CN111684271B - 试样支承体及试样支承体的制造方法 - Google Patents

试样支承体及试样支承体的制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明的试样支承体是用于将试样离子化的试样支承体，其包括：基片，其形成有在彼此相对的第一表面和第二表面具有开口的多个第一贯通孔；和导电层，其至少设置于第一表面上的第一贯通孔的周缘部，在设置于相邻的第一贯通孔彼此之间的间隔壁部形成有将相邻的第一贯通孔彼此连通的多个第二贯通孔。

Description

试样支承体及试样支承体的制造方法
技术领域
本发明涉及试样支承体及试样支承体的制造方法。
背景技术
目前，已知有在生物试样等的试样的质量分析中用于将试样离子化的试样支承体(例如，参照专利文献1)。这种试样支承体包括形成有多个贯通孔的基片，所述多个贯通孔在基片的彼此相对的第一表面和第二表面具有开口。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利第6093492号公报。
发明内容
发明所要解决的技术问题
在上述那样的质量分析中，检测被离子化后的试样(试样离子)，并基于该检测结果实施试样的质量分析。在这种质量分析中，期望信号强度(灵敏度)的提高。
因此，本发明的目的在于，提供一种能够提高试样离子的信号强度的试样支承体及试样支承体的制造方法。
用于解决问题的技术手段
本发明的一个方面提供一种用于将试样离子化的试样支承体，其包括：基片，其形成有多个贯通孔，多个贯通孔在基片的彼此相对的第一表面和第二表面具有开口；和导电层，其至少设置于第一表面上的第一贯通孔的周缘部，在设置于相邻的第一贯通孔彼此之间的间隔壁部，形成有将相邻的第一贯通孔彼此连通的多个第二贯通孔。
上述试样支承体包括形成有在彼此相对的第一表面和第二表面具有开口的多个第一贯通孔的基片。由此，例如在生物试样等的试样上以第二表面与试样相对的方式配置试样支承体的情况下，能够利用毛细管现象，使试样的成分从基片的第二表面侧经由第一贯通孔向第一表面侧移动。另外，例如在对基片的第一表面照射激光等的能量线的情况下，通过经由导电层向移动至第一表面侧的试样的成分传递能量，能够将试样的成分离子化。而且，在上述试样支承体中，在设置于相邻的第一贯通孔彼此之间的间隔壁部形成有将相邻的第一贯通孔彼此连通的多个第二贯通孔。由此，能够使从第二表面侧经由第一贯通孔向第一表面侧移动的试样的成分还经由第二贯通孔向与该第一贯通孔相邻的另一第一贯通孔移动。由此，能够使得从第二表面侧向第一表面侧被吸起的试样的成分进行穿插移动(经由另一第一贯通孔的移动)。其结果，能够促进试样的成分从第二表面侧向第一表面侧的移动。因此，根据上述试样支承体，能够提高试样离子的信号强度。
多个第二贯通孔也可以偏倚在基片的第二表面侧。例如在上述那样使第二表面与试样相对的情况下，通过偏倚在第二表面侧的多个第二贯通孔，能够适当地实现试样的成分的穿插移动。另外，能够利用基片中的不存在第二贯通孔的(或比第二表面侧少)第一表面侧的部分来确保基片的强度。因此，根据上述试样支承体，能够在利用试样成分的穿插移动来实现试样离子的信号强度的提高的同时，实现基片强度的提高。
第二贯通孔的宽度也可以比第一贯通孔的宽度小。在该情况下，与第二贯通孔的宽度为第一贯通孔的宽度以上的情况相比，能够确保基片的强度。
基片也可以是通过对阀金属或硅进行阳极氧化而形成的。在该情况下，能够通过利用阀金属或硅的阳极氧化而得到的基片，来经由毛细管现象适当地实现试样的成分的移动。
第一贯通孔的宽度可以为1nm～700nm，第二贯通孔的宽度可以为1nm～350nm。在该情况下，能够利用上述的毛细管现象来适当实现试样的成分的移动及试样的成分的穿插移动。
导电层的材料也可以为铂或金。在该情况下，能够对导电层容易且稳定地施加一定的电压。
本发明的另一方面提供一种用于将试样离子化的试样支承体，其包括具有导电性且形成有多个贯通孔的基片，其中，多个贯通孔在基片的彼此相对的第一表面和第二表面具有开口，在设置于相邻的第一贯通孔彼此之间的间隔壁部，形成有将相邻的第一贯通孔彼此连通的多个第二贯通孔。
根据该试样支承体，能够省略导电层，并且能够获得与包括上述导电层的试样支承体同样的效果。
本发明的一个方面提供一种制造用于将试样离子化的试样支承体的制造方法，其包括：第一步骤，准备基体基片；第二步骤，对基体基片进行阳极氧化，从而在基体基片的第一表面形成具有多个凹部的阳极氧化膜；第三步骤，将阳极氧化膜剥离，从而得到与多个凹部分别对应地形成有多个第一贯通孔的基片，其中，多个贯通孔在第一表面和与第一表面相对的第二表面具有开口；和第四步骤，至少在第一表面上的第一贯通孔的周缘部设置导电层，在第二步骤中，在设置于相邻的凹部彼此之间的间隔壁部形成将相邻的凹部彼此连通的多个第二贯通孔。
根据上述试样支承体的制造方法，通过基体基片的阳极氧化，能够容易得到具有多个第一贯通孔和多个第二贯通孔的基片。其结果，能够容易制造实现上述那样的效果的试样支承体。
在第二步骤中，在通过第一阳极氧化来使多个凹部的形成进展之后，通过在与第一阳极氧化不同的条件下的阳极氧化即第二阳极氧化，来使多个凹部的形成进一步进展，并且形成多个第二贯通孔。在该情况下，通过在进行第一阳极氧化之后，进行与第一阳极氧化不同的条件下的第二阳极氧化，能够通过第一阳极氧化来使凹部的形成进展某程度之后，通过第二阳极氧化来使凹部的形成进一步进展且形成第二贯通孔。由此，能够得到多个第二贯通孔偏倚在第二表面侧的基片，能够得到实现上述那样的效果的试样支承体。
在第一阳极氧化中，在将基体基片浸渍于第一电解液的状态下，对基体基片施加第一电压，在第二阳极氧化中，在将基体基片浸渍于与第一电解液不同的第二电解液的状态下，对基体基片施加第一电压。通过阳极氧化形成的第一贯通孔的宽度(孔径)依赖于施加电压的大小。因此，根据上述结构，通过在第一阳极氧化和第二阳极氧化这两者中将施加电压(第一电压)设为一定，能够将第一贯通孔的宽度保持成一定。
在第一阳极氧化中，在将基体基片浸渍于第一电解液的状态下，对基体基片施加第一电压，在第二阳极氧化中，在将基体基片浸渍于与第一电解液不同的第二电解液的状态下，对基体基片施加与第一电压不同的第二电压。在该情况下，能够在广泛的条件下，更灵活地选择电解液或施加电压，使多个第二贯通孔偏倚在基片的第二表面侧。
本发明的另一方面提供一种制造用于将试样离子化的试样支承体的制造方法，其包括：第一步骤，准备基体基片；第二步骤，对基体基片进行阳极氧化，从而在基体基片的第一表面形成具有多个凹部的阳极氧化膜；和第三步骤，将阳极氧化膜剥离，从而得到与多个凹部分别对应地形成有多个第一贯通孔且具有导电性的基片，其中，多个贯通孔在第一表面和与第一表面相对的第二表面具有开口，在第二步骤中，在设置于相邻的凹部彼此之间的间隔壁部形成将相邻的凹部彼此连通的多个第二贯通孔。
根据该试样支承体的制造方法，能够省略设置导电层的步骤，并且能够制造可实现与包括上述导电层的试样支承体同样的效果的试样支承体。
发明效果
根据本发明，能够提供可提高试样离子的信号强度的试样支承体及试样支承体的制造方法。
附图说明
图1是一个实施方式的试样支承体的俯视图。
图2是沿着图1所示的II-II线的试样支承体的剖视图。
图3是表示从图1所示的基片的厚度方向观察时的该基片的放大图像的图。
图4是表示图1所示的基片的截面的放大图像的图。
图5是表示图1所示的基片的制造方法的顺序的图。
图6是表示一个实施方式的质量分析方法的顺序的图。
图7是表示一个实施方式的质量分析方法的顺序的图。
图8是表示一个实施方式的质量分析方法的顺序的图。
图9是变形例的试样支承体的剖视图。
图10是表示图9所示的基片的制造方法的顺序的图。
具体实施方式
以下，参照附图详细地说明本发明优选的实施方式。此外，各图中，对相同部分或相当部分标注相同的符号，并省略重复的说明。另外，为了容易理解说明，有时附图所示的各部件(或部位)的尺寸或尺寸的比率与实际的尺寸或尺寸的比率不同。
[试样支承体的结构]
如图1及图2所示，试样支承体1包括基片2、框架3和导电层4。试样支承体1是用于将试样离子化的试样支承体。试样支承体1为了在例如进行质量分析时，将测定对象的试样的成分进行离子化而使用。基片2具有彼此相对的第一表面2a及第二表面2b。在基片2上，一样地(以均匀的分布)形成有多个第一贯通孔2c。各第一贯通孔2c沿着基片2的厚度方向(与第一表面2a及第二表面2b垂直的方向)延伸，并在第一表面2a及第二表面2b具有开口。在设置于相邻的第一贯通孔2c彼此之间的间隔壁部2d(基片2的一部分)形成有多个第二贯通孔2e。第二贯通孔2e将相邻的第一贯通孔2c彼此连通。第二贯通孔2e从第一表面2a形成至第二表面2b。
基片2通过例如绝缘性材料形成为长方形片状。从基片2的厚度方向观察时的基片2的一边的长度为例如数cm程度，基片2的厚度为例如1μm～50μm程度。从基片2的厚度方向观察时的第一贯通孔2c的形状为例如大致圆形。第一贯通孔2c的宽度为1nm～700nm。就第一贯通孔2c的宽度而言，在从基片2的厚度方向观察时的第一贯通孔2c的形状为大致圆形的情况下，是指第一贯通孔2c的直径，在该形状为大致圆形以外的情况下，是指收纳于第一贯通孔2c的假想的最大圆柱的直径(有效直径)。各第一贯通孔2c间的间距为1nm～1000nm。就各第一贯通孔2c间的间距而言，在从基片2的厚度方向观察时的第一贯通孔2c的形状为大致圆形的情况下，是指该各圆的中心间距离，在该形状为大致圆形以外的情况下，是指收纳于第一贯通孔2c的假想的最大圆柱的中心轴间距离。
第二贯通孔2e的截面形状为例如大致圆形。也就是说，第二贯通孔2e呈现例如圆筒状。第二贯通孔2e的宽度比第一贯通孔2c的宽度小。例如，第二贯通孔2e的宽度为1nm～350nm。就第二贯通孔2e的宽度而言，在第二贯通孔2e的截面形状为大致圆形的情况下，是指第二贯通孔2e的直径，在该形状为大致圆形以外的情况下，是指收纳于第二贯通孔2e的假想的最大圆柱的直径(有效直径)。各第二贯通孔2e间的间距比各第一贯通孔2c间的间距小。各第二贯通孔2e间的间距为1nm～1000nm。就各第二贯通孔2e间的间距而言，在第二贯通孔2e的形状为大致圆形的情况下，是指该各圆的中心间距离，在该形状为大致圆形以外的情况下，是指收纳于第二贯通孔2e的假想的最大圆柱的中心轴间距离。
框架3设置于基片2的第一表面2a。具体而言，框架3利用粘接层5固定于基片2的第一表面2a。作为粘接层5的材料，优选使用释放气体少的粘接材料(例如低熔点玻璃、真空用粘接剂等)。在从基片2的厚度方向观察时，框架3具有与基片2大致相同的外形。在框架3形成有开口3a。基片2中与开口3a对应的部分作为用于使后述的试样的成分向第一表面2a侧移动的有效区域R发挥作用。
框架3通过例如绝缘性材料形成为长方形片状。从基片2的厚度方向观察时的框架3的一边的长度为例如数cm程度，框架3的厚度为例如1mm以下。从基片2的厚度方向观察时的开口3a的形状为例如圆形，该情况下的开口3a的直径为例如数mm～数十mm程度。利用这种框架3，能够使试样支承体1的处理容易化，并且抑制温度变化等引起的基片2的变形。
导电层4设置于基片2的第一表面2a。具体而言，导电层4连续地(一体地)形成于基片2的第一表面2a中的与框架3的开口3a对应的区域(即，与有效区域R对应的区域)、开口3a的内表面以及框架3的与基片2相反侧的表面3b。导电层4在有效区域R中设置于第一表面2a的第一贯通孔2c的周缘部。即，导电层4在有效区域R中覆盖基片2的第一表面2a中的没有形成第一贯通孔2c的部分。也就是说，在有效区域R中，各第一贯通孔2c露出于开口3a。
导电层4通过导电性材料形成。但是，作为导电层4的材料，由于以下叙述的原因，优选使用与试样的亲和性(反应性)低且导电性高的金属。
例如，当利用与蛋白质等的试样亲和性高的Cu(铜)等的金属形成导电层4时，在后述的试样的离子化的过程中，在Cu原子附着于试样分子的状态下使试样离子化，从而导致后述的质量分析法中的检测结果会偏差Cu原子附着的量。因此，作为导电层4的材料，优选使用与试样的亲和性低的金属。
另一方面，越是导电性高的金属，越容易且稳定地施加一定的电压。因此，当利用导电性高的金属形成导电层4时，在有效区域R中能够对基片2的第一表面2a均匀地施加电压。另外，具有越是导电性高的金属，热传导性也越高的倾向。因此，当利用导电性高的金属形成导电层4时，可将照射于基片2的激光等的能量线的能量经由导电层4有效地传递至试样。因此，作为导电层4的材料，优选使用导电性高的金属。
从以上的观点来看，作为导电层4的材料，例如优选使用Au(金)、Pt(铂)等。导电层4通过例如镀敷法、原子层堆积法(ALD：Atomic Layer Deposition)、蒸镀法、溅射法等，形成为厚度1nm～350nm程度。此外，作为导电层4的材料，例如也可以使用Cr(铬)、Ni(镍)、Ti(钛)等。
图3是表示从基片2的厚度方向观察时的基片2的放大图像的图。图3中，黑色的部分为第一贯通孔2c，白色的部分为第一贯通孔2c间的间隔壁部2d。如图3所示，在基片2一样地形成有具有大致一定的宽度的多个第一贯通孔2c。有效区域R中的第一贯通孔2c的数值孔径(在从基片2的厚度方向观察时，全部的第一贯通孔2c相对于有效区域R所占的比例)在实用上为10～80％，特别优选为60～80％。多个第一贯通孔2c的大小可以相互不一致，多个第一贯通孔2c也可以局部地彼此连结。
图4是表示基片2的截面的放大图像的图。如图4所示，在第一贯通孔2c间的间隔壁部2d(接近白色的颜色的部分等)形成有多个第二贯通孔2e(黑色的小孔)。第一贯通孔2c间的间隔壁部2d中的第二贯通孔2e的数值孔径(从与间隔壁部2d正交的方向观察时，全部的第二贯通孔2e相对于间隔壁部2d所占的比例)在实用上为10～80％，特别优选为40～60％。上述数值孔径是例如利用电子显微镜测定时的值。多个第二贯通孔2e的大小可以相互不一致，多个第二贯通孔2e也可以局部地彼此连结。
[试样支承体的制造方法]
接着，参照图2及图5对试样支承体1的制造方法进行说明。首先，如图5的(a)所示，准备基体基片50(第一步骤)。基体基片50的材料是例如纯度为99.9％(3N)以上的Al(铝)。接着，如图5的(b)所示，通过对基体基片50进行阳极氧化，来形成在基体基片50的第一表面50a设置有多个凹部51a的阳极氧化膜(氧化铝多孔膜)51(第二步骤)。具体而言，首先，将基体基片50浸渍于电解液中。在此，是否通过阳极氧化形成上述的第二贯通孔2e根据阳极氧化中使用的电解液的种类或处理电压(施加电压)的大小(或它们的组合)来确定。因此，第二步骤中，使用可形成后述的贯通孔51c(成为第二贯通孔2e的预定的贯通孔)的电解液。作为这种电解液，例如可举出磷酸、酒石酸、依替膦酸、柠檬酸等。本实施方式中作为一例，使用磷酸来作为电解液。
接着，对基体基片50施加预定大小的电压。施加电压的大小根据使用的电解液来确定。在作为电解液使用磷酸的情况下，施加电压的大小可从适于磷酸的电压(伏特)的范围(例如50V～200V)中选择。基体基片50在浸渍于电解液(在此，为磷酸)的状态下被施加上述电压的范围中包含的预定的大小的电压时，在第一表面50a形成阳极氧化膜51。此时，在设置于相邻的凹部51a彼此之间的间隔壁部51b(阳极氧化膜51的一部分)形成将该相邻的凹部51a彼此连通的多个贯通孔51c。
接着，如图5的(c)所示，将阳极氧化膜51从基体基片50剥离，从而得到阳极氧化膜52(第三步骤)。此时，在阳极氧化膜52上，与多个凹部51a各自对应地形成有在第一表面50a和与第一表面50a相对的第二表面52b具有开口的多个贯通孔52a。该阳极氧化膜52相当于基片2。此外，还可以对上述的阳极氧化膜52实施用于扩宽贯通孔52a及贯通孔51c的公知的扩孔处理。在该情况下，实施扩孔处理之后的阳极氧化膜52相当于基片2。阳极氧化膜52的贯通孔52a(在实施扩孔处理的情况下，扩宽后的贯通孔52a)相当于基片2的第一贯通孔2c。阳极氧化膜52的贯通孔51c(在实施扩孔处理的情况下，扩宽后的贯通孔51c)相当于基片2的第二贯通孔2e。此外，基片2也可以通过对Ta(钽)、Nb(铌)、Ti(钛)、Hf(铪)、Zr(锆)、Zn(锌)、W(钨)、Bi(铋)、Sb(锑)等的Al以外的阀金属进行阳极氧化而形成，也可以通过对Si(硅)进行阳极氧化而形成。即，这些阀金属或硅也可以用作基体基片50。
接着，框架3利用粘接层5固定于基片2的第一表面2a(参照图2)。接着，在基片2的第一表面2a上的第一贯通孔2c的周缘部设置导电层4(第四步骤)。具体而言，在基片2的第一表面2a中的与框架3的开口3a对应的区域、开口3a的内表面、以及框架3的与基片2相反侧的表面3b形成导电层4。导电层4形成为不堵塞第一贯通孔2c的程度。通过以上工序，能够制造试样支承体1。
[试样的离子化方法]
接着，参照图6～图8说明使用了试样支承体1的试样的离子化方法。在此，作为一例，说明使用了激光(能量线)的激光解吸电离法(质量分析装置10进行的质量分析方法的一部分)。在图6～图8中，省略试样支承体1的第一贯通孔2c、第二贯通孔2e、导电层4及粘接层5的图示。另外，图1及图2所示的试样支承体1和图6～图8所示的试样支承体1中，为了便于图示，尺寸的比率等不同。
首先，准备上述的试样支承体1。试样支承体1也可以通过由实施离子化法及质量分析方法的人进行制造而准备，也可以通过从试样支承体1的制造者或销售者等处获取而准备。
接着，如图6的(a)所示，成为质量分析对象的试样S载置于载玻片(载置部)6的载置面6a。载玻片6为形成有ITO(Indium Tin Oxide，铟锡氧化物)膜等的透明导电膜的玻璃基片，透明导电膜的表面成为载置面6a。此外，不限于载玻片6，能够将可确保导电性的部件(例如，由不锈钢等的金属材料等构成的基片等)用作载置部。
接着，如图6的(b)所示，以第二表面2b与试样S接触的方式，在试样S上配置试样支承体1。此时，试样S在从基片2的厚度方向观察时配置于有效区域R内。在此，试样S为例如生物试样(含水试样)。为了使试样S的成分S1(参照图7)的移动顺畅，也可以向试样S添加用于降低成分S1的粘性的溶液(例如乙腈混合液、丙酮等)。
接着，如图7的(a)所示，在使基片2的第二表面2b与试样S接触的状态下，相对于载玻片6固定试样支承体1。试样支承体1利用具有导电性的胶带7(例如，碳胶带等)相对于载玻片6固定。具体而言，胶带7与框架3的表面3b上的导电层4接触，且与载玻片6的载置面6a接触，由此，相对于载玻片6固定试样支承体1。胶带7也可以是试样支承体1的一部分，也可以与试样支承体1分开地准备。在胶带7为试样支承体1的一部分的情况下(即，在试样支承体1设置有胶带7的情况下)，例如，胶带7也可以在基片2的周缘部预先固定于第一表面2a侧。更具体而言，胶带7也可以固定于框架3的表面3b上所形成的导电层4上。
如图7的(b)所示，试样S的成分S1通过毛细管现象，从试样支承体1的第二表面2b侧经由各第一贯通孔2c(参照图2)向第一表面2a侧移动。此时，在一个第一贯通孔2c内移动的成分S1的一部分能够经由第二贯通孔2e向与该一个第一贯通孔2c相邻的另一第一贯通孔2c移动(穿插移动)。移动至基片2的第一表面2a侧的成分S1通过表面张力停留于第一表面2a侧。
接着，如图8所示，在载玻片6与试样支承体1之间配置有试样S的状态下，载玻片6、试样支承体1及试样S载置于质量分析装置10的支承部12(例如，载物台)上。接着，利用质量分析装置10的电压施加部14，经由载玻片6的载置面6a及胶带7对试样支承体1的导电层4(参照图2)施加电压。
接着，利用质量分析装置10的激光照射部13，经由框架3的开口3a对基片2的第一表面2a照射激光L。也就是说，激光L对基片2的第一表面2a中的与框架3的开口3a对应的区域(即，与有效区域R对应的区域)进行照射。在此，激光照射部13对与有效区域R对应的区域扫描激光L。此外，激光L相对于与有效区域R对应的区域的扫描可通过使支承部12及激光照射部13的至少一者动作而实施。
这样，通过对导电层4施加电压且对基片2的第一表面2a照射激光L，使得移动至基片2的第一表面2a侧的成分S1进行离子化，并释放试样离子S2(离子化的成分S1)。具体而言，从吸收了激光L的能量的导电层4(参照图2)向移动至基片2的第一表面2a侧的成分S1传递能量，获得能量的成分S1气化，并且获得电荷，成为试样离子S2。以上的各步骤相当于使用了试样支承体1的试样S的离子化方法(在此，作为一例，作为质量分析方法的一部分的激光解吸电离法)。
释放的试样离子S2向设置于试样支承体1与离子检测部15之间的接地电极(省略图示)一边加速一边移动。也就是说，试样离子S2通过在施加了电压的导电层4与接地电极之间产生的电位差，向接地电极一边加速一边移动。然后，利用质量分析装置10的离子检测部15来检测试样离子S2。在此，离子检测部15以与激光L的扫描位置对应的方式检测试样离子S2。此外，这里的质量分析装置10是利用了飞行时间型质量分析法(TOF-MS：Time-of-Flight Mass Spectrometry)的质量分析装置。以上的各步骤相当于使用了试样支承体1的质量分析方法。
如以上进行的说明，试样支承体1包括形成有在彼此相对的第一表面2a和第二表面2b具有开口的多个第一贯通孔2c的基片2。由此，例如在生物试样等的试样S上，以第二表面2b与试样S相对的方式配置试样支承体1的情况下，利用毛细管现象，能够使试样S的成分S1从基片2的第二表面2b侧经由第一贯通孔2c向第一表面2a侧移动。另外，例如在对基片2的第一表面2a照射激光L的情况下，通过经由导电层4向移动至第一表面2a侧的试样S的成分S1传递能量，能够将试样S的成分S1离子化。而且，在试样支承体1中，在设置于相邻的第一贯通孔2c彼此之间的间隔壁部2d形成有将相邻的第一贯通孔2c彼此连通的多个第二贯通孔2e。由此，能够使从第二表面2b侧经由第一贯通孔2c向第一表面2a侧移动的试样S的成分S1还经由第二贯通孔2e向与该第一贯通孔2c相邻的另一第一贯通孔2c移动。由此，能够使得从第二表面2b侧向第一表面2a侧被吸起的试样S的成分S1进行穿插移动(经由另一第一贯通孔2c的移动)。其结果，能够促进试样S的成分S1从第二表面2b侧向第一表面2a侧的移动。因此，根据试样支承体1，能够在质量分析中提高信号强度(灵敏度)。
第二贯通孔2e的宽度比第一贯通孔2c的宽度小。由此，与第二贯通孔2e的宽度为第一贯通孔2c的宽度以上的情况相比，能够确保基片2的强度。
基片2是通过对阀金属或硅进行阳极氧化而形成的。因此，能够通过利用阀金属或硅的阳极氧化而得到的基片2，来经由毛细管现象适当地实现试样S的成分S1的移动。
第一贯通孔2c的宽度为1nm～700nm，第二贯通孔2e的宽度为1nm～350nm。由此，能够利用上述的毛细管现象来适当实现试样S的成分S1的移动及试样S的成分S1的穿插移动。
导电层4的材料为铂或金。因此，能够对导电层4容易且稳定地施加一定的电压。
根据上述的试样支承体1的制造方法，通过基体基片50的阳极氧化能够容易得到具有多个第一贯通孔2c及多个第二贯通孔2e的基片2。其结果，能够容易制造上述的试样支承体1。
[变形例]
以上，对本发明的实施方式进行了说明，但本发明不限于上述实施方式，本发明可在不脱离其宗旨的范围内进行各种变形。
图9是变形例的试样支承体的剖视图。如图9所示，变形例的试样支承体1A在具有基片2A这一点上与试样支承体1不同。在基片2A中，多个第二贯通孔2e偏倚在基片2A的第二表面2b侧。偏倚是指，在基片2A的比第一表面2a侧靠第二表面2b侧更多地形成第二贯通孔2e。例如，与相对于基片2A的厚度方向的基片2A的中央部在第一表面2a侧的区域相比，相对于该中央部在第二表面2b侧的区域形成有更多的第二贯通孔2e。此外，也可以相对于上述中央部在第一表面2a侧的区域不形成第二贯通孔2e。根据这种结构，例如在上述那样使第二表面2b与试样相对的情况下，利用偏倚在第二表面2b侧的多个第二贯通孔2e，能够适当地实现试样S的成分S1的穿插移动。另外，利用基片2A中不存在第二贯通孔2e的(或比第二表面2b侧少)第一表面2a侧的部分，能够确保基片2A的强度。因此，根据上述试样支承体1A，能够通过试样S的成分S1的穿插移动来实现试样离子S2的信号强度的提高，并且能够实现基片2A的强度的提高。
接着，对试样支承体1A的制造方法进行说明。试样支承体1A的制造方法在基片2A的制造方法上与试样支承体1的制造方法不同。在此，对基片2A的制造方法进行说明，对其它的说明进行省略。首先，与基片2的制造方法同样，如图10的(a)所示，准备基体基片50(第一步骤)。接着，对于基体基片50，分阶段地实施与第一阳极氧化相比与第一阳极氧化不同的条件下的阳极氧化即第二阳极氧化。具体而言，通过第一阳极氧化，使多个凹部51a(要成为第一贯通孔2c的预定的部分)的形成进展之后，通过第二阳极氧化使多个凹部51a的形成进一步进展，并且形成多个贯通孔51c(要成为第二贯通孔2e的预定的贯通孔)(第二步骤)。
具体而言，首先，如图10的(b)所示，通过第一阳极氧化使多个凹部51a的形成进展。在第一阳极氧化中，在基体基片50被浸渍于第一电解液的状态下，对基体基片50施加第一电压。第一电解液及第一电压的组合从可以不形成将相邻的凹部51a彼此连通的横孔(即贯通孔51c)的方式进行凹部51a的形成的组合中选择。作为第一电解液，例如，可举出硫酸、草酸、丙二酸等。在变形例中，作为一例，使用丙二酸作为第一电解液。第一电压可从适于使用丙二酸的阳极氧化的电压(伏特)的范围(例如30V～150V)中选择。如图10的(b)所示，在基体基片50被浸渍于第一电解液的状态下，对基体基片50施加第一电压后，形成了在第一表面50a设置有多个凹部51a的阳极氧化膜51A。
接着，如图10的(c)所示，通过第二阳极氧化使多个凹部51a的形成进一步进展，并且形成多个贯通孔51c。以下，对第二阳极氧化的两个例子进行说明。
[第一例]
在第一例的第二阳极氧化中，在基体基片50被浸渍于与第一电解液不同的第二电解液的状态下，对基体基片50施加第一电压。第二电解液与基片2的制造方法中使用的电解液同样。即，作为第二电解液，使用可形成后述的贯通孔51c(要成为第二贯通孔2e的预定的贯通孔)的电解液。作为第二电解液，例如可举出磷酸、酒石酸、依替膦酸、柠檬酸等。在第一例中，作为一例，使用磷酸作为第二电解液。
第一电压设定成例如适于使用了丙二酸的阳极氧化及使用了磷酸的阳极氧化的电压。在此，在适于使用了丙二酸的阳极氧化的电压的范围(例如30V～150V)、及适于使用了磷酸的阳极氧化的电压的范围(例如50V～200V)存在重复范围(在此，50V～150V)。也就是说，第一电压的大小可从该重复范围中选择。例如，第一电压为100V。基体基片50在被浸渍于第二电解液的状态下被施加第一电压时，使多个凹部51a的形成进一步进展。此时，在通过相邻的凹部51a的第二阳极氧化而形成的部分彼此之间所设置的间隔壁部51b(阳极氧化膜51A的一部分)的部分，形成将该相邻的凹部51a彼此连通的多个贯通孔51c。
接着，与基片2的制造方法同样，如图10的(d)所示，通过从基体基片50剥离阳极氧化膜51A，而得到阳极氧化膜52A(第三步骤)。此时，在阳极氧化膜52A中，与多个凹部51a各自对应地形成有在第一表面50a及与第一表面50a相对的第二表面52b开口的多个贯通孔52a。该阳极氧化膜52A相当于基片2A。此外，也可以对上述的阳极氧化膜52A实施用于扩宽贯通孔52a及贯通孔51c的公知的扩孔处理。在该情况下，实施了扩孔处理之后的阳极氧化膜52A相当于基片2A。阳极氧化膜52A的贯通孔52a(在实施扩孔处理的情况下，扩宽后的贯通孔52a)相当于基片2A的第一贯通孔2c。阳极氧化膜52A的贯通孔51c相当于(在实施扩孔处理的情况下，扩宽后的贯通孔51c)基片2A的第二贯通孔2e。
如以上进行的叙述，在试样支承体1A的制造方法中，在第二步骤中进行第一阳极氧化之后，进行与第一阳极氧化不同的条件下的第二阳极氧化，使得在利用第一阳极氧化而使凹部51a的形成进展到某程度之后，利用第二阳极氧化使凹部51a的形成进一步进展且形成第二贯通孔2e。由此，能够得到多个第二贯通孔2e偏倚在第二表面2b侧的基片2A，并能够获得实现上述那样的效果的试样支承体1A。
此外，通过阳极氧化形成的第一贯通孔2c的宽度(孔径)依赖于施加电压的大小。凹部51a的宽度与施加电压大致成正比例。即，例如，当施加于基体基片50的电压增加时，形成于基体基片50的第一表面50a的凹部51a的宽度也增加。另外，如上所述，各电解液可在适于各自的电压的范围内使用。
在第一阳极氧化中，在基体基片50被浸渍于第一电解液(上述例中，为丙二酸)的状态下，对基体基片50施加第一电压(上述例中，从适于丙二酸的电压范围和适于磷酸的电压范围的重复范围中选择的电压)，在第二阳极氧化中，在基体基片50被浸渍于与第一电解液不同的第二电解液(上述例中，为磷酸)的状态下对基体基片50施加第一电压。因此，根据上述结构，通过在第一阳极氧化和第二阳极氧化这两者中将施加电压(第一电压)设为一定(即，仅变更所使用的电解液)，能够将第一贯通孔2c的宽度保持成一定。
[第二例]
在第二例的第二阳极氧化中，在基体基片50被浸渍于第二电解液的状态下，对基体基片50施加与第一电压不同的第二电压。第二例中，作为一例，使用酒石酸作为第二电解液。第二电压可从适于使用了酒石酸的阳极氧化的电压的范围(例如100V～300V)中选择。例如，第二电压为200V。基体基片50在被浸渍于第二电解液的状态下施加第二电压时，使多个凹部51a的形成进一步进展。此时，在通过相邻的凹部51a的第二阳极氧化而形成的部分彼此之间所设置的间隔壁部51b的部分，形成将该相邻的凹部51a彼此连通的多个贯通孔51c。根据该结构，能够在广泛的条件下，更灵活地选择电解液或施加电压，并使多个第二贯通孔2e偏倚在基片2A的第二表面2b侧。
导电层4也可以不设置于基片2、2A的第二表面2b和第一贯通孔2c的内表面，也可以设置于基片2、2A的第二表面2b和第一贯通孔2c的内表面。也就是说，导电层4只要至少设置于基片2、2A的第一表面2a的第一贯通孔2c的周缘部即可。
基片2、2A也可以具有导电性，也可以在质量分析方法中对基片2、2A施加电压。在基片2、2A具有导电性的情况下，试样支承体1、1A中能够省略导电层4，并且能够获得与使用具有上述的导电层4的试样支承体1、1A的情况同样的效果。
基体基片50的材料也可以是通过混入例如Cu、Fe(铁)及Zn等的杂质而使纯度成为99.5％以下的Al。在该情况下，Al的纯度优选为99.0％～99.5％。当对混入有上述杂质的Al进行阳极氧化时，由于电解研磨而在杂质的周缘部产生热。多个贯通孔51c通过该热而形成于间隔壁部51b中的混入有该杂质的部位。因此，在使用这种材料的基体基片50的情况下，通过任意的电解液及电压的组合进行基体基片50的阳极氧化，由此能够得到形成有多个贯通孔51c的基片2。
第二贯通孔2e的宽度也可以为第一贯通孔2c的宽度以上。各第二贯通孔2e间的间距也可以为各第一贯通孔2c间的间距以上。
另外，试样支承体1的用途不限于通过激光L的照射而进行的试样S的离子化。试样支承体1也可以用于通过激光L以外的能量线(例如离子束、电子束等)的照射来进行的试样S的离子化。
试样支承体1也可以通过胶带7以外的装置(例如，使用粘接剂、固定工具等的装置)相对于载玻片6固定。另外，在质量分析方法中，也可以不隔着载玻片6的载置面6a及胶带7来对导电层4施加电压。在该情况下，载玻片6及胶带7也可以不具有导电性。
上述的试样的离子化方法能够不仅利用于构成试样S的分子的质量分析，还利用于离子迁移率测定等的其它的测定及实验。
从基片2的厚度方向观察时的框架3的开口3a也可以呈现各种形状。框架3的开口3a的形状也可以为例如矩形。
试样S也可以为干燥试样。在该情况下，为了使试样S的成分S1通过毛细管现象从基片2的第二表面2b侧向第一表面2a侧移动，也可以向试样S添加例如溶剂(例如乙腈混合液、丙酮等)。
在质量分析方法中，试样S也可以直接载置于质量分析装置10的支承部12。此时，质量分析装置10的支承部12相当于载玻片6。
符号说明
1、1A…试样支承体，2、2A…基片，2a、50a…第一表面，2b、52b…第二表面，2c、52a…第一贯通孔，2d…间隔壁部，2e、51c…第二贯通孔，4…导电层，50…基体基片，51、51A、52、52A…阳极氧化膜，51a…凹部，S…试样。

Claims (11)

1.一种用于将试样离子化的试样支承体，其特征在于，包括：
基片，其形成有多个贯通孔，所述多个贯通孔在所述基片的彼此相对的第一表面和第二表面具有开口；和
导电层，其至少设置于所述第一表面上的所述第一贯通孔的周缘部，
在设置于相邻的所述第一贯通孔彼此之间的间隔壁部，形成有将所述相邻的第一贯通孔彼此连通的多个第二贯通孔，
所述第二贯通孔是形成于所述间隔壁部的横孔，
所述第二贯通孔的宽度比所述第一贯通孔的宽度小，
所述第二贯通孔间的间距比所述第一贯通孔间的间距小。
2.根据权利要求1所述的试样支承体，其特征在于：
所述多个第二贯通孔偏倚在所述基片的所述第二表面侧。
3.根据权利要求1所述的试样支承体，其特征在于：
所述基片是通过对阀金属或硅进行阳极氧化而形成的。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的试样支承体，其特征在于：
所述第一贯通孔的宽度为1nm～700nm，
所述第二贯通孔的宽度为1nm～350nm。
5.根据权利要求1～3中任一项所述的试样支承体，其特征在于：
所述导电层的材料是铂或金。
6.一种用于将试样离子化的试样支承体，其特征在于：
包括具有导电性且形成有多个贯通孔的基片，其中，所述多个贯通孔在所述基片的彼此相对的第一表面和第二表面具有开口，
在设置于相邻的所述第一贯通孔彼此之间的间隔壁部，形成有将所述相邻的第一贯通孔彼此连通的多个第二贯通孔，
所述第二贯通孔是形成于所述间隔壁部的横孔，
所述第二贯通孔的宽度比所述第一贯通孔的宽度小，
所述第二贯通孔间的间距比所述第一贯通孔间的间距小。
7.一种制造用于将试样离子化的试样支承体的制造方法，其特征在于，包括：
第一步骤，准备基体基片；
第二步骤，对所述基体基片进行阳极氧化，从而在所述基体基片的第一表面形成具有多个凹部的阳极氧化膜；
第三步骤，将所述阳极氧化膜剥离，从而得到与所述多个凹部分别对应地形成有多个第一贯通孔的基片，其中，所述多个贯通孔在所述第一表面和与所述第一表面相对的第二表面具有开口；和
第四步骤，至少在所述第一表面上的所述第一贯通孔的周缘部设置导电层，
在所述第二步骤中，在设置于相邻的所述凹部彼此之间的间隔壁部形成将所述相邻的凹部彼此连通的多个第二贯通孔，
所述第二贯通孔是形成于所述间隔壁部的横孔，
所述第二贯通孔的宽度比所述第一贯通孔的宽度小，
所述第二贯通孔间的间距比所述第一贯通孔间的间距小。
8.根据权利要求7所述的试样支承体的制造方法，其特征在于：
在所述第二步骤中，在通过第一阳极氧化来使所述多个凹部的形成进展之后，通过在与所述第一阳极氧化不同的条件下的阳极氧化即第二阳极氧化，来使所述多个凹部的形成进一步进展，并且形成所述多个第二贯通孔。
9.根据权利要求8所述的试样支承体的制造方法，其特征在于：
在所述第一阳极氧化中，在将所述基体基片浸渍于第一电解液的状态下，对所述基体基片施加第一电压，
在所述第二阳极氧化中，在将所述基体基片浸渍于与所述第一电解液不同的第二电解液的状态下，对所述基体基片施加所述第一电压。
10.根据权利要求8所述的试样支承体的制造方法，其特征在于：
在所述第一阳极氧化中，在将所述基体基片浸渍于第一电解液的状态下，对所述基体基片施加第一电压，
在所述第二阳极氧化中，在将所述基体基片浸渍于与所述第一电解液不同的第二电解液的状态下，对所述基体基片施加与所述第一电压不同的第二电压。
11.一种制造用于将试样离子化的试样支承体的制造方法，其特征在于，包括：
第一步骤，准备基体基片；
第二步骤，对所述基体基片进行阳极氧化，从而在所述基体基片的第一表面形成具有多个凹部的阳极氧化膜；和
第三步骤，将所述阳极氧化膜剥离，从而得到与所述多个凹部分别对应地形成有多个第一贯通孔且具有导电性的基片，其中，所述多个贯通孔在所述第一表面和与所述第一表面相对的第二表面具有开口，
在所述第二步骤中，在设置于相邻的所述凹部彼此之间的间隔壁部形成将所述相邻的凹部彼此连通的多个第二贯通孔，
所述第二贯通孔是形成于所述间隔壁部的横孔，
所述第二贯通孔的宽度比所述第一贯通孔的宽度小，
所述第二贯通孔间的间距比所述第一贯通孔间的间距小。
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