JPH09129175A - Mass spectrometer - Google Patents

Mass spectrometer

Info

Publication number
JPH09129175A
JPH09129175A JP7282888A JP28288895A JPH09129175A JP H09129175 A JPH09129175 A JP H09129175A JP 7282888 A JP7282888 A JP 7282888A JP 28288895 A JP28288895 A JP 28288895A JP H09129175 A JPH09129175 A JP H09129175A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
mass spectrometer
ion
spectrometer according
ion trap
ion source
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP7282888A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takayuki Nabeshima
貴之 鍋島
Minoru Sakairi
実 坂入
Yasuaki Takada
安章 高田
Hideaki Koizumi
英明 小泉
Tsudoi Hirabayashi
集 平林
Yukiko Hirabayashi
由紀子 平林
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP7282888A priority Critical patent/JPH09129175A/en
Publication of JPH09129175A publication Critical patent/JPH09129175A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Other Investigation Or Analysis Of Materials By Electrical Means (AREA)
  • Electron Tubes For Measurement (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an ion trap type mass spectrometer capable of stably detecting ions and obtaining a mass spectrum having a high S-N ratio. SOLUTION: Electrons to be ionized in an ion trap 1-6 and ions generated outside the ion trap 1-6 are implanted into the ion trap 1-6 from the position other than an end cap. The ions confined in the ion trap 1-6 are extracted from two opposite end cap electrodes 1-3, 1-5 and fine holes 1-8, 1-11, 1-12 on both sides, and they are detected by ion detection sections 1-13, 1-14 provided in the later stage respectively. The detected data are finally added together.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、混合物の分離分析
に有効なガスクロマトグラフ(Gas Chromatograph:G
C)と質量分析法(Mass Spectrometry:MS)とを結合
した装置、すなわちガスクロマトグラフ/質量分析法
(以下GC/MSと省略する)や、液体クロマトグラフ
(Liquid Chromatograph:LC)と質量分析法(Mass S
pectrometry:MS)とを結合した装置、すなわち液体
クロマトグラフ/質量分析法(以下LC/MSと省略す
る)や、キャピラリー電気泳動法(Capillary Electroph
oresis:CE)の検出器に質量分析法を用いた装置、す
なわちキャピラリー電気泳動/質量分析法(以下CE/
MSと省略する)などに代表されるように、気相中や液
体中に存在する混合試料を分離した後、イオン化して質
量分析計に導入して、質量分析を行う装置の装置構成に
関する。また、溶液試料を連続的に導入して、イオン
化,質量分析を行うフローインジェクション分析を行う
装置に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a gas chromatograph (G) which is effective for separation and analysis of a mixture.
C) and mass spectrometry (MS) combined equipment, that is, gas chromatograph / mass spectrometry (hereinafter abbreviated as GC / MS), liquid chromatograph (LC) and mass spectrometry (LC). Mass S
pectrometry (MS) coupled device, that is, liquid chromatograph / mass spectrometry (abbreviated as LC / MS hereafter) or capillary electrophoresis (Capillary Electroph)
oresis: CE) using a mass spectrometry as a detector, that is, capillary electrophoresis / mass spectrometry (hereinafter CE /
(MS is abbreviated) and the like, and relates to a device configuration of a device for performing mass analysis by separating a mixed sample existing in a gas phase or a liquid, ionizing it, and introducing it into a mass spectrometer. Further, the present invention relates to a device for performing flow injection analysis in which a solution sample is continuously introduced to perform ionization and mass spectrometry.

【0002】[0002]

【従来の技術】現在、質量分析の分野では、新しい分析
装置としてイオントラップを有する質量分析装置(以
下、イオントラップ型質量分析装置=ITMS)が有望
視されており、GC/MSやLC/MSあるいはCE/
MSに応用されている。その一例は、ジャーナル・オブ
・マス・スペクトロメトリ・アンド・アイオン・プロセ
シーズ,1991年,106巻,1頁に記載されてい
る。参考のためイオントラップ型質量分析装置を応用し
たGC/ITMSの代表的な装置構成について図14に
示す。
2. Description of the Related Art At present, in the field of mass spectrometry, a mass spectrometer having an ion trap (hereinafter referred to as an ion trap mass spectrometer = ITMS) is regarded as a promising new analyzer, and GC / MS and LC / MS are promising. Or CE /
It is applied to MS. An example thereof is described in Journal of Mass Spectrometry and Aion Processes, 1991, Vol. 106, page 1. For reference, FIG. 14 shows a typical apparatus configuration of GC / ITMS to which the ion trap mass spectrometer is applied.

【0003】計測対象とする試料は、ガスクロマトグラ
フ14−1から流出し、キャピラリー14−2を通して
エンドキャップ電極14−3,リング電極14−4,エ
ンドキャップ電極14−5からなるイオントラップ14
−6に導入される。電子は、電子銃14−7から放出さ
れ、エンドキャップ電極14−3の中心に開いた細孔1
4−8を通してイオントラップ内部に打ち込まれる。イ
オントラップの内部に打ち込まれた電子は、導入された
試料分子を電子衝撃によってイオン化し、イオントラッ
プ14−6の内部にイオンを発生させる。
The sample to be measured flows out from the gas chromatograph 14-1 and passes through a capillary 14-2, which is an ion trap 14 composed of an end cap electrode 14-3, a ring electrode 14-4, and an end cap electrode 14-5.
-6. Electrons are emitted from the electron gun 14-7 and open in the center of the end cap electrode 14-3.
It is driven into the ion trap through 4-8. The electrons injected into the ion trap ionize the introduced sample molecules by electron impact to generate ions inside the ion trap 14-6.

【0004】イオントラップ14−6は、高周波電場に
より内部に特定な質量数範囲のイオンを一定時間閉じ込
めることができる。一定時間閉じ込められたイオンは、
高周波電場の電圧を走査することによって、(質量数/
価数)が低いものから順に外部に追い出され、引き出し
電極14−10により、エンドキャップ電極14−5の
中心に開いた細孔14−9を通して引き出された後、エ
ンドキャップの後段に設けられたイオン検出部14−1
1により検出される。
The ion trap 14-6 is capable of confining ions within a specific mass number range for a predetermined time by a high frequency electric field. Ions trapped for a certain time
By scanning the voltage of the high frequency electric field, (mass number /
Those having a lower valency) were sequentially ejected to the outside, and after being drawn out by the extraction electrode 14-10 through the pore 14-9 opened in the center of the end cap electrode 14-5, they were provided in the subsequent stage of the end cap. Ion detector 14-1
1 is detected.

【0005】このようにして検出されたイオンの信号
は、制御部14−14を通して、データ処理部14−1
2に転送される。得られた情報はこのデータ処理部14
−12で通常マススペクトルとしてモニタ部14−13
に表示される。ガスクロマトグラフ14−1,イオント
ラップ14−6,電子銃14−7,引き出し電極14−
10,イオン検出部14−11は、制御部14−14に
より制御される。また、装置の内部は排気部14−15
によって真空に保たれている。
The signal of the ion thus detected is passed through the control unit 14-14 and the data processing unit 14-1.
2 is transferred. The information obtained is the data processing unit 14
At -12, the monitor unit 14-13 is set as a normal mass spectrum.
Will be displayed. Gas chromatograph 14-1, ion trap 14-6, electron gun 14-7, extraction electrode 14-
10. The ion detector 14-11 is controlled by the controller 14-14. Also, the inside of the device is the exhaust unit 14-15.
Is kept in a vacuum by.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】前述のような従来の装
置は、イオントラップの形状が空間対称であることか
ら、イオントラップの内部に閉じ込められているイオン
は、印加する高周波電場の周波数に従ってリング電極の
中心に対して(理想的には)対称な軌道を描く。リング
電極に対して対称な軌道を描いて運動しているイオンを
片側のエンドキャップの細孔から引き出すため、引き出
しの効率がイオンの位置や運動方向に依存して異なるこ
とになり、SN比や安定性が劣化する。
In the conventional device as described above, since the shape of the ion trap is spatially symmetric, the ions trapped inside the ion trap ring according to the frequency of the applied high frequency electric field. Draw an orbit that is (ideally) symmetrical with respect to the center of the electrode. Ions moving in a symmetrical orbit with respect to the ring electrode are extracted from the pores of the end cap on one side, and therefore the extraction efficiency differs depending on the position and movement direction of the ions. Stability deteriorates.

【0007】本発明の目的は、上記課題を解決し、安定
に検出することが可能で、且つ高いSN比の質量スペク
トルを得ることが可能なイオントラップ型質量分析装置
を提供することにある。
An object of the present invention is to provide an ion trap mass spectrometer capable of solving the above problems, capable of stable detection, and capable of obtaining a mass spectrum having a high SN ratio.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明においては、対向
する2つのエンドキャップ電極の両側の細孔からイオン
トラップ内部に閉じ込めたイオンを引き出し、それぞれ
のエンドキャップ電極の後段に設けたイオン検出部によ
りイオンを検出する。検出後、得られたデータを加え合
わせることにより2回積算とほぼ同等の効果が得られ、
安定で且つ高いSN比の質量スペクトルを得ることが可
能になる。これを実現するためには、イオントラップの
内部に電子衝撃イオン化のための電子を取り込む手段、
またはイオントラップの内部に外部イオン源で生成した
イオンを取り込む手段としては、片側のエンドキャップ
電極の中心に空いた細孔を用いず、それ以外の場所、例
えばリング電極に空けた細孔を用いる。
In the present invention, the ions trapped inside the ion trap are extracted from the pores on the opposite sides of the two facing endcap electrodes, and the ion detector is provided at the subsequent stage of each endcap electrode. To detect the ions. After detection, by adding the obtained data, almost the same effect as double integration can be obtained,
It is possible to obtain a stable mass spectrum with a high SN ratio. In order to achieve this, means for taking in electrons for electron impact ionization inside the ion trap,
Alternatively, as a means for incorporating ions generated by an external ion source into the inside of the ion trap, do not use a hole vacant in the center of the end cap electrode on one side, but use a hole vacant in other places, for example, a ring electrode. .

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】図1は、本発明を実現するための
質量分析装置の一例を示した構成図である。計測対象と
する試料は、ガスクロマトグラフ1−1から流出し、キ
ャピラリー1−2を通してエンドキャップ電極1−3,
リング電極1−4,エンドキャップ電極1−5からなる
イオントラップ1−6の内部に導入される。電子は、電
子銃1−7から放出され、リング電極1−4に開いた細
孔1−8を通してイオントラップ内部に打ち込まれる。
電子銃1−7から放出される電子の加速エネルギーはリ
ング電極1−4に印加される高周波電圧と同期させてあ
り、イオントラップ内部に打ち込まれる電子のエネルギ
ーを一定にする。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 is a block diagram showing an example of a mass spectrometer for realizing the present invention. The sample to be measured flows out from the gas chromatograph 1-1, passes through the capillary 1-2, and the end cap electrodes 1-3,
It is introduced into an ion trap 1-6 composed of a ring electrode 1-4 and an end cap electrode 1-5. The electrons are emitted from the electron gun 1-7 and are injected into the ion trap through the pores 1-8 opened in the ring electrode 1-4.
The acceleration energy of the electrons emitted from the electron gun 1-7 is synchronized with the high frequency voltage applied to the ring electrode 1-4, and the energy of the electrons driven into the ion trap is made constant.

【0010】イオントラップの内部に打ち込まれた電子
は、導入された試料分子を電子衝撃によってイオン化す
るが、このイオン化エネルギーは一定である。イオント
ラップ1−6は、高周波電場により内部に特定な質量数
範囲のイオンを一定時間閉じ込めることができる。一定
時間閉じ込められたイオンは、高周波電場の電圧を走査
することによって、質量数/価数の値が低いものから順
に外部に追い出され、引き出し電極1−9,1−10に
より、エンドキャップ電極1−3,1−5それぞれの中
心に開いた細孔1−11,1−12を通して引き出され
た後、それぞれのエンドキャップの後段に設けられたイ
オン検出部1−13,1−14により検出される。
The electrons injected into the ion trap ionize the introduced sample molecules by electron impact, but the ionization energy is constant. The ion trap 1-6 can confine ions within a specific mass number range for a certain period of time by a high frequency electric field. The ions trapped for a certain period of time are ejected to the outside in order from the one with the lowest mass number / valence by scanning the voltage of the high frequency electric field, and the extraction electrodes 1-9 and 1-10 cause the end cap electrode 1 to move. -3, 1-5 After being drawn out through the pores 1-11, 1-12 opened in the center of each, they are detected by the ion detection parts 1-13, 1-14 provided in the subsequent stage of the respective end caps. It

【0011】このようにして検出されたイオンの信号
は、制御部1−17を通して、データ処理部1−15に
転送される。得られた情報はこのデータ処理部で1−1
5加算され、通常、マススペクトルとしてモニタ部1−
16に表示される。ガスクロマトグラフ1−1,イオン
トラップ1−6,電子銃1−7,引き出し電極1−9,
1−10,イオン検出部1−13,1−14は、制御部
1−17により制御される。また、装置の内部は排気部
1−18によって真空に保たれている。
The signal of the ions thus detected is transferred to the data processing section 1-15 through the control section 1-17. The obtained information is 1-1 in this data processing unit.
5 is added, and normally, as a mass spectrum, the monitor unit 1-
16 is displayed. Gas chromatograph 1-1, ion trap 1-6, electron gun 1-7, extraction electrode 1-9,
The control unit 1-17 controls the 1-10 and the ion detection units 1-13 and 1-14. Further, the inside of the apparatus is kept in vacuum by the exhaust unit 1-18.

【0012】図2は、本発明により得られる質量スペク
トルのSN比が向上することを示した概念図である。従
来、片側のエンドキャップ電極後段の検出器からしか測
定を行っていなかったため、引き出し電極の電圧印加の
タイミングに特別な工夫がない場合には、閉じ込めたイ
オン量の50%が検出されるにとどまっていた。これ
は、本発明である両側のエンドキャップ電極後段の検出
器から測定を行う場合の、片側で検出されるイオン量と
ほぼ同等である。それぞれの側で検出されたイオンによ
る質量スペクトル2−1,2−2を加え合わせることに
より、ランダムに発生する雑音部分2−3,2−4は平
均化され、信号部分2−5,2−6は重畳される。最終
的に得られた質量スペクトル2−7は、従来より約40
%高いSN比を示す。
FIG. 2 is a conceptual diagram showing that the SN ratio of the mass spectrum obtained by the present invention is improved. Conventionally, the measurement was performed only from the detector after the end cap electrode on one side. Therefore, if there is no special measure for the voltage application timing of the extraction electrode, only 50% of the trapped ion amount is detected. Was there. This is almost the same as the amount of ions detected on one side when the measurement is performed from the detectors after the end cap electrodes on both sides according to the present invention. By adding the mass spectra 2-1 and 2-2 by the ions detected on each side, the randomly generated noise portions 2-3 and 2-4 are averaged, and the signal portions 2-5 and 2- 6 is superimposed. The finally obtained mass spectrum 2-7 is about 40
Shows a high SN ratio.

【0013】図3は、本発明を実施するための他の質量
分析装置の一部を示した構成図である。イオントラップ
3−1の内部に導入した試料分子をイオン化するため
に、レーザー3−2が用いられている。
FIG. 3 is a block diagram showing a part of another mass spectrometer for carrying out the present invention. The laser 3-2 is used to ionize the sample molecules introduced into the ion trap 3-1.

【0014】図4は、本発明を実施するための引き出し
電極に印加する電圧の時間変化を示した図である。図中
では、両側の引き出し電極に印加する電圧の時間変化と
イオントラップに印加する高周波電場電圧の時間変化を
同一の時間軸で示してある。イオントラップの内部にイ
オンを一定時間4−1だけ閉じ込めた後、時間4−2の
間、高周波電場の電圧を走査する。これにより、イオン
トラップの内部に閉じ込めたイオンを質量数/価数の値
が低いものから順に外部に追い出すことができる。高周
波電場と同じ周波数で、両側の引き出し電極にかける電
圧4−3を変化させる。イオントラップの内部に閉じ込
められているイオンは、印加する高周波電場の周波数に
従い、リング電極の中心に対して(理想的には)対称な
軌道を描くため、周波数のオフセット4−4を動かし、
引き出し電圧の印加タイミングを調節することにより、
さらに高感度な検出を行うことができる。
FIG. 4 is a diagram showing the time change of the voltage applied to the extraction electrode for carrying out the present invention. In the figure, the time change of the voltage applied to the extraction electrodes on both sides and the time change of the high frequency electric field voltage applied to the ion trap are shown on the same time axis. Ions are confined inside the ion trap for a certain time 4-1 and then the voltage of the high frequency electric field is scanned during the time 4-2. As a result, the ions trapped inside the ion trap can be expelled to the outside in order from the lowest mass number / valence value. The voltage 4-3 applied to the extraction electrodes on both sides is changed at the same frequency as the high frequency electric field. Ions trapped inside the ion trap draw an orbit that is (ideally) symmetric with respect to the center of the ring electrode according to the frequency of the applied high frequency electric field, so that the frequency offset 4-4 is moved,
By adjusting the application timing of the extraction voltage,
Furthermore, highly sensitive detection can be performed.

【0015】図5は、本発明を実施するための他の質量
分析装置の一部を示した構成図である。試料は、ガスク
ロマトグラフ5−1から流出し、キャピラリー5−2を
通して外部イオン源5−3に導入される。電子は、電子
銃5−4から放出され、外部イオン源5−3の内部に打
ち込まれる。外部イオン源に打ち込まれた電子は、導入
された試料分子を電子衝撃によってイオン化する。
FIG. 5 is a block diagram showing a part of another mass spectrometer for carrying out the present invention. The sample flows out from the gas chromatograph 5-1 and is introduced into the external ion source 5-3 through the capillary 5-2. The electrons are emitted from the electron gun 5-4 and driven into the external ion source 5-3. The electrons injected into the external ion source ionize the introduced sample molecules by electron impact.

【0016】外部イオン源5−3で生成されたイオン
は、リペラー電極5−5に印加した電圧により外部イオ
ン源から放出され、イオン軌道修正部5−6を通して、
エンドキャップ電極5−7,リング電極5−8,エンド
キャップ電極5−9からなるイオントラップ5−10の
内部に導入される。このとき、外部イオン源5−3から
の打ち込みエネルギーを一定にするように、リング電極
5−8に印加する高周波電圧と同期させる。
The ions generated by the external ion source 5-3 are emitted from the external ion source by the voltage applied to the repeller electrode 5-5, and pass through the ion trajectory correcting section 5-6,
It is introduced into an ion trap 5-10 composed of an end cap electrode 5-7, a ring electrode 5-8, and an end cap electrode 5-9. At this time, the implantation energy from the external ion source 5-3 is synchronized with the high frequency voltage applied to the ring electrode 5-8 so as to be constant.

【0017】イオントラップ5−10の内部には、ダン
ピングガス導入部5−11から、例えばヘリウムのよう
なダンピングガスが導入されており、イオントラップの
内部においてイオンの軌道を安定させる役割を果たして
いる。イオンを閉じ込めた後は、同様に測定を行うが、
このとき外部イオン源は、装置の内部を排気するための
排気部5−13とは別の排気部5−12によって真空に
保たれている。
A damping gas such as helium is introduced into the ion trap 5-10 from a damping gas introduction section 5-11, and plays a role of stabilizing the ion trajectories inside the ion trap. . After confining the ions, perform the same measurement,
At this time, the external ion source is kept in vacuum by an exhaust unit 5-12 which is different from the exhaust unit 5-13 for exhausting the inside of the apparatus.

【0018】図6は、本発明を実施するための上記外部
イオン源への他の試料導入方法を示した構成図である。
細孔6−1,6−2,排気部6−3,6−4によって、
大気圧下から真空中にある外部イオン源6−5にイオン
を導入している。これにより大気中の不純物等の測定を
行うことができる。
FIG. 6 is a constitutional view showing another method for introducing a sample into the external ion source for carrying out the present invention.
By the pores 6-1, 6-2 and the exhaust parts 6-3, 6-4,
Ions are introduced from the atmospheric pressure to the external ion source 6-5 in vacuum. As a result, it is possible to measure impurities in the atmosphere.

【0019】図7は、本発明を実現するための真空中の
外部イオン源における他のイオン化法を示した構成図で
ある。外部イオン源7−1に導入された試料はレーザー
7−2によってイオン化される。外部イオン源7−1で
生成されたイオンは、リペラー電極7−3に印加する電
圧を操作することにより外部イオン源から放出される。
FIG. 7 is a block diagram showing another ionization method in an external ion source in vacuum for realizing the present invention. The sample introduced into the external ion source 7-1 is ionized by the laser 7-2. Ions generated in the external ion source 7-1 are emitted from the external ion source by operating the voltage applied to the repeller electrode 7-3.

【0020】図8は、本発明を実現するための真空中の
外部イオン源における他のイオン化法を示した構成図で
ある。あらかじめ外部イオン源8−1に導入された反応
物質は、電子銃8−2によってイオン化される。その
後、キャピラリー8−3を通して試料を外部イオン源8
−1に導入し、反応物質のイオンと試料分子とのイオン
−分子反応によって試料分子をイオン化する。生成され
たイオンは、リペラー電極8−3に印加する電圧を操作
することにより外部イオン源から放出される。
FIG. 8 is a constitutional view showing another ionization method in an external ion source in a vacuum for realizing the present invention. The reaction substance previously introduced into the external ion source 8-1 is ionized by the electron gun 8-2. Then, the sample is passed through the capillary 8-3 to the external ion source 8
-1, and ionizes the sample molecule by an ion-molecule reaction between the ion of the reactant and the sample molecule. The generated ions are emitted from the external ion source by operating the voltage applied to the repeller electrode 8-3.

【0021】図9は、本発明を実施するための他の質量
分析装置の一部を示した構成図である。試料は、送液部
9−1から流出し、キャピラリー9−2を通して外部イ
オン源9−3に送られる。外部イオン源9−3で生成さ
れたイオンは、ヒーター9−4により加熱された質量分
析部のイオン導入細孔9−5と第2細孔9−6を通して
質量分析部9−7に導入される。質量分析部9−7に導
入されたイオンはイオン軌道修正部9−8を通してイオ
ントラップへと導かれる。9−5と9−6の間は荒引き
ポンプにより0.1〜数Torr 程度に排気される。
FIG. 9 is a block diagram showing a part of another mass spectrometer for carrying out the present invention. The sample flows out of the liquid sending section 9-1, and is sent to the external ion source 9-3 through the capillary 9-2. The ions generated by the external ion source 9-3 are introduced into the mass analysis unit 9-7 through the ion introduction pores 9-5 and the second pores 9-6 of the mass analysis unit heated by the heater 9-4. It The ions introduced into the mass spectrometric section 9-7 are guided to the ion trap through the ion trajectory correction section 9-8. Between 9-5 and 9-6, it is exhausted to about 0.1 to several Torr by a roughing pump.

【0022】図10は、本発明を実現するために大気圧
下の外部イオン源におけるイオン化法としてエレクトロ
スプレ−イオン化法を採用した際の構成図である。試料
は、送液部10−1からキャピラリー10−2を通して
ステンレスの細管10−3に毎分、数から数十マイクロ
リットルの流量で送られる。ステンレス細管10−3と
イオン導入細孔10−5との間には数キロボルトの高電
圧が印加されている。試料は静電噴霧されてイオン化
し、イオン導入細孔10−5を通して質量分析部10−
4に導入される。
FIG. 10 is a constitutional view when an electrospray ionization method is adopted as an ionization method in an external ion source under atmospheric pressure in order to realize the present invention. The sample is sent from the liquid sending unit 10-1 through the capillary 10-2 to the stainless thin tube 10-3 at a flow rate of several to several tens of microliters per minute. A high voltage of several kilovolts is applied between the stainless thin tube 10-3 and the ion introduction pore 10-5. The sample is electrostatically sprayed and ionized, and the mass spectrometric analysis unit 10-
4 is introduced.

【0023】図11は、本発明を実現するために大気圧
下の外部イオン源におけるイオン化法として大気圧化学
イオン化法を採用した際の構成図である。試料は、送液
部11−1からキャピラリー11−2を通してステンレ
スの細管11−3に毎分、数百から数千マイクロリット
ルの流量で送られる。ステンレス細管11−3の出口は
霧化部11−4に挿入されており、試料はそこで霧化さ
れる。霧化された試料は気化部11−5で気化される。
針電極11−6には数キロボルトの高電圧が印加されて
おり、イオン導入細孔11−8との間にコロナ放電が起
こっている。気化した試料は、このコロナ放電領域でイ
オン化され、イオン導入細孔11−8を通して質量分析
部11−9に導入される。
FIG. 11 is a configuration diagram when the atmospheric pressure chemical ionization method is adopted as the ionization method in the external ion source under the atmospheric pressure in order to realize the present invention. The sample is sent from the liquid sending section 11-1 through the capillary 11-2 to the stainless thin tube 11-3 at a flow rate of several hundred to several thousand microliters per minute. The outlet of the stainless thin tube 11-3 is inserted into the atomizing section 11-4, and the sample is atomized there. The atomized sample is vaporized in the vaporizing section 11-5.
A high voltage of several kilovolts is applied to the needle electrode 11-6, and corona discharge is generated between the needle electrode 11-6 and the ion introduction pore 11-8. The vaporized sample is ionized in this corona discharge region and introduced into the mass spectrometric section 11-9 through the ion introduction pore 11-8.

【0024】図12は、本発明を実施するためのイオン
軌道修正部を示した構成図である。イオン軌道修正部1
2−1は、アインツェルレンズ12−3,イオンガイド
12−4,グリッド12−5から構成されており、イオ
ン12−2を電場によって収束,軌道修正して、イオン
トラップ12−6に導入する。
FIG. 12 is a block diagram showing an ion trajectory correction unit for carrying out the present invention. Ion trajectory correction unit 1
Reference numeral 2-1 includes an Einzel lens 12-3, an ion guide 12-4, and a grid 12-5. The ions 12-2 are converged and orbitally corrected by an electric field and introduced into the ion trap 12-6. .

【0025】図13は、本発明を実施するための上記イ
オン軌道修正部において、イオンの偏向を行ったときの
構成図である。イオン軌道修正部13−1を構成するア
インツェルレンズ13−4,イオンガイド13−5,グ
リッド13−6はそれぞれ中心軸がずれており、イオン
13−3は電場により収束,軌道修正され、イオントラ
ップ13−7に導入されるが、ノイズの原因となる中性
粒子等13−2は直進し、イオントラップ13−7には
入り込まない。
FIG. 13 is a configuration diagram when ions are deflected in the ion trajectory correction unit for carrying out the present invention. The central axes of the Einzel lens 13-4, the ion guide 13-5, and the grid 13-6, which form the ion trajectory correcting unit 13-1, are deviated, and the ions 13-3 are converged and orbitally corrected by the electric field. Although being introduced into the trap 13-7, the neutral particles or the like 13-2 that cause noise go straight and do not enter the ion trap 13-7.

【0026】[0026]

【発明の効果】本発明によれば、空間的に対称な測定を
行うことができるため、イオントラップの内部に閉じ込
めたイオンを安定に検出することが可能となる。さらに
検出されたデータを加え合わせるため、高いSN比の質
量スペクトルを得ることが可能になる。
According to the present invention, since it is possible to perform spatially symmetric measurement, it is possible to stably detect the ions confined inside the ion trap. Since the detected data are added together, it is possible to obtain a mass spectrum having a high S / N ratio.

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

【図1】本発明を実施するための装置構成図。FIG. 1 is a configuration diagram of an apparatus for implementing the present invention.

【図2】本発明の効果を表わす概念図。FIG. 2 is a conceptual diagram showing the effect of the present invention.

【図3】本発明を実施するための装置構成図。FIG. 3 is an apparatus configuration diagram for implementing the present invention.

【図4】本発明を実施するための装置パラメータの時間
変化を示す説明図。
FIG. 4 is an explanatory diagram showing changes over time in device parameters for carrying out the present invention.

【図5】本発明を実施するための装置構成図。FIG. 5 is a device configuration diagram for carrying out the present invention.

【図6】本発明を実施するための装置構成図。FIG. 6 is a device configuration diagram for carrying out the present invention.

【図7】本発明を実施するための装置構成図。FIG. 7 is a device configuration diagram for carrying out the present invention.

【図8】本発明を実施するための装置構成図。FIG. 8 is a device configuration diagram for carrying out the present invention.

【図9】本発明を実施するための装置構成図。FIG. 9 is a device configuration diagram for carrying out the present invention.

【図10】本発明を実施するための装置構成図。FIG. 10 is a device configuration diagram for carrying out the present invention.

【図11】本発明を実施するための装置構成図。FIG. 11 is a device configuration diagram for carrying out the present invention.

【図12】本発明を実施するための装置構成図。FIG. 12 is a block diagram of an apparatus for carrying out the present invention.

【図13】本発明を実施するための装置構成図。FIG. 13 is a configuration diagram of a device for carrying out the present invention.

【図14】従来のGC/MSの装置構成図。FIG. 14 is a configuration diagram of a conventional GC / MS device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1−1…ガスクロマトグラフ、1−2…キャピラリ−、
1−3…エンドキャップ電極、1−4…リング電極、1
−6…イオントラップ、1−7…電子銃、1−8,1−
11,1−12…細孔、1−9,1−10…引き出し電
極、1−13,1−14…イオン検出部、1−15…デ
−タ処理部、1−16…モニタ部、1−17…制御部、
1−18…排気部。
1-1 ... Gas chromatograph, 1-2 ... Capillary,
1-3 ... end cap electrode, 1-4 ... ring electrode, 1
-6 ... Ion trap, 1-7 ... Electron gun, 1-8, 1-
11, 1-12 ... Pores, 1-9, 1-10 ... Extraction electrodes, 1-13, 1-14 ... Ion detection section, 1-15 ... Data processing section, 1-16 ... Monitor section, 1 -17 ... control unit,
1-18 ... Exhaust section.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小泉 英明 東京都国分寺市東恋ケ窪1丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 平林 集 東京都国分寺市東恋ケ窪1丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 平林 由紀子 東京都国分寺市東恋ケ窪1丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page (72) Inventor Hideaki Koizumi 1-280 Higashi Koikeku, Kokubunji, Tokyo Inside Hitachi Central Research Laboratory (72) Inventor Shu Hirabayashi 1-280 Higashi Koikeku, Kokubunji, Tokyo Hitachi Ltd. Central Research Laboratory (72) Inventor Yukiko Hirabayashi 1-280, Higashi Koikekubo, Kokubunji City, Tokyo Central Research Laboratory, Hitachi, Ltd.

Claims (24)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】2つの対向するエンドキャップ電極と、上
記エンドキャップ電極間の空間を囲むように配置される
1つのリング電極から構成されるイオントラップを有す
る質量分析装置において、上記イオントラップの内部か
ら、特定のイオンを2つの上記エンドキャップ電極の中
心あるいは中心近傍の細孔を通して、対向する両方向に
引き出すことを特徴とする質量分析装置。
1. A mass spectrometer having an ion trap composed of two facing endcap electrodes and one ring electrode arranged so as to surround a space between the endcap electrodes. From the above, a specific ion is extracted in both opposite directions through the pores at or near the center of the two end cap electrodes.
【請求項2】上記イオントラップから上記エンドキャッ
プ電極の中心あるいは中心近傍の細孔を通して、両方向
に引き出したイオンをそれぞれの上記エンドキャップ電
極の後段に設けた検出器によって検出することを特徴と
する請求項1に記載の質量分析装置。
2. Ions extracted in both directions from the ion trap through the pores in the center of the end cap electrode or in the vicinity of the center are detected by detectors provided at the subsequent stages of the respective end cap electrodes. The mass spectrometer according to claim 1.
【請求項3】上記エンドキャップ電極の後段に設けた検
出器によって検出されたイオンの質量スペクトルを加え
合わせて表示することを特徴とする請求項2に記載の質
量分析装置。
3. The mass spectrometer according to claim 2, wherein a mass spectrum of ions detected by a detector provided after the end cap electrode is added and displayed.
【請求項4】上記イオントラップの内部に試料を導入す
る手段としてガスクロマトグラフを用いることを特徴と
する請求項1から3に記載の質量分析装置。
4. The mass spectrometer according to claim 1, wherein a gas chromatograph is used as a means for introducing the sample into the ion trap.
【請求項5】上記イオントラップの内部で中性試料をイ
オン化するための手段として、電子銃から放出される電
子を用い、且つ上記電子が上記対向する2つのエンドキ
ャップ電極とは異なる場所から、上記イオントラップの
内部に取り込まれることを特徴とする請求項1から4に
記載の質量分析装置。
5. An electron emitted from an electron gun is used as a means for ionizing a neutral sample inside the ion trap, and the electron is from a location different from the two end cap electrodes facing each other. The mass spectrometer according to any one of claims 1 to 4, wherein the mass spectrometer is incorporated inside the ion trap.
【請求項6】上記イオントラップの内部で中性試料をイ
オン化するための手段として、電子銃から放出される電
子を用い、且つ上記電子の放出エネルギーをリング電極
に印加する高周波と同期させ、イオン化エネルギーを一
定にすることを特徴とする請求項1から5に記載の質量
分析装置。
6. Ionization by using electrons emitted from an electron gun as a means for ionizing a neutral sample inside the ion trap, and by synchronizing the emission energy of the electrons with a high frequency applied to a ring electrode. The mass spectrometer according to claim 1, wherein the energy is constant.
【請求項7】上記イオントラップの内部で中性試料をイ
オン化するための手段として、レーザーを用い、且つ上
記レーザーが上記対向する2つのエンドキャップ電極と
は異なる場所から取り込まれることを特徴とする請求項
1から4に記載の質量分析装置。
7. A laser is used as a means for ionizing a neutral sample inside the ion trap, and the laser is taken in from a place different from the two end cap electrodes facing each other. The mass spectrometer according to claim 1.
【請求項8】上記エンドキャップ電極からイオンを引き
出すために印加する電圧を上記リング電極に印加する高
周波と同じ周波数にすることを特徴とする請求項1から
6に記載の質量分析装置。
8. The mass spectrometer according to claim 1, wherein the voltage applied to extract the ions from the end cap electrode has the same frequency as the high frequency applied to the ring electrode.
【請求項9】上記イオントラップの外部に設けたイオン
源で中性粒子をイオン化し、且つ生成したイオンが上記
対向する2つのエンドキャップ電極とは異なる場所か
ら、上記イオントラップの内部に取り込まれることを特
徴とする請求項1から3に記載の質量分析装置。
9. The neutral particles are ionized by an ion source provided outside the ion trap, and the generated ions are taken into the inside of the ion trap from a place different from the two facing endcap electrodes. The mass spectrometer according to any one of claims 1 to 3, characterized in that.
【請求項10】上記イオントラップの外部に設けたイオ
ン源で中性粒子をイオン化し、且つ生成したイオンの放
出エネルギーをリング電極に印加する高周波と同期さ
せ、イオントラップの内部への打ち込みエネルギーを一
定にすることを特徴とする請求項1から3に記載の質量
分析装置。
10. An ion source provided outside the ion trap is used to ionize neutral particles, and the emission energy of the generated ions is synchronized with the high frequency applied to the ring electrode so that the implantation energy into the ion trap is increased. The mass spectrometer according to any one of claims 1 to 3, wherein the mass spectrometer is constant.
【請求項11】上記イオン源が真空領域にあることを特
徴とする請求項8に記載の質量分析装置。
11. The mass spectrometer according to claim 8, wherein the ion source is in a vacuum region.
【請求項12】上記イオン源に試料を導入する手段とし
てガスクロマトグラフを用いることを特徴とする請求項
9に記載の質量分析装置。
12. The mass spectrometer according to claim 9, wherein a gas chromatograph is used as a means for introducing a sample into the ion source.
【請求項13】上記イオン源に、中性試料を導入する手
段として差動排気を用いることを特徴とする請求項9に
記載の質量分析装置。
13. The mass spectrometer according to claim 9, wherein differential evacuation is used as means for introducing a neutral sample into the ion source.
【請求項14】上記イオン源におけるイオン化手段とし
て、電子衝撃を用いることを特徴とする請求項9に記載
の質量分析装置。
14. The mass spectrometer according to claim 9, wherein electron impact is used as the ionization means in the ion source.
【請求項15】上記イオン源におけるイオン化手段とし
て、レーザーを用いることを特徴とする請求項9に記載
の質量分析装置。
15. The mass spectrometer according to claim 9, wherein a laser is used as the ionization means in the ion source.
【請求項16】上記イオン源におけるイオン化手段とし
て、イオン−分子反応を用いることを特徴とする請求項
9に記載の質量分析装置。
16. The mass spectrometer according to claim 9, wherein an ion-molecule reaction is used as the ionization means in the ion source.
【請求項17】上記イオン源が大気圧下にあることを特
徴とする請求項8に記載の質量分析装置。
17. The mass spectrometer according to claim 8, wherein the ion source is under atmospheric pressure.
【請求項18】上記イオン源におけるイオン化手段とし
て、大気圧化学イオン化法を用いることを特徴とする請
求項15に記載の質量分析装置。
18. The mass spectrometer according to claim 15, wherein an atmospheric pressure chemical ionization method is used as the ionization means in the ion source.
【請求項19】上記イオン源におけるイオン化手段とし
て、エレクトロスプレーイオン化法を用いることを特徴
とする請求項15に記載の質量分析装置。
19. The mass spectrometer according to claim 15, wherein an electrospray ionization method is used as the ionization means in the ion source.
【請求項20】上記イオン源に試料を導入する手段とし
て液体クロマトグラフを用いることを特徴とする請求項
15から17に記載の質量分析装置。
20. The mass spectrometer according to claim 15, wherein a liquid chromatograph is used as a means for introducing a sample into the ion source.
【請求項21】上記イオン源で生成した大気圧下にある
イオンを真空領域に導入する差動排気部を複数有するこ
とを特徴とする請求項15から18に記載の質量分析装
置。
21. The mass spectrometer according to claim 15, further comprising a plurality of differential evacuation units for introducing ions generated under the atmospheric pressure into the vacuum region by the ion source.
【請求項22】上記イオン源で生成した大気圧下にある
イオンを真空領域に導入するイオン導入細孔を加熱する
ことを特徴とする請求項15から18に記載の質量分析
装置。
22. The mass spectrometer according to claim 15, wherein the ion introduction pores for introducing into the vacuum region the ions generated by the ion source under the atmospheric pressure are heated.
【請求項23】上記イオン源で生成されたイオンを収
束,軌道修正させ後に上記イオントラップ部内に導くた
めのイオン軌道修正部を、上記イオントラップの前段に
設けることを特徴とする請求項8に記載の質量分析装
置。
23. An ion orbit correction unit for converging and correcting the orbits of the ions generated by the ion source and then guiding the ions into the ion trap unit is provided in the preceding stage of the ion trap. The described mass spectrometer.
【請求項24】上記イオン軌道修正部の入口におけるイ
オン軌道と出口におけるイオン軌道が同一の直線上にな
いことを特徴とする請求項20に記載の質量分析装置。
24. The mass spectrometer according to claim 20, wherein the ion orbit at the entrance and the ion orbit at the exit of the ion orbit correction unit are not on the same straight line.
JP7282888A 1995-10-31 1995-10-31 Mass spectrometer Pending JPH09129175A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7282888A JPH09129175A (en) 1995-10-31 1995-10-31 Mass spectrometer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7282888A JPH09129175A (en) 1995-10-31 1995-10-31 Mass spectrometer

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH09129175A true JPH09129175A (en) 1997-05-16

Family

ID=17658401

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP7282888A Pending JPH09129175A (en) 1995-10-31 1995-10-31 Mass spectrometer

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH09129175A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010169454A (en) * 2009-01-21 2010-08-05 Hitachi High-Technologies Corp Mass spectrometer

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010169454A (en) * 2009-01-21 2010-08-05 Hitachi High-Technologies Corp Mass spectrometer

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US12080537B2 (en) IRMS sample introduction system and method
EP0123552B1 (en) Method and apparatus for the mass spectrometric analysis of solutions
US6278111B1 (en) Electrospray for chemical analysis
US5432343A (en) Ion focusing lensing system for a mass spectrometer interfaced to an atmospheric pressure ion source
JP5601370B2 (en) Atmospheric pressure ionization mass spectrometer
JP2913924B2 (en) Method and apparatus for mass spectrometry
JP2001500305A (en) Multipole ion guide ion trap mass spectrometry.
JP2000057989A (en) Mass spectrometer and mass spectrometry
JPH11504467A (en) Mass spectrometer and ion transport analysis method
US11056327B2 (en) Inorganic and organic mass spectrometry systems and methods of using them
EP1057209A1 (en) Mass spectrometry with multipole ion guide
Boyle et al. An ion‐storage time‐of‐flight mass spectrometer for analysis of electrospray ions
JPH07260765A (en) Mass spectrometer apparatus
GB2301704A (en) Introducing ions into a high-vacuum chamber, e.g. of a mass spectrometer
JPH09129175A (en) Mass spectrometer
JPH1164289A (en) Liquid chromatograph mass analyzer
JPH10112281A (en) Method and device for mass spectrometry
Higton et al. Mass spectrometry: pharmaceutical sciences
JPH10269985A (en) Mass spectrometer and mass spectroscopic method
JP2002367560A (en) Mass spectroscope
JP2901628B2 (en) Mass spectrometer
Doig Fundamental aspects of mass spectrometry: overview of terminology
JPH05217546A (en) Mass spectrometer