JP4594138B2 - 飛行時間型質量分析計 - Google Patents
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Description
T.Sakurai et rl hu J.Mass Spectron. Ion Proc66,283(1985)
扇形電場は、エネルギーフィルタとして働くため、生成したプロダクトイオンは扇形電場を通過することができない。プロダクトイオンを通過させるためには、扇形電場に到達するまで、扇形電場電圧をE1の運動エネルギーをもつイオンが通過できるように変更しなければならない。その後、扇形電場を通過したプロダクトイオンは、衝突室2に導入され開裂する。この開裂により生成したプロダクトイオンを反射電場型TOFMSで全て質量分析すれば、原理的にはMS3が測定可能である。しかしながら、この方法にはいくつかの問題点がある。以下にその問題点を列挙する。
1.扇形電場をスイッチング電源にすると電圧精度がおち、不安定な装置となる。
2.反射電場の電圧は、プロダクトイオン1(反射電場直前の開裂のプレカーサイオン)の運動エネルギーの値(即ち分裂経路)によってスイッチングする必要がある。この結果、前記問題点1と同様、電圧精度が落ち、不安定な装置となる。
3.開裂手段や扇形電場を増やし、MSn測定を考えた場合、複数回の開裂により、検出器で検出するイオンの運動エネルギーが低くなり、検出感度が低下し、場合によっては検出が不可能になる。
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであって、ある特定の分裂経路で生成したプロダクトイオンを扇形電場の電圧を変化させることなく通過できるようにすることができる飛行時間型質量分析計を提供することを目的としている。
(3)請求項3記載の発明は、前記複数ある開裂手段の構成がそれぞれ異なることを特徴とする。
(5)請求項5記載の発明は、前記もう1つの質量分析計は、反射電場を持つ飛行時間型質量分析計であることを特徴とする。
(7)請求項7記載の発明は、前記2つの質量分析計の間に1つ以上の開裂手段を配置したことを特徴とする。
(9)請求項9記載の発明は、前記運動エネルギーを分離測定できる装置が扇形電場であることを特徴とする。
(4)請求項4記載の発明によれば、飛行時間型質量分析計ともう1つの質量分析計を組み合わせることで、より詳細に物質の構造を解析することができる。
(6)請求項6記載の発明によれば、前記もう1つの質量分析計として磁場型質量分析計を用いることができる。
(8)請求項8記載の発明によれば、運動エネルギーを分離測定することで、開裂の経路を把握することができる。
(10)請求項10記載の発明によれば、扇形電場型TOFMSと運動エネルギーを分離測定できる装置の間に1つ以上の開裂手段を設けることで、更に開裂を促し、物質の構造をより詳細に解析することができる。
E1=eV1=E0×(M1/M0)
となる。エネルギーが変化したので、このままではセクター電場3を通過することはできない。
また、飛行時間型質量分析計ともう1つの質量分析計を組み合わせることで、より詳細に物質の構造を解析することができる。
また、前記もう1つの質量分析計として磁場型質量分析計を用いることができる。
図3は本発明の第2の実施の形態例を示す構成図である。図1と同一のものは、同一の符号を付して示す。この実施の形態例は、4つのセクター電場中をイオンが周回して飛行距離をかせぐようにしたものである。必要な回数だけ周回したイオンは、イオンゲートに導入された後、衝突室に入って開裂し、リフレクトロンで反射された後、検出器に導かれる。
E1=eV1=E0×(M1/M0)
となる。このまま飛行すると、セクター電場3を通過することはできない。
E1=eV1=E0×(M1/M0)
となる。このまま飛行すると、セクター電場3を通過することはできない。そこで、プロダクトイオンがポテンシャルリフト10を通過中に、ポテンシャルリフト10の電位を(V0−V1)だけ電位変更手段(図示せず)により変化させる。ポテンシャルリフト10を通過したプロダクトイオンは、ポテンシャルリフト出口端面グリッド電極と再加速用電極11間の電位(V0−V1)により再加速され運動エネルギーE0となる。
E2=eV2=E0×(M2/M1)
となる。このまま飛行すると、セクター電場3を通過することはできない。
E1=eV1=E0×(M1/M0)
となる。このまま飛行するとエネルギーが変化しているので、プロダクトイオンはセクター電場3を通過することはできない。
2 衝突室1
3 セクター電場
4 イオンゲート
5 衝突室2
6 リフレクトロン
7 検出器
10 ポテンシャルリフト
11 再加速用電極
Claims (10)
- 1つ以上の扇形電場をもつ飛行時間型質量分析計であって、
扇形電場型飛行時間型質量分析計を構成する1つ以上の扇形電場の前に配置された、電位を任意に変更できる箱と、
目的とするイオンが前記箱を通過中に電位変更可能とする電位変更手段と、
を設け、前記箱出口と、扇形電場入口シャント間に、扇形電場入口シャントと同電位の再加速用電極を配置し、前記箱出口と再加速用電極間の電位差でイオンを再加速することを特徴とする飛行時間型質量分析計。 - 前記1つ以上の箱の前段に、1つ以上のイオン開裂手段を配置することを特徴とする請求項1記載の飛行時間型質量分析計。
- 前記複数ある開裂手段の構成がそれぞれ異なることを特徴とする請求項2記載の飛行時間型質量分析計。
- 前記飛行時間型質量分析計ともう1つの質量分析計とを組み合わせたことを特徴とする請求項1乃至3の何れかに記載の飛行時間型質量分析計。
- 前記もう1つの質量分析計は、反射電場を持つ飛行時間型質量分析計であることを特徴とする請求項4記載の飛行時間型質量分析計。
- 前記もう1つの質量分析計は、磁場型質量分析計であることを特徴とする請求項4記載の飛行時間型質量分析計。
- 前記2つの質量分析計の間に1つ以上の開裂手段を配置したことを特徴とする請求項4乃至6の何れかに記載の飛行時間型質量分析計。
- 前記請求項1乃至3の何れかに記載の飛行時間型質量分析計に運動エネルギーを分離測定できる装置を組み合わせたことを特徴とする飛行時間型質量分析計。
- 前記運動エネルギーを分離測定できる装置が扇形電場であることを特徴とする請求項7記載の飛行時間型質量分析計。
- 前記扇形電場型飛行時間型質量分析計と運動エネルギーを分離測定できる装置との間に1つ以上の開裂手段を配置したことを特徴とする請求項8又は9記載の飛行時間型質量分析計。
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