JPH0765784A - 質量分析装置の磁場部 - Google Patents
質量分析装置の磁場部Info
- Publication number
- JPH0765784A JPH0765784A JP20960293A JP20960293A JPH0765784A JP H0765784 A JPH0765784 A JP H0765784A JP 20960293 A JP20960293 A JP 20960293A JP 20960293 A JP20960293 A JP 20960293A JP H0765784 A JPH0765784 A JP H0765784A
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- JP
- Japan
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- magnetic field
- analyzer tube
- pole pieces
- hole
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 質量分析装置の磁場部のポールピースとアナ
ライザチューブを一体にしてヨークに対して位置調節し
て取り付けられるようにすることにより、マグネットを
小型化し、かつ、速い磁場スキャンを可能にする。 【構成】 励起コイルが巻回されたヨークの両端間に取
り付けられるポールピース１、１′とアナライザチュー
ブ２を有する質量分析装置の磁場部において、貫通孔６
及びそれを横切る溝７が設けられた非磁性絶縁体からな
るホルダブロック５中に、少なくとも２つのポールピー
ス１、１′とその間に配置されたアナライザチューブ２
とを一体に固定してなる。
ライザチューブを一体にしてヨークに対して位置調節し
て取り付けられるようにすることにより、マグネットを
小型化し、かつ、速い磁場スキャンを可能にする。 【構成】 励起コイルが巻回されたヨークの両端間に取
り付けられるポールピース１、１′とアナライザチュー
ブ２を有する質量分析装置の磁場部において、貫通孔６
及びそれを横切る溝７が設けられた非磁性絶縁体からな
るホルダブロック５中に、少なくとも２つのポールピー
ス１、１′とその間に配置されたアナライザチューブ２
とを一体に固定してなる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、質量分析装置の磁場部
に関し、特に、マグネットを小型化し、速い磁場スキャ
ンが可能な質量分析装置の磁場部に関する。
に関し、特に、マグネットを小型化し、速い磁場スキャ
ンが可能な質量分析装置の磁場部に関する。
【０００２】
【従来の技術】磁場を用いる例えば二重集束型質量分析
装置３０においては、図３に示すように、イオン源３１
においてイオン化された試料成分は、ソーススリット３
３を通って分析部３８に入射されるが、このとき、加速
電極３２には所定の加速電圧が与えられているので、イ
オンにはこの加速電圧に応じたエネルギーが付与され
る。分析部３８は電場部３４及び磁場部３５で構成され
ており、分析部３８に入射されたイオンの中、電場部３
４の強さＥ、磁場部３５の強さＢと一定の関係を満足す
る運動エネルギーと質量電荷比を有するイオンのみがコ
レクタスリット３６を通って検出器３７に達し、検出さ
れる。コレクタスリット３６と検出器３７は検出部３９
を構成している。このように、質量分析装置３０の磁場
部３５の両側には、通常、電場部３４と検出部３９があ
る。
装置３０においては、図３に示すように、イオン源３１
においてイオン化された試料成分は、ソーススリット３
３を通って分析部３８に入射されるが、このとき、加速
電極３２には所定の加速電圧が与えられているので、イ
オンにはこの加速電圧に応じたエネルギーが付与され
る。分析部３８は電場部３４及び磁場部３５で構成され
ており、分析部３８に入射されたイオンの中、電場部３
４の強さＥ、磁場部３５の強さＢと一定の関係を満足す
る運動エネルギーと質量電荷比を有するイオンのみがコ
レクタスリット３６を通って検出器３７に達し、検出さ
れる。コレクタスリット３６と検出器３７は検出部３９
を構成している。このように、質量分析装置３０の磁場
部３５の両側には、通常、電場部３４と検出部３９があ
る。
【０００３】図４は磁場部３５のイオン通路に垂直な断
面図であり、励磁コイル２０が巻回されたＣ字型のヨー
ク２１の両端にはスペーサ２３によって所定の間隔に保
たれたポールピース２２が固定され、それらのギャップ
間には、内部が真空に保たれ、電場部３４から検出部３
９へ分散されたイオンを導くアナライザチューブ２４が
配置されている。また、このギャップ間には、磁場の強
さＢを検出するホール素子２５も配置されている。
面図であり、励磁コイル２０が巻回されたＣ字型のヨー
ク２１の両端にはスペーサ２３によって所定の間隔に保
たれたポールピース２２が固定され、それらのギャップ
間には、内部が真空に保たれ、電場部３４から検出部３
９へ分散されたイオンを導くアナライザチューブ２４が
配置されている。また、このギャップ間には、磁場の強
さＢを検出するホール素子２５も配置されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、質量分析装
置３０においては、イオンビームの調整時に、電場部３
４に対して磁場部３５の入口位置を正確に調節しなけれ
ばならない。通常、この磁場部３５の位置調節は、図４
の両矢符方向に行われる。そのため、ポールピース２２
のギャップ間には、図中、Δで示した余分な空間を必要
とする。また、アナライザチューブ２４近傍には、ホー
ル素子２５を配置する場所も必要である。
置３０においては、イオンビームの調整時に、電場部３
４に対して磁場部３５の入口位置を正確に調節しなけれ
ばならない。通常、この磁場部３５の位置調節は、図４
の両矢符方向に行われる。そのため、ポールピース２２
のギャップ間には、図中、Δで示した余分な空間を必要
とする。また、アナライザチューブ２４近傍には、ホー
ル素子２５を配置する場所も必要である。
【０００５】ポールピース２２の設計はこれらの空間も
考慮して行わなければならず、結果的にポールピース２
２の面積が大きくなり、ヨーク２１も励磁コイル２０も
大きくなり、励磁電流が大きくなってしまう。また、ポ
ールピース２２等が大きいため、磁場の強さＢを変える
磁場スキャン時に、渦電流が大きくなってしまう。
考慮して行わなければならず、結果的にポールピース２
２の面積が大きくなり、ヨーク２１も励磁コイル２０も
大きくなり、励磁電流が大きくなってしまう。また、ポ
ールピース２２等が大きいため、磁場の強さＢを変える
磁場スキャン時に、渦電流が大きくなってしまう。
【０００６】本発明はこのような従来技術の問題点に鑑
みてなされたものであり、その目的は、ポールピースと
アナライザチューブを一体にしてヨークに対して位置調
節して取り付けられるようにすることにより、マグネッ
トを小型化し、かつ、速い磁場スキャンを可能にするこ
とである。
みてなされたものであり、その目的は、ポールピースと
アナライザチューブを一体にしてヨークに対して位置調
節して取り付けられるようにすることにより、マグネッ
トを小型化し、かつ、速い磁場スキャンを可能にするこ
とである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の質量分析装置の磁場部は、励起コイルが巻回された
ヨークの両端間に取り付けられるポールピースとアナラ
イザチューブを有する質量分析装置の磁場部において、
貫通孔及びそれを横切る溝が設けられた非磁性絶縁体か
らなるホルダブロック中に、少なくとも２つのポールピ
ースとその間に配置されたアナライザチューブとを一体
に固定してなることを特徴とするものである。
明の質量分析装置の磁場部は、励起コイルが巻回された
ヨークの両端間に取り付けられるポールピースとアナラ
イザチューブを有する質量分析装置の磁場部において、
貫通孔及びそれを横切る溝が設けられた非磁性絶縁体か
らなるホルダブロック中に、少なくとも２つのポールピ
ースとその間に配置されたアナライザチューブとを一体
に固定してなることを特徴とするものである。
【０００８】
【作用】本発明においては、貫通孔及びそれを横切る溝
が設けられた非磁性絶縁体からなるホルダブロック中
に、少なくとも２つのポールピースとその間に配置され
たアナライザチューブとを一体に固定してなるので、電
場部に対して磁場部を移動させる場合に、広い移動範囲
をとる必要がなくなり、その結果、ポールピース、励磁
コイル、ヨークが小さくなり、励磁電流が少なくてす
み、軽量化もできる。また、非磁性絶縁体からなるホル
ダブロックにより、導電性のポールピース、アナライザ
チューブ等が分離されているため、渦電流のための大き
な電路が形成されないため、速い磁場スキャンが可能に
なると共に、渦電流による熱発生も少なくなるので、ホ
ール素子による磁場検出の安定性が良くなる。さらに、
ホルダブロック中に孔、溝を設けてポールピース等を埋
め込むだけであるので、加工が容易で、精度良く、か
つ、簡単に組み込むことができる。
が設けられた非磁性絶縁体からなるホルダブロック中
に、少なくとも２つのポールピースとその間に配置され
たアナライザチューブとを一体に固定してなるので、電
場部に対して磁場部を移動させる場合に、広い移動範囲
をとる必要がなくなり、その結果、ポールピース、励磁
コイル、ヨークが小さくなり、励磁電流が少なくてす
み、軽量化もできる。また、非磁性絶縁体からなるホル
ダブロックにより、導電性のポールピース、アナライザ
チューブ等が分離されているため、渦電流のための大き
な電路が形成されないため、速い磁場スキャンが可能に
なると共に、渦電流による熱発生も少なくなるので、ホ
ール素子による磁場検出の安定性が良くなる。さらに、
ホルダブロック中に孔、溝を設けてポールピース等を埋
め込むだけであるので、加工が容易で、精度良く、か
つ、簡単に組み込むことができる。
【０００９】
【実施例】以下、図面を参照にして本発明の質量分析装
置の磁場部の実施例について説明する。本発明の基本
は、ポールピースとアナライザチューブをホルダブロッ
クに一体に固定して、ヨークの両端間に位置調節して取
り付ける点にある。図１は、本発明に基づき、ポールピ
ース１、１′、アナライザチューブ２、ホール素子３、
シャント４、４′と、これらを一体に取り付けるホルダ
ブロック５を分解して示す図であり、ホルダブロック５
の中心には、ポールピース１、１′を上下両側から嵌入
する貫通孔６が設けられており、また、ホルダブロック
５の上面には、貫通孔６を横切ってアナライザチューブ
２を収容する溝７が、また、貫通孔６に嵌入されたポー
ルピース１、１′の入口側及び出口側に密着してシャン
ト４、４′を配置する穴８、８′が設けられている。ま
た、ホルダブロック５の一側面には、ホール素子３を挿
入固定する切り欠き９が設けられている。
置の磁場部の実施例について説明する。本発明の基本
は、ポールピースとアナライザチューブをホルダブロッ
クに一体に固定して、ヨークの両端間に位置調節して取
り付ける点にある。図１は、本発明に基づき、ポールピ
ース１、１′、アナライザチューブ２、ホール素子３、
シャント４、４′と、これらを一体に取り付けるホルダ
ブロック５を分解して示す図であり、ホルダブロック５
の中心には、ポールピース１、１′を上下両側から嵌入
する貫通孔６が設けられており、また、ホルダブロック
５の上面には、貫通孔６を横切ってアナライザチューブ
２を収容する溝７が、また、貫通孔６に嵌入されたポー
ルピース１、１′の入口側及び出口側に密着してシャン
ト４、４′を配置する穴８、８′が設けられている。ま
た、ホルダブロック５の一側面には、ホール素子３を挿
入固定する切り欠き９が設けられている。
【００１０】このような配置において、ホルダブロック
５の溝７の中にアナライザチューブ２を収容し、その上
下両側から貫通孔６の中に３個のスペーサ１０、１
０′、１０″を介在させて対称な形状のポールピース
１、１′を嵌め込み、ボルトで固定する。そして、アナ
ライザチューブ２の入口側及び出口側からシャント４、
４′を嵌め込み、ポールピース１、１′に密着した穴
８、８′内の位置で同様にボルトで固定する。さらに、
切り欠き９からスペーサ１０′、１０″の間を経て貫通
孔６の中にホール素子３を取り付ける。なお、アナライ
ザチューブ２は、例えば銅製で、その中を広がりを持つ
イオンビームが通り、低質量、高質量領域の部分はその
壁に衝突するものであり、また、シャント４、４′は鉄
等の強磁性体からなり、磁場の実効端面を決定してい
る。ホール素子３は、ポールピース１、１′間のギャッ
プ内に入れられ、磁界の強さを測定するものである。ま
た、ホルダブロック５はプラスチック等の非磁性絶縁体
から構成されている。
５の溝７の中にアナライザチューブ２を収容し、その上
下両側から貫通孔６の中に３個のスペーサ１０、１
０′、１０″を介在させて対称な形状のポールピース
１、１′を嵌め込み、ボルトで固定する。そして、アナ
ライザチューブ２の入口側及び出口側からシャント４、
４′を嵌め込み、ポールピース１、１′に密着した穴
８、８′内の位置で同様にボルトで固定する。さらに、
切り欠き９からスペーサ１０′、１０″の間を経て貫通
孔６の中にホール素子３を取り付ける。なお、アナライ
ザチューブ２は、例えば銅製で、その中を広がりを持つ
イオンビームが通り、低質量、高質量領域の部分はその
壁に衝突するものであり、また、シャント４、４′は鉄
等の強磁性体からなり、磁場の実効端面を決定してい
る。ホール素子３は、ポールピース１、１′間のギャッ
プ内に入れられ、磁界の強さを測定するものである。ま
た、ホルダブロック５はプラスチック等の非磁性絶縁体
から構成されている。
【００１１】図１のようなホルダブロック５に一体に取
り付けられたポールピース１、１′とアナライザチュー
ブ２は、ヨーク２１（図４）の両端間に位置調節して取
り付けられるが、その際、ヨーク２１に対して多少位置
がずれても、ポールピース１、１′がアナライザチュー
ブ２と一体のため、磁場の強さ、分布には影響を受けな
いので、ポールピース１、１′、ヨーク２１、励磁コイ
ル２０（図４）何れも小型に構成でき、励磁電流は必要
最小限のものでよい。また、ポールピース１、１′、ア
ナライザチューブ２、シャント４、４′は絶縁性のホル
ダブロック５により分離されているため、渦電流のため
の大きな電路が形成されないため、速い磁場スキャンが
可能になる。
り付けられたポールピース１、１′とアナライザチュー
ブ２は、ヨーク２１（図４）の両端間に位置調節して取
り付けられるが、その際、ヨーク２１に対して多少位置
がずれても、ポールピース１、１′がアナライザチュー
ブ２と一体のため、磁場の強さ、分布には影響を受けな
いので、ポールピース１、１′、ヨーク２１、励磁コイ
ル２０（図４）何れも小型に構成でき、励磁電流は必要
最小限のものでよい。また、ポールピース１、１′、ア
ナライザチューブ２、シャント４、４′は絶縁性のホル
ダブロック５により分離されているため、渦電流のため
の大きな電路が形成されないため、速い磁場スキャンが
可能になる。
【００１２】図２は、このような一体のポールピース
１、１′とアナライザチューブ２を電場部３４と検出部
３９（図３）に接続する様子を示す平面図であり、上側
のポールピース１は取り除いて示してある。また、励磁
コイル２０（図４）の投影位置も破線で示してある。図
２において、１１、１２は取り付けブロックで、ホルダ
ブロック５の両端にボルトで固定されており、それぞれ
の端面にＯリングの溝があり、三者は気密に接続され
る。これらのブロック１１、１２の内部において、アナ
ライザチューブ２の両側の外側に、リング１３、１４に
よりＯリングを入れて真空シールを行っている。また、
取り付けブロック１１、１２のガス路はバイパス配管１
５で相互に接続されており、アナライザチューブ２の真
空排気容量不足を補っている。そして、取り付けブロッ
ク１１と電場部３４は、絶縁物ガイド１６を介して位置
調節可能に、また、取り付けブロック１２と検出部３９
は、絶縁物ガイド１７を介して位置調節可能に接続され
ている。
１、１′とアナライザチューブ２を電場部３４と検出部
３９（図３）に接続する様子を示す平面図であり、上側
のポールピース１は取り除いて示してある。また、励磁
コイル２０（図４）の投影位置も破線で示してある。図
２において、１１、１２は取り付けブロックで、ホルダ
ブロック５の両端にボルトで固定されており、それぞれ
の端面にＯリングの溝があり、三者は気密に接続され
る。これらのブロック１１、１２の内部において、アナ
ライザチューブ２の両側の外側に、リング１３、１４に
よりＯリングを入れて真空シールを行っている。また、
取り付けブロック１１、１２のガス路はバイパス配管１
５で相互に接続されており、アナライザチューブ２の真
空排気容量不足を補っている。そして、取り付けブロッ
ク１１と電場部３４は、絶縁物ガイド１６を介して位置
調節可能に、また、取り付けブロック１２と検出部３９
は、絶縁物ガイド１７を介して位置調節可能に接続され
ている。
【００１３】以上、本発明の質量分析装置の磁場部の実
施例について説明してきたが、本発明は上記実施例に限
定されず、種々の変形が可能である。
施例について説明してきたが、本発明は上記実施例に限
定されず、種々の変形が可能である。
【００１４】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の質量分析装置の磁場部によると、貫通孔及びそれを横
切る溝が設けられた非磁性絶縁体からなるホルダブロッ
ク中に、少なくとも２つのポールピースとその間に配置
されたアナライザチューブとを一体に固定してなるの
で、電場部に対して磁場部を移動させる場合に、広い移
動範囲をとる必要がなくなり、その結果、ポールピー
ス、励磁コイル、ヨークが小さくなり、励磁電流が少な
くてすみ、軽量化もできる。また、非磁性絶縁体からな
るホルダブロックにより、導電性のポールピース、アナ
ライザチューブ等が分離されているため、渦電流のため
の大きな電路が形成されないため、速い磁場スキャンが
可能になると共に、渦電流による熱発生も少なくなるの
で、ホール素子による磁場検出の安定性が良くなる。さ
らに、ホルダブロック中に孔、溝を設けてポールピース
等を埋め込むだけであるので、加工が容易で、精度良
く、かつ、簡単に組み込むことができる。
の質量分析装置の磁場部によると、貫通孔及びそれを横
切る溝が設けられた非磁性絶縁体からなるホルダブロッ
ク中に、少なくとも２つのポールピースとその間に配置
されたアナライザチューブとを一体に固定してなるの
で、電場部に対して磁場部を移動させる場合に、広い移
動範囲をとる必要がなくなり、その結果、ポールピー
ス、励磁コイル、ヨークが小さくなり、励磁電流が少な
くてすみ、軽量化もできる。また、非磁性絶縁体からな
るホルダブロックにより、導電性のポールピース、アナ
ライザチューブ等が分離されているため、渦電流のため
の大きな電路が形成されないため、速い磁場スキャンが
可能になると共に、渦電流による熱発生も少なくなるの
で、ホール素子による磁場検出の安定性が良くなる。さ
らに、ホルダブロック中に孔、溝を設けてポールピース
等を埋め込むだけであるので、加工が容易で、精度良
く、かつ、簡単に組み込むことができる。
【図１】本発明の１実施例の質量分析装置の磁場部の分
解斜視図である。
解斜視図である。
【図２】図１の磁場部を電場部と検出部に接続する様子
を示す平面図である。
を示す平面図である。
【図３】二重集束型質量分析装置の概略の構成を示すた
めの図である。
めの図である。
【図４】従来の質量分析装置の磁場部のイオン通路に垂
直な断面図である。
直な断面図である。
１、１′…ポールピース ２…アナライザチューブ ３…ホール素子 ４、４′…シャント ５…ホルダブロック ６…貫通孔 ７…溝 ８、８′…穴 ９…切り欠き １０、１０′、１０″…スペーサ １１、１２…取り付けブロック １３、１４…リング １５…バイパス配管 １６、１７…絶縁物ガイド ２０…励磁コイル ２１…ヨーク ２２…ポールピース ２３…スペーサ ２４…アナライザチューブ ２５…ホール素子 ３０…二重集束型質量分析装置 ３１…イオン源 ３２…加速電極 ３３…ソーススリット ３４…電場部 ３５…磁場部 ３６…コレクタスリット ３７…検出器 ３８…分析部 ３９…検出部
Claims (1)
- 【請求項１】 励起コイルが巻回されたヨークの両端間
に取り付けられるポールピースとアナライザチューブを
有する質量分析装置の磁場部において、貫通孔及びそれ
を横切る溝が設けられた非磁性絶縁体からなるホルダブ
ロック中に、少なくとも２つのポールピースとその間に
配置されたアナライザチューブとを一体に固定してなる
ことを特徴とする質量分析装置の磁場部。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20960293A JPH0765784A (ja) | 1993-08-24 | 1993-08-24 | 質量分析装置の磁場部 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20960293A JPH0765784A (ja) | 1993-08-24 | 1993-08-24 | 質量分析装置の磁場部 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0765784A true JPH0765784A (ja) | 1995-03-10 |
Family
ID=16575533
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20960293A Withdrawn JPH0765784A (ja) | 1993-08-24 | 1993-08-24 | 質量分析装置の磁場部 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0765784A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104409313A (zh) * | 2014-12-22 | 2015-03-11 | 北京中科信电子装备有限公司 | 一种离子质量分析装置 |
| JP2016503226A (ja) * | 2013-01-11 | 2016-02-01 | ルクセンブルク インスティチュート オブ サイエンス アンド テクノロジー（エルアイエスティー） | 最適化された磁気分路を備えた質量分析器 |
| JP2018028989A (ja) * | 2016-08-16 | 2018-02-22 | 樋口 哲夫 | 質量分析装置及び質量分析方法 |
-
1993
- 1993-08-24 JP JP20960293A patent/JPH0765784A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016503226A (ja) * | 2013-01-11 | 2016-02-01 | ルクセンブルク インスティチュート オブ サイエンス アンド テクノロジー（エルアイエスティー） | 最適化された磁気分路を備えた質量分析器 |
| CN104409313A (zh) * | 2014-12-22 | 2015-03-11 | 北京中科信电子装备有限公司 | 一种离子质量分析装置 |
| JP2018028989A (ja) * | 2016-08-16 | 2018-02-22 | 樋口 哲夫 | 質量分析装置及び質量分析方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20001031 |