(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
質量分析の方法であって、
イオン移動度分光計又は分離装置に第１群のイオンを通して、前記イオンの少なくとも一部を時間的に分離させる工程と、
前記イオン移動度分光計又は分離装置の下流に配置されるイオンゲートを作動させて、時間ウィンドウＴ１内のドリフト時間を有するイオンを透過させる一方で、前記時間ウィンドウＴ１外のドリフト時間を有するイオンを透過させない工程と、
前記イオン移動度分光計又は分離装置に前記時間ウィンドウＴ１内のドリフト時間を有する前記イオンの少なくとも一部を再び通して、前記イオンの少なくとも一部を時間的に分離させる工程と、
前記イオン移動度分光計又は分離装置を通して前記時間ウィンドウＴ１外のドリフト時間を有する前記イオンの少なくとも一部又は実質的に全部を戻して、前記イオン移動度分光計又は分離装置の上流に配置される上流側第１イオントラップに前記戻したイオンを蓄積する工程とを備え、
前記イオン移動度分光計又は分離装置に前記時間ウィンドウＴ１内のドリフト時間を有する前記イオンの少なくとも一部を再び通す工程の前に、
さらに、前記時間ウィンドウＴ１内のドリフト時間を有する前記イオンを、前記イオンゲート下流に配置される下流側イオントラップに捕捉して、前記捕捉したイオンを上流に戻して、前記イオン移動度分光計又は分離装置に通し、前記イオン移動度分光計又は分離装置の上流に配置される上流側第２イオントラップに前記上流に戻したイオンを蓄積し、前記蓄積したイオンを前記上流側第２イオントラップから前記イオン移動度分光計又は分離装置に放出する工程を備える方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法であって、
さらに、
前記イオンゲートを作動させて、時間ウィンドウＴ２内のドリフト時間を有するイオンを透過させる一方で、前記時間ウィンドウＴ２外のドリフト時間を有するイオンを透過させない工程と、
前記イオン移動度分光計又は分離装置を通して前記時間ウィンドウＴ２外のドリフト時間を有する前記イオンの少なくとも一部又は実質的に全部を戻して、上流側第１イオントラップに前記戻したイオンを蓄積する工程と、
前記時間ウィンドウＴ２内のドリフト時間を有する前記イオンを下流側イオントラップに捕捉して、前記捕捉したイオンを上流に戻して、前記イオン移動度分光計又は分離装置に通し、前記上流に戻したイオンを上流側第２イオントラップに蓄積し、前記蓄積したイオンを前記上流側第２イオントラップから前記イオン移動度分光計又は分離装置に放出し、前記イオン移動度分光計又は分離装置に前記時間ウィンドウＴ２内のドリフト時間を有する前記イオンの少なくとも一部を再び通して、前記イオンの少なくとも一部を時間的に分離させる工程と、
を備える方法。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の方法であって、
さらに、
前記イオンゲートを作動させて、時間ウィンドウＴ３内のドリフト時間を有するイオンを透過させる一方で、前記時間ウィンドウＴ３外のドリフト時間を有するイオンを透過させない工程と、
前記イオン移動度分光計又は分離装置を通して前記時間ウィンドウＴ３外のドリフト時間を有する前記イオンの少なくとも一部又は実質的に全部を戻して、上流側第１イオントラップに前記戻したイオンを蓄積する工程と、
前記時間ウィンドウＴ３内のドリフト時間を有する前記イオンを下流側イオントラップに捕捉して、前記捕捉したイオンを上流に戻して、前記イオン移動度分光計又は分離装置に通し、前記上流に戻したイオンを上流側第２イオントラップに蓄積し、前記蓄積したイオンを前記上流側第２イオントラップから前記イオン移動度分光計又は分離装置に放出し、前記イオン移動度分光計又は分離装置に前記時間ウィンドウＴ３内のドリフト時間を有する前記イオンの少なくとも一部を再び通して、前記イオンの少なくとも一部を時間的に分離させる工程と、
を備え、
さらに、前記イオン移動度分光計又は分離装置から出力される前記イオンの少なくとも一部の質量分析を行なう工程を備える、
方法。
【請求項４】
請求項１、２又は３に記載の方法であって、
前記時間ウィンドウＴ１、及び／又は、前記時間ウィンドウＴ２、及び／又は、前記時間ウィンドウＴ３が、実質的に同じである、又は、実質的に異なっている、
方法。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか一つに記載の方法であって、
さらに、前記時間ウィンドウＴ１、Ｔ２及びＴ３外のドリフト時間を有する前記イオンの少なくとも一部を、第２群のイオンとして、前記上流側第１イオントラップから前記イオン移動度分光計又は分離装置に放出する工程を備える、
方法。
【請求項６】
請求項５に記載の方法であって、
さらに、
前記イオン移動度分光計又は分離装置に前記第２群のイオンを通して、前記イオンの少なくとも一部を時間的に分離させる工程と、
イオンゲートを作動させて、時間ウィンドウＴ４内のドリフト時間を有するイオンを透過させる一方で、前記時間ウィンドウＴ４外のドリフト時間を有するイオンを透過させない工程と、
前記イオン移動度分光計又は分離装置に前記時間ウィンドウＴ４内のドリフト時間を有する前記イオンの少なくとも一部を再び通し、前記イオンの少なくとも一部を時間的に分離させる工程と、
を備え、
前記イオン移動度分光計又は分離装置を通して前記時間ウィンドウＴ４外のドリフト時間を有する前記イオンの少なくとも一部又は実質的に全部を戻して、上流側第１イオントラップに前記戻したイオンを蓄積する工程を備える、
方法。
【請求項７】
請求項６に記載の方法であって、
前記イオン移動度分光計又は分離装置に前記時間ウィンドウＴ４内のドリフト時間を有する前記イオンの少なくとも一部を再び通す工程の前に、
さらに、前記時間ウィンドウＴ４内のドリフト時間を有する前記イオンを下流側イオントラップに捕捉して、前記捕捉したイオンを上流に戻して、前記イオン移動度分光計又は分離装置に通し、前記上流に戻したイオンを上流側第２イオントラップに蓄積し、前記蓄積したイオンを前記上流側第２イオントラップから前記イオン移動度分光計又は分離装置に放出する工程を備える、
方法。
【請求項８】
請求項６又は７に記載の方法であって、
さらに、
前記イオンゲートを作動させて、時間ウィンドウＴ５内のドリフト時間を有するイオンを透過させる一方で、前記時間ウィンドウＴ５外のドリフト時間を有するイオンを透過させない工程と、
前記イオン移動度分光計又は分離装置を通して前記時間ウィンドウＴ５外のドリフト時間を有する前記イオンの少なくとも一部又は実質的に全部を戻して、上流側第１イオントラップに前記戻したイオンを蓄積する工程と、
前記時間ウィンドウＴ５内のドリフト時間を有する前記イオンを下流側イオントラップに捕捉して、前記捕捉したイオンを上流に戻して、前記イオン移動度分光計又は分離装置に通し、前記上流に戻したイオンを上流側第２イオントラップに蓄積し、前記蓄積したイオンを前記上流側第２イオントラップから前記イオン移動度分光計又は分離装置に放出し、前記イオン移動度分光計又は分離装置に前記時間ウィンドウＴ５内のドリフト時間を有する前記イオンの少なくとも一部を再び通して、前記イオンの少なくとも一部を時間的に分離させる工程と、
を備える方法。
【請求項９】
請求項６ないし８のいずれか一つに記載の方法であって、
さらに、
前記イオンゲートを作動させて、時間ウィンドウＴ６内のドリフト時間を有するイオンを透過させる一方で、前記時間ウィンドウＴ６外のドリフト時間を有するイオンを透過させない工程と、
前記イオン移動度分光計又は分離装置を通して前記時間ウィンドウＴ６外のドリフト時間を有する前記イオンの少なくとも一部又は実質的に全部を戻して、上流側第１イオントラップに前記戻したイオンを蓄積する工程と、
前記時間ウィンドウＴ６内のドリフト時間を有する前記イオンを下流側イオントラップに捕捉して、前記捕捉したイオンを上流に戻して、前記イオン移動度分光計又は分離装置に通し、前記上流に戻したイオンを上流側第２イオントラップに蓄積し、前記蓄積したイオンを前記上流側第２イオントラップから前記イオン移動度分光計又は分離装置に放出し、前記イオン移動度分光計又は分離装置に前記時間ウィンドウＴ６内のドリフト時間を有する前記イオンの少なくとも一部を再び通して、前記イオンの少なくとも一部を時間的に分離させる工程と、
を備え、
前記イオン移動度分光計又は分離装置から出力される前記イオンの少なくとも一部の質量分析を行なう工程を備える、
方法。
【請求項１０】
請求項６ないし９のいずれか一つに記載の方法であって、
（ｉ）前記時間ウィンドウＴ４、及び／又は、前記時間ウィンドウＴ５、及び／又は、前記時間ウィンドウＴ６が、実質的に同じである、又は、
（ｉｉ）前記時間ウィンドウＴ４、及び／又は、前記時間ウィンドウＴ５、及び／又は、前記時間ウィンドウＴ６が、実質的に異なっている、
のいずれかである、方法。
【請求項１１】
請求項６ないし１０のいずれか一つに記載の方法であって、
（ｉ）前記時間ウィンドウＴ４、及び／又は、前記時間ウィンドウＴ５、及び／又は、前記時間ウィンドウＴ６が、  前記時間ウィンドウＴ１、及び／又は、前記時間ウィンドウＴ２、及び／又は、前記時間ウィンドウＴ３と、実質的に異なっている、又は、
（ｉｉ）前記時間ウィンドウＴ４、及び／又は、前記時間ウィンドウＴ５、及び／又は、前記時間ウィンドウＴ６が、  前記時間ウィンドウＴ１、及び／又は、前記時間ウィンドウＴ２、及び／又は、前記時間ウィンドウＴ３と、実質的に同じである、
のいずれかである、方法。
【請求項１２】
請求項１ないし１１のいずれか一つに記載の方法であって、
さらに、
前記イオンゲートが透過させたイオンの最大ドリフト時間の関数として、前記イオン移動度分光計又は分離装置を通ったイオンの平均ドリフト時間を求め、
前記イオンゲートが透過させたイオンの最大ドリフト時間の関数として、前記平均ドリフト時間が実質的に一定に保たれる少なくとも１つの期間を求め、
前記期間内に得られたイオン移動度データを合計して、複合イオン移動度スペクトルを形成することにより、
単一イオン種に実質的に対応するイオン移動度スペクトルを取得する工程を備える、
方法。
【請求項１３】
請求項１ないし１２のいずれか一つに記載の方法であって、
前記時間ウィンドウＴ１、及び／又は、前記時間ウィンドウＴ２、及び／又は、前記時間ウィンドウＴ３、及び／又は、前記時間ウィンドウＴ４、及び／又は、前記時間ウィンドウＴ５、及び／又は、前記時間ウィンドウＴ６内のドリフト時間を有する前記イオンは、前記下流側イオントラップに入力され、蓄積される間に、及び／又は、前記上流側第２イオントラップに入力され、蓄積される間に、実質的にフラグメント化されない、
方法。
【請求項１４】
請求項１ないし１３のいずれか一つに記載の方法であって、
前記時間ウィンドウＴ１外、及び／又は、前記時間ウィンドウＴ２外、及び／又は、前記時間ウィンドウＴ３外、及び／又は、前記時間ウィンドウＴ４外、及び／又は、前記時間ウィンドウＴ５外、及び／又は、前記時間ウィンドウＴ６外のドリフト時間を有する前記イオンは、前記上流側第１イオントラップに入力され、蓄積される間に、実質的にフラグメント化されない、
方法。
【請求項１５】
質量分析計であって、
イオン移動度分光計又は分離装置と、
前記イオン移動度分光計又は分離装置の下流に配置されるイオンゲートと、
前記イオン移動度分光計又は分離装置の上流に配置される第１イオントラップと、
前記イオン移動度分光計又は分離装置の上流に配置される第２イオントラップと、
前記イオンゲート下流に配置される第３イオントラップと、
制御システムであって、
（ｉ）イオン移動度分光計又は分離装置に第１群のイオンを通して、少なくとも一部のイオンを時間的に分離させ、
（ｉｉ）時間ウィンドウＴ１内のドリフト時間を有するイオンを透過させる一方で、前記時間ウィンドウＴ１外のドリフト時間を有するイオンを透過させないように、イオンゲートを作動させ、
（ｉｉｉ）前記イオン移動度分光計又は分離装置に前記時間ウィンドウＴ１内のドリフト時間を有する前記イオンの少なくとも一部を再び通して、前記イオンの少なくとも一部を時間的に分離させ、
（ｉｖ）前記時間ウィンドウＴ１外のドリフト時間を有するイオンの少なくとも一部又は実質的に全部を前記イオン移動度分光計又は分離装置を通して戻して、前記戻したイオンを前記第１イオントラップに蓄積する、
ように配置・構成される制御システムと、
を備え、
前記制御システムは、前記イオン移動度分光計又は分離装置に前記時間ウィンドウＴ１内のドリフト時間を有する前記イオンの少なくとも一部を再び通す工程の前に、（ｖ）前記第３イオントラップにおいて前記時間ウィンドウＴ１内のドリフト時間を有する前記イオンを捕捉し、前記捕捉したイオンを上流に戻して、前記イオン移動度分光計又は分離装置に通し、前記上流に戻したイオンを前記第２イオントラップに蓄積し、前記蓄積したイオンを前記第２イオントラップから前記イオン移動度分光計又は分離装置に放出するように配置・構成される、
質量分析計。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
本発明は、イオン移動度分光計又は分離装置、質量分析計、イオン移動度分離方法、及び、質量分析の方法に関する。
【０００２】
ガス媒体の存在下でＲＦ場に閉じ込められたイオンに前方推進力を与えることが分析上有用であることは、従来から知られている。特定の適用例としては、三連四重極装置に対してＭＲＭ（Multiple Reaction Monitoring：多重反応モニタリング）、親イオンスキャン、又は、ニュートラル・ロス実験を行なう際に輸送時間を高速にすることが望ましい、タンデム型質量分析計用の衝突セルの作成が挙げられる。このような装置を用いて、イオン移動度に従ってイオンを分離することも可能であり、イオン移動度‐質量分析計のハイブリッド装置にも利用可能である。動作時の通常圧力範囲は、０．００１ｍｂａｒから１０ｍｂａｒの範囲である。さまざまな方法で、前方推進力を発生させることができる。以下、いくつかの例を簡単に説明する。
【０００３】
ＵＳ−６９１４２４１（Giles）は、複数の電極を備えるＲＦイオンガイド又はイオン移動度分離装置の長さ方向に過渡直流電圧を徐々に印可することにより、イオン移動度に応じてイオンが分離される様子を記載している。イオン移動度分離装置の中には、多極ロッドセットや積層リングセット等のＡＣ又はＲＦイオンガイドを備えるものもある。イオンガイドは、軸方向にセグメント化されており、各セグメントに独立の過渡直流電位を印可することができる。過渡直流電位は、（イオンを径方向に閉じ込めるように作用する）交流電圧又は高周波（ＲＦ）電圧及び／又は一定の直流オフセット電圧に重畳される。過渡直流電位は、軸方向に沿って移動して、イオン移動度分離装置に沿ってイオンを平行移動させる進行波を形成する。
【０００４】
周知のイオン移動度分離装置は、一連のリングを有するドリフト管を備える。隣接するリング間の電位差は一定に保持されるため、定電場が生じる。緩衝ガス入りのドリフト管にイオンパルスを導入すると、イオン移動度に応じて、長手軸に沿ってイオンが分離される。これらの装置は、高周波（ＲＦ）閉じ込めなしに大気圧で動作可能であり、最大１５０の解像度を与えることができる（Wuら、Anal.Chem.、1988、70、4929-4938）。ただし、イオン移動度‐質量分析計のハイブリッド装置により適した低圧での動作時には、拡散損失が増大し、解像度が低くなる。疑似高周波（ＲＦ）井戸型ポテンシャルを用いて径方向にイオンを閉じ込め、イオンガイドとして機能させることによりイオンを効率的に輸送し、拡散損失の問題を解決することも考えられる。この場合、イオンをガイドに沿って移動させて、イオン移動度に従って分離することができる。ただし、低圧でイオン移動度分離を行なう場合、高解像度のイオン移動度分離を可能にするためには、以下に詳細に説明するように、低電場限界内での保持にかなり長いドリフト管を用いる必要がある。
【０００５】
高周波（ＲＦ）イオンガイドにおいてイオン移動度に従ってイオンを分離するためには、径方向の高周波（ＲＦ）閉じ込めに直交する直流電場を生じさせる必要がある。ガス入りイオンガイドをイオンが通過するように定電場Ｅを印可する場合、イオンの特性速度は以下の式で表される。ここで、Ｋはイオン移動度を示す。
【０００６】
【数１】
0004995349.tif 000002
【０００７】
ガスのバックグラウンド熱エネルギーと比べて無視できるレベルのエネルギーしかイオンが受けないようなイオン移動度分離を可能にするためには、パラメータＥ／Ｐを考慮する必要がある。ここで、Ｐは、中性ガスの圧力を示す。
【０００８】
駆動場からの運動エネルギーをイオンが受けないような「いわゆる低電場領域」でイオン移動度分離を維持するためには、パラメータＥ／Ｐが約２Ｖ／ｃｍ−ｍｂａｒ未満であることが求められる。
【０００９】
長さＬのドリフト管を用い、印可電圧降下がＶの低電場条件において、解像度は、イオン移動度には依存せず、電圧降下にのみ依存することが分かる。空間電荷の影響がない場合には、パラメータＬ／｜ｘAVRG｜は以下の式で表される。ここで、｜ｘAVRG｜は、移動するイオン雲の質量中心の平均変位を示す。
【００１０】
【数２】
0004995349.tif 000003
【００１１】
パラメータＬ／｜ｘAVRG｜は、イオン移動度分離の解像度を事実上表している。このため、ドリフト管全域で大きな電圧降下を維持することにより、分光計の性能を向上させることができる。イオン移動度‐質量分析計のハイブリッド装置では、イオン移動度ドリフト領域の標準的な圧力は０．５ないし１ｍｂａｒである。この圧力レベルよりも高い圧力で動作させる場合には、質量分析計部分を効率的に動作させるためには、真空系の差動排気が必要になる。
【発明の概要】
【００１２】
２０ｃｍの標準ドリフト管長及び０．５ｍｂａｒの動作圧力において、低電場限界内で印可可能な最大電圧は２０Ｖであり、これは、最大解像度２６に対応する。同じ条件で解像度を１００まで上げるためには、ドリフト管長を３メートルを超える長さにする必要があるが、市販の機器としてこの大きさは現実的ではない。
【００１３】
イオン移動度分離方法及びイオン分離装置の性能向上が求められている。
【００１４】
本発明の一つの態様は、質量分析の方法であって、
イオン移動度分光計又は分離装置に第１群のイオンを通して、イオンの少なくとも一部を時間的に分離させる工程と、
イオンゲートを作動させて、時間ウィンドウＴ１内のドリフト時間を有するイオンを透過させる一方で、時間ウィンドウＴ１外のドリフト時間を有するイオンを透過させない工程と、
イオン移動度分光計又は分離装置に時間ウィンドウＴ１内のドリフト時間を有するイオンの少なくとも一部を再び通して、イオンの少なくとも一部を時間的に分離させる工程と、
を備える。
【００１５】
本発明の好適な実施形態において、イオンゲートが、イオンゲートを通り越して前方にイオンが透過しないように直流電位及び／又は高周波（ＲＦ）電位が印可される電極を備える構成も望ましい。イオンゲートが、さらに、下流側イオントラップの上流側に配置される別の電極を備えるような構成でもよい。イオンゲートが、下流側イオントラップの電極を備える構成も可能である。
【００１６】
本発明の方法が、さらに、イオン移動度分光計又は分離装置に時間ウィンドウＴ１外のドリフト時間を有するイオンの少なくとも一部又は実質的に全部を戻して、上流側第１イオントラップに戻したイオンを蓄積する工程を備える構成も望ましい。
【００１７】
好適な実施形態において、本発明の方法が、イオン移動度分光計又は分離装置に時間ウィンドウＴ１内のドリフト時間を有するイオンの少なくとも一部を再び通す工程の前に、さらに、時間ウィンドウＴ１内のドリフト時間を有するイオンを下流側イオントラップに捕捉して、捕捉したイオンを上流に戻して、イオン移動度分光計又は分離装置に通し、上流に戻したイオンを上流側第２イオントラップに蓄積し、蓄積したイオンを上流側第２イオントラップからイオン移動度分光計又は分離装置に放出する工程を備える構成も望ましい。
【００１８】
本発明の方法が、さらに、
イオンゲートを作動させて、時間ウィンドウＴ２内のドリフト時間を有するイオンを透過させる一方で、時間ウィンドウＴ２外のドリフト時間を有するイオンを透過させない工程と、
イオン移動度分光計又は分離装置に時間ウィンドウＴ２外のドリフト時間を有するイオンの少なくとも一部又は実質的に全部を戻して、上流側第１イオントラップに戻したイオンを蓄積する工程と、
時間ウィンドウＴ２内のドリフト時間を有するイオンを下流側イオントラップに捕捉して、捕捉したイオンを上流に戻して、イオン移動度分光計又は分離装置に通し、上流に戻したイオンを上流側第２イオントラップに蓄積し、蓄積したイオンを上流側第２イオントラップからイオン移動度分光計又は分離装置に放出し、イオン移動度分光計又は分離装置に時間ウィンドウＴ２内のドリフト時間を有するイオンの少なくとも一部を再び通して、イオンの少なくとも一部を時間的に分離させる工程と、
を備える構成も望ましい。
【００１９】
本発明の方法が、さらに、
イオンゲートを作動させて、時間ウィンドウＴ３内のドリフト時間を有するイオンを透過させる一方で、時間ウィンドウＴ３外のドリフト時間を有するイオンを透過させない工程と、
イオン移動度分光計又は分離装置に時間ウィンドウＴ３外のドリフト時間を有するイオンの少なくとも一部又は実質的に全部を戻して、上流側第１イオントラップに戻したイオンを蓄積する工程と、
時間ウィンドウＴ３内のドリフト時間を有するイオンを下流側イオントラップに捕捉して、捕捉したイオンを上流に戻して、イオン移動度分光計又は分離装置に通し、上流に戻したイオンを上流側第２イオントラップに蓄積し、蓄積したイオンを上流側第２イオントラップからイオン移動度分光計又は分離装置に放出し、イオン移動度分光計又は分離装置に時間ウィンドウＴ３内のドリフト時間を有するイオンの少なくとも一部を再び通して、イオンの少なくとも一部を時間的に分離させる工程と、
を備える構成も望ましい。
【００２０】
好適な実施形態において、上述の処理をさらに繰り返して、イオンゲートを用いて、あらに多くの回数、イオンのゲートコントロールを行なうようにしてもよい。イオンゲートによって定められるドリフト時間ウィンドウ又はサンプリングウィンドウ内のドリフト時間を有するイオンを上流側第２イオントラップに戻す一方で、イオンゲートを通過していないイオンを上流側第１イオントラップに一時的に蓄積する。イオン移動度分光計又は分離装置に所望の回数イオンを通し、イオンゲートを用いてイオンのゲートコントロールを行なった後、イオンをイオン移動度分光計又は分離装置に通して、標準的なイオン移動度スキャンを実施する。
【００２１】
好適な実施形態において、本発明の方法が、さらに、イオンを複数回イオン移動度分光計又は分離装置に通した後、イオン移動度分光計又は分離装置から出力されるイオンの少なくとも一部の質量分析を行なう工程を備える構成も望ましい。
【００２２】
時間ウィンドウＴ１、及び／又は、時間ウィンドウＴ２、及び／又は、時間ウィンドウＴ３が、実質的に同じである構成が望ましいが、これらが実質的に異なる構成も可能である。
【００２３】
本発明の方法が、さらに、時間ウィンドウＴ１、Ｔ２及びＴ３外のドリフト時間を有するイオンの少なくとも一部を、第２群のイオンとして、上流側第１イオントラップからイオン移動度分光計又は分離装置に放出する工程を備える構成も望ましい。
【００２４】
好適な実施形態において、本発明の方法が、さらに、
イオン移動度分光計又は分離装置に第２群のイオンを通して、イオンの少なくとも一部を時間的に分離させる工程と、
イオンゲートを作動させて、時間ウィンドウＴ４内のドリフト時間を有するイオンを透過させる一方で、時間ウィンドウＴ４外のドリフト時間を有するイオンを透過させない工程と、
イオン移動度分光計又は分離装置に時間ウィンドウＴ４内のドリフト時間を有するイオンの少なくとも一部を再び通し、イオンの少なくとも一部を時間的に分離させる工程と、
を備える構成も望ましい。
【００２５】
好適な実施形態において、本発明の方法が、さらに、イオン移動度分光計又は分離装置に時間ウィンドウＴ４外のドリフト時間を有するイオンの少なくとも一部又は実質的に全部を戻して、上流側第１イオントラップに戻したイオンを蓄積する工程を備える構成も望ましい。
【００２６】
好適な実施形態において、本発明の方法が、イオン移動度分光計又は分離装置に時間ウィンドウＴ４内のドリフト時間を有するイオンの少なくとも一部を再び通す工程の前に、さらに、時間ウィンドウＴ４内のドリフト時間を有するイオンを下流側イオントラップに捕捉して、捕捉したイオンを上流に戻して、イオン移動度分光計又は分離装置に通し、上流に戻したイオンを上流側第２イオントラップに蓄積し、蓄積したイオンを上流側第２イオントラップからイオン移動度分光計又は分離装置に放出する工程を備える構成も望ましい。
【００２７】
好適な実施形態において、本発明の方法が、さらに、
イオンゲートを作動させて、時間ウィンドウＴ５内のドリフト時間を有するイオンを透過させる一方で、時間ウィンドウＴ５外のドリフト時間を有するイオンを透過させない工程と、
イオン移動度分光計又は分離装置に時間ウィンドウＴ５外のドリフト時間を有するイオンの少なくとも一部又は実質的に全部を戻して、上流側第１イオントラップに戻したイオンを蓄積する工程と、
時間ウィンドウＴ５内のドリフト時間を有するイオンを下流側イオントラップに捕捉して、捕捉したイオンを上流に戻して、イオン移動度分光計又は分離装置に通し、上流に戻したイオンを上流側第２イオントラップに蓄積し、蓄積したイオンを上流側第２イオントラップからイオン移動度分光計又は分離装置に放出し、イオン移動度分光計又は分離装置に時間ウィンドウＴ５内のドリフト時間を有するイオンの少なくとも一部を再び通して、イオンの少なくとも一部を時間的に分離させる工程と、
を備える構成も望ましい。
【００２８】
好適な実施形態において、本発明の方法が、さらに、
イオンゲートを作動させて、時間ウィンドウＴ６内のドリフト時間を有するイオンを透過させる一方で、時間ウィンドウＴ６外のドリフト時間を有するイオンを透過させない工程と、
イオン移動度分光計又は分離装置に時間ウィンドウＴ６外のドリフト時間を有するイオンの少なくとも一部又は実質的に全部を戻して、上流側第１イオントラップに戻したイオンを蓄積する工程と、
時間ウィンドウＴ６内のドリフト時間を有するイオンを下流側イオントラップに捕捉して、捕捉したイオンを上流に戻して、イオン移動度分光計又は分離装置に通し、上流に戻したイオンを上流側第２イオントラップに蓄積し、蓄積したイオンを上流側第２イオントラップからイオン移動度分光計又は分離装置に放出し、イオン移動度分光計又は分離装置に時間ウィンドウＴ６内のドリフト時間を有するイオンの少なくとも一部を再び通して、イオンの少なくとも一部を時間的に分離させる工程と、
を備える構成も望ましい。
【００２９】
好適な実施形態において、上述の処理をさらに繰り返して、イオンゲートを用いて、あらに多くの回数、イオンのゲートコントロールを行なうようにしてもよい。イオンゲートによって定められるドリフト時間ウィンドウ又はサンプリングウィンドウ内のドリフト時間を有するイオンを上流側第２イオントラップに戻す一方で、イオンゲートを通過していないイオンを上流側第１イオントラップに一時的に蓄積する。イオン移動度分光計又は分離装置に所望の回数イオンを通し、イオンゲートを用いてイオンのゲートコントロールを行なった後、イオンをイオン移動度分光計又は分離装置に通して、標準的なイオン移動度スキャンを実施する。
【００３０】
本発明の方法が、さらに、イオンを複数回イオン移動度分光計又は分離装置に通した後、イオン移動度分光計又は分離装置から出力されるイオンの少なくとも一部の質量分析を行なう工程を備える構成も望ましい。
【００３１】
一実施形態において、
（ｉ）時間ウィンドウＴ４、及び／又は、時間ウィンドウＴ５、及び／又は、時間ウィンドウＴ６が、実質的に同じである。又は、
（ｉｉ）時間ウィンドウＴ４、及び／又は、時間ウィンドウＴ５、及び／又は、時間ウィンドウＴ６が、実質的に異なっている。
【００３２】
一実施形態において、
（ｉ）時間ウィンドウＴ４、及び／又は、時間ウィンドウＴ５、及び／又は、時間ウィンドウＴ６が、  時間ウィンドウＴ１、及び／又は、時間ウィンドウＴ２、及び／又は、時間ウィンドウＴ３と、実質的に異なっている。又は、
（ｉｉ）時間ウィンドウＴ４、及び／又は、時間ウィンドウＴ５、及び／又は、時間ウィンドウＴ６が、  時間ウィンドウＴ１、及び／又は、時間ウィンドウＴ２、及び／又は、時間ウィンドウＴ３と、実質的に同じである。
【００３３】
一実施形態において、時間ウィンドウＴ１が、Ｔ１minからＴ１maxの範囲のドリフト時間を有するイオンを包含する構成が望ましい。また、一実施形態において、時間ウィンドウＴ２が、Ｔ２minからＴ２maxの範囲のドリフト時間を有するイオンを包含する構成が望ましい。さらに、一実施形態において、時間ウィンドウＴ３が、Ｔ３minからＴ３maxの範囲のドリフト時間を有するイオンを包含する構成が望ましい。さらに、一実施形態において、時間ウィンドウＴ４が、Ｔ４minからＴ４maxの範囲のドリフト時間を有するイオンを包含する構成が望ましい。さらに、一実施形態において、時間ウィンドウＴ５が、Ｔ５minからＴ５maxの範囲のドリフト時間を有するイオンを包含する構成が望ましい。さらに、一実施形態において、時間ウィンドウＴ６が、Ｔ６minからＴ６maxの範囲のドリフト時間を有するイオンを包含する構成が望ましい。
【００３４】
第１の実施形態において、Ｔ１min＝Ｔ２min＝Ｔ３minである。望ましくは、Ｔ１max＝Ｔ２max＝Ｔ３maxである。また、望ましくは、Ｔ４min＝Ｔ５min＝Ｔ６minである。さらに、望ましくは、Ｔ４max＝Ｔ５max＝Ｔ６maxである。また、望ましくは、Ｔ４min＝Ｔ１max又はＴ１min＝Ｔ４maxのいずれかである。
【００３５】
第２の実施形態において、Ｔ１min＝Ｔ２min＝Ｔ３minである。望ましくは、Ｔ１max＝Ｔ２max＝Ｔ３maxである。また、望ましくは、Ｔ４min＝Ｔ５min＝Ｔ６minである。さらに、望ましくは、Ｔ４max＝Ｔ５max＝Ｔ６maxである。また、望ましくは、Ｔ４max＞Ｔ１maxである。
【００３６】
本発明の方法が、さらに、イオンゲートが透過させたイオンの最大ドリフト時間の関数として、イオン移動度分光計又は分離装置を通ったイオンの平均ドリフト時間を求め、イオンゲートが透過させたイオンの最大ドリフト時間の関数として、平均ドリフト時間が実質的に一定に保たれる少なくとも１つの期間を求め、期間内に得られたイオン移動度データを合計して、複合イオン移動度スペクトルを形成することにより、単一イオン種に実質的に対応するイオン移動度スペクトルを取得する工程を備える構成も望ましい。
【００３７】
時間ウィンドウＴ１、及び／又は、時間ウィンドウＴ２、及び／又は、時間ウィンドウＴ３、及び／又は、時間ウィンドウＴ４、及び／又は、時間ウィンドウＴ５、及び／又は、時間ウィンドウＴ６内のドリフト時間を有するイオンは、望ましくは、下流側イオントラップに入力され、蓄積される間に、及び／又は、上流側第２イオントラップに入力され、蓄積される間に、実質的にフラグメント化されない。
【００３８】
好適な実施形態において、時間ウィンドウＴ１外、及び／又は、時間ウィンドウＴ２外、及び／又は、時間ウィンドウＴ３外、及び／又は、時間ウィンドウＴ４外、及び／又は、時間ウィンドウＴ５外、及び／又は、時間ウィンドウＴ６外のドリフト時間を有するイオンは、上流側第１イオントラップに入力され、蓄積される間に、実質的にフラグメント化されない。
【００３９】
本発明の別の態様は、質量分析計であって、
イオン移動度分光計又は分離装置と、
イオン移動度分光計又は分離装置の下流に配置されるイオンゲートと、
制御システムであって、
（ｉ）イオン移動度分光計又は分離装置に第１群のイオンを通して、少なくとも一部のイオンを時間的に分離させ、
（ｉｉ）時間ウィンドウＴ１内のドリフト時間を有するイオンを透過させる一方で、時間ウィンドウＴ１外のドリフト時間を有するイオンを透過させないように、イオンゲートを作動させ、
（ｉｉｉ）イオン移動度分光計又は分離装置に時間ウィンドウＴ１内のドリフト時間を有するイオンの少なくとも一部を再び通して、イオンの少なくとも一部を時間的に分離させる、
ように配置・構成される制御システムと、
を備える。
【００４０】
本発明のまた別の態様は、質量分析の方法であって、
（ｉ）イオン移動度分光計又は分離装置にイオンを通して、イオンを時間的に分離させ、第１の時間ウィンドウと第２の時間ウィンドウとをイオン移動度分光計又は分離装置から出力されるイオンに適用する工程と、
（ｉｉ）イオン移動度分光計又は分離装置を通って第１の時間ウィンドウ内に含まれるドリフト時間を有するイオンをイオン移動度分光計又は分離装置に再び通して、イオンを時間的に分離させ、第１の時間ウィンドウと第２の時間ウィンドウとをイオン移動度分光計又は分離装置から出力されるイオンに再び適用する工程と、
（ｉｉｉ）イオン移動度分光計又は分離装置を通って第２の時間ウィンドウ内に含まれるドリフト時間を有するイオンをイオントラップに蓄積させる工程と、
（ｉｖ）工程（ｉｉ）と工程（ｉｉｉ）とを一回以上繰り返す工程と、
（ｖ）イオントラップに蓄積されたイオンを放出させ、イオン移動度分光計又は分離装置に放出されたイオンを通して、イオンを時間的に分離させ、第１の時間ウィンドウと第２の時間ウィンドウとをイオン移動度分光計又は分離装置から出力されるイオンに適用する工程と、
（ｖｉ）イオン移動度分光計又は分離装置を通って第２の時間ウィンドウ内に含まれるドリフト時間を有するイオンをイオン移動度分光計又は分離装置に再び通して、イオンを時間的に分離させ、第１の時間ウィンドウと第２の時間ウィンドウとをイオン移動度分光計又は分離装置から出力されるイオンに再び適用する工程と、
（ｖｉｉ）工程（ｖｉ）を一回以上繰り返す工程と、
を備える。
【００４１】
一実施形態において、第１の時間ウィンドウが、Ｔ１minからＴ１maxまでの範囲のドリフト時間を有するイオンを包含し、第２の時間ウィンドウが、Ｔ１maxより大きいドリフト時間又はＴ１minより小さいドリフト時間を有するイオンを包含する。
【００４２】
本発明のまた別の態様は、質量分析計であって、
イオン移動度分光計又は分離装置と、
イオン移動度分光計又は分離装置の下流に配置されるイオンゲートと、
制御システムであって、
（ｉ）イオン移動度分光計又は分離装置にイオンを通して、イオンを時間的に分離させ、第１の時間ウィンドウと第２の時間ウィンドウとをイオン移動度分光計又は分離装置から出力されるイオンに適用し、
（ｉｉ）イオン移動度分光計又は分離装置を通って第１の時間ウィンドウ内に含まれるドリフト時間を有するイオンをイオン移動度分光計又は分離装置に再び通して、イオンを時間的に分離させ、第１の時間ウィンドウと第２の時間ウィンドウとをイオン移動度分光計又は分離装置から出力されるイオンに再び適用し、
（ｉｉｉ）イオン移動度分光計又は分離装置を通って第２の時間ウィンドウ内に含まれるドリフト時間を有するイオンをイオントラップに蓄積させ、
（ｉｖ）（ｉｉ）と（ｉｉｉ）とを一回以上繰り返し、
（ｖ）イオントラップに蓄積されたイオンを放出させ、イオン移動度分光計又は分離装置に放出されたイオンを通して、イオンを時間的に分離させ、第１の時間ウィンドウと第２の時間ウィンドウとをイオン移動度分光計又は分離装置から出力されるイオンに適用し、
（ｖｉ）イオン移動度分光計又は分離装置を通って第２の時間ウィンドウ内に含まれるドリフト時間を有するイオンをイオン移動度分光計又は分離装置に再び通して、イオンを時間的に分離させ、第１の時間ウィンドウと第２の時間ウィンドウとをイオン移動度分光計又は分離装置から出力されるイオンに再び適用し、
（ｖｉｉ）（ｖｉ）を一回以上繰り返す、
ように配置・構成される制御システムと、
を備える。
【００４３】
本発明のさらに別の態様は、質量分析の方法であって、
（ｉ）イオン移動度分光計又は分離装置にイオンを通して、イオンを時間的に分離させ、第１の時間ウィンドウと第２の時間ウィンドウとをイオン移動度分光計又は分離装置から出力されるイオンに適用する工程と、
（ｉｉ）イオン移動度分光計又は分離装置を通って第１の時間ウィンドウ内に含まれるドリフト時間を有するイオンをイオン移動度分光計又は分離装置に再び通して、イオンを時間的に分離させ、第１の時間ウィンドウと第２の時間ウィンドウとをイオン移動度分光計又は分離装置から出力されるイオンに再び適用する工程と、
（ｉｉｉ）イオン移動度分光計又は分離装置を通って第２の時間ウィンドウ内に含まれるドリフト時間を有するイオンをイオントラップに蓄積させる工程と、
（ｉｖ）工程（ｉｉ）と工程（ｉｉｉ）とを一回以上繰り返す工程と、
（ｖ）イオントラップに蓄積されたイオンを放出させ、イオン移動度分光計又は分離装置に放出されたイオンを通して、イオンを時間的に分離させ、第１の時間ウィンドウとは異なる第３の時間ウィンドウと、第４の時間ウィンドウと、をイオン移動度分光計又は分離装置から出力されるイオンに適用する工程と、
（ｖｉ）イオン移動度分光計又は分離装置を通って第３の時間ウィンドウ内に含まれるドリフト時間を有するイオンをイオン移動度分光計又は分離装置に再び通して、イオンを時間的に分離させ、第３の時間ウィンドウと第４の時間ウィンドウとをイオン移動度分光計又は分離装置から出力されるイオンに再び適用する工程と、
（ｖｉｉ）工程（ｖｉ）を一回以上繰り返す工程と、
を備える。
【００４４】
本発明の方法が、さらに、イオン移動度分光計又は分離装置を通って第４の時間ウィンドウ内に含まれるドリフト時間を有するイオンをイオントラップに蓄積させる工程を備える構成も望ましい。
【００４５】
一実施形態において、第１の時間ウィンドウが、Ｔ１minからＴ１maxまでの範囲のドリフト時間を有するイオンを包含し、第２の時間ウィンドウが、Ｔ１maxより大きいドリフト時間を有するイオンを包含し、第３の時間ウィンドウが、Ｔ２minから、Ｔ１maxより大きいＴ２maxまでの範囲のドリフト時間を有するイオンを包含し、第４の時間ウィンドウが、Ｔ２maxより大きいドリフト時間を有するイオンを包含する。
【００４６】
本発明のまた別の態様は、質量分析計であって、
イオン移動度分光計又は分離装置と、
イオン移動度分光計又は分離装置の下流に配置されるイオンゲートと、
制御システムであって、
（ｉ）イオン移動度分光計又は分離装置にイオンを通して、イオンを時間的に分離させ、第１の時間ウィンドウと第２の時間ウィンドウとをイオン移動度分光計又は分離装置から出力されるイオンに適用し、
（ｉｉ）イオン移動度分光計又は分離装置を通って第１の時間ウィンドウ内に含まれるドリフト時間を有するイオンをイオン移動度分光計又は分離装置に再び通して、イオンを時間的に分離させ、第１の時間ウィンドウと第２の時間ウィンドウとをイオン移動度分光計又は分離装置から出力されるイオンに再び適用し、
（ｉｉｉ）イオン移動度分光計又は分離装置を通って第２の時間ウィンドウ内に含まれるドリフト時間を有するイオンをイオントラップに蓄積させ、
（ｉｖ）（ｉｉ）と（ｉｉｉ）とを一回以上繰り返し、
（ｖ）イオントラップに蓄積されたイオンを放出させ、イオン移動度分光計又は分離装置に放出されたイオンを通して、イオンを時間的に分離させ、第３の時間ウィンドウと第４の時間ウィンドウとをイオン移動度分光計又は分離装置から出力されるイオンに適用し、
（ｖｉ）イオン移動度分光計又は分離装置を通って第３の時間ウィンドウ内に含まれるドリフト時間を有するイオンをイオン移動度分光計又は分離装置に再び通して、イオンを時間的に分離させ、第３の時間ウィンドウと第４の時間ウィンドウとをイオン移動度分光計又は分離装置から出力されるイオンに再び適用し、
（ｖｉｉ）（ｖｉ）を一回以上繰り返す、
ように配置・構成される制御システムと、
を備える。
【００４７】
本発明のさらに別の態様は、イオン移動度分光計又は分離装置と、イオン移動度分光計又は分離装置の下流に配置されるイオンゲートと、を備える質量分析計の制御システムにより実行可能なコンピュータプログラムであって、制御システムに、
（ｉ）イオン移動度分光計又は分離装置に第１群のイオンを通して、イオンの少なくとも一部を時間的に分離させ、
（ｉｉ）時間ウィンドウＴ１内のドリフト時間を有するイオンを透過させる一方で、時間ウィンドウＴ１外のドリフト時間を有するイオンを透過させないようにイオンゲートを作動させ、
（ｉｉｉ）イオン移動度分光計又は分離装置に時間ウィンドウＴ１内のドリフト時間を有するイオンの少なくとも一部を再び通して、イオンの少なくとも一部を時間的に分離させる、
ように構成される。
【００４８】
本発明のまた別の態様は、コンピュータにより実行可能な命令が格納されるコンピュータ読み取り可能な媒体であって、命令は、イオン移動度分光計又は分離装置と、イオン移動度分光計又は分離装置の下流に配置されるイオンゲートと、を備える質量分析計の制御システムにより実行可能に構成される。
コンピュータにより実行可能な命令は、制御システムに、
（ｉ）イオン移動度分光計又は分離装置に第１群のイオンを通して、イオンの少なくとも一部を時間的に分離させ、
（ｉｉ）時間ウィンドウＴ１内のドリフト時間を有するイオンを透過させる一方で、時間ウィンドウＴ１外のドリフト時間を有するイオンを透過させないようにイオンゲートを作動させ、
（ｉｉｉ）イオン移動度分光計又は分離装置に時間ウィンドウＴ１内のドリフト時間を有するイオンの少なくとも一部を再び通して、イオンの少なくとも一部を時間的に分離させる、
ように構成される。
【００４９】
コンピュータ読み取り可能な媒体は、望ましくは、（ｉ）ＲＯＭ、（ｉｉ）ＥＡＲＯＭ、（ｉｉｉ）ＥＰＲＯＭ、（ｉｖ）ＥＥＰＲＯＭ、（ｖ）フラッシュメモリ、（ｖｉ）光ディスク、（ｖｉｉ）ＲＡＭ、及び（ｖｉｉｉ）ハードディスクドライブからなる群から選択される。
【００５０】
本発明のさらに別の態様は、質量分析の方法であって、
イオン移動度分光計又は分離装置にイオンを繰り返し通して、イオンの少なくとも一部を時間的に分離させ、イオン移動度分光計又は分離装置から出力されるイオンを、第１の時間ウィンドウと第２の時間ウィンドウとを用いてサンプリングする工程であって、第１の時間ウィンドウ内のドリフト時間を有するイオンをイオン移動度分光計又は分離装置に再び通して、イオンの少なくとも一部を時間的に分離させる一方で、第２の時間ウィンドウ内のドリフト時間を有するイオンをイオントラップに一時的に蓄積させる工程と、
イオン移動度分光計又は分離装置に繰り返し通した後に出力されるイオンの質量分析を行なう工程と、
イオントラップに一時的に蓄積されたイオンの少なくとも一部を放出させる工程と、
イオン移動度分光計又は分離装置にイオンを繰り返し通して、イオンの少なくとも一部を時間的に分離させ、イオン移動度分光計又は分離装置から出力されるイオンを、第１の時間ウィンドウと第２の時間ウィンドウとを用いてサンプリングする工程であって、第２の時間ウィンドウ内のドリフト時間を有するイオンをイオン移動度分光計又は分離装置に再び通して、イオンの少なくとも一部を時間的に分離させる工程と、
イオン移動度分光計又は分離装置に繰り返し通した後に出力されるイオンの質量分析を行なう工程と、
を備える。
【００５１】
本発明のまた別の態様は、質量分析の方法であって、
イオン移動度分光計又は分離装置にイオンを繰り返し通して、イオンの少なくとも一部を時間的に分離させ、イオン移動度分光計又は分離装置から出力されるイオンを、第１の時間ウィンドウを用いてサンプリングする工程であって、第１の時間ウィンドウ内のドリフト時間を有するイオンをイオン移動度分光計又は分離装置に再び通して、イオンの少なくとも一部を時間的に分離させる一方で、第１の時間ウィンドウ外のドリフト時間を有するイオンをイオントラップに一時的に蓄積させる工程と、
イオン移動度分光計又は分離装置に繰り返し通した後に出力されるイオンの質量分析を行なう工程と、
イオントラップに一時的に蓄積されたイオンの少なくとも一部を放出させる工程と、
イオン移動度分光計又は分離装置にイオンを繰り返し通して、イオンの少なくとも一部を時間的に分離させ、イオン移動度分光計又は分離装置から出力されるイオンを、より長い第２の時間ウィンドウを用いてサンプリングする工程であって、第２の時間ウィンドウ内のドリフト時間を有するイオンをイオン移動度分光計又は分離装置に再び通して、イオンの少なくとも一部を時間的に分離させる工程と、
イオン移動度分光計又は分離装置に繰り返し通した後に出力されるイオンの質量分析を行なう工程と、
を備える。
【００５２】
本発明のさらに別の態様は、質量分析の方法であって、
イオン移動度分光計又は分離装置にイオンを通して、イオンの少なくとも一部を時間的に分離させる工程と、
時間ウィンドウＴ１をイオン移動度分光計又は分離装置から出力されるイオンに適用して、時間ウィンドウＴ１内のドリフト時間を有するイオンを第１群のイオンとして設定して、第２群のイオンとして設定される時間ウィンドウＴ１外のドリフト時間を有するイオンから分離する工程と、
第１群のイオンの少なくとも一部をイオン移動度分光計又は分離装置に再び通して、第１群のイオンの少なくとも一部を時間的に分離する工程と、
を備える。
【００５３】
本発明のまた別の態様は、質量分析の方法であって、
一群のイオンを時間的に分離する工程と、
時間ウィンドウＴ１内のドリフト時間を有する第１群のイオンを、時間ウィンドウＴ１外のドリフト時間を有する第２群のイオンと分ける工程と、
第１群のイオンの少なくとも一部を再び時間的に分離する工程と、
を備える。
【００５４】
本発明のさらに別の態様は、質量分析の方法であって、
イオン移動度に従って、初期群のイオンを時間的に分離する工程と、
分離された初期群のイオンのうち、時間ウィンドウＴ１内のドリフト時間を有する第１群のイオンを、残りのイオンと分ける工程であって、第１群のイオンには、時間分布が重複する少なくとも２種類のイオンが含まれ、少なくとも２種類のイオンの濃度比が、初期群のイオン内よりも、分けた後の第１群のイオンで高くなるように構成される工程と、
分けた後の第１群のイオンを時間的に分離する工程と、
分けた後の第１群のイオンのうち、時間ウィンドウＴ１又は異なる時間ウィンドウ内のドリフト時間を有する第２群のイオンを分ける工程であって、少なくとも２種類のイオンの濃度比が、第１群のイオンよりも、第２群のイオンで高くなるように構成される工程と、
を備える。
【００５５】
本発明の方法が、さらに、分けた後の第２群のイオンを時間的に分離して、イオンの少なくとも１種類のイオンのイオン移動度の値を求める工程を備える構成も望ましい。
【００５６】
本発明の好適な実施形態において、進行波イオン移動度分光計又は分離装置を用いて、イオンを時間的に分離するものでもよい。一実施形態において、イオン移動度分光計又は分離装置がドリフトセルを備える構成でもよい。ドリフトセルの各端部にイオンを蓄積する貯蔵領域を備える構成が望ましい。たとえば、イオン移動度分光計又は分離装置の上流側に配置される１つ以上のイオントラップにイオンを蓄積するようにしてもよい。また、イオン移動度分光計又は分離装置の下流側に配置される１つ以上のイオントラップにイオンを蓄積するようにしてもよい。
【００５７】
一実施形態において、イオン移動度分光計が、複数のリング電極を備え、過渡直流電圧をリング電極に印可して、イオン移動度分光計又は分離装置の長さ方向に沿ってイオンを移動させる構成でもよい。リング電極に形成された開口部をイオンが通過する構成が望ましい。イオン移動度分離装置は、比較的高圧に維持されることが望ましく、少なくとも一部の動作モードで、イオン移動度に従ってイオンが分離される構成が望ましい。他の動作モードとして、イオン移動度に従って実質的にイオンを分離することなく、所定の方向（たとえば、上流側）にイオンを移動させるだけのイオン誘導モードで、イオン移動度分光計を動作させるようにしてもよい。
【００５８】
イオン移動度分光計は、望ましくは、複数の電極を備え、各電極が、使用時にイオンを透過させる開口部を有する。あるいは、イオン移動度分光計がセグメント化されたロッドセットを備える構成でもよい。
【００５９】
質量分析計は、望ましくは、さらに、イオン移動度分光計又は分離装置の少なくとも一部にわたって直流電圧勾配を印可又は維持する装置を備える。
【００６０】
質量分析計は、望ましくは、さらに、イオン移動度分光計又は分離装置を形成する電極の少なくとも一部に交流電圧又は高周波（ＲＦ）電圧を印可する装置を備える。
【００６１】
一実施形態において、イオン移動度分光計又は分離装置は、使用時に、（ｉ）０．０００１ｍｂａｒ以上、（ｉｉ）０．００５ｍｂａｒ以上、（ｉｉｉ）０．００１ｍｂａｒ以上、（ｉｖ）０．００５ｍｂａｒ以上、（ｖ）０．０１ｍｂａｒ以上、（ｖｉ）０．０５ｍｂａｒ以上、（ｖｉｉ）０．１ｍｂａｒ以上、（ｖｉｉｉ）０．５ｍｂａｒ以上、（ｉｘ）１ｍｂａｒ以上、（ｘ）５ｍｂａｒ以上、及び（ｘｉ）１０ｍｂａｒ以上、からなる群から選択される圧力に維持されるものでもよい。
【００６２】
一実施形態において、イオン移動度分光計又は分離装置は、使用時に、（ｉ）１０ｍｂａｒ以下、（ｉｉ）５ｍｂａｒ以下、（ｉｉｉ）１ｍｂａｒ以下、（ｉｖ）０．５ｍｂａｒ以下、（ｖ）０．１ｍｂａｒ以下、（ｖｉ）０．０５ｍｂａｒ以下、（ｖｉｉ）０．０１ｍｂａｒ以下、（ｖｉｉｉ）０．００５ｍｂａｒ以下、（ｉｘ）０．００１ｍｂａｒ以下、（ｘ）０．００５ｍｂａｒ以下、及び（ｘｉ）０．０００１ｍｂａｒ以下、からなる群から選択される圧力に維持されるものでもよい。
【００６３】
一実施形態において、イオン移動度分光計又は分離装置は、使用時に、（ｉ）０．０００１から１０ｍｂａｒの範囲、（ｉｉ）０．０００１から１ｍｂａｒの範囲、（ｉｉｉ）  ０．０００１から０．１ｍｂａｒの範囲、（ｉｖ）  ０．０００１から０．０１ｍｂａｒの範囲、（ｖ）  ０．０００１から０．００１ｍｂａｒの範囲、（ｖｉ）  ０．００１から１０ｍｂａｒの範囲、（ｖｉｉ）  ０．００１から１ｍｂａｒの範囲、（ｖｉｉｉ）  ０．００１から０．１ｍｂａｒの範囲、（ｉｘ）  ０．００１から０．０１ｍｂａｒの範囲、（ｘ）  ０．０１から１０ｍｂａｒの範囲、（ｘｉ）  ０．０１から１ｍｂａｒの範囲、（ｘｉｉ）  ０．０１から０．１ｍｂａｒの範囲、（ｘｉｉｉ）  ０．１から１０ｍｂａｒの範囲、（ｘｉｖ）  ０．１から１ｍｂａｒの範囲、及び（ｘｖ）  １から１０ｍｂａｒの範囲、からなる群から選択される圧力に維持されるものでもよい。
【００６４】
イオン移動度分光計又は分離装置は、使用時に、イオン移動度分光計又は分離装置を通るイオンに粘性抵抗を加えるような圧力に維持されるものでもよい。
【００６５】
１つ以上の過渡直流電圧又は１つ以上の過渡直流電圧波形を、最初に軸方向の第１位置に供給し、その後、イオン移動度分光計又は分離装置の長さ方向に沿って、それぞれ異なる軸方向第２位置、軸方向第３位置に供給されるものでもよい。
【００６６】
１つ以上の過渡直流電圧又は１つ以上の過渡直流電圧波形は、イオン移動度分光計又は分離装置の一端からイオン移動度分光計又は分離装置の他端に移動し、イオン移動度分光計又は分離装置に沿って少なくとも一部のイオンが移動するような構成でもよい。
【００６７】
１つ以上の過渡直流電圧又は１つ以上の過渡直流電圧波形は、１０ないし２５０ｍ／ｓ、２５０ないし５００ｍ／ｓ、５００ないし７５０ｍ／ｓ、７５０ないし１０００ｍ／ｓ、１０００ないし１２５０ｍ／ｓ、１２５０ないし１５００ｍ／ｓ、１５００ないし１７５０ｍ／ｓ、１７５０ないし２０００ｍ／ｓ、２０００ないし２２５０ｍ／ｓ、２２５０ないし２５００ｍ／ｓ、２５００ないし２７５０ｍ／ｓ、２７５０ないし３０００ｍ／ｓ、又は３０００ｍ／ｓより大きい速度で、イオン移動度分光計又は分離装置に沿って徐々に印可されるものでもよい。
【００６８】
２つ以上の過渡直流電圧又は２つ以上の過渡直流電圧波形を同時にイオン移動度分光計又は分離装置に沿って供給する構成でもよい。
【００６９】
一実施例において、連続イオンビームがイオン移動度分光計又は分離装置の入口に入射される構成でもよい。あるいは、イオンパケットがイオン移動度分光計又は分離装置の入口に入射される構成でもよい。
【００７０】
イオン移動度分光計又は分離装置は、１０ないし２０個、２０ないし３０個、３０ないし４０個、４０ないし５０個、５０ないし６０個、６０ないし７０個、７０ないし８０個、８０ないし９０個、９０ないし１００個、１００ないし１１０個、１１０ないし１２０個、１２０ないし１３０個、１３０ないし１４０個、１４０ないし１５０個、又は、１５０より多い数の電極を備えるものでもよい。イオン移動度分光計又は分離装置を形成する電極の少なくとも１０％、２０％、３０％、４０％、５０％、６０％、７０％、８０％、９０％、又は９５％が直流電圧源及び交流電圧源又は高周波（ＲＦ）電圧源の両方に接続されていることが望ましい。イオン移動度分光計又は分離装置の軸方向に隣接する電極に、１８０°の位相差を有する交流電圧又は高周波（ＲＦ）電圧が供給される構成が望ましい。この場合、位相差は１８０°未満でもよい。
【００７１】
一実施形態において、イオン移動度分光計又は分離装置は、ドリフト管を備え、ドリフト管が、ドリフト管の少なくとも一部に沿って、軸方向の直流電圧勾配を維持する１つ以上の電極を備える構成でもよい。
【００７２】
一実施形態において、イオン移動度分光計又は分離装置は、イオン移動度に従って時間的にイオンを分離するように構成されるものでもよい。
【００７３】
イオン移動度分光計又は分離装置が、電界強度に対するイオン移動度の変化率に従って時間的にイオンを分離するように配置及び構成される電界非対称イオン移動度分光計（Field Asymmetric Ion Mobility Spectrometer：ＦＡＩＭＳ）を備える構成でもよい。
【００７４】
イオン移動度分光計又は分離装置内に緩衝ガスを供給する構成も望ましい。
【００７５】
イオン移動度分光計又は分離装置は、望ましくは、気相電気泳動装置を備える。
【００７６】
イオン移動度分光計又は分離装置は、ドリフト管と、ドリフト管の少なくとも一部に沿って、軸方向の直流電圧勾配を維持する１つ以上の電極と、を備える構成でもよい。
【００７７】
イオン移動度分光計又は分離装置は、１つ以上の多極ロッドセットを備える構成でもよい。たとえば、イオン移動度分光計又は分離装置が、１つ以上の四重極、六重極、八重極、又はそれより高次のロッドセットを備えるものでもよい。
【００７８】
イオン移動度分光計又は分離装置は、１つ以上の四重極、六重極、八重極、又はそれより高次のロッドセットを備え、１つ以上の多極ロッドセットが軸方向にセグメント化されている、又は、複数の軸方向のセグメントを備える、構成でもよい。
【００７９】
イオン移動度分光計又は分離装置を形成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％、又は１００％が、望ましくは、使用時にイオンが透過する開口部を備える。
【００８０】
イオン移動度分光計又は分離装置を形成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％、又は１００％が、望ましくは、実質的に同じ寸法又は面積の開口部を備える。
【００８１】
一実施形態において、イオン移動度分光計又は分離装置を形成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％、又は１００％は、イオン移動度分光計又は分離装置の軸方向に沿って、寸法又は面積が次第に大きくなる及び／又は次第に小さくなる開口部を備える。
【００８２】
一実施形態において、イオン移動度分光計又は分離装置を形成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％、又は１００％は、（ｉ）１．０ｍｍ以下、（ｉｉ）２．０ｍｍ以下、（ｉｉｉ）３．０ｍｍ以下、（ｉｖ）４．０ｍｍ以下、（ｖ）５．０ｍｍ以下、（ｖｉ）６．０ｍｍ以下、（ｖｉｉ）７．０ｍｍ以下、（ｖｉｉｉ）８．０ｍｍ以下、（ｉｘ）９．０ｍｍ以下、（ｘ）１０．０ｍｍ以下、及び（ｘｉ）１０．０ｍｍより大きい値、からなる群から選択される内径又は内法を有する開口部を備える。
【００８３】
イオン移動度分光計又は分離装置が、複数の平板電極又はメッシュ電極を備え、平板電極又はメッシュ電極の少なくとも一部は、通常、使用時にイオンが移動する平面内に配置される構成でもよい。イオン移動度分光計又は分離装置が、複数の平板電極又はメッシュ電極を備え、平板電極又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％、又は１００％は、通常、使用時にイオンが移動する平面内に配置される構成でもよい。イオン移動度分光計又は分離装置が、少なくとも、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０、又は２１個以上の平板電極又はメッシュ電極を備える構成でもよい。
【００８４】
イオン移動度分光計又は分離装置が、少なくとも、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０、又は２１個以上の平板電極又はメッシュ電極を備え、平板電極又はメッシュ電極は、交流電圧又は高周波（ＲＦ）電圧を供給し、隣接する平板電極又はメッシュ電極は、逆位相の交流電圧又は高周波（ＲＦ）電圧を供給する。
【００８５】
イオン移動度分光計又は分離装置が、複数の軸方向セグメント、すなわち、少なくとも、５、１０、１５、２０、２５、３０、３５、４０、４５、５０、５５、６０、６５、７０、７５、８０、８５、９０、９５、又は１００この軸方向セグメントを備える構成でもよい。
【００８６】
イオン移動度分光計又は分離装置は、さらに、イオン移動度分光計又は分離装置の軸方向の長さの少なくとも一部に沿って、実質的に一定の直流電圧勾配を維持する直流電圧手段を備える構成でもよい。
【００８７】
一実施形態において、イオン移動度分光計又は分離装置を形成する電極の少なくとも１％、５％、１０％、２０％、３０％、４０％、５０％、６０％、７０％、８０％、９０％、９５％、又は１００％は、（ｉ）５ｍｍ以下、（ｉｉ）４．５ｍｍ以下、（ｉｉｉ）４ｍｍ以下、（ｉｖ）３．５ｍｍ以下、（ｖ）３ｍｍ以下、（ｖｉ）２．５ｍｍ以下、（ｖｉｉ）２ｍｍ以下、（ｖｉｉｉ）１．５ｍｍ以下、（ｉｘ）１ｍｍ以下、（ｘ）０．８ｍｍ以下、（ｘｉ）０．６ｍｍ以下、（ｘｉｉ）０．４ｍｍ以下、（ｘｉｉｉ）０．２ｍｍ以下、（ｘｉｖ）０．１ｍｍ以下、及び（ｘｖ）０．２５ｍｍ以下、からなる群から選択される軸方向の距離だけ互いに間隔をあけて配置される。
【００８８】
イオン移動度分光計又は分離装置を形成する電極の少なくとも一部は、望ましくは、開口部を有し、隣接する電極間の軸方向の中心間距離に対する開口部の内径又は内法の比は、（ｉ）１．０未満、（ｉｉ）１．０ないし１．２、（ｉｉｉ）１．２ないし１．４、（ｉｖ）１．４ないし１．６、（ｖ）１．６ないし１．８、（ｖｉ）１．８ないし２．０、（ｖｉｉ）２．０ないし２．２、（ｖｉｉｉ）２．２ないし２．４、（ｉｘ）２．４ないし２．６、（ｘ）２．６ないし２．８、（ｘｉ）２．８ないし３．０、（ｘｉｉ）３．０ないし３．２、（ｘｉｉｉ）３．２ないし３．４、（ｘｉｖ）３．４ないし３．６、（ｘｖ）３．６ないし３．８、（ｘｖｉ）３．８ないし４．０、（ｘｖｉｉ）４．０ないし４．２、（ｘｖｉｉｉ）４．２ないし４．４、（ｘｉｘ）４．４ないし４．６、（ｘｘ）４．６ないし４．８、（ｘｘｉ）４．８ないし５．０及び（ｘｘｉｉ）５．０より大きい値、からなる群から選択される。
【００８９】
イオン移動度分光計又は分離装置は、望ましくは、（ｉ）２０ｍｍ未満、（ｉｉ）２０ないし４０ｍｍ、（ｉｉｉ）４０ないし６０ｍｍ、（ｉｖ）６０ないし８０ｍｍ、（ｖ）８０ないし１００ｍｍ、（ｖｉ）１００ないし１２０ｍｍ、（ｖｉｉ）１２０ないし１４０ｍｍ、（ｖｉｉｉ）１４０ないし１６０ｍｍ、（ｉｘ）１６０ないし１８０ｍｍ、（ｘ）１８０ないし２００ｍｍ、及び（ｘｉ）２００ｍｍより大きい値、からなる群から選択される長さを有する。
【００９０】
イオン移動度分光計又は分離装置を形成する電極の少なくとも１％、５％、１０％、２０％、３０％、４０％、５０％、６０％、７０％、８０％、９０％、９５％、又は１００％は、望ましくは、（ｉ）５ｍｍ以下、（ｉｉ）４．５ｍｍ以下、（ｉｉｉ）４ｍｍ以下、（ｉｖ）３．５ｍｍ以下、（ｖ）３ｍｍ以下、（ｖｉ）２．５ｍｍ以下、（ｖｉｉ）２ｍｍ以下、（ｖｉｉｉ）１．５ｍｍ以下、（ｉｘ）１ｍｍ以下、（ｘ）０．８ｍｍ以下、（ｘｉ）０．６ｍｍ以下、（ｘｉｉ）０．４ｍｍ以下、（ｘｉｉｉ）０．２ｍｍ以下、（ｘｉｖ）０．１ｍｍ以下、及び（ｘｖ）０．２５ｍｍ以下からなる群から選択される厚み又は軸方向の長さを有する。
【００９１】
一実施形態において、イオン移動度分光計又は分離装置は、さらに、
(i) イオン移動度分光計又は分離装置を形成する電極及び／又は補助電極に１つ以上の直流電圧を印可して、動作モードで、イオン移動度分光計又は分離装置の軸方向の長さの少なくとも一部すなわち少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％、又は１００％に沿って、実質的に一定の直流電圧勾配を維持する装置と、
(ii) イオン移動度分光計又は分離装置を形成する電極に多相高周波（ＲＦ）電圧を印可して、イオン移動度分光計又は分離装置の軸方向の長さの少なくとも一部すなわち少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％、又は１００％に沿って、少なくとも一部のイオンを移動させる装置と、
を備える構成でもよい。
【００９２】
一実施形態において、装置が、第１の周波数及び第１の振幅を有する第１の交流電圧又は高周波（ＲＦ）電圧をイオン移動度分光計又は分離装置を形成する電極の少なくとも一部に印可して、使用時に、イオン移動度分光計又は分離装置内部に径方向にイオンを閉じ込めるように配置及び構成される第１の高周波（ＲＦ）装置を備える構成でもよい。
【００９３】
第１の周波数は、望ましくは、（ｉ）１００ｋＨｚ未満、（ｉｉ）１００ないし２００ｋＨｚ、（ｉｉｉ）２００ないし３００ｋＨｚ、（ｉｖ）３００ないし４００ｋＨｚ、（ｖ）４００ないし５００ｋＨｚ、（ｖｉ）０．５ないし１．０ＭＨｚ、（ｖｉｉ）１．０ないし１．５ＭＨｚ、（ｖｉｉｉ）１．５ないし２．０ＭＨｚ、（ｉｘ）２．０ないし２．５ＭＨｚ、（ｘ）２．５ないし３．０ＭＨｚ、（ｘｉ）３．０ないし３．５ＭＨｚ、（ｘｉｉ）３．５ないし４．０ＭＨｚ、（ｘｉｉｉ）４．０ないし４．５ＭＨｚ、（ｘｉｖ）４．５ないし５．０ＭＨｚ、（ｘｖ）５．０ないし５．５ＭＨｚ、（ｘｖｉ）５．５ないし６．０ＭＨｚ、（ｘｖｉｉ）６．０ないし６．５ＭＨｚ、（ｘｖｉｉｉ）６．５ないし７．０ＭＨｚ、（ｘｉｘ）７．０ないし７．５ＭＨｚ、（ｘｘ）７．５ないし８．０ＭＨｚ，（ｘｘｉ）８．０ないし８．５ＭＨｚ、（ｘｘｉｉ）８．５ないし９．０ＭＨｚ、（ｘｘｉｉｉ）９．０ないし９．５ＭＨｚ、（ｘｘｉｖ）９．５ないし１０．０ＭＨｚ、及び（ｘｘｖ）１０．０ＭＨｚより大きい値、からなる群から選択される。
【００９４】
第１の振幅は、望ましくは、（ｉ）５０Ｖ未満の最大振幅、（ｉｉ）５０ないし１００Ｖの最大振幅、（ｉｉｉ）１００ないし１５０Ｖの最大振幅、（ｉｖ）１５０ないし２００Ｖの最大振幅、（ｖ）２００ないし２５０Ｖの最大振幅、（ｖｉ）２５０ないし３００Ｖの最大振幅、（ｖｉｉ）３００ないし３５０Ｖの最大振幅、（ｖｉｉｉ）３５０ないし４００Ｖの最大振幅、（ｉｘ）４００ないし４５０Ｖの最大振幅、（ｘ）４５０ないし５００Ｖの最大振幅、及び（ｘｉ）５００Ｖより大きい最大振幅、からなる群から選択される。
【００９５】
動作モードにおいて、イオン移動度分光計又は分離装置を形成する電極のうち隣接電極又は近傍電極は、逆位相の第１の交流電圧又は高周波（ＲＦ）電圧を供給することが望ましい。
【００９６】
一実施形態において、イオン移動度分光計が、１ないし１０、１０ないし２０、２０ないし３０、３０ないし４０、４０ないし５０、５０ないし６０、６０ないし７０、７０ないし８０、８０ないし９０、９０ないし１００、又は１００より大きい数の電極群を備え、各電極群には、少なくとも１個、２個、３個、４個、５個、６個、７個、８個、９個、１０個、１１個、１２個、１３個、１４個、１５個、１６個、１７個、１８個、１９個、又は２０個の電極が含まれ、各電極群に含まれる少なくとも１個、２個、３個、４個、５個、６個、７個、８個、９個、１０個、１１個、１２個、１３個、１４個、１５個、１６個、１７個、１８個、１９個、又は２０個の電極が、同位相の第１の交流電圧又は高周波（ＲＦ）電圧を供給する。
【００９７】
装置は、望ましくは、さらに、
（ｉ）イオン移動度分光計又は分離装置の軸方向の長さの少なくとも１％、５％、１０％、２０％、３０％、４０％、５０％、６０％、７０％、８０％、９０％、９５％、又は１００％に沿って、軸方向線形直流電場を形成する、又は、
（ｉｉ）イオン移動度分光計又は分離装置の軸方向の長さの少なくとも１％、５％、１０％、２０％、３０％、４０％、５０％、６０％、７０％、８０％、９０％、９５％、又は１００％に沿って、軸方向非線形又はステップ型直流電場を形成する、
ように配置及び構成される装置を備える。
【００９８】
一実施形態において、イオン移動度分光計又は分離装置を通過するイオンの少なくとも１％、５％、１０％、２０％、３０％、４０％、５０％、６０％、７０％、８０％、９０％、９５％、又は１００％の滞留時間、通過時間、又は反応時間は、望ましくは、（ｉ）１ミリ秒より短い値、（ｉｉ）１から５ミリ秒の範囲の値、（ｉｉｉ）５から１０ミリ秒の範囲の値、（ｉｖ）１０から１５ミリ秒の範囲の値、（ｖ）１５から２０ミリ秒の範囲の値、（ｖｉ）２０から２５ミリ秒の範囲の値、（ｖｉｉ）２５から３０ミリ秒の範囲の値、（ｖｉｉｉ）３０から３５ミリ秒の範囲の値、（ｉｘ）３５から４０ミリ秒の範囲の値、（ｘ）４０から４５ミリ秒の範囲の値、（ｘｉ）４５から５０ミリ秒の範囲の値、（ｘｉｉ）５０から５５ミリ秒の範囲の値、（ｘｉｉｉ）５５から６０ミリ秒の範囲の値、（ｘｉｖ）６０から６５ミリ秒の範囲の値、（ｘｖ）６５から７０ミリ秒の範囲の値、（ｘｖｉ）７０から７５ミリ秒の範囲の値、（ｘｖｉｉ）７５から８０ミリ秒の範囲の値、（ｘｖｉｉｉ）８０から８５ミリ秒の範囲の値、（ｘｉｘ）８５から９０ミリ秒の範囲の値、（ｘｘ）９０から９５ミリ秒の範囲の値、（ｘｘｉ）９５から１００ミリ秒の範囲の値、（ｘｘｉｉ）１００から１０５ミリ秒の範囲の値、（ｘｘｉｉｉ）１０５から１１０ミリ秒の範囲の値、（ｘｘｉｖ）１１０から１１５ミリ秒の範囲の値、（ｘｘｖ）１１５から１２０ミリ秒の範囲の値、（ｘｘｖｉ）１２０から１２５ミリ秒の範囲の値、（ｘｘｖｉｉ）１２５から１３０ミリ秒の範囲の値、（ｘｘｖｉｉｉ）１３０から１３５ミリ秒の範囲の値、（ｘｘｉｘ）１３５から１４０ミリ秒の範囲の値、（ｘｘｘ）１４０から１４５ミリ秒の範囲の値、（ｘｘｘｉ）１４５から１５０ミリ秒の範囲の値、（ｘｘｘｉｉ）１５０から１５５ミリ秒の範囲の値、（ｘｘｘｉｉｉ）１５５から１６０ミリ秒の範囲の値、（ｘｘｘｉｖ）１６０から１６５ミリ秒の範囲の値、（ｘｘｘｖ）１６５から１７０ミリ秒の範囲の値、（ｘｘｘｖｉ）１７０から１７５ミリ秒の範囲の値、（ｘｘｘｖｉｉ）１７５から１８０ミリ秒の範囲の値、（ｘｘｘｖｉｉｉ）１８０から１８５ミリ秒の範囲の値、（ｘｘｘｉｘ）１８５から１９０ミリ秒の範囲の値、（ｘｌ）１９０から１９５ミリ秒の範囲の値、（ｘｌｉ）１９５から２００ミリ秒の範囲の値、（ｘｌｉｉ）２００ミリ秒より長い値、からなる群から選択される。
【００９９】
イオン移動度分光計又は分離装置は、望ましくは、（ｉ）１ミリ秒より短い値、（ｉｉ）１から１０ミリ秒の範囲の値、（ｉｉｉ）１０から２０ミリ秒の範囲の値、（ｉｖ）２０から３０ミリ秒の範囲の値、（ｖ）３０から４０ミリ秒の範囲の値、（ｖｉ）４０から５０ミリ秒の範囲の値、（ｖｉｉ）５０から６０ミリ秒の範囲の値、（ｖｉｉｉ）６０から７０ミリ秒の範囲の値、（ｉｘ）７０から８０ミリ秒の範囲の値、（ｘ）８０から９０ミリ秒の範囲の値、（ｘｉ）９０から１００ミリ秒の範囲の値、（ｘｉｉ）１００から２００ミリ秒の範囲の値、（ｘｉｉｉ）２００から３００ミリ秒の範囲の値、（ｘｉｖ）３００から４００ミリ秒の範囲の値、（ｘｖ）４００から５００ミリ秒の範囲の値、（ｘｖｉ）５００から６００ミリ秒の範囲の値、（ｘｖｉｉ）６００から７００ミリ秒の範囲の値、（ｘｖｉｉｉ）７００から８００ミリ秒の範囲の値、（ｘｉｘ）８００から９００ミリ秒の範囲の値、（ｘｘ）９００から１０００ミリ秒の範囲の値、（ｘｘｉ）１から２秒の範囲の値、（ｘｘｉｉ）２から３秒の範囲の値、（ｘｘｉｉｉ）３から４秒の範囲の値、（ｘｘｉｖ）４から５秒の範囲の値、及び（ｘｘｖ）５秒より長い値、からなる群から選択されるサイクルタイムを有する。
【０１００】
一実施形態において、上流側第１イオントラップ及び／又は上流側第２イオントラップ及び／又は下流側イオントラップが、使用時にイオンを透過させる開口部を有する複数の電極を備えるイオントンネル型イオントラップ、又は、四重極ロッドセット型（ポール型）イオントラップでもよい。
【０１０１】
イオンゲートは、非破壊式イオンゲートが望ましいが、少なくとも一部の動作モードで、イオンがイオンゲートに作用し、系から失われるような破壊式イオンゲートを用いることもできる。好適な実施形態において、イオンゲートは、イオンを透過させる開口部を有する電極を備える。イオンゲートは、２Ｖより大きい電圧又はイオン移動度分光計又は分離装置の出口領域の電位よりも高い１０Ｖより大きい電圧を印可することによって、「オン」になる。この結果、イオンゲートによりイオンが反発するため、イオンが、イオンゲートを通過して、下流側イオントラップに入ることがない。
【０１０２】
一実施形態において、質量分析計は、（ｉ）エレクトロスプレーイオン化（Electrospray ionization：ＥＳＩ）イオン源、（ｉｉ）大気圧光イオン化（Atmospheric Pressure Photo Ionization：ＡＰＰＩ）イオン源、（ｉｉｉ）大気圧化学イオン化（Atmospheric Pressure Chemical Ionization：ＡＰＣＩ）イオン源、（ｉｖ）マトリックス支援レーザー脱離イオン化（Matrix Assisted Laser Desorption Ionization：ＭＡＬＤＩ）イオン源、（ｖ）レーザー脱離イオン化（Laser Desorption Ionization：ＬＤＩ）イオン源、（ｖｉ）大気圧イオン化（Atmospheric Pressure Ionization：ＡＰＩ）イオン源、（ｖｉｉ）シリコンを用いた脱離イオン化（Desorption Ionization on Silicon：ＤＩＯＳ）イオン源、（ｖｉｉｉ）電子衝撃（Electron Impact：ＥＩ）イオン源、（ｉｘ）化学イオン化（Chemical Ionization：ＣＩ）イオン源、（ｘ）電界イオン化（Field Ionization：ＦＩ）イオン源、（ｘｉ）電界脱離（Field Desorption：ＦＤ）イオン源、（ｘｉｉ）誘導結合プラズマ（Inductively Coupled Plasma：ＩＣＰ）イオン源、（ｘｉｉｉ）高速原子衝撃（Fast Atom Bombardment：ＦＡＢ）イオン源、（ｘｉｖ）液体二次イオン質量分析（Liquid Secondary Ion Mass Spectrometry：ＬＳＩＭＳ）イオン源、（ｘｖ）脱離エレクトロスプレーイオン化（Desorption Electrospray Ionization：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（Atmospheric Pressure Matrix Assisted Laser Desorption Ionization：ＡＰＭＡＬＤＩ）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（Atmospheric Sampling Glow Discharge Ionization：ＡＳＧＤＩ）イオン源、（ｘｘ）グロー放電（Glow Discharge：ＧＤ）イオン源、(xxi)低大気圧エレクトロスプレーイオン化イオン源、及び(xxii)ＤＡＲＴ（リアルタイム直接質量分析：Direct Analysis in Real Time）イオン源、からなる群から選択される１つ以上のイオン源を備える構成でもよい。
【０１０３】
質量分析計は、１つ以上の連続又はパルスイオン源を備える構成でもよい。
【０１０４】
質量分析計は、１つ以上のイオンガイドを備える構成でもよい。
【０１０５】
一実施形態において、質量分析計は、さらに、１つ以上のイオン移動度分離装置及び／又は電界非対称イオン移動度分光計（Field Asymmetric Ion Mobility Spectrometer：ＦＡＩＭＳ）を備える構成でもよい。
【０１０６】
質量分析計は、１つ以上のイオントラップ又は１つ以上のイオン捕捉領域を備える構成でもよい。
【０１０７】
一実施形態において、質量分析計が、さらに、（ｉ）衝突誘起解離（Collisional Induced Dissociation：ＣＩＤ）フラグメンテーション装置、（ｉｉ）表面誘起解離（Surface Induced Dissociation：ＳＩＤ）フラグメンテーション装置、（ｉｉｉ）電子移動解離（Electron Transfer Dissociation：ＥＴＤ）フラグメンテーション装置、（ｉｖ）電子捕獲解離（Electron Capture Dissociation：ＥＣＤ）フラグメンテーション装置、（ｖ）電子衝突（Electron Collision）又は電子衝撃解離（Electron Impact Dissociation)フラグメンテーション装置、（ｖｉ）光誘起解離（Photo Induced Dissociation：ＰＩＤ）フラグメンテーション装置、（ｖｉｉ）レーザー誘起解離（Laser Induced Dissociation）フラグメンテーション装置、（ｖｉｉｉ）赤外線誘起解離装置、（ｉｘ）紫外線誘起解離装置、（ｘ）ノズル・スキマー・インターフェース・フラグメンテーション装置、（ｘｉ）インソースフラグメンテーション装置、（ｘｉｉ）インソース衝突誘起解離（Collision Induced Dissociation）フラグメンテーション装置、（ｘｉｉｉ）熱源又は温度源フラグメンテーション装置、（ｘｉｖ）電場誘起フラグメンテーション装置、（ｘｖ）磁場誘起フラグメンテーション装置、（ｘｖｉ）酵素消化又は酵素分解フラグメンテーション装置、（ｘｖｉｉ）イオン−イオン反応フラグメンテーション装置、（ｘｖｉｉｉ）イオン−分子反応フラグメンテーション装置、（ｘｉｘ）イオン−原子反応フラグメンテーション装置、（ｘｘ）イオン−準安定イオン反応フラグメンテーション装置、（ｘｘｉ）イオン−準安定分子反応フラグメンテーション装置、（ｘｘｉｉ）イオン−準安定原子反応フラグメンテーション装置、（ｘｘｉｉｉ）イオンの反応により付加イオン又はプロダクトイオン（生成イオン）を形成するイオン−イオン反応装置、（ｘｘｉｖ）イオンの反応により付加イオン又はプロダクトイオンを形成するイオン−分子反応装置、（ｘｘｖ）イオンの反応により付加イオン又はプロダクトイオンを形成するイオン−原子反応装置、（ｘｘｖｉ）イオンの反応により付加イオン又はプロダクトイオンを形成するイオン−準安定イオン反応装置、（ｘｘｖｉｉ）イオンの反応により付加イオン又はプロダクトイオンを形成するイオン−準安定分子反応装置、（ｘｘｖｉｉｉ）イオンの反応により付加イオン又はプロダクトイオンを形成するイオン−準安定原子反応装置、及び（ｘｘｉｘ）電子イオン化解離（Electron Ionization Dissociation：ＥＩＤ）フラグメンテーション装置、からなる群から選択される１つ以上の衝突セル、フラグメンテーション（断片化）セル、又は反応セルを備える構成でもよい。衝突セル、フラグメンテーション（断片化）セル、又は反応セルは、イオン移動度分光計又は分離装置の上流側及び／又は下流側に配置されるものでもよい。
【０１０８】
一実施形態において、質量分析計は、（ｉ）四重極質量分析器、（ｉｉ）２次元又はリニア四重極質量分析器、（ｉｉｉ）ポール（Paul）トラップ型又は３次元四重極質量分析器、（ｉｖ）ペニング（Penning）トラップ型質量分析器、（ｖ）イオントラップ型質量分析器、（ｖｉ）磁場型質量分析器、（ｖｉｉ）イオンサイクロトロン共鳴（Ion Cyclotron Resonance：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（Fourier Transform Ion Cyclotron Resonance：ＦＴＩＣＲ）質量分析器、（ｉｘ）静電またはオービトラップ型質量分析器、（ｘ）フーリエ変換（Fourier Transform）静電又はオービトラップ型質量分析器、（ｘｉ）フーリエ変換（Fourier Transform）質量分析器、（ｘｉｉ）飛行時間型（Time of Flight：ＴＯＦ）質量分析器、（ｘｉｉｉ）直交加速飛行時間型（Time of Flight）質量分析器、及び（ｘｉｖ）線形加速飛行時間型（Time of Flight）質量分析器、からなる群から選択される質量分析器を備える構成でもよい。
【０１０９】
一実施形態において、質量分析計が、さらに、１つ以上のエネルギー分析器又は静電エネルギー分析器を備える構成でもよい。
【０１１０】
一実施形態において、質量分析計が、さらに、１つ以上のイオン検出器を備える構成でもよい。
【０１１１】
一実施形態において、質量分析計が、さらに、（ｉ）四重極マスフィルタ、（ｉｉ）２次元又はリニア四重極イオントラップ、（ｉｉｉ）ポール（Paul）又は３次元四重極イオントラップ、（ｉｖ）ペニング（Penning）イオントラップ、（ｖ）イオントラップ、（ｖｉ）磁気セクタ型マスフィルタ、（ｖｉｉ）飛行時間型（Time of Flight：ＴＯＦ）マスフィルタ、及び（ｖｉｉｉ）ウィーン（Wien）フィルタ、からなる群から選択される１つ以上のマスフィルタを備える構成も望ましい。
【０１１２】
一実施形態において、質量分析計が、さらに、イオンをパルス状にする装置又はイオンゲートを備える構成でもよい。
【０１１３】
一実施形態において、質量分析計が、さらに、実質的に連続的なイオンビームをパルスイオンビームに変換する装置を備える構成でもよい。
【０１１４】
一実施形態において、質量分析計が、さらに、Ｃ型トラップと、外側たる形電極及び同軸の内側紡錘形電極を備えるオービトラップ型（ＲＴＭ）質量分析器と、を備えるようにしてもよい。ここで、第１の動作モードにおいて、イオンは、Ｃ型トラップに送られ、次に、オービトラップ型（ＲＴＭ）質量分析器に注入される。第２の動作モードにおいて、イオンは、Ｃ型トラップに、次に、衝突セル又は電子移動解離（Electron Transfer Dissociation）装置に送られて、少なくとも一部のイオンがフラグメント（断片）イオンにフラグメント化（断片化）される。フラグメントイオンは、Ｃ型トラップに送られた後、オービトラップ型（ＲＴＭ）質量分析器に注入される。
【０１１５】
一実施形態において、質量分析計が、さらに、使用時にイオンを透過させる開口部を各々有する複数の電極を備える積層リング型イオンガイドを備えるようにしてもよい。ここで、積層リング型イオンガイドは、イオン通路の長さ方向に沿って電極の間隔が増大する。イオンガイドの上流部に配置される電極の開口部が第１の直径を有する一方で、イオンガイドの下流部に配置される電極の開口部が第１の直径よりも小径の第２の直径を有する。使用時に交流電圧又は高周波（ＲＦ）電圧の逆位相が連続する電極に印加される構成が望ましい。
【０１１６】
以下、例示を目的として、本発明のさまざまな実施例を添付の図面を参照して詳述する。
【図面の簡単な説明】
【０１１７】
【図１】一実施例において、同じ標準偏差を有する２つのイオンのガウス分布ドリフト時間ピークであって、平均ピークが１標準偏差だけ離れている２つのイオン個々のガウス分布ドリフト時間ピークと、合計のガウス分布ドリフト時間ピークと、を示す図。
【図２】本発明の第１実施例において、第１の時間ウィンドウを用いるサンプリングを１回行なった後のドリフト時間ピークを示す図。
【図３Ａ】本発明の第１実施例において、第１の時間ウィンドウを用いるサンプリングを４回行なった後のドリフト時間ピークを示す図。
【図３Ｂ】本発明の第１実施例において、第２の時間ウィンドウを用いるサンプリングであって、ここでサンプリングされるイオンは第１の時間ウィンドウを用いたサンプリング工程でサンプリングされなかったイオンを含むサンプリングを４回行なった後のドリフト時間ピークを示す図。
【図４】本発明の第２実施例において、イオンをサンプリングするために利用可能な連続的なドリフト時間ウィンドウを示す図。
【図５】図１に示すような２つのイオンポピュレーションのドリフト時間スキャンポイントに対する平均ドリフト時間の変化を示す図であり、連続するポイント間の勾配を０．１未満に制限することにより単一イオン種に対応する領域を特定する図。
【図６Ａ】図５に示す第１領域から得られ、イオンが実質的に第１のイオン種を含むことを表す、個々のドリフト時間スペクトルと合計ドリフト時間スペクトルとを示す図。
【図６Ｂ】図５に示す第２領域から得られ、イオンが実質的に第２のイオン種を含むことを表す、個々のドリフト時間スペクトルと合計ドリフト時間スペクトルとを示す図。
【図７】同じ標準偏差を有する３つのイオンのガウス分布ドリフト時間ピークであって、平均ピークが１標準偏差だけ離れている３つのイオン個々のガウス分布ドリフト時間ピークと、合計のガウス分布ドリフト時間ピークと、を示す図。
【図８】図７に示すような３つのイオンポピュレーションドリフト時間スキャンポイントに対する平均ドリフト時間の変化を示す図であり、連続するポイント間の勾配を０．４未満に制限することにより単一イオン種に対応する領域を特定する図。
【図９Ａ】図８に示す第１領域から得られ、イオンが実質的に第１のイオン種を含むことを表す、個々のドリフト時間スペクトルと合計ドリフト時間スペクトルとを示す図。
【図９Ｂ】図８に示す第２領域から得られ、イオンが実質的に第２のイオン種を含むことを表す、個々のドリフト時間スペクトルと合計ドリフト時間スペクトルとを示す図。
【図９Ｃ】図８に示す第３領域から得られ、イオンが実質的に第３イオン種を含むことを表す、個々のドリフト時間スペクトルと合計ドリフト時間スペクトルとを示す図。
【図１０】本発明の第３実施例において、同じ平均ドリフト時間と異なる標準偏差を有する２つのイオンポピュレーションドリフト時間を示す図。
【図１１】本発明の一実施例に従う質量分析計を示す図。
【図１２】イオンをマスフィルタで選択して上流側第１イオントラップに蓄積する好適な実施例の態様を示す図。
【図１３】イオンを上流側第１イオントラップから上流側第２イオントラップに移動させる好適な実施例の態様を示す図。
【図１４】イオン移動度で分離したイオンをイオンゲートでコントロールして、イオンゲートを透過したイオンを下流側イオントラップに蓄積する好適な実施例の態様を示す図。
【図１５】ゲートを通過できなかったイオンを上流側に戻し、第１イオントラップに捕捉する好適な実施例の態様を示す図。
【図１６】ゲートを通過したイオンを上流側に戻し、上流側第２イオントラップに捕捉する好適な実施例の態様を示す図。
【図１７】ゲートを通過したイオンポピュレーションをイオン移動度分光計に戻して通過させて、標準的なイオン移動度スキャン後に下流側イオン検出器でイオンを検出する好適な実施例の態様を示す図。
【図１８】時間Ｔ＝０における上流側第２イオントラップからのイオン放出と時間Ｔ＝Ｔｇにおけるイオンゲートの閉鎖とのタイミング関係と、第２実施例において遅延時間Ｔｇが徐々に増大する様子と、を示す図。
【図１９】本発明の好適な実施例の別の態様を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【０１１８】
本発明の第１実施例を以下説明する。異なるイオン移動度を有する２種類の異なったイオン種を考える。２種類のイオン種は、ドリフトセル若しくはイオン移動度分光計又は分離装置を通過するものであることが望ましい。好適な実施例において、ドリフトセル若しくはイオン移動度分光計又は分離装置は、使用時にイオンを透過させる開口部を有する複数のリング電極を備える。１つ以上の過渡直流電圧又は電位をドリフトセル若しくはイオン移動度分光計又は分離装置の電極に印可して、ドリフトセル若しくはイオン移動度分光計又は分離装置の長さ方向に沿って、イオンを通過させ、移動させる構成が望ましい。ドリフトセル若しくはイオン移動度分光計又は分離装置をイオンが通過する際に、イオン移動度に従って、イオンが時間的に分離し始める。
【０１１９】
単一イオン種がドリフトセル若しくはイオン移動度分光計又は分離装置を通過する場合には、ガウス分布に近いドリフト時間分布、及び、イオンの移動度と、ドリフトセル若しくはイオン移動度分光計又は分離装置内のガス圧と、ドリフトセル若しくはイオン移動度分光計又は分離装置の電極に望ましくは印可される過渡直流電圧のパラメータと、に関係する平均偏差並びに標準偏差を有するドリフトセル若しくはイオン移動度分光計又は分離装置からイオンが出力される又は出現することが望ましい。
【０１２０】
第１実施例において、ドリフトセル若しくはイオン移動度分光計又は分離装置にイオンポピュレーションが入り、ドリフトセル若しくはイオン移動度分光計又は分離装置の出口側には非破壊式イオンゲートが配置される構成でもよい。以下に詳述するように、最初に第１の時間ウィンドウを適用してイオンのサンプリングを行ない、次に第２の時間ウィンドウを適用してイオンのサンプリングを行なうようにしてもよい。イオンゲートが「オフ」の場合、イオンはイオンゲートを前方に透過する。一方、イオンゲートが「オン」の場合、イオンはイオンゲートを前方に透過できず、イオンゲートの上流側のイオン移動度分光計又は分離装置の出口領域内に捕捉される構成が望ましい。
【０１２１】
一実施例において、上流側イオントラップからドリフトセル又はイオン移動度分光計に最初にイオンが注入されたとき（時間Ｔ＝０）から測定される遅延時間Ｔ＝Ｔ１経過後に、イオンゲートを「オフ」から「オン」にする。第１実施例において、時間Ｔ＝０から時間Ｔ＝Ｔ１までの期間、イオンがイオンゲートを透過可能とすることにより第１の時間ウィンドウが設定される。したがって、時間Ｔ＝Ｔ１でイオンの前方への透過をイオンゲートが遮断する前に、ドリフトセル又はイオン移動度分光計に注入されたイオンの一部だけがドリフトセル又はイオン移動度分光計から出力される。
【０１２２】
本発明の一実施例において、２つのイオンポピュレーション又は２種類の異なるイオン種が同時にドリフトセル若しくはイオン移動度分光計又は分離装置に注入される場合を考える。イオンは、イオン移動度に従って時間的に分離される。イオンゲートを透過したイオンが２つのイオンポピュレーションＲ１及びＲ２からなると考える。第１イオンポピュレーションＲ１は第１のイオン種に対応するため、第１のイオンのガウス分布型ドリフト時間分布とイオンゲートをイオンが透過した第１のドリフト時間ウィンドウとの重なりが第１イオンポピュレーションＲ１を形成する。同様に、第２イオンポピュレーションＲ２は第２のイオン種に対応するため、第２のイオンのガウス分布型ドリフト時間分布とイオンゲートをイオンが透過した第１のドリフト時間ウィンドウとの重なりが第２イオンポピュレーションＲ２を形成する。イオンゲートを透過した２つのイオンポピュレーションの比は、Ｒ１／Ｒ２で表される。
【０１２３】
イオンゲートを透過し、ドリフトセル又はイオン移動度分光計から出力される２つのイオンポピュレーションＲ１及びＲ２を再圧縮する構成が望ましい。すなわち、これまでに行なったドリフト時間分離を無効にする。このイオン群をドリフトセル又はイオン移動度分光計の入口に戻して、再びイオンをドリフトセル若しくはイオン移動度分光計又は分離装置に通す。同じ遅延時間Ｔ１経過後に、イオンゲートを再び「オフ」から「オン」にする。この結果、同じ第１のドリフト時間ウィンドウを用いてイオンが再選択され、ドリフトセル又はイオン移動度分離装置への２回目の実効透過後の２つのイオンポピュレーションの比は（Ｒ１／Ｒ２）2で表される。この工程を繰り返す場合、ドリフトセル又はイオン移動度分離装置へのｎ回目の通過後の２つのイオンポピュレーションの比を（Ｒ１／Ｒ２）nで表わすことができる。ドリフトセル又はイオン移動度分光計にイオンを複数回透過させ、各回ごとに同じ遅延時間Ｔ１経過後にイオンゲートを閉鎖することにより、１つのイオンポピュレーションに対する他のイオンポピュレーションに対する割合が減衰する。
【０１２４】
ドリフトセル又はイオン移動度分光計にイオンを所望の回数透過させた後、最後にもう一度ドリフトセル又はイオン移動度分光計にイオンを透過させるようにしてもよい。本発明の一実施例において、最後にもう一度ドリフトセル又はイオン移動度分光計にイオンを透過させる場合、ドリフト時間ウィンドウは設定されない。すなわち、イオンゲートは「オフ」状態に維持される。この場合、イオンに標準的なイオン移動度スキャンを行ない、イオンがドリフトセル又はイオン移動度分光計を通過する際に時間的に分離されるすべてのイオンのドリフト時間ピークを求める構成が望ましい。
【０１２５】
好適な実施例において、いずれの段階でもイオンゲートを透過しなかったイオンは喪失するわけではない。ｎ回のスキャンの間にイオンゲートを透過しなかったイオンをイオントラップに保持する構成が望ましい。一実施例において、イオンゲートを透過しなかったイオンを、イオン移動度分光計の出口領域でイオンゲートにより最初に捕捉する構成が望ましい。捕捉したイオンを上流側イオントラップに移動させて、そこに蓄積する。その一方、イオンゲートを透過したイオンの処理を行なう。第１実施例において、イオンゲートを透過したイオンを複数回イオン移動度分光計又は分離装置に戻して通過させる処理が完了して、最後のイオン移動度スキャンを行なった後、上流側のイオントラップに蓄積されたイオン、すなわち、イオンゲートの通過を阻止されたイオンの処理を行なう。第２のドリフトウィンドウを用いて、上流側のイオントラップに蓄積されたイオンのサンプリングを繰り返し行なって、第２のドリフトウィンドウ内のドリフト時間を有するイオンのみを保持する。この場合、第１のドリフトウィンドウ内のドリフト時間を有するイオンは保持しないことが望ましい。
【０１２６】
イオン移動度分光計又は分離装置を通過する平均ドリフト時間が異なる２つのイオンポピュレーションを示す図１を参照して、第１実施例の態様をさらに説明する。図１は、ドリフトセル若しくはイオン移動度分光計又は分離装置を１回通過させた後の２種類のイオン種のドリフト時間ピークを示す。図１に示す例では、２種類のイオン種は同じ標準偏差を持ち、また、２種類のイオン種の平均ドリフト時間は１標準偏差だけ異なっている。図１は、さらに、２つのイオン分布を組み合わせることにより得られる合計のドリフト時間ピークも示し、この図から、ドリフトセル若しくはイオン移動度分光計又は分離装置を１回通過した後も、ドリフト時間ピークが２種類のイオン種に分解されないままであることがわかる。
【０１２７】
第１実施例において、イオンがドリフトセル若しくはイオン移動度分光計又は分離装置を通過する際に、イオンに２つのドリフト時間ウィンドウ又はサンプリングウィンドウを適用する。第１のドリフト時間ウィンドウ（図１に示すウィンドウ１）は、２つのイオンピークの間の中心点に対応する時間、すなわち、合計ピークの平均ドリフト時間（５．２５ミリ秒）、までのドリフト時間を有するイオンを包含することが望ましい。第１のドリフト時間ウィンドウ又はサンプリングウィンドウは、したがって、ドリフトセル又はイオン移動度分光計を通過するドリフト時間が０から５．２５ミリ秒の範囲のイオンを包含する。
【０１２８】
第２のドリフト時間ウィンドウ又はサンプリングウィンドウ（図１に示すウィンドウ２）は、合計ピークの平均ドリフト時間よりも長いドリフト時間を持つイオンを包含することが望ましい。すなわち、ドリフトセル又はイオン移動度分光計を通過するドリフト時間が５．２５ミリ秒より長いイオンを包含する。２つのドリフト時間ウィンドウ又はサンプリングウィンドウは、＋／−１０標準偏差を網羅するため、ほとんどすべてのイオンを捕捉することができる。
【０１２９】
第１実施例のさまざまな態様を説明するために、ドリフトセル又はイオン移動度分光計を同時に通過する２つのイオンポピュレーションと、２つのイオンポピュレーションに適用する第１のドリフト時間ウィンドウ（ウィンドウ１）の効果を考える。一実施例において、ドリフトセル若しくはイオン移動度分光計又は分離装置の出口に非破壊式イオンゲートを備える構成でもよい。イオンゲートは、第１のドリフト時間ウィンドウ又はサンプリングウィンドウ（ウィンドウ１）の間、イオンを透過させ（すなわち、「オフ」にする）、一方、イオンの最初の放出から測定される遅延時間Ｔ１後の第２のドリフト時間ウィンドウ又はサンプリングウィンドウの間、イオンの前方への透過を遮断する（すなわち、「オン」にする）ように構成されることが望ましい。この結果、第２のドリフト時間ウィンドウ又はサンプリングウィンドウの間、イオンゲートに到達したイオンは、イオンゲートにより、ドリフトセル又はイオン移動度分光計内に捕捉されることが望ましい。第１のドリフト時間ウィンドウ又はサンプリングウィンドウの間にイオンゲートを透過したイオンは、望ましくはイオンゲートの下流に配置されるイオントラップ内に捕捉されることが望ましい。
【０１３０】
このように２つのドリフト時間ウィンドウ又はサンプリングウィンドウを適用することにより、第１のドリフト時間ウィンドウ又はサンプリングウィンドウ内に含まれるドリフト時間を有するイオン（すなわち、イオンゲートの前方に透過したイオン）は、第１イオンポピュレーションの６９．１％と、第２イオンポピュレーションの３０．９％である。これらの２つのイオンポピュレーションが、ドリフトセル若しくはイオン移動度分光計又は分離装置の下流に配置されるイオントラップに保持されることが望ましい。
【０１３１】
イオンゲートに遮断されたイオン（すなわち、第２のドリフト時間ウィンドウ内に含まれるドリフト時間を有するイオン）は、イオンゲートにより、ドリフトセル又はイオン移動度分光計内に捕捉されることが望ましい。これらのイオンは、ドリフトセル又はイオン移動度分光計を通って上流側に戻り、上流側第１イオントラップに蓄積されることが望ましい。
【０１３２】
イオンゲートを透過し、下流側イオントラップ内に捕捉されたイオンが、ドリフトセル又はイオン移動度分光計を通って上流側に戻り、上流側第２イオントラップに蓄積されるような構成でもよい。上流側第２イオントラップは、上流側第１イオントラップの下流側に配置されることが望ましい。
【０１３３】
イオンゲートを透過し、一時的に上流側第２イオントラップに蓄積されたイオンが、上流側第２イオントラップから放出されて、ドリフトセル若しくはイオン移動度分光計又は分離装置に戻るような構成でもよい。このような実施例において、イオンゲートは「オフ」状態に維持され、イオンに標準的なイオン移動度スキャンを行ない、イオンがドリフトセル又はイオン移動度分光計を通過する際に時間的に分離されるすべてのイオンのドリフト時間ピークを求める構成が望ましい。
【０１３４】
図２は、第１のドリフト時間ウィンドウ又はサンプリングウィンドウによりイオンゲートを透過した後、ドリフトセル若しくはイオン移動度分光計又は分離装置を２度目に通過したイオンの２つのイオンポピュレーションのピーク分布を示す。合計ピークは、実際に測定されるイオンピークを示す。平均ドリフト時間の測定値は５．２５ミリ秒未満であり、これは、イオンゲートを透過したイオンポピュレーションにおける比率が（第２のイオン種よりも平均ドリフト時間が短い）第１のイオン種のほうが高いことに起因している。
【０１３５】
イオンゲートを透過したイオンに対して標準的なイオン移動度スキャンを行なう代わりに、同じ遅延時間Ｔ１経過後にイオンゲートを再び「オン」にすれば、上流側第２イオントラップから放出されたイオンは、同じドリフト時間ウィンドウ又はサンプリング時間ウィンドウ（ウィンドウ１）を用いて、もう一度サンプリングされる。この結果、ドリフトセル若しくはイオン移動度分光計又は分離装置を２回通過させた後にドリフトセル又はイオン移動度分光計から出力され、イオンゲートでサンプリングされたイオンは、第１イオンポピュレーションの０．６９2＝４７．８％と、第２イオンポピュレーションの０．３１2＝９．５％である。
【０１３６】
本発明のさまざまな実施例において、上述の工程を複数回繰り返すようにしてもよい。たとえば、ドリフトセル若しくはイオン移動度分光計又は分離装置を４回通過させてイオンゲートでサンプリングした後に、イオンゲートを透過したイオンは、第１イオンポピュレーションの０．６９4＝２２．９％と、第２イオンポピュレーションの０．３１4＝０．９％である。第２イオンポピュレーションＲ２に対する第１イオンポピュレーションＲ１の割合は、２２．９／０．９＝２５．４である。これは、ドリフトセル若しくはイオン移動度分光計又は分離装置を４回通過させてイオンゲートで処理後にドリフトセル又はイオン移動度分光計から出力されるイオンは、第２のイオン種のポピュレーションに対して第１のイオン種のポピュレーションが約２５倍になることを意味する。
【０１３７】
図３Ａは、両方のイオンポピュレーションをドリフトセル若しくはイオン移動度分光計又は分離装置に４回通した後、第１のドリフト時間ウィンドウでサンプリングされたイオンポピュレーションを示す。この結果から、イオンゲートを透過したイオンの大部分が第１のイオン種であることが明らかである。
【０１３８】
上述したように、好適な実施例において、第１のドリフト時間ウィンドウ又はサンプリングウィンドウで排斥されたイオン（すなわち、いずれの時点においても、非破壊式イオンゲートを透過できなかったイオン）は、系で喪失してしまうのではなく、上流側第１イオントラップに蓄積されることが望ましい。第１のドリフト時間ウィンドウを用いて４回サンプリング後に蓄積されるイオンは、第１イオンポピュレーションの７７．１％と、第２イオンポピュレーションの９９．１％である。
【０１３９】
イオンゲートの通過を遮断された後に上流側第１イオントラップに送られたイオンは、ドリフトセル又はイオン移動度分光計を４回通過後に、第２のドリフト時間ウィンドウ（ウィンドウ２）を用いてサンプリングすることが望ましい。第１実施例において、第２のドリフト時間ウィンドウ（ウィンドウ２）内のドリフト時間を有するイオンだけをサンプリングする。第１のドリフト時間ウィンドウ（ウィンドウ１）の間にドリフトセル又はイオン移動度分光計から出力されるイオンは、下流側イオントラップに保持されない。あるいは、破壊式イオンゲートを用いて除去する構成も可能である。５．２５ミリ秒よりも長いドリフト時間を有するイオンのみを下流側イオントラップに保持する構成が望ましい。このようなイオンをドリフトセル又はイオン移動度分光計を通過させて、上流側イオントラップに戻す。イオンをドリフトセル又はイオン移動度分光計に４回通した後に、第２のドリフト時間ウィンドウでサンプリングした場合、最終的にドリフトセル又はイオン移動度分光計から出力されるイオンポピュレーションは、第１イオンポピュレーションの７７．１＊（０．３１）4＝０．７％と、第２イオンポピュレーションの９９．１＊（０．６９）4＝２２．５％である。
【０１４０】
図３Ｂは、図３Ａを参照して上述した第１のスキャンを４回行なった後に残るイオンを第２のドリフト時間ウィンドウ又はサンプリングウィンドウを用いてサンプリングした結果得られたドリフト時間ピークを示す。図３Ｂの結果から、サンプリングされたイオンの大部分が第２のイオン種であることがわかる。
【０１４１】
図１に示すように、ドリフトセル若しくはイオン移動度分光計又は分離装置を１回だけ通過させてドリフト時間ピークは２つのイオン種に分解されないが、図３Ａ及び図３Ｂに示すように、上述した方法でドリフトセル若しくはイオン移動度分光計又は分離装置を４回通過させた場合には、ドリフト時間ピークは２つのイオンポピュレーションに基本的に分解される。
【０１４２】
第１実施例において、ドリフトセル若しくはイオン移動度分光計又は分離装置を通過したイオンは、２つの固定ドリフト時間ウィンドウ又はサンプリングウィンドウで処理される。
【０１４３】
時間とともに徐々に増大する又は変化するドリフト時間ウィンドウ又はサンプリングウィンドウを使用又は適用する形態を、本発明の第２実施例として説明する。各ドリフト時間ウィンドウ又はサンプリングウィンドウは、特定のドリフト時間スキャン値以下のすべてのドリフト時間を含むことが望ましい。ｎ回のサンプリングを行なった後、スキャン値を所定のインクリメント（増分）だけ変化または増大させることが望ましい。この結果、ドリフト時間スキャン領域にわたって、ドリフト時間ウィンドウを徐々に増大させることができる。図４に、本発明の第２実施例において、連続的なスキャンの間にドリフト時間ウィンドウが増大する様子の一例を示す。
【０１４４】
第２実施例において、ドリフトセル若しくはイオン移動度分光計又は分離装置に対してイオンをｎ回スキャン、通過、又はサンプリングを行なうことが望ましい。この場合、同じドリフト時間ウィンドウ又はサンプリングウィンドウを適用して、毎回、イオンのサンプリングすなわちゲートコントロールを行なう。ゲートを通過できなかったイオンを蓄積して、ドリフトセル若しくはイオン移動度分光計又は分離装置に対してイオンをｎ回スキャン、通過、又はサンプリングを行なう。この場合も、同じドリフト時間ウィンドウ又はサンプリングウィンドウを適用して、毎回、イオンのサンプリングすなわちゲートコントロールを行なうが、ここで適用されるドリフト時間ウィンドウ又はサンプリングウィンドウは、先のｎ回のスキャンで用いられたウィンドウからわずかに増大させたものである。第２実施例は、第１実施例をスキャニングの態様にしたものであり、この結果、さまざまな比率のイオンポピュレーションを含む（スキャン領域とインクリメントとに基づく）複数のドリフト時間スペクトルが得られる。
【０１４５】
スペクトルから求められる平均ドリフト時間の位置をドリフト時間スキャンポイントすなわちイオンゲートを透過した最大ドリフト時間に対してプロットすると、実質的に単一のイオンポピュレーションに対応するスペクトルに関しては、単一の平均ドリフト時間を有する単一ピークの寄与分しか存在しないため、平均ドリフト時間の測定値がほとんど変化しないことがわかる。ただし、別のイオンポピュレーションからの寄与分が増大するにつれて、スペクトルの平均ドリフト時間は移動を始め、次第に異なるピークの組み合わせとなっていく。第２実施例において、ドリフト時間スキャンポイント、すなわち、イオンゲートを透過した最大ドリフト時間に対して平均測定ドリフト時間をプロットすると、曲線の勾配を解析することにより、イオンが主に単一のイオンポピュレーションから形成される領域を求めることができる。
【０１４６】
図５は、各ウィンドウ位置で４回サンプリングした後の図１に示す２つのイオンポピュレーションに関して、ドリフト時間スキャンポイント、すなわち、イオンゲートを透過した最大ドリフト時間に対する平均測定ドリフト時間の変化を示す。この場合、ドリフト時間ウィンドウを、同じドリフト時間ウィンドウで４回サンプリングした後、０．０１５８ミリ秒（ピーク標準偏差の０．１）ずつ増大させる。
【０１４７】
主に単一のイオンポピュレーションを含む複数のスペクトルを、緩勾配を有するこのプロットの部分から求めることもできる。求められた複数のスペクトルを合計することにより、実質的に単一のイオン種に対応する分解されたドリフト時間ピークを得ることができる。
【０１４８】
図６Ａは、図５の領域１に示すドリフト時間スペクトルの合計ドリフト時間スペクトルを示し、図６Ｂは、図５の領域２に示すドリフト時間スペクトルの合計ドリフト時間スペクトルを示す。
【０１４９】
図６Ａに示す領域１の合計ドリフト時間スペクトルから、イオンが、第１のイオン種の初期イオンポピュレーションの３３．５％と、第２のイオン種の初期イオンポピュレーションの０．４％と、を含むことがわかる。また、図６Ｂに示す領域２の合計ドリフト時間スペクトルから、イオンが、第１のイオン種の初期イオンポピュレーションの０．２％と、第２のイオン種の初期イオンポピュレーションの５６．７％と、を含むことがわかる。
【０１５０】
第２実施例では、２つのイオンピークが分離可能であり、２つの固定ドリフト時間ウィンドウを適用した第１実施例のアプローチと比較して、より高い分解能でイオンピークを分割した最終的な合計ドリフト時間スペクトルが得られる。ただし、このためには、より多数のスキャンウィンドウが必要になる。図５に示す実施例では３８個の異なるスキャンウィンドウが用いられるが、第１実施例ではたった２つのスキャンウィンドウが用いられるのに過ぎない。第２実施例の構成は自動スキャニングに特に適しており、一方、第１実施例の構成は２つのドリフト時間ウィンドウ間の切点の最初の位置決めを正確に行う必要がある。第２実施例の構成は、さらに、以下に説明するように、３つ以上の重なったピークを分離する場合に適している。
【０１５１】
図７に、同じピーク標準偏差を有する３種類のイオン種の個々のイオンドリフト時間ピークと合計のイオンドリフト時間ピークとを示す。平均ドリフト時間は、第１のイオン種と第２のイオン種との間で１標準偏差だけ異なり、同様に、第２のイオン種と第３のイオン種との間で１標準偏差だけ異なる。
【０１５２】
図８は、前述したように、ドリフト時間ウィンドウのインクリメントを０．０１５８ミリ秒（ピーク標準偏差の０．１）として、各ウィンドウ位置で４回サンプリングを行なった場合の３つのイオンポピュレーションに関して、ドリフト時間スキャンポイント、すなわち、イオンゲートを透過した最大ドリフト時間に対する平均ドリフト時間の変化を示す。連続したポイントの勾配変化を０．４に制限することにより、平坦な、又は、概ね平坦な３つの領域を選択又は特定した。
【０１５３】
図９Ａは、図８に示す第１領域（領域１）の最終的な合計スペクトルを示す。図８に示す第１領域（領域１）の合計スペクトルのドリフト時間スペクトルから、イオンが、第１のイオン種の初期イオンポピュレーションの６４．３％と、第２のイオン種の初期イオンポピュレーションの２．２％と、第３のイオン種の初期ポピュレーションの０．００４％と、を含むことがわかる。
【０１５４】
図９Ｂは、図８に示す第２領域（領域２）の最終的な合計スペクトルを示す。図８に示す第２領域（領域２）の合計スペクトルのドリフト時間スペクトルから、イオンが、第１のイオン種の初期イオンポピュレーションの０．５％と、第２のイオン種の初期イオンポピュレーションの３０．７％と、第３のイオン種の初期ポピュレーションの１．８％と、を含むことがわかる。
【０１５５】
図９Ｃは、図８に示す第３領域（領域３）の最終的な合計スペクトルを示す。図８に示す第３領域（領域３）の合計スペクトルのドリフト時間スペクトルから、イオンが、第１のイオン種の初期イオンポピュレーションのほぼ０％（２×１０-9）と、第２のイオン種の初期イオンポピュレーションの０．５％と、第３のイオン種の初期ポピュレーションの６６．４％と、を含むことがわかる。
【０１５６】
これらの割合から、他のイオンに対する所望のイオンポピュレーションのゲイン比は、３つのイオン領域に対して少なくとも３０／１３／１３０であることがわかる。
【０１５７】
同じ平均ドリフト時間と異なる標準偏差を有する２つのピークを分解する構成を第３実施例として説明する。図１０は、このような場合の初期イオンポピュレーションを示す。このプロットから、幅広いピークの左側端をサンプリングすることにより、幅広い分布のイオンに対して有意なバイアスをかけたポピュレーションが得られる。また、ピーク中心の狭いウィンドウをサンプリングすることにより、幅の狭いピークに対してバイアスをかけたポピュレーションが得られる。この場合、平均ドリフト時間が同じであるため、平均ドリフト時間を変化させる方法を用いてサンプリングされるスペクトルの相対寄与度を推定することはできないが、標準偏差の変動に基づいて、ピークの解析を行うことはできる。このアプローチは、同じ質量対電荷比と同じイオン移動度とを持ち、標準偏差が異なる２種類のイオンにしか適用できない。荷電状態が異なれば、同じ質量対電荷比と異なる標準偏差の条件を満たすことができるが、さらに、同じイオン移動度の条件を満たすことは難しい。
【０１５８】
図１１は、マスフィルタ２、望ましくは四重極ロッドセット型マスフィルタ、の上流側にイオン源１を備える本発明の好適な実施例の構成を示す図である。上流側第１イオントラップ３と上流側第２イオントラップ４とを、ドリフトセル若しくはイオン移動度分光計又は分離装置５の上流側に備えることが望ましい。ドリフトセル又はイオン移動度分離装置５の下流側に非破壊式イオンゲート又はシャッター６を備えることが望ましい。イオンゲート６の下流側に下流側イオントラップ７を備え、下流側イオントラップ７の下流側にイオン検出器８を備える。イオン検出器８として、ポイント検出器、飛行時間型（Time of Flight）質量分析器、四重極ロッドセット型質量分析器、又は、フーリエ変換（Fourier Transform）質量分析計を用いることができる。別の実施例において、イオン検出器は、他の形態のイオン検出器でもよい。
【０１５９】
好適な実施例において、ドリフトセル若しくはイオン移動度分光計又は分離装置５は、望ましくは、進行波イオン移動度分光計又は分離装置ドリフトセル５である。所定の移動度を有するイオンは、イオン移動度分光計又は分離装置５を通過して、イオン移動度、ドリフトセル内のガス圧、及び進行波パルスに関係する平均及び標準偏差を持ち、ガウス分布に近似するドリフト時間分布で出力される。
【０１６０】
イオンゲート６は、イオン移動度分光計又は分離装置５の出口に配置され、所定のドリフト時間Ｔｇ以下のイオンのみを透過させるように構成されることが望ましい。前方に透過されたイオンは、下流側イオントラップ７に蓄積され、一方、透過されず残ったイオンは上流側第１イオントラップ３に戻される。下流側イオントラップ７内のイオンのポピュレーション（イオン種１に対するＲ１、イオン種２に対するＲ２等）は、各イオンのガウス分布型ドリフト時間分布と所定のドリフト時間ウィンドウとの重なりとして与えられる。したがって、下流側イオントラップ７内の２つのイオンポピュレーションの比はＲ１／Ｒ２で与えられる。
【０１６１】
下流側イオントラップ７内のイオンポピュレーションを、イオン移動度分光計又は分離装置５を介して、上流側第２イオントラップ４に戻し、イオンを基本的に再正規化する（すなわち、ドリフト時間分離を保持しない）ことが望ましい。イオンポピュレーションを、その後、上述と同様のゲートコントロールを行なって、再スキャンすることが望ましい。透過されなかったイオンは、ドリフトセル若しくはイオン移動度分光計又は分離装置に戻り、上流側の第１イオントラップ３に蓄積される。下流側イオントラップ７内の新しいイオンポピュレーションは、（Ｒ１／Ｒ２）2で規定される。上述の工程を何度も繰り返すようにしてもよい。最後にイオン移動度分光計又は分離装置５を通過させる場合には、ゲートコントロールをすることなく行なう（すなわち、標準的なイオン移動度スキャンを行なう）ことが望ましい。この結果、最終的なイオンポピュレーション（Ｒ１／Ｒ２）nのドリフト時間ピークプロファイルが得られる。第２実施例において、ドリフト時間ゲートＴｇをインクリメントして、ｎ回のスキャンで透過されずに上流側第１イオントラップ３に蓄積されたイオンを、新しいスキャンの初期ポピュレーションとして用いることが望ましい。上述した一連の動作を図１２ないし図１９を参照して、以下にさらに詳述する。
【０１６２】
図１２は、本発明の実施例の一態様として、イオン源１によってイオンが生成される様子を示す図である。特定の質量又は質量対電荷比を有するイオンをマスフィルタ２により前方に透過させる一方で、それ以外の不要な質量又は質量対電荷比を有するイオンをマスフィルタ２で減衰させる。特定のすなわち所望のイオンポピュレーションを有するイオンを上流側第１イオントラップ３に蓄積する。
【０１６３】
図１３は、本発明の実施例の一態様として、イオン源１を「オフ」にして、当面の間新しいイオンの生成が停止している様子を示す図である。イオン源１が「オン」の間に上流側第１イオントラップ３に蓄積されたイオンを上流側第１イオントラップ３から上流側第２イオントラップ４に移動させる。
【０１６４】
図１４は、本発明の実施例の別の態様として、イオンが、上流側第２イオントラップ４から放出されて、イオン移動度に従って時間的にイオンを分離するように構成されるドリフトセル又はイオン移動度分離装置５に移動する様子を示す図である。非破壊式イオンゲート６は、上流側第２イオントラップ４からのイオンの放出開始に応じて開く（すなわち、「オフ」になる）ように構成されることが望ましい。このイオンゲートは、上流側第２イオントラップ４からのイオンの放出開始から時間Ｔｇが経過後に、閉じる（すなわち、「オン」になる）。イオンゲート６が時間Ｔｇに閉鎖されるまでにイオンゲート６を通過したイオンは、下流側イオントラップ７に捕捉される。時間Ｔｇまでにイオンゲート６を通過しなかったイオンは、イオンゲート６により、一時的にイオン移動度分離装置５内に捕捉される。
【０１６５】
図１５は、本発明の実施例の一態様として、時間Ｔｇまでにイオンゲート６を通過せず、イオンゲート６によりイオン移動度分離装置５内に捕捉されたイオンが、イオン移動度分離装置５を介して上流側に戻る様子を示す図である。イオンは、上流側第２イオントラップ４を通過して、上流側第１イオントラップ３に捕捉されることが望ましい。この動作モードにおいて、イオン移動度分離装置５を介してイオンが上流側に戻るときに、イオン移動度分離装置５がイオンガイド単独動作モードで動作することが望ましい。すなわち、イオンが上流側に戻る際にイオン移動度に従ってイオンが分離されないことが望ましい。
【０１６６】
図１６は、本発明の実施例の別の態様として、イオンゲート６が時間Ｔｇに閉鎖される前にイオンゲート６を通過して、下流側イオントラップ７に一時的に捕捉されたイオンがイオン移動度分離装置５を介して上流側に戻る様子を示す図である。イオンは、上流側第２イオントラップ４に蓄積されることが望ましい。この動作モードにおいて、イオン移動度分離装置５を介してイオンが上流側に戻るときに、イオン移動度分離装置５がイオンガイド単独動作モードで動作することが望ましい。すなわち、イオンが上流側に戻る際にイオン移動度に従ってイオンが分離されないことが望ましい。
【０１６７】
図１７は、本発明の実施例の一態様として、最初にイオンゲート６を透過した後、上流側に戻って、上流側第２イオントラップ４に蓄積されたイオンが、再びイオン移動度分離装置５を通過する様子を示す図である。イオンは、イオン移動度分離装置５を通過する際に、時間的に分離される。イオン移動度分離装置５からイオンが出力される際に、イオンゲート６を「オフ」状態のままにしておくことが望ましい。イオン移動度分離装置５から出力されるイオンをイオン検出器８により検出する。
【０１６８】
図１８は、最初の時間Ｔ＝０に上流側第２イオントラップ４からイオンが放出される様子と、その後の時間Ｔ＝Ｔｇにイオンゲート６がイオンの前方への透過を遮断する（すなわち、イオンゲート６が「オン」される）様子を示す図である。図１８は、さらに、本発明の第２実施例に従い、上流側第２イオントラップ４からイオンが放出されてイオンゲート６が「オン」されるまでの遅延時間が時間とともに増大する様子を示す。
【０１６９】
図１９は、好適な動作モードを示すフロー図である。図１２を参照して上述したように、第１の動作モード（図１９では「状態１」と称する）で、イオンが生成されて、上流側第１イオントラップ３に蓄積される。次に、図１３を参照して上述したように、第２の動作モード（図１９では「状態２」と称する）で、イオンを上流側第１イオントラップ３から上流側第２イオントラップ４に移動させる。ドリフトセル若しくはイオン移動度分光計又は分離装置５を通過する回数を所望の回数ｎに設定する。図１４を参照して上述したように、第３の動作モード（図１９では「状態３」と称する）で、上流側第２イオントラップ４からドリフトセル又はイオン移動度分光計５にイオンを移動させて、イオン移動度に従ってイオンを時間的に分離する。上流側第２イオントラップ４からのイオンの放出開始から時間Ｔｇが経過後に、非破壊式イオンゲート６を閉じる。図１５を参照して上述したように、第４の動作モード（図１９では「状態４」と称する）で、ドリフトセル又はイオン移動度分光計５に捕捉されているイオンを上流側に戻して、上流側第１イオントラップ３に捕捉する。
【０１７０】
図１６を参照して上述したように、第５の動作モード（図１９では「状態５」と称する）で、イオンゲート６を透過して、下流側イオントラップ７内に捕捉されたイオンを上流側に戻して、上流側第２イオントラップ４に捕捉する。次に、イオンのイオン移動度分光計又は分離装置５の通過とイオンゲート６によるゲートコントロールを反映させて、値ｎを１だけデクリメントする。値ｎが０までデクリメントされると、質量分析計は、第６の動作モード（図１９では「状態６」と称する）に進む。図１７を参照して上述したように、第６の動作モードでは、イオンゲート６が「オフ」状態のまま保持される（したがって、標準的なイオン移動度スキャンが実行される）間に、上流側第２イオントラップ４に捕捉されたイオンがイオン移動度分光器または分離装置５を再び通過して、イオン検出器８で検出されることにより、質量分析が行なわれる。値ｎが０までデクリメントされておらず、１以上の場合には、質量分析計は、図１４を参照して上述した第３の動作モードを繰り返す。すなわち、イオン移動度分光計又は分離装置５にイオンを通過させて、イオン移動度に従ってイオンを分離し、時間Ｔｇ経過後にイオンゲート６を閉じる。
【０１７１】
所定の遅延時間Ｔｇ後にイオンのゲートコントロールを複数回行なった後、図１３を参照して上述した第２の動作モードで、何れの段階でもイオンゲート６を通過せず、上流側第１イオントラップ３に送られたイオンを、上流側第１イオントラップ３から上流側第２イオントラップ４に移動させる。上流側第２イオントラップ４からのイオンの放出から非破壊式イオンゲート６に対するゲート電圧の印加までの時間Ｔｇをインクリメントして、イオンをイオン移動度分光計又は分離装置５に通して、遅延時間後イオンゲート６を「オン」にする処理を繰り返す。遅延時間が最大遅延時間Ｔｇｍａｘに達するまで、上述したさまざまな動作サイクルを繰り返すことが望ましい。この時点で、質量分析計は、図１２を参照して上述した第１の動作モードに戻り、イオン源１により新しいイオン群を生成することが望ましい。生成されたイオンに対してマスフィルタ２による質量フィルタリングを行なうことにより、上流側第１イオントラップ３に新しいイオンポピュレーションを蓄積させる。その後、上述の工程を繰り返すことが望ましい。
【０１７２】
以上、本発明をその好適な実施例を参照して詳述したが、本発明は上記の実施例や実施形態に限られるものではなく、当業者には自明のことであるが、特許請求の範囲に記載される本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の形態及び態様において実施することが可能である。
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７】
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【図８】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図９Ｃ】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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