JPH05251038A - プラズマイオン質量分析装置 - Google Patents

プラズマイオン質量分析装置

Info

Publication number
JPH05251038A
JPH05251038A JP4046648A JP4664892A JPH05251038A JP H05251038 A JPH05251038 A JP H05251038A JP 4046648 A JP4046648 A JP 4046648A JP 4664892 A JP4664892 A JP 4664892A JP H05251038 A JPH05251038 A JP H05251038A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
plasma
spray chamber
mass spectrometer
high frequency
frequency
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP4046648A
Other languages
English (en)
Inventor
Konosuke Oishi
公之助 大石
Tadataka Koga
正太佳 古賀
Hiromi Yamashita
裕巳 山下
Takashi Iino
敬史 飯野
Toyoji Okumoto
豊治 奥本
Takeshi Nishitarumi
剛 西垂水
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
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP4046648A priority Critical patent/JPH05251038A/ja
Priority to GB9303228A priority patent/GB2264808B/en
Priority to US08/025,139 priority patent/US5308977A/en
Publication of JPH05251038A publication Critical patent/JPH05251038A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J49/00—Particle spectrometers or separator tubes
    • H01J49/02—Details
    • H01J49/10—Ion sources; Ion guns
    • H01J49/105—Ion sources; Ion guns using high-frequency excitation, e.g. microwave excitation, Inductively Coupled Plasma [ICP]

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Other Investigation Or Analysis Of Materials By Electrical Means (AREA)
  • Electron Tubes For Measurement (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】イオン源として高周波プラズマを用いる質量分
析装置において、水分過多に基づく妨害イオンの生成を
低減する。 【構成】高転周波放電プラズマ９を形成せしめるトーチ
管６は、エアゾール導入路２５を介してスプレーチャン
バー５に連通されている。トーチ管６とスプレーチャン
バー５の間には高周波遮蔽板２４が設けられ、スプレー
チャンバー５内の液滴が誘導加熱されることを防止す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、プラズマイオン質量分
析装置に係り、特に高周波放電プラズマを分析試料のイ
オン源として用いる質量分析装置であって、溶液試料を
霧化したエアゾールをプラズマに導入するような質量分
析装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のプラズマイオン質量分析装置は、
“日立評論，第７３巻第９号，第６１〜６６頁（平成３
年９月）”に記載されているように、パイレックスガラ
スなどで作られたスプレーチャンバーの中に溶液状の分
析試料が噴霧され、この試料の霧がアルゴン又は窒素の
ような放電ガスと共に放電プラズマに送られる。スプレ
ーチャンバーは、一般にプラズマ点灯用高周波誘導コイ
ルに接近して配置されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来のプラズマイオン
質量分析装置によって、水溶液試料を供給すると、高周
波プラズマに導入される水分の量が増加し、質量分析部
において検出される妨害イオンの生成量が増加するとい
う不都合が生ずる。
【０００４】本発明の目的は、高周波プラズマに供給さ
れる水分が過多になることを低減し、妨害イオンの生成
量を低減し得るプラズマイオン質量分析装置を提供する
ことにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、高周波放電プ
ラズマ形成部と、このプラズマ形成部からのイオンが導
かれる質量分析部と、上記プラズマ形成部へ溶液試料の
エアゾールを供給するスプレーチャンバーを備えたプラ
ズマイオン質量分析装置において、上記プラズマ形成部
とスプレーシャンバーの間に、プラズマ形成部からの高
周波電場がスプレーチャンバー内に伝播するのを阻止す
る高周波阻止部材を設けたことを特徴とする。
【０００６】
【作用】従来のように、ガラス製のスプレーチャンバー
が、高周波電場が形成される部屋に併設されている場合
には、スプレーチャンバーのガラス壁を高周波電場が通
過する。水溶液試料が噴霧されるスプレーチャンバーの
内壁面には、試料を含む水滴が付着しているが、この水
滴が高周波電場により加熱され、水蒸気を生成する。特
に、周波数２０ＭＨｚから３ＧＨｚの高周波は水に良く
吸収されるので、水蒸気発生率が高い。この結果、本来
高周波プラズマへ導入されるべき試料の霧（エアゾー
ル）に加えて、高周波誘導加熱によって生成された水蒸
気もプラズマへ導入されることになり、水分過多の状態
になる。プラズマで消費される電力を１２００〜１４０
０Watts とすると、１〜３０Watts がプラズマの周辺に
放出される。
【０００７】本発明を採用して、スプレーチャンバーに
高周波電場が伝播するのを阻止すると、スプレーチャン
バー内壁の水滴が誘導加熱されずに済み、水蒸気の発生
が低減される。その結果、妨害分子イオン（ＡｒＯ+，
ＢａＯ+，ＮｄＯ+ 等）の増加を抑制することができ
る。
【０００８】
【実施例】本発明の第１の実施例を図１に示す。図１は
高周波放電プラズマをイオン源とする質量分析装置であ
る。容器１に満たされた溶液状分析試料は、ガス調圧器
２から供給されるキャリアガスとしての不活性ガスと共
に導入される。ネブライザ（Nebulizer)３により吸引さ
れた試料は、細管４を通り、スプレーチャンバー５の中
に霧（エアゾール）として噴霧される。エアゾールの大
粒のものはスプレーチャンバー(ガラス材料)５の内壁に
付着して水滴となるが、粒径の小さい（１０μｍ以下）
エアゾールの不活性ガス流（０.８ｍｌ／min）と共にト
ーチ管６の中に導入される。ガス調圧器７から放電ガス
としての不活性ガス（１６１／min ）がトーチ管６に供
給される。２種類の不活性ガスを供給されたトーチ管６
には高周波誘導コイル８が巻かれていて、これに１.２K
Watts（周波数２７ＭＨｚ)の高周波電力を供給すると、
高周波放電プラズマ（ＩＣＰ：Inductively CoupledPla
sma）９が発生する。先端に１.０mmφ の細孔を備える
サンプリングコーン１０から高周波放電プラズマ９のイ
オンが質量分析計のインターフェイス部１１に吸い込ま
れる。
【０００９】一方、大気中に拡散した不活性ガスはダク
ト１２から装置の外に排出される。質量分析計のインタ
ーフェイス部１１は、真空ポンプ１３により排気され約
130ｐａ（１Torr）に保たれていて、内部にイオン収束
用のレンズ２０が配置されている。四重極質量分析計２
１などを収容する分析部１４は真空ポンプ１５により排
気され、約１０-4Ｐａに保たれる。分析元素のイオンは
イオン検出器２２により電気信号に変換され増幅器１８
を通り、表示装置１９に入力される。分析部１４に収容
された四重極質量分析計２１により、目的として分析元
素の質量数（ｍ／ｚ）のイオンが選択され、その質量ス
ペクトル信号が表示装置１９に表示される。分析元素の
イオンの質量スペクトルイオン強度（大きさ）は、溶液
試料に溶解していた元素の濃度に比例するので、濃度既
知の標準試料を用いて、未知試料の元素の濃度を求める
ことができる。
【００１０】図１において、イオン検知器２２を収容し
ている検出部１６は、真空排気ポンプ１７により排気さ
れている。トーチ管６および高周波誘導コイル８は、高
周波遮蔽箱２３内に配置されている。高周波遮蔽箱２３
の壁を形成している高周波遮蔽板２４には小さな穴が形
成されており、この穴を通るように、スプレーチャンバ
ー５とトーチ管６を連通するエアゾール導入チューブ２
５が貫通されている。この高周波遮蔽箱２３は、金属製
材料からなり、高周波電場が外部に極力漏洩しないよう
に、必要箇所以外は気密に形成されている。箱２３は図
示しない扉を備えているが、この扉の開閉は電気スイッ
チを兼ねている。すなわち、扉が開のときはスイッチが
オフされ、高周波電源が作動しないように構成されてい
る。導入チューブ２５の内径は、６〜８mmが適正であ
る。
【００１１】ネブライザー３から噴霧された水溶液試料
は、液滴の粒径の大きなものが落下し、あるいはスプレ
ーチャンバー５の内壁に付着し、粒径が小さい霧状試料
がキャリアガスと共にチューブ２５を通してトーチ管６
に導かれるが、スプレーチャンバー５には高周波電場が
伝播されないので、チャンバー５に付着した液滴は誘導
加熱されない。その結果、スプレーチャンバー５内部の
蒸気圧は一定に保たれ、高周波プラズマ９に導入される
蒸気の量も低い一定量に保たれる。従って、質量分析計
２１によって質量選別された分析目的元素のイオンに基
づく検出電気信号の大きさ（イオン強度）が一定に保た
れる。
【００１２】本発明に基づく他の実施例を図２に示す。
図２において、図１と同じ機能を有するものには同じ符
号を付してある。図２のプラズマイオン質量分析装置が
図１と相違する点は、高周波遮蔽箱２３の形状である。
すなわち、遮蔽箱２３は外側壁２６および内側の高周波
遮蔽板２７を備えており、スプレーチャンバー５とトー
チ管６の間に設けられた内側の遮蔽板２７によって高周
波電場がスプレーチャンバー５に及ぶことを防止してい
る。この図２の実施例によっても図１の場合と同様の効
果が奏せられる。
【００１３】上述した実施例装置によりＢａ，Ｎｄ，Ｓ
ｍを含む水溶液試料を分析した場合、従来の装置で分析
した場合に比べて、分析元素イオンであるＢａ+ ，Ｎｄ
+ ，Ｓｍ+ の信号量が増加し、かつ酸化物イオンである
ＢａＯ+，ＮｄＯ+，ＳｍＯ+の信号量が減少した。本発
明を採用すれば、分析対象元素のイオン信号の経時的安
定性が向上し、繰り返し測定の再現性も向上する。
【００１４】
【発明の効果】本発明によれば、高周波プラズマに供給
される水分が過多になることを抑制できるので、妨害イ
オンの生成を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示す概略構成図である。
【図２】本発明の他の実施例を示す概略構成図である。
【符号の説明】
３…ネブライザー、５…スプレーチャンバー、６…トー
チ管、８…高周波誘導コイル、９…高周波放電プラズ
マ、１４…質量分析部、２２…イオン検出器、２３…高
周波遮蔽箱、２４，２７…高周波遮蔽板、２５…エアゾ
ール導入路。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 飯野 敬史 茨城県勝田市市毛882番地 株式会社日立 製作所計測器事業部内 (72)発明者 奥本 豊治 茨城県勝田市市毛882番地 株式会社日立 製作所計測器事業部内 (72)発明者 西垂水 剛 茨城県勝田市市毛882番地 株式会社日立 製作所計測器事業部内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】溶液試料が噴霧されるスプレーチャンバー
    と、このスプレーチャンバーからのエアゾールが導入さ
    れるプラズマトーチと、上記プラズマトーチに高周波電
    場を印加する手段と、高周波放電プラズマによりイオン
    化された元素を質量分散する質量分析部とを備えたプラ
    ズマイオン質量分析装置において、上記スプレーチャン
    バーと上記高波電場印加手段との間に高周波遮蔽部材を
    設け、上記スプレーチャンバーと上記プラズマトーチを
    エアゾール導入路で連通したことを特徴とするプラズマ
    イオン質量分析装置。
  2. 【請求項２】高周波放電プラズマ形成部と、このプラズ
    マ形成部からのイオンが導かれる質量分析部と、上記プ
    ラズマ形成部へ溶液試料のエアゾールを供給するスプレ
    ーチャンバーを備えたプラズマイオン質量分析装置にお
    いて、上記プラズマ形成部と上記スプレーシャンバーの
    間に、上記プラズマ形成部からの高周波電場が上記スプ
    レーチャンバー内に伝播するのを阻止する高周波阻止部
    材を設けたことを特徴とするプラズマイオン質量分析装
    置。
JP4046648A 1992-03-04 1992-03-04 プラズマイオン質量分析装置 Pending JPH05251038A (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4046648A JPH05251038A (ja) 1992-03-04 1992-03-04 プラズマイオン質量分析装置
GB9303228A GB2264808B (en) 1992-03-04 1993-02-18 Plasma mass spectrometer
US08/025,139 US5308977A (en) 1992-03-04 1993-03-02 Plasma mass spectrometer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4046648A JPH05251038A (ja) 1992-03-04 1992-03-04 プラズマイオン質量分析装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH05251038A true JPH05251038A (ja) 1993-09-28

Family

ID=12753137

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP4046648A Pending JPH05251038A (ja) 1992-03-04 1992-03-04 プラズマイオン質量分析装置

Country Status (3)

Country Link
US (1) US5308977A (ja)
JP (1) JPH05251038A (ja)
GB (1) GB2264808B (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009098150A (ja) * 2007-10-18 2009-05-07 Aviv Amirav 毛管で分離した蒸発チェンバーおよびノズル装置および方法

Families Citing this family (42)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2852838B2 (ja) * 1992-09-10 1999-02-03 セイコーインスツルメンツ株式会社 誘導結合プラズマ質量分析装置
JP3123843B2 (ja) * 1992-12-17 2001-01-15 日本電子株式会社 プラズマフレームを用いた試料気化装置
GB9324213D0 (en) * 1993-11-25 1994-01-12 Kore Tech Ltd Vacuum inlet
JP3786724B2 (ja) * 1994-08-11 2006-06-14 エスアイアイ・ナノテクノロジー株式会社 誘導結合プラズマ分析装置およびその試料導入装置
US5679167A (en) * 1994-08-18 1997-10-21 Sulzer Metco Ag Plasma gun apparatus for forming dense, uniform coatings on large substrates
ES2109158B1 (es) * 1995-04-26 1998-08-01 Univ Alicante Nebulizador por microondas para la introduccion de aerosoles liquidos en espectrometria atomica.
US5691642A (en) * 1995-07-28 1997-11-25 Trielectrix Method and apparatus for characterizing a plasma using broadband microwave spectroscopic measurements
US5969352A (en) * 1997-01-03 1999-10-19 Mds Inc. Spray chamber with dryer
EP1008167A4 (en) * 1997-03-14 2006-08-23 Univ George Washington DEVICE FOR CONTINUOUSLY CONTROLLING THE ISOTOPE RATIO AFTERFLUOR BASIS CHEMICAL REACTIONS.
US6265717B1 (en) 1998-07-15 2001-07-24 Agilent Technologies Inductively coupled plasma mass spectrometer and method
WO2001023102A1 (en) * 1999-09-29 2001-04-05 Gae Ho Lee Sample introduction device and sample analysis method using thereof
JP3902380B2 (ja) * 2000-05-19 2007-04-04 エスアイアイ・ナノテクノロジー株式会社 Ｉｃｐ分析装置
AUPS245402A0 (en) * 2002-05-21 2002-06-13 Varian Australia Pty Ltd Plasma torch for microwave induced plasmas
US7511246B2 (en) 2002-12-12 2009-03-31 Perkinelmer Las Inc. Induction device for generating a plasma
EP1855833B1 (en) 2005-03-11 2020-02-26 PerkinElmer, Inc. Plasma devices and method of using them
US8622735B2 (en) * 2005-06-17 2014-01-07 Perkinelmer Health Sciences, Inc. Boost devices and methods of using them
US7742167B2 (en) * 2005-06-17 2010-06-22 Perkinelmer Health Sciences, Inc. Optical emission device with boost device
JP4903515B2 (ja) * 2006-08-11 2012-03-28 アジレント・テクノロジーズ・インク 誘導結合プラズマ質量分析装置
CA2796819C (en) 2010-05-05 2018-08-21 Perkinelmer Health Sciences, Inc. Oxidation resistant induction devices
JP5934185B2 (ja) 2010-05-05 2016-06-15 ペルキネルマー ヘルス サイエンシーズ， インコーポレイテッド プラズマトーチ
JP5764433B2 (ja) * 2011-08-26 2015-08-19 株式会社日立ハイテクノロジーズ 質量分析装置及び質量分析方法
WO2014011919A2 (en) 2012-07-13 2014-01-16 Perkinelmer Health Sciences, Inc. Torches and methods of using them
US9427821B2 (en) 2013-03-15 2016-08-30 Agilent Technologies, Inc. Integrated magnetron plasma torch, and related methods
CN105717188B (zh) * 2014-12-05 2018-03-20 中国科学院大连化学物理研究所 一种快速加热液体样品的装置
US10777398B2 (en) 2015-03-06 2020-09-15 Micromass Uk Limited Spectrometric analysis
EP4174906A1 (en) 2015-03-06 2023-05-03 Micromass UK Limited Improved ionisation of gaseous samples
EP3265820B1 (en) 2015-03-06 2023-12-13 Micromass UK Limited Spectrometric analysis of microbes
EP3741303A3 (en) 2015-03-06 2020-12-30 Micromass UK Limited Chemically guided ambient ionisation mass spectrometry
EP3265823B1 (en) 2015-03-06 2020-05-06 Micromass UK Limited Ambient ionization mass spectrometry imaging platform for direct mapping from bulk tissue
CN108700590B (zh) * 2015-03-06 2021-03-02 英国质谱公司 细胞群体分析
GB2551294B (en) 2015-03-06 2021-03-17 Micromass Ltd Liquid trap or separator for electrosurgical applications
WO2016142690A1 (en) 2015-03-06 2016-09-15 Micromass Uk Limited Inlet instrumentation for ion analyser coupled to rapid evaporative ionisation mass spectrometry ("reims") device
WO2016142669A1 (en) 2015-03-06 2016-09-15 Micromass Uk Limited Physically guided rapid evaporative ionisation mass spectrometry ("reims")
US10026599B2 (en) 2015-03-06 2018-07-17 Micromass Uk Limited Rapid evaporative ionisation mass spectrometry (“REIMS”) and desorption electrospray ionisation mass spectrometry (“DESI-MS”) analysis of swabs and biopsy samples
US11289320B2 (en) 2015-03-06 2022-03-29 Micromass Uk Limited Tissue analysis by mass spectrometry or ion mobility spectrometry
GB2552430B (en) 2015-03-06 2022-05-11 Micromass Ltd Collision surface for improved ionisation
CN104807876B (zh) * 2015-05-27 2017-03-15 中国工程物理研究院材料研究所 用于放射性物质的电喷雾质谱联用系统及其使用方法
GB201517195D0 (en) 2015-09-29 2015-11-11 Micromass Ltd Capacitively coupled reims technique and optically transparent counter electrode
EP3443354A1 (en) 2016-04-14 2019-02-20 Micromass UK Limited Spectrometric analysis of plants
US9754773B1 (en) 2016-05-12 2017-09-05 Thermo Finnigan Llc Internal solvent trap with drain
EP3890449A1 (en) * 2020-04-02 2021-10-06 Tofwerk AG Microwave driven plasma ion source
AT523626B1 (de) * 2020-05-22 2021-10-15 Anton Paar Gmbh Hohlleiter-Einkoppeleinheit

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS639761U (ja) * 1986-07-07 1988-01-22
JPH02215038A (ja) * 1989-02-15 1990-08-28 Hitachi Ltd マイクロ波プラズマ極微量元素分析装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009098150A (ja) * 2007-10-18 2009-05-07 Aviv Amirav 毛管で分離した蒸発チェンバーおよびノズル装置および方法

Also Published As

Publication number Publication date
GB2264808A (en) 1993-09-08
GB9303228D0 (en) 1993-04-07
GB2264808B (en) 1996-05-29
US5308977A (en) 1994-05-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH05251038A (ja) プラズマイオン質量分析装置
US5663560A (en) Method and apparatus for mass analysis of solution sample
Okamoto High-sensitivity microwave-induced plasma mass spectrometry for trace element analysis
US5367163A (en) Sample analyzing instrument using first and second plasma torches
JP2516840B2 (ja) プラズマ質量分析計
JP6685698B2 (ja) 試料原子を生成するための方法、液体試料を分析するための方法及びプラズマ源
JPH08145950A (ja) 質量分析計
JP2000513873A (ja) 質量分析計のためのイオン源および分析のためにイオン源を供する方法
US6794646B2 (en) Method and apparatus for atmospheric pressure chemical ionization
CN206057248U (zh) 一种利用微波等离子体炬电离源的质谱分析装置
JPH05256837A (ja) 質量分析計
US20010050336A1 (en) Mass spectrograph
CN216818272U (zh) 用于挥发性、半挥发性化合物的近常压光电离质谱装置
US6002129A (en) Inductively coupled plasma mass spectrometric and spectrochemical analyzer
JP2000164169A (ja) 質量分析計
JP3471821B2 (ja) 高周波誘導結合プラズマ分析装置
JPH09127060A (ja) 溶液の質量分析に関する方法と装置
JP2000100374A (ja) Ｉｃｐ−ｍｓ分析装置
JP2000227417A (ja) 質量分析方法及び装置
JP3555560B2 (ja) 質量分析計
JPH0997586A (ja) プラズマを用いた分析装置と方法、これに用いるインターフェース、及び、これに用いる試料導入部品
JPH06342697A (ja) Ｉｃｐトーチ
CN112908828B (zh) 一种用于液体样品检测的表面声波电离和大气压光电离的复合电离源
JPH0638372Y2 (ja) 高周波誘導結合プラズマ質量分析装置
JPH07161335A (ja) プラズマイオン質量分析装置