CN113678229B - 离子分析装置 - Google Patents

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Abstract

提供一种离子分析装置，用于分析通过对源自试样成分的前体离子照射自由基而生成的产物离子，所述离子分析装置具备：反应室(2)，其被导入前体离子；自由基照射部(5)，其生成并照射规定种类的自由基；标准物质供给部(11)，其向反应室(2)分别供给多种标准物质，所述多种标准物质的自由基加成反应的活化能是已知的，且该活化能的大小不同；离子测定部(4)、(92)，其对通过照射自由基而由源自标准物质的前体离子生成的规定的产物离子的量进行测定；以及自由基温度计算部(93)，其根据规定的产物离子的量来求出发生了自由基加成反应的自由基量，基于针对多种标准物质分别得到的该自由基量与活化能的关系来求出自由基温度。

Description

离子分析装置
技术领域
本发明涉及一种对源自试样成分的离子照射自由基来进行分析的离子分析装置。
背景技术
为了鉴定高分子化合物或者对其构造进行解析，广泛地利用了以下一种质谱分析法：使源自高分子化合物的离子(前体离子)裂解一次或多次来生成产物离子(也称为碎片离子。)，根据质荷比将该产物离子分离并进行检测。作为在质谱分析中使离子裂解的代表性方法，已知一种使氮气等非活性气体分子与离子碰撞的碰撞诱导裂解(CID：Collision-Induced Dissociation)法。在CID法中，通过与非活性分子碰撞的碰撞能量来使离子裂解，因此能够使各种离子裂解，但离子裂解的位置的选择性低。因此，CID法不适于为了构造解析而需要在特定的部位使离子裂解的情况。例如，在对肽等进行分析的情况下，期望使肽在氨基酸的键合位置处特异性地裂解，但在CID法中却难以实现这样的裂解。
作为使肽在氨基酸的键合位置处特异性地裂解的离子裂解法，以往使用了使负离子与前体离子碰撞的电子转移裂解(ETD：Electron Transfer Dissociation)法、对前体离子照射电子的电子捕获裂解(ECD：Electron Capture Dissociation)法。这些方法被称为未成对电子诱导型的裂解方法，使肽主链的N-Cα键裂解来生成c/z系列的产物离子。
在ETD法、ECD法中，在前体离子是正离子的情况下，在裂解时离子的价数减少。即，当使1价的正离子裂解时，生成中性分子。因此，仅能够分析2价以上的正离子。因而，ETD法和ECD法不适于与生成大量的1价正离子的MALDI法组合。
本发明人提出了一种通过对源自肽的前体离子照射氢自由基来发生未成对电子诱导型的裂解的氢加成裂解(HAD：Hydrogen-Attached Dissociation)法(专利文献1)。在HAD法中，不使前体离子的价数变化就进行裂解，因此适于与MALDI法的组合。通过HAD法也能够生成c/z系列的产物离子。
另外，本发明人还提出了以下方法(专利文献2)：通过使用羟基自由基、氧自由基或氮自由基，使源自肽的前体离子在氨基酸的键合位置处特异性地裂解。当对这些源自肽的前体离子照射自由基时，生成a/x系列的产物离子或b/y系列的产物离子。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：国际公开第2015/133259号。
专利文献2：国际公开第2018/186286号
非专利文献
非专利文献1：Yuji Shimabukuro，Hidenori Takahashi，Shinichi Iwamoto，Koichi Tanaka，Motoi Wada，“Tandem Mass Spectrometry of Peptide Ions byMicrowave Excited Hydrogen and Water Plasmas”，Anal.Chem.2018，90(12)pp7239-7245
发明内容
发明要解决的问题
前体离子与自由基的反应效率根据自由基所具有的能量的不同而不同。自由基所具有的能量主要是该自由基所具有的动能，能够用自由基温度来表示。即使对前体离子照射自由基温度低的自由基，也不会发生充分的反应。例如在非专利文献1中示出以下情况：即使对肽照射由电子回旋共振(ECR：Electron Cyclotron Resonance)-电感耦合等离子体(ICP：Inductively Coupled Plasma)源生成的氢自由基，也不会发生充分的裂解，考察出是由于由该等离子体源生成的自由基的自由基温度低。另一方面，如果自由基温度过高，则前体离子在不期望的位置处裂解。
但是，以往不存在测定对源自试样的前体离子照射的自由基的温度本身的方法，因此必须一边对自由基的照射条件进行各种变更，一边搜索对前体离子照射适当的自由基温度的自由基的条件，存在难以使作为解析对象的肽在氨基酸的位置处特异性地裂解的问题。
在此，以对通过照射自由基使前体离子裂解所生成的产物离子进行质谱分析的情况为例进行了说明，但在根据离子迁移率将产物离子分离并进行测定的情况下也存在上述同样的问题。
本发明要解决的课题在于提供一种在对源自试样成分的前体离子照射自由基来进行分析的离子分析装置中测定自由基温度的技术。
用于解决问题的方案
为了解决上述课题而完成的本发明是一种离子分析装置，用于分析通过对源自试样成分的前体离子照射自由基而生成的产物离子，所述离子分析装置具备：
反应室，其被导入所述前体离子；
自由基照射部，其生成规定种类的自由基，并且对所述反应室的内部照射所述规定种类的自由基；
标准物质供给部，其向所述反应室供给多种标准物质，所述多种标准物质的加成所述规定种类的自由基的反应的活化能是已知的，且该活化能的大小不同；
离子测定部，其对通过照射所述自由基而由源自所述标准物质的前体离子生成的规定的产物离子的量进行测定；以及
自由基温度计算部，其根据所述规定的产物离子的量来求出发生了自由基加成反应的自由基量，基于针对所述多种标准物质分别得到的该自由基量与所述活化能的关系来求出自由基温度。
发明的效果
在本发明所涉及的离子分析装置中，针对自由基加成反应的活化能不同的多种标准物质(可能含有活化能为0的标准物质)分别测定通过对源自该标准物质的前体离子照射自由基而生成的规定的产物离子的量。规定的产物离子典型地说是自由基加成离子，但在通过自由基加成反应来发生前体离子的裂解的情况下，规定的产物离子能够设为碎片离子。这样的规定的产物离子的量反映出发生了自由基加成反应的自由基量，该自由基量是具有该标准物质的自由基加成反应的活化能以上的能量的自由基的量。由自由基照射部生成并照射的各个自由基所具有的能量为统计学分布，因此能够基于与多种标准物质各自相关的该发生了自由基加成反应的自由基量和标准物质的自由基加成反应的活化能来求出自由基温度。
附图说明
图1是作为本发明所涉及的离子分析装置的一个实施例的离子阱-飞行时间质谱分析装置的概要结构图。
图2是说明在本实施例中作为标准物质使用的富勒烯和RCL的分子构造以及活化能的图。
图3是在本实施例的离子阱-飞行时间质谱分析装置中使用的自由基照射部的概要结构图。
图4是在本实施例的质谱分析装置中对富勒烯照射在多个自由基照射条件下生成的氢自由基所得到的结果。
图5是在本实施例的质谱分析装置中对RCL照射在多个自由基照射条件下生成的氢自由基所得到的结果。
图6是示出在本实施例的质谱分析装置中氢自由基的自由基温度与同RCL有关的自由基量相对于同富勒烯有关的自由基量的比之间的关系的图表。
具体实施方式
下面，参照附图来说明本发明所涉及的离子分析装置的一个实施例。本实施例的离子分析装置是离子阱-飞行时间(IT-TOF)质谱分析装置。
在图1中示出本实施例的离子阱-飞行时间质谱分析装置(以下也简称为“质谱分析装置”。)的概要结构。本实施例的质谱分析装置在维持真空环境的未图示的真空腔室的内部具备：离子源1，其将试样中的成分离子化；离子阱2，其通过高频电场的作用来捕捉由离子源1生成的离子；飞行时间质量分离部3，其根据质荷比将从离子阱2射出的离子进行分离；以及离子检测器4，其检测分离出的离子。本实施例的离子阱质谱分析装置还具备：自由基照射部5，其用于对被捕捉到离子阱2内的前体离子照射自由基以使该被捕捉到离子阱2内的离子裂解；非活性气体供给部6，其向离子阱2内供给规定的非活性气体；阱电压产生部7；设备控制部8；以及控制/处理部9。设备控制部8基于从控制/处理部9发送的控制信号来控制质谱分析装置的各部的动作。
对离子源1连接了标准物质供给部11，能够在设备控制部8的控制下从该标准物质供给部11向离子源1分别供给多种标准物质。在本实施例中，将富勒烯和RCL(吩噻嗪-5-鎓)作为标准物质分别供给到离子源1。此外，富勒烯的氢自由基加成反应的活化能是0kJ/mol，RCL的氢自由基加成反应的活化能是11kJ/mol(参照图2)。
离子阱2是包括圆环状的环形电极21以及隔着该环形电极21相向配置的一对端盖电极(入口侧端盖电极22、出口侧端盖电极24)的三维离子阱。在环形电极21中形成有自由基粒子导入口26和自由基粒子排出口27，在入口侧端盖电极22中形成有离子导入孔23，在出口侧端盖电极24中形成有离子射出孔25。阱电压产生部7在设备控制部8的控制下，在规定的定时对上述电极21、22、24分别施加高频电压和直流电压中的任一方或者将它们合成所得到的电压。
自由基照射部5包括：喷嘴54，其在内部形成有自由基生成室51；原料气体供给部(原料气体供给源)52，其向自由基生成室51中导入原料气体；真空泵(真空排气部)57，其将自由基生成室51进行排气；感应耦合型的高频等离子体源53，其供给用于在自由基生成室51内发生真空放电的微波；分离器55，其在来自喷嘴54的喷出流的中心轴上具有开口，将扩散的原料气体分子等分离并取出细径的自由基流；以及阀56，其设置在从原料气体供给源52到自由基生成室51的流路中。在本实施例中，使用氢气来作为原料气体，生成氢自由基。
在图3中示出自由基照射部5的概要结构。该自由基照射部5大致由原料气体供给源52、高频等离子体源53以及喷嘴54构成。高频等离子体源53具备微波供给源531和三短截线调谐器532。喷嘴54具备构成外周部的接地电极541和位于其内侧的派热克斯(pyrex)(注册商标)玻璃制的炬管542，该炬管542的内部成为自由基生成室51。在自由基生成室51的内部，经由连接器544与高频等离子体源53连接的针电极543沿自由基生成室51的长边方向贯通。另外，设置有从原料气体供给源52向自由基生成室51供给原料气体的流路，在该流路上设置有用于调整原料气体的流量的阀56。
非活性气体供给部6包括：非活性气体供给源61，其贮存有作为缓冲气体、冷却气体等使用的氦、氩等；阀62，其用于调整非活性气体的流量；以及气体导入管63。
控制/处理部9除了具备存储部91以外，还具备离子测定部92、自由基温度计算部93、自由基照射条件输入受理部94、自由基温度信息保存部95、自由基温度输入受理部96以及自由基照射条件确定部97，来作为功能块。控制/处理部9的实体是个人计算机，通过执行预先安装的离子分析用程序来具体实现各功能块。另外，对控制/处理部9连接了输入部98和显示部99。
接着，说明使用本实施例的质谱分析装置求出自由基温度的一例。在某种自由基照射条件下针对某分析对象试样得到有用的测量结果之后进行该例。
当使用者指示开始测定自由基温度时，自由基照射条件输入受理部94在显示部99中显示用于输入自由基照射条件的画面，来催促使用者输入。在本实施例中，输入包括从原料气体供给源52供给的原料气体的种类和流量(在本实施例中为氢气、流量为2sccm)、向高频等离子体源53供给的电流(在本实施例中为10A)、自由基照射时间(在本实施例中为100ms)的自由基照射条件。除此以外，在微波的频率可变的情况下，在自由基照射条件中也包括频率。
当输入自由基照射条件时，离子测定部92通过设备控制部8来控制各部的动作，使用所输入的自由基照射条件进行以下的测定动作。首先，利用真空泵(省略图示，57)将真空腔室和自由基生成室51的内部分别排气至规定的真空度。接着，从原料气体供给源52向自由基照射部5的自由基生成室51供给原料气体，从高频等离子体源53供给微波，由此在自由基生成室51的内部生成自由基。
另外，向离子源1供给标准物质，由该标准物质生成的各种离子(主要是1价的离子)从离子源1束状地射出，经过形成于入口侧端盖电极22的离子导入孔23被导入到离子阱2的内部。通过高频电场来捕捉被导入到离子阱2内的离子，该高频电场是通过从阱电压产生部7对环形电极21施加的电压而在离子阱2内形成的。之后，从阱电压产生部7对环形电极21等施加规定的电压，由此，对在除具有作为目标的特定质荷比的离子以外的质荷比范围内包含的离子进行激励，以将其从离子阱2中排除。由此，在离子阱2内选择性地捕捉源自标准物质的前体离子(1价的分子离子)。
在此之后，将非活性气体供给部6的阀62打开，向离子阱2内导入氦气等非活性气体。由此，前体离子被冷却而被收敛在离子阱2的中心附近。之后，将自由基照射部5的阀56打开，含有在自由基生成室51内生成的自由基的气体从喷嘴54喷出。利用位于该喷出流的前方的分离器55去除气体分子，通过了分离器55的开口的自由基成为细径的束状，并从贯穿设置于环形电极21的自由基粒子导入口26通过。然后，该自由基被导入到离子阱2内，对被捕捉到离子阱2内的前体离子进行照射。
在此期间，阀56的开度等维持在固定的状态，调整阀56的开度等以使对离子照射的自由基的流量为固定量。另外，基于由使用者输入的自由基照射时间将阀56打开和关闭。当照射自由基时，生成源自标准物质的产物离子(在本实施例中为氢自由基加成离子)。所生成的产物离子被捕获到离子阱2内，被来自非活性气体供给部6的氦气等冷却。之后，在规定的定时，从阱电压产生部7向入口侧端盖电极22和出口侧端盖电极24施加直流高电压，由此，被捕捉到离子阱2内的离子接受加速能量而穿过离子射出孔25被一齐射出。
这样，具有固定的加速能量的离子被导入到飞行时间质量分离部3的飞行空间，在飞行空间飞行的期间根据质荷比被分离。离子检测器4依次检测分离出的离子，接收到该检测信号的控制/处理部9制作例如将来自离子阱2的离子的射出时刻设为时刻零的飞行时间谱。然后，通过使用预先求出的质量校准信息将飞行时间换算为质荷比，来制作产物离子谱。
离子测定部92根据通过对多种标准物质(在本实施例中为富勒烯和RCL)分别进行上述测定而得到的产物离子谱，来求出通过氢自由基的加成反应而生成的规定的产物离子(在本实施例中为氢自由基加成离子)的量。
当由离子测定部92针对多种标准物质(在本实施例中为富勒烯和RCL)分别求出规定的产物离子的量时，自由基温度计算部93基于各自的活化能的大小以及产物离子的量，来求出在由使用者输入的自由基照射条件下对源自标准物质的前体离子照射的自由基的自由基温度。求出自由基温度的方法的详细情况在后面叙述。
当由自由基温度计算部93求出自由基温度时，自由基温度信息保存部95将自由基温度信息保存在存储部91中，该自由基温度信息是将由使用者输入的自由基照射条件与在该自由基照射条件下得到的自由基温度建立关联而得到的信息。另外，通过重复进行上述测定，将在多个自由基照射条件下得到的自由基温度信息存储到存储部91中，并制作自由基温度信息数据库。
下面，详细地说明由自由基温度计算部93进行的自由基温度的计算。
如果将自由基温度设为T、将标准物质A的活化能(发生自由基加成反应的能量阈值)设为EA、将标准物质B的活化能设为EB，则对源自各种标准物质的前体离子加成的自由基仅为具有超过各个能量阈值EA、EB的能量的自由基。即，每单位时间的自由基加成数RX与自由基的热能(＝1/2×mv2)超过加成阈值能量EX的自由基数成比例，用以下的式子来表示。
[数1]
其中，σX是针对自由基加成的碰撞截面积，f(v，T)是针对自由基温度T的麦克斯韦分布。麦克斯韦分布用下式来表示。
[数2]
在同一自由基照射条件下，针对标准物质A的自由基加成数与针对标准物质B的自由基加成数之比k(T)用以下的式子来表示。
[数3]
在此，EA和EB是已知的数值(富勒烯为0kJ/mol，RCL为11kJ/mol)。富勒烯的针对自由基加成反应的活化能为0kJ/mol，对前体离子照射的氢自由基全部加成于前体离子。也就是说，该反应的能量阈值是0kJ/mol。另外，与数值解广为所知的误差函数同样地，能够通过数值的解法来容易地计算出F(E，T)的近似解。碰撞截面积σA、σB主要由标准物质A、B的分子构造决定，不大取决于自由基的温度和量。由于能够基于数值仿真或模型计算等来估算σB/σA的值，因此能够根据k的实测值来评价自由基温度T。
图4是通过对富勒烯照射氢自由基所得到的结果。另外，图5是通过对RCL照射氢自由基所得到的结果。这些测定使用了热裂解型自由基产生源。在图4和图5中，示出了在氢自由基流量为2sccm、自由基照射时间为100ms的条件下向灯丝供给不同的电流(0A、10A、12A、13.5A)来测定产物离子所得到的结果，但设定多个自由基照射条件并非本发明的必要条件。
图4的上部左侧是通过测定而得到的产物离子谱，上部右侧是将整体表示为1个峰的图。另外，图4和图5的下部是示出向自由基源53的灯丝供给的电流与峰顶的偏移量的关系的图表。
图6是示出对于EA＝0kJ/mol(富勒烯)、EB＝11kJ/mol(RCL)，根据上式(1)和(3)并通过数值解法计算出的自由基温度T与自由基量的比k(T)的关系的图表。在图4所示的针对富勒烯得到的HAD(10A)结果中，在50％的前体离子上加成有氢。另外，在图5所示的针对RCL得到的HAD(10A)的结果中，在10％的前体离子上加成有氢，因此k(T)＝0.2。根据该结果和图6的图表获知：氢自由基的自由基温度为800K。
这样，在本实施例的离子分析装置中，能够对源自自由基加成反应的活化能已知的多种标准物质(在自由基加成反应中不具有活化能的标准物质和具有活化能的标准物质)的前体离子照射自由基，对所生成的产物离子(在本实施例中为氢自由基加成离子)的量进行测定，根据该产物离子的量求出发生了自由基加成反应的自由基量，基于针对多种标准物质分别得到的该自由基量与所述活化能的关系来求出自由基温度。
接着，说明使用本实施例的质谱分析装置来确定用于生成具有期望的自由基温度的自由基的自由基照射条件的例子。在将通过对源自试样成分的前体离子照射某自由基温度的自由基而得到的测定结果在其它质谱分析装置中再现时，使用该例子。在该例中，将自由基温度信息的数据库预先保存到存储部91中，该自由基温度信息是将自由基照射条件与自由基温度建立关联而得到的信息。通过重复进行上述实施例来构建自由基温度信息的数据库，并以适当的形态保存表格形式的数据库或数式等。
在本实施例中，首先，自由基温度输入受理部96在显示部99中显示用于使使用者输入自由基温度的画面。
当由使用者输入自由基温度时，自由基照射条件确定部97参照保存在存储部91中的自由基温度信息的数据库，来确定用于照射所输入的自由基温度的自由基的自由基照射条件。在自由基照射条件中例如包括从原料气体供给源52供给的原料气体的种类和流量、向高频等离子体源53供给的电流以及自由基照射时间。另外，在微波的频率可变的情况下，在自由基照射条件中也包括频率。
如果确定了自由基照射条件，则向离子源1中导入作为解析对象的试样成分，并与上述同样地进行测定。由于测定的详细情况与上述实施例的情况相同，因此省略说明。
以往，为了再现由其它质谱分析装置得到的测定结果，需要一边对自由基照射条件进行各种变更一边确定自由基照射条件，但通过使用本实施例的质谱分析装置，仅输入自由基温度就能够简便地确定自由基照射条件。
上述实施例以及变形例均为一例，能够按照本发明的主旨适当地变更。
在上述实施例中，说明了求出氢自由基的自由基温度的情况，但也能够同样地求出羟基自由基、氧自由基、氮自由基等其它种类的自由基的自由基温度。在将水蒸气用作原料气体的情况下，生成羟基自由基、氧自由基以及氢自由基，在将空气用作原料气体的情况下，主要生成氧自由基和氮自由基，在将氧气用作原料气体的情况下生成氧自由基，在将氮气用作原料气体的情况下生成氮自由基。通过对源自肽的前体离子照射氢自由基，能够生成c/z系列的产物离子。通过对源自肽的前体离子照射羟基自由基、氧自由基或者氮自由基，能够生成a/x系列或b/y系列的产物离子。
另外，如在本发明人的在先申请(PCT/JP2018/043074)中所记载的那样，通过对源自含有烃链的试样成分的前体离子照射羟基自由基、氧自由基等具有氧化能力的自由基，能够在该烃链中含有的不饱和键的位置处特异性地发生裂解，并根据由此生成的产物离子来估计烃链的构造。此外，也能够生成在烃链所含有的不饱和键的位置处加成氧原子所得到的产物离子，并估计该烃的不饱和键的构造是顺式型还是反式型。
并且，如上述在先申请所记载的那样，通过对源自含有烃链的试样成分的前体离子照射氮自由基等具有还原能力的自由基，不论是饱和键还是不饱和键，都能够在烃链所含有的碳-碳键的位置处特异性地发生裂解，并对由此生成的该烃链的构造进行估计。
在上述实施例中，将自由基加成反应的活化能为0J/mol(能量阈值EA＝0kJ/mol)的富勒烯和活化能为11kJ/mol(能量阈值EB＝11kJ/mol)的RCL这两种物质作为标准物质来使用，但如果自由基加成反应的活化能是已知的且该活化能的大小不同，则也能够使用其它的标准物质的组合。另外，通过使用三种以上的标准物质，还能够进一步提高自由基温度的计算精度。并且，在上述实施例中，将对前体离子加成自由基所得到的离子作为产物离子，根据该产物离子的量来求出发生了自由基加成反应的自由基的量，但也能够对通过自由基的加成反应使前体离子裂解而生成的碎片离子的量进行测定，根据该碎片离子的量来求出发生了自由基加成反应的自由基的量。
并且，在上述实施例中，设为具备三维离子阱的离子阱-飞行时间质谱分析装置，但也能够构成为使用线性离子阱或碰撞分析室来代替三维离子阱，在向线性离子阱或碰撞分析室导入前体离子的定时照射自由基。另外，在上述实施例以及变形例中，将飞行时间质量分离部设为线型，但也可以使用反射型或多匝型等的飞行时间质量分离部。另外，除了飞行时间质量分离部以外，还能够使用例如利用离子阱2自身的离子分离功能进行质量分离的质量分离部或者轨道阱(Orbitrap)等其它形态的质量分离部。并且，在上述实施例中说明过的自由基照射部除了能够应用于质谱分析装置以外，也能够适当地应用于离子迁移率分析装置。并且，在上述实施例以及变形例中，作为真空放电部，使用了高频等离子体源，但也可以取而代之地使用空心阴极等离子体源。或者也可以在大气压环境下生成自由基。
以上，参照附图详细地说明了本发明的各种实施方式，最后，对本发明的各种方式进行说明。
本发明的第一方式的离子分析装置用于分析通过对源自试样成分的前体离子照射自由基而生成的产物离子，所述离子分析装置具备：
反应室，其被导入所述前体离子；
自由基照射部，其生成规定种类的自由基，并且对所述反应室的内部照射所述规定种类的自由基；
标准物质供给部，其向所述反应室供给多种标准物质，所述多种标准物质的加成所述规定种类的自由基的反应的活化能是已知的，且该活化能的大小不同；
离子测定部，其对通过照射所述自由基而由源自所述标准物质的前体离子生成的规定的产物离子的量进行测定；以及
自由基温度计算部，其根据所述规定的产物离子的量来求出发生了自由基加成反应的自由基量，基于针对所述多种标准物质分别得到的该自由基量与所述活化能的关系来求出自由基温度。
在本发明的第一方式的离子分析装置中，针对自由基加成反应的活化能不同的多种标准物质分别测定通过对源自该标准物质的前体离子照射自由基而生成的规定的产物离子的量。这样的规定的产物离子的量反映出发生了自由基加成反应的自由基量，该自由基量是具有该标准物质的自由基加成反应的活化能以上的能量的自由基的量。由自由基照射部生成并照射的各个自由基所具有的能量为统计学分布，因此基于与多种标准物质各自相关的该发生了自由基加成反应的自由基量和活化能来求出自由基温度。
关于本发明的第二方式的离子分析装置，在上述第一方式的离子分析装置中，由所述离子测定部测定的产物离子是对所述前体离子加成自由基所得到的自由基加成离子。
在本发明的第二方式的离子分析装置中，测定自由基加成离子并求出发生了自由基加成反应的自由基的量。在自由基的加成反应中，也存在前体离子裂解而生成碎片离子的情况，在该情况下，由一个自由基生成多个离子。另一方面，由于自由基加成离子的量与自由基量相同，因此能够更简便且更准确地求出自由基量。
关于本发明的第三方式的离子分析装置，在上述第一方式的离子分析装置中，所述自由基是氢自由基、氧自由基或氮自由基。
在本发明的第三方式的离子分析装置中，能够求出与试样成分的特性(例如肽、含有烃链的化合物)或解析目的相应的种类的自由基的自由基温度。
关于本发明的第四方式的离子分析装置，在上述第一方式的离子分析装置中，还具备：
存储部；
自由基照射条件输入受理部，其受理所述自由基照射部的自由基照射条件的输入；以及
自由基温度信息保存部，其将自由基温度信息保存到所述存储部中，所述自由基温度信息是将所述自由基照射条件与在该自由基照射条件下得到的自由基温度建立关联所得到的信息。
在本发明的第四方式的离子分析装置中，能够得到将自由基照射条件与在该自由基照射条件下对前体离子照射的自由基的自由基温度建立关联所得到的自由基温度信息，通过将该自由基温度信息存储在存储部中，能够构建自由基温度信息的数据库。
关于本发明的第五方式的离子分析装置，在上述第四方式的离子分析装置中，还具备：
自由基温度输入受理部，其受理对所述前体离子照射的自由基的自由基温度的输入；以及
自由基照射条件确定部，其基于所述自由基温度信息来确定照射被输入的所述自由基温度的自由基的条件。
在本发明的第五方式的离子分析装置中，仅输入自由基温度，就能够简便地确定对前体离子照射该自由基温度的自由基的自由基照射条件。
附图标记说明
1：离子源；10：加热器电源部；2：离子阱；21：环形电极；22：入口侧端盖电极；23：离子导入孔；24：出口侧端盖电极；25：离子射出孔；26：自由基粒子导入口；27：自由基粒子排出口；3：飞行时间质量分离部；4：离子检测器；5：自由基照射部；51：自由基生成室；52：原料气体供给源；53：高频等离子体源；531：微波供给源；532：三短截线调谐器；54：喷嘴；541：接地电极；542：炬管；543：针电极；55：分离器；56：阀；57：真空泵；6：非活性气体供给部；61：非活性气体供给源；62：阀；63：气体导入管；64：气体导入管加热器；7：阱电压产生部；8：设备控制部；9：控制/处理部；91：存储部；92：离子测定部；93：自由基温度计算部；94：自由基照射条件输入受理部；95：自由基温度信息保存部；96：自由基温度输入受理部；97：自由基照射条件确定部。

Claims (5)

1.一种离子分析装置，用于分析通过对源自试样成分的前体离子照射自由基而生成的产物离子，所述离子分析装置具备：
反应室，其被导入所述前体离子；
自由基照射部，其生成规定种类的自由基，并且对所述反应室的内部照射所述规定种类的自由基；
标准物质供给部，其向所述反应室供给多种标准物质，所述多种标准物质的加成所述规定种类的自由基的反应的活化能是已知的，且该活化能的大小不同；
离子测定部，其对通过照射所述自由基而由源自所述标准物质的前体离子生成的规定的产物离子的量进行测定；以及
自由基温度计算部，其根据所述规定的产物离子的量来求出发生了自由基加成反应的自由基量，基于针对所述多种标准物质分别得到的该自由基量与所述活化能的关系来求出自由基温度。
2.根据权利要求1所述的离子分析装置，其特征在于，
由所述离子测定部测定的产物离子是对所述前体离子加成自由基所得到的自由基加成离子。
3.根据权利要求1所述的离子分析装置，其特征在于，
所述自由基是氢自由基、氧自由基或氮自由基。
4.根据权利要求1所述的离子分析装置，其特征在于，还具备：
存储部；
自由基照射条件输入受理部，其受理所述自由基照射部的自由基照射条件的输入；以及
自由基温度信息保存部，其将自由基温度信息保存到所述存储部中，所述自由基温度信息是将所述自由基照射条件与在该自由基照射条件下得到的自由基温度建立关联所得到的信息。
5.根据权利要求4所述的离子分析装置，其特征在于，还具备：
自由基温度输入受理部，其受理对所述前体离子照射的自由基的自由基温度的输入；以及
自由基照射条件确定部，其基于所述自由基温度信息来确定照射被输入的所述自由基温度的自由基的条件。
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