JPH0371546A - 四重極質量分析計 - 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１ 本発明は、真空容器内の残留ガス成分の測定に用いる四
重極質量分析計に関する。

［従来の技術］ 第７図は、従来の四重極質量分析計を用いて残留ガス成
分を測定する〜測定系を示す。同図において、四１Ｌ極
質量分析計は、測定部２、ＲＦ（高周波）ユニ・７１部
４及び制御電源６から成る。測定部２はイオン源８、四
重極棒１０及びイオン検出器１２から成り、容器に収め
られている。ＲＦユニット部４は、高周波同調回路１４
及び高周波増幅器１６から成る。高周波同調回路１４は
コイル１８と可変フンデアザ２０かもなる並列共振回路
である。制御電源６には、固定周波数の高周波電圧を発
生ずる高周波発振器（図示せず）が設けられている。該
高周波発振器により発生された高周波電圧はＲＦユニッ
ト部４の高周波増幅器１６により増幅され高周波同調回
路１４を介して測定部２の四重極棒１０に印加される。

なお、四重極棒１０には、印加された高周波電圧に対し
て一定の振幅比を持つ直流電圧が制御電Ｒ６によりつく
られ、該高周波電圧に重ね合わされて印加される。

測定部２は真空容器２２に接続され、該真空容器２２は
真空ポンプ２４に接続されている。真空ポンプ２４によ
り真空容器２２内の気体が排気され、それと共に測定部
２内の気体も排気される。その後に、測定すべき気体が
真空容器２２を介して測定部２に導入され、該測定すべ
き気体がイオン源８でイオン化される。該イオンは直流
電圧と高周波電圧が重畳されている四重極棒１０を所定
の条件下で通過しイオン検出器１２に入り、この検出結
果からガス成分が測定される。

上記した従来の四重極質量分析計では、高周波同調回路
１４は、固定周波数の高周波電圧が四重極棒１０に反射
等しないで適切に印加されるように、四重極棒１０の静
電容量の影響を打ち消すために設けられている。従って
、四重極棒１０と高周波同調回路１４間の距離は、長く
なるほど同調が取りにくくなるため、通常数１０ｃｍ以
内と短い。

また、高周波増幅器１６も高周波同調回路１４から離す
と、高周波電圧を送るための両者を接続する絶縁被覆電
線が長くなる。そのため絶縁被覆電線の静電容量が増え
、温度変化等により該静電容量の変化分も大きくなり、
高周波増幅器１６と四重極棒１０間全体の同調もずれや
すくなる。従って、高周波増幅器１６も高周波同調回路
１４に近接して配置され、従来の四重極質量分析計では
、第１図に示すように高周波増幅器１６と高周波同調回
路１４はＲＦユニット部４に収容され、且つ測定部２に
近接して配置されている。

このように構成されているので、測定部２における測定
が高温雰囲気内で行う必要がある場合には、空冷ファン
２６によりＲＦユニット部４を冷却して、ＲＦユニット
部４が室温から４０’Ｃの温度範囲になるようにして測
定が行なわれていた。

［発明が解決しようとする課題］ 上記したように、従来の四重極質量分析計においては、
四重極棒ｉｏと高周波同調回路１４間の距離が通常数１
０ｅｒｎ以内と短いため、高周波同調回路１４１：とっ
ては、最適な設置場所を選択する余裕がなく、−膜内に
は測定環境状態と同様の苛酷な環境条件となる。従って
、温度等の変化で高周波同調回路１４を構成するコイル
１８のインダクタンスやコンデンサ２０の静電容量がそ
の都度変化してしまうので最適な同調状態から逸脱しや
すく、そのため同調回路のコンデサとして可変コンデン
サ２０を用いて、たびたび同調を取り直す必要があった
。

このように、従来の四重極質量分析計は、人が容易に近
付くことができない高放射線場や、高温雰囲気または低
温雰囲気や、真空容器内等に測定部２だけでなく高周波
同調回路１４も設置して測定しなければならない場合に
は、ひとたび同調がずれてしまうと、充分な振幅の高周
波電圧が四重極棒１０に加わらないため、高質量数側の
イオン分析ができなくなったり、高周波電圧の反射波が
増えて高周波増幅器１６の増幅素子が破壊されたり、更
には分解能が低下したりしてしまうという深刻な問題が
あった。

また、高周波同調回路１４を上記のような苛酷な環境条
件下に設置しなければならない場合には、該高周波同調
回路１４に近接して配置される高周波増幅器１６もまた
同様の苛酷な環境条件下に置かれので、該高周波増幅器
１６は出力低下をきたしたり、あるいは高温の場合には
増幅素子の破壊等が生じやすくなる。従って、ＲＦユニ
ット部４が測定部２に近接して配置しなければならない
従来の四重極質量分析計では、その点からも測定環境条
件が限定されるという問題もあった。

本発明は以」二述べた従来技術の問題点を鑑み、高周波
同調回路内の調整が物理的に困難な場所に設置された場
合でも、回路内の素子は調整しないで自動的に最適な同
調状態を維持でき、広範囲の測定環境条件で測定できる
四重極質量分析計を提供することを目的にするものであ
る。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を遠戚するために、本発明の四重極質量分析計
は、四重極棒と、該四重極棒に接続されその静電容量と
組み合わさる高周波同調手段とを備える。

また、本発明の四重極質量分析計には、前記高周波同調
手段の同調周波数を検出する同調周波数検出手段と、前
記高周波同調手段を介して前記四重極線に印加される周
波数可変の高周波電圧を発生する可変高周波電圧発生手
段とが設けられている。

該可変高周波電圧発生手段は、前記同調周波数検出手段
からの同調周波数を表す検出信号に応答して、該発生さ
れた高周波電圧の可変周波数を前記高周波同調手段の同
調周波数に自動設定するようにする。

［作用］ 上記のように構成された本発明の四重極質量分析計は、
高周波同調手段の設置環境、例えば温度等が極端に変化
しても、高周波同調手段を一切調整しないで、変化した
同調周波数を同調周波数検出手段により検出し、該検出
信号に基づいて前記可変高周波電圧発生手段により発生
した高周波電圧の周波数を自動的に変化させ、該変化し
た同調周波数に自動追尾して一致するようにする。

［実施例］ 本発明による一実施例を以下に説明する。第１図は、高
周波同調回路が真空容器内に設置された場合の本発明の
一実施例を示し、同図中、第７図と同一符号は同一部分
を示し、説明は省略する。

第１図において、真空容器内２２に設置される四重極質
量分析計の構成は、イオン源８、四重極棒１０、イオン
検出器１２、高周波同調回路収容容器３０．高周波同調
回路３２、電流導入端子３４、電流導入端子付真空７ラ
ンジ３６及び３８、絶縁被覆電線４０．４２．４４．４
６．４８及び５゜である。なお、真空容器２２には真空
ポンプ２４が接続されている。

高周波同調回路３２と四重掻棒１０とを接続する電線４
０を長くすると＃寛容量が増えて同調が取りにくくなる
ため、電線４０は最短距離で配線されている。電線４４
．４６．４８及び５ｏの長さには特に制限はない。電線
４２の長さについては後述する。

なお、これらの部品は、真空中で耐熱性の有するものを
使用する。

真空容器２２外に設置される四重極質量分析計の構成は
、イオン源制御電源５２、イオン検出器制御電源５４、
直流増幅回路５６、可変高周波発生回路５８、鋸歯状波
発生回路６０、振幅変調器６２及び高周波増幅器１６で
ある。

イオン源制御電ｉ５２は電線５０を介してイオン源８を
駆動し、イオン検出制御電源５４は電線４８を介してイ
オン検出器１２を駆動する。可変高周波発生回路５８で
発生された高周波電圧は振幅変調器６２において鋸歯状
波発生回路６０で発生された波形により振幅変調され、
該振幅変調された高周波電圧は高周波増幅器１６で増幅
され電線４２を介して高周波同調回路３２に与えられる
。

高周波同調回路３２に与えられた高周波電圧は電線４０
を介して四重極棒１０に印加される。まｌ；、高周波同
調回路３２においては、それにかかる高周波電圧の大き
さが後述するように全波整流電圧として検出され、該検
出された全波整流電圧は電線４６を介して可変高周波発
生回路５８に与えられる。可変高周波発生回路５８で全
波整流電圧は平滑化され、該平滑化された全波整流電圧
に基づき可変高周波発生回路５８で発生される高周波電
圧の周波数は高周波同調回路３２の同調周波数に一致す
るように自動設定される。従って、自動設定後の四重極
棒１０には高周波同調回路３２の同調周波数と一致した
高周波電圧が印加される。また、該検出された全波整流
電圧は直流増幅回路５６にも与えられ、該直流増幅回路
５６に設けられた平滑回路（図示せず）により平滑化さ
れ、該平滑化された全波整流電圧に基づき直流槽＃１１
回路５６は四重極棒１０に与えられる高周波電圧に対し
て一定の振幅比を持つ直流電圧を発生し、該直流電圧を
電線４４、高周波同調回路３２及び電線４０を介して四
重極棒ｉｏに印加する。

鋸歯状波発生回路６０は、第２図に示すような出力波形
を発生する。鋸歯状波発生回路６０は、同図に示すイオ
ンの質量数を測定する測定期間６４（可変高周波発生回
路５８は高周波同調回路３２の同調周波数に一致した高
周波電圧を発生）は一定の勾配で増大する電圧を発生し
、次に可変高周波発生回路５８が周波数を可変にして高
周波電圧を発生する可変周波数発生期間６６では測定期
間６４の終わりにおける電圧に等しい大きさの電圧パル
スを所定数一定間隔で発生する。鋸歯状波発生回路６０
は測定器間６４と可変周波数発生期間６６とを交互に繰
り返す。第２図に示されるような波形の電圧が、鋸歯状
波発生回路６０から振幅変調器６２に与えられ、該波形
の電圧により可変高周波発生回路５８の高周波電圧が振
幅変調されるので、振幅変調器６２の出力には、高周波
電圧の振幅の包絡が第２図に示す波形と同じ形をした高
周波電圧が与えられる。従って、測定期間６４において
は、四重極棒１（Ｈこは振幅が一定の勾配で増大する高
周波電圧が印加されるので、イオンの質量数の小さいも
のから大きいものへ順に測定が可能となる。なお、第２
図に示す波形の電圧は振幅変調器６２の振幅変調のため
のベース信号にあたり、鋸歯状波発生回路６０はベース
信号発生回路でもある。

第３図は、第２図の高周波同調回路３２の回路構成図で
ある。同図において、高周波トランス６８の１次側のコ
イルに電線４２を介して高周波増幅器１６から高周波電
圧が印加される。、直流増幅回路５６からの直流電圧を
電線４４、高周波同調回路３２及び電線４０を介して四
重極棒１０に高周波電圧と共に重畳させるため、高周波
トランス６Ｂの２次側は２つのコイルから成る。該２つ
のコイルの夫々の一端には電線４４を介して直流電圧が
印加される。該２つのコイルの夫々の一端と接地との間
に各コンデンサ７０が高周波カット用コンデンサとして
挿入される。１次側コイルに印加される高周波電圧の極
性が図に示す矢印の向きであるとき、２つのコイルに誘
起される電圧の向きが図に示す矢印の向きになるように
２つのコイルはコアに巻かれる。２つのコイルの夫々の
他端は電流導入端子３４を介して電線４ｏに接続され、
高周波電圧及び直流電圧を四重極棒１ｏに印加する出力
側を形成する。２つのコイルの他端間に直列に順にコン
デンサ７２、整流器として作用する２つの２極真空管７
４及びコンデンサ７２が接続される。２つの２極真空管
７４はアノードを共通に接続され且つ接地され、それぞ
れのカソードはコンデンサ７２の端子のうち２次側コイ
ルに接続されていない各端子に接続される。２つの抵抗
７６のそれぞれの一端は２つの２極真空ｖ７４のカソー
ドのそれぞれに接続され、該２つの抵抗７６の他端は共
通接続され、電線４６に接続される。

抵抗７６は２つの２極真空管７４のカソード間を分離す
るため挿入されている。高周波トランス６８とコンデン
サ７２は並列共振する高周波同調回路を形成する。また
、２つの２極真空管７４及び２つの抵抗７６により構成
される回路は高周波トランスの２次側に発生する電圧か
らコンデンサ７２を介して全波整流電圧をつくり、高周
波同調回路３２の同調周波数を検出する作用をする。

このような高周波同調回路３２における周波数に対する
高周波トランスの２次側に発生する電圧の関係、即ち同
調特性を第４図に示す。高周波トランスの２次側に発生
する電圧は同調時に最大となり印加される高周波電圧の
周波数が同調周波数から上側または下側のいずれの方に
ずれてもずれるに従い該発生電圧は小さくなる。即ち、
該発生電圧の大きさは周波数に対して単峯特性を有する
。

ここで、室温（２００Ｃ）、大気圧（１ｋＰａ）の雰囲
気で高周波同調回路３２が例えば２．０ＭＨｚに同調す
るように設定するには、コンデンサ７２に１００ｐＦの
静電容量を持つガラスコンデンサを用い、高周波トラン
ス６８に外径２９ｍｍのフェライト・トロイダルコアに
４ターンの１次巻き線と１９ターンの２次巻き線を巻い
たものを用いることができる。なお、コンデンサ７０及
び抵抗７６はそれぞれ１０００９Ｆ、１００にΩにする
。このときの同調特性は第４図の■のようになる。この
状態で真空ポンプ２４を使って真空容器２２を排気し始
め、１Ｏ−２Ｐａ以下に排気しながら真空容器２全体を
徐々に加熱してやると、フェライト・トロイダルコアの
透磁率の温度係数が約０．１５、ガラスコンデンサの静
電容量の温度係数が約−１，０Ｘ１０−’であるため、
同調周波数は低いほうに変化して行く。例えば、加熱温
度が２００’Ｃになると同調周波数は約１．９ＭＨｚに
変化する。このときの同調特性は第４図の■のようにな
る。したがって、２つの抵抗７６の共通接続点に発生す
る上記全波整流電圧の大きさは周波数に対して同調特性
に対応したものとなる。

第５図は、可変高周波発生回路５８のブロック構成国で
ある。同図において、８０は基準周波数発振器、８２は
ＰＬＬ　（７エーズ・ロックド・ループ）、８４はオフ
セット周波数発生器、８６はクロツタ発生器、８８は電
圧比較器及び９０は基準電圧発生器を示す。なお、この
ＰＬＬ８２は、ミクサ、位相比較器及び電圧制御発振器
を有し、基＄Ｍ号と電圧制御発振器の出力とがミクサに
入力され且つオフセット周波数の信号が位相比較器に入
力されることにより、基準信号に対してオフセット周波
数だけシフトした周波数の信号を出力する公知の周波数
変換を行うＰＬＬである。電圧比較器８８には高周波同
調回路３２において検出された全波整流電圧が電線４６
を介して与えられ、該与えられた全波整流電圧は電圧比
較器８８に設けられた平滑回路（図示せず）により平滑
化される。また、電圧比較器８８には、第４図に示すよ
うに高周波同調回路３２の同調周波数あるいはそれに近
い周波数に対応する基準電圧が基準電圧発生器９０によ
り与えられる。電圧比較器８８は上記平滑化された全波
整流電圧が基準電圧より小さいときはローレベルを出力
し、上記平滑化された全波整流電圧が基準電圧に等しい
かそれより大きいときはハイレベルを出力する。クロッ
ク発生器８６は、電圧比較器９０から、ローレベルを受
け、且つ鋸歯状波発生回路６０からの出力波形のうち第
２図に示す可変周波数発生期間６８の電圧パルスを１つ
受けたときクロックパルスを１つ出力する。クロック発
生器８６は、電圧比較器８８からハイレベルを受けてい
るときは、鋸歯状波発生回路６０から可変周波数発生期
間６８の電圧パルスを受けてもクロックパルスを出力し
ない。また、クロック発生器８６は、鋸歯状波発生回路
６ｏがら第２図に示す測定期間６４における出力波形を
°受けているとき及び可変周波数発生期間６６における
電圧パルスを受けてないないときもクロックパルスを出
力しない。オフセット周波数発生器８４は、Ｏ〜１００
ＫＨｚの間の周波数を有する交流電圧をクロック発生器
８６からのクロックパルスを受ける毎に１０ＫＨｚ間隔
で次々にシフトして出力する。基準周波数発振器８０は
基準周波数、例えば２ＭＨｚの高周波電圧を出力する。

ＰＬＬ８２は、基準周波数発振器８０からの２　Ｍ　Ｈ
ｚの基準周波数の高周波電圧と、オフセット周波数発生
器８４からのオフセット周波数（０〜１００ＫＨｚ）を
有する交流電圧とを受け、差の周波数変換を行って振幅
変調器６２に出力する。即ち、クロック発生器８６がク
ロックを発生していれば、ＰＬＬ８２は、２．０〜１．
９ＭＨｚの間を１０ＫＨｚ間隔で高周波電圧を振幅変調
器６２に供給する。

次に、このように構成された本発明の四重極質量分析計
の可変高周波発生回路５８の出力周波数を高周波同調回
路３２の同調周波数に自動的に設定する動作を説明する
。

初めに、高周波同調回路３２は２０°Ｃの雰囲気に置か
れ、その同調特性は第４図の■に示す特性を有し、可変
高周波発生回路５８も同調周波数２．０ＭＨｚの高周波
電圧を出力しているとする。

次に、真空容器２が加熱され高周波同調回路３２は２０
０’　Ｃの雰囲気に置かれると、その同調周波数は１．
９ＭＨｚに下がり、同調特性は第４図の■に示すように
なる。従って、抵抗７６（第３図）の共通接続点の全波
整流電圧も基準電圧より小さくなり、電圧比較器８８の
出力はローレベルとなり、該ローレベルの出力がクロッ
ク発生器８６に与えられる。クロック発生器８６は、鋸
歯状波発生回路６０（第１図）からの可変周波数発生期
間６６（第２図）の最初の電圧パルスでタイミングヲ取
り、クロックパルスをオフセット周波数発生器８４に与
える。オフセット周波数発生器８４は該クロックパルス
に応答してｌ０ＫＨ２の周波数の交流電圧をＰＬＬ８２
に出力する。ＰＬＬ８２は基準周波数発振器８０からの
２．０ＭＨｚの高周波電圧とオフセット周波数発生器８
４からの１０ＫＨｚの交流電圧とを受けて、１．９９Ｍ
Ｈｚの周波数の高周波電圧を出力する。この１゜９９Ｍ
Ｈｚの周波数の高周波電圧は振幅変調器６２、高周波増
幅器１６及び電線４２を介して高周波同調回路３２の高
周波トランスの１次側コイルに印加される。その結果、
２．０ＭＨｚの高周波電圧が印加されたときより大きい
が基準電圧より小さい全波整流電圧が得られ、電圧比較
器８８に与えられるので、該電圧比較器８８はローレベ
ルを維持し、以下上記した動作を繰返すことによりＰＬ
Ｌ８２の出力周波数は１０ＫＨｚ間隔で１゜９　Ｍ　Ｈ
ｚのほうに順次シフトされる。従って、全波整流電圧は
第４図の■で示される１、９Ｍ１１ｚの同調特性から明
らかなように順次大きくなり、基準電圧に等しくなった
とき電圧比較器８８の出力はハイレベルとなり、クロッ
ク発生器８６はクロックを出力することを停止し、ＰＬ
Ｌ８２の出力周波数をロックする。このようにして、可
変高周波発生回路５８は、高周波同調回路３２の同調周
波数の変化に追随して該可変高周波発生回路５８の出力
周波数を該変化した同調周波数に自動的に設定する。

なお、高周波同調回路３２が２０〜２００９Ｃの間の雰
囲気温度に置かれる、即ち高周波同調回路３２の同調周
波数が２．０〜１．９ＭＨｚの間に移動したときも上記
と同様にして可変高周波発生回路５８の出力周波数が高
周波同調回路３２の移動後の同調周波数に追随して自動
的に設定されることは明らかである。

また、第１図に示すように高周波同調回路３２から高周
波増幅器１６を離して電線４２により両者を接続すると
、該電線４２の静電容量が雰囲気温度等の変化により変
化するので、電線４２の静電容量を含めた高周波同調回
路３２の同調周波数も変化するが、上記のように可変高
周波発生回路５８の出力周波数は変化した同調周波数に
追随する。従って、従来の四重極質量分析計のように高
周波増幅器を高周波同調回路に近接して配置する必要が
なく、高周波増幅器１６を第１図に示すように真空容器
２２の外に配置できるので、測定可能な環境条件が、例
えば温度２００°Ｃと従来より著しく拡大される。なお
、電線４２の長さは、可変高周波発生回路５８の出力周
波数が、電線４２の静電容量を含めた高周波同調回路３
２の同調周波数の変化に追随できる範囲まで長くするこ
とが可能である。

本発明による四重極質量分析計は、高周波同調回路３２
を測定部（イオン源８、四重極棒１０及びイオン検出器
１２）と共に真空中で移動できるので真空中駆動型の四
重極質量分析計とｔｒｉ〜うる。

該真空中駆動型四重極質量分析計の有効性を確認するた
め、真空容器２２を真空ポンプ２４で１×１０−”Ｐａ
以下に排気して２００’Ｃに加熱した状態で、第６図（
ａ）に示すように真空容器２２に設けられたポート９２
の一部からリークノくルブ９４でアルゴンガスを導入し
、真空容器２２の内壁に沿って真空中駆動型四重極質量
分析計の測定部及び高周波同調回路を同図の参照番号９
６ｉこ示すように共に動かして、アルゴンイオン電流を
検出すると第６図（ｂ）のようになり、真空容器２２内
に噴出しＩ；アルゴンガスの該真空容器２２の内壁に沿
っての分布状態がわかる。なお、前述した従来の四重極
質量分析計では高周波同調回路と高周波増幅回路を２０
０６Ｃという高温環境丁番こ設置できないので、このよ
うな環境下でのアルゴンガスの分布状態は測定できなか
った。

なお、以上説明した実施例においては、可変高周波発生
回路５８は周波数をステップ状に変化させているが、連
続的に変化させてもよいことば明らかである。

また、可変高周波発生回路５８に基準周波数に対して増
加・減少いずれの方向にも周波数をシフトできる回路と
、周波数をシフトさせたときの全波整流電圧の大きさの
増減方向を検出する回路とを設け、測定環境、例えば雰
囲気温度Ｊｊ；種々に変化する場合においても可変高周
波発生回路５８の出力周波数が高周波同調回路３２の同
調周波数に自動的に追随できるようにしてもよい。

また、上記のように測定雰囲気温度が２００６Ｃと高い
場合は整流器として２極真空管が適してしているが、測
定環境がそれほど苛酷でない、例えば−２０’Ｃ〜７０
６Ｃのような温度範囲においては、全波整流電圧をつく
る整流器として２極真空管の代わりに、半導体製の整流
器を用いてもよい。

また、高周波同調回路３２の同調周波数を検出する方法
は、上記実施例のように電圧検出型に限らず電流検出型
でもよい。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば、四重極質量分析
計の高周波同調手段を調整することが困難な場所に設置
、して雰囲気温度等が極端に変化しても、高周波同調手
段を調整する必要がなく、高周波同調手段の同調周波数
に可変高周波電圧発生手段の高周波電圧の周波数が自動
的に追尾して、最適な同調状態を維持することができる
。従って、四重極棒に印加される高周波電力の損失が少
なくなり、安定した質量分析をすることが可能となる。

特に高質量数側のイオン分析も安定に行える。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による四煎極質量分析計の一実施例の構
成図、第２図は第１図に係る鋸歯状波発生回路の出力波
形を示す図、第３図は第１図に係る高周波同調回路の構
成図、第４図は第３図の高周波同調回路の同調特性を示
す図、第５図は第１図に係る可変高周波発生回路のブロ
ック構成国、第６図（ａ）は真空容器中に導入したアル
ゴンガスを本発明による四重極質量分析計で検出する状
態を示す図、第６図（ｂ）は第６図（ａ）における検出
結末を示す図、及び第７図は従来の四重極質量分析計の
構成図である。 ２：１Ａ１１定部、４：ＲＦユニット部、６：制御電源
、８：イオン源、１０：四重極棒、 １２：イオン検出器、 １４．３２：高周波同調回路、 １６：高周波増輻器、１８：コイル、 ２０：可変コンデンサ、２２：真空容器、２４：真空ポ
ンプ、２６：空冷ファン、３０：高周波同調回路収容容
器、 ３４：電流導入端子、 ３６．３８：電流導入端子付真空７ランジ、４０．４２
．４４．４６．４８．５０：電線、５２：イオン源制御
電源、 ５４：イオン検出器制御電源、 ５６：直流増幅回路、５８：可変高周波発生回路、６０
：鋸歯状波発生回路、６２：振幅変調器、６８：高周波
トランス、７０，７２：コンデンサ、７４：２極真空管
、８０：基準周波数発振器、８２：ＰＬＬ、８４：オフ
セット周波数発生器、８６：クロツタ発生器、８８：電
圧比較器、９０：基準電圧発生器、９２：ポート、９４
：リークパルプ、 窮１図 ２

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、四重極棒と、該四重極棒に接続されその静電容量と
   組み合わさる高周波同調手段とを備える四重極質量分析
   計において、 前記高周波同調手段の同調周波数を検出する同調周波数
   検出手段と、 前記高周波同調手段を介して前記四重極棒に印加される
   周波数可変の高周波電圧を発生する可変高周波電圧発生
   手段とを設け、 該可変高周波電圧発生手段は、前記同調周波数検出手段
   からの同調周波数を表す検出信号に応答して、該発生さ
   れた高周波電圧の可変周波数を前記高周波同調手段の同
   調周波数に自動設定するようにすることを特徴とする四
   重極質量分析計。 ２、請求項１記載の四重極質量分析計において、前記高
   周波同調手段の同調周波数は前記四重極棒及び前記高周
   波同調手段の設置環境の変化により変化するものである
   四重極質量分析計。 ３、請求項１又は２記載の四重極質量分析計において、
   前記可変高周波電圧発生手段と前記高周波同調手段との
   間に高周波増幅手段を更に設け、前記高周波同調手段は
   前記四重極棒と共に測定環境に設置され、一方前記高周
   波増幅手段は該測定環境の外に設置できるように、前記
   高周波増幅手段と前記高周波同調手段とが所与の長さの
   電気的接続手段により接続されていることを特徴とする
   四重極質量分析計。 ４、請求項１又は２に記載の四重極質量分析計において
   、前記同調周波数検出手段は、前記高周波同調手段にか
   かる高周波電圧を全波整流する手段を有することを特徴
   とする四重極質量分析計。 ５、請求項４記載の四重極質量分析計において、前記全
   波整流する手段は２極真空管を有することを特徴とする
   四重極質量分析計。 ６、請求項４記載の四重極質量分析計において、前記全
   波整流する手段からの全波整流電圧を受け、該全波整流
   電圧に基づいて前記四重極棒に印加される高周波電圧に
   対して所定の振幅比を有する直流電圧をつくる直流電圧
   発生手段を更に設け、該直流電圧を前記四重極棒に印加
   するようにすることを特徴とする四重極質量分析計。 ７、請求項４記載の四重極質量分析計において、前記可
   変高周波電圧発生手段は、基準周波数発振器と、前記全
   波整流する手段からの全波整流電圧と、前記高周波同調
   手段の同調周波数又はそれに近い周波数を表す基準電圧
   とを比較する電圧比較器と、該電圧比較器と前記基準周
   波数発振器とに接続され該基準周波数発振器からの基準
   周波数を有する高周波電圧を受けこれに対して周波数を
   シフトした高周波電圧をつくる周波数シフト手段とを有
   し、 該周波数シフト手段は、前記全波整流電圧が前記基準電
   圧より小さいときの前記電圧比較器の比較結果に応答し
   て周波数をシフトし、前記全波整流電圧が前記基準電圧
   に等しいかそれより大きくなるときの前記電圧比較器の
   比較結果に応答して周波数のシフトを停止して周波数を
   ロックすることを特徴とする四重極質量分析計。 ８、請求項７記載の四重極質量分析計において、所定の
   勾配で上昇する電圧と、該上昇する電圧が所定の電圧に
   達した後に所定の間隔と前記所定の電圧の大きさを有す
   る複数のパルス電圧とからなるベース信号を周期的に発
   生するベース信号発生手段と、 該ベース信号発生手段に接続され且つ前記可変高周波電
   圧発生手段及び前記高周波同調手段の間に挿入され、前
   記可変高周波電圧発生手段からの高周波電圧を前記ベー
   ス信号発生手段からのベース信号により振幅変調する振
   幅変調手段と、前記可変高周波電圧発生手段の電圧比較
   器と周波数シフト手段との間に挿入され且つ前記ベース
   信号発生手段に接続され、前記全波整流電圧が前記基準
   電圧より小さいときの前記電圧比較器の比較結果と前記
   ベース信号発生手段からのベース信号のうちの前記パル
   ス電圧とを受けたときクロックパルスを発生するクロッ
   クパルス発生手段とを更に設け、 前記所定の勾配で上昇する電圧が発生する期間に測定を
   行い、前記パルス電圧を発生する期間に前記クロックパ
   ルス発生手段からのクロックパルスに応答して前記周波
   数シフト手段が高周波電圧の周波数をシフトすることに
   より前記可変高周波電圧発生手段の高周波電圧の可変周
   波数を前記高周波同調手段の同調周波数に自動設定する
   ようにすることを特徴とする四重極質量分析計。