JPH06124685A - グロー放電型イオン源 - Google Patents
グロー放電型イオン源Info
- Publication number
- JPH06124685A JPH06124685A JP4299239A JP29923992A JPH06124685A JP H06124685 A JPH06124685 A JP H06124685A JP 4299239 A JP4299239 A JP 4299239A JP 29923992 A JP29923992 A JP 29923992A JP H06124685 A JPH06124685 A JP H06124685A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- vacuum chamber
- glow discharge
- sample
- low vacuum
- decompression chamber
- 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.)
- Withdrawn
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- Electron Sources, Ion Sources (AREA)
- Electron Tubes For Measurement (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 イオンの取出し効率が高く、安定なグロー放
電が得られるイオン源を提供する。 【構成】 ハウジング２１は、スキマーコーン２２，２
３によって、低真空室２４，中真空室２５，高真空室２
６に区分けされ、高真空室２６内には、レンズ電極２７
及び質量分析部２８が配置されている。低真空室２４は
ロータリーポンプ２９によって、中真空室２５及び高真
空室２６はターボ分子ポンプ３０，３１によって真空排
気される。低真空室内へ先端が挿入される試料導入管３
２，スキマーコーン２２，２３，導入管支持電極３３
は、絶縁体３４によってハウジング２１から及び相互に
絶縁されると共に、Ｖｇ，Ｖｓ1 ，Ｖｓ2 ，Ｖｓ3 の各
電圧が印加されている。試料導入管とスキマーコーン２
２の間の電圧によって、試料導入管３２からスキマーコ
ーン２２へ向けて進行する試料液のジェット流がイオン
化される。
電が得られるイオン源を提供する。 【構成】 ハウジング２１は、スキマーコーン２２，２
３によって、低真空室２４，中真空室２５，高真空室２
６に区分けされ、高真空室２６内には、レンズ電極２７
及び質量分析部２８が配置されている。低真空室２４は
ロータリーポンプ２９によって、中真空室２５及び高真
空室２６はターボ分子ポンプ３０，３１によって真空排
気される。低真空室内へ先端が挿入される試料導入管３
２，スキマーコーン２２，２３，導入管支持電極３３
は、絶縁体３４によってハウジング２１から及び相互に
絶縁されると共に、Ｖｇ，Ｖｓ1 ，Ｖｓ2 ，Ｖｓ3 の各
電圧が印加されている。試料導入管とスキマーコーン２
２の間の電圧によって、試料導入管３２からスキマーコ
ーン２２へ向けて進行する試料液のジェット流がイオン
化される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、質量分析装置用イオン
源に関し、特にグロー放電型イオン源に関するものであ
る。
源に関し、特にグロー放電型イオン源に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】グロー放電を用いたイオン源の従来例を
図１に示す。図１において、イオン化室１内はロータリ
ーポンプ２によって、例えば１Ｔorr 程度に真空排気さ
れている。イオン化室１内には外部から試料液を導く送
液管３が挿入され、先端から試料液が噴出する。４は先
端がイオン化室内に挿入されたグロー放電電極で、電源
５によってイオン化室１との間に高電圧Ｖg が印加され
るため、イオン化室内にグロー放電が発生する。送液管
３から噴出した試料は、このグロー放電によってイオン
化され、生成された試料イオンは、イオン化室の側壁に
設けられたピンホール６を介して、試料液の噴出方向と
直交する方向に取り出され、質量分析系７へ導入され
る。この取り出されるイオン量を増加させるためにリペ
ラ電極８が設けられており、生成されたイオンは、リペ
ラ電源９によって高電圧が印加されたリペラ電極によっ
てピンホール６へ向けて押し出される。１０はイオン化
室にイオン加速電圧を印加するための加速電源である。
図１に示す。図１において、イオン化室１内はロータリ
ーポンプ２によって、例えば１Ｔorr 程度に真空排気さ
れている。イオン化室１内には外部から試料液を導く送
液管３が挿入され、先端から試料液が噴出する。４は先
端がイオン化室内に挿入されたグロー放電電極で、電源
５によってイオン化室１との間に高電圧Ｖg が印加され
るため、イオン化室内にグロー放電が発生する。送液管
３から噴出した試料は、このグロー放電によってイオン
化され、生成された試料イオンは、イオン化室の側壁に
設けられたピンホール６を介して、試料液の噴出方向と
直交する方向に取り出され、質量分析系７へ導入され
る。この取り出されるイオン量を増加させるためにリペ
ラ電極８が設けられており、生成されたイオンは、リペ
ラ電源９によって高電圧が印加されたリペラ電極によっ
てピンホール６へ向けて押し出される。１０はイオン化
室にイオン加速電圧を印加するための加速電源である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】このような構成では、
導入管から噴出して真空ポンプによって排気される試料
の流れる方向とイオンを引き出す方向が直交しているた
め、イオンの取出し効率が悪い。また、グロー放電が導
入試料量の変動によって不安定になり易い。
導入管から噴出して真空ポンプによって排気される試料
の流れる方向とイオンを引き出す方向が直交しているた
め、イオンの取出し効率が悪い。また、グロー放電が導
入試料量の変動によって不安定になり易い。
【０００４】本発明は、上述した点に鑑みてなされたも
のであり、イオンの取出し効率が高く、安定なグロー放
電が得られるイオン源を提供することを目的としてい
る。
のであり、イオンの取出し効率が高く、安定なグロー放
電が得られるイオン源を提供することを目的としてい
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、本発明のグロー放電型イオン源は、グロー放電に適
した圧力に設定される低真空減圧室と、該低真空減圧室
に隣接して設けられる高真空減圧室と、該低真空減圧室
内に先端が配置されるノズルと、該ノズルに対向して配
置され、該ノズルから低真空減圧室内へ噴出した液体試
料を高真空減圧室内へ導く通過穴を有するコーンと、該
コーン先端部と前記ノズル先端部との間にグロー放電を
発生させる電圧を印加する電源とを備えたを特徴として
いる。
め、本発明のグロー放電型イオン源は、グロー放電に適
した圧力に設定される低真空減圧室と、該低真空減圧室
に隣接して設けられる高真空減圧室と、該低真空減圧室
内に先端が配置されるノズルと、該ノズルに対向して配
置され、該ノズルから低真空減圧室内へ噴出した液体試
料を高真空減圧室内へ導く通過穴を有するコーンと、該
コーン先端部と前記ノズル先端部との間にグロー放電を
発生させる電圧を印加する電源とを備えたを特徴として
いる。
【０００６】
【作用】本発明では、低真空減圧室内に先端が配置され
るノズルと、このノズルに対向して配置され、ノズルか
ら低真空減圧室内へ噴出した液体試料を高真空減圧室内
へ導く通過穴を有するコーンとの間にグロー放電を発生
させるようにしたため、生成されたイオンを効率良く取
り出すことができると共に。グロー放電が安定化され
る。以下、図面に基づいて本発明の一実施例を詳説す
る。
るノズルと、このノズルに対向して配置され、ノズルか
ら低真空減圧室内へ噴出した液体試料を高真空減圧室内
へ導く通過穴を有するコーンとの間にグロー放電を発生
させるようにしたため、生成されたイオンを効率良く取
り出すことができると共に。グロー放電が安定化され
る。以下、図面に基づいて本発明の一実施例を詳説す
る。
【０００７】
【実施例】図２は本発明の一実施例を示しており、図に
おいて２１はイオン源ハウジングである。ハウジング２
１の中は、開口を合わせて配置された２つのスキマーコ
ーン２２，２３によって、低真空室２４，中真空室２
５，高真空室２６に区分けされ、高真空室２６内には、
レンズ電極２７及び質量分析部２８が配置されている。
低真空室２４は例えばロータリーポンプ２９によって真
空排気され、中真空室２５及び高真空室２６は例えばタ
ーボ分子ポンプ３０，３１によって真空排気される。３
２は低真空室内へスキマーコーン２２と対向するように
先端が挿入される金属製の試料導入管である。試料導入
管３２，スキマーコーン２２，２３，導入管支持電極３
３は、絶縁体３４によってハウジング２１から及び相互
に絶縁されると共に、Ｖｇ，Ｖｓ1 ，Ｖｓ2 ，Ｖｓ3 の
各電圧が印加されている。
おいて２１はイオン源ハウジングである。ハウジング２
１の中は、開口を合わせて配置された２つのスキマーコ
ーン２２，２３によって、低真空室２４，中真空室２
５，高真空室２６に区分けされ、高真空室２６内には、
レンズ電極２７及び質量分析部２８が配置されている。
低真空室２４は例えばロータリーポンプ２９によって真
空排気され、中真空室２５及び高真空室２６は例えばタ
ーボ分子ポンプ３０，３１によって真空排気される。３
２は低真空室内へスキマーコーン２２と対向するように
先端が挿入される金属製の試料導入管である。試料導入
管３２，スキマーコーン２２，２３，導入管支持電極３
３は、絶縁体３４によってハウジング２１から及び相互
に絶縁されると共に、Ｖｇ，Ｖｓ1 ，Ｖｓ2 ，Ｖｓ3 の
各電圧が印加されている。
【０００８】上記構成において、例えば、低真空室２４
内は１〜数１０Ｔorr 程度、高真空室２６内は質量分析
に必要な１０のマイナス６乗以下の圧力にそれぞれ維持
されており、中真空室２５内は両真空室の中間の圧力に
維持されている。そして、導入管３２によって送られた
試料液は、その先端から低真空室内へジェット流として
噴出し、蒸発しつつスキマーコーン２２の先端開口部へ
向けて進む。この時、低真空室内はグロー放電に適した
圧力にあり、しかも導入管３２とスキマーコーン２２の
間にはグロー放電に適した電位差が設けられているの
で、ジェット流の方向にグロー放電が発生する。このグ
ロー放電により、ジェット流中の試料はイオン化され、
生成イオンは、飛行方向のスキマーコーン２２の開口か
ら効率良く中真空室内へ流入し、さらにスキマーコーン
２３を通過して高真空室内へ導入される。中真空室内は
比較的低真空で、スキマーコーン２２，２３の間にイオ
ンを加速する電界が発生するように両者の印加電圧Ｖｓ
1 ，Ｖｓ2 が適宜設定されているので、イオンは加速さ
れて効率良くスキマーコーン２３を通過し、中性ガスは
真空ポンプにより排気される。
内は１〜数１０Ｔorr 程度、高真空室２６内は質量分析
に必要な１０のマイナス６乗以下の圧力にそれぞれ維持
されており、中真空室２５内は両真空室の中間の圧力に
維持されている。そして、導入管３２によって送られた
試料液は、その先端から低真空室内へジェット流として
噴出し、蒸発しつつスキマーコーン２２の先端開口部へ
向けて進む。この時、低真空室内はグロー放電に適した
圧力にあり、しかも導入管３２とスキマーコーン２２の
間にはグロー放電に適した電位差が設けられているの
で、ジェット流の方向にグロー放電が発生する。このグ
ロー放電により、ジェット流中の試料はイオン化され、
生成イオンは、飛行方向のスキマーコーン２２の開口か
ら効率良く中真空室内へ流入し、さらにスキマーコーン
２３を通過して高真空室内へ導入される。中真空室内は
比較的低真空で、スキマーコーン２２，２３の間にイオ
ンを加速する電界が発生するように両者の印加電圧Ｖｓ
1 ，Ｖｓ2 が適宜設定されているので、イオンは加速さ
れて効率良くスキマーコーン２３を通過し、中性ガスは
真空ポンプにより排気される。
【０００９】スキマーコーン２３を通過したイオンは、
スキマーコーン２２に印加された加速電圧によって分析
に必要な運動エネルギーを与えられ、レンズを通って質
量分析部へ導入され、質量分析される。
スキマーコーン２２に印加された加速電圧によって分析
に必要な運動エネルギーを与えられ、レンズを通って質
量分析部へ導入され、質量分析される。
【００１０】本発明は、上述した実施例に限らず、変形
が可能である。例えば、差動排気系は、更に段数を増し
ても良いし、試料導入管の先端を加熱する手段を設けて
も良い。また、導入管全体を金属製にせず、先端部分の
みを電極構造にしてスキマーコーンとの間の放電電極と
して用いても良いし、導入管の先端部の周囲に専用の放
電電極を別途設けるようにしても良い。更に、導入管の
先端部を二重管，三重管構造とし、試料液の他に噴霧用
あるいは反応用のガスや液体を導入するようにしても良
い。
が可能である。例えば、差動排気系は、更に段数を増し
ても良いし、試料導入管の先端を加熱する手段を設けて
も良い。また、導入管全体を金属製にせず、先端部分の
みを電極構造にしてスキマーコーンとの間の放電電極と
して用いても良いし、導入管の先端部の周囲に専用の放
電電極を別途設けるようにしても良い。更に、導入管の
先端部を二重管，三重管構造とし、試料液の他に噴霧用
あるいは反応用のガスや液体を導入するようにしても良
い。
【００１１】
【発明の効果】以上詳述したごとく、本発明によれば、
試料のジェット流の方向にグロー放電を発生させるよう
にしたため、ジェット流全体がグロー放電にさらされる
ことになり、イオン化効率が向上する。また、ジェット
流の進行方向がイオンの取出し方向と同一であるため、
イオンの取出し効率が向上する。
試料のジェット流の方向にグロー放電を発生させるよう
にしたため、ジェット流全体がグロー放電にさらされる
ことになり、イオン化効率が向上する。また、ジェット
流の進行方向がイオンの取出し方向と同一であるため、
イオンの取出し効率が向上する。
【図１】従来例を示す図である。
【図２】本発明の一実施例を示す図である。
２１ ハウジング ２２，２３ スキマーコーン ２４ 低真空室 ２５ 中真空室 ２６ 高真空室 ２８ 質量分析部 ２９ ロータリーポンプ ３０，３１ ターボ分子ポンプ ３２ 試料導入管 ３４ 絶縁体
Claims (1)
- 【請求項１】 グロー放電に適した圧力に設定される低
真空減圧室と、該低真空減圧室に隣接して設けられる高
真空減圧室と、該低真空減圧室内に先端が配置されるノ
ズルと、該ノズルに対向して配置され、該ノズルから低
真空減圧室内へ噴出した液体試料を高真空減圧室内へ導
く通過穴を有するコーンと、該コーン先端部と前記ノズ
ル先端部との間にグロー放電を発生させる電圧を印加す
る電源とを備えたことを特徴とするグロー放電型イオン
源。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4299239A JPH06124685A (ja) | 1992-10-12 | 1992-10-12 | グロー放電型イオン源 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4299239A JPH06124685A (ja) | 1992-10-12 | 1992-10-12 | グロー放電型イオン源 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06124685A true JPH06124685A (ja) | 1994-05-06 |
Family
ID=17869954
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4299239A Withdrawn JPH06124685A (ja) | 1992-10-12 | 1992-10-12 | グロー放電型イオン源 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06124685A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100418317B1 (ko) * | 1994-12-22 | 2004-05-24 | 더 세크러터리 오브 스테이트 포 디펜스 | 무선주파수이온소스 |
| JP2005019388A (ja) * | 2003-06-04 | 2005-01-20 | Kobe Steel Ltd | イオン源 |
| JP2012156077A (ja) * | 2011-01-28 | 2012-08-16 | Hitachi High-Technologies Corp | イオンミリング装置 |
| RU2504859C1 (ru) * | 2012-07-10 | 2014-01-20 | Общество с ограниченной ответственностью Минерал "Нано-Технология" | Ионный источник тлеющего разряда с повышенной светосилой |
| CN104237058A (zh) * | 2014-09-23 | 2014-12-24 | 中国科学技术大学 | 一种热重分子束质谱联用装置 |
-
1992
- 1992-10-12 JP JP4299239A patent/JPH06124685A/ja not_active Withdrawn
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100418317B1 (ko) * | 1994-12-22 | 2004-05-24 | 더 세크러터리 오브 스테이트 포 디펜스 | 무선주파수이온소스 |
| JP2005019388A (ja) * | 2003-06-04 | 2005-01-20 | Kobe Steel Ltd | イオン源 |
| JP4583067B2 (ja) * | 2003-06-04 | 2010-11-17 | 株式会社神戸製鋼所 | イオン源 |
| JP2012156077A (ja) * | 2011-01-28 | 2012-08-16 | Hitachi High-Technologies Corp | イオンミリング装置 |
| RU2504859C1 (ru) * | 2012-07-10 | 2014-01-20 | Общество с ограниченной ответственностью Минерал "Нано-Технология" | Ионный источник тлеющего разряда с повышенной светосилой |
| CN104237058A (zh) * | 2014-09-23 | 2014-12-24 | 中国科学技术大学 | 一种热重分子束质谱联用装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20000104 |