JP2005079037A - 質量分析装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 イオンの周回軌道A上にイオン非破壊型の検出器5を設け、分析対象のイオンがN回周回するまでの周回毎に飛行時間を測定し、周回毎のピークが現れる飛行時間スペクトルを作成する。或いは、1〜N周回まで、イオン源1からのイオン出射毎に順次周回数を変化させ、イオン破壊型の検出器4による検出信号に基づいて各周回数に対する飛行時間を測定し、それを合成することで周回毎のピークが現れる飛行時間スペクトルを作成する。データ処理部7ではこのスペクトルデータをフーリエ変換することで波長軸に変換し、質量数に対応した周波数のピークを見つけ、その周波数から質量数を算出する。
【選択図】 図1
Description
a)イオン源から出発した各種イオンを略同一の周回軌道に沿って1乃至複数回繰り返し飛行させるための飛行空間と、
b)前記周回軌道を所定回数周回したイオンを検出する検出器と、
c)前記検出器により同一質量数のイオンについて周回毎の飛行時間を測定する測定手段と、
d)前記測定手段による測定結果に基づいて作成される周回毎の飛行時間を表す波形データをフーリエ変換することで時間/周波数変換を行い、その周波数より目的とするイオンの質量数を算出する処理手段と、
を備えることを特徴としている。
Lin :イオン源1から周回軌道A入口までの飛行距離
Lout :周回軌道A出口から第1検出器4までの飛行距離
U :イオンの持つ運動エネルギー
C(U) :周回軌道Aにおける1周回運動の飛行距離
m :イオンの質量数
TOF(m,U) :運動エネルギーU、質量数mを持つイオンの飛行時間
V(m,U) :運動エネルギーU、質量数mを持つイオンの速度
N :イオンが周回軌道Aを周回した回数(以下、周回数という)
To :測定系のジッタ等の各種要因で発生する飛行時間のずれ
TOFMSの基本的な原理より、次の(1)式が成り立つ。
TOF(m,U)=Lin/V(m,U)+N・C(U)/V(m,U)+Lout/V(m,U)+To …(1)
第n周回目の飛行時間をTOFnとすると、第1〜第N周回までのそれぞれの飛行時間は(1)式より次のようになる。
TOF1(m,U)=Lin/V(m,U)+C(U)/V(m,U)+Lout/V(m,U)+To
TOF2(m,U)=Lin/V(m,U)+2・C(U)/V(m,U)+Lout/V(m,U)+To
…
TOFN(m,U)=Lin/V(m,U)+N・C(U)/V(m,U)+Lout/V(m,U)+To
これらを合成したものが図2に示すような飛行時間スペクトルである。
f(m)・C(U)=V(m)
である。それにより、
m=2U/V(m,U)2 =2U/(f・C(U))2 …(2)
となる。したがって、運動エネルギーUが正確に求まれば、上記(2)式を用いた計算により質量数mを求めることができる。現実的には、既知の質量のイオンに対する信号を観測し、周波数から質量数への変換式を較正することが考えられる。
2…飛行空間
3…ゲート電極
4、5…検出器
6…飛行制御部
7…データ処理部
Claims (3)
- a)イオン源から出発した各種イオンを略同一の周回軌道に沿って1乃至複数回繰り返し飛行させるための飛行空間と、
b)前記周回軌道を所定回数周回したイオンを検出する検出器と、
c)前記検出器により同一質量数のイオンについて周回毎の飛行時間を測定する測定手段と、
d)前記測定手段による測定結果に基づいて作成される周回毎の飛行時間を表す波形データをフーリエ変換することで時間/周波数変換を行い、その周波数より目的とするイオンの質量数を算出する処理手段と、
を備えることを特徴とする質量分析装置。 - 前記検出器は、前記周回軌道の途中にあって通過するイオンの全て又は大部分を保存した状態でそのイオン量に応じた検出信号を得るものであり、1回のイオン出射に対応して該検出器により周回毎の飛行時間を測定することを特徴とする請求項1に記載の質量分析装置。
- 前記検出器は、前記周回軌道の外側にあって所定回数周回して該軌道を離れたイオンのイオン量に応じた検出信号を得るものであり、1回のイオン出射に対応して該検出器により所定周回の飛行時間を測定し、これを繰り返すことで周回毎の飛行時間を測定することを特徴とする請求項1に記載の質量分析装置。
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