JPH03194843A - プラズマイオン源極微量元素質量分析装置 - Google Patents

プラズマイオン源極微量元素質量分析装置

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JPH03194843A
JPH03194843A JP1332720A JP33272089A JPH03194843A JP H03194843 A JPH03194843 A JP H03194843A JP 1332720 A JP1332720 A JP 1332720A JP 33272089 A JP33272089 A JP 33272089A JP H03194843 A JPH03194843 A JP H03194843A
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JP
Japan
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electrode
ion
plasma
ions
mass spectrometer
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Pending
Application number
JP1332720A
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English (en)
Inventor
Yukio Okamoto
幸雄 岡本
Soji Shimura
志村 聡司
Kounosuke Ooishi
大石 公之介
Tadataka Koga
古賀 正太佳
Makoto Yasuda
誠 安田
Takashi Iino
飯野 敬史
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J49/00Particle spectrometers or separator tubes
    • H01J49/02Details
    • H01J49/06Electron- or ion-optical arrangements

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はプラズマを用いた極微量元素質量分析装置に係
り、特に検出限界を低減するためのイオンの輸送系に関
する。
〔従来の技術〕
従来の代表的なプラズマを用いた極微量元素質量分析装
置は、スペクトロケミ力 アクタ(Spectroch
imica Acta)、42B (1987年)第7
05頁から第712頁において論じられている。
第4図は上記従来装置の概略図を示す。ここで、10は
プラズマ、20はサンプラ、7oは第1スリツト、80
はマスフィルタ(質量分析器)、90は第2スリツト、
100はイオン検出器、120はスキマ、130はイオ
ン引出し電極、140はプレート電極から成るアインツ
エルレンズ系、150はエネルギー分析器、151はエ
ネルギー分析器のセンタプレートを示す。
この装置では、プラズマ10から分析すべきイオンをサ
ンプラ2oとスキマ120およびイオン引出し電極13
0を用いて引出し、アインツエルレンズ140やエネル
ギー分析器150を用いてマスフィルタ80に尋人し質
量分析を行っていた。
このとき、前記エネルギー分析器150のセンタプレー
ト151は前記プラズマ10中に発生するホトン(光子
)が前記イオン検出器lOOに入射するのを阻止する作
用も有し、信号対雑音比の向上による検出限界の低減に
効果をもたらしていた。
〔発明が解決しようとする課題〕
上記従来技術は、プラズマ中の分析すべきイオンの分析
系への輸送の効率と前記ホトンの低減については十分配
慮されておらず、検出限界や系が複雑で操作性(使い勝
手)などに問題があった。
本発明は、上記課題を解決することを目的としており、
さらに、装置の価格を低減化することを目的とする。
〔課題を解決するための手段〕 上記目的を達成するために1本発明は第1図に示すよう
に、サンプラ20とイオン引出し電極30とイオン加速
電極40とでプラズマ10から分析すべきイオンを効率
よく引出すと共に、3つの円筒状電極(42,52,5
3)でレンズ系50を構成し、その中間の第2電極52
に円盤状のホトンストッパ60を設る簡単な構成で前記
ホトンを阻止し、効率よく前記イオンをマスフィルタ8
0に輸送するようにしたものである。
さらに、前記レンズ系50を構成する第1電極(第2図
における電極51)とイオン加速電極40とを一体化し
たものである。
〔作用〕
前記構成は、プラズマ10の中の分析すべきイオンを効
率よくマスフィルタ80(分析系)に輸送すると共に、
前記プラズマ10からのホトンがイオン検出器100に
入るのを阻止するように動作する。それによって、極微
量元素の質量分析が高感度でしかも、低検出限界で行う
ことができる。
さらに、電極の数、したがって、これらを駆動する電源
の数も大幅に低減できるので、操作が簡単になると共に
装置の価格も低減できる効果がある。
〔実施例〕
以下、本発明の実施例の数例を第1図〜第3図を用いて
説明する。
第1図は本発明の一実施例を示す。ここで、10は高周
波やマイクロ波などで生成したプラズマ、20はニッケ
ルなどから成るサンプラでオリフィス(0,3〜1.O
mφ)21が設けである。
11は前記プラズマ1o中の中心部が前記オリフィス2
1を通じて中真空(10−”〜100Torr)領域に
拡散したプラズマ、30はオリフィス(0,5〜1.0
+mφ)31を有するニッケル又はステンレス鋼などか
ら成るイオン引出し電極、40はオリフィス(0,4〜
1.Onnφ)41を有するステンレス鋼などから成る
イオン加速電極で円筒部42をも有する。50は3つの
円筒状電極42(第1電極)、52(第2電極)、53
(第3電極)から成るレンズ系、60は前記第2電極5
2に設けたステンレス鋼などから成る円盤状(直径1〜
10+n+nφ)のホトンストッパ、70はアパチャ7
1を有するステンレス鋼などから成る第1スリツト、8
0はマスフィルタ(質量分析器二四重極型など)、90
はアパチャ91を有する第2スリツト、100はチャン
ネルトロンなどのイオン検出器である。
なお、前記イオン加速電極40の円筒部42は、第2図
に示すように分割して51とし、前記第2電極52およ
び前記第3電極53と共に前記レンズ系50を構成して
もよい。
また、前記第3電極53と前記第1スリツト70との間
に、第2図に示すように、スリット160を設け、第3
図に示すように、電位E5(例えば+20v)を印加し
、前記レンズ系50を通過するイオンが効率よく前記マ
スフィルタ80に輸送されるようにすると一層よい。
ところで、前記各電極には、第3図に示すように電位E
1〜Eδを印加する。すなわち、前記イオン加速電極4
0(すなわち第1電極42または51)にはEx  (
通常−100〜−500V)。
前記第2電極52にはE2(通常+5〜+20v)、前
記第3電極53にはEs  (通常+10〜+50■)
、前記スリット160にはEs (通常+30〜−30
V)を印加する。なお、前記サンプラ20と前記イオン
引出し電極30は通常接地する(正電位で使用すること
も可、これら電極間は2〜10mm)。また、前記ホト
ンストッパ60は前記第2電極52と同電位(この時に
は前記Ezを併用)またはE4  (通常+5〜+20
■)を独立に印加し、前記第2電極52に絶縁物170
を介して取付ける。
前記円筒状第1〜第3電極はステンレス鋼やアルミニウ
ムなどから成り、円筒の内径は15〜40rrnφ、長
さは5〜30+s+で、円筒には第3図に示すようなツ
バを設けてもよく限定するものではない(なお、第2電
極の内径は第1および第3電極の内径より大きくすると
よい)。一方、前記ホトンストッパ(直径1〜10nn
φ)はステンレスなどの薄板(0,1〜1nn)をエツ
チング加工などにより製作したものである。これら電極
の間隙は5〜30mmである。
以上述べたような構成にすると、前記プラズマ10は拡
散プラズマ11を形成すると共に、前記イオン引出し電
極30の前記プラズマ側にイオンシースを形成し、そこ
から分析すべきイオンが取り出され、前記イオン加速電
極40で加速する(イオンの加速エネルギーE1ev)
。その後、前記イオンは前記レンズ系50で減速(発散
)され、次に前記第1スリツトを接地電位にすることに
より加速(集束)されて第1図に示すような軌道を描い
て効率よく前記イオンは前記マスフィルタ80へと輸送
される。このとき、前記レンズ系50に設けた前記ホト
ンストッパ60は、前記イオンの一部をカットするが、
直進するホトンをより大幅にカットすることができるの
で、信号対雑音比は大幅に向上する(1桁以上)。
なお、本発明において、前記プラズマ10の生成法は実
施例に記載した方法に特に限定されるものではないこと
は無給である。
〔発明の効果〕
本発明は、以上説明したように構成されているので、(
1)前記プラズマ10からの分析すべきイオンを効率よ
く引出し前記マスフィルタ80に輸送でき、さらに、(
2)前記イオン検出器100に入ってくるホトンの数は
大幅に低減できる。これらにより、検出器の信号対雑音
比を大幅に向上させることができ、分析感度の増大と検
出限界の低減が達成できる効果がある。
さらに、前記サンプラ20から前記マスフィルタ80の
入力の前記第1スリツト70迄の電極数とその駆動のた
めの電源数を大幅に低減できるので調整が簡単になり(
使い勝手がよくなる)、また、価格も低減できるなどの
効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示す主要部の断面模式図、
第2図は本発明の別の一実施例の主要部の断面模式図、
第3図は本発明のさらに別の一実施例の電位印加法を示
す断面模式図、第4図は従来例の主要部の断面模式図で
ある。 10・・・プラズマ、20・・・サンプラ、30・・・
イオン引出し電極、40・・・イオン加速電極、50・
・・レンズ系、60・・・オトンストツパ、8o・・・
マスフィルタ、100・・・イオン検出器、160・・
・スリット、51・・・第1電極、52・・・第2電極
、53・・・第3電極。 ■ 2 固 2 鷺 望 5ρ 4θ イスシカaii凱斤。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、プラズマ生成系とイオンビーム生成系と質量分析系
    とイオン検出系とから少なくとも成るプラズマイオン源
    極微量元素質量分析装置において、前記イオンビーム生
    成系と前記質量分析系との間に、円筒状の第1電極とホ
    トンストッパを有する円筒状の第2電極と円筒状の第3
    電極とから成るレンズ系を少なくとも設けたことを特徴
    とするプラズマイオン源極微量元素質量分析装置。 2、前記第1電極と前記イオンビーム生成系を構成する
    電極の1つと併用したことを特徴とする請求項1記載の
    プラズマイオン源極微量元素質量分析装置。 3、前記イオンビーム生成系をサンプラとイオン引出し
    電極とイオン加速電極の3電極で構成したことを特徴と
    する請求項1もしくは2記載のプラズマイオン源極微量
    元素質量分析装置。
JP1332720A 1989-12-25 1989-12-25 プラズマイオン源極微量元素質量分析装置 Pending JPH03194843A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05303956A (ja) * 1992-04-27 1993-11-16 Shimadzu Corp プラズマイオン化質量分析装置
JP2013520765A (ja) * 2010-02-22 2013-06-06 イリカ テクノロジーズ リミテッド 質量分析計およびイオン分離検出方法

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB9204524D0 (en) * 1992-03-03 1992-04-15 Fisons Plc Mass spectrometer
US5565679A (en) * 1993-05-11 1996-10-15 Mds Health Group Limited Method and apparatus for plasma mass analysis with reduced space charge effects
US5381008A (en) * 1993-05-11 1995-01-10 Mds Health Group Ltd. Method of plasma mass analysis with reduced space charge effects
JP3385707B2 (ja) * 1994-03-17 2003-03-10 株式会社日立製作所 質量分析装置
US5495107A (en) * 1994-04-06 1996-02-27 Thermo Jarrell Ash Corporation Analysis
GB9417700D0 (en) * 1994-09-02 1994-10-19 Fisons Plc Apparatus and method for isotopic ratio plasma mass spectrometry
US5784424A (en) * 1994-09-30 1998-07-21 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy System for studying a sample of material using a heavy ion induced mass spectrometer source
DE19520276C2 (de) * 1995-06-02 1999-08-26 Bruker Daltonik Gmbh Vorrichtung für die Einführung von Ionen in ein Massenspektrometer
JPH09270421A (ja) * 1996-04-01 1997-10-14 Mitsubishi Electric Corp 表面処理装置および表面処理方法
US5864137A (en) * 1996-10-01 1999-01-26 Genetrace Systems, Inc. Mass spectrometer
US6040573A (en) * 1997-09-25 2000-03-21 Indiana University Advanced Research & Technology Institute Inc. Electric field generation for charged particle analyzers
US7391019B2 (en) * 2006-07-21 2008-06-24 Thermo Finnigan Llc Electrospray ion source
US9105457B2 (en) * 2010-02-24 2015-08-11 Perkinelmer Health Sciences, Inc. Cone-shaped orifice arrangement for inductively coupled plasma sample introduction system
GB201317774D0 (en) * 2013-10-08 2013-11-20 Micromass Ltd An ion inlet assembly
EP4181170A1 (en) * 2013-09-20 2023-05-17 Micromass UK Limited Ion inlet assembly
GB2585327B (en) * 2018-12-12 2023-02-15 Thermo Fisher Scient Bremen Gmbh Cooling plate for ICP-MS

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2424306A1 (de) * 1974-05-18 1975-11-27 Leybold Heraeus Gmbh & Co Kg Einrichtung fuer die sekundaer-ionenmassenspektroskopie
US4287419A (en) * 1978-05-22 1981-09-01 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Strong focus space charge
JPS6220231A (ja) * 1985-07-18 1987-01-28 Seiko Instr & Electronics Ltd Icp質量分析装置
CA1245778A (en) * 1985-10-24 1988-11-29 John B. French Mass analyzer system with reduced drift
GB8602463D0 (en) * 1986-01-31 1986-03-05 Vg Instr Group Mass spectrometer
US4955717A (en) * 1986-12-02 1990-09-11 Geochemical Services, Inc. Demand modulated atomization apparatus and method for plasma spectroscopy
GB2213636B (en) * 1988-01-07 1993-01-27 Toshiba Kk Apparatus for introducing samples into an inductively coupled,plasma source mass spectrometer
US4963735A (en) * 1988-11-11 1990-10-16 Hitachi, Ltd. Plasma source mass spectrometer
JP2765890B2 (ja) * 1988-12-09 1998-06-18 株式会社日立製作所 プラズマイオン源微量元素質量分析装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05303956A (ja) * 1992-04-27 1993-11-16 Shimadzu Corp プラズマイオン化質量分析装置
JP2013520765A (ja) * 2010-02-22 2013-06-06 イリカ テクノロジーズ リミテッド 質量分析計およびイオン分離検出方法

Also Published As

Publication number Publication date
DE4041871C2 (de) 1994-11-17
US5148021A (en) 1992-09-15
DE4041871A1 (de) 1991-06-27

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