[發明專利]數據處理方法及裝置

有效

• 申請號: 201080069244.5
• 申請日: 2010-09-24
• 公開（公告）號: CN103119848A
• 公開（公告）日: 2013-05-22
• 發明（設計）人: 野田陽
• 申請（專利權）人: 株式會社島津制作所
• 主分類號: H03H17/02
• 分類號: H03H17/02
• 代理公司: 北京林達劉知識產權代理事務所(普通合伙) 11277
• 代理人: 劉新宇

技術領域

本發明涉及一種通過數字信號處理從峰波形中附帶有振蕩(ringing)的信號去除振蕩的數據處理方法及裝置。本發明所涉及的數據處理方法及裝置例如能夠適當地用于去除出現于利用飛行時間型質量分析裝置(TOF-MS)的離子檢測器獲得的檢測信號中的振蕩等。

背景技術

在飛行時間型質量分析裝置(TOF-MS)中，利用飛行時間型質量分析器根據質量電荷比m/z分離出的離子到達離子檢測器，從離子檢測器輸出具有與到達的離子的數量相應的強度的峰的檢測信號。在TOF-MS的數據處理裝置中，根據如上述那樣得到的檢測信號來制作橫軸為時間、縱軸為信號強度的飛行時間譜圖，通過將飛行時間換算為質量電荷比來求出質譜。為了獲取準確的質譜，還為了避免在基于質譜自動選擇前體離子并執行MSⁿ分析時選擇不恰當的峰，期望在數據處理裝置中在盡量去除疊加于檢測信號的由各種原因引起的噪聲成分之后執行飛行時間譜圖的制作處理。

一般地，目標峰中附帶的振蕩成分的強度(振幅)與該目標峰的信號強度相比足夠小且產生時間也短。因此，提出了以下一種簡單的方法：在專利文獻1所記載的質量分析用數據處理裝置中，設定用于對檢測信號去除噪聲成分的固定的閾值，將比該閾值小的信號值替換為規定值(例如基線上的值)，由此去除包含振蕩的噪聲。

然而，在峰的信號強度始終大的情況下利用上述方法也是沒有問題的，但是在夾雜了信號強度小的峰的情況下，難以設定準確地區分噪聲和峰那樣的閾值。如果沒有恰當地設定閾值，則有可能信號強度小的峰被去除，反而信號強度大的峰中附帶的強度比較大的振蕩未被去除而殘留下來。近年來，在質量分析領域中微小濃度分析的重要性進一步增強，會造成分析靈敏度、SN比下降的上述振蕩去除法是不太恰當的方法。另外，在為了測量高分子化合物等而利用多價離子的情況下，以相當短的時間間隔產生下一個峰，因此在振蕩產生期間下一個峰發生重疊的可能性也變高。

在專利文獻2中公開了并非如上所述的簡單的方法，而是一種通過更為復雜的處理來解析性地估計輸入信號中存在的振蕩波形并將其去除的方法。如果更為詳細地說明，則在該文獻所公開的方法中，對輸入信號執行上采樣，將上采樣后的信號分為高頻成分和低頻成分，求出高頻成分的峰值。然后，根據該峰值和出現該峰值的時刻的上述低頻成分的變動來求出與振蕩量相應的系數，根據該系數和輸入信號的高頻成分來估計振蕩波形。

然而，關于上述專利文獻2所記載的振蕩去除方法，在以下條件下振蕩波形的估計精度不夠良好，即產生振蕩的時間區域內的信號的SN比差、振蕩本身的頻率相對于用于對信號進行A/D轉換的采樣頻率相對較高、振蕩波形的一個周期內的采樣點少(5～10個左右)之類的條件。因此，上述方法不適合于易于成為如上所述的不利條件的TOF-MS等高質量分辨率的質量分析裝置中的檢測信號的振蕩去除。

專利文獻1：日本特開2008-249694號公報

專利文獻2：日本特開2006-340005號公報

發明內容

發明要解決的問題

本發明是為了解決上述問題而完成的，其目的在于提供一種即使在峰中附帶的振蕩波形的一個周期內的采樣點比較少的情況下也能夠無論峰的信號強度的大小如何都可靠地去除振蕩的數據處理方法及裝置。更為具體地說，其主要目的在于提供一種能夠在飛行時間型質量分析裝置中可靠地去除在從離子檢測器輸出的檢測信號中產生的高頻率的振蕩的數據處理方法及裝置。

用于解決問題的方案

為了解決上述問題而完成的第一發明是一種數據處理方法，對處于峰波形中產生了振蕩的狀態的信號進行去除該振蕩的處理，其特征在于，包括以下步驟：a)振蕩生成步驟，向振蕩生成濾波器輸入上述信號，通過該濾波器生成疊加于上述信號的振蕩的近似波形；b)減法步驟，通過從上述信號減去在上述振蕩生成步驟中生成的振蕩的近似波形來獲得振蕩減小的信號；以及c)濾波器系數決定步驟，在被輸入了基準信號的狀態下，將該基準信號的時間區域劃分為存在峰的峰區域和不存在峰的振蕩區域，依據學習算法來求出上述振蕩生成濾波器單元的濾波器系數，其中，該基準信號是能夠視為在峰波形產生之后的振蕩產生期間沒有其它峰的信號，該學習算法使該峰區域中的峰信號與振蕩區域中的振蕩信號的協方差最小化。