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质量分析装置和质量分析方法

阅读：413发布：2020-06-12

专利汇可以提供质量分析装置和质量分析方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明的一个方面所涉及的质量分析装置(200)包括试样台(1)、激光照射部(201)和检测器(203)，试样台(1)以如下方式构成：包括载置试样(10)并且设置有从一个面(21a)贯通至另一个面(21b)的多个贯通孔(S)的基板 (21)和至少覆盖在一个面(21a)上未设置贯通孔(S)的部分的导电层(23)的试样支承体(2)以另一个面(21b)与试样(10)相对的方式载置，激光照射部(201)以向一个面(21a)上的成像对象区域(R1)照射激光(L)的方式控制激光(L)的照射，检测器(203)在维持成像对象区域(R1)上的试样(10)的位置关系的状态下对通过激光(L)的照射而离子化的试样(10)进行检测。，下面是质量分析装置和质量分析方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种质量分析装置，其特征在于，
包括：
试样台，其被构成为，包括载置作为成像质量分析的对象的薄膜状的试样并且设置有从一个面贯通至另一个面的多个贯通孔的基板、及由导电性材料构成并至少覆盖在所述一个面上未设置所述贯通孔的部分的导电层的试样支承体以所述另一个面与所述试样相对的方式被载置；
激光照射部，其以向所述一个面上的所述成像对象区域照射激光的方式控制所述激光的照射，所述成像对象区域是作为用于利用毛细管现象使所述试样从所述另一个面向所述一个面移动的区域而发挥作用的所述试样支承体的实效区域的一部分或全部，并且是从所述基板的厚度方向看与所述试样重叠的区域；和
检测部，在维持所述成像对象区域上的所述试样的位置关系的状态下对通过所述激光的照射而离子化的所述试样进行检测。
2.一种质量分析装置，其特征在于，
包括：
试样台，其被构成为，包括载置作为成像质量分析的对象的薄膜状的试样并且由导电性材料构成且设置有从一个面贯通至另一个面的多个贯通孔的基板的试样支承体以所述另一个面与所述试样相对的方式被载置；
激光照射部，其以向所述一个面上的所述成像对象区域照射激光的方式控制所述激光的照射，所述成像对象区域是作为用于利用毛细管现象使所述试样从所述另一个面向所述一个面移动的区域而发挥作用的所述试样支承体的实效区域的一部分或全部，并且是从所述基板的厚度方向看与所述试样重叠的区域；和
检测部，在维持所述成像对象区域上的所述试样的位置关系的状态下对通过所述激光的照射而离子化的所述试样进行检测。
3.如权利要求1或2所述的质量分析装置，其特征在于，
还包括：成像光学系统，其在维持所述成像对象区域上的所述试样的位置关系的状态下，使所述离子化的所述试样成像于所述检测部。
4.如权利要求3所述的质量分析装置，其特征在于，
所述成像光学系统为静电透镜。
5.一种质量分析方法，其特征在于，
包括：
第1工序，准备试样支承体，所述试样支承体包括设置有从一个面贯通至另一个面的多个贯通孔的基板和由导电性材料构成且至少覆盖所述一个面的导电层；
第2工序，作为成像质量分析的对象的薄膜状的试样被载置于试样台，并且以所述另一个面与所述试样相对的方式所述试样支承体被配置在所述试样上；
第3工序，通过向所述一个面上的所述成像对象区域照射激光，从而利用毛细管现象从所述另一个面侧经由所述贯通孔向所述一个面侧移动的所述试样被离子化，所述成像对象区域是作为用于利用毛细管现象使所述试样从所述另一个面向所述一个面移动的区域而发挥作用的所述试样支承体的实效区域的一部分或全部，并且是从所述基板的厚度方向看与所述试样重叠的区域；和
第4工序，在维持所述成像对象区域上的所述试样的位置关系的状态下检测在所述第3工序中被离子化的所述试样。
6.一种质量分析方法，其特征在于，
包括：
第1工序，准备试样支承体，所述试样支承体包括由导电性材料构成且设置有从一个面贯通至另一个面的多个贯通孔的基板；
第2工序，作为成像质量分析的对象的薄膜状的试样被载置于试样台，并且以所述另一个面与所述试样相对的方式所述试样支承体被配置在所述试样上；
第3工序，通过向所述一个面上的所述成像对象区域照射激光，从而利用毛细管现象从所述另一个面侧经由所述贯通孔向所述一个面侧移动的所述试样被离子化，所述成像对象区域是作为用于利用毛细管现象使所述试样从所述另一个面向所述一个面移动的区域而发挥作用的所述试样支承体的实效区域的一部分或全部，并且是从所述基板的厚度方向看与所述试样重叠的区域；和
第4工序，在维持所述成像对象区域上的所述试样的位置关系的状态下检测在所述第3工序中离子化的所述试样。
7.如权利要求5或6所述的质量分析方法，其特征在于，
在所述第4工序中，成像光学系统在维持所述成像对象区域上的所述试样的位置关系的状态下，使所述离子化的所述试样成像于检测部。
8.如权利要求7所述的质量分析方法，其特征在于，
所述成像光学系统为静电透镜。

说明书全文

质量分析装置和质量分析方法

技术领域

[0001] 本发明的一个方面涉及质量分析装置和质量分析方法。

背景技术

[0002] 一直以来，作为为了进行质量分析等而将生体试样等试样离子化的方法，已知有基质辅助激光解吸离子化法(MALDI：Matrix-Assisted Laser Desorption/Ionization)。MALDI是将吸收紫外激光的称为基质的低分子量的有机化合物与试样混合，并通过向其照射激光而将试样离子化的方法。根据该方法，能够无破坏地将对热不稳定的物质或高分子量物质离子化(所谓软离子化)。但是，在MALDI中，产生来自于基质的背景噪声。

[0003] 因此，作为不使用基质进行离子化的方法，已知有通过使用在表面具有细微的凹凸结构的基板而将试样离子化的表面辅助激光解吸离子化法(SALDI：Surface-Assisted Laser Desorption/Ionization)。例如，作为利用SALDI的试样的离子化法，存在作为试样保持面使用在表面具有细微的凹部的阳极氧化多孔氧化铝和阳极氧化多孔硅等的方法(参照下述专利文献1和2)。在该离子化法中，对具有细微的凹部的试样保持面滴下分析对象的试样，在干燥后照射激光，由此进行试样的离子化。

[0004] 现有技术文献

[0005] 专利文献

[0006] 专利文献1：日本专利第5129628号公报

[0007] 专利文献2：美国专利6288390号公报

发明内容

[0008] 发明所要解决的问题

[0009] 但是，在上述的离子化法中，在滴下试样时会产生试样相对于基板的位移偏移，因此难以在维持原来的试样的位置信息(构成试样的分子的二维分布)的状态下进行试样的离子化。因此，难以在测定在试样区域的各位置存在多少什么样的分子并将试样分子的二维分布图图像化的成像质量分析等中利用上述离子化法。此外，即使替代在基板上滴下试样而采用将试样复制于基板的方式，也存在在试样的复制时发生试样相对于基板的位移偏移或产生试样的复制不均等问题。

[0010] 因此，本发明的一个方面的目的在于，提供能够在维持试样的位置信息的状态下进行试样的离子化的质量分析装置和质量分析方法。

[0011] 解决问题的技术手段

[0012] 本发明的一个方面所涉及的质量分析装置包括：试样台，其被构成为，包括载置试样并且设置有从一个面贯通至另一个面的多个贯通孔的基板、由导电性材料构成并至少覆盖在一个面上未设置贯通孔的部分的导电层的试样支承体以另一个面与试样相对的方式被载置；激光照射部，其以向一个面上的成像对象区域照射激光的方式控制激光的照射；和检测部，在维持成像对象区域上的试样的位置关系的状态下对通过激光的照射而离子化的试样进行检测。

[0013] 根据上述质量分析装置，能够通过在试样上配置试样支承体的简单的操作，在维持试样的位置信息的状态下进行试样的离子化。于是，通过激光照射部向一个面上的成像对象区域照射激光，检测部在维持成像对象区域上的试样的位置关系的状态下检测离子化的试样，能够把握试样分子的二维分布。此外，成像质量分析中的图像分辨率依赖于试样支承体的贯通孔的孔径。因此，根据上述质量分析装置，能够在将试样分子的二维分布图图像化的成像质量分析中获得高的分辨率。

[0014] 本发明的另一个方面所涉及的质量分析装置包括：试样台，其被构成为，包括载置试样并且由导电性材料构成且设置有从一个面贯通至另一个面的多个贯通孔的基板的试样支承体以另一个面与试样相对的方式被载置；激光照射部，其以向一个面上的成像对象区域照射激光的方式控制激光的照射；和检测部，在维持成像对象区域上的试样的位置关系的状态下对通过激光的照射而离子化的试样进行检测。

[0015] 根据上述质量分析装置，能够通过使用由导电性材料构成的基板而省略导电层，并且能够获得与使用具备上述的导电层的试样支承体时相同的效果。

[0016] 在上述的一个方面和另一个方面所涉及的质量分析装置中，激光照射部也可以将作为用于利用毛细管现象使试样从另一个面向一个面移动的区域而发挥作用的试样支承体的实效区域的一部分或全部作为成像对象区域，控制激光的照射。根据该结构，能够在实效区域内适当地进行成像质量分析。此外，上述的一个方面和另一个方面所涉及的质量分析装置也可以进一步包括在维持成像对象区域上的试样的位置关系的状态下使离子化的试样成像于检测部的成像光学系统。此外，上述成像光学系统也可以为静电透镜。

[0017] 本发明的一个方面所涉及的质量分析方法包括：第1工序，准备试样支承体，试样支承体包括设置有从一个面贯通至另一个面的多个贯通孔的基板和由导电性材料构成且至少覆盖一个面的导电层；第2工序，试样被载置于试样台，并且以另一个面与试样相对的方式试样支承体被配置在试样上；第3工序，通过向一个面上的成像对象区域照射激光，从而利用毛细管现象从另一个面侧经由贯通孔向一个面侧移动的试样被离子化；和第4工序，在维持成像对象区域上的试样的位置关系的状态下检测在第3工序中被离子化的试样。

[0018] 根据上述质量分析方法，能够通过在试样上配置试样支承体的简单的操作，在维持试样的位置信息的状态下进行试样的离子化。于是，通过向一个面上的成像对象区域照射激光并在维持成像对象区域上的试样的位置关系的状态下检测离子化的试样，能够把握试样分子的二维分布。此外，成像质量分析的图像分辨率依赖于试样支承体的贯通孔的孔径。因此，根据上述质量分析装置，能够在将试样分子的二维分布图图像化的成像质量分析中获得高的分辨率。

[0019] 本发明的另一个侧面所涉及的质量分析方法包括：第1工序，准备试样支承体，试样支承体包括由导电性材料构成且设置有从一个面贯通至另一个面的多个贯通孔的基板；第2工序，试样被载置于试样台，并且以另一个面与试样相对的方式试样支承体被配置在试样上；第3工序，通过向一个面上的成像对象区域照射激光，从而利用毛细管现象从另一个面侧经由贯通孔向一个面侧移动的试样被离子化；和第4工序，在维持成像对象区域上的试样的位置关系的状态下检测在第3工序中离子化的试样。

[0020] 根据上述质量分析方法，能够通过使用由导电性材料构成的基板而省略导电层，并且能够获得与使用具备上述的导电层的试样支承体时相同的效果。

[0021] 在上述的一个方面和另一个方面所涉及的质量分析方法中，在第3工序中，也可以将作为用于利用毛细管现象使试样从另一个面向一个面移动的区域而发挥作用的试样支承体的实效区域的一部分或全部作为成像对象区域，控制激光的照射。根据该结构，能够在实效区域内适当地进行成像质量分析。此外，在上述第4工序中，成像光学系统也可以在维持成像对象区域上的试样的位置关系的状态下，使离子化的试样在检测部成像。此外，上述成像光学系统也可以为静电透镜。

[0022] 发明的效果

[0023] 根据本发明的一个方面，能够提供能够在维持试样的位置信息的状态下进行料的离子化的质量分析装置和质量分析方法。附图说明

[0024] 图1是表示一个实施方式的质量分析方法的概略的图。

[0025] 图2是本实施方式的质量分析方法中使用的试样支承体的立体图。

[0026] 图3是沿图2的III-III线的截面图。

[0027] 图4是图2的试样支承体的实效区域R的放大俯视图。

[0028] 图5是图2的试样支承体的主要部分放大截面图。

[0029] 图6是表示图2的基板的制造工序的图。

[0030] 图7是表示本实施方式的质量分析方法的顺序的图。

[0031] 图8是表示本实施方式的质量分析方法的顺序的图。

[0032] 图9是表示本实施方式的质量分析方法的顺序的图。

[0033] 图10是表示变形例的质量分析方法的概略的图。

[0034] 图11是表示贯通孔的孔宽与质谱的关系的图。

[0035] 图12是表示贯通孔的孔宽与质谱的关系的图。

[0036] 图13是表示贯通孔的孔宽与质谱的关系的图。

[0037] 图14是表示贯通孔的孔宽与质谱的关系的图。

[0038] 图15是表示基板的厚度与信号强度的关系的图。

[0039] 图16是表示试样支承体的第一变形例的图。

[0040] 图17是表示试样支承体的第二变形例的图。

[0041] 图18是表示试样支承体的第三变形例的图。

[0042] 图19是表示使用烧成前的试样支承体的质量分析得到的质谱和使用烧成后的试样支承体的质量分析得到的质谱的图。

具体实施方式

[0043] 以下，参照附图，详细地说明本发明的优选实施方式。另外，对各图中相同的部分或相当的部分标注相同的符号，省略重复的说明。此外，关于附图所示的各部件(或部位)的尺寸或尺寸的比率，为了使说明容易理解而存在与实际的尺寸或尺寸的比率不同的情况。

[0044] 使用图1，对本实施方式的质量分析方法(包括表面辅助激光解吸离子化法)的概要进行说明。如图1(a)所示，在上述质量分析方法中，首先，在试样台1载置作为质量分析的对象的一试样10。再有，在试样10上配置具备设置有多个贯通孔的基板的试样支承体2。此处，作为分析对象的试样10例如为组织切片等薄膜状的生物试样(含水试样)。

[0045] 接着，如图1(b)所示，试样10因毛细管现象而从试样支承体2的下表面侧经由贯通孔向试样支承体2的上表面侧移动。然后，试样10成为因表面张力而留在试样支承体2的上表面侧的状态。

[0046] 接着，图1(c)所示，通过对试样支承体2的上表面侧照射紫外线激光，移动至试样支承体2的上表面侧的试样10被离子化而向真空中释放。具体而言，从吸收了紫外线激光的能量的试样支承体2向移动至试样支承体2的上表面侧的试样10传递能量。然后，获得了能量的试样10 气化并且获得电荷，由此成为试样离子(离子化的试样)11。利用检测器3检测如此释放至空气中的试样离子11，进行检测到的试样离子11的测定。如此进行试样10的质量分析。

[0047] 本实施方式的质量分析方法作为一个例子，利用飞行时间质量分析法(TOF-MS：Time-of-Flight Mass Spectrometry)。以下表示TOF-MS的概要。在TOF-MS中，在试样支承体2与检测器3之间设置接地电极(未图示)并且对试样支承体2施加规定的电压。由此，在试样支承体2与接地电极之间产生电位差，在试样支承体2的上表面侧产生的试样离子11因该电位差而向接地电极一边加速一边移动。之后，试样离子11在设置在接地电极至检测器3之间的不存在电场和磁场的漂移空间(Drift Space)飞行，最终到达检测器3。此处，试样支承体2与接地电极之间的电位差对任一试样离子11均固定，因此赋予各试样离子11的能量固定。因此，越是分子量小的试样离子11越以高速在漂移空间飞行，以越短时间到达检测器3。
在TOF-MS中，基于这样的试样离子11向检测器3的到达时间差进行质量分析。

[0048] 接着，使用图2～图5说明试样支承体2。图2是表示试样支承体2的外观(基板21和框体22)的立体图。另外，实际上在基板21设置有多个贯通孔S，试样支承体2包括将基板21与框体22粘结的粘结层G以及覆盖基板21和框体22的表面(包括贯通孔S的内表面)的导电层23。但是，由于这些部件相对于基板21和框体22而言非常小，所以在图2中省略它们的图示。另一方面，在作为沿图2的III-III线的截面图的图3中，为了说明贯通孔S、导电层23和粘结层G的配置结构，将贯通孔S、导电层23和粘结层G的尺寸大于实际的尺寸地图示。

[0049] 如图2和图3所示，试样支承体2是表面辅助激光解吸离子化法(SALDI：Surface-Assisted Laser Desorption/Ionization)用的试样支承体，具有从一个面21a至另一个面21b设置有多个贯通孔S的矩形板状的基板21和安装在基板21的一个面21a的外缘部的框体
22。

[0050] 基板21的一个面21a和另一个面21b的形状例如是一个边的长度D1为1cm的正方形。基板21的一个面21a至另一个面21b的厚度d1为1～50μm。在本实施方式中，作为一个例子，基板21由绝缘性材料构成。基板21例如为通过将Al(铝)阳极氧化而形成有多个孔径大致固定的贯通孔S的氧化铝多孔膜。另外，基板21也可以通过将Ta(钽)，Nb(铌)，Ti(钛)，Hf(铪)，Zr(锆)，Zn(锌)，W(钨)，Bi(铋)，Sb(锑)等Al以外的阀金属阳极氧化而形成，还可以通过将Si(硅)阳极氧化而形成。

[0051] 框体22沿基板21的一个面21a的外缘部呈四角环状设置。框体22的宽度D2例如为2mm。框体22的厚度d2例如为10～500μm。基板21的一个面21a中未被框体22覆盖的实效区域R成为0.6mm见方的正方形区域。实效区域R作为用于利用下述的毛细管现象使试样10从另一个面21b向一个面21a移动的区域发挥作用。通过在基板21的外缘部设置框体22，抑制基板21的变形。此外，由于能够将设置有框体22的部分固定或把持，所以容易进行支承试样支承体2或使试样支承体2移动时的处理。另外，在本实施方式中，框体22呈四角环状设置，但也可以沿基板21的外缘部呈圆环状设置。通过将框体22设置成圆环状，与将框体22设置成四角环状相比能够进一步抑制基板21的变形。

[0052] 如图3所示，框体22经由粘结层G与基板21的表面(一个面21a)粘结。作为粘结层G的材料，例如能够使用低熔点玻璃或真空用粘结剂等释放气体少的粘结材料。另外，在本实施方式中作为一个例子，框体22以与在基板21的一个面21a上设置有贯通孔S的部分重叠的方式与基板21粘结。因此，通过贯通孔S容许在基板21上设置有框体22的部分与未设置框体22的部分的边界面的变形。由此抑制基板21在该边界面破裂。

[0053] 框体22具有与基板21大致相同的热膨胀系数。框体22例如是具有与基板21相同的组成的陶瓷部件等。框体22例如是玻璃或金属等。通过这样使基板21和框体22的热膨胀系数相近，能够防止起因于温度变化的变形(例如热膨胀时的基板21和框体22的应变)等。

[0054] 如图3和图5所示，试样支承体2具备覆盖基板21的一个面21a、另一个面21b和贯通孔S的内表面、以及框体22的表面的导电层23。导电层23是为了对绝缘性的基板21赋予导电性而设置的由导电性材料构成的层。但是，即使基板21由导电性材料构成的情况下也不妨碍设置导电层23。作为导电层23的材料，基于如下理由，优选与试样10的亲和性(反应性)低、导电性高的金属。

[0055] 例如在使用与蛋白质等试样10亲和性高的Cu(铜)等金属形成导电层23的情况下，在下述的试样10的离子化的过程中，存在在Cu原子附着于试样分子的状态下、试样10离子化的情况。即，在对由检测器3检测到的试样离子11的分子量进行测定时，会与所附着的Cu的质量相应地从实际的试样10的分子量发生偏离，所以不能进行正确的测定。因此，作为导电层23的材料，优选与试样10的亲和性低的金属。

[0056] 另一方面，导电性高的金属更能够容易且稳定地赋予固定的电压。因此，通过使导电性高的金属为导电层23，使上述的接地电极与基板21之间产生固定的电位差，因而向基板21施加固定的电压变得容易。此外，因为导电性越高的金属，热传导性也趋向于越高，所以能够将照射至基板21的激光的能量经导电层23有效地传导至试样10。因此，作为导电层23的材料，优选导电性高的金属。

[0057] 根据上述观点，作为导电层23的材料，例如使用Au(金)和Pt(铂)等。例如，导电层23能够通过使用镀敷法、原子层沉积法(ALD：Atomic Layer Deposition)、蒸镀法和溅射法等将Au或Pt在基板21的一个面21a、另一个面21b和贯通孔S的内表面、以及框体22的表面成膜而形成。另外，作为导电层23的材料，除了上述的Au和Pt以外，例如还能够使用Cr(铬)、Ni(镍)和Ti(钛)等。

[0058] 图4是试样支承体2的实效区域R的放大俯视图。在图4中，黑色的部分表示贯通孔S，白色的部分表示未形成贯通孔S的间隔壁部分。如图4所示，在基板21的表面形成有多个大致固定的大小的贯通孔S。多个贯通孔S形成为能够进行下述的基于毛细管现象的、试样10的从另一个面21b向一个面21a的移动(上升)的大小即可。如图4的例子所示，贯通孔S的大小既可以不一致，也可以存在多个贯通孔S彼此相互连结的部分。实效区域R上的贯通孔S的开口率(形成有贯通孔S的部分的面积/总面积)实用上为10～80％，特别优选为60～
80％。

[0059] 如图5所示，贯通孔S从基板21的一个面21a侧延伸至另一个面21b侧。贯通孔S的宽度d3为1～700nm。此外，导电层23的厚度d4例如为1～25nm左右。此处，贯通孔S的宽度d3为在贯通孔S内形成导电层23后的孔宽。通过使用具有孔宽为1～700nm的贯通孔S的基板21，能够更顺利地进行上述的基于毛细管现象的试样10的移动。在本实施方式那样贯通孔S的截面形状为大致圆形的情况下，贯通孔S的宽度d3是指孔的直径。另一方面，在贯通孔S的截面形状为圆形以外的情况下，贯通孔S的宽度是指容纳于贯通孔S的假想的圆筒的直径(有效直径)。

[0060] 接着，使用图3和图6，对试样支承体2的制造工序进行说明。首先，使用图6，说明基板21的制造工序。如图6(a)所示，准备作为基板21的材料的Al基板50。接着，如图6(b)所示，将Al基板50阳极氧化，由此，Al基板50从表面被氧化，形成具有多个凹部51a的阳极氧化膜51。接着，如图6(c)所示，将阳极氧化膜51从Al基板50剥离，对剥离后的阳极氧化膜51的底部51b进行除去或贯通处理，由此得到设置有从一个面21a贯通至另一个面21b的多个贯通孔S的基板21。

[0061] 如上述那样制造基板21之后，在基板21的外缘部，隔着低熔点玻璃或真空用粘结剂等的粘结层G安装框体22。由此，成为图3所示的试样支承体2中形成导电层23之前的状态。最后，以覆盖基板21的一个面21a、另一个面21b和贯通孔S的内表面、以及框体22的表面的方式，设置由Au或Pt构成的导电层23。如上述那样，导电层23通过利用镀敷法或原子层沉积法等将Au或Pt在基板21的一个面21a、另一个面21b和贯通孔S的内表面以及框体22的表面成膜而形成。通过以上方式，制造图3所示的试样支承体2。

[0062] 另外，在上述的Al的阳极氧化处理中，以使得基板21的厚度d1成为1～50μm、使得贯通孔S的宽度d3成为1～700nm的方式来调节。具体而言，通过恰当地设定最初准备的Al基板50的厚度及阳极氧化的温度和电压等条件，基板21的厚度d1和贯通孔S的宽度d3按预先确定的大小(包含于上述范围的大小)形成。

[0063] 接着，使用图7～图9，说明使用试样支承体2的质量分析方法的顺序。另外，在图7～图9中，省略导电层23、贯通孔S和粘结层G的图示。

[0064] 首先，使用图9，对执行使用试样支承体2的质量分析的质量分析装置100进行说明。质量分析装置100包括载置试样10的试样台1、激光照射部4和检测器(检测部)3。

[0065] 激光照射部4在载置于试样台1的试样10上配置有试样支承体2的状态下，一边改变照射位置一边向一个面21a照射激光L。此处，试样支承体2以另一个面21b隔着导电层23与试样10接触的方式载置在试样10上。由激光照射部4照射的激光L例如为波长337nm的氮激光(N2激光)等紫外线激光。

[0066] 检测器3按每个照射位置检测通过激光照射部4的激光L的照射而离子化的试样10(试样离子11)。具体而言，激光照射部4按预先确定的移动宽度和移动方向对试样支承体2的实效区域R进行2维扫描，在各扫描位置进行激光L的照射。检测器3对通过在各扫描位置的激光L的照射而产生的试样离子11进行检测。由此，能够按实效区域R上的每个位置进行质量分析。通过对这样得到的试样10中的各位置上的质量分析结果进行汇总，能够进行将试样分子的二维分布图图像化的成像质量分析。以下，使用图7～图9，详细说明质量分析装置100的质量分析顺序。

[0067] 首先，准备上述的试样支承体2(第1工序)。试样支承体2既可以通过使用质量分析装置100执行质量分析的人自行制造来准备，也可以通过从试样支承体2的制造者和销售者等取得来准备。

[0068] 接着，如图7(a)所示，在试样台1的载置面1a载置作为质量分析对象的试样10，且如图7(b)所示，以另一个面21b隔着导电层23(参照图3)与试样10接触的方式在试样10上配置试样支承体2(第2工序)。此处，为了使作为分析对象的试样10通过毛细管现象移动至基板21的一个面21a侧，试样支承体2以在俯视时试样10包含于实效区域R内的方式配置在试样10上。另外，为了顺利地进行下述的利用毛细管现象的试样10的移动，也可以在试样10混有用于使试样10的粘性降低的溶液(例如乙腈混合液等)。

[0069] 接着，如图8(c)所示，试样支承体2固定在试样台1(第2工序的后续)。此处，作为一个例子，利用碳胶带等具有导电性的粘着带T，相对于试样台1的载置面1a固定试样支承体2的四个边(框体22的上表面和侧面、以及基板21的侧面)。这样，通过将试样支承体2固定于试样台1，能够使试样10与试样支承体2紧贴，更顺利地进行下述的利用毛细管现象的试样10的移动。此外，能够防止配置在试样10上的试样支承体2的侧滑，能够抑制因试样支承体2的侧滑而损失试样10的位置信息。

[0070] 此处，在试样台1具有导电性的情况下，试样台1与试样支承体2通过具有导电性的粘着带T电连接。因此，能够在如图8(c)所示利用粘着带T将试样支承体2固定于试样台1的状态下，通过向试样台1流动规定的电流，向基板21施加规定的电压。由此，能够使上述的接地电极与基板21之间产生固定的电位差。此外，在本实施方式中，导电层23覆盖框体22，粘着带T与框体22上的导电层23接触，因此能够在框体22上获取试样支承体2与电源(向试样台1流动电流的规定的电源)的接点。即，能够不减少基板21上的实效区域R地获取试样支承体2与电源的接点。

[0071] 如图8(d)所示，通过上述那样在试样10上配置试样支承体2，从而利用毛细管现象，试样10从基板21的另一个面21b侧经由贯通孔S向一个面21a侧移动(上升)。然后，试样10成为因表面张力而留在试样支承体2的一个面21a侧的状态。此处，试样台1的载置面1a与基板21的一个面21a和另一个面21b相互大致平行地配置。因此，载置在试样台1的试样10利用毛细管现象而沿与试样台1的载置面1a正交的方向、从基板21的另一个面21b侧经由贯通孔S向一个面21a侧移动。由此，在毛细管现象引起的移动的前后，维持试样10(构成试样10的各试样分子)的位置信息。换言之，构成试样10的各试样分子的2维坐标(与试样台1的载置面1a平行的2维平面上的位置)在毛细管现象引起的移动前后没有大幅变化。因此，能够利用这样的毛细管现象，在维持试样10的位置信息的状态下使试样10从基板21的另一个面
21b侧向一个面21a侧移动。

[0072] 接着，如图9所示，利用激光照射部4向基板21的一个面21a照射激光L，因毛细管现象而从另一个面21b侧经由贯通孔S移动至一个面21a侧的试样10被离子化(第3工序)。然后，利用检测器3，检测已经离子化的试样10(试样离子11)(第4工序)。第3工序中的激光L的照射和第4工序中的试样离子11的检测一边改变激光L的照射位置一边按每个该照射位置进行。具体而言，激光照射部4按预先确定的移动宽度和移动方向扫描实效区域R，一边改变激光L的照射位置一边在各照射位置照射激光L。然后，检测器3检测因各照射位置上的激光照射部4的激光L的照射而释放至真空中的试样离子11。其结果是，能够基于在各照射位置检测到的试样离子11的测定结果，进行将试样分子的二维分布图图像化的成像质量分析。

[0073] 根据上述表面辅助激光解吸离子化法(第1～第3工序)，通过在试样10上配置设置有多个贯通孔S的基板21，能够利用毛细管现象，使试样10从基板21的另一个面21b侧经贯通孔S向一个面21a侧上升。由此，能够在维持试样10的位置信息(构成试样10的分子的二维分布)的状态下使试样10从基板21的另一个面21b侧向一个面21a侧移动。于是，通过向基板21的一个面21a照射激光L，经由导电层23向移动至一个面21a侧的试样10传递能量，试样10被离子化。其结果是，能够在维持试样10的位置信息的状态下进行试样10的离子化。因此，根据上述方法，能够通过将设置有多个贯通孔S的基板21载置在试样10上的简单的操作，在维持试样10的位置信息的状态下进行试样10的离子化。

[0074] 此外，通过使用具备通过将Al阳极氧化而设置有多个贯通孔S的基板21的试样支承体2，能够恰当地实现上述的利用毛细管现象的试样10的移动。此处，即使使用具备通过替代Al而将Al以外的阀金属或Si阳极氧化而得到的基板21的试样支承体2也能够获得同样的效果。

[0075] 此外，通过使用具有孔宽d3为1～700nm的贯通孔S的基板21，能够更顺利地进行上述的利用毛细管现象的试样10的移动。

[0076] 此外，因为试样支承体2具备安装在基板21的一个面21a的外缘部的框体22，所以能够利用框体22抑制基板21的变形，并且支承试样支承体2或使试样支承体2移动时的处理变得容易。因此，能够容易地进行第2工序中的试样支承体2向试样10上的配置。

[0077] 此外，根据上述质量分析方法(第1～第4工序)，能够通过在试样10上配置试样支承体2的简单的操作，在维持试样10的位置信息的状态下进行试样10的离子化。于是，通过一边改变激光L的照射位置一边按每个该照射位置检测已经离子化的试样10(试样离子11)，能够把握试样分子的二维分布。因此，根据上述质量分析方法，能够通过简单的操作，进行将试样分子的二维分布图图像化的成像质量分析。

[0078] 此外，根据质量分析装置100，能够通过在试样10上配置试样支承体2的简单的操作，在维持试样10的位置信息的状态下进行试样10的离子化。于是，通过激光照射部4一边改变照射位置一边激光L照射，检测器3按每个该照射位置检测已经离子化的试样10(试样离子11)，能够把握试样分子的二维分布。因此，根据质量分析装置100，能够通过简单的操作，进行将试样分子的二维分布图图像化的成像质量分析。

[0079] 另外，质量分析装置100的用途并不限定于成像质量分析。例如，质量分析装置100也可以通过仅向实效区域R内的一部分照射激光L，并检测通过该激光L离子化的试样10(试样离子11)，取得每个质荷比的信号强度。根据这样的质量分析方法也能够进行试样10的质量分析。此外，根据该质量分析方法也能够得到没有现有的MALDI中的来自于基质的噪声的信号。另外，在通过对实效区域R内的一部分照射激光L进行试样10的离子化不充分的情况下，质量分析装置100也可以继续向实效区域R内的另一个部分照射激光L。即，质量分析装置100也可以改变实效区域R内的激光L的照射位置直至试样10的离子化变得充分且能够恰当地取得每个质荷比的信号强度为止。

[0080] 此外，质量分析装置100是所谓扫描型的方式的质量分析装置，但作为进行成像质量分析的质量分析装置，也可以使用所谓投影型的方式的质量分析装置200。质量分析装置200具有能够同时测定试样离子11的到达位置(即，原来的试样10的试样分子的二维分布)和到达时刻(即，飞行时间)这样的特征。此外，相对于在现有的MALDI图像分辨率(空间分辨率)受到基质的晶体大小限制，根据使用试样支承体2进行投影型的成像质量分析的质量分析装置200，由于图像分辨率依赖于贯通孔S的孔径，所以能够得到高于现有的MALDI的图像分辨率(例如数十nm以下的图像分辨率)。

[0081] 图10是表示利用质量分析装置200进行的质量分析方法的概略的图。质量分析装置200具备激光照射部201取代激光照射部4这点与质量分析装置100不同。激光照射部201以向基板21的一个面21a上的成像对象区域R1照射激光L的方式控制激光L的照射。成像对象区域R1是指作为要通过成像质量分析把握试样分子的二维分布的区域而预先确定的区域。如图10所示，成像对象区域R1还是从基板21的厚度方向(一个面21a与另一个面21b相对的方向)看时与试样10重叠的区域。由此，被照射激光L的成像对象区域R1内的试样10被同时离子化。因此，根据质量分析装置200，不需要如扫描型的质量分析装置100那样扫描很多个位置。

[0082] 此外，质量分析装置200具备静电透镜202(成像光学系统)和检测器203取代检测器3这点与质量分析装置100不同。静电透镜202是用于使试样离子11在检测器203成像的透镜。在使用质量分析装置200取代质量分析装置100的情况下，在上述的第4工序中，通过利用静电透镜202使得试样离子11在检测器203成像，在检测器203把握试样离子11的位置信息(二维分布)。

[0083] 在图10所示的例子中，试样10中所含的3种试样离子11(此处为质荷比彼此不同的试样离子11A、11B、11C)由向检测器203的到达时刻确定。此外，原来的试样10的试样分子的二维分布由检测器203的各试样离子11的到达位置确定。

[0084] 根据质量分析装置200，能够通过在试样10上配置试样支承体2的简单的操作，在维持试样10的位置信息的状态下进行试样10的离子化。于是，通过激光照射部201向一个面21a上的成像对象区域R1照射激光L，检测器203在维持成像对象区域R1上的试样10的位置关系的状态下检测已经离子化的试样10(试样离子11)，能够把握试样分子的二维分布。此外，成像质量分析中的图像分辨率依赖于试样支承体2的贯通孔S的孔径。因此，根据质量分析装置200，能够在将试样分子的二维分布图图像化的成像质量分析中得到高的图像分辨率。

[0085] 此外，在质量分析装置200中，激光照射部201也可以将试样支承体2的实效区域R的一部分或全部作为成像对象区域R1，控制激光L的照射。根据该结构，能够在实效区域R内恰当地进行成像质量分析。

[0086] 另外，在利用质量分析装置200进行的质量分析方法中，在上述的第3工序中，向一个面21a上的成像对象区域R1照射激光L，由此，利用毛细管现象从另一个面21b侧经由贯通孔S向一个面21a侧移动的试样10被离子化。此外，在第4工序中，在维持成像对象区域R1上的试样10的位置关系的状态下检测在第3工序中离子化的试样10。根据上述质量分析方法，能够通过在试样10上配置试样支承体2的简单的操作，在维持试样10的位置信息的状态下进行试样10的离子化。于是，通过向一个面21a上的成像对象区域R1照射激光L，并在维持成像对象区域R1的试样10的位置关系的状态下检测离子化的试样10，能够把握试样分子的二维分布。此外，成像质量分析中的图像分辨率依赖于试样支承体2的贯通孔S的孔径。因此，根据上述质量分析方法，能够在将试样分子的二维分布图图像化的成像质量分析中获得高的图像分辨率。

[0087] 以上，对本发明的实施方式进行了说明，但本发明并不限定于上述实施方式，本发明能够在不脱离其主旨的范围内进行各种变形。

[0088] 例如，基板21也可以由半导体等导电性材料构成。在这种情况下，试样支承体2能够省略用于对基板21赋予导电性的导电层23。在试样支承体2不具备导电层23的情况下，在上述第2工序中以另一个面21b直接与试样10接触的方式在试样10上配置试样支承体2。在使用这样基板21由导电性材料构成、省略了导电层23的试样支承体2的情况下，也能够获得与使用上述的具备导电层23的试样支承体2时相同的效果。

[0089] 此外，利用上述表面辅助激光解吸离子化法(第1～第3工序)的试样10的离子化不仅能够在本实施方式中说明的试样10的成像质量分析中而且还能够在离子迁移率测定等其它测定·实验中使用。

[0090] 此外，导电层23也可以以至少覆盖基板21的一个面21a的方式、通过蒸镀等设置。即，导电层23也可以在基板21的另一个面21b和贯通孔S的内表面不设置。在这种情况下，在上述第2工序中，以另一个面21b与试样10相对的方式在试样10上配置试样支承体2，另一个面21b直接与试样10接触。此外，当以导电层23至少覆盖基板21的一个面21a和框体22的表面的方式设置时，能够在框体22上取得基板21与电极的接点。

[0091] 图11～图14表示贯通孔S的孔宽与利用上述质量分析方法测定的质谱的关系。此处，作为试样支承体，使用将导电层23(此处Pt)不设置在基板21的另一个面21b和贯通孔S的内表面而以覆盖一个面21a和框体22的表面的方式设置的结构。此外，基板21的厚度d1为10μm，测定对象的试样是“质荷比(m/z)＝1049”的肽。在图11～图14中，(a)是令贯通孔S的孔宽为50nm的情况下的测定结果，(b)是令贯通孔S的孔宽为100nm的情况下的测定结果，(c)是令贯通孔S的孔宽为200nm的情况下的测定结果，(d)是令贯通孔S的孔宽为300nm的情况下的测定结果，(e)是令贯通孔S的孔宽为400nm的情况下的测定结果，(f)是令贯通孔S的孔宽为500nm的情况下的测定结果，(g)是令贯通孔S的孔宽为600nm的情况下的测定结果，(h)是令贯通孔S的孔宽为700nm的情况下的测定结果。在图11～图14中，纵轴表示令峰值为
100(％)而标准化的信号强度(Intensity)。

[0092] 如图11～图14所示，在基板21的贯通孔S的孔宽为50nm、100nm、200nm、300nm、400nm、500nm、600nm和700nm的任一情况下，均得到能够观测峰的恰当的质谱。这样，通过使用具备至少在一个面21a设置有导电层23的基板21的试样支承体，能够恰当地进行质量分析。

[0093] 图15表示基板21的厚度d1(Thickness)与利用上述质量分析方法测定的峰的信号强度的关系。在图15中，纵轴是令基板21的厚度d1为10μm时的信号强度为“1”的情况下的相对的信号强度(Relative intensity(相对强度))。此处，作为试样支承体，使用如上述那样将导电层23(此处为Pt)不设置在基板21的另一个面21b和贯通孔S的内表面而以覆盖一个面21a和框体22的表面的方式设置的结构。贯通孔S的孔宽为200nm。此外，测定对象的试样为“质荷比(m/z)＝1049”的肽。

[0094] 在上述测定结果中，基板21的厚度d1为10μm的情况下的信号强度在质量分析中为足够的大小。此外，如图15所示，存在基板21的厚度d1越小信号强度就越大的趋势，在基板21的厚度d1处于3～10μm的范围内的情况下，得到充分的信号强度。另一方面，从确保基板强度的观点出发，基板21的厚度d1越大越好。由此，基板21的厚度d1也可以为5～10μm。由此，能够确保基板21的强度并在质量分析中获得充分的信号强度。

[0095] 此外，在上述实施方式中，对利用粘着带T将试样支承体2的框体22固定在试样台1的方式进行了说明，但将试样支承体2固定于试样台1的方式并不限定于上述方式。以下，使用图16～图18，与试样支承体2的第一～第三变形例一起说明将试样支承体2固定在试样台1的方式的变更。另外，在图16～图18中，省略导电层23和贯通孔S的图示。此外，在图17和图
18中，将粘结框体与基板的粘结层G的图示也省略。

[0096] (第一变形例)

[0097] 如图16所示，第一变形例的试样支承体2A不在基板21设置框体22，在基板21的一个面21a直接贴附粘着带T，主要在这点上与试样支承体2不同。粘着带T以粘着面Ta与基板21的一个面21a相对、且具有延伸至基板21的外缘的外侧的部分的方式，贴附在一个面21a的外缘部。由此，能够如图16所示，将粘着面Ta贴附在基板21的外缘和试样台1的载置面1a。
其结果是，试样支承体2A通过粘着带T固定于试样台1。根据试样支承体2A，例如在进行在表面具有凹凸的试样10的质量分析的情况下等，能够提高基板21相对于试样10的随动性。

[0098] 此外，在试样台1具有导电性的情况下，试样台1与试样支承体2A(具体而言，设置在基板21的一个面21a上的导电层23)通过具有导电性的粘着带T电连接。因此，能够在如图16所示经由粘着带T将试样支承体2A固定于试样台1的状态下，通过向试样台1流动规定的电流，向基板21施加规定的电压。

[0099] 另外，试样支承体2A也可以以在基板21的外缘贴附粘着带T、且在延伸至基板21的外缘的外侧的部分的粘着面Ta设置有粘着保护片的状态流通。在这种情况下，试样支承体2A的使用者能够通过在即将将试样支承体2A固定到试样台1之前剥去粘着保护片，将粘着面Ta贴附在载置面1a，容易地进行试样10的质量分析的准备。

[0100] (第二变形例)

[0101] 如图17所示，第二变形例的试样支承体2B具备具有延伸至基板21的外缘的外侧的部分的框体122，主要在这点上与试样支承体2不同。通过这样的框体122，在携带试样支承体2B时等，能够恰当地抑制基板21的端部的破损。再有，如图17所示，在框体122上延伸至基板21的外缘的外侧的部分，设置有用于使螺钉30插通的插通孔122a。在这种情况下，例如能够通过使用在与插通孔122a对应的位置具有螺钉孔1b的试样台1A，利用螺钉紧固将试样支承体2B可靠地固定在试样台1A。具体而言，能够通过使螺钉30插通于插通孔122a和螺钉孔1b，将试样支承体2B固定在试样台1A。

[0102] 此外，在试样台1A具有导电性、且螺钉30具有导电性的情况下，试样台1A与试样支承体2B(具体而言，在框体122的表面形成的导电层23)通过螺钉30电连接。因此，能够在如图17所示通过螺钉30将试样支承体2B固定于试样台1A的状态下，通过向试样台1A流动规定的电流，向基板21施加规定的电压。

[0103] (第三变形例)

[0104] 如图18所示，第三变形例的试样支承体2C具备设置在基板21的另一个面21b的外缘部且具有朝向从一个面21a向另一个面21b的方向的粘着面24a的粘着层24，主要在这点上与试样支承体2不同。粘着层24例如是具有与测定对象的试样10的厚度相应地预先设定的厚度的双面带等。例如，粘着层24的一个粘着面24b预先贴附在基板21的另一个面21b的外缘部，粘着层24的另一个粘着面24a在将试样支承体2C固定于试样台1时贴附在载置面1a。根据试样支承体2C，能够简化将试样支承体2C固定于试样台1的结构。

[0105] 此外，在试样台1具有导电性、且粘着层24具有导电性的情况下，试样台1与试样支承体2C(具体而言，基板21)通过粘着层24电连接。因此，能够在如图18所示经由粘着层24将试样支承体2C固定至试样台1的状态下，通过向试样台1流动规定的电流，向基板21施加规定的电压。

[0106] 另外，试样支承体2C也可以在粘着层24的粘着面24b贴附于基板21的另一个面21b的外缘部、且在粘着面24a设置有粘着保护片的状态下流通。在这种情况下，试样支承体2C的使用者能够通过在即将将试样支承体2C固定于试样台1之前剥去粘着保护片，将粘着面24a贴附在载置面1a，容易地进行试样10的质量分析的准备。

[0107] 此外，上述实施方式和变形例的试样支承体2、2A、2B、2C也可以在形成导电层23之后被烧成。即，也可以在上述实施方式的试样支承体的制造工序中，包含烧成形成导电层23之后的试样支承体的烧成工序。在设置框体22的情况下，对具备基板21、框体22和导电层23的试样支承体实施烧成工序。此外，在省略框体22的情况下，对具备基板21和导电层23的试样支承体实施烧成工序。

[0108] 通过这样的烧成工序的实施，能够提高导电层23(例如Pt)的结晶性，能够得到更加适合于质量分析的试样支承体。此处，试样支承体的烧成优选如在相对于烧成后的导电层23(试样支承体)的X射线衍射(XRD：X-ray diffraction)测定中形成该导电层23的导电性材料(此处Pt)的晶体的衍射峰所表示的那样实施。此处，“表示导电性材料的晶体的衍射峰”是指，与通过相对于烧成前的试样支承体的X射线衍射测定得到的测定结果相比，更加明确地表示导电性材料的晶体的衍射图案(峰强度等)。

[0109] 图19(a)表示通过具有烧成前的试样支承体的质量分析装置100测定的质谱。另一方面，图19(b)表示通过具有在烧成温度400℃的烧成后的试样支承体的质量分析装置100测定的质谱。另外，在图19(a)和(b)之间，烧成的有无以外的测定条件(试样的种类和试样支承体的结构等)相同。此外，图19(a)和(b)的纵轴表示令使用烧成后的试样支承体的情况下的峰的信号强度(即，图19(b)的图形的峰值)为“100”时的相对的信号强度。如图19所示，通过使用烧成后的试样支承体，与使用烧成前的试样支承体的情况相比，能够提高质量分析中的信号强度。这样，能够通过实施上述的烧成工序，得到更加适合于质量分析的试样支承体。

[0110] 符号的说明

[0111] 1…试样台、2，2A，2B，2C…试样支承体、3，203…检测器、4，201…激光照射部、10…试样、11…试样离子、21…基板、21a…一个面、21b…另一个面、22，122…框体、23…导电层、24…粘着层、24a，24b…粘着面、30…螺钉、122a…插通孔、100，200…质量分析装置、L…激光、R…实效区域、R1…成像对象区域、S…贯通孔、T…粘着带、Ta…粘着面。

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