JP6044494B2 - 質量分析装置 - Google Patents
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Description
液体クロマトグラフ質量分析装置は、イオン化室200と質量分析部50と制御室160とハウジング部170とを備える。
なお、図8におけるスプレー15はESI用のものを示したが、一般的にスプレー15はチャンバ210に対して着脱自在となっており、APCI法を用いたい場合には、ESI用のスプレー15を取り外して、その代わりに放電用の針電極がユニット化されたAPCI用のものをチャンバ210に取り付けることになる。
質量分析部50は、15cm×15cm×90cmの直方体形状のアルミニウム製のハウジング190を備え、第1中間室12の内部には、第1イオンレンズ21が設けられるとともに、第1中間室12の下面には、油回転ポンプ(RP)で真空排気するための排気口31が設けられている。
質量分析室14の内部には、第1四重極16と、第2四重極17と、検出器18とが設けられ、質量分析室14の下面には、ターボ分子ポンプ(TMP)で真空排気するための排気口33が設けられている。
そこで、イオン化室のチャンバにイオン化室側電圧接点部を形成し、質量分析部のハウジングに形成された穴の中に質量分析部側電圧接点部を形成することを見出した。このとき、穴の内周面と質量分析部側電圧接点部の外周面との間に所定距離(ギャップ)を空けることで、質量分析部側電圧接点部がギャップ分だけ自由に動くことができ、イオン化室側電圧接点部と質量分析部側電圧接点部との位置ズレを吸収することができること(フロート構造)も見出した。
また、本発明の質量分析装置は、前記イオン化室は、前記質量分析部のハウジングの前面と連結される後面と上面と前面と右側面と左側面と下面とを有する直方体形状のチャンバを備え、前記イオン化室は、前記後面の鉛直方向の一辺を軸として回転移動可能となっており、前記イオン化室側電圧接点部は、前記チャンバの後面に水平方向に突出するように形成されており、前記質量分析部側電圧接点部は、前記ハウジングの前面に水平方向に形成された穴の中に形成されているようにしてもよい。
液体クロマトグラフ質量分析装置は、イオン化室100と質量分析部50と制御室60とを備える。
ハウジング90の前面には、温調機構(図示せず)が内蔵されたヒータブロック20が固定してあり、ヒータブロック20には、円管形状(直径外径1.6mm、内径0.5mm)の脱溶媒管19が形成されている。これにより、チャンバ110の内部とハウジング90の内部とは、脱溶媒管19を介して連通する。
質量分析部側電圧接点部92は、金属製ソケット93と、樹脂(絶縁材)製の円筒状体94とを有する。金属製ソケット93は、例えば直径外径4mm、内径2mmの円筒となっており、金属製ソケット93の中心軸と穴91の中心軸とが略一致するように穴91の内部に配置されている。そして、円筒状体94は、例えば直径外径R2=6mm、内径4mmの前側円筒体94cと直径外径R4=8mm、内径5mmの後側円筒体94dとの2段構造となっており、金属製ソケット93の外周面を覆っている。つまり、後側穴91bの内周面と後側円筒体94dの外周面と間には所定距離((R3−R4)/2)が設けられており、質量分析部側電圧接点部92が半径方向に距離(R3−R4)だけ動くことができるようになっている(フロート構造)。この距離(R3−R4)は0.5mm以上3mm以下であることが好ましい。
なお、前側円筒体94cの外周面の前側には、徐々に前方に向かって直径外径が小さくなるテーパ部94aが形成されている。また、後側円筒体94dの外周面の後側には、半径方向に突出する段(ツバ)94bが形成されており、質量分析部側電圧接点部92は前後方向に移動しないように固定されている。
イオン化室側電圧接点部80は、樹脂(絶縁材)製の円筒状体82と、金属製プラグ81とを有する。円筒状体82は、例えば直径外径R1=10mm、内径R2=6mmの円筒となっており、内周面の後側には徐々に後方に向かって直径内径が大きくなるテーパ部82aが形成されている。そして、金属製プラグ81は、例えば直径2mmの略円柱となっており、金属製プラグ81の中心軸と円筒状体82の中心軸とが略一致するように円筒状体82の内部に配置されている。
なお、距離(R5−R1)は0.5mm以上3mm以下であることが好ましい。また、金属製プラグ81の前側はケーブル64を介してスプレー15と接続されており、金属製プラグ81は金属製ソケット93の中に挿入して嵌合されることで接続されるようになっている。
(1)メンテナンス状態(図3及び図6参照)
イオン化室100はメンテナンス位置に配置されており、第1中間室12の前面が開放されている。このとき、金属製ソケット93と金属製プラグ81とは切断されている。
イオン化室100がメンテナンス位置から分析位置へ回転移動するに伴って、穴91の中にイオン化室側電圧接点部80が挿入されていく。具体的には、まず直径外径R1の円筒状体82が直径R5の前側穴91aの中に挿入され、円筒状体82のテーパ部82aが、前側円筒体94cのテーパ部94aに接触する。このとき、イオン化室側電圧接点部80と質量分析部側電圧接点部92とにおいて半径方向の位置ズレがあっても、後側穴91bの内周面と後側円筒体94dの外周面との間に所定距離((R3−R4)/2)が設けられているため、後側円筒体94dは半径方向に距離(R3−R4)だけ動くことができ、イオン化室100がスムーズに回転移動することができる。そして、円筒状体82の内周面が前側円筒体94cの外周面に接触しながら、金属製ソケット93の中に金属製プラグ81が挿入されて嵌合する。
イオン化室100は分析位置に配置されており、後面110bの開口102の周辺部が第1中間室12の前面に気密に取り付けられている。このとき、金属製ソケット93と金属製プラグ81とが接続されている。図7は、金属製ソケット93と金属製プラグ81とが接続されているときの拡大断面図である。
上述した液体クロマトグラフ質量分析装置において、質量分析部側電圧接点部92は金属製ソケット93を有するとともにイオン化室側電圧接点部80は金属製プラグ81を有する構成としたが、質量分析部側電圧接点部が金属製プラグを有し、イオン化室側電圧接点部が金属製ソケットを有するような構成としてもよい。
19: 脱溶媒管
50: 質量分析部
60: 制御室
61: 制御室筐体
62: 高圧電源
80: イオン化室側電圧接点部
90: ハウジング
91: 穴
92: 質量分析部側電圧接点部
100: イオン化室
110: チャンバ
Claims (3)
- 試料をイオン化するイオン化ユニットを有するイオン化室と、前記イオン化室からイオンが導入される質量分析部と、前記イオン化ユニットに電力を供給する電源とを備える質量分析装置であって、
前記イオン化室は、前記質量分析部をメンテナンスするためのメンテナンス位置と、前記試料を分析するための分析位置とに移動可能になっており、
前記イオン化室のチャンバには、イオン化室側電圧接点部が突出するように形成されており、
前記質量分析部のハウジングに形成された穴の中に質量分析部側電圧接点部が形成され、前記穴の内周面と前記質量分析部側電圧接点部の外周面との間には所定距離が空けられており、
前記イオン化室が前記分析位置に配置される際には、前記イオン化室側電圧接点部は前記穴の中に挿入されて、前記質量分析部側電圧接点部と接続され、前記イオン化室が前記メンテナンス位置に配置される際には、前記イオン化室側電圧接点部は前記穴の中から引き出されて、前記質量分析部側電圧接点部と切断されることを特徴とする質量分析装置。 - 前記イオン化室は、前記質量分析部のハウジングの前面と連結される後面と上面と前面と右側面と左側面と下面とを有する直方体形状のチャンバを備え、
前記イオン化室は、前記後面の鉛直方向の一辺を軸として回転移動可能となっており、
前記イオン化室側電圧接点部は、前記チャンバの後面に水平方向に突出するように形成されており、
前記質量分析部側電圧接点部は、前記ハウジングの前面に水平方向に形成された穴の中に形成されていることを特徴とする請求項1に記載の質量分析装置。 - 前記イオン化室側電圧接点部は金属製プラグであるとともに前記質量分析部側電圧接点部は金属製ソケットであるか、或いは、前記イオン化室側電圧接点部は金属製ソケットであるとともに前記質量分析部側電圧接点部は金属製プラグであり、
前記金属製プラグは、絶縁材で形成された筒状体の内部に配置されるとともに、前記金属製ソケットの外周面は、絶縁材で形成された筒状体に覆われていることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の質量分析装置。
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