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JP5454416B2 - Mass spectrometer - Google Patents
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JP5454416B2 - Mass spectrometer - Google Patents

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Description

本発明は質量分析装置に関し、さらに詳しくは、質量分析装置を用いた分析に際して発生する異常を検出する異常検出技術に関する。   The present invention relates to a mass spectrometer, and more particularly to an abnormality detection technique for detecting an abnormality that occurs during analysis using a mass spectrometer.

質量分析装置において、試料由来のイオンを質量電荷比に応じて分離する質量分析器やイオンを検出する検出器は、ターボ分子ポンプなどの高性能の真空ポンプにより真空排気される分析室内に配設されている。一般に、この分析室内の真空度が十分に高まっていない状態で分析を実行すると、十分な感度や精度での分析が行えないのみならず、質量分析器や検出器などの汚染の原因ともなる。そこで、従来の質量分析装置では、真空度をモニタするイオンゲージなどの真空計が分析室に付設されており、この真空計による真空度(圧力)のモニタ値が表示器に表示されるようになっている(特許文献1など参照)。分析の実行に際して分析者はその表示値を確認し、ガス圧が或る閾値よりも高い場合には未だ真空排気が不十分であると判断して分析を実行しないようにすることができる。また、特許文献1に記載の質量分析装置では、分析中に真空度が低下すると分析者の注意を喚起する異常報知が行われるような制御も実施されている。   In mass spectrometers, mass analyzers that separate sample-derived ions according to mass-to-charge ratio and detectors that detect ions are placed in an analysis chamber that is evacuated by a high-performance vacuum pump such as a turbomolecular pump. Has been. In general, if the analysis is performed in a state where the degree of vacuum in the analysis chamber is not sufficiently increased, the analysis cannot be performed with sufficient sensitivity and accuracy, and it may cause contamination of the mass analyzer and the detector. Therefore, in the conventional mass spectrometer, a vacuum gauge such as an ion gauge for monitoring the degree of vacuum is attached to the analysis chamber, and the monitor value of the degree of vacuum (pressure) by this vacuum gauge is displayed on the display. (Refer to patent document 1 etc.). When the analysis is performed, the analyst can check the displayed value, and if the gas pressure is higher than a certain threshold value, it can be determined that the evacuation is still insufficient and the analysis is not performed. In addition, in the mass spectrometer described in Patent Document 1, control is performed such that an abnormality notification that alerts the analyst is performed when the degree of vacuum decreases during analysis.

また、エレクトロスプレイイオン源などの大気圧イオン源を用いた質量分析装置では、略大気圧雰囲気であるイオン化室と高真空雰囲気である分析室との間に1乃至複数の中間真空室を配置した多段差動排気系の構成が採用されている。こうした質量分析装置では、分析室のみならず、例えばロータリポンプにより真空排気される比較的真空度の低い中間真空室にもピラニーゲージなどの真空計が設置され、中間真空室内の真空度のモニタ値も表示器に表示されるようになっている。したがって、分析者は分析室内の真空度のほか中間真空室内の真空度も確認した上で、十分な真空度が確保された状態で分析を遂行することができる。   Further, in a mass spectrometer using an atmospheric pressure ion source such as an electrospray ion source, one or more intermediate vacuum chambers are arranged between an ionization chamber that is a substantially atmospheric pressure atmosphere and an analysis chamber that is a high vacuum atmosphere. A multi-stage differential exhaust system configuration is employed. In such a mass spectrometer, not only the analysis chamber, but also a vacuum gauge such as a Pirani gauge is installed in an intermediate vacuum chamber that is evacuated by a rotary pump, for example, and the vacuum value in the intermediate vacuum chamber is monitored. Is also displayed on the display. Therefore, the analyst can confirm the degree of vacuum in the intermediate vacuum chamber in addition to the degree of vacuum in the analysis chamber, and perform the analysis in a state where a sufficient degree of vacuum is secured.

上述したように従来の質量分析装置には、中間真空室や分析室の真空度をモニタすることで真空度が目的の状態よりも低い状態で不適切な分析を行うことを避けることができるような機能が備わっている。しかしながら、中間真空室や分析室の真空度が十分に高くなっても期待するような信号強度が得られず、分析感度や精度が低いような場合がある。もちろん、質量分析装置において十分な信号強度が得られない原因は様々であるが、次のような装置の不具合が原因となっていることもある。   As described above, in the conventional mass spectrometer, it is possible to avoid performing an inappropriate analysis in a state where the degree of vacuum is lower than the target state by monitoring the degree of vacuum in the intermediate vacuum chamber or the analysis chamber. It has various functions. However, even if the degree of vacuum in the intermediate vacuum chamber or the analysis chamber is sufficiently high, the expected signal intensity may not be obtained, and the analysis sensitivity and accuracy may be low. Of course, there are various reasons why a sufficient signal intensity cannot be obtained in the mass spectrometer, but it may be caused by the following problems of the apparatus.

(1)多段差動排気系を用いた大気圧イオン化質量分析装置においては、より高い真空度である室内の真空度を確保するために、微小径のイオン導入部(加熱キャピラリやスキマーなど)を通して次段へとイオンを輸送する構成が採られている。こうしたイオン導入部には溶媒の気化が不十分である液滴が飛び込むことがあり、イオン導入部の目詰まりが比較的起こり易い。イオン導入部が目詰まりすると次段にイオンを輸送することができなくなり、最終的に検出されるイオンの信号強度が低下する。   (1) In an atmospheric pressure ionization mass spectrometer using a multistage differential exhaust system, in order to ensure a higher degree of vacuum in the room, a small-diameter ion introduction part (such as a heating capillary or skimmer) is used. A configuration for transporting ions to the next stage is adopted. In such an ion introduction part, a droplet with insufficient solvent vaporization may jump in, and the ion introduction part is relatively easily clogged. When the ion introduction part is clogged, it becomes impossible to transport ions to the next stage, and the signal intensity of the ions finally detected decreases.

(2)衝突誘起解離(CID)によりイオンを解離させるためにコリジョンセルを用いたMS/MS型質量分析装置においては、コリジョンセル内にアルゴン等のCIDガスを供給する管路でガス漏れが生じたりガス供給弁の動作に異常が生じたりしてCIDガスが十分に供給できなくなると、コリジョンセル内でプロダクトイオンが生成されにくくなる。そうなると、いかに多量のプリカーサイオンがコリジョンセル内に導入されたとしても、最終的に検出されるプロダクトイオンの信号強度が低下する。   (2) In an MS / MS mass spectrometer that uses a collision cell to dissociate ions by collision-induced dissociation (CID), gas leakage occurs in a pipe that supplies CID gas such as argon into the collision cell. If the CID gas cannot be sufficiently supplied due to an abnormality in the operation of the gas supply valve, product ions are hardly generated in the collision cell. Then, no matter how much precursor ions are introduced into the collision cell, the signal intensity of the product ions that are finally detected decreases.

特開2000−36283号公報JP 2000-36283 A

本発明は上記課題を解決するために成されたものであり、その目的とするところは、上記のような主として装置の不具合やメンテナンスの不備などに起因する不具合を分析に際して自動的にチェックし、装置が良好な状態で分析を遂行することができる質量分析装置を提供することである。   The present invention was made in order to solve the above-mentioned problems, and the object of the present invention is to automatically check in the analysis for problems mainly due to the above-described problems of the apparatus or the lack of maintenance, An object of the present invention is to provide a mass spectrometer capable of performing analysis in a good state.

上記課題を解決するために成された発明は、真空排気される真空室と、該真空室内と連通され、質量分析前のイオンに対する所定の操作を行うために外部から供給されたガスを保持する操作領域と、前記真空室内に配設され、前記操作領域で操作を受けたあとのイオンを質量電荷比に応じて分離する質量分析器及び分離されたイオンを検出する検出器と、を具備する質量分析装置において、
a)前記真空室の内部のガス圧を検出する圧力検出手段と、
b)分析実行前に前記圧力検出手段により検出されたガス圧が所定閾値以下である場合に、前記操作領域へのガス供給の異常であると判断して注意喚起を行う異常判定手段と、
を備えることを特徴としている。
The present invention, which has been made to solve the above problems, holds a vacuum chamber that is evacuated and a gas that is communicated with the vacuum chamber and that is supplied from the outside in order to perform a predetermined operation on ions before mass analysis. An operation region that is disposed in the vacuum chamber, and a mass analyzer that separates ions after being manipulated in the operation region according to a mass-to-charge ratio and a detector that detects the separated ions. In the mass spectrometer to
a) pressure detecting means for detecting a gas pressure inside the vacuum chamber;
b) an abnormality determining unit that determines that the gas supply to the operation region is abnormal when the gas pressure detected by the pressure detecting unit before execution of the analysis is equal to or lower than a predetermined threshold;
It is characterized by having.

発明の典型的な一態様は、前記操作領域はイオンを所定ガスと衝突させることにより該イオンを解離させるために前記真空室内に配設されたコリジョンセルであり、前記質量分析器は前記コリジョンセルで生成されたプロダクトイオンを質量電荷比に応じて分離する後段の質量分析器であり、前記コリジョンセルの前段に各種イオンの中から特定の質量電荷比を有するプリカーサイオンを選別して該コリジョンセルに送り込む前段の質量分析器をさらに備える構成とすることができる。
In a typical aspect of the present invention, the operation region is a collision cell disposed in the vacuum chamber to dissociate ions by colliding ions with a predetermined gas, and the mass analyzer includes the collision A mass analyzer in a subsequent stage that separates product ions generated in the cell according to a mass-to-charge ratio, and the precursor ion having a specific mass-to-charge ratio is selected from various ions before the collision cell. It can be set as the structure further equipped with the mass spectrometer of the front | former stage sent to a cell.

また、別の態様において、前記操作領域はイオンを所定ガスと衝突させることにより該イオンをクーリングして一時的に保持する領域とすることもできる。   In another aspect, the operation region may be a region in which ions are cooled and temporarily held by colliding ions with a predetermined gas.

例えば上記典型的な態様による質量分析装置では、コリジョンセルに所定のガスが供給され該セル内にガスが或る程度充満した状態であると、該セルから流れ出したガスの影響で真空室内のガス圧は上がる傾向にある。これに対し、コリジョンセルへのガスの供給に何らかの不具合が生じると、該セルから真空室内に流れ出るガスの量が減り真空室内のガス圧は相対的に下がる。異常判定手段は、分析実行前に圧力検出手段により真空室内のガス圧の検出値を受け取り、この検出値が予め定められた閾値以下であるか否かを判定する。そして、ガス圧検出値が閾値以下である、即ち低すぎる場合には、コリジョンセルへのガス供給に異常があると判断し、例えば表示や音などにより注意喚起を行う。これにより、分析者はコリジョンセルへのガス供給に関連した部位の確認を行い、装置を修理する、ガスを補充する等の適切な対応を迅速にとることができる。   For example, in the mass spectrometer according to the above typical embodiment, when a predetermined gas is supplied to the collision cell and the gas is filled to a certain extent, the gas in the vacuum chamber is affected by the gas flowing out from the cell. The pressure tends to increase. On the other hand, when some trouble occurs in the gas supply to the collision cell, the amount of gas flowing out from the cell into the vacuum chamber is reduced, and the gas pressure in the vacuum chamber is relatively lowered. The abnormality determining means receives the detected value of the gas pressure in the vacuum chamber by the pressure detecting means before executing the analysis, and determines whether or not the detected value is equal to or less than a predetermined threshold value. If the gas pressure detection value is equal to or lower than the threshold value, that is, too low, it is determined that there is an abnormality in the gas supply to the collision cell, and alerting is performed by, for example, display or sound. Thus, the analyst can confirm the part related to the gas supply to the collision cell, and can quickly take appropriate measures such as repairing the apparatus and replenishing the gas.

発明において、圧力検出手段により検出されたガス圧を判定するための閾値は、装置メーカー等が予め定めた値でもよいし、ユーザーが入力することにより設定される値でもよい。
In the present invention, the threshold value for determining the gas pressure detected by the pressure detection means may be a value predetermined by the device manufacturer or the like, or may be a value set by a user input.

発明に係る質量分析装置によれば、例えばコリジョンセル内にCIDガスを供給する管路のガス漏れやガス供給弁の動作異常、或いはガス切れなどの装置異常が、分析前に自動的にチェックされる。これにより、そうした装置異常の状態のままで分析を実行してしまい、不適切なデータを無駄に収集することを防止することができる。また、上記のような装置異常を解消するための対応を迅速にとることができる。
According to the mass spectrometer according to the present invention, for example, a gas leak in a pipeline supplying CID gas into the collision cell, an abnormal operation of the gas supply valve, or an apparatus abnormality such as a gas exhaustion is automatically checked before analysis. Is done. As a result, it is possible to prevent the analysis from being performed while the apparatus is in an abnormal state, and collecting inappropriate data unnecessarily. In addition, it is possible to quickly take measures for eliminating the apparatus abnormality as described above.

本発明の一実施例によるMS/MS型質量分析装置の全体構成図。1 is an overall configuration diagram of an MS / MS mass spectrometer according to an embodiment of the present invention. 本実施例によるMS/MS型質量分析装置におけるシステムチェックの制御手順を示すフローチャート。The flowchart which shows the control procedure of the system check in the MS / MS type | mold mass spectrometer by a present Example.

以下、本発明の一実施例であるMS/MS型質量分析装置について、添付図面を参照して説明する。図1は本実施例のMS/MS型の大気圧イオン化質量分析装置の全体構成図である。   Hereinafter, an MS / MS mass spectrometer which is an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is an overall configuration diagram of an MS / MS type atmospheric pressure ionization mass spectrometer of this embodiment.

図1において、略大気圧雰囲気であるイオン化室1と高性能のターボ分子ポンプ23により高真空雰囲気に排気される分析室10との間には、ロータリポンプ21により低真空雰囲気に排気される第1中間真空室4と、別のターボ分子ポンプ22により中真空雰囲気に排気される第2中間真空室7とが設けられ、イオンが進行する方向に段階的に真空度が高くなる(ガス圧が低くなる)多段差動排気系の構成となっている。イオン化室1内には、試料成分を含む液体試料がエレクトロスプレイノズル2から電荷を付与されつつ噴霧される。噴霧された帯電液滴は周囲の大気に接触して微細化され、溶媒が蒸発する過程で試料成分がイオン化される。なお、エレクトロスプレイイオン化ではなく、大気圧化学イオン化、大気圧光イオン化など、他の大気圧イオン化法によるイオン化を行うものであってもよい。   In FIG. 1, a rotary pump 21 evacuates to a low vacuum atmosphere between an ionization chamber 1 that is an atmosphere of substantially atmospheric pressure and an analysis chamber 10 that is evacuated to a high vacuum atmosphere by a high-performance turbo molecular pump 23. The first intermediate vacuum chamber 4 and the second intermediate vacuum chamber 7 evacuated to a medium vacuum atmosphere by another turbo molecular pump 22 are provided, and the degree of vacuum increases stepwise in the direction in which ions travel (the gas pressure increases). Multi-stage differential exhaust system configuration. A liquid sample containing a sample component is sprayed into the ionization chamber 1 while being charged from the electrospray nozzle 2. The sprayed charged droplets are brought into contact with the surrounding atmosphere and are refined, and sample components are ionized in the process of evaporation of the solvent. Instead of electrospray ionization, ionization by other atmospheric pressure ionization methods such as atmospheric pressure chemical ionization and atmospheric pressure photoionization may be performed.

イオン化室1と第1中間真空室4との間は細径の加熱キャピラリ(本発明におけるイオン導入部に相当)3を介して連通しており、イオン化室1内で生成されたイオンは、加熱キャピラリ3の両開口端の差圧により加熱キャピラリ3の内部に吸い込まれる。そして、イオン化室1から第1中間真空室4に流れ込む大気や気化溶媒などを含むガス流とともに、イオンは第1中間真空室4内に吐き出される。第1中間真空室4内には高周波電場によってイオンを収束させる第1イオンガイド5が配設され、加熱キャピラリ3の出口端から吐き出されたイオンは第1イオンガイド5により収束されて、スキマー6の頂部に形成されたオリフィスを通して第2中間真空室7へと送り込まれる。この例では、第1イオンガイド5は、イオン光軸C方向に並べられた複数枚の電極板から構成される仮想ロッド電極を、イオン光軸Cを取り囲むように平行に4本配置した構成であるが、第1イオンガイド5の構成はこれに限らない。   The ionization chamber 1 and the first intermediate vacuum chamber 4 communicate with each other via a small-diameter heating capillary (corresponding to an ion introduction portion in the present invention) 3, and ions generated in the ionization chamber 1 are heated. The capillary 3 is sucked into the inside of the heating capillary 3 due to the differential pressure at both open ends. Then, the ions are discharged into the first intermediate vacuum chamber 4 together with the gas flow including the atmosphere and vaporized solvent flowing from the ionization chamber 1 into the first intermediate vacuum chamber 4. A first ion guide 5 for focusing ions by a high frequency electric field is disposed in the first intermediate vacuum chamber 4, and ions discharged from the outlet end of the heating capillary 3 are converged by the first ion guide 5 to be skimmer 6. The second intermediate vacuum chamber 7 is fed through an orifice formed at the top of the first vacuum chamber 7. In this example, the first ion guide 5 has a configuration in which four virtual rod electrodes composed of a plurality of electrode plates arranged in the direction of the ion optical axis C are arranged in parallel so as to surround the ion optical axis C. However, the configuration of the first ion guide 5 is not limited to this.

第2中間真空室7内にはイオン光軸Cの周りに8本のロッド電極が配設されたオクタポール型の第2イオンガイド8が配設されており、この第2イオンガイド8により形成される高周波電場の作用によりイオンはイオン通過孔9を経て分析室10に送り込まれる。第2イオンガイド8の構成も第1イオンガイド5と同様に、図1に示したものに限らない。   In the second intermediate vacuum chamber 7, an octopole-type second ion guide 8 in which eight rod electrodes are arranged around the ion optical axis C is provided, and is formed by the second ion guide 8. The ions are sent to the analysis chamber 10 through the ion passage hole 9 by the action of the high frequency electric field. The configuration of the second ion guide 8 is not limited to that shown in FIG.

分析室10内には、いわゆる3連四重極型の質量分析計が配置されている。即ち、第1段四重極マスフィルタ(本発明における前段の質量分析器に相当)11と第3段四重極マスフィルタ(本発明における後段の質量分析器に相当)16との間に、プリカーサイオンを解離させて各種プロダクトイオンを生成するためにコリジョンセル12が配置され、その内部には質量分離の機能を持たない第2段四重極13が配設されている。コリジョンセル12はイオン光軸C上に設けられたイオン入射孔及びイオン出射孔を除いてほぼ全体が密閉されており、途中にガス供給弁15が設けられたガス供給管14を通して外部からCIDガスが供給されるようになっている。さらに、第3段四重極マスフィルタ16の出口側には、到達するイオンを検出するための検出器17が配置されている。検出器17による検出信号はデータ処理部20に入力され、データ処理部20では分析の際に得られた検出信号に基づいてマススペクトルなどが作成される。   A so-called triple quadrupole mass spectrometer is arranged in the analysis chamber 10. That is, between the first stage quadrupole mass filter (corresponding to the former mass analyzer in the present invention) 11 and the third stage quadrupole mass filter (corresponding to the latter mass analyzer in the present invention) 16, A collision cell 12 is disposed to dissociate the precursor ions to generate various product ions, and a second stage quadrupole 13 having no function of mass separation is disposed therein. The collision cell 12 is almost entirely sealed except for an ion incident hole and an ion emission hole provided on the ion optical axis C, and CID gas is externally supplied through a gas supply pipe 14 provided with a gas supply valve 15 in the middle. Is to be supplied. Furthermore, a detector 17 for detecting ions that arrive is disposed on the outlet side of the third-stage quadrupole mass filter 16. The detection signal from the detector 17 is input to the data processing unit 20, and the data processing unit 20 creates a mass spectrum or the like based on the detection signal obtained at the time of analysis.

第1中間真空室4内には真空度(ガス圧)を検出する第1真空計31が設置され、他方、分析室10内には同じく真空度(ガス圧)を検出する第2真空計32が設置され、両真空計31、32により検出される圧力値はいずれも制御部33のガス圧判定部34に入力されている。低真空状態の真空度を計測する第1真空計31としては例えばピラニーゲージを用いればよく、高真空状態の真空度を計測する第2真空計32としては例えばイオンゲージと用いればよい。CPUなどから成る制御部33には表示部35や入力部36が接続されており、この制御部33は分析に際して各部を制御する機能を有する。   A first vacuum gauge 31 that detects the degree of vacuum (gas pressure) is installed in the first intermediate vacuum chamber 4, while a second vacuum gauge 32 that also detects the degree of vacuum (gas pressure) is installed in the analysis chamber 10. The pressure values detected by both vacuum gauges 31 and 32 are both input to the gas pressure determination unit 34 of the control unit 33. For example, a Pirani gauge may be used as the first vacuum gauge 31 for measuring the degree of vacuum in the low vacuum state, and an ion gauge may be used as the second vacuum gauge 32 for measuring the degree of vacuum in the high vacuum state. A display unit 35 and an input unit 36 are connected to a control unit 33 composed of a CPU or the like, and this control unit 33 has a function of controlling each unit during analysis.

この実施例の質量分析装置における典型的なMS/MS分析の動作を概略的に説明する。
分析対象の試料成分を含む液体試料はエレクトロスプレイノズル2からイオン化室1中に帯電噴霧され、それにより発生するイオンは加熱キャピラリ3を通して第1中間真空室4内に運ばれる。さらに第1及び第2イオンガイド5、による電場の作用により、イオンは第2中間真空室7、分析室10と、真空度の高い領域へと送られる。分析室10内においてイオンは四重極マスフィルタ11の長軸方向の空間に導入され、四重極マスフィルタ11に印加されている高周波電圧と直流電圧とにより形成される電場の作用により、特定の質量電荷比を有するイオン(プリカーサイオン)のみが四重極マスフィルタ11を通り抜けてコリジョンセル12に導入される。
An operation of a typical MS / MS analysis in the mass spectrometer of this embodiment will be schematically described.
The liquid sample containing the sample component to be analyzed is charged and sprayed from the electrospray nozzle 2 into the ionization chamber 1, and the ions generated thereby are carried into the first intermediate vacuum chamber 4 through the heating capillary 3. Furthermore, ions are sent to the second intermediate vacuum chamber 7 and the analysis chamber 10 and to a region with a high degree of vacuum by the action of the electric field by the first and second ion guides 5 and 8 . In the analysis chamber 10, ions are introduced into the space in the long axis direction of the quadrupole mass filter 11 and specified by the action of the electric field formed by the high-frequency voltage and the DC voltage applied to the quadrupole mass filter 11. Only ions having a mass-to-charge ratio (precursor ions) pass through the quadrupole mass filter 11 and are introduced into the collision cell 12.

コリジョンセル12内にはCIDガスが充満しており、プリカーサイオンはCIDガスに接触し、衝突誘起解離によって分裂して各種のプロダクトイオンが生成される。コリジョンセル12を出たプロダクトイオンは四重極マスフィルタ16の長軸方向の空間に導入され、四重極マスフィルタ16に印加されている高周波電圧と直流電圧とにより形成される電場の作用により、特定の質量電荷比を有するプロダクトイオンのみが四重極マスフィルタ16を通り抜けて検出器17に到達する。例えば第1段四重極マスフィルタ11を通過するイオンの質量電荷比を固定し、第3段四重極マスフィルタ16を通過するイオンの質量電荷比を所定範囲で走査することにより、検出器17からの検出信号を受けたデータ処理部20では特定のプリカーサイオンに対するプロダクトイオンのマススペクトルを作成することができる。   The collision cell 12 is filled with CID gas, and the precursor ions come into contact with the CID gas and are split by collision-induced dissociation to generate various product ions. Product ions exiting the collision cell 12 are introduced into the space in the long axis direction of the quadrupole mass filter 16, and are generated by the action of an electric field formed by the high-frequency voltage and the DC voltage applied to the quadrupole mass filter 16. Only product ions having a specific mass-to-charge ratio pass through the quadrupole mass filter 16 and reach the detector 17. For example, the mass-to-charge ratio of ions passing through the first-stage quadrupole mass filter 11 is fixed, and the mass-to-charge ratio of ions passing through the third-stage quadrupole mass filter 16 is scanned within a predetermined range, thereby detecting the detector. The data processing unit 20 that has received the detection signal from 17 can create a mass spectrum of product ions for a specific precursor ion.

本実施例の質量分析装置では、上述のようなMS/MS分析を実行する前に分析者(ユーザー)の要求により、特徴的なシステムチェック動作が実行されるようになっている。図2はこのシステムチェックの制御動作を示すフローチャートである。   In the mass spectrometer of the present embodiment, a characteristic system check operation is executed at the request of an analyst (user) before executing the MS / MS analysis as described above. FIG. 2 is a flowchart showing the control operation of this system check.

分析者がMS/MS分析の実行に先立ち、入力部36において所定の操作を行うことによりシステムチェックの実行を指示すると(ステップS1)、この指示を受けて制御部33のガス圧判定部34は第1中間真空室4内の第1真空計31により検出されるガス圧P1を読み込み(ステップS2)、そのガス圧P1が予め設定されている低真空側閾値Pa以下であるか否かを判定する(ステップS3)。低真空側閾値Pa及び後述の高真空側閾値Pbは装置メーカーが予め設定した値、ユーザーが入力部36から事前に設定しておいた値、のいずれでもよい。ステップS3においてP1≦Paである場合には第1中間真空室4内のガス圧が低すぎると判断し、低真空部状態を[Fail]として記録する(ステップS4)。他方、P1>Paである場合には、低真空部状態を[Pass]として記録する(ステップS5)。   Prior to the execution of the MS / MS analysis, the analyst instructs the execution of the system check by performing a predetermined operation at the input unit 36 (step S1), and the gas pressure determination unit 34 of the control unit 33 receives the instruction. The gas pressure P1 detected by the first vacuum gauge 31 in the first intermediate vacuum chamber 4 is read (step S2), and it is determined whether or not the gas pressure P1 is equal to or lower than a preset low vacuum side threshold Pa. (Step S3). The low vacuum side threshold Pa and the high vacuum side threshold Pb described later may be either a value preset by the apparatus manufacturer or a value preset by the user from the input unit 36. If P1 ≦ Pa in step S3, it is determined that the gas pressure in the first intermediate vacuum chamber 4 is too low, and the low vacuum state is recorded as [Fail] (step S4). On the other hand, if P1> Pa, the low vacuum state is recorded as [Pass] (step S5).

次に、ガス圧判定部34は分析室10内の第2真空計32により検出されるガス圧P2を読み込み(ステップS6)、そのガス圧P2が予め設定されている高真空側閾値Pb以下であるか否かを判定する(ステップS7)。P2≦Pbである場合には分析室10内のガス圧が低すぎると判断し、高真空部状態を[Fail]として記録する(ステップS8)。他方、P2>Pbである場合には、高真空部状態を[Pass]として記録する(ステップS9)。   Next, the gas pressure determination unit 34 reads the gas pressure P2 detected by the second vacuum gauge 32 in the analysis chamber 10 (step S6), and the gas pressure P2 is less than or equal to a preset high vacuum side threshold value Pb. It is determined whether or not there is (step S7). If P2 ≦ Pb, it is determined that the gas pressure in the analysis chamber 10 is too low, and the high vacuum state is recorded as [Fail] (step S8). On the other hand, if P2> Pb, the high vacuum state is recorded as [Pass] (step S9).

最後にガス圧判定部34はステップS4、S5で得られた低真空部状態チェック結果、及び、ステップS8、S9で得られた高真空部状態チェック結果、を表示部35の画面上に表示する(ステップS10)。即ち、第1中間真空室4内の低真空側ガス圧の状態が[Fail]又は[Pass]のいずれであるか、分析室10内の高真空側ガス圧の状態が[Fail]又は[Pass]のいずれであるか、が表示部35の画面上に表示される。また、必要に応じてこのチェック結果をレポートとして印刷出力するようにしてもよい。分析者はこの表示結果を見て、システムの最新の状態を確認する。   Finally, the gas pressure determination unit 34 displays the low vacuum part state check results obtained in steps S4 and S5 and the high vacuum part state check results obtained in steps S8 and S9 on the screen of the display unit 35. (Step S10). That is, whether the low vacuum side gas pressure in the first intermediate vacuum chamber 4 is [Fail] or [Pass], or the high vacuum side gas pressure in the analysis chamber 10 is [Fail] or [Pass]. ] Is displayed on the screen of the display unit 35. Further, if necessary, the check result may be printed out as a report. The analyst looks at the display result and confirms the latest state of the system.

例えば、ガス供給管14を通してのコリジョンセル12へのCIDガスの供給が滞ってしまうと、コリジョンセル12内から外部(分析室10内)へのガスの流出量が少なくなるため、分析室10内の真空度が高くなり過ぎる傾向にある。一方、コリジョンセル12内へのCIDガスの供給量が減るとコリジョンセル12内でのイオンの解離が起こりにくくなり、プロダクトイオンの生成量が減少してプロダクトイオンの検出感度が下がってしまう。そこで、高真空側ガス圧状態が[Fail]であるとのチェック結果が出ている場合には、分析者は、装置の中のCIDガスの供給に関わる部位をチェックする。具体的には、CIDガス供給圧、ガス供給管14途中でのガス漏れの有無、ガス供給弁15の動作などがチェックすべき部位である。   For example, if the supply of CID gas to the collision cell 12 through the gas supply pipe 14 stagnate, the amount of gas flowing out from the collision cell 12 to the outside (inside the analysis chamber 10) decreases, so the inside of the analysis chamber 10 The degree of vacuum tends to be too high. On the other hand, if the supply amount of the CID gas into the collision cell 12 decreases, it becomes difficult for ions to dissociate in the collision cell 12, and the production amount of product ions decreases and the detection sensitivity of product ions decreases. Therefore, when a check result indicating that the high vacuum side gas pressure state is [Fail] is obtained, the analyst checks a part related to the supply of CID gas in the apparatus. Specifically, the CID gas supply pressure, the presence / absence of gas leakage in the middle of the gas supply pipe 14, the operation of the gas supply valve 15 and the like should be checked.

一方、加熱キャピラリ3が詰まってイオン化室1から第1中間真空室4へのガスの流入が減ると、第1中間真空室4内の真空度が高くなり過ぎる傾向にある。加熱キャピラリ3が目詰まりするとガスと共に流れ込むイオンの量自体も減少してしまい、結果的に検出器17での検出感度が下がってしまう。そこで、低真空側ガス圧状態が[Fail]であるとのチェック結果が出ている場合には、分析者は、加熱キャピラリ3の目詰まりの有無をチェックすればよい。   On the other hand, when the heating capillary 3 is clogged and the inflow of gas from the ionization chamber 1 to the first intermediate vacuum chamber 4 is reduced, the degree of vacuum in the first intermediate vacuum chamber 4 tends to be too high. When the heating capillary 3 is clogged, the amount of ions flowing together with the gas itself is reduced, and as a result, the detection sensitivity of the detector 17 is lowered. Therefore, if a check result indicating that the low vacuum side gas pressure state is [Fail], the analyst may check whether the heating capillary 3 is clogged.

以上のようにして本実施例の質量分析装置では、分析の実行に先立ってシステムチェックを実行することにより、分析者はCIDガス供給に関する装置の不具合やメンテナンス不備、或いは、加熱キャピラリ3の目詰まりなどを事前に知ることができる。それによって、十分な信号強度が得られない状況での無駄な分析の実行を回避することができる。   As described above, in the mass spectrometer of the present embodiment, the system check is executed prior to the execution of the analysis, thereby allowing the analyst to malfunction the device relating to the CID gas supply, lack of maintenance, or clogging of the heating capillary 3. You can know in advance. Thereby, it is possible to avoid performing useless analysis in a situation where sufficient signal strength cannot be obtained.

なお、上記実施例では、システムチェックの際にガス圧が低すぎることのみを判定していたが、本明細書の冒頭部で述べたように、ガス圧が高すぎた場合にも適切な分析が行えないため、ガス圧が所定の上限値と下限値との間の範囲に入っているか否かを判定し、下限値を下回る場合と上限値を上回る場合とでそれぞれ別の警告表示を出すようにしてもよい。 In the above embodiment, although the gas pressure in the system check was determined only too low, as mentioned in the opening paragraph of the present specification, suitable analysis if guitar to a high gas pressure Therefore, it is determined whether the gas pressure is within the range between the predetermined upper limit value and the lower limit value, and different warnings are displayed when the lower limit value is exceeded and when the upper limit value is exceeded. You may do it.

また、上記実施例ではコリジョンセルに供給されるCIDガスの供給不具合を高真空側ガス圧状態で判断していたが、本発明は、高真空雰囲気である真空室内に配設されたセル(室)や特定領域に外部からガスを導入してイオンに対する操作を行うような構成要素を有する質量分析装置全般に適用可能である。具体的には、リニアイオントラップや3次元四重極型イオントラップを用い、イオントラップの内部にクーリングガスを供給してイオンをクーリングした上で一時的に保持するような場合にも本発明を適用できることは明らかである。また、それ以外の点について、本発明の趣旨の範囲で適宜に変形、追加、修正を行っても、本願特許請求の範囲に包含されることは明らかである。   Further, in the above embodiment, the supply failure of the CID gas supplied to the collision cell is determined in the high vacuum side gas pressure state. However, the present invention is not limited to the cell (chamber) disposed in the vacuum chamber which is a high vacuum atmosphere. ) And mass spectrometers having components that perform operations on ions by introducing a gas from the outside into a specific region. Specifically, the present invention is also applied to a case where a linear ion trap or a three-dimensional quadrupole ion trap is used and a cooling gas is supplied to the inside of the ion trap to cool the ions temporarily. It is clear that it can be applied. In addition, it is obvious that other modifications, additions, and modifications are appropriately included in the scope of the claims of the present application within the scope of the present invention.

1…イオン化室
2…エレクトロスプレイノズル
3…加熱キャピラリ
4…第1中間真空室
5…第1イオンガイド
6…スキマー
7…第2中間真空室
8…第2イオンガイド
9…イオン通過孔
10…分析室
11…第1段四重極マスフィルタ
12…コリジョンセル
13…第2段四重極
14…ガス供給管
15…ガス供給弁
16…第3段四重極マスフィルタ
17…検出器
20…データ処理部
21…ロータリポンプ
22、23…ターボ分子ポンプ
31、32…真空計
33…制御部
34…ガス圧判定部
35…表示部
36…入力部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Ionization chamber 2 ... Electrospray nozzle 3 ... Heating capillary 4 ... 1st intermediate vacuum chamber 5 ... 1st ion guide 6 ... Skimmer 7 ... 2nd intermediate vacuum chamber 8 ... 2nd ion guide 9 ... Ion passage hole 10 ... Analysis Chamber 11 ... First stage quadrupole mass filter 12 ... Collision cell 13 ... Second stage quadrupole 14 ... Gas supply pipe 15 ... Gas supply valve 16 ... Third stage quadrupole mass filter 17 ... Detector 20 ... Data Processing unit 21 ... Rotary pumps 22, 23 ... Turbo molecular pumps 31, 32 ... Vacuum gauge 33 ... Control unit 34 ... Gas pressure determination unit 35 ... Display unit 36 ... Input unit

Claims (2)

真空排気される真空室と、該真空室内と連通され、質量分析前のイオンに対する所定の操作を行うために外部から供給されたガスを保持する操作領域と、前記真空室内に配設され、前記操作領域で操作を受けたあとのイオンを質量電荷比に応じて分離する質量分析器及び分離されたイオンを検出する検出器と、を具備する質量分析装置において、
a)前記真空室の内部のガス圧を検出する圧力検出手段と、
b)分析実行前に前記圧力検出手段により検出されたガス圧が所定閾値以下である場合に、前記操作領域へのガス供給の異常であると判断して注意喚起を行う異常判定手段と、
を備えることを特徴とする質量分析装置。
A vacuum chamber to be evacuated, an operation region that communicates with the vacuum chamber and holds a gas supplied from the outside in order to perform a predetermined operation on ions before mass analysis, and is disposed in the vacuum chamber, In a mass spectrometer comprising: a mass analyzer that separates ions after being operated in an operation region according to a mass-to-charge ratio; and a detector that detects the separated ions.
a) pressure detecting means for detecting a gas pressure inside the vacuum chamber;
b) an abnormality determining unit that determines that the gas supply to the operation region is abnormal when the gas pressure detected by the pressure detecting unit before execution of the analysis is equal to or lower than a predetermined threshold;
A mass spectrometer comprising:
請求項1に記載の質量分析装置であって、前記操作領域はイオンを所定ガスと衝突させることにより該イオンを解離させるために前記真空室内に配設されたコリジョンセルであり、前記質量分析器は前記コリジョンセルで生成されたプロダクトイオンを質量電荷比に応じて分離する後段の質量分析器であり、前記コリジョンセルの前段に各種イオンの中から特定の質量電荷比を有するプリカーサイオンを選別して該コリジョンセルに送り込む前段の質量分析器をさらに備えることを特徴とする質量分析装置。   2. The mass spectrometer according to claim 1, wherein the operation region is a collision cell disposed in the vacuum chamber in order to dissociate the ions by colliding the ions with a predetermined gas, and the mass analyzer. Is a mass analyzer in the subsequent stage that separates the product ions generated in the collision cell according to the mass-to-charge ratio, and the precursor ion having a specific mass-to-charge ratio is selected from various ions in the preceding stage of the collision cell. And a mass spectrometer in the previous stage for feeding into the collision cell.
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