在本发明专利技术的电离装置中，从DART电离单元(10)的喷嘴(18)喷出的气体将试样(25)中的成分气化并电离。在该过程中未被电离的气体状的试样成分分子通过与因针电极(20)的电晕放电所生成的反应离子反应而得以电离。如此，通过以两个阶段将试样成分分子电离，使得电离效率得到改善。此外，针电极支承机构(21)对所述针电极(20)的位置或角度进行调整来控制电位梯度。因此，可将特定的来源于试样的离子物质高效地导入至离子导入管(31)并高灵敏度地进行检测。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电离装置及质谱仪
本专利技术主要涉及一种用作质谱仪的离子源的电离装置、以及使用该电离装置的质谱仪，更详细而言，涉及一种在大气压环境下将试样中的成分电离的电离装置及质谱仪。
技术介绍
作为在质谱仪中将试样成分电离的方法，已知有各种电离法。这些电离法可大致分为在真空环境下进行电离的方法和在大致大气压环境下进行电离的方法，后者通常统称为大气压电离法(API＝AtmosphericPressureIonization)。大气压电离法具有如下优点：无须将电离室内抽真空，此外，液体状的试样或者包含大量水分的试样等在真空环境中难以操作的试样也可容易地电离。在熟知的大气压电离法中，有液相色谱质谱仪等中所使用的电喷雾电离法(ESI＝ElectroSprayIonization)或大气压化学电离法(APCI＝AtmosphericPressureChemicalIonization)等，但近年来，新的大气压电离法被陆续开发或提出来，受到业界的关注。这些新的大气压电离法大多是按照希望简便地对我们身边的周边环境(Ambient)中所存在的物质本身进行分析这样的要求而开发的，这些电离法称为敞开式电离(AmbientIonization)法，利用这些电离法的质谱分析称为敞开式质谱分析(AmbientMassSpectrometry)(参考非专利文献1～3等)。虽然难以严格地定义敞开式电离法，但通常而言，无须进行特别的试样的制备或预处理即可实时、就地(insitu)进行测量可以说是其基本概念。作为代表性的敞开式电离法，有实时直接分析(DART＝DirectAnalysisinRealTime)法、解吸电喷雾电离(DESI＝DesorptionElectroSprayIonization)法等，但如非专利文献2、3所示，探针电喷雾电离(PESI＝ProbeElectroSprayIonization)法、电喷雾辅助/激光解吸电离(ELDI＝ElectroSprayLaserDesorptionIonization)法、大气压固体分析探针(ASAP＝AtmosphericSolidsAnalysisProbe)法等多种多样的电离法也包含在敞开式电离法内。例如，在DART法中，仅通过将固体状或液体状的试样插入混有加热后的气体的激发状态的水分子的喷雾流，就能进行该试样中的成分的电离。另一方面，在DESI法中，通过将带电溶剂的微小液滴喷雾至试样，可进行试样中的成分的电离。因此，这些电离法具有如下优点：无须用于进行电离的特别的试样制备；离子源的结构简单，成本上也较为有利；从外部供给以进行电离的只有惰性气体，因此操作也较为容易；由于不会对试样喷洒溶剂等液体，因此分析后的试样的处理也较为简便。近年来，随着质谱仪的利用领域扩大、分析对象物质的多样化等，希望对试样中所含的极微量的化合物进行高精度检测的要求越来越强烈。因此，对于离子源也要求进一步的高灵敏度化，这一点在上述的大气压电离法的离子源、敞开式电离法的离子源中也是一样的。例如，在上述DART离子源中，尝试有通过如下手段来达到高灵敏度化：使试样相对于喷雾流的配置最佳化(参考非专利文献4～6)；改善来源于试样的离子向质量分析部的导入效率(参考非专利文献7)；或者改善使用红外激光的试样中的成分的气化效率(参考非专利文献8)等。现有技术文献专利文献专利文献1：日本专利特开2013-37962号公报非专利文献非专利文献1：高山光男，《入门讲座用于质谱仪的电离法总论》，分析2009年第1期，日本化学分析学会非专利文献2：高山光男及其他3人，《现代质谱学从基础原理到应用研究》，化学同人，2013年1月15日发行非专利文献3：ミンゾン·ファン(Min-ZongHuang)及其他3人，《敞开式电离质谱：教程(Ambientionizationmassspectrometry:Atutorial)》，AnalyticaChemicaActa，2011年，702卷，pp.1-15非专利文献4：《12DIP-itHolder》，美国IonSense公司，[2013年7月22日检索]，网址＜URL:http://www.ionsense.com/12_dip_its＞非专利文献5：《DirectCapillary》，美国IonSense公司，[2013年7月22日检索]，网址＜URL:http://www.ionsense.com/single_pusher＞非专利文献6：《AdjustableTweezerBase》，美国IonSense公司，[2013年7月22日检索]，网址＜URL:http://www.ionsense.com/tweezers＞非专利文献7：《SVP-45A》，美国IonSense公司，[2013年7月22日检索]，网址＜URL:http://www.ionsense.com/dart_svpa＞非专利文献8：《InfraredDirectAnalysisinRealTimeMassSpectrometry》，美国Opotek公司，[2013年7月22日检索]，网址＜URL:http://www.opotek.com/app_notes/MS/IR_DART_MS.pdf＞
技术实现思路
专利技术要解决的问题然而，在如上所述的DART离子源的以往的高灵敏度化方法中，灵敏度提高有限。其原因在于，以往的高灵敏度方法大多针对试样的气化效率的提高或者所生成的离子的收集效率的提高，并非使从试样气化而得的成分也就是说气体状分子电离的效率本身提高这样的尝试。不仅是DART离子源，通常，在与试样的气化同时或者继试样的气化之后进行电离的离子源中，气体状分子中得以电离的只是一部分，大部分被排放掉而不会被用于质谱分析。因此，要提高离子源的灵敏度，提高试样的气化效率自不用说，重要的是提高电离效率本身。此外，尤其是在敞开式电离法中，通常而言，没有通过液相色谱法等进行成分分离的试样被直接供予分析，因此大量夹杂成分与作为分析对象的目标成分一起同时被电离。因此，质谱中会混存目标成分的波峰和夹杂成分的波峰，即使单纯提高灵敏度也难以提高目标成分的分析精度。因此，较理想为仅将特定成分的灵敏度选择性地提高，但这种操作在以往的高灵敏度方法中难以实现。本专利技术是鉴于这种问题而成，其目的在于提供一种电离装置以及使用该电离装置的质谱仪，所述电离装置主要是提高离子源中的离子的生成效率本身，从而将更多的来源于试样的离子供予质谱分析，由此可提高分析灵敏度。此外，本专利技术的另一目的在于提供一种可提高来源于试样中的特定成分的离子的生成效率的电离装置以及使用该电离装置的质谱仪。解决问题的技术手段本申请专利技术者在长年持续研究电离的机制等的过程中，开发了一种基于不同于现有大气压电晕放电电离法的构思的新颖的大气压电晕放电电离法，并在专利文献1等中提了出来。该大气压电晕放电电离法中，虽然将试样成分电离的机制本身与APPI等中所使用的普通大气压电晕放电电离法相同，但通过对电晕放电用针电极的形状及其配置、或者施加至针电极的电压进行优化，可调整化学反应所形成的电离区域的电位梯度，控制用于电离的反应离子物质。本申请专利技术者为了改善利用上述以往的大气压电离法或者敞开式电离法的电本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种电离装置，其在大气压环境下生成来源于试样的离子，并使该离子通过离子导入开口而导入至气压更低的后级，所述电离装置的特征在于，包括：a)第1电离部，其在大气压环境下使固体状或液体状的试样中的试样成分一边气化或解吸一边电离；以及b)第2电离部，其包括：配置在由所述第1电离部生成的包含离子的气体状分子到达至所述离子导入开口为止的区域内，顶端部形成为曲面状的针电极；用于调整所述针电极相对于所述离子导入开口的相对位置及/或相对角度的电离条件调整部；以及对所述针电极施加高电压的电压施加部，所述第2电离部从所述电压施加部对所述针电极施加电压而产生电晕放电，通过该电晕放电将大气成分或溶剂分子电离而生成反应离子，从而通过试样分子与该反应离子的反应将该试样分子电离。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种电离装置，其在大气压环境下生成来源于试样的离子，并使该离子通过离子导入开口而导入至气压更低的后级，所述电离装置的特征在于，包括：a)第1电离部，其在大气压环境下使固体状或液体状的试样中的试样成分一边气化或解吸一边电离；以及b)第2电离部，其包括：配置在由所述第1电离部生成的包含离子的气体状分子到达至所述离子导入开口为止的区域内，顶端部形成为曲面状的针电极；形成有所述离子导入开口的对向电极；用于调整所述针电极相对于所述离子导入开口的相对位置及/或相对角度的电离条件调整部；以及对所述针电极施加高电压的电压施加部，所述第2电离部从所述电压施加部对所述针电极施加电压而在所述针电极和所述对向电极之间产生电晕放电，通过该电晕放电将大气成分或溶剂分子电离而生成反应离子，从而通过试样分子与该反应离子的反应将该试样分子电离。2.根据权利要求1所述的电离装置，其特征在于，所述电压施加部可调整电压，通过利用所述电离条件调整部来调整针电极相对于离子导入开口的相对位置及/或相对角度，并调整从所述电压施加部施加至针电极的电压，由此可...
【专利技术属性】
技术研发人员：关本奏子，高山光男，奥村大辅，
申请(专利权)人：株式会社岛津制作所，公立大学法人横浜市立大学，
类型：发明
国别省市：日本;JP
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