JPH11513183A - 外部で発生させたイオンを四極子型イオントラップへ注入する方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 連続イオンソースから、バッファガスで満たした四極子型イオントラップへの、広い質量電荷範囲にわたるイオン収集の方法。イオンビームが、外部イオンソースから、周波数イオントラップへ、累積時間の所定の周期の間、ゲートデバイスを通じて向けられ、ビームをトラップに入れる。無線周波数電圧をトラップに印加すりことにより、イオンが、質量範囲にわたってトラップされる。所定の質量範囲にわたるイオンの一様なトラップ効率を達成するために、無線周波数電圧の振幅が、断熱的に変化される。累積時間の所定の周期は、複数のセグメントに分割され、無線周波数電圧の振幅は、各々のセグメント内で断熱的に変化する。

Description

【発明の詳細な説明】 外部で発生させたイオンを 四極子型イオントラップへ注入する方法 発明の分野 本発明は、質量分析計の分野に関し、特に、イオンの外部ビームが無線周波数 イオントラップに注入される四極子型イオントラップ質量分析計に関する。 発明の背景 近年、様々な近代的なイオン化技術が、エレクトロスプレー、高速原子衝撃、 及び化学的イオン化を含む生物化学、医療科学、及び分析化学の実用的に重要な 段階へと発展してきた。これらイオン化技術では、通常、液相又は固相のサンプ ルからの連続したイオンビームが与えられる。これらイオン化技術に関連した共 通の技術的な問題点の１つは、これら技術のイオントラップ質量分析計への適用 性である。サンプルの性質及びイオン化の方法により、イオンソースが、実際に は、イオントラップの外部に配置されることが、通常、便利であり、場合によっ ては、必要なことである。 外部で形成されたイオンが四極子型イオントラップに注入されると、処理中に 、イオンが消失してしまう可能性がある。また、首尾よく注入されたイオンの分 別が、イオン質量とともに変化し得る。従来技術のイオン注入方法はイオン注入 効率を与えず、このことは、定量的な研究を複雑化し、イオントラップ 質量分析計の質量範囲の殆どにわたって、最適以下の感度しか与えない。 異なったイオン質量の一様な注入及びトラップ効率は、分析的な応用にとって 重要である。他の重要な要件は、トラップでの各々の質量のイオン数と、全イオ ン化時間との間で実質的に線形関数依存関係を維持するとともに、延長累積時間 間隔の間、トラップにイオンを累積する能力によって特徴付けられる累積トラッ プである。イオンソースによって発生されるサンプルからのイオン質量分布と同 一であることが、イオン質量の分布にとって重要である。 従来技術のイオン注入方法は、外部イオンソースのタイプに従って２つの主な グループに類別できる。 第１のグループの方法は、外部で発生されたイオンの束又は短いバーストがト ラップされるときのパルスイオンソースにのみ有効である。 これら方法は、アクチブ非断熱トラップを利用し、ここで、主ＲＦトラップ場 は、イオン束がトラップに入っている時間の間、形成される。例えば、米国特許 第５３９９８５７号に、イオンの入りと、イオンがトラップの中央に近い領域に 達するときとの間の時間間隔中、主ＲＦトラップ場を徐々に増加することによっ て外部イオンソースで生成したイオンのバーストをトラップする方法が記載され ている。この方法によりイオンのバーストをトラップするためには、典型的に、 約２０μ秒の上昇時間で、ゼロから数キロボルトへの非常に鋭いＲＦ振幅の上昇 を発生させる必要がある。 用語「断熱」は、力学系物理で確立されている意味を有する （Landau及びLifshitz著、Mechanics、第３版、Pcrgamon Press、１９７６年、 第１５４頁）。本願明細書では、用語「断熱」は、蓄積ＲＦ振幅が、トラップ内 のイオンの最も遅い振動周期を通じて一定であるように、遅く変化されることを 意味する。前段落で説明したイオンのパルスのトラップは、ＲＦ振幅の増加が、 トラップ内でのイオンの永続的な振動の１周期以内で起こるので、非断熱である 。 第２のグループの方法は、連続イオンソースからの外部生成イオンをトラップ するために設計される。イオンは、非トラップイオンがイオントラップに入り、 他の側へと移動するのに必要な短い時間よりも非常に長い間、累積される。 これら、連続イオンソースからの累積トラップ方法は、アクチブに対してパッ シブなパルスイオン導入方法である。パルスイオン導入技術が、ＲＦトラップ場 での急速で非断熱的な増加に基づいているが、累積トラップ技術は、トラップ内 のバッファガスによる外部ビームからのイオンの散乱に基づいている。例えば、 特定の質量範囲で最適化されるＲＦトラップ場を一定レベルで作動させつつ累積 トラップを達成するために、１０^-2Torrでのバッファガスの圧力で四極子型イオ ントラップを加圧する方法がある（A.Mordehai及びJ.Henion著、RCMS、第７巻、 第２０５頁-第２０９頁、１９９３年）。他の累積技術が、Finniganにより製造 されたLCQイオントラップ機器で使用され、ここで、各々、異なったレベルのＲ Ｆ振幅をもったステップで、イオンがイオントラップに導入される。図１は、３ つの異なったＲＦ振幅をもつこの方法に従った典型的なＲＦ振幅関数を示す。こ の方法で、より広い範囲の質量電荷比が注入 されても、与えられたいずれの質量電荷比の注入効率も大きな変化をうける。Ｒ Ｆ振幅の階段状の調節は、所定の質量範囲にわたって一様且つ平坦なイオン注入 効率を与えることができない。また、この方法では、各々のＲＦ振幅レベルにお いて、特定の質量電荷比をもった幾つかのイオンが、イオントラップ安定図の低 下したトラップ効率の領域（ブラックキャニオンとしても知られる）内にあるた め、幾つかのイオンの注入効率が強く影響を受ける。 発明の概要 本発明の目的は、外部で発生させたイオンのビームの所定の質量範囲における 累積イオン注入方法を提供することである。 本発明の他の目的は、所定の質量範囲にわたって一様なトラップ効率でＲＦイ オントラップへ外部イオンを注入する方法を提供することである。 本発明のその他の目的は、分析サンプルで修正同位体存在比を与えるために、 外部で発生させたイオンに、狭い質量範囲にわたって一様なトラップ効率を与え ることである。 本発明は、連続イオンソースから四極子型イオントラップへの広い質量電荷の 範囲にわたる改良イオン収集方法である。本発明の方法では、外部イオンソース からの連続イオンビームが、イオンビームをイオントラップに入れる累積時間の 所定の周期の間、ゲートデバイスを通じてバッファガスで満たした無線周波数イ オントラップに向けられる。無線周波数電圧がイオントラップに印加され、質量 の範囲にわたってイオンをトラップするための主無線周波数場を形成する。無線 周波数電圧の振 幅は、断熱的に変化し、所定の質量範囲にわたってイオンに一様なトラップ効率 を達成させるためにされる。無線周波数電圧の振幅の変化は、以下の方程式によ り与えられる。 Ｖ(ｔ)＝Ｖ_i［１＋｛(ｍ_f/ｍ_i)-１｝(ｔ/ｔ_a)］^1/2 ここで、ＲＦ電圧Ｖ(ｔ)は、初期質量ｍ_iから最終質量ｍ_fの質量範囲でイオン をトラップするための累積時間ｔ_a中に、ＲＦ初期電圧Ｖ_iからＲＦ最終電圧Ｖ_f へと変化する。 本発明の一つの態様では、累積時間はセグメントであり、ここでは、線形ＲＦ ランプによってＲＦ振幅と累積時間との間の非線形関係が近似される。 従来技術では、注入効率は、広い質量範囲にわたって一様でない。実質的な延 長累積時間にわたる累積トラップの注入効率は低く、分析イオンの質量電荷比に 実質的に依存する。 本発明の上述の、及び他の目的及び利点は、添付の図面及び以下の好適実施例 の詳細な説明により明らかとなる。 図面の簡単な説明 図１は、従来技術の外部イオン注入の方法の一つに従った累積時間の関数とし てのＲＦ振幅を示す。 図２a、２b及び２cは、それぞれ、質量ｍ₁、ｍ₂及びｍ₃の運動エネルギーＫを 有するイオンの外部イオン注入を示す。 図３は、主イオントラップＲＦ振幅及びイオンガイドＲＦ振幅の両方の累積時 間の関数としてのＲＦ振幅のプロットであ る。 図４は、本発明の好適実施例に従った、外部で発生させたイオンの注入の方法 を実施するためのイオントラップ質量分析計の略図である。 図５a及び５bは、ポリプロピレングリコール化合物の全走査質量スペクトルで ある。 図６aは、３つのセグメントの線形化ＲＦランプを示す。 図６bは、２つのセグメントの間にジャンプをもったＲＦランプを示す。 図６cは、多重セグメントの二方向ＲＦランプを示す。 好適実施例の詳細な説明 本発明は、外部イオンソースからイオントラップへイオンを導入する方法を提 供する。本方法によれば、イオン質量の広い範囲にわたって一様で高い注入効率 を与えることができる。イオンが、時間周期（累積時間ｔ_a）の間、外部ビーム をゲートすることによってイオントラップに導入される。この累積時間の間、ト ラップＲＦ場は、計算した最適なプログラムの１又はそれ以上の周期を通じて断 熱的に変化し、対象の質量範囲全体にわたって一様な注入効率を与える。 外部ソースからイオンがバッファガスを満たしたイオントラップに注入される と、イオンは、イオントラップ入口の遷移領域を通過し、ここで、イオンは、主 トラップ場の実質的なグラディエント（gradient）を受ける。これは、蓄積ＲＦ の周縁の場である。この周縁場を通過するイオンは、イオントラップのイオンに よって受ける疑似ポテンシャルに類似して疑似ポテン シャル障壁にわたって通過するイオンと同等である。イオンの最も良好なトラッ プの確率により特徴付けられる最適な注入効率は、イオンが、疑似ポテンシャル 障壁を克服してトラップに入るに十分なエネルギーを有するときに起こる。トラ ップに入るに十分なエネルギーをもったイオンは、イオントラップ入口開口付近 をゆっくりと移動し、バッファガス又は背景ガスとの衝突を受ける時間をより多 くもつことから、エネルギーが失われる。トラップ内でエネルギーを失ったイオ ンは、イオントラップ入口開口へ戻ることができないか又はイオントラップ電極 板に到達できず、このため、トラップされることになる。 疑似ポテンシャル障壁の大きさを評価するために、デメルト法（Dehmelt appr oach）（P.H.Dawson著、Quadrupole Storage Mass Spectrometry、第２１０_-２ １３頁、エルセビール・アムステルダム、１９７６年）を使用する。イオンの運 動は、主トラップ場の振動の周期（2π/w）にわたって平均化される。周縁場の 効果は、以下の方程式（１）により与えられる有効障壁Ｄ_frに低減され得る。 Ｄ_fr＝(ξＶ²)/(ｍｗ²) （１） ここで、ξは形状因数、Ｖ及びｗは主ＲＦ場の振幅及び角周波数であり、ｍは イオンの質量電荷比である。方程式（１）は、イオントラップに入るためにイオ ンが通過しなければならない周縁場の詳細な形状に無関係に有効である（L.D.La ndau及びE.M.Lifshitz著、Mechanics、第３版、Pergamon Press、１ ９７６年、第９３_-９５頁を参照）。定数ξの大きさは、例えば、六極、八極及 びより高いオーダーの成分の総計を含む場の形状によって決定される。方程式（ １）の重要な帰結点は、異なった質量電荷比及び同一の運動エネルギーＫのイオ ンが、イオントラップ入口で異なった障壁を受けることである。 用語「イオン質量」の使用は、イオン電荷に対するイオン質量の比を意味する ことが理解される。イオンに単一の電荷だけがあり、二つの量の数値が同一であ ることがある。一旦、イオントラップ内にあると、イオンは、用語「疑似ポテン シャルウェル」で通常に記載されるトラップ効果を受ける。純粋な四極場にある イオンでは、このウェルのＺ方向の深さは、以下の周知の式（２）によって与え られる。 Ｄ_h＝ｅＶ²/(４ｍｚ₀ ²ｗ²) （２） ここで、Ｄ_hはウェルの深さ、ｚ₀は軸線方向のイオントラップの固有寸法であ る。ＲＦ蓄積振幅Ｖ及び角周波数ｗ及びイオン質量ｍをもった様々なトラップウ ェルの深さは、外部からトラップに入る障壁のためのものと同一である。 図２（a_-c）に示すように、イオントラップの主四極トラップ場の外部に本質 的に位置される外部イオン化イオンソースに形成される様々な質量を有するイオ ンのビームのイオンは、異なった有効障壁を受け、これらの質量に依存してイオ ントラップに入り込む。イオントラップに入る外部発生イオンは、トラップに主 四極場があるため、イオン入口開口に形成される周 縁場障壁を克服しなければならない。これの絶対値は、方程式（１）に示すよう に、イオン質量ｍに依存する。周縁場障壁の質量依存は、同一の運動エネルギー Ｋのイオンの広い質量範囲の注入に問題を起こす。質量ｍ₂のイオンでは、運動 エネルギーが周縁場障壁に近い場合、質量ｍ₂のイオンをトラップするための条 件は、図２bに示すように、最も好ましい。質量ｍ₁＜ｍ₂では、周縁場障壁はｍ₂ に比べて大きく、図２aに示すように、質量ｍ₁のイオンは、トラップに入ること が妨害される。質量ｍ₃＜ｍ₂をもつイオンでは、周縁場障壁は、ｍ₂に比べて小 さく、イオンは、図２に示すように、過剰な運動エネルギー［Ｋ−Ｄ_fr(ｍ₃)］ を有し、イオンがトラップを通じて飛翔し、対面のトラップ電極板に衝突し又は 入口開口の対面に配置される開口から出ていく。その結果、特定の質量ｍ₂をも つイオンのみが、一定の運動エネルギーでトラップに効率的に注入される。実際 には、外部イオンソースにより発生されたイオンは、どの一定ＲＦレベルのイオ ン質量の範囲も注入することになる運動エネルギーの分布を有する。 トラップへの注入イオンの範囲を拡大するために、ＲＦレベルは、イオン累積 時間（ｔ_a）の間に変化されなければならない。理論的な最適走査関数は、以下 を仮定することで得ることができる。（ｉ）散開されるイオンエネルギーは比較 的小さく、（ii）周縁場障壁は方程式（１）により説明でき、 （iii）各々の 質量の注入イオンの数は、外部イオンビームの同一の質量をもつイオン密度に比 例する。上記の仮定（iii）は、注入されるべきイオン質量の範囲において各々 の質量の最適注入条件で、等 しい時間だけ経過するという要件に書き換えることができる。次に、全累積時間 ｔ_aは、無限小の時間間隔dtに分けられ、この無限小の時間間隔dtの間に、特定 の質量ｍ(ｔ)のみが最適にトラップに注入される。最初の低い質量ｍ_iから最終 の高い質量ｍ_fへと進む単一の線形関数を考える。イオン累積時間ｔ_aの間の時間 ｔに優先的に注入される質量ｍ(ｔ)は、以下の式（３）で与えられる。 ｍ(ｔ)＝ｍ_i＋(ｍ_f−ｍ_i)(ｔ/ｔ_a) （３） 式（２）と（３）とを組み合わせることにより、線形質量ランプのための時間 Ｖ(ｔ)の関数としてトラップのＲＦレベルが得られる。 Ｖ(ｔ)＝Ｖ_i［１＋｛(ｍ_f/ｍ_i)−１｝(ｔ/ｔ_a)］^1/2 （４） ＲＦレベルＶ_iは、ｍ_iの注入に最適であり、経験的に決定される。実際には、 いずれの適当な質量ｍ₀においても最適なＲＦレベル振幅Ｖ₀を決定し、以下の式 （５）及び（６）による値を使用することが可能である。 Ｖ∝√ｍ （５） 方程式（２）に従って、イオン質量ｍのための最適な電圧Ｖを計算すると、以 下の式（６）となる。 Ｖ＝Ｖ₀√(ｍ／ｍ０) （６） 本発明に従って、イオントラップへの一様なイオン注入効率は、イオン蓄積Ｒ Ｆレベルがイオン累積時間ｔ_aの間に方程式（４）に従って変化すると、広い質 量範囲にわたって達成される。 方程式（４）によって記載される非線形ＲＦランプは、実用に取り入れるには 難しく、方程式（４）は線形化されて線形ＲＦランプを得る。 Ｖ(ｔ)＝Ｖ_i＋｛(Ｖ_f−Ｖ_i)／ｔ_a｝ｔ （７） 又は、累積時間は、ＲＦ蓄積レベルが方程式（７）に従って線形的に変化する 各々の間に２又はそれ以上のセグメントに再分割され得る。明らかに、顕著に多 数の線形セグメントが、方程式（４）の関数形状と同等の結果を発生する。 図３は、方程式（４）（グラフ１）及び線形化ランプ（グラフ２）に従って計 算されたＲＦランプのプロットを示し、グラフ２は、累積時間０.５秒の間に２ ００から２０００の質量電荷範囲でのイオンの注入のための方程式（７）に従っ て計算され た。図３には、グラフ３が、非線形ＲＦランプ１のための主イオントラップＲＦ 振幅とイオンガイドＲＦ振幅との間の比例関係を示す。図３のグラフ４は、ＲＦ 振幅の線形化ランプである。この場合、イオンガイド上の無線周波数電圧は、Ｒ Ｆイオンガイドを通じるイオン輸送中でも異なった質量電荷比のための同等の条 件を与えるために傾斜される。イオンガイドＲＦ場（ｗ_ig）及び主ＲＦイオント ラップ周波数（ｗ）の典型的な周波数は、約１ＭＨｚであり、両方とも単一の発 振器から送ることができ、トラップのＲＦ場は、イオンガイドのＲＦ場と同調さ れる。ＤＣ電圧オフセットＵ_igは、０.５から５０Ｖの低電圧範囲に設定される 。イオン注入中、イオントラップは、バッファガスとともに、約１０^-1から１０^-5 Torrの圧力範囲に加圧される。バッファガスの存在は、イオン注入効率を増加 させる。また、このバッファガスとのイオンの衝突が、トラップのイオン群の冷 却、及びトラップの中央領域へのイオンの集束になる。イオン注入の処理が終了 した後、イオンは、様々な標準のイオントラップ質量分析技術（March及びHughe s著、Ion Trap Mass Spectrometry）で分析できるか又は別の質量分析デバイス にパルス的に出力される。 図４は、外部イオン導入のために使用されるイオントラップ質量分析計の略図 である。本発明の好適実施例では、イオンが、外部イオンソース１０により連続 して形成される。イオンは、ソース１０から抽出され、イオン光学５０によりビ ームにされる。イオンビームは、イオントラップ３０の入口端部キャップ付近に 位置される無線周波数イオンガイド２０に向けられる。イオンが、無線周波数イ オンガイドにより、入口開口 ４０を通じてイオントラップ３０に送られる。イオンビームは、適当なパルス電 圧をイオン光学５０に印加することによってゲートされ、イオンが、所定の全イ オン累積時間ｔ_aの間だけでイオントラップに入る。無線周波数イオンガイドは 、周波数ｗ_ig、振幅Ｖ_igのＡＣ電圧と、イオントラップに関してＤＣ電圧Ｕ_igと で動作する。無線周波数イオンガイドはまた、ヘリウムや空気のようなバッファ ガスとともに１０^-1から１０^-5Torrの範囲の圧力に加圧され、イオン運動を減衰 し、イオンをイオンガイドの中央に向けて集中させる。在来のイオンソースから イオンガイド２０に入ったイオンは、典型的に、広い範囲の運動エネルギーを有 する。イオンガイドから出てきたイオンは、イオンガイドでのバッファガスの存 在により、近接した熱エネルギー分布を有する。イオントラップ蓄積ＲＦ振幅Ｖ_i と同様のイオンガイド電圧Ｖ_ig及びＵ_igは、与えられた質量ｍ_iをもつ試験イオ ンの最大又は最大に近い注入効率のために最適化される。方程式（４）は、特定 の質量範囲［ｍ_i、ｍ_f］にある全てのイオンの最適注入ランプを画成する。実際 には、方程式（７）に基づいた線形化ランプが使用され得る。この線形化ランプ は、方程式（６）に従って最終ランプ電圧（Ｖ_f）を計算する一方、実験的に得 られた最適電圧（Ｖ_i）だけで画成され得る。変形的に、ＲＦランプのための最 終電圧（Ｖ_f）は、特定の質量電荷範囲［ｍ_i、ｍ_f］の最終質量電荷比（Ｖ_i）の ためのイオン注入効率を最大にすることによって経験的に得られる。本発明に従 って、計算したＲＦ振幅ランプは、累積時間（ｔ_a）の間、印加され、特定の質 量電荷範囲にわたって一様な注入効率を達成す る。本発明の改良として、累積時間の間、イオンガイド（Ｖ_ig）上の比周波数電 圧もまた、累積時間の間のＲＦイオントラップ振幅の関数として変化する。 一連の実験が、アール・エム・ジョーダン社（R.M.Jordan Ｃo.）（カリフォ ルニア州グラス・バレー）製のイオントラップ飛翔時間質量分析計を使用して、 本発明の方法に従って行われた。イオンが、大気圧イオンソースからイオントラ ップに注入された。ＲＦイオンガイドは、特徴半径２ｍｍの六極であった。図５ ａは、ポリプロピレングリコール化合物（PPG-2000）の混合物の質量スペクトル であり、六極の１ＭＨｚのＲＦ電圧で２００Ｖの六極の約２.６ｋＶ、１ＭＨｚ 及び１５ボルトＤＣオフセットのイオントラップの一定ＲＦレベルで得られた（ 従来技術）。図５bは、トラップのＲＦレベルが、Ｖ_i＝２ｋＶからＶ_f＝３.２ｋ Ｖの本発明に従った累積時間の間に傾斜されたときに得られたスペクトルを示す 。図５aのスペクトルは、スペクトルの両側のピーク強度の強い判別部分を有す る、２００から１３００の質量範囲の質量ピークだけを含む。図５bのスペクト ルは、より小さい判別部分を有する、２００から２４００のイオンピークを含む 。図５a及び５bの比較は、本発明に従うと、より広いイオン質量範囲がトラップ に注入されることが、明らかに示される。 図６a-６cは、累積時間の間の異なったＲＦランプ配列を示す。これらの場合 の累積時間は、０.２５秒に等しい。しかし、累積時間は、外部イオンビーム及 び要求される検出限界の強度に依存して縮尺できる。 図６aは、広い質量範囲にわたるイオン累積のために方程式 （４）を線形化することによって得られた二つのセグメントのＲＦランプを示す 。 図６bは、二つの別々の質量範囲にわたるイオン累積のために方程式（４）を 線形化することによって得られた二つのセグメントのＲＦランプを示す。 図６cは、狭い質量範囲にわたる一様なトラップ効率のための多重セグメント のＲＦランプを示す。 本発明は、特定の実施例に関連して説明されたが、この説明は、本発明を示し 、本発明を制限するものではない。様々な変形物及び応用物が、添付の請求の範 囲により定義されるような本発明の真の精神及び範囲から逸脱することなく、当 業者になされ得る。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．イオンの導入及びトラップの方法であって、 (ａ) バッファガスとともに無線周波数（ＲＦ）イオントラップを与える工程、 (ｂ) 外部イオンソースから、連続したイオンビームを発生させる工程、 (ｃ) 前記イオンビームを前記イオントラップに入れることができるように、一 累積時間の所定の周期の間、ゲートデバイスを通じて、戦記ＲＦイオントラップ に前記ビームを向ける工程、 (ｄ) 質量の範囲にわたってイオンをトラップするための主ＲＦトラップ場を形 成するために、ＲＦ電圧を前記イオントラップに印加する工程、及び (ｅ) 所定の質量範囲にわたって前記イオンビームのイオンのための一様なトラ ップ効率を達成するために、前記ＲＦ電圧の振幅を断熱的に変化させる工程、 を含む方法。 ２．請求の範囲第１項に記載の方法であって、 ＲＦ電圧の振幅を変化させる前記工程において、前記ＲＦ電圧Ｖ(ｔ)が、方程 式 Ｖ(ｔ)＝Ｖ_i［1+｛(ｍ_f/ｍ_i)-１｝(ｔ/ｔ_a)］^1/2 に従って、累積時間ｔ_aの間、ＲＦ電圧Ｖ_iからＲＦ電圧Ｖ_fに変化し、質量ｍ_iか ら質量ｍ_fの質量範囲を有するイオンをトラップする、 ところの方法。 ３．請求の範囲第２項に記載の方法であって、 前記ＲＦ振幅が、前記累積時間の間、初期電圧Ｖ_iから最終電圧Ｖ_fへと低下す る、 ところの方法。 ４．請求の範囲第２項に記載の方法であって、 前記ＲＦ振幅が、前記累積時間の間、初期電圧Ｖ_iから最終電圧Ｖ_fへと増加す る、 ところの方法。 ５．請求の範囲第４項に記載の方法であって、 前記ＲＦ振幅と前記累積時間との間の非線形関係が、前記全累積時間内の前記 初期及び最終振幅のための実質的に同一のＲＦ振幅を有する線形ＲＦランプによ って近似される、 ところの方法。 ６．連続したイオンビームから、バッファガスで満たした無線周波数（ＲＦ）イ オントラップへの累積イオン注入方法であって、 (ａ) 累積時間の所定の周期の間、前記イオンビームを前記ＲＦイオントラップ に向け、ゲートする工程、 (ｂ) 質量範囲内の質量を有するイオンをトラップするための主ＲＦトラップ場 を形成するために、ＲＦ電圧を前記イオントラップに印加する工程、 (ｃ) 前記累積時間の所定の周期を複数のセグメントに分割す る工程、及び (ｄ) 所定の質量範囲にわたって前記イオンビームのイオンのための一様なトラ ップ効率を達成するための前記セグメントの各々内で前記ＲＦ電圧の振幅を断熱 的に変化させる工程、 を含む方法。 ７．請求の範囲第６項に記載の方法であって、 前記複数の前記セグメントの各々内の前記ＲＦ振幅が、線形ランプである、 ところの方法。 ８．請求の範囲第７項に記載の方法であって、 前記複数の前記セグメントの各々内のＲＦ振幅Ｖ_iとＲＦ振幅Ｖ_fとの間の前記 ＲＦ振幅Ｖ(ｔ)の値の間の関係が、方程式 Ｖ(ｔ)＝Ｖ_i［１＋｛(ｍ_f/ｍ_i)-１｝(ｔ/ｔ_a)］^1/2 に従って画成され、 ここで、ｍ_iが前記セグメントの初期質量であり、ｍ_fが前記セグメントの最終 質量であり、ｔ_aが累積セグメント時間である、 ところの方法。 ９．請求の範囲第７項に記載の方法であって、 振幅を変化させる前記工程が、さらに、初期の比較的低い値から最終の比較的 高い値へと前記ＲＦ振幅を増加させることによるか、又は、初期の比較的高い価 から最終の比較的低い値へと前記ＲＦ振幅を減少させることによって、前記セグ メントの各々内の前記ＲＦ振幅を変化させる工程を含む、 ところの方法。 １０．請求の範囲第９項に記載の方法であって、 各々隣接する一対の前記セグメントが、増加したＲＦ振幅をもつ線形ランプと 、減少した振幅をもつ線形ランプとを含み、 増加する振幅をもつランプの各々が、減少する振幅をもつランプの各々に隣接 する、 ところの方法。 １１．請求の範囲第６項に記載の方法であって、 さらに、イオンソースから前記イオントラップへ、ＲＦイオンガイドを通じて 、イオンをガイドする工程を含む、 ところの方法。 １２．請求の範囲第１１項に記載の方法であって、 ＲＦイオンガイドを通じてイオンをガイドする前記工程において、所定の振幅 ＲＦ電圧及び所定の振幅ＤＣ電圧が、前記ＲＦイオンガイドに印加され、それを 通じて、前記イオンビームを送る、 ところの方法。 １３．請求の範囲第１２項に記載の方法であって、 前記ＲＦイオンガイドに印加された前記電圧の振幅は、前記累積時間の間、前 記主ＲＦイオントラップ場の振幅の関数として変化される、 ところの方法。 １４．請求の範囲第１３項に記載の方法であって、 前記ＲＦイオンガイドに印加された前記ＲＦ電圧の振幅は、前記主ＲＦイオン トラップ場の振幅に比例して、前記累積時間の間、変化される、 ところの方法。