(57)【要約】【課題】  イオントラップ／ＴＯＦ−ＭＳにおいて、イオントラップのトラッピングパラメータのキャリブレーションを行うことを可能にする。【解決手段】  イオントラップでイオンをトラップした後、リング電極に印加される主高周波電圧をステップ状に掃引し、前記１ステップ間に前記ＴＯＦにて複数のマススペクトルを取得し、１ステップ間に前記ＴＯＦにて得られたマススペクトル内のイオン電流値を積算して積算マススペクトルを得、更に、前記主高周波電圧の全ステップの各積算マススペクトルを積算して擬似マススペクトルを得る。その後、標準擬似マススペクトルと比較を行う。【効果】  イオントラップとＴＯＦを組み合わせた質量分析装置においても、効率良くイオントラップのキャリブレーションを行うことが可能となる。【選択図】図１
2005251594.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
試料をイオン化するイオン化部と、一対のエンドキャップ電極とリング電極を有し、前記イオン化部からのイオンをトラップするイオントラップ部と、複数のポールを有し、前記イオントラップ部から排出されたイオンが導かれる多重極イオンガイド部と、前記多重極イオンガイド部から排出されたイオンを質量分析する飛行時間質量分析計(以下、TOF）とを有するイオントラップ／飛行時間質量分析計による分析方法において、
前記イオントラップでイオンをトラップした後、リング電極に印加される主高周波電圧をステップ状に掃引し、前記１ステップ間に前記ＴＯＦにて複数のマススペクトルを取得し、１ステップ間に前記ＴＯＦにて得られたマススペクトル内のイオン電流値を積算して積算マススペクトルを得、更に、前記主高周波電圧の全ステップの各積算マススペクトルを積算して擬似マススペクトルを得ることを特徴とするイオントラップ／飛行時間質量分析計による分析方法。
【請求項２】
試料をイオン化するイオン化部と、一対のエンドキャップ電極とリング電極を有し、前記イオン化部からのイオンをトラップするイオントラップ部と、複数のポールを有し、前記イオントラップ部から排出されたイオンが導かれる多重極イオンガイド部と、前記多重極イオンガイド部から排出されたイオンを質量分析する飛行時間質量分析計(以下、TOF）とを有するイオントラップ／飛行時間質量分析計による分析方法において、
前記イオントラップでイオンをトラップした後、エンドキャップ電極に印加される補助交流の周波数をステップ状に掃引し、前記１ステップ間に前記ＴＯＦにて複数のマススペクトルを取得し、１ステップ間に前記ＴＯＦにて得られたマススペクトル内のイオン電流値を積算して積算マススペクトルを得、更に、前記補助交流電圧の全ステップの各積算マススペクトルを積算して擬似マススペクトルを得ることを特徴とするイオントラップ／飛行時間質量分析計による分析方法。
【請求項３】
請求項１および２において、
質量既知のイオンを与える標準試料を測定し、上記各ステップ毎に積算マススペクトルを積算することで得られる標準試料擬似マススペクトルが予め取得、記憶され、
新たに測定された擬似マススペクトルと前記記憶されていた標準試料擬似マススペクトルとの質量の差分を算出することを特徴とするイオントラップ／飛行時間質量分析計による分析方法。
【請求項４】
試料をイオン化するイオン化部と、一対のエンドキャップ電極とリング電極を有し、前記イオン化部からのイオンをトラップするイオントラップ部と、複数のポールを有し、前記イオントラップ部から排出されたイオンが導かれる多重極イオンガイド部と、前記多重極イオンガイド部から排出されたイオンを質量分析する飛行時間質量分析計(以下、TOF）と、前記各部を制御する制御部とを有するイオントラップ／飛行時間質量分析計において、
前記イオントラップでイオンをトラップした後、リング電極に印加される主高周波電圧をステップ状に掃引し、前記１ステップ間に前記ＴＯＦにて複数のマススペクトルを取得し、１ステップ間に前記ＴＯＦにて得られたマススペクトル内のイオン電流値を積算して積算マススペクトルを得、更に、前記主高周波電圧の全ステップの各積算マススペクトルを積算して擬似マススペクトルを得ることを特徴とするイオントラップ／飛行時間質量分析計。
【請求項５】
試料をイオン化するイオン化部と、一対のエンドキャップ電極とリング電極を有し、前記イオン化部からのイオンをトラップするイオントラップ部と、複数のポールを有し、前記イオントラップ部から排出されたイオンが導かれる多重極イオンガイド部と、前記多重極イオンガイド部から排出されたイオンを質量分析する飛行時間質量分析計(以下、TOF）と、前記各部を制御する制御部とを有するイオントラップ／飛行時間質量分析計において、
前記イオントラップでイオンをトラップした後、エンドキャップ電極に印加される補助交流の周波数をステップ状に掃引し、前記１ステップ間に前記ＴＯＦにて複数のマススペクトルを取得し、１ステップ間に前記ＴＯＦにて得られたマススペクトル内のイオン電流値を積算して積算マススペクトルを得、更に、前記補助交流電圧の全ステップの各積算マススペクトルを積算して擬似マススペクトルを得ることを特徴とするイオントラップ／飛行時間質量分析計。
【請求項６】
請求項４および５において、
質量既知のイオンを与える標準試料を測定し、上記各ステップ毎に積算マススペクトルを積算することで得られる標準試料擬似マススペクトルが予め取得、記憶され、
前記擬似マススペクトルと前記標準試料擬似マススペクトルとの質量の差分を算出することを特徴とするイオントラップ／飛行時間質量分析計。
【請求項７】
請求項４および５において、
分析結果を表示する表示装置を備え、
上記未知試料擬似マススペクトルを横軸が主高周波電圧または補助交流の周波数、縦軸が積算イオン強度として前記表示装置に出力することを特徴とするイオントラップ／飛行時間質量分析計。
【請求項８】
請求項４および５において、
分析結果を表示する表示装置を備え、
上記未知試料擬似マススペクトルを横軸は質量、縦軸は積算イオン強度として表示装置に出力することを特徴とするイオントラップ／飛行時間質量分析計。
【請求項９】
請求項４および５において、
前記ステップ１回当たりに取得した複数のマススペクトルのイオン電流を積算するイオンの質量範囲は、外部より設定可能であることを特徴とするイオントラップ／飛行時間質量分析計。
【請求項１０】
試料をイオン化するイオン化部と、一対のエンドキャップ電極とリング電極を有し、前記イオン化部からのイオンをトラップするイオントラップ部と、複数のポールを有し、前記イオントラップ部から排出されたイオンが導かれる多重極イオンガイド部と、当該多重極イオンガイド部の軸に対して直角方向にイオンを加速させるイオンパルサー部と、当該イオンパルサー部によって加速されたイオンを質量分析する飛行時間質量分析計（以下、ＴＯＦ）と、前記各部を制御する制御部とを有するイオントラップ／飛行時間質量分析計において、
前記多重極イオンガイドの軸の延長線上であり、且つ前記イオンパルサー部の後にイオン強度を検知する検出器を配置し、
前記イオントラップ部キャリブレーション時は、前記イオンパルサー部を通過させ、前記検出器によってイオン検出を行い、
通常分析時は、前記イオンパルサー部によってイオンを加速させ、前記ＴＯＦによる質量分析を行うことを特徴とするイオントラップ／飛行時間質量分析計。
【請求項１１】
試料をイオン化するイオン化部と、一対のエンドキャップ電極とリング電極を有し、前記イオン化部からのイオンをトラップするイオントラップ部と、複数のポールを有し、前記イオントラップ部から排出されたイオンが導かれる多重極イオンガイド部と、当該多重極イオンガイド部の軸に対して直角方向にイオンを加速させるイオンパルサー部と、当該イオンパルサー部によって加速されたイオンを質量分析する飛行時間質量分析計（以下、ＴＯＦ）と、前記各部を制御する制御部とを有するイオントラップ／飛行時間質量分析計において、
前記イオンパルサー部が前記ＴＯＦに対してイオンを加速する方向と反対側に、イオン強度を検知する検出器を配置し、
前記イオントラップ部キャリブレーション時は、前記イオンパルサー部は前記検出器側にイオンを加速させ、前記検出器によってイオン検出を行い、
通常分析時は、前記イオンパルサー部によって前記ＴＯＦ側にイオンを加速させ、前記ＴＯＦによる質量分析を行うことを特徴とするイオントラップ／飛行時間質量分析計。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、イオントラップ／飛行時間型質量分析計に関する。
【背景技術】
【０００２】
最近、質量分析法は、バイオ工学やバイオ化学分野において主要な分析手法として認知されるようになった。これは主として、バイオ分野向けのイオン化技術や質量分析計の開発，改良が相次いでなされたことによる。バイオ分野向けのイオン化技術としては、熱的に不安定で、高分子量のバイオ分子を直接、安定にイオン化できる２つのイオン化手法がある。一つのイオン化手法は、溶液中に溶け込んだバイオ分子を大気中に直接イオンとして取り出せるエレクトロスプレイイオン化（Electro spray ionization, ＥＳＩ）である。もう一つのイオン化手法は、試料分子にレーザー光を照射することにより試料分子をイオン化するマトリックス支援レーザー脱離イオン化法（Matrix-assisted laser 
desorption ionization, ＭＡＬＤＩ）である。
【０００３】
これら２つのイオン化手法は、共にソフトなイオン化手法であるが、それぞれの手法で生成されるイオンビームの形態は全く異なっている。ＥＳＩでは連続したイオンビームが生成されるのに対して、ＭＡＬＤＩではパルス的にイオンが生成される。そのため、各々のイオン化手法に最適な質量分析計が用意されている。具体的には、ＥＳＩは四重極質量分析計（ＱＭＳ）やイオントラップ質量分析計に結合して使用されることが多く、MALDIは飛行時間質量分析計（Time-of-flight, ＴＯＦ）と結合して用いられることが多い。
【０００４】
また最近は、ＥＳＩ及びＭＡＬＤＩ共に結合できるタイプの質量分析計も検討されている。
【０００５】
上記のようなＥＳＩやＭＡＬＤＩなどのソフトなイオン化手法とＴＯＦの結合した質量分析計が、バイオ分野で急速に普及し始めた。その過程で種々の装置が提案されている。
【０００６】
例えば、特開平１１−１５４４８６号公報（特許文献１）やＵＳＰ6,331,702 （特許文献２）に示されるようなＥＳＩイオン源或いはＭＡＬＤＩイオン源とＴＯＦの間に、２つの四重極ＭＳ（Quadrupole Mass Spectrometer, ＱＭＳ）を配置したＱ−ＴＯＦである。しかし、このＱ−ＴＯＦではＭＳ／ＭＳまで可能であるが、更なる構造情報を得るためのＭＳ／ＭＳを繰り返すＭＳ3 やＭＳ4 は達成できない。
【０００７】
ＭＳ3 やＭＳ4 が可能な装置としては、リング電極と一対のエンドキャップ電極から構成されるイオントラップとＴＯＦが結合したイオントラップ／ＴＯＦであり、
International Journal of Mass Spectrometry, 213(2002), 45-62（非特許文献１）や特開２００３−１２３６８５号公報（特許文献３）に開示されている。イオントラップ／
ＴＯＦは、イオン源で生成したイオンを一旦イオントラップにトラップして、ＭＳ／ＭＳ等の工程を経て、生成されたイオンをＴＯＦに送り込み質量分析する。
【０００８】
しかしながら、このイオントラップ／ＴＯＦでは新たな問題が発生した。それは一度イオントラップに蓄積した後で、ＴＯＦによって質量分析を行うため、イオントラップの一度にイオンを蓄積できる蓄積能力によって、ＴＯＦで分析できる質量範囲が決まってしまうことである。即ち、ＴＯＦによって一度の加速で測定可能な質量数範囲が狭くなり、
ＴＯＦの優れた特徴である測定質量数範囲の広さをほとんど利用できなくなってしまう。
【０００９】
この問題を解決するために、イオントラップとＴＯＦの間にイオントラップから排出したイオンの運動エネルギーを低減するための衝突ダンピング領域を有する新たなイオントラップ／ＴＯＦが提案されている。衝突ダンピング領域は、イオントラップとＴＯＦの間に、中性ガスが供給される領域に多重極イオンガイドが配置されることで形成される。
【００１０】
【特許文献１】特開平１１−１５４４８６号公報
【特許文献２】ＵＳＰ6,331,702
【特許文献３】特開２００３−１２３６８５号公報
【非特許文献１】International Journal of Mass Spectrometry, 213(2002), 45-62
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
上記衝突ダンピング領域を有するイオントラップ／ＴＯＦにおいて、イオントラップは以下の役割を果たしている。
（ａ）イオン源からのイオンを受け取りイオントラップ内に蓄積する。イオンをトラップ
している間に不要イオンなどの排除などを行うことができる。その後、トラップされた  イオンはイオントラップから排出され、衝突ダンピング領域の多重極イオンガイドでサ  ーマライズ（thermalize）された後ＴＯＦに送られ、ＴＯＦによりマススペクトルを与  える。
【００１２】
ここでサーマライズとは、多重極イオンガイドに導入されたイオンが、多重極イオン  ガイド内で中性ガス分子と衝突し、急速にその運動エネルギーを失い、多重極イオンガ  イドの中心軸付近に集まり、最終的にイオンの運動エネルギーが周囲のガス分子と同じ  熱運動のレベルまで下がってしまう現象をいう。イオンはイオンガイドの中心軸上に集  まり、軸上を熱運動により拡散移動するようになる。
【００１３】
（ｂ）イオン源からのイオンを受け取りイオントラップ内に蓄積する。トラップされたイ  オンの中から特定の質量をもつ前駆イオンのみを残し、他の質量のイオンは全てイオン  トラップ外に排除する（前駆イオンの単離）。前駆イオンの固有振動数ωと同じか、極  近傍の周波数ωsuppの補助交流をエンドキャップ電極間に印加して、前駆イオンを励起  ，解離させる（前駆イオンの衝突誘起解離， Collision-induced Dissociation, CID）  。このＣＩＤで生じた生成物イオンは、後にイオントラップから排出され、多重極イオ  ンガイドでサーマライズされる。続いてイオンはＴＯＦに送られ質量分析される。
【００１４】
イオントラップ内に導入蓄積されたイオンは、（ａ）または（ｂ）の過程を経てＴＯＦに送られ、マススペクトルを与える。イオントラップ内において特定の質量を持つイオンの選択，励起，解離を確実に行うためには、イオンの質量とトラップパラメータ間の相関が厳密に取れていることが必要である。即ち、前駆イオンの単離や前駆イオンの共鳴励起，解離のためには、前駆イオンの質量対電荷比ｍ／ｚと主高周波電圧Ｖや補助交流電圧の周波数ωsupp間の相関を厳密に求めておかなければならない。Ｖ，ωsupp，ｍ／ｚ間の正確な相関が制御装置に記録されていれば、Ｖ、ωsuppを自由に制御して任意のイオンの単離や励起，解離ができるようになる。これらパラメータＶ，ωsuppは、トラップパラメータと呼ばれ、それらとイオンの質量ｍ／ｚの相関に関しては理論式や実験式が文献等に示されている。しかし、実際のイオントラップにおいては、室温の変化，イオントラップ内の圧力の変化，電圧の変化，電極の機械的加工のばらつき，イオントラップ電極の組み立てのばらつき，イオントラップ電極の汚れ，イオントラップ内の空間電荷など種々の原因により、トラップパラメータとｍ／ｚとの間の相関は、理論式や実験式からずれてくる。このずれを補正するのがキャリブレーションである。
【００１５】
このキャリブレーションは以下のように行われる。
（ａ）広質量範囲にほぼ等間隔に質量既知のイオンを与える標準物質（たとえばポリエチ
レングリコールPolyethylene Glycol (ＰＥＧ)）をイオン化してイオントラップに導入
する。
（ｂ）次に、トラップパラメータの一つ（Ｖまたはωsupp）を固定し、他の一つを掃引し  てマススペクトルを取得する。
（ｃ）取得したマススペクトル上に出現したイオンの既知の質量とＶ，ωsupp間の関係か  ら、求めた質量とのずれを求め相関を補正する。
（ｄ）キャリブレーションカーブｍ＝ｆ(Ｖ)またはｍ＝ｇ(ωsupp)を作成する。
【００１６】
キャリブレーションカーブがＣＰＵ内にでき上がれば、Ｖまたはωsuppから質量ｍへの変換や逆に質量ｍからＶまたはωsuppへの変換が可能になる。特にイオントラップ内にトラップされたイオンの中から不要イオンを排除したり、ＭＳ／ＭＳ処理を行うためには、Ｖまたはωsuppの設定印加や掃引が必要とされる。そのため、ｍからＶまたはωsuppへの正確な変換が必須である。
【００１７】
しかし、イオントラップ，多重極イオンガイド，ＴＯＦを直列に結合した装置の場合、イオントラップのトラップパラメータの主高周波電圧Ｖまたは補助交流の周波数ωsuppを単独に掃引してもマススペクトルを取得することはできない。通常のイオントラップ質量分析計においては、イオントラップ電極の後に検出器が配置されている。イオントラップに印加する主高周波電圧Ｖを掃引すると、イオンは質量順にイオントラップ外に放出される。検出器はこの放出されたイオンを検知することでマススペクトルが得られる。しかし、イオントラップ／ＴＯＦでは検出器がＴＯＦ部にあるため、イオントラップから放出されるイオンを直接ＴＯＦの検出器で検知することはできない。
【００１８】
一方、マススペクトル取得のための主高周波電圧Ｖの掃引時間は、概ね０.１ 秒〜数秒／全質量領域である。これに対しＴＯＦのマススペクトル取得に要する時間は１００μ秒以下である。このことから次のような推測が可能である。
【００１９】
標準試料溶液をＥＳＩイオン源に導入してイオン化する。生成したイオンを直交型イオントラップ／ＴＯＦに導入する。標準試料は複数の既知成分が混合されたもので、通常のＬＣ／ＭＳ装置で測定すれば、図７や図８（ａ）に示したような広質量領域に渡り多くの質量既知のイオンが出現したマススペクトル１００が得られる。イオントラップに印加された主高周波電圧Ｖをゆっくりと（例えば１秒／全質量領域）掃引しながらＴＯＦによりマススペクトル収集を繰り返し行う。ＴＯＦは１００μ秒以下の間隔でマススペクトルを繰り返し取得することができる。ＴＯＦにより１秒間連続してマススペクトルを取得すれば、掃引終了後(１秒後)には約１０,０００個のマススペクトル(図７，１０１〜１０４)を収集することができる。主高周波電圧Ｖの掃引が終了した時点で、１０,０００ 個のマススペクトルの積算を行う。即ち、同じｍ／ｚのイオン強度Ｉを積算して行くと、一つの積算マススペクトル１０５が得られる。ＴＯＦはイオントラップから放出されるイオンを繰り返し収集しているから、当然得られたマススペクトル（１０１〜１０４）を積算すれば積算マススペクトル１０５は標準試料のマススペクトル１００と同じマススペクトルになるはずである。
【００２０】
しかし、実際にこの方式で得られた積算マススペクトルは予想に反したものであった。ＴＯＦにより取得した実際の積算マススペクトル（図８（ｂ），１１０）は、標準試料のマススペクトル（図８（ａ），１００）と全く異なるマススペクトルとなる。得られた積算マススペクトル１１０上には低質量領域にのみイオンが出現しており、中，高質量領域で出現するはずである標準物質に由来する質量既知のイオンはほとんど見当たらない。即ち、図９に示すようにＴＯＦで得られるマススペクトル（１０１〜１０４）は低質量のイオンが顕著に見られるだけで、これを単純に積算，平均化してもマススペクトル１１０上には高質量のイオンは出現しない。これでは、マススペクトルが得られても広質量領域に渡るキャリブレーションを行うことはできない。
【００２１】
この低質量領域にイオンが出現する理由は以下のように説明される。
【００２２】
トラップパラメータの一つ（例えばＶ）を掃引してイオンをイオントラップから放出すると、放出されるイオンの運動エネルギーは０〜数ｋｅＶと広がっていることが知られている（例えば、特開平９−１６１７１９号公報）。
【００２３】
イオンの運動エネルギーが１００ｅＶを超えるイオンから解離したイオンはまだ充分な運動エネルギーを持つため、イオンガイド内でサーマライズされずに拡散したり、高速で多重極イオンガイドを直進してスリット等で捕捉される。そのため、ＴＯＦのパルサー部に到達するイオンは少数となる。また、イオンがＴＯＦのパルサー部に到達しても、到達のタイミングとＴＯＦのパルス化タイミングが一致する確率は少ないため、ＴＯＦのマススペクトル上にイオンを与える可能性は極めて小さい。
【００２４】
イオンの運動エネルギーが１００ｅＶから１０ｅＶ程度のイオンはイオンガイド中の不活性ガスと繰り返し衝突し、励起されイオンは解離する。解離したイオン中でもまだ過剰の運動エネルギーを持つイオンは更に不活性ガスと衝突して次々世代の生成物イオンを生成する。解離して質量が小さくなった生成物イオンはサーマライズされてＴＯＦのパルサー部に送られＴＯＦにより低質量部にのみイオン信号を与える。
【００２５】
イオンの運動エネルギーが１０ｅＶ以下のイオンは、多重極イオンガイドの中で不活性ガス分子と繰り返し衝突しても解離せずサーマライズされる。サーマライズされたイオンはＴＯＦのパルサー部に送られＴＯＦによるマススペクトル上にイオンを与える。しかし、高質量のイオンになればなるほど運動エネルギーが１０ｅＶ以下のイオンの割合は小さくなる。
【００２６】
そのため、高質量のイオンはマススペクトル上から消滅し、低質量のフラグメントイオン（生成物イオン）が目立ってくる。この状態ではイオントラップのトラップパラメータのキャリブレーションは不可能である。
【００２７】
本発明の目的は、このような問題を解決するために、イオントラップとＴＯＦ間に衝突ダンピング領域が備えられた場合であっても、イオントラップのキャリブレーションを行うことのできるイオントラップ／飛行時間型質量分析計を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２８】
本発明は、上記目的を達成するために、試料をイオン化するイオン化部と、一対のエンドキャップ電極とリング電極を有し、前記イオン化部からのイオンをトラップするイオントラップ部と、複数のポールを有し、前記イオントラップ部から排出されたイオンが導かれる多重極イオンガイド部と、前記多重極イオンガイド部から排出されたイオンを質量分析する飛行時間質量分析計（以下、ＴＯＦ）とを有するイオントラップ／飛行時間質量分析計を用いて、前記イオントラップでイオンをトラップした後、リング電極に印加される主高周波電圧をステップ状に掃引し、前記１ステップ間に前記ＴＯＦにて複数のマススペクトルを取得し、１ステップ間に前記ＴＯＦにて得られたマススペクトル内のイオン電流値を積算して積算マススペクトルを得、更に、前記主高周波電圧の全ステップの各積算マススペクトルを積算して擬似マススペクトルを得るようにする。
【００２９】
若しくは、主高周波電圧の代わりに、補助交流電圧の周波数を掃引する。
【００３０】
更に、標準試料においても上記と同様の分析を行って予め擬似マススペクトルを求めておき、キャリブレーション時には、標準試料の擬似マススペクトルと未知試料の擬似マススペクトルを比較し、差分を取ることで補正値を得ることができる。
【００３１】
また、多重極イオンガイドの軸の延長線上で且つイオンパルサー部の後、或いは、イオンパルサー部が通常ＴＯＦ側にイオンを加速させる方向と逆の方向に、イオン強度を検知する検出器を配置し、キャリブレーション時は、上記検出器で検出を行い、通常の分析時はＴＯＦによって検出を行う。イオンパルサー部近傍に他の検出器を配置することで、
ＴＯＦによる質量分散の影響を受けずにイオントラップから放出されたイオンを検出することが可能となり、キャリブレーション工程がシンプルになる。
【発明の効果】
【００３２】
イオントラップとＴＯＦを組み合わせた質量分析装置においても、効率良くイオントラップのキャリブレーションを行うことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
以下に、本発明の実施例を示す。
【００３４】
本発明に関する装置は、ＥＳＩ等のソフトイオン化手段と、そのイオン化手段で生成したイオンを大気圧から真空下のイオントラップにイオンを導く系，イオントラップ，イオントラップから分析のため排出されたイオンをＴＯＦのパルサー部に導く系、及びＴＯＦなどで構成される。イオンをイオン源からイオントラップに、イオントラップからＴＯＦのパルサー部にイオンを移送する部分は多重極イオンガイドを用いる。
【実施例１】
【００３５】
本発明に係わる第１の実施例を図１に示す。
【００３６】
液体クロマトグラフ（ＬＣ）１から送り出された試料溶液は、ＥＳＩイオン源の噴霧プローブ２に送り込まれ、帯電した微細な液滴として大気圧イオン化室４中に噴霧されイオン化される。生成したイオン３は、油回転ポンプ（ＲＰ）７で排気された中間圧力室６を経てターボ分子ポンプ（ＴＭＰ）３０によって真空排気された真空室９に導入される。イオン加速電極１０に印加された直流電圧により、イオンは加速され真空室９内に配置されたイオン移送筐体２６の細孔からイオン移送空間２９内に導入される。金属製のシールド筒であるイオン移送筐体２６内には第１の多重極イオンガイド１２，イオントラップ２０，第２の多重極イオンガイド２２が直列に配置されている。第１及び第２の多重極イオンガイド１２，２２は、電極となる複数のポールが平行に配置され、多重極を構成している。イオントラップ２０はドーナツ状のリング電極１６と２つのエンドキャップ電極１４，１９で構成される。
【００３７】
ここで、第１の多重極イオンガイド１２は、大気圧イオン源で生成したイオンを効率良くイオントラップ２０に移送する役割を持っている。一方、第２の多重極イオンガイド
２２はイオントラップから放出されるイオンを受け取りサーマライズしてＴＯＦに移送するためのイオンガイドである。第１，第２の多重極イオンガイド１２，２２には、それぞれ高周波電源４３，４５から高周波電圧が印加されている。イオン移送筐体２６内には、ガス導入系３１から、Ｈｅ，Ｎｅ，Ａｒ，Ｘｅや窒素ガスなどの不活性ガスが単独またはそれらの混合ガスとして配管３２を経て導入されている。イオン移送空間２９内の圧力は１０-1から１０-3Torr（１００ｍTorrから１ｍTorr）となるようにガス導入系３１からガスが供給される。
【００３８】
イオン移送空間２９に導入されたイオンは、第１の多重極イオンガイド１２内でサーマライズされた後、イオントラップ２０のエンドキャップ電極１４の中心に開けられた細孔１５からイオントラップ空間１７に効率良く導入される。リング電極１６には主高周波電源４４から供給される主高周波電圧Ｖ（〜１ＭＨｚ，数ｋＶ程度）が印加される。その結果、イオントラップ空間１７内には四重極高周波電界が生成し、この電界により導入されたイオンは安定にトラップされる。
【００３９】
トラップされたイオンは、不要イオンの除去や、ＭＳ／ＭＳの処理の後、イオントラップ空間１７から細孔１８を経由して排出され、第２の多重極イオンガイド２２に入る。低運動エネルギーのイオンはここで、導入された不活性ガス分子と繰り返し衝突して、解離するか、その運動エネルギーを失いサーマライズされる。高周波電源４５から第２の多重極イオンガイド２２に印加された高周波電圧により生成した高周波電界により、これらイオンはイオンガイドの中心軸上に収束される。サーマライズされたイオンは、少しずつ拡散してイオン移送筐体２６から外に放出される。
【００４０】
次にイオンは、ターボ分子ポンプ(ＴＭＰ)３３により高真空（１０-7から１０-8Torr程度）に排気されたＴＯＦ空間５３内に導入される。ＴＯＦ空間５３には、イオンパケット生成やイオンの加速を行うイオンパルサー部５９，イオンリフレクタ５４，検出器５５が配置されている。イオンはパルサー部５９のイオン押し出し電極５０とイオン引き出し電極５１の間を進む。イオンはイオン押し出し電極５０とイオン引き出し電極５１に同時に印加された正と負のパルス電圧により、イオンの進入方向に対して直角方向、即ちＴＯＦ飛行軸方向に偏向され、イオン加速電極５２内に入射し、最終的にイオンは加速されて
ＴＯＦ空間５３に放出される。イオンはＴＯＦ空間５３を飛行し、イオンリフレクタ５４を経て、折り返して検出器５５に到達する。その結果、イオンの到達時間に対応したイオン強度が計測されてデータ処理装置４０によりマススペクトルを与える。
【００４１】
イオントラップパラメータのキャリブレーションは、以下のステップに従い実行される。
【００４２】
図２に、キャリブレーションのフローチャートを示す。また、図３に、キャリブレーションを２回繰り返した動作模式図を示す。
【００４３】
（ステップ２０１）
まず、イオン源に標準試料溶液を導入してイオン化する。
【００４４】
（ステップ２０２）
生成したイオンは、中間圧力室６を経て真空室９に導入される。イオン加速電極１０には、イオン加速電源（図示なし）から−１００Ｖ程度の加速電圧が印加される（正イオンを導入する場合）。導入されたイオンは加速され、イオン加速電極１０の中心に開けられた細孔を通過してイオン移送空間２９に導入される。イオンは第１の多重極イオンガイド１２に導入される。第１の多重極イオンガイド１２を構成する電極には、高周波電源４３から高周波電圧（１〜２ＭＨｚ，１〜２ｋＶ）が印加されている。イオン移送空間２９にはガス導入系３１から不活性ガスが導入され、圧力は１０-1から１０-3Torr程度に保たれている。イオンは、第１の多重極イオンガイド１２内でサーマライズされてイオンガイドの中心軸に次第に収束する。運動エネルギーの大部分を失ったイオンは、イオンゲート電極１３に印加された−１００Ｖ程度のイオンゲート電圧により加速されてイオントラップ２０のエンドキャップ電極１４の中心部に開けられた細孔１５からイオントラップ空間
１７に導入される。即ち、イオンゲート電極１３はOpen状態である。リング電極１６には、主高周波電源４４から主高周波電圧Ｖが印加されている。この主高周波電圧Ｖにより、イオントラップ空間１７に生成した四重極高周波電界により、イオンはイオントラップ空間１７にトラップされ蓄積される。時刻ｔ１になりイオンゲート電極１３にイオンと同極性の電圧＋１００Ｖが印加されることにより、イオンゲートはＯＦＦとなりイオンの導入蓄積は終了する。（ｔ０−ｔ１）期間に連続的に導入されたイオンは、イオントラップ空間１７内に蓄積される。この期間において、エンドキャップ電極１４，１９に補助交流電源４２より補助交流電圧を加えることで、不要イオンをイオントラップ外に排除できる
（参考：ＵＳＰ5,134,286)。
【００４５】
上記ステップ２０１〜２０２は、イオントラップへのイオンの導入，蓄積及び不要イオンの排除を行うステップであり、図３では、ｔ０〜ｔ１，ｔ４〜ｔ５の期間が相当する。
【００４６】
（ステップ２０３）
次に、主高周波電圧Ｖと質量とのキャリブレーションを行うため、先ず主高周波電圧Ｖを初期値Ｖ０に設定する（Ｖ＝Ｖ０）。また主高周波電圧を階段状に掃引するカウンタｍを初期値０に設定する（ｍ＝０）。
【００４７】
（ステップ２０４）
Ｖ＝Ｖ０＋ΔＶ×ｍの式に従い、主高周波電圧Ｖを印加する。ここでΔＶは階段状掃引の１ステップあたりの増加分である。
【００４８】
（ステップ２０５）
イオントラップ空間１７内にトラップされた標準物質のイオンは、主高周波電圧Ｖのステップ状の掃引により質量順に共鳴し、イオントラップ外に放出される。図１０（ａ），図１１（ａ）のマススペクトル１１１に示すように、これは主高周波電圧Ｖの掃引に伴い、０.１〜１ 質量の狭い質量窓ｍITがイオントラップの質量軸に沿って移動していると見なすことができる。ここで、質量窓ｍITとは、ある主高周波電圧Ｖを印加したときに共鳴して排出される質量範囲のことをいう。
【００４９】
イオントラップの主高周波電圧Ｖの掃引が開始されると同時に、ＴＯＦは高速でマススペクトルの収集を開始する。
【００５０】
（ステップ２０６）
主高周波電圧Ｖの掃引を階段状に行う場合、本実施例では、１ステップの滞在時間
（dwell time）を例えば１０ｍ秒(０.０１秒) で設定する。１ステップの滞在時間を１０ｍ秒と長く設定したのは、第２の多重極イオンガイド２２に導入されたイオンが排出されるまでに必要な時間が、１０〜３０ｍ秒と長いためである（詳細後述）。この滞在時間の間、ＴＯＦは１０ｋＨｚの間隔でマススペクトルを取得することができるから、１０ｍ秒の滞在時間なら最大１００個のマススペクトルが得られることになる。本実施例では、１ステップの間に得られたマススペクトルは、全て積算する。即ち、１ステップが１０ｍ秒である場合には、１００個のマススペクトルを積算した積算マススペクトルＭｍが得られる。
【００５１】
（ステップ２０７）
したがって、１ステップ間にｎ回（１ステップ間に取得可能なマススペクトル数の上限回数、或いは、上限回数以下の測定者が任意に設定した回数。）までマススペクトルの積算を繰り返すと、結果として階段状掃引の１ステップでは一つの積算マススペクトルＭｍが取得される。
【００５２】
（ステップ２０８）
次に、印加した主高周波電圧Ｖからイオントラップの質量窓ｍITを得る。これは、予めデータ処理装置４０あるいは装置を制御するための専用コントローラ（図示せず）内に記録された主高周波電圧Ｖとイオントラップの質量窓ｍITのキャリブレーションカーブｍIT＝ｆ(Ｖ)から求めることができる。キャリブレーションカーブの例としては、下記表１の「主高周波電圧Ｖ」と「質量窓ｍIT」の二つのデータが関連付けられて記憶されているような状態である。
【００５３】
（ステップ２０９）
主高周波電圧Ｖ及び質量窓ｍITと積算マススペクトルＭｍをデータ処理装置４０のメモリ上に記憶した後、掃引のカウンタｍを１増加させる（ｍ＝ｍ＋１）。
【００５４】
（ステップ２１０）
カウンタｍが予め設定された値（主高周波電圧Ｖの上限）に達していないならステップ２０４に戻り、主高周波電圧Ｖの掃引とマススペクトルの収集を継続する。カウンタｍが予め設定された値に達したら、Ｖの掃引は終了する。この時、データ処理装置４０のメモリには、下記表１に示すような状態で、ｍ個の積算マススペクトルＭｍが記憶されている。
【００５５】
上記ステップ２０３〜２１０は、イオントラップパラメータ（主高周波電圧Ｖ）の掃引とＴＯＦによるマススペクトルの収集を行うステップであり、図３のｔ１〜ｔ３，ｔ５〜ｔ６の期間が相当する。
【００５６】
尚、上記カウンタｍの上限値は、全体の質量範囲と質量窓の大きさで定まる。質量範囲２０００までを０.１ 質量単位で掃引すれば、総ステップ数は、２,０００／０.１＝
２０,０００ステップ必要になる。この場合、カウンタｍには、２０,０００が設定されることになる。このカウンタｍの設定値は、分解能を表す。
【００５７】
また、主高周波電圧Ｖの掃引時間(図３のｔ１〜ｔ３，ｔ５〜ｔ６の時間)は、全体の質量範囲と１ステップの滞在時間により定まる。カウンタｍが２０,０００ の場合、ＴＯＦのデータ収集速度を１０ｋＨｚとし、１ステップあたりのＴＯＦのデータ収集回数を１回で良いとすると、掃引の時間は２０,０００／１０,０００＝２秒となる。しかし、第２の多重極イオンガイド２２中に排出されたイオンは、第２の多重極イオンガイド２２中でサーマライズされた後、すぐにイオンガイドを通過するのではなく、１０ｍ秒から３０ｍ秒程度留まる。そのため、イオンが第２の多重極イオンガイド２２から排除される前に、次の質量窓のイオンを第２の多重極イオンガイド２２に導入すると、隣接する質量窓間で混信（クロストーク）が起きてしまうことになる。即ち、本実施例の装置構成においては、高速の主高周波電圧Ｖ掃引はできない。よって１ステップの滞在時間は、１０ｍ秒〜３０ｍ秒は必要となる。１ステップの滞在時間を３０ｍ秒と設定すると、全体の掃引時間は、
２０,０００×０.０３＝６００（秒）＝１０分程度となる。１ステップの滞在時間が１０ｍ秒の場合は、上記のとおり２００（秒）必要であるから、本実施例における全体の掃引時間は、３分から１０分程度必要である。
【００５８】
また、第２の多重極イオンガイド２２におけるイオンの滞在時間は、第２の多重極イオンガイド２２の圧力に依存する。そのため、測定時間の短縮とＳ／Ｎ比改善の両立を図るため、１ステップあたりのＴＯＦ測定回数（ｎ）は外部から入力設定できるようにしておけばよい。
【００５９】
【表１】
2005251594.tif 000003
【００６０】
１ステップ当たり０.０１ 秒で１個の積算マススペクトルが生成され、質量１〜2000の範囲まで２００秒で掃引されるとすると、主高周波電圧Ｖが掃引されている間に、ＴＯＦにより図１０，図１１の（ｂ）に示すような積算マススペクトルが、２０,０００個
（２００秒／０.０１秒）収集される。得られた個々の積算マススペクトルは、発明が解決しようとする課題の欄で示したように、低質量の生成物イオンを示すのみである。
【００６１】
（ステップ２１１）
そこで次に、ステップ２０９で記憶したデータから、カウンタｍ＝０の主高周波電圧
Ｖ０，積算マススペクトルＭ０及び質量窓ｍIT＝ｍ０を読み出す。積算マススペクトル
Ｍ０の横軸はＴＯＦの質量軸ｍTOF 、縦軸はイオン強度Ｉである。積算マススペクトル
Ｍ０の中から質量窓ｍ０の範囲（下限ｍｌ，上限ｍｕ）に入るイオンｍTOF を選び出す。ｍｌ＜ｍTOF＜ｍｕを満足するイオンのイオン強度ＩｍTOFを積算し、積算強度ＳＩを求める。その結果、横軸をｍIT、縦軸をＳＩとする擬似マススペクトルが得られる。この処理を式で表すと、ＳＩ＝Σ(ＩｍTOF) である。この擬似マススペクトルの積算強度ＳＩをカウンタｍ＝０に関連付けて、データ処理装置４０あるいは装置を制御するための専用コントローラ内のメモリに記録する。
【００６２】
カウンタｍを更新し、ｍ＝１の時の積算マススペクトルＭ１を読み出し、上記ステップ２１１と同様の処理を繰り返し、擬似マススペクトルを求める。
【００６３】
（ステップ２１２）
記録されているｍ個の積算マススペクトルにおいて上記のような擬似マススペクトルを求める処理が終わると、表２のような情報が、データ処理装置４０あるいは装置を制御するための専用コントローラ内のメモリーに記録されていることになる。
【００６４】
ここで、図１２（ａ）にステップ２１１で読み出された積算マススペクトルの例を示す。図１０のｍ１時の積算マススペクトルの例が１１２、図１１のｍ２時の積算マススペクトルの例が１１４である。また、図１２（ｂ）には、これらの積算マススペクトルから作成された擬似マススペクトル１１７，１１８を示す。
【００６５】
（ステップ２１３）
このデータをマススペクトルとして出力すれば、図１２（ｃ）に示したような、横軸がイオントラップの質量窓ｍIT、縦軸が積算強度ＳＩの平均化された擬似マススペクトル
１１９ができ上がる。
【００６６】
【表２】
2005251594.tif 000004
【００６７】
ステップ２１１からステップ２１３の処理は、主高周波電圧Ｖの掃引終了時点（図３のｔ３またはｔ６）で行うことができる。一方、主高周波電圧Ｖを掃引しながら、取得したマススペクトルを即座に処理する方法も可能である。
【００６８】
イオン強度積算のための質量窓ｍITの範囲（ｍｌ−ｍｕ）をデータ処理装置４０上から設定できるようにすることで、試料や分析により異なる溶媒イオンやバックグラウンドノイズなどを除去可能となる。
【００６９】
また、でき上がった擬似マススペクトルは、適宜データ処理装置４０により、ディスプレイなどの表示装置上に、例えば図４（ａ）のようなバーグラフ（マススペクトル）として、または表２のような表として表示することができる。これにより、測定者は測定が順調に行われたことを確認できる。なお、表示するバーグラフとしては、主高周波電圧Ｖとそれに対応したＳＩの表（図４（ｂ）のようなマススペクトル）でも良い。
【００７０】
（ステップ２１４）
予め記憶されていた標準物質の質量ｍｒ（表３）と擬似マススペクトル上の質量ｍITとの差（質量のずれ）Δ＝ｍｒ−ｍITを求める。尚、標準試料の質量ｍｒは、質量既知の試料を上記各ステップと同じ手法によって分析することで取得され、予め、データ処理装置４０あるいは装置を制御するための専用コントローラ内のメモリーに記録されている。
【００７１】
【表３】
2005251594.tif 000005
【００７２】
（ステップ２１５）
擬似マススペクトル上の標準物質に関してｍIT，Ｖ，Δを求め、表４を作成する。
【００７３】
【表４】
2005251594.tif 000006
【００７４】
これにより、イオントラップの質量窓ｍIT、即ち、質量対電荷比（ｍ／ｚ）の本来の質量とのずれΔが判明し、主高周波電圧Ｖと質量対電荷比（ｍ／ｚ）のキャリブレーションが完了する。
【００７５】
以上のキャリブレーション処理を纏めると、図４のような処理を行うことになる。即ち、図４（ａ）に示す主高周波電圧Ｖの掃引によって取得された擬似マススペクトルから、図４（ｂ）に示す横軸が質量ｍITの擬似マススペクトルに変換し、擬似マススペクトル上の見掛け上の質量ｍIT（イオントラップの質量窓に相当）とあらかじめデータ処理装置
４０あるいは装置を制御するための専用コントローラ内に記録された標準物質の質量ｍｒから、質量のずれΔ＝ｍIT−ｍｒを質量の全領域に渡り求めることで図４（ｃ）を得る。これにより、キャリブレーションを行うための新たな質量ｍITと主高周波電圧Ｖの相関を構築することができる。
【００７６】
本実施例においては、イオントラップ２０から質量順に放出されるイオンが第２の多重極イオンガイド２２等で衝突解離してどのような質量のイオンになっていても、それに関係なくイオントラップから排出されるイオンの質量とイオンの強度を求めることができる。実際には、イオンの質量はイオントラップ掃引の質量窓ｍIT(又はＶ)とし、イオン強度はＴＯＦで検出された複数のイオン強度の積算値ＳＩがイオン強度となる。即ち、ＴＯＦ全体をイオントラップの検出器と見なしたことになる。
【００７７】
主高周波電圧Ｖと同様に、補助交流周波数ωsuppと質量ｍとのキャリブレーションも同様な手順で進めることができる。周波数Ω，電圧Ｖの主高周波電圧をリング電極１６に印加しながら、補助交流周波数ωsuppを周波数Ω／２から時間経過に従い周波数の低くなる方向に向かってステップ状に掃引を開始する。その間、ＴＯＦは１０ｋＨｚほどの高速のデータ収集を繰り返す。そして、補助交流周波数ωsupp１ステップ間にＴＯＦにより得られたマススペクトルＭｍのイオン強度を積算したＳＩを算出し、表を求める（表２において、主高周波電圧Ｖが補助交流周波数ωsuppに置き換わった表が得られる）。補助交流周波数ωsuppの掃引が終了すると、データ処理装置４０あるいは装置を制御するための専用コントローラ内のメモリ上には横軸が補助交流周波数ωsupp、縦軸が積算イオン強度ＳＩとする擬似マススペクトルが作られる。これに標準物質の既知質量ｍｒとのずれを得ることで、補助交流電圧の周波数ωsuppと質量とのキャリブレーションを行うことができる。
【実施例２】
【００７８】
次に、本発明の第２の実施例を示す。
【００７９】
本実施例は、実施例１とほぼ同じ構成のイオントラップ直交ＴＯＦに、キャリブレーション用の第２の検出器を新たに設けるものである。本実施例の特徴は、この第２の検出器によりＴＯＦによる質量分析前の全イオン量を検知して、キャリブレーション用のマススペクトルを直接得ることである。
【００８０】
図５に、本実施例の構成を示す。
【００８１】
基本的な構成やＴＯＦによってマススペクトルを与える方法は、実施例１の図１と共通している。本実施例では、ＴＯＦ空間５３内に第２の検出器５６が備えられる。第２の検出器５６の配置場所は、イオントラップ２０のエンドキャップ電極１９からＴＯＦのイオンパルサー部５９近辺までの間であればよい。しかしここでは、実際の装置の構成上から、最も簡便に配置できるＴＯＦのイオンパルサー部５９に隣接し、またＴＯＦによる質量分析を行う場合のイオン加速方向と逆の側に検出器を配置した例を示す。
【００８２】
図１３に本実施例のフローチャートを示す。イオントラップパラメータのキャリブレーションは、以下の手順により進められる。
【００８３】
（ステップ３０１）
質量既知のマスピークを広範な質量領域に与えるPolyethylene Glycol(ＰＥＧ）などの標準物質を溶解した溶液をＥＳＩイオン源の噴霧プローブ２に導入する。
【００８４】
（ステップ３０２）
生成したイオンをイオントラップ空間１７に導入してトラップし、不要イオンを排除する。
【００８５】
（ステップ３０３）
イオンゲート電極１３にイオンと同極性の直流電圧を印加してイオンゲートを閉じた後、主高周波電圧Ｖを初期値Ｖ０に設定する（Ｖ＝Ｖ０）。また主高周波電圧を階段状に掃引するカウンタｍを初期値０に設定する（ｍ＝０）。
【００８６】
（ステップ３０４）
Ｖ＝Ｖ０＋ΔＶ×ｍの式に従い、主高周波電圧Ｖを印加する。ここでΔＶは階段状掃引の１ステップあたりの増加分である。
【００８７】
上記ステップ３０１〜３０４は、図２で示した実施例１のステップ２０１〜２０３と共通である。
【００８８】
（ステップ３０５）
主高周波電圧Ｖが掃引されると、イオンは質量の低い方から順に不安定となり、イオントラップ２０から放出される。放出されたイオンは、第２の多重極イオンガイド２２に導入される。イオンは第２の多重極イオンガイド２２内の不活性ガスと衝突し、開裂して最終的にサーマライズされる。イオンは更に高真空に排気されたＴＯＦ空間５３に導入される。イオンはイオンパルサー部５９の押し出し電極５０と引き出し電極５１の間を進む。イオンパルサー部５９の押し出し電極５０にはイオンと逆極性の直流電圧、引き出し電極５１にはイオンと同じ極性の直流電圧が印加されている。そのため、パルサー部５９に到達したイオンは押し出し電極５０の方向に偏向される。イオンはメッシュ状の押し出し電極５０を通過して第２の検出器５６に到達し、イオン強度が検知される。本実施例の特徴として、第２の検出器５６によってＴＯＦで質量分析される前に検出するため、実施例１における積算マススペクトルＭｍが、第２の検出器５６によって一度に測定される。
【００８９】
（ステップ３０６）
第２の検出器５６で検出されたイオン強度は、データ処理装置４０に送られ、掃引中の主高周波電圧Ｖの値と共にメモリに記憶される。これにより横軸が主高周波電圧Ｖ、縦軸がイオン強度Ｉを示すマススペクトルが得られる。予め記録された主高周波電圧Ｖとイオントラップの質量窓ｍITのキャリブレーションカーブｍIT＝ｆ(Ｖ)から、質量窓ｍITを求める。
【００９０】
（ステップ３０７）
そして、主高周波電圧Ｖ及び質量窓ｍITと積算マススペクトルＭｍをデータ処理装置
４０のメモリ上に記憶した後、掃引のカウンタｍを１増加させる（ｍ＝ｍ＋１）。
【００９１】
（ステップ３０８）
カウンタｍが予め設定された値（主高周波電圧Ｖの上限）に達していないならステップ３０５に戻り、主高周波電圧Ｖの掃引とマススペクトルの収集を継続する。カウンタｍが予め設定された値に達したら、Ｖの掃引は終了する。
【００９２】
（ステップ３０９）
主高周波電圧Ｖの掃引が上限に達するまで掃引を行うと、主高周波電圧Ｖに対応したイオン強度Ｉ、及び質量窓ｍITが得られる。この主高周波電圧Ｖ，イオン強度Ｉ、及び質量窓ｍITを表にして記憶する。
【００９３】
（ステップ３１０）
上記表から、図１４に示したような横軸が質量窓ｍIT、縦軸がイオン強度Ｉのマススペクトルを作成する。
【００９４】
（ステップ３１１）
上記質量窓ｍITとイオン強度Ｉのマススペクトルと、予め記憶されていた標準物質のマススペクトルを比較し、質量ｍｒと質量ｍITの差（質量のずれ）Δ＝ｍｒ−ｍITを求める。
【００９５】
（ステップ３１２）
質量窓ｍIT，主高周波電圧Ｖ，差Δをキャリブレーション用データとして表に纏め、記憶する。結果として表４と同等の表が得られる。
【００９６】
以上が、実施例２におけるキャリブレーション動作である。
【００９７】
キャリブレーションが完了すれば、第２の検出器５６に供給する高電圧を遮断して、第２の検出器５６をＯＦＦとする。又、イオンパルサー部５９の押し出し電極５０，引き出し電極５１に印加されたイオン偏向用の直流電圧は遮断され、替わりにパルス電源（図示なし）から正と負のパルス電圧が印加され、イオンを引き出し電極５１の方向に偏向加速できるようにする。これによりＴＯＦによる質量分析が可能になる。
【００９８】
上記のステップでは、主高周波電圧Ｖと質量ｍITの相関のキャリブレーションを示したが、補助交流周波数ωsuppと質量のキャリブレーションも同様に実行できる。具体的には、主高周波電圧Ｖをある値に固定し、補助交流周波数ωsuppを掃引しながら、第２の検出器５６でイオン強度を検知することにより、補助交流周波数ωsuppと質量ｍITのマススペクトルを求め、予め記憶してある標準試料のマススペクトルと比較して、質量ｍITごとに差Δを求めることで達成できる。
【００９９】
イオントラップから放出されるイオンは、第２の多重極イオンガイド２２内で、衝突誘起解離（ＣＩＤ）により質量の小さな生成物イオンになっている可能性が高い。しかし、本実施例の場合、第２の検出器５６によって得られたマススペクトルの横軸は、あくまでもイオントラップの主高周波電圧Ｖ又は補助交流周波数ωsuppの掃引に基づく質量窓ｍITであって、ＴＯＦの検出器５５で検出されたイオンの実際の質量でない。そのため、イオントラップから放出されたイオンが第２の多重極イオンガイド２２内でどのように解離してもイオントラップ内のイオンを正確に把握することができる。即ち、イオントラップのトラップパラメータ（主高周波電圧Ｖ或いは補助交流周波数ωsupp）の掃引の１ステップ毎に積算し、更に掃引した範囲の全ステップで積算を行うという２段階の処理により擬似マススペクトルを得る第１の実施例の場合と異なり、本実施例の場合、トラップパラメータのステップごとの積算は不要であり、トラップパラメータを掃引するにより、図１４に示したような通常のマススペクトル１２０を直接得ることができる。
【０１００】
尚、本実施例の変形例として、図６に示したように、第２の検出器５６をイオンパルサー部５９の延長部におくことも可能である。この場合、イオンを第２の検出器５６に導き、イオン電流を検知するためには、押し出し電極５０と引き出し電極５１の電位は、接地または低電位に保たれる。
【０１０１】
上記実施例１及び２において、トラップパラメータと質量のキャリブレーションが達成された後、これらトラップパラメータを設定してイオントラップ内の不要イオンの排除やＭＳ／ＭＳやＭＳn など高精度に行うことができる。イオントラップ内の生成物イオンは第２の多重極イオンガイド２２を経てＴＯＦの送られ、高感度高精度のマススペクトルを与えることができる。
【０１０２】
実施例１は、イオントラップ／ＴＯＦ構成のままで特別な検出器や検出切り替え手段を必要とせずに、簡単な構成でイオントラップのトラップパラメータのキャリブレーションを達成することができる。
【０１０３】
実施例２は、ＴＯＦのイオンパルサー部に第２の検出器５６を置くことにより、イオントラップから放出されるイオンを検知できる。実施例１と同様にイオントラップのトラップパラメータのキャリブレーションを達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１０４】
【図１】本発明の第１の実施例の概略構成図である。
【図２】第１の実施例のフローチャートである。
【図３】第１の実施例の動作シーケンス図である。
【図４】第１の実施例におけるデータ変換の説明図である。
【図５】本発明の第２の実施例の概略構成図である。
【図６】本発明の第２の実施例の変形例の概略構成図である。
【図７】キャリブレーションの動作説明図である。
【図８】ＴＯＦによって取得されるデータの説明図である。
【図９】ＴＯＦによって取得されるデータの説明図である。
【図１０】主高周波電圧Ｖ掃引時のＴＯＦによって取得されるデータの説明図である。
【図１１】主高周波電圧Ｖ掃引時のＴＯＦによって取得されるデータの説明図である。
【図１２】第１の実施例の動作を説明する図である。
【図１３】第２の実施例のフローチャートである。
【図１４】第２の実施例で得られるマススペクトルの説明図である。
【符号の説明】
【０１０５】
１…液体クロマトグラフ（ＬＣ）、２…噴霧プローブ、４…大気圧イオン化室、６…中間圧力室、７…油回転ポンプ（ＲＰ）、９…真空室、１０…イオン加速電極、１２…第１の多重極イオンガイド、１３，２１…イオンゲート電極、１４，１９…エンドキャップ電極、１５，１８…細孔、１６…リング電極、１７…イオントラップ空間、２０…イオントラップ、２２…第２の多重極イオンガイド、２６…イオン移送筐体、２９…イオン移送空間、３０…ターボ分子ポンプ、３１…ガス導入系、３２…配管、４０…データ処理装置、４２…補助交流電源、４３，４５…高周波電源、４４…主高周波電源、５０…イオン押し出し電極、５１…イオン引き出し電極、５２…イオン加速電極、５３…ＴＯＦ空間、５４…イオンリフレクタ、５５…検出器、５６…第２の検出器、５９…イオンパルサー部。
【図１】
2005251594.tif 000007
【図２】
2005251594.tif 000008
【図３】
2005251594.tif 000009
【図４】
2005251594.tif 000010
【図５】
2005251594.tif 000011
【図６】
2005251594.tif 000012
【図７】
2005251594.tif 000013
【図８】
2005251594.tif 000014
【図９】
2005251594.tif 000015
【図１０】
2005251594.tif 000016
【図１１】
2005251594.tif 000017
【図１２】
2005251594.tif 000018
【図１３】
2005251594.tif 000019
【図１４】
2005251594.tif 000020