JP3691955B2 - 飛行時間型質量分析装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は所定の加速エネルギーで出射したイオンを所定距離離れた検出器で検出し、イオンの速度と飛行時間とからイオンの質量を分析する飛行時間型質量分析装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図３は飛行時間型質量分析装置の原理を説明する図である。
パルスイオン源１の前側にはスリット２が設けられ、パルス電圧で加速されてスリットから出射したイオンＩ1 ，Ｉ2 ，Ｉ3 は所定長さの飛行空間を隔てたイオン検出器３によって検出される。ここで、イオンが加速エネルギーｅＶａ（ｅは電荷、Ｖａは加速電圧）でイオン源１を出射したとし、その質量をＭとすると、出射したイオンの速さｖ0 は
ｖ0 ＝（２ｅＶａ／Ｍ）1/2 ……（１）
となる。
イオン検出器までの飛行距離をｌとすると、パルスイオン源からイオン検出器までの飛行時間ｔ0 は
ｔ0 ＝ｌ／ｖ0 ……（２）
となる。
（１）、（２）式より飛行時間は質量によって異なるため、飛行時間から質量分析を行うことが可能である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、図３の例に示すように、飛行軸に対して垂直方向の速度成分が存在する場合、イオンビームは横方向に広がるため、検出器３は大型のものを用いる必要がある。しかし、大型の検出器はコストが高いため、なるべく小型であることが望ましい。
【０００４】
本発明は上記課題を解決するためのもので、飛行時間型質量分析装置において、ビームが横方向に広がることを防ぐことを目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、パルスイオン源と、飛行空間を介してパルスイオン源から所定距離隔てて設けられたイオン検出器とを備え、パルスイオン源から所定エネルギーで出射し、イオン検出器で検出されるまでの飛行時間よりイオンの質量を分析する飛行時間型質量分析装置において、飛行空間の側面に設けられた接地電位のメッシュ電極と、該メッシュ電極の外側に設けられたイオンを反射するための反射電極とを備え、メッシュ電極と反射電極間に飛行軸に対して垂直方向の電場を形成するようにしたことを特徴とする。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態について説明する。
図１は本発明の実施の形態の例を模式的に示したものである。パルスイオン源１、スリット２を通してイオンビームＩ1 ，Ｉ2 ，Ｉ3 がそれぞれ飛行し、検出器７で検出され、その到達時間差により質量分析が行われるのは図３の場合と同様である。
本発明においては、飛行空間の側面に接地電位（イオン出射位置のスリット２の電位）のメッシュ電極４，４′と、その外側にメッシュ電極方向にイオンを反射するための反射電極５，５′とが設けられている。反射電極５，５′は電源６、６′により所定電位に保持されているため、メッシュ電極と反射電極との間には飛行軸に対して垂直方向の電場が形成され、メッシュ電極を通して中心から外れたイオンはこの垂直の電場で反射されて飛行軸中心方向に戻ってくることになる。このように、メッシュ電極と反射電極間の電場は飛行軸に対して垂直であるため、飛行軸方向のイオンの速さを変化させることはない。従って、パルスイオン源１から検出器７までの飛行時間は反射場の有無にかかわらず、同じである。そして、飛行軸中心から外れたイオンは必ず中心軸方向に戻されるため、検出器７を小型化することが可能である。
【０００７】
なお、本発明は上記例に限定されるものではなく、色々な変形が可能である。例えば、図２に示すように飛行空間の側面に設けられた対向する２枚の接地電極１１，１２、これら接地電極１１に垂直で飛行空間の側面に設けられた１枚の反射電極１０とで構成するようにしてもよい。反射電極１０は電源１３で所定電位にされているので、反射電極１０と接地電極１１，１２の間には、飛行軸に垂直方向の電場が形成され、同様に飛行軸から反射電極１０側にそれたイオンを中心軸方向に戻すことが可能である。
【０００８】
このように、反射電極は必ずしも飛行空間の両側面にある必要はなく、例えば、一方向に加速されているイオンビームを９０度曲げて飛行時間型質量分析装置の飛行空間に導くような場合には、加速方向にのみ反射電極を設ければよい。
【０００９】
また、図１においては、上下側面に反射電極を設けるように示したが、全側面覆うように反射電極を設けるようにしてもよい。
また、図１では自由空間を飛行するものについて説明したが、途中にセクター場、リフレクトロン等が用いられている場合にも、自由空間に対して本発明を用いることができる。要するに、本発明は検出対象のイオンビームが広がっては困るようないかなる場合に対しても適用可能である。
【００１０】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、飛行時間型質量分析装置において、ビームが横方向に広がることがないので、検出器が小さくて済み、コストを安くすることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施の形態の例を模式的に示した図である。
【図２】 本発明の他の例を示す図である。
【図３】 従来の飛行時間型質量分析装置を示す図である。
【符号の説明】
１…パルスイオン源、２…ス０ット、４，４′…メッシュ電極、５，５′…反射電極、１０…反射電極、１１，１２…接地電極。
Claims (1)
- パルスイオン源と、飛行空間を介してパルスイオン源から所定距離隔てて設けられたイオン検出器とを備え、パルスイオン源から所定エネルギーで出射し、イオン検出器で検出されるまでの飛行時間よりイオンの質量を分析する飛行時間型質量分析装置において、飛行空間の側面に設けられた接地電位のメッシュ電極と、該メッシュ電極の外側に設けられたイオンを反射するための反射電極とを備え、メッシュ電極と反射電極間に飛行軸に対して垂直方向の電場を形成するようにしたことを特徴とする飛行時間型質量分析装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05952998A JP3691955B2 (ja) | 1998-03-11 | 1998-03-11 | 飛行時間型質量分析装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05952998A JP3691955B2 (ja) | 1998-03-11 | 1998-03-11 | 飛行時間型質量分析装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11260311A JPH11260311A (ja) | 1999-09-24 |
| JP3691955B2 true JP3691955B2 (ja) | 2005-09-07 |
Family
ID=13115904
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP05952998A Expired - Fee Related JP3691955B2 (ja) | 1998-03-11 | 1998-03-11 | 飛行時間型質量分析装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3691955B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4665517B2 (ja) * | 2004-12-28 | 2011-04-06 | 株式会社島津製作所 | 質量分析装置 |
-
1998
- 1998-03-11 JP JP05952998A patent/JP3691955B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH11260311A (ja) | 1999-09-24 |
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