JP2001133439A - 高周波誘導結合プラズマ質量分析方法及び装置 - Google Patents
高周波誘導結合プラズマ質量分析方法及び装置Info
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- JP2001133439A JP2001133439A JP31764799A JP31764799A JP2001133439A JP 2001133439 A JP2001133439 A JP 2001133439A JP 31764799 A JP31764799 A JP 31764799A JP 31764799 A JP31764799 A JP 31764799A JP 2001133439 A JP2001133439 A JP 2001133439A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】高分解能ＳＩＭ測定において、ＭＳの磁場強度
の較正を行なうに当たり、測定したい目的イオンと同じ
イオンを含む標準試料を用いることなく磁場強度の較正
を行なえるＩＣＰ−ＭＳ方法及び装置を提供する。 【解決手段】目的イオンの信号位置を決定するための予
備測定と、決定された目的イオンの信号位置の情報に基
づいて、該目的イオンが選択的に検出されるように装置
条件を設定して、目的イオンの高分解能ＳＩＭ測定を行
なう本測定とから成るＩＣＰ−ＭＳ方法であって、前記
予備測定には、プラズマ中に存在する精密質量数既知の
干渉イオンの質量スペクトルを測定する工程と、該干渉
イオンの質量スペクトルピークの位置を特定する工程
と、特定した位置とその精密質量数に基づいて目的イオ
ンの信号出現位置を決定する工程とを含む。尚、前記干
渉イオンとは、ＮＨ+、ＣＯ+、ＮＯ+、ＡｒＨ+、ＡｒＣ
+、ＡｒＮ+、ＡｒＯ+、ＡｒＣｌ+、Ａｒ2 +などのことで
ある。
の較正を行なうに当たり、測定したい目的イオンと同じ
イオンを含む標準試料を用いることなく磁場強度の較正
を行なえるＩＣＰ−ＭＳ方法及び装置を提供する。 【解決手段】目的イオンの信号位置を決定するための予
備測定と、決定された目的イオンの信号位置の情報に基
づいて、該目的イオンが選択的に検出されるように装置
条件を設定して、目的イオンの高分解能ＳＩＭ測定を行
なう本測定とから成るＩＣＰ−ＭＳ方法であって、前記
予備測定には、プラズマ中に存在する精密質量数既知の
干渉イオンの質量スペクトルを測定する工程と、該干渉
イオンの質量スペクトルピークの位置を特定する工程
と、特定した位置とその精密質量数に基づいて目的イオ
ンの信号出現位置を決定する工程とを含む。尚、前記干
渉イオンとは、ＮＨ+、ＣＯ+、ＮＯ+、ＡｒＨ+、ＡｒＣ
+、ＡｒＮ+、ＡｒＯ+、ＡｒＣｌ+、Ａｒ2 +などのことで
ある。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、高周波誘導結合プ
ラズマ質量分析方法及び装置に関し、特に、調製された
標準試料を用いることなく、正確に目的イオンを捕捉す
ることのできる高周波誘導結合プラズマ質量分析方法及
び装置に関する。
ラズマ質量分析方法及び装置に関し、特に、調製された
標準試料を用いることなく、正確に目的イオンを捕捉す
ることのできる高周波誘導結合プラズマ質量分析方法及
び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】高周波誘導結合プラズマ質量分析法（Ｉ
ＣＰ−ＭＳ；Inductively Coupled Plasma−Mass Spect
rometry）は、高周波誘導結合プラズマ法（ＩＣＰ）と
質量分析法（ＭＳ）を組み合わせた分析手法である。Ｉ
ＣＰ−ＭＳ法は、アルゴンガスなどの不活性ガス気流に
対して、数ＭＨｚないし数十ＭＨｚの高周波電場を印加
して、数千℃ないし１万℃以上の温度を持ったプラズマ
を発生させ、そこに溶液試料を導入して試料中の物質を
ばらばらの原子状態に分解せしめ、生成した原子状態の
各元素をイオンとして質量分析することにより、溶液試
料中の各元素の定性・定量を行なうものである。
ＣＰ−ＭＳ；Inductively Coupled Plasma−Mass Spect
rometry）は、高周波誘導結合プラズマ法（ＩＣＰ）と
質量分析法（ＭＳ）を組み合わせた分析手法である。Ｉ
ＣＰ−ＭＳ法は、アルゴンガスなどの不活性ガス気流に
対して、数ＭＨｚないし数十ＭＨｚの高周波電場を印加
して、数千℃ないし１万℃以上の温度を持ったプラズマ
を発生させ、そこに溶液試料を導入して試料中の物質を
ばらばらの原子状態に分解せしめ、生成した原子状態の
各元素をイオンとして質量分析することにより、溶液試
料中の各元素の定性・定量を行なうものである。
【０００３】質量分析装置を用いてイオンを検出する方
法には、スキャン法とＳＩＭ法の２通りの方法がある。
スキャン法は、図１の（ｂ）に示すように、磁場強度ま
たは加速電圧強度を連続的に掃引し、イオンの質量分布
を一連のスペクトルとして測定する方法であり、未知試
料を定性分析する場合に多く用いられる。
法には、スキャン法とＳＩＭ法の２通りの方法がある。
スキャン法は、図１の（ｂ）に示すように、磁場強度ま
たは加速電圧強度を連続的に掃引し、イオンの質量分布
を一連のスペクトルとして測定する方法であり、未知試
料を定性分析する場合に多く用いられる。
【０００４】一方、ＳＩＭ法は、Selected Ion Monitor
ing 法（選択イオン検出法）の略称であり、図１の
（ａ）に示すように、磁場強度または加速電圧強度を階
段状にスイッチングさせて、各ステップの磁場強度また
は加速電圧強度にそれぞれ対応する質量数のイオンを時
分割的に検出する操作を繰り返すことにより、各ステッ
プに対応する質量数のイオンを高感度に検出する方法で
ある。
ing 法（選択イオン検出法）の略称であり、図１の
（ａ）に示すように、磁場強度または加速電圧強度を階
段状にスイッチングさせて、各ステップの磁場強度また
は加速電圧強度にそれぞれ対応する質量数のイオンを時
分割的に検出する操作を繰り返すことにより、各ステッ
プに対応する質量数のイオンを高感度に検出する方法で
ある。
【０００５】ＳＩＭ法は、スキャン法に比べ、イオンを
検出する方式の違いにより、１００倍以上の高感度が得
られるので、質量電荷比の既に判っている微量元素の定
量測定に広く応用されている。
検出する方式の違いにより、１００倍以上の高感度が得
られるので、質量電荷比の既に判っている微量元素の定
量測定に広く応用されている。
【０００６】ＳＩＭ法による定量分析では、夾雑成分と
目的成分をきちんと質量分離する必要があるために、高
分解能の条件下で測定を行なう場合が多い。高分解能条
件下でのＳＩＭ測定では、得られるイオンピークが非常
に尖鋭になるため、目的イオンのピークトップの磁場強
度または加速電圧強度を常時正確に捉えることが極めて
むずかしくなる。そのため、各イオンを精度良く捕捉で
きるようにするために、ＳＩＭ測定開始前に、予め測定
したい目的元素を含む標準試料をイオン源に導入してそ
のイオンを捕捉し、質量分析装置の磁場強度の較正を行
なうことにより、目的イオンの正確な測定位置（磁場強
度）を設定していた。
目的成分をきちんと質量分離する必要があるために、高
分解能の条件下で測定を行なう場合が多い。高分解能条
件下でのＳＩＭ測定では、得られるイオンピークが非常
に尖鋭になるため、目的イオンのピークトップの磁場強
度または加速電圧強度を常時正確に捉えることが極めて
むずかしくなる。そのため、各イオンを精度良く捕捉で
きるようにするために、ＳＩＭ測定開始前に、予め測定
したい目的元素を含む標準試料をイオン源に導入してそ
のイオンを捕捉し、質量分析装置の磁場強度の較正を行
なうことにより、目的イオンの正確な測定位置（磁場強
度）を設定していた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】このような構成におい
て、ＩＣＰ−ＭＳでは、極微量元素の定量測定が主な目
的であることが多いため、ＭＳ側のバックグラウンド信
号の存在を非常に嫌う。ところが、高分解能ＳＩＭ測定
の開始前に行なわれる磁場強度の較正に用いられる標準
試料は、測定の目的成分と同じ元素を含む溶液試料であ
るため、ＭＳに標準試料を導入して磁場強度の較正を行
なった後は、それが残ってバックグラウンド信号とな
る。従って、磁場強度の較正後は、ブランク試料をＭＳ
に導入したときのバックグラウンド信号が所定のレベル
以下になるように、ＭＳのブランクレベルが充分に下が
るまでＩＣＰ−ＭＳ装置の試料導入ライン（ノズル、チ
ューブ、スプレーチャンバー、トーチ、コーンなど）を
洗浄し、洗浄後、充分な時間を待つ必要があった。
て、ＩＣＰ−ＭＳでは、極微量元素の定量測定が主な目
的であることが多いため、ＭＳ側のバックグラウンド信
号の存在を非常に嫌う。ところが、高分解能ＳＩＭ測定
の開始前に行なわれる磁場強度の較正に用いられる標準
試料は、測定の目的成分と同じ元素を含む溶液試料であ
るため、ＭＳに標準試料を導入して磁場強度の較正を行
なった後は、それが残ってバックグラウンド信号とな
る。従って、磁場強度の較正後は、ブランク試料をＭＳ
に導入したときのバックグラウンド信号が所定のレベル
以下になるように、ＭＳのブランクレベルが充分に下が
るまでＩＣＰ−ＭＳ装置の試料導入ライン（ノズル、チ
ューブ、スプレーチャンバー、トーチ、コーンなど）を
洗浄し、洗浄後、充分な時間を待つ必要があった。
【０００８】また、もし標準試料を用いた方法で磁場強
度の較正を行なわなければ、ＭＳのブランクレベルが充
分に下がるまでの洗浄操作と待ち時間とは必要でないも
のの、高分解能ＳＩＭ測定に当たって目的のイオンを正
確に捕捉することができなくなるという問題があった。
度の較正を行なわなければ、ＭＳのブランクレベルが充
分に下がるまでの洗浄操作と待ち時間とは必要でないも
のの、高分解能ＳＩＭ測定に当たって目的のイオンを正
確に捕捉することができなくなるという問題があった。
【０００９】さらに、ＩＣＰ−ＭＳでは、一般に試料溶
液として硝酸溶液や塩酸溶液が用いられるため、目的の
イオンと同時に、目的イオンのごく近傍に、ＩＣＰで流
されているアルゴンガスや試料中の硝酸や塩酸に由来す
るさまざまな干渉イオンが観測される。これらの干渉イ
オンと目的イオンとの誤認を避けるためには、より高濃
度の目的成分を含んだ標準試料溶液をＭＳに導入して磁
場強度の較正を行なわなければならない。その結果、Ｍ
Ｓのブランクレベルが充分に下がるまでには、煩雑な洗
浄操作と極めて多くの待ち時間とがさらに必要となると
いう問題があった。
液として硝酸溶液や塩酸溶液が用いられるため、目的の
イオンと同時に、目的イオンのごく近傍に、ＩＣＰで流
されているアルゴンガスや試料中の硝酸や塩酸に由来す
るさまざまな干渉イオンが観測される。これらの干渉イ
オンと目的イオンとの誤認を避けるためには、より高濃
度の目的成分を含んだ標準試料溶液をＭＳに導入して磁
場強度の較正を行なわなければならない。その結果、Ｍ
Ｓのブランクレベルが充分に下がるまでには、煩雑な洗
浄操作と極めて多くの待ち時間とがさらに必要となると
いう問題があった。
【００１０】本発明の目的は、上述した点に鑑み、高分
解能ＳＩＭ測定において、ＭＳの磁場強度の較正を行な
うに当たり、測定したい目的イオンと同じイオンを含む
標準試料を用いることなく磁場強度の較正を行なえるＩ
ＣＰ−ＭＳ方法及び装置を提供することにある。
解能ＳＩＭ測定において、ＭＳの磁場強度の較正を行な
うに当たり、測定したい目的イオンと同じイオンを含む
標準試料を用いることなく磁場強度の較正を行なえるＩ
ＣＰ−ＭＳ方法及び装置を提供することにある。
【００１１】
【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ＩＣＰ−ＭＳ方法は、ＩＣＰ−ＭＳ
装置を用いた質量分析方法であって、目的イオンの信号
位置を決定するための予備測定と、決定された目的イオ
ンの信号位置の情報に基づいて、該目的イオンが選択的
に検出されるように装置条件を設定して、目的イオンの
高分解能ＳＩＭ測定を行なう本測定とから成り、前記予
備測定が、プラズマ中に存在する精密質量数既知の干渉
イオンの質量スペクトルを測定する工程と、該干渉イオ
ンの質量スペクトルピークの位置を特定する工程と、特
定した位置とその精密質量数に基づいて目的イオンの信
号出現位置を決定する工程とから成ることを特徴として
いる。
め、本発明にかかるＩＣＰ−ＭＳ方法は、ＩＣＰ−ＭＳ
装置を用いた質量分析方法であって、目的イオンの信号
位置を決定するための予備測定と、決定された目的イオ
ンの信号位置の情報に基づいて、該目的イオンが選択的
に検出されるように装置条件を設定して、目的イオンの
高分解能ＳＩＭ測定を行なう本測定とから成り、前記予
備測定が、プラズマ中に存在する精密質量数既知の干渉
イオンの質量スペクトルを測定する工程と、該干渉イオ
ンの質量スペクトルピークの位置を特定する工程と、特
定した位置とその精密質量数に基づいて目的イオンの信
号出現位置を決定する工程とから成ることを特徴として
いる。
【００１２】また、本発明にかかるＩＣＰ−ＭＳ装置
は、ＩＣＰ−ＭＳ測定中に生成する干渉イオンの信号位
置とその精密質量数に基づいて目的イオンの信号出現位
置を決定し、決定された目的イオンの信号出現位置に装
置条件を設定するプログラムを備えたことを特徴として
いる。
は、ＩＣＰ−ＭＳ測定中に生成する干渉イオンの信号位
置とその精密質量数に基づいて目的イオンの信号出現位
置を決定し、決定された目的イオンの信号出現位置に装
置条件を設定するプログラムを備えたことを特徴として
いる。
【００１３】また、前記干渉イオンは、アルゴンプラズ
マ中に生成するＮＨ+、ＣＯ+、ＮＯ +、ＡｒＨ+、ＡｒＣ
+、ＡｒＮ+、ＡｒＯ+、ＡｒＣｌ+、又はＡｒ2 +であるこ
とを特徴としている。
マ中に生成するＮＨ+、ＣＯ+、ＮＯ +、ＡｒＨ+、ＡｒＣ
+、ＡｒＮ+、ＡｒＯ+、ＡｒＣｌ+、又はＡｒ2 +であるこ
とを特徴としている。
【００１４】
【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ＩＣＰ
−ＭＳ装置の一実施例である。図中１は、高周波誘導結
合プラズマ装置（ＩＣＰ）である。ＩＣＰ１には、プラ
ズマ炎２の原料となるアルゴンガス３と溶液試料４と
が、ネブライザー５を介して接続されている。また、ア
ルゴンガスの一部は、直接ＩＣＰ１に導入されて、プラ
ズマ炎２となる。試料溶液４は、ネブライザー５によっ
て霧化され、プラズマ炎２の中でイオン化される。イオ
ン化された試料溶液４は、質量分析装置（ＭＳ）６のサ
ンプリング・コーン７に設けられたオリフィス８を通っ
てＭＳ６にサンプリングされる。
実施の形態を説明する。図２は、本発明にかかるＩＣＰ
−ＭＳ装置の一実施例である。図中１は、高周波誘導結
合プラズマ装置（ＩＣＰ）である。ＩＣＰ１には、プラ
ズマ炎２の原料となるアルゴンガス３と溶液試料４と
が、ネブライザー５を介して接続されている。また、ア
ルゴンガスの一部は、直接ＩＣＰ１に導入されて、プラ
ズマ炎２となる。試料溶液４は、ネブライザー５によっ
て霧化され、プラズマ炎２の中でイオン化される。イオ
ン化された試料溶液４は、質量分析装置（ＭＳ）６のサ
ンプリング・コーン７に設けられたオリフィス８を通っ
てＭＳ６にサンプリングされる。
【００１５】ＭＳ６は、内部を高真空に維持しなければ
ならないため、サンプリング・コーン７とスキマー・コ
ーン９で囲まれた低真空領域１０、スキマー・コーン９
と隔壁１１で囲まれた中真空領域１２、及び２つの隔壁
１１及び１３で囲まれた高真空領域１４が設けられ、そ
れぞれの領域で回転ポンプ（ＲＰ）１５、及び、ターボ
・モレキュラー・ポンプ（ＴＭＰ）１６による差動排気
が行なわれる。
ならないため、サンプリング・コーン７とスキマー・コ
ーン９で囲まれた低真空領域１０、スキマー・コーン９
と隔壁１１で囲まれた中真空領域１２、及び２つの隔壁
１１及び１３で囲まれた高真空領域１４が設けられ、そ
れぞれの領域で回転ポンプ（ＲＰ）１５、及び、ターボ
・モレキュラー・ポンプ（ＴＭＰ）１６による差動排気
が行なわれる。
【００１６】オリフィス８を通ってサンプリングされた
イオンは、このような低真空領域１０、中真空領域１
２、高真空領域１４を通過して、後段の高真空領域１７
に設置された磁場１８と電場１９により、質量の違いに
よってふるい分けされ、イオン検出器２０によって検出
される。この検出信号は、制御コンピューター２１に送
られて、データ処理される。尚、この高真空領域１７も
また、ＲＰ１５及びＴＭＰ１６によって、常時、真空排
気されている。また、２つの高真空領域、１４と１７を
つなぐ通路は、図示しないアイソレーション・バルブに
よって、必要に応じて遮断できるようになっている。
イオンは、このような低真空領域１０、中真空領域１
２、高真空領域１４を通過して、後段の高真空領域１７
に設置された磁場１８と電場１９により、質量の違いに
よってふるい分けされ、イオン検出器２０によって検出
される。この検出信号は、制御コンピューター２１に送
られて、データ処理される。尚、この高真空領域１７も
また、ＲＰ１５及びＴＭＰ１６によって、常時、真空排
気されている。また、２つの高真空領域、１４と１７を
つなぐ通路は、図示しないアイソレーション・バルブに
よって、必要に応じて遮断できるようになっている。
【００１７】制御コンピューター２１は、加速電圧電源
２２、磁場電源２３、及び電場電源２４を制御すること
により、サンプリング・コーン７とスキマー・コーン９
の間の加速電圧、磁場１８の磁場強度、及び電場１９の
電場強度を制御している。また、サンプリング・コーン
７は、加速電圧電源２２によって高電圧が印加されるた
め、絶縁環２５によってＭＳ本体から絶縁されている。
２２、磁場電源２３、及び電場電源２４を制御すること
により、サンプリング・コーン７とスキマー・コーン９
の間の加速電圧、磁場１８の磁場強度、及び電場１９の
電場強度を制御している。また、サンプリング・コーン
７は、加速電圧電源２２によって高電圧が印加されるた
め、絶縁環２５によってＭＳ本体から絶縁されている。
【００１８】このような構成において、目的イオンを含
んだプラズマ炎２をＭＳ６に導入すると共に、磁場電源
２３を制御コンピュータ２１によって制御させ、磁場１
８を所定の磁場強度に保ちながら、同時に、加速電圧電
源２２と電場電源２４をも制御コンピュータ２１によっ
て制御させて、サンプリング・コーン７に印加される加
速電圧強度と電場１９に印加される電場電圧強度を、互
いに連動させながら掃引させる。すると、イオン検出器
２０では、目的イオンと共に、アルゴンプラズマに由来
して定常的に存在するさまざまな干渉イオン（分子イオ
ン）が、重なり合うようにして検出される。
んだプラズマ炎２をＭＳ６に導入すると共に、磁場電源
２３を制御コンピュータ２１によって制御させ、磁場１
８を所定の磁場強度に保ちながら、同時に、加速電圧電
源２２と電場電源２４をも制御コンピュータ２１によっ
て制御させて、サンプリング・コーン７に印加される加
速電圧強度と電場１９に印加される電場電圧強度を、互
いに連動させながら掃引させる。すると、イオン検出器
２０では、目的イオンと共に、アルゴンプラズマに由来
して定常的に存在するさまざまな干渉イオン（分子イオ
ン）が、重なり合うようにして検出される。
【００１９】これらの干渉イオンの精密質量数は既に判
っているので、制御コンピューター２１は、イオン検出
器２０からこれらの干渉イオンの検出信号を受け取った
後、その信号位置と精密質量数とに基づいて、目的イオ
ンの出現するであろう質量位置を逆算し、高分解能ＳＩ
Ｍ測定では目的イオンのみがイオン検出器２０によって
捕捉されるように、磁場電源２３を制御して、磁場強度
を最適値に較正し、高分解能ＳＩＭ測定を行なわせる。
このようにすることにより、目的成分と同じ元素を含ん
だ標準試料を用いることなく、目的イオンの磁場強度を
較正させることが可能になる。
っているので、制御コンピューター２１は、イオン検出
器２０からこれらの干渉イオンの検出信号を受け取った
後、その信号位置と精密質量数とに基づいて、目的イオ
ンの出現するであろう質量位置を逆算し、高分解能ＳＩ
Ｍ測定では目的イオンのみがイオン検出器２０によって
捕捉されるように、磁場電源２３を制御して、磁場強度
を最適値に較正し、高分解能ＳＩＭ測定を行なわせる。
このようにすることにより、目的成分と同じ元素を含ん
だ標準試料を用いることなく、目的イオンの磁場強度を
較正させることが可能になる。
【００２０】この一実施例の内容をさらに具体的に説明
すると、次の通りである。一般に、ＩＣＰ−ＭＳの測定
では、試料溶液として硝酸溶液や塩酸溶液が使用され
る。そのため、アルゴンプラズマ中では、Ａｒ、Ｈ
2Ｏ、ＨＮＯ3、ＨＣｌに含まれる元素や試料溶液に溶け
ているＣＯ2由来のＣで構成されるさまざまな干渉イオ
ン群が生成する。その主な例としては、ＮＨ+、ＣＯ+、
ＮＯ+、ＡｒＨ+、ＡｒＣ+、ＡｒＮ+、ＡｒＯ+、ＡｒＣ
ｌ+、Ａｒ2 +などがある。
すると、次の通りである。一般に、ＩＣＰ−ＭＳの測定
では、試料溶液として硝酸溶液や塩酸溶液が使用され
る。そのため、アルゴンプラズマ中では、Ａｒ、Ｈ
2Ｏ、ＨＮＯ3、ＨＣｌに含まれる元素や試料溶液に溶け
ているＣＯ2由来のＣで構成されるさまざまな干渉イオ
ン群が生成する。その主な例としては、ＮＨ+、ＣＯ+、
ＮＯ+、ＡｒＨ+、ＡｒＣ+、ＡｒＮ+、ＡｒＯ+、ＡｒＣ
ｌ+、Ａｒ2 +などがある。
【００２１】一例として、鉄の同位体の１つである56Ｆ
ｅを測定する場合を考える。56Ｆｅの精密質量数は55.9
34939である。56Ｆｅ+のイオンピークのごく近傍には、
55.957298の精密質量数を持った干渉イオン、ＡｒＯ
+（アルゴン原子40Ａｒと酸素原子16Ｏとが結合した分
子イオン）のイオンピークが出現する。本発明では、こ
のＡｒＯ+のイオンピークを捕捉した後、計算により、
極めて接近した位置に現れるであろう56Ｆｅ+のイオン
ピークの正確な出現位置を求め、その位置に磁場強度を
較正した上で、高分解能ＳＩＭ測定を行なわせるように
する。計算で求める磁場範囲が微小であるため、56Ｆｅ
+の設定誤差は、この場合、ほとんど問題にならない。
ｅを測定する場合を考える。56Ｆｅの精密質量数は55.9
34939である。56Ｆｅ+のイオンピークのごく近傍には、
55.957298の精密質量数を持った干渉イオン、ＡｒＯ
+（アルゴン原子40Ａｒと酸素原子16Ｏとが結合した分
子イオン）のイオンピークが出現する。本発明では、こ
のＡｒＯ+のイオンピークを捕捉した後、計算により、
極めて接近した位置に現れるであろう56Ｆｅ+のイオン
ピークの正確な出現位置を求め、その位置に磁場強度を
較正した上で、高分解能ＳＩＭ測定を行なわせるように
する。計算で求める磁場範囲が微小であるため、56Ｆｅ
+の設定誤差は、この場合、ほとんど問題にならない。
【００２２】このような目的イオンと干渉イオンの組み
合わせとしては、前述した56Ｆｅ+と40Ａｒ16Ｏ+の組み
合わせの他に、例えば図３に示すように、28Ｓｉ+と12
Ｃ16Ｏ+、39Ｋ+と38Ａｒ1Ｈ+、52Ｃｒ+と40Ａｒ12Ｃ+、
58Ｎｉ+と40Ａｒ18Ｏ+、75Ａｓ+と40Ａｒ35Ｃｌ+などの
組み合わせが可能である。
合わせとしては、前述した56Ｆｅ+と40Ａｒ16Ｏ+の組み
合わせの他に、例えば図３に示すように、28Ｓｉ+と12
Ｃ16Ｏ+、39Ｋ+と38Ａｒ1Ｈ+、52Ｃｒ+と40Ａｒ12Ｃ+、
58Ｎｉ+と40Ａｒ18Ｏ+、75Ａｓ+と40Ａｒ35Ｃｌ+などの
組み合わせが可能である。
【００２３】本発明のＩＣＰ−ＭＳ装置は、これらのイ
オンの組み合わせに関する情報を、図３のようなテーブ
ルとして内部に持ち、モニター上に一覧表示させること
ができる。また、キーボードやマウスなどの入力装置に
よって、演算プログラムに目的元素名を入力すると、該
テーブルに基づいて、磁場較正に使用可能な最適干渉イ
オンとその質量数をモニター上に表示させることができ
る。
オンの組み合わせに関する情報を、図３のようなテーブ
ルとして内部に持ち、モニター上に一覧表示させること
ができる。また、キーボードやマウスなどの入力装置に
よって、演算プログラムに目的元素名を入力すると、該
テーブルに基づいて、磁場較正に使用可能な最適干渉イ
オンとその質量数をモニター上に表示させることができ
る。
【００２４】干渉イオンのイオンピーク位置から目的イ
オンの出現位置を計算で求め、磁場強度を較正させるこ
のような手法は、高分解能ＳＩＭ測定が要求される元素
の内、Ｓｉ、Ｐ、Ｋ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎ
ｉ、Ｚｎ，Ｇａ、Ａｓ、Ｓｅなどを始めとする質量数が
およそ８０以下の１５〜２０元素に対して適用すること
ができる。
オンの出現位置を計算で求め、磁場強度を較正させるこ
のような手法は、高分解能ＳＩＭ測定が要求される元素
の内、Ｓｉ、Ｐ、Ｋ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎ
ｉ、Ｚｎ，Ｇａ、Ａｓ、Ｓｅなどを始めとする質量数が
およそ８０以下の１５〜２０元素に対して適用すること
ができる。
【００２５】実際の手順は、図４及び図５に示す通りで
ある。まず、測定同位体名を演算プログラムに入力す
る。すると、その同位体が参照する干渉イオンがモニタ
ーに表示され、自動的に選択される。次に、ＳＩＭ法で
測定したい質量位置を決定する操作を行なう。すなわ
ち、図５の（ａ）に示すように、基準となる磁場強度に
おいて、ある程度広い質量範囲を電場掃引法（加速電圧
と電場電圧を連動させて掃引する方法）によって掃引
し、モニターに表示された干渉イオンのイオンピーク
（実線のピーク）を捕捉する。次に、図５の（ｂ）に示
すように、演算プログラムがデータとして持っている干
渉イオンと測定同位体との質量差に基づいて、出現が予
測される測定同位体のイオンピーク（破線のピーク）の
質量位置（磁場強度）を自動的に決定し、その位置が掃
引の中心位置に来るように、磁場強度を較正する。最後
に、図５の（ｃ）に示すように、セットされた質量位置
を中心にして、掃引幅を狭め、ＳＩＭ測定にとって最適
な値に設定する。これによって、高分解能ＳＩＭ測定を
実施することが可能になる（以上、予備測定）。後は、
実際に目的イオンの測定が完了するまで、高分解能ＳＩ
Ｍ測定を繰り返すのみである（以上、本測定）。尚、こ
こで得られた測定同位体の位置情報（磁場強度）は、そ
の測定同位体の測定条件として演算プログラムに保存さ
れ、次回以降の測定から自動的に適用される。
ある。まず、測定同位体名を演算プログラムに入力す
る。すると、その同位体が参照する干渉イオンがモニタ
ーに表示され、自動的に選択される。次に、ＳＩＭ法で
測定したい質量位置を決定する操作を行なう。すなわ
ち、図５の（ａ）に示すように、基準となる磁場強度に
おいて、ある程度広い質量範囲を電場掃引法（加速電圧
と電場電圧を連動させて掃引する方法）によって掃引
し、モニターに表示された干渉イオンのイオンピーク
（実線のピーク）を捕捉する。次に、図５の（ｂ）に示
すように、演算プログラムがデータとして持っている干
渉イオンと測定同位体との質量差に基づいて、出現が予
測される測定同位体のイオンピーク（破線のピーク）の
質量位置（磁場強度）を自動的に決定し、その位置が掃
引の中心位置に来るように、磁場強度を較正する。最後
に、図５の（ｃ）に示すように、セットされた質量位置
を中心にして、掃引幅を狭め、ＳＩＭ測定にとって最適
な値に設定する。これによって、高分解能ＳＩＭ測定を
実施することが可能になる（以上、予備測定）。後は、
実際に目的イオンの測定が完了するまで、高分解能ＳＩ
Ｍ測定を繰り返すのみである（以上、本測定）。尚、こ
こで得られた測定同位体の位置情報（磁場強度）は、そ
の測定同位体の測定条件として演算プログラムに保存さ
れ、次回以降の測定から自動的に適用される。
【００２６】尚、高分解能ＳＩＭ測定中には、イオンの
質量設定位置が磁場のドリフトなどによって経時変化す
ることがある。それを防ぐためには、質量電荷比が既知
の標準試料に由来する信号の位置を定期的に監視しなが
ら、磁場のドリフトなどに対する較正を行なわせるよう
にしなければならない。このような技法は、一般にロッ
クマス法と呼ばれている。本発明のＩＣＰ−ＭＳ方法を
応用すれば、このようなロックマス法の場合にも、干渉
イオンのイオンピークに基づいて磁場を較正させること
ができ、磁場強度の経時変化に対しても、標準試料を新
たに導入することなく、測定位置の再較正を行なわせる
ことが可能になる。
質量設定位置が磁場のドリフトなどによって経時変化す
ることがある。それを防ぐためには、質量電荷比が既知
の標準試料に由来する信号の位置を定期的に監視しなが
ら、磁場のドリフトなどに対する較正を行なわせるよう
にしなければならない。このような技法は、一般にロッ
クマス法と呼ばれている。本発明のＩＣＰ−ＭＳ方法を
応用すれば、このようなロックマス法の場合にも、干渉
イオンのイオンピークに基づいて磁場を較正させること
ができ、磁場強度の経時変化に対しても、標準試料を新
たに導入することなく、測定位置の再較正を行なわせる
ことが可能になる。
【００２７】
【発明の効果】以上述べたごとく、本発明のＩＣＰ−Ｍ
Ｓ方法及び装置によれば、アルゴンプラズマ中に生成す
るさまざまな干渉イオン群のイオンピークとその精密質
量数に基づいて、測定したい目的元素のイオンピークの
正確な設定位置を決定するようにしたので、検量線を引
くとき以外には、目的元素と同じ元素を含む標準試料を
ＩＣＰ−ＭＳ装置に導入する必要がなく、結果的に、Ｉ
ＣＰ−ＭＳ装置の洗浄操作とバックグラウンド信号が消
えるまでの待ち時間とが大幅に低減されることになっ
た。
Ｓ方法及び装置によれば、アルゴンプラズマ中に生成す
るさまざまな干渉イオン群のイオンピークとその精密質
量数に基づいて、測定したい目的元素のイオンピークの
正確な設定位置を決定するようにしたので、検量線を引
くとき以外には、目的元素と同じ元素を含む標準試料を
ＩＣＰ−ＭＳ装置に導入する必要がなく、結果的に、Ｉ
ＣＰ−ＭＳ装置の洗浄操作とバックグラウンド信号が消
えるまでの待ち時間とが大幅に低減されることになっ
た。
【図１】ＳＩＭ法とスキャン法を説明する図である。
【図２】本発明にかかるＩＣＰ−ＭＳ装置の一実施例を
示す図である。
示す図である。
【図３】目的イオンと干渉イオンの組み合わせを示すテ
ーブルである。
ーブルである。
【図４】本発明にかかるＩＣＰ−ＭＳ方法の一実施例を
説明する図である。
説明する図である。
【図５】本発明にかかるＩＣＰ−ＭＳ方法の一実施例を
説明する図である。
説明する図である。
１・・・ＩＣＰ、２・・・プラズマ炎、３・・・アルゴンガスボ
ンベ、４・・・溶液試料、５・・・ネブライザー、６・・・Ｍ
Ｓ、７・・・サンプリング・コーン、８・・・オリフィス、９
・・・スキマー・コーン、１０・・・低真空領域、１１・・・隔
壁、１２・・・中真空領域、１３・・・隔壁、１４・・・高真空
領域、１５・・・ＲＰ、１６・・・ＴＭＰ、１７・・・高真空領
域、１８・・・磁場、１９・・・電場、２０・・・イオン検出
器、２１・・・制御コンピューター、２２・・・加速電場電
源、２３・・・磁場電源、２４・・・電場電源、２５・・・絶縁
環。
ンベ、４・・・溶液試料、５・・・ネブライザー、６・・・Ｍ
Ｓ、７・・・サンプリング・コーン、８・・・オリフィス、９
・・・スキマー・コーン、１０・・・低真空領域、１１・・・隔
壁、１２・・・中真空領域、１３・・・隔壁、１４・・・高真空
領域、１５・・・ＲＰ、１６・・・ＴＭＰ、１７・・・高真空領
域、１８・・・磁場、１９・・・電場、２０・・・イオン検出
器、２１・・・制御コンピューター、２２・・・加速電場電
源、２３・・・磁場電源、２４・・・電場電源、２５・・・絶縁
環。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考）
Claims (4)
- 【請求項１】高周波誘導結合プラズマ質量分析装置を用
いた質量分析方法であって、目的イオンの信号位置を決
定するための予備測定と、決定された目的イオンの信号
位置の情報に基づいて、該目的イオンが選択的に検出さ
れるように装置条件を設定して、目的イオンの高分解能
ＳＩＭ測定を行なう本測定とから成り、前記予備測定
が、プラズマ中に存在する精密質量数既知の干渉イオン
の質量スペクトルを測定する工程と、該干渉イオンの質
量スペクトルピークの位置を特定する工程と、特定した
位置とその精密質量数に基づいて目的イオンの信号出現
位置を決定する工程とから成ることを特徴とする高周波
誘導結合プラズマ質量分析方法。 - 【請求項２】前記干渉イオンは、アルゴンプラズマ中に
生成するＮＨ+、ＣＯ+、ＮＯ+、ＡｒＨ+、ＡｒＣ+、Ａ
ｒＮ+、ＡｒＯ+、ＡｒＣｌ+、又はＡｒ2 +であることを
特徴とする請求項１記載の高周波誘導結合プラズマ質量
分析方法。 - 【請求項３】高周波誘導結合プラズマ質量分析測定中に
生成する干渉イオンの信号位置とその精密質量数に基づ
いて目的イオンの信号出現位置を決定し、決定された目
的イオンの信号出現位置に装置条件を設定するプログラ
ムを備えた高周波誘導結合プラズマ質量分析装置。 - 【請求項４】前記干渉イオンは、アルゴンプラズマ中に
生成するＮＨ+、ＣＯ+、ＮＯ+、ＡｒＨ+、ＡｒＣ+、Ａ
ｒＮ+、ＡｒＯ+、ＡｒＣｌ+、又はＡｒ2 +であることを
特徴とする請求項３記載の高周波誘導結合プラズマ質量
分析装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31764799A JP2001133439A (ja) | 1999-11-09 | 1999-11-09 | 高周波誘導結合プラズマ質量分析方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31764799A JP2001133439A (ja) | 1999-11-09 | 1999-11-09 | 高周波誘導結合プラズマ質量分析方法及び装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001133439A true JP2001133439A (ja) | 2001-05-18 |
Family
ID=18090486
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31764799A Withdrawn JP2001133439A (ja) | 1999-11-09 | 1999-11-09 | 高周波誘導結合プラズマ質量分析方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001133439A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016156834A (ja) * | 2008-06-23 | 2016-09-01 | アトナープ株式会社 | 化学物質に関連した情報を取り扱うためのシステム |
| CN106093177A (zh) * | 2016-08-12 | 2016-11-09 | 绍兴出入境检验检疫局综合技术服务中心 | 一种利用电感耦合等离子体质谱法测定面料锗含量的方法 |
| JP2017156332A (ja) * | 2016-03-04 | 2017-09-07 | 株式会社島津製作所 | 質量分析方法及び誘導結合プラズマ質量分析装置 |
| JP2020071235A (ja) * | 2018-11-02 | 2020-05-07 | アジレント・テクノロジーズ・インクＡｇｉｌｅｎｔ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ， Ｉｎｃ． | 質量補正を有する誘導結合プラズマ質量分析装置 |
-
1999
- 1999-11-09 JP JP31764799A patent/JP2001133439A/ja not_active Withdrawn
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016156834A (ja) * | 2008-06-23 | 2016-09-01 | アトナープ株式会社 | 化学物質に関連した情報を取り扱うためのシステム |
| JP2017156332A (ja) * | 2016-03-04 | 2017-09-07 | 株式会社島津製作所 | 質量分析方法及び誘導結合プラズマ質量分析装置 |
| CN106093177A (zh) * | 2016-08-12 | 2016-11-09 | 绍兴出入境检验检疫局综合技术服务中心 | 一种利用电感耦合等离子体质谱法测定面料锗含量的方法 |
| JP2020071235A (ja) * | 2018-11-02 | 2020-05-07 | アジレント・テクノロジーズ・インクＡｇｉｌｅｎｔ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ， Ｉｎｃ． | 質量補正を有する誘導結合プラズマ質量分析装置 |
| JP7377067B2 (ja) | 2018-11-02 | 2023-11-09 | アジレント・テクノロジーズ・インク | 質量補正を有する誘導結合プラズマ質量分析装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20070109 |