JPH07192687A - イオン検出方法，質量分析方法，イオン検出装置、及び、質量分析装置 - Google Patents
イオン検出方法，質量分析方法，イオン検出装置、及び、質量分析装置Info
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- JPH07192687A JPH07192687A JP5334911A JP33491193A JPH07192687A JP H07192687 A JPH07192687 A JP H07192687A JP 5334911 A JP5334911 A JP 5334911A JP 33491193 A JP33491193 A JP 33491193A JP H07192687 A JPH07192687 A JP H07192687A
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- H01J49/00—Particle spectrometers or separator tubes
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- H01J49/025—Detectors specially adapted to particle spectrometers
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- Analytical Chemistry (AREA)
- Other Investigation Or Analysis Of Materials By Electrical Means (AREA)
- Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
- Electron Tubes For Measurement (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】負イオン検出の感度向上を図る。
【構成】質量分析された負イオンビーム２２はスリット
通過後、プラスの高電圧の印加されたプレート２４に照
射され中性原子２７を放出しメッシュ電極３０を通過
後、電子流３３によりイオン化されたイオンビーム３５
として二次電子増倍管に入り増幅後電流として増幅器３
７に入り更に増幅される。 【効果】中性原子と二次イオンのスパッタリング収量の
存在量の差から１０倍以上の感度向上が実現される。
通過後、プラスの高電圧の印加されたプレート２４に照
射され中性原子２７を放出しメッシュ電極３０を通過
後、電子流３３によりイオン化されたイオンビーム３５
として二次電子増倍管に入り増幅後電流として増幅器３
７に入り更に増幅される。 【効果】中性原子と二次イオンのスパッタリング収量の
存在量の差から１０倍以上の感度向上が実現される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、イオン検出方法，質量
分析方法，イオン検出装置、及び、質量分析装置に関す
る。
分析方法，イオン検出装置、及び、質量分析装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】一般に、イオンが発生する装置は広く普
及しており、例えば、質量分析計もその１つである。質
量分析計では、試料をイオン化して質量別に分け、さら
に、このイオン（イオン化された試料）を検出すること
により、質量を分析する。ところで、これらイオンが発
生する装置において、イオンが発生する際に、イオン化
される物質の化学的な性質及びイオン化の条件等によ
り、正イオンが発生したり、あるいは、負イオンが発生
したりする。そのため、正イオンと負イオンの両方の検
出が望まれていた。
及しており、例えば、質量分析計もその１つである。質
量分析計では、試料をイオン化して質量別に分け、さら
に、このイオン（イオン化された試料）を検出すること
により、質量を分析する。ところで、これらイオンが発
生する装置において、イオンが発生する際に、イオン化
される物質の化学的な性質及びイオン化の条件等によ
り、正イオンが発生したり、あるいは、負イオンが発生
したりする。そのため、正イオンと負イオンの両方の検
出が望まれていた。
【０００３】ところが、負イオンを検出する装置は、例
えば、正イオンを検出する装置と比べて、構成上の制約
が多くあるため、性能が劣っていたり、あるいは、高価
であった。このような問題点を克服するために、負イオ
ンを固体表面に衝突させ正イオンを発生させ、この正イ
オンを検出し、結果として、負イオンを検出する技術が
考えつかれた。このような技術は、例えば、特公昭58−
7229号に記載されている。
えば、正イオンを検出する装置と比べて、構成上の制約
が多くあるため、性能が劣っていたり、あるいは、高価
であった。このような問題点を克服するために、負イオ
ンを固体表面に衝突させ正イオンを発生させ、この正イ
オンを検出し、結果として、負イオンを検出する技術が
考えつかれた。このような技術は、例えば、特公昭58−
7229号に記載されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、負イオ
ンを固体表面に衝突させて２次的に正イオンを発生させ
るようなものでは、負イオンの１０分の１から１００分
の１程度しか正イオンが生じない。このように、従来技
術では、負イオンの変換効率が悪いため検出信号がノイ
ズに埋もれてしまい、充分な検出精度が得られないとい
う問題点が生じていた。
ンを固体表面に衝突させて２次的に正イオンを発生させ
るようなものでは、負イオンの１０分の１から１００分
の１程度しか正イオンが生じない。このように、従来技
術では、負イオンの変換効率が悪いため検出信号がノイ
ズに埋もれてしまい、充分な検出精度が得られないとい
う問題点が生じていた。
【０００５】本発明の目的は、精度良く負イオンを検出
することにある。
することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明では、負イオンを中性粒子に変換し、この中
性粒子を検出する構成とした。
に、本発明では、負イオンを中性粒子に変換し、この中
性粒子を検出する構成とした。
【０００７】
【作用】一般に、負イオンから中性粒子を発生させる発
生率は比較的高い。このように発生率が高い粒子を用い
て検出するようしたので、検出レベルが高くなり、高精
度で負イオンを検出することが可能となる。
生率は比較的高い。このように発生率が高い粒子を用い
て検出するようしたので、検出レベルが高くなり、高精
度で負イオンを検出することが可能となる。
【０００８】
【実施例】本発明の実施例を図を用いて説明する。図２
に液体クロマトグラフ結合型質量分析装置の全体を示
す。溶離液貯槽１に貯えられた溶離液はポンプ２で加圧
され、さらに、ダンパー３で脈流が抑制されて、試料注
入口４に流入する。試料は試料注入口４より注入され、
溶離液と混合される。この混合液はカラム５を通る過程
で分離され、これらに、２重管６（導電体）に供給され
る。２重管６は二重構造をなしており、ガス供給器１８
からのガスは外管に、また、カラム５からの流出液は内
管に供給され、それぞれ、２重管６の先端部からイオン
化室９（大気圧に維持）に放出される。２重管６と第１
細孔電極８の間には電界がかかっており、エレクトロス
プレー現象（Electrospray）により流出液は大気圧下で
イオン化される。第１真空室１１はポンプで中真空に保
たれている。イオン化された流出液は第１細孔電極８と
第２細孔電極１０との間の電界で加速される。その過程
により脱溶媒がすすみ、さらに、イオン化された試料
は、第２細孔電極１０と引出電極１２の間の電界によ
り、第２真空室１３に導かれる。第２真空室はポンプに
より高真空に保たれている。
に液体クロマトグラフ結合型質量分析装置の全体を示
す。溶離液貯槽１に貯えられた溶離液はポンプ２で加圧
され、さらに、ダンパー３で脈流が抑制されて、試料注
入口４に流入する。試料は試料注入口４より注入され、
溶離液と混合される。この混合液はカラム５を通る過程
で分離され、これらに、２重管６（導電体）に供給され
る。２重管６は二重構造をなしており、ガス供給器１８
からのガスは外管に、また、カラム５からの流出液は内
管に供給され、それぞれ、２重管６の先端部からイオン
化室９（大気圧に維持）に放出される。２重管６と第１
細孔電極８の間には電界がかかっており、エレクトロス
プレー現象（Electrospray）により流出液は大気圧下で
イオン化される。第１真空室１１はポンプで中真空に保
たれている。イオン化された流出液は第１細孔電極８と
第２細孔電極１０との間の電界で加速される。その過程
により脱溶媒がすすみ、さらに、イオン化された試料
は、第２細孔電極１０と引出電極１２の間の電界によ
り、第２真空室１３に導かれる。第２真空室はポンプに
より高真空に保たれている。
【０００９】質量分離器（マスフィルター）１４は電界
が変化する構造となっており、電界に応じた所定の質量
のイオンのみを通過させるようになっている。イオン化
された試料は質量分離器１４を通過の後にイオン検出器
１５により検出され（電流に変換され）、さらに増幅器
１６により増幅され、データ処理器１７に導びかれる。
データ処理器１７には試料の質量分析結果に関する情報
が蓄えられ、また図３に示されるようにマススペクトル
がディスプレイに表示される。
が変化する構造となっており、電界に応じた所定の質量
のイオンのみを通過させるようになっている。イオン化
された試料は質量分離器１４を通過の後にイオン検出器
１５により検出され（電流に変換され）、さらに増幅器
１６により増幅され、データ処理器１７に導びかれる。
データ処理器１７には試料の質量分析結果に関する情報
が蓄えられ、また図３に示されるようにマススペクトル
がディスプレイに表示される。
【００１０】図１に、イオン検出器１５の詳細を示す。
なお、このイオン検出器１５については、主に、負イオ
ンの検出を説明する。質量分離器１４により所定の質量
に分離されたイオンビーム２２はスリット２３に導かれ
る。スリット２３とプレート２４の間には高圧電源２８
から切換スイッチ２９を介して供給される高電圧によ
り、電圧が印加されている。イオンビーム２２の各イオ
ン粒子は高電圧によって生じる電界で加速され、スリッ
ト２３で収束され、さらに、プレート２４に衝突する。
なお、スリット２３とプレート２４の間の電界の方向は
スイッチ２９の切換えによって変えられる。イオンビー
ム２２が、プラスの高電位が印加されたプレート２４
（切換スイッチ２９の切換によりマイナスの高電位が印
加可能）に衝突すると、衝突カスケード現象が生じ、プ
レート２４から正イオン２５，負イオン２６及び中性原
子２７が放出される。なお、図示していないが、これら
の粒子と共に電子及び光子も放出される（図５参照）。
また、メッシュ電極３０には負の電圧が印加されてい
る。この状態において正負イオン２５，２６及び電子な
どの荷電粒子は、スリット２３，プレート２４及び負電
位が印加されたメッシュ電極３０のそれぞれの電位関係
により力を受け、各部品及び真空壁（図示せず）に吸着
または衝突して電荷を失い、メッシュ電極３０を通過で
きない。一方、中性原子２７はメッシュ電極３０を通過
する。
なお、このイオン検出器１５については、主に、負イオ
ンの検出を説明する。質量分離器１４により所定の質量
に分離されたイオンビーム２２はスリット２３に導かれ
る。スリット２３とプレート２４の間には高圧電源２８
から切換スイッチ２９を介して供給される高電圧によ
り、電圧が印加されている。イオンビーム２２の各イオ
ン粒子は高電圧によって生じる電界で加速され、スリッ
ト２３で収束され、さらに、プレート２４に衝突する。
なお、スリット２３とプレート２４の間の電界の方向は
スイッチ２９の切換えによって変えられる。イオンビー
ム２２が、プラスの高電位が印加されたプレート２４
（切換スイッチ２９の切換によりマイナスの高電位が印
加可能）に衝突すると、衝突カスケード現象が生じ、プ
レート２４から正イオン２５，負イオン２６及び中性原
子２７が放出される。なお、図示していないが、これら
の粒子と共に電子及び光子も放出される（図５参照）。
また、メッシュ電極３０には負の電圧が印加されてい
る。この状態において正負イオン２５，２６及び電子な
どの荷電粒子は、スリット２３，プレート２４及び負電
位が印加されたメッシュ電極３０のそれぞれの電位関係
により力を受け、各部品及び真空壁（図示せず）に吸着
または衝突して電荷を失い、メッシュ電極３０を通過で
きない。一方、中性原子２７はメッシュ電極３０を通過
する。
【００１１】電子源３１が加熱されて発生した電子は電
子流３３となって、電子源３１より高い電位のリペラ３
２からターゲット３４に向けて形成された電界により、
ターゲット３４方向に放出される。それにより、メッシ
ュ電極３０を通過した中性原子２７は電子流３３と衝突
しイオン化され正のイオン粒子（イオンビーム）３５と
なる。このイオンビーム３５は負高電位が印加された二
次電子増倍管３６の初段タイノードに入射される。これ
により、イオンビーム３５は電流値に変換され（検出さ
れ）増幅器１６に送られる。
子流３３となって、電子源３１より高い電位のリペラ３
２からターゲット３４に向けて形成された電界により、
ターゲット３４方向に放出される。それにより、メッシ
ュ電極３０を通過した中性原子２７は電子流３３と衝突
しイオン化され正のイオン粒子（イオンビーム）３５と
なる。このイオンビーム３５は負高電位が印加された二
次電子増倍管３６の初段タイノードに入射される。これ
により、イオンビーム３５は電流値に変換され（検出さ
れ）増幅器１６に送られる。
【００１２】さらに、中性原子２７のイオン化（正イオ
ンへの変換）の詳細な図４を用いて説明する。電子源３
１はフィラメント４０及び電源４２より構成されてい
る。フィラメント４０に電圧が加わると、フィラメント
４０から電子（熱電子）３３が放出される。フィラメン
ト４０の先端は、リペラ３２（グリッド形状をなしてい
る）よりも、ターゲット３４の方に突出している。また
フィラメント４２は接地されている。リペラ３２は第１
可変電源４３を介して接地されており、リペラ３２の電
位は正電位であり、また、第１可変電源４３により調接
可能となっている。また、メッシュ電極３０はリペラ３
２に電気的に接続されている。ターゲット３４は第１可
変電源４３及び第２可変電源４４を介して接地されてお
り、ターゲット３４の電位（正電位）はリペラ３２の電
位よりも高く維持され、また、この電位は第１可変電源
４３及び第２可変電源４４により調接可能となってい
る。二次電子増倍管３６は電源４５（例えば−３ｋＶ）
を介して接地されており、負電位に維持される。
ンへの変換）の詳細な図４を用いて説明する。電子源３
１はフィラメント４０及び電源４２より構成されてい
る。フィラメント４０に電圧が加わると、フィラメント
４０から電子（熱電子）３３が放出される。フィラメン
ト４０の先端は、リペラ３２（グリッド形状をなしてい
る）よりも、ターゲット３４の方に突出している。また
フィラメント４２は接地されている。リペラ３２は第１
可変電源４３を介して接地されており、リペラ３２の電
位は正電位であり、また、第１可変電源４３により調接
可能となっている。また、メッシュ電極３０はリペラ３
２に電気的に接続されている。ターゲット３４は第１可
変電源４３及び第２可変電源４４を介して接地されてお
り、ターゲット３４の電位（正電位）はリペラ３２の電
位よりも高く維持され、また、この電位は第１可変電源
４３及び第２可変電源４４により調接可能となってい
る。二次電子増倍管３６は電源４５（例えば−３ｋＶ）
を介して接地されており、負電位に維持される。
【００１３】このように、フィラメント４０とリペラ３
２との間の電位差、及び、リペラ３２及びターゲット３
４の電位差は調接可能となっており、中性原子２７を良
好にイオン化（正イオン化）できるような構成となって
いる。
２との間の電位差、及び、リペラ３２及びターゲット３
４の電位差は調接可能となっており、中性原子２７を良
好にイオン化（正イオン化）できるような構成となって
いる。
【００１４】一般に高い電位（数１０ｅＶ程度）をもっ
てイオンを固体表面に照射すると該入射イオンと固体を
構成している原子との弾性衝突と非弾性散乱の２種の衝
突過程により、衝突カスケードが起り、固体原子などが
固体表面から放出される。この現象はスパッタリングと
呼ばれている。入射イオン１個に対し放出される固体原
子の平均個数で定義されるスパッタリング収量は式
（１）で表される。
てイオンを固体表面に照射すると該入射イオンと固体を
構成している原子との弾性衝突と非弾性散乱の２種の衝
突過程により、衝突カスケードが起り、固体原子などが
固体表面から放出される。この現象はスパッタリングと
呼ばれている。入射イオン１個に対し放出される固体原
子の平均個数で定義されるスパッタリング収量は式
（１）で表される。
【００１５】
【数１】
【００１６】ここで、α（Ｍ2／Ｍ1）は固体原子と入射
イオンの質量比のみできまる定数、Ｕｓは表面結合エネ
ルギー（原子表面における原子の結合の強さを示す）、
Ｓｎ（Ｅ）は表面近傍における核阻止断面積である。数
（１）で定義されるスパッタリング収量は１０-1〜１０
個（atms）／ion 程度である。これらの大部分は中性原
子であるが、一部（１０-2〜１０％程度）が正負の極性
を有するイオンである。
イオンの質量比のみできまる定数、Ｕｓは表面結合エネ
ルギー（原子表面における原子の結合の強さを示す）、
Ｓｎ（Ｅ）は表面近傍における核阻止断面積である。数
（１）で定義されるスパッタリング収量は１０-1〜１０
個（atms）／ion 程度である。これらの大部分は中性原
子であるが、一部（１０-2〜１０％程度）が正負の極性
を有するイオンである。
【００１７】一方非弾性散乱によって、光子（赤外，可
視，紫外光やＸ線）や電子が放出される。このようなイ
オン衝撃により生成される各粒子の様子を図５に示す。
視，紫外光やＸ線）や電子が放出される。このようなイ
オン衝撃により生成される各粒子の様子を図５に示す。
【００１８】すでに説明したとおり、本実施例ではこの
ようなスパッタリング現象において、他の粒子に比較し
て圧倒的に多量に生じている中性原子を利用して入射イ
オンの量を測定する。
ようなスパッタリング現象において、他の粒子に比較し
て圧倒的に多量に生じている中性原子を利用して入射イ
オンの量を測定する。
【００１９】質量分離された負イオン２２は、このよう
にして、スパッタされた正負イオンより１０〜１０3 倍
存在量の多い中性原子により前記負イオン２２の存在量
に比例する量として検出することが可能となる。
にして、スパッタされた正負イオンより１０〜１０3 倍
存在量の多い中性原子により前記負イオン２２の存在量
に比例する量として検出することが可能となる。
【００２０】この結果、中性原子と二次イオンのスパッ
タリング収量の存在量の差から少なくとも１０倍以上感
度が向上する。また二次電子増倍管に入射してくるのは
常に電子衝撃法によってイオン化された安定な正イオン
であり、二次電子増倍管への印加電圧も一定値でよいた
め、該増倍管の増倍率が一定であり、安定性，再現性な
どの向上により、定量測定精度が向上する。
タリング収量の存在量の差から少なくとも１０倍以上感
度が向上する。また二次電子増倍管に入射してくるのは
常に電子衝撃法によってイオン化された安定な正イオン
であり、二次電子増倍管への印加電圧も一定値でよいた
め、該増倍管の増倍率が一定であり、安定性，再現性な
どの向上により、定量測定精度が向上する。
【００２１】なお、電子源３１，リペラ３２，電子流３
３，ターゲット３４のイオン化手段を、図４に示す方向
と直行する方向を含め、適当な方向に複数個設けると、
イオン化の確率が更に向上し感度の向上を図ることがで
きる。
３，ターゲット３４のイオン化手段を、図４に示す方向
と直行する方向を含め、適当な方向に複数個設けると、
イオン化の確率が更に向上し感度の向上を図ることがで
きる。
【００２２】次に、第２の実施例を図６に示す。なお、
前述の実施例と異なる部分のみを説明し、他の部分は前
述の実施例と同一であるので説明を省略する（以下、他
の実施例についても同様）。
前述の実施例と異なる部分のみを説明し、他の部分は前
述の実施例と同一であるので説明を省略する（以下、他
の実施例についても同様）。
【００２３】第２の実施例ではフィラメント４０は移動
台４６に固定されている。移動台４６は、移動台４６に
設けられた歯車４８と、モータ４７の出力軸に設けられ
た歯車４９を介して、モータ４７に機械的に接続されて
いる。モータ４７を駆動すると移動台４６が移動する。
このようにして、フィラメント４０はターゲット３４に
対して相対的位置が調接される。すなわち、フィラメン
ト４０を移動することにより、電子ビーム３３の流れを
操作し、中性原子２７を最も効率良く正イオン３５に変
換できる。
台４６に固定されている。移動台４６は、移動台４６に
設けられた歯車４８と、モータ４７の出力軸に設けられ
た歯車４９を介して、モータ４７に機械的に接続されて
いる。モータ４７を駆動すると移動台４６が移動する。
このようにして、フィラメント４０はターゲット３４に
対して相対的位置が調接される。すなわち、フィラメン
ト４０を移動することにより、電子ビーム３３の流れを
操作し、中性原子２７を最も効率良く正イオン３５に変
換できる。
【００２４】次に、第３の実施例を図７に示す。第３の
実施例では、フィラメント４０とターゲット３４の間
に、電子ビーム３３を挾みこむように、電極板５１及び
電極板５２（１対の電極板５０と総称）が設けられてい
る。電極板５１と電極板５２は可変電源５３からの電圧
が供給され、この電圧は調接可能とされる。
実施例では、フィラメント４０とターゲット３４の間
に、電子ビーム３３を挾みこむように、電極板５１及び
電極板５２（１対の電極板５０と総称）が設けられてい
る。電極板５１と電極板５２は可変電源５３からの電圧
が供給され、この電圧は調接可能とされる。
【００２５】第３の実施例では、可変電源５３からの電
圧を調接することにより、電子ビーム３３の流れを操作
し、中性原子２７を最も効率良く正イオン３５に変換で
きる。
圧を調接することにより、電子ビーム３３の流れを操作
し、中性原子２７を最も効率良く正イオン３５に変換で
きる。
【００２６】次に、第４の実施例を図８に示す。第４の
実施例では、フィラメント４０とターゲット３４の外側
に、正極磁石６１及び負極磁石６２を設けてこの間に磁
界を形成する。電子ビーム３３はこの磁界の影響を受け
て回転しながら、フィラメント４０からターゲット３４
まで移動する。このように、電子ビーム３３は中性原子
２７と衝突する確率が多くなり、中性原子２７から正イ
オン３５への変換効率がさらに良くなる。
実施例では、フィラメント４０とターゲット３４の外側
に、正極磁石６１及び負極磁石６２を設けてこの間に磁
界を形成する。電子ビーム３３はこの磁界の影響を受け
て回転しながら、フィラメント４０からターゲット３４
まで移動する。このように、電子ビーム３３は中性原子
２７と衝突する確率が多くなり、中性原子２７から正イ
オン３５への変換効率がさらに良くなる。
【００２７】次に、第５の実施例を図９に示す。第５の
実施例では、プレート２４は、それぞれ異なる材料で構
成された分割プレート１（材料Ａ）７１，分割プレート
２（材料Ｂ）７２，分割プレート３（材料Ｃ）７３，分
割プレート４（材料Ｄ）７４及び分割プレート５（材料
Ｅ）７５からなる。また、図示していないが、スリット
２３とプレート２４の間の電界は可変となるように構成
されており、イオンビーム２２は、分割プレート１（７
１）〜５（７５）のいずれかに選択的に衝突可能となっ
ている。
実施例では、プレート２４は、それぞれ異なる材料で構
成された分割プレート１（材料Ａ）７１，分割プレート
２（材料Ｂ）７２，分割プレート３（材料Ｃ）７３，分
割プレート４（材料Ｄ）７４及び分割プレート５（材料
Ｅ）７５からなる。また、図示していないが、スリット
２３とプレート２４の間の電界は可変となるように構成
されており、イオンビーム２２は、分割プレート１（７
１）〜５（７５）のいずれかに選択的に衝突可能となっ
ている。
【００２８】第５の実施例では、イオンビーム２２の物
理的な性質に応じて最も良好なプレートの材質（材料Ａ
〜材料Ｅ）を選択することができる。そのため、イオン
ビーム２２を最も効率良く中性原子２７に変換できる。
理的な性質に応じて最も良好なプレートの材質（材料Ａ
〜材料Ｅ）を選択することができる。そのため、イオン
ビーム２２を最も効率良く中性原子２７に変換できる。
【００２９】次に第６の実施例を図１０に示す。第６の
実施例では、プレート２４とメッシュ電極３０の間に、
レンズ電極８２及びレンズ電極８３を配置する。また、
電源８３及び電源８４からレンズ電極８２及びレンズ電
極８３に電圧が供給され、プレート２４，レンズ電極８
２，レンズ電極８３、の順に電位が高くなっている。こ
のように構成することにより、プレート２４で生じた中
性原子２７が効率良く二次電子増倍管３６に導かれる。
そのため、検出精度が向上される。
実施例では、プレート２４とメッシュ電極３０の間に、
レンズ電極８２及びレンズ電極８３を配置する。また、
電源８３及び電源８４からレンズ電極８２及びレンズ電
極８３に電圧が供給され、プレート２４，レンズ電極８
２，レンズ電極８３、の順に電位が高くなっている。こ
のように構成することにより、プレート２４で生じた中
性原子２７が効率良く二次電子増倍管３６に導かれる。
そのため、検出精度が向上される。
【００３０】さらに、以上の実施例において、電子衝撃
法の他、レーザ照射，光イオン化、等を選択可能とし、
物質によりイオン化効率の良い方法を選択できるように
しても良い。さらに、イオン化手段をＯＦＦにし、中性
粒子を直接二次電子増倍管の初段ダイノードに入れスパ
ッタリングによる二次電子を生ぜせしめるようにすれ
ば、装置の簡略化が図れる。
法の他、レーザ照射，光イオン化、等を選択可能とし、
物質によりイオン化効率の良い方法を選択できるように
しても良い。さらに、イオン化手段をＯＦＦにし、中性
粒子を直接二次電子増倍管の初段ダイノードに入れスパ
ッタリングによる二次電子を生ぜせしめるようにすれ
ば、装置の簡略化が図れる。
【００３１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
精度の良い負イオンの検出が可能となる。
精度の良い負イオンの検出が可能となる。
【図１】イオン検出の詳細を示す図である。
【図２】装置全体図を示す図である。
【図３】マススペクトルを示す図である。
【図４】中性原子のイオン化の詳細を示す図である。
【図５】イオンビームを固体表面に衝突させたときの説
明図である。
明図である。
【図６】第２の実施例を示す図である。
【図７】第３の実施例を示す図である。
【図８】第４の実施例を示す図である。
【図９】第５の実施例を示す図である。
【図１０】第６の実施例を示す図である。
５…カラム、６…二重管、１４…質量分離器、２３…ス
リット、２４…プレート、２８…高圧電源、２９…切換
スイッチ、３０…メッシュ電極、３１…電子源、３２…
リペラ、３４…ターゲット、３６…二次電子増倍管。
リット、２４…プレート、２８…高圧電源、２９…切換
スイッチ、３０…メッシュ電極、３１…電子源、３２…
リペラ、３４…ターゲット、３６…二次電子増倍管。
Claims (21)
- 【請求項１】負イオンを中性粒子に変換し、前記中性粒
子を検出することを特徴とするイオン検出方法。 - 【請求項２】負イオンを中性粒子に変換し、前記中性粒
子を正イオンに変換し、さらに、前記正イオンを検出す
ることを特徴とするイオン検出方法。 - 【請求項３】請求項２において、前記負イオンは固体表
面に衝突せしめられ、これにより前記中性粒子を発生さ
せることを特徴とするイオン検出方法。 - 【請求項４】請求項３において、前記負イオンを前記中
性粒子に変換してから、前記中性粒子を前記正イオンに
変換するまでに、荷電粒子を排除することを特徴とする
イオン検出方法。 - 【請求項５】請求項３において、前記負イオンはスリッ
トで集束されて前記固体表面に導かれることを特徴とす
るイオン検出方法。 - 【請求項６】請求項５において、前記スリットと前記固
体表面の間に電界を形成することを特徴とするイオン検
出方法。 - 【請求項７】請求項２において、電子を前記中性粒子に
衝突させることにより、前記中性粒子を前記正イオンに
変換することを特徴とするイオン検出方法。 - 【請求項８】請求項７において、前記電子を電界により
加速し前記衝突をなさしめることを特徴とするイオン検
出方法。 - 【請求項９】請求項８において、前記電界は調接可能で
あることを特徴とするイオン検出方法。 - 【請求項１０】請求項７において、前記電子の発生の位
置を移動可能としたことを特徴とするイオン検出方法。 - 【請求項１１】請求項８において、前記電子を偏向する
第２の電界を形成することを特徴とするイオン検出方
法。 - 【請求項１２】請求項７において、前記電界に磁界を重
ねて形成することを特徴とするイオン検出方法。 - 【請求項１３】請求項３において、前記固体表面は複数
の材質より構成され、前記負イオンは前記複数の材質の
いずれかに衝突せしめられることを特徴とするイオン検
出方法。 - 【請求項１４】請求項２において、前記正イオンはレン
ズ電極を通過することを特徴とするイオン検出方法。 - 【請求項１５】試料を負イオンにイオン化し、前記負イ
オンを中性粒子に変換し、前記中性粒子を検出すること
を特徴とする質量分析方法。 - 【請求項１６】試料を負イオンにイオン化し、前記負イ
オンを中性粒子に変換し、前記中性粒子を正イオンに変
換し、前記正イオンを検出することを特徴とする質量分
析方法。 - 【請求項１７】負イオンを中性粒子に変換する手段と、
前記中性粒子を検出する手段を有することを特徴とする
イオン検出装置。 - 【請求項１８】負イオンを中性粒子に変換する手段と、
前記中性粒子を正イオンに変換する手段と、前記正イオ
ンを検出する手段を有することを特徴とするイオン検出
装置。 - 【請求項１９】イオン検出部に正イオンの場合はマイナ
ス，負イオンの場合はプラスの高電位をイオンの極性に
応じて切換え印加する手段を有するプレートを設け、前
記イオンの該プレート衝突面に対向してマイナス電圧を
印加したメッシュ状電極を有し、該メッシュ電極の後に
イオン化用電子流を形成する手段を設け、該電子流発生
手段の後段にイオン増幅装置を設けたことを特徴とする
イオン検出装置。 - 【請求項２０】試料を負イオンにイオン化する手段と、
前記負イオンを中性粒子に変換する手段と、前記中性粒
子を検出する手段を有することを特徴とする質量分析装
置。 - 【請求項２１】試料を負イオンにイオン化する手段と、
前記負イオンを中性粒子に変換する手段と、前記中性粒
子を正イオンに変換する手段と、前記正イオンを検出す
る手段を有することを特徴とする質量分析装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5334911A JP3018880B2 (ja) | 1993-12-28 | 1993-12-28 | 質量分析装置及び質量分析方法 |
| US08/351,155 US5481108A (en) | 1993-12-28 | 1994-11-30 | Method for ion detection and mass spectrometry and apparatus thereof |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5334911A JP3018880B2 (ja) | 1993-12-28 | 1993-12-28 | 質量分析装置及び質量分析方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07192687A true JPH07192687A (ja) | 1995-07-28 |
| JP3018880B2 JP3018880B2 (ja) | 2000-03-13 |
Family
ID=18282621
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5334911A Expired - Lifetime JP3018880B2 (ja) | 1993-12-28 | 1993-12-28 | 質量分析装置及び質量分析方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5481108A (ja) |
| JP (1) | JP3018880B2 (ja) |
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| JPH10188878A (ja) * | 1996-12-26 | 1998-07-21 | Shimadzu Corp | イオン検出器 |
| US5814823A (en) * | 1997-07-12 | 1998-09-29 | Eaton Corporation | System and method for setecing neutral particles in an ion bean |
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| CN105990089B (zh) * | 2015-01-29 | 2017-09-29 | 中国科学院空间科学与应用研究中心 | 一种用于空间离子和中性原子的测量装置 |
Family Cites Families (1)
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| JPS6089787A (ja) * | 1983-10-22 | 1985-05-20 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | イオン検出法 |
-
1993
- 1993-12-28 JP JP5334911A patent/JP3018880B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1994
- 1994-11-30 US US08/351,155 patent/US5481108A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5481108A (en) | 1996-01-02 |
| JP3018880B2 (ja) | 2000-03-13 |
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| JPS5838909B2 (ja) | イオン源 |
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