JP6713646B2 - イオン分析装置 - Google Patents
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Description
前記プリカーサイオンが導入される反応室と、
ラジカル生成室と、
前記ラジカル生成室に原料ガスを導入する原料ガス供給源と、
前記ラジカル生成室を排気する真空排気部と、
前記ラジカル生成室で真空放電を生じさせる真空放電部と、
前記ラジカル生成室で前記原料ガスから生成されたラジカルを前記反応室の内部に照射するラジカル照射部と、
前記ラジカルとの反応により前記プリカーサイオンから生成されたプロダクトイオンを質量電荷比及びイオン移動度の少なくとも一方に応じて分離し検出する分離検出部と
を備えることを特徴とする。
前記反応室としては、例えば特定の質量電荷比を有するプリカーサイオンを電場の作用で選別して捕捉するイオントラップを用いることができる。あるいは、前段に位置する質量分離部で選別されたプリカーサイオンが通過する衝突セルを用いることもできる。
前記真空放電部には、例えば高周波プラズマ源やホローカソードプラズマ源を用いることができる。高周波プラズマ源を用いる場合、誘導結合型のものよりも容量結合型のものを用いる方が生成されるラジカルの温度が高く、その反応性が高くなることから、プロダクトイオンの生成効率が高くなることが予測される。
前記反応室に導入されたプリカーサイオンに熱を与える熱付与部
を備えることが好ましい。プリカーサイオンに熱を付与することにより、その内部エネルギーを大きくしてラジカルとの反応性を高め、プロダクトイオンを高効率で生成することができる。
また、蒸気圧が低い化合物由来の原料ガスを用いる場合には、原料ガス供給源52及び/又は該原料ガス供給源52からノズル54に至る流路に加熱部を備えた構成を採ることにより蒸気圧を高くすることが好ましい。
さらに、上記実験ではプリカーサイオンが解離して生成されたプロダクトイオンを測定した結果を説明したが、本発明に係るイオン分析装置では、プリカーサイオンに原子又は分子が付加して生成されたイオンを分析する際にも好適に用いることができる。
10…ヒータ電源部
2…イオントラップ
21…リング電極
22…入口側エンドキャップ電極
23…イオン導入孔
24…出口側エンドキャップ電極
25…イオン射出孔
26…ラジカル導入口
27…ラジカル排出口
28…セラミックヒータ
3…飛行時間型質量分離部
4…イオン検出器
5…ラジカル照射部
51…ラジカル生成室
52…原料ガス供給源
53…高周波プラズマ源
531…マイクロ波供給源
532…スリースタブチューナー
54…ノズル
541…接地電極
542…トーチ
543…ニードル電極
55…スキマー
56…バルブ
57…真空ポンプ
6…不活性ガス供給部
61…ガス供給源
62…バルブ
63…ガス導入管
64…ガス導入管ヒータ
7…トラップ電圧発生部
8…制御部
9…データ処理部
Claims (9)
- 試料成分由来のプリカーサイオンからプロダクトイオンを生成して分析するイオン分析装置であって、
前記プリカーサイオンが導入される反応室と、
ラジカル生成室と、
前記ラジカル生成室に原料ガスを導入する原料ガス供給源と、
前記ラジカル生成室を排気する真空排気部と、
前記ラジカル生成室で真空放電を生じさせる真空放電部と、
前記ラジカル生成室で前記原料ガスから生成されたラジカルを前記反応室の内部に照射するラジカル照射部と、
前記ラジカルとの反応により前記プリカーサイオンから生成されたプロダクトイオンを質量電荷比及びイオン移動度の少なくとも一方に応じて分離し検出する分離検出部と
を備えることを特徴とするイオン分析装置。 - 前記ラジカルがヒドロキシルラジカル、酸素ラジカル、窒素ラジカル、及び水素ラジカルのうちの少なくとも1つを含むことを特徴とする請求項1に記載のイオン分析装置。
- 前記ラジカルがヒドロキシルラジカル及び酸素ラジカルのうちの少なくとも1つを含むことを特徴とする請求項2に記載のイオン分析装置。
- 前記原料ガスが水蒸気又は空気であることを特徴とする請求項1に記載のイオン分析装置。
- 前記真空放電部が高周波プラズマ源又はホローカソードプラズマ源であることを特徴とする請求項1に記載のイオン分析装置。
- 前記真空放電部が容量結合型の高周波プラズマ源であることを特徴とする請求項1に記載のイオン分析装置。
- さらに、
前記反応室に導入されたプリカーサイオンに熱を与える熱付与部
を備えることを特徴とする請求項1に記載のイオン分析装置。 - 前記熱付与部が、前記反応室を加熱する反応室加熱部を備えることを特徴とする請求項7に記載のイオン分析装置。
- さらに、
前記原料ガス供給源、前記ラジカル生成室、及びそれらを結ぶ流路のうちの少なくとも1つに設けられた、前記原料ガスの化合物を加熱する加熱部
を備えることを特徴とする請求項1に記載のイオン分析装置。
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