JP2023082415A - 検出セルおよびｆａｉｍｓ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】インプレーン型のＦＡＩＭＳの改善。【解決手段】検出セル２０は、対向配置される第１電極２１および第２電極２２であって、当該第１電極２１および第２電極２２の間に測定対象物が所定の流れ方向に沿って導入される、第１電極２１および第２電極２２と、第１電極２１に対して流れ方向の前方に離間して配置される検出電極２６と、少なくとも第１電極２１および検出電極２６を支持する第１基板２３と、第１電極２１および第２電極２２の表面を覆い、水よりも低い表面張力を有する被覆層２５と、を備える。【選択図】図１

Description

ここに開示される技術は、検出セルおよびＦＡＩＭＳ装置に関する。

従来より、複数の成分を含む分析対象物をイオン化し、流動させながら成分分離して検出する分析手法が広く利用されている。例えば、下記の特許文献１には、ＩＭＳ（Ion Mobility Spectrometry）セル内に、長さ方向に沿って平行電極対を配置するとともに、下流側の端部において長さ方向に交わるように検出電極（コレクタ板）を備えた、検出装置が開示されている。この検出装置は、電極間にイオンを引き寄せるようにドリフト電界を印加することが可能な、いわゆるＦＡＩＭＳ（Field Asymmetric Ion Mobility Spectrometry：電界非対称性イオン移動度分析）装置である。キャリアガスを用いてイオン化物質を電極間に導入することで、特定の移動度を持つイオン化分子のみが電極間を通過して検出されるようになっている。

特表２００９－５３１６９８号公報

ところで、ＦＡＩＭＳは原理的に、各種環境条件のうちでも湿度による分析結果への影響が大きいことが知られている。とりわけ、検出電極をフィルタ電極の一方と並べて配置する、いわゆるインプレーン型のＦＡＩＭＳにおいては、測定シグナルの強度低下やノイズの発生、さらには沿面放電が起きやすいという課題がある。

ここに開示される技術は、上記事情に鑑みて完成されたものであって、インプレーン型のＦＡＩＭＳの改善を目的とする。

（１）本技術に係る検出セルは、対向配置される第１電極および第２電極であって、当該第１電極および第２電極の間に測定対象物が所定の流れ方向に沿って導入される、第１電極および第２電極と、前記第１電極に対して前記流れ方向の前方に離間して配置される検出電極と、少なくとも前記第１電極および前記検出電極を支持する支持体と、前記第１電極から前記検出電極の前記流れ方向に沿う後方の端部にわたる表面および前記第２電極の表面の少なくとも一部を覆い、水よりも低い表面張力を有する被覆層と、を備える。

（２）また、本技術に係る検出セルの一実施形態では、上記（１）の構成に加え、前記被覆層は、前記第１電極および前記第２電極の表面を全て覆っていてもよい。

（３）本技術に係る検出セルの一実施形態では、上記（１）または（２）の構成に加え、前記被覆層は、電気絶縁性を有し、前記検出電極の前記後方の端部から前記第１電極までの領域を全て覆っていてもよい。

（４）本技術に係る検出セルの一実施形態では、上記（１）～（３）のいずれかの構成に加え、前記被覆層は、パーフルオロアルキル基を有していてもよい。

（５）本技術に係る検出セルの一実施形態では、上記（１）～（４）のいずれかの構成に加え、前記被覆層の厚みは、１０μｍ以下であってもよい。

（６）本技術に係る検出セルの一実施形態では、上記（１）～（５）のいずれかの構成に加え、前記第１電極および前記第２電極の離間距離は、５０μｍ以上３００μｍ以下であってもよい。

（７）本技術に係る検出セルの一実施形態では、上記（１）～（６）のいずれかの構成に加え、前記支持体は、前記第１電極、前記第２電極、および前記検出電極を支持する支持面を有し、前記支持体の前記支持面とは反対側の背面には、ヒータが備えられていてもよい。

（８）本技術に係る検出セルの一実施形態では、上記（１）～（６）のいずれかの構成に加え、前記支持体は、前記第１電極、前記第２電極、および前記検出電極を支持する支持面を有し、前記支持面には、前記第１電極、前記第２電極、および前記検出電極との間に絶縁層を介してヒータが備えられていてもよい。

（９）本技術に係る検出セルの一実施形態では、上記（７）または（８）の構成に加え、前記ヒータは、電気伝導性を有する膜体であてもよい。

（１０）本技術に係る検出セルの一実施形態では、上記（１）～（９）のいずれかの構成に加え、前記検出電極に対向する偏向電極をさらに備えていてもよい。

（１１）本技術に係るＦＡＩＭＳ装置は、上記（１０）に記載の検出セルと、前記第１電極および前記第２電極の間に印加する電圧を制御する第１制御部と、前記検出電極および前記偏向電極の間に印加する電圧を制御する第２制御部と、を備える。
てもよい。

（１２）本技術に係るＦＡＩＭＳ装置の一実施形態では、上記（１１）の構成に加え、前記測定対象物をイオン化させるイオン化源と、イオン化された前記測定対象物を前記流れ方向に沿って流動させる送気装置と、を備えていてもよい。

ここに開示される技術によれば、微量成分についての検出精度を高めることができる。

図１は、一実施形態に係る検出セルを備えるＦＡＩＭＳ装置による移動度分析の様子を示す概略図である。 図２は、測定対象物が水和クラスタイオン化される様子を示す模式図である。 図３は、一実施形態に係る検出セルを備えるＦＡＩＭＳ装置による他の移動度分析の様子を示す概略図である。 図４は、一実施形態に係るＦＡＩＭＳ装置における制御部のブロック図である。 図５Ａは、一実施形態に係るＦＡＩＭＳ装置の印加電圧（フィルタ電圧）を示すグラフである。 図５Ｂは、一実施形態に係るＦＡＩＭＳ装置の印加電圧（補償電圧）を示すグラフである。 図６Ａは、一実施形態に係る検出セルの一製造工程を示す平面図である。 図６Ｂは、一実施形態に係る検出セルの一製造工程を示す断面図である。 図７Ａは、一実施形態に係る検出セルの一製造工程を示す平面図である。 図７Ｂは、一実施形態に係る検出セルの一製造工程を示す断面図である。 図８Ａは、一実施形態に係る検出セルの一製造工程を示す平面図である。 図８Ｂは、一実施形態に係る検出セルの一製造工程を示す断面図である。 図９Ａは、一実施形態に係る検出セルの一製造工程を示す平面図である。 図９Ｂは、一実施形態に係る検出セルの一製造工程を示す断面図である。 図１０Ａは、一実施形態に係る検出セルの一製造工程を示す平面図である。 図１０Ｂは、一実施形態に係る検出セルの一製造工程を示す断面図である。 図１１は、一実施形態に係る検出セルの一製造工程を示す平面図である。 図１２は、一実施形態に係る検出セルの一製造工程を示す平面図である。 図１３Ａは、一実施形態に係る検出セルの一製造工程を示す平面図 図１３Ｂは、一実施形態に係る検出セルの一製造工程を示す断面図 図１４Ａは、一実施形態に係る検出セルの一製造工程を示す平面図 図１４Ｂは、一実施形態に係る検出セルの一製造工程を示す断面図 図１５は、他の実施形態に係るＦＡＩＭＳ装置の構成を示す概略断面図である。 図１６は、他の実施形態に係るＦＡＩＭＳ装置の構成を示す概略断面図である。 図１７は、他の実施形態に係るＦＡＩＭＳ装置の構成を示す概略断面図である。

以下、ここに開示される技術の好適な実施形態を説明する。本明細書において特に言及している事項（例えば、ここで開示される検出セルの構造）以外の事柄であって、本技術の実施に必要な事柄（例えば、イオン化源の構成やその駆動技術、ドリフト電界の発生条件等に関する一般的事項、ならびに、検出セルによる検出情報の処理や解析に関する一般的事項）は、分析工学分野における従来技術に基づく当業者の設計事項として把握され得る。本技術は、本明細書に開示されている内容と当該分野における技術常識とに基づいて実施することができる。

≪実施形態１≫
まず、ここに開示される検出セルの特徴について、図１～図１４Ｂを適宜に参照しつつ説明する。図１は、ＦＡＩＭＳを利用した移動度分析装置１（以下、単に「分析装置」という。）の大まかな構成を示す図である。分析装置１は、イオン化源１０と、検出セル２０と、ポンプ３０（送気装置の一例）と、制御部４０と、を含む。以下、各要素について説明する。

イオン化源１０は、測定対象物である化合物の原子および分子をイオン化する装置である。測定対象物は、イオン化源１０によってイオン化されることで、検出セル２０において検出可能な構成に変化される。イオン化源１０のイオン化手法は特に制限されず、従来の各種のイオン化源を用いることができる。具体的には、イオン化手法としては、例えば、電子衝撃（Electron Impact：ＥＩ）法、化学イオン化法、ガス放電法、光イオン化法、脱着イオン化法、エレクトロスプレーイオン化（ＥＳＩ）法、熱イオン化法、および周囲イオン化法等や、これらを組み合わせた方法などであってよく、検出したい成分をイオン化できるイオン化源を適宜選択するとよい。本例では、具体的には図示しないが、イオン化源１０として針電極を備えており、この針電極によって大気圧下でコロナ放電を発生させることにより反応イオンを生じさせ、試料原子や試料分子と反応させることで、間接的に試料イオン（荷電粒子）を発生させるようにしている。試料イオンは、測定対象物のイオンに限定されず、反応物イオン、イオンクラスタ等であってもよい。

イオン化源１０としては、上記の針電極の他、ニッケル同位体（⁶³Ｎｉ）やアメリシウム同位体（²⁴¹Ａｍ）等を含む放射性イオン源を備え、放射性イオン源から発生される試料をイオン化するイオン化ユニットや、紫外線パルスレーザ発振器を備え、紫外線パルスレーザ光を照射して試料を直接的にアブレーションしてイオン化するイオン化ユニット等であってもよい。イオン化源１０によって生成された試料イオンは、大気，キャリアガス等の雰囲気ガス（中性のバッファガス）が、後述するポンプ３０によって送気されることで発生する気流に乗って、検出セル２０に向けて送られる。

ポンプ３０は、試料イオンを含む雰囲気ガスを、検出セル２０内を流れ方向に沿って移動させるための要素である。本実施形態のポンプ３０は、流れ方向について検出セル２０の下流側に設置されている。ポンプ３０としては、イオン化源１０によって生成された試料イオンを、後述する検出セル２０に所定の速度で送ることができる各種の送気装置を用いることができる。ポンプ３０の送気機構は特に制限されず、ダイアフラム式、回転翼式、ピストン式、ロータリーベーン式、その他の送気装置等であってよい。検出セル２０の大きさ等にもよるが、ポンプ３０として、一例では、最大吐出圧力が約０．０３ＭＰａ以下程度、送気量約１Ｌ／ｍｉｎ以下程度のマイクロブロアを用いることができる。例えば、圧電セラミックスによる高周波振動（例えば超音波振動）によってダイアフラムを変動させるようにしたマイクロブロアによると、脈動を抑制して送気できる点において、本実施形態で用いるポンプ３０として好ましい。

検出セル２０は、イオン化源１０で生成されたイオンを、移動度の差に基づいて分離（フィルタリング）して所定の移動度のイオンごと検出する要素である。検出セル２０は、第１電極２１、第２電極２２、第１基板２３（支持体の一例）、第２基板２４（支持体の一例）、被覆層２５、検出電極２６、および偏向電極２７を含む。検出セル２０のこれらの各要素は、図示しないチャンバ内に配置されていてもよい。

第１電極２１および第２電極２２は、互いに対向して配置されることで、平行平板型の一対のフィルタ電極を構成する。第１電極２１および第２電極２２は、典型的には略同じ寸法の電極が離間して平行に配置されている。そしてこれら第１電極２１と第２電極２２との間に、試料イオンの流れが導入されるようになっている。以下、第１電極２１および第２電極２２の間で試料イオンが流れる方向（主方向）を「流れ方向」という。第１電極２１と第２電極２２との間は、イオン分離空間（ドラフト空間）とされる。本例の第１電極２１および第２電極２２はそれぞれ、後述する第１基板２３および第２基板２４の対向面上に備えられている。

第１電極２１および第２電極２２の形状および大きさ等は特に制限されない。本例の第１電極２１および第２電極２２はそれぞれ、流れ方向についてやや長尺の矩形状をなしている。第１電極２１および第２電極２２の試料イオンの流れ方向に沿う寸法は、これに限定されるものではないが、例えば、０．１ｃｍ以上（例えば、１ｃｍ以上）程度であり、５０ｃｍ以下（例えば、１０ｃｍ以下）程度とすることができる。第１電極２１および第２電極２２の厚みは特に制限されず、例えば、それぞれ独立して、５０ｎｍ以上１μｍ以下程度の範囲で適宜設定することができる。第１電極２１および第２電極２２の厚みは、典型的には６００ｎｍ以下、例えば４００ｎｍ以下であり、また、典型的には１００ｎｍ以上、例えば２００ｎｍ以上とすることができる。以下、第１電極２１と第２電極２２とを区別する必要がないときには、これらをフィルタ電極２１，２２のように総称する場合がある。

フィルタ電極２１，２２の離間距離（フィルタギャップ）は、厳密には制限されない。フィルタギャップは、狭くすることでイオン分離空間に形成する電界の強度（後述する分散電圧に相当）を効果的に高めることができるために好ましい。ここで、フィルタ電極２１，２２間における試料イオンの流れが、フィルタ電極２１，２２の表面に沿った層流を形成すると、試料イオンを効率的に輸送できるために好ましい。しかしながら、フィルタギャップが狭すぎると、第１電極２１と第２電極２２との間で放電や試料イオンの流れに乱流が生じやすくなるという背反がある。したがって、フィルタギャップは、例えば３０μｍ以上（典型的には、５０μｍ以上）程度であって、例えば５００μｍ以下（典型的には、３００μｍ以下）程度とするとよい。

フィルタ電極２１，２２を構成する材料は特に制限されない。フィルタ電極２１，２２を構成する材料は、両電極間に後述する電界を発生させることができる各種の導電性材料であればよく、金属材料、無機導電性材料、および有機導電性材料のいずれであってもよい。分析対象である試料およびそのイオンが金属腐食性を示すことが考えられる場合は、フィルタ電極２１，２２の表面を構成する導電性材料として、無機導電性材料および有機導電性材料のいずれかを採用するとよい。フィルタ電極２１，２２を構成する金属材料としては特に制限はなく、例えばＡｒＦエキシマレーザを用いたリソグラフィ技術によってフィルタ電極２１，２２を作製する場合、金（Ａｕ）、銅（Ｃｕ）、チタン（Ｔｉ）、アルミニウム（Ａｌ）、Ｃｒ（クロム）、モリブデン（Ｍｏ）、Ｔａ（タンタル）、およびタングステン（Ｗ）等の高導電性金属の中から選択されるいずれか１種類の金属やその金属の合金、いずれか２種以上を含む合金等によって構成するとよい。これらの金属材料は、例えば上層側から順に、Ｗ／Ｔａ，Ｔｉ／Ａｌ，Ｔｉ／Ａｌ／Ｔｉ，またはＣｕ／Ｔｉ等の積層構造として、下地（典型的には、基板２３，２４）に対する密着性等の物性を高めるようにしてもよい。無機導電性材料としては、例えば、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）、ＩＺＯ（Indium-Zinc-Oxide）、ＩＧＺＯ（Indium-Gallium-Zinc-Oxide）、ＺｎＯ等が挙げられる。有機導電性材料としては、ポリアセチレン、ポリチオフェン類等が挙げられる。フィルタ電極２１，２２は、金属材料、無機導電性材料、および有機導電性材料のいずれか２種以上を積層して構成してもよい。

第１基板２３は、第１電極２１を支持する要素である。本例において第１基板２３は、図１に示すように、第１電極２１と、検出電極２６とを、流れ方向について互いに離間した位置に備えている。第２基板２４は、偏向電極２７を支持する要素である。本例において第２基板２４は、第２電極２２と、偏向電極２７とを、流れ方向について互いに離間した位置に備えている。第１基板２３と第２基板２４とは、これらの電極が備えられた面（支持面の一例）が互いに対向するように配置される。以下、第１基板２３と第２基板２４とを区別する必要がないときには、これらを基板２３，２４のように総称する。本例の基板２３，２４は、互いに長尺の矩形をなす平板状であり、長手方向に沿って試料イオンが移動するようにポンプ３０の送気方向が定められるとともに、その上流側にフィルタ電極２１，２２が配され、下流側に、検出電極２６および偏向電極２７が配されている。しかしながら、基板２３，２４の形状は、第１電極２１と第２電極２２、検出電極２６と偏向電極２７を、所定のギャップで平行に支持することができるものであればその形状は特に制限されない。例えば、第１基板２３と第２基板２４とは、一体となって筒状（角筒状、円筒状等）であってもよい。

本例の基板２３，２４は、電気絶縁性を有する各種の絶縁性材料によって構成することができる。絶縁性材料としては、室温（例えば２５℃）における体積抵抗率が１０^７Ωｃｍ以上（例えば、１０¹⁰Ωｃｍ以上、１０¹²Ωｃｍ以上、さらには１０¹⁵Ωｃｍ以上）の材料が挙げられ、例えば、上記体積抵抗率を有する有機材料または無機材料等であってよい。これに限定されるものではないが、本例においては、上記電極をリソグラフィ技術によって好適に形成できるとの観点から、基板２３，２４として、平板状のガラス基板を用いている。基板２３，２４の厚みに制限はないが、例えば、０．１～１ｍｍ程度（一例として、０．５ｍｍ、０．７ｍｍ等）とすることが例示される。

検出電極２６は、検出セル２０に導入された試料イオンが接触することでその電荷を受け取る要素である。検出電極２６は、試料イオンを受ける捕集面２６Ａを有している。また、検出電極２６は、制御部４０と接続されている。このような構成によって、検出電極２６は、捕集面２６Ａにおいて受け取った試料イオンの量を制御部４０にて把握することができるようになっている。

偏向電極２７は、検出セル２０に導入された試料イオンを検出電極２６に捕集させるように、試料イオンを検出電極２６に向けて偏向させるための要素である。偏向電極２７は、検出電極２６に対向するように配置される。偏向電極２７は、第２電位調整部４２に接続されている。偏向電極２７は、後述する第２電位調整部４２によって電圧が印加されることによって、検出電極２６と偏向電極２７との間に試料イオンを検出電極２６に偏向させる電界を形成することができるようになっている。検出電極２６と偏向電極２７との間は、イオン分離空間を通過した試料イオンを検出するための検出空間である。

検出電極２６および偏向電極２７の形状は特に制限されない。検出電極２６および偏向電極２７の厚みはそれぞれ、例えば１μｍ以下程度であってよく、典型的には６００ｎｍ以下、例えば５００ｎｍ以下、４００ｎｍ以下、２００ｎｍ以下などであってよい。また、検出電極２６および偏向電極２７の厚みは、それぞれ独立して、１０ｎｍ以上程度であってよく、典型的には５０ｎｍ以上、例えば１００ｎｍ以上であってよい。検出電極２６および偏向電極２７を構成する材料およびその構造については、上記のフィルタ電極２１，２２と同様であってよい。

なおここで、分析対象である試料イオンの周囲に水分子が存在すると、図２に示すように、試料イオンは水分子と水和して水クラスタ（水クラスタ付加イオン、水和クラスタ等を包含する用語である。）を形成する。またこのとき、試料イオンの他に、意図せず混入する異物分子も水クラスタを形成し得る。一方で、発明者らの検討によると、フィルタ電極２１，２２の間で試料イオンを含むキャリアガスが上記のとおり層流を形成しているとき、フィルタ電極２１，２２の表面付近においては微視的にキャリアガスの滞留層が形成される。このとき、キャリアガス中の水クラスタ異物分子は、フィルタ電極２１，２２の表面に吸着しやすく、フィルタ電極２１，２２の表面を汚染しやすい。フィルタ電極２１，２２の汚染（コンタミ）は、測定シグナルの強度低下を招いたり、ノイズの原因となるために好ましくない。そこで、本技術における検出セル２０は、被覆層２５を備えている。

被覆層２５は、検出セル２０の内面を、水よりも低い表面張力を有する表面に改質するための要素である。被覆層２５の表面は撥水性を呈する。したがって、被覆層２５によって覆われている領域は、水をはじく撥水性を備えるものとなる。被覆層２５は、検出セル２０の内面のうち、第１電極２１から検出電極２６の流れ方向に沿う後方の端部２６Ｅにわたる表面、および、第２電極２２の表面、の少なくとも一部を覆う。本実施形態において被覆層２５は、第１電極２１と第２電極２２の表面（上面および側面）を全て覆い、第１電極２１および第２電極２２がイオン分離空間に露出されないようにしている。被覆層２５は、第１電極２１および第２電極２２を確実に覆うために、第１電極２１および第２電極２２の周縁において基板２３，２４の表面をも覆っている。

このような被覆層２５は、検出セル２０の使用温度領域において安定して撥水性を呈することができる撥水性材料によって構成することができる。水の表面張力は、例えば、７５．６４ｍＮ／ｍ（０℃）から５８．８５ｍＮ／ｍ（１００℃）であり、典型的には７２．７５ｍＮ／ｍ（２０℃）程度である。したがって、被覆層２５は、例えば０～１００℃において、表面張力が７５．６４～５８．８５ｍＮ／ｍよりも低い撥水性を呈することができる撥水性材料によって構成することができる。被覆層２５の表面張力は、水に比して低ければ低いほど、より高い撥水性を呈することができるために好ましい。被覆層２５の表面張力は、好ましくは５０ｍＮ／ｍ（２０℃）以下であり、より好ましくは３０ｍＮ／ｍ（２０℃）以下であり、例えば、２５ｍＮ／ｍ（２０℃）以下、２０ｍＮ／ｍ（２０℃）以下、１５ｍＮ／ｍ（２０℃）以下等であるとより好ましい。なお、被覆層２５を積層構造とする場合には、少なくとも最表面の層が上記表面張力を有していればよい。

なお、被覆層２５における表面張力の発現機構は特に制限されず、例えば、被覆層２５を表面自由エネルギーが小さい材料によって構成することや、被覆層２５を撥水性を呈する程度の微細な凹凸表面によって構成すること、等が挙げられる。被覆層２５を形成するに適した表面自由エネルギーが小さい材料としては、各種の有機材料や無機材料を考慮することができる。表面自由エネルギーが小さい有機材料としては、例えば、トリフルオロメチル基等に代表されるパーフルオロアルキル基、アルキルシリル基、フルオロシリル基、長鎖アルキル基（例えば、炭素数６以上）等の官能基を有する合成樹脂材料や、ポリイミド系樹脂、アクリル系樹脂等の絶縁性合成樹脂材料が挙げられる。上記官能基は、いずれか１種を単独で有していてもよいし、２種以上を組み合わせて有していてもよい。これに限定されるものではないが、被覆層２５を構成する材料としては、ＡＧＣ株式会社製のサイトップ、ＡＧＣセイミケミカル株式会社製のエスエフコート等が好適例として挙げられる。本実施形態では、被覆層２５の最表面を、パーフルオロアルキル基を有する絶縁性のフッ素樹脂（サイトップＳタイプ，表面張力１９ｍＮ／ｍ以下，水接触角１１０°以上、いずれも＠２５℃）によって構成している。表面自由エネルギーが小さい無機材料としては、例えば、窒化ケイ素（例えば、Ｓｉ_３Ｎ_４、ＳｉＮと表すこともある）、シリコン酸窒化物（例えば、ＳｉＯＮと表すこともある）

被覆層２５は、電気伝導性を有していてもよいし、電気伝導性を有していなくてもよい。被覆層２５が電気伝導性を有していない場合、被覆層２５が第１電極２１と第２電極２２との間を完全に絶縁してしまうと、イオン分離空間に適切なドリフト電界を発生させることが困難となるために好ましくない。したがって、フィルタ電極２１，２２を覆う被覆層２５の厚みは、ドリフト電界の形成に影響を与えるような電界損失を招かない程度であることが好ましい。より具体的には、被覆層２５の厚みは、例えば、１０μｍ以下程度を目安とすることができ、１μｍ以下がより好ましく、例えば８００ｎｍ以下等とすることができる。被覆層２５の厚みの下限は、被覆層２５の耐久性等を損ねない範囲において適宜設定することができ、これに限定されるものではないが、例えば、５０ｎｍ以上とすることが挙げられる。

なお、フィルタ電極２１，２２の離間距離を安定して保つために、必ずしもこれに限定されるものではないが、基板２３，２４間に、スペーサ２８（図１２等参照）を配置することができる。スペーサ２８は、フィルタ電極２１，２２の離間距離を適切に保つことができれば、その形状および構成等は特に制限されない。スペーサ２８をフィルタ電極２１，２２上に配置する場合には、スペーサ２８は電気絶縁性を有する材料により構成するとよい。これに限定されるものではないが、スペーサ２８は、所定の粒径（例えば約３０μｍ以上５００μｍ以下程度、典型的には約５０μｍ以上３００μｍ以下程度）を有するスペーサ粒子（例えば、スチレンビーズ、ガラスビース等）と、スペーサ粒子を基板２３，２４（またはフィルタ電極２１，２２）に固定するためのバインダと、を含むとよい。スペーサ２８は、スペーサ粒子の間隙を埋めるマトリックス樹脂材料を含んでいてもよい。スペーサ２８は、流れ方向に沿って連続的または断続的に設けることで、試料イオンを含むキャリアガスの流路を形成することができるために好適である。本実施形態においてスペーサ２８は、フィルタ電極２１，２２、検出電極２６、および偏向電極２７の両端において、流れ方向に沿うように連続して延びる、２本のライン状に形成されている。これにより、イオン分離空間は、二条のスペーサ２８とフィルタ電極２１，２２とによって四方が取り囲まれ、流路が形成されている。また、検出空間は、二条のスペーサ２８と検出電極２６および偏向電極２７とによって四方が取り囲まれ、流路が形成されている。また、イオン分離空間と検出空間との間についても、二条のスペーサ２８と基板２３，２４とによって四方が取り囲まれ、流路が形成されている。

制御部４０は、分析装置１の駆動を制御する要素である。本実施形態の制御部４０は、検出セル２０と接続されている。より具体的には、制御部４０は、第２電極２２、検出電極２６、および偏向電極２７と接続されており、これらの動作を制御することができるように構成されている。なお、本実施形態における検出セル２０のうち、第１電極２１は接地されている。また、本実施形態の制御部４０は付加的に、イオン化源１０、ポンプ３０に接続されるとともに、分析装置１に電力を供給するための外部電源と接続できるようになっている。

制御部４０は、図４に示すように、各種情報等を送受信するインターフェイス（Ｉ／Ｆ）と、制御プログラムの命令を実行する中央演算処理装置（central processing unit：ＣＰＵ）と、ＣＰＵが実行するプログラムを格納したＲＯＭ（read only memory）と、プログラムを展開するワーキングエリアとして使用されるＲＡＭ（random access memory）と、各種の情報を記憶する記憶部Ｍと、計時機能を有するタイマＴ等と、を有するマイクロコンピュータによって構成されている。これに限定されるものではないが、ＲＯＭには、例えば、第１電位調整部４１および第２電位調整部４２のそれぞれについて電圧を印加するために用いられるコンピュータプログラム、データベース、データテーブルや、検出された試料イオンの量に基づく各種解析処理を行うためのコンピュータプログラム、データベース、テーブル等が格納されていてもよい。また記憶部には、例えば、分析対象のＩＤ情報、検出された試料イオンの量に関する情報、各種解析処理に用いられる情報、解析結果等に関する情報等を格納することができる。

制御部４０は、第１電位調整部４１と、第２電位調整部４２と、計測部４３と、イオン化源制御部４４と、流量調整部４５と、を備えている。これらの各部は独立して、ハードウェアによって構成されていてもよいし、ＣＰＵがプログラムを実行することにより機能的に実現されていてもよい。

第１電位調整部４１は、フィルタ電極２１，２２の間に電位差を調整して付与する要素である。第１電位調整部４１がフィルタ電極２１，２２に電位差（フィルタ電圧）を発生させることにより、フィルタ電極２１，２２間に電界が形成される。ここで、イオンの移動度は、低電界中では電界強度によらず一定であるが、高電界中では電界強度に依存してその値が変化する。そこで第１電位調整部４１は、典型的にはパルス電圧発生装置等の可変電圧発生器を備えており、例えば、図５Ａに示す矩形波状の分散電圧（Dispersion Voltage：ＤＶ）を印加できるようになっている。フィルタ電極２１，２２間に印加される分散電圧は、正と負の両方の極性を示す双極性パルス電圧である。正と負の両方の極性における電位は、典型的には、非対称に切り替えられるようになっている。電圧波形は、高電界を形成する高電圧レベルＶ_Ｈである期間Ｔ_Ｈと、低電界を形成する低電圧レベルＶ_Ｌである期間Ｔ_Ｌと、を交互に含む非対称パルス波形となっている。この電圧波形において、電圧の時間平均はゼロとなるように設定されている。

フィルタ電極２１，２２の間のイオン分離空間には、後述する流量調整部４５によるポンプ３０の駆動によって、試料イオンを含むキャリアガス（典型的には中性）の流れが一定の流速で形成されている。ここで、第１電位調整部４１によって高電圧レベルＶ_Ｈの電圧が印加されることで、イオン分離空間に高電界が形成される。また、第１電位調整部４１によって低電圧レベルＶ_Ｌの電圧が印加されることで、イオン分離空間に低電界が形成される。高電界と低電界とでは、極性が異なっている。このような非対称な電界が交互に発生する環境に試料イオンが送られると、試料イオンは、第１電極２１および第２電極２２に交互に引き寄せられながらジグザグに進行する。このとき、第１電極２１または第２電極２２に大きく偏向された試料イオンは、第１電極２１または第２電極２２に衝突し、フィルタ電極２１，２２を通過できない。第１電極２１と第２電極２２との間でバランスした試料イオンのみが、フィルタ電極２１，２２を通過して、下流側の検出電極２６に送られる。フィルタ電極２１，２２を通過するイオン種は、第１電位調整部４１によって、フィルタ電極２１，２２の間に、分散電圧ＤＶに重畳させて、例えば図５Ｂに示す補償電圧（Compensation Voltage：ＣＶ）を大きさを変えながら印加することで、変化させることができる。補償電圧は、直流電圧であり、所定の分散電圧ＤＶごとに一定の変化率および周期Ｔ_ＣＶで変化させることで、移動度の異なるイオン種を順に検出空間に送ることができる。図５Ｂは、補償電圧ＣＶを、周期Ｔ_ＣＶで下限電圧Ｖ_CVLから上限電圧Ｖ_CVHの範囲で変化させる様子を示している。

第２電位調整部４２は、検出電極２６と偏向電極２７との間に所定の電位差を付与する要素である。本例における第２電位調整部４２は、偏向電極２７に接続されており、偏向電極２７に対して電位を付与するようになっている。第２電位調整部４２は、検出セル２０に導入された試料イオンがプラスイオンであれば、検出電極２６に対して偏向電極２７が高電位となるように、検出セル２０に導入された試料イオンがマイナスイオンであれば、検出電極２６に対して偏向電極２７が低電位となるように、偏向電極２７の電位を調整する。これにより、イオン分離空間を通過した試料イオンを検出電極２６に向けて偏向させることができる。

計測部４３は、検出電極２６に到達した試料イオンの数を検出する要素である。計測部４３は、検出電極２６に接続されており、検出電極２６に到達した試料イオンの数量に関する情報を電気信号として取得する。計測部４３は、当該試料イオンの数量を計測するだけでなく、例えば第１電位調整部４１と協働して、試料イオンを定性および定量することができるように構成されていてもよい。計測部４３によって計測された試料イオンの数量等に関する情報は、例えば、記憶部Ｍに記憶される。

イオン化源制御部４４は、イオン化源１０に接続されており、イオン化源１０の動作を制御できるように構成されている。イオン化源制御部４４は、例えば、イオン化源１０において針電極に印加する電圧の極性をプラスとマイナスとで切り替えることで、発生させる試料イオンの極性を、プラスイオンとマイナスイオンとに切り替えることができるようになっている。これに限定されるものではないＡｇ、イオン化源制御部４４が、マイナスの試料イオンを発生させたときは、第１電位調整部４１および第２電位調整部４２は、マイナスの試料イオンがフィルタ電極２１，２２を通過できるように、フィルタ電極２１，２２に印加する電圧を調整する（図１参照）。また、イオン化源制御部４４が、プラスの試料イオンを発生させたときは、第１電位調整部４１および第２電位調整部４２は、プラスの試料イオンがフィルタ電極２１，２２を通過できるように、フィルタ電極２１，２２に印加する電圧を調整する（図３参照）。

流量調整部４５は、ポンプ３０に接続されており、ポンプ３０の動作を制御できるように構成されている。流量調整部４５は、例えば、ポンプ３０の駆動と停止のタイミングや、ポンプ３０に備えられたファンの回転速度を制御することで、検出セル２０内の気体の流速等を調整できるようになっている。

以上の移動度分析装置１について、検出セル２０の製造方法について以下に説明する。本技術に係る検出セル２０は、上記のとおりフィルタ電極２１，２２や、検出電極２６、被覆層２５が、比較的薄い膜が積層された積層構造をなしていることから、例えば図６Ａ～図１４Ｂに示すように、リソグラフィ技術（例えば、フォトリソグラフィ）によって好適に作成することができる。

すなわち、まず図６Ａおよび図６Ｂに示すように、ガラス基板からなる第２基板２４上に、第２電極２２および偏向電極２７を同時に形成するための電極層２２Ｘをほぼ全面に製膜する。第２電極２２および偏向電極２７をＭｏにより構成する場合、例えば、スパッタ法によりＭｏ層を１００～６００ｎｍの厚みで堆積させることでこの電極層２２Ｘを形成することができる。次いで、既知のフォトリソグラフィ法（すなわち、フォトリソグラフィ工程、ウェットエッチング工程、およびレジスト剥離洗浄工程）によって電極層２２Ｘを所定の形状にパターニングすることで、図７Ａおよび図７Ｂに示すように、第２電極２２および偏向電極２７を形成することができる。第２電極２２および偏向電極２７は、Ｍｏの他に、Ｔｉ、Ａｌ、Ｃｕ、Ａｕ、Ｗ、Ｔａ、ＭｏＷ等の金属材料や、ＩＴＯ、ＩＺＯ、ＺｎＯ等の導電性酸化物により形成してもよい。さらに電極層２２Ｘは、密着性を向上させるために、上層側からＷ／Ｔａ、Ｔｉ／Ａｌ、Ｔｉ／Ａｌ／Ｔｉ、Ｃｕ／Ｔｉ等の金属層の組み合わせからなる積層構造としてもよい。第２電極２２および偏向電極２７にはそれぞれ、制御部４０等と電気的に接続するために、第２基板２４の端部にまで延びる配線部２２Ｙを延設するとよい。

その後、図８Ａおよび図８Ｂに示すように、第２電極２２を覆うように被覆層２５を形成する。被覆層２５の形成手法は特に制限されず、各種の成膜手法を採用することができる。合成樹脂材料からなる被覆層２５を形成する場合は、一例として、スピンコーティング法、ディップコーティング法、スプレーコーティング法、ダイコーティング法、スクリーン印刷法、ポッティング法等が挙げられる。本実施形態において被覆層２５の厚みは、約１μｍとなるように形成した。

その一方で、図９Ａおよび図９Ｂに示すように、ガラス基板からなる第１基板２３上に、第１電極２１および検出電極２６を同時に形成するための電極層２１Ｘをほぼ全面に製膜する。第１電極２１および検出電極２６は、上記の第２電極２２および偏向電極２７と同様に、例えば、スパッタ法により電極層２１Ｘを形成したのち、既知のフォトリソグラフィ法によって電極層２１Ｘを所定の形状にパターニングすることで、第１電極２１および検出電極２６を形成することができる（図１０Ａおよび図１０Ｂ参照）。第１電極２１および検出電極２６にはそれぞれ、制御部４０等と電気的に接続するために、第１基板２３の端部にまで延びる配線部２１Ｙを延設するとよい。

その後、図１０Ａおよび図１０Ｂに示すように、第１電極２１を覆うように被覆層２５を形成する。被覆層２５の形成手法は、第２電極２２を覆う被覆層２５と同様とすることができる。以上の第１基板２３上への各層の形成と、第２基板２４上への各層の成形とは、いずれを先に実施してもよく、並行して実施してもよい。

次に、それぞれ電極を形成した第１基板２３と第２基板２４とを貼り合わせる。基板２３，２４の貼り合わせに際しては、第１電極２１と第２電極２２とが、また、検出電極２６と偏向電極２７とが対向するように、第２基板２４の裏表を変えるとよい（図１１参照）。また、第１基板２３上に、第１基板２３と第２基板２４とが所定のフィルタギャップを維持できるように、スペーサ用材料２８Ｘを供給する。本実施形態では、例えば図１２に示すように、流れ方向に沿って、第１電極２１および検出電極２６の両端部に重なるように、ディスペンサ等の供給手段によってスペーサ用材料２８Ｘを二条に供給している。本実施形態のスペーサ用材料２８Ｘは、所定の粒径スペーサ粒子を含むペースト状の絶縁性シール材料（例えば、乾燥硬化性の樹脂組成物）である。そしてスペーサ用材料２８Ｘが硬化しないうちに、図１３Ａおよび図１３Ｂに示すように、第１基板２３の上に第２基板２４を載せて両者を固着させる。このとき、配線部２１Ｙ，２２Ｙの端部が、平面視で対向する基板２４，２３からそれぞれ露出するように、基板２４，２３をずらして重ね合わせたときに、第１電極２１および第２電極２２と、検出電極２６および偏向電極２７がそれぞれ対向するように、電極を形成する位置を調整するとよい。なお、第１基板２３の配線部２１Ｙと第２基板２４との間、および、第２基板２４の配線部２２Ｙと第１基板２３との間を確実に接続するために、これらの接続部分に導電性ペースト（例えば銀ペースト、図示せず）を供給してもよい。

必須の工程ではないが、第１基板２３と第２基板２４とを貼り合わせた後に、必要に応じて、第１基板２３と第２基板２４とを加圧したり、アニール処理を施すなどして、各要素の密着性を高めるようにしてもよい。これにより、検出セル２０を得ることができる。

このように得られた検出セル２０に対し、例えば図１４Ａおよび図１４Ｂに示すように、入口部材５１と、出口部材５２と、を装着してもよい。入口部材５１は、イオン化源１０と検出セル２０の上流側の端部とを接続する部材である。出口部材５２は、検出セル２０の下流側の端部とポンプ３０とを接続する部材である。入口部材５１および出口部材５２は、基板２３，２４を所定の間隔で安定して保持するための保持部材としての機能を有していてもよい。

＜実施形態１の構成と効果＞
上記の検出セル２０は、対向配置される第１電極２１および第２電極２２であって、当該第１電極２１および第２電極２２の間に測定対象物が所定の流れ方向に沿って導入される、第１電極２１および第２電極２２と、第１電極２１に対して流れ方向の前方に離間して配置される検出電極２６と、少なくとも第１電極２１および検出電極２６を支持する第１基板２３（支持体）と、第１電極２１および第２電極２２の表面を覆い、水よりも低い表面張力を有する被覆層２５と、を備える。

ＦＡＩＭＳ等の分析装置１においては、ドリフト電界中に分析対象物とともに水分子が導入されると、水分子はイオン化分子と結合して水クラスタを生成する。そのためＦＡＩＭＳ分析装置１は原理的に、各種環境条件のうちでも湿度の影響を受けやすい。しかしながら、上記構成の検出セル２０によると、フィルタ電極２１，２２を構成する第１電極２１および第２電極２２の表面に被覆層２５が設けられ、表面張力の低い撥水性領域とされている。フィルタ電極２１，２２の表面が撥水性領域とされることにより、キャリアガスとともに混入する異物の水クラスタは被覆層２５に弾かれて、フィルタ電極２１，２２上への吸着が抑制される。その結果、フィルタ電極２１，２２の表面に付着した異物に起因する測定シグナルの強度低下やノイズの発生を抑制することができる。このような検出セル２０は、インプレーン型のＦＡＩＭＳ装置に特に好ましく適用される。

上記の検出セル２０において、被覆層２５は、パーフルオロアルキル基を有する材料によって構成されている。パーフルオロアルキル基を有する材料は、高い撥水性を示す。被覆層２５は、例えば水の接触角が９０度を超え、例えば１００度以上、典型的には１１０度以上である。上記構成によると、異物の水クラスタがフィルタ電極２１，２２上に付着して、感度低下やノイズ発生等の不具合を招くことをより好適に抑制できる。

上記の検出セル２０において、被覆層２５の厚みは約１μｍと１０μｍ以下である。このような構成によると、第１電極２１と第２電極２２との間に損失を抑えてドリフト電界を形成することができるために好ましい。

上記の検出セル２０において、第１電極２１および第２電極２２の離間距離は、５０μｍ以上３００μｍ以下である。このような構成によると、小さい電圧で一対のフィルタ電極２１，２２間に高電界を形成でき、小さなスケールで検出セル２０を構成することができるために好ましい。また、フィルタ電極２１，２２間に測定対象物の流路を適切に確保しつつ、微細なＦＡＩＭＳを構築することができるために好ましい。

上記の検出セル２０において、検出電極２６に対向する偏向電極２７をさらに備えている。上記構成によると、偏向電極２７と検出電極２６との間に偏向電界を形成することができ、第１電極２１および第２電極２２の間（イオン分離空間）を通過した測定対象物を検出電極２６に向けて偏向させ、より確実に検出電極２６に到達させることができるために好ましい。

上記の分析装置１（ＦＡＩＭＳ装置）は、上記検出セル２０と、第１電極２１および第２電極２２間に印加する電圧を制御する第１電位調整部４１（第１制御部）と、検出電極２６および偏向電極２７間に印加する電圧を制御する第２電位調整部４２（第２制御部）と、を備えている。上記構成によると、上記の検出セル２０を採用することによって、異物に起因する測定シグナルの強度低下やノイズの発生が低減された、インプレーン型のＦＡＩＭＳ装置が提供される。偏向電極２７と検出電極２６との間に偏向電界を形成することができ、第１電極および第２電極を通過した測定対象物を検出電極に向けて偏向させ、より確実に検出電極に到達させることができる。なお、検出セル２０は、分析装置１に対して容易に着脱可能に構成されていてもよい。

上記の分析装置１は、測定対象物をイオン化させるイオン化源１０と、イオン化された測定対象物を流れ方向に沿って流動させるポンプ３０（送気装置）と、を備えている。このような構成によると、イオン化させた測定対象物を速やかに所定の流速で検出セル２０に導入することができ、高い検出精度を実現することができる。

≪実施形態２≫
実施形態２に係る検出セル１２０について、図１５を参照して説明する。実施形態２の検出セル１２０は、被覆層１２５が設けられた領域が、実施形態１と異なっている。それ以外の構成については、実施形態１と同様であってよく、同様の構成、作用および効果についての説明は省略する。

具体的には、被覆層１２５は、実施形態１と同様に、第１電極２１および第２電極２２の表面を全て覆う。また、被覆層１２５は、検出電極２６の流れ方向について後方の端部２６Ｅから第１電極２１までの領域と、偏向電極２７の流れ方向について後方の端部２７Ｅから第２電極２２までの領域と、を全て覆っている。したがって、第１電極２１と検出電極２６との間および第２電極２２と偏向電極２７との間は、被覆層１２５によって覆われて撥水性領域となり、この領域において第１基板２３および第２基板２４は表面に露出していない。また、被覆層１２５は、電気絶縁性を有している。このような構成によると、第１電極２１と検出電極２６との間、および、第２電極２２と偏向電極２７との間、に水クラスタ異物分子が付着することが抑制される。その結果、第１電極２１と検出電極２６との間や、第２電極２２と偏向電極２７との間で、沿面放電が生じることを抑制することができ、その結果、フィルタ電極２１，２２と検出電極２６および偏向電極２７との間の離間距離を縮小することができる。延いては、測定シグナルのピーク強度を高めることができる。

また、被覆層１２５は、検出電極２６および偏向電極２７の後方の端部２６Ｅ，２７Ｅの側面から上面に至る部分も覆っている。このような構成によると、第１基板２３の表面から突出している検出電極２６および偏向電極２７の端部２６Ｅ，２７Ｅに対し、後方から異物の水クラスタイオンが衝突して、端部２６Ｅ，２７Ｅ側面と基板２３，２４の上面とからなる角部に異物の水クラスタイオンがコンタミネーションとして蓄積されることが抑制される。その結果、異物に起因する測定シグナルの強度低下やノイズや沿面放電の発生を抑制することができる。

≪実施形態３≫
実施形態３に係る検出セル２２０について、図１６を参照して説明する。実施形態３の検出セル２２０は、ヒータ５５が設けられている点において実施形態１および２と異なっている。それ以外の構成については、実施形態１または２と同様であってよく、同様の構成、作用および効果についての説明は省略する。

第１基板２３および第２基板２４の電極支持面とは反対側の非対向面２３Ｂ，２４Ｂ（背面の一例）にはそれぞれ、ヒータ５５が備えられている。ヒータ５５は、電気伝導性を有する材料からなり、図示しない制御装置を介して外部電源に接続されている。ヒータ５５は、電力を供給されることによって発熱する。これによって、検出セル２２０の構成要素（典型的には、第１基板２３，第２基板２４、フィルタ電極２１，２２、被覆層２５、検出電極２６、および偏向電極２７）と検出セル２２０内部の雰囲気とを加熱することができるようになっている。これに限定されるものではないが、本実施形態のヒータ５５は、膜状をなしており、第１基板２３および第２基板２４の非対向面２３Ｂ，２４Ｂの全面を覆うように配されている。なお、具体的には図示しないが、ヒータ５５は、絶縁膜によって覆われていてもよい。

ヒータ５５を構成する材料としては、各種の発熱材料等を考慮することができ、一例として、銅，Ｎｉ－Ｃｒ系合金，Ｆｅ－Ｃｒ－Ａｌ系合金，モリブデン，タングステン，白金，二珪化モリブデン等の金属発熱材料、炭化ケイ素，黒鉛，ジルコニア，ランタンクロマイト等の無機発熱材料、ＩＴＯ等の透明伝導材料、オクチル酸ルテニウム，チタン酸テトラ－ｎ－ブチル等の有機金属抵抗材料等が挙げられる。ヒータ５５の形状は特に制限されず、例えば、線状ヒータや面状ヒータであってよい。本実施形態のヒータ５５は、ＩＴＯ膜（膜体の一例）からなる面状ヒータである。

検出セル２２０がこのようなヒータ５５を備えることによって、検出セル２２０内部の温度を外部環境温度に影響されずに、所定の測定に適した温度（例えば、常温（２０℃））に保つことができる。また、測定後にヒータ５５によって、フィルタ電極２１，２２、被覆層２５、検出電極２６、および偏向電極２７等を４０～５０℃程度に加熱すると、これらに水クラスタが付着していた場合に当該水クラスタを脱着させることができ、測定環境をクリーンな環境にリセットすることができる。検出セル２２０は、ヒータ５５と併せてサーミスタ等の温度センサを備えていてもよい。また、制御装置は、ヒータ５５への通電量や、通電時間、通電のタイミング等を制御するためのヒータ制御部（図示せず）を備えていてもよい。この場合、ヒータ制御部は、ハードウェアによって構成されていてもよいし、ＣＰＵがプログラムを実行することで機能的に実現されてもよい。

≪実施形態４≫
実施形態４に係る検出セル３２０について、図１７を参照して説明する。実施形態４の検出セル３２０は、ヒータ１５５の設けられている位置が実施形態３と異なっている。それ以外の構成については、実施形態１～３と同様であってよく、同様の構成、作用および効果についての説明は省略する。

第１基板２３および第２基板２４の対向面２３Ａ，２４Ａにはそれぞれ、ヒータ１５５が備えられている。ヒータ１５５は、対向面２３Ａ，２４Ａ上に設けられた発熱層１５５Ａと、この発熱層１５５Ａを覆う絶縁層１５５Ｂと、を備えている。本実施形態の発熱層１５５Ａは、対向面２３Ａ，２４Ａの略全面に設けられており、絶縁層１５５Ｂは発熱層１５５Ａの全面を覆っている。すなわち、絶縁層１５５Ｂによって、第１電極２１と発熱層１５５Ａ、および、第１電極２１と検出電極２６、が電気的に絶縁されている。絶縁層１５５Ｂは、被覆層２５としての役割を兼ねていてもよい。このような構成によっても、実施形態３と同様の効果が奏される。

＜他の実施形態＞
ここに開示される技術は、上記記述および図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も技術的範囲に含まれる。

（１）上記実施形態において、被覆層２５は第１電極２１および第２電極２２の表面の全面を覆っていた。しかしながら、被覆層２５が、第１電極２１および第２電極２２の少なくとも一部を覆うことで、上記の効果が奏されることは当業者であれば理解することができる。

（２）上記実施形態では、各電極等を作製するための超微細加工技術（リソグラフィ技術）において、露光源として、ＡｒＦエキシマレーザを用いていた。露光源はこの例に限定されず、例えば、ＫｒＦエキシマレーザ、紫外線、ＥＵＶ（極端紫外線）、放射光（典型的には、Ｘ線）、放射線（典型的には、電子線）、イオンビーム等の他の露光源であってよい。

（３）上記実施形態では、第１電極２１が接地されて第２電極２２に電圧が印加される構成となっていた。しかしながら、一対のフィルタ電極２１，２２間に電圧を印加する方法は特に制限されず、従来公知の様々な構成を採用することができる。例えば、フィルタ電極２１，２２のうち、第１電極２１のみに電圧を印加してもよいし、両方の電極２１，２２に電圧を印加してもよい。

（４）上記実施形態においてスペーサは、乾燥硬化するシール材料によって構成されていた。しかしながら、スペーサの構成はこの例に限定されず、例えば、所定の厚さを有する両面テープや合成樹脂部材等を用いてもよい。また、検出セル２０は、例えば、一つの検出セル２０よりも大寸法の第１基板２３と第２基板２４とにそれぞれ、アレイ状に電極層を複数形成しておき、第１基板２３と第２基板２４とを貼り合わせたのちに、一つの検出セル２０に切り分けるようにするとよい。切り分けは、ダイシングカッターを用いた接触加工により行ってもよいし、レーザを用いた非接触加工により行ってもよい。第１基板２３および第２基板２４の切り分けは、第１基板２３と第２基板２４の貼り合わせの前に行ってもよいし、貼り合わせ後に行ってもよい。

１…移動度分析装置（分析装置、ＦＡＩＭＳ装置）、１０…イオン化源、２０，１２０，２２０，３２０…検出セル、２１，２２…フィルタ電極、２１…第１電極、２２…第２電極、２３…第１基板、２４…第２基板、２５，１２５…被覆層、２６…検出電極、２７…偏向電極、２８…スペーサ、３０…ポンプ、４０…制御部、４１…第１電位調整部、４２…第２電位調整部、４３…計測部、４４…イオン化源制御部、４５…流量調整部、５１…入口部材、５２…出口部材、５５，１５５…ヒータ、１５５Ａ…発熱層、１５５Ｂ…絶縁層

Claims (12)

1. 対向配置される第１電極および第２電極であって、当該第１電極および第２電極の間に測定対象物が所定の流れ方向に沿って導入される、第１電極および第２電極と、
   前記第１電極に対して前記流れ方向の前方に離間して配置される検出電極と、
   少なくとも前記第１電極および前記検出電極を支持する支持体と、
   前記第１電極から前記検出電極の前記流れ方向に沿う後方の端部にわたる表面および前記第２電極の表面の少なくとも一部を覆い、水よりも低い表面張力を有する被覆層と、
   を備える、検出セル。
2. 前記被覆層は、前記第１電極および前記第２電極の表面を全て覆っている、請求項１に記載の検出セル。
3. 前記被覆層は、電気絶縁性を有し、前記検出電極の前記後方の端部から前記第１電極までの領域を全て覆っている、請求項１または２に記載の検出セル。
4. 前記被覆層は、パーフルオロアルキル基を有する、請求項１～３のいずれか１項に記載の検出セル。
5. 前記被覆層の厚みは、１０μｍ以下である、請求項１～４のいずれか１項に記載の検出セル。
6. 前記第１電極および前記第２電極の離間距離は、５０μｍ以上３００μｍ以下である、請求項１～５のいずれか１項に記載の検出セル。
7. 前記支持体は、前記第１電極、前記第２電極、および前記検出電極を支持する支持面を有し、
   前記支持体の前記支持面とは反対側の背面には、ヒータが備えられている、請求項１～６のいずれか１項に記載の検出セル。
8. 前記支持体は、前記第１電極、前記第２電極、および前記検出電極を支持する支持面を有し、
   前記支持面には、前記第１電極、前記第２電極、および前記検出電極との間に絶縁層を介してヒータが備えられている、請求項１～６のいずれか１項に記載の検出セル。
9. 前記ヒータは、電気伝導性を有する膜体である、請求項７または８に記載の検出セル。
10. 前記検出電極に対向する偏向電極をさらに備えている、請求項１～９のいずれか１項に記載の検出セル。
11. 請求項１０に記載の検出セルと、
    前記第１電極および前記第２電極の間に印加する電圧を制御する第１制御部と、
    前記検出電極および前記偏向電極の間に印加する電圧を制御する第２制御部と、
    を備える、ＦＡＩＭＳ装置。
12. 前記測定対象物をイオン化させるイオン化源と、
    イオン化された前記測定対象物を前記流れ方向に沿って流動させる送気装置と、
    を備える、請求項１１に記載のＦＡＩＭＳ装置。

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