[发明专利]电压施加方法、电压施加装置以及飞行时间质谱分析装置

说明书

在使用电压施加装置向与电极连接部连接的电极(243、246、244A、244B、247)施加电压时，以向所述电极施加规定的极性及大小的电压的方式决定多个电源各自的输出电压的极性及大小，基于所述多个电源的输出电压的极性，以使所述多个电源中的至少一个电源(P)的输出电压的极性维持与其它电源不同的状态的方式将所述多个电源的输出电压的极性一个一个地切换，由此切换所有的所述电源的输出电压的极性，其中，电压施加装置具有：电极电路，其是由多个所述电极连接部以使电阻(R1、R3、R5)介于相邻的电极连接部之间的方式串联连接而成的；以及所述电源(P1、P2、P3、P4)，其分别与所述电极电路的两端及至少一个中间位置连接，输出正负两种极性的电压。

技术领域

本发明涉及使用多个电源向多个电极施加规定电压的电压施加技术。特别是涉及能够在飞行时间质谱分析装置中向多个电极分别施加规定电压来在离子飞行空间中形成用于使离子飞行的电势(potential)时适用的电压施加技术。

背景技术

在飞行时间质谱分析装置(Time-of-Flight Mass Spectrometer，以下也称为“TOF-MS”)中，对进入了位于质量分离部的入口的离子加速区域的源自试样成份的离子赋予固定的动能，使该离子飞过固定距离的飞行空间，根据其飞行时间求出离子的质荷比。

在飞行时间质谱分析装置中，关于对离子赋予动能的一种方式，存在正交加速(也称为“垂直加速”、“正交引出”等)方式。在正交加速方式的TOF-MS中，使进入了离子加速区域(正交加速部)的离子向与其进入方向正交的方向加速而向飞行空间导入、飞行。因此，能够不受被导入正交加速部的离子的飞行速度(能量)的偏差的影响地以高的质谱分辨率来分析离子(例如专利文献1)。

图1的(a)示出正交加速方式的反射器型TOF-MS的质量分离部100的概要结构的一例。

从质量分离部100的前级(图的下方)释放出的离子进入正交加速电极102(包括相向配置的一组电极102A、102B，电极102B为栅格电极)的离子加速区域，被向与其进入方向正交的方向(栅格电极102B一侧)加速。穿过了栅格电极102B的离子再被配置在离子轨道的两侧的加速电极(第二加速电极)103加速，入射到由飞行管104规定了外缘的飞行空间。入射到飞行空间的离子当向由反射器电极105和衬板106形成的空间入射时逐渐减速，飞行路径折返而向检测器107入射。

为了使从正交加速电极102去向飞行空间的离子以上述那样的轨道飞行，对第二加速电极103、飞行管104、反射器电极105以及衬板106施加适当大小的电压，形成如图1的(b)所示那样的具有以下梯度的电势：随着从第二加速电极103趋向飞行管104而变低，随着从飞行管104趋向反射器电极105、衬板106而变高。

图2是用于向第二加速电极103、飞行管104、反射器电极105以及衬板106施加电压的电压施加装置的电极电路的一例。该电极电路是如下电路：在两端的电源P1、P4之间串联连接多个电阻，在各电阻之间设置电极连接部，并且两处中间位置也各连接一个电源P2、P3。

在电源P1与电源P2之间交替地配置有四个电极连接部和三个电阻Ra。从靠近电源P1的一侧起的三个电极连接部与第二加速电极103连接，靠近电源P2的一侧的电极连接部与飞行管104连接。

在电源P2与电源P3之间交替地配置有三个电极连接部和两个电阻Rc，这三个电极连接部与前级侧反射器电极105a连接。

在电源P3与电源P4之间交替地配置有四个电阻Re和四个电极连接部。从靠近电源P3的一侧起的三个电极连接部与后级侧反射器电极105b连接，靠近电源P4的一侧的电极连接部与衬板106连接。

此外，电源P3经由电阻Rd与电极电路连接。