JP2009162665A - ガス分析方法及びガス分析装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】EI処理によって第1ガスから得られたイオンの強度を質量分析してファイル1に記憶し(S1)、第1ガスと同じ成分を有する第2ガスからソフトイオン化処理によって得られたイオンの強度を質量分析してファイル2に記憶し(S2)、ソフトイオン化測定データから分子量を親イオンによって判定する(S3)。判定された分子量に対応するマススペクトルをNISTデータベースに基づいて読出し(S6)、ステップS1でファイル1に記憶したイオン強度データとステップS6で読み出されたNISTデータとを比較し(S13)、その比較結果に基づいて第1ガスの成分分子を判定する(S15)。
【選択図】図6
Description
なお、リアルタイム分析とは、試料等といったガス源から出るガスであって経時的に成分、成分比(濃度)等が変わるガスを、直接に分析すること、同時又は即時に分析すること、一旦捕集することなく分析すること、二次的な処理を加えることなく分析すること、あるいは、発生したままの成分内容及び成分比を維持した状態のガスを分析することである。
従って、本発明は、EI処理に基づく質量分析及びソフトイオン化処理に基づく質量分析の両方の測定データを有効に活用することにより、混合ガスの定性分析をリアルタイムで高精度で行うことができるガス分析方法及びガス分析装置を提供することを目的とする。
以下、本発明に係るガス分析方法及びガス分析装置を実施形態に基づいて説明する。なお、本発明がこの実施形態に限定されないことはもちろんである。また、これ以降の説明では図面を参照するが、その図面では特徴的な部分を分かり易く示すために実際のものとは異なった比率で構成要素を示す場合がある。
図10は、本発明に係るガス分析方法及びガス分析装置の他の実施形態の主要部分であるフローチャートを示している。本実施形態の機械的な構成は図1に示した先の実施形態と同じである。異なっているのは、メモリ18内に格納された定性分析プログラムによって実現される処理内容である。以下、その処理内容について説明する。
図11は本発明に係るガス分析方法を実施するためのガス分析装置のさらに他の実施形態を示している。ここに示すガス分析装置31が図1に示したガス分析装置1と異なる点は、質量分析装置32に改変を加えたことであり、以下に詳しく説明する。図1と同じ符号で示す要素は同じ要素であり、その説明は省略することにする。
図13は、本発明に係るガス分析方法を実施するためのガス分析装置のさらに他の実施形態を示している。ここに示すガス分析装置41は、国際公開WO2007/108211パンフレットの図1に開示されて既に公知の装置である。このガス分析装置41は、図11に示した実施形態、すなわち、1つの質量分析装置32でEI処理とソフトイオン化処理の両方を行う構成の実施形態に好適なガス分析装置である。
以上、好ましい実施形態を挙げて本発明を説明したが、本発明はその実施形態に限定されるものでなく、請求の範囲に記載した発明の範囲内で種々に改変できる。
例えば、以上の説明では、説明を分かり易くするために、ベンゼン、トルエン、キシレンの3種類の化合物を含む混合ガスを測定対象の発生ガスと考えたが、測定対象となり得る混合ガスがそれ以外の任意の成分ガスによって形成され得ることは、もちろんである。
8.制御装置、 9.EI装置、 10a,10b,10c.試料処理部、
18.メモリ、 19.NISTテーブル、 21.イオン化率テーブル、
22.左欄、 31.ガス分析装置、 32.質量分析装置、 33.イオン化装置、
41.ガス分析装置、 42.昇温脱離装置、 43.分析装置、
44.ガス搬送装置、 46.ケーシング、 47.加熱炉、 48.試料管、
49.ガス供給源、 51.配管、 52.温度制御装置、 53.主制御装置、
54.プリンタ、 56.ディスプレイ、 58.ケーシング、 59.イオン化装置、
61.四重極フィルタ(イオン分離手段)、 62.イオン検出装置、
63.質量分析制御装置、 64.エレクトロメータ、 66.演算部、
67.ターボ分子ポンプ、 68.ロータリーポンプ、 73.PI用ランプ、
74.EI装置、 76.イオンゲージ、 81.内管、 82.外管、
83.ロータリーポンプ、 84.クリスタルゲージ、 86.マスフローメータ
Claims (13)
- 第1ガスの成分を判定するガス分析方法であって、
電子衝撃イオン化処理によって前記第1ガスから得られたイオンの強度を測定する第1質量分析工程と、
前記第1ガスと同じ成分を有する第2ガスからソフトイオン化処理によって得られたイオンの強度を測定する第2質量分析工程と、
第2質量分析工程で得られたデータから分子量を親イオンによって判定する分子量判定工程と、
電子衝撃イオン化法によって励起した場合の化合物のマススペクトルを化合物別に記憶してなる参照用データベースに基づいて、前記分子量判定工程において判定された分子成分に対応するマススペクトルを読出す参照データ読出し工程と、
前記第1質量分析工程で得られたイオン強度データと、前記参照データ読出し工程で読み出されたデータとを比較する比較工程と、を有し、
前記比較工程における比較結果に基づいて前記第1ガスの成分を判定する
ことを特徴とするガス分析方法。 - 請求項1記載のガス分析方法において、前記第1ガス及び前記第2ガスは、
1つの試料から異なる時点で発生したガスか、
1つの試料から所定時間内の異なる時点で交互に発生したガスか、
1つの試料を分割して得られた別々の試料から発生したガスか、あるいは
分子構造が同じである別々の試料から発生したガス、
のいずれかであることを特徴とするガス分析方法。 - 請求項1又は請求項2記載のガス分析方法において、
前記分子量判定工程によって複数の親イオンの分子量が判定され、
前記参照データ読出し工程によって複数の親イオンの分子量の個々に対応するマススペクトルが読み出され、
前記比較工程では、
それら複数のマススペクトルを合成して合成マススペクトルを求め、
第1質量分析工程で得られたイオン強度データと前記合成マススペクトルとが比較される
ことを特徴とするガス分析方法。 - 請求項1又は請求項2記載のガス分析方法において、
前記分子量判定工程によって複数の親イオンの分子量が判定され、
前記参照データ読出し工程によって複数の親イオンの分子量の個々に対応するマススペクトルが読み出され、
前記比較工程では、
読み出されたマススペクトルが第1質量分析工程で得られたイオン強度データと1つづつ比較される
ことを特徴とするガス分析方法。 - 請求項4記載のガス分析方法において、
複数のマススペクトルは分子量の小さいものから順に比較され、
個々の比較後に当該分子に対応するマススペクトルを比較前のイオン強度データから減算する
ことを特徴とするガス分析方法。 - 請求項1から請求項5のいずれか1つに記載のガス分析方法において、
複数の親イオン間の強度比を求め、参照用データベースから読み出したマススペクトルにイオン強度比を掛ける
ことを特徴とするガス分析方法。 - 請求項1から請求項6のいずれか1つに記載のガス分析方法において、
前記判定された分子成分に対応する化合物のイオン化率を化合物の分子量別に記憶してなるイオン化率データベースから読出し、前記参照用データベースから読み出された分子成分ごとのマススペクトルに当該分子量に対応するイオン化率を掛ける
ことを特徴とするガス分析方法。 - 第1ガスの成分を判定するガス分析装置であって、
電子衝撃イオン化処理によって前記第1ガスをイオン化し、そのイオンをm/zごとに分離し、m/zごとのイオンの強度を測定する第1質量分析手段と、
前記第1ガスと同じ成分を有する第2ガスをソフトイオン化処理によってイオン化し、そのイオンをm/zごとに分離し、m/zごとのイオンの強度を測定する第2質量分析手段と、
第2質量分析手段によって得られたデータから分子量を親イオンによって判定する分子量判定手段と、
電子衝撃イオン化処理によって励起した場合の単一成分の化合物のマススペクトルを化合物の分子量別に記憶してなる参照用データベースに基づいて、前記分子量判定手段によって判定された分子量に対応するマススペクトルを読出す参照データ読出し手段と、
前記第1質量分析手段によって得られたイオン強度データと、前記参照データ読出し手段によって読み出されたデータとを比較することにより、前記第1ガスの成分を判定するする判定手段と、
を有することを特徴とするガス分析装置。 - 請求項8記載のガス分析装置において、
前記分子量判定手段は複数の親イオンの分子量を判定し、
前記参照データ読出し手段は、判定された前記複数の親イオンの分子量の個々に対応するマススペクトルを読み出し、
前記判定手段は、
それら複数のマススペクトルを合成して合成マススペクトルを求め、
第1質量分析手段によって測定されたイオン強度データと前記合成マススペクトルとを比較する
ことを特徴とするガス分析装置。 - 請求項8記載のガス分析装置において、
前記分子量判定手段は複数の親イオンの分子量を判定し、
前記参照データ読出し手段は、判定された前記複数の親イオンの分子量の個々に対応するマススペクトルを読み出し、
前記判定手段は、
読み出されたマススペクトルを1つずつ、前記第1質量分析手段によって測定されたイオン強度データと比較する
ことを特徴とするガス分析装置。 - 請求項10記載のガス分析装置において、
前記判定手段は、
読み出されたマススペクトルを分子量の小さいものから順に比較し、
個々の比較後に当該分子量に対応するマススペクトルを比較前のイオン強度データから減算する
ことを特徴とするガス分析装置。 - 請求項8から請求項11のいずれか1つに記載のガス分析装置において、
前記判定手段は、
第1質量分析手段によって測定した前記複数の親イオン間の強度比を求め、前記参照用データベースから読み出したマススペクトルにイオン強度比を掛ける
ことを特徴とするガス分析装置。 - 請求項8から請求項12のいずれか1つに記載のガス分析装置において、
化合物のイオン化率を化合物の分子成分別に記憶してなるイオン化率データベースをさらに有し、
前記判定手段は、
前記判定された分子成分に対応するイオン化率を前記イオン化率データベースから読出し、前記参照用データベースから読み出された分子成分ごとのマススペクトルに当該分子成分に対応するイオン化率を掛ける
ことを特徴とするガス分析装置。
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