質(zhì)量分析裝置以及方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種質(zhì)量分析裝置以及方法?？梢耘袆e質(zhì)量分析裝置中的測定狀態(tài)，自動(dòng)地決定下次測定的測定方法。因此，在質(zhì)量分析裝置(1)中設(shè)置：第一計(jì)算部(6)，其計(jì)算質(zhì)量譜的總離子量；第二計(jì)算部(6)，其計(jì)算從質(zhì)量譜所出現(xiàn)的峰中選擇出的代表峰的半值寬度；控制部(7)，其根據(jù)所述總離子量和所述代表峰的半值寬度，決定在下次測定中使用的測定方法。
【專利說明】質(zhì)量分析裝置以及方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及質(zhì)量分析裝置以及方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 在質(zhì)量分析儀對試樣的分析中，基本上需要導(dǎo)入離子化了的試樣。因此，將離子源 配置在質(zhì)量分析儀的前級。將離子源根據(jù)其離子化方法的不同分類為各種種類。例如，分 類為EI法、CI法、ESI法、ACPI法。在使用任意一種離子源的情況下，離子的生成、質(zhì)量分 析儀的測定狀態(tài)都有時(shí)會(huì)變得不穩(wěn)定。在這樣的情況下，需要調(diào)整離子源、質(zhì)量分析儀。
[0003] 以下，以四極離子阱質(zhì)量分析儀為例，說明離子的生成、質(zhì)量分析儀的測定狀態(tài)變 得不穩(wěn)定的情況。在該質(zhì)量分析儀中，通過Rf電場在一定時(shí)間內(nèi)捕獲從離子源導(dǎo)入到離子 阱的離子，將濃縮了的離子根據(jù)其質(zhì)量電荷比（m/z)從離子阱順序地排出，通過檢測器檢 測其強(qiáng)度值的變化，由此分析試樣的質(zhì)量。
[0004] 但是，已知能夠封閉在離子阱內(nèi)的離子量有極限。已知如果在到達(dá)到能夠捕獲的 極限量為止的過渡狀況下離子量達(dá)到某水平以上，則引起被稱為空間電荷效應(yīng)的現(xiàn)象（表 觀的質(zhì)量偏差的現(xiàn)象）。由于離子所具有的電荷而離子的偽電勢偏離，結(jié)果對離子阱的質(zhì)量 分析原理產(chǎn)生影響，由此產(chǎn)生該現(xiàn)象。
[0005] 通常在溫度、濕度等環(huán)境條件保持固定的實(shí)驗(yàn)室內(nèi)使用質(zhì)量分析儀。其理由是因 為如果環(huán)境條件變化，則控制電路的動(dòng)作產(chǎn)生變動(dòng)、或裝置的物理長度變化等，有可能對測 定精度產(chǎn)生影響。因此，一般以維持測定精度為目的，在測定前進(jìn)行校準(zhǔn)、或確認(rèn)靈敏度等 操作。另外，根據(jù)需要還進(jìn)行調(diào)整、清洗、裝置參數(shù)的變更等。進(jìn)而，還進(jìn)行成為測定對象的 試樣的濃度的測量、預(yù)備測定、即試樣的預(yù)處理、濃度調(diào)整、測定條件的最優(yōu)化等。通常由具 有化學(xué)實(shí)驗(yàn)、質(zhì)量分析的知識(shí)的人或在這樣的人的監(jiān)督下進(jìn)行這些準(zhǔn)備操作。
[0006] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0007] 專利文獻(xiàn)
[0008] 專利文獻(xiàn)1 :美國專利申請公開第2011/0270566號(hào)說明書


【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 發(fā)明要解決的問題
[0010] 現(xiàn)今，研宄了還能夠攜帶到實(shí)驗(yàn)室以外的地方的質(zhì)量分析儀的實(shí)用化。例如研宄 了在藥物、危險(xiǎn)品、廢氣、環(huán)境物質(zhì)、食品等的分析中使用的質(zhì)量分析儀的實(shí)用化。這種質(zhì)量 分析儀在采集或吸入成為測定對象的調(diào)查現(xiàn)場使用，要求立即確定構(gòu)成試樣的物質(zhì)。
[0011] 但是，在調(diào)查現(xiàn)場使用質(zhì)量分析儀的情況下，有可能無法實(shí)現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)室中保持的 環(huán)境條件、或環(huán)境條件變動(dòng)。而且，在調(diào)查現(xiàn)場一般不存在實(shí)驗(yàn)設(shè)備。因此，有可能無法事 前進(jìn)行成為測定對象的試樣的濃度調(diào)整、測定條件的最優(yōu)化。不只是這樣，質(zhì)量分析儀的使 用者還有可能不具有化學(xué)實(shí)驗(yàn)、質(zhì)量分析的知識(shí)。
[0012]因此，在可攜帶的質(zhì)量分析儀的情況下，特別要求裝載能夠自動(dòng)地判定環(huán)境條件 的變動(dòng)、因該變動(dòng)產(chǎn)生的副作用并對應(yīng)的功能。此外，在實(shí)驗(yàn)室等中使用的質(zhì)量分析裝置的 情況下，也認(rèn)為裝載同等功能對提高測定精度、減輕使用者的負(fù)擔(dān)是有用的。
[0013] 順便地說，在專利文獻(xiàn)1中，公開了操作者根據(jù)整理后的實(shí)測數(shù)據(jù)進(jìn)行測定參數(shù) 的最優(yōu)化或測定參數(shù)的選擇的方法。但是，在專利文獻(xiàn)1中，沒有公開在測定時(shí)由裝置自身 執(zhí)行同等的處理的方法、自動(dòng)地消除環(huán)境條件的不穩(wěn)定性的方法。
[0014] 用于解決問題的手段
[0015] 為了解決上述問題，本發(fā)明例如采用權(quán)利要求所記載的結(jié)構(gòu)。在本說明書中包含 多個(gè)解決上述問題的手段，但如果列舉其一個(gè)例子，則是一種質(zhì)量分析裝置，具備：第一計(jì) 算部，其計(jì)算質(zhì)量譜的總離子量；第二計(jì)算部，其計(jì)算從質(zhì)量譜所出現(xiàn)的峰中選擇出的代表 峰的半值寬度；控制部，其根據(jù)總離子量和代表峰的半值寬度，決定在下次測定中使用的測 定方法。
[0016] 發(fā)明效果
[0017] 根據(jù)本發(fā)明，實(shí)現(xiàn)能夠自動(dòng)地決定在下次測定中使用的測定方法的質(zhì)量分析裝 置。其結(jié)果是在環(huán)境條件、試樣濃度等測定條件變化這樣的環(huán)境下，也能夠穩(wěn)定地執(zhí)行質(zhì)量 分析。通過以下的實(shí)施方式的說明來了解上述以外的問題、結(jié)構(gòu)、以及效果。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018] 圖1是表示實(shí)施例1的質(zhì)量分析裝置的結(jié)構(gòu)的圖。
[0019] 圖2是表示測定穩(wěn)定性判別部的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的圖。
[0020] 圖3是表示基線除去前后的譜例的圖。
[0021] 圖4是表示平滑前的譜例的圖。
[0022] 圖5是表示平滑后的譜例的圖。
[0023] 圖6是表示通過測定穩(wěn)定性指標(biāo)計(jì)算部執(zhí)行的處理步驟的概要的圖。
[0024] 圖7是說明半值寬度的定義的圖。
[0025] 圖8是說明TIC計(jì)算處理的圖。
[0026] 圖9是說明半值寬度計(jì)算處理的圖。
[0027] 圖10是表示由于峰接近而無法計(jì)算半值寬度的例子的圖。
[0028] 圖11是表示即使峰接近也能夠計(jì)算半值寬度的例子的圖。
[0029] 圖12是說明某峰的半值寬度計(jì)算處理的圖。
[0030] 圖13是說明左側(cè)（低質(zhì)量側(cè)）半值半寬度的計(jì)算處理的圖。
[0031] 圖14是說明右側(cè)（高質(zhì)量側(cè)）半值半寬度的計(jì)算處理的圖。
[0032] 圖15是說明根據(jù)左側(cè)的計(jì)算結(jié)果和右側(cè)的計(jì)算結(jié)果計(jì)算半值寬度的處理的圖。
[0033] 圖16是說明現(xiàn)有技術(shù)的TIC和質(zhì)量偏差量之間的關(guān)系的圖。
[0034] 圖17是說明TIC的增加和質(zhì)量偏差之間的關(guān)系的圖。
[0035] 圖18是表示即使TIC的值低也產(chǎn)生因空間電荷效應(yīng)造成的質(zhì)量偏差的例子的圖。
[0036] 圖19是說明半值寬度和質(zhì)量偏差之間的關(guān)系的圖。
[0037] 圖20是說明TIC和半值寬度之間的關(guān)系的圖。
[0038] 圖21是說明沒有空間電荷效應(yīng)的影響的狀態(tài)下的TIC和半值寬度之間的關(guān)系的 圖。
[0039] 圖22是綜合地表示有空間電荷效應(yīng)的狀態(tài)和沒有的狀態(tài)下的TIC和半值寬度之 間的關(guān)系的圖。
[0040] 圖23是表示在判別測定狀態(tài)的穩(wěn)定性時(shí)使用的判別條件的例子的圖。
[0041] 圖24是表示在判別測定狀態(tài)的穩(wěn)定性時(shí)使用的處理步驟的圖。
[0042] 圖25是表示在判別測定狀態(tài)的穩(wěn)定性時(shí)使用的其他判別條件的例子的圖。
[0043] 圖26是表示某m/z的離子量達(dá)到檢測器的上限值的例子的圖。
[0044] 圖27是表示需要離子源的狀態(tài)的穩(wěn)定化的例子的圖。
[0045] 圖28是說明離子源的穩(wěn)定性指標(biāo)的計(jì)算處理的圖。
[0046] 圖29是表示使用了離子源的穩(wěn)定性指標(biāo)的測定狀態(tài)的穩(wěn)定性判別處理步驟的 圖。
[0047] 圖30是表示實(shí)施例2的質(zhì)量分析裝置的結(jié)構(gòu)的圖。
[0048] 圖31是說明在測定結(jié)果的計(jì)算中利用的數(shù)據(jù)的處理例子的圖。
[0049] 圖32是說明測定穩(wěn)定性判別參數(shù)的輸入接受處理的圖。
[0050] 圖33是說明測定穩(wěn)定性判別參數(shù)的設(shè)定方法選擇畫面的圖。
[0051] 圖34是說明測定穩(wěn)定性判別參數(shù)的手動(dòng)設(shè)定畫面的圖。
[0052] 圖35是說明測定穩(wěn)定性判別參數(shù)的自動(dòng)設(shè)定畫面的圖。
[0053] 圖36是說明測定穩(wěn)定性判別參數(shù)的自動(dòng)設(shè)定執(zhí)行后的手動(dòng)設(shè)定畫面的圖。

【具體實(shí)施方式】
[0054] 以下，根據(jù)【專利附圖】

【附圖說明】本發(fā)明的實(shí)施方式。此外，本發(fā)明的實(shí)施方式并不限于后述的 實(shí)施例，能夠在其技術(shù)思想的范圍內(nèi)進(jìn)行各種變形。
[0055] [實(shí)施例1]
[0056] (裝置的整體結(jié)構(gòu)和處理動(dòng)作的概要）
[0057] 在圖1中表示裝載了以下功能的質(zhì)量分析裝置的結(jié)構(gòu)例子，即根據(jù)總離子量和質(zhì) 量譜的代表峰的半值寬度判別測定狀態(tài)的穩(wěn)定性，根據(jù)其判別結(jié)果自動(dòng)地決定在下次測定 中使用的測定方法。
[0058] 質(zhì)量分析裝置1具備質(zhì)量分析部2、數(shù)據(jù)取得部3、數(shù)據(jù)處理部4、控制部8、參數(shù)設(shè) 定保存部9、接口部10。質(zhì)量分析部2具備離子源、具有離子阱的分析部、檢測器。此外，能 夠與離子源、離子阱的形式無關(guān)地應(yīng)用本發(fā)明。數(shù)據(jù)處理部4具備數(shù)據(jù)保存部5、測定穩(wěn)定 性判別部6、控制指示計(jì)算部7。接口部10具備操作部11、顯示部12。
[0059] 質(zhì)量分析裝置1的使用者對接口部10的操作部11進(jìn)行操作，輸入測定參數(shù)。測 定參數(shù)中例如包含成為測定對象的試樣的種類、試樣的測定條件。測定參數(shù)的輸入既可以 是選擇形式，也可以是直接輸入方式。輸入的參數(shù)被保存在參數(shù)設(shè)定保存部9中。
[0060] 質(zhì)量分析裝置1以滿足事前設(shè)定的測定開始條件為條件開始試樣的測定。測定開 始條件，例如既可以是試樣向質(zhì)量分析部2的設(shè)置，也可以是在試樣的設(shè)置后用戶指示輸 入了測定開始。此外，在不需要試樣的設(shè)置的質(zhì)量分析裝置、即從周邊環(huán)境吸入氣氛來進(jìn)行 測定的質(zhì)量分析裝置的情況下，也可以將從接口部10輸入測定開始的情況作為測定開始 條件。另外，也可以將從參數(shù)的輸入時(shí)刻經(jīng)過預(yù)先指定的時(shí)間的情況作為測定開始條件。
[0061] 在測定順序開始后，質(zhì)量分析部2測定成為測定對象的試樣的成分，將其測定數(shù) 據(jù)（質(zhì)量譜的數(shù)據(jù)）輸出到數(shù)據(jù)取得部3。數(shù)據(jù)取得部3將從質(zhì)量分析部2取得的測定數(shù) 據(jù)輸出到數(shù)據(jù)處理部4。數(shù)據(jù)處理部4將測定數(shù)據(jù)與時(shí)刻信息一起保存在數(shù)據(jù)保存部5中。 從數(shù)據(jù)保存部5讀出測定數(shù)據(jù)和時(shí)刻信息，供給測定穩(wěn)定性判別部6。
[0062] 在圖2中表示測定穩(wěn)定性判別部6的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。測定穩(wěn)定性判別部6具備譜預(yù)處 理部13、測定穩(wěn)定性指標(biāo)計(jì)算部14、測定穩(wěn)定性狀態(tài)判別部15。按照譜預(yù)處理部13、測定 穩(wěn)定性指標(biāo)計(jì)算部14、測定穩(wěn)定性狀態(tài)判別部15的順序處理輸入到測定穩(wěn)定性判別部6的 測定數(shù)據(jù)。
[0063] 在譜預(yù)處理部13中，對各個(gè)譜進(jìn)行預(yù)處理。在本實(shí)施例的情況下，作為預(yù)處理執(zhí) 行基線除去處理、峰檢測處理等。在測定穩(wěn)定性指標(biāo)計(jì)算部14中進(jìn)行計(jì)算穩(wěn)定性指標(biāo)的處 理。在本實(shí)施例的情況下，作為穩(wěn)定性指標(biāo)，計(jì)算質(zhì)量譜的總離子量和代表質(zhì)量譜的峰的半 值寬度。在測定穩(wěn)定性判別部15中，根據(jù)所計(jì)算出的穩(wěn)定性指標(biāo)判別穩(wěn)定性。將判別結(jié)果 輸出到控制指示計(jì)算部7。
[0064] 控制指示計(jì)算部7根據(jù)輸入的判別結(jié)果，計(jì)算在下次測定中使用的測定方法并向 控制部8指示。
[0065] (譜預(yù)處理的詳細(xì)內(nèi)容）
[0066] 在此，說明在測定穩(wěn)定性判別部6的譜預(yù)處理部13中執(zhí)行的譜預(yù)處理的詳細(xì)內(nèi) 容。在譜預(yù)處理中，執(zhí)行基線除去處理和峰檢測處理。
[0067] 在圖3(a)中表示進(jìn)行基線除去處理之前的譜的例子。在圖3(a)所示的例子的情 況下，不存在峰的部分的譜值大致固定。由此，認(rèn)為出現(xiàn)在該部分中的波形表示在檢測器中 生成的固定水平的電氣噪聲。即，可以認(rèn)為該部分的譜值是與測定無關(guān)地確定的固定值。將 該固定值稱為基線。因此，在基線除去處理中，執(zhí)行從各測定譜中除去該基線的處理。
[0068] 例如可以作為在完全不導(dǎo)入離子的狀態(tài)下測定的多個(gè)質(zhì)量譜的各最大值的平均 值來計(jì)算基線。但是，在減去了基線后的值為負(fù)的情況下，使用〇作為給出基線的常數(shù)。但 是，有時(shí)不存在峰的部分的譜不表示出固定的傾向。不過，對于這樣的情況下的基線的求出 方法，已經(jīng)設(shè)計(jì)了各種方法，因此使用它們即可。
[0069] 在基線除去處理后，譜預(yù)處理部13針對基線除去后的質(zhì)量譜進(jìn)行移動(dòng)平均法、基 于高斯函數(shù)的卷積、Savizky-Golay法等基于多項(xiàng)式的平滑化處理。在圖4中表示平滑化 前的質(zhì)量譜的例子，在圖5中表示通過Savizky-Golay法進(jìn)行平滑化后的質(zhì)量譜例。
[0070] 在平滑化處理后，譜預(yù)處理部13針對平滑化后的質(zhì)量譜數(shù)據(jù)計(jì)算差序列，選出差 值從正變化為負(fù)的點(diǎn)作為質(zhì)量譜的峰。此外，在峰的檢測處理時(shí)，也可以使用數(shù)字濾波器等 預(yù)先除去噪聲。另外，也可以應(yīng)用完全不同的公知的峰檢測方法來檢測質(zhì)量譜的峰。
[0071] 在執(zhí)行譜預(yù)處理后，將以下數(shù)據(jù)保存在數(shù)據(jù)保存部5中：（1)除去基線后的質(zhì)量 譜；（2)除去基線后平滑化了的質(zhì)量譜；（3)檢測出的峰的列表。如果譜的預(yù)處理結(jié)束，則測 定穩(wěn)定性判別部6通過測定穩(wěn)定性指標(biāo)計(jì)算部14計(jì)算測定穩(wěn)定性指標(biāo)。
[0072] (穩(wěn)定性指標(biāo)計(jì)算處理的詳細(xì)內(nèi)容）
[0073] 在此，說明測定穩(wěn)定性判別部6的測定穩(wěn)定性指標(biāo)計(jì)算部14執(zhí)行的測定穩(wěn)定性指 標(biāo)的計(jì)算處理的細(xì)節(jié)。在圖6中表示該處理動(dòng)作的概要。測定穩(wěn)定性指標(biāo)的計(jì)算處理由質(zhì) 量譜的總離子量計(jì)算處理（步驟601)、質(zhì)量譜的半值寬度計(jì)算處理（步驟602)、計(jì)算出的 總離子量和半值寬度的登記處理（步驟603)構(gòu)成。在此，將總離子量和半值寬度登記在數(shù) 據(jù)保存部5中。
[0074] 一般，將表不總離子量的 TIC 作為 "Total Ion Chromatogram" 或 "Total Ion Current"的簡稱來使用。在本說明書中，定義為針對所關(guān)注的某質(zhì)量譜觀測的離子的總量。 另外，將半值寬度定義為給出某峰波形的強(qiáng)度值（最大值）的半值的該峰波形的左右的m/z 的值的差值（圖7)。圖7用FM表示強(qiáng)度值，用HM表示其半值，用1?表示取半值的左側(cè)（低 的一方）的m/z值，用mH表示取半值的右側(cè)（高的一方）的m/z值。在該情況下，用IH h-Iii1j 給出半值寬度。
[0075] 但是，該半值寬度與表示質(zhì)量分析中的裝置的分辨率的指標(biāo)有關(guān)。在此，如果設(shè)某 峰的分辨率為R，與該峰對應(yīng)的m/z值為m，半值寬度為W，則通過式1定義分辨率R。
[0076] R = m/ff (atm)式（I)
[0077] S卩，在作為性能指標(biāo)而期待分辨率R的裝置的情況下，可以通過式（1)計(jì)算所期待 的半值寬度W。不過，用某質(zhì)量數(shù)來定義嚴(yán)格意義上的分辨率R。因此，既存在對于測定范 圍的質(zhì)量數(shù)而分辨率R固定的情況，也存在分辨率R根據(jù)質(zhì)量數(shù)而變化的情況。在分辨率 R變化的情況下，必須使用與質(zhì)量數(shù)對應(yīng)的分辨率R。
[0078] 在圖8中表示在TIC計(jì)算處理（步驟601)中執(zhí)行的處理動(dòng)作的概要。簡單地說， TIC計(jì)算處理是指針對除去基線后的質(zhì)量譜的全部區(qū)域求出積分值的處理。因此，測定穩(wěn)定 性指標(biāo)計(jì)算部14從數(shù)據(jù)保存部5取得已經(jīng)除去基線后的質(zhì)量譜的全部數(shù)據(jù)Sb (i)和數(shù)據(jù) 數(shù)N(步驟801)，執(zhí)行步驟802?步驟805的處理。在此，步驟802是初始化處理。另外，步 驟803是將第i個(gè)數(shù)據(jù)Sb (i)與到第i-Ι個(gè)數(shù)據(jù)為止的積分值即TIC相加的處理。
[0079] TIC只是給出在檢測器中作為質(zhì)量譜觀測到的離子的總量的值，而不是給出存在 于離子阱內(nèi)的離子的總量的值。S卩，只要被離子阱捕獲的離子的m/z的范圍和通過檢測器 觀測到的離子的m/z的范圍并一致，TIC就不表示被離子阱捕獲的離子的總量。
[0080] 但是，一般不知道被離子阱捕獲的離子的m/z的范圍和通過檢測器觀測到的離子 的m/z的范圍是否一致。因此，只根據(jù)TIC的信息無法評價(jià)因存在于離子阱中的離子的總 量產(chǎn)生的現(xiàn)象。因存在于離子阱中的離子的總量產(chǎn)生的現(xiàn)象中例如有空間電荷效應(yīng)?？臻g 電荷效應(yīng)是指與被離子阱捕獲的全部離子的總量對應(yīng)地，試樣的質(zhì)量譜相對于本來的位置 偏移后出現(xiàn)的現(xiàn)象。為了評價(jià)質(zhì)量分析儀的測定精度，必須知道該空間電荷效應(yīng)的影響量。 但是，如上述那樣，只根據(jù)TIC的信息無法準(zhǔn)確地知道空間電荷效應(yīng)的影響。
[0081] 因此，在本實(shí)施例的質(zhì)量分析儀中，作為測定穩(wěn)定性指標(biāo)之一，還使用代表峰的半 值寬度。在圖9中表示在半值寬度計(jì)算處理（步驟602)中執(zhí)行的處理動(dòng)作的細(xì)節(jié)。
[0082] 測定穩(wěn)定性指標(biāo)計(jì)算部14首先從數(shù)據(jù)保存部5取得通過譜預(yù)處理部13計(jì)算出的 峰列表P 0和峰數(shù)N (步驟901)。接著，測定穩(wěn)定性指標(biāo)計(jì)算部14制作將峰列表P ()的峰 按峰強(qiáng)度從大到小的順序排列所得的列表Ps ()(步驟902)。接著，設(shè)定半值寬度W的初始 值（步驟903)。在本實(shí)施例的情況下，設(shè)定無效的值"-1"作為半值寬度W的初始值。另 夕卜，將給出峰強(qiáng)度的順序的參數(shù)i設(shè)定為初始值"0"（步驟904)。
[0083] 然后，測定穩(wěn)定性指標(biāo)計(jì)算部14從列表Ps ()的開頭開始順序地計(jì)算峰的半值寬 度W(步驟906)。在計(jì)算出半值寬度W的情況下（在步驟907中為肯定結(jié)果），將計(jì)算出的 值代入到半值寬度W，在該時(shí)刻結(jié)束處理（步驟909)。在無法針對全部的峰計(jì)算半值寬度 W的情況下（在步驟905中為否定結(jié)果），測定穩(wěn)定性指標(biāo)計(jì)算部14輸出"-1"作為代表峰 的半值寬度w。
[0084] 在本實(shí)施例中，按照峰強(qiáng)度從強(qiáng)到弱的順序計(jì)算半值寬度的理由是因?yàn)椋豪缭?峰密集的情況下，并不一定能夠計(jì)算出最大峰的半值寬度W。例如在圖10的情況下，3個(gè)峰 中的位于正中的峰1002的強(qiáng)度最大，但在峰1002上重疊了峰1001和峰1003,因此無法計(jì) 算峰1002的半值寬度W。在這樣多個(gè)峰的波形相互重疊的情況下，無法確定給出峰強(qiáng)度值 FM的半值HM的左右的m/z值，因此無法計(jì)算半值寬度W。此外，在圖10的情況下，對于第 1個(gè)和第3個(gè)的峰1001和峰1003,也無法計(jì)算半值寬度W。理由相同。
[0085] 因此，在本實(shí)施例中提出了用于使得能夠針對更多的峰計(jì)算半值寬度W的計(jì)算方 法。具體地說，提出利用了半值半寬度的半值寬度的計(jì)算方法。在此，使用圖11說明該計(jì) 算方法。圖11所示的質(zhì)量譜是2個(gè)峰的波形重疊的例子。在該例子的情況下，也無法通過 現(xiàn)有的計(jì)算方法計(jì)算半值寬度。但是，根據(jù)利用半值半寬度的計(jì)算方法，能夠針對峰1101 和峰1102的雙方計(jì)算半值寬度。順便地說，針對峰1101，將其左側(cè)的半值半寬度的2倍值 定義為峰1101的半值寬度W。另外，針對峰1102,將其右側(cè)的半值半寬度的2倍值定義為 峰1102的半值寬度W。
[0086] 在圖12中表示利用半值半寬度的半值寬度W的計(jì)算處理的內(nèi)容。在本實(shí)施例的 情況下，作為步驟906的處理來執(zhí)行圖12所示的處理。
[0087] 首先，測定穩(wěn)定性指標(biāo)計(jì)算部14取得所關(guān)注的峰的信息（峰的m/z值mp和峰強(qiáng) 度S)(步驟1201)。接著，測定穩(wěn)定性指標(biāo)計(jì)算部14計(jì)算所關(guān)注的峰的左側(cè)（即低質(zhì)量側(cè)） 的半值半寬度（步驟1202)。在此，用取峰強(qiáng)度S的半值的左側(cè)的m/z值％和峰的m/z值 mp之間的差Hipit來給出左側(cè)半值半寬度。另外，測定穩(wěn)定性指標(biāo)計(jì)算部14計(jì)算所關(guān)注的 峰的右側(cè)（即高質(zhì)量側(cè)）的半值半寬度（步驟1203)。在此，用取峰強(qiáng)度S的半值的右側(cè)的 m/z值mH和峰的m/z值mp之間的差mH-mp來給出右側(cè)半值半寬度。在此，可以先處理步驟 1202和步驟1203的任意一個(gè)。
[0088] 然后，測定穩(wěn)定性指標(biāo)計(jì)算部14根據(jù)左側(cè)半值半寬度和右側(cè)半值半寬度計(jì)算關(guān) 注的峰的半值寬度（步驟1204)。具體地說，將計(jì)算出的半值半寬度中的小的一方的2倍值 作為關(guān)注的峰的半值寬度W。順便地說，如果將圖12所示的計(jì)算處理應(yīng)用于圖10所示的質(zhì) 量譜，則在如峰1001那樣只能對低質(zhì)量側(cè)計(jì)算半值半寬度的情況、如峰1003那樣只能對高 質(zhì)量側(cè)計(jì)算半值半寬度的情況下，也能夠計(jì)算各峰的半值寬度W。
[0089] 在圖13中表示在步驟1202中執(zhí)行的計(jì)算處理（即低質(zhì)量側(cè)的半值半寬度的計(jì)算 處理）的細(xì)節(jié)。首先，測定穩(wěn)定性指標(biāo)計(jì)算部14取得m/z全體的列表m()、峰強(qiáng)度全體的列 表s()、關(guān)注峰的m/z值m p、與關(guān)注峰的m()和s()對應(yīng)的索引Imp(步驟1301)。在此，列表 m()是作為強(qiáng)度值的測定對象的m/z值的集合。列表s〇是測定出的強(qiáng)度值的集合。索引 '是給出用于給出關(guān)注峰的最大強(qiáng)度的m/z值在列表m()上的位置的值。
[0090] 接著，測定穩(wěn)定性指標(biāo)計(jì)算部14將Iu3設(shè)定為0 (步驟1302)。在此，索引I U3是針 對關(guān)注峰給出左側(cè)半值半寬度的判定范圍的下限的m/z值在列表m()上的位置。然后，測 定穩(wěn)定性指標(biāo)計(jì)算部14判定在比關(guān)注峰更低質(zhì)量側(cè)是否存在其他峰（步驟1303)。在得到 了肯定結(jié)果的情況下，測定穩(wěn)定性指標(biāo)計(jì)算部14前進(jìn)到步驟1304,在得到了否定結(jié)果的情 況下，測定穩(wěn)定性指標(biāo)計(jì)算部14前進(jìn)到步驟1305。
[0091] 在步驟1304(在關(guān)注峰的低質(zhì)量側(cè)存在其他峰的情況）中，測定穩(wěn)定性指標(biāo)計(jì)算 部14將位于關(guān)注峰的低質(zhì)量側(cè)的其他峰的索引設(shè)定為索引L的值。該其他峰的索引給出 判定范圍的下限。
[0092] 在步驟1305中，測定穩(wěn)定性指標(biāo)計(jì)算部14將左側(cè)半值半寬度I設(shè)定為-1。該步 驟是為了在無法針對關(guān)注峰計(jì)算左側(cè)半值寬度I的情況下，使得能夠在后續(xù)步驟中判別該 情況。因此，設(shè)定無法作為半值寬度W采用的無效的值。
[0093] 接著，測定穩(wěn)定性指標(biāo)計(jì)算部14將給出列表m()的讀出位置的索引i設(shè)定為比與 關(guān)注峰對應(yīng)的索引1_小1的值"I mp-1"。然后，測定穩(wěn)定性指標(biāo)計(jì)算部14判定索引i是否 為判定范圍的下限值以上。在該步驟1307中得到了否定結(jié)果的情況（索引i超出判定范 圍的情況）下，在該時(shí)刻結(jié)束左側(cè)半值半寬度的計(jì)算處理（步驟1202)。
[0094] 與此相對，在步驟1307中得到了肯定結(jié)果的情況下，測定穩(wěn)定性指標(biāo)計(jì)算部14判 定與索引i對應(yīng)的強(qiáng)度s (i)是否為關(guān)注峰的強(qiáng)度的半值s/2以下（步驟1308)。在強(qiáng)度 s (i)比半值s/2大的情況下，測定穩(wěn)定性指標(biāo)計(jì)算部14得到否定結(jié)果而前進(jìn)到步驟1309。 在步驟1309中，測定穩(wěn)定性指標(biāo)計(jì)算部14將索引i變更為進(jìn)一步小1的值。在更新索引i 后，測定穩(wěn)定性指標(biāo)計(jì)算部14返回到步驟1307,重復(fù)進(jìn)行上述的判定處理。此外，在索引i 達(dá)到判定范圍的下限前，該強(qiáng)度s(i)達(dá)到了關(guān)注峰的強(qiáng)度的半值s/2的情況下，測定穩(wěn)定 性指標(biāo)計(jì)算部14在步驟1308中得到肯定結(jié)果而前進(jìn)到步驟1310。
[0095] 在步驟1310中，測定穩(wěn)定性指標(biāo)計(jì)算部14將關(guān)注峰的左側(cè)半值半寬度I計(jì)算為 關(guān)注峰的m/z值即m p和與索引i對應(yīng)的m/z值即m(i)之間的差。
[0096] 在圖14中表示在步驟1203中執(zhí)行的計(jì)算處理（即高質(zhì)量側(cè)的半值半寬度的計(jì)算 處理）的細(xì)節(jié)?；咎幚韮?nèi)容與步驟1202相同。首先，測定穩(wěn)定性指標(biāo)計(jì)算部14取得m/ z全體的列表m()、峰強(qiáng)度全體的列表s()、關(guān)注峰的m/z值mp、與關(guān)注峰的m()和S()對應(yīng) 的索引I mp(步驟1401)。
[0097] 接著，測定穩(wěn)定性指標(biāo)計(jì)算部14將Iub設(shè)定為N-I (步驟1402)。在此，索引I ^是 針對關(guān)注峰給出右側(cè)半值半寬度的判定范圍的上限的m/z值在列表m()上的位置。然后， 測定穩(wěn)定性指標(biāo)計(jì)算部14判定在比關(guān)注峰更高質(zhì)量側(cè)是否存在其他峰（步驟1403)。在得 到了肯定結(jié)果的情況下，測定穩(wěn)定性指標(biāo)計(jì)算部14前進(jìn)到步驟1404,在得到了否定結(jié)果的 情況下，測定穩(wěn)定性指標(biāo)計(jì)算部14前進(jìn)到步驟1405。
[0098] 在步驟1404 (在關(guān)注峰的高質(zhì)量側(cè)存在其他峰的情況）中，測定穩(wěn)定性指標(biāo)計(jì)算 部14將位于關(guān)注峰的高質(zhì)量側(cè)的其他峰的索引設(shè)定為索引I ub的值。該其他峰的索引給出 判定范圍的上限。
[0099] 在步驟1405中，測定穩(wěn)定性指標(biāo)計(jì)算部14將右側(cè)半值半寬度Wk設(shè)定為-1。該步 驟是為了在無法針對關(guān)注峰計(jì)算右側(cè)半值寬度^的情況下，使得能夠在后續(xù)的步驟中判別 該情況。因此，設(shè)定無法作為半值寬度采用的無效的值。
[0100] 接著，測定穩(wěn)定性指標(biāo)計(jì)算部14將給出列表m()的讀出位置的索引i設(shè)定為比與 關(guān)注峰對應(yīng)的索引1_大1的值"I mp+1"。然后，測定穩(wěn)定性指標(biāo)計(jì)算部14判定索引i是否 為給出判定范圍的上限的索引Iub以下（步驟1407)。此處的否定結(jié)果意味著索引i超出 了判定范圍。因此，如果在步驟1407中得到了否定結(jié)果，則在該時(shí)刻結(jié)束右側(cè)半值半寬度 的計(jì)算處理（步驟1203)。
[0101] 與此相對，在步驟1407中得到了肯定結(jié)果的情況下，測定穩(wěn)定性指標(biāo)計(jì)算部14判 定與索引i對應(yīng)的強(qiáng)度S (i)是否為關(guān)注峰的強(qiáng)度的半值s/2以下（步驟1408)。在強(qiáng)度 s (i)比半值s/2大的情況下，測定穩(wěn)定性指標(biāo)計(jì)算部14得到否定結(jié)果而前進(jìn)到步驟1409。 在步驟1409中，測定穩(wěn)定性指標(biāo)計(jì)算部14將索引i變更為進(jìn)一步大1的值（1409)。在更 新索引i后，測定穩(wěn)定性指標(biāo)計(jì)算部14返回到步驟1407,重復(fù)進(jìn)行上述的判定處理。此外， 在索引i達(dá)到判定范圍的上限前，該強(qiáng)度s (i)達(dá)到了關(guān)注峰的強(qiáng)度的半值s/2的情況下， 測定穩(wěn)定性指標(biāo)計(jì)算部14在步驟1408中得到肯定結(jié)果而前進(jìn)到步驟1410。
[0102] 在步驟1410中，測定穩(wěn)定性指標(biāo)計(jì)算部14將關(guān)注峰的右側(cè)半值半寬度Wk計(jì)算為 關(guān)注峰的m/z值即m p和與索引i對應(yīng)的m/z值即m(i)之間的差。
[0103] 在圖15中表示在步驟1204中執(zhí)行的計(jì)算處理（即半值寬度的計(jì)算處理）的細(xì)節(jié)。 首先，測定穩(wěn)定性指標(biāo)計(jì)算部14判定是否計(jì)算出左側(cè)的半值半寬度％和右側(cè)的半值半寬 度W k的雙方（步驟1501)。在此，在得到了肯定結(jié)果的情況下，測定穩(wěn)定性指標(biāo)計(jì)算部14 將任意小的一方的半值半寬度的值設(shè)定為W h(步驟1502)。
[0104] 與此相對，在步驟1501中得到了否定結(jié)果的情況下，測定穩(wěn)定性指標(biāo)計(jì)算部14判 定是否計(jì)算出左側(cè)的半值半寬度I和右側(cè)的半值半寬度W k的任意一方（步驟1503)。在 此，在得到了肯定結(jié)果的情況下，測定穩(wěn)定性指標(biāo)計(jì)算部14將計(jì)算出的一方的半值半寬度 的值設(shè)定為W h (步驟1504)。
[0105] 在步驟1502或步驟1504后，測定穩(wěn)定性指標(biāo)計(jì)算部14將半值寬度W計(jì)算為半值 半寬度％的2倍值（步驟1505)。此外，在步驟1503中也得到了否定結(jié)果的情況下，測定 穩(wěn)定性指標(biāo)計(jì)算部14將半值寬度W設(shè)定為"-1"（步驟1506)。此外，在半值寬度是"-1" 的情況下，意味著針對關(guān)注峰無法計(jì)算半值寬度。在該情況下，如圖9的步驟908所示，針 對強(qiáng)度第二高的峰，繼續(xù)進(jìn)行半值寬度W的計(jì)算處理。
[0106] 如果使用以上說明的半值寬度的計(jì)算方法，則在無法檢測在關(guān)注峰的兩側(cè)給出峰 強(qiáng)度的半值的m/z值的情況下，也能夠計(jì)算半值寬度。另外，在關(guān)注峰的形狀是左右非對稱 的情況下，如果使用上述的計(jì)算方法，也能夠使用計(jì)算出的半值半寬度或任意小的一方的 半值半寬度計(jì)算半值寬度W。
[0107] 半值寬度的計(jì)算方法，也可以考慮圖13和圖14所示以外的方法。例如也可以通 過基于最小二乘法等的擬合，推定與峰形狀近似的正態(tài)分布，使用該正態(tài)分布的標(biāo)準(zhǔn)偏差 σ計(jì)算半值寬度。在式2中表示使用了標(biāo)準(zhǔn)偏差〇的半值寬度的計(jì)算方法。
[0108]

【權(quán)利要求】
1. 一種質(zhì)量分析裝置，其特征在于，具備； 第一計(jì)算部，其計(jì)算從質(zhì)量分析部輸出的質(zhì)量譜的總離子量； 第二計(jì)算部，其計(jì)算從上述質(zhì)量譜的峰中選擇出的代表峰的半值寬度；W及 控制部，其根據(jù)上述總離子量和代表峰的上述半值寬度，決定在下次測定中使用的測 定方法。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的質(zhì)量分析裝置，其特征在于， 上述第二計(jì)算部針對代表峰的頂點(diǎn)的低質(zhì)量側(cè)和高質(zhì)量側(cè)分別計(jì)算半值半寬度，將其 中小的一方的值的2倍的值作為上述半值寬度。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的質(zhì)量分析裝置，其特征在于， 上述第二計(jì)算部在無法計(jì)算低質(zhì)量側(cè)的半值半寬度和高質(zhì)量側(cè)的半值半寬度的某一 個(gè)的情況下，將能夠計(jì)算的一方的值的2倍的值作為上述半值寬度，在針對低質(zhì)量側(cè)和高 質(zhì)量側(cè)的任意一個(gè)都無法計(jì)算半值半寬度的情況下，將無效的值設(shè)定為上述半值寬度。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的質(zhì)量分析裝置，其特征在于， 上述第二計(jì)算部將在質(zhì)量譜中出現(xiàn)的多個(gè)峰中的強(qiáng)度最大的峰確定為上述代表峰來 計(jì)算半值寬度，在計(jì)算后的上述半值寬度為無效的值的情況下，將上述多個(gè)峰中的強(qiáng)度第 二大的峰確定為代表峰來計(jì)算半值寬度。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的質(zhì)量分析裝置，其特征在于， 上述第一計(jì)算部計(jì)算上述總離子量作為上述質(zhì)量譜的強(qiáng)度值的總和。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的質(zhì)量分析裝置，其特征在于， 上述控制部根據(jù)針對上述質(zhì)量譜測定的總離子量與一個(gè)或多個(gè)第一闊值的比較結(jié)果 和針對上述質(zhì)量譜測定的代表峰的半值寬度與一個(gè)或多個(gè)第二闊值的比較結(jié)果的組合，判 定本次測定的狀態(tài)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的質(zhì)量分析裝置，其特征在于， 上述控制部根據(jù)本次測定的狀態(tài)，決定在下次測定中使用的測定方法。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的質(zhì)量分析裝置，其特征在于， 上述控制部根據(jù)從W特定的測定參數(shù)動(dòng)作的上述質(zhì)量分析部輸出的多個(gè)總離子量的 統(tǒng)計(jì)量與第=闊值的比較結(jié)果，判定構(gòu)成上述質(zhì)量分析部的離子源的穩(wěn)定性。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的質(zhì)量分析裝置，其特征在于， 上述控制部在上述多個(gè)總離子量的最大值為0的情況下，將上述統(tǒng)計(jì)量設(shè)定為0,在上 述多個(gè)總離子量的最大值不為0的情況下，將把上述多個(gè)總離子量的最小值除W上述最大 值所得的值設(shè)定為上述統(tǒng)計(jì)量。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的質(zhì)量分析裝置，其特征在于， 上述控制部， 在判定為上述離子源的動(dòng)作不穩(wěn)定的情況下，執(zhí)行使離子源穩(wěn)定化的控制動(dòng)作， 在判定為上述離子源的動(dòng)作穩(wěn)定的情況下，根據(jù)針對上述質(zhì)量譜測定的總離子量與一 個(gè)或多個(gè)第一闊值的比較結(jié)果和針對上述質(zhì)量譜測定的代表峰的半值寬度與一個(gè)或多個(gè) 第二闊值的比較結(jié)果的組合，判定本次測定的狀態(tài)。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的質(zhì)量分析裝置，其特征在于， 在判定為離子源的動(dòng)作不穩(wěn)定的情況下，根據(jù)上述質(zhì)量譜執(zhí)行預(yù)定的判定處理的第= 計(jì)算部不執(zhí)行上述判定處理或不輸出上述判定處理的結(jié)果。
12. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的質(zhì)量分析裝置，其特征在于， 上述控制部根據(jù)上述質(zhì)量譜的最大強(qiáng)度與構(gòu)成上述質(zhì)量分析部的檢測器所能夠檢測 的上限值的比較結(jié)果，判定構(gòu)成上述質(zhì)量分析部的離子阱內(nèi)的離子量是否適當(dāng)。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的質(zhì)量分析裝置，其特征在于， 上述控制部在上述最大強(qiáng)度與上述上限值一致的情況下，作為在下次測定中使用的測 定方法而執(zhí)行減少離子阱內(nèi)的離子量的處理。
14. 一種質(zhì)量分析裝置，其特征在于，具備； 質(zhì)量分析部； 第一計(jì)算部，其計(jì)算從上述質(zhì)量分析部輸出的質(zhì)量譜的總離子量； 第二計(jì)算部，其計(jì)算從上述質(zhì)量譜的峰中選擇出的代表峰的半值寬度；W及 控制部，其根據(jù)上述總離子量和代表峰的上述半值寬度，決定在下次測定中使用的測 定方法并向上述質(zhì)量分析部指示。
15. -種質(zhì)量分析方法，其特征在于，包括； 第一計(jì)算部計(jì)算從質(zhì)量分析部輸出的質(zhì)量譜的總離子量的處理； 第二計(jì)算部計(jì)算從在上述質(zhì)量譜中出現(xiàn)的峰中選擇出的代表峰的半值寬度的處理；W 及 控制部根據(jù)上述總離子量和代表峰的上述半值寬度，決定在下次測定中使用的測定方 法的處理。
【文檔編號(hào)】G01N27/62GK104471671SQ201380037727
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2013年6月14日 優(yōu)先權(quán)日:2012年9月14日
【發(fā)明者】金子明人, 川口洋平, 杉山益之, 西村和茂 申請人:株式會(huì)社日立高新技術(shù)