JP7095579B2 - 質量分析装置 - Google Patents
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Description
前記セルへのイオン入射口に配設された入口電極と、
前記入口電極に直流電圧を印加する電圧発生部と、
分析目的であるイオンを分析していない待機期間の少なくとも一部の期間中に、前記イオン源で生成される排除対象のイオンの極性と同極性の直流電圧を印加するように前記電圧発生部を制御する制御部と、
を備える。
前記イオン源と前記セルとの間に配設された、イオン通過口を頂部に有するスキマーと、
該スキマーと前記セルとの間に配設された、電場の作用により該スキマーのイオン通過口を通したイオンの引き込みを促進する引込電極と、
前記引込電極に直流電圧を印加する電圧発生部と、
分析目的であるイオンを分析していない待機期間の少なくとも一部の期間中に、前記イオン源で生成される排除対象のイオンの極性と同極性の直流電圧、又は、該排除対象のイオンを引き込む作用を生じない直流電圧を、前記引込電極に印加するように前記電圧発生部を制御する制御部と、
を備える。
<本実施形態の装置の構成>
図1は、本実施形態のICP-MSの概略構成図である。
本実施形態のICP-MSにおける特徴的な分析動作を、図2及び図3を参照して説明する
図3は一つの試料に対する分析を行う際の制御フローチャートである。また、図2は分析準備期間中におけるイオンの挙動を説明するための模式図である。なお、IPC-MSにおける分析対象である各種の元素イオンは、通常、正イオンであるので、以下の説明では、分析対象のイオンは正イオンであるとする。但し、分析対象のイオンが負イオンであっても、各部へ印加する電圧の極性等を適宜変更することで、以下の説明における分析と同様の分析が可能であることは明らかである。
図4~図6は、本実施形態のICP-MSにおいてイオン強度の時間的変化を実測した結果を示す図である。これは、リアクションガスとしてH2ガスを用いたリアクションモードでの実測結果であり、セレン(Se)、ビスマス(Bi)、インジウム(In)、コバルト(Co)、ヒ素(As)、及び、ベリリウム(Be)、という6種類の元素について、選択イオンモニタリング(SIM)測定を繰り返したときの、イオン強度の時間変化を測定したものである。いずれも、横軸は経過時間、縦軸はイオンの強度比である。
上記実施形態のIPC-MSはいわゆるシングルタイプの四重極型質量分析装置であるが、質量分析部の構成は適宜に変更可能である。こうした変形例として、IPCイオン源を備えたトリプル四重極型質量分析装置、IPCイオン源を備えた四重極-飛行時間型(Q-TOF型)質量分析装置などがある。
以上、図面を参照して本発明における種々の実施形態を説明したが、最後に、本発明の種々の態様について説明する。
前記セル(11)の内部にイオンを入射するイオン入射口に配設された入口電極(12)と、
前記入口電極(12)に直流電圧を印加する電圧発生部(20)と、
分析目的であるイオンを分析していない待機期間の少なくとも一部の期間中に、前記イオン源(5)で生成される排除対象のイオンの極性と同極性の直流電圧を前記入口電極(12)に印加するように前記電圧発生部(20)を制御する制御部(21,22)と、
を備えるものである。
前記イオン源(5)と前記セル(11)との間に配設された、イオン通過口(801)を頂部に有するスキマー(8)と、
該スキマー(8)と前記セル(11)との間に配設された、電場の作用により該スキマー(8)のイオン通過口(801)を通したイオンの引き込みを促進する引込電極(9)と、
前記引込電極(9)に直流電圧を印加する電圧発生部(20)と、
分析目的であるイオンを分析していない待機期間の少なくとも一部の期間中に、前記イオン源(5)で生成される排除対象のイオンの極性と同極性の直流電圧、又は、該排除対象のイオンを引き込む作用を生じない直流電圧を、前記引込電極(9)に印加するように前記電圧発生部(20)を制御する制御部(21,22)と、
を備えるものである。
前記セル(11)の内部からイオンを排出するイオン排出口に配設された出口電極(13)、をさらに備え、
前記電圧発生部(20)は、前記入口電極(12)とは別に前記出口電極(13)に直流電圧を印加するものであり、
前記制御部(21,22)は、分析目的であるイオンを分析していない待機期間の少なくとも一部の期間中に、前記排除対象のイオンの極性と逆極性の直流電圧を前記出口電極(13)に印加するように前記電圧発生部(20)を制御する。
前記セル(11)の内部に配設された、高周波電場によりイオンを捕捉するイオンガイド(14)、をさらに備え、
前記電圧発生部(20)は、前記入口電極(12)及び前記出口電極(13)とは別に、前記イオンガイド(14)に高周波電圧を印加するものであり、
前記制御部(21,22)は、前記排除対象のイオンの極性と逆極性の直流電圧を前記出口電極(13)に印加するとき、イオンを捕捉するための高周波電圧を前記イオンガイド(14)に印加するように前記電圧発生部(20)を制御する。
前記イオン源(5)と前記セル(11)との間に配設された、イオン通過口(801)を頂部に有するスキマー(8)と、
該スキマー(8)と前記セル(11)との間に配設された、電場の作用により該スキマー(8)のイオン通過口(801)を通したイオンの引き込みを促進する引込電極(9)と、
をさらに備え、
前記電圧発生部(20)は、前記入口電極(12)とは別に、前記引込電極(9)に直流電圧を印加するものであり、
前記制御部(21,22)は、分析目的であるイオンを分析していない待機期間の少なくとも一部の期間中に、イオンを引き込む作用を生じない直流電圧を前記引込電極(9)に印加するように前記電圧発生部(20)を制御する。
前記、分析目的であるイオンを分析していない待機期間とは、前記セル(11)の内部に所定のガスを導入し始めてから該セル(11)の内部に十分なガスが充満するまでの時間に相当する期間である。
前記イオン源(5)は誘導結合プラズマイオン源であり、前記セル(11)は干渉イオンを除去するためのコリジョンセルであり、前記排除対象のイオンは、前記イオン源(5)で使用されるプラズマガス由来のイオンである。
2…第1真空室
3…第2真空室
4…第3真空室
10…イオンレンズ
11…コリジョンセル
12…入口電極
121、131…イオン通過開口
13…出口電極
14…イオンガイド
15…エネルギ障壁形成用電極
16…四重極マスフィルタ
17…イオン検出器
18…イオン光軸
19…ガス供給部
20…電圧発生部
21…電圧制御部
22…制御部
23…入力部
24…表示部
25…データ処理部
5…ICPイオン源
51…プラズマトーチ
52…オートサンプラ
7…サンプリングコーン
801…イオン通過口
8…スキマー
9…引込電極
Claims (7)
- 試料成分をイオン化するイオン源と、所定のガスがその内部に導入され、前記イオン源で生成されたイオン又はそれに由来するイオンを、前記所定のガスに接触させるセルと、該セルから排出されたイオン又はそれに由来するイオンを質量分析する質量分析部と、を具備する質量分析装置であって、
前記セルの内部にイオンを入射するイオン入射口に配設された入口電極と、
前記入口電極に直流電圧を印加する電圧発生部と、
分析目的であるイオンを分析していない待機期間の少なくとも一部の期間中に、前記イオン源で生成される排除対象のイオンの極性と同極性の直流電圧を前記入口電極に印加するように前記電圧発生部を制御する制御部と、
を備え、
前記、分析目的であるイオンを分析していない待機期間とは、前記セルの内部に所定のガスを導入し始めてから該セルの内部に十分なガスが充満するまでの時間に相当する期間である質量分析装置。 - 前記セルの内部からイオンを排出するイオン排出口に配設された出口電極、をさらに備え、
前記電圧発生部は、前記入口電極とは別に前記出口電極に直流電圧を印加するものであり、
前記制御部は、前記待機期間の少なくとも一部の期間中に、前記排除対象のイオンの極性と逆極性の直流電圧を前記出口電極に印加するように前記電圧発生部を制御する、請求項1に記載の質量分析装置。 - 前記セルの内部に配設された、高周波電場によりイオンを捕捉するイオンガイド、をさらに備え、
前記電圧発生部は、前記入口電極及び前記出口電極とは別に、前記イオンガイドに高周波電圧を印加するものであり、
前記制御部は、前記排除対象のイオンの極性と逆極性の直流電圧を前記出口電極に印加するとき、イオンを捕捉するための高周波電圧を前記イオンガイドに印加するように前記電圧発生部を制御する、請求項2に記載の質量分析装置。 - 前記イオン源と前記セルとの間に配設された、イオン通過口を頂部に有するスキマーと、
該スキマーと前記セルとの間に配設された、電場の作用により該スキマーのイオン通過口を通したイオンの引き込みを促進する引込電極と、
をさらに備え、
前記電圧発生部は、前記入口電極とは別に、前記引込電極に直流電圧を印加するものであり、
前記制御部は、分析目的であるイオンを分析していない待機期間の少なくとも一部の期間中に、イオンを引き込む作用を生じない直流電圧を前記引込電極に印加するように前記電圧発生部を制御する、請求項1~3のいずれか1項に記載の質量分析装置。 - 前記イオン源は誘導結合プラズマイオン源であり、前記セルは干渉イオンを除去するためのコリジョンセルであり、前記排除対象のイオンは、前記イオン源で使用されるプラズマガス由来のイオンである、請求項1~4のいずれか1項に記載の質量分析装置。
- 試料成分をイオン化するイオン源と、所定のガスがその内部に導入され、前記イオン源で生成されたイオン又はそれに由来するイオンを、前記所定のガスに接触させるセルと、該セルから排出されたイオン又はそれに由来するイオンを質量分析する質量分析部と、を具備する質量分析装置であって、
前記イオン源と前記セルとの間に配設された、イオン通過口を頂部に有するスキマーと、
該スキマーと前記セルとの間に配設された、電場の作用により該スキマーのイオン通過口を通したイオンの引き込みを促進する引込電極と、
前記引込電極に直流電圧を印加する電圧発生部と、
分析目的であるイオンを分析していない待機期間の少なくとも一部の期間中に、前記イオン源で生成される排除対象のイオンの極性と同極性の直流電圧、又は、該排除対象のイオンを引き込む作用を生じない直流電圧を、前記引込電極に印加するように前記電圧発生部を制御する制御部と、
を備え、
前記、分析目的であるイオンを分析していない待機期間とは、前記セルの内部に所定のガスを導入し始めてから該セルの内部に十分なガスが充満するまでの時間に相当する期間である質量分析装置。 - 前記イオン源は誘導結合プラズマイオン源であり、前記セルは干渉イオンを除去するためのコリジョンセルであり、前記排除対象のイオンは、前記イオン源で使用されるプラズマガス由来のイオンである、請求項6に記載の質量分析装置。
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