JP2000106127A - 大気圧イオン源 - Google Patents
大気圧イオン源Info
- Publication number
- JP2000106127A JP2000106127A JP10276981A JP27698198A JP2000106127A JP 2000106127 A JP2000106127 A JP 2000106127A JP 10276981 A JP10276981 A JP 10276981A JP 27698198 A JP27698198 A JP 27698198A JP 2000106127 A JP2000106127 A JP 2000106127A
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- ion source
- atmospheric pressure
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Abstract
(57)【要約】
【課題】低揮発性溶媒を多量に含む試料溶液からのイオ
ンの生成率を高め、高感度で安定した質量分析を可能に
する大気圧イオン源を提供する。 【解決手段】試料溶液が送られてくる細管と、それに対
向して設けられた対向電極との間に直流電圧を印加し、
生じる電界の中に前記細管の先端部から試料溶液を噴霧
することによって試料をイオン化する大気圧イオン源に
おいて、前記細管の先端部にレーザー光線を照射するよ
うにした。
ンの生成率を高め、高感度で安定した質量分析を可能に
する大気圧イオン源を提供する。 【解決手段】試料溶液が送られてくる細管と、それに対
向して設けられた対向電極との間に直流電圧を印加し、
生じる電界の中に前記細管の先端部から試料溶液を噴霧
することによって試料をイオン化する大気圧イオン源に
おいて、前記細管の先端部にレーザー光線を照射するよ
うにした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、質量分析装置で用
いられる大気圧イオン源に関する。
いられる大気圧イオン源に関する。
【０００２】
【従来の技術】現在、大気圧下でイオンを生成し、その
イオンを真空中に導入して質量分析する大気圧イオン化
質量分析計が広く使われている。その例として、図１に
ついて説明する。
イオンを真空中に導入して質量分析する大気圧イオン化
質量分析計が広く使われている。その例として、図１に
ついて説明する。
【０００３】図１は、エレクトロスプレーイオン源（Ｅ
ＳＩ）と呼ばれている大気圧イオン化法を利用して試料
イオンを生成させるイオン源である。内側に試料溶液１
が送液されてくる細管２に対して、対向電極３よりも３
０００Ｖ程度高い直流電圧を印加し、対向電極３と細管
２の間に形成される電界の中に細管２の先端から試料溶
液を噴霧すると、溶液中の試料は電界の作用によってイ
オン化される。生成したイオン４は、対向電極３のオリ
フィス５に向かって大気圧中を移動する。そして、イオ
ン４は、対向電極３に設けられた数百ミクロン程度のオ
リフィス５から真空中にサンプリングされ、高真空中
（１０-5Torr以下）に配置されている質量分析部６によ
り分析される構造になっている。
ＳＩ）と呼ばれている大気圧イオン化法を利用して試料
イオンを生成させるイオン源である。内側に試料溶液１
が送液されてくる細管２に対して、対向電極３よりも３
０００Ｖ程度高い直流電圧を印加し、対向電極３と細管
２の間に形成される電界の中に細管２の先端から試料溶
液を噴霧すると、溶液中の試料は電界の作用によってイ
オン化される。生成したイオン４は、対向電極３のオリ
フィス５に向かって大気圧中を移動する。そして、イオ
ン４は、対向電極３に設けられた数百ミクロン程度のオ
リフィス５から真空中にサンプリングされ、高真空中
（１０-5Torr以下）に配置されている質量分析部６によ
り分析される構造になっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】このような構成におい
て、ＥＳＩ法の問題点の一つは、イオン化する試料溶液
の溶媒組成において、水やメタノールのような揮発性が
低く気化しがたい溶媒の比率が増加すると、イオンの生
成が不安定になり、質量分析装置（ＭＳ）の感度と安定
性が低下することである。
て、ＥＳＩ法の問題点の一つは、イオン化する試料溶液
の溶媒組成において、水やメタノールのような揮発性が
低く気化しがたい溶媒の比率が増加すると、イオンの生
成が不安定になり、質量分析装置（ＭＳ）の感度と安定
性が低下することである。
【０００５】例えば、液体クロマトグラフ（ＬＣ）の溶
出液を試料溶液とする場合、溶媒として水やメタノール
を多量に含むのは通例であり、これらの溶媒が試料のイ
オン化を抑制するのでは、ＥＳＩ法を一般的なＬＣ−Ｍ
Ｓの分野に応用することができないことになる。
出液を試料溶液とする場合、溶媒として水やメタノール
を多量に含むのは通例であり、これらの溶媒が試料のイ
オン化を抑制するのでは、ＥＳＩ法を一般的なＬＣ−Ｍ
Ｓの分野に応用することができないことになる。
【０００６】本発明の目的は、上述した点に鑑み、低揮
発性溶媒を多量に含む試料溶液からのイオンの生成率を
高め、高感度で安定した質量分析を可能にする大気圧イ
オン源を提供することにある。
発性溶媒を多量に含む試料溶液からのイオンの生成率を
高め、高感度で安定した質量分析を可能にする大気圧イ
オン源を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、本発明にかかる大気圧イオン源は、試料溶液が送ら
れてくる細管と、それに対向して設けられた対向電極と
の間に直流電圧を印加し、生じる電界の中に前記細管の
先端部から試料溶液を噴霧することによって試料をイオ
ン化する大気圧イオン源において、前記細管の先端部に
レーザー光線を照射するようにしたことを特徴としてい
る。
め、本発明にかかる大気圧イオン源は、試料溶液が送ら
れてくる細管と、それに対向して設けられた対向電極と
の間に直流電圧を印加し、生じる電界の中に前記細管の
先端部から試料溶液を噴霧することによって試料をイオ
ン化する大気圧イオン源において、前記細管の先端部に
レーザー光線を照射するようにしたことを特徴としてい
る。
【０００８】また、試料溶液が送られてくる細管を挟ん
で、リペラー電極と対向電極とを配設すると共に、該リ
ペラー電極と対向電極との間に直流電圧を印加し、生じ
る電界の中に前記細管の先端部から試料溶液を噴霧する
ことによって試料をイオン化する大気圧イオン源におい
て、前記細管の先端部にレーザー光線を照射するように
したことを特徴としている。
で、リペラー電極と対向電極とを配設すると共に、該リ
ペラー電極と対向電極との間に直流電圧を印加し、生じ
る電界の中に前記細管の先端部から試料溶液を噴霧する
ことによって試料をイオン化する大気圧イオン源におい
て、前記細管の先端部にレーザー光線を照射するように
したことを特徴としている。
【０００９】また、前記試料溶液は、ＬＣからの溶出液
であることを特徴としている。
であることを特徴としている。
【００１０】また、前記レーザーは、炭酸ガスレーザー
であることを特徴としている。
であることを特徴としている。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明の
実施の形態を説明する。図２は、本発明にかかる試料イ
オンを生成させるためのＥＳＩである。
実施の形態を説明する。図２は、本発明にかかる試料イ
オンを生成させるためのＥＳＩである。
【００１２】図中、細管２は、内径が１〜２００μｍ、
外径が３〜８００μｍで、材質は金属、非金属を問わな
い。細管２内には、試料溶液１が送液されていて、外壁
には対向電極３に対し３０００Ｖの直流高電圧が印加さ
れている。また、対向電極３には、直径５０〜５００μ
ｍのオリフィス５が中央に開いている。６は質量分析部
である。
外径が３〜８００μｍで、材質は金属、非金属を問わな
い。細管２内には、試料溶液１が送液されていて、外壁
には対向電極３に対し３０００Ｖの直流高電圧が印加さ
れている。また、対向電極３には、直径５０〜５００μ
ｍのオリフィス５が中央に開いている。６は質量分析部
である。
【００１３】本発明では、高電圧が印加され、かつ、試
料溶液が送液されている細管２の先端部にレーザー光を
照射する。このとき、レーザー光は、ＥＳＩ法でイオン
化される試料イオンの気化を助ける働きをする。すなわ
ち、送液されてきた試料溶液は、細管２の先端部で電場
の影響を受け、イオン化されるのであるが、それと同時
にレーザー光を照射することにより、溶媒の気化、乾燥
を促進させる働きをさせるのである。
料溶液が送液されている細管２の先端部にレーザー光を
照射する。このとき、レーザー光は、ＥＳＩ法でイオン
化される試料イオンの気化を助ける働きをする。すなわ
ち、送液されてきた試料溶液は、細管２の先端部で電場
の影響を受け、イオン化されるのであるが、それと同時
にレーザー光を照射することにより、溶媒の気化、乾燥
を促進させる働きをさせるのである。
【００１４】ここでレーザー光が用いられる理由は２つ
ある。１つは、レーザー光は指向性が高く、局所的に加
熱することができるからである。例えば、試料溶液を加
熱して溶媒を気化させる場合、細管２全体を広く加熱し
てしまうと、試料の熱分解が起こる。それに対して、レ
ーザー光照射の場合、送液されている試料は、常に細管
２の先端に向かって移動しているため、細管２の先端部
でのみレーザー光の照射を受けることになる。このと
き、照射されている時間はわずかである。このように、
短時間に熱エネルギーを受けると、試料の熱分解が起こ
りにくい。
ある。１つは、レーザー光は指向性が高く、局所的に加
熱することができるからである。例えば、試料溶液を加
熱して溶媒を気化させる場合、細管２全体を広く加熱し
てしまうと、試料の熱分解が起こる。それに対して、レ
ーザー光照射の場合、送液されている試料は、常に細管
２の先端に向かって移動しているため、細管２の先端部
でのみレーザー光の照射を受けることになる。このと
き、照射されている時間はわずかである。このように、
短時間に熱エネルギーを受けると、試料の熱分解が起こ
りにくい。
【００１５】また、もう１つの理由は、レーザー光は、
局所的に非常に狭い範囲であっても、水などの低揮発性
溶媒を気化・乾燥させるのに充分な量の熱量を試料溶液
に供給することが可能だからである。
局所的に非常に狭い範囲であっても、水などの低揮発性
溶媒を気化・乾燥させるのに充分な量の熱量を試料溶液
に供給することが可能だからである。
【００１６】このとき用いられるレーザーの種類は、試
料溶液に含まれている溶媒がどのような吸収波長を持っ
ているか、に関係する。ＬＣで一般的に用いられている
水やメタノールなどの溶媒に対しては、炭酸ガスレーザ
ーが効果的である。炭酸ガスレーザー光は、１０.６ミ
クロンの波長を持っている。水やメタノールは、この波
長の光を効率良く吸収するからである。
料溶液に含まれている溶媒がどのような吸収波長を持っ
ているか、に関係する。ＬＣで一般的に用いられている
水やメタノールなどの溶媒に対しては、炭酸ガスレーザ
ーが効果的である。炭酸ガスレーザー光は、１０.６ミ
クロンの波長を持っている。水やメタノールは、この波
長の光を効率良く吸収するからである。
【００１７】尚、図２の実施例では、試料溶液を電界噴
霧させる細管２を、対向電極３に対向配置させて高電圧
を印加させるようにしたが、例えば図３のように、細管
２と対向電極３を平行に配置させても良い。この場合、
対向電極３に対向させて、リペラー電極７を用いて高電
圧を印加すると、質量分析装置の感度が向上する。
霧させる細管２を、対向電極３に対向配置させて高電圧
を印加させるようにしたが、例えば図３のように、細管
２と対向電極３を平行に配置させても良い。この場合、
対向電極３に対向させて、リペラー電極７を用いて高電
圧を印加すると、質量分析装置の感度が向上する。
【００１８】
【発明の効果】以上述べたごとく、本発明の大気圧イオ
ン源によれば、試料溶液中の低揮発性溶媒を効率良く気
化させることができるので、イオンの生成効率が高ま
り、高感度で安定した質量分析を行なうことができる。
ン源によれば、試料溶液中の低揮発性溶媒を効率良く気
化させることができるので、イオンの生成効率が高ま
り、高感度で安定した質量分析を行なうことができる。
【図１】 従来の大気圧イオン化質量分析計を示す図で
ある。
ある。
【図２】 本発明の大気圧イオン化質量分析計の一実施
例を示す図である。
例を示す図である。
【図３】 本発明の大気圧イオン化質量分析計の一実施
例を示す図である。
例を示す図である。
１・・・試料溶液、２・・・細管、３・・・対向電極、４・・・イオ
ン、５・・・オリフィス、６・・・質量分析部、７・・・リペラ
ー電極。
ン、５・・・オリフィス、６・・・質量分析部、７・・・リペラ
ー電極。
Claims (4)
- 【請求項１】試料溶液が送られてくる細管と、それに対
向して設けられた対向電極との間に直流電圧を印加し、
生じる電界の中に前記細管の先端部から試料溶液を噴霧
することによって試料をイオン化する大気圧イオン源に
おいて、前記細管の先端部にレーザー光線を照射するよ
うにしたことを特徴とする大気圧イオン源。 - 【請求項２】試料溶液が送られてくる細管を挟んで、リ
ペラー電極と対向電極とを配設すると共に、該リペラー
電極と対向電極との間に直流電圧を印加し、生じる電界
の中に前記細管の先端部から試料溶液を噴霧することに
よって試料をイオン化する大気圧イオン源において、前
記細管の先端部にレーザー光線を照射するようにしたこ
とを特徴とする大気圧イオン源。 - 【請求項３】前記試料溶液は、ＬＣからの溶出液である
ことを特徴とする請求項１または２記載の大気圧イオン
源。 - 【請求項４】前記レーザーは、炭酸ガスレーザーである
ことを特徴とする請求項１、２または３記載の大気圧イ
オン源。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10276981A JP2000106127A (ja) | 1998-09-30 | 1998-09-30 | 大気圧イオン源 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10276981A JP2000106127A (ja) | 1998-09-30 | 1998-09-30 | 大気圧イオン源 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000106127A true JP2000106127A (ja) | 2000-04-11 |
Family
ID=17577114
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10276981A Pending JP2000106127A (ja) | 1998-09-30 | 1998-09-30 | 大気圧イオン源 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000106127A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009116114A1 (ja) * | 2008-03-17 | 2009-09-24 | 株式会社島津製作所 | イオン化方法及びイオン化装置 |
| JP2014222190A (ja) * | 2013-05-14 | 2014-11-27 | 国立大学法人福井大学 | 試料溶液の質量分析方法及びその装置 |
| WO2017098600A1 (ja) * | 2015-12-09 | 2017-06-15 | 株式会社日立製作所 | イオン化装置 |
| US9903845B2 (en) | 2012-02-13 | 2018-02-27 | Waters Technologies Corporation | Ionization of analyte molecules comprised in a flow of gas |
-
1998
- 1998-09-30 JP JP10276981A patent/JP2000106127A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009116114A1 (ja) * | 2008-03-17 | 2009-09-24 | 株式会社島津製作所 | イオン化方法及びイオン化装置 |
| JP4998614B2 (ja) * | 2008-03-17 | 2012-08-15 | 株式会社島津製作所 | イオン化方法及びイオン化装置 |
| US9103783B2 (en) | 2008-03-17 | 2015-08-11 | Shimadzu Corporation | Ionization method and apparatus including applying converged shock waves to a spray |
| US9903845B2 (en) | 2012-02-13 | 2018-02-27 | Waters Technologies Corporation | Ionization of analyte molecules comprised in a flow of gas |
| JP2014222190A (ja) * | 2013-05-14 | 2014-11-27 | 国立大学法人福井大学 | 試料溶液の質量分析方法及びその装置 |
| WO2017098600A1 (ja) * | 2015-12-09 | 2017-06-15 | 株式会社日立製作所 | イオン化装置 |
| JPWO2017098600A1 (ja) * | 2015-12-09 | 2018-08-16 | 株式会社日立製作所 | イオン化装置 |
| US10466214B2 (en) | 2015-12-09 | 2019-11-05 | Hitachi, Ltd. | Ionization device |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040426 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040525 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20041019 |