JPH06203791A - 高周波誘導結合プラズマ質量分析装置のイオン導入装置 - Google Patents
高周波誘導結合プラズマ質量分析装置のイオン導入装置Info
- Publication number
- JPH06203791A JPH06203791A JP5000985A JP98593A JPH06203791A JP H06203791 A JPH06203791 A JP H06203791A JP 5000985 A JP5000985 A JP 5000985A JP 98593 A JP98593 A JP 98593A JP H06203791 A JPH06203791 A JP H06203791A
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- JP
- Japan
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- ion
- icp
- electrode
- lens system
- mass spectrometer
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- Withdrawn
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- Electron Tubes For Measurement (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 高周波誘導結合プラズマ質量分析装置におい
て、ＩＣＰから分析試料のイオンをより多く効率的にＭ
Ｓに導入するようにする。 【構成】 ＩＣＰ−ＭＳのインターフェイス部２０を２
段の差動排気構造から３段の差動排気構造に変更し、そ
の２段目と３段目を引出し電極６によって分け、より真
空度の高い３段目内にフォーカス電極７等のイオンレン
ズ系を配置し、イオン輸送途中の空間での衝突によるロ
スを少なくし、かつ、イオン取込み口の入口スリット９
を広げて、ＩＣＰからイオンをより多く効率的にＭＳに
導入するようにする。
て、ＩＣＰから分析試料のイオンをより多く効率的にＭ
Ｓに導入するようにする。 【構成】 ＩＣＰ−ＭＳのインターフェイス部２０を２
段の差動排気構造から３段の差動排気構造に変更し、そ
の２段目と３段目を引出し電極６によって分け、より真
空度の高い３段目内にフォーカス電極７等のイオンレン
ズ系を配置し、イオン輸送途中の空間での衝突によるロ
スを少なくし、かつ、イオン取込み口の入口スリット９
を広げて、ＩＣＰからイオンをより多く効率的にＭＳに
導入するようにする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、高周波誘導結合プラズ
マ（ＩＣＰ）イオン源と質量分析装置（ＭＳ）とを結合
した高周波誘導結合プラズマ質量分析装置（ＩＣＰ−Ｍ
Ｓ）に関し、特に、ＩＣＰから分析試料のイオンを効率
的にＭＳに導入するイオン導入装置に関する。
マ（ＩＣＰ）イオン源と質量分析装置（ＭＳ）とを結合
した高周波誘導結合プラズマ質量分析装置（ＩＣＰ−Ｍ
Ｓ）に関し、特に、ＩＣＰから分析試料のイオンを効率
的にＭＳに導入するイオン導入装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のＩＣＰ−ＭＳの構成の１例を図３
に示す。この従来のＩＣＰ−ＭＳにおいては、誘導コイ
ル２が巻かれたＩＣＰ用トーチ１のプラズマ３によって
生成されるイオンは、質量分析計１０の入口スリット９
の前に設けられたインターフェイス部２０のサンプリン
グコーン４及びスキマーコーン５を経て、スキマーコー
ン５と質量分析計１０の入口スリット９との間に配置さ
れている引き出し電極６、フォーカス電極７、偏向電極
８等のイオンレンズ系で収束され、入口スリット９から
質量分析計１０へ導入される。このように、従来のＩＣ
Ｐ−ＭＳにおいては、イオンレンズ系は、差動排気の２
段目に配置される。
に示す。この従来のＩＣＰ−ＭＳにおいては、誘導コイ
ル２が巻かれたＩＣＰ用トーチ１のプラズマ３によって
生成されるイオンは、質量分析計１０の入口スリット９
の前に設けられたインターフェイス部２０のサンプリン
グコーン４及びスキマーコーン５を経て、スキマーコー
ン５と質量分析計１０の入口スリット９との間に配置さ
れている引き出し電極６、フォーカス電極７、偏向電極
８等のイオンレンズ系で収束され、入口スリット９から
質量分析計１０へ導入される。このように、従来のＩＣ
Ｐ−ＭＳにおいては、イオンレンズ系は、差動排気の２
段目に配置される。
【０００３】
【発明が解決しようおとする課題】上記のように、従来
のＩＣＰ−ＭＳにおいては、電極群で構成されるイオン
レンズ系は、スキマーコーン５の後段の真空室部分に配
置されているが、通常、この部分の真空度は５×１０-4
ｔｏｒｒ程度であり、レンズ系によるイオン輸送途中の
空間での衝突によるロスは無視できない。より多くのイ
オンを質量分析計１０へ導入しようとして、質量分析計
１０へのイオン取込み口となる入口スリット９を広く開
けると、質量分析計１０側の真空度を１０-7ｔｏｒｒオ
ーダーの高真空に保つことができなくなる。
のＩＣＰ−ＭＳにおいては、電極群で構成されるイオン
レンズ系は、スキマーコーン５の後段の真空室部分に配
置されているが、通常、この部分の真空度は５×１０-4
ｔｏｒｒ程度であり、レンズ系によるイオン輸送途中の
空間での衝突によるロスは無視できない。より多くのイ
オンを質量分析計１０へ導入しようとして、質量分析計
１０へのイオン取込み口となる入口スリット９を広く開
けると、質量分析計１０側の真空度を１０-7ｔｏｒｒオ
ーダーの高真空に保つことができなくなる。
【０００４】本発明はこのような問題点に鑑みてなされ
たものであり、その目的は、ＩＣＰ−ＭＳにおいて、Ｉ
ＣＰから分析試料のイオンをより多く効率的にＭＳに導
入するようにすることである。
たものであり、その目的は、ＩＣＰ−ＭＳにおいて、Ｉ
ＣＰから分析試料のイオンをより多く効率的にＭＳに導
入するようにすることである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の高周波誘導結合プラズマ質量分析装置のイオン導入
装置は、高周波誘導結合プラズマイオン源と質量分析装
置とを結合するイオン導入装置において、該イオン導入
装置を３段差動排気構造にし、３段目の真空室のイオン
導入口をイオンレンズ系の一部の電極と兼用して構成し
たことを特徴とするものである。
明の高周波誘導結合プラズマ質量分析装置のイオン導入
装置は、高周波誘導結合プラズマイオン源と質量分析装
置とを結合するイオン導入装置において、該イオン導入
装置を３段差動排気構造にし、３段目の真空室のイオン
導入口をイオンレンズ系の一部の電極と兼用して構成し
たことを特徴とするものである。
【０００６】
【作用】本発明においては、イオン導入装置を３段差動
排気構造にし、３段目の真空室のイオン導入口をイオン
レンズ系の一部の電極と兼用して構成したので、真空度
がより高い３段目にイオンレンズ系を配置でき、その中
のイオン輸送途中の空間での衝突によるロスが少なくな
り、また、質量分析計とこの３段目の間の差圧が小さい
ので入口スリットをより広げることができ、より多くの
イオンを導入でき、効率的に精度の高い質量分析ができ
る。さらに、イオンレンズ系の電極群をスキマーコーン
の近くに配置できるので、質量分析計へのイオン入射角
が小さくなり、より効率的により高い精度の質量分析が
できる。
排気構造にし、３段目の真空室のイオン導入口をイオン
レンズ系の一部の電極と兼用して構成したので、真空度
がより高い３段目にイオンレンズ系を配置でき、その中
のイオン輸送途中の空間での衝突によるロスが少なくな
り、また、質量分析計とこの３段目の間の差圧が小さい
ので入口スリットをより広げることができ、より多くの
イオンを導入でき、効率的に精度の高い質量分析ができ
る。さらに、イオンレンズ系の電極群をスキマーコーン
の近くに配置できるので、質量分析計へのイオン入射角
が小さくなり、より効率的により高い精度の質量分析が
できる。
【０００７】
【実施例】以下、本発明のＩＣＰ−ＭＳのイオン導入装
置を実施例に基づいて説明する。本発明の基本は、ＩＣ
Ｐ−ＭＳのインターフェイス部を２段の差動排気構造か
ら３段の差動排気構造に変更し、その２段目と３段目を
引出し電極によって分け、より真空度の高い３段目内に
フォーカス電極等のイオンレンズ系を配置し、イオン輸
送途中の空間での衝突によるロスを少なくし、かつ、イ
オン取込み口の入口スリットを広げて、ＩＣＰからイオ
ンをより多く効率的にＭＳに導入するようにすることで
ある。
置を実施例に基づいて説明する。本発明の基本は、ＩＣ
Ｐ−ＭＳのインターフェイス部を２段の差動排気構造か
ら３段の差動排気構造に変更し、その２段目と３段目を
引出し電極によって分け、より真空度の高い３段目内に
フォーカス電極等のイオンレンズ系を配置し、イオン輸
送途中の空間での衝突によるロスを少なくし、かつ、イ
オン取込み口の入口スリットを広げて、ＩＣＰからイオ
ンをより多く効率的にＭＳに導入するようにすることで
ある。
【０００８】図１はその１実施例の断面図であり、図３
の従来の構成と異なる点は、スキマーコーン５の後段に
配置される引き出し電極６、フォーカス電極７、偏向電
極８等の電極群からなるイオンレンズ系を、絶縁体１１
ａ、１１ｂ、１１ｃで連結し、これらの連結体を隔壁１
２によりインターフェイス部内に取り付け、従来のスキ
マーコーン５と入口スリット９の間を引き出し電極６、
絶縁体１１ａ、１１ｂ、１１ｃ及び隔壁１２により２段
に分け、その間を引き出し電極６の開口部６ａのみで連
通させ、スキマーコーン５と引き出し電極６の間の部分
と、引き出し電極６と入口スリット９の間の部分を別々
に排気し、３段の排気構造にした点にある。
の従来の構成と異なる点は、スキマーコーン５の後段に
配置される引き出し電極６、フォーカス電極７、偏向電
極８等の電極群からなるイオンレンズ系を、絶縁体１１
ａ、１１ｂ、１１ｃで連結し、これらの連結体を隔壁１
２によりインターフェイス部内に取り付け、従来のスキ
マーコーン５と入口スリット９の間を引き出し電極６、
絶縁体１１ａ、１１ｂ、１１ｃ及び隔壁１２により２段
に分け、その間を引き出し電極６の開口部６ａのみで連
通させ、スキマーコーン５と引き出し電極６の間の部分
と、引き出し電極６と入口スリット９の間の部分を別々
に排気し、３段の排気構造にした点にある。
【０００９】すなわち、誘導コイル２が巻かれたＩＣＰ
用トーチ１のプラズマ３によって生成されるイオンは、
インターフェース部２０のサンプリングコーン４及びス
キマーコーン５を経て、スキマーコーン５と引き出し電
極６の間に印加された加速電場により加速され、引き出
し電極６の開孔部６ａに収束して３段目に導入され、さ
らに高真空となった領域に配置されたフォーカス電極
７、偏向電極８等の収束作用を受け、再度入口スリット
９に収束し、このスリット９を経て、質量分析計１０へ
輸送される。このように、フォーカス電極７、偏向電極
８等のイオンレンズ系は、差動排気の３段目に置かれる
構造となる。
用トーチ１のプラズマ３によって生成されるイオンは、
インターフェース部２０のサンプリングコーン４及びス
キマーコーン５を経て、スキマーコーン５と引き出し電
極６の間に印加された加速電場により加速され、引き出
し電極６の開孔部６ａに収束して３段目に導入され、さ
らに高真空となった領域に配置されたフォーカス電極
７、偏向電極８等の収束作用を受け、再度入口スリット
９に収束し、このスリット９を経て、質量分析計１０へ
輸送される。このように、フォーカス電極７、偏向電極
８等のイオンレンズ系は、差動排気の３段目に置かれる
構造となる。
【００１０】このような構成において、サンプリングコ
ーン４とスキマーコーン５の間の１段目は２ｔｏｒｒ程
度に、スキマーコーン５と引き出し電極６の間の２段目
は１０-4ｔｏｒｒ程度に、引き出し電極６と入口スリッ
ト９の間の３段目は１０-5ｔｏｒｒ程度に排気でき、３
段目の平均自由行程が長くなり、レンズ系中のイオン輸
送途中の空間での衝突によるロスが少なくなる。また、
１０-6〜１０-7ｔｏｒｒ程度の真空度の質量分析計１０
とこの３段目の間の差圧が小さいので、入口スリット９
をより広げることができ、この点からもより多くのイオ
ンを導入でき、効率的に精度の高い質量分析ができる。
さらに、このような構成においては、図１から明らかな
ように、イオンレンズ系の電極群をスキマーコーン５の
近くに配置できるので、配置質量分析計１０へのイオン
入射角が小さくなり、より効率的により高い精度の質量
分析ができる。
ーン４とスキマーコーン５の間の１段目は２ｔｏｒｒ程
度に、スキマーコーン５と引き出し電極６の間の２段目
は１０-4ｔｏｒｒ程度に、引き出し電極６と入口スリッ
ト９の間の３段目は１０-5ｔｏｒｒ程度に排気でき、３
段目の平均自由行程が長くなり、レンズ系中のイオン輸
送途中の空間での衝突によるロスが少なくなる。また、
１０-6〜１０-7ｔｏｒｒ程度の真空度の質量分析計１０
とこの３段目の間の差圧が小さいので、入口スリット９
をより広げることができ、この点からもより多くのイオ
ンを導入でき、効率的に精度の高い質量分析ができる。
さらに、このような構成においては、図１から明らかな
ように、イオンレンズ系の電極群をスキマーコーン５の
近くに配置できるので、配置質量分析計１０へのイオン
入射角が小さくなり、より効率的により高い精度の質量
分析ができる。
【００１１】なお、イオンレンズ系の電極群の構成は、
シールド電極を追加したり、レンズをアインツェル型レ
ンズで構成してもよく、また、偏向電極を外したり、別
に設けてもよい。また、引き出し電極６とフォーカス電
極７の間、及び、引き出し電極６と隔壁１２の間の絶縁
体１１ｄ、１１ｅの挟み方を図２のように変更してもよ
い。さらに、図２において、引き出し電極６をグラウン
ド電位で使用する場合は、絶縁体１１ｅに代えて導体を
用いてもよい。
シールド電極を追加したり、レンズをアインツェル型レ
ンズで構成してもよく、また、偏向電極を外したり、別
に設けてもよい。また、引き出し電極６とフォーカス電
極７の間、及び、引き出し電極６と隔壁１２の間の絶縁
体１１ｄ、１１ｅの挟み方を図２のように変更してもよ
い。さらに、図２において、引き出し電極６をグラウン
ド電位で使用する場合は、絶縁体１１ｅに代えて導体を
用いてもよい。
【００１２】以上、本発明のＩＣＰ−ＭＳのイオン導入
装置を実施例に基づいて説明してきたが、本発明はこれ
ら実施例に限定されず種々の変形が可能である。
装置を実施例に基づいて説明してきたが、本発明はこれ
ら実施例に限定されず種々の変形が可能である。
【００１３】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の高周波誘導結合プラズマ質量分析装置のイオン導入装
置によると、イオン導入装置を３段差動排気構造にし、
３段目の真空室のイオン導入口をイオンレンズ系の一部
の電極と兼用して構成したので、真空度がより高い３段
目にイオンレンズ系を配置でき、その中のイオン輸送途
中の空間での衝突によるロスが少なくなり、また、質量
分析計とこの３段目の間の差圧が小さいので入口スリッ
トをより広げることができ、より多くのイオンを導入で
き、効率的に精度の高い質量分析ができる。さらに、イ
オンレンズ系の電極群をスキマーコーンの近くに配置で
きるので、配置質量分析計へのイオン入射角が小さくな
り、より効率的により高い精度の質量分析ができる。
の高周波誘導結合プラズマ質量分析装置のイオン導入装
置によると、イオン導入装置を３段差動排気構造にし、
３段目の真空室のイオン導入口をイオンレンズ系の一部
の電極と兼用して構成したので、真空度がより高い３段
目にイオンレンズ系を配置でき、その中のイオン輸送途
中の空間での衝突によるロスが少なくなり、また、質量
分析計とこの３段目の間の差圧が小さいので入口スリッ
トをより広げることができ、より多くのイオンを導入で
き、効率的に精度の高い質量分析ができる。さらに、イ
オンレンズ系の電極群をスキマーコーンの近くに配置で
きるので、配置質量分析計へのイオン入射角が小さくな
り、より効率的により高い精度の質量分析ができる。
【図１】本発明のＩＣＰ−ＭＳのイオン導入装置の１実
施例の構成を示す断面図である。
施例の構成を示す断面図である。
【図２】実施例１の変形例の要部断面図である。
【図３】従来のＩＣＰ−ＭＳのイオン導入装置の１例の
断面図である。
断面図である。
１…ＩＣＰ用トーチ ２…誘導コイル ３…プラズマ ４…サンプリングコーン ５…スキマーコーン ６…引き出し電極 ６ａ…引き出し電極の開孔部 ７…フォーカス電極 ８…偏向電極 ９…入口スリット １０…質量分析計 １１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ、１１ｅ…絶縁体 １２…隔壁 ２０…インターフェース部
Claims (1)
- 【請求項１】 高周波誘導結合プラズマイオン源と質量
分析装置とを結合するイオン導入装置において、該イオ
ン導入装置を３段差動排気構造にし、３段目の真空室の
イオン導入口をイオンレンズ系の一部の電極と兼用して
構成したことを特徴とする高周波誘導結合プラズマ質量
分析装置のイオン導入装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5000985A JPH06203791A (ja) | 1993-01-07 | 1993-01-07 | 高周波誘導結合プラズマ質量分析装置のイオン導入装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5000985A JPH06203791A (ja) | 1993-01-07 | 1993-01-07 | 高周波誘導結合プラズマ質量分析装置のイオン導入装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06203791A true JPH06203791A (ja) | 1994-07-22 |
Family
ID=11488898
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5000985A Withdrawn JPH06203791A (ja) | 1993-01-07 | 1993-01-07 | 高周波誘導結合プラズマ質量分析装置のイオン導入装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06203791A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20210242006A1 (en) * | 2020-02-04 | 2021-08-05 | Perkinelmer Health Sciences Canada, Inc. | Ion interfaces and systems and methods using them |
| WO2022249624A1 (ja) * | 2021-05-26 | 2022-12-01 | 株式会社島津製作所 | 質量分析装置 |
| CN117147670A (zh) * | 2023-10-26 | 2023-12-01 | 广州源古纪科技有限公司 | 一种VOCs检测方法、系统及设备 |
-
1993
- 1993-01-07 JP JP5000985A patent/JPH06203791A/ja not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20210242006A1 (en) * | 2020-02-04 | 2021-08-05 | Perkinelmer Health Sciences Canada, Inc. | Ion interfaces and systems and methods using them |
| WO2022249624A1 (ja) * | 2021-05-26 | 2022-12-01 | 株式会社島津製作所 | 質量分析装置 |
| CN117147670A (zh) * | 2023-10-26 | 2023-12-01 | 广州源古纪科技有限公司 | 一种VOCs检测方法、系统及设备 |
| CN117147670B (zh) * | 2023-10-26 | 2023-12-29 | 广州源古纪科技有限公司 | 一种VOCs检测方法、系统及设备 |
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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: 20000307 |