JPH03263751A - 質量分析装置 - Google Patents

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〕 本発明は質量分析計の質量分析手法に係り、特に特定の
質量を複数選択し、その質量数の強度変化だけを高範囲
かつ高感度に検出するに好適な質量分析手段に関する。

〔従来の技術〕

第２図はデータ制御装置と質量分析計の簡略ブロック図
、第３図はピークを設定する時の磁場強度と加速電圧の
関係図である。第２図において、１はイオン源、２は電
場、３は磁場、４はイオン加速電源、５は磁場電源であ
る。

第２図及び第３図において質量分析計の従来の分析手法
を説明する。通常、−様な磁場中を磁場に垂直な平面内
で運動する荷電粒子が円運動をする事は良く知られてい
る。今、電場磁場を有するセクター形２重収束質量分析
装置の質量数と磁場には、−船釣に下記の関係がある。

Ｂ　ｒ　＝　１４４　（’；；Ｔ　　　　　　　　　−
（ｔ）ここで Ｂ＝磁束密度（ｇａｕｓｓ） ｒ＝磁場半径（Ｑｌ） Ｍ＝イオンの分子量（ｕ） Ｕ＝運動エネルギ（ｅ　Ｖ） （１）式より明らかに、Ｂ、Ｕ、ｒのいずれか２つを固
定し、一つを変化さ（−Ｉ：　Ｊ”１．＋ば、任意のＭ
をもつイオンの分析をする事が下ぎゐ。通常質量分析計
で・は８又はＩＴを掃引１゛る事ｅ質量分析をｔ−ｊな
−）でいる。次に運動エネルギ辷速廣ω関係は、（２）
犬山様に表オー）される。

】 Ｕ’　＝：　−Ｍ　ｖ　”　　　　　　　　　　　　　
　　　・・・（２）之 ここで ｔＪ−運！ｌＪエネルギ（ｅＶ） Ｍ＝イオンの分子量 ■＝速度 ここで前述の第３図に於いて従来技術り・説明する。第
３図番Ｊおいて、Ｘ軸は加速電圧、ｙ軸はピーク強度、
ｚ＠は磁場強度釦示す。従来技術において、特定ω質量
を複数選択し、ぞω質量数的強度変化のみを同時に検出
１゛る質量分析１゛・法（ＳＩＭ：　Ｓｅ１．１ｅｃｔ
ｅｃｌ　Ｉｏｎ　Ｍｏｎ、１ｔｏｒと呼ばれる。以トこ
の方法をＳＩＭ法と呼ぶ）では、磁場を基烟酌質量数Ｍ
の検出で倉る強度に−・定こし、測定しよう、！ニする
質量数の検出は加速電圧掃引のみで行なわれていた。第
３図ではＭから４Ｍ（Ｍの４倍σ）質量数）まで測定す
るため、加速ミノ土は（１）式より、Ｍを測定時４Ｋｖ
とすれば、４Ｍを測定時に１１、ＩＫｖとなるわ 以上説明しまたように１、従来技術では、ＳＩＭ法を用
いて測定を行うには、磁場を固定し、加速電圧のみを掃
引して行なっている。この種の装置とし２て関連するも
のには、例えば、Ｍ−０２０１形質量分析制御データ処
理装置取扱説明書等に挙げられた質量分析手段がある。

〔発明が解決しようとする課題］ 前記従来技術で述べた動作状態がら従来技術には以トの
問題点がある。

前辺の０）式より、 ここで、従来技術では磁束密度Ｂと磁場半符、ｒ　ＩＪ
一定なので、比例定数にとするε、（３）式は以下の様
１：なる。

Ｍ＝−・・・（４） ここで前述の３図の様にＭから４Ｍまでの質量数を測定
する場合、従来技術では加速電圧掃引のみで質量数測定
を行うため、（４）式より明らかのように、加速電圧は
Ｍを測定時４ｋＶとすれば、４Ｍを測定時には１に、Ｖ
となり、（２）式より測定した質量数の感度を比較する
と、４Ｍの質量数の感度はＭω質量数感度に比較し、遜
しく低下する。

この様に従来技術ではＳＩＭ法を用いた質量分相手法で
は、測定質量範囲によ＆Ｊ感度が着しく低１・する問題
点があった５゜ 本発明の目的は、前述のＳＩＭｆ法に於いて７゜加速電
圧起磁束密度を交互に切幣える手段を設ける事によ＆Ｊ
、ＳＩＭ手法を用いた広範囲の質量数測定を感度良く提
供する事にある。

（課題を解決するための手段′１ 前述の問題点を解決するための手段は、加速電圧と磁束
密度を、交互に切替える手段を設ける事により達成され
る。

〔作用〕

第２図において前述の技術的手段を用いる社、加速電圧
と磁束密度とピーク強度の関係は第４図のように表オ）
される。第４図においで、Ｘ軸は加速電圧、ｙ軸はピー
ク強度、Ｘ軸は磁場強度を示す、ここで、第４図の様に
、Ｍから４Ｍまでの質量数を測定する場合、前述の４式
より加速電圧の変化幅は、磁束密度と加速電圧を交互に
切替えて測定する為、従来技術より著シ、り少ない。従
゛って、前述の技術的手段を用いると、広範囲のＳＩＭ
測定が、感度よく測定できる。

〔笑施例〕 以Ｆ本発明の一実施例を第１図により説明する。

同図において、１はイオン源、２は電場、３は磁場、４
はイオン加速電源、５は磁場電源、６はデータ処理装置
、７は切替手段ａ、８は切替手段すである。ここで、７
の切替手段ａ及び８の切替手段りは、データ処理装置６
により外部コントロール−■能である。今、特定の質量
（Ｍと４Ｍ）の２つを選択し、その質量数の強度変化の
みを同時に検出する場合、最初に切替手段ａ、７により
、磁束密度を質量数Ｍより１０マス小さい質量数ｉに設
定する。その後、切替手段す、８により、加速電圧が質
量数ＭとＭの間を掃引する。次に、切替手段ａ、７によ
り、磁束密度を質量数４Ｍより４０マス小さい質量数４
Ｍに設定する。その後、切替手段す、８により加速電圧
を質量数４Ｍと４Ｍの間を掃引する。上記連続動作は、
データ処理装置により高速に行なわれ、質量数Ｍと４Ｍ
の強度変化のみを同時に検出することができる。

この時の質量数Ｍと質量数Ｍを測定するための加速電圧
の変化幅は、本実施例では、質量数Ｍを１００、質量数
Ｍを測定した時の加速電圧を４ｋＶとした結果、（４）
式及び、実測値より、４００Ｖとなった。また質量数４
Ｍと質量数４Ｍを測定するための加速電圧の変化幅は、
同様に４００Ｖとなった。従って質量数Ｍと質量数４Ｍ
を測定する時の加速電圧の変化幅は、４００Ｖとなり、
測定質量数Ｍから４Ｍまでの間の加速電圧の変化幅は従
来技術の１７１０となり、測定感度は従来技術と比較し
、１桁上昇した。

この様に本実施例によれば、特定の質量数を複数選択し
、その質量数の強度変化だけを測定する方法において、
高範囲かつ高感度に測定することが、容易に行なえる。

〔発明の効果〕

以上説明したことから明らかなように、本発明によれば
、特定の質量数を複数選択し、その質量数の強度変化を
測定する方法において、極めて高範囲かつ高感度に測定
できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すブロック図、第２図は
従来技術のブロック図、第３図は従来技術における加速
電圧とピーク強度と磁場強度の関係図、第４図は本発明
の一実施例による加速電圧とピーク強度と磁場強度の関
係図である。 １・・・イオン源、２・・・電場、３・・・磁場、４・
・・イオン加速電源、５・・・磁場電源、６・・・デー
タ処理装置、第１図 第２図 ２ 一□ 第 図 ７７０違電反 χ □−−シ艷 第４０ 力Ｏ遠容／Ｆ−−−ラー

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、イオンを生成するためのイオン源と、生成されたイ
   オンを加速するためのイオン加速電源と、イオンをエネ
   ルギ分散させるための電場と、イオンを質量分散させる
   ための磁場より構成される質量分析計装置において試料
   中の目的物質が持つている特定の質量を複数選択し、そ
   の質量数の強度変化だけを同時に検出する質量分析手段
   において、前記イオン加速電源の電圧と前記磁場の強度
   の切り換えを組み合わせて質量数の強度変化だけを複数
   かつ同時に検出できる手段を設けた事を特徴とする質量
   分析装置。