質量分析とは

質量分析とは

質量分析ってなあに

質量分析とは，イオンの質量電荷比(質量を価数で割ったもの)と，その存在量を測る手法です．NMRやX線回折などの他の分析手法より圧倒的に微量の試料（ピコモル，フェムトモル）でも測定できるという特長があります．最近ではもっと微量でも測定できるという報告もあります．
約100年前にJ. J. Thomsonが放物線型質量分析器を発明して以来の歴史があります．国内では，1930年代後半に当グループの前身である大阪大学理学部物理学科の浅田・緒方らが国内初の質量分析装置を製作したのが始まりです．1950年代ぐらいまでは，原子質量の精密測定が中心でしたが，1960年代以降，有機化合物や生体高分子などをイオン化する方法が開発され，今日では様々な分野で必要不可欠な分析機器のひとつとなっています．

上図に示すように，質量分析は，原子・分子，ナノサイエンス，地球・惑星科学，半導体，化学，生物，薬学，医学，食品化学，環境科学など，ほとんど全ての分野で使われています．特に，近年では，バイオサイエンス分野で，幅広く用いられるようになっています．
質量分析装置は，下図に示すようにイオン源部，質量分離部，検出部からなっています．イオン源で試料を気相に取り出すとともにイオン化し，電磁場中でのイオンの質量による運動の違いを用いて質量分離し，検出器で検出します．イオン化法，質量分離法，検出器には，様々な種類があり．図中に，現在市販されている質量分析装置でよく用いられる手法を一例として示してあります．このように，様々なイオン化法，質量分離法が存在しているのが，質量分析の最大の特長でもあり，また複雑にしているところでもある．様々な試料の測定ができるという特長がある反面，試料に適したイオン化法を選択しなければ，イオンが効率よく生成されず，また適した質量分離法を選択しなければ，目的にあった分析を行うことができません．

質量分析と当グループの歴史

質量分析グループでは，物理学をベースとして，独創的／最先端な質量分析装置の開発と，それらを用いた応用研究を行っています．以下の質量分析の年表に詳細な研究室の歴史を示していますが，質量分析グループは，日本初の質量分析計を1930年代後半に開発して以来の歴史があります．1950~60年代は原子質量の精密測定，70年代からは有機化合物の測定，80年代からは生体高分子やクラスターの測定などに適した装置の開発と研究を行ってきました．90年代後半からは，惑星探査などに用いることができるような小型・高性能質量分析装置の開発を行ってきました．最近では，小型・高分解能のマルチターン飛行時間型質量分析計や，イメージング質量分析計の開発を行っています．

マルチターン飛行時間型質量分析計（MULTUM)とは

マルチターン飛行時間型質量分析計（MULTUM)については「こちら」に詳しい説明があります．