JP4957808B2 - 荷電粒子集束装置 - Google Patents
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Description
(mVRF 2)/(p2d3)
ここで、mは粒子質量、VRFは高周波電圧の振幅、pは残留ガス圧、dは電極アレイの繰り返し長、すなわち2つの電極の間隔と一方の電極の幅の和である。図4、図5、図6、図7、図12、図13及び図14の場合、繰り返し長はd1とd2の2通りであり、図15、図16及び図17の場合、繰り返し長はdの1通りである。この斥力Fは電極アレイ(24)のすぐ手前に実効的な障壁(B)を作り出し、結果として擬似ポテンシャル井戸(A)を生じさせる。この井戸では、荷電粒子はきのこ雲の軸(D)に平行には運動しない。従って、荷電粒子は井戸(A)の中心線(C)の周辺に集まってくる。この井戸における荷電粒子の雲の概略的な範囲(23)は図1(a)に示した通りである。高周波電位に加えて直流電位を電極アレイ(24)内の隣接電極に与えると、図1(c)に示したように井戸の領域(23)に微小な直流電場が形成される。この追加の直流電場は、荷電粒子を対称軸(C)に向けて、従って荷電粒子輸送装置又は脱溶媒パイプ(7)のオリフィス(22)に向けて動かす。こうして、通常ならオリフィス(22)を取り囲む面(21)に衝突するであろう荷電粒子の多くが分析可能となる。
2…図9の移動度分析室
3…図8及び図9の第一中間真空室
4…図8及び図9の第二中間真空室
5…図8及び図9の質量分析室
6…図1、図2、図3、図10及び図11のノズル
7…図1、図2、図3、図10及び図11の脱溶媒パイプ又は荷電粒子輸送装置
8…図8及び図9のイオン化室の排気管
9…図9において、移動度分析計の内部にイオンを収束させるためにチャンバ2内に設けられたレンズ
10…図9の移動度分析計
11…図9の移動度分析計用の検出器
12…図9の移動度分析室のポンプ
13…図8及び図9のスキマーにイオンを収束させるためにチャンバ3内に設けられたレンズ
14…図8及び図9のスキマー
15…図8及び図9のチャンバ3のポンプ
16…図8及び図9の質量分析計用のオリフィスにイオンを収束させるためにチャンバ4内に設けられたレンズ
17…図8及び図9のチャンバ4のポンプ
18…図8及び図9の四重極質量分析計
19…図8及び図9の質量分析計用の検出器
20…図8及び図9の質量分析室のポンプ
21…図1、図2、図3、図10及び図11の電極アレイの背後にある壁
22…図1、図2、図3、図10及び図11の脱溶媒パイプ等の開口
23…図1、図2、図3、図10及び図11のイオン捕捉領域
24…図1、図2、図3、図10及び図11の電極アレイ
241〜248…図1、図2、図3、図4、図5、図6、図7、図10及び図11の面1上の電極群
251〜256…図5、図6及び図7の面2上の電極群
26…図10の遮蔽用格子
271、272、273…図11の遮蔽用絞り
281、282、283…図15及び図16の渦巻き状電極群
291、292、293…図17の蛇行線状の電極群
Claims (32)
- 略1気圧のガスの中で動作する荷電粒子集束装置であって、前記ガスの中で荷電粒子が生成され、該荷電粒子は少なくとも一つのオリフィスを含む面に向けて加速され、該オリフィスを通って、真空引きされた質量分析計又はガスで満たされた移動度分析計まで移動できるような荷電粒子集束装置において、
前記荷電粒子を前記少なくとも一つのオリフィスまで移動させるための開口が残るように、前記面の上に、又は該面から微小距離をあけて、互いに近接して配置された多数の電極又は導電性表面ストリップのアレイを備え、
隣接する前記電極又は導電ストリップの間に高周波電圧を印加することにより、前記荷電粒子を前記電極又は導電ストリップの上方に浮遊させる高周波電場を発生させ、さらに、隣接する前記電極又は導電ストリップに追加の直流電位を印加することにより前記荷電粒子を前記オリフィスに向けて押し動かすことができ、
前記電極又は導電ストリップは略平らな面上に配置された略同心円状の円環であり、前記直流電位は前記荷電粒子を前記略同心円状の円環の中心に向けて押し動かし、該円環の中心は前記荷電粒子が通過できる略円形のオリフィスと一直線に揃っており、
さらに前記電極又は導電ストリップが二つの面の上に配置されており、それらが両方とも略同心円状の円環であり、前記第一の面に配置された異なる円環に印加された直流電位が荷電粒子を略同心円状且つ円環状の電極又は導電ストリップの中心に向けて半径方向に押し動かし、荷電粒子を第二の面に向けて加速するための通路となるオリフィスが前記中心に配置され、前記第二の面に配置された異なる円環に印加された直流電位が荷電粒子をそれぞれ略同心円状の電極又は導電ストリップの中心に向けて半径方向に押し動かし、そこから第一のオリフィスよりも小さい別のオリフィスに向けて押し動かすことを特徴とする荷電粒子集束装置。 - 略1気圧のガスの中で動作する荷電粒子集束装置であって、前記ガスの中で荷電粒子が生成され、該荷電粒子は少なくとも一つのオリフィスを含む面に向けて加速され、該オリフィスを通って、真空引きされた質量分析計又はガスで満たされた移動度分析計まで移動できるような荷電粒子集束装置において、
前記荷電粒子を前記少なくとも一つのオリフィスまで移動させるための開口が残るように、前記面の上に、又は該面から微小距離をあけて、互いに近接して配置された多数の電極又は導電性表面ストリップのアレイを備え、
隣接する前記電極又は導電ストリップの間に高周波電圧を印加することにより、前記荷電粒子を前記電極又は導電ストリップの上方に浮遊させる高周波電場を発生させ、さらに、隣接する前記電極又は導電ストリップに追加の直流電位を印加することにより前記荷電粒子を前記オリフィスに向けて押し動かすことができ、
前記電極又は導電ストリップは略直線状且つ略平行であり、互いに対して角度ΔΦ 1 で傾斜した二つの略平らな面S 1a 及びS 1b に配置され、該二つの面の交線は前記電極又は導電ストリップに略平行であり、異なる電極及び導電ストリップの直流電位は該電極又は導電ストリップの延伸方向に略垂直な方向に、且つ前記二つの面S 1a 及びS 1b の交線に向けて荷電粒子を押し動かし、該荷電粒子はそこで細長い荷電粒子雲を形成し、該荷電粒子雲は前記交線に配置された細長いオリフィスを通って加速可能であることを特徴とする荷電粒子集束装置。 - 互いに対して角度ΔΦ1で傾斜した前記略平らな面S1a及びS1bに加えて、互いに対して角度ΔΦ2で傾斜した第二組の略平らな面S2a及びS2bが別に設けられ、第一組の略平らな面S1a及びS1bに配置された異なる電極及び導電ストリップの直流電位により荷電粒子が前記二面の交線に向けて押し動かされ、該交線には細長いオリフィスが配置されており、該オリフィスを通って細長い荷電粒子の雲から荷電粒子が第二組の面S2a及びS2bに向けて加速可能であり、該第二組の面S2a及びS2bに配置された電極及び導電ストリップの直流電位により荷電粒子が前記二面の交線に向けて押し動かされ、前記細長い荷電粒子雲が全体として小さな断面にまで圧縮されることを特徴とする請求項2記載の荷電粒子集束装置。
- 互いに対して角度ΔΦ1で傾斜した前記略平らな面S1a及びS1bに加えて、略円環状且つ略同心円状の電極又は導電ストリップが配置された別の面が設けられ、第一組の略平らな面S1a及びS1bに配置された異なる電極及び導電ストリップの直流電位により荷電粒子が前記二面の交線に向けて押し動かされ、該交線には細長いオリフィスが配置されており、該オリフィスを通って荷電粒子が、略円環状且つ略同心円状の電極又は導電ストリップが配置された前記面に向けて加速可能であり、該荷電粒子は前記円環状の電極又は導電ストリップの直流電位により半径方向に押し動かされ、その結果、初めは細長かった荷電粒子の雲が全体として小さな断面にまで圧縮されることを特徴とする請求項2記載の荷電粒子集束装置。
- 前記角度ΔΦ1が0°であることを特徴とする請求項2記載の荷電粒子集束装置。
- 前記角度ΔΦ1及びΔΦsの少なくとも一方が0°であることを特徴とする請求項3記載の荷電粒子集束装置。
- 前記面S1a及びS1bのそれぞれが少なくとも二つの略平らなサブ面S1a1及びS1a2又はS1b1及びS1b2に分割されており、該サブ面が互いに対して傾斜し、その交線が前記電極又は導電ストリップに略平行であること、及び/又は、前記面S2a及びS2bのそれぞれが少なくとも二つの略平らなサブ面S2a1及びS2a2並びにS2b1及びS2b2に分割されており、該サブ面が互いに対して傾斜し、その交線が前記電極又は導電ストリップに略平行であることを特徴とする請求項3記載の荷電粒子集束装置。
- 前記面S1a及びS1bの並びに/もしくはS2a及びS2bの少なくとも一方が略平面であることを特徴とする請求項3記載の荷電粒子集束装置。
- 前記電極又は導電ストリップがプリント回路基板の技術で形成されており、前記高周波電位及び直流電位が前記電極にビアを通じて与えられ、該ビアの直径が、繰り返し長、すなわち一つの電極又は導電ストリップの幅と隣接電極からの離間距離との和の2倍より小さいままでなければならないことを特徴とする請求項2記載の荷電粒子集束装置。
- 略1気圧のガスの中で動作する荷電粒子集束装置であって、前記ガスの中で荷電粒子が生成され、該荷電粒子は少なくとも一つのオリフィスを含む面に向けて加速され、該オリフィスを通って、真空引きされた質量分析計又はガスで満たされた移動度分析計まで移動できるような荷電粒子集束装置において、
前記荷電粒子を前記少なくとも一つのオリフィスまで移動させるための開口が残るように、前記面の上に、又は該面から微小距離をあけて、互いに近接して配置された多数の電極又は導電性表面ストリップのアレイを備え、
隣接する前記電極又は導電ストリップの間に高周波電圧を印加することにより、前記荷電粒子を前記電極又は導電ストリップの上方に浮遊させる高周波電場を発生させ、さらに、隣接する前記電極又は導電ストリップに追加の直流電位を印加することにより前記荷電粒子を前記オリフィスに向けて押し動かすことができ、
前記電極又は導電ストリップは略平らな面上に配置された略同心円状の円環であり、前記直流電位は前記荷電粒子を前記略同心円状の円環の中心に向けて押し動かし、該円環の中心は前記荷電粒子が通過できる略円形のオリフィスと一直線に揃っており、
前記電極又は導電ストリップがプリント回路基板の技術で形成されており、前記電極又は導電ストリップが完全な円環ではなく円環の一部であり、該電極又は導電ストリップの面内で電源回路から前記電極又は導電ストリップへリード線を通じて高周波電位及び直流電位を直接与えることができることを特徴とする荷電粒子集束装置。 - 略1気圧のガスの中で動作する荷電粒子集束装置であって、前記ガスの中で荷電粒子が生成され、該荷電粒子は少なくとも一つのオリフィスを含む面に向けて加速され、該オリフィスを通って、真空引きされた質量分析計又はガスで満たされた移動度分析計まで移動できるような荷電粒子集束装置において、
前記荷電粒子を前記少なくとも一つのオリフィスまで移動させるための開口が残るように、前記面の上に、又は該面から微小距離をあけて、互いに近接して配置された多数の電極又は導電性表面ストリップのアレイを備え、
隣接する前記電極又は導電ストリップの間に高周波電圧を印加することにより、前記荷電粒子を前記電極又は導電ストリップの上方に浮遊させる高周波電場を発生させ、さらに、隣接する前記電極又は導電ストリップに追加の直流電位を印加することにより前記荷電粒子を前記オリフィスに向けて押し動かすことができ、
前記電極又は導電ストリップは略平らな面上に配置された略同心円状の円環であり、前記直流電位は前記荷電粒子を前記略同心円状の円環の中心に向けて押し動かし、該円環の中心は前記荷電粒子が通過できる略円形のオリフィスと一直線に揃っており、
さらに前記電極又は導電ストリップがプリント回路基板の技術で形成されており、前記電極又は導電ストリップが完全な円環ではなく円環の一部であり、前記高周波電位及び直流電位が前記電極にビアを通じて印加可能であり、該ビアの直径が、繰り返し長の2倍、すなわち一つの電極又は導電ストリップの幅と隣接する電極又は導電ストリップからの離間距離との和の2倍より小さいままであることを特徴とする荷電粒子集束装置。 - 略1気圧のガスの中で動作する荷電粒子集束装置であって、前記ガスの中で荷電粒子が生成され、該荷電粒子は少なくとも一つのオリフィスを含む面に向けて加速され、該オリフィスを通って、真空引きされた質量分析計又はガスで満たされた移動度分析計まで移動できるような荷電粒子集束装置において、
前記荷電粒子を前記少なくとも一つのオリフィスまで移動させるための開口が残るように、前記面の上に、又は該面から微小距離をあけて、互いに近接して配置された多数の電極又は導電性表面ストリップのアレイを備え、
隣接する前記電極又は導電ストリップの間に高周波電圧を印加することにより、前記荷電粒子を前記電極又は導電ストリップの上方に浮遊させる高周波電場を発生させ、さらに、隣接する前記電極又は導電ストリップに追加の直流電位を印加することにより前記荷電粒子を前記オリフィスに向けて押し動かすことができ、
前記電極又は導電ストリップは略平らな面上に配置された略同心円状の円環であり、前記直流電位は前記荷電粒子を前記略同心円状の円環の中心に向けて押し動かし、該円環の中心は前記荷電粒子が通過できる略円形のオリフィスと一直線に揃っており、
さらに前記電極又は導電ストリップがプリント回路基板の技術で形成されており、略円環状且つ略同心円状の電極又は導電ストリップのリング構造体が2本の絡み合った螺旋により擬似的に形成され、前記高周波電圧が該螺旋の間に印加され、各螺旋の両端にそれぞれ適切な直流電位を与えるとともに前記電極又は導電ストリップを高抵抗材料で作製することにより、該螺旋に沿った直流電位を発生させることを特徴とする荷電粒子集束装置。 - 略1気圧のガスの中で動作する荷電粒子集束装置であって、前記ガスの中で荷電粒子が生成され、該荷電粒子は少なくとも一つのオリフィスを含む面に向けて加速され、該オリフィスを通って、真空引きされた質量分析計又はガスで満たされた移動度分析計まで移動できるような荷電粒子集束装置において、
前記荷電粒子を前記少なくとも一つのオリフィスまで移動させるための開口が残るように、前記面の上に、又は該面から微小距離をあけて、互いに近接して配置された多数の電極又は導電性表面ストリップのアレイを備え、
隣接する前記電極又は導電ストリップの間に高周波電圧を印加することにより、前記荷電粒子を前記電極又は導電ストリップの上方に浮遊させる高周波電場を発生させ、さらに、隣接する前記電極又は導電ストリップに追加の直流電位を印加することにより前記荷電粒子を前記オリフィスに向けて押し動かすことができ、
前記電極又は導電ストリップは略平らな面上に配置された略同心円状の円環であり、前記直流電位は前記荷電粒子を前記略同心円状の円環の中心に向けて押し動かし、該円環の中心は前記荷電粒子が通過できる略円形のオリフィスと一直線に揃っており、
さらに前記電極又は導電ストリップがプリント回路基板の技術で形成されており、肉薄のプリント回路基板の前面及び背面のそれぞれに、略円環状且つ略同心円状の電極又は導電ストリップのリング構造体が2本の互いに絡み合った螺旋により擬似的に形成され、前記プリント回路基板の背面の螺旋は導電性の良好な材料から成り、前記プリント回路基板の前面の螺旋は高抵抗材料から成り、前記前面の各螺旋の両端に適切な直流電位を与えることにより該螺旋に沿った直流電位が形成される一方、前記背面の2本の螺旋には高周波電圧が印加され、該高周波電位は前記前面の螺旋と容量結合されていることを特徴とする荷電粒子集束装置。 - 略1気圧のガスの中で動作する荷電粒子集束装置であって、前記ガスの中で荷電粒子が生成され、該荷電粒子は少なくとも一つのオリフィスを含む面に向けて加速され、該オリフィスを通って、真空引きされた質量分析計又はガスで満たされた移動度分析計まで移動できるような荷電粒子集束装置において、
前記荷電粒子を前記少なくとも一つのオリフィスまで移動させるための開口が残るように、前記面の上に、又は該面から微小距離をあけて、互いに近接して配置された多数の電極又は導電性表面ストリップのアレイを備え、
隣接する前記電極又は導電ストリップの間に高周波電圧を印加することにより、前記荷電粒子を前記電極又は導電ストリップの上方に浮遊させる高周波電場を発生させ、さらに、隣接する前記電極又は導電ストリップに追加の直流電位を印加することにより前記荷電粒子を前記オリフィスに向けて押し動かすことができ、
前記電極又は導電ストリップは略平らな面上に配置された略同心円状の円環であり、前記直流電位は前記荷電粒子を前記略同心円状の円環の中心に向けて押し動かし、該円環の中心は前記荷電粒子が通過できる略円形のオリフィスと一直線に揃っており、
さらに前記電極又は導電ストリップがプリント回路基板の技術で形成されており、略円環状且つ略同心円状の電極又は導電ストリップのリング構造体が「N=3、4、…」本の互いに絡み合った螺旋により擬似的に形成され、前記高周波電圧は隣接する螺旋に約360°/Nの位相差で印加され、各螺旋の両端にそれぞれ適切な直流電位を与えるとともに前記電極又は導電ストリップを高抵抗材料で作製することにより、該螺旋に沿った直流電位が形成されることを特徴とする荷電粒子集束装置。 - 略1気圧のガスの中で動作する荷電粒子集束装置であって、前記ガスの中で荷電粒子が生成され、該荷電粒子は少なくとも一つのオリフィスを含む面に向けて加速され、該オリフィスを通って、真空引きされた質量分析計又はガスで満たされた移動度分析計まで移動できるような荷電粒子集束装置において、
前記荷電粒子を前記少なくとも一つのオリフィスまで移動させるための開口が残るように、前記面の上に、又は該面から微小距離をあけて、互いに近接して配置された多数の電極又は導電性表面ストリップのアレイを備え、
隣接する前記電極又は導電ストリップの間に高周波電圧を印加することにより、前記荷電粒子を前記電極又は導電ストリップの上方に浮遊させる高周波電場を発生させ、さらに、隣接する前記電極又は導電ストリップに追加の直流電位を印加することにより前記荷電粒子を前記オリフィスに向けて押し動かすことができ、
前記電極又は導電ストリップは略平らな面上に配置された略同心円状の円環であり、前記直流電位は前記荷電粒子を前記略同心円状の円環の中心に向けて押し動かし、該円環の中心は前記荷電粒子が通過できる略円形のオリフィスと一直線に揃っており、
さらに前記電極又は導電ストリップがプリント回路基板の技術で形成されており、肉薄のプリント回路基板の前面及び背面のそれぞれに、略円環状且つ略同心円状の電極又は導電ストリップのリング構造体が「N=3、4、…」本の絡み合った螺旋状により擬似的に形成され、前記プリント回路基板の背面の螺旋は導電性の良好な材料から成り、前記プリント回路基板の前面の螺旋は高抵抗材料から成り、前記前面の各螺旋の両端に適切な直流電位を与えることにより該螺旋に沿った直流電位が形成される一方、前記背面の隣接する螺旋には、一の螺旋から隣りの螺旋へ移ると約360°/Nの位相差が生じるような高周波電圧が印加され、該高周波電位は高抵抗である前記前面の螺旋と容量結合されていることを特徴とする荷電粒子集束装置。 - 前記直流電位は0であり、前記高周波電位は、略円環状且つ略同心円状の電極又は導電ストリップの中心に向けて荷電粒子を輸送するような電場の力を該荷電粒子が受けるように調整されていることを特徴とする請求項14載の荷電粒子集束装置。
- 螺旋1から螺旋2、螺旋3、…螺旋Nへと移動しつつ荷電粒子を前記リング構造体の中心に向けて略半径方向に引っ張るような電位低下部が形成されるように前記高周波電位が選択されていることを特徴とする請求項16記載の荷電粒子集束装置。
- 前記略平行な電極又は導電ストリップがプリント回路基板の技術で形成されており、前記高周波電位及び直流電位が電源回路からリード線を通じて前記電極又は導電ストリップの面内で直接与えられることを特徴とする請求項2記載の荷電粒子集束装置。
- 前記電極又は導電ストリップがプリント回路基板の技術で形成されており、前記略平行な電極又は導電ストリップが2本の絡み合った蛇行線を形成するように接続され、前記高周波電圧が該2本の蛇行線の間に印加され、各蛇行線の両端にそれぞれ適切な直流電位を与えるとともに前記電極又は導電ストリップを高抵抗材料で作製することにより、該蛇行線に沿った直流電位が形成されることを特徴とする請求項2記載の荷電粒子集束装置。
- 前記電極又は導電ストリップがプリント回路基板の技術で形成されており、肉薄のプリント回路基板の前面及び背面のそれぞれにおいて、略平行な電極又は導電ストリップが2本の絡み合った蛇行線を形成するように接続され、該プリント回路基板の背面の蛇行線は導電性の良好な材料から成り、前記プリント回路基板の前面の蛇行線は高抵抗材料から成り、前記前面の各蛇行線の両端に適切な直流電位を与えることにより該螺旋に沿った直流電位が形成される一方、前記背面の2本の蛇行線には高周波電圧が印加され、該高周波電位は前記前面の蛇行線と容量結合されていることを特徴とする請求項2記載の荷電粒子集束装置。
- 前記電極又は導電ストリップがプリント回路基板の技術で形成されており、前記略平行な電極又は導電ストリップがN=3、4、…本の互いに絡み合った蛇行線を形成するように接続され、前記高周波電圧は隣接する蛇行線に約360°/Nの位相差で印加され、各螺旋の両端にそれぞれ適切な直流電位を与えるとともに前記電極又は導電ストリップを高抵抗材料で作製することにより、該螺旋に沿った直流電位が形成されることを特徴とする請求項2記載の荷電粒子集束装置。
- 前記電極又は導電ストリップがプリント回路基板の技術で形成されており、肉薄のプリント回路基板の前面及び背面のそれぞれにおいて、略平行な電極又は導電ストリップがN=3、4、…本の絡み合う蛇行線を形成するように接続され、前記プリント回路基板の背面の蛇行線は導電性の良好な材料から成り、前記プリント回路基板の前面の蛇行線は高抵抗材料から成り、前面の各蛇行線の両端に適切な直流電位を与えることにより各蛇行線に沿った直流電位が形成される一方、前記背面の隣接する蛇行線には、一の蛇行線から隣りの蛇行線へ移ると約360°/Nの位相差が生じるような高周波電圧が印加され、該高周波電位は高抵抗である前記前面の蛇行線と容量結合されていることを特徴とする請求項2記載の荷電粒子集束装置。
- 前記直流電位が0であり、周波数が粒子運動の速度に合わせて調節されていることを特徴とする請求項21記載の荷電粒子集束装置。
- 前記直流電位が0であり、周波数が粒子運動の速度に合わせて調節されていることを特徴とする請求項22記載の荷電粒子集束装置。
- 蛇行線1から蛇行線2、蛇行線3、蛇行線Nへと移動しつつ荷電粒子を前記細長い電極に略垂直な方向に引っ張ることによって細長い荷電粒子の雲を形成するような電位低下部が形成されるように、前記高周波電位が選択されていることを特徴とする請求項23記載の荷電粒子集束装置。
- 略1気圧のガスの中で動作する荷電粒子集束装置であって、前記ガスの中で荷電粒子が生成され、該荷電粒子は少なくとも一つのオリフィスを含む面に向けて加速され、該オリフィスを通って、真空引きされた質量分析計又はガスで満たされた移動度分析計まで移動できるような荷電粒子集束装置において、
前記荷電粒子を前記少なくとも一つのオリフィスまで移動させるための開口が残るように、前記面の上に、又は該面から微小距離をあけて、互いに近接して配置された多数の電極又は導電性表面ストリップのアレイを備え、
隣接する前記電極又は導電ストリップの間に高周波電圧を印加することにより、前記荷電粒子を前記電極又は導電ストリップの上方に浮遊させる高周波電場を発生させ、さらに、隣接する前記電極又は導電ストリップに追加の直流電位を印加することにより前記荷電粒子を前記オリフィスに向けて押し動かすことができ、
前記電極又は導電ストリップは略平らな面上に配置された略同心円状の円環であり、前記直流電位は前記荷電粒子を前記略同心円状の円環の中心に向けて押し動かし、該円環の中心は前記荷電粒子が通過できる略円形のオリフィスと一直線に揃っており、
さらに前記電極又は導電ストリップの幅及び/離間距離が、異なる複数の面上で、さらには複数の面の中の1つの面内でも異なっていることを特徴とする荷電粒子集束装置。 - 略1気圧のガスの中で動作する荷電粒子集束装置であって、前記ガスの中で荷電粒子が生成され、該荷電粒子は少なくとも一つのオリフィスを含む面に向けて加速され、該オリフィスを通って、真空引きされた質量分析計又はガスで満たされた移動度分析計まで移動できるような荷電粒子集束装置において、
前記荷電粒子を前記少なくとも一つのオリフィスまで移動させるための開口が残るように、前記面の上に、又は該面から微小距離をあけて、互いに近接して配置された多数の電極又は導電性表面ストリップのアレイを備え、
隣接する前記電極又は導電ストリップの間に高周波電圧を印加することにより、前記荷電粒子を前記電極又は導電ストリップの上方に浮遊させる高周波電場を発生させ、さらに、隣接する前記電極又は導電ストリップに追加の直流電位を印加することにより前記荷電粒子を前記オリフィスに向けて押し動かすことができ、
前記電極又は導電ストリップは略平らな面上に配置された略同心円状の円環であり、前記直流電位は前記荷電粒子を前記略同心円状の円環の中心に向けて押し動かし、該円環の中心は前記荷電粒子が通過できる略円形のオリフィスと一直線に揃っており、
さらに初期の荷電粒子のきのこ雲の軸が前記略円環状且つ略同心円状の電極又は導電ストリップの中心からずれた方向に向いており、この軸ずれが、前記初期の荷電粒子の雲を横にずらすか、該雲の主たる運動方向を傾けることにより達成されていることを特徴とする荷電粒子集束装置。 - 略1気圧のガスの中で動作する荷電粒子集束装置であって、前記ガスの中で荷電粒子が生成され、該荷電粒子は少なくとも一つのオリフィスを含む面に向けて加速され、該オリフィスを通って、真空引きされた質量分析計又はガスで満たされた移動度分析計まで移動できるような荷電粒子集束装置において、
前記荷電粒子を前記少なくとも一つのオリフィスまで移動させるための開口が残るように、前記面の上に、又は該面から微小距離をあけて、互いに近接して配置された多数の電極又は導電性表面ストリップのアレイを備え、
隣接する前記電極又は導電ストリップの間に高周波電圧を印加することにより、前記荷電粒子を前記電極又は導電ストリップの上方に浮遊させる高周波電場を発生させ、さらに、隣接する前記電極又は導電ストリップに追加の直流電位を印加することにより前記荷電粒子を前記オリフィスに向けて押し動かすことができ、
前記電極又は導電ストリップは略平らな面上に配置された略同心円状の円環であり、前記直流電位は前記荷電粒子を前記略同心円状の円環の中心に向けて押し動かし、該円環の中心は前記荷電粒子が通過できる略円形のオリフィスと一直線に揃っており、
さらに初期のイオン及び荷電粒子のきのこ雲の軸が、電極又は導電性ストリップの配置された面の交線であって、前記電極又は導電性ストリップがそれに略平行であるところの交線からずれた方向に向いており、この軸ずれが、前記初期の荷電粒子の雲を横にずらすか、該雲の主たる運動方向を傾けることにより達成されていることを特徴とする荷電粒子集束装置。 - 初期の荷電粒子のきのこ雲の軸が、電極又は導電ストリップの配置された面の交線であって、前記電極又は導電ストリップがそれに略平行であるところの交線からずれた方向に向いており、この軸ずれが、前記初期の荷電粒子の雲を横にずらすか、該雲の主たる運動方向を傾けることにより達成されていることを特徴とする請求項2記載の荷電粒子集束装置。
- 略1気圧のガスの中で動作する荷電粒子集束装置であって、前記ガスの中で荷電粒子が生成され、該荷電粒子は少なくとも一つのオリフィスを含む面に向けて加速され、該オリフィスを通って、真空引きされた質量分析計又はガスで満たされた移動度分析計まで移動できるような荷電粒子集束装置において、
前記荷電粒子を前記少なくとも一つのオリフィスまで移動させるための開口が残るように、前記面の上に、又は該面から微小距離をあけて、互いに近接して配置された多数の電極又は導電性表面ストリップのアレイを備え、
隣接する前記電極又は導電ストリップの間に高周波電圧を印加することにより、前記荷電粒子を前記電極又は導電ストリップの上方に浮遊させる高周波電場を発生させ、さらに、隣接する前記電極又は導電ストリップに追加の直流電位を印加することにより前記荷電粒子を前記オリフィスに向けて押し動かすことができ、
初期の荷電粒子のきのこ雲と電極又は導電ストリップが配置された第一の面との間に少なくとも一つの格子が配置され、該格子の電位が、前記面に接近するときの荷電粒子の速度を、前記電極又は導電ストリップのアレイの高周波斥力により該荷電粒子を前記面から押し返せるレベルにまで低下させることを特徴とする荷電粒子集束装置。 - 略1気圧のガスの中で動作する荷電粒子集束装置であって、前記ガスの中で荷電粒子が生成され、該荷電粒子は少なくとも一つのオリフィスを含む面に向けて加速され、該オリフィスを通って、真空引きされた質量分析計又はガスで満たされた移動度分析計まで移動できるような荷電粒子集束装置において、
前記荷電粒子を前記少なくとも一つのオリフィスまで移動させるための開口が残るように、前記面の上に、又は該面から微小距離をあけて、互いに近接して配置された多数の電極又は導電性表面ストリップのアレイを備え、
隣接する前記電極又は導電ストリップの間に高周波電圧を印加することにより、前記荷電粒子を前記電極又は導電ストリップの上方に浮遊させる高周波電場を発生させ、さらに、隣接する前記電極又は導電ストリップに追加の直流電位を印加することにより前記荷電粒子を前記オリフィスに向けて押し動かすことができ、
初期の荷電粒子の羽毛状の雲と電極又は導電ストリップが配置された第一の面との間に少なくとも一つの絞りが配置され、該絞りの電位が、前記面に接近するときの荷電粒子の速度を、前記電極又は導電ストリップのアレイの高周波斥力により該荷電粒子を前記面から押し返せるレベルにまで低下させることを特徴とする荷電粒子集束装置。 - 前記電極は、絶縁されてはいるが導電性を有する引き延ばされたリード線として形成され、該リード線の表面は、むき出しの導電性表面又は薄い誘電体層で被覆された導電性表面であることを特徴とする請求項2記載の荷電粒子集束装置。
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