JP4291398B2 - 質量分析装置および危険物探知装置 - Google Patents
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Description
(負のコロナ放電)
O2+N2 → 2NO
(負のコロナ放電)
O2 −+NO→NO3 −
O2 −+CP→(CP−H)−+HO2
ここで、(CP−H)−はCPからプロトンの抜けた負イオンを表わす。上式からわかるように、基本的に、負のコロナ放電で生成したO2 −が介在した反応となる。N2はO2との負のコロナ放電下での反応により中間体NOを経てNO3 −に容易に変化し、強度の強いイオンとなって観測される。NO3 −は酸性度が高いので、CPとは反応しない。従って、CPに比較してN2の濃度が非常に高い場合、観測されるのはNO3 −がほとんどで、(CP−H)−はわずかにしか観測されない。
O2+e− → O2 −
(負のコロナ放電)
O2 −+CP→(CP−H)−+HO2
となる。この反応形態は、(CP−H)−を高感度に測定する観点から非常に望ましいものとなる。
本発明のイオン源をダイオキシンモニタの応用例について説明する。
数の多いダイオキシン類やダイオキシン前駆体等では、測定対象のイオンではなく、このイオンにオーバーラップする夾雑物を衝突により解離し、測定対象のイオンを高感度に測定することも有効である。
3イオン取込細孔12間の圧力は0.1 から10Torrの間にある。また、第1イオン取込細孔9と第3イオン取込細孔12と、ふたつの細孔を用いた差動排気部にすることも可能である。ただし、上記の場合に比較して、流入するガス量が増えるので、使用する真空ポンプの排気速度を増やす、細孔間の距離を離すなどの工夫が必要となる。また、この場合も、両細孔間に電圧を印加することは重要となる。
部制御部により制御される。イオントラップ質量分析計のメリットのひとつは、イオンを捕捉する特性を有するので、試料の濃度が希薄でも溜め込む時間は伸ばせば検出できる点にある。従って、試料濃度が低い場合でも、イオントラップ質量分析部のところでイオンの高倍率濃縮が可能となり、濃縮などの試料の前処理を非常に簡便化できる。
危険物探知装置への応用
次に、本発明のイオン源を危険物探知装置に応用した例について説明する。
液体クロマトグラフ質量分析計への応用
本発明のイオン源は、液体クロマトグラフの検出器に質量分析計を用いる液体クロマトグラフ質量分析計に用いるイオン源にも適用できる。液体クロマトグラフ質量分析計の装置構成を図16に示した。すなわち、液体クロマトグラフ36からの溶出液を適当な霧化器37(細管59よりなり、加熱やガスにより噴霧するもの)で噴霧した後、本発明のイオン源に導入して試料をイオン化し、生成したイオンを質量分析計により検出する方法である。本発明によるイオン源を用いると、試料が高効率にイオン化できるので、検出感度も大きく向上する。図17には、霧化器37に加熱タイプのものを示した。すなわち、細管59に金属ブロック60が溶接されており、その金属ブロック60は熱電対62とカートリッジヒータ61により温度制御が可能になっている。液体クロマトグラフ36からの溶出液は、細管59の末端において微小液滴に変換される。
Claims (9)
- 試料が導入され、試料イオンが引き出される開口部を有する第1の電極と該開口部から導入された前記試料のイオンを生成する電圧が印加される針電極とを備え、前記針電極への電圧印加により前記第1の電極との間で生じるコロナ放電の領域において、前記試料が導入される方向と、生成された前記イオンの進行方向とが対向するイオン源と、
前記イオンを質量分析する質量分析部と、
前期質量分析部より質量選択的に排出された前記イオンを検出する検出部と、
検出部で検出した前記イオンの中の検出対象物質の存在を判断するデータ処理部と、を有することを特徴とする質量分析装置。 - 請求項1に記載の質量分析装置において、
前記質量分析部はイオントラップ型質量分析計であることを特徴とする質量分析装置。 - 請求項1に記載の質量分析装置において、
前記イオン源の前段に、前記試料を分離する液体クロマトグラフと、前記液体クロマトグラフで分離した前記試料を噴霧する噴霧部とを有することを特徴とする質量分析装置。 - 請求項1に記載の質量分析装置において、
前記データ処理部は、検出対象物質に由来する前記イオンの強度が所定の閾値を超える場合に、前記検出対象物質が存在すると判定することを特徴とする質量分析装置。 - 請求項4に記載の質量分析装置において、
前記データ処理部は、前記イオンの強度が所定の時間以上、前記閾値を超える場合に前記検出対象物質が存在すると判定することを特徴とする質量分析装置。 - 試料を採取する採取部と、
採取された前記試料が導入され、試料イオンが引き出される開口部と有する第1の電極と該開口部から導入された前記試料のイオンを生成する電圧が印加される針電極とを備え、前記針電極への電圧印加により前記第1の電極との間で生じるコロナ放電の領域において、前記試料が導入される方向と、生成された前記イオンの進行方向とが対向するイオン源と、
前記イオンを質量分析する質量分析部と、
前記質量分析部より質量選択的に排出された前記イオンを検出する検出部と、
検出対象物質に由来する前記イオンの強度が所定の閾値を超える場合に、前記検出対象物質が存在すると判定するデータ処理部と、
前記データ処理部による前記判定を出力する出力部と、を有することを特徴とする危険物探知装置。 - 請求項6に記載の質量分析装置において、
前記データ処理部は、前記イオンの強度が所定の時間以上、前記閾値を超える場合に前記検出対象物質が存在すると判定することを特徴とする危険物探知装置。 - 請求項6に記載の危険物探知装置において、
前記出力部は、前記検出対象物質の存在を表示する表示部であることを特徴とする危険物探知装置。 - 請求項6に記載の危険物探知装置において、
前記出力部は、前記データ処理部が前記検出対象物質が存在すると判定した場合にアラームを鳴らすことを特徴とする危険物探知装置。
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