JP5893756B2 - ハイブリッドイオン源、質量分析計及びイオンモビリティ装置 - Google Patents
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Description
本実施例では、ESIイオン源とAPCIイオン源を搭載するハイブリッドイオン源について説明する。本実施例では、以下に示す(a)〜(c)を特徴とするハイブリッドイオン源について説明する
(a)ESIイオン源とAPCIイオン源が互いに直交する位置関係に配置される。
(b)APCIイオン源とイオンの取り出し口となる第1細孔電極が互いに対向する位置関係に配置される。
(c)ESIイオン化領域からコロナ放電領域の方向へ気流を発生させる排気ポンプがAPCIイオン源に配置される。
本実施例では、実施例1に記載の装置構成を前提とし、ESIイオンの第1細孔電極11への導入効率を向上させるための電圧条件を提供する。
E1=|V1−V2|/L1 …(式1)
E2=|V1−V3|/L2 …(式2)
E1>E2 …(式3)
本実施例では、ESIイオン源2とAPCIイオン源3が互いに対向する位置に配置され、APCIイオン源3と第1細孔電極11とが互いに直交する位置に配置されるハイブリッドイオン源について説明する。この実施例は、ESIイオン化領域23からコロナ放電領域19の方向への気流を増やし、APCIイオンの発生強度を増加させることを目的とする。
本実施例では、ESIイオン源、APCIイオン源及び第1細孔電極のいずれもが、互いに直交する位置関係に配置されるハイブリッドイオン源について説明する。
本実施例では、APCIイオン源がESIイオン化室(チャンバ)の側面に対して斜め下方から取り付けられている構造のハイブリッドイオン源について説明する。
本実施例では、実施例1とほぼ同様の装置構成を有するハイブリッドイオン源に対し、APCIイオン源の筺体と針電極の両方に加熱機構を追加したハイブリッドイオン源について説明する。
本実施例では、実施例1とほぼ同様の装置構成を有するハイブリッドイオン源に対し、ESIイオン化領域を加熱する加熱機構を追加したハイブリッドイオン源について説明する。
本実施例では、実施例1とほぼ同様の装置構成を有するハイブリッドイオン源に対し、ESIイオン源の対向位置に加熱機構を配置したハイブリッドイオン源について説明する。
本実施例では、実施例1とほぼ同様の装置構成を有するハイブリッドイオン源に対し、ESIイオン化領域に加熱ガスを導入してイオン化やガス化を促進する加熱ガス管を配置するハイブリッドイオン源について説明する。
本実施例では、実施例9とほぼ同様の構成のハイブリッドイオン源に対し、ESIイオン化室を直接排気する排気ポンプを配置する。
図11の基本的な構造は図9と同様である。従って、図11には図9との対応部分に同一符号を付して示している。以下では、実施例10では実施例9との相違点のみを説明する。本実施例における新規な構成は、ESIイオン化室24を直接排気する排気ポンプ41である。
本実施例では、実施例9とほぼ同様の構成のハイブリッドイオン源に対し、対向電極の開口部の直径を最適化してAPCIイオン源に導入される試料ガスの流速条件を最適化したハイブリッドイオン源について説明する。
本実施例では、実施例9とほぼ同様の構成のハイブリッドイオン源に対し、対向電極の開口部の数を増やすことによりAPCIイオン源に導入される試料ガスの流速条件を最適化するハイブリッドイオン源について説明する。
本実施例では、実施例9とほぼ同様の構成のハイブリッドイオン源に対し、複数の開口部を網目状に配置したメッシュ構造の対向電極を適用し、APCIイオン源に導入される試料ガスの流速条件を最適化するハイブリッドイオン源について説明する。
本実施例では、実施例1に係るハイブリッドイオン源にあって、APCIイオン源3を複数配置する場合について説明する。
本実施例では、実施例1とほぼ同様の構成のハイブリッドイオン源において、各電極に電圧を印加する電源として印加電圧を高速に切り替え可能な電源を使用し、電源の切り替えタイミングに合わせてESIイオン化領域からコロナ放電領域への排気流量などを変化させる機能を追加したハイブリッドイオン源について説明する。
本実施例では、実施例1とほぼ同様の構成のハイブリッドイオン源に対し、APCIイオン源に有機溶媒を導入する配管を追加したハイブリッドイオン源について説明する。
本実施例では、実施例1に係るハイブリッドイオン源を使用した質量分析計について説明する。
本実施例では、実施例1に係るハイブリッドイオン源を使用して構成したイオンモビリティ装置について説明する。
本実施例では、ハイブリッドイオン源を構成する他の構成例を説明する。前述の実施例では、ESIイオン源2とAPCIイオン源3を有するハイブリッドイオン源について説明したが、本実施例では、主に溶液試料などをイオン化する第1のイオン源と、主に気体などのガス試料をイオン化する第2のイオン源とで構成されるハイブリッドイオン源について説明する。
本発明は上述した実施例に限定されるものでなく、様々な変形を含んでいる。例えば、上述した実施例は、本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備える構成に限定されない。また、ある実施例の一部を、他の実施例の構成に置き換えることが可能である。また、ある実施例の構成に、他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成を追加、削除又は置換することも可能である。なお、本明細書中で説明している排気手段としてのポンプについては、気流を発生させるものであればよく、ポンプの他にファン等を用いることができることは明らかである。
2…ESIイオン源
3…APCIイオン源
4…キャピラリー
5…試料溶液
6…電源
7…ESIイオン
8…噴霧管
9…噴霧ガス
11…第1細孔電極
12…開口部
13…電源
14…液滴
16…試料ガス
17…針電極
18…対向電極
19…コロナ放電領域
20…電源
21…電源
23…ESIイオン化領域
24…ESIイオン化室
25…コロナ放電室
26…気流
27…排気ポンプ
28…開口部
29…配管
30…配管
31…流量調節機構
32…加熱部
33…加熱部
34…加熱部
35…加熱部
37…加熱ガス管
38…加熱ガス
39…電極
40…ガス
41…排気ポンプ
42…配管
43…配管
44…流量調節機構
45…制御部
46…電圧制御部
47…ガス流量制御部
48…電源
49…加熱部
50…有機溶媒
51…配管
52…質量分析/検出計
53…イオンモビリティ部
54…第1のイオン源
55…第2のイオン源
56…第1のイオン化領域
57…第2のイオン化領域
58…開口部
59…電極
60…イオン
Claims (14)
- チャンバと、
試料溶液を前記チャンバ内に噴霧してイオン化する第1のイオン源と、
前記第1のイオン源から噴霧された液滴やガス成分を前記チャンバから導入してイオン化する第2のイオン源と、
前記第1のイオン源により生成された第1のイオンと前記第2のイオン源により生成された第2のイオンを前記チャンバ内から導入する第1の電極と、
前記第1のイオンが生成される前記チャンバ内の第1の空間領域から前記第2のイオンが生成される前記第2のイオン源内の第2の空間領域の方向に気流を発生する排気手段と
を有するハイブリッドイオン源。 - 請求項1に記載のハイブリッドイオン源において、
前記第1のイオン源は、前記試料溶液を噴霧するキャピラリー電極を有し、
前記第2のイオン源は、針電極と、前記針電極と対向した位置にある対向電極とを有し、
前記対向電極と前記キャピラリー電極との間の電界強度が、前記第1の電極と前記キャピラリー電極との間の電界強度よりも小さい
ことを特徴とするハイブリッドイオン源。 - 請求項1に記載のハイブリッドイオン源において、
前記第1の空間領域を加熱する加熱部を有する
ことを特徴とするハイブリッドイオン源。 - 請求項1に記載のハイブリッドイオン源において、
前記第2の空間領域を加熱する加熱部を有する
ことを特徴とするハイブリッドイオン源。 - 請求項1に記載のハイブリッドイオン源において、
前記第2のイオン源は、針電極と、前記針電極と対向した位置にある対向電極と、前記針電極を加熱する加熱部とを有する
ことを特徴とするハイブリッドイオン源。 - 請求項1に記載のハイブリッドイオン源において、
前記第1のイオン源は、前記試料溶液を噴霧するキャピラリー電極を有し、
前記キャピラリー電極と対向する位置に配置され、少なくとも前記キャピラリー電極から噴霧された液滴を加熱する加熱部を有する
ことを特徴とするハイブリッドイオン源。 - 請求項1に記載のハイブリッドイオン源において、
前記チャンバに接続され、チャンバ内を排気する第2の排気手段を有する
ことを特徴とするハイブリッドイオン源。 - 請求項5に記載のハイブリッドイオン源において、
前記対向電極は、複数の開口部を有する
ことを特徴とするハイブリッドイオン源。 - 請求項1に記載のハイブリッドイオン源において、
前記第2のイオン源を複数有する
ことを特徴とするハイブリッドイオン源。 - 請求項1に記載のハイブリッドイオン源において、
前記第1のイオン源は、前記試料溶液を噴霧するキャピラリー電極を有し、さらに、
前記キャピラリー電極に電圧を印加する第1の電源及び/又は前記第2のイオン源内の針電極に電圧を印加する第2の電源と、
前記第1及び第2の電源のうち少なくとも一方における印加電圧を切り替えるタイミングに同期して、前記排気手段の排気流量値を切り替え制御する制御部とを有する
ことを特徴とするハイブリッドイオン源。 - 請求項1に記載のハイブリッドイオン源において、
前記第2の空間領域に溶媒を導入する配管を有する
ことを特徴とするハイブリッドイオン源。 - 請求項1に記載のハイブリッドイオン源において、
前記第1のイオン源はESIイオン源であり、
前記第2のイオン源はAPCIイオン源である
ことを特徴とするハイブリッドイオン源。 - 請求項1に記載のハイブリッドイオン源と、
前記第1の電極よりイオンを導入する質量分析/検出部と
を有する質量分析装置。 - 請求項1に記載のハイブリッドイオン源と、
前記第1の電極よりイオンを導入するイオンモビリティ部と
を有するイオンモビリティ装置。
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