JP2001015061A - 飛行時間型質量分析装置及び飛行時間型質量分析方法 - Google Patents
飛行時間型質量分析装置及び飛行時間型質量分析方法Info
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- JP2001015061A JP2001015061A JP2000071925A JP2000071925A JP2001015061A JP 2001015061 A JP2001015061 A JP 2001015061A JP 2000071925 A JP2000071925 A JP 2000071925A JP 2000071925 A JP2000071925 A JP 2000071925A JP 2001015061 A JP2001015061 A JP 2001015061A
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- H01J49/34—Dynamic spectrometers
- H01J49/40—Time-of-flight spectrometers
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- Analytical Chemistry (AREA)
- Electron Tubes For Measurement (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】強力なイオンパルスがＭＣＰに入射して、ＭＣ
Ｐが飽和し、その不感時間に伴うマススペクトルの欠落
とＭＣＰ自身の短寿命化とを引き起こしかねない測定条
件に遭遇しても、それらの不都合を回避することのでき
るＴＯＦＭＳを提供する。 【解決手段】リフレクター型ＴＯＦＭＳ分光部の空間収
束点に設けられた中間イオン検出器を用いて、外部イオ
ン源から飛来するイオンパルスの電流値とイオンパルス
飛行開始直後からの経過時間とを測定し、測定された情
報を最終イオン検出器にフィードさせることにより、イ
オンパルスが最終イオン検出器に到達する前に最終イオ
ン検出器のゲインを制御し、最終イオン検出器の飽和を
回避させるように構成した。本発明は、パルスイオン化
方式を用いたＴＯＦＭＳや静電セクター型のＴＯＦＭＳ
に対しても適用可能である。
Ｐが飽和し、その不感時間に伴うマススペクトルの欠落
とＭＣＰ自身の短寿命化とを引き起こしかねない測定条
件に遭遇しても、それらの不都合を回避することのでき
るＴＯＦＭＳを提供する。 【解決手段】リフレクター型ＴＯＦＭＳ分光部の空間収
束点に設けられた中間イオン検出器を用いて、外部イオ
ン源から飛来するイオンパルスの電流値とイオンパルス
飛行開始直後からの経過時間とを測定し、測定された情
報を最終イオン検出器にフィードさせることにより、イ
オンパルスが最終イオン検出器に到達する前に最終イオ
ン検出器のゲインを制御し、最終イオン検出器の飽和を
回避させるように構成した。本発明は、パルスイオン化
方式を用いたＴＯＦＭＳや静電セクター型のＴＯＦＭＳ
に対しても適用可能である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、飛行時間型質量分
析装置（ＴＯＦＭＳ；Time of Flight Mass Spectromet
er）に関し、特に、イオン検出器の飽和を回避すること
のできるＴＯＦＭＳに関する。
析装置（ＴＯＦＭＳ；Time of Flight Mass Spectromet
er）に関し、特に、イオン検出器の飽和を回避すること
のできるＴＯＦＭＳに関する。
【０００２】
【従来の技術】垂直加速型飛行時間型質量分析装置（Ｏ
Ａ−ＴＯＦＭＳ；Orthogonal Acceleration Time of Fl
ight Mass Spectrometer）は、連続的にイオンを生成す
るイオン源からのイオンビームをイオン溜に導入し、該
イオンビームの導入方向と交差する方向にパルス的にイ
オン溜中のイオンを加速し、イオンを加速した直後から
加速されたイオンパルスが最終イオン検出器で検出され
るまでの飛行時間を計測して質量分析を行なう装置であ
る。
Ａ−ＴＯＦＭＳ；Orthogonal Acceleration Time of Fl
ight Mass Spectrometer）は、連続的にイオンを生成す
るイオン源からのイオンビームをイオン溜に導入し、該
イオンビームの導入方向と交差する方向にパルス的にイ
オン溜中のイオンを加速し、イオンを加速した直後から
加速されたイオンパルスが最終イオン検出器で検出され
るまでの飛行時間を計測して質量分析を行なう装置であ
る。
【０００３】図１は、リフレクター型のＯＡ−ＴＯＦＭ
Ｓの構成を模式的に表わしたものである。図中１は、連
続的に正イオンを生成する電子衝撃（ＥＩ）、化学イオ
ン化（ＣＩ）、高速原子衝撃（ＦＡＢ）、エレクトロス
プレイ（ＥＳＩ）、大気圧化学イオン源（ＡＰＩＣ）、
誘導結合プラズマ（ＩＣＰ）などの外部イオン源であ
る。
Ｓの構成を模式的に表わしたものである。図中１は、連
続的に正イオンを生成する電子衝撃（ＥＩ）、化学イオ
ン化（ＣＩ）、高速原子衝撃（ＦＡＢ）、エレクトロス
プレイ（ＥＳＩ）、大気圧化学イオン源（ＡＰＩＣ）、
誘導結合プラズマ（ＩＣＰ）などの外部イオン源であ
る。
【０００４】外部イオン源１から正の加速電位Ｖ1で出
射されたイオンビームは、正の電位ＶFが印加された収
束レンズ２でＺ方向に収束されて、ｙ0の有効長を持っ
たイオン溜３に導入される。イオン溜３には、Push-out
プレート４が備え付けられている。また、イオン溜３の
Push-outプレート４に対向する位置には、接地電位のイ
オン引き出しグリッド５及び負の電位の出口グリッド６
が設けられていて、イオンビームの導入方向（Ｙ方向）
に対して交差する方向（Ｚ方向）に、イオンを押し出す
ための電界が形成されるようになっている。
射されたイオンビームは、正の電位ＶFが印加された収
束レンズ２でＺ方向に収束されて、ｙ0の有効長を持っ
たイオン溜３に導入される。イオン溜３には、Push-out
プレート４が備え付けられている。また、イオン溜３の
Push-outプレート４に対向する位置には、接地電位のイ
オン引き出しグリッド５及び負の電位の出口グリッド６
が設けられていて、イオンビームの導入方向（Ｙ方向）
に対して交差する方向（Ｚ方向）に、イオンを押し出す
ための電界が形成されるようになっている。
【０００５】Push-outプレート４に正電圧２ＶSから成
るPush-outパルス７を印加すると、Push-outプレート
４、イオン引き出しグリッド５、及び出口グリッド６の
間、すなわち２段加速部と呼ばれる領域８に瞬時に電界
勾配が形成される。その結果、イオン溜３のイオンは一
斉にＺ方向に加速されてイオンパルスとして排出され、
対向する位置に設けられたミラー部９で反射された後、
マイクロ・チャンネル・プレート（ＭＣＰ）などで構成
された最終イオン検出器１０に向けて飛行する。
るPush-outパルス７を印加すると、Push-outプレート
４、イオン引き出しグリッド５、及び出口グリッド６の
間、すなわち２段加速部と呼ばれる領域８に瞬時に電界
勾配が形成される。その結果、イオン溜３のイオンは一
斉にＺ方向に加速されてイオンパルスとして排出され、
対向する位置に設けられたミラー部９で反射された後、
マイクロ・チャンネル・プレート（ＭＣＰ）などで構成
された最終イオン検出器１０に向けて飛行する。
【０００６】尚、厳密に言えば、イオンはイオン溜３に
導入されたときのＹ方向の速度を持っているため、Push
-outプレート４、イオン引き出しグリッド５、及び、出
口グリッド６の間、すなわち２段加速部８に発生した電
界によってＺ方向の力を受けても、飛行方向はＺ方向か
らわずかにＹ方向にずれたものとなる。
導入されたときのＹ方向の速度を持っているため、Push
-outプレート４、イオン引き出しグリッド５、及び、出
口グリッド６の間、すなわち２段加速部８に発生した電
界によってＺ方向の力を受けても、飛行方向はＺ方向か
らわずかにＹ方向にずれたものとなる。
【０００７】上記加速を受ける際、イオンにはPush-out
プレート４と出口グリッド６の間の電位差に対応する一
定のエネルギーが等しく与えられるため、加速が終了し
た時には、質量の小さなイオンほど速度が大きく、質量
の大きなイオンほど速度が小さい。このような速度差が
生まれる結果、分光部電源１１によって負の電位Ｖ2に
設定されたリフレクターＴＯＦ分光部１２をイオンが飛
行する間に、イオンの質量分散が行なわれて、質量に応
じた複数のイオンパルスに展開され、軽いイオンから順
番に最終イオン検出器１０に到達し、マススペクトルが
測定される。
プレート４と出口グリッド６の間の電位差に対応する一
定のエネルギーが等しく与えられるため、加速が終了し
た時には、質量の小さなイオンほど速度が大きく、質量
の大きなイオンほど速度が小さい。このような速度差が
生まれる結果、分光部電源１１によって負の電位Ｖ2に
設定されたリフレクターＴＯＦ分光部１２をイオンが飛
行する間に、イオンの質量分散が行なわれて、質量に応
じた複数のイオンパルスに展開され、軽いイオンから順
番に最終イオン検出器１０に到達し、マススペクトルが
測定される。
【０００８】このような構成において、最終イオン検出
器に使用されるＭＣＰは、直径１０〜２５μｍ、長さ
０.２４〜１.０ｍｍの非常に細い導電性の硝子キャピラ
リーが数百万本束ねられたものであり、その１本１本が
２次電子増倍管として機能する。ＭＣＰでの２次電子の
走行距離は１.０ｍｍ以下と短いために、パルス入力の
荷電粒子パルスに対しては１ナノ秒（ｎｓ）の高速応答
が可能である。それに対して、２次電子の走行距離が数
ｃｍ程度の光電子増倍管（フォト・マルチ・プライヤ
ー）や２次電子増倍管（ＳＥＭ管）を用いると、５ｎｓ
前後の応答時間を必要とする。
器に使用されるＭＣＰは、直径１０〜２５μｍ、長さ
０.２４〜１.０ｍｍの非常に細い導電性の硝子キャピラ
リーが数百万本束ねられたものであり、その１本１本が
２次電子増倍管として機能する。ＭＣＰでの２次電子の
走行距離は１.０ｍｍ以下と短いために、パルス入力の
荷電粒子パルスに対しては１ナノ秒（ｎｓ）の高速応答
が可能である。それに対して、２次電子の走行距離が数
ｃｍ程度の光電子増倍管（フォト・マルチ・プライヤ
ー）や２次電子増倍管（ＳＥＭ管）を用いると、５ｎｓ
前後の応答時間を必要とする。
【０００９】ＴＯＦＭＳの質量分解能Ｒは、一般に
（１）式で与えられる。
（１）式で与えられる。
【００１０】 Ｒ ＝ Ｍ／ΔＭ ＝ ｔTOF／２・Δｔ・・・・・・・・・・・・・・・・・・（１） ここで、Ｍはダルトン、ΔＭは質量差、ｔTOFはイオン
Ｍ+の飛行時間、Δｔはイオンパルス時間幅である。イ
オンパルス幅Δｔは、計測する場所に依存し、最終イオ
ン検出器での幅が狭ければ狭いほど、質量分解能Ｒを高
くすることができる。従って、入射イオンパルスの時間
幅と、最終イオン検出器内における２次電子変換増幅後
の出力信号幅は、同一であることが理想である。しか
し、実際には、最終イオン検出器自身での時間の広がり
は必ず生じ、（１）式の分母のΔｔに加算され、分母が
大きくなる。
Ｍ+の飛行時間、Δｔはイオンパルス時間幅である。イ
オンパルス幅Δｔは、計測する場所に依存し、最終イオ
ン検出器での幅が狭ければ狭いほど、質量分解能Ｒを高
くすることができる。従って、入射イオンパルスの時間
幅と、最終イオン検出器内における２次電子変換増幅後
の出力信号幅は、同一であることが理想である。しか
し、実際には、最終イオン検出器自身での時間の広がり
は必ず生じ、（１）式の分母のΔｔに加算され、分母が
大きくなる。
【００１１】通常、高分解能ＴＯＦＭＳでは、最終イオ
ン検出器の入射時点では、Δｔは５ｎｓ前後である。フ
ォトマルチプライヤーやＳＥＭ管を用いたときの時間の
広がりは前述の通り５ｎｓ前後なので、高分解能ＴＯＦ
ＭＳの質量分解能Ｒには重大な影響を及ぼす。例えば、
最終イオン検出器に入射した時のΔｔ＝５ｎｓが、最終
イオン検出器からの出力時にはΔｔ≒５＋５＝１０ｎｓ
に広がり、ＴＯＦＭＳの質量分解能Ｒが１／２に低下す
る。このため、特に高分解能ＴＯＦＭＳ用最終イオン検
出器には、１ｎｓ以下の応答の要求を持つＭＣＰが多用
される。
ン検出器の入射時点では、Δｔは５ｎｓ前後である。フ
ォトマルチプライヤーやＳＥＭ管を用いたときの時間の
広がりは前述の通り５ｎｓ前後なので、高分解能ＴＯＦ
ＭＳの質量分解能Ｒには重大な影響を及ぼす。例えば、
最終イオン検出器に入射した時のΔｔ＝５ｎｓが、最終
イオン検出器からの出力時にはΔｔ≒５＋５＝１０ｎｓ
に広がり、ＴＯＦＭＳの質量分解能Ｒが１／２に低下す
る。このため、特に高分解能ＴＯＦＭＳ用最終イオン検
出器には、１ｎｓ以下の応答の要求を持つＭＣＰが多用
される。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
構成において、ＭＣＰを使用した場合の問題点は、その
入出力リニアリティーの範囲が原理上制限されることで
ある。ＭＣＰのリニアリティーはＭＣＰが固有に持つス
トリップ電流値で決まり、ＳＥＭ管の５桁に比べて、Ｍ
ＣＰの入出力リニアリティーは３桁と狭い。このストリ
ップ電流はＭＣＰでの発生２次電子の電荷を中和する機
能も果たし、ＭＣＰの飽和はＭＣＰの平均出力電流がス
トリップ電流の５〜６％で始まることが知られている。
構成において、ＭＣＰを使用した場合の問題点は、その
入出力リニアリティーの範囲が原理上制限されることで
ある。ＭＣＰのリニアリティーはＭＣＰが固有に持つス
トリップ電流値で決まり、ＳＥＭ管の５桁に比べて、Ｍ
ＣＰの入出力リニアリティーは３桁と狭い。このストリ
ップ電流はＭＣＰでの発生２次電子の電荷を中和する機
能も果たし、ＭＣＰの飽和はＭＣＰの平均出力電流がス
トリップ電流の５〜６％で始まることが知られている。
【００１３】当然ながら、ＭＣＰゲインを高く設定して
いる場合、ＭＣＰの２次電子飽和は生じやすい。この飽
和がいったん生じると、このストリップ電流による中和
に要する時間はマイクロ秒（μｓ）オーダーとなり、２
次電子の発生量が増大すればするほど長くかかる。この
中和に要する期間においては、ＭＣＰ自身は不感時間
（Dead time）状態になり、この期間に入射したイオン
のピーク（強度）の出力はゼロとなって、マススペクト
ル上からこれらのイオンのスペクトルの欠落が生じると
いう問題を生じる。更に、度重なるＭＣＰの飽和はＭＣ
Ｐ自身の劣化を早め、寿命を短くする。
いる場合、ＭＣＰの２次電子飽和は生じやすい。この飽
和がいったん生じると、このストリップ電流による中和
に要する時間はマイクロ秒（μｓ）オーダーとなり、２
次電子の発生量が増大すればするほど長くかかる。この
中和に要する期間においては、ＭＣＰ自身は不感時間
（Dead time）状態になり、この期間に入射したイオン
のピーク（強度）の出力はゼロとなって、マススペクト
ル上からこれらのイオンのスペクトルの欠落が生じると
いう問題を生じる。更に、度重なるＭＣＰの飽和はＭＣ
Ｐ自身の劣化を早め、寿命を短くする。
【００１４】ここで、一例として、１μｓの不感時間が
生じると、どれくらいの質量範囲のイオンのスペクトル
が欠落するかを考えてみる。質量Ｍダルトンの１価のイ
オンがＶボルトで加速され、自由空間の長さＬｃｍを飛
行する場合の飛行時間（ｔTO F）は、近似的に下記の
（２）式で与えられる。
生じると、どれくらいの質量範囲のイオンのスペクトル
が欠落するかを考えてみる。質量Ｍダルトンの１価のイ
オンがＶボルトで加速され、自由空間の長さＬｃｍを飛
行する場合の飛行時間（ｔTO F）は、近似的に下記の
（２）式で与えられる。
【００１５】 ｔTOF ≒ ０.７２・Ｌ√（Ｍ／Ｖ）・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（２） ここで、Ｌは飛行距離（ｃｍ）、Ｍはイオンの質量（Da
lton）、Ｖはイオンの加速電圧（ボルト）である。
lton）、Ｖはイオンの加速電圧（ボルト）である。
【００１６】例えば、１価のイオンをＶ＝３０００ボル
トで加速し、飛行距離をＬ＝１００ｃｍとすると、Ｍ＝
９９と１００ダルトンのイオンの飛行時間はｔTOF≒１
３.０８μｓと１３.１４μｓで、１ダルトンの飛行時間
差は約６０ｎｓである。この質領域では、１μｓが約１
６.７ダルトンの質量範囲に相当する。また、同様に、
Ｍ＝２９９と３００ダルトンのイオンの飛行時間はｔ
TOF≒２２.７３μｓと２２.７７μｓで、１ダルトンの
時間差は約４０ｎｓである。この質領域では、１μｓが
約２５ダルトンの質量範囲に相当する。従って、ＭＣＰ
の飽和によるマイクロ秒オーダーの不感時間は、かなり
広い質量範囲のピークの欠落をマススペクトル上に生じ
るという問題があった。
トで加速し、飛行距離をＬ＝１００ｃｍとすると、Ｍ＝
９９と１００ダルトンのイオンの飛行時間はｔTOF≒１
３.０８μｓと１３.１４μｓで、１ダルトンの飛行時間
差は約６０ｎｓである。この質領域では、１μｓが約１
６.７ダルトンの質量範囲に相当する。また、同様に、
Ｍ＝２９９と３００ダルトンのイオンの飛行時間はｔ
TOF≒２２.７３μｓと２２.７７μｓで、１ダルトンの
時間差は約４０ｎｓである。この質領域では、１μｓが
約２５ダルトンの質量範囲に相当する。従って、ＭＣＰ
の飽和によるマイクロ秒オーダーの不感時間は、かなり
広い質量範囲のピークの欠落をマススペクトル上に生じ
るという問題があった。
【００１７】本発明の目的は、上述した点に鑑み、大強
度のイオンパルスがＭＣＰに入射して、ＭＣＰが飽和
し、その不感時間に伴うマススペクトルの欠落とＭＣＰ
自身の短寿命化とを引き起こしかねない測定条件に遭遇
しても、それらの不都合を回避することのできるＴＯＦ
ＭＳを提供することにある。
度のイオンパルスがＭＣＰに入射して、ＭＣＰが飽和
し、その不感時間に伴うマススペクトルの欠落とＭＣＰ
自身の短寿命化とを引き起こしかねない測定条件に遭遇
しても、それらの不都合を回避することのできるＴＯＦ
ＭＳを提供することにある。
【００１８】
【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ＴＯＦＭＳは、イオンパルスが出射
されるイオン源部と、該イオン源部を出射したイオンパ
ルスが飛行する飛行時間型分光部と、所定距離を飛行し
飛行速度に応じて複数のイオンパルスに展開されてイオ
ンが入射する最終イオン検出器と、各展開イオンパルス
についてイオン源部から出射されてから最終イオン検出
器に到達するまでの時間を計測する飛行時間計測部と、
前記飛行時間型分光部に設けられ、展開されたイオンパ
ルスが最終イオン検出器に到達する前に、該イオンパル
スの電流値を検出する中間イオン検出器と、該中間イオ
ン検出器へ到達した展開イオンパルスのイオン源出射後
の経過時間を測定する測定手段と、測定された展開イオ
ンパルス出射後の経過時間に基づいて、各展開イオンパ
ルスが最終イオン検出器に到達する時間を求める予測手
段と、中間イオン検出器により検出された各展開イオン
パルスの電流値と各展開イオンパルスの最終イオン検出
器への予測到達時間とに基づいて、最終イオン検出器の
ゲインを各展開イオンパルスの到達に合わせて制御し、
各展開イオンパルスによる最終イオン検出器の飽和を回
避する飽和回避手段とを備えたことを特徴としている。
め、本発明にかかるＴＯＦＭＳは、イオンパルスが出射
されるイオン源部と、該イオン源部を出射したイオンパ
ルスが飛行する飛行時間型分光部と、所定距離を飛行し
飛行速度に応じて複数のイオンパルスに展開されてイオ
ンが入射する最終イオン検出器と、各展開イオンパルス
についてイオン源部から出射されてから最終イオン検出
器に到達するまでの時間を計測する飛行時間計測部と、
前記飛行時間型分光部に設けられ、展開されたイオンパ
ルスが最終イオン検出器に到達する前に、該イオンパル
スの電流値を検出する中間イオン検出器と、該中間イオ
ン検出器へ到達した展開イオンパルスのイオン源出射後
の経過時間を測定する測定手段と、測定された展開イオ
ンパルス出射後の経過時間に基づいて、各展開イオンパ
ルスが最終イオン検出器に到達する時間を求める予測手
段と、中間イオン検出器により検出された各展開イオン
パルスの電流値と各展開イオンパルスの最終イオン検出
器への予測到達時間とに基づいて、最終イオン検出器の
ゲインを各展開イオンパルスの到達に合わせて制御し、
各展開イオンパルスによる最終イオン検出器の飽和を回
避する飽和回避手段とを備えたことを特徴としている。
【００１９】また、前記中間イオン検出器は、飛行時間
型分光部におけるイオンの空間収束点に設けられている
ことを特徴としている。
型分光部におけるイオンの空間収束点に設けられている
ことを特徴としている。
【００２０】また、前記飽和回避手段は、イオンパルス
の電流値に応じて、最終イオン検出器のゲインを複数段
階で制御することを特徴としている。
の電流値に応じて、最終イオン検出器のゲインを複数段
階で制御することを特徴としている。
【００２１】また、最終イオン検出器で検出された各イ
オンパルスの検出信号を、検出時のゲインに関する情報
と対応づけて記憶する記憶手段を備えたことを特徴とし
ている。
オンパルスの検出信号を、検出時のゲインに関する情報
と対応づけて記憶する記憶手段を備えたことを特徴とし
ている。
【００２２】また、前記最終イオン検出器の前段で、か
つ、前記中間イオン検出器の後段に、ミラー部を備えた
ことを特徴としている。
つ、前記中間イオン検出器の後段に、ミラー部を備えた
ことを特徴としている。
【００２３】また、前記イオン源部は、連続的にイオン
を出射する外部イオン源と、該外部イオン源から出射さ
れたイオンビームが導入されるイオン溜と、パルス電圧
の印加によって、該イオン溜からイオンビームの導入方
向と交差する方向にイオンビームをパルス的に加速する
イオン加速部とから成る垂直加速型のイオン源部である
ことを特徴としている。
を出射する外部イオン源と、該外部イオン源から出射さ
れたイオンビームが導入されるイオン溜と、パルス電圧
の印加によって、該イオン溜からイオンビームの導入方
向と交差する方向にイオンビームをパルス的に加速する
イオン加速部とから成る垂直加速型のイオン源部である
ことを特徴としている。
【００２４】また、前記外部イオン源は、電子衝撃イオ
ン源（ＥＩ）、化学イオン化イオン源（ＣＩ）、高速原
子衝撃イオン源（ＦＡＢ）、エレクトロスプレイイオン
源（ＥＳＩ）、大気圧化学イオン源（ＡＰＣＩ）、また
は誘導結合プラズマイオン源（ＩＣＰ）のうちのいずれ
かであることを特徴としている。
ン源（ＥＩ）、化学イオン化イオン源（ＣＩ）、高速原
子衝撃イオン源（ＦＡＢ）、エレクトロスプレイイオン
源（ＥＳＩ）、大気圧化学イオン源（ＡＰＣＩ）、また
は誘導結合プラズマイオン源（ＩＣＰ）のうちのいずれ
かであることを特徴としている。
【００２５】また、前記最終イオン検出器は、マイクロ
・チャンネル・プレート（ＭＣＰ）、またはマイクロ・
スフェア・プレート（ＭＳＰ）であることを特徴として
いる。
・チャンネル・プレート（ＭＣＰ）、またはマイクロ・
スフェア・プレート（ＭＳＰ）であることを特徴として
いる。
【００２６】また、イオンパルスが出射されるイオン源
部と、該イオン源部を出射したイオンパルスが飛行する
飛行時間型分光部と、所定距離を飛行したイオンが入射
する最終イオン検出器とを用いる飛行時間型質量分析方
法であって、前記飛行時間型分光部において、イオン源
部から出射されたイオンパルスが最終イオン検出器に到
達する前に、該イオンパルスの電流値とイオンパルス出
射後の経過時間とを併せて測定し、測定されたイオンパ
ルス出射後の経過時間と測定されたイオンパルスの電流
値とに基づいて、最終イオン検出器のゲインをイオンパ
ルスの到達に合わせて制御することにより、イオンパル
スによる最終イオン検出器の飽和を回避させるようにし
たことを特徴としている。
部と、該イオン源部を出射したイオンパルスが飛行する
飛行時間型分光部と、所定距離を飛行したイオンが入射
する最終イオン検出器とを用いる飛行時間型質量分析方
法であって、前記飛行時間型分光部において、イオン源
部から出射されたイオンパルスが最終イオン検出器に到
達する前に、該イオンパルスの電流値とイオンパルス出
射後の経過時間とを併せて測定し、測定されたイオンパ
ルス出射後の経過時間と測定されたイオンパルスの電流
値とに基づいて、最終イオン検出器のゲインをイオンパ
ルスの到達に合わせて制御することにより、イオンパル
スによる最終イオン検出器の飽和を回避させるようにし
たことを特徴としている。
【００２７】また、イオンパルスの電流値とイオンパル
ス出射後の経過時間とを併せて測定するために、飛行時
間型分光部におけるイオンの空間収束点に中間イオン検
出器を設けて用いることを特徴としている。
ス出射後の経過時間とを併せて測定するために、飛行時
間型分光部におけるイオンの空間収束点に中間イオン検
出器を設けて用いることを特徴としている。
【００２８】また、最終イオン検出器の飽和を回避させ
るために、イオンパルスの電流値に応じて、最終イオン
検出器のゲインを複数段階で制御することを特徴として
いる。
るために、イオンパルスの電流値に応じて、最終イオン
検出器のゲインを複数段階で制御することを特徴として
いる。
【００２９】また、最終イオン検出器で検出された各イ
オンパルスの検出信号を、検出時のゲインに関する情報
と対応づけて記憶する記憶手段を備えたことを特徴とし
ている。
オンパルスの検出信号を、検出時のゲインに関する情報
と対応づけて記憶する記憶手段を備えたことを特徴とし
ている。
【００３０】また、前記最終イオン検出器の前段で、か
つ、前記中間イオン検出器の後段に、ミラー部を備えた
ことを特徴としている。
つ、前記中間イオン検出器の後段に、ミラー部を備えた
ことを特徴としている。
【００３１】また、前記イオン源部は、連続的にイオン
を出射する外部イオン源と、該外部イオン源から出射さ
れたイオンビームが導入されるイオン溜と、パルス電圧
の印加によって、該イオン溜からイオンビームの導入方
向と交差する方向にイオンビームをパルス的に加速する
イオン加速部とから成る垂直加速型のイオン源部である
ことを特徴としている。
を出射する外部イオン源と、該外部イオン源から出射さ
れたイオンビームが導入されるイオン溜と、パルス電圧
の印加によって、該イオン溜からイオンビームの導入方
向と交差する方向にイオンビームをパルス的に加速する
イオン加速部とから成る垂直加速型のイオン源部である
ことを特徴としている。
【００３２】また、前記外部イオン源は、電子衝撃イオ
ン源（ＥＩ）、化学イオン化イオン源（ＣＩ）、高速原
子衝撃イオン源（ＦＡＢ）、エレクトロスプレイイオン
源（ＥＳＩ）、大気圧化学イオン源（ＡＰＣＩ）、また
は誘導結合プラズマイオン源（ＩＣＰ）のうちのいずれ
かであることを特徴としている。
ン源（ＥＩ）、化学イオン化イオン源（ＣＩ）、高速原
子衝撃イオン源（ＦＡＢ）、エレクトロスプレイイオン
源（ＥＳＩ）、大気圧化学イオン源（ＡＰＣＩ）、また
は誘導結合プラズマイオン源（ＩＣＰ）のうちのいずれ
かであることを特徴としている。
【００３３】また、前記最終イオン検出器は、マイクロ
・チャンネル・プレート（ＭＣＰ）、またはマイクロ・
スフェア・プレート（ＭＳＰ）であることを特徴として
いる。
・チャンネル・プレート（ＭＣＰ）、またはマイクロ・
スフェア・プレート（ＭＳＰ）であることを特徴として
いる。
【００３４】
【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、本発明にかかるリフレ
クター型ＯＡ−ＴＯＦＭＳの一実施例を表わしたもので
ある。図中１は、連続的に正イオンを生成する電子衝撃
（ＥＩ）、化学イオン化（ＣＩ）、高速原子衝撃（ＦＡ
Ｂ）、エレクトロスプレイ（ＥＳＩ）、誘導結合プラズ
マ（ＩＣＰ）などの外部イオン源である。
実施の形態を説明する。図２は、本発明にかかるリフレ
クター型ＯＡ−ＴＯＦＭＳの一実施例を表わしたもので
ある。図中１は、連続的に正イオンを生成する電子衝撃
（ＥＩ）、化学イオン化（ＣＩ）、高速原子衝撃（ＦＡ
Ｂ）、エレクトロスプレイ（ＥＳＩ）、誘導結合プラズ
マ（ＩＣＰ）などの外部イオン源である。
【００３５】外部イオン源１から正の加速電位Ｖ1で出
射されたイオンビームは、正の電位ＶFが印加された収
束レンズ２でＺ方向に収束されて、ｙ0の有効長を持っ
たイオン溜３に導入される。イオン溜３には、Push-out
プレート４が備え付けられている。また、イオン溜３の
Push-outプレート４に対向する位置には、接地電位のイ
オン引き出しグリッド５及び負の電位の出口グリッド６
が設けられていて、イオンビームの導入方向（Ｙ方向）
に対して交差する方向（Ｚ方向）に、イオンを押し出す
ための電界が形成されるようになっている。
射されたイオンビームは、正の電位ＶFが印加された収
束レンズ２でＺ方向に収束されて、ｙ0の有効長を持っ
たイオン溜３に導入される。イオン溜３には、Push-out
プレート４が備え付けられている。また、イオン溜３の
Push-outプレート４に対向する位置には、接地電位のイ
オン引き出しグリッド５及び負の電位の出口グリッド６
が設けられていて、イオンビームの導入方向（Ｙ方向）
に対して交差する方向（Ｚ方向）に、イオンを押し出す
ための電界が形成されるようになっている。
【００３６】Push-outプレート４に正電圧２ＶSから成
るPush-outパルス７を印加すると、Push-outプレート
４、イオン引き出しグリッド５、及び出口グリッド６の
間、すなわち２段加速部と呼ばれる領域８に瞬時に電界
勾配が形成される。その結果、イオン溜３のイオンは一
斉にＺ方向に加速されてイオンパルスとして排出され、
対向する位置に設けられたミラー部９で反射された後、
ＭＣＰ（マイクロチャンネルプレート）などで構成され
た最終イオン検出器１０に向けて飛行する。
るPush-outパルス７を印加すると、Push-outプレート
４、イオン引き出しグリッド５、及び出口グリッド６の
間、すなわち２段加速部と呼ばれる領域８に瞬時に電界
勾配が形成される。その結果、イオン溜３のイオンは一
斉にＺ方向に加速されてイオンパルスとして排出され、
対向する位置に設けられたミラー部９で反射された後、
ＭＣＰ（マイクロチャンネルプレート）などで構成され
た最終イオン検出器１０に向けて飛行する。
【００３７】尚、厳密に言えば、イオンはイオン溜３に
導入されたときのＹ方向の速度を持っているため、Push
-outプレート４、イオン引き出しグリッド５、及び、出
口グリッド６の間、すなわち２段加速部８に発生した電
界によってＺ方向の力を受けても、飛行方向はＺ方向か
らわずかにＹ方向にずれたものとなる。
導入されたときのＹ方向の速度を持っているため、Push
-outプレート４、イオン引き出しグリッド５、及び、出
口グリッド６の間、すなわち２段加速部８に発生した電
界によってＺ方向の力を受けても、飛行方向はＺ方向か
らわずかにＹ方向にずれたものとなる。
【００３８】上記加速を受ける際、イオンにはPush-out
プレート４と出口グリッド６の間の電位差に対応する一
定のエネルギーが等しく与えられるため、加速が終了し
た時には、質量の小さなイオンほど速度が大きく、質量
の大きなイオンほど速度が小さい。このような速度差が
生まれる結果、分光部電源１１によって負の電位Ｖ2に
設定されたリフレクターＴＯＦ分光部１２をイオンが飛
行する間に、イオンの質量分散が行なわれて、質量に応
じた複数のイオンパルスに展開され、軽いイオンから順
番に最終イオン検出器１０に到達し、マススペクトルが
測定される。
プレート４と出口グリッド６の間の電位差に対応する一
定のエネルギーが等しく与えられるため、加速が終了し
た時には、質量の小さなイオンほど速度が大きく、質量
の大きなイオンほど速度が小さい。このような速度差が
生まれる結果、分光部電源１１によって負の電位Ｖ2に
設定されたリフレクターＴＯＦ分光部１２をイオンが飛
行する間に、イオンの質量分散が行なわれて、質量に応
じた複数のイオンパルスに展開され、軽いイオンから順
番に最終イオン検出器１０に到達し、マススペクトルが
測定される。
【００３９】本発明の特徴は、イオン溜３からミラー部
９に向かうイオンパルスの飛跡の途中に存在するイオン
パルスの空間収束点１３において、個々のイオンパルス
が時間収束するのを利用して、ここに中間イオン検出器
１４を設けたこと、及び、該中間イオン検出器１４で測
定された個々のイオンパルスの電流値に基づいて、最終
イオン検出器１０のゲインを最適に制御する最終イオン
検出器ゲイン制御回路３０を設けたこと、の２点であ
る。
９に向かうイオンパルスの飛跡の途中に存在するイオン
パルスの空間収束点１３において、個々のイオンパルス
が時間収束するのを利用して、ここに中間イオン検出器
１４を設けたこと、及び、該中間イオン検出器１４で測
定された個々のイオンパルスの電流値に基づいて、最終
イオン検出器１０のゲインを最適に制御する最終イオン
検出器ゲイン制御回路３０を設けたこと、の２点であ
る。
【００４０】この中間イオン検出器１４の中心部は、矩
形状にカットされていて、空間収束点１３に到達した個
々のイオンパルスの大部分のイオンは、この中間イオン
検出器１４を通過して、リフレクターＴＯＦ分光部１２
を無事飛行することができる。すなわち、空間収束点１
３に到達した個々のイオンパルスのごく一部のイオンが
この中間イオン検出器１４に入射して検出される。。
形状にカットされていて、空間収束点１３に到達した個
々のイオンパルスの大部分のイオンは、この中間イオン
検出器１４を通過して、リフレクターＴＯＦ分光部１２
を無事飛行することができる。すなわち、空間収束点１
３に到達した個々のイオンパルスのごく一部のイオンが
この中間イオン検出器１４に入射して検出される。。
【００４１】イオンの空間収束点１３は、リフレクター
ＴＯＦ分光部１２の対物点に一致させてある。同一質量
で運動エネルギーの異なるイオンは、空間収束点１３を
通過後、再び時間分散するが、ミラー部９で反射され、
最終イオン検出器１０上で再び時間収束する。この時間
収束したイオンパルスをマススペクトルとして測定す
る。最終イオン検出器１０には、通常、２枚のＭＣＰを
重ねたタンデム型ＭＣＰが使用される。
ＴＯＦ分光部１２の対物点に一致させてある。同一質量
で運動エネルギーの異なるイオンは、空間収束点１３を
通過後、再び時間分散するが、ミラー部９で反射され、
最終イオン検出器１０上で再び時間収束する。この時間
収束したイオンパルスをマススペクトルとして測定す
る。最終イオン検出器１０には、通常、２枚のＭＣＰを
重ねたタンデム型ＭＣＰが使用される。
【００４２】また、イオン溜３の突き当たり部に設けら
れたイオン検出器１５は、外部イオン源１でイオン化さ
れてイオン溜３に導入されたイオンの総量をモニターす
るためのイオン検出器である。
れたイオン検出器１５は、外部イオン源１でイオン化さ
れてイオン溜３に導入されたイオンの総量をモニターす
るためのイオン検出器である。
【００４３】ここで、２段加速部８における第１加速部
（Push-outプレート４とイオン引き出しグリッド５の
間）の距離、第２加速部（イオン引き出しグリッド５と
出口グリッド６の間）の距離、及び２段加速部の終端で
ある出口グリッド６から最終イオン検出器１０までの距
離を、それぞれ２Ｓ0、Ｄ、ＬXと置くと、２Ｓ0の中心
Ｓ0から最終イオン検出器１０までのイオンの飛行時間
ｔTOFは、以下のように計算される。
（Push-outプレート４とイオン引き出しグリッド５の
間）の距離、第２加速部（イオン引き出しグリッド５と
出口グリッド６の間）の距離、及び２段加速部の終端で
ある出口グリッド６から最終イオン検出器１０までの距
離を、それぞれ２Ｓ0、Ｄ、ＬXと置くと、２Ｓ0の中心
Ｓ0から最終イオン検出器１０までのイオンの飛行時間
ｔTOFは、以下のように計算される。
【００４４】すなわち、外部イオン源１からイオン溜３
内をＹ方向に飛行しているイオンのＺ方向の運動エネル
ギーを初期エネルギーＵi＝ｍｖi 2／２とし、このイオ
ンにイオン押し出しパルス電圧２ＶSを与えたときの２
段加速部の第１加速部の電位、及び第２加速部の電位を
それぞれＥs、及びＥdとする。
内をＹ方向に飛行しているイオンのＺ方向の運動エネル
ギーを初期エネルギーＵi＝ｍｖi 2／２とし、このイオ
ンにイオン押し出しパルス電圧２ＶSを与えたときの２
段加速部の第１加速部の電位、及び第２加速部の電位を
それぞれＥs、及びＥdとする。
【００４５】すると、２段加速部通過後のイオンの全運
動エネルギーＵは、（３）式で与えられる。
動エネルギーＵは、（３）式で与えられる。
【００４６】 Ｕ ＝ Ｕi＋ｅ・Ｓ0・Ｅs＋ｅ・Ｄ・Ｅd・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（３） ２段加速部における第１加速部の電場Ｅs、及び第２加
速部の電場Ｅdを出たときのイオンの速度をそれぞれ
ｖs、及びｖdとすると、ｖsとｖdは（４）式、及び
（５）式のように表わされる。
速部の電場Ｅdを出たときのイオンの速度をそれぞれ
ｖs、及びｖdとすると、ｖsとｖdは（４）式、及び
（５）式のように表わされる。
【００４７】 ｖs ＝ √（２／ｍ）・√（Ｕi＋ｅ・Ｓ0・Ｅs）・・・・・・・・・・・・・（４） ｖd ＝ √（２／ｍ）・√Ｕ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（５） また、加速場Ｅs及びＥdを飛行するイオンの飛行時間ｔ
s及びｔdは、（６）式及び（７）式で与えられる。
s及びｔdは、（６）式及び（７）式で与えられる。
【００４８】 ｔs ＝ ｍ（ｖs±ｖi）／ｅ・Ｅs ＝ √（２ｍ）・｛√（Ｕi＋ｅ・Ｓ0・Ｅs）±√Ｕi｝／ｅ・Ｅs ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（６） ｔd ＝ ｍ（ｖd−ｖs）／ｅ・Ｅd ＝ √（２ｍ）・｛√Ｕ−√（Ｕi＋ｅ・Ｓ0・Ｅs）｝／ｅ・Ｅd ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（７） 次に、イオンが２段加速部８で加速された後の行程は、
以下のように解析される。まず、出口グリッド６と空間
収束点１３との間の自由空間距離をＬ0、空間収束点１
３からリフレクターＴＯＦ分光部１２を介して最終イオ
ン検出器１０に至るまでの飛行時間、及びそのときの計
算上の飛行距離をそれぞれｔLx、及びＬ xとすると、飛
行時間ｔLxは（８）式で与えられる。
以下のように解析される。まず、出口グリッド６と空間
収束点１３との間の自由空間距離をＬ0、空間収束点１
３からリフレクターＴＯＦ分光部１２を介して最終イオ
ン検出器１０に至るまでの飛行時間、及びそのときの計
算上の飛行距離をそれぞれｔLx、及びＬ xとすると、飛
行時間ｔLxは（８）式で与えられる。
【００４９】 ｔLx ＝ √（２ｍ）・Ｌx／２√Ｕ ＝ √（ｍ／２）・Ｌx／√（Ｕi＋ｅ・Ｓ0・Ｅs＋ｅ・Ｄ・Ｅd） ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（８） 従って、イオンの全飛行時間ｔTOFは、イオンが２段加
速部８を飛行している時の飛行時間を表わした（６）式
及び（７）式に、（８）式を加算した（９）式で表わさ
れる。
速部８を飛行している時の飛行時間を表わした（６）式
及び（７）式に、（８）式を加算した（９）式で表わさ
れる。
【００５０】 ｔTOF ＝ ｔs＋ｔd＋ｔLx・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（９） （６）、（７）、及び（８）式は、いずれも飛行イオン
の質量ｍの平方根√ｍに比例するので、（９）式は、装
置定数Ｋxでまとめられて、（１０）式で与えられる。
の質量ｍの平方根√ｍに比例するので、（９）式は、装
置定数Ｋxでまとめられて、（１０）式で与えられる。
【００５１】 ｔTOF ＝ Ｋx・√（ｍ／２Ｕ）・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（１０） ここで、空間収束点１３に中間イオン検出器１４を置い
た場合、Push-outプレート４とイオン引き出しグリッド
５との中間点Ｓ0から空間収束点１３までのイオンの飛
行時間ｔF1は、（８）式の自由空間距離Ｌxを出口グリ
ッド６から空間収束点１３までの距離Ｌ0で置換して整
理した（１１）式により算出できる。
た場合、Push-outプレート４とイオン引き出しグリッド
５との中間点Ｓ0から空間収束点１３までのイオンの飛
行時間ｔF1は、（８）式の自由空間距離Ｌxを出口グリ
ッド６から空間収束点１３までの距離Ｌ0で置換して整
理した（１１）式により算出できる。
【００５２】 ｔF1 ＝ ｔs＋ｔd＋ｔL0 ＝ Ｋ0・√（ｍ／２Ｕ）・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（１１） ここで、ｔL0は出口グリッド６から空間収束点１３まで
のイオンの飛行時間、また、Ｋ0は装置定数である。
のイオンの飛行時間、また、Ｋ0は装置定数である。
【００５３】（１０）式と（１１）式から共通項の√
（ｍ／２Ｕ）を消去すれば、（１２）式が得られる。
（ｍ／２Ｕ）を消去すれば、（１２）式が得られる。
【００５４】 ｔTOF ＝ ｔF1・（Ｋx／Ｋ0）・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（１２） 以上の結果に基づき、先ずこの空間収束点１３に置かれ
た中間イオン検出器１４で、飛行してきた個々のイオン
パルスの強度をモニターする。次に、図３に示すような
パルス発生回路と、個々のイオンパルスの到達に伴うパ
ルス発生の時間ｔF1とに基づいて、中間イオン検出器１
４に到達したイオンの質量ｍを（１１）式で算出する。
次に（１０）式を用いて個々のイオンパルスの最終イオ
ン検出器１０への到達時間ｔTOFを計算・予測する。最
後に、個々のイオンパルスが最終イオン検出器１０のＭ
ＣＰに到達する前に、ＭＣＰが飽和しないように、ＭＣ
Ｐゲインを設定変更する。
た中間イオン検出器１４で、飛行してきた個々のイオン
パルスの強度をモニターする。次に、図３に示すような
パルス発生回路と、個々のイオンパルスの到達に伴うパ
ルス発生の時間ｔF1とに基づいて、中間イオン検出器１
４に到達したイオンの質量ｍを（１１）式で算出する。
次に（１０）式を用いて個々のイオンパルスの最終イオ
ン検出器１０への到達時間ｔTOFを計算・予測する。最
後に、個々のイオンパルスが最終イオン検出器１０のＭ
ＣＰに到達する前に、ＭＣＰが飽和しないように、ＭＣ
Ｐゲインを設定変更する。
【００５５】（１０）式と（１１）式では、イオンの質
量ｍ以外は既知の装置定数であり、√ｍさえ迅速に算出
できれば、個々のイオンパルスが最終イオン検出器１０
に到達する前に、ＭＣＰゲインを高速に設定し直すこと
は可能である。√ｍの値の計算は、有効数字５桁までで
打ち切り、４桁の精度で√ｍの値を算出すれば、今回の
目的には充分な精度である。
量ｍ以外は既知の装置定数であり、√ｍさえ迅速に算出
できれば、個々のイオンパルスが最終イオン検出器１０
に到達する前に、ＭＣＰゲインを高速に設定し直すこと
は可能である。√ｍの値の計算は、有効数字５桁までで
打ち切り、４桁の精度で√ｍの値を算出すれば、今回の
目的には充分な精度である。
【００５６】また、さらに簡便には、（１２）式に基づ
く方法が考えられる。それは、先ず空間収束点１３に置
かれた中間イオン検出器１４で、飛行してきた個々のイ
オンパルスの強度をモニターする。次に、図３に示すよ
うなパルス発生回路と、個々のイオンパルスの到達に伴
うパルス発生の時間ｔF1と、（１２）式とに基づいて、
個々のイオンパルスの最終イオン検出器１０への到達時
間ｔTOFを計算・予測する。最後に、個々のイオンパル
スが最終イオン検出器１０のＭＣＰに到達する前に、Ｍ
ＣＰが飽和しないように、ＭＣＰゲインを設定変更す
る。（１２）式では、時間ｔF1以外は既知の装置定数で
あり、ｔF1さえ迅速に測定できれば、イオンパルスが最
終イオン検出器１０に到達する前に、ＭＣＰゲインを高
速に設定し直すことは可能である。
く方法が考えられる。それは、先ず空間収束点１３に置
かれた中間イオン検出器１４で、飛行してきた個々のイ
オンパルスの強度をモニターする。次に、図３に示すよ
うなパルス発生回路と、個々のイオンパルスの到達に伴
うパルス発生の時間ｔF1と、（１２）式とに基づいて、
個々のイオンパルスの最終イオン検出器１０への到達時
間ｔTOFを計算・予測する。最後に、個々のイオンパル
スが最終イオン検出器１０のＭＣＰに到達する前に、Ｍ
ＣＰが飽和しないように、ＭＣＰゲインを設定変更す
る。（１２）式では、時間ｔF1以外は既知の装置定数で
あり、ｔF1さえ迅速に測定できれば、イオンパルスが最
終イオン検出器１０に到達する前に、ＭＣＰゲインを高
速に設定し直すことは可能である。
【００５７】図３に、ＭＣＰゲイン制御回路のブロック
ダイヤグラムを示す。２段加速部８のPush-outプレート
４にPush-outパルス７（２ＶS）を印加すると、イオン
溜内のイオンは、Push-outプレート４とイオン引き出し
グリッド５との中間点Ｓ0を始点にして出発し、２段加
速部８を飛行した後、空間収束点１３に時間収束したイ
オンパルスとなって到達する。そのイオンパルスの一部
のイオンを空間収束点１３に設けた中間イオン検出器１
４で検出し、パルス回路１６のアンプ１７で増幅する。
このアンプ１７の出力が、ディスクリミネーター１８に
設定されているスレッショルド・レベル以上の値になる
と、ディスクリミネーター１８は、反転回路１９を介し
て、ＭＣＰ電源制御回路２０に対してパルスを発生す
る。
ダイヤグラムを示す。２段加速部８のPush-outプレート
４にPush-outパルス７（２ＶS）を印加すると、イオン
溜内のイオンは、Push-outプレート４とイオン引き出し
グリッド５との中間点Ｓ0を始点にして出発し、２段加
速部８を飛行した後、空間収束点１３に時間収束したイ
オンパルスとなって到達する。そのイオンパルスの一部
のイオンを空間収束点１３に設けた中間イオン検出器１
４で検出し、パルス回路１６のアンプ１７で増幅する。
このアンプ１７の出力が、ディスクリミネーター１８に
設定されているスレッショルド・レベル以上の値になる
と、ディスクリミネーター１８は、反転回路１９を介し
て、ＭＣＰ電源制御回路２０に対してパルスを発生す
る。
【００５８】最終イオン検出器ゲイン制御回路３０は、
Push-outパルス７の発生から、反転回路１９でのパルス
発生までの時間ｔF1を計測する。そして、該最終イオン
検出器ゲイン制御回路３０は、その計測結果に基づい
て、イオンパルス群Ｐ1、Ｐ2、及び、Ｐ3となって飛来
したイオンの質量の平方根√ｍの値をＭＣＰ電源制御回
路２０で計算し、√ｍの値を（１０）式と（１１）式に
代入するか、または、実測された時間ｔF1の値を直接
（１２）式に代入するかして、個々のイオンパルスが最
終イオン検出器１０に到達する予測到達時間ｔTOFを求
める。
Push-outパルス７の発生から、反転回路１９でのパルス
発生までの時間ｔF1を計測する。そして、該最終イオン
検出器ゲイン制御回路３０は、その計測結果に基づい
て、イオンパルス群Ｐ1、Ｐ2、及び、Ｐ3となって飛来
したイオンの質量の平方根√ｍの値をＭＣＰ電源制御回
路２０で計算し、√ｍの値を（１０）式と（１１）式に
代入するか、または、実測された時間ｔF1の値を直接
（１２）式に代入するかして、個々のイオンパルスが最
終イオン検出器１０に到達する予測到達時間ｔTOFを求
める。
【００５９】この予測時間に合わせて、ＭＣＰ電源制御
回路２０がＭＣＰ電圧用電源２１に対してパルス列２２
を発生させ、個々のイオンパルスが最終イオン検出器１
０（すなわち、ＭＣＰ）に到達する直前に、ＭＣＰ電圧
用電源２１の出力電圧を低下させてＭＣＰゲインを下げ
る。そして、個々のイオンパルスの到達時間ｔTOFが経
過してから所定時間後に、ＭＣＰ電圧用電源２１の出力
電圧を上げて、ＭＣＰゲインを元に戻すようにする。Ｍ
ＣＰゲイン制御回路がこのように動作することにより、
仮に強力なイオンパルスがイオン源部から飛来しても、
最終イオン検出器１０の飽和を未然に防止することがで
きる。ＭＣＰ電圧用電源２１の出力電圧ＶMCPの時間変
化は２３のようになる。
回路２０がＭＣＰ電圧用電源２１に対してパルス列２２
を発生させ、個々のイオンパルスが最終イオン検出器１
０（すなわち、ＭＣＰ）に到達する直前に、ＭＣＰ電圧
用電源２１の出力電圧を低下させてＭＣＰゲインを下げ
る。そして、個々のイオンパルスの到達時間ｔTOFが経
過してから所定時間後に、ＭＣＰ電圧用電源２１の出力
電圧を上げて、ＭＣＰゲインを元に戻すようにする。Ｍ
ＣＰゲイン制御回路がこのように動作することにより、
仮に強力なイオンパルスがイオン源部から飛来しても、
最終イオン検出器１０の飽和を未然に防止することがで
きる。ＭＣＰ電圧用電源２１の出力電圧ＶMCPの時間変
化は２３のようになる。
【００６０】図４に、各部の動作タイミングを示すタイ
ムチャートを示す。図中、はPush-outパルス（２
ＶS）の印加時間、はイオンパルスの発生時間、は
空間収束点１３に設けられた中間イオン検出器１４でイ
オンパルス群Ｐ1、Ｐ2、及びＰ3が検出されるまでの個
々のイオンパルスの飛行時間ｔF1、は中間イオン検出
器１４で検出されたイオンパルス群Ｐ1、Ｐ2、及びＰ3
の信号に基づいて、反転回路１９からＭＣＰ電源制御回
路２０に対して出力されるパルス列のタイミング、は
イオンパルス群Ｐ1、Ｐ2、及びＰ3が最終イオン検出器
１０に到達するまでの時間ｔTOF、はＭＣＰ電源制御
回路２０からＭＣＰ電圧用電源２１に対して出力され
る、ＭＣＰ電圧用電源２１を制御するためのパルス列２
２のタイミング、はＭＣＰ電圧用電源２１からの出力
電圧ＶMCPに基づいて設定される、ＭＣＰゲインの時間
変化を示している。
ムチャートを示す。図中、はPush-outパルス（２
ＶS）の印加時間、はイオンパルスの発生時間、は
空間収束点１３に設けられた中間イオン検出器１４でイ
オンパルス群Ｐ1、Ｐ2、及びＰ3が検出されるまでの個
々のイオンパルスの飛行時間ｔF1、は中間イオン検出
器１４で検出されたイオンパルス群Ｐ1、Ｐ2、及びＰ3
の信号に基づいて、反転回路１９からＭＣＰ電源制御回
路２０に対して出力されるパルス列のタイミング、は
イオンパルス群Ｐ1、Ｐ2、及びＰ3が最終イオン検出器
１０に到達するまでの時間ｔTOF、はＭＣＰ電源制御
回路２０からＭＣＰ電圧用電源２１に対して出力され
る、ＭＣＰ電圧用電源２１を制御するためのパルス列２
２のタイミング、はＭＣＰ電圧用電源２１からの出力
電圧ＶMCPに基づいて設定される、ＭＣＰゲインの時間
変化を示している。
【００６１】そして、上記パルス群、Ｐ1、Ｐ2、及びＰ
3のうち、Ｐ1とＰ2は最終イオン検出器１０のＭＣＰを
飽和させるか否かの分岐点であるスレッショルド・レベ
ルを超えた強力なイオンパルス、一方、Ｐ3はスレッシ
ョルド・レベルを超えない微弱なイオンパルスであると
仮定する。すると、中間イオン検出器１４から出力され
るパルス信号のうち、Ｐ1とＰ2については、ＭＣＰを飽
和させる恐れがあるので、反転回路１９からＭＣＰ電源
制御回路２０に対して、ＭＣＰの飽和防止のためのパル
ス信号が出力されるが、Ｐ3については、ＭＣＰを飽和
させる恐れがないので、反転回路１９からのパルス信号
の出力は行なわれない。
3のうち、Ｐ1とＰ2は最終イオン検出器１０のＭＣＰを
飽和させるか否かの分岐点であるスレッショルド・レベ
ルを超えた強力なイオンパルス、一方、Ｐ3はスレッシ
ョルド・レベルを超えない微弱なイオンパルスであると
仮定する。すると、中間イオン検出器１４から出力され
るパルス信号のうち、Ｐ1とＰ2については、ＭＣＰを飽
和させる恐れがあるので、反転回路１９からＭＣＰ電源
制御回路２０に対して、ＭＣＰの飽和防止のためのパル
ス信号が出力されるが、Ｐ3については、ＭＣＰを飽和
させる恐れがないので、反転回路１９からのパルス信号
の出力は行なわれない。
【００６２】反転回路１９からＭＣＰ電源制御回路２０
を介してＭＣＰ電圧用電源２１に出力されるパルス列２
２（図４のと同じ）の各パルスのDwell time（ｔD）
は、個々のイオンパルスの飛行時間ｔTOFを中心に、前
後にｔD／２ずつ振り分けられる。ｔDの時間幅は、仮に
（１）式におけるΔｔの５倍程度を取っても５０ｎｓ以
下である。また、ＭＣＰ電圧用電源２１の高速切り換え
用スイッチの応答時間を考えて、Δｔの１０倍の１００
ｎｓを取ったとしても、このイオンパルスの質量ｍが数
百ダルトン以下ならば、数ダルトンの範囲のマススペク
トルが欠落する程度、ないしは数ダルトンの範囲のマス
スペクトルが低いゲインで測定される程度の影響に収ま
る。要は、ｔDの時間幅は、ＴＯＦＭＳ装置に応じた最
適値を設定すれば良い。
を介してＭＣＰ電圧用電源２１に出力されるパルス列２
２（図４のと同じ）の各パルスのDwell time（ｔD）
は、個々のイオンパルスの飛行時間ｔTOFを中心に、前
後にｔD／２ずつ振り分けられる。ｔDの時間幅は、仮に
（１）式におけるΔｔの５倍程度を取っても５０ｎｓ以
下である。また、ＭＣＰ電圧用電源２１の高速切り換え
用スイッチの応答時間を考えて、Δｔの１０倍の１００
ｎｓを取ったとしても、このイオンパルスの質量ｍが数
百ダルトン以下ならば、数ダルトンの範囲のマススペク
トルが欠落する程度、ないしは数ダルトンの範囲のマス
スペクトルが低いゲインで測定される程度の影響に収ま
る。要は、ｔDの時間幅は、ＴＯＦＭＳ装置に応じた最
適値を設定すれば良い。
【００６３】また、予め初期設定されたＭＣＰゲインを
ＧA、強力なイオンパルスの入射を予測してＭＣＰ電圧
ＶMCPを下げたときのＭＣＰゲインをＧB（＝ｋ・ＧA、
ｋ≪１）とすると、ＧBは、イオンパルス入射後、所定
の時間ｔD／２後に自動的にＧ Aに戻される。この間のＭ
ＣＰゲインの低下率ｋ（＝ＧB／ＧA）は、１／１０〜１
／１０００の範囲の所定の値に設定しておくと良い。
ＧA、強力なイオンパルスの入射を予測してＭＣＰ電圧
ＶMCPを下げたときのＭＣＰゲインをＧB（＝ｋ・ＧA、
ｋ≪１）とすると、ＧBは、イオンパルス入射後、所定
の時間ｔD／２後に自動的にＧ Aに戻される。この間のＭ
ＣＰゲインの低下率ｋ（＝ＧB／ＧA）は、１／１０〜１
／１０００の範囲の所定の値に設定しておくと良い。
【００６４】ＭＣＰ検出器１０から得られる各イオンパ
ルスの検出信号は、検出時のゲインがＧAであるかＧBで
あるかを区別する信号と共に記憶される。そして、各イ
オンパルスの検出信号強度を認識する際、検出時のゲイ
ンが考慮される。
ルスの検出信号は、検出時のゲインがＧAであるかＧBで
あるかを区別する信号と共に記憶される。そして、各イ
オンパルスの検出信号強度を認識する際、検出時のゲイ
ンが考慮される。
【００６５】また、図３のパルス回路１６を並列に複数
セット設け、それぞれのディスクリミネーター１８の設
定値を異なる値に設定しておけば、ゲインの低下率ｋを
複数の段階に分けてステップダウンさせることも可能で
ある。その場合、ステップダウンさせた最終イオン検出
器１０のゲインの低下率ｋを予め設けられた記憶手段に
記憶させておき、記憶されたｋの値に基づいて、実測さ
れたマススペクトルの信号強度を補正させるように構成
すれば、最終イオン検出器１０のゲインが変化したこと
に由来するマススペクトルの信号強度変化を自動的に補
正することができ、定量性の高い測定結果を得ることが
できる。また、逆に、イオン源部から２段加速部８を経
由して飛来するイオンパルスの強度が非常に弱い場合に
は、ゲインの低下率ｋの値を１未満の値に設定すること
により、最終イオン検出器１０のゲインを逆にステップ
アップさせ、最終イオン検出器１０が飽和しない範囲で
イオンの検出感度を上げるように制御することも可能で
ある。
セット設け、それぞれのディスクリミネーター１８の設
定値を異なる値に設定しておけば、ゲインの低下率ｋを
複数の段階に分けてステップダウンさせることも可能で
ある。その場合、ステップダウンさせた最終イオン検出
器１０のゲインの低下率ｋを予め設けられた記憶手段に
記憶させておき、記憶されたｋの値に基づいて、実測さ
れたマススペクトルの信号強度を補正させるように構成
すれば、最終イオン検出器１０のゲインが変化したこと
に由来するマススペクトルの信号強度変化を自動的に補
正することができ、定量性の高い測定結果を得ることが
できる。また、逆に、イオン源部から２段加速部８を経
由して飛来するイオンパルスの強度が非常に弱い場合に
は、ゲインの低下率ｋの値を１未満の値に設定すること
により、最終イオン検出器１０のゲインを逆にステップ
アップさせ、最終イオン検出器１０が飽和しない範囲で
イオンの検出感度を上げるように制御することも可能で
ある。
【００６６】また、中間イオン検出器１４と最終イオン
検出器１０に入射するイオン量の比率は、必ずしも固定
的なものではなく、ＴＯＦＭＳ装置に応じて、１：１０
〜１：１００の間の適当な比率に設定すれば良い。
検出器１０に入射するイオン量の比率は、必ずしも固定
的なものではなく、ＴＯＦＭＳ装置に応じて、１：１０
〜１：１００の間の適当な比率に設定すれば良い。
【００６７】また、イオンパルスが最終イオン検出器で
あるＭＣＰに入射する時間の前後に、高速かつタイミン
グ良くＭＣＰゲインを低下及び復帰させるためには、高
速高圧の電気回路を要するが、例えば、水銀リレーやＱ
スイッチの使用によらず、高耐圧用高速ＭＯＳＦＥＴス
イッチ等の半導体素子を用いて５ｎｓから１０ｎｓの速
度で切り換えさせることにより、ＭＣＰ電圧を５００〜
１ｋＶの幅で高速に変化させることも可能である。
あるＭＣＰに入射する時間の前後に、高速かつタイミン
グ良くＭＣＰゲインを低下及び復帰させるためには、高
速高圧の電気回路を要するが、例えば、水銀リレーやＱ
スイッチの使用によらず、高耐圧用高速ＭＯＳＦＥＴス
イッチ等の半導体素子を用いて５ｎｓから１０ｎｓの速
度で切り換えさせることにより、ＭＣＰ電圧を５００〜
１ｋＶの幅で高速に変化させることも可能である。
【００６８】尚、本実施例では、リフレクター型のＯＡ
−ＴＯＦＭＳを例にとって説明したが、本発明は、リフ
レクター型のＯＡ−ＴＯＦＭＳに限定されるものではな
い。２段加速、または多段加速による空間収束点をＴＯ
ＦＭＳ分光部の対物点に一致させたタイプに限定される
が、パルスイオン化方式を用いたＴＯＦＭＳに対しても
適用可能である。また、ＴＯＦ分光部は、静電セクター
電場型の装置に対しても適用可能である。
−ＴＯＦＭＳを例にとって説明したが、本発明は、リフ
レクター型のＯＡ−ＴＯＦＭＳに限定されるものではな
い。２段加速、または多段加速による空間収束点をＴＯ
ＦＭＳ分光部の対物点に一致させたタイプに限定される
が、パルスイオン化方式を用いたＴＯＦＭＳに対しても
適用可能である。また、ＴＯＦ分光部は、静電セクター
電場型の装置に対しても適用可能である。
【００６９】また、最終イオン検出器としては、ＭＣＰ
以外に、ＭＣＰよりも安価で、しかもＭＣＰのような口
径の細い硝子キャピラリーを束ねて用いることなく、多
数の球状粒子の隙間で電子を乱反射させることによって
２次電子を増幅させることができるマイクロ・スフェア
・プレート（ＭＳＰ）等を用いることもできる。
以外に、ＭＣＰよりも安価で、しかもＭＣＰのような口
径の細い硝子キャピラリーを束ねて用いることなく、多
数の球状粒子の隙間で電子を乱反射させることによって
２次電子を増幅させることができるマイクロ・スフェア
・プレート（ＭＳＰ）等を用いることもできる。
【００７０】
【発明の効果】以上述べたごとく、本発明のＯＡ−ＴＯ
ＦＭＳによれば、ＴＯＦＭＳ分光部の空間収束点に設け
られた中間イオン検出器を用いて、外部イオン源から飛
来するイオンパルスの電流値とイオンパルス飛行開始直
後からの経過時間とを測定し、測定された情報を最終イ
オン検出器にフィードさせることにより、イオンパルス
が最終イオン検出器に到達する前に最終イオン検出器の
ゲインを制御し、最終イオン検出器の飽和を回避させる
ように構成したので、最終イオン検出器の飽和に伴うDe
ad timeに由来するマススペクトルの部分的な欠落を防
止することができると共に、最終イオン検出器自身の短
寿命化を避けることもできる。
ＦＭＳによれば、ＴＯＦＭＳ分光部の空間収束点に設け
られた中間イオン検出器を用いて、外部イオン源から飛
来するイオンパルスの電流値とイオンパルス飛行開始直
後からの経過時間とを測定し、測定された情報を最終イ
オン検出器にフィードさせることにより、イオンパルス
が最終イオン検出器に到達する前に最終イオン検出器の
ゲインを制御し、最終イオン検出器の飽和を回避させる
ように構成したので、最終イオン検出器の飽和に伴うDe
ad timeに由来するマススペクトルの部分的な欠落を防
止することができると共に、最終イオン検出器自身の短
寿命化を避けることもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来のリフレクター型垂直加速型飛行時間型質
量分析装置を示す図である。
量分析装置を示す図である。
【図２】本発明にかかるリフレクター型垂直加速型飛行
時間型質量分析装置の一実施例を示す図である。
時間型質量分析装置の一実施例を示す図である。
【図３】本発明にかかるリフレクター型垂直加速型飛行
時間型質量分析装置におけるＭＣＰゲイン制御回路のブ
ロックダイヤグラムの一例を示す図である。
時間型質量分析装置におけるＭＣＰゲイン制御回路のブ
ロックダイヤグラムの一例を示す図である。
【図４】本発明にかかるリフレクター型垂直加速型飛行
時間型質量分析装置におけるＭＣＰゲイン制御回路各部
のタイミングチャートの一例を示す図である。
時間型質量分析装置におけるＭＣＰゲイン制御回路各部
のタイミングチャートの一例を示す図である。
【符号の説明】 １・・・外部イオン源、２・・・収束レンズ、３・・・イオン
溜、４・・・Push-outプレート、５・・・イオン引き出しグリ
ッド、６・・・出口グリッド、７・・・Push-outパルス、８・・
・２段加速部、９・・・ミラー部、１０・・・最終イオン検出
器、１１・・・分光部電源、１２・・・リフレクターＴＯＦ分
光部、１３・・・空間収束点、１４・・・中間イオン検出器、
１５・・・イオン検出器、１６・・・パルス回路、１７・・・ア
ンプ、１８・・・ディスクリミネーター、１９・・・反転回
路、２０・・・ＭＣＰ電源制御回路、２１・・・ＭＣＰ電圧用
電源、２２・・・パルス列、２３・・・ＭＣＰ電圧、３０・・・
最終イオン検出器ゲイン制御回路。
溜、４・・・Push-outプレート、５・・・イオン引き出しグリ
ッド、６・・・出口グリッド、７・・・Push-outパルス、８・・
・２段加速部、９・・・ミラー部、１０・・・最終イオン検出
器、１１・・・分光部電源、１２・・・リフレクターＴＯＦ分
光部、１３・・・空間収束点、１４・・・中間イオン検出器、
１５・・・イオン検出器、１６・・・パルス回路、１７・・・ア
ンプ、１８・・・ディスクリミネーター、１９・・・反転回
路、２０・・・ＭＣＰ電源制御回路、２１・・・ＭＣＰ電圧用
電源、２２・・・パルス列、２３・・・ＭＣＰ電圧、３０・・・
最終イオン検出器ゲイン制御回路。
Claims (16)
- 【請求項１】イオンパルスが出射されるイオン源部と、
該イオン源部を出射したイオンパルスが飛行する飛行時
間型分光部と、所定距離を飛行し飛行速度に応じて複数
のイオンパルスに展開されてイオンが入射する最終イオ
ン検出器と、各展開イオンパルスについてイオン源部か
ら出射されてから最終イオン検出器に到達するまでの時
間を計測する飛行時間計測部と、前記飛行時間型分光部
に設けられ、展開されたイオンパルスが最終イオン検出
器に到達する前に、該イオンパルスの電流値を検出する
中間イオン検出器と、該中間イオン検出器へ到達した展
開イオンパルスのイオン源出射後の経過時間を測定する
測定手段と、測定された展開イオンパルス出射後の経過
時間に基づいて、各展開イオンパルスが最終イオン検出
器に到達する時間を求める予測手段と、中間イオン検出
器により検出された各展開イオンパルスの電流値と各展
開イオンパルスの最終イオン検出器への予測到達時間と
に基づいて、最終イオン検出器のゲインを各展開イオン
パルスの到達に合わせて制御し、各展開イオンパルスに
よる最終イオン検出器の飽和を回避する飽和回避手段と
を備えたことを特徴とする飛行時間型質量分析装置。 - 【請求項２】前記中間イオン検出器は、飛行時間型分光
部におけるイオンの空間収束点に設けられていることを
特徴とする請求項１記載の飛行時間型質量分析装置。 - 【請求項３】前記飽和回避手段は、イオンパルスの電流
値に応じて、最終イオン検出器のゲインを複数段階で制
御することを特徴とする請求項１、または２記載の飛行
時間型質量分析装置。 - 【請求項４】最終イオン検出器で検出された各イオンパ
ルスの検出信号を、検出時のゲインに関する情報と対応
づけて記憶する記憶手段を備えたことを特徴とする請求
項３記載の飛行時間型質量分析装置。 - 【請求項５】前記最終イオン検出器の前段で、かつ、前
記中間イオン検出器の後段に、ミラー部を備えたことを
特徴とする請求項１、２、３、または４記載の飛行時間
型質量分析装置。 - 【請求項６】前記イオン源部は、連続的にイオンを出射
する外部イオン源と、該外部イオン源から出射されたイ
オンビームが導入されるイオン溜と、パルス電圧の印加
によって、該イオン溜からイオンビームの導入方向と交
差する方向にイオンビームをパルス的に加速するイオン
加速部とから成る垂直加速型のイオン源部であることを
特徴とする請求項１、２、３、４、または５記載の飛行
時間型質量分析装置。 - 【請求項７】前記外部イオン源は、電子衝撃イオン源
（ＥＩ）、化学イオン化イオン源（ＣＩ）、高速原子衝
撃イオン源（ＦＡＢ）、エレクトロスプレイイオン源
（ＥＳＩ）、大気圧化学イオン源（ＡＰＣＩ）、または
誘導結合プラズマイオン源（ＩＣＰ）のうちのいずれか
であることを特徴とする請求項６記載の飛行時間型質量
分析装置。 - 【請求項８】前記最終イオン検出器は、マイクロ・チャ
ンネル・プレート（ＭＣＰ）、またはマイクロ・スフェ
ア・プレート（ＭＳＰ）であることを特徴とする請求項
１、２、３、４、５、６、または７記載の飛行時間型質
量分析装置。 - 【請求項９】イオンパルスが出射されるイオン源部と、
該イオン源部を出射したイオンパルスが飛行する飛行時
間型分光部と、所定距離を飛行したイオンが入射する最
終イオン検出器とを用いる飛行時間型質量分析方法であ
って、前記飛行時間型分光部において、イオン源部から
出射されたイオンパルスが最終イオン検出器に到達する
前に、該イオンパルスの電流値とイオンパルス出射後の
経過時間とを併せて測定し、測定されたイオンパルス出
射後の経過時間と測定されたイオンパルスの電流値とに
基づいて、最終イオン検出器のゲインをイオンパルスの
到達に合わせて制御することにより、イオンパルスによ
る最終イオン検出器の飽和を回避させるようにしたこと
を特徴とする飛行時間型質量分析方法。 - 【請求項１０】イオンパルスの電流値とイオンパルス出
射後の経過時間とを併せて測定するために、飛行時間型
分光部におけるイオンの空間収束点に中間イオン検出器
を設けて用いることを特徴とする請求項９記載の飛行時
間型質量分析方法。 - 【請求項１１】最終イオン検出器の飽和を回避させるた
めに、イオンパルスの電流値に応じて、最終イオン検出
器のゲインを複数段階で制御することを特徴とする請求
項９、または１０記載の飛行時間型質量分析方法。 - 【請求項１２】最終イオン検出器で検出された各イオン
パルスの検出信号を、検出時のゲインに関する情報と対
応づけて記憶する記憶手段を備えたことを特徴とする請
求項１１記載の飛行時間型質量分析方法。 - 【請求項１３】前記最終イオン検出器の前段で、かつ、
前記中間イオン検出器の後段に、ミラー部を備えたこと
を特徴とする請求項９、１０、１１、または１２記載の
飛行時間型質量分析方法。 - 【請求項１４】前記イオン源部は、連続的にイオンを出
射する外部イオン源と、該外部イオン源から出射された
イオンビームが導入されるイオン溜と、パルス電圧の印
加によって、該イオン溜からイオンビームの導入方向と
交差する方向にイオンビームをパルス的に加速するイオ
ン加速部とから成る垂直加速型のイオン源部であること
を特徴とする請求項９、１０、１１、１２、または１３
記載の飛行時間型質量分析方法。 - 【請求項１５】前記外部イオン源は、電子衝撃イオン源
（ＥＩ）、化学イオン化イオン源（ＣＩ）、高速原子衝
撃イオン源（ＦＡＢ）、エレクトロスプレイイオン源
（ＥＳＩ）、大気圧化学イオン源（ＡＰＣＩ）、または
誘導結合プラズマイオン源（ＩＣＰ）のうちのいずれか
であることを特徴とする請求項１４記載の飛行時間型質
量分析方法。 - 【請求項１６】前記最終イオン検出器は、マイクロ・チ
ャンネル・プレート（ＭＣＰ）、またはマイクロ・スフ
ェア・プレート（ＭＳＰ）であることを特徴とする請求
項９、１０、１１、１２、１３、１４、または１５記載
の飛行時間型質量分析方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000071925A JP3665823B2 (ja) | 1999-04-28 | 2000-03-15 | 飛行時間型質量分析装置及び飛行時間型質量分析方法 |
| US09/561,193 US6674068B1 (en) | 1999-04-28 | 2000-04-27 | Time-of-flight (TOF) mass spectrometer and method of TOF mass spectrometric analysis |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11-121016 | 1999-04-28 | ||
| JP12101699 | 1999-04-28 | ||
| JP2000071925A JP3665823B2 (ja) | 1999-04-28 | 2000-03-15 | 飛行時間型質量分析装置及び飛行時間型質量分析方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001015061A true JP2001015061A (ja) | 2001-01-19 |
| JP3665823B2 JP3665823B2 (ja) | 2005-06-29 |
Family
ID=26458489
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000071925A Expired - Fee Related JP3665823B2 (ja) | 1999-04-28 | 2000-03-15 | 飛行時間型質量分析装置及び飛行時間型質量分析方法 |
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| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6674068B1 (ja) |
| JP (1) | JP3665823B2 (ja) |
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| JP2006505900A (ja) * | 2002-11-05 | 2006-02-16 | クラトス・アナリテイカル・リミテツド | 荷電粒子スペクトロメータおよびその検出器 |
| JP2007317375A (ja) * | 2006-05-23 | 2007-12-06 | Jeol Ltd | らせん軌道型飛行時間型質量分析計 |
| JP2010507203A (ja) * | 2006-10-20 | 2010-03-04 | サーモ フィッシャー サイエンティフィック （ブレーメン） ゲーエムベーハー | マルチチャンネル検出 |
| WO2013171555A1 (en) * | 2012-05-18 | 2013-11-21 | Dh Technologies Development Pte. Ltd. | High dynamic range detector correction algorithm |
| JP2014501428A (ja) * | 2010-12-17 | 2014-01-20 | サーモ フィッシャー サイエンティフィック （ブレーメン） ゲーエムベーハー | イオン検出システムおよび方法 |
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| JP2004172070A (ja) * | 2002-11-22 | 2004-06-17 | Jeol Ltd | 垂直加速型飛行時間型質量分析装置 |
| US6818887B2 (en) * | 2002-11-25 | 2004-11-16 | DRäGERWERK AKTIENGESELLSCHAFT | Reflector for a time-of-flight mass spectrometer |
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| KR100488545B1 (ko) * | 2003-07-23 | 2005-05-11 | 삼성전자주식회사 | 반도체 제조설비의 잔류개스 분석장치 |
| US7238936B2 (en) * | 2004-07-02 | 2007-07-03 | Thermo Finnigan Llc | Detector with increased dynamic range |
| JP2009522557A (ja) * | 2006-01-05 | 2009-06-11 | エムディーエス アナリティカル テクノロジーズ， ア ビジネス ユニット オブ エムディーエス インコーポレイテッド， ドゥーイング ビジネス スルー イッツ サイエックス ディビジョン | 質量分析器内のイオン流束を計算するためのシステムおよび方法 |
| US7638762B2 (en) * | 2006-09-29 | 2009-12-29 | Agilent Technologies, Inc. | Systems and methods for decreasing settling times in MS/MS |
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| GB0918630D0 (en) * | 2009-10-23 | 2009-12-09 | Thermo Fisher Scient Bremen | Detection apparatus for detecting charged particles, methods for detecting charged particles and mass spectrometer |
| DE102010056152A1 (de) * | 2009-12-31 | 2011-07-07 | Spectro Analytical Instruments GmbH, 47533 | Simultanes anorganisches Massenspektrometer und Verfahren zur anorganischen Massenspektrometrie |
| US9330892B2 (en) | 2009-12-31 | 2016-05-03 | Spectro Analytical Instruments Gmbh | Simultaneous inorganic mass spectrometer and method of inorganic mass spectrometry |
| CN103270575B (zh) | 2010-12-17 | 2016-10-26 | 塞莫费雪科学（不来梅）有限公司 | 用于质谱法的数据采集系统和方法 |
| GB201118579D0 (en) * | 2011-10-27 | 2011-12-07 | Micromass Ltd | Control of ion populations |
| JP6437002B2 (ja) * | 2013-12-24 | 2018-12-12 | ディーエイチ テクノロジーズ デベロップメント プライベート リミテッド | 高速極性スイッチ飛行時間型質量分析計 |
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| DE102018107529B4 (de) * | 2018-03-29 | 2023-03-23 | Bruker Daltonics GmbH & Co. KG | Verfahren zum Betrieb eines Sekundärelektronenvervielfachers im Ionendetektor eines Massenspektrometers für die Verlängerung der Lebensdauer |
| DE202023103352U1 (de) | 2023-06-16 | 2023-06-26 | GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel Stiftung öffentlichen Rechts des Landes Schleswig-Holstein | Temperierungs-Plasmaquelle-Analysegerät-Anordnung |
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-
2000
- 2000-03-15 JP JP2000071925A patent/JP3665823B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2000-04-27 US US09/561,193 patent/US6674068B1/en not_active Expired - Lifetime
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