[发明专利]电离装置及质谱仪

说明书

技术领域

本发明主要涉及一种用作质谱仪的离子源的电离装置、以及使用该电离装置的质谱仪，更详细而言，涉及一种在大气压环境下将试样中的成分电离的电离装置及质谱仪。

背景技术

作为在质谱仪中将试样成分电离的方法，已知有各种电离法。这些电离法可大致分为在真空环境下进行电离的方法和在大致大气压环境下进行电离的方法，后者通常统称为大气压电离法(API＝Atmospheric Pressure Ionization)。大气压电离法具有如下优点：无须将电离室内抽真空，此外，液体状的试样或者包含大量水分的试样等在真空环境中难以操作的试样也可容易地电离。

在熟知的大气压电离法中，有液相色谱质谱仪等中所使用的电喷雾电离法(ESI＝ElectroSpray Ionization)或大气压化学电离法(APCI＝Atmospheric Pressure Chemical Ionization)等，但近年来，新的大气压电离法被陆续开发或提出来，受到业界的关注。

这些新的大气压电离法大多是按照希望简便地对我们身边的周边环境(Ambient)中所存在的物质本身进行分析这样的要求而开发的，这些电离法称为敞开式电离(Ambient Ionization)法，利用这些电离法的质谱分析称为敞开式质谱分析(Ambient Mass Spectrometry)(参考非专利文献1～3等)。虽然难以严格地定义敞开式电离法，但通常而言，无须进行特别的试样的制备或预处理即可实时、就地(in situ)进行测量可以说是其基本概念。

作为代表性的敞开式电离法，有实时直接分析(DART＝Direct Analysis in Real Time)法、解吸电喷雾电离(DESI＝Desorption ElectroSpray Ionization)法等，但如非专利文献2、3所示，探针电喷雾电离(PESI＝Probe ElectroSpray Ionization)法、电喷雾辅助/激光解吸电离(ELDI＝ElectroSpray Laser Desorption Ionization)法、大气压固体分析探针(ASAP＝Atmospheric Solids Analysis Probe)法等多种多样的电离法也包含在敞开式电离法内。

例如，在DART法中，仅通过将固体状或液体状的试样插入混有加热后的气体的激发状态的水分子的喷雾流，就能进行该试样中的成分的电离。另一方面，在DESI法中，通过将带电溶剂的微小液滴喷雾至试样，可进行试样中的成分的电离。因此，这些电离法具有如下优点：无须用于进行电离的特别的试样制备；离子源的结构简单，成本上也较为有利；从外部供给以进行电离的只有惰性气体，因此操作也较为容易；由于不会对试样喷洒溶剂等液体，因此分析后的试样的处理也较为简便。

近年来，随着质谱仪的利用领域扩大、分析对象物质的多样化等，希望对试样中所含的极微量的化合物进行高精度检测的要求越来越强烈。因此，对于离子源也要求进一步的高灵敏度化，这一点在上述的大气压电离法的离子源、敞开式电离法的离子源中也是一样的。

例如，在上述DART离子源中，尝试有通过如下手段来达到高灵敏度化：使试样相对于喷雾流的配置最佳化(参考非专利文献4～6)；改善来源于试样的离子向质量分析部的导入效率(参考非专利文献7)；或者改善使用红外激光的试样中的成分的气化效率(参考非专利文献8)等。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2013-37962号公报

非专利文献

非专利文献1：高山光男，《入门讲座用于质谱仪的电离法总论》，分析2009年第1期，日本化学分析学会

非专利文献2：高山光男及其他3人，《现代质谱学从基础原理到应用研究》，化学同人，2013年1月15日发行

非专利文献3：ミンゾン·ファン(Min-Zong Huang)及其他3人，《敞开式电离质谱：教程(Ambient ionization mass spectrometry:A tutorial)》，Analytica Chemica Acta，2011年，702卷，pp.1-15

非专利文献4：《12DIP-it Holder》，美国Ion Sense公司，[2013年7月22日检索]，网址＜URL:http://www.ionsense.com/12_dip_its＞