JP7077481B2

JP7077481B2 - 質量分析装置および質量分析方法

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Publication number: JP7077481B2
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Inventors: 博教山下
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Description

本発明は、質量分析装置および質量分析方法に関する。

質量分析装置で試料成分を定量する場合、目的の成分に由来するイオンのｍ／ｚ値に着目し、そのイオン量の経時変化を測定する選択イオンモニタリング（ＳＩＭ：ＳｅｌｅｃｔｅｄＩｏｎＭｏｎｉｔｏｒｉｎｇ）や選択反応モニタリング（ＳＲＭ：ＳｅｌｅｃｔｅｄＲｅａｃｔｉｏｎＭｏｎｉｔｏｒｉｎｇ）と呼ばれる測定方法が一般に利用される。

これらの方法は、目的のｍ／ｚ値に対し装置の制御条件を固定しているため、目的のイオンに対する感度は良いがｍ／ｚ値のずれを直接測定することができない。

あらかじめｍ／ｚ値が既知の試料を測定し装置を校正しておく必要があるが、温度や湿度などの変化が電極の部材や電気回路などに影響を与え、校正したｍ／ｚ値がずれる場合がある。

従って、ＳＩＭやＳＲＭによる測定の前後に試料そのものまたはｍ／ｚ値が既知の成分をスキャン測定し、ｍ／ｚ値がずれていないことを確認している。もしくは、定量測定中に、ＳＩＭやＳＲＭによる測定と、既知成分のｍ／ｚ値の近くのスキャン測定を時間的に分割することで、ｍ／ｚ値に関する情報を得ている。いずれの方法もＳＩＭやＳＲＭで測定しているｍ／ｚ値がずれていないであろうことを間接的に証明しようとしている。

例えば、特許文献１には、ロックマスと呼ばれる手法により、「外部検量物質又は参照化合物を用いて四重極マスフィルターの質量精度のずれを補正する手法」が記述されている（ここで外部検量物質や参照化合物はｍ／ｚ値が既知の成分であり、質量精度のずれとは（ばらつきではなく）ｍ／ｚ値の真値からのずれを意味している）。

特表２０１４－５０８９３７号公報

ＳＩＭやＳＲＭによって測定する場合、試料成分に由来するイオンのｍ／ｚ値に対し装置の制御条件を固定している。そのため、試料成分を正しく指定のｍ／ｚ値で測定しているとの証憑を得られない。

特許文献１に記載の技術にあっては、質量精度のずれを補正する手法が開示されているが、ＳＩＭやＳＲＭの測定結果から、正しく指定のｍ／ｚ値で測定できているかを直接判定することはできない。つまり、温度や湿度の変化により目的のｍ／ｚ値に対する装置制御条件が変化した場合、それを直接認識することが困難である。

ｍ／ｚ値対する装置制御条件が変化した場合、本来測定できるはずのイオンを取り逃がし、感度の低下を招く。さらには、定量測定そのものを無駄にする状況もあり得る。

本発明の目的は、制御条件の変化によるｍ／ｚ値のずれを検知し、定量分析に必要な感度を維持しつつ、ｍ／ｚ値のずれに対する証憑を与え、ｍ／ｚ値のずれにより減少したイオン量を補うことができる質量分析装置および質量分析方法を実現することである。

上記目的を達成するため、本発明は次のように構成される。

試料成分をイオン化するイオン化部と、前記イオン化部により供給されたイオンを選別する質量分析部と、前記質量分析部により選別されたイオンの強度を測定する検出部と、前記イオン化部、前記質量分析部及び前記検出部の動作を制御する制御部とを備える質量分析装置において、前記制御部は、目的成分に由来するｍ／ｚ値の近傍の複数個所のｍ／ｚ値を選択するため、前記質量分析部の制御条件を切り替える質量分析制御部と、前記質量分析制御部が選択したｍ／ｚ値のイオン強度を検出するイオン強度検出部と、前記イオン強度検出部が検出したイオン強度の変化を計算する成分量の変化計算部と、成分量一定の状態での前記複数個所のｍ／ｚ値のイオン強度の比率を求め、近傍パターンを計算する近傍パターン計算部と、前記近傍パターンに基づき測定したイオン強度の不足を補填するイオン強度補正部と、を備え、目的成分に由来するｍ／ｚ値のイオン強度の経時変化を測定する。

また、試料成分をイオン化し、イオン化されたイオンを選別し、選別したイオンの強度を測定する質量分析方法において、目的成分に由来するｍ／ｚ値の近傍の複数個所のｍ／ｚ値のイオン強度を連続して検出する近傍探索ステップと、検出したイオン強度の変化を計算する成分量の変化計算ステップと、成分量一定の状態での前記目的成分に由来するｍ／ｚ値の近傍の複数個所のｍ／ｚ値のイオン強度の比率を求める近傍パターン計算ステップと、前記近傍パターンに基づき測定したイオン強度の不足を補填するイオン強度補正ステップと、を備え、目的成分に由来するｍ／ｚ値のイオン強度の経時変化を測定する。

制御条件の変化によるｍ／ｚ値のずれを検知し、定量分析に必要な感度を維持しつつ、ｍ／ｚ値のずれに対する証憑を与え、ｍ／ｚ値のずれにより減少したイオン量を補うことができる質量分析装置および質量分析方法を実現することができる。

質量分析装置の概略構成図である。質量分析部の校正の説明図である。四重極マスフィルターの制御の説明図である。制御部の動作フローチャートである。制御部の概略ブロック図である。四重極マスフィルターの校正時のマススペクトルを例示する図である。成分量の変化計算の説明図である。ｍ／ｚ値と近傍パターンの変化を説明する図である。ｍ／ｚ値のずれとスコアの計算例を示す図である。スコアとｍ／ｚ値のずれの関係を示す図である。条件設定画面の例を示す図である。補正の結果を示すログ出力の例を示す図である。スキャン測定による近傍探索の説明図である。スキャン測定による成分量の変化計算の説明図である。スキャン測定によるｍ／ｚ値と近傍パターンの変化を説明する図である。接線による成分量の変化計算の説明図である。

本発明を実施するための形態について、図面を参照して説明する。なお、本発明の実施の形態は、ここに示す実施例に限定されるものではない。

（実施例１）
実施例１として、目的成分に由来するイオンのｍ／ｚ値の近傍探索において、その両端に着目する質量分析装置及び質量分析方法を開示する。

図１は実施例１の質量分析装置の概略構成図である。

図１において、試料供給装置１１０は質量分析装置１２０に試料成分を供給する。例えば、液体クロマトグラフやガスクロマトグラフ、試料を加熱することで成分を気化させる装置などが試料供給装置である。また、イメージング質量分析などにおいて試料を保持する機構も、試料供給装置の一種である。

質量分析装置１２０は、イオン化部１２１と、質量分析部１２２と、検出部１２３と、制御部１２４とを備える。試料供給装置１１０から供給される試料成分を、イオン化部１２１によりイオン化し、質量分析部１２２で、イオン化部１２１から供給されたイオンのうち所定のｍ／ｚ値のイオンを選別し、検出部１２３においてイオン強度として測定する。

制御部１２４は、入出力装置１３０からの指示に従い、所定のｍ／ｚ値を選別するよう質量分析部１２２を制御し、ｍ／ｚ値に対応するイオン強度のデータを入出力装置１３０に返す。

ここで、ｍ／ｚ値を所定の範囲でスキャンしつつ、ｍ／ｚ値とイオン強度の並び、すなわちマススペクトルを得る手法をスキャン測定と呼ぶ。また、質量分析部１２２で選別するｍ／ｚ値を固定し、イオン強度の経時変化、すなわちクロマトグラムを得るのがＳＩＭやＳＲＭと呼ばれる定量測定である。

図２は質量分析部１２２の校正を説明する図である。

一般に、質量分析部１２２の校正では、ｍ／ｚ値が既知の試料成分を測定し、測定値と既知のｍ／ｚ値が一致するよう質量分析部１２２の制御条件を調整する。図２において、ｍ／ｚ値がＭの試料成分についてＭを与えるピークの範囲（例えばＭ±２Ｄａ）をスキャンして得たピークが校正前のピーク２１０であり、そこから得られるｍ／ｚ値をＭ’とした。

ここで、ｍ／ｚ値がＭとなるように、質量分析部１２２の制御値を調整して得られたピークが校正後のピーク２２０である。また、両端に矢印を記載した直線２３０が示す幅は、校正後のピーク２２０の半値幅、すなわちピーク高さの半値におけるピークの横幅である。

なお、校正に際し、ｍ／ｚ値が既知の試料成分の供給量およびイオン化部１２１における効率は一定である必要がある。イオン化される試料成分の量が変化すると、検出部１２３で得られるイオン強度が変化し、図２におけるＭ’やＭの値を正しく測定することができない。

次に、質量分析部１２２として四重極マスフィルターを採用した場合を想定し、制御の概要を説明する。

四重極マスフィルターの場合、それは一対の対向電極で構成される。これらに印加する電圧Φ（ファイ）は次式（１）で与えられる。

ただし、式（１）において、Φは四重極への印加電圧、Ｕは直流電圧（ＤＣ）、Ｖは交流電圧の最大値（ＲＦ）、ｃｏｓは三角関数、ωは角周波数、ｔは時間である。

式（１）において、校正で調整する制御値は、直流電圧Ｕと交流電圧の最大値Ｖである。

次に、図３を用いて四重極マスフィルターの制御について説明する。図３は校正点のｍ／ｚ値であるＭ_１、Ｍ_２、Ｍ_３（Ｍ_１＜Ｍ_２＜Ｍ_３）と、校正で求めたＲＦとＤＣの関係を示すグラフである。

図３において、質量分析装置１２０の制御部１２４は、各校正点を結んだ線分（校正曲線）３１０を参照し、校正点Ｍ_１、Ｍ_２、Ｍ_３から内挿または外挿により、制御すべきｍ／ｚ値に対応する点を求め、ＲＦとＤＣの値を決定する。一般に定量の目的成分のｍ／ｚ値は既知であるため、定量成分そのものを利用して校正してもよい。

なお、装置の校正とは、ＲＦやＤＣなどの値を調整することで、目的とするピークのｍ／ｚ値や、半値幅などで代表されるピーク形状を、目的とする値に合わせる作業となる。

図４は制御部１２４の動作フローチャートであり、図５は制御部１２４の概略ブロック図である。

以下、図４の動作フローチャートに従い、図５などを参照しつつ制御動作の詳細を説明する。

（１）初期設定ステップ４１０
初期設定として、定量分析の条件や、近傍探索の条件などを入出力装置１３０において設定し、制御部１２４に転送する。図５の制御部１２４における各処理ブロックは、初期設定された値を用いて処理を進める。

初期設定の詳細は、近傍探索ステップ４２０以降の説明に含める。

また、入力装置１３０の表示部における条件設定画面の例を図１１に示す。詳細は動作フローチャートの説明の後で説明する。

（２）近傍探索ステップ４２０
近傍探索は従来のＳＩＭやＳＲＭなどの定量測定に替わるものである。その処理は、図５のマスフィルター制御部（質量分析制御部）５１０とイオン強度検出部５２０で実施する。

マスフィルター制御部５１０は、目的成分に由来するｍ／ｚ値の近傍の探索点に対応する２または複数個所のｍ／ｚ値を選択するため、マスフィルターである質量分析装部１２２の制御条件を順次切り替える。また、マスフィルター制御部（質量分析制御部）５１０は、近傍探索の探索点を、目的成分に由来するｍ／ｚ値－０．５から＋０．５の範囲においてスキャン測定することも可能である。

イオン強度検出部５２０は、マスフィルター制御部５１０で選択したｍ／ｚ値のイオンを検出部１２３から検出する。

まず、近傍探索における探索点と基本的な考え方について図６を用いて説明する。

近傍探索は、従来のＳＩＭやＳＲＭが測定対象とする目的成分のｍ／ｚ値に替わり、その近傍のｍ／ｚ値に対するイオン強度の経時変化を求める処理である。ここでは、目的成分のｍ／ｚ値も含む３点を探索点とする例を示す。なお、実施例１は、複数の探索点の両端に着目する方法であり、必ずしもｍ／ｚ値に対応する探索点は必要ではない。

図６は、四重極マスフィルターの校正時のマススペクトル６１０を例示する図である。これは、目的成分のｍ／ｚ値Ｍの前後をスキャン測定して得られるものであり、図６ではそのピークトップの近傍に着目して示している。

マススペクトル６１０から、ピークトップ６３０の左側の点６２０に対応するＭ－Δ、ピークトップ６３０のＭ、およびピークトップ６３０の右側の点６４０に対応するＭ＋Δの３か所のｍ／ｚ値を探索点として設定する。

すなわち、近傍探索として、Ｍ－Δ、Ｍ、Ｍ＋Δの３点に対応するイオン強度の経時変化を求める。ここで、Δ（例えば０．１Ｄａ）と探索点は、マススペクトルのピークトップの近傍において、ピークの幅などを参考にして初期設定する。校正時のピークの幅が広ければΔを大きく、狭ければ小さい値を設定するなど、最適なΔの値はピーク形状に依存する。なお、目的成分に由来するｍ／ｚ値（探索点）の近傍のｍ／ｚ値のうち、目的成分に由来するｍ／ｚ値の両端に位置するｍ／ｚ値は、理想的にはピークトップから数％低下した位置であり、最大でもピークの半値以上となるｍ／ｚ値が望ましい。

例えば、前者の例は、半値幅０．７のピークにおいて、Ｍのイオン強度を１００％とし、ｍ／ｚ値（Ｍ－Δ）のイオン強度が９８．６％となるΔ値０．０５Ｄａを採用する。また後者の例は、半値幅１．０のピークにおいて、ｍ／ｚ値Ｍ－Δのイオン強度が５０％となるΔ値０．５Ｄａを採用する。

なお、近傍探索では、初期設定であらかじめ指定された探索点の一式（この例ではＭ－Δ、Ｍ、Ｍ＋Δ）のイオン強度を順に求める工程を１サイクルとし、それを繰り返す。

校正時は基本的に成分量が一定であるが、実試料の測定では成分量が変化する状況で測定する。

そこで、１サイクルの各点の測定の間に成分量が増加している例を、図６の点６６０（Ｐ_１）、点６７０（Ｐ_２）、および点６８０（Ｐ_３）で示した。それぞれの点は対応するサイクルを明確にするために線分６９０で結んでいる。ここで、Ｐ_ｊは測定点を示し、ｊはサイクル内での探索点の番号かつサイクル内の測定順である。

参考として、成分量が増加している状況でスキャン測定した場合に得られるマススペクトルを点線６５０で示した（実際にはスキャン測定は行わない）。成分量が右肩上がりであることを受け、マススペクトル６５０はマススペクトル６１０に比べて右側が高くなっており、Ｐ_３のイオン強度がＰ_１に対して大きくなっていることがわかる。すなわち、成分量が一定でない場合、装置のｍ／ｚ値のずれを正しく検出することができない。

ここで、マススペクトル６１０を得た際の成分量をＱ０、ピークトップ６３０のイオン強度をＩＢとする。また、マススペクトル６１０における各探索点ｊについて、ピークトップとのイオン強度比をＲ_ｊとする。

例えば、探索点１のイオン強度比（点６２０のイオン強度／ＩＢ）がＲ_１、探索点２のイオン強度比（点６３０のイオン強度／ＩＢ）がＲ_２（＝１）、そして探索点３のイオン強度比（点６４０のイオン強度／ＩＢ）がＲ_３とする。各探索点Ｐ_ｊにおいて、成分量をＱ_ｊ、イオン強度比をＩ_ｊとすると、イオン強度は成分量に比例する前提で次式（２）が成り立つ。

ただし、式（２）において、Ｑ０は校正時の成分量、ＩＢは校正時のピークトップのイオン強度、下付添字ｊは探索点の番号、Ｒ_ｊは探索点ｊのイオン強度比（成分量一定でのイオン強度のピークトップ比）、Ｉ_ｊは探索点ｊのイオン強度、Ｑ_ｊは探索点ｊの成分量である。

ここで、Ｒ_ｊは校正時に求めることができ、初期設定において後の処理で参照できるように登録する。装置のｍ／ｚ値がずれた場合、そのずれに応じてＲ_ｊの値も変化する。その場合、（Ｉ_ｊ／Ｑ_ｊ）とＲ_ｊが比例することから、探索点数が十分かつピークトップを含む必要があるが、（Ｉ_ｊ／Ｑ_ｊ）をその最大値で規格化することでＲ_ｊを再計算することができる。

（３）成分量の変化計算ステップ４３０
近傍探索のサイクルで得られる各探索点のイオン強度から、成分量の変化を計算する処理であるステップ４３０について説明する。これは図５の成分量の変化計算部５３０において実施する。成分量の変化計算部５３０は、イオン強度検出部５２０が検出したイオンの強度変化を計算する。その詳細を、図７を参照しつつ説明する。成分量の変化計算部５３０は、イオン強度の変化を複数のサイクルにより計算し、前後のサイクルから２次式等で成分量の変化を計算する。

図７は、成分量の変化計算の説明図であり、１サイクル３点の近傍探索を連続して実施した様子を示す図である。図７の横軸は時間、縦軸はイオン強度であり、１サイクル内の測定点を直線で結んだ。また、点線７１０、７２０、７３０は、それぞれ探索点１、２、３の経時変化を示している。また、各サイクルに対し測定順に１から番号を与え、Ｃ_１～Ｃ_５と表記した。

なお、本発明の実施例１においては、装置のｍ／ｚ値のずれを検出するものであり、図７に示した例では説明のためピークトップをＰ_２から、Ｐ_１側にずらしている。

前述のイオン強度比Ｒ_ｊは、成分量が一定の条件で求めているため、各探索点すなわちｍ／ｚ値におけるイオンの測定効率を示している。装置のｍ／ｚ値がずれている場合、ずれ量に従いＲ_ｊの値も変化するが、ずれているピークトップのｍ／ｚ値に近い探索点の方がＲ_ｊの値も大きくなる。一連のサイクルにおいて、Ｒ_ｊの値が維持されると考えると、ある時間領域において最も多くのイオンを計測した探索点が、最もピークトップに近いといえる。

例えば、図７では点線７１０、７２０、７３０が与える面積を考えれば、Ｐ_２、Ｐ_１、Ｐ_３の順となるのは自明であり、ここではＰ_２が最もピークトップに近い。

ここで、Ｒ_ｊはそのｍ／ｚ値におけるイオンの測定効率であれば、各探索点において同じ時間範囲における面積Ａ_ｊの比とＲ_ｊの比は一致する。そこに着目し、面積Ａ_ｊからＲ_ｊを求めるのが実施例１の方法である。

面積を求めるには、前述したように、個々の探索点のイオン強度では判断できない。ここでは、サイクルごとの時間範囲において、イオン強度の変化を示す関数を求め、その積分値から面積を得る。

例えば、ｋ番目のサイクル（Ｃ_ｋ）に着目すると、探索点ｊのイオン量の変化は前後のサイクルの各点にも着目し、（Ｔ_{ｊ，ｋ－１，}Ｉ_{ｊ，ｋ－１}）、（Ｔ_ｊ，ｋ，Ｉ_ｊ，ｋ）、（Ｔ_{ｊ，ｋ＋１，}Ｉ_{ｊ，ｋ＋１}）の３点から２次式を求めることができる。ここで、Ｔ_ｊ，ｋは探索した時間、Ｉ_ｊ，ｋはイオン強度である。

このようにして探索点ｊごとに求めた２次式について、Ｃ_ｋの時間区間での積分値を得る。

次に、ｋ番目のサイクルにおける探索点ｊの変化を示す２次式（３）の例を示す。

ただし、式（３）において、下付添字ｊは探索点の番号、下付添字ｋはサイクルの番号、Ｔ_ｊ，ｋは探索点ｊサイクルｋにおける時間、Ｉ_ｊ，ｋは探索点ｊサイクルｋにおけるイオン強度、ｔは時間、ｆ（ｊ，ｋ，ｔ）は探索点ｊ、サイクルｋ、時間ｔにおけるイオン強度を示す関数である。

ここではラグランジュ補間を採用し２次式を例に説明したが、１次式の利用も考えられる。すなわち、前後の点を直線（１次式）で結び、イオン強度の変化を示す関数ｆ（ｊ，ｋ，ｔ）とする。また、その他の補間法を採用してもよい。

関数ｆ（ｊ，ｋ，ｔ）について、サイクルｋの時間範囲における面積をＡ_ｊとする。このＡ_ｊを例えば式（４）で求める。

ただし、式（４）において、ｔ_{Ｃｋｍａｘ}はサイクルｋの時間範囲の最大値、ｔ_{Ｃｋｍｉｎ}はサイクルｋの時間範囲の最小値、Ａ_ｊは（サイクルｋの）探索点ｊに対応する面積である。

このようにして求めた面積Ａ_ｊの比は、Ｒ_ｊの比に一致する。例えば、探索点が３点の場合、Ａ_１：Ａ_２：Ａ_３＝Ｒ_１：Ｒ_２：Ｒ_３となる。また、装置のｍ／ｚ値がずれている場合、Ｒ_ｊはそれぞれの探索点におけるイオン強度比を示す。

なお、イオン強度の値が小さい場合は、面積の比は不安定であり、イオン強度が大きくなると真の値に近づく。そこで、複数のサイクルにおけるＡ_ｊの値を順次Ｓ_ｊに加算し、後の近傍パターン計算４５０において利用する。Ｓ_ｊは面積Ａ_ｊの積算値である。

（４）近傍パターン確定判定ステップ４４０
ステップ４４０では、成分量の変化計算ステップ４３０で求めた面積Ａ_ｊの積算値Ｓ_ｊが安定したかどうかの判定を行う。

例えば、すべての積算値Ｓ_ｊの合計値が近傍パターン確定判定のしきい値を超えた場合、近傍パターンが安定したとみなしてＹと判定し、イオン強度補正ステップ４６０に進む。近傍パターン確定判定ステップ４４０にて、近傍パターン確定判定のしきい値を越えていない場合は、近傍パターンは安定していないとみなしてＮと判定し、近傍パターン計算ステップ４５０に進む。

別法として、積算値Ｓ_ｊに替わって、イオン強度Ｉ_ｊを積算した値を利用することもできる。さらに、当該サイクルのＳ_ｊと一つ前のサイクルで得たＳ_ｊについて、探索点ごとに差の絶対値を求め、その合計がしきい値以下になることで判定する方法なども考えられる。

（５）近傍パターン計算ステップ４５０
近傍パターン計算ステップ４５０は、図５における近傍パターン計算部５４０において実施する。

近傍パターン計算ステップ４５０では、近傍パターン計算部５４０が、成分量の変化計算部５３０において求めた探索点ｊにおける面積Ａ_ｊの積算値Ｓ_ｊに基づき、その比率である近傍パターンを計算する。あるいは、近傍パターン計算部５４０は、成分量一定の状態での近傍のｍ／ｚ値（目的成分に由来するｍ／ｚ値の近傍の複数個所のｍ／ｚ値）のイオン強度の比率を求め、近傍パターンを計算する。また、近傍パターン計算部５４０は、２次式で計算された成分量の変化から、単位成分量あたりのイオン強度を近傍パターンとすることもできる。さらに、近傍パターンからスコアを求め、対応するＲ_ｊやｍ／ｚ値のずれを求める。

簡単のため、近傍探索が２点の場合について、図８を用いて説明する。

図８は、四重極マスフィルターのｍ／ｚ値のずれとイオン強度の関係を示すグラフであり、ｍ／ｚ値と近傍パターンの変化を説明する図である。

図８において、校正直後のｍ／ｚ値Ｍのマススペクトル８１０、ｍ／ｚ値が０．０５ずれたマススペクトル８２０、ｍ／ｚ値が０．１０ずれたマススペクトル８３０に対し、近傍探索で得られる２点（点８４０と点８５０）をそれぞれプロットし直線で結んだ。このように、ｍ／ｚ値のずれが大きくなるに従い、２点間のイオン強度の差も大きくなる。

すなわち、ピークトップ付近のマススペクトルの形状が安定している場合、近傍パターンからｍ／ｚ値のずれを求めることができる。特に、近傍パターンの両端に着目し、その比から求めたスコアとｍ／ｚ値のずれを対応づけることができる。

また、マススペクトルの形状は四重極マスフィルターの校正時に確定する。そのため、近傍パターンの差とｍ／ｚ値のずれの関係を校正時に計算することが可能となる。

図９は、ｍ／ｚ値のずれとスコアの計算例を示す図であり、マススペクトルのピークが半値幅０．７の場合について、ｍ／ｚ値のずれ（ｍ／ｚＥｒｒｏｒ）９１０に対するスコアの計算方法について例示する表である。

図９において、イオン強度（Ｉ：ＩｏｎＩｎｔｅｎｓｉｔｙ）９２０において、上段１はｍ／ｚ値がＭ－０．０５の探索点１であり、下段２はｍ／ｚ値がＭ＋０．０５の探索点２であり、それぞれのｍ／ｚ値のずれに対するイオン強度の値を示している。なお、説明のためイオン強度の最大値を１００として規格化した値を記載している。

ここで、ｍ／ｚ値のずれが０．００、０．０５、０．１０の場合は、図８におけるマススペクトル８１０、８２０、８３０に対応する。このような数値は、校正時に実測したマススペクトルから求めることができる。もしくは半値幅から求めたガウシアン関数を適用することで、ｍ／ｚ値とイオン強度の関係を決定することもできる。

さらに、図８に示すように、ｍ／ｚ値がずれたマススペクトルを仮定することで、ｍ／ｚ値のずれと近傍探索で得られる各点のイオン強度の比率などを求めることができる。

図９において、イオン強度比（Ｒ：ＩｏｎＩｎｔｅｎｓｉｔｙＲａｔｉｏ）９３０は、イオン強度の値を最大強度（この場合は１００）で規格化した数値である。また、イオン強度の測定予想比（Ｒ’）９４０は両端の探索点のイオン強度に着目し、大きい方を１として規格化し、Ｒ’_ｍａｘ－Ｒ’_１の値を差（Ｄｉｆ）とした。この例は２点であるため、Ｒ’のｍａｘは２となる。さらに差（Ｄｉｆ）を１０００倍しスコア（Ｓｃｏｒｅ）９５０としている。

図９においてＲ’は実測値から算出できる比率であり、そこから求めたスコアから、ｍ／ｚ値のずれや、Ｒ_ｊを決定できることを示している。

このようにして求めた、スコアとｍ／ｚ値のずれの関係を図１０に示す。図１０の横軸は図９におけるスコア（Ｓｃｏｒｅ）であり、縦軸はｍ／ｚ値のずれ（ｍ／ｚＥｒｒｏｒ）である。また、線分１０１０はそれぞれのプロットを内挿、または外挿したものである。このようにして求めて作成したグラフを示す図１０は、半値幅０．７におけるスコアとｍ／ｚ値のずれの関係を示している。

ここで整理すると、初期設定において、図９に示すスコアとｍ／ｚ値のずれ、およびＲ_ｊの関係を登録しておく。さらに、近傍パターン計算で求めた両端のイオン強度比（Ｒ’_１とＲ’_ｍａｘ）からスコアを計算することで、初期設定で登録したＲ_ｊやｍ／ｚ値のずれを決定し、後述するイオン強度補正ステップ４６０やｍ／ｚ値補正ステップ４７０で参照する。また、Ｓ_ｊは積算前の初期値に戻す。

この例では、高ｍ／ｚ値側にずれている場合を挙げたが、当然低ｍ／ｚ値側につても計算が可能である。また、近傍探索するピークトップ部分が左右対称であれば、片側のみの計算で済む。スコアの符号が逆になることで、どちら側にずれているか判断できる。

（６）イオン強度補正ステップ４６０
続いて、イオン強度補正ステップ４６０について説明する。これは図５におけるイオン強度補正部５５０での処理に相当する。イオン強度補正部５５０は、近傍パターン計算部５４０で計算された近傍パターンに基づき測定したイオン強度の不足を補填する。

ここでは、イオン強度比Ｒ_ｊの値に基づいて測定したイオン強度を補正する方法を説明する。

探索点ｊに対する本来のイオン強度は、Ｉ_ｊ／Ｒ_ｊで求めることができる。すなわち、サイクル内のイオン強度の合計は全ての探索点の合計、Σ（Ｉ_ｊ／Ｒ_ｊ）として表すことができる。この値は、一般的な定量測定におけるＳＩＭやＳＲＭのクロマトグラム１点のイオン強度に相当する。

なお、各Ｒ_ｊの値は、初期設定ステップ４１０で初期化値が設定され、近傍パターン計算ステップ４５０で更新される。さらに、ｍ／ｚ値補正が適用された場合は、初期値に戻される。

（７）ｍ／ｚ値補正ステップ４７０
ｍ／ｚ値補正ステップ４７０は、図５におけるｍ／ｚ値補正部５６０において実施する。

ｍ／ｚ値補正ステップ４７０では、近傍パターン計算ステップ４５０で求めたｍ／ｚ値のずれに基づき、ｍ／ｚ値を補正する。つまり、近傍パターン計算ステップ４５０で求めた近傍パターンに基づき質量分析制御部５１０の制御条件を修正する。近傍パターンが計算されていない場合は、ｍ／ｚ値補正を実施しない。

具体的には、次回の測定から、図３に示したように校正で得たｍ／ｚ値と図３に示すＲＦおよびＤＣの関係に従い、ピークトップに対応するであろうずれたｍ／ｚ値に相当するＲＦとＤＣの値を入出力装置１３０から出力する。また、ｍ／ｚ値の補正は四重極マスフィルターの質量精度などの仕様に応じ、しきい値を設けることも考えられる。

ｍ／ｚ値のずれを補正した場合、イオン強度補正ステップ４６０（イオン強度補正部５５０による処理）で参照するイオン強度比Ｒ_ｊの値をｍ／ｚ値のずれがない校正直後の数値に戻す。

（８）終了判定ステップ４８０
図４の動作フローチャートには終了判定ステップ４８０とあるが、本発明の実施例１は目的成分の定量測定においてｍ／ｚ値のずれに対応するものであり、その効果はピーク形状が大きく変わらなければ、一連の定量測定が続く限り継続できる。新たに四重極マスフィルターの校正がなされ、初期設定ステップ４１０が実施された場合、実質的な終了となる。

以上、本発明における実施例１を、動作フローチャートに従い説明した。なお、この実施例１において、初期設定ステップ４１０の際に用いる条件設定画面（入出力装置１３０の表示画面）について図１１を用いて説明する。図１１は条件設定画面の例を示す図である。図１１に示した例においては、説明のため定量測定の目的成分を一つに限定している。実際の条件設定画面では、複数の目的成分ごとに条件を設定するなどの応用が考えられる。

図１１において、条件設定画面は目的成分のマススペクトルを規定したＴａｒｇｅｔ１１１０、近傍探索の条件を規定したＳｅａｒｃｈ１１２０、ｍ／ｚ値補正の条件を規定したＣｏｒｒｅｃｔｉｏｎ１１３０に大別される。それぞれにおけるパラメータの意味を詳述する。

Ｔａｒｇｅｔ１１１０は、定量の目的成分の定義を行う表示領域を示し、Ｔｏｐ１１１１は目的成分のピークトップのｍ／ｚ値である。また、Ｗｉｄｔｈ１１１２は目的成分のマススペクトルのピークにおける半値幅であり、ＤｗｅｌｌＴｉｍｅ１１１３は目的成分のイオン強度の取り込み時間であり、定量処理を行う際のクロマトグラムの１点の値を与える。

Ｓｅａｒｃｈ１１２０は、近傍探索条件を設定する領域を示し、ＰｏｉｎｔＮｕｍｂｅｒ１１２１は、近傍探索の探索点の点数であり、ＤｗｅｌｌＴｉｍｅ／ＰｏｉｎｔＮｕｍｂｅｒは近傍探索の１点の取り込み時間である。また、Ｄｅｌｔａ１１２２は探索点のｍ／ｚ値の間隔である。また、Ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ１１２３は近傍パターン確定判定のしきい値であり、実施例１ではすべてのＳ_ｊの合計値がこの値を超えた場合、安定したとみなす。

Ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ１１３０は、ｍ／ｚ値の補正条件を設定する領域を示す。また、Ｓｔｅｐ１１３１はｍ／ｚ値補正の刻みを示し、ｍ／ｚ値のずれがこの値以上になった場合に、補正を実施する。また、Ｍａｘｉｍｕｍ１１３２はｍ／ｚ値補正の最大値であり、校正直後のｍ／ｚ値に対し、これ以上の補正はエラー扱いとするしきい値である。

図１１に示したような条件設定された、ＷｉｄｔｈやＤｅｌｔａなどの値などから、図９に示すＳｃｏｒｅ９５０とｍ／ｚＥｒｒｏｒ９１０、およびイオン強度比Ｒ_ｊの関係を求める。ここで用いるマススペクトルは、四重極マスフィルターの校正で得たものを利用できる。マススペクトルのピーク形状をガウス関数（Ｇａｕｓｓｉａｎｆｕｎｃｔｉｏｎ）で代用する場合、半値幅Ｗのピークに対応する標準偏差σ、およびその際のガウス関数の式は次のような式（５）、（６）に表すことができる。

ただし、式（５）、式（６）において、σは標準偏差、Ｗは半値幅、ｌｎは自然対数、ｘは探索点のｍ／ｚ値、ｙはイオン強度、Ｍは目的成分のｍ／ｚ値、Ｅはｍ／ｚ値のずれ、πは円周率、ｅはネイピア数である。

上記式（５）、（６）により、イオン強度ｙを求め、最大値を１００として規格化すれば、図９に示したイオン強度（Ｉ：ＩｏｎＩｎｔｅｎｓｉｔｙ）９２０に対応する値等を得ることができる。

図４に示す初期設定ステップ４１０では、図１１に示した画面により設定された入力を受け、例えば、図６のマススペクトル６１０と探索点の表示や、図８のようなシミュレーション結果を表示することにより、より効果的にパラメータを設定することができる。

また、図１２は、補正の状況を示すログ出力の例を示す図である。

図１２において、１行目１２１０はログのタイトル、２行目１２２０は目的成分のｍ／ｚ値を示す。３行目１２３０はログの項目を示し、左から順にログ日時、スコア、ｍ／ｚ値、ｍ／ｚ値のずれを意味する。４行目１２４０以下は、ログの実体を示す。

図１２に示した例では、目的成分のｍ／ｚ値６９３．１０に対し、２０１８／０９／０１のずれていない状況から、２０１８／０９／１３に図１１においてＳｔｅｐで規定したｍ／ｚ値０．０５のずれに相当するスコア５５を超えたため、６９３．１５から目的とするｍ／ｚ値を６９３．１０に補正している。２０１８／０９／１８のほぼ誤差なしの状況から２０１８／０９／２５には逆方向の低ｍ／ｚ値側にずれたため補正している。補正を実施した場合は、スコアの横にアスタリスクを付け識別している。

本発明の実施例１は上記のように構成されているので、制御条件の変化によるｍ／ｚ値のずれを検知し、定量分析に必要な感度を維持しつつ、ｍ／ｚ値のずれに対する証憑を与え、ｍ／ｚ値のずれにより減少したイオン量を補うことができる質量分析装置および質量分析方法を実現することができる。

さらに、実施例１によれば、ｍ／ｚ値のずれを自動的に補正することができる質量分析装置および質量分析方法を実現することができる。

（実施例２）
次に、本発明の実施例２について説明する。

実施例２は、近傍探索においてピークトップ近傍をスキャン測定する例である。なお、スキャン測定の両端に着目すれば実施例１が適用できる。ここでは、スキャン測定において、ピークトップに対応する探索点が含まれているものとして、スキャン測定で得たマススペクトルから、Ｒ_ｊやｍ／ｚ値のずれを求める方法を説明する。

実施例２における質量分析装置の概略構成や動作フローチャートは実施例１と同様である。ここでは、実施例１と実施例２との違いを中心に説明する。

（１）初期設定ステップ４１０
実施例１と同様の初期設定を実施する。ただし、実施例２では、図１１に示す条件設定画面においてｍ／ｚ値の間隔Ｄｅｌｔａ（Δ）を、探索に用いるスキャン測定の始点と終点のｍ／ｚ値の差と読み替える。

（２）近傍探索ステップ４２０
近傍探索の探索点についての考え方を図１３に示す。図１３はスキャン測定による近傍探索の説明図である。

図１３において、校正時の成分量が一定の条件で取得できるマススペクトル１３１０にて、目的成分のｍ／ｚ値Ｍ－Δ／２からＭ＋Δ／２までスキャン測定すると、理想的には点１３２０から点１３３０に至るマススペクトル１３４０を得ることができる。このスキャン範囲Ｍ－Δ／２からＭ＋Δ／２が探索の範囲となる。

また、探索点の点数は初期設定で指定されたものであり、その取得時間は同じく指定された取り込み時間（ＤｗｅｌｌＴｉｍｅ）を点数で割ったものとなる。探索点の点数（ＰｏｉｎｔＮｕｍｂｅｒ）が２または３のように少ない場合は実施例１と同等とみなすことができるが、ここではさらに大きい値を設定することを想定する。例えば、Δを０．２、点数２００、ＤｗｅｌｌＴｉｍｅ１００ｍｓとした場合、１点あたり５００μｓ、各探索点のｍ／ｚ値の刻みは０．００１（０．２／２００）Ｄａとなる。

なお、１回のスキャン測定を１サイクルとし、それを繰り返す。また、実施例１と同様に、成分量が増加する場合に得られるマススペクトル１３５０において、近傍探索では点１３６０から点１３７０に至るマススペクトル１３８０を得る。ここで、Ｐ_１が最初の探索点であり、Ｐ_ｍａｘが最後の探索点となる。上の例ではｍａｘは２００となる。ここで探索点ｊのイオン強度をＩ_ｊとする。

なお、実施例２の場合は１点あたりの測定時間が短いため、マススペクトル１３４０や１３８０のイオン強度はばらつきの大きいものとなる。そこで、マススペクトル１３４０や１３８０を、回帰分析等で求めた２次関数などの近似式に置き換えてもよい。

実施例２では実施例１と同様、イオン強度比Ｒ_ｊを算出することができる。マススペクトル１３４０のピークトップのイオン強度をＩＢ、それを得た成分量をＣ０とし、マススペクトル１３４０の各探索点ｊについて、ピークトップとのイオン強度比をＲ_ｊとすると、実施例１の式（２）を求めることができる。すなわち、実施例１の基本的な考え方は実施例２においても適用することができる。

（３）成分量の変化計算ステップ４３０
実施例２における成分量の変化計算ステップ４３０について、図１４を参照しつつ説明する。

図１４は、スキャン測定による成分量の変化計算の説明図である。

図１４において、各サイクルのＰ_１からＰ_ｍａｘまでが近傍探索の結果となる。また、点線１４１０は探索点１（Ｐ_１）の経時変化を示し、点線１４２０は最後の探索点（Ｐ_ｍａｘ）の経時変化を示している。

実施例１では、探索点の両端であるＰ_１とＰ_ｍａｘの経時変化を２次式等で補間し、それらの面積Ａ_１とＡ_ｍａｘを、順次Ｓ_１とＳ_ｍａｘに加算し、後の近傍パターン計算に利用している。

実施例２では、面積値が最大となる点線１４３０に着目した方法を提供する。ここで、面積値が最大となるとは、イオン強度比Ｒ_ｊの値が最大（＝１）になる点、すなわち成分量が一定の場合のビークトップに相当するｍ／ｚ値に対応する点を結んだものに他ならない。すなわち、点線１４３０は成分量の変化を示している。また、一連のサイクルにおけるスキャン測定の結果と点線１４３０の接点は、測定した時点での目的成分のｍ／ｚ値に対応するため、ｍ／ｚ値のずれを検出することができる。また、成分量Ｑ_ｊの変化とマススペクトルのイオン強度Ｉ_ｊからＲ_ｊを求めることで、イオン強度補正も可能となる。

図１５は、参考としてスキャン測定によるｍ／ｚ値と近傍パターンの変化を例示した図である。図８に示した例と図１５に示した例とを比較すると、図１５に示した例の方が、より高密度にｍ／ｚ値とイオン強度の関係をとらえていることがわかる。なお、スキャン測定の場合、１点あたりの測定時間が短くなるため、イオン強度のばらつきが大きくなる特徴がある。

次に、接線によって点線１４３０に相当する成分量の変化を求める方法について図１６を参照しつつ説明する。

図１６は、接線による成分量の変化計算の説明図である。成分量の変化計算部５３０がスキャン測定によるマススペクトルに外接する接線により成分量の変化を求める。

図１６はサイクルｋにおける成分量の変化を、二本の接線１６１０と１６２０で表している。すなわち、サイクルｋ－１（Ｃ_ｋ－１）とサイクルｋ（Ｃ_ｋ）のマススペクトル（スキャン測定によるマススペクトル）に外接する接線１６１０と、サイクルｋとサイクルｋ＋１（Ｃ_ｋ＋１）のマススペクトルに外接する接線１６２０を引き、それらの交点１６３０を得る。

このようにして、サイクルが進むに連れ、スペクトルの接戦の交点と交点を結ぶ線分を決定することができる。それを、図１４の点線１４３０に相当するもの、すなわち成分量Ｑ_ｊの変化とする。

ここで、マススペクトルのイオン強度Ｉ_ｊ／Ｑ_ｊが、成分量一定の条件におけるイオン強度となり、ピークトップを１としたイオン強度比Ｒ_ｊを求めることができる。

なお、この処理において求めたＲ_ｊの値は、不安定であることが考えられる。そこで、実施例１のＡ_ｊに替わり、各サイクルで求めたＩ_ｊ／Ｑ_ｊの値にそのサイクルでの交点のイオン強度を掛けた値を重みとして掛けた数値をＡ_ｊとする。複数のサイクルにおけるＡ_ｊの値を順次Ｓ_ｊに加算し、後の近傍パターン計算で利用する。

ここでは接線を求める方法を示したが、例えばサイクルｋにおいて、サイクルｋ－１、サイクルｋ、サイクルｋ＋１のマススペクトル（スキャン測定によるマススペクトル）に外接する２次関数などを採用してもよい。サイクルｋ－１、サイクルｋ、サイクルｋ＋１に対応するマススペクトルの最大値を与える点、３か所を最初の候補として２次関数を仮定する。それが同じサイクル内のマススペクトルのピーク内に入り、別の場所から出るようなら、それらの点の中間にある点を新たな接点候補とし、最終的に３サイクルのマススペクトルと接する２次式を求める。

（４）近傍パターン確定判定ステップ４４０
近傍パターン確定判定ステップ４４０では、実施例２において成分量の変化計算ステップ４３０で求めた、積算値Ｓ_ｊが安定したかどうかを判定する。

例えば、すべての積算値Ｓ_ｊの合計値が近傍パターン確定判定ステップ４４０のしきい値を超えた場合、近傍パターンが安定しているとみなしてＹ（Ｙｅｓ）、そうでない場合はＮ（Ｎｏ）と判定する。

（５）近傍パターン計算ステップ４５０
近傍パターン計算ステップ４５０では、成分量の変化計算で求めたＳ_ｊに対し、それらの最大値を１として格化した値を求めてＲ_ｊとする。さらに、最大値に相当するｊの値に対応するｍ／ｚ値が、現在のｍ／ｚ値であり、目的成分のｍ／ｚ値とのずれを求めることができる。また、Ｒ_ｊは、イオン強度補正ステップ４６０で利用でき、ｍ／ｚ値のずれはｍ／ｚ値補正ステップ４７０で利用する。

ここで、Ｓ_ｊの値はクリアする。

（６）イオン強度補正ステップ４６０
イオン強度補正ステップ４６０は、実施例１と同様にして行う。なお、補正後に用いる各点のイオン強度Ｉ_ｊは２次式などで近似する前の値を採用することもできる。

（７）ｍ／ｚ値補正ステップ４７０
ｍ／ｚ値補正ステップ４７０は、実施例１と同様である。ｍ／ｚ値を補正した場合、イオン強度補正ステップ４６０で参照するＲ_ｊを、ｍ／ｚ値がずれていない校正直後の数値に戻す。

（８）終了判定ステップ４８０
終了判定ステップ４８０は実施例１と同様である。

以上、目的成分のｍ／ｚ値Ｍの近傍探索にスキャン測定を採用した例を実施例２として示した。

実施例２においても、実施例１と同様な効果を得ることができる。

（実施例３）
次に、本発明の実施例３について説明する。

実施例３は、近傍探索においてピークトップ近傍をスキャン測定する実施例２の別法である。

（１）初期設定ステップ４１０
実施例２と同様である。

（２）近傍探索ステップ４２０
実施例２と同様である。

（３）成分量の変化計算ステップ４３０
実施例１で示したように、各サイクルの面積比はＲ_ｊの比に一致する。そこで、実施例３においても、実施例１と同様にして、各探索点ｊについて面積Ａ_ｊと、複数のサイクルにおけるＡ_ｊの積算値Ｓ_ｊを求める。ここで、Ｓ_ｊを最大にするｊに対応するｍ／ｚ値が、その時点でのビークトップに対応する。また、Ｓ_ｊはＲ_ｊに対応する。

（４）近傍パターン確定判定ステップ４４０
近傍パターン確定判定ステップ４４０では、成分量の変化計算ステップ４３０で求めた面積Ａ_ｊの積算値Ｓ_ｊが安定したかどうかの判定を行う。

例えば、すべての積算値Ｓ_ｊの合計値が近傍パターン確定判定ステップ４４０のしきい値を超えた場合、近傍パターンが安定したとみなしてＹ（Ｙｅｓ）、そうでない場合はＮ（Ｎｏ）と判定する。

ここで、Ｓ_ｊの値はクリアする。

（６）イオン強度補正ステップ４６０
イオン強度補正ステップ４６０は、実施例２と同様にして行う。

（７）ｍ／ｚ値補正ステップ４７０
ｍ／ｚ値補正ステップ４７０は、実施例２と同様にして行う。

（８）終了判定ステップ４８０
終了判定ステップ４８０は、実施例２と同様にして行う。

実施例３においても、実施例１と同様な効果を得ることができる。

上述した実施例１、２、３は、それぞれ目的成分に由来するイオンの検出に関するものである。もし目的成分が量的に少ない場合、ｍ／ｚ値のずれが目的成分と同様である他の成分に対して本発明を適用し、目的成分のｍ／ｚ値も併せて補正する応用が考えられる。

例えば、目的成分を構成する幾つかの炭素を安定同位体である炭素１３（６個の陽子と７個の中性子で構成）に置き換えたものを内部標準物質として、定量測定において目的成分と同時に測定する。その際、目的成分に由来するイオンについては従来どおりＳＩＭやＳＲＭにより測定し、内部標準物質のイオンに対し本発明を適用し、イオン強度補正やｍ／ｚ値の補正を実施する。その際、目的成分に由来するイオンのｍ／ｚ値のずれも内部標準物質と同じとみなし、目的成分に対応するイオンのｍ／ｚ値のずれに対応するイオン強度補正やｍ／ｚ値補正を適用する。

上述した例は、内部標準物質を用いる例であるが、必ずしも内部標準物質を用いなくともよい。つまり、内部標準物質を用いることなく、イオン強度検出部５２０は、目的成分のｍ／ｚ値と同じずれを示すイオンの近傍を探索し、近傍パターン計算部により、探索したイオンのイオン強度の近傍パターンを求め、その結果に基づいて、目的成分のイオン強度をイオン強度補正部５５０により補正し、ｍ／ｚ値補正部５６０によりｍ／ｚ値を補正するように構成することができる。

上述した本発明の実施例１～３により、ＳＩＭやＳＲＭによる定量測定において次の効果を得ることができる。

（１）ｍ／ｚ値のずれにより減少したイオン強度の補填
本来の定量測定では、目的成分のピークトップに対応するｍ／ｚ値のイオン強度の経時変化を求めることが理想である。本発明によれば、温度・湿度等の影響により装置のｍ／ｚ値がずれた場合でも、測定しているｍ／ｚ値近傍の探索点のパターンから、ずれている状況を検出できる。さらに、測定したイオン強度を、本来測定できるはずのイオン強度に変換することが可能となる。ｍ／ｚ値のずれに起因する試料成分の単位量あたりのイオン強度の変動を防ぐことは、定量できる濃度範囲や精度の維持において重要である。

（２）ｍ／ｚ値がずれていない証憑の取得
ＳＩＭやＳＲＭによる定量測定において、定量値とともにｍ／ｚ値がずれていない証憑を直接得ることができる。

（３）ｍ／ｚ値のずれの自動補正
目的成分の近傍パターンから、ｍ／ｚ値のずれを検出することができる。すなわち、リアルタイムにｍ／ｚ値のずれ補正を可能とする。装置のｍ／ｚ値が徐々にずれるような場合でも、より最適な定量性能を維持することが可能となる。

副次的な効果として、例えば定量測定中にスキャン測定を挿入するような処理が不要となるとこから、より目的成分に由来するイオンの検出に装置の時間を割くことが可能となり、定量の感度向上等にも寄与する。

なお、上述した例においては、ｍ／ｚ値のずれを自動補正するように構成したが、ｍ／ｚ値のずれを自動補正することを省略しても本発明は成立する。

つまり、本発明によれば、制御条件の変化によるｍ／ｚ値のずれを検知し、定量分析に必要な感度を維持しつつ、ｍ／ｚ値のずれに対する証憑を与え、ｍ／ｚ値のずれにより減少したイオン量を補うことができる質量分析装置および質量分析方法を実現することができる。

１１０：試料供給装置、１２０：質量分析装置、１２１：イオン化部、１２２：質量分析部、１２３：検出部、１２４：制御部、１３０：入出力装置、２１０：校正前のピーク、２２０：校正後のピーク、２３０：半値幅、３１０：校正曲線、４１０：初期設定ステップ、４２０：近傍探索ステップ、４３０：成分量の変化計算ステップ、４４０：近傍パターン確定判定ステップ、４５０：近傍パターン計算ステップ、４６０：イオン強度補正ステップ、４７０：ｍ／ｚ値補正ステップ、４８０：終了判定ステップ、５１０：マスフィルター制御部、５２０：イオン強度検出部、５３０：成分量の変化計算部、５４０：近傍パターン計算部、５５０：イオン強度補正部、５６０：ｍ／ｚ値補正部、６１０：校正時のマススペクトル、６２０：ｍ／ｚ値Ｍ－Δの探索点（探索点１）、６３０：ｍ／ｚ値Ｍの探索点（ピークトップ）（探索点２）、６４０：ｍ／ｚ値Ｍ＋Δの探索点（探索点３）、６５０：成分量増加の場合のマススペクトルの例、６６０：探索点１の測定値、６７０：探索点２の測定値（ピークトップの測定値）、６８０：探索点３の測定値、６９０：１サイクル内の探索点を結んだ線分、７１０：探索点１の変化、７２０：探索点２の変化、７３０：探索点３の変化、８１０：校正直後のマススペクトル、８２０：高ｍ／ｚ値側に０．０５ずれた状態、８３０：高ｍ／ｚ値側に０．１０ずれた状態、８４０：探索点１の測定値、８５０：探索点２の測定値、９１０：ｍ／ｚＥｒｒｏｒ（ｍ／ｚ値のずれ）、９２０：Ｉ（イオン強度）、９３０：Ｒ（イオン強度比）、９４０：Ｒ’（イオン強度の測定予想比）、９５０：Ｓｃｏｒｅ（スコア）、１０１０：Ｓｃｏｒｅとｍ／ｚ値のずれの関係を示す線分、１１１０：Ｔａｒｇｅｔ（目的成分の定義領域）、１１１１：Ｔｏｐ（ピートップのｍ／ｚ値）、１１１２：Ｗｉｄｔｈ（ピークの半値幅）、１１１３：ＤｗｅｌｌＴｉｍｅ（取り込み時間）、１１２０：Ｓｅａｒｃｈ（近傍探索条件の定義領域）、１１２１：ＰｏｉｎｔＮｕｍｂｅｒ（探索点の点数）、１１２２：Ｄｅｌｔａ（探索点の間隔）、１１２３：Ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ（近傍パターン確定判定のしきい値）、１１３０：Ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ（ｍ／ｚ値の補正条件の定義領域）、１１３１：Ｓｔｅｐ（補正の刻み）、１１３２：Ｍａｘｉｍｕｍ（補正の最大値）、１２１０：ログのタイトル、１２２０：目的成分のｍ／ｚ値、１２３０：ログの項目、１２４０：ログの実体、１３１０：成分量が一定の場合のマススペクトル、１３２０：ｍ／ｚ値Ｍ－Δ／２の探索点（探索点１）、１３３０：ｍ／ｚ値Ｍ＋Δ／２の探索点（探索点ｍａｘ）、１３４０：成分量が一定の場合の測定されるマススペクトル、１３５０：成分量増加の場合のマススペクトル、１３６０：探索点１の測定値、１３７０：探索点ｍａｘの測定値、１３８０：成分量増加の場合の測定されるマススペクトル、１４１０：探索点１の変化、１４２０：探索点ｍａｘの変化、１４３０：ピークトップに対応する探索点の変化、１５１０：校正直後のマススペクトル、１５２０：高ｍ／ｚ値側に０．０５ずれた状態、１５３０：高ｍ／ｚ値側に０．１０ずれた状態、１５４０：探索点１の測定値、１５５０：探索点２の測定値、１５６０：ピークトップ、１６１０：接線１、１６２０：接線２、１６３０：接線１と接線２の交点

Claims

試料成分をイオン化するイオン化部と、前記イオン化部により供給されたイオンを選別する質量分析部と、前記質量分析部により選別されたイオンの強度を測定する検出部と、前記イオン化部、前記質量分析部及び前記検出部の動作を制御する制御部とを備える質量分析装置において、
前記制御部は、
目的成分に由来するｍ／ｚ値の近傍の複数個所のｍ／ｚ値を選択するため、前記質量分析部の制御条件を切り替える質量分析制御部と、
前記質量分析制御部が選択したｍ／ｚ値のイオン強度を検出するイオン強度検出部と、
前記イオン強度検出部が検出したイオン強度の変化を計算する成分量の変化計算部と、
成分量一定の状態での前記複数個所のｍ／ｚ値のイオン強度の比率を求め、近傍パターンを計算する近傍パターン計算部と、
前記近傍パターンに基づき測定したイオン強度の不足を補填するイオン強度補正部と、
を備え、目的成分に由来するｍ／ｚ値のイオン強度の経時変化を測定する質量分析装置。
請求項１に記載の質量分析装置において、
前記制御部は、前記近傍パターンに基づき前記質量分析制御部の制御条件を修正するｍ／ｚ値補正部を備えることを特徴とする質量分析装置。
請求項１に記載の質量分析装置において、
前記目的成分に由来するｍ／ｚ値の近傍のｍ／ｚ値のうち、前記目的成分に由来するｍ／ｚ値の両端のｍ／ｚ値は、ピークトップから数％低下した位置であり、最大でもピークの半値以上であることを特徴とする質量分析装置。
請求項１に記載の質量分析装置において、
前記質量分析制御部は、前記目的成分に由来するｍ／ｚ値の近傍の複数個所のｍ／ｚ値を選択するため、前記目的成分に由来するｍ／ｚ値－０．５から＋０．５の範囲にてスキャン測定可能であることを特徴とする質量分析装置。
請求項１に記載の質量分析装置において、
前記成分量の変化計算部は、イオン強度の変化を複数のサイクルにより計算し、前後のサイクルから補間法で成分量の変化を計算することを特徴とする質量分析装置。
請求項５に記載の質量分析装置において、
前記近傍パターン計算部は、前記補間法で計算された成分量の変化から、単位成分量あたりのイオン強度を近傍パターンとすることを特徴とする質量分析装置。
請求項２に記載の質量分析装置において、
前記近傍パターン計算部は、登録された近傍パターンとスコア、ｍ／ｚ値のずれの関係を参照しスコアを決定し、前記イオン強度補正部は、前記スコアに対応するイオン強度比からイオン強度を補正し、前記ｍ／ｚ値補正部は、前記スコアに対応するｍ／ｚ値のずれを補正することを特徴とする質量分析装置。
請求項４に記載の質量分析装置において、
成分量の変化計算部は、前記スキャン測定によるマススペクトルに外接する接線により成分量の変化を求めることを特徴とする質量分析装置。
請求項４に記載の質量分析装置において、
成分量の変化計算部は、前記スキャン測定によるマススペクトルに外接する２次関数により成分量の変化を求めることを特徴とする質量分析装置。
請求項２に記載の質量分析装置において、
前記イオン強度検出部は、前記目的成分に由来するｍ／ｚ値と同じずれを示すイオンの近傍を探索し、前記近傍パターン計算部により、前記探索したイオンのイオン強度の近傍パターンを計算し、目的成分のイオン強度を前記イオン強度補正部により補正し、ｍ／ｚ値補正部によりｍ／ｚ値を補正することを特徴とする質量分析装置。
試料成分をイオン化し、イオン化されたイオンを選別し、選別したイオンの強度を測定する質量分析方法において、
目的成分に由来するｍ／ｚ値の近傍の複数個所のｍ／ｚ値のイオン強度を連続して検出する近傍探索ステップと、
検出したイオン強度の変化を計算する成分量の変化計算ステップと、
成分量一定の状態での前記目的成分に由来するｍ／ｚ値の近傍の複数個所のｍ／ｚ値のイオン強度の比率を求める近傍パターン計算ステップと、
前記近傍パターンに基づき測定したイオン強度の不足を補填するイオン強度補正ステップと、
を備え、目的成分に由来するｍ／ｚ値のイオン強度の経時変化を測定することを特徴とする質量分析方法。
請求項１１に記載の質量分析方法において、
近傍の複数個所のｍ／ｚ値のずれに基づき、検出したｍ／ｚ値を補正するｍ／ｚ値補正ステップをさらに備えることを特徴とする質量分析方法。
請求項１１に記載の質量分析方法において、
前記目的成分に由来するｍ／ｚ値の近傍のｍ／ｚ値のうち、前記目的成分に由来するｍ／ｚ値の両端のｍ／ｚ値は、ピークトップから数％低下した位置であり、最大でもピークの半値以上であることを特徴とする質量分析方法。
請求項１１に記載の質量分析方法において、
前記目的成分に由来するｍ／ｚ値の近傍の複数個所のｍ／ｚ値を選択するため、前記目的成分に由来するｍ／ｚ値－０．５から＋０．５の範囲にてスキャン測定可能であることを特徴とする質量分析方法。
請求項１１に記載の質量分析方法において、
イオン強度の変化を複数のサイクルにより計算し、前後のサイクルから２次式で成分量の変化を計算することを特徴とする質量分析方法。