JP2556842B2 - 質量分析計 - Google Patents
質量分析計Info
- Publication number
- JP2556842B2 JP2556842B2 JP61215410A JP21541086A JP2556842B2 JP 2556842 B2 JP2556842 B2 JP 2556842B2 JP 61215410 A JP61215410 A JP 61215410A JP 21541086 A JP21541086 A JP 21541086A JP 2556842 B2 JP2556842 B2 JP 2556842B2
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- Japan
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- mass
- magnetic field
- switching
- ion
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- Prior art date
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Description
【発明の詳細な説明】 イ．産業上の利用分野 本発明はマスフラグメントグラフィを行うに適した磁
場型質量分析計に関する。
場型質量分析計に関する。
ロ．従来の技術 マスフラグメントグラフィは検出しようとするイオン
質量を指定し、質量分析計で検出されるイオン質量を順
次切換えて、指定された質量のイオン強度を測定すると
云う動作を繰返すものである。この場合検出質量の切換
えは磁場型質量分析計では、イオン加速電圧を切換える
方法と、磁場強度を切換える方法とがある。質量切換の
ためイオン加速電圧又は磁場強度は指定質量に応じて階
段状に切換えられるが、磁場の場合、電磁石のインダク
ダンス及び渦電流の影響でイオン強度の測定は磁場が安
定する迄の待ち時間が必要で高速の測定は行えず、高速
性の点ではイオン加速電圧を切換える方が優れている。
他方加速電圧を切換える方法では高質量側で感度が低下
して来るので広い質量範囲でのマスフラグメトングラフ
ィができない。つまり、磁場切換え方式では高質量側で
の感度低下と云う問題がなくて広い質量範囲でマスフラ
グメントグラフィができるが、質量の切換えが高速でで
きないため、一定周期内で切換え得る質量の数即ちチャ
ンネル数が加速電圧切換え方式に比し少いと云う欠点が
あり、加速電圧切換え方式は質量の高速切換えが可能な
反面、広い質量範囲でのマスフラグメントグラフィがで
きないと云う欠点がある。
質量を指定し、質量分析計で検出されるイオン質量を順
次切換えて、指定された質量のイオン強度を測定すると
云う動作を繰返すものである。この場合検出質量の切換
えは磁場型質量分析計では、イオン加速電圧を切換える
方法と、磁場強度を切換える方法とがある。質量切換の
ためイオン加速電圧又は磁場強度は指定質量に応じて階
段状に切換えられるが、磁場の場合、電磁石のインダク
ダンス及び渦電流の影響でイオン強度の測定は磁場が安
定する迄の待ち時間が必要で高速の測定は行えず、高速
性の点ではイオン加速電圧を切換える方が優れている。
他方加速電圧を切換える方法では高質量側で感度が低下
して来るので広い質量範囲でのマスフラグメトングラフ
ィができない。つまり、磁場切換え方式では高質量側で
の感度低下と云う問題がなくて広い質量範囲でマスフラ
グメントグラフィができるが、質量の切換えが高速でで
きないため、一定周期内で切換え得る質量の数即ちチャ
ンネル数が加速電圧切換え方式に比し少いと云う欠点が
あり、加速電圧切換え方式は質量の高速切換えが可能な
反面、広い質量範囲でのマスフラグメントグラフィがで
きないと云う欠点がある。
ハ．発明が解決しようとする問題点 本発明は、マスフラグメントグラフィを行うに当っ
て、上述したような磁場切換え方式とイオン加速電圧切
換え方式の互いに相反する得失を解消し、磁場切換え方
式で一周期内のチャンネル数を多く設定することが可能
な質量分析計を提供しようとするものである。
て、上述したような磁場切換え方式とイオン加速電圧切
換え方式の互いに相反する得失を解消し、磁場切換え方
式で一周期内のチャンネル数を多く設定することが可能
な質量分析計を提供しようとするものである。
ニ．問題点解決のための手段 マスフラグメントグラフィを行う場合、磁場は指定さ
れた質量に応じて階段状に切換えられるが、磁場を切換
えたときの磁場安定までの待ち時間を質量の切換え幅に
応じて設定するようにした。
れた質量に応じて階段状に切換えられるが、磁場を切換
えたときの磁場安定までの待ち時間を質量の切換え幅に
応じて設定するようにした。
ホ．作 用 磁場を階段状に切換えた場合、磁場が新しい強度に安
定する迄には時間がかゝるので、磁場切換えの際従来は
質量切換の幅の大小に関係なく、一定の待ち時間を設け
てその間はイオン強度測定を行わないようにしていた
が、磁場が安定するのに要する時間は質量の切換え幅が
大きい程、即ち磁場の強度差が大きい程長時間となるの
であるから、待ち時間を一律にする場合には、実際に設
定することが有ると予想される最も大きな質量幅に合せ
る必要があって、従来は磁場の切換えに必要以上の時間
をかけ、結果的にマスフラグメントグラフィのチャンネ
ル数を少くせざるを得なかった。本発明では切換えられ
る質量幅に応じて待ち時間を設定しているので、待ち時
間が不必要に長いと云うことがなく、磁場切換え方式で
マスフラグメントグラフィを行う場合のチャンネル数を
多くとることが可能となる。
定する迄には時間がかゝるので、磁場切換えの際従来は
質量切換の幅の大小に関係なく、一定の待ち時間を設け
てその間はイオン強度測定を行わないようにしていた
が、磁場が安定するのに要する時間は質量の切換え幅が
大きい程、即ち磁場の強度差が大きい程長時間となるの
であるから、待ち時間を一律にする場合には、実際に設
定することが有ると予想される最も大きな質量幅に合せ
る必要があって、従来は磁場の切換えに必要以上の時間
をかけ、結果的にマスフラグメントグラフィのチャンネ
ル数を少くせざるを得なかった。本発明では切換えられ
る質量幅に応じて待ち時間を設定しているので、待ち時
間が不必要に長いと云うことがなく、磁場切換え方式で
マスフラグメントグラフィを行う場合のチャンネル数を
多くとることが可能となる。
ヘ．実施例 第１図に本発明の一実施例を示す。鎖線で囲んだ１が
磁場型質量分析器で、Ｍは質量分析用磁場を形成する電
磁石、Ｉはイオン源で、GCはイオン源に分析試料を導入
するクロマトグラフ、Ｄはイオン検出器、PAはプリアン
プ、Ｅは電磁石Ｍの励磁電源である。イオン検出器Ｄの
出力はプリアンプPAで増幅された後、積分回路２で一定
時間積分され、積分結果はADコンバータ３によってディ
ジタルデータに変換されてメモリ４に格納される。CPU
は装置全体を制御し、データ処理を行うマイクロプロセ
ッサで、マスフラグメントグラフィのための電磁石Ｍの
励磁電流の切換え、積分回路２による積分の待ち時間の
設定，積分時間の制御、メモリに取込まれたデータのデ
ータ処理、処理結果のCRTへの表示等の制御動作を行
う。
磁場型質量分析器で、Ｍは質量分析用磁場を形成する電
磁石、Ｉはイオン源で、GCはイオン源に分析試料を導入
するクロマトグラフ、Ｄはイオン検出器、PAはプリアン
プ、Ｅは電磁石Ｍの励磁電源である。イオン検出器Ｄの
出力はプリアンプPAで増幅された後、積分回路２で一定
時間積分され、積分結果はADコンバータ３によってディ
ジタルデータに変換されてメモリ４に格納される。CPU
は装置全体を制御し、データ処理を行うマイクロプロセ
ッサで、マスフラグメントグラフィのための電磁石Ｍの
励磁電流の切換え、積分回路２による積分の待ち時間の
設定，積分時間の制御、メモリに取込まれたデータのデ
ータ処理、処理結果のCRTへの表示等の制御動作を行
う。
第２図はマスフラグメントグラフィに対する上記CPU
の動作のフローチャートである。このチャートでＪはチ
ャンネル番号である。CPUには予め第１図におけるキー
ボード５を介して各チャンネルに対するイオン質量の値
が入力されている。マスフラグメントグラフィ動作をス
タートさせると、チャンネル番号Ｊを１とし（イ）、積
分回路２をリセットする（ロ）。積分回路２のリセット
は積分用コンデンサと並列のスイッチング素子Ｑのゲー
トに信号を送ってＱを導通させることで行う。次に第Ｊ
チャンネル（Ｊ＝１）に対応させて指定された質量に相
当する電磁石Ｍの励磁電流の値のデータをDAコンバータ
６に出力し（ハ）、DAコンバータ６の出力を質量分析器
の励磁電源に入力して電磁石Ｍの磁場を第Ｊチャンネル
指定の質量に合せる。電磁石Ｍの磁場が指定強度に安定
するのに時間がかゝるから待ち時間Tw（Tj）を指定し
て、その時間の経過を待つ（ニ）。その後スイッチング
素子Ｑを遮断状態にし、プリアンプPAの出力を積分回路
２で時間Tiの間積分し（ホ）、Ti時間経過した所で、積
分回路出力をサンプリングしてADコンバータでAD変換す
る（ヘ）。AD変換されたデータをメモリに取込んだ後
（ト）のステップでＪが最終チャンネルか否かチェック
し、当初Ｊ＝１で最終ではないから、判定はNOで動作は
（チ）に進み、Ｊに１を加えて動作は（ロ）のステップ
に戻る。このようにして一チャンネルのデータ採取を終
り、以上の動作を第2,第３…チャンネルと繰返して行く
と、（ト）のステップの判定で最終チャンネルと判定さ
れ（YES）、動作は（イ）のステップに戻り、２周期目
の動作が開始され、以下動作は第３周期，第４周期と継
続される。
の動作のフローチャートである。このチャートでＪはチ
ャンネル番号である。CPUには予め第１図におけるキー
ボード５を介して各チャンネルに対するイオン質量の値
が入力されている。マスフラグメントグラフィ動作をス
タートさせると、チャンネル番号Ｊを１とし（イ）、積
分回路２をリセットする（ロ）。積分回路２のリセット
は積分用コンデンサと並列のスイッチング素子Ｑのゲー
トに信号を送ってＱを導通させることで行う。次に第Ｊ
チャンネル（Ｊ＝１）に対応させて指定された質量に相
当する電磁石Ｍの励磁電流の値のデータをDAコンバータ
６に出力し（ハ）、DAコンバータ６の出力を質量分析器
の励磁電源に入力して電磁石Ｍの磁場を第Ｊチャンネル
指定の質量に合せる。電磁石Ｍの磁場が指定強度に安定
するのに時間がかゝるから待ち時間Tw（Tj）を指定し
て、その時間の経過を待つ（ニ）。その後スイッチング
素子Ｑを遮断状態にし、プリアンプPAの出力を積分回路
２で時間Tiの間積分し（ホ）、Ti時間経過した所で、積
分回路出力をサンプリングしてADコンバータでAD変換す
る（ヘ）。AD変換されたデータをメモリに取込んだ後
（ト）のステップでＪが最終チャンネルか否かチェック
し、当初Ｊ＝１で最終ではないから、判定はNOで動作は
（チ）に進み、Ｊに１を加えて動作は（ロ）のステップ
に戻る。このようにして一チャンネルのデータ採取を終
り、以上の動作を第2,第３…チャンネルと繰返して行く
と、（ト）のステップの判定で最終チャンネルと判定さ
れ（YES）、動作は（イ）のステップに戻り、２周期目
の動作が開始され、以下動作は第３周期，第４周期と継
続される。
本発明の特徴は第２図のフローチャートにおける
（ニ）の磁場安定までの待ち時間Tjをそのチャンネルに
おける質量と前チャンネルの質量との間の質量幅に応じ
てCPUが演算によって決定する所にある。その演算式は
例えば次のようなものである。
（ニ）の磁場安定までの待ち時間Tjをそのチャンネルに
おける質量と前チャンネルの質量との間の質量幅に応じ
てCPUが演算によって決定する所にある。その演算式は
例えば次のようなものである。
上式でK,Tcは実験的に決定する定数であり、Mjは第Ｊ
チャンネルで指定された質量、Mj−１はＪ−１番目のチ
ャンネルで指定されている質量である。
チャンネルで指定された質量、Mj−１はＪ−１番目のチ
ャンネルで指定されている質量である。
マスフラグメントグラフィでは質量を順次切換えて与
えられた質量のイオンを順次検出して行く動作を周期的
に繰返し、この繰返しの周期は例えばガスクロマトグラ
フの流出成分についてマスフラグメントグラフィを行う
場合のサンプリング間隔に相当し、何種類か決められて
おり、分析目的に応じて適当な周期を選択する。積分回
路２による積分時間はこの予め決まっているマスフラグ
メントグラフィ動作の繰返し周期内に所望のチャンネル
数が納まる範囲でなるべく長く設定する方が採取された
データのS/N比が良くなる。このため上述実施例では積
分時間Tiを次の演算によって決めている。今繰返し周期
をTrとし、一周期内のチャンネル数をＮとすると、 Ti＝（Tr−Σ Tj）/N ト．効 果 本発明によれば、磁場切換えの際のイオン検出出力積
分の待ち時間が必要最小限に設定されるので、一定のサ
ンプリング周期において、従来よりその周期内で設定で
きるチャンネル数を多くすることができ、チャンネル数
が従来と同じときは積分時間を長くしてS/N比を向上さ
せることができ、磁場切換え方式であるから、感度低下
なしに広い質量範囲をカバーすることができる。
えられた質量のイオンを順次検出して行く動作を周期的
に繰返し、この繰返しの周期は例えばガスクロマトグラ
フの流出成分についてマスフラグメントグラフィを行う
場合のサンプリング間隔に相当し、何種類か決められて
おり、分析目的に応じて適当な周期を選択する。積分回
路２による積分時間はこの予め決まっているマスフラグ
メントグラフィ動作の繰返し周期内に所望のチャンネル
数が納まる範囲でなるべく長く設定する方が採取された
データのS/N比が良くなる。このため上述実施例では積
分時間Tiを次の演算によって決めている。今繰返し周期
をTrとし、一周期内のチャンネル数をＮとすると、 Ti＝（Tr−Σ Tj）/N ト．効 果 本発明によれば、磁場切換えの際のイオン検出出力積
分の待ち時間が必要最小限に設定されるので、一定のサ
ンプリング周期において、従来よりその周期内で設定で
きるチャンネル数を多くすることができ、チャンネル数
が従来と同じときは積分時間を長くしてS/N比を向上さ
せることができ、磁場切換え方式であるから、感度低下
なしに広い質量範囲をカバーすることができる。
【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の一実施例のブロック図、第２図は同実
施例におけるCPUの制御動作の要部のフローチャートで
ある。 １……磁場型質量分析器、２……積分回路、３……ADコ
ンバータ、４……メモリ、５……キーボード、６……DA
コンバータ、Ｍ……質量分析用磁場を形成する電磁石、
Ｉ……イオン源、GC……ガスクロマトグラフ、Ｄ……イ
オン検出器。
施例におけるCPUの制御動作の要部のフローチャートで
ある。 １……磁場型質量分析器、２……積分回路、３……ADコ
ンバータ、４……メモリ、５……キーボード、６……DA
コンバータ、Ｍ……質量分析用磁場を形成する電磁石、
Ｉ……イオン源、GC……ガスクロマトグラフ、Ｄ……イ
オン検出器。
Claims (1)
- 【請求項１】磁場型質量分析器と、磁場強度を切換る磁
場切換手段と、指定された隣合う質量の差に応じて質量
分析器のイオン強度測定の待ち時間を算定し、指定され
た質量に応じて順次磁場強度を切換え、磁場切換の都度
上記算定された待時間だけイオン強度の測定を停止せし
める制御動作を行う制御手段を有する質量分析計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61215410A JP2556842B2 (ja) | 1986-09-12 | 1986-09-12 | 質量分析計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61215410A JP2556842B2 (ja) | 1986-09-12 | 1986-09-12 | 質量分析計 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6372057A JPS6372057A (ja) | 1988-04-01 |
| JP2556842B2 true JP2556842B2 (ja) | 1996-11-27 |
Family
ID=16671863
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61215410A Expired - Fee Related JP2556842B2 (ja) | 1986-09-12 | 1986-09-12 | 質量分析計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2556842B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102047377B (zh) | 2008-05-26 | 2013-04-17 | 株式会社岛津制作所 | 四极型质量分析装置 |
| US8410436B2 (en) | 2008-05-26 | 2013-04-02 | Shimadzu Corporation | Quadrupole mass spectrometer |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5887749A (ja) * | 1981-11-17 | 1983-05-25 | Kawasaki Steel Corp | 質量分析装置の磁場制御方法 |
-
1986
- 1986-09-12 JP JP61215410A patent/JP2556842B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6372057A (ja) | 1988-04-01 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |