JPH0945278A - Mass spectrometer - Google Patents

Mass spectrometer

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JPH0945278A
JPH0945278A JP7212822A JP21282295A JPH0945278A JP H0945278 A JPH0945278 A JP H0945278A JP 7212822 A JP7212822 A JP 7212822A JP 21282295 A JP21282295 A JP 21282295A JP H0945278 A JPH0945278 A JP H0945278A
Authority
JP
Japan
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ion
excitation voltage
detector
output signal
output
Prior art date
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Pending
Application number
JP7212822A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroshi Yuguchi
浩志 湯口
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.)
Shimadzu Corp
Original Assignee
Shimadzu Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Shimadzu Corp filed Critical Shimadzu Corp
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Publication of JPH0945278A publication Critical patent/JPH0945278A/en
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J49/00Particle spectrometers or separator tubes
    • H01J49/02Details
    • H01J49/025Detectors specially adapted to particle spectrometers

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To enhance the time efficiency of mass spectrometry through the elimination of trial implantation by storing in advance the relation between an excitation voltage and an ion detector gain, and lowering the excitation voltage while correcting an output signal if an output signal of an electron detector exceeds a predetermined value. SOLUTION: A controller 14 is connected to a mass spectrometer, and a storage device 15 and a display device 16 are connected to the controller 14. A standard sample is set in the mass spectrometer, and an output value correcting curve showing the relation between a preset excitation voltage and an ion detector gain that is the ratio of ion flow intensity to an output signal of an electron detector 40 is calculated and stored in the storage device 15, Then an unknown sample is subjected to mass spectrometry. When the output signal of the electron detector 40 exceeds a predetermined value, the excitation voltage is lowered and the output signal form the electron detector 40 is corrected in accordance with the relation between the excitation voltage and the ion detector gain that is stored in the storage device 15. Using the corrected output signal, a correct output result corresponding to a new detector gain is obtained.

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、質量分析装置に関
する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a mass spectrometer.

【0002】[0002]

【従来の技術】質量分析装置はイオン源でイオン化され
た試料をマスフィルタへ導入し、特定の質量数を持つイ
オンのみを通過させて、イオン検出器で検出する装置で
ある。分析試料はまずイオン源へ導入され、イオン化さ
れた後、マスフィルタへ導入される。マスフィルタは特
定の質量数m/z(m:質量、z:電荷比)を有するイ
オンのみを通過させるものであり、例えば四重極型の場
合は、互いに平行かつ軸対称に配置された4本の電極棒
と、各電極棒に直流電圧Uおよび高周波電圧Vを重畳的
に印加する電圧供給装置からなる。イオンは電圧Uおよ
びVを印加された電極棒が生成する電場により振動し、
ある特定の質量数のイオンのみがマスフィルタを通過す
ることができ、他のイオンは発散する。マスフィルタを
通過したイオンはイオン検出器により検出される。電圧
供給装置により4本の電極棒に印加する電圧UおよびV
を一定の関係を持たせつつ変化させれば、時間により異
なった質量数のイオンを弁別して検出することができる
(質量走査)。
2. Description of the Related Art A mass spectrometer is a device for introducing a sample ionized by an ion source into a mass filter, allowing only ions having a specific mass number to pass therethrough, and detecting them by an ion detector. The analysis sample is first introduced into the ion source, ionized, and then introduced into the mass filter. The mass filter allows only ions having a specific mass number m / z (m: mass, z: charge ratio) to pass therethrough. For example, in the case of a quadrupole type, the mass filters are arranged in parallel and in axial symmetry. It consists of a book electrode rod and a voltage supply device for superimposing a DC voltage U and a high frequency voltage V on each electrode rod. The ions vibrate due to the electric field generated by the electrode rods to which the voltages U and V are applied,
Only ions of a certain mass number can pass through the mass filter, other ions diverge. Ions that have passed through the mass filter are detected by an ion detector. Voltages U and V applied to four electrode rods by a voltage supply device
Can be detected by discriminating ions having different mass numbers depending on time (mass scanning).

【0003】図3は二次電子増倍管を用いたイオン検出
器の一例である。この図により、イオン検出器の働きを
説明する。マスフィルタを通過したイオン51はイオン
受容体21に入射する。イオン受容体21には電圧制御
装置22により励起電圧が印加されており、イオン51
が入射する毎に、該励起電圧の大きさに応じた数の二次
電子52がイオン受容体21から放出される。二次電子
52はイオン受容体21と二次電子増倍管30との間に
印加された電圧により加速されて二次電子増倍管30内
に導入される。
FIG. 3 shows an example of an ion detector using a secondary electron multiplier. The function of the ion detector will be described with reference to this figure. The ions 51 that have passed through the mass filter enter the ion acceptor 21. An excitation voltage is applied to the ion acceptor 21 by the voltage controller 22, and the ion 51
Each time is incident, the number of secondary electrons 52 according to the magnitude of the excitation voltage is emitted from the ion acceptor 21. The secondary electrons 52 are accelerated by the voltage applied between the ion acceptor 21 and the secondary electron multiplier 30 and introduced into the secondary electron multiplier 30.

【0004】二次電子増倍管30内にも、イオン受容体
21と同様の二次電子放出効率の良い物質からなる二次
電子増幅体31〜34が配置されている。隣接する2枚
の二次電子増幅体間には、二次電子を加速するための電
位差が設けられており、前段の二次電子増幅体で生成さ
れた二次電子が加速されて後段の二次電子増幅体に入射
すると、後段の二次電子増幅体では入射した電子の数以
上の二次電子が生成される。最終段の二次電子増幅体3
4で生成された二次電子53は、二次電子増幅体34と
電子検出器40の間に設けられた電位差により加速され
て、電子検出器40に入射する。電子検出器40は入射
した電子の数に応じて、通常の電気回路により取り扱う
ことが可能な電気信号54を出力する。
Also in the secondary electron multiplier 30, secondary electron amplifiers 31 to 34 made of a substance having a high secondary electron emission efficiency similar to the ion acceptor 21 are arranged. A potential difference for accelerating the secondary electrons is provided between two adjacent secondary electron amplifying bodies, and the secondary electrons generated in the secondary electron amplifying body in the preceding stage are accelerated and the secondary electrons in the latter stage are accelerated. When incident on the secondary electron amplifying body, the secondary electron amplifying bodies in the subsequent stage generate secondary electrons more than the number of incident electrons. Secondary electron amplifier 3 in the final stage
The secondary electrons 53 generated in 4 are accelerated by the potential difference provided between the secondary electron amplifying body 34 and the electron detector 40, and enter the electron detector 40. The electron detector 40 outputs an electric signal 54 which can be handled by an ordinary electric circuit according to the number of incident electrons.

【0005】上記説明でわかる通り、電子検出器から出
力される電気信号の大きさは、イオン検出器に単位時間
あたりに入射するイオンの数(これをイオン流強度と呼
ぶ)に対応する。この、イオン流強度と出力電気信号の
大きさとの比をイオン検出器のゲインと呼ぶ。
As can be seen from the above description, the magnitude of the electric signal output from the electron detector corresponds to the number of ions incident on the ion detector per unit time (this is called the ion flow intensity). This ratio of the ion flow intensity and the magnitude of the output electric signal is called the gain of the ion detector.

【0006】イオン検出器の出力値を分析成分の濃度値
に変換するには予め検量線を作成しておかなければなら
ない。検量線を作成するにはまず、既知の濃度の成分を
含有する標準試料を一つもしくは複数用意し、これを質
量分析装置にかけてイオン検出器の出力値を調べる。こ
うして得られた出力値と成分濃度との関係を表わすデー
タをグラフ上にプロットする。これらのデータを使って
最小二乗法などによりグラフ上に線を引いたものが検量
線である。こうして検量線を作成した後に未知試料を質
量分析装置にかけ、イオン検出器の出力値を検量線に当
てはめることにより、分析成分の濃度が求められる。
To convert the output value of the ion detector into the concentration value of the analytical component, a calibration curve must be prepared in advance. In order to create a calibration curve, first, one or a plurality of standard samples containing known concentrations of components are prepared, and this is applied to a mass spectrometer to check the output value of the ion detector. Data representing the relationship between the output value thus obtained and the component concentration is plotted on a graph. The calibration curve is obtained by drawing a line on the graph by the least squares method using these data. After creating the calibration curve in this way, the unknown sample is applied to the mass spectrometer, and the output value of the ion detector is applied to the calibration curve to obtain the concentration of the analysis component.

【0007】イオン検出器で検出されるイオンの数は分
析成分の濃度に比例する。従って分析成分の濃度が高け
ればイオン流強度がより大きくなり、イオン受容体から
の二次電子放出量も多くなる。しかし、イオン受容体及
び二次電子増幅体の二次電子放出量には用いられている
物質に応じた限界値があり、分析成分が非常に高濃度の
場合、イオン受容体又は二次電子増幅体のいずれかにお
いて二次電子放出量が比例関係を持たなくなり、ついに
は飽和してしまうことがある。このような状態では正し
い分析が行なえない。
The number of ions detected by the ion detector is proportional to the concentration of the analysis component. Therefore, if the concentration of the analysis component is high, the intensity of the ion stream becomes higher, and the amount of secondary electrons emitted from the ion acceptor also increases. However, there is a limit value for the secondary electron emission amount of the ion acceptor and the secondary electron amplifier depending on the substance used, and when the analytical component is at a very high concentration, the ion acceptor or the secondary electron amplifier is amplified. The secondary electron emission amount in any one of the bodies may lose the proportional relationship and may eventually be saturated. Correct analysis cannot be performed in such a state.

【0008】このような場合、イオン受容体の励起電圧
を下げることにより、イオン流強度に対する二次電子発
生量を低下させ、イオン検出器を正しい動作状態に戻す
ことができる。従来より、イオン受容体の励起電圧は数
段階に変化させることができるようになっており、分析
成分の濃度に応じてこの励起電圧を適宜切り替えるよう
にしていた。なお、イオン受容体の励起電圧を変化させ
ると、イオン流強度とイオン検出器の出力値との比であ
るゲインも変化することから、該励起電圧の切替をゲイ
ン切替とも呼んでいた。
In such a case, by lowering the excitation voltage of the ion acceptor, it is possible to reduce the amount of secondary electrons generated with respect to the intensity of the ion flow and return the ion detector to a correct operating state. Conventionally, the excitation voltage of the ion acceptor can be changed in several steps, and the excitation voltage is appropriately switched according to the concentration of the analysis component. When the excitation voltage of the ion acceptor is changed, the gain, which is the ratio of the ion flow intensity and the output value of the ion detector, is also changed. Therefore, switching of the excitation voltage was also called gain switching.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】質量分析装置を用いて
未知試料を分析する際には、該試料から検出されると思
われる最大濃度を予め推測し、その推測値に対してイオ
ン検出器が正しい値を出力できるようにイオン受容体の
励起電圧を設定する、という作業が行なわれる。ところ
が、実際の最大濃度が推測値よりも大きかった場合、イ
オン検出器が正しい値を出力できなくなる。このような
事態が生じたとき、従来は、その時点で分析を打ち切
り、先の推測値を超えるような濃度を持つ成分に対して
もイオン検出器が正しい値を出力できるように、イオン
受容体の励起電圧を再設定し、検量線の作成からやり直
さなければならなかった。
When an unknown sample is analyzed using a mass spectrometer, the maximum concentration that is considered to be detected from the sample is estimated in advance, and the ion detector is used for the estimated value. The work of setting the excitation voltage of the ion acceptor so that a correct value can be output is performed. However, when the actual maximum concentration is larger than the estimated value, the ion detector cannot output the correct value. When such a situation occurs, conventionally, the analysis was stopped at that point, and the ion acceptor should be able to output the correct value even for the component having a concentration exceeding the previously estimated value. It was necessary to reset the excitation voltage of and to start over from the preparation of the calibration curve.

【0010】なお、分析に先立って未知試料の試し打ち
をして成分濃度のピークを予め調べておけば、イオン受
容体の励起電圧を適切に設定することができる。しかし
この場合、そもそも最初に試し打ちをしなければならな
いということ自体が分析効率を損なってしまう。
Incidentally, if an unknown sample is subjected to trial striking prior to the analysis and the peak of the component concentration is investigated in advance, the excitation voltage of the ion acceptor can be set appropriately. However, in this case, the fact that the trial shot must be performed first impairs the analysis efficiency.

【0011】本発明はこのような課題を解決するために
成されたものであり、その目的とするところは、試料の
分析時にイオン検出器の出力が限界に達してもそのため
に検出器のゲインを再設定して検量線の作成からやり直
す必要がなく、また目的成分の濃度を推測するために分
析前にその試料の試し打ちをする必要もないような質量
分析装置を提供することにある。
The present invention has been made to solve such a problem, and an object of the present invention is to provide a detector gain even when the output of the ion detector reaches a limit when a sample is analyzed. It is an object of the present invention to provide a mass spectrometer in which it is not necessary to reset and re-create the calibration curve and to perform trial striking of the sample before analysis in order to estimate the concentration of the target component.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に成された本発明に係る質量分析装置は、 a)励起電圧が印加される金属体であって、表面にイオン
が入射する毎に該励起電圧に応じた数の電子を放出する
イオン受容体と、 b)表面に電子が入射する毎に入射電子の数以上の数の電
子を放出する二次電子増幅体と、 c)入射する電子数に応じた電気信号を出力する電子検出
器と、を有するイオン検出器を備えた質量分析装置であ
って、 d)予め定められた、励起電圧と、イオン流強度と電子検
出器の出力電気信号との比であるイオン検出器ゲインと
の関係を格納する補正値記憶手段と、 e)電子検出器からの出力信号が所定値を超えると、励起
電圧を低下させるとともに、補正値記憶手段に格納され
ている上記関係に基づき、電子検出器からの出力信号を
補正するゲイン制御手段と、を備えることを特徴とす
る。
Means for Solving the Problems A mass spectrometer according to the present invention made to solve the above problems is a) a metal body to which an excitation voltage is applied, each time an ion is incident on the surface. An ion acceptor that emits a number of electrons according to the excitation voltage, b) a secondary electron amplifier that emits a number of electrons equal to or more than the number of incident electrons each time an electron is incident on the surface, and c) enters A mass spectrometer equipped with an ion detector having an electron detector that outputs an electric signal according to the number of electrons, and d) a predetermined excitation voltage, ion flow intensity, and output of the electron detector. Correction value storage means for storing the relationship with the ion detector gain, which is the ratio with the electric signal, and e) when the output signal from the electronic detector exceeds a predetermined value, the excitation voltage is lowered and the correction value storage means Based on the above relationship stored in the Characterized in that it comprises a gain control means for correcting the signal.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】マスフィルタを通過したイオン
は、まずイオン検出器のイオン受容体に入射する。イオ
ン受容体は励起電圧が印加された金属体であり、その表
面にイオンが入射する毎に、イオン受容体は印加された
励起電圧に応じた数の電子(二次電子)を放出する。こ
の二次電子は二次電子増幅体に入射する。二次電子増幅
体は二次電子放出効率の良い物質でできており、ここに
電子が入射すると、二次電子増幅体は入射電子の数以上
の数の二次電子を放出する。このような二次電子増幅体
を複数設け、数段階にわたって二次電子の数を増幅して
もよい。こうして数が増加した二次電子は最終的に電子
検出器に入射する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Ions having passed through a mass filter first enter an ion acceptor of an ion detector. The ion acceptor is a metal body to which an excitation voltage is applied, and each time an ion is incident on the surface of the ion acceptor, the ion acceptor emits a number of electrons (secondary electrons) according to the applied excitation voltage. The secondary electrons are incident on the secondary electron amplifying body. The secondary electron amplifying body is made of a material having a high secondary electron emission efficiency, and when an electron enters the secondary electron amplifying body, the secondary electron amplifying body emits a number of secondary electrons equal to or larger than the number of incident electrons. A plurality of such secondary electron amplifying bodies may be provided and the number of secondary electrons may be amplified in several stages. The secondary electrons thus increased in number finally enter the electron detector.

【0014】電子検出器は入射する電子数に応じて電気
信号を出力する。この電気信号の大きさと、マスフィル
タからイオン受容体に単位時間あたりに入射するイオン
の数(これをイオン流強度と呼ぶ)との比が、イオン検
出器のゲインである。このイオン検出器において、イオ
ン受容体又は二次電子増幅体における二次電子放出が飽
和に近づくと、電子検出器からの出力信号はイオン流強
度を正しく表わさなくなる。そこで、電子検出器からの
出力信号がイオン流強度を正しく表わすような出力領域
の上限を予め調べておき、これを設定出力限界とする。
The electron detector outputs an electric signal according to the number of incident electrons. The gain of the ion detector is the ratio of the magnitude of this electric signal to the number of ions that enter the ion acceptor from the mass filter per unit time (this is called the ion flow intensity). In this ion detector, when the secondary electron emission in the ion acceptor or secondary electron amplifier approaches saturation, the output signal from the electron detector will not accurately represent the ion flow intensity. Therefore, the upper limit of the output region in which the output signal from the electron detector correctly represents the ion flow intensity is investigated in advance, and this is set as the set output limit.

【0015】ゲイン制御手段は、電子検出器からの出力
信号がこの設定出力限界を超えると、イオン受容体の励
起電圧を低下させる。これにより、イオン受容体の二次
電子放出量が減少し、放出電子の飽和状態が解消され
て、電子検出器からの出力信号はイオン流強度に正しく
対応するようになる。
The gain control means lowers the excitation voltage of the ion acceptor when the output signal from the electron detector exceeds the set output limit. As a result, the amount of secondary electron emission from the ion acceptor decreases, the saturation state of emitted electrons is eliminated, and the output signal from the electron detector correctly corresponds to the ion flow intensity.

【0016】なお、イオン受容体の励起電圧を変更する
とイオン検出器のゲインも変化する。そこで、ゲイン制
御手段は、補正値記憶手段に格納されている前記関係に
基づき、イオン受容体の励起電圧変更以前に得られた電
子検出器の出力信号を遡及的に補正する。こうして補正
された出力信号を用いることにより、新たな検出器ゲイ
ンに対応した正しい出力結果が得られる。
When the excitation voltage of the ion acceptor is changed, the gain of the ion detector also changes. Therefore, the gain control means retroactively corrects the output signal of the electron detector obtained before the change of the excitation voltage of the ion acceptor, based on the relationship stored in the correction value storage means. By using the output signal thus corrected, the correct output result corresponding to the new detector gain can be obtained.

【0017】[0017]

【発明の効果】本発明によれば、分析成分に対するイオ
ン検出器の出力値が設定出力限界を超えても、新たに検
出器のゲインを設定しなおして検量線の作成からやり直
す必要がなくなる。また、濃度の推測が困難な試料につ
いて従来行なわれていた試し打ちの必要もなくなる。こ
のように、本発明の実施により質量分析の時間効率が大
きく増大するという効果が得られる。
According to the present invention, even if the output value of the ion detector for the analysis component exceeds the set output limit, it is not necessary to newly set the gain of the detector and start over from the preparation of the calibration curve. In addition, it is not necessary to carry out a test hitting which has been conventionally performed on a sample whose concentration is difficult to estimate. As described above, the implementation of the present invention has the effect of significantly increasing the time efficiency of mass spectrometry.

【0018】[0018]

【実施例】本発明の実施の一例を図を用いて説明する。
図2は質量分析装置の構成を表わした概略図である。イ
オン源11で生成されたイオンはマスフィルタ12に導
入され、マスフィルタ12は特定の質量数を持つイオン
のみを通過させ、他のイオンを発散させる。マスフィル
タ12を通過したイオン51はイオン検出器13により
検出される。なお、質量分析装置10には制御装置14
が接続されており、この制御装置14により質量分析装
置10の各部を制御することができる。また、制御装置
14には記憶装置15及び表示装置16が接続されてい
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 2 is a schematic diagram showing the configuration of the mass spectrometer. The ions generated by the ion source 11 are introduced into the mass filter 12, and the mass filter 12 allows only ions having a specific mass number to pass therethrough and diverges other ions. The ions 51 that have passed through the mass filter 12 are detected by the ion detector 13. The mass spectrometer 10 includes a controller 14
Are connected, and each unit of the mass spectrometer 10 can be controlled by the control device 14. A storage device 15 and a display device 16 are connected to the control device 14.

【0019】図3はイオン検出器13の詳細図である。
イオン検出器13は、イオン受容体21によりイオン5
1を受け、電子検出器40よりイオン流強度に応じた電
気信号54を出力する。電子検出器40は制御装置14
と接続されており、制御装置14は電子検出器40の出
力する電気信号54を受ける。一方、制御装置14は電
圧制御装置22とも接続されており、これを介して制御
装置14はイオン受容体21の励起電圧(以下単に励起
電圧という)を制御することができる。なお、この励起
電圧は高い方からV1、V2、V3・・・・と段階的に切り替
えられるようになっている。
FIG. 3 is a detailed view of the ion detector 13.
The ion detector 13 uses the ion acceptor 21 to generate ions 5
In response to 1, the electronic detector 40 outputs an electric signal 54 corresponding to the ion flow intensity. The electronic detector 40 is the controller 14
The controller 14 receives the electrical signal 54 output by the electronic detector 40. On the other hand, the control device 14 is also connected to the voltage control device 22, and the control device 14 can control the excitation voltage of the ion acceptor 21 (hereinafter simply referred to as the excitation voltage) via the voltage control device 22. The excitation voltage can be switched stepwise from the higher one to V1, V2, V3 ...

【0020】次に、上のような構成を持つ質量分析装置
10について、励起電圧とイオン検出器13の出力値と
の関係を調べる。まず、既知の濃度の成分を含有する標
準試料Aを用意する。励起電圧を第1の値V1に設定
し、試料Aを質量分析装置10にかけてイオン検出器1
3の出力値を調べ、その値をY1とする。次に、励起電
圧を第2の値V2に設定し、試料Aを質量分析装置10
にかけてイオン検出器13の出力値を調べ、その値をY
2とする。以下同様に励起電圧V3、V4・・・・のもとで試
料Aを質量分析装置10にかけてイオン検出器13の出
力値Y3、Y4・・・・を順次調べる。こうして求められた励
起電圧V及びイオン検出器13の出力値Yのデータをグ
ラフ上にプロットし、最小二乗法などにより線を引く。
Next, the relationship between the excitation voltage and the output value of the ion detector 13 will be examined for the mass spectrometer 10 having the above structure. First, a standard sample A containing components of known concentration is prepared. The excitation voltage is set to the first value V1, the sample A is applied to the mass spectrometer 10, and the ion detector 1
Check the output value of 3 and set it as Y1. Next, the excitation voltage is set to the second value V2, and the sample A is set to the mass spectrometer 10
Check the output value of the ion detector 13 and set the value to Y
Assume 2. Similarly, the sample A is applied to the mass spectrometer 10 under the excitation voltages V3, V4, ... And the output values Y3, Y4 ,. The data of the excitation voltage V and the output value Y of the ion detector 13 thus obtained are plotted on a graph and a line is drawn by the least square method or the like.

【0021】こうして得られた曲線は、分析成分の濃度
が一定であるという条件下で励起電圧を変化させるとイ
オン検出器13の出力値がどう変化するかという関係、
すなわち励起電圧とゲインとの関係を示している。この
関係曲線をここでは出力値補正曲線と呼ぶ。こうして作
成された出力値補正曲線は、制御装置14により記憶装
置15に格納される。質量分析装置10の有する出力値
補正曲線を図1に示す。
The curve thus obtained shows the relationship of how the output value of the ion detector 13 changes when the excitation voltage is changed under the condition that the concentration of the analysis component is constant,
That is, the relationship between the excitation voltage and the gain is shown. This relational curve is called an output value correction curve here. The output value correction curve created in this way is stored in the storage device 15 by the control device 14. The output value correction curve of the mass spectrometer 10 is shown in FIG.

【0022】出力値補正曲線が作成されたら、未知試料
の分析にはいる。ここで、質量分析装置10の有するイ
オン検出器13の設定出力限界は予めYmに設定されて
いる。また、分析開始時の励起電圧はVk1に設定され、
制御装置14はこの値Vk1を記憶装置15に格納する。
Once the output value correction curve is created, analysis of the unknown sample is started. Here, the set output limit of the ion detector 13 of the mass spectrometer 10 is set to Ym in advance. Also, the excitation voltage at the start of analysis is set to Vk1,
The controller 14 stores this value Vk1 in the storage device 15.

【0023】図4により、制御装置14の動作を説明す
る。分析開始後、まず時刻t1にピークを持つ第1の成
分60が検出される。成分60に対応する出力値のピー
クはY61で、これは設定出力限界Ymに達していない。
The operation of the controller 14 will be described with reference to FIG. After the analysis is started, first, the first component 60 having a peak at time t1 is detected. The peak of the output value corresponding to the component 60 is Y61, which has not reached the set output limit Ym.

【0024】成分60の検出終了後、第2の成分70が
検出され始める。ところが、成分70の濃度は事前の推
測濃度よりも高かったため、イオン検出器13の出力は
時刻t2において設定出力限界Ymに達している。これを
検知した制御装置14は、電圧制御装置22により速や
かに励起電圧をVk2に下げる。その結果、イオン検出器
13のゲインは下がり、設定出力限界Ymに達していた
出力値はYm2に下がる。こうして分析は中断することな
く続行され、時刻t3において再びイオン検出器13の
出力が設定出力限界Ymに達する。これを検知した制御
装置14は今度は励起電圧をVk3にまで下げ、これに応
じて出力値も再び下がる。その後さらに分析が続行さ
れ、出力値は時刻t4においてピークY73を迎え、それ
以降は単調に減少している。
After the detection of the component 60 ends, the second component 70 begins to be detected. However, since the concentration of the component 70 was higher than the estimated concentration in advance, the output of the ion detector 13 reached the set output limit Ym at the time t2. Upon detecting this, the control device 14 promptly reduces the excitation voltage to Vk2 by the voltage control device 22. As a result, the gain of the ion detector 13 decreases, and the output value that has reached the set output limit Ym decreases to Ym2. Thus, the analysis is continued without interruption, and the output of the ion detector 13 reaches the set output limit Ym again at the time t3. Upon detecting this, the control device 14 lowers the excitation voltage to Vk3 this time, and in response to this, the output value also decreases again. After that, the analysis is further continued, and the output value reaches the peak Y73 at the time t4, and thereafter, decreases monotonically.

【0025】なお、分析中に検出器出力が設定出力限界
に達する毎に、制御装置14は、励起電圧を変更すると
同時に、変更の時刻t及び変更後の励起電圧Vの値を記
憶装置15に格納する。
Each time the detector output reaches the set output limit during the analysis, the controller 14 changes the excitation voltage and, at the same time, stores the changed time t and the changed value of the excitation voltage V in the storage device 15. Store.

【0026】図4のクロマトグラムは3つの励起電圧V
k1、Vk2、Vk3のもとで得られた出力値を混在させたま
ま同一のグラフ上に描いたものであり、そのままではク
ロマトグラムを正しく表わしていない。そこで制御装置
14は、励起電圧を変更した直後に、出力値補正曲線を
基にして、変更前の励起電圧のもとで得られた出力値
を、変更後の励起電圧のもとで得られたであろう出力値
に補正する。
The chromatogram of FIG. 4 shows three excitation voltages V
The output values obtained under k1, Vk2, and Vk3 are drawn on the same graph with the output values mixed, and the chromatogram is not correctly represented as it is. Therefore, immediately after changing the excitation voltage, the control device 14 obtains the output value obtained under the excitation voltage before the change under the excitation voltage after the change, based on the output value correction curve. Correct the output value.

【0027】図5は、図4に表わされている出力値を補
正した結果得られたクロマトグラムである。補正は、時
刻t2における励起電圧の変更(Vk1からVk2)時及び
時刻t3における励起電圧の変更(Vk2からVk3)時の
2度行なわれている。具体的には、時刻t2における補
正により、時刻t2までに得られた出力値がYk2/Yk1
に圧縮され、さらに、時刻t3における補正により、時
刻t2における補正によって得られた補正出力値及び時
刻t2からt3までに得られた出力値が、Yk3/Yk2に圧
縮されている。
FIG. 5 is a chromatogram obtained as a result of correcting the output values shown in FIG. The correction is performed twice when the excitation voltage is changed (Vk1 to Vk2) at time t2 and when the excitation voltage is changed (Vk2 to Vk3) at time t3. Specifically, the output value obtained by the time t2 by the correction at the time t2 is Yk2 / Yk1.
Further, by the correction at time t3, the corrected output value obtained by the correction at time t2 and the output value obtained from time t2 to t3 are compressed to Yk3 / Yk2.

【0028】なお、制御装置14は分析を行ないながら
クロマトグラムの作成に必要なデータ(時刻t、励起電
圧V、出力値Y)をすべて記憶装置15に格納する。従
って、出力値の補正及び補正結果の表示は試料の分析を
一通り終えた後にまとめて行なうこともできるが、表示
装置16として陰極線管やディスプレイを利用した表示
装置を用いれば、分析中に制御装置14が出力値の補正
を行なう毎に直ちに補正後のクロマトグラムを表示させ
ることもできる。これにより、使用者は、分析中いつで
も正しい形状を持つクロマトグラムを表示装置16上で
確認することができる。
The controller 14 stores all the data (time t, excitation voltage V, output value Y) necessary for creating a chromatogram in the storage device 15 while performing the analysis. Therefore, the correction of the output value and the display of the correction result can be collectively performed after the analysis of the sample has been completed. It is also possible to immediately display the corrected chromatogram every time the device 14 corrects the output value. This allows the user to check the chromatogram having the correct shape on the display device 16 at any time during the analysis.

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

【図1】イオン受容体の励起電圧と検出器出力の関係を
表わす補正曲線。
FIG. 1 is a correction curve showing a relationship between an excitation voltage of an ion acceptor and a detector output.

【図2】質量分析装置の概略図。FIG. 2 is a schematic diagram of a mass spectrometer.

【図3】二次電子増倍管を用いたイオン検出器の詳細
図。
FIG. 3 is a detailed view of an ion detector using a secondary electron multiplier.

【図4】ある試料を分析して得られた補正前のクロマト
グラム。
FIG. 4 is a chromatogram before correction obtained by analyzing a sample.

【図5】図4のクロマトグラムを補正して得られたクロ
マトグラム。
FIG. 5 is a chromatogram obtained by correcting the chromatogram of FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10…質量分析装置 11…イオン源 12…マスフィルタ 13…イオン検出器 14…制御装置 15…記憶装置 16…表示装置 21…イオン受容体 22…電圧制御装置 31〜34…二次電子増幅体 40…電子検出器 51…マスフィルタを通過したイオン 54…出力電気信号 10 ... Mass spectrometer 11 ... Ion source 12 ... Mass filter 13 ... Ion detector 14 ... Control device 15 ... Storage device 16 ... Display device 21 ... Ion acceptor 22 ... Voltage control device 31-34 ... Secondary electron amplification body 40 ... Electron detector 51 ... Ions that have passed through the mass filter 54 ... Output electrical signal

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】a)励起電圧が印加される金属体であって、
表面にイオンが入射する毎に該励起電圧に応じた数の電
子を放出するイオン受容体と、 b)表面に電子が入射する毎に入射電子の数以上の数の電
子を放出する二次電子増幅体と、 c)入射する電子数に応じた電気信号を出力する電子検出
器と、を有するイオン検出器を備えた質量分析装置であ
って、 d)予め定められた、励起電圧と、イオン流強度と電子検
出器の出力電気信号との比であるイオン検出器ゲインと
の関係を格納する補正値記憶手段と、 e)電子検出器からの出力信号が所定値を超えると、励起
電圧を低下させるとともに、補正値記憶手段に格納され
ている上記関係に基づき、電子検出器からの出力信号を
補正するゲイン制御手段と、 を備えることを特徴とする質量分析装置。
1. A) a metal body to which an excitation voltage is applied,
An ion acceptor that emits a number of electrons according to the excitation voltage each time an ion is incident on the surface, and a secondary electron that emits a number of electrons equal to or greater than the number of incident electrons each time an electron is incident on the surface. A mass spectrometer equipped with an ion detector having an amplifier and c) an electron detector that outputs an electric signal according to the number of incident electrons, and d) a predetermined excitation voltage and ions. Correction value storage means for storing the relationship between the ion intensity and the ion detector gain, which is the ratio of the flow intensity to the output electrical signal of the electron detector; and e) When the output signal from the electron detector exceeds a predetermined value, the excitation voltage A gain control unit that reduces the output signal and corrects the output signal from the electronic detector based on the above relationship stored in the correction value storage unit.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008516411A (en) * 2004-10-13 2008-05-15 バリアン・インコーポレイテッド Ion detection in mass spectrometry with extended dynamic range

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JP2008516411A (en) * 2004-10-13 2008-05-15 バリアン・インコーポレイテッド Ion detection in mass spectrometry with extended dynamic range

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