[发明专利]飞行时间质谱分析装置

说明书

加速电压产生部(7)利用开关部(74)对由高电压电源部(75)生成的直流高电压进行导通/截止驱动，来生成对挤压电极(11)施加的高电压脉冲。从控制部(6)经由初级侧驱动部(71)、变压器(72)、次级侧驱动部(73)对开关部(74)供给驱动用脉冲信号。初级电压控制部(61)从温度传感器(77)接受加速电压产生部(7)的周围温度的测量结果，控制初级侧电源部(76)以根据该温度对初级侧电压进行变更。由此，调整对变压器(72)的初级绕组两端施加的施加电压。当周围温度变化时，开关部(74)的MOSFET等的特性变化，高电压脉冲的上升/下降的定时产生偏差，但通过对上述初级侧电压的调整，能够使MOSFET的栅极电压的上升斜坡的斜率变化，来校正高电压脉冲的上升/下降的定时的偏差。其结果，能够不取决于周围温度地实现高的质量精度。

技术领域

本发明涉及一种飞行时间质谱分析装置，更为详细地说，涉及一种对规定的电极施加高电压，以在飞行时间质谱分析装置的离子射出部中对离子赋予用于使离子飞行的加速能量的高电压电源装置。

背景技术

在飞行时间质谱分析装置(TOFMS)中，从离子射出部射出源自试样的各种离子，测量该离子飞行固定的飞行距离所需要的飞行时间。飞行的离子具有与其质荷比m/z相应的速度，因此上述飞行时间与该离子的质荷比相应，能够根据飞行时间来求出质荷比。

图13是一般的正交加速方式TOFMS(以下，适当简称为“OA-TOFMS”)的概要结构图。

在图13中，在未图示的离子源中从试样生成的离子如在图中用箭头所示那样沿Z轴方向被导入到离子射出部1。离子射出部1包括相向地配置的平板状的挤压电极11和栅格状的引出电极12。加速电压产生部7基于来自控制部6的控制信号来在规定的定时对挤压电极11或者引出电极12或者这两个电极分别施加规定的高电压脉冲。由此，在挤压电极11与引出电极12之间通过的离子在X轴方向上被赋予加速能量，从而从离子射出部1射出而被送入到飞行空间2。离子在无电场的飞行空间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，在由反射电极31包围的空间中形成反射电场，通过该电场使离子反射，从而离子再次在飞行空间2中飞行并到达检测器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之间的关系的飞行时间谱，通过基于预先求出的质量校正信息将飞行时间换算为质荷比来计算质谱。

在上述OA-TOFMS的离子射出部1中，在射出离子时，需要对挤压电极11、引出电极12施加短的时间幅度且kV量级的高电压的脉冲。为了生成这样的高电压脉冲，以往使用了一种如专利文献1中公开那样的电源电路(在该文献中被称为脉冲发生器电源)。

该电源电路构成为包括：脉冲发生部，其生成用于控制高电压脉冲发生的定时的低电压脉冲信号；脉冲变压器，其一边将以低电压动作的控制系统电路与以高电压动作的电力系统电路之间电绝缘一边将上述脉冲信号从控制系统电路传送到电力系统电路；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；以及由MOSFET构成的开关元件，其根据通过上述驱动电路而被提供的控制电压将上述高电压电路的直流电压导通/截止来将该直流电压进行脉冲化。此外，这样的电路并不限于TOFMS，是为了生成高电压脉冲通常利用的电路(参照专利文献2等)。

如上所述，将在TOFMS中射出离子或者使离子加速的时间点作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定精度，重要的是尽量使飞行时间的测量开始时间点与实际上对挤压电极等施加用于射出离子的高电压脉冲的定时一致。