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図面 (13)

課題

電気スプレーイオン化により形成された荷電液滴質量分析計(209)に導入する前に、前記液滴からキャリヤ液を効率的に除去する装置を提供する。

解決手段

中央毛細管チューブ(210)は、質量分析計(209)を有する低圧真空システム領域と、電気スプレーイオン化によりイオンが形成されるほぼ大気圧の領域とを連結している。質量分析計(209)の入口となっている中央毛細管チューブ(210)の軸の周囲に対称に配置された1個以上の渦流形成チャンネル(214)の中を、加熱された乾燥ガス流が流れる。渦流形成チャンネル(214)から出たガスは、渦状乾燥チューブ(222)の内部に対し接線方向に小さいらせん角を成して渦状乾燥チューブ内に入り、その結果、ガスはチューブの周囲にらせん状に流れ、渦流を形成する。渦状乾燥ガスは、質量分析計(209)の入口である中央毛細管チューブの軸に対しほぼ横断する方向に流れる。渦状ガスは、電気スプレーと出合い、渦状ガス流が滴に遠心力を与えることにより、好ましくない寸法の大きい滴を小さい滴から分離する。最も大きい滴は、遠心力により渦状乾燥チューブ(222)の壁の方へ追いやられ、蒸発と壁(222)との衝突により分割されて小さい滴になる。

概要

背景

概要

電気スプレーイオン化により形成された荷電液滴質量分析計(209)に導入する前に、前記液滴からキャリヤ液を効率的に除去する装置を提供する。

中央毛細管チューブ(210)は、質量分析計(209)を有する低圧真空システム領域と、電気スプレーイオン化によりイオンが形成されるほぼ大気圧の領域とを連結している。質量分析計(209)の入口となっている中央毛細管チューブ(210)の軸の周囲に対称に配置された1個以上の渦流形成チャンネル(214)の中を、加熱された乾燥ガス流が流れる。渦流形成チャンネル(214)から出たガスは、渦状乾燥チューブ(222)の内部に対し接線方向に小さいらせん角を成して渦状乾燥チューブ内に入り、その結果、ガスはチューブの周囲にらせん状に流れ、渦流を形成する。渦状乾燥ガスは、質量分析計(209)の入口である中央毛細管チューブの軸に対しほぼ横断する方向に流れる。渦状ガスは、電気スプレーと出合い、渦状ガス流が滴に遠心力を与えることにより、好ましくない寸法の大きい滴を小さい滴から分離する。最も大きい滴は、遠心力により渦状乾燥チューブ(222)の壁の方へ追いやられ、蒸発と壁(222)との衝突により分割されて小さい滴になる。

目的

効果

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1件

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請求項1

電気スプレー針から出た噴霧物を低圧領域運ぶための移送手段であって、前記噴霧物を受け入れるための入口を有する移送手段と、前記噴霧物に遠心力を加える手段と、当該インターフェース装置形成物質量分析計の入口に供給するため出口とを有している、電気スプレーインターフェース装置。

請求項2

前記噴霧物に遠心力を加える手段が、加熱ガス源と、加熱ガスから、質量分析計の入口に対してほぼ横断方向に流れる渦状ガス流を形成するための構造体とをさらに有する、請求項1に記載の装置。

請求項3

前記渦状ガス流を形成するための構造体が、質量分析計の入口の周囲に対称に配置されており加熱ガス源に連結されている複数個チャンネルをさらに有する、請求項2に記載の装置。

請求項4

渦状ガス流が、絶縁材料により限定された領域内で電気スプレー針からの噴霧物と出合う、請求項2に記載の装置。

請求項5

前記絶縁材料が石英である、請求項4に記載の装置。

請求項6

液体サンプルマトリクスの電気スプレーイオン化を行なう電気スプレー針と、電気スプレー針の噴霧物と質量分析計の入口との間に配置されたインターフェースとを有し、前記インターフェースは、電気スプレー針から出た噴霧物を低圧領域に運ぶための移送手段であって、前記噴霧物を受け入れるための入口を有する移送手段と、前記電気スプレー針から出た噴霧物に遠心力を加える手段と、当該インターフェースの形成物を質量分析計の入口に供給するための出口とを含む、電気スプレー装置。

請求項7

前記電気スプレー針から出た噴霧物に遠心力を加える手段が、加熱ガス源と、加熱ガスから、質量分析計の入口に対してほぼ横断方向に流れる渦状ガス流を形成するための構造体とをさらに有する、請求項6に記載の装置。

請求項8

前記渦状ガス流を形成するための構造体が、質量分析計の入口の周囲に対称に配置されており加熱ガス源に連結されている複数個のチャンネルをさらに有する、請求項7に記載の装置。

請求項9

電気スプレー針から出る噴霧物が質量分析計の入口に対してある角度をなす方向に向けられる、請求項6に記載の装置。

請求項10

電気スプレー針から出る噴霧物が質量分析計の入口に対して平行な方向に向けられる、請求項6に記載の装置。

請求項11

渦状ガス流が、絶縁材料により限定された領域内で電気スプレー針からの噴霧物と出合う、請求項6に記載の装置。

請求項12

前記絶縁材料が石英である、請求項11に記載の装置。

請求項13

寸法の大きい滴を実質的に包囲する限定された領域を設けることと、前記滴に遠心力を加え、滴を前記領域を限定する表面内に送り込むことを有する、質量分析計システムの質量分析計のサンプル受け入れ領域に寸法の大きい滴を導入することにより生じるノイズを減少させるための方法。

請求項14

前記滴に遠心力を加える工程が、滴の流れの方向に対しほぼ横断方向に渦状ガス流を形成することをさらに有する、請求項13に記載の方法。

請求項15

寸法の大きい滴が電気スプレーイオン化により形成される、請求項13に記載の方法。

0001

この発明は、質量分析により物質を特定する装置および方法に関し、さらに詳細には、電気スプレー技術使用時の寸法の大きい荷電滴の形成に起因する測定ノイズを減少させる装置に関する。
(発明の背景

0002

質量分析計は、化学分析においてよく使用される器具となってきている。一般的に、質量分析計は、イオン化された原子または分子をそれらの質量対電荷比(m/e) に基づいて分離することにより、分析を行なう。イオントラップ四極子質量フィルタおよび磁場形質分析計を含む種々の質量分析計が広く使用されている。

0003

質量分析を行なうための一般的な工程は、(1)サンプルからガス相イオンを作る工程と、(2)それらのイオンを質量対電荷比に基づいて空間的または時間的に分離する工程と、(3)それぞれの選択された質量対電荷比を有するイオンの量を測定する工程とからなる。したがって、一般に質量分析計システムは、イオン源と、質量選択分析器と、イオン検知器とからなる。質量選択分析器においては、磁界電界とを個別にまたは組み合わせて用いてよく、それにより質量対電荷比に基づいてイオンを分離する。質量分析計システムの質量選択分析器部分を、以後、単に質量分析計と呼ぶ。質量分析計に導入されたイオンは、真空環境において分離される。したがって、分析すべきサンプルを真空環境に導入する準備をしなければならない。このことは、高分子量化合物または他の揮発しにくいサンプル物質にとって特別な問題を生じる。液体クロマトグラフィは、液体サンプルマトリクスをその構成成分に分離するのに充分適しているが、液体クロマトグラフ(LC)の生成物を質量分析計の真空環境に導入することは難しい。この目的のために使用されてきた技術の一つが電気スプレー法である。

0004

「電気スプレー」法すなわち「電気スプレーイオン化」法は、サンプルを質量分析計に導入できるように、液体サンプルマトリクスからガス相イオンを作る。したがって、液体クロマトグラフィと質量分析計との間にインターフェースを設けることは有用である。電気スプレー法において、分析されるべき液体サンプルは毛細管または針により吸い出される。針の端部と対向する壁または他の構造体との間に、高電位(典型的には3000〜4000ボルト)が確立される。針の尖端から出る液体流は、電界により高度に荷電された滴に分割され、電気スプレーを形成する。液体流の霧状化(小滴形成)を強めるために、たとえば乾性窒素のような不活性ガスを周囲の毛細管を介して導入してもよい。

0005

電気スプレー滴は、キャリヤ液に含まれたサンプル化合物からなり、毛細管針から出ると電位により荷電される。荷電された滴は、電界内を輸送され、高真空に維持された質量分析計内に噴射される。乾燥ガス真空とを組み合わせた効果によって、滴内部のキャリヤ液が蒸発し始めて、寸法が小さく不安定さを増す滴を生じ、この滴の表面からイオンが真空内に分析のために放散される。放散されたイオンは、サンプル開口部とイオンレンズとを通過し、質量分析計内の高度な真空領域に集中させられる。この領域において、前記イオンは、質量対電荷比に基づいて分離され、適切な検知器(例えば光電子増倍管)により検知される。イオンを質量分析計に運ぶために、静電イオンレンズの代わりに、または静電イオンレンズに加えて、多極RFイオンガイドを使用してもよい。

0006

電気スプレー法は、高分子量溶解サンプルを分析するのにきわめて有用であるが、この方法はいくつかの限界を有している。例えば、市販の電気スプレー装置は、20〜30マイクロリットル/分以下の液体流速に限定されている。それよりも速い流速であるならば、溶解サンプルのイオン化が不安定で不充分になる。電気スプレー針は典型的には液体クロマトグラフに連結されるので、このことはクロマトグラフからの流れにとって限界となる。

0007

より高い液体流速における電気スプレー装置の性能を改善する方法の1つは、空圧補助電気スプレー針を使用することである。そのような針の一例は、二個の同心円の毛細管からなる針である。そのような装置において、液体を含むサンプルが内側チューブを流れ、霧状化ガスが二個のチューブ間環状スペースを流れる。
これによって、電気スプレー針のサンプル液から滴を形成する能力増し、イオン化工程の効率を上げることができる。しかしながら、サンプル液がこのようなタイプの電気スプレー針に高流速で入ると、形成された滴は比較的大きく、質量分析計内に入れたとしても、(ノイズを増加させて)質量分析計の作業能力を低下させてしまう。したがって、そのような電気スプレー針を液体クロマトグラフとともに使用することが困難になる。

0008

上記の通り、質量分析計に入った寸法の大きい荷電滴は、質量分析計の作業能力を低下させるので、これらの滴の寸法を小さくすることが望ましい。これを達成する1つのメカニズムは、滴を静電気により分散させることであり、これはクーロン力表面張力を超えるときに起こる。蒸発により滴の寸法を縮小して表面張力を小さくすることが知られている。滴の寸法が小さくなるにつれて、クーロン力の相対的効果が増大し、滴は自然に小さな滴に分割される。滴からキャリヤ液を蒸発させると、クーロン力の効果が表面張力の効果を超え、質量分析計のシステムノイズを減らすことができる。

0009

したがって、電気スプレー針が作る寸法の大きい滴に起因するノイズ問題は、質量分析計内に入れる前に滴の寸法を縮小する手段の使用で減らすことができる。これを達成する一つの方法が、第1図の先行技術の電気スプレー質量分析計インターフェース100に示されている。この図に示されているように、液体サンプルマトリクスは、電気スプレー針102を通って流れ、針の出口から出る。その結果、その液体は滴を形成し、滴は質量分析計の入口104に向かう。加熱不活性ガス106の層流が、針102の出口からの流れとほぼ反対方向に形成され、加熱乾燥ガスは、電気スプレー針の出口と質量分析計109への入口の役割を果たす毛細管チューブ108との間に配置される。加熱不活性ガスは液体の滴からの溶媒の蒸発を容易にし、滴を小さくし、蒸発工程から生じた蒸気を質量分析計の入口から除去する。これは、質量分析計による測定における過剰なノイズを減らすためのものである。

0010

第2図には、他の先行技術の電気スプレー質量分析計インターフェース120が示されている。このインターフェース120においては、乾燥ガス122が質量分析計への入口124に対して横断方向に流れるようになっている。さらに、電気スプレー針126により形成された噴霧滴は、入口124の軸からある角度を成して離れる方向に向けられる。乾燥ガス122とは異なる方向の、第2の加熱乾燥ガス128の流れが、入口124の上流領域(すなわち、図では入口124の右側)において針126からの滴流と交差する。ガス流122と128とが混合され、第二のガス流128が滴の蒸発とイオンの生成を助け、混合ガス流は、蒸発する滴とイオンとを質量分析計入口のほうへ送る。

0011

第1図と第2図の先行技術の装置には、電気スプレー滴の移動方向とは逆方向(または、滴の流れとある角度を成す方向)に流れる乾燥ガスをかなり多量に必要とするという欠点がある。乾燥ガスは、寸法が小さい荷電滴からキャリヤ液を除去するが、寸法の小さい滴から大きい滴を効率よく分離しない。きわめて多量の乾燥ガスが使用されない限り、寸法の大きい滴は質量分析計への入口に到達するまでに完全には分離されない。しかしながら、このような乾燥ガス流の速い流速は、質量分析計入口へのイオンの流れを妨げてしまう。

0012

先行技術装置の他の欠点は、サンプル液マトリクスに不揮発性塩が存在すると、質量分析計の毛細管入口に塩の析出が生じることである。同心円チューブからなる前記先行技術装置においてのように、電気スプレー針内への高速ガス流と霧状化ガス流とを組み合わせて用いる時、このことが問題となる。質量分析計の入口に達した寸法の大きい滴は溶解した不揮発性の塩を有しているため、この問題が起こる。

0013

電気スプレーイオン化により形成された荷電液滴からキャリヤ液を除去する改良された方法を提供できる装置が、望まれている。さらに、電気スプレーイオン化により形成された荷電サンプルイオンを質量分析計内に送るための改良された方法の提供もまた望まれている。電気スプレーイオン化に高速液流が用いられた時形成される寸法の大きい荷電滴を、この滴が質量分析計に入る前に除去する方法もまた望まれている。

0014

この発明は、電気スプレーイオン化により形成された荷電滴から、この滴が質量分析計に導入される前に、キャリヤ液を効率的に除去できる電気スプレー装置に係る。中央毛細管チューブ(または、スキマーコーンや孔のような他の構造)が、質量分析計を有する低圧真空システム領域と、電気スプレーイオン化によりイオンが形成されるほぼ大気圧の領域とを連結している。質量分析計の入口となっている中央毛細管チューブの軸の周囲に対称に配置された1個以上の渦流形成チャンネルの中を、加熱された乾燥ガス流が流れる。中央毛細管チューブは、渦流形成挿入体の中心を通って伸びている。加熱素子が中央毛細管チューブの端部と渦流形成チャンネルに入る乾燥ガスとを加熱する。渦流形成チャンネルから出たガスは、渦状乾燥チューブの内部に対し接線方向に小さいらせん角を成して渦状乾燥チューブ内に入り、その結果、ガスはチューブの周囲にらせん状に流れ、渦流を形成する。渦状乾燥ガスは、質量分析計への入口である中央毛細管チューブの軸に対しほぼ横断する方向に流れる。電気スプレーに届いた渦状ガス流は、遠心力により寸法の大きい滴を小さい滴から分離する。最も大きい滴は、遠心力により渦状乾燥チューブの壁の方へ追いやられ、蒸発と壁との衝突により小さい滴に分割される。これにより、大きい滴が質量分析計内に入ることを防ぎ、測定時に余分なノイズが生じることを防ぐ。

0015

この発明は、液体クロマトグラフ(LC)を質量分析計(MS)のような真空器具と共に使用しやすくする装置に係り、また、この発明は、質量分析計の入口と液体サンプルマトリクスの荷電滴を形成するための電気スプレー針の出口との間のインターフェースとも関連して説明される。この発明のインターフェースは、電気スプレー針から出る荷電滴の流れと交差する渦状ガス流を形成する。この渦状ガス流は、前記荷電滴流を実質的に横断する方向に向かう。渦状ガス流は、荷電滴に遠心力を加えて、小さい滴から大きい滴を分離する。この発明は、電気スプレーにより質量分析計に注入される大きい滴の数を減らすための先行技術の方法に比べて、いくつかの利点を有する。すなわち、(1)小さい滴からの望ましくない大きい滴の分離を改善することができる。(2)荷電滴からのキャリヤ液の除去を改善することができ、そのために質量分析計の毛細管入口での塩析出物の形成を防ぐことができる。(3)質量分析計への入口と電気スプレーにより噴霧された滴が存在する周囲の領域との間の圧力勾配を増すことにより、荷電サンプルイオンの質量分析計内への移送を改善できる。(4)質量分析計の入口に向かって移動する荷電滴をラジアル方向に制限する絶縁性の渦状乾燥チューブを設けることにより、荷電サンプルイオンの質量分析計内への移送を改善できる、という利点である。

0016

図3は、この発明の一実施形態を示す図解的な線図であって、質量分析計内への電気スプレー注入を行なうための渦状ガス流インターフェース200を示している。中央毛細管チューブ210(または開口またはスキマーコーン)が、真空システムにより低圧に保たれた質量分析計209を内蔵する領域と、電気スプレー針212によりイオンが形成されているほぼ大気圧の領域とを、連結している。中央毛細管チューブ210の長手軸の周囲に配置された複数個の渦流形成チャンネル214内を乾燥ガスが流れている。乾燥効果を上げるために、乾燥ガスが加熱されているのが好ましい。乾燥ガス218は、乾燥ガス218の流路に設けられた加熱素子216により加熱される。

0017

渦流形成ガスチャンネル214は、金属製の挿入体に介在多段ねじまたは溝を機械切削して、この挿入体を金属製の保持構造(例えば図の部材220)に押し込んで作られる。渦流形成ガスチャンネルの断面としてどのような形状を選択してもよい。この実施形態においては、中央毛細管チューブ210は、渦流形成挿入体の中心を通って伸びている。前記のように、保持構造220内の加熱素子216は、中央毛細管チューブ210の端部と渦流形成構造体に入ってきた乾燥ガス218とを加熱する。渦流形成チャンネル214から出たガスは、接線方向に小さいらせん角を成して渦状乾燥チューブ222の内部に入り、チューブの周囲で渦状になり、渦状ガス流を形成する。チャンネルは、挿入体の全長に伸びるらせん状ねじを形成している。各チャンネルは、入口と出口を有する。

0018

乾燥ガスの渦流は、渦状乾燥チューブ222の針212から噴出された電気スプレーと出合う。渦状ガス流は、電気スプレーの滴を回転させて遠心力を加えることにより、電気スプレー内の好ましくない大きな滴を小さな滴から分離する。これによって、最も大きい滴は、乾燥チューブ222の壁内に送られ、そこで蒸発と壁との衝突により分割されて小さな滴になる。渦状ガス流の中央毛細管チューブ210に近い領域の圧力は、乾燥チューブ222の壁に近い領域の圧力よりも実質的に低い。これは、まず2つの効果に起因する。すなわち、(1)渦流により形成されたラジアル圧力勾配と、(2)中央毛細管チューブからの真空とに起因する。

0019

ガスネブライザーを有する電気スプレー針212は、渦状ガス流インターフェース200内に噴霧される荷電滴を形成するのに用いられてもよい。このガスネブライザーは、この出願と同じ譲受人に譲渡され、「質量分析計用の、交互の圧力勾配を有する空圧補助電気スプレー装置(Pneumatically assisted Electrospray Device with Alternating Pressure Gradients for Mass Spectrometry)」というタイトルでこの出願と同じ日に出願された米国特許出願に開示されている多毛細管チューブ型のガスネブライザーであってよい。この米国出願の内容は、この出願に引用により組み込まれるものである。

0020

この発明の好ましい実施形態においては、電気スプレー針からの噴霧物は、毛細管チューブ210の軸に対しある角度を成す方向に向けられる。この際、その出口端部は渦状乾燥チューブ222の壁の方向に向けられており、渦状ガスはこの位置で最大速度を有する。渦状乾燥チューブ222の材料としては種々の材料が使用できるが、石英または他の電気絶縁材料で形成するのが好ましい。渦状乾燥チューブ222の絶縁表面にそれと衝突した滴により荷電を加えることは、二つの理由により有利だと信じられている。すなわち、(1)毛細管チューブの入口に入る滴に反発クーロン力を与えることにより滴をラジアル方向に内蔵する助けとなる。(2)滴に対する破壊クーロン力を増大させて滴を小滴に分裂させるのに役立つ、という理由である。

0021

図4は、イオン流を示す電位計時定数、0.2ミリセカンド)の出力信号を示している。このイオン流は、図1に示した先行技術の電気スプレー装置用真空チャンバ内の中央毛細管チューブ出口で測定したものである。図4のデータは、4リットル/分および気体温度100℃の窒素の逆層流を用いて得た。図5は、図3に示したこの発明の渦状ガス流インターフェース用の電位計信号を示す。これは、図4のデータを得る際に用いたのと同じ乾燥ガス流および温度条件で得たデータである。平均イオン流の減少はわずかであるのに、図5ピークからピークへのノイズが図4に比べて減少していることは、この発明の渦流インターフェースを用いることにより滴の寸法を縮小できたことを示している。

0022

図6は、図3の渦状ガス流インターフェースと電気スプレー針との別の配置関係を示す概略線図である。図6の実施形態においては、図3とは違って、電気スプレー針212の軸が乾燥チューブ222の壁の方向ではなく中央毛細管チューブ210の入口の方に向けられている。しかし、電気スプレー針212の軸は、依然として中央毛細管チューブ210に対し角度を成している。

0023

図7は、図3の渦状ガス流インターフェースと電気スプレー針との別の配置関係を示す概略線図である。図7の実施形態においては、電気スプレー針212の軸が中央毛細管チューブ210の入口と同軸である。

0024

図8は、図3の渦状ガス流インターフェースと電気スプレー針とのさらに別の配置関係を示す概略線図である。図8の実施形態においては、電気スプレー針212の軸は、中央毛細管チューブ210の入口の軸からずれているが、この軸と平行である。

0025

図9は、この発明による渦状ガス流インターフェースの他の実施形態を示す線図である。図9の実施形態において、中央毛細管チューブ210にサンプリングチップ230が加えられている。サンプリングチップ230は、図示されているようにある角度でテーパ状になっていてよい。サンプリングチップ230は、また、渦流形成構造体から離れて乾燥チューブ222内の渦流に入る、中央毛細管チューブ210の薄壁を有する延設部であってよく、その結果、イオンが中央毛細管チューブの入口にサンプルとして入る圧力領域最大限活用できる。

0026

サンプリングチップ230は、中央毛細管チューブ210の入口を、渦流形成チャンネルにより形成された渦流の最適領域にする役割を果たす。ガスチャンネルの出口と真空チャンバの開口部(すなわち中央毛細管チューブの出口または開口部)との間の、渦流形成構造体の前面上に、ガスが流れない領域が存在する。寸法の大きい滴がこの領域に入り真空チャンバの入口に吸い込まれることが可能である。この真空チャンバの入口を渦流形成構造体から離れた位置に伸ばすことにより、大きい滴がガス流とぶつかり、真空チャンバの入口からずれる。

0027

図10は、この発明の渦状ガス流インターフェースのさらに他の実施形態を示す線図である。図10の実施形態によれば、中央毛細管チューブ210の入口の正面領域においてガスの曲折速度を増すために、渦状乾燥チューブ222に対しガス流形成構造体232が加えられている。このガス流形成構造体232は、図9のサンプリングチップと協働して、中央毛細管チューブ210の入口内へのイオンサンプリング工程を効果的に実施するために使用することができる。

0028

図11および図12は、この発明の実施形態を示す概略線図であって、この実施形態には、サンプリング孔250とスキマーコーン252とが組み込まれている。渦流領域から真空システムの第一段階へイオンのサンプルを送り込むために、図11では平坦なサンプリング孔250を用いており、一方図12では円錐形のサンプリング孔250を用いている。このような小さい孔を通過するガスは、通過時に圧力が大きく低下し、超音速膨張を行なう。スキマーコーン252はしばしば孔250の下流に位置し、分子運動が一方向であるサイレントゾーン内に位置する。スキマーコーン252に向かって流れてくるガス噴流はサンプルイオンを含んでおり、質量分析計の質量分析器部分の方へ流れる。スキマーコーン252の上流領域にあるサイレントゾーンの外側の余剰ガスは、典型的には真空ポンプにより排気口254から除去される。

0029

ここに開示されたこの発明の種々の実施形態は、インターフェースの実施のための異なる方法を例示している。典型的には、最適にすべきパラメータは、(1)重要な信号を最大にし、(2)寸法の大きい荷電滴により生じるノイズを最小にすることである。最適条件は、使用する流速と液体組成物によって異なってよい。

0030

渦状乾燥チューブ222の別の実施形態は、(1)このチューブ222を導電材料から作ることと、(2)荷電滴と衝突してチューブの表面に荷電が蓄積されるにつれて、地面に流れる電流によってチューブの長さに沿って電位差が生じるように、チューブを抵抗性のある材料で作ることとを含む。これによって、イオンを中央毛細管チューブの開口部に送る方向の電位勾配が生じる。さらに他の実施形態によれば、接地した針を使用して、渦状構造体と中央毛細管チューブの端部とに適当な大きさのバイアス電圧を加え、電気スプレーイオン化を誘起することができる。

0031

乾燥チューブ材料の選択により、信号/ノイズの比も最適にできることに注目すべきである。抵抗性のある材料や導電材料を用いたとしても、液体の流速が速く大きい滴を作りやすい液体(すなわち含水量の多い液体)であれば、乾燥チューブの表面を過度に荷電するので、その電荷を放散させる手段を必要とする場合がある。

0032

ここに記載した実施形態を、この発明の精神の範囲内で種々に変更したり組み合わせたりできることは理解されるであろう。例えば、渦状ガス流を形成するために、種々の機械的構造体を使用できる。渦状ガス流形成構造体は、乾燥チューブに対し接線方向に向けてその端部に配置された複数の送気チューブにより構成することができる。それらの送気チューブがここに記載した多段ねじ付き構造のようにらせん角を成して配置されるなら、得られるガス流は、渦流となる。同様に、図11図12に示したように、中央毛細管チューブ210はスキマーコーンまたは平坦な板に設けた孔に代えてもよく、また中央毛細管チューブ210にこれらを増設してもよい。

0033

この発明の新規な特徴は下記の通りである。すなわち(1)質量分析計の入口に連結された中央毛細管チューブの軸の周囲にその軸を横断して対称位置に渦状乾燥ガス流を形成し、高速サンプル液流の電気スプレーによりイオン化を行なう場合に、形成された滴に遠心力を加えて寸法の大きい滴を分離できること。(2)荷電滴が質量分析計の入口に向かって移動している時にその荷電滴をラジアル方向に限定するために、電気絶縁性渦状乾燥チューブを使用すること。(3)質量分析計の入口と電気スプレーにより噴射された滴を含む周囲のガスとの間の圧力勾配を大きくして、質量分析計内に荷電サンプルを移送しやすくできること。(4)渦状ガス流の低圧領域内に届く毛細管チューブ、スキマーコーンまたは孔を使用して、イオンを最も適切にサンプルにすることができる。

0034

ここで使用してきた用語及び表現は、説明の用語として用いられたものであって限定ではなく、図示しかつ説明した特長の等価物、またはその部分を除いて、そのような用語及び表現の使用には意図がなく、クレームされる発明の範囲内で様々な修正が可能であると認識される。

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