JPH07122230A - Secondary ion mass-spectrometer - Google Patents

Secondary ion mass-spectrometer

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JPH07122230A
JPH07122230A JP5288630A JP28863093A JPH07122230A JP H07122230 A JPH07122230 A JP H07122230A JP 5288630 A JP5288630 A JP 5288630A JP 28863093 A JP28863093 A JP 28863093A JP H07122230 A JPH07122230 A JP H07122230A
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JP
Japan
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mass
voltage
stable region
ion
ions
Prior art date
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Application number
JP5288630A
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Japanese (ja)
Inventor
Kazuhiko Kaneko
一彦 金子
Toru Satake
徹 佐竹
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Ebara Corp
Original Assignee
Ebara Corp
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Filing date
Publication date
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Abstract

PURPOSE:To perform the separation of mass-spectrum of secondary ions with the mass numbers close to one another, by leading out a DC voltage and a high frequency AC voltage from the second stable region which gives a stable solution of Mathieu equation, and thereby enhancing the resolution. CONSTITUTION:The insides of an analyzer tube 2 and a quadripolar mass separator 4 are evacuated by a vacuum pump 8, wherein the separator 4 consists of a quadripolar electrode having the second stable region as the electric field conditions. A high speed atomic beam or ion beam 9 is emitted by a beam source 1 and bombards a specimen. Secondary ions 10 are emitted from this specimen bombarded, and they are discriminated by the mass separator 4, and only ion having a specific mass is selected and put into a secondary electron multiplier tube 5. There the ion is converted into an electron, emitted upon passing an amplifier 6, and recorded by a recorder 7. In this manner, secondary ions 10 are separated by masses and subjected to analysis.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は二次イオン質量分析計に
係り、特に高速粒子線からなる一次ビームを試料に照射
して、該試料から放出する二次イオンを分離同定するこ
とにより試料物質の質量を計測する二次イオン質量分析
計に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a secondary ion mass spectrometer, and particularly to a sample substance by irradiating a sample with a primary beam composed of a high-speed particle beam and separating and identifying secondary ions emitted from the sample. It relates to a secondary ion mass spectrometer for measuring the mass of a.

【0002】[0002]

【従来の技術】イオンの質量分析に、四重極電極の電場
条件を利用した質量分析器が用いられることが古くから
知られている(例えば、藤永他、「マスフィルタ」、真
空11巻4号(1968年)、1〜8頁)。又、四重極
電極の電場条件におけるイオン軌道の安定性の解析につ
いての検討結果が発表されている(廣木他、「四重極子
質量分析計におけるイオンの軌道解析(I)」、真空3
5巻12号(1992年)、8〜16頁)。
2. Description of the Related Art It has long been known that a mass spectrometer utilizing electric field conditions of a quadrupole electrode is used for mass spectrometry of ions (for example, Fujinaga et al., "Mass filter", Vacuum 11 vol. 4). No. (1968), pp. 1-8). Also, the results of studies on the analysis of the stability of the ion orbit under the electric field condition of the quadrupole electrode have been announced (Hiroki et al., "Ion Orbit Analysis in Quadrupole Mass Spectrometer (I)", Vacuum 3).
Volume 5, No. 12 (1992), pp. 8-16).

【0003】二次イオンを弁別するための四重極質量分
離器の詳細を図2に示す。図中符号11は四重極電極、
12は直流及び高周波交流電圧印加用の電源、13は四
重極電場を通過する特定質量の二次イオンである。符号
5は、2次電子増倍管であり入射するイオンの量が電流
に変換され検出される。質量分離部の四重極電極11
は、断面外周が凸双曲線(または円弧)をなす4本の金
属柱を、凸双曲面(または円弧面)が向かい合うように
絶縁物のスペーサーを用いて互いに平行に精度良く組み
立てたもので、これら4本の金属柱が取り囲む空間にい
わゆる四重極電場ができる構造となっている。
Details of a quadrupole mass separator for discriminating secondary ions are shown in FIG. Reference numeral 11 in the figure is a quadrupole electrode,
Reference numeral 12 is a power source for applying DC and high-frequency AC voltage, and 13 is a secondary ion having a specific mass that passes through the quadrupole electric field. Reference numeral 5 is a secondary electron multiplier, and the amount of incident ions is converted into a current and detected. Quadrupole electrode 11 of mass separation unit
Is an assembly of four metal columns whose outer circumferences are convex hyperbolas (or arcs), which are accurately assembled in parallel with each other using insulating spacers so that the convex hyperbolas (or arcs) face each other. It has a structure where a so-called quadrupole electric field can be created in the space surrounded by four metal columns.

【0004】四重極電極11のイオン弁別の基本は、4
本の四重極電極11に加えた電圧によって、イオンにマ
シューの運動方程式に従った運動をさせることにある。
図2のように結線して、四重極電極に囲まれた空間に交
流と直流を重ね合わせた電場をつくると、中心軸に沿っ
て入射したイオンは、交流および直流電場の強さ、交流
の周波数、イオンの質量電荷比m/eなどがある条件を
満たした場合に限り四重極電場内を発散せずにx、y方
向に振動しながらz方向に進み、イオン検出部に到達す
る。該特定条件を満たすイオン以外はx、y方向に振動
する過程で過剰振動をなし、四重極電極に衝突して取り
去られる。
The basis of ion discrimination of the quadrupole electrode 11 is 4
The voltage applied to the quadrupole electrode 11 of the book is to cause the ions to move according to Matthew's equation of motion.
By connecting as shown in Fig. 2 and creating an electric field in which the alternating current and direct current are superposed in the space surrounded by the quadrupole electrodes, the ions incident along the central axis have the strength of the alternating current and direct current electric field, Frequency, ion mass-to-charge ratio m / e, and other conditions are met, the quadrupole electric field is not diverged, and vibrations occur in the x and y directions while proceeding in the z direction to reach the ion detector. . Except for ions satisfying the specific condition, excessive vibration is generated in the process of vibrating in the x and y directions, and the ions collide with the quadrupole electrode and are removed.

【0005】四重極電場におけるイオンの運動は、次の
マシュー方程式により説明される。
The movement of ions in a quadrupole field is described by the Mathieu equation:

【数1】 [Equation 1]

【0006】ここで、aとqは各々以下の通りである。Here, a and q are as follows.

【数2】 ただし、e:電子の電荷、U:直流電圧、V:交流電
圧、m:イオンの質量、r0 :電場半径、ω:角周波数 マシュー方程式の解は、無限時間の間、イオンが一定振
幅を越えない安定化軌道をたどる安定解と、時間ととも
に振幅が無限に増大する不安定解とに分けられる。マシ
ュー方程式の解が安定かどうかは、安定解を与えるa、
qの関係を(a、q)平面に図示したマシュー線図によ
り判別できる。マシュー線図を図3(A)に示し、第1
安定領域を符号Iで、第2安定領域を符号IIで、第3安
定領域を符号III で示す。又、第1安定領域拡大図を図
3(B)に、第2安定領域拡大図を図3(C)に示す。
[Equation 2] However, e: electron charge, U: DC voltage, V: AC voltage, m: ion mass, r 0 : electric field radius, ω: angular frequency The solution of the Mathieu equation is that the ions have a constant amplitude for an infinite time. It is divided into a stable solution that follows a stabilized orbit that does not exceed it and an unstable solution whose amplitude increases infinitely with time. Whether the solution of the Mathieu equation is stable depends on a
The relationship of q can be determined by the Mathieu diagram shown on the (a, q) plane. The Matthew diagram is shown in FIG.
The stable region is indicated by reference numeral I, the second stable region is indicated by reference numeral II, and the third stable region is indicated by reference numeral III. An enlarged view of the first stable region is shown in FIG. 3 (B), and an enlarged view of the second stable region is shown in FIG. 3 (C).

【0007】イオンが四重極電場内を通過する条件は、
マシュー線図の安定領域に基づく。ある質量を持つイオ
ンは、r0 、ω、U、V値が決められると(a、q)平
面上に1点が定まる。式(2)からa/2q=U/Vの
関係が与えられるが、この式は(a、q)平面の原点を
通り勾配がUとVの比で決まる直線であって、質量数に
無関係に定まる。このU/Vの比を決めると、全ての異
なった質量のイオンはこの直線上に並ぶことになる。こ
れを質量走査線14と呼ぶ。質量走査線14上に並ぶイ
オンのうち、安定領域内の線上に並ぶ質量のイオンのみ
が四重極電場を通過できる。従って、質量走査線14の
勾配(U/V)を変化させ、質量走査線の安定領域と重
なる部分(Δm)を小さくすることで、ある特定の質量
のイオン13のみ、四重極電場を通過させることができ
る。
The conditions under which an ion passes through a quadrupole electric field are
Based on the stable region of the Matthew diagram. For an ion having a certain mass, when the r 0 , ω, U, and V values are determined, one point is set on the (a, q) plane. The relation of a / 2q = U / V is given from the equation (2), but this equation is a straight line that passes through the origin of the (a, q) plane and the slope is determined by the ratio of U and V, regardless of the mass number. Set to. When this U / V ratio is determined, all ions with different masses will line up on this straight line. This is called mass scan line 14. Of the ions lined up on the mass scan line 14, only ions of mass lined up on the line in the stable region can pass through the quadrupole field. Therefore, by changing the gradient (U / V) of the mass scan line 14 to reduce the portion (Δm) overlapping with the stable region of the mass scan line, only the ions 13 of a certain specific mass pass through the quadrupole electric field. Can be made.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】これまでは、交流及び
直流の電圧があまり高くなくてもよいという理由などか
ら、専ら第1安定領域に基づく電場条件が使用されてき
た。しかし、図3(B)に示すように、第1安定領域の
形状は下方に著しく幅広くなっているため、質量走査線
が14’のようになると、ΔmはΔm’となり、検出幅
Δmが急激に大きくなりやすい。そのため、直流電圧U
や交流電圧Vが少しでも変動すると、Δmは大きく変動
する。安定した分解能を得るためには直流電圧や交流電
圧の電源を安定させることが必要となるが、それには限
界がある。このため、電場条件に第1安定領域を用いた
従来型の四重極質量分析器は分解能が低く、質量数の近
接した二次イオン質量スペクトルの分離ができないとい
う問題点があった。
Heretofore, electric field conditions based on the first stable region have been used exclusively because the AC and DC voltages do not have to be very high. However, as shown in FIG. 3 (B), since the shape of the first stable region is extremely wide downward, when the mass scan line becomes 14 ′, Δm becomes Δm ′, and the detection width Δm becomes sharp. It is easy to grow. Therefore, the DC voltage U
If the AC voltage V fluctuates even a little, Δm fluctuates greatly. In order to obtain stable resolution, it is necessary to stabilize the power source of DC voltage or AC voltage, but there is a limit to that. Therefore, the conventional quadrupole mass spectrometer using the first stable region as an electric field condition has a problem that the resolution is low and secondary ion mass spectra having close mass numbers cannot be separated.

【0009】本発明は係る従来技術の問題点に鑑み為さ
れたもので、分解能が高く、質量数の近接した二次イオ
ンの質量スペトトルの分離を行うことのできる二次イオ
ン質量分析計を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the problems of the prior art, and provides a secondary ion mass spectrometer having high resolution and capable of separating mass spectra of secondary ions having close mass numbers. The purpose is to do.

【課題を解決するための手段】本発明の二次イオン質量
分析計は、真空チャンバ内に設けられた高速粒子線発生
源と、該発生源から生じる高速粒子線からなる一次ビー
ムを試料に照射する手段と、該試料から放出する二次イ
オンを四重極電極によって分離同定する手段と、該四重
極電極に前記二次イオンを分離同定する直流電圧及び高
周波交流電圧を印加する手段とを備え、該直流電圧及び
高周波交流電圧はマシュー方程式の安定解を与える第2
安定領域から導出されるものであることを特徴とする。
A secondary ion mass spectrometer of the present invention irradiates a sample with a high-speed particle beam generation source provided in a vacuum chamber and a primary beam composed of the high-speed particle beam generated from the generation source. Means, a means for separating and identifying secondary ions emitted from the sample by a quadrupole electrode, and a means for applying a DC voltage and a high-frequency AC voltage for separating and identifying the secondary ions to the quadrupole electrode. The DC voltage and the high-frequency AC voltage provide a stable solution of the Mathieu equation.
It is characterized in that it is derived from the stable region.

【0010】[0010]

【作用】四重極電極に印加する直流電圧(U)及び高周
波交流電圧(V)は、マシュー方程式の安定解を与える
第2安定領域から選択されるので、第1安定領域を適用
した場合と比較して分解能を飛躍的に高めることが可能
となる。従って、質量数の近接した二次イオンの質量ス
ペクトルを分離することが可能となる。
The DC voltage (U) and the high frequency AC voltage (V) applied to the quadrupole electrode are selected from the second stable region that gives a stable solution of the Mathieu equation. By comparison, it is possible to dramatically increase the resolution. Therefore, it becomes possible to separate the mass spectra of secondary ions having close mass numbers.

【0011】[0011]

【実施例】以下、本発明の一実施例を添付図面を参照し
ながら説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

【0012】図1は二次イオン質量分析計の説明図であ
る。図中、符号1は高速原子ビームあるいはイオンビー
ムを放出するビーム源、2は分析管、3は試料、4は四
重極質量分離器、5は二次電子増倍管、6は増幅器、7
はレコーダ、8は真空ポンプ、9は高速原子ビームある
いはイオンビーム、10は二次イオンである。符号12
は、四重極電極に直流電圧(U)及び高周波電圧(V)
を印加する電源である。
FIG. 1 is an illustration of a secondary ion mass spectrometer. In the figure, reference numeral 1 is a beam source for emitting a fast atom beam or an ion beam, 2 is an analysis tube, 3 is a sample, 4 is a quadrupole mass separator, 5 is a secondary electron multiplier, 6 is an amplifier, and 7 is an amplifier.
Is a recorder, 8 is a vacuum pump, 9 is a fast atom beam or ion beam, and 10 is a secondary ion. Code 12
DC voltage (U) and high frequency voltage (V) to the quadrupole electrode
Is a power source for applying.

【0013】この装置の動作は次の通りである。真空ポ
ンプ8によって、分析管2内、四重極質量分離器4内を
十分に排気する。ビーム源1から高速原子ビームあるい
はイオンビーム9を放出させ、試料を衝撃する。ビーム
9により衝撃された試料から二次イオン10が放出さ
れ、これが第2安定領域を電場条件に持つ四重極電極か
らなる四重極質量分離器4により弁別されて、特定質量
のイオンのみが選択されて二次電子増倍管5に入る。こ
こでイオンは電子に変換され、増幅器6を経て出力され
レコーダ7に記録される。この様に二次イオン10が質
量別に分離され分析がなされるのである。
The operation of this device is as follows. The inside of the analysis tube 2 and the inside of the quadrupole mass separator 4 are sufficiently exhausted by the vacuum pump 8. A high-speed atomic beam or ion beam 9 is emitted from the beam source 1 to impact the sample. Secondary ions 10 are emitted from the sample bombarded by the beam 9, and are discriminated by the quadrupole mass separator 4 composed of a quadrupole electrode having a second stable region as an electric field condition, and only ions of a specific mass are emitted. It is selected and enters the secondary electron multiplier 5. Here, the ions are converted into electrons, output through the amplifier 6 and recorded in the recorder 7. In this way, the secondary ions 10 are separated by mass and analyzed.

【0014】四重極電極11は、電極表面がメタライズ
処理されている窒化シリコン等のセラミック部材によっ
て構成されている。このため、寸法精度が高く、熱膨脹
係数が小さいため、温度上昇が生じても寸法精度を高い
ままで維持することができる。
The quadrupole electrode 11 is composed of a ceramic member such as silicon nitride whose electrode surface is metallized. Therefore, since the dimensional accuracy is high and the coefficient of thermal expansion is small, the dimensional accuracy can be kept high even if the temperature rises.

【0015】また、電源12は、従来の第1安定領域か
ら導出される直流電圧U及び高周波電圧Vに比較して、
数倍程度高い第2安定領域から導出される電圧U,Vを
供給できるようになっている。更に、第1安定領域と第
2安定領域の電圧を切替えて供給できるようになってい
る。このため、測定対象、目的に応じて、第1安定領域
と第2安定領域とを切替えて使用することができる。
Further, the power source 12 compares the DC voltage U and the high frequency voltage V derived from the conventional first stable region,
The voltages U and V derived from the second stable region, which is several times higher, can be supplied. Further, the voltages of the first stable region and the second stable region can be switched and supplied. Therefore, the first stable region and the second stable region can be switched and used according to the measurement target and purpose.

【0016】本実施例においては、4本の四重極電極に
より構成される電場条件に、第2安定領域の電場条件の
直流電圧U及び交流電圧Vを電源12から印加する。こ
れにより四重極電場内でイオンはx、y方向へ振動しな
がらz方向へ進行し、特定質量を有するイオンのみを検
出することができ、質量スペクトルとしてレコーダ7に
記録される。
In the present embodiment, the DC voltage U and the AC voltage V, which are the electric field conditions in the second stable region, are applied from the power source 12 to the electric field conditions constituted by the four quadrupole electrodes. As a result, ions move in the z direction while vibrating in the x and y directions in the quadrupole electric field, and only ions having a specific mass can be detected and recorded in the recorder 7 as a mass spectrum.

【0017】図3(C)に示すように、第2安定領域の
形状は縦に細長く、かつその幅が非常に狭いため、検出
幅Δmの値はU/Vの値に関わらずほとんど変化しな
い。このため直流電圧Uや交流電圧Vが変動しても検出
幅Δmを一定に保ちやすい。上記電場条件に第2安定領
域を使用すると、第1安定領域を使用した場合と比べ
て、Δmを安定的に非常に小さくすることができ、分解
能を容易に飛躍的に高めることが可能となる。
As shown in FIG. 3C, since the shape of the second stable region is vertically long and narrow and its width is very narrow, the value of the detection width Δm hardly changes regardless of the value of U / V. . Therefore, it is easy to keep the detection width Δm constant even if the DC voltage U or the AC voltage V changes. When the second stable region is used as the electric field condition, Δm can be stably made extremely small compared with the case where the first stable region is used, and the resolution can be easily and dramatically increased. .

【0018】図4に四重極電極に第1安定領域を適用し
た場合と、第2安定領域を適用した場合のD2 +、He+
が混在する試料の質量数4付近に対する質量スペクトル
を示す。第1安定領域を適用した場合、図4(A)に示
すように、幅の広い質量スペクトルピークが表われ、D
2 +、He+のピークは重なっており、分離できない状態
である。一方、第2安定領域を適用した場合、図4
(B)に示すように質量スペクトルのピーク幅が非常に
小さくなり、小数点以下2桁目での質量スペクトル分離
が行え、D2 +とHe+の識別が可能となる。
FIG. 4 shows D 2 + and He + when the first stable region is applied and when the second stable region is applied to the quadrupole electrode.
3 shows a mass spectrum for a sample having a mass number of about 4, which is mixed. When the first stable region is applied, a broad mass spectrum peak appears as shown in FIG.
The peaks of 2 + and He + are overlapped and cannot be separated. On the other hand, when the second stable region is applied, as shown in FIG.
As shown in (B), the peak width of the mass spectrum becomes very small, the mass spectrum can be separated at the second digit after the decimal point, and D 2 + and He + can be distinguished.

【0019】同様の高い質量分解能を他の質量範囲に対
しても適用可能である。例えば、質量数28付近に第2
安定領域に基づく高い質量分解能を利用すると、N
2 +(質量数28.0062)、Co+(質量数27.9
949)、C24 +(質量数28.0312)、Si
+(質量数27.9769)といった質量が近接したイ
オンの分離・識別が可能である。このように、質量数の
近接した二次イオンを発生する試料の分析を容易に行
え、多くの情報を含んだ出力データを得ることができる
ようになる。即ち、第2安定領域の直流電圧U及び高周
波電圧Vは、第1安定領域と比較して、数倍程度大きく
なるが、分解能(検出幅)Δmを0.01AMU程度に
小さくすることができる。
Similar high mass resolutions are applicable for other mass ranges. For example, if the second mass is around 28
Using high mass resolution based on the stability region, N
2 + (mass number 28.0062), Co + (mass number 27.9)
949), C 2 H 4 + (mass number 28.0312), Si
It is possible to separate and identify ions with a close mass, such as + (mass number 27.9769). In this way, it is possible to easily analyze a sample that generates secondary ions having close mass numbers and obtain output data containing a lot of information. That is, the DC voltage U and the high-frequency voltage V in the second stable region are about several times larger than those in the first stable region, but the resolution (detection width) Δm can be reduced to about 0.01 AMU.

【0020】[0020]

【発明の効果】本発明になる二次イオン質量分析計は、
高速原子線又はイオンビームを用いて試料から二次イオ
ンを放出させ、二次イオンを四重極電極のマシュー方程
式の第2安定領域の電場条件をもって弁別し、検出、分
析できるようにしたものである。従って分解能の高い質
量スペクトルを得られる。よって、従来に比べ、質量数
の近接した複雑な組成を持つ試料の分析が容易に行な
え、多くの情報を含んだデータを得ることができる。特
に電気的に中性な高速原子線を用いることにより、絶縁
体の試料に電荷の蓄積という問題を生じることなく、効
率的に二次イオンを放出させることができる。
The secondary ion mass spectrometer according to the present invention comprises:
Secondary ions are emitted from the sample using a fast atom beam or ion beam, and the secondary ions can be discriminated by the electric field condition of the second stable region of the Mathieu equation of the quadrupole electrode so that they can be detected and analyzed. is there. Therefore, a mass spectrum with high resolution can be obtained. Therefore, it is possible to easily analyze a sample having a complicated composition having a mass number close to that in the related art, and it is possible to obtain data including a lot of information. In particular, by using an electrically neutral fast atom beam, secondary ions can be efficiently emitted without causing the problem of charge accumulation in the insulator sample.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施例の二次イオン質量分析計の装
置構成を示す説明図。
FIG. 1 is an explanatory diagram showing a device configuration of a secondary ion mass spectrometer according to an embodiment of the present invention.

【図2】四重極質量分離器の説明図。FIG. 2 is an explanatory diagram of a quadrupole mass separator.

【図3】マシュー線図の説明図であり、(A)四半象元
を示し、(B)第1安定領域の部分拡大図、(C)第2
安定領域の部分拡大図。
FIG. 3 is an explanatory diagram of the Matthew diagram, showing (A) a quadrant, (B) a partially enlarged view of a first stable region, and (C) a second diagram.
The elements on larger scale of a stable area.

【図4】分析結果の質量スペクトルの説明図であり、
(A)第1安定領域を適用した場合を示し、(B)第2
安定領域を適用した場合を示す。
FIG. 4 is an explanatory diagram of a mass spectrum of an analysis result,
(A) shows the case where the first stable region is applied, and (B) shows the second
The case where the stable region is applied is shown.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ビーム源 2 分析管 3 試料 4 四重極質量分離器 5 二次電子増倍管 6 増幅器 7 レコーダー 8 高真空排気装置 9 高速原子ビームあるいはイオンビーム 10 二次イオン 11 四重極電極 12 直流及び交流電圧印加用電源 13 特定質量のイオン 14 質量走査線 15 第1安定領域 16 第2安定領域 1 Beam Source 2 Analytical Tube 3 Sample 4 Quadrupole Mass Separator 5 Secondary Electron Multiplier Tube 6 Amplifier 7 Recorder 8 High Vacuum Exhaust Device 9 Fast Atom Beam or Ion Beam 10 Secondary Ion 11 Quadrupole Electrode 12 DC and AC voltage application power supply 13 Specific mass ion 14 Mass scan line 15 First stable region 16 Second stable region

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 真空チャンバ内に設けられた高速粒子線
発生源と、該発生源から生じる高速粒子線からなる一次
ビームを試料に照射する手段と、該試料から放出する二
次イオンを四重極電極によって分離同定する手段と、該
四重極電極に前記二次イオンを分離同定する直流電圧及
び高周波交流電圧を印加する手段とを備え、該直流電圧
及び高周波交流電圧はマシュー方程式の安定解を与える
第2安定領域から導出されるものであることを特徴とす
る二次イオン質量分析計。
1. A high-speed particle beam generation source provided in a vacuum chamber, means for irradiating a sample with a primary beam composed of a high-speed particle beam generated from the generation source, and quadruple secondary ions emitted from the sample. And a means for applying a DC voltage and a high-frequency AC voltage for separating and identifying the secondary ions to the quadrupole electrode, wherein the DC voltage and the high-frequency AC voltage are stable solutions of the Mathieu equation. A secondary ion mass spectrometer characterized in that it is derived from a second stable region that gives
【請求項2】 前記高速粒子線は,高速原子線であるこ
とを特徴とする請求項1記載の二次イオン質量分析計。
2. The secondary ion mass spectrometer according to claim 1, wherein the fast particle beam is a fast atom beam.
【請求項3】 前記高速粒子線は,イオン線であること
を特徴とする請求項1記載の二次イオン質量分析計。
3. The secondary ion mass spectrometer according to claim 1, wherein the fast particle beam is an ion beam.
【請求項4】 前記四重極電極は、電極表面がメタライ
ズ処理されているセラミック部材によって構成されたも
のであることを特徴とする請求項1記載の二次イオン質
量分析計。
4. The secondary ion mass spectrometer according to claim 1, wherein the quadrupole electrode is composed of a ceramic member whose electrode surface is metallized.
【請求項5】 前記四重極電極に印加する直流電圧及び
高周波交流電圧を、前記マシュー方程式の安定解を与え
る第1安定領域にも切替え可能な手段を更に備えたもの
であることを特徴とする請求項1記載の二次イオン質量
分析計。
5. The apparatus further comprises means for switching the DC voltage and the high frequency AC voltage applied to the quadrupole electrode to a first stable region that gives a stable solution of the Mathieu equation. The secondary ion mass spectrometer according to claim 1.
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