特許 7289322 荷電粒子検出器をテストまたは調整するための方法、および関連する検出システム

(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】2023-06-01

(45)【発行日】2023-06-09

(54)【発明の名称】荷電粒子検出器をテストまたは調整するための方法、および関連する検出システム

(51)【国際特許分類】

   H01J 49/02 20060101AFI20230602BHJP

   H01J 49/00 20060101ALI20230602BHJP

   H01J 49/40 20060101ALI20230602BHJP

【ＦＩ】

H01J49/02 500

H01J49/00 360

H01J49/00 310

H01J49/40

H01J49/00 090

【請求項の数】 24

(21)【出願番号】P 2020564798

(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】 US2019017437

(87)【国際公開番号】W WO2019160789

(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】62/629,840

(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】米国特許出願公開第２００２／００２０８１７（ＵＳ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２０１５／０１６２１７８（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２００９－２８９６００（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１１－２８３５５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１４－５０１４３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１２－５２８４３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２００２－５０８５０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００１－３５１５０９（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１３／０２６８２１２（ＵＳ，Ａ１）

【文献】米国特許第０７００５６４６（ＵＳ，Ｂ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｊ ４９／００－４９／４８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

質量分析計の荷電粒子検出器のための診断および／または調整方法であって、
光子源から前記荷電粒子検出器に入射する光子を提供することと、
前記質量分析計におけるいかなるイオン化イベントもなしで、入射する光子に対する前記荷電粒子検出器による応答を検出することと
を含む診断および／または調整方法。

【請求項2】

前記荷電粒子検出器は、イオン検出器を備え、
前記光子源は発光ダイオード（ＬＥＤ）を備え、
前記検出することは、前記イオン検出器が前記ＬＥＤからの光に応じて出力信号を提供するかどうかを判定することを含む、請求項１に記載の方法。

【請求項3】

光子を前記提供することは、前記ＬＥＤからの前記光をパルス化することによって実行される、請求項２に記載の方法。

【請求項4】

前記イオン検出器の前記出力信号に応じて、前記イオン検出器の信号ゲインを所定の値と比較する、または別のイオン検出器の測定された信号ゲインと比較することをさらに含む、請求項３に記載の方法。

【請求項5】

前記イオン検出器の前記信号ゲインが前記所定の値と一致しない、および／または前記別のイオン検出器の前記測定された信号ゲインと一致しないという判定に応じて、前記イオン検出器の前記信号ゲインを調整することをさらに含む、請求項４に記載の方法。

【請求項6】

前記光を生成する前記ＬＥＤの電流を変えることと、
前記イオン検出器の信号ゲインを調整することと
をさらに含む、請求項２から５のいずれか一項に記載の方法。

【請求項7】

前記ＬＥＤは、紫外線（ＵＶ）ＬＥＤを備え、
光子を前記提供することは、前記ＵＶ ＬＥＤの第１の電流を、より大きいまたはより小さい前記ＵＶ ＬＥＤの第２の電流に変えることを含み、
前記方法は、前記イオン検出器の第１の出力信号から前記イオン検出器の第２の出力信号への変化が、前記ＵＶ ＬＥＤの前記第１の電流の、前記ＵＶ ＬＥＤの前記第２の電流への前記変化に比例しているという判定に応じて、前記イオン検出器が適切に機能していると判定することをさらに含む、請求項２から６のいずれか一項に記載の方法。

【請求項8】

光子を前記提供することは、前記光子源に電流を印加して、前記荷電粒子検出器のマイクロチャネルプレート（ＭＣＰ）に入射する前記光子を提供することを含む、請求項１から７のいずれか一項に記載の方法。

【請求項9】

イオンが前記荷電粒子検出器に到達しているかどうかを判定することをさらに含み、光子を前記提供することは、前記イオンが前記荷電粒子検出器に到達していることの判定に応じて、前記荷電粒子検出器にイオンを提供せずに行われる、請求項１から８のいずれか一項に記載の方法。

【請求項10】

前記イオンが前記荷電粒子検出器に到達していることの前記判定の前に、前記イオンが光源からの光によって生成されているかどうかを判定することと、
前記質量分析計によって信号が生成されないことを判定することと
をさらに含み、前記イオンが前記光源からの前記光によって生成されているかどうかを前記判定することは、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９に記載の方法。

【請求項11】

前記光子源の光学パワーを変えることをさらに含む、請求項１から１０のいずれか一項に記載の方法。

【請求項12】

前記ＬＥＤに印加される電流を変えることと、
前記ＬＥＤの前記電流を前記変えることによって生成される光子出力の範囲に対する前記イオン検出器による応答を測定することと
によって前記イオン検出器の動的範囲をテストすることをさらに含む、請求項２から７のいずれか一項に記載の方法。

【請求項13】

前記荷電粒子検出器と連通するフライト管を含む前記質量分析計の筐体からイオン光学系の１つまたは複数の部分を取り外すことをさらに含み、前記提供すること、および前記検出することは、前記イオン光学系の前記１つまたは複数の部分が取り外される間に行われる、請求項１から１２のいずれか一項に記載の方法。

【請求項14】

前記ＬＥＤと異なる光源からの光によって前記質量分析計の内部でイオンが生成されているかどうかを判定することと、
前記イオンが前記イオン検出器に到達しているかどうかを判定することと
をさらに含み、
前記提供すること、および前記検出することは、前記イオンが前記イオン検出器に到達していることの前記判定に応じて行われる、請求項２から７のいずれか一項に記載の方法。

【請求項15】

分析流路を取り囲む筐体と、
荷電粒子検出器と、
前記筐体の内部に光を提供することで前記荷電粒子検出器に入射するイオンを生成するように構成された光源と、
前記荷電粒子検出器に入射する光子を生成するように構成された光子源と
を備える質量分析計。

【請求項16】

前記筐体内にあり、前記分析流路のフリードリフト部分を画定するフライト管をさらに含み、前記荷電粒子検出器は、前記フライト管と連通しており、マイクロチャネルプレート（ＭＣＰ）を備える、請求項１５に記載の質量分析計。

【請求項17】

前記光子源は、前記フライト管のベース部分にある、または前記フライト管のベース部分に隣接する、請求項１６に記載の質量分析計。

【請求項18】

前記フライト管は、第１のシリンダと第２のシリンダとを含み、
前記光子源は、前記第１のシリンダと前記第２のシリンダとの間にある、請求項１６または１７に記載の質量分析計。

【請求項19】

前記光子源は、前記第１のシリンダおよび前記第２のシリンダの一方の穿孔された部分に隣接する、請求項１８に記載の質量分析計。

【請求項20】

前記光源はレーザーを備える、請求項１５から１９のいずれか一項に記載の質量分析計。

【請求項21】

前記光子源は、ＬＥＤ光を生成して前記荷電粒子検出器に入射する前記光子を提供するように構成された発光ダイオード（ＬＥＤ）を備える、請求項１５から２０のいずれか一項に記載の質量分析計。

【請求項22】

前記ＬＥＤは、３オームから１９，５００オームの間である抵抗値を有する抵抗器と直列である、請求項２１に記載の質量分析計。

【請求項23】

前記ＬＥＤは、前記筐体内に解放可能に取り付け可能な紫外線（ＵＶ）ＬＥＤを備える、請求項２１または２２に記載の質量分析計。

【請求項24】

前記イオンがその中を通って前記荷電粒子検出器に向かって進むように構成されたイオン光学系をさらに備える、請求項１５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６２／６２９，８４０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、および荷電粒子を検出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、イオン検出器または他の荷電粒子検出器をテストまたは調整する（例えば較正／チューニングする）ための方法を対象としている。計器の荷電粒子検出器のための診断および／または調整方法は、一部の実施形態によると、光子源から荷電粒子検出器に入射する光子を提供することを含む。さらに、方法は、入射する光子に対する荷電粒子検出器による応答を検出することを含んでもよい。

【0007】

一部の実施形態において、荷電粒子検出器は、イオン検出器を含んでよく、光子源は、発光ダイオード（ＬＥＤ）を含んでよく、検出することは、イオン検出器がＬＥＤからの光に応じて出力信号を提供するかどうかを判定することを含んでよい。光子を提供することは、一部の実施形態において、ＬＥＤからの光をパルス化することによって実行されてよい。一部の実施形態において、方法は、イオン検出器の出力信号に応じて、イオン検出器の信号ゲインを所定の値と比較する、または別のイオン検出器の測定された信号ゲインと比較することを含んでもよい。さらに方法は、イオン検出器の信号ゲインが所定の値と一致しない、および／または別のイオン検出器の測定された信号ゲインと一致しないという判定に応じて、イオン検出器の信号ゲインを調整することを含んでもよい。

【0008】

追加として、または代替として、方法は、光を生成するＬＥＤの電流を変えること、およびイオン検出器の信号ゲインを調整することを含んでもよい。さらに、一部の実施形態において、ＬＥＤは、紫外線（ＵＶ）ＬＥＤであってよく、光子を提供することは、ＵＶ ＬＥＤの第１の電流をＵＶ ＬＥＤの第２のより大きい、またはより小さい電流に変えることを含んでもよく、また方法は、イオン検出器の第１の出力信号からイオン検出器の第２の出力信号への変化が、ＵＶ ＬＥＤの第１の電流の、ＵＶ ＬＥＤの第２の電流への変化に比例しているという判定に応じて、イオン検出器が適切に機能していると判定することを含んでもよい。

【0009】

一部の実施形態において、方法は、荷電粒子検出器と連通するフライト管を含む計器の筐体から、イオン光学系の１つまたは複数の部分を取り外すことを含んでもよく、光子を提供することは、イオン光学系の１つまたは複数の部分が取り外される間に行われてもよい。一部の実施形態において、光子を提供することは、光子源に電流を印加して、荷電粒子検出器のマイクロチャネルプレート（ＭＣＰ）に入射する光子を提供することを含んでもよい。

【0010】

追加として、または代替として、方法は、イオンが、荷電粒子検出器に到達しているかどうかを判定することを含んでもよく、光子を提供することは、イオンが荷電粒子検出器に到達していることの判定に応じて、荷電粒子検出器にイオンを提供せずに行われてよい。さらに、方法は、イオンが荷電粒子検出器に到達していることの判定の前に、イオンが、光源からの光によって生成されているかどうかを判定することを含んでもよい。方法はまた、荷電粒子検出器を含めた質量分析計によって信号が生成されないことを判定することを含んでもよく、またイオンが光源からの光によって生成されているか判定することは、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もよい。

【0011】

一部の実施形態において、方法は、光子源の光学パワーを変えることを含んでもよい。

【0012】

質量分析計のイオン検出器を評価および／または調整するための方法は、一部の実施形態によると、イオン検出器と連通する発光ダイオード（ＬＥＤ）に電流を印加することを含んでよい。方法はまた、質量分析計におけるいかなるイオン化イベントもなしで、ＬＥＤに電流を印加することによって生成される光子出力に対するイオン検出器による応答を検出することを含んでもよい。

【0013】

一部の実施形態において、方法は、ＬＥＤの電流を変えることと、ＬＥＤの電流を変えることによって生成される光子出力の範囲に対するイオン検出器による応答を測定することとによってイオン検出器の動的範囲をテストすることを含んでもよい。追加として、または代替として、方法は、イオン検出器と連通するフライト管を含む質量分析計の筐体からイオン光学系の１つまたは複数の部分を取り外すことを含んでもよく、印加すること、および検出することは、イオン光学系の１つまたは複数の部分が取り外される間に行われてよい。さらに方法は、イオン光学系の１つまたは複数の部分が取り外された後、印加すること、および検出することの前に、筐体の内部にＬＥＤを設置することを含んでよい。

【0014】

一部の実施形態において、方法は、ＬＥＤと異なる光源からの光によって質量分析計の内部でイオンが生成されているかどうかを判定することを含んでよい。方法はまた、イオンがイオン検出器に到達しているかどうかを判定することを含んでもよく、印加すること、および検出することは、イオンがイオン検出器に到達していることの判定に応じて行われてよい。追加として、または代替として、ＬＥＤは紫外線（ＵＶ）ＬＥＤであってもよい。

【0015】

一部の実施形態による検出システムは、分析流路を取り囲む筐体を含んでよい。検出システムは、荷電粒子検出器を含んでもよい。検出システムは、筐体の内部に光を提供することで荷電粒子検出器に入射するイオンを生成するように構成された光源を含んでよい。さらに、検出システムは、荷電粒子検出器に入射する光子を生成するように構成された光子源を含んでもよい。

【0016】

一部の実施形態において、検出システムは、筐体内にあり、分析流路のフリードリフト部分を画定するフライト管を含んでよい。荷電粒子検出器は、フライト管と連通してよく、マイクロチャネルプレート（ＭＣＰ）を含んでもよい。一部の実施形態において、光子源は、フライト管のベース部分にあってよい、またはそれに隣接してもよい。

【0017】

一部の実施形態において、フライト管は、第１のシリンダと第２のシリンダとを含んでよく、光子源は、第１のシリンダと第２のシリンダとの間にあってよい。例えば光子源は、第１のシリンダおよび第２のシリンダの一方の穿孔された部分に隣接してもよい。

【0018】

追加として、または代替として、検出システムは、筐体、荷電粒子検出器、光源および光子源を含む質量分析計を含んでよい。一部の実施形態において、光源はレーザーであってもよい。

【0019】

一部の実施形態において、光子源は、ＬＥＤ光を生成して荷電粒子検出器に入射する光子を提供するように構成された発光ダイオード（ＬＥＤ）であってよい。ＬＥＤは、３オームから１９，５００オームの間である抵抗値を含む抵抗器と直列であってよい。追加として、または代替として、ＬＥＤは、筐体内に解放可能に取り付け可能な紫外線（ＵＶ）ＬＥＤであってもよい。

【0020】

一部の実施形態において、検出システムは、イオンがその中を通って荷電粒子検出器に向かって進むように構成されたイオン光学系を含んでよい。イオン光学系は、取り外し可能なイオン光学系であってもよい。追加として、または代替として、光子源は、イオン光学系内、またはイオン光学系に隣接して筐体内に恒久的に装着されてもよい。

【0021】

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。

【0022】

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】

【0023】

【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2B】本発明の実施形態による、図２Ａの計器のプロセッサ制御システムのブロック図である。

【図2C】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3A-3E】本発明の実施形態による、発光ダイオード（ＬＥＤ）または他の光子源の図である。特に、図３Ａおよび図３Ｂは、光子源を備えた計器の内部の部分的に透けている側部斜視図である。図３Ｃは、光子源と、フライト管との部分的な分解組立図である。図３Ｄは、光子源と、検出器とを含む計器のサブ組立体の図である。図３Ｅは、ＬＥＤと、検出器との概略図である。

【図4A-4E】本発明の実施形態による、イオン検出器または他の荷電粒子検出器をテストまたは調整するための一例の方法のフローチャートである。

【図5A-5B】本発明の実施形態による、紫外線（ＵＶ）ＬＥＤを通る入力電流に基づいて、イオン検出器からの信号強度の違いを例示するオシロスコープトレースのグラフである。

【図6A】本発明の実施形態による、計器の内部回路の図である。

【図6B】本発明の実施形態による、計器の内部の部分的に透けている側部斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0024】

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。

【0025】

質量分析計器／システムの組立中（および／または動作中）、質量スペクトルによって計器／システムの通常の動作の範囲外の検出器の動作、例えば検出器による出力信号の生成などを確認するために診断機能を有することが有利であり得る。本発明の実施形態によると、そのような診断機能は、例えばＭＡＬＤＩプロセスによるイオン生成、および検出器へのイオンの到達とは関係なく（すなわちそれらを必要とせずに）、検出器をｉｎ ｓｉｔｕテストまたは調整するための機構を介して提供されてよい。例えば、質量スペクトルが生成されていないとき、光子源を使用して検出器をテストする、または調整してもよい。さらに、光子源は、非集束型光子源であってもよく、これは、生成される光子の一部が、検出器の方向に反射され得る、および／または散乱され得ることから、光子源のわずかな位置合わせ不良も許容することができる。

【0026】

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。

【0027】

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、その筐体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。

【0028】

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。

【0029】

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。

【0030】

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。

【0031】

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、イオン検出器２５０Ｉなどの検出器２５０へと進む。イオン電流２３０Ｃは、チャンバ２１０の内部の第１の部分２３０Ｃ－１と、フライト管２４０の内部のおよび／または検出器２５０に入射する第２の部分２３０Ｃ－２とを有してよい。第２の部分２３０Ｃ－２の大きさ（例えばアンペア）は、第１の部分２３０Ｃ－１の大きさを基にしてよい、またはさらにはそれと同じであってもよい。イオン電流２３０Ｃ（例えばその第２の部分２３０Ｃ－２）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。

【0032】

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、ＵＶ ＬＥＤ２６０Ｌなどの光子源２６０から検出器２５０に光子（または「光子エネルギー」）２６０Ｐを提供する。光子源２６０は、図２Ａに示されるようにフライト管２４０の第１の（または底部）部分２４０Ｂなど計器１０の内部の様々な場所の１つまたは複数にあってよい。第１の（または底部）部分２４０Ｂは、フライト管２４０の第２の（または頂部）部分２４０Ｔからフライト管２４０の反対の端部にある。詳細には、第１の（または底部）部分２４０Ｂはイオン光学系２２０に隣接しているのに対して、第２の（または頂部）部分２４０Ｔは、検出器２５０に隣接している。さらに光子源２６０は、フライト管２４０の内部にあるように示されているが、光子源２６０は代替として、他の場所の中でもとりわけ、第１の（または底部）部分２４０Ｂに隣接するチャンバ２１０の一部分の内部にあってもよい。図２Ａにさらに示されるように、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。

【0033】

本明細書の一部の例は、試料プレート２３０上の試料を記載しているが、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に誘導される場合もある。追加として、または代替として、光源２０、光子源２６０および検出器２５０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。さらに光源２０と、光子源２６０とは、それぞれ光子源と、光源とである場合もあり、いずれの用語（「光源」または「光子源」）も、いずれの供給源２０、２６０を指すのに使用されてもよい。例えば供給源２０が、「第１の光／光子源」と呼ばれる場合もあり、供給源２６０が、「第２の光／光子源」と呼ばれる場合もある。

【0034】

図２Ｂ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、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。さらに、イオンおよび／または光子２６０Ｐ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。

【0035】

図２Ｃ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。

【0036】

図２Ｃを参照すると、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。

【0037】

図３Ａから図３Ｅは、計器１０の筐体１０ｈの内部の様々な場所の１つまたは複数に設けることができるＵＶ ＬＥＤ２６０Ｌ（図３Ｅ）などの光子源２６０の図を示している。例えば図３Ａは、光子源２６０がイオン光学装置２２０を保持／支持する誘電性スタンドオフ３１０を有する領域内に取り付けられる場合があることを示している。さらに、一部の実施形態において、イオン光学装置２２０の１つまたは複数の部分（例えばイオン光学装置２２０の１つまたは複数のそらせ板）が取り外される場合があるため、光子源２６０を筐体１０ｈの内部に設置させる／配置させることもできる。イオン光学装置２２０のそのような取り外しに関する部分／領域の一例は、取り外し可能な部分／領域３２０である。

【0038】

イオン光学装置２２０の取り外される部分（複数可）／構成要素（複数可）は、チャンバ２１０内の露出したワイヤの一部を電気的に短絡するリスクを低下させるために、チャンバ２１０から完全に取り外されてよい。しかしながら、一部の実施形態において、このような部分（複数可）／構成要素（複数可）は、光学系に短絡がないことを保証するために十分に注意を払うならば、チャンバ２１０の内部に残される場合もある。

【0039】

図３Ｂを参照すると、光子源２６０によって生成される光子２６０Ｐ（図２Ａ）に関して光子路２６０ＰＰが示されている。光子路２６０ＰＰは、イオン光学装置２２０を通って検出器２５０（図２Ａ）に向かって進むイオンビーム路２３０ＣＰの少なくとも一部と平行して延びてよい。

【0040】

さらに、光子源２６０は、十分な光子２６０Ｐが検出器２５０のマイクロチャネルプレート（ＭＣＰ）２６０（図３Ｅ）に入射する限り、計器１０の筐体１０ｈの内部の様々な場所のうちの１つにあってよい。例えば、光子源２６０は、真空チャンバ２１０内のイオン光学装置２２０の内部に、またはイオン光学装置２２０に隣接して恒久的に取り付けられてもよい。光子源２６０がイオン光学装置２２０内に取り付けられる場合ですら、光子路２６０ＰＰが、イオンビーム路２３０ＣＰを妨害する可能性はない。一例として、イオンビーム路２３０ＣＰは、光子路２６０ＰＰとの干渉を回避する／阻止するような方法で、イオン光学装置２２０を介して誘導／偏向されてもよい。一部の実施形態において、恒久的に取り付けられるのではなく、光子源２６０は、筐体１０ｈに解放可能に取り付けられる／取り付け可能であってもよい。光子源２６０の解放可能な取り付け２６０Ｍは、多くの形式をとる場合がある。例えば、テープ（例えばＫＡＰＴＯＮ（登録商標）テープ）を使用して、光子源２６０を所定の場所に一時的に保持してもよい。追加として、または代替として、それが使用される際は光子源２６０を保持し、かつ光子源２６０を取り外すこともできるように、ソケットまたはクリップが使用される場合もある。

【0041】

光子源２６０は、他の組立体（例えばイオン光学装置２２０の１つまたは複数の部分）を取り外した後、フライト管２４０の底部２４０Ｂに、または底部２４０Ｂに隣接して一時的に／取り外し可能に設置されるように、本明細書には記載され得るが、光子源２６０は、そのような場所に限定されたり、一時的／取り外し可能な設置にも限定されたりしない。さらに光子源２６０は、抵抗器２６５に結合（直列に）されてよい。

【0042】

図３Ｃを参照すると、フライト管２４０（図２Ａ）は、内側管２４０Ｉと、外側管２４０Ｏとを含んでよく、光子源２６０の別の可能な場所は、内側管２４０Ｉと外側管２４０Ｏとの間である。内側管２４０Ｉは、外側管２４０Ｏによって提供される第２のシリンダ内に配置させることができる第１のシリンダを備えてよい。さらに、フライト管２４０は、検出器２５０を介する測定に十分である光子２６０Ｐの伝達を可能にする穿孔（例えば穿孔された部分／領域）２４０Ｐを有してよい。

【0043】

図３Ｄを参照すると、光子源２６０の別の可能な場所は検出器２５０上である。例えば光子源２６０は、ＭＣＰ２６１（図３Ｅ）によって提供されるアクティブエリアからずれた検出器２５０の一部に取り付けることができる。光子源２６０は、抵抗器３６５に直列に接続されてよく、抵抗器３６５はＭＣＰ２６１の両端にかかるバイアス電圧を提供することができる。

【0044】

抵抗器３６５は、抵抗性の分圧器に基づいてＭＣＰ２６１の両端にかかる電圧を設定するように選択された抵抗値を有してよい。例えば抵抗器３６５は、およそ１００キロオーム（ｋΩ）からおよそ２５メガオーム（ＭΩ）の抵抗値を有してよく、診断目的で使用されてよい。一例として、抵抗値はおよそ１０ＭΩであってよい。所望されるＭＣＰ２６１電圧は典型的には５００～１，０００ボルトである。例えばおよそ９００ボルトのＭＣＰ２６１電圧が使用されてよい。抵抗器３６５の抵抗値の上限は、ＭＣＰ２６１の内部抵抗によって設定されてよく、内部抵抗は、およそ２５０ＭΩであってよい。結果として、抵抗器３６５の最大並列抵抗値は、電圧を再現可能に設定するためにおよそ２５ＭΩであってよい。抵抗値の下限は、ＭＣＰ２６１の電圧、シンチレータに衝突する電子エネルギー、抵抗器出力定格および高圧電力供給定格などの様々な要因によって設定されてよい。

【0045】

抵抗器３６５は、抵抗器２６５とは異なる場合もあり、抵抗器２６５は、図３Ｂに例示されており、光子源２６０が図３Ａ～図３Ｃに例示される場所のいずれかにある場合、光子源２６０と直列に結合されてよい。抵抗器２６５の抵抗は、抵抗器３６５のものより低くてもよい。例えば抵抗器２６５の抵抗は、４．５ボルトから２４ボルト（この場合２４ボルトは、計器の内部の一般的なＤＣ電圧バスである）の範囲内で変更されて印加される電圧パルスに関しておよそ３Ωからおよそ１９，５００Ωまでの範囲であってよい。特有の抵抗は、抵抗器２６５または光子源／光源２６０に対する損傷を阻止する／防ぐために電圧に依存している。

【0046】

図３Ｅを参照すると、検出器２５０は、ＭＣＰ２６１、シンチレータ２６２および光電子増倍管（ＰＭＴ）２６３を含んでよい。ＭＣＰ２６１は、電子２６１Ｅを出力することができ、シンチレータ２６２は、ＰＭＴ２６３に光子２６０Ｐ’を出力することができる。図３Ｅはまた、光子源２６０（図２Ａ）が、ＵＶ ＬＥＤなどのＬＥＤ２６０Ｌを備え、ＬＥＤ２６０Ｌは、ＭＣＰ２６１に入射する光子２６０Ｐを出力し、その後ＭＣＰが電子２６１Ｅを出力することも示している。図３Ｅにさらに示されるように、ＵＶ ＬＥＤ２６０Ｌは、真空チャンバ２１０の内部にあってもよい。あるいはＵＶ ＬＥＤ２６０Ｌは、フライト管２４０の内部、または検出器２５０上にある場合もある。

【0047】

一部の実施形態において、検出器２５０に入射する光子２６０Ｐの波長は２５０ｎｍより大きくてよい。例えば、波長は、およそ３７８ｎｍであってよい。いずれのＵＶ波長も、異なる検出効率を有する可能性はあるが、検出器２５０において応答をトリガするのに十分であるため、いずれのＵＶ波長（１０ｎｍから４００ｎｍ）が使用されてもよい。さらに、一部の実施形態において、ＵＶスペクトル以外の波長が使用される場合もある。

【0048】

本明細書に記載される方法（複数可）は、質量分析計１０Ｍの検出器２５０を調整する、または診断するために使用されてよい。しかしながら、検出器２５０の入力段として、または唯一の段としてＭＣＰ２６１を使用するいずれの検出システムも、この方法（複数可）を使用する可能性がある。 そのようなシステムは、中でもとりわけ電子分光計、電子ディスプレイおよび暗視ゴーグルを含んでよい。さらに、用語「イオン」は、様々な例で本明細書で説明されるが、計器１０（例えば検出器２５０を含む）は、イオンの使用に限定されず、むしろイオンと異なる荷電粒子を使用する場合もある。したがって検出器２５０に入射する電流２３０Ｃ（図２Ａ）は、いかなるタイプの荷電粒子電流であってもよい。

【0049】

図４Ａから図４Ｅは、イオン検出器２５０Ｉ、または計器１０内の他の荷電粒子検出器２５０をテストまたは調整するための方法のフローチャートを例示している。荷電粒子検出器２５０の調整は、荷電粒子検出器２５０を較正すること、および／またはチューニングすることを含んでよい。一部の実施形態において、図２Ｃ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。

【0050】

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。

【0051】

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てよい（ブロック４１３）。

【0052】

イオンが検出器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）、イオンの経路２３０ＣＰ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）。

【0053】

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。さらに、一部の実施形態において、検出器２５０の動作は、イオン光学系２２０を設置する前に評価されてもよい。

【0054】

検出器２５０が適切に動作している場合（ブロック４３０）、またイオンが検出器２５０に到達している場合（ブロック４２０）、イオンの経路２３０ＣＰ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 ＬＥＤ２６０Ｌ（または他の光子源２６０）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 ＬＥＤ２６０Ｌをオンにする（ブロック４３３）前に、方法は、ＵＶ ＬＥＤ２６０Ｌ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 ＬＥＤ２６０Ｌが設置されてよい（ブロック４３２）。

【0055】

ＵＶ ＬＥＤ ２６０Ｌをオンにした（ブロック４３３）後、方法は、ＵＶ ＬＥＤ ２６０Ｌがパルスを出す間、検出器２５０の出力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所定の／閾値信号ゲイン値（または別の検出器２５０の測定された信号ゲイン値）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 ２６０Ｌがパルスを出す間、検出器２５０の出力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）。

【0056】

所定の／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 ＬＥＤ２６０Ｌの出力（光学）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。

【0057】

ブロック４３７における検出器２５０のゲインの調整は、検出器ゲインを既知の入力信号に合わせる「較正」の一例である。検出器２５０に関して、ゲインは、ＰＭＴ２６３電圧を変えることによって調整されてよい。しかしながらゲインは、ＭＣＰ２６１電圧を修正することによってより少ない度合いに調整されてもよい。

【0058】

検出器２５０が、質量スペクトルに関してゲインの既知の好適な値を有する場合、検出器２５０の応答は、光子源２６０への既知の入力（例えば電流／電圧）、および／または光子源２６０から既知の入力（例えば波長／エネルギー）について測定されてよい。光子源２６０への、および／または光子源２６０から既知の入力と、検出器２５０の測定された応答とが与えられたと仮定すると、ゲインの好適な値を達成するために１つまたは複数の他の検出器２５０（例えば他のシステム／計器１０における）を一致させてもよい。

【0059】

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。

【0060】

図４Ｂを参照すると、本明細書で記載される方法（複数可）は、イオン検出器２５０Ｉをテストする（または調整する）ためにＵＶ ＬＥＤ２６０Ｌのパルス式の動作を使用するように限定されるわけではない。 例えば、図４Ａのブロック４３３および４３４の動作は、種々のタイプの光子源２６０および荷電粒子検出器２５０に対して行われる場合がある。詳細には、図４Ｂでは、ブロック４３３’および４３４’が図４Ａのブロック４３３および４３４をそれぞれ一部修正しており、ＵＶ ＬＥＤ２６０Ｌまたは他の光子源２６０に電流を印加すること（ブロック４３３’）を含む方法を例示している。しかしながらブロック４３３’の動作（複数可）は、光子源２６０から、光子２６０Ｐを検出器２５０に提供するいずれの動作（複数可）を含んでもよい。例えば光子２６０Ｐは、検出器２５０のＭＣＰ２６１に入射するように提供されてもよい。

【0061】

図４Ｂの方法は、光子源２６０によって出力される光子２６０Ｐに対する検出器２５０による応答を測定すること（ブロック４３４’）をさらに含む。具体的には、応答は、計器１０の内部で質量スペクトルが生成されていない間（すなわちいかなるイオン化イベントも生じていない状態で）測定することができる。応答はよって、計器１０の内部のイオンイベントとは無関係であり得る。例えば、応答は、検出器２５０に入射するイオン電流２３０Ｃの提供をやめている間、測定することができる。さらに、一部の実施形態において、ブロック４３３’および４３４’の動作は、図４Ａのブロック４１０～４２３の１つまたは複数のイオン化の確認動作によって先行される（またはさらにはそれによってトリガされる）場合もあり、検出器２５０におけるいかなる測定可能なイオン電流２３０Ｃもブロック４３３’および４３４’の動作を行う前に中断されてもよい。

【0062】

測定（ブロック４３４’）動作（複数可）は、検出器２５０が、検出器２５０に入射する光子源２６０の光子２６０Ｐに応じて出力信号を提供するかどうかを判定することを含んでよい。例えば、これは、光子源２６０の光子２６０Ｐがパルスを出す間、検出器２５０の出力信号がパルス状であるかどうかを判定することを含んでもよい。

【0063】

図４Ｃを参照すると、ブロック４３３Ｖおよび４３４Ｖは、図４Ｂのブロック４３３’および４３４’をそれぞれ一部修正している。詳細には、電流を印加する動作（複数可）（ブロック４３３’）は、光子源２６０の電流を変える（ブロック４３３Ｖ）ことを含んでよい。例えばＵＶ ＬＥＤ２６０Ｌを通る電流は、特定の範囲の光子２６０Ｐ出力を生成するように変更されてよい。一例として、ＵＶ ＬＥＤ２６０Ｌは、変更された範囲の出力パワーを有する光を生成することができる。このような出力の範囲に対する検出器２５０による応答をその後測定することができる（ブロック４３４Ｖ）。ブロック４３３Ｖおよび４３４Ｖの動作は、検出器２５０の動的範囲をテストするために行われてよい。

【0064】

一部の実施形態において、検出器２５０の信号ゲインを調整する動作（複数可）（ブロック４３７）は、ＵＶ ＬＥＤ２６０Ｌまたは計器１０の内部の別の光子源２６０からのそのような変更された出力パワーの光の検出に応じて行われてよい。さらに、電流を変える動作（複数可）（ブロック４３３Ｖ）は、ＵＶ ＬＥＤ２６０Ｌの第１の電流を、ＵＶ ＬＥＤ２６０Ｌの異なる（より大きい、またはより小さい）第２の電流に変更することを含んでもよく、方法は、検出器２５０の第１の出力信号から検出器２５０の異なる第２の出力信号への変化が、第１の電流から第２の電流への変化に比例していることの判定に応じて、検出器２５０が適切に機能していることを判定することをさらに含んでもよい。例えば、方法は、ＵＶ ＬＥＤ２６０Ｌを通る電流の増加または低下は、検出器２５０の出力信号の大きさがそれぞれ対応して増加または低下する結果となるかどうかを確認することを含んでもよい。

【0065】

図４Ｄを参照すると、ＵＶ ＬＥＤ２６０Ｌが計器１０の筐体１０ｈの内部に設置される（ブロック４３２）前、計器１０のイオン光学系２２０の１つまたは複数の部分が取り外されてよい（ブロック４１１’／４２１’）。したがって、電流を印加する動作（複数可）（図４Ｂのブロック４３３’）、またはそうでなければ検出器２５０に光子２６０Ｐを提供する動作（複数可）は、イオン光学系２２０の１つまたは複数の部分がない／取り外されている間（ブロック４１１’／４２１’）に行われてよい。

【0066】

図４Ｅを参照すると、本発明の方法は、計器１０の内部のＬＥＤ２６０Ｌから光子２６０Ｐを生成すること（ブロック４３３”）を含んでよい。ブロック４３３”の動作（複数可）は、ＬＥＤ２６０Ｌから検出器２５０に光子２６０Ｐを提供する任意のやり方を含んでよい。例えばこれは、限定されるものではないが、電流を印加する動作（複数可）（図４Ｂのブロック４３３’）によって行われてもよい。ＬＥＤ２６０Ｌから光子２６０Ｐを生成した後、および／または光子２６０Ｐを生成している間（ブロック４３３”）、方法は、計器１０におけるイオン化なしに（例えばイオン化をやめている間）、光子２６０Ｐに対する検出器２５０による応答を検出すること（ブロック４３４”）を含んでよい。ブロック４３４”の動作（複数可）は、検出器２５０による応答を識別する（例えばその発生を確認する）、および／または評価する（例えばその値を測定する）任意の方法を含んでよい。

【0067】

図５Ａおよび図５Ｂは、ＵＶ ＬＥＤ２６０Ｌを通る入力電流に基づいてイオン検出器２５０Ｉからの信号強度の違い（例えばボルトまたはミリボルトで）を例示するオシロスコープトレースのグラフを図示する。イオン検出器２５０Ｉの動的範囲は、ＵＶ ＬＥＤ２６０Ｌからの光子２６０Ｐ出力パワーを、そのダイオード電流を介して変更し、イオン検出器２５０Ｉの応答を測定することによってテストすることができる。検出器２５０Ｉの応答における比例式の低下の測定が、ＵＶ ＬＥＤ２６０Ｌのダイオード電流の変化について、図５Ａに関連して、図５Ｂに示されている。図５Ａおよび図５Ｂでは、第１のチャネルは、イオン検出器２５０Ｉの出力信号（例えば電圧）Ｖｄｅｔｅｃｔｏｒを表しており、第２のチャネルは、抵抗器２６５（例えば１ワット、６８０オームの抵抗器）とＵＶ ＬＥＤ２６０Ｌとの直列の組合せに印加される電圧を表している。例えば、第２のチャネルによって表される電圧は、信号生成器の電圧供給によって提供されてよい。

【0068】

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。さらに、試料プレート２３０から検出器２５０までの経路２３０ＣＰは、計器１０の筐体１０ｈによって囲まれた「分析流路」と本明細書において呼ばれる場合もある。分析流路の自由なドリフト部分は、フライト管２４０によって既定される／提供されてもよい。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。

【0069】

本発明は有利には、ＭＡＬＤＩの動作とは関係なく、計器１０の検出器２５０をテストまたは調整することができる。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。この例では、ＬＥＤ（例えばＵＶ ＬＥＤ）２６０Ｌが、検出器２５０をテストするために使用されてよい。計器１０のイオン光学系２２０の１つまたは複数のそらせ板（または他の部分（複数可）／構成要素（複数可））が取り外されてもよい。計器１０のフライト管２４０の電圧を維持するために、計器１０の内部回路が、フライト管２４０に直接ワイヤで接続（例えば短絡）されてよい。例えば、計器１０の内部の抵抗分周回路６１０（図６Ａ）は、フライト管２４０で使用される機械的取り付けハードウェアを介してフライト管２４０の底部２４０Ｂに直接ワイヤで接続されてもよい。一例として、抵抗分周回路６１０は、図３Ｃにおける光子源／光源２６０の反対側の保持リング付近でワイヤで接続されてもよい。

【0070】

このようなテストの目的のために、イオン光学装置２２０の区域（図６Ｂの点線の楕円の中の部分／構成要素）が取り外されてもよい。それらが取り外された場合、抵抗分周回路６１０からの接続地点ｃ（図６Ａ）はもはや、イオン光学装置２２０上の接続地点ｃにワイヤで接続することはできない。結果として、抵抗分周回路６１０上の接続地点ｃは代わりに、フライト管２４０で使用される機械的取り付けハードウェアを介してフライト管２４０の底部２４０Ｂに直接ワイヤで接続されてよい。

【0071】

抵抗分周回路６１０は、複数の抵抗器６１１（例えば、６１１－１から６１１－９）を含んでよい。抵抗分周回路６１０は、高圧（ＨＶ）ネットワークと呼ばれる場合もあり（図６Ｂ）、これはコンデンサ６１２を含んでもよく、ワイヤ６１３（これは「レッドワイヤ」と呼ばれる場合もある）に接続されてよい。さらに、チャンバ２１０内での地点ａ１（図６Ｂ）における入力電圧は、０から１００ＶＤＣまで可変であってよく、地点ａ２における入力電圧は、－４ｋＶから０Ｖ（１０マイクロ秒（μｓ）の固定されたパルス幅と、およそ５０ナノ秒（ｎｓ）の立ち上がり時間とを有する）の規模で可変であり得る。さらに、図６Ｂは、計器１０がｘ－ｙ段６２０および負荷ロックシール６３０、ならびに複数のコネクタ（例えばコネクタ／接続地点ａ１、ａ２、ｂ、ｃ、ｄ１、ｄ２、ｅ１、ｅ２）を含む場合があることを例示している。

【0072】

ＬＥＤ２６０Ｌは、６８０オーム、１ワットの抵抗器などの抵抗器２６５を介して、計器１０のＳａｆｅ Ｈｉｇｈ Ｖｏｌｔａｇｅ（ＳＨＶ）フィードスルーにワイヤで接続されてよい。ＬＥＤ２６０Ｌをオンにするために、０～１０ボルトの方形波が関数発生器を介して加えられてもよく、ＬＥＤ２６０Ｌは、２０ミリアンペアの順電流のために３７８ｎｍで７ミリワットの光学パワーを発することができる。高圧が計器１０のためにオンにされてよく、これは、ＬＥＤ２６０Ｌに対する検出器２５０による応答を促進するのを助けることができる。

【0073】

図５Ａおよび図５Ｂに示されるように、検出器２５０は、ＬＥＤ２６０Ｌからの信号（例えば光子２６０Ｐ）に対する明白な応答を出力することができる。したがってＬＥＤ２６０Ｌを使用して、検出器２５０の好適な動作を確認すること、および／または検出器２５０を較正することができる。さらに、電流を段階的にＬＥＤ２６０Ｌに通すことで、検出器２５０の動的範囲をテストすることもできる。

【0074】

一部の実施形態において、検出器２５０による応答は、１つまたは複数の他の検出器２５０による応答と比較されてもよい。例えば１グループの検出器２５０のゲインが同じであるかどうかを確認することが望ましい場合がある。

【0075】

本発明の、計器１０の内部での光子２６０Ｐの使用によって、イオンイベントとは関係なく検出器２５０の応答をテストする（または調整する）ことが可能になる。一部の実施形態において、このような応答は、光子源２６０を反復式に／パルス式にオンおよびオフにすることによるものである。ＬＥＤを通る電流を変えることは比較的容易であるため、光子源２６０としてＬＥＤ２６０Ｌを使用することは有利であり得る。

【0076】

ＬＥＤ２６０Ｌを使用して、ＬＥＤ２６０Ｌの既知の出力に基づいて検出器２５０のゲインを修正すること、または設定することができる。例えばこれは、検出器２５０を較正するために行われることができるか、または検出器２５０が適切に動作しているかどうかの２元確認（はい、またはいいえ）として行われることができる。ＬＥＤ２６０Ｌの使用とは対照的に、従来の質量分析計は、試料を使用し、その後、試料によって生成された信号に基づいて検出器のゲインを調整してよい。本発明の実施形態による、既知の波長でのＬＥＤ２６０Ｌの使用は、異なる試料間における固有の変動性により、試料を使用する従来の技術よりもさらに反復可能であると考えられている。一例として、本発明は有利には、既知の出力波長を有するＬＥＤ２６０Ｌを通るように既知の／一定の電流を印加し、これにより検出器２５０の応答を測定するために相対的に反復可能な技術を提供することができる。

【0077】

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。

【0078】

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。

【0079】

「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。

【0080】

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。

【0081】

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。

【0082】

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。

【0083】

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。

【0084】

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。

【0085】

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。フライト管２４０は、荷電粒子検出器２５０「と連通する」ように称される場合がある。本明細書で使用される際、フレーズ「と連通する」は、物理的に、光学的に、電気的に、有線での、および／または無線での接続（複数可）を指す場合がある。

【0086】

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3A】

【図3B】

【図3C】

【図3D】

【図3E】

【図4A】

【図4B】

【図4C】

【図4D】

【図4E】

【図5A】

【図5B】

【図6A】

【図6B】