Enhancement of MALDI ion production based on designing waveform of laser electric field and high voltage pulses

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引き出し電圧依存性を中心に研究を進めた．マトリックス剤α-シアノ-4-ヒドロキシけい皮酸（CHCA）に対して，MALDI信号の引き出し遅延時間依存性について詳しく調べた．具体的には，分析試料へのプロトン供与体であるCHCAH+信号の飛行時間（TOF）と信号強度（ＩMH+）について，引き出し遅延時間（tex）を 0 から10ナノ秒ずつ変化させて測定し解析した．その結果，texに対してTOFは単調に増加していく（領域Ⅰ）が，50 ns 程度から増加率が少し減少し，TOFはさらに増加していった（領域Ⅱ）．領域ⅡのTOF変化は，相爆発後にマトリックス剤が高速で飛散するので，引き出し電場が印加されたときの位置が検出器方向に近づいた結果，正方向にTOFがシフトしたためである．一方，領域Ⅰは，相爆発までの遅延時間とマトリックス凝縮相の膨張によるTOFシフトであると考えられる．このことから，50 nsあたりの領域Ⅱは，レーザー照射後，相爆発による凝縮相からクラスターへの相変化が起こる時間帯と考えられる．一方，IMH+はtexの増加に対して，単調減少するふるまいが観測されたが，明確な減少率の変化は見いだせなかった．しかし，IMH+の替わりに全イオン量Itotを調べたところ，Itotはほぼ一定の減少率で減少するが，texが50 nsで一旦減少が緩やかになることが分かった．イオンの減少の主要因は，正負イオンの再結合である．すなわち，texが50 nsの領域Ⅱでは，相爆発による相変化のときに相対的な分子の動きによる正負イオンの接近が阻止され，再結合しにくくなるためと考えられる．一方，相爆発後のクラスター状態では静的な条件に戻り，再結合確率が増加すると考えられる．