特表 2024-505703 質量分析法のロバスト性を向上させるために帯域通過濾過衝突セルを使用した高強度イオンビームのＭＳ／ＭＳ実施方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2024-02-07

(54)【発明の名称】質量分析法のロバスト性を向上させるために帯域通過濾過衝突セルを使用した高強度イオンビームのＭＳ／ＭＳ実施方法

(51)【国際特許分類】

   H01J 49/00 20060101AFI20240131BHJP

   H01J 49/42 20060101ALI20240131BHJP

   G01N 27/62 20210101ALI20240131BHJP

【ＦＩ】

H01J49/00 400

H01J49/42 100

H01J49/42 150

G01N27/62 E

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2023547630

(86)(22)【出願日】2022-02-08

(85)【翻訳文提出日】2023-09-01

(86)【国際出願番号】 IB2022051118

(87)【国際公開番号】W WO2022172155

(87)【国際公開日】2022-08-18

(31)【優先権主張番号】63/148,099

(32)【優先日】2021-02-10

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】510075457

【氏名又は名称】ディーエイチ テクノロジーズ デベロップメント プライベート リミテッド

(74)【代理人】

【識別番号】100078282

【弁理士】

【氏名又は名称】山本 秀策

(74)【代理人】

【識別番号】100113413

【弁理士】

【氏名又は名称】森下 夏樹

(74)【代理人】

【識別番号】100181674

【弁理士】

【氏名又は名称】飯田 貴敏

(74)【代理人】

【識別番号】100181641

【弁理士】

【氏名又は名称】石川 大輔

(74)【代理人】

【識別番号】230113332

【弁護士】

【氏名又は名称】山本 健策

(72)【発明者】

【氏名】グナ， ミルシア

(72)【発明者】

【氏名】ソノック， アンドレイ

【テーマコード（参考）】

2G041

【Ｆターム（参考）】

2G041CA01

2G041GA03

2G041GA09

2G041GA13

2G041GA29

2G041KA01

2G041KA03

(57)【要約】

一側面において、質量分析法を実施する方法が、開示され、方法は、質量分析計の中に複数の前駆イオンを導入することと、第１の所望の範囲内のｍ／ｚ比を有する前駆イオンの一部を選択し、複数の前駆イオンを提供することと、前駆イオンのうちの少なくとも一部の断片化を引き起こし、複数の生成イオンを発生させることと、第２の所望の範囲内のｍ／ｚ比を有する生成イオンの一部を選択することと、選択された生成イオンの質量分析を実施することとを含む。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

質量分析法を実施する方法であって、前記方法は、
質量分析計の中に複数の前駆イオンを導入することと、
第１の所望の範囲内のｍ／ｚ比を有する前記前駆イオンの一部を選択することと、
前記選択された前駆イオンのうちの少なくとも一部の断片化を引き起こし、複数の生成イオンを発生させることと、
第２の所望の範囲内のｍ／ｚ比を有する前記生成イオンの一部を選択することと、
前記選択された生成イオンの質量分析を実施することと
を含む、方法。

【請求項2】

前記前駆イオンの一部を選択するステップは、前記前駆イオンを第１の質量フィルタの中に導入することを含む、請求項１に記載の方法。

【請求項3】

前記生成イオンの一部を選択するステップは、前記生成イオンを第２の質量フィルタの中に導入することを含む、請求項２に記載の方法。

【請求項4】

前記第１および第２の質量フィルタのうちのいずれかは、多重極構成において配置された複数のロッドを備えている、請求項３に記載の方法。

【請求項5】

前記ロッドは、前記前駆イオンおよび生成イオンのうちのいずれかの前記一部の選択を促進するために、前記質量フィルタ内に電磁場を発生させるための前記ロッドへの任意のＤＣ電圧および／またはＲＦ電圧の印加のために構成されている、請求項４に記載の方法。

【請求項6】

前記多重極構成は、四重極構成を備えている、請求項４および５のいずれか１項に記載の方法。

【請求項7】

質量分析計であって、前記質量分析計は、
イオン源から複数の前駆イオンを受け取るためのオリフィスと、
前記イオンのうちの少なくとも一部を受け取るための第１の帯域通過質量フィルタであって、前記第１の帯域通過質量フィルタは、第１の所望の範囲内のｍ／ｚ比を有する前記前駆イオンの一部を選択するために構成されている、第１の帯域通過質量フィルタと、
前記第１の帯域通過質量フィルタの下流に配置された衝突セルであって、前記衝突セルは、前記選択された前駆イオンのうちの少なくとも一部を受け取り、それらの少なくとも一部の断片化を引き起こし、複数の生成イオンを発生させる、衝突セルと、
前記生成イオンのうちの少なくとも一部を受け取るための第２の帯域通過質量フィルタであって、前記第２の帯域通過質量フィルタは、第２の所望の範囲内のｍ／ｚ比を有する前記生成イオンの一部を選択するように構成されている、第２の帯域通過質量フィルタと
を備えている、質量分析計。

【請求項8】

前記衝突セルと前記第２の帯域通過質量フィルタとは、同じチャンバ内に位置付けられている、請求項７に記載の質量分析計。

【請求項9】

前記衝突セルと前記第２の帯域通過質量フィルタとは、別個のチャンバ内に位置付けられている、請求項７に記載の質量分析計。

【請求項10】

前記第２の帯域通過質量フィルタの下流に配置され、前記選択された生成イオンのうちの少なくとも一部を受け取り、それらの質量分析を提供する質量分析器をさらに備えている、請求項７－９のいずれか１項に記載の質量分析計。

【請求項11】

前記質量分析器は、四重極質量分析器を備えている、請求項１０に記載の質量分析計。

【請求項12】

前記第１および第２の帯域通過質量フィルタのうちのいずれかは、多重極構成において配置された複数のロッドを備え、前記複数のロッドは、前記前駆イオンおよび生成イオンのうちのいずれかの一部の選択を促進するために、前記帯域通過質量フィルタ内に電磁場を発生させるための前記複数のロッドへのＲＦ電圧および／またはＤＣ電圧のうちのいずれかの印加のために構成されている、請求項７－１１のいずれか１項に記載の質量分析計。

【請求項13】

前記多重極構成は、四重極構成を備えている、請求項１２に記載の質量分析計。

【請求項14】

前記第１の帯域通過質量フィルタは、約０．７～約２５の範囲内のｍ／ｚ帯域幅を有する、請求項７－１３のいずれか１項に記載の質量分析計。

【請求項15】

前記第２の帯域通過質量フィルタは、約１０～約２００の範囲内のｍ／ｚ帯域幅を有する、請求項７－１４のいずれか１項に記載の質量分析計。

【請求項16】

前記第２の帯域通過質量フィルタは、約２００～約４００の範囲内のｍ／ｚ帯域幅を有する、請求項７－１４のいずれか１項に記載の質量分析計。

【請求項17】

前記第１の帯域通過質量フィルタの上流に位置付けられたイオンガイドをさらに備え、前記イオンガイドは、前記オリフィスを通過するイオンを受け取り、前記イオンの集束を提供する、請求項７－１６のいずれか１項に記載の質量分析計。

【請求項18】

前記イオンガイドは、多ロッド構成において配置された複数のロッドを備え、前記複数のロッドは、前記イオンを集束させるための電磁場を発生させるための前記複数のロッドへのＲＦ電圧および／またはＤＣ電圧の印加のために構成されている、請求項１７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）
本願は、参照することによってその全体として本明細書に組み込まれる２０２１年２月１０日に出願され、「Ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ Ｐｅｒｆｏｒｍｉｎｇ ＭＳ／ＭＳ ｏｆ Ｈｉｇｈ Ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ Ｉｏｎ Ｂｅａｍｓ Ｕｓｉｎｇ ａ Ｂａｎｄｐａｓｓ Ｆｉｌｔｅｒｉｎｇ Ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ Ｃｅｌｌ ｔｏ Ｅｎｈａｎｃｅ Ｍａｓｓ Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ Ｒｏｂｕｓｔｎｅｓｓ」と題された米国仮出願第６３／１４８，０９９号の優先権を主張する。

【0002】

本開示は、概して、質量分析法を実施するための質量分析計および方法、例えば、ＳＲＭ（選択的反応モニタリング）が検体の構造を解明するために採用される質量分析計を対象とする。

【背景技術】

【0003】

質量分析法（ＭＳ）は、定性的用途および定量的用途の両方を伴う検査化学物質の構造を決定するための分析技法である。ＭＳは、未知の化合物を識別すること、分子中の原子の組成を決定すること、その断片化を観察することによって化合物の構造を決定すること、混合されたサンプル中の特定の化学化合物の量を定量化することを行うために有用であり得る。質量分析計は、化学物質をイオンとして検出し、それによって、検体の荷電イオンへの変換が、サンプル処理中に生じなければならない。

【0004】

質量分析計における信号および分解能低下の主要因のうちの１つは、質量分析器への着目検体以外のイオンの透過および質量分析器の内側表面上でのそのようなイオンの蓄積に起因し、それは、それらの表面の帯電および付随する性能の低下につながり得る。この問題を緩和するために、いくつかの質量分析計では、イオンは、第１の質量分析器へのそれらの導入に先立って、濾過される。

【0005】

選択的反応モニタリング（ＳＲＭ）は、タンデム質量分析法において使用される方法であり、タンデム質量分析法において、特定の質量の前駆イオンが、タンデム質量分析計の第１のステージにおいて選択され、前駆イオンの断片化反応のイオン生成物が、検出のための質量分析計の第２のステージにおいて選択される。第１のステージにおけるイオン濾過の使用は、第２のステージの上流に位置付けられる質量分析計の種々の構成要素の汚染の問題を低下させることに役立つことができるが、前駆イオンの断片化に起因して発生させられる生成イオンは、生成イオンを検出するために採用された質量分析器上に蓄積され、故に、性能低下を引き起こし得る。

【0006】

故に、質量分析法を実施するための改良された質量分析計および方法、特に、検体のＳＲＭを行うために採用され得るそのような質量分析計の必要性が存在する。

【発明の概要】

【課題を解決するための手段】

【0007】

一側面において、質量分析計の中に複数の前駆イオンを導入することと、第１の所望の範囲内のｍ／ｚ比を有する前駆イオンの一部を選択し、複数の前駆イオンを提供することと、前駆イオンのうちの少なくとも一部の断片化を引き起こし、複数の生成イオンを発生させることと、第２の所望の範囲内のｍ／ｚ比を有する生成イオンの一部を選択することと、選択された生成イオンの質量分析を実施することとを含む、質量分析法を実施する方法が、開示される。

【0008】

いくつかの実施形態において、イオン源によって受け取られるイオンの一部の選択は、前駆イオンを第１の質量フィルタの中に導入することによって遂行されることができ、質量分析のための生成イオンの一部の選択は、生成イオンを第２の質量フィルタの中に導入することによって遂行されることができる。質量フィルタは、様々な異なる方法において実装されることができる。例として、いくつかの実施形態において、質量フィルタは、所望のｍ／ｚ比を有するイオンが質量フィルタを通過する一方、他のｍ／ｚ比を有するイオンは、例えば、不安定な軌道を受けることによって、質量フィルタを通した通過を妨げられることを確実にするためにＲＦ電圧および／またはＤＣ電圧が印加され得る多重極構成において配置された複数のロッドを含むことができる。

【0009】

いくつかの実施形態において、多重極構成は、四重極構成であることができる。さらに、いくつかの実施形態において、ロッドのうちの１つ以上へのＲＦ電圧および／またはＤＣ電圧の印加は、イオン源から受け取られたイオンまたは生成イオンの一部の選択を促進するために、質量フィルタ内に電磁場を発生させることをもたらす。

【0010】

関連する側面において、イオン源から複数のイオンを受け取るためのオリフィスと、イオンのうちの少なくとも一部を受け取るための第１の帯域通過質量フィルタとを含む質量分析計が、開示され、第１の帯域通過質量フィルタは、複数の前駆イオンを提供するための第１の所望の範囲内、または所望の値におけるｍ／ｚ比を有するイオンの一部を選択するために構成されている。質量分析計は、前駆イオンのうちの少なくとも一部を受け取り、それらの少なくとも一部の断片化を引き起こし、複数の生成イオンを発生させるための第１の帯域通過フィルタの下流に配置された衝突セルをさらに含むことができる。質量分析計はさらに、生成イオンのうちの少なくとも一部を受け取るための第２の帯域通過質量フィルタを含むことができ、第２の帯域通過質量フィルタは、選択された範囲内または値のｍ／ｚ比を有する生成イオンの一部を選択するように構成される。選択された生成イオンは、次いで、それらの質量スペクトルを発生させるために、例えば、下流の質量分析器を介して質量分析されることができる。

【0011】

いくつかの実施形態において、衝突セルおよび第２の帯域通過質量フィルタは、同じチャンバ内に位置付けられる。そのようなチャンバは、前駆イオンのうちの少なくとも一部の断片化を促進するために、約１～約１０ミリトルの範囲内の圧力に維持されることができる。代替として、衝突セルおよび第２の帯域通過質量フィルタは、別個のチャンバ内に位置付けられることができ、第２の帯域通過質量フィルタは、衝突セルの下流に配置され、所望の範囲内または所望の値におけるｍ／ｚ比を示す生成イオンの一部を選択するように構成される。

【0012】

質量分析器が、第２の帯域通過質量フィルタによって選択された生成イオンのうちの少なくとも一部を受け取り、それらの質量分析を提供するために、第２の帯域通過質量フィルタの下流に位置付けられることができる。様々な質量分析器が、採用されることができる。例えば、いくつかの実施形態において、質量分析器は、四重極質量分析器であることができる。

【0013】

いくつかの実施形態において、第１および第２の帯域通過質量フィルタのうちのいずれかは、多重極構成、例えば、四重極構成に従って配置された、複数のロッドを含み、複数のロッドは、イオン源から受け取られたイオンおよび／または生成イオンの選択を促進するために、帯域通過質量フィルタ内に電磁場を発生させるための複数のロッドへのＲＦ電圧および／またはＤＣ電圧の印加のために構成されている。

【0014】

いくつかの実施形態において、第１の帯域通過質量フィルタは、約０．７～約２５の範囲内のｍ／ｚ帯域幅を有し、第２の帯域通過質量フィルタは、約１０～約２００の範囲内のｍ／ｚ帯域幅を有する。いくつかの実施形態において、第２の帯域通過質量フィルタは、約２００～約４００の範囲内のｍ／ｚ帯域幅を有する。

【0015】

いくつかの実施形態において、イオンガイドが、オリフィスを通過するイオンを受け取り、イオンの集束を提供するための第１の帯域通過質量フィルタの上流に位置付けられる。イオンガイドは、多ロッド構成において配置された複数のロッドを含むことができ、複数のロッドは、イオンを集束させるための電磁場を発生させるための複数のロッドへのＲＦ電圧および／またはＤＣ電圧の印加のために構成されている。

【0016】

本教示の種々の側面のさらなる理解が、下記に手短に説明される以下の詳細な説明および関連付けられた図面を参照して取得されることができる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】図１は、質量分析法を実施する方法における種々のステップを描写する本教示のある実施形態によるフローチャートである。

【図2】図２は、本教示のある実施形態による質量分析計である。

【図3】図３は、生成イオンの一部をそれらのｍ／ｚ比に基づいて選択するための図２の質量分析計において採用される質量フィルタのロッドへのＤＣ電圧およびＲＦ電圧の印加のある例である。

【図4】図４は、別の実施形態による質量分析計の概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

本教示は、概して、質量分析法を実施する方法、およびそのような方法が実装され得る質量分析計に関する。いくつかの実施形態において、複数の前駆イオンが、例えば、背景ガス（例えば、Ｎ_２）との衝突を介して断片化され、所望の範囲内のｍ／ｚ比を有する生成イオンの一部が、質量分析のために選択される。

【0019】

図１のフローチャートを参照すると、質量分析法を実施するための本教示のある実施形態による方法は、複数のイオンを質量分析計の中に導入すること（ステップ１）と、例えば、質量フィルタを介して、所望の値における（または、所望の範囲内のｍ／ｚ比を有する）それらのイオンの一部を選択し、複数の前駆イオンを提供すること（ステップ２）と、（例えば、衝突解離を介して）選択された前駆イオンのうちの少なくとも一部の断片化を引き起こし、複数の生成イオンを提供すること（ステップ３）とを含む。方法は、所望の範囲内のｍ／ｚ比を有する生成イオンの一部を選択すること（ステップ４）と、選択された生成イオンの質量分析を実施すること（ステップ５）とをさらに含む。

【0020】

本教示による方法は、様々な質量分析計内に実装され、イオン断片化のための様々な技法を使用することができる。

【0021】

例として、図２は、複数のイオンを発生させるためのイオン源１０２を含む、質量分析計１００を図式的に描写する。様々なイオン源が、本教示の実践において採用されることができる。好適なイオン源のいくつかの例は、限定ではないが、とりわけ、エレクトロスプレーイオン化デバイス、噴霧器補助エレクトロスプレーデバイス、化学イオン化デバイス、噴霧器補助アトマイゼーションデバイス、化学イオン化デバイス、マトリクス支援レーザ脱離／イオン化（ＭＡＬＤＩ）イオン源、フォトイオン化デバイス、レーザイオン化デバイス、サーモスプレーイオン化デバイス、誘導結合プラズマ（ＩＣＰ）イオン源、ソニックスプレーイオン化デバイス、グロー放電イオン源、および電子衝撃イオン源を含むことができる。

【0022】

発生させられたイオンは、カーテンプレート１０４のオリフィス１０４ａおよびオリフィスプレート１０６のオリフィス１０６ａを通過し、オリフィスプレート１０６は、カーテンプレートの下流に位置付けられ、カーテンプレートから分離され、それによって、ガスカーテンチャンバが、オリフィスとカーテンプレートとの間に形成される。カーテンガス供給部（図示せず）は、カーテンプレート１０４とオリフィスプレート１０６との間に（例えば、Ｎ_２の）カーテンガス流動を提供し、大型中性粒子を脱集塊化し、排出することによって、質量分析計の下流区分を清浄に保つことに役立つことができる。カーテンチャンバは、高い圧力（例えば、大気圧を上回る圧力）に維持されることができる一方、質量分析計の下流区分は、１つ以上の真空ポンプ（図示せず）を通した排出を介して、１つ以上の選択された圧力に維持されることができる。

【0023】

本実施形態において、カーテンプレートおよびオリフィスプレートのオリフィスを通過するイオンは、ＱＪｅｔイオンガイドによって受け取られ、ＱＪｅｔイオンガイドは、質量分析計の下流構成要素への透過のためのイオンビームを形成するための四重極構成において配置される４つのロッド１０８（そのうちの２つが、この図において可視である）を備えている。使用時、ＱＪｅｔイオンガイドは、ガス動態および無線周波数場の組み合わせを使用して、オリフィスプレート１０６の開口部を通して受け取られるイオンを捕捉し、集束させるために採用されることができる。

【0024】

イオンビームは、ＱＪｅｔイオンガイドから出て行き、レンズＩＱ０を介して後続のイオンガイドＱ０の中に集束され、Ｑ０は、４つのロッド１１０（そのうちの２つが、この図において可視である）を含み、４つのロッド１１０は、四重極構成において配置され、ＲＦ電圧および／またはＤＣ電圧が、イオンをそれらがＱ０イオンガイドを通過するときに集束させるために４つのロッド１１０に印加され得る。他の実施形態において、六重極または八重極構成等の他の多重極構成も、利用されることができる。いくつかの実施形態において、Ｑ０イオンガイドの圧力は、例えば、約３ミリトル～約１０ミリトルの範囲内に維持されることができる。本実施形態において、Ｑ０イオンガイドは、四重極構成において配置された４つのロッド１０９を含み、ＲＦ電圧および／またはＤＣ電圧が、イオンガイドを通過するイオンを集束させるための電磁場を発生させるために４つのロッド１０９に印加され得る。

【0025】

Ｑ０イオンガイドは、イオンレンズＩＱ１と、ブルベーカレンズとして機能する、短く太いレンズＳＴ１とを介して、質量フィルタとして機能するように構成された下流のイオンガイドＱ１にイオンを送達する。本実施形態において、イオンガイドＱ１は、四重極構成（但し、他の実施形態において、他の多重極構成も、採用され得る）において配置され、ＲＦ電圧および／またはＤＣ電圧が印加され得る４つのロッド１１２（そのうちの２つが、この図において可視である）を含む。いくつかの実施形態において、Ｑ１イオンガイドは、例えば、約０．６～約４×１０^－５トルの範囲内の圧力に維持され得る真空チャンバ内に据え付けられることができる。

【0026】

より具体的に、本実施形態において、四重極ロッド組Ｑ１は、着目ｍ／ｚ値または着目範内のｍ／ｚ値を有するイオンを選択するための従来の透過ＲＦ／ＤＣ四重極質量フィルタとして動作させられることができる。例として、四重極ロッド組Ｑ１は、質量分解モードにおける動作のために好適なＲＦ／ＤＣ電圧を提供されることができる。例えば、印加されたＲＦおよびＤＣ電圧のパラメータは、Ｑ１が選定されたｍ／ｚ比の透過窓を確立し、それによって、これらのイオンが、殆ど摂動されていない状態でＱ１を横断し得るように、選択されることができる。しかしながら、窓の外に該当するｍ／ｚ比を有するイオンは、四重極内に安定した軌道を達成せず、四重極ロッド組Ｑ１を横断することを防止されることができる。この動作モードが、Ｑ１のための動作の１つの可能な動作モードにすぎないことを理解されたい。

【0027】

本実施形態において、Ｑ１質量フィルタによって選択されたイオンが、短く太いレンズおよびイオンレンズＩＱ２を介して衝突セルＱ２の中に集束される。本実施形態において、衝突セルＱ２は、例えば、約１ミリトル～約１０ミリトルの範囲内の圧力に維持され得る加圧されたコンパートメントを含むが、他の圧力も、この目的または他の目的ために使用され得る。好適な衝突ガス（例えば、窒素、アルゴン、ヘリウム等）が、衝突セルによって受け取られるイオンのうちの少なくとも一部を断片化するために、ガス入口（図示せず）を介して提供されることができる。

【0028】

本実施形態において、衝突セルＱ２は、互いに対して直列に配置されたロッドの３つの組Ｑ２ａ、Ｑ２ｂ、およびＱ２ｃを含む。本実施形態において、Ｑ２ａロッド組は、四重極構成において配置された４つのロッド（そのうちの２つが、図において可視である）を含み、それを通るイオン通過のための通路を提供する。イオンは、それらがＱ２ａロッド組間の通路を通過するときに衝突を受けることができ、衝突は、衝突セルによって受け取られるイオン（本明細書では、前駆イオンとも称される）の少なくとも一部の断片化を引き起こし、複数の生成イオンを発生させる。Ｑ２ａロッド組へのＲＦ電圧の印加は、前駆イオンおよび／または生成イオンを半径方向に制限するための電磁場を提供することができる。Ｑ２ａへのＤＣ電圧の印加は、Ｑ１ロッドオフセットに対する電位降下を提供することができ、電位降下は、前駆イオンを衝突セルの中に加速し、断片化を誘発するために要求される。いくつかの実施形態において、Ｑ１ロッドオフセット電圧に対するＱ２ａＤＣオフセット電圧は、約５～約１５０Ｖの範囲内であることができる。

【0029】

本実施形態において、Ｑ２Ｂロッド組およびＱ２Ｃロッド組の各々は、四重極構成において配置される４つのロッドを含む。Ｑ２Ｂロッド組は、所望の範囲内（または所望の値）のｍ／ｚ比を有する生成イオンを選択するための質量フィルタとして機能する。より具体的に、四重極ロッド組Ｑ２Ｂは、質量分解モードにおいて動作するために好適なＲＦ／ＤＣ電圧を提供されることができる。例えば、印加されるＲＦおよびＤＣ電圧のパラメータは、Ｑ２Ｂが所望の範囲内のｍ／ｚ値を有する生成イオンのための透過窓を確立するであろうように選択されることができる。Ｑ２ｃロッド組へのＲＦ電圧および／またはＤＣ電圧の印加は、同様に、前駆イオンおよび／または生成イオンを半径方向に制限するための電磁場を提供することができる。Ｑ２ｃに印加されるＤＣ電圧は、Ｑ２ｂロッド組に印加されるＤＣロッドオフセットより０．５～１Ｖ誘引性であろう。

【0030】

図３は、１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、および１２ｄとして付番されるＱ２Ｂロッドに印加され得るＲＦ電圧のある例を図式的に描写する。より具体的に、ロッド１２ｂおよび１２ｃを横断して印加される電圧は、以下の式（１）に従って定義されることができ、ロッド１２ａおよび１２ｄを横断して印加される電圧は、以下の方程式（２）に従って定義されることができる。
Ｒ０_２ｂ－［Ｕ－Ｖｃｏｓ（Ωｔ）］ 式（１）
Ｒ０_２ｂ＋［Ｕ－Ｖｃｏｓ（Ωｔ）］ 式（２）
式中、
Ｒ０_２ｂは、概して、Ｑ２ａロッド組に適用されるＤＣロッドオフセットより約０．５～１Ｖの範囲内で誘引性であるように設定されたＤＣロッドオフセット電圧を表し、
Ｕは、分解ＤＣ電圧の振幅を表し、
Ｖは、ＲＦ電圧の振幅を表し、
Ωは、ＲＦ電圧の角周波数を表し、Ω＝２πｆであり、ｆは、ＲＦ電圧の周波数を表す。

【0031】

いくつかの実施形態において、分解ＤＣ（すなわち、Ｕ）電圧は、約１～約５００Ｖの範囲内であることができ、ＲＦ電圧の振幅（すなわち、Ｖ）は、約１０Ｖｐ－ｐ～約３，０００Ｖｐ－ｐの範囲内であることができ、ＲＦ電圧の周波数（すなわち、ｆ）は、約３００ｋＨｚ～約５ＭＨｚの範囲内であることができる。所与のＵ、Ｖ、およびΩに関して、全体的イオン運動が、特定の値における（または、特定の範囲内の）ｍ／ｚを有するあるイオンのために安定した軌道をもたらすことができる。そのようなイオンは、四重極質量分析器を通過することができる一方、他のイオンは、不安定な軌道を経験し、故に、四重極質量分析器を通した通過を防止されることができる。

【0032】

Ｑ２ｂロッドによって選択された生成イオンは、加えて、Ｑ２ｃ区分内で衝突によって冷却され、次いで、衝突セルＱ２から出て行き、イオンレンズＩＱ３および短く太いレンズＳＴ３によって、下流の四重極質量分析器Ｑ３の中にその入口１１５を介して集束される。

【0033】

四重極質量分析器Ｑ３は、四重極構成において互いに対して配置された４つのロッド１１６を含み、ＲＦ電圧および／またはＤＣ電圧が、当技術分野において公知である様式において４つのロッド１１６に印加され、生成イオンの質量分析を提供し得る。

【0034】

上記の実施形態において、質量フィルタは、衝突セルチャンバ内に配置されるが、他の実施形態において、１つ以上の質量フィルタが、１つ以上の別個のチャンバ内の衝突セルの下流に配置されることができる。例として、図４は、そのような実施形態による質量分析計５００のある例を図式的に描写し、該実施形態は、それが衝突セルのロッドが位置付けられるチャンバと別個のチャンバ内の衝突セルの下流に配置される帯域通過質量フィルタＱｘを含むことを除き、上記の実施形態に類似する。

【0035】

衝突セル４０２によって発生させられた生成イオンは、生成イオンを四重極質量分析器の中に集束させるように機能する、短く太いレンズを介して、下流の四重極質量分析器Ｑ３によって受け取られる。四重極質量分析器Ｑ３は、四重極構成において互いに対して配置され、ＲＦ電圧および／またはＤＣ電圧が、当技術分野において公知である様式において印加され、生成イオンの質量分析を提供し得る４つのロッドを含む。Ｑ３質量分析器によって透過されたイオンは、出口レンズ１１８および１２０を通過した後、分析器モジュール１２４の一部である、イオン検出器１２０によって検出される。

【0036】

本教示は、従来の質量分析計に対するいくつかの利点を提供する。例として、本教示による質量分析計は、衝突セルの下流に配置される、質量分析器および／またはイオン光学系等の構成要素内のより少ない汚染を示すことができる。

【0037】

当業者は、上記の実施形態に対する種々の変更が、本発明の範囲から逸脱することなく、行われ得ることを理解するであろう。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【国際調査報告】