JP7509319B2 - 質量分析装置 - Google Patents

Description

本発明は、質量分析装置に関する。

一般的に、質量分析装置においては、試料がイオン源のプラズマ中に導かれることによりイオン化され、イオン化された試料は、サンプリング部を通過して質量分析部に導入される。一方で、プラズマ形成に使用されるアルゴンガスや、質量分析部に導入されなかった試料由来のガスは、排気経路を通って、サンプリング部からバックポンプであるロータリーポンプへと排気される。

従来の質量分析装置として、特開２００４－１２７７０９号公報（特許文献１）には、液体クロマトグラフと組み合わせて液体試料を分析するものが開示されている。

特開２００４－１２７７０９号公報

特許文献１に開示されるように液体クロマトグラフと組み合わせて液体試料を分析する場合には、移動相（溶媒）として、リン酸アンモニウムを使用することがある。リン酸アンモニウム由来のガスは、腐食性があり、排気経路を構成する部品を劣化させることが懸念される。さらに、当該ガスが液化して質量分析部に至るまでの排気経路、およびその周辺の構成部品に粘着性のある液状物として堆積することが懸念される。

本発明は、上記のような問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、サンプリング部から気体を排気するための排気経路のうち、当該サンプリング部から質量分析部が設けられた筐体に至るまでの経路を構成する部品を容易にメンテナンスすることができる質量分析装置を提供することにある。

本開示に基づく質量分析装置は、壁部を有し、質量分析部が設けられた筐体部と、上記壁部に設けられたベース部と、上記質量分析部にイオン化された試料を導くためのサンプリング部を構成し、上記ベース部に取り外し可能に取り付けられたサンプリングユニットと、上記サンプリング部から上記質量分析部に導入されなかった上記試料由来のガスを排出するための排気経路と、を備える。上記排気経路は、上記サンプリングユニットに設けられた第１経路と、上記第１経路に連通し、上記ベース部に設けられた第２経路と、上記第２経路に連通し、上記筐体部に設けられた第３経路とを含む。上記ベース部は、上記壁部に固定された第１ベース部と、上記第２経路が設けられ、上記第１ベース部に取り外し可能に固定された第２ベース部とを有する。

上記構成によれば、サンプリングユニットをベース部から取り外し、さらに第２ベース部を第１ベース部から取り外すことにより、排気経路のうち、サンプリング部から質量分析部が設けられた筐体に至るまでの第１経路および第２経路を構成する部品を容易にメンテナンスすることができる。

本発明によれば、サンプリング部から気体を排気するための排気経路のうち、当該サンプリング部から質量分析部が設けられた筐体に至るまでの経路を構成する部品を容易にメンテナンスすることができる質量分析装置を提供することができる。

実施の形態に係る質量分析装置の模式図である。 実施の形態に係る質量分析装置のサンプリング部の周辺の構造を示す図である。 実施の形態に係るベース部およびサンプリングユニットおよびベース部を示す斜視図である。 実施の形態に係るサンプリングユニットの分解斜視図である。 実施の形態に係るベース部の斜視図である。 図２に示すＶＩ－ＶＩ線に沿った断面図である。 実施の形態に係る質量分析装置に具備されるシャッター機構の開状態を示す図である。 実施の形態に係る質量分析装置に具備されるシャッター機構の閉状態を示す図である。 実施の形態に係る排気経路に試料由来のガスが流れる様子を示す図である。 実施の形態に係るサンプリングユニットを取り外した状態を示す斜視図である。 実施の形態に係るベース部から第２ベース部を取り外す様子を示す斜視図である。 実施の形態に係るベース部から第２ベース部を取り外した状態を示す斜視図である。

以下、本発明の実施の形態について、図を参照して詳細に説明する。なお、以下に示す実施の形態においては、同一のまたは共通する部分について図中同一の符号を付し、その説明は繰り返さない。

図１は、実施の形態に係る質量分析装置の模式図である。図２は、実施の形態に係る質量分析装置のサンプリング部の周辺の構造を示す図である。図１および図２を参照して、実施の形態に係る質量分析装置１について説明する。

図１に示すように、実施の形態１に係る質量分析装置１は、プラズマイオン源としてのプラズマトーチ１０、サンプリングユニット２０、質量分析部３０、シャッター機構６０、ベース部７０、排気経路８０、真空ポンプ３８，３９、冷媒供給部４１、電源４２、ガス供給源４３を備える。

図１および図２に示すように、プラズマトーチ１０は、試料ガス管（不図示）と、プラズマ用ガス管（不図示）と、クーラントガス管１１と、高周波誘導コイル１２と、ガス導入口（不図）を含む。

試料ガス管は、円筒形状を有しガラスで形成されている。プラズマ用ガス管は、試料ガス管の外周面を間隔をあけて覆う。プラズマ用ガス管は、円筒形状を有し、ガラスで形成されている。クーラントガス管１１は、プラズマ用ガス管の外周面を間隔をあけて覆う。クーラントガス管１１は、円筒形状を有しガラスで形成されている。高周波誘導コイル１２は、クーラントガス管１１の外周面の先端部分に巻回されている。ガス導入口は、ガス供給源４３に接続されており、アルゴンガス等が供給される。

サンプリングユニット２０は、プラズマトーチ１０に対向するように配置されている。サンプリングユニット２０は、ベース部７０に取り外し可能に取り付けられている。サンプリングユニット２０には、冷却水等の冷媒を流動させる冷媒流路が形成されている。当該冷媒流路に、冷媒供給部４１から冷媒が供給される。

サンプリングユニット２０は、当該ユニットの筐体を構成する第１板状体２１および第２板状体２２とを含む。また、サンプリングユニット２０は、サンプリングコーン５１、スキマーコーン５２、エキストラクタ電極５３とを含む。これら、サンプリングコーン５１、スキマーコーン５２、エキストラクタ電極５３は、プラズマトーチ１０から質量分析部３０に向かう方向において、この順で配置されている。なお、サンプリングコーン５１、スキマーコーン５２、エキストラクタ電極５３の詳細については、図３および図４を用いて後述する。

ベース部７０は、後述する筐体部３３の壁部３３ａに設けられている。ベース部７０は、サンプリングユニット２０を取り付けるための部位である。ベース部７０は、略板状形状を有する。なお、ベース部７０の詳細については、図５を用いて後述する。

質量分析部３０は、第１チャンバ３１および第２チャンバ３２を含む。第１チャンバ３１は、筐体部３３と、イオンレンズ部３４とを含む。筐体部３３は、たとえば、アルミニウム等の金属材料によって形成されている。筐体部３３は、プラズマトーチ１０に対向する壁部３３ａを有する。また、筐体部３３の内部には、収束レンズ等のイオンレンズ部３４が収容されている。

第２チャンバ３２は、第１チャンバ３１に隣接して配置されている。第２チャンバ３２は、第１チャンバ３１に対してイオンの進行方向側に位置する。なお、イオンの進行方向は、プラズマトーチ１０とサンプリングユニット２０とがこの順で並ぶ方向と平行である。

第２チャンバ３２は、筐体部３５、質量分離部３６、検出器３７を含む。筐体部３５は、筐体部３３に連続するように設けられている。筐体部３５は、たとえば、アルミニウム等の金属材料によって形成されている。筐体部３５の内部には、質量分離部３６、検出器３７がイオンの進行方向に順に配置されている。質量分離部３６は、たとえば、四重極ロッド構造を含む。検出器３７は、エレクトロマルチプライヤ等を含む。

上述の筐体部３３内は、高真空用排気経路３８ｂを介して真空ポンプ３８につながっている。真空ポンプ３８は、たとえば、ターボ分子ポンプである。真空ポンプ３８を駆動させることにより、筐体部３３内を高真空状態にすることができる。筐体部３３内は、たとえば、０．１Ｐａにすることができる。

上述の筐体部３５内は、高真空用排気経路３９ｂを介して真空ポンプ３９につながっている。真空ポンプ３９は、たとえば、ターボ分子ポンプである。真空ポンプ３９を駆動させることにより、筐体部３５内を高真空状態にすることができる。筐体部３５内は、たとえば、１０^－４Ｐａにすることができる。

シャッター機構６０は、第１シャッター部６１と第２シャッター部６２とを含む。第１シャッター部６１は、ベース部７０に設けられた開口部７１ｈ１から筐体部３３の内部に連通する経路を遮断可能に設けられている。第１シャッター部６１は、上記開口部７１ｈ１と筐体部３３内とが連通した状態と、非連通となった状態とを切り替える。第２シャッター部６２は、後述する排気経路８０が有する第２経路８２と第３経路８３とが連通する状態と、非連通となった状態とを切り替え可能に設けられている。なお、シャッター機構６０の詳細については、図７および図８を用いて後述する。

質量分析装置１では、プラズマトーチ１０の高周波誘導コイル１２に高周波電流を流すことにより、プラズマが生成され、当該プラズマが有する高熱によって試料をイオン化させる。イオン化した試料（イオン）とプラズマとがサンプリングコーン５１の開口部５１ａを通過してサンプリングユニット２０内に導入される。サンプリングユニット２０内に導入されたイオンは、スキマーコーン５２の開口部５２ａとエキストラクタ電極５３の円筒部５３ａを通過して、筐体部３３内に導入される。

筐体部３３内に導入されたイオンは、イオンレンズ部３４によって進行方向後方側に位置する第２チャンバ３２に向けて収束させられる。質量分離部３６には直流電圧と高周波電圧とを重畳した電圧が印加され、印加された電圧に応じた電圧に応じた質量数（質量ｍ／電荷ｚ）を有するイオンのみが選択的に質量分離部３６を通過する。このように、印加する電圧を操作することにより、所定の質量数を有するイオンについてのイオン強度信号を検出器３７で検出することができる。

排気経路８０は、サンプリング部（サンプリングユニット２０）から質量分析部３０に導入されなかった試料由来のガスを排出するための流路である。排気経路８０は、真空ポンプ８５につながっている。真空ポンプ８５は、たとえば、ロータリーポンプである。真空ポンプ８５を駆動させることにより、サンプリングユニット２０内を１００～１５０Ｐａ程度の低真空状態にすることができる。

排気経路８０は、第１経路８１、第２経路８２、および第３経路８３を含む。これら第１経路８１、第２経路８２、および第３経路８３は、この順で連通している。

第１経路８１は、サンプリングユニット２０に設けられている。第２経路８２は、ベース部７０に設けられている。第２経路８２は、第１経路８１に連通する。第３経路８３は、筐体部３３に設けられている。第３経路８３は、一端側が第２経路８２に連通し、他端側が真空ポンプ８５に接続されている。

試料をイオン化する際に生成された試料由来のガスは、上記真空ポンプ８５を駆動させることで、排気経路８０を通って排気される。

図３は、実施の形態に係るベース部およびサンプリングユニットおよびベース部を示す斜視図である。図４は、実施の形態に係るサンプリングユニットの分解斜視図である。図５は、実施の形態に係るベース部の斜視図である。図３から図５を参照して、サンプリングユニット２０およびベース部７０について説明する。

図３および図４に示すように、サンプリングユニット２０は、上述のように、第１板状体２１、第２板状体２２、およびサンプリングコーン５１、スキマーコーン５２、およびエキストラクタ電極５３を含む。第１板状体２１は、ネジ等の締結部材（不図示）によって第２板状体２２に固定されている。

サンプリングコーン５１は、円板部と、円板部の中央に形成された円錐形部とを有した金属体である。当該円錐形部の中央には開口部５１ａが形成されている。当該開口部５１ａは、イオンの進行方向に向かうにつれて徐々に拡径する。サンプリングコーン５１は、たとえば、ネジ等の締結部材５１ｂによって第１板状体２１に取り外し可能に固定される。

スキマーコーン５２は、円板部と、円板部の中央に形成された円錐形部とを有した金属体である。スキマーコーンの円板部は、サンプリングコーン５１の円板部よりも小さくなっている。当該円板部の中央に円形状の開口部５２ａが形成されている。当該開口部５２ａは、イオンの進行方向に向かうにつれて徐々に拡径する。スキマーコーン５２は、たとえば、ネジ等の締結部材（不図示）によって第２板状体２２のおもて面側に取り外し可能に固定される。なお、第２板状体２２のおもて面とは、第１板状体２１側に位置する主面であり、プラズマトーチ１０側を向く面である。

エキストラクタ電極５３は、円板部と、円板部の中央部に形成された円筒部５３ａを有する金属体である。エキストラクタ電極５３は、電源４２（図１参照）に接続されており、０～７００Ｖ程度の電圧が印加されるようになっている。エキストラクタ電極５３は、ネジ等の締結部材（不図示）によって第２板状体２２の裏面側に取り外し可能に固定される。なお、第２板状体２２の裏面とは、第１板状体２１が位置する側とは反対側に位置する主面であり、筐体部３３の壁部３３ａ側を向く面である。

図３および図５に示すように、ベース部７０は、第１ベース部７１と、第２ベース部７２とを含む。

第１ベース部７１と第２ベース部７２とは、上記壁部３３ａに垂直な方向（矢印ＡＲ３方向）から見た場合に、第１方向（ＤＲ１方向）に並んで配置されている。なお、上記壁部３３ａに垂直な方向とは、プラズマトーチ１０とサンプリングユニット２０とが向かい合う方向と平行な方向である。

第１ベース部７１は、略板状形状を有する。第１ベース部７１には、開口部７１ｈ１、第１保持部７１ｅ１、第２保持部７１ｅ２、および凹部７１ｃが設けられている。開口部７１ｈ１は、第１ベース部７１の略中央部に設けられている。凹部７１ｃは、第１方向における一方側に設けられている。当該凹部７１ｃには、厚さ方向（ＡＲ３方向）に貫通する開口部７１ｈ２が設けられている。凹部７１ｃには、第２ベース部７２が取り外し可能に取り付けられる。

第１保持部７１ｅ１、第２保持部７１ｅ２は、主としてサンプリングユニット２０を保持するためのものである。また、第１保持部７１ｅ１、第２保持部７１ｅ２は、サンプリングユニット２０をベース部７０に取り付ける際、あるいは取り外す際にサンプリングユニット２０をガイドする機能を有する。また、第１保持部７１ｅ１、第２保持部７１ｅ２は、第２方向において、サンプリングユニット２０を位置決めする位置決め部としても機能する。

第１保持部７１ｅ１、および第２保持部７１ｅ２は、第１方向に延在するように設けられている。第１保持部７１ｅ１、および第２保持部７１ｅ２は、第１方向に直交する第２方向に並んで配置されている。なお、第２方向は、たとえば、上下方向（鉛直方向）に平行な方向である。

第１保持部７１ｅ１は、第２方向における第１ベース部７１の一端側に配置されている。第１保持部７１ｅ１は、第２方向におけるサンプリングユニット２０の一端（下端）側に係合可能に設けられている。

第１保持部７１ｅ１は、上記ＡＲ３方向から見た場合に、第２ベース部７２側まで延びるように設けられている。第１保持部７１ｅ１は、上記ＡＲ３方向から見た場合に、第２ベース部７２に重なる部分を含むように設けられている。第１保持部７１ｅ１は、第２方向における第２ベース部７２の一方側の端部を保持可能に設けられている。具体的には、第１保持部７１ｅ１は、第２ベース部７２を壁部３３ａ側に向けて押圧することで第２ベース部７２の一方側の端部（下端部）を保持する。

第２保持部７１ｅ２は、第２方向における第１ベース部７１の他端側に配置されている。第２保持部７１ｅ２は、第２方向におけるサンプリングユニット２０の他端（上端）側に係合可能に設けられている。第２保持部７１ｅ２は、ＡＲ３方向から見た場合に、第２ベース部７２に重ならないように設けられている。

第２ベース部７２は、略板状形状を有する。第２ベース部７２は、ＡＲ３方向から見た場合に、第１方向の一方側に位置する。第２ベース部７２は、ＡＲ３方向から見た場合に第２ベース部７２から露出する第１ベース部７１の主面７１ａと、面一になるように配置されている。

第２ベース部７２は、第１部分Ｒ１と第２部分Ｒ２とを含む。第１部分Ｒ１は、第１ベース部７１に設けられた上述の開口部７１ｈ２に嵌まり込む。第１部分Ｒ１には、厚み方向（ＡＲ３方向）に貫通する開口部７２ｈが設けられている。当該開口部７２ｈは、上述の第２経路８２を形成している。

第１部分Ｒ１には、位置決め部７２ｆが設けられている。当該位置決め部７２ｆには、第１方向の一方側に位置するサンプリングユニット２０の端部が突き当てられる。これにより、位置決め部７２ｆは、第１方向においてサンプリングユニット２０の位置を決定する。位置決め部７２ｆは、第２ベース部７２の表面から当該表面の垂直方向に突出するように設けられている。位置決め部７２ｆは、当該第２ベース部７２のおもて面に取り付けられたネジ等によって形成されている。

第２部分Ｒ２は、たとえば第１部分Ｒ１の周囲に位置するように設けられている。第２部分Ｒ２は、第１ベース部７１にＡＲ３方向に重なっている。第２部分Ｒ２は、第１ベース部７１に部分的に重なる重なり部として機能する。

第２部分Ｒ２は、１つ以上の締結部材（第１締結部材）７２ｇによって第１ベース部７１に取り外し可能に固定される。本実施の形態においては、締結部材７２ｇの個数を１つとすることにより、第１ベース部７１への第２ベース部７２の取付けあるいは取り外しが簡便になる。

具体的には、第２ベース部７２を第１ベース部７１に取り付ける際には、第１保持部７１ｅ１と第１ベース部７１の凹部７１ｃとの間の隙間に、第２ベース部７２の下端部を挿入し、上記第２部分Ｒ２を開口部７１ｈ２にはめ込める。続いて、締結部材２２ｇを用いて、第２ベース部７２の上端側を凹部７１ｃに固定する。

サンプリングユニット２０をベース部７０に固定する際には、第１方向の一方側に向けて、第１方向の一方側に位置するサンプリングユニット２０の一端側を、上記第１保持部７１ｅ１と第２保持部７１ｅ２との間に挿入する。その後、サンプリングユニット２０の下端および上端を第１保持部７１ｅ１および第２保持部７１ｅ２に摺動させながら、第１方向の一方側に位置するサンプリングユニット２０の一端側を上記位置決め部７２ｆに突き当てる。これにより、サンプリングユニット２０の位置決めがなされるとともに、第１保持部７１ｅ１および第２保持部７１ｅ２によってサンプリングユニット２０が保持される。次に、締結部材２２ｇによって、サンプリングユニット２０の第２板状体２２を第１ベース部７１に取り外し可能に固定する。

図６は、図２に示すＶＩ－ＶＩ線に沿った断面図である。図６に示すように、筐体部３３の壁部３３ａには、第１凹部３３ｃ１および第２凹部３３ｃ２が設けられている。

第１凹部３３ｃ１は、エキストラクタ電極５３に対向する部分の壁部３３ａに設けられている。第１凹部３３ｃ１は、壁部３３ａの厚み方向（上記ＡＲ３方向）に凹むように設けられている。第１凹部３３ｃ１には、筐体部３３内部に連通するための開口部３３ｈ１が設けられている。第１凹部３３ｃ１において、開口部３３ｈ１の周囲に位置する部分には溝部が設けられている。当該溝部に、Ｏリング等のシール部材９１が配置されている。

第１凹部３３ｃ１が設けられることにより、壁部３３ａと第１ベース部７１との間に隙間Ｓ１が設けられる。当該隙間Ｓ１には、第１シャッター部６１の第１遮蔽板６１１（図７参照）が昇降可能に配置される。上記シール部材９１は、第１遮蔽板６１１が開口部３３ｈ１を遮蔽した状態において、第１遮蔽板６１１の裏面と第１凹部３３ｃ１とを気密に封止する。

第２凹部３３ｃ２は、第２ベース部７２に対向する部分の壁部３３ａに設けられている。第２凹部３３ｃ２は、壁部３３ａの厚み方向に凹むように設けられている。第２凹部３３ｃ２には、第２経路８２に連通するための開口部３３ｈ２が設けられている。当該開口部３３ｈ２は、第３経路８３の一部を構成する。第２凹部３３ｃ２において、開口部３３ｈ２の周囲に位置する部分には、溝部が設けられている。当該溝部に、Ｏリング等のシール部材９２が配置されている。

第２凹部３３ｃ２が設けられることにより、壁部３３ａと第２ベース部７２との間には隙間Ｓ２が設けられる。当該隙間Ｓ２には、第２シャッター部６２の第２遮蔽板６２１（図７参照）が昇降可能に配置される。上記シール部材９２は、第２遮蔽板６２１が開口部３３ｈ２を遮蔽した状態において、第２遮蔽板６２１の裏面と第２凹部３３ｃ２とを気密に封止する。

また、第１ベース部７１の開口部７１ｈ１の周囲においても、第１ベース部７１のおもて面側に溝部が設けられており、当該溝部にシール部材９３が配置されている。シール部材９３は、第１ベース部７１と第２板状体２２とで挟まれている。これにより、上記開口部７１ｈ１内が気密に維持される。

さらに、第１ベース部７１の開口部７１ｈ２の周囲には段差部７１ｉが設けられており、当該段差部７１ｉにもシール部材９５が配置されている。当該シール部材９５は、第２ベース部７２の第１部分Ｒ１の周囲に位置する鍔部７３との間に挟み込まれている。また、第２ベース部７２のおもて面において、開口部７２ｈの周囲に設けられた溝部にもシール部材９４が配置されている。当該シール部材９４は、第２板状体２２の裏面と第２ベース部７２のおもて面とによって挟み込まれている。このように、シール部材９４，９５が設けられることにより、開口部７２ｈ内が気密に維持される。

図７は、実施の形態に係る質量分析装置に具備されるシャッター機構の開状態を示す図である。図８は、実施の形態に係る質量分析装置に具備されるシャッター機構の閉状態を示す図である。図７および図８を参照して、シャッター機構６０の詳細について説明する。

図７および図８に示すように、シャッター機構６０は、第１シャッター部６１、第２シャッター部６２、保持部６３、駆動機構６４、および制御部６５を含む。

第１シャッター部６１は、第１遮蔽板６１１、第１被取付部６１２、および締結部材６１３を含む。上述のように第１遮蔽板６１１は、上記第１凹部３３ｃ１内を昇降可能に設けられている。これにより、第１遮蔽板６１１は、筐体部３３に設けられた開口部３３ｈ１を開閉可能に閉塞することができる。

第１遮蔽板６１１は、板状形状を有する。第１遮蔽板６１１の下部側は、締結部材６１３によって第１被取付部６１２の上部に取り外し可能に締結されている。第１被取付部６１２は、略棒状に設けられている。第１被取付部６１２は、上下方向に延在する。第１被取付部６１２は、保持部６３に保持されている。

第２シャッター部６２は、第２遮蔽板６２１、第２被取付部６２２、および締結部材（第２締結部材）６２３を含む。上述のように第２遮蔽板６２１は、上記第２凹部３３ｃ２内を昇降可能に設けられている。第２遮蔽板６２１が昇降することにより、第２シャッター部６２は、第２経路８２と第３経路８３とが連通する連通状態と遮断された遮断状態とを切り替える。

より具体的には、第２遮蔽板６２１は、第３経路８３側に位置する第２経路８２の開口端と第２経路８２側に位置する第３経路８３の開口端との間に配置されており、第２経路８２の開口端と第３経路８３の開口端とを閉塞することで上記遮断状態とし、第２経路８２の開口端と第３経路８３の開口端とを開放することで上記連通状態とする。

第２遮蔽板６２１は、板状形状を有する。第２遮蔽板６２１の下部側は、締結部材６２３によって第２被取付部６２２の上部に取り外し可能に締結されている。第２被取付部６２２は、略棒状に設けられている。第２被取付部６２２は、上下方向に延在する。第２被取付部６２２は、保持部６３に保持されている。

保持部６３は、上記第１被取付部６１２、第２被取付部６２２を保持する。保持部６３は、駆動機構６４によって昇降する。駆動機構６４の動作は、制御部６５によって制御される。

保持部６３が昇降することにより、当該保持部６３に保持された第１被取付部６１２および第２被取付部６２２が昇降し、これにより、第１被取付部６１２および第２被取付部６２２に取り付けられた第１遮蔽板６１１および第２遮蔽板６２１が昇降する。

なお、本実施の形態においては、第１被取付部６１２および第２被取付部６２２が同時に昇降する場合を例示して説明したが、第１被取付部６１２および第２被取付部６２２が異なる保持部に保持され、個別に昇降するように設けられていてもよい。

図９は、実施の形態に係る排気流路に試料由来のガスが流れる様子を示す図である。図９に示すように、試料由来のガスは、矢印で示すように排気経路８０を通って排気される。

ここで、液体クロマトグラフと組み合わせて試料を分析する場合には、移動相（溶媒）として、リン酸アンモニウムを使用することがある。このような場合には、試料をイオン化する際に、試料由来のガスとして、リン酸アンモニウム由来のガスが発生する。リン酸アンモニウム由来のガスは、腐食性があり、排気経路８０を構成する部品を劣化させたり、その周辺の構成部品に粘着性のある液状物として堆積することもある。

特に、液状物は、壁部３３ａと第２ベース部７２との間に設けられた隙間Ｓ２に堆積しやすく、第２ベース部７２の裏面側に付着しやすい。また、第２ベース部７２の裏面には、第２遮蔽板６２１が摺動する。このため、第２遮蔽板６２１も汚れやすく、腐食されやすくなる。

さらに、上記液状物は、開口部３３ｈ２の周囲に配置され上記隙間Ｓ２に露出するシール部材９２に付着する。また、上記ガスが、隙間Ｓ２から第１ベース部７１と第２ベース部７２との間の隙間に入り込んだり、第２板状体２２と第２ベース部７２との間に入り込むことにより、上記液状物が、シール部材９４，９５に付着する。

シール部材９２，９４，９５をシリコーンゴムで形成する場合には、シリコーンゴムは、上記ガスに対して耐腐食性を有するため、ガスによるシール部材９２，９４，９５の劣化を抑制することができる。一方で、長期的に質量分析装置１を安定して使用するためには、シール部材９２，９４，９５を洗浄したり、交換することが好ましい。

以上のように、第２経路８２を構成する第２ベース部７２および当該第２ベース部７２の周辺の部品が比較的ガスによる影響を受けやすくなる。

本実施の形態においては、サンプリングユニット２０、および第２ベース部７２を取り外しすることにより、液状物が付着しやすい部品を容易にメンテナンスすることができる。

図１０は、実施の形態に係るサンプリングユニットを取り外した状態を示す斜視図である。図１１は、実施の形態に係るベース部から第２ベース部を取り外す様子を示す斜視図である。図１２は、実施の形態に係るベース部から第２ベース部を取り外した状態を示す斜視図である。図１０から図１２を参照して、上記部品のメンテナンスについて説明する。

上記部品のメンテナンスをするには、まず、ベース部７０からサンプリングユニット２０を取り外す。当該サンプリングユニット２０を取り外す際には、上述の締結部材２２ｇを第２板状体２２から取り外す。続いて、第１保持部７１ｅ１および第２保持部７１ｅ２に摺動するように、サンプリングユニット２０を第２方向の他方側に向けて移動させる。これにより、サンプリングユニット２０を取り外すことができる。取り外したサンプリングユニット２０は、適宜分解して、洗浄することができる。図１０に示すように、サンプリングユニット２０が取り外された状態においては、ベース部７０が露出する。

図１１に示すように、続いて、第２ベース部７２を取り外す。第２ベース部７２を取り外す際には、第２ベース部７２と第１ベース部７１とを締結する締結部材７２ｇを弛緩させる。続いて、第２ベース部７２の上部側が壁部３３ａから離れるように第２ベース部７２を傾斜させる。この状態で、第２ベース部７２を上方に持ち上げて、第１保持部７１ｅ１と第１ベース部７１との間から第２ベース部７２を抜き出す。このようにして取り出された第２ベース部７２から、開口部７２ｈの周囲に配置されたシール部材９４を取り出して洗浄したり、新たなシール部材に交換したりすることができる。また、液状物が付着しやすい第２ベース部７２の裏面側を洗浄することもできる。この結果、ガスの影響を受けやすい第２ベース部７２、シール部材９４を容易にメンテナンスすることができる。

図１２に示すように、第２ベース部７２を第１ベース部７１から取り外した状態にいおては、第２シャッター部６２の締結部材６２３が外部に露出する。なお、締結部材６２３が外部に露出する状態は、第２シャッター部６２が閉状態であってもよいし、開状態であってもよい。

締結部材６２３が露出する状態にあっては、締結部材６２３を弛緩することにより、第２遮蔽板６２１を取り外すことができる。これにより、第２遮蔽板６２１を洗浄したり、交換することができる。また、第２ベース部７２と第１ベース部７１とによって挟まれていたシール部材９５も取り外すことができ、当該シール部材９５を洗浄したり、交換することができる。この結果、ガスの影響を受けやすい第２遮蔽板６２１およびシール部材９５を容易にメンテナンスすることができる。

以上のように、本実施の形態においては、サンプリングユニット２０をベース部７０から取り外し、さらに第２ベース部７２を第１ベース部７１から取り外すことにより、排気経路８０のうち、サンプリング部から質量分析部３０が設けられた筐体部３３に至るまでの第１経路８１および第２経路８２を構成する部品を容器にメンテナンスすることができる。

なお、上述の実施の形態においては、第２ベース部２２が、第１保持部７１ｅ１と締結部材２２ｇとによって第１ベース部７１に固定する場合を例示して説明したが、第２ベース部２２が取り外し可能に第１ベース部７１に固定される限り、適宜の手段を用いて固定することができる。

（付記）
［構成１］
壁部を有し、質量分析部が設けられた筐体部と、
上記壁部に設けられたベース部と、
上記質量分析部にイオン化された試料を導くためのサンプリング部を構成し、上記ベース部に取り外し可能に取り付けられたサンプリングユニットと、
上記サンプリング部から上記質量分析部に導入されなかった上記試料由来のガスを排出するための排気経路と、を備え、
上記排気経路は、上記サンプリングユニットに設けられた第１経路と、上記第１経路に連通し、上記ベース部に設けられた第２経路と、上記第２経路に連通し、上記筐体部に設けられた第３経路とを含み、
上記ベース部は、上記壁部に固定された第１ベース部と、上記第２経路が設けられた第２ベース部とを含み、
上記第２ベース部は、上記第１ベース部に取り外し可能に固定される、質量分析装置。

［構成２］
上記第１ベース部および上記第２ベース部は、上記壁部に垂直な方向から見た場合に、第１方向に並んで配置されており、
上記第２ベース部は、上記壁部に垂直な方向において部分的に上記第１ベース部に重なる重なり部を含み、
上記第１ベース部には、上記第１方向に直交する第２方向の一方側に位置する上記第２ベース部の端部側を保持する保持部が設けられており、
上記重なり部の少なくとも１カ所が、第１締結部材によって取り外し可能に上記第１ベース部に締結されてる、構成１に記載の質量分析装置。

［構成３］
上記第１ベース部と上記第２ベース部との間に設けられ、上記第１ベース部と上記第２ベース部との間を気密に封止するシール部材をさらに備え、
上記シール部材は、シリコーンゴムで形成されている、構成１または構成２に記載の質量分析装置。

［構成４］
上記第２経路と上記第３経路とを遮断可能に設けられたシャッター部をさらに備え、
上記第２ベース部と、上記第３経路が設けられている部分の上記壁部との間には隙間が形成されており、
上記シャッター部は、上記隙間に配置されている、構成１から３のいずれかに記載の質量分析装置。

［構成５］
上記シャッター部は、遮蔽板と、上記遮蔽板が取り付けられる被取付部と、上記遮蔽板を上記被取付部に取り外し可能に締結する第２締結部材とを含み、
上記第２ベース部を上記第１ベース部から取り外した状態において、上記第２締結部材が外部に露出する、構成４に記載の質量分析装置。

以上、今回発明された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではない。本発明の範囲は請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。

１ 質量分析装置、１０ プラズマトーチ、１１ クーラントガス管、１２ 高周波誘導コイル、２０ サンプリングユニット、２１ 第１板状体、２２ 第２板状体、２２ｇ 締結部材、３０ 質量分析部、３１ 第１チャンバ、３２ 第２チャンバ、３３ 筐体部、３３ａ 壁部、３３ｃ１ 第１凹部、３３ｃ２ 第２凹部、３３ｈ１，３３ｈ２ 開口部、３４ イオンレンズ部、３５ 筐体部、３６ 質量分離部、３７ 検出器、３８ 真空ポンプ、３８ｂ 高真空用排気経路、３９ 真空ポンプ、３９ｂ 高真空用排気経路、４１ 冷媒供給部、４２ 電源、４３ ガス供給源、５１ サンプリングコーン、５１ａ 開口部、５１ｂ 締結部材、５２ スキマーコーン、５２ａ 開口部、５３ エキストラクタ電極、５３ａ 円筒部、６０ シャッター機構、６１ 第１シャッター部、６２ 第２シャッター部、６３ 保持部、６４ 駆動機構、６５ 制御部、７０ ベース部、７１ 第１ベース部、７１ａ 主面、７１ｃ 凹部、７１ｅ１ 第１保持部、７１ｅ２ 第２保持部、７１ｈ１，７１ｈ２ 開口部、７１ｉ 段差部、７２ 第２ベース部、７２ｇ 締結部材、７２ｆ 位置決め部、７２ｈ 開口部、７３ 鍔部、８０ 排気経路、８１ 第１経路、８２ 第２経路、８３ 第３経路、８５ 真空ポンプ、９１，９２，９４，９５ シール部材、６１１ 第１遮蔽板、６１２ 第１被取付部、６１３ 締結部材、６２１ 第２遮蔽板、６２２ 第２被取付部、６２３ 締結部材。

Claims (5)

1. 壁部を有し、質量分析部が設けられた筐体部と、
   前記壁部に設けられたベース部と、
   前記質量分析部にイオン化された試料を導くためのサンプリング部を構成し、前記ベース部に取り外し可能に取り付けられたサンプリングユニットと、
   前記サンプリング部から前記質量分析部に導入されなかった前記試料由来のガスを排出するための排気経路と、を備え、
   前記排気経路は、前記サンプリングユニットに設けられた第１経路と、前記第１経路に連通し、前記ベース部に設けられた第２経路と、前記第２経路に連通し、前記筐体部に設けられた第３経路とを含み、
   前記ベース部は、前記壁部に固定された第１ベース部と、前記第２経路が設けられた第２ベース部とを有し、
   前記第２ベース部は、前記第１ベース部に取り外し可能に固定される、質量分析装置。
2. 前記第１ベース部および前記第２ベース部は、前記壁部に垂直な方向から見た場合に、第１方向に並んで配置されており、
   前記第２ベース部は、前記壁部に垂直な方向において部分的に前記第１ベース部に重なる重なり部を含み、
   前記第１ベース部には、前記第１方向に直交する第２方向の一方側に位置する前記第２ベース部の端部側を保持する保持部が設けられており、
   前記重なり部の少なくとも１カ所が、第１締結部材によって取り外し可能に前記第１ベース部に締結されてる、請求項１に記載の質量分析装置。
3. 前記第１ベース部と前記第２ベース部との間に設けられ、前記第１ベース部と前記第２ベース部との間を気密に封止するシール部材をさらに備え、
   前記シール部材は、シリコーンゴムで形成されている、請求項１または２に記載の質量分析装置。
4. 前記第２経路と前記第３経路とが連通する状態と遮断された状態とを切り替え可能に設けられたシャッター部をさらに備え、
   前記第２ベース部と、前記第３経路が設けられている部分の前記壁部との間には隙間が形成されており、
   前記シャッター部は、前記隙間に配置されている、請求項１または２に記載の質量分析装置。
5. 前記シャッター部は、遮蔽板と、前記遮蔽板が取り付けられる被取付部と、前記遮蔽板を前記被取付部に取り外し可能に締結する第２締結部材とを含み、
   前記第２ベース部を前記第１ベース部から取り外した状態において、前記第２締結部材が外部に露出する、請求項４に記載の質量分析装置。

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