JP3182750U

JP3182750U - 質量分析装置用治具セット

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Publication number: JP3182750U
Application number: JP2013000377U
Authority: JP
Inventors: 伸一朝日
Original assignee: Shimadzu Corp
Current assignee: Shimadzu Corp
Priority date: 2013-01-28
Filing date: 2013-01-28
Publication date: 2013-04-11
Anticipated expiration: 2023-01-28

Abstract

【課題】スキマーコーンの着脱を容易に行うことができる質量分析装置用治具セットを提供する。
【解決手段】質量分析装置に使用される質量分析装置用治具セットであって、イオン源と質量分析部との間に配置されるインターフェース部はチェンバを有し、チェンバのイオン源側には開口を有するサンプリングコーンが、反対側の側壁には開口２４ａを有するスキマーコーン２４がそれぞれ取り付けられる。スキマーコーン２４には第一、第二保持部２４ｂが形成され、該第一保持部２４ｂを保持するための先端部５２ｃを有する第一保持体５２と、第二保持部２４ｂを保持するための先端部５３ｃを有する第二保持体５３と、第一保持体５２の先端部５２ｃと第二保持体５３の先端部５３ｃとの間の距離が変化するように作用する弾性体５４、５５を有する質量分析装置用治具を備えるようにする。
【選択図】図５

Description

本考案は、質量分析装置用治具セットに関し、特に高周波誘導結合プラズマ（ＩＣＰ）をイオン源とするＩＣＰ質量分析装置に使用される質量分析装置用治具セットに関する。

ＩＣＰ質量分析装置は、現在、高感度の元素分析を行うことが可能な装置として注目されている。図１２は、従来のＩＣＰ質量分析装置の一例を示す概略構成図であり、図１３は、その第一チェンバの一例を示す断面図である。ＩＣＰ質量分析装置１０１は、プラズマトーチ（イオン源）１０と、プラズマトーチ１０に隣接して配置されたインターフェース部１２０と、インターフェース部１２０に隣接して配置された質量分析部３０とを備える（例えば、特許文献１参照）。

インターフェース部１２０は、アルミニウム製や銅製のケース状の第一チェンバ１２１と、第一チェンバ１２１内を真空状態（例えば１００〜１５０Ｐａ）とするためのロータリーポンプ等の真空ポンプ２２とを有し、第一チェンバ１２１のプラズマトーチ１０側には、開口１２３ａを有するサンプリングコーン１２３が配置されているとともに、第一チェンバ１２１のプラズマトーチ１０側と反対側の側壁１２１ａには、開口１２４ａを有するスキマーコーン１２４が配置されている。

サンプリングコーン１２３は、銅製やニッケル製やニッケルと銅の接合製やプラチナと銅の接合製等であり、円錐形部を中央部に有した円板状体（例えば直径Ｒ_１）であり、円錐形部の中央に軸方向に貫通する開口１２３ａが形成されている。サンプリングコーン１２３の開口１２３ａは、イオン進行方向に対して徐々に広がるような形状となっている。また、サンプリングコーン１２３の円板状体の外周面の下部にはネジが設けられている。

スキマーコーン１２４は、銅製やニッケル製やニッケルと銅の接合製やプラチナと銅の接合製等であり、円錐形部を中央部に有した円板状体（例えば直径Ｒ_２）であり、円錐形部の中央に軸方向に貫通する開口１２４ａが形成されている。スキマーコーン１２４の開口１２４ａは、イオン進行方向に対して徐々に広がるような形状となっている。また、スキマーコーン１２４の円板状体の外周面の下部にはネジが設けられている。

質量分析部３０は、アルミニウム製や銅製のケース状の第二チェンバ３７と、アルミニウム製や銅製のケース状の第三チェンバ３１と、第二チェンバ３７内を真空状態（例えば１０^−１Ｐａ）とするためのターボ分子ポンプ等の真空ポンプ３６と、第三チェンバ３１内を真空状態（例えば１０^−４Ｐａ以下）とするためのターボ分子ポンプ等の真空ポンプ３２とを有する。第二チェンバ３７内には、収束レンズ等のイオンレンズ部３３が配置され、第三チェンバ３１内には、四重極ロッド構造等の質量分離部３４が配置され、最後段にはエレクトロマルチプライヤ等の検出器３５が配置されている。

このようなＩＣＰ質量分析装置１０１では、プラズマトーチ１０の誘導コイルに高周波電流を流すことによりプラズマＰが生成され、プラズマＰの５０００〜６０００℃の熱によって試料がイオン化し、イオンとプラズマＰとがサンプリングコーン１２３の開口１２３ａを通過して第一チェンバ１２１内に導入される。そして、第一チェンバ１２１内に導入されたイオンは、スキマーコーン１２４の開口１２４ａを通過して第二チェンバ３７内に導入される。第二チェンバ３７内では、イオンレンズ部３３によりインターフェース部１２０からのイオンが後方の質量分離部３４に向けて収束される。

直流電圧と高周波電圧とを重畳した電圧が印加された質量分離部３４では、印加された電圧に応じた質量数（質量ｍ／電荷ｚ）を有するイオンのみが選択的に通過することとなるので、ここで選択されたイオンが検出器３５に到達する。このとき、質量分離部３４を通過するイオンの質量数は、印加される電圧に依存するので、印加される電圧を走査することにより、所定の質量数を有するイオンについてのイオン強度信号を検出器３５で得ることができる。

ところで、ＩＣＰ質量分析装置１０１では、サンプリングコーン１２３は直接的にプラズマＰにさらされ、かつ、イオンが開口１２３ａを通過する部品であるので汚れが付着しやすい。汚れが付着すると開口１２３ａが小さくなったり、電界の様子が変わったりして分析感度が低下するので、サンプリングコーン１２３は比較的頻繁にメンテナンスが必要な部品となる。また、スキマーコーン１２４も同様に比較的頻繁なメンテナンスを必要とする。よって、ＩＣＰ質量分析装置１０１では、サンプリングコーン１２３とスキマーコーン１２４とをメンテナンスするために、第一チェンバ１２１から着脱可能な構造となっている。例えば、第一チェンバ１２１の取り付け位置にネジが設けられるとともに、サンプリングコーン１２３やスキマーコーン１２４の外周面にネジが設けられている。

ここで、スキマーコーン１２４は、第一チェンバ１２１の奥の側壁１２１ａに取り付けられている。そのため、第一チェンバ１２１の内部に手を挿入することができるように、第一チェンバ１２１の内部は広く作製されている。しかし、第一チェンバ１２１の内部を広げると、それに伴ってサンプリングコーン１２３も大きくする必要があるが、サンプリングコーン１２３は消耗品であって定期的に交換されることから、素材費が高くなるという問題点があった。
そこで、第一チェンバ１２１の内部を、手を挿入することができない大きさにしたとしても、スキマーコーン１２４をニッケル素材で作製し、磁石を第一チェンバ１２１の内部に挿入することでスキマーコーン１２４を取り出す方法が既に行われている。

特開平１１−１４４６７２号公報

しかしながら、分析によっては、ニッケル素材のスキマーコーン１２４でなく、銅素材のスキマーコーン１２４を使用する必要がある。銅素材のスキマーコーン１２４の場合、磁石に付かないという問題があった。
そこで、本考案は、磁石を使用せずにスキマーコーンの着脱を容易に行うことができる質量分析装置用治具セットの提供を目的とする。

上記課題を解決するためになされた本考案の質量分析装置用治具セットは、試料をイオン化するイオン源と、イオン化された試料を質量分析する質量分析部と、前記イオン源と前記質量分析部との間に配置されたインターフェース部とを備え、前記インターフェース部は、チェンバを有し、前記チェンバのイオン源側には、開口を有するサンプリングコーンが取り付けられているとともに、前記チェンバのイオン源側と反対側の側壁には、開口を有するスキマーコーンが取り付けられている質量分析装置に使用される質量分析装置用治具セットであって、第一保持部及び第二保持部が形成されたスキマーコーンと、前記第一保持部を保持するための先端部を有する第一保持体と、前記第二保持部を保持するための先端部を有する第二保持体と、前記第一保持体の先端部と前記第二保持体の先端部との間の距離が変化するよう作用する弾性体とを備える質量分析装置用治具とを備えることを特徴としている。

以上のように、本考案の質量分析装置用治具セットによれば、スキマーコーンには第一保持部と第二保持部とが形成されている。そして、質量分析装置用治具は、弾性体によって第一保持体の先端部と第二保持体の先端部との間の距離を変化させることができるので、例えば、第一保持体の先端部と第二保持体の先端部との間の距離が小さくなるよう作用させることにより、スキマーコーンの第一保持部と第二保持部とを把持することで、スキマーコーンの着脱を行うことができる。つまり、スキマーコーンをニッケル素材で作製することなく、また、質量分析装置用治具をチェンバの内部に挿入することができればよいので、チェンバの内部に手を挿入するためのスペースを設ける必要がなくなる。

（その他の課題を解決するための手段及び効果）
また、本考案の質量分析装置用治具セットにおいては、前記第一保持部及び第二保持部は、前記スキマーコーンの外周面に形成された溝であるようにしてもよい。

また、本考案の質量分析装置用治具セットにおいては、前記質量分析装置用治具は、筒状の本体部を備え、前記第一保持体は、前記本体部の側壁に第一板バネを介して取り付けられるとともに、前記第二保持体は、前記本体部の側壁に第二板バネを介して取り付けられているようにしてもよい。

そして、本考案の質量分析装置用治具セットにおいては、前記質量分析装置用治具は、筒状の本体部と、前記本体部の内部から前記第一保持体及び前記第一保持体を押し出すよう作用するバネとを備え、前記第一保持体及び前記第一保持体が前記本体部の内部から押し出されることで、前記第一保持体の先端部と前記第二保持体の先端部との間の距離が大きくなるようにしてもよい。

さらに、本考案の質量分析装置用治具セットにおいては、前記第一保持体の中央部と前記第一保持体の中央部とは回転軸を介して連結されており、前記第一保持体の先端部と前記第二保持体の先端部との間の距離が小さくなるよう作用するバネを備え、前記第一保持体の他端部及び前記第二保持体の他端部が押圧されることで、前記第一保持体の先端部と前記第二保持体の先端部との間の距離が大きくなるようにしてもよい。

本考案に係るＩＣＰ質量分析装置の一例を示す概略構成図。第一実施形態のスキマーコーンと質量分析装置用治具とを示す側面図。図２とは異なる方向から見た場合の側面図。スキマーコーンと質量分析装置用治具とを示す平面図。スキマーコーンと質量分析装置用治具とを示す断面図。第二実施形態のスキマーコーンと質量分析装置用治具とを示す側面図。スキマーコーンと質量分析装置用治具とを示す断面図。図７とは異なる方向から見た場合の断面図。第三実施形態のスキマーコーンと質量分析装置用治具とを示す側面図。スキマーコーンと質量分析装置用治具とを示す断面図。図１０とは異なる方向から見た場合の断面図。従来のＩＣＰ質量分析装置の一例を示す概略構成図。第一チェンバの一例を示す断面図。

以下、本考案の実施形態について図面を用いて説明する。なお、本考案は、以下に説明するような実施形態に限定されるものではなく、本考案の趣旨を逸脱しない範囲で種々の態様が含まれる。

＜第一実施形態＞
図１は、本考案に係るＩＣＰ質量分析装置の一例を示す概略構成図である。なお、上述したＩＣＰ質量分析装置１０１と同様のものについては、同じ符号を付している。
ＩＣＰ質量分析装置１は、プラズマトーチ１０と、プラズマトーチ１０に隣接して配置されたインターフェース部２０と、インターフェース部２０に隣接して配置された質量分析部３０と、質量分析装置用治具５０とを備える。

図２〜図５は、第一実施形態に係るスキマーコーンと質量分析装置用治具とを説明するための図である。図２は、スキマーコーンと質量分析装置用治具とを示す側面図であり、図３は、図２とは異なる方向から見た場合の側面図であり、図４は、スキマーコーンと質量分析装置用治具とを示す平面図であり、図５は、スキマーコーンと質量分析装置用治具とを示す断面図である。なお、図２〜図５の各図中、（ａ）はスキマーコーンと質量分析装置用治具とが結合された状態を示し、（ｂ）はスキマーコーンと質量分析装置用治具とが分離された状態を示している。
スキマーコーン２４は、銅製であり、円錐形部を中央部に有した円板状体（例えば直径Ｒ_２）であり、円錐形部の中央に軸方向（Ｚ方向）に貫通する開口２４ａが形成されている。スキマーコーン２４の開口２４ａは、イオン進行方向に対して徐々に広がるような形状となっている。また、スキマーコーン２４の外周面の下部にはネジが設けられており、スキマーコーン２４の外周面の上部には、外周面を１周する凹部状の溝（第一保持部及び第二保持部）２４ｂが設けられている。さらに、スキマーコーン２４の上面には、２個の円柱形状の位置決め用孔２４ｃが形成されている。

質量分析装置用治具５０は、左側壁と前側壁と右側壁と後側壁とを有する四角筒状の本体部５１と、本体部５１の左側壁に第一板バネ５４を介して取り付けられた第一保持体５２と、本体部５１の右側壁に第二板バネ５５を介して取り付けられた第二保持体５３とを備える。
本体部５１は、左側壁と右側壁とは高さＨ_１となり、前側壁と後側壁とは高さＨ_２（＞Ｈ_１）となるＺ方向に中心軸を有する四角筒状体である。また、左側壁と右側壁との下面には、２個の位置決め用孔２４ｃに挿入されるための、下方（−Ｚ方向）に突出する円柱形状の突出部５１ａがそれぞれ形成されている。なお、突出部５１ａは、スキマーコーン２４の位置決め用孔２４ｃと同じ形状で、孔２４ｃに挿入可能となっている。

第一板バネ５４は、弾性を有する平板状体であり、高さＨ_２となっており、その下半分の右側面が本体部５１の左側壁に固定されている。また、第一保持体５２は、高さ（Ｈ_２−Ｈ_１）の上部平板状体５２ａと、上部平板状体５２ａと左方向（−Ｘ方向）に所定の距離でずれるように結合された高さＨ_３の下部平板状体５２ｂとを有する。下部平板状体５２ｂの下部の右側面には右方向（Ｘ方向）に突出する爪部（先端部）５２ｃが形成されている。なお、爪部５２ｃは、スキマーコーン２４の溝２４ｂに挿入可能となっている。そして、第一保持体５２の上部平板状体５２ａの右側面が第一板バネ５４の上半分の左側面に固定されている。これにより、第一保持体５２の上部平板状体５２ａの左側面が右方向（Ｘ方向）に押圧されることで、第一板バネ５４の弾性力に対抗して第一板バネ５４の下部とともに第一保持体５２の爪部５２ｃが左方向（−Ｘ方向）に移動するようになっている。

第二板バネ５５は、弾性を有する平板状体であり、高さＨ_２となっており、その下半分の左側面が本体部５１の右側壁に固定されている。また、第二保持体５３は、高さ（Ｈ_２−Ｈ_１）の上部平板状体５３ａと、上部平板状体５３ａと右方向（Ｘ方向）に所定の距離でずれるように結合された高さＨ_３の下部平板状体５３ｂとを有する。下部平板状体５３ｂの下部の左側面には左方向（−Ｘ方向）に突出する爪部（先端部）５３ｃが形成されている。なお、爪部５３ｃは、スキマーコーン２４の溝２４ｂに挿入可能となっている。そして、第二保持体５３の上部平板状体５３ａの左側面が第二板バネ５５の上半分の右側面に固定されている。これにより、第二保持体５３の上部平板状体５３ａの右側面が左方向（−Ｘ方向）に押圧されることで、第二板バネ５５の弾性力に対抗して第二板バネ５５の下部とともに第二保持体５３の爪部５３ｃが右方向（Ｘ方向）に移動するようになっている。

ここで、ＩＣＰ質量分析装置１におけるスキマーコーン２４の交換方法について説明する。まず、サンプリングコーン２３を手で掴み、回転させて第一チェンバ２１から取り外す。このとき、サンプリングコーン２３は、第一チェンバ２１の外部に配置されているので、容易に着脱することができる。次に、質量分析装置用治具５０の第一保持体５２の上端部と第二保持体５３の上端部とを手で掴みながら、第一チェンバ２１の内部に挿入する。そして、第一保持体５２の上端部の左側面を右方向に押圧するとともに、第二保持体５３の上端部の右側面を左方向に押圧することで、第一保持体５２の爪部５２ｃと第二保持体５３の爪部５３ｃとの間の距離をＲ_２以上に開く（図５（ｂ）参照）。

次に、２個の突出部５１ａを２個の位置決め用孔２４ｃに挿入した後、第一保持体５２の上端部の左側面を右方向へ押圧すること、及び、第二保持体５３の上端部の右側面を左方向へ押圧することを止めて、第一板バネ５４と第二板バネ５５との弾性力により、第一保持体５２の爪部５２ｃと第二保持体５３の爪部５３ｃとの間の距離を小さく（Ｒ_２以下に）して、溝２４ｃに第一保持体５２の爪部５２ｃと第二保持体５３の爪部５３ｃとを挿入する（図５（ａ）参照）。次に、質量分析装置用治具５０を回転させてスキマーコーン２４を第一チェンバ２１から取り外す。このとき、容易にスキマーコーン２４を取り外すことができる。

その後、質量分析装置用治具５０を第一チェンバ２１の内部から取り出すことで、スキマーコーン２４を第一チェンバ２１の内部から取り出す。そして、第一保持体５２の上端部の左側面を右方向に押圧するとともに、第二保持体５３の上端部の右側面を左方向に押圧することで、第一保持体５２の爪部５２ｃと第二保持体５３の爪部５３ｃとの間の距離を開き、新しいスキマーコーン２４の２個の位置決め用孔２４ｃに２個の突出部５１ａを挿入した後、第一保持体５２の上端部の左側面を右方向に押圧するとともに、第二保持体５３の上端部の右側面を左方向に押圧することを止めることで、第一板バネ５４と第二板バネ５５との弾性力により、第一保持体５２の爪部５２ｃと第二保持体５３の爪部５３ｃとの間の距離を小さくして、溝２４ｃに第一保持体５２の爪部５２ｃと第二保持体５３の爪部５３ｃとを挿入する（図５（ａ）参照）。

次に、質量分析装置用治具５０の第一保持体５２の上端部と第二保持体５３の上端部とを手で掴み、第一チェンバ２１の内部に挿入する。次に、質量分析装置用治具５０を回転させてスキマーコーン２４を第一チェンバ２１に取り付ける。このとき、容易にスキマーコーン２４を取り付けることができる。次に、質量分析装置用治具５０を第一チェンバ２１の内部から取り出す。最後に、サンプリングコーン２３を手で掴んで、回転させて第一チェンバ２１に取り付ける。

以上のように、本考案のＩＣＰ質量分析装置１によれば、スキマーコーン２４には溝２４ｂが形成されている。そして、質量分析装置用治具５０は、第一板バネ５４と第二板バネ５５との弾性力によって第一保持体５２の爪部５２ｃと第二保持体５３の爪部５３ｃとの間の距離が小さくなるよう作用させることにより、溝２４ｂを把持することで、スキマーコーン２４の着脱を行うことができる。つまり、スキマーコーン２４をニッケル素材で作製する必要がなく、また、質量分析装置用治具５０を第一チェンバ２１の内部に挿入することができればよいので、第一チェンバ２１の内部に手を挿入するためのスペースが必要なくなる。

＜第二実施形態＞
図６〜図８は、第二実施形態に係るスキマーコーンと質量分析装置用治具とを説明するための図である。図６は、スキマーコーンと質量分析装置用治具とを示す側面図であり、図７は、スキマーコーンと質量分析装置用治具とを示す断面図であり、図８は、図７とは異なる方向から見た場合の断面図である。なお、上述したスキマーコーン２４と質量分析装置用治具５０と同様のものについては、同じ符号を付している。
スキマーコーン２２４は、銅製であり、円錐形部を中央部に有した円板状体（例えば直径Ｒ_２）であり、円錐形部の中央に軸方向（Ｚ方向）に貫通する開口２４ａが形成されている。スキマーコーン２２４の開口２４ａは、イオン進行方向に対して徐々に広がるような形状となっている。また、スキマーコーン２２４の外周面の下部にはネジが設けられており、スキマーコーン２２４の外周面の上部には、外周面を１周するＶ字状の溝（第一保持部及び第二保持部）２２４ｂが設けられている。さらに、スキマーコーン２２４の上面には、２個の円柱形状の位置決め用孔２４ｃが形成されている。

質量分析装置用治具２５０は、蓋面を有する円筒状の本体部２５１と、本体部２５１の内部に配置された移動部２５４と、本体部２５１の蓋面と移動部２５４の上面との間に設けられたバネ２５５と、移動部２５４の下面に取り付けられた保持部２５６とを備える。
本体部２５１は、蓋面を有する円筒状体であり、側壁には水平方向（Ｘ方向）に貫通する逆Ｌ字状の開口２５１ａが形成されている。

移動部２５４は、本体部２５１の内部を軸方向（Ｚ方向）に移動可能な円柱状体２５４ａと、本体部２５１の外部を軸方向に移動可能な円筒状体２５４ｂとが結合されたものである。円筒状体２５４ｂの下面には、２個の位置決め用孔２４ｃに挿入されるための下方（−Ｚ方向）に突出する２個の円柱形状の突出部２５４ｄが形成されている。なお、突出部２５４ｄは、スキマーコーン２２４の位置決め用孔２４ｃと同じ形状で、孔２４ｃに挿入可能となっている。また、円柱状体２５４ａの側面には、水平方向（−Ｘ方向）に突出する１個の円柱形状の突出部２５４ｃが形成されており、突出部２５４ｃが本体部２５１の逆Ｌ字状の開口２５１ａに挿入されている。そして、円柱状体２５４ａの上面と本体部２５１の蓋面とは、上下方向（Ｚ方向）に設けられたバネ２５５を介して取り付けられており、突出部２５４ｃが開口２５１ａのＬ字形の垂直部分の位置に存在するときには、移動部２５４を下方（−Ｚ方向）に押し出すようになっている。また、突出部２５４ｃが開口２５１ａのＬ字形の水平部分の位置に存在するときには、移動部２５４の下方（−Ｚ方向）への押し出しを妨害するようになっている。これにより、突出部２５４ｃが開口２５１ａの水平部分の位置に存在しているときに、移動部２５４をＺ方向を回転軸として回転させることで、突出部２５４ｃが開口２５１ａの垂直部分の位置に来るようにすることにより、移動部２５４を下方（−Ｚ方向）に移動させることができるようになっている。

保持部２５６は、移動部２５４の円柱状体２５４ａ下面に取り付けられた平板状の連結部２５６ａと、連結部２５６ａの左端部に左下方へ向かうよう形成された平板状の第一保持体２５２と、連結部２５６ａの右端部に右下方へ向かうよう形成された平板状の第二保持体２５３とを有する。また、第一保持体２５２の下部の右側面には、略右方向（Ｘ方向）に突出する爪部（先端部）２５２ａが形成され、第二保持体２５３の下部の左側面には、略左方向（−Ｘ方向）に突出する爪部（先端部）２５３ａが形成されている。なお、爪部２５２ａと爪部２５３ａとは、スキマーコーン２２４の溝２２４ｂに挿入可能となっている。これにより、円柱状体２５４ａが本体部２５１の内部の上方の位置に存在するときには、第一保持体２５２と第二保持体２５３との上面が、本体部２５１の側壁に広がることを妨害され、第一保持体２５２の爪部２５２ａと第二保持体２５３の爪部２５３ａとの間の距離が（Ｒ_２より）小さくなる（図７（ａ）参照）。一方、円柱状体２５４ａが本体部２５１の内部の下方の位置に存在するときには、第一保持体２５２の爪部２５２ａと第二保持体２５３の爪部２５３ａとの間の距離が（Ｒ_２以上に）大きくなる（図７（ｂ）参照）。

以上のように、第二実施形態に係るスキマーコーン２２４と質量分析装置用治具２５０とによれば、スキマーコーン２２４には溝２２４ｂが形成されている。そして、質量分析装置用治具２５０は、第一保持体２５２の爪部２５２ａと第二保持体２５３の爪部２５３ａとの間の距離が小さくなるよう作用させることにより、スキマーコーン２２４の溝２２４ｂを把持することで、スキマーコーン２２４の着脱を行うことができる。つまり、スキマーコーン２２４をニッケル素材で作製する必要がなく、また、質量分析装置用治具２５０を第一チェンバ２１の内部に挿入することができればよいので、第一チェンバ２１の内部に手を挿入するためのスペースが必要なくなる。

＜第三実施形態＞
図９〜図１１は、第三実施形態に係るスキマーコーンと質量分析装置用治具とを説明するための図である。図９は、スキマーコーンと質量分析装置用治具とを示す側面図であり、図１０は、スキマーコーンと質量分析装置用治具とを示す断面図であり、図１１は、図１０とは異なる方向から見た場合の断面図である。なお、上述した第二実施形態のスキマーコーン２２４と質量分析装置用治具２５０と同様のものについては、同じ符号を付している。

質量分析装置用治具３５０は、円筒状の本体部３５１と、本体部３５１の内部に水平方向（Ｙ方向）に設けられた円柱形状の回転軸３５４と、回転軸３５４に取り付けられた略Ｌ字形状の第一保持体３５２と、回転軸３５４に取り付けられた略Ｌ字形状の第二保持体３５３と、第一保持体３５２と第二保持体３５３との間に設けられたバネ３５５とを備える。
本体部３５１は、蓋面を有する円筒状体であり、側壁には水平方向（Ｘ方向）に貫通する２個の開口３５１ｂが形成されている。また、側壁の下面には、２個の位置決め用孔２４ｃに挿入されるための下方（−Ｚ方向）に突出する２個の円柱形状の突出部３５１ａが形成されている。なお、突出部３５１ａは、スキマーコーン２２４の位置決め用孔２４ｃと同じ形状で、孔２４ｃに挿入可能となっている。

第一保持体３５２は、Ｘ方向に伸びた水平部３５２ｂと、水平部３５２ｂの左端部に連結され−Ｚ方向に伸びた垂直部３５２ａとを有する。水平部３５２ｂの中央上部には、本体部３５１の回転軸３５４に対して回転可能に取り付けられたＹ方向に軸を有する円筒状体３５２ｄが取り付けられるとともに、水平部３５２ｂの右端部は本体部３５１の開口３５１ｂを貫通するよう挿入されており、水平部３５２ｂの右端部が左方向（−Ｘ方向）に押圧されることで、第一保持体３５２は回転軸３５４を中心として回転移動可能となっている。また、垂直部３５２ａの下部の右側面には右方向（Ｘ方向）に突出する爪部（先端部）３５２ｃが形成されている。なお、爪部３５２ｃは、スキマーコーン２２４の溝２２４ｂに挿入可能となっている。

第二保持体３５３は、Ｘ方向に伸びた水平部３５３ｂと、水平部３５３ｂの右端部に連結され−Ｚ方向に伸びた垂直部３５３ａとを有する。水平部３５３ｂの中央上部には、本体部３５１の回転軸３５４に対して回転可能に取り付けられたＹ方向に軸を有する円筒状体３５３ｄが取り付けられるとともに、水平部３５３ｂの左端部は本体部３５１の開口３５１ｂを貫通するよう挿入されており、水平部３５３ｂの左端部が右方向（Ｘ方向）に押圧されることで、第二保持体３５３は回転軸３５４を中心として回転移動可能となっている。また、垂直部３５３ａの下部の左側面には左方向（−Ｘ方向）に突出する爪部（先端部）３５３ｃが形成されている。なお、爪部３５３ｃは、スキマーコーン２２４の溝２２４ｂに挿入可能となっている。

バネ３５５は、第一保持体３５２の垂直部（爪部）３５２ａの右側面と第二保持体３５３の垂直部（爪部）３５３ａの左側面との間で水平方向（Ｘ方向）に設けられており、第一保持体３５２の垂直部３５２ａの右側面と第二保持体３５３の垂直部３５３ａの左側面とが近づくように作用している。これにより、水平部３５２ｂの右端部と水平部３５３ｂの左端部とが押圧されることで、バネ３５５の弾性力に対抗して第一保持体３５２の爪部３５２ａと第二保持体３５３の爪部３５３ａとの間の距離が（Ｒ_２以上に）大きくなる（図１０（ｂ）参照）。また、水平部３５２ｂの右端部と水平部３５３ｂの左端部とが押圧されていないときには、バネ３５５の弾性力によって第一保持体３５２の爪部３５２ａと第二保持体３５３の爪部３５３ａとの間の距離が（Ｒ_２より）小さくなる（図１０（ａ）参照）。

以上のように、第三実施形態に係るスキマーコーン２２４と質量分析装置用治具３５０とによれば、スキマーコーン２２４には溝２２４ｂが形成されている。そして、質量分析装置用治具３５０は、バネ３５５の弾性力によって第一保持体３５２の爪部３５２ａと第二保持体３５３の爪部３５３ａとの間の距離が小さくなるよう作用させることにより、溝２２４ｂを把持することで、スキマーコーン２２４の着脱を行うことができる。つまり、スキマーコーン２２４をニッケル素材で作製する必要がなく、また、質量分析装置用治具３５０を第一チェンバ２１の内部に挿入することができればよいので、第一チェンバ２１の内部に手を挿入するためのスペースが必要なくなる。

＜他の実施形態＞
（１）上述した質量分析装置用治具５０において、本体部５１はＺ方向に中心軸を有する四角筒状体の構成としたが、Ｚ方向に中心軸を有する円筒状体として構成してもよい。
（２）上述したＩＣＰ質量分析装置１において、スキマーコーン２４やサンプリングコーン２３は第一チェンバ１２１にネジ構造で着脱可能な構成としたが、Ｏリングの反発力で固定するような構成してもよく、スキマーコーンやサンプリングコーンは第一チェンバに着脱可能な構成となっていればよい。
（３）上述したＩＣＰ質量分析装置１において、銅製のスキマーコーン２４である構成としたが、ニッケル製やニッケルと銅の接合製やプラチナと銅の接合製等のスキマーコーンであるような構成してもよい。

本考案は、ＩＣＰ質量分析装置等に利用することができる。

１：ＩＣＰ質量分析装置
１０：プラズマトーチ（イオン源）
２０：インターフェース部
２１：第一チェンバ
２２：真空ポンプ
２３：サンプリングコーン
２４：スキマーコーン
２４ｂ：溝（第一保持部及び第二保持部）
３０：質量分析部
５０：質量分析装置用治具
５２：第一保持体
５２ｃ：爪部（先端部）
５３：第二保持体
５３ｃ：爪部（先端部）
５４：第一板バネ（弾性体）
５５：第二板バネ（弾性体）

Claims

試料をイオン化するイオン源と、
イオン化された試料を質量分析する質量分析部と、
前記イオン源と前記質量分析部との間に配置されたインターフェース部とを備え、
前記インターフェース部は、チェンバを有し、
前記チェンバのイオン源側には、開口を有するサンプリングコーンが取り付けられているとともに、前記チェンバのイオン源側と反対側の側壁には、開口を有するスキマーコーンが取り付けられている質量分析装置に使用される質量分析装置用治具セットであって、
第一保持部及び第二保持部が形成されたスキマーコーンと、
前記第一保持部を保持するための先端部を有する第一保持体と、前記第二保持部を保持するための先端部を有する第二保持体と、前記第一保持体の先端部と前記第二保持体の先端部との間の距離が変化するよう作用する弾性体とを備える質量分析装置用治具とを備えることを特徴とする質量分析装置用治具セット。
前記第一保持部及び第二保持部は、前記スキマーコーンの外周面に形成された溝であることを特徴とする請求項１に記載の質量分析装置用治具セット。
前記質量分析装置用治具は、筒状の本体部を備え、
前記第一保持体は、前記本体部の側壁に第一板バネを介して取り付けられるとともに、前記第二保持体は、前記本体部の側壁に第二板バネを介して取り付けられていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の質量分析装置用治具セット。
前記質量分析装置用治具は、筒状の本体部と、
前記本体部の内部から前記第一保持体及び前記第一保持体を押し出すよう作用するバネとを備え、
前記第一保持体及び前記第一保持体が前記本体部の内部から押し出されることで、前記第一保持体の先端部と前記第二保持体の先端部との間の距離が大きくなることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の質量分析装置用治具セット。
前記第一保持体の中央部と前記第一保持体の中央部とは回転軸を介して連結されており、
前記第一保持体の先端部と前記第二保持体の先端部との間の距離が小さくなるよう作用するバネを備え、
前記第一保持体の他端部及び前記第二保持体の他端部が押圧されることで、前記第一保持体の先端部と前記第二保持体の先端部との間の距離が大きくなることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の質量分析装置用治具セット。