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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B1)
(11)【特許番号】5787457
(24)【登録日】2015年8月7日
(45)【発行日】2015年9月30日
(54)【発明の名称】質量分析装置用連結デバイス
(51)【国際特許分類】
H01J 49/10 20060101AFI20150910BHJP
G01N 27/62 20060101ALI20150910BHJP
【ＦＩ】
H01J49/10
G01N27/62 V
G01N27/62 F
G01N27/62 G
【請求項の数】7
【全頁数】38
(21)【出願番号】特願2015-518672(P2015-518672)
(86)(22)【出願日】2015年2月3日
(86)【国際出願番号】JP2015052978
【審査請求日】2015年5月12日
(31)【優先権主張番号】特願2014-19669(P2014-19669)
(32)【優先日】2014年2月4日
(33)【優先権主張国】JP
【早期審査対象出願】
(73)【特許権者】
【識別番号】504119734
【氏名又は名称】株式会社バイオクロマト
(74)【代理人】
【識別番号】100189094
【弁理士】
【氏名又は名称】田邉 陽一
(72)【発明者】
【氏名】木下 一真
(72)【発明者】
【氏名】工藤 由貴
(72)【発明者】
【氏名】西口 隆夫
【審査官】
桐畑 幸▲廣▼
(56)【参考文献】
【文献】
米国特許第８５９２７５８（ＵＳ，Ｂ１）
【文献】
特開２００８−５１５０４（ＪＰ，Ａ）
【文献】
国際公開第２０１２／０９０９１５（ＷＯ，Ａ１）
(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）
Ｈ０１Ｊ ４９／１０
Ｇ０１Ｎ ２７／６２
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
大気圧下リアルタイム質量分析装置に接続するインターフェイス部材であって、
（Ａ）励起ガス導入口、試料ガス導入口、及びイオン化試料ガス放出口を有し、
（Ｂ）前記励起ガス導入口と前記イオン化試料ガス放出口とが連通してなる流路を有し、
（Ｃ）前記試料ガス導入口と前記（Ｂ）に記載の流路が連通する構造を有することにより、前記（Ｂ）に記載の流路の一部の領域に、励起ガスと試料ガスを混合するための空間が形成されてなり、
（Ｄ）外気導入口を有し、前記外気導入口からの流路が前記（Ｂ）に記載の流路に連通してなる構造を有する、
ことを特徴とする、質量分析装置用連結デバイス。
（Ａ）励起ガス導入口、試料ガス導入口、及びイオン化試料ガス放出口を有し、
（Ｂ）前記励起ガス導入口と前記イオン化試料ガス放出口とが連通してなる流路を有し、
（Ｃ）前記試料ガス導入口と前記（Ｂ）に記載の流路が連通する構造を有することにより、前記（Ｂ）に記載の流路の一部の領域に、励起ガスと試料ガスを混合するための空間が形成されてなり、
（Ｄ）外気導入口を有し、前記外気導入口からの流路が前記（Ｂ）に記載の流路に連通してなる構造を有する、
ことを特徴とする、質量分析装置用連結デバイス。
【請求項2】
前記質量分析装置用連結デバイスが、
ＤＡＲＴ法の原理を利用したイオン源の励起ガス噴出口と、質量分析計のイオン化試料ガス回収口と、の間に接続するためのインターフェイス部材である、
請求項１に記載の質量分析装置用連結デバイス。
ＤＡＲＴ法の原理を利用したイオン源の励起ガス噴出口と、質量分析計のイオン化試料ガス回収口と、の間に接続するためのインターフェイス部材である、
請求項１に記載の質量分析装置用連結デバイス。
【請求項3】
前記（Ｃ）に記載の空間が、
前記（Ｂ）に記載の流路の直管形状の流路部分に形成された空間である、
請求項１又は２に記載の質量分析装置用連結デバイス。
前記（Ｂ）に記載の流路の直管形状の流路部分に形成された空間である、
請求項１又は２に記載の質量分析装置用連結デバイス。
【請求項4】
前記（Ｃ）に記載の空間が、
前記（Ｂ）に記載の流路の励起ガス導入口側の流路の横断面積を、イオン化試料ガス放出口側の流路に比べて相対的に広くなるようにして形成された空間である、
請求項１〜３のいずれかに記載の質量分析装置用連結デバイス。
前記（Ｂ）に記載の流路の励起ガス導入口側の流路の横断面積を、イオン化試料ガス放出口側の流路に比べて相対的に広くなるようにして形成された空間である、
請求項１〜３のいずれかに記載の質量分析装置用連結デバイス。
【請求項5】
前記（Ｄ）に記載の外気導入口からの流路が、
前記（Ｃ）に記載の空間よりもイオン化試料放出口側にて、前記（Ｂ）に記載の流路に連通してなる構造を有する、
請求項１〜４のいずれかに記載の質量分析装置用連結デバイス。
前記（Ｃ）に記載の空間よりもイオン化試料放出口側にて、前記（Ｂ）に記載の流路に連通してなる構造を有する、
請求項１〜４のいずれかに記載の質量分析装置用連結デバイス。
【請求項6】
請求項１〜５のいずれかに記載の質量分析装置用連結デバイスを備えた、大気圧下リアルタイム質量分析装置。
【請求項7】
請求項６に記載の大気圧下リアルタイム質量分析装置を用いることを特徴とする、大気圧下リアルタイムでの揮発性物質の質量分析法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、揮発性物質の大気圧下リアルタイム質量分析を高感度にて可能とする質量分析装置用連結デバイスに関する。また、本発明は、揮発性物質の大気圧下リアルタイム質量分析を、高感度にて行う質量分析方法に関する。【背景技術】
【0002】
質量分析法は、様々な物質の分析手段として多くの技術分野において広く利用されている手法である。多くの需要を受け、試料をイオン化するためのイオン化法の開発が進み、各種試料への適用範囲が広がり多種多様な物質の分析が可能となってきた。しかし、従来の質量分析方法の多く方法では、分析対象試料に高温、真空、高電圧、レーザー照射等の特殊なイオン化の場（閉鎖環境）が必要であった。即ち、原理上、密閉したイオン化室内に試料を封入してイオン化を行うことが必要であり、試料分析を行う上での制約が大きい方法であった（例えば、非特許文献１、２参照）。
【0003】
そのような中、大気圧下において直接リアルタイムでの試料のイオン化を達成しえるイオン化法として、ＤＡＲＴ法やＤＥＳＩ法といった新しい技術が開発されてきた（例えば、非特許文献１〜４参照）。ここで、ＤＡＲＴ法（Direct Analysis in Real Time、リアルタイム直接分析法）は、励起ガスを大気環境下の試料にあてることにより、大気中の分子（特に水分子）と試料との相互作用を誘起して、試料のイオン化を行う方法である。当該ＤＡＲＴ方法は、試料を開放系にてイオン源にかざすだけで、直接試料のイオン化を可能とする優れた方法である。
また、ＤＥＳＩ法（Desorption Electrospray Ionization、脱離エレクトロスプレーイオン化法）は、電圧を印加したキャピラリーを用いて試料表面に対してイオン化用の溶媒をスプレーすることにより、溶媒の帯電微小液滴を試料表面に付着させ、その際に試料表面から脱離したイオン化試料について、質量分析を行う方法である。
【0004】
ＤＡＲＴ法及びＤＥＳＩ法は、大気圧下においてリアルタイムで質量分析が可能とする優れた方法であるが、揮発性物質の分析には、原理的に不向きであるという欠点がある。これらの方法では、その装置構造上、開放系でイオン化を行う方法であるため、分析対象が揮発性物質である場合には、拡散等でイオン化試料が離散してしまい、検出感度が著しく低下してしまうという原理的な課題が内在していた。
【0005】
上述の如く、従来技術におけるイオン源を用いた質量分析法では、大気圧下においてリアルタイムにて、揮発性物質を高い感度で分析する手法は存在しなかった。また、従来技術における揮発性物質の検出感度を高める手法としては、ある時間内に捕集瓶やサンプリングバッグ等に採取した気体試料等を分析するしか手段がなく、「大気圧下でのリアルタイム」にて揮発性物質を高感度分析する手法の開発が期待されていた。また、当該分析を簡便な操作により実現可能とすることも要望されていた。
【0006】
なお、高感度分析が可能な質量分析法として、ガスクロマトグラフィー法（ＧＣ法）により揮発性物質を分析する手法が存在するが、試料の前処理及び長時間の測定時間（具体的には１時間以上）が必要であり、リアルタイムでの分析は不可能であった。【先行技術文献】
【特許文献】
【0007】
【特許文献1】特表２０１３−５４５２４３号公報（質量分析法における改良及び質量分析法に関する改良）
【非特許文献】
【0008】
【非特許文献1】有機合成化学協会誌， Ｖｏｌ．６９ Ｎｏ．２ ｐ１７１−１７５ （２０１１）； 大須賀潤一 小沼純貴 リアルタイム直接質量分析イオン源ＤＡＲＴ（Direct Analysis in Real Time）質量分析法の応用
【非特許文献2】Foods & Food Ingredients J. Jpn., Vol.215, No.2, p137-143 (2010); 花尻(木倉)瑠理, Direct Analysis in Real Time（ＤＡＲＴ）−ＭＳを用いた前処理不要の迅速分析法
【非特許文献3】Anal. Chem. 15; 77(8): p2297-2302 (2005); Cody RB, Laramee JA, Durst HD.; Versatile new ion source for the analysis of materials in open air under ambient conditions.
【非特許文献4】Science, 2004, Vol.306, Iss.5695, p471-473; Zoltan Takats, Justin M. Wiseman, Bogdan Gologan, R., and Graham Cooks; Mass Spectrometry Sampling Under Ambient Conditions with Desorption Electrospray Ionization.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
本発明では、上記従来技術の課題を解決し、大気圧下においてリアルタイムでの揮発性物質の高感度質量分析を可能とする技術を提供することを目的とする。【課題を解決するための手段】
【0010】
本発明者らは、鋭意検討を重ねた結果、上記課題に対する解決手段を見出した。（１）大気圧下にてリアルタイムでの試料分析が可能な質量分析装置において、イオン源の励起ガス噴出口と質量分析計のイオン化試料ガス回収口との間に、励起ガス導入口、試料ガス導入口、及びイオン化試料ガス放出口を有し、且つ、励起ガスと試料ガスを混合のための空間を有する構造、を有する連結デバイスを接続することにより、大気圧下リアルタイム質量分析における揮発性物質の検出感度を著しく増強できることを見出した。
（２）本発明者らは、上記（１）の知見を受けて、前記連結デバイスを接続した質量分析装置を用いることにより、揮発性物質の大気圧下リアルタイム質量分析を、極めて高感度で行うことが可能となることを見出した。
（３）さらに、本発明者らは、当該連結デバイスに外気導入口を形成させ、そこから通じる流路を、連結デバイス内の主流路と連通させることにより、検出感度をさらに増強できることを見出した。
【0011】
なお、当該連結デバイスは、市販の大気圧下リアルタイム質量分析装置と接続可能なように成形できる汎用部材であるため、市販装置への脱着が容易である。そのため、簡便にリアルタイムでの高感度質量分析を実現できる。また、当該連結デバイスを用いた大気圧下リアルタイム質量分析法は、試料の前処理が原則的には不要であり、リアルタイムでの揮発性物質の検出が可能な技術である。
【0012】
本発明は、上記知見に基づいて想到されたものであり、具体的には以下の発明に関する。［１］
大気圧下リアルタイム質量分析装置に接続するインターフェイス部材であって、
（Ａ）励起ガス導入口、試料ガス導入口、及びイオン化試料ガス放出口を有し、
（Ｂ）前記励起ガス導入口と前記イオン化試料ガス放出口とが連通してなる流路を有し、
（Ｃ）前記試料ガス導入口と前記（Ｂ）に記載の流路が連通する構造を有することにより、前記（Ｂ）に記載の流路の一部の領域に、励起ガスと試料ガスを混合するための空間が形成されてなり、
（Ｄ）外気導入口を有し、前記外気導入口からの流路が前記（Ｂ）に記載の流路に連通してなる構造を有する、
ことを特徴とする、質量分析装置用連結デバイス。
［２］
前記質量分析装置用連結デバイスが、
ＤＡＲＴ法の原理を利用したイオン源の励起ガス噴出口と、質量分析計のイオン化試料ガス回収口と、の間に接続するためのインターフェイス部材である、
前記［１］に記載の質量分析装置用連結デバイス。
［３］
前記（Ｃ）に記載の空間が、
前記（Ｂ）に記載の流路の直管形状の流路部分に形成された空間である、
前記［１］又は［２］に記載の質量分析装置用連結デバイス。
［４］
前記（Ｃ）に記載の空間が、
前記（Ｂ）に記載の流路の励起ガス導入口側の流路の横断面積を、イオン化試料ガス放出口側の流路に比べて相対的に広くなるようにして形成された空間である、
前記［１］〜［３］のいずれかに記載の質量分析装置用連結デバイス。
［５］
前記（Ｄ）に記載の外気導入口からの流路が、
前記（Ｃ）に記載の空間よりもイオン化試料放出口側にて、前記（Ｂ）に記載の流路に連通してなる構造を有する、
前記［１］〜［４］のいずれかに記載の質量分析装置用連結デバイス。
［６］
前記［１］〜［５］のいずれかに記載の質量分析装置用連結デバイスを備えた、大気圧下リアルタイム質量分析装置。
［７］
前記［６］に記載の大気圧下リアルタイム質量分析装置を用いることを特徴とする、大気圧下リアルタイムでの揮発性物質の質量分析法。
【0013】
なお、ここで、質量分析装置に関するサンプリングインターフェイスに関する技術として、特許文献１に記載の部材が存在する。しかしながら、当該インターフェイス部材は、「無機元素分析」を行うためのプラズマ質量分析装置（ＩＣＰ）専用の部材である。ここで、図６に示すように、プラズマ質量分析装置（ＩＣＰ）は、溶媒試料（符号６４）を前処理によって霧化させ、これをプラズマ場（符号６３）にてプラズマの作用によって、試料を励起元素化（元素レベルでイオン化）する原理を有する装置である。
また、特許文献１に記載のインターフェイス部材（符号６１）は、ＩＣＰトーチ（符号６２）におけるプラズマ場（符号６３）の下流に接続して設置する部材であり、当該励起化元素（イオン化した試料）にさらに電位をかけることにより電子移動度を遅くして、測定感度を向上させることを目的とした部材である。
当該原理が示すように、特許文献１のインターフェイス部材に導入されるものは、既にイオン化した試料（励起元素化した試料：符号６５）であり、本発明に係る連結デバイスが有するような「試料ガスと励起ガスが混合する空間」は存在しない。
さらに、プラズマ質量分析装置（ＩＣＰ）は、溶媒試料（符号６４）をサンプルとして供与する必要があるため、原理的に大気圧下でのリアルタイム質量分析を実現することができない。
これらの点から明らかなように、特許文献１のインターフェイス部材と、本発明に係る連結デバイスとでは、その構造及び作用機能が全く異なる部材である。
【発明の効果】
【0014】
本発明によれば、大気圧下においてリアルタイムでの揮発性物質の高感度質量分析を実現することが可能となる。【図面の簡単な説明】
【0015】
【図1】（図１Ａ）本発明に係る感度増強用連結デバイスの一態様を示す図であって、上面視からの平面図を示す図である。破線は、内部構造を示す。一点鎖線は、ａ−ａ’断面を示す。（図１Ｂ）正面視からのａ−ａ’断面を示す図である。（図１Ｃ）右側面視からの側面図を示す図である。
【図2】本発明に係る感度増強用連結デバイスの一態様の正面視縦断面を示す図である。ハッチング部分は、連結デバイスの支持体構造部分を示す。図中の太い矢印は、試料ガス又はイオン化試料ガスの流れを示す。また、白抜きの矢印は、励起ガスの流れを示す。
【図3】（図３Ａ）実施例で用いた感度増強用連結デバイスを撮影した写真像を示す図であって、正面視からの写真像を示す図である。（図３Ｂ）左側面−正面斜視からの写真像を示す図である。（図３Ｃ）右側面−正面斜視からの写真像を示す図である。（図３Ｄ）正面−底面斜視からの写真像を示す図である。（図３Ｅ）上面−正面斜視からの写真像を示す図である。
【図4】実施例で用いた感度増強用連結デバイスを接続したＤＡＲＴ−ＭＳ質量分析装置について、その構造を示す模式図である。図中の太い矢印は、イオン化試料ガスの流れを示す。また、白抜きの矢印は、イオン化試料ガス以外の気体の流れを示す。
【図5】実施例で対照装置として用いたＤＡＲＴ−ＭＳ質量分析装置について、その構造を示す模式図である。図中の太い矢印は、イオン化試料ガスの流れを示す。また、白抜きの矢印は、イオン化試料ガス以外の気体の流れを示す。
【図6】特許文献１に係るプラズマ質量分析装置（ＩＣＰ）専用のインターフェイス部材と、プラズマ場との位置関係を示す模式図である。
【図7】（図７Ａ）実施例１において、Ｃｕｍａｒｉｎを揮発性物質の試料として供し、ＤＡＲＴ−ＭＳ質量分析を行って得られたマスクロマトグラムを示す図である。具体的には、連結デバイスを接続した装置での分析結果（試験１−１）を示す図である。縦軸はピーク強度、横軸はｍ／ｚ値を表す。 （図７Ｂ）実施例１において、連結デバイスを接続しない装置での分析結果（試験１−２）を示す図である。 図７Ａ及び図７Ｂの縦軸はピーク強度、横軸はｍ／ｚ値を表す。
【図8】（図８Ａ）実施例１において、Ｇｅｒａｎｉｏｌを揮発性物質の試料として供し、ＤＡＲＴ−ＭＳ質量分析を行って得られたマスクロマトグラムを示す図である。具体的には、連結デバイスを接続した装置での分析結果（試験１−３）を示す図である。縦軸はピーク強度、横軸はｍ／ｚ値を表す。 （図８Ｂ）実施例１において、連結デバイスを接続しない装置での分析結果（試験１−４）を示す図である。 図８Ａ及び図８Ｂの縦軸はピーク強度、横軸はｍ／ｚ値を表す。
【図9】（図９Ａ）実施例１において、Ｖａｎｉｌｌｉｎを揮発性物質の試料として供し、ＤＡＲＴ−ＭＳ質量分析を行って得られたマスクロマトグラムを示す図である。具体的には、連結デバイスを接続した装置での分析結果（試験１−５）を示す図である。 （図９Ｂ）実施例１において、連結デバイスを接続しない装置での分析結果（試験１−６）を示す図である。 図９Ａ及び図９Ｂの縦軸はピーク強度、横軸はｍ／ｚ値を表す。
【図10】（図１０Ａ）実施例２において、Ｖａｎｉｌｌｉｎを揮発性物質の試料として供し、ＤＡＲＴ−ＭＳ質量分析を行って得られたマスクロマトグラムを示す図である。具体的には、外気導入機構を有する連結デバイスを接続した装置での分析結果（試験２−１）を示す図である。 （図１０Ｂ）実施例２において、外気導入機構がない連結デバイスを接続した装置での分析結果（試験２−２）を示す図である。 図１０Ａ及び図１０Ｂの両図において、縦軸はピーク強度、横軸はｍ／ｚ値を表す。
【図11】実施例３において、Ｖａｎｉｌｌｉｎを揮発性物質の試料として供し、ＤＡＲＴ−ＭＳ質量分析を行って得られた抽出イオンクロマトグラム（ＥＩＣ）を示す図である。図中において、縦軸はピーク強度、横軸は測定時間を表す。
【図12】（図１２Ａ）実施例４において、ブラックチョコレートを分析試料として供し、ＤＡＲＴ−ＭＳ質量分析（試験４−１）を行って得られたマスクロマトグラムを示す図である。 （図１２Ｂ）実施例４において、ミルクチョコレートを分析試料として供し、ＤＡＲＴ−ＭＳ質量分析（試験４−２）を行って得られたマスクロマトグラムを示す図である。 図１２Ａ及び図１２Ｂの両図において、縦軸はピーク強度、横軸はｍ／ｚ値を表す。
【図13】実施例５において、スペアミントチョコレートを湯煎で溶解した場合の揮発性物質の挙動分析を行って得られた抽出イオンクロマトグラム（ＥＩＣ）を示す図である。図中において、縦軸はピーク強度、横軸は測定時間を表す。図中のＴＩＣはトータルイオンクロマトグラムを、ＥＩＣ１３７はｍ／ｚ＝１３７の抽出イオンクロマトグラムを、ＥＩＣ１５１はｍ／ｚ＝１５１の抽出イオンクロマトグラムを、それぞれ表す。
【図14】実施例６において、オレンジ風味クッキーを粉砕した場合の揮発性物質の挙動分析を行って得られた抽出イオンクロマトグラム（ＥＩＣ）を示す図である。図中において、縦軸はピーク強度、横軸は測定時間を表す。図中のＴＩＣはトータルイオンクロマトグラムを、ＥＩＣ１３７はｍ／ｚ＝１３７の抽出イオンクロマトグラムを表す。
【図15】本発明に係る感度増強用連結デバイスの一態様の正面視縦断面を示す図である。ハッチング部分は、連結デバイスの支持体構造部分を示す。図中の太い矢印は、試料ガス又はイオン化試料ガスの流れを示す。また、白抜きの矢印は、励起ガスの流れを示す。
【図16】本発明に係る感度増強用連結デバイスの一態様の正面視縦断面を示す図である。ハッチング部分は、連結デバイスの支持体構造部分を示す。図中の太い矢印は、試料ガス又はイオン化試料ガスの流れを示す。また、白抜きの矢印は、励起ガスの流れを示す。
【図17】本発明に係る感度増強用連結デバイスの一態様の正面視縦断面を示す図である。ハッチング部分は、連結デバイスの支持体構造部分を示す。図中の太い矢印は、試料ガス又はイオン化試料ガスの流れを示す。また、白抜きの矢印は、励起ガスの流れを示す。
【図18】本発明に係る感度増強用連結デバイスの一態様の正面視縦断面を示す図である。ハッチング部分は、連結デバイスの支持体構造部分を示す。図中の太い矢印は、試料ガス又はイオン化試料ガスの流れを示す。また、白抜きの矢印は、励起ガスの流れを示す。
【図19】本発明に係る感度増強用連結デバイスの一態様の正面視縦断面を示す図である。ハッチング部分は、連結デバイスの支持体構造部分を示す。図中の太い矢印は、試料ガス又はイオン化試料ガスの流れを示す。また、白抜きの矢印は、励起ガスの流れを示す。
【図20】本発明に係る感度増強用連結デバイスの一態様の正面視縦断面を示す図である。ハッチング部分は、連結デバイスの支持体構造部分を示す。図中の太い矢印は、試料ガス又はイオン化試料ガスの流れを示す。また、白抜きの矢印は、励起ガスの流れを示す。
【発明を実施するための形態】
【0016】
本出願は、２０１４年２月４日に日本国に本出願人により出願された特願２０１４−０１９６６９に基づく優先権主張を伴う出願であり、その全内容は参照により本出願に組み込まれる。【0017】
以下、本発明の実施形態を詳細に説明する。本発明は、揮発性物質の大気圧下リアルタイム質量分析を高感度にて可能とする質量分析装置用連結デバイスに関するものである。
また、本発明は、揮発性物質の大気圧下リアルタイム質量分析を高感度で行う方法に関するものである。
【0018】
１．感度増強用連結デバイス本発明に係る連結デバイス（符号１）は、大気圧下リアルタイム質量分析装置（符号２１）に接続するインターフェイス部材である。イオン源の励起ガス噴出口（符号３２）と、質量分析計のイオン化試料ガス回収口（符号４２）と、の間に接続して用いる連結デバイスである。
当該連結デバイスを大気圧下リアルタイム質量分析装置接続することにより、質量分析の感度（マスクロマトグラムのピーク値）を飛躍的に増強することが可能となる。即ち、本発明に係る当該連結デバイスは、大気圧下リアルタイム質量分析装置用の感度増強用連結デバイスである。
【0019】
本発明に係る当該連結デバイスは、大気圧下リアルタイム質量分析装置用の感度増強作用を有する連結デバイスである。本発明に係る質量分析装置用連結デバイス（符号１）は、「連結デバイス」、「質量分析装置用連結デバイス」、「感度増強用連結デバイス」、「インターフェイス部材」、「連結部材」、「質量分析装置用連結部材」、「感度増強用連結部材」、等と表現することができる。これらの用語は、いずれも本発明に係る連結デバイス（符号１）を指す用語として使用することができる。【0020】
本発明に係る連結デバイスの一例を図１〜３、１５〜２１に示す。なお、本発明はこれらの形態のみに限定されるものではない。【0021】
・連結デバイスの主要構造本発明に係る連結デバイス（符号１）は、励起ガス導入口（符号２）、試料ガス導入口（符号３）、及びイオン化試料ガス放出口（符号７）、を有する部材である。
【0022】
当該連結デバイス（符号１）は、励起ガス導入口（符号２）とイオン化試料ガス放出口（符号７）とが連通し、連結デバイス内に連結デバイス内主流路（符号１０）が形成されてなる部材である。連結デバイス内主流路（符号１０）は、少なくとも一部分に直管形状の流路を有する流路であることが好適である。さらには、流路の全部が直管形状の流路を有する流路であることが望ましい。なお、本明細書において「直管形状」とは、管が屈曲することなく実質的に真っ直ぐな形状を指すものである。横断面の形状が円状や環状の管だけでなく、多角状や多角環状のものも含まれる。
【0023】
連結デバイス内主流路（符号１０）の一部は、励起ガス−試料ガス混合空間（符号４）とイオン化試料ガス用流路（符号５）から構成されてなる。当該連結デバイス（符号１）は、試料ガス導入口（符号３）から通じる試料ガス導入用流路（符号６）が、連結デバイス内主流路（符号１０）に連通する構造を有する部材である。当該構造により、連結デバイス内主流路（符号１０）の一部の領域には励起ガス−試料ガス混合空間（符号４）が形成される。
励起ガス−試料ガス混合空間（符号４）は、連結デバイス内主流路（符号１０）の直管形状の流路部分に形成されてなることが好適である。
【0024】
・外形形状当該連結デバイス（符号１）の全体の外形形状としては、上記主要構造を充足するような構造体であれば、如何なる外形形状を有するものを採用することができる。
【0025】
当該外形形状としては、励起ガス−試料ガス混合空間（符号４）とイオン化試料ガス用流路（符号５）の流路長を一定の長さ確保するために、柱状又は略柱状とすることが望ましい。特には、横倒しした形状とすることが望ましい。当該柱状又は略柱状としては、円柱状、樽型形状、角柱状（三角柱状、四角柱状、六角柱状等）、角環柱状、エンタシス状（中央部分が膨らんだ柱状）、逆エンタシス形状（中央部分が窪んだ柱状）、断頭円錐状、断頭角錐状（断頭三角錐状、断頭四角錐状、断頭六角錐状等）、台形柱状、などを横倒しした形状、を挙げることができる。これらの形状には、柱長（横軸の長さ）が断面幅（縦軸の長さ）よりも短い形状も含まれる。即ち、キューブ状、切り株状、なども当該形状に含まれる。
また、これらに準ずる略形状を挙げることも可能である。また、当該列挙した各形状を組み合わせてなる形状についても、当該連結デバイス（符号１）の外形形状として採用することもできる。
【0026】
また、当該外形形状としては、支持体部分を薄くして、管状、筒状、箱状等の形状とすることもできる。また、複数の管状構造を組み合わせた、分岐した管状の外形（分岐管形状）となる形状を採用することもできる。なお、本明細書において「管状」及び「管形状」とは、横断面の形状が円状や環状の管だけでなく、多角状や多角環状のものも含まれる。
【0027】
また、当該外形形状としては、球状、長円球状、などの形状とすることも可能である。 また、これら列挙した各形状を組み合わせてなる形状についても、当該連結デバイス（符号１）の外形形状として採用することができる。【0028】
連結デバイス（符号１）の外形の全長（連結デバイス内主流路（符号１０）方向の長さ、当該連結デバイスが柱状、略柱状、管状、又は筒状等の形状の場合はその柱長や管長）としては、励起ガス−試料ガス混合空間（符号４）とイオン化試料ガス用流路（符号５）の流路長を一定の長さ確保するために、例えば５〜１２０ｍｍ程度とすることが好適である。外形長の下限としては、５ｍｍ以上、好ましくは１０ｍｍ以上、より好ましくは１５ｍｍ以上、さらに好ましくは２０ｍｍ以上、特に好ましくは２５ｍｍ以上、とすることが好適である。
また、外形長の上限としては、イオン化した試料ガス（符号１２）のイオン化状態が保持されている間（長くても１秒以内、好ましくは５００ｍ秒以内）に、質量分析計のイオン化試料ガス回収口（符号４２）に到達できる長さであれば、特に制限はない。例えば、１２０ｍｍ以下、好ましくは１００ｍｍ以下、より好ましくは８０ｍｍ以下、さらに好ましくは６０ｍｍ以下、特に好ましくは５０ｍｍ以下、一層好ましくは４５ｍｍ以下、より一層好ましくは４０ｍｍ以下、さらに一層好ましくは３５ｍｍ以下を挙げることができる。
【0029】
連結デバイス（符号１）の外形の幅（連結デバイス内主流路（符号１０）方向に対する断面幅、当該連結デバイスが柱状、略柱状、管状、又は筒状等の形状の場合はその断面幅）としては、励起ガス−試料ガス混合空間（符号４）の容積を確保でき且つ当該連結デバイスの強度が保たれる支持材を確保できる幅であれば、特に制限はない。当該外形幅としては、例えば、５〜８０ｍｍ程度を挙げることができる。当該外形幅の上限としては、５ｍｍ以上、好ましくは６ｍｍ以上、より好ましくは８ｍｍ以上、さらに好ましくは１０ｍｍ以上、特に好ましくは１２ｍｍ以上を挙げることができる。
また、外形幅の下限としては、８０ｍｍ以下、好ましくは５０ｍｍ以下、より好ましくは４０ｍｍ以下、さらに好ましくは３０ｍｍ以下、特に好ましくは２５ｍｍ以下、一層好ましくは２０ｍｍ以下を挙げることができる。
【0030】
・材質当該連結デバイス（符号１）の支持体を構成する材質としては、十分な強度を有する材質であれば特に制限はなく、如何なる材質のものも用いることが可能である。例えば、樹脂、セラミック、金属、鉱石、ガラス、などを挙げることができる。好ましくは、絶縁製の材質からなる部材が好適である。
【0031】
特にイオン源としてＤＡＲＴを用いる場合は、さらに耐熱性を有する材質を採用することが好適である。ここで、耐熱性の材質としては、具体的には、２００℃以上、好ましくは２５０℃以上、より好ましくは３００℃以上、さらに好ましくは３２０℃以上、特に好ましくは３４０℃以上、一層好ましくは３６０℃以上、より一層好ましくは３８０℃以上、さらに一層好ましくは４００℃以上の耐熱性を有する材質であることが好適である。当該材質として具体的には、フッ化炭素樹脂（ＰＴＦＥ、ＰＦＡ、ＦＥＰなど）、ポリプロピレン樹脂（ＰＰ）、ポリエーテルエーテルケトン樹脂（ＰＥＥＫ）、ポリイミド樹脂、セラミック（アルミナ、窒化アルミ等）、などを挙げることができる。また、これらの材質を組み合わせて成形したものであっても良い。特には、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）、アルミナ、窒化アルミ、等を用いることが好適である。
【0032】
・励起ガス導入口当該連結デバイス（符号１）は、「励起ガス導入口」（符号２）を有する部材である。当該励起ガス導入口は、イオン源の励起ガス噴出口（符号３２）から噴出される励起ガスを、当該デバイス内に導入するために必要な孔である。
【0033】
励起ガス導入口（符号２）の形状としては、特に制限はないが、例えば、円状、環状、長円状、多角状（三角形状、四角形状、矩形状、菱形状、五角形状、六角形状等）、多角環状、半円状、ハート状、雫状、など流路の断面として採用可能な形状であれば、如何なる形状も挙げることができる。特には、流体抵抗を低減する観点から、円状又は環状が好適である。【0034】
また、励起ガス導入口（符号２）の口幅（最長部分の口幅、円状又は環状の場合は内径）としては、例えば０．５〜３０ｍｍを挙げることができる。当該口幅の下限としては、０．５ｍｍ以上、好ましくは０．７５ｍｍ以上、より好ましくは１ｍｍ以上、さらに好ましくは１．５ｍｍ以上、特に好ましくは２ｍｍ以上、一層好ましくは２．５ｍｍ以上を挙げることができる。
また、当該口幅の上限としては、３０ｍｍ以下、好ましくは２０ｍｍ以下、より好ましくは１０ｍｍ以下、さらに好ましくは８ｍｍ以下、特に好ましくは６ｍｍ以下、一層好ましくは５ｍｍ以下、より一層好ましくは４ｍｍ以下、さらに一層好ましくは３．５ｍｍ以下を挙げることができる。
【0035】
当該連結デバイス（符号１）において、励起ガス導入口（符号２）の周辺部分は、イオン源の励起ガス噴出ノズル（符号３２）（アダプターやアクセサリー部材が当該噴出ノズルに相当する場合を含む）との接続に、適した形状とすることが好適である。即ち、当該励起ガス導入口（符号２）と、当該噴出ノズル（符号３２）の先端口とが、接触又は近接するように接続可能な形状であることが好適である。例えば、当該連結デバイスの支持体部分を内側にくり抜き、励起ガス導入口（符号２）が当該くり抜き部分の底部に形成される形状とすることができる。当該くり抜き形状とすることで、連結デバイスの当該くり抜き部分に、イオン源の励起ガス噴出口（符号３２）を差し込んで接続することが容易となる。
なお、当該くり抜き幅（円状又は環状の場合は内径）は、当該励起ガス噴出口（符号３２）の外形（円状又は環状の場合は外径）に合わせて、成形することが可能である（図３Ｂ参照）。
【0036】
また、当該くり抜き形状としては、くり抜き部分の底部が、円錐曲面状又は略円錐曲面状になるようにして、内側にくり抜かれた形状とすることが好適である。当該形状とすることで、連結デバイス内に、励起ガスを効率良く集中的に取り込むことが可能となる。【0037】
なお、当該デバイスにおける励起ガス導入口（符号２）の位置としては、当該連結デバイスが柱状、略柱状、管状、又は筒状等の形状の場合、当該柱又は管等を横倒した横側面部分に、励起ガス導入口（符号２）を形成させることが好適である。これにより、励起ガス−試料ガス混合空間（符号４）とイオン化試料ガス用流路（符号５）の流路長を、一定の長さ確保するのに適した形状とすることができる。【0038】
・イオン化試料ガス放出口当該連結デバイス（符号１）は、「イオン化試料ガス放出口」（符号７）を有することを特徴とする部材である。当該イオン化試料ガス放出口（符号７）は、当該連結デバイス内でイオン化した試料ガス（符号１２）を、当該連結デバイスから放出して、質量分析計のイオン化試料ガス回収口（符号４２）に、受け渡すために必要な孔である。
【0039】
イオン化試料ガス放出口（符号７）の形状としては、特に制限はないが、例えば、円状、環状、長円状、多角状（三角形状、四角形状、矩形状、菱形状、五角形状、六角形状等）、多角環状、半円状、ハート状、雫状、など流路の断面として採用可能な形状であれば、如何なる形状をも挙げることができる。特には、流体抵抗を低減する観点から、円状又は環状が好適である。【0040】
また、イオン化試料ガス放出口（符号７）の口幅（最長部分の口幅、円状又は環状の場合は内径）としては、例えば０．５〜３０ｍｍを挙げることができる。当該口幅の下限としては、０．５ｍｍ以上、好ましくは０．６ｍｍ以上、より好ましくは０．８ｍｍ以上、さらに好ましくは１ｍｍ以上、特に好ましくは１．２ｍｍ以上、一層好ましくは１．４ｍｍ以上、より一層好ましくは１．５ｍｍ以上を挙げることができる。
また、当該口幅の上限としては、３０ｍｍ以下、好ましくは２０ｍｍ以下、より好ましくは１０ｍｍ以下、さらに好ましくは８ｍｍ以下、特に好ましくは６ｍｍ以下、一層好ましくは５ｍｍ以下、より一層好ましくは４ｍｍ以下、さらに一層好ましくは３ｍｍ以下、さらにより一層好ましくは２．５ｍｍ以下を挙げることができる。
【0041】
当該連結デバイス（符号１）において、イオン化試料ガス放出口（符号７）の周辺部分は、質量分析計のイオン化試料ガス回収口（符号４２）（アダプターやアクセサリー部材が当該噴出ノズルに相当する場合を含む）との接続に適した形状とすることが好適である。即ち、当該イオン化試料ガス放出口（符号７）と、イオン化試料ガス回収口（符号４２）とが、接触又は近接するように接続可能な形状であることが好適である。【0042】
例えば、当該連結デバイスの支持体部分を内側にくり抜き、イオン化試料ガス放出口（符号７）が、当該くり抜き部分の底に形成される形状とすることができる。当該くり抜き形状とすることで、連結デバイスの当該くり抜き部分に、質量分析計のイオン化試料ガス回収口（符号４２）を差し込んで接続することが可能となる。
なお、当該くり抜き幅（円状又は環状の場合は内径）は、当該イオン化試料ガス回収口（符号４２）の外形（円状又は環状の場合は外径）に合わせて、成形することが可能である（図３Ｃ参照）。
【0043】
当該連結デバイス（符号１）におけるイオン化試料ガス放出口（符号７）の位置としては、当該連結デバイス（符号１）が柱状、略柱状、管状、又は筒状等の形状の場合、上記励起ガス導入口（符号２）とは反対側の横側面に、イオン化試料ガス放出口（符号７）を形成させることが好適である。これにより、励起ガス−試料ガス混合空間（符号４）とイオン化試料ガス用流路（符号５）の流路長を、一定の長さ確保するのに適した形状とすることができる。【0044】
・試料ガス導入口当該連結デバイス（符号１）は、「試料ガス導入口」（符号３）を有することを特徴とする部材である。試料ガス導入口（符号３）は、試料ガスである揮発性物質ガス（符号１１）を、当該デバイス内に導入するために必要な孔である。
【0045】
試料ガス導入口（符号３）の形状としては、特に制限はないが、例えば、円状、環状、長円状、多角状（三角形状、四角形状、矩形状、菱形状、五角形状、六角形状等）、多角環状、半円状、ハート状、雫状、など流路の断面として採用可能な形状であれば、如何なる形状も挙げることができる。特には、流体抵抗を低減する観点から、円状又は環状が好適である。【0046】
試料ガス導入口（符号３）の口幅（最長部分の口幅、円状又は環状の場合は内径）としては、例えば０．０５〜３０ｍｍを挙げることができる。当該口幅の下限としては、０．０５ｍｍ以上、好ましくは０．０８ｍｍ以上、より好ましくは０．１ｍｍ以上、さらに好ましくは０．２ｍｍ以上、特に好ましくは０．４ｍｍ以上、一層好ましくは０．５ｍｍ以上、より一層好ましくは０．６ｍｍ以上、さらに一層好ましくは０．８ｍｍ以上、特に一層好ましくは１．０ｍｍ以上、よりさらに一層好ましくは１．２ｍｍ以上、特にさらに一層好ましくは１．４ｍｍ以上、最も好ましくは１．５ｍｍ以上、を挙げることができる。
また、当該口幅の上限としては、３０ｍｍ以下、好ましくは２０ｍｍ以下、より好ましくは１０ｍｍ以下、さらに好ましくは８ｍｍ以下、特に好ましくは６ｍｍ以下、一層好ましくは５ｍｍ以下、より一層好ましくは４ｍｍ以下、さらに一層好ましくは３ｍｍ以下、特に一層好ましくは２．５ｍｍ以下を挙げることができる。
【0047】
当該連結デバイス（符号１）において、試料ガス導入口（符号３）の周辺部分は、試料ガス取り込み管（符号５１）の先端口（アダプターやアクセサリー部材が、当該噴出ノズルに相当する場合を含む）との接続に、適した形状とすることが好適である。即ち、当該試料ガス導入口（符号３）と、試料ガス取り込み管（符号５１）の先端口とが、接触又は近接するように接続可能な形状とすることが好適である。【0048】
当該連結デバイス（符号１）における試料ガス導入口（符号３）の位置としては、特に制限はない。但し、当該連結デバイスが柱状、略柱状、管状、又は筒状等の形状の場合、上記励起ガス導入口（符号２）及びイオン化試料ガス放出口（符号７）が形成された側面とは異なる外形面に、当該試料ガス導入口（符号３）を形成させることが好適である。なお、当該試料ガス導入口（符号３）は、当該連結デバイス（符号１）の上下の制限なく配置することができる。
【0049】
試料ガス導入口（符号３）の形成位置としては、励起ガス導入口（符号２）に近い位置に形成することが望ましい。好ましくは、励起ガス導入口（符号２）を起点として、試料ガス導入口（符号３）の励起ガス導入口側の外縁が、連結デバイス内主流路（符号１０）の流路長の下流側（イオン化試料ガス放出口側）の方向に、５０ｍｍ以内、好ましくは３０ｍｍ以内、より好ましくは２５ｍｍ以内、さらに好ましくは２０ｍｍ以内、特に好ましくは１５ｍｍ以内、一層好ましくは１０ｍｍ以内、より一層好ましくは８ｍｍ以内、さらに一層好ましくは６ｍｍ以内、特に一層好ましくは５ｍｍ以内、さらにより一層好ましくは４ｍｍ以内、の外形表面に形成された位置であることが好適である。当該試料ガス導入口（符号３）の位置を、励起ガス導入口（符号２）に近い位置に形成させるほど、試料ガス（符号１１）のイオン化効率が向上することができて好適である。
また、当該試料ガス導入口（符号３）の位置としては、当該連結デバイス（符号１）の上下の制限なく配置することができる。
【0050】
当該連結デバイス（符号１）が有する試料ガス導入口（符号３）の数としては、通常は１つであることが好適である。また、試料ガス導入口（符号３）を２以上有する形態とすることも可能である。【0051】
・連結デバイス内主流路当該連結デバイス（符号１）は、励起ガス導入口（符号２）とイオン化試料ガス放出口（符号７）とが連通してなる流路が形成されてなる構造体である。当該流路は、「連結デバイス内主流路」（符号１０）となる。
当該連結デバイス内主流路（符号１０）の一部は、励起ガス−試料ガス混合空間（符号４）とイオン化試料ガス用流路（符号５）を構成する。
【0052】
連結デバイス内主流路（符号１０）は、曲管状、屈曲管状、Ｌ字管状等の部分を含む形状であっても良いが、少なくともその一部分を直管形状の流路とすることが好適である。さらに好ましくは、当該連結デバイス内主流路（符号１０）としては、直管形状のみの直線流路にして、励起ガス導入口（符号２）とイオン化試料ガス放出口（符号７）とを最短距離で結んで連通させた流路とすることが最適である。当該態様によりガスの流体抵抗を減少させることができる。
【0053】
なお、当該連結デバイス内主流路（符号１０）は、実質的には励起ガス−試料ガス混合空間（符号４）及びイオン化試料ガス用流路（符号５）と同じ構造を指すため、その横断面形状、流路幅、及び流路長、などの詳細な特徴としては、下記した励起ガス−試料ガス混合空間（符号４）及びイオン化試料ガス用流路（符号５）の説明段落に記載の特徴を参照可能である。【0054】
・試料ガス導入用流路当該連結デバイス（符号１）は、試料ガス導入口（符号３）から通じる「試料ガス導入用流路」（符号６）を有する部材である。
【0055】
試料ガス導入用流路（符号６）は、連結デバイス内主流路（符号１０）における流路に連通（接続）してなる流路である。これにより、連結デバイス内主流路（符号１０）に、励起ガス−試料ガス混合空間（符号４）が形成される。試料ガス導入用流路（符号６）は、試料ガス（揮発性物質ガス：符号１１）を、励起ガス−試料ガス混合空間（符号４）に導くために必要な流路である。
【0056】
当該試料ガス導入用流路（符号６）は、ガスの流体抵抗を減少させるために、直管形状の流路とすることが好適であるが、流体抵抗に大きな影響を与えない範囲であれば、曲管状、屈曲管状、Ｌ字管状等のものを採用することも可能である。また、途中で分岐する形状の管又は分岐合流する形状の管を採用することも可能である。【0057】
試料ガス導入用流路（符号６）の横断面の形状としては、特に制限はないが、例えば、円状、環状、長円状、多角状（三角形状、四角形状、矩形状、菱形状、五角形状、六角形状等）、多角環状、半円状、ハート状、雫状、など流路の断面として採用可能な形状であれば、如何なる形状をも挙げることができる。特には、流体抵抗を低減する観点から、円状又は環状の横断面となるパイプ管状の流路が好適である。【0058】
試料ガス導入用流路（符号６）の流路幅（最長部分の幅、円状又は環状の場合は内径）としては、例えば０．０５〜３０ｍｍを挙げることができる。当該流路幅の下限としては、０．０５ｍｍ以上、好ましくは０．０８ｍｍ以上、より好ましくは０．１ｍｍ以上、さらに好ましくは０．２ｍｍ以上、特に好ましくは０．４ｍｍ以上、一層好ましくは０．５ｍｍ以上、より一層好ましくは０．６ｍｍ以上、さらに一層好ましくは０．８ｍｍ以上、特に一層好ましくは１．０ｍｍ以上、よりさらに一層好ましくは１．２ｍｍ以上、特にさらに一層好ましくは１．４ｍｍ以上、最も好ましくは１．５ｍｍ以上、を挙げることができる。
また、当該流路幅の上限としては、３０ｍｍ以下、好ましくは２０ｍｍ以下、より好ましくは１０ｍｍ以下、さらに好ましくは８ｍｍ以下、特に好ましくは６ｍｍ以下、一層好ましくは５ｍｍ以下、より一層好ましくは４ｍｍ以下、さらに一層好ましくは３ｍｍ以下、特に一層好ましくは２．５ｍｍ以下を挙げることができる。
【0059】
試料ガス導入用流路（符号６）の流路長としては、原理的には特に制限はないが、試料ガス導入口（符号３）と、連結デバイス内主流路（符号１０）とを、最短距離にて連通したものであることが好適である。例えば、２〜５０ｍｍ程度を挙げることができる。当該流路長の下限としては、２ｍｍ以上、好ましくは３ｍｍ以上、より好ましくは４ｍｍ以上、さらに好ましくは５ｍｍ以上を挙げることができる。
また、当該流路長の上限としては、５０ｍｍ以下、より好ましくは３０ｍｍ以下、さらに好ましくは２５ｍｍ以下、特に好ましくは２０ｍｍ以下、一層好ましくは１５ｍｍ以下、より一層好ましくは１０ｍｍ以下を挙げることができる。
【0060】
当該試料ガス導入用流路（符号６）は、連結デバイス内主流路（符号１０）に連通してなる流路である。連結デバイス内主流路（符号１０）における当該連通部分は、好ましくは直管形状であることが好適である。直管形状の流路部分でないところで連通させた場合、試料ガス導入用流路（符号６）へのガスの逆流が発生する可能性があり望ましくない。
【0061】
当該試料ガス導入用流路（符号６）と連結デバイス内主流路（符号１０）とが連通する位置は、励起ガス導入口（符号２）に近い位置であることが望ましい。好ましくは、励起ガス導入口（符号２）を起点として、当該連通部分の励起ガス導入口側の外縁が、連結デバイス内主流路（符号１０）の流路長の下流側（イオン化試料ガス放出口側）の方向に、５０ｍｍ以内、好ましくは３０ｍｍ以内、より好ましくは２５ｍｍ以内、さらに好ましくは２０ｍｍ以内、特に好ましくは１５ｍｍ以内、一層好ましくは１０ｍｍ以内、より一層好ましくは８ｍｍ以内、さらに一層好ましくは６ｍｍ以内、特に一層好ましくは５ｍｍ以内、よりさらに一層好ましくは４ｍｍ以内、の位置であることが好適である。当該連通位置を、励起ガス導入口（符号２）に近い位置に形成させるほど、試料ガス（符号１１）のイオン化効率を向上することができて好適である。
【0062】
当該試料ガス導入用流路（符号６）と連結デバイス内主流路（符号１０）とが連通（接続）する角度は、当該連通位置を中心に連結デバイス内主流路（符号１０）の上流（励起ガス導入方向）を０°とした場合において、当該角度が１３５°以下、好ましくは１２０°以下、より好ましくは１１０°以下、さらに好ましくは１００°以下、特に好ましくは９０°以下の角度とすることが好適である。当該角度が鈍角すぎる場合、試料ガス導入用流路（符号６）へのガスの逆流が発生する可能性があり望ましくない。当該連通（接続）角度の下限としては、鋭角である場合には特に制限はないが、具体的には１０°以上、好ましくは２０°以上、より好ましくは３０°以上の角度を挙げることができる。
【0063】
・励起ガス−試料ガス混合空間当該連結デバイス（符号１）は、連結デバイス内主流路（符号１０）の一部の領域に、励起ガス−試料ガス混合空間（符号４）を有する部材である。励起ガス−試料ガス混合空間（符号４）は、励起ガスと試料ガスを混合するための空間であり、連結デバイス内主流路（符号１０）に、試料ガス導入用流路（符号６）が連通することにより形成される空間である。
励起ガス−試料ガス混合空間（符号４）では、イオン化前の試料ガス（揮発性物質ガス：符号１１）が集中するため、当該空間において励起ガスと試料ガスの混合がおこり、当該試料ガスのイオン化を高効率に誘起することが可能となる。
【0064】
励起ガス−試料ガス混合空間（符号４）の形状としては、円状、環状、長円状、多角状（三角形状、四角形状、矩形状、菱形状、五角形状、六角形状等）、多角環状、半円状、ハート状、雫状、など流路の断面として採用可能な形状であれば、如何なる形状をも挙げることができる。特には、流体抵抗を低減する観点から、円状又は環状の横断面となるパイプ管状の流路空間であることが好適である。励起ガス−試料ガス混合空間（符号４）は、連結デバイス内主流路（符号１０）の直管形状の流路部分に形成された空間であることが望ましい。
【0065】
励起ガス−試料ガス混合空間（符号４）は、試料ガス（符号１１）を効率良く集中可能な流路空間（流路）とすることが望ましいため、一定の流路幅と流路長を有する空間であることが好適である。【0066】
励起ガス−試料ガス混合空間（符号４）の流路幅（空間の断面幅：最長部分の幅、円状又は環状の場合は内径）としては、試料ガス（符号１１）の集中を効率良く行う観点から、例えば０．５〜３０ｍｍを挙げることができる。当該流路幅（空間の断面幅）の下限としては、０．５ｍｍ以上、好ましくは０．７５ｍｍ以上、より好ましくは１ｍｍ以上、さらに好ましくは１．５ｍｍ以上、特に好ましくは２ｍｍ以上、一層好ましくは２．５ｍｍ以上を挙げることができる。
また、当該流路幅（空間の断面幅）の上限としては、３０ｍｍ以下、好ましくは２０ｍｍ以下、より好ましくは１０ｍｍ以下、さらに好ましくは８ｍｍ以下、特に好ましくは６ｍｍ以下、一層好ましくは５ｍｍ以下、より一層好ましくは４ｍｍ以下、さらに一層好ましくは３．５ｍｍ以下を挙げることができる。
【0067】
励起ガス−試料ガス混合空間（符号４）の流路長（空間長）としては、試料ガス（符号１１）の集中を効率良く行う観点から、２〜４０ｍｍであることが望ましい。当該流路長（空間長）の下限としては、２ｍｍ以上、好ましくは３ｍｍ以上、より好ましくは４ｍｍ以上、さらに好ましくは４．５ｍｍ以上を挙げることができる。
また、当該流路長（空間長）の上限としては、４０ｍｍ以下、より好ましくは３０ｍｍ以下、さらに好ましくは２０ｍｍ以下、特に好ましくは１５ｍｍ以下、一層好ましくは１２ｍｍ以下、より一層好ましくは１０ｍｍ以下、さらに一層好ましくは８ｍｍ以下、特に一層好ましくは６ｍｍ以下、よりさらに一層好ましくは５．５ｍｍ以下、を挙げることができる。
【0068】
励起ガス−試料ガス混合空間（符号４）の形成位置としては、励起ガス導入口（符号２）に近い位置に形成された空間であることが望ましい。好ましくは、励起ガス導入口（符号２）から、連結デバイス内主流路（符号１０）の流路長５０ｍｍ以内、好ましくは３０ｍｍ以内、より好ましくは２５ｍｍ以内、さらに好ましくは２０ｍｍ以内、特に好ましくは１５ｍｍ以内、一層好ましくは１０ｍｍ以内、より一層好ましくは８ｍｍ以内、さらに一層好ましくは６ｍｍ以内、特に一層好ましくは５ｍｍ以内、よりさらに一層好ましくは４ｍｍ以内、に形成された空間であることが好適である。
なお、当該形成位置としては、試料ガス導入用流路（符号６）の連通（接続）位置や角度を調整することにより、所望の位置に形成させることが可能である。
【0069】
本発明においては、通常の当該連結デバイス（符号１）では、励起ガス−試料ガス混合空間（符号４）を１つのみ有する形態とするのが好適である。なお、試料ガス導入口（符号３）及び試料ガス導入用流路（符号６）を２以上有する連結デバイス（符号１）、又は、試料ガス導入口（符号３）は１つであるが途中で分岐した形状の試料ガス導入用流路（符号６）を有する連結デバイス（符号１）では、試料ガス導入用流路（符号６）と連結デバイス内主流路（符号１０）との連通部位が２以上となるため、励起ガス−試料ガス混合空間（符号４）を２以上有する形態とすることも可能である。
【0070】
・「励起ガス−試料ガス混合室」とする態様当該連結デバイスでは、励起ガス−試料ガス混合空間（符号４）を、「励起ガス−試料ガス混合室」（部屋様の空間）とすることによって、さらに試料ガス（符号１１）の集中を効率良く行うことが可能となる。これにより、試料ガス（符号１１）のイオン化を飛躍的に効率化することが可能となる。
励起ガス−試料ガス混合室の形成は、具体的には、連結デバイス内主流路（符号１０）の励起ガス導入口（符号２）側に、イオン化試料ガス放出口（符号７）側よりも相対的に横断面積の広い空間を形成することにより実現できる。また、反対に、イオン化試料ガス放出口（符号７）側に、励起ガス導入口（符号２）側よりも相対的に横断面積の狭い空間を形成することによっても実現できる。
【0071】
励起ガス−試料ガス混合空間（符号４）とその下流流路との横断面積の差としては、上記流路幅（空間幅）に換算して例えば０．１〜２０ｍｍを挙げることができる。当該値の下限としては、０．１ｍｍ以上、好ましくは０．２ｍｍ以上、より好ましくは０．３ｍｍ以上、さらに好ましくは０．４ｍｍ以上、特に好ましくは０．５ｍｍ以上、一層好ましくは０．６ｍｍ以上、より一層好ましくは０．７ｍｍ以上、さらに一層好ましくは０．８ｍｍ以上、を挙げることができる。
また、当該値の上限としては、２０ｍｍ以下、好ましくは１０ｍｍ以下、より好ましくは５ｍｍ以下、さらに好ましくは４ｍｍ以下、特に好ましくは３ｍｍ以下、一層好ましくは２ｍｍ以下、より一層好ましくは１．５ｍｍ以下、を挙げることができる。
当該狭める横断面積の差が大きすぎる場合、段差部分に圧力が大きくなりすぎて好ましくない。また、狭める横断面積の差が小さすぎる場合、試料ガス（符号１１）の集中化がおこりにくくなり、好ましくない。
なお、当該部屋の下流側の流路を、徐々に狭める形状（略円錐曲面状など）とした場合、試料ガス（符号１１）の集中化を確保しつつ流体抵抗を低減できるため好適である。
【0072】
また、「励起ガス−試料ガス混合室」の内部形状としては、通常の円柱状（パイプ管形状）や筒状の室とすることが好適であるが、樽型形状、角柱状（三角柱状、四角柱状、六角柱状等）、角環柱状、エンタシス状（中央部分が膨らんだ柱状）、逆エンタシス形状（中央部分が窪んだ柱状）、断頭円錐状、断頭角錐状（断頭三角錐状、断頭四角錐状、断頭六角錐状等）、台形柱状、球状、キューブ状、などの室にすることも可能である。また、これらに準ずる略形状を挙げることも可能である。また、これら各形状を組み合わせてなる形状の室にすることも可能である。【0073】
また、連結デバイス内主流路（符号１０）内に、弁状物、突起物、板状物、網状物などの障害物を設置（半隔壁を形成）させることによって、当該励起ガス導入口（符号２）側の流路を、「励起ガス−試料ガス混合室」とする態様を採用することができる。【0074】
・イオン化試料ガス用流路前記連結デバイス内主流路（符号１０）のうち、励起ガス−試料ガス混合空間（符号４）より下流側（イオン化試料ガス放出口側）の流路は、「イオン化試料ガス用流路」（符号５）に相当する流路となる。イオン化試料ガス用流路（符号５）は、イオン化した試料ガス（符号１２）を、イオン化試料ガス放出口（符号７）に導くために必要な流路である。
【0075】
当該イオン化試料ガス用流路（符号５）は、ガスの流体抵抗を減少させるために、直管形状の流路とすることが好適であるが、流体抵抗に大きな影響を与えない範囲であれば、曲管状、屈曲管状、Ｌ字管状等のものを採用することも可能である。また、途中で分岐する形状の管又は分岐合流する形状の管を採用することも可能である。【0076】
イオン化試料ガス用流路（符号５）の横断面の形状としては、特に制限はないが、例えば、円状、環状、長円状、多角状（三角形状、四角形状、矩形状、菱形状、五角形状、六角形状等）、多角環状、半円状、ハート状、雫状、など流路の断面として採用可能な形状であれば、如何なる形状をも挙げることができる。特には、流体抵抗を低減する観点から、円状又は環状の横断面となるパイプ管状の流路が好適である。【0077】
また、イオン化試料ガス用流路（符号５）の流路幅（最長部分の幅、横断面が円状又は環状の場合は内径）としては、例えば０．５〜３０ｍｍを挙げることができる。当該流路幅の下限としては、０．５ｍｍ以上、好ましくは０．６ｍｍ以上、より好ましくは０．８ｍｍ以上、さらに好ましくは１ｍｍ以上、特に好ましくは１．２ｍｍ以上、一層好ましくは１．４ｍｍ以上、より一層好ましくは１．５ｍｍ以上を挙げることができる。
また、当該流路幅の上限としては、３０ｍｍ以下、好ましくは２０ｍｍ以下、より好ましくは１０ｍｍ以下、さらに好ましくは８ｍｍ以下、特に好ましくは６ｍｍ以下、一層好ましくは５ｍｍ以下、より一層好ましくは４ｍｍ以下、さらに一層好ましくは３ｍｍ以下、特に一層好ましくは２．５ｍｍ以下を挙げることができる。
【0078】
イオン化試料ガス用流路（符号５）の流路長としては、イオン化した試料ガス（符号１２）のイオン化状態が保持されている間（長くても１秒以内、好ましくは５００ｍ秒以内）に、質量分析計のイオン化試料ガス回収口（符号４２）に到達できる長さであれば、特に制限はないが、イオン化試料ガス放出口（符号７）から最短距離にて連通したものであることが好適である。例えば、５〜１００ｍｍ程度を挙げることができる。当該流路長の下限としては、５ｍｍ以上、好ましくは６ｍｍ以上、より好ましくは８ｍｍ以上、さらに好ましくは１０ｍｍ以上、特に好ましくは１２ｍｍ以上、一層好ましくは１５ｍｍ以上を挙げることができる。
また、当該流路長の上限としては、１００ｍｍ以下、より好ましくは９０ｍｍ以下、さらに好ましくは７５ｍｍ以下、特に好ましくは６０ｍｍ以下、一層好ましくは５０ｍｍ以下、より一層好ましくは４０ｍｍ以下、さらに一層好ましくは３０ｍｍ以下、特に一層好ましくは２５ｍｍ以下を挙げることができる。
【0079】
・その他当該連結デバイス（符号１）は、必要に応じて、質量分析装置や固定用アダプターへの固定手段を備えた構造を付加した形態とすることができる。例えば、固定用の穴（符号１４）等を穿った構造とすることもできる。
【0080】
２．外気導入機構本発明に係る連結デバイス（符号１）は、「外気導入機構」（符号１３）を備えた部材とすることにより、質量分析の感度（マスクロマトグラムのピーク値）をさらに増強することが可能となる。
ここで、当該外気導入機構（符号１３）とは、特定構造及び特定位置に形成されてなる外気導入口（符号８）及び外気導入用流路（符号９）からなる機構を指す。
【0081】
当該連結デバイス（符号１）では、当該外気導入機構（符号１３）を１つ備えることで、質量分析における検出感度を著しく増強することが可能となる。また、当該外気導入機構（符号１３）を２つ以上備えた態様の当該連結デバイスも、本発明に含まれる。【0082】
外気導入機構（符号１３）は、外気を当該連結デバイス内に取り込むように作用する構造体である。部材内外の圧力の安定性を踏まえると、好ましくは、イオン化試料ガス用流路（符号５）中の流体ガスが発生させる負圧によって、外気を当該連結デバイス内に自然に取り込む作用を有する構造体であることが好適である。ここで、「外気」としては、通常は大気ガスを指すものであるが、精製した空気、窒素ガス、ヘリウムガス、アルゴンガス等を取り込ませることも可能である。この場合、不純物が少ない分さらなる感度の上昇が期待できる。
また、負圧による自然流入でなく、強制的な加圧によって、外気導入機構（符号１３）から外気をバランスガスとして導入することも可能である。
【0083】
当該外気導入機構（符号１３）を介してイオン化試料ガス用流路（符号５）に外気が取り込まれることにより、以下の有利な作用効果が発揮される。（ｉ）当該連結デバイス及び装置全体での圧力制御が安定する作用が奏される。これにより、流速が安定し、励起ガス−試料ガス混合空間（符号４）での試料ガスのイオン化反応を安定して進行させることが可能となる。
（ｉｉ）また、取り込まれた外気（大気ガス）に含まれる水分子は、試料ガスのイオン化を、さらに促進する作用がある。当該作用により、励起ガス−試料ガス混合空間（符号４）を通過した未反応の試料ガスについても、イオン化試料ガス用流路（符号５）内にてイオン化させることが可能となる。当該作用は、特にイオン源としてＤＡＲＴを用いた時に発揮される作用である。
（ｉｉｉ）さらに、外気導入機構（符号１３）から外部標準物質を導入することにより、揮発性物質の定量を容易に行うことが可能となる。これにより、内部標準物質を試料に添加する操作（試料の前処理）を必要とすることなく、高感度の定量が可能となる。
【0084】
・外気導入口当該外気導入機構（符号１３）を有する連結デバイス（符号１）としては、「外気導入口」（符号８）を形成した部材とすることが必要である。
【0085】
外気導入口（符号８）の形状としては、外気の取り込に適した形状であれば特に制限はないが、例えば、円状、環状、長円状、多角状（三角形状、四角形状、矩形状、菱形状、五角形状、六角形状等）、多角環状、半円状、ハート状、雫状、など流路の断面として採用可能な形状であれば、如何なる形状も挙げることができる。特には、流体抵抗を低減する観点から、円状又は環状が好適である。【0086】
外気導入口（符号８）の口幅（最長部分の口幅、円状又は環状の場合は内径）としては、例えば０．１〜３０ｍｍを挙げることができる。当該口幅の下限としては、０．１ｍｍ以上、好ましくは０．５ｍｍ以上、より好ましくは１ｍｍ以上、さらに好ましくは１．５ｍｍ以上、特に好ましくは２ｍｍ以上、一層好ましくは３ｍｍ以上、を挙げることができる。
また、当該口幅の上限としては、３０ｍｍ以下、好ましくは２０ｍｍ以下、より好ましくは１０ｍｍ以下、さらに好ましくは８ｍｍ以下、特に好ましくは６ｍｍ以下、一層好ましくは５ｍｍ以下、より一層好ましくは４．５ｍｍ以下を挙げることができる。
【0087】
当該連結デバイスにおける外気導入口（符号８）の位置としては、外気導入用流路（符号９）と連結デバイス内主流路（符号１０）との連通（接続）位置が、励起ガス−試料ガス混合空間（符号４）の外周に相当する位置又はその下流側（イオン化試料ガス放出口側）であれば、当該外気導入口（符号８）の位置については特に制限はない。なお、当該連結デバイス（符号１）の外形形状が柱状、略柱状、管状、又は筒状等の形状の場合、上記励起ガス導入口（符号２）及びイオン化試料ガス放出口（符号７）を形成した側面とは異なる外形面に、当該外気導入口（符号８）を形成させることも好適である。
また、当該外気導入口（符号８）の位置としては、当該連結デバイス（符号１）の上下方向等に制限されることなく配置することができる。
【0088】
当該外気導入口（符号８）の位置としては、具体的には励起ガス−試料ガス混合空間（符号４）の外周に相当する外形表面に形成することができるが、好ましくは、試料ガス導入用流路（符号６）と連結デバイス内主流路（符号１０）の連通（接続）位置のイオン化試料ガス放出口側の外縁を起点として、外気導入口（符号８）の励起ガス導入口側の外縁が、イオン化試料ガス用流路（符号５）の下流側（イオン化試料ガス放出口側）の方向に２．５ｍｍ以上、好ましくは５ｍｍ以上、より好ましくは７．５ｍｍ以上、さらに好ましくは１０ｍｍ以上、特に好ましくは１５ｍｍ以上、一層好ましくは２０ｍｍ以上、より一層好ましくは２５ｍｍ以上、離れた外形表面に形成された位置であることが好適である。当該外気導入口（符号８）の位置を、励起ガス−試料ガス混合空間（符号４）から離れた位置に形成させるほど、試料ガス（符号１１）のイオン化効率が向上することができて好適である。
なお、当該距離の上限としては、特に制限はないが、例えば、１００ｍｍ以下、好ましくは９０ｍｍ以下、より好ましくは８０ｍｍ以下、さらに好ましくは７０ｍｍ以下、特に好ましくは６０ｍｍ以下、一層好ましくは５０ｍｍ以下、を挙げることができる。
【0089】
・外気導入用流路当該外気導入機構（符号１３）を有する連結デバイス（符号１）としては、外気導入口（符号８）から通じる「外気導入用流路」（符号９）を有する部材とすることが必要である。
当該外気導入用流路（符号９）は、イオン化試料ガス用流路（符号５）に、連通（接続）してなる流路である。当該外気導入用流路（符号９）は、外気（大気ガス等）を、イオン化試料ガス用流路（符号５）に導くために必要な流路である。
【0090】
当該外気導入用流路（符号９）は、ガスの流体抵抗を減少させるために、直管形状の流路とすることが好適であるが、流体抵抗に大きな影響を与えない範囲であれば、曲管状、屈曲管状、Ｌ字管状等のものを採用することも可能である。また、途中で分岐する形状の管又は分岐合流する形状の管を採用することも可能である。【0091】
外気導入用流路（符号９）の横断面の形状としては、特に制限はないが、例えば、円状、環状、長円状、多角状（三角形状、四角形状、矩形状、菱形状、五角形状、六角形状等）、多角環状、半円状、ハート状、雫状、など流路の断面として採用可能な形状であれば、如何なる形状も挙げることができる。特には、流体抵抗を低減する観点から、円状又は環状の横断面となるパイプ管状の流路が好適である。【0092】
外気導入用流路（符号９）の流路幅（最長部分の幅、円状又は環状の場合は内径）としては、例えば０．１〜３０ｍｍを挙げることができる。当該流路幅の下限としては、０．１ｍｍ以上、好ましくは０．５ｍｍ、より好ましくは１ｍｍ以上、さらに好ましくは１．５ｍｍ以上、特に好ましくは２ｍｍ以上、一層好ましくは３ｍｍ以上、より一層好ましくは３．５ｍｍ以上、を挙げることができる。
また、当該流路幅の上限としては、３０ｍｍ以下、好ましくは２０ｍｍ以下、より好ましくは１０ｍｍ以下、さらに好ましくは８ｍｍ以下、特に好ましくは６ｍｍ以下、一層好ましくは５ｍｍ以下、より一層好ましくは４．５ｍｍ以下を挙げることができる。
【0093】
外気導入用流路（符号９）の流路長としては、外気導入口（符号８）から最短距離にて連通したものであることが好適である。例えば、２〜５０ｍｍ程度を挙げることができる。当該流路長の下限としては、２ｍｍ以上、好ましくは３ｍｍ以上、より好ましくは４ｍｍ以上、さらに好ましくは５ｍｍ以上を挙げることができる。
また、当該流路長の上限としては、５０ｍｍ以下、好ましくは３０ｍｍ以下、より好ましくは２５ｍｍ以下、さらに好ましくは２０ｍｍ以下、特に好ましくは１５ｍｍ以下、一層好ましくは１０ｍｍ以下を挙げることができる。
【0094】
当該外気導入用流路（符号９）は、イオン化試料ガス用流路（符号５）に連通してなる流路である。連結デバイス内主流路（符号１０）における当該連通部分は、好ましくは直管形状であることが好適である。直管形状の流路部分でないところで連通させた場合、外気導入用流路（符号９）へのガスの逆流が発生する可能性があり望ましくない。
【0095】
当該外気導入用流路（符号９）とイオン化試料ガス用流路（符号５）の連通（接続）部位では、イオン化試料ガス用流路（符号５）の入路方向とは反対側の壁を、凹状構造とすることが好適である。当該凹状構造により、試料ガス（符号１１）のイオン化を促進する作用がさらに向上される。当該凹状構造としては、ドーム状、円錐曲面状、略円錐曲面状に抉った又は穿った形状であっても良いが、周囲の壁面から彫り込んだ段差構造又は略段差構造であることが好適である。
当該凹状構造としては、イオン化試料ガス用流路（符号５）の壁面から０．１ｍｍ以上、好ましくは０．２ｍｍ以上、より好ましくは０．３ｍｍ以上、さらに好ましくは０．４ｍｍ以上、特に好ましくは０．５ｍｍ以上、彫り込んだ段差構造又は略段差構造であることが好適である。
また、当該段差の上限としては、５ｍｍ以下、好ましくは４ｍｍ以下、より好ましくは３ｍｍ以下、さらに好ましくは２ｍｍ以下の段差であることが好適である。
当該凹状構造の上面視からの（平面的な）形状及び構造幅としては、外気導入用流路（符号９）の流路横断面と同形状及び同サイズであることが好適である。
【0096】
当該外気導入用流路（符号９）と連結デバイス内主流路（符号１０）とが連通する位置としては、励起ガス−試料ガス混合空間（符号４）に形成することができるが、好ましくは、励起ガス−試料ガス混合空間（符号４）から下流側に離れた位置であることが望ましい。具体的には、試料ガス導入用流路（符号６）と連結デバイス内主流路（符号１０）との連通位置の下流側（イオン化試料ガス放出口側）の外縁を起点として、当該外気導入用流路（符号９）と連結デバイス内主流路（符号１０）の連通部分の上流側（励起ガス導入口側）の外縁が、イオン化試料ガス用流路（符号５）の流路長の下流側（イオン化試料ガス放出口側）の方向に２．５ｍｍ以上、好ましくは５ｍｍ以上、より好ましくは７．５ｍｍ以上、さらに好ましくは１０ｍｍ以上、特に好ましくは１５ｍｍ以上、一層好ましくは２０ｍ以上、より一層好ましくは２５ｍｍ以上、離れた位置であることが好適である。
当該連通（接続）位置を、励起ガス−試料ガス混合空間（符号４）から離れた位置に形成させるほど、試料ガスのイオン化効率が向上することができて好適である。
なお、当該距離の上限としては、特に制限はないが、例えば、１００ｍｍ以下、好ましくは９０ｍｍ以下、より好ましくは８０ｍｍ以下、さらに好ましくは７０ｍｍ以下、特に好ましくは６０ｍｍ以下、一層好ましくは５０ｍｍ以下、を挙げることができる。
【0097】
当該外気導入用流路（符号９）とイオン化試料ガス用流路（符号５）とが連通（接続）する角度は、当該連通位置を中心にイオン化試料ガス用流路（符号５）の上流（イオン化試料ガス流入方向）を０°とした場合において、当該角度が１３５°以下、好ましくは１２０°以下、より好ましくは１１０°以下、さらに好ましくは１００°以下、特に好ましくは９０°以下の角度とすることが好適である。当該角度が鈍角すぎる場合、外気導入用流路（符号９）へのガスの逆流が発生する可能性があり、望ましくない。当該連通（接続）角度の下限としては、鋭角である場合には特に制限はないが、具体的には１０°以上、好ましくは２０°以上、より好ましくは３０°以上の角度を挙げることができる。
【0098】
３．大気圧下リアルタイム質量分析装置本発明に係る連結デバイス（符号１）は、大気圧下リアルタイム質量分析装置（符号２１）と接続することにより、揮発性物質の大気圧下でのリアルタイム質量分析を、極めて高感度にて行うことが可能となる。
ここで、「大気圧下リアルタイム質量分析装置」（符号２１）とは、大気圧下においてリアルタイムにて、高感度の質量分析を可能とする質量分析装置を指す。
【0099】
・装置への接続当該連結デバイス（符号１）と大気圧下リアルタイム質量分析装置（符号２１）との接続は、励起ガス導入口（符号２）をイオン源の励起ガス噴出口（符号３２）と接続し、イオン化試料ガス放出口（符号７）を質量分析計のイオン化試料ガス回収口（符号４２）と接続することにより実現される。
ここで、「接続状態」としては、密閉状態とすることが望ましいが、特に気密性が高い状態とすることまでは要さない。接触により摺動するような緩い接続状態であっても、当該接続態様に含まれる。
また、これらの接続部分には、アダプターやアクセサリー部材を噛ませることも可能である。
また、装置と接続するために装置固定用のアダプターやアクセサリー部材（符号４６）に、本発明に係る連結デバイス（符号１）を装着する態様とすることも可能である。
【0100】
・イオン源大気圧下リアルタイム質量分析装置（符号２１）としては、試料のイオン化を大気圧下において実現可能な「イオン源」（符号３１）を用いた装置であれば、如何なる装置を挙げることができる。
当該イオン源（符号３１）としては、大気圧下の気相中において、試料ガス（符号１１）をイオン化することが可能な原理を利用したイオン源であれば、如何なるものを用いることもできる。具体的には、ＤＡＲＴ法（リアルタイム直接分析法）の原理を利用したイオン源を、好適に用いることができる。
さらに、ＤＥＳＩ法（脱離エレクトロスプレーイオン化法）、ＥＳＩ法（エレクトロスプレーイオン化法）、ＡＰＩ法（大気圧イオン化法）、ＡＰＰＩ法（大気圧光イオン化法）、ＡＰＣＩ法（大気圧化学イオン化法）、ＡＳＡＰ法（大気圧固体試料プローブ法）、ＭＡＬＤＩ法（マトリックス支援レーザー脱離イオン化法）、ＥＩ法（電子イオン化法）、ＣＩ法（化学イオン化法）、ＦＤ法（電界脱離法）、ＦＡＰＡ法（流動大気圧残光法）、ＤＢＤ法（誘導バリア放電法）、ＡＤＩ法（大気脱離イオン化法）、ＨＰＩＳ法（ヘリウムプラズマイオン化源法）、ＬＴＰ法（低温プラズマ法）、などの原理を利用したものであっても、試料ガス（符号１１）の大気圧下でのイオン化が可能な方法であれば、当該イオン源として応用利用することが可能である。
【0101】
・質量分析計当該質量分析装置（符号２１）に用いる「質量分析計」（符号４１）としては、通常の質量分析計の分析部に相当するものであれば、如何なるものを用いることができる。
例えば、飛行時間型（ＴＯＦ型：Time-of-Flight型）、磁場偏光型（Magnetic Sector型）、四重極型（Ｑ型：Quadrupole型）、イオントラップ型（ＩＴ型：Ion Trap型）、フーリエ変換イオンサイクロトロン共鳴型（ＦＴ−ＩＣＲ型：Fourier-Transform Ion Cyclotron Resonance型）、加速器質量分析型（ＡＭＳ型：Accelerator Mass Spectrometry型）の分析計を挙げることができる。また、これらを複数組み合わせたタンデム型も挙げることができる。
これらのうち、特に飛行時間型（ＴＯＦ型：Time-of-Flight型）は、原理的に測定可能な質量の制限がなく且つ高感度であることから、好適に用いることができる。
【0102】
質量分析計（符号４１）におけるイオン化試料ガス回収管（符号４２）は、加熱手段を備えた管であることが好適である。イオン化試料ガス回収管（符号４２）の内壁を高温状態に維持することにより、イオン化試料ガス（符号１２）の当該管内壁への沈着を防止することができる。イオン化試料ガス回収管（符号４２）としては、例えば、抵抗発熱線（例えばニクロム線等）を周囲に接触させた耐熱性チューブ（例えば、耐熱性樹脂、セラミックス製等）を用いることができる。【0103】
また、質量分析計（符号４１）においては、イオン化試料ガス回収管（符号４２）の下流側に、イオン化試料ガス（符号１２）以外の気体を排出する手段を備えたものが好適である。当該排気手段により、測定感度を向上させることが可能となる。当該排気手段としては、例えば、排気管（符号４４）を接続して、真空ポンプ（符号４５）を用いてイオン化試料ガス（符号１２）以外の気体を外へ積極的に排気する手段、を挙げることができる。
【0104】
・試料ガス取り込み手段当該連結デバイス（符号１）の試料ガス導入口（符号３）には、試料ガス取り込み管（符号５１）を接続して用いることで、当該連結デバイス内に試料ガス（符号１１）を効率良く導くことが可能となる。
当該試料ガス取り込み管（符号５１）は、試料物質を封入した容器（試料封入容器：符号５２）と接続して用いることが好適である。また、当該接続部分には、アダプターやアクセサリー部材（符号５５）を噛ませることも可能である。
【0105】
当該容器に封入する試料物質としては、揮発性物質ガスそのものを封入することもできるが、測定対象である揮発性物質を含む固体試料や液体試料を封入して用いることが好適である。揮発性の低い成分を検出する場合には、試料封入容器（符号５２）に揮発用ガス導入管（符号５３）を接続し、揮発用ガス（ヘリウムガス、窒素ガス、大気など）をパージすることで、当該試料に含まれる揮発性成分の揮発を促進させることができる。
【0106】
なお、本発明の当該連結デバイス（符号１）を用いた場合、試料ガス取り込み管（符号５１）を試料封入容器（符号５２）に接続せずに試料物質の揮発性成分が充満している空間に直接に開放した場合でも、やや感度は落ちるがリアルタイム測定を行うことが可能である。【0107】
４．質量分析方法本発明では、前記連結デバイス（符号１）を接続した大気圧下リアルタイム質量分析装置（符号２１）を用いることにより、揮発性物質のリアルタイムでの質量分析を極めて高感度で行うことが可能となる。
また、当該連結デバイス（符号１）は、市販の如何なる大気圧下リアルタイム質量分析装置とも接続可能に成形できる汎用部材であるため、市販装置への脱着が容易である。そのため、簡便にリアルタイムでの高感度質量分析を実現することが可能となる。
【0108】
本発明に係る質量分析方法は、当該連結デバイス（符号１）を用いること以外は、通常の大気圧下リアルタイム質量分析装置の使用方法に準じて行うことができる。なお、当該質量分析法では、試料の前処理が原則的には不要であり、リアルタイムでの揮発性物質の検出が可能となる。
【0109】
・測定対象（揮発性物質）当該質量分析方法において分析対象となる試料は、揮発性物質である。本発明では、あらゆる揮発性物質の高感度質量分析を可能とする。
ここで、「揮発性物質」とは、大気中において蒸気圧を有する物質の総称である。具体的には、大気中で冷気ガスと接触する条件において、分圧を有する物質と定義することができる。
例えば、飲食品、香料、化粧品等に含まれる香気成分、風味成分、臭気成分、；医薬品に含まれる薬理成分、；病理検体に含まれる微量成分、；塗料、色素等に含まれる色素成分、；など、様々な分野の製品等を構成する物質を挙げることができる。
【0110】
また、分析試料を状態変化させた場合に、放出される揮発性物質の挙動をリアルタイムにて検出して分析することも可能となる。また、分析試料の状態変化におけるリアルタイムでのフレーバーリリース検知が可能となる。【0111】
・連結デバイスへの試料ガスの導入当該質量分析方法では、連結デバイス（符号１）の試料ガス導入口（符号３）から、励起ガス−試料ガス混合空間（符号４）に、測定対象である試料ガス（揮発性物質ガス：符号１１）を導入する。
当該試料ガス（符号１１）の導入は、励起ガス流が生み出す負圧を利用して行うこともできるが、揮発用ガスをパージして積極的に試料を揮発させて導入する方が効率的である。
【0112】
・連結デバイスへの励起ガスの導入当該質量分析方法では、当該連結デバイス（符号１）の励起ガス導入口（符号２）に、イオン源の励起ガス噴出口（符号３２）から噴出される励起ガスを導入する。当該励起ガスは、イオン源からのガス流によって、そのまま励起ガス−試料ガス混合空間（符号４）内に導かれる。
ここで、イオン源（符号３１）から導入される励起ガスとしては、具体的には、励起ヘリウムガス、励起窒素ガス、励起ネオン、などを挙げることができる。好ましくは励起ヘリウムガスであることが好適である。
【0113】
・混合及びイオン化励起ガス−試料ガス混合空間（符号４）内へ試料ガス導入及び励起ガスを導入することにより、両者の混合がおこる。これにより、試料ガス（符号１１）のイオン化が促進される。
ここで、「試料ガスのイオン化」とは、試料（揮発性物質）の気体分子（符号１１）が、励起ガス及び大気成分との相互作用によって、イオン化した状態（符号１２）を指す。
また、外気導入機構（符号１３）を備えた連結デバイスの場合、さらに飛躍的に試料ガス（符号１１）のイオン化を促進させることが可能となる。
【0114】
・イオン化試料ガスの放出当該連結デバイス（符号１）のイオン化試料ガス放出口（符号７）から、イオン化した試料ガス（符号１２）が放出され、質量分析計のイオン化試料ガス回収口（符号４２）に、イオン化試料ガス（符号１２）が導入される。
【0115】
・分析及び検出当該質量分析方法における分析工程及び検出工程については、特殊な操作等を必要とせず、通常の大気圧下リアルタイム質量分析装置の使用方法に準じて行うことが可能である。
【0116】
・揮発性物質の定量方法当該質量分析方法においては、外気導入機構（符号１３）を備えた連結デバイス（符号１）を用いた場合、外部標準物質を外気導入機構（符号１３）から取り込ませることにより、揮発性物質の高精度での定量を行うことが可能となる。
外気導入機構（符号１３）により検出感度が飛躍的に向上することにより、従来は困難であった高精度での揮発性物質のリアルタイムでの定量が可能となる。
ここで、定量に用いる外部標準物質としては、検量線を精度良く作成可能な物質であれば、特に制限なく使用可能である。
【0117】
・利用分野本発明に係る質量分析法により、試料からの揮発性物質の直接のモニタリングが可能となる。これにより、飲食品、香料、化粧品、医薬品、医療、診断、塗料、溶剤、農薬、法医学、麻薬検査、有機物質合成等の様々な分野での応用が期待される。
特に、本発明に係る質量分析法は、食品等の物性変化試験及び状態変化試験、有機化合物の合成反応過程、及び製造工程等、これまでは揮発性物質のリアルタイムモニタリングが不可能であった分野において、利用させることが期待される。
【実施例】
【0118】
以下、実施例を挙げて本発明を説明するが、本発明の範囲はこれらにより限定されるものではない。【0119】
［実施例１］『感度増強用連結デバイスを装着した質量分析装置』本発明に係る質量分析装置用連結デバイスを用いて、大気圧下リアルタイム質量分析装置であるＤＡＲＴ−ＭＳによる揮発性物質のリアルタイム分析を行った。
【0120】
（１）「感度増強用連結デバイス」本実施例で用いた感度増強用連結デバイス（符号１）は、横倒しした円柱形状（側面の直径１５ｍｍ、長さ３５ｍｍ）の外形形状を有する連結部材である（図３Ａ参照）。なお、当該連結デバイスは、耐熱性に優れたＰＴＦＥ樹脂製（テフロン（登録商標）樹脂製）の素材からなる。
【0121】
・励起ガス導入口当該連結デバイス（符号１）のイオン源接続側（左側面側、図３Ｂ参照）は、イオン源の励起ガス噴出ノズル（符号３２、図４参照）との接続に適した形状を有する。当該形状は、励起ガスを当該連結デバイスに導入するのに適した形状である。
具体的には、当該側面端から質量分析計側（右側面側）方向へ４ｍｍの位置まで、円柱の外側厚さ１ｍｍの外縁を残して内側がくり抜かれた構造を有する。また、そこからさらに質量分析計側（右側面側）方向へ３ｍｍ（当該側面端から７ｍｍ）の位置まで、中心部が略鈍角円錐状にくり抜かれた形状を有する（図３Ｂ参照）。当該略鈍角円錐曲面の中心には、内径３ｍｍの励起ガス導入口（符号２、図３Ｂ参照）が穿ってある。
【0122】
・励起ガス−試料ガス混合室当該励起ガス導入口（符号２）からは、質量分析計側（右側面側）方向へ５ｍｍの位置（イオン源接続側の端部から１２ｍｍの位置）まで、内径３ｍｍの管が水平に穿ってある。当該管内に形成される空間（内径３ｍｍ、長さ５ｍｍの太円柱状空間）は、励起ガス−試料ガス混合室（符号４、図１及び２参照）を形成する。
当該試料混合室のさらに奥には、内径２ｍｍの直管（イオン化試料ガス用流路：符号５、図１及び２参照）が、質量分析計側（右側面側）に向かって水平に穿ってある。
【0123】
・試料ガス導入口励起ガス導入口（符号２）から質量分析計側（右側面側）方向へ３ｍｍの位置（イオン源接続側の端部から１０ｍｍ）の位置には、円柱側面下側に内径２ｍｍの試料ガス導入口（符号３、図３Ｄ参照）が穿ってある。
当該試料ガス導入口（符号３）は、当該円柱の中心方向（垂直方向）へ、内径２ｍｍの直管（試料ガス導入用流路：符号６）が垂直に穿ってある。当該流路は、上記励起ガス−試料ガス混合室（符号４）に連通している（図１及び２参照）。
【0124】
・イオン化試料ガス放出口当該連結デバイス（符号１）の質量分析計接続側（右側面側、図３Ｃ参照）は、質量分析計のイオン化試料ガス回収管（符号４２、図４参照）との接続に適した形状を有する。当該形状は、イオン化試料を質量分析計のイオン化試料ガス回収管（符号４２）に導入するのに適した形状とするために、当該側面の中心部が段階的にくり抜かれた形状を有する。
具体的には、イオン源側（左側面側）方向へ向かって２ｍｍの位置まで、円柱外側の厚さ４ｍｍの外縁を残して内側が略鈍角円錐状に、そこからさらに同方向へ１ｍｍ（当該側面端から３ｍｍ）の位置までは垂直方向に、さらにそこから同方向へ１ｍｍ（当該側面端から４ｍｍ）の位置までは、内側が略鈍角円錐状になるように、中心部が段階的にくり抜かれた形状を有する。
当該略鈍角円錐曲面の中心には、内径２ｍｍのイオン化試料ガス放出口（符号７、図３Ｃ参照）が穿ってある。
当該イオン化試料ガス放出口（符号７）は、イオン源側（左側面側）方向へ内径２ｍｍのイオン化試料ガス用流路（符号５、図１及び２参照）が水平に穿ってある。当該流路は、上記励起ガス−試料ガス混合室（符号４）に連通してなる。
【0125】
・外気導入機構当該連結デバイスでは、励起ガス導入口（符号２）から質量分析計（右側面側）方向へ１１ｍｍ（イオン源側の端部から１８ｍｍ、試料ガス導入口の中心から質量分析計方向へ８ｍｍ）の位置には、円柱側面の上側に内径４ｍｍの外気導入口（符号８、図３Ｅ参照）を穿ってある。
当該外気導入口（符号８）は、当該円柱中心方向（垂直方向）へ、内径４ｍｍの外気導入流路（符号９）が直進するように垂直に穿ってある。当該流路は、水平方向に穿ってある上記イオン化試料ガス用流路（符号５、図１及び２参照）に連通してなる。
【0126】
（２）「感度増強用連結デバイスを接続した質量分析装置」本実施例で用いた質量分析装置（符号２１、図４参照）は、イオン源（符号３１）としてＤＡＲＴ−ＳＶＰ（ｉｏｎＳｅｎｓｅ社製）、質量分析計（符号４１）としてｍｉｃｒｏＯＴＯ−ＱIII、及び前記連結デバイス（符号１）、を主たる構成要素としてなる質量分析装置である（図４参照）。
ここで、質量分析計のイオン化試料ガス回収管（符号４２）は、外径６．２ｍｍ、内径４．７ｍｍ、及び長さ９４ｍｍのセラミックス製チューブであって、当該連結デバイスとの接続側から３５ｍｍの領域に、φ０．２６ｍｍのニクロム線（抵抗発熱線）を巻きつけてなるものを採用した。また、当該質量分析計の底面には、排気管（符号４４）が接続されてなる。当該排気管の先には、真空ポンプ（符号４５）が接続されている。
【0127】
当該質量分析装置（符号２１）は、イオン源であるＤＡＲＴ−ＳＶＰの励起ガス噴出ノズル（符号３２）と、質量分析計であるｍｉｃｒｏＯＴＯ−ＱIIIのイオン化試料ガス回収管（符号４２）の間に、感度増強用連結デバイス（符号１）が接続されてなる構成をしている。当該連結デバイスの具体的な装着態様は、図４に示した通りである。具体的には、当該連結デバイスの励起ガス導入口（符号２、図１〜３参照）を、ＤＡＲＴ−ＳＶＰ側の励起ガス噴出ノズル（符号３２）の先端に接続してなる。また、当該連結デバイスのイオン化試料ガス放出口（符号７、図１〜３参照）を、質量分析計のイオン化試料ガス回収管（符号４２）に接続してなる。これらの接続は、パッキン等を噛ませない態様で部材の接続部どうしを噛ませて接続した。
また、当該連結デバイスの試料ガス導入口（符号３）は、試料ガス取り込み管（符号５１）を介して試料バイアル瓶（符号５２）と接続した。当該バイアル瓶は、樹脂チューブ（符号５３）を介して、ヘリウムガスを供給する装置（符号５４）と接続した。
【0128】
（３）「揮発性物質（分析対象化合物）」本実施例では、以下の揮発性物質を分析に供した。これらの化合物は香気成分として知られる物質である。
【0129】
・Ｃｕｍａｒｉｎ（Ｃ９Ｈ６Ｏ２、Ｍｗ＝１４６、ＣＡＳ ９１−６４−５ 和光純薬工業製）下記（式１）で示す構造を有する。粉末１ｍｇ／１．５ｍＬ容バイアル瓶を分析試験に供した。
【0130】
【化1】
【0131】
・Ｇｅｒａｎｉｏｌ（Ｃ１０Ｈ１８Ｏ、Ｍｗ＝１５４、ＣＡＳ １０６−２４−１ 和光純薬工業製）下記（式２）で示す構造を有する。粉末５ｍｇ／１．５ｍＬ容バイアル瓶を分析試験に供した。
【0132】
【化2】
【0133】
・Ｖａｎｉｌｌｉｎ（Ｃ８Ｈ８Ｏ３、Ｍｗ＝１５２、ＣＡＳ １２１−３３−５ 和光純薬工業製）下記（式３）で示す構造を有する。上記２つの化合物に比べて、特にイオン化が誘起されにくく検出し難い化合物である。粉末１ｍｇ／１．５ｍＬ容バイアル瓶を分析試験に供した。
【0134】
【化3】
【0135】
（４）「揮発性物質の検出」上記（２）に記載の「感度増強用連結デバイスを接続した質量分析装置（本発明：符号２）」を用いて、揮発性物質の検出を行った。
１．５ｍＬ容の試料バイアル瓶（符号５２）に、上記（３）に記載のいずれかの揮発性物質（Ｃｕｍａｒｉｎ、Ｇｅｒａｎｉｏｌ、又はＶａｎｉｌｌｉｎ）を、上記（３）に記載の量だけ添加し封入した。
イオン源であるＤＡＲＴ−ＳＶＰのガスヒーターを４００℃に設定し、当該イオン源のノズル（符号３２）から励起ヘリウムガスを噴出させ、当該連結デバイス中の励起ガス−試料ガス混合室（符号４、図１〜３参照）に励起ヘリウムガスを導入した。
試料バイアル瓶（符号５２）に、流量０．５Ｌ／ｍｉｎ．にてヘリウムガスをパージし、当該連結デバイス中の励起ガス−試料ガス混合室（符号４、図１〜３参照）に、揮発させた試料ガスを導入した。
質量分析計（符号４１）のイオン化試料ガス回収管（加熱部付のセラミックチューブ：符号４２）は、２５Ｖの電圧をかけて加熱することで、当該イオン化試料ガス回収管へのイオン化試料の吸着を防止した。当該質量分析計に取り込まれたイオン化試料ガスは、そのまま直進して当該分析計中のＴＯＦ型分析部（符号４３）に導入されるが、それ以外の気体（イオン化試料以外の気体）は、当該分析部の底面に接続された排気管（符号４４）を通して、真空ポンプ（符号４５）で引かれて排気される。
ｍｉｃｒｏＯＴＯ−ＱIIIの分析モードをポジティブイオンモードに設定して、マスクロマトグラムを得た。
【0136】
対照として、上記「連結デバイス非接続の質量分析装置」（対照：符号２２）を用いて、上記と同様の分析を行ってマスクロマトグラムを得た。当該対照装置の構造を図５に示した。具体的には、イオン源であるＤＡＲＴ−ＳＶＰの励起ガス噴出ノズル（符号３２）と、質量分析計であるｍｉｃｒｏＯＴＯ−ＱIIIのイオン化試料ガス回収管（符号４２）との間に、試料バイアル瓶（符号５２）を開封して設置し、そのまま分析を行った（図５参照）。
【0137】
得られたマスクロマトグラムを図７〜９に示した。具体的には、Ｃｕｍａｒｉｎを試料バイアル瓶に封入して当該連結デバイスを用いた装置で分析した結果を図７Ａに示した（試験１−１）。当該連結デバイスを用いない装置での分析結果を図７Ｂに示した（試験１−２）。また、Ｇｅｒａｎｉｏｌを試料バイアル瓶に封入して当該連結デバイスを用いた装置で分析した結果を図８Ａに示した（試験１−３）。当該連結デバイスを用いない装置での分析結果を図８Ｂに示した（試験１−４）。
また、Ｖａｎｉｌｌｉｎを試料バイアル瓶に封入して当該連結デバイスを用いた装置で分析した結果を図９Ａに示した（試験１−５）。当該連結デバイスを用いない装置での分析結果を図９Ｂに示した（試験１−６）。
【0138】
（５）「結果及び考察」その結果、ＤＡＲＴイオン源と質量分析計の間に、本発明に係る連結デバイスを接続して質量分析を行うことによって、Ｃｕｍａｒｉｎに由来するピーク（プロトン付加を示すピーク ｍ／ｚ＝１４７）の強度は、対照装置（連結デバイス非装着）を用いた場合に比べて、約３．３倍に増加することが示された（図７Ａ（試験１−１）、図７Ｂ（試験１−２）、表１）。
また、Ｇｅｒａｎｉｏｌに由来するピーク（脱水しプロトン付加されたピーク ｍ／ｚ＝１３７、プロトン脱離したピーク ｍ／ｚ＝１５３）の強度は、対照装置（連結デバイス非装着）を用いた場合に比べて、ｍ／ｚ＝１３７のピークが約２．８倍に、ｍ／ｚ＝１５３のピークは約７．０倍に、それぞれ増加することが示された（図８Ａ（試験１−３）、図８Ｂ（試験１−４）、表１）。
また、Ｖａｎｉｌｌｉｎに由来するピーク（脱水しプロトン付加されたピーク ｍ／ｚ＝１５３）の強度は、対照装置（連結デバイス非装着）を用いた場合に比べて、約９．０倍に増加することが示された（図９Ａ（試験１−５）、図９Ｂ（試験１−６）、表１）。
【0139】
これらの結果から、本発明に係る連結デバイスは、大気圧下リアルタイム質量分析装置に接続して用いることによって、質量分析の感度（マスクロマトグラムのピーク値）を飛躍的に増強できる部材であることが示された。当該感度増強作用は、（ｉ）当該連結デバイスの励起ガス−試料ガス混合室において、イオン化前の揮発性物質ガスを一カ所に集中させて励起ガスと混合し、イオン化を高効率に誘起させること、及び、（ｉｉ）当該イオン化された揮発性物質ガスを、拡散させることなく効率良く質量分析計に送り込ませること、によって達成される作用であると推測された。
【0140】
【表1】
【0141】
［実施例２］『外気導入機構の作用効果』本発明に係る質量分析装置用連結デバイスにおいて、外気導入機構が奏する作用効果を検証した。
【0142】
（１）「感度増強用連結デバイス」実施例１（１）にて作製した連結デバイスを、外気導入機構（符号１３）を備えた連結デバイス（部材２−１）として準備した。
一方、外気導入機構（符号１３）を有さない構造であることを除いては、実施例１（１）に記載の連結デバイスと同じ構造の連結デバイス（部材２−２）を作製した。当該連結デバイスは、外気導入口（符号８）及び外気導入用流路（符号９）が存在しないため、イオン化試料ガス用流路（符号５）がそのままイオン化試料ガス放出口（符号７）に直結する構造を有するものである。
【0143】
（２）「揮発性物質の検出」実施例１（２）に記載の方法と同様にして、上記（１）で準備した連結デバイス（部材２−１、部材２−２）を、それぞれ質量分析装置に接続した。そして、実施例１（４）に記載の方法と同様にして、揮発性物質の検出を行った。検出対象の揮発性物質としては、特にイオン化が誘起されにくく検出し難いＶａｎｉｌｌｉｎ（Ｃ８Ｈ８Ｏ３、Ｍｗ＝１５２、ＣＡＳ １２１−３３−５ 和光純薬工業製）を検出対象とした。
分析条件は、実施例１（４）と同様にして行い、マスクロマトグラムを得た。部材２−１を用いた装置での分析結果を図１０Ａに示した（試験２−１）。部材２−２を用いた装置での分析結果を図１０Ｂに示した（試験２−２）。
【0144】
（３）「結果及び考察」その結果、外気導入機構を備えた連結デバイス（部材２−１）を接続して質量分析を行った場合、Ｖａｎｉｌｌｉｎに由来するピーク（脱水しプロトン付加されたピーク ｍ／ｚ＝１５３）の強度は、外気導入機構を有さない連結デバイス（部材２−２）を接続した場合と比べて、約２．４倍という高い値を示した（図１０Ａ（試験２−１）、図１０Ｂ（試験２−２）、表２）。
【0145】
この結果から、本発明に係る連結デバイスでは、外気導入機構（符号１３）を備えることにより、質量分析の感度（マスクロマトグラムのピーク値）が飛躍的に増強されることが示された。なお、当該感度増強作用は、（ｉ）当該連結デバイス及び装置全体での圧力制御が安定することにより、流速が安定し、励起ガス−試料ガス混合空間（符号４）での試料ガスのイオン化反応が安定して進行すること、及び、（ｉｉ）取り込まれた外気（大気ガス）に含まれる水分子が、励起ガス−試料ガス混合空間（符号４）を通過した未反応の試料ガスを、イオン化試料ガス用流路（符号５）内にてさらにイオン化させること、によって発揮される作用であると推測された。
【0146】
なお、ここで上記実施例１の結果を踏まえると、試験１−５及び試験１−６のＶａｎｉｌｌｉｎ検出において、外気導入機構を備えた連結デバイスを接続した場合のシグナル強度（試験１−５：部材２−１に相当）と、連結デバイスを装着しない場合（試験１−６：従来技術）とのシグナル強度の差は、約９．０倍であった。ここで、試験１−５（部材２−１に相当）と試験１−６（従来技術）の差異である「約９．０倍」という値は、実施例２の試験２−１（部材２−１）と試験２−２（部材２−２）の差異である「約２．４倍」よりも顕著に大きな差異であると認められた。
【0147】
これらの結果は、「外気導入機構を備えない連結デバイス」（部材２−２）についても、連結デバイスを用いない場合と比べて十分な検出感度増強作用を発揮しているということを、示す結果であると認められた。【0148】
【表2】
【0149】
【表3】
【0150】
［実施例３］『外気導入機構の作用効果』実施例２にて示された外気導入機構の感度増強作用について、抽出イオンクロマトグラム（ＥＩＣ）による検証を行った。
【0151】
（１）「感度増強用連結デバイス」実施例１（１）にて作製した連結デバイスを、「外気導入機構を備えた連結デバイス」（部材３−１）として準備した。一方、実施例２（１）で作製した連結デバイスを、「外気導入機構のない連結デバイス」（部材３−２）として準備した。
【0152】
（２）「抽出イオンクロマトグラム」上記（１）で準備した連結デバイスのうち、まず「外気導入機構を有さない連結デバイス」（部材３−２）を質量分析装置に接続し、実施例１（４）に記載の方法と同様にして、Ｖａｎｉｌｌｉｎ（Ｃ８Ｈ８Ｏ３、Ｍｗ＝１５２、ＣＡＳ １２１−３３−５ 和光純薬工業製）の検出を行った。３０秒の測定の後、連結デバイスを「外気導入機構を備えた連結デバイス」（部材３−１）に付け替えて３０秒の測定を行った。
分析条件は、実施例１（４）と同様にして行い、ｍ／ｚ＝１５３に注目したスペクトル変化のマスクロマトグラムを得た。得られたマスクロマトグラムを図１１に示した。
【0153】
（３）「結果及び考察」その結果、「外気導入機構のない連結デバイス」（部材３−２）を接続した際に検出されていたｍ／ｚ＝１５３のピーク（ｖａｎｉｌｌｉｎ由来ピーク）は、「外気導入機構を備えた連結デバイス」（部材３−１）に付け替えることで、約２倍以上に増強して検出されることが示された。当該ＥＩＣの結果は、実施例２の分析結果を裏付けるものであった。
【0154】
［実施例４］『食品からの揮発性物質の検出』本発明に係る感度増強用連結デバイスを備えた質量分析装置を用いて、標品試薬でなく、実際の市販食品から揮発する物質の高感度検出を行った。具体的には、２種類の市販食品から揮発する物質の差異を検出した。
【0155】
（１）「感度増強用連結デバイス」実施例１（１）にて作製した連結デバイスを、外気導入機構（符号１３）を備えた連結デバイスとして準備した。
【0156】
（２）「分析対象」本実施例では、２種類のチョコレートを分析対象として試験に供した。
市販ブラックチョコレート３０ｍｇを１．５ｍＬ容バイアル瓶に量り取り、室温にて分析試験に供した。
市販ミルクチョコレート３０ｍｇを１．５ｍＬ容バイアル瓶に量り取り、室温にて分析試験に供した。
【0157】
（３）「揮発性物質の検出」実施例１（２）に記載の方法と同様にして、上記（１）で準備した連結デバイスを質量分析装置に接続した。そして、実施例１（４）に記載の方法と同様にして、揮発性物質の検出を行った。分析対象としては、上記（２）の各チョコレートを対象とした。
分析条件は、実施例１（４）と同様にして行い、マスクロマトグラムを得た。ブラックチョコレートの分析結果を図１２Ａに示した（試験４−１）。ミルクチョコレートの分析結果を図１２Ｂに示した（試験４−２）。
【0158】
（４）「結果及び考察」その結果、ＤＡＲＴイオン源と質量分析計の間に本発明に係る連結デバイスを接続して質量分析を行うことによって、室温状態で保管されているブラックチョコレートとミルクチョコレートからの揮発性物質の差異を、明確に検出できることが示された。
具体的には、ブラックチョコレートからの揮発成分は、ミルクチョコレートからの揮発成分よりも、ｍ／ｚ＝１３７のピーク（Ｌｉｍｏｎｅｎｅ由来ピーク、及び、２，３，５，６−ｔｅｔｒａｍｅｔｈｙｌｐｙｒａｚｉｎｅ由来のピーク）に対して、ｍ／ｚ＝１５３のピーク（Ｖａｎｉｌｌｉｎ由来ピーク）が低く検出されることが示された。
【0159】
当該結果により、本発明に係る連結デバイスを利用した質量分析は、実際の市販食品に含まれる揮発成分の分析に対して有効に利用できることが実証例として示された。【0160】
［実施例５］『食品からのフレーバーリリース検知への応用１』食品を摂取した際の口腔内の状態を再現し、本発明に係る感度増強用連結デバイス（連結デバイス）を備えた質量分析装置を用いて放出される揮発性物質の経時的変化を測定した。本実施例では、スペアミントチョコレートを分析対象として試験に供し、口腔内の状態を再現した際に放出される揮発性物質の経時変化を測定した。
【0161】
（１）「感度増強用連結デバイス」実施例１（１）にて作製した連結デバイスを、「外気導入機構を備えた連結デバイス」として準備した。
【0162】
（２）「分析対象」市販のチョコレートにスペアミントを配合し、スペアミントチョコレートを調製した。当該スペアミントチョコレート約３０ｍｇを２０ｍＬ容バイアル瓶に量り取り、純水０．５ｍＬを添加して、湯煎で溶解させた場合の揮発性物質の挙動をリアルタイムで分析した。
【0163】
（３）「抽出イオンクロマトグラム」上記（１）で準備した連結デバイスを質量分析装置に接続し、バックグラウンド測定（測定５−１）を行った。その後室温状態での分析試料からの揮発性物質の測定を行い（測定５−２）、次いで湯煎で分析試料を溶解させながらの測定（測定５−３）を行った。なお、一連の測定操作は、リアルタイムにて連続的に行った。
分析条件は、実施例１（４）と同様にして行い、ＴＩＣ（トータルイオンクロマトグラム）のスペクトル変化、ｍ／ｚ＝１３７（Ｌｉｍｏｎｅｎｅ由来ピーク）に注目したスペクトル変化、及び、ｍ／ｚ＝１５１（Ｃａｒｖｏｎｅ由来ピーク）に注目したスペクトル変化について、それぞれのマスクロマトグラムを得た。結果を図１３に示した。
【0164】
（４）「結果及び考察」その結果、スペアミントチョコレートを湯煎で溶解し始めた時（測定５−３の始期）と同じタイミングで、ｍ／ｚ＝１３７のピーク（Ｌｉｍｏｎｅｎｅ由来ピーク）とｍ／ｚ＝１５１のピーク（Ｃａｒｖｏｎｅ由来ピーク）が、急激に上昇することが検出された。ここで、Ｌｉｍｏｎｅｎｅ及びＣａｒｖｏｎｅはスペアミントに含まれる揮発性化合物である。
【0165】
この結果から、本発明に係る連結デバイスは、口腔内の状態を再現した際の揮発性物質の経時変化の測定が可能であることが示された。即ち、食品の状態変化において、リアルタイムでのフレーバーリリース検知が可能であることが示された。【0166】
［実施例６］『食品からのフレーバーリリース検知への応用２』食品を摂取した際の口腔内の状態を再現し、本発明に係る感度増強用連結デバイスを備えた質量分析装置を用いて放出される揮発性物質の経時的変化を測定した。本実施例では、オレンジ風味クッキーを分析対象として試験に供し、口腔内の状態を再現した際に放出される揮発性物質の経時変化を測定した。
【0167】
（１）「感度増強用連結デバイス」実施例１（１）にて作製した連結デバイスを、「外気導入機構を備えた連結デバイス」として準備した。
【0168】
（２）「分析対象」市販オレンジ風味クッキー約０．５ｇをそのまま２０ｍＬ容バイアル瓶に入れ、容器内にて粉砕した場合における揮発性物質の挙動をリアルタイムで分析した。
【0169】
（３）「抽出イオンクロマトグラム」上記（１）で準備した連結デバイスを質量分析装置に接続し、バックグラウンド測定（測定６−１）を行った。その後室温状態での分析試料からの揮発性物質の測定を行い（測定６−２）、次いで容器内にてクッキーを粉砕しながら測定（測定６−３）を行った。なお、一連の測定操作は、リアルタイムにて連続的に行った。
分析条件は、実施例１（４）と同様にして行い、ＴＩＣ（トータルイオンクロマトグラム）のスペクトル変化、及び、ｍ／ｚ＝１３７（Ｌｉｍｏｎｅｎｅ由来ピーク）に注目したスペクトル変化について、それぞれのマスクロマトグラムを得た。結果を図１４に示した。
【0170】
（４）「結果及び考察」その結果、オレンジ風味クッキーを容器内で粉砕し始めた時（測定６−３の始期）と同じタイミングで、ｍ／ｚ＝１３７のピーク（Ｌｉｍｏｎｅｎｅ由来ピーク）が急激に上昇することが検出された。ここで、Ｌｉｍｏｎｅｎｅはオレンジ風味成分に含まれる揮発性化合物である。
【0171】
この結果から、本発明に係る連結デバイスは、口腔内の状態を再現した際の揮発性物質の経時変化の測定が可能であることが示された。即ち、食品の状態変化において、リアルタイムでのフレーバーリリース検知が可能であることが示された。【0172】
［実施例７］『感度増強用連結デバイスの製造例』実施例１（１）で作製した連結デバイスとは異なる形状の感度増強用連結デバイスを作製した。これらの形状の外観の写真像を、図２１Ａ及び図２１Ｂに示した。
また、質量分析装置に接続するためのアダプター部材に装着した状態の写真像を、図２２Ａ及び図２２Ｂに示した。
【産業上の利用可能性】
【0173】
本発明は、飲食品、香料、化粧品、医薬品、医療、診断、塗料、溶剤、農薬、法医学、麻薬検査、有機物質合成等の様々な分野での応用が期待される。特に、食品等の物性変化試験及び状態変化試験、有機化合物の合成反応過程、及び製造工程等、これまでは揮発性物質のリアルタイムモニタリングが不可能であった分野において、利用させることが期待される。
【符号の説明】
【0174】
１： 感度増強用連結デバイス２： 励起ガス導入口
３： 試料ガス導入口
４： 励起ガス−試料ガス混合室（励起ガス−試料ガス混合空間）
５： イオン化試料ガス用流路
６： 試料ガス導入用流路
７： イオン化試料ガス放出口
８： 外気導入口
９： 外気導入用流路
１０： 連結デバイス内主流路
１１： 試料ガス（揮発性物質ガス）
１２： イオン化試料ガス（イオン化した揮発性物質ガス）
１３： 外気導入機構
１４： 装置固定用穴
【0175】
２１： 連結デバイス接続質量分析装置２２： 連結デバイス非接続の質量分析装置
３１： ＤＡＲＴ−ＳＶＰ（イオン源）
３２： 励起ガス噴出ノズル（励起ガス噴出口）
４１： ｍｉｃｒｏＯＴＯ−ＱIII（質量分析計）
４２： イオン化試料ガス回収管（イオン化試料ガス回収口）
４３： ＴＯＦ型分析部
４４： 排気管
４５： 真空ポンプ
４６： 装置固定用アダプター部材
５１： 試料ガス取り込み管
５２： 試料バイアル瓶（試料封入容器）
５３： 樹脂チューブ（揮発用ガス導入管）
５４： ヘリウムガス供給装置（揮発用ガス供給装置）
５５： 試料ガス導入用アダプター部材
【0176】
６１： プラズマ質量分析装置（ＩＣＰ）専用インターフェイス部材６２： ＩＣＰトーチ
６３： プラズマ場
６４： 溶媒試料
６５： 励起元素化した試料
【0177】
１３７： マスクロマトグラムにおけるｍ／ｚ＝１３７を表すピーク１４７： マスクロマトグラムにおけるｍ／ｚ＝１４７を表すピーク
１５１： マスクロマトグラムにおけるｍ／ｚ＝１５１を表すピーク
１５３： マスクロマトグラムにおけるｍ／ｚ＝１５３を表すピーク
【要約】
大気圧下においてリアルタイムでの揮発性物質の高感度質量分析を可能とする。大気圧下リアルタイム質量分析装置に接続するインターフェイス部材（１）であって、励起ガス導入口（２）、試料ガス導入口（３）、及びイオン化試料ガス放出口（７）を有し、前記励起ガス導入口（２）と前記イオン化試料ガス放出口（７）とが連通してなる流路（１０）を有し、前記試料ガス導入口（３）と前記流路（１０）が連通する構造を有することにより、前記流路（１０）の一部の領域に、励起ガスと試料ガス（１１）を混合するための空間（４）が形成されてなる、ことを特徴とするインターフェイス部材。