JP2956139B2 - 四重極マスフィルタ - Google Patents
四重極マスフィルタInfo
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- JP2956139B2 JP2956139B2 JP2166507A JP16650790A JP2956139B2 JP 2956139 B2 JP2956139 B2 JP 2956139B2 JP 2166507 A JP2166507 A JP 2166507A JP 16650790 A JP16650790 A JP 16650790A JP 2956139 B2 JP2956139 B2 JP 2956139B2
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- mass filter
- quadrupole mass
- temperature
- ions
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Description
【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明は、高周波誘導コイルに高周波エネルギーを供
給し高周波磁界を形成して高周波誘導結合プラズマを生
じさせ該プラズマを利用して前記試料中の被測定元素を
分析する高周波誘導結合プラズマ分析装置（以下、「IC
P−MS」という）などに装着され前記プラズマで励起さ
れたイオンなどを通過させる四重極マスフィルタに関す
る。
給し高周波磁界を形成して高周波誘導結合プラズマを生
じさせ該プラズマを利用して前記試料中の被測定元素を
分析する高周波誘導結合プラズマ分析装置（以下、「IC
P−MS」という）などに装着され前記プラズマで励起さ
れたイオンなどを通過させる四重極マスフィルタに関す
る。
＜従来の技術＞ 四重極マスフィルタは特定の質量比を有するイオンを
通過させる機構として多くの機器に組込まれて使用され
ているが、ここでは、ICP−MSの一部として組み込まれ
て使用されている場合について説明する。
通過させる機構として多くの機器に組込まれて使用され
ているが、ここでは、ICP−MSの一部として組み込まれ
て使用されている場合について説明する。
第２図は、ICP−MSの一般的な構成説明図である。こ
の図において、プラズマトーチ１の外室1bと最外室1cに
はガス調節器２を介してアルゴンガス供給源３からアル
ゴンガスが供給され、内室1aには試料導入装置４内の固
体試料がレーザ光源５から照射されたレーザ光によって
気化されてのちキャリアガスであるアルゴンガスによっ
て搬入されるようになっている。尚、試料が液体の場合
は、第２図の試料導入装置４とレーザ光源５が除去さ
れ、導入される液体試料を霧化してプラズマトーチ１の
内室1aに供給するネブライザが装着される。また、試料
は固体であることよりも液体であることが多い。
の図において、プラズマトーチ１の外室1bと最外室1cに
はガス調節器２を介してアルゴンガス供給源３からアル
ゴンガスが供給され、内室1aには試料導入装置４内の固
体試料がレーザ光源５から照射されたレーザ光によって
気化されてのちキャリアガスであるアルゴンガスによっ
て搬入されるようになっている。尚、試料が液体の場合
は、第２図の試料導入装置４とレーザ光源５が除去さ
れ、導入される液体試料を霧化してプラズマトーチ１の
内室1aに供給するネブライザが装着される。また、試料
は固体であることよりも液体であることが多い。
更に、プラズマトーチ１に巻回された高周波誘導コイ
ル６には高周波電源10によって高周波電流が流され、該
コイル６の周囲に高周波磁界（図示せず）が形成されて
いる。この状態で上記高周波磁界の近傍でアルゴンガス
中に電子かイオンが植え付けられると、該高周波磁界の
作用によって瞬時に高周波誘導結合プラズマ７が生ず
る。
ル６には高周波電源10によって高周波電流が流され、該
コイル６の周囲に高周波磁界（図示せず）が形成されて
いる。この状態で上記高周波磁界の近傍でアルゴンガス
中に電子かイオンが植え付けられると、該高周波磁界の
作用によって瞬時に高周波誘導結合プラズマ７が生ず
る。
また、ノズル８とスキマー９に挟まれたフォアチャン
バー本体11内は、真空ポンプ12によって例えば1Torr.に
吸引されている。更に、センターチャンバー13内にはイ
オンレンズ14a,14bが設けられると共に、該センターチ
ャンバー13の内部は第１油拡散ポンプ15によって例えば
10-4Torr.に吸引され、マスフィルタ（例えば四重極マ
スフィルタ）16を収容しているリアチャンバー17内は第
２油拡散ポンプ18によって例えば10-5Torr.に吸引され
ている。この状態で高周波誘導結合プラズマ中に上述の
ようにして気化された試料が導入され、イオン化や発光
が行われる。該プラズマ７内のイオンは、ノズル８やス
キマー９を経由してのちイオンレンズ14a,14b（ダブレ
ット四重極レンズ）の間を通って収束され、四重極マス
フィルタ16に導入される。四重極マスフィルタ16に入っ
たイオンのうち目的の質量電荷比のイオンだけが、四重
極マスフィルタを通過し二次電子増倍管19に導かれて検
出される。この検出信号が信号処理部20に送出されて演
算・処理されることによって、前記試料中の被測定元素
分析値が求められるようになっている。
バー本体11内は、真空ポンプ12によって例えば1Torr.に
吸引されている。更に、センターチャンバー13内にはイ
オンレンズ14a,14bが設けられると共に、該センターチ
ャンバー13の内部は第１油拡散ポンプ15によって例えば
10-4Torr.に吸引され、マスフィルタ（例えば四重極マ
スフィルタ）16を収容しているリアチャンバー17内は第
２油拡散ポンプ18によって例えば10-5Torr.に吸引され
ている。この状態で高周波誘導結合プラズマ中に上述の
ようにして気化された試料が導入され、イオン化や発光
が行われる。該プラズマ７内のイオンは、ノズル８やス
キマー９を経由してのちイオンレンズ14a,14b（ダブレ
ット四重極レンズ）の間を通って収束され、四重極マス
フィルタ16に導入される。四重極マスフィルタ16に入っ
たイオンのうち目的の質量電荷比のイオンだけが、四重
極マスフィルタを通過し二次電子増倍管19に導かれて検
出される。この検出信号が信号処理部20に送出されて演
算・処理されることによって、前記試料中の被測定元素
分析値が求められるようになっている。
＜発明が解決しようとする問題点＞ 然るに、四重極マスフィルタを用いて高い質量のイオ
ンを測定する場合、四重極マスフィルタ16のロッドに大
きな電圧を発生させるためには大きな電力を供給するこ
とが必要となる。このため、高質量のイオンを長時間測
定すると、四重極マスフィルタ16のロッド温度が上昇し
四本のロッドが膨脹するようになる。その結果、四重極
マスフィルタの特性が変化し、実際に四重極マスフィル
タを通過するイオンと設定したイオンが異なるようにな
る。従って、特に高い質量のイオンを測定する場合、イ
オンのピーク位置が変動してイオンの正しい測定が困難
になるという欠点があった。また、四重極マスフィルタ
16のロッドは高真空中で動作するうえ、これらのロッド
を保持するため接触している部分の容積は小さい。よっ
て、放熱性が悪いうえ温度も上昇し易くなっている。従
って、四重極マスフィルタ16のロッド温度が上昇すると
該ロッド間の内接半径が大きくなり、四重極マスフィル
タ16を透過するイオンの容量が変化するようになる。こ
のようにイオン透過特性が変化する結果、イオンの正し
い測定が困難になるという欠点もあった。
ンを測定する場合、四重極マスフィルタ16のロッドに大
きな電圧を発生させるためには大きな電力を供給するこ
とが必要となる。このため、高質量のイオンを長時間測
定すると、四重極マスフィルタ16のロッド温度が上昇し
四本のロッドが膨脹するようになる。その結果、四重極
マスフィルタの特性が変化し、実際に四重極マスフィル
タを通過するイオンと設定したイオンが異なるようにな
る。従って、特に高い質量のイオンを測定する場合、イ
オンのピーク位置が変動してイオンの正しい測定が困難
になるという欠点があった。また、四重極マスフィルタ
16のロッドは高真空中で動作するうえ、これらのロッド
を保持するため接触している部分の容積は小さい。よっ
て、放熱性が悪いうえ温度も上昇し易くなっている。従
って、四重極マスフィルタ16のロッド温度が上昇すると
該ロッド間の内接半径が大きくなり、四重極マスフィル
タ16を透過するイオンの容量が変化するようになる。こ
のようにイオン透過特性が変化する結果、イオンの正し
い測定が困難になるという欠点もあった。
本発明は、かかる状況に鑑みてなされものであり、そ
の課題は、四重極マスフィルタのイオンの通過特性が変
化しない四重極マスフィルタを提供することにある。
の課題は、四重極マスフィルタのイオンの通過特性が変
化しない四重極マスフィルタを提供することにある。
＜問題点を解決するための手段＞ 本発明は、高周波誘導結合プラズマ分析装置などに使
用される四重極マスフィルタにおいて、ロッドの近傍に
温度検出端を設け、該検出端からの温度検出信号に基い
て前記ロッドに印加される電圧を調整することにある。
用される四重極マスフィルタにおいて、ロッドの近傍に
温度検出端を設け、該検出端からの温度検出信号に基い
て前記ロッドに印加される電圧を調整することにある。
＜作用＞ 本発明は次のように作用する。
即ち、CPUの設定質量数信号がマスフィルタのコント
ローラ・ドライブ回路に送られ、該コントローラ・ドラ
イブ回路は必要な電圧を四重極マスフィルタのロッドに
印加する。また、四重極マスフィルタのロッドや周辺の
温度が温度検出端によって検出され、温度補償部に送出
されて演算で温度補正値が求められて後、コントローラ
・ドライブ回路に送出される。その結果、コントローラ
・ドライブ回路は、ロッドに印加する電圧を補正して四
重極マスフィルタのロッドに印加する。このような調節
動作が繰返されて、四重極マスフィルタのロッドの温度
上昇に起因する質量数のずれがハードウェアで自動的に
補正されるようになる。
ローラ・ドライブ回路に送られ、該コントローラ・ドラ
イブ回路は必要な電圧を四重極マスフィルタのロッドに
印加する。また、四重極マスフィルタのロッドや周辺の
温度が温度検出端によって検出され、温度補償部に送出
されて演算で温度補正値が求められて後、コントローラ
・ドライブ回路に送出される。その結果、コントローラ
・ドライブ回路は、ロッドに印加する電圧を補正して四
重極マスフィルタのロッドに印加する。このような調節
動作が繰返されて、四重極マスフィルタのロッドの温度
上昇に起因する質量数のずれがハードウェアで自動的に
補正されるようになる。
＜実施例＞ 以下、本発明について図を用いて詳細に説明する。第
１図は本発明実施例の要部構成説明図であり、図中、16
a〜16dは四重極マスフィルタのロッド、21は例えばサー
ミスタのような温度検出端、22は例えばマイクロコンピ
ュータの中央処理装置でなるCPU、23はCPU22から設定質
量数信号を受けて必要な電圧を四重極マスフィルタ16の
ロッド16a〜16dに印加するマスフィルタのコントローラ
・ドライブ回路、24は温度検出端21の温度検出信号を受
けて演算により温度補正値を求めてコントローラ・ドラ
イブ回路23に送出する温度補償部である。尚、CPU22は
システム構成に応じてスイッチや電圧電源であったりす
ることもある。
１図は本発明実施例の要部構成説明図であり、図中、16
a〜16dは四重極マスフィルタのロッド、21は例えばサー
ミスタのような温度検出端、22は例えばマイクロコンピ
ュータの中央処理装置でなるCPU、23はCPU22から設定質
量数信号を受けて必要な電圧を四重極マスフィルタ16の
ロッド16a〜16dに印加するマスフィルタのコントローラ
・ドライブ回路、24は温度検出端21の温度検出信号を受
けて演算により温度補正値を求めてコントローラ・ドラ
イブ回路23に送出する温度補償部である。尚、CPU22は
システム構成に応じてスイッチや電圧電源であったりす
ることもある。
このような要部構成からなる本発明の実施例におい
て、CPU22から設定質量数信号がマスフィルタのコント
ローラ・ドライブ回路23に送られ、該コントローラ・ド
ライブ回路23はこの司令信号を受けて必要な電圧を四重
極マスフィルタ16のロッド16a〜16dに印加する。また、
四重極マスフィルタ16のロッド16a〜16dや該ロッド周辺
の温度が温度検出端21によって検出され、該温度検出信
号は温度補償部24に送出され演算で温度補正値が求めら
れて後、コントローラ・ドライブ回路23に送出される。
その結果、コントローラ・ドライブ回路23は、ロッド16
a〜16dに印加する電圧を補正し該補正電圧を四重極マス
フィルタ16のロッド16a〜16dに印加する。このような調
節動作が繰返されて、四重極マスフィルタ16のロッド16
a〜16dの温度上昇に起因する質量数のずれが電気回路
（即ち、ハードウェア）で自動的に補正される。
て、CPU22から設定質量数信号がマスフィルタのコント
ローラ・ドライブ回路23に送られ、該コントローラ・ド
ライブ回路23はこの司令信号を受けて必要な電圧を四重
極マスフィルタ16のロッド16a〜16dに印加する。また、
四重極マスフィルタ16のロッド16a〜16dや該ロッド周辺
の温度が温度検出端21によって検出され、該温度検出信
号は温度補償部24に送出され演算で温度補正値が求めら
れて後、コントローラ・ドライブ回路23に送出される。
その結果、コントローラ・ドライブ回路23は、ロッド16
a〜16dに印加する電圧を補正し該補正電圧を四重極マス
フィルタ16のロッド16a〜16dに印加する。このような調
節動作が繰返されて、四重極マスフィルタ16のロッド16
a〜16dの温度上昇に起因する質量数のずれが電気回路
（即ち、ハードウェア）で自動的に補正される。
尚、本発明実施例の他の部分の動作は、第２図を用い
て詳述した前記従来例の場合と同一であるためここでの
重複説明は省略する。また、本発明は上述の実施例に限
定されることなく種々の変形が可能であり、例えば温度
補償部24をコンピュータのソフトウェアで処理しても良
い。
て詳述した前記従来例の場合と同一であるためここでの
重複説明は省略する。また、本発明は上述の実施例に限
定されることなく種々の変形が可能であり、例えば温度
補償部24をコンピュータのソフトウェアで処理しても良
い。
＜発明の効果＞ 以上詳しく説明したように、本発明は、四重極マスフ
ィルタにおいて、四重極マスフィルタのロッド部の温度
を常時監視し、その温度によるアライメント（寸法）の
変化量を補正するように四重極マスフィルタのロッドへ
の印加電圧を微調節する構成にした。
ィルタにおいて、四重極マスフィルタのロッド部の温度
を常時監視し、その温度によるアライメント（寸法）の
変化量を補正するように四重極マスフィルタのロッドへ
の印加電圧を微調節する構成にした。
このため、高質量数のイオンを長時間測定する場合な
ど、四重極マスフィルタのロッド部の温度が上昇しても
四重極マスフィルタを透過するイオンの質量数が変化し
ない。従って、本発明によれば、四重極マスフィルタの
温度が変化しても該四重極マスフィルタを通過するイオ
ンの質量数が変化しない四重極マスフィルタが実現す
る。
ど、四重極マスフィルタのロッド部の温度が上昇しても
四重極マスフィルタを透過するイオンの質量数が変化し
ない。従って、本発明によれば、四重極マスフィルタの
温度が変化しても該四重極マスフィルタを通過するイオ
ンの質量数が変化しない四重極マスフィルタが実現す
る。
第１図は本発明実施例の要部構成説明図、第２図は高周
波誘導プラズマ質量分析装置のに一般的な構成説明図で
ある。 １……プラズマトーチ、２……流量制御部、 ３……アルゴンガス供給源、４……試料セル、 ６……高周波誘導コイル、 ７……高周波誘導結合プラズマ、８……ノズル、 ９……スキマー、16……マスフィルタ、 16a〜16d……四重極マスフィルタのロッド、 17……リアチャンバー、20……信号処理部、 21……温度検出端、22……CPU、 23……四重極マスフィルタのコントローラ・ドライブ回
路、24……温度補償部
波誘導プラズマ質量分析装置のに一般的な構成説明図で
ある。 １……プラズマトーチ、２……流量制御部、 ３……アルゴンガス供給源、４……試料セル、 ６……高周波誘導コイル、 ７……高周波誘導結合プラズマ、８……ノズル、 ９……スキマー、16……マスフィルタ、 16a〜16d……四重極マスフィルタのロッド、 17……リアチャンバー、20……信号処理部、 21……温度検出端、22……CPU、 23……四重極マスフィルタのコントローラ・ドライブ回
路、24……温度補償部
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H01J 49/00 - 49/48 G01N 27/62
Claims (1)
- 【請求項１】高周波誘導結合プラズマ分析装置などに使
用される四重極マスフィルタにおいて、 ロッドの近傍に温度検出端を設け、該検出端からの温度
検出信号に基いて前記ロッドに印加される電圧を調整す
ることを特徴とする四重極マスフィルタ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2166507A JP2956139B2 (ja) | 1990-06-25 | 1990-06-25 | 四重極マスフィルタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2166507A JP2956139B2 (ja) | 1990-06-25 | 1990-06-25 | 四重極マスフィルタ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0455752A JPH0455752A (ja) | 1992-02-24 |
| JP2956139B2 true JP2956139B2 (ja) | 1999-10-04 |
Family
ID=15832632
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2166507A Expired - Fee Related JP2956139B2 (ja) | 1990-06-25 | 1990-06-25 | 四重極マスフィルタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2956139B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05217548A (ja) * | 1992-01-31 | 1993-08-27 | Shimadzu Corp | 四重極型質量分析計 |
| JP3509424B2 (ja) * | 1996-09-30 | 2004-03-22 | 株式会社島津製作所 | 四重極質量分析装置 |
| WO2008146440A1 (ja) * | 2007-05-30 | 2008-12-04 | Shimadzu Corporation | 飛行時間型質量分析装置 |
-
1990
- 1990-06-25 JP JP2166507A patent/JP2956139B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0455752A (ja) | 1992-02-24 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |