飞行时间型质谱分析装置转让专利

申请号 : CN201680078834.1

文献号 : CN108604530B

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法律信息:

相似专利:

发明人 : 水谷司朗

申请人 : 株式会社岛津制作所

摘要 :

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。

权利要求 :

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。

2.根据权利要求1所述的飞行时间型质谱分析装置,其特征在于,

所述控制部具备存储有表示多个级别的测量周期与对所述变压器的初级绕组的两端施加的施加电压之间的关系的信息的存储部,根据该存储部中存储的信息来对所述初级侧电源部进行控制。

3.根据权利要求2所述的飞行时间型质谱分析装置,其特征在于,

事先针对至少两种测量周期求出施加电压并将表示测量周期与施加电压之间的关系的信息存储到所述存储部,在执行除所述至少两种测量周期以外的测量周期的测量的情况下,所述控制部通过基于从所述存储部获取到的信息进行插值处理来计算与目标的测量周期对应的施加电压。

说明书 :

飞行时间型质谱分析装置

技术领域

[0001] 本发明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。

背景技术

[0002] 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。
[0003] 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。
[0004] 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。
[0005] 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。
[0006] 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)。
[0007] 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)。
[0008] 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。
[0009] 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]。
[0010] 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。
[0011] 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,本发明人发现如下情况: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。
[0012] 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。
[0013] 专利文献1:日本特开2001-283767号公报
[0014] 专利文献2:日本特开平5-304451号公报
[0015] 专利文献3:美国专利第4511815号说明书

发明内容

[0016] 发明要解决的问题
[0017] 本发明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。
[0018] 用于解决问题的方案
[0019] 为了解决上述问题而完成的本发明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:
[0020] 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;
[0021] 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
[0022] 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。
[0023] 本发明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,在本发明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开关元件的控制端(在MOSFET的情况下为栅极端子)施加脉冲信号。此时,利用主要由变压器的漏感和开关元件的控制端的输入电容组成的谐振电路来在该脉冲信号中产生过冲,过冲的电压(绝对值)随着时间的经过而逐渐地下降。
[0024] 通常,测量周期比到该过冲收敛为止的稳定时间短。也就是说,在要射出离子以进行测量的时间点,紧挨着该时间点之前的测量时产生的脉冲信号的过冲尚未稳定。因此,当测量周期不同时脉冲信号的在上升开始时间点的电压不同,在其影响下从脉冲信号的上升开始至达到开关元件的阈值电压为止的时间变动。这是由上述的测量周期引起高电压脉冲的上升的时间上的变动的原因。
[0025] 与此相对,在本发明所涉及的飞行时间型质谱分析装置中,施加于变压器的初级绕组的两端的电压不是固定的,能够由初级侧电源部来进行调整,控制部根据要执行的测量的测量周期来控制初级侧电源部,以改变变压器的初级绕组的两端电压。在变压器的初级绕组的两端电压为固定的情况下,施加于开关元件的控制端的脉冲信号的峰值是固定的,但是当改变变压器的初级绕组的两端电压时,施加于开关元件的控制端的脉冲信号的峰值发生变化。即,在由于改变测量周期而使脉冲信号的在上升开始时间点的电压发生变化时,在上升结束时间点的电压也发生变化。由此,上升的斜线的斜率根据测量周期来变化,不管测量周期如何都能够使该斜线横穿开关元件的阈值电压的定时几乎一致。其结果,即使测量周期不同、也就是说施加于开关元件的控制端的脉冲信号的在上升开始时间点的电压不同,也能够抑制高电压脉冲的上升的时间上的变动。
[0026] 另外,作为本发明所涉及的飞行时间型质谱分析装置的一种方式,能够设为如下结构:所述控制部具备存储有表示多个级别的测量周期与对所述变压器的初级绕组的两端施加的施加电压之间的关系的信息的存储部,根据该存储部中存储的信息来对所述初级侧电源部进行控制。
[0027] 根据该结构,能够参照预先存储于存储部中的信息来直接求出与测量周期对应的施加电压,因此装置的结构变得简单。此外,通常,存储部中存储的信息能够由本装置的制造商通过实验来事先求出。
[0028] 另外,也可以是,不需要事先针对本装置能够执行的全部的测量周期都求出施加电压,而是事先针对至少两种测量周期求出施加电压并将表示测量周期与施加电压之间的关系的信息存储到存储部,在执行除所述至少两种测量周期以外的测量周期的测量的情况下,通过基于从存储部获取到的信息进行内插或者外插等插值处理来计算与目标的测量周期对应的施加电压。据此,事先存储于存储部中的信息可以控制到最小限度。
[0029] 此外,本发明所涉及的飞行时间型质谱分析装置能够应用于通过由于将高电压脉冲施加于电极而形成的电场来将离子进行加速后向飞行空间送出的结构的所有飞行时间型质谱分析装置。即,本发明不限于正交加速方式飞行时间型质谱分析装置,也能够应用于将离子阱中保持的离子进行加速后向飞行空间送出的离子阱飞行时间型质谱分析装置、将利用MALDI离子源等从试样生成的离子进行加速后向飞行空间送出的飞行时间型质谱分析装置。
[0030] 发明的效果
[0031] 根据本发明所涉及的飞行时间型质谱分析装置,即使在改变重复测量的测量周期的情况下,也能够将向用于射出离子的电极施加高电压脉冲的定时保持相同,不管测量周期如何都能够实现高的质量精度。

附图说明

[0032] 图1是作为本发明的一个实施例的OA-TOFMS的概要结构图。
[0033] 图2是本实施例的OA-TOFMS的加速电压产生部中的主要部分的波形图。
[0034] 图3是本实施例的OA-TOFMS中的加速电压产生部的概要电路结构图。
[0035] 图4是表示高电压接通/断开用的MOSFET中的实测的栅极电压波形(负电压→正电压的变化时)的图。
[0036] 图5是表示高电压接通/断开用的MOSFET中的实测的栅极电压波形(正电压→负电压的变化时)的图。
[0037] 图6是表示在不进行上升时间校正的情况下的实测的栅极电压波形的图。
[0038] 图7是图6中的电压上升斜线的示意图。
[0039] 图8是表示在不进行上升时间校正的情况下的实测的输出电压波形的图。
[0040] 图9是图8中的局部放大图。
[0041] 图10是表示在进行了上升时间校正的情况下的实测的栅极电压波形的图。
[0042] 图11是图10中的电压上升斜线的示意图。
[0043] 图12是表示在进行了上升时间校正的情况下的实测的输出电压波形的图。
[0044] 图13是图12中的局部放大图。
[0045] 图14是一般的OA-TOFMS的概要结构图。

具体实施方式

[0046] 以下,参照附图说明作为本发明的一个实施例的OA-TOFMS。
[0047] 图1是本实施例的OA-TOFMS的概要结构图,图3是加速电压产生部的概要电路结构图。对与先前说明的图14相同的结构要素附加相同的标记并省略详细的说明。另外,在图1中为了避免烦杂,而省略了图14中记载的数据处理部5。
[0048] 在本实施例的OA-TOFMS中,加速电压产生部7包括初级侧驱动部71、变压器72、次级侧驱动部73、开关部74、高电压电源部75以及初级侧电源部76。另外,控制部6包括初级侧电压控制部61和初级侧电压设定用表62。
[0049] 如图3所示,在加速电压产生部7中,开关部74是在正极侧(图3中的电压输出端78的上侧)、负极侧(图3中的电压输出端78的下侧)分别将电力用MOSFET 741串联地连接了多级(在本例中为7级)而成。从高电压电源部75施加于开关部74的两端的电压+V、-V根据作为测量对象的离子的极性而变化,在离子的极性为正时,例如+V=2500V,-V=0V。变压器72是环形磁芯形的变压器,与开关部74的各级的MOSFET 741的栅极端子对应地设置环形磁芯(也就是说设置14个环形磁芯),将卷绕于各环形磁芯的次级绕组与次级侧驱动部73的MOSFET 731、732连接,将使环形磁芯贯穿的一匝的电缆线设为初级绕组。该电缆线使用高电压绝缘电线,由此将初级侧与次级侧进行电气地绝缘。此外,次级侧的绕组数可以是任意的。
[0050] 初级侧驱动部71包括多个MOSFET 711、712、715~718、多个变压器713、714,从正极侧脉冲信号输入端771和负极侧脉冲信号输入端772分别输入脉冲信号a、b。当前如图2的(a)、(b)所示,在时刻t0以向负极侧脉冲信号输入端772输入的脉冲信号b的电压维持为零的状态向正极侧脉冲信号输入端771输入高电平的脉冲信号a时,MOSFET 711导通。由此,在变压器713的初级绕组中流动电流,在次级绕组的两端感应出规定的电压。由此,MOSFET 715、716都导通。另一方面,MOSFET 712是截止状态,因此变压器714的初级绕组中不流动电流,MOSFET 717、718都是截止状态。因此,在变压器72的初级绕组的两端施加约VDD的电压,在该初级绕组中流动图3中向下的电流。
[0051] 由此,在变压器72的各次级绕组的两端感应出规定的电压。此时,经由次级侧驱动部73中包括的MOSFET 731、732、电阻733对开关部74的各MOSFET的栅极端子施加的电压大致以下式来表示。
[0052] [栅极电压]≈{[变压器72的初级侧电压]/[开关部74的MOSFET 741的串联级数]}×[变压器72的次级绕组数]…(1)
[0053] 例如,当将变压器72的初级侧电压(VDD)设为100V、开关部74的MOSFET 741的串联级数设为14级、变压器72的次级绕组数设为2匝时,(100/14)×2=14V左右的电压被施加于开关部74的各MOSFET 741的栅极端子。
[0054] 上述电压正向地施加于开关部74的正极性侧的7级的MOSFET 741的栅极端子-源极端子间,因此这些MOSFET 741导通。另一方面,上述电压反向地施加于开关部74的负极性侧的7级的MOSFET 741的栅极端子-源极端子间,因此这些7级的MOSFET 741截止。其结果,来自高电压电源部75的电压供给端与电压输出端78几乎直连,向该电压输出端78输出+V=+2500V的电压。
[0055] 在时刻t1,向正极侧脉冲信号输入端771输入的脉冲信号a的电平变化为低电平(电压零)时,变压器72的初级绕组的两端的电压变为零,但是通过次级侧驱动部73和MOSFET 741的栅极输入电容C来维持施加于MOSFET 741的栅极端子的电压。因此,来自电压输出端78的输出电压维持为+V=+2500V。之后,在时刻t2,向负极侧脉冲信号输入端772输入的脉冲信号b的电平变化为高电平时,这次MOSFET 712导通,MOSFET 717、718随之导通,在变压器72的初级绕组的两端与先前反向地施加电压,从而反向地流动电流。由此,在变压器72的次级绕组的两端分别与先前反向地感应出电压,开关部74的正极性侧的MOSFET 741截止,负极性侧的MOSFET 741导通。其结果,从电压输出端78输出的电压变成零。
[0056] 加速电压产生部7通过上述的动作来以与向正极侧脉冲信号输入端771和负极侧脉冲信号输入端772输入的脉冲信号a、b相应的定时生成高电压脉冲。但是,在该电路中产生如下问题。
[0057] 图4和图5是表示开关部74的MOSFET 741的实测的栅极电压波形的图。图4是从负电压向正电压变化时(图2的(c)的时刻t0)的波形,图5是从正电压向负电压变化时(图2的(c)的时刻t2)的波形。
[0058] 在变压器72的次级侧电路中,通过包括该变压器72的漏感L和开关部74中的MOSFET 741的栅极输入电容C的LC电路来产生谐振。因此,栅极电压的上升时和下降时都产生如图4、图5所示那样的过冲。过冲的电压(绝对值)随着时间的经过而逐渐地下降,从而稳定为规定的电压。过冲稳定所需的稳定时间是几ms左右。
[0059] 上述的高电压脉冲的上升/下降的定时是由开关部74的MOSFET 741导通/截止的定时、也就是说这些MOSFET 741的栅极电压的上升/下降的定时来决定的。例如,在图2所示的波形的例子中,(e)所示的高电压脉冲从-V变化为+V的定时是由正极性侧的MOSFET 741的栅极电压(参照图2的(c))从负电压变化为正电压的定时和负极侧MOSFET 741的栅极电压(参照图2的(d))从正电压变化为负电压的定时这两方来决定的。在本例所使用的MOSFET 741中,栅极电压的阈值是约3V,例如栅极电压的上升的斜线横穿该阈值电压时MOSFET 741从截止转变为导通。
[0060] 原理上,栅极电压的上升/下降的波形应不受重复测量的测量周期的影响,但是实际上,当为了改变测量周期而改变离子射出周期时,观测到栅极电压的上升/下降的波形发生一些变化这样的现象。图6是将测量周期从125[μs]变更为500[μs]的情况下的负电压→正电压的实测栅极电压波形。另外,图7是图6中的电压上升斜线的示意图。
[0061] 在本例中,在测量周期为125[μs]的情况下,MOSFET 741的栅极端子从-17.3V被充电到规定的正电压为止,在测量周期为500[μs]的情况下,从-16.4V被充电到规定的正电压为止。即,栅极电压上升时的开始时间点的电压根据测量周期而不同。这是上述的过冲的影响。即,过冲的稳定时间是几ms左右,与此相对地,测量周期比其短一个数量级。因而,需要在如图4所示那样过冲的电压逐渐地下降(向目标电压接近)的期间生成用于下次测量的高电压脉冲,从过冲恢复了什么程度是根据测量周期而不同的,因此栅极电压的上升开始点的电压不同。
[0062] 这样栅极电压的在上升开始时间点的电压有差异时,如图7所示那样栅极电压达到阈值电压的时间产生偏差。因此,MOSFET 741的导通/截止的定时产生偏差,导致高电压脉冲的上升也产生时间偏差。具体地说,在这种情况下,当测量周期为500[μs]时,栅极电压比125[μs]时更快地达到阈值电压,因此高电压脉冲的上升更快。
[0063] 此时的实测的高电压脉冲的输出电压波形在图8中示出。另外,图9是图8的局部放大图。在图8、图9的例子中,测量周期为125[μs]和500[μs]时产生350[ps]的时间偏差。该时间偏差在m/z=1000下与10[ppm]左右的质量偏差相当。在精密的质量测量中要求使质量偏差为1[ppm]左右以下,因此10[ppm]这样的质量偏差是在精密的质量测量中不能容许的偏差。
[0064] 因此在本实施例的OA-TOFMS中,如下那样消除输出电压波形在测量周期不同的情况下的时间偏差来提高质量精度。
[0065] 在图6、图7中说明的例子中,栅极电压的高电平的电压值不管测量周期如何都相同。与此相对,在本实施例的OA-TOFMS中,根据测量周期来变更该栅极电压的高电平的电压值,由此在栅极电压的在上升开始时间点的电压有差异的情况下,也将栅极电压达到阈值电压的定时调整为大致相同。根据上述式(1),也能够通过改变开关部74的MOSFET 741的串联级数、变压器72的次级绕组数来变更栅极电压的电压值,但是变更它们是不容易的。因此,在此通过使变压器72的初级侧电压根据测量周期来变化,由此使栅极电压的电压值发生变化。
[0066] 当前,在图10中示出将测量周期设为125[μs]、变压器72的初级侧电压设为100V的情况和将测量周期设为500[μs]、变压器72的初级侧电压设为97V的情况下的负电压→正电压的实测栅极电压波形。另外,图11是图10中的电压上升斜线的示意图。在测量周期为500[μs]的情况下,与测量周期为125[μs]的情况相比,栅极电压的在上升开始时间点的负电压的绝对值小,但是栅极电压的高电平的电压值低,由此上升的斜线的倾斜变缓。由此,可知栅极电压达到阈值电压的定时在测量周期:125[μs]和500[μs]时几乎相同,时间偏差得到校正。由此,能够使得开关部74的MOSFET 741的导通/截止的定时不会根据测量周期而变化。
[0067] 此时的实测的高电压脉冲的输出电压波形在图12中示出。另外,图13是图12的局部放大图。在图12、图13的例子中,能够确认到时间偏差在测量周期为125[μs]和500[μs]时几乎被消除了。
[0068] 这样,能够预先通过实验求出测量周期与适于消除高电压脉冲的时间偏差的初级侧电压之间的关系。因此,在本实施例的OA-TOFMS中,如图1所示,预先将该关系存储在初级侧电压设定用表62中。如果装置的结构已决定则该关系存在足够高的再现性,因此装置厂商能够事先通过实验来准备。
[0069] 在实际测量时,在控制部6中初级侧电压控制部61从初级侧电压设定用表62读出表示上述关系的信息,根据该信息来计算与要执行的测量的测量周期对应的初级侧电压。只要在测量周期为125[μs]和500[μs]的情况下直接使用读出的信息即可,例如测量周期是如250[μs]那样除125[μs]和500[μs]以外的情况下,通过基于线性的内插或者外插的插值处理来计算与目标的测量周期对应的初级侧电压。具体地说,与测量周期:250[μs]对应的初级侧电压只要设为例如99V即可。控制部6将这样求出的初级侧电压指示给初级侧电源部
76,初级侧电源部76生成所指示的直流电压并将该直流电压作为VDD施加于初级侧驱动部
71。由此,能够根据此时实施的测量的测量周期来调整施加于变压器72的初级绕组的电压,从而生成无时间偏差的高电压脉冲并将该高电压脉冲施加于挤出电极11和引出电极12。其结果,不管测量周期如何都能够始终实现高的质量精度。
[0070] 此外,上述实施例不过是本发明的一个例子,当然即使在本发明的主旨的范围内适当地进行变形、追加、修改也包含于本申请权利要求书。
[0071] 例如上述实施例将本发明应用于OA-TOFMS,但是本发明也能够应用于除此以外的TOFMS、例如将三重四极型或者线性型的离子阱中保持的离子进行加速后向飞行空间送出的离子阱飞行时间型质谱分析装置、将利用MALDI离子源等从试样生成的离子进行加速后向飞行空间送出的飞行时间型质谱分析装置。
[0072] 附图标记说明
[0073] 1:离子射出部;11:挤出电极;12:引出电极;2:飞行空间;3:反射器;31:反射电极;32:背板;4:检测器;5:数据处理部;6:控制部;61:初级侧电压控制部;62:初级侧电压设定用表;7:加速电压产生部;71:初级侧驱动部;711、712、715~718、731、732、741:MOSFET;72、
713:变压器;73:次级侧驱动部;733:电阻;74:开关部;75:高电压电源部;76:初级侧电源部;8:反射电压产生部。