質量分析計
第１のイオントラップまたはイオンガイド（２）、単一のイオン移動度分光計またはセパレータステージ（３）、およびイオン移動度分光計またはセパレータ（３）の下流に配置される第２のイオントラップまたはイオンガイド（４）を含む質量分析計が開示される。一動作モードにおいて、第２のイオントラップまたはイオンガイド（４）からのイオンは、第２のイオントラップまたはイオンガイドから逆戻りに上流へイオン移動度分光計またはセパレータ（３）へ渡される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、質量分析計および質量分析の方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
質量分析は、生物学的に関心のある分子などの分子を同定および定量するために確立された技術である。その圧倒的な速度、感度および特異性ゆえにタンパク質を同定するための主要な技術である。タンパク質を分析するための戦略には、タンパク質をそのまま分析するか、またはより一般にはペプチド骨格に沿って予測可能な残基で切断する特定のプロテアーゼを使用してタンパク質を分解して分析するかのいずれかが含まれ得る。後者は、質量分析を介する分析により適するより短いペプチド配列を提供する。
【０００３】
エレクトロスプレーイオン化（ＥＳＩ）を使用するタンデム質量分析計に直接接続された液体クロマトグラフィによって複雑な分解混合物を分離することを含む実験を行うことが知られている。ＭＳおよびＭＳ／ＭＳスペクトルは、クロマトグラフ分離全体にわたって集められ得、この情報を使用し、データベースを検索して一致する配列を直接見つけ出し、これにより親タンパク質を同定し得る。
【０００４】
上記公知のアプローチを使用して低い内因性濃度で存在するタンパク質を同定し得る。しかし、そのような分解混合物は、何千とはいかなくとも何百もの成分を含み得、その多くはクロマトグラフィカラムから共溶出する。分解混合物を分析するために設計された方法は、複雑な混合物内でできるだけ多くのピークを同定することを目的としている。しかし、試料が複雑になればなるほど、各個々の前駆体または親イオンを後のフラグメンテーションのために選択することはますます困難となる。
【０００５】
ピーク容量を増加する一つの方法は、大量の親または前駆体イオンを同時にフラグメンテーションし、次いでそれらの生成物またはフラグメントイオンを記録することである。生成物またはフラグメントイオンは、それらのＬＣ溶出時間の位置関係の近似度にしたがって親または前駆体イオンと対応づけられ得る。しかし、結局のところ、試料の複雑性が増加すると、この方法も失敗し得る。
【０００６】
非常に複雑な混合物の問題に対する別のアプローチは、分離能力を向上させることである。さらなる直交分離ステージを付加することは、特に有効であり得る。特に、各分離プロセスに対する時間要件と質量分析計に対する時間要件が重なり合わない場合に有効であり得る。
【０００７】
質量分析による分析の前にイオンを分離するために使用され得る一つの公知の方法は、イオン移動度分析法（ｉｏｎ ｍｏｂｉｌｉｔｙ ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ）または気相電気泳動法である。一形態のイオン移動度分光計またはセパレータ（ｓｅｐａｒａｔｏｒ）は、ドリフト管またはセルを含み、ここで軸方向電界がバッファガスの存在下に維持される。より高い移動度のイオンは、イオン移動度分光計またはセパレータの長さに沿ってより低い移動度のイオンよりも高速に移動する。その結果、イオンは、そのイオン移動度にしたがって分離される。
【０００８】
一つの公知のイオン移動度分光計またはセパレータは、大気圧もしくはその近傍でまたは約０．０１ｍｂａｒという低い圧力に下げられた部分的真空下で動作し得る。部分的真空下で動作するこの公知のイオン移動度分光計またはセパレータは、開口を有する複数の電極を含む。ＤＣ電圧勾配は、イオン移動度分光計またはセパレータの長さに沿って維持され、かつ電極は、ＡＣまたはＲＦ電圧源に接続される。この形態のイオン移動度分光計またはセパレータは、電極に印加されるＡＣまたはＲＦ電圧によってイオン移動度分光計またはセパレータを通るイオンが半径方向に閉じ込められるという点で有利である。イオンが半径方向に閉じ込められるので、イオンを半径方向に閉じ込めないイオン移動度分光計またはセパレータと比べてイオン移送がより高速になる。
【０００９】
イオンが不均一なＲＦ電界によってイオンガイド内に半径方向に閉じ込められ、かつイオンがバッファガスの存在下にイオンガイドの軸に沿って漸進的に印加されるポテンシャルの山または障壁によって前方へ推進されるイオン移動度分光計またはセパレータが公知である。イオンガイドの長さに沿って平行移動されるポテンシャルの山または障壁の振幅および速度ならびにガスの種類および圧力を適切に選択することによって、イオンがそのイオン移動度にしたがって選択的にポテンシャルの山または障壁を越えることが可能となる。その結果、異なるイオン移動度を有するイオンが異なる速度でイオンガイドに沿って輸送されることが可能となり、それにより時間的に分離される。
【００１０】
イオン移動度分離（ＩＭＳ）または気相電気泳動を使用することによって得られるさらなる分離によって、質量分析計のピーク容量が増加する。この利点は、液体クロマトグラフィ（ＬＣ）などの他の分離技術がさらに使用されるかどうかにかかわらず得られる。さらに、イオン移動度分離を使用することによって得られる利点は、親イオンが質量分析され得、次いで選択された親イオンが衝突誘起分解によるフラグメンテーションに誘導され得、かつその結果得られたフラグメントまたは娘イオンが次いで質量分析されるタンデム質量分析計（ＭＳ／ＭＳ）に等しく関連する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
イオンをそのイオン移動度にしたがって分離する能力の改善された質量分析計が提供されることが望まれる。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の一態様によると、
複数の電極を含む第１のイオントラップまたはイオンガイドと、
イオンをそのイオン移動度またはイオン移動度の電界強度に対する変化率にしたがって分離するデバイスであって、第１のイオントラップまたはイオンガイドの下流に配置されるデバイスと、
上記デバイスの下流に配置される複数の電極を含む第２のイオントラップまたはイオンガイドであって、一動作モードにおいて、イオンを第２のイオントラップまたはイオンガイドからデバイスへ通すかまたは移送するように構成および適合される第２のイオントラップまたはイオンガイドとを含む質量分析計が提供される。
【００１３】
好適な実施形態によると、第１のイオントラップまたはイオンガイドは、好ましくは、一動作モードにおいて、デバイスから現れる（ｅｍｅｒｇｅ）イオンを受け取るように構成および適合される。第１のイオントラップまたはイオンガイドは、一動作モードにおいて、好ましくはデバイスから現れるイオンを受け取り、イオンのうちの少なくともいくつか、またはイオンに由来する少なくともいくつかのフラグメント、娘、生成物もしくは付加物イオンを第１のイオントラップまたはイオンガイドからデバイスへ通すかまたは移送するように構成および適合される。
【００１４】
第１のイオントラップまたはイオンガイドは、四重極ロッドセット、六重極ロッドセット、八重極ロッドセットまたは８個より多くのロッドを含むロッドセットを含む多重極ロッドセットまたはセグメント化多重極ロッドセットイオントラップまたはイオンガイドを含み得る。あるいは、第１のイオントラップまたはイオンガイドは、開口を有する複数の電極または少なくとも２、５、１０、２０、３０、４０、５０、６０、７０、８０、９０もしくは１００個の電極を含むイオントンネルまたはイオンファネルイオントラップまたはイオンガイドであって、使用時にイオンは開口を通って移送され、電極のうちの少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％または１００％は、実質的に同じサイズまたは面積の開口を有するか、あるいはサイズまたは面積が漸進的により大きくなる開口および／またはより小さくなる開口を有する、イオントンネルまたはイオンファネルイオントラップまたはイオンガイドを含み得る。別の実施形態によると、第１のイオントラップまたはイオンガイドは、１スタックまたはアレイの平面、プレートまたはメッシュ電極であって、１スタックまたはアレイの平面、プレートまたはメッシュ電極は、複数のまたは少なくとも２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９もしくは２０個の平面、プレートまたはメッシュ電極を含み、上記平面、プレートまたはメッシュ電極のうちの少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％または１００％は、使用時に概してイオンが走行する平面内に配置される、１スタックまたはアレイの平面、プレートまたはメッシュ電極を含み得る。別の実施形態によると、第１のイオントラップまたはイオンガイドは、イオントラップまたはイオンガイドの長さに沿って軸方向に配置される複数のグループの電極を含むイオントラップまたはイオンガイドであって、各グループの電極は、（ａ）第１および第２の電極ならびにイオンをイオンガイド内に第１の半径方向に閉じ込めるためにＤＣ電圧またはポテンシャルを第１および第２の電極に印加するための手段と、（ｂ）第３および第４の電極ならびにイオンをイオンガイド内に第２の半径方向に閉じ込めるためにＡＣまたはＲＦ電圧を第３および第４の電極に印加するための手段とを含むイオントラップまたはイオンガイドを含み得る。上記第２の半径方向は、好ましくは第１の半径方向と直交する。
【００１５】
好適な実施形態によると、第１のイオントラップまたはイオンガイドは、イオントンネルまたはイオンファネルイオントラップまたはイオンガイドを含み、電極のうちの少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％または１００％は、（ｉ）≦１．０ｍｍ、（ｉｉ）≦２．０ｍｍ、（ｉｉｉ）≦３．０ｍｍ、（ｉｖ）≦４．０ｍｍ、（ｖ）≦５．０ｍｍ、（ｖｉ）≦６．０ｍｍ、（ｖｉｉ）≦７．０ｍｍ、（ｖｉｉｉ）≦８．０ｍｍ、（ｉｘ）≦９．０ｍｍ、（ｘ）≦１０．０ｍｍ、および（ｘｉ）＞１０．０ｍｍからなる群から選択される内径または寸法を有する。
【００１６】
第１のイオントラップまたはイオンガイドは、好ましくは、イオンを第１のイオントラップまたはイオンガイド内に半径方向に閉じ込めるためにＡＣまたはＲＦ電圧を第１のイオントラップまたはイオンガイドの複数の電極のうちの少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％または１００％に印加するように構成および適合される第１のＡＣまたはＲＦ電圧手段をさらに含む。上記第１のＡＣまたはＲＦ電圧手段は、好ましくは、（ｉ）＜５０Ｖピークトゥピーク、（ｉｉ）５０〜１００Ｖピークトゥピーク、（ｉｉｉ）１００〜１５０Ｖピークトゥピーク、（ｉｖ）１５０〜２００Ｖピークトゥピーク、（ｖ）２００〜２５０Ｖピークトゥピーク、（ｖｉ）２５０〜３００Ｖピークトゥピーク、（ｖｉｉ）３００〜３５０Ｖピークトゥピーク、（ｖｉｉｉ）３５０〜４００Ｖピークトゥピーク、（ｉｘ）４００〜４５０Ｖピークトゥピーク、（ｘ）４５０〜５００Ｖピークトゥピーク、および（ｘｉ）＞５００Ｖピークトゥピークからなる群から選択される振幅を有するＡＣまたはＲＦ電圧を印加するように構成および適合される。上記第１のＡＣまたはＲＦ電圧手段は、好ましくは、（ｉ）＜１００ｋＨｚ、（ｉｉ）１００〜２００ｋＨｚ、（ｉｉｉ）２００〜３００ｋＨｚ、（ｉｖ）３００〜４００ｋＨｚ、（ｖ）４００〜５００ｋＨｚ、（ｖｉ）０．５〜１．０ＭＨｚ、（ｖｉｉ）１．０〜１．５ＭＨｚ、（ｖｉｉｉ）１．５〜２．０ＭＨｚ、（ｉｘ）２．０〜２．５ＭＨｚ、（ｘ）２．５〜３．０ＭＨｚ、（ｘｉ）３．０〜３．５ＭＨｚ、（ｘｉｉ）３．５〜４．０ＭＨｚ、（ｘｉｉｉ）４．０〜４．５ＭＨｚ、（ｘｉｖ）４．５〜５．０ＭＨｚ、（ｘｖ）５．０〜５．５ＭＨｚ、（ｘｖｉ）５．５〜６．０ＭＨｚ、（ｘｖｉｉ）６．０〜６．５ＭＨｚ、（ｘｖｉｉｉ）６．５〜７．０ＭＨｚ、（ｘｉｘ）７．０〜７．５ＭＨｚ、（ｘｘ）７．５〜８．０ＭＨｚ、（ｘｘｉ）８．０〜８．５ＭＨｚ、（ｘｘｉｉ）８．５〜９．０ＭＨｚ、（ｘｘｉｉｉ）９．０〜９．５ＭＨｚ、（ｘｘｉｖ）９．５〜１０．０ＭＨｚ、および（ｘｘｖ）＞１０．０ＭＨｚからなる群から選択される周波数を有するＡＣまたはＲＦ電圧を印加するように構成および適合される。
【００１７】
第１のイオントラップまたはイオンガイドは、好ましくは、１ビームまたはグループのイオンを受け取り、上記１ビームまたはグループのイオンを変換または分割して、複数のまたは少なくとも１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９もしくは２０個の別々のパケットのイオンが任意の特定の時間に第１のイオントラップまたはイオンガイド内に閉じ込められ、かつ／または隔離されるように構成および適合される。各パケットのイオンは、好ましくは、第１のイオントラップまたはイオンガイド内に形成される別々の軸方向ポテンシャル井戸内に別々に閉じ込められ、かつ／または隔離される。
【００１８】
質量分析計は、好ましくは、一動作モードにおいて、少なくともいくつかのイオンを第１のイオントラップまたはイオンガイドの軸方向長さの少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％または１００％を通って、またはそれに沿って上流および／または下流へ駆動するように構成および適合される手段をさらに含む。
【００１９】
好適な実施形態によると、少なくともいくつかのイオンを第１のイオントラップまたはイオンガイドの軸方向長さの少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％または１００％に沿って上流および／または下流へ駆動するために、１つ以上の過渡ＤＣ電圧もしくはポテンシャルまたは１つ以上の過渡ＤＣ電圧もしくはポテンシャル波形を第１のイオントラップまたはイオンガイドを形成する電極に印加するように構成および適合される第１の過渡ＤＣ電圧手段が提供される。
【００２０】
好ましさが劣る好ましい実施形態によると、少なくともいくつかのイオンを第１のイオントラップまたはイオンガイドの軸方向長さの少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％または１００％に沿って上流および／または下流へ駆動するために、２つ以上の位相シフトＡＣまたはＲＦ電圧を第１のイオントラップまたはイオンガイドを形成する電極に印加するように構成および適合されるＡＣまたはＲＦ電圧手段が提供され得る。
【００２１】
質量分析計は、好ましくは、一動作モードにおいて、第１のイオントラップまたはイオンガイドの少なくとも一部を（ｉ）＞０．０００１ｍｂａｒ、（ｉｉ）＞０．００１ｍｂａｒ、（ｉｉｉ）＞０．０１ｍｂａｒ、（ｉｖ）＞０．１ｍｂａｒ、（ｖ）＞１ｍｂａｒ、（ｖｉ）＞１０ｍｂａｒ、（ｖｉｉ）＞１ｍｂａｒ、（ｖｉｉｉ）０．０００１〜１００ｍｂａｒ、および（ｉｘ）０．００１〜１０ｍｂａｒからなる群から選択される圧力に維持するように構成および適合される手段を含む。
【００２２】
一実施形態によると、好ましくは、イオンを第１のイオントラップまたはイオンガイド中へ加速させるように構成および適合される第１の加速手段であって、一動作モードにおいてイオンの少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％または１００％が第１のイオントラップまたはイオンガイドに入射する（ｅｎｔｅｒ）際にフラグメンテーションまたは反応するようにされる、第１の加速手段が提供される。第１の加速手段は、好ましくは、イオンをイオン移動度分光計またはセパレータから第１のイオントラップまたはイオンガイド内へ加速する。
【００２３】
制御システムは、好ましくは、第１のイオントラップまたはイオンガイドに入射する前にイオンが通るポテンシャル差を、イオンが、第１のイオントラップまたはイオンガイドに入射する際にイオンが実質的にフラグメンテーションまたは反応される比較的高いフラグメンテーションまたは反応動作モードと、第１のイオントラップまたはイオンガイドに入射する際に実質的により少ないイオンがフラグメンテーションまたは反応されるか、または実質的にイオンがフラグメンテーションまたは反応されない比較的低いフラグメンテーションまたは反応動作モードとを切り替えるか、または繰り返し切り替えるように構成および適合される。比較的高いフラグメンテーションまたは反応動作モードにおいて、第１のイオントラップまたはイオンガイドに入射するイオンは、好ましくは、（ｉ）≧１０Ｖ、（ｉｉ）≧２０Ｖ、（ｉｉｉ）≧３０Ｖ、（ｉｖ）≧４０Ｖ、（Ｖ）≧５０Ｖ、（ｖｉ）≧６０Ｖ、（ｖｉｉ）≧７０Ｖ、（ｖｉｉｉ）≧８０Ｖ、（ｉｘ）≧９０Ｖ、（ｘ）≧１００Ｖ、（ｘｉ）≧１１０Ｖ、（ｘｉｉ）≧１２０Ｖ、（ｘｉｉｉ）≧１３０Ｖ、（ｘｉｖ）≧１４０Ｖ、（ｘｖ）≧１５０Ｖ、（ｘｖｉ）≧１６０Ｖ、（ｘｖｉｉ）≧１７０Ｖ、（ｘｖｉｉｉ）≧１８０Ｖ、（ｘｉｘ）≧１９０Ｖ、および（ｘｘ）≧２００Ｖからなる群から選択されるポテンシャル差を介して加速される。比較的低いフラグメンテーションまたは反応動作モードにおいて、第１のイオントラップまたはイオンガイドに入射するイオンは、好ましくは、（ｉ）≦２０Ｖ、（ｉｉ）≦１５Ｖ、（ｉｉｉ）≦１０Ｖ、（ｉｖ）≦５Ｖ、および（ｖ）≦１Ｖからなる群から選択されるポテンシャル差を介して加速される。
【００２４】
好ましくは第１のイオントラップまたはイオンガイドの下流に配置されるデバイスは、好ましくは、イオンをそのイオン移動度にしたがって分離するように好ましくは構成されるイオン移動度分光計またはセパレータを含む。上記デバイスは、好ましくは気相電気泳動デバイスを含む。
【００２５】
イオン移動度分光計またはセパレータは、好ましくは、第１のイオントラップもしくはイオンガイドおよび／または第２のイオントラップもしくはイオンガイドから現れるか、またはそこを移送されてきた、またはそこから受け取られたイオンをそのイオン移動度にしたがって時間的に分離するように構成される。
【００２６】
イオン移動度分光計またはセパレータは、（ｉ）ドリフト管であって、１以上の電極と、ドリフト管の軸方向長さの少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％または１００％に沿って軸方向ＤＣ電圧勾配または実質的に一定もしくは直線的軸方向ＤＣ電圧勾配を維持するための手段とを含むドリフト管、（ｉｉ）四重極ロッドセット、六重極ロッドセット、八重極ロッドセット、または８より多くのロッドを含むロッドセットを含む多重極ロッドセットまたはセグメント化多重極ロッドセット、（ｉｉｉ）イオントンネルまたはイオンファネルであって、使用時にイオンが移送される開口を有する複数の電極または少なくとも２、５、１０、２０、３０、４０、５０、６０、７０、８０、９０もしくは１００個の電極を含み、上記電極のうちの少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％または１００％は、実質的に同じサイズまたは面積の開口を有するか、またはサイズまたは面積が漸進的により大きくなる開口および／またはより小さくなる開口を有するイオントンネルまたはイオンファネル、（ｉｖ）１スタックまたはアレイの平面、プレートまたはメッシュ電極であって、上記１スタックまたはアレイの平面、プレートまたはメッシュ電極は、複数のまたは少なくとも２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９もしくは２０個の平面、プレートまたはメッシュ電極を含み、上記平面、プレートまたはメッシュ電極のうちの少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％または１００％は、使用時に概してイオンが走行する平面内に配置される、１スタックまたはアレイの平面、プレートまたはメッシュ電極、または（ｖ）イオントラップまたはイオンガイドの長さに沿って軸方向に配置される複数のグループの電極であって、各グループの電極は、（ａ）第１および第２の電極ならびにイオンをデバイス内に第１の半径方向に閉じ込めるためにＤＣ電圧またはポテンシャルを第１および第２の電極に印加するための手段と、（ｂ）第３および第４の電極ならびにイオンをデバイス内に第２の半径方向（好ましくは第１の半径方向と直交する）に閉じ込めるためにＡＣまたはＲＦ電圧を第３および第４の電極に印加するための手段とを含む、複数のグループの電極のいずれかを含み得る。
【００２７】
好適な実施形態によると、イオン移動度分光計またはセパレータは、好ましくはイオントンネルまたはイオンファネルを含み得、電極のうちの少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％または１００％は、（ｉ）≦１．０ｍｍ、（ｉｉ）≦２．０ｍｍ、（ｉｉｉ）≦３．０ｍｍ、（ｉｖ）≦４．０ｍｍ、（ｖ）≦５．０ｍｍ、（ｖｉ）≦６．０ｍｍ、（ｖｉｉ）≦７．０ｍｍ、（ｖｉｉｉ）≦８．０ｍｍ、（ｉｘ）≦９．０ｍｍ、（ｘ）≦１０．０ｍｍ、および（ｘｉ）＞１０．０ｍｍからなる群から選択される内径または寸法を有する。
【００２８】
イオン移動度分光計またはセパレータは、好ましくは、イオンをイオン移動度分光計またはセパレータ内に半径方向に閉じ込めるために、ＡＣまたはＲＦ電圧をイオン移動度分光計またはセパレータの複数の電極のうちの少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％または１００％に印加するように構成および適合される第２のＡＣまたはＲＦ電圧手段をさらに含む。第２のＡＣまたはＲＦ電圧手段は、好ましくは、（ｉ）＜５０Ｖピークトゥピーク、（ｉｉ）５０〜１００Ｖピークトゥピーク、（ｉｉｉ）１００〜１５０Ｖピークトゥピーク、（ｉｖ）１５０〜２００Ｖピークトゥピーク、（ｖ）２００〜２５０Ｖピークトゥピーク、（ｖｉ）２５０〜３００Ｖピークトゥピーク、（ｖｉｉ）３００〜３５０Ｖピークトゥピーク、（ｖｉｉｉ）３５０〜４００Ｖピークトゥピーク、（ｉｘ）４００〜４５０Ｖピークトゥピーク、（ｘ）４５０〜５００Ｖピークトゥピーク、および（ｘｉ）＞５００Ｖピークトゥピークからなる群から選択される振幅を有するＡＣまたはＲＦ電圧を印加するように構成および適合される。第２のＡＣまたはＲＦ電圧手段は、好ましくは、（ｉ）＜１００ｋＨｚ、（ｉｉ）１００〜２００ｋＨｚ、（ｉｉｉ）２００〜３００ｋＨｚ、（ｉｖ）３００〜４００ｋＨｚ、（ｖ）４００〜５００ｋＨｚ、（ｖｉ）０．５〜１．０ＭＨｚ、（ｖｉｉ）１．０〜１．５ＭＨｚ、（ｖｉｉｉ）１．５〜２．０ＭＨｚ、（ｉｘ）２．０〜２．５ＭＨｚ、（ｘ）２．５〜３．０ＭＨｚ、（ｘｉ）３．０〜３．５ＭＨｚ、（ｘｉｉ）３．５〜４．０ＭＨｚ、（ｘｉｉｉ）４．０〜４．５ＭＨｚ、（ｘｉｖ）４．５〜５．０ＭＨｚ、（ｘｖ）５．０〜５．５ＭＨｚ、（ｘｖｉ）５．５〜６．０ＭＨｚ、（ｘｖｉｉ）６．０〜６．５ＭＨｚ、（ｘｖｉｉｉ）６．５〜７．０ＭＨｚ、（ｘｉｘ）７．０〜７．５ＭＨｚ、（ｘｘ）７．５〜８．０ＭＨｚ、（ｘｘｉ）８．０〜８．５ＭＨｚ、（ｘｘｉｉ）８．５〜９．０ＭＨｚ、（ｘｘｉｉｉ）９．０〜９．５ＭＨｚ、（ｘｘｉｖ）９．５〜１０．０ＭＨｚ、および（ｘｘｖ）＞１０．０ＭＨｚからなる群から選択される周波数を有するＡＣまたはＲＦ電圧を印加するように構成および適合される。
【００２９】
好適な実施形態によると、イオン移動度分光計またはセパレータは、好ましくは、少なくともいくつかのイオンをイオン移動度分光計またはセパレータの軸方向長さの少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％または１００％に沿って上流および／または下流へ駆動するために、１つ以上の過渡ＤＣ電圧もしくはポテンシャルまたは１つ以上の過渡ＤＣ電圧もしくはポテンシャル波形をイオン移動度分光計またはセパレータを形成する電極に印加するように構成および適合される第２の過渡ＤＣ電圧手段をさらに含む。
【００３０】
好ましさが劣る好ましい実施形態によると、イオン移動度分光計またはセパレータは、少なくともいくつかのイオンをイオン移動度分光計またはセパレータの軸方向長さの少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％または１００％に沿って上流および／または下流へ駆動するために、２つ以上の位相シフトＡＣまたはＲＦ電圧をイオン移動度分光計またはセパレータを形成する電極に印加するように構成および適合されるＡＣまたはＲＦ電圧手段をさらに含み得る。
【００３１】
質量分析計は、好ましくは、一動作モードにおいて、イオン移動度分光計またはセパレータの少なくとも一部または実質的に全部を（ｉ）＞０．００１ｍｂａｒ、（ｉｉ）＞０．０１ｍｂａｒ、（ｉｉｉ）＞０．１ｍｂａｒ、（ｉｖ）＞１ｍｂａｒ、（ｖ）＞１０ｍｂａｒ、（ｖｉ）＞１００ｍｂａｒ、（ｖｉｉ）０．００１〜１００ｍｂａｒ、（ｖｉｉｉ）０．０１〜１０ｍｂａｒ、および（ｉｘ）０．１〜１ｍｂａｒからなる群から選択される圧力に維持するように構成および適合される手段を含む。
【００３２】
好ましさが劣る好ましい実施形態によると、第１のイオントラップまたはイオンガイドの下流に配置されるデバイスは、イオンをそのイオン移動度の電界強度に対する変化率にしたがって分離するように構成されるフィールド非対称イオン移動度分光計（Ｆｉｌｅｄ Ａｓｙｍｍｅｔｒｉｃ Ｉｏｎ Ｍｏｂｉｌｉｔｙ Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｅｒ、「ＦＡＩＭＳ」）デバイスを含み得る。フィールド非対称イオン移動度分光計デバイスは、少なくとも第１の電極および第２の電極を含み得る。イオンは、使用時に、第１および第２の電極間で受け取られるように構成され得る。一実施形態によると、ＦＡＩＭＳデバイスは、（ｉ）非対称周期的電圧波形を第１のおよび／または第２の電極に印加し、ここで非対称周期的電圧波形は、ピーク正電圧およびピーク負電圧を有し、および（ｉｉ）ＤＣ補償電圧（ＤＣ ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ ｖｏｌｔａｇｅ）を第１のおよび／または第２の電極に印加し、ここでＤＣ補償電圧は、好ましくは、そうでなければ所望のイオンを第１のおよび／または第２の電極へ向かってドリフトさせる力に対抗するか、またはそれを打ち消すように作用する、手段をさらに含み得る。
【００３３】
一実施形態によると、第２のイオントラップまたはイオンガイドは、（ｉ）四重極ロッドセット、六重極ロッドセット、八重極ロッドセットまたは８個より多くのロッドを含むロッドセットを含む多重極ロッドセットまたはセグメント化多重極ロッドセット、（ｉｉ）開口を有する複数の電極または少なくとも２、５、１０、２０、３０、４０、５０、６０、７０、８０、９０もしくは１００個の電極を含むイオントンネルまたはイオンファネルであって、使用時にイオンは、開口を通って移送され、電極のうちの少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％または１００％は、実質的に同じサイズまたは面積の開口を有するか、またはサイズまたは面積が漸進的により大きくなる開口および／またはより小さくなる開口を有する、イオントンネルまたはイオンファネル、（ｉｉｉ）１スタックまたはアレイの平面、プレートまたはメッシュ電極であって、上記１スタックまたはアレイの平面、プレートまたはメッシュ電極は、使用時に概してイオンが走行する平面内に配置される複数のまたは少なくとも２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９もしくは２０個の平面、プレートまたはメッシュ電極を含み、上記平面、プレートまたはメッシュ電極のうちの少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％または１００％は、使用時に概してイオンが走行する平面内に配置される、１スタックまたはアレイの平面、プレートまたはメッシュ電極、または（ｉｖ）イオントラップまたはイオンガイドの長さに沿って軸方向に配置される複数のグループの電極を含むイオントラップまたはイオンガイドであって、各グループの電極は、（ａ）第１および第２の電極ならびにイオンをイオンガイド内に第１の半径方向に閉じ込めるためにＤＣ電圧またはポテンシャルを第１および第２の電極に印加するための手段と、（ｂ）第３および第４の電極ならびにイオンをイオンガイド内に第２の半径方向（好ましくは第１の半径方向と直交する）に閉じ込めるためにＡＣまたはＲＦ電圧を第３および第４の電極に印加するための手段とを含む、イオントラップまたはイオンガイドのいずれかを含み得る。
【００３４】
一実施形態によると、第２のイオントラップまたはイオンガイドは、好ましくは、イオントンネルまたはイオンファネルを含み、電極のうちの少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％または１００％は、（ｉ）≦１．０ｍｍ、（ｉｉ）≦２．０ｍｍ、（ｉｉｉ）≦３．０ｍｍ、（ｉｖ）≦４．０ｍｍ、（ｖ）≦５．０ｍｍ、（ｖｉ）≦６．０ｍｍ、（ｖｉｉ）≦７．０ｍｍ、（ｖｉｉｉ）≦８．０ｍｍ、（ｉｘ）≦９．０ｍｍ、（ｘ）≦１０．０ｍｍ、および（ｘｉ）＞１０．０ｍｍからなる群から選択される内径または寸法を有する。
【００３５】
第２のイオントラップまたはイオンガイドは、イオンを第２のイオントラップまたはイオンガイド内に半径方向に閉じ込めるためにＡＣまたはＲＦ電圧を第２のイオントラップまたはイオンガイドの複数の電極のうちの少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％または１００％に印加するように構成および適合される第３のＡＣまたはＲＦ電圧手段をさらに含み得る。上記第３のＡＣまたはＲＦ電圧手段は、好ましくは、（ｉ）＜５０Ｖピークトゥピーク、（ｉｉ）５０〜１００Ｖピークトゥピーク、（ｉｉｉ）１００〜１５０Ｖピークトゥピーク、（ｉｖ）１５０〜２００Ｖピークトゥピーク、（ｖ）２００〜２５０Ｖピークトゥピーク、（ｖｉ）２５０〜３００Ｖピークトゥピーク、（ｖｉｉ）３００〜３５０Ｖピークトゥピーク、（ｖｉｉｉ）３５０〜４００Ｖピークトゥピーク、（ｉｘ）４００〜４５０Ｖピークトゥピーク、（ｘ）４５０〜５００Ｖピークトゥピーク、および（ｘｉ）＞５００Ｖピークトゥピークからなる群から選択される振幅を有するＡＣまたはＲＦ電圧を印加するように構成および適合される。上記第３のＡＣまたはＲＦ電圧手段は、好ましくは、（ｉ）＜１００ｋＨｚ、（ｉｉ）１００〜２００ｋＨｚ、（ｉｉｉ）２００〜３００ｋＨｚ、（ｉｖ）３００〜４００ｋＨｚ、（ｖ）４００〜５００ｋＨｚ、（ｖｉ）０．５〜１．０ＭＨｚ、（ｖｉｉ）１．０〜１．５ＭＨｚ、（ｖｉｉｉ）１．５〜２．０ＭＨｚ、（ｉｘ）２．０〜２．５ＭＨｚ、（ｘ）２．５〜３．０ＭＨｚ、（ｘｉ）３．０〜３．５ＭＨｚ、（ｘｉｉ）３．５〜４．０ＭＨｚ、（ｘｉｉｉ）４．０〜４．５ＭＨｚ、（ｘｉｖ）４．５〜５．０ＭＨｚ、（ｘｖ）５．０〜５．５ＭＨｚ、（ｘｖｉ）５．５〜６．０ＭＨｚ、（ｘｖｉｉ）６．０〜６．５ＭＨｚ、（ｘｖｉｉｉ）６．５〜７．０ＭＨｚ、（ｘｉｘ）７．０〜７．５ＭＨｚ、（ｘｘ）７．５〜８．０ＭＨｚ、（ｘｘｉ）８．０〜８．５ＭＨｚ、（ｘｘｉｉ）８．５〜９．０ＭＨｚ、（ｘｘｉｉｉ）９．０〜９．５ＭＨｚ、（ｘｘｉｖ）９．５〜１０．０ＭＨｚ、および（ｘｘｖ）＞１０．０ＭＨｚからなる群から選択される周波数を有するＡＣまたはＲＦ電圧を印加するように構成および適合される。
【００３６】
第２のイオントラップまたはイオンガイドは、好ましくは、１ビームまたはグループのイオンを受け取り、上記１ビームまたはグループのイオンを変換または分割して、複数のまたは少なくとも１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９もしくは２０個の別々のパケットのイオンが任意の特定の時間に第２のイオントラップまたはイオンガイド内に閉じ込められ、かつ／または隔離されるように構成および適合される。各パケットのイオンは、好ましくは、第２のイオントラップまたはイオンガイド内に形成される別々の軸方向ポテンシャル井戸内に別々に閉じ込められ、かつ／または隔離される。
【００３７】
一実施形態によると、質量分析計は、好ましくは、一動作モードにおいて、少なくともいくつかのイオンを第２のイオントラップまたはイオンガイドの軸方向長さの少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％または１００％を通って、またはそれに沿って上流および／または下流へ駆動するように構成および適合される手段を含む。
【００３８】
一実施形態によると、質量分析計は、少なくともいくつかのイオンを第２のイオントラップまたはイオンガイドの軸方向長さの少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％または１００％に沿って上流および／または下流へ駆動するために、１つ以上の過渡ＤＣ電圧もしくはポテンシャルまたは１つ以上の過渡ＤＣ電圧もしくはポテンシャル波形を第２のイオントラップまたはイオンガイドを形成する電極に印加するように構成および適合される第３の過渡ＤＣ電圧手段をさらに含む。
【００３９】
好ましさが劣る好ましい実施形態によると、質量分析計は、少なくともいくつかのイオンを第２のイオントラップまたはイオンガイドの軸方向長さの少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％または１００％に沿って上流および／または下流へ駆動するために、２つ以上の位相シフトＡＣまたはＲＦ電圧を第２のイオントラップまたはイオンガイドを形成する電極に印加するように構成および適合されるＡＣまたはＲＦ電圧手段をさらに含み得る。
【００４０】
質量分析計は、好ましくは、一動作モードにおいて、第２のイオントラップまたはイオンガイドの少なくとも一部を（ｉ）＞０．０００１ｍｂａｒ、（ｉｉ）＞０．００１ｍｂａｒ、（ｉｉｉ）＞０．０１ｍｂａｒ、（ｉｖ）＞０．１ｍｂａｒ、（ｖ）＞１ｍｂａｒ、（ｖｉ）＞１０ｍｂａｒ、（ｖｉｉ）＞１ｍｂａｒ、（ｖｉｉｉ）０．０００１〜１００ｍｂａｒ、および（ｉｘ）０．００１〜１０ｍｂａｒからなる群から選択される圧力に維持するように構成および適合される手段をさらに含む。
【００４１】
一実施形態によると、質量分析計は、好ましくは、イオンを第２のイオントラップまたはイオンガイド中へ加速させるように構成および適合される第２の加速手段をさらに含み、一動作モードにおいてイオンの少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％または１００％が第２のイオントラップまたはイオンガイドに入射する際にフラグメンテーションまたは反応するようにされる。
【００４２】
第２の加速手段は、好ましくは、イオンをイオン移動度分光計またはセパレータから第２のイオントラップまたはイオンガイド内へ加速する。
【００４３】
質量分析計は、好ましくは、第２のイオントラップまたはイオンガイドに入射する前にイオンが通るポテンシャル差を、イオンが第２のイオントラップまたはイオンガイドに入射する際にイオンが実質的にフラグメンテーションまたは反応される比較的高いフラグメンテーションまたは反応動作モードと、第２のイオントラップまたはイオンガイドに入射する際に実質的により少ないイオンがフラグメンテーションまたは反応されるか、または実質的にイオンがフラグメンテーションまたは反応されない比較的低いフラグメンテーションまたは反応動作モードとを切り替えるか、または繰り返し切り替えるように構成および適合される制御システムをさらに含む。比較的高いフラグメンテーションまたは反応動作モードにおいて、第２のイオントラップまたはイオンガイドに入射するイオンは、好ましくは、（ｉ）≧１０Ｖ、（ｉｉ）≧２０Ｖ、（ｉｉｉ）≧３０Ｖ、（ｉｖ）≧４０Ｖ、（Ｖ）≧５０Ｖ、（ｖｉ）≧６０Ｖ、（ｖｉｉ）≧７０Ｖ、（ｖｉｉｉ）≧８０Ｖ、（ｉｘ）≧９０Ｖ、（ｘ）≧１００Ｖ、（ｘｉ）≧１１０Ｖ、（ｘｉｉ）≧１２０Ｖ、（ｘｉｉｉ）≧１３０Ｖ、（ｘｉｖ）≧１４０Ｖ、（ｘｖ）≧１５０Ｖ、（ｘｖｉ）≧１６０Ｖ、（ｘｖｉｉ）≧１７０Ｖ、（ｘｖｉｉｉ）≧１８０Ｖ、（ｘｉｘ）≧１９０Ｖ、および（ｘｘ）≧２００Ｖからなる群から選択されるポテンシャル差を介して加速される。比較的低いフラグメンテーションまたは反応動作モードにおいて、第２のイオントラップまたはイオンガイドに入射するイオンは、好ましくは、（ｉ）≦２０Ｖ、（ｉｉ）≦１５Ｖ、（ｉｉｉ）≦１０Ｖ、（ｉｖ）≦５Ｖ、および（ｖ）≦１Ｖからなる群から選択されるポテンシャル差を介して加速される。
【００４４】
一実施形態によると、質量分析計は、好ましくは第１のイオントラップまたはイオンガイドの下流に配置されるデバイスの上流および／または下流に配置されるイオンゲートまたは偏向システムをさらに含む。イオンゲートまたは偏向システムは、好ましくは、デバイスを通る望ましくない通過時間または望ましくないイオン移動度、質量電荷比またはイオン移動度の電界強度に対する変化率を有するデバイスを出射するイオンを減衰させる。
【００４５】
第１の質量フィルタまたは質量分析器が第１のイオントラップまたはイオンガイドの上流および／または下流に配置され得る。上記第１の質量フィルタまたは質量分析器は、好ましくは、（ｉ）四重極ロッドセット質量フィルタまたは質量分析器、（ｉｉ）飛行時間質量フィルタまたは質量分析器、（ｉｉｉ）ウィーンフィルタ、および（ｉｖ）扇形磁場質量フィルタ（ｍａｇｎｅｔｉｃ ｓｅｃｔｏｒ ｍａｓｓ ｆｉｌｔｅｒ）または質量分析器からなる群から選択される。一動作モードにおいて、第１の質量フィルタまたは質量分析器は、実質的に非分解またはイオンガイド動作モードにおいて動作され得る。別の動作モードにおいて、第１の質量フィルタまたは質量分析器がスキャンされ得るか、または第１の質量フィルタまたは質量分析器の質量電荷比移送ウィンドウが時間とともに変更され得る。
【００４６】
第２の質量フィルタまたは質量分析器は、第２のイオントラップまたはイオンガイドの上流および／または下流に配置され得る。上記第２の質量フィルタまたは質量分析器は、好ましくは、（ｉ）四重極ロッドセット質量フィルタまたは質量分析器、（ｉｉ）飛行時間質量フィルタまたは質量分析器、（ｉｉｉ）ウィーンフィルタ、および（ｉｖ）扇形磁場質量フィルタまたは質量分析器からなる群から選択される。一動作モードにおいて、第２の質量フィルタまたは質量分析器は、好ましくは、実質的に非分解またはイオンガイド動作モードにおいて動作され得る。別の動作モードにおいて、第２の質量フィルタまたは質量分析器が好ましくはスキャンされるか、または第２の質量フィルタまたは質量分析器の質量電荷比移送ウィンドウが好ましくは時間とともに変更される。
【００４７】
一実施形態によると、一動作モードにおいて、好ましくはデバイスの動作あるいはデバイスから現れ、かつ／またはそこへ移送されるイオンのイオン移動度もしくはイオン移動度の電界強度に対する変化率に同期して、第１の質量フィルタもしくは質量分析器および／または第２の質量フィルタもしくは質量分析器がスキャンされ得るか、または第１の質量フィルタもしくは質量分析器および／または第２の質量フィルタもしくは質量分析器の質量電荷比移送ウィンドウが時間とともに変更され得る。
【００４８】
一実施形態によると、一動作モードにおいて、第２の質量フィルタまたは質量分析器に同期して、第１の質量フィルタまたは質量分析器が好ましくはスキャンされるか、または第１の質量フィルタまたは質量分析器の質量電荷比移送ウィンドウが好ましくは時間とともに変更される。
【００４９】
質量分析計は、イオンを衝突誘起解離（「ＣＩＤ」）によってフラグメンテーションするように構成および適合される衝突、フラグメンテーションまたは反応デバイスをさらに含み得る。
【００５０】
好ましさが劣る好ましい実施形態によると、質量分析計は、（ｉ）表面誘起解離（「ＳＩＤ」）フラグメンテーションデバイス、（ｉｉ）電子移動解離フラグメンテーションデバイス、（ｉｉｉ）電子捕獲解離フラグメンテーションデバイス、（ｉｖ）電子衝突または衝撃解離フラグメンテーションデバイス、（ｖ）光誘起解離（「ＰＩＤ」）フラグメンテーションデバイス、（ｖｉ）レーザ誘起解離フラグメンテーションデバイス、（ｖｉｉ）赤外放射誘起解離デバイス、（ｖｉｉｉ）紫外放射誘起解離デバイス、（ｉｘ）ノズル−スキマ間インターフェースフラグメンテーションデバイス、（ｘ）インソースフラグメンテーションデバイス、（ｘｉ）イオン源衝突誘起解離フラグメンテーションデバイス、（ｘｉｉ）熱または温度源フラグメンテーションデバイス、（ｘｉｉｉ）電界誘起フラグメンテーションデバイス、（ｘｉｖ）磁場誘起フラグメンテーションデバイス、（ｘｖ）酵素消化または酵素分解フラグメンテーションデバイス、（ｘｖｉ）イオン−イオン反応フラグメンテーションデバイス、（ｘｖｉｉ）イオン−分子反応フラグメンテーションデバイス、（ｘｖｉｉｉ）イオン−原子反応フラグメンテーションデバイス、（ｘｉｘ）イオン−メタステーブルイオン反応フラグメンテーションデバイス、（ｘｘ）イオン−メタステーブル分子反応フラグメンテーションデバイス、（ｘｘｉ）イオン−メタステーブル原子反応フラグメンテーションデバイス、（ｘｘｉｉ）イオンを反応させて付加物または生成物イオンを形成するためのイオン−イオン反応デバイス、（ｘｘｉｉｉ）イオンを反応させて付加物または生成物イオンを形成するためのイオン−分子反応デバイス、（ｘｘｉｖ）イオンを反応させて付加物または生成物イオンを形成するためのイオン−原子反応デバイス、（ｘｘｖ）イオンを反応させて付加物または生成物イオンを形成するためのイオン−メタステーブルイオン反応デバイス、（ｘｘｖｉ）イオンを反応させて付加物または生成物イオンを形成するためのイオン−メタステーブル分子反応デバイス、および（ｘｘｖｉｉ）イオンを反応させて付加物または生成物イオンを形成するためのイオン−メタステーブル原子反応デバイスからなる群から選択される衝突、フラグメンテーションまたは反応デバイスを含み得る。
【００５１】
一実施形態によると、衝突、フラグメンテーションまたは反応デバイスは、好ましくは、第１のイオントラップまたはイオンガイドおよび／あるいはデバイスおよび／あるいは第２のイオントラップまたはイオンガイドの少なくとも一部を形成する。別の実施形態によると、衝突、フラグメンテーションまたは反応デバイスは、好ましくは、第１のイオントラップまたはイオンガイドおよび／あるいはデバイスおよび／あるいは第２のイオントラップまたはイオンガイドの上流および／または下流に配置される。
【００５２】
質量分析計は、好ましくはイオン源を含む。上記イオン源は、好ましくは、（ｉ）エレクトロスプレーイオン化（「ＥＳＩ」）イオン源、（ｉｉ）大気圧光イオン化（「ＡＰＰＩ」）イオン源、（ｉｉｉ）大気圧化学イオン化（「ＡＰＣＩ」）イオン源、（ｉｖ）マトリックス支援レーザ脱離イオン化（「ＭＡＬＤＩ」）イオン源、（ｖ）レーザ脱離イオン化（「ＬＤＩ」）イオン源、（ｖｉ）大気圧イオン化（「ＡＰＩ」）イオン源、（ｖｉｉ）シリコンを用いた脱離イオン化（「ＤＩＯＳ」）イオン源、（ｖｉｉｉ）電子衝撃（「ＥＩ」）イオン源、（ｉｘ）化学イオン化（「ＣＩ」）イオン源、（ｘ）電界イオン化（「ＦＩ」）イオン源、（ｘｉ）電界脱離（「ＦＤ」）イオン源、（ｘｉｉ）誘導結合プラズマ（「ＩＣＰ」）イオン源、（ｘｉｉｉ）高速原子衝撃（「ＦＡＢ」）イオン源、（ｘｉｖ）液体二次イオン質量分析（「ＬＳＩＭＳ」）イオン源、（ｘｖ）脱離エレクトロスプレーイオン化（「ＤＥＳＩ」）イオン源、（ｘｖｉ）ニッケル−６３放射性イオン源、（ｘｖｉｉ）大気圧マトリックス支援レーザ脱離イオン化（「ＡＰ−ＭＡＬＤＩ」）イオン源、および（ｘｖｉｉｉ）熱スプレーイオン源からなる群から選択される。
【００５３】
イオン源は、パルス化または連続イオン源を含み得る。
【００５４】
質量分析計は、好ましくは、イオン化の前に分子を他の分子の混合物から分離するための分離手段をさらに含む。上記分離手段は、好ましくは、（ｉ）高速液体クロマトグラフィ（「ＨＰＬＣ」）、（ｉｉ）陰イオン交換、（ｉｉｉ）陰イオン交換クロマトグラフィ、（ｉｖ）陽イオン交換、（ｖ）陽イオン交換クロマトグラフィ、（ｖｉ）イオン対逆相クロマトグラフィ、（ｖｉｉ）クロマトグラフィ、（ｖｉｉｉ）１次元電気泳動、（ｉｘ）多次元電気泳動、（ｘ）サイズ排除、（ｘｉ）親和性、（ｘｉｉ）逆相クロマトグラフィ、（ｘｉｉｉ）キャピラリー電気泳動クロマトグラフィ（「ＣＥＣ」）、（ｘｉｖ）電気泳動、（ｘｖ）イオン移動度分離、（ｘｖｉ）フィールド非対称イオン移動度分離（「ＦＡＩＭＳ」）、および（ｘｖｉ）キャピラリー電気泳動からなる群から選択される。
【００５５】
一実施形態によると、イオン源には、所定期間にわたり溶離剤が提供される。上記溶離剤は、好ましくは、液体クロマトグラフィまたはキャピラリー電気泳動によって混合物から分離される。好ましさが劣る好ましい実施形態によると、イオン源には、所定期間にわたり溶離剤が提供され得、溶離剤は、ガスクロマトグラフィによって混合物から分離されてきたものである。
【００５６】
質量分析計は、好ましくは質量分析器をさらに含む。上記質量分析器は、好ましくは第２のイオントラップまたはイオンガイドの下流に配置される。上記質量分析器は、好ましくは、（ｉ）四重極質量分析器、（ｉｉ）２Ｄまたはリニア四重極質量分析器、（ｉｉｉ）ポールまたは３Ｄ四重極質量分析器、（ｉｖ）ペニングトラップ質量分析器、（ｖ）イオントラップ質量分析器、（ｖｉ）扇形磁場質量分析器、（ｖｉｉ）イオンサイクロトロン共鳴（「ＩＣＲ」）質量分析器、（ｖｉｉｉ）フーリエ変換イオンサイクロトロン共鳴（「ＦＴＩＣＲ」）質量分析器、（ｉｘ）静電またはオービトラップ質量分析器、（ｘ）フーリエ変換静電またはオービトラップ質量分析器、（ｘｉ）フーリエ変換質量分析器、（ｘｉｉ）飛行時間質量分析器、（ｘｉｉｉ）直交加速飛行時間質量分析器、（ｘｉｖ）軸方向加速飛行時間質量分析器、および（ｘｖ）四重極ロッドセット質量フィルタまたは質量分析器からなる群から選択される。
【００５７】
本発明の一態様によると、質量分析の方法であって、
第１のイオントラップまたはイオンガイドを準備するステップと、
イオンをそのイオン移動度またはイオン移動度の電界強度に対する変化率にしたがってデバイス内で分離するステップであって、上記デバイスは第１のイオントラップまたはイオンガイドの下流に配置されるステップと、
上記デバイスの下流に配置される第２のイオントラップまたはイオンガイドを準備するステップと、
イオンを第２のイオントラップまたはイオンガイドからデバイスへ通すか、または移送するステップとを含む質量分析の方法が提供される。
【００５８】
本発明の一態様によると、
イオンをそのイオン移動度またはイオン移動度の電界強度に対する変化率にしたがって分離するためのデバイスを含み、
一動作モードにおいて、第１の時間に、イオンは、第１の方向でデバイスに通され、および第２の後の時間に、イオンは、第２の方向でデバイスに通され、上記第２の方向は、第１の方向とは異なるかまたは反対である、質量分析計が提供される。
【００５９】
本発明の一態様によると、質量分析の方法であって、
イオンをそのイオン移動度またはイオン移動度の電界強度に対する変化率にしたがってデバイス内で分離するステップと、
イオンを第１の時間に第１の方向でデバイスに通し、およびイオンを第２の後の時間に第２の方向でデバイスに通し、上記第２の方向は第１の方向とは異なるかまたは反対であるステップとを含む質量分析の方法が提供される。
【００６０】
本発明の一態様によると、
イオンをそのイオン移動度またはイオン移動度の電界強度に対する変化率にしたがって分離するためのデバイスと、
上記デバイスから現れかつ第１の方向に移送されているイオンを受け取るように構成されるイオントラップまたはイオンガイドと、
上記デバイスから現れるイオンを、イオントラップまたはイオンガイドに入射する際に、フラグメンテーションまたは反応させて、複数のフラグメント、娘、生成物または付加物イオンが形成されるように構成および適合される加速手段とを含む質量分析計であって、
一動作モードにおいて、上記複数のフラグメント、娘、生成物または付加物イオンの少なくともいくつかは、イオントラップまたはイオンガイドからデバイスへ、第１の方向とは異なるかまたは反対である第２の方向に移送または通される、質量分析計が提供される。
【００６１】
本発明の一態様によると、質量分析の方法であって、
イオンをそのイオン移動度またはイオン移動度の電界強度に対する変化率にしたがってデバイス内で分離するステップと、
上記デバイスから現れかつ第１の方向に移送されているイオンを受け取るように構成されるイオントラップまたはイオンガイドを準備するステップと、
上記デバイスから現れるイオンを加速して、イオンがイオントラップまたはイオンガイドに入射する際にフラグメンテーションまたは反応されて、複数のフラグメント、娘、生成物または付加物イオンが形成されるようにするステップと、
上記複数のフラグメント、娘、生成物または付加物イオンの少なくともいくつかをイオントラップまたはイオンガイドからデバイスへ、第１の方向とは異なるかまたは反対である第２の方向に、移送または通すステップとを含む、質量分析の方法が提供される。
【００６２】
本発明の一態様によると、
第１のイオントラップまたはイオンガイドと、
イオンをそのイオン移動度またはイオン移動度の電界強度に対する変化率にしたがって分離するデバイスであって、第１のイオントラップまたはイオンガイドの下流に配置されるデバイスと、
上記第１のイオントラップまたはガイドの下流に配置される第２のイオントラップまたはイオンガイドとを含む質量分析計であって、
一動作モードにおいて、イオンは、第１のイオントラップまたはイオンガイドからデバイスへおよび前方の第２のイオントラップまたはイオンガイドへ通され、この際に、上記イオンの少なくともいくつかまたは上記イオン由来の少なくともいくつかのフラグメント、娘、生成物または付加物イオンは、次いで第２のイオントラップまたはイオンガイドからデバイスへおよび前方の第１のイオントラップまたはイオンガイドへ通される、質量分析計が提供される。
【００６３】
本発明の他の態様によると、質量分析の方法であって、
第１のイオントラップまたはイオンガイドを準備するステップと、
イオンをそのイオン移動度またはイオン移動度の電界強度に対する変化率にしたがって分離するデバイスを準備するステップであって、上記デバイスは第１のイオントラップまたはイオンガイドの下流に配置されるステップと、
上記第１のイオントラップまたはガイドの下流に配置される第２のイオントラップまたはイオンガイドを準備するステップと、
イオンを第１のイオントラップまたはイオンガイドからデバイスへおよび前方の第２のイオントラップまたはイオンガイドへ通すステップと、
次いで、イオンの少なくともいくつかまたはイオン由来の少なくともいくつかのフラグメント、娘、生成物または付加物イオンを、第２のイオントラップまたはイオンガイドからデバイスへおよび前方の第１のイオントラップまたはイオンガイドへ通すステップとを含む、質量分析の方法が提供される。
【００６４】
好適な実施形態によると、比較的少ないステージのみを含む質量分析計が提供される。しかし、それにもかかわらず、質量分析計は、好ましくは、従来はより多くのステージを含む質量分析計を必要としていた比較的複雑な実験を行うことができる。例えば、本発明の一実施形態にかかるＬＣ−ＩＭＳ−ＭＳステージを含む質量分析計は、好ましくは、ＬＣ−ＩＭＳ−ＩＭＳ−ＭＳまたはＬＣ−ＩＭＳ−ＣＩＤ−ＩＭＳ−ＭＳステージを含む従来の質量分析計を使用して行われ得る実験と同様の実験を行うことができる。
【００６５】
上記好適な実施形態にかかる、好ましくは単一のイオン移動度分離ステージを含む質量分析計はまた、好ましくは、例えば、ＬＣ−ＩＭＳ−ＣＩＤ−ＩＭＳ−ＣＩＤ−ＭＳステージを含む質量分析計を従来必要としていた特に複雑な実験（第２世代フラグメントまたは娘イオンが生成され、その後質量分析される）を行うことができる。
【００６６】
質量分析計の設計に対する従来のアプローチは、直列の複数のイオン移動度分離およびイオンフラグメンテーションステージを提供してきた。イオンは、複数のステージを質量分析計のあるステージから次のステージへと順次通る。設けられる必要のあるイオン移動度分離およびイオンフラグメンテーションステージの数は、質量分析計に所望される能力によって決定される。従来のアプローチによると、質量分析計は、多数の個別ステージを含み、比較的長くかつ複雑となる。質量分析計の設計は、比較的フレキシビリティがなく、そのような従来の質量分析計によって行われ得る実験の範囲は、種々のステージの数および構成によって制限される。単一のイオンフラグメンテーションステージを含む従来の質量分析計は、例えば、第２世代のフラグメントまたは娘イオンを生成することができない。加えて、質量分析計の能力の一部だけが利用される場合（例えば、ＬＣ−ＩＭＳ−ＣＩＤ−ＩＭＳ−ＭＳステージを含む質量分析計を使用する際に、ＬＣ−ＩＭＳ−ＭＳ分析が必要とされる場合）、余分なステージは不要であって、性能を損ない得る。例えば、第１のイオン移動度分離領域を離れるイオン種の溶出プロファイルは、直接には測定できないことがあり得る。なぜなら、イオンは、イオン検出器に達する前にさらなるイオン移動度分離領域を通る必要があり得るからである。直列の多くの複数ステージを含む従来の質量分析計はまた、より複雑な較正手順を必要とし、このために結果の確実性が低くなり得る。
【００６７】
好適な実施形態にかかる質量分析計は、好ましくは、より小型かつ実質的によりフレキシブルな質量分析計が提供されることを可能にする。本発明の特に好適な態様は、一動作モードにおいて、イオンは単一のイオン移動度分離ステージまたは区分をわたって上流へ少なくとも１回逆戻りすることである。
【００６８】
一実施形態によると、好ましくは、イオン源（ｉｏｎｉｓａｔｉｏｎ ｓｏｕｒｃｅ）、およびＲＦイオンガイドを含むイオン移動度分光計またはセパレータを含む質量分析計が提供される。ここで、イオンは、中心軸の近傍に閉じ込められる。イオンは、好ましくはイオン移動度分光計またはセパレータの長さに沿って、一端から他端へいずれか一方の方向に推進される。質量分析計は、好ましくはイオン検出器をさらに含む。
【００６９】
好適な一実施形態において、イオンは、好ましくはイオン移動度分光計またはセパレータの軸に沿って、まず一方向に（例えば、下流へ）、次いで好ましくは反対または逆方向に（例えば、上流へ）推進される。イオンは、好ましくは、イオン移動度分光計またはセパレータの長さにわたって少なくとも一回通る際にそのイオン移動度にしたがって分離される。イオンは、イオン移動度分光計またはセパレータの長さに沿ってまたはわたって通されるたびに、そのイオン移動度にしたがって分離されてもよいし、分離されなくてもよい。
【００７０】
一実施形態において、イオン移動度分光計またはセパレータは、ＲＦイオンガイドを含むドリフト管を含み得る。ここで、軸方向ＤＣ電圧勾配は、好ましくは、イオンガイドの長さに沿って維持される。軸方向ＤＣ電圧勾配の方向は、好ましくは、イオンをそのイオン移動度にしたがって逆方向に分離させたい場合に逆転され得る。
【００７１】
別の実施形態において、イオン移動度分光計またはセパレータは、ＲＦイオンガイドを含み得る。ここで、１つ以上の過渡ＤＣポテンシャルもしくは電圧またはＤＣポテンシャルもしくは電圧波形がイオンガイドの電極に印加される。１つ以上の過渡ＤＣ電圧もしくはポテンシャルまたはＤＣ電圧もしくはポテンシャル波形は、好ましくは最初にイオンガイドの電極に印加され、イオンが第１の（例えば下流）方向に駆動されるようにする。１つ以上の過渡ＤＣ電圧もしくはポテンシャルまたはＤＣ電圧もしくはポテンシャル波形は、次いでイオンガイドの電極に印加され、イオンを第２の反対方向（例えば、上流へ）に駆動し得る。
【００７２】
好適な実施形態によると、イオンは、少なくとも１つの領域、イオントラップまたはイオンガイド内にトラップされ得る。例えば、第１のイオントラップがイオン移動度分光計またはセパレータの上流に配置され得る。第２のイオントラップがイオン移動度分光計またはセパレータの下流に配置され得る。イオンは、好ましくは、第１のイオントラップおよび／または第２のイオントラップのいずれかに蓄積およびトラップされ、その後、イオンは、次いで、好ましくはイオン移動度分光計またはセパレータを通って放出または移動される。一実施形態において、イオンは、好ましくは、第１のイオントラップもしくはイオンガイドおよび／または第２のイオントラップもしくはイオンガイドにトラップされ、１つ以上のグループのイオンがイオントラップの中心軸に沿って空間的に分離され、かつイオンが好ましくは互いに隔離された別々のパケットのイオンに分割または提供されるようにする。隔離されたイオンパケットのうちの１つ以上は、次いでイオントラップ内に維持され得、他方１つ以上の他のパケットのイオンは、イオントラップから廃棄され得る。
【００７３】
一実施形態において、イオンは、好ましくはフラグメンテーションされる。イオンは、イオン移動度分光計またはセパレータの上流および／または下流のいずれかに配置される領域またはイオントラップにおいてフラグメンテーションされ得る。イオンはまた、イオン移動度分光計またはセパレータを通る前または後のいずれかにおいてフラグメンテーションされ得る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００７４】
ここで、添付の図面を参照して本発明の種々の実施形態を、あくまで例として、説明する。
【００７５】
図１は、第１のイオントラップがイオン移動度分光計またはセパレータの上流に設けられ、かつ第２のイオントラップがイオン移動度分光計またはセパレータの下流に設けられ、イオン移動度分光計またはセパレータから現れるイオンを受け取る本発明の実施形態を示す。
【００７６】
図２は、１グループのイオンのイオン移動度スペクトルおよびそれらに関連するイオン移動度分光計またはセパレータを通るドリフト時間を示す。
【００７７】
図３Ａは、図２に示すようなイオン移動度スペクトルを示し、および３つのドリフト時間領域を示し、図３Ｂは、ドリフト時間０〜時間Ｔ１の間に観察されたイオンの質量スペクトルを示し、図３Ｃは、ドリフト時間Ｔ１〜Ｔ２の間に観察されたイオンの質量スペクトルを示し、図３Ｄは、ドリフト時間Ｔ２の後に観察されたイオンの質量スペクトルを示す。
【００７８】
図４は、２つのさらなる電極アセンブリが提供され、かつ第２のイオントラップまたはイオンガイドが別の真空チャンバに配置される本発明の一実施形態を示す。
【００７９】
図５は、好適な動作モードを例示する。上記好適な動作モードにおいて、親または前駆体イオンがそのイオン移動度にしたがって分離され、次いで第２の下流イオントラップに入射する際にフラグメンテーションされ、かつ選択されたグループの得られたフラグメントまたは娘イオンがイオン移動度分光計またはセパレータをわたって上流へ通され、第１のイオントラップにトラップされ、この際に、フラグメントまたは娘イオンは、次いで下流へイオン移動度分光計またはセパレータをわたって通され、そのイオン移動度にしたがって分離される。
【００８０】
図６は、第１のイオントラップ、イオン移動度分光計またはセパレータおよび第２のイオントラップのそれぞれが別々の真空チャンバ内に設けられる本発明のさらなる一実施形態を示す。
【００８１】
図７は、好適な動作モードを例示する。上記好適な動作モードにおいて、親または前駆体イオンがそのイオン移動度にしたがって分離され、次いで第２の下流イオントラップに入射する際に第１の世代フラグメントイオンにフラグメンテーションされ、かつ選択されたグループの第１の世代フラグメントイオンがイオン移動度分光計またはセパレータを上流へ通され、この際に第１の世代フラグメントイオンは、そのイオン移動度にしたがって分離され、第１の世代フラグメントイオンは、次いで第１の上流イオントラップに入射する際に第２世代のフラグメントイオンにフラグメンテーションされる。
【００８２】
ここで、図１を参照して本発明の好適な一実施形態を説明する。図１は、本発明の一実施形態にかかる質量分析計の模式的構成を示す。質量分析計は、イオン源１およびイオン源１の下流に配置される、第１のイオントラップ２またはイオンを収集、貯蔵および放出する手段２を含む。イオン移動度分光計またはセパレータ３が好ましくは第１のイオントラップ２の下流に配置される。第２のイオンガイドまたはイオントラップ４が好ましくはイオン移動度分光計またはセパレータ３の下流に配置される。第２のイオンガイドまたはイオントラップ４は、好ましくはイオンを収集、貯蔵および放出する第２の手段を含む。質量分析器５が好ましくは第２のイオンまたはイオントラップ４およびイオン移動度セパレータまたは分光計３の下流に配置される。
【００８３】
イオン源１は、レーザ脱離イオン化（「ＬＤＩ」）イオン源、マトリックス支援レーザ脱離／イオン化（「ＭＡＬＤＩ」）イオン源、またはシリコンを用いた脱離／イオン化（「ＤＩＯＳ」）イオン源などのパルス化イオン源を含み得る。あるいは、イオン源１は、エレクトロスプレーイオン化（「ＥＳＩ」）イオン源、大気圧化学イオン化（「ＡＰＣＩ」）イオン源、電子衝撃（「ＥＩ」）イオン源、大気圧光イオン化（「ＡＰＰＩ」）イオン源、脱離エレクトロスプレーイオン化（「ＤＥＳＩ」）イオン源、大気圧ＭＡＬＤＩ（「ＡＰ−ＭＡＬＤＩ」）イオン源、化学イオン化（「ＣＩ」）イオン源、高速原子衝撃（「ＦＡＢ」）イオン源、液体二次イオン質量分析（「ＬＳＩＭＳ」）イオン源、電界イオン化（「ＦＩ」）イオン源、または電界脱離（「ＦＤ」）イオン源などの連続イオン源２を含み得る。また、他の連続または擬連続イオン源がまた使用され得る。
【００８４】
差動ポンプ開口６が好ましくはイオン源１と第１のイオントラップまたはイオンガイド２との間に設けられる。好ましくは、第２のイオントラップまたはイオンガイド４と質量分析器５との間にも差動ポンプ開口が設けられる。一実施形態によると、第１のイオントラップまたはイオンガイド２、イオン移動度分光計またはセパレータ３、および第２のイオントラップまたはイオンガイド４は、同じ真空チャンバに設けられ得る。
【００８５】
四重極ロッドセット質量フィルタ、ウィーンフィルタ、飛行時間質量分析器または扇形磁場質量分析器などの質量フィルタ（図示せず）がイオン源１と第１のイオントラップまたはイオンガイド２との間に必要に応じて設けられ得る。質量フィルタは、一動作モードにおいて、第１のイオントラップまたはイオンガイド２へ前方移送される所定の親または前駆体イオンを選択し、他のイオンを減衰させるように構成され得る。
【００８６】
イオンは、好ましくは第１のイオントラップまたはイオンガイド２内に収集および貯蔵される。第１のイオントラップまたはイオンガイド２は、好ましくは、１０-4ｍｂａｒ〜１００ｍｂａｒ、さらに好ましくは１０-3〜１０ｍｂａｒの圧力に維持される。第１のイオントラップまたはイオンガイド２は、好ましくはＲＦイオンガイドを含む。ここで、イオンは、バックグラウンドガス分子と衝突した場合に中心軸の近くに閉じ込められる。
【００８７】
第１のイオントラップまたはイオンガイド２は、好ましくは、イオンが好ましくは使用時に移送される開口を有する複数の電極を含む積重ねリングまたはイオントンネルＲＦイオンガイドを含む。ＡＣまたはＲＦ電圧の互いに反対の位相が好ましくは互いに近傍または隣接するリング電極に印加され、イオンが好ましくは半径方向擬似ポテンシャル井戸によって第１のイオントラップまたはイオンガイド２内に半径方向に閉じ込められるようにする。１つ以上の過渡ＤＣポテンシャルもしくは電圧またはＤＣポテンシャルもしくは電圧波形が好ましくは第１のイオントラップまたはイオンガイド２を形成する電極に印加または重畳され、一動作モードにおいてイオンが好ましくは第１のイオンガイドまたはイオントラップ２の長さに沿って駆動されるようにする。イオンは、好ましくは個別の実軸方向ポテンシャル井戸内にトラップされる。個別の実軸方向ポテンシャル井戸は、好ましくは第１のイオンガイドまたはイオントラップ２内に形成され、かつ好ましくは第１のイオンガイドまたはイオントラップ２の長さに沿って平行移動または移動される。
【００８８】
別の実施形態によると、第１のイオントラップまたはイオンガイドは、概してイオン移送の平面内に構成される複数の電極を含むサンドイッチプレートＲＦイオントラップまたはイオンガイドを含み得る。イオンをイオントラップまたはイオンガイド内に半径方向に閉じ込めるために、ＡＣまたはＲＦ電圧および必要に応じてＤＣ電圧がイオントラップまたはイオンガイドの電極に印加され得る。
【００８９】
あるいは、第１のイオントラップまたはイオンガイド２は、それぞれにイオンが使用時に移送される開口を有する複数の電極を含むイオンファネルイオンガイドを含み得る。電極の開口の直径またはサイズは、好ましくはイオンファネルイオンガイドの長さに沿って一方向に次第に細くなっている。
【００９０】
別の実施形態によると、第１のイオンガイドまたはイオントラップ２は、四重極、六重極、八重極またはより高次の多重極ロッドセットイオンガイドを含み得る。第１のイオントラップまたはイオンガイド２は、複数の軸方向セグメントに軸方向にセグメント化され得る。
【００９１】
好ましくは、第１のイオントラップまたはイオンガイド２は、イオン源１から受け取ったイオンを貯蔵し、かつイオンを１つ以上のパルスとして、好ましくは第１のイオントラップまたはイオンガイド２の下流に配置されるイオン移動度分光計またはセパレータ３中へ放出するように構成される。プレートまたは電極が第１のイオントラップまたはイオンガイド２の出口に設けられ得る（図示せず）。プレートまたは電極は、好ましくはイオンが第１のイオントラップまたはイオンガイド２を出射することを防止するポテンシャル障壁が好ましくは生成されるようなポテンシャルに維持され得る。正イオンに対して、プレートまたは出口電極は、イオンが第１のイオンガイドまたはイオントラップ２を出射することを防止するために、第１のイオントラップまたはイオンガイド２を形成する他の電極が維持されるＤＣポテンシャルに対して約＋１０Ｖのポテンシャルに維持され得る。プレートまたは電極の第１のイオンガイドまたはイオントラップ２の出口でのポテンシャルが、第１のイオントラップまたはイオンガイド２を形成する他の電極が維持されるポテンシャルに対して、瞬間的に０Ｖまたは０Ｖ未満に低下されると、イオンは、好ましくは、第１のイオンガイドまたはイオントラップ２からパルスとしてイオン移動度分光計またはセパレータ３中へまたはそこへ向かって放出される。
【００９２】
一実施形態によると、第１のイオントラップまたはイオンガイド２は、好ましくは複数の電極を含む。ここで、電極の開口は、好ましくはすべて同じサイズである。他の実施形態において、電極の少なくとも６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％または９５％は、実質的に同じサイズである開口を有し得る。隣り合う電極は、好ましくは、ＡＣまたはＲＦ供給源の互いに反対の位相に接続され、イオンを第１のイオントラップまたはイオンガイド２内に半径方向に閉じ込めるように作用する半径方向擬似ポテンシャル井戸が生成されるようにする。
【００９３】
１つ以上の過渡ＤＣポテンシャルもしくは電圧またはＤＣポテンシャルもしくは電圧波形が好ましくは一動作モードにおいて第１のイオントラップまたはイオンガイド２を形成する電極上に重畳される。１つ以上の過渡ＤＣ電圧もしくはポテンシャルまたはＤＣポテンシャルもしくは電圧波形は、好ましくは第１のイオントラップまたはイオンガイド２の電極に印加され、１つ以上の実ポテンシャル障壁が第１のイオントラップまたはイオンガイド２の長さに沿って形成または生成されるようにする。１つ以上の過渡ＤＣ電圧もしくはポテンシャルまたはＤＣポテンシャルもしくは電圧波形は、好ましくは一続きの第１のイオントラップまたはイオンガイド２の電極に漸進的に印加され、１つ以上の実ポテンシャル障壁が好ましくは第１のイオントラップまたはイオンガイド２の軸に沿って移動するか、または平行移動されるようにする。イオンは、一動作モードにおいてイオン移動度分光計またはセパレータ３および質量分析器５へ向かって下流方向に推進または駆動され得る。他の動作モードにおいて、イオンは、反対方向、すなわち、上流へイオン源１に向かって駆動され得る。
【００９４】
第１のイオントラップまたはイオンガイド２は、好ましくは真空チャンバ内に設けられる。真空チャンバは、好ましくは、使用時に０．００１〜１０ｍｂａｒの範囲内の圧力に維持される。第１のイオントラップまたはイオンガイド２内のガス圧力は、好ましくはイオンの運動を衝突によって減衰させるのに十分であるが、好ましくはイオンの移動に対する粘性抵抗が過剰になるほどには十分でない。好ましくは一動作モードにおいて第１のイオントラップまたはイオンガイド２の長さに沿って平行移動される１つ以上のポテンシャル障壁の振幅および平均速度は、好ましくは、イオンが好ましくは１つ以上のポテンシャルの山または障壁を越えることができないように設定される。したがって、イオンは、好ましくは、イオンの質量、質量電荷比またはイオン移動度に関係なく、第１のイオントラップまたはイオンガイド２の長さに沿って平行移動される各ポテンシャル障壁の前へ輸送される。
【００９５】
好ましくは第１のイオンガイドまたはイオントラップの下流に設けられるイオン移動度分光計またはセパレータ３は、好ましくは、一動作モードにおいてイオンをそのイオン移動度にしたがって時間的に分離させるデバイスを含む。イオン移動度分光計またはセパレータ３は、いくつかの異なる形態のうちの１つを含み得る。
【００９６】
イオン移動度分光計またはセパレータ３は、ドリフト管を含み得る。ここで、いくつかのガードリングがドリフト管内に分配される。ガードリングは、好ましくは等価な抵抗器によって相互に接続され、かつ好ましくはＤＣ電圧源に接続される。直線的ＤＣ電圧勾配が好ましくはドリフト管の長さに沿って生成または維持される。この実施形態によると、イオンは、イオン移動度分光計またはセパレータ３内に半径方向に閉じ込められなくてもよい。
【００９７】
別の実施形態によると、イオン移動度分光計またはセパレータ３は、複数のリング、環状またはプレート電極を含み得る。電極は、好ましくはそれぞれ内部に開口を有する。イオンは、好ましくは使用時に開口を通って移送される。開口は、好ましくはすべて同じサイズであって、かつ好ましくは円形である。他の実施形態において、電極のうちの少なくとも６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％または９５％は、好ましくは実質的に同じサイズまたは面積の開口を有する。
【００９８】
イオン移動度分光計またはセパレータ３は、別個の真空チャンバ内に配置される複数の電極を含み得る。イオン移動度分光計またはセパレータ３は、好ましくは１００ｍｍ〜２００ｍｍの長さを有する。好ましくは、イオン移動度分光計またはセパレータ３は、好ましくは使用時に０．１〜１０ｍｂａｒの範囲内の圧力に維持される真空チャンバ内に設けられる。
【００９９】
イオン移動度分光計またはセパレータ３を形成する交互の電極が好ましくはＡＣまたはＲＦ電圧源の互いに反対の位相に結合され、イオンが好ましくはイオン移動度分光計またはセパレータ内に半径方向に半径方向擬似ポテンシャル井戸内に閉じ込められるようにする。ＡＣまたはＲＦ電圧源は、好ましくは０．１〜３．０ＭＨｚ、好ましくは０．３〜２．０ＭＨｚ、さらに好ましくは０．５〜１．５ＭＨｚの範囲内の周波数を有する。
【０１００】
一実施形態によると、イオン移動度分光計またはセパレータ３を含む電極は、抵抗器を介してＤＣ電圧源に相互接続され得る。ＤＣ電圧源は、例えば４００Ｖ供給源を含み得る。イオン移動度分光計またはセパレータ３を形成する電極を相互接続する抵抗器は、直線的軸方向ＤＣ電圧勾配が好ましくはイオン移動度分光計またはセパレータ３の長さに沿って維持されるようにする実質的に値を等しくしてもよい。
【０１０１】
一実施形態によると、イオン移動度分光計またはセパレータ３の長さに沿って維持されたＤＣ電圧勾配は、直線、非直線、連続または段階的プロファイルを有し得る。ＤＣ電圧勾配は、一実施形態によると、一動作モードにおいて、イオンを下流方向へ質量分析器５に向かって推進、駆動、強制または加速させるように構成され得る。ＤＣ電圧勾配の方向は、イオンが、一動作モードにおいて、反対方向、例えば上流方向にイオン源１に向かって駆動されるようにする使用時に切り換えまたは反転されてもよい。好ましくはイオン移動度分光計またはセパレータ３を形成する電極に印加されるＡＣまたはＲＦ電圧は、好ましくは電極に印加されるＤＣ電圧上に重畳され、かつ好ましくはイオンをイオン移動度分光計またはセパレータ３内に半径方向に半径方向擬似ポテンシャル井戸内に閉じ込めるように機能する。
【０１０２】
好適な実施形態によると、イオン移動度分光計またはセパレータ３は、好ましくはイオンが移送される開口をそれぞれ有する複数の電極を含むイオンガイドを含む。１つ以上の過渡ＤＣ電圧もしくはポテンシャルまたは１つ以上の過渡ＤＣ電圧もしくはポテンシャル波形が好ましくは電極に印加される。イオン移動度分光計またはセパレータ３を形成する電極の開口は、好ましくはすべて同じサイズである。他の実施形態において、電極のうちの少なくとも６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％または９５％は、実質的に同じサイズの開口を有する。隣り合う電極は、好ましくはＡＣまたはＲＦ供給源の互いに反対の位相に接続され、イオンがイオン移動度分光計またはセパレータ内に半径方向に閉じ込められるようにする。
【０１０３】
好ましくはイオン移動度分光計またはセパレータ３の電極に印加される１つ以上の過渡ＤＣ電圧もしくはポテンシャルまたは１つ以上の過渡ＤＣ電圧もしくはポテンシャル波形は、好ましくは１つ以上の実ポテンシャルの山または障壁を生成させる。次いで、１つ以上の実ポテンシャルの山または障壁は、好ましくは、イオン移動度分光計またはセパレータ３の軸に沿って平行移動または移動される。１つ以上の過渡ＤＣ電圧もしくはポテンシャルまたはＤＣ電圧もしくはポテンシャル波形は、好ましくは、１つ以上の実ポテンシャルの山または障壁が好ましくはイオン移動度分光計またはセパレータ３の軸または長さに沿って移動するか、またはそれに沿って平行移動されるようなやり方で、イオン移動度分光計またはセパレータ３の一続きの電極に順次印加される。一動作モードにおいて、イオンは、好ましくは下流へ質量分析器５に向かって駆動または推進される。他の動作モードにおいて、イオンは、好ましくは反対方向に上流へイオン源１に向かって駆動または推進される。
【０１０４】
イオン移動度分光計またはセパレータ３は、好ましくは真空チャンバ内に設けられる。真空チャンバは、好ましくは、使用時に０．１〜１０ｍｂａｒの範囲内の圧力に維持される。イオン移動度分光計またはセパレータ３内にガスを存在させることによって、好ましくはイオンの移動に対して粘性抵抗が与えられる。好ましくはイオン移動度分光計またはセパレータ３の長さに沿って形成または平行移動される１つ以上の実ポテンシャルの山または障壁の振幅および平均速度は、好ましくは、いくつかのイオンがイオン移動度分光計またはセパレータ３の長さに沿って平行移動される際に１つ以上のポテンシャルの山または障壁を越えるように構成される。イオンの移動度が低くなればなるほど、イオン移動度分光計またはセパレータ３の長さに沿って平行移動されているポテンシャルの山または障壁をイオンが越える可能性が高くなる。その結果、異なるイオン移動度を有するイオンは、好ましくは異なる速度またはレート（ｒａｔｅ）でイオン移動度分光計またはセパレータ３の長さに沿ってまたはそこを通って輸送され、したがって、好ましくはそのイオン移動度にしたがって分離される。
【０１０５】
好適なイオン移動度分光計またはセパレータ３を通るイオンの典型的なドリフト時間は、２〜５０ｍｓのオーダーであり得る。好適な一実施形態によると、イオンは、イオン移動度分光計またはセパレータ３の長さにわたってまたは沿って通るのに５〜２０ｍｓかかり得る。
【０１０６】
好適な実施形態によると、イオンは、好ましくはイオン移動度分光計またはセパレータ３を出射し、次いで好ましくはイオン移動度分光計またはセパレータ３の下流に配置される第２のイオントラップまたはイオンガイド４に好ましくは渡るか、またはそれによって受け取られる。第２のイオントラップまたはイオンガイド４は、好ましくは、イオン移動度分光計またはセパレータ３の上流に配置される第１のイオントラップまたはイオンガイド２と実質的に同様である。第２のイオントラップまたはイオンガイド４は、好ましくは、使用時にイオンが移送される開口を有する複数の電極を含む積重ねリングまたはイオントンネルＲＦイオンガイドを含む。ＡＣまたはＲＦ電圧の互いに反対の位相が好ましくは第２のイオントラップまたはイオンガイド４の互いに近傍の電極に印加され、イオンが好ましくは第２のイオントラップまたはイオンガイド４内に半径方向に半径方向擬似ポテンシャル井戸内に閉じ込められるようにする。
【０１０７】
１つ以上の過渡ＤＣ電圧もしくはポテンシャルまたはＤＣ電圧もしくはポテンシャル波形は、好ましくは、イオンを第２のイオンガイドまたはイオントラップ４の長さに沿って駆動するために、第２のイオントラップまたはイオンガイド４の電極に印加される。イオンは、好ましくは、第２のイオントラップまたはイオンガイド４内の個別の実軸方向ポテンシャル井戸内にトラップされる。一動作モードにおいて、実軸方向ポテンシャル井戸は、下流方向へ質量分析器５に向かって平行移動され得る。他の動作モードにおいて、第２のイオントラップまたはイオンガイド４内に形成される実軸方向ポテンシャル井戸は、イオンが好ましくは上流方向へ平行移動され、イオン移動度分光計またはセパレータ３に渡るように、逆方向に平行移動されてもよい。この動作モードにおいて、イオン移動度分光計またはセパレータは、次いで好ましくはイオンを逆戻りにさらに上流の第１のイオンガイドまたはイオントラップ２に渡す。
【０１０８】
好ましさが劣る好ましい実施形態によると、第２のイオントラップまたはイオンガイド４は、概してイオンが走行する平面内に配置される複数の平面、プレートまたはメッシュ電極を含むＡＣまたはＲＦイオンガイドまたはイオントラップなどの代替の形態のイオンガイドを含み得る。イオンをイオントラップまたはイオンガイド内に半径方向に閉じ込めるために、ＡＣまたはＲＦ電圧および必要に応じてＤＣ電圧がイオンガイドまたはイオントラップの電極に印加され得る。
【０１０９】
第２のイオントラップまたはイオンガイド４が開口を有する複数の電極を含むイオンファネルイオンガイドを含み得る他の実施形態が考えられる。開口の直径またはサイズは、好ましくは、イオントラップまたはイオンガイドの長さに沿ってサイズが次第に細くなる。
【０１１０】
別の実施形態によると、第２のイオントラップまたはイオンガイド４は、四重極、六重極、八重極または他のより高次の多重極ロッドセットイオンガイドを含み得る。第２のイオントラップまたはイオンガイド４は、複数の軸方向セグメントに軸方向にセグメント化され得る。
【０１１１】
第２のイオントラップまたはイオンガイド４を形成する電極の開口は、好ましくはすべて同じサイズである。他の実施形態において、電極のうちの少なくとも６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％または９５％は、実質的に同じサイズの開口を有する。第２のイオントラップまたはイオンガイド４は、好ましくは使用時に０．００１〜１０ｍｂａｒの範囲内の圧力に維持される真空チャンバ内に好ましくは設けられる。
【０１１２】
第２のイオントラップまたはイオンガイド４は、一動作モードにおいて、イオンを貯蔵するように構成され得、および次いでイオンをパルスまたはパケットとして放出し得る。プレートまたは電極（図示せず）が第２のイオントラップまたはイオンガイド４の出口に配置され得る。プレートまたは電極は、好ましくはイオンが第２のイオントラップまたはイオンガイド４を出射することを実質的に防止するポテンシャル障壁が生成されるようなポテンシャルに維持され得る。第２のイオントラップまたはイオンガイド４の出口でのプレートまたは電極上のポテンシャルが瞬間的に低下すると、イオンは、第２のイオントラップまたはイオンガイド４からパルスとして放出され得る。
【０１１３】
好適な実施形態によると、質量分析器５が好ましくは第２のイオンガイドまたはイオントラップ４の下流に配置される。質量分析器５は、好ましくは直交加速飛行時間質量分析器を含む。あるいは、質量分析器５は、軸方向加速飛行時間質量分析器、四重極ロッドセット質量フィルタもしくは質量分析器、３Ｄ四重極イオントラップ、リニア四重極イオントラップ、扇形磁場質量分析器、イオンサイクロトロン共鳴質量分析器、またはオービトラップ質量分析器を含み得る。質量分析器５はまた、質量依存性共鳴周波数のフーリエ変換を使用する上記種類の質量分析器の変形例およびその組み合わせを含み得る。
【０１１４】
本発明の一実施形態によると、イオンは、好ましくは、第１のトラップまたはイオンガイド２の上流のイオン源１において生成される。イオンは、次いで好ましくは第１のイオントラップまたはイオンガイド２内に蓄積および貯蔵される。１グループのイオンが次いで好ましくは周期的に第１のイオントラップまたはイオンガイド２から放出され、上記イオンは好ましくはイオン移動度分光計またはセパレータ３中へ渡る。イオン移動度分光計またはセパレータ３は、好ましくは上記グループのイオンを受け取るように構成され、かつ好ましくはイオンをそのイオン移動度にしたがって分離する。イオンは、好ましくは、イオン移動度分光計またはセパレータ３の中心軸に沿って進行し、そのイオン移動度にしたがって時間的に分離される。
【０１１５】
図２は、質量電荷比が７８５．８であって、かつペプチドであるＧｌｕ−フィブリノペプチドＢに由来する２価プロトン化イオン（Ｍ＋２Ｈ）2+のフラグメンテーションから生じたいくつかのフラグメントイオンのイオン移動度スペクトルを示す。図２から分かるように、比較的低い質量電荷比を有するイオンは、イオン移動度分光計またはセパレータ３に沿ってまたはそこを通ってドリフトまたは移動するのにかかる時間が比較的短く、他方比較的高い質量電荷比を有するイオンは、イオン移動度分光計またはセパレータ３に沿ってまたはそこを通ってドリフトまたは移動するのにかかる時間が実質的により長い。
【０１１６】
イオン移動度分光計またはセパレータ３を出射したイオンは、好ましくは、第２のイオントラップまたはイオンガイド４によってまたはその中へ受け取られる。第２のイオントラップまたはイオンガイド４は、好ましくは、イオン移動度分光計またはセパレータ３によって分離され、好ましくはイオン移動度分光計またはセパレータ３から異なる時間に現れるイオンの１つ以上の成分、部分またはパケットを収集および隔離するように構成される。第２のイオントラップまたはイオンガイド４は、好ましくは、開口を有する複数の電極を含むイオンガイドを含む。ここで、１つ以上の過渡ＤＣ電圧もしくはポテンシャルまたはＤＣ電圧もしくはポテンシャル波形が一動作モードにおいて電極に印加される。第２のイオントラップまたはイオンガイド４の電極に印加される１つ以上の過渡ＤＣ電圧もしくはポテンシャルまたはＤＣ電圧もしくはポテンシャル波形は、好ましくは第１のイオントラップまたはイオンガイド２からのイオンの放出に同期させる。好ましくは、イオン移動度分光計またはセパレータ３によってイオン移動度にしたがって分離されたイオンのいくつかまたはすべては、第２のイオントラップまたはガイド４によって受け取られ、別々のイオンパケットが好ましくは第２のイオントラップまたはイオンガイド４内に形成された別々の部分、区分または軸方向トラップ領域内にトラップされる。例えば、所定の第１のドリフト時間Ｔ１の前に第２のイオントラップまたはイオンガイド４に到着するイオンは、第２のイオントラップまたはイオンガイド４内に形成または生成される第１のシリーズの実軸方向ポテンシャル井戸内に収集またはトラップされるように構成され得る。第１のドリフト時間Ｔ１の後かつ第２の後のドリフト時間Ｔ２の前に第２のイオントラップまたはイオンガイド４に到着するイオンは、第２のイオントラップまたはイオンガイド４内に形成または生成される第２の異なるシリーズの実軸方向ポテンシャル井戸内に収集またはトラップされるように構成され得る。第２のドリフト時間Ｔ２の後に第２のイオントラップまたはイオンガイド４に到着するイオンは、第２のイオントラップまたはイオンガイド４内に形成または生成される第３のなおさらに異なるシリーズの実軸方向ポテンシャル井戸内に収集またはトラップされるように構成され得る。
【０１１７】
図３Ａ〜３Ｄは、イオン移動度分光計またはセパレータ３から異なる時間に現れるイオンの異なる成分、部分またはパケットを例示する。図３Ａは、図２に例示したような種々の異なるフラグメントイオンのイオンスペクトルを示し、かつ２つのドリフト時間Ｔ１およびＴ２を示す。図３Ｂは、ドリフト時間０〜Ｔ１の間にイオン移動度分光計またはセパレータ３から現れ、かつ比較的低い質量電荷比を有するイオンの質量スペクトルを示す。図３Ｃは、ドリフト時間Ｔ１〜Ｔ２の間にイオン移動度分光計またはセパレータ３から現れ、かつ中間の質量電荷比を有するイオンの質量スペクトルを示す。図３Ｄは、ドリフト時間Ｔ２の後にイオン移動度分光計またはセパレータ３から現れ、かつ比較的高い質量電荷比を有するイオンの質量スペクトルを示す。イオン移動度分光計またはセパレータ３を通るのに特定のドリフト時間のかかる関心のあるイオンは、好ましくは、第２のイオントラップまたはイオンガイド４に形成または生成される１つ以上の特定の実軸方向ポテンシャル井戸内に収集またはトラップされるように構成されることが理解される。イオンは、好ましくはイオン移動度分光計またはセパレータ３を通るのに異なるドリフト時間のかかる他のイオンから隔離される。
【０１１８】
一旦イオンが第２のイオントラップまたはイオンガイド４内に形成または生成される１シリーズの別々の実軸方向ポテンシャル井戸内に受け取られ、およびトラップされると、好ましくはイオン移動度分光計またはセパレータ３の電極に印加される過渡ＤＣ電圧またはポテンシャルは、次いでイオンを反対方向に駆動するように反対方向に印加され得る。すなわち、実軸方向ポテンシャル井戸は、上流方向に戻るようにイオン源１へ向かって平行移動され得る。第２のイオントラップまたはイオンガイド４内に形成される軸方向ポテンシャル井戸はまた、好ましくは反対方向（すなわち、イオン源１へ向かって戻る方向）に平行移動される。
【０１１９】
一実施形態によると、関心の可能性のない、第２のイオントラップまたはイオンガイド４内の１つ以上の軸方向ポテンシャル井戸にトラップされたイオンは、例えば当該の１つ以上の軸方向ポテンシャル井戸に隣接する電極に印加されるＡＣまたはＲＦ電圧を一時的に除去することによって廃棄され得、これらの１つ以上の軸方向ポテンシャル井戸内のイオンは、もはや半径方向に閉じ込められないようにする。したがって、イオンは、消失可能となり、実質的には消える。あるいは、関心のないイオンは、イオン移動度分光計またはセパレータ３へ戻ることが許され得るが、次いでイオン移動度分光計またはセパレータ３内で廃棄され得る。イオンは、イオン移動度分光計またはセパレータ３の電極のいくつかまたはイオン移動度分光計またはセパレータ３の一区分に印加されるＡＣまたはＲＦ電圧を一時的に除去することによってイオン移動度分光計またはセパレータ３内で廃棄され得、対象でないイオンは、もはやイオン移動度分光計またはセパレータ３内に半径方向に閉じ込められないようにする。これらのイオンは、次いで消失可能となり、実質的には消える。イオンがイオン移動度分光計またはセパレータ３および／あるいは第１のイオントラップまたはイオンガイド２および／あるいは第２のイオントラップまたはイオンガイド４のいずれかの中で廃棄され得る他の別の手段も考えられる。
【０１２０】
一実施形態によると、関心の可能性があり、かつ第２のイオントラップまたはイオンガイド４内で軸方向ポテンシャル井戸中にトラップされた第１のグループのイオンは、好ましくは第２のイオントラップまたはイオンガイド４から上流方向へイオン移動度分光計またはセパレータ３に向かって放出される。イオンは、好ましくは、一動作モードにおいて、イオンガイド専用動作モードにおいて動作するように構成され得るイオン移動度分光計またはセパレータ３を通るように構成され、イオンがそのイオン移動度にしたがって分離されることなく、イオン移動度分光計またはセパレータ３を通って前方へ移送される。一旦イオンがイオン移動度分光計またはセパレータ３を通ると、イオンは、次いで好ましくは第１のイオントラップまたはイオンガイド２内に形成または生成される１つ以上の実軸方向ポテンシャル井戸内に好ましくは収集またはトラップされる。第２のイオントラップまたはイオンガイド４内の次の軸方向ポテンシャル井戸中にトラップされた第２のグループのイオンは、次いで好ましくは第２のイオントラップまたはイオンガイドから放出され得、このグループのイオンは、次いで好ましくは上流方向にイオン移動度分光計またはセパレータ３中へ渡るように構成され得る。第２のグループのイオンはまた、次いで好ましくはそのイオン移動度にしたがって分離されずにイオン移動度分光計またはセパレータ３を通るように構成され得る。第２のグループのイオンは、次いで好ましくは第１のイオントラップまたはイオンガイド２内に形成または生成される１つ以上の別々の実軸方向ポテンシャル井戸中に収集またはトラップされる。上記プロセスは、複数回繰り返さ得、複数のパケットのイオンが好ましくは第２のイオントラップまたはイオンガイドから第１のイオントラップまたはイオンガイド２へイオン移動度分光計またはセパレータ３を介して転送されるようにする。イオンパケットは、次いで今度は好ましくは第１のイオントラップまたはイオンガイド２から放出され得、イオンが好ましくは逆戻りしてイオン移動度分光計またはセパレータ３を通り、好ましくはさらにそのイオン移動度にしたがって分離されるようにする。
【０１２１】
本発明の好適な態様によると、イオンは、必要に応じて複数回イオン移動度分光計またはセパレータ３を前後に通され得る。一旦イオンがそのイオン移動度にしたがって十分に分離されると、イオンは、次いで好ましくは第２のイオントラップまたはイオンガイド４（好ましくは非トラップまたはイオンガイド専用動作モードで動作する）によって質量分析器５へ前方移送または輸送される。
【０１２２】
一実施形態によると、好ましくはイオン移動度分光計またはセパレータ３と第２のイオンガイドまたはイオントラップ４との間に維持されるポテンシャル差を一動作モードにおいて時間とともに増加させ得、イオンがイオン移動度分光計またはセパレータ３の出口を出て、そして第２のイオントラップまたはガイド４中へ加速される際に最適なやり方でフラグメンテーションするように誘起されるようにする。この動作モードにおいて、イオンは、好ましくは、第２のイオンガイドまたはイオントラップ４に入射する際にフラグメンテーションまたは反応するようにされる。その結果のフラグメントまたは娘イオンは、好ましくは、第２のイオントラップまたはガイド４内に形成または生成される１つ以上の実軸方向ポテンシャル井戸内にトラップされる。イオン移動度分光計またはセパレータ３から異なる時間に現れた異なる親または前駆体イオンに対応するフラグメントまたは娘イオンは、好ましくは第２のイオントラップまたはイオンガイド４内の別々の実軸方向ポテンシャル井戸中に収集または隔離される。
【０１２３】
一旦すべての親または前駆体イオンがイオン移動度分光計またはセパレータ３から現れ、複数のフラグメントまたは娘イオンにフラグメンテーションされると、次いで特定の親または前駆体イオンに対応するすべてのフラグメントまたは娘イオンは、次いで好ましくはそのグループのフラグメントまたは娘イオンを逆方向に戻って上流へイオン移動度分光計またはセパレータ３を通すことによって、そのイオン移動度にしたがって分離され得る。フラグメントまたは娘イオンは、次いで好ましくはイオン移動度分光計またはセパレータ３を上流へ通って第１のイオントラップまたはイオンガイド２へ渡る際にそのイオン移動度にしたがって分離される。あるいは、フラグメントまたは娘イオンは、そのイオン移動度にしたがって分離されずに、イオン移動度分光計またはセパレータ３を通って単に輸送またはガイドされ得る。すなわち、イオン移動度分光計またはセパレータ３は、イオンガイド専用動作モードで動作され得る。
【０１２４】
イオンをイオン移動度画分に分離し、イオン移動度分光計またはセパレータ３から現れるイオンをフラグメンテーションし、フラグメントまたは娘イオンの１つ以上の部分をトラップおよび隔離するプロセスは、数回繰り返され得る。その結果、第２、第３、第４およびより高い世代のフラグメント、娘、生成物または付加物イオンが、イオンをイオン移動度分光計またはセパレータ３に通す回数を変更し、かつフラグメンテーションサイクルの数を変更することによって生成され得る。各動作サイクルの終了時に、イオン移動度分光計またはセパレータ３を出射したイオンは、好ましくは第２のイオントラップまたはイオンガイド４によって質量分析器５へ輸送され、その後質量分析される。
【０１２５】
本発明の他の一実施形態を図４に示す。この実施形態によると、電極アセンブリ７が好ましくは第１のイオントラップまたはイオンガイド２とイオン移動度分光計またはセパレータ３との間に設けられる。好ましくは、イオン移動度分光計またはセパレータ３と第２のイオントラップまたはイオンガイド４との間にも電極アセンブリ７が設けられる。
【０１２６】
電極アセンブリ７の一方または両方は、好ましくは偏向システムとして機能し、イオンを中心軸から離れるように進路変更させ、イオンが次いでシステムから実質的には消えるようにする。別の実施形態によると、電極アセンブリ７の一方または両方は、イオンが一動作モードにおいてイオンゲートを通ることを可能にし、かつ好ましくは他の動作モードにおいてイオンがイオンゲートを通ることを防止するイオンゲートとして機能し得る。イオンゲートは、適切なポテンシャルを電極アセンブリ７に印加して、イオンがポテンシャル障壁を越えて通過することを実質的に防止するポテンシャル障壁を存在させることによって機能し得る。ポテンシャル障壁は、次いで、制御された期間に除去され、所定のイオンが電極アセンブリ７を通ることができるようにし得る。
【０１２７】
電極アセンブリ７の一方または両方は、好ましくは２つの動作モード間で高速に切り換えることができる。電極アセンブリ７の一方または両方は、好ましくは、イオン移動度分光計またはセパレータ３によってそのイオン移動度にしたがって分離されたいくつかのイオンだけが通ることを許し、かつイオン移動度分光計またはセパレータ３から現れる他のイオンを阻止または減衰させるのに十分高速に切り換えられ得る。図３に戻って参照すると、イオン移動度分光計またはセパレータ３の下流に設けられた電極アセンブリ７は、例えば、ドリフト時間０〜Ｔ１間の移送効率をゼロすなわち０％にして、これらの時間中にイオン移動度分光計またはセパレータ３から現れるイオンを阻止または減衰させるように構成され得る。電極アセンブリ７は、次いでドリフト時間Ｔ１〜Ｔ２間の移送効率をフルすなわち１００％にするように切り換えられ、この２つの時間の間にイオン移動度分光計またはセパレータ３から現れるすべてのイオンを移送させ得る。電極アセンブリ７は、次いでイオン移動度分離サイクルの残りの間移送効率をゼロすなわち０％にするように再度切り換えし、ドリフト時間Ｔ２後にイオン移動度分光計またはセパレータ３から現れるイオンを阻止または減衰させ得る。その結果、第２のイオントラップまたはイオンガイド４は、ドリフト時間Ｔ１〜Ｔ２間にイオン移動度分光計またはセパレータ３を通って移送され、かつそれゆえ中間の質量電荷比を有するイオンを受け取りおよびトラップするのみとなる。
【０１２８】
図４に示すように、イオン移動度分光計またはセパレータ３の入口にも電極アセンブリ７が配置され得る。これによって、イオンが逆戻りにイオン移動度分光計セパレータ３を上流へ通って第１のイオントラップまたはイオンガイド２へ向かって移送される際にドリフト時間選択が行われることが可能となる。第１のイオントラップまたはイオンガイド２および／あるいは第２のイオントラップまたはイオンガイド４へ入る前にイオン移動度分光計またはセパレータ３から現れる際にイオンを除去または減衰させる種々の別のシステムがまた考えられる。
【０１２９】
一実施形態によると、図４に示すように、さらに差動ポンプ開口６がイオン移動度分光計またはセパレータ３と第２のイオントラップまたはイオンガイド４との間に設けられ得る。第２のイオントラップまたはイオンガイド４と質量分析器５との間に配置される差動ポンプ開口６と組み合わせた、このさらなる差動ポンプ開口６によって、好ましくは第２のイオントラップまたはイオンガイド４がイオン移動度分光計またはセパレータ３よりも実質的に低い圧力に維持されることが可能となる。一実施形態によると、イオン移動度分光計またはセパレータ３は、０．１ｍｂａｒ〜１０ｍｂａｒの範囲内の圧力に維持され得る。これに対して、第２のイオントラップまたはイオンガイド４は、０．００１〜０．１ｍｂａｒの範囲内の比較的より低い圧力に維持され得る。第２のイオントラップまたはイオンガイド４をイオン移動度分光計またはセパレータ３の圧力よりも低い圧力に維持することによって、イオン移動度分光計またはセパレータ３と同じ比較的高い圧力に維持された場合と比べて、第２のイオントラップまたはイオンガイド４を使用して、衝突誘起分解によるイオンのフラグメンテーションをより効率よく誘起させ得る。質量分析器５は、好ましくは＜１０-4ｍｂａｒの比較的低い圧力に維持される。
【０１３０】
イオン移動度分光計またはセパレータ３は、一動作モードにおいて、イオンをそのイオン移動度にしたがって実質的に分離せずに、イオンを上流へ第１のイオントラップもしくはイオンガイド２に向かって、または下流へ第２のイオントラップもしくはイオンガイド４へ向かってのいずれかで移送するようにイオンガイドとして動作するように構成され得る。これは、一実施形態によると、例えばイオン移動度分光計またはセパレータ３内のガス圧力を０．０１ｍｂａｒ以下の圧力に低下させることによって実現され得る。
【０１３１】
一実施形態によると、１つ以上の過渡ＤＣ電圧もしくはポテンシャルまたはＤＣポテンシャルもしくは電圧波形がイオン移動度分光計またはセパレータ３の電極に印加され、好ましくは、イオンをそのイオン移動度にしたがって分離させずに、イオンをイオン移動度分光計またはセパレータ３の長さに沿って輸送または平行移動させるように作用する複数の実軸方向ポテンシャル井戸または障壁を生成させ得る。この動作モードによると、好ましくはイオン移動度分光計またはセパレータ３の電極に印加される１つ以上の過渡ＤＣ電圧もしくはポテンシャルまたはポテンシャルもしくは電圧波形の振幅は、好ましくは、イオンがイオン移動度分光計またはセパレータ３の長さに沿って平行移動される際に１つ以上のポテンシャルの山の頂点を越えることができないように増加される。加えてまたは代わりに、１つ以上の過渡ＤＣポテンシャルもしくは電圧またはＤＣポテンシャルもしくは電圧波形がイオン移動度分光計またはセパレータ３の電極に印加される速度またはレートは、低減され得る。
【０１３２】
一実施形態において、イオン移動度分光計またはセパレータ３は、イオンがそのイオン移動度にしたがって分離される動作モードとイオンがそのイオン移動度にしたがって実質的に分離されない動作モードとの間で切り換えられ得る。これは、ガス圧力の切り換えおよび／または電極に印加される１つ以上の過渡ＤＣ電圧またはポテンシャルの振幅の変更の組み合わせによって、ならびに／あるいは１つ以上の過渡ＤＣ電圧またはポテンシャルがイオン移動度分光計またはセパレータ３の電極に印加される速度またはレートの変更によって実現され得る。
【０１３３】
図５は、イオンがイオン移動度分光計またはセパレータ３を前後に通って走行し、かつイオンがまたフラグメンテーションされる動作モードを例示する。イオンは、好ましくはイオン移動度分光計またはセパレータ３を通る際にそのイオン移動度にしたがって分離される場合もあれば、好ましくはイオン移動度分光計またはセパレータ３を通る際にそのイオン移動度にしたがって分離されない場合もある。
【０１３４】
ここで、図５に示す特定の動作モードをより詳細に説明する。図５のステップ（ａ）に示すように、親または前駆体イオンは、好ましくは最初は第１のイオントラップまたはイオンガイド２内に保持される。親または前駆体イオンは、次いで好ましくは第１のイオントラップまたはイオンガイド２から放出され、好ましくはイオン移動度分光計またはセパレータ３に渡る。親または前駆体イオンは、次いで好ましくは、ステップ（ｂ）に示されるように、イオン移動度分光計またはセパレータ３を下流へ通る際にそのイオン移動度にしたがって分離される。親または前駆体イオンは、次いで好ましくはイオン移動度分光計またはセパレータ３の出口に到達し、イオン移動度分光計またはセパレータ３を出て、第２のイオントラップまたはイオンガイド４中へ入る際に加速され、親または前駆体イオンが好ましくは第２のイオントラップまたはイオンガイド４に入射する際に第１の世代フラグメントイオンにフラグメンテーションされるようにする。その結果の第１の世代フラグメント、娘、生成物または付加物イオンは、次いで好ましくは、ステップ（ｃ）に示されるように、好ましくは第２のイオントラップまたはイオンガイド４内に生成される複数の別々の実軸方向ポテンシャル井戸中に収集または隔離される。一実施形態によると、特定の親または前駆体イオンのフラグメンテーションから生じるすべての第１の世代フラグメントイオンは、好ましくは第２のイオンガイドまたはイオントラップ４内の同じ実軸方向ポテンシャル井戸内にトラップされる。その後にイオン移動度分光計またはセパレータ３から現れる他の親または前駆体イオンのフラグメンテーションから生じるフラグメントまたは娘イオンは、好ましくは第２のイオンガイドまたはイオントラップ４内に生成される別々のまたは異なる実軸方向ポテンシャル井戸中にトラップされる。
【０１３５】
一旦イオン移動度分光計またはセパレータ３から現れるすべての親または前駆体イオンが第２のイオンガイドまたはイオントラップ４に入射する際にフラグメンテーションされ、その結果のフラグメントまたは娘イオンが好ましくは第２のイオントラップまたはイオンガイド４の長さに沿って下流へ平行移動される別々の実軸方向ポテンシャル井戸中にトラップされると、別々のパケットのフラグメントイオンを含む実軸方向ポテンシャル井戸は第２のイオントラップまたはイオンガイド４内において好ましくは定常に保持される。実軸方向ポテンシャル井戸中のうちの１つ以上のイオンは、次いで、ステップ（ｄ）に示すように廃棄され得る。残りのパケットのフラグメントイオンを含む軸方向ポテンシャル井戸は、次いで好ましくは上流方向へ第２のイオントラップまたはイオンガイド４の長さに沿って平行移動される。上記イオンパケットは、次いで好ましくは１シリーズのパケットのイオンとして第２のイオンガイドまたはイオントラップ４から放出される。イオンパケットは、次いで好ましくは、ステップ（ｅ）および（ｆ）に示すように、上流方向へイオン移動度分光計またはセパレータ３を通って第１のイオントラップまたはイオンガイド２に向かって輸送される。フラグメントイオンが逆戻りにイオン移動度分光計またはセパレータ３を通って移送される際に、フラグメントイオンは、好ましくはイオン移動度分光計またはセパレータ３を通って上流へ渡る場合と同様にそのイオン移動度にしたがって分離されない。その代り、イオン移動度分光計またはセパレータ３は、好ましくはイオンガイド専用動作モードで動作される。好ましくは、各パケットのフラグメントイオンは、好ましくはイオン移動度分光計またはセパレータ３の長さに沿って平行移動される別々の実軸方向ポテンシャル井戸中にトラップされる。種々の別々のパケットのフラグメントイオンは、次いで好ましくは、ステップ（ｇ）に示すように、第１のイオントラップまたはイオンガイド２によって受け取られ、フラグメントイオンは、好ましくは第１のイオントラップまたはイオンガイド２内に形成または生成される別々の実軸方向ポテンシャル井戸中に好ましくは保持または隔離される。
【０１３６】
第１のイオントラップまたはイオンガイド２内に設けられた実軸方向ポテンシャル井戸またはトラップ領域は、次いで好ましくは逆戻りに下流へ移動または平行移動され、第１のイオントラップまたはイオンガイド２中の第１の軸方向ポテンシャル井戸中の第１のパケットのフラグメントイオンが好ましくは逆戻りにイオン移動度分光計またはセパレータ３中へまたはそこへ向かって放出される。第１のパケットのフラグメント、娘、生成物または付加物イオンは、次いで好ましくは、ステップ（ｈ）に示すように、フラグメントまたは娘イオンが下流へイオン移動度分光計またはセパレータ３を通って第２のイオントラップまたはイオンガイド４へ向かって渡る際に、そのイオン移動度にしたがって分離される。
【０１３７】
フラグメント、娘、生成物または付加物イオンは、好ましくはそのイオン移動度にしたがって分離され、好ましくはイオン移動度分光計またはセパレータ３を出射し、第２のイオントラップまたはイオンガイド４に入射する。上記イオンは、次いで好ましくは第２のイオントラップまたはイオンガイド４を通って案内または移動され、好ましくは質量分析器５へ渡って、その後質量分析される。第２のパケットのフラグメント、娘、生成物または付加物イオンは、次いで好ましくは第１のイオントラップまたはイオンガイド２からイオン移動度分光計またはセパレータ３中へ放出される。第２のパケットのフラグメント、娘、生成物または付加物イオンは、次いで好ましくは、フラグメントまたは娘イオンが下流へイオン移動度分光計またはセパレータ３を通って第２のイオントラップまたはイオンガイド４へ向かって渡る際に、そのイオン移動度にしたがって分離される。フラグメント、娘、生成物または付加物イオンは、次いで好ましくは第２のイオントラップまたはイオンガイド４によって受け取られ、かつ好ましくは質量分析器５へ前方移送される。
【０１３８】
図６は、さらなるステージの差動ポンプ６が好ましくは第１のイオントラップまたはイオンガイド２とイオン移動度分光計またはセパレータ３との間に設けられる以外は図４に示す実施形態と同様である実施形態を示す。これにより、第１のイオントラップまたはイオンガイド２がイオン移動度分光計またはセパレータ３よりも比較的低い圧力に維持されることが可能となる。イオン移動度分光計またはセパレータ３は、例えば、０．１ｍｂａｒ〜１０ｍｂａｒの範囲内の圧力に維持され得る。他方、第１のイオントラップまたはイオンガイド２は、好ましくは０．００１〜０．１ｍｂａｒの範囲内の比較的より低い圧力に維持され得る。同様に、また、第２のイオントラップまたはイオンガイド４は、好ましくイオン移動度分光計またはセパレータ３が維持される圧力より低い０．００１〜０．１ｍｂａｒの範囲内の圧力に維持され得る。これにより、好ましくは、第１のイオントラップまたはイオンガイド２がイオン移動度分光計またはセパレータ３と同じ圧力に維持された場合に比べて、第１のイオントラップまたはイオンガイド２をより有効に使用して衝突誘起分解によってイオンをフラグメンテーションすることが可能となる。したがって、イオンは、第１のイオントラップまたはイオンガイド２および／あるいは第２のイオントラップまたはイオンガイド４のいずれかの中でフラグメンテーションするように誘導され得る。
【０１３９】
図７は、イオンが好ましくは第２のイオントラップまたはイオンガイド４でのフラグメンテーションに加えて第１のイオントラップまたはイオンガイド２においてフラグメンテーションされる動作モードを例示する。この実施形態によると、ステップ（ａ）に示すように、親または前駆体イオンは、好ましくは第１のイオントラップまたはイオンガイド２から放出され、好ましくはイオン移動度分光計またはセパレータ３中へ渡る。上記親および前駆体イオンは、次いで好ましくは、ステップ（ｂ）に示すように、イオン移動度分光計またはセパレータ３を下流へ通る際に、そのイオン移動度にしたがって分離される。イオン移動度分光計またはセパレータ３を出射する親または前駆体イオンは、次いで好ましくはイオン移動度分光計またはセパレータを出て第２のイオントラップまたはイオンガイド４中へ加速される。これにより、好ましくは親または前駆体イオンは、第２のイオントラップまたはイオンガイド４に入射する際に第１の世代フラグメントイオンにフラグメンテーションされる。好ましくは、別々のグループの第１の世代フラグメントイオンが好ましくは第２のイオントラップまたはイオンガイド４内に形成される別々の実軸方向ポテンシャル井戸中に収集および隔離されたままにされる。種々のグループの第１の世代フラグメントイオンは、好ましくは互いに隔離されたままにされ、かつ好ましくは第２のイオントラップまたはイオンガイド４の電極に印加されるＤＣ電圧またはポテンシャルは、好ましくは定常に保持され、第２のイオントラップまたはイオンガイド４内の軸方向ポテンシャル井戸がもはや下流へ質量分析器５に向かって平行移動されないようにする。第２のイオントラップまたはイオンガイド４内に形成または生成される実軸方向ポテンシャル井戸内にトラップされた１つ以上のグループの第１の世代フラグメントイオンは、次いでステップ（ｄ）に示されるように廃棄され得る。第１のグループの第１の世代フラグメント、娘、生成物または付加物イオンは、次いで好ましくは、ステップ（ｅ）に示すように、イオン移動度分光計またはセパレータ３中へ逆戻りに放出される。
【０１４０】
第１のグループの第１の世代フラグメント、娘、生成物または付加物イオンは、次いで好ましくは、上流へ逆戻りにイオン移動度分光計またはセパレータ３を通る際にそのイオン移動度にしたがって分離される。第１の世代フラグメント、娘、生成物または付加物イオンは、次いで好ましくはイオン移動度分光計またはセパレータ３から出て、第１のイオントラップまたはイオンガイド２中へ加速される。これにより、好ましくは第１の世代フラグメント、娘、生成物または付加物イオンは、第２世代のフラグメント、娘、生成物または付加物イオンにさらにフラグメンテーションされる。第２世代のフラグメント、娘、生成物または付加物イオンは、好ましくは第１のイオントラップまたはイオンガイド２内に形成される別々の実軸方向ポテンシャル井戸中に収集および貯蔵される。各第１の世代フラグメントまたは娘イオンのフラグメンテーションから生じる第２世代のフラグメントまたは娘イオンは、好ましくは第１のイオントラップまたはイオンガイド２内に生成される別々の実軸方向ポテンシャル井戸中にトラップまたは隔離される。
【０１４１】
第１のグループの第２世代のフラグメント、娘、生成物または付加物イオンは、次いで好ましくは、ステップ（ｈ）に示すように、逆戻りにイオン移動度分光計またはセパレータ３中へ放出される。上記第２世代のフラグメント、娘、生成物または付加物イオンは、次いで好ましくは、イオン移動度分光計またはセパレータ３をわたって下流へ通される際にそのイオン移動度にしたがって分離され、好ましくは第２のイオントラップまたはイオンガイド４によって受け取られる。上記分離された第２世代のフラグメント、娘、生成物または付加物イオンは、次いで好ましくは第２のイオントラップまたはイオンガイド４を通って質量分析器５へ案内または平行移動され、その後質量分析される。第２以降のパケットの第２世代のフラグメント、娘、生成物または付加物イオンは、次いでイオン移動度分光計またはセパレータ３中へ放出され得、そのイオン移動度にしたがって分離され得る。
【０１４２】
イオンがイオン移動度分光計またはセパレータ３を異なる方向に通って、その際にそのイオン移動度にしたがって分離されるか、または分離されないかのいずれかであり得る例示の、例えば、図６に示す質量分析計は、動作順序の多数の異なる並び換えおよび組み合わせを行うことが可能であることが明らかである。さらに、イオンは、イオン移動度分光計またはセパレータ３をその下流および／または上流端で出射する際にフラグメンテーションするように誘導され得る。その結果、イオンは、必要に応じて、イオンがイオン移動度分光計またはセパレータ３を通るたびに後世代のフラグメント、娘、生成物または付加物イオンにフラグメンテーションされ得る。
【０１４３】
他の好ましさが劣る好ましい実施形態によると、イオンは、ガス分子との高エネルギー衝突以外の手段によってフラグメンテーションされ得る。例えば、イオンをフラグメンテーションするために、光解離、電子捕獲解離（ＥＣＤ）、電子移動解離（ＥＴＤ）および表面誘起分解（ＳＩＤ）などのフラグメンテーション技術が使用され得る。
【０１４４】
別の実施形態によると、イオンがイオン移動度分光計またはセパレータ３を離れると、イオンは、代わりにガス分子との衝突によって部分的に励振され、イオンをフラグメンテーションさせる代わりに、イオンの内部エネルギーが好ましくは上昇されて、イオンがフラグメンテーションせずに展開（ｕｎｆｏｌｄ）または部分的に展開する。したがって、イオンは、形状、構造または配座が変更され得る。これは、イオン移動度分光計またはセパレータ３を離れるイオンの運動エネルギーをフラグメンテーションを誘起せずに内部エネルギーの増加を促進するレベルに上昇させることによって実現され得る。次いで、その結果の断面およびそれゆえのイオン移動度の変化は、イオンをイオン移動度分光計またはセパレータ３に通し、イオン移動度分光計またはセパレータ３を通るイオンの通過時間の変化を測定することによって評価または測定され得る。
【０１４５】
別の好ましさが劣る好ましい実施形態によると、フィールド非対称イオン移動度分光計またはＦＡＩＭＳデバイスがイオン移動度分光計またはセパレータ３の代わりに、またはそれに加えて提供され得る。フィールド非対称イオン移動度分光計デバイスは、好ましくはイオンをそのイオン移動度の電界強度に対する変化率にしたがって分離するように構成される。
【０１４６】
本発明を好適な実施形態を参照して説明してきたが、添付の特許請求の範囲に記載されるような発明の範囲を逸脱することなく形態および詳細において種々の変更がなされ得ることが当業者に理解される。
【図面の簡単な説明】
【０１４７】
【図１】第１のイオントラップがイオン移動度分光計またはセパレータの上流に設けられ、かつ第２のイオントラップがイオン移動度分光計またはセパレータの下流に設けられ、イオン移動度分光計またはセパレータから現れるイオンを受け取る本発明の実施形態を示す。
【図２】１グループのイオンのイオン移動度スペクトルおよびそれらに関連するイオン移動度分光計またはセパレータを通るドリフト時間を示す。
【図３】図２に示すようなイオン移動度スペクトルを示し、および３つのドリフト時間領域を示し、図３Ｂは、ドリフト時間０〜時間Ｔ１の間に観察されたイオンの質量スペクトルを示し、図３Ｃは、ドリフト時間Ｔ１〜Ｔ２の間に観察されたイオンの質量スペクトルを示し、図３Ｄは、ドリフト時間Ｔ２の後に観察されたイオンの質量スペクトルを示す。
【図４】２つのさらなる電極アセンブリが提供され、かつ第２のイオントラップまたはイオンガイドが別の真空チャンバに配置される本発明の一実施形態を示す。
【図５】親または前駆体イオンがそのイオン移動度にしたがって分離され、次いで第２の下流イオントラップに入射する際にフラグメンテーションされ、かつ選択されたグループの得られたフラグメントまたは娘イオンがイオン移動度分光計またはセパレータを上流へ通され、第１のイオントラップにトラップされ、この際に、フラグメントまたは娘イオンは、次いで下流へイオン移動度分光計またはセパレータを通され、そのイオン移動度にしたがって分離される好適な動作モードを例示する。
【図６】第１のイオントラップ、イオン移動度分光計またはセパレータおよび第２のイオントラップのそれぞれが別々の真空チャンバ内に設けられる本発明のさらなる一実施形態を示す。
【図７】親または前駆体イオンがそのイオン移動度にしたがって分離され、次いで第２の下流イオントラップに入射する際に第１の世代フラグメントイオンにフラグメンテーションされ、かつ選択されたグループの第１の世代フラグメントイオンがイオン移動度分光計またはセパレータを上流へ通され、この際に第１の世代フラグメントイオンは、そのイオン移動度にしたがって分離され、第１の世代フラグメントイオンは、次いで第１の上流イオントラップに入射する際に第２世代のフラグメントイオンにフラグメンテーションされる好適な動作モードを例示する。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、質量分析計および質量分析の方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
質量分析は、生物学的に関心のある分子などの分子を同定および定量するために確立された技術である。その圧倒的な速度、感度および特異性ゆえにタンパク質を同定するための主要な技術である。タンパク質を分析するための戦略には、タンパク質をそのまま分析するか、またはより一般にはペプチド骨格に沿って予測可能な残基で切断する特定のプロテアーゼを使用してタンパク質を分解して分析するかのいずれかが含まれ得る。後者は、質量分析を介する分析により適するより短いペプチド配列を提供する。
【０００３】
エレクトロスプレーイオン化（ＥＳＩ）を使用するタンデム質量分析計に直接接続された液体クロマトグラフィによって複雑な分解混合物を分離することを含む実験を行うことが知られている。ＭＳおよびＭＳ／ＭＳスペクトルは、クロマトグラフ分離全体にわたって集められ得、この情報を使用し、データベースを検索して一致する配列を直接見つけ出し、これにより親タンパク質を同定し得る。
【０００４】
上記公知のアプローチを使用して低い内因性濃度で存在するタンパク質を同定し得る。しかし、そのような分解混合物は、何千とはいかなくとも何百もの成分を含み得、その多くはクロマトグラフィカラムから共溶出する。分解混合物を分析するために設計された方法は、複雑な混合物内でできるだけ多くのピークを同定することを目的としている。しかし、試料が複雑になればなるほど、各個々の前駆体または親イオンを後のフラグメンテーションのために選択することはますます困難となる。
【０００５】
ピーク容量を増加する一つの方法は、大量の親または前駆体イオンを同時にフラグメンテーションし、次いでそれらの生成物またはフラグメントイオンを記録することである。生成物またはフラグメントイオンは、それらのＬＣ溶出時間の位置関係の近似度にしたがって親または前駆体イオンと対応づけられ得る。しかし、結局のところ、試料の複雑性が増加すると、この方法も失敗し得る。
【０００６】
非常に複雑な混合物の問題に対する別のアプローチは、分離能力を向上させることである。さらなる直交分離ステージを付加することは、特に有効であり得る。特に、各分離プロセスに対する時間要件と質量分析計に対する時間要件が重なり合わない場合に有効であり得る。
【０００７】
質量分析による分析の前にイオンを分離するために使用され得る一つの公知の方法は、イオン移動度分析法（ｉｏｎ ｍｏｂｉｌｉｔｙ ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ）または気相電気泳動法である。一形態のイオン移動度分光計またはセパレータ（ｓｅｐａｒａｔｏｒ）は、ドリフト管またはセルを含み、ここで軸方向電界がバッファガスの存在下に維持される。より高い移動度のイオンは、イオン移動度分光計またはセパレータの長さに沿ってより低い移動度のイオンよりも高速に移動する。その結果、イオンは、そのイオン移動度にしたがって分離される。
【０００８】
一つの公知のイオン移動度分光計またはセパレータは、大気圧もしくはその近傍でまたは約０．０１ｍｂａｒという低い圧力に下げられた部分的真空下で動作し得る。部分的真空下で動作するこの公知のイオン移動度分光計またはセパレータは、開口を有する複数の電極を含む。ＤＣ電圧勾配は、イオン移動度分光計またはセパレータの長さに沿って維持され、かつ電極は、ＡＣまたはＲＦ電圧源に接続される。この形態のイオン移動度分光計またはセパレータは、電極に印加されるＡＣまたはＲＦ電圧によってイオン移動度分光計またはセパレータを通るイオンが半径方向に閉じ込められるという点で有利である。イオンが半径方向に閉じ込められるので、イオンを半径方向に閉じ込めないイオン移動度分光計またはセパレータと比べてイオン移送がより高速になる。
【０００９】
イオンが不均一なＲＦ電界によってイオンガイド内に半径方向に閉じ込められ、かつイオンがバッファガスの存在下にイオンガイドの軸に沿って漸進的に印加されるポテンシャルの山または障壁によって前方へ推進されるイオン移動度分光計またはセパレータが公知である。イオンガイドの長さに沿って平行移動されるポテンシャルの山または障壁の振幅および速度ならびにガスの種類および圧力を適切に選択することによって、イオンがそのイオン移動度にしたがって選択的にポテンシャルの山または障壁を越えることが可能となる。その結果、異なるイオン移動度を有するイオンが異なる速度でイオンガイドに沿って輸送されることが可能となり、それにより時間的に分離される。
【００１０】
イオン移動度分離（ＩＭＳ）または気相電気泳動を使用することによって得られるさらなる分離によって、質量分析計のピーク容量が増加する。この利点は、液体クロマトグラフィ（ＬＣ）などの他の分離技術がさらに使用されるかどうかにかかわらず得られる。さらに、イオン移動度分離を使用することによって得られる利点は、親イオンが質量分析され得、次いで選択された親イオンが衝突誘起分解によるフラグメンテーションに誘導され得、かつその結果得られたフラグメントまたは娘イオンが次いで質量分析されるタンデム質量分析計（ＭＳ／ＭＳ）に等しく関連する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
イオンをそのイオン移動度にしたがって分離する能力の改善された質量分析計が提供されることが望まれる。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の一態様によると、
複数の電極を含む第１のイオントラップまたはイオンガイドと、
イオンをそのイオン移動度またはイオン移動度の電界強度に対する変化率にしたがって分離するデバイスであって、第１のイオントラップまたはイオンガイドの下流に配置されるデバイスと、
上記デバイスの下流に配置される複数の電極を含む第２のイオントラップまたはイオンガイドであって、一動作モードにおいて、イオンを第２のイオントラップまたはイオンガイドからデバイスへ通すかまたは移送するように構成および適合される第２のイオントラップまたはイオンガイドとを含む質量分析計が提供される。
【００１３】
好適な実施形態によると、第１のイオントラップまたはイオンガイドは、好ましくは、一動作モードにおいて、デバイスから現れる（ｅｍｅｒｇｅ）イオンを受け取るように構成および適合される。第１のイオントラップまたはイオンガイドは、一動作モードにおいて、好ましくはデバイスから現れるイオンを受け取り、イオンのうちの少なくともいくつか、またはイオンに由来する少なくともいくつかのフラグメント、娘、生成物もしくは付加物イオンを第１のイオントラップまたはイオンガイドからデバイスへ通すかまたは移送するように構成および適合される。
【００１４】
第１のイオントラップまたはイオンガイドは、四重極ロッドセット、六重極ロッドセット、八重極ロッドセットまたは８個より多くのロッドを含むロッドセットを含む多重極ロッドセットまたはセグメント化多重極ロッドセットイオントラップまたはイオンガイドを含み得る。あるいは、第１のイオントラップまたはイオンガイドは、開口を有する複数の電極または少なくとも２、５、１０、２０、３０、４０、５０、６０、７０、８０、９０もしくは１００個の電極を含むイオントンネルまたはイオンファネルイオントラップまたはイオンガイドであって、使用時にイオンは開口を通って移送され、電極のうちの少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％または１００％は、実質的に同じサイズまたは面積の開口を有するか、あるいはサイズまたは面積が漸進的により大きくなる開口および／またはより小さくなる開口を有する、イオントンネルまたはイオンファネルイオントラップまたはイオンガイドを含み得る。別の実施形態によると、第１のイオントラップまたはイオンガイドは、１スタックまたはアレイの平面、プレートまたはメッシュ電極であって、１スタックまたはアレイの平面、プレートまたはメッシュ電極は、複数のまたは少なくとも２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９もしくは２０個の平面、プレートまたはメッシュ電極を含み、上記平面、プレートまたはメッシュ電極のうちの少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％または１００％は、使用時に概してイオンが走行する平面内に配置される、１スタックまたはアレイの平面、プレートまたはメッシュ電極を含み得る。別の実施形態によると、第１のイオントラップまたはイオンガイドは、イオントラップまたはイオンガイドの長さに沿って軸方向に配置される複数のグループの電極を含むイオントラップまたはイオンガイドであって、各グループの電極は、（ａ）第１および第２の電極ならびにイオンをイオンガイド内に第１の半径方向に閉じ込めるためにＤＣ電圧またはポテンシャルを第１および第２の電極に印加するための手段と、（ｂ）第３および第４の電極ならびにイオンをイオンガイド内に第２の半径方向に閉じ込めるためにＡＣまたはＲＦ電圧を第３および第４の電極に印加するための手段とを含むイオントラップまたはイオンガイドを含み得る。上記第２の半径方向は、好ましくは第１の半径方向と直交する。
【００１５】
好適な実施形態によると、第１のイオントラップまたはイオンガイドは、イオントンネルまたはイオンファネルイオントラップまたはイオンガイドを含み、電極のうちの少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％または１００％は、（ｉ）≦１．０ｍｍ、（ｉｉ）≦２．０ｍｍ、（ｉｉｉ）≦３．０ｍｍ、（ｉｖ）≦４．０ｍｍ、（ｖ）≦５．０ｍｍ、（ｖｉ）≦６．０ｍｍ、（ｖｉｉ）≦７．０ｍｍ、（ｖｉｉｉ）≦８．０ｍｍ、（ｉｘ）≦９．０ｍｍ、（ｘ）≦１０．０ｍｍ、および（ｘｉ）＞１０．０ｍｍからなる群から選択される内径または寸法を有する。
【００１６】
第１のイオントラップまたはイオンガイドは、好ましくは、イオンを第１のイオントラップまたはイオンガイド内に半径方向に閉じ込めるためにＡＣまたはＲＦ電圧を第１のイオントラップまたはイオンガイドの複数の電極のうちの少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％または１００％に印加するように構成および適合される第１のＡＣまたはＲＦ電圧手段をさらに含む。上記第１のＡＣまたはＲＦ電圧手段は、好ましくは、（ｉ）＜５０Ｖピークトゥピーク、（ｉｉ）５０〜１００Ｖピークトゥピーク、（ｉｉｉ）１００〜１５０Ｖピークトゥピーク、（ｉｖ）１５０〜２００Ｖピークトゥピーク、（ｖ）２００〜２５０Ｖピークトゥピーク、（ｖｉ）２５０〜３００Ｖピークトゥピーク、（ｖｉｉ）３００〜３５０Ｖピークトゥピーク、（ｖｉｉｉ）３５０〜４００Ｖピークトゥピーク、（ｉｘ）４００〜４５０Ｖピークトゥピーク、（ｘ）４５０〜５００Ｖピークトゥピーク、および（ｘｉ）＞５００Ｖピークトゥピークからなる群から選択される振幅を有するＡＣまたはＲＦ電圧を印加するように構成および適合される。上記第１のＡＣまたはＲＦ電圧手段は、好ましくは、（ｉ）＜１００ｋＨｚ、（ｉｉ）１００〜２００ｋＨｚ、（ｉｉｉ）２００〜３００ｋＨｚ、（ｉｖ）３００〜４００ｋＨｚ、（ｖ）４００〜５００ｋＨｚ、（ｖｉ）０．５〜１．０ＭＨｚ、（ｖｉｉ）１．０〜１．５ＭＨｚ、（ｖｉｉｉ）１．５〜２．０ＭＨｚ、（ｉｘ）２．０〜２．５ＭＨｚ、（ｘ）２．５〜３．０ＭＨｚ、（ｘｉ）３．０〜３．５ＭＨｚ、（ｘｉｉ）３．５〜４．０ＭＨｚ、（ｘｉｉｉ）４．０〜４．５ＭＨｚ、（ｘｉｖ）４．５〜５．０ＭＨｚ、（ｘｖ）５．０〜５．５ＭＨｚ、（ｘｖｉ）５．５〜６．０ＭＨｚ、（ｘｖｉｉ）６．０〜６．５ＭＨｚ、（ｘｖｉｉｉ）６．５〜７．０ＭＨｚ、（ｘｉｘ）７．０〜７．５ＭＨｚ、（ｘｘ）７．５〜８．０ＭＨｚ、（ｘｘｉ）８．０〜８．５ＭＨｚ、（ｘｘｉｉ）８．５〜９．０ＭＨｚ、（ｘｘｉｉｉ）９．０〜９．５ＭＨｚ、（ｘｘｉｖ）９．５〜１０．０ＭＨｚ、および（ｘｘｖ）＞１０．０ＭＨｚからなる群から選択される周波数を有するＡＣまたはＲＦ電圧を印加するように構成および適合される。
【００１７】
第１のイオントラップまたはイオンガイドは、好ましくは、１ビームまたはグループのイオンを受け取り、上記１ビームまたはグループのイオンを変換または分割して、複数のまたは少なくとも１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９もしくは２０個の別々のパケットのイオンが任意の特定の時間に第１のイオントラップまたはイオンガイド内に閉じ込められ、かつ／または隔離されるように構成および適合される。各パケットのイオンは、好ましくは、第１のイオントラップまたはイオンガイド内に形成される別々の軸方向ポテンシャル井戸内に別々に閉じ込められ、かつ／または隔離される。
【００１８】
質量分析計は、好ましくは、一動作モードにおいて、少なくともいくつかのイオンを第１のイオントラップまたはイオンガイドの軸方向長さの少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％または１００％を通って、またはそれに沿って上流および／または下流へ駆動するように構成および適合される手段をさらに含む。
【００１９】
好適な実施形態によると、少なくともいくつかのイオンを第１のイオントラップまたはイオンガイドの軸方向長さの少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％または１００％に沿って上流および／または下流へ駆動するために、１つ以上の過渡ＤＣ電圧もしくはポテンシャルまたは１つ以上の過渡ＤＣ電圧もしくはポテンシャル波形を第１のイオントラップまたはイオンガイドを形成する電極に印加するように構成および適合される第１の過渡ＤＣ電圧手段が提供される。
【００２０】
好ましさが劣る好ましい実施形態によると、少なくともいくつかのイオンを第１のイオントラップまたはイオンガイドの軸方向長さの少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％または１００％に沿って上流および／または下流へ駆動するために、２つ以上の位相シフトＡＣまたはＲＦ電圧を第１のイオントラップまたはイオンガイドを形成する電極に印加するように構成および適合されるＡＣまたはＲＦ電圧手段が提供され得る。
【００２１】
質量分析計は、好ましくは、一動作モードにおいて、第１のイオントラップまたはイオンガイドの少なくとも一部を（ｉ）＞０．０００１ｍｂａｒ、（ｉｉ）＞０．００１ｍｂａｒ、（ｉｉｉ）＞０．０１ｍｂａｒ、（ｉｖ）＞０．１ｍｂａｒ、（ｖ）＞１ｍｂａｒ、（ｖｉ）＞１０ｍｂａｒ、（ｖｉｉ）＞１ｍｂａｒ、（ｖｉｉｉ）０．０００１〜１００ｍｂａｒ、および（ｉｘ）０．００１〜１０ｍｂａｒからなる群から選択される圧力に維持するように構成および適合される手段を含む。
【００２２】
一実施形態によると、好ましくは、イオンを第１のイオントラップまたはイオンガイド中へ加速させるように構成および適合される第１の加速手段であって、一動作モードにおいてイオンの少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％または１００％が第１のイオントラップまたはイオンガイドに入射する（ｅｎｔｅｒ）際にフラグメンテーションまたは反応するようにされる、第１の加速手段が提供される。第１の加速手段は、好ましくは、イオンをイオン移動度分光計またはセパレータから第１のイオントラップまたはイオンガイド内へ加速する。
【００２３】
制御システムは、好ましくは、第１のイオントラップまたはイオンガイドに入射する前にイオンが通るポテンシャル差を、イオンが、第１のイオントラップまたはイオンガイドに入射する際にイオンが実質的にフラグメンテーションまたは反応される比較的高いフラグメンテーションまたは反応動作モードと、第１のイオントラップまたはイオンガイドに入射する際に実質的により少ないイオンがフラグメンテーションまたは反応されるか、または実質的にイオンがフラグメンテーションまたは反応されない比較的低いフラグメンテーションまたは反応動作モードとを切り替えるか、または繰り返し切り替えるように構成および適合される。比較的高いフラグメンテーションまたは反応動作モードにおいて、第１のイオントラップまたはイオンガイドに入射するイオンは、好ましくは、（ｉ）≧１０Ｖ、（ｉｉ）≧２０Ｖ、（ｉｉｉ）≧３０Ｖ、（ｉｖ）≧４０Ｖ、（Ｖ）≧５０Ｖ、（ｖｉ）≧６０Ｖ、（ｖｉｉ）≧７０Ｖ、（ｖｉｉｉ）≧８０Ｖ、（ｉｘ）≧９０Ｖ、（ｘ）≧１００Ｖ、（ｘｉ）≧１１０Ｖ、（ｘｉｉ）≧１２０Ｖ、（ｘｉｉｉ）≧１３０Ｖ、（ｘｉｖ）≧１４０Ｖ、（ｘｖ）≧１５０Ｖ、（ｘｖｉ）≧１６０Ｖ、（ｘｖｉｉ）≧１７０Ｖ、（ｘｖｉｉｉ）≧１８０Ｖ、（ｘｉｘ）≧１９０Ｖ、および（ｘｘ）≧２００Ｖからなる群から選択されるポテンシャル差を介して加速される。比較的低いフラグメンテーションまたは反応動作モードにおいて、第１のイオントラップまたはイオンガイドに入射するイオンは、好ましくは、（ｉ）≦２０Ｖ、（ｉｉ）≦１５Ｖ、（ｉｉｉ）≦１０Ｖ、（ｉｖ）≦５Ｖ、および（ｖ）≦１Ｖからなる群から選択されるポテンシャル差を介して加速される。
【００２４】
好ましくは第１のイオントラップまたはイオンガイドの下流に配置されるデバイスは、好ましくは、イオンをそのイオン移動度にしたがって分離するように好ましくは構成されるイオン移動度分光計またはセパレータを含む。上記デバイスは、好ましくは気相電気泳動デバイスを含む。
【００２５】
イオン移動度分光計またはセパレータは、好ましくは、第１のイオントラップもしくはイオンガイドおよび／または第２のイオントラップもしくはイオンガイドから現れるか、またはそこを移送されてきた、またはそこから受け取られたイオンをそのイオン移動度にしたがって時間的に分離するように構成される。
【００２６】
イオン移動度分光計またはセパレータは、（ｉ）ドリフト管であって、１以上の電極と、ドリフト管の軸方向長さの少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％または１００％に沿って軸方向ＤＣ電圧勾配または実質的に一定もしくは直線的軸方向ＤＣ電圧勾配を維持するための手段とを含むドリフト管、（ｉｉ）四重極ロッドセット、六重極ロッドセット、八重極ロッドセット、または８より多くのロッドを含むロッドセットを含む多重極ロッドセットまたはセグメント化多重極ロッドセット、（ｉｉｉ）イオントンネルまたはイオンファネルであって、使用時にイオンが移送される開口を有する複数の電極または少なくとも２、５、１０、２０、３０、４０、５０、６０、７０、８０、９０もしくは１００個の電極を含み、上記電極のうちの少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％または１００％は、実質的に同じサイズまたは面積の開口を有するか、またはサイズまたは面積が漸進的により大きくなる開口および／またはより小さくなる開口を有するイオントンネルまたはイオンファネル、（ｉｖ）１スタックまたはアレイの平面、プレートまたはメッシュ電極であって、上記１スタックまたはアレイの平面、プレートまたはメッシュ電極は、複数のまたは少なくとも２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９もしくは２０個の平面、プレートまたはメッシュ電極を含み、上記平面、プレートまたはメッシュ電極のうちの少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％または１００％は、使用時に概してイオンが走行する平面内に配置される、１スタックまたはアレイの平面、プレートまたはメッシュ電極、または（ｖ）イオントラップまたはイオンガイドの長さに沿って軸方向に配置される複数のグループの電極であって、各グループの電極は、（ａ）第１および第２の電極ならびにイオンをデバイス内に第１の半径方向に閉じ込めるためにＤＣ電圧またはポテンシャルを第１および第２の電極に印加するための手段と、（ｂ）第３および第４の電極ならびにイオンをデバイス内に第２の半径方向（好ましくは第１の半径方向と直交する）に閉じ込めるためにＡＣまたはＲＦ電圧を第３および第４の電極に印加するための手段とを含む、複数のグループの電極のいずれかを含み得る。
【００２７】
好適な実施形態によると、イオン移動度分光計またはセパレータは、好ましくはイオントンネルまたはイオンファネルを含み得、電極のうちの少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％または１００％は、（ｉ）≦１．０ｍｍ、（ｉｉ）≦２．０ｍｍ、（ｉｉｉ）≦３．０ｍｍ、（ｉｖ）≦４．０ｍｍ、（ｖ）≦５．０ｍｍ、（ｖｉ）≦６．０ｍｍ、（ｖｉｉ）≦７．０ｍｍ、（ｖｉｉｉ）≦８．０ｍｍ、（ｉｘ）≦９．０ｍｍ、（ｘ）≦１０．０ｍｍ、および（ｘｉ）＞１０．０ｍｍからなる群から選択される内径または寸法を有する。
【００２８】
イオン移動度分光計またはセパレータは、好ましくは、イオンをイオン移動度分光計またはセパレータ内に半径方向に閉じ込めるために、ＡＣまたはＲＦ電圧をイオン移動度分光計またはセパレータの複数の電極のうちの少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％または１００％に印加するように構成および適合される第２のＡＣまたはＲＦ電圧手段をさらに含む。第２のＡＣまたはＲＦ電圧手段は、好ましくは、（ｉ）＜５０Ｖピークトゥピーク、（ｉｉ）５０〜１００Ｖピークトゥピーク、（ｉｉｉ）１００〜１５０Ｖピークトゥピーク、（ｉｖ）１５０〜２００Ｖピークトゥピーク、（ｖ）２００〜２５０Ｖピークトゥピーク、（ｖｉ）２５０〜３００Ｖピークトゥピーク、（ｖｉｉ）３００〜３５０Ｖピークトゥピーク、（ｖｉｉｉ）３５０〜４００Ｖピークトゥピーク、（ｉｘ）４００〜４５０Ｖピークトゥピーク、（ｘ）４５０〜５００Ｖピークトゥピーク、および（ｘｉ）＞５００Ｖピークトゥピークからなる群から選択される振幅を有するＡＣまたはＲＦ電圧を印加するように構成および適合される。第２のＡＣまたはＲＦ電圧手段は、好ましくは、（ｉ）＜１００ｋＨｚ、（ｉｉ）１００〜２００ｋＨｚ、（ｉｉｉ）２００〜３００ｋＨｚ、（ｉｖ）３００〜４００ｋＨｚ、（ｖ）４００〜５００ｋＨｚ、（ｖｉ）０．５〜１．０ＭＨｚ、（ｖｉｉ）１．０〜１．５ＭＨｚ、（ｖｉｉｉ）１．５〜２．０ＭＨｚ、（ｉｘ）２．０〜２．５ＭＨｚ、（ｘ）２．５〜３．０ＭＨｚ、（ｘｉ）３．０〜３．５ＭＨｚ、（ｘｉｉ）３．５〜４．０ＭＨｚ、（ｘｉｉｉ）４．０〜４．５ＭＨｚ、（ｘｉｖ）４．５〜５．０ＭＨｚ、（ｘｖ）５．０〜５．５ＭＨｚ、（ｘｖｉ）５．５〜６．０ＭＨｚ、（ｘｖｉｉ）６．０〜６．５ＭＨｚ、（ｘｖｉｉｉ）６．５〜７．０ＭＨｚ、（ｘｉｘ）７．０〜７．５ＭＨｚ、（ｘｘ）７．５〜８．０ＭＨｚ、（ｘｘｉ）８．０〜８．５ＭＨｚ、（ｘｘｉｉ）８．５〜９．０ＭＨｚ、（ｘｘｉｉｉ）９．０〜９．５ＭＨｚ、（ｘｘｉｖ）９．５〜１０．０ＭＨｚ、および（ｘｘｖ）＞１０．０ＭＨｚからなる群から選択される周波数を有するＡＣまたはＲＦ電圧を印加するように構成および適合される。
【００２９】
好適な実施形態によると、イオン移動度分光計またはセパレータは、好ましくは、少なくともいくつかのイオンをイオン移動度分光計またはセパレータの軸方向長さの少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％または１００％に沿って上流および／または下流へ駆動するために、１つ以上の過渡ＤＣ電圧もしくはポテンシャルまたは１つ以上の過渡ＤＣ電圧もしくはポテンシャル波形をイオン移動度分光計またはセパレータを形成する電極に印加するように構成および適合される第２の過渡ＤＣ電圧手段をさらに含む。
【００３０】
好ましさが劣る好ましい実施形態によると、イオン移動度分光計またはセパレータは、少なくともいくつかのイオンをイオン移動度分光計またはセパレータの軸方向長さの少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％または１００％に沿って上流および／または下流へ駆動するために、２つ以上の位相シフトＡＣまたはＲＦ電圧をイオン移動度分光計またはセパレータを形成する電極に印加するように構成および適合されるＡＣまたはＲＦ電圧手段をさらに含み得る。
【００３１】
質量分析計は、好ましくは、一動作モードにおいて、イオン移動度分光計またはセパレータの少なくとも一部または実質的に全部を（ｉ）＞０．００１ｍｂａｒ、（ｉｉ）＞０．０１ｍｂａｒ、（ｉｉｉ）＞０．１ｍｂａｒ、（ｉｖ）＞１ｍｂａｒ、（ｖ）＞１０ｍｂａｒ、（ｖｉ）＞１００ｍｂａｒ、（ｖｉｉ）０．００１〜１００ｍｂａｒ、（ｖｉｉｉ）０．０１〜１０ｍｂａｒ、および（ｉｘ）０．１〜１ｍｂａｒからなる群から選択される圧力に維持するように構成および適合される手段を含む。
【００３２】
好ましさが劣る好ましい実施形態によると、第１のイオントラップまたはイオンガイドの下流に配置されるデバイスは、イオンをそのイオン移動度の電界強度に対する変化率にしたがって分離するように構成されるフィールド非対称イオン移動度分光計（Ｆｉｌｅｄ Ａｓｙｍｍｅｔｒｉｃ Ｉｏｎ Ｍｏｂｉｌｉｔｙ Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｅｒ、「ＦＡＩＭＳ」）デバイスを含み得る。フィールド非対称イオン移動度分光計デバイスは、少なくとも第１の電極および第２の電極を含み得る。イオンは、使用時に、第１および第２の電極間で受け取られるように構成され得る。一実施形態によると、ＦＡＩＭＳデバイスは、（ｉ）非対称周期的電圧波形を第１のおよび／または第２の電極に印加し、ここで非対称周期的電圧波形は、ピーク正電圧およびピーク負電圧を有し、および（ｉｉ）ＤＣ補償電圧（ＤＣ ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ ｖｏｌｔａｇｅ）を第１のおよび／または第２の電極に印加し、ここでＤＣ補償電圧は、好ましくは、そうでなければ所望のイオンを第１のおよび／または第２の電極へ向かってドリフトさせる力に対抗するか、またはそれを打ち消すように作用する、手段をさらに含み得る。
【００３３】
一実施形態によると、第２のイオントラップまたはイオンガイドは、（ｉ）四重極ロッドセット、六重極ロッドセット、八重極ロッドセットまたは８個より多くのロッドを含むロッドセットを含む多重極ロッドセットまたはセグメント化多重極ロッドセット、（ｉｉ）開口を有する複数の電極または少なくとも２、５、１０、２０、３０、４０、５０、６０、７０、８０、９０もしくは１００個の電極を含むイオントンネルまたはイオンファネルであって、使用時にイオンは、開口を通って移送され、電極のうちの少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％または１００％は、実質的に同じサイズまたは面積の開口を有するか、またはサイズまたは面積が漸進的により大きくなる開口および／またはより小さくなる開口を有する、イオントンネルまたはイオンファネル、（ｉｉｉ）１スタックまたはアレイの平面、プレートまたはメッシュ電極であって、上記１スタックまたはアレイの平面、プレートまたはメッシュ電極は、使用時に概してイオンが走行する平面内に配置される複数のまたは少なくとも２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９もしくは２０個の平面、プレートまたはメッシュ電極を含み、上記平面、プレートまたはメッシュ電極のうちの少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％または１００％は、使用時に概してイオンが走行する平面内に配置される、１スタックまたはアレイの平面、プレートまたはメッシュ電極、または（ｉｖ）イオントラップまたはイオンガイドの長さに沿って軸方向に配置される複数のグループの電極を含むイオントラップまたはイオンガイドであって、各グループの電極は、（ａ）第１および第２の電極ならびにイオンをイオンガイド内に第１の半径方向に閉じ込めるためにＤＣ電圧またはポテンシャルを第１および第２の電極に印加するための手段と、（ｂ）第３および第４の電極ならびにイオンをイオンガイド内に第２の半径方向（好ましくは第１の半径方向と直交する）に閉じ込めるためにＡＣまたはＲＦ電圧を第３および第４の電極に印加するための手段とを含む、イオントラップまたはイオンガイドのいずれかを含み得る。
【００３４】
一実施形態によると、第２のイオントラップまたはイオンガイドは、好ましくは、イオントンネルまたはイオンファネルを含み、電極のうちの少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％または１００％は、（ｉ）≦１．０ｍｍ、（ｉｉ）≦２．０ｍｍ、（ｉｉｉ）≦３．０ｍｍ、（ｉｖ）≦４．０ｍｍ、（ｖ）≦５．０ｍｍ、（ｖｉ）≦６．０ｍｍ、（ｖｉｉ）≦７．０ｍｍ、（ｖｉｉｉ）≦８．０ｍｍ、（ｉｘ）≦９．０ｍｍ、（ｘ）≦１０．０ｍｍ、および（ｘｉ）＞１０．０ｍｍからなる群から選択される内径または寸法を有する。
【００３５】
第２のイオントラップまたはイオンガイドは、イオンを第２のイオントラップまたはイオンガイド内に半径方向に閉じ込めるためにＡＣまたはＲＦ電圧を第２のイオントラップまたはイオンガイドの複数の電極のうちの少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％または１００％に印加するように構成および適合される第３のＡＣまたはＲＦ電圧手段をさらに含み得る。上記第３のＡＣまたはＲＦ電圧手段は、好ましくは、（ｉ）＜５０Ｖピークトゥピーク、（ｉｉ）５０〜１００Ｖピークトゥピーク、（ｉｉｉ）１００〜１５０Ｖピークトゥピーク、（ｉｖ）１５０〜２００Ｖピークトゥピーク、（ｖ）２００〜２５０Ｖピークトゥピーク、（ｖｉ）２５０〜３００Ｖピークトゥピーク、（ｖｉｉ）３００〜３５０Ｖピークトゥピーク、（ｖｉｉｉ）３５０〜４００Ｖピークトゥピーク、（ｉｘ）４００〜４５０Ｖピークトゥピーク、（ｘ）４５０〜５００Ｖピークトゥピーク、および（ｘｉ）＞５００Ｖピークトゥピークからなる群から選択される振幅を有するＡＣまたはＲＦ電圧を印加するように構成および適合される。上記第３のＡＣまたはＲＦ電圧手段は、好ましくは、（ｉ）＜１００ｋＨｚ、（ｉｉ）１００〜２００ｋＨｚ、（ｉｉｉ）２００〜３００ｋＨｚ、（ｉｖ）３００〜４００ｋＨｚ、（ｖ）４００〜５００ｋＨｚ、（ｖｉ）０．５〜１．０ＭＨｚ、（ｖｉｉ）１．０〜１．５ＭＨｚ、（ｖｉｉｉ）１．５〜２．０ＭＨｚ、（ｉｘ）２．０〜２．５ＭＨｚ、（ｘ）２．５〜３．０ＭＨｚ、（ｘｉ）３．０〜３．５ＭＨｚ、（ｘｉｉ）３．５〜４．０ＭＨｚ、（ｘｉｉｉ）４．０〜４．５ＭＨｚ、（ｘｉｖ）４．５〜５．０ＭＨｚ、（ｘｖ）５．０〜５．５ＭＨｚ、（ｘｖｉ）５．５〜６．０ＭＨｚ、（ｘｖｉｉ）６．０〜６．５ＭＨｚ、（ｘｖｉｉｉ）６．５〜７．０ＭＨｚ、（ｘｉｘ）７．０〜７．５ＭＨｚ、（ｘｘ）７．５〜８．０ＭＨｚ、（ｘｘｉ）８．０〜８．５ＭＨｚ、（ｘｘｉｉ）８．５〜９．０ＭＨｚ、（ｘｘｉｉｉ）９．０〜９．５ＭＨｚ、（ｘｘｉｖ）９．５〜１０．０ＭＨｚ、および（ｘｘｖ）＞１０．０ＭＨｚからなる群から選択される周波数を有するＡＣまたはＲＦ電圧を印加するように構成および適合される。
【００３６】
第２のイオントラップまたはイオンガイドは、好ましくは、１ビームまたはグループのイオンを受け取り、上記１ビームまたはグループのイオンを変換または分割して、複数のまたは少なくとも１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９もしくは２０個の別々のパケットのイオンが任意の特定の時間に第２のイオントラップまたはイオンガイド内に閉じ込められ、かつ／または隔離されるように構成および適合される。各パケットのイオンは、好ましくは、第２のイオントラップまたはイオンガイド内に形成される別々の軸方向ポテンシャル井戸内に別々に閉じ込められ、かつ／または隔離される。
【００３７】
一実施形態によると、質量分析計は、好ましくは、一動作モードにおいて、少なくともいくつかのイオンを第２のイオントラップまたはイオンガイドの軸方向長さの少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％または１００％を通って、またはそれに沿って上流および／または下流へ駆動するように構成および適合される手段を含む。
【００３８】
一実施形態によると、質量分析計は、少なくともいくつかのイオンを第２のイオントラップまたはイオンガイドの軸方向長さの少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％または１００％に沿って上流および／または下流へ駆動するために、１つ以上の過渡ＤＣ電圧もしくはポテンシャルまたは１つ以上の過渡ＤＣ電圧もしくはポテンシャル波形を第２のイオントラップまたはイオンガイドを形成する電極に印加するように構成および適合される第３の過渡ＤＣ電圧手段をさらに含む。
【００３９】
好ましさが劣る好ましい実施形態によると、質量分析計は、少なくともいくつかのイオンを第２のイオントラップまたはイオンガイドの軸方向長さの少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％または１００％に沿って上流および／または下流へ駆動するために、２つ以上の位相シフトＡＣまたはＲＦ電圧を第２のイオントラップまたはイオンガイドを形成する電極に印加するように構成および適合されるＡＣまたはＲＦ電圧手段をさらに含み得る。
【００４０】
質量分析計は、好ましくは、一動作モードにおいて、第２のイオントラップまたはイオンガイドの少なくとも一部を（ｉ）＞０．０００１ｍｂａｒ、（ｉｉ）＞０．００１ｍｂａｒ、（ｉｉｉ）＞０．０１ｍｂａｒ、（ｉｖ）＞０．１ｍｂａｒ、（ｖ）＞１ｍｂａｒ、（ｖｉ）＞１０ｍｂａｒ、（ｖｉｉ）＞１ｍｂａｒ、（ｖｉｉｉ）０．０００１〜１００ｍｂａｒ、および（ｉｘ）０．００１〜１０ｍｂａｒからなる群から選択される圧力に維持するように構成および適合される手段をさらに含む。
【００４１】
一実施形態によると、質量分析計は、好ましくは、イオンを第２のイオントラップまたはイオンガイド中へ加速させるように構成および適合される第２の加速手段をさらに含み、一動作モードにおいてイオンの少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％または１００％が第２のイオントラップまたはイオンガイドに入射する際にフラグメンテーションまたは反応するようにされる。
【００４２】
第２の加速手段は、好ましくは、イオンをイオン移動度分光計またはセパレータから第２のイオントラップまたはイオンガイド内へ加速する。
【００４３】
質量分析計は、好ましくは、第２のイオントラップまたはイオンガイドに入射する前にイオンが通るポテンシャル差を、イオンが第２のイオントラップまたはイオンガイドに入射する際にイオンが実質的にフラグメンテーションまたは反応される比較的高いフラグメンテーションまたは反応動作モードと、第２のイオントラップまたはイオンガイドに入射する際に実質的により少ないイオンがフラグメンテーションまたは反応されるか、または実質的にイオンがフラグメンテーションまたは反応されない比較的低いフラグメンテーションまたは反応動作モードとを切り替えるか、または繰り返し切り替えるように構成および適合される制御システムをさらに含む。比較的高いフラグメンテーションまたは反応動作モードにおいて、第２のイオントラップまたはイオンガイドに入射するイオンは、好ましくは、（ｉ）≧１０Ｖ、（ｉｉ）≧２０Ｖ、（ｉｉｉ）≧３０Ｖ、（ｉｖ）≧４０Ｖ、（Ｖ）≧５０Ｖ、（ｖｉ）≧６０Ｖ、（ｖｉｉ）≧７０Ｖ、（ｖｉｉｉ）≧８０Ｖ、（ｉｘ）≧９０Ｖ、（ｘ）≧１００Ｖ、（ｘｉ）≧１１０Ｖ、（ｘｉｉ）≧１２０Ｖ、（ｘｉｉｉ）≧１３０Ｖ、（ｘｉｖ）≧１４０Ｖ、（ｘｖ）≧１５０Ｖ、（ｘｖｉ）≧１６０Ｖ、（ｘｖｉｉ）≧１７０Ｖ、（ｘｖｉｉｉ）≧１８０Ｖ、（ｘｉｘ）≧１９０Ｖ、および（ｘｘ）≧２００Ｖからなる群から選択されるポテンシャル差を介して加速される。比較的低いフラグメンテーションまたは反応動作モードにおいて、第２のイオントラップまたはイオンガイドに入射するイオンは、好ましくは、（ｉ）≦２０Ｖ、（ｉｉ）≦１５Ｖ、（ｉｉｉ）≦１０Ｖ、（ｉｖ）≦５Ｖ、および（ｖ）≦１Ｖからなる群から選択されるポテンシャル差を介して加速される。
【００４４】
一実施形態によると、質量分析計は、好ましくは第１のイオントラップまたはイオンガイドの下流に配置されるデバイスの上流および／または下流に配置されるイオンゲートまたは偏向システムをさらに含む。イオンゲートまたは偏向システムは、好ましくは、デバイスを通る望ましくない通過時間または望ましくないイオン移動度、質量電荷比またはイオン移動度の電界強度に対する変化率を有するデバイスを出射するイオンを減衰させる。
【００４５】
第１の質量フィルタまたは質量分析器が第１のイオントラップまたはイオンガイドの上流および／または下流に配置され得る。上記第１の質量フィルタまたは質量分析器は、好ましくは、（ｉ）四重極ロッドセット質量フィルタまたは質量分析器、（ｉｉ）飛行時間質量フィルタまたは質量分析器、（ｉｉｉ）ウィーンフィルタ、および（ｉｖ）扇形磁場質量フィルタ（ｍａｇｎｅｔｉｃ ｓｅｃｔｏｒ ｍａｓｓ ｆｉｌｔｅｒ）または質量分析器からなる群から選択される。一動作モードにおいて、第１の質量フィルタまたは質量分析器は、実質的に非分解またはイオンガイド動作モードにおいて動作され得る。別の動作モードにおいて、第１の質量フィルタまたは質量分析器がスキャンされ得るか、または第１の質量フィルタまたは質量分析器の質量電荷比移送ウィンドウが時間とともに変更され得る。
【００４６】
第２の質量フィルタまたは質量分析器は、第２のイオントラップまたはイオンガイドの上流および／または下流に配置され得る。上記第２の質量フィルタまたは質量分析器は、好ましくは、（ｉ）四重極ロッドセット質量フィルタまたは質量分析器、（ｉｉ）飛行時間質量フィルタまたは質量分析器、（ｉｉｉ）ウィーンフィルタ、および（ｉｖ）扇形磁場質量フィルタまたは質量分析器からなる群から選択される。一動作モードにおいて、第２の質量フィルタまたは質量分析器は、好ましくは、実質的に非分解またはイオンガイド動作モードにおいて動作され得る。別の動作モードにおいて、第２の質量フィルタまたは質量分析器が好ましくはスキャンされるか、または第２の質量フィルタまたは質量分析器の質量電荷比移送ウィンドウが好ましくは時間とともに変更される。
【００４７】
一実施形態によると、一動作モードにおいて、好ましくはデバイスの動作あるいはデバイスから現れ、かつ／またはそこへ移送されるイオンのイオン移動度もしくはイオン移動度の電界強度に対する変化率に同期して、第１の質量フィルタもしくは質量分析器および／または第２の質量フィルタもしくは質量分析器がスキャンされ得るか、または第１の質量フィルタもしくは質量分析器および／または第２の質量フィルタもしくは質量分析器の質量電荷比移送ウィンドウが時間とともに変更され得る。
【００４８】
一実施形態によると、一動作モードにおいて、第２の質量フィルタまたは質量分析器に同期して、第１の質量フィルタまたは質量分析器が好ましくはスキャンされるか、または第１の質量フィルタまたは質量分析器の質量電荷比移送ウィンドウが好ましくは時間とともに変更される。
【００４９】
質量分析計は、イオンを衝突誘起解離（「ＣＩＤ」）によってフラグメンテーションするように構成および適合される衝突、フラグメンテーションまたは反応デバイスをさらに含み得る。
【００５０】
好ましさが劣る好ましい実施形態によると、質量分析計は、（ｉ）表面誘起解離（「ＳＩＤ」）フラグメンテーションデバイス、（ｉｉ）電子移動解離フラグメンテーションデバイス、（ｉｉｉ）電子捕獲解離フラグメンテーションデバイス、（ｉｖ）電子衝突または衝撃解離フラグメンテーションデバイス、（ｖ）光誘起解離（「ＰＩＤ」）フラグメンテーションデバイス、（ｖｉ）レーザ誘起解離フラグメンテーションデバイス、（ｖｉｉ）赤外放射誘起解離デバイス、（ｖｉｉｉ）紫外放射誘起解離デバイス、（ｉｘ）ノズル−スキマ間インターフェースフラグメンテーションデバイス、（ｘ）インソースフラグメンテーションデバイス、（ｘｉ）イオン源衝突誘起解離フラグメンテーションデバイス、（ｘｉｉ）熱または温度源フラグメンテーションデバイス、（ｘｉｉｉ）電界誘起フラグメンテーションデバイス、（ｘｉｖ）磁場誘起フラグメンテーションデバイス、（ｘｖ）酵素消化または酵素分解フラグメンテーションデバイス、（ｘｖｉ）イオン−イオン反応フラグメンテーションデバイス、（ｘｖｉｉ）イオン−分子反応フラグメンテーションデバイス、（ｘｖｉｉｉ）イオン−原子反応フラグメンテーションデバイス、（ｘｉｘ）イオン−メタステーブルイオン反応フラグメンテーションデバイス、（ｘｘ）イオン−メタステーブル分子反応フラグメンテーションデバイス、（ｘｘｉ）イオン−メタステーブル原子反応フラグメンテーションデバイス、（ｘｘｉｉ）イオンを反応させて付加物または生成物イオンを形成するためのイオン−イオン反応デバイス、（ｘｘｉｉｉ）イオンを反応させて付加物または生成物イオンを形成するためのイオン−分子反応デバイス、（ｘｘｉｖ）イオンを反応させて付加物または生成物イオンを形成するためのイオン−原子反応デバイス、（ｘｘｖ）イオンを反応させて付加物または生成物イオンを形成するためのイオン−メタステーブルイオン反応デバイス、（ｘｘｖｉ）イオンを反応させて付加物または生成物イオンを形成するためのイオン−メタステーブル分子反応デバイス、および（ｘｘｖｉｉ）イオンを反応させて付加物または生成物イオンを形成するためのイオン−メタステーブル原子反応デバイスからなる群から選択される衝突、フラグメンテーションまたは反応デバイスを含み得る。
【００５１】
一実施形態によると、衝突、フラグメンテーションまたは反応デバイスは、好ましくは、第１のイオントラップまたはイオンガイドおよび／あるいはデバイスおよび／あるいは第２のイオントラップまたはイオンガイドの少なくとも一部を形成する。別の実施形態によると、衝突、フラグメンテーションまたは反応デバイスは、好ましくは、第１のイオントラップまたはイオンガイドおよび／あるいはデバイスおよび／あるいは第２のイオントラップまたはイオンガイドの上流および／または下流に配置される。
【００５２】
質量分析計は、好ましくはイオン源を含む。上記イオン源は、好ましくは、（ｉ）エレクトロスプレーイオン化（「ＥＳＩ」）イオン源、（ｉｉ）大気圧光イオン化（「ＡＰＰＩ」）イオン源、（ｉｉｉ）大気圧化学イオン化（「ＡＰＣＩ」）イオン源、（ｉｖ）マトリックス支援レーザ脱離イオン化（「ＭＡＬＤＩ」）イオン源、（ｖ）レーザ脱離イオン化（「ＬＤＩ」）イオン源、（ｖｉ）大気圧イオン化（「ＡＰＩ」）イオン源、（ｖｉｉ）シリコンを用いた脱離イオン化（「ＤＩＯＳ」）イオン源、（ｖｉｉｉ）電子衝撃（「ＥＩ」）イオン源、（ｉｘ）化学イオン化（「ＣＩ」）イオン源、（ｘ）電界イオン化（「ＦＩ」）イオン源、（ｘｉ）電界脱離（「ＦＤ」）イオン源、（ｘｉｉ）誘導結合プラズマ（「ＩＣＰ」）イオン源、（ｘｉｉｉ）高速原子衝撃（「ＦＡＢ」）イオン源、（ｘｉｖ）液体二次イオン質量分析（「ＬＳＩＭＳ」）イオン源、（ｘｖ）脱離エレクトロスプレーイオン化（「ＤＥＳＩ」）イオン源、（ｘｖｉ）ニッケル−６３放射性イオン源、（ｘｖｉｉ）大気圧マトリックス支援レーザ脱離イオン化（「ＡＰ−ＭＡＬＤＩ」）イオン源、および（ｘｖｉｉｉ）熱スプレーイオン源からなる群から選択される。
【００５３】
イオン源は、パルス化または連続イオン源を含み得る。
【００５４】
質量分析計は、好ましくは、イオン化の前に分子を他の分子の混合物から分離するための分離手段をさらに含む。上記分離手段は、好ましくは、（ｉ）高速液体クロマトグラフィ（「ＨＰＬＣ」）、（ｉｉ）陰イオン交換、（ｉｉｉ）陰イオン交換クロマトグラフィ、（ｉｖ）陽イオン交換、（ｖ）陽イオン交換クロマトグラフィ、（ｖｉ）イオン対逆相クロマトグラフィ、（ｖｉｉ）クロマトグラフィ、（ｖｉｉｉ）１次元電気泳動、（ｉｘ）多次元電気泳動、（ｘ）サイズ排除、（ｘｉ）親和性、（ｘｉｉ）逆相クロマトグラフィ、（ｘｉｉｉ）キャピラリー電気泳動クロマトグラフィ（「ＣＥＣ」）、（ｘｉｖ）電気泳動、（ｘｖ）イオン移動度分離、（ｘｖｉ）フィールド非対称イオン移動度分離（「ＦＡＩＭＳ」）、および（ｘｖｉ）キャピラリー電気泳動からなる群から選択される。
【００５５】
一実施形態によると、イオン源には、所定期間にわたり溶離剤が提供される。上記溶離剤は、好ましくは、液体クロマトグラフィまたはキャピラリー電気泳動によって混合物から分離される。好ましさが劣る好ましい実施形態によると、イオン源には、所定期間にわたり溶離剤が提供され得、溶離剤は、ガスクロマトグラフィによって混合物から分離されてきたものである。
【００５６】
質量分析計は、好ましくは質量分析器をさらに含む。上記質量分析器は、好ましくは第２のイオントラップまたはイオンガイドの下流に配置される。上記質量分析器は、好ましくは、（ｉ）四重極質量分析器、（ｉｉ）２Ｄまたはリニア四重極質量分析器、（ｉｉｉ）ポールまたは３Ｄ四重極質量分析器、（ｉｖ）ペニングトラップ質量分析器、（ｖ）イオントラップ質量分析器、（ｖｉ）扇形磁場質量分析器、（ｖｉｉ）イオンサイクロトロン共鳴（「ＩＣＲ」）質量分析器、（ｖｉｉｉ）フーリエ変換イオンサイクロトロン共鳴（「ＦＴＩＣＲ」）質量分析器、（ｉｘ）静電またはオービトラップ質量分析器、（ｘ）フーリエ変換静電またはオービトラップ質量分析器、（ｘｉ）フーリエ変換質量分析器、（ｘｉｉ）飛行時間質量分析器、（ｘｉｉｉ）直交加速飛行時間質量分析器、（ｘｉｖ）軸方向加速飛行時間質量分析器、および（ｘｖ）四重極ロッドセット質量フィルタまたは質量分析器からなる群から選択される。
【００５７】
本発明の一態様によると、質量分析の方法であって、
第１のイオントラップまたはイオンガイドを準備するステップと、
イオンをそのイオン移動度またはイオン移動度の電界強度に対する変化率にしたがってデバイス内で分離するステップであって、上記デバイスは第１のイオントラップまたはイオンガイドの下流に配置されるステップと、
上記デバイスの下流に配置される第２のイオントラップまたはイオンガイドを準備するステップと、
イオンを第２のイオントラップまたはイオンガイドからデバイスへ通すか、または移送するステップとを含む質量分析の方法が提供される。
【００５８】
本発明の一態様によると、
イオンをそのイオン移動度またはイオン移動度の電界強度に対する変化率にしたがって分離するためのデバイスを含み、
一動作モードにおいて、第１の時間に、イオンは、第１の方向でデバイスに通され、および第２の後の時間に、イオンは、第２の方向でデバイスに通され、上記第２の方向は、第１の方向とは異なるかまたは反対である、質量分析計が提供される。
【００５９】
本発明の一態様によると、質量分析の方法であって、
イオンをそのイオン移動度またはイオン移動度の電界強度に対する変化率にしたがってデバイス内で分離するステップと、
イオンを第１の時間に第１の方向でデバイスに通し、およびイオンを第２の後の時間に第２の方向でデバイスに通し、上記第２の方向は第１の方向とは異なるかまたは反対であるステップとを含む質量分析の方法が提供される。
【００６０】
本発明の一態様によると、
イオンをそのイオン移動度またはイオン移動度の電界強度に対する変化率にしたがって分離するためのデバイスと、
上記デバイスから現れかつ第１の方向に移送されているイオンを受け取るように構成されるイオントラップまたはイオンガイドと、
上記デバイスから現れるイオンを、イオントラップまたはイオンガイドに入射する際に、フラグメンテーションまたは反応させて、複数のフラグメント、娘、生成物または付加物イオンが形成されるように構成および適合される加速手段とを含む質量分析計であって、
一動作モードにおいて、上記複数のフラグメント、娘、生成物または付加物イオンの少なくともいくつかは、イオントラップまたはイオンガイドからデバイスへ、第１の方向とは異なるかまたは反対である第２の方向に移送または通される、質量分析計が提供される。
【００６１】
本発明の一態様によると、質量分析の方法であって、
イオンをそのイオン移動度またはイオン移動度の電界強度に対する変化率にしたがってデバイス内で分離するステップと、
上記デバイスから現れかつ第１の方向に移送されているイオンを受け取るように構成されるイオントラップまたはイオンガイドを準備するステップと、
上記デバイスから現れるイオンを加速して、イオンがイオントラップまたはイオンガイドに入射する際にフラグメンテーションまたは反応されて、複数のフラグメント、娘、生成物または付加物イオンが形成されるようにするステップと、
上記複数のフラグメント、娘、生成物または付加物イオンの少なくともいくつかをイオントラップまたはイオンガイドからデバイスへ、第１の方向とは異なるかまたは反対である第２の方向に、移送または通すステップとを含む、質量分析の方法が提供される。
【００６２】
本発明の一態様によると、
第１のイオントラップまたはイオンガイドと、
イオンをそのイオン移動度またはイオン移動度の電界強度に対する変化率にしたがって分離するデバイスであって、第１のイオントラップまたはイオンガイドの下流に配置されるデバイスと、
上記第１のイオントラップまたはガイドの下流に配置される第２のイオントラップまたはイオンガイドとを含む質量分析計であって、
一動作モードにおいて、イオンは、第１のイオントラップまたはイオンガイドからデバイスへおよび前方の第２のイオントラップまたはイオンガイドへ通され、この際に、上記イオンの少なくともいくつかまたは上記イオン由来の少なくともいくつかのフラグメント、娘、生成物または付加物イオンは、次いで第２のイオントラップまたはイオンガイドからデバイスへおよび前方の第１のイオントラップまたはイオンガイドへ通される、質量分析計が提供される。
【００６３】
本発明の他の態様によると、質量分析の方法であって、
第１のイオントラップまたはイオンガイドを準備するステップと、
イオンをそのイオン移動度またはイオン移動度の電界強度に対する変化率にしたがって分離するデバイスを準備するステップであって、上記デバイスは第１のイオントラップまたはイオンガイドの下流に配置されるステップと、
上記第１のイオントラップまたはガイドの下流に配置される第２のイオントラップまたはイオンガイドを準備するステップと、
イオンを第１のイオントラップまたはイオンガイドからデバイスへおよび前方の第２のイオントラップまたはイオンガイドへ通すステップと、
次いで、イオンの少なくともいくつかまたはイオン由来の少なくともいくつかのフラグメント、娘、生成物または付加物イオンを、第２のイオントラップまたはイオンガイドからデバイスへおよび前方の第１のイオントラップまたはイオンガイドへ通すステップとを含む、質量分析の方法が提供される。
【００６４】
好適な実施形態によると、比較的少ないステージのみを含む質量分析計が提供される。しかし、それにもかかわらず、質量分析計は、好ましくは、従来はより多くのステージを含む質量分析計を必要としていた比較的複雑な実験を行うことができる。例えば、本発明の一実施形態にかかるＬＣ−ＩＭＳ−ＭＳステージを含む質量分析計は、好ましくは、ＬＣ−ＩＭＳ−ＩＭＳ−ＭＳまたはＬＣ−ＩＭＳ−ＣＩＤ−ＩＭＳ−ＭＳステージを含む従来の質量分析計を使用して行われ得る実験と同様の実験を行うことができる。
【００６５】
上記好適な実施形態にかかる、好ましくは単一のイオン移動度分離ステージを含む質量分析計はまた、好ましくは、例えば、ＬＣ−ＩＭＳ−ＣＩＤ−ＩＭＳ−ＣＩＤ−ＭＳステージを含む質量分析計を従来必要としていた特に複雑な実験（第２世代フラグメントまたは娘イオンが生成され、その後質量分析される）を行うことができる。
【００６６】
質量分析計の設計に対する従来のアプローチは、直列の複数のイオン移動度分離およびイオンフラグメンテーションステージを提供してきた。イオンは、複数のステージを質量分析計のあるステージから次のステージへと順次通る。設けられる必要のあるイオン移動度分離およびイオンフラグメンテーションステージの数は、質量分析計に所望される能力によって決定される。従来のアプローチによると、質量分析計は、多数の個別ステージを含み、比較的長くかつ複雑となる。質量分析計の設計は、比較的フレキシビリティがなく、そのような従来の質量分析計によって行われ得る実験の範囲は、種々のステージの数および構成によって制限される。単一のイオンフラグメンテーションステージを含む従来の質量分析計は、例えば、第２世代のフラグメントまたは娘イオンを生成することができない。加えて、質量分析計の能力の一部だけが利用される場合（例えば、ＬＣ−ＩＭＳ−ＣＩＤ−ＩＭＳ−ＭＳステージを含む質量分析計を使用する際に、ＬＣ−ＩＭＳ−ＭＳ分析が必要とされる場合）、余分なステージは不要であって、性能を損ない得る。例えば、第１のイオン移動度分離領域を離れるイオン種の溶出プロファイルは、直接には測定できないことがあり得る。なぜなら、イオンは、イオン検出器に達する前にさらなるイオン移動度分離領域を通る必要があり得るからである。直列の多くの複数ステージを含む従来の質量分析計はまた、より複雑な較正手順を必要とし、このために結果の確実性が低くなり得る。
【００６７】
好適な実施形態にかかる質量分析計は、好ましくは、より小型かつ実質的によりフレキシブルな質量分析計が提供されることを可能にする。本発明の特に好適な態様は、一動作モードにおいて、イオンは単一のイオン移動度分離ステージまたは区分をわたって上流へ少なくとも１回逆戻りすることである。
【００６８】
一実施形態によると、好ましくは、イオン源（ｉｏｎｉｓａｔｉｏｎ ｓｏｕｒｃｅ）、およびＲＦイオンガイドを含むイオン移動度分光計またはセパレータを含む質量分析計が提供される。ここで、イオンは、中心軸の近傍に閉じ込められる。イオンは、好ましくはイオン移動度分光計またはセパレータの長さに沿って、一端から他端へいずれか一方の方向に推進される。質量分析計は、好ましくはイオン検出器をさらに含む。
【００６９】
好適な一実施形態において、イオンは、好ましくはイオン移動度分光計またはセパレータの軸に沿って、まず一方向に（例えば、下流へ）、次いで好ましくは反対または逆方向に（例えば、上流へ）推進される。イオンは、好ましくは、イオン移動度分光計またはセパレータの長さにわたって少なくとも一回通る際にそのイオン移動度にしたがって分離される。イオンは、イオン移動度分光計またはセパレータの長さに沿ってまたはわたって通されるたびに、そのイオン移動度にしたがって分離されてもよいし、分離されなくてもよい。
【００７０】
一実施形態において、イオン移動度分光計またはセパレータは、ＲＦイオンガイドを含むドリフト管を含み得る。ここで、軸方向ＤＣ電圧勾配は、好ましくは、イオンガイドの長さに沿って維持される。軸方向ＤＣ電圧勾配の方向は、好ましくは、イオンをそのイオン移動度にしたがって逆方向に分離させたい場合に逆転され得る。
【００７１】
別の実施形態において、イオン移動度分光計またはセパレータは、ＲＦイオンガイドを含み得る。ここで、１つ以上の過渡ＤＣポテンシャルもしくは電圧またはＤＣポテンシャルもしくは電圧波形がイオンガイドの電極に印加される。１つ以上の過渡ＤＣ電圧もしくはポテンシャルまたはＤＣ電圧もしくはポテンシャル波形は、好ましくは最初にイオンガイドの電極に印加され、イオンが第１の（例えば下流）方向に駆動されるようにする。１つ以上の過渡ＤＣ電圧もしくはポテンシャルまたはＤＣ電圧もしくはポテンシャル波形は、次いでイオンガイドの電極に印加され、イオンを第２の反対方向（例えば、上流へ）に駆動し得る。
【００７２】
好適な実施形態によると、イオンは、少なくとも１つの領域、イオントラップまたはイオンガイド内にトラップされ得る。例えば、第１のイオントラップがイオン移動度分光計またはセパレータの上流に配置され得る。第２のイオントラップがイオン移動度分光計またはセパレータの下流に配置され得る。イオンは、好ましくは、第１のイオントラップおよび／または第２のイオントラップのいずれかに蓄積およびトラップされ、その後、イオンは、次いで、好ましくはイオン移動度分光計またはセパレータを通って放出または移動される。一実施形態において、イオンは、好ましくは、第１のイオントラップもしくはイオンガイドおよび／または第２のイオントラップもしくはイオンガイドにトラップされ、１つ以上のグループのイオンがイオントラップの中心軸に沿って空間的に分離され、かつイオンが好ましくは互いに隔離された別々のパケットのイオンに分割または提供されるようにする。隔離されたイオンパケットのうちの１つ以上は、次いでイオントラップ内に維持され得、他方１つ以上の他のパケットのイオンは、イオントラップから廃棄され得る。
【００７３】
一実施形態において、イオンは、好ましくはフラグメンテーションされる。イオンは、イオン移動度分光計またはセパレータの上流および／または下流のいずれかに配置される領域またはイオントラップにおいてフラグメンテーションされ得る。イオンはまた、イオン移動度分光計またはセパレータを通る前または後のいずれかにおいてフラグメンテーションされ得る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００７４】
ここで、添付の図面を参照して本発明の種々の実施形態を、あくまで例として、説明する。
【００７５】
図１は、第１のイオントラップがイオン移動度分光計またはセパレータの上流に設けられ、かつ第２のイオントラップがイオン移動度分光計またはセパレータの下流に設けられ、イオン移動度分光計またはセパレータから現れるイオンを受け取る本発明の実施形態を示す。
【００７６】
図２は、１グループのイオンのイオン移動度スペクトルおよびそれらに関連するイオン移動度分光計またはセパレータを通るドリフト時間を示す。
【００７７】
図３Ａは、図２に示すようなイオン移動度スペクトルを示し、および３つのドリフト時間領域を示し、図３Ｂは、ドリフト時間０〜時間Ｔ１の間に観察されたイオンの質量スペクトルを示し、図３Ｃは、ドリフト時間Ｔ１〜Ｔ２の間に観察されたイオンの質量スペクトルを示し、図３Ｄは、ドリフト時間Ｔ２の後に観察されたイオンの質量スペクトルを示す。
【００７８】
図４は、２つのさらなる電極アセンブリが提供され、かつ第２のイオントラップまたはイオンガイドが別の真空チャンバに配置される本発明の一実施形態を示す。
【００７９】
図５は、好適な動作モードを例示する。上記好適な動作モードにおいて、親または前駆体イオンがそのイオン移動度にしたがって分離され、次いで第２の下流イオントラップに入射する際にフラグメンテーションされ、かつ選択されたグループの得られたフラグメントまたは娘イオンがイオン移動度分光計またはセパレータをわたって上流へ通され、第１のイオントラップにトラップされ、この際に、フラグメントまたは娘イオンは、次いで下流へイオン移動度分光計またはセパレータをわたって通され、そのイオン移動度にしたがって分離される。
【００８０】
図６は、第１のイオントラップ、イオン移動度分光計またはセパレータおよび第２のイオントラップのそれぞれが別々の真空チャンバ内に設けられる本発明のさらなる一実施形態を示す。
【００８１】
図７は、好適な動作モードを例示する。上記好適な動作モードにおいて、親または前駆体イオンがそのイオン移動度にしたがって分離され、次いで第２の下流イオントラップに入射する際に第１の世代フラグメントイオンにフラグメンテーションされ、かつ選択されたグループの第１の世代フラグメントイオンがイオン移動度分光計またはセパレータを上流へ通され、この際に第１の世代フラグメントイオンは、そのイオン移動度にしたがって分離され、第１の世代フラグメントイオンは、次いで第１の上流イオントラップに入射する際に第２世代のフラグメントイオンにフラグメンテーションされる。
【００８２】
ここで、図１を参照して本発明の好適な一実施形態を説明する。図１は、本発明の一実施形態にかかる質量分析計の模式的構成を示す。質量分析計は、イオン源１およびイオン源１の下流に配置される、第１のイオントラップ２またはイオンを収集、貯蔵および放出する手段２を含む。イオン移動度分光計またはセパレータ３が好ましくは第１のイオントラップ２の下流に配置される。第２のイオンガイドまたはイオントラップ４が好ましくはイオン移動度分光計またはセパレータ３の下流に配置される。第２のイオンガイドまたはイオントラップ４は、好ましくはイオンを収集、貯蔵および放出する第２の手段を含む。質量分析器５が好ましくは第２のイオンまたはイオントラップ４およびイオン移動度セパレータまたは分光計３の下流に配置される。
【００８３】
イオン源１は、レーザ脱離イオン化（「ＬＤＩ」）イオン源、マトリックス支援レーザ脱離／イオン化（「ＭＡＬＤＩ」）イオン源、またはシリコンを用いた脱離／イオン化（「ＤＩＯＳ」）イオン源などのパルス化イオン源を含み得る。あるいは、イオン源１は、エレクトロスプレーイオン化（「ＥＳＩ」）イオン源、大気圧化学イオン化（「ＡＰＣＩ」）イオン源、電子衝撃（「ＥＩ」）イオン源、大気圧光イオン化（「ＡＰＰＩ」）イオン源、脱離エレクトロスプレーイオン化（「ＤＥＳＩ」）イオン源、大気圧ＭＡＬＤＩ（「ＡＰ−ＭＡＬＤＩ」）イオン源、化学イオン化（「ＣＩ」）イオン源、高速原子衝撃（「ＦＡＢ」）イオン源、液体二次イオン質量分析（「ＬＳＩＭＳ」）イオン源、電界イオン化（「ＦＩ」）イオン源、または電界脱離（「ＦＤ」）イオン源などの連続イオン源２を含み得る。また、他の連続または擬連続イオン源がまた使用され得る。
【００８４】
差動ポンプ開口６が好ましくはイオン源１と第１のイオントラップまたはイオンガイド２との間に設けられる。好ましくは、第２のイオントラップまたはイオンガイド４と質量分析器５との間にも差動ポンプ開口が設けられる。一実施形態によると、第１のイオントラップまたはイオンガイド２、イオン移動度分光計またはセパレータ３、および第２のイオントラップまたはイオンガイド４は、同じ真空チャンバに設けられ得る。
【００８５】
四重極ロッドセット質量フィルタ、ウィーンフィルタ、飛行時間質量分析器または扇形磁場質量分析器などの質量フィルタ（図示せず）がイオン源１と第１のイオントラップまたはイオンガイド２との間に必要に応じて設けられ得る。質量フィルタは、一動作モードにおいて、第１のイオントラップまたはイオンガイド２へ前方移送される所定の親または前駆体イオンを選択し、他のイオンを減衰させるように構成され得る。
【００８６】
イオンは、好ましくは第１のイオントラップまたはイオンガイド２内に収集および貯蔵される。第１のイオントラップまたはイオンガイド２は、好ましくは、１０-4ｍｂａｒ〜１００ｍｂａｒ、さらに好ましくは１０-3〜１０ｍｂａｒの圧力に維持される。第１のイオントラップまたはイオンガイド２は、好ましくはＲＦイオンガイドを含む。ここで、イオンは、バックグラウンドガス分子と衝突した場合に中心軸の近くに閉じ込められる。
【００８７】
第１のイオントラップまたはイオンガイド２は、好ましくは、イオンが好ましくは使用時に移送される開口を有する複数の電極を含む積重ねリングまたはイオントンネルＲＦイオンガイドを含む。ＡＣまたはＲＦ電圧の互いに反対の位相が好ましくは互いに近傍または隣接するリング電極に印加され、イオンが好ましくは半径方向擬似ポテンシャル井戸によって第１のイオントラップまたはイオンガイド２内に半径方向に閉じ込められるようにする。１つ以上の過渡ＤＣポテンシャルもしくは電圧またはＤＣポテンシャルもしくは電圧波形が好ましくは第１のイオントラップまたはイオンガイド２を形成する電極に印加または重畳され、一動作モードにおいてイオンが好ましくは第１のイオンガイドまたはイオントラップ２の長さに沿って駆動されるようにする。イオンは、好ましくは個別の実軸方向ポテンシャル井戸内にトラップされる。個別の実軸方向ポテンシャル井戸は、好ましくは第１のイオンガイドまたはイオントラップ２内に形成され、かつ好ましくは第１のイオンガイドまたはイオントラップ２の長さに沿って平行移動または移動される。
【００８８】
別の実施形態によると、第１のイオントラップまたはイオンガイドは、概してイオン移送の平面内に構成される複数の電極を含むサンドイッチプレートＲＦイオントラップまたはイオンガイドを含み得る。イオンをイオントラップまたはイオンガイド内に半径方向に閉じ込めるために、ＡＣまたはＲＦ電圧および必要に応じてＤＣ電圧がイオントラップまたはイオンガイドの電極に印加され得る。
【００８９】
あるいは、第１のイオントラップまたはイオンガイド２は、それぞれにイオンが使用時に移送される開口を有する複数の電極を含むイオンファネルイオンガイドを含み得る。電極の開口の直径またはサイズは、好ましくはイオンファネルイオンガイドの長さに沿って一方向に次第に細くなっている。
【００９０】
別の実施形態によると、第１のイオンガイドまたはイオントラップ２は、四重極、六重極、八重極またはより高次の多重極ロッドセットイオンガイドを含み得る。第１のイオントラップまたはイオンガイド２は、複数の軸方向セグメントに軸方向にセグメント化され得る。
【００９１】
好ましくは、第１のイオントラップまたはイオンガイド２は、イオン源１から受け取ったイオンを貯蔵し、かつイオンを１つ以上のパルスとして、好ましくは第１のイオントラップまたはイオンガイド２の下流に配置されるイオン移動度分光計またはセパレータ３中へ放出するように構成される。プレートまたは電極が第１のイオントラップまたはイオンガイド２の出口に設けられ得る（図示せず）。プレートまたは電極は、好ましくはイオンが第１のイオントラップまたはイオンガイド２を出射することを防止するポテンシャル障壁が好ましくは生成されるようなポテンシャルに維持され得る。正イオンに対して、プレートまたは出口電極は、イオンが第１のイオンガイドまたはイオントラップ２を出射することを防止するために、第１のイオントラップまたはイオンガイド２を形成する他の電極が維持されるＤＣポテンシャルに対して約＋１０Ｖのポテンシャルに維持され得る。プレートまたは電極の第１のイオンガイドまたはイオントラップ２の出口でのポテンシャルが、第１のイオントラップまたはイオンガイド２を形成する他の電極が維持されるポテンシャルに対して、瞬間的に０Ｖまたは０Ｖ未満に低下されると、イオンは、好ましくは、第１のイオンガイドまたはイオントラップ２からパルスとしてイオン移動度分光計またはセパレータ３中へまたはそこへ向かって放出される。
【００９２】
一実施形態によると、第１のイオントラップまたはイオンガイド２は、好ましくは複数の電極を含む。ここで、電極の開口は、好ましくはすべて同じサイズである。他の実施形態において、電極の少なくとも６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％または９５％は、実質的に同じサイズである開口を有し得る。隣り合う電極は、好ましくは、ＡＣまたはＲＦ供給源の互いに反対の位相に接続され、イオンを第１のイオントラップまたはイオンガイド２内に半径方向に閉じ込めるように作用する半径方向擬似ポテンシャル井戸が生成されるようにする。
【００９３】
１つ以上の過渡ＤＣポテンシャルもしくは電圧またはＤＣポテンシャルもしくは電圧波形が好ましくは一動作モードにおいて第１のイオントラップまたはイオンガイド２を形成する電極上に重畳される。１つ以上の過渡ＤＣ電圧もしくはポテンシャルまたはＤＣポテンシャルもしくは電圧波形は、好ましくは第１のイオントラップまたはイオンガイド２の電極に印加され、１つ以上の実ポテンシャル障壁が第１のイオントラップまたはイオンガイド２の長さに沿って形成または生成されるようにする。１つ以上の過渡ＤＣ電圧もしくはポテンシャルまたはＤＣポテンシャルもしくは電圧波形は、好ましくは一続きの第１のイオントラップまたはイオンガイド２の電極に漸進的に印加され、１つ以上の実ポテンシャル障壁が好ましくは第１のイオントラップまたはイオンガイド２の軸に沿って移動するか、または平行移動されるようにする。イオンは、一動作モードにおいてイオン移動度分光計またはセパレータ３および質量分析器５へ向かって下流方向に推進または駆動され得る。他の動作モードにおいて、イオンは、反対方向、すなわち、上流へイオン源１に向かって駆動され得る。
【００９４】
第１のイオントラップまたはイオンガイド２は、好ましくは真空チャンバ内に設けられる。真空チャンバは、好ましくは、使用時に０．００１〜１０ｍｂａｒの範囲内の圧力に維持される。第１のイオントラップまたはイオンガイド２内のガス圧力は、好ましくはイオンの運動を衝突によって減衰させるのに十分であるが、好ましくはイオンの移動に対する粘性抵抗が過剰になるほどには十分でない。好ましくは一動作モードにおいて第１のイオントラップまたはイオンガイド２の長さに沿って平行移動される１つ以上のポテンシャル障壁の振幅および平均速度は、好ましくは、イオンが好ましくは１つ以上のポテンシャルの山または障壁を越えることができないように設定される。したがって、イオンは、好ましくは、イオンの質量、質量電荷比またはイオン移動度に関係なく、第１のイオントラップまたはイオンガイド２の長さに沿って平行移動される各ポテンシャル障壁の前へ輸送される。
【００９５】
好ましくは第１のイオンガイドまたはイオントラップの下流に設けられるイオン移動度分光計またはセパレータ３は、好ましくは、一動作モードにおいてイオンをそのイオン移動度にしたがって時間的に分離させるデバイスを含む。イオン移動度分光計またはセパレータ３は、いくつかの異なる形態のうちの１つを含み得る。
【００９６】
イオン移動度分光計またはセパレータ３は、ドリフト管を含み得る。ここで、いくつかのガードリングがドリフト管内に分配される。ガードリングは、好ましくは等価な抵抗器によって相互に接続され、かつ好ましくはＤＣ電圧源に接続される。直線的ＤＣ電圧勾配が好ましくはドリフト管の長さに沿って生成または維持される。この実施形態によると、イオンは、イオン移動度分光計またはセパレータ３内に半径方向に閉じ込められなくてもよい。
【００９７】
別の実施形態によると、イオン移動度分光計またはセパレータ３は、複数のリング、環状またはプレート電極を含み得る。電極は、好ましくはそれぞれ内部に開口を有する。イオンは、好ましくは使用時に開口を通って移送される。開口は、好ましくはすべて同じサイズであって、かつ好ましくは円形である。他の実施形態において、電極のうちの少なくとも６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％または９５％は、好ましくは実質的に同じサイズまたは面積の開口を有する。
【００９８】
イオン移動度分光計またはセパレータ３は、別個の真空チャンバ内に配置される複数の電極を含み得る。イオン移動度分光計またはセパレータ３は、好ましくは１００ｍｍ〜２００ｍｍの長さを有する。好ましくは、イオン移動度分光計またはセパレータ３は、好ましくは使用時に０．１〜１０ｍｂａｒの範囲内の圧力に維持される真空チャンバ内に設けられる。
【００９９】
イオン移動度分光計またはセパレータ３を形成する交互の電極が好ましくはＡＣまたはＲＦ電圧源の互いに反対の位相に結合され、イオンが好ましくはイオン移動度分光計またはセパレータ内に半径方向に半径方向擬似ポテンシャル井戸内に閉じ込められるようにする。ＡＣまたはＲＦ電圧源は、好ましくは０．１〜３．０ＭＨｚ、好ましくは０．３〜２．０ＭＨｚ、さらに好ましくは０．５〜１．５ＭＨｚの範囲内の周波数を有する。
【０１００】
一実施形態によると、イオン移動度分光計またはセパレータ３を含む電極は、抵抗器を介してＤＣ電圧源に相互接続され得る。ＤＣ電圧源は、例えば４００Ｖ供給源を含み得る。イオン移動度分光計またはセパレータ３を形成する電極を相互接続する抵抗器は、直線的軸方向ＤＣ電圧勾配が好ましくはイオン移動度分光計またはセパレータ３の長さに沿って維持されるようにする実質的に値を等しくしてもよい。
【０１０１】
一実施形態によると、イオン移動度分光計またはセパレータ３の長さに沿って維持されたＤＣ電圧勾配は、直線、非直線、連続または段階的プロファイルを有し得る。ＤＣ電圧勾配は、一実施形態によると、一動作モードにおいて、イオンを下流方向へ質量分析器５に向かって推進、駆動、強制または加速させるように構成され得る。ＤＣ電圧勾配の方向は、イオンが、一動作モードにおいて、反対方向、例えば上流方向にイオン源１に向かって駆動されるようにする使用時に切り換えまたは反転されてもよい。好ましくはイオン移動度分光計またはセパレータ３を形成する電極に印加されるＡＣまたはＲＦ電圧は、好ましくは電極に印加されるＤＣ電圧上に重畳され、かつ好ましくはイオンをイオン移動度分光計またはセパレータ３内に半径方向に半径方向擬似ポテンシャル井戸内に閉じ込めるように機能する。
【０１０２】
好適な実施形態によると、イオン移動度分光計またはセパレータ３は、好ましくはイオンが移送される開口をそれぞれ有する複数の電極を含むイオンガイドを含む。１つ以上の過渡ＤＣ電圧もしくはポテンシャルまたは１つ以上の過渡ＤＣ電圧もしくはポテンシャル波形が好ましくは電極に印加される。イオン移動度分光計またはセパレータ３を形成する電極の開口は、好ましくはすべて同じサイズである。他の実施形態において、電極のうちの少なくとも６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％または９５％は、実質的に同じサイズの開口を有する。隣り合う電極は、好ましくはＡＣまたはＲＦ供給源の互いに反対の位相に接続され、イオンがイオン移動度分光計またはセパレータ内に半径方向に閉じ込められるようにする。
【０１０３】
好ましくはイオン移動度分光計またはセパレータ３の電極に印加される１つ以上の過渡ＤＣ電圧もしくはポテンシャルまたは１つ以上の過渡ＤＣ電圧もしくはポテンシャル波形は、好ましくは１つ以上の実ポテンシャルの山または障壁を生成させる。次いで、１つ以上の実ポテンシャルの山または障壁は、好ましくは、イオン移動度分光計またはセパレータ３の軸に沿って平行移動または移動される。１つ以上の過渡ＤＣ電圧もしくはポテンシャルまたはＤＣ電圧もしくはポテンシャル波形は、好ましくは、１つ以上の実ポテンシャルの山または障壁が好ましくはイオン移動度分光計またはセパレータ３の軸または長さに沿って移動するか、またはそれに沿って平行移動されるようなやり方で、イオン移動度分光計またはセパレータ３の一続きの電極に順次印加される。一動作モードにおいて、イオンは、好ましくは下流へ質量分析器５に向かって駆動または推進される。他の動作モードにおいて、イオンは、好ましくは反対方向に上流へイオン源１に向かって駆動または推進される。
【０１０４】
イオン移動度分光計またはセパレータ３は、好ましくは真空チャンバ内に設けられる。真空チャンバは、好ましくは、使用時に０．１〜１０ｍｂａｒの範囲内の圧力に維持される。イオン移動度分光計またはセパレータ３内にガスを存在させることによって、好ましくはイオンの移動に対して粘性抵抗が与えられる。好ましくはイオン移動度分光計またはセパレータ３の長さに沿って形成または平行移動される１つ以上の実ポテンシャルの山または障壁の振幅および平均速度は、好ましくは、いくつかのイオンがイオン移動度分光計またはセパレータ３の長さに沿って平行移動される際に１つ以上のポテンシャルの山または障壁を越えるように構成される。イオンの移動度が低くなればなるほど、イオン移動度分光計またはセパレータ３の長さに沿って平行移動されているポテンシャルの山または障壁をイオンが越える可能性が高くなる。その結果、異なるイオン移動度を有するイオンは、好ましくは異なる速度またはレート（ｒａｔｅ）でイオン移動度分光計またはセパレータ３の長さに沿ってまたはそこを通って輸送され、したがって、好ましくはそのイオン移動度にしたがって分離される。
【０１０５】
好適なイオン移動度分光計またはセパレータ３を通るイオンの典型的なドリフト時間は、２〜５０ｍｓのオーダーであり得る。好適な一実施形態によると、イオンは、イオン移動度分光計またはセパレータ３の長さにわたってまたは沿って通るのに５〜２０ｍｓかかり得る。
【０１０６】
好適な実施形態によると、イオンは、好ましくはイオン移動度分光計またはセパレータ３を出射し、次いで好ましくはイオン移動度分光計またはセパレータ３の下流に配置される第２のイオントラップまたはイオンガイド４に好ましくは渡るか、またはそれによって受け取られる。第２のイオントラップまたはイオンガイド４は、好ましくは、イオン移動度分光計またはセパレータ３の上流に配置される第１のイオントラップまたはイオンガイド２と実質的に同様である。第２のイオントラップまたはイオンガイド４は、好ましくは、使用時にイオンが移送される開口を有する複数の電極を含む積重ねリングまたはイオントンネルＲＦイオンガイドを含む。ＡＣまたはＲＦ電圧の互いに反対の位相が好ましくは第２のイオントラップまたはイオンガイド４の互いに近傍の電極に印加され、イオンが好ましくは第２のイオントラップまたはイオンガイド４内に半径方向に半径方向擬似ポテンシャル井戸内に閉じ込められるようにする。
【０１０７】
１つ以上の過渡ＤＣ電圧もしくはポテンシャルまたはＤＣ電圧もしくはポテンシャル波形は、好ましくは、イオンを第２のイオンガイドまたはイオントラップ４の長さに沿って駆動するために、第２のイオントラップまたはイオンガイド４の電極に印加される。イオンは、好ましくは、第２のイオントラップまたはイオンガイド４内の個別の実軸方向ポテンシャル井戸内にトラップされる。一動作モードにおいて、実軸方向ポテンシャル井戸は、下流方向へ質量分析器５に向かって平行移動され得る。他の動作モードにおいて、第２のイオントラップまたはイオンガイド４内に形成される実軸方向ポテンシャル井戸は、イオンが好ましくは上流方向へ平行移動され、イオン移動度分光計またはセパレータ３に渡るように、逆方向に平行移動されてもよい。この動作モードにおいて、イオン移動度分光計またはセパレータは、次いで好ましくはイオンを逆戻りにさらに上流の第１のイオンガイドまたはイオントラップ２に渡す。
【０１０８】
好ましさが劣る好ましい実施形態によると、第２のイオントラップまたはイオンガイド４は、概してイオンが走行する平面内に配置される複数の平面、プレートまたはメッシュ電極を含むＡＣまたはＲＦイオンガイドまたはイオントラップなどの代替の形態のイオンガイドを含み得る。イオンをイオントラップまたはイオンガイド内に半径方向に閉じ込めるために、ＡＣまたはＲＦ電圧および必要に応じてＤＣ電圧がイオンガイドまたはイオントラップの電極に印加され得る。
【０１０９】
第２のイオントラップまたはイオンガイド４が開口を有する複数の電極を含むイオンファネルイオンガイドを含み得る他の実施形態が考えられる。開口の直径またはサイズは、好ましくは、イオントラップまたはイオンガイドの長さに沿ってサイズが次第に細くなる。
【０１１０】
別の実施形態によると、第２のイオントラップまたはイオンガイド４は、四重極、六重極、八重極または他のより高次の多重極ロッドセットイオンガイドを含み得る。第２のイオントラップまたはイオンガイド４は、複数の軸方向セグメントに軸方向にセグメント化され得る。
【０１１１】
第２のイオントラップまたはイオンガイド４を形成する電極の開口は、好ましくはすべて同じサイズである。他の実施形態において、電極のうちの少なくとも６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％または９５％は、実質的に同じサイズの開口を有する。第２のイオントラップまたはイオンガイド４は、好ましくは使用時に０．００１〜１０ｍｂａｒの範囲内の圧力に維持される真空チャンバ内に好ましくは設けられる。
【０１１２】
第２のイオントラップまたはイオンガイド４は、一動作モードにおいて、イオンを貯蔵するように構成され得、および次いでイオンをパルスまたはパケットとして放出し得る。プレートまたは電極（図示せず）が第２のイオントラップまたはイオンガイド４の出口に配置され得る。プレートまたは電極は、好ましくはイオンが第２のイオントラップまたはイオンガイド４を出射することを実質的に防止するポテンシャル障壁が生成されるようなポテンシャルに維持され得る。第２のイオントラップまたはイオンガイド４の出口でのプレートまたは電極上のポテンシャルが瞬間的に低下すると、イオンは、第２のイオントラップまたはイオンガイド４からパルスとして放出され得る。
【０１１３】
好適な実施形態によると、質量分析器５が好ましくは第２のイオンガイドまたはイオントラップ４の下流に配置される。質量分析器５は、好ましくは直交加速飛行時間質量分析器を含む。あるいは、質量分析器５は、軸方向加速飛行時間質量分析器、四重極ロッドセット質量フィルタもしくは質量分析器、３Ｄ四重極イオントラップ、リニア四重極イオントラップ、扇形磁場質量分析器、イオンサイクロトロン共鳴質量分析器、またはオービトラップ質量分析器を含み得る。質量分析器５はまた、質量依存性共鳴周波数のフーリエ変換を使用する上記種類の質量分析器の変形例およびその組み合わせを含み得る。
【０１１４】
本発明の一実施形態によると、イオンは、好ましくは、第１のトラップまたはイオンガイド２の上流のイオン源１において生成される。イオンは、次いで好ましくは第１のイオントラップまたはイオンガイド２内に蓄積および貯蔵される。１グループのイオンが次いで好ましくは周期的に第１のイオントラップまたはイオンガイド２から放出され、上記イオンは好ましくはイオン移動度分光計またはセパレータ３中へ渡る。イオン移動度分光計またはセパレータ３は、好ましくは上記グループのイオンを受け取るように構成され、かつ好ましくはイオンをそのイオン移動度にしたがって分離する。イオンは、好ましくは、イオン移動度分光計またはセパレータ３の中心軸に沿って進行し、そのイオン移動度にしたがって時間的に分離される。
【０１１５】
図２は、質量電荷比が７８５．８であって、かつペプチドであるＧｌｕ−フィブリノペプチドＢに由来する２価プロトン化イオン（Ｍ＋２Ｈ）2+のフラグメンテーションから生じたいくつかのフラグメントイオンのイオン移動度スペクトルを示す。図２から分かるように、比較的低い質量電荷比を有するイオンは、イオン移動度分光計またはセパレータ３に沿ってまたはそこを通ってドリフトまたは移動するのにかかる時間が比較的短く、他方比較的高い質量電荷比を有するイオンは、イオン移動度分光計またはセパレータ３に沿ってまたはそこを通ってドリフトまたは移動するのにかかる時間が実質的により長い。
【０１１６】
イオン移動度分光計またはセパレータ３を出射したイオンは、好ましくは、第２のイオントラップまたはイオンガイド４によってまたはその中へ受け取られる。第２のイオントラップまたはイオンガイド４は、好ましくは、イオン移動度分光計またはセパレータ３によって分離され、好ましくはイオン移動度分光計またはセパレータ３から異なる時間に現れるイオンの１つ以上の成分、部分またはパケットを収集および隔離するように構成される。第２のイオントラップまたはイオンガイド４は、好ましくは、開口を有する複数の電極を含むイオンガイドを含む。ここで、１つ以上の過渡ＤＣ電圧もしくはポテンシャルまたはＤＣ電圧もしくはポテンシャル波形が一動作モードにおいて電極に印加される。第２のイオントラップまたはイオンガイド４の電極に印加される１つ以上の過渡ＤＣ電圧もしくはポテンシャルまたはＤＣ電圧もしくはポテンシャル波形は、好ましくは第１のイオントラップまたはイオンガイド２からのイオンの放出に同期させる。好ましくは、イオン移動度分光計またはセパレータ３によってイオン移動度にしたがって分離されたイオンのいくつかまたはすべては、第２のイオントラップまたはガイド４によって受け取られ、別々のイオンパケットが好ましくは第２のイオントラップまたはイオンガイド４内に形成された別々の部分、区分または軸方向トラップ領域内にトラップされる。例えば、所定の第１のドリフト時間Ｔ１の前に第２のイオントラップまたはイオンガイド４に到着するイオンは、第２のイオントラップまたはイオンガイド４内に形成または生成される第１のシリーズの実軸方向ポテンシャル井戸内に収集またはトラップされるように構成され得る。第１のドリフト時間Ｔ１の後かつ第２の後のドリフト時間Ｔ２の前に第２のイオントラップまたはイオンガイド４に到着するイオンは、第２のイオントラップまたはイオンガイド４内に形成または生成される第２の異なるシリーズの実軸方向ポテンシャル井戸内に収集またはトラップされるように構成され得る。第２のドリフト時間Ｔ２の後に第２のイオントラップまたはイオンガイド４に到着するイオンは、第２のイオントラップまたはイオンガイド４内に形成または生成される第３のなおさらに異なるシリーズの実軸方向ポテンシャル井戸内に収集またはトラップされるように構成され得る。
【０１１７】
図３Ａ〜３Ｄは、イオン移動度分光計またはセパレータ３から異なる時間に現れるイオンの異なる成分、部分またはパケットを例示する。図３Ａは、図２に例示したような種々の異なるフラグメントイオンのイオンスペクトルを示し、かつ２つのドリフト時間Ｔ１およびＴ２を示す。図３Ｂは、ドリフト時間０〜Ｔ１の間にイオン移動度分光計またはセパレータ３から現れ、かつ比較的低い質量電荷比を有するイオンの質量スペクトルを示す。図３Ｃは、ドリフト時間Ｔ１〜Ｔ２の間にイオン移動度分光計またはセパレータ３から現れ、かつ中間の質量電荷比を有するイオンの質量スペクトルを示す。図３Ｄは、ドリフト時間Ｔ２の後にイオン移動度分光計またはセパレータ３から現れ、かつ比較的高い質量電荷比を有するイオンの質量スペクトルを示す。イオン移動度分光計またはセパレータ３を通るのに特定のドリフト時間のかかる関心のあるイオンは、好ましくは、第２のイオントラップまたはイオンガイド４に形成または生成される１つ以上の特定の実軸方向ポテンシャル井戸内に収集またはトラップされるように構成されることが理解される。イオンは、好ましくはイオン移動度分光計またはセパレータ３を通るのに異なるドリフト時間のかかる他のイオンから隔離される。
【０１１８】
一旦イオンが第２のイオントラップまたはイオンガイド４内に形成または生成される１シリーズの別々の実軸方向ポテンシャル井戸内に受け取られ、およびトラップされると、好ましくはイオン移動度分光計またはセパレータ３の電極に印加される過渡ＤＣ電圧またはポテンシャルは、次いでイオンを反対方向に駆動するように反対方向に印加され得る。すなわち、実軸方向ポテンシャル井戸は、上流方向に戻るようにイオン源１へ向かって平行移動され得る。第２のイオントラップまたはイオンガイド４内に形成される軸方向ポテンシャル井戸はまた、好ましくは反対方向（すなわち、イオン源１へ向かって戻る方向）に平行移動される。
【０１１９】
一実施形態によると、関心の可能性のない、第２のイオントラップまたはイオンガイド４内の１つ以上の軸方向ポテンシャル井戸にトラップされたイオンは、例えば当該の１つ以上の軸方向ポテンシャル井戸に隣接する電極に印加されるＡＣまたはＲＦ電圧を一時的に除去することによって廃棄され得、これらの１つ以上の軸方向ポテンシャル井戸内のイオンは、もはや半径方向に閉じ込められないようにする。したがって、イオンは、消失可能となり、実質的には消える。あるいは、関心のないイオンは、イオン移動度分光計またはセパレータ３へ戻ることが許され得るが、次いでイオン移動度分光計またはセパレータ３内で廃棄され得る。イオンは、イオン移動度分光計またはセパレータ３の電極のいくつかまたはイオン移動度分光計またはセパレータ３の一区分に印加されるＡＣまたはＲＦ電圧を一時的に除去することによってイオン移動度分光計またはセパレータ３内で廃棄され得、対象でないイオンは、もはやイオン移動度分光計またはセパレータ３内に半径方向に閉じ込められないようにする。これらのイオンは、次いで消失可能となり、実質的には消える。イオンがイオン移動度分光計またはセパレータ３および／あるいは第１のイオントラップまたはイオンガイド２および／あるいは第２のイオントラップまたはイオンガイド４のいずれかの中で廃棄され得る他の別の手段も考えられる。
【０１２０】
一実施形態によると、関心の可能性があり、かつ第２のイオントラップまたはイオンガイド４内で軸方向ポテンシャル井戸中にトラップされた第１のグループのイオンは、好ましくは第２のイオントラップまたはイオンガイド４から上流方向へイオン移動度分光計またはセパレータ３に向かって放出される。イオンは、好ましくは、一動作モードにおいて、イオンガイド専用動作モードにおいて動作するように構成され得るイオン移動度分光計またはセパレータ３を通るように構成され、イオンがそのイオン移動度にしたがって分離されることなく、イオン移動度分光計またはセパレータ３を通って前方へ移送される。一旦イオンがイオン移動度分光計またはセパレータ３を通ると、イオンは、次いで好ましくは第１のイオントラップまたはイオンガイド２内に形成または生成される１つ以上の実軸方向ポテンシャル井戸内に好ましくは収集またはトラップされる。第２のイオントラップまたはイオンガイド４内の次の軸方向ポテンシャル井戸中にトラップされた第２のグループのイオンは、次いで好ましくは第２のイオントラップまたはイオンガイドから放出され得、このグループのイオンは、次いで好ましくは上流方向にイオン移動度分光計またはセパレータ３中へ渡るように構成され得る。第２のグループのイオンはまた、次いで好ましくはそのイオン移動度にしたがって分離されずにイオン移動度分光計またはセパレータ３を通るように構成され得る。第２のグループのイオンは、次いで好ましくは第１のイオントラップまたはイオンガイド２内に形成または生成される１つ以上の別々の実軸方向ポテンシャル井戸中に収集またはトラップされる。上記プロセスは、複数回繰り返さ得、複数のパケットのイオンが好ましくは第２のイオントラップまたはイオンガイドから第１のイオントラップまたはイオンガイド２へイオン移動度分光計またはセパレータ３を介して転送されるようにする。イオンパケットは、次いで今度は好ましくは第１のイオントラップまたはイオンガイド２から放出され得、イオンが好ましくは逆戻りしてイオン移動度分光計またはセパレータ３を通り、好ましくはさらにそのイオン移動度にしたがって分離されるようにする。
【０１２１】
本発明の好適な態様によると、イオンは、必要に応じて複数回イオン移動度分光計またはセパレータ３を前後に通され得る。一旦イオンがそのイオン移動度にしたがって十分に分離されると、イオンは、次いで好ましくは第２のイオントラップまたはイオンガイド４（好ましくは非トラップまたはイオンガイド専用動作モードで動作する）によって質量分析器５へ前方移送または輸送される。
【０１２２】
一実施形態によると、好ましくはイオン移動度分光計またはセパレータ３と第２のイオンガイドまたはイオントラップ４との間に維持されるポテンシャル差を一動作モードにおいて時間とともに増加させ得、イオンがイオン移動度分光計またはセパレータ３の出口を出て、そして第２のイオントラップまたはガイド４中へ加速される際に最適なやり方でフラグメンテーションするように誘起されるようにする。この動作モードにおいて、イオンは、好ましくは、第２のイオンガイドまたはイオントラップ４に入射する際にフラグメンテーションまたは反応するようにされる。その結果のフラグメントまたは娘イオンは、好ましくは、第２のイオントラップまたはガイド４内に形成または生成される１つ以上の実軸方向ポテンシャル井戸内にトラップされる。イオン移動度分光計またはセパレータ３から異なる時間に現れた異なる親または前駆体イオンに対応するフラグメントまたは娘イオンは、好ましくは第２のイオントラップまたはイオンガイド４内の別々の実軸方向ポテンシャル井戸中に収集または隔離される。
【０１２３】
一旦すべての親または前駆体イオンがイオン移動度分光計またはセパレータ３から現れ、複数のフラグメントまたは娘イオンにフラグメンテーションされると、次いで特定の親または前駆体イオンに対応するすべてのフラグメントまたは娘イオンは、次いで好ましくはそのグループのフラグメントまたは娘イオンを逆方向に戻って上流へイオン移動度分光計またはセパレータ３を通すことによって、そのイオン移動度にしたがって分離され得る。フラグメントまたは娘イオンは、次いで好ましくはイオン移動度分光計またはセパレータ３を上流へ通って第１のイオントラップまたはイオンガイド２へ渡る際にそのイオン移動度にしたがって分離される。あるいは、フラグメントまたは娘イオンは、そのイオン移動度にしたがって分離されずに、イオン移動度分光計またはセパレータ３を通って単に輸送またはガイドされ得る。すなわち、イオン移動度分光計またはセパレータ３は、イオンガイド専用動作モードで動作され得る。
【０１２４】
イオンをイオン移動度画分に分離し、イオン移動度分光計またはセパレータ３から現れるイオンをフラグメンテーションし、フラグメントまたは娘イオンの１つ以上の部分をトラップおよび隔離するプロセスは、数回繰り返され得る。その結果、第２、第３、第４およびより高い世代のフラグメント、娘、生成物または付加物イオンが、イオンをイオン移動度分光計またはセパレータ３に通す回数を変更し、かつフラグメンテーションサイクルの数を変更することによって生成され得る。各動作サイクルの終了時に、イオン移動度分光計またはセパレータ３を出射したイオンは、好ましくは第２のイオントラップまたはイオンガイド４によって質量分析器５へ輸送され、その後質量分析される。
【０１２５】
本発明の他の一実施形態を図４に示す。この実施形態によると、電極アセンブリ７が好ましくは第１のイオントラップまたはイオンガイド２とイオン移動度分光計またはセパレータ３との間に設けられる。好ましくは、イオン移動度分光計またはセパレータ３と第２のイオントラップまたはイオンガイド４との間にも電極アセンブリ７が設けられる。
【０１２６】
電極アセンブリ７の一方または両方は、好ましくは偏向システムとして機能し、イオンを中心軸から離れるように進路変更させ、イオンが次いでシステムから実質的には消えるようにする。別の実施形態によると、電極アセンブリ７の一方または両方は、イオンが一動作モードにおいてイオンゲートを通ることを可能にし、かつ好ましくは他の動作モードにおいてイオンがイオンゲートを通ることを防止するイオンゲートとして機能し得る。イオンゲートは、適切なポテンシャルを電極アセンブリ７に印加して、イオンがポテンシャル障壁を越えて通過することを実質的に防止するポテンシャル障壁を存在させることによって機能し得る。ポテンシャル障壁は、次いで、制御された期間に除去され、所定のイオンが電極アセンブリ７を通ることができるようにし得る。
【０１２７】
電極アセンブリ７の一方または両方は、好ましくは２つの動作モード間で高速に切り換えることができる。電極アセンブリ７の一方または両方は、好ましくは、イオン移動度分光計またはセパレータ３によってそのイオン移動度にしたがって分離されたいくつかのイオンだけが通ることを許し、かつイオン移動度分光計またはセパレータ３から現れる他のイオンを阻止または減衰させるのに十分高速に切り換えられ得る。図３に戻って参照すると、イオン移動度分光計またはセパレータ３の下流に設けられた電極アセンブリ７は、例えば、ドリフト時間０〜Ｔ１間の移送効率をゼロすなわち０％にして、これらの時間中にイオン移動度分光計またはセパレータ３から現れるイオンを阻止または減衰させるように構成され得る。電極アセンブリ７は、次いでドリフト時間Ｔ１〜Ｔ２間の移送効率をフルすなわち１００％にするように切り換えられ、この２つの時間の間にイオン移動度分光計またはセパレータ３から現れるすべてのイオンを移送させ得る。電極アセンブリ７は、次いでイオン移動度分離サイクルの残りの間移送効率をゼロすなわち０％にするように再度切り換えし、ドリフト時間Ｔ２後にイオン移動度分光計またはセパレータ３から現れるイオンを阻止または減衰させ得る。その結果、第２のイオントラップまたはイオンガイド４は、ドリフト時間Ｔ１〜Ｔ２間にイオン移動度分光計またはセパレータ３を通って移送され、かつそれゆえ中間の質量電荷比を有するイオンを受け取りおよびトラップするのみとなる。
【０１２８】
図４に示すように、イオン移動度分光計またはセパレータ３の入口にも電極アセンブリ７が配置され得る。これによって、イオンが逆戻りにイオン移動度分光計セパレータ３を上流へ通って第１のイオントラップまたはイオンガイド２へ向かって移送される際にドリフト時間選択が行われることが可能となる。第１のイオントラップまたはイオンガイド２および／あるいは第２のイオントラップまたはイオンガイド４へ入る前にイオン移動度分光計またはセパレータ３から現れる際にイオンを除去または減衰させる種々の別のシステムがまた考えられる。
【０１２９】
一実施形態によると、図４に示すように、さらに差動ポンプ開口６がイオン移動度分光計またはセパレータ３と第２のイオントラップまたはイオンガイド４との間に設けられ得る。第２のイオントラップまたはイオンガイド４と質量分析器５との間に配置される差動ポンプ開口６と組み合わせた、このさらなる差動ポンプ開口６によって、好ましくは第２のイオントラップまたはイオンガイド４がイオン移動度分光計またはセパレータ３よりも実質的に低い圧力に維持されることが可能となる。一実施形態によると、イオン移動度分光計またはセパレータ３は、０．１ｍｂａｒ〜１０ｍｂａｒの範囲内の圧力に維持され得る。これに対して、第２のイオントラップまたはイオンガイド４は、０．００１〜０．１ｍｂａｒの範囲内の比較的より低い圧力に維持され得る。第２のイオントラップまたはイオンガイド４をイオン移動度分光計またはセパレータ３の圧力よりも低い圧力に維持することによって、イオン移動度分光計またはセパレータ３と同じ比較的高い圧力に維持された場合と比べて、第２のイオントラップまたはイオンガイド４を使用して、衝突誘起分解によるイオンのフラグメンテーションをより効率よく誘起させ得る。質量分析器５は、好ましくは＜１０-4ｍｂａｒの比較的低い圧力に維持される。
【０１３０】
イオン移動度分光計またはセパレータ３は、一動作モードにおいて、イオンをそのイオン移動度にしたがって実質的に分離せずに、イオンを上流へ第１のイオントラップもしくはイオンガイド２に向かって、または下流へ第２のイオントラップもしくはイオンガイド４へ向かってのいずれかで移送するようにイオンガイドとして動作するように構成され得る。これは、一実施形態によると、例えばイオン移動度分光計またはセパレータ３内のガス圧力を０．０１ｍｂａｒ以下の圧力に低下させることによって実現され得る。
【０１３１】
一実施形態によると、１つ以上の過渡ＤＣ電圧もしくはポテンシャルまたはＤＣポテンシャルもしくは電圧波形がイオン移動度分光計またはセパレータ３の電極に印加され、好ましくは、イオンをそのイオン移動度にしたがって分離させずに、イオンをイオン移動度分光計またはセパレータ３の長さに沿って輸送または平行移動させるように作用する複数の実軸方向ポテンシャル井戸または障壁を生成させ得る。この動作モードによると、好ましくはイオン移動度分光計またはセパレータ３の電極に印加される１つ以上の過渡ＤＣ電圧もしくはポテンシャルまたはポテンシャルもしくは電圧波形の振幅は、好ましくは、イオンがイオン移動度分光計またはセパレータ３の長さに沿って平行移動される際に１つ以上のポテンシャルの山の頂点を越えることができないように増加される。加えてまたは代わりに、１つ以上の過渡ＤＣポテンシャルもしくは電圧またはＤＣポテンシャルもしくは電圧波形がイオン移動度分光計またはセパレータ３の電極に印加される速度またはレートは、低減され得る。
【０１３２】
一実施形態において、イオン移動度分光計またはセパレータ３は、イオンがそのイオン移動度にしたがって分離される動作モードとイオンがそのイオン移動度にしたがって実質的に分離されない動作モードとの間で切り換えられ得る。これは、ガス圧力の切り換えおよび／または電極に印加される１つ以上の過渡ＤＣ電圧またはポテンシャルの振幅の変更の組み合わせによって、ならびに／あるいは１つ以上の過渡ＤＣ電圧またはポテンシャルがイオン移動度分光計またはセパレータ３の電極に印加される速度またはレートの変更によって実現され得る。
【０１３３】
図５は、イオンがイオン移動度分光計またはセパレータ３を前後に通って走行し、かつイオンがまたフラグメンテーションされる動作モードを例示する。イオンは、好ましくはイオン移動度分光計またはセパレータ３を通る際にそのイオン移動度にしたがって分離される場合もあれば、好ましくはイオン移動度分光計またはセパレータ３を通る際にそのイオン移動度にしたがって分離されない場合もある。
【０１３４】
ここで、図５に示す特定の動作モードをより詳細に説明する。図５のステップ（ａ）に示すように、親または前駆体イオンは、好ましくは最初は第１のイオントラップまたはイオンガイド２内に保持される。親または前駆体イオンは、次いで好ましくは第１のイオントラップまたはイオンガイド２から放出され、好ましくはイオン移動度分光計またはセパレータ３に渡る。親または前駆体イオンは、次いで好ましくは、ステップ（ｂ）に示されるように、イオン移動度分光計またはセパレータ３を下流へ通る際にそのイオン移動度にしたがって分離される。親または前駆体イオンは、次いで好ましくはイオン移動度分光計またはセパレータ３の出口に到達し、イオン移動度分光計またはセパレータ３を出て、第２のイオントラップまたはイオンガイド４中へ入る際に加速され、親または前駆体イオンが好ましくは第２のイオントラップまたはイオンガイド４に入射する際に第１の世代フラグメントイオンにフラグメンテーションされるようにする。その結果の第１の世代フラグメント、娘、生成物または付加物イオンは、次いで好ましくは、ステップ（ｃ）に示されるように、好ましくは第２のイオントラップまたはイオンガイド４内に生成される複数の別々の実軸方向ポテンシャル井戸中に収集または隔離される。一実施形態によると、特定の親または前駆体イオンのフラグメンテーションから生じるすべての第１の世代フラグメントイオンは、好ましくは第２のイオンガイドまたはイオントラップ４内の同じ実軸方向ポテンシャル井戸内にトラップされる。その後にイオン移動度分光計またはセパレータ３から現れる他の親または前駆体イオンのフラグメンテーションから生じるフラグメントまたは娘イオンは、好ましくは第２のイオンガイドまたはイオントラップ４内に生成される別々のまたは異なる実軸方向ポテンシャル井戸中にトラップされる。
【０１３５】
一旦イオン移動度分光計またはセパレータ３から現れるすべての親または前駆体イオンが第２のイオンガイドまたはイオントラップ４に入射する際にフラグメンテーションされ、その結果のフラグメントまたは娘イオンが好ましくは第２のイオントラップまたはイオンガイド４の長さに沿って下流へ平行移動される別々の実軸方向ポテンシャル井戸中にトラップされると、別々のパケットのフラグメントイオンを含む実軸方向ポテンシャル井戸は第２のイオントラップまたはイオンガイド４内において好ましくは定常に保持される。実軸方向ポテンシャル井戸中のうちの１つ以上のイオンは、次いで、ステップ（ｄ）に示すように廃棄され得る。残りのパケットのフラグメントイオンを含む軸方向ポテンシャル井戸は、次いで好ましくは上流方向へ第２のイオントラップまたはイオンガイド４の長さに沿って平行移動される。上記イオンパケットは、次いで好ましくは１シリーズのパケットのイオンとして第２のイオンガイドまたはイオントラップ４から放出される。イオンパケットは、次いで好ましくは、ステップ（ｅ）および（ｆ）に示すように、上流方向へイオン移動度分光計またはセパレータ３を通って第１のイオントラップまたはイオンガイド２に向かって輸送される。フラグメントイオンが逆戻りにイオン移動度分光計またはセパレータ３を通って移送される際に、フラグメントイオンは、好ましくはイオン移動度分光計またはセパレータ３を通って上流へ渡る場合と同様にそのイオン移動度にしたがって分離されない。その代り、イオン移動度分光計またはセパレータ３は、好ましくはイオンガイド専用動作モードで動作される。好ましくは、各パケットのフラグメントイオンは、好ましくはイオン移動度分光計またはセパレータ３の長さに沿って平行移動される別々の実軸方向ポテンシャル井戸中にトラップされる。種々の別々のパケットのフラグメントイオンは、次いで好ましくは、ステップ（ｇ）に示すように、第１のイオントラップまたはイオンガイド２によって受け取られ、フラグメントイオンは、好ましくは第１のイオントラップまたはイオンガイド２内に形成または生成される別々の実軸方向ポテンシャル井戸中に好ましくは保持または隔離される。
【０１３６】
第１のイオントラップまたはイオンガイド２内に設けられた実軸方向ポテンシャル井戸またはトラップ領域は、次いで好ましくは逆戻りに下流へ移動または平行移動され、第１のイオントラップまたはイオンガイド２中の第１の軸方向ポテンシャル井戸中の第１のパケットのフラグメントイオンが好ましくは逆戻りにイオン移動度分光計またはセパレータ３中へまたはそこへ向かって放出される。第１のパケットのフラグメント、娘、生成物または付加物イオンは、次いで好ましくは、ステップ（ｈ）に示すように、フラグメントまたは娘イオンが下流へイオン移動度分光計またはセパレータ３を通って第２のイオントラップまたはイオンガイド４へ向かって渡る際に、そのイオン移動度にしたがって分離される。
【０１３７】
フラグメント、娘、生成物または付加物イオンは、好ましくはそのイオン移動度にしたがって分離され、好ましくはイオン移動度分光計またはセパレータ３を出射し、第２のイオントラップまたはイオンガイド４に入射する。上記イオンは、次いで好ましくは第２のイオントラップまたはイオンガイド４を通って案内または移動され、好ましくは質量分析器５へ渡って、その後質量分析される。第２のパケットのフラグメント、娘、生成物または付加物イオンは、次いで好ましくは第１のイオントラップまたはイオンガイド２からイオン移動度分光計またはセパレータ３中へ放出される。第２のパケットのフラグメント、娘、生成物または付加物イオンは、次いで好ましくは、フラグメントまたは娘イオンが下流へイオン移動度分光計またはセパレータ３を通って第２のイオントラップまたはイオンガイド４へ向かって渡る際に、そのイオン移動度にしたがって分離される。フラグメント、娘、生成物または付加物イオンは、次いで好ましくは第２のイオントラップまたはイオンガイド４によって受け取られ、かつ好ましくは質量分析器５へ前方移送される。
【０１３８】
図６は、さらなるステージの差動ポンプ６が好ましくは第１のイオントラップまたはイオンガイド２とイオン移動度分光計またはセパレータ３との間に設けられる以外は図４に示す実施形態と同様である実施形態を示す。これにより、第１のイオントラップまたはイオンガイド２がイオン移動度分光計またはセパレータ３よりも比較的低い圧力に維持されることが可能となる。イオン移動度分光計またはセパレータ３は、例えば、０．１ｍｂａｒ〜１０ｍｂａｒの範囲内の圧力に維持され得る。他方、第１のイオントラップまたはイオンガイド２は、好ましくは０．００１〜０．１ｍｂａｒの範囲内の比較的より低い圧力に維持され得る。同様に、また、第２のイオントラップまたはイオンガイド４は、好ましくイオン移動度分光計またはセパレータ３が維持される圧力より低い０．００１〜０．１ｍｂａｒの範囲内の圧力に維持され得る。これにより、好ましくは、第１のイオントラップまたはイオンガイド２がイオン移動度分光計またはセパレータ３と同じ圧力に維持された場合に比べて、第１のイオントラップまたはイオンガイド２をより有効に使用して衝突誘起分解によってイオンをフラグメンテーションすることが可能となる。したがって、イオンは、第１のイオントラップまたはイオンガイド２および／あるいは第２のイオントラップまたはイオンガイド４のいずれかの中でフラグメンテーションするように誘導され得る。
【０１３９】
図７は、イオンが好ましくは第２のイオントラップまたはイオンガイド４でのフラグメンテーションに加えて第１のイオントラップまたはイオンガイド２においてフラグメンテーションされる動作モードを例示する。この実施形態によると、ステップ（ａ）に示すように、親または前駆体イオンは、好ましくは第１のイオントラップまたはイオンガイド２から放出され、好ましくはイオン移動度分光計またはセパレータ３中へ渡る。上記親および前駆体イオンは、次いで好ましくは、ステップ（ｂ）に示すように、イオン移動度分光計またはセパレータ３を下流へ通る際に、そのイオン移動度にしたがって分離される。イオン移動度分光計またはセパレータ３を出射する親または前駆体イオンは、次いで好ましくはイオン移動度分光計またはセパレータを出て第２のイオントラップまたはイオンガイド４中へ加速される。これにより、好ましくは親または前駆体イオンは、第２のイオントラップまたはイオンガイド４に入射する際に第１の世代フラグメントイオンにフラグメンテーションされる。好ましくは、別々のグループの第１の世代フラグメントイオンが好ましくは第２のイオントラップまたはイオンガイド４内に形成される別々の実軸方向ポテンシャル井戸中に収集および隔離されたままにされる。種々のグループの第１の世代フラグメントイオンは、好ましくは互いに隔離されたままにされ、かつ好ましくは第２のイオントラップまたはイオンガイド４の電極に印加されるＤＣ電圧またはポテンシャルは、好ましくは定常に保持され、第２のイオントラップまたはイオンガイド４内の軸方向ポテンシャル井戸がもはや下流へ質量分析器５に向かって平行移動されないようにする。第２のイオントラップまたはイオンガイド４内に形成または生成される実軸方向ポテンシャル井戸内にトラップされた１つ以上のグループの第１の世代フラグメントイオンは、次いでステップ（ｄ）に示されるように廃棄され得る。第１のグループの第１の世代フラグメント、娘、生成物または付加物イオンは、次いで好ましくは、ステップ（ｅ）に示すように、イオン移動度分光計またはセパレータ３中へ逆戻りに放出される。
【０１４０】
第１のグループの第１の世代フラグメント、娘、生成物または付加物イオンは、次いで好ましくは、上流へ逆戻りにイオン移動度分光計またはセパレータ３を通る際にそのイオン移動度にしたがって分離される。第１の世代フラグメント、娘、生成物または付加物イオンは、次いで好ましくはイオン移動度分光計またはセパレータ３から出て、第１のイオントラップまたはイオンガイド２中へ加速される。これにより、好ましくは第１の世代フラグメント、娘、生成物または付加物イオンは、第２世代のフラグメント、娘、生成物または付加物イオンにさらにフラグメンテーションされる。第２世代のフラグメント、娘、生成物または付加物イオンは、好ましくは第１のイオントラップまたはイオンガイド２内に形成される別々の実軸方向ポテンシャル井戸中に収集および貯蔵される。各第１の世代フラグメントまたは娘イオンのフラグメンテーションから生じる第２世代のフラグメントまたは娘イオンは、好ましくは第１のイオントラップまたはイオンガイド２内に生成される別々の実軸方向ポテンシャル井戸中にトラップまたは隔離される。
【０１４１】
第１のグループの第２世代のフラグメント、娘、生成物または付加物イオンは、次いで好ましくは、ステップ（ｈ）に示すように、逆戻りにイオン移動度分光計またはセパレータ３中へ放出される。上記第２世代のフラグメント、娘、生成物または付加物イオンは、次いで好ましくは、イオン移動度分光計またはセパレータ３をわたって下流へ通される際にそのイオン移動度にしたがって分離され、好ましくは第２のイオントラップまたはイオンガイド４によって受け取られる。上記分離された第２世代のフラグメント、娘、生成物または付加物イオンは、次いで好ましくは第２のイオントラップまたはイオンガイド４を通って質量分析器５へ案内または平行移動され、その後質量分析される。第２以降のパケットの第２世代のフラグメント、娘、生成物または付加物イオンは、次いでイオン移動度分光計またはセパレータ３中へ放出され得、そのイオン移動度にしたがって分離され得る。
【０１４２】
イオンがイオン移動度分光計またはセパレータ３を異なる方向に通って、その際にそのイオン移動度にしたがって分離されるか、または分離されないかのいずれかであり得る例示の、例えば、図６に示す質量分析計は、動作順序の多数の異なる並び換えおよび組み合わせを行うことが可能であることが明らかである。さらに、イオンは、イオン移動度分光計またはセパレータ３をその下流および／または上流端で出射する際にフラグメンテーションするように誘導され得る。その結果、イオンは、必要に応じて、イオンがイオン移動度分光計またはセパレータ３を通るたびに後世代のフラグメント、娘、生成物または付加物イオンにフラグメンテーションされ得る。
【０１４３】
他の好ましさが劣る好ましい実施形態によると、イオンは、ガス分子との高エネルギー衝突以外の手段によってフラグメンテーションされ得る。例えば、イオンをフラグメンテーションするために、光解離、電子捕獲解離（ＥＣＤ）、電子移動解離（ＥＴＤ）および表面誘起分解（ＳＩＤ）などのフラグメンテーション技術が使用され得る。
【０１４４】
別の実施形態によると、イオンがイオン移動度分光計またはセパレータ３を離れると、イオンは、代わりにガス分子との衝突によって部分的に励振され、イオンをフラグメンテーションさせる代わりに、イオンの内部エネルギーが好ましくは上昇されて、イオンがフラグメンテーションせずに展開（ｕｎｆｏｌｄ）または部分的に展開する。したがって、イオンは、形状、構造または配座が変更され得る。これは、イオン移動度分光計またはセパレータ３を離れるイオンの運動エネルギーをフラグメンテーションを誘起せずに内部エネルギーの増加を促進するレベルに上昇させることによって実現され得る。次いで、その結果の断面およびそれゆえのイオン移動度の変化は、イオンをイオン移動度分光計またはセパレータ３に通し、イオン移動度分光計またはセパレータ３を通るイオンの通過時間の変化を測定することによって評価または測定され得る。
【０１４５】
別の好ましさが劣る好ましい実施形態によると、フィールド非対称イオン移動度分光計またはＦＡＩＭＳデバイスがイオン移動度分光計またはセパレータ３の代わりに、またはそれに加えて提供され得る。フィールド非対称イオン移動度分光計デバイスは、好ましくはイオンをそのイオン移動度の電界強度に対する変化率にしたがって分離するように構成される。
【０１４６】
本発明を好適な実施形態を参照して説明してきたが、添付の特許請求の範囲に記載されるような発明の範囲を逸脱することなく形態および詳細において種々の変更がなされ得ることが当業者に理解される。
【図面の簡単な説明】
【０１４７】
【図１】第１のイオントラップがイオン移動度分光計またはセパレータの上流に設けられ、かつ第２のイオントラップがイオン移動度分光計またはセパレータの下流に設けられ、イオン移動度分光計またはセパレータから現れるイオンを受け取る本発明の実施形態を示す。
【図２】１グループのイオンのイオン移動度スペクトルおよびそれらに関連するイオン移動度分光計またはセパレータを通るドリフト時間を示す。
【図３】図２に示すようなイオン移動度スペクトルを示し、および３つのドリフト時間領域を示し、図３Ｂは、ドリフト時間０〜時間Ｔ１の間に観察されたイオンの質量スペクトルを示し、図３Ｃは、ドリフト時間Ｔ１〜Ｔ２の間に観察されたイオンの質量スペクトルを示し、図３Ｄは、ドリフト時間Ｔ２の後に観察されたイオンの質量スペクトルを示す。
【図４】２つのさらなる電極アセンブリが提供され、かつ第２のイオントラップまたはイオンガイドが別の真空チャンバに配置される本発明の一実施形態を示す。
【図５】親または前駆体イオンがそのイオン移動度にしたがって分離され、次いで第２の下流イオントラップに入射する際にフラグメンテーションされ、かつ選択されたグループの得られたフラグメントまたは娘イオンがイオン移動度分光計またはセパレータを上流へ通され、第１のイオントラップにトラップされ、この際に、フラグメントまたは娘イオンは、次いで下流へイオン移動度分光計またはセパレータを通され、そのイオン移動度にしたがって分離される好適な動作モードを例示する。
【図６】第１のイオントラップ、イオン移動度分光計またはセパレータおよび第２のイオントラップのそれぞれが別々の真空チャンバ内に設けられる本発明のさらなる一実施形態を示す。
【図７】親または前駆体イオンがそのイオン移動度にしたがって分離され、次いで第２の下流イオントラップに入射する際に第１の世代フラグメントイオンにフラグメンテーションされ、かつ選択されたグループの第１の世代フラグメントイオンがイオン移動度分光計またはセパレータを上流へ通され、この際に第１の世代フラグメントイオンは、そのイオン移動度にしたがって分離され、第１の世代フラグメントイオンは、次いで第１の上流イオントラップに入射する際に第２世代のフラグメントイオンにフラグメンテーションされる好適な動作モードを例示する。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の電極を含む第１のイオントラップまたはイオンガイドと、
イオンをそのイオン移動度またはイオン移動度の電界強度に対する変化率にしたがって分離するデバイスであって、第１のイオントラップまたはイオンガイドの下流に配置されるデバイスと、
上記デバイスの下流に配置される複数の電極を含む第２のイオントラップまたはイオンガイドであって、一動作モードにおいて、イオンを第２のイオントラップまたはイオンガイドからデバイスへ通すかまたは移送するように構成および適合される第２のイオントラップまたはイオンガイドとを含む、質量分析計。
【請求項２】
前記第１のイオントラップまたはイオンガイドは、一動作モードにおいて、前記デバイスから現れるイオンを受け取るように構成および適合される、請求項１に記載の質量分析計。
【請求項３】
前記第１のイオントラップまたはイオンガイドは、一動作モードにおいて、前記デバイスから現れるイオンを受け取り、前記イオンのうちの少なくともいくつか、または前記イオンに由来する少なくともいくつかのフラグメント、娘、生成物もしくは付加物イオンを前記第１のイオントラップまたはイオンガイドから前記デバイスへ通すかまたは移送するように構成および適合される、請求項１または２に記載の質量分析計。
【請求項４】
前記第１のイオントラップまたはイオンガイドは、
（ｉ）四重極ロッドセット、六重極ロッドセット、八重極ロッドセットまたは８個より多くのロッドを含むロッドセットを含む多重極ロッドセットまたはセグメント化多重極ロッドセットイオントラップまたはイオンガイド、
（ｉｉ）開口を有する複数の電極または少なくとも２、５、１０、２０、３０、４０、５０、６０、７０、８０、９０もしくは１００個の電極を含むイオントンネルまたはイオンファネルイオントラップまたはイオンガイドであって、使用時にイオンは前記開口を通って移送され、前記電極のうちの少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％または１００％は、実質的に同じサイズまたは面積の開口を有するか、あるいはサイズまたは面積が漸進的により大きくなる開口および／またはより小さくなる開口を有するイオントンネルまたはイオンファネルイオントラップまたはイオンガイド、
（ｉｉｉ）１スタックまたはアレイの平面、プレートまたはメッシュ電極であって、前記１スタックまたはアレイの平面、プレートまたはメッシュ電極は、複数のまたは少なくとも２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９もしくは２０個の平面、プレートまたはメッシュ電極を含み、前記平面、プレートまたはメッシュ電極のうちの少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％または１００％は、使用時に概してイオンが走行する平面内に配置される１スタックまたはアレイの平面、プレートまたはメッシュ電極、および
（ｉｖ）イオントラップまたはイオンガイドの長さに沿って軸方向に配置される複数のグループの電極を含むイオントラップまたはイオンガイドであって、各グループの電極は、（ａ）第１および第２の電極ならびにイオンを前記イオンガイド内に第１の半径方向に閉じ込めるためにＤＣ電圧またはポテンシャルを前記第１および第２の電極に印加するための手段と、（ｂ）第３および第４の電極ならびにイオンを前記イオンガイド内に第２の半径方向に閉じ込めるためにＡＣまたはＲＦ電圧を前記第３および第４の電極に印加するための手段とを含む、イオントラップまたはイオンガイドからなる群から選択される、請求項１、２または３に記載の質量分析計。
【請求項５】
前記第１のイオントラップまたはイオンガイドは、イオントンネルまたはイオンファネルイオントラップまたはイオンガイドを含み、前記電極のうちの少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％または１００％は、（ｉ）≦１．０ｍｍ、（ｉｉ）≦２．０ｍｍ、（ｉｉｉ）≦３．０ｍｍ、（ｉｖ）≦４．０ｍｍ、（ｖ）≦５．０ｍｍ、（ｖｉ）≦６．０ｍｍ、（ｖｉｉ）≦７．０ｍｍ、（ｖｉｉｉ）≦８．０ｍｍ、（ｉｘ）≦９．０ｍｍ、（ｘ）≦１０．０ｍｍ、および（ｘｉ）＞１０．０ｍｍからなる群から選択される内径または寸法を有する、請求項４に記載の質量分析計。
【請求項６】
前記第１のイオントラップまたはイオンガイドは、イオンを前記第１のイオントラップまたはイオンガイド内に半径方向に閉じ込めるためにＡＣまたはＲＦ電圧を前記第１のイオントラップまたはイオンガイドの前記複数の電極のうちの少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％または１００％に印加するように構成および適合される第１のＡＣまたはＲＦ電圧手段をさらに含む、先行する請求項のいずれかに記載の質量分析計。
【請求項７】
前記第１のＡＣまたはＲＦ電圧手段は、（ｉ）＜５０Ｖピークトゥピーク、（ｉｉ）５０〜１００Ｖピークトゥピーク、（ｉｉｉ）１００〜１５０Ｖピークトゥピーク、（ｉｖ）１５０〜２００Ｖピークトゥピーク、（ｖ）２００〜２５０Ｖピークトゥピーク、（ｖｉ）２５０〜３００Ｖピークトゥピーク、（ｖｉｉ）３００〜３５０Ｖピークトゥピーク、（ｖｉｉｉ）３５０〜４００Ｖピークトゥピーク、（ｉｘ）４００〜４５０Ｖピークトゥピーク、（ｘ）４５０〜５００Ｖピークトゥピーク、および（ｘｉ）＞５００Ｖピークトゥピークからなる群から選択される振幅を有するＡＣまたはＲＦ電圧を印加するように構成および適合される、請求項６に記載の質量分析計。
【請求項８】
前記第１のＡＣまたはＲＦ電圧手段は、（ｉ）＜１００ｋＨｚ、（ｉｉ）１００〜２００ｋＨｚ、（ｉｉｉ）２００〜３００ｋＨｚ、（ｉｖ）３００〜４００ｋＨｚ、（ｖ）４００〜５００ｋＨｚ、（ｖｉ）０．５〜１．０ＭＨｚ、（ｖｉｉ）１．０〜１．５ＭＨｚ、（ｖｉｉｉ）１．５〜２．０ＭＨｚ、（ｉｘ）２．０〜２．５ＭＨｚ、（ｘ）２．５〜３．０ＭＨｚ、（ｘｉ）３．０〜３．５ＭＨｚ、（ｘｉｉ）３．５〜４．０ＭＨｚ、（ｘｉｉｉ）４．０〜４．５ＭＨｚ、（ｘｉｖ）４．５〜５．０ＭＨｚ、（ｘｖ）５．０〜５．５ＭＨｚ、（ｘｖｉ）５．５〜６．０ＭＨｚ、（ｘｖｉｉ）６．０〜６．５ＭＨｚ、（ｘｖｉｉｉ）６．５〜７．０ＭＨｚ、（ｘｉｘ）７．０〜７．５ＭＨｚ、（ｘｘ）７．５〜８．０ＭＨｚ、（ｘｘｉ）８．０〜８．５ＭＨｚ、（ｘｘｉｉ）８．５〜９．０ＭＨｚ、（ｘｘｉｉｉ）９．０〜９．５ＭＨｚ、（ｘｘｉｖ）９．５〜１０．０ＭＨｚ、および（ｘｘｖ）＞１０．０ＭＨｚからなる群から選択される周波数を有するＡＣまたはＲＦ電圧を印加するように構成および適合される、請求項６または７に記載の質量分析計。
【請求項９】
前記第１のイオントラップまたはイオンガイドは、１ビームまたはグループのイオンを受け取り、前記１ビームまたはグループのイオンを変換または分割して、複数のまたは少なくとも１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９もしくは２０個の別々のパケットのイオンが任意の特定の時間に前記第１のイオントラップまたはイオンガイド内に閉じ込められ、かつ／または隔離されるように構成および適合され、各パケットのイオンは、前記第１のイオントラップまたはイオンガイド内に形成される別々の軸方向ポテンシャル井戸内に別々に閉じ込められ、かつ／または隔離される、先行する請求項のいずれかに記載の質量分析計。
【請求項１０】
前記質量分析計は、一動作モードにおいて、少なくともいくつかのイオンを前記第１のイオントラップまたはイオンガイドの軸方向長さの少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％または１００％を通って、またはそれに沿って上流および／または下流へ駆動するように構成および適合される手段をさらに含む、先行する請求項のいずれかに記載の質量分析計。
【請求項１１】
前記質量分析計は、少なくともいくつかのイオンを前記第１のイオントラップまたはイオンガイドの軸方向長さの少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％または１００％に沿って上流および／または下流へ駆動するために、１つ以上の過渡ＤＣ電圧もしくはポテンシャルまたは１つ以上の過渡ＤＣ電圧もしくはポテンシャル波形を前記第１のイオントラップまたはイオンガイドを形成する前記電極に印加するように構成および適合される第１の過渡ＤＣ電圧手段をさらに含む、先行する請求項のいずれかに記載の質量分析計。
【請求項１２】
前記質量分析計は、少なくともいくつかのイオンを前記第１のイオントラップまたはイオンガイドの軸方向長さの少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％または１００％に沿って上流および／または下流へ駆動するために、２つ以上の位相シフトＡＣまたはＲＦ電圧を前記第１のイオントラップまたはイオンガイドを形成する電極に印加するように構成および適合されるＡＣまたはＲＦ電圧手段をさらに含む、先行する請求項のいずれかに記載の質量分析計。
【請求項１３】
前記質量分析計は、一動作モードにおいて、前記第１のイオントラップまたはイオンガイドの少なくとも一部を（ｉ）＞０．０００１ｍｂａｒ、（ｉｉ）＞０．００１ｍｂａｒ、（ｉｉｉ）＞０．０１ｍｂａｒ、（ｉｖ）＞０．１ｍｂａｒ、（ｖ）＞１ｍｂａｒ、（ｖｉ）＞１０ｍｂａｒ、（ｖｉｉ）＞１ｍｂａｒ、（ｖｉｉｉ）０．０００１〜１００ｍｂａｒ、および（ｉｘ）０．００１〜１０ｍｂａｒからなる群から選択される圧力に維持するように構成および適合される手段をさらに含む、先行する請求項のいずれかに記載の質量分析計。
【請求項１４】
前記質量分析計は、イオンを前記第１のイオントラップまたはイオンガイド中へ加速させるように構成および適合される第１の加速手段であって、一動作モードにおいて前記イオンの少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％または１００％が前記第１のイオントラップまたはイオンガイドに入射する際にフラグメンテーションまたは反応するようにされる、第１の加速手段をさらに含む、先行する請求項のいずれかに記載の質量分析計。
【請求項１５】
前記質量分析計は、前記第１のイオントラップまたはイオンガイドに入射する前にイオンが通るポテンシャル差を、前記第１のイオントラップまたはイオンガイドに入射する際にイオンが実質的にフラグメンテーションまたは反応される比較的高いフラグメンテーションまたは反応動作モードと、前記第１のイオントラップまたはイオンガイドに入射する際に実質的により少ないイオンがフラグメンテーションまたは反応されるか、または実質的にイオンがフラグメンテーションまたは反応されない比較的低いフラグメンテーションまたは反応動作モードとを切り替えるか、または繰り返し切り替えるように構成および適合される制御システムをさらに含む、先行する請求項のいずれかに記載の質量分析計。
【請求項１６】
前記比較的高いフラグメンテーションまたは反応動作モードにおいて、前記第１のイオントラップまたはイオンガイドに入射するイオンは、（ｉ）≧１０Ｖ、（ｉｉ）≧２０Ｖ、（ｉｉｉ）≧３０Ｖ、（ｉｖ）≧４０Ｖ、（Ｖ）≧５０Ｖ、（ｖｉ）≧６０Ｖ、（ｖｉｉ）≧７０Ｖ、（ｖｉｉｉ）≧８０Ｖ、（ｉｘ）≧９０Ｖ、（ｘ）≧１００Ｖ、（ｘｉ）≧１１０Ｖ、（ｘｉｉ）≧１２０Ｖ、（ｘｉｉｉ）≧１３０Ｖ、（ｘｉｖ）≧１４０Ｖ、（ｘｖ）≧１５０Ｖ、（ｘｖｉ）≧１６０Ｖ、（ｘｖｉｉ）≧１７０Ｖ、（ｘｖｉｉｉ）≧１８０Ｖ、（ｘｉｘ）≧１９０Ｖ、および（ｘｘ）≧２００Ｖからなる群から選択されるポテンシャル差を介して加速される、請求項１５に記載の質量分析計。
【請求項１７】
前記比較的低いフラグメンテーションまたは反応動作モードにおいて、前記第１のイオントラップまたはイオンガイドに入射するイオンは、（ｉ）≦２０Ｖ、（ｉｉ）≦１５Ｖ、（ｉｉｉ）≦１０Ｖ、（ｉｖ）≦５Ｖ、および（ｖ）≦１Ｖからなる群から選択されるポテンシャル差を介して加速される、請求項１５または１６に記載の質量分析計。
【請求項１８】
前記デバイスは、気相電気泳動デバイスを含む、先行する請求項のいずれかに記載の質量分析計。
【請求項１９】
前記デバイスは、イオンをそのイオン移動度にしたがって分離するように構成されるイオン移動度分光計またはセパレータを含む、先行する請求項のいずれかに記載の質量分析計。
【請求項２０】
前記デバイスは、第１のイオントラップもしくはイオンガイドおよび／または第２のイオントラップもしくはイオンガイドから現れるか、またはそこから移送されてきたか、またはそこから受け取られたイオンをそのイオン移動度にしたがって時間的に分離するように構成される、先行する請求項のいずれかに記載の質量分析計。
【請求項２１】
前記デバイスは、
（ｉ）ドリフト管であって、１以上の電極と、前記ドリフト管の軸方向長さの少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％または１００％に沿って軸方向ＤＣ電圧勾配または実質的に一定もしくは直線的軸方向ＤＣ電圧勾配を維持するための手段とを含むドリフト管、
（ｉｉ）四重極ロッドセット、六重極ロッドセット、八重極ロッドセット、または８より多くのロッドを含むロッドセットを含む多重極ロッドセットまたはセグメント化多重極ロッドセット、
（ｉｉｉ）イオントンネルまたはイオンファネルであって、前記イオントンネルまたはイオントンネルは、使用時にイオンが移送される開口を有する複数の電極または少なくとも２、５、１０、２０、３０、４０、５０、６０、７０、８０、９０もしくは１００個の電極を含み、前記電極のうちの少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％または１００％は、実質的に同じサイズまたは面積の開口を有するか、またはサイズまたは面積が漸進的により大きくなる開口および／またはより小さくなる開口を有する、イオントンネルまたはイオンファネル、
（ｉｖ）１スタックまたはアレイの平面、プレートまたはメッシュ電極であって、前記１スタックまたはアレイの平面、プレートまたはメッシュ電極は、複数のまたは少なくとも２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９もしくは２０個の平面、プレートまたはメッシュ電極を含み、前記平面、プレートまたはメッシュ電極のうちの少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％または１００％は、使用時に概してイオンが走行する平面内に配置される、１スタックまたはアレイの平面、プレートまたはメッシュ電極、および
（ｖ）イオントラップまたはイオンガイドの長さに沿って軸方向に配置される複数のグループの電極であって、各グループの電極は、（ａ）第１および第２の電極ならびにイオンを前記デバイス内に第１の半径方向に閉じ込めるためにＤＣ電圧またはポテンシャルを前記第１および第２の電極に印加するための手段と、（ｂ）第３および第４の電極ならびにイオンを前記デバイス内に第２の半径方向に閉じ込めるためにＡＣまたはＲＦ電圧を前記第３および第４の電極に印加するための手段とを含む、複数のグループの電極からなる群から選択される、先行する請求項のいずれかに記載の質量分析計。
【請求項２２】
前記イオン移動度分光計またはセパレータは、イオントンネルまたはイオンファネルを含み、前記電極のうちの少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％または１００％は、（ｉ）≦１．０ｍｍ、（ｉｉ）≦２．０ｍｍ、（ｉｉｉ）≦３．０ｍｍ、（ｉｖ）≦４．０ｍｍ、（ｖ）≦５．０ｍｍ、（ｖｉ）≦６．０ｍｍ、（ｖｉｉ）≦７．０ｍｍ、（ｖｉｉｉ）≦８．０ｍｍ、（ｉｘ）≦９．０ｍｍ、（ｘ）≦１０．０ｍｍ、および（ｘｉ）＞１０．０ｍｍからなる群から選択される内径または寸法を有する、請求項２１に記載の質量分析計。
【請求項２３】
前記イオン移動度分光計またはセパレータは、イオンを前記イオン移動度分光計またはセパレータ内に半径方向に閉じ込めるために、ＡＣまたはＲＦ電圧を前記イオン移動度分光計またはセパレータの前記複数の電極のうちの少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％または１００％に印加するように構成および適合される第２のＡＣまたはＲＦ電圧手段をさらに含む、請求項１９〜２２のいずれかに記載の質量分析計。
【請求項２４】
前記第２のＡＣまたはＲＦ電圧手段は、（ｉ）＜５０Ｖピークトゥピーク、（ｉｉ）５０〜１００Ｖピークトゥピーク、（ｉｉｉ）１００〜１５０Ｖピークトゥピーク、（ｉｖ）１５０〜２００Ｖピークトゥピーク、（ｖ）２００〜２５０Ｖピークトゥピーク、（ｖｉ）２５０〜３００Ｖピークトゥピーク、（ｖｉｉ）３００〜３５０Ｖピークトゥピーク、（ｖｉｉｉ）３５０〜４００Ｖピークトゥピーク、（ｉｘ）４００〜４５０Ｖピークトゥピーク、（ｘ）４５０〜５００Ｖピークトゥピーク、および（ｘｉ）＞５００Ｖピークトゥピークからなる群から選択される振幅を有するＡＣまたはＲＦ電圧を印加するように構成および適合される、請求項２３に記載の質量分析計。
【請求項２５】
前記第２のＡＣまたはＲＦ電圧手段は、（ｉ）＜１００ｋＨｚ、（ｉｉ）１００〜２００ｋＨｚ、（ｉｉｉ）２００〜３００ｋＨｚ、（ｉｖ）３００〜４００ｋＨｚ、（ｖ）４００〜５００ｋＨｚ、（ｖｉ）０．５〜１．０ＭＨｚ、（ｖｉｉ）１．０〜１．５ＭＨｚ、（ｖｉｉｉ）１．５〜２．０ＭＨｚ、（ｉｘ）２．０〜２．５ＭＨｚ、（ｘ）２．５〜３．０ＭＨｚ、（ｘｉ）３．０〜３．５ＭＨｚ、（ｘｉｉ）３．５〜４．０ＭＨｚ、（ｘｉｉｉ）４．０〜４．５ＭＨｚ、（ｘｉｖ）４．５〜５．０ＭＨｚ、（ｘｖ）５．０〜５．５ＭＨｚ、（ｘｖｉ）５．５〜６．０ＭＨｚ、（ｘｖｉｉ）６．０〜６．５ＭＨｚ、（ｘｖｉｉｉ）６．５〜７．０ＭＨｚ、（ｘｉｘ）７．０〜７．５ＭＨｚ、（ｘｘ）７．５〜８．０ＭＨｚ、（ｘｘｉ）８．０〜８．５ＭＨｚ、（ｘｘｉｉ）８．５〜９．０ＭＨｚ、（ｘｘｉｉｉ）９．０〜９．５ＭＨｚ、（ｘｘｉｖ）９．５〜１０．０ＭＨｚ、および（ｘｘｖ）＞１０．０ＭＨｚからなる群から選択される周波数を有するＡＣまたはＲＦ電圧を印加するように構成および適合される、請求項２３または２４に記載の質量分析計。
【請求項２６】
前記質量分析計は、少なくともいくつかのイオンを前記デバイスの軸方向長さの少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％または１００％に沿って上流および／または下流へ駆動するために、１つ以上の過渡ＤＣ電圧もしくはポテンシャルまたは１つ以上の過渡ＤＣ電圧もしくはポテンシャル波形を前記デバイスを形成する電極に印加するように構成および適合される第２の過渡ＤＣ電圧手段をさらに含む、先行する請求項のいずれかに記載の質量分析計。
【請求項２７】
前記質量分析計は、少なくともいくつかのイオンを前記デバイスの軸方向長さの少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％または１００％に沿って上流および／または下流へ駆動するために、２つ以上の位相シフトＡＣまたはＲＦ電圧を前記デバイスを形成する電極に印加するように構成および適合されるＡＣまたはＲＦ電圧手段をさらに含む、先行する請求項のいずれかに記載の質量分析計。
【請求項２８】
前記質量分析計は、一動作モードにおいて、前記デバイスの少なくとも一部または実質的に全部を（ｉ）＞０．００１ｍｂａｒ、（ｉｉ）＞０．０１ｍｂａｒ、（ｉｉｉ）＞０．１ｍｂａｒ、（ｉｖ）＞１ｍｂａｒ、（ｖ）＞１０ｍｂａｒ、（ｖｉ）＞１００ｍｂａｒ、（ｖｉｉ）０．００１〜１００ｍｂａｒ、（ｖｉｉｉ）０．０１〜１０ｍｂａｒ、および（ｉｘ）０．１〜１ｍｂａｒからなる群から選択される圧力に維持するように構成および適合される手段をさらに含む、先行する請求項のいずれかに記載の質量分析計。
【請求項２９】
前記デバイスは、イオンをそのイオン移動度の電界強度に対する変化率にしたがって分離するように構成されるフィールド非対称イオン移動度分光計（「ＦＡＩＭＳ」）デバイスを含む、請求項１〜１７のいずれかに記載の質量分析計。
【請求項３０】
前記フィールド非対称イオン移動度分光計デバイスは、少なくとも第１の電極および第２の電極を含み、イオンは、使用時に、前記第１および第２の電極間で受け取られるように構成される、請求項２９に記載の質量分析計。
【請求項３１】
前記質量分析計は、
（ｉ）非対称周期的電圧波形を前記第１のおよび／または第２の電極に印加し、ここで前記非対称周期的電圧波形は、ピーク正電圧およびピーク負電圧を有し、および
（ｉｉ）ＤＣ補償電圧を前記第１のおよび／または第２の電極に印加し、ここで前記ＤＣ補償電圧は、そうでなければ所望のイオンを前記第１のおよび／または第２の電極へ向かってドリフトさせる力に対抗するか、またはそれを打ち消すように作用する手段をさらに含む、請求項３０に記載の質量分析計。
【請求項３２】
前記第２のイオントラップまたはイオンガイドは、
（ｉ）四重極ロッドセット、六重極ロッドセット、八重極ロッドセットまたは８個より多くのロッドを含むロッドセットを含む多重極ロッドセットまたはセグメント化多重極ロッドセット、
（ｉｉ）開口を有する複数の電極または少なくとも２、５、１０、２０、３０、４０、５０、６０、７０、８０、９０もしくは１００個の電極を含むイオントンネルまたはイオンファネルであって、使用時にイオンは、前記開口を通って移送され、前記電極のうちの少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％または１００％は、実質的に同じサイズまたは面積の開口を有するか、またはサイズまたは面積が漸進的により大きくなる開口および／またはより小さくなる開口を有する、イオントンネルまたはイオンファネル、
（ｉｉｉ）１スタックまたはアレイの平面、プレートまたはメッシュ電極であって、前記１スタックまたはアレイの平面、プレートまたはメッシュ電極は、使用時に概してイオンが走行する平面内に配置される複数のまたは少なくとも２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９もしくは２０個の平面、プレートまたはメッシュ電極を含み、前記平面、プレートまたはメッシュ電極のうちの少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％または１００％は、使用時に概してイオンが走行する平面内に配置される、１スタックまたはアレイの平面、プレートまたはメッシュ電極、および
（ｉｖ）イオントラップまたはイオンガイドの長さに沿って軸方向に配置される複数のグループの電極を含むイオントラップまたはイオンガイドであって、各グループの電極は、（ａ）第１および第２の電極ならびにイオンを前記イオンガイド内に第１の半径方向に閉じ込めるためにＤＣ電圧またはポテンシャルを前記第１および第２の電極に印加するための手段と、（ｂ）第３および第４の電極ならびにイオンを前記イオンガイド内に第２の半径方向に閉じ込めるためにＡＣまたはＲＦ電圧を前記第３および第４の電極に印加するための手段とを含む、イオントラップまたはイオンガイドからなる群から選択される、先行する請求項のいずれかに記載の質量分析計。
【請求項３３】
前記第２のイオントラップまたはイオンガイドは、イオントンネルまたはイオンファネルを含み、前記電極のうちの少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％または１００％は、（ｉ）≦１．０ｍｍ、（ｉｉ）≦２．０ｍｍ、（ｉｉｉ）≦３．０ｍｍ、（ｉｖ）≦４．０ｍｍ、（ｖ）≦５．０ｍｍ、（ｖｉ）≦６．０ｍｍ、（ｖｉｉ）≦７．０ｍｍ、（ｖｉｉｉ）≦８．０ｍｍ、（ｉｘ）≦９．０ｍｍ、（ｘ）≦１０．０ｍｍ、および（ｘｉ）＞１０．０ｍｍからなる群から選択される内径または寸法を有する、請求項３２に記載の質量分析計。
【請求項３４】
前記第２のイオントラップまたはイオンガイドは、イオンを前記第２のイオントラップまたはイオンガイド内に半径方向に閉じ込めるためにＡＣまたはＲＦ電圧を前記第２のイオントラップまたはイオンガイドの前記複数の電極のうちの少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％または１００％に印加するように構成および適合される第３のＡＣまたはＲＦ電圧手段をさらに含む、先行する請求項のいずれかに記載の質量分析計。
【請求項３５】
前記第３のＡＣまたはＲＦ電圧手段は、（ｉ）＜５０Ｖピークトゥピーク、（ｉｉ）５０〜１００Ｖピークトゥピーク、（ｉｉｉ）１００〜１５０Ｖピークトゥピーク、（ｉｖ）１５０〜２００Ｖピークトゥピーク、（ｖ）２００〜２５０Ｖピークトゥピーク、（ｖｉ）２５０〜３００Ｖピークトゥピーク、（ｖｉｉ）３００〜３５０Ｖピークトゥピーク、（ｖｉｉｉ）３５０〜４００Ｖピークトゥピーク、（ｉｘ）４００〜４５０Ｖピークトゥピーク、（ｘ）４５０〜５００Ｖピークトゥピーク、および（ｘｉ）＞５００Ｖピークトゥピークからなる群から選択される振幅を有するＡＣまたはＲＦ電圧を印加するように構成および適合される、請求項３４に記載の質量分析計。
【請求項３６】
前記第３のＡＣまたはＲＦ電圧手段は、（ｉ）＜１００ｋＨｚ、（ｉｉ）１００〜２００ｋＨｚ、（ｉｉｉ）２００〜３００ｋＨｚ、（ｉｖ）３００〜４００ｋＨｚ、（ｖ）４００〜５００ｋＨｚ、（ｖｉ）０．５〜１．０ＭＨｚ、（ｖｉｉ）１．０〜１．５ＭＨｚ、（ｖｉｉｉ）１．５〜２．０ＭＨｚ、（ｉｘ）２．０〜２．５ＭＨｚ、（ｘ）２．５〜３．０ＭＨｚ、（ｘｉ）３．０〜３．５ＭＨｚ、（ｘｉｉ）３．５〜４．０ＭＨｚ、（ｘｉｉｉ）４．０〜４．５ＭＨｚ、（ｘｉｖ）４．５〜５．０ＭＨｚ、（ｘｖ）５．０〜５．５ＭＨｚ、（ｘｖｉ）５．５〜６．０ＭＨｚ、（ｘｖｉｉ）６．０〜６．５ＭＨｚ、（ｘｖｉｉｉ）６．５〜７．０ＭＨｚ、（ｘｉｘ）７．０〜７．５ＭＨｚ、（ｘｘ）７．５〜８．０ＭＨｚ、（ｘｘｉ）８．０〜８．５ＭＨｚ、（ｘｘｉｉ）８．５〜９．０ＭＨｚ、（ｘｘｉｉｉ）９．０〜９．５ＭＨｚ、（ｘｘｉｖ）９．５〜１０．０ＭＨｚ、および（ｘｘｖ）＞１０．０ＭＨｚからなる群から選択される周波数を有するＡＣまたはＲＦ電圧を印加するように構成および適合される、請求項３４または３５に記載の質量分析計。
【請求項３７】
前記第２のイオントラップまたはイオンガイドは、１ビームまたはグループのイオンを受け取り、前記１ビームまたはグループのイオンを変換または分割して、複数のまたは少なくとも１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９もしくは２０個の別々のパケットのイオンが任意の特定の時間に前記第２のイオントラップまたはイオンガイド内に閉じ込められ、かつ／または隔離されるように構成および適合され、各パケットのイオンは、前記第２のイオントラップまたはイオンガイド内に形成される別々の軸方向ポテンシャル井戸内に別々に閉じ込められ、かつ／または隔離される、先行する請求項のいずれかに記載の質量分析計。
【請求項３８】
前記質量分析計は、一動作モードにおいて、少なくともいくつかのイオンを前記第２のイオントラップまたはイオンガイドの軸方向長さの少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％または１００％を通って、またはそれに沿って上流および／または下流へ駆動するように構成および適合される手段をさらに含む、先行する請求項のいずれかに記載の質量分析計。
【請求項３９】
前記質量分析計は、少なくともいくつかのイオンを前記第２のイオントラップまたはイオンガイドの軸方向長さの少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％または１００％に沿って上流および／または下流へ駆動するために、１つ以上の過渡ＤＣ電圧もしくはポテンシャルまたは１つ以上の過渡ＤＣ電圧もしくはポテンシャル波形を前記第２のイオントラップまたはイオンガイドを形成する前記電極に印加するように構成および適合される第３の過渡ＤＣ電圧手段をさらに含む、先行する請求項のいずれかに記載の質量分析計。
【請求項４０】
前記質量分析計は、少なくともいくつかのイオンを前記第２のイオントラップまたはイオンガイドの軸方向長さの少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％または１００％に沿って上流および／または下流へ駆動するために、２つ以上の位相シフトＡＣまたはＲＦ電圧を前記第２のイオントラップまたはイオンガイドを形成する電極に印加するように構成および適合されるＡＣまたはＲＦ電圧手段をさらに含む、先行する請求項のいずれかに記載の質量分析計。
【請求項４１】
前記質量分析計は、一動作モードにおいて、前記第２のイオントラップまたはイオンガイドの少なくとも一部を（ｉ）＞０．０００１ｍｂａｒ、（ｉｉ）＞０．００１ｍｂａｒ、（ｉｉｉ）＞０．０１ｍｂａｒ、（ｉｖ）＞０．１ｍｂａｒ、（ｖ）＞１ｍｂａｒ、（ｖｉ）＞１０ｍｂａｒ、（ｖｉｉ）＞１ｍｂａｒ、（ｖｉｉｉ）０．０００１〜１００ｍｂａｒ、および（ｉｘ）０．００１〜１０ｍｂａｒからなる群から選択される圧力に維持するように構成および適合される手段をさらに含む、先行する請求項のいずれかに記載の質量分析計。
【請求項４２】
前記質量分析計は、イオンを前記第２のイオントラップまたはイオンガイド中へ加速させるように構成および適合される第２の加速手段をさらに含み、一動作モードにおいて前記イオンの少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％または１００％が前記第２のイオントラップまたはイオンガイドに入射する際にフラグメンテーションまたは反応するようにされる、先行する請求項のいずれかに記載の質量分析計。
【請求項４３】
前記質量分析計は、前記第２のイオントラップまたはイオンガイドに入射する前にイオンが通るポテンシャル差を、イオンが前記第２のイオントラップまたはイオンガイドに入射する際にイオンが実質的にフラグメンテーションまたは反応される比較的高いフラグメンテーションまたは反応動作モードと、前記第２のイオントラップまたはイオンガイドに入射する際に実質的により少ないイオンがフラグメンテーションまたは反応されるか、または実質的にイオンがフラグメンテーションまたは反応されない比較的低いフラグメンテーションまたは反応動作モードとを切り替えるか、または繰り返し切り替えるように構成および適合される制御システムをさらに含む、先行する請求項のいずれかに記載の質量分析計。
【請求項４４】
前記比較的高いフラグメンテーションまたは反応動作モードにおいて、前記第２のイオントラップまたはイオンガイドに入射するイオンは、（ｉ）≧１０Ｖ、（ｉｉ）≧２０Ｖ、（ｉｉｉ）≧３０Ｖ、（ｉｖ）≧４０Ｖ、（Ｖ）≧５０Ｖ、（ｖｉ）≧６０Ｖ、（ｖｉｉ）≧７０Ｖ、（ｖｉｉｉ）≧８０Ｖ、（ｉｘ）≧９０Ｖ、（ｘ）≧１００Ｖ、（ｘｉ）≧１１０Ｖ、（ｘｉｉ）≧１２０Ｖ、（ｘｉｉｉ）≧１３０Ｖ、（ｘｉｖ）≧１４０Ｖ、（ｘｖ）≧１５０Ｖ、（ｘｖｉ）≧１６０Ｖ、（ｘｖｉｉ）≧１７０Ｖ、（ｘｖｉｉｉ）≧１８０Ｖ、（ｘｉｘ）≧１９０Ｖ、および（ｘｘ）≧２００Ｖからなる群から選択されるポテンシャル差を介して加速される、請求項４３に記載の質量分析計。
【請求項４５】
前記比較的低いフラグメンテーションまたは反応動作モードにおいて、前記第２のイオントラップまたはイオンガイドに入射するイオンは、（ｉ）≦２０Ｖ、（ｉｉ）≦１５Ｖ、（ｉｉｉ）≦１０Ｖ、（ｉｖ）≦５Ｖ、および（ｖ）≦１Ｖからなる群から選択されるポテンシャル差を介して加速される、請求項４３または４４に記載の質量分析計。
【請求項４６】
前記質量分析計は、前記デバイスの上流および／または下流に配置されるイオンゲートまたは偏向システムをさらに含み、前記イオンゲートまたは偏向システムは、前記デバイスを通る望ましくない通過時間または望ましくないイオン移動度、質量電荷比またはイオン移動度の電界強度に対する変化率を有する前記デバイスを出射するイオンを減衰させるように構成される、先行する請求項のいずれかに記載の質量分析計。
【請求項４７】
前記質量分析計は、前記第１のイオントラップまたはイオンガイドの上流および／または下流に配置される第１の質量フィルタまたは質量分析器をさらに含む、先行する請求項のいずれかに記載の質量分析計。
【請求項４８】
前記第１の質量フィルタまたは質量分析器は、（ｉ）四重極ロッドセット質量フィルタまたは質量分析器、（ｉｉ）飛行時間質量フィルタまたは質量分析器、（ｉｉｉ）ウィーンフィルタ、および（ｉｖ）扇形磁場質量フィルタまたは質量分析器からなる群から選択される、請求項４７に記載の質量分析計。
【請求項４９】
一動作モードにおいて、
（ｉ）前記第１の質量フィルタまたは質量分析器は、実質的に非分解またはイオンガイド動作モードにおいて動作されるか、または
（ｉｉ）前記第１の質量フィルタまたは質量分析器がスキャンされるか、または前記第１の質量フィルタまたは質量分析器の質量電荷比移送ウィンドウが時間とともに変更される、請求項４７または４８に記載の質量分析計。
【請求項５０】
前記質量分析計は、前記第２のイオントラップまたはイオンガイドの上流および／または下流に配置される第２の質量フィルタまたは質量分析器をさらに含む、先行する請求項のいずれかに記載の質量分析計。
【請求項５１】
前記第２の質量フィルタまたは質量分析器は、（ｉ）四重極ロッドセット質量フィルタまたは質量分析器、（ｉｉ）飛行時間質量フィルタまたは質量分析器、（ｉｉｉ）ウィーンフィルタ、および（ｉｖ）扇形磁場質量フィルタまたは質量分析器からなる群から選択される、請求項５０に記載の質量分析計。
【請求項５２】
一動作モードにおいて、
（ｉ）前記第２の質量フィルタまたは質量分析器は、実質的に非分解またはイオンガイド動作モードにおいて動作されるか、または
（ｉｉ）前記第２の質量フィルタまたは質量分析器がスキャンされるか、または前記第２の質量フィルタまたは質量分析器の質量電荷比移送ウィンドウが時間とともに変更される、請求項５０または５１に記載の質量分析計。
【請求項５３】
一動作モードにおいて、前記デバイスの動作あるいは前記デバイスから現れ、かつ／またはそこへ移送されるイオンのイオン移動度もしくはイオン移動度の電界強度に対する変化率に同期して、前記第１の質量フィルタもしくは質量分析器および／または前記第２の質量フィルタもしくは質量分析器がスキャンされるか、または前記第１の質量フィルタもしくは質量分析器および／または前記第２の質量フィルタもしくは質量分析器の質量電荷比移送ウィンドウが時間とともに変更される、請求項４７〜５２のいずれかに記載の質量分析計。
【請求項５４】
一動作モードにおいて、前記第２の質量フィルタまたは質量分析器に同期して、前記第１の質量フィルタまたは質量分析器がスキャンされるか、または前記第１の質量フィルタまたは質量分析器の質量電荷比移送ウィンドウが時間とともに変更される、請求項４７〜５３のいずれかに記載の質量分析計。
【請求項５５】
前記質量分析計は、イオンを衝突誘起解離（「ＣＩＤ」）によってフラグメンテーションするように構成および適合される衝突、フラグメンテーションまたは反応デバイスをさらに含む、先行する請求項のいずれかに記載の質量分析計。
【請求項５６】
前記質量分析計は、（ｉ）表面誘起解離（「ＳＩＤ」）フラグメンテーションデバイス、（ｉｉ）電子移動解離フラグメンテーションデバイス、（ｉｉｉ）電子捕獲解離フラグメンテーションデバイス、（ｉｖ）電子衝突または衝撃解離フラグメンテーションデバイス、（ｖ）光誘起解離（「ＰＩＤ」）フラグメンテーションデバイス、（ｖｉ）レーザ誘起解離フラグメンテーションデバイス、（ｖｉｉ）赤外放射誘起解離デバイス、（ｖｉｉｉ）紫外放射誘起解離デバイス、（ｉｘ）ノズル−スキマ間インターフェースフラグメンテーションデバイス、（ｘ）インソースフラグメンテーションデバイス、（ｘｉ）イオン源衝突誘起解離フラグメンテーションデバイス、（ｘｉｉ）熱または温度源フラグメンテーションデバイス、（ｘｉｉｉ）電界誘起フラグメンテーションデバイス、（ｘｉｖ）磁場誘起フラグメンテーションデバイス、（ｘｖ）酵素消化または酵素分解フラグメンテーションデバイス、（ｘｖｉ）イオン−イオン反応フラグメンテーションデバイス、（ｘｖｉｉ）イオン−分子反応フラグメンテーションデバイス、（ｘｖｉｉｉ）イオン−原子反応フラグメンテーションデバイス、（ｘｉｘ）イオン−メタステーブルイオン反応フラグメンテーションデバイス、（ｘｘ）イオン−メタステーブル分子反応フラグメンテーションデバイス、（ｘｘｉ）イオン−メタステーブル原子反応フラグメンテーションデバイス、（ｘｘｉｉ）イオンを反応させて付加物または生成物イオンを形成するためのイオン−イオン反応デバイス、（ｘｘｉｉｉ）イオンを反応させて付加物または生成物イオンを形成するためのイオン−分子反応デバイス、（ｘｘｉｖ）イオンを反応させて付加物または生成物イオンを形成するためのイオン−原子反応デバイス、（ｘｘｖ）イオンを反応させて付加物または生成物イオンを形成するためのイオン−メタステーブルイオン反応デバイス、（ｘｘｖｉ）イオンを反応させて付加物または生成物イオンを形成するためのイオン−メタステーブル分子反応デバイス、および（ｘｘｖｉｉ）イオンを反応させて付加物または生成物イオンを形成するためのイオン−メタステーブル原子反応デバイスからなる群から選択される衝突、フラグメンテーションまたは反応デバイスをさらに含む、先行する請求項のいずれかに記載の質量分析計。
【請求項５７】
（ｉ）前記衝突、フラグメンテーションまたは反応デバイスが前記第１のイオントラップまたはイオンガイドおよび／あるいは前記デバイスおよび／あるいは前記第２のイオントラップまたはイオンガイドの少なくとも一部を形成するか、または（ｉｉ）前記衝突、フラグメンテーションまたは反応デバイスが前記第１のイオントラップまたはイオンガイドおよび／あるいは前記デバイスおよび／あるいは前記第２のイオントラップまたはイオンガイドの上流および／または下流に配置されるか、のいずれかである、請求項５５または５６に記載の質量分析計。
【請求項５８】
前記質量分析計は、イオン源をさらに含む、先行する請求項のいずれかに記載の質量分析計。
【請求項５９】
前記イオン源は、（ｉ）エレクトロスプレーイオン化（「ＥＳＩ」）イオン源、（ｉｉ）大気圧光イオン化（「ＡＰＰＩ」）イオン源、（ｉｉｉ）大気圧化学イオン化（「ＡＰＣＩ」）イオン源、（ｉｖ）マトリックス支援レーザ脱離イオン化（「ＭＡＬＤＩ」）イオン源、（ｖ）レーザ脱離イオン化（「ＬＤＩ」）イオン源、（ｖｉ）大気圧イオン化（「ＡＰＩ」）イオン源、（ｖｉｉ）シリコンを用いた脱離イオン化（「ＤＩＯＳ」）イオン源、（ｖｉｉｉ）電子衝撃（「ＥＩ」）イオン源、（ｉｘ）化学イオン化（「ＣＩ」）イオン源、（ｘ）電界イオン化（「ＦＩ」）イオン源、（ｘｉ）電界脱離（「ＦＤ」）イオン源、（ｘｉｉ）誘導結合プラズマ（「ＩＣＰ」）イオン源、（ｘｉｉｉ）高速原子衝撃（「ＦＡＢ」）イオン源、（ｘｉｖ）液体二次イオン質量分析（「ＬＳＩＭＳ」）イオン源、（ｘｖ）脱離エレクトロスプレーイオン化（「ＤＥＳＩ」）イオン源、（ｘｖｉ）ニッケル−６３放射性イオン源、（ｘｖｉｉ）大気圧マトリックス支援レーザ脱離イオン化（「ＡＰ−ＭＡＬＤＩ」）イオン源、および（ｘｖｉｉｉ）熱スプレーイオン源からなる群から選択される、請求項５８に記載の質量分析計。
【請求項６０】
前記イオン源は、パルス化または連続イオン源を含む、請求項５８または５９に記載の質量分析計。
【請求項６１】
前記質量分析計は、分子を他の分子の混合物からイオン化の前に分離するための分離手段をさらに含み、前記分離手段は、（ｉ）高速液体クロマトグラフィ（「ＨＰＬＣ」）、（ｉｉ）陰イオン交換、（ｉｉｉ）陰イオン交換クロマトグラフィ、（ｉｖ）陽イオン交換、（ｖ）陽イオン交換クロマトグラフィ、（ｖｉ）イオン対逆相クロマトグラフィ、（ｖｉｉ）クロマトグラフィ、（ｖｉｉｉ）１次元電気泳動、（ｉｘ）多次元電気泳動、（ｘ）サイズ排除、（ｘｉ）親和性、（ｘｉｉ）逆相クロマトグラフィ、（ｘｉｉｉ）キャピラリー電気泳動クロマトグラフィ（「ＣＥＣ」）、（ｘｉｖ）電気泳動、（ｘｖ）イオン移動度分離、（ｘｖｉ）フィールド非対称イオン移動度分離（「ＦＡＩＭＳ」）、および（ｘｖｉ）キャピラリー電気泳動からなる群から選択される手段によって分子を分離するように構成される、請求項５８、５９または６０に記載の質量分析計。
【請求項６２】
前記イオン源には、所定期間にわたり溶離剤が提供され、前記溶離剤は、液体クロマトグラフィまたはキャピラリー電気泳動によって混合物から分離されてきたものである、請求項５８〜６１のいずれかに記載の質量分析計。
【請求項６３】
前記イオン源には、所定期間にわたり溶離剤が提供され、前記溶離剤は、ガスクロマトグラフィによって混合物から分離されてきたものである、請求項５８〜６１のいずれかに記載の質量分析計。
【請求項６４】
前記質量分析計は、質量分析器をさらに含む、先行する請求項のいずれかに記載の質量分析計。
【請求項６５】
前記質量分析器は、前記第２のイオントラップまたはイオンガイドの下流に配置される、請求項６４に記載の質量分析計。
【請求項６６】
前記質量分析器は、（ｉ）四重極質量分析器、（ｉｉ）２Ｄまたはリニア四重極質量分析器、（ｉｉｉ）ポールまたは３Ｄ四重極質量分析器、（ｉｖ）ペニングトラップ質量分析器、（ｖ）イオントラップ質量分析器、（ｖｉ）扇形磁場質量分析器、（ｖｉｉ）イオンサイクロトロン共鳴（「ＩＣＲ」）質量分析器、（ｖｉｉｉ）フーリエ変換イオンサイクロトロン共鳴（「ＦＴＩＣＲ」）質量分析器、（ｉｘ）静電またはオービトラップ質量分析器、（ｘ）フーリエ変換静電またはオービトラップ質量分析器、（ｘｉ）フーリエ変換質量分析器、（ｘｉｉ）飛行時間質量分析器、（ｘｉｉｉ）直交加速飛行時間質量分析器、（ｘｉｖ）軸方向加速飛行時間質量分析器、および（ｘｖ）四重極ロッドセット質量フィルタまたは質量分析器からなる群から選択される、請求項６４または６５に記載の質量分析計。
【請求項６７】
質量分析の方法であって、
第１のイオントラップまたはイオンガイドを準備するステップと、
イオンをそのイオン移動度またはイオン移動度の電界強度に対する変化率にしたがってデバイス内で分離するステップであって、前記デバイスは前記第１のイオントラップまたはイオンガイドの下流に配置されるステップと、
前記デバイスの下流に配置される第２のイオントラップまたはイオンガイドを準備するステップと、
イオンを前記第２のイオントラップまたはイオンガイドから前記デバイスへ通すか、またはそこへ移送するステップとを含む、質量分析の方法。
【請求項６８】
イオンをそのイオン移動度またはイオン移動度の電界強度に対する変化率にしたがって分離するためのデバイスを含む質量分析計であって、
一動作モードにおいて、第１の時間に、イオンは、第１の方向で前記デバイスに通され、および第２の後の時間に、イオンは、第２の方向で前記デバイスに通され、前記第２の方向は、前記第１の方向とは異なるかまたは反対である、質量分析計。
【請求項６９】
質量分析の方法であって、
イオンをそのイオン移動度またはイオン移動度の電界強度に対する変化率にしたがってデバイス内で分離するステップと、
イオンを第１の時間に第１の方向で前記デバイスに通し、およびイオンを第２の後の時間に第２の方向で前記デバイスに通し、前記第２の方向は、前記第１の方向とは異なるかまたは反対である、ステップとを含む、質量分析の方法。
【請求項７０】
イオンをそのイオン移動度またはイオン移動度の電界強度に対する変化率にしたがって分離するためのデバイスと、
前記デバイスから現れかつ第１の方向に移送されているイオンを受け取るように構成されるイオントラップまたはイオンガイドと、
前記デバイスから現れるイオンを、前記イオントラップまたはイオンガイドに入射する際に、フラグメンテーションまたは反応させて、複数のフラグメント、娘、生成物または付加物イオンが形成されるように構成および適合される加速手段とを含む質量分析計であって、
一動作モードにおいて、前記複数のフラグメント、娘、生成物または付加物イオンの少なくともいくつかは、前記イオントラップまたはイオンガイドから前記デバイスへ、前記第１の方向とは異なるかまたは反対である第２の方向に移送または通される、質量分析計。
【請求項７１】
質量分析の方法であって、
イオンをそのイオン移動度またはイオン移動度の電界強度に対する変化率にしたがってデバイス内で分離するステップと、
前記デバイスから現れかつ第１の方向に移送されているイオンを受け取るように構成されるイオントラップまたはイオンガイドを準備するステップと、
前記デバイスから現れるイオンを加速して、前記イオンが前記イオントラップまたはイオンガイドに入射する際にフラグメンテーションまたは反応されて、複数のフラグメント、娘、生成物または付加物イオンが生成されるようにするステップと、
前記複数のフラグメント、娘、生成物または付加物イオンの少なくともいくつかを前記イオントラップまたはイオンガイドから前記デバイスへ、前記第１の方向とは異なるかまたは反対である第２の方向に、移送または通すステップとを含む、質量分析の方法。
【請求項７２】
第１のイオントラップまたはイオンガイドと、
イオンをそのイオン移動度またはイオン移動度の電界強度に対する変化率にしたがって分離するデバイスであって、前記デバイスは、前記第１のイオントラップまたはイオンガイドの下流に配置される、デバイスと、
前記第１のイオントラップまたはガイドの下流に配置される第２のイオントラップまたはイオンガイドとを含む質量分析計であって、
一動作モードにおいて、イオンは、前記第１のイオントラップまたはイオンガイドから前記デバイスへおよび前方の前記第２のイオントラップまたはイオンガイドへ通され、この際に、前記イオンの少なくともいくつかまたは前記イオン由来の少なくともいくつかのフラグメント、娘、生成物または付加物イオンは、次いで前記第２のイオントラップまたはイオンガイドから前記デバイスへおよび前方の前記第１のイオントラップまたはイオンガイドへ通される、質量分析計。
【請求項７３】
質量分析の方法であって、
第１のイオントラップまたはイオンガイドを準備するステップと、
イオンをそのイオン移動度またはイオン移動度の電界強度に対する変化率にしたがって分離するデバイスを準備するステップであって、前記デバイスは前記第１のイオントラップまたはイオンガイドの下流に配置されるステップと、
前記第１のイオントラップまたはガイドの下流に配置される第２のイオントラップまたはイオンガイドを準備するステップと、
イオンを前記第１のイオントラップまたはイオンガイドから前記デバイスへおよび前方の第２のイオントラップまたはイオンガイドへ通すステップと、
次いで、前記イオンの少なくともいくつかまたは前記イオン由来の少なくともいくつかのフラグメント、娘、生成物または付加物イオンを、前記第２のイオントラップまたはイオンガイドから前記デバイスへおよび前方の前記第１のイオントラップまたはイオンガイドへ通すステップとを含む、質量分析の方法。
【請求項１】
複数の電極を含む第１のイオントラップまたはイオンガイドと、
イオンをそのイオン移動度またはイオン移動度の電界強度に対する変化率にしたがって分離するデバイスであって、第１のイオントラップまたはイオンガイドの下流に配置されるデバイスと、
上記デバイスの下流に配置される複数の電極を含む第２のイオントラップまたはイオンガイドであって、一動作モードにおいて、イオンを第２のイオントラップまたはイオンガイドからデバイスへ通すかまたは移送するように構成および適合される第２のイオントラップまたはイオンガイドとを含む、質量分析計。
【請求項２】
前記第１のイオントラップまたはイオンガイドは、一動作モードにおいて、前記デバイスから現れるイオンを受け取るように構成および適合される、請求項１に記載の質量分析計。
【請求項３】
前記第１のイオントラップまたはイオンガイドは、一動作モードにおいて、前記デバイスから現れるイオンを受け取り、前記イオンのうちの少なくともいくつか、または前記イオンに由来する少なくともいくつかのフラグメント、娘、生成物もしくは付加物イオンを前記第１のイオントラップまたはイオンガイドから前記デバイスへ通すかまたは移送するように構成および適合される、請求項１または２に記載の質量分析計。
【請求項４】
前記第１のイオントラップまたはイオンガイドは、
（ｉ）四重極ロッドセット、六重極ロッドセット、八重極ロッドセットまたは８個より多くのロッドを含むロッドセットを含む多重極ロッドセットまたはセグメント化多重極ロッドセットイオントラップまたはイオンガイド、
（ｉｉ）開口を有する複数の電極または少なくとも２、５、１０、２０、３０、４０、５０、６０、７０、８０、９０もしくは１００個の電極を含むイオントンネルまたはイオンファネルイオントラップまたはイオンガイドであって、使用時にイオンは前記開口を通って移送され、前記電極のうちの少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％または１００％は、実質的に同じサイズまたは面積の開口を有するか、あるいはサイズまたは面積が漸進的により大きくなる開口および／またはより小さくなる開口を有するイオントンネルまたはイオンファネルイオントラップまたはイオンガイド、
（ｉｉｉ）１スタックまたはアレイの平面、プレートまたはメッシュ電極であって、前記１スタックまたはアレイの平面、プレートまたはメッシュ電極は、複数のまたは少なくとも２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９もしくは２０個の平面、プレートまたはメッシュ電極を含み、前記平面、プレートまたはメッシュ電極のうちの少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％または１００％は、使用時に概してイオンが走行する平面内に配置される１スタックまたはアレイの平面、プレートまたはメッシュ電極、および
（ｉｖ）イオントラップまたはイオンガイドの長さに沿って軸方向に配置される複数のグループの電極を含むイオントラップまたはイオンガイドであって、各グループの電極は、（ａ）第１および第２の電極ならびにイオンを前記イオンガイド内に第１の半径方向に閉じ込めるためにＤＣ電圧またはポテンシャルを前記第１および第２の電極に印加するための手段と、（ｂ）第３および第４の電極ならびにイオンを前記イオンガイド内に第２の半径方向に閉じ込めるためにＡＣまたはＲＦ電圧を前記第３および第４の電極に印加するための手段とを含む、イオントラップまたはイオンガイドからなる群から選択される、請求項１、２または３に記載の質量分析計。
【請求項５】
前記第１のイオントラップまたはイオンガイドは、イオントンネルまたはイオンファネルイオントラップまたはイオンガイドを含み、前記電極のうちの少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％または１００％は、（ｉ）≦１．０ｍｍ、（ｉｉ）≦２．０ｍｍ、（ｉｉｉ）≦３．０ｍｍ、（ｉｖ）≦４．０ｍｍ、（ｖ）≦５．０ｍｍ、（ｖｉ）≦６．０ｍｍ、（ｖｉｉ）≦７．０ｍｍ、（ｖｉｉｉ）≦８．０ｍｍ、（ｉｘ）≦９．０ｍｍ、（ｘ）≦１０．０ｍｍ、および（ｘｉ）＞１０．０ｍｍからなる群から選択される内径または寸法を有する、請求項４に記載の質量分析計。
【請求項６】
前記第１のイオントラップまたはイオンガイドは、イオンを前記第１のイオントラップまたはイオンガイド内に半径方向に閉じ込めるためにＡＣまたはＲＦ電圧を前記第１のイオントラップまたはイオンガイドの前記複数の電極のうちの少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％または１００％に印加するように構成および適合される第１のＡＣまたはＲＦ電圧手段をさらに含む、先行する請求項のいずれかに記載の質量分析計。
【請求項７】
前記第１のＡＣまたはＲＦ電圧手段は、（ｉ）＜５０Ｖピークトゥピーク、（ｉｉ）５０〜１００Ｖピークトゥピーク、（ｉｉｉ）１００〜１５０Ｖピークトゥピーク、（ｉｖ）１５０〜２００Ｖピークトゥピーク、（ｖ）２００〜２５０Ｖピークトゥピーク、（ｖｉ）２５０〜３００Ｖピークトゥピーク、（ｖｉｉ）３００〜３５０Ｖピークトゥピーク、（ｖｉｉｉ）３５０〜４００Ｖピークトゥピーク、（ｉｘ）４００〜４５０Ｖピークトゥピーク、（ｘ）４５０〜５００Ｖピークトゥピーク、および（ｘｉ）＞５００Ｖピークトゥピークからなる群から選択される振幅を有するＡＣまたはＲＦ電圧を印加するように構成および適合される、請求項６に記載の質量分析計。
【請求項８】
前記第１のＡＣまたはＲＦ電圧手段は、（ｉ）＜１００ｋＨｚ、（ｉｉ）１００〜２００ｋＨｚ、（ｉｉｉ）２００〜３００ｋＨｚ、（ｉｖ）３００〜４００ｋＨｚ、（ｖ）４００〜５００ｋＨｚ、（ｖｉ）０．５〜１．０ＭＨｚ、（ｖｉｉ）１．０〜１．５ＭＨｚ、（ｖｉｉｉ）１．５〜２．０ＭＨｚ、（ｉｘ）２．０〜２．５ＭＨｚ、（ｘ）２．５〜３．０ＭＨｚ、（ｘｉ）３．０〜３．５ＭＨｚ、（ｘｉｉ）３．５〜４．０ＭＨｚ、（ｘｉｉｉ）４．０〜４．５ＭＨｚ、（ｘｉｖ）４．５〜５．０ＭＨｚ、（ｘｖ）５．０〜５．５ＭＨｚ、（ｘｖｉ）５．５〜６．０ＭＨｚ、（ｘｖｉｉ）６．０〜６．５ＭＨｚ、（ｘｖｉｉｉ）６．５〜７．０ＭＨｚ、（ｘｉｘ）７．０〜７．５ＭＨｚ、（ｘｘ）７．５〜８．０ＭＨｚ、（ｘｘｉ）８．０〜８．５ＭＨｚ、（ｘｘｉｉ）８．５〜９．０ＭＨｚ、（ｘｘｉｉｉ）９．０〜９．５ＭＨｚ、（ｘｘｉｖ）９．５〜１０．０ＭＨｚ、および（ｘｘｖ）＞１０．０ＭＨｚからなる群から選択される周波数を有するＡＣまたはＲＦ電圧を印加するように構成および適合される、請求項６または７に記載の質量分析計。
【請求項９】
前記第１のイオントラップまたはイオンガイドは、１ビームまたはグループのイオンを受け取り、前記１ビームまたはグループのイオンを変換または分割して、複数のまたは少なくとも１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９もしくは２０個の別々のパケットのイオンが任意の特定の時間に前記第１のイオントラップまたはイオンガイド内に閉じ込められ、かつ／または隔離されるように構成および適合され、各パケットのイオンは、前記第１のイオントラップまたはイオンガイド内に形成される別々の軸方向ポテンシャル井戸内に別々に閉じ込められ、かつ／または隔離される、先行する請求項のいずれかに記載の質量分析計。
【請求項１０】
前記質量分析計は、一動作モードにおいて、少なくともいくつかのイオンを前記第１のイオントラップまたはイオンガイドの軸方向長さの少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％または１００％を通って、またはそれに沿って上流および／または下流へ駆動するように構成および適合される手段をさらに含む、先行する請求項のいずれかに記載の質量分析計。
【請求項１１】
前記質量分析計は、少なくともいくつかのイオンを前記第１のイオントラップまたはイオンガイドの軸方向長さの少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％または１００％に沿って上流および／または下流へ駆動するために、１つ以上の過渡ＤＣ電圧もしくはポテンシャルまたは１つ以上の過渡ＤＣ電圧もしくはポテンシャル波形を前記第１のイオントラップまたはイオンガイドを形成する前記電極に印加するように構成および適合される第１の過渡ＤＣ電圧手段をさらに含む、先行する請求項のいずれかに記載の質量分析計。
【請求項１２】
前記質量分析計は、少なくともいくつかのイオンを前記第１のイオントラップまたはイオンガイドの軸方向長さの少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％または１００％に沿って上流および／または下流へ駆動するために、２つ以上の位相シフトＡＣまたはＲＦ電圧を前記第１のイオントラップまたはイオンガイドを形成する電極に印加するように構成および適合されるＡＣまたはＲＦ電圧手段をさらに含む、先行する請求項のいずれかに記載の質量分析計。
【請求項１３】
前記質量分析計は、一動作モードにおいて、前記第１のイオントラップまたはイオンガイドの少なくとも一部を（ｉ）＞０．０００１ｍｂａｒ、（ｉｉ）＞０．００１ｍｂａｒ、（ｉｉｉ）＞０．０１ｍｂａｒ、（ｉｖ）＞０．１ｍｂａｒ、（ｖ）＞１ｍｂａｒ、（ｖｉ）＞１０ｍｂａｒ、（ｖｉｉ）＞１ｍｂａｒ、（ｖｉｉｉ）０．０００１〜１００ｍｂａｒ、および（ｉｘ）０．００１〜１０ｍｂａｒからなる群から選択される圧力に維持するように構成および適合される手段をさらに含む、先行する請求項のいずれかに記載の質量分析計。
【請求項１４】
前記質量分析計は、イオンを前記第１のイオントラップまたはイオンガイド中へ加速させるように構成および適合される第１の加速手段であって、一動作モードにおいて前記イオンの少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％または１００％が前記第１のイオントラップまたはイオンガイドに入射する際にフラグメンテーションまたは反応するようにされる、第１の加速手段をさらに含む、先行する請求項のいずれかに記載の質量分析計。
【請求項１５】
前記質量分析計は、前記第１のイオントラップまたはイオンガイドに入射する前にイオンが通るポテンシャル差を、前記第１のイオントラップまたはイオンガイドに入射する際にイオンが実質的にフラグメンテーションまたは反応される比較的高いフラグメンテーションまたは反応動作モードと、前記第１のイオントラップまたはイオンガイドに入射する際に実質的により少ないイオンがフラグメンテーションまたは反応されるか、または実質的にイオンがフラグメンテーションまたは反応されない比較的低いフラグメンテーションまたは反応動作モードとを切り替えるか、または繰り返し切り替えるように構成および適合される制御システムをさらに含む、先行する請求項のいずれかに記載の質量分析計。
【請求項１６】
前記比較的高いフラグメンテーションまたは反応動作モードにおいて、前記第１のイオントラップまたはイオンガイドに入射するイオンは、（ｉ）≧１０Ｖ、（ｉｉ）≧２０Ｖ、（ｉｉｉ）≧３０Ｖ、（ｉｖ）≧４０Ｖ、（Ｖ）≧５０Ｖ、（ｖｉ）≧６０Ｖ、（ｖｉｉ）≧７０Ｖ、（ｖｉｉｉ）≧８０Ｖ、（ｉｘ）≧９０Ｖ、（ｘ）≧１００Ｖ、（ｘｉ）≧１１０Ｖ、（ｘｉｉ）≧１２０Ｖ、（ｘｉｉｉ）≧１３０Ｖ、（ｘｉｖ）≧１４０Ｖ、（ｘｖ）≧１５０Ｖ、（ｘｖｉ）≧１６０Ｖ、（ｘｖｉｉ）≧１７０Ｖ、（ｘｖｉｉｉ）≧１８０Ｖ、（ｘｉｘ）≧１９０Ｖ、および（ｘｘ）≧２００Ｖからなる群から選択されるポテンシャル差を介して加速される、請求項１５に記載の質量分析計。
【請求項１７】
前記比較的低いフラグメンテーションまたは反応動作モードにおいて、前記第１のイオントラップまたはイオンガイドに入射するイオンは、（ｉ）≦２０Ｖ、（ｉｉ）≦１５Ｖ、（ｉｉｉ）≦１０Ｖ、（ｉｖ）≦５Ｖ、および（ｖ）≦１Ｖからなる群から選択されるポテンシャル差を介して加速される、請求項１５または１６に記載の質量分析計。
【請求項１８】
前記デバイスは、気相電気泳動デバイスを含む、先行する請求項のいずれかに記載の質量分析計。
【請求項１９】
前記デバイスは、イオンをそのイオン移動度にしたがって分離するように構成されるイオン移動度分光計またはセパレータを含む、先行する請求項のいずれかに記載の質量分析計。
【請求項２０】
前記デバイスは、第１のイオントラップもしくはイオンガイドおよび／または第２のイオントラップもしくはイオンガイドから現れるか、またはそこから移送されてきたか、またはそこから受け取られたイオンをそのイオン移動度にしたがって時間的に分離するように構成される、先行する請求項のいずれかに記載の質量分析計。
【請求項２１】
前記デバイスは、
（ｉ）ドリフト管であって、１以上の電極と、前記ドリフト管の軸方向長さの少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％または１００％に沿って軸方向ＤＣ電圧勾配または実質的に一定もしくは直線的軸方向ＤＣ電圧勾配を維持するための手段とを含むドリフト管、
（ｉｉ）四重極ロッドセット、六重極ロッドセット、八重極ロッドセット、または８より多くのロッドを含むロッドセットを含む多重極ロッドセットまたはセグメント化多重極ロッドセット、
（ｉｉｉ）イオントンネルまたはイオンファネルであって、前記イオントンネルまたはイオントンネルは、使用時にイオンが移送される開口を有する複数の電極または少なくとも２、５、１０、２０、３０、４０、５０、６０、７０、８０、９０もしくは１００個の電極を含み、前記電極のうちの少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％または１００％は、実質的に同じサイズまたは面積の開口を有するか、またはサイズまたは面積が漸進的により大きくなる開口および／またはより小さくなる開口を有する、イオントンネルまたはイオンファネル、
（ｉｖ）１スタックまたはアレイの平面、プレートまたはメッシュ電極であって、前記１スタックまたはアレイの平面、プレートまたはメッシュ電極は、複数のまたは少なくとも２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９もしくは２０個の平面、プレートまたはメッシュ電極を含み、前記平面、プレートまたはメッシュ電極のうちの少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％または１００％は、使用時に概してイオンが走行する平面内に配置される、１スタックまたはアレイの平面、プレートまたはメッシュ電極、および
（ｖ）イオントラップまたはイオンガイドの長さに沿って軸方向に配置される複数のグループの電極であって、各グループの電極は、（ａ）第１および第２の電極ならびにイオンを前記デバイス内に第１の半径方向に閉じ込めるためにＤＣ電圧またはポテンシャルを前記第１および第２の電極に印加するための手段と、（ｂ）第３および第４の電極ならびにイオンを前記デバイス内に第２の半径方向に閉じ込めるためにＡＣまたはＲＦ電圧を前記第３および第４の電極に印加するための手段とを含む、複数のグループの電極からなる群から選択される、先行する請求項のいずれかに記載の質量分析計。
【請求項２２】
前記イオン移動度分光計またはセパレータは、イオントンネルまたはイオンファネルを含み、前記電極のうちの少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％または１００％は、（ｉ）≦１．０ｍｍ、（ｉｉ）≦２．０ｍｍ、（ｉｉｉ）≦３．０ｍｍ、（ｉｖ）≦４．０ｍｍ、（ｖ）≦５．０ｍｍ、（ｖｉ）≦６．０ｍｍ、（ｖｉｉ）≦７．０ｍｍ、（ｖｉｉｉ）≦８．０ｍｍ、（ｉｘ）≦９．０ｍｍ、（ｘ）≦１０．０ｍｍ、および（ｘｉ）＞１０．０ｍｍからなる群から選択される内径または寸法を有する、請求項２１に記載の質量分析計。
【請求項２３】
前記イオン移動度分光計またはセパレータは、イオンを前記イオン移動度分光計またはセパレータ内に半径方向に閉じ込めるために、ＡＣまたはＲＦ電圧を前記イオン移動度分光計またはセパレータの前記複数の電極のうちの少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％または１００％に印加するように構成および適合される第２のＡＣまたはＲＦ電圧手段をさらに含む、請求項１９〜２２のいずれかに記載の質量分析計。
【請求項２４】
前記第２のＡＣまたはＲＦ電圧手段は、（ｉ）＜５０Ｖピークトゥピーク、（ｉｉ）５０〜１００Ｖピークトゥピーク、（ｉｉｉ）１００〜１５０Ｖピークトゥピーク、（ｉｖ）１５０〜２００Ｖピークトゥピーク、（ｖ）２００〜２５０Ｖピークトゥピーク、（ｖｉ）２５０〜３００Ｖピークトゥピーク、（ｖｉｉ）３００〜３５０Ｖピークトゥピーク、（ｖｉｉｉ）３５０〜４００Ｖピークトゥピーク、（ｉｘ）４００〜４５０Ｖピークトゥピーク、（ｘ）４５０〜５００Ｖピークトゥピーク、および（ｘｉ）＞５００Ｖピークトゥピークからなる群から選択される振幅を有するＡＣまたはＲＦ電圧を印加するように構成および適合される、請求項２３に記載の質量分析計。
【請求項２５】
前記第２のＡＣまたはＲＦ電圧手段は、（ｉ）＜１００ｋＨｚ、（ｉｉ）１００〜２００ｋＨｚ、（ｉｉｉ）２００〜３００ｋＨｚ、（ｉｖ）３００〜４００ｋＨｚ、（ｖ）４００〜５００ｋＨｚ、（ｖｉ）０．５〜１．０ＭＨｚ、（ｖｉｉ）１．０〜１．５ＭＨｚ、（ｖｉｉｉ）１．５〜２．０ＭＨｚ、（ｉｘ）２．０〜２．５ＭＨｚ、（ｘ）２．５〜３．０ＭＨｚ、（ｘｉ）３．０〜３．５ＭＨｚ、（ｘｉｉ）３．５〜４．０ＭＨｚ、（ｘｉｉｉ）４．０〜４．５ＭＨｚ、（ｘｉｖ）４．５〜５．０ＭＨｚ、（ｘｖ）５．０〜５．５ＭＨｚ、（ｘｖｉ）５．５〜６．０ＭＨｚ、（ｘｖｉｉ）６．０〜６．５ＭＨｚ、（ｘｖｉｉｉ）６．５〜７．０ＭＨｚ、（ｘｉｘ）７．０〜７．５ＭＨｚ、（ｘｘ）７．５〜８．０ＭＨｚ、（ｘｘｉ）８．０〜８．５ＭＨｚ、（ｘｘｉｉ）８．５〜９．０ＭＨｚ、（ｘｘｉｉｉ）９．０〜９．５ＭＨｚ、（ｘｘｉｖ）９．５〜１０．０ＭＨｚ、および（ｘｘｖ）＞１０．０ＭＨｚからなる群から選択される周波数を有するＡＣまたはＲＦ電圧を印加するように構成および適合される、請求項２３または２４に記載の質量分析計。
【請求項２６】
前記質量分析計は、少なくともいくつかのイオンを前記デバイスの軸方向長さの少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％または１００％に沿って上流および／または下流へ駆動するために、１つ以上の過渡ＤＣ電圧もしくはポテンシャルまたは１つ以上の過渡ＤＣ電圧もしくはポテンシャル波形を前記デバイスを形成する電極に印加するように構成および適合される第２の過渡ＤＣ電圧手段をさらに含む、先行する請求項のいずれかに記載の質量分析計。
【請求項２７】
前記質量分析計は、少なくともいくつかのイオンを前記デバイスの軸方向長さの少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％または１００％に沿って上流および／または下流へ駆動するために、２つ以上の位相シフトＡＣまたはＲＦ電圧を前記デバイスを形成する電極に印加するように構成および適合されるＡＣまたはＲＦ電圧手段をさらに含む、先行する請求項のいずれかに記載の質量分析計。
【請求項２８】
前記質量分析計は、一動作モードにおいて、前記デバイスの少なくとも一部または実質的に全部を（ｉ）＞０．００１ｍｂａｒ、（ｉｉ）＞０．０１ｍｂａｒ、（ｉｉｉ）＞０．１ｍｂａｒ、（ｉｖ）＞１ｍｂａｒ、（ｖ）＞１０ｍｂａｒ、（ｖｉ）＞１００ｍｂａｒ、（ｖｉｉ）０．００１〜１００ｍｂａｒ、（ｖｉｉｉ）０．０１〜１０ｍｂａｒ、および（ｉｘ）０．１〜１ｍｂａｒからなる群から選択される圧力に維持するように構成および適合される手段をさらに含む、先行する請求項のいずれかに記載の質量分析計。
【請求項２９】
前記デバイスは、イオンをそのイオン移動度の電界強度に対する変化率にしたがって分離するように構成されるフィールド非対称イオン移動度分光計（「ＦＡＩＭＳ」）デバイスを含む、請求項１〜１７のいずれかに記載の質量分析計。
【請求項３０】
前記フィールド非対称イオン移動度分光計デバイスは、少なくとも第１の電極および第２の電極を含み、イオンは、使用時に、前記第１および第２の電極間で受け取られるように構成される、請求項２９に記載の質量分析計。
【請求項３１】
前記質量分析計は、
（ｉ）非対称周期的電圧波形を前記第１のおよび／または第２の電極に印加し、ここで前記非対称周期的電圧波形は、ピーク正電圧およびピーク負電圧を有し、および
（ｉｉ）ＤＣ補償電圧を前記第１のおよび／または第２の電極に印加し、ここで前記ＤＣ補償電圧は、そうでなければ所望のイオンを前記第１のおよび／または第２の電極へ向かってドリフトさせる力に対抗するか、またはそれを打ち消すように作用する手段をさらに含む、請求項３０に記載の質量分析計。
【請求項３２】
前記第２のイオントラップまたはイオンガイドは、
（ｉ）四重極ロッドセット、六重極ロッドセット、八重極ロッドセットまたは８個より多くのロッドを含むロッドセットを含む多重極ロッドセットまたはセグメント化多重極ロッドセット、
（ｉｉ）開口を有する複数の電極または少なくとも２、５、１０、２０、３０、４０、５０、６０、７０、８０、９０もしくは１００個の電極を含むイオントンネルまたはイオンファネルであって、使用時にイオンは、前記開口を通って移送され、前記電極のうちの少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％または１００％は、実質的に同じサイズまたは面積の開口を有するか、またはサイズまたは面積が漸進的により大きくなる開口および／またはより小さくなる開口を有する、イオントンネルまたはイオンファネル、
（ｉｉｉ）１スタックまたはアレイの平面、プレートまたはメッシュ電極であって、前記１スタックまたはアレイの平面、プレートまたはメッシュ電極は、使用時に概してイオンが走行する平面内に配置される複数のまたは少なくとも２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９もしくは２０個の平面、プレートまたはメッシュ電極を含み、前記平面、プレートまたはメッシュ電極のうちの少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％または１００％は、使用時に概してイオンが走行する平面内に配置される、１スタックまたはアレイの平面、プレートまたはメッシュ電極、および
（ｉｖ）イオントラップまたはイオンガイドの長さに沿って軸方向に配置される複数のグループの電極を含むイオントラップまたはイオンガイドであって、各グループの電極は、（ａ）第１および第２の電極ならびにイオンを前記イオンガイド内に第１の半径方向に閉じ込めるためにＤＣ電圧またはポテンシャルを前記第１および第２の電極に印加するための手段と、（ｂ）第３および第４の電極ならびにイオンを前記イオンガイド内に第２の半径方向に閉じ込めるためにＡＣまたはＲＦ電圧を前記第３および第４の電極に印加するための手段とを含む、イオントラップまたはイオンガイドからなる群から選択される、先行する請求項のいずれかに記載の質量分析計。
【請求項３３】
前記第２のイオントラップまたはイオンガイドは、イオントンネルまたはイオンファネルを含み、前記電極のうちの少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％または１００％は、（ｉ）≦１．０ｍｍ、（ｉｉ）≦２．０ｍｍ、（ｉｉｉ）≦３．０ｍｍ、（ｉｖ）≦４．０ｍｍ、（ｖ）≦５．０ｍｍ、（ｖｉ）≦６．０ｍｍ、（ｖｉｉ）≦７．０ｍｍ、（ｖｉｉｉ）≦８．０ｍｍ、（ｉｘ）≦９．０ｍｍ、（ｘ）≦１０．０ｍｍ、および（ｘｉ）＞１０．０ｍｍからなる群から選択される内径または寸法を有する、請求項３２に記載の質量分析計。
【請求項３４】
前記第２のイオントラップまたはイオンガイドは、イオンを前記第２のイオントラップまたはイオンガイド内に半径方向に閉じ込めるためにＡＣまたはＲＦ電圧を前記第２のイオントラップまたはイオンガイドの前記複数の電極のうちの少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％または１００％に印加するように構成および適合される第３のＡＣまたはＲＦ電圧手段をさらに含む、先行する請求項のいずれかに記載の質量分析計。
【請求項３５】
前記第３のＡＣまたはＲＦ電圧手段は、（ｉ）＜５０Ｖピークトゥピーク、（ｉｉ）５０〜１００Ｖピークトゥピーク、（ｉｉｉ）１００〜１５０Ｖピークトゥピーク、（ｉｖ）１５０〜２００Ｖピークトゥピーク、（ｖ）２００〜２５０Ｖピークトゥピーク、（ｖｉ）２５０〜３００Ｖピークトゥピーク、（ｖｉｉ）３００〜３５０Ｖピークトゥピーク、（ｖｉｉｉ）３５０〜４００Ｖピークトゥピーク、（ｉｘ）４００〜４５０Ｖピークトゥピーク、（ｘ）４５０〜５００Ｖピークトゥピーク、および（ｘｉ）＞５００Ｖピークトゥピークからなる群から選択される振幅を有するＡＣまたはＲＦ電圧を印加するように構成および適合される、請求項３４に記載の質量分析計。
【請求項３６】
前記第３のＡＣまたはＲＦ電圧手段は、（ｉ）＜１００ｋＨｚ、（ｉｉ）１００〜２００ｋＨｚ、（ｉｉｉ）２００〜３００ｋＨｚ、（ｉｖ）３００〜４００ｋＨｚ、（ｖ）４００〜５００ｋＨｚ、（ｖｉ）０．５〜１．０ＭＨｚ、（ｖｉｉ）１．０〜１．５ＭＨｚ、（ｖｉｉｉ）１．５〜２．０ＭＨｚ、（ｉｘ）２．０〜２．５ＭＨｚ、（ｘ）２．５〜３．０ＭＨｚ、（ｘｉ）３．０〜３．５ＭＨｚ、（ｘｉｉ）３．５〜４．０ＭＨｚ、（ｘｉｉｉ）４．０〜４．５ＭＨｚ、（ｘｉｖ）４．５〜５．０ＭＨｚ、（ｘｖ）５．０〜５．５ＭＨｚ、（ｘｖｉ）５．５〜６．０ＭＨｚ、（ｘｖｉｉ）６．０〜６．５ＭＨｚ、（ｘｖｉｉｉ）６．５〜７．０ＭＨｚ、（ｘｉｘ）７．０〜７．５ＭＨｚ、（ｘｘ）７．５〜８．０ＭＨｚ、（ｘｘｉ）８．０〜８．５ＭＨｚ、（ｘｘｉｉ）８．５〜９．０ＭＨｚ、（ｘｘｉｉｉ）９．０〜９．５ＭＨｚ、（ｘｘｉｖ）９．５〜１０．０ＭＨｚ、および（ｘｘｖ）＞１０．０ＭＨｚからなる群から選択される周波数を有するＡＣまたはＲＦ電圧を印加するように構成および適合される、請求項３４または３５に記載の質量分析計。
【請求項３７】
前記第２のイオントラップまたはイオンガイドは、１ビームまたはグループのイオンを受け取り、前記１ビームまたはグループのイオンを変換または分割して、複数のまたは少なくとも１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９もしくは２０個の別々のパケットのイオンが任意の特定の時間に前記第２のイオントラップまたはイオンガイド内に閉じ込められ、かつ／または隔離されるように構成および適合され、各パケットのイオンは、前記第２のイオントラップまたはイオンガイド内に形成される別々の軸方向ポテンシャル井戸内に別々に閉じ込められ、かつ／または隔離される、先行する請求項のいずれかに記載の質量分析計。
【請求項３８】
前記質量分析計は、一動作モードにおいて、少なくともいくつかのイオンを前記第２のイオントラップまたはイオンガイドの軸方向長さの少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％または１００％を通って、またはそれに沿って上流および／または下流へ駆動するように構成および適合される手段をさらに含む、先行する請求項のいずれかに記載の質量分析計。
【請求項３９】
前記質量分析計は、少なくともいくつかのイオンを前記第２のイオントラップまたはイオンガイドの軸方向長さの少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％または１００％に沿って上流および／または下流へ駆動するために、１つ以上の過渡ＤＣ電圧もしくはポテンシャルまたは１つ以上の過渡ＤＣ電圧もしくはポテンシャル波形を前記第２のイオントラップまたはイオンガイドを形成する前記電極に印加するように構成および適合される第３の過渡ＤＣ電圧手段をさらに含む、先行する請求項のいずれかに記載の質量分析計。
【請求項４０】
前記質量分析計は、少なくともいくつかのイオンを前記第２のイオントラップまたはイオンガイドの軸方向長さの少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％または１００％に沿って上流および／または下流へ駆動するために、２つ以上の位相シフトＡＣまたはＲＦ電圧を前記第２のイオントラップまたはイオンガイドを形成する電極に印加するように構成および適合されるＡＣまたはＲＦ電圧手段をさらに含む、先行する請求項のいずれかに記載の質量分析計。
【請求項４１】
前記質量分析計は、一動作モードにおいて、前記第２のイオントラップまたはイオンガイドの少なくとも一部を（ｉ）＞０．０００１ｍｂａｒ、（ｉｉ）＞０．００１ｍｂａｒ、（ｉｉｉ）＞０．０１ｍｂａｒ、（ｉｖ）＞０．１ｍｂａｒ、（ｖ）＞１ｍｂａｒ、（ｖｉ）＞１０ｍｂａｒ、（ｖｉｉ）＞１ｍｂａｒ、（ｖｉｉｉ）０．０００１〜１００ｍｂａｒ、および（ｉｘ）０．００１〜１０ｍｂａｒからなる群から選択される圧力に維持するように構成および適合される手段をさらに含む、先行する請求項のいずれかに記載の質量分析計。
【請求項４２】
前記質量分析計は、イオンを前記第２のイオントラップまたはイオンガイド中へ加速させるように構成および適合される第２の加速手段をさらに含み、一動作モードにおいて前記イオンの少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％または１００％が前記第２のイオントラップまたはイオンガイドに入射する際にフラグメンテーションまたは反応するようにされる、先行する請求項のいずれかに記載の質量分析計。
【請求項４３】
前記質量分析計は、前記第２のイオントラップまたはイオンガイドに入射する前にイオンが通るポテンシャル差を、イオンが前記第２のイオントラップまたはイオンガイドに入射する際にイオンが実質的にフラグメンテーションまたは反応される比較的高いフラグメンテーションまたは反応動作モードと、前記第２のイオントラップまたはイオンガイドに入射する際に実質的により少ないイオンがフラグメンテーションまたは反応されるか、または実質的にイオンがフラグメンテーションまたは反応されない比較的低いフラグメンテーションまたは反応動作モードとを切り替えるか、または繰り返し切り替えるように構成および適合される制御システムをさらに含む、先行する請求項のいずれかに記載の質量分析計。
【請求項４４】
前記比較的高いフラグメンテーションまたは反応動作モードにおいて、前記第２のイオントラップまたはイオンガイドに入射するイオンは、（ｉ）≧１０Ｖ、（ｉｉ）≧２０Ｖ、（ｉｉｉ）≧３０Ｖ、（ｉｖ）≧４０Ｖ、（Ｖ）≧５０Ｖ、（ｖｉ）≧６０Ｖ、（ｖｉｉ）≧７０Ｖ、（ｖｉｉｉ）≧８０Ｖ、（ｉｘ）≧９０Ｖ、（ｘ）≧１００Ｖ、（ｘｉ）≧１１０Ｖ、（ｘｉｉ）≧１２０Ｖ、（ｘｉｉｉ）≧１３０Ｖ、（ｘｉｖ）≧１４０Ｖ、（ｘｖ）≧１５０Ｖ、（ｘｖｉ）≧１６０Ｖ、（ｘｖｉｉ）≧１７０Ｖ、（ｘｖｉｉｉ）≧１８０Ｖ、（ｘｉｘ）≧１９０Ｖ、および（ｘｘ）≧２００Ｖからなる群から選択されるポテンシャル差を介して加速される、請求項４３に記載の質量分析計。
【請求項４５】
前記比較的低いフラグメンテーションまたは反応動作モードにおいて、前記第２のイオントラップまたはイオンガイドに入射するイオンは、（ｉ）≦２０Ｖ、（ｉｉ）≦１５Ｖ、（ｉｉｉ）≦１０Ｖ、（ｉｖ）≦５Ｖ、および（ｖ）≦１Ｖからなる群から選択されるポテンシャル差を介して加速される、請求項４３または４４に記載の質量分析計。
【請求項４６】
前記質量分析計は、前記デバイスの上流および／または下流に配置されるイオンゲートまたは偏向システムをさらに含み、前記イオンゲートまたは偏向システムは、前記デバイスを通る望ましくない通過時間または望ましくないイオン移動度、質量電荷比またはイオン移動度の電界強度に対する変化率を有する前記デバイスを出射するイオンを減衰させるように構成される、先行する請求項のいずれかに記載の質量分析計。
【請求項４７】
前記質量分析計は、前記第１のイオントラップまたはイオンガイドの上流および／または下流に配置される第１の質量フィルタまたは質量分析器をさらに含む、先行する請求項のいずれかに記載の質量分析計。
【請求項４８】
前記第１の質量フィルタまたは質量分析器は、（ｉ）四重極ロッドセット質量フィルタまたは質量分析器、（ｉｉ）飛行時間質量フィルタまたは質量分析器、（ｉｉｉ）ウィーンフィルタ、および（ｉｖ）扇形磁場質量フィルタまたは質量分析器からなる群から選択される、請求項４７に記載の質量分析計。
【請求項４９】
一動作モードにおいて、
（ｉ）前記第１の質量フィルタまたは質量分析器は、実質的に非分解またはイオンガイド動作モードにおいて動作されるか、または
（ｉｉ）前記第１の質量フィルタまたは質量分析器がスキャンされるか、または前記第１の質量フィルタまたは質量分析器の質量電荷比移送ウィンドウが時間とともに変更される、請求項４７または４８に記載の質量分析計。
【請求項５０】
前記質量分析計は、前記第２のイオントラップまたはイオンガイドの上流および／または下流に配置される第２の質量フィルタまたは質量分析器をさらに含む、先行する請求項のいずれかに記載の質量分析計。
【請求項５１】
前記第２の質量フィルタまたは質量分析器は、（ｉ）四重極ロッドセット質量フィルタまたは質量分析器、（ｉｉ）飛行時間質量フィルタまたは質量分析器、（ｉｉｉ）ウィーンフィルタ、および（ｉｖ）扇形磁場質量フィルタまたは質量分析器からなる群から選択される、請求項５０に記載の質量分析計。
【請求項５２】
一動作モードにおいて、
（ｉ）前記第２の質量フィルタまたは質量分析器は、実質的に非分解またはイオンガイド動作モードにおいて動作されるか、または
（ｉｉ）前記第２の質量フィルタまたは質量分析器がスキャンされるか、または前記第２の質量フィルタまたは質量分析器の質量電荷比移送ウィンドウが時間とともに変更される、請求項５０または５１に記載の質量分析計。
【請求項５３】
一動作モードにおいて、前記デバイスの動作あるいは前記デバイスから現れ、かつ／またはそこへ移送されるイオンのイオン移動度もしくはイオン移動度の電界強度に対する変化率に同期して、前記第１の質量フィルタもしくは質量分析器および／または前記第２の質量フィルタもしくは質量分析器がスキャンされるか、または前記第１の質量フィルタもしくは質量分析器および／または前記第２の質量フィルタもしくは質量分析器の質量電荷比移送ウィンドウが時間とともに変更される、請求項４７〜５２のいずれかに記載の質量分析計。
【請求項５４】
一動作モードにおいて、前記第２の質量フィルタまたは質量分析器に同期して、前記第１の質量フィルタまたは質量分析器がスキャンされるか、または前記第１の質量フィルタまたは質量分析器の質量電荷比移送ウィンドウが時間とともに変更される、請求項４７〜５３のいずれかに記載の質量分析計。
【請求項５５】
前記質量分析計は、イオンを衝突誘起解離（「ＣＩＤ」）によってフラグメンテーションするように構成および適合される衝突、フラグメンテーションまたは反応デバイスをさらに含む、先行する請求項のいずれかに記載の質量分析計。
【請求項５６】
前記質量分析計は、（ｉ）表面誘起解離（「ＳＩＤ」）フラグメンテーションデバイス、（ｉｉ）電子移動解離フラグメンテーションデバイス、（ｉｉｉ）電子捕獲解離フラグメンテーションデバイス、（ｉｖ）電子衝突または衝撃解離フラグメンテーションデバイス、（ｖ）光誘起解離（「ＰＩＤ」）フラグメンテーションデバイス、（ｖｉ）レーザ誘起解離フラグメンテーションデバイス、（ｖｉｉ）赤外放射誘起解離デバイス、（ｖｉｉｉ）紫外放射誘起解離デバイス、（ｉｘ）ノズル−スキマ間インターフェースフラグメンテーションデバイス、（ｘ）インソースフラグメンテーションデバイス、（ｘｉ）イオン源衝突誘起解離フラグメンテーションデバイス、（ｘｉｉ）熱または温度源フラグメンテーションデバイス、（ｘｉｉｉ）電界誘起フラグメンテーションデバイス、（ｘｉｖ）磁場誘起フラグメンテーションデバイス、（ｘｖ）酵素消化または酵素分解フラグメンテーションデバイス、（ｘｖｉ）イオン−イオン反応フラグメンテーションデバイス、（ｘｖｉｉ）イオン−分子反応フラグメンテーションデバイス、（ｘｖｉｉｉ）イオン−原子反応フラグメンテーションデバイス、（ｘｉｘ）イオン−メタステーブルイオン反応フラグメンテーションデバイス、（ｘｘ）イオン−メタステーブル分子反応フラグメンテーションデバイス、（ｘｘｉ）イオン−メタステーブル原子反応フラグメンテーションデバイス、（ｘｘｉｉ）イオンを反応させて付加物または生成物イオンを形成するためのイオン−イオン反応デバイス、（ｘｘｉｉｉ）イオンを反応させて付加物または生成物イオンを形成するためのイオン−分子反応デバイス、（ｘｘｉｖ）イオンを反応させて付加物または生成物イオンを形成するためのイオン−原子反応デバイス、（ｘｘｖ）イオンを反応させて付加物または生成物イオンを形成するためのイオン−メタステーブルイオン反応デバイス、（ｘｘｖｉ）イオンを反応させて付加物または生成物イオンを形成するためのイオン−メタステーブル分子反応デバイス、および（ｘｘｖｉｉ）イオンを反応させて付加物または生成物イオンを形成するためのイオン−メタステーブル原子反応デバイスからなる群から選択される衝突、フラグメンテーションまたは反応デバイスをさらに含む、先行する請求項のいずれかに記載の質量分析計。
【請求項５７】
（ｉ）前記衝突、フラグメンテーションまたは反応デバイスが前記第１のイオントラップまたはイオンガイドおよび／あるいは前記デバイスおよび／あるいは前記第２のイオントラップまたはイオンガイドの少なくとも一部を形成するか、または（ｉｉ）前記衝突、フラグメンテーションまたは反応デバイスが前記第１のイオントラップまたはイオンガイドおよび／あるいは前記デバイスおよび／あるいは前記第２のイオントラップまたはイオンガイドの上流および／または下流に配置されるか、のいずれかである、請求項５５または５６に記載の質量分析計。
【請求項５８】
前記質量分析計は、イオン源をさらに含む、先行する請求項のいずれかに記載の質量分析計。
【請求項５９】
前記イオン源は、（ｉ）エレクトロスプレーイオン化（「ＥＳＩ」）イオン源、（ｉｉ）大気圧光イオン化（「ＡＰＰＩ」）イオン源、（ｉｉｉ）大気圧化学イオン化（「ＡＰＣＩ」）イオン源、（ｉｖ）マトリックス支援レーザ脱離イオン化（「ＭＡＬＤＩ」）イオン源、（ｖ）レーザ脱離イオン化（「ＬＤＩ」）イオン源、（ｖｉ）大気圧イオン化（「ＡＰＩ」）イオン源、（ｖｉｉ）シリコンを用いた脱離イオン化（「ＤＩＯＳ」）イオン源、（ｖｉｉｉ）電子衝撃（「ＥＩ」）イオン源、（ｉｘ）化学イオン化（「ＣＩ」）イオン源、（ｘ）電界イオン化（「ＦＩ」）イオン源、（ｘｉ）電界脱離（「ＦＤ」）イオン源、（ｘｉｉ）誘導結合プラズマ（「ＩＣＰ」）イオン源、（ｘｉｉｉ）高速原子衝撃（「ＦＡＢ」）イオン源、（ｘｉｖ）液体二次イオン質量分析（「ＬＳＩＭＳ」）イオン源、（ｘｖ）脱離エレクトロスプレーイオン化（「ＤＥＳＩ」）イオン源、（ｘｖｉ）ニッケル−６３放射性イオン源、（ｘｖｉｉ）大気圧マトリックス支援レーザ脱離イオン化（「ＡＰ−ＭＡＬＤＩ」）イオン源、および（ｘｖｉｉｉ）熱スプレーイオン源からなる群から選択される、請求項５８に記載の質量分析計。
【請求項６０】
前記イオン源は、パルス化または連続イオン源を含む、請求項５８または５９に記載の質量分析計。
【請求項６１】
前記質量分析計は、分子を他の分子の混合物からイオン化の前に分離するための分離手段をさらに含み、前記分離手段は、（ｉ）高速液体クロマトグラフィ（「ＨＰＬＣ」）、（ｉｉ）陰イオン交換、（ｉｉｉ）陰イオン交換クロマトグラフィ、（ｉｖ）陽イオン交換、（ｖ）陽イオン交換クロマトグラフィ、（ｖｉ）イオン対逆相クロマトグラフィ、（ｖｉｉ）クロマトグラフィ、（ｖｉｉｉ）１次元電気泳動、（ｉｘ）多次元電気泳動、（ｘ）サイズ排除、（ｘｉ）親和性、（ｘｉｉ）逆相クロマトグラフィ、（ｘｉｉｉ）キャピラリー電気泳動クロマトグラフィ（「ＣＥＣ」）、（ｘｉｖ）電気泳動、（ｘｖ）イオン移動度分離、（ｘｖｉ）フィールド非対称イオン移動度分離（「ＦＡＩＭＳ」）、および（ｘｖｉ）キャピラリー電気泳動からなる群から選択される手段によって分子を分離するように構成される、請求項５８、５９または６０に記載の質量分析計。
【請求項６２】
前記イオン源には、所定期間にわたり溶離剤が提供され、前記溶離剤は、液体クロマトグラフィまたはキャピラリー電気泳動によって混合物から分離されてきたものである、請求項５８〜６１のいずれかに記載の質量分析計。
【請求項６３】
前記イオン源には、所定期間にわたり溶離剤が提供され、前記溶離剤は、ガスクロマトグラフィによって混合物から分離されてきたものである、請求項５８〜６１のいずれかに記載の質量分析計。
【請求項６４】
前記質量分析計は、質量分析器をさらに含む、先行する請求項のいずれかに記載の質量分析計。
【請求項６５】
前記質量分析器は、前記第２のイオントラップまたはイオンガイドの下流に配置される、請求項６４に記載の質量分析計。
【請求項６６】
前記質量分析器は、（ｉ）四重極質量分析器、（ｉｉ）２Ｄまたはリニア四重極質量分析器、（ｉｉｉ）ポールまたは３Ｄ四重極質量分析器、（ｉｖ）ペニングトラップ質量分析器、（ｖ）イオントラップ質量分析器、（ｖｉ）扇形磁場質量分析器、（ｖｉｉ）イオンサイクロトロン共鳴（「ＩＣＲ」）質量分析器、（ｖｉｉｉ）フーリエ変換イオンサイクロトロン共鳴（「ＦＴＩＣＲ」）質量分析器、（ｉｘ）静電またはオービトラップ質量分析器、（ｘ）フーリエ変換静電またはオービトラップ質量分析器、（ｘｉ）フーリエ変換質量分析器、（ｘｉｉ）飛行時間質量分析器、（ｘｉｉｉ）直交加速飛行時間質量分析器、（ｘｉｖ）軸方向加速飛行時間質量分析器、および（ｘｖ）四重極ロッドセット質量フィルタまたは質量分析器からなる群から選択される、請求項６４または６５に記載の質量分析計。
【請求項６７】
質量分析の方法であって、
第１のイオントラップまたはイオンガイドを準備するステップと、
イオンをそのイオン移動度またはイオン移動度の電界強度に対する変化率にしたがってデバイス内で分離するステップであって、前記デバイスは前記第１のイオントラップまたはイオンガイドの下流に配置されるステップと、
前記デバイスの下流に配置される第２のイオントラップまたはイオンガイドを準備するステップと、
イオンを前記第２のイオントラップまたはイオンガイドから前記デバイスへ通すか、またはそこへ移送するステップとを含む、質量分析の方法。
【請求項６８】
イオンをそのイオン移動度またはイオン移動度の電界強度に対する変化率にしたがって分離するためのデバイスを含む質量分析計であって、
一動作モードにおいて、第１の時間に、イオンは、第１の方向で前記デバイスに通され、および第２の後の時間に、イオンは、第２の方向で前記デバイスに通され、前記第２の方向は、前記第１の方向とは異なるかまたは反対である、質量分析計。
【請求項６９】
質量分析の方法であって、
イオンをそのイオン移動度またはイオン移動度の電界強度に対する変化率にしたがってデバイス内で分離するステップと、
イオンを第１の時間に第１の方向で前記デバイスに通し、およびイオンを第２の後の時間に第２の方向で前記デバイスに通し、前記第２の方向は、前記第１の方向とは異なるかまたは反対である、ステップとを含む、質量分析の方法。
【請求項７０】
イオンをそのイオン移動度またはイオン移動度の電界強度に対する変化率にしたがって分離するためのデバイスと、
前記デバイスから現れかつ第１の方向に移送されているイオンを受け取るように構成されるイオントラップまたはイオンガイドと、
前記デバイスから現れるイオンを、前記イオントラップまたはイオンガイドに入射する際に、フラグメンテーションまたは反応させて、複数のフラグメント、娘、生成物または付加物イオンが形成されるように構成および適合される加速手段とを含む質量分析計であって、
一動作モードにおいて、前記複数のフラグメント、娘、生成物または付加物イオンの少なくともいくつかは、前記イオントラップまたはイオンガイドから前記デバイスへ、前記第１の方向とは異なるかまたは反対である第２の方向に移送または通される、質量分析計。
【請求項７１】
質量分析の方法であって、
イオンをそのイオン移動度またはイオン移動度の電界強度に対する変化率にしたがってデバイス内で分離するステップと、
前記デバイスから現れかつ第１の方向に移送されているイオンを受け取るように構成されるイオントラップまたはイオンガイドを準備するステップと、
前記デバイスから現れるイオンを加速して、前記イオンが前記イオントラップまたはイオンガイドに入射する際にフラグメンテーションまたは反応されて、複数のフラグメント、娘、生成物または付加物イオンが生成されるようにするステップと、
前記複数のフラグメント、娘、生成物または付加物イオンの少なくともいくつかを前記イオントラップまたはイオンガイドから前記デバイスへ、前記第１の方向とは異なるかまたは反対である第２の方向に、移送または通すステップとを含む、質量分析の方法。
【請求項７２】
第１のイオントラップまたはイオンガイドと、
イオンをそのイオン移動度またはイオン移動度の電界強度に対する変化率にしたがって分離するデバイスであって、前記デバイスは、前記第１のイオントラップまたはイオンガイドの下流に配置される、デバイスと、
前記第１のイオントラップまたはガイドの下流に配置される第２のイオントラップまたはイオンガイドとを含む質量分析計であって、
一動作モードにおいて、イオンは、前記第１のイオントラップまたはイオンガイドから前記デバイスへおよび前方の前記第２のイオントラップまたはイオンガイドへ通され、この際に、前記イオンの少なくともいくつかまたは前記イオン由来の少なくともいくつかのフラグメント、娘、生成物または付加物イオンは、次いで前記第２のイオントラップまたはイオンガイドから前記デバイスへおよび前方の前記第１のイオントラップまたはイオンガイドへ通される、質量分析計。
【請求項７３】
質量分析の方法であって、
第１のイオントラップまたはイオンガイドを準備するステップと、
イオンをそのイオン移動度またはイオン移動度の電界強度に対する変化率にしたがって分離するデバイスを準備するステップであって、前記デバイスは前記第１のイオントラップまたはイオンガイドの下流に配置されるステップと、
前記第１のイオントラップまたはガイドの下流に配置される第２のイオントラップまたはイオンガイドを準備するステップと、
イオンを前記第１のイオントラップまたはイオンガイドから前記デバイスへおよび前方の第２のイオントラップまたはイオンガイドへ通すステップと、
次いで、前記イオンの少なくともいくつかまたは前記イオン由来の少なくともいくつかのフラグメント、娘、生成物または付加物イオンを、前記第２のイオントラップまたはイオンガイドから前記デバイスへおよび前方の前記第１のイオントラップまたはイオンガイドへ通すステップとを含む、質量分析の方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公表番号】特表２００９−５１６３２７（Ｐ２００９−５１６３２７Ａ）
【公表日】平成２１年４月１６日（２００９．４．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−５３９４９８（Ｐ２００８−５３９４９８）
【出願日】平成１８年１１月１０日（２００６．１１．１０）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＧＢ２００６／００４２０２
【国際公開番号】ＷＯ２００７／０５４７１２
【国際公開日】平成１９年５月１８日（２００７．５．１８）
【出願人】（５０４１４２０９７）マイクロマス ユーケー リミテッド (57)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２１年４月１６日（２００９．４．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１１月１０日（２００６．１１．１０）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＧＢ２００６／００４２０２
【国際公開番号】ＷＯ２００７／０５４７１２
【国際公開日】平成１９年５月１８日（２００７．５．１８）
【出願人】（５０４１４２０９７）マイクロマス ユーケー リミテッド (57)
【Ｆターム（参考）】
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