JP2000164169A - Mass spectrometer - Google Patents

Mass spectrometer

Info

Publication number
JP2000164169A
JP2000164169A JP10335256A JP33525698A JP2000164169A JP 2000164169 A JP2000164169 A JP 2000164169A JP 10335256 A JP10335256 A JP 10335256A JP 33525698 A JP33525698 A JP 33525698A JP 2000164169 A JP2000164169 A JP 2000164169A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
plasma
ion
mass spectrometer
sample
measuring
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
JP10335256A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yasuaki Takada
安章 高田
Takayuki Nabeshima
貴之 鍋島
Minoru Sakairi
実 坂入
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.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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 Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP10335256A priority Critical patent/JP2000164169A/en
Publication of JP2000164169A publication Critical patent/JP2000164169A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To enhance measuring accuracy by measuring a parameter of plasma, and performing mass spectrometry on an ion of a sample ionized by a plasma ion source. SOLUTION: An atomized sample solution is introduced to a sample introducing pipe 4, and then, to plasma 10 through an ion source 5 to be ionized. In the plasma 10, a parameter such as a temperature and density is measured by a measuring instrument 24. A signal obtained from the measuring instrument 24 is sent to either of an atomizing part 3, a plasma gas supply part 6, a microwave generating part 8, a power source 18 and a mass spectrometer control part 20 via a signal line 22' to control the ion source 5 and a mass spectrometer 19. For example, a plasma temperature is measured by the measuring instrument 24, and when the plasma temperature lowers, output of the microwave generating part 8 is enhanced to prevent reduction in ionizing efficiency to improve quantitatively determining accuracy of a sample. When plasma electric potential changes, an ion optical system 17 and the mass spectrometer 19 are controlled by the power source 18 and the mass spectrometer control part 20 on the basis of the signal of the measuring instrument 24.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、分析化学分野に属
し、プラズマイオン化質量分析計に係わる。
The present invention belongs to the field of analytical chemistry, and relates to a plasma ionization mass spectrometer.

【0002】[0002]

【従来の技術】大気圧下で生成したプラズマに試料を導
入し、得られたイオンを真空中に取り込んで質量分析す
るプラズマイオン化質量分析法は、高感度な元素分析法
として知られている。最も一般的な装置は、誘導結合プ
ラズマ質量分析計(Inductively Coupled Plasma−Mass
Spectrometer; 以下ではICP−MSと記載する)であ
る。20 MHz程度の高周波を用いてプラズマを生成し、こ
のプラズマ中に試料を導入してイオンを生成する。生成
されたイオンは、細孔を介して真空中に取り込まれ質量
分析される。ICP−MSの詳細は、例えば「ぶんせき、199
6年、5号、342頁」に開示されている。
2. Description of the Related Art Plasma ionization mass spectrometry, in which a sample is introduced into plasma generated at atmospheric pressure and the obtained ions are taken in a vacuum to perform mass analysis, is known as a highly sensitive elemental analysis method. The most common device is an Inductively Coupled Plasma-Mass
Spectrometer; hereinafter referred to as ICP-MS). Plasma is generated using a high frequency of about 20 MHz, and a sample is introduced into the plasma to generate ions. The generated ions are taken into a vacuum through the pores and subjected to mass spectrometry. Details of ICP-MS are described in, for example, "Bunseki, 199
6 years, No. 5, p. 342 ".

【0003】ICP−MSでは、プラズマを発生させるため
のガスとしてアルゴンを用いるため、アルゴンに起因す
るマトリックスイオン、例えばAr+、ArO+などが大量に
生成される。このため、これらのマトリックスイオンと
近い質量を有するCa+やFe+などの検出が困難になる問題
点があった。
In the ICP-MS, since argon is used as a gas for generating plasma, a large amount of matrix ions, such as Ar + and ArO + , originating from argon are generated. Therefore, there is a problem that it is difficult to detect Ca + , Fe +, and the like having a mass close to those of the matrix ions.

【0004】そこで、プラズマの発生にマイクロ波を用
いるマイクロ波誘導プラズマ質量分析計(Microwave In
duced Plasma−Mass Spectrometer; 以下ではMIP−MS
と記載する)が開発された。MIPでは、エネルギーを狭
い空間に集中することにより高いエネルギー密度を得る
ことができるため、窒素やヘリウムをプラズマガスとし
て使用でき、アルゴンイオンに起因するマトリックスを
排除できる。従って、MIP−MSによりカルシウムや鉄な
どの物質が高感度で分析可能となった。MIP−MSの従来
技術は、例えば特開平1−309300に記載されている。
Therefore, a microwave induction plasma mass spectrometer (Microwave In
duced Plasma-Mass Spectrometer; MIP-MS below
) Was developed. In the MIP, a high energy density can be obtained by concentrating energy in a narrow space, so that nitrogen or helium can be used as a plasma gas, and a matrix caused by argon ions can be eliminated. Therefore, substances such as calcium and iron can be analyzed with high sensitivity by MIP-MS. The prior art of MIP-MS is described in, for example, JP-A-1-309300.

【0005】これらICP−MS、MIP−MSなどのプラズマイ
オン化質量分析計は、環境分析などの分野で広く用いら
れている。一例として、従来のMIP−MSの概略図を図5
に示す。
[0005] These plasma ionization mass spectrometers such as ICP-MS and MIP-MS are widely used in fields such as environmental analysis. As an example, a schematic diagram of a conventional MIP-MS is shown in FIG.
Shown in

【0006】試料溶液は、試料溶液槽1から配管2を介し
て霧化部3へと送られる。霧化部3では、例えば霧化用ガ
ス供給部(図示せず)から供給された霧化用ガスなどを
用いて、試料溶液を霧化する。霧化された試料溶液は細
かい液滴となり、試料導入管4を通ってプラズマイオン
源5に導入される。イオン源5には、プラズマガス供給部
6からガス配管7などを介して窒素などのプラズマガスが
供給される。イオン源5には、さらに、マイクロ波発生
部8からマイクロ波伝送回路(導波管など)9を介してマ
イクロ波電力が送られる。このマイクロ波電力により、
プラズマガスが電離し、プラズマ10が発生する。
[0006] The sample solution is sent from the sample solution tank 1 to the atomizing section 3 via the pipe 2. The atomizing unit 3 atomizes the sample solution using, for example, an atomizing gas supplied from an atomizing gas supply unit (not shown). The atomized sample solution becomes fine droplets and is introduced into the plasma ion source 5 through the sample introduction tube 4. The ion source 5 has a plasma gas supply section
A plasma gas such as nitrogen is supplied from 6 through a gas pipe 7 or the like. Microwave power is further sent to the ion source 5 from a microwave generation unit 8 via a microwave transmission circuit (such as a waveguide) 9. With this microwave power,
The plasma gas is ionized and plasma 10 is generated.

【0007】試料溶液から生成された細かい液滴は、プ
ラズマ10に導入され、プラズマの高温に曝される。液滴
は短時間に気化し、液滴中に含まれていた物質は原子化
されて、さらにイオン化される。この様にして生成され
た試料物質に関するイオンは、第1細孔11、真空排気系
12で排気された差動排気部13、第2細孔14を介して、真
空排気系15で排気された高真空部16に取り込まれる。高
真空部16に取り込まれたイオンは、イオン光学系17で軌
道収束された後、質量分析器19に送られて質量分析され
る。
[0007] The fine droplets generated from the sample solution are introduced into the plasma 10 and exposed to the high temperature of the plasma. The droplet is vaporized in a short time, and the substance contained in the droplet is atomized and further ionized. The ions of the sample substance generated in this manner are supplied to the first pore 11 and the evacuation system.
Through the differential pumping section 13 evacuated at 12 and the second pores 14, it is taken into the high vacuum section 16 evacuated by the vacuum evacuating system 15. The ions taken into the high vacuum section 16 are orbitally converged by the ion optical system 17, and then sent to the mass analyzer 19 where they are subjected to mass analysis.

【0008】イオン光学系17は電源18により、質量分析
器19は質量分析器制御部20により、各々制御されてい
る。質量別に選択されたイオンは、検出器21で検出さ
れ、検出された信号は信号ライン22を介してデータ処理
装置23に送られ処理される。プラズマからの光子が検出
器21に到達すると、ランダムなノイズとなって検出さ
れ、装置の検出感度を低下させるので、イオン光学系17
には光子を遮蔽する工夫がなされる場合が多い。
The ion optical system 17 is controlled by a power supply 18, and the mass analyzer 19 is controlled by a mass analyzer controller 20. The ions selected by mass are detected by the detector 21, and the detected signal is sent to the data processing device 23 via the signal line 22 for processing. When photons from the plasma reach the detector 21, they are detected as random noise and reduce the detection sensitivity of the apparatus.
Are often devised to block photons.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】プラズマイオン化質量
分析計では、試料はプラズマ中で熱的な作用を受けてイ
オン化されるので、試料のイオン化効率はプラズマの状
態によって異なる。プラズマの状態を表すパラメータ
(以下では、プラズマパラメータと記述する)には、電
子温度、イオン温度、プラズマ密度(プラズマ中では電
子密度とイオン密度はほぼ等しい)、プラズマ電位など
がある。プラズマパラメータはプラズマ中の位置に依存
して変化し、例えばプラズマの中心部と外周部では異な
る値を持つ。
In a plasma ionization mass spectrometer, a sample is ionized by a thermal action in the plasma, and the ionization efficiency of the sample differs depending on the state of the plasma. Parameters representing the state of the plasma (hereinafter referred to as plasma parameters) include an electron temperature, an ion temperature, a plasma density (the electron density and the ion density are almost equal in the plasma), a plasma potential, and the like. The plasma parameter changes depending on the position in the plasma, and for example, has different values at the center and the outer periphery of the plasma.

【0010】従って、試料イオンを高感度で分析するた
めには、イオン源の位置(すなわちプラズマと第1細孔
の位置関係)や高周波電源の出力などを、検出器で得ら
れる信号をもとに調整する必要があった。具体的には、
イオン源に標準試料を導入しながらイオン源の位置を少
しずつ動かし、標準試料イオンの強度が最大となる場所
を探すという操作を行っていた。市販の装置では、この
調整操作は制御プログラムにより自動的に行う場合が多
い。
Therefore, in order to analyze the sample ions with high sensitivity, the position of the ion source (that is, the positional relationship between the plasma and the first pore) and the output of the high-frequency power supply are determined based on the signal obtained by the detector. Had to be adjusted. In particular,
The operation of moving the position of the ion source little by little while introducing the standard sample into the ion source, and searching for a place where the intensity of the standard sample ion becomes maximum was performed. In a commercially available device, this adjustment operation is often performed automatically by a control program.

【0011】しかしながら、上記の調整は、実試料の測
定に先立って、標準試料を用いて行うため、実試料の最
適分析条件とは異なる場合があった。特に、試料溶液の
流量や溶媒の組成が標準試料と実試料とで変わっている
場合などでは、プラズマパラメータが変化する可能性が
ある。例えば、実試料の溶液流量が標準試料を用いて調
整した時点よりも多い場合には、液滴がより多くイオン
源に導入されるため、プラズマの温度が低下し、試料の
イオン化効率が悪くなる。このため、標準試料を用いて
作成した検量線をもとに実試料の定量を行うと、測定結
果の精度が悪くなる恐れがあった。
However, since the above adjustment is performed using a standard sample prior to the measurement of the actual sample, the adjustment may be different from the optimum analysis conditions of the actual sample. In particular, when the flow rate of the sample solution or the composition of the solvent changes between the standard sample and the actual sample, the plasma parameters may change. For example, when the solution flow rate of the actual sample is larger than the time point adjusted using the standard sample, more droplets are introduced into the ion source, so that the plasma temperature decreases and the ionization efficiency of the sample decreases. . For this reason, if the quantification of the actual sample is performed based on the calibration curve created using the standard sample, the accuracy of the measurement result may be deteriorated.

【0012】最近では、化学形態分析、すなわち試料物
質の溶液中の存在状態別分析のため、液体クロマトグラ
フ、イオンクロマトグラフ、キャピラリー電気泳動など
の液相での分離手段とプラズマイオン化質量分析計とを
直結して使用する場合も増えている。液相での分離手段
において、分離効率を高めるため移動相溶媒の組成を経
時的に変化させる、いわゆるグラジエントモードが使用
される場合がある。溶媒の組成が変化すると、これに伴
って霧化部3で生成される液滴の径などが変化し、プラ
ズマ温度などのプラズマパラメータが変化する可能性が
あった。この例の様に、一連の測定操作においてプラズ
マパラメータが変化する可能性のある分析条件では、イ
オン生成効率が経時的に影響を受けるため、得られた結
果の精度が悪くなる問題点があった。
Recently, for the purpose of chemical form analysis, that is, analysis according to the existence state of a sample substance in a solution, separation means in a liquid phase such as liquid chromatography, ion chromatography, and capillary electrophoresis, and a plasma ionization mass spectrometer have been proposed. The use of direct connection is increasing. In the liquid phase separation means, a so-called gradient mode in which the composition of the mobile phase solvent is changed with time in order to increase the separation efficiency may be used. When the composition of the solvent changes, the diameter and the like of the droplet generated in the atomization unit 3 change, and there is a possibility that the plasma parameters such as the plasma temperature change. As in this example, there is a problem that the accuracy of the obtained result is deteriorated because the ion generation efficiency is affected with time under the analysis condition in which the plasma parameter may change in a series of measurement operations. .

【0013】本発明の目的は、プラズマイオン化質量分
析計において、測定精度を高めることである。
An object of the present invention is to increase the measurement accuracy in a plasma ionization mass spectrometer.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】本発明では、プラズマに
より試料をイオン化するプラズマイオン源と、上記プラ
ズマのパラメータを計測するための計測器と、上記プラ
ズマイオン源によりイオン化された試料のイオンを質量
分析するための質量分析器とを具備することを特徴とす
る質量分析計により、上記課題を解決する。
According to the present invention, there is provided a plasma ion source for ionizing a sample with plasma, a measuring instrument for measuring the parameters of the plasma, and a mass spectrometer for ionizing the sample ionized by the plasma ion source. The object is achieved by a mass spectrometer comprising a mass spectrometer for analysis.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】図1は、本発明の実施の形態を示
す概略図である。試料溶液は、試料溶液槽1から配管2を
介して霧化部3へと送られる。霧化部3では、例えば霧化
用ガス供給部(図示せず)から供給された霧化用ガスな
どを用いて、試料溶液を霧化する。霧化された試料溶液
は細かい液滴となり、試料導入管4を通ってプラズマイ
オン源5に導入される。
FIG. 1 is a schematic diagram showing an embodiment of the present invention. The sample solution is sent from the sample solution tank 1 to the atomization unit 3 via the pipe 2. The atomizing unit 3 atomizes the sample solution using, for example, an atomizing gas supplied from an atomizing gas supply unit (not shown). The atomized sample solution becomes fine droplets and is introduced into the plasma ion source 5 through the sample introduction tube 4.

【0016】イオン源5には、プラズマガス供給部6から
ガス配管7などを介して窒素などのプラズマガスが供給
される。イオン源5には、さらに、マイクロ波発生部8か
らマイクロ波伝送回路(導波管など)9を介してマイク
ロ波電力が送られる。このマイクロ波電力により、プラ
ズマガスが電離し、プラズマ10が発生する。試料溶液か
ら生成された細かい液滴は、プラズマ10に導入され、プ
ラズマの高温に曝される。液滴は短時間に気化し、液滴
中に含まれていた物質は原子化されて、さらにイオン化
される。
A plasma gas such as nitrogen is supplied to the ion source 5 from a plasma gas supply unit 6 via a gas pipe 7 or the like. Microwave power is further sent to the ion source 5 from a microwave generation unit 8 via a microwave transmission circuit (such as a waveguide) 9. With this microwave power, the plasma gas is ionized and plasma 10 is generated. Fine droplets generated from the sample solution are introduced into the plasma 10 and exposed to the high temperature of the plasma. The droplet is vaporized in a short time, and the substance contained in the droplet is atomized and further ionized.

【0017】この様にして生成された試料物質に関する
イオンは、第1細孔11、真空排気系12で排気された差動
排気部13、第2細孔14を介して、真空排気系15で排気さ
れた高真空部16に取り込まれる。高真空部16に取り込ま
れたイオンは、イオン光学系17で軌道収束された後、質
量分析器19に送られて質量分析される。イオン光学系17
は電源18により、質量分析器19は質量分析器制御部20に
より、各々制御されている。質量別に選択されたイオン
は、検出器21で検出され、検出された信号は信号ライン
22を介してデータ処理装置23に送られ処理される。
The ions of the sample substance generated in this manner are passed through the first pore 11, the differential pumping section 13 evacuated by the vacuum pumping system 12, and the second pore 14, and are passed through the vacuum pumping system 15. It is taken into the evacuated high vacuum section 16. The ions taken into the high vacuum section 16 are orbitally converged by the ion optical system 17, and then sent to the mass analyzer 19 where they are subjected to mass analysis. Ion optics 17
Is controlled by a power supply 18, and the mass analyzer 19 is controlled by a mass analyzer controller 20. The ions selected by mass are detected by the detector 21, and the detected signal is sent to the signal line.
The data is sent to the data processing device 23 via the processing unit 22 and processed.

【0018】プラズマ10は、計測器24により温度や密度
などのパラメータが計測される。計測器24から得られた
信号は、信号ライン22'を介して霧化部3、プラズマガス
供給部6、マイクロ波発生部8、電源18、質量分析器制御
部20のいずれかに送られ、信号に応じてイオン源や質量
分析器を制御する。
The parameters such as temperature and density of the plasma 10 are measured by a measuring device 24. The signal obtained from the measuring device 24 is sent to any of the atomizing unit 3, the plasma gas supply unit 6, the microwave generation unit 8, the power supply 18, and the mass spectrometer control unit 20 via the signal line 22 ', Control the ion source and mass spectrometer according to the signal.

【0019】次に、プラズマパラメータが測定に及ぼす
効果について述べる。プラズマ温度(一般には電子温度
を表す)が低下すると、イオン化電位の高い元素のイオ
ン化効率が低下する。また、プラズマ電位は高真空部で
のイオンのエネルギーに関係する。従って、プラズマ電
位が変動すると、イオン光学系におけるイオン透過率が
変化するほか、質量分析器として四重極型を用いる場合
には質量分析器のイオン透過率や質量分解能が影響を受
ける。イオントラップ型の質量分析器を用いる場合に
は、イオンの閉じ込め効率が変化する。
Next, the effect of the plasma parameter on the measurement will be described. When the plasma temperature (generally representing electron temperature) decreases, the ionization efficiency of an element having a high ionization potential decreases. The plasma potential is related to the energy of ions in the high vacuum section. Therefore, when the plasma potential fluctuates, the ion transmittance in the ion optical system changes, and when a quadrupole type is used as the mass analyzer, the ion transmittance and mass resolution of the mass analyzer are affected. When an ion trap type mass analyzer is used, the ion confinement efficiency changes.

【0020】以上のように、プラズマパラメータが変化
すると、同じ濃度の試料を用いても最終的に検出器まで
到達するイオンの数が変化するので、測定結果の定量性
が悪くなる。
As described above, when the plasma parameters change, the number of ions that finally reach the detector changes even when a sample of the same concentration is used, and the quantitativeness of the measurement result deteriorates.

【0021】本発明の装置によれば、例えば計測器24に
よりプラズマ温度を計測し、プラズマ温度が低下したこ
とが判明した場合には、マイクロ波発生部8の出力を高
くすることで所定の温度まで昇温させる。これにより、
イオン化効率の低下を防ぐことができ、試料の定量精度
が向上する。また、霧化部3の霧化条件(例えば霧化に
使用するガスの流量)やプラズマガス供給部6において
プラズマガスの流量を変化させることでもプラズマ温度
を制御することができる。
According to the apparatus of the present invention, for example, when the plasma temperature is measured by the measuring device 24 and it is found that the plasma temperature has dropped, the output of the microwave generator 8 is increased to increase the predetermined temperature. Raise the temperature to This allows
A decrease in ionization efficiency can be prevented, and the accuracy of sample quantification is improved. The plasma temperature can also be controlled by changing the atomization conditions of the atomization unit 3 (for example, the flow rate of gas used for atomization) and changing the flow rate of the plasma gas in the plasma gas supply unit 6.

【0022】プラズマ電位が変化した場合には、計測器
24の信号をもとに電源18や質量分析器制御部20によりイ
オン光学系17や質量分析器19を制御する。具体的には、
例えばイオン光学系17におけるイオン透過率が一定にな
るように、イオン光学系を構築する電極に印加する電圧
を電源18により制御すればよい。
When the plasma potential changes, a measuring instrument
The ion optical system 17 and the mass analyzer 19 are controlled by the power supply 18 and the mass analyzer controller 20 based on the 24 signals. In particular,
For example, the voltage applied to the electrodes constituting the ion optical system may be controlled by the power supply 18 so that the ion transmittance of the ion optical system 17 is constant.

【0023】図2は、本発明の実施の形態をさらに詳し
く説明するための図であり、プラズマパラメータの計測
器として、いわゆるラングミュアプローブを具備する質
量分析計の要部を表す。
FIG. 2 is a diagram for explaining the embodiment of the present invention in more detail, and shows a main part of a mass spectrometer provided with a so-called Langmuir probe as a plasma parameter measuring device.

【0024】マイクロ波は内導体25と外導体26により構
成されるイオン源5に送られる。内導体25には、プラズ
マガス、霧化用ガスが供給されるトーチ27が、ストッパ
ー28により取り付けられている。マイクロ波電力によ
り、内導体25と外導体26との間のギャップに強い電界が
発生し、プラズマガスが電離してプラズマ10が発生す
る。
The microwave is sent to an ion source 5 composed of an inner conductor 25 and an outer conductor 26. A torch 27 to which a plasma gas and an atomizing gas are supplied is attached to the inner conductor 25 by a stopper 28. Due to the microwave power, a strong electric field is generated in a gap between the inner conductor 25 and the outer conductor 26, and the plasma gas is ionized to generate the plasma 10.

【0025】試料は、霧化用ガスによってプラズマ10に
運ばれ、プラズマ10の熱によりイオン化される。生成さ
れたイオンは細孔11、14を介して真空部に取り込まれ分
析される。
The sample is carried to the plasma 10 by the atomizing gas, and is ionized by the heat of the plasma 10. The generated ions are taken into the vacuum part via the pores 11 and 14 and analyzed.

【0026】プローブ29は、先端がプラズマ10の中に配
置される。大気圧で生成されたプラズマに直接プローブ
を挿入すると、密度が非常に高いのでプローブが熱で溶
ける場合がある。図2に示すように、プラズマ10は第1
細孔11を介して差動排気部13にも入り込むので、大気圧
下での計測が困難な場合には差動排気部13において計測
してもよい。プローブ29は絶縁保持部30により差動排気
部13に保持される。プラズマの密度を正確に計測するた
め、プローブ29は先端を除き絶縁管31でカバーするとよ
い。
The tip of the probe 29 is disposed in the plasma 10. If the probe is inserted directly into the plasma generated at atmospheric pressure, the probe may be melted by heat due to the very high density. As shown in FIG.
Since it also enters the differential exhaust unit 13 through the pores 11, when it is difficult to perform measurement under the atmospheric pressure, the measurement may be performed in the differential exhaust unit 13. The probe 29 is held by the differential pumping section 13 by the insulating holding section 30. In order to accurately measure the plasma density, the probe 29 may be covered with an insulating tube 31 except for the tip.

【0027】プローブ29にプローブ電源32より電圧を印
加すると、印加電圧に応じて電流が流れる。この電流電
圧特性を解析することで、プラズマの電子温度やプラズ
マ密度、浮遊電位、プラズマ電位などを知ることができ
る。得られた計測結果をもとに、イオン源や質量分析器
を制御する。
When a voltage is applied to the probe 29 from the probe power supply 32, a current flows according to the applied voltage. By analyzing this current-voltage characteristic, the electron temperature, plasma density, floating potential, plasma potential, and the like of the plasma can be known. The ion source and the mass spectrometer are controlled based on the obtained measurement results.

【0028】上記のラングミュアプローブ測定におい
て、電流電圧特性の解析を行なって詳細なプラズマパラ
メータを把握しなくとも、プラズマ密度の情報を与える
電子飽和電流やイオン飽和電流をモニタしてもよい。例
えば、プローブに印加する電圧を低くしていくと、ある
値(通常−20V程度)を超えるとプローブに流れる電流
があまり電圧に依存しなくなる。この時の電流をイオン
飽和電流と呼ぶ。イオン飽和電流はプラズマ密度に比例
するので、イオン飽和電流を計測することで間接的にプ
ラズマ密度を知ることができる。また、プローブ29に
は、ラングミュアプローブに替わり、空間電位測定用の
エミッシブプローブを用いてもよい。
In the above-described Langmuir probe measurement, the electron saturation current or the ion saturation current that gives information on the plasma density may be monitored without analyzing the current-voltage characteristics and grasping the detailed plasma parameters. For example, as the voltage applied to the probe is reduced, the current flowing through the probe does not depend much on the voltage when the voltage exceeds a certain value (usually about -20 V). The current at this time is called an ion saturation current. Since the ion saturation current is proportional to the plasma density, the plasma density can be indirectly known by measuring the ion saturation current. As the probe 29, an emissive probe for measuring a space potential may be used instead of the Langmuir probe.

【0029】プラズマパラメータの計測法には上述のプ
ローブを用いる方法以外に様々な方法がある。図3は、
マイクロ波を照射してプラズマ密度を計測する実施例を
示す。
There are various methods for measuring the plasma parameters other than the method using the probe described above. FIG.
An example in which plasma density is measured by irradiating a microwave will be described.

【0030】イオン源5で生成したプラズマ10に、マイ
クロ波放射アンテナ33によりマイクロ波を照射する。プ
ラズマ中の電磁波の伝播モードの特性から、マイクロ波
受信アンテナ34で受信されたマイクロ波はプラズマが無
い場合に比べて位相がずれ、このずれる量はプラズマ密
度に依存する。このため、リファレンスとして分岐して
おいたマイクロ波と、マイクロ波受信アンテナ34で受信
されたマイクロ波を、マイクロ波干渉計に導入して位相
差を調べることで、プラズマ10の密度を知ることができ
る。
The microwave 10 is radiated by the microwave radiating antenna 33 to the plasma 10 generated by the ion source 5. Due to the characteristics of the propagation mode of the electromagnetic wave in the plasma, the phase of the microwave received by the microwave receiving antenna 34 is shifted as compared with the case where there is no plasma, and the amount of the shift depends on the plasma density. Therefore, it is possible to know the density of the plasma 10 by introducing the microwave branched as a reference and the microwave received by the microwave receiving antenna 34 into the microwave interferometer and examining the phase difference. it can.

【0031】プラズマの密度はプラズマの発光強度を計
測することでも知ることができる。プラズマは電離気体
であるが、イオンと電子に電離している割合は低く、大
部分は励起された中性ガスとして存在している。励起状
態にあるガスがより安定な状態に遷移する際に光子を放
出する。電離度の低いプラズマにおいて、この発光強度
はプラズマ密度に依存するため、発光強度計を用いるこ
とでプラズマ密度を計測できる。
The density of the plasma can also be known by measuring the emission intensity of the plasma. Plasma is an ionized gas, but the ionization ratio of ions and electrons is low, and most of the plasma exists as an excited neutral gas. A gas in an excited state emits photons when it transitions to a more stable state. In a plasma having a low ionization degree, the emission intensity depends on the plasma density. Therefore, the plasma density can be measured by using an emission intensity meter.

【0032】本発明ではプラズマパラメータの変動に合
わせてイオン源や質量分析器を制御することで精度の高
い測定を可能にしたが、より簡便には、プラズマパラメ
ータが変動した際に、操作者に警告を与える機構を設け
る方法もある。警告の方法は、音、ランプの点灯、制御
装置のモニタ画面にメッセージを表示することなどが効
果的である。測定者は、警告が発せられたことで、得ら
れたデータが信頼性の低いものであることを認識でき
る。また、データ処理装置から測定結果が出力される際
に、計測されたプラズマパラメータも同時に出力する
と、後でデータを見直す際の参考になる。プラズマパラ
メータが通常の測定時に比べて変化していた場合には、
再測定によりデータを確認するなどの対策を取ることが
できる。
In the present invention, highly accurate measurement is enabled by controlling the ion source and the mass spectrometer in accordance with the fluctuation of the plasma parameter. There is also a method of providing a mechanism for giving a warning. As the warning method, it is effective to display a message on a monitor screen of a control device, such as a sound, lighting of a lamp, and the like. The measurer can recognize that the obtained data is unreliable by issuing the warning. Also, when the measurement results are output from the data processing device, the measured plasma parameters are also output at the same time, which is useful for reviewing the data later. If the plasma parameters have changed compared to the normal measurement,
Measures such as confirming data by re-measurement can be taken.

【0033】本発明の実施に当たり、プラズマイオン源
は誘導結合プラズマ(ICP)、マイクロ波誘導プラズマ
(MIP)のどちらでも有効である。また、質量分析器の
タイプによらずに有効で、例えば二重収束型、四重極
型、飛行時間型、フーリエ変換イオンサイクロトロン共
鳴型、四重極イオントラップ型などで実施できる。
In practicing the present invention, the plasma ion source is effective in either an inductively coupled plasma (ICP) or a microwave induced plasma (MIP). Further, the present invention is effective regardless of the type of mass spectrometer, and can be implemented by, for example, a double focusing type, a quadrupole type, a time-of-flight type, a Fourier transform ion cyclotron resonance type, a quadrupole ion trap type, or the like.

【0034】参考のため、ICPイオン源と、四重極イオ
ントラップ質量分析器とを具備するプラズマイオン化質
量分析計の実施例を、図4を用いて説明する。
For reference, an embodiment of a plasma ionization mass spectrometer provided with an ICP ion source and a quadrupole ion trap mass analyzer will be described with reference to FIG.

【0035】ICP用トーチ51は三重管構造を有する。中
心部に霧化用ガスが送られ、霧化器で生成された試料溶
液の微細な液滴が導入される。霧化用ガスの外周部には
プラズマ生成用のプラズマガス(主にアルゴン)が流さ
れる。さらにその外周部には、トーチ51内に所定の気流
を発生させプラズマを維持させるためのシースガスが導
入される。
The ICP torch 51 has a triple tube structure. The atomizing gas is sent to the center, and fine droplets of the sample solution generated by the atomizer are introduced. A plasma gas (mainly argon) for generating plasma is flowed around the outer periphery of the atomizing gas. Further, a sheath gas for generating a predetermined airflow in the torch 51 and maintaining the plasma is introduced into the outer peripheral portion thereof.

【0036】トーチ51先端の外周部には、誘導コイル52
が配置され、高周波電力が供給される。誘導コイルによ
り生成される交流磁界により、トーチ51先端部に電界が
誘導され、この電界によりプラズマガスが電離してプラ
ズマ10が生成される。霧化用ガスによりプラズマ中に導
入された液滴はプラズマの高温に曝される。液滴は短時
間に気化し、液滴中に含まれていた物質は原子化され
て、さらにイオン化される。
An induction coil 52 is provided on the outer periphery of the tip of the torch 51.
Are arranged, and high-frequency power is supplied. An electric field is induced at the tip of the torch 51 by the AC magnetic field generated by the induction coil, and the electric field ionizes the plasma gas to generate the plasma 10. The droplets introduced into the plasma by the atomizing gas are exposed to the high temperature of the plasma. The droplet is vaporized in a short time, and the substance contained in the droplet is atomized and further ionized.

【0037】この様にして生成された試料物質に関する
イオンは、第1細孔、真空排気系12で排気された差動排
気部、第2細孔を介して、高真空部に取り込まれる。第
1細孔の開口する電極53と第2細孔の開口する電極54
は、電圧を印加できるよう各々電源101、102に接続され
ている。第1細孔と第2細孔は等電位としてもよい。
The ions of the sample substance thus generated are taken into the high vacuum section through the first pore, the differential pumping section evacuated by the vacuum pumping system 12, and the second pore. Electrode 53 with first pore opening and electrode 54 with second pore opening
Are connected to power supplies 101 and 102, respectively, so that a voltage can be applied. The first pore and the second pore may have the same potential.

【0038】プラズマパラメータの計測には種々の手段
を用いることができるが、代表としてラングミュアプロ
ーブを用いる構成を記載する。プローブ29の先端は差動
排気部に進入したプラズマ10の中に挿入される。大気圧
で生成されたプラズマに直接プローブを挿入してもよい
が、この部分では通常プラズマの密度や温度が非常に高
いため、熱でプローブが溶ける恐れがある。プラズマは
第1細孔を介して差動排気部にも入り込むので、本実施
例では図4に示すように、プローブを差動排気部に設け
ている。プラズマの密度を正確に計測するため、プロー
ブ29は先端を除き絶縁管でカバーするとよい。
Although various means can be used for measuring the plasma parameters, a configuration using a Langmuir probe will be described as a representative. The tip of the probe 29 is inserted into the plasma 10 that has entered the differential pumping section. Although the probe may be inserted directly into the plasma generated at atmospheric pressure, the probe may be melted by heat because the density and temperature of the plasma are usually very high in this portion. Since the plasma also enters the differential pumping section through the first pores, in this embodiment, a probe is provided in the differential pumping section as shown in FIG. To accurately measure the plasma density, the probe 29 is preferably covered with an insulating tube except for the tip.

【0039】プローブ29にプローブ電源32より電圧を印
加すると、印加電圧に応じて電流が流れる。この電流電
圧特性を解析することで、プラズマの電子温度や密度、
プラズマ電位などのプラズマパラメータを計測できる。
When a voltage is applied from the probe power supply 32 to the probe 29, a current flows according to the applied voltage. By analyzing this current-voltage characteristic, the electron temperature and density of the plasma,
Plasma parameters such as plasma potential can be measured.

【0040】高真空部に取り込まれたイオンは、アイン
ツェルレンズ(55、56、57)により収束され、小さな開
口部を有するスリット電極58を通過する。プラズマ中で
完全に気化しなかった液滴の大部分はスリット電極58に
より除かれる。
The ions taken into the high vacuum section are converged by the Einzel lenses (55, 56, 57) and pass through a slit electrode 58 having a small opening. Most of the droplets not completely vaporized in the plasma are removed by the slit electrode 58.

【0041】ここで、日常のクリーニングでは、ゲート
バルブ59を閉じ、ゲートバルブ59よりプラズマ側を分解
して清掃すればよい。汚れは主に第1細孔周辺とスリッ
ト電極58に付着するので、この部分を洗浄することで非
常に簡便にクリーニングを行うことができる。ゲートバ
ルブ59を設けることで、質量分析器の配置されている高
真空部の真空排気を行なったまま装置のクリーニングが
可能であり、再測定を開始するまでの時間を短縮でき
る。このゲートバルブ59は、通常電気的に接地される。
Here, in daily cleaning, the gate valve 59 may be closed and the plasma side of the gate valve 59 may be disassembled for cleaning. Since dirt mainly adheres to the periphery of the first pores and the slit electrode 58, cleaning of this portion makes it possible to perform cleaning very easily. By providing the gate valve 59, the apparatus can be cleaned while evacuating the high vacuum section in which the mass spectrometer is arranged, and the time until remeasurement can be started can be reduced. This gate valve 59 is normally electrically grounded.

【0042】スリット電極58を通過したイオンビーム
は、ゲートバルブ59の部分で軌道がひろがるが、開口部
を有する内筒電極61とその外側に配置された外筒電極62
で構成される二重円筒構造の静電イオンガイドに入射
し、再び軌道が収束される。イオンガイドを構成する電
極(61、62)に電圧を印加するので、イオンがゲートバ
ルブ59通過時にも電界の影響を受けるのを防止するた
め、ゲートバルブとイオンガイドとの間にはシールド電
極60が配置されている。
The trajectory of the ion beam that has passed through the slit electrode 58 expands at the gate valve 59, but the inner cylinder electrode 61 having an opening and the outer cylinder electrode 62 disposed outside the inner cylinder electrode 61 have an opening.
, And the trajectory is converged again. Since a voltage is applied to the electrodes (61, 62) constituting the ion guide, a shield electrode 60 is provided between the gate valve and the ion guide to prevent the ions from being affected by the electric field even when passing through the gate valve 59. Is arranged.

【0043】イオンガイドを通過後、イオンは偏向器ケ
ース63、偏向器外側電極64、偏向器内側電極65で構成さ
れる偏向器により進行方向を曲げられる。これは、プラ
ズマで発生する光子がイオン検出器まで到達するとノイ
ズとなって検出され、装置の検出下限に影響するので、
イオン軌道を曲げることで光子の軌道と分離するためで
ある。光子が乱反射してイオン検出器に到達することを
妨げるため、偏向器ケース63と偏向器外側電極64には、
各々開口部(66、67)が設けられ、直進した光子が偏向
器を通過する構造になっている。偏向器を通過したイオ
ンは、レンズ電極68で収束された後、ゲート電極69を介
して四重極イオントラップ質量分析器に送られる。
After passing through the ion guide, the traveling direction of the ions is deflected by a deflector composed of a deflector case 63, a deflector outer electrode 64, and a deflector inner electrode 65. This is because when photons generated in the plasma reach the ion detector, they are detected as noise and affect the lower detection limit of the device.
This is to separate the photon orbit by bending the ion orbit. In order to prevent the photon from irregularly reflecting and reaching the ion detector, the deflector case 63 and the deflector outer electrode 64 have
Each of the openings (66, 67) is provided so that photons that have traveled straight pass through the deflector. The ions that have passed through the deflector are converged by the lens electrode 68, and then sent to the quadrupole ion trap mass analyzer via the gate electrode 69.

【0044】四重極イオントラップ質量分析器は1対の
エンドキャップ電極(70、72)とリング電極71とで構成
される。ゲート電極69は、四重極イオントラップ質量分
析器へのイオンの入射のタイミングを制御するために設
けられている。
The quadrupole ion trap mass analyzer comprises a pair of end cap electrodes (70, 72) and a ring electrode 71. The gate electrode 69 is provided for controlling the timing of the incidence of ions on the quadrupole ion trap mass analyzer.

【0045】まず、四重極イオントラップ質量分析器の
内部にイオン閉じ込めポテンシャルを発生させるため、
リング電極71に高周波電圧を印加する。このタイミング
において、イオンがゲート電極を通過できるよう、ゲー
ト電極に印加する電圧を下げる。
First, in order to generate an ion confinement potential inside the quadrupole ion trap mass spectrometer,
A high-frequency voltage is applied to the ring electrode 71. At this timing, the voltage applied to the gate electrode is reduced so that ions can pass through the gate electrode.

【0046】四重極イオントラップ質量分析器の内部
は、ヘリウムガス供給器(図示せず)からヘリウムが供
給され、1ミリトール程度の圧力に保たれている。四重
極イオントラップ質量分析器に入射したイオンは、ヘリ
ウムガスと衝突することでエネルギーを失い、イオン閉
じ込めポテンシャルに捕捉される。所定の時間(典型的
には50ミリ秒)入射してきたイオンを内部に蓄積した後
に、イオンの質量を分析する段階に移行する。
Helium is supplied from a helium gas supply device (not shown) to the inside of the quadrupole ion trap mass spectrometer, and is maintained at a pressure of about 1 mTorr. Ions that have entered the quadrupole ion trap mass analyzer lose their energy by colliding with helium gas and are trapped by the ion confinement potential. After accumulating ions that have entered for a predetermined time (typically 50 milliseconds), the process proceeds to the stage of analyzing the mass of the ions.

【0047】このタイミングにおいて、イオンがゲート
電極を通過できないよう、ゲート電極69に印加する電圧
を高くする。次に、リング電極71に印加する高周波電圧
の振幅を徐々に高くすることにより、イオンの質量をイ
オンの電荷で割った値の小さいものから順に軌道が不安
定になり、エンドキャップ電極70、72に設けられた開口
部から質量分析器の外部に排出される。排出されたイオ
ンは、イオン検出器21により検出される。質量分析終了
後は、リング電極71に印加する電圧を切り、イオン閉じ
込めポテンシャルを消失させることで、質量分析器の内
部に残留するイオンを除去する。
At this timing, the voltage applied to the gate electrode 69 is increased so that ions cannot pass through the gate electrode. Next, by gradually increasing the amplitude of the high-frequency voltage applied to the ring electrode 71, the orbit becomes unstable in ascending order of the value obtained by dividing the mass of the ion by the charge of the ion, and the end cap electrodes 70, 72 Is discharged out of the mass spectrometer through an opening provided in the mass spectrometer. The ejected ions are detected by the ion detector 21. After the mass analysis, the voltage applied to the ring electrode 71 is turned off to eliminate the ion confinement potential, thereby removing ions remaining inside the mass analyzer.

【0048】このような一連の操作を繰り返し行い、試
料物質の質量スペクトルを取得する。
By repeating such a series of operations, a mass spectrum of the sample substance is obtained.

【0049】イオンの質量を分析する段階において、質
量分解能等を向上させるため、エンドキャップ電極70、
72間に所定の周波数の高周波信号を印加してイオンの排
出を補助してもよい。また、イオンの質量を分析する段
階を除き、イオンストップ電極に高い電圧を印加して、
迷走イオンが検出器21に到達するのを防止する。
At the stage of analyzing the mass of ions, the end cap electrode 70,
A high frequency signal of a predetermined frequency may be applied between the 72 to assist the discharge of ions. Also, except for the stage of analyzing the mass of the ions, applying a high voltage to the ion stop electrode,
Prevent stray ions from reaching detector 21.

【0050】プローブ29を用いて計測したプラズマパラ
メータは、イオン源、イオン光学系および四重極イオン
トラップ質量分析器の制御のために用いられる。以下、
プローブ28により計測されたプラズマパラメータが変化
した場合の制御の方法について、代表的な例を記載す
る。
The plasma parameters measured using the probe 29 are used for controlling an ion source, an ion optical system, and a quadrupole ion trap mass analyzer. Less than,
A typical example of a control method when the plasma parameter measured by the probe 28 changes will be described.

【0051】各々のプラズマパラメータと最適分析条件
との関係を装置制御部(図示せず)にデータベースとし
て構築しておき、それに基づき装置を制御するとよい。
The relationship between each plasma parameter and the optimum analysis condition may be constructed as a database in an apparatus controller (not shown), and the apparatus may be controlled based on the database.

【0052】(プラズマ温度の変化)プラズマ温度(一
般には電子温度を表す)が変化すると、イオン化電位の
高い元素のイオン化効率が変化する。プラズマ温度の制
御には、噴霧用ガス流量、プラズマガス流量、シースガ
ス流量、誘導コイルに印加する高周波の電力などのプラ
ズマ生成条件を調整する。例えば、プラズマ温度が低下
した場合、高周波電力を高く設定するか、プラズマガス
流量を下げることなどで対応する。逆に、プラズマ温度
が高すぎると、第2イオン化電位の低い元素の2価イオ
ンが生成され、この2価イオンが測定上問題となる場合
がある。この場合には高周波電力を低く設定するか、プ
ラズマガス流量を上げることなどで対応する。
(Change in Plasma Temperature) When the plasma temperature (generally representing electron temperature) changes, the ionization efficiency of an element having a high ionization potential changes. To control the plasma temperature, the plasma generation conditions such as the spray gas flow rate, the plasma gas flow rate, the sheath gas flow rate, and the high-frequency power applied to the induction coil are adjusted. For example, when the plasma temperature decreases, the high-frequency power is set high, or the flow rate of the plasma gas is reduced, for example. Conversely, if the plasma temperature is too high, divalent ions of an element having a low second ionization potential are generated, and this divalent ion may cause a problem in measurement. In this case, the high frequency power is set low or the flow rate of the plasma gas is increased.

【0053】(プラズマ密度の変化)差動排気部に配置
されたプローブにおいて計測されるプラズマ密度が変化
した場合、プラズマパラメータが変化した可能性と共
に、第1細孔の汚れや詰りも考えなければならない。プ
ラズマパラメータが変化した場合には、上記のようにプ
ラズマ生成条件を制御し、所定の密度のプラズマが生成
できるよう調整すればよい。プラズマ生成条件を制御し
ても所定のプラズマ密度が得られない場合には、細孔の
汚れや詰りなどで差動排気部に流れ込むプラズマの状態
が変わったと判断できるので、操作者に警告を与え、第
1細孔のクリーニングを促すことが好ましい。
(Change in Plasma Density) When the plasma density measured by the probe arranged in the differential pumping section changes, it is necessary to consider not only the possibility that the plasma parameter has changed but also the dirt and clogging of the first pore. No. When the plasma parameters are changed, the plasma generation conditions may be controlled as described above, and the plasma generation conditions may be adjusted so that a predetermined density of plasma can be generated. If the specified plasma density cannot be obtained even after controlling the plasma generation conditions, it is possible to judge that the state of the plasma flowing into the differential exhaust unit has changed due to dirt or clogging of the pores. It is preferable to promote the cleaning of the first pores.

【0054】(プラズマ電位の変化)プラズマ電位が変
化すると、真空容器内を通過するイオンのエネルギーが
変化する。このため、イオン光学系のイオン透過条件を
調整しなければならない。具体的には、アインツェルレ
ンズ(55、56、57)、スリット電極58、シールド電極6
0、イオンガイド(61、62)、偏向器(63、64、65)、
レンズ電極68を構成する各々の電極に印加する電圧値の
一部または全てを、計測されたプラズマ電位に応じてイ
オン透過率が高くなるように設定する。
(Change in Plasma Potential) When the plasma potential changes, the energy of ions passing through the vacuum vessel changes. For this reason, the ion transmission conditions of the ion optical system must be adjusted. Specifically, Einzel lenses (55, 56, 57), slit electrode 58, shield electrode 6
0, ion guide (61, 62), deflector (63, 64, 65),
Some or all of the voltage values applied to each of the electrodes constituting the lens electrode 68 are set so that the ion transmittance increases in accordance with the measured plasma potential.

【0055】また、四重極イオントラップ質量分析器の
場合、入射の際にイオンが有するエネルギーに依存し
て、質量分析器内部へのイオンの閉じ込め効率が変化す
る。質量分析器に入射するイオンのエネルギーは、プラ
ズマ電位により影響を受ける第2細孔通過時のイオンの
運動エネルギーと、第2細孔の開口する電極54とエンド
キャップ電極70との電位差に依存する。従って、計測さ
れたプラズマ電位の値に応じて、第2細孔の開口する電
極54に印加する電圧を、電源102を用いて制御すること
で測定精度を向上できる。
In the case of a quadrupole ion trap mass analyzer, the efficiency of confining ions inside the mass analyzer changes depending on the energy of the ions at the time of incidence. The energy of the ions entering the mass analyzer depends on the kinetic energy of the ions passing through the second pore affected by the plasma potential and the potential difference between the electrode 54 opening the second pore and the end cap electrode 70. . Therefore, the measurement accuracy can be improved by controlling the voltage applied to the electrode 54 in which the second pore is opened using the power supply 102 in accordance with the value of the measured plasma potential.

【0056】[0056]

【発明の効果】本発明によれば、プラズマパラメータを
計測しながらイオン源や質量分析器を制御するため、様
々な分析条件においてイオン化効率やイオン透過率を一
定に保つことができ、これにより測定の精度が向上し
た。
According to the present invention, since the ion source and the mass spectrometer are controlled while measuring the plasma parameters, the ionization efficiency and the ion transmittance can be kept constant under various analysis conditions. Accuracy has improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施の形態を示すブロック図。FIG. 1 is a block diagram illustrating an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の一実施例のプローブを具備するインタ
フェース部の縦断面図。
FIG. 2 is a longitudinal sectional view of an interface unit including a probe according to one embodiment of the present invention.

【図3】本発明の一実施例のマイクロ波干渉計を具備す
るインタフェースを示す斜視図。
FIG. 3 is a perspective view showing an interface including a microwave interferometer according to one embodiment of the present invention.

【図4】本発明の一実施例の誘導結合プラズマイオン源
とイオントラップ質量分析器とを具備する質量分析計の
縦断面図。
FIG. 4 is a longitudinal sectional view of a mass spectrometer provided with an inductively coupled plasma ion source and an ion trap mass analyzer according to one embodiment of the present invention.

【図5】従来例のプラズマイオン化質量分析計のブロッ
ク図。
FIG. 5 is a block diagram of a conventional plasma ionization mass spectrometer.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…試料溶液槽、2…配管、3…霧化部、4…試料導入管、
5…イオン源、6…プラズマガス供給部、7…ガス配管、8
…マイクロ波発生部、9…マイクロ波伝送回路、10…プ
ラズマ、11…第1細孔、12…真空排気系、13…差動排気
部、14…第2細孔、15…真空排気系、16…高真空部、17
…イオン光学系、18…イオン光学系電源、19…質量分析
器、20…質量分析器制御部、21…検出器、22、22'…信
号ライン、23…データ処理装置、24…計測器、25…内導
体、26…外導体、27…トーチ、28…ストッパー、29…プ
ローブ、30…絶縁保持部、31…絶縁管、32…プローブ電
源、33…マイクロ波放射アンテナ、34…マイクロ波受信
アンテナ、51…ICP用トーチ、52…誘導コイル、53…第
1細孔の開口する電極、54…第2細孔の開口する電極、
55…アインツェル第1電極、56…アインツェル第2電
極、57…アインツェル第3電極、58…スリット電極、59
…ゲートバルブ、60…シールド電極、61…内筒電極、62
…外筒電極、63…偏向器ケース、64…偏向器外側電極、
65…偏向器内側電極、66、67…開口、68…レンズ電極、
69…ゲート電極、70、72…エンドキャップ電極、71…リ
ング電極、73…イオンストップ電極、101、102、103、1
04、105、106、107、108、109、110、111、112、113、1
14、115、116、117、118…電源。
1 ... Sample solution tank, 2 ... Piping, 3 ... Atomizer, 4 ... Sample introduction pipe,
5 ... Ion source, 6 ... Plasma gas supply unit, 7 ... Gas piping, 8
... Microwave generator, 9 ... Microwave transmission circuit, 10 ... Plasma, 11 ... First pore, 12 ... Vacuum exhaust system, 13 ... Differential exhaust unit, 14 ... Second pore, 15 ... Vacuum exhaust system, 16 ... High vacuum section, 17
... Ion optical system, 18 ... Ion optical system power supply, 19 ... Mass analyzer, 20 ... Mass analyzer controller, 21 ... Detector, 22, 22 '... Signal line, 23 ... Data processor, 24 ... Measuring instrument, 25 ... inner conductor, 26 ... outer conductor, 27 ... torch, 28 ... stopper, 29 ... probe, 30 ... insulation holder, 31 ... insulation tube, 32 ... probe power supply, 33 ... microwave radiation antenna, 34 ... microwave reception Antenna, 51: Torch for ICP, 52: Induction coil, 53: Electrode with open first pore, 54: Electrode with open second pore,
55: Einzel first electrode, 56: Einzel second electrode, 57: Einzel third electrode, 58: Slit electrode, 59
... gate valve, 60 ... shield electrode, 61 ... inner cylinder electrode, 62
... outer cylinder electrode, 63 ... deflector case, 64 ... deflector outer electrode,
65… Deflector inner electrode, 66, 67… Aperture, 68… Lens electrode,
69 ... gate electrode, 70, 72 ... end cap electrode, 71 ... ring electrode, 73 ... ion stop electrode, 101, 102, 103, 1
04, 105, 106, 107, 108, 109, 110, 111, 112, 113, 1
14, 115, 116, 117, 118 ... power supply.

フロントページの続き (72)発明者 坂入 実 東京都国分寺市東恋ケ窪一丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 Fターム(参考) 2G043 AA01 CA03 DA05 EA08 GA11 GB05 JA01 LA07 MA06 5C038 GG09 GH02 GH15 HH02 HH26Continuation of the front page (72) Inventor Minoru Sakairi 1-280 Higashi Koigakubo, Kokubunji-shi, Tokyo F-term (reference) 2G043 AA01 CA03 DA05 EA08 GA11 GB05 JA01 LA07 MA06 5C038 GG09 GH02 GH15 HH02 HH26

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】プラズマにより試料をイオン化するプラズ
マイオン源と、上記プラズマのパラメータを計測するた
めの計測器と、上記プラズマイオン源によりイオン化さ
れた試料のイオンを質量分析するための質量分析器とを
具備することを特徴とする質量分析計。
1. A plasma ion source for ionizing a sample with plasma, a measuring instrument for measuring parameters of the plasma, and a mass analyzer for mass analyzing ions of the sample ionized by the plasma ion source. A mass spectrometer comprising:
【請求項2】前記プラズマのパラメータを計測するため
の計測器により得られた信号に基づき、前記プラズマイ
オン源を制御することを特徴とする請求項1記載の質量
分析計。
2. The mass spectrometer according to claim 1, wherein said plasma ion source is controlled based on a signal obtained by a measuring instrument for measuring parameters of said plasma.
【請求項3】前記プラズマのパラメータを計測するため
の計測器により得られた信号に基づき、前記質量分析器
を制御することを特徴とする請求項1または請求項2記
載の質量分析計。
3. The mass spectrometer according to claim 1, wherein the mass spectrometer is controlled based on a signal obtained by a measuring instrument for measuring a parameter of the plasma.
【請求項4】前記プラズマのパラメータを計測するため
の計測器がプローブを具備することを特徴とする請求項
1から請求項3のいずれか記載の質量分析計。
4. The mass spectrometer according to claim 1, wherein the measuring device for measuring the parameters of the plasma includes a probe.
【請求項5】前記プラズマのパラメータを計測するため
の計測器がマイクロ波干渉計を具備することを特徴とす
る請求項1から請求項3のいずれか記載の質量分析計。
5. The mass spectrometer according to claim 1, wherein the measuring device for measuring the parameters of the plasma includes a microwave interferometer.
【請求項6】前記プラズマのパラメータを計測するため
の計測器が発光強度計測器を具備することを特徴とする
請求項1から請求項3のいずれか記載の質量分析計。
6. The mass spectrometer according to claim 1, wherein the measuring device for measuring the parameters of the plasma includes an emission intensity measuring device.
JP10335256A 1998-11-26 1998-11-26 Mass spectrometer Pending JP2000164169A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10335256A JP2000164169A (en) 1998-11-26 1998-11-26 Mass spectrometer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10335256A JP2000164169A (en) 1998-11-26 1998-11-26 Mass spectrometer

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2000164169A true JP2000164169A (en) 2000-06-16

Family

ID=18286498

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP10335256A Pending JP2000164169A (en) 1998-11-26 1998-11-26 Mass spectrometer

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2000164169A (en)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002039994A (en) * 2000-07-19 2002-02-06 Yokogawa Analytical Systems Inc Method and device for continuously analyzing sample
WO2003065406A1 (en) * 2002-02-01 2003-08-07 Hitachi High-Technologies Corporation Electrospray ionization mass spectrometric device and system therefor
JP2004039313A (en) * 2002-06-28 2004-02-05 Toshiba Microelectronics Corp Inductively coupled plasma mass spectrometer and analysis method therewith
JP2007078640A (en) * 2005-09-16 2007-03-29 Shimadzu Corp Icp optical emission spectroscopic method and icp optical emission spectroscopic analyzer
JPWO2006137205A1 (en) * 2005-06-22 2009-01-08 国立大学法人東京工業大学 Liquid introduction plasma system
JP2009135043A (en) * 2007-11-30 2009-06-18 Institute Of Physical & Chemical Research Ionization device, ionization method, and program
JP2010045023A (en) * 2008-08-11 2010-02-25 Agilent Technol Inc Energy variable type photoionization device and mass spectrometry
CN107631999A (en) * 2017-10-13 2018-01-26 中国科学院上海技术物理研究所 LIBS and MS combination substance detection system under a kind of planet open environment

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002039994A (en) * 2000-07-19 2002-02-06 Yokogawa Analytical Systems Inc Method and device for continuously analyzing sample
JP4592881B2 (en) * 2000-07-19 2010-12-08 アジレント・テクノロジーズ・インク Continuous sample analysis method and continuous sample analyzer
US6809316B2 (en) 2002-02-01 2004-10-26 Hitachi High-Technologies Corporation Electrospray ionization mass analysis apparatus and system thereof
WO2003065406A1 (en) * 2002-02-01 2003-08-07 Hitachi High-Technologies Corporation Electrospray ionization mass spectrometric device and system therefor
JP2004039313A (en) * 2002-06-28 2004-02-05 Toshiba Microelectronics Corp Inductively coupled plasma mass spectrometer and analysis method therewith
JPWO2006137205A1 (en) * 2005-06-22 2009-01-08 国立大学法人東京工業大学 Liquid introduction plasma system
JP4560634B2 (en) * 2005-06-22 2010-10-13 国立大学法人東京工業大学 Liquid introduction plasma system
JP2007078640A (en) * 2005-09-16 2007-03-29 Shimadzu Corp Icp optical emission spectroscopic method and icp optical emission spectroscopic analyzer
JP4600228B2 (en) * 2005-09-16 2010-12-15 株式会社島津製作所 ICP emission spectroscopic analysis method and ICP emission spectroscopic analysis apparatus
JP2009135043A (en) * 2007-11-30 2009-06-18 Institute Of Physical & Chemical Research Ionization device, ionization method, and program
JP2010045023A (en) * 2008-08-11 2010-02-25 Agilent Technol Inc Energy variable type photoionization device and mass spectrometry
CN107631999A (en) * 2017-10-13 2018-01-26 中国科学院上海技术物理研究所 LIBS and MS combination substance detection system under a kind of planet open environment
CN107631999B (en) * 2017-10-13 2023-05-05 中国科学院上海技术物理研究所 LIBS and MS combined substance detection system in planetary open environment

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7378652B2 (en) Nebulizer with plasma source
JP2922647B2 (en) Interference reduction in plasma source mass spectrometers
US6649907B2 (en) Charge reduction electrospray ionization ion source
US11810771B2 (en) Fourier transform mass spectrometer based on use of a fringing field to convert radial oscillations of excited ions to axial oscillations
JP2516840B2 (en) Plasma mass spectrometer
US20150048061A1 (en) Oxidation resistant induction devices
JP3676298B2 (en) Chemical substance detection apparatus and chemical substance detection method
JP2000164169A (en) Mass spectrometer
JPH03214044A (en) Method of analyzing sample matter in solid state, sample holder for supporting solid sample cathode for use in generation of plasma, instrument for directly analyzing combined continuous solid sample without matrix transformation and source for con ducting mass spectrum analysis on solid sample
JPH0218854A (en) Liquid chromathograph/mass spectrometer
JPH05256837A (en) Mass spectrometer
US11031227B2 (en) Discharge chambers and ionization devices, methods and systems using them
JP3392790B2 (en) Mass spectrometer interface and mass spectrometry system
JP4552363B2 (en) Liquid chromatograph mass spectrometer
JPH09127060A (en) Method and apparatus regarding mass analysis of solution
Nam et al. Exploration of a Helium Inductively Coupled Plasma/Mattauch—Herzog Mass Spectrometer for Simultaneous Multielement Analysis
JPH11297266A (en) Mass spectrometer and ion source
JPH10142155A (en) Icp mass spectrometer
JP2001512617A (en) Element-selective detection method, microplasma mass spectrometer using the method, microplasma ion source, and their applications
JP2001185073A (en) Apparatus and method of analyzing inductively coupled plasma
US20230290628A1 (en) Identification of Harmonics in RF Quadrupole Fourier Transform Mass Spectra
US20230290630A1 (en) Signal-to-Noise Improvement in Fourier Transform Quadrupole Mass Spectrometer
WO2007008191A1 (en) Nebulizer with plasma source
JPH08227690A (en) Mass spectrometric device for trace element of plasma ion source
Monts et al. Comparison of atomization sources for a field-deployable laser optogalvanic spectrometry system