【手続補正書】
【提出日】令和1年11月11日(2019.11.11)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
本発明の一態様は、分析対象の分子をイオン化するイオン化ユニットと、イオン化ユニットにより生成されたイオンを選択的に通過させる場を形成するフィルタユニットと、フィルタユニットを通過したイオンを検出するディテクタユニットと、イオン化ユニットを電気的に駆動するイオンドライブ回路と、フィルタユニットを電気的に駆動するフィールドドライブ回路と、ディテクタユニットの感度を制御するディテクタ回路と、イオンドライブ回路およびフィールドドライブ回路の出力を制御する制御ユニットとを有する分析装置である。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
イオンを選択的に通過させる場の典型的なものは、電場、磁場、および電磁場であり、イオンを選択的に通過させる場は、これらの少なくともいずれかを含んでもよい。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
イオンドライブ回路と、フィールドドライブ回路と、制御ユニットとを含む分析装置の全体または一部を、ハンディタイプのコンパクトなハウジングユニットに収納することができる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
分析装置の制御ユニットは、前記イオンドライブ回路を介して、前記イオン化ユニットのエミッション電流を安定化させる安定化ユニットを含む。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
分析装置は、イオン化ユニット、フィルタユニットおよびディテクタユニットが順番に収納されたセンサーハウジングと、センサーハウジングを収納したチャンバと、チャンバ内を減圧する減圧ユニットと、センサーハウジングのイオン化ユニットまたはその近傍に、分析対象の分子を含むガスを流入するキャピラリとを有してもよい。測定対象のガスをチャンバではなく、イオン化ユニットをはじめとする測定用のユニットが収納されたセンサーハウジングにキャピラリを接続することにより、リアルタイムで、チャンバ内の雰囲気に影響されにくい測定が可能となる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
安定化ユニットは、エミッション電流とターゲット電流との差分が１％以下になるようにイオン化ユニットのフィラメントに供給されるフィラメント電圧を段階的に制御する第１の安定化ユニットと、エミッション電流とターゲット電流との差分が０．１％以下になるようにフィラメント電圧をフィードバック制御する第２の安定化ユニットとを含む。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
本発明のさらに異なる形態の１つは、分析装置の制御方法である。分析装置は、分析対象の分子をイオン化するイオン化ユニットと、イオン化ユニットにより生成されたイオンを選択的に通過させる場を形成するフィルタユニットと、フィルタユニットを通過したイオンを検出するディテクタユニットと、イオン化ユニットを電気的に駆動するイオンドライブ回路と、フィルタユニットを電気的に駆動するフィールドドライブ回路と、イオンドライブ回路およびフィールドドライブ回路の出力を制御する制御ユニットとを有し、制御方法は、制御ユニットが、イオンドライブ回路を介して、イオン化ユニットのエミッション電流を安定化させることを有し、安定化させることは、エミッション電流とターゲット電流との差分が１％以下になるようにイオン化ユニットのフィラメントに供給されるフィラメント電圧を段階的に制御することと、エミッション電流とターゲット電流との差分が０．１％以下になるようにフィラメント電圧をフィードバック制御することとを含む。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５１】
また、上記の分析装置１は、センサー１０、コントロールボックス２０、真空ポンプ３１および３２などを一体でハンディタイプのサイズにまとめたハウジング（ハウジングユニット）５０を備えているが、センサー１０および真空系と、コントロールボックス２０とを分離して、それぞれのさらにコンパクトなハウジングに収納することも可能であり、回路群が周辺温度の変動に対して精度を維持できるので様々なアレンジに対応できる。また、センサー１０の一例は、サイズが数ｃｍ程度のコンパクトなものであるが、センサー１０はＭＥＭＳタイプのさらに小型なものであってもよい。また、分析装置１はハンディタイプであってもよく、さらに、携帯端末あるいはウェアラブルなサイズにまとめられたものであってもよい。
上記には、分析対象の分子をイオン化するイオン化ユニットと、前記イオン化ユニットにより生成されたイオンを選択的に通過させる場を形成するフィルタユニットと、前記フィルタユニットを通過したイオンを検出するディテクタユニットと、前記イオン化ユニットを電気的に駆動するイオンドライブ回路と、前記フィルタユニットを電気的に駆動するフィールドドライブ回路と、前記イオンドライブ回路および前記フィールドドライブ回路の出力を制御する制御ユニットと、前記イオンドライブ回路および前記フィールドドライブ回路の少なくとも一方の回路の周辺の温度を検出する温度検出ユニットと、前記少なくとも一方の回路の出力設定を前記温度検出ユニットにより検出された温度に基づいて補正する補正ユニットとを有する分析装置が開示されている。
分析装置は、前記イオンドライブ回路と、前記フィールドドライブ回路と、前記制御ユニットと、前記補正ユニットとを少なくとも収納するハンディタイプのハウジングユニットを有していてもよい。分析装置は、前記ディテクタユニットの出力感度を制御するディテクタ回路を有し、前記温度検出ユニットは前記ディテクタ回路の周辺の温度を検出する機能を含み、前記補正ユニットは、前記ディテクタ回路の感度設定を前記温度検出ユニットにより検出された温度に基づいて補正するユニットを含んでもよい。分析装置は、前記イオン化ユニット、前記フィルタユニットおよび前記ディテクタユニットが順番に収納されたセンサーハウジングと、前記センサーハウジングを収納したチャンバと、前記チャンバ内を減圧する減圧ユニットと、前記センサーハウジングの前記イオン化ユニットまたはその近傍に、前記分析対象の分子を含むガスを流入するキャピラリとを有してもよい。前記センサーハウジングは、前記フィルタユニットおよび前記ディテクタユニットの少なくとも一方の近傍で、前記チャンバと連通する開口部を含み、分析装置は、前記減圧ユニットを、前記センサーハウジング外の前記チャンバ内圧力および温度によりフィードバック制御するユニットを有してもよい。前記チャンバの容積Ｖｃと前記センサーハウジングの容積Ｖｈとの比Ｖｃ／Ｖｈは、１．５から１０であってもよい。分析装置は、前記イオンドライブ回路と、前記フィールドドライブ回路と、前記制御ユニットと、前記チャンバとを収納するハンディタイプのハウジングユニットを有してもよい。
分析装置は、前記イオンドライブ回路を介して、前記イオン化ユニットのエミッション電流を安定化させるユニットをさらに有してもよい。前記イオンを選択的に通過させる場は、電場、磁場および電磁場の少なくともいずれかを含んでもよい。前記フィールドドライブ回路は、前記フィルタユニットに振動場を形成するＲＦ出力を供給する回路を含んでもよい。
上記には、さらに、分析装置の制御方法が開示されている。前記分析装置は、分析対象の分子をイオン化するイオン化ユニットと、前記イオン化ユニットにより生成されたイオンを選択的に通過させる場を形成するフィルタユニットと、前記フィルタユニットを通過したイオンを検出するディテクタユニットと、前記イオン化ユニットを電気的に駆動するイオンドライブ回路と、前記フィルタユニットを電気的に駆動するフィールドドライブ回路と、前記イオンドライブ回路および前記フィールドドライブ回路の出力を制御する制御ユニットと、前記イオンドライブ回路および前記フィールドドライブ回路の少なくとも一方の回路の周辺の温度を検出する温度検出ユニットとを有する。当該制御方法は、前記制御ユニットが、前記少なくとも一方の回路の出力設定を前記温度検出ユニットにより検出された温度に基づいて補正することを含む。前記分析装置は、前記ディテクタユニットの出力感度を制御するディテクタ回路を有し、前記温度検出ユニットは前記ディテクタ回路の周辺の温度を検出する機能を含み、前記補正することは、前記ディテクタ回路の感度設定を前記温度検出ユニットにより検出された温度に基づいて補正することを含んでもよい。制御方法が、前記制御ユニットが、前記イオンドライブ回路を介して、前記イオン化ユニットのエミッション電流を安定化することをさらに有してもよい。
【手続補正９】
【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】
分析対象の分子をイオン化するイオン化ユニットと、
前記イオン化ユニットにより生成されたイオンを選択的に通過させる場を形成するフィルタユニットと、
前記フィルタユニットを通過したイオンを検出するディテクタユニットと、
前記イオン化ユニットを電気的に駆動するイオンドライブ回路と、
前記フィルタユニットを電気的に駆動するフィールドドライブ回路と、
前記イオンドライブ回路および前記フィールドドライブ回路の出力を制御する制御ユニットとを有し、
前記制御ユニットは、前記イオンドライブ回路を介して、前記イオン化ユニットのエミッション電流を安定化させる安定化ユニットを含み、
前記安定化ユニットは、前記エミッション電流とターゲット電流との差分が１％以下になるように前記イオン化ユニットのフィラメントに供給されるフィラメント電圧を段階的に制御する第１の安定化ユニットと、
前記エミッション電流と前記ターゲット電流との差分が０．１％以下になるように前記フィラメント電圧をフィードバック制御する第２の安定化ユニットとを含む、分析装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記イオンドライブ回路と、前記フィールドドライブ回路と、前記制御ユニットとを少なくとも収納するハンディタイプのハウジングユニットを有する、分析装置。
【請求項３】
請求項１または２において、
前記イオンを選択的に通過させる場は、電場、磁場および電磁場の少なくともいずれかを含む、分析装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかにおいて、
前記フィールドドライブ回路は、前記フィルタユニットに振動場を形成するＲＦ出力を供給する回路を含む、分析装置。
【請求項５】
分析装置の制御方法であって、
前記分析装置は、分析対象の分子をイオン化するイオン化ユニットと、
前記イオン化ユニットにより生成されたイオンを選択的に通過させる場を形成するフィルタユニットと、
前記フィルタユニットを通過したイオンを検出するディテクタユニットと、
前記イオン化ユニットを電気的に駆動するイオンドライブ回路と、
前記フィルタユニットを電気的に駆動するフィールドドライブ回路と、
前記イオンドライブ回路および前記フィールドドライブ回路の出力を制御する制御ユニットとを有し、
当該制御方法は、
前記制御ユニットが、前記イオンドライブ回路を介して、前記イオン化ユニットのエミッション電流を安定化させることを有し、
前記安定化させることは、前記エミッション電流とターゲット電流との差分が１％以下になるように前記イオン化ユニットのフィラメントに供給されるフィラメント電圧を段階的に制御することと、
前記エミッション電流と前記ターゲット電流との差分が０．１％以下になるように前記フィラメント電圧をフィードバック制御することとを含む、制御方法。