CN116666186A - 离子化用加热器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种离子化用加热器，用于从试样生成离子。离子化用加热器具有绕线管、电热线及电极。绕线管向一方向延伸。电热线卷绕在绕线管。电极与电热线焊接。在绕线管形成沿着一方向的槽部。电极嵌入槽部。

Description

离子化用加热器

技术领域

本发明涉及一种离子化用加热器。

背景技术

在质量分析装置中设置有从分析对象的试样生成离子的离子化装置。例如，在日本特开2021-89227号公报中记载了设置有加热器及离子化探针的质量分析装置。通过将由加热器加热后的辅助气体向从离子化探针喷雾的液体试样供给，从而使液体试样的有机溶剂气化。由此，液体试样的离子化效率提高。

发明内容

发明要解决的技术问题

近年来，随着质量分析装置的小型化，要求使离子化装置小型化。在该情况下，需要使离子化用的加热器也小型化。然而，明确了若使加热器小型化，则电热线与电压供给用的电极的连接部分容易断路，由此可靠性降低。

本发明的目的在于提供一种能够在不降低可靠性的情况下实现小型化的离子化用加热器。

用于解决上述技术问题的方案

本发明的一方案涉及一种离子化用加热器，是从试样生成离子的离子化用加热器，具有：绕线管，向一方向延伸；电热线，卷绕于所述绕线管；电极，与所述电热线焊接，在所述绕线管形成沿着所述一方向的槽部，所述电极嵌入所述槽部。

发明效果

根据本发明，能够在不降低可靠性的情况下使离子化用加热器小型化。

附图说明

图1是示出包含本发明的一实施方式的加热器的质量分析装置的构成的示意图。

图2是示出加热器的构成的示意性立体图。

图3是图2的加热器的俯视图。

图4是示出板簧的构成的俯视图。

图5是示出板簧的构成的侧视图。

具体实施方式

(1)质量分析装置

以下，参照附图对于本发明的实施方式的离子化用加热器(以下简称为加热器)进行详细说明。图1是示出包含本发明的一实施方式的加热器的质量分析装置的构成的示意图。如图1所示，质量分析装置200包括加热器100、真空容器110、离子化装置120、离子导向器130与140、滤质器150及检测器160。

在真空容器110内，离子化室111、真空室112、真空室113以及真空室114以从上游向下游按该顺序排列的方式设置。真空容器110内的真空度从上游向下游变高。因此，离子化室111的真空度最低，真空室114的真空度最高。例如，离子化室111的压力为大致大气压，真空室114的压力为10^-2～10^-3Pa。

离子化室111与真空室112由分隔壁170隔开。在分隔壁170设置有脱溶剂管171。真空室112与真空室113由分隔壁180隔开。在分隔壁180设置有截取锥181。真空室113与真空室114由分隔壁190隔开。在分隔壁190设置有孔部191。

离子化装置120是ES I(E l ectrospray I on i zat i on：电喷雾离子化)探针等离子化探针。离子化装置120安装在离子化室111。在离子化装置120中，从液相色谱仪等导入有液体状的试样。此外，在离子化装置120中，导入有氮气等雾化气体。离子化装置120使用雾化气体，对试样赋予电荷的同时将试样喷雾到离子化室111。

加热器100安装在离子化室111。在加热器100中，导入有清洁空气等加热气体。加热器100在对加热气体进行加热的同时将加热气体从喷嘴101供给至试样。由此，促进了所喷雾的试样的脱溶剂，试样中的成分在离子化室111内离子化。通常生成各成分的1价的离子。关于加热器100的详细状况将进行后述。

离子导向器130、140分别配置在真空室112、113。在离子化室111生成的离子通过分隔壁170的脱溶剂管171而被导入真空室112。到达真空室112的离子利用离子导向器130通过分隔壁180的截取锥181而被导入真空室113。到达真空室113的离子利用离子导向器140通过分隔壁190的孔部191而被导入真空室114。

滤质器150是例如包含4根杆电极的四极型滤质器，配置在真空室114。滤质器150仅使到达真空室114的离子中的、具有与对杆电极施加的电压相对应的特定的质荷比的离子飞行并通过。检测器160是例如电子倍增管，以位于滤质器150的下游的方式配置在真空室114。检测器160检测通过了滤质器150的离子。离子的检测结果用于例如质谱的生成。

(2)加热器

图2是示出加热器100的构成的示意性立体图。如图2所示，加热器100包括绕线管10、电热线20以及一对电极30。绕线管10是向一方向延伸的筒状部件，在本例中具有大致圆筒形状。在以下的说明中，在加热器100中，将绕线管10延伸的方向称为轴向，与轴向正交的方向称为径向。此外，将在与轴向正交的截面处沿着绕线管10的外周面的方向称为周向。

绕线管10由具有耐热性与绝缘性的材料形成。绕线管10优选为具有1000℃以上的耐热性。在本例中，绕线管10由陶瓷形成。电热线20卷绕在绕线管10的外周面。电热线20优选为由具有高发热性的材料形成。在本例中，电热线20为镍铬合金线。电热线20的两端部分别与一对电极30电连接。

一对电极30分别安装在绕线管10的两端部，从绕线管10的两端部分别向轴向外侧拉出。此外，通过从电源向一对电极30供给电压，从而使加热器100运行。由此，对被导入的加热气体进行加热。

图3是图2的加热器100的俯视图。如图3所示，绕线管10具有一对凸缘11及一对凸缘12。各凸缘11、12具有圆形的外缘。各凸缘11是第1凸缘的例子。各凸缘12是第2凸缘的例子。

一对凸缘11包围着绕线管10的两端部的外周面。在各凸缘11形成了沿着轴向的槽部13。一个凸缘12包围绕线管10的离一端部沿轴向间隔规定距离的部分的外周面。另一个凸缘12包围绕线管10的离另一端部沿轴向间隔规定距离的部分的外周面。

在绕线管10的一对凸缘12之间，设置有具有圆筒形状的卷绕区域14。在卷绕区域14卷绕有电热线20。在本例中，卷绕区域14的直径比各凸缘12的直径大，但实施方式并不限定于此。卷绕区域14的直径可以比凸缘12的直径小，也可以与凸缘12的直径相等。在绕线管10的各端部的凸缘11、12之间，设置有具有圆筒形状的电极区域15。各电极区域15的直径比凸缘11的直径及凸缘12的直径小。

各电极30包括连接端子31与板簧32。以下说明一个电极30的构成，另一个电极30的构成也同样。连接端子31具有沿轴向延伸的销形状。图4是示出板簧32的构成的俯视图。图5是示出板簧32的构成的侧视图。如图4及图5所示，板簧32包括夹持部32a及突出部32b。

夹持部32a为具有截面C字形状的弯曲部件。在轴向，夹持部32a的宽度比图3的绕线管10的电极区域15的宽度(凸缘11、12之间的距离)小。夹持部32a的内径(曲率径)比电极区域15的外径稍大。在图5的例子中，夹持部32a的两端部折回到周向外侧，但实施方式并不限定于此。

突出部32b具有大致平板形状，从夹持部32a的端面的大致中央部分向轴向突出。在周向，突出部32b的宽度比图3的凸缘11的槽部13的宽度稍小。在图4的例子中，突出部32b的前端形成为宽幅，但实施方式并不限定于此。

突出部32b嵌入凸缘11的槽部13。在该状态下，夹持部32a以与绕线管10的电极区域15抵接的方式夹持电极区域15。由此，板簧32安装在绕线管10的端部。电热线20的端部通过焊接与夹持部32a及突出部32b的外周面连接。在本例中，电热线20除了与板簧32的接触部分之外，不浮于空中而与绕线管10接触。突出部32b的前端通过焊接与连接端子31的基端连接。连接端子31的前端经由未图示的电缆与电压供给用的电源连接。

(3)效果

在本实施方式的加热器100中，通过焊接将电极30与电热线20连接。因此，与通过螺丝等将电极30与电热线20连接的情况不同，在电热线20与电极30的连接部分不会发生扭曲。

此外，电极30嵌入沿着绕线管10的轴向的槽部13，因此具有能够在轴向上滑动的自由度。由此，对电热线20与电极30的连接部分施加的机械轴向张力得以减轻。因此，即便在加热器100为小型的情况下，电热线20与电极30的连接部分断路的可能性也得以降低。其结果为，能够不降低可靠性而使加热器100小型化。

此外，电极30包括安装在绕线管10的板簧32。在该情况下，板簧32具有能够在径向上变形的自由。由此，对电热线20与电极30的连接部分施加的机械径向张力得以减轻。因此，电热线20与电极30的连接部分断路的可能性更加得以降低。其结果为，能够在进一步提高可靠性的同时使加热器100小型化。

此处，板簧32包括夹持绕线管10的夹持部32a与从夹持部32a向轴向突出而嵌入槽部13的突出部32b。绕线管10具有圆筒形状，夹持部32a的截面具有与绕线管10的外周面抵接的C字形状。在该情况下，能够在将电极30嵌入槽部13的状态下容易地安装于绕线管10。

电热线20除了与电极30的接触部分之外，不浮于空中而与绕线管10接触。在该情况下，电热线20的局部的温度下降得以减轻，因此能够使电热线20的温度分布接近均匀。因此，能够防止热张力施加到电热线20与电极30的连接部分。由此，电热线20与电极30的连接部分断路的可能性得以进一步降低。其结果为，能够在进一步提高可靠性的同时使加热器100小型化。

在绕线管10的端部形成了凸缘11，槽部13形成于凸缘11。在该情况下，通过凸缘11能够防止电极30从绕线管10的端部脱落。由此，能够将电极30稳定地安装在绕线管10。

此外，在绕线管10的离端部沿轴向间隔规定距离的部分，形成了凸缘12，电极30在嵌入凸缘11的槽部13的状态下，安装在凸缘11与凸缘12之间的电极区域15。在该情况下，利用凸缘11与凸缘12，电极30的滑动范围得以限制。由此，能够将电极30更加稳定地安装在绕线管10。

(4)其他实施方式

(a)在上述实施方式中，电极30包含连接端子31，但实施方式不限定于此。电极30也可以不包含连接端子31。在该情况下，来自电源的电缆可以通过焊接等而连接到板簧32。

(b)在上述实施方式中，在绕线管10形成了凸缘12，但实施方式不限定于此。在绕线管10也可以不形成凸缘12。此外，在绕线管10形成了凸缘11，但实施方式不限定于此。在绕线管10也可以不形成凸缘11。在该情况下，槽部13也可以在绕线管10的外周面形成。

(c)如上述实施方式所示，优选为在绕线管10的两端部形成槽部13，一对电极30分别嵌入绕线管10的两端部的槽部13，但实施方式并不限定于此。也可以仅在绕线管10的一个端部形成槽部13，仅一侧的电极30嵌入绕线管10的槽部13。

(d)在上述实施方式中，一对电极30从绕线管10的两端部分别向轴向外侧拉出，但实施方式并不限定于此。一对电极30也可以从绕线管10的一个端部向轴向外侧拉出。

(5)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)可以是，一方案的离子化用加热器是用于试样的离子化的离子化用加热器，具有：

绕线管，向一方向延伸；

电热线，卷绕在所述绕线管；

电极，与所述电热线焊接，

在所述绕线管形成沿着所述一方向的槽部，

所述电极嵌入所述槽部。

在该离子化用加热器中，通过焊接将电极与电热线连接。因此，与通过螺丝等将电极与电热线连接的情况不同，在电热线与电极的连接部分不会发生扭曲。此外，电极嵌入沿着绕线管的一方向的槽部，因此具有能够在与一方向平行的轴向上滑动的自由度。由此，对电热线与电极的连接部分施加的机械轴向张力得以减轻。因此，即便在离子化用加热器为小型的情况下，电热线与电极的连接部分断路的可能性也得以降低。其结果为，能够不降低可靠性而使离子化用加热器小型化。

(第2项)也可以是，在第1项所述的离子化用加热器中，

所述电极包括安装在所述绕线管的板簧。

在该情况下，板簧具有能够在与一方向交叉的径向上变形的自由度。由此，对电热线与电极的连接部分施加的机械径向张力得以减轻。因此，电热线与电极的连接部分断路的可能性更加得以降低。其结果为，能够在进一步提高可靠性的同时使离子化用加热器小型化。

(第3项)也可以是，在第2项所述的离子化用加热器中，

所述板簧包括：

夹持部，夹持所述绕线管；

突出部，从所述夹持部向所述一方向突出，并嵌入所述槽部。

在该情况下，能够在将电极嵌入槽部的状态下容易地安装在绕线管。

(第4项)也可以是，在第3项所述的离子化用加热器中，

所述绕线管具有圆筒形状，

所述夹持部的截面具有与所述绕线管的外周面抵接的C字形状。

在该情况下，能够更加容易地将电极安装在绕线管。

(第5项)也可以是，在第1项～第4项的任一项所述的离子化用加热器中，

所述电热线除了与所述电极的接触部分之外，不浮于空中而与所述绕线管接触。

在该情况下，电热线的局部的温度下降得以减轻，因此能够使电热线的温度分布接近均匀。因此，能够防止热张力施加到电热线与电极的连接部分。由此，电热线与电极的连接部分断路的可能性得以进一步降低。其结果为，能够在进一步提高可靠性的同时使离子化用加热器小型化。

(第6项)也可以是，在第1项～第5项的任一项所述的离子化用加热器中，

在所述绕线管的端部形成第1凸缘，

所述槽部形成在所述第1凸缘。

在该情况下，通过第1凸缘得以防止电极从绕线管的端部脱落。由此，能够将电极稳定地安装在绕线管。

(第7项)也可以是，在第6项所述的离子化用加热器中，

在所述绕线管的离所述端部沿所述一方向间隔规定距离的部分，形成第2凸缘，

所述电极在嵌入所述第1凸缘的所述槽部的状态下，安装在所述第1凸缘与所述第2凸缘之间的区域。

在该情况下，通过第1凸缘与第2凸缘，电极的滑动范围得以限制。由此，能够更加稳定地将电极安装在绕线管。

Claims (7)

1.一种离子化用加热器，是用于试样的离子化的离子化用加热器，其特征在于，具有：

绕线管，向一方向延伸；

电热线，卷绕在所述绕线管；

电极，与所述电热线焊接，

在所述绕线管形成沿着所述一方向的槽部，

所述电极嵌入所述槽部。

2.如权利要求1所述的离子化用加热器，其特征在于，

所述电极包括安装在所述绕线管的板簧。

3.如权利要求2所述的离子化用加热器，其特征在于，

所述板簧包括：

夹持部，夹持所述绕线管；

突出部，从所述夹持部向所述一方向突出，并嵌入所述槽部。

4.如权利要求3所述的离子化用加热器，其特征在于，

所述绕线管具有圆筒形状，

所述夹持部的截面具有与所述绕线管的外周面抵接的C字形状。

5.如权利要求1所述的离子化用加热器，其特征在于，

所述电热线除了与所述电极的接触部分之外，不浮于空中而与所述绕线管接触。

6.如权利要求1所述的离子化用加热器，其特征在于，

在所述绕线管的端部形成第1凸缘，

所述槽部形成在所述第1凸缘。

7.如权利要求6所述的离子化用加热器，其特征在于，

在所述绕线管的离所述端部沿所述一方向间隔规定距离的部分，形成第2凸缘，

所述电极在嵌入所述第1凸缘的所述槽部的状态下，安装在所述第1凸缘与所述第2凸缘之间的区域。