JP2007242252A - 質量分析装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】面状のレーザ光等を試料9に照射することで試料9上の二次元範囲の物質を一斉にイオン化し、発生したイオンをその出射位置の相互関係を保持するようにTOF質量分離部4で質量分離して二次元検出部6に導入する。二次元検出部6はマイクロチャンネルプレート7と蛍光板8と画素周辺記録型撮像素子である二次元アレイ検出器20とから成る。二次元アレイ検出器20は光電変換により得た信号電荷を複数フレーム分保持可能であるから、1回のイオン発生からの時間経過に伴って繰り返し高速に撮像したイメージに対応した画素信号を内部に保持し、撮像終了後にその画素信号を順次読み出してデータ処理部11に送る。これにより、質量数の異なる複数のイオン分布イメージを取得することができる。
【選択図】図1
Description
(1)短時間の分析でできるだけ多くの質量数についての二次元分布情報を取得できること。
(2)二次元分布情報(イオン分布イメージ)の空間分解能が高いこと。
(3)装置が実用的な価格で提供されること。
などである。現在のところ、上記のような要求を満たす装置は存在しておらず、本発明はこうした要求を満たした新規な質量分析装置を提供することを目的としている。
a)試料上の所定の二次元範囲に含まれる成分を一斉にイオン化するイオン生成手段と、
b)該イオン生成手段により生成されたイオンを各イオンが生成された位置の情報を保持しつつ質量数に応じて分離する質量分離手段と、
c)光電変換を行う微小検出素子を二次元状に配列した検出面と、各検出受光素子で得られた電気信号を所定のフレーム数分保持可能な記憶部とを有する画素周辺記録型撮像素子である二次元検出手段と、
d)前記質量分離手段により質量数毎に分離されたイオンを各イオンが生成された位置の情報を保持しつつ光子に変換して前記二次元検出手段の検出面に入射させる変換手段と、
を備え、前記イオン生成手段により試料上の二次元範囲から発生したイオンを質量数毎に前記二次元検出手段にて検出して1乃至複数の二次元分布情報を得るようにしたことを特徴としている。
a)試料上の所定の二次元範囲に含まれる成分を一斉にイオン化するイオン生成手段と、
b)該イオン生成手段により生成されたイオンを各イオンが生成された位置の情報を保持しつつ質量数に応じて分離する飛行時間型の質量分離手段と、
c)微小検出素子を二次元状に配列した検出部と、各微小検出素子で得られた電気信号を所定のフレーム数分保持可能な記憶部とを有し、前記検出部が形成された面と反対側の面にある検出面に入射した電子を前記各微小検出素子で捕捉して検出を行う裏面型の画素周辺記録型撮像素子である二次元検出手段と、
d)前記質量分離手段により質量数毎に分離されたイオンを各イオンが生成された位置の情報を保持しつつ電子に変換して前記二次元検出手段の検出面に入射させる変換手段と、
を備え、前記イオン生成手段により試料上の二次元範囲から発生したイオンを質量数毎に前記二次元検出手段にて検出して1乃至複数の二次元分布情報を得るようにしたことを特徴としている。
2…試料ステージ
3…試料
4…TOF質量分離部
5…拡大イオン光学系
6…二次元検出部
7…マイクロチャンネルプレート
8…蛍光板
10…制御部
11…データ処理部
12…データメモリ
13…表示部
20…二次元アレイ検出器(画素周辺記録型撮像素子)
21…フォトダイオード
22…ゲート
23…垂直電荷転送部
24…水平電荷転送部
25…CCD列
30…二次元アレイ検出器(裏面型画素周辺記録型撮像素子)
Claims (5)
- a)試料上の所定の二次元範囲に含まれる成分を一斉にイオン化するイオン生成手段と、
b)該イオン生成手段により生成されたイオンを各イオンが生成された位置の情報を保持しつつ質量数に応じて分離する質量分離手段と、
c)光電変換を行う微小検出素子を二次元状に配列した検出面と、各微小検出素子で得られた電気信号を所定のフレーム数分保持可能な記憶部とを有する画素周辺記録型撮像素子である二次元検出手段と、
d)前記質量分離手段により質量数毎に分離されたイオンを各イオンが生成された位置の情報を保持しつつ光子に変換して前記二次元検出手段の検出面に入射させる変換手段と、
を備え、前記イオン生成手段により試料上の二次元範囲から発生したイオンを質量数毎に前記二次元検出手段にて検出して1乃至複数の二次元分布情報を得るようにしたことを特徴とする質量分析装置。 - a)試料上の所定の二次元範囲に含まれる成分を一斉にイオン化するイオン生成手段と、
b)該イオン生成手段により生成されたイオンを各イオンが生成された位置の情報を保持しつつ質量数に応じて分離する質量分離手段と、
c)微小検出素子を二次元状に配列した検出部と、各微小検出素子で得られた電気信号を所定のフレーム数分保持可能な記憶部とを有し、前記検出部が形成された面と反対側の面にある検出面に入射した電子を前記各微小検出素子で捕捉して検出を行う裏面型の画素周辺記録型撮像素子である二次元検出手段と、
d)前記質量分離手段により質量数毎に分離されたイオンを各イオンが生成された位置の情報を保持しつつ電子に変換して前記二次元検出手段の検出面に入射させる変換手段と、
を備え、前記イオン生成手段により試料上の二次元範囲から発生したイオンを質量数毎に前記二次元検出手段にて検出して1乃至複数の二次元分布情報を得るようにしたことを特徴とする質量分析装置。 - 前記質量分離手段と前記変換手段との間に配置されイオンの軌道を変化させる偏向手段と、前記質量分離手段を通過して前記変換手段に導入されるイオンの質量数又は質量数範囲を選択するように前記偏向手段を制御する制御手段と、を備えることを特徴とする請求項1又は2に記載の質量分析装置。
- 前記二次元検出手段の各微小検出素子で得られた電気信号を前記記憶部に取り込む時間間隔を分析中に変化させることにより、特定の質量数範囲の質量分解能を高める又は低下させることを特徴とする請求項1又は2に記載の質量分析装置。
- 前記質量分離手段の前段又は後段に拡大イオン光学系を配置し、試料上の二次元範囲よりも拡大したイオン分布イメージを前記二次元検出手段により検出可能としたことを特徴とする請求項1又は2に記載の質量分析装置。
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