JP2011517025A - ガス測定方法、および対応するイオン移動度分光計 - Google Patents
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Abstract
【選択図】図9
Description
ガス流中のサンプルガスをイオン化するステージ;
イオン化されたガス流を細長いイオン移動度測定室に導き、その所定の流れ断面を通過させるステージ;および
横断電界、および上記測定室の壁に配設した少なくとも一つの測定電極対を利用して、イオン移動度の異なるイオンを分離するステージ。
また、本発明は、この方法を実施するイオン移動度分光計(IMS)にも関する。
以下、実施例により、また添付図面を参照して本発明を説明する。
エミッションチャネルの場合、ここに電圧(電界)を設定することによって、移動度の大きいイオンが測定チャネルに進むことを制限できる。エミッションチャネルの電圧は、移動度を決定するもので、これ以上の移動度のイオンは、進むことができない。この電圧を段階的に設定することによって、適当なエミッションウィンドウを選択使用でき、測定精度を大幅に改善できる。
エミッションチャネルをDMSフィルターとして使用することによって、これらイオンのみを測定領域に流入させることができる。即ち、これらイオンは、DMSフィルターの補償電圧、時間、電界強度のそれぞれに対して相対的に非対称的な電界を通過できる。
12:イオン移動度測定室
14:プレフィルター
16:電極
16´:ネック
18:イオン室
20:センサー
22、21、23、24、26:プレート
E:電界
J1−n:イオン
e1、e2、e3:測定電極対
〈a〉:エミッション流れ
Claims (12)
- ガス流(10)におけるサンプルガスをイオン化するステージ、
イオン化されたガス流を細長いイオン移動度測定室(12)に導くステージ、および
横断電界および上記測定室の壁部に配設した少なくとも一つの測定電極対(e1、e2、e3)を利用して、測定室(12)内の、移動度の異なるイオン(J1−n)を分離するステージからなるガス状物質の測定方法において、
測定電極(e1、e2、e3)手前の流れ方向における所定の選択された距離において、上記ガス流を少なくとも2つの部分からなる流れに分割してイオンをプレフィルター処理(14)し、このプレフィルター処理において上記の選択された点における分割流れのうち一方をエミッション流れ(a)とし、そして他方をシャットオフ流れとし、そしてイオン(J1−n)の移動度に対する静電界を利用して、各シャットオフ流れからの上記イオン化ガス流れからイオン(J1−n)をフィルター処理するさいに、エミッション流れ(a)に設定された0場を利用して、エミッション流れ(a)の少なくとも選択されたイオンをプレフィルター(14)の後ろに設けた分離室に流入させることを特徴とするガス状物質の測定方法。
- 少なくとも3つの部分からなる分割流れを作り、ガス流の速度分布の実質的に最大の点にエミッション流れ(a)を設定する請求項1に記載の方法。
- 長さが縁部から上記エミッション流れに向かって短くなる分割チャネルによって上記分割流れを作り出す請求項1または2に記載の方法。
- プレフィルター処理後、ガス流をより小さな横断面に導き、イオンを含むエミッション流れ(a)を、少なくとも一つの非イオン化シャットオフ流れによって、上記のより小さな横断面の正確な設定点に案内する請求項1または2に記載の方法。
- プレフィルター処理前に、極性の違いに基づいてイオンを相互分離する請求項1〜4のいずれか1項に記載の方法。
- 測定室(12)、
ガス流を作り出しこれを測定室(12)に案内する手段、
測定室(12)手前のガス流をイオン化する手段(18)、
測定室(12)の選択された長さ、および測定室(12)の壁部の少なくとも一つの測定電極対(e1、e2、e3)にわたって横断測定電界を発生する手段、および
各測定電極対(e1、e2、e3)からのイオン流を測定する手段を有する、ガス状物質を測定するイオン移動度分光計において、
上記測定室が、測定電極対(e1、e2、e3)手前の流れ方向に設けられ、横断面における上記測定室を少なくとも2つの平行分割チャネルに分割し、分割流を作り出すプレフィルター(一方の分割チャネルをエミッションチャネル(a)とし、他方の分割チャネルシャットオフチャネルとする)、
イオン移動度に関する静電界(E0-E6)を発生する手段、
各シャットオフチャネルに設けられ、これら分割チャネルの分割流を集める集イオン電極(16)、および
横断面における選択された点で上記エミッションチャネル(a)を形成し、出来るだけ妨害なくイオンを移動させる、一つの電気的に受動態の分割チャネルを有することを特徴とするイオン移動度分光計。
- 選択された分割チャネル数が少なくとも3で、シャットオフチャネル間に上記エミッションチャネルを配設した請求項6に記載のイオン移動度分光計。
- 上記測定室を選択された長さにわたって狭い部分に分割する複数の薄い金属プレート(16)を利用して、分割チャネルを形成した請求項6または7に記載のイオン移動度分光計。
- プレフィルター(14)を3〜11の、好ましくは5〜9の分割チャネルから構成した請求項6または7に記載のイオン移動度分光計。
- 相互積層したプレート(22、21、22、23、23、24、26)で構成し、プレート開口を相互形成して、測定室(12)および他のチャネル空間を作り出すプレート積層体で構成した請求項6または7のイオン移動度分光計において、選択されたプレートに、測定室(12)に突出するネック(16´)によってプレフィルター(14)の分割チャネルを形成し、間のプレートの対応する位置に開口を形成したことを特徴とするイオン移動度分光計。
- さらに、電圧源をもつ複数の電極をプレフィルター手前に設け、電界によって極性の異なるイオンを相互分離する請求項6〜9のいずれか1項に記載のイオン移動度分光計。
- プレフィルターの集イオン電極(16)をそれぞれを回路基板部分で構成し、これから上記プレート(22、21、22、23、23、24、26)を構成した請求項11に記載のイオン移動度分光計。
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