JP2020165703A - イオン輸送装置 - Google Patents

Abstract

【課題】振動の影響によって検出器の検出信号にノイズが発生することを抑制する。【解決手段】軸方向に複数並んで配置された環状の電極１１を有するドリフトチューブ１０と、ドリフトチューブ１０を収容する筐体３０と、筐体３０に関してドリフトチューブ１０を支持するドリフトチューブ支持部材２１と、ドリフトチューブ１０に固定された、イオンを検出する検出器２０と、ドリフトチューブ支持部材２１に設けられた、ドリフトチューブ支持部材２１が筐体３０から受ける振動を吸収する制振材２２とを備えるイオン輸送装置１。【選択図】図１

Description

本発明は、試料の分析等に用いられるイオン輸送装置に関する。

試料分子から生成した分子イオンを電場の作用により媒質気体中で移動させるとき、該イオンは電場の強さやその分子の大きさ等で決まる移動度に依存する速度で移動する。この移動度を利用した試料分子の分析法として、イオン移動度分光測定（Ion Mobility Spectrometry＝ＩＭＳ）法がある。ＩＭＳ法は、試料由来の各種イオンをイオン移動度に応じて分離した後に検出器で検出してイオン移動度スペクトルを作成することに利用される。

イオン移動度に応じてイオンを分離する装置として、例えば特許文献１に記載のイオン輸送装置が用いられている。このイオン輸送装置は、中心軸に沿って多数配列された同形状の環状電極を有するドリフトチューブを備える。ドリフトチューブ内では、それら多数の環状電極のそれぞれに印加される電圧によって、軸方向に電位勾配を有する直流電場が形成され、この電場によってイオンが軸方向に加速される。また、ドリフトチューブ内の所定箇所には、隣接する2枚の環状電極の間に、2個の櫛形電極を互いに噛み合わせて成るシャッタゲートと呼ばれる電極が1組設けられている。シャッタゲートよりもイオンの流れの上流側は脱溶媒領域、下流側はドリフト領域と呼ばれ、脱溶媒領域よりも上流側には液体試料の液滴からイオンを生成するイオン化部が設けられている。また、ドリフトチューブのドリフト領域よりも下流側には、イオンを検出する検出器が固定されている。

ドリフトチューブ内では、乾燥したドリフトガスがイオンに逆行するように一定流速で流れており、イオン化部で生成されたイオンはドリフトガスに衝突しながら脱溶媒領域内を進行する。また、ドリフトチューブの周囲にはヒータが取り付けられており、イオンはヒータから供給される熱及び乾燥したドリフトガスにより脱溶媒が促進される。脱溶媒領域を通過したイオンは、シャッタゲートに電圧が印加されている時間帯にはシャッタゲートの2個の櫛形電極のいずれかに引きつけられ、シャッタゲートへの電圧印加を停止した瞬間に、ドリフト領域内に形成されている直流電場によって一斉にドリフト領域内に引き込まれる。ドリフト領域ではイオンがドリフトガスに衝突しながら直流電場内を進行する。これにより、各イオンは移動度に依存する速度でドリフト領域内を移動し、該移動度に応じたタイミングで検出器において検出される。

国際公開WO2016/079780号

検出器は、イオンを検知する板状のファラデー電極と、該ファラデー電極よりもドリフト領域側に配置されたグリッド電極とを有する。グリッド電極は、金属板に孔（例えば六角形の孔）を多数設けたものであって、イオンがファラデー電極に入射する前に、接近するイオンの運動に伴ってファラデー電極に電流が誘起されることを防止することにより、検出信号の立ち上がり特性を改善するために設けられている。しかしながら、外部からの振動がドリフトチューブを介して検出器に伝わると、ファラデー電極とグリッド電極が互いに異なる振幅や周期で振動し、それによって静電容量に時間変化が生じることにより、信号にノイズが発生してしまう。

また、ドリフトチューブの周囲に取り付けられたヒータで発生する熱が検出器を構成する電子部品に伝わると、検出器における検出結果（出力信号）に影響を及ぼすおそれがある。それを回避するために、検出器に冷却機構を設けると、コストが上昇してしまう。

さらに、ドリフトチューブの構成によっては、ヒータで発生する熱が以下に述べるような問題を生じさせるおそれがある。例えば、ドリフトチューブには、環状電極と、環状のセラミックスから成る環状絶縁材を交互に多数積層し、その積層体を、両端に配置したフランジで挟んで複数本のロッドで締め付けたものがある。このような構成を有するドリフトチューブでは、ヒータの熱により、ロッドの方が積層体よりも大きく熱膨張することによって積層体の締め付けが弛んでしまうおそれがある。

本発明は、イオン輸送装置において振動や熱に起因して生じる課題を解決することを目的としている。第１の課題は、振動の影響によって検出器の検出信号にノイズが発生することを抑制することである。第２の課題は、ヒータで発生する熱が検出器に与える影響を抑制することである。第３の課題は、ヒータで発生する熱がドリフトチューブに与える影響を抑制することである。

上記第１の課題を解決するために成された第１の発明に係るイオン輸送装置は、
軸方向に複数並んで配置された環状の電極を有するドリフトチューブと、
前記ドリフトチューブを収容する筐体と、
前記筐体に関して前記ドリフトチューブを支持するドリフトチューブ支持部材と、
前記ドリフトチューブに固定された、イオンを検出する検出器と、
前記ドリフトチューブ支持部材に設けられた、該ドリフトチューブ支持部材が前記筐体から受ける振動を吸収する制振材と
を備える。

上記第２の課題を解決するために成された第２の発明に係るイオン輸送装置は、
軸方向に複数並んで配置された環状の電極を有するドリフトチューブと、
前記ドリフトチューブを収容する筐体と、
前記筐体に関して前記ドリフトチューブを支持するドリフトチューブ支持部材と、
前記ドリフトチューブに固定された、イオンを検出する検出器と、
前記筐体内であって前記ドリフトチューブの外側方に、該ドリフトチューブと離間して配置されたヒータと、
前記ドリフトチューブ支持部材とは別に設けられた、前記筐体に関して前記ヒータを支持するヒータ支持部材と
を備える。

上記第３の課題を解決するために成された第３の発明に係るイオン輸送装置は、
環状の電極と環状の絶縁部材を交互に積層したドリフトチューブと、
前記ドリフトチューブを両側から挟むように設けられた2枚のフランジと、
前記ドリフトチューブの外側に該ドリフトチューブの軸方向に延びるように配置された複数のロッドと、
前記2枚のフランジの一方又は両方に設けられた、前記複数のロッドをそれぞれ1本ずつ挿通する複数の挿通孔と、
前記複数のロッドの、前記挿通孔に挿通された側の端部に設けられた、該挿通孔よりも径が大きいストッパと、
前記複数の挿通孔が設けられたフランジと前記ストッパの間に設けられた、該フランジを前記ドリフトチューブに付勢する弾性部材と
を備える。

第１の発明に係るイオン輸送装置によれば、イオン輸送装置が筐体を介して外部から受ける振動が、ドリフトチューブ支持部材に設けられた制振材に吸収されるため、ドリフトチューブに固定された検出器が振動することが抑制される。これにより、検出器の検出信号にノイズが発生することを抑制することができる。

第２の発明に係るイオン輸送装置によれば、ヒータがドリフトチューブと離間して配置され、且つ、ヒータがドリフトチューブ支持部材とは別に設けられたヒータ支持部材で支持されているため、ヒータはドリフトチューブと接触しない。これにより、ヒータで発生する熱が検出器に伝わることを抑制し、熱が検出器に与える影響を抑制することができる。

第３の発明に係るイオン輸送装置によれば、ドリフトチューブを構成する環状の電極と環状の絶縁部材の積層体よりもロッドの方が大きく熱膨張しても、弾性部材によってフランジがドリフトチューブに付勢されるため、積層体の締め付けが緩むことを防ぐことができる。

本発明に係るイオン輸送装置の一実施形態を示す断面図。 本実施形態のイオン輸送装置を示す下面図。 本実施形態のイオン輸送装置の一変形例を示す部分下面図。

図１〜図３を用いて、本発明に係るイオン輸送装置の実施形態を説明する。

(1) 本実施形態のイオン輸送装置１の構成
本実施形態のイオン輸送装置１は、ドリフトチューブ１０を有する。ドリフトチューブ１０は、環状電極１１と環状絶縁部材１２を交互に多数積層することにより、環状電極１１が軸方向に複数並んで配置されているものである。ドリフトチューブ１０の両端に配置されているのは環状絶縁部材１２である。環状電極１１はステンレス鋼（ＳＵＳ）等の金属から成る。環状絶縁部材１２は本実施形態ではセラミックス製のものを用いるが、電気的な絶縁性を有する材料であればセラミックス以外のものを用いてもよい。なお、環状電極１１及び環状絶縁部材１２の個数は、図１に示したものには限定されない。

ドリフトチューブ１０の軸方向の両端には、円板状の金属（例えばステンレス鋼）から成る第１フランジ１９１、及び円板状の金属の中心付近を刳り貫いた円環状の第２フランジ１９２が配置されており、それら第１フランジ１９１及び第２フランジ１９２によりドリフトチューブ１０を挟み付けるようになっている。

ドリフトチューブ１０の軸方向の中央よりも第１フランジ１９１寄りに配置された1つの環状絶縁部材１２１には、環の内側に、2個の櫛形電極を互いに噛み合わせて成るシャッタゲート１３が設けられている。なお、本実施形態では、シャッタゲート１３よりも第１フランジ１９１側にある各環状絶縁部材１２を、第２フランジ１９２側にある環状絶縁部材１２よりも厚くすることにより、隣接する環状電極１１間の距離を調整している。但し、環状絶縁部材１２の厚みはこれには限定されない。

第１フランジ１９１の、ドリフトチューブ１０側の面には、コロナ放電を行うための針電極１４が設置されている。また、第１フランジ１９１とシャッタゲート１３の間に配置された1つの環状絶縁部材１２２には、環の外側から内側に向かって貫通孔が設けられており、該貫通孔にスプレーノズル１５が挿入されている。スプレーノズル１５は、液体試料をネブライズガス（通常は窒素、ヘリウムなどの不活性ガス）のガス流に乗せ、高温（300〜500℃程度）に加熱した乾燥管を通してドリフトチューブ１０内に噴霧するものである。ここで液体試料は、例えば液体クロマトグラフから供給される。

ドリフトチューブ１０の軸方向に関して第２フランジ１９２の外側には、第３フランジ１９３がボルト（図示せず）により固定されている。第３フランジ１９３には、ガス導入孔１６及び後述の検出器２０のファラデー電極２０１が設けられている。このガス導入孔１６を通して、ドリフトチューブ１０内に中性ガス（例えば窒素ガス）が供給される。このガスは、ドリフトチューブ１０内を第２フランジ１９２側から第１フランジ１９１側に向かって流れ、第１フランジ１９１に設けられたガス排出口１７から排出される。

各環状電極１１には第１電圧印加部１８１が接続されている。第１電圧印加部１８１は、電気抵抗が直列に接続された抵抗アレイと該抵抗アレイの両端に直流電圧を印加する直流電源とを有しており、抵抗アレイ内の電気抵抗同士の間にある各接続点に対して1つずつ環状電極１１が接続されている。第１フランジ１９１寄りの環状電極１１から第２フランジ１９２寄りの環状電極１１に向かって順に、高電位側の接続点と接続することにより、ドリフトチューブ１０内には第１フランジ１９１側から第２フランジ１９２側に向かう電位勾配を有する直流電場が形成される。

シャッタゲート１３には第２電圧印加部１８２が接続されており、所定のタイミングで櫛形電極間に直流電圧が印加される。また、針電極１４には第３電圧印加部１８３が接続されており、所定のタイミングで放電用の電圧が印加される。

ドリフトチューブ１０内の空間のうち、環状絶縁部材１２２よりも第１フランジ１９１側の領域はイオン化部１０１に該当する。イオン化部１０１よりも第２フランジ１９２側であってシャッタゲート１３よりも第１フランジ１９１側の領域は脱溶媒領域１０２に該当する。シャッタゲート１３よりも第２フランジ１９２側の領域はドリフト領域１０３に該当する。

検出器２０は板状のファラデー電極２０１と、該ファラデー電極２０１よりも第１フランジ１９１側に配置されたグリッド電極２０２とを有する。ファラデー電極２０１は第３フランジ１９３に固定されている。グリッド電極２０２は、金属板に六角形の孔が多数並ぶように設けられたものであって、第２フランジ１９２内に配置されている。

第１フランジ１９１及び第２フランジ１９２にはそれぞれ、下方に延びる脚であるドリフトチューブ支持部材２１が設けられている。後述のように第１フランジ１９１及び第２フランジ１９２がドリフトチューブ１０に固定されていることから、このドリフトチューブ支持部材２１により、ドリフトチューブ１０は、イオン輸送装置を覆う筐体３０の底板の上に支持されている。

各ドリフトチューブ支持部材２１には制振材２２が設けられている。制振材２２には、本実施形態ではゲルにより振動を吸収するものを用いたが、それには限定されず、金属バネ、ゴム、ウレタンフォーム等により振動を吸収するものを用いてもよい。

ドリフトチューブ１０の周囲は、筒状のヒータ２５で覆われている。ヒータ２５とドリフトチューブ１０の間には、所定の距離（例えば15mm）の隙間２５１が設けられている。ヒータ２５には、下方に延びる脚であるヒータ支持部材２６が2本設けられている。ヒータ支持部材２６はドリフトチューブ支持部材２１とは別に設けられており、筐体３０の底板に固定されている。

複数の環状電極１１及び環状絶縁部材１２は、図２に示す構成によって互いの位置がずれないように固定されている。ドリフトチューブ１０の外側には、該ドリフトチューブ１０の軸の方向に延びるロッド３１が複数本設けられている。ロッド３１の材料には、安価且つ加工が容易であるという理由により、樹脂を用いている。

各ロッド３１の一方の端部３１１は第１フランジ１９１に固定されている。各ロッド３１の他方の端部３１２と第２フランジ１９２との間には隙間３１３が設けられている。端部３１２にはロッド３１よりも細い棒状の突出部材３２が取り付けられている。ロッド３１と突出部材３２を合わせたものを本発明におけるロッドとみなすことができる。突出部材３２は、第２フランジ１９２に穿孔された挿通孔１９２１に挿通されている。突出部材３２の先端には、挿通孔１９２１よりも径が大きい部材から成るストッパ３３が固定されている。本実施形態では、突出部材３２及びストッパ３３にはボルトを用いた。すなわち、突出部材３２はボルトの軸部から成り、ストッパ３３はボルトの頭から成る。ロッド３１の端部３１２に設けた孔にボルトをねじ込むことにより、突出部材３２及びストッパ３３を容易にロッド３１に装着することができる。

第２フランジ１９２のストッパ３３側の面とストッパ３３の間には、弦巻バネから成る弾性部材３４が圧縮された状態で突出部材３２の周囲に設けられている。弾性部材３４が伸張しようとすることにより、第２フランジ１９２はドリフトチューブ１０に付勢される。これにより、ドリフトチューブ１０は第１フランジ１９１及び第２フランジ１９２によって締め付けられ、複数の環状電極１１及び環状絶縁部材１２の互いの位置がずれないように固定される。

(2) 本実施形態のイオン輸送装置１の動作
本実施形態のイオン輸送装置１の動作を説明する。

まず、ガス導入孔１６を通して、ドリフトチューブ１０内へ、乾燥した中性ガスから成るドリフトガスの供給を開始する。このドリフトガスの供給は、イオン輸送装置１を動作させる間、継続する。

液体クロマトグラフからは液体試料がイオン輸送装置１に供給される。液体試料は、ネブライズガスのガス流に乗せられ、高温（300〜500℃程度）に加熱した乾燥管を通してスプレーノズル１５からイオン化部１０１に噴霧される。微小液滴に含まれる溶媒は気化し、試料中の目的成分が気体分子となる。この状態で、第３電圧印加部１８３によって針電極１４に電圧を印加すると、コロナ放電が生起される。このコロナ放電により、針電極１４の先端の周囲にある大気やドリフトガス等がイオン化され、一次イオンが生成される。このように生成された一次イオンは、イオン化部１０１に到達し、微小液滴中の目的成分又は微小液滴から気化した目的成分の気体分子と反応する。これにより、目的成分由来のイオン（目的イオン）が生成される。

イオン化部１０１で生成された目的イオンは、各環状電極１１及び第１電圧印加部１８１によってドリフトチューブ１０内に形成される直流電場により、該ドリフトチューブ１０内の脱溶媒領域１０２を第２フランジ１９２側に向かって移動する。このとき、ヒータ２５をオンにすることにより、脱溶媒領域１０２内を加熱しておく。このヒータ２５からの熱、及びガス導入孔１６から供給される乾燥したドリフトガスにより、微小液滴の液体の蒸発を促進する。また、シャッタゲート１３の櫛形電極間には、第２電圧印加部１８２によって直流電圧を印加しておく。これにより、シャッタゲート１３に到達した目的イオンは、櫛形電極に引きつけられる。そして、櫛形電極間への直流電圧の印加を所定の時間だけ継続した後に、シャッタゲートへの電圧印加を停止すると、その瞬間に、目的イオンはドリフトチューブ１０内に形成される直流電場によってドリフト領域１０３内に引き込まれる。

ドリフト領域１０３内では、目的イオンはドリフトガスに衝突しながら直流電場内を進行する。これにより、目的イオンは移動度に依存する速度でドリフト領域１０３内を移動し、該移動度に応じたタイミングで検出器２０のファラデー電極２０１に入射し、該目的イオンが検出される。なお、ドリフト領域１０３内では、ヒータ２５からの熱及び乾燥したドリフトガスにより、目的イオンに溶媒の分子が再付着することが防止される。

ここで、仮に検出器２０に外部から振動が加わると、検出器２０が有するファラデー電極２０１とグリッド電極２０２が互いに異なる振幅や周期で振動し、それによって静電容量に時間変化が生じることにより、検出信号にノイズが発生してしまう。しかし、本実施形態のイオン輸送装置１では、制振材２２が設けられたドリフトチューブ支持部材２１によって、イオン輸送装置１を覆う筐体３０の底板の上にドリフトチューブ１０が支持されているため、筐体３０を介して外部から受ける振動が制振材２２に吸収され、ドリフトチューブ１０内に固定された検出器２０が振動することが抑制される。そのため、検出器２０の検出信号にノイズが発生することを抑制することができる。

また、本実施形態のイオン輸送装置１では、ヒータ２５がドリフトチューブ１０と離間して配置され、且つ、該ヒータ２５がドリフトチューブ支持部材２１とは別に設けられたヒータ支持部材２６で支持されているため、ヒータ２５がドリフトチューブ１０と接触することを防ぐことができる。これにより、ヒータ２５で発生する熱が検出器２０に伝わることを抑制し、熱が検出器２０に与える影響を抑制することができる。

さらに、本実施形態のイオン輸送装置１では、弾性部材３４の作用によって第２フランジ１９２がドリフトチューブ１０に付勢され、それによってドリフトチューブ１０が締め付けられていることにより、ドリフトチューブ１０を構成する環状電極１１と環状絶縁部材１２の積層体よりもロッド３１の方がヒータの熱によって大きく熱膨張しても、ドリフトチューブ１０の締め付けが緩むことを防ぐことができる。

(3) 変形例
本発明は上記実施形態には限定されず、本発明の趣旨の範囲内で種々の変形が可能である。

例えば、上記実施形態ではドリフトチューブ支持部材２１によってドリフトチューブ１０をイオン輸送装置を覆う筐体３０の底板の上に支持したが、ドリフトチューブ支持部材２１を筐体３０の天井に固定し、ドリフトチューブ１０を該天井から吊り下げるようにしてもよい。同様に、ヒータ支持部材２６を天井に固定し、ヒータ２５を該天井から吊り下げるようにしてもよい。

また、上記実施形態では、それぞれ第１フランジ１９１及び第２フランジ１９２にドリフトチューブ支持部材２１を設けたが、ドリフトチューブ１０に直接ドリフトチューブ支持部材２１を設けてもよい。例えば、ドリフトチューブの両端に配置された環状絶縁体１２３、１２４にドリフトチューブ支持部材２１を設けてもよいし、それら以外の環状絶縁体にドリフトチューブ支持部材２１を設けてもよい。

上記実施形態では弾性部材３４として弦巻バネを用いたが、ゴムやウレタンフォーム等、その他の弾性部材を用いてもよい。

上記実施形態では突出部材３２、ストッパ３３及び弾性部材３４を第２フランジ１９２側に設けたが、それらを第１フランジ１９１側に設けてもよいし、第１フランジ１９１側と第２フランジ１９２側の双方に設けてもよい。

上記実施形態ではロッド３１の先端に該ロッド３１よりも細い棒状の突出部材３２を設けたが、突出部材３２を設けることなく、図３に示す構成を取ってもよい。この構成では、第２フランジ１９２（及び／又は第１フランジ１９１）に設けた挿通孔１９２１にロッド３１を挿通させたうえで、ロッド３１の先端に挿通孔１９２１よりも径が大きいストッパ３３を設けると共に、ストッパ３３と第２フランジ１９２（及び／又は第１フランジ１９１）の間に弾性部材３４を設けている。

ドリフトチューブ支持部材２１及び制振材２２を備える構成は、ヒータ支持部材２６を用いない場合にも適用することができる。また、ヒータ支持部材２６を備える構成は、制振材２２を有しないドリフトチューブ支持部材２１を用いる場合にも適用することができる。さらに、制振材２２及び／又はヒータ支持部材２６を備える構成は、環状電極１１と環状絶縁部材１２を交互に多数積層した構成とは異なるドリフトチューブを用いる場合にも適用することができる。ストッパ３３及び弾性部材３４を備える構成は、ドリフトチューブ支持部材２１（及び制振材２２）並びに／又はヒータ支持部材２６を有しない場合にも適用することができる。

［態様］
上述した例示的な実施形態は、以下の態様の具体例であることが当業者により理解される。

（第１項）
一態様のイオン輸送装置は、
軸方向に複数並んで配置された環状の電極を有するドリフトチューブと、
前記ドリフトチューブを収容する筐体と、
前記筐体に関して前記ドリフトチューブを支持するドリフトチューブ支持部材と、
前記ドリフトチューブに固定された、イオンを検出する検出器と、
前記ドリフトチューブ支持部材に設けられた、該ドリフトチューブ支持部材が前記筐体から受ける振動を吸収する制振材と
を備える。

第１項に記載のイオン輸送装置によれば、イオン輸送装置が筐体を介して外部から受ける振動が、ドリフトチューブ支持部材に設けられた制振材に吸収されるため、ドリフトチューブ内に固定された検出器が振動することが抑制される。これにより、検出器の検出信号にノイズが発生することを抑制することができる。

なお、ドリフトチューブ支持部材はドリフトチューブを直接支持するものであってもよいし、ドリフトチューブに固定された他の部材（例えば上記第１フランジ１９１、第２フランジ１９２）を支持することによって間接的にドリフトチューブを支持するものであってもよい。また、検出器はドリフトチューブに直接固定してもよいし、ドリフトチューブに直接又は間接的に固定された他の部材（例えば上記第３フランジ１９３）に固定してもよい。

（第２項）
他の態様のイオン輸送装置は、
軸方向に複数並んで配置された環状の電極を有するドリフトチューブと、
前記ドリフトチューブを収容する筐体と、
前記筐体に関して前記ドリフトチューブを支持するドリフトチューブ支持部材と、
前記ドリフトチューブに固定された、イオンを検出する検出器と、
前記筐体内であって前記ドリフトチューブの外側方に、該ドリフトチューブと離間して配置されたヒータと、
前記ドリフトチューブ支持部材とは別に設けられた、前記筐体に関して前記ヒータを支持するヒータ支持部材と
を備える。

第２項に記載のイオン輸送装置によれば、ヒータがドリフトチューブと離間して配置され、且つ、ヒータがドリフトチューブ支持部材とは別に設けられたヒータ支持部材で支持されているため、ヒータはドリフトチューブと接触しない。これにより、ヒータで発生する熱が検出器に伝わることを抑制し、熱が検出器に与える影響を抑制することができる。

（第３項）
さらに他の態様のイオン輸送装置は、
環状の電極と環状の絶縁部材を交互に積層したドリフトチューブと、
前記ドリフトチューブを両側から挟むように設けられた2枚のフランジと、
前記ドリフトチューブの外側に該ドリフトチューブの軸方向に延びるように配置された複数のロッドと、
前記2枚のフランジの一方又は両方に設けられた、前記複数のロッドをそれぞれ1本ずつ挿通する複数の挿通孔と、
前記複数のロッドの、前記挿通孔に挿通された側の端部に設けられた、該挿通孔よりも径が大きいストッパと、
前記複数の挿通孔が設けられたフランジと前記ストッパの間に設けられた、該フランジを前記ドリフトチューブに付勢する弾性部材と
を備える。

第３項に記載のイオン輸送装置によれば、ドリフトチューブを構成する環状の電極と環状の絶縁部材の積層体よりもロッドの方が大きく熱膨張しても、弾性部材によってフランジがドリフトチューブに付勢されるため、積層体の締め付けが緩むことを防ぐことができる。

（第４項）
第１項に記載のイオン輸送装置において、さらに、
前記筐体内であって前記ドリフトチューブの外側方に、該ドリフトチューブと離間して配置されたヒータと、
前記ドリフトチューブ支持部材とは別に設けられた、前記筐体に関して前記ヒータを支持するヒータ支持部材と
を備える。

第４項に記載のイオン輸送装置によれば、検出器の検出信号にノイズが発生することを抑制することができると共に、熱が検出器に与える影響を抑制することができる。

（第５項）
第１項又は第２項に記載のイオン輸送装置において、
前記ドリフトチューブは、環状の電極と環状の絶縁部材を交互に積層したものであって、
さらに、
前記ドリフトチューブを両側から挟むように設けられた2枚のフランジと、
前記ドリフトチューブの外側に該ドリフトチューブの軸方向に延びるように配置された複数のロッドと、
前記2枚のフランジの一方又は両方に設けられた、前記複数のロッドをそれぞれ1本ずつ挿通する複数の挿通孔と、
前記複数のロッドの、前記挿通孔に挿通された側の端部に設けられた、該挿通孔よりも径が大きいストッパと、
前記複数の挿通孔が設けられたフランジと前記ストッパの間に設けられた、該フランジを前記ドリフトチューブに付勢する弾性部材と
を備える。

第５項に記載のイオン輸送装置によれば、検出器の検出信号にノイズが発生することを抑制することができると共に、ドリフトチューブを構成する環状の電極と環状の絶縁部材の積層体よりもロッドの方が大きく熱膨張しても、積層体の締め付けが緩むことを防ぐことができる。

１…イオン輸送装置
１０…ドリフトチューブ
１０１…イオン化部
１０２…脱溶媒領域
１０３…ドリフト領域
１１…環状電極
１２、１２１、１２２、１２３、１２４…環状絶縁部材
１３…シャッタゲート
１４…針電極
１５…スプレーノズル
１６…ガス導入孔
１７…ガス排出口
１８１…第１電圧印加部
１８２…第２電圧印加部
１８３…第３電圧印加部
１９１…第１フランジ
１９２…第２フランジ
１９２１…挿通孔
１９３…第３フランジ
２０…検出器
２０１…ファラデー電極
２０２…グリッド電極
２１…ドリフトチューブ支持部材
２２…制振材
２５…ヒータ
２５１…ドリフトチューブとヒータの隙間
２６…ヒータ支持部材
３０…筐体
３１…ロッド
３１１、３１２…ロッドの端部
３１３…ロッドの端部とフランジの隙間
３２…突出部材
３３…ストッパ
３４…弾性部材

Claims (5)

1. 軸方向に複数並んで配置された環状の電極を有するドリフトチューブと、
   前記ドリフトチューブを収容する筐体と、
   前記筐体に関して前記ドリフトチューブを支持するドリフトチューブ支持部材と、
   前記ドリフトチューブに固定された、イオンを検出する検出器と、
   前記ドリフトチューブ支持部材に設けられた、該ドリフトチューブ支持部材が前記筐体から受ける振動を吸収する制振材と
   を備えるイオン輸送装置。
2. さらに、
   前記筐体内であって前記ドリフトチューブの外側方に、該ドリフトチューブと離間して配置されたヒータと、
   前記ドリフトチューブ支持部材とは別に設けられた、前記筐体に関して前記ヒータを支持するヒータ支持部材と
   を備える、請求項１に記載のイオン輸送装置。
3. 前記ドリフトチューブは、環状の電極と環状の絶縁部材を交互に積層したものであって、
   さらに、
   前記ドリフトチューブを両側から挟むように設けられた2枚のフランジと、
   前記ドリフトチューブの外側に該ドリフトチューブの軸方向に延びるように配置された複数のロッドと、
   前記2枚のフランジの一方又は両方に設けられた、前記複数のロッドをそれぞれ1本ずつ挿通する複数の挿通孔と、
   前記複数のロッドの、前記挿通孔に挿通された側の端部に設けられた、該挿通孔よりも径が大きいストッパと、
   前記複数の挿通孔が設けられたフランジと前記ストッパの間に設けられた、該フランジを前記ドリフトチューブに付勢する弾性部材と
   を備える、請求項１又は２に記載のイオン輸送装置。
4. 軸方向に複数並んで配置された環状の電極を有するドリフトチューブと、
   前記ドリフトチューブを収容する筐体と、
   前記筐体に関して前記ドリフトチューブを支持するドリフトチューブ支持部材と、
   前記ドリフトチューブに固定された、イオンを検出する検出器と、
   前記筐体内であって前記ドリフトチューブの外側方に、該ドリフトチューブと離間して配置されたヒータと、
   前記ドリフトチューブ支持部材とは別に設けられた、前記筐体に関して前記ヒータを支持するヒータ支持部材と
   を備えるイオン輸送装置。
5. 環状の電極と環状の絶縁部材を交互に積層したドリフトチューブと、
   前記ドリフトチューブを両側から挟むように設けられた2枚のフランジと、
   前記ドリフトチューブの外側に該ドリフトチューブの軸方向に延びるように配置された複数のロッドと、
   前記2枚のフランジの一方又は両方に設けられた、前記複数のロッドをそれぞれ1本ずつ挿通する複数の挿通孔と、
   前記複数のロッドの、前記挿通孔に挿通された側の端部に設けられた、該挿通孔よりも径が大きいストッパと、
   前記複数の挿通孔が設けられたフランジと前記ストッパの間に設けられた、該フランジを前記ドリフトチューブに付勢する弾性部材と
   を備えるイオン輸送装置。

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