MALDI离子源和质谱分析装置

技术领域

本发明涉及一种通过MALDI使试样离子化的MALDI离子源和具备该MALDI离子源的质谱分析装置。

背景技术

以往，使用通过MALDI使试样离子化的MALDI离子源。例如，在质谱分析装置中使用MALDI离子源的情况下，向试样照射激光，使试样离子化。而且，被离子化的试样在质量分离部中根据质荷比在时间上被分离，被检测器依次检测(例如，参照下述专利文献1)。

在使用了MALDI离子源的质谱分析装置中，为了制作高精度的谱，需要以适当的强度对试样照射激光。因此，在使用了MALDI离子源的质谱分析装置中，使用调整激光强度的机构。

专利文献1：国际公开2011/081180号

发明内容

作为设置有调整激光强度的机构的MALDI离子源，例如考虑使用图3所示的MALDI离子源200。

图3所示的MALDI离子源200具备：腔室201、激光光源202以及摄像机203。激光光源202及摄像机203分别与腔室201隔开间隔地配置。

在腔室201的周壁设置有窗片204。摄像机203与窗片204隔开间隔地配置。在摄像机203与窗片204之间设置有分色镜205。

在激光光源202与分色镜205之间设置有旋转浓度滤光器206和扩束器207。具体地说，旋转浓度滤光器206设置于分色镜205侧，扩束器207设置于激光光源202侧。旋转浓度滤光器206能够以从激光光源202去向分色镜205的光的光轴为中心进行旋转。旋转浓度滤光器206使与旋转位置相应的光量的光透过。扩束器207用于扩大透过的激光的直径。

在腔室201中容纳有在样品盘210上载置的试样。

在MALDI离子源200中，从激光光源202射出的激光在透过了扩束器207之后，透过旋转浓度滤光器206。该激光被分色镜205反射，穿过窗片204后进入腔室201内，从而向样品盘210上的试样照射。另外，来自试样的光穿过窗片204后被摄像机203接收。然后，基于摄像机203的摄像结果来调整激光的照射位置。

此时，在MALDI离子源200中，通过使旋转浓度滤光器206旋转来调整向试样照射的激光的光量(强度)。因此，激光以适当的强度向试样照射。

另外，作为设置有调整激光强度的机构的MALDI离子源，例如，考虑使用图4所示的MALDI离子源300。此外，在图4的MALDI离子源300中，针对与图3的MALDI离子源200相同的构件，标记相同的附图标记。

在图4所示的MALDI离子源300中，在激光光源202与分色镜205之间没有设置光学元件。在分色镜205与窗片204之间设置有波片301和偏振分束器302。具体地说，波片301设置于分色镜205侧，偏振分束器302设置于窗片204侧。波片301能够以从分色镜205去向窗片204的光的光轴为中心进行旋转。波片301用于改变入射的光的偏振方向。波片301根据旋转位置来改变光的偏振方向。偏振分束器302使与入射的光的偏振方向相应的光量的光透过。

在MALDI离子源300中，从激光光源202射出的激光被分色镜205反射，分别通过波片301和偏振分束器302，穿过窗片204后进入腔室201内，从而向样品盘210上的试样照射。另外，来自试样的光穿过窗片204后被摄像机203接收。然后，基于摄像机203的摄像结果来调整激光的照射位置。

此时，在MALDI离子源300中，通过使波片301旋转来改变向偏振分束器302入射的激光的偏振方向。而且，在偏振分束器302中，激光被调整成与该激光的偏振方向相应的激光的光量(强度)后向试样照射。因此，激光以适当的强度向试样照射。

在如上所述的结构中，由于部件件数变多，因此出现装置大型化的不良状况、成本变高的不良状况。具体地说，在图3的MALDI离子源200中，特别会导致从激光光源202到分色镜205为止的区域内的部件件数变多，在图4的MALDI离子源300中，特别会导致从分色镜205到窗片204为止的区域内的部件件数变多。

本发明鉴于上述实际情况而完成，目的在于提供一种能够抑制部件件数变多从而能够实现小型化和成本降低的MALDI离子源以及质谱分析装置。

(1)本发明所涉及的MALDI离子源是通过MALDI使试样离子化的MALDI离子源。所述MALDI离子源具备激光光源、摄像机、光学元件以及能量调整构件。所述激光光源射出激光。所述摄像机接收来自被照射了所述激光的试样的光。所述光学元件使向试样照射的所述激光的光轴与从被照射了所述激光的试样去向所述摄像机的光的光轴为同轴。所述能量调整构件调整在通过所述光学元件使光轴与去向所述摄像机的光的光轴同轴后的所述激光的能量。所述能量调整构件以所述激光的光轴为中心进行旋转来调整所述激光的能量。

根据这种结构，在MALDI离子源中，来自激光光源的激光经过光学元件后，在能量调整构件中被调整能量。然后，能量被调整后的激光朝向试样照射。另外，能量调整构件通过其自身旋转来调整激光的能量。

因此，在MALDI离子源中，仅设置可旋转的能量调整构件，就能够调整激光的能量并向试样照射该激光。

其结果，能够抑制部件件数变多，从而能够实现小型化和成本降低。

(2)另外，所述能量调整构件可以是透过率根据透过的光的偏振的方向的不同而不同的构件。

根据这种结构，能够使能量调整构件为简易的结构。

(3)另外，所述MALDI离子源也可以还具备腔室。在所述腔室的内部设置试样。所述激光光源、所述摄像机、所述光学元件以及所述能量调整构件可以设置于所述腔室的外部。

根据这种结构，在MALDI离子源中产生的反射光、散射光被腔室屏蔽。

因此，能够抑制向试样照射在MALDI离子源中产生的反射光、散射光。

(4)另外，所述MALDI离子源也可以还具备衰减器构件。所述衰减器构件是以所述激光的光轴为中心在所述能量调整构件的周围设置的，所述衰减器构件使被所述能量调整构件反射的光衰减。所述衰减器构件是环状的。

根据这种结构，能够通过衰减器构件来屏蔽由于激光入射到能量调整构件而产生的反射光、散射光。

因此，能够抑制向试样照射由能量调整构件产生的反射光、散射光。

(5)另外，本发明所涉及的质谱分析装置具备所述MALDI离子源、质量分离部以及检测部。所述质量分离部对由所述MALDI离子源产生的离子进行质量分离。所述检测部对通过所述质量分离部质量分离出的离子进行检测。

根据本发明，在MALDI离子源中，来自激光光源的激光在经过了光学元件后，在能量调整构件中能量被调整。然后，能量被调整后的激光朝向试样照射。另外，能量调整构件通过其自身旋转来调整激光的能量。因此，在MALDI离子源中，仅设置可旋转的能量调整构件，就能够调整激光的能量并向试样照射该激光。其结果，能够抑制部件件数变多，从而能够实现小型化和成本降低。

附图说明

图1是示出本发明的一个实施方式所涉及的质谱分析装置的结构例的概要图。

图2是示出本发明的一个实施方式所涉及的MALDI离子源的结构例的概要图。

图3是示出从以往的结构想到的第一MALDI离子源的结构例的概要图。

图4是示出从以往的结构想到的第二MALDI离子源的结构例的概要图。

具体实施方式

1.质谱分析装置的结构

图1是示出本发明的一个实施方式所涉及的质谱分析装置10的结构例的概要图。质谱分析装置10例如是基质辅助激光解吸离子化离子阱飞行时间质谱分析装置(MALDI-IT-TOFMS)。

质谱分析装置10例如具备MALDI离子源1、离子阱12、TOFMS(飞行时间质谱分析仪)13以及主体100。

主体100形成为中空状。在主体100内设置有MALDI离子源1、离子阱12以及TOFMS13等。在主体100内例如形成有第一腔室101和第二腔室102。在本例中，第一腔室101形成容纳MALDI离子源1的空间。另一方面，第二腔室102形成容纳离子阱12和TOFMS 13的空间。

第一腔室101和第二腔室102经由开口103相互连通。即，第一腔室101和第二腔室102经由区隔壁104被区隔，第一腔室101和第二腔室102经由形成于该区隔壁104的开口103而相互连通。通过未图示的真空泵等使第一腔室101内和第二腔室102内成为真空状态。

MALDI离子源1通过MALDI将试样离子化，将所得到的离子供给到离子阱12。试样例如在样品盘20上以浓缩的状态来准备，在进行分析时，每个样品盘20分别被放置于MALDI离子源1。

离子阱12例如是三维四极杆型。

在TOFMS 13形成有飞行空间131。另外，在TOFMS 13设置有离子检测器132。TOFMS13构成质量分离部的一例。离子检测器132构成检测部的一例。

在使用质谱分析装置10时，首先，在MALDI离子源1中，使用MALDI(基质辅助激光解吸离子化法)向试样照射激光。由此，试样与基质一起在真空中被气化，通过试样与基质之间的质子的得失来使试样离子化。

而且，通过MALDI离子源1得到的离子被离子阱12捕捉。在离子阱12中，选择性地将捕捉到的离子的一部分离子留于离子阱12内，通过CID(碰撞诱导裂解)使这一部分离子断裂。如此断裂的离子从离子阱12被供给到TOFMS 13。

在TOFMS 13中，通过离子检测器132来检测飞行过飞行空间131的离子。具体地说，由于在飞行空间131形成的电场而加速的离子在飞行于该飞行空间131的期间根据质荷比在时间上被分离(被质量分离)，被离子检测器132依次检测。由此，测定质荷比与离子检测器132中的检测强度的关系来作为谱，从而实现质谱分析。

2.MALDI离子源的结构

图2是示出本发明的一个实施方式所涉及的MALDI离子源1的结构例的概要图。

MALDI离子源1具备激光光源2、腔室3、摄像机4、反射镜5、偏振分束器6以及衰减器构件7。激光光源2及摄像机4分别与腔室3隔开间隔地配置。反射镜5、偏振分束器6以及衰减器构件7配置于腔室3与摄像机4之间。

腔室3形成为箱状。在腔室3的周壁设置有窗片8。窗片8以与摄像机4隔开间隔的方式配置。在腔室3内容纳在样品盘20上载置的试样。样品盘20(在样品盘20上载置的试样)与窗片8相对置。

摄像机4具备透镜、CCD等(未图示)。

反射镜5配置于腔室3与摄像机4之间，并且反射镜5与激光光源2相对置。反射镜5例如是分色镜。在反射镜5是分色镜的情况下，反射镜5仅反射特定波长的光，使其它波长的光透过。此外，反射镜5也可以是半透半反镜。反射镜5构成光学元件的一例。

偏振分束器6配置于反射镜5与窗片8之间。偏振分束器6是透过率根据透过的光的偏振的方向的不同而不同的构件。偏振分束器6可以是立方体状，也可以是板状(镜面状)。偏振分束器6形成为能够旋转。偏振分束器6构成能量调整构件的一例。

具体地说，偏振分束器6设置于构成为能够旋转的旋转部(未图示)上。该旋转部能够以被反射镜5反射而去向试样的激光的光轴(向试样照射的激光的光轴)为中心进行旋转，通过从马达等驱动源(未图示)对该旋转部赋予驱动力来使该旋转部进行旋转。而且，由于该旋转部旋转，偏振分束器6以激光的光轴(向试样照射的激光的光轴)为中心进行旋转。

衰减器构件7形成为环状，包围偏振分束器6(设置于偏振分束器6的周围)。具体地说，衰减器构件7被配置为以向试样照射的激光的光轴为中心。衰减器构件7具备基台部71和屏蔽部72。基台部71形成为环状。具体地说，基台部71例如是圆环状。屏蔽部72形成于基台部71的内周面。屏蔽部72构成为使光衰减。具体地说，屏蔽部72例如是通过在基台部71的内周面涂布黑色的涂料而形成的衰减层。

3.MALDI离子源的动作

在使用MALDI离子源1的情况下，从激光光源2射出的激光中的特定波长的光被反射镜5反射后，穿过偏振分束器6后进入腔室3内。然后，透过了偏振分束器6的激光向样品盘20上的试样照射。另外，来自试样的光穿过窗片8、偏振分束器6以及反射镜5后被摄像机4接收。如此，在MALDI离子源1中，通过反射镜5使向试样照射的激光的光轴与从被照射了激光的试样去向摄像机4的光的光轴配置成同轴。

此时，通过偏振分束器6适宜地旋转，以与偏振的方向相应的透过率使激光穿过偏振分束器6。具体地说，对旋转部(未图示)赋予来自驱动源(未图示)的驱动力，从而偏振分束器6旋转规定的角度。由此，激光相对于偏振分束器6的偏振方向变化，透过偏振分束器6的激光的透过量变化。即，被反射镜5反射后的激光被偏振分束器6调整能量。然后，能量被调整后的激光向试样照射。

另外，例如以使用户所期望的光量(强度)的激光透过偏振分束器6的方式决定偏振分束器6要旋转的角度。例如由用户操作设置于质谱分析装置10的操作部(未图示)来实施该决定。

在该情况下，用户能够一边确认谱，一边对操作部进行操作来调整透过偏振分束器6的激光的透过量以使谱所示的强度值为规定值。此外，也可以在质谱分析装置10中，预先设定透过偏振分束器6的激光的光量(强度)，使偏振分束器6自动旋转以使所设定的光量的激光透过偏振分束器6。

另外，通过衰减器构件7使由于激光入射到偏振分束器6而产生的反射光、散射光衰减。具体地说，在屏蔽部72是通过黑色的涂料形成的衰减层的情况下，由偏振分束器6产生的反射光、散射光被屏蔽部72吸收而衰减。因此，能够抑制由偏振分束器6产生的反射光、散射光向腔室3内的试样照射。并且，没有被衰减器构件7吸收的光、在MALDI离子源1中产生的其它的反射光和/或散射光被腔室3的周壁屏蔽。

如此，在MALDI离子源1中，仅设置可旋转的偏振分束器6，就能够调整激光的光量。而且，能够以适当的强度向试样照射激光。

4.作用效果

(1)根据本实施方式，如图1所示，质谱分析装置10具备MALDI离子源1。如图2所示，在MALDI离子源1中，来自激光光源2的激光在被反射镜5反射后，在偏振分束器6中被调整能量。然后，能量被调整后的激光朝向试样照射。另外，偏振分束器6通过其自身旋转来调整激光的能量。

因此，在MALDI离子源1中，仅设置可旋转的偏振分束器6，就能够调整激光的能量并向试样照射该激光。

其结果，在MALDI离子源1(质谱分析装置10)中，能够抑制部件件数变多，从而能够实现小型化和成本降低。

(2)另外，根据本实施方式，作为能量调整构件的一例的偏振分束器6是透过率根据透过的光的偏振的方向的不同而不同的构件。

因此，能够使能量调整构件为简易的结构。

(3)另外，根据本实施方式，MALDI离子源1具备腔室3。在腔室3内设置样品盘20(样品盘20和试样)。激光光源2、摄像机4、反射镜5以及偏振分束器6设置于腔室3的外部。

因此，在MALDI离子源1中产生的反射光、散射光被腔室3的周壁屏蔽。

其结果，能够抑制向试样照射在MALDI离子源1中产生的反射光、散射光。

(4)另外，根据本实施方式，如图2所示，MALDI离子源1具备衰减器构件7。衰减器构件7设置于偏振分束器6的周围。

因此，在MALDI离子源1中，能够通过衰减器构件7来屏蔽由于激光入射到偏振分束器6而产生的反射光、散射光。

其结果，能够抑制向试样照射由偏振分束器6产生的反射光、散射光。

5.变形例

在以上的实施方式中，设为衰减器构件7是具备吸收光的屏蔽部72的构件来进行说明。但是，衰减器构件7也可以通过使光多重反射来进行衰减。例如，衰减器构件7可以是环状的构件，并且其周面是朝向偏振分束器6的外侧渐缩的形状。根据这种结构，当被照到已照到过偏振分束器6的内周面的光时，该光重复多重反射而衰减。

1：MALDI离子源；2：激光光源；3：腔室；4：摄像机；5：反射镜；6：偏振分束器；7：衰减器构件；10：质谱分析装置；13：TOFMS；71：基台部；72：屏蔽部；132：离子检测器。