特許7196199計器内の荷電粒子の生成を確認するための方法、および関連する計器
(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】2022-12-16
(45)【発行日】2022-12-26
(54)【発明の名称】計器内の荷電粒子の生成を確認するための方法、および関連する計器
(51)【国際特許分類】
H01J 49/02 20060101AFI20221219BHJP
H01J 49/00 20060101ALI20221219BHJP
H01J 49/06 20060101ALI20221219BHJP
【ＦＩ】
H01J49/02 200
H01J49/00 360
H01J49/02 500
H01J49/06
H01J49/00 310
【請求項の数】
24
(21)【出願番号】P 2020564799
(86)(22)【出願日】2019-02-11
(65)【公表番号】
(43)【公表日】2021-05-27
(86)【国際出願番号】 US2019017445
(87)【国際公開番号】W WO2019160792
(87)【国際公開日】2019-08-22
【審査請求日】2021-12-16
(31)【優先権主張番号】62/629,854
(32)【優先日】2018-02-13
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(73)【特許権者】
【識別番号】502073946
【氏名又は名称】ビオメリュー・インコーポレイテッド
(74)【代理人】
【識別番号】110002077
【氏名又は名称】園田・小林弁理士法人
(72)【発明者】
【氏名】ヴァンゴードン， ジェームス アーサー
【審査官】藤本 加代子
(56)【参考文献】
【文献】国際公開第０３／０６５４０６（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特開昭５０－０３９９９５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特表２００２－５０２０８４（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許出願公開第２００８／０２７２２８９（ＵＳ，Ａ１）
【文献】特開２０００－０８８８０９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特表平０８－５０１４０７（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許出願公開第２００４／０１６９１３７（ＵＳ，Ａ１）
【文献】米国特許第０５５４５３０４（ＵＳ，Ａ）
【文献】中国実用新案第２０５６８０６５５（ＣＮ，Ｕ）
【文献】米国特許出願公開第２００３／０１５５４９７（ＵＳ，Ａ１）
【文献】米国特許出願公開第２００４／０１４４９１６（ＵＳ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０１Ｊ ４９／００－４９／４８
Ｇ０１Ｎ ２７／６０－２７／７０
Ｇ０１Ｎ ２７／９２
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
質量分析計内の荷電粒子の生成を確認するための方法であって、荷電粒子光学系がチャンバ内にある間、前記質量分析計の前記荷電粒子光学系への電気接続を提供することと、
前記チャンバ内に生成される荷電粒子電流に、インピーダンスを含む電気部品を結合することと、
前記荷電粒子電流に対する前記電気部品による電気的な応答を測定することと
を含む方法。
【請求項2】
前記荷電粒子光学系への前記電気接続を提供することは、前記荷電粒子光学系の隣り合うイオン光学スクリーンもしくはプレートを接地すること、または当該イオン光学スクリーンもしくはプレートに電圧を印加することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項3】
前記電気部品は、前記チャンバの外にある抵抗器を備え、前記インピーダンスは、１０キロオーム（ｋΩ）から１００メガオーム（ＭΩ）の間の前記抵抗器の抵抗値を含み、
前記荷電粒子光学系の隣り合うイオン光学スクリーンもしくはプレートを接地すること、または当該イオン光学スクリーンもしくはプレートに前記電圧を印加することは、
前記荷電粒子光学系の抽出プレートを接地することと、
バックバイアスプレートが前記チャンバ内にある間、および前記抵抗器が前記チャンバの外にある間、前記抵抗器の第１の側を前記荷電粒子光学系の前記バックバイアスプレートに接続することと、
電源が前記チャンバの外にある間、前記電源を前記抵抗器の第２の側に接続することと、
前記電源が前記チャンバの外にある間、前記電源を介して前記電圧を印加することと
を含む、請求項２に記載の方法。
【請求項4】
前記抵抗器の前記抵抗値は、１００ｋΩから１００ＭΩの間である、請求項３に記載の方法。
【請求項5】
前記抽出プレートおよび前記バックバイアスプレート以外の前記荷電粒子光学系の構成要素に取り付けられたケーブルを切り離すことをさらに含む、請求項３または４に記載の方法。
【請求項6】
前記抽出プレートが接地されている間、前記抵抗器の前記第１の側が前記バックバイアスプレートに、および前記抵抗器の前記第２の側が前記電源にそれぞれ接続されている間、ならびに前記電源が前記電圧を印加している間、前記チャンバ内にある試料プレートに向けて前記質量分析計のレーザーを発射して前記チャンバ内で前記荷電粒子電流を生成することをさらに含む、請求項３から５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項7】
前記レーザーを発射することは、前記試料プレート上の試料に向けて前記レーザーを発射することを含み、前記方法は、
いかなる試料も含まない空のスライドに向けて前記レーザーを発射することと、
前記レーザーを前記空のスライドに向けて発射することによって生成される測定可能な電流が前記抵抗器を通過するかどうかを判定することと
をさらに含む、請求項６に記載の方法。
【請求項8】
前記荷電粒子光学系の下流の荷電粒子光学装置構成要素を取り外すことをさらに含み、前記荷電粒子電流に前記電気部品を結合することは、前記下流の荷電粒子光学装置構成要素が取り外されている間に行われる、請求項１から７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項9】
前記方法は、前記質量分析計によって信号が生成されていないことを判定することをさらに含み、前記荷電粒子光学系への前記電気接続を提供することは、前記質量分析計によって信号が生成されていないことの前記判定に応じて、前記電気接続のこれ以前の第２の状態とは異なる前記電気接続の第１の状態を提供することを含む、請求項１から８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項10】
前記荷電粒子電流は、測定されたイオン電流を含み、前記方法は、前記測定されたイオン電流を所定の値と比較することによって、前記チャンバ内に生成されるイオンの分量を判定することをさらに含む、請求項１から９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項11】
前記荷電粒子電流は、前記チャンバ内で生成された電子ビームの電流を含む、請求項１から１０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項12】
結合することは、前記チャンバ内にある標的に向けて前記質量分析計のレーザーを発射して前記荷電粒子電流を生成することを含み、前記方法は、前記荷電粒子電流に対する前記電気部品による前記電気的な応答の前記測定に応じて、前記レーザーのレーザーエネルギーおよび／またはレーザー焦点を調整することをさらに含む、請求項１から１１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項13】
前記電気接続を提供することは、前記チャンバが真空圧下にある間に行われる、請求項１から１２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項14】
質量分析計内のイオン化を確認するための方法であって、第１のプレートまたはスクリーンが真空圧下にあるチャンバ内にある間、前記質量分析計のイオン光学系の前記第１のプレートまたはスクリーンを接地することと、
第２のプレートまたはスクリーンが前記チャンバ内にある間、前記イオン光学系の前記第２のプレートまたはスクリーンに、インピーダンスを含む電気部品の第１の側を接続することと、
電源が前記チャンバの外にある間、前記電源を前記電気部品の第２の側に接続することと、
前記電源が前記チャンバの外にある間、前記電源を介して電圧を印加することと、
前記第１のプレートまたはスクリーンが接地されている間、前記電気部品の前記第１の側が第２のプレートまたはスクリーンに、および前記電気部品の前記第２の側が前記電源にそれぞれ接続されている間、ならびに前記電源が前記電圧を印加している間、前記質量分析計の試料プレートに向けて前記質量分析計のレーザーを発射することと、
前記試料プレートが前記チャンバ内にある間、前記電気部品を前記試料プレート上にある試料から生成されるイオン電流に結合することと
を含む方法。
【請求項15】
前記電気部品は、前記チャンバの外にある抵抗器を備え、前記インピーダンスは、１００キロオーム（ｋΩ）から１００メガオーム（ＭΩ）の間の前記抵抗器の抵抗値を含み、
前記方法は、前記質量分析計によって信号が生成されていないことを判定することをさらに含み、
前記第１のプレートまたはスクリーンは抽出プレートを備え、
前記第２のプレートまたはスクリーンはバックバイアスプレートを備え、
前記第１の側を接地すること、および接続することは、前記質量分析計によって信号が生成されていないことの前記判定に応じて行われる、請求項１４に記載の方法。
【請求項16】
前記イオン電流に対する前記電気部品による第１の電気的な応答を測定することと、いかなる試料も含まない空のスライドに向けて前記レーザーを発射することと、
前記空のスライドに向けた前記レーザーの前記発射に対する前記電気部品による第２の電気的な応答を測定すること、または第２の電気的な応答がないことを検出することと
をさらに含む、請求項１４または１５に記載の方法。
【請求項17】
前記イオン電流を所定の値と比較することによって、生成されるイオンの分量を判定することをさらに含む、請求項１４から１６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項18】
チャンバであって、第１のプレートまたはスクリーンおよび第２のプレートまたはスクリーンを備えるイオン光学系、ならびに
試料プレート
を備えるチャンバと、
前記チャンバの外にある電源と、
前記第２のプレートまたはスクリーンと前記電源との間に接続可能である電気部品と
を備え、前記電気部品は、インピーダンスを含み、前記チャンバ内に生成された荷電粒子電流を受け取るように構成される、質量分析計。
【請求項19】
前記電気部品は、前記チャンバの外にある抵抗器を備え、前記インピーダンスは、１０キロオーム（ｋΩ）から１００メガオーム（ＭΩ）の間の前記抵抗器の抵抗値を含む、請求項１８に記載の質量分析計。
【請求項20】
前記抵抗器の第１の側が前記第２のプレートまたはスクリーンに、および前記抵抗器の第２の側が前記電源にそれぞれ接続されている間、ならびに前記電源が電圧を印加している間、前記試料プレートに向けて発射するように構成されたレーザーをさらに備え、前記抵抗器は、前記試料プレート上にある試料から生成されるイオン電流を受け取るように構成されており、
前記抵抗器の前記抵抗値は、１００ｋΩから１００ＭΩの間の所定の値を含み、
前記第１のプレートまたはスクリーンは抽出プレートを備え、前記第２のプレートまたはスクリーンはバックバイアスプレートを備える、請求項１９に記載の質量分析計。
【請求項21】
前記抽出プレートを接地に接続することが可能な短絡プラグをさらに備え、前記レーザーは、前記抽出プレートが接地されている間、前記試料プレートに向けて発射するように構成されている、請求項２０に記載の質量分析計。
【請求項22】
前記抽出プレートを切り替え式に接地に接続することが可能なスイッチをさらに備え、前記スイッチは前記チャンバの外にあり、
前記レーザーは、前記抽出プレートが接地されている間、前記試料プレートに向けて発射するように構成されている、請求項２０または２１に記載の質量分析計。
【請求項23】
前記抵抗器を、前記バックバイアスプレートと前記電源との間に切り替え式に接続することが可能なスイッチをさらに備え、前記スイッチは前記チャンバの外にある、請求項２０から２２のいずれか一項に記載の質量分析計。
【請求項24】
前記イオン光学系のそらせ板部分は、前記イオン光学系から取り外し可能である、請求項１８から２３のいずれか一項に記載の質量分析計。【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
関連出願
本出願は、２０１８年２月１３日に提出された、米国仮出願第６２／６２９，８５４号の利益およびその優先権を主張し、その内容は、あたかも本明細書に完全に列挙されるかのように、参照により本明細書に組み込まれている。
本出願は、２０１８年２月１３日に提出された、米国仮出願第６２／６２９，８５４号の利益およびその優先権を主張し、その内容は、あたかも本明細書に完全に列挙されるかのように、参照により本明細書に組み込まれている。
【0002】
本発明は、質量分析計、および荷電粒子を生成する他の計器に関する。
【背景技術】
【0003】
質量分析計は、試料をイオン化し、その後、形成されたイオンの収集物の質量電荷比を求める装置である。よく知られる質量分析計は、飛行時間型質量分析計（ＴＯＦＭＳ）であり、この場合、イオンの質量電荷比は、イオン源から検出器まで電界の影響下でそのイオンを伝達するのに必要とされる時間の量によって求められる。ＴＯＦＭＳにおけるスペクトル品質は、フィールドフリードリフト領域に入るように加速する前のイオンビームの最初の状態を反映する。具体的には、同じ質量のイオンが異なる運動エネルギーを有する、および／または空間内の異なる地点から加速される結果となるいかなる要因も、スペクトル分解能の低下を招く可能性があり、またこれにより質量の精度の損失を招く可能性もある。
【0004】
マトリックス支援レーザー脱離イオン化（ＭＡＬＤＩ）は、質量分光分析のために気相生体分子イオンを生成するのによく知られた方法である。ＭＡＬＤＩ－ＴＯＦのための遅延抽出（ＤＥ）の開発は、ＭＡＬＤＩベースの計器に関する高解像度の分析ルーチンを作成した。ＤＥ－ＭＡＬＤＩでは、レーザーによってトリガされるイオン化イベントと、ＴＯＦ源領域への加速パルスの印加との間に短い遅延が加えられる。高速（すなわち高エネルギー）イオンは、低速イオンより遠くに移動することになり、これにより、イオン化におけるエネルギー分布を加速時の空間的分布（抽出パルスの印加より前のイオン化領域における）に変換する。
【0005】
米国特許第５，６２５，１８４号、第５，６２７，３６９号、第５，７６０，３９３号および第９，５３６，７２６号を参照されたい。またＷｉｌｅｙら、Ｔｉｍｅ－ｏｆ－ｆｌｉｇｈｔ ｍａｓｓ ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｅｒ ｗｉｔｈ ｉｍｐｒｏｖｅｄ ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ、Ｒｅｖｉｅｗ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ ｖｏｌ．２６、ｎｏ．１２、ｐｐ．１１５０－１１５７（２００４）、Ｍ．Ｌ．Ｖｅｓｔａｌ、Ｍｏｄｅｒｎ ＭＡＬＤＩ ｔｉｍｅ－ｏｆ－ｆｌｉｇｈｔ ｍａｓｓ ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ、Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｍａｓｓ Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ、ｖｏｌ．４４、ＮＯ．３、ｐｐ．３０３－３１７（２００９）、Ｖｅｓｔａｌら、Ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ ａｎｄ ｍａｓｓ ａｃｃｕｒａｃｙ ｉｎ ｍａｔｒｉｘ－ａｓｓｉｓｔｅｄ ｌａｓｅｒ ｄｅｓｏｒｐｔｉｏｎ ｉｏｎｉｚａｔｉｏｎ－ｔｉｍｅ－ｏｆ－ｆｌｉｇｈｔ、Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ ｔｈｅ Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｓｏｃｉｅｔｙ ｆｏｒ Ｍａｓｓ Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ、ｖｏｌ．９、ＮＯ．９、ｐｐ．８９２－９１１（１９９８）、およびＶｅｓｔａｌら、Ｈｉｇｈ Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ＭＡＬＤＩ－ＴＯＦ ｍａｓｓ ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ ｆｏｒ ｐｒｏｔｅｏｍｉｃｓ、Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｍａｓｓ Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ、ｖｏｌ．２６８、ＮＯ．２、ｐｐ．８３－９２（２００７）も参照されたい。これらの文献の内容は、あたかも本明細書に完全に列挙されるかのように、参照により本明細書に組み込まれている。
【発明の概要】
【0006】
本発明の実施形態は、荷電粒子の生成を確認するための方法を対象としている。計器内の荷電粒子の生成を確認するための方法は、一部の実施形態によると、荷電粒子光学系がチャンバ内にある間、計器の荷電粒子光学系への電気接続を提供することを含んでよい。方法は、チャンバ内に生成された荷電粒子電流に、インピーダンスを有する電気部品を結合することを含んでよい。さらに、方法は、荷電粒子電流に対する電気部品による電気的な応答を測定することを含んでよい。
【0007】
一部の実施形態において、荷電粒子光学系への電気接続を提供することは、荷電粒子光学系の隣り合うイオン光学スクリーンもしくはプレートを接地すること、または当該イオン光学スクリーンもしくはプレートに電圧を印加することを含んでよい。電気部品は、チャンバの外にある抵抗器であってよく、インピーダンスは、１０キロオーム（ｋΩ）から１００メガオーム（ＭΩ）の間の抵抗器の抵抗値であってよい。さらに、荷電粒子光学系の隣り合うイオン光学スクリーンもしくはプレートを接地すること、または当該イオン光学スクリーンもしくはプレートに電圧を印加することは、荷電粒子光学系の抽出プレートを接地することと、バックバイアスプレートがチャンバ内にある間、および抵抗器がチャンバの外にある間、抵抗器の第１の側を荷電粒子光学系のバックバイアスプレートに接続することと、電源がチャンバの外にある間、電源を抵抗器の第２の側に接続することと、電源がチャンバの外にある間、電源を介して電圧を印加することとを含んでよい。
【0008】
一部の実施形態において、抵抗器の抵抗値は、１００ｋΩから１００ＭΩの間であってよい。追加として、または代替として、方法は、抽出プレートおよびバックバイアスプレート以外の荷電粒子光学系の構成要素に取り付けられたケーブルを切り離すことを含んでもよい。さらに、一部の実施形態において、方法は、抽出プレートが接地されている間、抵抗器の第１の側がバックバイアスプレートに、および抵抗器の第２の側が電源にそれぞれ接続されている間、ならびに電源が電圧を印加している間、チャンバ内にある試料プレートに向けて計器のレーザーを発射してチャンバ内で荷電粒子電流を生成することを含んでよい。レーザーを発射することは、試料プレート上の試料に向けてレーザーを発射することを含んでよく、方法は、いかなる試料も含まない空のスライドに向けてレーザーを発射することと、レーザーを空のスライドに向けて発射することによって生成される測定可能な電流が抵抗器を通過するかどうかを判定することとを含んでよい。
【0009】
一部の実施形態において、方法は、荷電粒子光学系の下流の荷電粒子光学装置構成要素を取り外すことを含んでもよい。荷電粒子電流に電気部品を結合することは、下流の荷電粒子光学装置構成要素が取り外されている間に行われてよい。
【0010】
一部の実施形態において、計器は質量分析計を含んでよく、方法は、質量分析計によって信号が生成されていないことを判定することを含んでよい。さらに、荷電粒子光学系への電気接続を提供することは、質量分析計によって信号が生成されていないことの判定に応じて、電気接続のこれ以前の第２の状態とは異なる電気接続の第１の状態を提供することを含んでよい。
【0011】
一部の実施形態において、荷電粒子電流は、測定されたイオン電流であってよく、方法は、測定されたイオン電流を所定の値と比較することによって、チャンバ内に生成されるイオンの分量を判定することを含んでよい。さらに、荷電粒子電流は、チャンバ内で生成された電子ビームの電流であってよい。
【0012】
一部の実施形態において、結合することは、チャンバ内にある標的に向けて計器のレーザーを発射して荷電粒子電流を生成することを含んでよい。方法は、荷電粒子電流に対する電気部品による電気的な応答の測定に応じて、レーザーのレーザーエネルギーおよび／またはレーザー焦点を調整することを含んでよい。追加として、または代替として、電気接続を提供することは、チャンバが真空圧下にある間に行われてよい。
【0013】
計器内のイオン化を確認するための方法は、一部の実施形態によると、第１のプレートまたはスクリーンが、真空圧下にあるチャンバ内にある間、計器のイオン光学系の第１のプレートまたはスクリーンを接地することを含む。方法は、第２のプレートまたはスクリーンがチャンバ内にある間、イオン光学系の第２のプレートまたはスクリーンに、インピーダンスを有する電気部品の第１の側を接続することを含んでよい。方法は、電源がチャンバの外にある間、電源を電気部品の第２の側に接続することを含んでよい。方法は、電源がチャンバの外にある間、電源を介して電圧を印加することを含んでよい。方法は、第１のプレートまたはスクリーンが接地されている間、電気部品の第１の側が第２のプレートまたはスクリーンに、および電気部品の第２の側が電源にそれぞれ接続されている間、ならびに電源が電圧を印加している間、計器の試料プレートに向けて計器のレーザーを発射することを含んでよい。さらに、方法は、試料プレートがチャンバ内にある間、電気部品を試料プレート上にある試料から生成されるイオン電流に結合することを含んでよい。
【0014】
一部の実施形態において、計器は、質量分析計を含んでよく、電気部品は、チャンバの外にある抵抗器であってよく、インピーダンスは、１００キロオーム（ｋΩ）から１００メガオーム（ＭΩ）の間の抵抗器の抵抗値であってよく、方法は、質量分析計によって信号が生成されていないことを判定することを含んでよい。さらに、第１のプレートまたはスクリーンは抽出プレートであってよく、第２のプレートまたはスクリーンは、バックバイアスプレートであってよく、第１の側を接地すること、および接続することは、質量分析計によって信号が生成されていないことの判定に応じて行われてよい。
【0015】
一部の実施形態において、方法は、イオン電流に対する電気部品による第１の電気的な応答を測定することを含んでよい。方法は、いかなる試料も含まない空のスライドに向けてレーザーを発射することを含んでよい。さらに、方法は、空のスライドに向けたレーザーの発射に対する電気部品による第２の電気的な応答を測定すること、または第２の電気的な応答がないことを検出することを含んでよい。追加として、または代替として、方法は、イオン電流を所定の値と比較することによって、生成されるイオンの分量を判定することを含んでもよい。
【0016】
計器は、一部の実施形態によると、第１のプレートまたはスクリーンおよび第２のプレートまたはスクリーンを含むイオン光学系を含むチャンバを含んでよい。チャンバはまた、試料プレートを含んでもよい。計器は、チャンバの外にある電源と、第２のプレートまたはスクリーンと電源との間に接続可能である電気部品とを含んでもよい。電気部品は、インピーダンスを有してよく、チャンバ内に生成された荷電粒子電流を受け取るように構成されてよい。
【0017】
一部の実施形態において、計器は、質量分析計を含んでよく、電気部品は、チャンバの外にある抵抗器であってよく、インピーダンスは、１０キロオーム（ｋΩ）から１００メガオーム（ＭΩ）の間の抵抗器の抵抗値であってよい。追加として、または代替として、イオン光学系のそらせ板部分が、イオン光学系から取り外されてもよい。
【0018】
一部の実施形態において、計器は、抵抗器の第１の側が第２のプレートまたはスクリーンに、および抵抗器の第２の側が電源にそれぞれ接続されている間、ならびに電源が電圧を印加している間、試料プレートに向けて発射するように構成されたレーザーを含んでよい。抵抗器は、試料プレート上にある試料から生成されるイオン電流を受け取るように構成されてよい。抵抗器の抵抗値は、１００ｋΩから１００ＭΩの間の所定の値であってよい。さらに、第１のプレートまたはスクリーンは抽出プレートであってよく、第２のプレートまたはスクリーンはバックバイアスプレートであってよい。
【0019】
一部の実施形態において、計器は、抽出プレートを接地に接続することが可能な短絡プラグを含んでよい。レーザーは、抽出プレートが接地されている間、試料プレートに向けて発射するように構成されてよい。追加として、または代替として、計器は、抽出プレートを切り替え式に接地に接続することが可能なスイッチを含んでよい。スイッチはチャンバの外にあってよく、レーザーは、抽出プレートが接地されている間、試料プレートに向けて発射するように構成されてよい。さらに、計器はスイッチを含んでよく、スイッチはチャンバの外にあり、これによって、抵抗器を、バックバイアスプレートと電源との間に切り替え式に接続することが可能である。
【0020】
本発明の別の特徴、利点および詳細は、以下に続く図面および一例の実施形態の詳細な説明を読むことで当業者によって理解されると思われ、そのような説明は、本発明の単なる例示である。
【0021】
一実施形態に関して説明される本発明の態様は、異なる実施形態に組み込まれる場合もあるが、それに対しては具体的に説明されていないことに留意されたい。すなわち、すべての実施形態および／または任意の実施形態の特徴は、何らかの方法で組み合わせることができる、および／または何らかの組合せであり得る。出願人は、最初に提出されたクレームを変更する、またはそれに応じて何らかの新たなクレームを提出する権利を保有しており、そこには、そのような方法で最初はクレーム請求していないが、何らかの他のクレームの任意の特徴に従属する、および／またはそのような特徴を組み込むようにいずれの最初に提出したクレームを補正することができる権利も含まれている。本発明のこのような、および他の目的および／または態様は、以下に記載される明細書に詳細に説明される。
【図面の簡単な説明】
【0022】
【図1A】本発明の実施形態による、計器の斜視図である。
【図1B】本発明の実施形態による、計器と、光源との斜視図である。
【図2A】本発明の実施形態による、計器と、光源との概略図である。
【図2D】本発明の実施形態に従って使用され得る一例のプロセッサと、メモリとのブロック図である。
【図4A-4E】本発明の実施形態による、計器内のイオン化または他の荷電粒子の生成を確認するための一例の方法のフローチャートである。
【図5A】本発明の実施形態による、空のスライドに対する計器の発射のためのオシロスコープトレースのグラフである。
【図5B】本発明の実施形態による、試料スライドに対する計器の発射のためのオシロスコープトレースのグラフである。
【図7】本発明の実施形態による、レーザーエネルギーおよび／またはレーザー集束の較正のためにプロセッサおよびレーザー源に接続された抵抗器のブロック図である。
【図8】本発明の実施形態による、レーザーエネルギーおよび／またはレーザー集束の較正のための一例の方法のフローチャートである。
【図9A】本発明の実施形態による、計器と共に使用することができるＳａｆｅ Ｈｉｇｈ Ｖｏｌｔａｇｅ（ＳＨＶ）フィードスルーの図である。
【図9B】本発明の実施形態による、計器と共に使用することができるＳＨＶパッチケーブルの図である。
【発明を実施するための形態】
【0023】
本発明は次に、添付の図面を参照して、以下でより完全に説明され、図面では、本発明の例示の実施形態が示されている。同様の数字は、同様の要素を指しており、同様の要素の異なる実施形態は、上付き文字の指標となるアポストロフィの異なる数字（例えば１０、１０’、１０’’、１０’’’）を使用して示すことができる。
【0024】
質量分析計器／システムの組立中、例えばＭＡＬＤＩプロセスによるイオン化の発生を確認するための診断機能を有することが有利な場合がある。本発明の実施形態によると、そのような診断機能は、計器／システムの既存のイオン光学装置を電荷収集プレートとして使用することによって実現されてよい。さらに、外部の直流（ＤＣ）電源を使用して、イオン光学装置のプレートの１つにバイアスをかける場合もある。
【0025】
図１Ａおよび図１Ｂは、質量分析計１０Ｍなどの一例の計器１０を例示する。図１Ａに示されるように、計器１０は、ユーザインターフェースを備えたディスプレイ１０ｄを有する前面壁１０ｆを備えた筐体１０ｈを含む。筐体１０ｈはまた、スライドを受け入れるようにサイズが決められ、そのように構成され得る少なくとも１つの試料標本の入り口１０ｐも有する。１つまたは複数の出入り口１０ｐが使用されてよい。各出入り口１０ｐは、分析のための標本スライド（例えば図２Ａの試料プレート２３０）の入り口のみとして、出口のみとして、または入り口と出口の両方として構成される場合がある。
【0026】
図１Ｂに示されるように、計器１０は、本発明の実施形態によって、少なくとも１つの光源２０を使用してよい。一部の実施形態において、計器１０は、質量分析計１０Ｍであってよく、筐体１０ｈは、質量分析計１０Ｍのためのスライドを受け入れるように構成された少なくとも１つの試料標本入り口１０ｐを含んでよい。例えば質量分析計１０Ｍは、テーブル３０によって示されるように、卓上型の質量分析計であってもよい。さらに計器１０の１つまたは複数の部分は、真空ポンプ６０を介して所望の圧力になるように空気が注入される／空気が汲み出されてもよい。真空ポンプ６０および／または光源２０は、筐体１０ｈに（例えばその内部に）搭載されてよい、または計器１０に対する外部の差し込み式の構成要素として設けられる場合もある。
【0027】
少なくとも１つの光源２０は、計器１０の内部でイオンを生成するために光を提供することができる。例えば、光源２０は、計器１０にレーザー光を供給するレーザー２０ＬＳを備えてよい。一例として、レーザー２０ＬＳは、３２０ナノメートル（ｎｍ）を超える波長を有する紫外線（ＵＶ）レーザーなどの固体レーザーであってもよい。一部の実施形態において、固体レーザー２０ＬＳは、およそ３４７ｎｍからおよそ３６０ｎｍの波長でレーザービームを生成することができる。固体レーザー２０ＬＳは、代替として、赤外線レーザーまたは可視光レーザーである場合もある。
【0028】
さらに、用語「光源」および「レーザー」が本明細書の実施例を考察するために使用されるが、光源２０は、計器１０の内部の標的／装置に光／エネルギーを供給することによって、計器１０の内部に荷電粒子を生成する任意のタイプの供給源を備えてもよい。例えば光源２０は、計器１０内で試料プレート２３０（図２Ａ）に種々のタイプの光／エネルギーのパルスの１つを提供して荷電粒子のパルスを生成するように構成されてよい。一部の実施形態において、光源２０および試料プレート２３０は、光源２０からの光が試料プレート２３０に向けられてイオンを生成し得るとき、まとめて（またはさらには個別でも）「イオン源」と呼ばれる場合もある。
【0029】
図２Ａは、計器１０と、光源２０との概略図を示す。計器１０は、チャンバ２１０を含んでおり、これは、「取得チャンバ」、「プロセスチャンバ」、「真空チャンバ」、「減圧下のチャンバ」または「真空のチャンバ」であってよい。チャンバ２１０の内部には、試料プレート２３０（または他の標的２３０Ｔ）と、イオン光学系２２０とがあり、これは、本明細書では、「イオン光学装置」または「イオン光学組立体」と呼ばれる場合もある。
【0030】
イオン光学系２２０は、光源２０から光／エネルギー２０Ｌを受け取り、光／エネルギー２０Ｌを試料プレート２３０に誘導するように構成されてよい。光／エネルギー２０Ｌは、試料プレート２３０にイオン電流２３０Ｃを生成させることができ、このイオン電流は、イオン光学系２２０を通過し、フライト管２４０を通り、検出器２５０へと進む。イオン電流２３０Ｃは、計器１０内のイオン化を確認するために診断方法／方式の一部として測定されてよい。したがって、明細書で使用される際、用語「診断」は、患者に対してではなく、計器１０に対する診断を指す。
【0031】
イオン電流２３０Ｃに加えて、計器１０は、一部の実施形態において、光子源２６０から検出器２５０に光子２６０Ｐを提供する。図２Ａに示されるように、試料プレート２３０は、取得チャンバ２１０の第１の端部２１０Ｅに隣接してよい。取得チャンバ２１０の第１の端部２１０Ｅおよび検出器２５０の第２の端部２５０Ｅは、計器１０の反対の位置にある端部／部分であってよい。
【0032】
図２Ｂは、図２Ａのチャンバ２１０のブロック図を示している。チャンバ２１０の内部のイオン光学系２２０は、抽出プレート２２１と、バックバイアスプレート２２２とを含んでよい。さらに、イオン光学系２２０は、そらせ板プレート２２３を含んでもよい。一部の実施形態において、そらせ板プレート２２３は、イオン光学系２２０から省略されるか、または取り外される場合もある。
【0033】
チャンバ２１０の外には、抵抗器２０１と、電源２０２がある。抵抗器２０１は、バックバイアスプレート２２２と電源２０２との間に接続可能である（例えばそこに切り替え式に結合される）。一例として、抵抗器２０１の第１の側／端部はバックバイアスプレート２２２に、および抵抗器２０１の第２の側／端部は電源２０２にそれぞれ接続されてよい。抵抗器２０１が、試料プレート２３０上の試料から生成されるイオン電流２３０Ｃを受け取るように構成されるように、抵抗器２０１の抵抗値は、１０キロオーム（ｋΩ）から１００メガオーム（ＭΩ）の間であってよい。したがって、本明細書に記載される測定される電流は、抵抗器２０１を通過するイオン電流２３０Ｃである。チャンバ２１０の内部でのイオン生成は、抵抗器２０１の両端にかかる電圧および電流の変化を生じさせるため、例えば、イオン電流２３０Ｃは、イオン電流２３０Ｃが抵抗器２０１を通過する際、抵抗器２０１の両端にかかる電圧応答を測定することによって測定されてよい。さらに、電源２０２は、試料プレート２３０と抵抗器２０１との間に接続可能であってよい。
【0034】
本明細書の一部の例は、試料プレート２３０上にある試料を記載するが、光２０Ｌは一部の実施形態において、試料プレート２３０の代わりにテストプレートまたは他の標的２３０Ｔに向けられる場合もある。追加として、または代替として、抵抗器２０１、電源２０２およびイオン光学系２２０の組合せ／結合は、一部の実施形態において、診断システムなどの「システム」と呼ばれる場合もある。さらに抵抗器２０１は、真空チャンバ２１０の外部にあり、抵抗器２０１は典型的には大気圧である。しかしながら一部の実施形態において、抵抗器２０１は、真空チャンバ２１０の内部にある場合もある。追加として、または代替として、抵抗器２０１は、インピーダンスを有する電気部品の単なる一例であるため、インピーダンスを有するいずれの電気部品（例えばインダクタまたはコンデンサ）も抵抗器２０１の代わりに使用することができる。
【0035】
図２Ｃは、プロセッサ制御システム２７０Ｃのブロック図を示す。プロセッサ制御システム２７０Ｃは、１つまたは複数のプロセッサ２７０を含んでよく、これらは、光源２０、抵抗器２０１、検出器２５０および／または光子源２６０と通信するように構成されてよい。例えば光源２０および／または光子源２６０の動作は、プロセッサ（複数可）２７０の制御の下で行われてよい。また、抵抗器２０１からの信号（例えば抵抗器２０１に結合されたプローブを介して提供される信号）は、抵抗器２０１を通過するイオン電流２３０Ｃを測定するためにプロセッサ（複数可）２７０によって処理されてよい。さらに、イオンおよび／または光子２６０Ｃを受け取ったことに応じて検出器２５０によって生成されるデータは、処理のためにプロセッサ（複数可）２７０に提供されてよい。プロセッサ（複数可）２７０は、計器１０の内部および／または外部にあってよい。
【0036】
図２Ｄは、本発明の種々の実施形態に従って使用され得る一例のプロセッサ２７０と、メモリとのブロック図を示す。プロセッサ２７０は、アドレス／データバス２９０を介してメモリ２８０と通信する。プロセッサ２７０は、例えば市販のプロセッサ、またはカスタムマイクロプロセッサであってよい。さらにプロセッサ２７０は、複数のプロセッサを含んでもよい。メモリ２８０は、本明細書に記載されるような種々の機能を果たすのに使用させるソフトウェアおよびデータを含むメモリデバイスの総体的な階層を表している。メモリ２８０は、限定するものではないが、以下のタイプのデバイス、すなわちキャッシュ、ＲＯＭ、ＰＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、フラッシュ、スタティックＲＡＭ（ＳＲＡＭ）およびダイナミックＲＡＭ（ＤＲＡＭ）を含んでもよい。
【0037】
図２Ｄに示されるように、メモリ２８０は、オペレーティングシステム２８３などのソフトウェアおよびデータの様々なカテゴリを保持してよい。オペレーティングシステム２８３は、計器１０の動作を制御することができる。詳細には、オペレーティングシステム２８３は、計器１０のリソースを管理してもよく、プロセッサ２７０によって種々のプログラムの実施を調整してもよい。
【0038】
図３Ａ～図３Ｅは、図２Ａおよび図２Ｂのイオン光学系２２０に結合された抵抗器２０１の概略図を示す。図３Ａを参照すると、抵抗器２０１の第１の側は、イオン光学系２２０のバックバイアスプレート２２２に接続され、抵抗器２０１の第２の側は電源２０２に接続される。図２Ｂに関して考察したように、バックバイアスプレート２２２は、チャンバ２１０の内部にあるのに対して、抵抗器２０１および電源２０２は、チャンバ２１０の外にある。試料プレート２３０もまた、チャンバ２１０の内部にあり、バックバイアスプレート２２２に向かって流れるイオン２３０Ｉを生成する。このイオン２３０Ｉの流れは、イオン電流２３０Ｃと本明細書で呼ばれる場合もある。
【0039】
イオン光学系２２０の抽出プレート２２１は、接地（すなわち接地電位）ＧＮＤに接続されてよい。詳細には、図３Ａは、抽出プレート２２１が接地ＧＮＤに接続されているときのイオンの挙動を例示している。電界方向の逆転は、反対方向／逆方向の速度を提供するのではなく、ゼロに近い速度までのイオンの減速を生じさせてよい。抽出プレート２２１が代わりに電源に接続された場合、それは、バックバイアスプレート２２２へのイオンの移動を実現することができ、バックバイアスプレート２２２が同様に、「荷電収集プレート」と本明細書で呼ばれる場合もある。
【0040】
試料プレート２３０は、接地ＧＮＤと電源２０２に同時に接続されてよく、電源は、およそ１０００ボルト（Ｖ）未満の電圧を供給するように構成されてよい。例えば電源２０２は、およそ２００Ｖの電圧を供給するように構成されてよい。しかしながら、およそ３０Ｖからおよそ１０００Ｖの間のいずれの電圧も供給され得る。試料プレート２３０は、試料プレート２３０の表面上の導電性コーティングにより、所与の時間において単一の電圧であってよい。接地ＧＮＤ（０Ｖ）の意義は、電圧源２０２の他方の端部に対してその電圧を基準とすることである。
【0041】
図３Ｂを参照すると、抵抗器２０１は、電流表示抵抗器（ＣＶＲ）として機能し得る。オームの法則に基づいて、抵抗器２０１の両端にかかる電圧２０１Ｖは、電流の大きさに依存する。単一のイオン化イベントの間に小さい電流しか生成されるとき、抵抗器２０１の抵抗値は、電圧２０１Ｖの応答を測定し易くするために十分に大きくなくてはならない。しかしながら抵抗値は、測定された電圧２０１Ｖが、バックバイアスプレート２２２にバイアスをかけるのに使用される電源２０２を含め、テスト機器を損傷させないように十分に小さくなくてはならない。したがって、およそ１０ｋΩからおよそ１００ＭΩまでの抵抗値が、抵抗器２０１にとって適切である。例えば抵抗器２０１は、およそ１ＭΩの抵抗値を有してよい。一部の実施形態において、抵抗値は、およそ１００ｋΩからおよそ１００ＭΩの間であってよい。さらに、測定されたＣＶＲ電圧２０１Ｖの十分な信号フィルタリング、処理、および増幅が与えられたとすると、１００ｋΩより低い抵抗値ですら使用される場合がある。したがって、およそ１０ｋΩほどの低い抵抗値が一部の実施形態において使用され得る。抵抗値は、既知の／所定の値であってよい。
【0042】
図３Ｂはまた、抵抗器２０１の両端にかかるＣＶＲ電圧２０１Ｖを測定するのに使用することができるプローブ３１０を例示している。各プローブ３１０は、抵抗と静電容量とを有してよい。例えば各プローブ３１０は、１０ＭΩの抵抗と、１１ピコファラド（ｐＦ）の静電容量とを有してよい。
【0043】
さらに、試料プレート２３０からバックバイアスプレート２２２に提供されるイオン電流２３０Ｃは、時間依存性のイオンビーム電流２３０Ｃ’であってよい。また、図３Ｂは、時間依存性のイオンビーム電流２３０Ｃ’が生成され、ＣＶＲ電圧２０１Ｖが測定される際、チャンバ２１０の圧力状態２１０Ｓは真空状態にあり得ることも示している。チャンバ２１０の通気作業は、通気の後に真空圧に戻すために何時間もの空気を押し出す時間が生じることになり得るため、チャンバ２１０を通気することなく、本明細書に記載される電流／電圧測定（複数可）を実行することは有利であり得る。真空で動作することの別の（およびより重要である可能性がある）理由は、より高い圧力ではイオン２３０Ｉの減少した平均自由行路により、イオン２３０Ｉが荷電収集プレートに到達しない場合があるためである。さらに、一部の実施形態において、電流／電圧測定（複数可）は、イオン光学系２２０とは別個のプレートまたは他のハードウェアを用いて行われる場合もある。電流／電圧測定（複数可）は、計器の診断のために使用されてよいが、電流／電圧測定（複数可）は、追加として、または代替として、レーザーエネルギーの調整または焦点などの、較正目的のために使用される場合もある。
【0044】
図３Ｃを参照すると、チャンバ２１０の外の一例の電気接続が例示されている。接続はチャンバ２１０の外にあるため、大幅なハードウェアを追加することなく、計器１０のために本明細書に記載される診断モード（複数可）／方法（複数可）を提供することが可能である。例えば、スイッチ２２１Ｓおよび２２２Ｓは、チャンバ２１０の外側に示されている。スイッチ２２１Ｓおよび２２２Ｓは、中継スイッチまたは他のスイッチであってもよく、チャンバ２１０の内部のプレートをチャンバ２１０の外側の電源または接地（ＧＮＤ）に接続するのに使用されてよい。一例として、図３Ｃは、スイッチ２２１Ｓが、抽出プレート２２１が接地ＧＮＤに接続されるか、または３～５キロボルト（ｋＶ）のパルス式電源であり得るパルス式電源３３０に接続されるかどうか（例えば選択的に接続するか）を選択することを例示している。さらに、スイッチ２２２Ｓは、バックバイアスプレート２２２が抵抗器２０１に接続されるか、または３０～１００Ｖの電源であり得る第３の電源３２０に接続されるかどうかを選択する。したがって、チャンバ２１０の内部の抽出プレート２２１およびバックバイアスプレート２２２は、本明細書では、スイッチ２２１Ｓおよび２２２Ｓを介して、チャンバ２１０の外側の電源または接地ＧＮＤにそれぞれ「切り替え式に接続可能」であるように表されてよい。
【0045】
図３Ｃは、抵抗器２０１を電源２０２に接続するかどうかを選択するスイッチ２０１Ｓもさらに例示している。抵抗器２０１から切り離される際、電源２０２は代わりに検出器２５０に接続されてよい。例えば、計器１０が、診断モードではなく、標準モード（例えば試料の分析モード）で動作しているとき、スイッチ２０１Ｓおよび２２２Ｓは、抵抗器２０１のそれぞれの端部を電源２０２およびバックバイアスプレート２２２から切り離してよい。したがって、抵抗器２０１は、本明細書では、スイッチ２２２Ｓおよび／またはスイッチ２０１Ｓによってバックバイアスプレート２２２と電源２０２との間で「切り替え式に接続可能である」と表されてよい。
【0046】
ＣＶＲ電圧２０１Ｖは、スイッチ２０１Ｓおよび／またはスイッチ２２２Ｓが抵抗器２０１をバックバイアスプレート２２２と電源２０２との間に接続する際に測定されてよい。例えばＣＶＲ電圧２０１Ｖは、外部のオシロスコープを介して（例えば図３Ｂのプローブ３１０を用いて）測定されてよい、または計器１０の内部の内部デジタイザ（例えば質量分析計１０Ｍの内部のデジタイザ）に迂回させてもよい。さらに、スイッチ２０１Ｓ、２２１Ｓおよび２２２Ｓの動作は、図２Ｃおよび図２Ｄの１つまたは複数のプロセッサ２７０によって制御されてよい。
【0047】
図３Ｄを参照すると、抽出プレート２２１は、図３Ａおよび図３Ｂに示されるように接地ＧＮＤに接続される代わりに、電源３４０に接続されてよい。電源３４０は、抽出プレート２２１に電圧を印加して、抽出プレート２２１からバックバイアスプレート２２２にイオン２２１Ｉを伝達するように構成されている。イオン２２１Ｉは、試料プレート２３０から、バックバイアスプレート２２２にある開口を通って進むことによって抽出プレート２２１に到達したイオン２３０Ｉのうちの１つであってよい。したがって、電源３４０によって印加される電圧は、イオン２２１Ｉをバックバイアスプレート２２２へと戻すことができる。一部の実施形態において、電源３４０によって印加される電圧は、電源２０２によってバックバイアスプレート２２２に供給される電圧に対して大きさは等しく、極性は反対であってよい。これにより、バックバイアスプレート２２２上に収集される電流がわずかに増加することが可能になり、これにより抵抗器２０１の両端にかかる電圧応答をより検出し易くすることができる。
【0048】
例えば、図３Ｃに関して本明細書で考察したように、抵抗器２０１の両端にかかるＣＶＲ電圧２０１Ｖは、外部のオシロスコープを介して測定されてよいか、または計器内の内部のデジタイザに迂回させてもよい。電源３４０および抵抗器２０１は、抽出プレート２２１を含むチャンバ２１０の外にある。したがって、電源３４０が抽出プレート２２１に電圧を印加している間のＣＶＲ電圧２０１Ｖの測定は、一部の実施形態において、チャンバ２１０の内部への、切り替え式および／または手動の／解放可能な接続によってチャンバ２１０の外のハードウェアを介して行われてもよい。
【0049】
図３Ｅを参照すると、電源３５０が抽出プレート２２１に接続されることで、バックバイアスプレート２２２に図３Ｄのイオン２２１Ｉを伝達してよい。一部の実施形態において、電源３５０は、およそ３０Ｖからおよそ５００Ｖの範囲の電圧を供給してよい。さらに、一部の実施形態において、抽出プレート２２１およびバックバイアスプレート２２２は、電源３５０に切り替え式に接続可能であってよい。例えば、スイッチ２２１Ｓおよび２２２Ｓは、抽出プレート２２１およびバックバイアスプレート２２２をそれぞれ電源３５０に接続するかどうかを選択してよい。計器１０が試料を分析している間、抽出プレート２２１は、パルス式電源３３０に接続されてよく、バックバイアスプレート２２２は、電源３５０に接続されてよい。一方、計器１０が診断方法を実施している間、抽出プレート２２１は、電源３５０に接続されてよく、バックバイアスプレート２２２は、抵抗器２０１に接続されてよい。
【0050】
一部の実施形態において、測定されたイオン電流２３０Ｃは、所定の閾値イオン電流値と比較されてよい。例えば計器１０が、質量スペクトル生成に適した所定の閾値イオン電流値を有する場合、本明細書に記載される診断方法（複数可）の応答を使用してイオン化を確認／設定することができる。一例として、ＭＡＬＤＩイオン化の場合、レーザーパルスエネルギーは固定されてよく、レーザースポットサイズは、所定の閾値イオン電流値が抵抗器２０１を介して検出されるまで変更されてよい、またはその逆も同様である。
【0051】
本明細書に記載される方法（複数可）は、質量分析計に対して使用されてよい。しかしながら、イオンビームまたは電子ビームの加速のために荷電粒子光学装置を用いるいかなるシステム／計器もこの方法（複数可）を使用してよい。そのようなシステム／計器には、中でもとりわけ、電子顕微鏡、プラズマ推進機、Ｘ線発生器、医学的治療のためのイオンビームおよび半導体製造のためのイオン注入が含まれてよい。したがって、用語「荷電粒子光学系」は本明細書で使用される際、イオンの光学系に限定されるわけではない。同様に本明細書に記載される計器１０は、「荷電粒子電流」を測定してよく、これはイオン電流の測定に限定されるわけではない。また、測定（複数可）は、「荷電粒子の生成」を確認するために行われてよく、これは、イオン化の確認に限定されるわけではない。さらに、電子ビーム利用について、イオン利用に関して本明細書に記載される電圧の極性は逆になるであろう。
【0052】
図４Ａ～図４Ｅは、計器１０内でのイオン化または他の荷電粒子の生成を確認するための方法のフローチャートを例示している。一部の実施形態において、図２Ｄのメモリ２８０は、プロセッサ２７０によって実行される際、プロセッサ２７０に、図４Ａ～図４Ｅのいずれかの方法（複数可）を実行させるコンピュータ可読プログラムコードを中に含む非一時的コンピュータ可読記憶媒体であってよい。
【0053】
図４Ａを参照すると、方法は、イオン光学系２２０を提供する／再構成する（ブロック４１１）ことで、計器１０のチャンバ２１０の内部のイオン電流２３０Ｃを測定することができること（例えば真空チャンバ２１０の外の抵抗器２０１を介して測定される）を含んでよい。図４Ａに示される方法は、その後イオン電流２３０Ｃが測定可能であるかどうかを判定すること（ブロック４１２）を含んでよい。したがって計器１０におけるイオン化は、ブロック４１１および４１２の動作に基づいて確認されてよい。
【0054】
さらに、イオン電流２３０Ｃが測定可能である場合（ブロック４１２）、方法は、イオン２３０Ｉが検出器２５０に到達しているかどうかを判定する（ブロック４２０）ことを含んでよい。一方でイオン電流２３０Ｃが測定不能な場合（ブロック４１２）、イオン化機構（複数可）のトラブルシューティングが行われるべきである（ブロック４１３）。
【0055】
イオン２３０Ｉが検出器２５０に到達している場合（ブロック４２０）、方法は、検出器２５０が適切に動作しているかどうかを判定すること（ブロック４３０）を含んでよい。一方でイオン２３０Ｉが検出器２５０に到達していない場合、またはその到着が不確実である場合（ブロック４２０）、イオン２３０Ｉの経路に沿った地点でイオン電流２３０Ｃを繰り返し測定するために、イオン光学系２２０が提供される／再構成されてよい（ブロック４２１）。
【0056】
方法はその後、それが検出器２５０に到達すべき測定可能なイオン電流２３０Ｃを検出するかどうかを判定すること（ブロック４２２）を含んでよい。そうであるならば、方法は、検出器２５０が適切に動作しているかどうかを判定すること（ブロック４３０）を含んでよい。一方で、方法が、検出器２５０に到達すべき測定可能なイオン電流２３０Ｃを検出しない場合（ブロック４２２）、電圧、機械組立体、および／またはイオン光学系２２０の設置のトラブルシューティングが行われる（ブロック４２３）べきである。
【0057】
検出器２５０が適切に動作している場合（ブロック４３０）、イオン２３０Ｉの経路が適切であると判定されてよい（ブロック４４０）。さらに、一部の実施形態において、電子機器のトラブルシューティングおよび／または真空のトラブルシューティングを含めた、システム／計器１０の他のエリアのトラブルシューティングが行われる場合もある。一方で検出器２５０が適切に動作していない、または動作が適切であることが不確実である場合（ブロック４３０）、方法は、ＵＶ発光ダイオード（ＬＥＤ）をパルス式動作でオンにすることを含んでよい（ブロック４３３）。ＵＶ ＬＥＤをオンにする（ブロック４３３）前に、方法は、ＵＶ ＬＥＤが設置されているかどうかを判定すること（ブロック４３１）を含んでよい。設置されていない場合、ＵＶ ＬＥＤが設置されてよい（ブロック４３２）。一部の実施形態において、ＵＶ ＬＥＤは、図２Ａの光子源２６０であってよい。
【0058】
ＵＶ ＬＥＤをオンにした（ブロック４３３）後、方法は、ＵＶ ＬＥＤがパルスを出す間、検出器２５０の信号がパルス状であるかどうかを判定する（ブロック４３４）ことを含んでよい。そうであるならば、方法は、例えば信号ゲインを閾値信号ゲイン値と比較することによるなどして、検出器２５０の信号ゲインが予想通りであるかどうかを判定する（ブロック４３６）を含んでよい。一方で、ＵＶ ＬＥＤがパルスを出す間、検出器２５０の信号がパルス状ではない場合（ブロック４３４）、検出器２５０のトラブルシューティングが行われてよい（ブロック４３５）。
【0059】
閾値信号ゲイン値を下回ることによるなど、検出器２５０の信号ゲインが予測通りでない場合（ブロック４３６）、方法は、検出器２５０のゲインを調整すること（ブロック４３７）を含んでよい。例えば、方法は、（例えばダイオード電流を変えることによって）ＵＶ ＬＥＤの出力パワーを変えることを含んでよく、その後、測定された応答に基づいて検出器２５０のゲインを調整してもよい。一方で、検出器２５０の信号ゲインが予想通りである場合（ブロック４３６）、動作は、ブロック４４０に進んでよく、これは本明細書で上記で説明している。
【0060】
再びブロック４１１を参照すると、イオン光学系２２０の提供／再構成は、イオン２３０Ｉが生成されていないこと、またはその生成が不確実であることの判定（ブロック４１０）に応じて行われてよい。一方で、イオン２３０Ｉが生成されていることが判定された場合（ブロック４１０）、方法は、イオン２３０Ｉが検出器２５０に到達しているかどうかの判定（ブロック４２０）に直接進んでよく、ブロック４１１および４１２の動作は省略されてもよい。さらに、一部の実施形態において、計器１０は、質量分析計１０Ｍであってよく、ブロック４１０、４１１および／または４１２の動作（複数可）は、質量分析計１０Ｍによって信号が生成されていないことの判定（ブロック４０５）に応じて行われてもよい。
【0061】
図４Ｂを参照すると、本明細書で記載される方法（複数可）は、イオン化に限定されるわけではない。例えば図４Ａのブロック４１１および４１２の動作は、図４Ｂのブロック４１１’および４１２’によって示されているように、様々なタイプの荷電粒子に関して行われてよい。詳細には、図４Ｂは、荷電粒子光学系２２０が真空圧にある／真空圧下にある真空チャンバ２１０内にある間、計器１０の荷電粒子光学系２２０への電気接続を提供する／再構成すること（ブロック４１１’）を含む方法を示している。一部の実施形態において、ブロック４１１’の提供する／再構成する動作（複数可）は、スイッチ２０１Ｓ、２２１Ｓおよび２２２Ｓのうちの１つまたは複数を介してこの方法によって自動的に行われてよい。追加として、または代替として、１つまたは複数の電気接続は、抽出プレート２２１を接地ＧＮＤに接続することができる短絡ケーブル／プラグを手動で接続することによって、および／または１つもしくは複数のケーブル／プラグを手動で切り離すことによってなど、手動で提供される／再構成されてもよい。
【0062】
ブロック４１１’の提供する／再構成する動作（複数可）の後、方法は、真空チャンバ２１０の外にある抵抗器２０１を真空チャンバ２１０内で生成される荷電粒子電流２３０Ｃに結合すること（ブロック４１２’）によって計器１０内での荷電粒子の生成を確認してよい。ブロック４１２’の動作（複数可）はまた、荷電粒子電流２３０Ｃに対する抵抗器２０１による電気的な応答を測定することを含んでもよい。詳細には、抵抗器２０１を通過する荷電粒子電流２３０Ｃは、測定することができる電圧２０１Ｖ応答を提供する。荷電粒子電流２３０Ｃの値はその後、オームの法則を用いて判定されてよい。さらに、図２Ｂに関して本明細書に記載したように、抵抗器２０１の抵抗値は、１０ｋΩから１００ＭΩであってよい。
【0063】
図４Ｂの動作は、チャンバ２１０が真空内／真空圧下にある間に行われるように限定されていない。むしろ一部の実施形態において、方法は、システムを通気すること、大気圧で電気接続を作成すること、およびその後システムから空気を押し出した後、テストする／測定することを含んでもよい。
【0064】
図４Ｃを参照すると、図４Ｂのブロック４１１’の提供する／再構成する動作（複数可）は、複数の動作を含んでもよい。例えば、荷電粒子光学系２２０に電気接続を提供する／再構成する（ブロック４１１’）ことは、荷電粒子光学系２２０の隣り合うイオン光学スクリーンもしくはプレートを接地すること、または当該イオン光学スクリーンもしくはプレートに電圧を印加することを含んでもよい。一例として、提供する／再構成する動作は、抽出プレート２２１が真空チャンバ２１０内にある間、荷電粒子光学系２２０の抽出プレート２２１を接地すること（ブロック４１１’－２）を含んでもよい。提供する／再構成する動作はまた、バックバイアスプレート２２２が真空チャンバ２１０内にある間、および抵抗器２０１が真空チャンバ２１０の外にある間、抵抗器２０１の第１の側を荷電粒子光学系２２０のバックバイアスプレート２２２に接続すること（ブロック４１１’－３）を含んでもよい。さらに提供する／再構成する動作は、電源２０２が真空チャンバ２１０の外にある間、電源２０２を抵抗器２０１の第２の側に接続すること（ブロック４１１’－４）を含んでもよい。
【0065】
ブロック４１１’－２、ブロック４１１’－３およびブロック４１１’－４の動作は、任意の順序で行うことができ、その後、方法は、電源２０２が真空チャンバ２１０の外にある間、電源２０２を介して電圧を印加すること（ブロック４１１’－５）を含んでよい。方法が電圧を印加する（ブロック４１１’－５）より前、ブロック４１１’の提供する／再構成する動作は、抽出プレート２２１およびバックバイアスプレート２２２以外の荷電粒子光学系２２０の構成要素に取り付けられたケーブルを切り離すこと（ブロック４１１’－１）を含んでよい。ブロック４１１’－１の切り離しは、一部の実施形態において、チャンバ２１０を真空圧内に置く、または真空圧下に置く前に行われてよい。追加として、または代替として、構成要素（例えば１つまたは複数の下流の荷電粒子光学装置構成要素）が、荷電粒子光学系２２０から取り外されてもよい。例えば、荷電粒子光学系２２０のそらせ板部分／構成要素（例えばそらせ板プレート２２３）が取り外されてもよく、荷電粒子電流２３０Ｃは、そらせ板プレート２２３がない間に測定されてもよい。
【0066】
一部の実施形態において、ブロック４１１’の提供する／再構成する動作（複数可）は、ブロック４１１’－１、ブロック４１１’－２、ブロック４１１’－３およびブロック４１１’－４の動作のうちの１つまたは複数を実行することなどによって、荷電粒子光学系２２０への電気接続の第１の状態を提供することを含んでよい。さらに、ブロック４１１’の提供する／再構成する動作（複数可）の前の荷電粒子光学系２２０への電気接続の状態は、ブロック４１１’－１、ブロック４１１’－２、ブロック４１１’－３およびブロック４１１’－４の動作のうちの１つまたは複数より先に起こる／これらの動作のうちの１つまたは複数がない状態などの異なる第２の状態であってよい。
【0067】
図４Ｄを参照すると、図４Ｂのブロック４１２’の動作（複数可）は、複数の動作を含んでよい。例えば、動作は、抽出プレート２２１が接地されている間、抵抗器２０１の第１の側がバックバイアスプレート２２２に、および抵抗器２０１の第２の側が電源２０２にそれぞれ接続されている間、ならびに電源２０２が電圧を印加している間、真空チャンバ２１０内にある試料プレート２３０に向けて計器１０のレーザー２０を発射すること（ブロック４１２’－３）を含んでよい。詳細には、レーザー２０は、試料プレート２３０上にある試料に向けて発射してよい。方法はその後、抵抗器２０１を介して、試料に向けてレーザー２０を発射することによって生成される電流２３０Ｃを測定すること（ブロック４１２’－４）を含んでよい。詳細には、電流２３０Ｃは、抵抗器２０１を通過する電流２３０Ｃに対する電圧２０１Ｖ応答の測定に基づいて判定されてよい。
【0068】
さらに、動作は、いかなる試料も含まない空のスライドに向けてレーザー２０を発射すること（ブロック４１２’－１）、および試料に向けてレーザー２０を発射する（ブロック４１２’－３）前に、抵抗器２０１を介して、空のスライドに向けてレーザー２０を発射することによって生成される任意の電流を測定すること（ブロック４１２’－２）を含んでよい。例えばブロック４１２’－２の動作（複数可）は、空のスライドに向けてレーザー２０を発射すること（ブロック４１２’－１）によって生成される測定可能な電流が抵抗器２０１を通過するかどうかを判定することを含んでよい。一部の実施形態において、ブロック４１２’－４およびブロック４１２’－２の動作のそれぞれの測定値／結果が比較されて、空のスライドに対する（ｂ）発射に対する試料の（ａ）イオン化の規模／影響を判定してもよい。例えば、ブロック４１２’－４およびブロック４１２’－２の動作は、第１および第２の電気的な応答（例えば電圧応答）をそれぞれ、抵抗器２０１によって測定してよく、これらはその後、互いに、および／または所定の値（複数可）と比較されてもよい。空のスライドの場合、電気的な応答が測定不能であるとき、測定可能な電気的な応答がないことが検出されてよい。さらに、一部の実施形態において、ブロック４１２’－１（および／またはブロック４１２’－２）の動作（複数可）は、ブロック４１２’－３（および／またはブロック４１２’－４）の動作（複数可）の後に行われてもよい。
【0069】
図４Ｅを参照すると、図４Ｂに関して記載した荷電粒子は、イオン２３０Ｉであってよい。図４Ｅに示されるように図４Ｂのブロック４１２’の動作（複数可）は、測定された電流２３０Ｃの所定の値との比較（ブロック４１２’－Ａ）に基づいて、チャンバ２１０内に生成されるイオン２３０Ｉの分量を判定すること（ブロック４１２’－Ｂ）を含んでよい。図４Ｅの動作は、図４Ｄの動作に加えて、またはその代替としてのいずれかで行われてよい。
【0070】
図５Ａは、計器１０を空のスライドに対して発射するためのオシロスコープトレースのグラフを示している。図５Ａに示されるように、ＣＶＲ電圧２０１Ｖの応答５０１Ａは、空のスライドに対して発射する際、平坦である（すなわち、測定不能である、または目に見えて分からない）。
【0071】
図５Ｂは、計器１０を上に試料を有する試料スライド２３０に対して発射するためのオシロスコープトレースのグラフを示している。この例では、計器１０は、ＡＴＣＣ ８７３９大腸菌の試料に対して発射している。図５Ｂに示されるように、ＣＶＲ電圧２０１Ｖの応答５０１Ｂは、試料に対して発射しているとき、測定可能である／目に見えて分かる。これは、図５Ａでの空のスライドに対して発射する際の平坦な応答５０１Ａとは対照的であることを示している。
【0072】
【0073】
一部の実施形態において、試料プレート２３０上の試料（複数可）は、患者からの生体試料を含んでよく、患者の医学的評価のために、既定されたタンパク質または微生物、例えばバクテリアなどが試料中にあるかどうかを識別するために計器１０によって試料の分析を実施することができる。例えば、計器１０は、質量分析計１０Ｍであってよく、分析は、取得したスペクトルに基づいて、およそ１５０（またはそれ以上の）の異なる既定されたバクテリアの種のいずれかが試料中にあるかどうかを識別することができる。標的質量範囲は、およそ２，０００から２０，０００ダルトンの間であり得る。
【0074】
図７は、レーザーエネルギーおよび／またはレーザー集束の較正ためにプロセッサ（複数可）２７０およびレーザー源２０ＬＳと通信する抵抗器２０１のブロック図を示している。プロセッサ（複数可）２７０は、レーザー２０ＬＳからの光によって生成される電流に対する抵抗器２０１による電気的な応答から結果として生じるデータ／信号を受信／処理してよく、プロセッサ（複数可）２７０はそれに応答してレーザー２０ＬＳを制御して、そのレーザーエネルギーおよび／またはレーザー焦点を調整してよい。レーザー２０ＬＳの較正を制御するための、プロセッサ（複数可）２７０のレーザー２０ＬＳおよび抵抗器２０１との組合せ／通信は、レーザー較正システム７７０Ｃを提供してよい。さらに、本明細書に記載されるように、抵抗器２０１は、電源２０２に結合されてよく、この電源もまた、プロセッサ（複数可）２７０によって制御されてよい。
【0075】
図８は、レーザーエネルギーおよび／またはレーザー集束の較正のための一例の方法（複数可）のフローチャートを例示している。方法（複数可）は、真空チャンバ２１０の外にある抵抗器２０１を、レーザー２０ＬＳからの光２０Ｌによって真空チャンバ２１０内部に生成される電流（例えば荷電粒子電流２３０Ｃ）に結合すること（ブロック８１０）を含んでよい。したがって、用語「結合すること」は、抵抗器２０１および電流に関して本明細書で使用される際、電流を生成するために真空チャンバ２１０内にある標的２３０ＴにレーザーＬＳを発射することを指してよい。さらに、方法（複数可）は、電流に対する抵抗器２０１による、電圧２０１Ｖ応答などの電気的な応答の測定（ブロック８２０）に応じて、レーザー２０ＬＳのレーザーエネルギーおよび／またはレーザー焦点を調整すること（ブロック８３０）を含んでよい。例えば、プロセッサ（複数可）２７０は、測定された電気的な応答を所定の値（例えば閾値または閾値範囲）と比較し、所定の値からの偏差に応じて調整（ブロック８３０）を行ってもよい。
【0076】
本発明は有利には、試料から生成されたイオン電流２３０Ｃを直接測定することを実行する。従来のシステムは対照的に、質量スペクトルにおけるピークの強度に基づいてイオン電流に関する間接的なフィードバックを単に提供するのみであり得る。したがって、従来のシステムでは、質量スペクトルが生成されていない場合、イオンが生成されているかどうか、検出器に到達しているかどうか、および／または検出器による出力信号が生じているかどうかを判定することが難しい場合がある。しかしながら、本発明による電流２３０Ｃの測定は、質量スペクトルが生成されていないときでも行うことができる。
【0077】
本発明はまた有利には、チャンバ２１０の内部で追加のハードウェア（例えば追加の診断ハードウェア）を必要とせずに、イオン電流２３０Ｃを測定することを実現する。むしろ、計器１０が本発明の方法を実施する（例えば診断として）のに使用されるいかなる追加のハードウェア（例えば抵抗器２０１、電源２０２およびスイッチ２０１Ｓ、２２１Ｓおよび２２２Ｓ）も、チャンバ２１０の外にあり得る。
【0078】
図９Ａは、計器１０と共に使用することができるＳａｆｅ Ｈｉｇｈ Ｖｏｌｔａｇｅ（ＳＨＶ）真空フィードスルー９１０を例示している。例えばＳＨＶ真空フィードスルー９１０は、ＰＡＳＴＥＲＮＡＣＫ（登録商標）ＰＥ４５００ ＳＨＶジャック隔壁密閉封止型ターミナルコネクタであってよい。一部の実施形態において、フィードスルー９１０の一方は、抽出パルスＳＨＶフィードスルーであってよく、フィードスルー９１０のもう一方は、バックバイアスＳＨＶフィードスルーであってよい。
【0079】
図９Ｂは、計器１０と共に使用することができるＳＨＶパッチケーブル９２０を例示している。例えば、ＳＨＶパッチケーブル９２０は、抵抗器測定ボックス２０１と、バックバイアスＳＨＶフィードスルー９１０の大気側との間に接続されて、抵抗器２０１の片側をバックバイアスプレート２２２に接続してよい。
【0080】
以下は、本明細書に記載される方法／診断の１つの非制限的な例である。質量分析計器／システムのトラブルシューティングを支援するために、試料におけるイオン化の発生をテストするために以下の手順が開発された。この手順の基礎を成す原理は、電荷収集プレートおよびＣＶＲを使用することを伴う。計器／システムの既存の接続が改良されることで、計器／システムのイオン光学装置のより下方の取り外し可能な部分が診断を促進させることができる。診断には、以下の動作が含まれてよい。
【0081】
１．レーザーの光学位置を計器／システムの調整手順で指定されたものに設定する。
【0082】
２．計器１０を損傷から保護するために、すべての高圧のスイッチを切る。
【0083】
３．真空システムを通気する。
【0084】
４．真空チャンバ２１０の内部で、バックバイアスケーブルおよび抽出パルスケーブルを除いて、取り外し可能なイオン光学装置２２０に取り付けられたすべてのケーブルを切り離す。残りの接続は、真空チャンバ２１０の内のいかなる分圧器も通過すべきではない。さらに、使用されないケーブルが真空チャンバ２１０の壁に短絡されないことを保証する。
【0085】
５．イオン光学装置組立体２２０のそらせ板部分２２３を取り外す。イオン光学装置組立体２２０の下方部分は所定の場所に残す。
【0086】
６．ドアを閉め、作動圧力まで（３ｘ１０－６トール未満）真空チャンバ２１０からの空気の押し出しを開始する。
【0087】
７．抽出パルスＳａｆｅ Ｈｉｇｈ Ｖｏｌｔａｇｅ（ＳＨＶ）フィードスルー９１０の大気側から抽出パルスケーブルを切り離す。
【0088】
８．抽出パルスＳＨＶフィードスルー９１０の大気側に短絡プラグを取り付ける。これは抽出プレート２２１を接地する。
【0089】
９．バックバイアスＳＨＶフィードスルー９１０の大気側からバックバイアスケーブルを切り離す。
【0090】
１０．ＳＨＶパッチケーブル９２０を抵抗器測定ボックス２０１とバックバイアスＳＨＶフィードスルー９１０の大気側との間に接続する。これは、抵抗器２０１（例えば１０ｋＶ、１ワット、１０ＭΩ±５％の抵抗器）の一方の側をバックバイアスプレート２２２に接続する。
【0091】
１１．－２００Ｖが可能なＤＣ電源２０２を抵抗器測定ボックス２０１の残りの側に接続する。内部導体の極性はマイナスであることに留意されたい。グラフィカルユーザインターフェース（ＧＵＩ）を介して制御することができる電源を使用することが望ましい場合がある。しかしながら卓上電源が使用されてもよい。一部の実施形態において、検出器２５０の電源が使用されてもよい。この電源がＭｉｎｉａｔｕｒｅ Ｈｉｇｈ Ｖｏｌｔａｇｅ（ＭＨＶ）で終端され得るため、アダプタまたは異なる終端器が検出器２５０の電源と共に使用されてもよい。
【0092】
１２．＞３００Ｖの定格の標準的な１０ｘオシロスコーププローブ３１０を測定ボックス内の抵抗器２０１のいずれかの側に接続する。オシロスコープ上の対応するチャネルは、交流（ＡＣ）結合されてよい。
【0093】
１３．オシロスコープにおいて、２つのプローブの電圧を差し引くために数学関数を作り出す。これは、抵抗器２０１の両端にかかる差動電圧測定（ＣＶＲ電圧２０１Ｖ）を生み出す。
【0094】
１４．レーザー２０のレーザー同期出力にケーブルを接続する。これは、回路基板上のテスト地点またはコネクタを介して達成されてよい。例えば、タイミングボードのコネクタが使用されてもよい。
【0095】
１５．レーザー同期信号の立ち上がり端でトリガするようにオシロスコープを設定する。これは、図５Ａでは立ち下がり端トリガとして示されるが、電子機器の設計に応じて様々であり得る。
【0096】
１６．試料のない空のスライドを計器１０に挿入し、作動圧力まで空気を押し出す。
【0097】
１７．取得中、計器１０内のすべての高圧を０Ｖに設定することで、計器１０を損傷から保護する。
【0098】
１８．ＤＣ電源２０２を－２００Ｖに設定する。これにより、オシロスコープを平均化しない状態での設定をし易くすることができる。
【0099】
１９．オシロスコープを６４個のイベントを平均するように設定する。信号は、平均化しなければ、かなり雑音が多い可能性がある。平均化によって、信号を雑音からより区別し易くする必要がある。
【0100】
２０．スライド、および場合によってはラスターに対するレーザー２０の発射を開始する。スライドでのレーザーエネルギーは、およそ５マイクロジュール（μＪ）であるべきである。これは、レーザー２０からの２０μＪのレーザーパワーで達成された。５μＪの値は、レーザー２０からの６μＪに対する試料での１．５μＪの測定に基づいている。空のスライドを使用する際、抵抗器２０１の両端にかかる差動電圧２０１Ｖを表す数学関数は、図５Ａに示されるように、レーザートリガイベントにおいて変化すべきではない。図５Ａでは、チャネル１は、ＤＣ電源２０２の電圧であり、チャネル２は、レーザー同期イベントであり、チャネル３は、抵抗器２０１の電源２０２側にある電圧プローブ３１０であり、チャネル４は、抵抗器２０１の真空チャンバ２１０側にある電圧プローブ３１０である。
【0101】
２１．空のスライドに対する発射を中止する。
【0102】
２２．空のスライドをＡＴＣＣ ８７３９大腸菌が充満したスライドと交換し、作動圧力まで空気を押し出す。このような試料は、懸濁または手操作による堆積のいずれかからであってよい。一部の実施形態において、新鮮な試料が、母材の中で懸濁されてもよい。
【0103】
２３．取得中、計器１０内のすべての高圧を０Ｖに設定することで、計器１０を損傷から保護する。
【0104】
２４．ＤＣ電源２０２を－２００Ｖに設定する。これは、オシロスコープを平均化しない状態での設定をし易くすることができる。
【0105】
２５．オシロスコープを６４個のイベントを平均化するように設定する。信号は、平均化しなければ、かなり雑音が多い可能性がある。平均化によって、信号を雑音からより区別し易くする必要がある。
【0106】
２６．スライド、および場合によってはラスターに対するレーザー２０の発射を開始する。試料でのレーザーエネルギーは、およそ５マイクロジュール（μＪ）であるべきである。これは、レーザー２０からの２０μＪのレーザーパワーで達成された。５μＪの値は、レーザー２０からの６μＪに対する試料での１．５μＪの測定に基づいている。試料を含むスライドを使用する際、抵抗器２０１の両端にかかる差動電圧２０１Ｖを表す様々な数学関数は、図５Ｂに示されるように、レーザートリガイベント中、およそ１０ミリボルト（ｍＶ）だけ変化すべきである。
【0107】
ＣＶＲ２０１におけるこのような電圧の変化は、オームの法則によって、計器１０に収集されたイオン電流２３０Ｃに比例している。図５Ｂでは、チャネル１は、ＤＣ電源２０２の電圧であり、チャネル２は、レーザー同期イベントであり、チャネル３は、抵抗器２０１の電源２０２側にある電圧プローブ３１０であり、チャネル４は、抵抗器２０１の真空チャンバ２１０側にある電圧プローブ３１０である。
【0108】
２７．大腸菌の試料に対する発射を中止する。
【0109】
２８．計器１０から大腸菌の試料のスライドを取り外す。
【0110】
図面では、特定の層、構成要素または機構が明確にするために誇張される場合があり、点線は、そうでないことが具体的に述べられない限り、オプションの／取り外し可能な機構または動作を例示している。用語「図（ＦＩＧ．）」および「図（Ｆｉｇ．）」は、出願および／または図面における用語「図（Ｆｉｇｕｒｅ）」と相互に入れ替え可能に使用される。しかしながら本発明は、多くの異なる形態で具現化されてもよく、本明細書に記載される実施形態に限定されるように解釈されるべきではなく、むしろ、このような実施形態は、本開示が完全かつ完璧であり、本発明の範囲を当業者により完全に伝えるために提供されている。
【0111】
用語「第１の」、「第２の」などは、様々な要素、構成要素、領域、層および／または区域を記述するために本明細書で使用され得るが、これらの要素、構成要素、領域、層および／または区域は、このような用語によって限定されるべきではないことを理解されたい。このような用語は、１つの要素、構成要素、領域、層および／または区域を別の要素、構成要素、領域、層または区域から区別するのに単に使用されている。よって、以下で考察される「第１の」要素、構成要素、領域、層または区域は、本発明の教示から逸脱することなく、「第２の」要素、構成要素、領域、層または区域と称される場合もある。
【0112】
「真下」、「下」、「底部」、「下部」、「上」、「上部」などの空間に関する用語は、図面に例示されるように、１つの要素または機構の別の要素（複数可）または機構（複数可）に対する関係性を記述するために、記述を容易にするために本明細書で使用されてよい。空間に関する用語は、図面に描かれる配向に加えて、使用中の装置の様々な配向、または動作を包含することが意図されていることを理解されたい。例えば、図面中で装置がひっくり返された場合、他の要素または機構の「下」または「真下」として記述される要素は、他の要素または機構の「上に」配向されることになる。こうして、一例の用語「下の」は、上、下および後ろの配向を包含することができる。装置はそれ以外の方法で（９０°回転された、または他の配向で）配向される場合もあり、本明細書で使用される空間に関する記述語はこれに従って解釈されてよい。
【0113】
用語「およそ」は、指摘される値の±２０％の範囲内の数字を指している。
【0114】
本明細書で使用される際、単数形の「ａ」、「ａｎ」および「ｔｈｅ」は、そうでないことが明白に述べられていなければ、複数形も同様に含むように意図されている。用語「含む（ｉｎｃｌｕｄｅｓ）」、「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）」、「含んでいる（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」および／または「備えている（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」は、本明細書で使用される場合、述べられた機構、ステップ、動作、要素および／または構成要素の存在を特定するが、１つまたは複数の他の機構、ステップ、動作、要素および／または構成要素および／またはその集合の存在または追加を除外するものではないこともさらに理解されたい。１つの要素が別の要素に「接続されている」、または「結合されている」と称される場合、それは、他の要素に直接接続させる、もしくは結合させることができる、または介在要素が存在する場合もあることを理解されたい。本明細書で使用される際、用語「および／または」は、関連する列記された項目のうちの１つまたは複数のいずれかの組合せ、およびそのすべての組合せを含む。さらに、符号「／」は、用語「および／または」と同じ意味を持つ。
【0115】
そうでないことが規定されなければ、本明細書で使用されるすべての用語（技術的および科学的用語を含めた）は、本発明が属する当業者によって共通に理解されるものと同じ意味を有する。共通して使用される辞書で定義されるものなどの用語は、本明細書の文脈および関連する分野におけるそれぞれ意味と一致する意味を有するように解釈すべきであり、本明細書で明らかにそのように定義されていなければ、理想化された、または過度に形式的な意味に解釈されないことをさらに理解されたい。
【0116】
一部の実施形態において、質量分析計１０Ｍは、およそ２，０００からおよそ２０，０００ダルトンの質量範囲である試料からイオン信号を取得するように構成される。
【0117】
用語「試料」は、分析を受ける物質を指しており、広い範囲の分子量の中の任意の媒体であり得る。一部の実施形態において、試料は、バクテリアまたは真菌などの微生物の存在に対して評価される。しかしながら試料は、毒素または他の化学物質を含めた他の成分の存在に対して評価される場合もある。
【0118】
用語「卓上用」は、標準的なテーブル面またはカウンタートップに適合することができる、または例えばおよそ１フィート掛ける６フィートの幅と長さの寸法を有し、典型的には１～４フィートの間の高さ寸法を有するテーブル面などのテーブル面に等しい占有面積を占めることができる比較的コンパクトなユニットを指す。一部の実施形態において、計器／システムは、２８インチ～１４インチ（Ｗ）ｘ２８インチ～１４インチ（Ｄ）ｘ３８インチ～２８インチ（Ｈ）のエンクロージャまたは筐体内にある。フライト管２４０は、およそ０．８メートル（ｍ）の長さを有してよい。一部の実施形態において、これより長い、またはこれより短い長さが使用されてもよい。例えば、フライト管２４０は、およそ０．４ｍからおよそ１ｍの間の長さを有してよい。
【0119】
上述は、本発明の例示であり、その限定として解釈されるべきではない。本発明のいくつかの一例の実施形態が記載されているが、本発明の新規の教示および利点から著しく逸脱することなく、一例の実施形態において多くの変更形態が可能であることを当業者は容易に理解するであろう。したがって、すべてのそのような変更形態は、本発明の範囲内に含まれることが意図されている。したがって上述は、本発明の例示であり、開示される特有の実施形態に限定されるように解釈されるべきではなく、開示される実施形態ならびに他の実施形態に対する変更形態も本発明の範囲内に含まれることが意図されていることを理解されたい。
【図1A】
【図1B】
【図2A】
【図2B】
【図2C】
【図2D】
【図3A】
【図3B】
【図3C】
【図3D】
【図3E】
【図4A】
【図4B】
【図4C】
【図4D】
【図4E】
【図5A】
【図5B】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9A】
【図9B】