[发明专利]飞行时间型质量分析装置

摘要

提供一种TOFMS，其具备在确保设计上的高自由度的同时、具有相同m/z的离子的飞行时间不取决于能量的理想的反射器。反射器所形成的电场被虚拟地划分为用于使离子减速的减速区域(B)和用于使离子反射的反射区域(C)，减速区域定为一段均匀减速电场、两段均匀减速电场等沿着中心轴的一种以上的电势分布。另一方面，在减速区域的参数下从规定地点出发的某质量电荷比的离子经过自由飞行区域(A)、减速区域而导入到反射区域，用分析式或通过数值计算来确定反射区域的电场的电势分布，使得在反射区域中折返而返回到原来的地点为止的总飞行时间等于具有在减速区域与反射区域的边界或减速区域内的规定地点折返的轨道的相同质量电荷比的离子的总飞行时间。

主权项

一种飞行时间型质量分析装置，具备：能量赋予单元，其为了使分析对象的离子飞行而赋予固定的能量；以及飞行时间型的质量分离单元，其根据飞行时间的差异按每个质量电荷比对被赋予了该能量的离子进行分离，该飞行时间型质量分析装置的特征在于，上述质量分离单元包括：自由飞行空间，在该自由飞行空间中离子不受电场的影响而自由地飞行；反射器，其包括多个电极，该多个电极用于通过电场的作用使在该自由飞行空间中飞行而来的离子反射而折返；以及电压施加单元，其对该反射器的各电极分别施加直流电压，在该电压施加单元中，对各电极施加电压，使得在沿着离子的行进方向将上述反射器所形成的静电场虚拟地划分为用于使导入的离子减速的减速区域和用于使经过该减速区域减速后的离子折返的反射区域的状态下，上述减速区域中的静电场的沿着中心轴的电势分布为用一种函数定义的电势分布或者沿着中心轴用不同的多种函数定义的电势分布的组合，上述反射区域中的静电场的沿着中心轴的电势分布为一种曲线状电势分布，即通过以下的方法确定的曲线状电势分布：以具有与基准电势U0相等的初始能量的离子在包含上述自由飞行空间的路径上折返飞行时的总飞行时间和初始能量E为E>Ud的离子在包含上述自由飞行空间的路径上折返飞行时的总飞行时间相等的方式确定上述反射区域中的离子的飞行时间Tr(E)所要满足的条件式，使用下面的式子作为用于求出实现该飞行时间Tr(E)那样的反射区域的曲线状电势分布U(x)的反函数x(U)的关系式，将该式中的积分运算设为使用了参数的分析式或由数值运算所得的数值解，其中，上述基准电势U0设定为上述减速区域中的最大电势值Ud以下，上述 参数规定上述减速区域中的静电场的电势分布，数式1 x ( U ) = 1 π 2 m ∫ 0 U T r ( E ) dE U - E 其中，m是作为目标的任意离子的质量，U是赋予该离子的初始能量。