JPH0582078A - プラズマ質量分析装置 - Google Patents
プラズマ質量分析装置Info
- Publication number
- JPH0582078A JPH0582078A JP3241903A JP24190391A JPH0582078A JP H0582078 A JPH0582078 A JP H0582078A JP 3241903 A JP3241903 A JP 3241903A JP 24190391 A JP24190391 A JP 24190391A JP H0582078 A JPH0582078 A JP H0582078A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ion
- voltage
- ions
- detector
- sensor
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- 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
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- Other Investigation Or Analysis Of Materials By Electrical Means (AREA)
- Electron Tubes For Measurement (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】質量分析装置のイオン検出器を測定中及び試料
濃度の使用者の誤りから保護することで検出器の寿命を
伸ばし信頼性の高い質量分析計を提供する。 【構成】図１において、ＣＰＵ１４は走査開始、及び、
終了をタイミングコントローラ１５にしらせ、タイミン
グコントローラ１５はフリップフロップ２２をセット及
び、リセットして、アナログスィッチ２４，２７をオン
／オフ制御し、検出器電源２５と偏向電極電源の電圧値
を制御すること、イオン検出器９の受ける過イオン量を
積分器１６で基準電圧値１９と比較し、上記と同じよう
に検出器電源２５と偏向電源の電圧値を制御する。
濃度の使用者の誤りから保護することで検出器の寿命を
伸ばし信頼性の高い質量分析計を提供する。 【構成】図１において、ＣＰＵ１４は走査開始、及び、
終了をタイミングコントローラ１５にしらせ、タイミン
グコントローラ１５はフリップフロップ２２をセット及
び、リセットして、アナログスィッチ２４，２７をオン
／オフ制御し、検出器電源２５と偏向電極電源の電圧値
を制御すること、イオン検出器９の受ける過イオン量を
積分器１６で基準電圧値１９と比較し、上記と同じよう
に検出器電源２５と偏向電源の電圧値を制御する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は元素分析を行う装置にお
いて、特に測定試料から発生するイオン量を検出するた
めのイオン検出器を装備したプラズマ質量分析装置に関
する。
いて、特に測定試料から発生するイオン量を検出するた
めのイオン検出器を装備したプラズマ質量分析装置に関
する。
【０００２】
【従来の技術】従来のプラズマ質量分析装置は測定開始
と同時にイオン検出器に検出器印加電圧が加えられ、測
定終了時まで連続印加されている。この方式によると、
測定中以外の時間でもプラズマが点火している時、検出
器は何らかのイオンを受けていることになり、イオン検
出器の劣化を早め、寿命を縮める欠点があった。また、
ユーザが測定試料の濃度を誤って測定したとき、イオン
検出器は過イオンを受け、やはり寿命を縮める欠点があ
った。
と同時にイオン検出器に検出器印加電圧が加えられ、測
定終了時まで連続印加されている。この方式によると、
測定中以外の時間でもプラズマが点火している時、検出
器は何らかのイオンを受けていることになり、イオン検
出器の劣化を早め、寿命を縮める欠点があった。また、
ユーザが測定試料の濃度を誤って測定したとき、イオン
検出器は過イオンを受け、やはり寿命を縮める欠点があ
った。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】一般にイオン検出器
（セラトロン，チャンネルトロン）は受けたイオンの数
に応じて、徐々に検出感度が低下する特性を持ってい
る。従って必要以外はイオンをイオン検出器に当てない
ようにする必要がある。また、過度のイオンの計数も防
ぐ必要がある。
（セラトロン，チャンネルトロン）は受けたイオンの数
に応じて、徐々に検出感度が低下する特性を持ってい
る。従って必要以外はイオンをイオン検出器に当てない
ようにする必要がある。また、過度のイオンの計数も防
ぐ必要がある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は上記欠点を検出
器の電圧制御手段とイオン検出回路を採用することで解
決するものである。１走査の測定開始から終了までの時
間のみ、イオン検出器電圧を印加，制御する手段と、過
イオン検出回路を用いることで検出器電圧を自動的に遮
断すると同時にイオンの軌道を変え、イオン検出器が受
けるイオン量をゼロにするものである。
器の電圧制御手段とイオン検出回路を採用することで解
決するものである。１走査の測定開始から終了までの時
間のみ、イオン検出器電圧を印加，制御する手段と、過
イオン検出回路を用いることで検出器電圧を自動的に遮
断すると同時にイオンの軌道を変え、イオン検出器が受
けるイオン量をゼロにするものである。
【０００５】
【作用】電圧制御手段は１走査の間だけイオン検出器に
電圧が印加されるように働く。過イオン検出回路は異常
な数のイオンが受信されたときすばやくイオン検出器の
電圧を遮断し、イオン検出器の劣化を防ぐように働く。
それと同時に偏向電極の電圧を切り替え、イオン検出器
にイオンがあたらないようにする。
電圧が印加されるように働く。過イオン検出回路は異常
な数のイオンが受信されたときすばやくイオン検出器の
電圧を遮断し、イオン検出器の劣化を防ぐように働く。
それと同時に偏向電極の電圧を切り替え、イオン検出器
にイオンがあたらないようにする。
【０００６】
【実施例】本発明の実施例を図面に基づき説明する。図
１は本発明の一実施例を示すブロック構成図で質量分析
装置が例示してある。図１においてマイクロ波電力発生
装置１からは導波管２を通してプラズマ発生部にマイク
ロ波電力が供給される。この時、Ｎ（窒素）の放電ガス
３と共に試料４がネブライザ５で霧化されてプラズマ発
生部に導入され、プラズマが生成される。プラズマ中の
イオンは真空中の質量分析部６に導かれる。質量分析部
６はレンズ電源３４より駆動されるイオンレンズ７と高
周波電源（ＲＦ電源）３２により駆動されるマスフィル
タ８よりなる。レンズ電源３４はＣＰＵ１４からのデー
タ及び制御信号で指令を受けたレンズコントローラ３３
によって各々のイオンレンズ系に高電圧が発生される。
次にタイミングコントローラ１５からスキャンスタート
がフリップフロップ２２に入り、アナログスィッチ２
４，２７をオンにし、予めパーソナルコンピュータ３５
のキー操作から設定されたＤ／Ａ変換器２３，２６のア
ナログ信号を検出器電源２５及び偏向電極電源２８に入
力する。検出器電源２５はイオン検出器９に、また偏向
電極電源２８はイオン偏向電極に設定電圧を供給する。
走査の動作が終了すると、タイミングコントローラ１５
からスキャンエンド信号が発生し、ゲート回路２１を経
て、フリップフロップ２２をリセットしアナログスィッ
チ２４，２７をオフにし、検出器電源２５を０ボルトに
する。一方アナログスィッチ２９をオンにし、基準電圧
３０（Ｅ１）を偏向電極電源２８に加え、イオン偏向電
極１０に特定な電圧を印加し、質量分析部に通過したイ
オンをイオン検出器９に入らないようにしている。すな
わち高周波電源３２を走査中のみ駆動し、イオン検出器
９とイオン偏向電極１０にイオン収束の電圧を加える方
式をとっている。この方式は四重極マスフィルタ８を走
査中のみ駆動し、イオン検出器にイオンを取り込むため
効率のよい検出器の使用法を提供している。
１は本発明の一実施例を示すブロック構成図で質量分析
装置が例示してある。図１においてマイクロ波電力発生
装置１からは導波管２を通してプラズマ発生部にマイク
ロ波電力が供給される。この時、Ｎ（窒素）の放電ガス
３と共に試料４がネブライザ５で霧化されてプラズマ発
生部に導入され、プラズマが生成される。プラズマ中の
イオンは真空中の質量分析部６に導かれる。質量分析部
６はレンズ電源３４より駆動されるイオンレンズ７と高
周波電源（ＲＦ電源）３２により駆動されるマスフィル
タ８よりなる。レンズ電源３４はＣＰＵ１４からのデー
タ及び制御信号で指令を受けたレンズコントローラ３３
によって各々のイオンレンズ系に高電圧が発生される。
次にタイミングコントローラ１５からスキャンスタート
がフリップフロップ２２に入り、アナログスィッチ２
４，２７をオンにし、予めパーソナルコンピュータ３５
のキー操作から設定されたＤ／Ａ変換器２３，２６のア
ナログ信号を検出器電源２５及び偏向電極電源２８に入
力する。検出器電源２５はイオン検出器９に、また偏向
電極電源２８はイオン偏向電極に設定電圧を供給する。
走査の動作が終了すると、タイミングコントローラ１５
からスキャンエンド信号が発生し、ゲート回路２１を経
て、フリップフロップ２２をリセットしアナログスィッ
チ２４，２７をオフにし、検出器電源２５を０ボルトに
する。一方アナログスィッチ２９をオンにし、基準電圧
３０（Ｅ１）を偏向電極電源２８に加え、イオン偏向電
極１０に特定な電圧を印加し、質量分析部に通過したイ
オンをイオン検出器９に入らないようにしている。すな
わち高周波電源３２を走査中のみ駆動し、イオン検出器
９とイオン偏向電極１０にイオン収束の電圧を加える方
式をとっている。この方式は四重極マスフィルタ８を走
査中のみ駆動し、イオン検出器にイオンを取り込むため
効率のよい検出器の使用法を提供している。
【０００７】また、質量分析部６はイオンレンズ系７を
通過するイオンを収束し、収束後のイオンが四重極マス
フィルタ８より質量分析される。すなわち、四重極マス
フィルタ８にはその駆動用の高周波電源３２がスキャン
コントローラ３１から予め種々の質量数に対応させた設
定電圧に基づいて走査を行うため、走査時に各走査ステ
ップ電圧に対し該当の質量数のイオンが質量分析により
イオン検出器９に到達し、検出される。イオン検出器９
のパルスはパルス増幅器１１で増幅され、ディスクリミ
ネータ１２に導入される。ディスクリミネータ１２は設
定した弁別レベル以上のパルス信号のみを出力し、一定
幅（１０ｎｓ）のパルスに整形してカウンタ１３に入れ
る。タイミングコントローラ１５はカウンタ１３の入力
ゲートを走査の各ステップごとにタイミング信号を発生
してゲートを開き、ゲートが開いたときディスクリミネ
ータ１２からのパルス信号（イオン検出データ）をリア
ルタイムで取り込む。この検出器データはＣＰＵ１４に
転送され、ＣＰＵでは繰返し走査の平均化が各質量値毎
に演算される。その結果はパーソナルコンピュータ３５
に送られる。一方ディスクリミネータ１２の出力パルス
は積分器１６に入り、タイミングコントローラ１５から
一定時間幅でアナログスィッチ１７をオン／オフ制御し
て積分される。積分器１６の出力は電圧比較器１８の入
力に入り、基準電圧１９（Ｅ２）と比較される。Ｅ２の
値は単位時間に積分される異常イオン量と等価な電圧値
が設定してある。この検出データのイオン量が正常な測
定範囲内の場合には積分器１６の出力はＥ２の値を越え
ることが無いため、電圧比較器１８の出力からは信号の
変化はなく、パルス発生器２０からパルスは発生しない
で正常に動作を行う。例えば測定中に高濃度の試料を誤
って測定した場合、イオン量のパルスが一定時間に積分
器１６に入力したとき、図２のように積分電圧は基準電
圧Ｅ２を越えて電圧比較器１８の出力から異常値の信号
変化を発生する。この変化はパルス発生器２０に入って
ゲート回路２１を経てフリップフロップ２２をリセット
し、前記のスキャンエンド発生時と同一動作を行い、検
出器電圧を遮断し、イオン偏向電極を切り替え、過イオ
ンからイオン検出器９を保護している。
通過するイオンを収束し、収束後のイオンが四重極マス
フィルタ８より質量分析される。すなわち、四重極マス
フィルタ８にはその駆動用の高周波電源３２がスキャン
コントローラ３１から予め種々の質量数に対応させた設
定電圧に基づいて走査を行うため、走査時に各走査ステ
ップ電圧に対し該当の質量数のイオンが質量分析により
イオン検出器９に到達し、検出される。イオン検出器９
のパルスはパルス増幅器１１で増幅され、ディスクリミ
ネータ１２に導入される。ディスクリミネータ１２は設
定した弁別レベル以上のパルス信号のみを出力し、一定
幅（１０ｎｓ）のパルスに整形してカウンタ１３に入れ
る。タイミングコントローラ１５はカウンタ１３の入力
ゲートを走査の各ステップごとにタイミング信号を発生
してゲートを開き、ゲートが開いたときディスクリミネ
ータ１２からのパルス信号（イオン検出データ）をリア
ルタイムで取り込む。この検出器データはＣＰＵ１４に
転送され、ＣＰＵでは繰返し走査の平均化が各質量値毎
に演算される。その結果はパーソナルコンピュータ３５
に送られる。一方ディスクリミネータ１２の出力パルス
は積分器１６に入り、タイミングコントローラ１５から
一定時間幅でアナログスィッチ１７をオン／オフ制御し
て積分される。積分器１６の出力は電圧比較器１８の入
力に入り、基準電圧１９（Ｅ２）と比較される。Ｅ２の
値は単位時間に積分される異常イオン量と等価な電圧値
が設定してある。この検出データのイオン量が正常な測
定範囲内の場合には積分器１６の出力はＥ２の値を越え
ることが無いため、電圧比較器１８の出力からは信号の
変化はなく、パルス発生器２０からパルスは発生しない
で正常に動作を行う。例えば測定中に高濃度の試料を誤
って測定した場合、イオン量のパルスが一定時間に積分
器１６に入力したとき、図２のように積分電圧は基準電
圧Ｅ２を越えて電圧比較器１８の出力から異常値の信号
変化を発生する。この変化はパルス発生器２０に入って
ゲート回路２１を経てフリップフロップ２２をリセット
し、前記のスキャンエンド発生時と同一動作を行い、検
出器電圧を遮断し、イオン偏向電極を切り替え、過イオ
ンからイオン検出器９を保護している。
【０００８】図２には本発明の走査開始から、走査終了
までの検出器高電圧出力の制御方法と異常イオン量の検
出時の積分出力及び検出器電圧の遮断信号発生を示した
タイミングチャートを示す。
までの検出器高電圧出力の制御方法と異常イオン量の検
出時の積分出力及び検出器電圧の遮断信号発生を示した
タイミングチャートを示す。
【０００９】以上、本発明によれば、分析計に用いるイ
オン検出器及びイオン偏向電極の供給電圧をスキャン中
のみ供給することができる。更には過イオン状態を検出
して、イオン検出器を保護することができる。
オン検出器及びイオン偏向電極の供給電圧をスキャン中
のみ供給することができる。更には過イオン状態を検出
して、イオン検出器を保護することができる。
【００１０】
【発明の効果】本発明は検出器の寿命を伸ばすと同時に
測定中の濃度の誤りから検出器の劣化を保護すること
で、信頼性の高い、安定したプラズマ質量分析装置を提
供することができる。
測定中の濃度の誤りから検出器の劣化を保護すること
で、信頼性の高い、安定したプラズマ質量分析装置を提
供することができる。
【図１】本発明の１実施例を示すブロック構成図であ
る。
る。
【図２】図１の実施例の動作を示すタイミングチャート
である。
である。
１〜５…イオン化手段、６…質量分析部、７…イオンレ
ンズ系、８…電場走査手段（四重極マスフィルタ）、９
…イオン検出器、１０…イオン偏向電極、１１…パルス
増幅器、１２…ディスクリミネータ、１３…カウンタ、
１４…ＣＰＵ、１５…タイミングコントローラ、１６…
積分器、１７，２４，２７，２９…アナログスィッチ、
１８…電圧比較器、１９，３０…基準電圧、２０…パル
ス発生器、２１…ゲート回路、２２…フリップフロッ
プ、２３，２６…Ｄ／Ａ変換器、２５…検出器電源、２
８…偏向電極電源、３１…スキャンコントローラ、３２
…高周波電源、３３…レンズコントローラ、３４…レン
ズ電源、３５…パーソナルコンピュータ。
ンズ系、８…電場走査手段（四重極マスフィルタ）、９
…イオン検出器、１０…イオン偏向電極、１１…パルス
増幅器、１２…ディスクリミネータ、１３…カウンタ、
１４…ＣＰＵ、１５…タイミングコントローラ、１６…
積分器、１７，２４，２７，２９…アナログスィッチ、
１８…電圧比較器、１９，３０…基準電圧、２０…パル
ス発生器、２１…ゲート回路、２２…フリップフロッ
プ、２３，２６…Ｄ／Ａ変換器、２５…検出器電源、２
８…偏向電極電源、３１…スキャンコントローラ、３２
…高周波電源、３３…レンズコントローラ、３４…レン
ズ電源、３５…パーソナルコンピュータ。
Claims (3)
- 【請求項１】イオンを発生しそのイオンを複数の電極で
収束し、その導かれたイオンを質量分析部で質量分析
し、その質量分析されたイオンをイオン検出するプラズ
マ質量分析装置において、イオン検出器に供給する検出
器電圧を測定走査中のみ供給し、それ以外は自動遮断す
る機能を設けたことを特徴とするプラズマ質量分析装
置。 - 【請求項２】請求項１において、一定時間内にイオン検
出器に入るイオン量を検出し、測定イオンが設定量を越
えたか否かを検出する過イオン検出回路を設け、イオン
検出器に供給する検出器電圧を自動遮断する機能を設け
たことを特徴とするプラズマ質量分析装置。 - 【請求項３】請求項２において、過イオン検出回路によ
り、イオン偏向電極に供給するイオン偏向電圧を自動切
り替えし、イオンの軌道を変える機能を設けたことを特
徴とするプラズマ質量分析装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3241903A JPH0582078A (ja) | 1991-09-20 | 1991-09-20 | プラズマ質量分析装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3241903A JPH0582078A (ja) | 1991-09-20 | 1991-09-20 | プラズマ質量分析装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0582078A true JPH0582078A (ja) | 1993-04-02 |
Family
ID=17081272
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3241903A Pending JPH0582078A (ja) | 1991-09-20 | 1991-09-20 | プラズマ質量分析装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0582078A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6089880A (en) * | 1996-11-28 | 2000-07-18 | Denso Corporation | Electric connector arrangement |
| JP2008077917A (ja) * | 2006-09-20 | 2008-04-03 | Shimadzu Corp | 質量分析装置 |
-
1991
- 1991-09-20 JP JP3241903A patent/JPH0582078A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6089880A (en) * | 1996-11-28 | 2000-07-18 | Denso Corporation | Electric connector arrangement |
| JP2008077917A (ja) * | 2006-09-20 | 2008-04-03 | Shimadzu Corp | 質量分析装置 |
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