特許 7010196 質量分析装置、レーザ光強度調整方法およびレーザ光強度調整プログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-01-17

(45)【発行日】2022-01-26

(54)【発明の名称】質量分析装置、レーザ光強度調整方法およびレーザ光強度調整プログラム

(51)【国際特許分類】

   H01J 49/16 20060101AFI20220119BHJP

   H01J 49/00 20060101ALI20220119BHJP

   H01J 49/42 20060101ALI20220119BHJP

   G01N 27/62 20210101ALI20220119BHJP

【ＦＩ】

H01J49/16 400

H01J49/00 360

H01J49/42

G01N27/62 G

G01N27/62 E

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2018210820

(22)【出願日】2018-11-08

(65)【公開番号】P2020077554

(43)【公開日】2020-05-21

【審査請求日】2021-03-02

(73)【特許権者】

【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】100098305

【弁理士】

【氏名又は名称】福島 祥人

(74)【代理人】

【識別番号】100108523

【弁理士】

【氏名又は名称】中川 雅博

(74)【代理人】

【識別番号】100125704

【弁理士】

【氏名又は名称】坂根 剛

(74)【代理人】

【識別番号】100187931

【弁理士】

【氏名又は名称】澤村 英幸

(72)【発明者】

【氏名】狭間 一

【審査官】右▲高▼ 孝幸

(56)【参考文献】

【文献】特開昭６１－１９５５５４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表平８－５０１４０７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表平１０－５１３５４６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－２９８７７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２００８－５０３８５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】登録実用新案第３２１７３７８（ＪＰ，Ｕ）

【文献】米国特許出願公開第２０１６／００５６０２７（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｊ ４９／１０

Ｈ０１Ｊ ４９／４２

Ｇ０１Ｎ ２７／６２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ＭＡＬＤＩ（マトリクス支援レーザ脱離イオン化法）を利用するＭＡＬＤＩイオン源と、
前記ＭＡＬＤＩイオン源から発生したイオンを分離するイオン分離部と、
前記イオン分離部から放出されたイオンを検出する検出部と、
前記検出部において検出されたイオンの質量スペクトルを取得するデータ処理部と、
前記ＭＡＬＤＩイオン源に照射するレーザ光の強度を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、
試料とマトリクスが混合された試料・マトリクス混合物に照射するレーザ光を第１の強度から上昇させつつ、前記データ処理部において取得された質量スペクトルにおいて前記マトリクスのピークが検出されるか否かを判定する判定部と、
前記マトリクスのピークが検出された時点のレーザ光の強度を第２の強度として取得し、前記試料の分析に使用するレーザ光の強度として前記第２の強度を設定する設定部と、
含む質量分析装置。

【請求項2】

前記マトリクスは、ＣＨＣＡ（α－ｃｙａｎｏ－４－ｈｙｄｒｏｘｙｃｉｎｎａｍｉｃ ａｃｉｄ）を含む、請求項１記載の質量分析装置。

【請求項3】

前記イオン分離部は、イオントラップを含む、請求項１または２に記載の質量分析装置。

【請求項4】

ＭＡＬＤＩ（マトリクス支援レーザ脱離イオン化法）を利用した質量分析装置において、レーザ光の強度を調整するレーザ光強度調整方法であって、
試料とマトリクスが混合された試料・マトリクス混合物にレーザ光を照射することと、
レーザ光の照射によって前記試料・マトリクス混合物から発生したイオンの質量スペクトルを取得することと、
前記試料・マトリクス混合物に照射するレーザ光を第１の強度から上昇させつつ、取得された質量スペクトルに基づいて前記マトリクスのピークが検出されるか否かを判定することと、
前記マトリクスのピークが検出された時点のレーザ光の強度を第２の強度として取得し、前記試料の分析に使用するレーザ光の強度として前記第２の強度を用いることと、
を含む、レーザ光強度調整方法。

【請求項5】

ＭＡＬＤＩ（マトリクス支援レーザ脱離イオン化法）を利用した質量分析装置において、レーザ光の強度を調整するレーザ光強度調整プログラムであって、
試料とマトリクスが混合された試料・マトリクス混合物に照射するレーザ光を第１の強度から上昇させつつ、前記試料・マトリクス混合物から発生したイオンの質量スペクトルに基づいて前記マトリクスのピークが検出されるか否かを判定する処理と、
前記マトリクスのピークが検出された時点のレーザ光の強度を第２の強度として取得し、前記試料の分析に使用するレーザ光の強度として前記第２の強度を設定する処理と、
をコンピュータに実行させる、レーザ光強度調整プログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、質量分析装置、質量分析装置において用いられるレーザ光の強度を調整する方法およびレーザ光の強度調整プログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

質量分析装置に用いられるイオン源として、ＭＡＬＤＩ（マトリクス支援レーザ脱離イオン化法）を利用するＭＡＬＤＩイオン源が知られている。ＭＡＬＤＩイオン源において、試料は多量のマトリクスと混合される。そして、試料・マトリクス混合物に紫外光であるレーザが照射される。マトリクスは、レーザ光を吸収し、熱エネルギーに変換する。このとき、マトリクスの一部が急速に加熱され、試料とともに気化する。

【0003】

ＭＡＬＤＩイオン源から発生したイオンは、イオントラップやＴＯＦ（飛行時間型）等のイオン分離部を経て、検出部において検出される。検出部において検出されたイオンはデータ処理装置において分析され、質量スペクトルが得られる。

【0004】

ＭＡＬＤＩイオン源は、レーザ光に対して感度が高いという特徴を持つ。また、ＭＡＬＤＩイオン源において試料の断片化が起こり難いという特徴がある。これにより、ＭＡＬＤＩイオン源を用いた質量分析装置は、分子量の大きな試料の分析が可能であり、生体高分子、合成高分子などの高分子の分析分野において広く利用されている。下記特許文献１には、ＭＡＬＤＩイオン源およびイオントラップを利用した質量分析装置が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特許第４８９４９１６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

ＭＡＬＤＩイオン源は、レーザ光に対する感度が高いという利点がある一方、レーザ光の強度に対して発生するイオンの量にばらつきが多い。このため、レーザ光の強度と発生するイオンの量との関係を予測することが難しい。また、マトリクスとして同じ物質を利用した場合でも、試料が異なるとレーザ光の強度に対するイオンの発生量が変化する。さらに、測定環境によってもレーザ光の強度に対するイオンの発生量が変化する。

【0007】

ＭＡＬＤＩイオン源において、試料・マトリクス混合物に照射するレーザ光の強度が最適な値より弱い場合、質量スペクトルにおいて試料のピークが検出されない。一方、試料・マトリクス混合物に照射するレーザ光が最適な値より強い場合、イオン分離部においてスペースチャージが発生する。スペースチャージが発生すると、質量スペクトルにおいて、試料のピークが検出される質量値（ｍ／ｚ値）が本来よりも重い質量値にシフトする。また、スペースチャージが発生すると、質量スペクトルにおいて、ピークの山と谷の差が小さくなり、ピークの検出が困難となる。結果として、質量分析の精度、分離能および再現性が低下する。したがって、オペレータは試料および測定環境に応じて、レーザ光の強度を調整する必要がある。

【0008】

レーザ光の強度が最適な値に近い状態であれば、オペレータは質量スペクトルを確認しながら、試料のピークが明確となるようにレーザ光の強度を最適な値に向けて微調整すればよい。この微調整作業はオペレータにとって大きな負担とはならない。しかし、分析作業の開始段階において、レーザ光の強度を最適な値に向けて調整することは時間と手間の掛かる作業である。質量スペクトルにおいて試料のピークが観察されない状態で、オペレータはレーザ光を強めたり、弱めたりしながら、手探りで調整を行う必要がある。

【0009】

本発明の目的は、レーザ光の強度調整に要するオペレータの負担を軽減させることを可能とする質量分析装置、レーザ光強度調整方法およびレーザ光強度調整プログラムを提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0010】

（１）本発明の一局面に従う質量分析装置は、ＭＡＬＤＩイオン源と、ＭＡＬＤＩイオン源から発生したイオンを分離するイオン分離部と、イオン分離部から放出されたイオンを検出する検出部と、検出部において検出されたイオンの質量スペクトルを取得するデータ処理部と、ＭＡＬＤＩイオン源に照射するレーザ光の強度を制御する制御部とを備える。制御部は、試料とマトリクスが混合された試料・マトリクス混合物に照射するレーザ光を第１の強度から上昇させつつ、データ処理部において取得された質量スペクトルにおいてマトリクスのピークが検出されるか否かを判定する判定部と、マトリクスのピークが検出された時点のレーザ光の強度を第２の強度として取得し、試料の分析に使用するレーザ光の強度として第２の強度を設定する設定部と含む。

【0011】

この質量分析装置において、判定部は、マトリクスのピークが検出されるか否かを判定する。設定部は、マトリクスのピークが検出された時点のレーザ光の強度を、試料の分析用のレーザ光の強度として設定する。この質量分析装置によれば、レーザ光の強度調整に要するオペレータの負担が軽減される。

【0012】

（２）マトリクスは、ＣＨＣＡを含んでもよい。ＣＨＣＡは再現性が高く、質量スペクトルにおいてＣＨＣＡのピークが検出されるレーザ光の強度と、試料のピークが検出されるレーザ光の強度との間に相関が得られ易いことが分かった。したがって、質量分析装置は、ＣＨＣＡのピークを検出することで、試料の分析用のレーザ光の強度を調整することができる。

【0013】

（３）イオン分離部は、イオントラップを含んでもよい。イオントラップによりＭＡＬＤＩイオン源から発生したイオンが質量分離される。

【0014】

（４）本発明の他の局面に従うＭＡＬＤＩを利用した質量分析装置において、レーザ光の強度を調整するレーザ光強度調整方法は、試料とマトリクスが混合された試料・マトリクス混合物にレーザ光を照射することと、レーザ光の照射によって試料・マトリクス混合物から発生したイオンの質量スペクトルを取得することと、試料・マトリクス混合物に照射するレーザ光を第１の強度から上昇させつつ、取得された質量スペクトルに基づいてマトリクスのピークが検出されるか否かを判定することと、マトリクスのピークが検出された時点のレーザ光の強度を第２の強度として取得し、試料の分析に使用するレーザ光の強度として第２の強度を用いることとを含む。

【0015】

このレーザ光強度調整方法によれば、レーザ光の強度調整に要するオペレータの負担が軽減される。

【0016】

本発明のさらに他の局面に従うＭＡＬＤＩを利用した質量分析装置において、レーザ光の強度を調整するレーザ光強度調整プログラムは、試料とマトリクスが混合された試料・マトリクス混合物に照射するレーザ光を第１の強度から上昇させつつ、試料・マトリクス混合物から発生したイオンの質量スペクトルに基づいてマトリクスのピークが検出されるか否かを判定する処理と、マトリクスのピークが検出された時点のレーザ光の強度を第２の強度として取得し、試料の分析に使用するレーザ光の強度として第２の強度を設定する処理とをコンピュータに実行させる。

【0017】

このレーザ光強度調整プログラムによれば、レーザ光の強度調整に要するオペレータの負担が軽減される。

【発明の効果】

【0018】

本発明によれば、ＭＡＬＤＩを利用した質量分析装置において、レーザ光の強度調整に要するオペレータの負担を軽減させることが可能である。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】図１は、本実施の形態に係る質量分析装置の全体構成図である。

【図2】図２は、制御部および制御部周辺の機能部を示すブロック図である。

【図3】図３は、本実施の形態に係るレーザ光強度調整方法を示すフローチャートである。

【図4】図４は、ＭＡＬＤＩイオン源に照射するレーザ光の強度を変化させて得られた質量スペクトルを示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0020】

（１）質量分析装置の全体構成
図１は、本実施の形態に係る質量分析装置１０の全体構成図である。本実施の形態においては、質量分析装置１０は、マトリクス支援レーザ脱離イオン化デジタルイオントラップ型質量分析装置（ＭＡＬＤＩ－ＤＩＴ－ＭＳ）である。質量分析装置１０は、ＭＡＬＤＩ（マトリクス支援レーザ脱離イオン化法）を利用するＭＡＬＤＩイオン源１、イオントラップ２、検出部３、データ処理部４、制御部５、入力部７および表示部８を備える。イオントラップ２が本発明におけるイオン分離部の例である。

【0021】

ＭＡＬＤＩイオン源１は、試料プレート１１上に用意された試料・マトリクス混合物１２に、紫外光であるレーザ光を照射する。本実施の形態においては、マトリクスとしてＣＨＣＡ（α－ｃｙａｎｏ－４－ｈｙｄｒｏｘｙｃｉｎｎａｍｉｃ ａｃｉｄ）の三量体が利用される。ＭＡＬＤＩイオン源１は、レーザ光照射部１３、反射鏡１４、アパーチャ１５およびアインツェルレンズ１６を備える。

【0022】

レーザ光照射部１３は、試料プレート１１上の試料・マトリクス混合物１２に照射するレーザ光を出力する。レーザ光としては例えば窒素レーザやＹＡＧレーザが使用される。反射鏡１４は、レーザ光照射部１３から出力されたレーザ光の光路を、試料・マトリクス混合物１２に向う方向へと変更する。反射鏡１４において光路が変更されたレーザ光は、試料プレート１１上の試料・マトリクス混合物１２に集光される。

【0023】

アパーチャ１５は、試料プレート１１とイオントラップ２との間に配置される。アパーチャ１５は、試料・マトリクス混合物１２から発生したイオンの周囲への拡散を遮蔽する。アインツェルレンズ１６は、アパーチャ１５を通過したイオンをイオントラップ２まで輸送するためのイオン輸送光学系である。イオン輸送光学系としては、静電レンズ光学系等、アインツェルレンズ１６以外の各種の構成が用いられてもよい。

【0024】

イオントラップ２は３次元四重極型のイオントラップである。イオントラップ２は、内周面が回転１葉双曲面形状である円環状のリング電極２１および内周面が回転２葉双曲面形状である一対のエンドキャップ電極２２，２３を備える。イオントラップ領域２４が、リング電極２１およびエンドキャップ電極２２，２３で囲まれた空間に形成されている。エンドキャップ電極２２の中央にはイオン導入口２５が設けられている。エンドキャップ電極２３の中央にはイオン排出口２６が設けられている。

【0025】

イオントラップ２は、また、捕捉電圧発生部６１、補助電圧発生部６２およびクーリングガス供給部６３を備える。捕捉電圧発生部６１は、リング電極２１に所定周波数の矩形波電圧を印加する。補助電圧発生部６２は、一対のエンドキャップ電極２２，２３にそれぞれ所定の電圧（直流電圧または高周波電圧）を印加する。クーリングガス供給部６３は、イオントラップ２内にクーリングガスを供給する。クーリングガスとしては一般的には不活性ガスが用いられ、イオントラップ２内のイオンがクーリングされる。

【0026】

検出部３は、コンバージョンダイノード３１および二次電子増倍管３２を備える。コンバージョンダイノード３１は、イオン排出口２６の外側に設けられ、イオントラップ２から排出されたイオンを電子に変換する。二次電子増倍管３２は、コンバージョンダイノード３１において変換された電子を増倍して検出する。検出部３は、正イオンおよび負イオンの両方のイオンを検出可能である。検出部３において検出された電子は、検出信号としてデータ処理部４に与えられる。データ処理部４は、検出部３から受け取った検出信号をデジタルの検出信号に変換し、デジタルの検出信号に基づいて分析処理を実行する。データ処理部４は、分析処理の一つとして、検出信号に基づいてイオンの質量スペクトルを生成する。

【0027】

制御部５は、判定部５１および設定部５２を備える。判定部５１および設定部５２の機能については後述する。入力部７は、オペレータによる制御部５に対する各種の操作を受け付ける。表示部８は、質量分析装置１０における各種の設定情報、データ処理部４によるデータ処理結果等を表示する。

【0028】

図２は、制御部５および制御部５の周辺の構成を示すブロック図である。制御部５は、ＣＰＵ１０１、ＲＯＭ１０２、ＲＡＭ１０３および記憶装置１０４を備える。ＣＰＵ１０１は、ＲＯＭ１０２に記憶されている制御プログラムに基づいて質量分析装置１０の制御を行う。ＣＰＵ１０１は、制御プログラムを実行することにより、捕捉電圧発生部６１および補助電圧発生部６２を制御し、イオントラップ２内においてＭＡＬＤＩイオン源１から供給されたイオンを捕捉させる。ＣＰＵ１０１は、また、制御プログラムを実行することにより、クーリングガス供給部６３を制御し、イオントラップ２内にクーリングガスを供給して、イオントラップ２内のイオンをクーリングさせる。ＣＰＵ１０１は、また、制御プログラムを実行することにより、レーザ光照射部１３を制御し、試料・マトリクス混合物１２に向けてレーザ光を照射させる。

【0029】

（２）質量分析装置の動作
上記の構成を有する質量分析装置１０は、以下の動作により質量スペクトルを得る。まず、制御部５の制御により、レーザ光照射部１３が試料・マトリクス混合物１２に向けてレーザ光を照射する。試料・マトリクス混合物１２から発生したイオンは、アパーチャ１５およびアインツェルレンズ１６を通過して、イオン導入口２５からイオントラップ２内に導入される。

【0030】

制御部５の制御により、捕捉電圧発生部６１からリング電極２１に対して所定周波数の矩形波電圧が印加されることにより、導入されたイオンがイオントラップ領域２４において捕捉される。イオンがイオントラップ２内に導入されるのに先立って、制御部５の制御により、クーリングガス供給部６３がイオントラップ２内にクーリングガスを供給する。イオントラップ２内に導入されたイオンは、クーリングガスに衝突して運動エネルギーが減少し、イオントラップ領域２４内で捕捉され易い状態となる。

【0031】

リング電極２１に矩形波電圧が印加された状態で、制御部５の制御により、補助電圧発生部６２がエンドキャップ電極２２，２３に対して高周波電圧を印加する。これにより、特定の質量を有するイオンが共鳴励起（励振）する。励振した特定質量を有するイオンは、イオン排出口２６から排出され、検出部３において検出される。検出部３において検出されたイオンの検出信号は、データ処理部４に与えられる。

【0032】

捕捉電圧発生部６１がリング電極２１に印加する矩形波電圧の周波数および補助電圧発生部６２がエンドキャップ電極２２，２３に印加する高周波電圧の周波数が、制御部５の制御によって走査されることで、イオン排出口２６から排出されるイオンの質量が走査される。これにより、質量走査されて順に排出されるイオンが検出部３において検出される。これにより、データ処理部４は検出部３から与えられる検出信号に基づいて質量スペクトルを取得する。

【0033】

（３）レーザ光強度調整方法
次に、本実施の形態に係るレーザ光強度調整方法について説明する。図２に示すように、記憶装置１０４には、レーザ光強度調整プログラムＰ１が記憶されている。図１に示した判定部５１および設定部５２は、ＣＰＵ１０１が、ＲＡＭ１０３を作業領域として使用しつつ、レーザ光強度調整プログラムＰ１を実行することによって実現される機能部である。

【0034】

判定部５１は、データ処理部４において取得された質量スペクトルにおいてマトリクスのピークが検出されるか否かを判定する。上述したように、試料・マトリクス混合物１２から発生したイオンに基づき、データ処理部４において質量スペクトルが得られる。この質量スペクトルには、試料の質量スペクトルおよびマトリクスの質量スペクトルが含まれている。

【0035】

上述したように、本実施の形態においては、マトリクスとしてＣＨＣＡの三量体が用いられる。そして、質量スペクトルにおいてＣＨＣＡの三量体のピークが検出されるレーザ光の強度と、試料のピークが検出されるレーザ光の強度との間に相関が得られることが分かった。つまり、試料や測定環境が異なればピークが検出される最適なレーザ光の強度は異なるが、一般的に試料およびＣＨＣＡの三量体は、ピークが検出される最適なレーザ光の強度において相関があることが分かった。そこで、判定部５１は、ＣＨＣＡの三量体のピークが検出されるか否かを判定する。

【0036】

判定部５１は、まず、レーザ光照射部１３から照射されるレーザ光の強度を第１の強度に設定する。第１の強度としては、ＣＨＣＡの三量体のピークが検出されないことが経験的に判明している充分に小さい値が選択される。判定部５１は、また、データ処理部４から質量スペクトルのデータを取得し、質量スペクトルにおいてＣＨＣＡの三量体のピークが検出されるか否かを判定する。具体的には、判定部５１は、ＣＨＣＡの三量体の質量である５６８（ｍ／ｚ）において、ピークが検出されるか否かを判定する。質量スペクトルにおいてピークを検出する方法としては、公知の方法が用いられる。なお、本実施の形態においては、分析に用いられる試料は、比較的質量の大きな物質を想定している。つまり、試料の質量が比較的大きく、ＣＨＣＡの三量体の質量である５６８（ｍ／ｚ）付近にはピークが出現されないことを想定している。分析に用いられる試料は、例えば生体高分子、合成高分子等の高分子である。

【0037】

判定部５１は、質量スペクトルにおいてＣＨＣＡの三量体のピークが検出されない場合、レーザ光照射部１３が照射するレーザ光の強度に所定値を加算する。判定部５１は、レーザ光照射部１３が照射するレーザ光の強度に所定値を加算するごとに、データ処理部４から質量スペクトルを取得し、マトリクスのピークが検出されるか否かを判定する。

【0038】

判定部５１は、レーザ光の強度を上昇させつつ、マトリクスのピークの検出を繰り返して行う。そして、判定部５１は、マトリクスのピークが検出されたと判定された時点で、レーザ光照射部１３に対するレーザ光の強度の加算を停止する。上述したように、ピークの検出は公知の方法が用いられる。判定部５１は、レーザ光の強度を第１の強度を初期値として、所定値を加算する処理を繰り返し、質量スペクトルにおいて初めてマトリクスのピークが検出された時点でレーザ光の強度の加算を停止する。

【0039】

設定部５２は、判定部５１がマトリクスのピークを検出した時点のレーザ光の強度を第２の強度として取得する。そして、設定部５２は、試料の分析に使用するレーザ光の強度として第２の強度を設定する。これにより、制御部５は、第２の強度をレーザ光の強度の初期値として設定し、試料の分析処理を開始する。レーザ光照射部１３は、第２の強度のレーザ光を試料・マトリクス混合物１２に照射する。試料・マトリクス混合物１２から発生したイオンは、イオントラップ２を経て、検出部３において検出される。検出部３において検出された検出信号は、データ処理部４において分析処理されて質量スペクトルが得られる。制御部５は、データ処理部４から質量スペクトルを取得し、表示部８に質量スペクトルを表示させる。

【0040】

レーザ光は第２の強度に設定されているため、ＣＨＣＡの三量体についてはピークが得られている。上述したように、質量スペクトルにおいてＣＨＣＡの三量体のピークが検出されるレーザ光の強度と、試料のピークが検出されるレーザ光の強度との間に相関が得られ易いことが分かった。したがって、試料についてピークが得られるレーザ光の強度と第２の強度との差は大きくはない。オペレータは、表示部８に表示された質量スペクトルを観察し、入力部７を操作して、試料のピークが得られるように、レーザ光の強度を調整すればよい。レーザ光の強度の初期値が、マトリクスのピーク検出に基づいて第２の強度に設定されているので、試料のピークが検出されるようにレーザ光の強度を調整するオペレータの負担が軽減される。

【0041】

図３は、ＣＰＵ１０１によって実行されるレーザ光強度調整プログラムＰ１の処理の流れを示す図である。判定部５１は、まず、レーザ光の強度を第１の強度に設定する（ステップＳ１）。これにより、レーザ光照射部１３は、第１の強度のレーザ光を試料・マトリクス混合物１２に照射する。これにより、ＭＡＬＤＩイオン源１から発生したイオンがイオントラップ２に導入され、イオントラップ２から排出されたイオンが検出部３において検出される。さらに、検出部３において検出されたイオンに基づいてデータ処理部４において質量スペクトルが取得される。

【0042】

次に、判定部５１は、データ処理部４から質量スペクトルを取得し、マトリクスのピークが検出されるか否かを判定する（ステップＳ２）。判定部５１は、マトリクスのピークが検出されない場合には、レーザ光の強度に所定値を加算する（ステップＳ３）。これにより、レーザ光照射部１３は、第１の強度に所定値が加算された強度によってレーザ光を試料・マトリクス混合物１２に照射する。これにより、変更されたレーザ光の強度に基づいてイオンが検出され、データ処理部４において新たに質量スペクトルが取得される。そして、判定部５１は、ステップＳ２に戻り、再び、マトリクスのピークが検出されるか否かを判定する。

【0043】

ステップＳ２において判定部５１がマトリクスのピークを検出すると、設定部５２がレーザ光の第２の強度を取得する（ステップＳ４）。上述したように、設定部５２は、第２の強度として、マトリクスのピークが検出された時点のレーザ光の強度を取得する。そして、設定部５２は、試料の分析に用いるレーザ光の強度として、第２の強度に設定する（ステップＳ５）。

【0044】

本実施の形態の質量分析装置１０においては、判定部５１は、マトリクスのピークが検出されるか否かを判定する。設定部５２は、マトリクスのピークが検出された時点のレーザ光の強度である第２の強度を、試料の分析用のレーザ光の強度として設定する。本実施の形態によれば、レーザ光の強度調整に要するオペレータの負担が軽減される。

【0045】

また、質量分析装置１０は、マトリクスとしてＣＨＣＡの三量体を用いる。ＣＨＣＡの三量体は再現性が高く、質量スペクトルにおいてＣＨＣＡのピークが検出されるレーザ光の強度と、試料のピークが検出されるレーザ光の強度との間に相関が得られ易いことが分かった。したがって、質量分析装置１０は、ＣＨＣＡのピークを検出することで、試料の分析用のレーザ光の強度を調整することができる。

【0046】

（４）試料とマトリクスのピーク検出の相関
上述したように、質量スペクトルにおいてＣＨＣＡの三量体のピークが検出されるレーザ光の強度と、試料のピークが検出されるレーザ光の強度との間には相関が得られ易いことが分かった。図４は、ＭＡＬＤＩイオン源１に照射するレーザ光の強度を変化させて得られた質量スペクトルを示す図である。図４は、マトリクスＭＴと３種類の試料ＳＡ，ＳＢ，ＳＣとを混合した試料・マトリクス混合物１２を用いた質量スペクトルの例を示す。マトリクスＭＴとしてＣＨＣＡの三量体を用いた。試料ＳＡとしては、副腎皮質刺激ホルモン（ＡＣＴＨ１８－３９：分子量２４６５．７０）、試料ＳＢとしては、アンジオテンシンＩ（Ａｎｇｉｏｔｅｎｓｉｎ１：分子量１２９６．４８）、試料ＳＣとしては、アンジオテンシンＩＩ（Ａｎｇｉｏｔｅｎｓｉｎ２：分子量１０４６．１８）を用いた。

【0047】

図４におけるＳＡ１～ＳＡ５は、試料ＳＡの分子量周辺における質量スペクトルであり、ＳＢ１～ＳＢ５は、試料ＳＢの分子量周辺における質量スペクトルであり、ＳＣ１～ＳＣ５は、試料ＳＣの分子量周辺における質量スペクトルである。また、図４におけるＭＴ１～ＭＴ５は、マトリクスＭＴの分子量周辺における質量スペクトルである。質量スペクトルＳＡ１，ＳＢ１，ＳＣ１，ＭＴ１は、レーザ強度Ｌ１によって得られたイオンの質量スペクトルである。質量スペクトルＳＡ２，ＳＢ２，ＳＣ２，ＭＴ２は、レーザ強度Ｌ２によって、質量スペクトルＳＡ３，ＳＢ３，ＳＣ３，ＭＴ３は、レーザ強度Ｌ３によって、質量スペクトルＳＡ４，ＳＢ４，ＳＣ４，ＭＴ４は、レーザ強度Ｌ４によって、質量スペクトルＳＡ５，ＳＢ５，ＳＣ５，ＭＴ５は、レーザ強度Ｌ５によってそれぞれ得られたイオンの質量スペクトルである。レーザ強度は、Ｌ１＜Ｌ２＜Ｌ３＜Ｌ４＜Ｌ５の関係にある。

【0048】

図に示すように、レーザ強度Ｌ１では、質量スペクトルＳＡ１，ＳＢ１，ＳＣ１，ＭＴ１のいずれにおいてもピークは観察されない。つまり、マトリクスＭＴおよび試料ＳＡ，ＳＢ，ＳＣのいずれにおいてもピークは観察されない。レーザ強度Ｌ２では、質量スペクトルＭＴ２においてピークは観察されない。質量スペクトルＳＡ２，ＳＢ２，ＳＣ２においては、僅かにピークが観察されるが、質量の特定に必要なピークは観察されない。レーザ強度Ｌ３では、質量スペクトルＭＴ３においてピークが観察される。また、質量スペクトルＳＡ３，ＳＢ３，ＳＣ３においても、質量の特定に必要な充分なピークが観察される。レーザ強度Ｌ４では、スペースチャージの影響で、質量スペクトルＳＡ４，ＳＢ４，ＳＣ４においては、試料のピークがシフトするとともに、分離能が低下していることが分かる。レーザ強度Ｌ５では、質量スペクトルＳＡ５，ＳＢ５，ＳＣ５においてピークのシフトと分離能の低下が進み、質量の特定は不可能な状態となっている。

【0049】

図４の測定結果から、試料とマトリクスとの間で、ピークが検出されるレーザ光の強度に関して相関があることが分かる。図４の例では、レーザ強度Ｌ３において、質量スペクトルＭＴ３においてピークが検出されるとともに、質量スペクトルＳＡ３，ＳＢ３，ＳＣ３においてもピークが検出された。したがって、マトリクスＭＴに関する質量スペクトルＭＴ３においてピークが検出された時点で、レーザ強度Ｌ３を第２の強度として設定すれば、有効であることが分かる。第１の強度としては、例えば、マトリクスＭＴについてもピークが検出されないレーザ強度Ｌ１を設定すればよい。

【0050】

（５）他の実施の形態
上記の実施の形態においては、イオン分離部としてイオントラップ２を例に説明したが、イオン分離部としてＴＯＦ（Ｔｉｍｅ ｏｆ Ｆｌｉｇｈｔ Ｍａｓｓ Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ)を利用してもよい。上記の実施の形態においては、マトリクスとしてＣＨＣＡの三量体を用いたが、試料のピークが検出されるレーザ光の強度と相関が得られる他のマトリクスを用いてもよい。例えば、ＣＨＣＡの二量体等が用いられる。

【0051】

なお、本発明の具体的な構成は、前述の実施形態に限られるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更および修正が可能である。

【符号の説明】

【0052】

１…ＭＡＬＤＩイオン源、２…イオントラップ、３…検出部、４…データ処理部、５…制御部、１０…質量分析装置、１１…試料プレート、１２…試料・マトリクス混合物、１３…レーザ光照射部、５１…判定部、５２…設定部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】