JP2580156B2 - 大気圧イオン化質量分析計 - Google Patents
大気圧イオン化質量分析計Info
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- JP2580156B2 JP2580156B2 JP62076569A JP7656987A JP2580156B2 JP 2580156 B2 JP2580156 B2 JP 2580156B2 JP 62076569 A JP62076569 A JP 62076569A JP 7656987 A JP7656987 A JP 7656987A JP 2580156 B2 JP2580156 B2 JP 2580156B2
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- ionization
- atmospheric pressure
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J49/00—Particle spectrometers or separator tubes
- H01J49/26—Mass spectrometers or separator tubes
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- 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、質量分析計に係り、特に有機化合物などの
吸着性物質が多量に存在する雰囲気に用いて好適な大気
圧イオン化質量分析計に関する。
吸着性物質が多量に存在する雰囲気に用いて好適な大気
圧イオン化質量分析計に関する。
液体クロマトグラフ（LC）は、分離手段として極めて
高い能力を持っているが、化合物の同定すなわち定性能
力は極めて低い。一方、質量分析計（MS）は、定性能力
は高いが、被検体が混合物の場合は使用できない。LCと
MSを直結すれば混合物でもそのまま分析することが可能
となる。しかし、MSは真空機器であるため、液体を直接
導入することができず、インターフエイスが必要とな
る。このインターフエイスとして従来、大気圧イオン化
（Atomospheric Pressure Ionization,API）を用いたも
のが提供されている（特公昭57−25944号公報）。このA
PIを用いた大気圧イオン化質量分析計を第３図及び第４
図に基づいて説明する。第３図に示した如く、LCIから
流出した移動層と溶質は、LS/MCインターフエイス２に
導かれ、先ず霧化・気化室３で気化されてイオン源部４
に導かれる。このイオン源部４は第４図に示した如く、
先端が約10μｍ程度の針電極６を有し、この針電極６の
先端付近がイオン化部12、それに続く部分がイオン分子
反応部13となつている。針電極６の先端に生ずる電界に
よりコロナ放電が生じ、まず多量に存在する移動層分子
たとえば窒素がイオン化して窒素イオンとなり、このイ
オンが有機物等である溶質分子と衝突してイオン分子反
応を起こし、該溶質分子をイオン化する。イオン化され
た溶質分子は質量分析計よりなるイオン分析部５に導か
れて質量分析される。尚、第４図で８は真空ポンプを示
す。
高い能力を持っているが、化合物の同定すなわち定性能
力は極めて低い。一方、質量分析計（MS）は、定性能力
は高いが、被検体が混合物の場合は使用できない。LCと
MSを直結すれば混合物でもそのまま分析することが可能
となる。しかし、MSは真空機器であるため、液体を直接
導入することができず、インターフエイスが必要とな
る。このインターフエイスとして従来、大気圧イオン化
（Atomospheric Pressure Ionization,API）を用いたも
のが提供されている（特公昭57−25944号公報）。このA
PIを用いた大気圧イオン化質量分析計を第３図及び第４
図に基づいて説明する。第３図に示した如く、LCIから
流出した移動層と溶質は、LS/MCインターフエイス２に
導かれ、先ず霧化・気化室３で気化されてイオン源部４
に導かれる。このイオン源部４は第４図に示した如く、
先端が約10μｍ程度の針電極６を有し、この針電極６の
先端付近がイオン化部12、それに続く部分がイオン分子
反応部13となつている。針電極６の先端に生ずる電界に
よりコロナ放電が生じ、まず多量に存在する移動層分子
たとえば窒素がイオン化して窒素イオンとなり、このイ
オンが有機物等である溶質分子と衝突してイオン分子反
応を起こし、該溶質分子をイオン化する。イオン化され
た溶質分子は質量分析計よりなるイオン分析部５に導か
れて質量分析される。尚、第４図で８は真空ポンプを示
す。
従来の大気圧イオン化質量分析計は、気体中の極微量
成分の検出には極めて高感度な分析手段であるが、有機
化合物等の吸着性の物質が多量に含まれている被検体の
分析には用いることができなかつた。その理由は多量に
含まれる有機化合物がコロナ放電を起す針電極に付着し
て絶縁性の高分子化合物等に変化し、これにより放電が
不安定となるからである。コロナ放電が不安定となると
安定なクロマトグラフ，マススペクトルを得ることが困
難となり、APIが本来的に有する高感度という特性が減
殺されてしまう。通常、純ガス中の不純物質のイオン化
とは異なり、LC/MSの場合、数ml/分から数μ／分の量
の液体を送り込むため、これが気化すると、数／分か
ら数ml/分の容積となる。従つて、針電極６は有機化合
物等で汚染されやすい。
成分の検出には極めて高感度な分析手段であるが、有機
化合物等の吸着性の物質が多量に含まれている被検体の
分析には用いることができなかつた。その理由は多量に
含まれる有機化合物がコロナ放電を起す針電極に付着し
て絶縁性の高分子化合物等に変化し、これにより放電が
不安定となるからである。コロナ放電が不安定となると
安定なクロマトグラフ，マススペクトルを得ることが困
難となり、APIが本来的に有する高感度という特性が減
殺されてしまう。通常、純ガス中の不純物質のイオン化
とは異なり、LC/MSの場合、数ml/分から数μ／分の量
の液体を送り込むため、これが気化すると、数／分か
ら数ml/分の容積となる。従つて、針電極６は有機化合
物等で汚染されやすい。
本発明の目的は、有機化合物等の吸着性物質が多量に
存在する雰囲気においてもコロナ放電を安定させること
ができ、以つて安定かつ高感度分析をすることのできる
大気圧イオン化質量分析計を提供するにある。
存在する雰囲気においてもコロナ放電を安定させること
ができ、以つて安定かつ高感度分析をすることのできる
大気圧イオン化質量分析計を提供するにある。
上記目的を達成するために本発明は、イオン化部、イ
オン分子反応部、イオン分析部を有する大気圧イオン化
質量分析計において、上記イオン化部におけるイオン化
手段として当該イオン化部には放電電極が設けられ、そ
の放電電極は複数の針状電極の集合体よりなり、且つ束
ねてかしめられていることを特徴としている。
オン分子反応部、イオン分析部を有する大気圧イオン化
質量分析計において、上記イオン化部におけるイオン化
手段として当該イオン化部には放電電極が設けられ、そ
の放電電極は複数の針状電極の集合体よりなり、且つ束
ねてかしめられていることを特徴としている。
上記構成によれば、複数の針状電極を束ねてかしめた
ので、各針状放電電極は互いに電気的に接触し、放電電
極のどれか１つに電圧を印加することにより、全ての放
電電極からのコロナ放電が安定して継続される。
ので、各針状放電電極は互いに電気的に接触し、放電電
極のどれか１つに電圧を印加することにより、全ての放
電電極からのコロナ放電が安定して継続される。
また、各針状放電電極が互いに電気的に接触している
ために、ある一つの放電電極に有機物が付着してその放
電電極が放電を停止した場合でも、有機物が付着してい
ない他の放電電極は放電を継続することができ、この放
電が継続されている間に、有機物付着の放電電極の電位
が上昇して付着物を離散させ、これによって、放電を停
止していた放電電極を容易に再生させることができる。
ために、ある一つの放電電極に有機物が付着してその放
電電極が放電を停止した場合でも、有機物が付着してい
ない他の放電電極は放電を継続することができ、この放
電が継続されている間に、有機物付着の放電電極の電位
が上昇して付着物を離散させ、これによって、放電を停
止していた放電電極を容易に再生させることができる。
以下、本発明を第１図及び第２図に示した実施例に基
づいて説明する。第１図において第４図と同一部分には
同一符号を付して説明は省略する。本実施例でイオン化
部12におけるイオン化手段９は、第２図に拡大して示し
た如く、複数の針状電極11の集合体よりなり、先端が放
電点となり、これにより多点放電電極となつている。針
状電極11は最低２本あればよいが、10本以上とすること
が放電安定の点で好ましい。この針状電極11は、線径50
μｍ程度のタングステン線又はレニウム線からなり、内
径1mmのステレンス管10に束ねて挿入され、更にかしめ
ることにより多点放電電極となつている。
づいて説明する。第１図において第４図と同一部分には
同一符号を付して説明は省略する。本実施例でイオン化
部12におけるイオン化手段９は、第２図に拡大して示し
た如く、複数の針状電極11の集合体よりなり、先端が放
電点となり、これにより多点放電電極となつている。針
状電極11は最低２本あればよいが、10本以上とすること
が放電安定の点で好ましい。この針状電極11は、線径50
μｍ程度のタングステン線又はレニウム線からなり、内
径1mmのステレンス管10に束ねて挿入され、更にかしめ
ることにより多点放電電極となつている。
次に作用を説明する。LCIから流出した有機化合物等
を多量に含む移動層（液体）は、霧化・気化室３で気化
され、イオン源部４に至る。このイオン源部４の多点放
電電極に３〜9kVの電圧が印加されており、コロナ放電
によりイオン化部12にてイオン化が起こり、イオン分子
反応部13にて有機物等がイオン化され、イオン分析部５
にて質量分析される。このとき、多量に存在する有機物
が放電電極に付着するが、多点放電電極であるため、有
機物の付着しない部分にて放電が継続する。これにより
放電が、従来の一点構造のものと異なり、不安定となら
ず安定化する。更に他の電極で放電が継続している間
に、有機物の付着した放電電極が電位上昇によつて付着
物を離散して再生するため、全体として付着，再生によ
り長期間の安定放電が可能となる。この再生は従来の一
点鎖線でも起こるが、再生するまでの間、完全に放電が
停止してしまうため、安定放電ができないものである。
を多量に含む移動層（液体）は、霧化・気化室３で気化
され、イオン源部４に至る。このイオン源部４の多点放
電電極に３〜9kVの電圧が印加されており、コロナ放電
によりイオン化部12にてイオン化が起こり、イオン分子
反応部13にて有機物等がイオン化され、イオン分析部５
にて質量分析される。このとき、多量に存在する有機物
が放電電極に付着するが、多点放電電極であるため、有
機物の付着しない部分にて放電が継続する。これにより
放電が、従来の一点構造のものと異なり、不安定となら
ず安定化する。更に他の電極で放電が継続している間
に、有機物の付着した放電電極が電位上昇によつて付着
物を離散して再生するため、全体として付着，再生によ
り長期間の安定放電が可能となる。この再生は従来の一
点鎖線でも起こるが、再生するまでの間、完全に放電が
停止してしまうため、安定放電ができないものである。
次に多点放電電極の他実施例を説明する。タングステ
ン線やレニウム線等の長尺線を製造する際に、その側面
に微細な凹凸ができるが、この微細な凹凸点を多点放電
点として利用することができる。線径は20〜100μｍ程
度が適当である。この実施例は長尺線の端面ではなく側
面を利用するものである。
ン線やレニウム線等の長尺線を製造する際に、その側面
に微細な凹凸ができるが、この微細な凹凸点を多点放電
点として利用することができる。線径は20〜100μｍ程
度が適当である。この実施例は長尺線の端面ではなく側
面を利用するものである。
多点放電電極として安全カミソリ等のナイフエツジを
利用することができる。ナイフエツジのミクロな凹凸に
より該エツジの長手方向に多点放電点を有することにな
る。ナイフエツジを複数枚用いれば単純に放電点を増加
させることができる。
利用することができる。ナイフエツジのミクロな凹凸に
より該エツジの長手方向に多点放電点を有することにな
る。ナイフエツジを複数枚用いれば単純に放電点を増加
させることができる。
また、線体上に成長させた炭素，タングステン，シリ
コン等のホイス力を多点放電電極として利用することも
できる。
コン等のホイス力を多点放電電極として利用することも
できる。
以上説明したように、本発明によれば、複数の針状電
極が束ねてかしめられているために、針状放電電極の各
々は互いに電気的に接触していることになり、ある放電
電極が有機物付着により放電を停止しても、他の放電電
極は放電を継続することができる。そして、この放電が
継続されている間に、有機物付着の放電電極の電位が上
昇して付着物を離散させることができるので、放電停止
の電極を容易に再生させることが可能となる。その結
果、有機物等が多量に存在する雰囲気であっても、安定
かつ高感度の分析を継続的に行うことが可能となる。
極が束ねてかしめられているために、針状放電電極の各
々は互いに電気的に接触していることになり、ある放電
電極が有機物付着により放電を停止しても、他の放電電
極は放電を継続することができる。そして、この放電が
継続されている間に、有機物付着の放電電極の電位が上
昇して付着物を離散させることができるので、放電停止
の電極を容易に再生させることが可能となる。その結
果、有機物等が多量に存在する雰囲気であっても、安定
かつ高感度の分析を継続的に行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】 第１図は本発明に係る大気圧イオン源の拡大断面図、第
２図は本発明に係るイオン化手段の一実施例の拡大平面
図、第３図はLC/MSの概念図、第４図は従来の大気圧イ
オン源の拡大断面図を示す。 １……液体クロマトグラフ（LC）、２……LC/MSインタ
ーフエイス、４……イオン源、５……イオン分析部（質
量分析計）、９……イオン化手段（多点放電電極）、12
……イオン化部、13……イオン反応部。
２図は本発明に係るイオン化手段の一実施例の拡大平面
図、第３図はLC/MSの概念図、第４図は従来の大気圧イ
オン源の拡大断面図を示す。 １……液体クロマトグラフ（LC）、２……LC/MSインタ
ーフエイス、４……イオン源、５……イオン分析部（質
量分析計）、９……イオン化手段（多点放電電極）、12
……イオン化部、13……イオン反応部。
Claims (1)
- 【請求項１】イオン化部、イオン分子反応部、イオン分
析部を有する大気圧イオン化質量分析計において、上記
イオン化部におけるイオン化手段として当該イオン化部
には放電電極が設けられ、その放電電極は複数の針状電
極の集合体よりなり、且つ束ねてかしめられていること
を特徴とする大気圧イオン化質量分析計。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62076569A JP2580156B2 (ja) | 1987-03-30 | 1987-03-30 | 大気圧イオン化質量分析計 |
| US07/175,264 US4888482A (en) | 1987-03-30 | 1988-03-30 | Atmospheric pressure ionization mass spectrometer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62076569A JP2580156B2 (ja) | 1987-03-30 | 1987-03-30 | 大気圧イオン化質量分析計 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63241849A JPS63241849A (ja) | 1988-10-07 |
| JP2580156B2 true JP2580156B2 (ja) | 1997-02-12 |
Family
ID=13608863
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62076569A Expired - Fee Related JP2580156B2 (ja) | 1987-03-30 | 1987-03-30 | 大気圧イオン化質量分析計 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4888482A (ja) |
| JP (1) | JP2580156B2 (ja) |
Families Citing this family (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2834136B2 (ja) * | 1988-04-27 | 1998-12-09 | 株式会社日立製作所 | 質量分析計 |
| JP2790927B2 (ja) * | 1991-10-03 | 1998-08-27 | 株式会社日立製作所 | 液体クロマトグラフ質量分析装置 |
| US5304796A (en) * | 1992-03-25 | 1994-04-19 | The Boc Group, Inc. | Atmospheric pressure ionization mass spectroscopy method including a silica gel drying step |
| JPH06310091A (ja) * | 1993-04-26 | 1994-11-04 | Hitachi Ltd | 大気圧イオン化質量分析計 |
| GB9324213D0 (en) * | 1993-11-25 | 1994-01-12 | Kore Tech Ltd | Vacuum inlet |
| JP3385707B2 (ja) * | 1994-03-17 | 2003-03-10 | 株式会社日立製作所 | 質量分析装置 |
| JP2774774B2 (ja) * | 1994-06-14 | 1998-07-09 | 東京都 | 高速液体クロマトグラフィーと質量分析計を組み合わせた定量分析装置、およびその試料イオン化用コロナ放電電極針 |
| JP3415682B2 (ja) | 1994-08-10 | 2003-06-09 | 株式会社日立製作所 | キャピラリー電気泳動・質量分析計 |
| US5644129A (en) * | 1996-02-02 | 1997-07-01 | Exxon Research & Engineering Company | Direct analysis of paraffin and naphthene types in hydrocarbon |
| DE19963317A1 (de) * | 1999-12-22 | 2001-07-12 | Hans Bernhard Linden | Verfahren und Vorrichtung zur schonenden Ionisierung von Analysensubstanzen |
| JP4415490B2 (ja) * | 2000-12-15 | 2010-02-17 | 株式会社島津製作所 | 液体クロマトグラフ質量分析装置 |
| US7015466B2 (en) | 2003-07-24 | 2006-03-21 | Purdue Research Foundation | Electrosonic spray ionization method and device for the atmospheric ionization of molecules |
| US8123396B1 (en) | 2007-05-16 | 2012-02-28 | Science Applications International Corporation | Method and means for precision mixing |
| US8008617B1 (en) | 2007-12-28 | 2011-08-30 | Science Applications International Corporation | Ion transfer device |
| US8071957B1 (en) * | 2009-03-10 | 2011-12-06 | Science Applications International Corporation | Soft chemical ionization source |
| RU2693560C2 (ru) * | 2013-06-21 | 2019-07-03 | Смитс Детекшен Монреаль Инк. | Способ и устройство для покрытого оболочкой источника ионизации коронного разряда |
| CN117352365B (zh) * | 2023-12-04 | 2024-03-19 | 湖南豪思生物科技有限公司 | 电离电流控制装置及质谱仪 |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1171641B (de) * | 1961-08-11 | 1964-06-04 | Telefunken Patent | Nach dem Prinzip der Feldionenemission arbeitende Ionenquelle fuer Massenspektrometer und Verfahren zur Herstellung der Ionen-missionselektrode |
| US3852595A (en) * | 1972-09-21 | 1974-12-03 | Stanford Research Inst | Multipoint field ionization source |
| GB1442998A (en) * | 1973-01-24 | 1976-07-21 | Atomic Energy Authority Uk | Field emission ion sources |
| JPS5185784A (ja) * | 1975-01-27 | 1976-07-27 | Hitachi Ltd | |
| JPS5291494A (en) * | 1976-01-28 | 1977-08-01 | Hitachi Ltd | Mass spectrometer |
| US4110612A (en) * | 1977-04-27 | 1978-08-29 | General Electric Company | Mass spectrometer desorption device including field anode eutectic alloy wire and auxiliary electrical resistance heating means |
| JPS5944991B2 (ja) * | 1980-07-22 | 1984-11-02 | アイカ工業株式会社 | 無臭石膏板 |
-
1987
- 1987-03-30 JP JP62076569A patent/JP2580156B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1988
- 1988-03-30 US US07/175,264 patent/US4888482A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63241849A (ja) | 1988-10-07 |
| US4888482A (en) | 1989-12-19 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |