデジタル化する第１のアナログデジタル変換器を使用することを含み、第２の信号をデジタル化するステップは、第２の信号をデジタル化する第２の異なるアナログデジタル変換器を使用することを含む。
【００６５】
第１のアナログデジタル変換器および／または第２のアナログデジタル変換器が、好適には、アナログ電圧をデジタル出力に変換するために配列され、第１のアナログデジタル変換器および／または第２のアナログデジタル変換器は、
（ａ）使用において、（ｉ）＜１ＧＨｚ、（ｉｉ）１〜２ＧＨｚ、（ｉｉｉ）２〜３ＧＨｚ、（ｉｖ）３〜４ＧＨｚ、（ｖ）４〜５ＧＨｚ、（ｖｉ）５〜６ＧＨｚ、（ｖｉｉ）６〜７ＧＨｚ、（ｖｉｉｉ）７〜８ＧＨｚ、（ｉｘ）８〜９ＧＨｚ、（ｘ）９〜１０ＧＨｚ、および（ｘｉ）＞１０ＧＨｚからなる群から選択されるデジタル化速度で動作する、および／または
（ｂ）（ｉ）少なくとも４ビット、（ｉｉ）少なくとも５ビット、（ｉｉｉ）少なくとも６ビット、（ｉｖ）少なくとも７ビット、（ｖ）少なくとも８ビット、（ｖｉ）少なくとも９ビット、（ｖｉｉ）少なくとも１０ビット、（ｖｉｉｉ）少なくとも１１ビット、（ｉｘ）少なくとも１２ビット、（ｘ）少なくとも１３ビット、（ｘｉ）少なくとも１４ビット、（ｘｉｉ）少なくとも１５ビット、および（ｘｉｉｉ）少なくとも１６ビットからなる群から選択される分解能を持つように配列される。
【００６６】
この方法は好適にはさらに、第１の信号と第２の信号間の強度差、または比率を決定することも含む。
【００６７】
この方法は好適にはさらに、二重利得ＡＤＣ検出器システムによって作り出された後続の強度データを補正するために、決定された強度差または比率を使用することも含む。
【００６８】
好適な実施形態によって、第１のアナログデジタル変換器からの信号出力は、第２のアナログデジタルコンバーターからの信号出力で位相補正されない。
【００６９】
試験信号は、好適には、イオン到着信号と類似した線幅および／または線形を持つ。
【００７０】
この方法は好適にはさらに、検体イオンを検出するために、単一のイオン検出器を使用することも含む。
【００７１】
時間差ΔΤは、好適には、（ｉ）１〜１０ｎｓ、（ｉｉ）１０〜２０ｎｓ、（ｉｉｉ）２０〜３０ｎｓ、（ｉｖ）３０〜４０ｎｓ、（ｖ）４０〜５０ｎｓ、（ｖｉ）５０〜６０ｎｓ、（ｖｉｉ）６０〜７０ｎｓ、（ｖｉｉｉ）７０〜８０ｎｓ、（ｉｘ）８０〜９０ｎｓ、（ｘ）９０〜１００ｎｓ、（ｘｉ）１００〜２００ｎｓ、（ｘｉｉ）２００〜３００ｎｓ、（ｘｉｉｉ）３００〜４００ｎｓ、（ｘｉｖ）４００〜５００ｎｓ、（ｘｖ）５００〜６００ｎｓ、（ｘｖｉ）６００〜７００ｎｓ、（ｘｖｉｉ）７００〜８００ｎｓ、（ｘｖｉｉｉ）８００〜９００ｎｓ、（ｘｉｘ）９００〜１０００ｎｓ、および（ｘｘ）＞１μｓからなる群から選択される：。
【００７２】
そのような国際公開第ＷＯ２００８／００８８６７号に開示されたもののような従来の配列は、＞１ｎｓ単位の伝搬時間遅延を決定することはできない。１つまたは２つの時間ビン（例えば、１００ｐｓまで）だけによって正しく整列されていないＡＤＣ時間ビンは、２つのＡＤＣを位相補正することによって、従来通りに整列させることができる。
【００７３】
本発明の一態様によって、二重利得ＡＤＣ検出器システムが提供され、この二重利得ＡＤＣ検出器システムは、
第１の信号経路と、
第２の信号経路と、
制御システムであって、
（ｉ）第１のデジタル化された試験信号作り出すために、第１の信号経路に試験信号を複数回通過させ、
（ｉｉ）第１の試験のピークを検出するために、第１のデジタル化された各試験信号を処理し、
（ｉｉｉ）試験ピークの各々に対応する時間、または他の値および強度値を決定し、
（ｉｖ）第１のヒストグラム、または統合データセットを形成するために、各時間または他の値、および強度値をヒストグラム化または結合し、
（ｖ）第１のヒストグラムまたは統合データセットから、第１の信号経路のための第１の時間Ｔ１を決定し、
（ｖｉ）第２のデジタル化された試験信号を作り出すために、第２の信号経路に試験信号を複数回通過させ、
第２の試験のピークを検出するために、第２のデジタル化された各試験信号を処理し、
（ｖｉｉ）第２の試験のピークの各々に対応する時間、または他の値および強度値を決定し、
（ｉｘ）第２ヒストグラム、または統合データセットを形成するために、各時間または他の値、および強度値をヒストグラム化または結合し、
（ｘ）第２のヒストグラムまたは統合データセットから、第２の信号経路のための、第２の時間Ｔ２を決定し、かつ
（ｘｉ）第１の時間Ｔ１と第２の時間Ｔ２との間の時間差ΔΤを決定するように、配列および適合された、制御システムと、を備える。
【００７４】
国際公開第ＷＯ２００８／００８８６７号に開示された配列は、両方のＡＤＣを介して複数の試験信号を通過させず、次に、時間および試験のピークの強度値をヒストグラム化せず、次いで、２つのヒストグラムに基づいて、２つの信号経路間の伝搬遅延を決定しない。
【００７５】
本発明の一態様によって、質量分析の方法が提供され、この方法は、
第１のアナログデジタル変換器を含む第１の信号経路、および第２のアナログデジタル変換器を含む第２の信号経路を含む、二重利得ＡＤＣ検出器システムを提供することと、
ΔΤ＞１ｎｓの場合に、第１の信号経路と第２の信号経路との間の伝搬時間遅延ΔΤを決定するために、第１の信号経路に試験信号を通過させ、第２の信号経路に試験信号を通過させることと、
第１のアナログデジタルコンバーターと第２のアナログデジタルコンバーターとの間の位相を補正することなく、二重利得ＡＤＣ検出器システムを使用して、検体イオンを検出することと、を含む。
【００７６】
国際公開第ＷＯ２００８／００８８６７号に開示された配列は、＞１ｎｓ単位の伝搬時間遅延を決定することができない。１つまたは２つの時間ビンだけによって正しく整列されていないＡＤＣ時間ビン、例えば最大１００ｐｓは、２つのＡＤＣを位相補正することにより整列される。
【００７７】
第１の信号経路は、好適には、第１の利得を有し、第２の信号経路は第２のより高い利得を有する。
【００７８】
本方法は好適には、検体イオンを検出するステップは、イオン検出器から出力される第１の信号経路に沿って通過する第１の信号をデジタル化して第１の信号のピークに関連した第１の時間と強度対を決定すること、および第２の信号経路に沿って通過するイオン検出器からの第２の信号出力をデジタル化して第２の信号のピークに関連して第２の時間及び強度対を決定することを含む場合に、イオン検出器を提供することをさらに含む。
【００７９】
本方法は好適には、対応する第１の時間および強度対が代わりに選択されていない場合に、第２の時間と強度対がそこで飽和に陥っていると決定されない限り、第２の時間と強度対を選択することにより、質量スペクトルを形成することをさらに含む。
【００８０】
好適な実施形態によれば、第２の時間および強度対に代わって第１の時間及び強度対が選択された場合は、第１の利得に対する第２の利得の比率に実質的に関連する第１の時間の強度値および強度対はスケール係数により計られる。
【００８１】
本方法は好適にはさらに、時間の時間値および強度対が、重心またはデジタル化されたイオンピークの荷重重心に相当する場合に、複数のＡＤＣ時間ビンを横切るイオンピークをデジタル化し、デジタル化されたイオンピークを単一の時間および強度対に変換することも含む。
【００８２】
本発明の一態様によって、質量分析計が提供され、この質量分析計は、
第１のアナログデジタル変換器を含む第１の信号経路、および第２のアナログデジタル変換器を含む第２の信号経路を備えた二重利得ＡＤＣ検出器システムと、
制御システムであって、
（ｉ）ΔΤ＞１ｎｓの場合に、第１の信号経路および第２の信号経路間の伝搬時間遅延ΔΤを決定するために、第１の信号経路に試験信号を通過させ、第２の信号経路に試験信号を通過させ、かつ
（ｉｉ）第１のアナログデジタル変換器と第２のアナログデジタル変換器との間の位相を補正することなく、二重利得ＡＤＣ検出器システムを使用して検体イオンを検出するように配列および適合された、制御システムと、を備える。
【００８３】
国際公開第ＷＯ２００８／００８８６７号に開示された配列は、＞１ｎｓ単位の伝搬時間遅延を決定することができない。１つまたは２つの時間ビンだけで正しく整列されていないＡＤＣ時間ビン、例えば最大１００ｐｓは、２つのＡＤＣを位相補正することによって整列される。
【００８４】
本発明の一態様によれば、二重利得ＡＤＣ検出器システムを校正する方法が提供され、この方法は、
第１の信号を作り出すために、高利得信号経路に試験信号を通過させることと、
第２の信号を作り出すために、低利得信号経路に試験信号を通過させることと、
第１の信号と第２の信号間との時間差を決定することと、を含む。
【００８５】
本方法は好適には、
第１のデジタル化された信号を作り出すために第１の信号をデジタル化し、第２のデジタル化された信号を作り出すために第２の信号をデジタル化することをさらに含み、
第１の信号と第２の信号間の時間差を決定するステップは、第１のデジタル化された信号と第２のデジタル化された信号との時間差を決定することを含む。
【００８６】
本方法は好適には、
１つ以上の第１のピークを検出するために、第１のデジタル化された信号を処理することと、
１つ以上の第２のピークを検出するめに、第２のデジタル化された信号を処理することと、をさらに含み、
第１のピークと第２のピーク間の時間差を決定するステップは、１つ以上の第１のピークと、１つ以上の第２のピーク間の時間差を決定することを含む。
【００８７】
この方法は好適には、
第１の積算されデジタル化された信号を形成するために、第１のデジタル化された信号と第１のデジタル化された信号に対応する他の複数の信号とを合計することと、
第２の積算されデジタル化された信号を形成するために、第２のデジタル化された信号と第２のデジタル化された信号に対応する他の複数の信号とを合計することと、
１つ以上の第１のピークを検出するために、第１の積算されデジタル化された信号を処理することと、
１つ以上の第２のピークを検出するために、第２の積算されデジタル化された信号を処理することと、をさらに含み、
第１の信号と第２の信号間の時間差を決定するステップは、１つ以上の第１のピークと１つ以上の第２のピーク間の時間差を決定することを含む。
【００８８】
本方法は好適には、
結合されたデジタル化された信号を形成するために、第１のデジタル化された信号と第２のデジタル化された信号を結合することと、
１つ以上の第１のピークと１つ以上の第２のピークを検出するために、結合されたデジタル化された信号を処理することと、をさらに含み、
第１の信号と第２の信号間の時間差を決定するステップは、１つ以上のピークと１つ以上の第２のピーク間の時間差を決定することを含む。
【００８９】
本方法は好適には、
結合されたデジタル化された信号を形成するために、第１のデジタル化された信号と第２のデジタル化された信号を結合することと、
積算された結合デジタル化された信号を形成するために、結合されたデジタル化された信号を複数の他の関連した結合されたデジタル化された信号と合計することと、
１つ以上の第１のピークと１つ以上の第２のピークを検知するために、積算された結合されたデジタル化された信号を処理することと、をさらに含み、
第１の信号と第２の信号間の時間差を決定するステップは、１つ以上のピークと１つ以上の第２のピーク間の時間差を決定することを含む。
【００９０】
本方法は好適には、
１つ以上の第１の検出されたピークから、１つ以上の第１の時間と強度対を作り出すことと、
１つ以上の第２の検出されたピークから、１つ以上の第２の時間と強度対を作り出すことと、をさらに含み、
第１の信号と第２の信号間の時間差を決定するステップは、１つ以上の第１の時間および強度対と、１つ以上の第２の時間と強度対間の時間差を決定することを含む。
【００９１】
本方法は好適には、
二重利得ＡＤＣ検出器システムによって生成された後続の強度および到達時間、質量または質量対電荷比データを補正するために、決定された時間差を使用することをさらに含む。
【００９２】
本方法は好適には、
第１の信号と第２の信号間の強度差または比率を決定することをさらに含む。
【００９３】
本方法は好適には、
二重利得ＡＤＣ検出器システムによって生成された、後続の強度および到達時間、質量または質量対電荷比データを補正するために、決定された強度差または比率を使用することをさらに含む。
【００９４】
本方法は好適には、
試験信号を、少なくとも試験信号の第１の部分と試験信号の第２の部分とに変換、分配、または分断することをさらに含み、
高利得信号経路に試験信号を通過させるステップは、高利得信号経路に試験信号の第１の部分を通過させることを含み、
低利得信号経路に試験信号を通過させるステップは、低利得信号経路に試験信号の第１の部分を通過させることを含む。
【００９５】
好適な実施形態によれば、試験信号の第１の部分と、試験信号の第２の部分は、実質的に同じ強度を持つ。
【００９６】
好適な実施形態によれば、第１の信号は第１の利得によって乗算または増幅された試験信号に対応し、第２の信号は第２の異なる利得によって乗算または増幅された試験信号に対応する。
【００９７】
第１の利得は、好適には、第２の利得よりも実質的に大きい。
【００９８】
試験信号は、好適には、１つ以上のピークを含む。
【００９９】
１つ以上のピークは、好適には、イオン到着信号と類似した線幅および／または線形を持つ。
【０１００】
第１の信号をデジタル化し、第２の信号をデジタル化するステップは、好適には、１つ以上のアナログデジタル変換器を用いて第１の信号をデジタル化し、第２の信号をデジタル化することを含む。
【０１０１】
本方法は好適には、第１の信号および／または第２の信号が、１つ以上のアナログデジタル変換器を飽和しないように、試験信号の強度を選択することもさらに含む。
【０１０２】
本方法は好適には、第１の信号が、１つ以上のアナログデジタル変換器
をほぼ飽和させるように試験信号の強度を選択することもさらに含む。
【０１０３】
本方法は好適には
試験信号を提供するために、信号発生器からの信号を出力すること、または
試験信号を提供するために、質量分光計からの信号を出力することをさらに含む。
【０１０４】
本発明の別の態様によって、二重利得ＡＤＣ検出器システムが提供され、この二重利得ＡＤＣ検出器システムは、
第１の信号を生成するために、高利得信号経路に試験信号を通過させるように配列および適合された装置と、
第２の信号を生成するために、低利得信号経路に試験信号を通過させるように配列および適合された装置と、
第１の信号と第２の信号との間の時間差を決定するために配列および適合された装置と、を備える。
【０１０５】
本発明の別の態様によって、二重利得ＡＤＣ検出器システムを校正する以下の方法が提供され、この方法は、
高利得と低利得信号経路を通過する信号間の時間差を決定することを含む。
【０１０６】
本発明の別の態様によって、二重利得ＡＤＣ検出器システムが提供され、この二重利得ＡＤＣ検出器システムは、
高利得と低利得信号経路を通過する信号間の時間差を決定するように配列および適合した装置を含む。
【０１０７】
本発明の一態様によれば、飛行質量分光計の時間からのイオン到着時刻を記録するために使用されるデジタル変換器ＡＤＣ記録装置への、１つ以上のアナログと組み合わせて使用される、異なる信号経路をとる同様の信号のタイミング差と振幅差を補正する方法が提供されている。この好適な方法は、（ｉ）検出器におけるイオン到着から生じた信号によりとられた唯一の経路に対応する信号が、信号経路の少なくとも一部を横切るように、試験信号を提供するステップと、（ｉｉ）各試験信号がこれらの唯一の信号経路を横切った後に、各試験信号をデジタル化するステップと、（ｉｉｉ）到達時間および強度を決定するために、デジタル化された信号をピーク検出するステップと、（ｉｖ）信号経路間の計算された時間の差を補正するための補正係数を計算するステップと、（ｖ）異なる信号経路間の計算された強度の差を補正するための補正係数を計算するステップと、（ｖｉ）これらの補正係数を、後続の実際にピークが検出されたイオン到着信号に適用するステップと、を含む。
【０１０８】
本発明の好適な実施形態は、米国特許公開第２０１０／０２１３３６１号に記載された方法に従った、飛行データの時間を記録するために使用される、２つの独立したＡＤＣからの出力を整列または校正する検量体を使用するが、２つのＡＤＣのクロックを同期または位相補正する必要性を回避することのない、簡単な方法を提供する。
【０１０９】
本発明の好適な実施形態は、校正試料をイオン化、分析することなく、二重チャネルＡＤＣシステムの迅速で、正確な、自動校正を可能にする。
【０１１０】
一実施形態によれば、質量分光計はさらに以下を含むことができる：
（ａ）下記の群から選択したイオン源：（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（「ＤＩＯＳ」）イオン源での脱離イオン化、（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）大気圧マトリックス支援レーザー脱離イオン化イオン源、（ｘｖｉｉｉ）サーモスプレーイオン源、（ｘｉｘ）大気サンプリンググロー放電イオン化（「ＡＳＧＤＩ」）イオン源、（ｘｘ）グロー放電（「ＧＤ」）イオン源、（ｘｘｉ）インパクターイオン源、（ｘｘｉｉ）リアルタイム（「ＤＡＲＴ」）直接分析イオン源、（ｘｘｉｉｉ）レーザースプレーイオン化（「ＬＳＩ」）イオン源、（ｘｘｉｖ）ソニックスプレーイオン化（「ＳＳＩ」）イオン源、（ｘｘｖ）マトリックス支援インレットイオン化（「ＭＡＩＩ」）イオン源、および（ｘｘｖｉ）溶剤支援インレットイオン化（「ＳＡＩＩ」）イオン源、および／または
（ｂ）１つ以上の連続またはパルス化イオン源、および／または
（ｃ）１つ以上のイオンガイド、および／または
（ｄ）１つ以上のイオン移動性分離装置および／または１つ以上の電界非対称移動性イオン分光計装置、および／または
（ｅ）１つ以上のイオントラップまたは１つ以上のイオントラップ領域、および／または
（ｆ）以下を含む群から選択される１つ以上の衝突、断片化または反応セル：（ｉ）衝突誘起解離（「ＣＩＤ」）断片化装置、（ｉｉ）表面誘起解離（「ＳＩＤ」）断片化装置、（ｉｉｉ）電子移動解離（「ＥＴＤ」）断片化装置、（ｉｖ）電子保存解離（「ＥＣＤ」）断片化装置、
（ｖ）電子衝突または衝撃解離断片化装置、（ｖｉ）光誘起解離（「ＰＩＤ」）断片化装置、（ｖｉｉ）レーザー誘起解離断片化装置、（ｖｉｉｉ）赤外線放射誘起解離装置、（ｉｘ）紫外線放射誘起解離装置、（ｘ）ノズルスキマーインターフェース断片化装置、（ｘｉ）インソース断片化装置、（ｘｉｉ）インソース衝突誘起解離断片化装置、（ｘｉｉｉ）熱または温度源断片化装置、（ｘｉｖ）電界誘起断片化装置、（ｘｖ）磁界誘起断片化装置、（ｘｖｉ）酵素消化または酵素分解断片化装置、（ｘｖｉｉ）イオン―イオン反応断片化装置、（ｘｖｉｉｉ）イオン分子反応断片化装置、（ｘｉｘ）イオン―原子反応断片化装置、（ｘｘ）イオンの準安定イオン反応断片化装置、（ｘｘｉ）イオン―準安定分子反応断片化装置、（ｘｘｉｉ）イオン―準安定原子反応断片化装置、（ｘｘｉｉｉ）付加イオンまたは生成イオンを形成するイオンを反応させるためのイオン―イオン反応装置、（ｘｘｉｖ）付加イオンまたは生成イオンを形成するイオンを反応させるためのイオン―分子反応装置、（ｘｘｖ）付加イオンまたは生成イオンを形成するイオンを反応させるためのイオン―原子反応装置、（ｘｘｖｉ）付加イオンまたは生成イオンを形成するイオンを反応させるためのイオン―準安定イオン反応装置、（ｘｘｖｉｉ）付加イオンまたは生成イオンを形成するイオンを反応させるためのイオン―準安定分子反応装置、（ｘｘｖｉｉｉ）付加物または生成物イオンを形成するイオンを反応させるためのイオン―準安定原子反応装置、および（ｘｘｉｘ）電子イオン化解離（「ＥＩＤ」）断片化装置、および／または
（ｇ）以下からなる群から選択された質量分析器：（ｉ）四重極質量分析器、（ｉｉ）二次元または線形四重極質量分析器、（ｉｉｉ）ポールまたは三次元四重極質量分析器、
（ｉｖ）ペニングトラップ質量分析器、（ｖ）イオントラップ質量分析器、（ｖｉ）磁場型質量分析器、（ｖｉｉ）イオンサイクロトロン共鳴（「ＩＣＲ」）質量分析器、（ｖｉｉｉ）フーリエ変換イオンサイクロトロン共鳴（「ＦＴＩＣＲ」）質量分析器、（ｉｘ）静電またはオービトラップ質量分析器、（ｘ）フーリエ変換静電またはオービトラップ質量分析器、（ｘｉ）フーリエ変換質量分析器、（ｘｉｉ）飛行時間質量分析器、（ｘｉｉｉ）直交加速飛行時間質量分析器、および（ｘｉｖ）直線加速飛行時間質量分析器、および／または
（ｈ）１つ以上のエネルギー分析器，または静電エネルギー分析器，および／または
（ｉ）１つ以上のイオン検出器、および／または
（ｊ）以下からなる群から選択された１つ以上の質量フィルター：（ｉ）四重極質量フィルター、（ｉｉ）二次元または線形四重極イオントラップ、（ｉｉｉ）ポールまたは三次元四重極イオントラップ、（ｉｖ）ペニングイオントラップ、（ｖ）イオントラップ、（ｖｉ）磁場型質量フィルター、（ｖｉｉ）飛行時間質量フィルター、および（ｖｉｉｉ）ウィーンフィルター、および／または
（ｋ）イオンをパルス化するための装置またはイオンゲート、および／または
（ｌ）実質的に連続したイオンビームをパルス化イオンビームに変換するための装置。
【０１１１】
本質量分析計はさらに、以下のいずれかを含むことができる：
（ｉ）少なくともいくつかのイオンが断片イオンに断片化されて、オービトラップ（ＲＴＭ）質量分析計に注入される前で、断片イオンが次にＣトラップへ送信される場合に、および操作の第２モードでイオンがＣトラップへ、次に衝突セルまたは電子移動解離装置へ送信される場合、操作の第１モードでイオンがＣトラップへ送信され、次にオービトラップ（ＲＴＭ）に注入される場合の、外側樽状電極、および同軸内側紡錘状電極を含むＣトラップとオービトラップ（ＲＴＭ）質量分析計、および／または
（ｉｉ）各々が開口部を有する複数の電極からなる積層リングイオンガイドで、使用中にイオンがこの開口部を通って送信され、その場合電極の間隔はイオン経路の長さに沿って増大し、またその場合イオンガイドの上流部にある電極内の開口部が第１の直径を持ち、またその場合イオンガイドの下流部にある電極内の開口部が第１の直径よりも小さい第２の直径を持ち、またその場合、使用中に、連続した電極に対して、ＡＣまたはＲＦ電圧の逆位相が与えられる。
【０１１２】
一実施形態によれば、本質量分析計はさらに、ＡＣまたはＲＦ電圧を電極に供給するように配列、適合された装置を含む。ＡＣまたはＲＦ電圧は、好適には、以下からなる群から選択された振幅を持つ：（ｉ）最大振幅＜５０Ｖ、（ｉｉ）最大振幅５０〜１００Ｖ、（ｉｉｉ）最大振幅１００〜１５０Ｖ、（ｉｖ）最大振幅１５０〜２００Ｖ、（ｖ）最大振幅２００〜２５０Ｖ、（ｖｉ）最大振幅２５０〜３００Ｖ、（ｖｉｉ）最大振幅３００〜３５０Ｖ、（ｖｉｉｉ）最大振幅３５０〜４００Ｖ、（ｉｘ）最大振幅４００〜４５０Ｖ、（ｘ）最大振幅４５０〜５００Ｖ、および（ｘｉ）最大振幅＞５００Ｖ。
【０１１３】
このＡＣまたはＲＦ電圧は、好適には、以下からなる群から選択された周波数を持つ：（ｉ）＜１００ｋＨｚ、（ｉｉ）１００〜２００ｋＨｚ、（ｉｉｉ）２００〜３００ｋＨｚ、（ｉｖ）３００〜４００ｋＨｚ、（ｖ）４００〜５００ｋＨｚ、（ｖｉ）０．５〜１．０ＭＨｚ、（ｖｉｉ）１．０〜１．５ＭＨｚ、（ｖｉｉｉ）１．５〜２．０ＭＨｚ、（ｉｘ）２．０〜２．５ＭＨｚ、（ｘ）２．５〜３．０ＭＨｚ、（ｘｉ）３．０〜３．５ＭＨｚ、（ｘｉｉ）３．５〜４．０ＭＨｚ、（ｘｉｉｉ）４．０〜４．５ＭＨｚ、（ｘｉｖ）４．５〜５．０ＭＨｚ、（ｘｖ）５．０〜５．５ＭＨｚ、（ｘｖｉ）５．５〜６．０ＭＨｚ、（ｘｖｉｉ）６．０〜６．５ＭＨｚ、（ｘｖｉｉｉ）６．５〜７．０ＭＨｚ、（ｘｉｘ）７．０〜７．５ＭＨｚ、（ｘｘ）７．５〜８．０ＭＨｚ、（ｘｘｉ）８．０〜８．５ＭＨｚ、（ｘｘｉｉ）８．５〜９．０ＭＨｚ、（ｘｘｉｉｉ）９．０〜９．５ＭＨｚ、（ｘｘｉｖ）９．５〜１０．０ＭＨｚ、および（ｘｘｖ）＞１０．０ＭＨｚ。
【０１１４】
本発明の様々な実施形態を単に例示し、以下を説明した添付図面を参照しながら説明する。
【図面の簡単な説明】
【０１１５】
【図１】図１は、本発明の好適な実施形態の概略図を示す。
【図２】図２は、質量分析計からの出力が本発明の実施形態にしたがってどのように分配することができるのかを示す。
【図３】図３は、試験信号を示しているオシロスコープの記録を示す。
【図４Ａ】図４Ａは、低利得信号経路図を介して試験信号のために生成され積算された質量スペクトルを示す。
【図４Ｂ】図４Ｂは、高利得信号経路を通る試験信号のために生成され積算された質量スペクトルを示す。
【図５Ａ】図５Ａは、高利得信号経路図からの総イオンクロマトグラムを示す。
【図５Ｂ】図５Ｂは、低利得信号経路からの総イオンクロマトグラムを示す。
【図６Ａ】図６Ａは、低利得信号経路のための質量スペクトルを示す。
【図６Ｂ】図６Ｂは、高利得信号経路のための質量スペクトルを示す。
【図７】図７は、高利得信号経路のための信号強度、および質量測定における百万分の一の誤差の重畳プロットを示す。
【図８】図８は、低利得信号経路のための質量測定、および信号強度の百万分の一の誤差の重畳プロットを示す。
【図９】図９は、本発明の好適な実施形態に従った補正を適用した後の、重畳された質量誤差および強度データの両セットを示している。
【発明を実施するための形態】
【０１１６】
二重ＡＤＣ検出器システムに試験信号を注入することに関係した本発明の好適な実施形態について説明する。本試験信号は、各ＡＤＣ入力に対して固有の信号経路の一部を横切る。
【０１１７】
本試験信号は、好適には、高利得増幅器の信号経路に沿って移動する信号の一部のための時間と強度対を生成する、および低利得増幅器経路に沿って移動する信号の一部のための時間と強度対のために検出されたピークである。
【０１１８】
図１は、本発明の好適な実施形態の概略図を示す。
【０１１９】
図１を参照して説明すれば、質量分析装置１の検出器のところでの１つのイオンまたは複数のイオンの到着からの信号は、インピーダンス整合されたスプリッター２によって各信号経路に向かわされる信号と実質的に等しい強度を持つ、２つの別の信号経路の中に分配される。
【０１２０】
信号発生器３からの校正信号は、好適には、質量分析計１の出力とスプリッター装置２間の信号ラインに注入される。本試験信号は、好適には、イオン検知器を打つイオンから生成される信号の線幅と同様で、高利得検出機８で増幅されたときに、第２のＡＤＣ９のダイナミックレンジを超えてはならない。それは、低利得増幅器４を通過する際に、低利得信号経路６から生じたデジタル化された信号が正確に表すのに十分な強度であるように、この信号が高利得検出器８によって増幅されたときに、ＡＤＣのダイナミックレンジによって可能となった最大強度へ近づくためには一般的に有利である。
【０１２１】
本試験信号は、好適には、スプリッター装置２を通過する。信号の一部は信号経路を下り、そこで低利得増幅器４で増幅され、その後、デジタル化された信号６を生成するために、第１のＡＤＣ５によってデジタル化される。このデジタル化された信号は、次に時間および強度対７を生成するために処理される。
【０１２２】
試験信号の第２の部分は異なる信号経路を下り、そこで高利得増幅器８により増幅され、その後、デジタル化された信号１０を生成するために、第２のＡＤＣ９によりデジタル化される。
このデジタル化された信号１０は、次に時間強度対１１を生成するために処理される。
【０１２３】
時間差１２または伝搬遅延は次に、好適には、２つの時間強度対から計算され、この時間差は、後続のデータを整列させるために適切な時間強度対の一方に追加することができる。
【０１２４】
後続の（実際の）デジタル化され、ピーク検出されたイオンの到着からの時間強度対は次に、試験信号の時間差に基づいて算出された補正係数を用いて整列させることができる。一度補正された時刻および強度対はその後、好適には、単一の質量スペクトルに結合される。
時刻補正は、好適には、２つのＡＤＣからのデータが結合される前に、飛行スペクトルの毎回のたびに適用される。
【０１２５】
図１を参照して上述した例において、同じ試験信号用の両方の信号経路からの単一のデジタル化された過渡信号は、２つのＡＤＣ出力を整列するための補正係数を算出するために使用された。しかしながら、実際には、ヒストグラムまたは両方の信号経路のための多くの過渡信号の和を創出し、この積算データに基づいて時刻補正を決定することが非常に望ましい。この方法は、２つの信号経路間で異なる可能性のあるタイミングジッターを考慮した平均補正値を生成する。
【０１２６】
好適な方法では、この補正係数は積算前に、単一加速パルスからの飛行スペクトルの個々の時間に適用される。しかしながら、あまり好ましくない実施形態では、本補正は、飛行スペクトルの複数回の総和から構成される最終的に積算された、または結合されたスペクトルに適用することができる。次に各信号経路からの飛行スペクトルの積算時間は、続いて単一の高ダイナミックレンジデータセットに結合することができる。
【０１２７】
本発明の有用性を示すために、例示する目的のためだけに、単一のＡＤＣを含む図２に示す試験システムを使用した。この試験システムでは、入力信号は異なる増幅段階を有する２つの信号経路に分配され、その後同じ３ＧＨｚで８ビットのＡＤＣ５を用いてデジタル化された。ＡＤＣ５の入力は、第１のおよび第２の信号経路間で、定期的間隔で繰り返し切り替えられた。これは、スペクトルが順番に、各信号経路のための何千時間もの飛行スペクトルの個別時間を積算することによって構築されることを可能にした。次に各信号経路からのスペクトルは、時間および強度の観点から、データの２つの流れを校正するために処理された。
【０１２８】
図２を参照すると、飛行時間質量分析計１の四重極直交加速時の出力は、ミニ回路２ＦＲＳＣ−１８３Ｓ＋、１８ＭＨｚ出力スプリッター２を使用して、２つの別の信号経路に分配された。このシステムを校正するために、質量分析計１からの入力の代わりに、スタンフォードリサーチＤＧ５３５パルス発生器３からの試験信号が導入された。
【０１２９】
本試験信号の一部がＯＲＴＥＣ９３０６、１ＧＨｚ、の増幅器８に向けられた。本信号の第２の部分は、増幅器の前に、２０ｄＢ入力減衰器を取り付けた第２のＯＲＴＥＣ９３０６増幅器４に向けられた。この減衰器は、他の（高）増幅段階８に対して約１０倍の倍数で、（低）増幅段階４によって与えられた全増幅を減少させる効果を有していた。
【０１３０】
取得の開始時に、第１のスイッチ１３が閉位置になるように配列され、また第２のスイッチ１４が開位置になるように配列した。低増幅段階４からの信号は、デジタル化され６、
時間強度対７に低減され、メモリーに記録された。信号発生器３からの後続のパルスは、同じ信号経路の中で分析され、スペクトルを生成するためにメモリー内に積算された。
【０１３１】
約１秒後に、第１のスイッチ１３が開位置に設定され、第２のスイッチ１４が閉位置に設定された。高増幅段階８からの信号は、デジタル化され１０、時間強度対１１に減少され、別の積算されたスペクトルにさらに１秒間記録された。
【０１３２】
このシーケンスは、１つは低利得信号経路から、そしてもう１つは高利得信号経路からという２つのシリーズのスペクトルを生成するために毎秒繰り返された。
【０１３３】
図３は信号発生器３の出力に直接送信される試験信号の形態のオシロスコープトレースを示す。この信号発生器３は、約２．５ｎｓのパルス幅を有する負方向信号を生成するように設定された。この信号は、効果的に質量分析計のイオン到着包絡線の形状を模倣するために可能な限り対称に作られた。これは、デジタル化後のいかなる処理も、結果として、検体イオン到着事象のために期待された試験信号用と同様の結果を持つことを確実にした。
【０１３４】
試験信号の大きさは、高利得信号経路とその後のデジタル化を介して増幅された後に、最も強くデジタル化された試料の高さがＡＤＣの垂直範囲に近くなるように調整した。８ビットＡＤＣ最大垂直最下位ビット（ＬＳＢ）は２５５である。この場合、この信号は２２５ＬＳＢ等の最大値に設定された。信号をこのレベルに設定すると、信号の低振幅部分を正確にデジタル化するために、低利得信号経路の中に十分な強度で残っていることを確実にした。
【０１３５】
この例では、本試験信号はＡＤＣ５がトリガーされた後に、約３６μｓで表示するように設定された。この時間は、使用される質量分析計の形状内に５５６の質量対電荷比を有するイオンの飛行時間に類似している。補正係数のその後の計算および適用は、誤差を回避するために、この質量対電荷比値に近づけて行われた。
【０１３６】
好適実施形態によれば、質量への変換前に、全てのデータが記憶され、時間は補正された。
【０１３７】
図４Ａは、試験信号のために、２５，０００Ｈｚのトリガー繰り返し率で、１秒取得中に、低利得信号経路を介して生成された積算スペクトルを示す。
【０１３８】
図４Ｂは、２５，０００Ｈｚトリガー繰り返し率での１秒取得中に、高利得信号経路を介して試験信号のために生成された積算スペクトルを示す。
【０１３９】
高利得／低利得のための強度の比は２．５２Ｘ１０７／２．６８Ｘ１０６＝９．４であった。
【０１４０】
したがって、低信号経路から強度に適用される必要がある強度補正係数は９．４の増倍率である。
【０１４１】
記録された質量対電荷比の百万分の一の差は１７．３ｐｐｍであった。したがって、約５５６、１７．３ｐｐｍの質量対電荷比で、高利得データ経路の中で同じ値に対して、低利得データ経路内で質量対電荷比尺度を補正することは、記録された質量対電荷比から減算されるべきである。
【０１４２】
これは、２つの信号経路間のタイミングまたは伝搬遅延は、検出されているイオンの質量対電荷比とは本質的に無関係であることが理解されるであろうことを示している。
【０１４３】
校正が行われた後、信号発生器３を除去し、質量分析装置１の出力は、図２に示すように、スプリッター２に取り付けられた。ロイシンエンケファリンの溶液を、陽イオンエレクトロスプレーイオン化モードで注入した。質量対電荷比５５６での［Ｍ＋Ｈ］＋イオンの強度は、エレクトロスプレー極小電圧を調整することにより処理された取得として増減した。信号の強度は、その後意図的にＡＤＣのダイナミックレンジを超えて駆動したので、算出した補正係数は試験信号を用いて試験することができる。
【０１４４】
周囲温度の変動に起因するドリフトは、取得時に一定の間隔で別の単一点「ロック質量」を取得することによって補正した。ロック質量スペクトルは、高利得増幅器信号経路を用いて取得した。
【０１４５】
図５Ａは高利得信号経路図からの総イオン電流クロマトグラム（ＴＩＣ）を示し、図５Ｂは低利得信号経路からの総イオン電流クロマトグラム（ＴＩＣ）を示す。
【０１４６】
図６Ａは、低利得信号経路のための、単一の、１秒持続時間、質量スペクトルを示す。図６Ｂは、図６Ａに示されたスペクトルを直接取得した後に、高利得信号経路のために、１秒間で取得した質量スペクトルを示す。
【０１４７】
図７は、５５６．３の質量対電荷比を持つ、ロイシンエンケファリンの［Ｍ＋Ｈ］＋ピークの質量測定（左側ｙ軸）１における、および５５６．３の質量対電荷比を持つロイシンエンケファリンの［Ｍ＋Ｈ］＋ピークの強度（右側のｙ軸）２対高利得信号経路から記録された信号用スキャン数の百万分の一の誤差の重畳プロットを示す。
【０１４８】
図７から明らかであるように、図７の水平線で示された１Ｘ１０７の強度の下の質量測定誤差は、実験を通して約±１ｐｐｍ未満であった。しかしながら、１Ｘ１０７の強度の上では、ピークは高い質量対電荷比に向かってシフトし、正の質量測定誤差を与えた。最大誤差は４．５Ｘ１０７の強度でほぼ１２ｐｐｍであった。この質量測定におけるシフトはＡＤＣの飽和に起因している。
【０１４９】
図８は、５５６．３の質量対電荷比を持つロイシンエンケファリンの質量測定における百万分の一の誤差（左側ｙ軸）３の［Ｍ＋Ｈ］＋ピーク、および５５６．３の質量対電荷比を持つロイシンエンケファリンの［Ｍ＋Ｈ］ピークの強度（右側のｙ軸）４対低利得信号経路から記録された信号用スキャン数の関連重畳プロットを示している。
【０１５０】
平均質量測定誤差は約１７ｐｐｍ±１ｐｐｍで、強度が増加すると、統計的変動内の質量変化の証拠はほとんどない。強度は１Ｘ１０７を超えないので、これは予期した挙動である。この強度は図７の質量変化を上昇させていない。
【０１５１】
図９は、図４から決定した補正係数、および本発明の好適な実施形態に従った方法に基づいた質量対電荷比の値と強度を補正した後に重畳された質量誤差１、４および強度データ２、３の両方のセットを示している。
【０１５２】
低利得信号経路から記録された強度３は９．４を乗算して示されている。それは約１Ｘ１０７の強度まで、高利得信号経路から記録された強度２に続く。この強度は、高利得信号経路のＡＤＣの飽和が、定性的および定量的両方にとって重要になる点である。低利得データ経路からの１７．４ｐｐｍの減算後の百万分の一の質量誤差４はまた、高利得データにおける飽和の開始まで、高利得データ経路の質量誤差１に続く結果になる。
【０１５３】
低および高利得データの組み合わせを使用することで、検出限界を依然として低い強度で維持しながら、データセットのダイナミックレンジを１０倍以上向上させることができる。
【０１５４】
このデータは、本発明の好適な実施形態にしたがって上述のように試験信号を用いた二重利得ＡＤＣシステムを校正する方法が、二重利得ＡＤＣの質量精度、定量的性能に十分な精度を提供することを示している。
【０１５５】
校正の好適な方法はまた、本出願で指定されたデータ例に記載されているような、操作のダイナミックレンジ拡張（「ＤＲＥ」）方法を切り替える利得に関連する。この操作方法は、マイクロマス米国特許第７０３８１９７号に記載されている。
【０１５６】
これは好適にはないが、校正手順を実行するために、質量分析計によってイオン化して分析した校正用化合物を使用することも本発明の範囲内であることが強調されるべきである。２つのＡＤＣの位相補正を必要としないので、これは依然として従来の配列よりも有利である。
【０１５７】
さらに、２つの信号経路内の各デジタル化された点は、最終信号を表すために選択される前に、イオン信号の同じ領域に対応するように信号を整列させる必要はない。これは、このようなシステムを操作する複雑さを低減する。
【０１５８】
好適な実施形態を参照して本発明を説明したが、形態および詳細における様々な変更が、添付の特許請求範囲に記載された本発明の範囲から逸脱することなくなされ得ることが当業者により理解されるであろう。
【図４Ａ】
2015519566.tif 000003
【図４Ｂ】
2015519566.tif 000004
【図５Ａ】
2015519566.tif 000005
【図６Ａ】
2015519566.tif 000006
【図６Ｂ】
2015519566.tif 000007
【図８】
2015519566.tif 000008
【図９】
2015519566.tif 000009
【図１】
2015519566.tif 000010
【図２】
2015519566.tif 000011
【図３】
2015519566.tif 000012
【図５Ｂ】
2015519566.tif 000013
【図７】
2015519566.tif 000014
【手続補正書】
【提出日】平成26年7月21日(2014.7.21)
【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】
質量分析の方法であって、
二重利得ＡＤＣ検出器システムの第１の信号経路に試験信号を通過させて、前記第１の信号経路の第１の時間Ｔ１を決定することと、
前記二重利得ＡＤＣ検出器システムの第２の信号経路に試験信号を通過させて、前記第２の信号経路の第２の時間Ｔ２を決定することと、
前記第１の時間Ｔ１と前記第２の時間Ｔ２との間の時間差ΔＴを決定することと、
イオン検出器を使用して検体イオンを検出することと、
前記検出された検体イオンのために前記二重利得ＡＤＣ検出器システムによって作り出される前記デジタル化データ内の１つ以上のピークを検出することと、
前記１つ以上のピークについて強度値および到着時間、質量、または質量対電荷比値を決定することと、
決定された時間差ΔＴを使用して前記１つ以上のピークの前記到着時間、質量、または質量対電荷比値を補正することと、を含む、方法。
【請求項２】
前記第１の信号経路が低い利得信号経路を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第２の信号経路が高い利得信号経路を含む、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
前記第１の信号経路に沿って通過する信号が、第１の利得により乗算または増幅される、請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
前記第２の信号経路に沿って通過する信号が、第２の異なる利得により乗算または増幅される、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記第２の利得が前記第１の利得よりも大きい、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
（ａ）前記第１の利得に対する前記第２の利得の比率が、（ｉ）＜２、（ｉｉ）２〜５、（ｉｉｉ）５〜１０、（ｉｖ）１０〜１５、（ｖ）１５〜２０、（ｖｉ）２０〜２５、（ｖｉｉ）２５〜３０、（ｖｉｉｉ）３０〜３５、（ｉｘ）３５〜４０、（ｘ）４０〜４５、（ｘｉ）４５〜５０、（ｘｉｉ）５０〜６０、（ｘｉｉｉ）６０〜７０、（ｘｉｖ）７０〜８０、（ｘｖ）８０〜９０、（ｘｖｉ）９０〜１００、および（ｘｖｉｉ）＞１００からなる群から選択されるか、または
（ｂ）前記第２の利得に対する前記第１の利得の比率が、（ｉ）＜２、（ｉｉ）２〜５、（ｉｉｉ）５〜１０、（ｉｖ）１０〜１５、（ｖ）１５〜２０、（ｖｉ）２０〜２５、（ｖｉｉ）２５〜３０、（ｖｉｉｉ）３０〜３５、（ｉｘ）３５〜４０、（ｘ）４０〜４５、（ｘｉ）４５〜５０、（ｘｉｉ）５０〜６０、（ｘｉｉｉ）６０〜７０、（ｘｉｖ）７０〜８０、（ｘｖ）８０〜９０、（ｘｖｉ）９０〜１００、および（ｘｖｉｉ）＞１００からなる群から選択されるか、のいずれかである、請求項４〜６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
第１のデジタル化された試験信号を作り出すために前記二重利得ＡＤＣ検出器システムの前記第１の信号経路に前記試験信号を複数回通過させ、第１の試験のピークを検出するためにそれぞれの前記第１のデジタル化された試験信号を処理し、それぞれの前記第１の試験のピークに対応する時間または他の値および強度値を決定し、第１のヒストグラムまたは結合データセットを形成するためにそれぞれの前記時間または他の値および前記強度値をヒストグラム化または結合し、前記第１のヒストグラムまたは結合データセットから前記第１の信号経路の前記第１の時間Ｔ１を決定することと、
第２のデジタル化された試験信号を作り出すために前記二重利得ＡＤＣ検出器システムの前記第２の信号経路に前記試験信号を複数回通過させ、第２の試験のピークを検出するためにそれぞれの前記第２のデジタル化された試験信号を処理し、それぞれの前記第２の試験のピークに対応する時間または他の値および強度値を決定し、第２のヒストグラムまたは結合データセットを形成するためにそれぞれの前記時間または他の値および前記強度値をヒストグラム化または結合し、前記第２のヒストグラムまたは結合データセットから前記第２の信号経路の第２の時間Ｔ２を決定することと、を更に含む、請求項１〜７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
前記イオン検出器から第１の信号および第２の信号を出力することをさらに含み、前記第１の信号が第１の利得により乗算または増幅された信号に対応し、前記第２の信号が第２の異なる利得により乗算または増幅された信号に対応する、請求項１〜８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
第１のデジタル化された信号を作るために前記第１の信号をデジタル化することと、第２のデジタル化された信号を作るために前記第２の信号をデジタル化することとをさらに含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記第１のデジタル化された信号内の１つ以上の第１のピークを検出することと、前記第２のデジタル化された信号内の１つ以上の第２のピークを検出することとをさらに含む、請求項９または１０に記載の方法。
【請求項１２】
飽和に陥っていると決定される第１のピークおよび／または第２のピークに、マークまたはフラグを付けることをさらに含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記第１のピークの各々の強度値および到着時間または他の値を決定することをさらに含む、請求項１１または１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記時間差ΔＴに基づいて、前記第１のピークのそれぞれの前記決定された到着時間または他の値を補正することをさらに含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記第２のピークのそれぞれの強度値および到着時間または他の値を決定することをさらに含む、請求項１１〜１４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１６】
前記時間差ΔＴに基づいて、それぞれの前記第２のピークの前記決定された到着時間または他の値を補正することをさらに含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
対応する第２のピークが飽和に陥っているとしてマークまたはフラグを付けられる場合、飽和に陥っているとして、ならびに第１のピークの強度値および到着時間または他の値として、マークまたはフラグが付けられない、前記第２のピークのそれぞれの強度値および到着時間または他の値を含む、結合データセットを形成することをさらに含む、請求項１３〜１６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１８】
前記時間差ΔＴに基づいて、前記第１のピークのそれぞれの前記決定された到着時間または他の値を補正することをさらに含む、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記時間差ΔＴに基づいて、前記第２のピークのそれぞれの前記決定された到着時間または他の値を補正することをさらに含む、請求項１７または１８に記載の方法。
【請求項２０】
スケール計数によって前記第１のピークの強度値を計ることをさらに含む、請求項１７〜１９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２１】
前記スケール計数が前記第２の利得の前記第１の利得に対する比率に対応する、請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
質量スペクトルを形成するために、前記結合データセット内の前記強度値および到着時間または他の値を、他の強度値および到着時間または他の値とヒストグラム化または結合することをさらに含む、請求項１７〜２１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２３】
第１の積算されたデジタル化された信号を形成するために前記第１のデジタル化された信号を複数の他の対応する第１のデジタル化された信号と積算することと、第２の積算されたデジタル化された信号を形成するために前記第２のデジタル化された信号を複数の他の対応する第２のデジタル化された信号と積算することとをさらに含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項２４】
第１の積算された強度値および第１の積算された到着時間または前記第１の積算されたデジタル化された信号からのその他の値を決定することをさらに含む、請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
第２の積算された強度値および第２の積算された到着時間または前記第２の積算されたデジタル化された信号からのその他の値を決定することをさらに含む、請求項２３または２４に記載の方法。
【請求項２６】
（ｉ）飽和に陥っていると決定された第１のデジタル化された信号および／もしくは第２のデジタル化された信号にマークもしくはフラグを付けること、ならびに／または（ｉｉ）飽和に陥っていると決定された第１の積算された強度値および／もしくは第２の積算された強度値にマークもしくはフラグを付けること、のいずれかをさらに含む、請求項２３〜２５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２７】
前記時間差ΔＴに基づいて、前記第１の積算された到着時間または他の値を補正することをさらに含む、請求項２４〜２６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２８】
前記時間差ΔＴに基づいて、前記第２の積算された到着時間または他の値を補正することをさらに含む、請求項２５〜２７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２９】
対応する第２のデジタル化された信号または第２の積算された強度値が飽和に陥っているとしてマークまたはフラグを付けられる場合、飽和に陥っているとして、ならびに第１の積算された強度値および第１の積算された到着時間または他の値として、マークまたはフラグが付けられない、第２の積算された強度値および第２の積算された到着時間または他の値を含む、結合データセットを形成することをさらに含む、請求項２４〜２８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３０】
前記時間差ΔＴに基づいて、前記第１の積算された到着時間または他の値を補正することをさらに含む、請求項２９に記載の方法。
【請求項３１】
前記時間差ΔＴに基づいて、前記第２の積算された到着時間または他の値を補正することをさらに含む、請求項２９または３０に記載の方法。
【請求項３２】
スケール計数によって前記第１の積算された強度値を計ることをさらに含む、請求項２９〜３１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３３】
前記スケール計数が前記第２の利得の前記第１の利得に対する前記比率に対応する、請求項３２に記載の方法。
【請求項３４】
質量スペクトルを形成するために、前記結合データセット内の前記強度値および到着時間または他の値を他の強度値および到着時間または他の値とヒストグラム化または結合することをさらに含む、請求項２９〜３３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３５】
前記第１の信号および第２の信号を出力するステップが、前記イオン検出器からの信号出力を前記第１の信号および前記第２の信号に変換、分配または分断することを含む、請求項９〜３４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３６】
前記第１の信号をデジタル化し、前記第２の信号をデジタル化するステップが実質的に同時に行われる、請求項１０〜３５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３７】
前記第１の信号をデジタル化する前記ステップが前記第１の信号をデジタル化するために第１のアナログデジタル変換器を使用することを含み、前記第２の信号をデジタル化する前記ステップが前記第２の信号をデジタル化するために第２の異なるアナログデジタル変換器を使用することを含む、請求項１０〜３６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３８】
前記第１のアナログデジタル変換器および／または前記第２のアナログデジタル変換器は、アナログ電圧をデジタル出力に変換するように配列され、前記第１のアナログデジタル変換器および／または第２のアナログデジタル変換器は、
（ａ）（ｉ）＜１ＧＨｚ、（ｉｉ）１〜２ＧＨｚ、（ｉｉｉ）２〜３ＧＨｚ、（ｉｖ）３〜４ＧＨｚ、（ｖ）４〜５ＧＨｚ、（ｖｉ）５〜６ＧＨｚ、（ｖｉｉ）６〜７ＧＨｚ、（ｖｉｉｉ）７〜８ＧＨｚ、（ｉｘ）８〜９ＧＨｚ、（ｘ）９〜１０ＧＨｚ、および（ｘｉ）＞１０ＧＨｚからなる群から選択されるデジタル化速度で、使用において作動する、および／または
（ｂ）（ｉ）少なくとも４ビット、（ｉｉ）少なくとも５ビット、（ｉｉｉ）少なくとも６ビット、（ｉｖ）少なくとも７ビット、（ｖ）少なくとも８ビット、（ｖｉ）少なくとも９ビット、（ｖｉｉ）少なくとも１０ビット、（ｖｉｉｉ）少なくとも１１ビット、（ｉｘ）少なくとも１２ビット、（ｘ）少なくとも１３ビット、（ｘｉ）少なくとも１４ビット、（ｘｉｉ）少なくとも１５ビット、および（ｘｉｉｉ）少なくとも１６ビットからなる群から選択される分解能を有するように配列される、請求項３７に記載の方法。
【請求項３９】
前記第１の信号と前記第２の信号との間の強度差または比率を決定することをさらに含む、請求項９〜３８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項４０】
前記二重利得ＡＤＣ検出器システムによって作り出された後続の強度データを補正するために、前記決定された強度差または比率を使用することをさらに含む、請求項３９に記載の方法。
【請求項４１】
前記第１のアナログデジタル変換器からの信号出力が、前記第２のアナログデジタル変換器からの信号出力と位相補正されない、請求項３７〜４０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項４２】
前記試験信号がイオン到着信号と類似した線幅および／または線形を有する、請求項１〜４１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項４３】
検体イオンを検出するために単一のイオン検出器を使用することをさらに含む、請求項１〜４２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項４４】
前記時間差ΔＴが、（ｉ）１〜１０ｎｓ、（ｉｉ）１０〜２０ｎｓ、（ｉｉｉ）２０〜３０ｎｓ、（ｉｖ）３０〜４０ｎｓ、（ｖ）４０〜５０ｎｓ、（ｖｉ）５０〜６０ｎｓ、（ｖｉｉ）６０〜７０ｎｓ、（ｖｉｉｉ）７０〜８０ｎｓ、（ｉｘ）８０〜９０ｎｓ、（ｘ）９０〜１００ｎｓ、（ｘｉ）１００〜２００ｎｓ、（ｘｉｉ）２００〜３００ｎｓ、（ｘｉｉｉ）３００〜４００ｎｓ、（ｘｉｖ）４００〜５００ｎｓ、（ｘｖ）５００〜６００ｎｓ、（ｘｖｉ）６００〜７００ｎｓ、（ｘｖｉｉ）７００−８００ｎｓ、（ｘｖｉｉｉ）８００〜９００ｎｓ、（ｘｉｘ）９００〜１０００ｎｓ、および（ｘｘ）＞１μｓからなる群から選択される、請求項１〜４３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項４５】
二重利得ＡＤＣ検出器システムであって、
イオン検出器と、
第１の信号経路と、
第２の信号経路と、
制御システムであって、
（ｉ）前記第１の信号経路の第１の時間Ｔ１を決定するために前記第１の信号経路に試験信号を通過させ、
（ｉｉ）前記第２の信号経路の第２の時間Ｔ２を決定するために前記第２の信号経路に試験信号を通過させ、および
（ｉｉｉ）前記第１の時間Ｔ１と前記第２の時間Ｔ２との間の時間差ΔＴを決定するように、整列および適合される、制御システムと、を備え、
前記二重利得ＡＤＣ検出器システムが、
（ｉ）前記イオン検出器を使用して検体イオンを検出し、
（ｉｉ）検出される検体イオンについて、前記二重利得ＡＤＣ検出器システムによって作り出された前記デジタル化されたデータ内の１つ以上のピークを検出し、
（ｉｉｉ）前記１つ以上のピークについて、強度値および到着時間、質量、または質量対荷電比値を検出し、および
（ｉｖ）前記決定された時間差ΔＴを使用して前記１つ以上のピークの前記到着時間、質量、または質量対荷電比値を補正するように、配列または適合される、二重利得ＡＤＣ検出器システム。
【手続補正書】
【提出日】平成27年4月6日(2015.4.6)
【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】
質量分析の方法であって、
二重利得ＡＤＣ検出器システムの第１の信号経路に試験信号を通過させて、前記第１の信号経路の第１の時間Ｔ１を決定することと、
前記二重利得ＡＤＣ検出器システムの第２の信号経路に試験信号を通過させて、前記第２の信号経路の第２の時間Ｔ２を決定することと、
前記第１の時間Ｔ１と前記第２の時間Ｔ２との間の時間差ΔＴを決定することと、
イオン検出器を使用して検体イオンを検出することと、
前記イオン検出器から第１の信号および第２の信号を出力することであって、前記第１の信号が第１の利得により乗算または増幅された信号に対応し、前記第２の信号が第２の異なる利得により乗算または増幅された信号に対応する、ことと、
第１のデジタル化された信号を作るために第１のアナログデジタル変換器を使用して前記第１の信号をデジタル化すること、および、第２のデジタル化された信号を作るために第２の異なるアナログデジタル変換器を使用して前記第２の信号をデジタル化することであって、前記第１のアナログデジタル変換器からの信号出力が、前記第２のアナログデジタル変換器からの信号出力と位相補正されない、ことと、
前記検出された検体イオンのために前記二重利得ＡＤＣ検出器システムによって作り出される前記デジタル化された信号のデータ内の１つ以上のピークを検出することと、
前記１つ以上のピークについて強度値および到着時間、質量、または質量対電荷比値を決定することと、
決定された時間差ΔＴを使用して前記１つ以上のピークの前記到着時間、質量、または質量対電荷比値を補正することと、を含む、方法。
【請求項２】
前記第１の信号経路が低い利得信号経路、および／または
前記第２の信号経路が高い利得信号経路を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第１の信号経路に沿って通過する信号が、第１の利得により乗算または増幅される、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
前記第２の信号経路に沿って通過する信号が、第２の異なる利得により乗算または増幅され、随意的に、前記第２の利得が前記第１の利得よりも大きい、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
（ａ）前記第１の利得に対する前記第２の利得の比率が、（ｉ）＜２、（ｉｉ）２〜５、（ｉｉｉ）５〜１０、（ｉｖ）１０〜１５、（ｖ）１５〜２０、（ｖｉ）２０〜２５、（ｖｉｉ）２５〜３０、（ｖｉｉｉ）３０〜３５、（ｉｘ）３５〜４０、（ｘ）４０〜４５、（ｘｉ）４５〜５０、（ｘｉｉ）５０〜６０、（ｘｉｉｉ）６０〜７０、（ｘｉｖ）７０〜８０、（ｘｖ）８０〜９０、（ｘｖｉ）９０〜１００、および（ｘｖｉｉ）＞１００からなる群から選択されるか、または
（ｂ）前記第２の利得に対する前記第１の利得の比率が、（ｉ）＜２、（ｉｉ）２〜５、（ｉｉｉ）５〜１０、（ｉｖ）１０〜１５、（ｖ）１５〜２０、（ｖｉ）２０〜２５、（ｖｉｉ）２５〜３０、（ｖｉｉｉ）３０〜３５、（ｉｘ）３５〜４０、（ｘ）４０〜４５、（ｘｉ）４５〜５０、（ｘｉｉ）５０〜６０、（ｘｉｉｉ）６０〜７０、（ｘｉｖ）７０〜８０、（ｘｖ）８０〜９０、（ｘｖｉ）９０〜１００、および（ｘｖｉｉ）＞１００からなる群から選択されるか、のいずれかである、請求項３または４に記載の方法。
【請求項６】
第１のデジタル化された試験信号を作り出すために前記二重利得ＡＤＣ検出器システムの前記第１の信号経路に前記試験信号を複数回通過させ、第１の試験のピークを検出するためにそれぞれの前記第１のデジタル化された試験信号を処理し、それぞれの前記第１の試験のピークに対応する時間または他の値および強度値を決定し、第１のヒストグラムまたは結合データセットを形成するためにそれぞれの前記時間または他の値および前記強度値をヒストグラム化または結合し、前記第１のヒストグラムまたは結合データセットから前記第１の信号経路の前記第１の時間Ｔ１を決定することと、
第２のデジタル化された試験信号を作り出すために前記二重利得ＡＤＣ検出器システムの前記第２の信号経路に前記試験信号を複数回通過させ、第２の試験のピークを検出するためにそれぞれの前記第２のデジタル化された試験信号を処理し、それぞれの前記第２の試験のピークに対応する時間または他の値および強度値を決定し、第２のヒストグラムまたは結合データセットを形成するためにそれぞれの前記時間または他の値および前記強度値をヒストグラム化または結合し、前記第２のヒストグラムまたは結合データセットから前記第２の信号経路の第２の時間Ｔ２を決定することと、を更に含む、請求項１〜７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
前記第１のデジタル化された信号内の１つ以上の第１のピークを検出することと、前記第２のデジタル化された信号内の１つ以上の第２のピークを検出することとをさらに含み、
随意的に、飽和に陥っていると決定される第１のピークおよび／または第２のピークに、マークまたはフラグを付けることをさらに含む、請求項１〜６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
前記第１のピークの各々の強度値および到着時間または他の値を決定することをさらに含み、
随意的には、前記時間差ΔＴに基づいて、前記第１のピークのそれぞれの前記決定された到着時間または他の値を補正することをさらに含む、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記第２のピークのそれぞれの強度値および到着時間または他の値を決定することをさらに含み、
随意的には、前記時間差ΔＴに基づいて、それぞれの前記第２のピークの前記決定された到着時間または他の値を補正することをさらに含む、請求項７または８に記載の方法。
【請求項１０】
対応する第２のピークが飽和に陥っているとしてマークまたはフラグを付けられる場合、飽和に陥っているとして、ならびに第１のピークの強度値および到着時間または他の値として、マークまたはフラグが付けられない、前記第２のピークのそれぞれの強度値および到着時間または他の値を含む、結合データセットを形成することをさらに含む、請求項８または９に記載の方法。
【請求項１１】
前記時間差ΔＴに基づいて、前記第１のピークおよび／または前記第２のピークのそれぞれの前記決定された到着時間または他の値を補正することをさらに含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
スケール計数によって前記第１のピークの強度値を計ることをさらに含み、
随意的に、前記スケール計数が前記第２の利得の前記第１の利得に対する比率に対応する、請求項１０または１１に記載の方法。
【請求項１３】
質量スペクトルを形成するために、前記結合データセット内の前記強度値および到着時間または他の値を、他の強度値および到着時間または他の値とヒストグラム化または結合することをさらに含む、請求項１０〜１２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１４】
第１の積算されたデジタル化された信号を形成するために前記第１のデジタル化された信号を複数の他の対応する第１のデジタル化された信号と積算することと、第２の積算されたデジタル化された信号を形成するために前記第２のデジタル化された信号を複数の他の対応する第２のデジタル化された信号と積算することとをさらに含む、請求項１〜６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１５】
第１の積算された強度値および第１の積算された到着時間または前記第１の積算されたデジタル化された信号からのその他の値を決定すること、および／または
第２の積算された強度値および第２の積算された到着時間または前記第２の積算されたデジタル化された信号からのその他の値を決定することをさらに含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
（ｉ）飽和に陥っていると決定された第１のデジタル化された信号および／もしくは第２のデジタル化された信号にマークもしくはフラグを付けること、ならびに／または（ｉｉ）飽和に陥っていると決定された第１の積算された強度値および／もしくは第２の積算された強度値にマークもしくはフラグを付けること、のいずれかをさらに含む、請求項１４または１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記時間差ΔＴに基づいて、前記第１の積算された到着時間または他の値を補正すること、および／または
前記時間差ΔＴに基づいて、前記第２の積算された到着時間または他の値を補正することをさらに含む、請求項１５または１６に記載の方法。
【請求項１８】
対応する第２のデジタル化された信号または第２の積算された強度値が飽和に陥っているとしてマークまたはフラグを付けられる場合、飽和に陥っているとして、ならびに第１の積算された強度値および第１の積算された到着時間または他の値として、マークまたはフラグが付けられない、第２の積算された強度値および第２の積算された到着時間または他の値を含む、結合データセットを形成することをさらに含む、請求項１５〜１７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１９】
前記時間差ΔＴに基づいて、前記第１の積算された到着時間または他の値を補正すること、および／または
前記時間差ΔＴに基づいて、前記第２の積算された到着時間または他の値を補正することをさらに含む、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
スケール計数によって前記第１の積算された強度値を計ることをさらに含み、
随意的に、前記スケール計数が前記第２の利得の前記第１の利得に対する前記比率に対応する、請求項１８または１９に記載の方法。
【請求項２１】
質量スペクトルを形成するために、前記結合データセット内の前記強度値および到着時間または他の値を他の強度値および到着時間または他の値とヒストグラム化または結合することをさらに含む、請求項１８〜２０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２２】
前記第１の信号および第２の信号を出力するステップが、前記イオン検出器からの信号出力を前記第１の信号および前記第２の信号に変換、分配または分断することを含む、請求項１〜２１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２３】
前記第１の信号をデジタル化し、前記第２の信号をデジタル化するステップが実質的に同時に行われる、請求項１〜２２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２４】
前記第１のアナログデジタル変換器および／または前記第２のアナログデジタル変換器は、アナログ電圧をデジタル出力に変換するように配列され、前記第１のアナログデジタル変換器および／または第２のアナログデジタル変換器は、
（ａ）（ｉ）＜１ＧＨｚ、（ｉｉ）１〜２ＧＨｚ、（ｉｉｉ）２〜３ＧＨｚ、（ｉｖ）３〜４ＧＨｚ、（ｖ）４〜５ＧＨｚ、（ｖｉ）５〜６ＧＨｚ、（ｖｉｉ）６〜７ＧＨｚ、（ｖｉｉｉ）７〜８ＧＨｚ、（ｉｘ）８〜９ＧＨｚ、（ｘ）９〜１０ＧＨｚ、および（ｘｉ）＞１０ＧＨｚからなる群から選択されるデジタル化速度で、使用において作動する、および／または
（ｂ）（ｉ）少なくとも４ビット、（ｉｉ）少なくとも５ビット、（ｉｉｉ）少なくとも６ビット、（ｉｖ）少なくとも７ビット、（ｖ）少なくとも８ビット、（ｖｉ）少なくとも９ビット、（ｖｉｉ）少なくとも１０ビット、（ｖｉｉｉ）少なくとも１１ビット、（ｉｘ）少なくとも１２ビット、（ｘ）少なくとも１３ビット、（ｘｉ）少なくとも１４ビット、（ｘｉｉ）少なくとも１５ビット、および（ｘｉｉｉ）少なくとも１６ビットからなる群から選択される分解能を有するように配列される、請求項１〜２３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２５】
前記第１の信号と前記第２の信号との間の強度差または比率を決定することをさらに含み、
随意的に、前記二重利得ＡＤＣ検出器システムによって作り出された後続の強度データを補正するために、前記決定された強度差または比率を使用することをさらに含む、請求項１〜２４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２６】
前記試験信号がイオン到着信号と類似した線幅および／または線形を有する、請求項１〜２５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２７】
検体イオンを検出するために単一のイオン検出器を使用することをさらに含む、請求項１〜２６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２８】
前記時間差ΔＴが、（ｉ）１〜１０ｎｓ、（ｉｉ）１０〜２０ｎｓ、（ｉｉｉ）２０〜３０ｎｓ、（ｉｖ）３０〜４０ｎｓ、（ｖ）４０〜５０ｎｓ、（ｖｉ）５０〜６０ｎｓ、（ｖｉｉ）６０〜７０ｎｓ、（ｖｉｉｉ）７０〜８０ｎｓ、（ｉｘ）８０〜９０ｎｓ、（ｘ）９０〜１００ｎｓ、（ｘｉ）１００〜２００ｎｓ、（ｘｉｉ）２００〜３００ｎｓ、（ｘｉｉｉ）３００〜４００ｎｓ、（ｘｉｖ）４００〜５００ｎｓ、（ｘｖ）５００〜６００ｎｓ、（ｘｖｉ）６００〜７００ｎｓ、（ｘｖｉｉ）７００−８００ｎｓ、（ｘｖｉｉｉ）８００〜９００ｎｓ、（ｘｉｘ）９００〜１０００ｎｓ、および（ｘｘ）＞１μｓからなる群から選択される、請求項１〜２７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２９】
二重利得ＡＤＣ検出器システムであって、
イオン検出器と、
第１の信号経路と、
第２の信号経路と、
制御システムであって、
（ｉ）前記第１の信号経路の第１の時間Ｔ１を決定するために前記第１の信号経路に試験信号を通過させ、
（ｉｉ）前記第２の信号経路の第２の時間Ｔ２を決定するために前記第２の信号経路に試験信号を通過させ、および
（ｉｉｉ）前記第１の時間Ｔ１と前記第２の時間Ｔ２との間の時間差ΔＴを決定するように、整列および適合される、制御システムと、を備え、
前記二重利得ＡＤＣ検出器システムが、
（ｉ）前記イオン検出器を使用して検体イオンを検出し、
（ｉｉ）前記イオン検出器から、第１の利得により乗算または増幅された信号に対応する第１の信号および第２の異なる利得により乗算または増幅された信号に対応する第２の信号を出力し、
（ｉｉｉ）第１のデジタル化された信号を作るために第１のアナログデジタル変換器を使用して前記第１の信号をデジタル化し、および、第２のデジタル化された信号を作るために第２の異なるアナログデジタル変換器を使用して前記第２の信号をデジタル化し、
（ｉｖ）検出される検体イオンについて、前記二重利得ＡＤＣ検出器システムによって作り出された前記デジタル化された信号のデータ内の１つ以上のピークを検出し、
（ｉｉｉ）前記１つ以上のピークについて、強度値および到着時間、質量、または質量対荷電比値を検出し、および
（ｉｖ）前記決定された時間差ΔＴを使用して前記１つ以上のピークの前記到着時間、質量、または質量対荷電比値を補正するように、配列または適合され、
前記第１のアナログデジタル変換器からの信号出力が、前記第２のアナログデジタル変換器からの信号出力と位相補正されない、二重利得ＡＤＣ検出器システム。
【国際調査報告】
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