JP2013254752A - Liquid chromatograph mass spectrometer - Google Patents

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学 柚木山
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an ion source which allows for any of ESI ionization, APCI ionization, and ESI/APCI simultaneous ionization, and insufficient heating is not brought about even if the flow rate of a sample liquid is high.SOLUTION: The liquid chromatograph mass spectrometer includes a conductive spray nozzle 51 having a double tube structure and spraying a sample liquid by nebulizer gas from a spray port J, a cylindrical heater 55 surrounding the front space K of the spray port J cylindrically, a cylindrical electrode 56 surrounding the front space K of the spray port J cylindrically, and forming a potential difference for ESI between the spray nozzle 51, a first power supply 61 for applying a voltage between the spray nozzle 51 and the cylindrical electrode 56, a corona discharge needle 57 for an APCI located in front of the cylindrical electrode 56, and a second power supply 62 for applying a voltage to the corona discharge needle 57.

Description

本発明は、液体クロマトグラフ装置によって分離・溶出された分析対象分子をイオン化して質量分析を行う液体クロマトグラフ質量分析装置のイオン源に関し、さらに詳細には、大気圧化学イオン化法(APCI)およびエレクトロスプレーイオン化法(ESI)によりイオン化を行うイオン源に関する。   The present invention relates to an ion source of a liquid chromatograph mass spectrometer that performs mass spectrometry by ionizing an analyte molecule separated and eluted by a liquid chromatograph apparatus, and more particularly, atmospheric pressure chemical ionization (APCI) and The present invention relates to an ion source that performs ionization by electrospray ionization (ESI).

液体クロマトグラフ質量分析装置(LC/MSともいう)は、液体試料を成分毎に分離して溶出する液体クロマトグラフ装置(LC部ともいう)と、LC部から溶出される試料成分をイオン化するイオン化室と、イオン化室から送られるイオンを検出する質量分析装置(MS部ともいう)とから構成される。   A liquid chromatograph mass spectrometer (also referred to as LC / MS) is a liquid chromatograph (also referred to as an LC section) that separates and elutes a liquid sample for each component, and ionization that ionizes sample components eluted from the LC section. And a mass spectrometer (also referred to as an MS unit) that detects ions sent from the ionization chamber.

LC/MSのイオン源には、大気圧イオン化法が用いられているものがある。
図8は、大気圧イオン化法の一つであるESIを用いたLC/MSの一例を示す概略構成図である。このLC/MS101では、LC部からの液体試料を大気圧下でイオン化を行うイオン化室11と、イオン化室11に隣接する第一中間室12と、第一中間室12に隣接する第二中間室13と、第二中間室13に隣接する質量分析装置(MS部)14とがそれぞれ隔壁を介して並ぶように設けられている。
Some LC / MS ion sources use an atmospheric pressure ionization method.
FIG. 8 is a schematic configuration diagram illustrating an example of LC / MS using ESI which is one of atmospheric pressure ionization methods. In this LC / MS 101, an ionization chamber 11 that ionizes a liquid sample from the LC section under atmospheric pressure, a first intermediate chamber 12 adjacent to the ionization chamber 11, and a second intermediate chamber adjacent to the first intermediate chamber 12. 13 and a mass spectrometer (MS unit) 14 adjacent to the second intermediate chamber 13 are arranged so as to line up with a partition wall therebetween.

イオン化室11には噴霧ノズル(プローブ)151を有するイオン源15が取り付けてある。噴霧ノズル151は、LC部で成分分離された液体試料が流路155を介して供給されるとともに、ネブライズガス(例えば乾燥窒素ガス)が流路156を介して供給され、液体試料がネブライズガスと混合されて霧状になって噴霧されるようにしてある。
図9は噴霧ノズル151の先端部分の拡大断面図である。噴霧ノズル151は、金属製の二重管構造になっており、流路155からの液体試料は内管152から噴出される。流路156のネブライズガスは外管153から噴射される。内管152の先端は外管153の先端よりも2mm程度だけ突出するようにしてあり、内管152から噴出された液体試料は、周囲に噴射されるネブライズガスとの衝突作用により霧状態となって噴霧される。
An ion source 15 having a spray nozzle (probe) 151 is attached to the ionization chamber 11. The spray nozzle 151 is supplied with a liquid sample whose components have been separated in the LC section through a flow path 155 and a nebulization gas (for example, dry nitrogen gas) through a flow path 156, and the liquid sample is mixed with the nebulization gas. It is sprayed as a mist.
FIG. 9 is an enlarged cross-sectional view of the tip portion of the spray nozzle 151. The spray nozzle 151 has a metal double tube structure, and a liquid sample from the flow path 155 is ejected from the inner tube 152. The nebulization gas in the flow path 156 is injected from the outer tube 153. The distal end of the inner tube 152 protrudes by about 2 mm from the distal end of the outer tube 153, and the liquid sample ejected from the inner tube 152 becomes a mist state due to the collision action with the nebulizing gas ejected to the surroundings. Sprayed.

また、噴霧ノズル151は、高電圧印加用の電源161に接続してあり、数kVの高電圧が噴霧ノズル151の先端に印加されるようにしてある。高電圧が印加された状態で液体試料が噴霧されることで、イオン化された微小液滴が発生するようにしてある。   Further, the spray nozzle 151 is connected to a power supply 161 for applying a high voltage, and a high voltage of several kV is applied to the tip of the spray nozzle 151. By spraying the liquid sample in a state where a high voltage is applied, ionized microdroplets are generated.

イオン化室11と第一中間室12とを仕切る隔壁には、温調機構が内蔵されたヒータブロック20が固定してある。また、ヒータブロック20を貫通するように細径で円管状の脱溶媒管19が形成されている。これにより、イオン化室11と第一中間室12とは、脱溶媒管19を介して連通する。脱溶媒管19は、噴霧ノズル151により噴霧されたイオンや微細な試料液滴が通過するときに、加熱作用や衝突作用により脱溶媒化、イオン化が促進される機能を有する。なお、脱溶媒管19はESIによるイオン化だけでなく、後述するAPCIでも脱溶媒化のための役割を果たしている。
脱溶媒管19の入口は、噴霧ノズル151からの試料噴霧方向に対して略直角方向に向けてあり、噴霧された巨大な試料液滴がそのまま脱溶媒管19内に飛び込まないようにしてある。また、噴霧ノズル151から試料液滴が噴霧される方向の前方にはドレイン30が形成されており、不要な試料液滴はドレイン30から外部へ排出されるようになっている。
A heater block 20 having a built-in temperature control mechanism is fixed to a partition wall that partitions the ionization chamber 11 and the first intermediate chamber 12. Further, a small-diameter and circular tubular desolvation tube 19 is formed so as to penetrate the heater block 20. Thereby, the ionization chamber 11 and the first intermediate chamber 12 communicate with each other via the desolvation tube 19. The desolvation tube 19 has a function of promoting desolvation and ionization by heating action and collision action when ions sprayed by the spray nozzle 151 and fine sample droplets pass. Note that the desolvation tube 19 plays a role for desolvation not only by ionization by ESI but also by APCI described later.
The inlet of the desolvation tube 19 is directed in a direction substantially perpendicular to the sample spray direction from the spray nozzle 151 so that the sprayed huge sample droplet does not jump into the desolvation tube 19 as it is. A drain 30 is formed in front of the spraying direction of the sample droplet from the spray nozzle 151, and unnecessary sample droplets are discharged from the drain 30 to the outside.

第一中間室12の内部には、第一イオンレンズ21が設けられ、第一中間室12の下面には、油回転ポンプ(RP)で真空排気するための排気口31が設けられている。第一中間室12と第二中間室13との間の隔壁には、細孔(オリフィス)を有するスキマー22が形成され、この細孔を介して第一中間室12の内部と第二中間室13の内部とが連通する。   A first ion lens 21 is provided inside the first intermediate chamber 12, and an exhaust port 31 for evacuating with an oil rotary pump (RP) is provided on the lower surface of the first intermediate chamber 12. A skimmer 22 having a pore (orifice) is formed in a partition wall between the first intermediate chamber 12 and the second intermediate chamber 13, and the inside of the first intermediate chamber 12 and the second intermediate chamber are interposed through the pore. 13 communicates with the inside.

第二中間室13の内部には、オクタポール23と、フォーカスレンズ24とが設けられ、第二中間室13の下面には、ターボ分子ポンプ(TMP)で真空排気するための排気口32が設けられている。第二中間室13と質量分析装置14との間の隔壁には、細孔を有する入口レンズ25が設けられ、この細孔を介して第二中間室13の内部と質量分析装置14の内部とが連通する。   An octopole 23 and a focus lens 24 are provided in the second intermediate chamber 13, and an exhaust port 32 for evacuating by a turbo molecular pump (TMP) is provided on the lower surface of the second intermediate chamber 13. It has been. The partition wall between the second intermediate chamber 13 and the mass spectrometer 14 is provided with an inlet lens 25 having a pore, and the inside of the second intermediate chamber 13 and the inside of the mass spectrometer 14 are connected through the pore. Communicate.

質量分析装置14の内部には、第一四重極16と、第二四重極17と、検出器18とが設けられ、質量分析装置14の下面には、ターボ分子ポンプ(TMP)で真空排気するための排気口33が設けられている。
なお、イオンレンズ21と、オクタポール23と、フォーカスレンズ24と、入口レンズ25とは、それぞれの真空状態下で、それぞれのイオン速度下のもとで通過するイオンを効率的に次段に送り出すための収束作用を有する。
A first quadrupole 16, a second quadrupole 17, and a detector 18 are provided inside the mass spectrometer 14, and the lower surface of the mass spectrometer 14 is vacuumed by a turbo molecular pump (TMP). An exhaust port 33 for exhausting is provided.
The ion lens 21, the octopole 23, the focus lens 24, and the entrance lens 25 efficiently send ions that pass under the respective ion velocities to the next stage under respective vacuum conditions. Has a convergence effect.

このようなLC/MS101において、イオン化室11でESIにより生成されたイオンは、脱溶媒管19、第一中間室12内の第一イオンレンズ21、スキマー22、第二中間室13内のオクタポール23およびフォーカスレンズ24、入口レンズ25を順に経て質量分析装置14に送られ、四重極16、17により不要イオンが排出され、検出器18に到達した特定イオンのみが検出されることになる。   In such an LC / MS 101, ions generated by ESI in the ionization chamber 11 are removed from the desolvation tube 19, the first ion lens 21 in the first intermediate chamber 12, the skimmer 22, and the octopole in the second intermediate chamber 13. 23, the focus lens 24, and the entrance lens 25 are sequentially sent to the mass spectrometer 14. Unnecessary ions are discharged by the quadrupoles 16 and 17, and only specific ions reaching the detector 18 are detected.

また、上述したエレクトロスプレーイオン化法(ESI)とは別に、大気圧化学イオン化法(APCI)によるイオン化も幅広く利用されている。
ここで、ESIとAPCIとの差異について説明する。ESIは、上述したように、LC部から溶出する液体試料を、ネブライズガスとともに噴霧ノズルの先端から噴霧する。噴霧ノズルには高電圧が印加されており、ノズル先端に発生する強い電界により液体試料が帯電液滴として大気圧下のイオン室内に噴霧される。噴霧された帯電液滴は、イオン化室の乾燥ガスにより溶媒が蒸発することにより、帯電液滴の電荷密度が増大し、液滴内でのクーロン力による反発により液滴の分裂が進行して分析対象成分のイオン化が促進されるようになる。このイオン化法は極性が高い化合物のイオン化に適している。
In addition to the electrospray ionization method (ESI) described above, ionization by atmospheric pressure chemical ionization method (APCI) is also widely used.
Here, the difference between ESI and APCI will be described. As described above, ESI sprays the liquid sample eluted from the LC section together with the nebulization gas from the tip of the spray nozzle. A high voltage is applied to the spray nozzle, and the liquid sample is sprayed as charged droplets into the ion chamber under atmospheric pressure by a strong electric field generated at the tip of the nozzle. The sprayed charged droplets are analyzed by evaporating the solvent by the drying gas in the ionization chamber, increasing the charge density of the charged droplets, and proceeding with droplet breakup due to repulsion due to the Coulomb force within the droplets. Ionization of the target component is promoted. This ionization method is suitable for ionizing a compound having high polarity.

これに対し、APCIは、ESIと同様の噴霧ノズルの先端部分(噴霧口)に対し、噴霧口を筒状に覆うようにヒータを設けて加熱するか、あるいは、イオン化室と中間室とを仕切る隔壁に内蔵されたヒータブロック(図8のヒータブロック20)を貫通する脱溶媒管19による加熱で、噴霧された試料液滴を高温(400℃〜500℃)に加熱することにより、試料液滴の脱溶媒化を促進する。そして噴霧された液滴が存在する領域内であって、かつ、脱溶媒管の入口(イオン導入口)近傍に、電極針でコロナ放電を発生させることによってバッファイオン(溶媒イオン)を生成し、これを分析対象成分に化学反応させることでイオン化(化学イオン化)を行う。このイオン化法は極性が低い化合物のイオン化に適している。   On the other hand, the APCI heats the tip portion (spray port) of the spray nozzle similar to ESI by providing a heater so as to cover the spray port in a cylindrical shape, or partitions the ionization chamber from the intermediate chamber. The sprayed sample droplet is heated to a high temperature (400 ° C. to 500 ° C.) by heating by the desolvation tube 19 that passes through the heater block (heater block 20 in FIG. 8) built in the partition wall, thereby causing the sample droplet to be heated. Promotes desolvation of. Then, in the region where the sprayed droplets exist, and near the entrance (ion introduction port) of the desolvation tube, buffer ions (solvent ions) are generated by generating corona discharge with an electrode needle, Ionization (chemical ionization) is performed by chemically reacting this with the component to be analyzed. This ionization method is suitable for ionizing a compound having low polarity.

図10は、図8で説明したLC/MS101に対し、APCIによるイオン化を可能にするための改良を加えたLC/MS102を示す概略構成図である。図8と同じ構成部分については、同符号を付すことにより説明を省略する。このLC/MS102では、イオン化室11における脱溶媒管19の入口近傍で、噴霧ノズル151から噴霧された試料液滴が存在する領域に、高圧電源162から電圧を与えてコロナ放電を発生させるための電極針160の先端を配置するようにしてある。   FIG. 10 is a schematic configuration diagram showing an LC / MS 102 in which the LC / MS 101 described in FIG. 8 is improved to enable ionization by APCI. The same components as those in FIG. In this LC / MS 102, a voltage is applied from a high voltage power source 162 to generate a corona discharge in a region where sample droplets sprayed from the spray nozzle 151 exist in the vicinity of the inlet of the desolvation tube 19 in the ionization chamber 11. The tip of the electrode needle 160 is arranged.

このように、ESIとAPCIとは、異なるメカニズムによって分析対象成分のイオン化が行われるので、分析対象の極性等の特徴に応じてイオン化法を選択するようにしている。   As described above, since the analysis target component is ionized by different mechanisms in ESI and APCI, the ionization method is selected according to the characteristics such as the polarity of the analysis target.

分析対象によっては、未知成分を含む液体試料を分析する場合や、極性が低い成分から極性が高い成分までの多種類の成分を含む試料を一度に分析したい場合がある。そのような分析を行うために、APCIとESIとを短い周期で交互に切り替えて用いるイオン源、APCIとESIとを同時に並行して実行するイオン源についても開示されている(特許文献1、特許文献2)。   Depending on the analysis target, there are cases where a liquid sample containing unknown components is analyzed, or samples containing many types of components from components having low polarity to components having high polarity are desired to be analyzed at once. In order to perform such an analysis, an ion source that alternately switches APCI and ESI in a short cycle and an ion source that simultaneously executes APCI and ESI are also disclosed (Patent Document 1, Patent). Reference 2).

例えば、特許文献1に記載のマルチモードイオン源では、図10と同様に、チャンバ(イオン化室)内にエレクトロスプレープローブ(ESIのイオン源)と、コロナ放電ニードルとを収納し、電源から供給される高電圧を、エレクトロスプレープローブ、コロナ放電ニードルのいずれか、または、その両方に供給することが開示されている。
また、APCIでは、液体試料の加熱乾燥による脱溶媒化が重要になるが、特許文献2の多モードイオン化源によれば、荷電エアゾルの加熱乾燥を促進するため、高温ガスを導入する他に、赤外線波、マイクロ波のような電磁放射線を用いることが記載されている。
For example, in the multimode ion source described in Patent Document 1, as in FIG. 10, an electrospray probe (ESI ion source) and a corona discharge needle are housed in a chamber (ionization chamber) and supplied from a power source. Supplying a high voltage to either the electrospray probe, the corona discharge needle, or both.
In addition, in APCI, desolvation by heating and drying of a liquid sample is important. However, according to the multimode ionization source of Patent Document 2, in order to promote heating and drying of a charged aerosol, in addition to introducing a high temperature gas, The use of electromagnetic radiation such as infrared waves and microwaves is described.

特表2005−528746号公報JP 2005-528746 Gazette 特表2005−539358号公報JP 2005-539358 Gazette

既述のように、ESIイオン化とAPCIイオン化とを同時併用するイオン化法は、未知成分を含む液体試料を分析する場合や、極性が低い成分から極性が高い成分までの多種類の成分を含む試料を一度に分析したい場合に有用である。   As described above, the ionization method in which ESI ionization and APCI ionization are simultaneously used is used for analyzing a liquid sample containing an unknown component, or a sample containing many kinds of components from a low polarity component to a high polarity component. This is useful when you want to analyze

ところで、近年のLC/MSでは分析時間のスループットを高めることが求められており、そのためにLC部からの溶出液の流速をできるだけ高くするようにして噴霧することが必要になってきている。具体的には、以前は液体試料を送り出す流速が0.2ml/秒程度であったものが1ml/秒程度まで流速を高めることが求められている。その場合に、試料液滴に対する加熱不足が原因で十分に気化されない問題が生じるようになっている。すなわち、図10に示したLC/MS102では、加熱したネブライズガスを供給することや脱溶媒管19による加熱によって脱溶媒化が行われるが、液体試料の流速が高くなると、これらだけでは加熱不足となり、特にAPCIによる低極性化合物のイオン化では加熱が不十分となる。   By the way, in recent LC / MS, it is required to increase the throughput of the analysis time, and for that purpose, it is necessary to spray the eluate from the LC section while making the flow rate as high as possible. Specifically, a flow rate of about 0.2 ml / second for sending a liquid sample before is required to increase the flow rate to about 1 ml / second. In that case, there is a problem that the sample droplet is not sufficiently vaporized due to insufficient heating. That is, in the LC / MS 102 shown in FIG. 10, desolvation is performed by supplying heated nebulization gas or heating by the desolvation tube 19, but when the flow rate of the liquid sample is increased, these alone are insufficiently heated, In particular, ionization of a low-polarity compound by APCI will cause insufficient heating.

そのため、加熱を補助する目的でイオン化室11内に赤外線ヒータを設け、イオン化室の広い空間を加熱することも開示されているが、それでも溶出液の流速が大きくなると加熱不足の解消が困難であり、また、イオン化室の広い空間を高温にするためには耐熱性を備えたイオン化室にする必要があった(APCIは400℃程度の加熱で気化や脱溶媒化が行われる)。   For this reason, it is also disclosed that an infrared heater is provided in the ionization chamber 11 for the purpose of assisting heating to heat a wide space in the ionization chamber, but it is still difficult to eliminate insufficient heating when the flow rate of the eluate increases. In addition, in order to increase the temperature of the wide space of the ionization chamber, it was necessary to use an ionization chamber having heat resistance (APCI is vaporized and desolvated by heating at about 400 ° C.).

そこで、本発明は、ESIイオン化、APCIイオン化、ESI/APCI同時イオン化のいずれもが可能であり、しかも噴霧された試料液滴を効率的に加熱することができ、APCIイオン化(およびESI/APCI同時イオン化)の際にも、加熱不足が問題にならない新しい構造のイオン源を提供することを目的とする。
また、本発明はイオン化室内に赤外線ヒータなどのイオン化室の広い空間を加熱する加熱機構を設けることなく、APCIイオン化に必要な加熱を局所的に行うことができ、それでいて、従来と同様にESIイオン化も可能であるイオン源を提供することを目的とする。
Therefore, the present invention can perform any of ESI ionization, APCI ionization, and ESI / APCI simultaneous ionization, and can efficiently heat the sprayed sample droplet, and can perform APCI ionization (and ESI / APCI simultaneous). An object of the present invention is to provide an ion source having a new structure in which insufficient heating is not a problem even in the case of ionization.
In addition, the present invention can locally perform heating necessary for APCI ionization without providing a heating mechanism for heating a wide space of the ionization chamber such as an infrared heater in the ionization chamber, and yet, ESI ionization as in the prior art. It is an object to provide an ion source that is also possible.

上記課題を解決するためになされた本発明のイオン源は、液体クロマトグラフ部から送られる液体試料をイオン化して質量分析部に送る液体クロマトグラフ質量分析装置用のイオン源であって、試料液体が供給される内管とネブライズガスが供給される外管との二重管構造を有し、前記試料液体を前記ネブライズガスによって噴霧口から噴霧させる導電性の噴霧ノズルと、前記噴霧口の前方空間を筒状に囲み、前記噴霧口から噴霧された試料液滴を加熱しながら通過させる筒状ヒータと、前記噴霧口の前方空間を筒状に囲み、前記噴霧ノズルから離隔するように設けられ、ESIによるイオン化のときに前記噴霧ノズルとの間に電位差を形成する筒状電極と、前記噴霧ノズルと前記筒状電極との間にESIによるイオン化のための電圧を印加する第一電源と、前記筒状電極の前方に配置され、APCIによるイオン化のときにコロナ放電用の電圧が印加されるコロナ放電針と、前記コロナ放電針にAPCIによるイオン化のための電圧を印加する第二電源とを備えるようにしている。   An ion source according to the present invention, which has been made to solve the above problems, is an ion source for a liquid chromatograph mass spectrometer that ionizes a liquid sample sent from a liquid chromatograph unit and sends the sample to a mass analyzer, An electrically conductive spray nozzle that sprays the sample liquid from the spray port with the nebulization gas, and a front space of the spray port. A cylindrical heater that surrounds the cylinder and passes the sample droplet sprayed from the spray port while heating, and is provided to surround the front space of the spray port in a cylindrical shape and to be separated from the spray nozzle, A cylindrical electrode that forms a potential difference with the spray nozzle during ionization by means of ionization, and a voltage for ionization by ESI is applied between the spray nozzle and the cylindrical electrode A first power source, a corona discharge needle disposed in front of the cylindrical electrode, to which a voltage for corona discharge is applied during ionization by APCI, and a voltage for ionization by APCI applied to the corona discharge needle A second power source is provided.

すなわち、本発明のイオン源では、ESI用第一電源とAPCI用第二電源とを備え、第一電源で高電圧を与えてESIによるイオン化を行い、第二電源で高電圧を与えてAPCIによるイオン化を行う。ESIだけに高電圧を印加させてもよい(ESIイオン化)し、APCIだけに高電圧を印加させてもよい(APCIイオン化)。また、両方同時に高電圧を印加させてもよい(同時イオン化)。なお、第一電源と第二電源とはESI用とAPCI用の高電圧が独立に印加できるものであれば共用してもよい。
ESIによるイオン化(同時イオン化のときも含む)のときは、第一電源によって噴霧ノズルと筒状電極との間に高電圧を印加する。これにより噴霧口周辺に大きな電位差の空間が形成できるようになり、ESIによるイオン化が可能になる。
APCIによるイオン化(同時イオン化のときも含む)のときは、第二電源によってコロナ放電針に高電圧を与える。これにより、筒状ヒータの内側で加熱された試料液滴が脱溶媒化されながら噴霧され、コロナ放電により発生したバッファイオン(溶媒イオン)との化学反応でイオン化(化学イオン化)が行われる。このとき筒状ヒータの内側を通過する試料液滴(イオンも含まれる)は、筒体内で効率的かつ高温に加熱することができるので、たとえ供給される試料液滴の流速が大きくなったとしても、問題なくAPCIによるイオン化ができる。
That is, the ion source according to the present invention includes a first power source for ESI and a second power source for APCI. A high voltage is applied from the first power source to perform ionization by ESI, and a high voltage is applied from the second power source to APCI. Perform ionization. A high voltage may be applied only to ESI (ESI ionization), or a high voltage may be applied only to APCI (APCI ionization). Moreover, you may apply a high voltage to both simultaneously (simultaneous ionization). The first power source and the second power source may be shared as long as high voltages for ESI and APCI can be applied independently.
During ionization by ESI (including simultaneous ionization), a high voltage is applied between the spray nozzle and the cylindrical electrode by the first power source. As a result, a space with a large potential difference can be formed around the spray port, and ionization by ESI becomes possible.
During ionization by APCI (including simultaneous ionization), a high voltage is applied to the corona discharge needle by the second power source. Thereby, the sample droplet heated inside the cylindrical heater is sprayed while being desolvated, and ionization (chemical ionization) is performed by a chemical reaction with buffer ions (solvent ions) generated by corona discharge. At this time, the sample droplets (including ions) that pass through the inside of the cylindrical heater can be efficiently heated to a high temperature in the cylindrical body, so even if the flow velocity of the supplied sample droplets is increased However, ionization by APCI can be performed without any problem.

上記発明において、前記第一電源は前記噴霧ノズルに電圧を印加するとともに、前記筒状電極を接地電位にするのが好ましい。
噴霧ノズルと筒状電極との間にイオン化に必要な電位差が相対的に加わりさえすればイオン化が可能であるので、第一電源は噴霧ノズル側に接続してもよいし、筒状電極側に接続してもよい。しかし、噴霧ノズル側に電圧を印加するとともに、筒状電極側を接地電位にすることで安定した高電圧を印加することができ、同時イオン化のときにも2つの電源から高電圧を独立に印加する制御が容易に行えるようになる。
In the above invention, it is preferable that the first power source applies a voltage to the spray nozzle and makes the cylindrical electrode a ground potential.
Since ionization is possible as long as a potential difference necessary for ionization is relatively applied between the spray nozzle and the cylindrical electrode, the first power source may be connected to the spray nozzle side, or to the cylindrical electrode side. You may connect. However, a stable high voltage can be applied by applying a voltage to the spray nozzle side and a ground potential on the cylindrical electrode side, and a high voltage can be applied independently from two power sources during simultaneous ionization. Control can be easily performed.

上記発明において、前記噴霧ノズルと前記筒状電極との離隔距離が2mm〜30mmであるのが好ましい。これにより、イオン化に必要かつ十分な電位差を噴霧口の前方空間に(筒状ヒータ内)に形成できるようになる。   In the above invention, the separation distance between the spray nozzle and the cylindrical electrode is preferably 2 mm to 30 mm. As a result, a potential difference necessary and sufficient for ionization can be formed in the front space of the spray nozzle (in the cylindrical heater).

上記発明において、前記噴霧ノズル外管の内径よりも前記筒状電極の内径を大きくするのが好ましい。
これにより、噴霧ノズルから噴霧された試料液滴は筒状電極内を確実に通過させることができ、筒状電極による流体抵抗(配管抵抗)を受けることがないので、滞留することなく連続して試料液滴を噴霧させることができるようになる。
In the said invention, it is preferable to make the internal diameter of the said cylindrical electrode larger than the internal diameter of the said spray nozzle outer tube | pipe.
As a result, the sample droplet sprayed from the spray nozzle can be surely passed through the cylindrical electrode and is not subjected to fluid resistance (pipe resistance) due to the cylindrical electrode. The sample droplet can be sprayed.

以上のように、本発明のLC/MSによれば、噴霧ノズルの噴霧口から噴霧された試料液滴を筒状ヒータ内で局所的かつ効率的に高温加熱することができ、また、筒状電極内に大きな電位差を発生できるので、ESIイオン化、APCIイオン化、ESI/APCI同時イオン化のいずれの方法でも安定して確実にイオン化できる。そしてAPCIイオン化(およびESI/APCI同時イオン化)の際にも、加熱不足が問題にならない。
また、イオン化室内に赤外線ヒータなどのイオン化室の空間全体を加熱する加熱機構を設けていないので、イオン化室の広い空間を加熱しなくてよいので、イオン化室全体を高温加熱に耐えうるような構造にする必要がない。
As described above, according to the LC / MS of the present invention, the sample droplet sprayed from the spray port of the spray nozzle can be locally and efficiently heated at a high temperature in the cylindrical heater. Since a large potential difference can be generated in the electrode, stable and reliable ionization can be achieved by any of ESI ionization, APCI ionization, and ESI / APCI simultaneous ionization methods. Also, in the case of APCI ionization (and ESI / APCI simultaneous ionization), insufficient heating is not a problem.
In addition, since the heating mechanism for heating the entire space of the ionization chamber such as an infrared heater is not provided in the ionization chamber, it is not necessary to heat the wide space of the ionization chamber, so that the entire ionization chamber can withstand high temperature heating. There is no need to

本発明に係るイオン源の一例を用いた液体クロマトグラフ質量分析装置(LC/MS)を示す概略構成図。The schematic block diagram which shows the liquid chromatograph mass spectrometer (LC / MS) using an example of the ion source which concerns on this invention. 図1のイオン源の概略構成図。The schematic block diagram of the ion source of FIG. 図2のイオン源を筒状ヒータの前方から見た図。The figure which looked at the ion source of FIG. 2 from the front of the cylindrical heater. イオン源の第二実施形態を示す概略構成図。The schematic block diagram which shows 2nd embodiment of an ion source. 図4のイオン源を筒状ヒータの前方から見た図。The figure which looked at the ion source of FIG. 4 from the front of the cylindrical heater. イオン源の第三実施形態を示す概略構成図。The schematic block diagram which shows 3rd embodiment of an ion source. 図6のイオン源を筒状ヒータの前方から見た図。The figure which looked at the ion source of FIG. 6 from the front of the cylindrical heater. ESIを用いたLC/MSの従来例を示す概略構成図。The schematic block diagram which shows the prior art example of LC / MS using ESI. ESI用の噴霧ノズルにおける先端部分の拡大断面図。The expanded sectional view of the front-end | tip part in the spray nozzle for ESI. ESIとともにAPCIによるイオン化を行うための改良を加えたLC/MSの従来例を示す概略構成図。The schematic block diagram which shows the prior art example of LC / MS which added the improvement for ionizing by APCI with ESI.

以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。なお、本発明は、以下に説明するような実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の態様が含まれることはいうまでもない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments described below, and it goes without saying that various aspects are included without departing from the spirit of the present invention.

(実施形態1)
図1は、本発明に係るイオン源の一例を用いたLC/MS103を示す概略構成図であり、図2は図1のイオン源の概略構成図である。また、図3は図2のイオン源を後述する筒状ヒータ55の前方(噴霧側)から見た図である。LC/MS103における第一中間室12、第二中間室13、質量分析装置(MS部)14については、図8で説明した従来例と同じ構造であるので、同符号を付すことにより説明を省略する。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an LC / MS 103 using an example of an ion source according to the present invention, and FIG. 2 is a schematic configuration diagram of the ion source of FIG. 3 is a view of the ion source of FIG. 2 as viewed from the front (spray side) of a cylindrical heater 55 described later. Since the first intermediate chamber 12, the second intermediate chamber 13, and the mass spectrometer (MS unit) 14 in the LC / MS 103 have the same structure as the conventional example described in FIG. To do.

LC/MS103のイオン化室11にはイオン源50が取り付けてある。イオン源50は主に、噴霧ノズル51、セラミック管54、筒状ヒータ55、筒状電極56、コロナ放電針57、第一電源61、第二電源62からなる。
噴霧ノズル51には、LC部で成分分離された液体試料が流路155を介して供給されるとともに、乾燥したネブライズガス(例えば乾燥窒素ガス)が流路156を介して供給される。なお、ネブライズガスは加熱機構(不図示)により高温に加熱された状態で供給されるようにしてある。
An ion source 50 is attached to the ionization chamber 11 of the LC / MS 103. The ion source 50 mainly includes a spray nozzle 51, a ceramic tube 54, a cylindrical heater 55, a cylindrical electrode 56, a corona discharge needle 57, a first power supply 61, and a second power supply 62.
The spray nozzle 51 is supplied with a liquid sample whose components have been separated in the LC section via a flow path 155 and also supplied with a dry nebulization gas (for example, dry nitrogen gas) via a flow path 156. The nebulization gas is supplied in a state heated to a high temperature by a heating mechanism (not shown).

噴霧ノズル51は内管52と外管53とからなる金属製の二重円管構造にしてあり、フランジ71に絶縁材料(不図示)を介して支持されるようにしてある。内管52は流路155に接続されて液体試料が流れるようにしてあり、外管53は流路156に接続されてネブライズガスが流れるようにしてある。内管52の先端は外管53の先端よりも2mm〜10mm程度だけ突出するようにしてあり、内管52から噴射された液体試料は、外管53から噴射されるネブライズガスとの衝突作用(および加熱された乾燥ガスによる熱的作用)により霧状態となって噴霧される。   The spray nozzle 51 has a metal double circular tube structure composed of an inner tube 52 and an outer tube 53, and is supported by a flange 71 via an insulating material (not shown). The inner pipe 52 is connected to the flow path 155 so that the liquid sample flows, and the outer pipe 53 is connected to the flow path 156 so that the nebulization gas flows. The tip of the inner tube 52 protrudes from the tip of the outer tube 53 by about 2 mm to 10 mm, and the liquid sample ejected from the inner tube 52 collides with the nebulization gas ejected from the outer tube 53 (and It is sprayed in a mist state due to the thermal action of the heated dry gas).

また、噴霧ノズル51の内管52は、ESIのための高電圧印加用の第一電源61(HV1)と電気的に接続されており、数kVの高電圧(正負極性の切り替え可)が噴霧ノズル51の先端に印加できるようにしてある。これにより噴霧ノズル51の先端から5mm〜30mmの距離を隔てた筒状電極56との間に大きな電位差を発生させた状態で試料液滴が噴霧されることで、ESIによるイオン化が行われ、イオン(主として高極性化合物のイオン)を含む微小液滴が噴霧されるようにしてある。   The inner tube 52 of the spray nozzle 51 is electrically connected to a first power supply 61 (HV1) for applying high voltage for ESI, and a high voltage of several kV (switchable between positive and negative polarity) is sprayed. It can be applied to the tip of the nozzle 51. As a result, the sample droplet is sprayed in a state where a large potential difference is generated between the tip of the spray nozzle 51 and the cylindrical electrode 56 separated by a distance of 5 mm to 30 mm, so that ionization by ESI is performed. Fine droplets containing (mainly ions of highly polar compounds) are sprayed.

セラミック管54は、基端がフランジ71に支持され、噴霧ノズル51の噴霧口(開口端)Jを囲むとともに、この噴霧口Jの前方空間Kを筒状に囲むように取り付けてある。これにより噴霧口Jから噴霧された試料液滴は横方向に拡散することなく確実に前方空間Kに向けて流れるようにしてある。   The ceramic tube 54 is supported at the base end by the flange 71 and surrounds the spray port (open end) J of the spray nozzle 51 and is attached so as to surround the front space K of the spray port J in a cylindrical shape. As a result, the sample droplet sprayed from the spray port J flows reliably toward the front space K without spreading in the lateral direction.

前方空間Kの領域に対応するセラミック管54の外周には、筒状ヒータ(電熱ヒータ)55が巻回してあり、セラミック管54に接触させた温度センサ58によって加熱温度をモニタし、温調計によってフィードバック制御することにより、前方空間Kの温度を所望の温度に制御できるようにしてある。例えばAPCIによるイオン化の際には400℃〜500℃、同時イオン化のときは250℃〜400℃に温度制御するようにしている。   A cylindrical heater (electric heater) 55 is wound around the outer circumference of the ceramic tube 54 corresponding to the area of the front space K. The heating temperature is monitored by a temperature sensor 58 in contact with the ceramic tube 54, and a temperature controller. The temperature of the front space K can be controlled to a desired temperature by performing the feedback control by the above. For example, the temperature is controlled between 400 ° C. and 500 ° C. during ionization by APCI, and between 250 ° C. and 400 ° C. during simultaneous ionization.

筒状電極56は、前方空間Kの領域を囲むようにしてセラミック管54の内壁に固定してあり、アース電位となるように接地してある。筒状電極56と噴霧ノズル51の先端(内管52の先端)の間は、2mm〜30mm程度離隔してあり、第一電源61から高電圧が印加されたときに、この間隙に大きな電位差が生じるようにしてESIイオン化が行えるようにしてある。   The cylindrical electrode 56 is fixed to the inner wall of the ceramic tube 54 so as to surround the area of the front space K, and is grounded so as to have a ground potential. The cylindrical electrode 56 and the tip of the spray nozzle 51 (tip of the inner tube 52) are separated by about 2 mm to 30 mm, and when a high voltage is applied from the first power supply 61, a large potential difference is generated in this gap. Thus, ESI ionization can be performed.

前方空間Kの内径(筒状電極56の内径)は、噴霧ノズル51の外管53の内径よりも大きくしてあり、したがって噴霧された試料液滴は前方空間Kで凝縮されることなく、また、通過の際に配管による流体抵抗を受けることなく噴霧されるので、試料液滴の気化や脱溶媒化の促進が確実に行えるようにしてある。   The inner diameter of the front space K (the inner diameter of the cylindrical electrode 56) is larger than the inner diameter of the outer tube 53 of the spray nozzle 51. Therefore, the sprayed sample droplet is not condensed in the front space K, and Since it is sprayed without receiving fluid resistance due to the piping when passing, the vaporization of sample droplets and the promotion of desolvation can be surely performed.

コロナ放電針57は、筒状電極56の開口端Mに近い空間Lに配置され、針の先端が開口端Mから流出する試料液滴と接するようにしてある。
コロナ放電針57は、APCIのための高電圧印加用の第二電源62(HV2)と電気的に接続されており、数kVの高電圧(正負極性の切り替え可)が印加できるようにしてある。これによりコロナ放電を発生させることによってバッファイオン(溶媒イオン)を生成し、試料液滴に化学反応させることでAPCIによるイオン化(化学イオン化)が行えるようにしてある。このようにしてイオン(主として低極性化合物のイオン)を含む微小液滴が噴霧されるようにしてある。
The corona discharge needle 57 is arranged in a space L near the opening end M of the cylindrical electrode 56 so that the tip of the needle is in contact with the sample droplet flowing out from the opening end M.
The corona discharge needle 57 is electrically connected to a second power supply 62 (HV2) for high voltage application for APCI, and can apply a high voltage of several kV (switchable between positive and negative polarity). . Thus, by generating corona discharge, buffer ions (solvent ions) are generated and chemically reacted with the sample droplets so that ionization (chemical ionization) by APCI can be performed. In this way, fine droplets containing ions (mainly ions of low polar compounds) are sprayed.

次に、イオン源50によるイオン化の動作について説明する。
ESIによるイオン化を行う場合(ESI/APCI同時イオン化を行う場合を含む)は、第一電源61から2〜3kVの高電圧を印加した状態で、液体試料およびネブライズガスを供給する。噴霧ノズル51の噴霧口Jから試料液滴が噴霧され、筒状電極56との間で大きな電位差が発生している領域を通過することで、試料液滴がESIによりイオン化され、前方空間Kを通過するようになる。このとき、APCIによるイオン化を同時に行わない場合は、前方空間Kの温度を250℃程度に加熱すればよい。APCIによるイオン化を同時に行う場合は、400℃程度に加熱することになる。
Next, the ionization operation by the ion source 50 will be described.
In the case of performing ionization by ESI (including the case of performing ESI / APCI simultaneous ionization), a liquid sample and a nebulization gas are supplied in a state where a high voltage of 2 to 3 kV is applied from the first power supply 61. The sample droplet is sprayed from the spray port J of the spray nozzle 51 and passes through a region where a large potential difference is generated with the cylindrical electrode 56, whereby the sample droplet is ionized by ESI and passes through the front space K. To pass. At this time, when ionization by APCI is not performed at the same time, the temperature of the front space K may be heated to about 250 ° C. When ionization by APCI is performed at the same time, it is heated to about 400 ° C.

また、APCIによるイオン化を行う場合(ESI/APCI同時イオン化を行う場合を含む)は、第二電源62から2〜3kVの高電圧を印加し、前方空間Kを400℃程度に加熱した状態で、液体試料およびネブライズガスを供給する。噴霧口Jから試料液滴が噴霧されると、高温加熱された前方空間Kで気化および脱溶媒化が促進されながら、試料液滴およびESIによるイオンは開口端Mの外側に流出するようになる。そして高電圧が印加されたコロナ放電針57によってコロナ放電を発生させることにより、バッファイオン(溶媒イオン)を生成し、これを流出した試料液滴の分析対象成分に化学反応させることでイオン化(化学イオン化)が行われる。   Moreover, when ionizing by APCI (including the case of performing ESI / APCI simultaneous ionization), a high voltage of 2 to 3 kV is applied from the second power source 62 and the front space K is heated to about 400 ° C., Supply liquid sample and nebulization gas. When the sample droplet is sprayed from the spray port J, vaporization and desolvation are promoted in the front space K heated at a high temperature, and the sample droplet and ESI ions flow out to the outside of the open end M. . A corona discharge is generated by a corona discharge needle 57 to which a high voltage is applied, thereby generating buffer ions (solvent ions), which are ionized (chemically reacted) with a chemical target component of the sample droplet that has flowed out. Ionization).

このように、ESIイオン化、APCIイオン化、ESI/APCI同時イオン化のいずれの場合も、試料液滴やイオンが局在する領域(前方空間K)を選択的に集中して効率よく高温加熱するようにして、たとえLC部から溶出される試料液体の流速が大きい場合でも、イオン化に十分な加熱を行うようにする。   As described above, in any of ESI ionization, APCI ionization, and ESI / APCI simultaneous ionization, the region where the sample droplets and ions are localized (front space K) is selectively concentrated to efficiently heat at a high temperature. Thus, even when the flow rate of the sample liquid eluted from the LC section is large, heating sufficient for ionization is performed.

(実施形態2)
図4は本発明の第二実施形態であるイオン源50aの概略構成図である。また、図5は図4のイオン源50aを筒状ヒータ55aの前方(噴霧側)から見た図である。図1〜3と同じ構成については、同符号を付すことにより説明を省略する。
この実施形態では、セラミック管54aが噴霧口Jを囲うようにしてあるが、前方空間Kはセラミック管54aではなく、セラミック管54aの先端に固定支持させた導体管(金属管)からなる筒状電極56aで囲うようにしている。そして筒状電極56aの外周に筒状ヒータ55aを巻回すようにしてある。
この実施形態2では、筒状ヒータ55aの熱が、セラミック管を介さず筒状電極56aに直接伝達されるので、実施形態1よりも前方空間Kの熱応答性を向上させることができる。
(Embodiment 2)
FIG. 4 is a schematic configuration diagram of an ion source 50a according to the second embodiment of the present invention. FIG. 5 is a view of the ion source 50a of FIG. 4 as viewed from the front (spray side) of the cylindrical heater 55a. About the same structure as FIGS. 1-3, description is abbreviate | omitted by attaching | subjecting a same sign.
In this embodiment, the ceramic tube 54a surrounds the spray port J. However, the front space K is not a ceramic tube 54a but a cylindrical shape made of a conductor tube (metal tube) fixedly supported at the tip of the ceramic tube 54a. It is made to surround with the electrode 56a. A cylindrical heater 55a is wound around the outer periphery of the cylindrical electrode 56a.
In the second embodiment, the heat of the cylindrical heater 55a is directly transmitted to the cylindrical electrode 56a without passing through the ceramic tube, so that the thermal responsiveness of the front space K can be improved as compared with the first embodiment.

(実施形態3)
図6は本発明の第三実施形態であるイオン源50bの概略構成図である。また、図7は図6のイオン源50bを筒状ヒータ55bの前方(噴霧側)から見た図である。図1〜3と同じ構成については、同符号を付すことにより説明を省略する。
この実施形態では、図2、4のセラミック管54、54aに代えて、噴霧口Jおよび前方空間Kを囲む導体管(金属管)54bを用いるようにしてある。導体管54bは接地されており、これ自身で筒状の接地電極として、図2の筒状電極56を接地した場合と同じ機能を有するようにしてある。導体管54bと噴霧ノズル51との間隙には、短絡防止のため絶縁材料のスペーサ(不図示)が挿入してある。そして導体管54bの外周に筒状ヒータ55bを巻回すようにしてある。
この実施形態3でも、筒状ヒータ55bの熱がセラミック管を介さず導体管54bに直接伝達されるので、実施形態1よりも前方空間Kの熱応答性を向上させることができる。
(Embodiment 3)
FIG. 6 is a schematic configuration diagram of an ion source 50b according to the third embodiment of the present invention. FIG. 7 is a view of the ion source 50b of FIG. 6 as viewed from the front (spray side) of the cylindrical heater 55b. About the same structure as FIGS. 1-3, description is abbreviate | omitted by attaching | subjecting a same sign.
In this embodiment, a conductor tube (metal tube) 54b surrounding the spray hole J and the front space K is used instead of the ceramic tubes 54 and 54a of FIGS. The conductor tube 54b is grounded and has the same function as the case where the tubular electrode 56 of FIG. 2 is grounded as a tubular ground electrode. A spacer (not shown) made of an insulating material is inserted into the gap between the conductor tube 54b and the spray nozzle 51 to prevent a short circuit. A cylindrical heater 55b is wound around the outer periphery of the conductor tube 54b.
Also in the third embodiment, since the heat of the cylindrical heater 55b is directly transmitted to the conductor tube 54b without passing through the ceramic tube, the thermal responsiveness of the front space K can be improved as compared with the first embodiment.

本発明は、液体クロマトグラフ質量分析装置(LC/MS)のイオン源に利用することができる。   The present invention can be used for an ion source of a liquid chromatograph mass spectrometer (LC / MS).

11: イオン化室
50、50a、50b: イオン源
51: 噴霧ノズル
52: 内管
53: 外管
54、54a: セラミック管
54b: 導体管(筒状電極として兼用)
55、55a、55b: 筒状ヒータ
56、56a: 筒状電極
57: コロナ放電針
61: 第一電源(ESI用)
62: 第二電源(APCI用)
J: 噴霧口
K: 前方空間
M: 開口端
L: 開口端近傍空間
11: Ionization chamber 50, 50a, 50b: Ion source 51: Spray nozzle 52: Inner tube 53: Outer tube 54, 54a: Ceramic tube 54b: Conductor tube (also used as cylindrical electrode)
55, 55a, 55b: cylindrical heater 56, 56a: cylindrical electrode 57: corona discharge needle 61: first power supply (for ESI)
62: Second power supply (for APCI)
J: Spray port K: Front space M: Open end L: Space near open end

Claims (7)

液体クロマトグラフ部から送られる液体試料をイオン化して質量分析部に送る液体クロマトグラフ質量分析装置用のイオン源であって、
試料液体が供給される内管とネブライズガスが供給される外管との二重管構造を有し、前記試料液体を前記ネブライズガスによって噴霧口から噴霧させる導電性の噴霧ノズルと、
前記噴霧口の前方空間を筒状に囲み、前記噴霧口から噴霧された試料液滴を加熱しながら通過させる筒状ヒータと、
前記噴霧口の前方空間を筒状に囲み、前記噴霧ノズルから離隔するように設けられ、ESIによるイオン化のときに前記噴霧ノズルとの間に電位差を形成する筒状電極と、
前記噴霧ノズルと前記筒状電極との間にESIによるイオン化のための電圧を印加する第一電源と、
前記筒状電極の前方に配置され、APCIによるイオン化のときにコロナ放電用の電圧が印加されるコロナ放電針と、
前記コロナ放電針にAPCIによるイオン化のための電圧を印加する第二電源と、を備えたことを特徴とするイオン源。
An ion source for a liquid chromatograph mass spectrometer that ionizes a liquid sample sent from a liquid chromatograph and sends it to a mass spectrometer,
A conductive spray nozzle having a double tube structure of an inner tube to which a sample liquid is supplied and an outer tube to which a nebulization gas is supplied, and spraying the sample liquid from the spray port by the nebulization gas;
A cylindrical heater that surrounds the front space of the spray port in a cylindrical shape, and allows a sample droplet sprayed from the spray port to pass while heating;
A cylindrical electrode that surrounds the front space of the spray port in a cylindrical shape and is spaced apart from the spray nozzle, and forms a potential difference with the spray nozzle when ionized by ESI;
A first power source for applying a voltage for ionization by ESI between the spray nozzle and the cylindrical electrode;
A corona discharge needle disposed in front of the cylindrical electrode, to which a voltage for corona discharge is applied at the time of ionization by APCI;
An ion source comprising: a second power source that applies a voltage for ionization by APCI to the corona discharge needle.
液体クロマトグラフ部から送られる液体試料をイオン化して質量分析部に送る液体クロマトグラフ質量分析装置用のイオン源であって、
試料液体が供給される内管とネブライズガスが供給される外管との二重管構造を有し、前記試料液体を前記ネブライズガスによって噴霧口から噴霧させる導電性の噴霧ノズルと、
前記噴霧口および当該噴霧口の前方空間を筒状に囲むように取り付けられるセラミック管と、
前記噴霧口の前方空間を筒状に囲むように前記セラミック管の外周面に取り付けられ、噴霧された試料液滴を加熱しながら通過させる筒状ヒータと、
前記セラミック管内で前記噴霧口の前方空間を筒状に囲み、前記噴霧ノズルから離隔するように設けられ、ESIによるイオン化のときに前記噴霧ノズルとの間に電位差を形成する筒状電極と、
前記噴霧ノズルと前記筒状電極との間にESIによるイオン化のための電圧を印加する第一電源と、
前記筒状電極の前方に配置され、APCIによるイオン化のときにコロナ放電用の電圧が印加されるコロナ放電針と、
前記コロナ放電針にAPCIによるイオン化のための電圧を印加する第二電源と、を備えたことを特徴とするイオン源。
An ion source for a liquid chromatograph mass spectrometer that ionizes a liquid sample sent from a liquid chromatograph and sends it to a mass spectrometer,
A conductive spray nozzle having a double tube structure of an inner tube to which a sample liquid is supplied and an outer tube to which a nebulization gas is supplied, and spraying the sample liquid from the spray port by the nebulization gas;
A ceramic tube attached so as to surround the spray port and a front space of the spray port in a cylindrical shape;
A cylindrical heater that is attached to the outer peripheral surface of the ceramic tube so as to surround the front space of the spray port in a cylindrical shape, and allows the sprayed sample droplets to pass while heating,
A cylindrical electrode that surrounds the front space of the spray port in the ceramic tube in a cylindrical shape, is provided so as to be separated from the spray nozzle, and forms a potential difference with the spray nozzle at the time of ionization by ESI;
A first power source for applying a voltage for ionization by ESI between the spray nozzle and the cylindrical electrode;
A corona discharge needle disposed in front of the cylindrical electrode, to which a voltage for corona discharge is applied at the time of ionization by APCI;
An ion source comprising: a second power source that applies a voltage for ionization by APCI to the corona discharge needle.
液体クロマトグラフ部から送られる液体試料をイオン化して質量分析部に送る液体クロマトグラフ質量分析装置用のイオン源であって、
試料液体が供給される内管とネブライズガスが供給される外管との二重管構造を有し、前記試料液体を前記ネブライズガスによって噴霧口から噴霧させる導電性の噴霧ノズルと、
前記噴霧ノズルの噴霧口を筒状に囲むように取り付けられるセラミック管と、
前記セラミック管に支持され、前記噴霧ノズルの噴霧口の前方空間を筒状に囲むように取り付けられ、噴霧された試料液滴を加熱しながら通過させる筒状ヒータと、
前記筒状ヒータの内側で前記前方空間を筒状に囲み、前記噴霧ノズルから離隔するように設けられ、ESIによるイオン化のときに前記噴霧ノズルとの間に電位差を形成する筒状電極と、
前記噴霧ノズルと前記筒状電極との間にESIによるイオン化のための電圧を印加する第一電源と、
前記筒状電極の前方に配置され、APCIによるイオン化のときにコロナ放電用の電圧が印加されるコロナ放電針と、
前記コロナ放電針にAPCIによるイオン化のための電圧を印加する第二電源と、を備えたことを特徴とするイオン源。
An ion source for a liquid chromatograph mass spectrometer that ionizes a liquid sample sent from a liquid chromatograph and sends it to a mass spectrometer,
A conductive spray nozzle having a double tube structure of an inner tube to which a sample liquid is supplied and an outer tube to which a nebulization gas is supplied, and spraying the sample liquid from the spray port by the nebulization gas;
A ceramic tube attached so as to surround the spray port of the spray nozzle in a cylindrical shape;
A cylindrical heater that is supported by the ceramic tube, is attached so as to surround a space in front of the spray port of the spray nozzle, and passes the sprayed sample droplet while heating;
A cylindrical electrode that surrounds the front space inside the cylindrical heater and is spaced apart from the spray nozzle, and forms a potential difference with the spray nozzle when ionized by ESI;
A first power source for applying a voltage for ionization by ESI between the spray nozzle and the cylindrical electrode;
A corona discharge needle disposed in front of the cylindrical electrode, to which a voltage for corona discharge is applied at the time of ionization by APCI;
An ion source comprising: a second power source that applies a voltage for ionization by APCI to the corona discharge needle.
液体クロマトグラフ部から送られる液体試料をイオン化して質量分析部に送る液体クロマトグラフ質量分析装置用のイオン源であって、
試料液体が供給される内管とネブライズガスが供給される外管との二重管構造を有し、前記試料液体を前記ネブライズガスによって噴霧口から噴霧させる導電性の噴霧ノズルと、
前記噴霧口および当該噴霧口の前方空間を筒状に囲むように取り付けられ、前記噴霧ノズルから離隔するように設けられ、接地電位にされてESIによるイオン化のときに筒状電極として用いられる導体管と、
前記噴霧口の前方空間を筒状に囲むように前記導体管の外周面に取り付けられ、噴霧された試料液滴を加熱しながら通過させる筒状ヒータと、
前記噴霧ノズルにESIによるイオン化のための電圧を印加する第一電源と、
前記筒状電極の前方に配置され、APCIによるイオン化のときにコロナ放電用の電圧が印加されるコロナ放電針と、
前記コロナ放電針にAPCIによるイオン化のための電圧を印加する第二電源と、を備えたことを特徴とするイオン源。
An ion source for a liquid chromatograph mass spectrometer that ionizes a liquid sample sent from a liquid chromatograph and sends it to a mass spectrometer,
A conductive spray nozzle having a double tube structure of an inner tube to which a sample liquid is supplied and an outer tube to which a nebulization gas is supplied, and spraying the sample liquid from the spray port by the nebulization gas;
A conductor tube which is attached so as to surround the spray port and a space in front of the spray port in a cylindrical shape, is provided so as to be separated from the spray nozzle, and is used as a cylindrical electrode when ionized by ESI by being grounded When,
A cylindrical heater attached to the outer peripheral surface of the conductor tube so as to surround the front space of the spray port in a cylindrical shape, and allowing the sprayed sample droplets to pass while heating;
A first power source for applying a voltage for ionization by ESI to the spray nozzle;
A corona discharge needle disposed in front of the cylindrical electrode, to which a voltage for corona discharge is applied at the time of ionization by APCI;
An ion source comprising: a second power source that applies a voltage for ionization by APCI to the corona discharge needle.
前記第一電源は前記噴霧ノズルに電圧を印加するとともに、前記筒状電極を接地電位にする請求項1〜請求項3のいずれかに記載のイオン源。 The ion source according to any one of claims 1 to 3, wherein the first power source applies a voltage to the spray nozzle and sets the cylindrical electrode to a ground potential. 前記噴霧ノズルと前記筒状電極との離隔距離が2mm〜30mmである請求項1〜請求項5のいずれかに記載のイオン源。 The ion source according to any one of claims 1 to 5, wherein a separation distance between the spray nozzle and the cylindrical electrode is 2 mm to 30 mm. 前記噴霧ノズル外管の内径よりも前記筒状電極の内径が大きい請求項1〜請求項6のいずれかに記載のイオン源。 The ion source according to claim 1, wherein an inner diameter of the cylindrical electrode is larger than an inner diameter of the spray nozzle outer tube.
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