JP2543761B2 - 誘導結合プラズマ質量分析装置 - Google Patents
誘導結合プラズマ質量分析装置Info
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- JP2543761B2 JP2543761B2 JP1071237A JP7123789A JP2543761B2 JP 2543761 B2 JP2543761 B2 JP 2543761B2 JP 1071237 A JP1071237 A JP 1071237A JP 7123789 A JP7123789 A JP 7123789A JP 2543761 B2 JP2543761 B2 JP 2543761B2
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-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J49/00—Particle spectrometers or separator tubes
- H01J49/02—Details
- H01J49/04—Arrangements for introducing or extracting samples to be analysed, e.g. vacuum locks; Arrangements for external adjustment of electron- or ion-optical components
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- Other Investigation Or Analysis Of Materials By Electrical Means (AREA)
- Electron Tubes For Measurement (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、試料溶液中の微量元素の分析を行う高周波
誘導結合プラズマ質量分析装置（以下、ICP−MSと呼
ぶ）に関するものである。
誘導結合プラズマ質量分析装置（以下、ICP−MSと呼
ぶ）に関するものである。
本発明は、ICP−MSのサンプリングインターフェース
と質量フィルターとの間に設置した光学系において、光
学系の質量フィルター接続部に到達したイオンビームを
電流計で測定して、光学系内でのイオンビームの位置及
び集束状態を確認しつつ検出器の出力とを比較すること
により光学系の調整を行えるようにして、分析結果の信
頼性向上及びオペレータの作業効率向上を実現させたも
のである。
と質量フィルターとの間に設置した光学系において、光
学系の質量フィルター接続部に到達したイオンビームを
電流計で測定して、光学系内でのイオンビームの位置及
び集束状態を確認しつつ検出器の出力とを比較すること
により光学系の調整を行えるようにして、分析結果の信
頼性向上及びオペレータの作業効率向上を実現させたも
のである。
従来の技術を第２図を用いて説明する。第２図におい
て、１はプラズマトーチ、２はプラズマ、３はサンプリ
ングオリフィス、４はスキマーオリフィス、５はイオン
ビーム、６はレンズ、７は偏向器、8cは接続部、９は質
量フィルター、10は検出器、11は光学系電源、12はI/
O、13はコンピュータ、14は表示装置である。試料溶液
（図示せず）は例えばアルゴンのプラズマガスと共にプ
ラズマトーチ１でプラズマ２となり、小孔の空いたサン
プリングオリフィス３に吹きつけられる。サンプリング
インターフェースはサンプリングオリフィス３と小孔の
空いたスキマーオリフィス４及びその間の排気系（図示
せず）で構成される。プラズマ２はサンプリングインタ
ーフェースを通過することによりイオンビーム５とな
る。光学系はレンズ６、偏向器７、接続部8cで構成され
ており、プラズマ２の光を遮断しつつイオンビーム５を
効率良く質量フィルター９に導く働きをしている。すな
わち、偏向器７によりプラズマトーチ１、サンプリング
インターフェース及びレンズ６の軸と接続部８及び質量
フィルター９の軸をはずして、直進する光を遮断しなが
らレンズ６によりイオンビーム５を質量フィルター９の
入口に集束させている。質量フィルター９に入射したイ
オンビーム５は質量フィルター９の中ではコンピュータ
13で指示された質量のもののみが出口に到達し、それ以
外の質量のものは発散する。質量フィルター９を通過し
たイオンは検出器10によりイオンカウントされてI/O12
を通してコンピュータに送られる。コンピュータ13は検
出器10の信号強度及び質量フィルター９に送った質量情
報から試料溶液中の微量元素種の同定及び濃度を計算し
て表示装置14に表示させる。尚、質量フィルター９は四
重極質量分析装置、検出器はチャンネルトロンが通常使
用される。また光学系、質量フィルター９、検出器10は
排気装置（図示せず）により高真空内に置かれている。
ここで、レンズ６、偏向器７の調整は装置のオペレータ
ーが検出器10の出力強度を表示装置14上で見ながら手作
業で光学系電源11を調整することにより行っていた。
て、１はプラズマトーチ、２はプラズマ、３はサンプリ
ングオリフィス、４はスキマーオリフィス、５はイオン
ビーム、６はレンズ、７は偏向器、8cは接続部、９は質
量フィルター、10は検出器、11は光学系電源、12はI/
O、13はコンピュータ、14は表示装置である。試料溶液
（図示せず）は例えばアルゴンのプラズマガスと共にプ
ラズマトーチ１でプラズマ２となり、小孔の空いたサン
プリングオリフィス３に吹きつけられる。サンプリング
インターフェースはサンプリングオリフィス３と小孔の
空いたスキマーオリフィス４及びその間の排気系（図示
せず）で構成される。プラズマ２はサンプリングインタ
ーフェースを通過することによりイオンビーム５とな
る。光学系はレンズ６、偏向器７、接続部8cで構成され
ており、プラズマ２の光を遮断しつつイオンビーム５を
効率良く質量フィルター９に導く働きをしている。すな
わち、偏向器７によりプラズマトーチ１、サンプリング
インターフェース及びレンズ６の軸と接続部８及び質量
フィルター９の軸をはずして、直進する光を遮断しなが
らレンズ６によりイオンビーム５を質量フィルター９の
入口に集束させている。質量フィルター９に入射したイ
オンビーム５は質量フィルター９の中ではコンピュータ
13で指示された質量のもののみが出口に到達し、それ以
外の質量のものは発散する。質量フィルター９を通過し
たイオンは検出器10によりイオンカウントされてI/O12
を通してコンピュータに送られる。コンピュータ13は検
出器10の信号強度及び質量フィルター９に送った質量情
報から試料溶液中の微量元素種の同定及び濃度を計算し
て表示装置14に表示させる。尚、質量フィルター９は四
重極質量分析装置、検出器はチャンネルトロンが通常使
用される。また光学系、質量フィルター９、検出器10は
排気装置（図示せず）により高真空内に置かれている。
ここで、レンズ６、偏向器７の調整は装置のオペレータ
ーが検出器10の出力強度を表示装置14上で見ながら手作
業で光学系電源11を調整することにより行っていた。
〔発明が解決しようとする課題〕 上述したごとき従来の装置においては光学系の調整を
検出器10の出力信号のみを手掛かりとして手作業で行っ
ていた。そのため、光学系の構成及び特性を理解してい
ないと調整に非常に手間がかかったり、調整不良のまま
溶液分析を行って定量分析結果（特に検出下限付近での
定量）の信頼性が不足してしまうという問題点があっ
た。
検出器10の出力信号のみを手掛かりとして手作業で行っ
ていた。そのため、光学系の構成及び特性を理解してい
ないと調整に非常に手間がかかったり、調整不良のまま
溶液分析を行って定量分析結果（特に検出下限付近での
定量）の信頼性が不足してしまうという問題点があっ
た。
本発明はかかる問題点を解決するためになされたもの
であって、光学系の質量フィルター接続部に到着したイ
オンビームを電流計で測定して、光学系内でのイオンビ
ームの位置及び集束状態を確認しつつ検出器の出力とを
比較することにより、光学系の調整を行えるようにし
て、分析結果の信頼性向上及びオペレータの作業効率向
上を実現した装置を提供することを目的とする。
であって、光学系の質量フィルター接続部に到着したイ
オンビームを電流計で測定して、光学系内でのイオンビ
ームの位置及び集束状態を確認しつつ検出器の出力とを
比較することにより、光学系の調整を行えるようにし
て、分析結果の信頼性向上及びオペレータの作業効率向
上を実現した装置を提供することを目的とする。
本発明の前記目的は、第１図にその構成が示されたIC
P−MSで達成される。試料溶液をプラズマ化させるプラ
ズマトーチと前記プラズマを真空内に導入してイオンビ
ームにさせるサンプリングオリフィス、スキマーオリフ
ィスから成るサンプリングインターフェースと、前記イ
オンビームの質量分離を行う質量フィルターと、前記サ
ンプリングインターフェースを通過したイオンビームを
効率良く前記質量フィルターに導くためのレンズ、偏向
器及び接続部で構成される光学系と、前記質量フィルタ
ーを通過したイオンを検出する検出器を持つICP−MSに
おいて、前記光学系の前記質量フィルターとの接続部に
電流計を設置し、前記光学系内での前記イオンビームの
位置及び集束状態を確認しつつ、前記電流計の出力と前
記検出器の出力とを比較することにより前記光学系の調
整を行えるようにしたことを特徴とするICP−MSであ
る。
P−MSで達成される。試料溶液をプラズマ化させるプラ
ズマトーチと前記プラズマを真空内に導入してイオンビ
ームにさせるサンプリングオリフィス、スキマーオリフ
ィスから成るサンプリングインターフェースと、前記イ
オンビームの質量分離を行う質量フィルターと、前記サ
ンプリングインターフェースを通過したイオンビームを
効率良く前記質量フィルターに導くためのレンズ、偏向
器及び接続部で構成される光学系と、前記質量フィルタ
ーを通過したイオンを検出する検出器を持つICP−MSに
おいて、前記光学系の前記質量フィルターとの接続部に
電流計を設置し、前記光学系内での前記イオンビームの
位置及び集束状態を確認しつつ、前記電流計の出力と前
記検出器の出力とを比較することにより前記光学系の調
整を行えるようにしたことを特徴とするICP−MSであ
る。
本発明によるICP−MSでは、光学系と質量フィルター
との接続部に到達したイオンビームの電流を測定するこ
とにより、イオンビームの位置及び集束状態を確認でき
るようにした。そして電流計出力と検出器出力とを比較
することにより、光学系の調整を行えるようにした。
との接続部に到達したイオンビームの電流を測定するこ
とにより、イオンビームの位置及び集束状態を確認でき
るようにした。そして電流計出力と検出器出力とを比較
することにより、光学系の調整を行えるようにした。
本発明の実施例を第１図を用いて説明する。第１図に
おいて、プラズマトーチ１、プラズマ２、サンプリング
オリフィス３、スキマーオリフィス４、イオンビーム
５、レンズ６、偏向器７、質量フィルター９、検出器1
0、表示装置14は従来技術で説明したものと同等であ
る。8aは第１接続部で質量フィルター９の入口に通じる
質量フィルター９軸上の孔と、プラズマトーチ１、サン
プリングオリフィス３、スキマーオリフィス４、レンズ
６の軸上の孔があいている。第１接続部8aには光学系電
源11から第１電流計15を通して負電圧が印加されてい
る。第１電流計15は第１接続部8aに流れる電流の信号を
I/O12を通してコンピュータ13に送っている。ここで検
出する電流は数十ナノ〜数マイクロアンペアである。ま
た、8bは第２接続部で質量フィルター９の入口に通じる
質量フィルター９軸上に孔があいている。この孔は直径
数ミリである。第２接続部8bには光学系電源11から第２
電流計16を通して電圧が印加されている。第２電流計16
は第２接続部8bに流れる電流の信号をI/O12を通してコ
ンピュータ13に送る。尚、レンズ６は例えばアインツェ
ルレンズで偏向器７は平向平板型偏向器或いは４重極偏
向器である。さて、光学系を調整してイオンビーム５を
効率良く質量フィルター９に導く手順は以下のようにし
て行う。
おいて、プラズマトーチ１、プラズマ２、サンプリング
オリフィス３、スキマーオリフィス４、イオンビーム
５、レンズ６、偏向器７、質量フィルター９、検出器1
0、表示装置14は従来技術で説明したものと同等であ
る。8aは第１接続部で質量フィルター９の入口に通じる
質量フィルター９軸上の孔と、プラズマトーチ１、サン
プリングオリフィス３、スキマーオリフィス４、レンズ
６の軸上の孔があいている。第１接続部8aには光学系電
源11から第１電流計15を通して負電圧が印加されてい
る。第１電流計15は第１接続部8aに流れる電流の信号を
I/O12を通してコンピュータ13に送っている。ここで検
出する電流は数十ナノ〜数マイクロアンペアである。ま
た、8bは第２接続部で質量フィルター９の入口に通じる
質量フィルター９軸上に孔があいている。この孔は直径
数ミリである。第２接続部8bには光学系電源11から第２
電流計16を通して電圧が印加されている。第２電流計16
は第２接続部8bに流れる電流の信号をI/O12を通してコ
ンピュータ13に送る。尚、レンズ６は例えばアインツェ
ルレンズで偏向器７は平向平板型偏向器或いは４重極偏
向器である。さて、光学系を調整してイオンビーム５を
効率良く質量フィルター９に導く手順は以下のようにし
て行う。
まず、偏向器７にはイオンビーム５が直進するように
偏向器７の各電極に同電圧が印加される。そして第１電
流計15及び第２電流計16に流れる電流を測定しながらレ
ンズ６に印加する電圧を調整する。第１電流計15に流れ
る電流が極小になりながら第２電流計16に流れる電流が
最大になったときが、イオンビーム５が第１接続部で集
束したときである。次に偏向器７に偏向電圧を印加して
いきイオンビーム５が第１接続部8aの質量フィルター９
軸上の孔に到達するようにする。
偏向器７の各電極に同電圧が印加される。そして第１電
流計15及び第２電流計16に流れる電流を測定しながらレ
ンズ６に印加する電圧を調整する。第１電流計15に流れ
る電流が極小になりながら第２電流計16に流れる電流が
最大になったときが、イオンビーム５が第１接続部で集
束したときである。次に偏向器７に偏向電圧を印加して
いきイオンビーム５が第１接続部8aの質量フィルター９
軸上の孔に到達するようにする。
このときの偏向電圧は、第１接続部8aの２つの孔が固
定されているために一意に決まる。最後に検出器10の出
力が最大で第１電流計15及び第２電流計16に流れる電流
が最小になる様にレンズ６を微調整して光学系の調整の
最適化が達成される。
定されているために一意に決まる。最後に検出器10の出
力が最大で第１電流計15及び第２電流計16に流れる電流
が最小になる様にレンズ６を微調整して光学系の調整の
最適化が達成される。
本発明によると、光学系内でのイオンビームの位置及
び集束状態が確認できるために誰にでも簡単に光学系の
最適化を行うことができ、調整不良を起こして分析結果
の信頼性を落とすことがなくなる。さらに光学系の最適
化手順が決まっているために、コンピュータで自動的に
光学系調整を行うことが可能になり、オペレータの負担
がなくなるという効果がある。
び集束状態が確認できるために誰にでも簡単に光学系の
最適化を行うことができ、調整不良を起こして分析結果
の信頼性を落とすことがなくなる。さらに光学系の最適
化手順が決まっているために、コンピュータで自動的に
光学系調整を行うことが可能になり、オペレータの負担
がなくなるという効果がある。
第１図は本発明の実施例を示す図で、第２図は従来技術
を示す図である。 １……プラズマトーチ ２……プラズマ ３……サンプリングオリフィス ４……スキマーオリフィス ５……イオンビーム ６……レンズ ７……偏向器 8a……第１接続部 8b……第２接続部 8c……従来例の接続部 ９……質量フィルター 10……検出器 11……光学系電源 12……I/O 13……コンピュータ 14……表示装置 15……第１電流計 16……第２電流計
を示す図である。 １……プラズマトーチ ２……プラズマ ３……サンプリングオリフィス ４……スキマーオリフィス ５……イオンビーム ６……レンズ ７……偏向器 8a……第１接続部 8b……第２接続部 8c……従来例の接続部 ９……質量フィルター 10……検出器 11……光学系電源 12……I/O 13……コンピュータ 14……表示装置 15……第１電流計 16……第２電流計
Claims (1)
- 【請求項１】試料溶液をプラズマ化させるプラズマトー
チと、 前記プラズマを真空内に導入してチオンビームにさせる
サンプリングオリフィスとスキマーオリフィスからなる
サンプリングインターフェースと、 真空内に導入されたイオンビームの質量分離を行う質量
フィルターと、 前記サンプリングインターフェースを通過したイオンビ
ームを効率よく集束させて前記質量フィルターに導くた
めのレンズと、 前記イオンビームを偏向させてるための偏向器と、 前記質量フィルターの前記イオンビームの導入軸上に孔
を有し、前記質量フィルターの前記イオンビーム入口前
方に配置された平板状の第２接続部と、 前記質量フィルターの前記イオンビームの導入軸上に孔
を有し、且つ第２接続部に平面的に重なる位置に他の孔
を有し、前記第２接続部と前記偏向器との間に、前記第
２接続部に近接して配置された第１接続部と、 前記質量フィルターを通過したイオンを検出する検出器
と、 前記第１接続部に到達した前記イオンビームの電流を計
測する第１電流計と、 前記第１接続部の他の孔を通過し、前記第２の接続部に
到達した前記イオンビームの電流を計測する第２電流計
と、 前記レンズと前記偏向器に電圧を調整して印加する光学
系電源よりなることを特徴とする誘導結合プラズマ質量
分析装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1071237A JP2543761B2 (ja) | 1989-03-23 | 1989-03-23 | 誘導結合プラズマ質量分析装置 |
| US07/497,601 US4999492A (en) | 1989-03-23 | 1990-03-22 | Inductively coupled plasma mass spectrometry apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1071237A JP2543761B2 (ja) | 1989-03-23 | 1989-03-23 | 誘導結合プラズマ質量分析装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02248854A JPH02248854A (ja) | 1990-10-04 |
| JP2543761B2 true JP2543761B2 (ja) | 1996-10-16 |
Family
ID=13454890
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1071237A Expired - Fee Related JP2543761B2 (ja) | 1989-03-23 | 1989-03-23 | 誘導結合プラズマ質量分析装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4999492A (ja) |
| JP (1) | JP2543761B2 (ja) |
Families Citing this family (34)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB8813149D0 (en) * | 1988-06-03 | 1988-07-06 | Vg Instr Group | Mass spectrometer |
| JPH0466862A (ja) * | 1990-07-06 | 1992-03-03 | Hitachi Ltd | 高感度元素分析法及び装置 |
| GB9110960D0 (en) * | 1991-05-21 | 1991-07-10 | Logicflit Limited | Mass spectrometer |
| JP3123843B2 (ja) * | 1992-12-17 | 2001-01-15 | 日本電子株式会社 | プラズマフレームを用いた試料気化装置 |
| CA2116821C (en) * | 1993-03-05 | 2003-12-23 | Stephen Esler Anderson | Improvements in plasma mass spectrometry |
| US5381008A (en) * | 1993-05-11 | 1995-01-10 | Mds Health Group Ltd. | Method of plasma mass analysis with reduced space charge effects |
| US5565679A (en) * | 1993-05-11 | 1996-10-15 | Mds Health Group Limited | Method and apparatus for plasma mass analysis with reduced space charge effects |
| US5773823A (en) * | 1993-09-10 | 1998-06-30 | Seiko Instruments Inc. | Plasma ion source mass spectrometer |
| JP3188794B2 (ja) * | 1993-09-10 | 2001-07-16 | セイコーインスツルメンツ株式会社 | プラズマイオン源質量分析装置 |
| US5663560A (en) * | 1993-09-20 | 1997-09-02 | Hitachi, Ltd. | Method and apparatus for mass analysis of solution sample |
| US6005245A (en) * | 1993-09-20 | 1999-12-21 | Hitachi, Ltd. | Method and apparatus for ionizing a sample under atmospheric pressure and selectively introducing ions into a mass analysis region |
| JP3620120B2 (ja) | 1995-10-27 | 2005-02-16 | 株式会社日立製作所 | 溶液の質量分析に関する方法と装置 |
| JP3367719B2 (ja) * | 1993-09-20 | 2003-01-20 | 株式会社日立製作所 | 質量分析計および静電レンズ |
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| JP3424431B2 (ja) * | 1996-03-29 | 2003-07-07 | 株式会社日立製作所 | 質量分析装置 |
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