特許 7525072 質量分析装置の電圧設定方法及び質量分析装置

(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】2024-07-22

(45)【発行日】2024-07-30

(54)【発明の名称】質量分析装置の電圧設定方法及び質量分析装置

(51)【国際特許分類】

   H01J 49/16 20060101AFI20240723BHJP

   H01J 49/10 20060101ALI20240723BHJP

   H01J 49/14 20060101ALI20240723BHJP

   H01J 49/00 20060101ALI20240723BHJP

   H01J 49/02 20060101ALI20240723BHJP

【ＦＩ】

H01J49/16 500

H01J49/10 700

H01J49/14 700

H01J49/14 500

H01J49/00 360

H01J49/02 200

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2023548037

(86)(22)【出願日】2021-09-16

(86)【国際出願番号】 JP2021034161

(87)【国際公開番号】W WO2023042348

(87)【国際公開日】2023-03-23

【審査請求日】2023-11-06

(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】110001069

【氏名又は名称】弁理士法人京都国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】磯 圭祐

(72)【発明者】

【氏名】福井 航

(72)【発明者】

【氏名】小寺澤 功明

(72)【発明者】

【氏名】向畑 和男

【審査官】大門 清

(56)【参考文献】

【文献】特開２００８－５３０２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－５６８０１（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０２０／０３７８９８９（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２００４－１４６２１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１５／００１８８１（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｊ ４９／００－４９／４８

Ｇ０１Ｎ ２７／６２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

イオン化電極を有し、大気圧イオン化法によって試料液体中の化合物をイオン化するイオン化部と、前記イオン化電極に電圧を印加する高電圧電源と、前記イオン化部で発生したイオンをｍ／ｚに応じて分離する質量分離器と、前記質量分離器で分離された前記イオンを検出するイオン検出器と、を備えた質量分析装置において、前記高電圧電源から前記イオン化電極に印加する電圧の値を設定する方法であって、
前記高電圧電源から前記イオン化電極に予め定められた初期電圧を印加し、且つ前記イオン化部に一定組成の試料液体を導入している状態において、前記イオン検出器からの出力信号又は前記イオン化電極に流れる電流を監視し、
前記出力信号又は前記電流の変動幅が予め定められた閾値以上であった場合に、前記高電圧電源から前記イオン化電極に印加する電圧を前記初期電圧よりも小さい値に設定する、
質量分析装置の電圧設定方法。

【請求項2】

イオン化電極を有し、大気圧イオン化法によって試料液体中の化合物をイオン化するイオン化部と、
前記イオン化電極に電圧を印加する高電圧電源と、
前記イオン化部で発生したイオンをｍ／ｚに応じて分離する質量分離器と、
前記質量分離器で分離された前記イオンを検出するイオン検出器と、
前記高電圧電源から前記イオン化電極に予め定められた初期電圧を印加し、且つ前記イオン化部に一定組成の試料液体を導入している状態において、前記イオン検出器からの出力信号又は前記イオン化電極に流れる電流の変動幅が予め定められた閾値以上であるか否かを判定する判定部と、
前記判定部によって前記変動幅が予め定められた閾値以上であると判定された場合に、前記高電圧電源から前記イオン化電極に印加する電圧の値を小さくするようユーザに通知する通知部と、
を有する質量分析装置。

【請求項3】

イオン化電極を有し、大気圧イオン化法によって試料液体中の化合物をイオン化するイオン化部と、
前記イオン化電極に電圧を印加する高電圧電源と、
前記イオン化部で発生したイオンをｍ／ｚに応じて分離する質量分離器と、
前記質量分離器で分離された前記イオンを検出するイオン検出器と、
前記高電圧電源から前記イオン化電極に予め定められた初期電圧を印加し、且つ前記イオン化部に一定組成の試料液体を導入している状態において、前記イオン検出器からの出力信号又は前記イオン化電極に流れる電流の変動幅が予め定められた閾値以上であるか否かを判定する判定部と、
前記判定部によって前記変動幅が予め定められた閾値以上であると判定された場合に、前記高電圧電源から前記イオン化電極に印加する電圧を前記初期電圧よりも小さい値に設定する電圧設定部と、
を有する質量分析装置。

【請求項4】

前記質量分析装置が、更に、ガス源から前記イオン化部へとガスを導入するガス導入部を備え、
前記出力信号又は前記電流の変動幅が予め定められた閾値以上であった場合に、前記高電圧電源から前記イオン化電極に印加する電圧を、前記ガスに含まれる窒素又は酸素の濃度、若しくは前記ガス源の種類に応じた値に設定する、
請求項１に記載の質量分析装置の電圧設定方法。

【請求項5】

更に、
ガス源から前記イオン化部へとガスを導入するガス導入部と、
ユーザによる、前記ガスに含まれる窒素又は酸素の濃度、若しくは前記ガス源の種類の入力を受け付ける入力受付部と、
を有し、
前記電圧設定部が、前記判定部によって前記変動幅が予め定められた閾値以上であると判定された場合に、前記高電圧電源から前記イオン化電極に印加する電圧を、前記入力受付部で受け付けた窒素又は酸素の濃度、若しくは前記ガス源の種類に応じた値に設定する、
請求項３に記載の質量分析装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、質量分析装置の電圧設定方法及び質量分析装置に関する。

【背景技術】

【0002】

質量分析装置において試料をイオン化する手法として様々なイオン化法が知られている。こうしたイオン化法は、真空雰囲気の下でイオン化を行う手法と、略大気圧雰囲気の下でイオン化を行う手法とに大別でき、後者は一般に、大気圧イオン化法（ＡＰＩ：atmospheric pressure ionization）と総称される。

【0003】

大気圧イオン化法としては、エレクトロスプレーイオン化法（ＥＳＩ：electrospray ionization）、又は大気圧化学イオン化法（ＡＰＣＩ：atmospheric pressure chemical ionization）が広く用いられている。これらのイオン化法は、いずれも試料液体（例えば分析対象試料と溶媒との混合物）をノズルから大気圧雰囲気中に噴霧するものであり、ＥＳＩでは、前記ノズルに設けられた金属細管に高電圧を印加し、これにより前記試料液体を帯電させて噴霧することによって、試料分子をイオン化する。一方、ＡＰＣＩでは、前記ノズルの近傍に設けられた針状の放電電極に高電圧を印加することによってコロナ放電を生成する。そして、前記ノズルから噴霧された試料液体中の溶媒分子を前記コロナ放電によってイオン化し、生成した溶媒イオンと試料分子とのイオン-分子反応によって試料分子をイオン化する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特表2019-505953号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

上記のような大気圧イオン化法では、イオン源に設けられたイオン化電極、すなわち上述の金属細管又は放電電極に高電圧が印加されるが、このときの電圧値が大きすぎると、イオン源にて望ましくない放電（異常放電）が発生して試料分子のイオン化が不安定となることがあった（例えば、特許文献１を参照）。

【0006】

本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、大気圧イオン化法による試料のイオン化を行うイオン源を備えた質量分析装置において、イオン源における異常放電を抑制して安定した分析結果を得られるようにすることにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記課題を解決するために成された本発明に係る質量分析装置の電圧設定方法は、
イオン化電極を有し、大気圧イオン化法によって試料液体中の化合物をイオン化するイオン化部と、前記イオン化電極に電圧を印加する高電圧電源と、前記イオン化部で発生したイオンをｍ／ｚに応じて分離する質量分離器と、前記質量分離器で分離された前記イオンを検出するイオン検出器と、を備えた質量分析装置において、前記高電圧電源から前記イオン化電極に印加する電圧の値を設定する方法であって、
前記高電圧電源から前記イオン化電極に予め定められた初期電圧を印加し、且つ前記イオン化部に一定組成の試料液体を導入している状態において、前記イオン検出器からの出力信号又は前記イオン化電極に流れる電流を監視し、
前記出力信号又は前記電流の変動幅が予め定められた閾値以上であった場合に、前記高電圧電源から前記イオン化電極に印加する電圧を前記初期電圧よりも小さい値に設定するものである。

【0008】

上記課題を解決するために成された本発明に係る質量分析装置は、
イオン化電極を有し、大気圧イオン化法によって試料液体中の化合物をイオン化するイオン化部と、
前記イオン化電極に電圧を印加する高電圧電源と、
前記イオン化部で発生したイオンをｍ／ｚに応じて分離する質量分離器と、
前記質量分離器で分離された前記イオンを検出するイオン検出器と、
前記高電圧電源から前記イオン化電極に予め定められた初期電圧を印加し、且つ前記イオン化部に一定組成の試料液体を導入している状態において、前記イオン検出器からの出力信号又は前記イオン化電極に流れる電流の変動幅が予め定められた閾値以上であるか否かを判定する判定部と、
前記判定部によって前記変動幅が予め定められた閾値以上であると判定された場合に、前記高電圧電源から前記イオン化電極に印加する電圧の値を小さくするようユーザに通知する通知部と、
を有するものである。

【0009】

上記課題を解決するために成された本発明に係る質量分析装置は、
イオン化電極を有し、大気圧イオン化法によって試料液体中の化合物をイオン化するイオン化部と、
前記イオン化電極に電圧を印加する高電圧電源と、
前記イオン化部で発生したイオンをｍ／ｚに応じて分離する質量分離器と、
前記質量分離器で分離された前記イオンを検出するイオン検出器と、
前記高電圧電源から前記イオン化電極に予め定められた初期電圧を印加し、且つ前記イオン化部に一定組成の試料液体を導入している状態において、前記イオン検出器からの出力信号又は前記イオン化電極に流れる電流の変動幅が予め定められた閾値以上であるか否かを判定する判定部と、
前記判定部によって前記変動幅が予め定められた閾値以上であると判定された場合に、前記高電圧電源から前記イオン化電極に印加する電圧を前記初期電圧よりも小さい値に設定する電圧設定部と、
を有するものであってもよい。

【0010】

また、上記課題を解決するために成された本発明に係る質量分析装置の電圧設定方法は、
イオン化電極を有し、大気圧イオン化法によって試料液体中の化合物をイオン化するイオン化部と、前記イオン化電極に電圧を印加する高電圧電源と、ガス源から前記イオン化部へとガスを導入するガス導入部と、を備えた質量分析装置において、前記高電圧電源から前記イオン化電極に印加する電圧の値を設定する方法であって、
前記高電圧電源から前記イオン化電極に印加する電圧を、前記ガスに含まれる窒素又は酸素の濃度、若しくは前記ガス源の種類に応じた値に設定するものであってもよい。

【0011】

上記課題を解決するために成された本発明に係る質量分析装置は、
イオン化電極を有し、大気圧イオン化法によって試料液体中の化合物をイオン化するイオン化部と、
前記イオン化電極に電圧を印加する高電圧電源と、
ガス源から前記イオン化部へとガスを導入するガス導入部と、
ユーザによる、前記ガスに含まれる窒素又は酸素の濃度、若しくは前記ガス源の種類の入力を受け付ける入力受付部と、
前記高電圧電源から前記イオン化電極に印加する電圧を、前記入力受付部で受け付けた窒素又は酸素の濃度、若しくは前記ガス源の種類に応じた値に設定する電圧設定部と、
を有するものであってもよい。

【発明の効果】

【0012】

上記本発明に係る質量分析装置の電圧設定方法又は質量分析装置によれば、大気圧イオン化法による試料のイオン化を行うイオン源（イオン化部）を備えた質量分析装置において、イオン源における異常放電を抑制して安定した分析結果を得られるようになる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本発明の第１の実施形態に係る質量分析装置の概略構成図。

【図2】前記質量分析装置のイオン化室周辺の概略構成図。

【図3】前記実施形態における印加電圧の設定手順を示すフローチャート。

【図4】前記実施形態における印加電圧の設定手順の別の例を示すフローチャート。

【図5】同実施形態における質量分析装置の別の構成例を示す模式図。

【図6】同実施形態における質量分析装置の更に別の構成例を示す模式図。

【図7】同実施形態における質量分析装置の更にまた別の構成例を示す模式図。

【図8】図５～図７の構成例における印加電圧の設定手順を示すフローチャート。

【図9】図５～図７の構成例における印加電圧の設定手順の別の例を示すフローチャート。

【図10】本発明の第２の実施形態に係る質量分析装置の概略構成図。

【図11】同実施形態における印加電圧の決定手順を示すフローチャート。

【図12】同実施形態における設定画面の一例を示す図。

【図13】本発明に係る実験例において、イオン化電極への印加電圧を3.5kVとした場合におけるイオン化電極電流及びイオン検出信号の経時変化を示すグラフ。

【図14】前記実験例において、イオン化電極への印加電圧を3.0kVとした場合におけるイオン化電極電流及びイオン検出信号の経時変化を示すグラフ。

【発明を実施するための形態】

【0014】

（第１の実施形態）
以下、本発明の一実施形態に係る質量分析装置及びその電圧設定方法について、図面を参照しつつ説明を行う。図１は、本実施形態に係る質量分析装置の概略構成図であり、図２は、前記質量分析装置のイオン化室周辺の構成を示す概略図である。本実施形態に係る質量分析装置は、試料に対し質量分析を実行してデータを収集する測定部１１０と、測定部１１０で収集されたデータを処理するデータ処理部１７０と、測定部１１０を制御する制御部１５０と、を備えている。また、制御部１５０には、ユーザ（分析担当者）が操作するマウスなどのポインティングデバイス又はキーボードである入力部１６１と、液晶ディスプレイ等の表示部１６２とが接続されている。

【0015】

図１に示すように、測定部１１０は、略大気圧雰囲気であるイオン化室１１１（本発明におけるイオン化部に相当）と、図示しない高性能の真空ポンプにより高真空雰囲気に維持される分析室１１４と、それらイオン化室１１１と分析室１１４との間にあって真空度が段階的に高くなっている第１中間真空室１１２及び第２中間真空室１１３と、を備えている。すなわち、本実施形態における測定部１１０は、多段差動排気系の構成を有している。イオン化室１１１と第１中間真空室１１２とは細径のイオン導入管１２９を通して連通している。

【0016】

本実施形態におけるイオン化室１１１は、エレクトロスプレーイオン化（ＥＳＩ）と、大気圧化学イオン化（ＡＰＣＩ）とが同時に行われるものであって、イオン化室１１１の壁面には、イオン化室１１１内に試料液体を静電噴霧するスプレーノズルであるＥＳＩプローブ１２１と、イオン化室１１１内にコロナ放電を発生させる針状の放電電極（コロナニードル）１２５とが配設されている。ＥＳＩプローブ１２１は、図２に示すように、外部から試料液体が供給されるキャピラリ１２２と、該キャピラリ１２２が挿通される金属細管１２３と、キャピラリ１２２及び金属細管１２３と略同軸円筒状であるネブライズガス管１２４と、を含んでいる。なお、キャピラリ１２２としては、例えばガラス製の細管が用いられる。ネブライズガス管１２４の後端は、窒素ガス発生装置又はガスボンベなどのガス源１３０に接続されている。キャピラリ１２２の先端はネブライズガス管１２４の先端より所定長さだけ突出している。金属細管１２３にはＥＳＩ用高電圧電源１３１が接続されている。

【0017】

ＥＳＩプローブ１２１からの噴霧流の進行方向前方には、上述の放電電極１２５が配置され、放電電極１２５にはＡＰＣＩ用高電圧電源１３２が接続されている。なお、本実施形態においては、金属細管１２３及び放電電極１２５が本発明におけるイオン化電極に相当し、ＥＳＩ用高電圧電源１３１及びＡＰＣＩ用高電圧電源１３２が本発明における高電圧電源に相当する。また、ＥＳＩプローブ１２１からの噴霧流の進行方向前方には、イオン導入管１２９の入口端も配置されている。イオン化室１１１と第１中間真空室１１２との境界には、板状の対電極１２６が配設されており、対電極１２６の中央には、乾燥ガス噴出口１２７が設けられている。乾燥ガス噴出口１２７からは、ガス源１３０より供給され、乾燥ガス供給管１１５を通過した乾燥ガスが、ＥＳＩプローブ１２１からの噴霧流に向けて噴出される。更に、イオン化室１１１と第１中間真空室１１２との境界には、イオン導入管１２９及び前記乾燥ガスを加熱するブロックヒータ１２８が設けられている。

【0018】

第１中間真空室１１２内及び第２中間真空室１１３内にはそれぞれ、イオンを収束させつつ後段へ輸送するイオンガイド１４１、１４３が設置され、第１中間真空室１１２と第２中間真空室１１３との間は、頂部に小孔を有するスキマー１４２で隔てられている。また、分析室１１４内には、イオンをｍ／ｚに応じて分離する四重極マスフィルタ１４４（本発明における質量分離器に相当）と、四重極マスフィルタ１４４を通り抜けたイオンを検出するイオン検出器１４５と、が配置されている。なお、四重極マスフィルタ１４４を直交加速式飛行時間型質量分析器に置き換える等、各部の構成は適宜に変更可能である。

【0019】

制御部１５０は、分析制御部１５１と、表示制御部１５２とを機能ブロックとして含んでおり、更に、各種分析条件の設定値を記憶する設定値記憶部１５３を備えている。分析制御部１５１は、ＥＳＩ用高電圧電源１３１、ＡＰＣＩ用高電圧電源１３２、及び図示しないその他の電源（例えば、イオンガイド１４１、１４３又は四重極マスフィルタ１４４等に電圧を印加するもの）などをそれぞれ制御することによって質量分析を遂行する。表示制御部１５２は、ユーザが入力設定した情報、質量分析の結果、及び各種の通知などを表示部１６２に表示させる。

【0020】

データ処理部１７０は、本発明に特徴的な機能ブロックとして、異常放電判別部１７１（本発明における判定部に相当）を備えている。

【0021】

なお、制御部１５０及びデータ処理部１７０の機能の少なくとも一部は、ＣＰＵと、メモリと、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）又はソリッドステートドライブ（ＳＳＤ）等の大容量記憶装置と、を備えた、汎用のパーソナルコンピュータをハードウエア資源とし、該コンピュータに予めインストールされた専用のソフトウェアを該コンピュータ上で実行することにより実現されるようにすることができる。

【0022】

まず、本実施形態に係る質量分析装置における基本的な分析動作について説明する。ＥＳＩプローブ１２１に設けられたキャピラリ１２２の後端には、試料液体として、図示しない液体クロマトグラフからの溶出液、すなわち、該液体クロマトグラフのカラムによって分離された試料成分と、溶媒（移動相）との混合液が導入される。また、ＥＳＩ用高電圧電源１３１で発生した高電圧がＥＳＩプローブ１２１の金属細管１２３に印加されると共に、ＡＰＣＩ用高電圧電源１３２で発生した高電圧が放電電極１２５に印加される。金属細管１２３は試料液体が流通するキャピラリ１２２を囲んでいるため、キャピラリ１２２内を通過する試料液体は、金属細管１２３に印加された高電圧によって強く帯電し、キャピラリ１２２の外管であるネブライズガス管１２４から噴出するネブライズガスの助けを受けて、ＥＳＩプローブ１２１の先端から帯電液滴として噴霧される。

【0023】

このとき、乾燥ガス噴出口１２７から噴出する乾燥ガスが、ＥＳＩプローブ１２１からの噴霧流に吹き付けられる。これにより前記帯電液滴中の溶媒が急速に蒸発して液滴サイズが小さくなり、それに伴って、クーロン反発力によって気体イオンが発生する。なお、このとき発生するイオンは、主に試料中の中～高極性の成分に由来するものである。

【0024】

更に、放電電極１２５の先端部の周囲では、ＡＰＣＩ用高電圧電源１３２による電圧印加によってコロナ放電が発生する。このコロナ放電によって、前記噴霧流中の溶媒分子がイオン化されて反応イオンが生成される。そして、この反応イオンが前記噴霧流中の試料分子と反応（イオン-分子反応）することによって、該試料分子がイオン化される。このとき発生するイオンは、主に、試料中の低～中極性の成分に由来するものである。

【0025】

こうして発生した試料由来のイオン（試料イオン）は、イオン化室１１１と第１中間真空室１１２との圧力差により、イオン導入管１２９を介して第１中間真空室１１２内に吸い込まれる。また、イオン化室１１１において蒸発しきらずに残った微小な液滴の一部もイオン導入管１２９に吸い込まれ、管内でブロックヒータ１２８に加熱されて溶媒が蒸発し、イオン化が促進される。第１中間真空室１１２に到達したイオンは、イオンガイド１４１により収束されると共に、後段の第２中間真空室１１３及び分析室１１４へと送られる。

【0026】

分析室１１４では、四重極マスフィルタ１４４が、特定のｍ／ｚを有するイオンのみを通過させるか、あるいは通過させるイオンのｍ／ｚを所定の範囲内で繰り返し走査する。そして、四重極マスフィルタ１４４を通過したイオンがイオン検出器１４５に到達する。イオン検出器１４５では、到達したイオンの数に応じた電流がイオン検出信号として取り出される。前記イオン検出信号はＡ／Ｄ変換器１４６によってデジタル化されて、データ処理部１７０に送られる。データ処理部１７０は、前記イオン検出信号をデジタル化して得られたデータを処理することにより、例えばマススペクトル、マスクロマトグラム、又はトータルイオンクロマトグラムなどを作成したり、未知化合物の定性又は目的化合物の定量などを実施したりする。

【0027】

続いて、本実施形態に係る質量分析装置の特徴的な動作について説明する。本実施形態に係る質量分析装置では、本分析（分析対象試料の最終的な分析結果を得るための質量分析）の実行に先立って、ＥＳＩ用高電圧電源１３１からＥＳＩプローブ１２１の金属細管１２３への印加電圧、及びＡＰＣＩ用高電圧電源１３２から放電電極１２５への印加電圧の設定作業が行われる。この設定作業は、既知成分を含む一定組成の標準試料を、ＥＳＩプローブ１２１のキャピラリ１２２に連続的に供給しつつ行われる。前記標準試料は、前記本分析で使用する溶媒を含むものとすることが望ましく、実質的な試料成分を含まない溶媒のみから成る試料液体、例えば液体クロマトグラフに使用される移動相を、前記標準試料として使用してもよい。なお、前記印加電圧の設定作業において、分析制御部１５１は、図示しない電源を制御することにより、イオンガイド１４１、１４３に前記本分析の実行時と同様の電圧を印加させる。また、前記既知成分に由来するイオンが四重極マスフィルタ１４４を通過するように、四重極マスフィルタ１４４を構成するロッド電極への印加電圧を制御する。また、前記印加電圧の設定作業において、ガス源１３０からネブライズガス管１２４及び乾燥ガス噴出口１２７へ供給するガスは、本分析の実行時に使用するガスと同様の組成を有するものとする。

【0028】

前記印加電圧の設定作業の実行手順について、図３のフローチャートを参照しつつ説明する。なお、本発明において、印加電圧の値が大きい（又は小さい）とは、印加電圧の絶対値が大きい（又は小さい）ことを意味し、印加電圧の値を小さくするとは、印加電圧の絶対値を小さくすることを意味する。

【0029】

まず、前記標準試料をＥＳＩプローブ１２１のキャピラリ１２２に連続的に供給している状態で、ユーザが入力部１６１で所定の操作を行う。これにより、分析制御部１５１の制御の下で、ＥＳＩ用高電圧電源１３１からＥＳＩプローブ１２１の金属細管１２３に所定の高電圧が印加されると共に、ＡＰＣＩ用高電圧電源１３２から放電電極１２５に所定の高電圧が印加される（ステップ１１）。このときの印加電圧を初期電圧とよぶ。ここで、ＥＳＩ用高電圧電源１３１の初期電圧と、ＡＰＣＩ用高電圧電源１３２の初期電圧は、同一の値であってもよく、異なる値であってもよい。なお、前記初期電圧としては、例えば、試料の分析に適用される電圧値として一般的な値を、予め質量分析装置のメーカ又はユーザが設定して設定値記憶部１５３に記憶させておく。前記初期電圧の印加により、イオン化室１１１内で標準試料がイオン化され、発生したイオンがイオンガイド１４１、１４３を経て四重極マスフィルタ１４４に送られる。ＥＳＩプローブ１２１に導入される標準試料の組成は時間によらず一定であるため、このときイオン検出器１４５から出力させる信号（イオン検出信号）もほぼ一定となるはずである。しかしながら、イオン化室１１１で異常放電が発生している場合には、イオン化室１１１におけるイオン化の状態が不安定となるため、イオン検出信号が大きく変動する。そこで、本実施形態に係る質量分析装置では、異常放電判別部１７１が、イオン検出器１４５からのイオン検出信号を監視し、前記初期電圧の印加開始から所定の時間が経過した時点（すなわちステップ１２でＹｅｓとなった時点）で、イオン検出信号の変動幅が予め定められた閾値以上であるか否かを判定する（ステップ１３）。このとき、イオン検出信号の変動幅が前記閾値を下回っていた場合（すなわちステップ１３でＮｏの場合）には、このときのＥＳＩ用高電圧電源１３１及びＡＰＣＩ用高電圧電源１３２による印加電圧（すなわち初期電圧）を本分析に適用する印加電圧として決定し、その値を設定値記憶部１５３に記憶させる（ステップ１５）。

【0030】

一方、イオン検出信号の変動幅が前記閾値以上であった場合（すなわちステップ１３でＹｅｓの場合）には、異常放電判別部１７１が、イオン化室１１１において異常放電が発生していると判定し、その旨を示す信号を分析制御部１５１に出力する。前記信号を受けた分析制御部１５１は、ＥＳＩ用高電圧電源１３１及びＡＰＣＩ用高電圧電源１３２による印加電圧をそれぞれ予め定められた電圧幅だけ小さくする（ステップ１４）。前記電圧幅は、ＥＳＩ用高電圧電源１３１とＡＰＣＩ用高電圧電源１３２とで異なっていてもよく、同じであってもよい。その後は、ステップ１２に戻り、イオン検出信号の変動幅が閾値を下回っていると判定されるまで（すなわちステップ１３でＮｏとなるまで）ステップ１２～１４の処理を繰り返し実行する。そして、イオン検出信号の変動幅が閾値を下回ったと判定されたら、そのときのＥＳＩ用高電圧電源１３１及びＡＰＣＩ用高電圧電源１３２による印加電圧を、それぞれ本分析に適用する印加電圧として決定し、その値を設定値記憶部１５３に記憶させる（ステップ１５）。すなわち、本実施形態においては、分析制御部１５１及び設定値記憶部１５３が本発明における電圧設定部に相当する。

【0031】

以上により印加電圧の設定作業が完了した後は、ＥＳＩプローブ１２１に試料液体として分析対象試料と溶媒との混合物を導入して該分析対象試料の質量分析（本分析）を行う。このとき、分析制御部１５１は、設定値記憶部１５３に記憶されている印加電圧の設定値（上記のステップ１５で決定されたもの）を読み出し、該設定値に基づいてＥＳＩ用高電圧電源１３１及びＡＰＣＩ用高電圧電源１３２を制御する。これにより、前記設定作業によって設定された最適な印加電圧によって分析対象試料のイオン化を行うことができる。その結果、イオン化室１１１における異常放電の発生が抑制され、イオン化室１１１内でのイオン化の状態を安定させてＳＮ比の高い質量分析結果（すなわち、マススペクトル、マスクロマトグラム、又はトータルイオンクロマトグラム等）を得ることができる。

【0032】

なお、上記の例では、異常放電判別部１７１において異常放電の発生が検知された場合に、自動的にＥＳＩプローブ１２１の金属細管１２３及び放電電極１２５への印加電圧の値を小さくするものとしたが、これに代えて、ユーザに前記印加電圧の値を小さくするように通知する構成としてもよい。このような場合における制御部１５０及びデータ処理部１７０の動作を図４に示す。なお、図４のフローチャートにおいて、イオン検出信号の変動幅が閾値以上であるかを判定するまでの処理（すなわちステップ２１及びステップ２２）は、上記の図３のフローチャートにおけるステップ１１、１２と同様であるため、ここでは説明を省略する。図４のフローチャートのステップ２３において、イオン検出信号の変動幅が閾値以上である（したがって異常放電が発生している可能性が高い）と異常放電判別部１７１が判定すると、表示制御部１５２が所定の通知画面を表示部１６２に表示させる（ステップ２４）。この通知画面には、少なくともＥＳＩプローブ１２１の金属細管１２３への印加電圧、放電電極１２５への印加電圧、又はその両方を下げるようユーザに促すメッセージを表示するものとする。すなわち、この例においては、表示制御部１５２及び表示部１６２が本発明における通知部に相当する。該通知画面を確認したユーザは、入力部１６１を操作して、ＥＳＩプローブ１２１の金属細管１２３への印加電圧の設定値、放電電極１２５への印加電圧の設定値、又はその両方を前記初期電圧よりも小さい値とするよう制御部１５０に指示する。該指示を受けた制御部１５０は、前記初期電圧よりも予め定められた電圧幅だけ小さい値を本分析に適用する電圧値として設定値記憶部１５３に記憶させる。あるいは、ユーザが前記初期電圧よりも小さい電圧値を入力部１６１から入力し、制御部１５０が、前記電圧値を本分析に適用する電圧値として設定値記憶部１５３に記憶させるようにしてもよい。

【0033】

また、本発明に係る質量分析装置の電圧設定方法は、上記のような異常放電判別部１７１を備えない質量分析装置にも適用することができる。その場合、図３のステップ１１において初期電圧の印加を開始した後は、データ処理部１７０がイオン検出信号の時間変化を示す波形（すなわちマスクロマトグラム又はトータルイオンクロマトグラム）を生成し、表示制御部１５２が該波形を表示部１６２に表示させる。そして、ユーザが所定時間に亘って該波形を視認し、イオン検出信号の変動幅が予め定めた閾値以上である（したがって、異常放電が発生している可能性が高い）と判断した場合（すなわちステップ１３でＹｅｓ）には、入力部１６１を操作して、ＥＳＩプローブの金属細管１２３への印加電圧、放電電極１２５への印加電圧、又はその両方を現在の値よりも小さい所定の値とするよう分析制御部１５１に指示する（ステップ１４）。その後は、表示部１６２に表示されるイオン検出信号の変動幅が前記閾値を下回ったとユーザが判断するまでステップ１２～１４を繰り返し行い、イオン検出信号の変動幅が前記閾値を下回った（したがって、放電電極が発生している可能性が低い）とユーザが判断した時点で、ユーザが入力部１６１を操作することによって、そのときのＥＳＩ用高電圧電源１３１及びＡＰＣＩ用高電圧電源１３２による印加電圧を、本分析に適用する印加電圧として設定するよう制御部１５０に指示する。該指示を受けた制御部１５０は、その値を設定値記憶部１５３に記憶させる（ステップ１５）。

【0034】

以上の例では、イオン検出器１４５からの出力信号（イオン検出信号）に基づいて、異常放電の有無を判別するものとしたが、これに代えて、イオン化室１１１に設けられたイオン化電極、すなわちＥＳＩプローブ１２１の金属細管１２３又は放電電極１２５に流れる電流（以下、これをイオン化電極電流とよぶ）に基づいて、異常放電の有無を判定する構成としてもよい。このような構成について図５～図７を参照しつつ説明する。なお、これらの図において、図１に示したものと同一又は対応する構成要素については、下２桁が共通する符号を付し、適宜説明を省略する。また、図５～図７では簡略化のため一部の構成要素を示しているが、省略されている構成要素は、図１とほぼ同一構成を有している。

【0035】

図５は、図１で示したものと同様に、ＥＳＩとＡＰＣＩの両方によるイオン化を行うものであるが、ＥＳＩプローブ２２１の金属細管２２３と、放電電極２２５とが、単一の高電圧電源２８１に接続されている。すなわち、この高電圧電源２８１は、分岐部２８４を有する給電線２８３によって金属細管２２３と放電電極２２５の両方に接続されている。また、イオン化室２１１と第１中間真空室（図５では省略）との間に設けられた対電極２２６は接地されており、これにより、高電圧電源２８１によって、ＥＳＩプローブ２２１の金属細管２２３と対電極２２６の間、及び放電電極２２５と対電極２２６との間に高電圧を印加することができる。更に、給電線２８３の分岐部２８４と高電圧電源２８１との間には、金属細管２２３及び放電電極２２５を流れる電流（すなわち、これらの金属細管２２３、放電電極２２５、高電圧電源２８１、及び対電極２２６を含む電気回路を流れる電流）を検出する電流検出部２８２が設けられている。更に、本構成例に係る質量分析装置は、各部を制御する制御部２５０と、イオン検出器（図示略）で得られたデータ及び電流検出部２８２で得られたデータを処理するデータ処理部２７０と、を備えている。電流検出部２８２による検出信号はＡ／Ｄ変換器２８５でデジタルデータに変換されてデータ処理部２７０に入力される。制御部２５０は、分析制御部２５１及び表示制御部２５２を機能ブロックとして含んでおり、更に各種分析条件の設定値等を記憶する設定値記憶部２５３を備えている。データ処理部２７０は機能ブロックとして異常放電判別部２７１を有している。本構成例における制御部２５０及びデータ処理部２７０の実態もＣＰＵ、メモリ、及び大容量記憶装置等を備えたコンピュータであり、該コンピュータに予めインストールされた専用のソフトウェアを実行することにより前記機能ブロックの機能が達成される。

【0036】

図６は、ＥＳＩのみによるイオン化を行うものであり、イオン化室３１１には上記と同様のＥＳＩプローブ３２１が設けられているが、ＡＰＣＩ用の放電電極は設けられていない。同図の構成では、ＥＳＩプローブ３２１の金属細管３２３が高電圧電源３８１に接続されると共に、対電極３２６が接地されており、高電圧電源３８１によって、ＥＳＩプローブ３２１の金属細管３２３と対電極３２６との間に高電圧が印加される。更に、金属細管３２３と高電圧電源３８１との間の給電線３８３上には、金属細管３２３を流れる電流（すなわち、金属細管３２３、高電圧電源３８１、及び対電極３２６を含む電気回路を流れる電流）を検出する電流検出部３８２が設けられている。その他の構成は図５と同様である。

【0037】

図７は、ＡＰＣＩのみによるイオン化を行うものであり、イオン化室４１１にはＡＰＣＩ用の放電電極４２５が設けられているが、試料液体を噴霧するためのスプレーノズル４２１は、上記のような金属細管を備えていない。同図の構成では、放電電極４２５が高電圧電源４８１に接続されると共に、対電極４２６が接地されており、高電圧電源４８１によって、放電電極４２５と対電極４２６との間に高電圧が印加される。更に、放電電極４２５と高電圧電源４８１との間の給電線４８３上には、放電電極４２５を流れる電流（すなわち、放電電極４２５、高電圧電源４８１、及び対電極４２６を含む電気回路を流れる電流）を検出する電流検出部４８２が設けられている。その他の構成は図５と同様である。

【0038】

図５～図７のいずれの構成においても、電流検出部２８２、３８２、４８２で検出された電流（イオン化電極電流）を異常放電判別部２７１、３７１、４７１が監視し、該電流に基づいて、イオン化室２１１、３１１、４１１内で異常放電が発生しているか否かを判別する。このような構成における、イオン化電極（金属細管２２３、３２３又は放電電極２２５、４２５）への印加電圧の設定作業の手順を図８に示す。ここでも、前記設定作業は、既知成分を含む一定組成の標準試料を、ＥＳＩプローブ２２１、３２１又はスプレーノズル４２１に連続的に供給しながら行われる。まず、ユーザが入力部２６１、３６１、４６１を操作して初期電圧の印加開始を制御部２５０、３５０、４５０に指示すると、分析制御部２５１、３５１、４５１の制御の下に、高電圧電源２８１、３８１、４８１からの初期電圧の印加が開始される（ステップ３１）。その後、所定時間が経過した時点（すなわちステップ３２でＹｅｓとなった時点）で、異常放電判別部２７１、３７１、４７１が、電流検出部２８２、３８２、４８２からの出力信号（すなわちイオン化電極電流）の変動幅が予め定められた閾値以上であるか否かを判別する（ステップ３３）。前記変動幅が閾値を下回っていると判断された場合は、制御部２５０、３５０、４５０が、そのときの印加電圧を本分析に適用する電圧値として決定して、設定値記憶部２５３、３５３、４５３に記憶させる（ステップ３５）。一方、前記変動幅が閾値以上であった場合には、分析制御部２５１、３５１、４５１が、高電圧電源２８１、３８１、４８１による印加電圧の値を予め定められた電圧幅だけ小さくする（ステップ３４）。なお、その後の手順については、図３のフローチャートで説明したものと同様であるため、ここでは詳しい説明を省略する。

【0039】

また、図５～図７の構成例においても、異常放電が発生していると判断された際に、ユーザに印加電圧の値を小さくするように通知するものとしてもよい。この場合、図９のフローチャートに示すように、異常放電判別部２７１、３７１、４７１によって、電流検出部２８２、３８２、４８２からの出力信号（すなわちイオン化電極電流）の変動幅が予め定められた閾値以上であると判断された場合（すなわちステップ４３でＹｅｓの場合）に、表示制御部２５２、３５２、４５２が、所定の通知画面を表示部２６２、３６２、４６２に表示させる（ステップ４４）。この通知画面には、少なくとも、高電圧電源２８１、３８１、４８１による印加電圧の値を小さくするようユーザに促すメッセージを表示する。該通知画面を確認したユーザは、入力部２６１、３６１、４６１を操作して、高電圧電源２８１、３８１、４８１による印加電圧を初期電圧よりも小さい値とするよう分析制御部２５１、３５１、４５１に指示する。なお、その他のステップについては図４で示したものとほぼ同じであるため、ここでは説明を省略する。

【0040】

また、本発明に係る質量分析装置の電圧設定方法は、図５～図７のような電流検出部２８２、３８２、４８２を備え、且つ異常放電判別部２７１、３７１、４７１を有しない質量分析装置にも適用することができる。その場合の設定作業の手順も、図８のフローチャートで示したものと同様であるが、この場合、ステップ３１において初期電圧の印加を開始した後は、データ処理部２７０、３７０、４７０が電流検出部２８２、３８２、４８２からの出力信号（すなわちイオン化電極電流）の時間変化を示す波形を生成し、表示制御部２５２、３５２、４５２が該波形を表示部２６２、３６２、４６２に表示させる。そして、ユーザが所定時間に亘って該波形を視認し、イオン化電極電流の変動幅が予め定めた閾値以上である（したがって、異常放電が発生している可能性が高い）と判断した場合（すなわちステップ３３でＹｅｓの場合）には、入力部２６１、３６１、４６１を操作して、高電圧電源２８１、３８１、４８１による印加電圧を、現在の値よりも小さい所定の値とするよう分析制御部２５１、３５１、４５１に指示する（ステップ３４）。その他のステップについては図８について説明したものと同様であるため、説明を省略する。

【0041】

（第２の実施形態）
以下、本発明の第２の実施形態に係る質量分析装置及びその電圧設定方法について図面を参照しつつ説明を行う。図１０は、本実施形態に係る質量分析装置の概略構成図である。ここで、図１で示したものと同一又は対応する構成要素については下二桁が共通する符号を付し、適宜説明を省略する。なお、図１０にはＥＳＩとＡＰＣＩの両方によるイオン化を行う質量分析装置を示したが、本実施形態は、ＥＳＩのみによるイオン化を行う質量分析装置、又はＡＰＣＩのみによるイオン化を行う質量分析装置にも適用可能である。

【0042】

本実施形態に係る質量分析装置は、試料に対し質量分析を実行してデータを収集する測定部５１０と、測定部で収集されたデータを処理するデータ処理部５７０と、測定部５１０を制御する制御部５５０と、を備えている。また制御部５５０には、ユーザが操作するマウスなどのポインティングデバイス又はキーボードである入力部５６１と、液晶ディスプレイ等の表示部５６２とが接続されている。

【0043】

測定部５１０の構成は図１で示したものと同様である。なお、本実施形態においては、乾燥ガス供給管５１５及びネブライズガス管５２４が、本発明におけるガス導入部に相当する。

【0044】

データ処理部５７０は、イオン検出器５４５で取得されてＡ／Ｄ変換器５４６によってデジタル化されたデータを処理することにより、例えばマススペクトル、マスクロマトグラム、又はトータルイオンクロマトグラムなどを作成したり、未知化合物の定性又は目的化合物の定量などを実施したりする。

【0045】

制御部５５０は、分析制御部５５１と、表示制御部５５２と、印加電圧決定部５５４とを機能ブロックとして含んでおり、更にユーザが入力した各種分析条件の設定値又は印加電圧決定部５５４で決定された印加電圧の値を記憶する設定値記憶部５５３を備えている。分析制御部５５１は、設定値記憶部５５３に記憶されている各種設定値に基づいて、ＥＳＩ用高電圧電源５３１、ＡＰＣＩ用高電圧電源５３２、及び図示しないその他の電源（例えば、イオンガイド５４１、５４３又は四重極マスフィルタ５４４等に電圧を印加するもの）などをそれぞれ制御することによって質量分析を遂行する。表示制御部５５２は、ユーザが入力設定した情報、質量分析の結果、及び各種の通知などを表示部５６２に表示させる。印加電圧決定部５５４は、ユーザが入力部５６１から入力した情報に基づいて、ＥＳＩ用高電圧電源５３１又はＡＰＣＩ用高電圧電源５３２からイオン化電極（すなわちＥＳＩプローブ５２１の金属細管５２３、又は放電電極５２５）への印加電圧を決定する。

【0046】

なお、制御部５５０及びデータ処理部５７０の機能の少なくとも一部は、ＣＰＵと、メモリと、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）又はソリッドステートドライブ（ＳＳＤ）等の大容量記憶装置と、を備えた、汎用のパーソナルコンピュータをハードウエア資源とし、該コンピュータに予めインストールされた専用のソフトウェアをコンピュータ上で実行することにより実現されるようにすることができる。

【0047】

本実施形態に係る質量分析装置における印加電圧の設定手順について、図１１のフローチャートを参照しつつ説明する。まず、ユーザが入力部５６１で所定の操作を行うと、表示制御部５５２の制御の下に、所定の設定画面（ガス種情報入力画面）が表示部５６２の画面上に表示される（ステップ５１）。この設定画面は、イオン化室５１１に導入されるガスに含まれる窒素又は酸素の濃度、若しくは前記ガスの供給源であるガス源５３０の種類に関する情報（以下、これらを「ガス種情報」とよぶ）をユーザに入力させるものである。なお、イオン化室５１１に導入されるガスとしては、例えば、ＥＳＩプローブ１２１のネブライズ管５２４からイオン化室５１１へ導入されるネブライズガス、又は乾燥ガス噴出口５２７からイオン化室５１１に導入される乾燥ガス等が挙げられる。

【0048】

前記設定画面の一例を図１２に示す。この設定画面には、「窒素濃度」と「ガス源の種類」のいずれを入力するかをユーザに選択させるためのラジオボタン５９１、５９２と、第１のプルダウンリスト５９３と、第２のプルダウンリスト５９４とが設けられている。ユーザがラジオボタン５９１によって「窒素濃度」を選択すると、第１のプルダウンリスト５９３に複数の窒素濃度（例えば、95％超、90％～95％、及び90％未満など）が列挙されて、ユーザがその中からいずれかを選択できる状態となる。一方、ユーザがラジオボタン５９２によって「ガス源の種類」を選択すると、第２のプルダウンリスト５９４に複数種類のガス源（例えば、窒素発生装置、高純度窒素ガスボンベ、液体窒素、又は空気など）が列挙され、ユーザがその中からいずれかを選択できる状態となる。なお、ガス源５３０として複数種類の窒素発生装置又は複数種類のガスボンベを使用可能である場合には、第２のプルダウンリスト５９４に、各窒素発生装置又は各ガスボンベを区別するための識別子（例えばメーカー名又は型番など）を列挙するものとする。なお、前記設定画面では、窒素濃度に加えて又は代えて前記ガス中の酸素濃度を入力できるようにしてもよい。

【0049】

ユーザが入力部５６１を操作することによって前記設定画面上で前記ガス種情報を入力すると（ステップ５２）、印加電圧決定部５５４が、該ガス種情報に基づいて、ＥＳＩプローブ５２１の金属細管５２３及び放電電極５２５への印加電圧の値を決定する（ステップ５３）。例えば、制御部５５０には、予め実験により求められた、複数の窒素濃度、複数の酸素濃度、又は複数種類のガス源５３０の各々を適用したときにおける最適な印加電圧（異常放電が発生しない電圧値）の情報が予め記憶されており、印加電圧決定部５５４は、該情報に基づいて前記印加電圧の値を決定する。印加電圧決定部５５４によって決定された電圧値は、その後の分析（本分析）に適用する印加電圧の設定値として設定値記憶部５５３に記憶される。なお、本実施形態においては、表示制御部５５２、入力部５６１、及び表示部５６２が本発明における入力受付部に相当し、印加電圧決定部５５４及び設定値記憶部５５３が本発明における電圧設定部に相当する。

【0050】

なお、イオン化室５１１内の窒素濃度が高いほど異常放電が起こりやすくなることから、印加電圧決定部５５４は、前記ガス種情報から特定される窒素濃度が高い場合には前記印加電圧を相対的に小さい値に設定し、前記ガス種情報から特定される窒素濃度が低い場合には前記印加電圧を相対的に大きい値に設定するものとすることができる。あるいは、イオン化室５１１内の酸素濃度が低いほど異常放電が起こりやすくなることから、印加電圧決定部５５４は、ガス種から特定される酸素濃度が低い場合には前記印加電圧を相対的に小さい値に設定し、ガス種から特定される酸素濃度が高い場合には前記印加電圧を相対的に大きい値に設定するものとしてもよい。例えば、前記設定画面において「ガス源の種類」として、液体窒素又は高純度窒素ガスボンベが選択された場合は、前記印加電圧を相対的に小さい値（例えば1.5kV又は-1.5kV）とし、空気が選択された場合は前記印加電圧を相対的に大きい値（例えば2.5kV又は-2.5kV）とし、窒素発生装置が選択された場合は、前記印加電圧を中間的な値（例えば2.0kV又は-2.0kV）とする。

【0051】

以上により印加電圧の値が決定した後は、分析対象試料の質量分析（本分析）を行う。このとき、分析制御部５５１が前記ステップ５３で決定された印加電圧の値を設定値記憶部５５３から読み出し、該設定値に基づいてＥＳＩ用高電圧電源５３１及びＡＰＣＩ用高電圧電源５３２を制御する。これにより、イオン化室５１１に導入されるガスに含まれる窒素濃度又は酸素濃度、又は前記ガス源５３０の種類に応じた最適な印加電圧で以て分析対象試料のイオン化を行うことができる。その結果、イオン化室における異常放電の発生を抑制し、イオン化室５１１内でのイオン化の状態を安定させてＳＮ比の高い質量分析結果を得ることが可能となる。

【0052】

上記実施形態では、ユーザが入力したガス種情報に応じて印加電圧決定部５５４が前記印加電圧の値を決定するものとしたが、本実施形態に係る印加電圧の設定方法は、このような印加電圧決定部５５４を有しない質量分析装置にも適用することができる。この場合、予め質量分析装置のマニュアルなどに、イオン化室５１１に導入されるガスに含まれる窒素又は酸素の濃度、若しくはガス源５３０の種類に応じた印加電圧の推奨値を記載しておき、ユーザがそれを参照して印加電圧の設定値を決定する。そして、ユーザが入力部５６１で所定の操作を行うことにより、表示部５６２に所定の設定画面を表示させ、該設定画面上で前記印加電圧の設定値を入力する。これにより、前記印加電圧の設定値が設定値記憶部５５３に記憶されて、その後の分析時に適用される。

【0053】

また、上記実施形態では、本発明に係る質量分析装置の電圧設定方法を実行するためのプログラムがコンピュータに予めインストールされているものとしたが、当該プログラムを、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に格納して提供することも可能である。

【実施例】

【0054】

本発明による効果を確認するために行った実験例について説明する。本実験例では、図５と同様の構成を有する質量分析装置を液体クロマトグラフに接続し、グルコース、マンノース、フルクトースの混合物を分析対象試料とする液体クロマトグラフ質量分析を行った。移動相としては水100%を使用し、流量は0.6mL/minとした。また、イオン化室に導入するネブライズガス及び乾燥ガスとしては、窒素発生装置で発生させた窒素（純度95％超）を使用した。

【0055】

上記条件において、高電圧電源からイオン化電極（すなわちＥＳＩプローブの金属細管及び放電電極）への印加電圧を3.5kVとしたときのイオン化電極電流の経時変化、及びイオン検出信号の経時変化（すなわち前記サンプルに由来するイオンのｍ／ｚを含む所定のｍ／ｚ範囲に関するマスクロマトグラム）を図１３に示す。また、上記条件において、イオン化電極への印加電圧を3.0kVとしたときのイオン化電極電流の経時変化及びイオン検出信号の経時変化（マスクロマトグラム）を図１４に示す。なお、図１４においてマスクロマトグラムの１０分後以降に現れている３つのピーク、及びそれに対応する図１３のマスクロマトグラム上のピークは、サンプル由来のピークである。

【0056】

図１３に示すように、前記印加電圧を3.5kVとしたときには、イオン化電極電流の変動幅が大きく、マスクロマトグラムにおいてもベースラインの大きな変動がみられた。これに対し、前記印加電圧を3.0kV としたときは、イオン化電極電流の変動幅が小さくなると共に、マスクロマトグラムにおけるベースラインの変動が抑えられていた。このことから、印加電圧を3.5kVとしたときにはイオン化室内で異常放電が発生してイオン化電極電流とイオン検出信号が大きく変動し、印加電圧の値を小さくすることにより、該異常放電が抑制されてイオン化電極電流とイオン検出信号の変動が抑えられたと考えられる。

【0057】

また、イオン化室に導入する乾燥ガスを、上記とは別の窒素発生装置によって発生させた純度 90～95%の窒素とし、その他の条件は上記と同様にして前記サンプルの液体クロマトグラフ質量分析を行った。その結果、前記印加電圧の値を種々に変化させても、イオン化電極電流の経時変化、及びイオン検出信号の経時変化は、図１４と同様となった。このことから、イオン化室に導入する窒素の純度が相対的に低いときには異常放電が起こりにくく、前記印加電圧を高くしても安定した分析結果が得られることが確かめられた。

【0058】

［態様］
上述した複数の例示的な実施形態は、以下の態様の具体例であることが当業者により理解される。

【0059】

（第１項）一態様に係る質量分析装置の電圧設定方法は、
イオン化電極を有し、大気圧イオン化法によって試料液体中の化合物をイオン化するイオン化部と、前記イオン化電極に電圧を印加する高電圧電源と、前記イオン化部で発生したイオンをｍ／ｚに応じて分離する質量分離器と、前記質量分離器で分離された前記イオンを検出するイオン検出器と、を備えた質量分析装置において、前記高電圧電源から前記イオン化電極に印加する電圧の値を設定する方法であって、
前記高電圧電源から前記イオン化電極に予め定められた初期電圧を印加し、且つ前記イオン化部に一定組成の試料液体を導入している状態において、前記イオン検出器からの出力信号又は前記イオン化電極に流れる電流を監視し、
前記出力信号又は前記電流の変動幅が予め定められた閾値以上であった場合に、前記高電圧電源から前記イオン化電極に印加する電圧を前記初期電圧よりも小さい値に設定するものであってもよい。

【0060】

（第２項）一態様に係る質量分析装置は、
イオン化電極を有し、大気圧イオン化法によって試料液体中の化合物をイオン化するイオン化部と、
前記イオン化電極に電圧を印加する高電圧電源と、
前記イオン化部で発生したイオンをｍ／ｚに応じて分離する質量分離器と、
前記質量分離器で分離された前記イオンを検出するイオン検出器と、
前記高電圧電源から前記イオン化電極に予め定められた初期電圧を印加し、且つ前記イオン化部に一定組成の試料液体を導入している状態において、前記イオン検出器からの出力信号又は前記イオン化電極に流れる電流の変動幅が予め定められた閾値以上であるか否かを判定する判定部と、
前記判定部によって前記変動幅が予め定められた閾値以上であると判定された場合に、前記高電圧電源から前記イオン化電極に印加する電圧の値を小さくするようユーザに通知する通知部と、
を有するものであってもよい。

【0061】

（第３項）一態様に係る質量分析装置は、
イオン化電極を有し、大気圧イオン化法によって試料液体中の化合物をイオン化するイオン化部と、
前記イオン化電極に電圧を印加する高電圧電源と、
前記イオン化部で発生したイオンをｍ／ｚに応じて分離する質量分離器と、
前記質量分離器で分離された前記イオンを検出するイオン検出器と、
前記高電圧電源から前記イオン化電極に予め定められた初期電圧を印加し、且つ前記イオン化部に一定組成の試料液体を導入している状態において、前記イオン検出器からの出力信号又は前記イオン化電極に流れる電流の変動幅が予め定められた閾値以上であるか否かを判定する判定部と、
前記判定部によって前記変動幅が予め定められた閾値以上であると判定された場合に、前記高電圧電源から前記イオン化電極に印加する電圧を前記初期電圧よりも小さい値に設定する電圧設定部と、
を有するものであってもよい。

【0062】

（第４項）一態様に係る質量分析装置の電圧設定方法は、
イオン化電極を有し、大気圧イオン化法によって試料液体中の化合物をイオン化するイオン化部と、前記イオン化電極に電圧を印加する高電圧電源と、ガス源から前記イオン化部へとガスを導入するガス導入部と、を備えた質量分析装置において、前記高電圧電源から前記イオン化電極に印加する電圧の値を設定する方法であって、
前記高電圧電源から前記イオン化電極に印加する電圧を、前記ガスに含まれる窒素又は酸素の濃度、若しくは前記ガス源の種類に応じた値に設定するものであってもよい。

【0063】

（第５項）一態様に係る質量分析装置は、
イオン化電極を有し、大気圧イオン化法によって試料液体中の化合物をイオン化するイオン化部と、
前記イオン化電極に電圧を印加する高電圧電源と、
ガス源から前記イオン化部へとガスを導入するガス導入部と、
ユーザによる、前記ガスに含まれる窒素又は酸素の濃度、若しくは前記ガス源の種類の入力を受け付ける入力受付部と、
前記高電圧電源から前記イオン化電極に印加する電圧を、前記入力受付部で受け付けた窒素又は酸素の濃度、若しくは前記ガス源の種類に応じた値に設定する電圧設定部と、
を有するものであってもよい。

【0064】

第１項若しくは第４項に記載の質量分析装置の電圧設定方法、又は第２項、第３項、若しくは第５項に記載の質量分析装置によれば、大気圧イオン化法による試料のイオン化を行うイオン源（イオン化部）を備えた質量分析装置において、イオン源における異常放電を抑制して安定した分析結果を得られるようになる。

【符号の説明】

【0065】

１１０…測定部
１１１…イオン化室
１１４…分析室
１２１…ＥＳＩプローブ
１２３…金属細管
１２５…放電電極
１３１…ＥＳＩ用高電圧電源
１３２…ＡＰＣＩ用高電圧電源
１４４…四重極マスフィルタ
１４５…イオン検出器
１５０…制御部
１５１…分析制御部
１５２…表示制御部
１５３…設定値記憶部
１７０…データ処理部
１７１…異常放電判別部
２８１、３８１、４８１…高電圧電源
２８２、３８２、４８２…電流検出部
５１５…乾燥ガス供給管
５２４…ネブライズガス管
５３０…ガス源
５５４…印加電圧決定部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】