JP2001143655A - 周回軌道を有する飛行時間型質量分析装置 - Google Patents
周回軌道を有する飛行時間型質量分析装置Info
- Publication number
- JP2001143655A JP2001143655A JP31994199A JP31994199A JP2001143655A JP 2001143655 A JP2001143655 A JP 2001143655A JP 31994199 A JP31994199 A JP 31994199A JP 31994199 A JP31994199 A JP 31994199A JP 2001143655 A JP2001143655 A JP 2001143655A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ions
- orbit
- reflectron
- ion
- time
- 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.)
- Granted
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J49/00—Particle spectrometers or separator tubes
- H01J49/26—Mass spectrometers or separator tubes
- H01J49/34—Dynamic spectrometers
- H01J49/40—Time-of-flight spectrometers
- H01J49/408—Time-of-flight spectrometers with multiple changes of direction, e.g. by using electric or magnetic sectors, closed-loop time-of-flight
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Other Investigation Or Analysis Of Materials By Electrical Means (AREA)
- Electron Tubes For Measurement (AREA)
Abstract
あってイオンの入出射を容易に行うことのできる飛行時
間型質量分析装置を提供する。 【解決手段】 複数の扇形電場によって閉軌道を構成
し、イオンが閉軌道を周回可能とする。この周回軌道上
にリフレクトロンが配置される。リフレクトロンは、作
動させないときに周回軌道を進行するイオンが通過でき
る様な通過口を有する。リフレクトロンにより周回軌道
から取り出されたイオンを検出するためのイオン検出器
が設けられる。
Description
析装置(TOFMS)に関するものであり、特にイオン
が周回できる閉じた軌道を有する飛行時間型質量分析装
置に関するものである。
定の加速エネルギーで加速した試料イオンが質量に応じ
た飛行速度を持つことに基づき、一定距離を飛行するの
に要する飛行時間を計測して質量を求める。
イオン源の条件が同一の場合、イオンの飛行距離に比例
する。従って、高分解能を実現するためには飛行距離を
大きくすれば良いが、通常、それは装置の大型化に結び
つく。
小型化を両立させるため、例えば、リフレクトロンと呼
ばれる電場を用いてイオンの飛行方向を変えてUターン
させることが行われている。さらには、複数の電場を用
いて閉じた軌道を構成し、この軌道上でイオンを周回さ
せることにより、長い飛行距離を実現しようとする試み
もある。
方向をUターンさせても、飛行距離を長くするためには
装置の大型化は避けられない。周回軌道を持つ場合に
は、多重周回させることにより、限られたスペースの中
で飛行距離を長くすることはできるが、イオンビームの
入出射に工夫が必要である。
つ飛行時間型質量分析装置と組み合わせることにより、
イオンの入出射を容易に行うことのできる飛行時間型質
量分析装置を提供することを目的としている。
明は周回軌道を有する飛行時間型質量分析装置であっ
て、周回軌道上にリフレクトロンを配置し、該リフレク
トロンを用いて周回軌道を進むイオンを軌道外部へ取り
出して検出し得るように構成すると共に、該リフレクト
ロンを動作させない時に周回軌道を進むイオンが該リフ
レクトロンを通過できるように構成したことを特徴とし
ている。
施の形態を説明する。図1は本発明を実施した飛行時間
型質量分析計の一例を示すイオン光学図である。図1に
おいて、旋回角度が180°よりも小さい4つの扇形電
場E1,E2,E3,E4を8の字の湾曲部分に配置するこ
とにより、8の字状の閉じたイオン軌道Aが形成され
る。この軌道Aは、4つの扇形電場E1〜E4内の円形軌
道A1〜A4と、扇形電場間を結ぶ4つの直進軌道A12,
A23,A34,A41から構成されている。
は、オルソゴナル(直交型)イオン源1が、直進軌道A12
上に扇形電場E2へ向けてイオンを出射し得るように配
置されている。このイオン源1は、イオン化部2と、直
進軌道上に配置されイオン化部2で生成されたイオンが
低速で導入されるイオン溜3とから構成される。イオン
溜2内には、引出し電極4及び押し出し電極5が設けら
れており、この2つの電極間に電圧を印加することによ
り、イオンに加速エネルギーを与えて外部へ取り出すた
めの電場が発生される。また、イオン溜3には、イオン
源を動作させないとき、直進軌道A12に沿って進むイオ
ンが影響を受けずに通過できるよう、通過口が設けられ
ている。
道A12上には、リフレクトロン6が配置されている。リ
フレクトロン6は、間隔をおいて並べられた少なくとも
2枚の電極により、イオンを減速する電場を発生させ、
この電場にイオンを斜めに入射させてUターンさせるも
のである。リフレクトロン6により進行方向が変えられ
て直進軌道A12を外れたイオンを検出するため、イオン
検出器7が設けられている。また、リフレクトロン6に
は、非作動時、直進軌道A12に沿って進むイオンが影響
を受けずに通過できるよう、通過口が設けられていると
共にすべての電極が接地電位とされる。
生成された試料イオンは、イオン化部から低速度で取り
出され、矢印方向に進んでイオン溜3内へ導かれる。適
宜な量のイオンが蓄積された時、引き出し電極と押し出
し電極にパルス的に電圧を供給することにより、イオン
溜内のイオンはパルス的に外に取り出され、直進軌道A
12に沿って進み始める。
ン化部で付与された速度V0で進んでいるため、その進
行方向に直交する方向に取り出しのための電場を印加し
ても、電場の方向に取り出されるのではなく、速度V0
の影響により電場の方向に対して斜めに出射する。その
出射方向が直進軌道A12に一致するように、イオン源1
が配置されていることは言うまでもない。
直進軌道A12に沿って飛行を開始したパルス化された一
団のイオンは、時間の経過と共に質量に応じて展開され
て行く。質量分析装置に要求される分解能が最も低い低
分解能モードの場合、リフレクトロン6は、常に作動状
態とされる。従って、イオン源1から発射されたイオン
はリフレクトロン6に到着次第次々に直進軌道A12の外
に取り出され、検出器7に入射して検出される。
能モードの場合、リフレクトロン6は当初、非作動状態
とされる。そのため、イオン源1から発射されたイオン
は、リフレクトロン6を通過し、後ろに続く周回軌道A
2,A23,A3,A34,A4,A41,A1に沿って飛行し、
1周してイオン源1に戻って来る。イオン源1は、発射
後イオンが1周して戻って来るまでには、非作動状態と
されているため、イオンはイオン源1をそのまま通過し
てリフレクトロン6へ到達することとなる。リフレクト
ロン6は、イオンが通過してから再び接近するまでの間
に作動状態とされるため、リフレクトロン6へ到達した
イオンは、到着次第次々に直進軌道A12の外に取り出さ
れ、検出器7に入射して検出される。このときのイオン
の飛行距離は、周回軌道1周の分前記低分解能モードの
時よりも長いため、低分解能モードよりも高い分解能の
測定が可能である。
更に高い分解能が要求される場合にも対応することが出
来る。すなわち、リフレクトロン6を作動状態とするタ
イミングを更に遅らせれば、イオンは更に周回を重ねる
ので、所望の周回数を重ねた時点で、リフレクトロンを
作動状態としてイオンを検出するようにすればよい。た
だし、先頭のイオンが最後尾のイオンを追い越してしま
っては解析が困難になるので、リフレクトロンを作動状
態とするのは、追い越しが起こる前であって、最後尾の
イオンがリフレクトロンを通過し且つ先頭のイオンがリ
フレクトロン6に到達する前のタイミングであることは
言うまでもない。
れることなく変形が可能である。例えば、図2に示すよ
うに、イオン源11を直進軌道の延長線上に設け、扇形
電場を形成する電極に開けた穴を介してイオンを周回軌
道に打ち込むようにしても良い。
軌道上にリフレクトロンを配置し、このリフレクトロン
を用いて周回軌道を進むイオンを軌道外部へ取り出して
検出し得るように構成すると共に、リフレクトロンを動
作させない時に周回軌道を進むイオンがリフレクトロン
を通過できるように構成したため、イオンの入出射を容
易に行うことのできる飛行時間型質量分析装置が実現さ
れる。
イオン源、6・・・リフレクトロン、7・・・イオン検出
器
Claims (2)
- 【請求項1】 周回軌道を有する飛行時間型質量分析装
置であって、周回軌道上にリフレクトロンを配置し、該
リフレクトロンを用いて周回軌道を進むイオンを軌道外
部へ取り出して検出し得るように構成すると共に、該リ
フレクトロンを動作させない時に周回軌道を進むイオン
が該リフレクトロンを通過できるように構成したことを
特徴とする周回軌道を有する飛行時間型質量分析装置。 - 【請求項2】イオン生成部と生成されたイオンを収容す
るイオン溜とから構成され、該イオン溜からイオンをパ
ルス的に一方向に取り出すイオン源を備え、該イオン源
は、前記周回軌道上にイオンを送り出すように配置され
ると共に、該イオン源を動作させない時に、周回軌道を
進むイオンが該イオン源を通過できるように構成されて
いることを特徴とする請求項1記載の周回軌道を有する
飛行時間型質量分析装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP31994199A JP3761752B2 (ja) | 1999-11-10 | 1999-11-10 | 周回軌道を有する飛行時間型質量分析装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP31994199A JP3761752B2 (ja) | 1999-11-10 | 1999-11-10 | 周回軌道を有する飛行時間型質量分析装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001143655A true JP2001143655A (ja) | 2001-05-25 |
JP3761752B2 JP3761752B2 (ja) | 2006-03-29 |
Family
ID=18115961
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP31994199A Expired - Fee Related JP3761752B2 (ja) | 1999-11-10 | 1999-11-10 | 周回軌道を有する飛行時間型質量分析装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3761752B2 (ja) |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005322429A (ja) * | 2004-05-06 | 2005-11-17 | Shimadzu Corp | 質量分析装置 |
WO2005114702A1 (ja) * | 2004-05-21 | 2005-12-01 | Jeol Ltd. | 飛行時間型質量分析方法及び装置 |
JP2006228435A (ja) * | 2005-02-15 | 2006-08-31 | Shimadzu Corp | 飛行時間型質量分析装置 |
JP2006260873A (ja) * | 2005-03-16 | 2006-09-28 | Jeol Ltd | 飛行時間型質量分析計 |
GB2440970A (en) * | 2005-12-07 | 2008-02-20 | Micromass Ltd | A mass spectrometer comprising a closed-loop ion guide |
WO2007104992A3 (en) * | 2006-03-14 | 2008-08-07 | Micromass Ltd | Mass spectrometer |
WO2009066354A1 (ja) * | 2007-11-21 | 2009-05-28 | Shimadzu Corporation | 質量分析装置 |
JP2011210698A (ja) * | 2010-03-11 | 2011-10-20 | Jeol Ltd | タンデム型飛行時間型質量分析装置 |
-
1999
- 1999-11-10 JP JP31994199A patent/JP3761752B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005322429A (ja) * | 2004-05-06 | 2005-11-17 | Shimadzu Corp | 質量分析装置 |
WO2005114702A1 (ja) * | 2004-05-21 | 2005-12-01 | Jeol Ltd. | 飛行時間型質量分析方法及び装置 |
JP2006228435A (ja) * | 2005-02-15 | 2006-08-31 | Shimadzu Corp | 飛行時間型質量分析装置 |
JP4594138B2 (ja) * | 2005-03-16 | 2010-12-08 | 日本電子株式会社 | 飛行時間型質量分析計 |
JP2006260873A (ja) * | 2005-03-16 | 2006-09-28 | Jeol Ltd | 飛行時間型質量分析計 |
GB2440970A (en) * | 2005-12-07 | 2008-02-20 | Micromass Ltd | A mass spectrometer comprising a closed-loop ion guide |
US9281172B2 (en) | 2005-12-07 | 2016-03-08 | Micromass Uk Limited | Closed loop ion guide with pseudo-potential well |
GB2440970B (en) * | 2005-12-07 | 2010-04-21 | Micromass Ltd | Mass spectrometer |
US7863557B2 (en) | 2006-03-14 | 2011-01-04 | Micromass Uk Limited | Mass spectrometer |
EP2688088A3 (en) * | 2006-03-14 | 2014-06-18 | Micromass UK Limited | Mass spectrometer |
WO2007104992A3 (en) * | 2006-03-14 | 2008-08-07 | Micromass Ltd | Mass spectrometer |
WO2009066354A1 (ja) * | 2007-11-21 | 2009-05-28 | Shimadzu Corporation | 質量分析装置 |
US8093555B2 (en) | 2007-11-21 | 2012-01-10 | Shimadzu Corporation | Mass spectrometer |
JP2011210698A (ja) * | 2010-03-11 | 2011-10-20 | Jeol Ltd | タンデム型飛行時間型質量分析装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3761752B2 (ja) | 2006-03-29 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6781121B1 (en) | Time-of-flight mass spectrometer | |
US6933497B2 (en) | Time-of-flight mass analyzer with multiple flight paths | |
JP3990889B2 (ja) | 質量分析装置およびこれを用いる計測システム | |
JP4877327B2 (ja) | 質量分析装置 | |
JP4033133B2 (ja) | 質量分析装置 | |
US8791408B2 (en) | Methods and apparatuses for producing mass spectrum data | |
JP2007227042A (ja) | らせん軌道型飛行時間型質量分析装置 | |
JP2008192600A (ja) | タンデム型飛行時間型質量分析装置および方法 | |
WO2005114702A1 (ja) | 飛行時間型質量分析方法及び装置 | |
US20050285030A1 (en) | Time of flight mass analyzer having improved detector arrangement and method of operating same | |
GB2478300A (en) | A planar multi-reflection time-of-flight mass spectrometer | |
JPH06215730A (ja) | 飛行時間型質量分析のための方法と装置 | |
JP2006278145A (ja) | 飛行時間型質量分析装置 | |
US8354635B2 (en) | Mass spectrometer | |
JP2001143655A (ja) | 周回軌道を有する飛行時間型質量分析装置 | |
US7994474B2 (en) | Laser desorption ionization ion source with charge injection | |
JP3392345B2 (ja) | 飛行時間型質量分析装置 | |
JP2007005307A (ja) | 直交パルスイオンを検出する飛行時間質量分析計 | |
JP2001143654A (ja) | 飛行時間型質量分析装置 | |
JP4994119B2 (ja) | タンデム飛行時間型質量分析装置 | |
JP2006260873A (ja) | 飛行時間型質量分析計 | |
JP4628163B2 (ja) | 飛行時間型質量分析装置 | |
US6791079B2 (en) | Mass spectrometer based on the use of quadrupole lenses with angular gradient of the electrostatic field | |
JPS6182652A (ja) | 飛行時間型衝突解離質量分析装置 | |
JP2005116340A (ja) | 質量分析装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040615 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20050426 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050524 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20050711 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20051220 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20060111 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Ref document number: 3761752 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090120 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100120 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110120 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110120 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120120 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130120 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130120 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140120 Year of fee payment: 8 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |