(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022153104
(43)【公開日】2022-10-12
(54)【発明の名称】質量分析装置及び質量分析方法
(51)【国際特許分類】
G01N 27/62 20210101AFI20221004BHJP
H01J 49/00 20060101ALI20221004BHJP
H01J 49/42 20060101ALI20221004BHJP
【ＦＩ】
G01N27/62 D
H01J49/00 360
H01J49/42 400
H01J49/00 500
【審査請求】未請求
【請求項の数】6
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021056163
(22)【出願日】2021-03-29
(71)【出願人】
【識別番号】000001993
【氏名又は名称】株式会社島津製作所
(74)【代理人】
【識別番号】110001069
【氏名又は名称】特許業務法人京都国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】小寺 慶
(72)【発明者】
【氏名】石田 宏樹
【テーマコード（参考）】
2G041
【Ｆターム（参考）】
2G041CA01
2G041DA04
2G041GA08
2G041GA09
(57)【要約】
【課題】複数のプロファイルスペクトルデータを積算することでマススペクトルデータを取得する際に、ノイズの影響を含むプロファイルスペクトルデータを積算することを防ぐことができる質量分析装置を提供する。
【解決手段】質量分析装置１は、1つの試料に対してk回（kは2以上の自然数）の測定を実行してそれぞれ所定の質量電荷比の範囲内の質量電荷比毎のイオンの強度値から成るプロファイルスペクトルデータを取得する測定部１０、２１、２２と、前記質量電荷比の範囲を分割した、それぞれ複数の質量電荷比を含むn個（nは2以上の自然数）の部分範囲を設定する質量電荷比部分範囲設定部２３と、前記測定部により取得されたk回分のプロファイルスペクトルデータ毎に、前記n個の部分範囲の各々につき、前記強度値の和であるトータルイオン強度を算出するトータルイオン強度算出部２４と、前記n個の部分範囲の各々につき、前記k回分のトータルイオン強度の値について統計的検定を行い、外れ値を検出する外れ値検出部２５とを備える。
【選択図】図１
【解決手段】質量分析装置１は、1つの試料に対してk回（kは2以上の自然数）の測定を実行してそれぞれ所定の質量電荷比の範囲内の質量電荷比毎のイオンの強度値から成るプロファイルスペクトルデータを取得する測定部１０、２１、２２と、前記質量電荷比の範囲を分割した、それぞれ複数の質量電荷比を含むn個（nは2以上の自然数）の部分範囲を設定する質量電荷比部分範囲設定部２３と、前記測定部により取得されたk回分のプロファイルスペクトルデータ毎に、前記n個の部分範囲の各々につき、前記強度値の和であるトータルイオン強度を算出するトータルイオン強度算出部２４と、前記n個の部分範囲の各々につき、前記k回分のトータルイオン強度の値について統計的検定を行い、外れ値を検出する外れ値検出部２５とを備える。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
1つの試料に対してk回（kは2以上の自然数）の測定を実行してそれぞれ所定の質量電荷比の範囲内の質量電荷比毎のイオンの強度値から成るプロファイルスペクトルデータを取得する測定部と、
前記質量電荷比の範囲を分割した、それぞれ複数の質量電荷比を含むn個（nは2以上の自然数）の部分範囲を設定する質量電荷比部分範囲設定部と、
前記測定部により取得されたk回分のプロファイルスペクトルデータ毎に、前記n個の部分範囲の各々につき、前記強度値の和であるトータルイオン強度を算出するトータルイオン強度算出部と、
前記n個の部分範囲の各々につき、前記k回分のトータルイオン強度の値について統計的検定を行い、外れ値を検出する外れ値検出部と
を備える質量分析装置。
前記質量電荷比の範囲を分割した、それぞれ複数の質量電荷比を含むn個（nは2以上の自然数）の部分範囲を設定する質量電荷比部分範囲設定部と、
前記測定部により取得されたk回分のプロファイルスペクトルデータ毎に、前記n個の部分範囲の各々につき、前記強度値の和であるトータルイオン強度を算出するトータルイオン強度算出部と、
前記n個の部分範囲の各々につき、前記k回分のトータルイオン強度の値について統計的検定を行い、外れ値を検出する外れ値検出部と
を備える質量分析装置。
【請求項2】
さらに、前記k回分のプロファイルスペクトルデータのうち前記外れ値が検出されたプロファイルスペクトルデータを除いたプロファイルスペクトルデータを積算することによりマススペクトルデータを取得するマススペクトルデータ算出部を備える、請求項１に記載の質量分析装置。
【請求項3】
さらに、
前記マススペクトルデータ算出部で取得されたマススペクトルデータに基づいてマススペクトルのピークを検出するピーク検出部と、
前記ピーク検出部で検出されたピークが出現する質量電荷比を求め、該質量電荷比に対応するイオンを特定するイオン特定部と、
前記イオン特定部で特定されたイオンをプリカーサイオンとして該プリカーサイオンに対応したＭＳ／ＭＳ測定を実行する条件を特定するＭＳ／ＭＳ測定条件特定部と
を備える請求項２に記載の質量分析装置。
前記マススペクトルデータ算出部で取得されたマススペクトルデータに基づいてマススペクトルのピークを検出するピーク検出部と、
前記ピーク検出部で検出されたピークが出現する質量電荷比を求め、該質量電荷比に対応するイオンを特定するイオン特定部と、
前記イオン特定部で特定されたイオンをプリカーサイオンとして該プリカーサイオンに対応したＭＳ／ＭＳ測定を実行する条件を特定するＭＳ／ＭＳ測定条件特定部と
を備える請求項２に記載の質量分析装置。
【請求項4】
さらに、前記外れ値検出部が外れ値を検出した際に、ノイズの発生を示すノイズ発生情報を使用者に通知するノイズ発生情報通知部を備える、請求項１～３のいずれか１項に記載の質量分析装置。
【請求項5】
前記ノイズ発生情報がメンテナンスの実行を促す情報を含むものである、請求項４に記載の質量分析装置。
【請求項6】
1つの試料に対してk回（kは2以上の自然数）の測定を実行してそれぞれ所定の質量電荷比の範囲内の質量電荷比毎のイオンの強度値から成るプロファイルスペクトルデータを取得する測定工程と、
前記質量電荷比の範囲を分割した、それぞれ複数の質量電荷比を含むn個（nは2以上の自然数）の部分範囲を設定する質量電荷比部分範囲設定工程と、
前記測定工程により取得されたk回分のプロファイルスペクトルデータ毎に、前記n個の部分範囲の各々につき、前記強度値の和であるトータルイオン強度を算出するトータルイオン強度算出工程と、
前記n個の部分範囲の各々につき、前記k回分のトータルイオン強度の値について統計的検定を行い、外れ値を検出する外れ値検出工程と
を有する質量分析方法。
前記質量電荷比の範囲を分割した、それぞれ複数の質量電荷比を含むn個（nは2以上の自然数）の部分範囲を設定する質量電荷比部分範囲設定工程と、
前記測定工程により取得されたk回分のプロファイルスペクトルデータ毎に、前記n個の部分範囲の各々につき、前記強度値の和であるトータルイオン強度を算出するトータルイオン強度算出工程と、
前記n個の部分範囲の各々につき、前記k回分のトータルイオン強度の値について統計的検定を行い、外れ値を検出する外れ値検出工程と
を有する質量分析方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、質量分析装置及び質量分析方法に関する。
【背景技術】
【0002】
マトリックス支援レーザ脱離イオン化（Matrix Assisted Laser Desorption/Ionization：ＭＡＬＤＩ）法では、レーザ光を吸収し難い分析対象物やレーザ光で損傷を受け易い分析対象物（例えばタンパク質から成る物）を分析するために、分析対象物よりもレーザ光を吸収し易く且つイオン化し易いマトリックスと該分析対象物を混合した試料を作製し、この試料にレーザ光を照射することにより、試料中の分析対象物、マトリックス、及びレーザ光の相互作用によって該分析対象物をイオン化する。ＭＡＬＤＩ法は、分子量の大きな高分子化合物をあまり解離させることなく分析することができ、しかも感度が高く微量分析にも好適であることから、近年、生命科学などの分野で広く利用されている。
【0003】
ＭＡＬＤＩ法における試料は一般的に、マトリックスを含有する溶液と分析対象物を混合し、この混合液をサンプルプレートに付着させ、混合液を乾燥（混合液中の溶媒を気化）させることにより作製する。このように作製された試料において、分析対象物は試料中に均一に存在するとは限らず、特定の位置に偏在している可能性がある。そこで従来より、1つの試料に対してレーザ光を照射してそれにより生成されたイオンを質量分析し所定の質量電荷比範囲に亘るデータ（プロファイルスペクトルデータ）を取得するという動作を、その試料上でレーザ光の照射位置を変化させながら複数回（例えば数十～数百回）繰り返し、その複数回の測定で得られたプロファイルスペクトルデータを積算することにより、その試料についてのマススペクトルデータを取得する、という処理が行われている（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開2014-212068号公報（[0003]-[0006]）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
このようにプロファイルスペクトルデータを複数回取得する間に、突発的な放電等によってパルスノイズが生じることがある。そうすると、複数のプロファイルスペクトルデータのうちの1つの、或るm/z（質量電荷比）にのみ、パルスノイズによるピークが生じることがある。このパルスノイズによるピークが分析対象物のイオンに由来するピークと同程度又はそれよりも小さければ、複数のプロファイルスペクトルデータを積算したマススペクトルデータでは当該1つのピークが、分析対象物由来の複数回積算されたピークよりも相対的に十分に小さくなるため問題とはならない。しかし、パルスノイズのピークが分析対象物のイオンのピークよりも十分に大きい場合には、積算後のマススペクトルデータにおいても該1つのピークが分析対象物由来の積算されたピークと同程度になることがある。その場合には、当該ピークがパルスノイズに由来するものであるのか、分析対象物のイオンに由来するものであるのかを識別することが困難になる。
【0006】
ここではＭＡＬＤＩ法を例として説明したが、ＭＡＬＤＩ法以外の質量分析方法を用いる際にも、Ｓ／Ｎ比を高くするために複数のプロファイルスペクトルデータを積算する場合に同様の問題が生じる。
【0007】
本発明が解決しようとする課題は、複数のプロファイルスペクトルデータを積算することでマススペクトルデータを取得する際に、ノイズの影響を含むプロファイルスペクトルデータを積算することを防ぐことができる質量分析装置及び質量分析方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0008】
上記課題を解決するために成された本発明に係る質量分析装置は、
1つの試料に対してk回（kは2以上の自然数）の測定を実行してそれぞれ所定の質量電荷比の範囲内の質量電荷比毎のイオンの強度値から成るプロファイルスペクトルデータを取得する測定部と、
前記質量電荷比の範囲を分割した、それぞれ複数の質量電荷比を含むn個（nは2以上の自然数）の部分範囲を設定する質量電荷比部分範囲設定部と、
前記測定部により取得されたk回分のプロファイルスペクトルデータ毎に、前記n個の部分範囲の各々につき、前記強度値の和であるトータルイオン強度を算出するトータルイオン強度算出部と、
前記n個の部分範囲の各々につき、前記k回分のトータルイオン強度の値について統計的検定を行い、外れ値を検出する外れ値検出部と
を備える。
1つの試料に対してk回（kは2以上の自然数）の測定を実行してそれぞれ所定の質量電荷比の範囲内の質量電荷比毎のイオンの強度値から成るプロファイルスペクトルデータを取得する測定部と、
前記質量電荷比の範囲を分割した、それぞれ複数の質量電荷比を含むn個（nは2以上の自然数）の部分範囲を設定する質量電荷比部分範囲設定部と、
前記測定部により取得されたk回分のプロファイルスペクトルデータ毎に、前記n個の部分範囲の各々につき、前記強度値の和であるトータルイオン強度を算出するトータルイオン強度算出部と、
前記n個の部分範囲の各々につき、前記k回分のトータルイオン強度の値について統計的検定を行い、外れ値を検出する外れ値検出部と
を備える。
【0009】
本発明に係る質量分析方法は、
1つの試料に対してk回（kは2以上の自然数）の測定を実行してそれぞれ所定の質量電荷比の範囲内の質量電荷比毎のイオンの強度値から成るプロファイルスペクトルデータを取得する測定工程と、
前記質量電荷比の範囲を分割した、それぞれ複数の質量電荷比を含むn個（nは2以上の自然数）の部分範囲を設定する質量電荷比部分範囲設定工程と、
前記測定工程により取得されたk回分のプロファイルスペクトルデータ毎に、前記n個の部分範囲の各々につき、前記強度値の和であるトータルイオン強度を算出するトータルイオン強度算出工程と、
前記n個の部分範囲の各々につき、前記k回分のトータルイオン強度の値について統計的検定を行い、外れ値を検出する外れ値検出工程と
を有する。
1つの試料に対してk回（kは2以上の自然数）の測定を実行してそれぞれ所定の質量電荷比の範囲内の質量電荷比毎のイオンの強度値から成るプロファイルスペクトルデータを取得する測定工程と、
前記質量電荷比の範囲を分割した、それぞれ複数の質量電荷比を含むn個（nは2以上の自然数）の部分範囲を設定する質量電荷比部分範囲設定工程と、
前記測定工程により取得されたk回分のプロファイルスペクトルデータ毎に、前記n個の部分範囲の各々につき、前記強度値の和であるトータルイオン強度を算出するトータルイオン強度算出工程と、
前記n個の部分範囲の各々につき、前記k回分のトータルイオン強度の値について統計的検定を行い、外れ値を検出する外れ値検出工程と
を有する。
【発明の効果】
【0010】
本発明によれば、プロファイルスペクトルデータが取得される質量電荷比の範囲を分割した、それぞれ複数の質量電荷比を含むn個の部分範囲の各々において質量電荷比毎の強度値の和であるトータルイオン強度を算出し、それらn個の部分範囲の各々につき、k回分のトータルイオン強度の値について統計的検定を行うことにより外れ値を検出する。プロファイルスペクトルデータが前記のようなノイズの影響を含む場合、いずれかの部分範囲のトータルイオン強度が統計的検定により外れ値として検出される。従って、外れ値とされた部分範囲を含むプロファイルスペクトルデータを除外して積算を行うことでマススペクトルを求めたり、外れ値が検出されたときには分析を中止したりすること等により、ノイズの影響を含むプロファイルスペクトルデータを積算することを防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【図1】本発明に係る質量分析装置の一実施形態を示す概略構成図。
【図2】本実施形態の質量分析装置が有するＭＳ／ＭＳ測定条件設定部の構成を示す概略図。
【図3】本実施形態の質量分析装置の動作及び本発明に係る質量分析方法の一実施形態を示すフローチャート。
【図4】本実施形態において得られる、ノイズを含むプロファイルスペクトルデータの例を示すグラフ。
【図5】本実施形態において得られるトータルイオン強度の値を示す表の一例であって、25回分のプロファイルスペクトルデータの各々で得られた、5個のセグメントの各々におけるトータルイオン強度の値を示す表。
【図7】本実施形態で求めたマススペクトルの一例を示すグラフ。
【図8】比較例で求めたマススペクトルの一例を示すグラフ。
【発明を実施するための形態】
【0012】
【0013】
(1) 本実施形態の質量分析装置の構成
図１に、本発明に係る質量分析装置の一実施形態であるＭＡＬＤＩ質量分析装置１の構成を示す。このＭＡＬＤＩ質量分析装置１は、イオン源としてＭＡＬＤＩイオン源を用い、質量分離器としてイオントラップ型質量分離器を用いた質量分析装置である。ＭＡＬＤＩ質量分析装置１は、ＭＡＬＤＩ質量分析実行部１０、制御・処理部２０、入力部３１、及び表示部３２を備える。
図１に、本発明に係る質量分析装置の一実施形態であるＭＡＬＤＩ質量分析装置１の構成を示す。このＭＡＬＤＩ質量分析装置１は、イオン源としてＭＡＬＤＩイオン源を用い、質量分離器としてイオントラップ型質量分離器を用いた質量分析装置である。ＭＡＬＤＩ質量分析装置１は、ＭＡＬＤＩ質量分析実行部１０、制御・処理部２０、入力部３１、及び表示部３２を備える。
【0014】
ＭＡＬＤＩ質量分析実行部１０は、真空ポンプ１９１により真空排気される真空チャンバ１９を有し、この真空チャンバ１９内に、サンプルプレート９０が載置される試料ステージ１２と、引出電極１４と、四重極型デフレクタ１５と、イオントラップ１６と、イオン検出器１７とが配置されている。
【0015】
ここで、ＭＡＬＤＩ質量分析実行部１０が有する各要素の位置関係を示すために、図１中に示すように、互いに直交するＸ、Ｙ、Ｚの３軸を便宜的に定める。通常、Ｘ－Ｙ平面は装置の設置面に平行な面であり、試料ステージ１２におけるサンプルプレート載置面もＸ－Ｙ平面に平行である。
【0016】
試料ステージ１２の上面に対向する真空チャンバ１９の壁面（天面）には、透明な窓１９２が設けられ、この窓１９２の外側にはレーザ光源１１が配置されている。試料ステージ１２は、モータ等を含むステージ駆動部１３によりＸ軸、Ｙ軸の２軸方向に移動自在である。
【0017】
四重極型デフレクタ１５はＹ軸方向に延伸する４本のロッド電極からなり、図示しない電源からロッド電極にそれぞれ印加される直流電圧によって、それらロッド電極で囲まれる空間にイオンの進行方向を略直角に折り曲げる偏向電場を形成する。
【0018】
イオントラップ１６は、略円環状であるリング電極１６１と、そのリング電極１６１を挟んで対向して配置される入口側エンドキャップ電極１６２及び出口側エンドキャップ電極１６４とを含む３次元四重極型の構成である。四重極型デフレクタ１５側に位置する入口側エンドキャップ電極１６２にはイオン入射穴１６３が、出口側エンドキャップ電極１６４にはイオン出射穴１６５が、それぞれ形成されている。図示しない電源からリング電極１６１、入口側エンドキャップ電極１６２及び出口側エンドキャップ電極１６４にはそれぞれ所定の電圧が印加され、それによって、それら電極で囲まれる空間にイオンを捕捉したり、或いは、イオンを該空間内からイオン出射穴１６５を通して排出したりすることができる。
【0019】
解離ガス供給部１８は、ＭＳ／ＭＳ測定を行う際に、衝突誘起解離（ＣＩＤ：Collision Induced Dissociation）のための解離ガスをイオントラップ１６内に供給するものである。
【0020】
制御・処理部２０は、機能ブロックとして、測定制御部２１、データ収集部２２、質量電荷比部分範囲設定部２３、トータルイオン強度算出部２４、外れ値検出部２５、マススペクトルデータ算出部２６、ＭＳ／ＭＳ測定条件設定部２７、及び表示制御部２８を有する。ＭＳ／ＭＳ測定条件設定部２７はその内部にピーク検出部２７１と、イオン特定部２７２と、ＭＳ／ＭＳ測定条件特定部２７３とを有する（図３）。
【0021】
測定制御部２１は測定を実行するために、ＭＡＬＤＩ質量分析実行部１０に含まれる各構成要素を制御するものである。データ収集部２２は、アナログデジタル変換器やデータ格納用の記憶部（いずれも図示せず）を含み、イオン検出器１７による検出信号をデジタル化し、所定の質量電荷比の範囲内の質量電荷比毎のイオンの強度値から成るプロファイルスペクトルデータとして前記記憶部に格納するものである。これら測定制御部２１及びデータ収集部２２、並びにＭＡＬＤＩ質量分析実行部１０により、前記測定部が構成される。
【0022】
質量電荷比部分範囲設定部２３、トータルイオン強度算出部２４、外れ値検出部２５、マススペクトルデータ算出部２６、及びＭＳ／ＭＳ測定条件設定部２７の詳細は、本実施形態のＭＡＬＤＩ質量分析装置１の動作の説明と共に後述する。
【0023】
表示制御部２８は、表示部３２に画像を表示するための制御を行うものである。また、表示制御部２８は、ＭＡＬＤＩ質量分析実行部１０で得られるプロファイルスペクトルデータ中にノイズが存在したときにその旨を表示部３２に警告表示させる制御を行う警告表示制御部２８１を含んでいる。警告表示制御部２８１の詳細は後述する。警告表示制御部２８１及び表示部３２により、後記ノイズ発生情報通知部が構成される。
【0024】
制御・処理部２０では、パーソナルコンピューターやワークステーションなどのコンピューターと、該コンピューターにインストールされた専用のソフトウェアにより、上記機能ブロックが具現化される。入力部３１は該コンピューターに付設されたキーボードやポインティングデバイスであり、表示部３２はディスプレイモニタである。
【0025】
(2) 本実施形態の質量分析装置の動作、及び本実施形態の質量分析方法
図３を用いて、本実施形態のＭＡＬＤＩ質量分析装置１の動作、及び本発明に係る質量分析方法の一実施形態を説明する。
図３を用いて、本実施形態のＭＡＬＤＩ質量分析装置１の動作、及び本発明に係る質量分析方法の一実施形態を説明する。
【0026】
まず、以下のように、試料に対する測定を行う（ステップ１：測定工程）。初めに、分析対象物とマトリックスを混合した試料をサンプルプレート９０の表面に付着させ、該サンプルプレート９０を試料ステージ１２上に載置する。次に、真空ポンプ１９１により真空チャンバ１９内を真空引きする。
【0027】
以下、測定制御部２１による制御に基づき、測定が実行される。まず、ステージ駆動部１３により試料ステージ１２をＸ－Ｙ方向に移動させることでサンプルプレート９０の表面上の試料を所定の位置に配置し、レーザ光源１１からレーザビームを試料に照射することにより、分析対象物、マトリックス、及びレーザ光の相互作用によって該分析対象物をイオン化する。生成されたイオンは、引出電極１４により形成される電場によってサンプルプレート９０の近傍から上方に引き出され、概ねＺ軸方向に進行して四重極型デフレクタ１５に到達する。四重極型デフレクタ１５により形成される偏向電場によって、イオンの軌道は略90°曲げられる。そしてイオンは、概ねＸ軸方向に進行し、イオン入射穴１６３を通ってイオントラップ１６の内部空間に入り、リング電極１６１に印加される高周波電圧によって形成される電場によって一旦捕捉される。その後、入口側エンドキャップ電極１６２及び出口側エンドキャップ電極１６４に印加される電圧によって形成される電場によって、イオンは質量電荷比の小さい順（又は逆に大きい順）にイオン出射穴１６５を通して外部に排出される。イオン検出器１７はイオントラップ１６から排出されたイオンを順次検出し、入射したイオン量に応じた検出信号を生成して出力する。データ収集部２２は、この検出信号を受けてデジタル化し、所定の質量電荷比範囲に亘るプロファイルスペクトルデータとして記憶部に格納する。
【0028】
1つの試料に対して上述したような1回の測定が終了すると、同じ試料上の異なる部位が測定位置に来るようにステージ駆動部１３により試料ステージ１２が僅かに移動される。そして、上記と同様にして2回目の測定が実行され、これがk回繰り返される。このkの値は入力部３１を用いてユーザが指定する。
【0029】
このように1つの試料に対してk回の測定が実施されると、データ収集部２２の記憶部には所定の質量電荷比範囲に亘るk個のプロファイルスペクトルデータが保存される。なお、1個のプロファイルスペクトルデータが質量電荷比の異なる多数のデータを有する1群のデータから成るため、記憶部には「k群のデータ」が記録されるということもできる。
【0030】
ステップ２以下では、ステップ１で得られたプロファイルスペクトルデータに基づいてマススペクトルを取得する操作を行う。以下、その操作を、具体例を交えつつ説明する。
【0031】
この具体例では、520.68～5085.97の質量電荷比範囲でプロファイルスペクトルデータを取得し、1つの試料に対して25回（k=25）の測定を実行した。得られた25個のプロファイルスペクトルデータに、0～24の番号を付す。図４に、得られたプロファイルスペクトルデータのうち、ノイズを含むものを示す。図４の下側に示したプロファイルNo. 24のデータでは、m/z=1350付近にパルス状のノイズ（パルスノイズ１）が見られ、同図の上側に示したプロファイルNo. 8のデータではm/z=4800付近にパルス状のノイズ（パルスノイズ２）が見られる。これらパルスノイズ１、２はいずれも、他のプロファイルスペクトルデータには見られない。これらパルスノイズ１、２は、本来の試料由来のピークよりも数十倍大きいため、25個のプロファイルスペクトルデータをそのまま積算することでマススペクトルを作成すると、これらパルスノイズ由来のピークが試料由来のピークと同程度の強度となってしまい、パルスノイズ由来のピークを試料由来のピークと誤認してしまうおそれがある。そこで、本実施形態では以下の操作を行う。
【0032】
まず、ステップ２（質量電荷比部分範囲設定工程）において、質量電荷比部分範囲設定部２３は、前述した所定の質量電荷比範囲を分割した、それぞれ複数の質量電荷比を含むn個（nは2以上の自然数）の部分範囲（「セグメント」とも呼ぶ）を設定する。上記具体例では、n=5とし、各部分範囲を520.68～1520.68（「セグメント0」と呼ぶ）、1520.68～2520.68（セグメント1）、2520.68～3520.68（セグメント2）、3520.68～4520.68（セグメント3）、及び4520.68～5085.97（セグメント4）と設定した。これらnの値及び各部分範囲の質量電荷比の範囲は、入力部３１を用いてユーザが指定する。
【0033】
次に、ステップ３（トータルイオン強度算出工程）において、トータルイオン強度算出部２４は、k回分のプロファイルスペクトルデータ毎に、n個の部分範囲の各々が有する複数のm/zでそれぞれ得られた強度値の和（トータルイオン強度）を算出する。図５に、上記具体例において25回分のプロファイルスペクトルデータの各々で得られた、5個の部分範囲の各々におけるトータルイオン強度の値を表で示す。図中に太枠を付した、プロファイルNo. 24のセグメント0におけるトータルイオン強度は、No. 24以外のプロファイルスペクトルデータのセグメント0におけるトータルイオン強度よりも高くなっている。同様に図中に太枠を付した、プロファイルNo. 8のセグメント4におけるトータルイオン強度は、No. 8以外のプロファイルスペクトルデータのセグメント4におけるトータルイオン強度よりも高くなっている。これらはいずれも、上述のパルスノイズが出現したプロファイルスペクトルデータ及び質量電荷比に対応している。
【0034】
但し、特にプロファイルNo. 8・セグメント4のトータルイオン強度は、他のプロファイルスペクトルデータのセグメント4との差がさほど大きくなく、ユーザ（人）がこれらのデータを見てノイズの有無を判断することは困難である。そこで、統計的検定の手法を用いる。すなわち、外れ値検出部２５は、n個の部分範囲の各々につき、k回分のトータルイオン強度の値について統計的検定を行うことにより、それらトータルイオン強度の外れ値、すなわち所定の範囲から外れた値を検出する（ステップ４：外れ値検出工程）。
【0035】
統計的検定の手法には様々なものが知られているが、上記具体例では、外れ値を求めるのに最も一般的な方法の1つであるスミルノフ－グラブス（Smirnov-Grubbs）検定を用いた。検定結果を図６の表に示す。同図中の「FALSE」はトータルイオン強度が外れ値とは判定されなかったものを示し、「TRUE」はトータルイオン強度が外れ値であると判定されたものである。パルスノイズが出現したプロファイルスペクトルデータ及び質量電荷比に対応しているプロファイルNo. 24のセグメント0及びプロファイルNo. 8のセグメント4のトータルイオン強度が「TRUE」、すなわち外れ値と判定されている。
【0036】
ステップ４において外れ値を検出した（ステップ５においてYESの）場合、マススペクトルデータ算出部２６は、k回分のプロファイルスペクトルデータのうち、外れ値検出部２５で外れ値が検出されたものを除いたプロファイルスペクトルデータを積算することにより、マススペクトルデータを算出する（ステップ６：マススペクトルデータ算出工程）。上記具体例では、25回分のプロファイルスペクトルデータのうち、外れ値が検出されたプロファイルNo. 8及び24のデータを除いた23回分のプロファイルスペクトルデータを積算する。これにより得られたマススペクトルを図７に示す。併せて、比較例として、プロファイルNo. 8及び24のデータを含めた25回分のプロファイルスペクトルデータを積算したマススペクトルを図８に示す。図８ではパルスノイズ１及び２に対応する2つのピークがマススペクトル中に見られるのに対して、図７にはそれら2つのピークが見られない。このように、本実施形態により、パルスノイズ１及び２の影響を排除したマススペクトルを得ることができる。
【0037】
また、外れ値検出部２５は、外れ値を検出したとき、外れ値検出信号を表示制御部２８中の警告表示制御部２８１に送信する。警告表示制御部２８１は、外れ値検出信号を受信したとき、ノイズが発生したことを示す警告を表示部３２に表示させる制御を行う（ステップ７：ノイズ発生情報通知工程）。表示部３２に表示する警告は、文字であってもよいし、図であってもよい。また、単にノイズが発生したことのみを表示してもよいが、ノイズが発生した場合には真空チャンバ１９内に汚れが付着していることや装置中に何らかの不具合が発生している可能性があることから、メンテナンスを促す表示を行うようにしてもよい。警告表示制御部２８１による表示を行うと共に、又は当該表示を行う代わりに、外れ値検出部２５が外れ値を検出したときにその旨をログファイルに記録するようにしてもよい。
【0038】
一方、ステップ４において外れ値を検出しなかった（ステップ５においてNOの）場合、マススペクトルデータ算出部２６は、k回分のプロファイルスペクトルデータを全て積算することにより、マススペクトルデータを算出する（ステップ６’：マススペクトルデータ算出工程）。
【0039】
ステップ５においてYESの場合にはステップ６及び７を経た後に、ステップ５においてNOの場合にはステップ６’を経た後に、表示制御部２８は、マススペクトルデータ算出部２６で得られたマススペクトルのデータに基づいて、表示部３２にマススペクトルを表示させる制御を行う。これにより、表示部３２にマススペクトルが表示される（ステップ８：マススペクトル表示工程）。
【0040】
本実施形態ではさらに、ＭＳ／ＭＳ測定条件設定部２７は、マススペクトルデータ算出部２６で算出されたマススペクトルデータに基づいて、以下のようにＭＳ／ＭＳ測定を実行するための条件を設定する（ステップ９：ＭＳ／ＭＳ測定条件設定工程）。まず、ピーク検出部２７１は、マススペクトルデータ算出部２６で算出されたマススペクトルデータからマススペクトルのピークを検出する。次に、イオン特定部２７２は、ピーク検出部２７１で検出されたピークが出現している質量電荷比の値を求めたうえで、それらの質量電荷比に対応するイオンを特定する。ＭＳ／ＭＳ測定条件特定部２７３は、イオン特定部２７２で特定されたイオンをプリカーサイオンとして、解離ガス供給部１８から供給するガスの種類や各電極に印加する電圧等、そのプリカーサイオンに対応したＭＳ／ＭＳ測定を実行する条件を特定する。これらイオン特定部２７２によるイオンの特定、及びＭＳ／ＭＳ測定条件特定部２７３によるＭＳ／ＭＳ測定の実行条件の特定のために、ＭＳ／ＭＳ測定条件設定部２７は質量電荷比とイオン（プリカーサイオン）の対応関係、及びプリカーサイオン毎のＭＳ／ＭＳ測定の実行条件を記憶した記憶部を有する。
【0041】
このように設定された条件に基づいて、測定制御部２１はＭＳ／ＭＳ測定を行い（ステップ１０）、ＭＳ／ＭＳ測定が終了すると、一連の動作が完了する。
【0042】
(3) 変形例
本発明は上記実施形態には限定されず、種々の変形が可能である。
本発明は上記実施形態には限定されず、種々の変形が可能である。
【0043】
上記実施形態では外れ値を求める際にスミルノフ－グラブス検定を用いたが、トンプソン検定等の他の統計的検定の手法を用いてもよい。
【0044】
上記実施形態において、ＭＳ／ＭＳ測定条件設定部２７は省略し、表示部３２に表示されるマススペクトルに基づいてユーザがＭＳ／ＭＳ測定の条件を入力部３１から入力するようにしてもよい。また、ＭＳ／ＭＳ測定を行わない場合には、ＭＳ／ＭＳ測定条件設定部２７と共に解離ガス供給部１８を省略してもよい。
【0045】
上記実施形態では、k回分のプロファイルスペクトルデータ中にノイズピークが存在したときに、表示部（ディスプレイモニタ）３２に警告を表示しているが、その代わりに、ブザーの鳴動やランプの点灯等で警告を行うようにしてもよい。また、これらの警告を行うことは必須ではなく、警告表示制御部２８１を省略してもよい。
【0046】
上記実施形態では、k回分のプロファイルスペクトルデータのうちの一部にノイズピークが存在したときに、ノイズピークが存在するプロファイルスペクトルデータを除いたロファイルスペクトルデータを積算してマススペクトルを算出しているが、このようなノイズピークが存在したときにはマススペクトルの算出を行わずに警告の通知のみを行うようにしてもよい。
【0047】
上記実施形態ではイオントラップ型質量分離器を用いたが、飛行時間型質量分離器等、他の質量分離器を用いてもよい。
【0048】
上記実施形態ではＭＡＬＤＩ質量分析装置を対象としたが、それ以外の質量分析装置にも本発明を適用することができる。
【0049】
［態様］
上述した例示的な実施形態は、以下の態様の具体例であることが当業者により理解される。
上述した例示的な実施形態は、以下の態様の具体例であることが当業者により理解される。
【0050】
（第１項）
第１項に係る質量分析装置は、
1つの試料に対してk回（kは2以上の自然数）の測定を実行してそれぞれ所定の質量電荷比の範囲内の質量電荷比毎のイオンの強度値から成るプロファイルスペクトルデータを取得する測定部と、
前記質量電荷比の範囲を分割した、それぞれ複数の質量電荷比を含むn個（nは2以上の自然数）の部分範囲を設定する質量電荷比部分範囲設定部と、
前記測定部により取得されたk回分のプロファイルスペクトルデータ毎に、前記n個の部分範囲の各々につき、前記強度値の和であるトータルイオン強度を算出するトータルイオン強度算出部と、
前記n個の部分範囲の各々につき、前記k回分のトータルイオン強度の値について統計的検定を行い、外れ値を検出する外れ値検出部と
を備える。
第１項に係る質量分析装置は、
1つの試料に対してk回（kは2以上の自然数）の測定を実行してそれぞれ所定の質量電荷比の範囲内の質量電荷比毎のイオンの強度値から成るプロファイルスペクトルデータを取得する測定部と、
前記質量電荷比の範囲を分割した、それぞれ複数の質量電荷比を含むn個（nは2以上の自然数）の部分範囲を設定する質量電荷比部分範囲設定部と、
前記測定部により取得されたk回分のプロファイルスペクトルデータ毎に、前記n個の部分範囲の各々につき、前記強度値の和であるトータルイオン強度を算出するトータルイオン強度算出部と、
前記n個の部分範囲の各々につき、前記k回分のトータルイオン強度の値について統計的検定を行い、外れ値を検出する外れ値検出部と
を備える。
【0051】
（第６項）
第６項に係る質量分析方法は、
1つの試料に対してk回（kは2以上の自然数）の測定を実行してそれぞれ所定の質量電荷比の範囲内の質量電荷比毎のイオンの強度値から成るプロファイルスペクトルデータを取得する測定工程と、
前記質量電荷比の範囲を分割した、それぞれ複数の質量電荷比を含むn個（nは2以上の自然数）の部分範囲を設定する質量電荷比部分範囲設定工程と、
前記測定工程により取得されたk回分のプロファイルスペクトルデータ毎に、前記n個の部分範囲の各々につき、前記強度値の和であるトータルイオン強度を算出するトータルイオン強度算出工程と、
前記n個の部分範囲の各々につき、前記k回分のトータルイオン強度の値について統計的検定を行い、外れ値を検出する外れ値検出工程と
を有する。
第６項に係る質量分析方法は、
1つの試料に対してk回（kは2以上の自然数）の測定を実行してそれぞれ所定の質量電荷比の範囲内の質量電荷比毎のイオンの強度値から成るプロファイルスペクトルデータを取得する測定工程と、
前記質量電荷比の範囲を分割した、それぞれ複数の質量電荷比を含むn個（nは2以上の自然数）の部分範囲を設定する質量電荷比部分範囲設定工程と、
前記測定工程により取得されたk回分のプロファイルスペクトルデータ毎に、前記n個の部分範囲の各々につき、前記強度値の和であるトータルイオン強度を算出するトータルイオン強度算出工程と、
前記n個の部分範囲の各々につき、前記k回分のトータルイオン強度の値について統計的検定を行い、外れ値を検出する外れ値検出工程と
を有する。
【0052】
第１項に係る質量分析装置及び第６項に係る質量分析方法によれば、プロファイルスペクトルデータが取得される質量電荷比の範囲を分割した、それぞれ複数の質量電荷比を含むn個の部分範囲の各々において質量電荷比毎の強度値の和であるトータルイオン強度を算出し、それらn個の部分範囲の各々につき、k回分のトータルイオン強度の値について統計的検定を行うことにより外れ値を検出する。プロファイルスペクトルデータが前記のようなノイズの影響を含む場合、いずれかの部分範囲のトータルイオン強度が統計的検定により外れ値として検出される。従って、外れ値とされた部分範囲を含むプロファイルスペクトルデータを除外して積算を行うことでマススペクトルを求めたり、外れ値が検出されたときには分析を中止したりすること等により、ノイズの影響を含むプロファイルスペクトルデータを積算することを防ぐことができる。
【0053】
なお、部分範囲毎のトータルイオン強度の外れ値を検出する代わりに、質量電荷比毎の強度の外れ値を検出すると、何らかの原因で本来の質量電荷比からわずかにずれた位置に出現した試料由来のピークを誤ってノイズとして検出してしまうおそれがある。それに対して第１項に係る質量分析装置及び第６項に係る質量分析方法では、複数の質量電荷比を含む部分範囲を単位として統計的検定を行うため、本来の質量電荷比からわずかにずれた試料由来のピークが含まれていても部分範囲単位では外れ値とはならず、誤検出を防ぐことができる。
【0054】
（第２項）
第２項に係る質量分析装置は、第１項に係る質量分析装置においてさらに、前記k回分のプロファイルスペクトルデータのうち前記外れ値が検出されたプロファイルスペクトルデータを除いたプロファイルスペクトルデータを積算することによりマススペクトルデータを取得するマススペクトルデータ算出部を備える。
第２項に係る質量分析装置は、第１項に係る質量分析装置においてさらに、前記k回分のプロファイルスペクトルデータのうち前記外れ値が検出されたプロファイルスペクトルデータを除いたプロファイルスペクトルデータを積算することによりマススペクトルデータを取得するマススペクトルデータ算出部を備える。
【0055】
第２項に係る質量分析装置によれば、外れ値が検出されたプロファイルスペクトルデータを除いたプロファイルスペクトルデータを積算することにより、複数（k回分）のプロファイルスペクトルデータ中に含まれるノイズの影響を排除したマススペクトルデータを取得することができる。
【0056】
（第３項）
第３項に係る質量分析装置は、第２項に係る質量分析装置においてさらに、
前記マススペクトルデータ算出部で取得されたマススペクトルデータに基づいてマススペクトルのピークを検出するピーク検出部と、
前記ピーク検出部で検出されたピークが出現する質量電荷比を求め、該質量電荷比に対応するイオンを特定するイオン特定部と、
前記イオン特定部で特定されたイオンをプリカーサイオンとして該プリカーサイオンに対応したＭＳ／ＭＳ測定を実行する条件を特定するＭＳ／ＭＳ測定条件特定部と
を備える。
第３項に係る質量分析装置は、第２項に係る質量分析装置においてさらに、
前記マススペクトルデータ算出部で取得されたマススペクトルデータに基づいてマススペクトルのピークを検出するピーク検出部と、
前記ピーク検出部で検出されたピークが出現する質量電荷比を求め、該質量電荷比に対応するイオンを特定するイオン特定部と、
前記イオン特定部で特定されたイオンをプリカーサイオンとして該プリカーサイオンに対応したＭＳ／ＭＳ測定を実行する条件を特定するＭＳ／ＭＳ測定条件特定部と
を備える。
【0057】
第３項に係る質量分析装置によれば、前記マススペクトルデータ算出部で取得されたマススペクトルデータに基づいてイオンを特定し、該イオンをプリカーサイオンとして特定された測定条件に基づいてＭＳ／ＭＳ測定を実行する。そのため、ユーザの手間を要することなく容易に、且つ、ノイズの影響を除去して確実にＭＳ／ＭＳ測定を行うことができる。
【0058】
（第４項）
第４項に係る質量分析装置は、第１項～第３項のいずれか１項に係る装置においてさらに、前記外れ値検出部が外れ値を検出した際に、ノイズの発生を示すノイズ発生情報を使用者に通知するノイズ発生情報通知部を備える。
第４項に係る質量分析装置は、第１項～第３項のいずれか１項に係る装置においてさらに、前記外れ値検出部が外れ値を検出した際に、ノイズの発生を示すノイズ発生情報を使用者に通知するノイズ発生情報通知部を備える。
【0059】
第４項に係る質量分析装置によれば、外れ値検出部が外れ値を検出した際にノイズ発生情報を使用者に通知するため、ノイズが発生したことを使用者が知ることができる。ノイズ発生情報としては、音（ブザー、音声等）や光、あるいは画面上に表示される文字や図等が挙げられる。
【0060】
第４項に係る質量分析装置のうち第２項を引用するものは、ノイズ発生情報を使用者に通知すると共に、マススペクトルデータ算出部において、外れ値が検出されたプロファイルスペクトルデータを除いたプロファイルスペクトルデータを積算することによりマススペクトル（外れ値除外マススペクトル）データの取得も行う。表示部の画面上には警告と共に（又は警告は画面上には表示せずに）、外れ値除外マススペクトルを表示してもよいし、ユーザによる選択操作に応じて、外れ値非除外プロファイルスペクトル（外れ値が検出されたプロファイルスペクトルデータを含めて積算したもの）と外れ値除外マススペクトルのいずれか又は両方を表示するようにしてもよい。あるいは、ノイズが発生する場合には質量分析装置に何らかの異常が生じていることも考えられるため、マススペクトルデータの取得は行わずにノイズ発生情報の通知のみを行うようにしてもよい（第４項に係る質量分析装置のうち第２項を引用しないもの）。
【0061】
（第５項）
第５項に係る質量分析装置は、第４項に係る質量分析装置において、前記ノイズ発生情報はメンテナンスの実行を促す情報を含むものである。
第５項に係る質量分析装置は、第４項に係る質量分析装置において、前記ノイズ発生情報はメンテナンスの実行を促す情報を含むものである。
【0062】
第５項に係る質量分析装置によれば、使用者にメンテナンスの実行を促す情報（文字、音声等）を通知するため、それを受けた使用者がメンテナンスを実行することにより、それ以降、正常な状態で質量分析を行うことができる。
【符号の説明】
【0063】
１…ＭＡＬＤＩ質量分析装置
１０…ＭＡＬＤＩ質量分析実行部
１１…レーザ光源
１２…試料ステージ
１３…ステージ駆動部
１４…引出電極
１５…四重極型デフレクタ
１６…イオントラップ
１６１…リング電極
１６２…入口側エンドキャップ電極
１６３…イオン入射穴
１６４…出口側エンドキャップ電極
１６５…イオン出射穴
１７…イオン検出器
１８…解離ガス供給部
１９…真空チャンバ
１９１…真空ポンプ
１９２…真空チャンバの窓
２０…制御・処理部
２１…測定制御部
２２…データ収集部
２３…質量電荷比部分範囲設定部
２４…トータルイオン強度算出部
２５…外れ値検出部
２６…マススペクトルデータ算出部
２７…ＭＳ／ＭＳ測定条件設定部
２７１…ピーク検出部
２７２…イオン特定部
２７３…ＭＳ／ＭＳ測定条件特定部
２８…表示制御部
２８１…警告表示制御部
３１…入力部
３２…表示部
１０…ＭＡＬＤＩ質量分析実行部
１１…レーザ光源
１２…試料ステージ
１３…ステージ駆動部
１４…引出電極
１５…四重極型デフレクタ
１６…イオントラップ
１６１…リング電極
１６２…入口側エンドキャップ電極
１６３…イオン入射穴
１６４…出口側エンドキャップ電極
１６５…イオン出射穴
１７…イオン検出器
１８…解離ガス供給部
１９…真空チャンバ
１９１…真空ポンプ
１９２…真空チャンバの窓
２０…制御・処理部
２１…測定制御部
２２…データ収集部
２３…質量電荷比部分範囲設定部
２４…トータルイオン強度算出部
２５…外れ値検出部
２６…マススペクトルデータ算出部
２７…ＭＳ／ＭＳ測定条件設定部
２７１…ピーク検出部
２７２…イオン特定部
２７３…ＭＳ／ＭＳ測定条件特定部
２８…表示制御部
２８１…警告表示制御部
３１…入力部
３２…表示部
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】