JP3333259B2 - 質量分析計 - Google Patents
質量分析計Info
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- JP3333259B2 JP3333259B2 JP05506993A JP5506993A JP3333259B2 JP 3333259 B2 JP3333259 B2 JP 3333259B2 JP 05506993 A JP05506993 A JP 05506993A JP 5506993 A JP5506993 A JP 5506993A JP 3333259 B2 JP3333259 B2 JP 3333259B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は真空中でのガス分析に
用いられる質量分析計に関するものである。
用いられる質量分析計に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】質量分析計の一般的な構成は図５に示さ
れており、同図において、真空容器１内にはイオン源部
２、フィルタ部３、イオン検出部４の順序で配列され、
イオン源部２では真空中に残留するガスをイオン化し
て、イオンを生成し、フィルタ部３ではイオン源部２で
生成したイオンのうち必要とするイオンだけを選別し、
イオン検出部４ではフィルタ部３で選別したイオンを検
出している。
れており、同図において、真空容器１内にはイオン源部
２、フィルタ部３、イオン検出部４の順序で配列され、
イオン源部２では真空中に残留するガスをイオン化し
て、イオンを生成し、フィルタ部３ではイオン源部２で
生成したイオンのうち必要とするイオンだけを選別し、
イオン検出部４ではフィルタ部３で選別したイオンを検
出している。
【０００３】イオン源部２は図６および図７に示される
ように電子源５、グリッド電極６、収束・引出電極７等
で構成されている。
ように電子源５、グリッド電極６、収束・引出電極７等
で構成されている。
【０００４】従来の質量分析計のイオン源部２を脱ガス
する場合には、図６に示すように電子源５の電位を真空
容器１の電位と同じにするか、または、同程度にする一
方で、グリット電極６および収束・引出電極７の一方ま
たは両方に正の電位を印加する。この一例として、電子
源５とグリッド電極６との間に印加する電圧は＋８００
Ｖ程度である。このような電位のときに、電子源５の熱
フィラメントから出た電子は電場により加速され、グリ
ッド電極６と収束・引出電極７とに入射する。したがっ
て、グリッド電極６と収束・引出電極７への電子の入射
による電子衝突により、グリッド電極６と収束・引出電
極７とは加熱され、脱ガスが行われる。
する場合には、図６に示すように電子源５の電位を真空
容器１の電位と同じにするか、または、同程度にする一
方で、グリット電極６および収束・引出電極７の一方ま
たは両方に正の電位を印加する。この一例として、電子
源５とグリッド電極６との間に印加する電圧は＋８００
Ｖ程度である。このような電位のときに、電子源５の熱
フィラメントから出た電子は電場により加速され、グリ
ッド電極６と収束・引出電極７とに入射する。したがっ
て、グリッド電極６と収束・引出電極７への電子の入射
による電子衝突により、グリッド電極６と収束・引出電
極７とは加熱され、脱ガスが行われる。
【０００５】一方、従来の質量分析計を用いて、真空中
のガスを測定してガス分析をする場合には、図７に示す
ように真空容器１の電位を０Ｖ、グリッド電極６を正電
位、電子源５と収束・引出電極７とを負電位にする。こ
の一例として、グリッド電極６を＋１０Ｖ、電子源５を
−６０Ｖ、収束・引出電極７を−５０Ｖ程度にする。こ
のような電位のとき、電子源５のタングステンフィラメ
ントから出た電子はグリッド電極６に引き込まれ、この
電子により真空中に残留するガスがイオン化される。グ
リッド電極６内で生成されたイオンは収束・引出電極７
によりフィルタ部３に導かれる。
のガスを測定してガス分析をする場合には、図７に示す
ように真空容器１の電位を０Ｖ、グリッド電極６を正電
位、電子源５と収束・引出電極７とを負電位にする。こ
の一例として、グリッド電極６を＋１０Ｖ、電子源５を
−６０Ｖ、収束・引出電極７を−５０Ｖ程度にする。こ
のような電位のとき、電子源５のタングステンフィラメ
ントから出た電子はグリッド電極６に引き込まれ、この
電子により真空中に残留するガスがイオン化される。グ
リッド電極６内で生成されたイオンは収束・引出電極７
によりフィルタ部３に導かれる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】従来の質量分析計は、
真空中の残留ガスを測定してガス分析する場合、電子源
５より放出された電子の一部と、グリッド電極６内で生
成されたイオンが収束・引出電極７などに入射したとき
に発生する２次電子とが真空容器１に入射するようにな
る。そのため、真空容器１表面からの電子衝撃脱離によ
るガス放出が起こるようになる。したがって、特に、超
高真空以下の圧力領域でのガス分析においては、質量分
析計から放出されるガスの割合が大きくなり、分析精度
を下げるという問題があった。
真空中の残留ガスを測定してガス分析する場合、電子源
５より放出された電子の一部と、グリッド電極６内で生
成されたイオンが収束・引出電極７などに入射したとき
に発生する２次電子とが真空容器１に入射するようにな
る。そのため、真空容器１表面からの電子衝撃脱離によ
るガス放出が起こるようになる。したがって、特に、超
高真空以下の圧力領域でのガス分析においては、質量分
析計から放出されるガスの割合が大きくなり、分析精度
を下げるという問題があった。
【０００７】この発明の目的は、従来の問題を解決し
て、質量分析計自身から放出されるガス量を低減するこ
との可能な質量分析計を提供するものである。
て、質量分析計自身から放出されるガス量を低減するこ
との可能な質量分析計を提供するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明は、電子源、グリッド電極、収束・引出電
極を持ち、真空中に残留するガスをイオン化するイオン
源部と、このイオン源部で生成したイオンのうち必要と
するイオンだけを選別するフィルタ部と、このフィルタ
部で選別したイオンを検出するイオン検出部とを真空容
器内で、前記イオン源部、前記フィルタ部、前記イオン
検出部の順序で配列した質量分析計において、前記イオ
ン源部を脱ガスするとき、前記イオン源部の前記電子源
に負電位を印加すると共に、前記イオン源部の前記グリ
ッド電極、前記収束・引出電極および前記真空容器にア
ース電位を印加して、これらを同電位にし、更に、真空
中の残留ガスをガス分析するとき、前記イオン源部を脱
ガスする際と違って、アース電位である前記真空容器に
対して前記電子源を正電位に前記収束・引出電極をアー
ス電位か正電位に、かつ前記グリッド電極を前記電子源
と前記収束・引出電極より高電位に印加することを特徴
とするものである。
に、この発明は、電子源、グリッド電極、収束・引出電
極を持ち、真空中に残留するガスをイオン化するイオン
源部と、このイオン源部で生成したイオンのうち必要と
するイオンだけを選別するフィルタ部と、このフィルタ
部で選別したイオンを検出するイオン検出部とを真空容
器内で、前記イオン源部、前記フィルタ部、前記イオン
検出部の順序で配列した質量分析計において、前記イオ
ン源部を脱ガスするとき、前記イオン源部の前記電子源
に負電位を印加すると共に、前記イオン源部の前記グリ
ッド電極、前記収束・引出電極および前記真空容器にア
ース電位を印加して、これらを同電位にし、更に、真空
中の残留ガスをガス分析するとき、前記イオン源部を脱
ガスする際と違って、アース電位である前記真空容器に
対して前記電子源を正電位に前記収束・引出電極をアー
ス電位か正電位に、かつ前記グリッド電極を前記電子源
と前記収束・引出電極より高電位に印加することを特徴
とするものである。
【０００９】
【作用】この発明は、イオン源部を脱ガスするとき、イ
オン源部の電子源に負電位を印加すると共に、イオン源
部のグリッド電極、収束・引出電極および真空容器にア
ース電位を印加して、これらを同電位にするので、電子
源から出た電子はグリッド電極、収束・引出電極および
真空容器に入射する。そのため、電子の入射による電子
衝突により、グリッド電極、収束・引出電極および真空
容器の表面に存在するガス成分が除去される。更に、真
空中の残留ガスをガス分析するとき、イオン源部を脱ガ
スする際と違って、真空容器に対してイオン源部の電子
源、グリッド電極、収束・引出電極の全てを高い電位に
印加しているので、電子源から出た電子は真空容器に入
射しないようになる。したがって、イオン源部を脱ガス
するときには、電子源から出た電子による電子衝突によ
り、真空容器の表面のガス成分が除去されており、しか
も、真空中の残留ガスをガス分析するときには、電子源
から出た電子が真空容器に入射しないようになるので、
ガス分析中、質量分析計自身から放出されるガス量を低
減することが可能になる。
オン源部の電子源に負電位を印加すると共に、イオン源
部のグリッド電極、収束・引出電極および真空容器にア
ース電位を印加して、これらを同電位にするので、電子
源から出た電子はグリッド電極、収束・引出電極および
真空容器に入射する。そのため、電子の入射による電子
衝突により、グリッド電極、収束・引出電極および真空
容器の表面に存在するガス成分が除去される。更に、真
空中の残留ガスをガス分析するとき、イオン源部を脱ガ
スする際と違って、真空容器に対してイオン源部の電子
源、グリッド電極、収束・引出電極の全てを高い電位に
印加しているので、電子源から出た電子は真空容器に入
射しないようになる。したがって、イオン源部を脱ガス
するときには、電子源から出た電子による電子衝突によ
り、真空容器の表面のガス成分が除去されており、しか
も、真空中の残留ガスをガス分析するときには、電子源
から出た電子が真空容器に入射しないようになるので、
ガス分析中、質量分析計自身から放出されるガス量を低
減することが可能になる。
【００１０】
【実施例】以下、この発明の実施例について図面を参照
しながら説明する。質量分析計の一般的な構成は図１に
示されている。同図の構成は従来のものと同様で、真空
容器１内にはイオン源部２、フィルタ部３、イオン検出
部４の順序で配列され、イオン源部２では真空中に残留
するガスをイオン化して、イオンを生成し、フィルタ部
３ではイオン源部２で生成したイオンのうち必要とする
イオンだけを選別し、イオン検出部４ではフィルタ部３
で選別したイオンを検出して測定している。
しながら説明する。質量分析計の一般的な構成は図１に
示されている。同図の構成は従来のものと同様で、真空
容器１内にはイオン源部２、フィルタ部３、イオン検出
部４の順序で配列され、イオン源部２では真空中に残留
するガスをイオン化して、イオンを生成し、フィルタ部
３ではイオン源部２で生成したイオンのうち必要とする
イオンだけを選別し、イオン検出部４ではフィルタ部３
で選別したイオンを検出して測定している。
【００１１】イオン源部２は図２および図３に示されて
おり、これらの図において、リング状の電子源５の内部
には筒状の網をもつグリッド電極６が配置され、また、
電子源５の廻りには収束・引出電極７の筒状の板が配置
されている。
おり、これらの図において、リング状の電子源５の内部
には筒状の網をもつグリッド電極６が配置され、また、
電子源５の廻りには収束・引出電極７の筒状の板が配置
されている。
【００１２】したがって、このような実施例のイオン源
部２を脱ガスする場合には、図２に示すように電子源５
に真空容器１に対して−３００Ｖを印加し、また、グリ
ット電極６および収束・引出電極７を真空容器１と同電
位にし、電子源５からのエミッション電流を５０ｍＡに
なるように制御する。このようにすると、電子源５から
出た電子は真空容器１、グリッド電極６および収束・引
出電極７に入射し、これらへの電子の入射による電子衝
突により、真空容器１、グリッド電極６および収束・引
出電極７が加熱され、脱ガスされるようになる。
部２を脱ガスする場合には、図２に示すように電子源５
に真空容器１に対して−３００Ｖを印加し、また、グリ
ット電極６および収束・引出電極７を真空容器１と同電
位にし、電子源５からのエミッション電流を５０ｍＡに
なるように制御する。このようにすると、電子源５から
出た電子は真空容器１、グリッド電極６および収束・引
出電極７に入射し、これらへの電子の入射による電子衝
突により、真空容器１、グリッド電極６および収束・引
出電極７が加熱され、脱ガスされるようになる。
【００１３】一方、実施例の質量分析計を用いて、真空
中のガスを測定してガス分析をする場合には、図３に示
すように真空容器１の電位に対して電子源５、グリッド
電極６および収束・引出電極７の電位を正電位にする
と、電子源５から出た電子はグリッド電極６および収束
・引出電極７に引き寄せられ、真空容器１には行かなく
なる。また、電子源５の廻りには収束・引出電極７の筒
状の板が配置され、この筒状の網により、電子の進行方
向が妨害されている。そのため、真空容器１への電子の
入射が減少し、電子衝突による真空容器１からのガス放
出が低減する。
中のガスを測定してガス分析をする場合には、図３に示
すように真空容器１の電位に対して電子源５、グリッド
電極６および収束・引出電極７の電位を正電位にする
と、電子源５から出た電子はグリッド電極６および収束
・引出電極７に引き寄せられ、真空容器１には行かなく
なる。また、電子源５の廻りには収束・引出電極７の筒
状の板が配置され、この筒状の網により、電子の進行方
向が妨害されている。そのため、真空容器１への電子の
入射が減少し、電子衝突による真空容器１からのガス放
出が低減する。
【００１４】なお、上記実施例に限らず、電子源５以外
に脱ガス用電子源を設けてもよく、また、電子源５の廻
りの収束・引出電極７を密閉するような形状にして、電
子が真空容器１に進行するのを妨害してもよい。更に、
収束・引出電極７は真空容器１への電子の入射を減少さ
せるシールドとして使用されているが、シールド用電極
を独立に設け、収束・引出電極７とシールド用電極とを
個々に制御するものであってもよい。更にその上、上記
実施例に限らず、電子源５とグリッド電極６を正電位に
した場合、収束・引出電極７をアース電位にしても上記
実施例と同様の機能を奏する。そのため、収束・引出電
極７を独立とした電極とはせず、図４に示すように真空
容器１を加工して、真空容器１と一体に出来たものであ
ってもよい。
に脱ガス用電子源を設けてもよく、また、電子源５の廻
りの収束・引出電極７を密閉するような形状にして、電
子が真空容器１に進行するのを妨害してもよい。更に、
収束・引出電極７は真空容器１への電子の入射を減少さ
せるシールドとして使用されているが、シールド用電極
を独立に設け、収束・引出電極７とシールド用電極とを
個々に制御するものであってもよい。更にその上、上記
実施例に限らず、電子源５とグリッド電極６を正電位に
した場合、収束・引出電極７をアース電位にしても上記
実施例と同様の機能を奏する。そのため、収束・引出電
極７を独立とした電極とはせず、図４に示すように真空
容器１を加工して、真空容器１と一体に出来たものであ
ってもよい。
【００１５】
【発明の効果】この発明は、イオン源部を脱ガスすると
き、イオン源部の電子源に負電位を印加すると共に、イ
オン源部のグリッド電極、収束・引出電極および真空容
器にアース電位を印加して、これらを同電位にするの
で、電子源から出た電子はグリッド電極、収束・引出電
極および真空容器に入射する。そのため、電子の入射に
よる電子衝突により、グリッド電極、収束・引出電極お
よび真空容器の表面に存在するガス成分が除去される。
更に、真空中の残留ガスをガス分析するとき、イオン源
部を脱ガスする際と違って、真空容器に対してイオン源
部の電子源、グリッド電極、収束・引出電極の全てを高
い電位に印加しているので、電子源から出た電子は真空
容器に入射しないようになる。したがって、イオン源部
を脱ガスするときには、電子源から出た電子による電子
衝突により、真空容器の表面のガス成分が除去されてお
り、しかも、真空中の残留ガスをガス分析するときに
は、電子源から出た電子が真空容器に入射しないように
なるので、ガス分析中、質量分析計自身から放出される
ガス量を低減することが可能になる。
き、イオン源部の電子源に負電位を印加すると共に、イ
オン源部のグリッド電極、収束・引出電極および真空容
器にアース電位を印加して、これらを同電位にするの
で、電子源から出た電子はグリッド電極、収束・引出電
極および真空容器に入射する。そのため、電子の入射に
よる電子衝突により、グリッド電極、収束・引出電極お
よび真空容器の表面に存在するガス成分が除去される。
更に、真空中の残留ガスをガス分析するとき、イオン源
部を脱ガスする際と違って、真空容器に対してイオン源
部の電子源、グリッド電極、収束・引出電極の全てを高
い電位に印加しているので、電子源から出た電子は真空
容器に入射しないようになる。したがって、イオン源部
を脱ガスするときには、電子源から出た電子による電子
衝突により、真空容器の表面のガス成分が除去されてお
り、しかも、真空中の残留ガスをガス分析するときに
は、電子源から出た電子が真空容器に入射しないように
なるので、ガス分析中、質量分析計自身から放出される
ガス量を低減することが可能になる。
【図１】この発明の実施例の説明図
【図２】この発明の実施例のイオン源部を脱ガスする場
合の説明図
合の説明図
【図３】この発明の実施例を用いて、真空中のガスを測
定してガス分析をする場合の説明図
定してガス分析をする場合の説明図
【図４】この発明の別の実施例において、収束・引出電
極を真空容器と一体に作成した説明図
極を真空容器と一体に作成した説明図
【図５】従来の質量分析計の説明図
【図６】従来の質量分析計のイオン源部を脱ガスする場
合の説明図
合の説明図
【図７】従来の質量分析計を用いて、真空中のガスを測
定してガス分析をする場合の説明図
定してガス分析をする場合の説明図
１・・・・・・・真空容器 ２・・・・・・・イオン源部 ３・・・・・・・フィルタ部 ４・・・・・・・イオン検出部 ５・・・・・・・電子源 ６・・・・・・・グリッド電極 ７・・・・・・・収束・引出電極
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭56−42936（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−140046（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−140047（ＪＰ，Ａ) 実公 昭51−316（ＪＰ，Ｙ１) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01J 49/10 H01J 49/04 H01J 49/24 G01N 27/62
Claims (1)
- 【請求項１】 電子源、グリッド電極、収束・引出電極
を持ち、真空中に残留するガスをイオン化するイオン源
部と、このイオン源部で生成したイオンのうち必要とす
るイオンだけを選別するフィルタ部と、このフィルタ部
で選別したイオンを検出するイオン検出部とを真空容器
内で、前記イオン源部、前記フィルタ部、前記イオン検
出部の順序で配列した質量分析計において、 前記イオン源部を脱ガスするとき、前記イオン源部の前
記電子源に負電位を印加すると共に、前記イオン源部の
前記グリッド電極、前記収束・引出電極および前記真空
容器にアース電位を印加して、これらを同電位にし、 更に、真空中の残留ガスをガス分析するとき、前記イオ
ン源部を脱ガスする際と違って、アース電位である前記
真空容器に対して前記電子源を正電位に前記収束・引出
電極をアース電位か正電位に、かつ前記グリッド電極を
前記電子源と前記収束・引出電極より高電位に印加する
ことを特徴とする質量分析計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05506993A JP3333259B2 (ja) | 1993-02-19 | 1993-02-19 | 質量分析計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05506993A JP3333259B2 (ja) | 1993-02-19 | 1993-02-19 | 質量分析計 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06243820A JPH06243820A (ja) | 1994-09-02 |
| JP3333259B2 true JP3333259B2 (ja) | 2002-10-15 |
Family
ID=12988414
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP05506993A Expired - Lifetime JP3333259B2 (ja) | 1993-02-19 | 1993-02-19 | 質量分析計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3333259B2 (ja) |
-
1993
- 1993-02-19 JP JP05506993A patent/JP3333259B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06243820A (ja) | 1994-09-02 |
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