[发明专利]质量分析装置

说明书

本发明涉及质量分析装置。配设在第1中间真空室内的离子导向器(20)包含6根杆电极(211～216)与电压生成部。为使6根杆电极(211～216)在离子的入射侧为六极的配置并且4根杆电极(211、214、215、216)成为四极的配置，使2根杆电极(211、214)以随着在离子的输送方向上行进而靠近中心轴(201)的方式相对于Z轴倾斜配设。电压生成部相对于6根杆电极(211～216)，对在中心轴(201)的周围相邻的杆电极彼此施加相位相互反转的高频电压±Vcosωt，并对4根杆电极(211、214、215、216)施加供离子良好地通过的直流电压U1，对其他2根杆电极(212、213)施加与U1不同的直流电压U2。

技术领域

本发明涉及质量分析装置。

背景技术

在质量分析装置中，离子输送光学系统用于将由离子源生成的离子输送至质量分析部。离子输送光学系统的性能大大影响离子的检测灵敏度、检测信号的稳定性这样的质量分析装置本身的性能。

在使用了电喷雾离子化(Electrospray ionization：以下简称“ESI”)离子源等大气压离子源的质量分析装置中，在大致大气压气氛的离子源与配设有质量分析部并被保持为高真空气氛的高真空室之间，设有以隔墙隔开并且真空度不同的多个房间。通常，在该多个房间分别配设有离子输送光学系统。离子输送光学系统具有以下的功能：即，接收从前级送来的离子，约束并输送离子从而向后级传递。

在多数情况下，配设在真空度比较低的房间的离子输送光学系统是利用了离子与残留气体的碰撞所引起的离子的冷却作用的高频离子导向器。高频离子导向器主要利用由高频电场产生的膺势(pseudopotential)将离子约束在规定的空间并输送离子，根据其结构大致分为2种。

高频离子导向器的一种为，以包围离子光轴的方式配置了四根、六根或八根(或其以上)的根数的杆电极的多极型离子导向器(参照专利文献1等)。在多极型离子导向器中，通过对在离子光轴的周围相邻的杆电极施加相位反转的高频电压，从而在由杆电极所包围的空间生成赝势，由此约束并输送离子。

高频离子导向器的另一种为，在离子的输送方向上将例如具有中央开口的圆盘状等包围离子的形状的电极层叠多块而得的离子漏斗(参照专利文献2等)。在离子漏斗中，通过对在离子输送方向上相邻的电极施加相位反转的高频电压，从而在各电极的附近形成使离子反射的赝势，由此约束并输送离子。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开第2008/136040号

专利文献2：美国专利第6107628号说明书

发明内容

发明要解决的技术问题

为了在质量分析装置、特别是使用了大气压离子源的质量分析装置中提高分析灵敏度，提高离子输送光学系统中的离子的输送效率非常重要。然而，在多极型离子导向器及离子漏斗的任一个中均存在以下这样的技术问题。

多极型离子导向器中的离子的约束能力和离子的收敛能力依赖于杆电极的根数。一般地，杆电极的根数越多则离子的约束能力越高，然而杆电极的根数越少则离子的收敛能力越高。因此，存在若使离子的约束能力及离子的收敛能力中的一方优先则会牺牲另一方的难题，难以通过将约束能力及收敛能力双方共同改善来提高综合的离子输送效率。

另一方面，离子漏斗的离子的约束能力较高，但在离子漏斗的中心轴(离子光轴)附近使离子收敛的电场的作用较小。因此，一般地，为了使离子收敛，成为沿离子的输送方向逐渐缩小电极的开口直径的构成。然而，缩小了开口直径的电极容易被离子和中性粒子污染。特别地，由于在离子漏斗中需要将在离子输送方向上相邻的电极的间隔设得极为狭窄，因此进入离子通过空间的中性粒子难以通过电极间的间隙而容易与电极碰撞。因此，存在容易产生如上所述的污染、电场容易因污染而紊乱导致性能降低的技术问题。