JP2006134893A - Tandem mass spectrometry - Google Patents
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Abstract
【課題】イオン供給源10、一次飛行時間型手段20、80、フラグメントイオンを生成するための衝突セル40及び二次飛行時間型分析計50を包含する。タンデム質量分析装置の提供。
【解決手段】二次飛行時間型分析計は、装置の光軸に沿って又はそれに対してある角度で二次場を生じるよう配列されるイオン鏡51、52を包含する。一次飛行時間型分析計は、トロイド状又は円筒状静電分析計70の逐次S形立体配置を包含し、2つの静電レンズ80及び96をイオン鏡のどちらかの側に包含し、又は静電レンズ80を包含し得る。時間的収束と共在する空間的収束は、高分解能を生じるために二次場鏡にとっては不可欠な要件である。
【選択図】図1An ion source (10), primary time-of-flight means (20, 80), a collision cell (40) for generating fragment ions and a secondary time-of-flight analyzer (50) are included. Providing a tandem mass spectrometer.
The secondary time-of-flight analyzer includes ion mirrors 51, 52 arranged to produce a secondary field along or relative to the optical axis of the device. The primary time-of-flight analyzer includes a sequential S configuration of toroidal or cylindrical electrostatic analyzer 70, two electrostatic lenses 80 and 96 on either side of the ion mirror, or static An electrolens 80 may be included. Spatial convergence coexisting with temporal convergence is an essential requirement for secondary field mirrors to produce high resolution.
[Selection] Figure 1
Description
本発明は、タンデム質量分析装置に関する。 The present invention relates to a tandem mass spectrometer.
バイオテクノロジー及び生物科学の領域の拡大により、質量分析からの、特に複合体混合物及び微量の、言わばピコモル以下で用いられる小及び中型の大きさの生物分子(100 〜100000 Da )の構造分析に関して、感度に対する要求が増大した。構造情報に関する同一の要求は、合成ポリマーに関しても生じている。 With the expansion of the areas of biotechnology and bioscience, with regard to the structural analysis from mass spectrometry, especially complex mixtures and small and medium-sized biomolecules (100-100000 Da) used in sub-picomolar amounts, so to speak. The demand for sensitivity has increased. The same demand for structural information arises for synthetic polymers.
このような生物分子及び高分子の伝統的質量分析は、双子型セクター、双子型重極子又はいくつかのハイブリッド組合せ、例えばセクター+四極子から成るタンデム計器により実施された。このような系では、分子は、例えば高速電子衝突(FAB)のようないくつかの技法によりイオン化され、一次質量分析計(MS1)により質量/エネルギー選択され、次いで選択されたイオンはいくつかの中性ガスを含有するセルを通過することにより衝突活性化を受ける。このようにして得られたフラグメントイオンは次に、二次質量分析計(MS2)で分析される。 Traditional mass spectrometry of such biomolecules and macromolecules has been performed with tandem instruments consisting of twin sectors, twin dipoles or some hybrid combinations, for example sectors + quadrupoles. In such a system, the molecules are ionized by some technique, such as fast electron impact (FAB), mass / energy selected by a primary mass spectrometer (MS1), and then the selected ions are several It undergoes collision activation by passing through a cell containing neutral gas. The fragment ions thus obtained are then analyzed with a secondary mass spectrometer (MS2).
本発明によれば、イオン源、一次飛行時間型分析計、一次分析計からイオンを解離してフラグメントイオンを発生させるための手段、及び二次飛行時間型分析計の順次配列を包含するタンデム質量分析装置が提供される。二次飛行時間型分析計は、二次場を適切に反射するよう配列されるイオン鏡から成り、一次飛行時間型分析計は二次場イオン鏡の入口又は入口近くにイオンの空間的集束を提供する静電場手段を包含する。 According to the present invention, a tandem mass comprising an ion source, a primary time-of-flight analyzer, means for dissociating ions from the primary analyzer to generate fragment ions, and a sequential arrangement of secondary time-of-flight analyzers. An analytical device is provided. Secondary time-of-flight analyzers consist of ion mirrors arranged to properly reflect the secondary field, and primary time-of-flight analyzers focus the ions spatially at or near the entrance of the secondary field ion mirror. Includes electrostatic field means to provide.
本発明者は、タンデム飛行時間型質量分析装置が特異性及び感度の重要な増大を提供すると認識した。にもかかわらず、慣用的飛行時間型分析計はイオンの空間的拡張を生じ、したがって2つのこのような分析計を直列に使用することは、構造決定に必要な分解能レベルについては実際的でない。二次場(装置の光軸に沿って又はそれと同一角度で)を生じるように配列されるイオン鏡を包含する二次飛行時間型分析計、及びイオン鏡の入口又は入口近くにイオンの空間的集束を提供するための静電場手段を包含する一次飛行時間型分析計の使用により、感度の直接的増大だけでなく高レベルの分解能を提供する有効なイオンタンデム飛行時間型質量分析装置が提供される。 The inventor has recognized that a tandem time-of-flight mass spectrometer provides significant increases in specificity and sensitivity. Nevertheless, conventional time-of-flight analyzers produce a spatial expansion of ions, so using two such analyzers in series is impractical for the resolution level required for structure determination. A secondary time-of-flight analyzer that includes an ion mirror that is arranged to produce a secondary field (along or at the same angle as the optical axis of the device), and the spatial flow of ions near or near the ion mirror. The use of a primary time-of-flight analyzer that includes electrostatic field means to provide focusing provides an effective ion tandem time-of-flight mass spectrometer that provides a high level of resolution as well as a direct increase in sensitivity. The
イオン鏡は適切な形態をとり、装置の光軸に沿って放物線状の場を生じるよう配列される。イオン鏡は二次場に近似し、入口、出口及び他の場所で場を縁取る作用を容認する。 The ion mirror takes the appropriate form and is arranged to produce a parabolic field along the optical axis of the device. The ion mirror approximates the secondary field and allows the action of fringing the field at the entrance, exit and other places.
イオン源は、イオンのパルス化ビーム又は連続ビームを提供する。パルス化は、エレクトロスプレーのような連続供給源をパルス化するか、又はマトリックス関連レーザー脱着/イオン化(MALDI)のような固有パルス化法を用いて、例えば質量範囲100 〜100000 Da で分子の無傷分子イオンを提供することにより達成し得る。イオンのパルスにイオンを圧縮又は集束するための手段が提供される。集束手段はイオンのパルスをより短い持続時間のイオンパルスに圧縮するか、又は連続ビームをパルス化ビームに変換する。集束は、一次質量分析計の前、一次質量分析計の後、又は両方で起こる。 The ion source provides a pulsed beam or continuous beam of ions. Pulsing can be achieved by pulsing a continuous source such as electrospray or using an intrinsic pulsing method such as matrix-related laser desorption / ionization (MALDI), for example in the mass range 100-100000 Da. This can be achieved by providing molecular ions. Means are provided for compressing or focusing the ions into a pulse of ions. The focusing means compresses the pulse of ions into shorter duration ion pulses or converts the continuous beam into a pulsed beam. Focusing occurs before the primary mass spectrometer, after the primary mass spectrometer, or both.
イオン「集束器」と組合せて用いられるこの種のイオン鏡は、飛行時間型を基礎にした公知のタンデム質量分析系によって得られるものと比較して、質量分解能を大きく改良させる。イオン鏡を使用すれば、いかなる逆戻りも必要とせずに、質量スペクトルを検出できるし、、質量スペクトルを絶対精度で容易に校正し得る。 This type of ion mirror, used in combination with an ion “focuser”, greatly improves mass resolution compared to that obtained by known tandem mass spectrometry systems based on time-of-flight. If an ion mirror is used, the mass spectrum can be detected without any reversal, and the mass spectrum can be easily calibrated with absolute accuracy.
イオン鏡を通したイオンの飛行時間はその質量対電荷比に依っており、そのエネルギーとは完全に無関係であるため、イオンに及ぼすイオン「集束器」の作用による、そしてフラグメンテーションの一部としてのエネルギーの分配によるそのエネルギーの非常に実質的な拡散を蒙る場合でさえ、高度の質量分析が得られる。 The time of flight of an ion through an ion mirror depends on its mass-to-charge ratio and is completely independent of its energy, so it is due to the action of the ion “focuser” on the ion and as part of fragmentation A high degree of mass spectrometry is obtained even when undergoing a very substantial spread of that energy due to the distribution of energy.
イオン「集束器」は、「集束器」区域を限定する静電手段を包含し、それにより一次質量分析計によって選択されたイオンのパルスを「集束器」区域に入れる入口と、それによりパルスを「集束器」区域に出す出口を有する。静電手段は、「集束器」区域に入ったパルス中のイオンに静電加速力を適用するよう作用し、それにより、「集束器」区域の出口からのそれらの距離に比例して、イオンを高エネルギーに加速する。 The ion “focuser” includes an electrostatic means that limits the “focuser” area, thereby allowing an ion pulse selected by the primary mass spectrometer to enter the “focuser” area and thereby the pulse. Has an exit to the “focus” area. The electrostatic means acts to apply electrostatic acceleration forces to the ions in the pulse that have entered the “focus” area, thereby proportional to their distance from the exit of the “focus” area. Accelerate to high energy.
好ましくは、一次質量分析計は、光軸に対して直角な拡散、機械の光軸に沿った拡散、パケット内のイオンのエネルギーの拡散及び時間の収束に関して等圧イオンパケットの収束を提供し得る飛行時間型(TOF)分析手段を包含する。 Preferably, the primary mass spectrometer can provide convergence of isobaric ion packets with respect to diffusion perpendicular to the optical axis, diffusion along the mechanical optical axis, ion energy diffusion within the packet and time convergence. Includes time-of-flight (TOF) analysis means.
好ましくは、一次分析計は、逐次S形立体配置の複数のトロイド状又は円筒状静電分析計を包含する。この装置は、解離セルに収束した空間のある点で異なる質量のイオンの場合とはやがては離れる特定の点に収束等圧イオンパケットを提供する。さらにそれは、三重等時性収束という利点を有する。 Preferably, the primary analyzer includes a plurality of toroidal or cylindrical electrostatic analyzers in sequential S configuration. This device provides a focused isobaric ion packet to a specific point that will eventually depart from the case of ions of different mass at some point in the space converged to the dissociation cell. Furthermore, it has the advantage of triple isochronous convergence.
別の実施態様において、一次飛行時間型手段は、静電レンズの後にイオン鏡を包含する。好ましくは、一次飛行時間型手段はイオン鏡の後に二次静電レンズをさらに包含する。イオン鏡は実質的光学強度が0であるグリッド付きでない平面鏡である。さらに別の実施態様では、一次飛行時間型手段は、静電レンズを包含する。その時、イオン源は静電レンズにイオンを加速するための静電手段を含有する。この配列は少数の成分しか含まず、設定するのが相対的に簡単である。静電レンズは、ポテンシャル上昇時に軸方向対称体を包含し得る。一次飛行時間型手段に関して記載された構造は、分解能の有意の改良を生じる空間的収束を可能にする。空間的収束の概念は、この分野においては有意の進歩である。 In another embodiment, the primary time-of-flight means includes an ion mirror after the electrostatic lens. Preferably, the primary time-of-flight means further includes a secondary electrostatic lens after the ion mirror. An ion mirror is a non-grid plane mirror with a substantial optical intensity of zero. In yet another embodiment, the primary time-of-flight means includes an electrostatic lens. The ion source then contains electrostatic means for accelerating the ions in the electrostatic lens. This arrangement contains only a few components and is relatively easy to set up. The electrostatic lens may include an axial symmetry body when the potential is increased. The structure described for the primary time-of-flight means allows for spatial convergence resulting in a significant improvement in resolution. The concept of spatial convergence is a significant advance in this field.
本発明の3つの実施態様を、実施例により添付の図面を参照しながら、ここに説明する。 Three embodiments of the present invention will now be described by way of example with reference to the accompanying drawings.
図1を参照すると、タンデム質量分析系は、「集束器」10、飛行時間型分析計20、イオンレンズL及びそらせ板D1 、イオン「集束器」30、イオンが解離するセル40、そらせ板D2 並びにTOF(飛行時間型)分析のための二次場イオン鏡を装備したパルス化イオン源又は連続供給源の連続配列を包含する。
Referring to FIG. 1, the tandem mass spectrometry system includes a “focuser” 10, a time-of-
イオン源10により生成されるイオンは、短パルスで、典型的には300 〜500 ns未満の持続時間で質量分析計20に入れられる。
Ions generated by the
検査中の標本は、どちらもパルス化モードで発生させ得るレーザービーム又はイオンビームを用いてイオン化し得る。イオン化ビームを生成するパルスは、相対的に短い持続時間を有し、その結果生じるイオンは、静電抽出場を用いて飛行時間型分析計20に入れるために、供給源から抽出される。あるいは、より長いイオン化パルスを用い得るが、この場合、抽出場がパルス化される。分析計20は、選定された質量対電荷比を有するイオンだけを選択するように向けられる。
The specimen under examination can be ionized using a laser beam or ion beam, both of which can be generated in a pulsed mode. The pulses that generate the ionization beam have a relatively short duration, and the resulting ions are extracted from the source for entry into the time-of-
レーザーパルスの例では、パルスは標的物質をイオン化し、揮発させて、一次飛行時間型ステージ20に対する測時を開始する。一次飛行時間型質量分析計20は、図2に示すような波状経路で次へと供給する「S」形立体配置の4つのトロイド状静電分析計を包含する。そらせ板D1 は一次検出器、即ち一次質量分析計の末端及び衝突セル40の前のイオン増倍器でビームを再収束する。次に、予備飛行時間型スペクトルを記録する。この予備実験からの測時は、所望の質量のイオンパケットを解離セル40に入らせるそらせ板D1 の脱活性化を測時するために用いられる。あるいは、全質量の全イオンを解離セルに入らせる。衝突活性化後、フラグメントイオンを二次飛行時間型質量分析器50に進めた後、チャンネルプレート又は他の検出器集成装置で質量分離及び検出を実施する。
In the example of the laser pulse, the pulse ionizes and volatilizes the target material, and starts time measurement on the primary time-of-
2組の静電そらせ板D1 及びD2 を用いて、イオン鏡50の入口での入射の角度を制御して、感度を最適化する。
Using two sets of electrostatic deflecting plates D 1 and D 2 , the angle of incidence at the entrance of the
TOF質量分析計の最適質量分解能Rがイオンパルスの持続時間又は時間幅ΔTに並びに分析計を通過するイオンの飛行時間Tに関係することは公知であり、それらは以下のように表される:
したがって、質量分解能Rは、イオンパルスの時間幅ΔTができるだけ短い場合に改良される。例えば、TOF質量分析計50の飛行経路に入っているイオンは、典型的には、10 keVのオーダーのエネルギーを有し、飛行経路が1m である場合には、質量5000で5000の分解能は、パルス幅ΔTが14 ns 又はそれ未満のオーダーを有する場合にのみ達成される。
Therefore, the mass resolution R is improved when the time width ΔT of the ion pulse is as short as possible. For example, ions entering the flight path of the
イオン集束器を初期段階で用いる場合には、質量選択イオンパケットは、予備的飛行時間型スペクトルを用いて圧縮されて、解離セル40内の焦点で空間的又は時間的に拡散したイオンを圧縮する作用を有する集束器10を横切る勾配を成したパルスを測時する。
When using an ion focuser at an early stage, the mass selective ion packet is compressed using a preliminary time-of-flight spectrum to compress the spatially or temporally diffused ions at the focal point in the
あるいは、全(親及び生成物質)イオンの飛行時間を供給源から測時し得る。この場合、そらせ板D1 を用いない。満足すべきスペクトルが得られた後、親イオンに付与される運動エネルギーは、別の飛行時間型実験のために少量ずつ変えられる。この二次実験では、親イオン飛行時間はエネルギーシフトに関連した時間だけ変えられるが、しかしフラグメントイオンの飛行時間は、そのそれぞれの親イオンとの関係で固定されたままである。これは、個々の親イオンに関連した各組のフラグメントが識別可能であるため、全親イオンフラグメンテーションを同時に分析可能にする。 Alternatively, the time of flight of all (parent and product) ions can be timed from the source. In this case, not used deflector D 1. After a satisfactory spectrum is obtained, the kinetic energy imparted to the parent ion is changed in small portions for another time-of-flight experiment. In this secondary experiment, the parent ion flight time is changed by the time associated with the energy shift, but the flight time of the fragment ion remains fixed in relation to its respective parent ion. This allows all parent ion fragmentation to be analyzed simultaneously since each set of fragments associated with an individual parent ion can be identified.
イオン集束器30は、供給源10により生成されたイオンパルスをもっと短い持続時間のパルスに圧縮するために、イオンレンズLとTOF質量分析計50との間に提供される。
An
図3に示すように、イオン「集束器」30は、通常は基底ポテンシャルで保持される1対の電極P1 、P2 を包含する。質量選択親イオンのパルスをもっと短いパルスに圧縮するために、パルスが電極間の「集束器」区域S1 内に完全に位置する場合には、電極P1 即ち質量分析計20に近いほうの電極を迅速に正電圧V1 (正イオンに対して)に上り勾配にする。 As shown in FIG. 3, the ion “focuser” 30 includes a pair of electrodes P 1 , P 2 that are normally held at the ground potential. In order to compress the pulse of the mass-selective parent ion into a shorter pulse, the one closer to the electrode P 1, the mass spectrometer 20, when the pulse is completely located in the “focuser” area S 1 between the electrodes. The electrode is quickly ramped up to a positive voltage V 1 (relative to positive ions).
この電圧はパルス中の各イオンにイオン鏡50の方向の静電加速力を施し、基底化電極P1 からのその分離に比例する量だけ高エネルギーにイオンを加速する。集束器区域に先ず入り、そして電極P1 により近く存在するパルス中のイオンは、加速場では、後に「集束器」区域に入ったイオンよりも費やす時間が少ない。したがって、「後期イオン」は「初期イオン」を捕まえる傾向がある。パルス中のイオンがすべて実質的に同時にTOF質量分析計の入口に到達するように、2つの電極プレートを分離する距離s、下流プレートとTOF質量分析計50とを分離する距離d、及び電極プレートP1 に適用される電圧V1 を選択する。
This voltage applies an electrostatic acceleration force in the direction of the
各パルス中の質量選択イオンに加速電圧V1 を施すことの有意の結果は、それらのエネルギーの有意の拡散を導入することである。例えば、イオン源10により生成されたイオンパルスが、イオン集束器の電極P1 、P2 に及ぶように50mmに亘区域に拡散される場合、イオン鏡50に到達しつつある親イオンのエネルギーは10 keV(これが加速場からのエネルギーを全く受け取らないパルス中の先頭イオンのエネルギーである場合)〜14 keV(加速場から4 keVの最大エネルギーを受け取るパルス中の後尾イオンのエネルギー)の範囲である。
The significant result of applying the acceleration voltage V 1 to the mass-selected ions in each pulse is to introduce significant diffusion of their energy. For example, when an ion pulse generated by the
圧縮イオンパルス(典型的には10 ns 又はそれ未満の時間幅を有する)は、TOF質量分析計50の入口に位置するセル40を通過する。1つの可能性は、ガス衝突によりイオンを分解することである。別の可能性は、レーザーパルスを用いて圧縮化パルスを構成する質量選択親イオンを解離することである。圧縮化イオンパルスは時間及び空間ともに十分に限定されているため、レーザーパルスは時間焦点での各イオンパルスの到着に一致するよう同時性を持たせ得る。
A compressed ion pulse (typically having a duration of 10 ns or less) passes through a
質量選択親イオンの解離により生成されるフラグメントイオンは親イオンと同じ軌道上にあり、したがってイオン鏡50を入れる前に導入される時間拡散はほとんどない。イオン鏡50に導入される未解離前駆体イオン及びフラグメントイオンは2つの理由により、実質的エネルギー拡散を示す。同一質量のイオンは前期のようにイオン集束器の作用により、大きなエネルギー拡散を示す。異なる質量のイオンは異なるエネルギーを有する(質量MF の各フラグメントイオンは、それが得られる前駆体イオン(質量MP )のエネルギーの分画MP /MF を有する)。
Fragment ions generated by dissociation of the mass-selective parent ion are on the same trajectory as the parent ion, so there is little time diffusion introduced before entering the
イオン鏡50の二次場Eは、分析計の飛行経路に導入されるイオンが異なるエネルギーを有する場合でも、高質量分解能が得られるようにする。場領域へのイオンの浸透の深さの一関数として線状に増大する静電反射力Fにイオンをさらす。この力はX方向に作用し(図4)、Z軸からのイオンの分離xに直接比例する大きさを有する。
The secondary field E of the
静電反射力Fは以下のように表される:
場領域におけるイオンの動きの等式は、単純な調和運動の減衰に関連したものと類似しており、イオン質量mが入口の点1から反射の点2まで移動する間の時間間隔tは以下の式で示される:
したがって、イオンは次式により示される総時間間隔t’に関する場領域を占める:
この結果が示すように、イオンは、その質量対電荷比(m/q)にのみ依っている時間間隔に関する場領域Eを占め、これにより、本例と同様に、それらが異なるエネルギーを有する場合でさえ、その質量対電荷比の一関数としてイオンが互いに識別される。 As this result shows, ions occupy a field region E for a time interval that depends only on its mass-to-charge ratio (m / q), so that, as in this example, they have different energies Even the ions are distinguished from each other as a function of their mass-to-charge ratio.
イオン鏡を通過するイオンの飛行時間がYZ面における平面検出器により測定した場合に相対的に大きな角度範囲に及ぶX−Y面での角度偏差とは無関係であるということが判明した。 It has been found that the flight time of ions passing through the ion mirror is independent of angular deviations in the XY plane over a relatively large angular range when measured by a flat detector in the YZ plane.
以下、図4のシステムにおける飛行経路について考察する。その後、非解離前駆体イオン〔IP 〕、並びに、それぞれ、質量〔MD (1),MD (2)、ここで、MD (1)>MD (2)である。〕を有する2つの娘イオン〔ID (1),ID (2)〕についても考察する。この例においては、上記イオンは全て同一の電荷をもつと仮定する。 Hereinafter, the flight path in the system of FIG. 4 will be considered. Thereafter, non-dissociated precursor ions [I P ] and masses [M D (1), M D (2), respectively, where M D (1)> M D (2). The two daughter ions [I D (1), I D (2)] having the above are also considered. In this example, it is assumed that all the ions have the same charge.
最も重い非解離前駆体イオンIP は場領域を通過する最長飛行時間を有し、それらは最外側経路に沿って移動するが、一方軽い娘イオンI D (2)は最短飛行時間を有し、それらは低エネルギーを有するために最内側経路を取る。 The heaviest non-dissociated precursor ion I P has the longest flight time through the field region, and they travel along the outermost path, while the light daughter ion I D (2) has the shortest flight time , They take the innermost path to have low energy.
異なる質量を有するイオンは、異なる位置で場領域に存在する。イオンは、例えば時間−焦点面に取り付けられるマルチチャンネル板検出器を用いて検出し得る。 Ions with different masses are present in the field region at different locations. Ions can be detected using, for example, a multichannel plate detector attached to the time-focal plane.
前述のように、2組のそらせ板D1 、D2 を用いて、TOF質量分析計に入るイオンの入射角∝を制御し得る。第二の組のそらせ板D2 の特別な機能は、検出器でのイオンの空間的拡散を低減することであり、これにより全イオンが検出される。その終わりまで、そらせ板D2 は全イオンを検出器で受理される静電偏向イオンに当てる。原則として、全質量スペクトルを構成する全非解離前駆体イオン及びフラグメントイオンを収集することができる。 As described above, the incident angle の of ions entering the TOF mass spectrometer can be controlled using the two baffle plates D 1 and D 2 . Special features of the second set of deflector D 2 is to reduce the spatial spread of ions at the detector, thereby all ions are detected. To that end, baffle plate D 2 applies all ions to electrostatically deflected ions received by the detector. In principle, all non-dissociated precursor ions and fragment ions that make up the entire mass spectrum can be collected.
この形態のエネルギー非依存性イオン鏡の特徴は、解離セル40を基底ポテンシャルに保持し得ることであり、イオンビームの遅滞及びその後の空間的脱収束の必要がないようにし、あらゆるエネルギー依存性抽出光学の必要がないようにする。
A feature of this form of energy independent ion mirror is that the
さらに別の実施態様では、二次場は軸、例えばX軸について回転対称を有する。このような場は、円錐電極面を有する1つの電極と、円錐電極面に面した双曲線又は球面電極面を有する第二電極から成る電極構造により生成される。第二電極は第一電極に関して遅延ポテンシャルで保持される。 In yet another embodiment, the secondary field has rotational symmetry about an axis, eg, the X axis. Such a field is generated by an electrode structure consisting of one electrode having a conical electrode surface and a second electrode having a hyperbolic or spherical electrode surface facing the conical electrode surface. The second electrode is held at a delayed potential with respect to the first electrode.
上記のようなタンデム質量分析系は、大型分子、例えば生物学的及びポリマー標本の構造分析に特別な用途を見出す。イオン鏡を徹イオンの飛行時間がその質量対電荷比に依っており、そしてそれらのエネルギーとは全く無関係であるため、イオンが前駆体対イオンに及ぼすイオン集束器の作用によるそのエネルギーの実質的拡散を受ける場合でさえ、高度質量分解が得られる。 Tandem mass spectrometry systems such as those described above find particular use in the structural analysis of large molecules, such as biological and polymer specimens. Since the time of flight of the ion mirror through the ion mirror depends on its mass-to-charge ratio, and is completely independent of their energy, the energy of the ion due to the action of the ion focuser on the precursor counter-ion is substantial. High mass resolution is obtained even when subjected to diffusion.
本発明の第二の実施態様をここに記載するが、これは第一の実施態様と似ている。第一の実施態様との差異のみを記載し、等価の特徴に関しては同一参考文献番号を用いる。 A second embodiment of the present invention will now be described, which is similar to the first embodiment. Only the differences from the first embodiment are described, and the same reference numbers are used for equivalent features.
第二の実施態様は、一次飛行時間型分析計がさらに異なる形態を取ることを除いて第一の実施態様と同一である。等価の特徴に関しては同一参考文献番号を用いる。第二の実施態様の一次飛行時間型質量分析計の最初の部分は、静電レンズ80を包含し、この後に平面イオン鏡が提供され、これは光学強度0を示す。これは2つの平行な平面荷電グリッド92の形態をとり、一方が他方の上に提供される。各グリッドの要素94は、静電レンズ80からのイオンの光学経路に垂直に小さい角度で提供される。イオンは鏡93に反射されて、一次静電レンズ80と同一であるさらに別の静電レンズ96を通り抜ける。次にイオンは解離セル40に向かう。静電レンズ80及び96は必要な空間的収束を達成するのに役立つ。
The second embodiment is the same as the first embodiment except that the primary time-of-flight analyzer takes a further different form. The same reference numbers are used for equivalent features. The first part of the primary time-of-flight mass spectrometer of the second embodiment includes an
第三の実施態様は第一の実施態様と同様であるが、但し、一次タンデム質量分析計20は4つのトロイド状静電分析計の形態を取らず、その代わりに単一静電レンズ80を包含する。レンズは円筒管の形態で、これは数kVの上昇ポテンシャルで存在し、地面に接続される周囲管状囲い又は遮蔽82を有する。使用に際しては、およそ短い持続時間のレーザーパルスをレンズ86を通して収束させ、標的物質88に向ける。表面の標的物質88の一部を揮発させる。標的物質88上のレーザー収束点に隣接した2つの近い間隔で開口したプレート90は、標的物質イオンの発射「雲」が静電レンズ80及び装置の残りの部分に向けられるように順次反らされるポテンシャルで標的物質と一緒にホモジネートされる。
The third embodiment is similar to the first embodiment, except that the primary
各々の実施態様における一次飛行時間型質量分析計は、二次質量分析計50の入口で、又は入口近くで空間的収束が可能である。時間収束も提供され、これらの特徴により3つの実施態様の装置は既存の装置より優れた分解能の有意の改良を提供し得る。
The primary time-of-flight mass spectrometer in each embodiment is capable of spatial convergence at or near the entrance of the secondary
時間収束と共在する空間的収束は、高分解能を示すためには二次場鏡にとって不可欠な要件である。 Spatial convergence coexisting with time convergence is an essential requirement for secondary field mirrors to show high resolution.
Claims (16)
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