JPH076730A - 飛行時間に依存して質量を分離するための質量分析計 - Google Patents
飛行時間に依存して質量を分離するための質量分析計Info
- Publication number
- JPH076730A JPH076730A JP6056532A JP5653294A JPH076730A JP H076730 A JPH076730 A JP H076730A JP 6056532 A JP6056532 A JP 6056532A JP 5653294 A JP5653294 A JP 5653294A JP H076730 A JPH076730 A JP H076730A
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- deflection
- mass spectrometer
- time
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J49/00—Particle spectrometers or separator tubes
- H01J49/26—Mass spectrometers or separator tubes
- H01J49/34—Dynamic spectrometers
- H01J49/40—Time-of-flight spectrometers
Abstract
(57)【要約】
【構成】 本発明は放出電位がオフのときすべてのイオ
ンが直線的に飛行するようになつた放出電極を利用し
て，飛行時間に依存して質量を分離する質量分析計であ
つて，イオン電流の軌道中に偏向電極が設けられてお
り，時間的に変更可能な偏向電圧で偏向電極が負荷され
ており，各質量窓の局所的分解が，分解すべき質量範囲
にかかわりなく，式 Ｍｗｉｎｄｏｗ×Ｕｄｅｆｌｅｃｔ＝一定 に従つて生じるようになつたものに関する。 【効果】 飛行時間に依存して質量を分離し，それぞれ
異なる軌道への各種粒子の分割を，その質量対電荷比に
従つて行うことができる。
ンが直線的に飛行するようになつた放出電極を利用し
て，飛行時間に依存して質量を分離する質量分析計であ
つて，イオン電流の軌道中に偏向電極が設けられてお
り，時間的に変更可能な偏向電圧で偏向電極が負荷され
ており，各質量窓の局所的分解が，分解すべき質量範囲
にかかわりなく，式 Ｍｗｉｎｄｏｗ×Ｕｄｅｆｌｅｃｔ＝一定 に従つて生じるようになつたものに関する。 【効果】 飛行時間に依存して質量を分離し，それぞれ
異なる軌道への各種粒子の分割を，その質量対電荷比に
従つて行うことができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は，マイクロチヤネルプレ
ート検出器配置と，時間的に変更可能な偏向電圧で負荷
された偏向電極とを有し，偏向電極のもとで，偏向電位
が零ボルトのとき，すべてのイオンが直線的に飛行し，
かつそれぞれの飛行時間を測定することによつて検出さ
れるようになつた，飛行時間に依存して質量を分離する
質量分析計に関する。
ート検出器配置と，時間的に変更可能な偏向電圧で負荷
された偏向電極とを有し，偏向電極のもとで，偏向電位
が零ボルトのとき，すべてのイオンが直線的に飛行し，
かつそれぞれの飛行時間を測定することによつて検出さ
れるようになつた，飛行時間に依存して質量を分離する
質量分析計に関する。
【０００２】
【従来の技術】磁気的及び／又は電気的偏向要素を備え
て作動し，質量及び電荷に依存してイオン電流を分割
し，こうして質量スペクトルを生じるようになつた質量
分析計が公知である。
て作動し，質量及び電荷に依存してイオン電流を分割
し，こうして質量スペクトルを生じるようになつた質量
分析計が公知である。
【０００３】高分解能機器には，例えば，分解能が１５
００００を超える二重収束形磁気セクタ計器，そして分
解能が百万をはるかに超えるイオンサイクロトロン共鳴
質量分析計がある。質量単位が数十万というきわめて重
いイオンは，もはや偏向することができず，又はそのサ
イクロトロン振動数の測定が過度に不正確であるので，
これらの機器では測定不可能である。
００００を超える二重収束形磁気セクタ計器，そして分
解能が百万をはるかに超えるイオンサイクロトロン共鳴
質量分析計がある。質量単位が数十万というきわめて重
いイオンは，もはや偏向することができず，又はそのサ
イクロトロン振動数の測定が過度に不正確であるので，
これらの機器では測定不可能である。
【０００４】別の種類の質量分析計に，飛行時間質量分
析計があり，この場合，限定されたイオン束がその飛行
経路上で，速度差の故に，時間的に相前後して検出器に
衝突する同重体イオン束に分割される。最新のデータ処
理及び時間測定を利用して，５０年以上前から公知の飛
行時間質量分析計は，分解能が著しく劣ることが知られ
ているにもかかわらず，近年，きわめて高い質量の検出
においてますます重要となつてきた。
析計があり，この場合，限定されたイオン束がその飛行
経路上で，速度差の故に，時間的に相前後して検出器に
衝突する同重体イオン束に分割される。最新のデータ処
理及び時間測定を利用して，５０年以上前から公知の飛
行時間質量分析計は，分解能が著しく劣ることが知られ
ているにもかかわらず，近年，きわめて高い質量の検出
においてますます重要となつてきた。
【０００５】飛行時間質量分析計の場合，飛行時間はイ
オン質量に比例しているのでなく，その累乗根に比例し
ている。質量が高くなるにつれ，質量単位当たり生じる
飛行時間差はますます小さくなる。質量１００の飛行時
間と質量１０１の飛行時間は０．５％だけ相違し，質量
１０００の飛行時間と質量１００１の飛行時間は０．０
５％だけ相違する，等。これらの分析計の場合，１〜２
ｍ以上の飛行区間が一般的である。それぞれの質量の飛
行時間差を検出するために，データシステムに法外なメ
モリ容量及びプロセツサ容量が要求されるが，しかしシ
ステムには限界がある。
オン質量に比例しているのでなく，その累乗根に比例し
ている。質量が高くなるにつれ，質量単位当たり生じる
飛行時間差はますます小さくなる。質量１００の飛行時
間と質量１０１の飛行時間は０．５％だけ相違し，質量
１０００の飛行時間と質量１００１の飛行時間は０．０
５％だけ相違する，等。これらの分析計の場合，１〜２
ｍ以上の飛行区間が一般的である。それぞれの質量の飛
行時間差を検出するために，データシステムに法外なメ
モリ容量及びプロセツサ容量が要求されるが，しかしシ
ステムには限界がある。
【０００６】質量単位が数十万というきわめて重いイオ
ンは，飛行時間質量分析計で検出可能ではあるが，しか
し，公知のシステムの場合質量単位＋／−数百の不正確
さを伴つている。従つて，公知の飛行時間質量分析計
は，これまで，高い質量範囲では，例えばある物質の同
位体パターンを知らせるように単体質量を分解すること
ができなかつた。
ンは，飛行時間質量分析計で検出可能ではあるが，しか
し，公知のシステムの場合質量単位＋／−数百の不正確
さを伴つている。従つて，公知の飛行時間質量分析計
は，これまで，高い質量範囲では，例えばある物質の同
位体パターンを知らせるように単体質量を分解すること
ができなかつた。
【０００７】更に，きわめて高い質量範囲において，時
間的に直接連続した質量の場合に最初の質量だけが信号
を発生し，それに続いて到着する質量は，それが検出器
の再生時間内に到着するので，検出されない事態が起こ
ることがある。
間的に直接連続した質量の場合に最初の質量だけが信号
を発生し，それに続いて到着する質量は，それが検出器
の再生時間内に到着するので，検出されない事態が起こ
ることがある。
【０００８】偏向電極を有する飛行時間質量分析計も公
知であるが，しかしそこでは，変更可能な偏向電圧が質
量スペクトルの発主を生じない。１つの電圧の印加によ
つて特定の質量範囲が消去されるだけであり，この範囲
は質量分析計で分析されない。
知であるが，しかしそこでは，変更可能な偏向電圧が質
量スペクトルの発主を生じない。１つの電圧の印加によ
つて特定の質量範囲が消去されるだけであり，この範囲
は質量分析計で分析されない。
【０００９】更に，位置敏感飛行時間測定によつて質量
及びエネルギーを分析するための飛行時間質量分析計が
公知である（″Ｒｅｖ・Ｓｃｉ・Ｉｎｓｔｒｕｍ・″６
１（１９９０），３１３４〜３１３６頁）。その３１３
４頁の図１によれば，イオン質量は，飛行時間の測定に
よつてのみ測定される。イオンのエネルギー分布だけ
は，検出器平面に沿つたイオンの局所的ずれを測定する
ことによつて補足的に測定することができる。
及びエネルギーを分析するための飛行時間質量分析計が
公知である（″Ｒｅｖ・Ｓｃｉ・Ｉｎｓｔｒｕｍ・″６
１（１９９０），３１３４〜３１３６頁）。その３１３
４頁の図１によれば，イオン質量は，飛行時間の測定に
よつてのみ測定される。イオンのエネルギー分布だけ
は，検出器平面に沿つたイオンの局所的ずれを測定する
ことによつて補足的に測定することができる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は，飛行
時間に依存して質量を分離し，それぞれ異なる軌道への
各種粒子の分割を，その質量対電荷比に従つて行うよう
になつた質量分析計を提供することである。
時間に依存して質量を分離し，それぞれ異なる軌道への
各種粒子の分割を，その質量対電荷比に従つて行うよう
になつた質量分析計を提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】この課題は，本発明によ
れば，飛行時間質量分析計のイオン束が飛行路上で単数
又は複数の偏向電極の横を飛行し，連続的時間関数に従
つて上昇及び／又は低下する時間的に変更可能な偏向電
圧が偏向電極に印加され，自由に選択可能な勾配を有す
る２つの変更可能な限界値間で偏向電圧が調整可能であ
り，これにより，その質量対電荷比に従つて時間的に相
前後して横を飛行するイオン束がさまざまな強さで偏向
され，こうして空間的に分解された質量スペクトルが記
録可能となり，このスペクトルが，時間的に分解された
質量スペクトルを補足して，かつそれにかかわりなく，
検出器平面に衝突するさまざまなイオン衝突場所に基づ
いて質量測定を可能とすることによつて解決される。
れば，飛行時間質量分析計のイオン束が飛行路上で単数
又は複数の偏向電極の横を飛行し，連続的時間関数に従
つて上昇及び／又は低下する時間的に変更可能な偏向電
圧が偏向電極に印加され，自由に選択可能な勾配を有す
る２つの変更可能な限界値間で偏向電圧が調整可能であ
り，これにより，その質量対電荷比に従つて時間的に相
前後して横を飛行するイオン束がさまざまな強さで偏向
され，こうして空間的に分解された質量スペクトルが記
録可能となり，このスペクトルが，時間的に分解された
質量スペクトルを補足して，かつそれにかかわりなく，
検出器平面に衝突するさまざまなイオン衝突場所に基づ
いて質量測定を可能とすることによつて解決される。
【００１２】この構成特徴によつて，時間的に相前後し
て検出器に到着する質量が，同じ場所に到着するのでな
く，それらの質量に依存してさまざまな強さで偏向さ
れ，空間的に分解された質量スペクトルを生じることが
達成される。
て検出器に到着する質量が，同じ場所に到着するのでな
く，それらの質量に依存してさまざまな強さで偏向さ
れ，空間的に分解された質量スペクトルを生じることが
達成される。
【００１３】こうして，本発明から得られる利点とし
て，質量測定が別の方法で，つまりさまざまな強さのイ
オン偏向を測定することによつて行われるので，質量の
増加に伴つてますます小さくなる飛行時間差が質量測定
にとつて重要でなくなる。別の利点として，検出器で検
出可能な質量窓が専ら電圧勾配値に依存しており，調べ
られた質量範囲に依存しているのではないので，質量の
増加に伴つて質量分解能が向上する。
て，質量測定が別の方法で，つまりさまざまな強さのイ
オン偏向を測定することによつて行われるので，質量の
増加に伴つてますます小さくなる飛行時間差が質量測定
にとつて重要でなくなる。別の利点として，検出器で検
出可能な質量窓が専ら電圧勾配値に依存しており，調べ
られた質量範囲に依存しているのではないので，質量の
増加に伴つて質量分解能が向上する。
【００１４】
【実施例】図１に本発明が詳しく示されている。この質
量分析計は，長さ約３００ｍｍ質量分析計ケーシング１
からなる。このケーシング内にイオン源７が，そして検
出器としてチヤネルプレート２が設けられている。イオ
ン源７とチヤネルプレート２との間に２つの偏向電極
３，４が，イオン源７から計算して約１００ｍｍの路程
区間後に，イオン飛行方向に対して垂直に設けられてい
る。更に，遮蔽電極５，６が設けられており，これは絞
りとして役立ち，又偏向電極の電場を制限するのに役立
つ。
量分析計は，長さ約３００ｍｍ質量分析計ケーシング１
からなる。このケーシング内にイオン源７が，そして検
出器としてチヤネルプレート２が設けられている。イオ
ン源７とチヤネルプレート２との間に２つの偏向電極
３，４が，イオン源７から計算して約１００ｍｍの路程
区間後に，イオン飛行方向に対して垂直に設けられてい
る。更に，遮蔽電極５，６が設けられており，これは絞
りとして役立ち，又偏向電極の電場を制限するのに役立
つ。
【００１５】イオン源７から例えは１０００ｅＶのエネ
ルギーでチヤネルプレート２に向かつて加速されるイオ
ン束は偏向電極３，４間を通過するときそれぞれ方向偏
向を受け，この方向偏向はイオンが偏向電極３，４間を
飛行通過する瞬間に電極３，４に印加される電位に依存
している。電位が例えば両偏向電極３，４で対称的に零
に等しいと，イオンはすべて直線的に飛行する。電位が
静的に非対称で，例えば電極３が−１５０Ｖ，電極４が
＋１５０Ｖであると，知られているようにイオンはすべ
てその質量にかかわりなく同じ強さで偏向される。
ルギーでチヤネルプレート２に向かつて加速されるイオ
ン束は偏向電極３，４間を通過するときそれぞれ方向偏
向を受け，この方向偏向はイオンが偏向電極３，４間を
飛行通過する瞬間に電極３，４に印加される電位に依存
している。電位が例えば両偏向電極３，４で対称的に零
に等しいと，イオンはすべて直線的に飛行する。電位が
静的に非対称で，例えば電極３が−１５０Ｖ，電極４が
＋１５０Ｖであると，知られているようにイオンはすべ
てその質量にかかわりなく同じ強さで偏向される。
【００１６】一方の偏向電極，例えば電極３の偏向電位
が時間に依存して段階的に変更され，又は両方の電極電
位が非対称的に，例えば符号を異にする電圧値だけ変更
されると，さまざまなイオンがさまざまな強さで，それ
もしかもそれらの飛行時間に依存して，偏向される。即
ち，遅い時点に偏向電極３，４を通過するイオンは，早
い時点に飛行通過したイオンとは別様に偏向される。電
極電位の区別化変更は，それぞれの質量のイオン飛行時
間に一致しなければならない。電極３，４の電位を適切
に変更することによつて，相前後して到着するイオン束
はそれぞれ異なる偏向を受け，チヤネルプレート２のさ
まざまな場所に衝突する。
が時間に依存して段階的に変更され，又は両方の電極電
位が非対称的に，例えば符号を異にする電圧値だけ変更
されると，さまざまなイオンがさまざまな強さで，それ
もしかもそれらの飛行時間に依存して，偏向される。即
ち，遅い時点に偏向電極３，４を通過するイオンは，早
い時点に飛行通過したイオンとは別様に偏向される。電
極電位の区別化変更は，それぞれの質量のイオン飛行時
間に一致しなければならない。電極３，４の電位を適切
に変更することによつて，相前後して到着するイオン束
はそれぞれ異なる偏向を受け，チヤネルプレート２のさ
まざまな場所に衝突する。
【００１７】特に有利であると実証され，それに従つて
偏向電極電位を変更することのできる時間関数は，式 Ｕ（ｔ）＝Ｕｄｙｎ−Ｕｓｔａｔ 式１ Ｕ（ｔ）＝時間の関数としての偏向電極電圧 Ｕｄｙｎ＝動的電圧成分 Ｕｓｔａｔ＝静的電圧成分 に従つて，動的成分と静的成分とからなる。
偏向電極電位を変更することのできる時間関数は，式 Ｕ（ｔ）＝Ｕｄｙｎ−Ｕｓｔａｔ 式１ Ｕ（ｔ）＝時間の関数としての偏向電極電圧 Ｕｄｙｎ＝動的電圧成分 Ｕｓｔａｔ＝静的電圧成分 に従つて，動的成分と静的成分とからなる。
【００１８】本発明は，有利には更に，動的電圧部分が
時間の２乗で変化するように構成することができる。更
に，動的電圧成分は，式： Ｕｄｙｎ＝（ｔ２−ｔｄｅｌａｙ）×Ｕｄｅｆｌｅｃｔ 式２ ｔ＝イオン束のスタートから測定した時間 ｔｄｅｌａｙ＝選択可能な遅延時間 Ｕｄｅｆｌｅｃｔ＝偏向電圧勾配 に従つて，イオン飛行時間に対してずらすことができ
る。
時間の２乗で変化するように構成することができる。更
に，動的電圧成分は，式： Ｕｄｙｎ＝（ｔ２−ｔｄｅｌａｙ）×Ｕｄｅｆｌｅｃｔ 式２ ｔ＝イオン束のスタートから測定した時間 ｔｄｅｌａｙ＝選択可能な遅延時間 Ｕｄｅｆｌｅｃｔ＝偏向電圧勾配 に従つて，イオン飛行時間に対してずらすことができ
る。
【００１９】式２を式１に挿入すると，次式が得られ
る： Ｕ（ｔ）＝（ｔ２−ｔｄｅｌａｙ）×Ｕｄｅｆｌｅｃｔ−Ｕｓｔａｔ 式３
る： Ｕ（ｔ）＝（ｔ２−ｔｄｅｌａｙ）×Ｕｄｅｆｌｅｃｔ−Ｕｓｔａｔ 式３
【００２０】飛行時間に依存した質量偏向は，式３に従
つて時間に依存した電圧が一方の偏向電極３又は４に印
加されるとき達成される。比較的強い偏向は，符号を異
にする電位が電極３，４に印加され，例えば電極３に電
圧−Ｕ（ｔ），電極４に電圧＋Ｕ（ｔ）が印加されると
きに得られる。
つて時間に依存した電圧が一方の偏向電極３又は４に印
加されるとき達成される。比較的強い偏向は，符号を異
にする電位が電極３，４に印加され，例えば電極３に電
圧−Ｕ（ｔ），電極４に電圧＋Ｕ（ｔ）が印加されると
きに得られる。
【００２１】飛行時間質量分析計から，以下の式が知ら
れている： ｔ２＝ｃ×Ｍ（ｔ）／Ｕ 式４と称される Ｍ（ｔ）＝飛行時間に依存したイオン質量 Ｕ＝加速電圧 ｃ＝機器定数。
れている： ｔ２＝ｃ×Ｍ（ｔ）／Ｕ 式４と称される Ｍ（ｔ）＝飛行時間に依存したイオン質量 Ｕ＝加速電圧 ｃ＝機器定数。
【００２２】式４を式３に挿入し，Ｍに従つて分解する
ことによつて，次式が得られる： Ｍ（ｔ）＝（（Ｕ（ｔ）＋Ｕｓｔａｔ）／Ｕｄｅｆｌｅｃｔ＋ｔｄｅｌａｙ） ×Ｕ／ｃ 式５
ことによつて，次式が得られる： Ｍ（ｔ）＝（（Ｕ（ｔ）＋Ｕｓｔａｔ）／Ｕｄｅｆｌｅｃｔ＋ｔｄｅｌａｙ） ×Ｕ／ｃ 式５
【００２３】Ｕ（ｔ）＝０のとき，偏向電極３，４は無
電圧である。この時点に偏向電極３，４間を飛行通過す
る非偏向質量については，式５が以下の如く簡素化され
る： Ｍｇ＝（Ｕｓｔａｔ／Ｕｄｅｆｌｅｃｔ＋ｔｄｅｌａｙ）×Ｕ／ｃ 式６ Ｍｇ＝直線的に飛行する非偏向質量。
電圧である。この時点に偏向電極３，４間を飛行通過す
る非偏向質量については，式５が以下の如く簡素化され
る： Ｍｇ＝（Ｕｓｔａｔ／Ｕｄｅｆｌｅｃｔ＋ｔｄｅｌａｙ）×Ｕ／ｃ 式６ Ｍｇ＝直線的に飛行する非偏向質量。
【００２４】こうして，結像されたスペクトルの中心に
ある質量が測定されている。値＋ｙだけ偏向された質量
については，式５が Ｍ（ｔ＋ｙ）＝（（Ｕ（ｔ＋ｙ）＋Ｕｓｔａｔ）／Ｕｄｅｆｌｅｃｔ＋ｔｄｅ ｌａｙ ）×Ｕ／ｃ 式７ として得られる。
ある質量が測定されている。値＋ｙだけ偏向された質量
については，式５が Ｍ（ｔ＋ｙ）＝（（Ｕ（ｔ＋ｙ）＋Ｕｓｔａｔ）／Ｕｄｅｆｌｅｃｔ＋ｔｄｅ ｌａｙ ）×Ｕ／ｃ 式７ として得られる。
【００２５】値−ｙだけ偏向された質量については，式
５が Ｍ（ｔｙ）＝（（Ｕ（ｔｙ）＋Ｕｓｔａｔ）／Ｕｄｅｆｌｅｃｔ＋ｔｄｅｌａ ｙ ）×Ｕ／ｃ 式８
５が Ｍ（ｔｙ）＝（（Ｕ（ｔｙ）＋Ｕｓｔａｔ）／Ｕｄｅｆｌｅｃｔ＋ｔｄｅｌａ ｙ ）×Ｕ／ｃ 式８
【００２６】電圧Ｕ（ｔ）は，値＋ｙ又は−ｙだけ上方
及び下方に同じだけ偏向された質量の場合，値が同じで
あり，ただし符号が異なるので，検出器に衝突する質量
窓Ｍ（ｔ＋ｙ）〜Ｍ（ｔｙ）には，式７，８を減算する
ことによつて： Ｍｗｉｎｄｏｗ×Ｕｄｅｆｌｅｃｔ＝一定 式９ Ｍｗｉｎｄｏｗ＝質量窓Ｍ（ｔ＋ｙ）−Ｍ（ｔｙ） が得られる。
及び下方に同じだけ偏向された質量の場合，値が同じで
あり，ただし符号が異なるので，検出器に衝突する質量
窓Ｍ（ｔ＋ｙ）〜Ｍ（ｔｙ）には，式７，８を減算する
ことによつて： Ｍｗｉｎｄｏｗ×Ｕｄｅｆｌｅｃｔ＝一定 式９ Ｍｗｉｎｄｏｗ＝質量窓Ｍ（ｔ＋ｙ）−Ｍ（ｔｙ） が得られる。
【００２７】この基本式９は，このように構成された機
器の場合，検出器で検出することのできる質量窓が，検
出されるイオンの質量に依存しないことを述べている。
小さな質量から高質量に移行するとき，検出可能な質量
窓が同じままであるとき，これは，高質量に向かつて，
質量が高いほど分解能が上昇するズーム効果を意味す
る。このことは，質量が高くなるのに伴い小さくなる公
知の飛行時間差に比べて貴重な利点である。
器の場合，検出器で検出することのできる質量窓が，検
出されるイオンの質量に依存しないことを述べている。
小さな質量から高質量に移行するとき，検出可能な質量
窓が同じままであるとき，これは，高質量に向かつて，
質量が高いほど分解能が上昇するズーム効果を意味す
る。このことは，質量が高くなるのに伴い小さくなる公
知の飛行時間差に比べて貴重な利点である。
【００２８】イオン源のエネルギー不鮮鋭さに対して，
質量分析計内で一般に用いられるエネルギーフイルタ
は，図１及び図２において，扇状に広がるイオン電流に
対して垂直に設けることができる。イオン源７と偏向電
極３，４との間に設けられたこのようなエネルギーフイ
ルタは，ホモエネルギーのイオンのみが絞り５を通過す
るようにする。それに対して，偏向電極３，４とチヤネ
ルプレート２との間にエネルギーフイルタが設けられる
と，扇状に広がつたイオン電流に対して垂直に信号伸張
が，イオン源のエネルギー分布についての付加的情報を
有して生じ，これによつて質量分解能が本質的に乱され
ることもない。
質量分析計内で一般に用いられるエネルギーフイルタ
は，図１及び図２において，扇状に広がるイオン電流に
対して垂直に設けることができる。イオン源７と偏向電
極３，４との間に設けられたこのようなエネルギーフイ
ルタは，ホモエネルギーのイオンのみが絞り５を通過す
るようにする。それに対して，偏向電極３，４とチヤネ
ルプレート２との間にエネルギーフイルタが設けられる
と，扇状に広がつたイオン電流に対して垂直に信号伸張
が，イオン源のエネルギー分布についての付加的情報を
有して生じ，これによつて質量分解能が本質的に乱され
ることもない。
【００２９】図２は基本的に公知のフラグメント化装置
８を示しており，この装置は，ＭＳ／ＭＳ・・・フラグ
メントイオン分析を目的に，その質量対電荷比に従つて
分割されたイオンの軌道中に，希望する質量のイオンの
みがフラグメント化装置８を通過できるように導入する
ことができる。更に，分離電極９，１０が設けられてお
り，この電極はフラグメント化装置８を離れたすべての
イオンを，それもしかも，フラグメント化によつて発生
した娘イオンも未フラグメント化親イオンも，その質量
対電荷比に従つて局所的に分割する。
８を示しており，この装置は，ＭＳ／ＭＳ・・・フラグ
メントイオン分析を目的に，その質量対電荷比に従つて
分割されたイオンの軌道中に，希望する質量のイオンの
みがフラグメント化装置８を通過できるように導入する
ことができる。更に，分離電極９，１０が設けられてお
り，この電極はフラグメント化装置８を離れたすべての
イオンを，それもしかも，フラグメント化によつて発生
した娘イオンも未フラグメント化親イオンも，その質量
対電荷比に従つて局所的に分割する。
【００３０】フラグメント化装置８と分離電極９，１０
とからなる複数のユニツトが軌道中に前後して設けられ
ており，このユニツトは連続的フラグメント化をＭＳ／
ＭＳ／ＭＳ・・・分析によつて調べるために設けられて
いる。
とからなる複数のユニツトが軌道中に前後して設けられ
ており，このユニツトは連続的フラグメント化をＭＳ／
ＭＳ／ＭＳ・・・分析によつて調べるために設けられて
いる。
【図１】本発明を詳しく示す図である。
【図２】基本的に公知のフラグメント化装置を示す。
１ 質量分析計ケーシング ２ チヤネルプレート ３，４ 偏向電極 ５，６ 遮蔽電極 ７ イオン源
Claims (12)
- 【請求項１】 検出器平面に設けられた多数の単体検出
器としてのチヤネルプレートと，時間的に変更可能な偏
向電圧で負荷されている偏向電極とを有し，偏向電極の
もとで偏向電位オフのときすべてのイオンが直線的に飛
行する，飛行時間に依存して質量を分離するための質量
分析計において，連続的時間関数で上昇及び／又は低下
する偏向電圧が偏向電極（３，４）に印加され，自由に
選択可能な勾配を有する２つの変更可能な限界値間で偏
向電圧が調整可能であり，イオンがその質量対電荷比に
従つてさまざまな軌道に偏向可能であり，かつチヤネル
プレート（２）上のさまざまなイオン衝突場所に基づい
て質量測定を可能とすることを特徴とする質量分析計。 - 【請求項２】 電極（３，４）の偏向電圧が静的成分と
動的成分とからなることを特徴とする，請求項１に記載
の質量分析計。 - 【請求項３】 時間的に変更可能な偏向電圧が，式 Ｕ（ｔ）＝（ｔ２−ｔｄｅｌａｙ）×Ｕｄｅｆｌｅｃｔ−Ｕｓｔａｔ に従うことを特徴とする，請求項２に記載の質量分析
計。 - 【請求項４】 複数の偏向電極（３，４）が軌道中に設
けられていることを特徴とする，請求項１ないし３に記
載の質量分析計。 - 【請求項５】 偏向電極（３，４）が，符号を異にする
時間的に変更可能な電位で負荷されていることを特徴と
する，請求項４に記載の質量分析計。 - 【請求項６】 偏向電圧の動的成分が時間に比例してい
ることを特徴とする，請求項１ないし４に記載の質量分
析計。 - 【請求項７】 偏向電圧の動的成分が遅れて始まること
を特徴とする，請求項１ないし５に記載の質量分析計。 - 【請求項８】 結像されたスペクトルの中心にある質量
が，式 Ｍｇ＝（Ｕｓｔａｔ／Ｕｄｅｆｌｅｃｔ＋ｔｄｅｌａｙ）×Ｕ／ｃ によつて測定されていることを特徴とする，請求項１な
いし５に記載の質量分析計。 - 【請求項９】 扇状に広がつたイオンビームの方向に対
して垂直に，エネルギーフイルタが設けられていること
を特徴とする，請求項１ないし８の１つに記載の質量分
析計。 - 【請求項１０】 質量窓の局部分解能が，分解すべき質
量範囲にかかわりなく，式 Ｍｗｉｎｄｏｗ×Ｕｄｅｆｌｅｃｔ＝一定 に従うことを特徴とする，請求項１に託載の質量分析
計。 - 【請求項１１】 フラグメント化装置（８）と分離電極
（９，１０）が軌道中に設けられていることを特徴とす
る，請求項１ないし１０の１つに記載の質量分析計。 - 【請求項１２】 フラグメント化装置（８）と分離電極
（９，１０）とからなる複数のユニツトが軌道中に相前
後して設けられていることを特徴とする，請求項１１に
記載の質量分析計。
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