質量分析計の入口端および出口端にてイオンバリアを提供するための方法と装置

イオンガイドを有する線形イオントラップおよびそれを操作する方法を提供する。イオンガイドは第１端部および第２端部を有する。本方法は、ａ）イオンガイド内に第１群のイオンを提供する工程と、ｂ）イオンガイド内に第１群のイオンと反対の極性を有する第２群のイオンを提供する工程と、ｃ）イオンガイド内で第１群のイオンおよび第２群のイオンを半径方向に拘束するためのＲＦ駆動電圧をイオンガイドに提供する工程と、ｄ）第１群のイオンおよび第２群のイオンをイオンガイドの第１端部からはじくために、イオンガイドの第１端部からイオンガイドの中央に向かって、第１の軸方向に不活性ガスのガス流を提供する工程と、ｅ）第１群のイオンおよび第２群のイオンをイオンガイドの第２端部からはじくために、捕捉領域バリアを提供する工程と、を含む。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（分野）
本発明は、概して、マススペクトルに関し、より具体的には、線形イオントラップ質量分析計の入口端および出口端にてイオンバリアを提供する方法とシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
（導入）
一般に、線形イオントラップは、細長いロッドセットのロッドに印加される半径方向のＲＦ場と、ロッドセットの入口端および出口端に印加される軸方向直流（ＤＣ）場との組み合わせを用いてイオン群を保存する。線形イオントラップは三次元イオントラップと比較して、非常に大きい捕捉量の提供、保存されたイオン集団を他の下流方向のイオン処理ユニットに容易に運ぶ能力等の利点を有する。しかしながら、そのような線形イオントラップの使用に関していくつかの問題がある。
【０００３】
そのような問題の１つは、線形イオントラップ内に正電荷イオン群および負電荷イオン群を同時に保存することは通常不可能であるということである。この問題は、特定の軸方向直流磁界は１つの極性のイオンに対して有効バリアを提供するが、同一の直流磁界は反対の極性を有するイオンを線形イオントラップ外に向かって加速するという事実に起因する。したがって、直流バリア磁界を利用する線形イオントラップは、対立する極性を有するイオン群を同時に保存することに通常使用されていなかった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
したがって、対立する極性を有するイオン群を同時に捕捉できる線形イオントラップの線形イオントラップシステムおよび操作方法の必要性が存在する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
（要旨）
本発明の第１の実施形態の側面によると、イオンガイドを有する線形イオントラップを操作する方法を提供する。イオンガイドは、第１端部および第２端部を有する。本方法は、ａ）イオンガイド内に第１群のイオンを提供する工程と、ｂ）イオンガイド内に第２群のイオンを提供する工程であって、第２群のイオンは、第１群のイオンに対して反対の極性を有する工程と、ｃ）イオンガイド内で第１群のイオンおよび第２群のイオンを半径方向に拘束するためにＲＦ駆動電圧を提供する工程と、ｄ）第１群のイオンおよび第２群のイオンとの双方をイオンガイドの第１端部からはじくために、イオンガイドの第１端部から中央に向かって、第１の軸方向に不活性ガスのガス流を提供する工程と、ｅ）第１群のイオンおよび第２群のイオンをイオンガイドの第２端部から離れてはじくために捕捉領域バリアを提供する工程と、を含み、第１の軸方向へのガス流および捕捉領域バリアは、第１群のイオンおよび第２群のイオンを捕捉するための主要捕捉領域を画定する。
【０００６】
本発明の第２の実施形態によると、第１端部と第２端部とを有するイオンガイドと、イオンガイドにＲＦ駆動電圧を提供し、イオンガイド内に両方の極性のイオンを半径方向に拘束するために、イオンガイドに接続されたＲＦ駆動電圧電源と、イオンガイド内で、イオンガイドの第１端部からイオンガイドの中央に向かって、第１の軸方向に不活性ガスの第１ガス流を提供するための第１ガス源であって、第１ガス流は、両方の極性のイオンを第１端部から第２端部に向かってはじくために十分な密度と速度とを有する第１ガス源と、イオンガイドの第２端部から両方の極性のイオンをはじくための第２端部の捕捉領域バリアと、を備える、線形イオントラップが提供される。第１の軸方向へのガス流および捕捉領域バリアは、両方の極性のイオンを捕捉するための主要捕捉領域を共に画定する。
【０００７】
出願者の教示するこれらおよびその他の特性を本明細書に説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
（種々の実施形態の説明）
図１を参照すると、本発明の一実施形態による、線形イオントラップ質量分析計１００の概要図を図示する。線形イオントラップ質量分析計１００は、第１端部１０２および第２端部１０４と、第１端部１０２と第２端部１０４の間に伸びたロッドセット１０６を有する。イオン群１０８は、ロッドセット１０６内の内空間に注入されることが可能であり、その空間内で、イオン群１０８は、ロッドセット１０６の半径方向ＲＦフィールドを提供するＲＦ駆動電圧電源１０９により、半径方向に拘束されることが可能である。本発明の側面によると、イオン群１０８は、第１群のイオンおよび第２群のイオンを含むことができる。ここに、第２群のイオンは、第１群のイオンと反対の極性を有する。ロッドセット１０６内でイオン群１０８を半径方向に拘束するため、ロッドセット１０６の第１端部１０２に第１不活性ガス流１１０が提供され、一方、ロッドセット１０６の第２端部１０４に第２不活性ガス流１１２が提供される。図示するように、第１および第２ガス流は、第１ガス源１１０および第２ガス源１１２からそれぞれ提供される。あるいは、当然ながら、単一ガス源を用いて第１ガス流１１０および第２ガス流１１２を提供することができる。第１ガス流の第１不活性ガスは、第２ガス流の第２不活性ガスと同質であっても異質であってもよい。
【０００９】
第１ガス流１１０は、ロッドセット１０６内をロッドセット１０６の第１端部１０２から中央に向かって略軸方向に流れるように、第１端部プレート１１６の第１端部アパーチャ１１４を通して提供される。同様に、第２ガス流１１２は、ロッドセット１０６の第２端部１０４から中央に向かって略軸方向に流れるように、第２端部プレート１２０の第２端部アパーチャ１１８を通して、ロッドセット１０６の内部に提供される。第１ガス流１１０および第２ガス流１１２は共に、ガス流制御弁１２３により制御される。
【００１０】
第１ガス流１１０および第２ガス流１１２は、ポンプ１２２によって、ロッドセットの中央に向かって導かれる。ポンプ位置１２２において、第１不活性ガスおよび第２不活性ガスは共に、ロッドセット１０６より、ポンピングされる。イオン群がポンプ１２２により捕捉からポンピングされることを防ぐために、半径方向ＲＦフィールドがロッドセット１０６に提供される。さらに、端部１０２、１０４の近い方の端部に向かう軸方向速度上における、ガス流１１０および１１２の衝突緩衝効果により、イオン群はロッドセット１０６内で軸方向に拘束される。
【００１１】
イオン群１０８を抑制するために十分な第１ガス流１１０および第２ガス流１１２の速度はいくつかの手段で決められることができ、そのうちの１つは実験による手段である。実験の場合、線形イオントラップ質量分析計１００の両端部１０２、１０４にイオン検知器を設置し、特定のガス流速度における、イオン群１０８の捕捉からの脱出率が測定される。ガス流速度が有効であれば、ガス流なしと比較してガス流ありの場合、イオン脱出率は著しく低くなる。ガス流速度は理論的にも決められる。例えば、最高効率流の概算推定速度は、バリア領域（ガスが注入される領域からガスがポンピングされる領域）での軸方向の圧力の積分が１ｍＴｏｒｒ＊ｃｍになるように最小流速度を調整することにより達成される（例えば、参照することにより内容が本明細書に組み入れられる、米国特許番号第４，９６３，７３６号を参照）。あるいは、ガス流の要求条件は下記の数式で求められる。
【００１２】
【数１】

ここで、Ｌはバリア領域の長さ、ｖ（ｇ）はバリア領域内でのガス速度、そしてＤは着目イオンの拡散係数である。
【００１３】
任意選択で、いくつかの実施形態において、ガス源１１０より提供されるガス流１１０ではなく、ガス流１１０は、質量分析計の前段階より高い圧力からもたらされてもよい。本質量分析計の前段階より高い圧力は、採取インターフェースの設計の結果もしくはガス流を用いて意図的に作られたものである。
【００１４】
図２を参照すると、本発明の第２の実施形態による、線形質量分析計２００の概要図を図示する。明瞭にするため、図１の線形イオントラップ質量分析計システム１００の要素に類似した線形イオントラップ質量分析計システム２００の要素の指定に、同じ参照番号に１００を加えた番号を用いる。簡潔さのため、図１のいくつかの記述は図２で繰り返されない。
【００１５】
図１の線形イオントラップ質量分析計１００と同様に、図２の線形イオントラップ質量分析計２００において、第１ガス流２１０は、ロッドセット２０６内をロッドセット２０６の第１端部２０２から中央に向かって略軸方向に流れるよう、第１端部プレート２１６の第１端部アパーチャ２１４を通して提供される。同様に、第２ガス流２１２は、ロッドセット２０６内をロッドセット２０６の第２端部２０４から中央に向かって略軸方向に流れるよう、第２端部プレート２２０の第２端部アパーチャ２１８を通して提供される。
【００１６】
第１ガス流２１０および第２ガス流２１２を、互いに反対の軸方向に導くため、ロッドセット２０６の各端部にスリーブ２２４が提供される。いくつかの実施形態において、スリーブは円筒状で、半径はロッドセット２０６の半径（ロッドセットの中心縦軸からロッドの中間点までの距離）より大きい。本スリーブ２２４は、端部アパーチャ２１４および２１８にてロッドセット２０６を囲み、ロッドセット２０６の中央に向かって少なくとも部分的に伸びる。図１のロッドセット１０６と同様に、イオン群は、ロッドセット２０６への半径方向ＲＦフィールドの印加により、ロッドセット２０６の半径方向に拘束され、そして拘束スリーブ２２４により高い効率を有する第１ガス流２１０および第２ガス流２１２により、縦軸方向に拘束される。図２の実施形態において、拘束スリーブ２２４は第１端部プレート２１６および第２端部プレート２２０に付属されていない。任意選択で、別の実施形態において、拘束スリーブは、端部プレート２１６および２２０に付属されるかもしくはそれに至るまで延在してもよい。ガスの流れは、隣接するロッド間の隙間を閉じる挿入物を用いて、拘束されることができる。挿入物の機能は、ガス流の抑制を援助する拘束スリーブの機能と類似する。
【００１７】
図３を参照すると、本発明の第３の実施形態による、線形イオントラップ質量分析計システム３００の概要図を図示する。明瞭にするため、図２の線形イオントラップ質量分析計２００の要素に類似した線形イオントラップ質量分析計３００の要素の指定に、同じ参照番号に１００を加えた番号を用いる。簡潔さのため、図１および２のいくつかの記述は図３で繰り返されない。
【００１８】
図２の線形イオントラップ質量分析計２００と同様に、図３の線形イオントラップ質量分析計３００は、ガス流３１０および３１２で提供されるガスバリアを向上するスリーブ３２４を有する。しかしながら、線形イオントラップ質量分析計１００および線形イオントラップ質量分析計２００と異なり、線形イオントラップ質量分析計３００において、ガス流３１０および３１２の各々は、第１および２端部プレート３１６および３２０の第１および２端部アパーチャ３１４および３１８を通して提供されない。代わりに、第１ガス流３１０は、ロッドセット３０６に第１ガス入口ポート３２６を通して提供される一方、第２ガス流３１２は、ロッドセット３０６に第２ガス入口ポート３２８を通して提供される。第１ガス入口ポート３２６は、ロッドセット３０６の第１端部３０２にロッドセット３０６の中央に向かって配置される。同様に、第２ガス入口ポート３２８は、ロッドセット３０６の第２端部３０４にロッドセット３０６の中央に向かって配置される。結果として、第１ガス流３１０は、第１ガス入口ポート３２６から二軸方向に提供される。すなわち、図１および２の線形イオントラップ質量分析計と同様に、第１ガス流３１０は、ロッドセット３０６の第１ガス入口ポート３２６から中央に向かって提供される。さらに、ガス流３１０は、ロッドセット３０６の第１ガス入口ポート３２６から第１端部３０２に向かって逆軸方向（第１ガス逆流）に提供される。両実施例において、ロッドセット３０６内の第１ガス流３１０は、スリーブ３２４により略軸方向に流れるように導かれる。同様に、第２ガス入口ポート３２８は、ロッドセット３０６の第２端部３０４にロッドセット３０６の中央に向かって配置されるため、第２ガス流３１２は、ロッドセット３０６の第２ガス入口ポート３２８からロッドセット３０６の中央に向かって、そしてロッドセット３０６の第２ガス入口ポート３２８から第２端部３０４に向かって逆軸方向（第２ガス逆流）に提供される。両実施例において、ふたたび、第２ガス流は、スリーブ３２４により略軸方向に導かれる。第１端部電極３３０および第２端部電極３２９は、有効なバリアフィールドを提供するため第１端部プレート３１６および第２端部プレート３２０に有効な電圧を提供する。
【００１９】
図３の線形イオントラップ質量分析計３００の形状は、イオン群３０８をロッドセット３０６の両端部３０２および３０４から離して拘束する。本形状は、補助捕捉領域をロッドセット３０６の各端部に提供する工程も可能にする。特に、本図に示すように、第１端部３０２に有効なバリアフィールドを提供する工程により、第１端部補助捕捉領域３０８ａを提供できる。すると、イオン群は、第１端部３０２向けの第１ガス流３１０および端部３０２に提供されたバリアフィールド間の捕捉領域３０８ａに捕捉される。例えば、本バリアフィールドは、第１端部プレート３１６もしくは代わりに他の電極で提供される。
【００２０】
同様に、第２補助捕捉領域３０８ｂは、線形イオントラップ質量分析計３００の第２端部３０４に提供された有効なバリアフィールドと第２ガス入口ポート３２８の間に提供される。特に、第２ガス入口ポート３２８からの第２ガス流３１２は、第２端部捕捉領域３０８ｂ内にイオン群を捕捉するため、第２端部３０４に向かって流れる。
【００２１】
ロッドセット３０６の端部３０２および３０４に提供されるバリアフィールドは直流または交流／ＲＦであり得る（以下の記述において、「交流／ＦＲ」は交流もしくは交流／ＲＦのうちの１つを意味する、ＲＦフィールドを用いる当業者には理解されるであろう、ＲＦ周波数外の交流でも働く）。代わりに、ある当業者は直流、別の当業者はＲＦを使うことができる。バリアフィールドとしてのＲＦもしくは直流の選択は、捕捉領域３０８ａおよび３０８ｂに捕捉されるイオン群に依存する。特に、例えば、正電荷イオン群のみ捕捉領域３０８ａおよび３０８ｂに保存され、また両方の極性のイオンがガス入口ポート３２６および３２８の間の主要捕捉領域に保存される。この場合、ＲＦもしくは正値直流バリア磁界を端部３０２および３０４に提供する。例えば、正電荷イオン群が捕捉領域３０８ａに保存され、負電荷イオン群が捕捉領域３０８ｂに保存されるとする。本イオン群を捕捉するため、ＲＦバリアフィールドを両端部３０２および３０４に提供する。代わりに、正値直流バリア磁界を端部３０２に、そして負値直流バリア磁界を端部３０４に提供する。一方、補助捕捉領域３０８ａおよび３０８ｂに捕捉されたイオン群が正電荷および負電荷を有するならば両端部にＲＦバリアフィールドが提供されなければならない。
【００２２】
図４を参照すると、本発明の第４の実施形態による、線形イオントラップ質量分析計４００の概要図を図示する。明瞭にするため、図３の線形イオントラップ質量分析計３００の要素に類似した線形イオントラップ質量分析計４００の要素の指定に、同じ参照番号に１００を加えた番号を用いる。簡潔さのため、図３の記述は図４において繰り返されない。
【００２３】
線形イオントラップ質量分析計３００と同様に、線形イオントラップ質量分析計４００は、ロッドセット４０６の第１端部４０２からロッドセット４０６の中央に向かって位置した第１ガス入口ポート４２６を有する。しかしながら、図３の線形イオントラップ質量分析計３００とは異なり、図４の線形イオントラップ質量分析計４００は第２ガス入口ポートを含まない。結果として、線形イオントラップ質量分析計４００は、イオン群４０８の捕捉のためのガス入口ポート４２６と第２端部４０４の間の主要捕捉領域、それと第１端部４０２とガス入口ポート４２６の間の第１補助捕捉領域４０８ａを共に含む。
【００２４】
イオン群４０８の捕捉のための主要捕捉領域の左側イオンバリアは、ガス入口ポート４２６から第２端部４０４へ第一略軸方向に流れる第１ガス流４１０で提供される。本左側イオンバリアは、イオン群４０８が正電荷または負電荷に関わらず、イオン群４０８が第１端部４０２に向かって主要捕捉領域から脱出するのを妨ぐ。イオン群４０８が正電荷および負電荷の両方であれば、第２端部４０４においてイオン群４０８が第２端部アパーチャ４１８を通して脱出するのを防ぐため、第２端部補助電極４２９を用いてＲＦまたは交流電圧を第２端部プレート４２０に提供できる。代わりに、イオン群４０８が単一極だけであれば、第２補助電極４２９は第２端部プレート４２０にＲＦ／交流電圧を提供する。もしくは、ロッドセット４０６の主要捕捉領域内にイオン群４０８を有効的に捕捉するために、イオン群４０８と同じ極性の直流を提供できる。
【００２５】
第１の軸方向の第１ガス流４１０に加えて、第１ガス逆流４１０は、第１ガス入口ポート４２６から第１端部４０２に向かって流れる。これは第２端部４０４に向かう第１の軸方向での補助捕捉領域からどちらかの極性のイオン群が脱出するのを妨ぐため、第１補助捕捉領域４０８ａに右側バリアを提供する。第１補助捕捉領域４０８ａの右側イオンバリアは、第１補助電極４３０で第１端部プレート４１６に提供するバリアフィールドで提供できる。上記で議論したように、第１端部プレート４１６に提供される電圧は、両方の極性のイオンが第１補助捕捉領域４０８ａに捕捉されるのであれば、ＲＦ／交流でなければならない。一方、単一の極性を持つイオン群のみが第１補助捕捉領域４０８ａに捕捉されるのであれば、第１端部補助電極４３０は、第１端部プレート４１６に捕捉されるイオン群と同一極性の直流を代わりに提供できる。当然ながら、単一の極性を有するイオン群のみ第１補助捕捉領域４０８ａにて捕捉される場合でも、第１端部電極４３０は、本イオン群を捕捉するために、第１端部プレート４１６にＲＦ／交流電圧を提供することができる。
【００２６】
図５を参照すると、本発明の第５の実施形態による、線形イオントラップ質量分析計５００の概要図が図示されている。明瞭にするため、図４の線形イオントラップ質量分析計４００の要素に類似した線形イオントラップ質量分析計５００の要素の指定に、同じ参照番号に１００を加えた番号を用いる。簡潔さのため、図４の記述は図５において繰り返されない。
【００２７】
図５の線形イオントラップ質量分析計５００は端部５０２と５０４のほぼ中間点に位置する壁５３２に関して非対称である。図４の線形イオントラップ質量分析計４００と同様に、図５の線形イオントラップ質量分析計５００において、ガスイオンバリアは一端のみに提供され、他端には有効なバリアフィールドが提供される。
【００２８】
ロッドセット５０６の第１端部５０２から中央に向かって略第１の軸方向に流れるように、第１ガス流５１０を、第１端部プレート５１６の第１端部アパーチャ５１４を通して、線形イオントラップ質量分析計５００のロッドセット５０６に提供する。第１ポンプ場５２２ａは、ロッドセット５０６の第１端部５０２と中央５３２の間に提供される。本第１ポンプ場は第１ガス流５１０の第１不活性ガスの大部分をポンピングする。しかしながら、第１不活性ガスの一部分およびその他のガスは、第１ポンプ場５２２ａと第２端部５０４の間に到達する。したがって、線形イオントラップ質量分析計５００の主要捕捉領域内のガス圧を減らすため、ロッドセット５０６の第２端部５０４に第２ポンプ場５２２ｂを提供する。当然ながら、壁５３２は両端部５０２および５０４の中間点に位置される必要はなく、ロッドセット５０６の長さ方向に沿った異なる点に位置されることができる。
【００２９】
図４のイオントラップ質量分析計４００と同様に、図５のイオントラップ質量分析計５００は、第１ポンプ場５２２ａと第２端部５０４の間に主要捕捉領域、を有する。しかしながら、イオントラップ質量分析計５００は補助捕捉領域を有しない。すなわち、いくつかの実施形態において、第１端部５０２から第１ポンプ場５２２ａへの第１ガス流５１０は十分に強力で、どちらかの極性を有するイオン群５０８に対しても第１ポンプ場５２２ａを超えて第１端部５０２に向かって進行するのを防ぐ。
【００３０】
第１の軸方向の本第１ガス流５１０に加えて、イオン群５０８が第２端部５０４の第２端部アパーチャ５１８を通して脱出するのを防ぐため、第２補助電極を用いてＲＦ／交流電圧は第２端部プレート５２０に適用されることができる。
【００３１】
前記の実施形態において、軸方向流れは、両方の極性のイオンにバリアを提供するために用いられる。いくつかの実施形態において、ロッドセットのどちらかの端部においてイオン群を押し出すために、軸方向の場を使用することは有利である（代わりに、当然ながら、イオン群は半径方向にポンピングされることができる）。そのような軸方向のフィールドを提供する有効な電極については説明がなされている。例えば、ＬｏｂｏｄａＡ．，Ｋｒｕｔｃｈｉｎｓｋｙ，Ａ．，ＬｏｂｏｄａＯ．，ＭｃＮａｂｂＪ．，Ｓｐｉｃｅｒ，Ｖ，Ｅｎｓ，Ｗ．，ａｎｄＳｔａｎｄｉｎｇＫ．，”ＬＩＮＡＣＩＩＥｌｅｃｔｒｏｄｅＧｅｏｍｅｔｒｙｆｏｒＣｒｅａｔｉｎｇａｎＡｘｉａｌＦｉｅｌｄｉｎａＭｕｌｔｉｐｏｌｅＩｏｎＧｕｉｄｅ”，ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＰｈｙｓｉｃｓａｎｄＡｓｔｒｏｎｏｍｙ，ＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＭａｎｉｔｏｂａ，Ｗｉｎｎｉｐｅｇ，ＣａｎａｄａＥｕｒ．Ｊ．ＭａｓｓＳｐｅｃｔｒｏｍ，６，５３１−５６３，（２０００）；（ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｉｍｐｕｂ．ｃｏ．ｕｋ／ａｂｓ／ＥＭＳ０６＿０５３１．ｈｔｍｌ）で利用可能（以下「Ｌｏｂｏｄａ文献」）。本参考文献で記述された電極に類似した電極を採用したイオントラップ質量分析計システム６００は以下に記述されている。軸方向の場をＲＦイオンガイドに導入する本方法もしくは他の有効な方法は採用されることができる。それらの方法の変形例は米国特許第６，１１１，２５０号に記述されている。
【００３２】
図６を参照して、本発明の第６の実施形態による、線形イオントラップ質量分析計６００の概要図が図示されている。明瞭にするため、図１の線形イオントラップ質量分析計１００の要素に類似した線形イオントラップ質量分析計６００の要素の指定に、同じ参照番号に５００を加えた番号を用いる。簡潔さのため、図１の記述は図６において繰り返されない。
【００３３】
図１の線形イオントラップ質量分析計１００の要素に加えて、図６の線形イオントラップ質量分析計６００は、Ｔ形状の断面を有する電極６３４を有する。電極６３４はＴ形状の断面を有するが、図示された電極の配置はイオンガイドのｍ／ｚウインドウを著しく制限することなく多極イオンガイドに小さな軸方向の場を形成するのに使用できる。本特別形状は電極６３４の剛性と便利性のために選択されたが、他の形状を有する電極も採用できる。
【００３４】
イオンガイドの軸上のポテンシャル、Ｕ_ａはＵ_Ｌ（直流ポテンシャル）と次の数式で得られる主要ロッドセットの直流ポテンシャルバイアス、Ｕ_ｂの線形結合にて求められる。
【００３５】
【数２】

Ｌｏｂｏｄａ文献に記述されているように、数式内のパラメータ、αとβは主要ロッドと追加ロッド両方の幾何学に依存し、したがって、電極の形状または位置の縦軸方向の変化はｚ軸に沿っての電気ポテンシャルの変動を導く。本ポテンシャル変動のｚ勾配は軸方向電気フィールドを決定する。
【００３６】
図７を参照すると、ロッドセット６０６の断面図およびイオントラップ質量分析計システム６００の電極６３４が図示される。図７に図示されるように、各電極６３４はベース６３４ａおよびステム６３４ｂを有する、そして補助電圧電源６３４ｃで提供される補助電圧により駆動される。図６に図示されるように、電極６３４の断面はステム６３４ｂの寸法を変更することにより縦軸方向において変化される。
【００３７】
Ｌｏｂｏｄａ文献および米国特許第６，１１１，２５０号で記述されているように、軸方向の場の変動は、ステムの縦軸方向に沿った寸法を変更することによって提供される。代わりに、いくつかの実施形態において、有効な軸方向の場を形成するために主要ロッドセットが使用される。それはロッドセットの長さ方向の断面面積を変化し軸方向の場を制御するため、ロッドペアのうちの１つに追加電圧を提供する工程により達成される。例えば、米国特許第６，１１０，２５０号には、追加電極を使用せずに有効な軸方向の場を提供する別の方法が記載されている。上記特許の中の、図３から５はテーパを有するロッドを図示し、図６から９は傾斜したロッドを図示する。両適用において、軸方向に変化する形状を有する主要ロッドは、有効な軸方向の場を提供できる。補助電極は要求されない。さらに、前記特許の中の図２７および２８に図示されているように、抵抗塗装を有するもしくは分割されたロッドは、追加電極を必要とせずに、有効な軸方向の場を生成するのに使用できる。
【００３８】
図６を再度参照すると、電極６３４のステム６３４ｂは、上記の有効な軸方向の場を提供するために、第１端部６０２から第２端部６０４に向かって非線形に減少する。ガスバリアフィールドと組み合わせた本電極の実際操作は、図８ａ、８ｂおよび８ｃを参照すると、以下に記述されている。
【００３９】
図８ａを参照すると、図６の線形イオントラップ質量分析計システム６００は、第１端部６０２および第２端部６０４にてイオン群を半径方向に拘束するため各々提供されるガス流６１０（図６に図示）および６１２と共に図示される。さらに、イオントラップ質量分析計システム６００の右側に図示されるように、軸方向ポテンシャルＵ（ｚ）は、質量分析計システム６００の端部６０４で正値（図６に図示）および端部６０２で負値を提供する。結果として、正電荷イオン群６０８ａは質量分析計システムの端部６０２に引き寄せられ、一方、負電荷イオン群６０８ｂは第２端部６０４に引き寄せられる。このように、正電荷および負電荷イオンはともにロッドセット６０６内に捕捉されることができるが、互いに疎なイオン雲により両イオン群が互いに反応することが妨げられる。
【００４０】
図８ｂを参照すると、軸方向の場が停止されると（Ｕ（ｚ）＝０）、イオン集団６０８内の正荷電および負荷電イオン群は互いに自由に反応する。イオン群６０８は、ガス流６１０および６１２により、ロッドセット６０６の第１端部６０２および第２端部６０４に拘束され続ける。
【００４１】
図８ｃを参照すると、ガス流６１０および６１２は、停止されるまたは少なくとも減少される。代わりに、軸方向の場、Ｕ（ｚ）は、ガス流６１０および６１２を克服するために十分なだけ増強される。同時に、軸方向の場、Ｕ（ｚ）（図８ｃ中において、質量分析計システム６００の右側に図示）は図８ａで提供されている方向と反対の方向に提供される。すなわち、軸方向の場、Ｕ（ｚ）はロッドセット６０６の第１端部６０２で正値、そしてロッドセット６０６の第２端部６０４で負値を有し、負電荷イオン群６０８ｂ’はロッドセット６０６の第１端部６０２で軸方向に排斥され、一方、正電荷イオン群６０８ａ’はロッドセット６０６の第２端部６０４で軸方向に排斥される。当然ながら、図８ｂに図示されている段階で起こるイオンの反応のため、図８ｃのイオン集団６０８ｂ’は図８ａのイオン集団６０８ｂと同一である必要はなく、また、図８ｃのイオン集団６０８ａ’は図８ａのイオン集団６０８ａと同一である必要がないことを留意されたい。
【００４２】
操作例
例えば、次の３つの論文に記述されているように、前記方法および装置はイオン／イオンの反応を促進するために使用できる。（１）Ｓｙｋａ，ＪｏｈｎＥ．Ｐ．，Ｃｏｏｎ，ＪｏｓｈｕａＪ．，Ｓｃｈｒｏｅｄｅｒ，ＭｅｌａｎｉｅＪ．，Ｓｈａｂａｎｏｗｉｔｚ，ＪｅｆｆｒｅｙａｎｄＨｕｎｔ，ＤｏｎａｌｄＦ．−”ＰｅｐｔｉｄｅａｎｄＰｒｏｔｅｉｎＳｅｑｕｅｎｃｅＡｎａｌｙｓｉｓｂｙＥｌｅｃｔｒｏｎＴｒａｎｓｆｅｒＤｉｓｓｏｃｉａｔｉｏｎＭａｓｓＳｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ”−ＴｈｅＮａｔｉｏｎａｌＡｃａｄｅｍｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅｏｆｔｈｅＵ．Ｓ．Ａ．（２００４），Ｖｏｌ．１０１，Ｎｏ．２６，ｐｐ９５２８−９５３３（以下「Ｓｙｋａ文献」）、（２）Ｘｉａ，Ｙ．，Ｌｉａｎｇ，Ａ．，ＭｃＬｕｃｋｅｙＳｃｏｔｔＡ．−“ＰｕｌｓｅｄＤｕａｌＥｌｅｃｔｒｏｓｐｒａｙＩｏｎｉｚａｔｉｏｎｆｏｒＩｏｎ／ＩｏｎＲｅａｃｔｉｏｎｓ”−ＡｍｅｒｉｃａｎＳｏｃｉｅｔｙｆｏｒＭａｓｓＳｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ（２００５）１６，ｐｐ１７５０−１７５６（以下「Ｘｉａ文献」）、（３）ＭｃＬｕｃｋｅｙ，ＳｃｏｔｔＡ．，Ｒｅｉｄ，ＧａｖｉｎＥ．，ａｎｄＷｅｌｌｓ，Ｊ．Ｍｉｔｃｈｅｌｌ−“ＩｏｎＰａｒｋｉｎｇｄｕｒｉｎｇＩｏｎ／ＩｏｎＲｅａｃｔｉｏｎｓｉｎＥｌｅｃｔｒｏｄｙｎａｍｉｃＩｏｎＴｒａｐｓ”−ＡｎａｌｙｔｉｃａｌＣｈｅｍｉｓｔｒｙ，Ｖｏｌ．７４，Ｎｏ．２，Ｊａｎｕａｒｙ１５，２００２（以下「ＭｃＬｕｃｋｅｙ文献」）。
【００４３】
前記ＳｙｋａとＭｃＬｕｃｋｅｙ文献は、イオン／イオンの反応に使用される線形イオントラップの配置について記述する。Ｘｉａ文献は、線形イオントラップで採用可能な技術であるイオンパーキングの利点について記述する。特に、考察中のサンプルに関して追加情報を得るために、反応のいくつかのクラスを採用できる。以下に記述される反応のこれらのクラスは、反対の極性を有するイオン群を捕捉できる捕捉領域で起こるため促進される。
【００４４】
電荷減少
このクラスの反応において、着目される多重荷電イオン群は、反対極性を有するイオン群を捕捉するために使用可能な上記の捕捉領域にまず捕捉される。次に、着目多重荷電イオン群の極性と反対の極性を有するイオン群を、着目多重荷電イオン群の電荷状態を減少するため追加する。反対極性を有するイオン群を追加することは、より鮮明なスペクトルの獲得および干渉回避の補助となる。
【００４５】
イオンパーキング
例えば、多重に荷電されたアナライトイオン群は前記されたように線形イオントラップの捕捉領域に保存される。線形イオントラップは捕捉領域が反対極性を有するイオン群を同時に捕捉できるように構成される。多重に荷電されたアナライトイオン群は着目質量電荷比を有するイオン群および興味のないその他のイオン群を含む。着目質量電荷比を有するイオン群を「加温する」ために線形イオントラップに励起フィールドを重ね合わせる。この励起フィールドの適用は着目加温イオン群のイオン／イオンの反応率を抑制する。次に、反対の極性を有するイオン群を捕捉に保存された多重に荷電されたアナライトイオン群に追加する。反対の極性を有するこれらのイオン群はその他のアナライトイオン群と比較して、着目加温イオン群と著しく低い程度で反応する。反応率抑制の理由は（１）イオン／イオンの反応ペアの相対的速度の増加はイオン／イオン捕獲のためのクロスセクションを減少できる、（２）着目イオン群を含む正電荷および負電荷有するイオン群が物理的に重なる時間を減らす。電荷減少の結果として、着目加温イオン群の反応率は著しく低いため、アナライトイオン群の大部分は励起フィールドが目標とする質量電荷比に最終的にまとめられる。このことは、一般的にマススペクトルは幅広い電荷状態分布有するため、個々のピーク強度が低められた多重に荷電されたアナライトイオン群の着目イオン群のシグナルを著しく増幅する。
【００４６】
電荷転移分離
このクラスの反応において、反対の極性を有するイオン群はアナライトイオン群を分裂するように反応する。したがって、アナライトイオン群の構造解明を促進する。
【００４７】
電荷逆転反応
このクラスの反応によると、アナライトイオン群の電荷はイオン／イオンの反応の結果、反対の極性に転換される。これはイオン分裂がイオンの初期電荷状態に依存するため構造解明を促進できる。すなわち、衝突誘発分裂（ＣＩＤ）を用いて、着目イオン群をまずその状態で分裂させることができ、次にその条件のもとでＭＳ／ＭＳスペクトルを記録することができる。次に、同種類の別イオン群を電荷逆転反応させ、それからＣＩＤ分裂させる。結果として代替のＭＳ／ＭＳスペクトルを得る。これら２つのＭＳ／ＭＳスペクトルは調査下のイオン群の構造に関する相補的な情報をもたらす。本発明の側面によると、採用できるイオン取り扱いの追加方法が記述されている。例えば、ＭｃＬｕｃｋｅｙＳ．Ａ．，ＳｔｅｐｈｅｎｓｏｎＪ．Ｌ．Ｊｒ．−“Ｉｏｎ／ｉｏｎｃｈｅｍｉｓｔｒｙｏｆｈｉｇｈ−ｍａｓｓｍｕｌｔｉｐｌｙｃｈａｒｇｅｄｉｏｎｓ”−ＭａｓｓＳｐｅｃｔｒｏｍＲｅｖ．１９９８Ｎｏｖ−Ｄｅｃ；１７（６）；（３６９−４０７）。
【００４８】
本発明の別の変形例および修正も可能である。例えば、イオン群を半径方向にポンピングする代わりに、選択されたイオン群はロッドの隙間を通して検知器に半径方向にポンピングされる。さらに、前記述は、ロッドセットと質量分析計を参照しているが、本発明はロッドセット外のイオンガイド、例えば、らせんおよび輪ガイドに適用できることは当業者に理解される。さらに、質量分析計とは異なる線形イオントラップも採用できる。全ての修正および変形例は請求項で定義されている本発明の分野および範囲内であると考えられる。
【００４９】
当業者は、以下に示される図画が例図目的のみであることを理解するであろう。図画は、いかなる理由であっても出願者の教示の範囲を制限することを意図するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】図１は、本発明の一実施形態による、互いに反対方向のガス流を線形イオントラップの各端部に提供する線形イオントラップ質量分析計を図示する概要図である。
【図２】図２は、本発明のさらなる実施形態による、拘束スリーブにより導かれる互いに反対方向のガス流を線形イオントラップの各端部に提供する線形イオントラップ質量分析計を図示する概要図である。
【図３】図３は、本発明のさらなる実施形態による、軸方向ガス流を線形イオントラップ質量分析計の他端と線形イオントラップ質量分析計の中間点との間のガス入口点部分路に提供し、軸方向のガス流を拘束スリーブにより導く、線形イオントラップ質量分析計を図示する概要図である。
【図４】図４は、本発明のさらなる実施形態による、ロッドセットの一端にバリアフィールドを提供し、一方、軸方向ガス流を線形イオントラップ質量分析計の他端と線形イオントラップ質量分析計の中間点との間のガス入口点部分路に提供する線形イオントラップ質量分析計を図示する概要図である。
【図５】図５は、本発明のさらなる実施形態による、線形イオントラップ質量分析計の一端にガス流、一方、他端にバリアフィールドを提供し、さらに線形イオントラップ質量分析計の長さ方向に差動排気を提供する線形イオントラップ質量分析計を図示する概要図である。
【図６】図６は、本発明のさらなる実施形態による、線形イオントラップの各端部に対立方向のガス流を提供し、さらに質量分析計の長さ方向に軸方向の場を形成する電極を提供する線形イオントラップ質量分析計を図示する概要図である。
【図７】図７は、図６に図示される線形イオントラップ質量分析計のロッドおよび電極を図示する断面図である。
【図８】図８ａ、８ｂ、８ｃは、本発明の実施形態のさらなる側面による、図６に図示される線形イオントラップ質量分析計操作の種々の段階とともに、それぞれの操作段階の際に適用された種々の軸方向の場を図示する概要図である。

【特許請求の範囲】
【請求項１】
イオンガイドを有する線形イオントラップを操作する方法であって、該イオンガイドは第１端部および第２端部を有し、該方法は、
ａ）該イオンガイド内に第１群のイオンを提供する工程と、
ｂ）該イオンガイド内に第２群のイオンを提供する工程であって、該第２群のイオンは、該第１群のイオンと反対の極性を持つ工程と、
ｃ）該イオンガイド内で該第１群のイオンおよび該第２群のイオンを半径方向に拘束するために、ＲＦ駆動電圧を該イオンガイドに対して提供する工程と、
ｄ）該第１群のイオンおよび該第２群のイオンの両方を該イオンガイドの該第１端部からはじくために、該イオンガイドの該第１端部から該イオンガイドの中央に向かって、第１の軸方向に不活性ガスのガス流を提供する工程と、
ｅ）該第１群のイオンおよび該第２群のイオンを該イオンガイドの該第２端部から離れてはじくために捕捉領域バリアを提供する工程と、
を含み、
該第１の軸方向の該ガス流および該捕捉領域バリアは、該第１群のイオンおよび該第２群のイオンを捕捉するための主要捕捉領域を共に画定する、方法。
【請求項２】
前記捕捉領域バリアは、第２不活性ガスの第２ガス流により提供され、工程ｄ）は、前記第１群のイオンおよび前記第２群のイオンを前記イオンガイドの前記第２端部からはじくために、該イオンガイドの該第２端部から該イオンガイドの前記中央に向かって、第２の軸方向に該第２ガス流を提供する工程を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記捕捉領域バリアは、第２端部補助交流／ＲＦ電圧を備え、工程ｄ）は、該第２端部補助交流／ＲＦ電圧を前記イオンガイドの前記第２端部に提供する工程を含み、該第２端部補助交流／ＲＦ電圧は、交流電圧およびＲＦ電圧のうちの１つである、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
工程ｄ）は、前記第１端部にて、前記第１の軸方向に前記ガス流を前記イオンガイド内に提供する工程を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
工程ｄ）は、前記第１の軸方向に前記ガス流を提供するために、前記イオンガイドの前記第１端部から前記中央に向かって間隔があいたポンピング位置にて、該イオンガイドから前記不活性ガスをポンピングする工程をさらに含む、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
工程ｄ）は、ガス入口ポートにて、前記イオンガイド内へ前記ガス流を提供する工程を含み、該ガス入口ポートは、該イオンガイドの前記第１端部から前記中央に向かって間隔があいている、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記イオンガイドの前記第１端部から離れて、前記第１群のイオンおよび前記第２群のイオンのうちの少なくとも１つをはじくための第１端部バリアを提供する工程と、
前記ガス入口ポートと該第１端部バリアとの間の第１端部補助捕捉領域を画定するために、前記ガス入口ポートから該第１端部に向かって、前記第２の軸方向にガス逆流を提供する工程と、
をさらに含む、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記第２ガス流を提供する前記工程は、第２ガス入口ポートにて、前記イオンガイド内に該第２ガス流を提供する工程を含み、該第２ガス入口ポートは、該イオンガイドの前記第２端部から前記中央に向かって間隔があいている、請求項２に記載の方法。
【請求項９】
前記イオンガイドの前記第２端部から離れて、前記第１群のイオンおよび前記第２群のイオンのうちの少なくとも１つをはじくための第２端部バリアを提供する工程と、
前記ガス入口ポートと該第２端部バリアとの間の第２端部補助捕捉領域を画定するために、該ガス入口ポートから該第２端部に向かって、前記第１の軸方向に第２ガス逆流を提供する工程と、
をさらに含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記第２不活性ガスは、前記不活性ガスと同一である、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記第１端部バリアは、第１端部補助電圧によって提供される、請求項７に記載の方法。
【請求項１２】
前記第１端部補助電圧が直流であることによって、前記第１端部補助捕捉領域は、単一極性のイオン群のみ捕捉するように操作可能である、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記第１端部補助電圧が交流／ＲＦであることによって、前記第１端部バリアは、前記イオンガイドの前記第１端部から離れて、前記第１群のイオンおよび前記第２群のイオンの両方をはじくように操作可能であって、前記補助捕捉領域は、反対極性のイオンを同時に捕捉するように操作可能であって、該第１端部補助交流／ＲＦ電圧は、交流電圧およびＲＦ電圧のうちの１つである、請求項１１に記載の方法。
【請求項１４】
前記第１の軸方向に前記ガス流を提供するために、前記イオンガイドの前記第１端部から前記中央に向かって間隔があいた第１のポンピング位置にて、該イオンガイドから前記不活性ガスをポンピングする工程と、
前記主要捕捉領域内のガス圧を減らすために、該イオンガイドの該第１ポンピング位置から該イオンガイドの前記第２端部に向かって間隔があいた第２ポンピング位置にて、該イオンガイドから残余の量の該不活性ガスをポンピングする工程と、
をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１５】
前記第１群のイオンと前記第２群のイオンとの間のイオンの反応を促進させ、生成イオン群を生じさせるために、工程ｄ）および工程ｅ）の時期を選ぶ工程と、
工程ｄ）および工程ｅ）の後、
ｆ）前記イオンガイドの前記第１端部を介する、該生成イオンの透過を促進するために、前記ガス流を減らす工程と、
を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１６】
前記第１群のイオンと前記第２群のイオンとの間のイオンの反応を促進させ、生成イオン群を生じさせるために、工程ｄ）および工程ｅ）の時期を選ぶ工程と、
工程ｄ）と工程ｅ）の後、
ｆ）前記イオンガイドの前記第１端部を介しての透過のために、該生成イオンを、前記ガス流を通過させて押すため軸方向の場を提供する工程と、
を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１７】
工程ｆ）は、前記イオンガイドの前記第１端部を介して前記生成イオンの透過を促進するために、前記ガス流を減らす工程を含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
工程ｆ）は、工程ｄ）および工程ｅ）の間、（ｉ）前記第１群のイオンおよび前記第２群のイオンを分離するために、前記軸方向の場を配向する工程と、次いで、（ｉｉ）該第１群のイオンと該第２群のイオンとの間のイオンの反応を促進し、前記生成イオン群を生じさせるために、該軸方向の場を調整する工程と、を含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項１９】
線形イオントラップであって、
第１端部と第２端部とを有するイオンガイドと、
該イオンガイドにＲＦ駆動電圧を提供し、該イオンガイド内に両方の極性のイオンを半径方向に拘束するために、該イオンガイドに接続されたＲＦ駆動電圧電源と、
該イオンガイド内で、該イオンガイドの該第１端部から該イオンガイドの中央に向かって、第１の軸方向に不活性ガスの第１ガス流を提供するための第１ガス源であって、該第１ガス流は、該両方の極性のイオンを該第１端部から該第２端部に向かってはじくために十分な密度と速度とを有する第１ガス源と、
該イオンガイドの該第２端部から両方の極性のイオンをはじくための該第２端部の捕捉領域バリアと、
を含み、該第１の軸方向の該ガス流および該捕捉領域バリアは、両方の極性のイオンを捕捉するための主要捕捉領域を共に画定する、線形イオントラップ。
【請求項２０】
前記捕捉領域バリアを提供するために、第２不活性ガスの第２のガス流を提供するための第２ガス源をさらに備え、該第２ガス流は、前記イオンガイドの前記第２端部から該イオンガイドの前記中央に向かって、第２の軸方向にあって、両方の極性のイオンを該イオンガイドの該第２端部からはじくために十分な密度と速度とを有する、請求項１９に記載の線形イオントラップ。
【請求項２１】
前記捕捉領域バリアは、前記イオンガイドの前記第２端部から両方の極性のイオンをはじくために、第２端部材と、該第２端部材に第２端部補助交流／ＲＦ電圧を提供するための第２端部補助電極と、を含む、請求項１９に記載の線形イオントラップ。
【請求項２２】
前記第１の軸方向に前記ガス流を導くために、前記イオンガイドの前記第１端部から前記中央に向かって間隔があいたポンピング位置にて、該イオンガイドから前記不活性ガスをポンピングするためのポンプをさらに含む、請求項１９に記載の線形イオントラップ。
【請求項２３】
前記第１ガス源は、前記イオンガイドに前記ガス流を提供するためのガス入口ポートを含み、該ガス入口ポートは、該イオンガイドの前記第１端部から前記中央に向かって間隔があいている、請求項１９に記載の線形イオントラップ。
【請求項２４】
前記イオンガイドの前記第１端部からイオンをはじくために、該第１端部に補助捕捉領域バリアをさらに含み、該補助捕捉領域バリアは、第１端部材と、該イオンガイドの該第１端部からイオンをはじくために、該第１端部材に第１端部補助交流／ＲＦ電圧を提供するための第１端部補助電極と、を備え、該第１端部補助交流／ＲＦ電圧は、交流電圧およびＲＦ電圧のうちの１つであって、前記ガス入口ポートは、該ガス入口ポートと第１端部バリアとの間の第１端部補助捕捉領域を画定するために、該ガス入口ポートから該第１端部に向かって、第２の軸方向にガス逆流を提供するように操作可能であって、該ガス逆流は、該第１端部補助捕捉領域内の両方の極性のイオンを該ガス入口ポートからはじくために十分な密度と速度とを有する、請求項２３に記載の線形イオントラップ。
【請求項２５】
前記第２ガス源は、前記イオンガイド内に前記ガス流を提供するための第２ガス入口ポートを含み、該第２ガス入口ポートは、該イオンガイドの前記第２端部から前記中央に向かって間隔があいている、請求項２０に記載の線形イオントラップ。
【請求項２６】
前記イオンガイドの前記第２端部からイオンをはじくために、該第２端部に補助捕捉領域バリアをさらに含み、該補助捕捉領域バリアは、第２端部材と、該イオンガイドの該第２端部からイオンをはじくために、該第２端部材に第２端部補助交流／ＲＦ電圧を提供するための第２端部補助電極と、を備え、該第２端部補助交流／ＲＦ電圧は、交流電圧およびＲＦ電圧のうちの１つであって、前記第２ガス入口ポートは、該第２ガス入口ポートと第２端部バリアとの間の第２端部補助捕捉領域を画定するために、前記ガス入口ポートから該第２端部に向かって、第１の軸方向にガス逆流を提供するように操作可能であって、該ガス逆流は、該第２端部補助捕捉領域内の両方の極性のイオンを該ガス入口ポートからはじくために十分な密度と速度とを有する、請求項２５に記載の線形イオントラップ。
【請求項２７】
前記第２不活性ガスは、前記不活性ガスと同一である、請求項２６に記載の線形イオントラップ。
【請求項２８】
前記第１ガス源は、前記第２ガス源でもある、請求項２６に記載の線形イオントラップ。
【請求項２９】
前記第１ガス源からの前記第１ガス流を囲み、前記第１の軸方向に該第１ガス流を導くためのガス流制限手段をさらに含む、請求項１９に記載の線形イオントラップ。
【請求項３０】
前記第１ガス源は、前記第１ガス流の流速を制御するためのガス制御バルブを含む、請求項１９に記載の線形イオントラップ。
【請求項３１】
前記イオンガイドは、
該イオンガイドに沿って軸方向の場を提供するための少なくとも１つの電極と、
該軸方向の場を提供するために、該少なくとも１つの電極に補助電圧を提供するための該少なくとも１つの電極に接続された補助電圧電源をさらに含み、該補助電圧電源は、該軸方向の場を変化させるために、該補助電圧を変化するように操作可能である、請求項１９に記載の線形イオントラップ。
【請求項３２】
前記第１の軸方向に前記ガス流を導くために、前記イオンガイドの前記第１ポンピング位置から前記第２端部に向かって間隔があいた第２ポンピング位置にて、該イオンガイドから残余の量のガスをポンピングするための第２ポンプをさらに含む、請求項２２に記載の線形イオントラップ。

【図１】