JP2000357487A - 質量分析装置 - Google Patents
質量分析装置Info
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- JP2000357487A JP2000357487A JP11166783A JP16678399A JP2000357487A JP 2000357487 A JP2000357487 A JP 2000357487A JP 11166783 A JP11166783 A JP 11166783A JP 16678399 A JP16678399 A JP 16678399A JP 2000357487 A JP2000357487 A JP 2000357487A
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J49/00—Particle spectrometers or separator tubes
- H01J49/02—Details
- H01J49/025—Detectors specially adapted to particle spectrometers
-
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- H01J43/00—Secondary-emission tubes; Electron-multiplier tubes
- H01J43/04—Electron multipliers
- H01J43/30—Circuit arrangements not adapted to a particular application of the tube and not otherwise provided for
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- Analytical Chemistry (AREA)
- Electron Tubes For Measurement (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 使用時と同一状態で、接触不良などの配線不
具合の検査を自動的に実行する。 【解決手段】 制御部２３はイオンを発生させていない
状態でスイッチ２１をオンし、電子増倍管５に急峻に高
電圧を印加する。結線が正常である場合には、電子増倍
管５の電極板１０ｆに印加された電圧による誘電作用に
よってコレクタ１２に瞬間的に大きな電圧が生じるか
ら、配線検査部２５はプリアンプ２０の出力電圧でもっ
て配線の良否を判定し、制御部２３はその判定結果を表
示部２４に表示する。
具合の検査を自動的に実行する。 【解決手段】 制御部２３はイオンを発生させていない
状態でスイッチ２１をオンし、電子増倍管５に急峻に高
電圧を印加する。結線が正常である場合には、電子増倍
管５の電極板１０ｆに印加された電圧による誘電作用に
よってコレクタ１２に瞬間的に大きな電圧が生じるか
ら、配線検査部２５はプリアンプ２０の出力電圧でもっ
て配線の良否を判定し、制御部２３はその判定結果を表
示部２４に表示する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、イオン検出器とし
て電子増倍管を備えた質量分析装置に関する。
て電子増倍管を備えた質量分析装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】質量分析装置では、イオン検出器として
一般に電子増倍管が利用されている。電子増倍管は、そ
れぞれ所定の電圧が印加された金属電極板を縦列的に多
数配置し、入口スリットを通過した少数のイオンを初段
の金属電極板に衝突させて二次電子を放出させ、その二
次電子を次段の金属電極板に衝突させて更に多くの二次
電子を放出させる、という動作を繰り返して電子を増倍
させるものである。
一般に電子増倍管が利用されている。電子増倍管は、そ
れぞれ所定の電圧が印加された金属電極板を縦列的に多
数配置し、入口スリットを通過した少数のイオンを初段
の金属電極板に衝突させて二次電子を放出させ、その二
次電子を次段の金属電極板に衝突させて更に多くの二次
電子を放出させる、という動作を繰り返して電子を増倍
させるものである。
【０００３】電子増倍管は、長時間使用すると、イオン
や電子が衝突したり二次電子を放出したりすることによ
って電極板の表面状態が変化してきて、所望の増倍作用
が得られなくなる。また、真空室内に残留する不純物分
子によって電極板の表面が徐々に汚染されて、所望の増
倍作用が得られなくなることもある。このようなことか
ら、電子増倍管は一種の消耗部品であって、適宜の時間
使用すると交換が必要となる。
や電子が衝突したり二次電子を放出したりすることによ
って電極板の表面状態が変化してきて、所望の増倍作用
が得られなくなる。また、真空室内に残留する不純物分
子によって電極板の表面が徐々に汚染されて、所望の増
倍作用が得られなくなることもある。このようなことか
ら、電子増倍管は一種の消耗部品であって、適宜の時間
使用すると交換が必要となる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】通常、電子増倍管から
は、各電極板に直流バイアス電圧を印加するための高電
圧線及び接地線、検出出力を取り出すための信号線を真
空室外部に引き出して、所定の結線を行う必要がある。
電子増倍管の交換作業の際には、誤配線や導通の検査な
どを行うが、交換作業時には導通があっても組立終了後
に使用する際に導通がなくなるような接触不良などの不
具合を検査することは従来不可能であった。本発明はこ
のような点に鑑みて成されたものであって、その目的と
するところは、簡単な構成で、電子増倍管とその周囲と
の結線の不具合や接触不良などを使用時と同一状態で検
査できる機能を有する質量分析装置を提供することにあ
る。
は、各電極板に直流バイアス電圧を印加するための高電
圧線及び接地線、検出出力を取り出すための信号線を真
空室外部に引き出して、所定の結線を行う必要がある。
電子増倍管の交換作業の際には、誤配線や導通の検査な
どを行うが、交換作業時には導通があっても組立終了後
に使用する際に導通がなくなるような接触不良などの不
具合を検査することは従来不可能であった。本発明はこ
のような点に鑑みて成されたものであって、その目的と
するところは、簡単な構成で、電子増倍管とその周囲と
の結線の不具合や接触不良などを使用時と同一状態で検
査できる機能を有する質量分析装置を提供することにあ
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に成された本発明は、イオン検出器として電子増倍管を
有する質量分析装置において、 a)イオンを検出していない状態で急峻に立ち上がる電圧
を前記電子増倍管に印加する電圧印加手段と、 b)上記電圧の印加時に電子増倍管で発生する誘電電圧を
その出力で測定し、それに基づいて配線の良否を判定す
る検査手段と、 を備えたことを特徴としている。
に成された本発明は、イオン検出器として電子増倍管を
有する質量分析装置において、 a)イオンを検出していない状態で急峻に立ち上がる電圧
を前記電子増倍管に印加する電圧印加手段と、 b)上記電圧の印加時に電子増倍管で発生する誘電電圧を
その出力で測定し、それに基づいて配線の良否を判定す
る検査手段と、 を備えたことを特徴としている。
【０００６】電子増倍管では、複数の電極板に所定のバ
イアス電圧を印加するために、直流高電圧（１〜数ｋＶ
程度）を印加するための電圧源が設けられているから、
上記電圧印加手段としてはこの電圧源を用いることがで
きる。また、上記誘電電圧はその電子増倍管の検出出力
で測定することができる。即ち、本発明の質量分析装置
においては、電子増倍管を含む回路構成や外部との結線
などに関して、従来の質量分析装置に対して何らの変更
や修正も要しない。
イアス電圧を印加するために、直流高電圧（１〜数ｋＶ
程度）を印加するための電圧源が設けられているから、
上記電圧印加手段としてはこの電圧源を用いることがで
きる。また、上記誘電電圧はその電子増倍管の検出出力
で測定することができる。即ち、本発明の質量分析装置
においては、電子増倍管を含む回路構成や外部との結線
などに関して、従来の質量分析装置に対して何らの変更
や修正も要しない。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る質量分析装置
の一実施形態を図面を参照して説明する。。図１は本実
施形態による質量分析装置の概略構成図、図２はこの質
量分析装置の要部の構成図である。
の一実施形態を図面を参照して説明する。。図１は本実
施形態による質量分析装置の概略構成図、図２はこの質
量分析装置の要部の構成図である。
【０００８】図１に示すように、この質量分析装置は、
電子衝撃法などによって試料分子をイオン化するイオン
源２、発生したイオンを収束するためのイオンレンズ
３、イオンを質量数に応じて分離する質量分離器４、分
離されたイオンを検出するイオン検出器５などを備えて
おり、これらは真空室１の内部に配設されている。ここ
で、イオン検出器５としては電子増倍管が用いられる。
なお、この例では、質量分離器４は四重極フィルタであ
るが、他の質量分離器であってもよい。また、イオン源
２でのイオン化の手法は化学イオン化法などの他の方法
であってもよい。
電子衝撃法などによって試料分子をイオン化するイオン
源２、発生したイオンを収束するためのイオンレンズ
３、イオンを質量数に応じて分離する質量分離器４、分
離されたイオンを検出するイオン検出器５などを備えて
おり、これらは真空室１の内部に配設されている。ここ
で、イオン検出器５としては電子増倍管が用いられる。
なお、この例では、質量分離器４は四重極フィルタであ
るが、他の質量分離器であってもよい。また、イオン源
２でのイオン化の手法は化学イオン化法などの他の方法
であってもよい。
【０００９】図２に示すように、イオン検出器（理解を
容易にするために、以下「電子増倍管」という）５は、
複数の湾曲形状の電極板１０ａ〜１０ｆ（本例では６枚
だが、これに限定されない）と、各電極板１０ａ〜１０
ｆに電圧を分配する抵抗アレイ１１と、最終的に電子を
捕集するコレクタ１２とを含んで構成される。電子増倍
管５の高電圧線１３は真空室１の外側に引き出され、ス
イッチ２１を介して高電圧源２２に接続されている。電
子増倍管５の接地線１４は同様に真空室１の外側に引き
出されて接地される。また、電子増倍管５のコレクタ１
２に接続された信号線１５は、真空室１の外側に引き出
されてプリアンプ２０に接続される。プリアンプ２０の
出力は、測定時に各種信号処理を行う図示しない信号処
理部に接続されるとともに、配線検査部２５に接続され
ている。配線検査部２５は、比較部２６、時間検出部２
７、判定部２８などから構成されている。
容易にするために、以下「電子増倍管」という）５は、
複数の湾曲形状の電極板１０ａ〜１０ｆ（本例では６枚
だが、これに限定されない）と、各電極板１０ａ〜１０
ｆに電圧を分配する抵抗アレイ１１と、最終的に電子を
捕集するコレクタ１２とを含んで構成される。電子増倍
管５の高電圧線１３は真空室１の外側に引き出され、ス
イッチ２１を介して高電圧源２２に接続されている。電
子増倍管５の接地線１４は同様に真空室１の外側に引き
出されて接地される。また、電子増倍管５のコレクタ１
２に接続された信号線１５は、真空室１の外側に引き出
されてプリアンプ２０に接続される。プリアンプ２０の
出力は、測定時に各種信号処理を行う図示しない信号処
理部に接続されるとともに、配線検査部２５に接続され
ている。配線検査部２５は、比較部２６、時間検出部２
７、判定部２８などから構成されている。
【００１０】ＣＰＵなどを含んで構成される制御部２３
は、例えば、イオンレンズ３の電圧、質量分離器４への
印加電圧と質量数のずれなどの自動調整などを行う際
に、次のような手順で配線不具合の検査を実行する。
は、例えば、イオンレンズ３の電圧、質量分離器４への
印加電圧と質量数のずれなどの自動調整などを行う際
に、次のような手順で配線不具合の検査を実行する。
【００１１】まず、イオンを発生しない状態、つまりイ
オン源２の熱電子発生用のフィラメントに加熱電流を供
給しない状態で、スイッチ２１をオフ→オンさせる。こ
のとき、高電圧源２２の電圧は１〜数ｋＶ程度の範囲で
適宜に定めることができる。
オン源２の熱電子発生用のフィラメントに加熱電流を供
給しない状態で、スイッチ２１をオフ→オンさせる。こ
のとき、高電圧源２２の電圧は１〜数ｋＶ程度の範囲で
適宜に定めることができる。
【００１２】高電圧線１３及び接地線１４の接続が正常
である場合、スイッチ２１がオンされると、電子増倍管
５の各電極板１０ａ〜１０ｆには抵抗アレイ１１で分割
される所定の電圧が印加される。最終段（即ち、コレク
タ１２の手前）の電極板１０ｆにも所定の電圧が印加さ
れる。コレクタ１２はこの電極板１０ｆと狭い間隙を有
して配置されているので、電極板１０ｆに電圧が印加さ
れた瞬間に、コレクタ１２には誘電作用によって電圧が
発生する。そして、時間経過に伴い指数関数的にその電
圧は低下する。コレクタ１２とプリアンプ２０との間の
配線が正常である場合、プリアンプ２０の出力には同様
に変化する電圧が現れる。
である場合、スイッチ２１がオンされると、電子増倍管
５の各電極板１０ａ〜１０ｆには抵抗アレイ１１で分割
される所定の電圧が印加される。最終段（即ち、コレク
タ１２の手前）の電極板１０ｆにも所定の電圧が印加さ
れる。コレクタ１２はこの電極板１０ｆと狭い間隙を有
して配置されているので、電極板１０ｆに電圧が印加さ
れた瞬間に、コレクタ１２には誘電作用によって電圧が
発生する。そして、時間経過に伴い指数関数的にその電
圧は低下する。コレクタ１２とプリアンプ２０との間の
配線が正常である場合、プリアンプ２０の出力には同様
に変化する電圧が現れる。
【００１３】図３（ａ）はプリアンプ２０の出力電圧Ｖ
0の変化を示す波形図である。配線検査部２５におい
て、比較部２６はこの出力電圧Ｖ0を所定の閾値電圧Ｖt
hと比較し、図３（ｂ）に示すように、出力電圧Ｖ0がそ
の閾値電圧Ｖthを越えた期間に対応する矩形波信号を生
成する。時間検出部２７は、その矩形波信号のパルス幅
Ｔを測定する。そして、判定部２８はパルス幅Ｔが所定
値以上であるか否かを判定し、所定値以上である場合に
正常である旨の検知信号を制御部２３へ送出する。この
検知信号を受けて、制御部２３は表示部２４に配線が正
常である旨の表示を行う。
0の変化を示す波形図である。配線検査部２５におい
て、比較部２６はこの出力電圧Ｖ0を所定の閾値電圧Ｖt
hと比較し、図３（ｂ）に示すように、出力電圧Ｖ0がそ
の閾値電圧Ｖthを越えた期間に対応する矩形波信号を生
成する。時間検出部２７は、その矩形波信号のパルス幅
Ｔを測定する。そして、判定部２８はパルス幅Ｔが所定
値以上であるか否かを判定し、所定値以上である場合に
正常である旨の検知信号を制御部２３へ送出する。この
検知信号を受けて、制御部２３は表示部２４に配線が正
常である旨の表示を行う。
【００１４】高電圧線１３、接地線１４、信号線１５の
何れが接触不良等により導通不良の状態であると、プリ
アンプ２０の出力は実質的に変動しないから、配線検査
部２５の時間検出部２７ではパルス幅Ｔ＝０となり、判
定部２８は配線異常である旨の検知信号を制御部２３へ
と送る。これにより、制御部２３は表示部２４に異常を
表示する。而して、本実施形態による質量分析装置で
は、電子増倍管５に関わる配線が正常であるか否かの検
査が自動的に行われ、その結果が表示部２４に表示され
る。なお、上述したような配線不具合の検査動作は、質
量分析を実行していない適宜の期間中に自動的に行うこ
とができるほか、使用者が特定の操作を行うのを受けて
実行するようにしてもよい。
何れが接触不良等により導通不良の状態であると、プリ
アンプ２０の出力は実質的に変動しないから、配線検査
部２５の時間検出部２７ではパルス幅Ｔ＝０となり、判
定部２８は配線異常である旨の検知信号を制御部２３へ
と送る。これにより、制御部２３は表示部２４に異常を
表示する。而して、本実施形態による質量分析装置で
は、電子増倍管５に関わる配線が正常であるか否かの検
査が自動的に行われ、その結果が表示部２４に表示され
る。なお、上述したような配線不具合の検査動作は、質
量分析を実行していない適宜の期間中に自動的に行うこ
とができるほか、使用者が特定の操作を行うのを受けて
実行するようにしてもよい。
【００１５】なお、上記実施形態は一例であって、本発
明の趣旨の範囲で適宜変更や修正を行なえることは明ら
かである。
明の趣旨の範囲で適宜変更や修正を行なえることは明ら
かである。
【００１６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る質量
分析装置によれば、電子増倍管の周囲の結線の良否を、
分析使用時と同一状態で外部より判断することができ
る。したがって、配線不具合の状態で無駄に分析を実行
することを防止できる。
分析装置によれば、電子増倍管の周囲の結線の良否を、
分析使用時と同一状態で外部より判断することができ
る。したがって、配線不具合の状態で無駄に分析を実行
することを防止できる。
【００１７】また、本発明によれば、電子増倍管に電圧
を印加する際に生じる誘電電圧を検出して配線の良否を
確認しているので、構成がきわめて簡単であって、従来
の質量分析装置に僅かなハードウエア及びソフトウエア
を付加するのみで配線不具合を検査することができる。
を印加する際に生じる誘電電圧を検出して配線の良否を
確認しているので、構成がきわめて簡単であって、従来
の質量分析装置に僅かなハードウエア及びソフトウエア
を付加するのみで配線不具合を検査することができる。
【図１】 本発明の一実施形態による質量分析装置の概
略構成図。
略構成図。
【図２】 本実施形態による質量分析装置の要部の構成
図。
図。
【図３】 本実施形態による質量分析装置における配線
不具合検査の動作説明のための波形図。
不具合検査の動作説明のための波形図。
１…真空室 ５…イオン検出器
（電子増倍管） １０ａ〜１０ｆ…電極板 １１…抵抗アレイ １２…コレクタ １３…高電圧線 １４…接地線 １５…信号線 ２０…プリアンプ ２１…スイッチ ２２…高電圧源 ２３…制御部 ２４…表示部 ２５…配線検査部 ２６…比較部 ２７…時間検出部 ２８…判定部
（電子増倍管） １０ａ〜１０ｆ…電極板 １１…抵抗アレイ １２…コレクタ １３…高電圧線 １４…接地線 １５…信号線 ２０…プリアンプ ２１…スイッチ ２２…高電圧源 ２３…制御部 ２４…表示部 ２５…配線検査部 ２６…比較部 ２７…時間検出部 ２８…判定部
Claims (1)
- 【請求項１】 イオン検出器として電子増倍管を有する
質量分析装置において、 a)イオンを検出していない状態で急峻に立ち上がる電圧
を前記電子増倍管に印加する電圧印加手段と、 b)上記電圧の印加時に電子増倍管で発生する誘電電圧を
その出力で測定し、それに基づいて配線の良否を判定す
る検査手段と、 を備えたことを特徴とする質量分析装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11166783A JP2000357487A (ja) | 1999-06-14 | 1999-06-14 | 質量分析装置 |
| US09/546,469 US6373067B1 (en) | 1999-06-14 | 2000-04-10 | Mass spectrometer |
| DE2000129030 DE10029030A1 (de) | 1999-06-14 | 2000-06-13 | Massenspektrometer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11166783A JP2000357487A (ja) | 1999-06-14 | 1999-06-14 | 質量分析装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000357487A true JP2000357487A (ja) | 2000-12-26 |
Family
ID=15837605
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11166783A Pending JP2000357487A (ja) | 1999-06-14 | 1999-06-14 | 質量分析装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6373067B1 (ja) |
| JP (1) | JP2000357487A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010150301A1 (ja) | 2009-06-22 | 2010-12-29 | 株式会社島津製作所 | 質量分析装置 |
| WO2013168220A1 (ja) | 2012-05-08 | 2013-11-14 | 株式会社島津製作所 | 質量分析装置 |
| WO2014045360A1 (ja) | 2012-09-20 | 2014-03-27 | 株式会社島津製作所 | 質量分析装置 |
| JP2016146286A (ja) * | 2015-02-09 | 2016-08-12 | 株式会社島津製作所 | 光子又は荷電粒子の計数装置 |
| WO2020161833A1 (ja) * | 2019-02-06 | 2020-08-13 | 株式会社島津製作所 | 化学発光硫黄検出器 |
Families Citing this family (5)
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|---|---|---|---|---|
| WO2002095362A2 (en) * | 2001-05-24 | 2002-11-28 | New Objective, Inc. | Method and apparatus for feedback controlled electrospray |
| US7902529B2 (en) * | 2007-08-02 | 2011-03-08 | Thermo Finnigan Llc | Method and apparatus for selectively providing electrons in an ion source |
| US9184034B2 (en) * | 2012-03-19 | 2015-11-10 | Kla-Tencor Corporation | Photomultiplier tube with extended dynamic range |
| CN103745906B (zh) * | 2013-12-23 | 2016-04-27 | 聚光科技(杭州)股份有限公司 | 一种离子测量装置 |
| US11469088B2 (en) | 2020-10-19 | 2022-10-11 | Thermo Finnigan Llc | Methods and apparatus of adaptive and automatic adjusting and controlling for optimized electrometer analog signal linearity, sensitivity, and range |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5374827A (en) * | 1993-11-15 | 1994-12-20 | Detector Technology, Inc. | Bias for a conversion dynode in an electron multiplier |
-
1999
- 1999-06-14 JP JP11166783A patent/JP2000357487A/ja active Pending
-
2000
- 2000-04-10 US US09/546,469 patent/US6373067B1/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010150301A1 (ja) | 2009-06-22 | 2010-12-29 | 株式会社島津製作所 | 質量分析装置 |
| US8519327B2 (en) | 2009-06-22 | 2013-08-27 | Shimadzu Corporation | Mass spectrometer |
| JP5305053B2 (ja) * | 2009-06-22 | 2013-10-02 | 株式会社島津製作所 | 質量分析装置 |
| WO2013168220A1 (ja) | 2012-05-08 | 2013-11-14 | 株式会社島津製作所 | 質量分析装置 |
| US9312115B2 (en) | 2012-05-08 | 2016-04-12 | Shimadzu Corporation | Mass spectrometer |
| WO2014045360A1 (ja) | 2012-09-20 | 2014-03-27 | 株式会社島津製作所 | 質量分析装置 |
| US9316625B2 (en) | 2012-09-20 | 2016-04-19 | Shimadzu Corporation | Mass spectrometer |
| JP2016146286A (ja) * | 2015-02-09 | 2016-08-12 | 株式会社島津製作所 | 光子又は荷電粒子の計数装置 |
| WO2020161833A1 (ja) * | 2019-02-06 | 2020-08-13 | 株式会社島津製作所 | 化学発光硫黄検出器 |
| JPWO2020161833A1 (ja) * | 2019-02-06 | 2021-10-28 | 株式会社島津製作所 | 化学発光硫黄検出器 |
| JP7143902B2 (ja) | 2019-02-06 | 2022-09-29 | 株式会社島津製作所 | 化学発光硫黄検出器 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US6373067B1 (en) | 2002-04-16 |
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