JPH0737546A - Mass spectrometry - Google Patents

Mass spectrometry

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JPH0737546A
JPH0737546A JP5182815A JP18281593A JPH0737546A JP H0737546 A JPH0737546 A JP H0737546A JP 5182815 A JP5182815 A JP 5182815A JP 18281593 A JP18281593 A JP 18281593A JP H0737546 A JPH0737546 A JP H0737546A
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JP
Japan
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filament
mass spectrometry
analyzed
vacuum
mass
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Withdrawn
Application number
JP5182815A
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Japanese (ja)
Inventor
Akira Fukami
明 深見
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Nuclear Fuel Industries Ltd
Original Assignee
Nuclear Fuel Industries Ltd
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Publication date
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Publication of JPH0737546A publication Critical patent/JPH0737546A/en
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  • Other Investigation Or Analysis Of Materials By Electrical Means (AREA)
  • Electron Sources, Ion Sources (AREA)
  • Electron Tubes For Measurement (AREA)

Abstract

PURPOSE:To facilitate mass spectrometry by performing the mass spectrometry after changing an objective element, provided in a filament, into oxidized object in the oxidizing atmosphere, so that the element can be ionized. CONSTITUTION:A cryopump 2a, turbomolecular pump 2b and a rotary pump 2c are connected to a vacuum chamber, to vacuum-exhaust its inside. Then by a mass flow meter, air is introduced into the vacuum chamber via an air introducing pipe, to lower down a vacuum degree. In a condition of holding this vacuum degree, a filament is electrified from a DC power supply in the oxidizing atmosphere, to oxidize zinc in a filament surface into zinc oxide. After ending electrification, introducing air is stopped to increase the vacuum degree by again using an exhausting pump 2, and when the filament is electrified, a zinc ion can be detected by a prescribed current value. Then by oxidizing just before analysis, ionization can be performed, and mass spectrometry can be facilitated.

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、質量分析方法に関し、
詳しくは、融点が低くしかもイオン化ポテンシャル値が
高い元素を、通常の表面電離型のイオン化方法を採用す
る表面電離型質量分析装置を用いて正確に分析すること
のできる質量分析方法に関する。
The present invention relates to a mass spectrometry method,
More specifically, the present invention relates to a mass spectrometric method capable of accurately analyzing an element having a low melting point and a high ionization potential value by using a surface ionization type mass spectrometer which adopts a normal surface ionization type ionization method.

【0002】[0002]

【従来の技術と発明が解決しようとする課題】質量分析
は、元素の同位体の存在比の測定や無機物の微量分析等
に適した分析方法である。分析のためには、元素がイオ
ン化することが必要である。
2. Description of the Related Art Mass spectrometry is an analysis method suitable for measuring the abundance ratio of isotopes of elements and minute analysis of inorganic substances. For analysis, it is necessary that the element be ionized.

【0003】しかし、Re,Ta,W等のフィラメント
を用いる通常の表面電離型の質量分析装置では、融点が
比較的低い元素やイオン化ポテンシャル値が比較的高い
元素を分析対象とする場合、イオン化する前の高温度の
加熱によって分析対象の元素が単体のまま溶融、蒸発す
ることにより消失してしまうので、そのような元素をイ
オン化することができず、したがって質量分析が不可能
であった。
However, in a usual surface ionization mass spectrometer using filaments of Re, Ta, W, etc., when an element having a relatively low melting point or an element having a relatively high ionization potential value is to be analyzed, it is ionized. Since the element to be analyzed is melted and evaporated as a simple substance by the heating at the previous high temperature, and disappears, such an element cannot be ionized, and therefore, mass spectrometry is impossible.

【0004】このようなイオン化の難しい目的元素を沃
化物や硼化物にすることにより、イオン化させることに
成功した例も知られているが、特定の元素についてのみ
しか成功していない(例えば銅は沃化銅にすることによ
りイオン化可能となる)。このため、従来の方法では不
可能とされているような元素をイオン化し、表面電離型
の質量分析装置で容易に質量分析することのできる方法
が強く望まれていた。
It is known that ionization is achieved by using iodide or boride as the target element which is difficult to ionize, but it is successful only for a specific element (for example, copper is used). Can be ionized by using copper iodide). Therefore, there has been a strong demand for a method capable of ionizing an element, which is impossible by the conventional method, and easily performing mass analysis with a surface ionization type mass spectrometer.

【0005】本発明は、元素を表面電離型分析装置によ
り分析するに際し、従来は融点が低いこと、およびイオ
ン化ポテンシャル値が大きいことなどのいずれかあるい
は両方の理由でイオン化することができずに分析不可能
であった元素のイオン化を可能とし、したがって表面電
離型の質量分析装置による分析を可能とする、なかでも
特にZn、Pb、Sn等の低融点の元素の分析に有効
な、質量分析方法を提供することを目的とする。
According to the present invention, when an element is analyzed by a surface ionization type analyzer, the element cannot be ionized because of its low melting point and / or a high ionization potential value. A mass spectrometric method that enables ionization of an element that has been impossible and therefore enables analysis by a surface ionization type mass spectrometer, and is particularly effective for the analysis of low melting point elements such as Zn, Pb, and Sn. The purpose is to provide.

【0006】[0006]

【前記課題を解決するための手段】このような事情に鑑
み、本発明者が鋭意研究した結果、目的元素をフィラメ
ント中に合金、混合物、被膜等の形態で含有させ、分析
直前に酸化雰囲気中で酸化させるとその酸化物のイオン
化を容易に行うことができ、その結果として目的元素に
つき表面電離型の質量分析が可能となることを見出して
本発明を完成した。なお、本明細書中の目的元素とは、
分析の対象とする元素である。
In view of the above circumstances, as a result of diligent research conducted by the present inventor, the objective element was contained in the filament in the form of an alloy, a mixture, a coating, etc., and the filament was placed in an oxidizing atmosphere immediately before analysis. The present invention has been completed by finding that it is possible to easily ionize the oxide when it is oxidized by, and as a result, surface ionization mass spectrometry can be performed for the target element. The target element in the present specification is
It is an element to be analyzed.

【0007】前記課題を解決するための請求項1に記載
の発明は、表面電離型質量分析装置で質量分析を行うに
当たり、フィラメントに備えられた目的元素を酸化性雰
囲気中で酸化物に代えてから質量分析することを特徴と
する質量分析方法であり、前記請求項2に記載の発明
は、前記フィラメントが質量分析の目的元素の単体、前
記目的元素の合金もしくは前記目的元素の混合物よりな
り、または前記フィラメントが質量分析の目的元素の単
体、前記目的元素の合金もしくは前記目的元素の混合物
よりなる被覆を有してなる前記請求項1に記載の質量分
析方法である。
In order to solve the above-mentioned problems, the invention according to claim 1 replaces the target element provided in the filament with an oxide in an oxidizing atmosphere when performing mass analysis with a surface ionization mass spectrometer. Is a mass spectrometric method, characterized in that the filament comprises a simple substance of a target element of mass spectrometry, an alloy of the target element or a mixture of the target elements, The mass spectrometric method according to claim 1, wherein the filament has a coating made of a simple substance of a target element for mass spectrometry, an alloy of the target element, or a mixture of the target elements.

【0008】以下、この発明について詳細に説明する。The present invention will be described in detail below.

【0009】本発明における分析対象の元素としては、
融点が低いことおよびイオン化ポテンシャルが高いこと
のいずれか、あるいはその両方の理由により従来の表面
電離型のイオン化方法ではイオン化することのできなか
った元素などを、制限なく使用することができる。この
ような本発明における分析対象としての元素の具体例と
しては、Zn、Pb、Sn、Sb、Geなどを挙げるこ
とができる。
The elements to be analyzed in the present invention are:
An element that cannot be ionized by the conventional surface ionization type ionization method due to the low melting point and / or the high ionization potential, or both, can be used without limitation. Specific examples of the element to be analyzed in the present invention include Zn, Pb, Sn, Sb and Ge.

【0010】本発明の方法では、分析対象としての前記
元素を表面電離型質量分析装置で分析するに当たり、分
析対象としての元素を酸化雰囲気の下で酸化物に変え、
その酸化物を高温度に加熱することにより前記元素のイ
オンを発生させる。
In the method of the present invention, when the element as an analysis target is analyzed by a surface ionization mass spectrometer, the element as an analysis target is changed into an oxide in an oxidizing atmosphere,
Ions of the elements are generated by heating the oxide to a high temperature.

【0011】したがって、本発明の方法においては、分
析対象としての元素が、フィラメンとの加熱により酸化
雰囲気下で酸化物になり得る状態でフィラメントに備え
られていれば良い。
Therefore, in the method of the present invention, it suffices that the element to be analyzed is provided in the filament in a state where it can be converted into an oxide in an oxidizing atmosphere by heating with filament.

【0012】フィラメントに分析対象としての元素が備
えられている態様として、分析対象である元素の単体、
分析対象としての元素と他の元素、例えば従来のフィラ
メント形成用の元素との合金およびそれらの混合物のい
ずれかによってフィラメントが形成される態様、あるい
は、従来から公知の材質で形成されたフィラメントの表
面の一部または全部に、分析対象である元素の単体、ま
たは従来のフィラメントを形成している材質と分析対象
である元素との合金、あるいは従来のフィラメントを形
成している材質と分析対象である元素との混合物のいず
れかで形成された被覆を設ける態様などを挙げることが
できる。
As a mode in which the filament is provided with an element to be analyzed, a simple substance of the element to be analyzed,
An aspect in which a filament is formed by an alloy of an element to be analyzed and another element, for example, an alloy of a conventional filament-forming element and a mixture thereof, or the surface of a filament formed of a conventionally known material Part or all of the element is a simple substance of the element to be analyzed, or an alloy of the material forming the conventional filament and the element to be analyzed, or the material forming the conventional filament and the object of analysis The aspect etc. which provide the coating formed with either of the mixture with an element can be mentioned.

【0013】ここで、従来からフィラメントに使用され
る金属としては、たとえばRe、Ta、W、Ir、R
h、Pt、Ni、Au等を挙げることができる。
Here, the metals conventionally used for filaments are, for example, Re, Ta, W, Ir, R.
h, Pt, Ni, Au, etc. can be mentioned.

【0014】分析対象である元素とフィラメントに使用
される金属との合金または混合物を形成する場合、分析
対象である元素の含有量は、特に制限はないが、0.0
01〜1At%が好ましく、特に好ましくは0.001
〜0.1At%である。0.001At%より少ないと
分析対象である元素のイオン発生量が少なく、分析時の
検出が難しくなることがある。また、分析対象である元
素の含有量が1At%より多いと合金または混合物の圧
延加工等の加工性が低下することがある。
When forming an alloy or a mixture of the element to be analyzed and the metal used for the filament, the content of the element to be analyzed is not particularly limited, but is 0.0
01 to 1 At% is preferable, and 0.001 is particularly preferable.
~ 0.1 At%. If it is less than 0.001 At%, the amount of ions generated from the element to be analyzed is small, and detection during analysis may be difficult. Further, if the content of the element to be analyzed is more than 1 At%, workability such as rolling of the alloy or the mixture may deteriorate.

【0015】分析対象である元素の単体および合金のい
ずれかでフィラメントを形成するには、分析対象である
元素の単体、あるいは分析対象である元素の単体と他の
金属との合金をたとえば真空溶融し、冷却後にフォイル
状に圧延加工し、更にスリット加工により所定形状のフ
ィラメントを作成する手法を採用することができる。
In order to form a filament with either a simple substance or an alloy of the element to be analyzed, a simple substance of the element to be analyzed, or an alloy of the simple substance of the element to be analyzed and another metal is, for example, vacuum melted. Then, after cooling, it may be rolled into a foil shape and then slitted to form a filament having a predetermined shape.

【0016】分析対象である元素の単体と他の金属との
混合物でフィラメントを形成するには、たとえば、混合
物を所定のフィラメント形状にしてからこれを焼結す
る、あるいは、ある元素と他の金属のフォイルを圧延接
着させるクラッド法を採用するなどしてフィラメントを
得ることができる。
To form a filament from a mixture of a simple substance of an element to be analyzed and another metal, for example, the mixture is formed into a predetermined filament shape and then sintered, or an element and another metal are mixed. The filament can be obtained by, for example, adopting a clad method in which the foil is rolled and adhered.

【0017】分析対象である元素を用いて前記態様にお
ける被覆を設けるには、たとえば、分析対象である前記
元素を用いて得られた担体、前記合金および前記混合物
を所定の形状たとえば、被覆層、断片、コイル、ベルト
などに形成し、これらをフィラメントの表面の全部また
は一部に被覆する。具体的には、前記単体、合金または
混合物をフィラメントの全面に被覆層を形成すること、
前記単体、合金または混合物の断片をフィラメントの表
面全体あるいは一部を被覆するように付着させること、
前記単体、合金または混合物のコイルをフィラメントの
外周に倦回させること、前記単体、合金または混合物で
形成したベルトをフィラメントの周囲に倦回させるこ
と、などの態様をもって、分析対象である元素を用いて
前記態様における被覆を設けることができる。要する
に、本発明においては、フィラメンの表面で分析対象で
ある元素の酸化物を形成することができるように、前記
元素の単体、合金あるいは混合物を何らかの形状をもっ
てフィラメントの表面に存在させることができれば良い
のである。もっとも、作業性の良好なこと、あるいは、
フィラメントの加熱時においても前記元素の単体等が容
易に剥離しないように強固にフィラメントに前記元素の
単体等を結合させることができること、などを考慮する
と、フィラメントの表面に、前記元素の単体、合金また
は混合物の被覆層を、メッキ、蒸着、塗布等によりフィ
ラメントの表面に形成するのが良い。
In order to provide the coating in the above embodiment by using the element to be analyzed, for example, the carrier obtained by using the element to be analyzed, the alloy and the mixture are formed into a predetermined shape, for example, a coating layer, It is formed into pieces, coils, belts, etc., and these are coated on all or part of the surface of the filament. Specifically, forming a coating layer on the entire surface of the filament, the simple substance, alloy or mixture,
Depositing a piece of said element, alloy or mixture so as to cover all or part of the surface of the filament,
The element to be analyzed is used in such a manner that the coil of the single substance, alloy or mixture is wound around the outer periphery of the filament, and the belt formed of the single substance, alloy or mixture is rotated around the filament. The coating in the above aspect can be provided. In short, in the present invention, it is sufficient that a simple substance, an alloy or a mixture of the element can be present on the surface of the filament in any shape so that the oxide of the element to be analyzed can be formed on the surface of the filament. Of. However, good workability, or
Considering that it is possible to firmly bond the element simple substance or the like to the filament so that the element simple substance or the like is not easily peeled off even when the filament is heated, etc. Alternatively, a coating layer of the mixture may be formed on the surface of the filament by plating, vapor deposition, coating or the like.

【0018】次に、分析対象である前記元素を備えたフ
ィラメントを用いた質量分析の方法について説明する。
Next, a method of mass spectrometry using a filament provided with the above element to be analyzed will be described.

【0019】質量分析装置としては、従来から公知の表
面電離型質量分析装置を使用することができる。
A conventionally known surface ionization mass spectrometer can be used as the mass spectrometer.

【0020】表面電離型質量分析装置におけるフィラメ
ントを、前記した分析対象である元素を備えたフィラメ
ントに代え、これをスポット溶接等により専用リード端
子に電気的に接続し、真空チャンバー内部の所定の位置
に設置する。
The filament in the surface ionization mass spectrometer is replaced with the filament containing the element to be analyzed, and the filament is electrically connected to a dedicated lead terminal by spot welding or the like, and is placed at a predetermined position inside the vacuum chamber. To install.

【0021】次にチャンバー内部の圧が5×10ー8
Pa以下になるまで排気した後、マスフローメーターに
より酸化ガスを流入させ、10ー6〜10ー4 hPaに調
節する。チャンバー内部の圧力が前記範囲内にあると、
フィラメントに備えられている分析対象の元素の酸化を
穏やかに行って前記元素の酸化物を良好に形成すること
ができる。これに対し、チャンバー内部の圧力が10ー6
hPa未満であると目的元素の酸化を充分に行うこと
ができないことがあり、10ー4 hPaより高いとフィ
ラメントの材料およびチャンバー内部の酸化による劣化
が大きくなり好ましくないことがある。前記酸化ガスと
しては、フィラメントに備えられている分析対象の元素
を酸化してその酸化物を形成することのできるガスであ
れば良く、通常は、空気または酸素ガスが使用され、場
合によっては、酸素と不活性ガスたとえば窒素、アルゴ
ン、ネオンなどとの混合ガスが用いられることもある。
Next, the pressure inside the chamber is 5 × 10 -8 h
After evacuating to a Pa or less, allowed to flow into the oxidizing gas by the mass flow meter and adjusted to 10 @ 6 to 10 over 4 hPa. When the pressure inside the chamber is within the above range,
The element to be analyzed provided in the filament can be gently oxidized to form an oxide of the element well. In contrast, the pressure inside the chamber is 10-6
It may be less than hPa unable to carry out the oxidation of the object elements sufficiently, sometimes as high as undesirable degradation increases by materials and chamber internal oxidation of the filament than 10 @ 4 hPa. The oxidizing gas may be any gas that can oxidize the element to be analyzed provided in the filament to form its oxide, usually air or oxygen gas is used, and in some cases, A mixed gas of oxygen and an inert gas such as nitrogen, argon or neon may be used.

【0022】かかる状態で前記フィラメントに通電を行
ない、フィラメント表面に存在する目的元素を酸化す
る。形成された酸化物の融点は単体元素の融点より高く
なるために、前記フィラメント温度を上昇させる際に、
目的元素が溶融、蒸発により消失することなく、イオン
化温度まで昇温させることができる。このため、目的元
素をイオン化させることができる。すなわち、表面電離
型の質量分析装置によって分析することができる。イオ
ンの検出は、ファラデーカップ検出器やSEM(二次電
子増倍管)により行なうことができる。
In this state, the filament is energized to oxidize the target element present on the filament surface. Since the melting point of the formed oxide is higher than the melting point of the elemental element, when raising the filament temperature,
The target element can be heated to the ionization temperature without disappearing due to melting and evaporation. Therefore, the target element can be ionized. That is, it can be analyzed by a surface ionization type mass spectrometer. Ions can be detected by a Faraday cup detector or SEM (secondary electron multiplier).

【0023】前記説明は、表面電離型質量分析装置を用
いた例に関する。本発明は、上記例に限定されるもので
はない。たとえば、表面電離型質量分析装置とは別体で
あり、真空チャンバーと、その真空チャンンバー内を所
定の減圧度に排気することのできる排気装置、その真空
チャンバー内に配置されたフィラメント取り付け装置、
そのフィラメント取り付け装置に装着したフィラメント
に所定の電流を通電することのできる通電装置、その真
空チャンバー内に所定の酸化性ガスを導入することので
きるガス導入装置、その真空チャンバー内で発生したイ
オンを表面電離型質量分析装置あるいは4重極型質量分
析装置などの分析装置に導入することのできるイオン導
出装置などを備えて組み立てられた酸化装置を用いても
良い。
The above description relates to an example using a surface ionization mass spectrometer. The present invention is not limited to the above example. For example, the surface ionization type mass spectrometer is a separate body, a vacuum chamber, an exhaust device capable of evacuating the inside of the vacuum chamber to a predetermined degree of reduced pressure, a filament attachment device arranged in the vacuum chamber,
An energizing device capable of supplying a predetermined current to the filament attached to the filament attachment device, a gas introducing device capable of introducing a predetermined oxidizing gas into the vacuum chamber, and an ion generated in the vacuum chamber. An oxidizer assembled with an ion derivation device that can be introduced into an analyzer such as a surface ionization mass spectrometer or a quadrupole mass spectrometer may be used.

【0024】次に図面を用いて更に本発明の方法を詳述
する。
Next, the method of the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.

【0025】図1は本発明の実施に用いることのできる
装置の一例を概略図として示した図である。
FIG. 1 is a schematic view showing an example of an apparatus which can be used for carrying out the present invention.

【0026】真空チャンバー1には、排気用のポンプ2
およびマスフローメーター3より空気または酸素を導入
するため空気導入管4が接続されている。排気用ポンプ
2は単数でも複数でもよく、図1の様にポンプとポンプ
とを連結して用いても所定の真空度まで排気できるもの
であれば良い。マスフローメーターは、市販のものを用
いることができる。
The vacuum chamber 1 has a pump 2 for exhausting gas.
An air introduction pipe 4 is connected to introduce air or oxygen from the mass flow meter 3. The exhaust pump 2 may be a single pump or a plurality of pumps, and the pumps may be connected to each other as shown in FIG. 1 as long as they can exhaust to a predetermined vacuum level. A commercially available mass flow meter can be used.

【0027】真空チャンバー内には、直流電源装置5a
と接続されているフィラメントホルダー6が設置されて
おり、このホルダーに目的元素を含有させたフィラメン
ト7が接続され、通電される。
In the vacuum chamber, a DC power supply device 5a
A filament holder 6 connected to the filament holder 6 is installed, and the filament 7 containing the target element is connected to this holder and is energized.

【0028】本発明において、目的元素を含有するフィ
ラメントの他に、図1に示す様に補助加熱用フィラメン
ト8を設けてもよい。補助加熱用フィラメントは、目的
元素を含有しないフィラメント材料のみによって形成さ
れ、分析時に補助加熱を行なうためであり、特にイオン
化の起こり難いウラン等の元素の測定に特に有効であ
る。
In the present invention, in addition to the filament containing the target element, an auxiliary heating filament 8 may be provided as shown in FIG. The auxiliary heating filament is formed only by a filament material that does not contain the target element, and is for performing auxiliary heating during analysis, and is particularly effective for measuring elements such as uranium in which ionization hardly occurs.

【0029】本発明において、質量分析装置のイオンソ
ース部Aにおいて、上記の方法によってイオン化された
目的元素のイオンは図2に示す様に、磁場可変な分析部
Bを経てファラデーカップ等の検出器等を有する検出部
Cにおいて検出される。
In the present invention, in the ion source section A of the mass spectrometer, the ions of the target element ionized by the above method are passed through the analyzing section B whose magnetic field is variable, as shown in FIG. And the like are detected by the detection unit C.

【0030】[0030]

【実施例】以下に本発明を実施例および比較例を用い
て、具体的に説明する。
EXAMPLES The present invention will be specifically described below with reference to examples and comparative examples.

【0031】(実施例)フィラメント材料としてレニウ
ム(Re)に、目的元素として亜鉛を0.05At%添
加した合金を真空溶解により作製し、厚さ0.04mm
のフォイル状に圧延加工した後、さらにスリット加工に
より幅0.7mmのフィラメントを作成した。このフィ
ラメントをフィラメントホルダーにスポット溶接し、表
面電離用フィラメントとした。市販の表面電離型質量分
析装置の真空チャンバー内マガジンの所定位置に前記表
面電離用フィラメントを設置した。図1に示す様にクラ
イオポンプ2a、ターボ分子ポンプ2b、ロータリーポ
ンプ2cを真空チャンバーに接続し、チャンバー内部を
2×10-8 hPaまで真空排気した。
(Example) An alloy in which 0.05 At% of zinc was added as a target element to rhenium (Re) as a filament material was prepared by vacuum melting to have a thickness of 0.04 mm.
After the foil was rolled and processed into slits, a filament having a width of 0.7 mm was formed by slitting. This filament was spot-welded to a filament holder to obtain a surface ionizing filament. The filament for surface ionization was installed at a predetermined position in a magazine in a vacuum chamber of a commercially available surface ionization mass spectrometer. As shown in FIG. 1, the cryopump 2a, the turbo molecular pump 2b, and the rotary pump 2c were connected to a vacuum chamber, and the inside of the chamber was evacuated to 2 × 10 −8 hPa.

【0032】次に、マスフローメーターにより、真空チ
ャンバー内に空気導入管を経て空気を導入し、真空度を
2×10-5 hPaに下げた。真空度を保持した状態
で、フィラメントに直流電源より2A、120秒間通電
を行ない、フィラメント表面の亜鉛を酸化亜鉛(Zn
O)へと酸化させた。通電終了後、空気の導入を停止
し、再度排気用ポンプ2を用いて、真空度を2×10-8
hPaまで排気した。
Next, air was introduced into the vacuum chamber through an air introducing tube by a mass flow meter, and the degree of vacuum was lowered to 2 × 10 -5 hPa. While maintaining the degree of vacuum, the filament was energized with a DC power source for 2 A for 120 seconds to remove zinc from the filament surface.
O). After the energization is completed, the introduction of air is stopped, and the exhaust pump 2 is used again to adjust the degree of vacuum to 2 × 10 -8
Evacuated to hPa.

【0033】次に再度、フィラメントに通電を開始した
ところ、電流値5Aでファアラデイカップ検出器より、
亜鉛イオンが検出された。質量分析の結果、亜鉛の同位
体の存在比は64Zn: 66Zn: 67Zn: 68Zn: 70Zn
=48.89:27.81:4.11:18.57:
0.62であることが確認された。
Next, when the filament was started to be energized again, a current value of 5 A was obtained from the Faraday cup detector.
Zinc ions were detected. As a result of mass spectrometry, the abundance ratio of zinc isotopes is 64 Zn: 66 Zn: 67 Zn: 68 Zn: 70 Zn.
= 48.89: 27.81: 4.11: 18.57:
It was confirmed to be 0.62.

【0034】(比較例)レニウム製フィラメント上に5
μgの亜鉛硝酸溶液(濃度5μg/μl)を適下し、液
体を蒸発させた後、焼付けを行なった。
(Comparative Example) 5 on a rhenium filament
A μg zinc nitric acid solution (concentration 5 μg / μl) was put in place, the liquid was evaporated, and then baking was performed.

【0035】このようにして得たフィラメントを実施例
と同じ装置内に設置し、実施例と同様に3種のポンプに
より1×10-8 hPaの真空度まで排気した。この比
較例においては、実施例中に記載したような微酸化雰囲
気中での酸化は行なわず、この状態のまま通電を開始し
たところ、電流値を5Aまで上げてもファラデーカップ
からはレニウムイオンのピークのみが検出され、亜鉛イ
オンは検出されなかった。
The filament thus obtained was placed in the same apparatus as in the example, and was evacuated to a vacuum degree of 1 × 10 -8 hPa by three kinds of pumps as in the example. In this comparative example, oxidation was not performed in the slightly oxidizing atmosphere as described in the example, and when energization was started in this state, even if the current value was increased to 5 A, the Faraday cup generated rhenium ions. Only the peak was detected and zinc ion was not detected.

【0036】電流値5Aは約2,200度℃に相当し、
亜鉛はその融点419℃で溶融し、以後昇温と共に蒸発
し、イオン化する前に消失したと考えられる。
A current value of 5 A corresponds to about 2,200 ° C.,
It is considered that zinc melted at its melting point of 419 ° C., evaporated with increasing temperature thereafter, and disappeared before being ionized.

【0037】[0037]

【効果】本発明によると、従来では、目的元素の融点お
よびイオン化ポテンシャルと、フィラメントの融点およ
びイオン化ポテンシャルとの関係より表面電離型の質量
分析において、イオン化することができずに分析不可能
な元素をフィラメントに備えさせ、分析直前に微酸化雰
囲気中で酸化することによってイオン化することがで
き、すなわち、質量分析することが可能になる。したが
って、例えば、従来は測定が困難または不可能であった
元素について、その同位体の存在や同位体の存在比など
を容易に測定することもできる。
[Effects] According to the present invention, conventionally, an element that cannot be ionized and cannot be analyzed in surface ionization type mass spectrometry due to the relationship between the melting point and ionization potential of the target element and the melting point and ionization potential of the filament. Can be ionized by providing in a filament and oxidizing in a slightly oxidizing atmosphere immediately before analysis, that is, mass spectrometry can be performed. Therefore, for example, it is possible to easily measure the presence of isotopes and the abundance ratio of isotopes of elements that have been difficult or impossible to measure in the past.

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

【図1】図1は、本発明の説明のための概略図である。FIG. 1 is a schematic diagram for explaining the present invention.

【図2】図2は、本発明における真空チャンバー内の配
置を示す概念図である。
FIG. 2 is a conceptual diagram showing an arrangement in a vacuum chamber according to the present invention.

【符合の説明】[Explanation of sign]

5b・・・補助過熱用の電源、9・・・専用リード、1
0・・・スリット、11・・・イオンビーム、12・・
・検出器
5b ... power source for auxiliary heating, 9 ... dedicated lead, 1
0 ... Slit, 11 ... Ion beam, 12 ...
·Detector

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 表面電離型質量分析装置で質量分析を行
うに当たり、フィラメントに備えられた目的元素を酸化
性雰囲気中で酸化物に代えてから質量分析することを特
徴とする質量分析方法。
1. A mass spectrometric method, wherein in performing mass spectrometric analysis with a surface ionization type mass spectroscope, a target element provided in a filament is replaced with an oxide in an oxidizing atmosphere and then mass spectrometric analysis is performed.
【請求項2】 前記フィラメントが質量分析の目的元素
の単体、前記目的元素の合金もしくは前記目的元素の混
合物よりなり、または前記フィラメントが質量分析の目
的元素の単体、前記目的元素の合金もしくは前記目的元
素の混合物よりなる被覆を有してなる前記請求項1に記
載の質量分析方法。
2. The filament comprises a simple substance of a target element for mass spectrometry, an alloy of the desired element or a mixture of the desired elements, or the filament has a simple substance of a desired element for mass spectrometry, an alloy of the desired element or the objective. The mass spectrometric method according to claim 1, further comprising a coating made of a mixture of elements.
JP5182815A 1993-07-23 1993-07-23 Mass spectrometry Withdrawn JPH0737546A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2462175A (en) * 2008-07-16 2010-02-03 Micromass Ltd Ion source with device for oxidising a sample

Cited By (3)

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GB2462175A (en) * 2008-07-16 2010-02-03 Micromass Ltd Ion source with device for oxidising a sample
GB2462175B (en) * 2008-07-16 2013-02-13 Micromass Ltd Ion source with device for oxidising a sample
US8729494B2 (en) 2008-07-16 2014-05-20 Micromas Uk Limited Ion source with device for oxidising a sample

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