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▶ サーモ フィッシャー サイエンティフィック （ブレーメン） ゲーエムベーハーの特許一覧
(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】P2024170309
(43)【公開日】2024-12-06
(54)【発明の名称】イオン光学系用高電圧ＲＦ発生器
(51)【国際特許分類】
H01J 49/02 20060101AFI20241129BHJP
H01J 49/06 20060101ALI20241129BHJP
H01J 49/42 20060101ALN20241129BHJP
H01J 49/40 20060101ALN20241129BHJP
H01J 49/00 20060101ALN20241129BHJP
【ＦＩ】
H01J49/02 200
H01J49/06 300
H01J49/42 100
H01J49/40 600
H01J49/00 810
【審査請求】有
【請求項の数】21
【出願形態】ＯＬ
【外国語出願】
(21)【出願番号】P 2024084005
(22)【出願日】2024-05-23
(31)【優先権主張番号】2307970.0
(32)【優先日】2023-05-26
(33)【優先権主張国・地域又は機関】GB
(71)【出願人】
【識別番号】508306565
【氏名又は名称】サーモ フィッシャー サイエンティフィック （ブレーメン） ゲーエムベーハー
(74)【代理人】
【識別番号】100103610
【弁理士】
【氏名又は名称】▲吉▼田 和彦
(74)【代理人】
【識別番号】100109070
【弁理士】
【氏名又は名称】須田 洋之
(74)【代理人】
【識別番号】100119013
【弁理士】
【氏名又は名称】山崎 一夫
(74)【代理人】
【識別番号】100130937
【弁理士】
【氏名又は名称】山本 泰史
(74)【代理人】
【識別番号】100144451
【弁理士】
【氏名又は名称】鈴木 博子
(72)【発明者】
【氏名】アレクサンダー ホロメーエフ
(57)【要約】
【課題】質量分析計などの分析機器を改善する。
【解決手段】分析機器は、第１の周波数を有するＲＦ電圧を発生させるように構成されたＲＦ発生器と、一次巻線と二次巻線とを有する第１の変圧器と、第１のイオン光学デバイスと、一次巻線と二次巻線とを有する第２の変圧器と、入力と出力とを有する増幅器と、第２のイオン光学デバイスと、第１の入力と第２の入力とを有する位相差検出器ユニットと、を備える。分析機器は、二次ＬＣ回路の少なくとも一部が可変インダクタンスを有するように、かつ二次ＬＣ回路の少なくとも一部のインダクタンスが位相差検出器ユニットの出力されたＤＣ電流又は電圧の大きさに応じて変動するように構成されており、これにより、第２の共振周波数が、位相差検出器ユニットの出力されたＤＣ電流又は電圧の大きさに応じて変動する。
【選択図】図３
【解決手段】分析機器は、第１の周波数を有するＲＦ電圧を発生させるように構成されたＲＦ発生器と、一次巻線と二次巻線とを有する第１の変圧器と、第１のイオン光学デバイスと、一次巻線と二次巻線とを有する第２の変圧器と、入力と出力とを有する増幅器と、第２のイオン光学デバイスと、第１の入力と第２の入力とを有する位相差検出器ユニットと、を備える。分析機器は、二次ＬＣ回路の少なくとも一部が可変インダクタンスを有するように、かつ二次ＬＣ回路の少なくとも一部のインダクタンスが位相差検出器ユニットの出力されたＤＣ電流又は電圧の大きさに応じて変動するように構成されており、これにより、第２の共振周波数が、位相差検出器ユニットの出力されたＤＣ電流又は電圧の大きさに応じて変動する。
【選択図】図３
【特許請求の範囲】
【請求項1】
分析機器であって、
第１の周波数を有するＲＦ電圧を発生させるように構成されたＲＦ発生器（１）と、
一次巻線と二次巻線とを有する第１の変圧器（２）であって、前記ＲＦ発生器（１）が、前記第１の変圧器（２）の前記一次巻線に結合されている、第１の変圧器（２）と、
前記第１の変圧器（２）の前記二次巻線に結合されている第１のイオン光学デバイス（３）と、
一次巻線と二次巻線とを有する第２の変圧器（１１）と、
入力と出力とを有する増幅器（７）であって、前記ＲＦ発生器（１）から又は前記第１の変圧器（２）からの第１の信号が、前記増幅器（７）の前記入力に提供され、前記増幅器（７）の前記出力が、前記第２の変圧器（１１）の前記一次巻線に結合されている、増幅器（７）と、
前記第２の変圧器（１１）の前記二次巻線に結合されている第２のイオン光学デバイス（１３）と、
第１の入力と第２の入力とを有する位相差検出器ユニット（８、９）であって、前記位相差検出器ユニット（８、９）が、前記第１の入力及び前記第２の入力で受け取られた信号間の位相差に比例するＤＣ電流又は電圧を出力するように構成されており、前記第１の信号が、前記位相差検出器ユニットの前記第１の入力に提供され、前記第２の変圧器（１１）からの第２の信号が、前記位相差検出器ユニットの前記第２の入力に提供される、位相差検出器ユニット（８、９）と、を備え、
前記第１の変圧器（２）の前記二次巻線及び前記第１のイオン光学デバイス（３）が、第１の共振周波数を有する一次ＬＣ回路を形成しており、前記ＲＦ発生器（１）によって発生した前記ＲＦ電圧の前記第１の周波数が、前記第１の共振周波数に対応するように構成され、
前記第２の変圧器（１１）の前記二次巻線及び前記第２のイオン光学デバイス（１３）が、第２の共振周波数を有する二次ＬＣ回路を形成しており、前記分析機器は、前記二次ＬＣ回路の少なくとも一部が可変インダクタンスを有するように構成されており、前記分析機器は、前記第２の共振周波数が前記位相差検出器ユニット（８、９）の前記出力されたＤＣ電流又は電圧の前記大きさに応じて変動するように、前記二次ＬＣ回路の前記少なくとも一部の前記インダクタンスが前記位相差検出器ユニット（８、９）の出力された前記ＤＣ電流又は電圧の大きさに応じて変動するように構成されている、分析機器。
第１の周波数を有するＲＦ電圧を発生させるように構成されたＲＦ発生器（１）と、
一次巻線と二次巻線とを有する第１の変圧器（２）であって、前記ＲＦ発生器（１）が、前記第１の変圧器（２）の前記一次巻線に結合されている、第１の変圧器（２）と、
前記第１の変圧器（２）の前記二次巻線に結合されている第１のイオン光学デバイス（３）と、
一次巻線と二次巻線とを有する第２の変圧器（１１）と、
入力と出力とを有する増幅器（７）であって、前記ＲＦ発生器（１）から又は前記第１の変圧器（２）からの第１の信号が、前記増幅器（７）の前記入力に提供され、前記増幅器（７）の前記出力が、前記第２の変圧器（１１）の前記一次巻線に結合されている、増幅器（７）と、
前記第２の変圧器（１１）の前記二次巻線に結合されている第２のイオン光学デバイス（１３）と、
第１の入力と第２の入力とを有する位相差検出器ユニット（８、９）であって、前記位相差検出器ユニット（８、９）が、前記第１の入力及び前記第２の入力で受け取られた信号間の位相差に比例するＤＣ電流又は電圧を出力するように構成されており、前記第１の信号が、前記位相差検出器ユニットの前記第１の入力に提供され、前記第２の変圧器（１１）からの第２の信号が、前記位相差検出器ユニットの前記第２の入力に提供される、位相差検出器ユニット（８、９）と、を備え、
前記第１の変圧器（２）の前記二次巻線及び前記第１のイオン光学デバイス（３）が、第１の共振周波数を有する一次ＬＣ回路を形成しており、前記ＲＦ発生器（１）によって発生した前記ＲＦ電圧の前記第１の周波数が、前記第１の共振周波数に対応するように構成され、
前記第２の変圧器（１１）の前記二次巻線及び前記第２のイオン光学デバイス（１３）が、第２の共振周波数を有する二次ＬＣ回路を形成しており、前記分析機器は、前記二次ＬＣ回路の少なくとも一部が可変インダクタンスを有するように構成されており、前記分析機器は、前記第２の共振周波数が前記位相差検出器ユニット（８、９）の前記出力されたＤＣ電流又は電圧の前記大きさに応じて変動するように、前記二次ＬＣ回路の前記少なくとも一部の前記インダクタンスが前記位相差検出器ユニット（８、９）の出力された前記ＤＣ電流又は電圧の大きさに応じて変動するように構成されている、分析機器。
【請求項2】
前記分析機器は、前記第１のイオン光学デバイス（３）が前記第１の周波数を有する第１の動作ＲＦ電圧を受け取るように構成されており、
前記分析機器は、前記第２のイオン光学デバイス（１３）が前記第１の周波数を有する第２の動作ＲＦ電圧を受け取るように構成されており、
前記位相差検出器ユニット（８、９）の前記出力されたＤＣ電流又は電圧の前記大きさに応じた前記第２の共振周波数の変動が、前記第１の動作ＲＦ電圧と前記第２の動作ＲＦ電圧との間の任意の位相差が低減又は除去されるように負のフィードバックループを生成する、請求項１に記載の分析機器。
前記分析機器は、前記第２のイオン光学デバイス（１３）が前記第１の周波数を有する第２の動作ＲＦ電圧を受け取るように構成されており、
前記位相差検出器ユニット（８、９）の前記出力されたＤＣ電流又は電圧の前記大きさに応じた前記第２の共振周波数の変動が、前記第１の動作ＲＦ電圧と前記第２の動作ＲＦ電圧との間の任意の位相差が低減又は除去されるように負のフィードバックループを生成する、請求項１に記載の分析機器。
【請求項3】
前記第１の変圧器（２）の前記二次巻線が、第１のインダクタンスを有し、
前記第１のイオン光学デバイス（３）が、第１の自己キャパシタンス（４）を有し、
前記第１のインダクタンス及び前記第１の自己キャパシタンスが一緒になって、前記第１の共振周波数を有する前記一次ＬＣ回路を形成する、請求項１又は２に記載の分析機器。
前記第１のイオン光学デバイス（３）が、第１の自己キャパシタンス（４）を有し、
前記第１のインダクタンス及び前記第１の自己キャパシタンスが一緒になって、前記第１の共振周波数を有する前記一次ＬＣ回路を形成する、請求項１又は２に記載の分析機器。
【請求項4】
前記第２の変圧器（１１）の前記二次巻線が、可変インダクタンスを有し、前記機器は、前記第２の変圧器（１１）の前記二次巻線の前記インダクタンスが前記位相差検出器ユニット（８、９）の前記出力されたＤＣ電流又は電圧の前記大きさに応じて変動するように構成されている、請求項１～３のいずれか一項に記載の分析機器。
【請求項5】
前記第２の変圧器（１１）が、１つ以上の変圧器（１０）を備え、前記機器は、１つ以上の変圧器（１０）を備える前記第２の変圧器（１１）の前記二次巻線の前記インダクタンスが前記位相差検出器ユニット（８、９）の前記出力されたＤＣ電流又は電圧の前記大きさに応じて変動するように構成されている、請求項４に記載の分析機器。
【請求項6】
前記第２のイオン光学デバイス（１３）が、第２の自己キャパシタンス（１４）を有し、
前記可変インダクタンス及び前記第２の自己キャパシタンスが一緒になって、前記第２の共振周波数を有する前記二次ＬＣ回路を形成する、請求項４又は５に記載の分析機器。
前記可変インダクタンス及び前記第２の自己キャパシタンスが一緒になって、前記第２の共振周波数を有する前記二次ＬＣ回路を形成する、請求項４又は５に記載の分析機器。
【請求項7】
可変インダクタンスを有するインダクタ（１０）を更に備え、前記位相差検出器ユニット（８、９）の前記出力されたＤＣ電流又は電圧が前記インダクタ（１０）に提供され、前記インダクタは、そのインダクタンスが前記位相差検出器ユニット（８、９）の前記出力されたＤＣ電流又は電圧の前記大きさに応じて変動するように構成されており、前記インダクタ（１０）が、前記第２の変圧器（１１）の前記二次巻線に結合されている、請求項１～６のいずれか一項に記載の分析機器。
【請求項8】
前記第２の変圧器（１１）の前記二次巻線が、第２のインダクタンスを有し、
前記第２のイオン光学デバイス（１３）が、第２の自己キャパシタンス（１４）を有し、
前記第２のインダクタンス、前記可変インダクタンス、及び前記第２の自己キャパシタンスが一緒になって、前記第２の共振周波数を有する前記二次ＬＣ回路を形成する、請求項７に記載の分析機器。
前記第２のイオン光学デバイス（１３）が、第２の自己キャパシタンス（１４）を有し、
前記第２のインダクタンス、前記可変インダクタンス、及び前記第２の自己キャパシタンスが一緒になって、前記第２の共振周波数を有する前記二次ＬＣ回路を形成する、請求項７に記載の分析機器。
【請求項9】
前記インダクタが、一次巻線と二次巻線とを有するコンバータから形成されており、前記位相差検出器ユニット（８，９）の前記出力されたＤＣ電流又は電圧が、前記コンバータの前記一次巻線に提供され、前記コンバータ（１０）の前記二次巻線が、前記第２の変圧器の前記二次巻線に結合されている、請求項７又は８に記載の分析機器。
【請求項10】
前記コンバータ（１０）の前記二次巻線が、前記第２の変圧器（１１）の前記二次巻線と直列に接続されている、請求項９に記載の分析機器。
【請求項11】
前記コンバータ（１０）の前記二次巻線が、前記第２の変圧器（１１）の前記二次巻線と並列に接続されている、請求項９に記載の分析機器。
【請求項12】
前記第２の変圧器（１１）又は前記インダクタ（１０）が、磁気コアを備え、前記位相差検出器ユニット（８、９）の前記出力されたＤＣ電流又は電圧が、前記磁気コアを磁化させるように構成され、これにより、前記第２の変圧器（１１）の前記二次巻線の前記インダクタンス又は前記インダクタ（１０）の前記インダクタンスが、前記位相差検出器ユニット（８、９）の前記出力されたＤＣ電流の前記大きさに応じて変動する、請求項４～１１のいずれか一項に記載の分析機器。
【請求項13】
前記分析機器は、前記第１のイオン光学デバイス（３）が前記第１の周波数を有する第１の動作ＲＦ電圧を受け取るように構成されており、
前記第１の信号が、前記ＲＦ発生器（１）に、前記第１の変圧器（２）の前記一次巻線に、又は前記第１の変圧器（２）の前記二次巻線に結合された第１のフィードバックモジュール（５）によって発生し、
前記第１の信号が、前記第１の動作ＲＦ電圧に対応する、請求項１～１２のいずれか一項に記載の分析機器。
前記第１の信号が、前記ＲＦ発生器（１）に、前記第１の変圧器（２）の前記一次巻線に、又は前記第１の変圧器（２）の前記二次巻線に結合された第１のフィードバックモジュール（５）によって発生し、
前記第１の信号が、前記第１の動作ＲＦ電圧に対応する、請求項１～１２のいずれか一項に記載の分析機器。
【請求項14】
前記第１の信号が、位相シフタ（６）を介して前記増幅器（７）の前記入力に提供される、請求項１～１３のいずれか一項に記載の分析機器。
【請求項15】
前記分析機器は、前記第２のイオン光学デバイス（１３）が前記第１の周波数を有する第２の動作ＲＦ電圧を受け取るように構成されており、
前記第２の信号が、前記第２の変圧器（１１）の前記一次巻線に、又は前記第２の変圧器（１１）の前記二次巻線に結合された第２のフィードバックモジュール（１２）によって発生し、
前記第２の信号が、前記第２の動作ＲＦ電圧に対応する、請求項１～１４のいずれか一項に記載の分析機器。
前記第２の信号が、前記第２の変圧器（１１）の前記一次巻線に、又は前記第２の変圧器（１１）の前記二次巻線に結合された第２のフィードバックモジュール（１２）によって発生し、
前記第２の信号が、前記第２の動作ＲＦ電圧に対応する、請求項１～１４のいずれか一項に記載の分析機器。
【請求項16】
前記位相差検出器ユニット（８、９）が、前記第１の入力及び前記第２の入力で受け取られた信号間の位相差に比例する電圧を出力するように構成された位相検出器（８）と、出力された前記電圧を前記出力されたＤＣ電流に変換するように構成された電圧電流コンバータ（９）と、を備える、請求項１～１５のいずれか一項に記載の分析機器。
【請求項17】
前記位相差検出器ユニット（８、９）は、前記出力されたＤＣ電流の大きさの範囲が制御可能であるように構成されている、請求項１～１６のいずれか一項に記載の分析機器。
【請求項18】
前記第２の変圧器（１１）が、磁気コアを備えるか又は空芯である、請求項１～１７のいずれか一項に記載の分析機器。
【請求項19】
前記第１のイオン光学デバイス（３）が、第１の多重極であり、かつ／又は前記第２のイオン光学デバイス（１３）が、第２の多重極である、請求項１～１８のいずれか一項に記載の分析機器。
【請求項20】
前記第１のイオン光学デバイス（３）が、第１の四重極イオントラップであり、かつ／又は前記第２のイオン光学デバイス（１３）が、第２の四重極イオントラップである、請求項１～１９のいずれか一項に記載の分析機器。
【請求項21】
前記分析機器が、質量分析計であるか、又は質量分析計を含む、請求項１～２０のいずれか一項に記載の分析機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、質量分析計などの分析機器に関し、特に、多重極イオン光学デバイスなどのイオン光学デバイスを備える分析機器に関する。
【背景技術】
【0002】
分析機器のイオン光学系のために、機械的及び電気的に分離されるが、それらの間に固定（好ましくは、０）位相を伴う同じＲＦ周波数で動作する、多重極等のいくつかのＲＦ電力イオン光学デバイスを有することが、時として必要である。この場合、異なるイオン光学デバイスに印加されるＲＦ電圧の振幅は異なってもよく、独立して設定されてもよい。
【0003】
ＲＦ発生器への供給による電力消費を低減するために、このような構成は一般に、発生器内のＲＦ変圧器のインダクタンスとこの発生器から送られるイオン光学デバイスの寄生キャパシタンスを利用するＬＣ共振原理に基づいて設計される。
【0004】
２つの異なるイオン光学デバイスに対して、自己共振周波数は著しく異なる可能性があり、これは、発生器のうちの１つにおける共振タンクのパラメータを調整することなく、それらの間の同じ周波数及び所与の位相でそれらに電力を供給することができないことを意味する。
【0005】
この問題に対する既存の技術的解決策は、小さいＲＦ電圧振幅に対して開発されてきたが、イオン光学系に必要な電圧は数キロボルトであり得、共振回路を調整するための実際に知られている唯一の方法は、空気誘電体を有する可変ＨＶキャパシタを使用することである。
【0006】
しかしながら、この解決策にはいくつかの欠点がある：（ｉ）高電圧キャパシタは、かなりの質量及びサイズを有すること、（ｉｉ）マスタ発生器との共振に同調した後であっても、２つの発生器間の位相は制御不能に変化すること、（ｉｉｉ）位相同期ループ（Phase Locked Loop、ＰＬＬ）回路を使用して自動周波数制御を実装するためには、ステップモータ等の大型の電気機械デバイスが必要となること、などである。
【0007】
質量分析計などの分析機器には改善の余地がまだあると考えられている。
【発明の概要】
【0008】
第１の態様は、請求項１による分析機器を提供する。
【0009】
分析機器は、
第１の周波数を有するＲＦ電圧を発生させるように構成されたＲＦ発生器と、
一次巻線と二次巻線とを有する第１の変圧器であって、ＲＦ発生器が、第１の変圧器の一次巻線に結合される、第１の変圧器と、
第１のイオン光学デバイスであって、第１の変圧器の二次巻線に結合されている、第１のイオン光学デバイスと、
一次巻線と二次巻線とを有する第２の変圧器と、
入力と出力とを有する増幅器であって、ＲＦ発生器から又は第１の変圧器からの第１の信号が増幅器（７）の入力に提供され、増幅器の出力が、第２の変圧器の一次巻線に結合されている、増幅器と、
第２のイオン光学デバイスであって、第２の変圧器の二次巻線に結合されている、第２のイオン光学デバイスと、
第１の入力と第２の入力とを有する位相差検出器ユニットであって、位相差検出器ユニットが、第１の入力及び第２の入力で受け取られた信号間の位相差に比例するＤＣ電流又は電圧を出力するように構成され、第１の信号が、位相差検出器の第１の入力に提供され、第２の変圧器からの第２の信号が、位相差検出器ユニットの第２の入力に提供される、位相差検出器ユニットと、を備え、
第１の変圧器の二次巻線及び第１のイオン光学デバイスが、第１の共振周波数を有する一次ＬＣ回路を形成し、ＲＦ発生器によって発生するＲＦ電圧の第１の周波数が、第１の共振周波数に対応するように構成されており、
第２の変圧器の二次巻線及び第２のイオン光学デバイスは、第２共振周波数を有する二次ＬＣ回路を形成しており、分析機器は、二次ＬＣ回路の少なくとも一部が可変インダクタンスを有するように構成されており、分析機器は、二次ＬＣ回路の少なくとも一部のインダクタンスが位相差検出器ユニットの出力されたＤＣ電流又は電圧の大きさに応じて変動するように構成されており、これにより、第２の共振周波数が、位相差検出器ユニットの出力されたＤＣ電流又は電圧の大きさに応じて変動する。
第１の周波数を有するＲＦ電圧を発生させるように構成されたＲＦ発生器と、
一次巻線と二次巻線とを有する第１の変圧器であって、ＲＦ発生器が、第１の変圧器の一次巻線に結合される、第１の変圧器と、
第１のイオン光学デバイスであって、第１の変圧器の二次巻線に結合されている、第１のイオン光学デバイスと、
一次巻線と二次巻線とを有する第２の変圧器と、
入力と出力とを有する増幅器であって、ＲＦ発生器から又は第１の変圧器からの第１の信号が増幅器（７）の入力に提供され、増幅器の出力が、第２の変圧器の一次巻線に結合されている、増幅器と、
第２のイオン光学デバイスであって、第２の変圧器の二次巻線に結合されている、第２のイオン光学デバイスと、
第１の入力と第２の入力とを有する位相差検出器ユニットであって、位相差検出器ユニットが、第１の入力及び第２の入力で受け取られた信号間の位相差に比例するＤＣ電流又は電圧を出力するように構成され、第１の信号が、位相差検出器の第１の入力に提供され、第２の変圧器からの第２の信号が、位相差検出器ユニットの第２の入力に提供される、位相差検出器ユニットと、を備え、
第１の変圧器の二次巻線及び第１のイオン光学デバイスが、第１の共振周波数を有する一次ＬＣ回路を形成し、ＲＦ発生器によって発生するＲＦ電圧の第１の周波数が、第１の共振周波数に対応するように構成されており、
第２の変圧器の二次巻線及び第２のイオン光学デバイスは、第２共振周波数を有する二次ＬＣ回路を形成しており、分析機器は、二次ＬＣ回路の少なくとも一部が可変インダクタンスを有するように構成されており、分析機器は、二次ＬＣ回路の少なくとも一部のインダクタンスが位相差検出器ユニットの出力されたＤＣ電流又は電圧の大きさに応じて変動するように構成されており、これにより、第２の共振周波数が、位相差検出器ユニットの出力されたＤＣ電流又は電圧の大きさに応じて変動する。
【0010】
したがって、実施形態は、好ましくはコイルのインダクタンスを制御することによって、二次ＬＣ回路におけるインダクタンスの純粋な電気的制御を提供する。
【0011】
分析機器は、第１のイオン光学デバイスが第１の周波数を有する第１の動作ＲＦ電圧を受け取り、第２のイオン光学デバイスが第１の周波数を有する第２の動作ＲＦ電圧を受け取るように構成され得る。分析機器は、位相差検出器ユニットの出力されたＤＣ電流又は電圧の大きさに応じて第２の共振周波数の変動が負のフィードバックループを生成するように構成され得、これにより、第１の動作ＲＦ電圧と第２の動作ＲＦ電圧との間の任意の位相差が低減又は除去される。
【0012】
第１の変圧器の二次巻線は、第１のインダクタンスを有し得、第１のイオン光学デバイスは、第１の自己キャパシタンスを有し得、第１のインダクタンス及び第１の自己キャパシタンスは一緒になって、第１の共振周波数を有する一次ＬＣ回路を形成し得る。
【0013】
第２の変圧器の二次巻線は、可変インダクタンスを有し得、機器は、第２の変圧器の二次巻線のインダクタンスが位相差検出器ユニットの出力されたＤＣ電流又は電圧の大きさに応じて変動するように構成され得る。
【0014】
第２の変圧器は、１つ以上の変圧器を備え得、機器は、１つ以上の変圧器を備える第２の変圧器の二次巻線のインダクタンスは位相差検出器ユニットの出力されたＤＣ電流又は電圧の大きさに応じて変動するように構成され得る。
【0015】
第２のイオン光学デバイスは、第２の自己キャパシタンスを有し得、可変インダクタンス及び第２の自己キャパシタンスは一緒になって、第２の共振周波数を有する二次ＬＣ回路を形成し得る。
【0016】
分析機器は、可変インダクタンスを有するインダクタを更に備え得、位相差検出器ユニットの出力されたＤＣ電流又は電圧がインダクタに提供され、インダクタは、そのインダクタンスが位相差検出器ユニットの出力されたＤＣ電流又は電圧の大きさに応じて変動するように構成され、インダクタは、第２の変圧器の二次巻線に結合されている。したがって、第２の変圧器の二次巻線は、第２のインダクタンスを有し得、第２のイオン光学デバイスは、第２の自己キャパシタンスを有し得、第２のインダクタンス、可変インダクタンス及び第２の自己キャパシタンスは一緒になって、第２の共振周波数を有する二次ＬＣ回路を形成し得る。
【0017】
インダクタは、一次巻線と二次巻線とを有するコンバータから形成され得、位相差検出器ユニットの出力されたＤＣ電流又は電圧は、コンバータの一次巻線に提供され、コンバータの二次巻線は、第２の変圧器の二次巻線に結合されている。
【0018】
コンバータの二次巻線は、第２の変圧器の二次巻線と直列に接続され得、又はコンバータの二次巻線は、第２の変圧器の二次巻線と並列に接続され得る。
【0019】
第２の変圧器（例えば、その１つ以上の変圧器のうちの１つ以上）又はインダクタ（すなわち、コンバータ）は、磁気コアを備え得、位相差検出器ユニットの出力されたＤＣ電流又は電圧は、（例えば、コンバータの一次巻線に、出力されたＤＣ電流を提供することによって）磁気コアを磁化させるように構成され得、これにより、第２の変圧器の二次巻線のインダクタンス又はインダクタのインダクタンスが、位相差検出器ユニットの出力されたＤＣ電流の大きさに応じて変動する。
【0020】
分析機器は、第１のイオン光学デバイスが第１の周波数を有する第１の動作ＲＦ電圧を受け取るように構成され得、第１の信号は、第１の動作ＲＦ電圧に対応する。第１の信号は、ＲＦ発生器、第１の変圧器の一次巻線、又は第１の変圧器の二次巻線に結合された第１のフィードバックモジュールによって発生し得る。
【0021】
第１の信号は、位相シフタを介して増幅器の入力に提供され得る。
【0022】
分析機器は、第２のイオン光学デバイスが第１の周波数を有する第２の動作ＲＦ電圧を受け取るように構成され得、第２の信号は第２の動作ＲＦ電圧に対応する。第２の信号は、第２の変圧器の一次巻線又は第２の変圧器の二次巻線に結合された第２のフィードバックモジュールによって発生し得る。
【0023】
位相差検出器ユニットは、第１及び第２の入力において受け取られた信号間の位相差に比例する電圧を出力するように構成された位相検出器と、出力された電圧を出力されたＤＣ電流に変換するように構成された電圧電流コンバータとを備え得る。
【0024】
位相差検出器ユニットは、出力されたＤＣ電流の大きさの範囲が制御可能であるように構成され得る。
【0025】
第２の変圧器は、磁気コアを備え得、又は空芯であり得る。
【0026】
第１のイオン光学デバイスは、第１の多重極であり得、及び／又は第２のイオン光学デバイスは、第２の多重極であり得る。第１のイオン光学デバイスは、第１の四重極イオントラップであり得、及び／又は第２のイオン光学デバイスは、第２の四重極イオントラップであり得る。
【0027】
第１のイオン光学デバイスは、第１の動作ＲＦ電圧が第１のイオン光学デバイスのトラップ領域にイオンを閉じ込める第１のＲＦ場を発生させるように構成され得る。第２のイオン光学デバイスは、第２の動作ＲＦ電圧が第２のイオン光学デバイスのトラップ領域にイオンを閉じ込める第２のＲＦ場を発生させるように構成され得る。機器は、第１の動作ＲＦ電圧及び第２の動作ＲＦ電圧が実質的に同じ周波数及び整合された位相を有するように構成され得る。
【0028】
第１のイオン光学デバイスは、比較的低いガス圧領域に配置され得、第２のイオン光学デバイスは、比較的高いガス圧領域に配列され得る。機器は、比較的高いガス圧領域から比較的低いガス圧領域へのガスの流れを制限するように構成されたガスコンダクタンス制限部を備え得、ガスコンダクタンス制限部は、イオンが第２のイオン光学デバイスから第１のイオン光学デバイスへ（及び／又はその逆に）通過できるようにする開口を有する。
【0029】
機器は、（ｉ）イオンが、第２のイオン光学デバイス内で蓄積及び／又は処理（例えば、冷却及び／又は断片化）され得るように、（ｉｉ）蓄積及び／又は処理されたイオンが、第２のイオン光学デバイスから第１のイオン光学デバイスに通過し得るように、及び（ｉｉｉ）イオンが、第１のイオン光学デバイスから放出され得るように、構成され得る。第１のイオン光学デバイス及び／又は第２のイオン光学デバイスは、質量分析器の一部を形成し得、機器は、イオンが、質量分析のために、第１のイオン光学デバイスから質量分析器の中へ放出され得るように構成され得る。質量分析器は、多重反射飛行時間型（multi-reflection time-of-flight、ＭＲ－ＴｏＦ）質量分析器などの飛行時間型（time-of-flight、ＴｏＦ）質量分析器であり得、機器は、イオンが第１のイオン光学デバイスから飛行時間型（ＴｏＦ）質量分析器の飛行経路内に放出され得るように構成され得る。
【0030】
分析機器は、質量分析計であってもよく、又は質量分析計を備えていてもよい。
【0031】
次に、添付の図面を参照して、様々な実施形態をより詳細に記載する。
【図面の簡単な説明】
【0032】
【図1】実施形態による分析機器を概略的に示す。
【図2】実施形態による分析機器の詳細を概略的に示す。
【図3】実施形態による分析機器のイオン光学系用の同期された高電圧共振ＲＦ発生器の詳細を概略的に示す。
【図4】実施形態による分析機器のイオン光学系用の同期された高電圧共振ＲＦ発生器の詳細を概略的に示す。
【図5】実施形態による分析機器のイオン光学系用の同期された高電圧共振ＲＦ発生器の詳細を概略的に示す。
【発明を実施するための形態】
【0033】
【0034】
イオン源１５は、サンプルからイオンを発生させるように構成されている。イオン源１５は、エレクトロスプレーイオン化（Electrospray Ionisation、ＥＳＩ）イオン源、ＭＡＬＤＩイオン源、大気圧イオン化（Atmospheric Pressure Ionisation、ＡＰＩ）イオン源、プラズマイオン源、電子イオン化イオン源、化学イオン化イオン源など、任意の好適な連続又はパルスイオン源とすることができる。いくつかの実施形態では、２つ以上のイオン源が提供され、使用され得る。イオンは、分析される任意の好適なタイプのイオン、例えば、小型及び大型の有機分子、生体分子、ＤＮＡ、ＲＮＡ、タンパク質、ペプチド、それらの断片などであってもよい。
【0035】
イオン源１５は、液体クロマトグラフィ分離デバイス、ガスクロマトグラフィ分離デバイス又はキャピラリ電気泳動分離デバイス（図示せず）などの分離デバイスに任意選択的に結合され得、それにより、イオン源１５においてイオン化されるサンプルは、分離デバイスからもたらされる。
【0036】
イオン移送ステージ２０は、イオン源１５の下流に配置され、大気圧インターフェース、並びにイオン源１５によって発生したイオンの一部又は全部をイオン源１５から分析器３０に移送することができるように構成された１つ以上のイオンガイド、レンズ、トラップ及び／又は他のイオン光学デバイスを含み得る。イオン移送ステージ２０は、任意の好適な数及び構成のイオン光学デバイスを含み得、例えば、任意選択的に、１つ以上のＲＦ及び／又は多重極イオンガイド、イオンを冷却するための１つ以上のイオンガイド、１つ以上の質量選択イオンガイドなどのうちの任意の１つ以上を含む。
【0037】
質量分析器３０は、イオン移送ステージ２０の下流に配置され、イオン移送ステージ２０からイオンを受け取るように構成されている。質量分析器は、イオンを分析してそれらの質量電荷比（ｍ／ｚ）を決定するように構成される。分析器３０は、飛行時間型（ＴｏＦ）質量分析器、イオントラップ質量分析器、四重極質量分析器などの任意の好適な質量分析器とすることができる。
【0038】
図１は単なる概略的なものであり、分析機器は任意の数の１つ以上の追加の構成要素を含むことができ、実施形態ではもちろん含むことに留意されたい。例えば、いくつかの実施形態では、分析機器は、イオンを断片化又は反応させるための衝突セル又は反応セルを含み、質量分析器３０によって分析されるイオンは、イオン源１５によって発生した親イオンを断片化又は反応させることによって生成されたフラグメントイオン又は生成物イオンであり得る。
【0039】
図１にも示すように、機器は、イオン移送ステージ２０及び分析器３０を含む機器の様々な構成要素の動作を制御する、適切にプログラムされたコンピュータなどの制御ユニット５０の制御下にある。制御ユニット５０はまた、分析器３０を含む様々な構成要素からデータを受け取り、処理し得る。
【0040】
図２は、実施形態により構成され及び動作され得るＭＲ－ＴｏＦ質量分析器を含む１つの例示的な質量分析計の詳細を概略的に例示している。図２に示す機器は非限定的な例であり、多数の変形が可能であることが理解される。
【0041】
図２に示す実施形態では、機器のイオン源１５は、エレクトロスプレーイオン化（electrospray ionisation、ＥＳＩ）イオン源である。この機器は、移送管２１、イオン漏斗２２、四重極前置フィルタイオンガイド２３、及び「ベントフラットポール」イオンガイド２４を含む真空インターフェースを含む。ベントフラットポールイオンガイド２４は、米国特許第９，５３６，７２２号に記載されている設計のものであり得る。
【0042】
機器はまた、四重極質量フィルタ２６の形態の質量フィルタと、湾曲線形イオントラップ（「Ｃトラップ」）の形態のイオントラップ２８と、イオン経路指定多重極（「ion routing multipole、ＩＲＭ」）衝突セルの形態の衝突セル２９とを含む。イオン源１５からのイオンは、Ｃトラップ２８と質量フィルタ２６との間に配置される電荷検出器アセンブリ２７内に位置するゲート電極を開閉することによって、Ｃトラップ２８及び／又は衝突セル２９内に蓄積することができる。
【0043】
機器はまた、軌道イオントラップ質量分析器の形態の第１の質量分析器６０を含む。イオントラップ２８及び／又は衝突セル２９内に蓄積されると、イオンを、質量分析器６０内に放出することができる。これを行うために、イオンは、例えば、１つ以上の好適なＤＣ電圧をイオントラップ２８に印加することによって、トラップの軸に直交する方向にトラップ２８から放出され得る（直交放出）。
【0044】
衝突セル又は反応せる２９は、イオントラップ２８の下流に配置される。イオントラップ２８に収集されたイオンは、衝突セル又は反応セル２９に入ることなく、質量分析器６０に直交して放出され得るか、又はイオンは、処理のために軸方向に沿って衝突セル又は反応セル２９に伝送され得、その後、質量分析器６０への次の直交放出のために、処理されたイオンをイオントラップ２８に戻すことができる。この処理は、例えば、衝突セル２９内の衝突ガス及び／又は試薬との衝突によってイオンを断片化すること、又はイオンを断片化させるより低いエネルギーでのガスとの衝突によってイオンを更に冷却することを含み得る。
【0045】
機器はまた、機器の後部に追加された多重反射飛行時間（ＴｏＦ）質量分析器の形態の第２の質量分析器３０を含む。このハイブリッド化された機器は、米国特許第１０，６９９，８８８号により詳細に記載されている。
【0046】
図２に示されるように、機器は、イオンが衝突セル２９から飛行時間型質量分析器３０に移送されることを可能にする多重極イオンガイド６１を含む。イオンは、衝突セル２９から多重極イオンガイド６１を介して質量分析器３０の抽出トラップ３１に送出される。イオンは、抽出トラップ３１に蓄積されて冷却される。
【0047】
抽出トラップ３１は、２つのトラップ領域を組み込むことができ、１つは急速イオン冷却のための比較的高い圧力であり、イオン抽出のための第２の低圧領域である。イオンは高圧領域で冷却され、次いで低圧領域に移送され、そこで一対の偏向器３６，３８を介してＴｏＦ分析器にパルス放出される。イオンは、一対のミラー３４，３５の間で振動し、これらは、イオン経路がゆっくりと偏向され、検出器３３に再配向されるように互いに対して傾斜している。補正ストライプ電極４０は、別様でミラーの非平行性によって引き起こされるイオン集束の損失に対抗する。
【0048】
図２に描写する質量分析計は特に好適であるが、多くの代替的な質量分析計構成が可能であることが理解されるであろう。例えば、図２に描写される質量分析計は、２つの質量分析器３０、６０を有するが、質量分析計は、単一の質量分析器のみを有してもよい（又は２つより多くの質量分析器を有してもよい）。図２に描写される機器において、ＴｏＦ分析器３０は、米国特許第９，１３６，１０１号に記載される傾斜ミラータイプであるが、任意のタイプのＴｏＦ分析器が使用され得ることが理解される。例えば、分析器は、例えば英国特許第２，５８０，０８９号に記載されているような単一レンズタイプの多重反射飛行時間型質量分析器、線形ＴｏＦ質量分析器、直交加速ＴｏＦ質量分析器、リフレクトロンＴｏＦ質量分析器、閉ループ多重反射質量分析器、別のタイプの多重反射飛行時間型（ＭＲ－ＴｏＦ）分析器などであり得る。
【0049】
質量分析計のイオン光学系のために、機械的及び電気的に分離されるが、それらの間に固定（好ましくは、０）位相を伴う同一ＲＦ周波数で動作する、多重極等のいくつかのＲＦ電力イオン光学デバイスを有することが、時として必要である。この場合、異なるイオン光学デバイスに印加されるＲＦ電圧の振幅は異なってもよく、独立して設定されてもよい。
【0050】
例えば、一実施形態では、図２に描写される機器の抽出トラップ３１は、第１の多重極イオン光学デバイス及び第２の多重極イオン光学デバイスを有する英国特許同時係属出願第２６１３４３９号（その内容は参照により本明細書に組み込まれる）に記載される設計のものであってもよく、第１及び第２の多重極イオン光学デバイスを、それらの間の固定（好ましくはゼロ）位相を有する同じＲＦ周波数で動作させることが望ましい場合がある。２つ以上のイオン光学デバイスを有し、それらの間に固定された（好ましくは０の）位相を有する同じＲＦ周波数でイオン光学デバイスを動作させることが望ましい分析機器の多数の他の可能な実施形態があることが理解されるであろう。
【0051】
固定された（好ましくは０の）位相差を有する同じＲＦ周波数を２つ以上のイオン光学デバイスに印加することを可能にする既存の解決策は、上述の理由で不十分であることが認識されている。
【0052】
図３は、実施形態による分析機器のイオン光学系用の同期された高電圧共振ＲＦ発生器を示す。
【0053】
図３に示されるように、イオン光学システムは、少なくとも２つのイオン光学デバイス、すなわち、第１のイオン光学デバイス３及び第２のイオン光学デバイス１３を備え、その両方は、ＲＦ電圧で電力供給される。図３に描写される実施形態では、イオン光学デバイス３、１３は、両方とも、四重極であるが、概して、イオン光学デバイス３、１３は、任意の好適なタイプ又は複数のタイプのイオン光学デバイスであり得る。２つより多くのイオン光学デバイスがあり得る。図３において、キャパシタ４及び１４は、四重極３、１３の自己キャパシタンスを表すものとして示されている。
【0054】
図３に示されるように、マスタＲＦ発生器１は、第１の変圧器２の出力インダクタンス及びキャパシタンス４によって形成される共振タンク回路（ＬＣ回路としても知られる）と共振するように同調される。第１の変圧器２の二次巻線から、第１のイオン光学デバイス３の動作周波数に対応する信号がフィードバックモジュール５によって発生し、この信号は位相シフタ６及び位相検出器８の基準入力に送られる。代わりに、フィードバックモジュール５が、マスタＲＦ発生器１から、又は第１の変圧器２の一次巻線からその信号を発生させることも可能である。
【0055】
位相シフタ６は、２つの四重極３及び１３に印加されるＲＦ電圧間の位相差の粗い補償のために使用される。図３では、位相シフタ６は、位相検出器８の基準入力に適用されるフィードバックモジュール５からの信号に影響を与えないように示されているが、代わりに、位相シフタ６（又は第２の位相シフタ）を使用して、位相検出器８の基準入力に送られる信号に粗い位相補償を適用することも可能である。
【0056】
位相シフタ６の後の制御信号は、増幅器７によって増幅され、第２の変圧器１１の一次巻線に送られる。第２の変圧器１１の出力電圧は、第２の駆動四重極１３に供給される。
【0057】
第２の変圧器１１の二次巻線に直列に、電流制御変圧器１０の二次巻線が接続されている。これらの巻線のインダクタンスとキャパシタンス１４との和は、この第２の共振タンク回路（二次ＬＣ回路）の共振周波数を決定する。
【0058】
デバイス１０は、通常の一次巻線を有さない調整可能なインダクタである。このインダクタは、制御巻線によってのみ接続された２つの同一部分を含む。これらの巻線は逆直列に接続されているので、巻線全体の入力（コンバータ９の出力）において、ＲＦ電圧が減算され、その結果得られる値は０となる。したがって、デバイス１０は入力電圧を変圧しない。
【0059】
第２の変圧器１１の二次巻線から、フィードバックモジュール１２は、第２のイオン光学デバイス１３に供給される電圧の動作周波数に対応する信号を発生し、これは位相検出器８のフィードバック入力に送られる。代わりに、フィードバックモジュール１２が第２の変圧器１１の一次巻線からその信号を発生することも可能である。
【0060】
位相検出器８の出力から四重極に印加されるＲＦ電圧間の位相差に比例する電圧は、電流制御変圧器１０のコアを磁化する制御バイアス電流に変換され、それによって、そのインダクタンスの変化をもたらす。
【0061】
これは、次に二次ＬＣ回路の共振周波数の変化につながる。周波数及び位相制御ループにおける負のフィードバックのため、これは、ＲＦ電圧間の位相差を好ましくは０に低減する効果を有する。
【0062】
任意のコンバータ９にバイアス電圧を印加することによって、この位相シフトは、必要であれば、ある範囲で変更することができる。
【0063】
したがって、実施形態では、スレーブ発生器（又は複数の発生器）内のＲＦ変圧器の出力インダクタンスの電気的制御は、その磁性材料コアを直流で磁化することによって提供され、それは、この発生器（又は複数の発生器）がマスタ発生器と同期されることを可能にすることが理解されるであろう。
【0064】
図３に描写された構成に対する様々な代替が可能である。例えば、図３は、マスタ発生器回路（一次ＬＣ回路）及び単一のスレーブ発生器回路（二次ＬＣ回路）を描写するが、各々がそれぞれのイオン光学デバイスを駆動する、複数のスレーブ発生器回路を有することが可能である。
【0065】
図３は、電気的に調整可能な出力インダクタンスを有するＲＦ変圧器の１つの可能な構成を示すが、様々な他の実施形態が可能である。
【0066】
例えば、図３では、コンバータ１０及び第２の変圧器１１の二次巻線は直列に接続されているが、インダクタ１０の二次巻線を第２の変圧器１１の二次巻線の一部と並列に接続することも可能であり、これにより、これらのデバイス１０、１１の総インダクタンスの制御も可能になる。
【0067】
図４は、１つのそのような実施形態を示し、可変インダクタンスは、第２のＲＦ変圧器１１の二次巻線の一部への可変インダクタ１０の並列接続によって提供される。
【0068】
第２のＬＣ回路が、増幅器７への接続のための追加の一次巻線とともに直列に接続された、より大きいが偶数のコイルから構築された変圧器１０のみを備えることも可能である。図５は、制御された高電圧ＲＦインダクタが、磁心、一次巻線及び二次巻線、並びに制御巻線を含む可変インダクタンスを有するいくつかの同一の要素から構築される、１つのそのような実施形態を示す。しかしながら、図３及び図５を比較すると、図３に描写される変圧器１１は、図５に対してコイルの数を低減し、ＲＦ発生器からの駆動を単純化することが理解されるであろう。
【0069】
したがって、概して、実施形態は、好ましくはコイルのインダクタンスを制御することによって、第２の高電圧共振タンク回路（二次ＬＣ回路）におけるインダクタンスの純粋な電気的制御を提供することが理解されるであろう。
【0070】
図３に描写される構成は、図２に描写される質量分析計の開発において実装され、完全に検証されている。四重極におけるＲＦ電圧間の位相差は、振幅及び周囲温度の適用可能な範囲全体において１度を超えなかった。発生器の動作周波数は約４ＭＨｚであり、出力電圧は最大１８００Ｖｐｐであった。
【0071】
様々な実施形態を参照して本発明を記載してきたが、添付の特許請求の範囲に記載されている本発明の範囲から逸脱することなく、様々な変更を行うことができることが理解されるであろう。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【手続補正書】
【提出日】2024-06-14
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
分析機器であって、
第１の周波数を有するＲＦ電圧を発生させるように構成されたＲＦ発生器（１）と、
一次巻線と二次巻線とを有する第１の変圧器（２）であって、前記ＲＦ発生器（１）が、前記第１の変圧器（２）の前記一次巻線に結合されている、第１の変圧器（２）と、
前記第１の変圧器（２）の前記二次巻線に結合されている第１のイオン光学デバイス（３）と、
一次巻線と二次巻線とを有する第２の変圧器（１１）と、
入力と出力とを有する増幅器（７）であって、前記ＲＦ発生器（１）から又は前記第１の変圧器（２）からの第１の信号が、前記増幅器（７）の前記入力に提供され、前記増幅器（７）の前記出力が、前記第２の変圧器（１１）の前記一次巻線に結合されている、増幅器（７）と、
前記第２の変圧器（１１）の前記二次巻線に結合されている第２のイオン光学デバイス（１３）と、
第１の入力と第２の入力とを有する位相差検出器ユニット（８、９）であって、前記位相差検出器ユニット（８、９）が、前記第１の入力及び前記第２の入力で受け取られた信号間の位相差に比例するＤＣ電流又は電圧を出力するように構成されており、前記第１の信号が、前記位相差検出器ユニットの前記第１の入力に提供され、前記第２の変圧器（１１）からの第２の信号が、前記位相差検出器ユニットの前記第２の入力に提供される、位相差検出器ユニット（８、９）と、を備え、
前記第１の変圧器（２）の前記二次巻線及び前記第１のイオン光学デバイス（３）が、第１の共振周波数を有する一次ＬＣ回路を形成しており、前記ＲＦ発生器（１）によって発生した前記ＲＦ電圧の前記第１の周波数が、前記第１の共振周波数に対応するように構成され、
前記第２の変圧器（１１）の前記二次巻線及び前記第２のイオン光学デバイス（１３）が、第２の共振周波数を有する二次ＬＣ回路を形成しており、前記分析機器は、前記二次ＬＣ回路の少なくとも一部が可変インダクタンスを有するように構成されており、前記分析機器は、前記第２の共振周波数が前記位相差検出器ユニット（８、９）の前記出力されたＤＣ電流又は電圧の前記大きさに応じて変動するように、前記二次ＬＣ回路の前記少なくとも一部の前記インダクタンスが前記位相差検出器ユニット（８、９）の出力された前記ＤＣ電流又は電圧の大きさに応じて変動するように構成されている、分析機器。
第１の周波数を有するＲＦ電圧を発生させるように構成されたＲＦ発生器（１）と、
一次巻線と二次巻線とを有する第１の変圧器（２）であって、前記ＲＦ発生器（１）が、前記第１の変圧器（２）の前記一次巻線に結合されている、第１の変圧器（２）と、
前記第１の変圧器（２）の前記二次巻線に結合されている第１のイオン光学デバイス（３）と、
一次巻線と二次巻線とを有する第２の変圧器（１１）と、
入力と出力とを有する増幅器（７）であって、前記ＲＦ発生器（１）から又は前記第１の変圧器（２）からの第１の信号が、前記増幅器（７）の前記入力に提供され、前記増幅器（７）の前記出力が、前記第２の変圧器（１１）の前記一次巻線に結合されている、増幅器（７）と、
前記第２の変圧器（１１）の前記二次巻線に結合されている第２のイオン光学デバイス（１３）と、
第１の入力と第２の入力とを有する位相差検出器ユニット（８、９）であって、前記位相差検出器ユニット（８、９）が、前記第１の入力及び前記第２の入力で受け取られた信号間の位相差に比例するＤＣ電流又は電圧を出力するように構成されており、前記第１の信号が、前記位相差検出器ユニットの前記第１の入力に提供され、前記第２の変圧器（１１）からの第２の信号が、前記位相差検出器ユニットの前記第２の入力に提供される、位相差検出器ユニット（８、９）と、を備え、
前記第１の変圧器（２）の前記二次巻線及び前記第１のイオン光学デバイス（３）が、第１の共振周波数を有する一次ＬＣ回路を形成しており、前記ＲＦ発生器（１）によって発生した前記ＲＦ電圧の前記第１の周波数が、前記第１の共振周波数に対応するように構成され、
前記第２の変圧器（１１）の前記二次巻線及び前記第２のイオン光学デバイス（１３）が、第２の共振周波数を有する二次ＬＣ回路を形成しており、前記分析機器は、前記二次ＬＣ回路の少なくとも一部が可変インダクタンスを有するように構成されており、前記分析機器は、前記第２の共振周波数が前記位相差検出器ユニット（８、９）の前記出力されたＤＣ電流又は電圧の前記大きさに応じて変動するように、前記二次ＬＣ回路の前記少なくとも一部の前記インダクタンスが前記位相差検出器ユニット（８、９）の出力された前記ＤＣ電流又は電圧の大きさに応じて変動するように構成されている、分析機器。
【請求項2】
前記分析機器は、前記第１のイオン光学デバイス（３）が前記第１の周波数を有する第１の動作ＲＦ電圧を受け取るように構成されており、
前記分析機器は、前記第２のイオン光学デバイス（１３）が前記第１の周波数を有する第２の動作ＲＦ電圧を受け取るように構成されており、
前記位相差検出器ユニット（８、９）の前記出力されたＤＣ電流又は電圧の前記大きさに応じた前記第２の共振周波数の変動が、前記第１の動作ＲＦ電圧と前記第２の動作ＲＦ電圧との間の任意の位相差が低減又は除去されるように負のフィードバックループを生成する、請求項１に記載の分析機器。
前記分析機器は、前記第２のイオン光学デバイス（１３）が前記第１の周波数を有する第２の動作ＲＦ電圧を受け取るように構成されており、
前記位相差検出器ユニット（８、９）の前記出力されたＤＣ電流又は電圧の前記大きさに応じた前記第２の共振周波数の変動が、前記第１の動作ＲＦ電圧と前記第２の動作ＲＦ電圧との間の任意の位相差が低減又は除去されるように負のフィードバックループを生成する、請求項１に記載の分析機器。
【請求項3】
前記第１の変圧器（２）の前記二次巻線が、第１のインダクタンスを有し、
前記第１のイオン光学デバイス（３）が、第１の自己キャパシタンス（４）を有し、
前記第１のインダクタンス及び前記第１の自己キャパシタンスが一緒になって、前記第１の共振周波数を有する前記一次ＬＣ回路を形成する、請求項１又は２に記載の分析機器。
前記第１のイオン光学デバイス（３）が、第１の自己キャパシタンス（４）を有し、
前記第１のインダクタンス及び前記第１の自己キャパシタンスが一緒になって、前記第１の共振周波数を有する前記一次ＬＣ回路を形成する、請求項１又は２に記載の分析機器。
【請求項4】
前記第２の変圧器（１１）の前記二次巻線が、可変インダクタンスを有し、前記機器は、前記第２の変圧器（１１）の前記二次巻線の前記インダクタンスが前記位相差検出器ユニット（８、９）の前記出力されたＤＣ電流又は電圧の前記大きさに応じて変動するように構成されている、請求項１又は２に記載の分析機器。
【請求項5】
前記第２の変圧器（１１）が、１つ以上の変圧器（１０）を備え、前記機器は、１つ以上の変圧器（１０）を備える前記第２の変圧器（１１）の前記二次巻線の前記インダクタンスが前記位相差検出器ユニット（８、９）の前記出力されたＤＣ電流又は電圧の前記大きさに応じて変動するように構成されている、請求項４に記載の分析機器。
【請求項6】
前記第２のイオン光学デバイス（１３）が、第２の自己キャパシタンス（１４）を有し、
前記可変インダクタンス及び前記第２の自己キャパシタンスが一緒になって、前記第２の共振周波数を有する前記二次ＬＣ回路を形成する、請求項４に記載の分析機器。
前記可変インダクタンス及び前記第２の自己キャパシタンスが一緒になって、前記第２の共振周波数を有する前記二次ＬＣ回路を形成する、請求項４に記載の分析機器。
【請求項7】
可変インダクタンスを有するインダクタ（１０）を更に備え、前記位相差検出器ユニット（８、９）の前記出力されたＤＣ電流又は電圧が前記インダクタ（１０）に提供され、前記インダクタは、そのインダクタンスが前記位相差検出器ユニット（８、９）の前記出力されたＤＣ電流又は電圧の前記大きさに応じて変動するように構成されており、前記インダクタ（１０）が、前記第２の変圧器（１１）の前記二次巻線に結合されている、請求項１又は２に記載の分析機器。
【請求項8】
前記第２の変圧器（１１）の前記二次巻線が、第２のインダクタンスを有し、
前記第２のイオン光学デバイス（１３）が、第２の自己キャパシタンス（１４）を有し、
前記第２のインダクタンス、前記可変インダクタンス、及び前記第２の自己キャパシタンスが一緒になって、前記第２の共振周波数を有する前記二次ＬＣ回路を形成する、請求項７に記載の分析機器。
前記第２のイオン光学デバイス（１３）が、第２の自己キャパシタンス（１４）を有し、
前記第２のインダクタンス、前記可変インダクタンス、及び前記第２の自己キャパシタンスが一緒になって、前記第２の共振周波数を有する前記二次ＬＣ回路を形成する、請求項７に記載の分析機器。
【請求項9】
前記インダクタが、一次巻線と二次巻線とを有するコンバータから形成されており、前記位相差検出器ユニット（８，９）の前記出力されたＤＣ電流又は電圧が、前記コンバータの前記一次巻線に提供され、前記コンバータ（１０）の前記二次巻線が、前記第２の変圧器の前記二次巻線に結合されている、請求項７に記載の分析機器。
【請求項10】
前記コンバータ（１０）の前記二次巻線が、前記第２の変圧器（１１）の前記二次巻線と直列に接続されている、請求項９に記載の分析機器。
【請求項11】
前記コンバータ（１０）の前記二次巻線が、前記第２の変圧器（１１）の前記二次巻線と並列に接続されている、請求項９に記載の分析機器。
【請求項12】
前記第２の変圧器（１１）又は前記インダクタ（１０）が、磁気コアを備え、前記位相差検出器ユニット（８、９）の前記出力されたＤＣ電流又は電圧が、前記磁気コアを磁化させるように構成され、これにより、前記第２の変圧器（１１）の前記二次巻線の前記インダクタンス又は前記インダクタ（１０）の前記インダクタンスが、前記位相差検出器ユニット（８、９）の前記出力されたＤＣ電流の前記大きさに応じて変動する、請求項４に記載の分析機器。
【請求項13】
前記分析機器は、前記第１のイオン光学デバイス（３）が前記第１の周波数を有する第１の動作ＲＦ電圧を受け取るように構成されており、
前記第１の信号が、前記ＲＦ発生器（１）に、前記第１の変圧器（２）の前記一次巻線に、又は前記第１の変圧器（２）の前記二次巻線に結合された第１のフィードバックモジュール（５）によって発生し、
前記第１の信号が、前記第１の動作ＲＦ電圧に対応する、請求項１又は２に記載の分析機器。
前記第１の信号が、前記ＲＦ発生器（１）に、前記第１の変圧器（２）の前記一次巻線に、又は前記第１の変圧器（２）の前記二次巻線に結合された第１のフィードバックモジュール（５）によって発生し、
前記第１の信号が、前記第１の動作ＲＦ電圧に対応する、請求項１又は２に記載の分析機器。
【請求項14】
前記第１の信号が、位相シフタ（６）を介して前記増幅器（７）の前記入力に提供される、請求項１又は２に記載の分析機器。
【請求項15】
前記分析機器は、前記第２のイオン光学デバイス（１３）が前記第１の周波数を有する第２の動作ＲＦ電圧を受け取るように構成されており、
前記第２の信号が、前記第２の変圧器（１１）の前記一次巻線に、又は前記第２の変圧器（１１）の前記二次巻線に結合された第２のフィードバックモジュール（１２）によって発生し、
前記第２の信号が、前記第２の動作ＲＦ電圧に対応する、請求項１又は２に記載の分析機器。
前記第２の信号が、前記第２の変圧器（１１）の前記一次巻線に、又は前記第２の変圧器（１１）の前記二次巻線に結合された第２のフィードバックモジュール（１２）によって発生し、
前記第２の信号が、前記第２の動作ＲＦ電圧に対応する、請求項１又は２に記載の分析機器。
【請求項16】
前記位相差検出器ユニット（８、９）が、前記第１の入力及び前記第２の入力で受け取られた信号間の位相差に比例する電圧を出力するように構成された位相検出器（８）と、出力された前記電圧を前記出力されたＤＣ電流に変換するように構成された電圧電流コンバータ（９）と、を備える、請求項１又は２に記載の分析機器。
【請求項17】
前記位相差検出器ユニット（８、９）は、前記出力されたＤＣ電流の大きさの範囲が制御可能であるように構成されている、請求項１又は２に記載の分析機器。
【請求項18】
前記第２の変圧器（１１）が、磁気コアを備えるか又は空芯である、請求項１又は２に記載の分析機器。
【請求項19】
前記第１のイオン光学デバイス（３）が、第１の多重極であり、かつ／又は前記第２のイオン光学デバイス（１３）が、第２の多重極である、請求項１又は２に記載の分析機器。
【請求項20】
前記第１のイオン光学デバイス（３）が、第１の四重極イオントラップであり、かつ／又は前記第２のイオン光学デバイス（１３）が、第２の四重極イオントラップである、請求項１又は２に記載の分析機器。
【請求項21】
前記分析機器が、質量分析計であるか、又は質量分析計を含む、請求項１又は２に記載の分析機器。
【外国語明細書】