JP2010049826A - Ion source for gas chromatograph mass spectrometer - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ガスクロマトグラフ質量分析装置のイオン源に関し、より詳しくは、ガスクロマトグラフ質量分析装置に容易に着脱可能なイオン化室を備えたイオン源に関する。 The present invention relates to an ion source for a gas chromatograph mass spectrometer, and more particularly to an ion source including an ionization chamber that can be easily attached to and detached from the gas chromatograph mass spectrometer.
図1は、従来のガスクロマトグラフ質量分析装置におけるガスクロマトグラフ装置と質量分析装置の接続部を示したものである。 FIG. 1 shows a connecting portion between a gas chromatograph apparatus and a mass spectrometer in a conventional gas chromatograph mass spectrometer.
ガスクロマトグラフ質量分析装置において、イオン化室7の汚れを洗浄したり、イオン化室7を交換したりする場合、真空に置かれていたイオン源部を大気圧に戻し、イオン源フランジを開け、ガスクロマトグラフ装置のカラム端部8と標準試料ガスをイオン源に導入する標準試料ガス導入部9の合わせて2ヶ所の接続を解除し、更に図示しない電気配線接続部を外し、図示しないイオン化室取り付けネジを外してから、イオン化室7を取り出していた。
In a gas chromatograph mass spectrometer, when cleaning the
電子衝撃イオン化(EI)法を用いる場合に較べ、化学イオン化(CI)法を用いる場合は、イオン化室7に気密接続が要求されるため、漏れに対して確実な接続方式が要求される。このため、接続部は図1に示すように、球面とテーパー面を組み合わせたものが実用化されている。
As compared with the case of using the electron impact ionization (EI) method, when the chemical ionization (CI) method is used, since the
その場合、イオン化室の交換時には、接続部の球面とテーパー面を外したり取り付けたりするのに、図2に示すように、専用の工具を用いて、イオン源ブロックを取り外す前に自在継手を外すなどの煩雑な工程が必要となり、ガス接続部の取り付けや解除に長い時間がかかっていた。 In that case, when exchanging the ionization chamber, remove the universal joint before removing the ion source block using a special tool as shown in FIG. A complicated process such as this was required, and it took a long time to attach and release the gas connection part.
本発明は、上述した点に鑑み、イオン化室の交換時に、ガス接続部の取り付けや解除作業の煩雑さをなくし、工具等を使用せずとも、いっぺんにイオン化室を交換できる構造を持ったガスクロマトグラフ質量分析装置用イオン源を提供するものである。 In view of the above-described points, the present invention eliminates the complexity of attaching and releasing the gas connection portion when replacing the ionization chamber, and has a structure that allows the ionization chamber to be replaced at once without using a tool or the like. An ion source for a mass spectrometer is provided.
この目的を達成するため、本発明にかかるガスクロマトグラフ質量分析装置用イオン源は、
イオン源ブロックを固定支持する支柱を有するベースチャンバーを備え、該ベースチャンバーの支柱に該イオン源ブロックが着脱可能に取り付けられたガスクロマトグラフ質量分析装置用イオン源において、
該イオン源ブロックは、イオン化室、前記支柱を受け入れる縦穴、および前記支柱と交差する向きに突き出しているガスクロマトグラフ接続部と標準試料ガス導入接続部の2つの自在継手を受け止めるために設けられた2つの受け部を備え、
前記イオン源ブロックをベースチャンバーに固定する際には、所定の扇角で突き出している前記2つの自在継手と2つの受け部を当接させて、該当接部位を支点にしてベースチャンバーに対し円弧を描くようにイオン源ブロックを動かして、前記支柱と縦穴を嵌め合わせることにより、イオン源ブロックをベースチャンバーに固定するようにしたことを特徴としている。
In order to achieve this object, an ion source for a gas chromatograph mass spectrometer according to the present invention comprises:
In an ion source for a gas chromatograph mass spectrometer, comprising a base chamber having a support column for fixing and supporting the ion source block, wherein the ion source block is detachably attached to the support column of the base chamber.
The ion source block is provided to receive two universal joints of an ionization chamber, a vertical hole for receiving the column, and a gas chromatograph connection portion and a standard sample gas introduction connection portion protruding in a direction crossing the column. With two receiving parts,
When the ion source block is fixed to the base chamber, the two universal joints projecting at a predetermined fan angle and the two receiving portions are brought into contact with each other, and the arc is formed with respect to the base chamber with the corresponding contact portion as a fulcrum. The ion source block is moved so as to draw and the column and the vertical hole are fitted together to fix the ion source block to the base chamber.
また、前記自在継手の扇角は120°以下であることを特徴としている。 The universal joint has a fan angle of 120 ° or less.
また、前記自在継手の扇角は20°〜80°であることを特徴としている。 The universal joint has a fan angle of 20 ° to 80 °.
また、前記支柱は、前記縦穴と容易に嵌合できるようテーパ状になった先端部と、イオン源ブロックを固定支持できるように縦穴の内径とほぼ同じ太さに加工された非テーパ部とを備えていることを特徴としている。 In addition, the support column has a tapered end portion that can be easily fitted into the vertical hole, and a non-tapered portion that is processed to have substantially the same inner diameter as the vertical hole so that the ion source block can be fixedly supported. It is characterized by having.
本発明のガスクロマトグラフ質量分析装置用イオン源によれば、
イオン源ブロックを固定支持する支柱を有するベースチャンバーを備え、該ベースチャンバーの支柱に該イオン源ブロックが着脱可能に取り付けられたガスクロマトグラフ質量分析装置用イオン源において、
該イオン源ブロックは、イオン化室、前記支柱を受け入れる縦穴、および前記支柱と交差する向きに突き出しているガスクロマトグラフ接続部と標準試料ガス導入接続部の2つの自在継手を受け止めるために設けられた2つの受け部を備え、
前記イオン源ブロックをベースチャンバーに固定する際には、所定の扇角で突き出している前記2つの自在継手と2つの受け部を当接させて、該当接部位を支点にしてベースチャンバーに対し円弧を描くようにイオン源ブロックを動かして、前記支柱と縦穴を嵌め合わせることにより、イオン源ブロックをベースチャンバーに固定するようにしたので、
イオン化室の交換時に、ガス接続部の取り付けや解除作業の煩雑さをなくし、工具等を使用せずとも、いっぺんにイオン化室を交換できる構造を持ったガスクロマトグラフ質量分析装置用イオン源を提供することが可能になった。
According to the ion source for a gas chromatograph mass spectrometer of the present invention,
In an ion source for a gas chromatograph mass spectrometer, comprising a base chamber having a support column for fixing and supporting the ion source block, wherein the ion source block is detachably attached to the support column of the base chamber.
The ion source block is provided to receive two universal joints of an ionization chamber, a vertical hole for receiving the column, and a gas chromatograph connection portion and a standard sample gas introduction connection portion protruding in a direction crossing the column. With two receiving parts,
When the ion source block is fixed to the base chamber, the two universal joints projecting at a predetermined fan angle and the two receiving portions are brought into contact with each other, and the arc is formed with respect to the base chamber with the corresponding contact portion as a fulcrum. Since the ion source block was moved so as to draw and the column and the vertical hole were fitted together, the ion source block was fixed to the base chamber.
To provide an ion source for a gas chromatograph mass spectrometer having a structure in which the ionization chamber can be replaced at one time without using a tool or the like, eliminating the trouble of installing and releasing the gas connection portion when replacing the ionization chamber. Became possible.
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[実施例1]
図3は、本発明にかかるガスクロマトグラフ質量分析装置用イオン源の一実施例である。図中1は、イオン化室である。このイオン化室1は、電子衝撃イオン化(EI)法用のイオン化室であっても、化学イオン化(CI)法用のイオン化室であっても良い。
[Example 1]
FIG. 3 shows an embodiment of an ion source for a gas chromatograph mass spectrometer according to the present invention. In the figure, 1 is an ionization chamber. The
イオン化室1には、バネとテーパー面と球面の組み合わせから成る第1の自在継手で構成されるガスクロマトグラフ接続部2と、同じくバネとテーパー面と球面の組み合わせから成る第2の自在継手で構成される標準試料ガス導入接続部3が設けられている。両者の扇角はおおよそ120°以内であり、より好ましくは20°〜80°である。
The
イオン化室1は、4本の支柱4をイオン化室1に穿設された4つの縦穴に嵌め込むことにより、イオン源に固定されている。支柱4は、前記縦穴と容易に嵌合できるようテーパ状になった先端部と、イオン源ブロックをしっかりと固定支持できるように前記縦穴の内径とほぼ同じ太さに加工された非テーパ部とを備えている。
The
図4は、このイオン化室の取り付け手順を示したものである。まず、中央にイオン化室1が設けられたイオン源ブロック5を斜めに傾けて、70°前後の扇角で突き出しているガスクロマトグラフ接続部2と標準試料ガス導入接続部3の2つの自在継手をイオン源ブロック5のガスクロマトグラフ用と標準試料ガス導入用の2つの開口(絶縁受けの凹部)に押し当てる。
FIG. 4 shows the procedure for attaching the ionization chamber. First, two universal joints of a gas
すると、2つの自在継手は、内蔵されたバネによって引っ込みながら、先端のテーパー凸面がイオン源ブロック開口側の窪んだ2つの球面(絶縁受けの凹部)に当接する。 Then, while the two universal joints are retracted by a built-in spring, the tapered convex surface of the tip comes into contact with two concave spherical surfaces (the concave portions of the insulating receiver) on the ion source block opening side.
この状態で、前記ガスクロマトグラフ用/標準試料ガス導入用開口(絶縁受けの凹部)と直交する向きに穿設されたイオン源ブロック5の4つの縦穴のうち、前記開口側に位置する2つの縦穴の口を、レンズ群を備えたベースチャンバー6に設けられた4本の支柱4のうち、前記開口側に位置する2本の支柱の先端に宛がう。
In this state, of the four vertical holes of the
次に、2つの自在継手と2つの球面(絶縁受けの凹部)の当接部位を2ヶ所同時に支点にして、該2つの当接部位を結ぶ直線を回転軸としながら、ベースチャンバー6に対し大きく円弧を描くようにイオン源ブロック5を動かして、前記宛がわれた開口側の2本の支柱と2つの縦穴ばかりでなく、開口と反対側に位置する残り2本の支柱と2つの縦穴同士をも嵌め合わせる。
Next, two contact points between the two universal joints and the two spherical surfaces (the recesses of the insulation receiver) are used as fulcrums at the same time, and a straight line connecting the two contact points is used as a rotation axis. By moving the
これにより、ベースチャンバー6に設けられた4本の支柱は、イオン源ブロック5に設けられた4つの縦穴すべてに嵌合され、イオン源ブロック5をベースチャンバー6にワンタッチでセットさせることができる。
Accordingly, the four support columns provided in the
その後、図示しない電気配線部を接続して真空引きすれば、イオン化室のイオン源への取り付けは完了する。 Thereafter, if an electric wiring section (not shown) is connected and vacuumed, the attachment of the ionization chamber to the ion source is completed.
一方、イオン化室のイオン源からの取り外し作業は、以上の工程を逆に進めることにより行なう。すなわち、まずイオン源を大気圧にしてから、電気配線接続部を外す。次にイオン化室を4本の支柱から引き離して外す。すると、ガスクロマトグラフ接続部2と標準試料ガス導入接続部3の2つの自在継手は、同時に自動的に接続が解除される。
On the other hand, the work of removing the ionization chamber from the ion source is performed by reversing the above steps. That is, first, the ion source is brought to atmospheric pressure, and then the electrical wiring connecting portion is removed. The ionization chamber is then pulled away from the four columns. Then, the two universal joints of the gas
以上のように、取り付け作業および取り外し作業はきわめて簡単で確実である。 As described above, the attaching operation and the removing operation are extremely simple and reliable.
尚、本実施例では、自在継手を受ける球面部を絶縁受けとしたが、これは、イオン源の電位設定に依存するものであり、例えば、イオン源をアース電位とし、質量分析計本体をマイナス電位に設定する場合には、自在継手を受ける球面部は、必ずしも絶縁体である必要はない。 In this embodiment, the spherical portion that receives the universal joint is an insulating receptacle, but this depends on the potential setting of the ion source. For example, the ion source is set to the ground potential, and the mass spectrometer main body is negative. When the potential is set, the spherical portion that receives the universal joint is not necessarily an insulator.
[実施例2]
上記実施例では、ガス導入系はガスクロマトグラフ接続部2と標準試料ガス導入接続部3の2つのみであったが、これは3系統以上であっても良い。
[Example 2]
In the above embodiment, there are only two gas introduction systems, the gas
[実施例3]
上記実施例では、支柱の数は4本であったが、この数は、最低2本まで減らすことができる。
[Example 3]
In the above embodiment, the number of support columns is four, but this number can be reduced to at least two.
[実施例4]
上記実施例では、イオン源ブロック側に球面の凹部、自在継手側にテーパ状の凸部を設けたが、球面とテーパの組み合わせであれば、逆の配置であっても良い。
[Example 4]
In the above embodiment, the spherical concave portion is provided on the ion source block side and the tapered convex portion is provided on the universal joint side. However, as long as the spherical surface and the tapered portion are combined, the arrangement may be reversed.
ガスクロマトグラフ質量分析装置に広く利用できる。 It can be widely used in gas chromatograph mass spectrometers.
1:イオン化室、2:ガスクロマトグラフ接続部、3:標準試料ガス導入部、4:支柱、5:イオン源ブロック、6:ベースチャンバー、7:イオン化室、8:カラム端部、9:標準試料ガス導入部 1: ionization chamber, 2: gas chromatograph connection unit, 3: standard sample gas introduction unit, 4: support, 5: ion source block, 6: base chamber, 7: ionization chamber, 8: column end, 9: standard sample Gas introduction part
Claims (4)
該イオン源ブロックは、イオン化室、前記支柱を受け入れる縦穴、および前記支柱と交差する向きに突き出しているガスクロマトグラフ接続部と標準試料ガス導入接続部の2つの自在継手を受け止めるために設けられた2つの受け部を備え、
前記イオン源ブロックをベースチャンバーに固定する際には、所定の扇角で突き出している前記2つの自在継手と2つの受け部を当接させて、該当接部位を支点にしてベースチャンバーに対し円弧を描くようにイオン源ブロックを動かして、前記支柱と縦穴を嵌め合わせることにより、イオン源ブロックをベースチャンバーに固定するようにしたことを特徴とするガスクロマトグラフ質量分析装置用イオン源。 In an ion source for a gas chromatograph mass spectrometer, comprising a base chamber having a support column for fixing and supporting the ion source block, wherein the ion source block is detachably attached to the support column of the base chamber.
The ion source block is provided to receive two universal joints of an ionization chamber, a vertical hole for receiving the column, and a gas chromatograph connection portion and a standard sample gas introduction connection portion protruding in a direction crossing the column. With two receiving parts,
When the ion source block is fixed to the base chamber, the two universal joints projecting at a predetermined fan angle and the two receiving portions are brought into contact with each other, and the arc is formed with respect to the base chamber with the corresponding contact portion as a fulcrum. The ion source for a gas chromatograph mass spectrometer is characterized in that the ion source block is moved so as to draw and the column and the vertical hole are fitted together to fix the ion source block to the base chamber.
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