CN115427802A - 质量分析方法及质量分析装置 - Google Patents

质量分析方法及质量分析装置 Download PDF

Info

Publication number
CN115427802A
CN115427802A CN202080099675.XA CN202080099675A CN115427802A CN 115427802 A CN115427802 A CN 115427802A CN 202080099675 A CN202080099675 A CN 202080099675A CN 115427802 A CN115427802 A CN 115427802A
Authority
CN
China
Prior art keywords
temperature
sample stage
laser beam
optical system
change
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202080099675.XA
Other languages
English (en)
Inventor
笠松乡志
竹下建悟
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shimadzu Corp
Original Assignee
Shimadzu Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shimadzu Corp filed Critical Shimadzu Corp
Publication of CN115427802A publication Critical patent/CN115427802A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J49/00Particle spectrometers or separator tubes
    • H01J49/02Details
    • H01J49/04Arrangements for introducing or extracting samples to be analysed, e.g. vacuum locks; Arrangements for external adjustment of electron- or ion-optical components
    • H01J49/0409Sample holders or containers
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J49/00Particle spectrometers or separator tubes
    • H01J49/0004Imaging particle spectrometry
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/62Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating the ionisation of gases, e.g. aerosols; by investigating electric discharges, e.g. emission of cathode
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J49/00Particle spectrometers or separator tubes
    • H01J49/02Details
    • H01J49/10Ion sources; Ion guns
    • H01J49/16Ion sources; Ion guns using surface ionisation, e.g. field-, thermionic- or photo-emission
    • H01J49/161Ion sources; Ion guns using surface ionisation, e.g. field-, thermionic- or photo-emission using photoionisation, e.g. by laser
    • H01J49/164Laser desorption/ionisation, e.g. matrix-assisted laser desorption/ionisation [MALDI]

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Other Investigation Or Analysis Of Materials By Electrical Means (AREA)

Abstract

本发明涉及通过激发射束光学系统将激发射束聚焦,照射至能通过相对于所述激发射束光学系统固定的固定台上的移动机构而进行移动的试样台的质量分析方法,其中,使激发射束聚焦至试样台的规定位置,将此时的所述激发射束光学系统及所述试样台的位置、以及包含该激发射束光学系统及该试样台的射束照射系统的位置及温度作为基准位置及基准温度进行记录(步骤1、2),获取并记录表示所述激发射束光学系统及所述试样台的位置相对于所述射束照射系统的温度变化而发生的变化的信息即温度相关性信息(步骤3),基于使用时的所述射束照射系统的温度与所述基准温度之差及所述温度相关性信息,使用所述移动机构来校正激发射束的聚焦位置(步骤7)。

Description

质量分析方法及质量分析装置
技术领域
本发明涉及质量分析方法及质量分析装置。
背景技术
为了测定细胞等试样中的目标物质的分布,可使用成像质量分析装置。在成像质量分析装置中,为了测定试样表面的目标区域中的目标物质的分布,设定在该目标区域内二维分布的多个测定点,对各测定点依次照射激光,将在每个测定点中存在的物质离子化,从而进行质量分析。通过该质量分析,针对每个测定点得到质谱数据。从这样得到的各测定点的质谱数据中提取目标物质中特征性的离子的质荷比的质量峰的强度,生成将各测定点中的质量峰的强度映射到目标区域的图像,由此能够得知试样表面的目标区域中的目标物质的分布(例如专利文献1)。
在成像质量分析装置中,用聚光透镜对从激光光源发出的光进行聚光并照射至试样。载置试样的试样台能在与试样载置面平行的两个方向(x-y方向)和与其垂直的一个方向(z方向)移动。在执行成像质量分析时,在分析开始前调整聚光透镜与试样台的位置,使激光聚光至载置在试样台的试样表面的规定位置。接着,对试样照射多个不同能量的激光进行质量分析,决定以最高强度检测出目标物质中特征性的离子的激光的能量。在决定了最适合于目标物质的能量后,使用该能量的激光在各测定点进行成像质量分析。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2013-068565号公报
发明内容
发明要解决的技术问题
近年来,能够将激光聚光为5μm左右的微小直径,通过使用这样的微小直径的激光,能以非常高的空间分辨率进行成像质量分析。另一方面,如果放置了成像质量分析装置的场所的温度(环境温度)变化,则聚光透镜、试样台、或者保持它们的部件(框架)膨胀或收缩。在通常的成像质量分析装置的情况下,框架等根据其材质和大小的不同有时在1℃的温度变化下会膨胀或收缩10μm左右。若框架等膨胀或收缩,则聚光透镜与试样台之间的距离发生变化,激光的焦点位置偏移(散焦),激光的照射直径变大,成像质量分析的空间分辨率变差。此外,即使照射最优能量的激光,也由于激光的直径大于决定了该能量时激光的直径,因此能量密度变低,离子化效率变差。进而,若试样台在该试样载置面内膨胀或收缩,则激光的照射位置在照射面内偏移。
在距上次的分析隔一段时间后进行成像质量分析的情况下,有可能与上次的分析时相比环境温度变化而使聚光光学系统或试样台的位置自上次的分析以来发生变化。因此,在进行精密的分析的情况下,使用者需要在分析开始前调整聚光光学系统或试样台的位置。由于从上次的分析时起,聚光透镜、试样台、或者框架的位置在哪个方向上以何种程度发生了变化是不明确的,因此使用者不得不使聚光光学系统及/或试样台的位置向各个方向一点一点地移动,通过反复试验来调整两者的位置从而使激光聚光至试样台上的试样,存在作业花费工夫的问题。此外,虽然只要在成像质量分析装置上安装调温机构就能够省去这样的作业的工夫,但存在装置变得昂贵的问题。
在此,以使用激光作为将存在于试样表面的物质离子化的激发射束的情况为例进行了说明,但在使用电子射线等其它种类的激发射束的情况下,也存在与上述相同的问题。
本发明要解决的技术问题在于,提供一种在质量分析装置中以低成本简便地使激发射束的聚焦位置与试样表面的位置一致的技术。
用于解决上述技术问题的方案
为了解决上述技术问题而完成的本发明的质量分析方法,是通过激发射束光学系统将激发射束聚焦,照射至能通过相对于所述激发射束光学系统固定的固定台上的移动机构而进行移动的试样台的质量分析方法,其中,
使激发射束聚焦至试样台的规定位置,将此时的所述激发射束光学系统及所述试样台的位置、以及包含该激发射束光学系统及该试样台的射束照射系统的位置及温度作为基准位置及基准温度进行记录,
获取并记录表示所述射束照射系统的位置相对于该射束照射系统的温度变化而发生的变化的信息即温度相关性信息,
基于使用时的所述射束照射系统的温度与所述基准温度之差及所述温度相关性信息,使用所述移动机构来校正激发射束的聚焦位置。
此外,为了解决上述技术问题而完成的本发明的质量分析装置具备:
试样台;
激发射束光学系统,使激发射束聚焦而照射至所述试样台;
移动机构,在相对于所述激发射束光学系统固定的固定台上移动所述试样台;
温度测定部,测定包含所述激发射束光学系统及所述试样台的射束照射系统的温度;
存储部,保存有基准位置与温度相关性信息,所述基准位置是在所述射束照射系统处于某个基准温度时,使所述激发射束聚焦至所述试样台的规定位置时的所述射束照射系统的位置,所述温度相关性信息是表示所述射束照射系统的位置相对于该射束照射系统的温度变化而发生的变化的信息;
位置校正部,基于由所述温度测定部测定的所述射束照射系统的温度与所述基准温度之差及所述温度相关性信息,使用所述移动机构来校正激发射束的聚焦位置。
发明效果
在本发明中,在执行质量分析之前,使激发射束聚焦至试样台的规定位置,预先将包含激发射束光学系统及试样台的射束照射系统的位置以及该射束照射系统的温度作为基准位置及基准温度进行记录。根据该基准位置决定激发射束光学系统与试样台的位置关系,以使激发射束聚焦至试样台上的规定位置。此外,预先获取并记录表示射束照射系统的位置相对于该射束照射系统的温度变化而发生的变化的信息即温度相关性信息。对于该温度相关性信息,除了分别记录激发射束光学系统与试样台各自的位置的变化之外,还可以记录激发射束光学系统与试样台的相对位置的变化,或者也可以作为试样台上的激发射束的聚焦位置的变化而记录。
在执行质量分析时,测定射束照射系统的温度。然后,根据测定的温度(使用时温度)与基准温度之差及温度相关性信息,使用移动机构校正激发射束的聚焦位置。例如,调整激发射束光学系统及/或试样台的位置,以再现由上述基准位置决定的激发射束光学系统与试样台的位置关系。
在本发明中,只要基于基准温度下的包含试样台及激发射束光学系统的射束照射系统的位置信息、温度相关性信息、及基准温度与使用时温度之差,来决定在使用时温度下激发射束聚光的试样台及激发射束光学系统的位置,并使试样台及激发射束光学系统精准地移动至该位置即可,因此无需像以往那样进行反复试验,就能够简便地将激发射束聚焦至载置于试样台上的试样。此外,在本发明中无需设置调温机构,因此能够以低成本实施。
附图说明
图1是作为本发明的质量分析装置的一实施例的成像质量分析装置的主要部分构成图。
图2是示出本实施例的成像质量分析装置的离子部的概略构成的图。
图3是作为本发明的质量分析方法的一实施例的成像质量分析方法的流程图。
具体实施方式
以下,参照附图对作为本发明的质量分析方法及质量分析装置的一实施例的成像质量分析方法及成像质量分析装置进行说明。
本实施例的成像质量分析装置1是通过基质辅助激光解吸离子化(MALDI:MatrixAssisted Laser Desorption/Ionization)法生成离子并进行质量分析的装置,在载置于试样台上的试样的表面的多个测定点的各点生成离子并进行质量分析。
成像质量分析装置1如图1的框图所示,大致由离子化部10、质量分析部20及控制与处理部30构成。
在图2示出离子化部10的概略构成。离子化部10具备激光光源11、反射镜12及聚光透镜13。激光光源11、反射镜12及聚光透镜13(以下也将它们称为“激发射束光学系统”)直接或者经由保持部件(框架)间接地固定于壳体19。壳体19相当于本发明中的相对于激发射束光学系统固定的固定台。在本实施例中,构成为能通过后述的台移动机构15使试样台14的位置在相互正交的三个方向移动,由此调整聚光透镜13与试样台14的相对位置,也可以在聚光透镜13与试样台14双方分别设置能使其移动的移动机构。作为聚光透镜13的移动机构,例如能够使用与后述的台移动机构15相同的构成。
此外,离子化部10具备试样台14、台移动机构15、显微镜16及温度测量部18。在壳体19的一侧面形成有开口17。台移动机构15相对于壳体19固定。即,台移动机构15相当于本发明中的固定台(壳体19)上的移动机构。另外,在图2中,将温度测量部18配置于壳体19的下部的一角,但只要配置在能测定激发射束光学系统、试样台14及台移动机构15(以下也将它们称为“射束照射系统”)的温度的适当的位置即可。其中,优选在接近射束照射系统的位置配置温度测量部18。
试样台14能通过台移动机构15而在相互正交的三个方向移动。台移动机构15具备:第1直线导向件151,用于使试样台14在竖直方向(x方向)移动;第2直线导向件152,用于使试样台14及第1直线导向件151在水平方向(y方向)移动;第3直线导向件153,用于使试样台14、第1直线导向件151及第2直线导向件152在水平方向(z方向)移动;驱动源,使它们动作。该驱动源例如包含步进电机。
显微镜16设置在壳体19内,用于观察载置在试样台14上的试样。通过台移动机构15使试样台14移动至观察位置(显微镜16的正面),通过显微镜16观察试样表面,由此将试样的感兴趣区域设定为目标区域。此外,在该目标区域内设定多个测定点。
在执行成像质量分析装置时,使试样台14移动,以使试样表面的目标区域位于形成于壳体19的侧面的开口17的正面。然后,利用聚光透镜13使从激光光源11发出并由反射镜12反射的光进行聚光,照射至试样表面的目标区域内的测定点。通过激光的照射而从试样生成的离子从开口17射出至壳体19的外部。
离子化部10可装卸地安装于质量分析部20。在质量分析部20的壳体的、安装有离子化部10一侧的侧面,与离子化部10的开口17对应的位置形成有开口21。质量分析部20对通过该开口21入射的离子进行质量分析。在质量分析部20中,容纳有使入射的离子聚焦的离子透镜等离子光学系统、根据质荷比分离由该离子光学系统聚焦的离子的四极滤质器等质量分离部、及检测由该质量分离部分离的离子的离子检测器。
控制与处理部30对离子化部10及质量分析部20的动作进行控制,并且进行基于来自质量分析部20的离子检测器的输出信号来生成成像质量分析数据等处理。在控制与处理部30中,除了存储部31之外,还具备测定控制部321及位置校正部322作为功能模块。控制与处理部30的实体是一般的计算机,通过由处理器执行预先安装的质量分析用软件32,由此具体实现测定控制部321及位置校正部322的功能。此外,在控制与处理部30中连接有用于供使用者进行适当的输入操作的输入部40及用于显示各种信息的显示部50。在存储部31中保存有将基准温度与基准位置相关联的信息、及温度相关性信息。关于这些信息将后述。
本实施例在以下处理中具有特征:在执行实际试样的成像质量分析之前,根据射束照射系统的温度(环境温度)的变化来校正激光的聚光位置。参照图3的流程图对该处理的流程进行说明。以下,设为对于激发射束光学系统中的激光光源11与反射镜12而言,即使环境温度变化也不会发生位置的变化。
在本实施例的成像质量分析装置1中,预先获取并保存激发射束光学系统与试样台14的基准位置。该操作例如由制造商在出厂时进行,或者由使用者安装时进行。基准位置的获取具体为,调整聚光透镜13及试样台14的位置,以使激光聚光至试样台14上的规定位置(例如设定在载置于试样台14的试样的测定开始点的位置),分别测量此时的聚光透镜13与试样台14的位置。例如能够以聚光透镜13的重心的位置、试样台14的角部的位置等与聚光透镜13、试样台14的形状对应的适当部位为基准,作为相对于壳体19的规定位置(例如最靠近试样台14及聚光透镜13的角)的相对位置来规定聚光透镜13与试样台14的位置。或者,也可以以聚光透镜13的位置为基准来规定试样台14的位置(在该情况下,聚光透镜13的位置成为原点)。将如此测量的聚光透镜13与试样台14的位置作为基准位置保存至存储部31(步骤1)。此外,通过温度测量部18对测量这些位置时的温度进行测定,与基准位置相关联而作为基准温度保存至存储部31(步骤2)。根据该基准位置决定聚光透镜13与试样台14的位置关系,以使激光聚光至试样台14上的规定位置。
优选预先将基准温度设为成像质量分析装置1的使用环境中的平均温度。具体而言,例如可以设为25℃~30℃的范围内的温度。由此,在对聚光透镜13或试样台14的位置进行校正时,能够将以下说明的因温度相关性信息的误差等而产生的激光的聚光位置的偏移抑制得较小。
此外,获取聚光透镜13的位置相对于温度变化而发生的变化(变化的方向及大小)的信息、试样台14的位置相对于温度变化而发生的变化(变化的方向及大小)的信息,并作为温度相关性信息保存至存储部31(步骤3)。例如能够根据构成聚光透镜13、试样台14自身以及保持它们的部件的材料的体积膨胀与收缩率在理论上计算出聚光透镜13、试样台14的位置的变化。或者,也可以在多个温度下测量聚光透镜13、试样台14的位置,将聚光透镜13、试样台14的位置相对于环境温度变化而发生的变化设为近似函数(近似直线或近似曲线)来进行计算。
聚光透镜13、试样台14及台移动机构15中,对于由相对于温度变化的体积膨胀与收缩率较小的材料构成的部件、或者其本身较小的部件等,能够视为即使在该部件产生膨胀或收缩,也不会使聚光透镜13或试样台14的位置实质上变化,可以将这样的部件排除来生成温度相关性信息。也就是说,并不一定必须对聚光透镜13或试样台14自身、或者保持它们的部件的全部均生成温度相关性信息。例如,使聚光透镜13、试样台14的位置相对于成像质量分析装置1的使用环境中设想的温度变化(例如10℃的温度变化)而发生变化的变化量为由激发射束光学系统聚光的激光的直径(例如5μm)以下的部件,能够视为聚光透镜13、试样台14的位置实质上未发生变化而排除。作为这样的部件,例如可例举由作为热膨胀率较小的材料的硅的单晶或硅化合物等构成的部件(石英玻璃等)。
若使用者指示开始使用了成像质量分析装置1的测定,则测定控制部321通过温度测量部18测定射束照射系统的温度(步骤4)。以下,将该温度称为“使用时温度”。
若测定射束照射系统的温度,则位置校正部322计算保存在存储部31中的基准温度与使用时温度之差(步骤5)。此外,位置校正部322读取保存在存储部31中的基准位置信息与温度相关性信息。接下来,基于温度相关性信息,计算因上述温度差产生的聚光透镜13及试样台14的位置的变化的方向与大小(步骤6)。
若计算出聚光透镜13及试样台14的位置的变化的方向与大小,则位置校正部322通过台移动机构15调整试样台14的位置,以对该变化的方向及大小进行校正(步骤7)。具体而言,变更试样台14的位置,使得和基准位置中的聚光透镜13与试样台14的相对位置关系变为相同。由此,对载置在试样台14的试样的规定位置照射聚焦的激光。在本实施例中,构成为通过调整试样台14的位置来校正聚光透镜13与试样台14的相对位置,但也可以构成为调整聚光透镜13的位置,或者还可以构成为调整聚光透镜13与试样台14双方的位置。
近年来,能将激光聚光为5μm左右的微小直径,通过使用这样的微小直径的激光,能够以非常高的空间分辨率进行成像质量分析。但是,若聚光透镜13、试样台14的位置随着配置有成像质量分析装置1的场所的温度(环境温度)的变化而大幅(例如大于5μm)变化,则激光散焦而无法聚光至试样台14上的试样,即便使用以微小直径聚光的激光也无法得到与其微小直径相匹配的分辨率。因此,以往在距上次的分析隔一段时间后以高分辨率进行成像质量分析的情况下,使用者在分析开始前调整聚光透镜13、试样台14的位置。
但在现有的成像质量分析装置中,自上次的分析时起,聚光透镜13、试样台14及台移动机构15如何膨胀或收缩,聚光透镜13、试样台14在哪个方向上以何种程度发生了变化是不明确的。
在成像质量分析装置用的离子化部10中,观察载置于试样台14上的试样的显微镜16、对试样照射激光的激发射束照射系统分开设置,执行成像质量分析时的试样台14的位置与通过显微镜16观察试样时的试样台14的位置不同。即,在这样的离子化部10中,无法像一般的显微镜那样一边观察试样一边对准透镜的焦点位置。因此,在使用了这样的离子化部的现有的成像质量分析装置中,使用者需要使聚光透镜或试样台向各个方向一点一点地移动,通过反复试验来调整两者的位置从而使激光聚光至试样台上的试样,作业花费工夫。
相对于此,在本实施例中,将基准温度下的聚光透镜13及试样台14的基准位置与基准温度的信息、温度相关性信息事先保存在存储部31,能够基于基准温度与使用时温度之差及温度相关性信息,决定在使用时的温度条件下使激光聚光的聚光透镜13及试样台14。因此,只要将聚光透镜13及试样台14精准地移动到该位置即可,能够简便地将激光聚光至载置于试样台14上的试样。此外,无需设置特别的调温机构,因此能够以低成本实施。
若聚光透镜13及试样台14的位置的校正完成,则测定控制部321执行对载置于试样台14上的试样设定的目标区域的成像质量分析(步骤8)。能够与以往同样地进行对目标区域的成像质量分析。测定控制部321通过台移动机构15使试样台14移动,以使对试样台14上载置的试样设定的多个测定点中的测定开始点与激光的聚光位置一致,从而进行该测定开始点的质量分析。接着,通过台移动机构15使试样台14移动以使与测定开始点相邻的测定点与激光的聚光位置一致,从而进行质量分析。对多个测定点全部执行该动作,得到各测定点的质谱数据。然后,根据各测定点的质谱数据,提取目标物质中特征性的离子的质荷比的质量峰的强度,生成将各测定点中的质量峰的强度映射至目标区域的图像。
上述实施例为一例,能够根据本发明的主旨适当地变更。上述实施例涉及在二维分布的多个测定点的各点中进行质量分析的成像质量分析,但在仅对一个测定点进行质量分析的情况下也能够使用与上述同样的构成,对聚光透镜13与试样台14的相对位置进行校正,以使激光聚光至试样台14上的规定位置。由此,能够提高测定点的位置精度。此外,在上述实施例中,使用激光将试样表面的物质离子化,但在使用电子射线等其它种类的激发射束的情况下,也能够使用与上述实施例相同的构成。
[方案]
本领域技术人员可以理解,上述多个示例性的实施方式是以下的方案的具体例。
(第1项)
一方案的质量分析方法,是通过激发射束光学系统将激发射束聚焦,照射至能通过相对于所述激发射束光学系统固定的固定台上的移动机构而进行移动的试样台的质量分析方法,其中,
使激发射束聚焦至试样台的规定位置,将此时的所述激发射束光学系统及所述试样台的位置、以及包含该激发射束光学系统及该试样台的射束照射系统的位置及温度作为基准位置及基准温度进行记录,
获取并记录表示所述射束照射系统的位置相对于该射束照射系统的温度变化而发生的变化的信息即温度相关性信息,
基于使用时的所述射束照射系统的温度与所述基准温度之差及所述温度相关性信息,使用所述移动机构来校正激发射束的聚焦位置。
(第2项)
另一方案的质量分析装置具备:
试样台;
激发射束光学系统,使激发射束聚焦而照射至所述试样台;
移动机构,在相对于所述激发射束光学系统固定的固定台上移动所述试样台;
温度测定部,测定包含所述激发射束光学系统及所述试样台的射束照射系统的温度;
存储部,保存有基准位置与温度相关性信息,所述基准位置是在所述射束照射系统处于某个基准温度时,使所述激发射束聚焦至所述试样台的规定位置时的所述射束照射系统的位置,所述温度相关性信息是表示所述射束照射系统的位置相对于该射束照射系统的温度变化而发生的变化的信息;
位置校正部,基于由所述温度测定部测定的所述射束照射系统的温度与所述基准温度之差及所述温度相关性信息,使用所述移动机构来校正激发射束的聚焦位置。
在第1项所述的质量分析方法及第2项所述的质量分析装置中,使激发射束聚焦至试样台的规定位置,预先将包含激发射束光学系统及试样台的射束照射系统的位置以及该射束照射系统的温度作为基准位置及基准温度进行记录。根据该基准位置决定激发射束光学系统与试样台的位置关系,以使激发射束聚焦至试样台上的规定位置。此外,预先获取并记录表示射束照射系统的位置相对于该射束照射系统的温度变化而发生的变化的信息即温度相关性信息。对于该温度相关性信息,除了分别记录激发射束光学系统与试样台各自的位置的变化之外,还可以记录激发射束光学系统与试样台的相对位置的变化,或者也可以作为试样台上的激发射束的聚焦位置的变化而记录。
在执行质量分析时,测定射束照射系统的温度。然后,根据测定的温度(使用时温度)与基准温度之差及温度相关性信息,使用移动机构校正激发射束的聚焦位置。例如,调整激发射束光学系统及/或试样台的位置,以再现由上述基准位置决定的激发射束光学系统与试样台的位置关系。
在第1项所述的质量分析方法及第2项所述的质量分析装置中,只要基于基准温度下的包含试样台及激发射束光学系统的射束照射系统的位置信息、温度相关性信息、及基准温度与使用时温度之差,来决定在使用时温度下激发射束聚光的试样台及激发射束光学系统的位置,并使试样台及激发射束光学系统精准地移动至该位置即可,因此无需像以往那样进行反复试验,就能够简便地将激发射束聚焦至载置于试样台上的试样。此外,在第1项所述的质量分析方法及第2项所述的质量分析装置中,无需设置调温机构,因此能够以低成本实施。
(第3项)
在第2项所述的质量分析装置中,
所述温度相关性信息是表示所述激发射束光学系统的位置相对于所述射束照射系统的温度变化而发生的变化与所述试样台的位置相对于所述射束照射系统的温度变化而发生的变化的信息。
即使是相同型号的质量分析装置,试样台或激发射束的位置的变化的方向、程度也会有所不同。此外,激发射束光学系统的位置与试样台的位置的变化对激发射束的聚焦位置产生的影响最大。在第3项所述的质量分析装置中,使用相对于射束照射系统的温度变化的激发射束光学系统的位置的变化与试样台的位置的变化的信息来作为温度相关性信息。这些信息能够通过对质量分析装置进行实测而单独获取。通过使用这样的位置信息,能够高精度地校正激发射束的聚焦位置。
(第4项)
在第2项或第3项所述的质量分析装置中,
所述激发射束光学系统包含发出激光的激光光源、与对从该激光光源发出的激光进行聚光的聚光透镜。
在激发射束中,激光能聚光为特别微小的直径,如第4项所述的质量分析装置那样使用聚光为微小直径的激光进行高空间分辨率的质量分析的情况下,能够优选地使用第2项及第3项所述的质量分析装置。
(第5项)
在第4项所述的质量分析装置中,
由所述聚光透镜聚光后的激光的聚光直径为5μm以下。
第4项所述的质量分析装置能够特别优选地用于如第5项所述的质量分析装置那样使用了聚光为5μm以下的直径的激光的质量分析装置。
(第6项)
在第2项~第5项的任一项所述的质量分析装置中,
所述基准温度为25℃以上30℃以下。
如第6项的质量分析装置那样,通过将基准温度设为室温附近的温度,能够减小使用时的校正量而高精度地使激发射束聚焦至规定位置。
附图标记说明
1 成像质量分析装置
10 离子化部
11 激光光源
12 反射镜
13 聚光透镜
14 试样台
15 台移动机构
151 第1直线导向件
152 第2直线导向件
153 第3直线导向件
16 显微镜
17 开口
18 温度测量部
19 壳体
20 质量分析部
21 开口
30 控制与处理部
31 存储部
32 质量分析用软件
321 测定控制部
322 位置校正部
40 输入部
50 显示部。

Claims (6)

1.一种质量分析方法,是通过激发射束光学系统将激发射束聚焦,照射至能通过相对于所述激发射束光学系统固定的固定台上的移动机构而进行移动的试样台的质量分析方法,其特征在于,
使激发射束聚焦至试样台的规定位置,将此时的所述激发射束光学系统及所述试样台的位置、以及包含该激发射束光学系统及该试样台的射束照射系统的位置及温度作为基准位置及基准温度进行记录,
获取并记录表示所述射束照射系统的位置相对于该射束照射系统的温度变化而发生的变化的信息即温度相关性信息,
基于使用时的所述射束照射系统的温度与所述基准温度之差及所述温度相关性信息,使用所述移动机构来校正激发射束的聚焦位置。
2.一种质量分析装置,其特征在于,具备:
试样台;
激发射束光学系统,使激发射束聚焦而照射至所述试样台;
移动机构,在相对于所述激发射束光学系统固定的固定台上移动所述试样台;
温度测定部,测定包含所述激发射束光学系统及所述试样台的射束照射系统的温度;
存储部,保存有基准位置与温度相关性信息,所述基准位置是在所述射束照射系统处于某个基准温度时,使所述激发射束聚焦至所述试样台的规定位置时的所述射束照射系统的位置,所述温度相关性信息是表示所述射束照射系统的位置相对于该射束照射系统的温度变化而发生的变化的信息;
位置校正部,基于由所述温度测定部测定的所述射束照射系统的温度与所述基准温度之差及所述温度相关性信息,使用所述移动机构来校正激发射束的聚焦位置。
3.如权利要求2所述的质量分析装置,其特征在于,所述温度相关性信息是表示所述激发射束光学系统的位置相对于所述射束照射系统的温度变化而发生的变化与所述试样台的位置相对于所述射束照射系统的温度变化而发生的变化的信息。
4.如权利要求2所述的质量分析装置,其特征在于,所述激发射束光学系统包含发出激光的激光光源、与对从该激光光源发出的激光进行聚光的聚光透镜。
5.如权利要求4所述的质量分析装置,其特征在于,由所述聚光透镜聚光后的激光的聚光直径为5μm以下。
6.如权利要求2所述的质量分析装置,其特征在于,所述基准温度为25℃以上30℃以下。
CN202080099675.XA 2020-05-14 2020-05-14 质量分析方法及质量分析装置 Pending CN115427802A (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2020/019350 WO2021229772A1 (ja) 2020-05-14 2020-05-14 質量分析方法及び質量分析装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN115427802A true CN115427802A (zh) 2022-12-02

Family

ID=78525550

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202080099675.XA Pending CN115427802A (zh) 2020-05-14 2020-05-14 质量分析方法及质量分析装置

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20230162959A1 (zh)
JP (1) JP7371771B2 (zh)
CN (1) CN115427802A (zh)
WO (1) WO2021229772A1 (zh)

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004038395A2 (en) * 2002-10-25 2004-05-06 Centre De Recherche Public - Gabriel Lippmann Method and apparatus for in situ depositing of neutral cs under ultra-high vacuum to analytical ends
CN101126731A (zh) * 2007-08-02 2008-02-20 哈尔滨工业大学 导温系数测量方法
JP2012003898A (ja) * 2010-06-15 2012-01-05 Kawasaki Heavy Ind Ltd 二次元イメージング装置および方法
JP2013068565A (ja) * 2011-09-26 2013-04-18 Shimadzu Corp イメージング質量分析装置及び質量分析データ処理方法
JP2014194521A (ja) * 2013-02-28 2014-10-09 Nuflare Technology Inc 試料支持装置
US20150270112A1 (en) * 2014-03-18 2015-09-24 Kabushiki Kaisha Toshiba Sputter neutral particle mass spectrometry apparatus
WO2016059672A1 (ja) * 2014-10-14 2016-04-21 株式会社リガク X線薄膜検査装置
WO2016059673A1 (ja) * 2014-10-14 2016-04-21 株式会社リガク X線薄膜検査装置
CN108139358A (zh) * 2015-10-16 2018-06-08 株式会社岛津制作所 由测定装置的温度位移导致的测定误差的校正方法以及利用了该方法的质谱分析装置
CN110383056A (zh) * 2017-03-08 2019-10-25 浜松光子学株式会社 质量分析装置和质量分析方法

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3372916B2 (ja) 1999-11-18 2003-02-04 山口日本電気株式会社 縮小投影露光装置
EP1735812A4 (en) 2004-03-24 2010-06-02 Imago Scient Instr Corp LASER ATOM PROBE

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004038395A2 (en) * 2002-10-25 2004-05-06 Centre De Recherche Public - Gabriel Lippmann Method and apparatus for in situ depositing of neutral cs under ultra-high vacuum to analytical ends
CN101126731A (zh) * 2007-08-02 2008-02-20 哈尔滨工业大学 导温系数测量方法
JP2012003898A (ja) * 2010-06-15 2012-01-05 Kawasaki Heavy Ind Ltd 二次元イメージング装置および方法
JP2013068565A (ja) * 2011-09-26 2013-04-18 Shimadzu Corp イメージング質量分析装置及び質量分析データ処理方法
JP2014194521A (ja) * 2013-02-28 2014-10-09 Nuflare Technology Inc 試料支持装置
US20150270112A1 (en) * 2014-03-18 2015-09-24 Kabushiki Kaisha Toshiba Sputter neutral particle mass spectrometry apparatus
WO2016059672A1 (ja) * 2014-10-14 2016-04-21 株式会社リガク X線薄膜検査装置
WO2016059673A1 (ja) * 2014-10-14 2016-04-21 株式会社リガク X線薄膜検査装置
CN108139358A (zh) * 2015-10-16 2018-06-08 株式会社岛津制作所 由测定装置的温度位移导致的测定误差的校正方法以及利用了该方法的质谱分析装置
CN110383056A (zh) * 2017-03-08 2019-10-25 浜松光子学株式会社 质量分析装置和质量分析方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP7371771B2 (ja) 2023-10-31
JPWO2021229772A1 (zh) 2021-11-18
US20230162959A1 (en) 2023-05-25
WO2021229772A1 (ja) 2021-11-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7385205B2 (en) Method and device for aligning a charged particle beam column
JP5534646B2 (ja) 粒子ビーム及び光を用いる顕微鏡で試料を観察する装置
US8000439B2 (en) X-ray analyzer and X-ray analysis method
US20030201393A1 (en) Electron microscope
US7939800B2 (en) Arrangement and method for compensating emitter tip vibrations
US7064339B2 (en) Charged-particle-beam mapping projection-optical systems and methods for adjusting same
JP6666627B2 (ja) 荷電粒子線装置、及び荷電粒子線装置の調整方法
US6653631B2 (en) Apparatus and method for defect detection using charged particle beam
JP3231516B2 (ja) 電子線マイクロアナライザ
JP2002134059A (ja) 集束イオンビーム装置
CN115427802A (zh) 质量分析方法及质量分析装置
CN110364406B (zh) 带电粒子束轴对准装置及方法、带电粒子束照射装置
JP7215591B2 (ja) イメージング質量分析装置
US20210272829A1 (en) Substrate positioning device with remote temperature sensor
JP2003014671A (ja) 固体表面観察装置と固体表面観察方法
JP2002245960A (ja) 荷電粒子ビーム装置及びそのような装置を用いたデバイス製造方法
JP7279859B2 (ja) 質量分析方法及び質量分析装置
JP2007299658A (ja) 飛行時間型質量分析装置
US11605533B2 (en) Methods for aligning a light source of an instrument, and related instruments
JPH0945276A (ja) 質量分析計
Kremers et al. A versatile emittance meter and profile monitor
Nyitrai et al. MPGD gain map hole by-hole
CN113237905A (zh) 电镜系统泵浦光束的稳定装置及方法、电镜系统
JPWO2021229772A5 (zh)
CN114846574A (zh) 对带电粒子束进行轮廓分析的系统和方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination