JP6323321B2 - Vacuum apparatus and mass spectrometer equipped with the same - Google Patents

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本発明は、開口を介して互いに連通する第1チャンバ及び第2チャンバを真空状態とする真空装置及びこれを備えた質量分析装置に関するものである。   The present invention relates to a vacuum apparatus that evacuates a first chamber and a second chamber that communicate with each other via an opening, and a mass spectrometer including the same.

真空装置を備えた装置の一例として、質量分析装置が知られている。例えば、MALDI(マトリックス支援レーザ脱離イオン化法)を用いて試料をイオン化するような質量分析装置においては、真空ポンプなどにより真空状態とされたイオン化室内で試料にレーザが照射されることにより、試料がイオン化されるようになっている。   As an example of an apparatus provided with a vacuum apparatus, a mass spectrometer is known. For example, in a mass spectrometer that ionizes a sample using MALDI (Matrix Assisted Laser Desorption / Ionization Method), the sample is irradiated with a laser in an ionization chamber that is evacuated by a vacuum pump or the like. Is ionized.

この種の質量分析装置では、分析の前後でイオン化室に対して試料を出し入れする必要がある。このとき、イオン化室を大気開放して真空状態を解除することとなるが、試料を出し入れする度に装置内全体の真空状態を解除するのは非効率的である。また、例えば検出器などの装置内の部品が、大気中に長時間晒されることにより故障するおそれもある。   In this type of mass spectrometer, it is necessary to put a sample in and out of the ionization chamber before and after the analysis. At this time, the ionization chamber is opened to the atmosphere to release the vacuum state. However, it is inefficient to release the vacuum state of the entire apparatus every time the sample is taken in and out. Also, there is a possibility that parts in the apparatus such as a detector may be damaged by being exposed to the atmosphere for a long time.

そのため、例えばイオン化室を構成している第1チャンバとは別に、イオン化された試料が導入される第2チャンバを設けて、これらを連通する開口を開閉できるような構成が採用されている。これにより、第2チャンバを真空状態に維持したまま、第1チャンバを大気開放して試料を出し入れすることができる。   Therefore, for example, a configuration is adopted in which a second chamber into which an ionized sample is introduced is provided separately from the first chamber that constitutes the ionization chamber, and an opening that communicates these chambers can be opened and closed. Accordingly, the sample can be taken in and out by opening the first chamber to the atmosphere while maintaining the second chamber in a vacuum state.

上記のような開口を開閉するために、ゲートバルブが用いられる場合がある。一般的なゲートバルブは、例えば弁体が取り付けられたシャフトをモータなどの駆動機構を用いて回転させることにより、弁体を変位させて上記開口を開閉することができるようになっている(例えば、下記特許文献1参照)。   A gate valve may be used to open and close the opening as described above. A general gate valve can open and close the opening by displacing the valve body, for example, by rotating a shaft to which the valve body is attached using a drive mechanism such as a motor. , See Patent Document 1 below).

特開2006−200709号公報JP 2006-200709 A

上記のような一般的なゲートバルブには、上記シャフトやモータの他、例えばタイミングベルト、ボールねじ、リミットスイッチ又は制御ボードなどの各種部品が備えられている場合がある。このような複雑な構造を有するゲートバルブは、ゲートバルブ自体が大型となり、重量も大きくなるという問題がある。複雑な構造を有するゲートバルブの中には、例えば部品点数が84点にも上り、サイズが148mm×100mm×224mm(縦×横×高さ)、重量が約3.1kgとなっているものもある。   In addition to the shaft and motor, the general gate valve as described above may include various components such as a timing belt, a ball screw, a limit switch, or a control board. The gate valve having such a complicated structure has a problem that the gate valve itself is large and heavy. Some gate valves having a complicated structure have, for example, 84 parts, a size of 148 mm × 100 mm × 224 mm (length × width × height), and a weight of about 3.1 kg. is there.

本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、真空状態とされたチャンバの一部を簡単な構造で良好に大気開放することができる真空装置及びこれを備えた質量分析装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a vacuum apparatus capable of satisfactorily releasing a part of a vacuum chamber with a simple structure and a mass spectrometer including the same. For the purpose.

本発明に係る真空装置は、本体と、減圧機構と、開放機構と、ゲートバルブとを備える。前記本体には、開口を介して互いに連通する第1チャンバ及び第2チャンバが形成されている。前記減圧機構は、前記第1チャンバ及び前記第2チャンバを真空状態とする。前記開放機構は、前記第1チャンバを大気開放する。前記ゲートバルブは、前記開口を開閉する。   The vacuum apparatus according to the present invention includes a main body, a pressure reducing mechanism, an opening mechanism, and a gate valve. The main body is formed with a first chamber and a second chamber that communicate with each other through an opening. The decompression mechanism places the first chamber and the second chamber in a vacuum state. The opening mechanism opens the first chamber to the atmosphere. The gate valve opens and closes the opening.

前記ゲートバルブは、変位部と、閉塞部とを有する。前記変位部は、前記本体に対して変位可能である。前記閉塞部は、前記変位部の変位に伴い、前記本体からの反力により前記変位部の変位方向に対して交差する方向に付勢されて前記開口を閉塞する。前記第1チャンバ及び前記第2チャンバが真空状態のときに、前記変位部の変位に伴って前記閉塞部により前記開口が閉塞された後、前記開放機構により前記第1チャンバが大気開放された場合には、前記閉塞部が大気圧によって前記開口側に加圧される。   The gate valve has a displacement portion and a closing portion. The displacement part is displaceable with respect to the main body. As the displacement portion is displaced, the closing portion is urged in a direction intersecting the displacement direction of the displacement portion by a reaction force from the main body to close the opening. When the first chamber and the second chamber are in a vacuum state, the first chamber is opened to the atmosphere by the opening mechanism after the opening is closed by the closing portion in accordance with the displacement of the displacement portion. The closed portion is pressurized to the opening side by atmospheric pressure.

このような構成によれば、ゲートバルブの変位部の変位に伴って、真空状態の第1チャンバ及び第2チャンバを連通する開口が、真空装置の本体からの反力を受けた閉塞部により閉塞される。このとき、閉塞部は、変位部の変位方向に対して交差する方向に付勢されるため、開口に対して強く押し当てられ、当該開口を閉塞することができる。   According to such a configuration, the opening communicating with the first chamber and the second chamber in the vacuum state is blocked by the blocking portion that receives the reaction force from the main body of the vacuum device as the displacement portion of the gate valve is displaced. Is done. At this time, since the closing portion is urged in a direction intersecting the displacement direction of the displacement portion, the closing portion is strongly pressed against the opening and can close the opening.

さらに、その後に開放機構により第1チャンバが大気開放された場合には、大気圧を利用して閉塞部が開口側に加圧されるため、当該開口がより強固に閉塞される。これにより、第2チャンバを真空状態に維持したまま、変位部及び閉塞部を有する簡単な構造のゲートバルブによって第1チャンバを良好に大気開放することができる。   Furthermore, when the first chamber is subsequently opened to the atmosphere by the opening mechanism, the closed portion is pressurized to the opening side using atmospheric pressure, so that the opening is closed more firmly. As a result, the first chamber can be satisfactorily opened to the atmosphere by a gate valve having a simple structure having a displacement portion and a closing portion while the second chamber is maintained in a vacuum state.

前記変位部は、大気圧によって変位してもよい。   The displacement part may be displaced by atmospheric pressure.

このような構成によれば、大気圧によって変位部を変位させ、その変位に伴って開口を閉塞部により閉塞することができる。したがって、変位部を変位させるためにモータなどの複雑な部品を設ける必要がなく、より簡単な構造で開口を自動的に閉塞することができる。   According to such a structure, a displacement part can be displaced by atmospheric pressure, and an opening can be obstruct | occluded by a closure part with the displacement. Therefore, it is not necessary to provide a complicated part such as a motor in order to displace the displacement portion, and the opening can be automatically closed with a simpler structure.

前記開放機構は、前記変位部の変位に伴って前記第1チャンバを大気開放してもよい。   The opening mechanism may open the first chamber to the atmosphere as the displacement portion is displaced.

このような構成によれば、変位部の変位に伴って第1チャンバが自動的に大気開放されるため、本体からの反力により閉塞部で開口を閉塞した後、大気圧を利用して閉塞部を開口側に加圧するという一連の動作が、変位部を変位させるだけで容易に行われる。したがって、第1チャンバを容易に大気開放することができる。   According to such a configuration, since the first chamber is automatically opened to the atmosphere along with the displacement of the displacement portion, the opening is closed by the closing portion by the reaction force from the main body, and then the opening is closed using the atmospheric pressure. A series of operations of pressurizing the portion toward the opening can be easily performed only by displacing the displacement portion. Therefore, the first chamber can be easily opened to the atmosphere.

前記閉塞部は、前記変位部に対して回転軸を中心に回転可能に取り付けられていてもよい。この場合、前記閉塞部は、前記本体からの反力により前記回転軸を中心に回転することによって、前記開口側に押圧されてもよい。   The closing portion may be attached to the displacement portion so as to be rotatable about a rotation axis. In this case, the closing portion may be pressed to the opening side by rotating around the rotation shaft by a reaction force from the main body.

このような構成によれば、変位部に対して回転軸を中心に回転可能に取り付けられた閉塞部を用いて、非常に簡単な構成で開口を良好に閉塞することができる。したがって、部品点数が削減された小型かつ軽量のゲートバルブを用いて、第1チャンバを大気開放することができる。   According to such a configuration, the opening can be satisfactorily closed with a very simple configuration using the closing portion that is attached to the displacement portion so as to be rotatable about the rotation axis. Therefore, the first chamber can be opened to the atmosphere using a small and lightweight gate valve with a reduced number of parts.

本発明に係る質量分析装置は、前記真空装置と、前記第1チャンバ内に設けられ、試料をイオン化するイオン化部とを備える。前記第1チャンバ及び前記第2チャンバが真空状態のときに、前記イオン化部によりイオン化された試料が前記第1チャンバから前記第2チャンバに導入される。   A mass spectrometer according to the present invention includes the vacuum device and an ionization unit that is provided in the first chamber and ionizes a sample. When the first chamber and the second chamber are in a vacuum state, the sample ionized by the ionization unit is introduced from the first chamber into the second chamber.

本発明によれば、第2チャンバを真空状態に維持したまま、変位部及び閉塞部を有する簡単な構造のゲートバルブによって第1チャンバを良好に大気開放することができる。   According to the present invention, the first chamber can be satisfactorily opened to the atmosphere by the gate valve having a simple structure having the displacement portion and the closing portion while maintaining the second chamber in a vacuum state.

本発明の第1実施形態に係る真空装置が備えられた質量分析装置の構成例を示す概略図である。It is the schematic which shows the structural example of the mass spectrometer provided with the vacuum device which concerns on 1st Embodiment of this invention. 真空装置の構成例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structural example of a vacuum apparatus. ゲートバルブの構成例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structural example of a gate valve. 閉塞部により開口を閉塞する際の態様について説明するための断面図である。It is sectional drawing for demonstrating the aspect at the time of obstruct | occluding opening by the obstruction | occlusion part. 開口を閉塞した後の動作について説明するための断面図である。It is sectional drawing for demonstrating the operation | movement after obstruct | occluding an opening. 本発明の第2実施形態に係る真空装置の構成例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structural example of the vacuum apparatus which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 図6の真空装置においてゲートバルブが本体の内側に変位した状態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the state which the gate valve displaced to the inner side of the main body in the vacuum apparatus of FIG.

<第1実施形態>
図1は、本発明の第1実施形態に係る真空装置が備えられた質量分析装置の構成例を示す概略図である。本実施形態に係る質量分析装置は、例えば生体試料等の混合物試料からペプチドを始めとする高分子化合物を同定する際に使用可能であり、質量分析部1及び制御部2などを備えている。
<First Embodiment>
FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration example of a mass spectrometer equipped with a vacuum apparatus according to the first embodiment of the present invention. The mass spectrometer according to this embodiment can be used, for example, when identifying a polymer compound such as a peptide from a mixture sample such as a biological sample, and includes a mass spectrometer 1 and a controller 2.

質量分析部1には、例えばイオン化部11、イオントラップ12及びTOFMS(飛行時間型質量分析計)13が備えられている。本実施形態では、質量分析装置の一例として、マトリックス支援レーザ脱離イオン化イオントラップ飛行時間型質量分析装置(MALDI−IT−TOFMS)について説明する。   The mass analyzer 1 includes, for example, an ionizer 11, an ion trap 12, and a TOFMS (time-of-flight mass spectrometer) 13. In this embodiment, a matrix-assisted laser desorption / ionization ion trap time-of-flight mass spectrometer (MALDI-IT-TOFMS) will be described as an example of a mass spectrometer.

イオン化部11は、試料をイオン化し、得られたイオンをイオントラップ12に供給する。この例では、MALDI(マトリックス支援レーザ脱離イオン化法)を用いて試料にレーザを照射することにより、試料がマトリックスとともに真空中で気化され、試料とマトリックスとの間のプロトンの授受によって試料がイオン化されるようになっている。試料は、例えばプレートからなるターゲット111上に濃縮された状態で準備され、分析の際にターゲット111ごとイオン化部11にセットされる。   The ionization unit 11 ionizes the sample and supplies the obtained ions to the ion trap 12. In this example, a sample is irradiated with a laser using MALDI (Matrix Assisted Laser Desorption / Ionization Method), the sample is vaporized in a vacuum together with the matrix, and the sample is ionized by exchange of protons between the sample and the matrix. It has come to be. A sample is prepared in a state of being concentrated on a target 111 made of, for example, a plate, and is set in the ionization unit 11 together with the target 111 during analysis.

イオントラップ12は、例えば三次元四重極型であり、イオン化部11で得られたイオンを捕捉するとともに、捕捉したイオンの一部を選択的にイオントラップ12内に残し、CID(衝突誘起解離)により開裂させることができる。このようにして開裂されたイオンは、イオントラップ12からTOFMS13に供給される。   The ion trap 12 is, for example, a three-dimensional quadrupole type, captures ions obtained by the ionization unit 11, and selectively leaves a part of the captured ions in the ion trap 12 to generate CID (collision-induced dissociation). ). The ions cleaved in this way are supplied from the ion trap 12 to the TOFMS 13.

TOFMS13では、飛行空間131を飛行したイオンがイオン検出器132により検出される。具体的には、飛行空間131に形成された電場により加速されたイオンが、当該飛行空間131を飛行する間に質量電荷比に応じて時間的に分離され、イオン検出器132により順次検出される。これにより、質量電荷比とイオン検出器132における検出強度との関係がスペクトルとして測定され、質量分析が実現される。   In the TOFMS 13, ions flying in the flight space 131 are detected by the ion detector 132. Specifically, ions accelerated by an electric field formed in the flight space 131 are temporally separated according to the mass-to-charge ratio while flying in the flight space 131 and sequentially detected by the ion detector 132. . Thereby, the relationship between the mass-to-charge ratio and the detection intensity in the ion detector 132 is measured as a spectrum, and mass spectrometry is realized.

質量分析部1は、中空状の本体100を備えており、当該本体100内にイオン化部11、イオントラップ12及びTOFMS13などが設けられている。本体100内には、例えば第1チャンバ101及び第2チャンバ102が形成されている。この例では、第1チャンバ101は、イオン化部11を収容する空間を形成している。一方、第2チャンバ102は、イオントラップ12及びTOFMS13を収容する空間を形成している。   The mass spectrometric unit 1 includes a hollow main body 100, and an ionization unit 11, an ion trap 12, a TOFMS 13, and the like are provided in the main body 100. In the main body 100, for example, a first chamber 101 and a second chamber 102 are formed. In this example, the first chamber 101 forms a space for accommodating the ionization unit 11. On the other hand, the second chamber 102 forms a space for accommodating the ion trap 12 and the TOFMS 13.

第1チャンバ101及び第2チャンバ102は、開口103を介して互いに連通している。すなわち、第1チャンバ101と第2チャンバ102とは、区画壁104を介して区画されており、当該区画壁104に形成された開口103を介して互いに連通している。第1チャンバ101内は、第1真空ポンプ201を用いて減圧することにより真空状態とすることができる。また、第2チャンバ102内は、第2真空ポンプ202を用いて減圧することにより真空状態とすることができる。すなわち、第1真空ポンプ201及び第2真空ポンプ202は、第1チャンバ101及び第2チャンバ102を真空状態とする減圧機構を構成している。   The first chamber 101 and the second chamber 102 communicate with each other through the opening 103. That is, the first chamber 101 and the second chamber 102 are partitioned through the partition wall 104 and communicate with each other through the opening 103 formed in the partition wall 104. The first chamber 101 can be evacuated by reducing the pressure using the first vacuum pump 201. The second chamber 102 can be evacuated by reducing the pressure using the second vacuum pump 202. That is, the first vacuum pump 201 and the second vacuum pump 202 constitute a pressure reducing mechanism that makes the first chamber 101 and the second chamber 102 in a vacuum state.

第1チャンバ101には、大気導入口211を介して大気(空気)を導入することができる。この大気導入口211は、開閉部212により手動又は自動で開閉される。したがって、開閉部212により大気導入口211を閉じた状態で第1真空ポンプ201を駆動させれば、第1チャンバ101を真空状態とすることができ、開閉部212により大気導入口211を開けば、第1チャンバ101を大気開放することができる。すなわち、大気導入口211及び開閉部212は、第1チャンバ101を大気開放する開放機構を構成している。   Air (air) can be introduced into the first chamber 101 via the air introduction port 211. The air introduction port 211 is opened and closed manually or automatically by the opening / closing unit 212. Therefore, if the first vacuum pump 201 is driven in a state in which the atmosphere introduction port 211 is closed by the opening / closing unit 212, the first chamber 101 can be brought into a vacuum state, and if the atmosphere introduction port 211 is opened by the opening / closing unit 212. The first chamber 101 can be opened to the atmosphere. That is, the atmosphere introduction port 211 and the opening / closing part 212 constitute an opening mechanism that opens the first chamber 101 to the atmosphere.

同様に、第2チャンバ102には、大気導入口221を介して大気を導入することができる。この大気導入口221は、開閉部222により手動又は自動で開閉される。したがって、開閉部222により大気導入口221を閉じた状態で第2真空ポンプ202を駆動させれば、第2チャンバ102を真空状態とすることができ、開閉部222により大気導入口221を開けば、第2チャンバ102を大気開放することができる。ただし、開閉部212,222は、真空チャンバ101,102に設けられた構成に限らず、例えば本体100に直接設けられた構成などであってもよい。   Similarly, the atmosphere can be introduced into the second chamber 102 via the atmosphere introduction port 221. The air introduction port 221 is manually opened or closed by the opening / closing unit 222. Therefore, if the second vacuum pump 202 is driven in a state where the air inlet 221 is closed by the opening / closing part 222, the second chamber 102 can be brought into a vacuum state, and if the air inlet 221 is opened by the opening / closing part 222. The second chamber 102 can be opened to the atmosphere. However, the open / close sections 212 and 222 are not limited to the configuration provided in the vacuum chambers 101 and 102, and may be a configuration provided directly in the main body 100, for example.

制御部2は、イオン化部11、イオントラップ12、TOFMS13、第1真空ポンプ201及び第2真空ポンプ202などの動作を制御する。開閉部212,222を自動で開閉する場合には、当該開閉部212,222の動作も制御部2により制御される。制御部2は、例えばCPU(Central Processing Unit)を含む構成であり、CPUがプログラムを実行することにより各部の動作を制御することができる。   The control unit 2 controls operations of the ionization unit 11, the ion trap 12, the TOFMS 13, the first vacuum pump 201, the second vacuum pump 202, and the like. When the opening / closing sections 212 and 222 are automatically opened and closed, the operation of the opening / closing sections 212 and 222 is also controlled by the control section 2. The control unit 2 includes, for example, a CPU (Central Processing Unit), and can control the operation of each unit when the CPU executes a program.

本体100、真空ポンプ201,202及び開閉部212,222などは、第1チャンバ101及び第2チャンバ102を真空状態とする真空装置を構成している。本実施形態では、質量分析部1を制御するための制御部2により真空装置の動作が制御されるようになっているが、このような構成に限らず、例えば質量分析部1を制御するための制御部2とは別個に設けられた制御部により、真空装置の動作が制御されるような構成であってもよい。   The main body 100, the vacuum pumps 201 and 202, the open / close sections 212 and 222, and the like constitute a vacuum apparatus that places the first chamber 101 and the second chamber 102 in a vacuum state. In the present embodiment, the operation of the vacuum apparatus is controlled by the control unit 2 for controlling the mass analysis unit 1. However, the present invention is not limited to this configuration, and for example, for controlling the mass analysis unit 1. The configuration may be such that the operation of the vacuum apparatus is controlled by a control unit provided separately from the control unit 2.

図2は、真空装置の構成例を示す断面図である。第1チャンバ101内には、ターゲット111をセットするためのサンプルプレート105と、当該サンプルプレート105が載置されたステージ106とが設けられている。ステージ106は、例えば水平方向に移動可能なXYステージにより構成されている。サンプルプレート105は、開口103を挟んで第2チャンバ102内のイオントラップ12に対向している。   FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a configuration example of the vacuum apparatus. In the first chamber 101, a sample plate 105 for setting the target 111 and a stage 106 on which the sample plate 105 is placed are provided. The stage 106 is composed of, for example, an XY stage that can move in the horizontal direction. The sample plate 105 faces the ion trap 12 in the second chamber 102 with the opening 103 interposed therebetween.

質量分析を行う際には、第1真空ポンプ201及び第2真空ポンプ202が駆動されることにより、開口103を介して互いに連通する第1チャンバ101及び第2チャンバ102が真空状態とされる。この状態でサンプルプレート105上のターゲット111にレーザが照射されることにより、イオン化された試料が開口103を介して第1チャンバ101から第2チャンバ102に導入され、イオントラップ12によって捕捉される。   When performing mass spectrometry, the first vacuum pump 201 and the second vacuum pump 202 are driven, so that the first chamber 101 and the second chamber 102 communicating with each other through the opening 103 are brought into a vacuum state. In this state, the target 111 on the sample plate 105 is irradiated with laser, whereby the ionized sample is introduced from the first chamber 101 to the second chamber 102 through the opening 103 and is captured by the ion trap 12.

開口103は、ゲートバルブ300により開閉することができる。ゲートバルブ300は、本体100に対して一定の変位方向Dに沿って変位可能に取り付けられており、第1チャンバ101内を通って区画壁104とステージ106との間に進入し、第1チャンバ101側から開口103を閉塞することができる。   The opening 103 can be opened and closed by the gate valve 300. The gate valve 300 is attached to the main body 100 so as to be displaceable along a certain displacement direction D, enters the first chamber 101 between the partition wall 104 and the stage 106, and enters the first chamber. The opening 103 can be closed from the 101 side.

図3は、ゲートバルブ300の構成例を示す斜視図である。ゲートバルブ300は、例えば本体100に対して変位可能な変位部301と、変位部301に対して回転軸302を中心に回転可能に取り付けられた閉塞部303とを備えている。   FIG. 3 is a perspective view illustrating a configuration example of the gate valve 300. The gate valve 300 includes, for example, a displacement portion 301 that can be displaced with respect to the main body 100 and a closing portion 303 that is attached to the displacement portion 301 so as to be rotatable about a rotation shaft 302.

変位部301は、例えば一直線状に延びるレバーからなり、本体100に形成された挿通孔107内に、長手方向に沿ってスライド可能な状態で取り付けられている(図2参照)。挿通孔107の内面には、変位部301の外周面に摺接するシール部材171が取り付けられることにより、挿通孔107と変位部301との間の気密性が確保されている。   The displacement part 301 consists of a lever extended in a straight line, for example, and is attached in the through-hole 107 formed in the main body 100 so that it can slide along a longitudinal direction (refer FIG. 2). A seal member 171 that is in sliding contact with the outer peripheral surface of the displacement portion 301 is attached to the inner surface of the insertion hole 107, thereby ensuring airtightness between the insertion hole 107 and the displacement portion 301.

変位部301の一端部は、本体100の外部に位置しており、作業者が把持するための把持部311を構成している。変位部301の他端部は、本体100内(第1チャンバ101内)に位置しており、回転軸302を介して閉塞部303が取り付けられている。作業者が把持部311を把持し、変位部301を変位方向Dに沿って本体100内に押し込んだときには、閉塞部303が区画壁104とステージ106との間に進入して開口103を閉塞する。   One end portion of the displacement portion 301 is located outside the main body 100 and constitutes a grip portion 311 for the operator to grip. The other end of the displacement part 301 is located in the main body 100 (in the first chamber 101), and a closing part 303 is attached via a rotating shaft 302. When the operator grips the grip portion 311 and pushes the displacement portion 301 into the main body 100 along the displacement direction D, the closing portion 303 enters between the partition wall 104 and the stage 106 and closes the opening 103. .

閉塞部303は、例えば回転軸302に対して回転可能に取り付けられた基部331と、当該基部331から突出する板状の蓋部332とが一体的に形成された構成を有している。蓋部332における開口103側の面には、開口103の周縁部に対応する形状のシール部材333が取り付けられている。このシール部材333は、例えば円環状に形成されており、その表面が開口103の周縁部に当接することにより、開口103と閉塞部303との間の気密性が確保される。   The closing portion 303 has a configuration in which, for example, a base portion 331 that is rotatably attached to the rotating shaft 302 and a plate-like lid portion 332 that protrudes from the base portion 331 are integrally formed. A sealing member 333 having a shape corresponding to the peripheral edge of the opening 103 is attached to the surface of the lid 332 on the opening 103 side. The seal member 333 is formed in, for example, an annular shape, and the airtightness between the opening 103 and the closing portion 303 is ensured when the surface of the seal member 333 contacts the peripheral edge of the opening 103.

図4は、閉塞部303により開口103を閉塞する際の態様について説明するための断面図である。図4に示すように、閉塞部303の基部331は、その一部が変位部301に接触することにより回転が規制され、変位部301の長手方向に対して平行に延びるように保持されている。この状態で、変位部301が本体100内に押し込まれることにより、区画壁104とステージ106との間の狭い隙間に蓋部332が進入し、開口103に対向する。   FIG. 4 is a cross-sectional view for explaining an aspect when the opening 103 is closed by the closing portion 303. As shown in FIG. 4, the base portion 331 of the closing portion 303 is held so as to extend in parallel with the longitudinal direction of the displacement portion 301 by restricting rotation when a part of the base portion 331 contacts the displacement portion 301. . In this state, when the displacement portion 301 is pushed into the main body 100, the lid portion 332 enters the narrow gap between the partition wall 104 and the stage 106 and faces the opening 103.

図4に示すように、蓋部332(シール部材333)が開口103に対向する位置まで変位部301が押し込まれた場合には、基部331に形成された接触部334が本体100に接触する。接触部334は、例えば基部331から突出するようにフック状に形成されており、本体100の区画壁104には、接触部334に対応する形状の凹部141が形成されている。これにより、基部331の接触部334が、本体100の凹部141に入り込んで確実に接触し、一定の方向P1に沿って本体100から基部331に反力が作用する。   As shown in FIG. 4, when the displacement portion 301 is pushed to a position where the lid portion 332 (seal member 333) faces the opening 103, the contact portion 334 formed on the base portion 331 contacts the main body 100. The contact portion 334 is formed in a hook shape so as to protrude from the base portion 331, for example, and a concave portion 141 having a shape corresponding to the contact portion 334 is formed in the partition wall 104 of the main body 100. As a result, the contact portion 334 of the base portion 331 enters the concave portion 141 of the main body 100 and reliably contacts, and a reaction force acts on the base portion 331 from the main body 100 along a certain direction P1.

上記反力が作用する方向P1は、回転軸302と接触部334とを結ぶ線Lに対して交差している。したがって、閉塞部303は、本体100からの反力により回転軸302を中心に回転し、変位部301の変位方向Dに対して交差する方向P2に付勢される。これにより、蓋部332(シール部材333)が開口103側に押圧され、開口103が閉塞される。   The direction P1 in which the reaction force acts intersects the line L connecting the rotation shaft 302 and the contact portion 334. Accordingly, the closing portion 303 rotates about the rotation shaft 302 by the reaction force from the main body 100 and is biased in a direction P2 that intersects the displacement direction D of the displacement portion 301. As a result, the lid 332 (seal member 333) is pressed toward the opening 103, and the opening 103 is closed.

本実施形態では、ゲートバルブ300を押し込む力が90°変換され、閉塞部303が開口103に対して垂直方向に押圧されるようになっている。ただし、このような構成に限らず、閉塞部303が開口103に対して垂直方向以外の方向に押圧されるような構成であってもよい。   In the present embodiment, the force for pushing the gate valve 300 is converted by 90 °, and the closing portion 303 is pressed in the vertical direction with respect to the opening 103. However, the configuration is not limited to this, and a configuration in which the blocking portion 303 is pressed in a direction other than the vertical direction with respect to the opening 103 may be employed.

図5は、開口103を閉塞した後の動作について説明するための断面図である。ゲートバルブ300は、第1チャンバ101及び第2チャンバ102が真空状態のときに作業者によって変位され、その変位に伴って、上述のように閉塞部303により開口103が閉塞される。   FIG. 5 is a cross-sectional view for explaining the operation after the opening 103 is closed. The gate valve 300 is displaced by the operator when the first chamber 101 and the second chamber 102 are in a vacuum state, and the opening 103 is closed by the closing portion 303 as described above.

その後、開閉部212により大気導入口211が手動又は自動で開かれることによって、第1チャンバ101が大気開放され、図5に破線矢印で示すように、第1チャンバ101内に大気が導入される。このように、第1チャンバ101が大気開放された場合には、閉塞部303が大気圧によって開口103側に加圧されることとなる。   Thereafter, the air introduction port 211 is manually or automatically opened by the opening / closing part 212, whereby the first chamber 101 is opened to the atmosphere, and the atmosphere is introduced into the first chamber 101 as indicated by a broken line arrow in FIG. . Thus, when the 1st chamber 101 is open | released to air | atmosphere, the obstruction | occlusion part 303 will be pressurized to the opening 103 side by atmospheric pressure.

大気開放された第1チャンバ101に対しては、試料の出し入れが可能となる。このとき、第2チャンバ102は真空状態のまま維持することができる。なお、大気導入口211を自動で開放させる場合には、例えばゲートバルブ300の変位をセンサで検出することにより、その検出信号に基づいて開閉部212が大気導入口211を開放するように、制御部2が制御を行うような構成であってもよい。   A sample can be taken in and out of the first chamber 101 opened to the atmosphere. At this time, the second chamber 102 can be maintained in a vacuum state. In the case of automatically opening the atmosphere introduction port 211, for example, by detecting the displacement of the gate valve 300 with a sensor, control is performed so that the opening / closing unit 212 opens the atmosphere introduction port 211 based on the detection signal. A configuration in which the unit 2 performs control may be employed.

このように、本実施形態では、ゲートバルブ300の変位部301の変位に伴って、真空状態の第1チャンバ101及び第2チャンバ102を連通する開口103が、真空装置の本体100からの反力を受けた閉塞部303により閉塞される。このとき、閉塞部303は、変位部301の変位方向Dに対して交差する方向P2に付勢されるため、開口103に対して強く押し当てられ、当該開口103を閉塞することができる。   As described above, in the present embodiment, the opening 103 communicating the first chamber 101 and the second chamber 102 in the vacuum state with the displacement of the displacement portion 301 of the gate valve 300 causes the reaction force from the main body 100 of the vacuum apparatus. Is closed by the closed portion 303 that has received this. At this time, the closing portion 303 is urged in the direction P2 intersecting the displacement direction D of the displacement portion 301, so that it can be strongly pressed against the opening 103 to close the opening 103.

さらに、その後に開閉部212により第1チャンバ101が大気開放された場合には、大気圧を利用して閉塞部303が開口103側に加圧されるため、当該開口103がより強固に閉塞される。これにより、第2チャンバ102を真空状態に維持したまま、変位部301及び閉塞部303を有する簡単な構造のゲートバルブ300によって第1チャンバ101を良好に大気開放することができる。   Further, when the first chamber 101 is opened to the atmosphere by the opening / closing part 212 thereafter, the closing part 303 is pressurized to the opening 103 side using atmospheric pressure, so that the opening 103 is more firmly closed. The Accordingly, the first chamber 101 can be satisfactorily opened to the atmosphere by the gate valve 300 having a simple structure having the displacement portion 301 and the closing portion 303 while maintaining the second chamber 102 in a vacuum state.

特に、本実施形態では、変位部301に対して回転軸302を中心に回転可能に取り付けられた閉塞部303を用いて、非常に簡単な構成で開口103を良好に閉塞することができる。したがって、部品点数が削減された小型かつ軽量のゲートバルブ300を用いて、第1チャンバ101を大気開放することができる。   In particular, according to the present embodiment, the opening 103 can be satisfactorily closed with a very simple configuration by using the closing portion 303 that is attached to the displacement portion 301 so as to be rotatable about the rotation shaft 302. Therefore, the first chamber 101 can be opened to the atmosphere using a small and lightweight gate valve 300 with a reduced number of parts.

<第2実施形態>
図6は、本発明の第2実施形態に係る真空装置の構成例を示す断面図である。本実施形態では、ゲートバルブ300が手動ではなく、大気圧によって自動で変位するようになっている点が第1実施形態とは異なる。第1実施形態と同様の構成については、図に同一符号を付して、詳細な説明を省略する。
Second Embodiment
FIG. 6 is a cross-sectional view showing a configuration example of a vacuum apparatus according to the second embodiment of the present invention. The present embodiment is different from the first embodiment in that the gate valve 300 is automatically displaced by the atmospheric pressure, not manually. About the structure similar to 1st Embodiment, the same code | symbol is attached | subjected to a figure and detailed description is abbreviate | omitted.

ゲートバルブ300は、第1実施形態と同様に、例えば本体100に対して変位可能な変位部301と、変位部301に対して回転軸302を中心に回転可能に取り付けられた閉塞部303とを備えている。閉塞部303は、第1実施形態と同様の構成であるが、変位部301は、把持部311を備えていない点で第1実施形態とは異なる。   As in the first embodiment, the gate valve 300 includes, for example, a displacement portion 301 that can be displaced with respect to the main body 100 and a closing portion 303 that is attached to the displacement portion 301 so as to be rotatable about a rotation shaft 302. I have. The closing portion 303 has the same configuration as that of the first embodiment, but the displacement portion 301 is different from that of the first embodiment in that the grip portion 311 is not provided.

本実施形態における変位部301は、例えば一直線状に延びる円柱状の部材からなり、本体100に形成された収容凹部108内に収容されている。収容凹部108は、変位部301の外径に対応する内径を有しており、本体100の内面から変位部301よりも短い長さで窪んだ形状となっている。これにより、収容凹部108内に変位部301が収容されたゲートバルブ300は、閉塞部303が本体100内に突出した状態で、長手方向に沿ってスライド可能に保持されている。   The displacement part 301 in the present embodiment is made of, for example, a cylindrical member extending in a straight line, and is accommodated in an accommodation recess 108 formed in the main body 100. The housing recess 108 has an inner diameter corresponding to the outer diameter of the displacement portion 301, and has a shape that is recessed from the inner surface of the main body 100 by a shorter length than the displacement portion 301. Thereby, the gate valve 300 in which the displacement part 301 is accommodated in the accommodating recess 108 is slidably held along the longitudinal direction with the closing part 303 protruding into the main body 100.

この例では、収容凹部108が、本体100における第1チャンバ101の内面に形成されており、ゲートバルブ300の閉塞部303は第1チャンバ101内に位置している。変位部301が変位方向Dに沿って本体100内に変位したときには、閉塞部303が第1チャンバ101内を通って区画壁104とステージ106との間に進入し、第1チャンバ101側から開口103を閉塞することができる。   In this example, the housing recess 108 is formed in the inner surface of the first chamber 101 in the main body 100, and the closing portion 303 of the gate valve 300 is located in the first chamber 101. When the displacement portion 301 is displaced in the main body 100 along the displacement direction D, the closing portion 303 enters the first chamber 101 between the partition wall 104 and the stage 106 and opens from the first chamber 101 side. 103 can be occluded.

変位部301には、閉塞部303側とは反対側の端面から長手方向に延びる凹部312が形成されており、この凹部312内に引張ばね304が設けられている。引張ばね304は、変位部301を閉塞部303側とは反対側に付勢する付勢部材の一例であり、一端部が変位部301(凹部312の底面)に固定されるとともに、他端部が本体100(収容凹部108の底面)に固定されている。   The displacement portion 301 is formed with a recess 312 extending in the longitudinal direction from the end surface opposite to the closing portion 303 side, and a tension spring 304 is provided in the recess 312. The tension spring 304 is an example of an urging member that urges the displacement portion 301 to the side opposite to the closing portion 303 side, and has one end fixed to the displacement portion 301 (the bottom surface of the recess 312) and the other end. Is fixed to the main body 100 (the bottom surface of the housing recess 108).

収容凹部108の底面には、本体100の外部に連通する通気孔181が形成されている。通気孔181は、本体100の外側から蓋182を着脱することにより開閉可能となっている。通気孔181に蓋182が取り付けられ、第1チャンバ101及び第2チャンバ102が真空状態のときには、引張ばね304の付勢力により、図6のようにゲートバルブ300の変位部301が収容凹部108の底面に当接した状態となる。引張ばね304の付勢力は、例えば約0.1Nであり、比較的弱い力でゲートバルブ300を収容凹部108の底面側に付勢している。   A vent hole 181 communicating with the outside of the main body 100 is formed on the bottom surface of the housing recess 108. The ventilation hole 181 can be opened and closed by attaching and detaching the lid 182 from the outside of the main body 100. When the lid 182 is attached to the ventilation hole 181 and the first chamber 101 and the second chamber 102 are in a vacuum state, the urging force of the tension spring 304 causes the displacement portion 301 of the gate valve 300 to be in the housing recess 108 as shown in FIG. It will be in the state contact | abutted to the bottom face. The biasing force of the tension spring 304 is about 0.1 N, for example, and biases the gate valve 300 toward the bottom surface of the housing recess 108 with a relatively weak force.

この状態から蓋182が取り外された場合には、通気孔181を介して本体100内に大気が導入され、その大気圧によりゲートバルブ300が本体100の内側(第1チャンバ101側)に向かって押圧される。これにより、引張ばね304の付勢力に抗して、ゲートバルブ300が長手方向に沿って本体100の内側に変位する。大気圧によるゲートバルブ300への押圧力は変位部301の断面積に比例するため、変位部301の断面積を適切に設定することにより、ゲートバルブ300を本体100の内側に向かって良好に押圧することができる。   When the lid 182 is removed from this state, the atmosphere is introduced into the main body 100 through the vent hole 181, and the gate valve 300 moves toward the inner side of the main body 100 (first chamber 101 side) by the atmospheric pressure. Pressed. Thereby, the gate valve 300 is displaced inward of the main body 100 along the longitudinal direction against the urging force of the tension spring 304. Since the pressure applied to the gate valve 300 by the atmospheric pressure is proportional to the cross-sectional area of the displacement portion 301, the gate valve 300 is favorably pressed toward the inside of the main body 100 by appropriately setting the cross-sectional area of the displacement portion 301. can do.

図7は、図6の真空装置においてゲートバルブ300が本体100の内側に変位した状態を示す断面図である。図7に示すように、ゲートバルブ300の閉塞部303が区画壁104とステージ106との間に進入し、閉塞部303の蓋部332(シール部材333)が開口103に対向したときには、基部331に形成された接触部334が本体100に接触する。これにより、第1実施形態と同様の態様で、閉塞部303が本体100からの反力により変位部301の変位方向Dに対して交差する方向P2に付勢され、蓋部332(シール部材333)が開口103側に押圧されることによって、開口103が閉塞される。   FIG. 7 is a cross-sectional view showing a state where the gate valve 300 is displaced to the inside of the main body 100 in the vacuum apparatus of FIG. As shown in FIG. 7, when the closing portion 303 of the gate valve 300 enters between the partition wall 104 and the stage 106 and the lid portion 332 (sealing member 333) of the closing portion 303 faces the opening 103, the base portion 331. The contact portion 334 formed in contact with the main body 100. Accordingly, in the same manner as in the first embodiment, the closing portion 303 is biased in the direction P2 intersecting the displacement direction D of the displacement portion 301 by the reaction force from the main body 100, and the lid portion 332 (the seal member 333). ) Is pressed toward the opening 103, thereby closing the opening 103.

このように、本実施形態では、大気圧によって変位部301を変位させ、その変位に伴って開口103を閉塞部303により閉塞することができる。したがって、第1実施形態と同様の効果に加えて、変位部301を変位させるためにモータなどの複雑な部品を設ける必要がなく、より簡単な構造で開口103を自動的に閉塞することができるという効果を奏することができる。   Thus, in this embodiment, the displacement part 301 can be displaced by atmospheric pressure, and the opening 103 can be obstruct | occluded by the obstruction | occlusion part 303 with the displacement. Therefore, in addition to the same effects as those of the first embodiment, it is not necessary to provide a complicated part such as a motor to displace the displacement portion 301, and the opening 103 can be automatically closed with a simpler structure. The effect that can be produced.

本実施形態では、従来のゲートバルブと比較して、外形寸法を約1/200に、重量を約1/300に削減することができた。また、部品点数は、84点から4点に、約1/20に削減することができた。さらに、モータなどの駆動機構や電子制御が不要になるとともに、真空中への動力導入が不要となった。   In the present embodiment, the external dimensions can be reduced to about 1/200 and the weight can be reduced to about 1/300 compared with the conventional gate valve. Also, the number of parts could be reduced from 84 points to 4 points to about 1/20. Furthermore, a driving mechanism such as a motor and electronic control are not required, and power introduction into a vacuum is not required.

収容凹部108の内周面の一部には、本体100の内側から収容凹部108の途中まで延びる溝183が形成されている。図7に示した状態では、ゲートバルブ300の変位部301における閉塞部303側とは反対側の端部が、溝183の終端部よりも本体100の内側まで変位している。これにより、溝183が通気孔181に連通した状態となり、図7に破線矢印で示すように、通気孔181及び溝183を介して本体100内(第1チャンバ101内)に大気が導入される。   A groove 183 extending from the inside of the main body 100 to the middle of the housing recess 108 is formed in a part of the inner peripheral surface of the housing recess 108. In the state shown in FIG. 7, the end portion of the displacement portion 301 of the gate valve 300 opposite to the closing portion 303 side is displaced from the terminal portion of the groove 183 to the inside of the main body 100. As a result, the groove 183 communicates with the vent hole 181, and the atmosphere is introduced into the main body 100 (in the first chamber 101) via the vent hole 181 and the groove 183, as indicated by broken line arrows in FIG. 7. .

本実施形態では、第1チャンバ101を大気開放するための開放機構が蓋182及びゲートバルブ300の変位部301により構成されている。すなわち、蓋182を取り外すことによって変位部301が変位し、その変位部301の変位に伴って第1チャンバ101が大気開放されるようになっている。そのため、第1真空ポンプ201に開閉部212が設けられている必要はない。   In the present embodiment, the opening mechanism for opening the first chamber 101 to the atmosphere is constituted by the lid 182 and the displacement portion 301 of the gate valve 300. That is, the displacement part 301 is displaced by removing the lid 182, and the first chamber 101 is opened to the atmosphere along with the displacement of the displacement part 301. Therefore, the opening / closing part 212 is not necessarily provided in the first vacuum pump 201.

このように、本実施形態では、変位部301の変位に伴って第1チャンバ101が自動的に大気開放されるため、本体100からの反力により閉塞部303で開口103を閉塞した後、大気圧を利用して閉塞部303を開口103側に加圧するという一連の動作が、変位部301を変位させるだけで容易に行われる。したがって、第1チャンバ101を容易に大気開放することができる。   As described above, in the present embodiment, the first chamber 101 is automatically released to the atmosphere along with the displacement of the displacement portion 301. Therefore, after the opening 103 is closed by the closing portion 303 by the reaction force from the main body 100, A series of operations of pressurizing the closing portion 303 toward the opening 103 using the atmospheric pressure is easily performed only by displacing the displacement portion 301. Therefore, the first chamber 101 can be easily opened to the atmosphere.

大気圧による閉塞部303の押圧力、すなわち第1チャンバ101内と第2チャンバ102内との差圧力は、例えば約10Nであり、引張ばね304の付勢力よりも比較的強い。したがって、第1チャンバ101が大気開放され、第2チャンバ102が真空状態とされているときには、閉塞部303で開口103を閉塞した状態が維持される。   The pressing force of the blocking portion 303 by the atmospheric pressure, that is, the differential pressure between the first chamber 101 and the second chamber 102 is, for example, about 10 N, and is relatively stronger than the biasing force of the tension spring 304. Therefore, when the first chamber 101 is opened to the atmosphere and the second chamber 102 is in a vacuum state, the state where the opening 103 is closed by the closing portion 303 is maintained.

第1チャンバ101内を再度真空状態とするときには、蓋182により通気孔181を閉塞した後、第1真空ポンプ201を駆動させる。これにより、第1チャンバ101内と第2チャンバ102内との差圧力が徐々に小さくなり、引張ばね304の付勢力よりも小さくなった時点で、変位部301が閉塞部303側とは反対側に変位して、図6の状態に戻る。   When the inside of the first chamber 101 is evacuated again, the first vacuum pump 201 is driven after closing the vent hole 181 with the lid 182. As a result, when the pressure difference between the first chamber 101 and the second chamber 102 gradually decreases and becomes smaller than the urging force of the tension spring 304, the displacement portion 301 is on the side opposite to the closing portion 303 side. To return to the state of FIG.

ただし、変位部301を閉塞部303側とは反対側に付勢する付勢部材は、引張ばね304に限らず、ゴムなどの他の弾性体により構成されていてもよい。また、ゲートバルブ300は、大気圧によって自動で変位するような構成に限らず、第1実施形態のようにゲートバルブ300を手動で変位させる構成において、変位部301の変位に伴って第1チャンバ101が自動的に大気開放されるような構成であってもよい。   However, the urging member that urges the displacement portion 301 to the side opposite to the closing portion 303 side is not limited to the tension spring 304, and may be composed of another elastic body such as rubber. Further, the gate valve 300 is not limited to a configuration in which the gate valve 300 is automatically displaced by the atmospheric pressure. In the configuration in which the gate valve 300 is manually displaced as in the first embodiment, the first chamber is moved in accordance with the displacement of the displacement portion 301. The configuration may be such that 101 is automatically opened to the atmosphere.

ゲートバルブ300は、回転軸302を中心に閉塞部303が回転可能な構成に限らず、例えば変位部301に対して閉塞部303がスライド可能な構成であってもよいし、変位部301と閉塞部303とが一体的に形成された構成であってもよい。また、変位部301は、本体100に対してスライド可能な構成に限らず、回転可能な構成などであってもよい。   The gate valve 300 is not limited to a configuration in which the closing portion 303 can rotate around the rotation shaft 302, and for example, the closing portion 303 may be slidable with respect to the displacement portion 301. The part 303 may be integrally formed. Further, the displacement portion 301 is not limited to a configuration that can slide with respect to the main body 100, and may be a configuration that can rotate.

以上の実施形態では、第1チャンバ101にイオン化部11が収容され、第2チャンバ102にイオントラップ12及びTOFMS13が収容された構成について説明した。しかし、このような構成に限らず、例えば第1チャンバ101にイオン化部11及びイオントラップ12が収容され、第2チャンバ102にTOFMS13が収容された構成であってもよい。   In the above embodiment, the configuration in which the ionization unit 11 is accommodated in the first chamber 101 and the ion trap 12 and the TOFMS 13 are accommodated in the second chamber 102 has been described. However, the configuration is not limited to this, and for example, a configuration in which the ionization unit 11 and the ion trap 12 are accommodated in the first chamber 101 and the TOFMS 13 is accommodated in the second chamber 102 may be employed.

すなわち、開口103を介して互いに連通する第1チャンバ101及び第2チャンバ102を備えた構成であれば、各チャンバ101,102に何れの部材が収容されていてもよい。また、区画壁104は1つに限らず、2つ以上設けられることにより、3つ以上のチャンバに区画された構成であってもよい。   That is, as long as the first chamber 101 and the second chamber 102 communicate with each other through the opening 103, any member may be accommodated in each of the chambers 101 and 102. The partition wall 104 is not limited to one, and may be configured to be partitioned into three or more chambers by providing two or more.

第1チャンバ101内及び第2チャンバ102内の構成は、上記実施形態のような構成に限られるものではない。例えば、磁場型質量分析装置、四重極型質量分析装置、フーリエ変換イオンサイクロトロン共鳴型質量分析装置などの他の質量分析装置に、本発明に係る真空装置を適用することも可能である。   The configuration in the first chamber 101 and the second chamber 102 is not limited to the configuration as in the above embodiment. For example, the vacuum apparatus according to the present invention can be applied to other mass spectrometers such as a magnetic field mass spectrometer, a quadrupole mass spectrometer, and a Fourier transform ion cyclotron resonance mass spectrometer.

また、本発明に係る真空装置は、質量分析装置に限らず、エネルギー分散型蛍光X線分析装置(EDX)などのX線分析装置や、走査型電子顕微鏡(SEM)などの電子顕微鏡といったように、他の分析装置にも適用することができる。さらに、本発明に係る真空装置は、半導体製造装置、フラットパネルディスプレイ(FPD)製造装置、化学気相蒸着(CVD)装置、又は、ロードロック室を有する装置など、分析装置以外の各種装置にも適用することができる。   The vacuum apparatus according to the present invention is not limited to a mass spectrometer, but may be an X-ray analyzer such as an energy dispersive X-ray fluorescence analyzer (EDX) or an electron microscope such as a scanning electron microscope (SEM). It can also be applied to other analyzers. Furthermore, the vacuum apparatus according to the present invention can be applied to various apparatuses other than the analytical apparatus such as a semiconductor manufacturing apparatus, a flat panel display (FPD) manufacturing apparatus, a chemical vapor deposition (CVD) apparatus, or an apparatus having a load lock chamber. Can be applied.

1 質量分析部
2 制御部
11 イオン化部
12 イオントラップ
13 TOFMS
100 本体
101 第1チャンバ
102 第2チャンバ
103 開口
104 区画壁
105 サンプルプレート
106 ステージ
107 挿通孔
108 収容凹部
111 ターゲット
131 飛行空間
132 イオン検出器
141 凹部
171 シール部材
181 通気孔
182 蓋
183 溝
201 第1真空ポンプ
202 第2真空ポンプ
211 大気導入口
212 開閉部
221 大気導入口
222 開閉部
300 ゲートバルブ
301 変位部
302 回転軸
303 閉塞部
304 引張ばね
311 把持部
312 凹部
331 基部
332 蓋部
333 シール部材
334 接触部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Mass spectrometry part 2 Control part 11 Ionization part 12 Ion trap 13 TOFMS
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Main body 101 1st chamber 102 2nd chamber 103 Opening 104 Partition wall 105 Sample plate 106 Stage 107 Insertion hole 108 Accommodating recessed part 111 Target 131 Flight space 132 Ion detector 141 Recessed part 171 Seal member 181 Venting hole 182 Lid 183 Groove 201 First Vacuum pump 202 Second vacuum pump 211 Atmospheric introduction port 212 Opening / closing part 221 Atmospheric introduction port 222 Opening / closing part 300 Gate valve 301 Displacement part 302 Rotating shaft 303 Closure part 304 Tension spring 311 Grasping part 312 Recessed part 331 Base part 332 Lid part 333 Seal member 334 Contact area

Claims (4)

開口を介して互いに連通する第1チャンバ及び第2チャンバが形成された本体と、
前記第1チャンバ及び前記第2チャンバを真空状態とする減圧機構と、
前記第1チャンバを大気開放する開放機構と、
前記開口を開閉するゲートバルブとを備え、
前記ゲートバルブは、前記本体に対して変位可能な変位部と、前記変位部の変位に伴い、前記本体からの反力により前記変位部の変位方向に対して交差する方向に付勢されて前記開口を閉塞する閉塞部とを有し、
前記第1チャンバ及び前記第2チャンバが真空状態のときに、前記変位部の変位に伴って前記閉塞部により前記開口が閉塞された後、前記開放機構により前記第1チャンバが大気開放された場合に、前記閉塞部が大気圧によって前記開口側に加圧され
前記開放機構は、前記変位部が変位する途中で前記第1チャンバを大気開放させる構造を有することを特徴とする真空装置。
A main body formed with a first chamber and a second chamber communicating with each other through an opening;
A pressure-reducing mechanism that evacuates the first chamber and the second chamber;
An opening mechanism for opening the first chamber to the atmosphere;
A gate valve that opens and closes the opening;
The gate valve is urged in a direction intersecting a displacement direction of the displacement portion by a reaction force from the main body due to a displacement of the displacement portion that is displaceable with respect to the main body and the displacement portion. And a closing portion that closes the opening,
When the first chamber and the second chamber are in a vacuum state, the first chamber is opened to the atmosphere by the opening mechanism after the opening is closed by the closing portion in accordance with the displacement of the displacement portion. In addition, the closed portion is pressurized to the opening side by atmospheric pressure ,
The vacuum mechanism according to claim 1, wherein the opening mechanism has a structure that opens the first chamber to the atmosphere while the displacement portion is displaced .
前記変位部は、大気圧によって変位することを特徴とする請求項1に記載の真空装置。   The vacuum apparatus according to claim 1, wherein the displacement portion is displaced by atmospheric pressure. 前記閉塞部は、前記変位部に対して回転軸を中心に回転可能に取り付けられており、前記本体からの反力により前記回転軸を中心に回転することによって、前記開口側に押圧されることを特徴とする請求項1又は2に記載の真空装置。 The closing portion is attached to the displacement portion so as to be rotatable around a rotation axis, and is pressed toward the opening side by rotating around the rotation axis by a reaction force from the main body. The vacuum device according to claim 1 or 2 . 請求項1〜のいずれかに記載の真空装置と、
前記第1チャンバ内に設けられ、試料をイオン化するイオン化部とを備え、
前記第1チャンバ及び前記第2チャンバが真空状態のときに、前記イオン化部によりイオン化された試料が前記第1チャンバから前記第2チャンバに導入されることを特徴とする質量分析装置。
A vacuum apparatus according to any one of claims 1 to 3 ,
An ionization unit provided in the first chamber for ionizing a sample;
The mass spectrometer is characterized in that when the first chamber and the second chamber are in a vacuum state, the sample ionized by the ionization unit is introduced from the first chamber into the second chamber.
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