JPH0332017B2 - - Google Patents
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- JPH0332017B2 JPH0332017B2 JP59127121A JP12712184A JPH0332017B2 JP H0332017 B2 JPH0332017 B2 JP H0332017B2 JP 59127121 A JP59127121 A JP 59127121A JP 12712184 A JP12712184 A JP 12712184A JP H0332017 B2 JPH0332017 B2 JP H0332017B2
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- voltage
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- 230000001133 acceleration Effects 0.000 claims description 11
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 9
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- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 13
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- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 4
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000004949 mass spectrometry Methods 0.000 description 3
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J49/00—Particle spectrometers or separator tubes
- H01J49/02—Details
- H01J49/022—Circuit arrangements, e.g. for generating deviation currents or voltages ; Components associated with high voltage supply
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Other Investigation Or Analysis Of Materials By Electrical Means (AREA)
- Electron Tubes For Measurement (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、イオン源と電場と磁場とを備えた質
量分析系において、テーブルを使つて磁場と加速
電圧／電場電圧とを組み合わせて制御する質量分
析装置の電場および磁場制御方式に関するもので
ある。
量分析系において、テーブルを使つて磁場と加速
電圧／電場電圧とを組み合わせて制御する質量分
析装置の電場および磁場制御方式に関するもので
ある。
二重収束質量分析系では、イオン源と電場と磁
場との備え、まず試料がイオン源でイオン化され
る。そしてそのイオン化されたビームが加速され
て電場を通してエネルギー補正され、磁場を通し
て質量数毎に分離されてコレクター・スリツトに
捕捉される。この二重収束質量分析系における従
来の多重イオン測定（SIM；Specific Ion
Monitoring、またはMID；Multi Ion
Detection）では、加速電圧／電場電圧の比を
一定に保ちながらスイツチングしてターゲツト・
ピークを捕捉する方法と、磁場強度をスイツチ
ングしてターゲツト・ピークを捕捉する方法との
２つの方法が採用されている。
場との備え、まず試料がイオン源でイオン化され
る。そしてそのイオン化されたビームが加速され
て電場を通してエネルギー補正され、磁場を通し
て質量数毎に分離されてコレクター・スリツトに
捕捉される。この二重収束質量分析系における従
来の多重イオン測定（SIM；Specific Ion
Monitoring、またはMID；Multi Ion
Detection）では、加速電圧／電場電圧の比を
一定に保ちながらスイツチングしてターゲツト・
ピークを捕捉する方法と、磁場強度をスイツチ
ングしてターゲツト・ピークを捕捉する方法との
２つの方法が採用されている。
しかしながら、前記の方法では、加速電圧の
低下に伴つて感度低下を起こすため、実用的な測
定範囲はM0〜1.3M0程度に制限されてしまうと
いう問題がある。また、上記の方法では、測定
範囲を広げても加速電圧が一定に保たれているた
め、検出感度が測定レンジには影響されないとい
う利点はあるが、ピーク捕捉が困難であるという
問題がある。即ち、ターゲツト・ピークにより磁
場スイツチングの軌跡が異なり、正確なキヤリブ
レーシヨンが不可能であるため、トライ・アン
ド・エラーにより何回ものピーク捕捉調整を測定
前に行う必要があり、GC／MS（ガスクロマトグ
ラフ質量分析計）等では実用不可能であつた。
低下に伴つて感度低下を起こすため、実用的な測
定範囲はM0〜1.3M0程度に制限されてしまうと
いう問題がある。また、上記の方法では、測定
範囲を広げても加速電圧が一定に保たれているた
め、検出感度が測定レンジには影響されないとい
う利点はあるが、ピーク捕捉が困難であるという
問題がある。即ち、ターゲツト・ピークにより磁
場スイツチングの軌跡が異なり、正確なキヤリブ
レーシヨンが不可能であるため、トライ・アン
ド・エラーにより何回ものピーク捕捉調整を測定
前に行う必要があり、GC／MS（ガスクロマトグ
ラフ質量分析計）等では実用不可能であつた。
本発明は、上記の考察に基づくものであつて、
広範囲の質量測定レンジに散在するターゲツト・
ピークのSIMデータを１回のGC／MS測定によ
り捕捉することができる質量分析装置の電場およ
び磁場制御方式を提供することを目的とするもの
である。そのために本発明の質量分析装置の電場
および磁場制御方式は、イオン源と電場と磁場と
を備え、試料をイオン化し、該イオン化したビー
ムを加速してエネルギー補正し、質量数毎に分離
してターゲツト・ピークを捕捉する質量分析装置
の電場および磁場制御方式であつて、各質量数に
対応して、ターゲツト・ピークが出現する磁場強
度を設定する磁場コントロール値と該磁場コント
ロール値に基づいて設定される磁場強度の下でタ
ーゲツト・ピークが出現する加速電圧／電場電圧
を設定するコントロール値とを登録したテーブル
を備え、各質量数のターゲツト・ピークを捕捉す
る際には、前記磁場コントロール値に基づいて磁
場強度を設定し、しかる後、前記電圧コントロー
ル値を中心にして加速電圧／電場電圧を微小幅ス
イーブさせることを特徴とするものである。
広範囲の質量測定レンジに散在するターゲツト・
ピークのSIMデータを１回のGC／MS測定によ
り捕捉することができる質量分析装置の電場およ
び磁場制御方式を提供することを目的とするもの
である。そのために本発明の質量分析装置の電場
および磁場制御方式は、イオン源と電場と磁場と
を備え、試料をイオン化し、該イオン化したビー
ムを加速してエネルギー補正し、質量数毎に分離
してターゲツト・ピークを捕捉する質量分析装置
の電場および磁場制御方式であつて、各質量数に
対応して、ターゲツト・ピークが出現する磁場強
度を設定する磁場コントロール値と該磁場コント
ロール値に基づいて設定される磁場強度の下でタ
ーゲツト・ピークが出現する加速電圧／電場電圧
を設定するコントロール値とを登録したテーブル
を備え、各質量数のターゲツト・ピークを捕捉す
る際には、前記磁場コントロール値に基づいて磁
場強度を設定し、しかる後、前記電圧コントロー
ル値を中心にして加速電圧／電場電圧を微小幅ス
イーブさせることを特徴とするものである。
本発明の質量分析装置の電場および磁場制御方
式では、まず、質量数に対応してテーブルから磁
場コントロール値を読み出して磁場強度を磁場コ
ントロール値にスイツチングする。磁場コントロ
ール値と電圧コントロール値は、対応するターゲ
ツト・ピークが一応出現する値により登録される
が、実際にはテーブル作成時と測定時とにおいて
各種の条件の相違によりピーク・トツプが正確に
捕捉されない。従つて加速電圧／電場電圧は、磁
場安定時間経過後、テーブルから電圧コントロー
ル値を読み出して電圧コントロール値を中心とし
て微小幅スイープさせる。このように加速電圧／
電場電圧を微小幅スイープさせることによつて、
テーブルの磁場コントロール値と電圧コントロー
ル値は、ターゲツト・ピークに近いところでよ
く、特に厳密な値に設定されていなくても、ピー
ク・トツプの正確な捕捉が可能となる。
式では、まず、質量数に対応してテーブルから磁
場コントロール値を読み出して磁場強度を磁場コ
ントロール値にスイツチングする。磁場コントロ
ール値と電圧コントロール値は、対応するターゲ
ツト・ピークが一応出現する値により登録される
が、実際にはテーブル作成時と測定時とにおいて
各種の条件の相違によりピーク・トツプが正確に
捕捉されない。従つて加速電圧／電場電圧は、磁
場安定時間経過後、テーブルから電圧コントロー
ル値を読み出して電圧コントロール値を中心とし
て微小幅スイープさせる。このように加速電圧／
電場電圧を微小幅スイープさせることによつて、
テーブルの磁場コントロール値と電圧コントロー
ル値は、ターゲツト・ピークに近いところでよ
く、特に厳密な値に設定されていなくても、ピー
ク・トツプの正確な捕捉が可能となる。
以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ説明
する。
する。
第１図は本発明が適用される質量分析装置の１
実施例構成を示す図、第２図は磁場強度とターゲ
ツト・ピークとの関係を説明する図、第３図は本
発明の１実施例を説明する図である。第１図にお
いて、１はイオン源、２は電場、３は磁場、４は
コレクター・スリツト、５は加速電源、６は電場
電源、７は磁場電源、８はプリアンプ、９と１０
はDAC、１１なADC、１２はメモリ、１３は制
御装置（CPU）をそれぞれ示している。
実施例構成を示す図、第２図は磁場強度とターゲ
ツト・ピークとの関係を説明する図、第３図は本
発明の１実施例を説明する図である。第１図にお
いて、１はイオン源、２は電場、３は磁場、４は
コレクター・スリツト、５は加速電源、６は電場
電源、７は磁場電源、８はプリアンプ、９と１０
はDAC、１１なADC、１２はメモリ、１３は制
御装置（CPU）をそれぞれ示している。
第１図図示の質量分析装置においてDAC９お
よびDAC１０は、デイジタル−アナログ・コン
バータであり、制御装置からの制御信号をデイジ
タル信号からアナログ信号に変換して加速電源や
電場電源、磁場電源を制御し、加速電圧／電場電
圧、磁場強度を所望の値に設定するものである。
また、ADC１１は、アナログ−デイジタル・コ
ンバータであり、コレクター・スリツト４からの
信号を増幅したプリアンプ８の出力をデイジタル
信号に変換するものである。メモリ１２は、図示
の如く、テーブル登録領域を有し、このテーブル
には、それぞれ図示の如く各質量数M1，M2，…
…，Moに対応して加速電圧／電場電圧を設定す
る電圧コントロール値DACV1，DACV2，……，
DACVo、および磁場強度を設定する磁場コント
ロール値DACB1，DCB2，……，DACBoが格納
される。制御装置１３は、全体の制御を行うもの
であつて、SIM測定を行う場合には、メモリ１２
のテーブルを参照し、各質量数に対応してDAC
１０に磁場コントロール値を送り、磁場安定時間
後DAC９に電圧コントロール値を送ることによ
つて、ADC１１からSIMデータに取り込む。
よびDAC１０は、デイジタル−アナログ・コン
バータであり、制御装置からの制御信号をデイジ
タル信号からアナログ信号に変換して加速電源や
電場電源、磁場電源を制御し、加速電圧／電場電
圧、磁場強度を所望の値に設定するものである。
また、ADC１１は、アナログ−デイジタル・コ
ンバータであり、コレクター・スリツト４からの
信号を増幅したプリアンプ８の出力をデイジタル
信号に変換するものである。メモリ１２は、図示
の如く、テーブル登録領域を有し、このテーブル
には、それぞれ図示の如く各質量数M1，M2，…
…，Moに対応して加速電圧／電場電圧を設定す
る電圧コントロール値DACV1，DACV2，……，
DACVo、および磁場強度を設定する磁場コント
ロール値DACB1，DCB2，……，DACBoが格納
される。制御装置１３は、全体の制御を行うもの
であつて、SIM測定を行う場合には、メモリ１２
のテーブルを参照し、各質量数に対応してDAC
１０に磁場コントロール値を送り、磁場安定時間
後DAC９に電圧コントロール値を送ることによ
つて、ADC１１からSIMデータに取り込む。
次に、テーブルに磁場コントロール値および電
圧コントロール値を設定登録する場合について説
明する。加速電圧／電場電圧を固定して磁場強度
Ｂを第２図ａ図示の如く一定の傾斜に従つて掃引
すると、磁場強度Ｂに対応してコレクター・スリ
ツト４から第２図ｂ図示の如き質量数M1，M2，
……，Moのターゲツト・ピークが得られる。こ
の測定ターゲツト・ピーク（M1，M2，……，
Mo）の出現する磁場強度は、第２図ａおよびｂ
図示の関係から作成される質量数（Ｍ／Ｚ）対磁
場強度を基に計算して求めることができる。この
質量数M1，M2，……，Moの出現する磁場強度
が磁場コントロール値DACB1，DACB2，……，
DACBoとしてメモリ１２のテーブルに登録され
る。そして次には、第３図図示の如く、それぞれ
の磁場コントロール値DACB1，DACB2，……，
DACBoにより設定された磁場強度（第３図ｂ）
において、磁場安定時間経過後、加速電圧／電場
電圧の微小幅スイープ（第３図ｃ）させる。この
場合には、まず微小幅スイープさせて得られたデ
ータをプロフアイル・データとしてメモリに格納
し、全ターゲツト・ピーク出現後、各チヤネルの
ピークにつきピーク・トツプ（またはターゲツ
ト・ピークの重心）の位置を判定し、この位置に
対応する制御値が電圧コントロール値DACV1，
DACV2，……，DCVoとしてメモリ１２のテー
ブルに設定登録される。
圧コントロール値を設定登録する場合について説
明する。加速電圧／電場電圧を固定して磁場強度
Ｂを第２図ａ図示の如く一定の傾斜に従つて掃引
すると、磁場強度Ｂに対応してコレクター・スリ
ツト４から第２図ｂ図示の如き質量数M1，M2，
……，Moのターゲツト・ピークが得られる。こ
の測定ターゲツト・ピーク（M1，M2，……，
Mo）の出現する磁場強度は、第２図ａおよびｂ
図示の関係から作成される質量数（Ｍ／Ｚ）対磁
場強度を基に計算して求めることができる。この
質量数M1，M2，……，Moの出現する磁場強度
が磁場コントロール値DACB1，DACB2，……，
DACBoとしてメモリ１２のテーブルに登録され
る。そして次には、第３図図示の如く、それぞれ
の磁場コントロール値DACB1，DACB2，……，
DACBoにより設定された磁場強度（第３図ｂ）
において、磁場安定時間経過後、加速電圧／電場
電圧の微小幅スイープ（第３図ｃ）させる。この
場合には、まず微小幅スイープさせて得られたデ
ータをプロフアイル・データとしてメモリに格納
し、全ターゲツト・ピーク出現後、各チヤネルの
ピークにつきピーク・トツプ（またはターゲツ
ト・ピークの重心）の位置を判定し、この位置に
対応する制御値が電圧コントロール値DACV1，
DACV2，……，DCVoとしてメモリ１２のテー
ブルに設定登録される。
このようにして設定登録されたコントロール値
であつても、実際の磁場の掃引では或る傾斜でダ
イナミツクに振るため、所謂キヤリブレーシヨ
ン・テーブルの作成時と実際のスイツチング時と
の、例えばヒステリシス、マスデイフエクト等、
各種条件の相違により、ピーク・トツプは正確に
捕捉されない。従つて、上記テーブルの磁場コン
トロール値DACB1，DACB2，……，DACBoに
よる磁場強度と電圧コントロール値DACV1，
DACV2，……，DACVoによる加速電圧／電場電
圧の下で、さらに加速電圧／電場電圧を微小幅ス
イープさせることによりピーク・トツプを正確に
捕捉し得るようにするものである。なお、スイー
プ幅は通常、１〜2AMU（Atomic Mass Unit）
程度でパラメータにより可変とすればよい。ここ
で1AMUは質量数１に相当するので１〜２質量
数分のスイープ幅をもたせることになる。
であつても、実際の磁場の掃引では或る傾斜でダ
イナミツクに振るため、所謂キヤリブレーシヨ
ン・テーブルの作成時と実際のスイツチング時と
の、例えばヒステリシス、マスデイフエクト等、
各種条件の相違により、ピーク・トツプは正確に
捕捉されない。従つて、上記テーブルの磁場コン
トロール値DACB1，DACB2，……，DACBoに
よる磁場強度と電圧コントロール値DACV1，
DACV2，……，DACVoによる加速電圧／電場電
圧の下で、さらに加速電圧／電場電圧を微小幅ス
イープさせることによりピーク・トツプを正確に
捕捉し得るようにするものである。なお、スイー
プ幅は通常、１〜2AMU（Atomic Mass Unit）
程度でパラメータにより可変とすればよい。ここ
で1AMUは質量数１に相当するので１〜２質量
数分のスイープ幅をもたせることになる。
なお、磁場スキヤンを高速で行えない装置への
応用として、磁場の制御安定時間を越える高速ス
イツチングに対しては、リテンシヨン・タイムで
区分するグループ分けした質量数に対して磁場ス
イツチングを行い、グループ内では、加速電圧／
電場電圧スイツチングとする方法を採用すること
ができることは云うまでもない。
応用として、磁場の制御安定時間を越える高速ス
イツチングに対しては、リテンシヨン・タイムで
区分するグループ分けした質量数に対して磁場ス
イツチングを行い、グループ内では、加速電圧／
電場電圧スイツチングとする方法を採用すること
ができることは云うまでもない。
以上の説明から明らかなように、本発明によれ
ば、テーブルとして、磁場設定用の磁場コントロ
ール値と加速電圧／電場電圧設定用の電圧コント
ロール値とを独立にもち、磁場設定はキヤリブレ
ーシヨンをもとにターゲツト・ピークに近いとこ
ろに設定し、最終的なピークの捕捉は加速電圧／
電場電圧設定用の電圧コントロール値により加速
電圧／電場電圧を制御して行うので、１回のピー
ク・アジヤスト測定によりピークの捕捉を正確に
行うことができる。また、広範囲の質量レンジに
散在するターゲツト・ピークのSIMデータを１回
の測定により得ることができる。
ば、テーブルとして、磁場設定用の磁場コントロ
ール値と加速電圧／電場電圧設定用の電圧コント
ロール値とを独立にもち、磁場設定はキヤリブレ
ーシヨンをもとにターゲツト・ピークに近いとこ
ろに設定し、最終的なピークの捕捉は加速電圧／
電場電圧設定用の電圧コントロール値により加速
電圧／電場電圧を制御して行うので、１回のピー
ク・アジヤスト測定によりピークの捕捉を正確に
行うことができる。また、広範囲の質量レンジに
散在するターゲツト・ピークのSIMデータを１回
の測定により得ることができる。
第１図は本発明が適用される質量分析装置の１
実施例構成を示す図、第２図は磁場強度とターゲ
ツト・ピークとの関係を説明する図、第３図は本
発明の１実施例を説明する図である。 １……イオン源、２……電場、３……磁場、４
……コレクター・スリツト、５……加速電源、６
……電場電源、７……磁場電源、８……プリアン
プ、９と１０……DAC、１１……ADC、１２…
…メモリ、１３……制御装置（CPU）。
実施例構成を示す図、第２図は磁場強度とターゲ
ツト・ピークとの関係を説明する図、第３図は本
発明の１実施例を説明する図である。 １……イオン源、２……電場、３……磁場、４
……コレクター・スリツト、５……加速電源、６
……電場電源、７……磁場電源、８……プリアン
プ、９と１０……DAC、１１……ADC、１２…
…メモリ、１３……制御装置（CPU）。
Claims (1)
- １ イオン源と電場と磁場とを備え、試料をイオ
ン化し、該イオン化したビームを加速してエネル
ギー補正し、質量数毎に分離してターゲツト・ピ
ークを捕捉する質量分析装置の電場および磁場制
御方式であつて、各質量数に対応して、ターゲツ
ト・ピークが出現する磁場強度を設定する磁場コ
ントロール値と該磁場コントロール値に基づいて
設定される磁場強度の下でターゲツト・ピークが
出現する加速電圧／電場電圧を設定する電圧コン
トロール値とを登録したテーブルを備え、各質量
数のターゲツト・ピークを捕捉する際には、前記
磁場コントロール値に基づいて磁場強度を設定
し、しかる後、前記電圧コントロール値を中心に
して加速電圧／電場電圧を微小幅スイープさせる
ことを特徴とする質量分析装置の電場および磁場
制御方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59127121A JPS614955A (ja) | 1984-06-20 | 1984-06-20 | 質量分析装置の電場および磁場制御方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59127121A JPS614955A (ja) | 1984-06-20 | 1984-06-20 | 質量分析装置の電場および磁場制御方式 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS614955A JPS614955A (ja) | 1986-01-10 |
| JPH0332017B2 true JPH0332017B2 (ja) | 1991-05-09 |
Family
ID=14952124
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59127121A Granted JPS614955A (ja) | 1984-06-20 | 1984-06-20 | 質量分析装置の電場および磁場制御方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS614955A (ja) |
-
1984
- 1984-06-20 JP JP59127121A patent/JPS614955A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS614955A (ja) | 1986-01-10 |
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