多重チャネル検出器全体にわたる不均等なイオン分布を補正するシステムおよび方法
イオンフラックスを計算するシステムおよび方法。一実施形態において、質量分析計は、試料からイオンのビームを発生させるイオン源と該イオン源の下流に置かれる少なくとも１つの検出器とを含む。該少なくとも１つの検出器は、複数の検出器チャネルを備えている。質量分析計はまた、複数の検出器チャネルに動作可能に連結されたコントローラを含む。該コントローラは、各検出器チャネルに関連づけられたイオン存在度データを決定することと、各検出器チャネルに関連づけられた補正されたイオン存在度データを決定することと、検出器チャネルの各々に対するイオン存在度データに対応する信頼度データを決定することと、イオン存在度データおよび信頼度データの両方に関連づけられたイオンフラックスの信頼度で重みづけされた存在度推定を決定することとを行なうように構成される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（発明の分野）
本発明は、概して質量分析法の分野に関し、特に飛行時間（ＴＯＦ）質量分析計への適用に関するが、決してその適用に限定されない。
【背景技術】
【０００２】
（発明の背景）
質量分析計は、試料の質量スペクトルを生成し、該試料の組成を見つけるために用いられる。これは通常、試料をイオン化し、異なる質量のイオンを分離し、そしてイオンフラックスの強度を測定することによる質量の相対存在度を記録することによって達成される。例えば、飛行時間質量分析計を用いて、イオンは、パルス化され、所定の飛行経路を進む。イオンは次いで後に、検出器によって記録される。イオンが検出器に到達するのに要する時間量すなわち「飛行時間」は、イオンの質量と電荷数との比すなわちｍ／ｚを計算するために用いられる。検出器は、複数のチャネルを有し得、各チャネルはそれぞれイオン衝撃を記録する。
【０００３】
しかしながら、現在まで、ＴＤＣの一般的に用いられる質量分析計は、特定の区分の時間中に単一のチャネルまたはアノードによって記録される１つ以上のイオンの衝突を見分けることが可能ではない。その結果、検出器の特定のチャネルは、ビン期間中に１つを超えるイオンが検出器に衝突したかどうかを決定することが不可能である。情報が失われると、分析計のダイナミックレンジの減少となる。
【０００４】
その上現在まで、検出器の様々なチャネル全体にわたりイオンを均等に分布させることを試みるために、光学素子が一般的に用いられる。これらの努力にも関わらず、イオン分布は、概してチャネル全体にわたり均等ではない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従って、本出願人らは、質量分析法におけるイオンフラックスを計算する新しいシステムおよび方法に対する必要性を認識した。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
（発明の概要）
一局面において、本発明は、複数の検出器チャネルを有する質量分析計を用いてイオンフラックスを計算する方法に関する。該方法は、
（ａ）各検出器チャネルに関連づけられたイオン存在度データを決定するステップと、
（ｂ）各検出器チャネルに関連づけられた、補正されたイオン存在度データを決定するステップと、
（ｃ）各検出器チャネルに対するイオン存在度データに対応する信頼度データを決定するステップと、
（ｄ）各検出器チャネルに対するイオン存在度データおよび信頼度データの両方に関連づけられたすべての検出器チャネルに対するイオンフラックスの信頼度で重みづけされたイオン存在度推定を決定するステップと
を含む。
【０００７】
別の局面において、本発明は、試料に対してイオンフラックスを計算する方法に関する。該方法は、
（ａ）複数のパルス中に試料からイオンを発生させるステップと、
（ｂ）複数の検出器チャネルを介してイオンの衝突を検出するステップと、
（ｃ）複数の検出器チャネルの各々に関連づけられたイオン存在度データを決定するステップと、
（ｄ）複数の検出器チャネルの各々に対応する補正されたイオン存在度データを決定するステップと、
（ｅ）選択された複数の検出器チャネルの各々に対するイオン存在度データに対応する信頼度データを決定するステップと、
（ｆ）イオン存在度データおよび信頼度データの両方に関連づけられたイオンフラックスの信頼度で重みづけされた存在度推定を決定するステップと
を含む。
【０００８】
なおもさらなる局面において、本発明は質量分析計に関する。該質量分析計は、試料からイオンのビームを発生させるイオン源と該イオン源の下流に置かれる少なくとも１つの検出器とを含む。該少なくとも１つの検出器は、複数の検出器チャネルを備えている。質量分析計はまた、複数の検出器チャネルに動作可能に連結されたコントローラを含む。該コントローラは、
（ａ）各検出器チャネルに関連づけられたイオン存在度データを決定することと、
（ｂ）各検出器チャネルに関連づけられた補正されたイオン存在度データを決定することと、
（ｃ）検出器チャネルの各々に対するイオン存在度データに対応する信頼度データを決定することと、
（ｄ）イオン存在度データおよび信頼度データの両方に関連づけられたイオンフラックスの信頼度で重みづけされた存在度推定を決定することと
を行なうように構成される。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
本発明は以下の図面を参照して例示としてのみここで説明され、図面において同様な参照番号は同様な部品を表す。
【図１】図１は、本発明に従って作られる質量分析計の概略図である。
【図２Ａ】図２Ａは、図１の質量分析計の４つの検出器チャネルにわたる不均等なイオンの分布を例示する概略図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、図１および図２Ａの第３チャネルからのＴＯＦ質量スペクトルの概略図である。
【図３】図３は、本発明に従って用いられ得るイオン存在度データおよび信頼度水準を測定し計算する方法のステップを例示するフロー図である。
【図４】図４は、本発明に従って、補正された存在度データを計算する方法のステップを例示するフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
（発明の詳細な説明）
本出願において用いられるように、
「検出器」は、検出器によって測定されたイオン数に対応するアナログ信号またはデジタル信号のいずれかを出力するイオン検出器を意味し、
「分析期間」は、検出器からの信号が分析のために用いられる継続時間を意味し、
「ビン」は、分析期間の１つ以上の時間の区分を意味し、その結果、分析期間は、１つのビンまたは繰返し可能な連続のビンから成り得る。各ビンは、特定のｍ／ｚ値または複数のｍ／ｚ値の範囲に対応し得、
「ビン期間」は、単一のビンの継続時間を意味し、
「イオンのビーム」は、概して、イオンの個別の群、イオンの連続流、またはイオンの偽連続流を意味し、
「パルス」は、概して質量分析法による分析ためにイオンを発生させるために用いられる任意の波形を意味する。パルスの立上りなどのパルスの一部は、一連のビンの開始をトリガするために用いられ得る。同様に、イオンのビームは、パルス化されたイオンのビームを生成するようにパルス化され得るか、またはさらに、パルスは、イオンのビームの分析期間をトリガするために用いられ得る。
【００１１】
図１を参照すると、そこに例示されるのは、本発明に従って作られ、全体的に１０として表されるＴＯＦ質量分析計である。分析計１０は、適切にプログラムされたイオンフラックス計算エンジン１４を有するプロセッサすなわち中央処理装置（ＣＰＵ）１２を備えている。入力／出力（Ｉ／Ｏ）装置１６（一般的には、キーボードまたは制御ボタンなどの入力構成要素１６Ａ、およびディスプレイ１６Ｂなどの出力構成要素を含む）はまた、ＣＰＵ１２に動作可能に連結される。データストレージ１７もまた、好ましくは備えられる。ＣＰＵ１２はまた、より詳細に以下に論議されるように繰返し可能な連続のビンを決定するように構成されるクロックモジュール１８（これは計算エンジン１４の一部を形成し得る）を含む。
【００１２】
分析計１０はまた、分析される試料から生成されるイオンのビームを発生するように構成されるイオン源２０を含む。理解されるように、イオン源２０からのイオンのビームはイオンの連続した流れの形態であり得るか、または流れはパルス化されたイオンのビームを生成するようにパルス化され得るか、またはイオン源２０はパルス化されたイオンのビームが発生される一連のパルスを生成するように構成され得る。一般的には、パルスの数は分析期間中、約１０，０００個であり得るが、この数は用途によって増加させられ得るかまたは減少させられ得る。
【００１３】
従って、理解されるように、イオン源２０は、例えば、電子衝撃イオン源、化学イオン化イオン源、もしくは電界イオン化イオン源（これらは気体クロマトグラフィー源と結合して用いられ得る）などの連続イオン源、またはエレクトロスプレイイオン源もしくは気圧化学イオン化イオン源（これらは液体クロマトグラフィー源として用いられ得る）、または脱離エレクトロスプレイイオン化（ＤＥＳＩ）イオン化源、またはレーザ脱離イオン化源から成り得る。マトリックス支援レーザ脱離イオン化（ＭＡＬＤＩ）などのレーザ脱離イオン化源は、一般的にはパルス化されたイオンのビームが発生する一連のパルスを生成し得る。イオン源２０はまた、多重極イオンガイド、リングガイド、もしくは四重極マスフィルタなどのイオンマスフィルタなどのイオン透過イオンガイド、または当該分野において公知のイオン捕獲装置（図示されていない）が備えられ得る。簡潔さのために、イオン源２０という用語は、化合物からイオンを生成する構成要素を説明するために、そして検出の対象となる検体イオンを使用可能にするために用いられる。タンデムマスフィルタおよびイオントラップから成るシステムなどの、イオン源２０の他のタイプもまた用いられ得る。
【００１４】
検出器２２（複数のアノードまたはチャネル２３を有する）もまた備えられ、検出器２２は、発生するイオンの経路においてイオン源２０の下流に置かれ得る。イオンを検出器２２に集束させるために、光学素子２４または静電レンズなどの他の集束要素もまた、発生するイオンの経路においてイオン源２０と検出器２２との間に配置され得る。
【００１５】
ここで図２Ａを参照すると、図２Ａに例示されるのは、検出器２２の第１のチャネル２３Ａ、第２のチャネル２３Ｂ、第３のチャネル２３Ｃおよび第４のチャネル２３Ｄに衝突するイオンのビーム２５の概略図である。示される例示において、ビーム２５は、チャネル２３Ａ、２３Ｂ、２３Ｃ、２３Ｄのすべてにわたって均等に分配されるわけではない。より詳細に以下に論議されるように、１つのチャネルが実質的により多くの数のイオン−好ましくは２倍の数のイオンを「受信する」場合、好ましく、そしてさらに好ましくは、差は桁が増える（ａｎ ｏｒｄｅｒ ｏｆ ｍａｇｎｉｔｕｄｅ）場合である。図２Ｂは、図１および図２Ａの第３のチャネルからのＴＯＦ質量スペクトルを例示する。
【００１６】
図３は、全体的に１００として表される、分析期間中に分析計システム１０によって実行される方法のステップを示す。（一般的にはＩ／Ｏ装置によって）ユーザによる分析期間を開始するコマンドを受信次第、計算エンジン１４は、分析期間を開始するようにプログラムされる（ブロック１０２）。分析期間が開始されると、イオンのビームがイオン源２０から発生される（ブロック１０４）。前述のように、これらのイオンは、一連のパルスかまたは連続流として発生され得る。イオンの連続流が発生される場合、理解されるように、イオン源は、イオンのパルスを生成（かつ飛行の開始時間を制御）するために用いられるパルサモジュールを含む。
【００１７】
一般的には、分析期間が開始される前に、エンジン１４は、クロック１８が繰返し可能な連続のビンを決定するようにし、連続のビンは分析期間中に繰り返され得る（ブロック１０６）。繰返し可能な連続のビンにおける各ビンのビン期間が全ての他のビンと同じ長さであることは必要ない。理解されるように、ＴＯＦ質量分析計において、例えば、イオンのビームがパルスの形態（上記に定義されたイオンのパルス化されたビーム）で発生させられたとき、あらゆるパルスに対してクロック１８は、繰返し可能な連続のビンにおいて各ビンに対して、対応するパルス時間区分を作成または追跡する。その結果「飛行時間」分析は、分析期間中の対応するパルス時間区分に対して集められたデータに基づいて行われ得る。一般的に、ビン期間は、通常、アノード２３の「完全停止（ｄｅａｄ）」時間、すなわちアノード２３がイオン衝撃を検出することとその後のイオン衝撃を検出することを可能にするためにリセットすることとの間の期間（これは例示として、わずか約１４ｎｓであり得る）に関連づけるように決定される。
【００１８】
あらゆるパルス中に、１つ以上のイオンがアノード２３に衝突するごとに、衝撃信号がアノード２３から送信され、該衝撃信号はエンジン１４によって受信され、エンジン１４はまた、そのアノード２３に対して、衝撃信号が送信されるパルス時間区分に対応するビンデータを追跡し、データストレージ１７に格納する（ブロック１０８）。計算エンジン１４はまた、分析期間においてパルスの数をカウントするかまたは決定するようにプログラムされる（ブロック１１０）。一般的に、パルスの数は、分析期間の開始前に、ユーザによってその適用のために事前に決定され、ＣＰＵ１２に入力される。連続のビンにおける少なくとも１つのビンに関して、各アノード２３に対して計算エンジン１４は、アノード２３からどの衝撃信号も受信されなかった分析期間中における対応するパルス時間区分の数を決定するようにさらにプログラムされる（ブロック１１２）。
【００１９】
精度を向上させるために、ブロック１１２において、計算エンジン１４が、アノード２３からどの衝撃信号も受信されなくかつアノード２３が活動状態にあり従ってイオン衝撃を検出する能力がある対応するパルス時間区分の数を計算するように構成される場合には、概して好ましい。前述のように、一旦イオンが検出器２２上のアノード２３に衝突すると、その後の短期間（一般的には約１４ｎｓであり得る）、そのアノード２３（またはチャネル）は「完全停止」であり、イオンの衝突を検出する能力がない。従って精度を向上させるため、計算エンジン１４が、検出器２２のアノード２３に対して「完全停止時間」内にイオンが検出された対応するパルス時間区分を排除する場合、好ましい。
一旦分析期間が終了すると（ブロック１１４）、エンジン１４は、各アノード２３に対して別々に、試料からのイオンのビームに対して１つ以上のイオンフラックスを計算するように構成される(ブロック１１６)。これは、繰返し可能な連続のビンにおける１つのビン（または複数のビンの範囲）に対応するイオン衝撃データを分析することによって実行される。一般的に、各アノード２３に対して、イオンフラックスは、繰返し可能な連続のビンにおけるビンによってカバーされる全質量範囲にわたり各個別のｍ／ｚのビンまたは間隔に対して計算される。
理解されるように、「イオンフラックスを計算すること」に言及されたとき、これは、実イオンフラックスの推定を計算することを意味することが意図される。イオンフラックスは、パルス時間区分中にイオンを検出しない確率に関連づけられる。好ましくは、イオンフラックスは、次の式に従って計算される。
【００２０】
【数１】
ここでψ＊は推定されたイオンフラックスを表し（実イオンフラックスを表すψと対照されるように）、ｐ（ｘ＝０）は、繰返し可能な連続のビンにおける特定のビン（またはビンの間隔）に対応するパルス時間区分中にイオンを検出しない確率（ブロック１１２において計算エンジン１４によって決定される）を表す。
【００２１】
エンジン１４はまた、式１に従って計算されるイオンフラックスに対する信頼度間隔を計算するように構成される（ブロック１１８）。信頼度は最初に次の式に従って計算され得る。
【００２２】
【数２】
ここで、
ｃは、ユーザによって決定される小さな数字であり、
ｎは、検出器２２が完全停止ではないパルスの数であり、
【００２３】
【化１】
【００２４】
【化２】
との差よりψ＊とψとの差を定義することがより便利である。フラックス許容差ｔが式
【００２５】
【数３】
に従って定義され得る場合、ｃすなわち信頼度間隔は、次の式
【００２６】
【数４】
に従って計算され得る。ここで、ｃは信頼度間隔を表し、ψ＊は式１において計算された推定されたイオンフラックスを表し、ｔは推定されたイオンフラックスに対する許容差または所望の相対誤差を表す（Ｉ／Ｏ装置１６を経由してユーザによって入力される）。
【００２７】
背景説明として、初期イオン速度、ビーム集束（およびその他の影響）における差の理由で、同じｍ／ｚ（質量／電荷数）のイオンは、ＴＯＦ計器における同じ時点（すなわち、繰返し可能な連続のビンにおける同じビンに対応する同じ時間ビンまたはパルス時間区分内）において検出器２２と衝突しない。イオンの測定されたｍ／ｚと実際のｍ／ｚとの差（記録されたｍ／ｚ−真のｍ／ｚ）が、確率変数であり、平均値＝０および標準偏差σを有する正規分布を有することが仮定され、ここでσの値は、システム１０の特性に依存するが、そのモデルとは無関係であり、σが分析中同じままであり有効な仮定であることが重要であるにすぎない。イオンが任意のパルスに対してその分布に似ていること、およびフラックスが繰返し可能な連続のビンにおける各ビンに対するパルス座標全体にわたり一定であることも仮定される。
【００２８】
各ビンに対するイオン検出は、対応するビンにおけるイオンフラックスに等しいパラメータλを用いてポアッソン過程としてモデル化され得る。
【００２９】
【数５】
イオンフラックスは、次の式に従って計算され得る。
【００３０】
【数６】
ここでψ＊は、実イオンフラックスψの推定である。検出器２２が発生させられたイオンと同数のイオンを検出し得る場合、ψ＊の信頼度は、母集団の大きさ（すなわち、検出器２２（またはアノード２３）が完全停止ではないパルスの数）のみに依存する。
【００３１】
実際は、測定されたイオンフラックスは、上記に説明されるように、検出器２２の制約の理由で常にψに等しいかまたはそれより小さい。例えば、２つのイオンが４つの等しい大きさのアノード２３を有する検出器２２に到着する場合、４つのすべてのアノード２３が活動状態であると仮定すると、両方のイオンを検出する確率は、０．７５である。検出器２２に衝突するすべてのイオン（最大４）を検出しカウントする確率は、イオンの数が大きくなると、さらに減少する。この例示は、上記の式６によるフラックス推定がどの程度信頼度がないかを示す。
【００３２】
あるいは、０個のイオンがアノード２３に到着する場合、０がカウントされるか、または、
【００３３】
【数７】
確率ｐ（０）は、発生させられたイオンの数に対する信頼できる統計量である。
【００３４】
検出器２２に衝突し（かつカウントしない）イオンが、パラメータλ＝ψ（ここでψは実イオンフラックスである）であるポアッソン過程であると仮定すると、式１は式５および７から導かれ得る。
【００３５】
「ゼロカウント」の確率を測定することによって、実イオンフラックスは、式６からよりも式１からより高い信頼度で推定され得る。
【００３６】
一旦、イオンフラックスまたはイオン存在度データが、ブロック１１６に従って各検出器チャネル２３Ａ、２３Ｂ、２３Ｃ、２３Ｄに対して計算され、イオンフラックス計算エンジン１４もまた、ブロック１１８に従って各チャネルの２３Ａ、２３Ｂ、２３Ｃ、２３Ｄのイオン存在度データに対する信頼度間隔を決定すると、エンジン１４は、以下に論議されるようにイオンフラックスを計算する際に、これらのデータポイントの各々を利用するようにさらにプログラムされる。
【００３７】
理解されるように、チャネル２３Ａ、２３Ｂ、２３Ｃ、２３Ｄによって登録されるイオンの存在度が高ければ高いほど、チャネル２３Ａ、２３Ｂ、２３Ｃ、２３Ｄが完全停止しイオン衝撃を検出することが不可能である時間量が大きくなる。チャネルの２３Ａ、２３Ｂ、２３Ｃ、２３Ｄの完全停止時間が１００％に近づくと、そのチャネル２３Ａ、２３Ｂ、２３Ｃ、２３Ｄに対する存在度データの精度が実質的に減少する。
【００３８】
しかしながら、イオンビームがチャネル２３Ａ、２３Ｂ、２３Ｃ、２３Ｄのすべてにわたり均等に分配されない場合、他のチャネル２３Ａ、２３Ｂ、２３Ｃ、２３Ｄはより精度のあるイオン存在度データを有し得る。例えば、図２Ａを参照すると、図において分かり得るように、第３のチャネル２３Ｃは、第１のチャネル２３Ａよりはるかに多い量のイオンを受ける。従って、第３のチャネル２３Ｃに対する存在度データの精度がイオン飽和のために低い場合、第１のチャネル２３Ａに対する存在度データが信頼し得ることは理解される。
【００３９】
ここで図２Ｂおよび図４を見ると、上記のように、イオンまたはイオンフラックスの合計数を推定する方法４００を開始する際に、各チャネルの２３Ａ、２３Ｂ、２３Ｃ、２３Ｄのイオン存在度データに対する信頼度間隔は、（ブロック１１８に従って）計算されるかまたは計算されてきた（ブロック４０２）。次に、各チャネル２３Ａ、２３Ｂ、２３Ｃ、２３Ｄに対するイオンの合計数のパーセンテージ分布が次いで推定される（ブロック４０４）。一般的に、パーセンテージ分布は、同じスペクトルの同じ範囲全体にわたる各チャネル２３Ａ、２３Ｂ、２３Ｃ、２３Ｄに対するカウントを合計することによって計算される。任意のチャネル２３Ａ、２３Ｂ、２３Ｃ、２３Ｄに対して飽和閾値を超えるスペクトル５０の任意の部分は、すべてのチャネルに対してカウントから除外される。例えば、第３のチャネル２３Ｃ上の部分５０は、飽和させられ得、従って信頼性がない場合がある。スペクトルの対応する部分は、異なるチャネル２３Ａ、２３Ｂ、２３Ｃ、２３Ｄに対するイオンカウント合計において考慮されない。
【００４０】
下記の表１を参照すると、４つのチャネル２３Ａ、２３Ｂ、２３Ｃ、２３Ｄに対する例示のカウントが提供される。表１に示されるように、カウントは次いで、各チャネル２３Ａ、２３Ｂ、２３Ｃ、２３Ｄに対するパーセンテージ分布を推定するために用いられ得、それぞれの値１０％、２５％、４０％および１５％という結果となる。理解されるように、このパーセンテージ分布推定プロセスは、各スペクトルに対して動的にかまたは試料取得の初めに１回だけ実行され得る。
【００４１】
【表１】
これらのパーセンテージから、例示において、最大数のイオン（または信号）を受信するチャネル、すなわち４０％である第３のチャネル２３Ｃは、最小の信号、すなわちこの例では１０％である第１の信号の４倍の信号を受信することが分かり得る。好ましくは、最大の信号と最小の信号との比率は約１０倍であり、さらにより大きい場合もあるが、約２倍以下を含む、より小さい比率は、許容され得る。
【００４２】
各チャネル２３Ａ、２３Ｂ、２３Ｃ、２３Ｄに対する強度は、次いで正規化され、その結果、各値は同じ尺度に比例する（ブロック４０６）。表１に例示されるように、各チャネル２３Ａ、２３Ｂ、２３Ｃ、２３Ｄに対する存在度の値は、ブロック４０４において計算されるパーセンテージ分布値によって割られ、正規化された強度値（表１の「補正された存在度推定」と呼ばれる）に到達する。
【００４３】
母集団の最終の推定は、各チャネル２３Ａ、２３Ｂ、２３Ｃ、２３Ｄからの推定の信頼度で重みづけされた平均として計算され得る（ブロック４０８）。理解されるように、この計算は、各補正された存在度推定に対応する信頼度間隔によって掛けられた各補正された存在度推定の合計を総計し、その総計を信頼度値の合計で割ることによって実行され得る。従って、表１に示される例示のデータに関して、最終のイオン母集団またはイオンフラックス推定は、
【００４４】
【数１０】
として計算される。
【００４５】
上記の計算から分かり得るように、この例示において、第１の２３Ａチャネルおよび第４の２３Ｄチャネルからのデータが最も多くの重みづけが与えられる。
【００４６】
従って、本明細書において示されかつ説明されたことは、本発明の好ましい実施形態を構成するが、本発明から逸脱することなく様々な変更がなされ得、本発明の範囲が添付の特許請求の範囲において定義されることは理解されるべきである。
【技術分野】
【０００１】
（発明の分野）
本発明は、概して質量分析法の分野に関し、特に飛行時間（ＴＯＦ）質量分析計への適用に関するが、決してその適用に限定されない。
【背景技術】
【０００２】
（発明の背景）
質量分析計は、試料の質量スペクトルを生成し、該試料の組成を見つけるために用いられる。これは通常、試料をイオン化し、異なる質量のイオンを分離し、そしてイオンフラックスの強度を測定することによる質量の相対存在度を記録することによって達成される。例えば、飛行時間質量分析計を用いて、イオンは、パルス化され、所定の飛行経路を進む。イオンは次いで後に、検出器によって記録される。イオンが検出器に到達するのに要する時間量すなわち「飛行時間」は、イオンの質量と電荷数との比すなわちｍ／ｚを計算するために用いられる。検出器は、複数のチャネルを有し得、各チャネルはそれぞれイオン衝撃を記録する。
【０００３】
しかしながら、現在まで、ＴＤＣの一般的に用いられる質量分析計は、特定の区分の時間中に単一のチャネルまたはアノードによって記録される１つ以上のイオンの衝突を見分けることが可能ではない。その結果、検出器の特定のチャネルは、ビン期間中に１つを超えるイオンが検出器に衝突したかどうかを決定することが不可能である。情報が失われると、分析計のダイナミックレンジの減少となる。
【０００４】
その上現在まで、検出器の様々なチャネル全体にわたりイオンを均等に分布させることを試みるために、光学素子が一般的に用いられる。これらの努力にも関わらず、イオン分布は、概してチャネル全体にわたり均等ではない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従って、本出願人らは、質量分析法におけるイオンフラックスを計算する新しいシステムおよび方法に対する必要性を認識した。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
（発明の概要）
一局面において、本発明は、複数の検出器チャネルを有する質量分析計を用いてイオンフラックスを計算する方法に関する。該方法は、
（ａ）各検出器チャネルに関連づけられたイオン存在度データを決定するステップと、
（ｂ）各検出器チャネルに関連づけられた、補正されたイオン存在度データを決定するステップと、
（ｃ）各検出器チャネルに対するイオン存在度データに対応する信頼度データを決定するステップと、
（ｄ）各検出器チャネルに対するイオン存在度データおよび信頼度データの両方に関連づけられたすべての検出器チャネルに対するイオンフラックスの信頼度で重みづけされたイオン存在度推定を決定するステップと
を含む。
【０００７】
別の局面において、本発明は、試料に対してイオンフラックスを計算する方法に関する。該方法は、
（ａ）複数のパルス中に試料からイオンを発生させるステップと、
（ｂ）複数の検出器チャネルを介してイオンの衝突を検出するステップと、
（ｃ）複数の検出器チャネルの各々に関連づけられたイオン存在度データを決定するステップと、
（ｄ）複数の検出器チャネルの各々に対応する補正されたイオン存在度データを決定するステップと、
（ｅ）選択された複数の検出器チャネルの各々に対するイオン存在度データに対応する信頼度データを決定するステップと、
（ｆ）イオン存在度データおよび信頼度データの両方に関連づけられたイオンフラックスの信頼度で重みづけされた存在度推定を決定するステップと
を含む。
【０００８】
なおもさらなる局面において、本発明は質量分析計に関する。該質量分析計は、試料からイオンのビームを発生させるイオン源と該イオン源の下流に置かれる少なくとも１つの検出器とを含む。該少なくとも１つの検出器は、複数の検出器チャネルを備えている。質量分析計はまた、複数の検出器チャネルに動作可能に連結されたコントローラを含む。該コントローラは、
（ａ）各検出器チャネルに関連づけられたイオン存在度データを決定することと、
（ｂ）各検出器チャネルに関連づけられた補正されたイオン存在度データを決定することと、
（ｃ）検出器チャネルの各々に対するイオン存在度データに対応する信頼度データを決定することと、
（ｄ）イオン存在度データおよび信頼度データの両方に関連づけられたイオンフラックスの信頼度で重みづけされた存在度推定を決定することと
を行なうように構成される。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
本発明は以下の図面を参照して例示としてのみここで説明され、図面において同様な参照番号は同様な部品を表す。
【図１】図１は、本発明に従って作られる質量分析計の概略図である。
【図２Ａ】図２Ａは、図１の質量分析計の４つの検出器チャネルにわたる不均等なイオンの分布を例示する概略図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、図１および図２Ａの第３チャネルからのＴＯＦ質量スペクトルの概略図である。
【図３】図３は、本発明に従って用いられ得るイオン存在度データおよび信頼度水準を測定し計算する方法のステップを例示するフロー図である。
【図４】図４は、本発明に従って、補正された存在度データを計算する方法のステップを例示するフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
（発明の詳細な説明）
本出願において用いられるように、
「検出器」は、検出器によって測定されたイオン数に対応するアナログ信号またはデジタル信号のいずれかを出力するイオン検出器を意味し、
「分析期間」は、検出器からの信号が分析のために用いられる継続時間を意味し、
「ビン」は、分析期間の１つ以上の時間の区分を意味し、その結果、分析期間は、１つのビンまたは繰返し可能な連続のビンから成り得る。各ビンは、特定のｍ／ｚ値または複数のｍ／ｚ値の範囲に対応し得、
「ビン期間」は、単一のビンの継続時間を意味し、
「イオンのビーム」は、概して、イオンの個別の群、イオンの連続流、またはイオンの偽連続流を意味し、
「パルス」は、概して質量分析法による分析ためにイオンを発生させるために用いられる任意の波形を意味する。パルスの立上りなどのパルスの一部は、一連のビンの開始をトリガするために用いられ得る。同様に、イオンのビームは、パルス化されたイオンのビームを生成するようにパルス化され得るか、またはさらに、パルスは、イオンのビームの分析期間をトリガするために用いられ得る。
【００１１】
図１を参照すると、そこに例示されるのは、本発明に従って作られ、全体的に１０として表されるＴＯＦ質量分析計である。分析計１０は、適切にプログラムされたイオンフラックス計算エンジン１４を有するプロセッサすなわち中央処理装置（ＣＰＵ）１２を備えている。入力／出力（Ｉ／Ｏ）装置１６（一般的には、キーボードまたは制御ボタンなどの入力構成要素１６Ａ、およびディスプレイ１６Ｂなどの出力構成要素を含む）はまた、ＣＰＵ１２に動作可能に連結される。データストレージ１７もまた、好ましくは備えられる。ＣＰＵ１２はまた、より詳細に以下に論議されるように繰返し可能な連続のビンを決定するように構成されるクロックモジュール１８（これは計算エンジン１４の一部を形成し得る）を含む。
【００１２】
分析計１０はまた、分析される試料から生成されるイオンのビームを発生するように構成されるイオン源２０を含む。理解されるように、イオン源２０からのイオンのビームはイオンの連続した流れの形態であり得るか、または流れはパルス化されたイオンのビームを生成するようにパルス化され得るか、またはイオン源２０はパルス化されたイオンのビームが発生される一連のパルスを生成するように構成され得る。一般的には、パルスの数は分析期間中、約１０，０００個であり得るが、この数は用途によって増加させられ得るかまたは減少させられ得る。
【００１３】
従って、理解されるように、イオン源２０は、例えば、電子衝撃イオン源、化学イオン化イオン源、もしくは電界イオン化イオン源（これらは気体クロマトグラフィー源と結合して用いられ得る）などの連続イオン源、またはエレクトロスプレイイオン源もしくは気圧化学イオン化イオン源（これらは液体クロマトグラフィー源として用いられ得る）、または脱離エレクトロスプレイイオン化（ＤＥＳＩ）イオン化源、またはレーザ脱離イオン化源から成り得る。マトリックス支援レーザ脱離イオン化（ＭＡＬＤＩ）などのレーザ脱離イオン化源は、一般的にはパルス化されたイオンのビームが発生する一連のパルスを生成し得る。イオン源２０はまた、多重極イオンガイド、リングガイド、もしくは四重極マスフィルタなどのイオンマスフィルタなどのイオン透過イオンガイド、または当該分野において公知のイオン捕獲装置（図示されていない）が備えられ得る。簡潔さのために、イオン源２０という用語は、化合物からイオンを生成する構成要素を説明するために、そして検出の対象となる検体イオンを使用可能にするために用いられる。タンデムマスフィルタおよびイオントラップから成るシステムなどの、イオン源２０の他のタイプもまた用いられ得る。
【００１４】
検出器２２（複数のアノードまたはチャネル２３を有する）もまた備えられ、検出器２２は、発生するイオンの経路においてイオン源２０の下流に置かれ得る。イオンを検出器２２に集束させるために、光学素子２４または静電レンズなどの他の集束要素もまた、発生するイオンの経路においてイオン源２０と検出器２２との間に配置され得る。
【００１５】
ここで図２Ａを参照すると、図２Ａに例示されるのは、検出器２２の第１のチャネル２３Ａ、第２のチャネル２３Ｂ、第３のチャネル２３Ｃおよび第４のチャネル２３Ｄに衝突するイオンのビーム２５の概略図である。示される例示において、ビーム２５は、チャネル２３Ａ、２３Ｂ、２３Ｃ、２３Ｄのすべてにわたって均等に分配されるわけではない。より詳細に以下に論議されるように、１つのチャネルが実質的により多くの数のイオン−好ましくは２倍の数のイオンを「受信する」場合、好ましく、そしてさらに好ましくは、差は桁が増える（ａｎ ｏｒｄｅｒ ｏｆ ｍａｇｎｉｔｕｄｅ）場合である。図２Ｂは、図１および図２Ａの第３のチャネルからのＴＯＦ質量スペクトルを例示する。
【００１６】
図３は、全体的に１００として表される、分析期間中に分析計システム１０によって実行される方法のステップを示す。（一般的にはＩ／Ｏ装置によって）ユーザによる分析期間を開始するコマンドを受信次第、計算エンジン１４は、分析期間を開始するようにプログラムされる（ブロック１０２）。分析期間が開始されると、イオンのビームがイオン源２０から発生される（ブロック１０４）。前述のように、これらのイオンは、一連のパルスかまたは連続流として発生され得る。イオンの連続流が発生される場合、理解されるように、イオン源は、イオンのパルスを生成（かつ飛行の開始時間を制御）するために用いられるパルサモジュールを含む。
【００１７】
一般的には、分析期間が開始される前に、エンジン１４は、クロック１８が繰返し可能な連続のビンを決定するようにし、連続のビンは分析期間中に繰り返され得る（ブロック１０６）。繰返し可能な連続のビンにおける各ビンのビン期間が全ての他のビンと同じ長さであることは必要ない。理解されるように、ＴＯＦ質量分析計において、例えば、イオンのビームがパルスの形態（上記に定義されたイオンのパルス化されたビーム）で発生させられたとき、あらゆるパルスに対してクロック１８は、繰返し可能な連続のビンにおいて各ビンに対して、対応するパルス時間区分を作成または追跡する。その結果「飛行時間」分析は、分析期間中の対応するパルス時間区分に対して集められたデータに基づいて行われ得る。一般的に、ビン期間は、通常、アノード２３の「完全停止（ｄｅａｄ）」時間、すなわちアノード２３がイオン衝撃を検出することとその後のイオン衝撃を検出することを可能にするためにリセットすることとの間の期間（これは例示として、わずか約１４ｎｓであり得る）に関連づけるように決定される。
【００１８】
あらゆるパルス中に、１つ以上のイオンがアノード２３に衝突するごとに、衝撃信号がアノード２３から送信され、該衝撃信号はエンジン１４によって受信され、エンジン１４はまた、そのアノード２３に対して、衝撃信号が送信されるパルス時間区分に対応するビンデータを追跡し、データストレージ１７に格納する（ブロック１０８）。計算エンジン１４はまた、分析期間においてパルスの数をカウントするかまたは決定するようにプログラムされる（ブロック１１０）。一般的に、パルスの数は、分析期間の開始前に、ユーザによってその適用のために事前に決定され、ＣＰＵ１２に入力される。連続のビンにおける少なくとも１つのビンに関して、各アノード２３に対して計算エンジン１４は、アノード２３からどの衝撃信号も受信されなかった分析期間中における対応するパルス時間区分の数を決定するようにさらにプログラムされる（ブロック１１２）。
【００１９】
精度を向上させるために、ブロック１１２において、計算エンジン１４が、アノード２３からどの衝撃信号も受信されなくかつアノード２３が活動状態にあり従ってイオン衝撃を検出する能力がある対応するパルス時間区分の数を計算するように構成される場合には、概して好ましい。前述のように、一旦イオンが検出器２２上のアノード２３に衝突すると、その後の短期間（一般的には約１４ｎｓであり得る）、そのアノード２３（またはチャネル）は「完全停止」であり、イオンの衝突を検出する能力がない。従って精度を向上させるため、計算エンジン１４が、検出器２２のアノード２３に対して「完全停止時間」内にイオンが検出された対応するパルス時間区分を排除する場合、好ましい。
一旦分析期間が終了すると（ブロック１１４）、エンジン１４は、各アノード２３に対して別々に、試料からのイオンのビームに対して１つ以上のイオンフラックスを計算するように構成される(ブロック１１６)。これは、繰返し可能な連続のビンにおける１つのビン（または複数のビンの範囲）に対応するイオン衝撃データを分析することによって実行される。一般的に、各アノード２３に対して、イオンフラックスは、繰返し可能な連続のビンにおけるビンによってカバーされる全質量範囲にわたり各個別のｍ／ｚのビンまたは間隔に対して計算される。
理解されるように、「イオンフラックスを計算すること」に言及されたとき、これは、実イオンフラックスの推定を計算することを意味することが意図される。イオンフラックスは、パルス時間区分中にイオンを検出しない確率に関連づけられる。好ましくは、イオンフラックスは、次の式に従って計算される。
【００２０】
【数１】
ここでψ＊は推定されたイオンフラックスを表し（実イオンフラックスを表すψと対照されるように）、ｐ（ｘ＝０）は、繰返し可能な連続のビンにおける特定のビン（またはビンの間隔）に対応するパルス時間区分中にイオンを検出しない確率（ブロック１１２において計算エンジン１４によって決定される）を表す。
【００２１】
エンジン１４はまた、式１に従って計算されるイオンフラックスに対する信頼度間隔を計算するように構成される（ブロック１１８）。信頼度は最初に次の式に従って計算され得る。
【００２２】
【数２】
ここで、
ｃは、ユーザによって決定される小さな数字であり、
ｎは、検出器２２が完全停止ではないパルスの数であり、
【００２３】
【化１】
【００２４】
【化２】
との差よりψ＊とψとの差を定義することがより便利である。フラックス許容差ｔが式
【００２５】
【数３】
に従って定義され得る場合、ｃすなわち信頼度間隔は、次の式
【００２６】
【数４】
に従って計算され得る。ここで、ｃは信頼度間隔を表し、ψ＊は式１において計算された推定されたイオンフラックスを表し、ｔは推定されたイオンフラックスに対する許容差または所望の相対誤差を表す（Ｉ／Ｏ装置１６を経由してユーザによって入力される）。
【００２７】
背景説明として、初期イオン速度、ビーム集束（およびその他の影響）における差の理由で、同じｍ／ｚ（質量／電荷数）のイオンは、ＴＯＦ計器における同じ時点（すなわち、繰返し可能な連続のビンにおける同じビンに対応する同じ時間ビンまたはパルス時間区分内）において検出器２２と衝突しない。イオンの測定されたｍ／ｚと実際のｍ／ｚとの差（記録されたｍ／ｚ−真のｍ／ｚ）が、確率変数であり、平均値＝０および標準偏差σを有する正規分布を有することが仮定され、ここでσの値は、システム１０の特性に依存するが、そのモデルとは無関係であり、σが分析中同じままであり有効な仮定であることが重要であるにすぎない。イオンが任意のパルスに対してその分布に似ていること、およびフラックスが繰返し可能な連続のビンにおける各ビンに対するパルス座標全体にわたり一定であることも仮定される。
【００２８】
各ビンに対するイオン検出は、対応するビンにおけるイオンフラックスに等しいパラメータλを用いてポアッソン過程としてモデル化され得る。
【００２９】
【数５】
イオンフラックスは、次の式に従って計算され得る。
【００３０】
【数６】
ここでψ＊は、実イオンフラックスψの推定である。検出器２２が発生させられたイオンと同数のイオンを検出し得る場合、ψ＊の信頼度は、母集団の大きさ（すなわち、検出器２２（またはアノード２３）が完全停止ではないパルスの数）のみに依存する。
【００３１】
実際は、測定されたイオンフラックスは、上記に説明されるように、検出器２２の制約の理由で常にψに等しいかまたはそれより小さい。例えば、２つのイオンが４つの等しい大きさのアノード２３を有する検出器２２に到着する場合、４つのすべてのアノード２３が活動状態であると仮定すると、両方のイオンを検出する確率は、０．７５である。検出器２２に衝突するすべてのイオン（最大４）を検出しカウントする確率は、イオンの数が大きくなると、さらに減少する。この例示は、上記の式６によるフラックス推定がどの程度信頼度がないかを示す。
【００３２】
あるいは、０個のイオンがアノード２３に到着する場合、０がカウントされるか、または、
【００３３】
【数７】
確率ｐ（０）は、発生させられたイオンの数に対する信頼できる統計量である。
【００３４】
検出器２２に衝突し（かつカウントしない）イオンが、パラメータλ＝ψ（ここでψは実イオンフラックスである）であるポアッソン過程であると仮定すると、式１は式５および７から導かれ得る。
【００３５】
「ゼロカウント」の確率を測定することによって、実イオンフラックスは、式６からよりも式１からより高い信頼度で推定され得る。
【００３６】
一旦、イオンフラックスまたはイオン存在度データが、ブロック１１６に従って各検出器チャネル２３Ａ、２３Ｂ、２３Ｃ、２３Ｄに対して計算され、イオンフラックス計算エンジン１４もまた、ブロック１１８に従って各チャネルの２３Ａ、２３Ｂ、２３Ｃ、２３Ｄのイオン存在度データに対する信頼度間隔を決定すると、エンジン１４は、以下に論議されるようにイオンフラックスを計算する際に、これらのデータポイントの各々を利用するようにさらにプログラムされる。
【００３７】
理解されるように、チャネル２３Ａ、２３Ｂ、２３Ｃ、２３Ｄによって登録されるイオンの存在度が高ければ高いほど、チャネル２３Ａ、２３Ｂ、２３Ｃ、２３Ｄが完全停止しイオン衝撃を検出することが不可能である時間量が大きくなる。チャネルの２３Ａ、２３Ｂ、２３Ｃ、２３Ｄの完全停止時間が１００％に近づくと、そのチャネル２３Ａ、２３Ｂ、２３Ｃ、２３Ｄに対する存在度データの精度が実質的に減少する。
【００３８】
しかしながら、イオンビームがチャネル２３Ａ、２３Ｂ、２３Ｃ、２３Ｄのすべてにわたり均等に分配されない場合、他のチャネル２３Ａ、２３Ｂ、２３Ｃ、２３Ｄはより精度のあるイオン存在度データを有し得る。例えば、図２Ａを参照すると、図において分かり得るように、第３のチャネル２３Ｃは、第１のチャネル２３Ａよりはるかに多い量のイオンを受ける。従って、第３のチャネル２３Ｃに対する存在度データの精度がイオン飽和のために低い場合、第１のチャネル２３Ａに対する存在度データが信頼し得ることは理解される。
【００３９】
ここで図２Ｂおよび図４を見ると、上記のように、イオンまたはイオンフラックスの合計数を推定する方法４００を開始する際に、各チャネルの２３Ａ、２３Ｂ、２３Ｃ、２３Ｄのイオン存在度データに対する信頼度間隔は、（ブロック１１８に従って）計算されるかまたは計算されてきた（ブロック４０２）。次に、各チャネル２３Ａ、２３Ｂ、２３Ｃ、２３Ｄに対するイオンの合計数のパーセンテージ分布が次いで推定される（ブロック４０４）。一般的に、パーセンテージ分布は、同じスペクトルの同じ範囲全体にわたる各チャネル２３Ａ、２３Ｂ、２３Ｃ、２３Ｄに対するカウントを合計することによって計算される。任意のチャネル２３Ａ、２３Ｂ、２３Ｃ、２３Ｄに対して飽和閾値を超えるスペクトル５０の任意の部分は、すべてのチャネルに対してカウントから除外される。例えば、第３のチャネル２３Ｃ上の部分５０は、飽和させられ得、従って信頼性がない場合がある。スペクトルの対応する部分は、異なるチャネル２３Ａ、２３Ｂ、２３Ｃ、２３Ｄに対するイオンカウント合計において考慮されない。
【００４０】
下記の表１を参照すると、４つのチャネル２３Ａ、２３Ｂ、２３Ｃ、２３Ｄに対する例示のカウントが提供される。表１に示されるように、カウントは次いで、各チャネル２３Ａ、２３Ｂ、２３Ｃ、２３Ｄに対するパーセンテージ分布を推定するために用いられ得、それぞれの値１０％、２５％、４０％および１５％という結果となる。理解されるように、このパーセンテージ分布推定プロセスは、各スペクトルに対して動的にかまたは試料取得の初めに１回だけ実行され得る。
【００４１】
【表１】
これらのパーセンテージから、例示において、最大数のイオン（または信号）を受信するチャネル、すなわち４０％である第３のチャネル２３Ｃは、最小の信号、すなわちこの例では１０％である第１の信号の４倍の信号を受信することが分かり得る。好ましくは、最大の信号と最小の信号との比率は約１０倍であり、さらにより大きい場合もあるが、約２倍以下を含む、より小さい比率は、許容され得る。
【００４２】
各チャネル２３Ａ、２３Ｂ、２３Ｃ、２３Ｄに対する強度は、次いで正規化され、その結果、各値は同じ尺度に比例する（ブロック４０６）。表１に例示されるように、各チャネル２３Ａ、２３Ｂ、２３Ｃ、２３Ｄに対する存在度の値は、ブロック４０４において計算されるパーセンテージ分布値によって割られ、正規化された強度値（表１の「補正された存在度推定」と呼ばれる）に到達する。
【００４３】
母集団の最終の推定は、各チャネル２３Ａ、２３Ｂ、２３Ｃ、２３Ｄからの推定の信頼度で重みづけされた平均として計算され得る（ブロック４０８）。理解されるように、この計算は、各補正された存在度推定に対応する信頼度間隔によって掛けられた各補正された存在度推定の合計を総計し、その総計を信頼度値の合計で割ることによって実行され得る。従って、表１に示される例示のデータに関して、最終のイオン母集団またはイオンフラックス推定は、
【００４４】
【数１０】
として計算される。
【００４５】
上記の計算から分かり得るように、この例示において、第１の２３Ａチャネルおよび第４の２３Ｄチャネルからのデータが最も多くの重みづけが与えられる。
【００４６】
従って、本明細書において示されかつ説明されたことは、本発明の好ましい実施形態を構成するが、本発明から逸脱することなく様々な変更がなされ得、本発明の範囲が添付の特許請求の範囲において定義されることは理解されるべきである。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の検出器チャネルを有する質量分析計を用いてイオンフラックスを計算する方法であって、該方法は、
（ａ）各検出器チャネルに関連づけられたイオン存在度データを決定するステップと、
（ｂ）各検出器チャネルに関連づけられた、補正されたイオン存在度データを決定するステップと、
（ｃ）各検出器チャネルに対するイオン存在度データに対応する信頼度データを決定するステップと、
（ｄ）各検出器チャネルに対する該イオン存在度データおよび該信頼度データの両方に関連づけられたすべての該検出器チャネルに対するイオンフラックスの信頼度で重みづけされたイオン存在度推定を決定するステップと
を包含する、方法。
【請求項２】
前記分析計は、前記選択された複数の検出器チャネルから第１の検出器チャネルに関連づけられた前記イオン存在度データが、該選択された複数の検出器チャネルから第２の検出器チャネルに関連づけられた前記イオン存在度データより実質的に大きいように、構成される、請求項１に記載のイオンフラックスを計算する方法。
【請求項３】
前記第１の検出器チャネルに関連づけられた前記イオン存在度データは、前記第２の検出器チャネルに関連づけられた前記イオン存在度データの少なくとも２倍である、請求項２に記載のイオンフラックスを計算する方法。
【請求項４】
（ａ）複数のパルスを生成するステップであって、各パルス中にイオンのビームは分析される試料から発生される、ステップと、
（ｂ）繰返し可能な連続のビンを決定するステップであって、該繰返し可能な連続のビンにおける各ビンは、あらゆるパルスにおける対応パルス時間区分に対応する、ステップと、
（ｃ）各パルス中に検出器に対するイオンの衝突を検出するステップと、
（ｄ）分析期間中にパルスの総数を決定するステップと、
（ｅ）該繰返し可能な連続のビンにおける少なくとも１つのビンに関して、イオン衝撃が検出されなかった対応パルス時間区分の数を決定するステップと、
（ｆ）イオンフラックスを計算するステップであって、該イオンフラックスは、該繰返し可能な連続のビンにおける少なくとも１つのビンに対応するパルス時間区分中にイオン衝撃を検出しない確率に関連づけられる、ステップと
をさらに包含する、請求項１に記載のイオンフラックスを計算する方法。
【請求項５】
前記イオンフラックスは、実質的に次の式：ψ＝ｌｎ（ｐ（ｘ＝０））に従って計算され、
（ａ）ここで、ψは、該イオンフラックスを表し、
（ｂ）ここで、ｐ（ｘ＝０）は、前記繰返し可能な連続のビンにおける前記少なくとも１つのビンに対応する前記パルス時間区分中にイオン衝撃を検出しない確率を表す、
請求項４に記載の方法。
【請求項６】
試料に対してイオンフラックスを計算する方法であって、該方法は、
（ａ）複数のパルス中に該試料からイオンを発生させるステップと、
（ｂ）複数の検出器チャネルを介して前記イオンの衝突を検出するステップと、
（ｃ）該複数の検出器チャネルの各々に関連づけられたイオン存在度データを決定するステップと、
（ｄ）該複数の検出器チャネルの各々に対応する補正されたイオン存在度データを決定するステップと、
（ｅ）選択された複数の検出器チャネルの各々に対するイオン存在度データに対応する信頼度データを決定するステップと、
（ｆ）該イオン存在度データおよび該信頼度データの両方に関連づけられたイオンフラックスの信頼度で重みづけされた存在度推定を決定するステップと
を包含する、方法。
【請求項７】
（ａ）試料からイオンのビームを発生させるイオン源と、
（ｂ）該イオン源の下流に置かれる少なくとも１つの検出器であって、
（ｃ）該少なくとも１つの検出器は、複数の検出器チャネルを備えている、検出器と、
（ｄ）該複数の検出器チャネルに動作可能に連結されたコントローラであって、該コントローラは、
（ｉ）各検出器チャネルに関連づけられたイオン存在度データを決定することと、
（ｉｉ）各検出器チャネルに関連づけられた補正されたイオン存在度データを決定することと、
（ｉｉｉ）該検出器チャネルの各々に対する該イオン存在度データに対応する信頼度データを決定することと、
（ｉｖ）該イオン存在度データおよび該信頼度データの両方に関連づけられたイオンフラックスの信頼度で重みづけされた存在度推定を決定することと
を行なうように構成されるコントローラと
を備えている、質量分析計。
【請求項８】
前記複数の検出器チャネルは、第１の検出器チャネルによって検出されたイオン数が第２の検出器チャネルによって検出されたイオン数より実質的に大きいように構成される、請求項７に記載の質量分析計。
【請求項９】
前記複数の検出器チャネルは、前記第１の検出器チャネルによって検出されたイオン数が前記第２の検出器チャネルによって検出されたイオン数の少なくとも２倍であるように構成される、請求項８に記載の質量分析計。
【請求項１】
複数の検出器チャネルを有する質量分析計を用いてイオンフラックスを計算する方法であって、該方法は、
（ａ）各検出器チャネルに関連づけられたイオン存在度データを決定するステップと、
（ｂ）各検出器チャネルに関連づけられた、補正されたイオン存在度データを決定するステップと、
（ｃ）各検出器チャネルに対するイオン存在度データに対応する信頼度データを決定するステップと、
（ｄ）各検出器チャネルに対する該イオン存在度データおよび該信頼度データの両方に関連づけられたすべての該検出器チャネルに対するイオンフラックスの信頼度で重みづけされたイオン存在度推定を決定するステップと
を包含する、方法。
【請求項２】
前記分析計は、前記選択された複数の検出器チャネルから第１の検出器チャネルに関連づけられた前記イオン存在度データが、該選択された複数の検出器チャネルから第２の検出器チャネルに関連づけられた前記イオン存在度データより実質的に大きいように、構成される、請求項１に記載のイオンフラックスを計算する方法。
【請求項３】
前記第１の検出器チャネルに関連づけられた前記イオン存在度データは、前記第２の検出器チャネルに関連づけられた前記イオン存在度データの少なくとも２倍である、請求項２に記載のイオンフラックスを計算する方法。
【請求項４】
（ａ）複数のパルスを生成するステップであって、各パルス中にイオンのビームは分析される試料から発生される、ステップと、
（ｂ）繰返し可能な連続のビンを決定するステップであって、該繰返し可能な連続のビンにおける各ビンは、あらゆるパルスにおける対応パルス時間区分に対応する、ステップと、
（ｃ）各パルス中に検出器に対するイオンの衝突を検出するステップと、
（ｄ）分析期間中にパルスの総数を決定するステップと、
（ｅ）該繰返し可能な連続のビンにおける少なくとも１つのビンに関して、イオン衝撃が検出されなかった対応パルス時間区分の数を決定するステップと、
（ｆ）イオンフラックスを計算するステップであって、該イオンフラックスは、該繰返し可能な連続のビンにおける少なくとも１つのビンに対応するパルス時間区分中にイオン衝撃を検出しない確率に関連づけられる、ステップと
をさらに包含する、請求項１に記載のイオンフラックスを計算する方法。
【請求項５】
前記イオンフラックスは、実質的に次の式：ψ＝ｌｎ（ｐ（ｘ＝０））に従って計算され、
（ａ）ここで、ψは、該イオンフラックスを表し、
（ｂ）ここで、ｐ（ｘ＝０）は、前記繰返し可能な連続のビンにおける前記少なくとも１つのビンに対応する前記パルス時間区分中にイオン衝撃を検出しない確率を表す、
請求項４に記載の方法。
【請求項６】
試料に対してイオンフラックスを計算する方法であって、該方法は、
（ａ）複数のパルス中に該試料からイオンを発生させるステップと、
（ｂ）複数の検出器チャネルを介して前記イオンの衝突を検出するステップと、
（ｃ）該複数の検出器チャネルの各々に関連づけられたイオン存在度データを決定するステップと、
（ｄ）該複数の検出器チャネルの各々に対応する補正されたイオン存在度データを決定するステップと、
（ｅ）選択された複数の検出器チャネルの各々に対するイオン存在度データに対応する信頼度データを決定するステップと、
（ｆ）該イオン存在度データおよび該信頼度データの両方に関連づけられたイオンフラックスの信頼度で重みづけされた存在度推定を決定するステップと
を包含する、方法。
【請求項７】
（ａ）試料からイオンのビームを発生させるイオン源と、
（ｂ）該イオン源の下流に置かれる少なくとも１つの検出器であって、
（ｃ）該少なくとも１つの検出器は、複数の検出器チャネルを備えている、検出器と、
（ｄ）該複数の検出器チャネルに動作可能に連結されたコントローラであって、該コントローラは、
（ｉ）各検出器チャネルに関連づけられたイオン存在度データを決定することと、
（ｉｉ）各検出器チャネルに関連づけられた補正されたイオン存在度データを決定することと、
（ｉｉｉ）該検出器チャネルの各々に対する該イオン存在度データに対応する信頼度データを決定することと、
（ｉｖ）該イオン存在度データおよび該信頼度データの両方に関連づけられたイオンフラックスの信頼度で重みづけされた存在度推定を決定することと
を行なうように構成されるコントローラと
を備えている、質量分析計。
【請求項８】
前記複数の検出器チャネルは、第１の検出器チャネルによって検出されたイオン数が第２の検出器チャネルによって検出されたイオン数より実質的に大きいように構成される、請求項７に記載の質量分析計。
【請求項９】
前記複数の検出器チャネルは、前記第１の検出器チャネルによって検出されたイオン数が前記第２の検出器チャネルによって検出されたイオン数の少なくとも２倍であるように構成される、請求項８に記載の質量分析計。
【図１】
【図２Ａ】
【図２Ｂ】
【図３】
【図４】
【図２Ａ】
【図２Ｂ】
【図３】
【図４】
【公表番号】特表２０１０−５０１８６４（Ｐ２０１０−５０１８６４Ａ）
【公表日】平成２２年１月２１日（２０１０．１．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−５２５８７２（Ｐ２００９−５２５８７２）
【出願日】平成１９年８月２９日（２００７．８．２９）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＣＡ２００７／００１５１１
【国際公開番号】ＷＯ２００８／０２５１４４
【国際公開日】平成２０年３月６日（２００８．３．６）
【出願人】（５０８１５３８５５）エムディーエス アナリティカル テクノロジーズ， ア ビジネス ユニット オブ エムディーエス インコーポレイテッド， ドゥーイング ビジネス スルー イッツ サイエックス ディビジョン (17)
【出願人】（５０８２９８５１４）アプライド バイオシステムズ インコーポレイテッド (6)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２２年１月２１日（２０１０．１．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年８月２９日（２００７．８．２９）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＣＡ２００７／００１５１１
【国際公開番号】ＷＯ２００８／０２５１４４
【国際公開日】平成２０年３月６日（２００８．３．６）
【出願人】（５０８１５３８５５）エムディーエス アナリティカル テクノロジーズ， ア ビジネス ユニット オブ エムディーエス インコーポレイテッド， ドゥーイング ビジネス スルー イッツ サイエックス ディビジョン (17)
【出願人】（５０８２９８５１４）アプライド バイオシステムズ インコーポレイテッド (6)
【Ｆターム（参考）】
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