JP2000208094A - 質量分析計 - Google Patents
質量分析計Info
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Abstract
完了し、かつフイラメント中心を収束磁石の中心に常に
配置することができる質量分析計を提供する。 【解決手段】 フイラメント1を保持するセラミック板
3aにポールピース4aを固着させ、収束磁石5aのフ
イラメント1を保持するポールピース4aと当接する面
にポールピース4aと収束磁石5aの中心を合致させ、
かつ嵌合する凹部を設けた。従ってポールピース4aを
収束磁石5aに吸着させることにより、簡単にフイラメ
ントの脱着を行うことができ、かつフイラメントの位置
も定まる。
Description
フィ質量分析(GC/MS)などに用いられる質量分析
計に関する。
分析に用いられるガスクロマトグラフィ質量分析装置
(GC/MS装置)には図2に示すような構成が採られ
ている。ガスクロマトグラフ(GC)で成分分離をされ
た試料ガスはキャリアガスの除去ならびに大気圧のGC
側から高真空にある質量分析計(MS)側への減圧が行
われ、試料導入管12からイオン化室8へ送られる。イ
オン化室8で試料分子はイオン化されるのであるが、例
えば電子衝撃イオン化法による場合、レニウムなどのフ
ィラメント1から放射される熱電子により衝撃されて試
料の分子、原子がイオン化される。また化学イオン化法
による場合ではイオン化室8に導入されたメタンなどの
反応ガスがまず、フィラメント1から放射される熱電子
の衝撃によりイオン化され、このイオンと試料との間
で、いわゆるイオン分子反応を起こさせて試料をイオン
化する。
イオン引き出し電極13によって数千ボルトに加速さ
れ、レンズ電極14で例えば四重極マスアナライザ等の
質量分析部15へ収束される。そして質量分析部15で
質量分離を行った試料の分子、原子イオンを例えばエレ
クトロンマルチプライアといったイオン検出部16で検
出することにより試料中の特定元素の定性、定量測定を
行う。
イオン化室8の外側には、このイオン化室8を挟んで対
向するようにフイラメント1と電子トラップ6とが、そ
れぞれフイラメントステー2a、電子トラップステー2
bに保持され、さらにこれらのステー2a、2bはセラ
ミック板3a、3bに固着されている。そしてセラミッ
ク板3a、3bはイオン化室8を構成するイオン化室ブ
ロック8aに固定ネジ10a、10bによりネジ止めさ
れている。フイラメント1および電子トラップ6の外側
には収束磁石5a、5bがヨーク7に固着され、配設さ
れている。
ラメント1から生成した熱電子が数十eVに加速され、
収束磁石5a、5bによってこれらの電子線の進行方向
に数百ガウスの直流磁界を与えて、電子の広がりを抑え
てイオン発生領域を小さくし、電子に螺旋運動を与えて
電子衝撃イオン化法による場合は試料ガスに、あるいは
化学イオン化法による場合では反応ガスへの熱電子の衝
撃の確率を高めている。なお、フイラメント1とセラミ
ック板3aの間には後方に放射された熱電子のイオン化
室8内への不要な散乱進入を防ぐため、さらには反射に
よる積極的な前方へのイオン化電子として進入させるた
めシールド板9が配設されている。
上のように構成されているが、たとえばフイラメント切
れをおこしたり、フイラメントが汚れたりしてフイラメ
ントの交換が必要になり、また装置のメンテナンスなど
のためにイオン化室ブロックにネジ止めされているフイ
ラメントを取り外そうとする時、イオン化室に極近接し
て配設されているフイラメントやフイラメントステー、
さらにはシールド板や収束磁石によってセラミック板の
固定ネジの周囲は狭隘なスペースとならざるを得ず、従
ってセラミック板固定ネジの脱着のための操作が非常に
困難であった。
ているセラミック板はイオン化室ブロックに固定されて
いるのに対して、収束磁石の方は別の部品であるヨーク
に固着されている。このことはフイラメントの脱着に際
してフイラメントの位置と収束磁石の位置が相対的にず
れる恐れがあり、フイラメントの中心と収束磁石の中心
とが正しく配設されない可能性が大であった。このため
にフイラメントからの熱電子の流れが収束磁束中に効率
良く取り込まれず、ひいては試料ガスまたは反応ガスの
イオン化の効率が低下することとなる。本発明は、この
ような事情に鑑みてなされたものであって、簡単に、短
時間でフイラメントの交換作業が完了し、また同時に、
常にフイラメント中心が収束磁石の中心に配設できる質
量分析計を提供することを目的とする。
上記の目的を達成するため、フイラメントと収束磁石と
の間にフイラメントと一体となるポールピースを配設
し、このポールピースが収束磁石にて吸着されることに
よりフイラメントを保持するようにしたものである。し
たがってポールピースと収束磁石は、協働して、フイラ
メントと収束磁石の位置ずれが生じなくなる。
施例を図1により説明する。図1において、1はフイラ
メントでフイラメントステー2aに溶接され、さらにフ
イラメントステー2aはセラミック板3aに固着されて
いる。同時に該セラミック板3aにはフイラメント1の
中心に合致してその後方に磁性材たとえば純鉄のポール
ピース4aが固着されている。したがってフイラメント
1、フイラメントステー2a、セラミック板3a、そし
てポールピース4aは一体として組立られ構成されてい
る。一方、電子トラップ6もまたフイラメント1と同様
に電子トラップステー2bに溶接され、さらに電子トラ
ップステー2bはセラミック板3bに固着されている。
同時に該セラミック板3bには電子トラップ6の中心に
合致してその後方に磁性材たとえば純鉄のポールピース
4bが固着されている。したがって電子トラップ6、電
子トラップステー2b、セラミック板3b、そしてポー
ルピース4bは一体として組立られ構成されている。
トラップ組立品はイオン化室8を挟んで対向する位置に
配設されるが、フイラメント組立品と電子トラップ組立
品の外側にはさらにヨーク7に固着された収束磁石5a
と収束磁石5bとが配設されている。この各々の収束磁
石5aと5bのポールピース4aおよび4bがそれぞれ
当接する面にはポールピース4aならびに4bの形状に
合い、かつ収束磁石5aと5bの中心とポールピース4
aと4bの中心を各々合致させた凹部が形成されてい
る。なお、イオン化室8に試料ガスを導入する試料導入
管12、イオン化室8でイオン化された試料イオン分子
を加速ならびに収束させるイオン引き出し電極13およ
びレンズ電極14、質量分離を行う質量分析部15、そ
して分離されたイオンを検出するイオン検出器16につ
いては図2と同様であるので、説明を省略する。
作を説明する。まずフイラメント1にフイラメントステ
ー2aを介して電流が供給されると、加熱されたフイラ
メント1から熱電子が放出される。一方、収束磁石5
a、5b、ヨーク7で発生される直流磁界の磁束はポー
ルピース4a、4bの働きで収束され、放出された熱電
子はこの磁束中に束縛されて、螺旋運動を与えられ、電
子の広がりを抑えてイオン化室8中の試料ガス分子のイ
オン発生領域を小さくして効率良く試料ガスをイオン化
する。
1、フイラメントステー2a、セラミック板3a、そし
てポールピース4aが一体として組立てられているの
で、収束磁石5aに設けられた凹部にポールピース4a
を脱着させるだけで完了する。このとき、収束磁石5a
とポールピース4aの中心が合致するので、フイラメン
ト1と収束磁石5aとの中心が常に合致して取り付けら
れることになる。また、このポールピース4aは図2に
おけるフイラメント1とセラミック板3aの間に配設さ
れていたシールド板9の働きを行うのでシールド板9は
不要となる。
のイオン化室8に対する対向位置に電子トラップ6を熱
電子収束極として配設したが、この電子トラップ6の位
置にフイラメント1と全く同じフイラメント組立品を置
き、電気的に電子トラップ6として動作させて用いるこ
ともできる。このような構成にしておくとフイラメント
切れなどでフイラメントの交換が必要になった時でもフ
イラメントの交換はせず、電子トラップとして動作させ
ていた側のフイラメント組立品をフイラメントとして動
作させ、切れたフイラメント組立品を電子トラップとし
て動作させることによってフイラメント交換の手間を省
き、電気的切り換え操作のみで装置の測定を続行するこ
とができる。
されており、収束磁石にフイラメントを保持するポール
ピースと当接する面にポールピースと嵌合する凹部を設
けたので、フイラメントの交換は非常に簡単にでき、か
つフイラメント位置を常に正しい位置に定めることがで
きる。
る。
イオン化室 3a、3b…セラミック板 8a………………
イオン化室ブロック 4a、4b…ポールピース 9…………………
シールド板 5a、5b…収束磁石 10a、10b…
固定ネジ 6……………電子トラップ 15………………
質量分析部 7……………ヨーク 16………………
イオン検出器
Claims (1)
- 【請求項1】 熱電子を放出させるフイラメントと、そ
の放出された熱電子を収束させる収束磁石を有する質量
分析計において、前記フイラメントと収束磁石との間に
フイラメントと一体となるポールピースを配設し、この
ポールピースが収束磁石にて吸着されることによりフイ
ラメントが保持されるようにしたことを特徴とする質量
分析計。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP00775499A JP3775087B2 (ja) | 1999-01-14 | 1999-01-14 | 質量分析計 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP00775499A JP3775087B2 (ja) | 1999-01-14 | 1999-01-14 | 質量分析計 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000208094A true JP2000208094A (ja) | 2000-07-28 |
JP3775087B2 JP3775087B2 (ja) | 2006-05-17 |
Family
ID=11674494
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP00775499A Expired - Lifetime JP3775087B2 (ja) | 1999-01-14 | 1999-01-14 | 質量分析計 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3775087B2 (ja) |
-
1999
- 1999-01-14 JP JP00775499A patent/JP3775087B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3775087B2 (ja) | 2006-05-17 |
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