JPH08148117A - Ionization analyzer - Google Patents

Ionization analyzer

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JPH08148117A
JPH08148117A JP6286685A JP28668594A JPH08148117A JP H08148117 A JPH08148117 A JP H08148117A JP 6286685 A JP6286685 A JP 6286685A JP 28668594 A JP28668594 A JP 28668594A JP H08148117 A JPH08148117 A JP H08148117A
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JP
Japan
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needle
electrolyte solution
ionization
tip
ions
Prior art date
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Application number
JP6286685A
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Japanese (ja)
Inventor
Yutaro Yanagisawa
雄太郎 柳沢
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Hamamatsu Photonics KK
Original Assignee
Hamamatsu Photonics KK
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Publication date
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Publication of JPH08148117A publication Critical patent/JPH08148117A/en
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Abstract

PURPOSE: To provide an ionization analyzer improving the generating efficiency of ions used for mass spectrometry. CONSTITUTION: A needle 22 reciprocative in the (z) direction is stored in an ionization chamber 15, and an electrolyte solution L containing a sample is fed via a fine tube 18. A hole 20 penetrated into the ionization chamber 15 is bored on the fine tube 18, and the tip of the needle 22 is inserted into the hole 20 while a prescribed voltage E1 is applied. Ions are stuck to the tip via electrophoresis, the needle 22 is lifted, then the polarity of the voltage E1 is reversed, and the ions stuck to the tip of the needle 22 are discharged into the ionization chamber 15. The evaporation of the liquid of the electrolyte solution L is suppressed and ions can be concentrated into soft ions.

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、生体高分子やタンパク
質、糖鎖、DNA、ドラッグ等の難揮発性高分子を分解
することなくイオン化(所謂ソフトイオン化)させ、そ
の高分子の質量分析等を行うためのイオン化分析装置に
関する。
The present invention relates to ionization (so-called soft ionization) of biopolymers, proteins, sugar chains, DNA, drugs and other hardly volatile polymers without decomposition, and mass spectrometry of the polymers. And an ionization analyzer for performing.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、このような試料の質量分析等をソ
フトイオン化により行うイオン化分析装置にあっては、
レーザ脱離、エレクトロスプレー法等の技術が知られて
いる。
2. Description of the Related Art Conventionally, in an ionization analyzer that performs such mass spectrometry of a sample by soft ionization,
Techniques such as laser desorption and electrospray method are known.

【0003】レーザ脱離の方法にあっては、レーザを吸
収する物質(マトリクス)に照射すると、ソフトイオン
化が達成されるという原理に基づいている。即ち、この
方法は、高分子のみにレーザを照射するとその高分子が
分解するためにソフトイオン化を実現することができな
いという課題を解決している。
The laser desorption method is based on the principle that soft ionization is achieved when a substance (matrix) that absorbs laser is irradiated. That is, this method solves the problem that soft ionization cannot be realized because the polymer is decomposed when only the polymer is irradiated with a laser.

【0004】一方、エレクトロスプレー法によるイオン
化分析装置は、図20に示すような構成となっており、
イオン解離している試料を含む電解質溶液Lを、約10
0μm以下の内径のキャピラリー1に供給し、キャピラ
リー1に印加された高電圧により生じる電界により、そ
の先端2を針状にすると共に、噴霧化して約1μm程度
の直径のイオン液滴3にして大気中Rへ放出する。更
に、大気中Rは、所定の供給ポートからN2 ガスを供給
しつつ真空ポンプ(図示せず)により吸引する差動排気
がなされる。このように、噴霧化されたイオン液滴3
は、図21に示すように、溶媒蒸発により次第に体積が
縮小したり分裂し、表面積の小さくなったイオン液滴3
の表面に、内部イオン(試料のイオンや溶媒のイオン)
が移動して液滴半径が所定の臨界点(約10nm)に達
すると、イオン間のクーロン反発力により、イオンが放
出(所謂イオン蒸発)する。そして、このイオンを、質
量分析装置のイオン導入部4を介して質量分析計5へ導
入し、イオン検出器6で検出することにより、質量スペ
クトルを得るようにしていた。
On the other hand, the electrospray ionization analyzer has a structure as shown in FIG.
About 10 times the electrolyte solution L containing the ion-dissociated sample
It is supplied to a capillary 1 having an inner diameter of 0 μm or less, and an electric field generated by a high voltage applied to the capillary 1 causes the tip 2 to be needle-shaped and atomized into ion droplets 3 having a diameter of about 1 μm. Release to middle R. Further, the R in the atmosphere is subjected to differential evacuation in which N 2 gas is supplied from a predetermined supply port while being sucked by a vacuum pump (not shown). In this way, the atomized ion droplets 3
As shown in FIG. 21, the ionic liquid droplets 3 whose volume is gradually reduced or split due to solvent evaporation and whose surface area has been reduced.
Internal ions (sample ions and solvent ions) on the surface of
Move and the droplet radius reaches a predetermined critical point (about 10 nm), Coulomb repulsion between the ions causes the ions to be ejected (so-called ion evaporation). Then, a mass spectrum is obtained by introducing the ions into the mass spectrometer 5 through the ion introducing unit 4 of the mass spectrometer and detecting them by the ion detector 6.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
レーザ脱離の方法にあっては、試料に対するマトリクス
の量が106 倍と多量となり、この全てが蒸発するの
で、試料のイオンが質量分析装置へ導入される効率は、
10-6〜10-10 と極めて低くなるという問題がある。
However, in the above-described laser desorption method, the amount of the matrix with respect to the sample is as large as 10 6 times, and all of this is evaporated, so that the ions of the sample are mass spectrometers. The efficiency introduced to
There is a problem of extremely low as 10 -6 to 10 -10.

【0006】エレクトロスプレー法によるイオン化分析
装置にあっては、溶媒に対する試料の濃度を高くする
と、イオン液滴の体積が上記臨界点に達するまでに縮小
せず、イオン蒸発を生じないという問題がある。また、
水などの非有機系の溶媒を適用する場合には、霧状のイ
オン液滴がキャピラリーの先端部から放出されないとい
う問題がある。尚、このような噴霧化が十分になされな
い事態を解消する目的で、大気中の電界強度を上げ、噴
霧化のためのエネルギーを供給する方法が講じられる場
合があるが、放電現象が発生し易いという問題がある。
また、このエレクトロスプレー法によっても、試料を含
む溶媒を全て蒸発させると共に、この溶媒を差動排気に
よって排出するので、イオンの質量分析装置などへの導
入効率は、10-6〜10-10 と極めて低いという問題が
ある。
In the ionization analyzer by the electrospray method, when the concentration of the sample with respect to the solvent is increased, the volume of the ion droplet does not shrink until it reaches the critical point, and ion evaporation does not occur. . Also,
When a non-organic solvent such as water is applied, there is a problem that atomized ion droplets are not emitted from the tip of the capillary. For the purpose of eliminating such a situation where atomization is not sufficiently performed, a method of increasing the electric field strength in the atmosphere and supplying energy for atomization may be taken, but a discharge phenomenon occurs. There is a problem that it is easy.
In addition, the electrospray method also evaporates all the solvent including the sample and discharges the solvent by differential evacuation, so that the efficiency of introducing ions into the mass spectrometer is 10 −6 to 10 −10 . There is the problem of being extremely low.

【0007】尚、FD(field desorption)法では、針
上に試料を載せ、乾燥した状態の試料を真空雰囲気中に
挿入して数kVの高電場でイオン蒸発させるが、試料を
乾燥させる等に1日程度の時間を要することから、実用
的では無い。また、かかるFD法の煩雑な作業を省くた
めに、液体クロマトグラフ流出液をノズルに向けて噴出
させ、試料を載せた針に高電圧を印加することによっ
て、試料をイオン化させる提案(特開平3−28524
5号公報)もなされているが、試料のイオン化の効率が
高いとはいい難く、また、異常放電を招来したり、媒質
自体がイオン化してしまうためにバックグラウンドの原
因となる等の問題がある。
In the FD (field desorption) method, a sample is placed on a needle and the dried sample is inserted into a vacuum atmosphere for ion evaporation under a high electric field of several kV. It is not practical because it takes about one day. Further, in order to omit the complicated work of the FD method, it is proposed to eject the liquid chromatograph effluent toward a nozzle and to apply a high voltage to a needle on which the sample is placed to ionize the sample (Japanese Patent Laid-Open No. Hei 3). -28524
However, it is difficult to say that the efficiency of ionization of the sample is high, and there are problems such as causing an abnormal discharge and causing a background because the medium itself is ionized. is there.

【0008】本発明は、このような従来技術の課題に鑑
みてなされたものであり、試料の質量分析計への導入効
率、ひいては高感度化への優れたイオン化分析装置を提
供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above problems of the prior art, and an object of the present invention is to provide an ionization analyzer which is excellent in the efficiency of introducing a sample into a mass spectrometer and, in turn, in improving the sensitivity. And

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために本発明は、電解質溶液内に含まれる試料のイオ
ンを、イオン化室内の気中または真空中に放出するイオ
ン化分析装置であって、前記イオン化室内に設けられた
針と、前記針の先端に前記電解質溶液中のイオンを付着
させる付着手段と、前記針に前記イオンの電荷極性に対
応して所定極性の電圧を印加することにより、前記イオ
ンを放出させるイオン放出手段と、を具備する構成とし
た。
In order to achieve such an object, the present invention provides an ionization analyzer for releasing ions of a sample contained in an electrolyte solution into the air or vacuum in an ionization chamber. A needle provided in the ionization chamber, an attachment means for attaching ions in the electrolyte solution to the tip of the needle, and a voltage having a predetermined polarity corresponding to the charge polarity of the ions to the needle, And an ion emitting means for emitting the ions.

【0010】また、前記付着手段は、前記電解質溶液を
前記イオン化室内に供給し、前記針を移動させることに
よりその先端を一時的に前記電解質溶液に接触させる移
動手段を具備する構成とした。
Further, the adhering means is provided with a moving means for supplying the electrolyte solution into the ionization chamber and moving the needle so that the tip of the needle temporarily comes into contact with the electrolyte solution.

【0011】また、前記針は、前記イオン化室内に固定
され、前記付着手段は、前記電解質溶液を前記針の近傍
まで供給する細管または供給管と、前記細管または供給
管を振動させて前記電解質溶液の表面を移動させること
により、前記電解質溶液を前記針の先端に付着させる振
動手段と、を具備する構成とした。
Further, the needle is fixed in the ionization chamber, and the adhering means is a thin tube or a supply tube for supplying the electrolyte solution to the vicinity of the needle and the electrolyte solution by vibrating the thin tube or the supply tube. And a vibrating means for adhering the electrolyte solution to the tip of the needle by moving the surface of the needle.

【0012】また、前記付着手段は、前記電解質溶液を
前記イオン化室へ供給する細管または供給管を有し、前
記針は、所定方向へ移動するとその先端部が前記イオン
化室内へ突き出すように、前記細管または供給管内に進
退移動可能に設けられる構成とした。
Further, the adhering means has a thin tube or a supply tube for supplying the electrolyte solution to the ionization chamber, and the needle is so arranged that the tip of the needle projects into the ionization chamber when moved in a predetermined direction. The structure is such that it can be moved back and forth in a thin tube or a supply tube.

【0013】また、前記移動手段は、前記針を振動させ
ることによりその先端を一時的に前記電解質溶液に接触
させる構成とした。
Further, the moving means is constructed so that the tip of the moving means is brought into contact with the electrolyte solution temporarily by vibrating the needle.

【0014】また、前記振動手段には、超音波振動子を
適用した。
An ultrasonic vibrator is applied to the vibrating means.

【0015】また、前記針は、表面に誘電体の被膜また
は電解質溶液を弾く物質で被覆された構造とした。
The needle has a structure in which a surface of the needle is coated with a dielectric film or a substance that repels an electrolyte solution.

【0016】また、前記イオン放出手段は、前記針に電
圧を印加または、前記針にガスを供給する構造にした。
Further, the ion emitting means has a structure in which a voltage is applied to the needle or gas is supplied to the needle.

【0017】[0017]

【作用】前記の針がイオン解離している前記試料を含む
電解質溶液に接触すると、針に印加された電圧によって
これらの間に発生する電界のために、試料のイオンが電
気泳動によって針の先端に付着する。即ち、イオンが濃
縮した状態で針の先端に集まることになる。そして、電
解質溶液から針を引き離すと、針の先端に付着している
試料のイオンの蒸発が起こり、更に、前記導入されたガ
ス等によってイオン化が加速され、更に所定極性の電圧
を針に印加すると、付着した試料のイオンがイオン化室
内へ放出される。したがって、迅速且つ高効率でソフト
イオン化が実現される。
When the needle comes into contact with an electrolyte solution containing the sample in which ions are dissociated, the ions of the sample are electrophoresed and the ions of the sample are electrophoresed due to the electric field generated between them by the voltage applied to the needle. Adhere to. That is, the ions are concentrated at the tip of the needle. Then, when the needle is pulled away from the electrolyte solution, evaporation of the ions of the sample attached to the tip of the needle occurs, further ionization is accelerated by the introduced gas or the like, and further when a voltage of a predetermined polarity is applied to the needle. , Ions of the attached sample are released into the ionization chamber. Therefore, soft ionization is realized quickly and with high efficiency.

【0018】[0018]

【実施例】【Example】

(第1の実施例)本発明によるイオン化分析装置の第1
の実施例を図面と共に説明する。尚、この実施例は、T
OF質量分析装置に適用されたイオン化分析装置に関す
るものである。まず図1において、TOF質量分析装置
の概略構造を述べる。機密性を有し且つ真空ポンプ(図
示せず)によって内部が吸引される容器10内に、ドリ
フト領域11が設けられている。ドリフト領域11の後
方には、電子増倍機能を有するマイクロチャンネルプレ
ート12が対向配置されており、ドリフト領域11の前
方から加速入射したイオンがドリフト領域11を通過し
てマイクロチャンネルプレート12に到達するようにな
っている。そして、マイクロチャンネルプレート12の
アノードから出力される検出信号Sはプリアンプ13で
増幅され、トランジェントレコーダ等の高速記録可能な
記録部14で記録される。
(First Embodiment) First of the ionization analyzer according to the present invention
Embodiments will be described with reference to the drawings. In this embodiment, T
The present invention relates to an ionization analyzer applied to an OF mass spectrometer. First, referring to FIG. 1, a schematic structure of the TOF mass spectrometer will be described. A drift region 11 is provided in a container 10 which is airtight and whose inside is sucked by a vacuum pump (not shown). A microchannel plate 12 having an electron multiplying function is arranged behind the drift region 11, and ions acceleratedly incident from the front of the drift region 11 pass through the drift region 11 and reach the microchannel plate 12. It is like this. The detection signal S output from the anode of the microchannel plate 12 is amplified by the preamplifier 13 and recorded by the recording unit 14 such as a transient recorder capable of high-speed recording.

【0019】一方、本実施例のイオン化分析装置は、ド
リフト領域11の前方側に容器10と一体に連結される
容器状のイオン化室15を有し、このイオン化室15も
機密性を有する構造となっている。イオン化室15内に
はその下側端に設けられた供給ポート16からN2 ガス
が供給され、その上側端のポート17から真空ポンプ
(図示せず)によって排気が行われる。また、N2 ガス
に限らず、不揮発性ガスを供給してもよい。尚、このよ
うなガスを導入する理由は、後述する電解質溶液中に含
まれている被測定試料のイオンを採取して放出する過程
において、不要な蒸発物等が発生するのを抑制するため
であり、場合によっては、このようなガスを導入せず、
イオン化室15内を真空状態にしてもよい。
On the other hand, the ionization analyzer of this embodiment has a container-shaped ionization chamber 15 which is integrally connected to the container 10 in front of the drift region 11, and the ionization chamber 15 also has a structure having airtightness. Has become. N 2 gas is supplied into the ionization chamber 15 from a supply port 16 provided at its lower end, and exhausted by a vacuum pump (not shown) from a port 17 at its upper end. Further, not only N 2 gas but also non-volatile gas may be supplied. The reason for introducing such a gas is to suppress the generation of unnecessary evaporative substances in the process of collecting and releasing the ions of the sample to be measured contained in the electrolyte solution described later. Yes, in some cases, without introducing such a gas,
The inside of the ionization chamber 15 may be in a vacuum state.

【0020】尚、以下の説明において、電界質溶液と
は、被測定試料である物質(例えば、生体の細胞、その
他の物質)を溶媒中に混入することによって作られた所
謂サンプル溶液を言うものとする。即ち、この実施例
は、溶媒のpH濃度に応じて被測定試料が陽イオンと陰
イオンに解離した状態にある電界質溶液を導入し、この
電界質溶液から被測定試料のイオンを採取して質量分析
装置へ放出する。
In the following description, the electrolyte solution means a so-called sample solution prepared by mixing a substance as a sample to be measured (for example, living cells or other substances) in a solvent. And That is, in this example, an electrolyte solution in which the sample to be measured is dissociated into cations and anions according to the pH concentration of the solvent is introduced, and the ions of the sample to be measured are collected from the electrolyte solution. Release to mass spectrometer.

【0021】イオン化室15の下端には、電解質溶液L
を供給するための供給管18が設けられ、シュリンジポ
ンプ19等によって電解質溶液Lがこの供給管18に供
給される。供給管18の一側には、イオン化室15の内
部と連通する微小な孔20が穿設されている。
At the lower end of the ionization chamber 15, an electrolyte solution L
A supply pipe 18 is provided for supplying the electrolyte solution L to the supply pipe 18 by a shrinkage pump 19 or the like. A minute hole 20 communicating with the inside of the ionization chamber 15 is formed on one side of the supply pipe 18.

【0022】更に、イオン化室15内には、孔20に対
して所定の間隔をおいて対向する円筒状のグリッド21
が固定されると共に、孔20に対して約1μm〜数10
μm程度の範囲で上下方向(図中のz方向)に移動可能
な針22が、グリッド21の中空内に挿入されている。
Further, in the ionization chamber 15, a cylindrical grid 21 facing the holes 20 at a predetermined interval.
Is fixed, and about 1 μm to several 10s with respect to the hole 20.
A needle 22 movable in the vertical direction (z direction in the drawing) within a range of about μm is inserted in the hollow of the grid 21.

【0023】この針22の一端は、移動装置23に内蔵
されているピエゾ素子や超音波振動素子に連結されてお
り、これらの素子が作動することによって針22の上下
移動の制御がなされる。針22と供給管18との間には
可変電圧源24と電流計25が直列接続されている。そ
して、可変電圧源24は、制御電圧E1を、マイナスか
らプラスの範囲で様々に可変制御することができるよう
になっている。したがって、針22に対して供給管18
の電位を高くする制御電圧E1を出力したり、逆に、針
22に対して供給管18の電位を低くする制御電圧E1
を出力したり、あるいは、針22と供給管18を同電位
にする制御電圧E1(即ち、E1=0ボルト)を出力す
ることもでき、夫々の電圧レベルも適宜に設定すること
ができる。
One end of the needle 22 is connected to a piezoelectric element or an ultrasonic vibrating element built in the moving device 23, and the vertical movement of the needle 22 is controlled by operating these elements. A variable voltage source 24 and an ammeter 25 are connected in series between the needle 22 and the supply pipe 18. The variable voltage source 24 can variably control the control voltage E1 in a range from minus to plus. Therefore, with respect to the needle 22, the supply pipe 18
The control voltage E1 for increasing the potential of the supply tube 18 is output to the needle 22 and vice versa.
Can be output, or the control voltage E1 (that is, E1 = 0 volt) that makes the needle 22 and the supply pipe 18 have the same potential can be output, and the respective voltage levels can be set appropriately.

【0024】グリッド21の上方には、ドリフト領域1
1の前方に設けられているグリッド26に対応して、グ
リッド27,28が平行に配置されている。グリッド2
6は、ドリフト領域11と共にアース電位(0ボルト)
に設定され、グリッド27,28は、コンピュータシス
テムから成る制御部29によって制御される電圧源30
からのパルス制御電圧V1,V2(但し、0<V2<V
1)が所定タイミングで印加されるようになっている。
そして、後述するように、試料のイオンがグリッド27
と28との間の空間に溜まったときに、パルス制御電圧
V1,V2がグリッド27と28に印加されると、陽イ
オンがグリッド26側へ加速されてドリフト領域11へ
送り込まれ、質量分析等に供されることとなる。
Above the grid 21, the drift region 1
Corresponding to the grid 26 provided in front of 1, grids 27 and 28 are arranged in parallel. Grid 2
6 is the earth potential (0 volt) together with the drift region 11.
The grids 27, 28 are set to a voltage source 30 controlled by a control unit 29 including a computer system.
Pulse control voltages V1 and V2 (where 0 <V2 <V
1) is applied at a predetermined timing.
Then, as will be described later, the ions of the sample are transferred to the grid 27.
When the pulse control voltages V1 and V2 are applied to the grids 27 and 28 while accumulating in the space between and, the cations are accelerated to the grid 26 side and are sent to the drift region 11, and mass spectrometry etc. Will be offered to.

【0025】更に、グリッド21,27,28の構造を
図2に基づいて詳述する。グリッド21は、針22を挿
入し得る内径、例えば約10μm〜約100μmの内径
の絶縁材料から成る円筒管の周壁に、レーザ加工によっ
て多数の穴が形成された後、全体表面に導電性の被膜加
工を施すことによって形成されている。そして、グリッ
ド27,28側の上側端部21aとそれに対する下側端
部21bとの間に所定の電圧E2が印加されることによ
って、グリッド21の内部に所定の電場勾配を発生させ
るようになっている。尚、試料の陽イオンを処理する場
合には、図2に示す如く、上側端部21aに対して下側
端部21bの電位を高くする電圧E2を適用し、逆に、
試料の陰イオンを処理する場合には、上側端部21aに
対して下側端部21bの電位を低くする電圧E2を適用
する。一方、グリッド27,28は、相互に平行な金属
網で形成されている。
Further, the structure of the grids 21, 27 and 28 will be described in detail with reference to FIG. The grid 21 is a cylindrical tube made of an insulating material having an inner diameter into which the needle 22 can be inserted, for example, an inner diameter of about 10 μm to about 100 μm. It is formed by processing. Then, by applying a predetermined voltage E2 between the upper end 21a on the grid 27, 28 side and the lower end 21b corresponding thereto, a predetermined electric field gradient is generated inside the grid 21. ing. When treating the cations of the sample, as shown in FIG. 2, a voltage E2 that raises the potential of the lower end 21b with respect to the upper end 21a is applied, and conversely,
When treating the anions of the sample, a voltage E2 that lowers the potential of the lower end 21b is applied with respect to the upper end 21a. On the other hand, the grids 27 and 28 are formed of metal nets parallel to each other.

【0026】尚、グリッド21は、図3に示すように、
z方向に配列された複数の金属リング21c〜21eを
所定間隔で平行に配置し、これらの金属リング21c〜
21e間に所定の電圧E20,E21を印加することに
よって電場勾配を発生させるようにしてもよい。図3に
示すグリッド21にあっては、試料の陽イオンを処理す
る場合には、図3に示す如く、金属リング21cを最も
低い電位にする電圧E20,E21が適用され、逆に、
試料の陰イオンを処理する場合には、金属リング21c
を最も高い電位にする電圧E20,E21が適用され
る。
The grid 21 is, as shown in FIG.
A plurality of metal rings 21c to 21e arranged in the z direction are arranged in parallel at predetermined intervals, and the metal rings 21c to 21e
An electric field gradient may be generated by applying a predetermined voltage E20, E21 between 21e. In the grid 21 shown in FIG. 3, when treating the cations of the sample, as shown in FIG. 3, voltages E20 and E21 that bring the metal ring 21c to the lowest potential are applied, and conversely,
When processing the anions of the sample, the metal ring 21c
The voltages E20 and E21 that make the highest potential are applied.

【0027】次に、かかる構成を有する当該実施例の作
動を説明する。尚、陽イオンを質量分析等する場合を代
表して説明する。この場合には、図1に示す如く、グリ
ッド21の下側端部21bを高電位、その上側端部21
aを低電位に設定する電圧E2を適用する。
Next, the operation of the embodiment having the above construction will be described. In addition, the case where mass spectrometry etc. of a cation are carried out is demonstrated as a representative. In this case, as shown in FIG. 1, the lower end 21b of the grid 21 has a high potential, and the upper end 21b of the grid 21 has a high potential.
A voltage E2 is applied which sets a to a low potential.

【0028】そして、図4に示すように、供給管18に
電解質溶液Lを流入させた状態で、針22を孔20側へ
降下させ、針22の先端を電解質溶液Lに接触させる。
このとき、制御電圧E1の極性は、針22に対して供給
管18の方が高い電位となるように設定される。この結
果、試料の陽イオンが電気泳動によって針22の先端に
移動するので、陽イオンが濃縮して付着することとな
る。
Then, as shown in FIG. 4, with the electrolyte solution L flowing into the supply pipe 18, the needle 22 is lowered toward the hole 20 and the tip of the needle 22 is brought into contact with the electrolyte solution L.
At this time, the polarity of the control voltage E1 is set so that the supply tube 18 has a higher potential than the needle 22. As a result, the cations of the sample move to the tip of the needle 22 by electrophoresis, so that the cations are concentrated and attached.

【0029】次に、図5に示すように、上記極性の制御
電圧E1を印加したままで、針22を孔20から引き抜
いて所定の高さまで引上げる。したがって、針22の先
端部には、高濃度の陽イオンが付着したままとなる。但
し、この試料の陽イオンは、制御電圧E1と共に供給さ
れる電子と結合して、電気的に中性の状態で付着する。
Next, as shown in FIG. 5, the needle 22 is pulled out from the hole 20 and pulled up to a predetermined height while the control voltage E1 having the polarity is applied. Therefore, high-concentration cations remain attached to the tip of the needle 22. However, the cations of this sample bond with the electrons supplied together with the control voltage E1 and attach in an electrically neutral state.

【0030】次に、図6に示すように、制御電圧E1の
極性を反転させることによって、供給管18に対して針
22を正電位に設定する。この結果、針22に付着して
いた陽イオンが、電界によって反発されて放出された
り、イオン蒸発によって放出されたり、自らのクーロン
反発力によって放出される。そして、このように放出さ
れた陽イオンは、グリッド21による電場勾配に従っ
て、グリッド27,28の間の隙間に移動される。
Next, as shown in FIG. 6, by inverting the polarity of the control voltage E1, the needle 22 is set to a positive potential with respect to the supply pipe 18. As a result, the cations attached to the needle 22 are repelled and released by the electric field, released by ion evaporation, or released by the Coulomb repulsive force of itself. Then, the cations thus released are moved to the gaps between the grids 27 and 28 according to the electric field gradient by the grid 21.

【0031】ここで、図4及び図5に示したように、陽
イオンを相互のクーロン力に抗して針22の先端に付着
させるためには、針22の先端の直径を、約100個の
陽イオンに対して約10nmとし、これらの陽イオンを
放出するためには、図6に示す逆極性の制御電圧E1を
約数ボルトに設定することが望ましい。当然に、針22
の先端を鋭利にすれば局所的に高電界となり、その先端
部分に高濃度で陽イオンを付着させることができるが、
本実施例の装置を一般的な質量分析装置に適用すること
を考慮すると、針22の先端の直径を約5nm〜0.5
μmに設計することが好適である。
Here, as shown in FIGS. 4 and 5, in order to attach cations to the tip of the needle 22 against the mutual Coulomb force, the diameter of the tip of the needle 22 is about 100 pieces. It is desirable to set the control voltage E1 of the reverse polarity shown in FIG. 6 to about several volts in order to release these cations by about 10 nm. Naturally, the needle 22
If the tip of is sharpened, a high electric field is locally generated, and cations can be attached to the tip in high concentration.
Considering the application of the apparatus of this embodiment to a general mass spectrometer, the diameter of the tip of the needle 22 is about 5 nm to 0.5.
It is preferable to design to μm.

【0032】また、この実施例では、陽イオンを針22
から高効率で放出させるために(図6参照)、上記の逆
極性の制御電圧E1を供給するが、針22に電圧を印加
すること無く(E1=0ボルトにすること)、陽イオン
自らイオン化室15内へ放出させるようにしてもよい。
Further, in this embodiment, the cations are injected into the needle 22.
In order to release the cations with high efficiency (see FIG. 6), the control voltage E1 of the opposite polarity is supplied, but without applying a voltage to the needle 22 (E1 = 0 volt), the cations are ionized by themselves. It may be released into the chamber 15.

【0033】次に、電圧源30からグリッド27,28
に前記所定のパルス制御電圧V1,V2を印加すること
により、グリッド27,28間に存在する陽イオンをド
リフト領域11へ加速させて飛行させる。そして、マイ
クロチャンネルプレート12に到達した陽イオンを光電
検出し、その検出信号Sを記録部12で記録することに
より、被測定試料の質量スペクトルを求める。即ち、T
OF質量分析装置は、被測定試料のイオンの質量に応じ
て、そのドリフト領域11内を通過する飛行速度が異な
るので、その飛行時間を検知することによって、被測定
試料の質量スペクトルを求めることができる。
Next, from the voltage source 30 to the grids 27, 28.
By applying the above-mentioned predetermined pulse control voltages V1 and V2, the cations existing between the grids 27 and 28 are accelerated to the drift region 11 to fly. Then, the cations that have reached the microchannel plate 12 are photoelectrically detected, and the detection signal S is recorded by the recording unit 12 to obtain the mass spectrum of the sample to be measured. That is, T
The OF mass spectrometer can determine the mass spectrum of the sample to be measured by detecting its flight time, because the flight speed of the ion beam in the sample to be measured varies in the drift region 11. it can.

【0034】尚、かかる作動説明では、被測定試料の陽
イオンを採取して放出する場合を述べたが、陰イオンを
処理する場合には、上記の制御電圧E1,E2とパルス
制御電圧V1,V2の極性を、上記の説明とは逆に設定
することとなる。即ち、図4及び図5に示す処理過程で
は、供給管18に対して針22の電位を高くする制御電
圧E1を印加し、図6に示すイオン放出過程では、供給
管18に対して針22の電位を低くする制御電圧E1を
印加したり、E1=0ボルトに設定すると共に、パルス
制御電圧V1,V2は負電圧(V1<V2<0)にす
る。
In the above description of operation, the case where the cations of the sample to be measured are collected and released is described. However, when the anions are processed, the control voltages E1 and E2 and the pulse control voltages V1 and The polarity of V2 will be set opposite to the above description. That is, in the process shown in FIGS. 4 and 5, the control voltage E1 for increasing the potential of the needle 22 is applied to the supply pipe 18, and in the ion ejection process shown in FIG. A control voltage E1 for lowering the potential of is applied or set to E1 = 0 volt, and the pulse control voltages V1 and V2 are set to negative voltages (V1 <V2 <0).

【0035】また、図4と図5では、針22の先端に陽
イオン又は陰イオンを付着させるために制御電圧E1を
印加しているが、制御電圧E1を印加せず(即ち、E1
=0)に電界質溶液を付着させた後に、図6に示すよう
に所定極性の制御電圧E1を印加することによって、陽
イオン又は陰イオンを放出させるようにしてもよい。つ
まり、図6に示すイオン放出過程において、針22に正
の制御電圧E1を印加すれば、陽イオンを放出させるこ
とができ、逆に針22に負の制御電圧E1を印加すれ
ば、陰イオンを放出させることができる。
In FIGS. 4 and 5, the control voltage E1 is applied to attach the cations or anions to the tip of the needle 22, but the control voltage E1 is not applied (that is, E1).
After the electrolytic solution is attached to (= 0), positive or negative ions may be emitted by applying a control voltage E1 having a predetermined polarity as shown in FIG. That is, in the ion ejection process shown in FIG. 6, positive ions can be emitted by applying a positive control voltage E1 to the needle 22, and negative ions can be emitted by applying a negative control voltage E1 to the needle 22. Can be released.

【0036】このように、この実施例によれば、針22
の先端部を、被測定試料を含む電解質溶液Lに接触させ
ることにより、被測定試料のイオンを付着させ、その
後、電解質溶液Lから針22を引き離して、針22に所
定極性の電圧を印加することによって、試料のイオンを
放出させるものであるので、操作が極めて簡素であり、
且つ従来のように不要な電解質溶液がイオン化されて計
測精度の低下を招来するというような問題が解消され
る。また、従来のFD法における試料のイオン化とは、
針の先端に電気的に中性且つ乾燥した試料物質を設け、
この針に高電圧を印加して電子を放出させることによっ
て所望のイオンを発生させることである。しかし、この
実施例では、電解質溶液L中でイオン解離している試料
のイオンを上記の針22で採取し、更に、針22に所定
の電圧を印加することによって、その採取したイオンを
放出させるので、所謂イオン化のメカニズムに顕著な差
異がある。また、イオンを針22に付着させたり、その
後に放出させるのに要する制御電圧E1は数ボルトでよ
く、FD法と比較して極めて低い電圧で済むという優れ
た効果を有する。
Thus, according to this embodiment, the needle 22
The ion of the sample to be measured is attached by contacting the tip of the sample with the electrolyte solution L containing the sample to be measured, and then the needle 22 is separated from the electrolyte solution L to apply a voltage of a predetermined polarity to the needle 22. By doing so, the ion of the sample is released, so the operation is extremely simple,
In addition, the problem that the unnecessary electrolyte solution is ionized and the measurement accuracy is deteriorated as in the conventional case is solved. Further, the ionization of the sample in the conventional FD method is
Provide an electrically neutral and dry sample substance at the tip of the needle,
A high voltage is applied to this needle to emit an electron to generate a desired ion. However, in this embodiment, the ions of the sample that have undergone ion dissociation in the electrolyte solution L are sampled by the needle 22 and a predetermined voltage is applied to the needle 22 to release the collected ions. Therefore, there is a significant difference in the so-called ionization mechanism. Further, the control voltage E1 required to attach the ions to the needle 22 or to release them thereafter may be several volts, which is an excellent effect that the voltage is extremely low as compared with the FD method.

【0037】また、この実施例の針22は、図7(a)
に示すような比較的単純な円錘台状の先端部分を有する
金属針であるが、これに限定されるものではない。例え
ば、図7(b)に示すように、針の先端部分を誘電体の
被膜Cで被覆したり、同図(c)に示すように、針の全
体を誘電体の被膜Cで被覆したり、同図(d)に示すよ
うに、針の先端に球部Bを形成したり、同図(e)に示
すように、針を誘電体の被膜Cで被覆したり、テフロン
や有機物質のような素材C、即ち電解質溶液を弾く素材
で被覆して、その先端に球部Bを設け、更に球部Bの下
端に鋭利な小突起を設けたり、同図(f)に示すよう
に、細い中空管から成る針等を適用したり、同図(g)
に示すように、針の先端に形成されている球部Bの表面
を誘電体被膜Cで被覆し、他の部分を電解質溶液を弾く
素材(テフロン等)Cで被覆するような構造にしてもよ
い。
The needle 22 of this embodiment is shown in FIG.
It is a metal needle having a relatively simple truncated cone-shaped tip portion as shown in, but is not limited to this. For example, as shown in FIG. 7B, the tip of the needle may be covered with a dielectric film C, or as shown in FIG. 7C, the entire needle may be covered with a dielectric film C. As shown in (d) of the same figure, a spherical portion B is formed at the tip of the needle, or as shown in (e) of the same, the needle is coated with a dielectric film C, or Teflon or an organic substance is used. Such a material C, that is, a material that repels the electrolyte solution, is provided with a sphere B at its tip, and a sharp small projection is provided at the lower end of the sphere B, as shown in FIG. Applying a needle consisting of a thin hollow tube, or the same figure (g)
As shown in FIG. 3, the surface of the spherical portion B formed at the tip of the needle is covered with the dielectric film C, and the other portion is covered with the material (Teflon etc.) C that repels the electrolyte solution. Good.

【0038】要は、針の先端に、電解質溶液L中の試料
の陽イオン又は陰イオンが付着し易く、また、放出させ
易い構造であればよく、これらの態様の組み合わせや他
の形状であってもよい。
The point is that the cations or anions of the sample in the electrolyte solution L can be easily attached to the tip of the needle and can be easily released, and combinations of these modes and other shapes can be used. May be.

【0039】(第2の実施例)次に、第2の実施例を図
8に基づいて説明する。尚、図8中の各構成要素におい
て図1と同一又は相当する部分を同一符号で示すものと
する。図1に示した前記実施例との相違点を述べると、
イオン化分析装置のイオン化室15の下端には、その内
部まで、電解質溶液Lを導入するキャピラリ管31が設
けられており、更に、キャピラリ管31内には、z方向
に進退移動可能な細い針32が挿入されている。即ち、
針32がイオン化室15の内部まで進行すると、針32
の先端がイオン化室15の内部へ突き出し、針32がキ
ャピラリ管31内に退行すると、その先端がキャピラリ
管31内に収納されるようになっている。
(Second Embodiment) Next, a second embodiment will be described with reference to FIG. In addition, in each component in FIG. 8, the same or corresponding portions as in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals. Described below are the differences from the embodiment shown in FIG.
At the lower end of the ionization chamber 15 of the ionization analyzer, a capillary tube 31 for introducing the electrolyte solution L is provided up to the inside thereof, and further, in the capillary tube 31, a thin needle 32 that can move back and forth in the z direction. Has been inserted. That is,
When the needle 32 advances to the inside of the ionization chamber 15, the needle 32
When the needle 32 protrudes into the ionization chamber 15 and the needle 32 retracts into the capillary tube 31, the tip is housed in the capillary tube 31.

【0040】更に、キャピラリ管31と針32の間に
は、所定極性の制御電圧E1を印加するための電圧源2
4が接続され、キャピラリ管31とグリッド21の間に
も所定極性の電圧E3が印加される。
Further, a voltage source 2 for applying a control voltage E1 having a predetermined polarity between the capillary tube 31 and the needle 32.
4 is connected, and a voltage E3 having a predetermined polarity is also applied between the capillary tube 31 and the grid 21.

【0041】次に、イオン化分析装置の要部断面を示す
図8〜図10に基づいて、この実施例の作動を説明す
る。尚、陽イオンを処理する場合を述べる。この場合に
は、図8に示すように、グリッド21の下側端(針32
の側)を高電位、上側端を低電位に設定する電圧E2を
印加することにより所定の電場勾配を生じさせ、更に、
グリッド21に対してキャピラリ管31が高電位と成る
ように電圧E3を設定する。
Next, the operation of this embodiment will be described with reference to FIGS. 8 to 10 showing the cross section of the main part of the ionization analyzer. The case of treating cations will be described. In this case, as shown in FIG. 8, the lower end of the grid 21 (the needle 32
Is applied), a predetermined electric field gradient is generated by applying a voltage E2 that sets a high electric potential on the
The voltage E3 is set so that the capillary tube 31 has a high potential with respect to the grid 21.

【0042】次に、図9に示す様に、電解質溶液Lをキ
ャピラリ管31に供給し、針32をイオン化室15の内
部まで移動させる。このとき同時に、キャピラリ管31
に対して針32を低い電位にする制御電圧E1を適用す
る。この結果、キャピラリ管31と針32との間に生じ
る電界により、電解質溶液L中の陽イオンが電気泳動に
よって針32の先端に濃縮して付着する。そして、電解
質溶液Lの表面張力の及ばない距離まで針32を進行さ
せる。
Next, as shown in FIG. 9, the electrolyte solution L is supplied to the capillary tube 31, and the needle 32 is moved to the inside of the ionization chamber 15. At this time, at the same time, the capillary tube 31
A control voltage E1 is applied to bring the needle 32 to a lower potential. As a result, due to the electric field generated between the capillary tube 31 and the needle 32, the cations in the electrolyte solution L are concentrated and attached to the tip of the needle 32 by electrophoresis. Then, the needle 32 is advanced to a distance beyond the surface tension of the electrolyte solution L.

【0043】次に、図10に示すように、制御電圧E1
の極性を反転させ、キャピラリ管31に対して針32の
電位を高くする。これにより、針32に付着している陽
イオンがイオン化室15内へ放出され、かかる陽イオン
はグリッド21の電場勾配によってグリッド27,28
の間に移動する。そして、電圧源23によりグリッド2
1,22に正のパルス制御電圧V1,V2を印加するこ
とによって、陽イオンをドリフト領域11へ放出して飛
行させ、マイクロチャンネルプレート12で検出した信
号Sに基づいて記録部14が質量スペクトルを記録す
る。
Next, as shown in FIG. 10, the control voltage E1
The polarity of the needle 32 is reversed and the potential of the needle 32 is increased with respect to the capillary tube 31. As a result, the cations attached to the needle 32 are released into the ionization chamber 15, and the cations are generated in the grids 27, 28 by the electric field gradient of the grid 21.
To move between. Then, the grid 2 is generated by the voltage source 23.
By applying positive pulse control voltages V1 and V2 to 1 and 22, positive ions are emitted to the drift region 11 and caused to fly, and the recording unit 14 determines the mass spectrum based on the signal S detected by the microchannel plate 12. Record.

【0044】このように、この第2の実施例において
は、イオン解離している試料を含んでいる電解質溶液を
針32の先端部分に付着させてイオン化室15の内部へ
侵入させると同時に、針32に所定の制御電圧E1を印
加することによって、陽イオンを濃縮して付着させ、そ
して、針32に逆極性の制御電圧E1を印加することに
よって陽イオンを放出させるので、極めて操作が簡素で
ある。また、この制御用の制御電圧E1は数ボルト程度
でよい。また、従来のように不要な電解質溶液イオン化
して計測の妨げとなるという問題が解消される。また、
図7(b)〜(g)に示すように、針32の先端または
全体を誘電体被膜32aで被覆し、針32内部の金属部
分に上記の如き制御電圧E1を印加することにより、針
32の先端部分に効率良く電界をかけることができる。
また、被膜32aをテフロン等の素材にすれば、針32
の先端部分に付着する電解質溶液とキャピラリ管31内
の電解質溶液Lとを容易に分離することができるので、
イオンを放出させるための過程に迅速に移ることがで
き、イオン化のための全体の処理時間を短縮することが
できる。
As described above, in the second embodiment, the electrolyte solution containing the ion-dissociated sample is attached to the tip portion of the needle 32 to enter the ionization chamber 15, and at the same time, the needle By applying a predetermined control voltage E1 to 32, the cations are concentrated and attached, and by applying a control voltage E1 of the opposite polarity to the needle 32, the cations are released, so that the operation is extremely simple. is there. The control voltage E1 for this control may be about several volts. Further, the problem of unnecessarily ionizing the electrolyte solution and hindering the measurement as in the conventional case is solved. Also,
As shown in FIGS. 7B to 7G, the tip or the whole of the needle 32 is covered with the dielectric coating 32 a, and the control voltage E 1 as described above is applied to the metal portion inside the needle 32, whereby the needle 32 is applied. An electric field can be efficiently applied to the tip of the.
If the coating 32a is made of a material such as Teflon, the needle 32
Since it is possible to easily separate the electrolyte solution adhering to the tip portion of the and the electrolyte solution L in the capillary tube 31,
The process for releasing ions can be rapidly moved to, and the overall processing time for ionization can be shortened.

【0045】尚、かかる作動説明では、陽イオンを処理
する場合を述べたが、陰イオンを処理する場合には、上
記の制御電圧E1〜E3とパルス制御電圧V1,V2の
極性を、上記陽イオンを処理する場合とは逆に設定する
こととなる。
In the above description of operation, the case of processing positive ions has been described. However, when processing negative ions, the polarities of the control voltages E1 to E3 and the pulse control voltages V1 and V2 are set to the positive values. This is the reverse of the case of processing ions.

【0046】また、この第2の実施例における変形例と
して、針と電解質溶液を供給するための構造を図11に
示すようにしてもよい。即ち、図11は、図9及び図1
0に対応する部分断面図であり、図10中のキャピラリ
管31の代わりに、図1に示したのと同様の供給管18
をイオン化室15の下端に設け、供給管18の一端にイ
オン化室15まで貫通する穴33,34が穿設されてい
る。これらの穴33,34中には針32が挿入されると
共に、穴34と針32との間の隙間が可撓性を有するシ
ール部材35で封止されている。そして、図8〜図10
に示したのと同様に、制御電圧E1を印加しつつ針32
をイオン化室15の内部まで侵入させると、針33の先
端に所望のイオンを付着させることができ、また、制御
電圧E1を所定の極性に設定することによって、付着し
たイオンを放出することができる。
As a modification of the second embodiment, a needle and a structure for supplying an electrolyte solution may be as shown in FIG. That is, FIG. 11 corresponds to FIG. 9 and FIG.
11 is a partial cross-sectional view corresponding to 0, and instead of the capillary tube 31 in FIG. 10, a supply tube 18 similar to that shown in FIG.
Is provided at the lower end of the ionization chamber 15, and holes 33 and 34 penetrating to the ionization chamber 15 are formed at one end of the supply pipe 18. The needle 32 is inserted into the holes 33 and 34, and the gap between the hole 34 and the needle 32 is sealed by a flexible seal member 35. Then, FIGS.
In the same manner as shown in Fig. 3, the needle 32 is applied while applying the control voltage E1.
By invading the inside of the ionization chamber 15, desired ions can be attached to the tip of the needle 33, and the attached ions can be released by setting the control voltage E1 to a predetermined polarity. .

【0047】(第3の実施例)次に、本発明の第3の実
施例を図12に基づいて説明する。尚、図12中の各構
成要素において図1と同一又は相当する部分を同一符号
で示すものとする。図1に示した前記実施例との相違点
を述べると、イオン化室15の下端に、その内部まで、
電解質溶液Lを導入するためのキャピラリ管40が設け
られており、更に、イオン化室15の内部には、グリッ
ド21の中空部分を貫通してキャピラリ管40の先端部
分に対向する針22が固定されている。即ち、図1に示
した針22はz方向に沿って進退移動するようになって
いるのに対して、図12に示す針22は固定されてい
る。但し、この針22の先端とキャピラリ管40の先端
との間は数μm程度の隙間で離隔されている。
(Third Embodiment) Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In addition, in each component in FIG. 12, the same or corresponding portions as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals. The difference from the embodiment shown in FIG. 1 will be described. At the lower end of the ionization chamber 15, up to the inside thereof,
A capillary tube 40 for introducing the electrolyte solution L is provided, and a needle 22 penetrating the hollow portion of the grid 21 and facing the tip portion of the capillary tube 40 is fixed inside the ionization chamber 15. ing. That is, the needle 22 shown in FIG. 1 is adapted to move back and forth along the z direction, whereas the needle 22 shown in FIG. 12 is fixed. However, the tip of the needle 22 and the tip of the capillary tube 40 are separated by a gap of about several μm.

【0048】キャピラリ40の先端部分には、超音波振
動子41が取り付けられている。そして、図示しない交
流電源からの交流電流によって超音波振動子41が振動
すると、キャピラリ27を介して電解質溶液Lを振動さ
せる。更に、キャピラリ管40と針22の間には所定極
性の制御電圧E1を印加する電圧源24が接続されてい
る。
An ultrasonic transducer 41 is attached to the tip of the capillary 40. Then, when the ultrasonic oscillator 41 vibrates due to an alternating current from an alternating current power source (not shown), the electrolyte solution L is vibrated via the capillary 27. Further, a voltage source 24 for applying a control voltage E1 having a predetermined polarity is connected between the capillary tube 40 and the needle 22.

【0049】次に、このイオン化分析装置の要部断面を
示す図13及び図14に基づいて、この実施例の作動を
説明する。尚、電解質溶液Lから陽イオンを採取して放
出する場合を述べる。まず、図12に示すように、グリ
ッド21の下側端(キャピラリ管40の側)を高電位、
上側端を低電位に設定する電圧E2を印加して、グリッ
ド21に所定の電場勾配を生じさせておく。
Next, the operation of this embodiment will be described with reference to FIGS. 13 and 14 showing the cross section of the main part of this ionization analyzer. The case of collecting and releasing cations from the electrolyte solution L will be described. First, as shown in FIG. 12, the lower end of the grid 21 (the side of the capillary tube 40) is set to a high potential,
A voltage E2 that sets the upper end to a low potential is applied to generate a predetermined electric field gradient in the grid 21.

【0050】次に、図13に示す様に、電解質溶液Lを
キャピラリ管40に供給し、超音波振動子41を振動さ
せると同時に、キャピラリ管40を高電位、針22を低
電位にする制御電圧E1を印加する。この結果、振動さ
れる電解質溶液Lの液面が盛り上がって針22の先端に
付着し、更に、電解質溶液L中の陽イオンが、制御電圧
E1によって生じる電界の影響を受け、所謂電気泳動に
よって針22の先端に付着する。したがって、針22を
移動させることなく、その先端に陽イオンが濃縮されて
付着することとなる。
Next, as shown in FIG. 13, the electrolyte solution L is supplied to the capillary tube 40 to vibrate the ultrasonic transducer 41, and at the same time, the capillary tube 40 is set to a high potential and the needle 22 is set to a low potential. The voltage E1 is applied. As a result, the vibrated liquid surface of the electrolyte solution L rises and adheres to the tip of the needle 22, and the cations in the electrolyte solution L are affected by the electric field generated by the control voltage E1 and are subjected to so-called electrophoresis. Attach to the tip of 22. Therefore, the cations are concentrated and attached to the tip of the needle 22 without moving the needle 22.

【0051】次に、超音波振動子41の振動を停止させ
た後、図14に示す如く、制御電圧E1の極性を反転さ
せ、キャピラリ管27に対して針22の電位を高くす
る。これにより、針22の先端から陽イオンが放出さ
れ、更に、放出された陽イオンはグリッド21の電場勾
配によってグリッド27,28の間に移動し、そして、
電圧源30よりグリッド27,28にパルス制御電圧V
1,V2が印加されることによって、ドリフト領域9へ
入射し、マイクロチャンネルプレート12で検出した信
号に基づいて記録部14が被測定試料の質量スペクトル
を記録する。
Next, after stopping the vibration of the ultrasonic transducer 41, as shown in FIG. 14, the polarity of the control voltage E1 is reversed to increase the potential of the needle 22 with respect to the capillary tube 27. As a result, cations are released from the tip of the needle 22, and the released cations move between the grids 27 and 28 due to the electric field gradient of the grid 21, and
The pulse control voltage V is applied to the grids 27 and 28 from the voltage source 30.
When 1 and V2 are applied, they enter the drift region 9 and the recording unit 14 records the mass spectrum of the sample to be measured based on the signal detected by the microchannel plate 12.

【0052】このように、第3の実施例においては、電
解質溶液Lを超音波振動子41で振動させることによっ
て針22の先端部に付着させるので、図1に示した実施
例のような、針の移動位置調整が不要となり、装置の簡
素化及び機械精度の向上等を図ることができる。また、
従来のように不要な電解質溶液がイオン化して測定の妨
げとなるというような問題が解消される。
As described above, in the third embodiment, the electrolyte solution L is attached to the tip of the needle 22 by vibrating by the ultrasonic transducer 41, and therefore, as in the embodiment shown in FIG. It is not necessary to adjust the moving position of the needle, so that the device can be simplified and the mechanical accuracy can be improved. Also,
The problem that the unnecessary electrolyte solution is ionized and interferes with the measurement as in the past is solved.

【0053】尚、かかる作動説明では、陽イオンを処理
する場合を述べたが、陰イオンを処理する場合には、上
記の制御電圧E1,E2とパルス制御電圧V1,V2の
極性を上記の説明とは逆に設定することとなる。
In the above description of the operation, the case of processing positive ions has been described, but in the case of processing negative ions, the polarities of the control voltages E1 and E2 and the pulse control voltages V1 and V2 are described above. It will be set in reverse.

【0054】また、この第3の実施例における変形例と
して、針に電解質溶液を付着させるための構造を図15
に示すようにしてもよい。即ち、図15は、図13及び
図14に対応する部分断面図であり、図12中のキャピ
ラリ管40の代わりに、図1に示したのと同様の供給管
18をイオン化室15の下端に設け、供給管18の一端
にはイオン化室15につながる孔42が穿設されてい
る。更に、供給管18には、孔42と対向する側壁に超
音波振動子41が固定されている。
As a modification of the third embodiment, a structure for attaching the electrolyte solution to the needle is shown in FIG.
You may make it show in. That is, FIG. 15 is a partial cross-sectional view corresponding to FIGS. 13 and 14, and instead of the capillary tube 40 in FIG. 12, a supply tube 18 similar to that shown in FIG. 1 is provided at the lower end of the ionization chamber 15. A hole 42 is provided at one end of the supply pipe 18 and is connected to the ionization chamber 15. Further, an ultrasonic transducer 41 is fixed to the side wall of the supply pipe 18 facing the hole 42.

【0055】そして、図13及び図14に示したのと同
様に、制御電圧E1を印加しつつ超音波振動子41を振
動させると、電解質溶液Lの一部が孔42から針22の
先端に噴出し、電圧E1の極性に応じて陽イオンが針2
2の先端に濃縮して付着することとなる。そして、電圧
E1の極性を反転させると、針22の先端から陽イオン
がイオン化室15へ放出され、質量分析等に供される。
Then, similarly to the case shown in FIGS. 13 and 14, when the ultrasonic oscillator 41 is vibrated while applying the control voltage E1, a part of the electrolyte solution L is transferred from the hole 42 to the tip of the needle 22. Ejection, positive ions 2 depending on the polarity of voltage E1
It will be concentrated and attached to the tip of 2. Then, when the polarity of the voltage E1 is reversed, cations are released from the tip of the needle 22 into the ionization chamber 15 and used for mass spectrometry or the like.

【0056】(第4の実施例)次に、第4の実施例を図
16に基づいて説明する。尚、第1の実施例の図1と同
一又は相当する構成要素は同一符号で示す。図16にお
いて、イオン化室15の下端には、このイオン化室15
にN2 ガスを供給するキャピラリ管50が連結され、こ
のキャピラリ管50に対して略直交する方向から電解質
溶液Lを供給するためのキャピラリ管51が設けられて
いる。そして、キャピラリ管50と51の一側には、レ
ーザ加工等によって、直径が約1μm〜10μm程度の
孔52が穿設されることにより、キャピラリ管51が孔
52を介してイオン化室15の内部と連通している。更
に、キャピラリ管29には、孔52に対向する側壁に、
レーザ加工等によって、10μm〜50μm程度の穴5
3が穿設されている。穴53には針22が挿入され、可
撓性を有する封止材54により、穴53と針22の間の
隙間が密封されている。針22は、図7(a)〜(g)
に示したような形状となっており、駆動機構23内に収
容されているピエゾ素子や超音波振動素子等に連結さ
れ、これらの素子に駆動されることによって、針22の
先端が孔52内に挿入されたり、引き出されたりするよ
うになっている。また、針22とキャピラリ管51との
間に所定極性の制御電圧E1を印加するための電圧源2
4が接続されている。
(Fourth Embodiment) Next, a fourth embodiment will be described with reference to FIG. The same or corresponding constituent elements as those in FIG. 1 of the first embodiment are designated by the same reference numerals. In FIG. 16, at the lower end of the ionization chamber 15, the ionization chamber 15
A capillary tube 50 for supplying N 2 gas is connected to the capillary tube 50, and a capillary tube 51 for supplying the electrolyte solution L from a direction substantially orthogonal to the capillary tube 50 is provided. Then, a hole 52 having a diameter of about 1 μm to 10 μm is formed on one side of the capillary tubes 50 and 51 by laser processing or the like, so that the capillary tube 51 is provided inside the ionization chamber 15 through the hole 52. Is in communication with. Further, in the capillary tube 29, on the side wall facing the hole 52,
Hole 5 of about 10 to 50 μm due to laser processing, etc.
3 is drilled. The needle 22 is inserted into the hole 53, and the gap between the hole 53 and the needle 22 is sealed by the flexible sealing material 54. The needle 22 is shown in FIGS.
The shape of the needle 22 is connected to a piezo element, an ultrasonic vibration element, or the like housed in the drive mechanism 23, and driven by these elements, so that the tip of the needle 22 is inside the hole 52. It is designed to be inserted into or pulled out of. Further, a voltage source 2 for applying a control voltage E1 having a predetermined polarity between the needle 22 and the capillary tube 51.
4 are connected.

【0057】更に、キャピラリ管50のうち、イオン化
室15内に突出した部分の外周面が、高抵抗の導電性材
料から成る被膜55で被覆されており、被膜55の上端
(グリッド27,28側)と下端との間に図示するよう
な所定極性の電圧E2が印加される。そして、グリッド
27,28以降の構造は図1と同様である。
Further, the outer peripheral surface of the portion of the capillary tube 50 protruding into the ionization chamber 15 is covered with a coating 55 made of a high-resistance conductive material, and the upper end of the coating 55 (on the grid 27, 28 side). ) And the lower end, a voltage E2 having a predetermined polarity as shown is applied. The structure after the grids 27, 28 is the same as in FIG.

【0058】次に、この実施例の作動を説明する。尚、
陽イオンを処理する場合を説明する。まず、電解質溶液
Lをキャピラリ管51によって供給し、針22の先端を
孔52内に挿入する。このとき、針22に対してキャピ
ラリ管51の電位を高くするように制御電圧E1の極性
を設定する。したがって、針22の先端には、陽イオン
が濃縮して付着する。
Next, the operation of this embodiment will be described. still,
The case of treating cations will be described. First, the electrolyte solution L is supplied by the capillary tube 51, and the tip of the needle 22 is inserted into the hole 52. At this time, the polarity of the control voltage E1 is set so as to increase the potential of the capillary tube 51 with respect to the needle 22. Therefore, the cations are concentrated and attached to the tip of the needle 22.

【0059】次に、針22を孔52から後退させること
によって、電解質溶液Lから切り離し、制御電圧E1の
極性を反転させる。即ち、針22に対してキャピラリ管
51の電位を低くするように制御電圧E1の極性を反転
する。これにより、針22の先端に付着していた陽イオ
ンが放出され、被膜55によって生じる電場勾配に従っ
てグリッド27,28の間に移動され、更にグリッド2
7,28にパルス制御電圧V1,V2を印加することに
よって、ドリフト領域11へ導入される。
Next, by retracting the needle 22 from the hole 52, the needle 22 is separated from the electrolyte solution L and the polarity of the control voltage E1 is reversed. That is, the polarity of the control voltage E1 is inverted so as to lower the potential of the capillary tube 51 with respect to the needle 22. As a result, the cations attached to the tip of the needle 22 are released and moved between the grids 27 and 28 according to the electric field gradient generated by the coating film 55, and the grid 2 is further moved.
It is introduced into the drift region 11 by applying pulse control voltages V1 and V2 to 7 and 28.

【0060】尚、針22の先端に付着した陽イオンが放
出される際に、その先端に付着している電解質溶液の蒸
発を抑止するために、キャピラリ管50から供給するガ
スには、溶媒と同質の水蒸気等を含ませることが望まし
い。また、例えば、内径が30μm且つ長さが1cmの
キャピラリ管29を適用した場合には、リーク量Qが4
×10-3(Torr l/sec) であり、また、イオン化室13
に接続される排気用の真空ポンプによる排気速度Vを1
00(l/sec) 〜1000(l/sec) とすると、イオン化室
15の内部圧力はQ/V=4×10-6〜4×10-5(Tor
r)となるので、イオン化室15を十分な真空状態にする
ことができる。
When the cations attached to the tip of the needle 22 are released, the gas supplied from the capillary tube 50 contains a solvent and a solvent in order to suppress evaporation of the electrolyte solution attached to the tip. It is desirable to include water vapor of the same quality. Further, for example, when the capillary tube 29 having an inner diameter of 30 μm and a length of 1 cm is applied, the leak amount Q is 4
× 10 -3 (Torr l / sec), and the ionization chamber 13
The exhaust speed V by the exhaust vacuum pump connected to
When it is set to 00 (l / sec) to 1000 (l / sec), the internal pressure of the ionization chamber 15 is Q / V = 4 × 10 −6 to 4 × 10 −5 (Tor
r), the ionization chamber 15 can be brought to a sufficient vacuum state.

【0061】また、キャピラリ管50のガス導入端(1
気圧)より孔52までの距離を短くして、孔52の圧力
を1気圧に近付けることにより、上記の電解質溶液Lの
蒸発を抑制することが望ましい。
Further, the gas introduction end (1
It is desirable to suppress the evaporation of the electrolyte solution L by making the distance to the hole 52 shorter than (atmospheric pressure) and bringing the pressure in the hole 52 close to 1 atm.

【0062】(第5の実施例)次に、第5の実施例を図
17に基づいて説明する。尚、第1の実施例の図1と同
一又は相当する構成要素は同一符号で示す。図17にお
いて、第1の実施例との相違点を述べると、針22を収
容するキャピラリ管60がイオン化室15内に設けら
れ、このキャピラリ管60の下端が、供給管18に形成
されている孔20に繋がり、他端が供給ポート16に連
通し、更に上端がグリッド27,28に対向して開放さ
れている。更に、キャピラリ管60の外側面には高抵抗
の導電性被膜61で被覆されている。そして、導電性被
膜61の上端と下端に所定極性の電圧E2を印加するこ
とによって、中空部内に電場勾配を発生させる。
(Fifth Embodiment) Next, a fifth embodiment will be described with reference to FIG. The same or corresponding constituent elements as those in FIG. 1 of the first embodiment are designated by the same reference numerals. In FIG. 17, the difference from the first embodiment will be described. A capillary tube 60 accommodating the needle 22 is provided in the ionization chamber 15, and the lower end of the capillary tube 60 is formed in the supply tube 18. It is connected to the hole 20, the other end communicates with the supply port 16, and the upper end is opened to face the grids 27 and 28. Further, the outer surface of the capillary tube 60 is covered with a high resistance conductive coating 61. Then, a voltage E2 having a predetermined polarity is applied to the upper and lower ends of the conductive coating film 61 to generate an electric field gradient in the hollow portion.

【0063】かかる構成の本実施例も第1の実施例と同
様に、電圧E1と電圧E2を所定の極性に設定して針2
2に電解質溶液Lのイオンを付着させ、更に、陽イオン
または陰イオンのいずれかを放出して、質量分析に供す
ることができる。
In this embodiment having the above-mentioned structure, the voltage E1 and the voltage E2 are set to the predetermined polarities and the needle 2 is used as in the first embodiment.
Ions of the electrolyte solution L can be attached to 2 and either cations or anions can be released and subjected to mass spectrometry.

【0064】(第6の実施例)次に、第6の実施例を図
18に基づいて説明する。尚、第3の実施例の図12
と、第5の実施例の図17と同一又は相当する構成要素
は同一符号で示す。図18において、第3,第5の実施
例との相違点を述べると、イオン化室15の下端に、電
解質溶液Lを供給するためにのキャピラリ管40が連結
されると共に、キャピラリ管40の先端部分に超音波振
動子41が固定されている。更に、針22を収容するキ
ャピラリ管60がイオン化室15内に設けられ、このキ
ャピラリ管60の下端が、キャピラリ管40上端に対向
し、その他端が供給ポート16に連通し、更に上端がグ
リッド27,28に対向して開放されている。更に、キ
ャピラリ管60の外側面には高抵抗の導電性被膜61で
被覆されている。そして、導電性被膜61の上端と下端
に所定極性の電圧E2を印加することによって、中空部
内に電場勾配を発生させる。
(Sixth Embodiment) Next, a sixth embodiment will be described with reference to FIG. In addition, FIG. 12 of the third embodiment.
The same or corresponding components as those of FIG. 17 of the fifth embodiment are designated by the same reference numerals. Referring to FIG. 18, the difference from the third and fifth embodiments will be described. A capillary tube 40 for supplying the electrolyte solution L is connected to the lower end of the ionization chamber 15, and the tip of the capillary tube 40 is connected. The ultrasonic transducer 41 is fixed to the portion. Further, a capillary tube 60 accommodating the needle 22 is provided in the ionization chamber 15, the lower end of the capillary tube 60 faces the upper end of the capillary tube 40, the other end communicates with the supply port 16, and the upper end further has a grid 27. , 28 are open to face each other. Further, the outer surface of the capillary tube 60 is covered with a high resistance conductive coating 61. Then, a voltage E2 having a predetermined polarity is applied to the upper and lower ends of the conductive coating film 61 to generate an electric field gradient in the hollow portion.

【0065】かかる構成の本実施例も第3,第5の実施
例と同様に、電圧E1と電圧E2を所定の極性に設定し
て、超音波振動子41を振動させることにより、針22
を固定したままで電解質溶液Lのイオンを付着させるこ
とができ、更に、陽イオンまたは陰イオンのいずれかを
放出して、質量分析に供することができる。
Like the third and fifth embodiments, the present embodiment having such a configuration sets the voltage E1 and the voltage E2 to predetermined polarities and vibrates the ultrasonic transducer 41 to cause the needle 22 to vibrate.
It is possible to attach the ions of the electrolyte solution L with the particles fixed, and further to release either the cations or the anions for mass spectrometry.

【0066】(第7の実施例)次に、第7の実施例を図
19に基づいて説明する。尚、第2の実施例の図8と、
第5の実施例の図17と同一又は相当する構成要素は同
一符号で示す。図19において、第2,第5の実施例と
の相違点を述べると、イオン化室15の下端に、電解質
溶液Lを供給するためにのキャピラリ管31が連結され
ると共に、キャピラリ管31内には、進退移動可能な針
32が挿入されている。更に、イオン化室15内にはそ
の下端からグリッド27,28側へ延びるキャピラリ管
60が設けられると共に、その一端が供給ポート16に
連通している。キャピラリ管60の外側面には高抵抗の
導電性被膜61で被覆されている。そして、導電性被膜
61の上端と下端に所定極性の電圧E2を印加すること
によって、中空部内に電場勾配を発生させる。
(Seventh Embodiment) Next, a seventh embodiment will be described with reference to FIG. Incidentally, FIG. 8 of the second embodiment,
The same or corresponding components as in FIG. 17 of the fifth embodiment are designated by the same reference numerals. Referring to FIG. 19, the difference from the second and fifth embodiments will be described. A capillary tube 31 for supplying the electrolyte solution L is connected to the lower end of the ionization chamber 15 and the inside of the capillary tube 31 is connected. Has a needle 32 that can move back and forth. Further, a capillary tube 60 extending from the lower end to the grids 27, 28 side is provided in the ionization chamber 15, and one end of the capillary tube 60 communicates with the supply port 16. The outer surface of the capillary tube 60 is coated with a high resistance conductive coating 61. Then, a voltage E2 having a predetermined polarity is applied to the upper and lower ends of the conductive coating film 61 to generate an electric field gradient in the hollow portion.

【0067】かかる構成の本実施例も第2,第5の実施
例と同様に、電圧E1と電圧E2を所定の極性に設定し
て、超音波振動子41を振動させることにより、針32
を固定したままで電解質溶液Lのイオンを付着させるこ
とができ、更に、陽イオンまたは陰イオンのいずれかを
放出して、質量分析に供することができる。
Like the second and fifth embodiments, the present embodiment having such a configuration sets the voltage E1 and the voltage E2 to predetermined polarities and vibrates the ultrasonic transducer 41 to cause the needle 32 to vibrate.
It is possible to attach the ions of the electrolyte solution L with the particles fixed, and further to release either the cations or the anions for mass spectrometry.

【0068】[0068]

【発明の効果】以上に説明したように本発明によれば、
針の表面に試料を含む電解質溶液をを付着させ、この針
に所定の電界を印加することによって、付着した試料を
イオン化させるので、電解質溶液を蒸発させることなく
高効率でイオン化を促すもとができる。したがって、電
解質溶液の蒸気が質量分析等の妨げになっていた従来の
技術よりも高精度の質量分析等を実現することができ
る。
According to the present invention as described above,
An electrolyte solution containing a sample is attached to the surface of the needle, and a predetermined electric field is applied to the needle to ionize the attached sample, which promotes ionization with high efficiency without evaporating the electrolyte solution. it can. Therefore, it is possible to realize mass spectrometry or the like with higher accuracy than the conventional technique in which the vapor of the electrolyte solution has hindered mass spectrometry or the like.

【0069】更に、細い針に所定の電圧を印加すること
により、試料を含む電解質溶液を電気泳動によってその
先端に付着させるので、従来の技術のように、プローブ
に試料を載せて乾燥させてからイオン化を行うような煩
雑な作業を解消することができる。そして、本発明によ
れば、質量分析等を容易に連続処理することを可能にす
るものである。
Further, by applying a predetermined voltage to the thin needle, the electrolyte solution containing the sample is attached to the tip by electrophoresis, so that the sample is placed on the probe and dried as in the conventional technique. It is possible to eliminate complicated work such as ionization. Further, according to the present invention, mass spectrometry and the like can be easily continuously processed.

【0070】更に、本発明によれば、試料を含む電解質
溶液が付着した針に所定の電圧を印加することによって
試料をイオン化させるのであるが、この印加電圧は周知
の電界イオン化法に較べて2桁低い電圧で十分に目的を
達成することができる。即ち、電界イオン化法では、同
様の針に高電圧を印加するので、そのトンネル電流のた
めに溶媒までがイオン化されてしまい、測定対象である
試料のイオンと混在することから測定精度の向上に限界
があったが、本発明では、上記の感度の向上と相俟って
不要なイオンの発生を抑制して質量分析等における測定
精度の向上を図ることができる。
Further, according to the present invention, the sample is ionized by applying a predetermined voltage to the needle to which the electrolyte solution containing the sample is attached. This applied voltage is 2 times as compared with the known field ionization method. The purpose can be sufficiently achieved with a voltage that is an order of magnitude lower. That is, in the field ionization method, since a high voltage is applied to the same needle, even the solvent is ionized due to the tunnel current, and it is mixed with the ions of the sample to be measured, which limits the improvement of measurement accuracy. However, in the present invention, in combination with the above-described improvement in sensitivity, generation of unnecessary ions can be suppressed and the measurement accuracy in mass spectrometry or the like can be improved.

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

【図1】本発明のイオン化分析装置の第1の実施例の構
成を示す縦断面図である。
FIG. 1 is a vertical cross-sectional view showing the configuration of a first embodiment of an ionization analyzer according to the present invention.

【図2】図1中のグリッドの構成を示す拡大斜視図であ
る。
FIG. 2 is an enlarged perspective view showing the configuration of the grid in FIG.

【図3】図1中のグリッドの他の構成を示す拡大斜視図
である。
FIG. 3 is an enlarged perspective view showing another configuration of the grid in FIG.

【図4】第1の実施例の作動を説明する説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram illustrating an operation of the first embodiment.

【図5】第1の実施例の作動を更に説明する説明図であ
る。
FIG. 5 is an explanatory diagram further explaining the operation of the first embodiment.

【図6】第1の実施例の作動を更に説明する説明図であ
る。
FIG. 6 is an explanatory diagram further explaining the operation of the first embodiment.

【図7】実施例に備えられた針の形状を示す部分縦断面
図である。
FIG. 7 is a partial vertical cross-sectional view showing the shape of a needle provided in the embodiment.

【図8】本発明のイオン化分析装置の第2の実施例の構
成を示す縦断面図である。
FIG. 8 is a vertical cross-sectional view showing the configuration of the second embodiment of the ionization analyzer of the present invention.

【図9】第2の実施例の作動を説明する説明図である。FIG. 9 is an explanatory diagram illustrating an operation of the second embodiment.

【図10】第2の実施例の作動を更に説明する説明図で
ある。
FIG. 10 is an explanatory diagram further explaining the operation of the second embodiment.

【図11】第2の実施例の変形例の構造を示す要部縦断
面図である。
FIG. 11 is a longitudinal sectional view of an essential part showing the structure of a modified example of the second embodiment.

【図12】本発明のイオン化分析装置の第3の実施例の
構成を示す縦断面図である。
FIG. 12 is a vertical cross-sectional view showing the configuration of a third embodiment of the ionization analyzer of the present invention.

【図13】第3の実施例の作動を説明する説明図であ
る。
FIG. 13 is an explanatory diagram illustrating an operation of the third embodiment.

【図14】第3の実施例の作動を更に説明する説明図で
ある。
FIG. 14 is an explanatory diagram further explaining the operation of the third embodiment.

【図15】第3の実施例の変形例の構造を示す要部縦断
面図である。
FIG. 15 is a longitudinal sectional view of an essential part showing the structure of a modification of the third embodiment.

【図16】本発明のイオン化分析装置の第4の実施例の
構成を示す要部縦断面図である。
FIG. 16 is a longitudinal sectional view of an essential part showing the configuration of a fourth embodiment of the ionization analyzer of the present invention.

【図17】本発明のイオン化分析装置の第5の実施例の
構成を示す要部縦断面図である。
FIG. 17 is a longitudinal sectional view of an essential part showing the configuration of a fifth embodiment of the ionization analyzer of the present invention.

【図18】本発明のイオン化分析装置の第6の実施例の
構成を示す要部縦断面図である。
FIG. 18 is a longitudinal sectional view of an essential part showing the configuration of a sixth embodiment of the ionization analyzer of the invention.

【図19】本発明のイオン化分析装置の第7の実施例の
構成を示す要部縦断面図である。
FIG. 19 is a longitudinal sectional view of an essential part showing the configuration of a seventh embodiment of the ionization analyzer of the present invention.

【図20】従来のイオン化分析装置の構成を示す説明図
である。
FIG. 20 is an explanatory diagram showing a configuration of a conventional ionization analyzer.

【図21】従来のイオン化分析装置の課題を説明するた
めの説明図である。
FIG. 21 is an explanatory diagram for explaining the problems of the conventional ionization analyzer.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

15…イオン化室、18…供給管、20,33…孔、2
1,27,28…グリッド、22,32…針、23…移
動装置、24…電圧源、31,40,50,60,…キ
ャピラリ管、41…超音波振動子。
15 ... Ionization chamber, 18 ... Supply pipe, 20, 33 ... Hole, 2
1, 27, 28 ... Grid, 22, 32 ... Needle, 23 ... Moving device, 24 ... Voltage source, 31, 40, 50, 60, ... Capillary tube, 41 ... Ultrasonic transducer.

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 電解質溶液内に含まれる試料のイオン
を、イオン化室内の気中または真空中に放出するイオン
化分析装置であって、 前記イオン化室内に設けられた針と、 前記針の先端に前記電解質溶液中のイオンを付着させる
付着手段と、 前記針に前記イオンの電荷極性に対応して所定極性の電
圧を印加することにより、前記イオンを放出させるイオ
ン放出手段と、を具備することを特徴とするイオン化分
析装置。
1. An ionization analyzer for releasing ions of a sample contained in an electrolyte solution into air or vacuum in an ionization chamber, wherein a needle provided in the ionization chamber and a tip of the needle And an ion emitting means for emitting the ions by applying a voltage having a predetermined polarity corresponding to the charge polarity of the ions to the needle. Ionization analyzer.
【請求項2】 前記付着手段は、 前記電解質溶液を前記イオン化室内に供給し、前記針を
移動させることによりその先端を一時的に前記電解質溶
液に接触させる移動手段を有することを特徴とする請求
項1に記載のイオン化分析装置。
2. The adhering means comprises a moving means for supplying the electrolyte solution into the ionization chamber and moving the needle to temporarily bring the tip thereof into contact with the electrolyte solution. Item 1. The ionization analyzer according to Item 1.
【請求項3】 前記針は、前記イオン化室内に固定さ
れ、 前記付着手段は、 前記電解質溶液を前記針の近傍まで供給する細管または
供給管と、 前記細管または供給管を振動させて前記電解質溶液の表
面を移動させることにより、前記電解質溶液を前記針の
先端に付着させる振動手段と、を具備することを特徴と
する請求項1に記載のイオン化分析装置。
3. The needle is fixed in the ionization chamber, and the adhering means supplies a thin tube or a supply tube for supplying the electrolyte solution to the vicinity of the needle, and vibrates the thin tube or the supply tube for the electrolyte solution. 2. An ionization analyzer according to claim 1, further comprising: a vibrating unit that causes the electrolyte solution to adhere to the tip of the needle by moving the surface of the ionization analyzer.
【請求項4】 前記付着手段は、 前記電解質溶液を前記イオン化室へ供給する細管または
供給管を有し、 前記針は、所定方向へ移動するとその先端部が前記イオ
ン化室内へ突き出すように、前記細管または供給管内に
進退移動可能に設けられることを特徴とする請求項1に
記載のイオン化分析装置。
4. The adhering means has a thin tube or a supply tube for supplying the electrolyte solution to the ionization chamber, and the needle has a tip portion protruding into the ionization chamber when moved in a predetermined direction. The ionization analyzer according to claim 1, wherein the ionization analyzer is provided so as to be movable back and forth in a thin tube or a supply tube.
【請求項5】 前記移動手段は、 前記針を振動させることによりその先端を一時的に前記
電解質溶液に接触させることを特徴とする請求項2に記
載のイオン化分析装置。
5. The ionization analyzer according to claim 2, wherein the moving means vibrates the needle to temporarily bring its tip into contact with the electrolyte solution.
【請求項6】 前記振動手段は、超音波振動子であるこ
とを特徴とする請求項3に記載のイオン化分析装置。
6. The ionization analyzer according to claim 3, wherein the vibrating means is an ultrasonic oscillator.
【請求項7】 前記針は、表面に誘電体の被膜または電
解質溶液を弾く物質で被覆されていることを特徴とする
請求項1に記載のイオン化分析装置。
7. The ionization analyzer according to claim 1, wherein the needle has a surface coated with a dielectric film or a substance that repels an electrolyte solution.
【請求項8】 前記イオン放出手段は、前記針に電圧を
印加または、前記針にガスを供給する構造を有すること
を特徴とする請求項1に記載のイオン化分析装置。
8. The ionization analyzer according to claim 1, wherein the ion emitting means has a structure for applying a voltage to the needle or supplying a gas to the needle.
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