正交加速飞行时间型质量分析装置及其调整方法与流程

本发明涉及一种正交加速飞行时间型质量分析装置。

背景技术：

1、为了鉴定试样中包含的未知化合物或定量已知化合物，使用了质量分析装置。在质量分析装置中，例如通过对液体试样赋予电荷并进行喷雾，将包含在该液体试样中的各种化合物离子化，根据质荷比分离这些离子，按每个质荷比测量离子的强度。基于这样得到的测量数据，通过描绘以离子的质荷比与测量强度为2轴的图表而生成质谱。然后，基于质谱上的质量峰的质荷比来鉴定未知化合物，基于质量峰的强度来定量已知化合物。

2、质量分析装置由离子化部、离子输送光学系统、质量分离部、离子检测部等单元构成，分别配置有用于形成使离子收敛等的电场的电极。在安装质量分析装置之后不久或测量包含在试样中的微量的目标化合物之前，调整向在质量分析装置的各部设置的电极施加的电压，进行最优化的作业。在专利文献1中，记载了自动调整(auto tuning：自动调谐)向这些各电极施加的电压。在自动调谐中，将包含规定量的标准物质的试样导入质量分析装置，在变更向各电极施加的电压的值的同时，测量由该标准物质生成的规定的已知离子的强度。然后，决定向各电极施加的电压的值以使得离子的测量强度变得最大(测量灵敏度变得最高)。

3、为了以高质量分辨率对试样中包含的化合物进行质量分离，使用了正交加速飞行时间型质量分析装置。在正交加速飞行时间型质量分析装置中，将由离子源生成的离子组的飞行方向在正交加速部中向正交方向偏转，并且赋予一定的动能而导入规定的飞行路径，依次测量在该测量飞行路径飞行的离子的强度。来自离子源的多个离子作为一组离子而供给至正交加速部，但各离子组中包含的多个离子在正交加速部以某种程度的扩散而入射。这些多个离子在正交加速部向与入射方向正交的方向偏转并在测量飞行空间内飞行，因此关于向正交加速部的入射方向，能够不受组内的离子的扩散的影响而得到高质量分辨率。在专利文献2及3中，记载有在这种正交加速飞行时间型质量分析装置中，调整向各电极施加的电压的值，以使得离子的检测强度变得最高，或者离子的质量分辨率变得最高。

4、现有技术文献

5、专利文献

6、专利文献1：日本特开2018-120804号公报

7、专利文献2：国际公开第2004/030025号

8、专利文献3：美国专利申请公开第2021/0111013号说明书

技术实现思路

1、发明要解决的技术问题

2、在通过四极电场将离子质量分离的质量分析装置或将由离子阱捕捉到的离子放出到飞行空间的离子阱飞行时间型质量分析装置中，若调整向各电极施加的电压的值，以使得离子的检测强度达到最高，则也能够同时得到高质量分辨率。或者，通过调整测量参数的值，以使得质量分辨率达到最高，也能够同时得到高灵敏度。但是，已知在正交加速飞行时间型质量分析装置中，即便为了使离子的测量灵敏度变得最高而将测量参数的值最优化，关于质量分辨率也未必得到最优化，此外，即便为了使离子的质量分辨率变得最高而将测量参数的值最优化，关于测量灵敏度也未必得到最优化。

3、本发明要解决的技术问题在于提供一种技术，能够在正交加速飞行时间型质量分析装置中，得到高测量灵敏度与高质量分辨率双方。

4、用于解决上述技术问题的方案

5、为了解决上述技术问题而完成的本发明的正交加速飞行时间型质量分析装置的调整方法包括：

6、在离子源中由试样生成规定的已知离子的步骤；

7、向正交加速电极施加电压，使从所述离子源入射的离子的飞行方向偏转，使该离子在由飞行路径规定电极所规定的飞行路径飞行的步骤；

8、在所述飞行路径飞行的期间，检测质量分离的离子，获取质谱数据的步骤；

9、使用所述质谱数据中的所述已知离子的质量峰的强度及质量分辨率，基于规定的计算式计算出分数值的步骤，

10、对于向所述正交加速电极施加的电压的值不同的多个测量条件分别计算出所述分数值，

11、基于对所述多个测量条件分别计算出的所述分数值，决定向所述正交加速电极施加的电压的值。

12、此外，本发明的正交加速飞行时间型质量分析装置具备：

13、离子源；

14、正交加速电极，使从所述离子源入射的离子的飞行方向偏转；

15、飞行路径规定电极，对被所述正交加速电极偏转的离子的飞行路径进行规定；

16、离子检测部，检测在所述飞行路径飞行的离子；

17、电压施加部，向所述正交加速电极及所述飞行路径规定电极分别施加电压；

18、测量控制部，在从所述电压施加部向所述正交加速电极施加的电压的值不同的多个测量条件下，测量由规定量的已知试样生成的规定的已知离子，由此获取质谱数据；

19、分数值计算部，使用在所述多个测量条件下分别获取的所述质谱数据中的质量峰的强度及质量分辨率，基于规定的计算式计算出分数值。

20、发明效果

21、本发明的正交加速飞行时间型质量分析装置具备：离子源；正交加速电极，使从该离子源入射的离子的飞行方向偏转；飞行路径规定电极，对被该正交加速电极偏转的离子的飞行路径进行规定；离子检测部，检测在该飞行路径飞行的离子。在正交加速电极中，例如包括：隔着从离子源入射的离子的飞行路径的中心轴而配置在飞行空间的相反侧的推斥电极、与配置在飞行空间侧的引入电极。此外，在飞行路径规定电极中，例如包括配置在飞行空间的外缘的飞行管。进而，在反射器型的质量分析装置中，例如使离子的飞行路径折返的反射器或背板也包括在飞行路径规定电极中。

22、若假定在离子源生成的等量的离子全部由离子检测部检测出，则质谱数据中的质量峰的面积始终恒定，当质量峰最高时，质量峰的峰宽度变为最窄。也就是说，能够得到最高的测量强度与最高的质量分辨率这两者。但是，在正交加速飞行时间型质量分析装置中，例如若变更向正交加速电极施加的电压的值来提高质量分辨率，则可能会发生入射到正交加速电极的离子的一部分不导入飞行空间而使测量强度降低的状况；或与之相反，若将更多离子导入飞行空间想要提高测量强度，则可能会发生质量分辨率降低的状况。因此，即便在离子源生成等量的离子，由于向正交加速电极或飞行空间规定电极施加的电压的值不同，到达离子检测器的离子量也可能发生很大变化。因此，可以认为，在正交加速飞行时间型质量分析装置中存在如下情况：若为了使离子的测量灵敏度变得最高而将测量参数的值最优化，则质量分辨率变差；若为了使离子的质量分辨率变得最高而将测量参数的值最优化，则测量灵敏度变差。

23、在本发明中，在向正交加速电极施加的电压的值不同的多个测量条件下，测量由规定量的已知试样生成的规定的已知离子，由此获取质谱数据。然后，使用在多个测量条件下分别获取的质谱数据中的质量峰的强度及质量分辨率，基于规定的计算式计算出分数值。在本发明中，由于像这样考虑到已知离子的强度与质量分辨率的两者而计算出分数值，因此通过基于计算出的分数值决定向正交加速电极施加的电压的值，能够得到高测量灵敏度与高质量分辨率这两者。