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JPH07161336A - Mass spectrometric method and apparatus therefor - Google Patents

Mass spectrometric method and apparatus therefor

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Publication number
JPH07161336A
JPH07161336A JP5305323A JP30532393A JPH07161336A JP H07161336 A JPH07161336 A JP H07161336A JP 5305323 A JP5305323 A JP 5305323A JP 30532393 A JP30532393 A JP 30532393A JP H07161336 A JPH07161336 A JP H07161336A
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JP
Japan
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ions
section
ion trap
mass
generated
Prior art date
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Granted
Application number
JP5305323A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP3384063B2 (en
Inventor
Tsudoi Hirabayashi
集 平林
Minoru Sakairi
実 坂入
Yasuaki Takada
安章 高田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP30532393A priority Critical patent/JP3384063B2/en
Publication of JPH07161336A publication Critical patent/JPH07161336A/en
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Publication of JP3384063B2 publication Critical patent/JP3384063B2/en
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J49/00Particle spectrometers or separator tubes
    • H01J49/26Mass spectrometers or separator tubes
    • H01J49/34Dynamic spectrometers
    • H01J49/42Stability-of-path spectrometers, e.g. monopole, quadrupole, multipole, farvitrons
    • H01J49/4205Device types
    • H01J49/424Three-dimensional ion traps, i.e. comprising end-cap and ring electrodes
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J49/00Particle spectrometers or separator tubes
    • H01J49/02Details
    • H01J49/10Ion sources; Ion guns
    • H01J49/16Ion sources; Ion guns using surface ionisation, e.g. field-, thermionic- or photo-emission
    • H01J49/161Ion sources; Ion guns using surface ionisation, e.g. field-, thermionic- or photo-emission using photoionisation, e.g. by laser
    • H01J49/164Laser desorption/ionisation, e.g. matrix-assisted laser desorption/ionisation [MALDI]

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Abstract

(57)【要約】 【目的】 極微量にしか存在しない試料の分析をも実現
可能とする、高感度の質量分析方法およびそのための装
置を提供すること。 【構成】 断続的にイオンが生成されるイオン化部と、
生成されたイオンを蓄積または質量分離するイオントラ
ップ部と、イオンを検出する検出部を有する質量分析装
置において、前記イオン化部でイオンが生成される間の
時間あるいはイオン生成の回数を計測して、必要な量の
イオンをイオントラップ部に蓄積し、蓄積されたイオン
を一度に質量分離するようにした質量分析方法および装
置。
(57) [Abstract] [Purpose] To provide a highly sensitive mass spectrometric method and an apparatus therefor, which can realize the analysis of a sample that exists only in an extremely small amount. [Composition] An ionization section in which ions are intermittently generated,
In a mass spectrometer having an ion trap section for accumulating or mass separating the generated ions, and a detection section for detecting the ions, the time during which the ions are generated in the ionization section or the number of times of ion generation is measured, A mass spectrometric method and apparatus for accumulating a required amount of ions in an ion trap section and mass-separating the accumulated ions at once.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は質量分析方法およびその
ための装置に関し、特に核酸やタンパク,ペプチド,脂
質,糖あるいはこれらの複合体等の、微量にしか得られ
ない生体物質を高感度分析するに好適な、イオントラッ
プを用いる質量分析方法およびそのための装置に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a mass spectrometric method and an apparatus therefor, and particularly to highly sensitive analysis of biological substances such as nucleic acids, proteins, peptides, lipids, sugars and their complexes, which can be obtained only in trace amounts. The present invention relates to a mass spectrometry method using an ion trap, and an apparatus therefor.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、レビュウ オブ サイエンティフィ
ック インスツルメンツ 60(1992年)第4277頁から第4284
頁(Review of Scientific Instruments 60(1992) p
p.4277-4284)には イオントラップと飛行時間型質量分
析計とを結合させた質量分析装置の記述がある。しか
し、この技術においては、質量分析されるイオンは、イ
オン化部で、気体状試料に一回のパルスレーザ光照射
(多光子イオン化)を行うことにより生成されるものであ
る。
2. Description of the Related Art Conventionally, Review of Scientific Instruments 60 (1992), pages 4277 to 4284.
Page (Review of Scientific Instruments 60 (1992) p
p.4277-4284) describes a mass spectrometer that combines an ion trap and a time-of-flight mass spectrometer. However, in this technique, the ions to be mass analyzed are irradiated with the pulsed laser light once on the gaseous sample at the ionization section.
It is generated by performing (multiphoton ionization).

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術は、イオ
ン化部に導入される試料分子のうちの一部しかイオン化
に関与しない。そのため、質量スペクトルにおけるシグ
ナルレベル(S)を決定するイオンの量が極微量の試料を
分析する場合にはイオン量が不足し、イオン検出ができ
ないという欠点を有する。なお、質量スペクトルのノイ
ズレベル(N)は検出器の暗電流により決定されることが
多いため、質量スペクトルにおけるS/N比は、同一の
計測を繰り返して平均化しても改善されない。本発明は
上記事情に鑑みてなされたもので、その目的とするとこ
ろは、従来の技術における上述の如き問題を解消し、極
微量にしか存在しない試料の分析をも実現可能とする、
高感度の質量分析方法およびそのための装置を提供する
ことにある。
In the above-mentioned conventional technique, only a part of the sample molecules introduced into the ionization section is involved in the ionization. Therefore, when a sample with a very small amount of ions that determines the signal level (S) in the mass spectrum is analyzed, the amount of ions will be insufficient and ion detection will not be possible. Since the noise level (N) of the mass spectrum is often determined by the dark current of the detector, the S / N ratio in the mass spectrum cannot be improved even if the same measurement is repeated and averaged. The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to solve the above-mentioned problems in the conventional technique and to realize the analysis of a sample that exists only in an extremely small amount.
It is to provide a highly sensitive mass spectrometry method and an apparatus therefor.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】本発明の上述の目的は、
断続的にイオンが生成されるイオン化部と、生成された
イオンを蓄積またはイオンの質量を分離するイオントラ
ップ部と、イオンを検出する検出部を有する質量分析装
置において、前記イオン化部での複数回のイオン化によ
り生成されるイオンを前記イオントラップ部で蓄積した
後、蓄積されたイオンを前記検出部に導入し質量分離す
ることを特徴とする質量分析方法、および、上記質量分
析装置において、前記イオン化部での複数回のイオン化
により生成されるイオンを前記イオントラップ部で蓄積
した後、蓄積されたイオンを前記検出部に導入し質量分
離する如く制御する手段を有することを特徴とする質量
分析装置によって達成される。
The above objects of the present invention are as follows:
In a mass spectrometer having an ionization section for intermittently generating ions, an ion trap section for accumulating the generated ions or separating the mass of the ions, and a detection section for detecting the ions, a plurality of times in the ionization section The ion generated in the ion trap section is accumulated in the ion trap section, and then the accumulated ion is introduced into the detection section for mass separation, and in the mass spectrometer, the ionization is performed. Mass spectrometer having means for accumulating ions generated by a plurality of ionizations in the ion trap section in the ion trap section, and then controlling the accumulated ions to be introduced into the detection section for mass separation. Achieved by

【0005】[0005]

【作用】本発明に係る質量分析方法ならびに装置におい
ては、高感度検出を実現するために、イオン化部に導入
された試料分子を複数回のイオン化によりすべてイオン
化に寄与させ、生成されたイオンをイオントラップ部で
蓄積混合させた後に一度に質量分離する。これによっ
て、一回のイオン化により生成されるイオンだけを質量
分析する場合に比較してシグナルレベルが格段に増加す
る。そのため、得られる質量スペクトルのS/N比は大
幅に向上し、検出限界を低減することが可能になる。
In the mass spectrometry method and apparatus according to the present invention, in order to realize high-sensitivity detection, sample molecules introduced into the ionization section are all ionized by a plurality of ionizations, and the generated ions are ionized. After the mixture is accumulated and mixed in the trap portion, mass separation is performed at once. This significantly increases the signal level as compared to the case where only ions generated by one-time ionization are subjected to mass spectrometry. Therefore, the S / N ratio of the obtained mass spectrum is significantly improved, and the detection limit can be reduced.

【0006】[0006]

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。図2に、本発明の一実施例に基づく質量分
析装置の構成図を示す。試料はマトリックスに混合さ
れ、サンプルホルダ1の表面に、体積にして1μリット
ル程度塗布される。試料導入時には、イオン化部は大気
圧にさらされ、サンプルホルダ1の交換が可能である。
このとき、シャッタ機能を有する真空バルブ2により、
イオントラップ5と検出部6を含む分析部等の真空が保
たれる。試料導入後に、サンプルホルダ1を含むイオン
化部は真空に排気される。パルスレーザ3からのレーザ
光照射により、サンプルホルダ1の表面近くには100
ns程度の間だけイオンが生成される。サンプルホルダ
1には電圧が印加され、イオンは静電レンズ4を通って
イオントラップ5に導入される。イオントラップ5には
ヒータが設置されており、表面の汚染が防止される。
Embodiments of the present invention will now be described in detail with reference to the drawings. FIG. 2 shows a block diagram of a mass spectrometer according to an embodiment of the present invention. The sample is mixed with the matrix and applied on the surface of the sample holder 1 in a volume of about 1 μl. At the time of sample introduction, the ionization section is exposed to atmospheric pressure, and the sample holder 1 can be replaced.
At this time, by the vacuum valve 2 having a shutter function,
The vacuum of the analysis unit including the ion trap 5 and the detection unit 6 is maintained. After introducing the sample, the ionization unit including the sample holder 1 is evacuated to a vacuum. By irradiating the laser light from the pulse laser 3, 100 near the surface of the sample holder 1
Ions are generated only for about ns. A voltage is applied to the sample holder 1, and the ions are introduced into the ion trap 5 through the electrostatic lens 4. A heater is installed in the ion trap 5 to prevent surface contamination.

【0007】サンプルホルダ1上のレンズ(図示されて
いない)により集光されたレーザ光のスポットの直径
は、通常100μm以下であり、塗布されたサンプルの
広がりよりも小さい。そのため、サンプルホルダ1を圧
電素子等により微動させることにより、サンプルホルダ
1におけるレーザ照射位置が変化し、塗布された試料す
べてをイオン生成に費やすことができる。複数回(例え
ば、数十回)のレーザ光照射により生成されるイオン
が、イオントラップ5で混合され蓄積される。イオント
ラップで蓄積されるイオンの蓄積時間は、予め指定する
ことができる。蓄積されたイオンは、レーザ照射開始
後、後述する指定された時間が経過すると、イオントラ
ップ5から放出され、検出器6で検出される。レーザビ
ームの代わりに原子ビーム,イオンビームを使用するこ
とも可能である。
The diameter of the spot of the laser light focused by the lens (not shown) on the sample holder 1 is usually 100 μm or less, which is smaller than the spread of the applied sample. Therefore, by finely moving the sample holder 1 with a piezoelectric element or the like, the laser irradiation position in the sample holder 1 is changed, and all the applied sample can be spent for ion generation. Ions generated by laser light irradiation a plurality of times (for example, several tens of times) are mixed and accumulated in the ion trap 5. The accumulation time of the ions accumulated in the ion trap can be designated in advance. The accumulated ions are emitted from the ion trap 5 and detected by the detector 6 when a designated time described later has elapsed after the start of laser irradiation. It is also possible to use an atomic beam or an ion beam instead of the laser beam.

【0008】図1に、図2に示した実施例に基づく質量
分析装置の制御系のブロック図を示す。パルスジェネレ
ータ7により、パルスレーザ3におけるレーザ発振の外
部トリガが発生される。パルスジェネレータ7の出力の
一部はイオン化部のサンプルホルダ1の微動機構8に入
力される。これにより、サンプルホルダ1は周期的に微
動する。レーザ光の一部はフォトダイオード9で光電変
換される。フォトダイオード9からの出力はスタート信
号として遅延回路10に送られ、そこで、レーザ発振の
開始からの時間が計測される。遅延回路10において予
め指定された時間が経過すると、イオントラップ電源1
1に出力信号が送られる。イオントラップ電源11で
は、遅延回路10から入力信号が入ると、一定時間(1
ms以上、例えば、5ms)の遅延の後に、イオントラ
ップ5からイオンを放出するための電圧が発生される。
FIG. 1 shows a block diagram of a control system of the mass spectrometer based on the embodiment shown in FIG. An external trigger for laser oscillation in the pulse laser 3 is generated by the pulse generator 7. Part of the output of the pulse generator 7 is input to the fine movement mechanism 8 of the sample holder 1 of the ionization unit. As a result, the sample holder 1 periodically moves slightly. A part of the laser light is photoelectrically converted by the photodiode 9. The output from the photodiode 9 is sent to the delay circuit 10 as a start signal, where the time from the start of laser oscillation is measured. When a predetermined time elapses in the delay circuit 10, the ion trap power supply 1
The output signal is sent to 1. In the ion trap power supply 11, when an input signal is input from the delay circuit 10, a certain time (1
After a delay of ms or more, for example, 5 ms, a voltage for ejecting ions from the ion trap 5 is generated.

【0009】遅延回路10の出力の一部と検出器6の出
力はデータ処理部12に送られ、質量スペクトルが得ら
れる。遅延回路10には、パルスジェネレータ7の出力
を直接入力することもできる。本実施例によれば、極微
量にしか存在しない試料の分析をも実現可能とする、高
感度の質量分析装置を実現できるという効果が得られ
る。図3に、本発明の他の実施例に基づく、イオントラ
ップと飛行時間型質量分析計とを組み合わせた質量分析
装置の構成図を示す。試料は、レーザ光を効率よく吸収
するマトリックスとともに、サンプルホルダ1の表面に
塗布される。パルスレーザ3からのレーザ光照射によ
り、サンプルホルダ1の表面近くにイオンが生成され
る。サンプルホルダ1には電圧が印加され、イオンは静
電レンズ4を通って、イオントラップ5に導入される。
A part of the output of the delay circuit 10 and the output of the detector 6 are sent to the data processing section 12 to obtain a mass spectrum. The output of the pulse generator 7 can be directly input to the delay circuit 10. According to the present embodiment, it is possible to obtain a high-sensitivity mass spectrometer capable of realizing the analysis of a sample that exists in a very small amount. FIG. 3 shows a block diagram of a mass spectrometer in which an ion trap and a time-of-flight mass spectrometer are combined according to another embodiment of the present invention. The sample is applied to the surface of the sample holder 1 together with a matrix that efficiently absorbs laser light. Ions are generated near the surface of the sample holder 1 by the laser light irradiation from the pulse laser 3. A voltage is applied to the sample holder 1, and ions are introduced into the ion trap 5 through the electrostatic lens 4.

【0010】サンプルホルダ1の微動に連動する複数回
のレーザ光照射により、イオンが複数回生成され、それ
らのイオンはイオントラップ5で混合され、蓄積され
る。イオン生成の回数は、予め指定することができる。
蓄積されたイオンは、イオントラップ部へのイオン導入
が終了してから一定時間後に、イオントラップ5から放
出され、加速電極13により加速され、一定の運動エネ
ルギーを得る。イオンは静電レンズ14を通過後電極1
5により偏向され、リフレクタ16により反射された後
に、検出器6で検出される。イオンの質量は、検出器6
に到達するイオンの時間差により決定される。ここで
は、上述の加速電極13およびその後方のメッシュ13
a,静電レンズ14,電極15,リフレクタ16および
検出器6により、反射型の飛行時間型質量分析計が構成
されている。なお、リフレクタ16は飛行時間型質量分
析計を小型にする効果を有するばかりでなく、イオント
ラップ部から放出されるイオンの有する速度差をキャン
セルする効果をも有するものである。
Ions are generated a plurality of times by a plurality of times of laser light irradiation linked to the fine movement of the sample holder 1, and these ions are mixed and accumulated in the ion trap 5. The number of times of ion generation can be designated in advance.
The accumulated ions are released from the ion trap 5 and are accelerated by the accelerating electrode 13 after a lapse of a fixed time after the introduction of the ions into the ion trap portion is completed, and a constant kinetic energy is obtained. Ions pass through the electrostatic lens 14 and then the electrode 1
After being deflected by 5 and reflected by the reflector 16, it is detected by the detector 6. The mass of the ion is detected by the detector 6
Is determined by the time difference of the ions that reach the. Here, the acceleration electrode 13 described above and the mesh 13 behind it are used.
A, the electrostatic lens 14, the electrode 15, the reflector 16 and the detector 6 constitute a reflection type time-of-flight mass spectrometer. The reflector 16 not only has the effect of downsizing the time-of-flight mass spectrometer, but also has the effect of canceling the velocity difference of the ions emitted from the ion trap section.

【0011】イオントラップ5で質量分離を行う場合
(図2参照)、空間電荷効果により、イオンの質量が正確
に決定されないことがあるが、本実施例では、質量分離
にイオントラップ5とは別の質量分析装置を用いるた
め、イオンの質量は常に正確に決定されるという利点が
ある。図4に、図3に示した実施例に基づく、質量分析
装置の制御系のブロック図を示す。パルスジェネレータ
7により、パルスレーザ3におけるレーザ発振の外部ト
リガが発生される。パルスジェネレータ7の出力の一部
は、イオン化部のサンプルホルダ1の微動機構8に入力
される。この場合、サンプルホルダ1の微動は、必ずし
も周期的である必要はない。また、サンプルホルダ1は
静止させ、照射されるレーザビームをミラー等の機構に
より微動させても、同様の効果が得ることができる。
When mass separation is performed by the ion trap 5
(See FIG. 2) However, the mass of the ion may not be accurately determined due to the space charge effect. However, in the present embodiment, the mass of the ion is different from that of the ion trap 5 for the mass separation. It has the advantage that it is always accurately determined. FIG. 4 shows a block diagram of a control system of the mass spectrometer based on the embodiment shown in FIG. An external trigger for laser oscillation in the pulse laser 3 is generated by the pulse generator 7. Part of the output of the pulse generator 7 is input to the fine movement mechanism 8 of the sample holder 1 of the ionization unit. In this case, the fine movement of the sample holder 1 does not necessarily have to be periodic. The same effect can be obtained even when the sample holder 1 is kept stationary and the irradiated laser beam is finely moved by a mechanism such as a mirror.

【0012】なお、レーザ光の一部は、フォトダイオー
ド9で光電変換される。フォトダイオード9からの出力
はカウンタ18に送られ、そこで、レーザ発振の回数が
カウントされる。パルスジェネレータ7からの入力信号
の回数が、指定されたカウント数に到達すると、イオン
トラップ電源11とイオン加速電源17に出力信号が送
られる。イオントラップ電源11では、カウンタ18か
ら入力信号が入ると、飛行時間型質量分析計19におけ
る質量スペクトル上の分解能を向上させるため、前述の
如く、1ms以上の一定時間の遅延の後にイオントラッ
プ5からイオンを放出するための電圧が発生される。ま
た、イオン加速電源17からは、パルス的にイオン加速
電極13に高電圧が印加される。カウンタ18の出力の
一部と飛行時間型質量分析計19の出力は、データ処理
部12に送られる。本実施例によれば、飛行時間型質量
分析計19の特徴を生かした、極微量にしか存在しない
試料の分析をも実現可能とする、高感度の質量分析装置
を実現できるという効果が得られる。
A part of the laser light is photoelectrically converted by the photodiode 9. The output from the photodiode 9 is sent to the counter 18, where the number of laser oscillations is counted. When the number of input signals from the pulse generator 7 reaches the designated count number, output signals are sent to the ion trap power supply 11 and the ion acceleration power supply 17. In the ion trap power supply 11, when an input signal is input from the counter 18, in order to improve the resolution on the mass spectrum in the time-of-flight mass spectrometer 19, as described above, the ion trap 5 outputs a fixed time delay of 1 ms or more. A voltage is generated to eject the ions. Further, a high voltage is applied from the ion acceleration power supply 17 to the ion acceleration electrode 13 in a pulsed manner. A part of the output of the counter 18 and the output of the time-of-flight mass spectrometer 19 are sent to the data processing unit 12. According to the present embodiment, it is possible to obtain the effect of realizing a high-sensitivity mass spectrometer capable of realizing the analysis of a sample that exists only in an extremely small amount, which makes use of the characteristics of the time-of-flight mass spectrometer 19. .

【0013】図5に本発明の更に別の実施例に基づく、
イオントラップと磁場型質量分析計とを組み合わせた質
量分析装置の構成図を示す。イオントラップ5で蓄積さ
れたイオンは、イオントラップ5へのイオン導入が終了
してから一定時間後にイオントラップ5から放出され、
加速電極13により加速され、一定の運動エネルギーを
得る。イオンは、静電レンズ14を通過後に電場電極2
0により偏向され、更に電磁石21による磁界により質
量分離され、検出器6で検出される。この検出器6はア
レイ型のものであり、検出されたイオンの質量は検出器
6表面の位置で決定される。本実施例によれば、アレイ
型検出器6の特徴を生かした、極微量にしか存在しない
試料の分析をも実現可能とする、高感度の質量分析装置
を実現できるという効果が得られる。
FIG. 5 is a block diagram showing another embodiment of the present invention.
The block diagram of the mass spectrometer which combined the ion trap and the magnetic field type mass spectrometer is shown. The ions accumulated in the ion trap 5 are released from the ion trap 5 after a fixed time has elapsed after the introduction of the ions into the ion trap 5 is completed,
It is accelerated by the acceleration electrode 13 to obtain a constant kinetic energy. After the ions pass through the electrostatic lens 14, the electric field electrode 2
It is deflected by 0, is further mass-separated by the magnetic field of the electromagnet 21, and is detected by the detector 6. The detector 6 is an array type, and the mass of the detected ions is determined by the position of the surface of the detector 6. According to the present embodiment, it is possible to obtain the effect of realizing a high-sensitivity mass spectrometer that makes it possible to analyze a sample that is present in an extremely small amount, by making the most of the characteristics of the array-type detector 6.

【0014】以上、詳細に説明した如く、本発明に係る
質量分析方法ならびに装置においては、例えば、数十回
のイオン生成によるイオンをイオントラップに蓄積し、
質量分析を行うことができるため、一回のイオン生成に
よるイオンを分析する場合に比較して、装置の検出感度
が十倍は向上するという効果が得られる。また、サンプ
ルホルダ1に照射されるレーザ光強度の下限は、単位面
積当りの光子密度で決定されるが、本発明によれば、サ
ンプルホルダ1におけるレーザビーム径を、レンズ等の
使用により1μm程度にまで絞り込んでも、サンプルホ
ルダ1の微動機構8と複数回のイオン化により、サンプ
ルホルダ1上の試料をすべてイオン化に寄与させること
ができるため、低出力のコンパクトなレーザを使用する
ことができる。また、本発明によれば、極微量の試料を
すべてイオン化に寄与させることができるため、装置に
試料を導入する際の塗布位置やその大きさ等に特殊な精
度が要求されず、試料導入の作業が簡単ですむという利
点もある。
As described in detail above, in the mass spectrometric method and apparatus according to the present invention, for example, ions generated by several tens of times of ion generation are accumulated in an ion trap,
Since mass spectrometry can be performed, there is an effect that the detection sensitivity of the apparatus is improved by a factor of 10 as compared with the case of analyzing ions generated once. Further, the lower limit of the laser light intensity with which the sample holder 1 is irradiated is determined by the photon density per unit area. According to the present invention, the laser beam diameter in the sample holder 1 is about 1 μm due to the use of a lens or the like. Even if the sample is narrowed down to (1), all the sample on the sample holder 1 can be contributed to ionization by the fine movement mechanism 8 of the sample holder 1 and plural times of ionization, so that a compact laser with low output can be used. Further, according to the present invention, since a very small amount of the sample can be all contributed to the ionization, no special precision is required for the coating position and its size when introducing the sample into the apparatus, and the sample introduction There is also an advantage that the work is easy.

【0015】[0015]

【発明の効果】以上、詳細に説明した如く、本発明によ
れば、極微量にしか存在しない試料の分析をも実現可能
とする、高感度の質量分析方法およびそのための装置を
実現できるという顕著な効果を奏するものである。
As described above in detail, according to the present invention, it is possible to realize a highly sensitive mass spectrometric method and an apparatus therefor, which makes it possible to analyze a sample that exists in a very small amount. It has a great effect.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】図2に示す質量分析装置の制御系のブロック図
である。
FIG. 1 is a block diagram of a control system of the mass spectrometer shown in FIG.

【図2】本発明の一実施例に基づく質量分析装置の構成
図である。
FIG. 2 is a configuration diagram of a mass spectrometer according to an embodiment of the present invention.

【図3】図4に示す質量分析装置の制御系のブロック図
である。
FIG. 3 is a block diagram of a control system of the mass spectrometer shown in FIG.

【図4】本発明の他の実施例に基づく質量分析装置の構
成図である。
FIG. 4 is a configuration diagram of a mass spectrometer according to another embodiment of the present invention.

【図5】本発明の更に他の実施例に基づく質量分析装置
の構成図である。
FIG. 5 is a configuration diagram of a mass spectrometer according to still another embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 サンプルホルダ 2 真空バルブ 3 パルスレーザ 4 静電レンズ 5 イオントラップ 6 検出器 7 パルスジェネレータ 8 微動機構 9 フォトダイオード 10 遅延回路 11 イオントラップ電源 12 データ処理部 13 加速電極 14 静電レンズ 15 電極 16 リフレクタ 17 イオン加速電源 18 カウンタ 19 飛行時間型質量分析計 20 電場電極 21 電磁石 1 Sample Holder 2 Vacuum Valve 3 Pulse Laser 4 Electrostatic Lens 5 Ion Trap 6 Detector 7 Pulse Generator 8 Fine Adjustment Mechanism 9 Photodiode 10 Delay Circuit 11 Ion Trap Power Supply 12 Data Processing Section 13 Acceleration Electrode 14 Electrostatic Lens 15 Electrode 16 Reflector 17 Ion Acceleration Power Supply 18 Counter 19 Time-of-Flight Mass Spectrometer 20 Electric Field Electrode 21 Electromagnet

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 断続的にイオンが生成されるイオン化部
と、生成されたイオンを蓄積またはイオンの質量を分離
するイオントラップ部と、イオンを検出する検出部を有
する質量分析装置において、前記イオン化部での複数回
のイオン化により生成されるイオンを前記イオントラッ
プ部で蓄積した後、蓄積されたイオンを前記検出部に導
入し質量分離することを特徴とする質量分析方法。
1. A mass spectrometer having an ionization section for intermittently generating ions, an ion trap section for accumulating the generated ions or separating the mass of the ions, and a detection section for detecting the ions, wherein the ionization is performed. A method for mass spectrometry, comprising: accumulating ions generated by a plurality of ionizations in the ion trap section in the ion trap section, and introducing the accumulated ions into the detection section for mass separation.
【請求項2】 イオンが前記イオントラップ部で蓄積さ
れる時間を計測可能としたことを特徴とする請求項1記
載の質量分析方法。
2. The mass spectrometric method according to claim 1, wherein the time during which ions are accumulated in the ion trap portion can be measured.
【請求項3】 イオンが前記イオントラップ部で蓄積さ
れる時間を予め指定可能としたことを特徴とする請求項
2記載の質量分析方法。
3. The mass spectrometric method according to claim 2, wherein the time at which ions are accumulated in the ion trap portion can be designated in advance.
【請求項4】 イオンが前記イオントラップ部で蓄積さ
れる時間が予め指定した時間に達した後、イオンを前記
イオントラップ部から前記検出部に導入することを特徴
とする請求項3記載の質量分析方法。
4. The mass according to claim 3, wherein the ions are introduced from the ion trap section to the detection section after the time for which the ions are accumulated in the ion trap section reaches a predetermined time. Analysis method.
【請求項5】 前記イオン化部でイオンが生成される回
数をカウント可能としたことを特徴とする請求項1記載
の質量分析方法。
5. The mass spectrometric method according to claim 1, wherein the number of times ions are generated in the ionization section can be counted.
【請求項6】 前記イオン化部でイオンが生成される回
数を予め指定可能としたことを特徴とする請求項5記載
の質量分析方法。
6. The mass spectrometric method according to claim 5, wherein the number of times ions are generated in the ionization section can be designated in advance.
【請求項7】 前記イオン化部でイオンが生成される回
数が予め指定した回数に達した後、イオンを前記イオン
トラップ部から前記検出部に導入することを特徴とする
請求項6記載の質量分析方法。
7. The mass spectrometer according to claim 6, wherein the ions are introduced from the ion trap unit to the detection unit after the number of times the ions are generated in the ionization unit reaches a preset number of times. Method.
【請求項8】 断続的にイオンが生成されるイオン化部
と、生成されたイオンを蓄積またはイオンの質量を分離
するイオントラップ部と、イオンを検出する検出部を有
する質量分析装置において、前記イオン化部での複数回
のイオン化により生成されるイオンを前記イオントラッ
プ部で蓄積した後、蓄積されたイオンを前記検出部に導
入し質量分離する如く制御する手段を有することを特徴
とする質量分析装置。
8. A mass spectrometer having an ionization section for intermittently generating ions, an ion trap section for accumulating the generated ions or separating the mass of the ions, and a detection section for detecting the ions, wherein the ionization is performed. Mass spectrometer having means for accumulating ions generated by a plurality of ionizations in the ion trap section in the ion trap section, and then controlling the accumulated ions to be introduced into the detection section for mass separation. .
【請求項9】 前記イオントラップ部でイオンが蓄積さ
れる時間、あるいは前記イオン化部でイオンが生成され
る回数が、予め指定した時間あるいは回数に達し、前記
イオン化部で生成されたイオンの前記イオントラップ部
への導入が終了した後、所定時間が経過してから、イオ
ンが前記イオントラップ部から前記検出部に導入される
如く制御する手段を有することを特徴とする請求項8記
載の質量分析装置。
9. The ion accumulated in the ion trap section or the number of times ions are generated in the ionization section reaches a predetermined time or number of times, and the ions generated in the ionization section are the ions. 9. The mass spectrometer according to claim 8, further comprising means for controlling so that ions are introduced from the ion trap section to the detection section after a predetermined time has elapsed after the introduction into the trap section is completed. apparatus.
【請求項10】 前記所定時間が1ms以上の時間であ
ることを特徴とする請求項9記載の質量分析装置。
10. The mass spectrometer according to claim 9, wherein the predetermined time is 1 ms or more.
【請求項11】 前記イオン化部のサンプルホルダが微
動可能に構成されていることを特徴とする請求項8〜1
0のいずれかに記載の質量分析装置。
11. The sample holder of the ionization section is configured to be finely movable.
0. The mass spectrometer according to any one of 0.
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