マルチモード・イオン化モード分離器
【課題】ＡＰＣＩおよびＡＰＰＩプロセスからＥＳＩイオンを保護することによって、検出されるＥＳＩ信号の質を保証するイオン源を提供する。
【解決手段】マルチモード・イオン源は、荷電エアゾルを供給するためのエレクトロスプレー・イオン源（８、９、１１）と、その下流にあって、荷電エアゾルをさらにイオン化するための大気圧イオン源（１４、２４）と、大気圧イオン源に隣接し、荷電エアゾルからイオンを受け取るためのオリフィスを有しており、中心軸を備える導管（２０）とを含む。荷電エアゾルの一部を分離して、その一部下流の大気圧イオン源にさらされるのを阻止するように配置されたマスク（４０）が設けられる。
【解決手段】マルチモード・イオン源は、荷電エアゾルを供給するためのエレクトロスプレー・イオン源（８、９、１１）と、その下流にあって、荷電エアゾルをさらにイオン化するための大気圧イオン源（１４、２４）と、大気圧イオン源に隣接し、荷電エアゾルからイオンを受け取るためのオリフィスを有しており、中心軸を備える導管（２０）とを含む。荷電エアゾルの一部を分離して、その一部下流の大気圧イオン源にさらされるのを阻止するように配置されたマスク（４０）が設けられる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、マルチプル・モードを用いて発生したイオンが相互に干渉しないように、マルチプル・モード・イオン源においてイオン流を分離するための方法およびシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
大気圧イオン化（ＡＰＩ）の出現によって、ＬＣ／ＭＳ分析の利用が急増した。現在３つの主要なＡＰＩ技法、すなわち、エレクトロスプレー・イオン化（ＥＳＩ）、大気圧化学イオン化（ＡＰＣＩ）、および、大気圧光イオン化（ＡＰＰＩ）が存在する。これらの技法は、それぞれ、異なるメカニズムによって分子をイオン化し、どのメカニズムにも、多種多様な試料に含まれる可能性のある分子量および組成の全範囲にわたるイオン化が可能なものはない。
【０００３】
単一装置においてＥＳＩをＡＰＣＩまたはＡＰＰＩと組み合わせて用いることにより、ＥＳＩ源によってイオン化されない検体を二次イオン化メカニズムによってイオン化できるようにして、この問題に対処するマルチプル・モード・イオン源（「マルチモード・イオン源」）が開発された。
【０００４】
先行技術文献には、マルチモード・イオン源の実施態様例についての記載がある（例えば、特許文献１参照）。要するに、これらの装置では、ＥＳＩ源（「ＥＳＩイオン」）によって生じるイオンおよび蒸気は、ガスによって同伴され、気体力学および電界の組み合わせによって真空入口に向かって誘導される。イオンおよび蒸気は、真空入口への軌道に沿って、二次ＡＰＣＩまたはＡＰＰＩ源が有効な空間に進入する。
【０００５】
【特許文献１】米国特許出願公開第２００４／００７９８８１号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
実際には、両方の二次イオン源とも、ＥＳＩイオンが真空入口に向かうにつれて、ＥＳＩイオンに悪影響を及ぼす可能性がある。ＡＰＣＩの場合、コロナ・ニードルから生じるコロナ電流は、真空入口に向かうＥＳＩイオンの動きを妨げる可能性がある。対電極を用いたコロナ電流の制御が役に立つ可能性があるが、それでも、コロナ電流の制御は困難である可能性がある。ＡＰＰＩ源を利用する場合、中性検体分子の光イオン化だけではなく、光子が以前に生じたＥＳＩイオンと相互作用し、その結果、ＥＳＩ信号を劣化させる影響が生じる可能性がある。従って、本発明の目的は、ＡＰＣＩおよびＡＰＰＩプロセスからかなりの数のＥＳＩイオンを保護することによって、検出されるＥＳＩ信号の質を保証するイオン源を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明によるマルチモード・イオン源には、荷電エアゾルを供給するためのエレクトロスプレー・イオン源、前記荷電エアゾルをさらにイオン化するためのエレクトロスプレー・イオン源の下流の大気圧イオン源、および、荷電エアゾルの一部を分離して、その一部が下流の大気圧イオン源にさらされるのを防ぐように配置されたマスクが含まれている。
【０００８】
第１の実施態様によれば、下流のマルチモード・イオン源は、大気圧化学イオン（ＡＰＣＩ）源である。代替実施態様の場合、下流の大気圧イオン源は、大気圧光イオン（ＡＰＰＩ）源である。
【０００９】
本発明のモード分離マスクの構成および設計は数多く存在する。例証のためであって、制限を目的とするものではないが、マスクは、発生したイオンを質量分析計に供給する入口導管の中心軸に対して平行または垂直な配向を施すことが可能であり、互いにおよび導管に対してさまざまな角度で配置することが可能な１つ以上のプレートを含むことが可能である。
【００１０】
エレクトロスプレー・イオンの流れの一部の分離を助けるため、本発明のマルチモード・イオン源には、質量分析器の真空への導管入口を２つ以上含むことが可能である。
【００１１】
エレクトロスプレー・イオン源によって発生する荷電エアゾルの少なくとも１０容積パーセントを分離することによって、二次大気圧イオン源の動作中、エレクトロスプレー信号が一様に保たれることが分っている。
【００１２】
すなわち、本発明は、荷電エアゾルを供給するためのエレクトロスプレー・イオン源と、前記エレクトロスプレー・イオン源から下流にあって、荷電エアゾルをさらにイオン化するための大気圧イオン源と、荷電エアゾルの一部を分離して、その一部が下流の大気圧イオン源にさらされるのを阻止するように配置されたマスクと、下流の大気圧イオン源に隣接し、荷電エアゾルからイオンを受け取るためのオリフィスを有しており、中心軸を備える導管とを具備するマルチモード・イオン源を提供する。
【００１３】
好ましくは、大気圧イオン源は、大気圧化学イオン（ＡＰＣＩ）源または大気圧光イオン（ＡＰＰＩ）源とされる。
【００１４】
好ましくは、マスクには、複数の分離器が含まれ得る。また、好ましくは、マスクは、前記導管の中心軸に対して平行な配向、または垂直な配向が施され得る。他の場合には、マスクに、前記導管の中心軸に対してある角度をなす配向が施され得る。マスクには、少なくとも１つの金属板が含まれ得る。
【００１５】
また、第２の導管が含まれ、その第２の導管が、荷電エアゾルの分離された部分だけを受け入れるように配置されていても良い。また、荷電エアゾルの一部に、エレクトロスプレー・イオン源によって発生する荷電エアゾルの少なくとも１０容量パーセントが含まれ得る。
【００１６】
さらに、本発明は、イオン化検体分子を発生する方法であって、検体分子にエレクトロスプレー・イオン化を受けさせることによって、荷電エアゾルを生じさせるステップと、荷電エアゾルを第１の流れと第２の流れに分離するステップと、荷電エアゾルの第１の流れに二次プロセスの大気圧イオン化を受けさせて、荷電エアゾルをさらにイオン化するステップと、第２の流れが前記二次プロセスの大気圧イオン化にさらされないようにするステップと、中心軸を備える導管に少なくとも第１の流れを受け入れるステップとを有することを特徴とする方法を提供する。
【００１７】
好ましくは、二次プロセスの大気圧イオン化は、大気圧化学イオン化（ＡＰＣＩ）または大気圧光イオン化（ＡＰＰＩ）に相当する。
【００１８】
好ましくは、荷電エアゾルは、マスクを利用して分離される。マスクには、導管の中心オリフィスに対して平行な配向あるいは垂直な配向が施される。他の場合には、マスクには、中心軸に対してある角度をなす配向が施され得る。
【００１９】
また、第２の流れは、導管または別途設けられる第２の導管に受け入れるステップを有するようにしても良い。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
本発明について詳述する前に言及しておかなければならないのは、本明細書および付属の請求項において用いられる限りにおいて、単数形の「ある」、「１つの」、および「その」には、文脈において明らかに別段の指示がない限り、複数の指示対象が含まれるという点である。従って、例えば、「ある導管」への言及には、２つ以上の「導管」が含まれる。ある「エレクトロスプレー・イオン源」またはある「大気圧イオン源」には、２つ以上の「エレクトロスプレー・イオン源」または「大気圧イオン源」が含まれる。本発明の解説および請求において、下記の用語は、以下に示す定義に従って用いられるものとする。
【００２１】
「隣接した」という用語は、近い、隣の、または、近接したという意味である。隣接した何かは、もう１つのコンポーネントと接触することも、他のコンポーネントを包囲する（すなわち、他のコンポーネントと同心をなす）ことも、他のコンポーネントから間隔をあけることも、あるいは、他のコンポーネントの一部を含むことも可能である。例えば、ネブライザに隣接した「乾燥装置」は、ネブライザの隣に間隔をあけて配置することも、ネブライザに接触することも、ネブライザまたはネブライザの一部を包囲する／によって包囲されることも、ネブライザを含む／によって含まれることも、ネブライザに近接することも、あるいは、ネブライザの近くに位置することも可能である。
【００２２】
「導管」という用語は、イオンまたはガスを受け入れて、輸送するために利用可能な、任意のスリーブ、毛細管、輸送装置、ディスペンサ、ノズル、ホース、パイプ、プレート、ピペット、ポート、オリフィス、壁面のオリフィス、コネクタ、チューブ、カップリング、容器、ハウジング、構造、または、装置とすることが可能である。
【００２３】
「コロナ・ニードル」という用語は、コロナ放電を生じさせるために利用可能な、任意の導管、ニードル、物体、または、装置を表している。
【００２４】
「分子縦軸」という用語は、噴霧方向においてイオン濃度が最高の領域を通るように描くことが可能な理論軸または線を意味する。上記用語は、導管の軸に対する分子縦軸の関係のために、採用された。場合によっては、イオン源またはエレクトロ・スプレー・ネブライザの縦軸は、導管の縦軸からオフセットさせることが可能な場合もある（理論軸は直交するが、交差しない）。「分子縦軸」という用語の使用は、本発明の広い範囲内にそれらの実施態様を含むために採用された。直交するとの意味は、垂直にまたはほぼ９０度の角度でアライメントがとれるということである。例えば、分子縦軸は、導管の軸と直交することが可能である。ほぼ直交するという用語は、９０度±２０度を意味する。しかし、本発明は、それらの関係に限定されるものではなく、ある平面内における分子縦軸の線の投影と導管縦軸との間で形成される、さまざまな鋭角および鈍角を含むことが可能である。
【００２５】
「ネブライザ」という用語は、ある液体から小滴またはエアゾルを生じさせる技術において既知の任意の装置を表している。
【００２６】
「イオン源」または「源」は、検体イオンを生じる任意の発生源を表わしている。
【００２７】
「イオン化領域」は、任意のイオン化源と導管の間の領域を表わしている。
【００２８】
「エレクトロ・スプレー・イオン源」は、エレクトロ・スプレー・イオンを発生するためのネブライザおよび関連部品を表わしている。ネブライザは、大地電位の場合もあれば、そうではない場合もある。この用語は、やはり、当該技術において周知のエレクトロスプレー・イオン化技法を用いて生じるイオンと同様または同じ荷電粒子に放電させることが可能な電極を備えたチューブのような、装置またはデバイスを含むように広義に解釈すべきである。
【００２９】
「大気圧イオン源」という用語は、イオンを生じさせる技術において既知の一般的用語である。この用語は、さらに、大気圧でイオンを生じるイオン源を表わしている。典型的なイオン源の中には、制限するわけではないが、エレクトロスプレー、ＡＰＰＩ、および、ＡＰＣＩイオン源を含むことができる。
【００３０】
「検出器」という用語は、イオンを検出することが可能な任意のデバイス、装置、機械、コンポーネント、または、システムを表わしている。検出器には、ハードウェアおよびソフトウェアを含む場合もあれば、そうでない場合もある。質量分析計において、一般的な検出器は、質量分析器を含んでいて、および／または、それに結合されている。
【００３１】
本発明によれば、マルチモード・イオン源には、検体イオンが分子縦軸に沿って導管に向かって流れる際に検体イオンの流れの一部を分離して、分離された一部が二次イオン源にさらされないように、また限定するわけではないが、空間電荷、および／または他の電界効果を含むいかなる状況にもほとんど影響されないようにするモード分離器が含まれている。
【００３２】
マルチモード・イオン源には、一次イオン源と、一次イオン源から下流に位置する二次イオン源が含まれている。両方とも、単一ハウジング内に密閉することが可能である。しかし、これは、本発明の必要な要素ではなく、イオン源は、独立したハウジング内に納めることもできるし、あるいは、イオン源がイオン源ハウジングとともに用いられない構成で利用される可能性もあることが予想される。言及しておくべきは、イオン源は、大気圧（約７６０トル）で動作させられるが、代わりに、約２０トル〜約２０００トルの圧力に保つことも可能である。
【００３３】
一次イオン源には、大気圧イオン源を含むことが可能であり、二次イオン源にも、１つ以上の大気圧イオン源を含むことが可能である。実施態様の１つによれば、一次イオン源は、エレクトロスプレー・イオン源または荷電小滴およびイオンをエアゾルの形態で生じさせる同様のタイプの装置である。エレクトロスプレー・イオン源は、エアゾルを生じるネブライザを含み、その後、ネブライザの先端近くに局部的高電界（≒１０8Ｖ／ｃｍ2）を印加することによって荷電される。
【００３４】
図１には、マルチモード・イオン源のＥＳＩ部分の断面が示されている。図示のように、ＥＳＩイオン源には、エアゾル噴霧円錐を噴射するネブライザ８、荷電電極９、および、逆転電極１１が含まれている。描かれている実施態様において、ネブライザ８は、大地電位であり、ダブル・ハロー電極（穴のあいた）が利用される。第１の電極９は、荷電電極であり、一般に−２０００Ｖに設定される。第２の電極１１は、逆電界電極であり、一般に大地電位のＡＰＣＩ室と同じ電圧に設定される。この設計によれば、逆電界電極１１によってＥＳＩ電界がＡＰＣＩ電界から分離され、ＥＳＩおよびＡＰＣＩを生じさせることが可能になるので、接地したネブライザ８によるＥＳＩの動作が可能になる。この場合、下流ＡＰＣＩ源が二次イオン源として用いられるので、コロナ・ニードルは、真空システム（一般に、−３０００Ｖ）およびＡＰＣＩ室（一般に、大地電位）への入口よりも高い（正の度合いの大きい）レベル（一般に、＋３５００Ｖ）に設定することが可能である。負イオンの場合、全ての電圧極性が逆になる。
【００３５】
ネブライザ８は、上部から先端まで延びる縦方向ボアを備えている。縦方向ボアは、ほぼ密閉された空間１５（図２（ａ）に示す）内に位置する、エアゾル噴霧円錐をなすように放出される荷電エアゾルを形成するため、試料をネブライザ先端に輸送するように設計されている。ネブライザからのガス流量および液体流量の組み合わせは、一般に、０．３リットル／分〜５リットル／分の範囲であり、荷電エアゾル電流（ＥＳＩ電流）は、一般に、ある程度は用いられる溶媒のタイプに応じて、０．１〜２．０マイクロアンペアの範囲にわたる。乾燥装置を組み込んで、ネブライザ先端から生じて放出される荷電エアゾルに、乾燥および／または掃除ガスを供給することも可能である。
【００３６】
もう１つの実施態様（不図示）によれば、ネブライザ８は、大地電位を超える浮動状態にある。正イオン動作の典型的な電圧は、＋３０００Ｖである。対電極（穴のあいた）も、ネブライザ８の出口とは逆のほぼ大地電位に設定することが可能である。対電極電圧（一般に大地電位）は、下流のＡＰＣＩ源ニードル（一般に、ほぼ＋３５００Ｖで動作する）における電圧よりも正の度合いが低いが、真空システム（一般に、−３５００Ｖで動作する）への入口よりも正の度合いが高くなるようにする必要がある。負イオン発生の場合、全ての極性が逆になる。
【００３７】
両実施態様とも、ネブライザ・ガス圧を用いて、ＥＳＩエアゾルがＡＰＣＩ室に送り込まれる。第１の実施態様の場合、ガスは、また、減速電界勾配（荷電電極と逆転電極との間における）を克服して、エアゾルをＡＰＣＩ室に送り込まなければならない。この場合の利点は、安価な電源の利用が可能になり、コンポーネントが接地されるので、安全性が向上するという点である。第２の実施態様では、ガスは、電界勾配を上回るようにエアゾルを送り込む必要はないので、ネブライザ・ガス圧はより低いレベルに設定することが可能である。
【００３８】
図２（ａ）には、本発明の実施態様の１つによるＥＳＩ／ＡＰＣＩマルチモード・イオン源の断面が描かれている。図示のように、ＥＳＩイオン源で発生したＥＳＩイオンは、二次ＡＰＣＩイオン源に向かって下流の、全体が円錐のような領域（「噴霧円錐」または「ＥＳＩイオン・ゾーン」）に流入する。この場合、ＥＳＩイオンの一部は、下流のＡＰＣＩ源が作用する領域（ＡＰＣＩイオン・ゾーン）に流入する。この領域は、図２（ａ）に描かれたマルチモード・イオン源を下から上に見た図を示す図２（ｂ）に描かれている。ＡＰＣＩ源には、コロナ・ニードル１４と、化学イオン化を誘発するコロナ電流を促進するための対電極２４が含まれている。
【００３９】
ＡＰＣＩ源におけるコロナ放電によって発生する電流は、０．５マイクロアンペア〜４０マイクロアンペアの範囲におよび、一般には２〜４マイクロアンペアの範囲に及ぶ可能性があるが、これはＥＳＩ電流より大きい。従って、マルチモード・イオン源の二次イオン源がＡＰＣＩ源の場合、ネブライザ８における電界は、初期ＥＳＩプロセスを妨げないようにするため、コロナ・ニードル１４に印加される電圧からできるだけ切り離される。コロナ・ニードルは、コロナ電流を放出するための小さいオリフィスを備えたシールド（不図示）によってほぼ包囲することが可能である。
【００４０】
コロナ・ニードル・シールドを利用した場合でも、コロナ電界、空間電荷効果、および／または、コロナ電流におけるイオンの化学的相互作用といった他の電気／化学効果が、ＥＳＩ荷電エアゾル電流に悪影響を及ぼす可能性がある。さらに、コロナ電流からＥＳＩ電流を分離するため、モード分離器またはマスク４０を用いて、コロナ電流がＥＳＩ電流にほとんど影響しないようにしたり、逆に、コロナ領域をバイパスするＥＳＩ電流の流路が設けられる。マスクは、金属板、または、金属板の組み合わせ、または、当該技術において既知の他の適合する材料を用いて実施することが可能である。図２（ｂ）にはっきりと示すように、マスク４０は、コロナ電流がマスクの後方のＥＳＩ電流部分にほとんど影響を及ぼすことがないようにするため、コロナ・ニードル１４に隣接して、その前方に配置されている。ネブライザ８から放出されるＥＳＩイオン流は、従って、マスク４０によって２つのイオン流に分割される。一般に、マスクは、二次イオン源（この場合、ＡＰＣＩ）のオン時に、ＥＳＩ信号が１／１０を超えて低減しないように、十分な量のＥＳＩイオン流を分離するのに十分な大きさになるように設計される。
【００４１】
図２（ｂ）に示す実施態様の場合、マスク４０は、ＥＳＩイオン流を質量分析器に至る導管２０の軸に対して垂直な方向にそらすような配向が施されており、従って、本発明によるモード分離器の「垂直」実施態様と称することが可能である。
【００４２】
図３（ａ）および図３（ｂ）には、ＥＳＩイオン流を導管２０の軸に対して平行な方向にそらす「平行」実施態様が描かれている。図３（ｂ）に示す下から上に見た図を参照すると、マスク５０は、輪郭がＣ字型であり、ＡＰＣＩイオン源のコロナ・ニードルの３つの側を包囲するようになっている。短縮された対電極２４が、マスク５０のコロナ・ニードル１４に面した側（「対向側」）に固定されている。導管２０とマスク５０の対向側との間を下流に流れるＥＳＩイオンは、ＡＰＣＩイオン・ゾーンに対する暴露からかなり保護されている。逆に、図３（ｂ）から分るように、ＡＰＣＩゾーンは、マスク５０によって囲まれた領域に対してかなり制限されている。
【００４３】
さらに、マルチモード・イオン源には、２つ以上のマスクまたは分離器を含むことが可能であり、その任意の１つに導管軸に対してさまざまな角度をなす配向を施すことが可能である。図４（ａ）に例示される実施態様では、２つのマスク６１、６２が、一方のマスクがもう一方に対して上流に位置するように密閉空間１５内に配置され、ＥＳＩイオン流に影響を及ぼして、イオン流の一部を分離するようになっている。図４（ｂ）の下から上に見た図に示すように、マスク６１、６２は、前方または後方に互いにオフセットさせることが可能である。マスクは、ＥＳＩイオン流の方向づけを助けるため、マルチモード・イオン源の縦軸に対して、角度をつける（マスク６１のように）こともできるし、あるいは、角度のついた（鋭角または鈍角）部分を含むことも可能である。
【００４４】
さらに、ＥＳＩイオン流と二次イオン源のイオン流との間における分離を確実にするため、ＥＳＩイオン流の一部が、最初に、二次イオン源で発生するイオンと混合することなく、導管に流入するように、追加導管または真空入口を組み込むことも可能である。図５には、密閉空間１５内に２つの導管２１および２２が配置された実施態様例が例示されている。図示実施例の場合、第１および第２の導管２１、２２は、イオン源のほぼ同じ縦方向位置において互いに隣接して配置されている。分離マスク４０のこの配置および効果によって、第１の導管２１は、主としてＥＳＩイオン・ゾーンにさらされ、一方、第２の導管２２は、主としてＡＰＣＩイオン・ゾーンにさらされる。この構成のため、ＥＳＩイオン流の一部を別個に検出して、その信号の質を保持することが可能になる。
【００４５】
ＡＰＰＩを二次イオン源に利用すると、イオン化プロセスを助けるのに電界を必要としなくなるので、ＡＰＣＩを利用するのとは状況が異なる。図６には、分離マスクと共にＡＰＰＩを用いる本発明の実施態様の１つに関する断面図が示されている。図６（ａ）および図６（ｂ）に示すように、ＡＰＰＩ源には、第１のイオン源と導管２０の間に挿入された、真空紫外線（ＶＵＶ）ランプ３２が含まれている。ＶＵＶランプ３２は、分子をイオン化することが可能な、当該技術において周知の任意の数のランプを含むことができる。いくつかのＶＵＶランプおよびＡＰＰＩ源は、当該技術において既知のところであって、用いられており、本発明に用いることも可能である。Ｃ字型マスク７０が、ＶＵＶランプ３２に隣接した位置にあって、ランプを部分的に密閉する密閉空間１５内に配置されており、密閉空間と、マスクのＶＵＶランプに面した側の反対側との間に１つの領域が形成されている。ＥＳＩイオンは、導管２０に向かって下流に流れるので、ＥＳＩイオンの一部は、マスク７０の後方を流れ、従って、ＶＵＶランプからの放射線にさらされない。これによって、ＥＳＩイオンの一部が、ＡＰＰＩ源から干渉されることなく、導管に到達するという保証が得られる。
【００４６】
もちろん、本発明の説明は、その特定の実施態様に関連して行われたが、上記説明並びにそれに付随する例は、本発明の例証を意図したものであって、その範囲の制限を意図したものではない。本発明に関連する技術者には、本発明の範囲内における他の態様、利点、および、修正が明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明によるマルチモード・イオン源のＥＳＩイオン源部分の一例に関する略断面図である。
【図２】本発明によるモード分離マスクを含む、マルチモード・イオン源の第１の実施態様を示す図で、（ａ）は、（ｂ）の断面Ａ−Ａに沿った縦断面図、（ｂ）は、底面図である。
【図３】モード分離マスクに導管に対して平行な配向が施された、本発明によるマルチモード・イオン源の第２の実施態様を示す図で、（ａ）は、（ｂ）の断面Ａ−Ａに沿った縦断面図、（ｂ）は、底面図である。
【図４】マルチプル・モード分離器を含む、本発明によるマルチモード・イオン源の第３の実施態様を示す図で、（ａ）は、（ｂ）の断面Ａ−Ａに沿った縦断面図、（ｂ）は、底面図である。
【図５】複数導管を含む、本発明によるマルチモード・イオン源の第４の実施態様を示す底面図である。
【図６】二次ＡＰＰＩ源を含む、本発明によるマルチモード・イオン源の第５の実施態様を示す図で、（ａ）は、（ｂ）の断面Ａ−Ａに沿った縦断面図、（ｂ）は、底面図である。
【符号の説明】
【００４８】
８ ネブライザ
９ 荷電電極
１１ 逆転電極
１４ コロナ・ニードル
１５ 密閉空間
２０ 導管
４０、５０ マスク
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、マルチプル・モードを用いて発生したイオンが相互に干渉しないように、マルチプル・モード・イオン源においてイオン流を分離するための方法およびシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
大気圧イオン化（ＡＰＩ）の出現によって、ＬＣ／ＭＳ分析の利用が急増した。現在３つの主要なＡＰＩ技法、すなわち、エレクトロスプレー・イオン化（ＥＳＩ）、大気圧化学イオン化（ＡＰＣＩ）、および、大気圧光イオン化（ＡＰＰＩ）が存在する。これらの技法は、それぞれ、異なるメカニズムによって分子をイオン化し、どのメカニズムにも、多種多様な試料に含まれる可能性のある分子量および組成の全範囲にわたるイオン化が可能なものはない。
【０００３】
単一装置においてＥＳＩをＡＰＣＩまたはＡＰＰＩと組み合わせて用いることにより、ＥＳＩ源によってイオン化されない検体を二次イオン化メカニズムによってイオン化できるようにして、この問題に対処するマルチプル・モード・イオン源（「マルチモード・イオン源」）が開発された。
【０００４】
先行技術文献には、マルチモード・イオン源の実施態様例についての記載がある（例えば、特許文献１参照）。要するに、これらの装置では、ＥＳＩ源（「ＥＳＩイオン」）によって生じるイオンおよび蒸気は、ガスによって同伴され、気体力学および電界の組み合わせによって真空入口に向かって誘導される。イオンおよび蒸気は、真空入口への軌道に沿って、二次ＡＰＣＩまたはＡＰＰＩ源が有効な空間に進入する。
【０００５】
【特許文献１】米国特許出願公開第２００４／００７９８８１号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
実際には、両方の二次イオン源とも、ＥＳＩイオンが真空入口に向かうにつれて、ＥＳＩイオンに悪影響を及ぼす可能性がある。ＡＰＣＩの場合、コロナ・ニードルから生じるコロナ電流は、真空入口に向かうＥＳＩイオンの動きを妨げる可能性がある。対電極を用いたコロナ電流の制御が役に立つ可能性があるが、それでも、コロナ電流の制御は困難である可能性がある。ＡＰＰＩ源を利用する場合、中性検体分子の光イオン化だけではなく、光子が以前に生じたＥＳＩイオンと相互作用し、その結果、ＥＳＩ信号を劣化させる影響が生じる可能性がある。従って、本発明の目的は、ＡＰＣＩおよびＡＰＰＩプロセスからかなりの数のＥＳＩイオンを保護することによって、検出されるＥＳＩ信号の質を保証するイオン源を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明によるマルチモード・イオン源には、荷電エアゾルを供給するためのエレクトロスプレー・イオン源、前記荷電エアゾルをさらにイオン化するためのエレクトロスプレー・イオン源の下流の大気圧イオン源、および、荷電エアゾルの一部を分離して、その一部が下流の大気圧イオン源にさらされるのを防ぐように配置されたマスクが含まれている。
【０００８】
第１の実施態様によれば、下流のマルチモード・イオン源は、大気圧化学イオン（ＡＰＣＩ）源である。代替実施態様の場合、下流の大気圧イオン源は、大気圧光イオン（ＡＰＰＩ）源である。
【０００９】
本発明のモード分離マスクの構成および設計は数多く存在する。例証のためであって、制限を目的とするものではないが、マスクは、発生したイオンを質量分析計に供給する入口導管の中心軸に対して平行または垂直な配向を施すことが可能であり、互いにおよび導管に対してさまざまな角度で配置することが可能な１つ以上のプレートを含むことが可能である。
【００１０】
エレクトロスプレー・イオンの流れの一部の分離を助けるため、本発明のマルチモード・イオン源には、質量分析器の真空への導管入口を２つ以上含むことが可能である。
【００１１】
エレクトロスプレー・イオン源によって発生する荷電エアゾルの少なくとも１０容積パーセントを分離することによって、二次大気圧イオン源の動作中、エレクトロスプレー信号が一様に保たれることが分っている。
【００１２】
すなわち、本発明は、荷電エアゾルを供給するためのエレクトロスプレー・イオン源と、前記エレクトロスプレー・イオン源から下流にあって、荷電エアゾルをさらにイオン化するための大気圧イオン源と、荷電エアゾルの一部を分離して、その一部が下流の大気圧イオン源にさらされるのを阻止するように配置されたマスクと、下流の大気圧イオン源に隣接し、荷電エアゾルからイオンを受け取るためのオリフィスを有しており、中心軸を備える導管とを具備するマルチモード・イオン源を提供する。
【００１３】
好ましくは、大気圧イオン源は、大気圧化学イオン（ＡＰＣＩ）源または大気圧光イオン（ＡＰＰＩ）源とされる。
【００１４】
好ましくは、マスクには、複数の分離器が含まれ得る。また、好ましくは、マスクは、前記導管の中心軸に対して平行な配向、または垂直な配向が施され得る。他の場合には、マスクに、前記導管の中心軸に対してある角度をなす配向が施され得る。マスクには、少なくとも１つの金属板が含まれ得る。
【００１５】
また、第２の導管が含まれ、その第２の導管が、荷電エアゾルの分離された部分だけを受け入れるように配置されていても良い。また、荷電エアゾルの一部に、エレクトロスプレー・イオン源によって発生する荷電エアゾルの少なくとも１０容量パーセントが含まれ得る。
【００１６】
さらに、本発明は、イオン化検体分子を発生する方法であって、検体分子にエレクトロスプレー・イオン化を受けさせることによって、荷電エアゾルを生じさせるステップと、荷電エアゾルを第１の流れと第２の流れに分離するステップと、荷電エアゾルの第１の流れに二次プロセスの大気圧イオン化を受けさせて、荷電エアゾルをさらにイオン化するステップと、第２の流れが前記二次プロセスの大気圧イオン化にさらされないようにするステップと、中心軸を備える導管に少なくとも第１の流れを受け入れるステップとを有することを特徴とする方法を提供する。
【００１７】
好ましくは、二次プロセスの大気圧イオン化は、大気圧化学イオン化（ＡＰＣＩ）または大気圧光イオン化（ＡＰＰＩ）に相当する。
【００１８】
好ましくは、荷電エアゾルは、マスクを利用して分離される。マスクには、導管の中心オリフィスに対して平行な配向あるいは垂直な配向が施される。他の場合には、マスクには、中心軸に対してある角度をなす配向が施され得る。
【００１９】
また、第２の流れは、導管または別途設けられる第２の導管に受け入れるステップを有するようにしても良い。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
本発明について詳述する前に言及しておかなければならないのは、本明細書および付属の請求項において用いられる限りにおいて、単数形の「ある」、「１つの」、および「その」には、文脈において明らかに別段の指示がない限り、複数の指示対象が含まれるという点である。従って、例えば、「ある導管」への言及には、２つ以上の「導管」が含まれる。ある「エレクトロスプレー・イオン源」またはある「大気圧イオン源」には、２つ以上の「エレクトロスプレー・イオン源」または「大気圧イオン源」が含まれる。本発明の解説および請求において、下記の用語は、以下に示す定義に従って用いられるものとする。
【００２１】
「隣接した」という用語は、近い、隣の、または、近接したという意味である。隣接した何かは、もう１つのコンポーネントと接触することも、他のコンポーネントを包囲する（すなわち、他のコンポーネントと同心をなす）ことも、他のコンポーネントから間隔をあけることも、あるいは、他のコンポーネントの一部を含むことも可能である。例えば、ネブライザに隣接した「乾燥装置」は、ネブライザの隣に間隔をあけて配置することも、ネブライザに接触することも、ネブライザまたはネブライザの一部を包囲する／によって包囲されることも、ネブライザを含む／によって含まれることも、ネブライザに近接することも、あるいは、ネブライザの近くに位置することも可能である。
【００２２】
「導管」という用語は、イオンまたはガスを受け入れて、輸送するために利用可能な、任意のスリーブ、毛細管、輸送装置、ディスペンサ、ノズル、ホース、パイプ、プレート、ピペット、ポート、オリフィス、壁面のオリフィス、コネクタ、チューブ、カップリング、容器、ハウジング、構造、または、装置とすることが可能である。
【００２３】
「コロナ・ニードル」という用語は、コロナ放電を生じさせるために利用可能な、任意の導管、ニードル、物体、または、装置を表している。
【００２４】
「分子縦軸」という用語は、噴霧方向においてイオン濃度が最高の領域を通るように描くことが可能な理論軸または線を意味する。上記用語は、導管の軸に対する分子縦軸の関係のために、採用された。場合によっては、イオン源またはエレクトロ・スプレー・ネブライザの縦軸は、導管の縦軸からオフセットさせることが可能な場合もある（理論軸は直交するが、交差しない）。「分子縦軸」という用語の使用は、本発明の広い範囲内にそれらの実施態様を含むために採用された。直交するとの意味は、垂直にまたはほぼ９０度の角度でアライメントがとれるということである。例えば、分子縦軸は、導管の軸と直交することが可能である。ほぼ直交するという用語は、９０度±２０度を意味する。しかし、本発明は、それらの関係に限定されるものではなく、ある平面内における分子縦軸の線の投影と導管縦軸との間で形成される、さまざまな鋭角および鈍角を含むことが可能である。
【００２５】
「ネブライザ」という用語は、ある液体から小滴またはエアゾルを生じさせる技術において既知の任意の装置を表している。
【００２６】
「イオン源」または「源」は、検体イオンを生じる任意の発生源を表わしている。
【００２７】
「イオン化領域」は、任意のイオン化源と導管の間の領域を表わしている。
【００２８】
「エレクトロ・スプレー・イオン源」は、エレクトロ・スプレー・イオンを発生するためのネブライザおよび関連部品を表わしている。ネブライザは、大地電位の場合もあれば、そうではない場合もある。この用語は、やはり、当該技術において周知のエレクトロスプレー・イオン化技法を用いて生じるイオンと同様または同じ荷電粒子に放電させることが可能な電極を備えたチューブのような、装置またはデバイスを含むように広義に解釈すべきである。
【００２９】
「大気圧イオン源」という用語は、イオンを生じさせる技術において既知の一般的用語である。この用語は、さらに、大気圧でイオンを生じるイオン源を表わしている。典型的なイオン源の中には、制限するわけではないが、エレクトロスプレー、ＡＰＰＩ、および、ＡＰＣＩイオン源を含むことができる。
【００３０】
「検出器」という用語は、イオンを検出することが可能な任意のデバイス、装置、機械、コンポーネント、または、システムを表わしている。検出器には、ハードウェアおよびソフトウェアを含む場合もあれば、そうでない場合もある。質量分析計において、一般的な検出器は、質量分析器を含んでいて、および／または、それに結合されている。
【００３１】
本発明によれば、マルチモード・イオン源には、検体イオンが分子縦軸に沿って導管に向かって流れる際に検体イオンの流れの一部を分離して、分離された一部が二次イオン源にさらされないように、また限定するわけではないが、空間電荷、および／または他の電界効果を含むいかなる状況にもほとんど影響されないようにするモード分離器が含まれている。
【００３２】
マルチモード・イオン源には、一次イオン源と、一次イオン源から下流に位置する二次イオン源が含まれている。両方とも、単一ハウジング内に密閉することが可能である。しかし、これは、本発明の必要な要素ではなく、イオン源は、独立したハウジング内に納めることもできるし、あるいは、イオン源がイオン源ハウジングとともに用いられない構成で利用される可能性もあることが予想される。言及しておくべきは、イオン源は、大気圧（約７６０トル）で動作させられるが、代わりに、約２０トル〜約２０００トルの圧力に保つことも可能である。
【００３３】
一次イオン源には、大気圧イオン源を含むことが可能であり、二次イオン源にも、１つ以上の大気圧イオン源を含むことが可能である。実施態様の１つによれば、一次イオン源は、エレクトロスプレー・イオン源または荷電小滴およびイオンをエアゾルの形態で生じさせる同様のタイプの装置である。エレクトロスプレー・イオン源は、エアゾルを生じるネブライザを含み、その後、ネブライザの先端近くに局部的高電界（≒１０8Ｖ／ｃｍ2）を印加することによって荷電される。
【００３４】
図１には、マルチモード・イオン源のＥＳＩ部分の断面が示されている。図示のように、ＥＳＩイオン源には、エアゾル噴霧円錐を噴射するネブライザ８、荷電電極９、および、逆転電極１１が含まれている。描かれている実施態様において、ネブライザ８は、大地電位であり、ダブル・ハロー電極（穴のあいた）が利用される。第１の電極９は、荷電電極であり、一般に−２０００Ｖに設定される。第２の電極１１は、逆電界電極であり、一般に大地電位のＡＰＣＩ室と同じ電圧に設定される。この設計によれば、逆電界電極１１によってＥＳＩ電界がＡＰＣＩ電界から分離され、ＥＳＩおよびＡＰＣＩを生じさせることが可能になるので、接地したネブライザ８によるＥＳＩの動作が可能になる。この場合、下流ＡＰＣＩ源が二次イオン源として用いられるので、コロナ・ニードルは、真空システム（一般に、−３０００Ｖ）およびＡＰＣＩ室（一般に、大地電位）への入口よりも高い（正の度合いの大きい）レベル（一般に、＋３５００Ｖ）に設定することが可能である。負イオンの場合、全ての電圧極性が逆になる。
【００３５】
ネブライザ８は、上部から先端まで延びる縦方向ボアを備えている。縦方向ボアは、ほぼ密閉された空間１５（図２（ａ）に示す）内に位置する、エアゾル噴霧円錐をなすように放出される荷電エアゾルを形成するため、試料をネブライザ先端に輸送するように設計されている。ネブライザからのガス流量および液体流量の組み合わせは、一般に、０．３リットル／分〜５リットル／分の範囲であり、荷電エアゾル電流（ＥＳＩ電流）は、一般に、ある程度は用いられる溶媒のタイプに応じて、０．１〜２．０マイクロアンペアの範囲にわたる。乾燥装置を組み込んで、ネブライザ先端から生じて放出される荷電エアゾルに、乾燥および／または掃除ガスを供給することも可能である。
【００３６】
もう１つの実施態様（不図示）によれば、ネブライザ８は、大地電位を超える浮動状態にある。正イオン動作の典型的な電圧は、＋３０００Ｖである。対電極（穴のあいた）も、ネブライザ８の出口とは逆のほぼ大地電位に設定することが可能である。対電極電圧（一般に大地電位）は、下流のＡＰＣＩ源ニードル（一般に、ほぼ＋３５００Ｖで動作する）における電圧よりも正の度合いが低いが、真空システム（一般に、−３５００Ｖで動作する）への入口よりも正の度合いが高くなるようにする必要がある。負イオン発生の場合、全ての極性が逆になる。
【００３７】
両実施態様とも、ネブライザ・ガス圧を用いて、ＥＳＩエアゾルがＡＰＣＩ室に送り込まれる。第１の実施態様の場合、ガスは、また、減速電界勾配（荷電電極と逆転電極との間における）を克服して、エアゾルをＡＰＣＩ室に送り込まなければならない。この場合の利点は、安価な電源の利用が可能になり、コンポーネントが接地されるので、安全性が向上するという点である。第２の実施態様では、ガスは、電界勾配を上回るようにエアゾルを送り込む必要はないので、ネブライザ・ガス圧はより低いレベルに設定することが可能である。
【００３８】
図２（ａ）には、本発明の実施態様の１つによるＥＳＩ／ＡＰＣＩマルチモード・イオン源の断面が描かれている。図示のように、ＥＳＩイオン源で発生したＥＳＩイオンは、二次ＡＰＣＩイオン源に向かって下流の、全体が円錐のような領域（「噴霧円錐」または「ＥＳＩイオン・ゾーン」）に流入する。この場合、ＥＳＩイオンの一部は、下流のＡＰＣＩ源が作用する領域（ＡＰＣＩイオン・ゾーン）に流入する。この領域は、図２（ａ）に描かれたマルチモード・イオン源を下から上に見た図を示す図２（ｂ）に描かれている。ＡＰＣＩ源には、コロナ・ニードル１４と、化学イオン化を誘発するコロナ電流を促進するための対電極２４が含まれている。
【００３９】
ＡＰＣＩ源におけるコロナ放電によって発生する電流は、０．５マイクロアンペア〜４０マイクロアンペアの範囲におよび、一般には２〜４マイクロアンペアの範囲に及ぶ可能性があるが、これはＥＳＩ電流より大きい。従って、マルチモード・イオン源の二次イオン源がＡＰＣＩ源の場合、ネブライザ８における電界は、初期ＥＳＩプロセスを妨げないようにするため、コロナ・ニードル１４に印加される電圧からできるだけ切り離される。コロナ・ニードルは、コロナ電流を放出するための小さいオリフィスを備えたシールド（不図示）によってほぼ包囲することが可能である。
【００４０】
コロナ・ニードル・シールドを利用した場合でも、コロナ電界、空間電荷効果、および／または、コロナ電流におけるイオンの化学的相互作用といった他の電気／化学効果が、ＥＳＩ荷電エアゾル電流に悪影響を及ぼす可能性がある。さらに、コロナ電流からＥＳＩ電流を分離するため、モード分離器またはマスク４０を用いて、コロナ電流がＥＳＩ電流にほとんど影響しないようにしたり、逆に、コロナ領域をバイパスするＥＳＩ電流の流路が設けられる。マスクは、金属板、または、金属板の組み合わせ、または、当該技術において既知の他の適合する材料を用いて実施することが可能である。図２（ｂ）にはっきりと示すように、マスク４０は、コロナ電流がマスクの後方のＥＳＩ電流部分にほとんど影響を及ぼすことがないようにするため、コロナ・ニードル１４に隣接して、その前方に配置されている。ネブライザ８から放出されるＥＳＩイオン流は、従って、マスク４０によって２つのイオン流に分割される。一般に、マスクは、二次イオン源（この場合、ＡＰＣＩ）のオン時に、ＥＳＩ信号が１／１０を超えて低減しないように、十分な量のＥＳＩイオン流を分離するのに十分な大きさになるように設計される。
【００４１】
図２（ｂ）に示す実施態様の場合、マスク４０は、ＥＳＩイオン流を質量分析器に至る導管２０の軸に対して垂直な方向にそらすような配向が施されており、従って、本発明によるモード分離器の「垂直」実施態様と称することが可能である。
【００４２】
図３（ａ）および図３（ｂ）には、ＥＳＩイオン流を導管２０の軸に対して平行な方向にそらす「平行」実施態様が描かれている。図３（ｂ）に示す下から上に見た図を参照すると、マスク５０は、輪郭がＣ字型であり、ＡＰＣＩイオン源のコロナ・ニードルの３つの側を包囲するようになっている。短縮された対電極２４が、マスク５０のコロナ・ニードル１４に面した側（「対向側」）に固定されている。導管２０とマスク５０の対向側との間を下流に流れるＥＳＩイオンは、ＡＰＣＩイオン・ゾーンに対する暴露からかなり保護されている。逆に、図３（ｂ）から分るように、ＡＰＣＩゾーンは、マスク５０によって囲まれた領域に対してかなり制限されている。
【００４３】
さらに、マルチモード・イオン源には、２つ以上のマスクまたは分離器を含むことが可能であり、その任意の１つに導管軸に対してさまざまな角度をなす配向を施すことが可能である。図４（ａ）に例示される実施態様では、２つのマスク６１、６２が、一方のマスクがもう一方に対して上流に位置するように密閉空間１５内に配置され、ＥＳＩイオン流に影響を及ぼして、イオン流の一部を分離するようになっている。図４（ｂ）の下から上に見た図に示すように、マスク６１、６２は、前方または後方に互いにオフセットさせることが可能である。マスクは、ＥＳＩイオン流の方向づけを助けるため、マルチモード・イオン源の縦軸に対して、角度をつける（マスク６１のように）こともできるし、あるいは、角度のついた（鋭角または鈍角）部分を含むことも可能である。
【００４４】
さらに、ＥＳＩイオン流と二次イオン源のイオン流との間における分離を確実にするため、ＥＳＩイオン流の一部が、最初に、二次イオン源で発生するイオンと混合することなく、導管に流入するように、追加導管または真空入口を組み込むことも可能である。図５には、密閉空間１５内に２つの導管２１および２２が配置された実施態様例が例示されている。図示実施例の場合、第１および第２の導管２１、２２は、イオン源のほぼ同じ縦方向位置において互いに隣接して配置されている。分離マスク４０のこの配置および効果によって、第１の導管２１は、主としてＥＳＩイオン・ゾーンにさらされ、一方、第２の導管２２は、主としてＡＰＣＩイオン・ゾーンにさらされる。この構成のため、ＥＳＩイオン流の一部を別個に検出して、その信号の質を保持することが可能になる。
【００４５】
ＡＰＰＩを二次イオン源に利用すると、イオン化プロセスを助けるのに電界を必要としなくなるので、ＡＰＣＩを利用するのとは状況が異なる。図６には、分離マスクと共にＡＰＰＩを用いる本発明の実施態様の１つに関する断面図が示されている。図６（ａ）および図６（ｂ）に示すように、ＡＰＰＩ源には、第１のイオン源と導管２０の間に挿入された、真空紫外線（ＶＵＶ）ランプ３２が含まれている。ＶＵＶランプ３２は、分子をイオン化することが可能な、当該技術において周知の任意の数のランプを含むことができる。いくつかのＶＵＶランプおよびＡＰＰＩ源は、当該技術において既知のところであって、用いられており、本発明に用いることも可能である。Ｃ字型マスク７０が、ＶＵＶランプ３２に隣接した位置にあって、ランプを部分的に密閉する密閉空間１５内に配置されており、密閉空間と、マスクのＶＵＶランプに面した側の反対側との間に１つの領域が形成されている。ＥＳＩイオンは、導管２０に向かって下流に流れるので、ＥＳＩイオンの一部は、マスク７０の後方を流れ、従って、ＶＵＶランプからの放射線にさらされない。これによって、ＥＳＩイオンの一部が、ＡＰＰＩ源から干渉されることなく、導管に到達するという保証が得られる。
【００４６】
もちろん、本発明の説明は、その特定の実施態様に関連して行われたが、上記説明並びにそれに付随する例は、本発明の例証を意図したものであって、その範囲の制限を意図したものではない。本発明に関連する技術者には、本発明の範囲内における他の態様、利点、および、修正が明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明によるマルチモード・イオン源のＥＳＩイオン源部分の一例に関する略断面図である。
【図２】本発明によるモード分離マスクを含む、マルチモード・イオン源の第１の実施態様を示す図で、（ａ）は、（ｂ）の断面Ａ−Ａに沿った縦断面図、（ｂ）は、底面図である。
【図３】モード分離マスクに導管に対して平行な配向が施された、本発明によるマルチモード・イオン源の第２の実施態様を示す図で、（ａ）は、（ｂ）の断面Ａ−Ａに沿った縦断面図、（ｂ）は、底面図である。
【図４】マルチプル・モード分離器を含む、本発明によるマルチモード・イオン源の第３の実施態様を示す図で、（ａ）は、（ｂ）の断面Ａ−Ａに沿った縦断面図、（ｂ）は、底面図である。
【図５】複数導管を含む、本発明によるマルチモード・イオン源の第４の実施態様を示す底面図である。
【図６】二次ＡＰＰＩ源を含む、本発明によるマルチモード・イオン源の第５の実施態様を示す図で、（ａ）は、（ｂ）の断面Ａ−Ａに沿った縦断面図、（ｂ）は、底面図である。
【符号の説明】
【００４８】
８ ネブライザ
９ 荷電電極
１１ 逆転電極
１４ コロナ・ニードル
１５ 密閉空間
２０ 導管
４０、５０ マスク
【特許請求の範囲】
【請求項１】
荷電エアゾルを供給するためのエレクトロスプレー・イオン源と、
該エレクトロスプレー・イオン源から下流にあって、前記荷電エアゾルをさらにイオン化するための大気圧イオン源と、
前記荷電エアゾルの一部を分離して、その一部が前記下流の大気圧イオン源にさらされるのを阻止するように配置されたマスクと、
前記下流の大気圧イオン源に隣接し、前記荷電エアゾルからイオンを受け取るためのオリフィスを有しており、中心軸を備える導管と
を備えることを特徴とするマルチモード・イオン源。
【請求項２】
前記大気圧イオン源が大気圧化学イオン源であることを特徴とする、請求項１に記載のマルチモード・イオン源。
【請求項３】
前記大気圧イオン源が大気圧光イオン源であることを特徴とする、請求項１に記載のマルチモード・イオン源。
【請求項４】
前記マスクに、前記導管の中心軸に対して平行な配向が施されていることを特徴とする、請求項１に記載のマルチモード・イオン源。
【請求項５】
前記マスクに、前記導管の中心軸に対して垂直な配向が施されていることを特徴とする、請求項１に記載のマルチモード・イオン源。
【請求項６】
前記マスクに複数の分離器が含まれることを特徴とする、請求項１に記載のマルチモード・イオン源。
【請求項７】
前記マスクに、前記導管の中心軸に対してある角度をなす配向が施されていることを特徴とする、請求項１に記載のマルチモード・イオン源。
【請求項８】
さらに、
第２の導管が含まれることと、
前記第２の導管が、荷電エアゾルの分離された部分だけを受け入れるように配置されていることを特徴とする、
請求項１に記載のマルチモード・イオン源。
【請求項９】
前記マスクに、少なくとも１つの金属板が含まれることを特徴とする、請求項１に記載のマルチモード・イオン源。
【請求項１０】
前記荷電エアゾルの一部に、前記エレクトロスプレー・イオン源によって発生する前記荷電エアゾルの少なくとも１０容量パーセントが含まれることを特徴とする、請求項１に記載のマルチモード・イオン源。
【請求項１１】
イオン化検体分子を発生する方法であって、
前記検体分子にエレクトロスプレー・イオン化を受けさせることによって、荷電エアゾルを生じさせるステップと、
前記荷電エアゾルを第１の流れと第２の流れに分離するステップと、
前記荷電エアゾルの第１の流れに二次プロセスの大気圧イオン化を受けさせて、前記荷電エアゾルをさらにイオン化するステップと、
前記第２の流れが前記二次プロセスの大気圧イオン化にさらされないようにするステップと、
中心軸を備える導管に少なくとも第１の流れを受け入れるステップとを有することを特徴とする、
方法。
【請求項１２】
前記二次プロセスの大気圧イオン化が、大気圧化学イオン化に相当することを特徴とする、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記二次プロセスの大気圧イオン化が、大気圧光イオン化に相当することを特徴とする、請求項１１に記載の方法。
【請求項１４】
前記荷電エアゾルがマスクを利用して分離されることを特徴とする、請求項１１に記載の方法。
【請求項１５】
前記マスクに、前記導管の中心オリフィスに対して平行な配向が施されていることを特徴とする、請求項１１に記載の方法。
【請求項１６】
前記マスクに、前記導管の中心オリフィスに対して垂直な配向が施されていることを特徴とする、請求項１１に記載の方法。
【請求項１７】
さらに、前記第２の流れを前記導管に受け入れるステップを有することを特徴とする、請求項１１に記載の方法。
【請求項１８】
さらに、前記第２の流れを第２の導管に受け入れるステップを有することを特徴とする、請求項１１に記載の方法。
【請求項１９】
前記マスクに、前記導管の前記中心軸に対してある角度をなす配向が施されていることを特徴とする、請求項１４に記載の方法。
【請求項１】
荷電エアゾルを供給するためのエレクトロスプレー・イオン源と、
該エレクトロスプレー・イオン源から下流にあって、前記荷電エアゾルをさらにイオン化するための大気圧イオン源と、
前記荷電エアゾルの一部を分離して、その一部が前記下流の大気圧イオン源にさらされるのを阻止するように配置されたマスクと、
前記下流の大気圧イオン源に隣接し、前記荷電エアゾルからイオンを受け取るためのオリフィスを有しており、中心軸を備える導管と
を備えることを特徴とするマルチモード・イオン源。
【請求項２】
前記大気圧イオン源が大気圧化学イオン源であることを特徴とする、請求項１に記載のマルチモード・イオン源。
【請求項３】
前記大気圧イオン源が大気圧光イオン源であることを特徴とする、請求項１に記載のマルチモード・イオン源。
【請求項４】
前記マスクに、前記導管の中心軸に対して平行な配向が施されていることを特徴とする、請求項１に記載のマルチモード・イオン源。
【請求項５】
前記マスクに、前記導管の中心軸に対して垂直な配向が施されていることを特徴とする、請求項１に記載のマルチモード・イオン源。
【請求項６】
前記マスクに複数の分離器が含まれることを特徴とする、請求項１に記載のマルチモード・イオン源。
【請求項７】
前記マスクに、前記導管の中心軸に対してある角度をなす配向が施されていることを特徴とする、請求項１に記載のマルチモード・イオン源。
【請求項８】
さらに、
第２の導管が含まれることと、
前記第２の導管が、荷電エアゾルの分離された部分だけを受け入れるように配置されていることを特徴とする、
請求項１に記載のマルチモード・イオン源。
【請求項９】
前記マスクに、少なくとも１つの金属板が含まれることを特徴とする、請求項１に記載のマルチモード・イオン源。
【請求項１０】
前記荷電エアゾルの一部に、前記エレクトロスプレー・イオン源によって発生する前記荷電エアゾルの少なくとも１０容量パーセントが含まれることを特徴とする、請求項１に記載のマルチモード・イオン源。
【請求項１１】
イオン化検体分子を発生する方法であって、
前記検体分子にエレクトロスプレー・イオン化を受けさせることによって、荷電エアゾルを生じさせるステップと、
前記荷電エアゾルを第１の流れと第２の流れに分離するステップと、
前記荷電エアゾルの第１の流れに二次プロセスの大気圧イオン化を受けさせて、前記荷電エアゾルをさらにイオン化するステップと、
前記第２の流れが前記二次プロセスの大気圧イオン化にさらされないようにするステップと、
中心軸を備える導管に少なくとも第１の流れを受け入れるステップとを有することを特徴とする、
方法。
【請求項１２】
前記二次プロセスの大気圧イオン化が、大気圧化学イオン化に相当することを特徴とする、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記二次プロセスの大気圧イオン化が、大気圧光イオン化に相当することを特徴とする、請求項１１に記載の方法。
【請求項１４】
前記荷電エアゾルがマスクを利用して分離されることを特徴とする、請求項１１に記載の方法。
【請求項１５】
前記マスクに、前記導管の中心オリフィスに対して平行な配向が施されていることを特徴とする、請求項１１に記載の方法。
【請求項１６】
前記マスクに、前記導管の中心オリフィスに対して垂直な配向が施されていることを特徴とする、請求項１１に記載の方法。
【請求項１７】
さらに、前記第２の流れを前記導管に受け入れるステップを有することを特徴とする、請求項１１に記載の方法。
【請求項１８】
さらに、前記第２の流れを第２の導管に受け入れるステップを有することを特徴とする、請求項１１に記載の方法。
【請求項１９】
前記マスクに、前記導管の前記中心軸に対してある角度をなす配向が施されていることを特徴とする、請求項１４に記載の方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００６−１２０６４２（Ｐ２００６−１２０６４２Ａ）
【公開日】平成１８年５月１１日（２００６．５．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−３０６５８９（Ｐ２００５−３０６５８９）
【出願日】平成１７年１０月２１日（２００５．１０．２１）
【出願人】（３９９１１７１２１）アジレント・テクノロジーズ・インク (710)
【氏名又は名称原語表記】ＡＧＩＬＥＮＴ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＩＥＳ， ＩＮＣ．
【住所又は居所原語表記】３９５ Ｐａｇｅ Ｍｉｌｌ Ｒｏａｄ Ｐａｌｏ Ａｌｔｏ，Ｃａｌｉｆｏｒｎｉａ Ｕ．Ｓ．Ａ．
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年５月１１日（２００６．５．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１０月２１日（２００５．１０．２１）
【出願人】（３９９１１７１２１）アジレント・テクノロジーズ・インク (710)
【氏名又は名称原語表記】ＡＧＩＬＥＮＴ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＩＥＳ， ＩＮＣ．
【住所又は居所原語表記】３９５ Ｐａｇｅ Ｍｉｌｌ Ｒｏａｄ Ｐａｌｏ Ａｌｔｏ，Ｃａｌｉｆｏｒｎｉａ Ｕ．Ｓ．Ａ．
【Ｆターム（参考）】
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