WO2009144765A1 - 四重極型質量分析装置 - Google Patents

四重極型質量分析装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2009144765A1
WO2009144765A1 PCT/JP2008/001307 JP2008001307W WO2009144765A1 WO 2009144765 A1 WO2009144765 A1 WO 2009144765A1 JP 2008001307 W JP2008001307 W JP 2008001307W WO 2009144765 A1 WO2009144765 A1 WO 2009144765A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
mass
quadrupole
scanning
scan
voltage
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/JP2008/001307
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
向畑和男
中野茂暢
藤本穣
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shimadzu Corp
Original Assignee
Shimadzu Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shimadzu Corp filed Critical Shimadzu Corp
Priority to JP2010514262A priority Critical patent/JP4730482B2/ja
Priority to PCT/JP2008/001307 priority patent/WO2009144765A1/ja
Priority to EP08763907A priority patent/EP2299471B1/en
Priority to EP10195573.0A priority patent/EP2315233B1/en
Priority to CN2008801294791A priority patent/CN102047377B/zh
Priority to US12/994,019 priority patent/US9548193B2/en
Publication of WO2009144765A1 publication Critical patent/WO2009144765A1/ja
Priority to US12/952,104 priority patent/US8410436B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J49/00—Particle spectrometers or separator tubes
    • H01J49/26—Mass spectrometers or separator tubes
    • H01J49/34—Dynamic spectrometers
    • H01J49/42—Stability-of-path spectrometers, e.g. monopole, quadrupole, multipole, farvitrons
    • H01J49/4205—Device types
    • H01J49/421—Mass filters, i.e. deviating unwanted ions without trapping
    • H01J49/4215—Quadrupole mass filters
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J49/00—Particle spectrometers or separator tubes
    • H01J49/26—Mass spectrometers or separator tubes
    • H01J49/34—Dynamic spectrometers
    • H01J49/42—Stability-of-path spectrometers, e.g. monopole, quadrupole, multipole, farvitrons
    • H01J49/426—Methods for controlling ions
    • H01J49/427—Ejection and selection methods
    • H01J49/429—Scanning an electric parameter, e.g. voltage amplitude or frequency

Definitions

  • the present invention relates to a quadrupole mass spectrometer using a quadrupole mass filter as a mass analyzer for separating ions according to mass (strictly m / z).
  • FIG. 6 is a schematic configuration diagram of a general quadrupole mass spectrometer.
  • the quadrupole mass filter 3 includes four rod electrodes (only two are depicted in FIG. 6) arranged in parallel around the ion optical axis C.
  • a voltage ⁇ (U + V ⁇ cos ⁇ t) obtained by adding a DC voltage ⁇ U and a high-frequency voltage ⁇ V ⁇ cos ⁇ t is applied to each rod electrode, and only ions having a specific mass according to the applied voltage have a long axis. Through the space of the direction selectively, other ions diverge on the way.
  • the detector 4 outputs an electrical signal corresponding to the amount of ions that have passed through the quadrupole mass filter 3.
  • the mass of ions reaching the detector 4 can be determined by scanning this applied voltage. It is possible to scan over a predetermined mass range. This is the scan measurement in the quadrupole mass spectrometer. For example, when sample components introduced into the mass spectrometer change with time, such as a gas chromatograph mass spectrometer (GC / MS) or a liquid chromatograph mass spectrometer (LC / MS), By repeating the scan measurement, various components that appear sequentially can be detected almost continuously.
  • FIG. 7 is a diagram schematically showing a change in mass of ions reaching the detector 4 when the scan measurement is repeated.
  • the voltage applied to the rod electrode is gradually increased from the voltage corresponding to the minimum mass M1, and if the voltage corresponding to the maximum mass M2 is reached, the voltage corresponds to the minimum mass M1. Return to voltage promptly.
  • a waiting time settling time
  • Patent Document 1 describes that it is inevitable to provide a settling time in selected ion monitoring (SIM) measurement, but this is the same in scan measurement. As a result, as shown in FIG. 7, a settling time is provided for each mass scan. During the settling time, mass analysis of components introduced into the ion source 1 is not performed. Therefore, the longer the settling time, the longer the time interval of mass scanning, that is, the longer the period of mass scanning, the lower the time resolution.
  • SIM selected ion monitoring
  • mass scanning is performed over a mass range that is expanded by a predetermined width above and below the range. That is, even when the mass range of M to M2 is designated, the mass scan is executed with M1 ⁇ M1 as the start point of the mass scan and M2 + ⁇ M2 as the end point of the mass scan. This is because it takes time until the first target ion enters the quadrupole mass filter and then exits, and until that time, undesired ions remaining in the quadrupole mass filter 3 immediately before that.
  • the signal reaches the detector 4 and an accurate signal intensity cannot be obtained.
  • the mass range to be observed is m / z 100 to 1000
  • scanning over the mass range of m / z 90 to 1010 is performed with a scanning margin of m / z 10 above and below the mass range, respectively.
  • the scan margin period provided outside the mass range necessary for mass spectrum creation for stable measurement is also a period that does not contribute to substantial mass analysis, similar to the settling time. . Therefore, in order to increase the time resolution of analysis, it is preferable to reduce the scanning margin width as much as possible.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and its main purpose is substantially when repeating mass scanning over a predetermined mass range or repeatedly setting a plurality of predetermined masses in sequence.
  • An object of the present invention is to provide a quadrupole mass spectrometer that can shorten the repetition period and improve the time resolution by reducing the time not contributing to mass spectrometry as much as possible.
  • a first invention made to solve the above problems includes a quadrupole mass filter that selectively passes ions having a specific mass, and a detector that detects ions that have passed through the quadrupole mass filter.
  • a quadruple that performs a scan measurement that repeats a cycle that scans the mass of ions that pass through the quadrupole mass filter over a predetermined mass range, or a measurement that repeats a cycle that sequentially sets a plurality of masses.
  • quadrupole driving means for applying a predetermined voltage to each electrode constituting the quadrupole mass filter; b) In the scan measurement or the measurement in which the cycle of setting a plurality of masses in sequence is repeated, the quadrupole driving means is used to scan or change the applied voltage to each electrode constituting the quadrupole mass filter according to the mass.
  • Control means for changing a waiting time from the end of one cycle to the start of the next cycle according to the mass difference between the start mass and the end mass of the cycle when controlling; It is characterized by having.
  • examples of the measurement that repeats the cycle of sequentially setting a plurality of masses include selected ion monitoring (SIM) measurement and MRM measurement by MS / MS analysis with higher selectivity.
  • SIM selected ion monitoring
  • the waiting time from the end of one mass scan to the start of the next mass scan is constant regardless of the analysis conditions such as the mass range at the time of scan measurement. It was.
  • the control means sets the waiting time (settling time) to be shorter as the difference between the scanning start mass and the scanning end mass is smaller in the scan measurement. .
  • the overshoot (undershoot) when returning the voltage applied to the electrodes constituting the quadrupole mass filter to the voltage corresponding to the scan start mass is relatively small.
  • the time until the voltage stabilizes is short. Therefore, even if the waiting time is shortened, the next mass scanning can be started from a state where the voltage is sufficiently stable. Thereby, useless waiting time that does not contribute to the collection of mass spectrometry data is shortened, and the repetition period of mass scanning in scan measurement can be shortened. This applies not only to scan measurement that scans a predetermined mass range exhaustively but also to SIM measurement and MRM measurement in which the number of masses set in one cycle is much smaller.
  • a second invention made to solve the above problems includes a quadrupole mass filter that selectively passes ions having a specific mass, and a detector that detects ions that have passed through the quadrupole mass filter.
  • a quadrupole mass spectrometer that performs a scan measurement that repeats a cycle of scanning the mass of ions that pass through the quadrupole mass filter over a predetermined mass range, a) quadrupole driving means for applying a predetermined voltage to each electrode constituting the quadrupole mass filter; b) At the time of scanning measurement, a scan margin is set at least above or below the specified mass range, and the quadrupole is scanned so as to scan a mass range wider than the scan margin.
  • the scanning margin mass width (hereinafter referred to as the scanning margin width) is constant regardless of the conditions such as the scanning speed, similarly to the waiting time (settling time).
  • the control means sets the scanning margin width to be shorter as the designated scanning speed is smaller (slower). The smaller the scanning speed, the longer the scanning time for the same scanning margin width. In other words, when the scanning speed is low, even if the scanning margin width is reduced, a time margin similar to that when the scanning speed is high and the scanning margin width is large can be secured. During this time margin, unnecessary ions remaining inside the quadrupole mass filter are eliminated, and the first target ions can pass through the quadrupole mass filter.
  • the control means further changes the mass width of the scan margin according to the scan start mass. Specifically, the smaller the scanning start mass, the smaller the mass width of the scanning margin.
  • control means may further change the mass width of the scanning margin according to the acceleration voltage of ions introduced into the quadrupole mass filter. Specifically, the mass width of the scanning margin can be reduced as the acceleration voltage is increased.
  • the acceleration voltage is a direct current between the ion transport optical system and the quadrupole mass filter. It corresponds to the potential difference. Therefore, when the DC bias voltage applied to the ion transport optical system is constant, scanning is performed according to the DC bias voltage applied to the quadrupole mass filter (DC voltage different from the ion mass selection voltage). The mass width of the margin may be changed.
  • the quadrupole mass spectrometer in the scan measurement, the SIM measurement, and the MRM measurement, when the applied voltage to the quadrupole mass filter is changed between adjacent cycles, the time required is longer.
  • the unnecessary waiting time can be shortened. Thereby, even if the scanning speed is the same, for example, the repetition period of mass scanning can be shortened, so that the so-called dead time during which mass analysis data cannot be obtained can be shortened, and the time resolution can be improved.
  • the quadrupole mass spectrometer According to the quadrupole mass spectrometer according to the second aspect of the present invention, it is possible to shorten the mass width of the scan margin for stabilizing the measurement set outside the mass range at the time of scan measurement. As a result, for example, when the scanning speed is low or the mass range is a relatively low region, the repetition period of mass scanning can be shortened, so that mass analysis data cannot be obtained, so-called dead time is shortened. Thus, the time resolution can be improved.
  • the block diagram of the principal part of the quadrupole-type mass spectrometer which is one Example of this invention.
  • FIG. 1 is a configuration diagram of a main part of a quadrupole mass spectrometer according to the present embodiment.
  • the quadrupole mass spectrometer according to this embodiment introduces a gaseous sample into the ion source 1, and a gas chromatograph can be connected to the front stage of the mass spectrometer.
  • an atmospheric pressure ion source such as an electrospray ion source is used as the ion source 1 and the ion source 1 is set to a substantially atmospheric pressure, and the quadrupole mass filter 3 or the detection is performed.
  • a multi-stage differential exhaust system may be used. In that case, a liquid chromatograph can be connected to the front stage of the mass spectrometer.
  • the ion source 1, the ion transport optical system 2, the quadrupole mass filter 3, and the detector 4 are provided in the vacuum chamber (not shown) as described above. It is arranged.
  • the quadrupole mass filter 3 includes four rod electrodes 3a, 3b, 3c, and 3d arranged so as to be inscribed in a cylinder with a predetermined radius centered on the ion optical axis C. Of the four rod electrodes 3a, 3b, 3c, and 3d, two rod electrodes facing each other across the ion optical axis C, that is, the rod electrodes 3a and 3c and the rod electrodes 3b and 3d are connected to each other.
  • the quadrupole driving means as means for applying a voltage to the four rod electrodes 3a, 3b, 3c, and 3d is an ion selection voltage generator 13, a bias voltage generator 18, and bias adders 19 and 20.
  • the ion selection voltage generator 13 includes a direct current (DC) voltage generator 16, a high frequency (RF) voltage generator 15, and a high frequency / direct current (RF / DC) adder 17.
  • the ion optical system voltage generator 21 applies a DC voltage Vdc1 to the ion transport optical system 2 in the previous stage of the quadrupole mass filter 3.
  • the control unit 10 controls operations of the ion optical system voltage generation unit 21, the ion selection voltage generation unit 13, the bias voltage generation unit 18, and the like, and the voltage control data storage unit 12 is connected to perform this control. Has been. Further, an input unit 11 operated by an operator is also connected to the control unit 10. Note that the function of the control unit 10 is realized mainly by a computer including a CPU, a memory, and the like.
  • the DC voltage generator 16 In the ion selection voltage generator 13, the DC voltage generator 16 generates ⁇ U DC voltages having different polarities under the control of the controller 10. Similarly, under the control of the control unit 10, the high-frequency voltage generation unit 15 generates a high-frequency voltage of ⁇ V ⁇ cos ⁇ t whose phases are different from each other by 180 °.
  • the high frequency / DC adding unit 17 adds the DC voltage ⁇ U and the high frequency voltage ⁇ V ⁇ cos ⁇ t, and generates two systems of voltages U + V ⁇ cos ⁇ t and ⁇ (U + V ⁇ cos ⁇ t). This is the ion selection voltage that affects the mass of the passing ions (strictly, m / z).
  • the bias voltage generation unit 18 is configured to form a DC electric field that allows ions to be efficiently introduced into the space in the long axis direction of the quadrupole mass filter 3 before the quadrupole mass filter 3.
  • a common DC bias voltage Vdc2 to be applied to the rod electrodes 3a to 3d is generated so that a voltage difference from the DC voltage Vdc1 applied to the system 2 is appropriate.
  • the bias adder 19 adds the ion selection voltage U + V ⁇ cos ⁇ t and the DC bias voltage Vdc2 and applies a voltage Vdc2 + U + V ⁇ cos ⁇ t to the rod electrodes 3a and 3c.
  • the DC bias voltages Vdc1 and Vdc2 can be set to optimum values by automatic tuning performed using a standard sample or the like.
  • the quadrupole mass spectrometer of this embodiment scans the voltages (specifically, the DC voltage U and the amplitude V of the high-frequency voltage) applied to the rod electrodes 3a to 3d of the quadrupole mass filter 3.
  • the scan measurement is repeated by repeating the mass scan over the mass range set by the user.
  • Characteristic voltage control is executed during the scan measurement. This control operation will be described below.
  • the applied voltage is gradually increased from the voltage corresponding to the scanning start mass M1, and when the voltage corresponding to the scanning end mass M2 is reached, the applied voltage starts scanning.
  • the voltage is quickly returned to the voltage corresponding to the mass M1.
  • This is one mass scan, that is, one cycle.
  • the amount of undershoot increases as the voltage change immediately before that, that is, the voltage difference between the scan end voltage and the scan start voltage increases. Therefore, the time until the voltage stabilizes (voltage stabilization time) becomes longer as the mass difference ⁇ M between the scanning end mass M2 and the scanning start mass M1 is larger.
  • FIG. 3 is a graph showing the result of an investigation of the relationship between the mass difference ⁇ M and the voltage stabilization time. According to this result, for example, when the mass difference ⁇ M is 2000 [u], a voltage stabilization time of 5 [msec] is required, whereas when the mass difference ⁇ M is 200 [u], 0 is necessary. It can be seen that a voltage stabilization time of .5 [msec] is sufficient. In the conventional quadrupole mass spectrometer, a constant settling time is set in consideration of the maximum voltage stabilization time regardless of the mass difference ⁇ M. Therefore, for example, if the settling time is 5 [msec], 4.5 [msec] is wasted when the mass difference ⁇ M is 200 [u]. A triangular area indicated by hatching in FIG. 3 corresponds to time that has been wasted in the past. Here, the “time spent in vain” is the time waiting without starting the next mass scanning even though the voltage is already stable.
  • the waiting time until the next mass scan starts (that is, the settling time) according to the mass difference ⁇ M in order to minimize the above-described wasted time.
  • the settling time determination unit 101 included in the control unit 10 holds in advance information for deriving an appropriate settling time from the mass difference ⁇ M.
  • This information is, for example, a calculation formula or a table representing a straight line indicating the relationship between the voltage stabilization time and the mass difference ⁇ M as shown in FIG.
  • the user sets analysis conditions including a mass range and a scanning speed from the input unit 11 prior to the execution. Then, in the control unit 10, the settling time determination unit 101 calculates the mass difference ⁇ M from the designated mass range, and obtains a settling time corresponding to the mass difference ⁇ M using the settling time deriving information. Thus, the longer the mass difference ⁇ M, the longer the settling time is set.
  • the control unit 10 repeats the mass scan over the designated mass range, the settling time determined by the settling time determination unit 101 after the end of one mass scan until the start of the next mass scan is determined. Set to time. As a result, as shown in FIG.
  • the settling time period is a period during which mass spectrometry data is not acquired, but the time resolution is improved by shortening the settling time period.
  • the scanning margin width ⁇ Ms during mass scanning is also changed according to the analysis conditions.
  • the scanning margin width ⁇ Ms is a mass difference between the designated scanning start mass Ms and the mass at which mass scanning is actually started, as shown in FIG. Ideally, this scanning margin width ⁇ Ms is zero, but in practice, in order to remove the influence of unnecessary ions remaining in the quadrupole mass filter 3 before the start of mass scanning, a certain degree of scanning is performed. It is necessary to set the margin width ⁇ Ms.
  • the mass scan starts from Ms ⁇ Ms, but the data acquired until reaching the mass Ms is not reliable and is discarded, and the mass spectrum is actually reflected in the mass spectrum more than the mass Ms. It is data.
  • the scanning margin is set in the same manner not only in the range not more than the scanning start mass Ms but also in the range not less than the scanning end mass Me.
  • FIG. 5 is a graph showing the results of an actual measurement of the relationship between the scanning speed, the scanning start mass, and the scanning margin width ⁇ Ms. This is the result of observing changes in signal strength while changing the scanning start mass and scanning margin width with different scanning speeds set, and examining the scanning margin width that provides reliable signal strength. is there. It can be seen that when the scanning speed is as slow as 1000 [Da / sec], for example, the scanning margin width ⁇ Ms may be considerably reduced. On the other hand, when the scanning speed is as high as 15000 [Da / sec], for example, the scanning margin width ⁇ Ms needs to be increased. This is because the higher the scanning speed, the shorter the corresponding time even with the same scanning margin width ⁇ Ms.
  • the scanning margin width ⁇ Ms when the scanning start mass is large, it is necessary to increase the scanning margin width ⁇ Ms. This is because the time required to pass through the quadrupole mass filter 3 increases as the mass of ions increases. As an example, when the scanning speed is 15000 [Da / sec] and the scanning start mass is 1048 [u], the scanning margin width ⁇ Ms needs to be 3 [u]. That is, even if the mass at the lower end of the mass spectrum is 1048, it is actually necessary to start mass scanning from m / z 1045.
  • FIG. 5 shows the condition that the acceleration voltage of ions, that is, the voltage difference between the DC bias voltage Vdc2 applied to the quadrupole mass filter 3 and the DC bias voltage Vdc1 applied to the ion transport optical system 2 is constant.
  • k is a constant determined by the acceleration voltage of ions, and the constant k decreases as the acceleration voltage increases.
  • the constant k depends on the length of the rod electrodes 3a to 3d of the quadrupole mass filter 3, but this length is not important because it is not an analysis condition set by the user.
  • the scanning margin width ⁇ Ms is also set to a fixed value in consideration of the worst condition, like the settling time. For this reason, when the scanning speed is low or the scanning start mass is small, the scanning margin width is too large, and a part of the time for scanning this mass range is the above-mentioned “time wasted”. It can be said.
  • the scanning margin width ⁇ Ms is changed according to the scanning speed, the scanning start mass, and the ion acceleration voltage.
  • the scanning margin width determination unit 102 included in the control unit 10 holds in advance information for deriving an appropriate scanning margin width ⁇ Ms from the scanning speed, the scanning start mass, and the ion acceleration voltage.
  • This information is, for example, a calculation formula or a table representing a straight line indicating the relationship between the scanning speed and the scanning start mass and the scanning margin width as shown in FIG.
  • different calculation formulas and tables are prepared for each bias DC voltage that determines the acceleration voltage of ions.
  • the scanning margin width determination unit 102 in the control unit 10 uses the scanning margin width derivation information described above to specify the specified scanning speed. And a scanning margin width ⁇ Ms corresponding to the scanning start mass and the acceleration voltage determined from the bias DC voltages Vdc1 and Vdc2.
  • the bias DC voltages Vdc1 and Vdc2 do not depend on the analysis conditions set by the user, but are usually determined as a result of tuning that is automatically performed to maximize the ion intensity.
  • the control unit 10 sets the actual mass scanning range to M3 ⁇ Ms to M4 + ⁇ Ms based on the scanning margin width ⁇ Ms determined by the scanning margin width determination unit 102. Decide.
  • the scanning speed is low (slow) or when the scanning start mass is small, the scanning margin width becomes relatively small, so that the repetition period of mass scanning is substantially shortened.
  • the period of the scanning margin width is a period in which effective mass spectrometry data is not acquired, but the time resolution is improved by shortening this period.
  • the scanning is performed from the low mass to the high mass with respect to the mass scanning.
  • the scanning can be performed from the high mass to the low mass. It is.
  • the above-described technique can be used as it is.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Electron Tubes For Measurement (AREA)
  • Other Investigation Or Analysis Of Materials By Electrical Means (AREA)

Abstract

　所定質量範囲に亘る質量走査を繰り返すスキャン測定において、１回の走査の終了電圧から次の走査の開始電圧に電圧を戻す際にアンダーシュートなどが発生して電圧値が不安定になるため、適宜の待ち時間が必要である。従来、この待ち時間は分析条件に依らず一定とされていた。これに対し、本発明に係る四重極型質量分析装置では、指定された質量範囲により走査終了質量と走査開始質量との質量差ΔＭを計算し、この質量差に応じて異なるセトリングタイムを設定する。質量差ΔＭが小さく電圧安定化時間が短くて済む場合には、相対的に小さなセトリングタイムが設定される。これにより、質量走査の繰り返し周期が短くなり、時間分解能が向上する。

Description

四重極型質量分析装置
　本発明は、イオンを質量（厳密にはm/z）に応じて分離する質量分析器として四重極質量フィルタを用いた四重極型質量分析装置に関する。
　質量分析装置の１つとして、イオンを質量に応じて分離する質量分析器に四重極質量フィルタを用いた四重極型質量分析装置が知られている。図６は一般的な四重極型質量分析装置の概略構成図である。
　イオン源１において試料分子はイオン化され、発生したイオンはイオンレンズ等のイオン輸送光学系２により収束され（場合によっては加速もされ）、四重極質量フィルタ３の長軸方向の空間に導入される。四重極質量フィルタ３は、イオン光軸Ｃの周りに平行に配置された４本（図６では２本のみが描かれている）のロッド電極から成る。各ロッド電極には、それぞれ直流電圧±Ｕと高周波電圧±Ｖ・cosωｔとが加算された電圧±（Ｕ＋Ｖ・cosωｔ）が印加され、その印加電圧に応じて特定の質量を有するイオンのみが長軸方向の空間を選択的に通り抜け、それ以外のイオンは途中で発散する。検出器４は四重極質量フィルタ３を通り抜けてきたイオンの量に応じた電気信号を出力する。
　前述のように、四重極質量フィルタ３を通過するイオンの質量はロッド電極への印加電圧に応じて変化するから、この印加電圧を走査することにより、検出器４に到達するイオンの質量を所定質量範囲に亘って走査することができる。これが、四重極型質量分析装置におけるスキャン測定である。例えば、ガスクロマトグラフ質量分析装置（ＧＣ／ＭＳ）や液体クロマトグラフ質量分析装置（ＬＣ／ＭＳ）などのように、質量分析装置に導入される試料成分が時間経過に伴って変化する場合には、上記スキャン測定を繰り返すことにより、順次出現する各種成分をほぼ連続的に検出することができる。図７は、スキャン測定を繰り返す際に、検出器４に到達するイオンの質量変化を概略的に示す図である。
　このようなスキャン測定では、ロッド電極への印加電圧を最小質量Ｍ１に対応した電圧から徐々に増加させてゆき、最大質量Ｍ２に対応した電圧に到達したならば、電圧を最小質量Ｍ１に対応した電圧に速やかに戻す。このように電圧を急激に変化させるとオーバーシュート（アンダーシュート）が発生することが避けられないため、変化の後に電圧が安定するまでの待ち時間（セトリングタイム）が必要である。
　例えば特許文献１には、選択イオンモニタリング（ＳＩＭ）測定においてセトリングタイムを設けることが不可避であると記載されているが、これはスキャン測定でも同様である。これにより、図７に示すように、１回の質量走査毎にセトリングタイムが設けられることになる。このセトリングタイムの期間中には、イオン源１に導入される成分の質量分析は実施されない。したがって、セトリングタイムが長いほど質量走査の時間間隔が開いてしまい、つまりは質量走査の周期が長くなり、時間分解能が低下することになる。
　また、一般に質量分析装置では、ユーザが観測したい質量範囲（図７の例ではＭ１～Ｍ２）を指定すると、その範囲のマススペクトルが作成されるが、装置の内部動作としては、指定された質量範囲よりも上下に所定幅だけ拡げた質量範囲に亘る質量走査が実行される。即ち、Ｍ～Ｍ２の質量範囲が指定された場合でも、Ｍ１－ΔＭ１を質量走査の開始点、Ｍ２＋ΔＭ２を質量走査の終了点として質量走査を実行する。これは、最初の目的イオンが四重極質量フィルタに入射してから出射するまでに時間が掛かるため、それまではその直前に四重極質量フィルタ３内部に残留している不所望のイオンが検出器４に到達してしまい、正確な信号強度を得られないためである。一例を挙げると、観測したい質量範囲がm/z１００～１０００である場合、その質量範囲の上下にそれぞれm/z１０だけ走査マージンを確保した、m/z９０～１０１０の質量範囲に亘る走査が実行される。
　このようにマススペクトル作成に必要な質量範囲の外側に設けられた、測定を安定に行うための走査マージンの期間も、上記セトリングタイムと同様に、実質的な質量分析には寄与しない期間である。したがって、分析の時間分解能を上げるためには、この走査マージン幅もできるだけ短くすることが好ましい。
特開２０００－１９５４６４号公報
　本発明は上記課題に鑑みて成されたものであり、その主な目的は、所定質量範囲に亘る質量走査を繰り返す場合や所定の複数の質量を順次設定することを繰り返す場合に、実質的に質量分析に寄与しない時間をできるだけ短縮することにより、繰り返し周期を短縮して時間分解能を向上させることができる四重極型質量分析装置を提供することにある。
　上記課題を解決するために成された第１発明は、特定の質量を持つイオンを選択的に通過させる四重極質量フィルタと、該四重極質量フィルタを通過したイオンを検出する検出器と、を具備し、前記四重極質量フィルタを通過するイオンの質量を所定の質量範囲に亘り走査するサイクルを繰り返すスキャン測定、又は複数の質量を順次設定するサイクルを繰り返す測定、を実行する四重極型質量分析装置において、
　a)前記四重極質量フィルタを構成する各電極に所定の電圧を印加する四重極駆動手段と、
　b)スキャン測定又は複数の質量を順次設定するサイクルを繰り返す測定に際し、質量に応じて前記四重極質量フィルタを構成する各電極への印加電圧を走査又は変更するべく前記四重極駆動手段を制御するとき、サイクルの開始質量と終了質量との質量差に応じて、１つのサイクルの終了から次のサイクルの開始までの待ち時間を変更する制御手段と、
　を備えることを特徴としている。
　ここで、複数の質量を順次設定するサイクルを繰り返す測定としては、例えば、選択イオンモニタリング（ＳＩＭ）測定や、より選択性の高い、ＭＳ／ＭＳ分析によるＭＲＭ測定などが挙げられる。
　従来の四重極型質量分析装置では、スキャン測定の際の質量範囲などの分析条件に拘わらず、１回の質量走査の終了時点から次の質量走査の開始時点までの待ち時間は一定であった。これに対し、第１発明に係る四重極型質量分析装置では、制御手段は、スキャン測定において、走査開始質量と走査終了質量との差が小さいほど、待ち時間（セトリングタイム）を短く設定する。
　走査開始質量と走査終了質量との差が小さければ、四重極質量フィルタを構成する電極への印加電圧を走査開始質量に対応した電圧に戻す際のオーバーシュート（アンダーシュート）が相対的に小さく、電圧が安定するまでの時間が短い。したがって、上記待ち時間を短くしても、電圧が十分に安定した状態から次の質量走査を開始することができる。これによって、質量分析データの収集に寄与しない無駄な待ち時間が短くなり、スキャン測定における質量走査の繰り返し周期を短くすることができる。これは、所定の質量範囲を網羅的に走査するスキャン測定のみならず、１サイクル中で設定する質量の数が遙かに少ないＳＩＭ測定やＭＲＭ測定でも同様である。
　上記課題を解決するために成された第２発明は、特定の質量を持つイオンを選択的に通過させる四重極質量フィルタと、該四重極質量フィルタを通過したイオンを検出する検出器と、を具備し、前記四重極質量フィルタを通過するイオンの質量を所定の質量範囲に亘り走査するサイクルを繰り返すスキャン測定、を実行する四重極型質量分析装置において、
　a)前記四重極質量フィルタを構成する各電極に所定の電圧を印加する四重極駆動手段と、
　b)スキャン測定に際し、指定された質量範囲に対しその範囲の上又は下の少なくともいずれか一方に走査マージンを設定し、その走査マージンの分だけ広い質量範囲の走査を行うように前記四重極質量フィルタを構成する各電極への印加電圧を走査するべく前記四重極駆動手段を制御するものであって、走査速度に応じて前記走査マージンの質量幅を変更する制御手段と、
　を備えることを特徴としている。
　従来の四重極型質量分析装置では、上記待ち時間（セトリングタイム）と同様に、走査速度などの条件に拘わらず、走査マージンの質量幅（以下、走査マージン幅という）も一定であった。これに対し、第２発明に係る四重極型質量分析装置では、制御手段は、指定された走査速度が小さい（遅い）ほど、走査マージン幅を短く設定する。走査速度が小さいほど、同一の走査マージン幅に対する走査時間が長くなる。換言すれば、走査速度が小さい場合には、走査マージン幅を小さくしても、走査速度が大きく走査マージン幅が大きい場合と同程度の時間的余裕を確保することができる。この時間的余裕の間に、四重極質量フィルタの内部に残留していた不要なイオンが排除され、最初の目的イオンが四重極質量フィルタを通過することができる。
　このように、従来、走査速度が小さい場合にも過大な時間的余裕をとっていたのに対し、第２発明に係る四重極型質量分析装置では、そうした過大な時間的余裕を削ることにより、質量走査の繰り返し周期を短くすることができる。
　また、同じ走査速度であっても、質量走査範囲が高質量領域に移動するほど必要な走査マージン幅は大きくなる。これは、大きな質量のイオンほど四重極質量フィルタ内部での飛行速度が遅くなり、最初の目的イオンが四重極質量フィルタに入射してから出射するまでの時間が長く掛かるためである。したがって、第２発明に係る四重極型質量分析装置において、制御手段は、さらに走査開始質量に応じて走査マージンの質量幅を変更することが好ましい。具体的には、走査開始質量が小さいほど走査マージンの質量幅を小さくすることができる。
　また、四重極質量フィルタをイオンが通過するに要する時間は、そのイオンが四重極質量フィルタに導入される時点で持つ運動エネルギにも依存し、運動エネルギが大きいほど短時間で通過し得る。そこで、上記制御手段は、さらに四重極質量フィルタに導入されるイオンの加速電圧に応じて走査マージンの質量幅を変更するようにするとよい。具体的には、加速電圧が大きいほど走査マージンの質量幅を小さくすることができる。
　四重極質量フィルタの前段に、イオンを輸送するためのイオンレンズなどのイオン輸送光学系を備えた構成では、上記加速電圧はイオン輸送光学系と四重極質量フィルタとの間の直流的な電位差に相当する。したがって、イオン輸送光学系へ印加される直流バイアス電圧が一定である場合、四重極質量フィルタへ印加される直流バイアス電圧（イオンの質量選択用電圧とは別の直流電圧）に応じて、走査マージンの質量幅を変更すればよい。
　第１発明に係る四重極型質量分析装置によれば、スキャン測定やＳＩＭ測定、ＭＲＭ測定において、隣接するサイクル間で四重極質量フィルタへの印加電圧を変化させる際に、必要な時間以上の無用な待ち時間を短縮することができる。それにより、例えば走査速度が同じであっても、質量走査の繰り返し周期を短くすることができ、質量分析データが得られない、いわゆる不感時間を短くして、時間分解能を向上させることができる。
　第２発明に係る四重極型質量分析装置によれば、スキャン測定の際に質量範囲外に設定される測定安定化のための走査マージンの質量幅を短くすることができる。それにより、例えば走査速度が小さい場合や質量範囲が相対的に低い領域であるような場合に、質量走査の繰り返し周期を短くすることができ、質量分析データが得られない、いわゆる不感時間を短くして、時間分解能を向上させることができる。
本発明の一実施例である四重極型質量分析装置の要部の構成図。 スキャン測定の際の質量変化の状態を示す図。 スキャン測定における走査開始質量と走査終了質量との質量差と必要な電圧安定化時間との関係の実測結果を示す図。 ＳＩＭ測定の際の質量変化の状態を示す図。 走査速度及び走査開始質量と走査マージン幅との関係の実測結果を示す図。 一般的な四重極型質量分析装置のイオン光学系を中心とする概略構成図。 スキャン測定における質量変化の状態を概略的に示す図。
符号の説明
１…イオン源
２…イオン輸送光学系
３…四重極質量フィルタ
３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ…ロッド電極
４…検出器
１０…制御部
１０１…セトリングタイム決定部
１０２…走査マージン幅決定部
１１…入力部
１２…電圧制御データ記憶部
１３…イオン選択用電圧発生部
１５…高周波電圧発生部
１６…直流電圧発生部
１７…高周波／直流加算部
１８…バイアス電圧発生部
１９、２０…バイアス加算部
２１…イオン光学系電圧発生部
　本発明の一実施例である四重極型質量分析装置について、添付図面を参照して説明する。図１は本実施例による四重極型質量分析装置の要部の構成図である。既に説明した図６と同じ構成要素には同じ符号を付している。この実施例による四重極型質量分析装置は、気体状の試料をイオン源１に導入するものであり、質量分析装置の前段にガスクロマトグラフを接続することができる。液体状の試料を分析する構成とする場合には、イオン源１としてエレクトロスプレイイオン源などの大気圧イオン源を用い、このイオン源１を略大気圧雰囲気とし、四重極質量フィルタ３や検出器４を高真空雰囲気中に配置するために多段差動排気系の構成とすればよい。その場合には、質量分析装置の前段に液体クロマトグラフを接続することができる。
　本実施例の四重極型質量分析装置において、図示しない真空室の内部には、既に述べたように、イオン源１、イオン輸送光学系２、四重極質量フィルタ３、及び検出器４が配設されている。四重極質量フィルタ３は、イオン光軸Ｃを中心とする所定半径の円筒に内接するように配置された４本のロッド電極３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄを備える。この４本のロッド電極３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄのうち、イオン光軸Ｃを挟んで対向する２本のロッド電極、つまりロッド電極３ａと３ｃ、ロッド電極３ｂと３ｄがそれぞれ接続されている。この４本のロッド電極３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄに電圧を印加する手段としての四重極駆動手段が、イオン選択用電圧発生部１３、バイアス電圧発生部１８、バイアス加算部１９、２０である。イオン選択用電圧発生部１３は、直流（ＤＣ）電圧発生部１６、高周波（ＲＦ）電圧発生部１５、高周波／直流（ＲＦ／ＤＣ）加算部１７を含む。
　イオン光学系電圧発生部２１は、四重極質量フィルタ３の前段のイオン輸送光学系２に直流電圧Ｖdc1を印加する。制御部１０は、イオン光学系電圧発生部２１、イオン選択用電圧発生部１３、バイアス電圧発生部１８などの動作を制御するものであり、この制御を行うために電圧制御データ記憶部１２が接続されている。また、制御部１０にはオペレータが操作する入力部１１も接続されている。なお、制御部１０は、ＣＰＵ、メモリなどを含んで構成されるコンピュータを中心にその機能が実現される。
　イオン選択用電圧発生部１３にあって、直流電圧発生部１６は、制御部１０による制御の下に、互いに極性の異なる±Ｕなる直流電圧を発生する。高周波電圧発生部１５は、同様に制御部１０の制御の下に、互いに位相が１８０°異なる±Ｖ・cosωｔなる高周波電圧を発生する。高周波／直流加算部１７は直流電圧±Ｕと高周波電圧±Ｖ・cosωｔとを加算、Ｕ＋Ｖ・cosωｔ、及び、－（Ｕ＋Ｖ・cosωｔ）なる２系統の電圧を発生する。これが、通過するイオンの質量（厳密にはm/z）を左右するイオン選択用電圧である。
　バイアス電圧発生部１８は、四重極質量フィルタ３の長軸方向の空間に効率良くイオンが導入されるような直流電場を、四重極質量フィルタ３の手前に形成するために、イオン輸送光学系２に印加される直流電圧Ｖdc1との間の電圧差が適切になるように各ロッド電極３ａ～３ｄに印加すべき共通の直流バイアス電圧Ｖdc2を生成する。バイアス加算部１９はイオン選択用電圧Ｕ＋Ｖ・cosωｔと直流バイアス電圧Ｖdc2とを加算してＶdc2＋Ｕ＋Ｖ・cosωｔなる電圧をロッド電極３ａ、３ｃに印加し、バイアス加算部２０はイオン選択用電圧－（Ｕ＋Ｖ・cosωｔ）と直流バイアス電圧Ｖdc2とを加算し、Ｖdc2－（Ｕ＋Ｖ・cosωｔ）なる電圧をロッド電極３ｂ、３ｄに印加する。なお、直流バイアス電圧Ｖdc1、Ｖdc2は、標準試料などを用いて行われる自動チューニングにより、最適な値が設定されるようにすることができる。
　本実施例の四重極型質量分析装置は、四重極質量フィルタ３の各ロッド電極３ａ～３ｄに印加する電圧（具体的には直流電圧Ｕ及び高周波電圧の振幅Ｖ）を走査することで、ユーザにより設定された質量範囲に亘る質量走査を繰り返す、スキャン測定を実行する。そのスキャン測定の際に、特徴的な電圧制御を実行する。この制御動作について、以下に説明する。
　スキャン測定では、図２（ａ）に示すように、走査開始質量Ｍ１に対応した電圧から徐々に印加電圧を増加させてゆき、走査終了質量Ｍ２に対応した電圧に到達すると、印加電圧を走査開始質量Ｍ１に対応した電圧に速やかに戻す。これが１回の質量走査、つまり１サイクルである。電圧を急激に下げるとアンダーシュートが発生し、電圧値が落ち着くまでに或る程度の時間が必要である。そこで、電圧が安定するまで待って、それから次の質量走査のための電圧走査、つまり次のサイクルを開始する。アンダーシュート量は、その直前の電圧変化量、つまり走査終了電圧と走査開始電圧との電圧差が大きいほど大きくなる。したがって、電圧が安定するまでの時間（電圧安定化時間）は、走査終了質量Ｍ２と走査開始質量Ｍ１との質量差ΔＭが大きいほど長くなる。
　図３は、質量差ΔＭと電圧安定化時間との関係を実測により調べた結果のグラフである。この結果によれば、例えば質量差ΔＭが２０００[u]である場合に５[msec]の電圧安定化時間が必要であるのに対し、質量差ΔＭが２００[u]である場合には０．５[msec]の電圧安定化時間で十分であることが分かる。従来の四重極型質量分析装置では、この質量差ΔＭとは無関係に、最大の電圧安定化時間を考慮して一定のセトリングタイムが設定されていた。そのため、例えば５[msec]のセトリングタイムであれば、質量差ΔＭが２００[u]である場合に４．５[msec]の時間が無駄に費やされていることになる。図３中に斜線で示した三角形の領域が、従来、無駄に費やされている時間に相当する。ここでいう「無駄に費やされている時間」とは、既に電圧が安定しているにも拘わらず、次の質量走査を開始せずに待機している時間である。
　本実施例の四重極型質量分析装置では、上述した無駄に費やされている時間をできるだけ少なくするために、質量差ΔＭに応じて次の質量走査開始までの待ち時間（つまりセトリングタイム）の長さを変更する。そのために、制御部１０に含まれるセトリングタイム決定部１０１は、質量差ΔＭから適切なセトリングタイムを導出するための情報を予め保持している。この情報は、例えば図３に示すような電圧安定化時間と質量差ΔＭとの関係を示す直線を表す計算式やテーブルなどである。
　スキャン測定実施時には、その実施に先立ってユーザが入力部１１から質量範囲や走査速度などを含む分析条件を設定する。すると制御部１０において、セトリングタイム決定部１０１が、指定された質量範囲から質量差ΔＭを計算し、上記のセトリングタイム導出用情報を用いてその質量差ΔＭに対応するセトリングタイムを求める。これにより、質量差ΔＭが大きいほど長いセトリングタイムが設定される。制御部１０は指定された質量範囲に亘る質量走査を繰り返す際に、１回の質量走査が終了してから次の質量走査を開始するまでの待ち時間を、セトリングタイム決定部１０１が決定したセトリングタイムに設定する。その結果、図２（ｂ）に示すように、質量差ΔＭが小さい場合にはセトリングタイムｔ２は短くなり、質量走査の周期が実質的に短くなる。このセトリングタイムの期間は質量分析データが取得されない期間であるが、これが短くなることで、時間分解能が向上する。
　さらに本実施例の四重極型質量分析装置では、セトリングタイムのほか、質量走査の際の走査マージン幅ΔＭｓも分析条件に応じて変更するようにしている。走査マージン幅ΔＭｓとは、図２（ｃ）に示すように、指定された走査開始質量Ｍｓと実際に質量走査を開始する質量との質量差である。理想的にはこの走査マージン幅ΔＭｓはゼロであるが、実際には、質量走査開始前に四重極質量フィルタ３内に残留している不要なイオンの影響を除くため、或る程度の走査マージン幅ΔＭｓを設定する必要がある。この場合、質量走査はＭｓ－ΔＭｓから開始されるが、質量Ｍｓになるまでの間に取得されるデータは信頼性がないため廃棄され、実際にマススペクトルに反映されるのは質量Ｍｓ以上のデータである。なお、走査開始質量Ｍｓ以下の範囲のみならず、走査終了質量Ｍｅ以上の範囲でも同様に走査マージンを設定するものとする。
　図５は、走査速度及び走査開始質量と走査マージン幅ΔＭｓとの関係を実測により調べた結果のグラフである。これは、異なる走査速度を設定した状態で、走査開始質量と走査マージン幅とをそれぞれ変化させながら信号強度の変化を観察し、信頼性のある信号強度が得られる走査マージン幅を調べたものである。走査速度が例えば１０００[Da/sec]と遅い場合には、走査マージン幅ΔＭｓをかなり小さくしてもよいことが分かる。これに対し、走査速度が例えば１５０００[Da/sec]と速い場合には、走査マージン幅ΔＭｓも大きくする必要がある。これは、走査速度が速いほど、同じ走査マージン幅ΔＭｓであっても相当する時間が短くなるためである。また、走査開始質量が大きいと、走査マージン幅ΔＭｓを大きくする必要がある。これは、イオンの質量が大きいほど四重極質量フィルタ３を通り抜けるに要する時間が長くなるためである。一例として、走査速度１５０００[Da/sec]、走査開始質量１０４８[u]の場合、走査マージン幅ΔＭｓを３[u]とする必要がある。つまり、マススペクトルの下端質量は１０４８でも、実際にはm/z１０４５から質量走査を開始する必要がある。
　図５は、イオンの加速電圧、つまり四重極質量フィルタ３に印加される直流バイアス電圧Ｖdc2とイオン輸送光学系２に印加される直流バイアス電圧Ｖdc1との電圧差が一定であるという条件の下での結果であるが、必要な走査マージン幅ΔＭｓはイオン加速電圧にも依存することが実験から確認できる。即ち、走査マージン幅ΔＭｓは次式で求まる。
ΔＭｓ＝ｋ×[走査速度]×[m/z値]1/2
ここで、ｋはイオンの加速電圧により決まる定数であり、加速電圧が大きいほど定数ｋは小さくなる。なお、定数ｋは四重極質量フィルタ３のロッド電極３ａ～３ｄの長さにも依存するが、この長さはユーザにより設定される分析条件ではないため重要でない。
　従来の四重極型質量分析装置では、走査マージン幅ΔＭｓも上記セトリングタイムと同様に、最悪条件を考慮した固定の値に設定されている。そのため、走査速度が遅い場合や走査開始質量が小さい場合などにおいては、走査マージン幅は大きすぎ、この質量範囲を走査する時間の一部は上記の「無駄に費やされている時間」であると言える。これに対し、本実施例の四重極型質量分析装置では、走査速度、走査開始質量、及びイオン加速電圧に応じて走査マージン幅ΔＭｓを変更する。そのために、制御部１０に含まれる走査マージン幅決定部１０２は、走査速度、走査開始質量、及びイオン加速電圧から適切な走査マージン幅ΔＭｓを導出するための情報を予め保持している。この情報は、例えば図５に示すような走査速度及び走査開始質量と走査マージン幅との関係を示す直線を表す計算式やテーブルなどである。さらに、イオンの加速電圧を決めるバイアス直流電圧毎に異なる計算式やテーブルが用意される。
　スキャン測定実施時には、ユーザが質量範囲や走査速度などを含む分析条件を設定すると、制御部１０において走査マージン幅決定部１０２は、上記の走査マージン幅導出用情報を用いて、指定された走査速度と、走査開始質量と、バイアス直流電圧Ｖdc1、Ｖdc2から決まる加速電圧と、に対応する走査マージン幅ΔＭｓを求める。バイアス直流電圧Ｖdc1、Ｖdc2は、ユーザにより設定される分析条件に依存するのではなく、通常、イオン強度を最大にするように自動的に実行されるチューニングの結果として決まるものである。
　これにより、走査速度が大きいほど、また走査開始質量が大きいほど、長い走査マージン幅が設定される。制御部１０は指定された例えばＭ３～Ｍ４の質量範囲に亘る質量走査を繰り返す際に、走査マージン幅決定部１０２が決定した走査マージン幅ΔＭｓに基づき、実際の質量走査範囲をＭ３－ΔＭｓ～Ｍ４＋ΔＭｓと決める。走査速度が小さい（遅い）場合や走査開始質量が小さい場合には走査マージン幅は相対的に小さくなるから、質量走査の繰り返し周期が実質的に短くなる。この走査マージン幅の期間は有効な質量分析データが取得されない期間であるが、これが短くなることで時間分解能が向上する。
　なお、上記説明ではスキャン測定を実行する場合について述べたが、図４に示すように、予め指定された複数の質量に対する質量分析を順番に実行するＳＩＭ測定を繰り返し実行する場合や、ＭＳ／ＭＳ分析でＭＲＭ測定を繰り返し実行する場合でも、上述したように、質量差ΔＭに応じてセトリングタイムの長さを変更することが有効であることは当然である。
　また上記実施例では、質量走査に対し低質量から高質量の方向に走査を行うことを前提としており、これが一般的ではあるものの、逆に高質量から低質量の方向に走査を行うことも可能である。この場合にも上述した技術をそのまま利用することができる。
　また、上記実施例は本発明の一例であり、本発明の趣旨の範囲で適宜に変形、追加、修正を行っても本願請求の範囲に包含されることは明らかである。

Claims (6)

  1. 　特定の質量を持つイオンを選択的に通過させる四重極質量フィルタと、該四重極質量フィルタを通過したイオンを検出する検出器と、を具備し、前記四重極質量フィルタを通過するイオンの質量を所定の質量範囲に亘り走査するサイクルを繰り返すスキャン測定、又は複数の質量を順次設定するサイクルを繰り返す測定、を実行する四重極型質量分析装置において、
    　a)前記四重極質量フィルタを構成する各電極に所定の電圧を印加する四重極駆動手段と、
    　b)スキャン測定又は複数の質量を順次設定するサイクルを繰り返す測定に際し、質量に応じて前記四重極質量フィルタを構成する各電極への印加電圧を走査又は変更するべく前記四重極駆動手段を制御するとき、サイクルの開始質量と終了質量との質量差に応じて、１つのサイクルの終了から次のサイクルの開始までの待ち時間を変更する制御手段と、
    　を備えることを特徴とする四重極型質量分析装置。
  2. 　請求項１に記載の四重極型質量分析装置であって、前記制御手段は、サイクルの開始質量と終了質量との質量差が小さいほど、前記待ち時間を短くすることを特徴とする四重極型質量分析装置。
  3. 　特定の質量を持つイオンを選択的に通過させる四重極質量フィルタと、該四重極質量フィルタを通過したイオンを検出する検出器と、を具備し、前記四重極質量フィルタを通過するイオンの質量を所定の質量範囲に亘り走査するサイクルを繰り返すスキャン測定、を実行する四重極型質量分析装置において、
    　a)前記四重極質量フィルタを構成する各電極に所定の電圧を印加する四重極駆動手段と、
    　b)スキャン測定に際し、指定された質量範囲に対しその範囲の上又は下の少なくともいずれか一方に走査マージンを設定し、その走査マージンの分だけ広い質量範囲の走査を行うように前記四重極質量フィルタを構成する各電極への印加電圧を走査するべく前記四重極駆動手段を制御するものであって、走査速度に応じて前記走査マージンの質量幅を変更する制御手段と、
    　を備えることを特徴とする四重極型質量分析装置。
  4. 　請求項３に記載の四重極型質量分析装置であって、前記制御手段は、走査速度が小さいほど、前記走査マージンの質量幅を小さくすることを特徴とする四重極型質量分析装置。
  5. 　請求項３又は４に記載の四重極型質量分析装置であって、前記制御手段は、さらに走査開始質量に応じて前記走査マージンの質量幅を変更することを特徴とする四重極型質量分析装置。
  6. 　請求項５に記載の四重極型質量分析装置であって、前記制御手段は、さらに前記四重極質量フィルタに導入されるイオンの加速電圧に応じて前記走査マージンの質量幅を変更することを特徴とする四重極型質量分析装置。
PCT/JP2008/001307 2008-05-26 2008-05-26 四重極型質量分析装置 Ceased WO2009144765A1 (ja)

Priority Applications (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010514262A JP4730482B2 (ja) 2008-05-26 2008-05-26 四重極型質量分析装置
PCT/JP2008/001307 WO2009144765A1 (ja) 2008-05-26 2008-05-26 四重極型質量分析装置
EP08763907A EP2299471B1 (en) 2008-05-26 2008-05-26 Quadrupole mass spectrometer
EP10195573.0A EP2315233B1 (en) 2008-05-26 2008-05-26 Quadrupole mass spectrometer
CN2008801294791A CN102047377B (zh) 2008-05-26 2008-05-26 四极型质量分析装置
US12/994,019 US9548193B2 (en) 2008-05-26 2008-05-26 Quadrupole mass spectrometer with quadrupole mass filter as a mass separator
US12/952,104 US8410436B2 (en) 2008-05-26 2010-11-22 Quadrupole mass spectrometer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2008/001307 WO2009144765A1 (ja) 2008-05-26 2008-05-26 四重極型質量分析装置

Related Child Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
US12/994,019 A-371-Of-International US9548193B2 (en) 2008-05-26 2008-05-26 Quadrupole mass spectrometer with quadrupole mass filter as a mass separator
US12/952,104 Division US8410436B2 (en) 2008-05-26 2010-11-22 Quadrupole mass spectrometer

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2009144765A1 true WO2009144765A1 (ja) 2009-12-03

Family

ID=41376666

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2008/001307 Ceased WO2009144765A1 (ja) 2008-05-26 2008-05-26 四重極型質量分析装置

Country Status (5)

Country Link
US (1) US9548193B2 (ja)
EP (1) EP2299471B1 (ja)
JP (1) JP4730482B2 (ja)
CN (1) CN102047377B (ja)
WO (1) WO2009144765A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017179096A1 (ja) * 2016-04-11 2017-10-19 株式会社島津製作所 質量分析装置及び質量分析方法

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4941437B2 (ja) * 2008-09-12 2012-05-30 株式会社島津製作所 四重極型質量分析装置
JP5083160B2 (ja) * 2008-10-06 2012-11-28 株式会社島津製作所 四重極型質量分析装置
US8735807B2 (en) * 2010-06-29 2014-05-27 Thermo Finnigan Llc Forward and reverse scanning for a beam instrument
CN103282768B (zh) * 2010-12-28 2015-09-30 株式会社岛津制作所 色谱质量分析装置
EP2724360B1 (en) * 2011-06-24 2019-07-31 Micromass UK Limited Method and apparatus for generating spectral data
US9269551B2 (en) * 2012-11-22 2016-02-23 Shimadzu Corporation Tandem quadrupole mass spectrometer
CN108490065B (zh) * 2018-02-13 2021-02-09 广州禾信仪器股份有限公司 提高质谱分辨率的方法和装置
US10679841B2 (en) 2018-06-13 2020-06-09 Thermo Finnigan Llc Method and apparatus for improved mass spectrometer operation
GB202105778D0 (en) * 2021-04-23 2021-06-09 Micromass Ltd Method to reduce measurement bias

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6372057A (ja) * 1986-09-12 1988-04-01 Shimadzu Corp 質量分析計
JPH04289652A (ja) * 1991-03-18 1992-10-14 Hitachi Ltd 質量分析方法及び質量分析装置
JPH0877964A (ja) * 1994-08-31 1996-03-22 Shimadzu Corp 高周波誘導結合プラズマ質量分析装置
JPH11162400A (ja) * 1997-11-28 1999-06-18 Shimadzu Corp プロセスガス監視装置
JP2000195464A (ja) * 1998-12-25 2000-07-14 Shimadzu Corp 四重極質量分析計
JP2005259616A (ja) * 2004-03-15 2005-09-22 Shimadzu Corp 四重極質量分析装置

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA1042118A (en) 1974-05-16 1978-11-07 Robert D. Villwock Mass spectrometric system for rapid automatic and specific identification and quantitation of compounds
US4761545A (en) 1986-05-23 1988-08-02 The Ohio State University Research Foundation Tailored excitation for trapped ion mass spectrometry
JP2894068B2 (ja) * 1992-01-30 1999-05-24 日本電気株式会社 半導体集積回路
US5397894A (en) * 1993-05-28 1995-03-14 Varian Associates, Inc. Method of high mass resolution scanning of an ion trap mass spectrometer
US5401962A (en) * 1993-06-14 1995-03-28 Ferran Scientific Residual gas sensor utilizing a miniature quadrupole array
AU6653296A (en) 1995-08-11 1997-03-12 Mds Health Group Limited Spectrometer with axial field
US5696376A (en) 1996-05-20 1997-12-09 The Johns Hopkins University Method and apparatus for isolating ions in an ion trap with increased resolving power
CA2255122C (en) 1998-12-04 2007-10-09 Mds Inc. Improvements in ms/ms methods for a quadrupole/time of flight tandem mass spectrometer
US6153880A (en) * 1999-09-30 2000-11-28 Agilent Technologies, Inc. Method and apparatus for performance improvement of mass spectrometers using dynamic ion optics
JP4505959B2 (ja) * 2000-07-13 2010-07-21 株式会社島津製作所 四重極質量分析装置
US6762404B2 (en) 2001-06-25 2004-07-13 Micromass Uk Limited Mass spectrometer
US7323682B2 (en) * 2004-07-02 2008-01-29 Thermo Finnigan Llc Pulsed ion source for quadrupole mass spectrometer and method
US7078686B2 (en) 2004-07-23 2006-07-18 Agilent Technologies, Inc. Apparatus and method for electronically driving a quadrupole mass spectrometer to improve signal performance at fast scan rates
US7482580B2 (en) 2005-10-20 2009-01-27 Agilent Technologies, Inc. Dynamic adjustment of ion monitoring periods
US8445844B2 (en) * 2006-01-20 2013-05-21 Shimadzu Corporation Quadrupole mass spectrometer
GB0609253D0 (en) * 2006-05-10 2006-06-21 Micromass Ltd Mass spectrometer
JP4286848B2 (ja) 2006-07-14 2009-07-01 富士通株式会社 移動通信システムにおけるチャネル切替方式
JP5294548B2 (ja) * 2006-08-22 2013-09-18 株式会社日立ハイテクノロジーズ 糖鎖修飾タンパク質又は糖鎖修飾ペプチド同定方法及び装置
DE102006040000B4 (de) * 2006-08-25 2010-10-28 Bruker Daltonik Gmbh Speicherbatterie für Ionen
US8410436B2 (en) * 2008-05-26 2013-04-02 Shimadzu Corporation Quadrupole mass spectrometer

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6372057A (ja) * 1986-09-12 1988-04-01 Shimadzu Corp 質量分析計
JPH04289652A (ja) * 1991-03-18 1992-10-14 Hitachi Ltd 質量分析方法及び質量分析装置
JPH0877964A (ja) * 1994-08-31 1996-03-22 Shimadzu Corp 高周波誘導結合プラズマ質量分析装置
JPH11162400A (ja) * 1997-11-28 1999-06-18 Shimadzu Corp プロセスガス監視装置
JP2000195464A (ja) * 1998-12-25 2000-07-14 Shimadzu Corp 四重極質量分析計
JP2005259616A (ja) * 2004-03-15 2005-09-22 Shimadzu Corp 四重極質量分析装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP2299471A4 *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017179096A1 (ja) * 2016-04-11 2017-10-19 株式会社島津製作所 質量分析装置及び質量分析方法
JPWO2017179096A1 (ja) * 2016-04-11 2018-11-29 株式会社島津製作所 質量分析装置及び質量分析方法
CN109073592A (zh) * 2016-04-11 2018-12-21 株式会社岛津制作所 质谱分析装置及质谱分析方法
CN109073592B (zh) * 2016-04-11 2020-11-10 株式会社岛津制作所 质谱分析装置及质谱分析方法

Also Published As

Publication number Publication date
EP2299471A4 (en) 2012-01-04
JP4730482B2 (ja) 2011-07-20
US20110101221A1 (en) 2011-05-05
US9548193B2 (en) 2017-01-17
CN102047377A (zh) 2011-05-04
EP2299471A1 (en) 2011-03-23
JPWO2009144765A1 (ja) 2011-09-29
CN102047377B (zh) 2013-04-17
EP2299471B1 (en) 2013-03-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4730482B2 (ja) 四重極型質量分析装置
JP4735775B2 (ja) 四重極型質量分析装置
JP5083160B2 (ja) 四重極型質量分析装置
JP4941437B2 (ja) 四重極型質量分析装置
US8445844B2 (en) Quadrupole mass spectrometer
WO2010089798A1 (ja) Ｍｓ／ｍｓ型質量分析装置
US8410436B2 (en) Quadrupole mass spectrometer
JP6202103B2 (ja) 質量分析装置及び質量分析方法
JP4182906B2 (ja) 四重極質量分析装置
CN104204791B (zh) 质量分析装置
JP6418337B2 (ja) 四重極マスフィルタ及び四重極型質量分析装置
JP2010020916A (ja) Ｍｓ／ｍｓ型質量分析装置
JP5012965B2 (ja) 四重極型質量分析装置
CN102324377B (zh) 四极型质量分析装置
JP4730439B2 (ja) 四重極型質量分析装置
JP4848657B2 (ja) Ｍｓ／ｍｓ型質量分析装置
EP2315233B1 (en) Quadrupole mass spectrometer
WO2020166111A1 (ja) 質量分析装置
WO2019220501A1 (ja) 飛行時間型質量分析装置
CN118402038A (zh) 质量分析装置及其控制方法

Legal Events

Date Code Title Description
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 200880129479.1

Country of ref document: CN

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 08763907

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2010514262

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2008763907

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 12994019

Country of ref document: US