JPH0560057B2 - - Google Patents
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- JPH0560057B2 JPH0560057B2 JP59111949A JP11194984A JPH0560057B2 JP H0560057 B2 JPH0560057 B2 JP H0560057B2 JP 59111949 A JP59111949 A JP 59111949A JP 11194984 A JP11194984 A JP 11194984A JP H0560057 B2 JPH0560057 B2 JP H0560057B2
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- 238000003776 cleavage reaction Methods 0.000 claims description 22
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 claims description 19
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- 238000004458 analytical method Methods 0.000 claims description 10
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- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 8
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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)
- Analysing Materials By The Use Of Radiation (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】
イ 産業上の利用分野
本発明は試料分子をイオン化したとき生成され
る準安定イオンが開裂することによつて生成され
る娘イオンの質量スペクトルを測定する装置に関
する。
る準安定イオンが開裂することによつて生成され
る娘イオンの質量スペクトルを測定する装置に関
する。
ロ 従来技術
二重収束型質量分析計では通常、イオン化した
試料をエネルギー分析用電場でエネルギー選別し
た後、磁場で質量分析を行つている。所で試料を
イオン化した場合、生成されたイオンのうち内部
エネルギー準位の高い準安定状態にあるイオンは
飛行中に開裂して娘イオンを生成する。上述した
二重収束型質量分析計の通常の用法は開裂しなか
つたイオンを検出しているのである。しかし試料
をイオン化して生じた準安定イオンが開裂してど
のような娘イオンを生ずるかと云うことも、試料
分析上多くの情報を提供する。そこでこのような
娘イオンを検出する方法が開発された。
試料をエネルギー分析用電場でエネルギー選別し
た後、磁場で質量分析を行つている。所で試料を
イオン化した場合、生成されたイオンのうち内部
エネルギー準位の高い準安定状態にあるイオンは
飛行中に開裂して娘イオンを生成する。上述した
二重収束型質量分析計の通常の用法は開裂しなか
つたイオンを検出しているのである。しかし試料
をイオン化して生じた準安定イオンが開裂してど
のような娘イオンを生ずるかと云うことも、試料
分析上多くの情報を提供する。そこでこのような
娘イオンを検出する方法が開発された。
今もとのイオン（娘イオンに対して親イオンと
云う）Ip +が娘イオンI+と中性分子ｎとに開裂し
たとする。
云う）Ip +が娘イオンI+と中性分子ｎとに開裂し
たとする。
Ip +→I+＋ｎ
このとき開裂の前後で親イオンも娘イオンも中
性分子も同じ速度Ｖを保持しており、親イオンの
質量をMp、娘イオンの質量をＭとすると、親イ
オンの運動エネルギーEp＝MpV2／２に対して、
娘イオンの運動のエネルギーＥ＝MV2／２でＥ
＜Epである。こゝでEpは親イオンの加速電圧で決
まり、質量に関せず一定であり、通常の質量分析
ではエネルギー分析用電場の強さを丁度エネルギ
ーEpの荷電粒子が通過するように設定して磁場に
より質量走査を行つている。これに対してイオン
の飛行方向を逆にして、先に磁場により質量Mp
のイオンを選別し、エネルギー分析電場の強さを
変えてエネルギー走査を行うと、磁場を出て電場
に入射する迄の間に質量Mpの親イオンが開裂し
て生じた娘イオンが検出される。前述したよう
に、質量Ｍの娘イオンの運動エネルギーＥはＥ＝
MV2／２であるから、 Ｅ／Ep＝Ｍ／Mp …(1) であり、Epは最初のイオン加速電圧で決まつてお
り、Mpも既知であるから、 Ｍ＝Ｅ／Ep×Mp で与えられる。一つの親イオンの開裂の仕方は一
通りではないから、エネルギー走査によつて、親
イオンが開裂してどのような娘イオンが生ずるか
と云う開裂の質量スペクトルが求められる。この
方法は磁場と電場との間を飛行中の親イオンが開
裂して生じた娘イオンを分析するものでMIKES
法と呼ばれる。
性分子も同じ速度Ｖを保持しており、親イオンの
質量をMp、娘イオンの質量をＭとすると、親イ
オンの運動エネルギーEp＝MpV2／２に対して、
娘イオンの運動のエネルギーＥ＝MV2／２でＥ
＜Epである。こゝでEpは親イオンの加速電圧で決
まり、質量に関せず一定であり、通常の質量分析
ではエネルギー分析用電場の強さを丁度エネルギ
ーEpの荷電粒子が通過するように設定して磁場に
より質量走査を行つている。これに対してイオン
の飛行方向を逆にして、先に磁場により質量Mp
のイオンを選別し、エネルギー分析電場の強さを
変えてエネルギー走査を行うと、磁場を出て電場
に入射する迄の間に質量Mpの親イオンが開裂し
て生じた娘イオンが検出される。前述したよう
に、質量Ｍの娘イオンの運動エネルギーＥはＥ＝
MV2／２であるから、 Ｅ／Ep＝Ｍ／Mp …(1) であり、Epは最初のイオン加速電圧で決まつてお
り、Mpも既知であるから、 Ｍ＝Ｅ／Ep×Mp で与えられる。一つの親イオンの開裂の仕方は一
通りではないから、エネルギー走査によつて、親
イオンが開裂してどのような娘イオンが生ずるか
と云う開裂の質量スペクトルが求められる。この
方法は磁場と電場との間を飛行中の親イオンが開
裂して生じた娘イオンを分析するものでMIKES
法と呼ばれる。
以上は親イオンが自然に開裂して娘イオンを生
ずる場合であるが、開裂は親イオンに適当な中性
ガス分子を衝突させて（衝突活性化）も起させる
ことができる。衝突活性化によつて起る開裂反応
を分析するには、上述と同じ方法で、磁場と電場
との間のイオン軌道中にイオンが通過できるよう
に前後に孔をあけた箱、即ち衝突室を配置し、同
室内にHe等の衝突ガスを導入して試料分子から
生じたイオンに衝突させる。衝突室内で活性化さ
れた親イオンの開裂によつて生じた娘イオンにつ
いて、上述と同様にして質量スペクトルが得られ
る。
ずる場合であるが、開裂は親イオンに適当な中性
ガス分子を衝突させて（衝突活性化）も起させる
ことができる。衝突活性化によつて起る開裂反応
を分析するには、上述と同じ方法で、磁場と電場
との間のイオン軌道中にイオンが通過できるよう
に前後に孔をあけた箱、即ち衝突室を配置し、同
室内にHe等の衝突ガスを導入して試料分子から
生じたイオンに衝突させる。衝突室内で活性化さ
れた親イオンの開裂によつて生じた娘イオンにつ
いて、上述と同様にして質量スペクトルが得られ
る。
こゝで衝突室に電圧をかけておくと、衝突室内
で生じた娘イオンが衝突室の外に出るとき、室の
内外の電位差によつてエネルギーを得るので、電
場走査によつて得られる娘イオンのスペクトル上
で、衝突室外で自然開裂によつて生じた娘イオン
と衝突室内で生じた娘イオンとでは同じ質量であ
つても、スペクトル上の現われる位置が若干異つ
ている。このため、衝突活性化法によつて開裂反
応を分析する場合、娘イオンのスペクトルは自然
開裂によるものと衝突活性化されて開裂したもの
とのスペクトルが少くずれて重なつて現れるので
大へん錯雑したものとなり、スペクトル記録の解
析がやりづらくなる。
で生じた娘イオンが衝突室の外に出るとき、室の
内外の電位差によつてエネルギーを得るので、電
場走査によつて得られる娘イオンのスペクトル上
で、衝突室外で自然開裂によつて生じた娘イオン
と衝突室内で生じた娘イオンとでは同じ質量であ
つても、スペクトル上の現われる位置が若干異つ
ている。このため、衝突活性化法によつて開裂反
応を分析する場合、娘イオンのスペクトルは自然
開裂によるものと衝突活性化されて開裂したもの
とのスペクトルが少くずれて重なつて現れるので
大へん錯雑したものとなり、スペクトル記録の解
析がやりづらくなる。
ハ 目的
本発明は衝突活性化活法による開裂イオン分析
において上述した質量スペクトルの混雑を解消
し、見易いスペクトル記録を得ることを目的とす
る。
において上述した質量スペクトルの混雑を解消
し、見易いスペクトル記録を得ることを目的とす
る。
ニ 構成
本発明は第１図に示すように、衝突活性化によ
つて生成された娘イオンのスペクトルを基線の上
側に普通に記録し、自然開裂によつて生成された
娘イオンのスペクトルを基線の下側に下向きに記
録するようにした。
つて生成された娘イオンのスペクトルを基線の上
側に普通に記録し、自然開裂によつて生成された
娘イオンのスペクトルを基線の下側に下向きに記
録するようにした。
ホ 実施例
第２図に本発明の一実施例装置を示す。ISはイ
オン源で試料が導入されイオン化される。イオン
源ISで生成された試料のイオンは加速されて質量
分析用磁場Ｂに入射せしめられる。Ｅはエネルギ
ー分析用電場であり、IOがイオン軌道である。
磁場Ｂに入射した試料イオン中磁場Ｂの強さによ
つて決まる特定質量のイオン（前述Mp）がイオ
ン軌道IOに沿つて飛行し、エネルギー分析用電
場に入射する。イオン軌道IO上でＣが衝突室で
あり、衝突ガスとしてHeが導入されている。
オン源で試料が導入されイオン化される。イオン
源ISで生成された試料のイオンは加速されて質量
分析用磁場Ｂに入射せしめられる。Ｅはエネルギ
ー分析用電場であり、IOがイオン軌道である。
磁場Ｂに入射した試料イオン中磁場Ｂの強さによ
つて決まる特定質量のイオン（前述Mp）がイオ
ン軌道IOに沿つて飛行し、エネルギー分析用電
場に入射する。イオン軌道IO上でＣが衝突室で
あり、衝突ガスとしてHeが導入されている。
今衝突室に電圧Vcが印加されているとする。
衝突室内での開裂について考えると、親イオンの
もとの速度をＶ、衝突室内での速度をV′とする
と、エネルギー保存則によつて、 １／２MpV2＝１／２MpV′2＋eVc …(1) 速度V′の親イオンが開裂するので、 １／２MpV′2＝１／２MV′2＋１／２MnV′2 ……(2)（Mn：中性分子の質量） (2)式の右辺を(1)式の右辺第１項に入れると、 １／２MpV2＝１／２MV′2＋１／２MnV′2＋eVc …(3) 衝突室内で生じた娘イオンが衝突室外に出たと
きの速度をVdとすると、エネルギー保存則によ
り、(3)式右辺は １／２MV′2＋１／２MnV′2＋eVc＝１／２MV
d2＋１／２MnV′2…(4) (4)式と(1)式とによりV′を消法して Vd2＝V2＋2eVc（１／Ｍ−１／Mp） …(5) 衝突室外で生じた娘イオンの速度は親イオンの
もとの速度と同じＶであるから、衝突室の内と外
とで生成された娘イオンの速度従つて運動のエネ
ルギーは １／２Ｍ（V2−Vd2） だけ異つている。
衝突室内での開裂について考えると、親イオンの
もとの速度をＶ、衝突室内での速度をV′とする
と、エネルギー保存則によつて、 １／２MpV2＝１／２MpV′2＋eVc …(1) 速度V′の親イオンが開裂するので、 １／２MpV′2＝１／２MV′2＋１／２MnV′2 ……(2)（Mn：中性分子の質量） (2)式の右辺を(1)式の右辺第１項に入れると、 １／２MpV2＝１／２MV′2＋１／２MnV′2＋eVc …(3) 衝突室内で生じた娘イオンが衝突室外に出たと
きの速度をVdとすると、エネルギー保存則によ
り、(3)式右辺は １／２MV′2＋１／２MnV′2＋eVc＝１／２MV
d2＋１／２MnV′2…(4) (4)式と(1)式とによりV′を消法して Vd2＝V2＋2eVc（１／Ｍ−１／Mp） …(5) 衝突室外で生じた娘イオンの速度は親イオンの
もとの速度と同じＶであるから、衝突室の内と外
とで生成された娘イオンの速度従つて運動のエネ
ルギーは １／２Ｍ（V2−Vd2） だけ異つている。
第２図に戻つてMPはイオン検出器である。
CPUは装置全体を制御しているコンピユータ
であり、Ｍはイオン検出器出力を記憶するメモ
リ、Ｒは記録装置である。CPUは磁場Ｂを指定
された質量Mpに合せて設定し、まず衝突室Ｃに
衝突ガスを導入せず電圧を印加しないで電場Ｅの
電圧掃引を行つてそのときのイオン検出器MPの
出力をメモリＭに記憶させる。このとき得られる
データは試料イオンの自然開裂による娘イオンの
質量スペクトルである。次にCPUは衝突室Ｃに
衝突ガスを導入し電圧を印加して再度電場Ｅの電
圧掃引を行つてそのときの検出器MPの出力をメ
モリする。最後に一回目の電場掃引によつて得ら
れたデータをメモリＭから読出し、記録装置Ｒに
出力して、基線の下側に下向きに記録させ、次い
で、二回目の電場掃引によつて得られたデータか
ら一回目の掃引で得られたデータに存在するスペ
クトルピークに対応するスペクトルピークを除外
して記録装置Ｒに出力し、基線の上側に記録させ
て、第１図に示したようなスペクトル記録を作成
する。
であり、Ｍはイオン検出器出力を記憶するメモ
リ、Ｒは記録装置である。CPUは磁場Ｂを指定
された質量Mpに合せて設定し、まず衝突室Ｃに
衝突ガスを導入せず電圧を印加しないで電場Ｅの
電圧掃引を行つてそのときのイオン検出器MPの
出力をメモリＭに記憶させる。このとき得られる
データは試料イオンの自然開裂による娘イオンの
質量スペクトルである。次にCPUは衝突室Ｃに
衝突ガスを導入し電圧を印加して再度電場Ｅの電
圧掃引を行つてそのときの検出器MPの出力をメ
モリする。最後に一回目の電場掃引によつて得ら
れたデータをメモリＭから読出し、記録装置Ｒに
出力して、基線の下側に下向きに記録させ、次い
で、二回目の電場掃引によつて得られたデータか
ら一回目の掃引で得られたデータに存在するスペ
クトルピークに対応するスペクトルピークを除外
して記録装置Ｒに出力し、基線の上側に記録させ
て、第１図に示したようなスペクトル記録を作成
する。
上述実施例では二重のスペクトルの識別を二回
のエネルギー走査によつて行つているが、この識
別の方法は任意である。
のエネルギー走査によつて行つているが、この識
別の方法は任意である。
ヘ 効果
本発明によれば自然開裂と衝突活性化による開
裂のスペクトルが分けて記録表現されるので、ス
ペクトル記録が見易くなるだけでなく、自然開裂
と衝突活性化による開裂の強度比等或る試料イオ
ンの開裂の特徴がよく把握できるようになる。
裂のスペクトルが分けて記録表現されるので、ス
ペクトル記録が見易くなるだけでなく、自然開裂
と衝突活性化による開裂の強度比等或る試料イオ
ンの開裂の特徴がよく把握できるようになる。
なお、上記実施例では記録の形式は同一基線の
上下に分けて２種のスペクトルを記録している
が、夫々のスペクトル記録で質量目盛は一致させ
ていない。もちろんコンピユータを用いれば、
夫々のスペクトルの記録で質量を算出して共通質
量目盛で記録することも可能であり、或は両スペ
クトルを同一基線上に同方向に一方は連続線、他
方は点線で記録するとか、両スペクトルを別々の
基線上に記録する等、両者を区別して記録する形
態は任意である。
上下に分けて２種のスペクトルを記録している
が、夫々のスペクトル記録で質量目盛は一致させ
ていない。もちろんコンピユータを用いれば、
夫々のスペクトルの記録で質量を算出して共通質
量目盛で記録することも可能であり、或は両スペ
クトルを同一基線上に同方向に一方は連続線、他
方は点線で記録するとか、両スペクトルを別々の
基線上に記録する等、両者を区別して記録する形
態は任意である。
第１図は本発明によるスペクトル記録の一例の
図、第２図は本発明を実施する装置の一例の平面
図である。 IS……イオン源、Ｂ……磁場、Ｃ……衝突室、
Ｅ……電場、MP……イオン検出器、Ｍ……メモ
リ、Ｒ……記録装置、CPU……コンピユータ。
図、第２図は本発明を実施する装置の一例の平面
図である。 IS……イオン源、Ｂ……磁場、Ｃ……衝突室、
Ｅ……電場、MP……イオン検出器、Ｍ……メモ
リ、Ｒ……記録装置、CPU……コンピユータ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 磁場先行二重収束質量分析計型の装置によつ
て、磁場と電場との空間に配置された衝突室に衝
突ガスを導入せず電圧を印加しないで、試料イオ
ンの自然開裂によつて生成される娘イオンの質量
スペクトルを測定し、次に衝突室内に衝突ガスを
導入し電圧を印加して、衝突活性化によつて開裂
して生成された娘イオンの質量スペクトルを測定
し、二回目のデータから一回目のデータ中に存在
するスペクトルピークに対応するスペクトルピー
クを除外して得られたスペクトルと、一回目のス
ペクトルとを分離して別々に記録するようにした
イオン開裂反応分析記録方法。 ２ ２種の良質スペクトルを同一基線上に上下反
対向きに記録することを特徴とする請求項１記載
のイオン開裂反応分析記録方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59111949A JPS60253964A (ja) | 1984-05-31 | 1984-05-31 | イオン開裂反応分析記録方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59111949A JPS60253964A (ja) | 1984-05-31 | 1984-05-31 | イオン開裂反応分析記録方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60253964A JPS60253964A (ja) | 1985-12-14 |
| JPH0560057B2 true JPH0560057B2 (ja) | 1993-09-01 |
Family
ID=14574183
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59111949A Granted JPS60253964A (ja) | 1984-05-31 | 1984-05-31 | イオン開裂反応分析記録方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60253964A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0746596B2 (ja) * | 1985-12-20 | 1995-05-17 | 株式会社島津製作所 | 質量分析方法 |
-
1984
- 1984-05-31 JP JP59111949A patent/JPS60253964A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60253964A (ja) | 1985-12-14 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |