JPH0542106B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は四重極電極の入口側にイオン源を設
け、四重極電極の出口側に検出器を設け、電源部
から四重極電極に高周波電圧と直流電圧の重畳電
圧を印加し、四重極電極が形成する電場内にイオ
ン源からイオンを入射させて質量分析を行なう四
重極質量分析装置に関するものである。

（従来の技術） 四重極質量分析装置では、四重極電極に印加す
る高周波電圧の周波数を一定とし、高周波電圧と
直流電圧の比を一定に保ちながら高周波電圧を変
えていくことによつて検出器で検出されるイオン
の質量数が走査されていく。

従来の四重極質量分析装置では、比較的低速の
走査条件で質量数を較正し、分解能を調整してい
る。

四重極質量分析装置は、例えばGC／MS（ガス
クロマトグラフ・質量分析装置）システムで使用
される。ガスクロマトグラフではキヤピラリカラ
ムを用いたキヤピラリGCが普及したことから、
鋭いクロマトピークを精度よく検出するために、
質量分析装置の高速走査の要求が高まつている。

（発明が解決しようとする課題） 従来のように低速走査の条件で質量数較正や分
解能調整を行ない、その条件で例えば2000amu／
秒以上というような高速走査を行なうと、質量数
のずれが生じると同時に分解能が悪化して隣接し
た小ピークを検出できなくなり、分析精度が著し
く悪化する問題が生じてくる。

第３図は質量ピークを示したものであり、横軸
は質量数（ｍ／ｚ）である。例えばピーク９は低
速スキヤン時に検出された質量数ｍのピークであ
るが、これが高速スキヤン時にはピーク１０で示
されるようにシフトし、また、隣接質量数（ｍ＋
１）のピークとの分解能も悪化する。

本発明は四重極電極への印加電圧を高速走査時
に補正することによつて質量数較正や分解能を適
正に保ち、分析精度を向上させることを目的とす
るものである。

（課題を解決するための手段） 本発明では、四重極電極に印加する高周波電圧
と直流電圧の少なくとも一方を走査速度に応じて
補正する。

（作用） 高速走査時は低速走査時に設定された質量数か
らずれ、分解能が悪くなつてくるが、その程度は
走査速度が高速になるほど大きくなる。厳密には
質量数が大きくなる程ずれや分解能悪化の程度も
大きくなるが、事実上質量数によらず一定であ
り、走査速度に比例するとみなしてもよい。そこ
で、例えば走査速度に比例した補正電圧によつて
四重極電極に印加される電圧を補正する。

高周波電圧と直流電圧の比を一定に保つたまま
で電圧だけを補正すれば質量ピークのシフトを補
正することができる。分解能は高周波電圧と直流
電圧の比によつて定まるので、補正電圧によつて
その比を補正すれば分解能を向上させることがで
きる。

（実施例） 第１図は一実施例を概略的に表わしたものであ
る。

２は四重極電極であり、その入口側にはイオン
源１が設けられ、出口側にはイオン検出器３が設
けられている。４は走査電圧発生器、５は高周波
電源部であり、走査電圧発生器４から出力される
走査電圧にしたがつて高周波電源部５からコンデ
ンサを経て四重極電極２に高周波電圧が印加され
る。

６は直流電源部である。高周波電源部５には検
波回路が設けられており、高周波電源部５からの
高周波電圧は検波されて直流電源部６に入力さ
れ、直流電源部６から四重極電極２に対しては高
周波電圧に比例した直流電圧がコイルを介して印
加される。

７は走査速度設定器であり、任意の走査速度を
設定することができ、その設定された走査速度に
応じて走査電圧発生器４から走査電圧が出力され
て質量スペクトルが採取される。

以上の構成は従来の四重極質量分析装置にも備
えられているものである。

本実施例においては、走査速度設定器７は走査
速度に応じて予め設定された補正電圧を出力する
機能を備えている。補正電圧は高周波電源部５と
直流電源部６に印加される。

補正電圧が高周波電源部５に印加されると、四
重極電極２に印加される高周波電圧が補正され、
同時に直流電源部６からの直流電圧も補正され
る。これは質量ピークの質量数シフトを補正する
ことに寄与する。

補正電圧が直流電源部６に印加されると、四重
極電極に印加される高周波電圧と直流電圧の比が
補正され、これは分解能を補正することに寄与す
る。

第２図に第１図の実施例における高周波電源部
５と直流電源部６を具体的に示す。

高周波電源部５は高周波電源５１が発振器５２
からの信号を入力し、エラーアンプ５３から走査
電圧を入力して高周波電圧をエキサイタ５４に出
力する。高周波電源部には検波回路５５が設けら
れ、エキサイタ５４かあ四重極電極に印加される
高周波電圧こが検波されてエラーアンプ５３の一
方の入力端子に入力される。エラーアンプ５３の
他方の入力端子には走査電圧とともに補正電圧が
入力されることにより、エキサイタ５４からの高
周波電圧が走査電圧と補正電圧の和になるように
制御されて四重極電極に印加される。

直流電源部６には高圧アンプ６１，６２が設け
られ、検波回路５５からの検波電圧と補正電圧が
高圧アンプ６１に直接に、高圧アンプ６２にはイ
ンバータ６３を介して極性が反転されて入力され
る。高圧アンプ６１，６２の出力電圧がそれぞれ
直流電圧としてコイルを経て四重極電極に印加さ
れる。

本実施例において、高周波電源部５に補正電圧
が印加されることにより、四重極電極に印加され
る高周波電圧と直流電圧が補正され、高速走査時
に従来であれば第３図に記号１０で示されるよう
にシフトした質量ピークが記号１１で示されるよ
うに質量数が補正されて質量数の変化がなくな
る。直流電源部６に補正電圧が印加されることに
よつて高周波電圧と直流電圧の比が補正されて分
解能が向上し、隣接した小ピークも検出すること
ができるようになる。

補正電圧は走査速度設定器７で、例えば低速走
査時と高速走査時の２点の補正電圧を決定し、そ
の間の走査速度に対しては２点の補正電圧間を比
例分配すればよい。

第４図は他の実施例を表わす。

第１図の実施例では補正電圧は走査速度設定器
７で予め設定されているが、第４図では補正電圧
を発生するために走査速度検出器８を設ける。

走査速度検出器８は走査電圧発生器４から走査
電圧を入力し、補正電圧を出力する。

走査速度検出器８は、例えば微分器又は関数発
生器によつて実現することができる。

走査速度検出器８の一例として、第５図に示さ
れるような簡単な微分器によつても実用的な効果
を得ることができる。

第６図はさらに他の実施例を表わす。

第１図における走査速度設定器７で設定された
補正電圧は質量ピークの質量数のシフトを補正す
るために高周波電源部５にのみ印加するように
し、分解能を補正するための補正電圧を直流電源
部６に印加するために、補正電圧発生器１２を設
ける。補正電圧発生器１２は高周波電源部５から
の検波電圧を入力し、それを基に補正電圧を発生
して直流電源部６に印加する。これにより、補正
電圧発生器１２の補正電圧は高周波電圧に忠実に
追随することができるようになる。

実施例では高周波電源部５と直流電源部６にと
もに補正電圧を入力してピークシフトと分解能を
ともに補正しているが、いずれか一方のみを補正
するようにしてもよい。

（発明の効果） 本発明は四重極電極に印加する高周波電圧と直
流電圧の少なくとも一方を走査速度に応じて補正
するようにしたので、高速走査時に質量数のずれ
や分解能悪化が生じることを防ぐことができ、高
精度な分析を行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は一実施例を示すブロツク図、第２図は
第１図の高周波電源部と直流電源部を示すブロツ
ク図、第３図は本発明の動作を示す波形図、第４
図は他の実施例を示すブロツク図、第５図は第４
図の走査速度検出器の一例を示す回路図、第６図
はさらに他の実施例を示すブロツク図である。 １……イオン源、２……四重極電極、３……イ
オン検出器、４……走査電圧発生器、５……高周
波電源部、６……直流電源部、７……走査速度設
定器、８……走査速度検出器、１２……補正電圧
発生器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 四重極電極の入口側にイオン源を設け、四重
   極電極の出口側に検出器を設け、電源部から四重
   極電極に高周波電圧と直流電圧の重畳電圧を印加
   し、四重極電極が形成する電場内にイオン源から
   イオンを入射させて質量分析を行なう四重極質量
   分析装置において、前記電源部には四重極電極に
   印加する高周波電圧と直流電圧の少なくとも一方
   を走査速度に応じて補正する補正手段を備えてい
   ることを特徴とする四重極質量分析装置。