JPH0544133B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、正イオン及び負イオンの両方に対し
て用いられる質量分析計に関し、特に、高質量の
正及び負イオンに用いられる質量分析計（mass
spectormeter）に関する。

背景技術 正及び負イオン双方の分析に用いられる質量分
析計は、正及び負極性のイオンを検知し得るイオ
ン検知器を必要とすることは明らかである。かか
る目的に適した正イオン検知器は周知である。か
かる正イオン検知器は、約−3kVの電位に維持さ
れる第１ダイノードにおいて質量分析計の質量分
析部からのイオンを受けるように配置された電子
増倍手段を含むのが通常である。該質量分析部か
ら生ずる正イオンは、該質量分析部のタイプに応
じて異なるものの＋8eVないし＋10eVの運動エ
ネルギを有し且つ略アース電位にあり、該質量分
析部の出口及び該第１ダイノードの間の電界によ
つて加速されて２次電子放出に十分なエネルギに
て該ダイノードに衝突する。

また、検知さるべきイオンの通路に独立の集束
ダイノードを配置することも知られている。ダイ
ノードから放出された２次電子は配置された電子
増倍手段により加速せしめられ、該質量分析部か
ら発せられるイオン、フオトン（光子）及び中性
粒子は第１ダイノードには衝突しない。このよう
にして質量分析計のバツクグラウンドイオン電流
（background ion current）が抑制されるのであ
る。

質量分析計の真空部に配置される電子増倍手段
に代えて、電子増倍手段の第１ダイノードにシン
チレータを配置することも出来る。気密に保たれ
た光電子増倍手段を用いてシンチレータから発せ
られるフオトンを検知することがリチヤード
（Richard）及びヘイズ（Hays）両氏によつて
「Review of Scientific Instruments」1950年、
vol.21，pp99−101において説明されている。重
いイオンによる衝撃によるシンチレータの損傷を
避けるためには独立の集束ダイオードを設けるこ
とが好ましく、このことはシユツエ（Schｕ¨tze）
及びベルンハルト（Bernhard）両氏により
「Zeit fur Phys，1956，vol.145pp44−47」にお
いて更にダリ（Daly）氏により「Rev.Scientific
Instrum，1960，vol.31（３）pp264−７」におい
て開示されている。

負イオンの効率的な検知器の構造は大きな問題
をはらんでいる。入射負イオンをして電子増倍器
の第１ダイノードに十分な速度をもつて衝突せし
めるためには、該負イオンがアース電位にあつて
小さな進行エネルギしか有さないとすれば、該第
１ダイノードの電位は少なくとも＋3kVに維持さ
れねばならない。従つて、その出力電極は、アー
ス電位に対して高い正電位に維持され、これは信
号増幅器の構成を複雑にさせることになる。シン
チレータタイプの検知器を用いると、集束ダイノ
ード及び光電子増倍管の出力との電気的絶縁が得
られるので上記した問題は克服される。しかし乍
ら、かかる検知器は通常あまり有用ではない。な
んとなれば高い正電位に維持される必要のある集
束ダイノード領域から２次電子が生ずることが禁
止されるからである。２次電子の抽出用電界を形
成する電極構成を設けることは非常に困難であ
り、集束ダイノードからそれるように負イオンを
偏向せしめない。デイーツ（Dietz）氏は米国特
許第3898456号において正及び負イオン両用の高
感度検知器を開示し、この検知器においては集束
ダイノード及びシンチレータの間に電子増倍器を
設けることとしている。しかし乍ら、この検知器
は明らかに高価である。

正に帯電せしめられた集束ダイノードからの２
次電子放出を用いたり、シンチレータを用いたり
しない負イオン検知方法としては、通常の方法に
より負イオンを集束ダイノードに向けて加速し
て、該ダイノード表面への負イオンの衝突により
放出される正イオン及び中性粒子を検知する方法
がある。好ましくはこれらの正イオン及び中性粒
子は電子増倍器により検知され、その第１ダイノ
ードは、正イオンを吸引する集束ダイノードに比
してより負の電位に維持される。このようにし
て、検知器の出力端子の電位がアース電位に近づ
けられ、正電位の集束ダイノードから放出された
２次電子を抽出する際の困難は解消される。かか
る原理に基づいた検知器は米国特許第4267448号
及び第4423324号に開示されている。しかし乍ら、
特に、高質量負イオンに対しては、かかる検知方
式の効率は30％をほとんど上回ることはなく、該
効率は入射イオンの性質及び質量に依存すること
が知られており、このことは高能率質量分析計へ
のかかる検知方式の応用を制限する。

R.J.ビユーラー（Beuhler）及びL.フリードマ
ン（Friedman）両氏により行なわれ「Nuclear
Instruments and Methods，1980，
vol.170pp309−315」に記載された実験によれば、
集束ダイノードへのイオン衝突による２次電子放
出を確実にするためには少なくとも18000m／ｓ
の速度が必要とされることが示唆されている。従
つて、高質量イオンを効率的に検知するために
は、該集束ダイノードへの衝突前に少なくとも
10kVの電位勾配によつて該イオンを加速しなけ
ればならない。これは、公知の負イオン検知器の
いくつかにおいてはなされている。しかし乍ら、
正及び負イオン両用に同一の集束ダイノードを用
いる両極性イオン検知器が形成されたとすれば、
非常に高い正電位及び負電位を切り換えて該ダイ
ノードに付与して負イオン検知と正イオン検知と
を切り換えねばならない。これは非常に複雑な電
気回路を必要とすることとなり、市販の電気回路
によつてかかる電気回路を構成することは容易で
はない。また、シンチレータを用いた両極用検知
器においては、シンチレータの前面に付与される
電位を切り換えることが必要であり、デイーツ
（Dietz）氏によつて開示された検知器においては
４つもの電位を切り換えねばならない。

かかる高電位切換を必要としない両極用検知器
は正イオン用及び負イオン用に別個のダイノード
を用いている。この形式においては、１方のダイ
ノードに正イオンを指向させ他方のダイノードに
負イオンを指向させるなんらかの手段が必要とさ
れるが、極性切換を必要とする偏向電極を用いる
ことなしにこのような偏向手段を形成することは
困難である。よつて、英国特許第1567490号に開
示された検知器においては、２つの窓を有するプ
レートによつてイオンビームを単に２つに分割し
ている。この窓は、入射ビームの軸に対して偏位
している。各窓の後方には電子増倍手段が配置さ
れ、一方の電子増倍手段は正イオンを検知するよ
うに他方は負イオンを検知するようにバイアスさ
れている。この電子増倍手段はアース電位に対し
て数kVの出力電位を有さねばならない。また、
かかるイオンビームの分割は、多数のイオンが窓
を通過しないことから効率低下の原因となる。そ
こで、米国特許第4423324号において、両極性用
検知器の改良例が開示されている。この改良検知
器においてもイオンビーム分割用のプレートが用
いられているが、別個の集束ダイノードと単一の
電子増倍器が用いられている。この検知器は入射
負イオンを正イオンに変換するプロセスを用いて
いるが、このプロセスは効率が低くかつ一定しな
い。

従つて、公知の両極イオン検知可能な質量分析
計は、高電位切換のために複雑かつ低速度の回路
を必要とするイオン検知器を用いたり、正イオン
及び負イオンを含む入射ビームを２つのビームに
分割するための非効率な手段を用いたりして感度
低下を招来するのである。更に、後者の場合にお
いては、２つの電子増倍器が用いられ、その１つ
はアースに対して数kVの出力電位を有し、更に
は、未だ良く解明されていないイオン変換プロセ
スに依らねばならず、負イオン検知効率は低くか
つ一定しない。

よつて、本発明の目的は、正イオン及び負イオ
ン双方に対して効率良く動作しかつイオン検知器
に付与される高電位の切換を必要としない質量分
析計を提供することである。

発明の１の特徴による質量分析計は、質量分析
手段及び該質量分析手段から発せられる正及び負
イオンを検知する検知手段を含み、以下の要素を
含むものである。すなわち、 (a) 前記正イオンによる衝突を受けて第１の２次
電子を放出するような電位に維持された変換電
極手段、 (b) 前記第１の２次電子を伝達しかつ前記負イオ
ンの衝突を受けて第２の２次電子を放出するよ
うな電位に維持された伝達／変換電極手段、 (c) 前記第１及び第２の２次電子の衝突を受けて
光子を発するような電位に維持された光子放出
手段、 (d) 前記光子を受けてその数を表わす電気信号を
発する光感応手段である。

本発明の別の特徴による質量分析計は、軸に沿
つてイオンビームが現われる出口窓を有する質量
分析部を有し、該出口窓を越えた位置に、以下の
要素を含んでいる。すなわち、 (a) 該出口窓に対して負電位に維持されかつ該出
口窓から離間した変換電極手段、 (b) 該出口窓に対して正電位に維持されかつ該出
口窓に関して該変換電極の反対側に配置された
伝達／変換電極手段。

(c) 該伝達／変換電極手段に対して正電位に維持
されかつ該伝達／変換電極手段の反対側に配置
された光子発生手段、 (d) 該光子発生手段から発せられる光子を受けて
その数を表わす電気信号を発する光感応手段で
ある。

よつて、本発明による好ましい実施例としての
質量分析計は、質量分析部から発せられるイオン
ビームの軸から偏位した変換電極を有し、該質量
分析部の出口窓と該変換電極との間に電位差がな
い限り、該イオンビームは該変換電極の表面を通
らない。理想的には、該変換電極は、該イオンビ
ームに平行な配置された平板部材からなる。

伝達／変換電極は、該イオンビームに関して該
変換電極の反対側に配置され、これに電位が付与
されない限り、該イオンビームはこれに衝突しな
い。好ましくは、この伝達／変換電極は、該イオ
ンビームの軸をよぎる中心軸の中空円筒部材から
なる。該イオンビームの中心軸から離間した伝
達／変換電極の端部に光子発生手段が設けられて
おり、該光子発生手段は固定電位に維持されるべ
く金属によつて形成される前面を有する。該光子
発生手段は、透明基体の上にコーテイングされて
電子の衝突によつて光子を発する螢光層を有す
る。螢光層という術語によつて電子衝突によつて
光子を発する全ての物質を意味うる。例えば、螢
光層という術語によつてシンチレータとして知ら
れている物質を包含する。光感応手段は、好まし
くは、フオトマルチプライヤまたはフオトダイオ
ードであり、該螢光層に対向して配置されて光を
受ける。好ましくは、該フオトマルチプライヤの
出力端子はアース電位になるように形成される。

動作においては、例えば−15KVの高い負電位
が該変換電極に付与され、約＋7.5KVの電位が伝
達／変換電極に付与される。かかる電位は、該電
極の前段にあるイオン分析部の出力窓の電位（通
常アース電位）に対して測定される。該出力窓に
対して、例えば＋15KVの高い正電位が螢光層に
付与される。該出口窓から発せられる。イオンビ
ーム中の正イオンは、該変換電極によつて形成さ
れた電界によつて偏向せしめられ、該変換電極に
衝突して２次電子を放出せしめる。この２次電子
は該伝達／変換電極（＋7.5V）によつて加速せ
しめられ、螢光層（＋15KV）に十分な速度にて
衝突して光子を放出せしめる。この光子は螢光層
の透明基体を経て光感応手段に達してこれにより
検知される。すなわち、該変換電極及び螢光層の
中間の電位に維持される伝達／変換手段は、該螢
光層上に電子を集束せしめる静電レンズとして作
用し、装置全体の効率を向上せしめる。このため
には、該伝達／変換電極の電位を該質量分析部の
出口窓の電位より正でなければならない下限値と
該螢光層の電位より負でなければならない上限値
との間に設定する。該伝達／変換電極の電位と該
出口窓及び螢光層の電位との差は少なくとも数
KVなければならない。該伝達／変換電極の計状
及び位置は、後述する負イオン検知のための要件
によつて定まる限界内において２次電子の伝達を
なすに適したものとする。

該質量分析部からのイオンビーム内の負イオン
は、負に帯電した変換電極の作用と相俟つて正に
帯電した伝達／変換電極に向つて偏光せしめられ
る。負イオンは該伝達／変換電極に鋭角にてかつ
２次電子放出に充分なエネルギをもつて衝突す
る。該２次電子の大多数は、該伝達／変換電極の
表面領域において入射負イオンビームの方向に対
して略垂直な方向に放出される。よつて、該伝
達／変換電極から放出された２次電子は該螢光層
の方向に向い、該螢光層上のより高い正電荷によ
る電界に影響される。よつて、該２次電子は該伝
達／変換電極から加速されて光子放出に充分な速
度にて該螢光層に衝突する。

このようにして、本発明によれば、高電位切換
を必要としないで、正及び負イオンを検知出来る
質量分析計が得られる。なお、負イオン検知の効
率は、該負イオンの性質や質量にはほとんど無関
係である。なんとなれば、負イオンの正イオンへ
の変換に依らず、負イオン入射による２次電子放
出に依つているからである。また、２次電子放出
を利用する従来タイプの負イオン検知器における
負イオン検知効率よりも本願装置の方が高い負イ
オン検知効率を有する。なんとなれば、該伝達／
変換電極から２次電子が効率良く抽出されるから
である。

光子発生手段としては、短い遅延時間の螢光材
を用いるのが望ましい。該螢光材は、伝達／変換
電極及び光感応手段（例えばフオトダイオード又
はフオトマルチプライヤ）の間に配置されたガラ
ス又は水晶基体の上に設けられる。P47リン・シ
リコン酸イツトリウム（yttrium silicate
P47phosphor）が短い遅延時間（光出力のピーク
値の10％まで下るまでの時間が80ns）を有する螢
光材として特に適しており、高速走査高解像度有
機質量分析計において解像度の低下を防止出来
る。

螢光層の表面には、アルミニウム層が設けられ
るのが好ましい。螢光面の保護及び定電位維持の
ためである。適当なアルミニウム層の厚さは7.5
mg／cm²である。該アルミニウム層は、該螢光素子
内で生じた光子を反射せしめて該透明基体を経て
該光感応手段を向わしめ、イオン検知効率を向上
させる。螢光層にアルミニウム層を付すことは周
知の技術である。しかし乍ら、アルミニウム層に
よつて、入射電子のエネルギは約2KeV減少する
故、アルミニウム層のない場合に比して、螢光層
の電位を少なくとも2KVだけ正側にしなければ
ならない。

今、各電極のいずれにも電位が付与されなけれ
ば、検知さるべきイオンビームは、いずれの電極
にも達しないので、本発明による質量分析計にお
いては最終分析部の後段にイオン検知を設けるこ
とも出来る。例えば少なくとも２つの質量若しく
はエネルギ分析段を有するタンデム質量分析計に
おいては、中間イオン検知器が最終段の後のみな
らず該２つの段の間に配置される。中間段から発
するイオンを検知することが望まれる場合には、
該中間イオン検知器の電極に電位を与えてこれを
作動させる。また、イオンが次の段に入るべきと
きは、該中間イオン検知器は前段の出口窓と等し
い電位をその電極に与えることにより該中間イオ
ン検知器を非作動とする。本発明による好ましい
実施例の質量分析計は、第１質量分析部、該第１
質量分析部から発せられるイオンを検知する第１
イオン検知器、第２質量分析部及び該第２質量分
析部から発したイオンを検知する第２イオン検知
器からなつている。そのような装置においては、
第１イオン検知器は変換電極手段、伝達／変換電
極手段、発光手段及び受光手段、及び電位付与手
段からなり、第１イオン検知器は、正及び負イオ
ンを検知するがこれらのイオンを第２質量分析部
に偏向なしに通過せしめるのである。

実施例 第１図に示された本発明による正負イオン両用
のタンデム形質量分析器は、イオン源１，質量若
しくはエネルギ分析手段からなる３つの分析ステ
ージ２，３，４を含み、イオンが通過経路５に沿
つて移動する。ステージ２及び３各々は、高解像
度のダブルフオーカス質量分析器を含む磁性が静
電性分析器からなり、ステージ４は、例えばステ
ージ３及び４の間に設けられる衝突セル（図示せ
ず）によつて形成された子イオンを検知し得る磁
気セクタ分析器からなつている。しかし乍ら、第
１図は単なる例示であり、他のタイプの質量分析
計を用い得ることを理解すべきである。本発明に
従つて、磁気部分、静電部分又は４極分析ステー
ジが正及び負イオン検知のために変更される。

第１図の装置においては、２つのイオン検知器
６，７各々が変換電極８，９、伝達／変換電極１
０，１１基体上に設けられた螢光層からなる光子
発生手段１２，１３及び光感応手段１４，１５を
含んでいる。各要素に必要な電位は電源１６，１
７によつて供給される。

イオンを分析ステージ４に入らしめるためにイ
オン検知器６は、スイツチ２０，２１を作動させ
て電極９，１１から電源１７を切り離すことによ
り非作動とされる。イオン検知器６が非作動とさ
れると電極９，１１が共に出口窓１８に接続され
てステージ３から発したイオンがステージ４に達
する。通常、出口窓１８の電位はアース電位に近
い。スイツチ２０，２１を省略して電源１７への
電源供給を断とすることによりイオン検知器６を
非作動とせしめることも出来る。電源１７のゼロ
電圧線はリード５１によつて出口窓１８の電位と
同じに保たれ電源１７への電力供給が断たれたと
きはイオン検知器６の全ての要素は出口窓１８の
電位に保たれる。

光感応手段１４，１５の出力はスイツチ２２に
よつて選定され（スイツチ２２は好ましくはスイ
ツチ２０，２１と連動する）、選択された信号は
アンプ２３によつて、増幅されてリード２４に出
力される。この出力の信号は、コンピユータを用
いたデータ処理手段に供給される。

第２図はイオン検知器６をより詳細に示してお
り、変換電極９は、インシユレータ２７，２８及
びネジ２６によつて真空フランジ２５に支持され
たフランジ付円柱部材からなる。該フランジ付円
柱部材の端面５３はビーム方向に平行である。電
極９への電気的接続は気密なフイーダ線２９によ
つてなされる。

フランジ２５は、円筒状検出ハウジング３０の
一端部の整合フランジ３４にガスケツト３３を介
して密着せしめられる。検出ハウジング３０は、
経路５に沿つてイオンが通過するフライト管３１
に垂直である。フライト管３１はハウジング３０
に対して気密に溶着され円筒状保護電極３２に整
合している。これらの保護電極３２は、ハウジン
グ３０の一部を形成し、出口窓１８（第２図には
示さない）と同じ電位（通常アース電位）に保た
れる。

伝達／変換電極１１は、３つのインシユレータ
３５によつて担持されたフランジ付中空円筒部材
からなつている（第２図において、インシユレー
タ３５は２つだけ示される。）インシユレータ３
５は同一円周上に120°の間隔をおいて配置され
る。インシユレータ３５は支持フランジ３６に貫
通してこれらに担持されている。ネジ３７、イン
シユレータキヤツプ３８及びナツト５４が電極１
１及びインシユレータ３５をフランジ３６に固定
するのに用いられる。電極１１にはハウジング３
０の壁に設けられたフイーダ線３９を経て必要な
電位が付与される。

第３図から明らかなように、螢光層１３の形の
光子発生手段は平盤状ガラス（若しくは水晶）製
基体４２にコーテイングされている。基体４２
は、平盤状支持電極４０内に設けられた溝に保持
される。支持電極４０は直径に沿つてネジによつ
て互いに接合された２つの部分からなり、基体４
２を取り外せるようになつている。既に説明した
如く、螢光層１３はP47リン・シリコン酸イツト
リウムからなつている。アルミニウム層４１が螢
光層の露出表面上に好ましくは7.5mg／cm²の厚さ
にてコーテイングされている。このアルミニウム
層４１は支持電極４０にまで達して所望電位に維
持される。アルミニウム付螢光層の製造方法は周
知である。

第２図から明らかな如く、支持電極４０はイン
シユレータ３５の対の間において等間隔に120°の
間隔をおいてフランジ３６に固着されている。支
持電極４０にはインシユレータ３５を通すための
孔が設けられており、支持電極４０及びインシユ
レータ４３は、電極１１及びインシユレータ３５
と同様な態様にしてフランジ３６に固着せしめら
れてる。電気フイーダ線４４が支持電極４０へ電
気的接続をなすために用いられる。

フランジ３６は延長されて、フオトマルチプラ
イヤ４６からなる光感応手段を囲む、円筒シール
ド４５となつている。フオトマルチプライヤ４６
は、適当なマルチピンソケツト（図示せず）に装
着されている。このマルチピンソケツトはフラン
ジ２５の如きフランジに固着しており、このフラ
ンジはハウジング３０の他端を閉塞する。このマ
ルチピンソケツトに対する電気的接続はこのフラ
ンジ内に設けたフイーダ線によつてなされる。

フオトマルチプライヤ４６は、螢光層１３か
ら、発射される光子の数が最大となる波長領域に
おいて感度が最大となるように選択される。以下
に特定する条件下において、かつP47螢光層を用
いれば、この波長領域の中心は約400nmである。
ソーンEMI製フオトマルチプライヤ9924形がこ
の領域で最大利得を有し、本発明に用いるに適し
ている。更に、このタイプのフオトマルチプライ
ヤは低域にて最大感度を有する類似タイプのもの
に比してノイズレベルが低くこのことは螢光層１
３及びフオトマルチプライヤ４６の選択において
は重要である。

各電極に付与される高電位に鑑みればスパーク
防止のために第２図に示す如く各電極のエツジは
丸くされねばならない。また、同じ理由によつて
電極表面は研磨されねばならない。

スイツチは２０−２２が検知器６の動作をなす
べく作動せしめられたならば、電極９は高負電位
（−15KV）に維持され、螢光層１３は高正電位
（＋15KV）に維持される。電極１１は、出口窓
１８の電位（本実施例ではアース電位）及び螢光
層１３の電位の中間の電位（本実施例では＋
7.5KV）に維持される。

軌道５に沿つて正イオンが検知器６の領域に入
る。正イオンは軌道５２に沿つて偏向され、変換
電極９に衝突して２次電子を放出せしめる。放出
された２次電子は電極１１，１２によつて形成さ
れる静電界によつて螢光層１３上に集束せしめら
れる。螢光層１３から放出された光子は透明基体
を通過してフオトマルチプライヤに入る。

軌道５に沿つて入射して来る負イオンは電極９
によつて反発せしめられて軌道４７に沿つて加速
せしめられ伝送／変換電極１１の内壁面に衝突し
て２次電子５０を放出せしめる。この２次電子は
第２図に示す如く移動して電極１１の外へ加速さ
れ螢光層１３に衝突して光子４９を放出せしめ
る。

イオン検知器７（第１図示）の構造はイオン検
知器６と同様であり、既述のタイプのイオン検知
器は所望の位置に配置される。また、軌道５２及
び４７に沿つて入つて来るイオンは、電極９及び
１１に付与される電位によつて高速に加速される
ので従来の両極イオン検知器において制限のあつ
たイオンの運動エネルギについての制限が一切な
い。従つて、本発明によるイオン検知器は、例え
ば４極子形、磁気あるいは静電形のいずれの質量
分析ステージの後段においても用いられる。但
し、理想的効率を得るために若干の電位調節が望
まれる。電極９及び１１、螢光層１３及びフオト
マルチプライヤ４６によつて必要とされる電位は
第１図の参照符１６，１７によつて示される周知
の高圧源によつて発生される。ノイズが問題とな
る場合はアンプ２３への入力切換スイツチを用い
ないで各イオン検知器毎に異なるアンプを用いて
増幅出力を選択するようにしても良い。アンプ２
３は、フオトマルチプライヤ及び電子増幅器に用
いられる低ノイズアンプである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による２つのイオン検知器を
含むタンデム形質量分析計を示す全体ブロツク
図、第２図は第１図の装置に用いられるイオン検
知器の構造を示す断面図、第３図は第２図のイオ
ン検知器に用いて好適な光子発生手段及びその支
持部材を示す断面図である。 主要部分の符号の説明、１……イオン源、２，
３，４……分析ステージ、５……軌道、６，７…
…イオン検知器、８，９……変換電極、１０，１
１……伝送／変換電極、１２，１３……光子発生
手段、１４，１５……光感応手段、１６，１７…
…電源、２３……アンプ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 質量分析部及び前記質量分析部から生ずる正
   イオン及び負イオンを検知するイオン検知手段か
   らなる質量分析計であつて、 (a) 前記正イオンの衝突を受けて第１の２次電子
   放出を生ずる電位に維持された変換電極手段
   と； (b) 前記第１の２次電子を伝達して前記負イオン
   の衝突を受けて第２の２次電子放出を生ずる電
   位に維持された伝達／変換電極手段と； (c) 前記第１及び第２の２次電子の衝突を受けて
   光子を放出する電位に維持された光子発生手段
   と； (d) 前記光子を受けてその数を表わす電気信号を
   発する光感応手段と、 を有することを特徴とする質量分析計。 ２ 軸に沿つてイオンビームが通過する出口窓を
   有する質量分析部を含む質量分析計であつて、 (a) 前記出口窓に関して負の電位に維持され前記
   軸から偏位した変換電極手段と； (b) 前記出口窓に対して正電位に維持され前記軸
   に関して前記変換電極の反対側に配置された伝
   達／変換電極手段と； (c) 前記軸に関して前記変換電極手段の反対側に
   配置されかつ前記伝達／変換電極手段に対して
   正電位に維持されて電子の衝突を受けて光子を
   発する光子発生手段と； (d) 前記光子発生手段から発した光子を受けてそ
   の数を表わす電気信号を発する光感応手段と； からなることを特徴とする質量分析計。 ３ 前記変換電極手段は、前記軸に略平行な平板
   からなることを特徴とする請求項２記載の質量分
   析計。 ４ 前記伝達／変換電極手段は、前記軸に交叉す
   る中心軸を有する中空円筒部材からなることを特
   徴とする請求項２又は３記載の質量分析計。 ５ 前記伝達／変換電極手段は、その中空円筒部
   材の内壁に鋭角にて負イオンが入射するように配
   置されたことを特徴とする請求項４記載の質量分
   析計。 ６ 前記光子発生手段は透明基体上にコーテイン
   グされた螢光層からなり、前記伝達／変換電極手
   段に対向する面は金属コーテイングされているこ
   とを特徴とする上記請求項のいずれか１に記載の
   質量分析計。 ７ 前記光子発生手段はリン・シリコン酸イツト
   リウムからなることを特徴とする上記請求項のい
   ずれか１に記載の質量分析計。 ８ 前記光感応手段は、その出力端子が略アース
   電位のフオトマルチプライヤであることを特徴と
   する上記請求項のうちのいずれか１に記載の質量
   分析計。 ９ 前記伝達／変換電極手段の電位は前記変換電
   極手段から発した２次電子を前記光子発生手段の
   表面に集束せしめるように設定されることを特徴
   とする上記請求項のいずれか１に記載の質量分析
   計。 １０ 第１質量分析ステージ、前記第１質量分析
   ステージから発したイオンを検知する第１イオン
   検知器、第２質量分析ステージ及び前記第２質量
   分析ステージから発したイオンを検知する第２イ
   オン検知器からなる上記請求項のいずれか１に記
   載の質量分析計であつて、前記第１イオン検知器
   が変換電極手段と、伝達／変換電極手段と、光子
   発生手段と、光感応手段と、前記手段に電位を付
   与する電源とからなり、前記第１イオン検知器は
   正及び負イオンを検知し得るか又は正及び負イオ
   ンを偏向することなく前記第２の質量分析ステー
   ジに通過せしめ得ることを特徴とする質量分析
   計。