JP5983447B2 - ポリマー材料のユニット分子同定方法及びポリマー材料のユニット分子同定装置 - Google Patents
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Description
(1)ポリマー材料に対し不活性なイオンビームを照射し、該ポリマー材料からスパッタリングされた中性粒子に対しレーザー光を照射して該中性粒子をイオン化し、該イオン化した中性粒子を質量分析するレーザーイオン化スパッタ中性粒子質量分析法を用いたポリマー材料のユニット分子の同定方法であって、前記中性粒子がポリマー材料からスパッタリングされた後、前記ポリマー材料の表面から中性粒子のイオン化位置であるレーザー光照射位置までに要する該中性粒子の移動時間が、前記ポリマー材料のユニット分子の質量に応じて変化することを利用して、前記ポリマー材料中に存在が想定されるユニット分子の質量からレーザー光照射タイミングを決定し、該ユニット分子を検出する
ことを特徴とする、ポリマー材料のユニット分子の同定方法。
(2)前記ユニット分子の質量は、ポリマー材料に対し不活性なイオンビームを照射することで該ポリマー材料からスパッタリングされた中性粒子に対しレーザー光を照射して該中性粒子をイオン化する際のレーザー光照射タイミングから推定することを特徴とする、(1)に記載のポリマー材料のユニット分子の同定方法。
(3)前記レーザー光は、波長が200〜350nmの紫外レーザー光であることを特徴とする、(1)または(2)に記載のポリマー材料のユニット分子の同定方法。
(4)前記レーザー光は、パルスエネルギーが50〜300μJ/pulseのパルスレーザー光であることを特徴とする、(1)〜(3)のいずれか1項に記載のポリマー材料のユニット分子の同定方法。
(5)ポリマー材料に対し不活性なイオンビームを照射し、該ポリマー材料からスパッタリングされた中性粒子にレーザー光を照射して該中性粒子をイオン化し、該イオン化した中性粒子を質量分析するレーザーイオン化スパッタ中性粒子質量分析法を用いたポリマー材料のユニット分子の同定装置であって、前記ポリマー材料に対し前記不活性なイオンビームを照射するイオンビーム照射源と、前記ポリマー材料からスパッタリングされた前記中性粒子に対して前記レーザー光を照射するレーザー光源と、前記イオン化した中性粒子を質量分析する質量分析計と、前記イオンビーム照射源による前記イオンビームの照射タイミングおよび前記レーザー光源による前記レーザー光の照射タイミングを少なくとも制御する制御部と、を備え、前記中性粒子がポリマー材料からスパッタリングされた後、前記ポリマー材料表面から中性粒子のイオン化位置であるレーザー光照射位置までに要する該中性粒子の移動時間が、前記ポリマー材料のユニット分子の質量に応じて変化することを利用して、前記ポリマー材料中に存在が想定されるユニット分子の質量からレーザー光照射タイミングを決定し、該ユニット分子を検出することを特徴とする、ポリマー材料のユニット分子の同定装置。
(6)前記ユニット分子の質量は、ポリマー材料に対し不活性なイオンビームを照射することで該ポリマー材料からスパッタリングされた中性粒子にレーザー光を照射して該中性粒子をイオン化する際のレーザー光照射タイミングから推定することを特徴とする、(5)に記載のポリマー材料のユニット分子の同定装置。
(7)前記レーザー光は、波長が200〜350nmの紫外レーザー光であることを特徴とする、(5)または(6)に記載のポリマー材料のユニット分子の同定装置。
(8)前記レーザー光は、パルスエネルギーが50〜300μJ/pulseのパルスレーザー光であることを特徴とする、(5)〜(7)のいずれか1項に記載のポリマー材料のユニット分子の同定装置。
飛行時間型質量分析器(リフレクトロン型)を有するSIMS装置を利用して、レーザー光照射手段と組み合わせてレーザーイオン化SNMS装置を構築し、ポリマー材料のユニット分子の検出を行った。一次イオンビームには、30keV−Ga+ビーム(12nA)を使用した。一次イオンビームの照射領域であるラスター領域は、300×300μmを使用した。質量分析器への引き込み電圧を−1.4kVとし、ポストイオン化されたユニット分子イオンは、飛行時間型質量分析器を経て電子増倍管で検出された。電子増倍管からの信号は高速前置増幅器で増幅され、PCにより処理された。スパッタリング過程で生成する二次イオンとポストイオン化されたユニット分子イオンとを区別するため、レーザー光は、試料の直上0.5mmを通過するように調整した。ポストイオン化用のレーザー光には、Nd:YAGレーザー第四高調波(266nm)を使用した。パルス幅は8nsであり、パルス繰り返し周波数は20Hzであり、パルスエネルギーは250μJ/pulseであった。
2 一次イオンビーム
3 測定試料
4 レーザー光源
5 中性粒子
6 引き出し電極
7 質量分析計
8 イオン検出器
9 計数記録部
10 制御回路
Claims (8)
- ポリマー材料に対し不活性なイオンビームを照射し、該ポリマー材料からスパッタリングされた中性粒子に対しレーザー光を照射して該中性粒子をイオン化し、該イオン化した中性粒子を質量分析するレーザーイオン化スパッタ中性粒子質量分析法を用いたポリマー材料のユニット分子の同定方法であって、
前記中性粒子がポリマー材料からスパッタリングされた後、前記ポリマー材料の表面から中性粒子のイオン化位置であるレーザー光照射位置までに要する該中性粒子の移動時間が、前記ポリマー材料のユニット分子の質量に応じて変化することを利用して、前記ポリマー材料中に存在が想定されるユニット分子の質量からレーザー光照射タイミングを決定し、該ユニット分子を検出する
ことを特徴とする、ポリマー材料のユニット分子の同定方法。 - 前記ユニット分子の質量は、ポリマー材料に対し不活性なイオンビームを照射することで該ポリマー材料からスパッタリングされた中性粒子に対しレーザー光を照射して該中性粒子をイオン化する際のレーザー光照射タイミングから推定する
ことを特徴とする、請求項1に記載のポリマー材料のユニット分子の同定方法。 - 前記レーザー光は、波長が200〜350nmの紫外レーザー光である
ことを特徴とする、請求項1または2に記載のポリマー材料のユニット分子の同定方法。 - 前記レーザー光は、パルスエネルギーが50〜300μJ/pulseのパルスレーザー光である
ことを特徴とする、請求項1〜3のいずれか1項に記載のポリマー材料のユニット分子の同定方法。 - ポリマー材料に対し不活性なイオンビームを照射し、該ポリマー材料からスパッタリングされた中性粒子にレーザー光を照射して該中性粒子をイオン化し、該イオン化した中性粒子を質量分析するレーザーイオン化スパッタ中性粒子質量分析法を用いたポリマー材料のユニット分子の同定装置であって、
前記ポリマー材料に対し前記不活性なイオンビームを照射するイオンビーム照射源と、
前記ポリマー材料からスパッタリングされた前記中性粒子に対して前記レーザー光を照射するレーザー光源と、
前記イオン化した中性粒子を質量分析する質量分析計と、
前記イオンビーム照射源による前記イオンビームの照射タイミングおよび前記レーザー光源による前記レーザー光の照射タイミングを少なくとも制御する制御部と、
を備え、
前記中性粒子がポリマー材料からスパッタリングされた後、前記ポリマー材料表面から中性粒子のイオン化位置であるレーザー光照射位置までに要する該中性粒子の移動時間が、前記ポリマー材料のユニット分子の質量に応じて変化することを利用して、前記ポリマー材料中に存在が想定されるユニット分子の質量からレーザー光照射タイミングを決定し、該ユニット分子を検出する
ことを特徴とする、ポリマー材料のユニット分子の同定装置。 - 前記ユニット分子の質量は、ポリマー材料に対し不活性なイオンビームを照射することで該ポリマー材料からスパッタリングされた中性粒子にレーザー光を照射して該中性粒子をイオン化する際のレーザー光照射タイミングから推定する
ことを特徴とする、請求項5に記載のポリマー材料のユニット分子の同定装置。 - 前記レーザー光は、波長が200〜350nmの紫外レーザー光である
ことを特徴とする、請求項5または6に記載のポリマー材料のユニット分子の同定装置。 - 前記レーザー光は、パルスエネルギーが50〜300μJ/pulseのパルスレーザー光である
ことを特徴とする、請求項5〜7のいずれか1項に記載のポリマー材料のユニット分子の同定装置。
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