加速电压产生部(7)通过利用开关部(74)将由高电压电源部(75)生成的直流高电压驱动为接通/断开来生成施加于挤出电极(11)的高电压脉冲。从控制部(6)经由初级侧驱动部(71)、变压器(72)以及次级侧驱动部(73)向开关部(74)供给驱动用脉冲信号。重复测量的测量周期是根据m/z范围来变更的，初级电压控制部(61)以根据测量周期来变更初级侧电压的方式控制初级侧电源部(76)，对从初级侧驱动部(71)施加于变压器(72)的初级绕组两端的电压进行调整。向开关部(74)供给的脉冲信号由于LC谐振而过冲，因其影响使得该脉冲信号的在上升开始时间点的电压根据测量周期而不同，但是通过调整所述初级侧电压，能够与在上升开始时间点的电压的不同无关地校正其上升的斜线横穿MOSFET的阈值电压的定时的偏差。其结果，能够不管测量周期如何都实现高的质量精度。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】飞行时间型质谱分析装置
本专利技术涉及一种飞行时间型质谱分析装置，更详细地说涉及周期性地重复执行对从离子射出部射出并飞行于飞行空间的离子进行检测这样的测量动作的飞行时间型质谱分析装置。
技术介绍
在飞行时间型质谱分析装置(TOFMS)中，从离子射出部射出源自试样的各种离子，测量该离子飞行一定飞行距离所需的飞行时间。飞行的离子具有与其质荷比m/z相应的速度，因此上述飞行时间是与该离子的质荷比相应的时间，能够根据飞行时间来求出质荷比。图14是一般的正交加速方式TOFMS(以下，有时称为“OA-TOFMS”)的概要结构图。在图14中，在未图示的离子源中由试样生成的离子如图中箭头所示那样在Z轴方向上被导入到离子射出部1。离子射出部1包括对置地配置的平板状的挤出电极11和栅格状的引出电极12。加速电压产生部7根据来自控制部6的控制信号来在规定的定时分别向挤出电极11或引出电极12或者这两个电极施加规定的高电压脉冲。由此，在挤出电极11与引出电极12之间穿过的离子在X轴方向上被付与加速能量，从离子射出部1射出并被送入到飞行空间2。离子在作为无电场的飞行空间2中飞行之后入射到反射器3。反射器3包括圆环状的多个反射电极31和背板32，从反射电压产生部8对该反射电极31和背板32分别施加规定的直流电压。由此，在被反射电极31包围的空间中形成反射电场，离子由于该电场而被反射，再次在飞行空间2中飞行后到达检测器4。检测器4生成与到达的离子的量相应的离子强度信号并输入到数据处理部5。数据处理部5将从离子射出部1射出离子的时间点设为飞行时间零点来制作表示飞行时间与离子强度信号的关系的飞行时间谱，根据预先求出的质量校正信息来将飞行时间换算为质荷比，由此计算质谱。在上述OA-TOFMS的离子射出部1中，需要在射出离子时将短的时宽且kV级的高电压脉冲施加于挤出电极11、引出电极12。为了生成这样的高电压脉冲，以往使用如专利文献1公开那样的电源装置(在该文献中称为脉冲发生器电源)。该电源装置构成为包括：脉冲产生部，其生成用于控制产生高电压脉冲的定时的脉冲信号；脉冲变压器，其将以低电压进行动作的控制系统电路与以高电压进行动作的电力系统电路之间电气地绝缘，并且从控制系统电路向电力系统电路传输上述脉冲信号；驱动电路，其与该变压器的次级绕组连接；高电压电路，其生成直流高电压；以及开关元件，其由MOSFET构成，该开关元件根据通过上述驱动电路提供的控制电压来将上述高电压电路的直流电压接通/断开以使该直流电压脉冲化。此外，这样的电路不限于用于TOFMS，一般用于生成高电压脉冲(参照专利文献2、3等)。另外，在具备电喷雾离子源等大气压离子源的OA-TOFMS的前级设置有液相色谱仪(LC)的LC-TOFMS中，为了无遗漏地检测从LC的柱出口连续地导入到TOFMS的大气压离子源内的试样液中含有的各种物质，在TOFMS中以规定周期重复执行遍及规定时间范围的测量动作。该测量的重复周期越长，则制作的色谱上的测量点时间间隔越宽，目标物质的峰波形形状的精度下降从而导致定量性的下降。因此，为了尽可能缩短色谱上的测量点时间间隔，以往进行如下控制：在测量飞行时间短的低质荷比范围的离子的情况下使测量周期相对地缩短，在测量飞行时间长的高质荷比范围的离子的情况下使测量周期相对地加长。具体地说，例如进行如下控制：在m/z2000左右以下的低质荷比范围内将测量周期改变为125[μs]，在m/z2000～10000左右的中质荷比范围内将测量周期改变为250[μs]，在m/z10000～40000左右的高质荷比范围内将测量周期改变为500[μs]。能够通过变更施加于离子射出部1的挤出电极11、引出电极12的高电压脉冲的产生时间间隔来进行如上所述的测量周期的变更。即，即使在变更测量周期的情况下，除高电压脉冲的产生时间间隔以外的参数例如脉宽(脉冲施加时间)等也与测量周期无关，是固定的。在如上所述的高电压脉冲生成用的电源装置中，无法避免从向脉冲变压器输入的脉冲信号的上升时间点至作为该电源装置的输出的、高电压脉冲上升的时间点为止产生一些时延，但是只要高电压脉冲的电压值(脉冲峰值)相同，原理上上述时延就应该不受测量周期的影响而是固定的。然而，本专利技术人发现如下情况：在以往的OA-TOFMS中，在变更了测量周期的情况下从电源装置输出的高电压脉冲的上升会产生时间上的变动。在TOFMS中，以离子被射出或者离子被加速的时间点为起点来测量各离子的飞行时间。因此，为了提高质荷比的测量精度，需要尽可能使飞行时间的测量开始时间点与用于离子射出的高电压脉冲实际被施加于挤出电极等的定时一致。当如上所述那样根据测量周期的不同而高电压脉冲的上升产生时间上的变动时，即使是质荷比相同的离子，飞行时间也产生与由该时间上的变动引起的测量开始时间点与离子射出时间点的时间偏差相当的量的差异，产生质量偏差。其结果，当变更测量周期时导致质量精度下降。为了避免这种情况，而针对不同的测量周期中的每个测量周期使用表示飞行时间与准确的质荷比的对应关系的质量校正信息来进行从飞行时间向质荷比的换算即可，但是为了制作质量校正信息，需要实测含有准确的质荷比已知的物质的标准试样，因此按每个测量周期准备质量校正信息是非常麻烦且费事的工作。专利文献1：日本特开2001-283767号公报专利文献2：日本特开平5-304451号公报专利文献3：美国专利第4511815号说明书
技术实现思路
专利技术要解决的问题本专利技术是为了解决上述问题而完成的，其目的在于提供一种即使在变更重复测量的测量周期的情况下也使飞行时间的测量开始时间点与离子射出时间点之间的时间偏差减小、从而无论测量周期如何都能够实现高的质量精度的飞行时间型质谱分析装置。用于解决问题的方案为了解决上述问题而完成的本专利技术是一种飞行时间型质谱分析装置，以规定周期重复进行遍及规定的飞行时间范围的测量，所述飞行时间型质谱分析装置的特征在于，具备：a)离子射出部，其通过由施加于电极的电压形成的电场的作用来向测量对象的离子提供加速能量，从而使该离子向飞行空间射出；b)高电压脉冲生成部，其向所述离子射出部的所述电极施加离子射出用的高电压脉冲，包括直流电源部、变压器、初级侧驱动电路部、次级侧驱动电路部、开关元件以及初级侧电源部，其中，所述直流电源部产生直流高电压，所述变压器包括初级绕组和次级绕组，所述初级侧驱动电路部被输入用于射出离子的脉冲信号，根据该脉冲信号向所述变压器的初级绕组供给驱动电流，所述次级侧驱动电路部与所述变压器的次级绕组连接，所述开关元件通过该次级侧驱动电路部被驱动为接通/断开，使由所述直流电源部得到的直流高电压脉冲化，所述初级侧电源部生成通过所述初级侧驱动电路部施加于所述变压器的初级绕组的两端的电压；以及c)控制部，其对所述初级侧电源部进行控制，使得根据要执行的测量的测量周期来改变施加于所述高电压脉冲生成部中的所述变压器的初级绕组的两端的电压。本专利技术人通过实验发现随着上述的测量周期的变更而产生高电压脉冲的上升的时间上的变动的原因基于如下机理。即，在本专利技术所涉及的飞行时间型质谱分析装置中，当为了从离子射出部射出离子而向高电压脉冲生成部的初级侧驱动电路部输入了脉冲信号时，经由变压器和次级侧驱动电路部向本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种飞行时间型质谱分析装置，以规定周期重复进行遍及规定的飞行时间范围的测量，所述飞行时间型质谱分析装置的特征在于，具备：a)离子射出部，其通过由施加于电极的电压形成的电场的作用来向测量对象的离子提供加速能量，从而使该离子向飞行空间射出；b)高电压脉冲生成部，其向所述离子射出部的所述电极施加离子射出用的高电压脉冲，包括直流电源部、变压器、初级侧驱动电路部、次级侧驱动电路部、开关元件以及初级侧电源部，其中，所述直流电源部产生直流高电压，所述变压器包括初级绕组和次级绕组，所述初级侧驱动电路部被输入用于射出离子的脉冲信号，根据该脉冲信号向所述变压器的初级绕组供给驱动电流，所述次级侧驱动电路部与所述变压器的次级绕组连接，所述开关元件通过该次级侧驱动电路部被驱动为接通/断开，使由所述直流电源部得到的直流高电压脉冲化，所述初级侧电源部生成通过所述初级侧驱动电路部施加于所述变压器的初级绕组的两端的电压；以及c)控制部，其对所述初级侧电源部进行控制，使得根据要执行的测量的测量周期来改变施加于所述高电压脉冲生成部中的所述变压器的初级绕组的两端的电压。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种飞行时间型质谱分析装置，以规定周期重复进行遍及规定的飞行时间范围的测量，所述飞行时间型质谱分析装置的特征在于，具备：a)离子射出部，其通过由施加于电极的电压形成的电场的作用来向测量对象的离子提供加速能量，从而使该离子向飞行空间射出；b)高电压脉冲生成部，其向所述离子射出部的所述电极施加离子射出用的高电压脉冲，包括直流电源部、变压器、初级侧驱动电路部、次级侧驱动电路部、开关元件以及初级侧电源部，其中，所述直流电源部产生直流高电压，所述变压器包括初级绕组和次级绕组，所述初级侧驱动电路部被输入用于射出离子的脉冲信号，根据该脉冲信号向所述变压器的初级绕组供给驱动电流，所述次级侧驱动电路部与所述变压器的次级绕组连接，所述开关元件通过该次级侧驱动电路部被驱动为接通/断开，使由所述直流电源部得到的直流高电压脉冲化，所述初级侧电源部生成...
【专利技术属性】
技术研发人员：水谷司朗，
申请(专利权)人：株式会社岛津制作所，
类型：发明
国别省市：日本,JP
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