JP3388102B2 - Ion source - Google Patents

Ion source

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JP3388102B2
JP3388102B2 JP21084596A JP21084596A JP3388102B2 JP 3388102 B2 JP3388102 B2 JP 3388102B2 JP 21084596 A JP21084596 A JP 21084596A JP 21084596 A JP21084596 A JP 21084596A JP 3388102 B2 JP3388102 B2 JP 3388102B2
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ion source
droplets
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mixed liquid
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    • H01J49/10Ion sources; Ion guns
    • H01J49/16Ion sources; Ion guns using surface ionisation, e.g. field-, thermionic- or photo-emission

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば質量分析装
置(Mass Spectrometer;以下、MSとも表記する)等
の高真空下でイオン化された試料を分析する分析装置の
ための試料をイオン化するイオン源の技術分野に属する
ものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ion source for ionizing a sample for an analyzer for analyzing an ionized sample under a high vacuum such as a mass spectrometer (hereinafter also referred to as MS). Belongs to the technical field of.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、MSを用いて試料を分析するにあ
たっては、まず液体クロマトグラフ(Liquid Chromatog
raph;以下、LCとも表記する)により分析対象となる
試料を溶媒に混ぜて混合液を形成し、この混合液を大気
圧中に流出かつ霧化しすることにより大気圧下で分離し
ている。そして、LCからの霧化された流出液すなわち
移動相が気化器を構成する加熱ヒータ部により間接的に
加熱されて、残存する溶媒が更に気化されることによ
り、大気圧下でイオンが生成され、生成されたイオンが
高真空下の質量分析部(MS分析部)に導かれて分析さ
れるようになっている。
2. Description of the Related Art Conventionally, when analyzing a sample using MS, first, a liquid chromatograph (Liquid Chromatog
The sample to be analyzed is mixed with a solvent to form a mixed solution by means of a raph (hereinafter, also referred to as LC), and the mixed solution is flown out into the atmospheric pressure and atomized to be separated under the atmospheric pressure. Then, the atomized effluent from the LC, that is, the mobile phase, is indirectly heated by the heating heater unit that constitutes the vaporizer, and the remaining solvent is further vaporized, so that ions are generated under atmospheric pressure. The generated ions are guided to a mass spectrometric section (MS spectrometric section) under high vacuum for analysis.

【0003】ところで、このようにLCからの霧化され
た移動相をイオン化する方法としては、前述のように大
気圧下でイオン化する大気圧イオン化(Atmospheric Pr
essure Ionization;以下、APIとも表記する)が広
く用いられている。このAPIには、主に次の3つの方
法がある。
By the way, as a method of ionizing the atomized mobile phase from the LC, as described above, atmospheric pressure ionization (Atmospheric Pr
essure Ionization; hereinafter also referred to as API) is widely used. This API mainly has the following three methods.

【0004】1つは、エレクトロスプレ−イオン化法
(Electro Spray Ionization;以下、ESIとも表記す
る)であり、このESIは大気圧下で高電圧を使った静
電場噴霧によりイオンを生成する方法である。
One is an electro spray ionization method (hereinafter also referred to as ESI), which is a method of generating ions by electrostatic field spraying using a high voltage under atmospheric pressure. .

【0005】また他の1つは、大気圧化学イオン化法
(Atmospheric Pressure Chemical Ionization;以下、
APCIとも表記する)であり、このAPCIは大気圧
で噴霧した後、コロナ放電で化学イオン化することによ
りイオンを生成する方法である。
The other one is the Atmospheric Pressure Chemical Ionization (hereinafter referred to as "atmospheric pressure chemical ionization").
This is also referred to as APCI), and this APCI is a method in which ions are generated by chemical ionization by corona discharge after spraying at atmospheric pressure.

【0006】更に他の1つは、ソニックスプレーイオン
化法(Sonic Spray Ionization;以下、SSとも表記す
る)であり、このSSは大気圧下でガスにより噴霧し、
噴出ガスの作用効果でイオン化することによりイオンを
生成する方法である。
[0006] Still another one is Sonic Spray Ionization (hereinafter also referred to as SS), which is atomized by gas under atmospheric pressure,
This is a method of generating ions by ionizing by the action effect of the ejected gas.

【0007】図8は、従来のESIによるイオン源の一
例を模式的に示す図である。図中、1はLC、2はLC
1からの混合液が流動するニードル管、3は霧化プロー
ブ、4はブロック状の加熱ヒータ部(気化器)、5は加
熱ヒータ部4に配設されたヒータ、6は加熱ヒータ部4
に穿設され、霧化された移動相が流動するた細孔、7は
第1オリフィス、8は図示しない第1真空ポンプによっ
て第1真空圧に保持されている第1真空圧室、9は第1
真空圧室8内に配設されたリングレンズ、10は第2オ
リフィス、11は図示しない第2真空ポンプによって第
1真空圧より高い第2真空圧に保持されている第2真空
圧室、12は第2真空圧室11内に配設されたイオンフ
ォーカスレンズ、13は主スリット部、14はMS分析
部である。
FIG. 8 is a diagram schematically showing an example of a conventional ESI ion source. In the figure, 1 is LC, 2 is LC
A needle tube through which the mixed liquid from 1 flows, 3 is an atomizing probe, 4 is a block-shaped heater unit (vaporizer), 5 is a heater arranged in the heater unit 4, and 6 is a heater unit 4.
Is a hole through which the atomized mobile phase flows, 7 is a first orifice, 8 is a first vacuum pressure chamber held at a first vacuum pressure by a first vacuum pump (not shown), and 9 is First
A ring lens arranged in the vacuum pressure chamber 8, 10 is a second orifice, 11 is a second vacuum pressure chamber which is maintained at a second vacuum pressure higher than the first vacuum pressure by a second vacuum pump (not shown), 12 Is an ion focus lens arranged in the second vacuum pressure chamber 11, 13 is a main slit portion, and 14 is an MS analysis portion.

【0008】ニードル細管2と加熱ヒータ部4との間に
所定の高電圧が印加されているとともに、第1および第
2オリフィス7,10、およびリングレンズ9にもそれ
ぞれ所定の高電圧が印加されている。
A predetermined high voltage is applied between the needle thin tube 2 and the heater portion 4, and a predetermined high voltage is applied to the first and second orifices 7 and 10 and the ring lens 9, respectively. ing.

【0009】このように構成されている従来のESIに
よるイオン源においては、ニードル細管2に高電圧を印
加して、LC1から流動してくる試料と溶媒との混合液
中の試料をイオン化する。この状態で、霧化プローブ3
から霧化用窒素ガスを噴出させると、LC1の試料と溶
媒との混合液がニードル細管2を通って大気圧中に霧吹
き状に流出して霧化することにより、イオン化された試
料と溶媒とが分離し、更に霧化分離した試料の移動相が
加熱ヒータ部4の細孔6中を流動する。このとき、細孔
中6の流動液はヒータ5により加熱ヒータ部4を介して
加熱されて残存する溶媒が気化され、MS分析部14で
分析可能な試料のイオンそのものが生成される。この生
成されたイオンが第1オリフィス7を通って第1真空圧
室8内に導入され、更にこのイオンは第1真空圧室8内
のリングレンズ9により第2オリフィス10を通過させ
られて第2真空圧室11に導入される。最後に、第2真
空圧室11内のイオンはイオンフォーカスレンズ12に
より主スリット部13を通って高真空下のMS分析部1
4にフォーカスされ、MS分析部14によって質量分析
される。
In the conventional ESI ion source thus constructed, a high voltage is applied to the needle capillaries 2 to ionize the sample in the mixed liquid of the sample and the solvent flowing from the LC 1. In this state, the atomization probe 3
When the atomizing nitrogen gas is ejected from the mixture, the mixed liquid of the sample of LC1 and the solvent flows out through the needle thin tube 2 into the atmospheric pressure in the form of a mist to be atomized, so that the ionized sample and the solvent are separated. And the mobile phase of the sample atomized and separated flows through the pores 6 of the heater unit 4. At this time, the flowing liquid in the pores 6 is heated by the heater 5 via the heater unit 4, and the remaining solvent is vaporized, and the ions of the sample itself that can be analyzed by the MS analysis unit 14 are generated. The generated ions are introduced into the first vacuum pressure chamber 8 through the first orifice 7, and further, the ions are passed through the second orifice 10 by the ring lens 9 in the first vacuum pressure chamber 8 to generate the first ions. 2 is introduced into the vacuum pressure chamber 11. Finally, the ions in the second vacuum pressure chamber 11 pass through the main slit portion 13 by the ion focus lens 12 and the MS analysis portion 1 under high vacuum.
4 is focused, and mass analysis is performed by the MS analysis unit 14.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この従
来のESIによるイオン源では、ニードル細管2から噴
出しかつ霧化分離した、細孔6の入り口近傍にある試料
の移動相αが冷えているばかりでなく、加熱ヒータ部4
におけるヒータ5が細孔6から離隔していて細孔6内の
移動相の加熱が比較的低温で行われるため、細孔6内の
移動相の気化が十分に行われなく、試料のイオンが生成
し難い。そこで、ニードル細管2に高電圧を印加してL
C1からの混合液中の試料をイオン化しなければならな
く、そのために高電圧が必要となるという問題がある。
同様に、この高電圧はAPCIによるイオン源でも必要
となっている。
However, in this conventional ESI ion source, the mobile phase α of the sample, which is ejected from the needle capillary 2 and atomized and separated, is located in the vicinity of the entrance of the pore 6 and is just cold. Not the heater part 4
Since the heater 5 is separated from the pores 6 and the mobile phase in the pores 6 is heated at a relatively low temperature, the vaporization of the mobile phase in the pores 6 is not sufficiently performed, and the ions of the sample are Hard to generate. Therefore, by applying a high voltage to the needle thin tube 2, L
There is the problem that the sample in the mixture from C1 must be ionized, which requires a high voltage.
Similarly, this high voltage is also needed in APCI ion sources.

【0011】また、移動相を加熱された細孔6内に通す
だけの場合、安定した分析が行えるのは、移動相の流量
がせいぜい数100μL/min程度以下の場合に限られて
しまう。特に、水分を多く含む移動相を用いた場合に
は、移動相の乾燥が悪くなるばかりでなく、安定性も悪
くなる。このため、LC1から加熱ヒータ部4に導入で
きる移動相の流量が制約されてしまう。ところで、通常
使用されているLC1の分析条件は1000μL/minで
あるので、このように移動相の流量が制約されると、こ
の分析条件で直接、LC1とMS分析部14とを接続す
ることはきわめて難しい。そこで、従来は、LC1から
の混合液を数分の1から数十分の1にスプリットして、
加熱ヒータ部4に導入するようにしている。このため、
MS分析部14に導入される試料もスプリットされてし
まうので、MS分析部14による分析感度が十分なもの
とは言えなかった。そのうえ、このようなスプリットの
ための条件の設定など、その都度面倒な条件を設定する
必要があり、分析が煩雑なものとなっている。
Further, when the mobile phase is simply passed through the heated pores 6, stable analysis can be performed only when the flow rate of the mobile phase is at most about 100 μL / min or less. In particular, when a mobile phase containing a large amount of water is used, not only the dryness of the mobile phase deteriorates but also the stability deteriorates. Therefore, the flow rate of the mobile phase that can be introduced from the LC1 to the heater unit 4 is limited. By the way, since the analytical condition of LC1 which is usually used is 1000 μL / min, if the flow rate of the mobile phase is restricted in this way, it is not possible to directly connect the LC1 and the MS analysis section 14 under this analytical condition. Extremely difficult. Therefore, conventionally, the mixed liquid from LC1 was split into a few fractions to a few tens of fractions,
It is arranged to be introduced into the heater unit 4. For this reason,
Since the sample introduced into the MS analysis unit 14 is also split, the analysis sensitivity of the MS analysis unit 14 cannot be said to be sufficient. In addition, it is necessary to set troublesome conditions such as setting conditions for such a split, which makes the analysis complicated.

【0012】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
ものであって、その目的は、高電圧を必要とすることな
く、大量の試料のイオン化を簡単に行うことのできるイ
オン源を提供することである。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide an ion source capable of easily ionizing a large amount of samples without requiring a high voltage. That is.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】前述の課題を解決するた
めに、請求項1の発明は、試料と溶媒との混合液を細管
から噴出させ、噴出した混合液の霧状の液滴を加熱して
前記溶媒を気化することにより前記試料のイオンを生成
するイオン源において、前記細管から噴出された比較的
大流量の前記混合液の液滴が流動する太孔を備えている
ブロック状の加熱ヒータ部を有し、ヒータがこの加熱ヒ
ータ部の太孔に交差するように設けられているととも
に、前記太孔の前記ヒータ前後を連通する環状溝が形成
されており、前記細管から噴出した前記霧状の液滴を直
接ヒータに衝突させるようにしたことを特徴としてい
る。
In order to solve the above-mentioned problems, the invention of claim 1 jets a mixed liquid of a sample and a solvent from a thin tube, and heats the mist-like droplets of the jetted mixed liquid. In the ion source for generating ions of the sample by vaporizing the solvent, a block-shaped heating provided with a large hole through which a relatively large flow rate of the droplets of the mixed liquid ejected from the thin tube flows A heater portion is provided, the heater is provided so as to intersect with the thick hole of the heating heater portion, and an annular groove that communicates the front and rear of the heater of the thick hole is formed, and the heater ejects from the thin tube. The feature is that the atomized droplets are made to directly collide with the heater.

【0014】また請求項2の発明は、前記細管の噴出方
向が、生成された前記イオンの導入方向に対して同方
向、直交方向および所定角度の方向のいずれか1方向に
設定されていることを特徴としている。
According to a second aspect of the present invention, the ejection direction of the thin tube is set to any one of the same direction, the orthogonal direction, and the direction of a predetermined angle with respect to the introduction direction of the generated ions. Is characterized by.

【0015】更に請求項3の発明は、前記ヒータより前
記混合液の液滴が流動する方向下流側に、第2のヒータ
が設けられており、前記混合液の液滴をこの第2のヒー
タにも衝突させるようにしたことを特徴としている。
According to a third aspect of the present invention, a second heater is provided downstream of the heater in the direction in which the liquid droplets of the mixed liquid flow, and the liquid droplets of the mixed liquid are supplied to the second heater. The feature is that it was made to collide.

【0016】[0016]

【0017】更に請求項5の発明は、前記加熱ヒータ部
が、更に前記細管から噴出された比較的小流量の混合液
の液滴が流動する細孔を備えており、前記細管の噴出方
向を前記太孔または前記細孔のいずれか一方に選択的に
設定されるように、前記細管および前記加熱ヒータ部の
少なくとも一方が移動可能に設けられていることを特徴
としている。
Further, in the invention of claim 5, the heating heater portion further comprises pores through which droplets of the mixed liquid ejected from the thin tube and having a relatively small flow rate flow, and the ejection direction of the thin tube is set. At least one of the thin tube and the heater unit is movably provided so as to be selectively set to either the thick hole or the fine hole.

【0018】[0018]

【作用】このような構成をした本発明のイオン源におい
ては、細管から噴出した、試料と溶媒との混合液の霧状
の液滴が直接ヒータに衝突し、液滴はこのヒータにより
高温で直接加熱される。このため、液滴の溶媒がより効
果的に気化されるようになる。これにより、大量の混合
液の液滴が高温で効率よく加熱されるようになり、大量
の試料のイオンが生成される。その場合、液滴が高温で
加熱されても、溶媒の気化熱により試料が加熱されない
ので、試料の熱分解が起きることはない。そして、大量
のイオンが例えば質量分析部等の分析部に導入されるよ
うになるので、感度の良好な分析が行われるとともに、
試料をスプリットする必要がなくなるので、スプリット
のための煩雑な条件設定が不要となり、分析が容易とな
る。
In the ion source of the present invention having such a structure, the atomized droplets of the mixed liquid of the sample and the solvent ejected from the thin tube directly collide with the heater, and the droplets are heated by the heater at a high temperature. Directly heated. For this reason, the solvent of the droplets is vaporized more effectively. As a result, a large amount of droplets of the mixed liquid are efficiently heated at a high temperature, and a large amount of sample ions are generated. In that case, even if the droplet is heated at a high temperature, the sample is not heated due to the heat of vaporization of the solvent, so that thermal decomposition of the sample does not occur. Then, since a large amount of ions are introduced into an analysis unit such as a mass analysis unit, an analysis with good sensitivity is performed, and
Since there is no need to split the sample, complicated condition setting for splitting is not required, and analysis is facilitated.

【0019】しかも、従来のように高電圧を印加してイ
オンを生成する方式ではないので、イオン源の構成が簡
単になるとともに安価なものとなる。
In addition, unlike the conventional method of generating ions by applying a high voltage, the structure of the ion source is simplified and the cost is reduced.

【0020】特に請求項3の発明においては、2個のヒ
ータにより、混合液の霧状の液滴が効果的に加熱される
ようになるので、より高度のイオンが大量に生成され
る。
In particular, in the invention of claim 3, since the atomized droplets of the mixed liquid are effectively heated by the two heaters, a large amount of higher-grade ions are generated.

【0021】また、請求項4の発明においては、大量の
試料を観察するような場合は、細管の噴出方向が太孔に
向かう方向に選択的に設定される。これにより、細管か
ら噴出された大量の混合液の霧状の液滴がヒータにより
高温で直接加熱され、大量のイオンが生成されるように
なる。また、少量の試料を測定するような場合は、細管
の噴出方向が細孔に向かう方向に選択的に設定される。
これにより、細管から噴出された少量の混合液の霧状の
液滴がヒータにより加熱ヒータ部を介して比較的低温で
間接的に加熱され、イオンが生成されるようになる。そ
の場合、加熱温度が比較的低温であるため、小流量の条
件でも試料の熱分解が起きることはない。
In the invention of claim 4, when a large amount of samples are to be observed, the ejection direction of the thin tube is selectively set to the direction toward the thick hole. As a result, a large amount of mist-like droplets of the mixed liquid ejected from the thin tube are directly heated at a high temperature by the heater, and a large amount of ions are generated. Further, in the case of measuring a small amount of sample, the ejection direction of the thin tube is selectively set to the direction toward the pore.
As a result, the atomized droplets of the small amount of the mixed liquid ejected from the thin tube are indirectly heated by the heater via the heater unit at a relatively low temperature, and ions are generated. In that case, since the heating temperature is relatively low, thermal decomposition of the sample does not occur even under the condition of a small flow rate.

【0022】[0022]

【発明の実施の形態】以下、図面を用いて本発明の実施
の形態を説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0023】図1は本発明にかかるイオン源の実施の形
態の一例を示す図である。なお、前述の図8に示すイオ
ン源と同じ構成要素には同じ符号を付すことにより、そ
の詳細な説明は省略する。
FIG. 1 is a diagram showing an example of an embodiment of an ion source according to the present invention. The same components as those of the ion source shown in FIG. 8 described above are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.

【0024】図8の従来の加熱ヒータ部4では、細孔6
がニードル細管2と第1オリフィス7とを結ぶ軸線から
ずれた位置に穿設されているとともに、ヒータ5がこれ
らの細孔6から離隔して設けられているが、本例の加熱
ヒータ部4では、図1に示すように細孔6が削除されて
いるとともに、太孔15がニードル細管2と第1オリフ
ィス7とを結ぶ軸線上で同軸線方向に貫通して穿設され
ている。この太孔15の断面積は細孔6のそれに比べて
かなり大きな値に設定されている。
In the conventional heater portion 4 shown in FIG.
Is provided at a position deviated from the axis connecting the needle thin tube 2 and the first orifice 7, and the heater 5 is provided apart from these pores 6. Then, as shown in FIG. 1, the fine hole 6 is removed, and the thick hole 15 is provided so as to penetrate in the coaxial line direction on the axis connecting the needle thin tube 2 and the first orifice 7. The cross-sectional area of the thick hole 15 is set to a value considerably larger than that of the large hole 6.

【0025】また、図8の加熱ヒータ部4では、ヒータ
5が細孔6から離隔して設けられているが、本例の加熱
ヒータ部4では、太孔15のニードル細管2側内周面に
環状溝16が形成されているとともに、カートリッジヒ
ータ5がこの環状溝16を貫通して太孔15に交差する
ようにして配設されている。すなわち、ニードル細管2
から流出した霧化された移動相は直接このカートリッジ
ヒータ5に当接するようにされている。
Further, in the heater portion 4 of FIG. 8, the heater 5 is provided separately from the fine pores 6, but in the heater portion 4 of this example, the inner peripheral surface of the thick hole 15 on the needle capillary 2 side. An annular groove 16 is formed in the cartridge heater 5, and the cartridge heater 5 is disposed so as to penetrate the annular groove 16 and intersect the thick hole 15. That is, the needle thin tube 2
The atomized mobile phase flowing out of the cartridge directly contacts the cartridge heater 5.

【0026】更に、図8のイオン源でニードル細管2と
加熱ヒータ部4との間に印加されている高電圧は、本例
のイオン源では削除されている。なお、17は加熱ヒー
タ部4およびカートリッジヒータ5の温度を制御するた
めに加熱ヒータ部4の温度を検出する温度センサであ
る。
Further, the high voltage applied between the needle capillary 2 and the heater portion 4 in the ion source of FIG. 8 is eliminated in the ion source of this example. Reference numeral 17 is a temperature sensor that detects the temperature of the heater section 4 and the cartridge heater 5 to control the temperature of the heater section 4.

【0027】他の構成は図8に示す従来のイオン源と同
じである。
The other structure is the same as that of the conventional ion source shown in FIG.

【0028】このように構成された本例のイオン源にお
いては、霧化プローブ3から霧化用窒素ガスを噴出させ
ることにより、LC1内の試料と溶媒との混合液がニー
ドル細管2を通って加熱ヒータ部4の方へ霧化されて噴
出する。なお、霧化用ガスは、窒素の他に酸素ガス、希
ガス、空気、あるいは熱風等を使用することもできる。
噴霧された混合液の霧状の液滴はカートリッジヒータ5
に直接衝突し、このカートリッジヒータ5により例えば
200℃以上の高温で加熱される。その場合、加熱ヒー
タ部4およびカートリッジヒータ5の温度が温度センサ
17によって検出された加熱ヒータ部4の温度に基づい
て制御される。
In the ion source of the present embodiment thus constructed, the atomizing probe 3 ejects the atomizing nitrogen gas so that the mixed liquid of the sample and the solvent in the LC 1 passes through the needle thin tube 2. It is atomized and ejected toward the heater portion 4. As the atomizing gas, oxygen gas, rare gas, air, hot air, or the like can be used instead of nitrogen.
The atomized droplets of the sprayed mixed liquid are cartridge heaters 5.
Is directly collided with and is heated by the cartridge heater 5 at a high temperature of, for example, 200 ° C. or higher. In that case, the temperatures of the heater unit 4 and the cartridge heater 5 are controlled based on the temperature of the heater unit 4 detected by the temperature sensor 17.

【0029】この高温加熱により、混合液の液滴は効果
的に脱溶媒され、サンプルのイオンが生成される。生成
されたイオンは、前述の図8に示す従来のイオン源と同
様に第1オリフィス7、第1真空圧室8、第2オリフィ
ス10、第2真空圧室11および主スリット部13を通
って高真空下のMS分析部14にフォーカスされ、MS
分析部14によって質量分析される。
By this high temperature heating, the droplets of the mixed solution are effectively desolvated, and the ions of the sample are generated. The generated ions pass through the first orifice 7, the first vacuum pressure chamber 8, the second orifice 10, the second vacuum pressure chamber 11 and the main slit portion 13 as in the conventional ion source shown in FIG. Focus on the MS analysis unit 14 under high vacuum
Mass analysis is performed by the analysis unit 14.

【0030】このような本例のイオン源によれば、ニー
ドル細管2から噴霧された試料と溶媒との混合液の霧状
の液滴がカートリッジヒータ5によって高温で効果的に
加熱されるので、太孔15内の液滴の気化が十分にかつ
確実に行われるようになり、試料のイオンが生成し易く
なる。したがって、ニードル細管2に高電圧を印加する
必要がなくなり、イオン源の構成が簡単になるととも
に、スプレーと接触高温加熱を利用した従来にない新し
いイオン源を安価に形成することができるようになる。
According to the ion source of this example, since the atomized droplets of the mixed liquid of the sample and the solvent sprayed from the needle capillary 2 are effectively heated by the cartridge heater 5 at a high temperature, The droplets in the thick hole 15 are vaporized sufficiently and reliably, and the ions of the sample are easily generated. Therefore, it is not necessary to apply a high voltage to the needle thin tube 2, the structure of the ion source is simplified, and it is possible to inexpensively form a new ion source that utilizes spraying and contact high temperature heating. .

【0031】また、カートリッジヒータ5による高温加
熱で液滴の気化が十分にかつ確実に行われ、イオンを効
率よく生成できることから、混合液の流量を多くしても
安定した感度の良好な分析を行えるようになり、従来の
イオン源に比べて混合液の流量の制約が大幅に軽減され
る。具体的な数値としては、例えば従来のエレクトロス
プレーによる方法では混合液の流量が数μL/minから5
0μL/min程度の範囲に制約されていたが、本例のイオ
ン源による方法では混合液の流量が1mL/minを越えて
も安定した感度の良好な分析ができるようになる。
Further, since the droplets are vaporized sufficiently and reliably by the high temperature heating by the cartridge heater 5 and the ions can be efficiently generated, stable and excellent analysis can be performed even if the flow rate of the mixed liquid is increased. As a result, the restriction on the flow rate of the mixed liquid is greatly reduced as compared with the conventional ion source. As a specific numerical value, for example, in the conventional electrospray method, the flow rate of the mixed solution is from several μL / min to 5 μL / min.
Although it was restricted to a range of about 0 μL / min, the method using the ion source of this example enables stable and excellent analysis with a high sensitivity even when the flow rate of the mixed solution exceeds 1 mL / min.

【0032】更に、大流量の混合液をイオン化できるこ
とから試料をスプリットする必要がなくなるので、スプ
リットのための煩雑な条件設定が不要となり、分析が容
易となる。
Further, since it is possible to ionize a large flow rate of the mixed solution, it is not necessary to split the sample, so that complicated condition setting for splitting is not required and the analysis is facilitated.

【0033】図2は、図1に示すイオン源の変形例を部
分的に示す図である。なお、本発明の実施の態様のこれ
以後の各例においては、図1に示すイオン源と同じ構成
要素には同じ符号を付すことにより、その詳細な説明は
省略する。また、イオン源の図2に示す部分以外の構成
は、図1に示すものと同じである。
FIG. 2 is a diagram partially showing a modification of the ion source shown in FIG. In each of the subsequent examples of the embodiment of the present invention, the same components as those of the ion source shown in FIG. 1 are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted. The configuration of the ion source other than the portion shown in FIG. 2 is the same as that shown in FIG.

【0034】図1に示すイオン源では、ニードル細管2
が、このニードル細管2からの試料と溶媒との混合液の
噴霧方向と第1、第2オリフィス7,10および主スリ
ット部13とが同軸上になるように配設されているが、
本変形例のイオン源は、図2に示すようにニードル細管
2が、このニードル細管2の混合液の噴霧方向と第1、
第2オリフィス7,10および主スリット部13とが互
いに直交するように配設されている。したがって、ニー
ドル細管2から噴霧された混合液の霧状液滴はカートリ
ッジヒータ5によって高温加熱されて脱溶媒され、生成
されたイオンは直角に曲がって第1オリフィス7の方へ
移動するようになる。この変形例の効果は図1に示す例
の効果とほぼの同じであるが、一軸方向にイオン源の設
置スペースがない場合には本例のイオン源はより有効に
配置される。
In the ion source shown in FIG. 1, the needle thin tube 2
Is arranged so that the spray direction of the mixed liquid of the sample and the solvent from the needle thin tube 2 and the first and second orifices 7 and 10 and the main slit portion 13 are coaxial with each other.
In the ion source of this modified example, as shown in FIG. 2, the needle thin tube 2 has a spray direction of the mixed liquid of the needle thin tube 2 and a first,
The second orifices 7 and 10 and the main slit portion 13 are arranged so as to be orthogonal to each other. Therefore, the atomized droplets of the mixed liquid sprayed from the needle capillaries 2 are heated to a high temperature by the cartridge heater 5 to be desolvated, and the generated ions bend at a right angle and move toward the first orifice 7. . The effect of this modification is almost the same as the effect of the example shown in FIG. 1, but the ion source of the present example is more effectively arranged when there is no installation space for the ion source in the uniaxial direction.

【0035】なお、ニードル細管2は、図1に示すよう
な混合液の噴霧方向と第1、第2オリフィス7,10お
よび主スリット部13とが同軸上となる位置から、図2
に示すような混合液の噴霧方向と第1、第2オリフィス
7,10および主スリット部13とが互いに直交する位
置の間で任意の傾斜角度で配設することができる。
In the needle thin tube 2, as shown in FIG. 1, from the position where the spray direction of the mixed solution and the first and second orifices 7 and 10 and the main slit portion 13 are coaxial,
It is possible to arrange the sprayed direction of the mixed liquid and the first and second orifices 7 and 10 and the main slit portion 13 at an arbitrary inclination angle between the mutually orthogonal positions.

【0036】また、図1および図2に示す各例のカート
リッジヒータ5および加熱ヒータ部4は、混合液のすべ
ての液滴が十分に高温加熱されるものでありさえすれ
ば、どのような形状に形成されてもよい。また、加熱温
度は200℃以上で高ければ高いほど良い。
Further, the cartridge heater 5 and the heater unit 4 of each example shown in FIGS. 1 and 2 have any shape as long as all the droplets of the mixed liquid are heated to a sufficiently high temperature. May be formed in. Further, the higher the heating temperature is 200 ° C. or higher, the better.

【0037】更に前述の各例では、加熱ヒータ部4は削
除することもできる。すなわち、図3(a)に示すよう
にニードル細管2と第1オリフィス7との間に、カート
リッジヒータ5のみを設け、ニードル細管2から噴霧さ
れた混合液の液滴をカートリッジヒータ5のみに直接衝
突させ、溶媒を気化して、イオンを生成し、このイオン
を第1オリフィス7を通して第1真空圧室8の方へ吸引
するようにしてもよい。その場合、図5(b)に示すよ
うにニードル細管2を所定角度傾け、この傾斜した状態
のニードル細管2から混合液を噴霧してカートリッジヒ
ータ5に直接衝突させるようにすることもできる。
Further, in each of the above-mentioned examples, the heater part 4 can be omitted. That is, as shown in FIG. 3A, only the cartridge heater 5 is provided between the needle thin tube 2 and the first orifice 7, and the droplets of the mixed liquid sprayed from the needle thin tube 2 are directly supplied to only the cartridge heater 5. Alternatively, the solvent may be collided to vaporize the solvent to generate ions, and the ions may be sucked toward the first vacuum pressure chamber 8 through the first orifice 7. In that case, as shown in FIG. 5B, the needle thin tube 2 may be tilted by a predetermined angle, and the mixed liquid may be sprayed from the tilted needle thin tube 2 to directly collide with the cartridge heater 5.

【0038】更に、図1および図2の各例のイオン源に
おいて、混合液の液滴をより高度に気化することが望ま
れる場合には、ニードル細管2と加熱ヒータ部4との間
に従来のような高電圧を印加するようにしてもよい。
Further, in the ion source of each of the examples shown in FIGS. 1 and 2, when it is desired to vaporize the droplets of the mixed liquid to a higher degree, the space between the needle capillary tube 2 and the heater unit 4 is conventionally changed. You may make it apply a high voltage like this.

【0039】図4は本発明の実施の態様の他の例を示す
図である。
FIG. 4 is a diagram showing another example of the embodiment of the present invention.

【0040】前述の図1および図2に示す各イオン源で
は、ニードル細管2から噴霧される混合液の霧状の液滴
を加熱する手段として加熱ヒータ部4とカートリッジヒ
ータ5とが用いられているが、図4に示すようにこの例
のイオン源は、所定枚数(図示例では3枚)のサーモプ
レート18が用いられている。そして、ニードル細管2
から噴霧された霧状の液滴がまず最初のサーモプレート
18に衝突して反射する。この衝突時に、液滴は最初の
サーモプレート18で高温加熱されてある程度気化され
ることにより所定量脱溶媒される。次いで、最初のサー
モプレート18で反射しかつ所定量脱溶媒された液滴
は、第2のサーモプレート18に再び衝突して反射す
る。この衝突時にも、液滴は第2のサーモプレート18
で高温加熱されて更に気化されることにより更に所定量
脱溶媒される。最後に、第2のサーモプレート18で反
射しかつ所定量脱溶媒された液滴は、第3のサーモプレ
ート18に再にもう一度衝突して反射する。この衝突時
にも、液滴は第3のサーモプレート18で高温加熱され
て更に一層気化されることにより完全に脱溶媒され、サ
ンプルのイオンが生成される。このイオンが第3のサー
モプレート18で反射することにより、第1オリフィス
7の方へ導かれる。
In each of the ion sources shown in FIGS. 1 and 2, the heater unit 4 and the cartridge heater 5 are used as a means for heating the mist-like droplets of the mixed liquid sprayed from the needle capillaries 2. However, as shown in FIG. 4, the ion source of this example uses a predetermined number (three in the illustrated example) of thermoplates 18. And the needle thin tube 2
The atomized droplets sprayed from the first collide with the first thermoplate 18 and are reflected. At the time of this collision, the droplets are heated by the first thermoplate 18 at a high temperature and vaporized to some extent to be desolvated by a predetermined amount. Then, the droplets reflected by the first thermoplate 18 and desolvated by a predetermined amount collide with the second thermoplate 18 again to be reflected. At the time of this collision, the liquid droplets are still on the second thermoplate 18
At a high temperature, it is further vaporized and further desolvated by a predetermined amount. Finally, the droplets reflected by the second thermoplate 18 and desolvated by a predetermined amount are again collided with the third thermoplate 18 and reflected. Even during this collision, the droplets are heated to a high temperature by the third thermoplate 18 and further vaporized, so that the droplets are completely desolvated and ions of the sample are generated. The ions are guided to the first orifice 7 by being reflected by the third thermoplate 18.

【0041】この例のイオン源の他の構成は図1に示す
イオン源と同じであり、またこの例のイオン源において
も、前述の図1に示すイオン源と同じ作用効果を奏す
る。
The other structure of the ion source of this example is the same as that of the ion source shown in FIG. 1, and the ion source of this example also has the same effect as the ion source shown in FIG.

【0042】なお、サーモプレート18の枚数は3枚に
限定されることなく、1枚以上任意の枚数設けることが
できる。また、同様にニードル細管2の混合液の噴霧方
向と第1、第2オリフィス7,10および主スリット部
13とを同軸上に配設することに限定されることはな
く、図2に示すイオン源と同様にニードル細管2の混合
液の噴霧方向と第1、第2オリフィス7,10および主
スリット部13とが互いに直交するように配設すること
もできる。
The number of thermo plates 18 is not limited to three, and one or more thermo plates 18 can be provided. Similarly, the spraying direction of the mixed liquid of the needle thin tube 2 and the first and second orifices 7 and 10 and the main slit portion 13 are not limited to be coaxially arranged, and the ion shown in FIG. Similarly to the source, the spray direction of the mixed liquid in the needle thin tube 2 and the first and second orifices 7 and 10 and the main slit portion 13 may be arranged so as to be orthogonal to each other.

【0043】図5は本発明の実施の態様の更に他の例を
示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing still another example of the embodiment of the present invention.

【0044】図1に示すイオン源の加熱ヒータ部4はカ
ートリッジヒータ5と太孔15とが設けられているが、
本例のイオン源では図5(a)および(b)に示すよう
に、更に図8に示す従来のイオン源における細孔6と同
様の細孔6が太孔15とは独立して1つ設けられてい
る。すなわち、加熱ヒータ部4に、試料が通過するため
の2系統の通過ラインが設けられている。また、本例の
イオン源ではLC以外にシリンジポンプも使用すること
ができ、これらをまとめて符号1′で表す。更に、ニー
ドル細管2はLCまたはシリンジポンプ1′に分離して
設けられているとともに、支持部材19に支点20を中
心に回動可能にグロメット21を介して支持されてい
る。したがって、霧化プローブ3も同様にニードル細管
2と一緒に回動可能とされている。そして、ニードル細
管2は、支持部材19に取り付けられた傾動ねじ22の
進退により回動制御されるようになっている。更に、ニ
ードル細管2は可撓性チューブ23によってLCまたは
シリンジポンプ1′に連結されており、この可撓性チュ
ーブ23はニードル細管2をLCまたはシリンジポンプ
1′に連結しても、このニードル細管2を所定量回動可
能にしている。
The heater heater 4 of the ion source shown in FIG. 1 is provided with a cartridge heater 5 and a thick hole 15,
In the ion source of this example, as shown in FIGS. 5A and 5B, one pore 6 similar to the pore 6 in the conventional ion source shown in FIG. It is provided. That is, the heater section 4 is provided with two lines of passage lines for the sample to pass through. Further, in the ion source of this example, a syringe pump can be used in addition to the LC, and these are collectively indicated by reference numeral 1 '. Further, the needle thin tube 2 is provided separately to the LC or syringe pump 1 ', and is supported by the support member 19 so as to be rotatable about a fulcrum 20 via a grommet 21. Therefore, the atomizing probe 3 can also be rotated together with the needle thin tube 2. The needle thin tube 2 is rotationally controlled by advancing and retracting the tilting screw 22 attached to the support member 19. Further, the needle thin tube 2 is connected to the LC or syringe pump 1'by a flexible tube 23, and even if the flexible thin tube 23 connects the needle thin tube 2 to the LC or syringe pump 1 ', 2 is rotatable by a predetermined amount.

【0045】そして、通常はニードル細管2はその混合
液の噴出方向が太孔15の入口に向かう方向である図5
(a)に実線で示す第1回動位置に設定されており、必
要時に傾動ねじ22を回すことによりその混合液の噴出
方向が細孔6の入口に向かう方向である二点鎖線で示す
第2位置に設定されるようになっている。その場合、質
量分析器のモニタを見ながら、傾動ねじ22を回してニ
ードル細管2の傾きを調節するようにしてもよいし、ま
たニードル細管2の回動角が第1および第2回動位置の
間で決まっているので、傾動ねじ22の回動角を予め設
定しておき、傾動ねじ22の回動角を調節することによ
りニードル細管2の傾きを調節するようにしてもよい。
Further, normally, in the needle thin tube 2, the jet direction of the mixed liquid is the direction toward the inlet of the thick hole 15 (FIG. 5).
It is set to the first rotation position shown by the solid line in (a), and when the tilting screw 22 is turned when necessary, the ejection direction of the mixed liquid is the direction shown by the two-dot chain line which is the direction toward the inlet of the pore 6. It is set to 2 positions. In that case, the tilting screw 22 may be turned to adjust the inclination of the needle capillary 2 while observing the monitor of the mass spectrometer, and the rotation angle of the needle capillary 2 may be adjusted to the first and second rotation positions. Since the rotation angle of the tilting screw 22 is set in advance, the tilt of the needle capillary 2 may be adjusted by adjusting the rotation angle of the tilting screw 22.

【0046】更に、本例のイオン源では、ニードル細管
2と加熱ヒータ部4との間に、常開のスイッチ24を閉
じることにより高電圧が印加されるようになっている。
本例のイオン源の他の構成は、図1に示すイオン源の構
成と同じである。
Further, in the ion source of this example, a high voltage is applied between the needle capillary 2 and the heater section 4 by closing the normally open switch 24.
Other configurations of the ion source of this example are the same as the configurations of the ion source shown in FIG.

【0047】そして、本例のイオン源においては、LC
1′からの0.1〜2ml/minの大流量の混合液からサン
プルのイオンを生成する場合は、ニードル細管2を第1
回動位置に設定することにより、図1に示すイオン源と
同様に霧状の液滴をカートリッジヒータ5によって直接
高温で加熱気化して脱溶媒し、サンプルのイオンを生成
する。すなわちこのLCモードでは、カートリッジヒー
タ5の表面に大量の混合液の液滴を直接当てることによ
り、液滴の溶媒を効率よく気化でき、しかもこの溶媒の
気化熱によりヒータ表面が冷却されるので、イオンの熱
分解が起きることはない。なおこの場合には、通常はス
イッチ24を閉じないで高電圧をニードル細管2と加熱
ヒータ部4との間に印加しなくても済むが、場合によっ
てはスイッチ24を閉じて高電圧を印加するようにして
もよい。
In the ion source of this example, LC
When sample ions are generated from a large flow rate of 0.1 to 2 ml / min from 1 ', the needle capillary 2 is set to the first position.
By setting the rotary position, similarly to the ion source shown in FIG. 1, atomized droplets are directly heated and vaporized by the cartridge heater 5 at a high temperature to desolvate and generate sample ions. That is, in this LC mode, by directly applying a large amount of droplets of the mixed liquid to the surface of the cartridge heater 5, the solvent of the droplets can be efficiently vaporized, and the heater surface is cooled by the heat of vaporization of this solvent, No thermal decomposition of the ions occurs. In this case, normally, it is not necessary to apply the high voltage between the needle thin tube 2 and the heater unit 4 without closing the switch 24, but in some cases, the switch 24 is closed to apply the high voltage. You may do it.

【0048】また、LCに代えてシリンジポンプ1′に
より、1〜20μl/minの少流量の混合液からサンプル
のイオンを生成して、長時間測定する場合がある。この
場合、少量の混合液の霧状の液滴をカートリッジヒータ
5に直接当てると、ヒータ温度が高過ぎて熱分解ピーク
が出易くなるため、測定の再現性が悪くなる。そこで、
この場合にはニードル細管2を第2回動位置に設定する
ことにより、図8に示す従来のイオン源と同様に霧状の
液滴を細孔6を通しかつカートリッジヒータ5の熱によ
って加熱ヒータ部4を介して間接的に加熱気化して脱溶
媒し、サンプルのイオンを生成する。その場合、必要に
応じてスイッチ24を閉じて高電圧をニードル細管2と
加熱ヒータ部4との間に印加するようにしてもよい。す
なわち、シリンジポンプモードでは、少量の混合液の液
滴をカートリッジヒータ5の熱により加熱ヒータ部4を
介して間接的に加熱するので、気化部の表面温度はそれ
ほど高くならなく、熱分解のピークの発生を抑えること
ができる。
In some cases, instead of LC, a syringe pump 1'is used to generate sample ions from a mixed liquid having a small flow rate of 1 to 20 .mu.l / min for long-term measurement. In this case, if a small amount of atomized droplets of the mixed liquid is directly applied to the cartridge heater 5, the heater temperature is too high and a thermal decomposition peak is likely to occur, resulting in poor reproducibility of measurement. Therefore,
In this case, by setting the needle thin tube 2 to the second rotation position, atomized droplets pass through the pores 6 and heat of the cartridge heater 5 is generated by the heater as in the conventional ion source shown in FIG. The ions of the sample are generated by indirectly heating and vaporizing via the section 4 to desolvate. In that case, the switch 24 may be closed as necessary to apply a high voltage between the needle thin tube 2 and the heater unit 4. That is, in the syringe pump mode, since a small amount of liquid droplets of the mixed liquid is indirectly heated by the heat of the cartridge heater 5 via the heating heater unit 4, the surface temperature of the vaporization unit does not become so high and the peak of thermal decomposition occurs. Can be suppressed.

【0049】このように、本例のイオン源では、大流量
のサンプルのイオン測定する場合と小流量のサンプルの
イオン測定する場合とで選択して、最適に気化すること
が可能となり、その結果熱分解の少ないスペクトルが得
られるようになる。
As described above, in the ion source of this example, it is possible to optimally vaporize by selecting whether to measure ions of a large flow rate sample or to measure ions of a small flow rate sample. As a result, A spectrum with less thermal decomposition can be obtained.

【0050】本例のイオン源の作用効果は、図1に示す
例のイオン源の作用効果と同じである。
The effect of the ion source of this example is the same as the effect of the ion source of the example shown in FIG.

【0051】なお、図5に示す例では、細孔16は1つ
しか設けられていないが、例えば図6(a)に示すよう
に細孔16は2つ以上適宜数設けることができる。ま
た、図5に示す例では、細孔16は太孔15に完全に独
立して設けられているが、例えば図6(b)に示すよう
に細孔16は途中で太孔15に接合することもできる。
Although only one pore 16 is provided in the example shown in FIG. 5, two or more pores 16 can be provided in an appropriate number as shown in FIG. 6A, for example. Further, in the example shown in FIG. 5, the pores 16 are completely independent of the large holes 15, but the small holes 16 are joined to the large holes 15 on the way as shown in FIG. 6B, for example. You can also

【0052】また、図5に示す例では、二ードル細管2
を回動可能に設けているが、二ードル細管2を上下方向
に移動可能に設けてもよい。更に二ードル細管2を固定
し、加熱ヒータ部4を移動可能に設けてもよいし、また
二ードル細管2および加熱ヒータ部4をともに移動可能
に設けてもよい。
Further, in the example shown in FIG.
Although it is rotatably provided, the needle-like tube 2 may be provided so as to be vertically movable. Further, the needle rod 2 may be fixed and the heater unit 4 may be provided movably, or both the needle rod 2 and the heater unit 4 may be provided movably.

【0053】図7は本発明の実施の態様の更に他の例を
示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing still another example of the embodiment of the present invention.

【0054】図1に示す例のイオン源では、加熱ヒータ
部4に太孔15に1つのカートリッジヒータ5と環状溝
16とが設けられているが、本例のイオン源では、図7
に示すようにこれらのカートリッジヒータ(以下この例
では、第1カートリッジヒータと表記する)5と環状溝
(以下この例では、第1環状溝と表記する)16に加え
て、更にこれらの下流側の太孔15に第2カートリッジ
ヒータ25と第2環状溝26とが設けられている。その
場合、この第2カートリッジヒータ25は、第1カート
リッジヒータ5と太孔15とに直交する方向に設けられ
ている。
In the ion source of the example shown in FIG. 1, the heater heater 4 is provided with one cartridge heater 5 and the annular groove 16 in the large hole 15. However, in the ion source of this example, as shown in FIG.
In addition to these cartridge heaters (hereinafter referred to as “first cartridge heater” in this example) 5 and annular groove (hereinafter referred to as “first annular groove” in this example) 16 as shown in FIG. A second cartridge heater 25 and a second annular groove 26 are provided in the thick hole 15. In that case, the second cartridge heater 25 is provided in a direction orthogonal to the first cartridge heater 5 and the thick hole 15.

【0055】本例のイオン源の他の構成は、図1に示す
例のイオン源の構成と同じである。
The other configuration of the ion source of this example is the same as the configuration of the ion source of the example shown in FIG.

【0056】このように構成された本例のイオン源にお
いては、図1に示す例のイオン源と同様に、ニードル細
管2から噴霧された混合液の霧状の液滴は直接第1カー
トリッジヒータ5に衝突した後、第1環状溝16を通っ
て流動する。このとき、大量の液滴が第1カートリッジ
ヒータ5の高温の熱により加熱され、溶媒が大部分気化
される。第1環状溝16を通過し大部分の溶媒が気化し
た液滴は、更に太孔15を通って再び第2カートリッジ
ヒータ25に衝突し、その後同様に第2環状溝26を通
って流動する。このとき、同様に大量の液滴が第2カー
トリッジヒータ25の高温の熱により加熱され、残存す
る溶媒が更に気化される。こうして、2つのカートリッ
ジヒータ5,25によって大量の液滴が加熱され、溶媒
がより効果的に気化されるようになり、大量のイオンが
簡単に生成されるようになる。しかも、大量の溶媒の気
化熱により両カートリッジヒータ5,25の加熱温度が
高温であるにもかかわらず、生成されたサンプルのイオ
ンが熱分解を起こすことはない。
In the ion source of this example having the above-described structure, as in the ion source of the example shown in FIG. 1, the atomized droplets of the mixed liquid sprayed from the needle capillaries 2 are directly connected to the first cartridge heater. After colliding with 5, it flows through the first annular groove 16. At this time, a large amount of droplets are heated by the high temperature heat of the first cartridge heater 5, and most of the solvent is vaporized. The liquid droplets which have passed through the first annular groove 16 and in which most of the solvent has evaporated further impinge on the second cartridge heater 25 again through the thick holes 15, and then flow through the second annular groove 26 similarly. At this time, similarly, a large amount of droplets are heated by the high temperature heat of the second cartridge heater 25, and the remaining solvent is further vaporized. In this way, a large amount of droplets are heated by the two cartridge heaters 5 and 25, the solvent is more effectively vaporized, and a large amount of ions are easily generated. Moreover, even though the heating temperature of both cartridge heaters 5 and 25 is high due to the heat of vaporization of a large amount of solvent, the generated sample ions do not undergo thermal decomposition.

【0057】そして前述と同様に、この大量のかつ熱分
解による影響のないイオンが真空室を通ってMS分析部
14に導入され、質量分析されるが、この質量分析は感
度が高く、良質の分析結果が得られるようになる。
As described above, a large amount of these ions, which are not affected by thermal decomposition, are introduced into the MS analysis section 14 through the vacuum chamber and mass analyzed. The mass analysis has high sensitivity and high quality. Analysis results can be obtained.

【0058】なお、図7に示す例では、第1および第2
カートリッジヒータ5,25が互いに直交する方向に配
設されているが、これら第1および第2カートリッジヒ
ータ5,25は、平行に配設するようにすることもでき
る。また、カートリッジヒータは太孔3に沿って3個以
上設けることもできる。
In the example shown in FIG. 7, the first and second
Although the cartridge heaters 5 and 25 are arranged in a direction orthogonal to each other, the first and second cartridge heaters 5 and 25 may be arranged in parallel. Further, three or more cartridge heaters can be provided along the thick hole 3.

【0059】また、本発明のイオン源は、大気圧におけ
るイオン化であれば、前述のESIおよびAPCIな
ど、どのような大気圧イオン化にも適用することができ
る。
Further, the ion source of the present invention can be applied to any atmospheric pressure ionization such as ESI and APCI described above as long as the ionization is performed at atmospheric pressure.

【0060】[0060]

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
のイオン源によれば、細管から噴出した、試料と溶媒と
の混合液の霧状の液滴を、ヒータにより高温で直接加熱
するようにしているので、液滴の溶媒をより効果的に気
化することができるようになる。これにより、大量の混
合液の液滴を効率よく加熱できるようになるので、大量
の試料のイオンを、熱分解を起こすこともなく生成する
ことができる。そして、生成した大量のイオンを例えば
質量分析部等の分析部に導入することにより、感度の良
好な分析を行うことが可能となる。
As is apparent from the above description, according to the ion source of the present invention, the atomized droplets of the mixed liquid of the sample and the solvent ejected from the thin tube are directly heated by the heater at a high temperature. As a result, the solvent of the droplet can be more effectively vaporized. As a result, since it becomes possible to efficiently heat a large amount of liquid droplets of the mixed liquid, it is possible to generate a large amount of sample ions without causing thermal decomposition. Then, by introducing a large amount of generated ions into an analysis unit such as a mass analysis unit, it becomes possible to perform analysis with good sensitivity.

【0061】また、従来のイオン源のような細管を加熱
する高電圧を必要としないので、イオン源の構成を簡単
できかつ安価に形成することができる。
Further, unlike the conventional ion source, a high voltage for heating the thin tube is not required, so that the structure of the ion source can be made simple and inexpensive.

【0062】更に、従来のように試料のスプリットのた
めの条件設定を行う必要がないので、分析を簡単に行う
ことができる。
Furthermore, since it is not necessary to set the conditions for splitting the sample as in the conventional case, the analysis can be performed easily.

【0063】特に請求項3の発明によれば、2個のヒー
タにより混合液の液滴を効果的に加熱できるので、より
高度のイオンを大量に生成できるようになる。
In particular, according to the third aspect of the invention, since the droplets of the mixed liquid can be effectively heated by the two heaters, it becomes possible to generate a large amount of higher-grade ions.

【0064】また請求項4の発明によれば、1つのイオ
ン源で比較的大量の試料を観察することが可能となるば
かりでなく、比較的少量の試料を長時間観察することも
できるようになる。
According to the invention of claim 4, not only can a relatively large amount of sample be observed with one ion source, but also a relatively small amount of sample can be observed for a long time. Become.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 本発明にかかるイオン源の実施の形態の一例
を示し、(a)は装置全体を模式的に示す図、(b)は
(a)におけるIB−IB線に沿う断面図である。
FIG. 1 shows an example of an embodiment of an ion source according to the present invention, (a) is a diagram schematically showing the entire apparatus, and (b) is a sectional view taken along line IB-IB in (a). .

【図2】 本発明の実施の形態の他の例を示す図であ
る。
FIG. 2 is a diagram showing another example of the embodiment of the present invention.

【図3】 本発明の実施の形態の更に他の例を示し、
(a)は混合液をイオン導入方向に対して同じ方向に噴
出する例を示す図、(b)は混合液をイオン導入方向に
対して所定角度の方向に噴出する例を示す図である。
FIG. 3 shows still another example of the embodiment of the present invention,
(A) is a figure which shows the example which ejects a mixed liquid in the same direction as an ion introduction direction, (b) is a figure which shows an example which ejects a mixed liquid in the direction of a predetermined angle with respect to an ion introduction direction.

【図4】 本発明の実施の形態の更に他の例を示す図で
ある。
FIG. 4 is a diagram showing still another example of the embodiment of the present invention.

【図5】 本発明の実施の形態の更に他の例を示し、
(a)は装置全体を模式的に示す図、(b)は(a)に
おけるVB−VB線に沿う断面図である。
FIG. 5 shows still another example of the embodiment of the present invention,
(A) is a figure which shows the whole apparatus typically, (b) is sectional drawing which follows the VB-VB line in (a).

【図6】 図5に示す例の変形例を示し、(a)は細孔
を2個設けた例を示す図、(b)は細孔を太孔の途中に
連通させた例を示す図である。
6 shows a modified example of the example shown in FIG. 5, (a) is a diagram showing an example in which two pores are provided, and (b) is a diagram showing an example in which the pores are communicated in the middle of a thick hole. Is.

【図7】 本発明の実施の形態の更に他の例を示し、
(a)は装置全体を模式的に示す図、(b)は(a)に
おけるVIIB−VIIB線に沿う断面図である。
FIG. 7 shows still another example of the embodiment of the present invention,
(A) is a figure which shows the whole apparatus typically, (b) is sectional drawing which follows the VIIB-VIIB line in (a).

【図8】 従来のイオン源の一例を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing an example of a conventional ion source.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…液体クロマトグラフ(LC)、2…ニードル細管、
3…霧化プローブ、4…加熱ヒータ部、5…(第1)カ
ートリッジヒータ、6…細孔、14…質量分析部(MS
分析部)、15…太孔、16…(第1)環状溝、17…
温度センサ、18…サーモプレート、19…支持部材、
20…支点、21…グロメット、22…傾動ねじ、23
…可撓性チューブ、25…第2カートリッジヒータ、2
6…第2環状溝
1 ... Liquid chromatograph (LC), 2 ... Needle thin tube,
3 ... Atomization probe, 4 ... Heating heater part, 5 ... (First) cartridge heater, 6 ... Pore, 14 ... Mass spectrometric part (MS
Analytical section), 15 ... Large hole, 16 ... (First) annular groove, 17 ...
Temperature sensor, 18 ... Thermo plate, 19 ... Support member,
20 ... Support point, 21 ... Grommet, 22 ... Tilt screw, 23
... flexible tube, 25 ... second cartridge heater, 2
6 ... second annular groove

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI H01J 49/16 H01J 49/16 (56)参考文献 特開 平6−102246(JP,A) 特開 平6−331313(JP,A) 特開 平5−217545(JP,A) 特開 平8−145950(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01J 49/10 H01J 49/16 H01J 27/02 H01J 37/08 G01N 27/62 G01N 30/72 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI H01J 49/16 H01J 49/16 (56) Reference JP-A-6-102246 (JP, A) JP-A-6-331313 (JP , A) JP 5-217545 (JP, A) JP 8-145950 (JP, A) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) H01J 49/10 H01J 49/16 H01J 27/02 H01J 37/08 G01N 27/62 G01N 30/72

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 試料と溶媒との混合液を細管から噴出さ
せ、噴出した混合液の霧状の液滴を加熱して前記溶媒を
気化することにより前記試料のイオンを生成するイオン
源において、前記細管から噴出された比較的大流量の前記混合液の液
滴が流動する太孔を備えているブロック状の加熱ヒータ
部を有し、ヒータがこの加熱ヒータ部の太孔に交差する
ように設けられているとともに、前記太孔の前記ヒータ
前後を連通する環状溝が形成されており、 前記細管から噴出した前記霧状の液滴を直接前記ヒータ
に衝突させるようにしたことを特徴とするイオン源。
1. An ion source for producing an ion of the sample by ejecting a mixture of a sample and a solvent from a thin tube, and heating the atomized droplets of the ejected mixture to vaporize the solvent, A relatively large flow rate of the mixed liquid ejected from the thin tube
Block-shaped heater with a large hole through which droplets flow
And the heater intersects the thick hole of this heater part.
And the heater of the large hole.
An annular groove communicating is formed before and after the ion source being characterized in that so as to collide the mist of droplets ejected from said capillary directly the heater.
【請求項2】 前記細管の噴出方向が、生成された前記
イオンの導入方向に対して同方向、直交方向および所定
角度の方向のいずれか1方向に設定されていることを特
徴とする請求項1記載のイオン源。
2. The ejection direction of the thin tube is set to any one of the same direction, the orthogonal direction, and the direction of a predetermined angle with respect to the introduction direction of the generated ions. 1. The ion source according to 1.
【請求項3】 前記ヒータより前記混合液の液滴が流動
する方向下流側に、第2のヒータが設けられており、前
記混合液の液滴をこの第2のヒータにも衝突させるよう
にしたことを特徴とする請求項1または2記載のイオン
源。
3. The droplets of the mixed liquid flow from the heater
A second heater is provided on the downstream side in the direction of
Make the liquid droplets of the mixed liquid collide with this second heater as well.
Ion source according to claim 1, wherein it has to.
【請求項4】 前記加熱ヒータ部は、更に前記細管から
噴出された比較的小流量の混合液の液滴が流動する細孔
を備えており、前記細管の噴出方向を前記太孔または前
記細孔のいずれか一方に選択的に設定されるように、前
記細管および前記加熱ヒータ部の少なくとも一方が移動
可能に設けられていることを特徴とする請求項1ないし
3のいずれか1記載のイオン源。
4. The heater section further comprises fine holes through which liquid droplets of the mixed liquid having a relatively small flow rate ejected from the thin tube flow, and the ejection direction of the thin tube is the thick hole or the fine hole. as it is selectively set to either one of the hole, claims 1, wherein at least one of said capillary and said heater portion is movable
3. The ion source according to any one of 3 above.
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