(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
イオンの導入及びトラップの方法であって、
（ａ）バッファガスを無線周波数（ＲＦ）イオントラップに与える工程、
（ｂ）外部イオンソースから、連続したイオンビームを発生させる工程、
（ｃ）前記イオンビームを前記イオントラップに入れることができるように、累積時間の所定の周期の間、ゲートデバイスにより、前記ＲＦイオントラップに前記ビームを向ける工程、及び
（ｄ）質量の範囲にわたってイオンをトラップするための主ＲＦトラップ場を形成するために、ＲＦ電圧を前記イオントラップに印加する工程、を含み、
前記ＲＦ電圧を前記イオントラップに印加する工程が、
（ｅ）所定の質量範囲にわたって、前記イオントラップにトラップされる各々の質量の注入イオンの数が、前記外部イオンソースで発生されるイオンビームの同一の質量をもつイオンの密度に比例するように、前記ＲＦ電圧の振幅を断熱的に変化させる工程、を含む方法。
【請求項２】
請求の範囲第１項に記載の方法であって、
ＲＦ電圧の振幅を変化させる前記工程において、前記ＲＦ電圧Ｖ(t)が、方程式
Ｖ(ｔ)＝Ｖi［1+｛(ｍf/ｍi)−１｝(ｔ/ｔa)］1/2
に従って、累積時間ｔaの間、ＲＦ電圧ＶiからＲＦ電圧Ｖfに変化し、質量ｍiから質量ｍfの質量範囲を有するイオンをトラップする、
ところの方法。
【請求項３】
請求の範囲第２項に記載の方法であって、
前記ＲＦ振幅が、前記累積時間の間、初期電圧Ｖiから最終電圧Ｖfへと低下する、
ところの方法。
【請求項４】
請求の範囲第２項に記載の方法であって、
前記ＲＦ振幅が、前記累積時間の間、初期電圧Ｖiから最終電圧Ｖfへと増加する、
ところの方法。
【請求項５】
請求の範囲第１項に記載の方法であって、
ＲＦ電圧の振幅を変化させる前記工程において、前記ＲＦ電圧Ｖ(t)が、非線形方程式
Ｖ(ｔ)＝Ｖi［1+｛(ｍf/ｍi)−１｝(ｔ/ｔa)］1/2
を近似する線形式に従って、前記累積時間ｔaの間、初期電圧Ｖiから最終電圧Ｖfへと増加して、質量ｍiから質量ｍfの質量範囲を有するイオンをトラップし、
前記線形式が、前記全累積時間内の前記初期及び最終振幅のための実質的に同一のＲＦ振幅を有する線形ＲＦ傾斜によって表される、
ところの方法。
【請求項６】
連続したイオンビームから、バッファガスで満たした無線周波数（ＲＦ）イオントラップへの累積イオン注入方法であって、
（ａ）累積時間の所定の周期の間、前記イオンビームを前記ＲＦイオントラップに向け、ゲートする工程、及び
（ｂ）質量範囲内の質量を有するイオンをトラップするための主ＲＦトラップ場を形成するために、ＲＦ電圧を前記イオントラップに印加する工程、を含み、
前記ＲＦ電圧を前記イオントラップに印加する工程が、
（ｃ）前記累積時間の所定の周期を複数のセグメントに分割する工程、及び
（ｄ）所定の質量範囲にわたって、前記イオントラップにトラップされる各々の質量の注入イオンの数が、前記イオンビームの同一の質量をもつイオンの密度に比例するように、前記セグメントの各々内で前記ＲＦ電圧の振幅を断熱的に変化させる工程、
を含む方法。
【請求項７】
請求の範囲第６項に記載の方法であって、
前記複数の前記セグメントの各々内の前記ＲＦ振幅が、線形傾斜である、ところの方法。
【請求項８】
請求の範囲第７項に記載の方法であって、
前記複数の前記セグメントの各々内のＲＦ振幅ＶiとＲＦ振幅Ｖfとの間の前記ＲＦ振幅Ｖ(t)の値の間の関係が、方程式
Ｖ(ｔ)＝Ｖi［１＋｛(ｍf/ｍi)−１｝(ｔ/ｔa)］1/2
を近似する前記線形傾斜により規定され、
ここで、ｍiが前記セグメントの初期質量であり、ｍfが前記セグメントの最終質量であり、ｔaが累積セグメント時間である、
ところの方法。
【請求項９】
請求の範囲第７項に記載の方法であって、
振幅を変化させる前記工程が、さらに、初期の低い値から当該初期の低い値より大きい最終の高い値へと前記ＲＦ振幅を増加させることによるか、又は、初期の高い値から当該初期の高い値より小さい最終の低い値へと前記ＲＦ振幅を減少させることによって、前記セグメントの各々内の前記ＲＦ振幅を変化させる工程を含む、
ところの方法。
【請求項１０】
請求の範囲第９項に記載の方法であって、
各々隣接する一対の前記セグメントが、増加したＲＦ振幅をもつ線形傾斜と、減少した振幅をもつ線形傾斜とを含み、
増加する振幅をもつ傾斜の各々が、減少する振幅をもつ傾斜の各々に隣接する、
ところの方法。
【請求項１１】
請求の範囲第６項に記載の方法であって、
さらに、イオンソースから前記イオントラップへ、ＲＦイオンガイドを通じて、イオンをガイドする工程を含む、
ところの方法。
【請求項１２】
請求の範囲第１１項に記載の方法であって、
ＲＦイオンガイドを通じてイオンをガイドする前記工程において、所定の振幅ＲＦ電圧及び所定の振幅ＤＣ電圧が、前記ＲＦイオンガイドに印加され、それを通じて、前記イオンビームを送る、
ところの方法。
【請求項１３】
請求の範囲第１２項に記載の方法であって、
前記ＲＦイオンガイドに印加された前記電圧の振幅は、前記累積時間の間、前記主ＲＦイオントラップ場の振幅の関数として変化する、
ところの方法。
【請求項１４】
請求の範囲第１３項に記載の方法であって、
前記ＲＦイオンガイドに印加された前記ＲＦ電圧の振幅は、前記主ＲＦイオントラップ場の振幅に比例して、前記累積時間の間、変化する、
ところの方法。
【発明の詳細な説明】
発明の分野
本発明は、質量分析計の分野に関し、特に、イオンの外部ビームが無線周波数イオントラップに注入される四極子型イオントラップ質量分析計に関する。
発明の背景
近年、様々な近代的なイオン化技術が、エレクトロスプレー、高速原子衝撃、及び化学的イオン化を含む生物化学、医療科学、及び分析化学の実用的に重要な段階へと発展してきた。これらイオン化技術では、通常、液相又は固相のサンプルからの連続したイオンビームが与えられる。これらイオン化技術に関連した共通の技術的な問題点の１つは、これら技術のイオントラップ質量分析計への適用性である。サンプルの性質及びイオン化の方法により、イオンソースが、実際には、イオントラップの外部に配置されることが、通常、便利であり、場合によっては、必要なことである。
外部で形成されたイオンが四極子型イオントラップに注入されると、処理中に、イオンが消失してしまう可能性がある。また、首尾よく注入されたイオンの分別が、イオン質量とともに変化し得る。従来技術のイオン注入方法はイオン注入効率を与えず、このことは、定量的な研究を複雑化し、イオントラップ質量分析計の質量範囲の殆どにわたって、最適以下の感度しか与えない。
異なったイオン質量の一様な注入及びトラップ効率は、分析的な応用にとって重要である。他の重要な要件は、トラップでの各々の質量のイオン数と、全イオン化時間との間で実質的に線形関数依存関係を維持するとともに、延長累積時間間隔の間、トラップにイオンを累積する能力によって特徴付けられる累積トラップである。イオンソースによって発生されるサンプルからのイオン質量分布と同一であることが、イオン質量の分布にとって重要である。
従来技術のイオン注入方法は、外部イオンソースのタイプに従って２つの主なグループに類別できる。
第１のグループの方法は、外部で発生されたイオンの束又は短いバーストがトラップされるときのパルスイオンソースにのみ有効である。
これら方法は、アクチブ非断熱トラップを利用し、ここで、主ＲＦトラップ場は、イオン束がトラップに入っている時間の間、形成される。例えば、米国特許第５３９９８５７号に、イオンの入りと、イオンがトラップの中央に近い領域に達するときとの間の時間間隔中、主ＲＦトラップ場を徐々に増加することによって外部イオンソースで生成したイオンのバーストをトラップする方法が記載されている。この方法によりイオンのバーストをトラップするためには、典型的に、約２０μ秒の上昇時間で、ゼロから数キロボルトへの非常に鋭いＲＦ振幅の上昇を発生させる必要がある。
用語「断熱」は、力学系物理で確立されている意味を有する（Landau及びLifshitz著、Mechanics、第３版、Pergamon Press、１９７６年、第１５４頁）。本願明細書では、用語「断熱」は、蓄積ＲＦ振幅が、トラップ内のイオンの最も遅い振動周期を通じて一定であるように、遅く変化されることを意味する。前段落で説明したイオンのパルスのトラップは、ＲＦ振幅の増加が、トラップ内でのイオンの永続的な振動の１周期以内で起こるので、非断熱である。
第２のグループの方法は、連続イオンソースからの外部生成イオンをトラップするために設計される。イオンは、非トラップイオンがイオントラップに入り、他の側へと移動するのに必要な短い時間よりも非常に長い間、累積される。
これら、連続イオンソースからの累積トラップ方法は、アクチブに対してパッシブなパルスイオン導入方法である。パルスイオン導入技術が、ＲＦトラップ場での急速で非断熱的な増加に基づいているが、累積トラップ技術は、トラップ内のバッファガスによる外部ビームからのイオンの散乱に基づいている。例えば、特定の質量範囲で最適化されるＲＦトラップ場を一定レベルで作動させつつ累積トラップを達成するために、１０-2Torrまでのバッファガスの圧力で四極子型イオントラップを加圧する方法がある（A.Mordehai及びJ.Henion著、RCMS、第７巻、第２０５頁-第２０９頁、１９９３年）。他の累積技術が、Finniganにより製造されたLCQイオントラップ機器で使用され、ここで、各々、異なったレベルのＲＦ振幅をもったステップで、イオンがイオントラップに導入される。図１は、３つの異なったＲＦ振幅をもつこの方法に従った典型的なＲＦ振幅関数を示す。この方法で、より広い範囲の質量電荷比が注入されても、与えられたいずれの質量電荷比の注入効率も大きな変化をうける。ＲＦ振幅の階段状の調節は、所定の質量範囲にわたって一様且つ平坦なイオン注入効率を与えることができない。また、この方法では、各々のＲＦ振幅レベルにおいて、特定の質量電荷比をもった幾つかのイオンが、イオントラップ安定図の低下したトラップ効率の領域（ブラックキャニオンとしても知られる）内にあるため、幾つかのイオンの注入効率が強く影響を受ける。
発明の概要
本発明の目的は、外部で発生させたイオンのビームの所定の質量範囲における累積イオン注入方法を提供することである。
本発明の他の目的は、所定の質量範囲にわたって一様なトラップ効率でＲＦイオントラップへ外部イオンを注入する方法を提供することである。
本発明のその他の目的は、分析サンプルで修正同位体存在比を与えるために、外部で発生させたイオンに、狭い質量範囲にわたって一様なトラップ効率を与えることである。
本発明は、連続イオンソースから四極子型イオントラップへの広い質量電荷の範囲にわたる改良イオン収集方法である。本発明の方法では、外部イオンソースからの連続イオンビームが、イオンビームをイオントラップに入れる累積時間の所定の周期の間、ゲートデバイスを通じてバッファガスで満たした無線周波数イオントラップに向けられる。無線周波数電圧がイオントラップに印加され、質量の範囲にわたってイオンをトラップするための主無線周波数場を形成する。無線周波数電圧の振幅は、断熱的に変化し、所定の質量範囲にわたってイオンに一様なトラップ効率を達成させるために（イオントラップにトラップされる各々の質量の注入イオンの数が、外部イオンソースで発生されるイオンビームの同一の質量をもつイオンの密度に比例するように）される。無線周波数電圧の振幅の変化は、以下の方程式により与えられる。
V(t)=Vi[1+{(mf/mi)-1}(t/ta)]1/2
ここで、ＲＦ電圧V(t)は、初期質量miから最終質量mfの質量範囲でイオンをトラップするための累積時間ta中に、ＲＦ初期電圧ViからＲＦ最終電圧Vfへと変化する。
本発明の一つの態様では、累積時間はセグメントであり、ここでは、線形ＲＦ傾斜によってＲＦ振幅と累積時間との間の非線形関係が近似される。
従来技術では、注入効率は、広い質量範囲にわたって一様でない。実質的な延長累積時間にわたる累積トラップの注入効率は低く、分析イオンの質量電荷比に実質的に依存する。
本発明の上述の、及び他の目的及び利点は、添付の図面及び以下の好適実施例の詳細な説明により明らかとなる。
【図面の簡単な説明】
図１は、従来技術の外部イオン注入の方法の一つに従った累積時間の関数としてのＲＦ振幅を示す。
図２a、２b及び２cは、それぞれ、質量m1、m2及びm3の運動エネルギーKを有するイオンの外部イオン注入を示す。
図３は、主イオントラップＲＦ振幅及びイオンガイドＲＦ振幅の両方の累積時間の関数としてのＲＦ振幅のプロットである。
図４は、本発明の好適実施例に従った、外部で発生させたイオンの注入の方法を実施するためのイオントラップ質量分析計の略図である。
図５a及び５bは、ポリプロピレングリコール化合物の全走査質量スペクトルである。
図６aは、３つのセグメントの線形化ＲＦ傾斜を示す。
図６bは、２つのセグメントの間にジャンプをもったＲＦ傾斜を示す。
図６cは、多重セグメントの二方向ＲＦ傾斜を示す。
好適実施例の詳細な説明
本発明は、外部イオンソースからイオントラップへイオンを導入する方法を提供する。本方法によれば、イオン質量の広い範囲にわたって一様で高い注入効率を与えることができる。イオンが、時間周期（累積時間ta）の間、外部ビームをゲートすることによってイオントラップに導入される。この累積時間の間、トラップＲＦ場は、計算した最適なプログラムの１又はそれ以上の周期を通じて断熱的に変化し、対象の質量範囲全体にわたって一様な注入効率を与える。
外部ソースからイオンがバッファガスを満たしたイオントラップに注入されると、イオンは、イオントラップ入口の遷移領域を通過し、ここで、イオンは、主トラップ場の実質的なグラディエント（gradient）を受ける。これは、蓄積ＲＦの周縁の場である。この周縁場を通過するイオンは、イオントラップのイオンによって受ける疑似ポテンシャルに類似して疑似ポテンシャル障壁にわたって通過するイオンと同等である。イオンの最も良好なトラップの確率により特徴付けられる最適な注入効率は、イオンが、疑似ポテンシャル障壁を克服してトラップに入るに十分なエネルギーを有するときに起こる。トラップに入るに十分なエネルギーをもったイオンは、イオントラップ入口開口付近をゆっくりと移動し、バッファガス又は背景ガスとの衝突を受ける時間をより多くもつことから、エネルギーが失われる。トラップ内でエネルギーを失ったイオンは、イオントラップ入口開口へ戻ることができないか又はイオントラップ電極板に到達できず、このため、トラップされることになる。
疑似ポテンシャル障壁の大きさを評価するために、デメルト法（Dehmelt approach）（P.H.Dawson著、Quadrupole Storage Mass Spectrometry、第２１０-２１３頁、エルセビール・アムステルダム、１９７６年）を使用する。イオンの運動は、主トラップ場の振動の周期（２π/w）にわたって平均化される。周縁場の効果は、以下の方程式（１）により与えられる有効障壁Dfrに低減され得る。
Dfr=(ξV2)/(mw2)                （１）
ここで、ξは形状因数、V及びwは主ＲＦ場の振幅及び角周波数であり、mはイオンの質量電荷比である。方程式（１）は、イオントラップに入るためにイオンが通過しなければならない周縁場の詳細な形状に無関係に有効である（L.D.Landau及びE.M.Lifshitz著、Mechanics、第３版、Pergamon Press、１９７６年、第９３-９５頁を参照）。定数ξの大きさは、例えば、六極、八極及びより高いオーダーの成分の総計を含む場の形状によって決定される。方程式（１）の重要な帰結点は、異なった質量電荷比及び同一の運動エネルギーKのイオンが、イオントラップ入口で異なった障壁を受けることである。
用語「イオン質量」の使用は、イオン電荷に対するイオン質量の比を意味することが理解される。イオンに単一の電荷だけがあり、二つの量の数値が同一であることがある。一旦、イオントラップ内にあると、イオンは、用語「疑似ポテンシャルウェル」で通常に記載されるトラップ効果を受ける。純粋な四極場にあるイオンでは、このウェルのZ方向の深さは、以下の周知の式（２）によって与えられる。
Dh=eV2/(4mz02w2)                （２）
ここで、Dhはウェルの深さ、z0は軸線方向のイオントラップの固有寸法である。ＲＦ蓄積振幅V及び角周波数w及びイオン質量mをもった様々なトラップウェルの深さは、外部からトラップに入る障壁のためのものと同一である。
図２（a-c）に示すように、イオントラップの主四極トラップ場の外部に本質的に位置される外部イオン化イオンソースに形成される様々な質量を有するイオンのビームのイオンは、異なった有効障壁を受け、これらの質量に依存してイオントラップに入り込む。イオントラップに入る外部発生イオンは、トラップに主四極場があるため、イオン入口開口に形成される周縁場障壁を克服しなければならない。これの絶対値は、方程式（１）に示すように、イオン質量mに依存する。周縁場障壁の質量依存は、同一の運動エネルギーKのイオンの広い質量範囲の注入に問題を起こす。質量m2のイオンでは、運動エネルギーが周縁場障壁に近い場合、質量m2のイオンをトラップするための条件は、図２bに示すように、最も好ましい。質量m1<m2では、周縁場障壁はm2に比べて大きく、図２aに示すように、質量m1のイオンは、トラップに入ることが妨害される。質量m3<m2をもつイオンでは、周縁場障壁は、m2に比べて小さく、イオンは、図２に示すように、過剰な運動エネルギー[K-Dfr(m3)]を有し、イオンがトラップを通じて飛翔し、対面のトラップ電極板に衝突し又は入口開口の対面に配置される開口から出ていく。その結果、特定の質量m2をもつイオンのみが、一定の運動エネルギーでトラップに効率的に注入される。実際には、外部イオンソースにより発生されたイオンは、どの一定ＲＦレベルのイオン質量の範囲も注入することになる運動エネルギーの分布を有する。
トラップへの注入イオンの範囲を拡大するために、ＲＦレベルは、イオン累積時間（ta）の間に変化されなければならない。理論的な最適走査関数は、以下を仮定することで得ることができる。（i）散開されるイオンエネルギーは比較的小さく、（ii）周縁場障壁は方程式（１）により説明でき、（iii）各々の質量の注入イオンの数は、外部イオンビームの同一の質量をもつイオン密度に比例する。上記の仮定（iii）は、注入されるべきイオン質量の範囲において各々の質量の最適注入条件で、等しい時間だけ経過するという要件に書き換えることができる。次に、全累積時間taは、無限小の時間間隔dtに分けられ、この無限小の時間間隔dtの間に、特定の質量m(t)のみが最適にトラップに注入される。最初の低い質量miから最終の高い質量mfへと進む単一の線形関数を考える。イオン累積時間taの間の時間tに優先的に注入される質量m(t)は、以下の式（３）で与えられる。
m(t)=mi+(mf-mi)(t/ta)      （３）
式（２）と（３）とを組み合わせることにより、線形質量傾斜のための時間V(t)の関数としてトラップのＲＦレベルが得られる。
V(t)=Vi[1+{(mf/mi)-1}(t/ta)]1/2  （４）
ＲＦレベルViは、miの注入に最適であり、経験的に決定される。実際には、いずれの適当な質量m0においても最適なＲＦレベル振幅V0を決定し、以下の式（５）及び（６）による値を使用することが可能である。
V∝√m                              （５）
方程式（２）に従って、イオン質量mのための最適な電圧Vを計算すると、以下の式（６）となる。
V=V0√(m/m0)                  （６）
本発明に従って、イオントラップへの一様なイオン注入効率は、イオン蓄積ＲＦレベルがイオン累積時間taの間に方程式（４）に従って変化すると、広い質量範囲にわたって達成される。
方程式（４）によって記載される非線形ＲＦ傾斜は、実用に取り入れるには難しく、方程式（４）は線形化されて線形ＲＦ傾斜を得る。
V(t)=Vi+{(Vf-Vi)/ta}t      （７）
又は、累積時間は、ＲＦ蓄積レベルが方程式（７）に従って線形的に変化する各々の間に２又はそれ以上のセグメントに再分割され得る。明らかに、顕著に多数の線形セグメントが、方程式（４）の関数形状と同等の結果を発生する。
図３は、方程式（４）（グラフ１）及び線形化傾斜（グラフ２）に従って計算されたＲＦ傾斜のプロットを示し、グラフ２は、累積時間０．５秒の間に２００から２０００の質量電荷範囲でのイオンの注入のための方程式（７）に従って計算された。図３には、グラフ３が、非線形ＲＦ傾斜１のための主イオントラップＲＦ振幅とイオンガイドＲＦ振幅との間の比例関係を示す。図３のグラフ４は、ＲＦ振幅の線形化された傾斜である。この場合、イオンガイド上の無線周波数電圧は、ＲＦイオンガイドを通じるイオン輸送中でも異なった質量電荷比のための同等の条件を与えるために傾斜される。ＲＦ振幅は、累積時間の間、図３に示すように、初期電圧Ｖiから最終電圧Ｖfへと増加されてもよく、初期電圧Ｖiから最終電圧Ｖfへと低下されてもよい。イオンガイドＲＦ場（wig）及び主ＲＦイオントラップ周波数（w）の典型的な周波数は、約１ＭＨｚであり、両方とも単一の発振器から送ることができ、トラップのＲＦ場は、イオンガイドのＲＦ場と同調される。ＤＣ電圧オフセットUigは、０．５から５０Ｖの低電圧範囲に設定される。イオン注入中、イオントラップは、バッファガスとともに、約１０-1から１０-5Torrの圧力範囲に加圧される。バッファガスの存在は、イオン注入効率を増加させる。また、このバッファガスとのイオンの衝突が、トラップのイオン群の冷却、及びトラップの中央領域へのイオンの集束になる。イオン注入の処理が終了した後、イオンは、様々な標準のイオントラップ質量分析技術（March及びHughes著、Ion Trap Mass Spectrometry）で分析できるか又は別の質量分析デバイスにパルス的に出力される。
図４は、外部イオン導入のために使用されるイオントラップ質量分析計の略図である。本発明の好適実施例では、イオンが、外部イオンソース１０により連続して形成される。イオンは、ソース１０から抽出され、イオン光学５０によりビームにされる。イオンビームは、イオントラップ３０の入口端部キャップ付近に位置される無線周波数イオンガイド２０に向けられる。イオンが、無線周波数イオンガイドにより、入口開口４０を通じてイオントラップ３０に送られる。イオンビームは、適当なパルス電圧をイオン光学５０に印加することによってゲートされ、イオンが、所定の全イオン累積時間taの間だけでイオントラップに入る。無線周波数イオンガイドは、周波数wig、振幅VigのＡＣ電圧と、イオントラップに関してＤＣ電圧Uigとで動作する。無線周波数イオンガイドはまた、ヘリウムや空気のようなバッファガスとともに１０-1から１０-5Torrの範囲の圧力に加圧され、イオン運動を減衰し、イオンをイオンガイドの中央に向けて集中させる。在来のイオンソースからイオンガイド２０に入ったイオンは、典型的に、広い範囲の運動エネルギーを有する。イオンガイドから出てきたイオンは、イオンガイドでのバッファガスの存在により、近接した熱エネルギー分布を有する。イオントラップ蓄積ＲＦ振幅Viと同様のイオンガイド電圧Vig及びUigは、与えられた質量miをもつ試験イオンの最大又は最大に近い注入効率のために最適化される。方程式（４）は、特定の質量範囲［mi、mf］にある全てのイオンの最適注入傾斜を画成する。実際には、方程式（７）に基づいた線形化された傾斜が使用される。この線形化された傾斜は、方程式（６）に従って最終傾斜電圧（Vf）を計算する一方、実験的に得られた最適電圧（Vi）だけで画成され得る。変形的に、ＲＦ傾斜のための最終電圧（Vf）は、特定の質量電荷範囲［mi、mf］の最終質量電荷比（Vi）のためのイオン注入効率を最大にすることによって経験的に得られる。本発明に従って、計算したＲＦ振幅傾斜は、累積時間（ta）の間、印加され、特定の質量電荷範囲にわたって一様な注入効率を達成する。本発明の改良として、累積時間の間、イオンガイド（Vig）上の比周波数電圧もまた、累積時間の間のＲＦイオントラップ振幅の関数として変化する。
一連の実験が、アール・エム・ジョーダン社（R.M.Jordan Co.）（カリフォルニア州グラス・バレー）製のイオントラップ飛翔時間質量分析計を使用して、本発明の方法に従って行われた。イオンが、大気圧イオンソースからイオントラップに注入されたらＲＦイオンガイドは、特徴半径２ｍｍの六極であった。図５aは、ポリプロピレングリコール化合物（PPG-2000）の混合物の質量スペクトルであり、六極の１ＭＨｚのＲＦ電圧で２００Ｖの六極の約２．６ｋＶ、１ＭＨｚ及び１５ボルトＤＣオフセットのイオントラップの一定ＲＦレベルで得られた（従来技術）。図５bは、トラップのＲＦレベルが、Vi＝２ｋＶからVf＝３．２ｋＶの本発明に従った累積時間の間に傾斜されたときに得られたスペクトルを示す。図５aのスペクトルは、スペクトルの両側のピーク強度の強い判別部分を有する、２００から１３００の質量範囲の質量ピークだけを含む。図５bのスペクトルは、より小さい判別部分を有する、２００から２４００のイオンピークを含む。図５a及び５bの比較は、本発明に従うと、より広いイオン質量範囲がトラップに注入されることが、明らかに示される。
図６a-６cは、累積時間の間の異なったＲＦ傾斜配列を示す。これらの場合の累積時間は、０．２５秒に等しい。しかし、累積時間は、外部イオンビーム及び要求される検出限界の強度に依存して縮尺できる。
図６aは、広い質量範囲にわたるイオン累積のために方程式（４）を線形化することによって得られた二つのセグメントのＲＦ傾斜を示す。
図６bは、二つの別々の質量範囲にわたるイオン累積のために方程式（４）を線形化することによって得られた二つのセグメントのＲＦ傾斜を示す。
図６cは、狭い質量範囲にわたる一様なトラップ効率のための多重セグメントのＲＦ傾斜を示す。
本発明は、特定の実施例に関連して説明されたが、この説明は、本発明を示し、本発明を制限するものではない。様々な変形物及び応用物が、添付の請求の範囲により定義されるような本発明の真の精神及び範囲から逸脱することなく、当業者になされ得る。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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