JPH0713624B2 - イオンの抽出および分析装置 - Google Patents
イオンの抽出および分析装置Info
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- JPH0713624B2 JPH0713624B2 JP63249860A JP24986088A JPH0713624B2 JP H0713624 B2 JPH0713624 B2 JP H0713624B2 JP 63249860 A JP63249860 A JP 63249860A JP 24986088 A JP24986088 A JP 24986088A JP H0713624 B2 JPH0713624 B2 JP H0713624B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はイオンの抽出および分析装置、特に分離カラム
からの流出液中のイオンを抽出および分析するのに適し
た装置に関する。
からの流出液中のイオンを抽出および分析するのに適し
た装置に関する。
高電圧を印加した細い管からイオンを含む液体を流出さ
せると、液体が円錐状になり、その先端から帯電した液
滴が指向性よく噴出される。このように液体中のイオン
が液滴として電界により液体から引出され、噴霧される
現象はEHD（Electrohydro dynamic Ionization）として
知られている。これによれば、噴霧に際して液体を特に
加熱する必要がないため、たん白を構成するアミノ酸や
遺伝子を構成する核酸などのような極性分子として知ら
れる熱的に不安定な物質でも熱分解を起すことがない。
せると、液体が円錐状になり、その先端から帯電した液
滴が指向性よく噴出される。このように液体中のイオン
が液滴として電界により液体から引出され、噴霧される
現象はEHD（Electrohydro dynamic Ionization）として
知られている。これによれば、噴霧に際して液体を特に
加熱する必要がないため、たん白を構成するアミノ酸や
遺伝子を構成する核酸などのような極性分子として知ら
れる熱的に不安定な物質でも熱分解を起すことがない。
この技術の場合、数μ/min程度の液体の噴霧が可能で
ある。しかし、この技術を液体クロマトグラフの分離カ
ラムから出てくる流出液中のイオンの質量分析を行うた
めのイオン抽出装置として採用するには許容最大流量が
少なすぎる。したがつて、セミミクロカラム（〜100μ
/min）やパツクドカラム（100μ/min〜）のために
は流出液を1/100とか1/1000にスプリツトすることが必
要となる。しかし、そのようなスプリツトは容易ではな
く、またシステム全体の感度を著しくそこねることにな
る。
ある。しかし、この技術を液体クロマトグラフの分離カ
ラムから出てくる流出液中のイオンの質量分析を行うた
めのイオン抽出装置として採用するには許容最大流量が
少なすぎる。したがつて、セミミクロカラム（〜100μ
/min）やパツクドカラム（100μ/min〜）のために
は流出液を1/100とか1/1000にスプリツトすることが必
要となる。しかし、そのようなスプリツトは容易ではな
く、またシステム全体の感度を著しくそこねることにな
る。
以上のEHDイオン化の改良案が提案されている。それは
アナリテイカル・ケミストリー，第59巻第22号,1987年1
1月15日，第2642〜2646頁（Analytical Chemistry,Vol.
59,No.22,November15,1987,pp2642〜2646）に記載され
ている。
アナリテイカル・ケミストリー，第59巻第22号,1987年1
1月15日，第2642〜2646頁（Analytical Chemistry,Vol.
59,No.22,November15,1987,pp2642〜2646）に記載され
ている。
これによれば、内径50μｍの溶融石英製キヤピラリーが
内径0.2mmのステンレス製キヤピラリーに挿入される。
これは更に内径0.8mmのテフロン製チユーブに挿入され
る。ステンレス製キヤピラリーとテフロン製チユーブの
間には2.5気圧、216m/secの乾燥窒素が流される。ステ
ンレス製キヤピラリーには3KV、これと対向する電極に
は600Vの電圧が印加される。これにより、溶融石英製キ
ヤピラリーに数10μ/minの液体を流すとそのキヤピラ
リーから煙のような微小粒子の霧が発生すると報告され
ている。
内径0.2mmのステンレス製キヤピラリーに挿入される。
これは更に内径0.8mmのテフロン製チユーブに挿入され
る。ステンレス製キヤピラリーとテフロン製チユーブの
間には2.5気圧、216m/secの乾燥窒素が流される。ステ
ンレス製キヤピラリーには3KV、これと対向する電極に
は600Vの電圧が印加される。これにより、溶融石英製キ
ヤピラリーに数10μ/minの液体を流すとそのキヤピラ
リーから煙のような微小粒子の霧が発生すると報告され
ている。
この技術では窒素ガスは液体円錐の安定化と、液滴との
衝突による液滴の微細化とに寄与していると考えられ、
これが流量増加の主要な原因になつていると考えられ
る。
衝突による液滴の微細化とに寄与していると考えられ、
これが流量増加の主要な原因になつていると考えられ
る。
しかし、実験によれば、この技術によつても100μ/mi
n以上の流量の液体を安定に噴霧し、イオン抽出するこ
とは困難であつた。このため、この技術は液体クロマト
グラフでもつともよく用いられるパツクドカラム（100
μ/min〜）用としてはなお不十分である。
n以上の流量の液体を安定に噴霧し、イオン抽出するこ
とは困難であつた。このため、この技術は液体クロマト
グラフでもつともよく用いられるパツクドカラム（100
μ/min〜）用としてはなお不十分である。
本発明の目的はイオンの抽出を効果的に行うことができ
るイオンの抽出および分析装置を提供することにある。
るイオンの抽出および分析装置を提供することにある。
［課題を解決するための手段］ 本発明のイオン抽出装置は、電極と、前記電極を内包す
る第１の管と、前記第１の管を内包する第２の管と、前
記電極と前記第１の管との空隙にイオンを含む液体を導
く手段と、前記第１の管と前記第２の管との空隙にガス
を供給する手段と、前記イオンを抽出するように電界を
発生する手段を備え、前記電極は少なくとも前記第１の
管の端部及び前記第２の管の端部よりも突出しているよ
うに構成している。
る第１の管と、前記第１の管を内包する第２の管と、前
記電極と前記第１の管との空隙にイオンを含む液体を導
く手段と、前記第１の管と前記第２の管との空隙にガス
を供給する手段と、前記イオンを抽出するように電界を
発生する手段を備え、前記電極は少なくとも前記第１の
管の端部及び前記第２の管の端部よりも突出しているよ
うに構成している。
本発明のイオン分析装置は、電極と、前記電極を内包す
る第１の管と、前記第１の管を内包する第２の管と、前
記電極と前記第１の管との空隙にイオンを含む液体を導
く手段と、前記第１の管と前記第２の管との空隙にガス
を供給する手段と、前記イオンを抽出するように電界を
発生する手段を備え、前記電極は少なくとも前記第１の
管の端部及び前記第２の管の端部よりも突出しているよ
うに構成し、さらに、前記抽出されたイオンを検出する
手段とを備えている。
る第１の管と、前記第１の管を内包する第２の管と、前
記電極と前記第１の管との空隙にイオンを含む液体を導
く手段と、前記第１の管と前記第２の管との空隙にガス
を供給する手段と、前記イオンを抽出するように電界を
発生する手段を備え、前記電極は少なくとも前記第１の
管の端部及び前記第２の管の端部よりも突出しているよ
うに構成し、さらに、前記抽出されたイオンを検出する
手段とを備えている。
電極表面に導かれるイオンを含む液体はガスによつてこ
のガスと電極との間にはさまれる形で移動され、その中
のイオンはイオン抽出用の電界によつて、微小液滴の形
で空間に飛び出し、更にその微小液滴からその液体表面
層をつき破つて抽出される。
のガスと電極との間にはさまれる形で移動され、その中
のイオンはイオン抽出用の電界によつて、微小液滴の形
で空間に飛び出し、更にその微小液滴からその液体表面
層をつき破つて抽出される。
液体はガスによりそのガスと電極との間にはさまれる形
で移動されることから、液体のガスによる気化が促進さ
れる。また、液体のガスと接触する表面の移動速度は電
極と接触する表面の移動速度よりも大となるので、ガス
と接触する液体表面でのその液体の飛沫化が行われ、液
滴の発生が促進される。
で移動されることから、液体のガスによる気化が促進さ
れる。また、液体のガスと接触する表面の移動速度は電
極と接触する表面の移動速度よりも大となるので、ガス
と接触する液体表面でのその液体の飛沫化が行われ、液
滴の発生が促進される。
このように、ガスによる液体の気化の促進と液体と両表
面間の移動速度差による液体の飛沫化，液滴化の促進と
によつてイオンの抽出が効果的に行われるようになる。
面間の移動速度差による液体の飛沫化，液滴化の促進と
によつてイオンの抽出が効果的に行われるようになる。
また、イオン抽出用電界形成のために電極に電圧を印加
する場合は、ガスと接触する液体表面層には電極と同極
性のイオン、つまり抽出されるべきイオンが、電極と接
触する液体表面層には反対の電荷が集まる傾向が強くな
る。このため、生じた液滴には同極性のイオンが多く含
まれるようになり、イオン相互間のクーロン反発の相ま
つてイオンの気化、すなわちイオンの抽出がより一層促
進される。
する場合は、ガスと接触する液体表面層には電極と同極
性のイオン、つまり抽出されるべきイオンが、電極と接
触する液体表面層には反対の電荷が集まる傾向が強くな
る。このため、生じた液滴には同極性のイオンが多く含
まれるようになり、イオン相互間のクーロン反発の相ま
つてイオンの気化、すなわちイオンの抽出がより一層促
進される。
さらに、詳細には、電極を第１の管及び第２の管より突
出させているので、第１の管の端部から電極の端部ま
で、液体は電極の表面を、ガスに影響されながら、移動
する。ガスの流速は液体の流速よりも速いので、相対速
度が生じ、ガスと液体の間に摩擦力が生じる。この摩擦
力は液体の表面で均一ではないので、液体の表面に凸凹
が発生し、さらに、その後、この部分では、ガスは乱流
の状態を示すようになり、液体表面の凸凹を増長し、た
くさんの場所に波頭が発生する。液体は電極の表面に接
して移動しているので、それぞれの波頭には電位が集中
し、液の表面の多くの場所で、クーロン反発力が表面張
力より大きくなり、霧状となって液面からはなれてい
き、結果として、液面のあちらこちらで、霧化され、イ
オンの抽出がなされる。このように、第１の管の端部か
ら電極の端部までの、液面、いたるところで、霧化が生
じ、抽出のイオンの量が多くなる。
出させているので、第１の管の端部から電極の端部ま
で、液体は電極の表面を、ガスに影響されながら、移動
する。ガスの流速は液体の流速よりも速いので、相対速
度が生じ、ガスと液体の間に摩擦力が生じる。この摩擦
力は液体の表面で均一ではないので、液体の表面に凸凹
が発生し、さらに、その後、この部分では、ガスは乱流
の状態を示すようになり、液体表面の凸凹を増長し、た
くさんの場所に波頭が発生する。液体は電極の表面に接
して移動しているので、それぞれの波頭には電位が集中
し、液の表面の多くの場所で、クーロン反発力が表面張
力より大きくなり、霧状となって液面からはなれてい
き、結果として、液面のあちらこちらで、霧化され、イ
オンの抽出がなされる。このように、第１の管の端部か
ら電極の端部までの、液面、いたるところで、霧化が生
じ、抽出のイオンの量が多くなる。
第１図を参照するに、溶離液貯槽１に貯えられている溶
離液はポンプ２によりダンパー３、試料注入口４を経て
分離用カラム５へ送られる。ダンパー３はポンプ２によ
る溶離液の脈流を抑制するために用いられるものであ
る。
離液はポンプ２によりダンパー３、試料注入口４を経て
分離用カラム５へ送られる。ダンパー３はポンプ２によ
る溶離液の脈流を抑制するために用いられるものであ
る。
試料は試料注入口４からカラム５に添加すなわち注入さ
れ、溶離液でカラム５を通して送られる過程で分離され
る。カラム５からの流出液はイオン抽出装置６′に送ら
れる。
れ、溶離液でカラム５を通して送られる過程で分離され
る。カラム５からの流出液はイオン抽出装置６′に送ら
れる。
イオン抽出装置６′のノズル部６はナツト6aにより装置
壁6bに取りつけられており、この詳細は第２図（ａ），
（ｂ）および（ｃ）に示されている。同図を参照する
に、線状すなわち針状電極16はテイー17および18を貫通
し、かつナツト17aによりテイー17に気密シール17bを介
して取りつけられている。針状電極16は電気分解を防ぐ
ためPt,Au,Cなどの安定の材料でつくられることが望ま
しい。針状電極16の一端には絶縁つまみ15が取りつけら
れ、他端は尖つている。針状電極16の周りには第１の管
19が配置され、該第１の管はナツト17cおよび18aにより
テイー17および18に気密シール17dおよび18bを介して取
りつけられている。第１の管19の周りには第２の管20が
配置され、該第２の管はナツト18cによりテイー18に気
密シール18dを介して取りつけられている。テイー17に
は針状電極16と第１の管19との間の隙間に通じる管17e
がナツト17fにより気密シール17gを介して取りつけら
れ、管17eはカラム５の下端に接続される。テイー18に
は第１の管19と第２の管20との間の隙間に通じる管18e
がナツト18fにより気密シール18gを介して取りつけら
れ、管18eはガス源30に接続されている。針状電極16に
は電源７によつて高電圧が印加されるようになつてお
り、また線状電極16の先端は第１および第２の管19およ
び20の先端面から突出していて、この突出量（長さ）は
ナツト17aをゆるめて針状電極16を進退させることによ
り調節することができる。
壁6bに取りつけられており、この詳細は第２図（ａ），
（ｂ）および（ｃ）に示されている。同図を参照する
に、線状すなわち針状電極16はテイー17および18を貫通
し、かつナツト17aによりテイー17に気密シール17bを介
して取りつけられている。針状電極16は電気分解を防ぐ
ためPt,Au,Cなどの安定の材料でつくられることが望ま
しい。針状電極16の一端には絶縁つまみ15が取りつけら
れ、他端は尖つている。針状電極16の周りには第１の管
19が配置され、該第１の管はナツト17cおよび18aにより
テイー17および18に気密シール17dおよび18bを介して取
りつけられている。第１の管19の周りには第２の管20が
配置され、該第２の管はナツト18cによりテイー18に気
密シール18dを介して取りつけられている。テイー17に
は針状電極16と第１の管19との間の隙間に通じる管17e
がナツト17fにより気密シール17gを介して取りつけら
れ、管17eはカラム５の下端に接続される。テイー18に
は第１の管19と第２の管20との間の隙間に通じる管18e
がナツト18fにより気密シール18gを介して取りつけら
れ、管18eはガス源30に接続されている。針状電極16に
は電源７によつて高電圧が印加されるようになつてお
り、また線状電極16の先端は第１および第２の管19およ
び20の先端面から突出していて、この突出量（長さ）は
ナツト17aをゆるめて針状電極16を進退させることによ
り調節することができる。
イオン抽出装置６′に送られてくるカラム５からの流出
液は管17eを通つて針状電極16と第１の管19との間の隙
間に導びかれる。流出液は、針状電極16と第１の管19と
の間の隙間を通った後、ガス供給装置30から管18e、第
１および第２の管19および20の間の隙間を通って供給さ
れる試料送りガスとの接触下にさらされる。その試料送
りガスによって、液体は、第１の管19の端部から針状電
極16の先端までの間、液体とガスが接触するようにし
て、移動する。そして、液体は針状電極16の先端に込ま
れ、噴出する。ガス供給装置30はガス供給量を調節し得
るようになつている。試料送りガスとしてはアルゴンや
ネオンのような不活性ガス、あるいは窒素や酸素のよう
なガスが用いられ得る。
液は管17eを通つて針状電極16と第１の管19との間の隙
間に導びかれる。流出液は、針状電極16と第１の管19と
の間の隙間を通った後、ガス供給装置30から管18e、第
１および第２の管19および20の間の隙間を通って供給さ
れる試料送りガスとの接触下にさらされる。その試料送
りガスによって、液体は、第１の管19の端部から針状電
極16の先端までの間、液体とガスが接触するようにし
て、移動する。そして、液体は針状電極16の先端に込ま
れ、噴出する。ガス供給装置30はガス供給量を調節し得
るようになつている。試料送りガスとしてはアルゴンや
ネオンのような不活性ガス、あるいは窒素や酸素のよう
なガスが用いられ得る。
針状電極16には電源７から高電圧が印加されており、こ
れによつて針状電極16とアース電位の第１のイオン抽出
電極８との間に前者から後者へ向つてイオンを抽出する
ための電界が形成されている。したがつて、流出液がイ
オンを含んでいるならば、試料送りガスの送り込み力と
針状電極16および第１のイオン抽出電極８間の静電力と
があいまつて流出液中のイオンが針状電極16の先端から
その先端の液体表面張力にさからつて微小液滴として飛
び出し、そしてイオンは更にその液滴表面から抽出され
る。このようにして抽出されたイオンは第１の抽出電極
８の小孔を通り、更に第２のイオン抽出電極９の小孔を
通過する。第２のイオン抽出電極９の小孔を通つたイオ
ンはイオン引出し電極10によつて更に四重極形の質量分
離器11へと引出され、該質量分離器は所望の質量数のイ
オンのみを選択し、その選択されたイオンは検出器12に
よつて検出される。質量分離器11はまた質量数掃引によ
つていろいろな質量数のイオンを次々と選択することも
できる。このように次々と選択されたイオンは検出器12
によつて次々と検出される。検出器12の検出々力信号は
増幅器13によつて増幅され、データ処理装置14に導びか
れる。なお、質量分離器11としては磁石形であつてもよ
い。
れによつて針状電極16とアース電位の第１のイオン抽出
電極８との間に前者から後者へ向つてイオンを抽出する
ための電界が形成されている。したがつて、流出液がイ
オンを含んでいるならば、試料送りガスの送り込み力と
針状電極16および第１のイオン抽出電極８間の静電力と
があいまつて流出液中のイオンが針状電極16の先端から
その先端の液体表面張力にさからつて微小液滴として飛
び出し、そしてイオンは更にその液滴表面から抽出され
る。このようにして抽出されたイオンは第１の抽出電極
８の小孔を通り、更に第２のイオン抽出電極９の小孔を
通過する。第２のイオン抽出電極９の小孔を通つたイオ
ンはイオン引出し電極10によつて更に四重極形の質量分
離器11へと引出され、該質量分離器は所望の質量数のイ
オンのみを選択し、その選択されたイオンは検出器12に
よつて検出される。質量分離器11はまた質量数掃引によ
つていろいろな質量数のイオンを次々と選択することも
できる。このように次々と選択されたイオンは検出器12
によつて次々と検出される。検出器12の検出々力信号は
増幅器13によつて増幅され、データ処理装置14に導びか
れる。なお、質量分離器11としては磁石形であつてもよ
い。
針状電極16と第１の抽出電極８との間の空間はこの空間
内に滞留するガスを排出するようフアン（図示せず）を
用いて換気される。引出し電極10,質量分離器11および
検出器12は真空ポンプ（図示せず）によつて所定の真空
度に排気される空間内に配置される。また、第１および
第２のイオン抽出電極８および９間の空間も真空ポンプ
（図示しない）により所定の真空度に排気される。
内に滞留するガスを排出するようフアン（図示せず）を
用いて換気される。引出し電極10,質量分離器11および
検出器12は真空ポンプ（図示せず）によつて所定の真空
度に排気される空間内に配置される。また、第１および
第２のイオン抽出電極８および９間の空間も真空ポンプ
（図示しない）により所定の真空度に排気される。
前述したように、流出液は、針状電極16と第１の管19と
の間の隙間を通った後、第１の管19の端部から針状電極
16の先端までの間、液体とガスが接触するようにして、
移動する。そして、液体は針状電極16の先端に込まれ、
噴出する。したがつて、流出液中の溶媒分の気化が促進
されて、イオン濃度が濃くなる。
の間の隙間を通った後、第１の管19の端部から針状電極
16の先端までの間、液体とガスが接触するようにして、
移動する。そして、液体は針状電極16の先端に込まれ、
噴出する。したがつて、流出液中の溶媒分の気化が促進
されて、イオン濃度が濃くなる。
流出液が針状電極16と第１の管19との間の隙間を通つた
後試料送りガスにより強制的に針状電極16の先端へと送
り込まれると、流出液の液表面側流速v2に比べて線状電
極表面側流速v3はおそくなる。これは流出液と線状電極
16表面との間に摩擦が存在するためである。
後試料送りガスにより強制的に針状電極16の先端へと送
り込まれると、流出液の液表面側流速v2に比べて線状電
極表面側流速v3はおそくなる。これは流出液と線状電極
16表面との間に摩擦が存在するためである。
第３図および第４図に示されているように、v2＞v3なら
ば、液表面での液の気化および飛沫化が促進され、液滴
が発生する。この際、流出液の表面層には針状電極16と
同極性のイオンが、針状電極16表面近くには反対の極性
の電荷が集まるようになる。したがつて、液滴には同極
性のイオンが多く含まれるようになり、イオン相互間の
クーロン反発とあいまつてイオンの気化が促進される。
もちろん、針状電極16表面近くに集まる電極16と反対の
極性の電荷はその電極表面で失われる。なお、第４図に
おいて、v1は試料送りガスの流速である。
ば、液表面での液の気化および飛沫化が促進され、液滴
が発生する。この際、流出液の表面層には針状電極16と
同極性のイオンが、針状電極16表面近くには反対の極性
の電荷が集まるようになる。したがつて、液滴には同極
性のイオンが多く含まれるようになり、イオン相互間の
クーロン反発とあいまつてイオンの気化が促進される。
もちろん、針状電極16表面近くに集まる電極16と反対の
極性の電荷はその電極表面で失われる。なお、第４図に
おいて、v1は試料送りガスの流速である。
かくして、イオン抽出装置６′に比較的大量の流出液が
導入されてもそのイオン化が効果的に安定的に行われる
ことになる。
導入されてもそのイオン化が効果的に安定的に行われる
ことになる。
第５図は試料イオン化装置６′に流す流出液の量とイオ
ン電流値との関係を示す図である。このデータを得るに
当つての条件は次のとおりである。針状電極16の直径は
100μｍ（0.1mm）で、その先端は半径が数μｍ程度とな
るように電解研摩で鋭くされた。試料送りガスとして乾
燥した窒素ガスが用いられ、その流量は１/minに設定
された。第２図（ｃ）に示されているように、針状電極
16先端の突出量は5mm、第１の管19の外径および内径は
それぞれ1mmおよび0.25mm、第２の管20の外径および内
径はそれぞれ4mmおよび2mmであつた。針状電極16への印
加電圧は＋3KVであつた。
ン電流値との関係を示す図である。このデータを得るに
当つての条件は次のとおりである。針状電極16の直径は
100μｍ（0.1mm）で、その先端は半径が数μｍ程度とな
るように電解研摩で鋭くされた。試料送りガスとして乾
燥した窒素ガスが用いられ、その流量は１/minに設定
された。第２図（ｃ）に示されているように、針状電極
16先端の突出量は5mm、第１の管19の外径および内径は
それぞれ1mmおよび0.25mm、第２の管20の外径および内
径はそれぞれ4mmおよび2mmであつた。針状電極16への印
加電圧は＋3KVであつた。
第５図中Ａは針状電極16が存在する場合のデータ、Ｂは
針状電極16が存在しない場合のデータである。これらの
データから、針状電極16が存在することで比較的大流量
の場合でも安定にかつ効果的にイオン化が行われること
がわかる。一方、針状電極16が存在しない場合は数10ml
が最大流量となる。以上から、針状電極16が存在するこ
とにより比較的大量の流出液量であつても安定かつ効果
的なイオン化が達成されることがわかる。
針状電極16が存在しない場合のデータである。これらの
データから、針状電極16が存在することで比較的大流量
の場合でも安定にかつ効果的にイオン化が行われること
がわかる。一方、針状電極16が存在しない場合は数10ml
が最大流量となる。以上から、針状電極16が存在するこ
とにより比較的大量の流出液量であつても安定かつ効果
的なイオン化が達成されることがわかる。
第６図は第５図のデータを得るに当つて用いたイオン電
流の測定システムを示す。Ａは針状電極が存在する場
合、Ｂが針状電極が存在しない場合である。８′は抽出
電極、12′はイオン検出器、13′は増幅器、30は電流計
である。
流の測定システムを示す。Ａは針状電極が存在する場
合、Ｂが針状電極が存在しない場合である。８′は抽出
電極、12′はイオン検出器、13′は増幅器、30は電流計
である。
第７図は針状電極16の第１の管19からの突出量（長さ）
に対するイオン電流値の関係を示す。このデータは第６
図のシステムを用いて得たものである。このデータから
は突出量がゼロの場合は殆んど効果がないことがわか
る。突出量があまり大きい場合も同様である。
に対するイオン電流値の関係を示す。このデータは第６
図のシステムを用いて得たものである。このデータから
は突出量がゼロの場合は殆んど効果がないことがわか
る。突出量があまり大きい場合も同様である。
針状電極16の先端は鋭く尖つていてもよいし、また第８
図および第10図に示されるような平形、おるいは第９図
に示されるような丸形であつてもよい。更に針状電極1
6、第１の管19および第２の管20の断面は第８図および
第９図に示されるように円形であつてもよいし、第10図
に示されるように矩形であつてもよい。
図および第10図に示されるような平形、おるいは第９図
に示されるような丸形であつてもよい。更に針状電極1
6、第１の管19および第２の管20の断面は第８図および
第９図に示されるように円形であつてもよいし、第10図
に示されるように矩形であつてもよい。
試料液によつてはある程度の加熱が許されるものもあ
る。加熱は溶媒分の気化効率をより高め、したがつてイ
オン抽出の効果を更に高めることができる。第11図およ
び第12図はこの目的のためのもので、第11図はノズル部
６全体をヒートブロツク21で囲い、これをカートリツジ
ヒータ23で加熱するようにしたものである。また、第12
図は霧化された成分をカートリツジヒータ23内蔵の中空
のヒートブロツク23を通し気化させるようにしたもので
ある。
る。加熱は溶媒分の気化効率をより高め、したがつてイ
オン抽出の効果を更に高めることができる。第11図およ
び第12図はこの目的のためのもので、第11図はノズル部
６全体をヒートブロツク21で囲い、これをカートリツジ
ヒータ23で加熱するようにしたものである。また、第12
図は霧化された成分をカートリツジヒータ23内蔵の中空
のヒートブロツク23を通し気化させるようにしたもので
ある。
なお、22は温度測定用の熱電対である。
本発明によれば、イオンの抽出を効果的に行うことがで
きるイオンの抽出および分析装置が提供される。
きるイオンの抽出および分析装置が提供される。
第１図は本発明の一実施例を示すイオン分析装置の、一
部ブロツク形式で示した断面図、第２図（ａ）は第１図
のイオン抽出部の拡大断面図、第２図（ｂ）は第２図
（ａ）の針状電極部分の右側面図、第２図（ｃ）は第２
図（ａ）の針状電極先端部の拡大断面図、第３図は第２
図（ａ）の針状電極先端部の更なる拡大断面図、第４図
は液体の飛沫効果の説明図、第５図は流出液量に対する
イオン電流値の関係を示す図、第６図はイオン電流測定
システム構成図、第７図は針状電極の突出量に対するイ
オン電流値の関係を示す図、第８図（ａ）は他の実施例
のノズル部先端の拡大断面図、第８図（ｂ）は第８図
（ａ）の右側面図、第９図（ａ）は更にもう一つの実施
例のノズル部先端の拡大断面図、第９図（ｂ）は第９図
（ａ）の右側面図、第10図（ａ）は他の更にもう一つの
実施例のノズル部先端の拡大断面図、第10図（ｂ）は第
10図（ａ）の右側面図、第11図は加熱装置の一実施例の
断面図、第12図は加熱装置のもう一つの実施例の断面図
である。 １……溶離液貯槽、２……ポンプ、５……カラム、６…
…ノズル部、６′……イオン抽出装置、７……電源、11
……質量分離器、12……検出器、16……針状電極、19…
…第１の管、20……第２の管、21……ヒートブロツク、
22……熱電対、23……ヒータ。
部ブロツク形式で示した断面図、第２図（ａ）は第１図
のイオン抽出部の拡大断面図、第２図（ｂ）は第２図
（ａ）の針状電極部分の右側面図、第２図（ｃ）は第２
図（ａ）の針状電極先端部の拡大断面図、第３図は第２
図（ａ）の針状電極先端部の更なる拡大断面図、第４図
は液体の飛沫効果の説明図、第５図は流出液量に対する
イオン電流値の関係を示す図、第６図はイオン電流測定
システム構成図、第７図は針状電極の突出量に対するイ
オン電流値の関係を示す図、第８図（ａ）は他の実施例
のノズル部先端の拡大断面図、第８図（ｂ）は第８図
（ａ）の右側面図、第９図（ａ）は更にもう一つの実施
例のノズル部先端の拡大断面図、第９図（ｂ）は第９図
（ａ）の右側面図、第10図（ａ）は他の更にもう一つの
実施例のノズル部先端の拡大断面図、第10図（ｂ）は第
10図（ａ）の右側面図、第11図は加熱装置の一実施例の
断面図、第12図は加熱装置のもう一つの実施例の断面図
である。 １……溶離液貯槽、２……ポンプ、５……カラム、６…
…ノズル部、６′……イオン抽出装置、７……電源、11
……質量分離器、12……検出器、16……針状電極、19…
…第１の管、20……第２の管、21……ヒートブロツク、
22……熱電対、23……ヒータ。
Claims (13)
- 【請求項１】電極と、前記電極を内包する第１の管と、
前記第１の管を内包する第２の管と、前記電極と前記第
１の管との空隙にイオンを含む液体を導く手段と、前記
第１の管と前記第２の管との空隙にガスを供給する手段
と、前記イオンを抽出するように電界を発生する手段を
備え、前記電極は少なくとも前記第１の管の端部及び前
記第２の管の端部よりも突出しているように構成するこ
とを特徴とするイオン抽出装置。 - 【請求項２】電極と、前記電極を内包する第１の管と、
前記第１の管を内包する第２の管と、前記電極と前記第
１の管との空隙にイオンを含む液体を導く手段と、前記
第１の管と前記第２の管との空隙にガスを供給する手段
と、前記イオンを抽出するように前記電極に電圧を印加
する手段を備え、前記電極は少なくとも前記第１の管の
端部及び前記第２の管の端部よりも突出しているように
構成することを特徴とするイオン抽出装置。 - 【請求項３】前記液体の前記ガスと接触する表面の移動
速度が前記電極表面と接触する表面のそれよりも大とな
るように前記ガスの流速を設定するように構成すること
を特徴とする請求項１または２に記載されたイオン抽出
装置。 - 【請求項４】針状電極と、この針状電極の周りに第１の
隙間を形成するように配置された第１の管と、この第１
の管の周りに第２の隙間を形成するように配置された第
２の管と、前記第１の隙間にイオンを含む液体を導く手
段と、前記第２の隙間にガスを供給する手段と、前記針
状電極に対向して配置されたイオン抽出電極と、前記イ
オンを抽出するように電界を前記針状電極と前記抽出電
極の間に形成する手段とを備え、前記液体が前記第１の
隙間を通った後前記ガスと前記針状電極との間にはさま
れて移動するように前記針状電極は前記第１の管から突
出していることを特徴とするイオン抽出装置。 - 【請求項５】針状電極と、この針状電極の周りに第１の
隙間を形成するように配置された第１の管と、この第１
の管の周りに第２の隙間を形成するように配置された第
２の管と、前記第１の隙間にイオンを含む液体を導く手
段と、前記第２の隙間にガスを供給する手段と、前記針
状電極に対向して配置されたイオン抽出電極と、前記イ
オンを抽出するように前記針状電極と前記抽出電極の間
に電界を形成すべく前記針状電極に電圧を印加する手段
とを備え、前記針状電極は前記液体が前記第１の隙間を
通った後前記ガスと前記針状電極の間にはさまれて移動
するように前記第１の管から突出しており、前記ガス供
給手段は前記液体の前記ガスと接触する表面の移動速度
が前記針状電極表面のそれよりも大となるように前記ガ
スの流速を設定する手段を備えているイオン抽出装置。 - 【請求項６】前記針状電極の前記第１の管からの突出長
さを調整する手段を備えている請求項４または５に記載
されたイオン抽出装置。 - 【請求項７】前記液体を加熱する手段を備えている請求
項1,2,3または６に記載されたイオン抽出装置。 - 【請求項８】真空ポンプで直接ひいていない室内で前記
イオンの抽出をすることを特徴とする請求項１または２
に記載されたイオン抽出装置。 - 【請求項９】前記針状電極の前記第１の管からの突出量
は調整可能にされていることを特徴とする請求項８に記
載されたイオン抽出用電極装置。 - 【請求項１０】電極と、前記電極を内包する第１の管
と、前記第１の管を内包する第２の管と、前記電極と前
記第１の管との空隙にイオンを含む液体を導く手段と、
前記第１の管と前記第２の管との空隙にガスを供給する
手段と、前記イオンを抽出するように電界を発生する手
段を備え、前記電極は少なくとも前記第１の管の端部及
び前記第２の管の端部よりも突出しているように構成
し、さらに、前記抽出されたイオンを検出する手段とを
備えたイオン分析装置。 - 【請求項１１】電極と、前記電極を内包する第１の管
と、前記第１の管を内包する第２の管と、前記電極と前
記第１の管との空隙にイオンを含む液体を導く手段と、
前記第１の管と前記第２の管との空隙にガスを供給する
手段と、前記イオンを抽出するように電界を発生する手
段を備え、前記電極は少なくとも前記第１の管の端部及
び前記第２の管の端部よりも突出しているように構成
し、前記抽出されたイオンを質量分離する手段と、その
質量分離されたイオンを検出する手段とを備えているイ
オン分析装置。 - 【請求項１２】添加されたイオンを含む試料液体を溶離
液に流すことによって分離するカラムと、このカラムか
らの流出液中のイオンを抽出する手段と、その抽出され
たイオンを検出する手段とを含み、前記イオン抽出手段
は、電極と、前記電極を内包する第１の管と、前記第１
の管を内包する第２の管と、前記電極と前記第１の管と
の空隙にイオンを含む液体を導く手段と、前記第１の管
と前記第２の管との空隙にガスを供給する手段と、前記
イオンを抽出するように電界を発生する手段とを備え、
前記電極は少なくとも前記第１の管の端部及び前記第２
の管の端部よりも突出しているように構成していること
を特徴とするイオン分析装置。 - 【請求項１３】添加されたイオンを含む試料液体を溶離
液に流すことによって分離するカラムと、このカラムか
らの流出液中のイオンを抽出する手段と、その抽出され
たイオンを質量分離する手段と、その質量分離されたイ
オンを検出する手段とを備え、前記イオン抽出手段は、
電極と、前記電極を内包する第１の管と、前記第１の管
を内包する第２の管と、前記電極と前記第１の管との空
隙にイオンを含む液体を導く手段と、前記第１の管と前
記第２の管との空隙にガスを供給する手段と、前記イオ
ンを抽出するように電界を発生する手段とを備え、前記
電極は少なくとも前記第１の管の端部及び前記第２の管
の端部よりも突出しているように構成していることを特
徴とするイオン分析装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63249860A JPH0713624B2 (ja) | 1988-10-05 | 1988-10-05 | イオンの抽出および分析装置 |
| US07/416,430 US5132002A (en) | 1988-10-05 | 1989-10-03 | Ion analyzer |
| DE68918384T DE68918384D1 (de) | 1988-10-05 | 1989-10-04 | Ionenanalysator. |
| EP89118390A EP0362813B1 (en) | 1988-10-05 | 1989-10-04 | Ion analyzer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63249860A JPH0713624B2 (ja) | 1988-10-05 | 1988-10-05 | イオンの抽出および分析装置 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5296253A Division JP2596343B2 (ja) | 1993-11-26 | 1993-11-26 | 質量分析方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0298662A JPH0298662A (ja) | 1990-04-11 |
| JPH0713624B2 true JPH0713624B2 (ja) | 1995-02-15 |
Family
ID=17199268
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63249860A Expired - Fee Related JPH0713624B2 (ja) | 1988-10-05 | 1988-10-05 | イオンの抽出および分析装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5132002A (ja) |
| EP (1) | EP0362813B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0713624B2 (ja) |
| DE (1) | DE68918384D1 (ja) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2633974B2 (ja) * | 1990-04-18 | 1997-07-23 | 株式会社日立製作所 | 試料のイオン化および質量分析のための装置 |
| JP2598566B2 (ja) * | 1990-10-26 | 1997-04-09 | 株式会社日立製作所 | 質量分析計 |
| US5331160A (en) * | 1993-03-31 | 1994-07-19 | Hewlett-Packard Company | Particle-beam generator for LC/MS interface |
| JP3198965B2 (ja) * | 1997-02-20 | 2001-08-13 | 株式会社島津製作所 | エレクトロスプレイイオン化装置 |
| US5792347A (en) * | 1997-04-10 | 1998-08-11 | Metafix Inc. | Effluent precipitation and neutralization vessel and method |
| JP4882559B2 (ja) * | 2006-07-11 | 2012-02-22 | 株式会社島津製作所 | 液体クロマトグラフ質量分析計 |
| DE102007059726B4 (de) | 2007-12-12 | 2010-01-07 | Excor Korrosionsforschung Gmbh | Dampfphasen-Korrosionsinhibitoren, Verfahren zu deren Herstellung und deren Verwendung |
| US8070929B2 (en) * | 2008-08-21 | 2011-12-06 | Snu R&Db Foundation | Catalyst particles on a tip |
| US7917966B2 (en) * | 2008-08-21 | 2011-03-29 | Snu R&Db Foundation | Aligned nanostructures on a tip |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1483966A (en) * | 1974-10-23 | 1977-08-24 | Sharp Kk | Vapourized-metal cluster ion source and ionized-cluster beam deposition |
| US4209696A (en) * | 1977-09-21 | 1980-06-24 | Fite Wade L | Methods and apparatus for mass spectrometric analysis of constituents in liquids |
| JPS583592B2 (ja) * | 1978-09-08 | 1983-01-21 | 日本分光工業株式会社 | 質量分析計への試料導入方法及び装置 |
| JPS58156848A (ja) * | 1982-03-15 | 1983-09-17 | Fuji Photo Film Co Ltd | イオン選択電極及びその製造法 |
| JPS5932861A (ja) * | 1982-08-18 | 1984-02-22 | Jeol Ltd | 液体クロマトグラフ質量分析装置 |
-
1988
- 1988-10-05 JP JP63249860A patent/JPH0713624B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1989
- 1989-10-03 US US07/416,430 patent/US5132002A/en not_active Expired - Lifetime
- 1989-10-04 DE DE68918384T patent/DE68918384D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1989-10-04 EP EP89118390A patent/EP0362813B1/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0362813A3 (en) | 1991-03-20 |
| JPH0298662A (ja) | 1990-04-11 |
| EP0362813B1 (en) | 1994-09-21 |
| EP0362813A2 (en) | 1990-04-11 |
| US5132002A (en) | 1992-07-21 |
| DE68918384D1 (de) | 1994-10-27 |
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