JPH01219557A - Chromatography/mass spectrometer - Google Patents

Chromatography/mass spectrometer

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Publication number
JPH01219557A
JPH01219557A JP4481288A JP4481288A JPH01219557A JP H01219557 A JPH01219557 A JP H01219557A JP 4481288 A JP4481288 A JP 4481288A JP 4481288 A JP4481288 A JP 4481288A JP H01219557 A JPH01219557 A JP H01219557A
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JP
Japan
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temperature
mass spectrometer
interface
ion source
mobile phase
Prior art date
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Application number
JP4481288A
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Japanese (ja)
Inventor
Kenkichi Nagato
長門 研吉
Katsuhiro Nakagawa
勝博 中川
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Shimadzu Corp
Original Assignee
Shimadzu Corp
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Publication date
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Priority to JP4481288A priority Critical patent/JPH01219557A/en
Publication of JPH01219557A publication Critical patent/JPH01219557A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To enable exact analysis with high reliability by connecting a microchromatography and a mass spectrometer by an interface and setting an interface temp. and ion source temp. respectively at optimum temps. CONSTITUTION:A chromatographically separated 13 sample passes a capillary 21 and is injected together with mobile phase to an ion source 31 of the mass spectrometer 30. The capillary 21 is kept heated uniformly to the optimum temp. by a heat medium flowing in a jacket 23 through a pipe 22. Namely, the heat medium is kept circulated in an interface heating unit 20 via a pipe 24 and the temp. thereof is detected by a temp. detector 29 and is inputted to a heater control unit 26, by which the heater 28 in a heat medium tank 27 is feedback-controlled to attain the preset optimum temp. (determined by the kind of the mobile phase solvent, etc.). The ion source 31 is independently heated to the optimum temp. by a heater 32. The stable ion source pressure is, therefore, obtd. and the mass spectra of good reproducibility are obtd.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、クロマトグラフィー/質量分析計に関し、
特にマイクロ液体クロマトグラフィーと質量分析計とを
直結したシステムにおけるインターフェースに関するも
のである。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] This invention relates to a chromatography/mass spectrometer,
In particular, it relates to an interface in a system that directly connects microliquid chromatography and mass spectrometry.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

液体クロマトグラフィー(以下、単にクロマトグラフィ
ーと記す)は生体関連物質などの複雑な混合系の分離9
分析に用いられるが、最近、このクロマトグラフィーと
質量分析計とを直結して、混合系試料に対して混合成分
の分離、高感度検出等を一貫して行う方式(以下、LC
/MSと記す)が開発されている。
Liquid chromatography (hereinafter simply referred to as chromatography) is a method for separating complex mixed systems such as biological substances9.
Recently, a method (hereinafter referred to as LC) that directly connects this chromatography and a mass spectrometer to perform integrated separation of mixed components and high-sensitivity detection for mixed samples has been developed.
/MS) has been developed.

このようなLC/MSシステムにおいては、大気圧下で
移動相とともに溶出する試料成分を、減圧状態にある質
量分析計の中に連続的に気化して導入するために、両者
の間にインターフェースが必要となってくる。ここで、
ガスクロマトグラフィーの場合は、移動相が気体であり
、またその流量も少ないので、インターフェースは容易
なもので実現できるが、液体クロマトグラフィーでは移
動相が液体であり、しかも通常はその流量が多いので、
これを質量分析計と直結するには、移動相を分割して導
入する等の複雑なインターフェースが必要になってくる
In such an LC/MS system, in order to continuously vaporize and introduce sample components that are eluted together with the mobile phase under atmospheric pressure into the mass spectrometer under reduced pressure, an interface is provided between the two. It becomes necessary. here,
In the case of gas chromatography, the mobile phase is a gas and the flow rate is low, so the interface can be easily implemented, but in liquid chromatography, the mobile phase is a liquid and the flow rate is usually high. ,
Directly connecting this to a mass spectrometer requires a complicated interface such as dividing the mobile phase and introducing it.

第5図にこの種のシステムの模式図を示す0図において
、10はクロマトグラフィーであり、試料は試料注入手
段12によって移動相中に加えられ、分離カラム13に
よってクロマト分離される。
In FIG. 5, which shows a schematic diagram of this type of system, 10 is a chromatography system, in which a sample is added into a mobile phase by a sample injection means 12 and chromatographically separated by a separation column 13.

このクロマト分離された試料は、移動相とともにインタ
ーフェースを介して質量分析計30のイオン源31に導
入され、その後分離系32により質量分離される。
This chromatographically separated sample is introduced into the ion source 31 of the mass spectrometer 30 via the interface together with the mobile phase, and then subjected to mass separation by the separation system 32.

ところで、最近、クロマトグラフィーにおけるカラムを
ミクロ化したマイクロクロマトグラフィーが提案されて
きている。このマイクロクロマトグラフィーは、移動相
の使用量が少ないので、高価な移動相が使用可能となる
等の種々の利点を有しているが、特に移動相の量が少な
いため、質量分析計との直結が容易になるという利点を
有している。即ち、このマイクロクロマトグラフィーに
よれば、カラムの移動相流量が数μj!/win以下で
あるため、全流出物を質量分析計のイオン源へ導入して
、化学イオン化(CI)モードでも、電子面II(El
)モードでもイオン化ができるという長所を有している
By the way, recently, microchromatography, in which columns used in chromatography are miniaturized, has been proposed. This microchromatography has various advantages such as the use of a small amount of mobile phase, making it possible to use an expensive mobile phase. It has the advantage of being easy to connect directly. That is, according to this microchromatography, the mobile phase flow rate of the column is several μj! /win, the entire effluent can be introduced into the mass spectrometer's ion source to generate electronic surface II (El
) mode also has the advantage of being able to ionize.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

ここで周知のように、質量分析計においては、イオン源
の真空度(圧力)が変化すると再現性の良いデータが得
られない、そこで、イオン源の圧力は一定の圧力に維持
する必要があるが、前記のようなマイクロクロマトグラ
フィーを利用したLC/MSシステム(以下、マイクロ
LC/MSシステムと記す)においては、移動相がイオ
ン源に常に一定量供給されず、前記イオン源の圧力が変
動してしまうという問題がある。これは、インターフェ
ースを構成するキャピラリ内で、突沸が発生したり、ま
た温度調節が不安定であったりすることによって、移動
相が不安定な状態(例えばガスと液体が混在した状態)
でイオン源へ送出されることによって生じると考えられ
ている。
As is well known, in a mass spectrometer, data with good reproducibility cannot be obtained if the degree of vacuum (pressure) of the ion source changes, so the pressure of the ion source must be maintained at a constant pressure. However, in the LC/MS system using microchromatography (hereinafter referred to as micro LC/MS system) as described above, a constant amount of mobile phase is not always supplied to the ion source, and the pressure of the ion source fluctuates. The problem is that you end up doing it. This is a situation where the mobile phase is unstable (for example, a state where gas and liquid are mixed) due to bumping occurring or unstable temperature control within the capillary that makes up the interface.
It is thought that this occurs when the ion source is sent to the ion source.

従って、マイクロLC/MSシステムにおいて安定した
イオン源圧力を得るには、キャピラリ内の移動相の温度
、即ちインターフェース温度を最適な温度にして、常に
安定した移動相をイオン源へ供給することが重要である
。そこで従来、インターフェースのキャピラリの外側に
パイプを設け、質量分析針のイオン源からこのパイプに
伝わってくる熱で前記キャピラリを加熱し、温度制御を
行うようにしており、このため、インターフェースの最
適温度を得るためには、イオン源温度を変更する必要が
あった。
Therefore, in order to obtain a stable ion source pressure in a micro LC/MS system, it is important to keep the temperature of the mobile phase in the capillary, that is, the interface temperature, at an optimal temperature and always supply a stable mobile phase to the ion source. It is. Conventionally, a pipe is installed outside the interface capillary, and the capillary is heated by the heat transmitted to this pipe from the ion source of the mass spectrometer needle to control the temperature. In order to obtain this, it was necessary to change the ion source temperature.

従って、クロマトグラフィーの移動相、例えば気化しや
すい移動相を使用する場合は、イオン源の温度を低く設
定する必要があるが、このイオン源の温度を低くすると
、移動相溶媒、試料がイオン源に吸着しやすくなり、測
定中にそれが脱落して分析結果中のバックグラウンドが
増加したり、また親イオンの強度が強すぎるスペトクル
が得られてしまう、このように、イオン源を低温にして
得られたスペクトルは、従来のガスクロマトグラフィー
と質量分析計を直結した装置で得られたスペクトル(イ
オン源は高温)と大きく異なってしまい、両者の比較が
困難になって、正確な信軌性の高い分析結果が得られな
いという問題があった。
Therefore, when using a mobile phase for chromatography, such as a mobile phase that easily vaporizes, it is necessary to set the ion source temperature low. If the ion source is kept at a low temperature, it will easily adsorb to the ion source and fall off during the measurement, increasing the background in the analysis results, or obtaining a spectrum with too strong parent ion intensity. The obtained spectrum differs greatly from the spectrum obtained with a conventional device that directly connects a gas chromatography and mass spectrometer (the ion source is at a high temperature), making it difficult to compare the two and making it difficult to obtain accurate accuracy. There was a problem that high-quality analytical results could not be obtained.

この発明は、かかる点に鑑みてなされたもので、インタ
ーフェース温度及びイオン源温度をそれぞれ最適な温度
に設定でき、正確な信鯨性の高い分析を行うことのでき
るクロマトグラフィー/質量分析計を得ることを目的と
する。
The present invention has been made in view of the above points, and provides a chromatography/mass spectrometer that can set the interface temperature and ion source temperature to optimal temperatures, and perform accurate and highly accurate analysis. The purpose is to

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

この発明に係るクロマトグラフィー/質量分析   −
計は、クロマトグラフィーによりクロマト分離された試
料を移動相とともに前記質量分析針に導入するためのキ
ャピラリと、このキャピラリ周囲に配設され、該キャピ
ラリ内の移動相を加熱するための熱媒体が流通する加熱
部と、前記熱媒体の温度等を検出することにより、前記
キャピラリ内の移動相の温度情報を得るためのインタフ
ェース温度測定手段と、前記温度情報に応じて前記熱媒
体の温度制御を行う温度制御手段とを設け、イオン源加
熱手段とは別個にインターフェース加熱手段を構成した
ものである。
Chromatography/mass spectrometry according to this invention -
The analyzer includes a capillary for introducing a chromatographically separated sample into the mass spectrometry needle together with a mobile phase, and a heating medium disposed around the capillary to heat the mobile phase in the capillary. an interface temperature measuring means for obtaining temperature information of the mobile phase in the capillary by detecting the temperature of the heating medium, and controlling the temperature of the heating medium according to the temperature information. A temperature control means is provided, and an interface heating means is configured separately from the ion source heating means.

また、前記クロマトグラフィー/質量分析計における温
度制御手段に、最適なインターフェース温度となるよう
な熱媒体温度を設定する際、熱媒体の温度を段階的に設
定する温度設定手段と、この各温度における移動相溶媒
のイオン信号等を検出してイオン源の真空度を検出する
真空度測定手段と、前記各設定温度ごとにこの検出信号
の変動を所定時間演算して最も変動幅の少ない最適設定
温度を判定する演算手段とを設け、この最適設定温度を
前記温度制御手段に設定するようにしたものである。
Further, the temperature control means in the chromatography/mass spectrometer is provided with a temperature setting means for setting the temperature of the heat medium in stages when setting a heat medium temperature that provides an optimal interface temperature, and a temperature setting means for setting the temperature of the heat medium in stages, and A degree of vacuum measuring means detects the degree of vacuum of the ion source by detecting the ion signal of the mobile phase solvent, and the optimum set temperature with the smallest fluctuation range is calculated by calculating the fluctuation of this detection signal for a predetermined time for each set temperature. A calculation means for determining the temperature is provided, and this optimum set temperature is set in the temperature control means.

〔作用〕[Effect]

この発明においては、インターフェース中の移動相を熱
媒体により加熱するようにするとともに、前記移動相の
温度を、例えば熱媒体温度を検出することにより測定し
、この移動相温度が最適温度になるよう前記熱媒体の温
度を制御するから、インターフェース温度をイオン源温
度と独立して最適な温度に設定することが可能となり、
精度の高い分析結果が得られる。
In this invention, the mobile phase in the interface is heated by a heating medium, and the temperature of the mobile phase is measured, for example, by detecting the heating medium temperature, so that the mobile phase temperature becomes the optimum temperature. Since the temperature of the heat medium is controlled, it is possible to set the interface temperature to the optimum temperature independently of the ion source temperature,
Highly accurate analysis results can be obtained.

また、前記インターフェースの最適温度を演算により求
める場合は、最適インターフェース温度が経験によらず
自動的に設定されることとなり、より精度の高い分析を
容易に行うことが可能となり、特にグラジェント法等に
より移動相溶媒の組成が連続して変化する場合にも、常
に最適なインターフェース温度に調整することができる
In addition, when determining the optimal temperature of the interface by calculation, the optimal interface temperature is automatically set without relying on experience, making it possible to easily conduct more accurate analysis, especially when using the gradient method. Even when the composition of the mobile phase solvent changes continuously, the interface temperature can always be adjusted to the optimum value.

C実施例〕 以下、本発明の実施例を図に基づいて説明する。C Example] Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

第1図は本発明の一実施例によるマイクロLC/MSの
概略構成図であり、このマイクロLC/MSは、マイク
ロクロマトグラフィ一部10と、質量分析計30と、こ
れらの間を接続するインターフェースと、このインター
フェースを加熱するためのインターフェース加熱ユニッ
ト20とから構成されている。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a micro LC/MS according to an embodiment of the present invention, and this micro LC/MS includes a micro chromatography section 10, a mass spectrometer 30, and an interface connecting these. , and an interface heating unit 20 for heating this interface.

前記マイクロクロマトグラフィ一部10及び質量分析計
30は従来装置とほぼ同様に構成されている。即ち、マ
イクロクロマトグラフィ一部10は、移動相溶媒を吐出
するポンプ11.この移動相溶媒中にサンプル(試料)
を注入するインジェクタ12.及び前記サンプルをクロ
マト分離するキャピラリカラム13から構成されている
。また、質量分析計3’Oは、前記マイクロクロマトグ
ラフィー10部により分離されたサンプルをイオン化す
るイオン源31.イオン源加熱ヒータ32.イオンを絞
って引き出すためのレンズ33.イオン化されたサンプ
ルを質量数に応じて分離する四重極34.光、X線等の
ノイズ除去のためのデフレクタ352分離されたサンプ
ルのイオンを検出する検出器36.及びデータ処理部3
7から構成されている。
The microchromatography section 10 and the mass spectrometer 30 are constructed in substantially the same manner as conventional devices. That is, the microchromatography part 10 includes a pump 11. which discharges a mobile phase solvent. sample in this mobile phase solvent
Injector 12. and a capillary column 13 for chromatographically separating the sample. The mass spectrometer 3'O also includes an ion source 31.0 that ionizes the sample separated by the microchromatography section 10. Ion source heater 32. Lens for narrowing down and extracting ions 33. A quadrupole 34 for separating ionized samples according to their mass numbers. Deflector 352 for removing noise from light, X-rays, etc. Detector 36 for detecting ions in the separated sample. and data processing section 3
It consists of 7.

前記マイクロクロマトグラフィ一部10と質量分析計3
0とはインターフェースにより接続され、このインター
フェースは、前記キャピラリカラム13と抵抗管として
のキャピラリ21とを接続するジツイント14.及び前
記キャピラリ21がその内部を挿通するパイプ22から
構成されており、このパイプ22から前記キャピラリ2
1に熱を伝達するようになっている。
The microchromatography part 10 and the mass spectrometer 3
0 through an interface, and this interface connects the capillary column 13 and the capillary 21 as a resistance tube. and a pipe 22 through which the capillary 21 is inserted, and from this pipe 22 the capillary 2
It is designed to transfer heat to 1.

そしてこのインターフェースは、インターフェース加熱
ユニット20によって独立に温度制御されるようになっ
ている0次にこのインターフェース加熱ユニット20に
ついて説明すると、前記インターフェースのパイプ22
の周囲には、その内部を熱媒体が流通するジャラケット
23が配設されており、このジャケット23には熱媒体
パイプ24が接続されている。熱媒体は熱媒体タンク2
7に収容されており、ポンプ25により前記ジャケット
23に圧送されるようになっている。前記熱媒体タンク
27内にはヒータ28が設けられるとともに、このヒー
タ28を制御するためのヒータ制御ユニット26が設け
られている。また、熱媒体パイプ24の流路途中には、
熱媒体の温度を検出するための温度検出器29が設けら
れ、この検出信号は前記ヒータ制御ユニット26の制御
信号入力端子に接続されている。
The temperature of this interface is controlled independently by the interface heating unit 20. Next, the interface heating unit 20 will be described as follows: The interface pipe 22
A jacket 23 through which a heat medium flows is disposed around the jacket 23, and a heat medium pipe 24 is connected to the jacket 23. The heat medium is heat medium tank 2
7 and is configured to be pumped into the jacket 23 by a pump 25. A heater 28 is provided in the heat medium tank 27, and a heater control unit 26 for controlling the heater 28 is provided. In addition, in the middle of the flow path of the heat medium pipe 24,
A temperature detector 29 for detecting the temperature of the heat medium is provided, and this detection signal is connected to a control signal input terminal of the heater control unit 26.

次に動作について説明する。マイクロクロマトグラフィ
一部10及び質量分析計30の動作は従来装置と同様で
あり、これらの部分の動作については簡単に説明する。
Next, the operation will be explained. The operations of the microchromatography section 10 and the mass spectrometer 30 are similar to those of the conventional apparatus, and the operations of these sections will be briefly explained.

まずポンプ11から数μl/sin程度の一定量の移動
相溶媒が吐出される。インジェクタ12においてその溶
媒にサンプルが加えられた後、これらはキャピラリカラ
ム13に送出されてクロマト分離が行われる。このクロ
マト分離されたサンプルは、順次ジヨイント14.キャ
ピラリ21を通り、移動相とともに質量分析計30のイ
オン源31に送られる。
First, a constant amount of mobile phase solvent of about several μl/sin is discharged from the pump 11. After the samples are added to the solvent in the injector 12, they are delivered to the capillary column 13 for chromatographic separation. This chromatographically separated sample is sequentially transferred to joint 14. It passes through the capillary 21 and is sent to the ion source 31 of the mass spectrometer 30 together with the mobile phase.

このとき、キャピラリ21はパイプ22を通してジャケ
ット23内を流通する熱媒体により最適温度に加熱され
ている。即ち、安定したイオン源圧力を得るためのキャ
ピラリ21内の移動相の温度は、実験等により経験的に
求めることができ、これは移動相溶媒の種類等によって
異なってくる。
At this time, the capillary 21 is heated to an optimum temperature by the heat medium flowing inside the jacket 23 through the pipe 22. That is, the temperature of the mobile phase within the capillary 21 for obtaining a stable ion source pressure can be determined empirically through experiments and the like, and this temperature varies depending on the type of mobile phase solvent and the like.

従って、まず使用する装置、移動相溶媒の種類等に応じ
て最適インターフェース温度を求め、この最適インター
フェース温度を得るための熱媒体温度を求めておく、そ
してこの温度値をヒータ制御ユニット26に設定してお
く、インターフェース加熱ユニット20においては、熱
媒体が熱媒体パイプ24を介して、タンク27.ポンプ
25.ジャケット23の間を循環しており、その温度が
温度検出器29により検出される。そしてこの温度検出
結果はヒータ制御ユニット26へ入力され、該温度が常
に予め設定したインターフェース最適温度に相当する温
度となるように、ヒータ28がフィードバック制御され
る。
Therefore, first, determine the optimal interface temperature depending on the equipment to be used, the type of mobile phase solvent, etc., determine the heat medium temperature to obtain this optimal interface temperature, and then set this temperature value in the heater control unit 26. In the interface heating unit 20, the heat medium is passed through the heat medium pipe 24 to the tank 27. Pump 25. It circulates between jackets 23, and its temperature is detected by a temperature sensor 29. This temperature detection result is input to the heater control unit 26, and the heater 28 is feedback-controlled so that the temperature always corresponds to the preset optimal interface temperature.

このようにして、インターフェース加熱ユニット20に
より最適温度に加熱された溶媒及びサンプルは、質量分
析計30のイオン源31へ噴射される。このイオン源3
1は、従来と異なり、前記のインターフェースとは独立
してイオン源加熱ヒータ32により加熱されており、前
記インターフェースを通して噴射されたサンプルは該イ
オン源31でイオン化され、高感度、高分解能化のため
にレンズ3により絞られて四重極34側に引き出される
。この四重極34は、各種に直流電圧と高周波電圧とが
重ねて印加されており、該四重極34の中心部に送り込
まれたイオンは、特定の質量数のイオンのみが安定な振
動を繰り返して取り出される。このようにして質量分離
されたイオンは、光やX線等のノイズ除去のためにデフ
レクタ35によってその進路が曲げられ、検出器36内
に送り込まれる。そしてこのサンプルのイオンは、検出
器36を構成する複数のダイノードに反射しながら増幅
され、最終的に電流として取り出されてデータ処理部3
7でスペクトル分析処理される。
The solvent and sample heated to the optimum temperature by the interface heating unit 20 in this manner are injected into the ion source 31 of the mass spectrometer 30. This ion source 3
1 is heated by an ion source heater 32 independently of the interface, and the sample injected through the interface is ionized by the ion source 31 to achieve high sensitivity and high resolution. Then, the light is focused by the lens 3 and drawn out to the quadrupole 34 side. This quadrupole 34 has various DC voltages and high frequency voltages superimposed on each other, and the ions sent into the center of the quadrupole 34 only exhibit stable vibrations of ions with a specific mass number. taken out repeatedly. The course of the ions thus mass-separated is bent by a deflector 35 to remove noise such as light and X-rays, and the ions are sent into a detector 36. The ions of this sample are reflected and amplified by a plurality of dynodes that make up the detector 36, and are finally extracted as a current and sent to the data processing unit 3.
Spectral analysis processing is performed in step 7.

このような本実施例では、インターフェース加熱ユニッ
ト20を設けたので、イオン源温度とインターフェース
温度とを独立に、それぞれ最適温度にすることができる
。従って、安定したイオン源圧力を得て再現性の良い質
量スペクトルを得ることができる。また、サンプルのイ
オン源への吸着も発生することはなく、従来のガスクロ
マトグラフィー/質量分析計(GC/MS)で得られた
質量スペクトルとの比較も容易に行うことができる。
In this embodiment, since the interface heating unit 20 is provided, the ion source temperature and the interface temperature can be independently set to optimum temperatures. Therefore, it is possible to obtain a stable ion source pressure and a mass spectrum with good reproducibility. In addition, adsorption of the sample to the ion source does not occur, and comparison with mass spectra obtained with conventional gas chromatography/mass spectrometry (GC/MS) can be easily performed.

また、熱媒体をジャケット23中に流通させて加熱する
ようにしているので、パイプ22をヒータで直接加熱す
る方式に比較して、均一な加熱を行うことができ、イオ
ン源圧力をより安定なものとすることが可能になるとと
もに、この部分の移動相の漏れによる爆発の危険性をな
くすことができる。
In addition, since the heat medium is heated by flowing through the jacket 23, uniform heating can be achieved and the ion source pressure can be maintained more stably than in a method in which the pipe 22 is directly heated with a heater. In addition, it is possible to eliminate the risk of explosion due to leakage of the mobile phase in this part.

さらに、グラシェド法等のように、移動相溶媒の組成が
連続して変わる場合は、予めそれに応じて温度プログラ
ムを設定しておくことにより、常に溶媒組成に適したイ
ンターフェース温度にすることができる。
Furthermore, when the composition of the mobile phase solvent changes continuously, such as in the Grashed method, by setting a temperature program in advance accordingly, the interface temperature can always be kept appropriate for the solvent composition.

第2図は前記第1図に示した装置において、インターフ
ェース最適温度を自動的に設定するようにしたものであ
る。即ち、前記第1図に示したマイクロLC/MSでは
、常にインターフェース温度を予め設定した最適温度に
フィードバック制御できるものの、その予め設定する最
適温度は経験により決定される。そこで、この第2図に
示すマイクロLC/MSでは、最適インターフェース温
度を経験によらず、容易にかつ自動的に設定できるよう
にしたものである。
FIG. 2 shows the apparatus shown in FIG. 1 in which the optimum interface temperature is automatically set. That is, in the micro LC/MS shown in FIG. 1, the interface temperature can always be feedback-controlled to a preset optimum temperature, but the preset optimum temperature is determined by experience. Therefore, in the micro LC/MS shown in FIG. 2, the optimum interface temperature can be easily and automatically set without relying on experience.

ところで、前述のように、インターフェース最適温度は
イオン源の圧力、即ち真空度と密接な関係があるので、
このイオン源の真空度を測定し、これをフィードバンク
制御すれば良いと考えられる。しかし、イオン源の真空
度を直接測定することは困難である。そこで、このイオ
ン源の真空度の変動は移動相溶媒のイオン信号の変動と
対応関係にあることに着目し、このイオン信号を検出す
ることによってフィードバック制御すれば、容易に前記
目的を達成することが可能となる。
By the way, as mentioned above, the optimal interface temperature is closely related to the pressure of the ion source, that is, the degree of vacuum.
It is considered that it is sufficient to measure the degree of vacuum of this ion source and perform feedbank control. However, it is difficult to directly measure the degree of vacuum in the ion source. Therefore, we focused on the fact that fluctuations in the degree of vacuum of the ion source correspond to fluctuations in the ion signal of the mobile phase solvent, and if we performed feedback control by detecting this ion signal, we could easily achieve the above objective. becomes possible.

これを実現する第2図の装置において、第1図と同一符
号は同一のものを示している。40は検出器36からの
イオン信号を得て、インターフェース最適温度を演算す
るとともに、これをヒータ制御ユニット26に設定する
最適温度演算ユニットである。
In the apparatus shown in FIG. 2 for realizing this, the same reference numerals as in FIG. 1 indicate the same parts. Reference numeral 40 denotes an optimum temperature calculation unit that obtains the ion signal from the detector 36, calculates the optimum interface temperature, and sets this in the heater control unit 26.

第3図に前記最適温度演算ユニット40の機能ブロック
図を示す0図において、45は初期値から最高値までの
温度を段階的に設定して、これをヒータ制御ユニット2
6に入力する温度設定部、41は検出器36からの信号
を増幅する信号増幅部、42は増幅された信号の変動を
、前記段階的に設定された各温度ごとに所定時間演算す
る変動幅演算部、43は前記各温度ごとの変動幅演算値
を記憶するメモリである。また、44は最小変動幅演算
部であり、前記メモリ43の内容及び前記温度設定部4
5からの値を受けて、最小変動幅の信号に対応する温度
(最適温度)を演算するとともに、この温度を前記温度
設定部45に設定するものである。
In FIG. 3 which shows a functional block diagram of the optimal temperature calculation unit 40, 45 sets the temperature in stages from the initial value to the maximum value, and sets the temperature in stages to the heater control unit 45.
6, a signal amplification unit 41 that amplifies the signal from the detector 36, and 42 a fluctuation range that calculates the fluctuation of the amplified signal for a predetermined time for each temperature set stepwise. The calculation unit 43 is a memory that stores the fluctuation range calculation values for each temperature. Further, 44 is a minimum fluctuation width calculating section, which stores the contents of the memory 43 and the temperature setting section 4.
5, it calculates the temperature (optimal temperature) corresponding to the signal with the minimum fluctuation range, and sets this temperature in the temperature setting section 45.

次にこの第2図に示す装置の、最適温度演算動作を第4
図のフローチャートに従って説明する。
Next, the optimum temperature calculation operation of the apparatus shown in FIG.
The explanation will be given according to the flowchart shown in the figure.

まず、ステップ51にて、設定温度の初期値t。First, in step 51, the initial value t of the set temperature is determined.

及びメモリアドレスn−1を設定する。なお、設定温度
の初期値t、及び最高値t、□は実験等により予めわか
っている0次に、ヒータ制御ユニット26に温度1−1
.を設定しくステップ52)、この設定温度t、におい
て、前記第1図の装置で示した動作と同様の動作で質量
分析を行い、定常状態になったらサンプルのイオンを検
出器36で検出する。検出されたイオン信号は最適温度
演算ユニッ)40に入力され、信号増幅部41で増幅さ
れる。そしてこの増幅された信号の、一定時間の変動幅
を変動幅演算部42で求め(ステップ53)、メモリ4
3のアドレス「1」にこの演算値を格納する(ステップ
54)0次に設定温度t=t、+Δt、メモリアドレス
n=n+ 1として(ステップ55)、設定温度が最高
温度1−1.。
and set memory address n-1. The initial value t, maximum value t, and □ of the set temperature are 0, which are known in advance through experiments, etc. Next, the temperature 1-1 is set in the heater control unit 26.
.. At this set temperature t, mass spectrometry is performed in the same manner as shown in the apparatus shown in FIG. 1, and when a steady state is reached, ions of the sample are detected by the detector 36. The detected ion signal is input to an optimum temperature calculation unit (40) and amplified by a signal amplification section (41). Then, the fluctuation range of this amplified signal over a certain period of time is determined by the fluctuation range calculation unit 42 (step 53), and
This calculated value is stored in the address "1" of 3 (step 54), the set temperature t=t, +Δt, and the memory address n=n+ 1 (step 55), so that the set temperature is the highest temperature 1-1. .

8になるまで前記動作を繰り返す(ステップ56)。The above operation is repeated until the number reaches 8 (step 56).

このようにして、予め設定された温度範囲t。In this way, the preset temperature range t.

〜t、□における各温度ごとの信号変動幅が求められた
ら、メモリ43の内容を全て読み出し、各値を比較して
(ステップ57)、前記変動幅が最小になる加熱温度を
最適温度としてヒータ制御ユニット26に設定する(ス
テップ58)。
When the signal fluctuation width for each temperature at ~t, □ is determined, all contents of the memory 43 are read out, the values are compared (step 57), and the heating temperature at which the fluctuation width is minimized is set as the optimum temperature. settings in the control unit 26 (step 58).

このような本実施例では、インターフェース加熱ユニッ
ト20を設けるとともに、イオン信号の変動幅を利用し
てインターフェース最適温度を演算する最適温度演算ユ
ニット40を設けたので、前記第1図に示した装置と同
様の効果が得られるとともに、インターフェース温度を
経験によらず、自動的に求めることができ、より再現性
の良い質量スペクトルを得ることができる。特に、グラ
ジェント法等のように、移動相溶媒の組成が連続して変
化するような場合に、インターフェース温度を常に最適
な温度に設定することができる。
In this embodiment, in addition to the interface heating unit 20, an optimum temperature calculation unit 40 for calculating the optimum interface temperature using the fluctuation range of the ion signal is provided, so that the apparatus shown in FIG. In addition to obtaining similar effects, the interface temperature can be determined automatically without relying on experience, and mass spectra with better reproducibility can be obtained. In particular, when the composition of the mobile phase solvent changes continuously, such as in a gradient method, the interface temperature can always be set to the optimum temperature.

なお、前記各実施例ではヒータを制御して熱媒体の温度
、即ちインターフェース温度を制御するようにしたが、
ポンプ25出口に流量制御バルブを設け、熱媒体流量を
制御してインターフェース温度を制御するようにしても
よく、前記各実施例と同様の効果を奏する。
In each of the above embodiments, the heater is controlled to control the temperature of the heat medium, that is, the interface temperature.
A flow rate control valve may be provided at the outlet of the pump 25 to control the flow rate of the heat medium to control the interface temperature, and the same effects as in each of the embodiments described above can be obtained.

また、前記各実施例では熱媒体パイプ24の流路途中に
温度検出器29を設け、熱媒体の温度検出を行ってヒー
タを制御するようにしたが、これは、例えばバイブ22
の内壁に温度検出器を設けてもよく、キャピラリ21内
の移動相温度が把握できるような場所であれば、どのよ
うな位置に設置してもよい。
Further, in each of the embodiments described above, the temperature detector 29 is provided in the middle of the flow path of the heat medium pipe 24 to detect the temperature of the heat medium to control the heater.
A temperature detector may be provided on the inner wall of the capillary 21, and may be installed at any location where the temperature of the mobile phase within the capillary 21 can be determined.

また、前記第2図に示した実施例ではイオン源の真空度
を、検出器36で得られるイオン信号をモニタリングし
て検出するようにしたが、もちろん真空ゲージ等を用い
て直接イオン源の真空度をモニタリングしても良い、さ
らに、前記実施例における最適温度演算ユニット40で
は、各設定温度における信号の変動幅を全てメモリ43
に一旦記憶し、それらを比較して最小変動幅となる温度
を演算するようにしたが、これは、例えば各設定温度ご
とに得られる変動幅を逐次比較し、変動幅が小さくなっ
た時点でメモリの内容を更新するようにしてもよく、種
々の構成が可能である。
In addition, in the embodiment shown in FIG. 2, the degree of vacuum in the ion source is detected by monitoring the ion signal obtained by the detector 36, but of course a vacuum gauge or the like is used to directly detect the degree of vacuum in the ion source. Further, in the optimum temperature calculation unit 40 in the above embodiment, the entire range of fluctuation of the signal at each set temperature is stored in the memory 43.
Once stored in The contents of the memory may be updated, and various configurations are possible.

また、前記各実施例では質量分析計に四重掻を用いたも
のを示したが、これは他の磁場偏向形の質量分析計を用
いてもよいのはもちろんである。
Further, in each of the above embodiments, a mass spectrometer using a quadruple oscillator was shown, but it goes without saying that other magnetic field deflection type mass spectrometers may be used.

サラに、本発明のインターフェース加熱ユニット及び最
適温度演算ユニットは、QC/MSの直結インターフェ
ースにも適用できるのはもちろんである。
Of course, the interface heating unit and optimum temperature calculation unit of the present invention can also be applied to a QC/MS direct interface.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上のように、本発明によれば、クロマトグラフィーと
質量分析計とを直結するキャピラリ周囲に、その内部を
熱媒体が流通する加熱部を設けるとともに、前記熱媒体
の温度等を検出することによりキャピラリを流通する移
動相の温度を測定し、この検出結果に応じて前記熱媒体
の温度制御を行うようにしたので、イオン源とインター
フェースとをそれぞれ独立して最適な温度に設定するこ
とができ、再現性の良い、高い信転性を有する分析を行
うことができる効果がある。
As described above, according to the present invention, a heating section through which a heating medium flows is provided around the capillary that directly connects a chromatography and a mass spectrometer, and the temperature of the heating medium is detected. Since the temperature of the mobile phase flowing through the capillary is measured and the temperature of the heating medium is controlled according to the detection result, the ion source and the interface can be set to the optimum temperature independently. This has the effect of allowing analysis to be performed with good reproducibility and high reliability.

また、前記装置に加えて、熱媒体の温度を段階的に設定
する温度設定手段と、この段階的な各温度ごとのイオン
源の真空度を検出する真空度検出手段と、前記各温度ご
との検出信号の一定時間の変動を演算するとともに、最
も変動幅の少ない最適設定温度を判定育る演算手段を設
けたので、移動相溶媒等が変化した場合にも、経験によ
らず、自動的にインターフェース最適温度を設定するこ
とができ、常に再現性の良い質量スペクトルが得られる
効果がある。
In addition to the above-mentioned device, the present invention also includes a temperature setting means for setting the temperature of the heat medium stepwise, a degree of vacuum detection means for detecting the degree of vacuum of the ion source at each stepwise temperature, and a degree-of-vacuum detection means for detecting the degree of vacuum of the ion source at each stepwise temperature. In addition to calculating the fluctuation of the detection signal over a certain period of time, we have provided a calculation means that determines the optimal set temperature with the smallest fluctuation range, so even if the mobile phase solvent etc. changes, it can be automatically performed without relying on experience. The optimum interface temperature can be set, and mass spectra with good reproducibility can always be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の一実施例によるクロマトグラフィー/
質量分析計の概略構成図、第2図は第1図の装置に最適
温度演算ユニットを設けた場合の構成図、第3図は第2
図に示す装置の最適温度演算ユニットの機能ブロック図
、第4図はその動作を説明するためのフローチャート図
、第5図は一般的なりロマトグラフィー/質量分析計の
直結システムを示す構成図である。 10・・・クロマトグラフィ一部、20・・・インター
フェース加熱ユニット、21・・・キャピラリ、22・
・・パイプ、23・・・ジャラケット、24・・・熱媒
体パイプ、25・・・ポンプ、26・・・ヒータ制御ユ
ニット、27・・・熱媒体タンク、28・・・ヒータ、
29・・・温度検出器、30・・・質量分析計、40・
・・最適温度演算ユニット、41・・・信号増幅部、4
2・・・変動幅演算部、43・・・メモリ、44・・・
最小変動幅演算部、45・・・温度設定部。 f、33図 て〕44 図5図
FIG. 1 shows a chromatography system according to an embodiment of the present invention.
A schematic configuration diagram of a mass spectrometer. Figure 2 is a diagram of the configuration when an optimum temperature calculation unit is installed in the apparatus shown in Figure 1.
Figure 4 is a functional block diagram of the optimal temperature calculation unit of the apparatus shown in the figure, Figure 4 is a flowchart diagram for explaining its operation, and Figure 5 is a configuration diagram showing a general chromatography/mass spectrometer direct connection system. . DESCRIPTION OF SYMBOLS 10... Chromatography part, 20... Interface heating unit, 21... Capillary, 22...
... Pipe, 23 ... Jacket, 24 ... Heat medium pipe, 25 ... Pump, 26 ... Heater control unit, 27 ... Heat medium tank, 28 ... Heater,
29... Temperature detector, 30... Mass spectrometer, 40.
...Optimum temperature calculation unit, 41...Signal amplification section, 4
2... Fluctuation range calculation unit, 43... Memory, 44...
Minimum fluctuation range calculation section, 45...temperature setting section. f, Figure 33] 44 Figure 5

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)クロマトグラフィーと質量分析計とを直結して、
混合系試料の分析を行うクロマトグラフィー/質量分析
計において、前記クロマトグラフィーによりクロマト分
離された試料を移動相とともに前記質量分析計に導入す
るためのキャピラリと、このキャピラリ周囲に配設され
、該キャピラリ内の移動相を加熱するための熱媒体が流
通する加熱部と、前記キャピラリ内の移動相の温度情報
を得るためのインタフェース温度測定手段と、前記温度
情報に応じて前記熱媒体の温度制御を行う温度制御手段
とを備えたことを特徴とするクロマトグラフィー/質量
分析計。
(1) Directly connect chromatography and mass spectrometer,
A chromatography/mass spectrometer that analyzes a mixed sample includes a capillary for introducing the sample chromatographically separated by the chromatography into the mass spectrometer together with a mobile phase; a heating part through which a heat medium flows to heat the mobile phase in the capillary; an interface temperature measuring means for obtaining temperature information of the mobile phase in the capillary; and temperature control of the heat medium in accordance with the temperature information. A chromatography/mass spectrometer characterized by comprising temperature control means for controlling the temperature.
(2)前記温度制御手段に、段階的に温度を設定するた
めの温度設定手段と、この段階的に設定された各温度ご
とに前記質量分析計のイオン源部分の真空度を検出する
ための真空度測定手段と、前記各設定温度ごとに前記真
空度検出信号の変動を所定時間演算し、この検出信号の
変動幅が最も少なくなる最適設定温度を、前記温度設定
手段をして前記温度制御手段に設定する演算手段とを備
えたことを特徴とする請求項第1項記載のクロマトグラ
フィー/質量分析計。
(2) The temperature control means includes a temperature setting means for setting the temperature stepwise, and a temperature setting means for detecting the degree of vacuum of the ion source portion of the mass spectrometer for each stepwise set temperature. A degree of vacuum measuring means calculates the fluctuation of the degree of vacuum detection signal for a predetermined period of time for each of the set temperatures, and controls the temperature by using the temperature setting means to determine the optimum set temperature at which the range of fluctuation of this detection signal is the smallest. 2. The chromatography/mass spectrometer according to claim 1, further comprising calculation means set in said means.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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