JPH02226646A - 高周波誘導結合プラズマ質量分析計 - Google Patents
高周波誘導結合プラズマ質量分析計Info
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- JPH02226646A JPH02226646A JP1046242A JP4624289A JPH02226646A JP H02226646 A JPH02226646 A JP H02226646A JP 1046242 A JP1046242 A JP 1046242A JP 4624289 A JP4624289 A JP 4624289A JP H02226646 A JPH02226646 A JP H02226646A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- high frequency
- coupled plasma
- inductively coupled
- nozzle
- frequency inductively
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- 150000002500 ions Chemical class 0.000 claims description 25
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Landscapes
- Other Investigation Or Analysis Of Materials By Electrical Means (AREA)
- Electron Tubes For Measurement (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
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Description
【発明の詳細な説明】
〈産業上の利用分野〉
本発明は、高周波誘導結合プラズマ質量分析計に係わり
、特に、イオンエネルギーの問題を新しい方法で解決し
た高周波誘導結合プラズマ質量分析計に関する。
、特に、イオンエネルギーの問題を新しい方法で解決し
た高周波誘導結合プラズマ質量分析計に関する。
〈従来の技術〉
高周波誘導結合プラズマ質量分析計は、高周波誘導結合
プラズマを用いて試料を励起させ、生じたイオンをノズ
ルとスキマーからなるインターフェイスを介して質量分
析計に導いて電気的に検出し該イオン量を精密に測定す
ることにより、試料中の被測定元素を高精度に分析する
ように構成されている。第４図は、このような高周波誘
導結合プラズマ質量分析計の従来例構成説明図である。
プラズマを用いて試料を励起させ、生じたイオンをノズ
ルとスキマーからなるインターフェイスを介して質量分
析計に導いて電気的に検出し該イオン量を精密に測定す
ることにより、試料中の被測定元素を高精度に分析する
ように構成されている。第４図は、このような高周波誘
導結合プラズマ質量分析計の従来例構成説明図である。
この図において、プラズマトーチ１の外室１ｂと最外室
ＩＣにはガス調節器２を介してアルゴンガス洪給源３か
らアルゴンガスが供給され、内室１ａには試料槽４内の
試料がレーザー光源５から照射されたレーザ光によって
気化されてのちアルゴンガスによって搬入されるように
なっている。また、プラズマトーチ１に巻回された高周
波誘導コイル６には高周波電源１０によって高周波電流
が流され、該コイル６の周囲に高周波磁界（図示せず）
が形成されている。一方、ノズル８とスキマー９に挟ま
れたフォアチャンバー本体１１内は、真空ポンプ１２に
よって例えばＩＴｏｒｒ、に吸引されている。更に、セ
ンターチャンバー１３内にはイオンレンズ１４ａ、１４
ｂが設けられると共に、該センターチャンバー１３の内
部は第１油拡散ポンプ１５によって例えば１０”−’Ｔ
ｏｒｒ。
ＩＣにはガス調節器２を介してアルゴンガス洪給源３か
らアルゴンガスが供給され、内室１ａには試料槽４内の
試料がレーザー光源５から照射されたレーザ光によって
気化されてのちアルゴンガスによって搬入されるように
なっている。また、プラズマトーチ１に巻回された高周
波誘導コイル６には高周波電源１０によって高周波電流
が流され、該コイル６の周囲に高周波磁界（図示せず）
が形成されている。一方、ノズル８とスキマー９に挟ま
れたフォアチャンバー本体１１内は、真空ポンプ１２に
よって例えばＩＴｏｒｒ、に吸引されている。更に、セ
ンターチャンバー１３内にはイオンレンズ１４ａ、１４
ｂが設けられると共に、該センターチャンバー１３の内
部は第１油拡散ポンプ１５によって例えば１０”−’Ｔ
ｏｒｒ。
に吸引され、マスフィルタ（例えば四至極マスフィルタ
）１６を収容しているリアチャンバー１７内は第２油拡
散ポンプ１８によって例えば１０−’Ｔｏｒｒ、に吸引
されている。
）１６を収容しているリアチャンバー１７内は第２油拡
散ポンプ１８によって例えば１０−’Ｔｏｒｒ、に吸引
されている。
この状態で上記高周波磁界の近傍でアルゴンガス中に電
子かイオンが植え付けられると、該高周波磁界の作用に
よって瞬時に高周波誘導プラズマ７が生ずる。該プラズ
マ７内のイオンは、ノズル８やスキマー９を経由しての
ちイオンレンズ１４ａ、１４ｂ（若しくはダブレット四
重径レンズ）の間を通って収束され、その後、マスフィ
ルタ１６を通り二次電子増倍管１９に導かれて検出され
、該検出信号が信号処理部２０に送出されて演算・処理
されることによって前記試料中の被測定元素分析値が求
められるようになっている。尚、Ａは検出系であり、Ｂ
は信号処理部である。
子かイオンが植え付けられると、該高周波磁界の作用に
よって瞬時に高周波誘導プラズマ７が生ずる。該プラズ
マ７内のイオンは、ノズル８やスキマー９を経由しての
ちイオンレンズ１４ａ、１４ｂ（若しくはダブレット四
重径レンズ）の間を通って収束され、その後、マスフィ
ルタ１６を通り二次電子増倍管１９に導かれて検出され
、該検出信号が信号処理部２０に送出されて演算・処理
されることによって前記試料中の被測定元素分析値が求
められるようになっている。尚、Ａは検出系であり、Ｂ
は信号処理部である。
一方、上記高周波誘導結合プラズマを７を用い試料を励
起して生じたイオンのエネルギー（いわゆるイオンエネ
ルギー）が高くなる（例えば３０ｅＶ以上）と、マスフ
ィルタ１６の分解能が悪化するという現象が生じていた
。このような現象を回避するため、イオンエネルギーを
ある程度低下させ゛たり完全に低下させたりする試みが
なされていた。即ち、当初はプラズマトーチに高周波コ
イル６が単に巻回されている構成のものだけであったが
、最近は次の■〜■のような構成のものが発表され、■
と■のものは既に市販製品に取入れられている。
起して生じたイオンのエネルギー（いわゆるイオンエネ
ルギー）が高くなる（例えば３０ｅＶ以上）と、マスフ
ィルタ１６の分解能が悪化するという現象が生じていた
。このような現象を回避するため、イオンエネルギーを
ある程度低下させ゛たり完全に低下させたりする試みが
なされていた。即ち、当初はプラズマトーチに高周波コ
イル６が単に巻回されている構成のものだけであったが
、最近は次の■〜■のような構成のものが発表され、■
と■のものは既に市販製品に取入れられている。
■高周波コイルのアース端を短くしてシールド板に落と
したもの ■プラズマトーチにシールドを被せたシールドトーチを
用いたもの ■高周波コイルの中央部にアース点を設けたらの〈発明
が解決しようとする問題点〉 然しながら、高周波コイルのアース端を短くしてシール
ド板に落とした従来例（上記■）では、イオンエネルギ
ーの低下量が小さいという欠点があった。また、シール
ドトーチを用いた従来例（上記■）や高周波コイルの中
央部にアース点を設けた従来例（上記■）は、イオンエ
ネルギーの低下量は十分だが次のような欠点があった。
したもの ■プラズマトーチにシールドを被せたシールドトーチを
用いたもの ■高周波コイルの中央部にアース点を設けたらの〈発明
が解決しようとする問題点〉 然しながら、高周波コイルのアース端を短くしてシール
ド板に落とした従来例（上記■）では、イオンエネルギ
ーの低下量が小さいという欠点があった。また、シール
ドトーチを用いた従来例（上記■）や高周波コイルの中
央部にアース点を設けた従来例（上記■）は、イオンエ
ネルギーの低下量は十分だが次のような欠点があった。
即ち、■や■はイオンエネルギーが余り低すぎると酸化
物イオンが増え妨害になるなどイオンエネルギーの調整
が困難であるという欠点があるうえ、■は長時間の使用
でシールドの温度が高くなって、コイルとシールドの間
の絶縁破壊が起こったりするという欠点があった。
物イオンが増え妨害になるなどイオンエネルギーの調整
が困難であるという欠点があるうえ、■は長時間の使用
でシールドの温度が高くなって、コイルとシールドの間
の絶縁破壊が起こったりするという欠点があった。
本発明は、かかる従来例の欠点に鑑みてなされものであ
り、その課題は、イオンエネルギーの問題を新しい手法
で解決した高周波誘導結合プラズマ質量分析計を提供す
ることにある。
り、その課題は、イオンエネルギーの問題を新しい手法
で解決した高周波誘導結合プラズマ質量分析計を提供す
ることにある。
く課題を解決するための手段〉
本発明は、プラズマトーチで発生させた高周波誘導結合
プラズマを用いて試料を励起し、生じたイオンをノズル
とスキマーを介して真空中に導入し、その後、イオン光
学系を通して質量分析計検出器に導いて検出することに
より前記試料中の被測定元素を分析する分析計において
、前記高周波誘導結合プラズマの電位を調節するための
ｔ＠を前記ノズルの外側であって前記高周波誘導結合プ
ラズマの近くに設けることにより前記課題を解決したも
のである。
プラズマを用いて試料を励起し、生じたイオンをノズル
とスキマーを介して真空中に導入し、その後、イオン光
学系を通して質量分析計検出器に導いて検出することに
より前記試料中の被測定元素を分析する分析計において
、前記高周波誘導結合プラズマの電位を調節するための
ｔ＠を前記ノズルの外側であって前記高周波誘導結合プ
ラズマの近くに設けることにより前記課題を解決したも
のである。
〈実施例〉
以下、本発明について図を用いて詳細に説明する。第１
図は本発明実施例の要部構成説明図であり、図中、第４
図と同一記号は同一意味を持たせて使用しここでの重複
説明は省略する。また、２１はノズル８の外側であって
高周波誘導結合プラズマ７の近くに設けられ高周波誘導
結合プラズマの電位を調節するための電極、２２は高周
波検知板、２３は電極２１と高周波検知板２２の間の電
位を調節する可変コンデンサである。
図は本発明実施例の要部構成説明図であり、図中、第４
図と同一記号は同一意味を持たせて使用しここでの重複
説明は省略する。また、２１はノズル８の外側であって
高周波誘導結合プラズマ７の近くに設けられ高周波誘導
結合プラズマの電位を調節するための電極、２２は高周
波検知板、２３は電極２１と高周波検知板２２の間の電
位を調節する可変コンデンサである。
また、第２図及び第３図は本発明実施例の動作原理を説
明するための図であり、これらの図において第１図と同
一記号は同一意味を持たせて使用しここでの重複説明は
省略する。以下、第２図及び第３図を用いて本発明実施
例の動作原理を説明する。第２図は、高周波誘導結合プ
ラズマの電位を調節するための電極がない場合の説明図
であり、高周波コイル６の高周波電源１０側が十となっ
たとき、高周波誘導プラズマ７の根本は−となる。
明するための図であり、これらの図において第１図と同
一記号は同一意味を持たせて使用しここでの重複説明は
省略する。以下、第２図及び第３図を用いて本発明実施
例の動作原理を説明する。第２図は、高周波誘導結合プ
ラズマの電位を調節するための電極がない場合の説明図
であり、高周波コイル６の高周波電源１０側が十となっ
たとき、高周波誘導プラズマ７の根本は−となる。
このため、ノズル内に吸込まれたプラズマの先端は十と
なって、アース電位のノズルとの間に放電が生じ、イオ
ンエネルギーの問題が生ずるようになる。一方、第３図
は高周波誘導結合プラズマ７の電位を調節するための電
極２１がノズル８の外側であって高周波誘導結合プラズ
マ７の近くに設けられている場合の説明図であり、高周
波コイル６の高周波電源１０側が十となったとき、高周
波誘導プラズマ７は根本が−で、電極２１の−の為にノ
ズル側で十が集まり、ノズル内部には電位は生じない。
なって、アース電位のノズルとの間に放電が生じ、イオ
ンエネルギーの問題が生ずるようになる。一方、第３図
は高周波誘導結合プラズマ７の電位を調節するための電
極２１がノズル８の外側であって高周波誘導結合プラズ
マ７の近くに設けられている場合の説明図であり、高周
波コイル６の高周波電源１０側が十となったとき、高周
波誘導プラズマ７は根本が−で、電極２１の−の為にノ
ズル側で十が集まり、ノズル内部には電位は生じない。
このため、第２図の場合のようなイオンエネルギーの問
題は生じない、尚、本発明は上述の実施例に限定される
ことなく種々の変形が可能であり、例えばノズル８を第
４図のフォアチャンバー１１と絶縁し該ノズルそのもの
を電極として用いることも可能である。
題は生じない、尚、本発明は上述の実施例に限定される
ことなく種々の変形が可能であり、例えばノズル８を第
４図のフォアチャンバー１１と絶縁し該ノズルそのもの
を電極として用いることも可能である。
〈発明の効果〉
以上詳しく説明したような本発明によれば、イオンエネ
ルギーの問題を新しい手法で解決した高周波誘導結合プ
ラズマ質量分析計が実現する。即ち、マスフィルタ（例
えば四重極マスフィルタ）で高い分解能が得られ、イオ
ンエネルギーを低下させることができるという利点があ
る。また、高周波誘導プラズマとノズルの間の二次放電
が完全になくなりノズル入口でのプラズマ温度が低下し
て、測定の妨害要因となる酸化物イオンが増加しする場
合には可変コンデンサによりイオンエネルギーの調整が
可能であるという利点もある。
ルギーの問題を新しい手法で解決した高周波誘導結合プ
ラズマ質量分析計が実現する。即ち、マスフィルタ（例
えば四重極マスフィルタ）で高い分解能が得られ、イオ
ンエネルギーを低下させることができるという利点があ
る。また、高周波誘導プラズマとノズルの間の二次放電
が完全になくなりノズル入口でのプラズマ温度が低下し
て、測定の妨害要因となる酸化物イオンが増加しする場
合には可変コンデンサによりイオンエネルギーの調整が
可能であるという利点もある。
第１図は本発明実施例の構成説明図、第２図及、び第３
図は本発明の動作原理を説明する図、第４図は一般的な
高周波誘導結合プラズマ質量分析計の全体的な構成説明
図である。 ２１・・・・・・高周波誘導結合プラズマの電位を調節
するための電極、２２・・・・・・高周波検知板、２３
・・・・・・可変コンデンサ 第 図 ■ 図 第 図 第 「Ａ
図は本発明の動作原理を説明する図、第４図は一般的な
高周波誘導結合プラズマ質量分析計の全体的な構成説明
図である。 ２１・・・・・・高周波誘導結合プラズマの電位を調節
するための電極、２２・・・・・・高周波検知板、２３
・・・・・・可変コンデンサ 第 図 ■ 図 第 図 第 「Ａ
Claims (1)
- プラズマトーチで発生させた高周波誘導結合プラズマを
用いて試料を励起し、生じたイオンをノズルとスキマー
を介して真空チャンバー内に導入し、その後、イオン光
学系を通して質量分析計検出器に導いて検出することに
より前記試料中の被測定元素を分析する分析計において
、前記高周波誘導結合プラズマの電位を調節するための
電極を前記ノズルの外側であって前記高周波誘導結合プ
ラズマの近くに設けたことを特徴とする高周波誘導結合
プラズマ質量分析計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1046242A JPH02226646A (ja) | 1989-02-27 | 1989-02-27 | 高周波誘導結合プラズマ質量分析計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1046242A JPH02226646A (ja) | 1989-02-27 | 1989-02-27 | 高周波誘導結合プラズマ質量分析計 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02226646A true JPH02226646A (ja) | 1990-09-10 |
Family
ID=12741674
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1046242A Pending JPH02226646A (ja) | 1989-02-27 | 1989-02-27 | 高周波誘導結合プラズマ質量分析計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02226646A (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62213057A (ja) * | 1986-03-14 | 1987-09-18 | Yokogawa Electric Corp | 高周波誘導結合プラズマ・質量分析計 |
-
1989
- 1989-02-27 JP JP1046242A patent/JPH02226646A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62213057A (ja) * | 1986-03-14 | 1987-09-18 | Yokogawa Electric Corp | 高周波誘導結合プラズマ・質量分析計 |
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