[发明专利]质量分析装置

说明书

兼顾减速离子的加速和减速离子的速度分散幅度的降低，来兼顾检测离子灵敏度的提高和分辨率提高。棒状电极(4‑2‑a)～(4‑2‑d)中的至少一组相对的棒状电极间的距离dx在离子入射的入口部和离子出射的出口部不同，使所述至少一组相对的棒状电极间的距离dx从入口部向出口部逐渐减少或者增加。

技术领域

本发明涉及一种使用了四极质量分析仪的质量分析系统，尤其涉及在分析生物体内试样时等需要较高灵敏度以及较高分辨率的质量分析。

背景技术

以往，在由至少4根棒状电极组成，且将多台对所述棒状电极施加直流电压U和高频(RF)电压V_RFcos(Ωt+Φ₀)的四极电极系统以串联方式连接的质量分析系统中，多台四极电极系统中的一台具有如下功能：填充有缓冲气体，并通过与缓冲气体的碰撞对目标离子进行解离(Collision Induced Dissociation：碰撞诱导解离)的碰撞室。尤其，通过碰撞室内的四极电极系统的离子，因与缓冲气体的碰撞而通过速度减速，因此很可能会碰撞室通过延迟而对作为质量分析结果的质谱带来串扰等不利影响。因此，以使减速离子加速为目的，采用向离子的行进方向生成DC成分的电势梯度的单元。

在专利文献1中，作为碰撞室中的离子的加速单元，如图5所示，使棒状电极的直径逐渐变化的4根电极(4-2-a、4-2-b、4-2-c、4-2-d)交替地相反方向地配置，向相对的电极(4-2-a、4-2-c)叠加施加RF电压-VcosΩt和微小DC电压ΔUy，对其他相对的电极(4-2-b、4-2-d)叠加施加RF电压+VcosΩt和微小DC电压ΔUx。由此，在电极系统的中心轴上生成DC成分的电位梯度。在此时的中心轴上生成的DC成分的电位电势的数值分析结果如图6所示。可知，DC成分的电位电势沿着离子的行进方向(z方向)倾斜。由此，通过内部的离子被加速。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：US5847386

发明内容

发明要解决的课题

如图6所示，当生成DC成分的电位梯度时，有使通过内部的离子在行进方向上加速的效果。此时，解析通过内部的100个离子的轨道以及速度而得的结果如图7所示。观察z方向的速度的解析结果，可知速度大幅度地振动。如图8所示，在平行地排列电极直径相同的4根电极的正常的电极系统中，如图9所示，虽然z方向的速度由于与缓冲气体的碰撞而减速，但是如图7所示，并没有振动。图10示出了在图5所示的体系与图8所示的体系的情况下，按照离子描绘出电极系统出口中的z方向速度v_z的结果。图5所示的体系的情况下的v_z的分散幅度与图8所示的体系的情况相比，约宽5倍左右。这与离子的通过时间差、也就是质谱的幅度紧密相关，因此导致分辨率低下的可能性较高。

以下表示研究了导致分辨率低下的速度分散的原因的结果。在图8的体系中，相对于离子的Z方向速度不进行振动，在图5的体系中进行振动的原因认为是RF成分的电位电势与DC成分的电位梯度(图6)同样地倾斜。图11表示RF成分的中心轴上的电位电势解析结果。RF成分的电位电势根据z坐标而变化、也就是说在z方向也生成RF电场，因此认为离子在z方向进行振动，离子的速度在出口也进行振动、分散。

用于解决课题的手段

为了解决上述问题，本发明的第1质量分析装置具备2n根棒状电极以及控制部，该控制部对所述棒状电极施加直流电压U和高频电压V_RFcosΩt而在所述棒状电极间生成高频的四极以上的多极电场，

棒状电极中的至少一组相对的棒状电极间的距离，在离子入射的入口部和离子出射的出口部不同，

所述至少一组相对的棒状电极间的距离从入口部向出口部逐渐减少。