JPH10112280A - Ion source - Google Patents
Ion sourceInfo
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- JPH10112280A JPH10112280A JP8267106A JP26710696A JPH10112280A JP H10112280 A JPH10112280 A JP H10112280A JP 8267106 A JP8267106 A JP 8267106A JP 26710696 A JP26710696 A JP 26710696A JP H10112280 A JPH10112280 A JP H10112280A
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- JP
- Japan
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- ion guide
- ions
- vacuum chamber
- ion
- vacuum
- Prior art date
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- Electron Tubes For Measurement (AREA)
- Other Investigation Or Analysis Of Materials By Electrical Means (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば質量分析装
置(Mass Spectrometer;以下、MSとも表記する)等
の高真空下でイオン化された試料を分析する分析装置の
ための試料をイオン化するイオン源の技術分野に属し、
特に発生したイオンを分析部へガイドするイオンガイド
を備えるイオン源の技術分野に属するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ion source for ionizing a sample for an analyzer for analyzing an ionized sample under a high vacuum, such as a mass spectrometer (MS). Belongs to the technical field of
In particular, the present invention belongs to the technical field of an ion source including an ion guide for guiding generated ions to an analysis unit.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、MSを用いて混合物の試料を分析
するにあたっては、まず試料を移動相と共に液体クロマ
トグラフ(Liquid Chromatograph;以下、LCとも表記
する)に導入して単一成分に分離し、分離流出した流出
液をイオン源へ導入してイオン化する。そして、生成さ
れたイオンが高真空下の質量分析部(MS分析部)に導
かれて分析されるようになっている。2. Description of the Related Art Conventionally, when analyzing a sample of a mixture using MS, first, the sample is introduced into a liquid chromatograph (hereinafter also referred to as LC) together with a mobile phase to separate it into single components. Then, the separated effluent is introduced into an ion source to be ionized. Then, the generated ions are guided to a mass spectrometer (MS analyzer) under a high vacuum for analysis.
【0003】ところで、このようにLCからの移動相を
イオン化する方法としては、大気圧下でイオン化する大
気圧イオン化(Atmospheric Pressure Ionization;以
下、APIとも表記する)が広く用いられている。この
APIには、主に次の3つの方法がある。[0003] As a method of ionizing a mobile phase from LC in this way, Atmospheric Pressure Ionization (hereinafter, also referred to as API), which is ionized under atmospheric pressure, is widely used. This API has the following three main methods.
【0004】1つは、エレクトロスプレ−イオン化法
(Electro Spray Ionization;以下、ESIとも表記す
る)であり、このESIは大気圧下で高電圧を使った静
電場噴霧によりイオンを生成する方法である。[0004] One is an electrospray ionization (hereinafter, also referred to as ESI) method, which generates ions by electrostatic field spraying using a high voltage under atmospheric pressure. .
【0005】また他の1つは、大気圧化学イオン化法
(Atmospheric Pressure Chemical Ionization;以下、
APCIとも表記する)であり、このAPCIは大気圧
で噴霧した後、コロナ放電で化学イオン化することによ
りイオンを生成する方法である。Another one is Atmospheric Pressure Chemical Ionization (hereinafter, referred to as Atmospheric Pressure Chemical Ionization).
APCI is a method of generating ions by spraying at atmospheric pressure and then chemically ionizing by corona discharge.
【0006】更に他の1つは、ソニックスプレーイオン
化法(Sonic Spray Ionization;以下、SSとも表記す
る)であり、このSSは大気圧下でガスにより噴霧し、
噴出ガスの作用効果でイオン化することによりイオンを
生成する方法である。[0006] Still another is a sonic spray ionization (Sonic Spray Ionization; hereinafter, also referred to as SS), which is sprayed with a gas under atmospheric pressure,
This is a method of generating ions by ionizing by the effect of the ejected gas.
【0007】図4(a)および(b)は、従来のESI
によるイオン源の一例を模式的に示す図である。図中、
1はLC、2はLC1からの流出液が流動する細管、3
は霧化プローブ、4はブロック状の加熱ヒータ部(気化
器)、5は加熱ヒータ部4に配設されたヒータ、6は加
熱ヒータ部4に穿設され、霧化された流出液が流動する
た細孔、7は第1オリフィス、8は図示しない第1真空
ポンプによって第1圧力に保持されている第1真空室、
9は第1真空室8内に配設されたリングレンズ、10は
第2オリフィス、11は図示しない第2真空ポンプによ
って第1圧力より高い第2圧力に保持されている第2真
空室、12は第2オリフィス10を通過してきたイオン
を飛散しないようにガイドするイオンガイド、13はイ
オンガイド12を装置本体に固定する支持部材、15は
イオンガイド12によってガイドされてきたイオンを加
速するイオン加速レンズ、16は主スリット部、17は
MS分析部である。FIGS. 4A and 4B show a conventional ESI.
FIG. 2 is a diagram schematically illustrating an example of an ion source according to the present invention. In the figure,
1 is a LC, 2 is a capillary through which the effluent from LC1 flows, 3
Is an atomization probe, 4 is a block-shaped heater (vaporizer), 5 is a heater disposed in the heater 4, and 6 is a hole in the heater 4, and the atomized effluent flows. A bore, 7 is a first orifice, 8 is a first vacuum chamber held at a first pressure by a first vacuum pump (not shown),
9 is a ring lens disposed in the first vacuum chamber 8, 10 is a second orifice, 11 is a second vacuum chamber maintained at a second pressure higher than the first pressure by a second vacuum pump (not shown), 12 Is an ion guide for guiding the ions passing through the second orifice 10 so as not to be scattered; 13 is a support member for fixing the ion guide 12 to the apparatus body; 15 is an ion acceleration for accelerating ions guided by the ion guide 12 A lens, 16 is a main slit, and 17 is an MS analyzer.
【0008】イオンガイド12は、4本のロッドの電極
12a,12b,12c,12dからなるQポールレンズ
により構成されており、これらの電極のうち、対向する
電極12a,12cおよび電極12b,12dどうしがそ
れぞれ同電位にされているとともに、電極12a,12
cと電極12b,12dとの間に、1〜5MHZ位の交流
電圧が印加されるようになっている。これにより、イオ
ンガイド12はイオンを共振させながら外部に逃さない
ようにしてガイドする。The ion guide 12 is constituted by a Q-pole lens composed of four rod electrodes 12a, 12b, 12c, and 12d. Of these electrodes, the opposing electrodes 12a, 12c and the electrodes 12b, 12d are connected to each other. Are set to the same potential, and the electrodes 12a, 12
c and the electrode 12b, between the 12d, an AC voltage of 1~5MH Z position is adapted to be applied. As a result, the ion guide 12 guides the ions such that they do not escape to the outside while resonating the ions.
【0009】また、細管2と加熱ヒータ部4との間に所
定の高電圧が印加されているとともに、第1および第2
オリフィス7,10、およびリングレンズ9にもそれぞ
れ所定の高電圧が印加されている。A predetermined high voltage is applied between the thin tube 2 and the heater section 4, and the first and second
A predetermined high voltage is also applied to the orifices 7, 10 and the ring lens 9, respectively.
【0010】このように構成されている従来のESIに
よるイオン源においては、細管2に高電圧を印加して、
LC1から流動してくる試料を含む流出液中の試料をイ
オン化する。すなわち、細管2に高電圧を印加した状態
で、霧化プローブ3から霧化用窒素ガスを噴出させる
と、LC1からの流出液が細管2を通って大気圧中に霧
吹き状に流出して霧化され、荷電した液滴が生成され
る。この液滴が加熱ヒータ部4の細孔6中を流動する
と、この液滴はヒータ5により加熱ヒータ部4を介して
加熱されて残存する移動相が気化して除かれ、細孔6を
出る時には、MS分析部14で分析可能な試料のイオン
そのものが生成される。この生成されたイオンが第1オ
リフィス7を通って第1真空室8内に導入され、更にこ
のイオンは第1真空室8内のリングレンズ9により第2
オリフィス10を通過させられて第2真空室11内のイ
オンガイド12に導入される。最後に、イオンガイド1
2によってガイドされてエネルギ(加速電位)をほとん
ど失うことなく移動して来たイオンはイオン加速レンズ
15により更に加速されて主スリット部16を通って高
真空下のMS分析部17にフォーカスされ、このMS分
析部17によって質量分析される。In the ion source based on the conventional ESI having the above-described structure, a high voltage is applied to the thin tube 2 to
The sample in the effluent containing the sample flowing from LC1 is ionized. That is, when nitrogen gas for atomization is ejected from the atomization probe 3 in a state where a high voltage is applied to the thin tube 2, the effluent from the LC 1 flows out into the atmospheric pressure through the thin tube 2 in the form of a mist and is atomized. To produce charged droplets. When the droplet flows through the pores 6 of the heater unit 4, the droplets are heated by the heater 5 via the heater unit 4, the remaining mobile phase is vaporized and removed, and exits the pores 6. At times, ions of the sample that can be analyzed by the MS analyzer 14 are generated. The generated ions are introduced into the first vacuum chamber 8 through the first orifice 7, and the ions are further transferred to the second vacuum chamber 8 by the ring lens 9 in the first vacuum chamber 8.
After passing through the orifice 10, it is introduced into the ion guide 12 in the second vacuum chamber 11. Finally, Ion Guide 1
The ions that have been guided by 2 and have moved with little loss of energy (acceleration potential) are further accelerated by the ion accelerating lens 15 and are focused on the MS analyzer 17 under high vacuum through the main slit 16. The mass analysis is performed by the MS analyzer 17.
【0011】[0011]
【発明が解決しようとする課題】ところで、MS分析部
17における試料の分析を感度良く行うためには第1お
よび第2オリフィス7,10の孔径を大きくして、MS
分析部17に導入するイオンの量を増加させればよい。By the way, in order to analyze a sample in the MS analyzing section 17 with high sensitivity, the hole diameter of the first and second orifices 7, 10 is increased, and
What is necessary is just to increase the amount of ions to be introduced into the analysis unit 17.
【0012】しかしながら、前述の従来のイオン源にお
いて、第1および第2オリフィス7,10の孔径を単に
大きくすると、従来約4×10ー5Torr程度に保持されて
いる第2真空室11の圧力がイオン加速レンズ15にお
ける加速領域にまでわたって約4×10ー4Torr程度に上
昇してしまう。このように、加速領域にまでわたって真
空度が低下すると、この加速領域においてイオンがガス
分子と衝突して電荷を失うなどしてMS分析部17へ導
入されなくなる確率が大幅に上昇する。このため、第1
および第2オリフィス7,10の孔径を単に大きくした
だけでは、MS分析部17に導入されるイオンの量を増
加できず、その結果MS分析部17の感度を上げること
はできない。However, in the above-mentioned conventional ion source, if the diameters of the first and second orifices 7 and 10 are simply increased, the pressure of the second vacuum chamber 11 conventionally maintained at about 4 × 10 −5 Torr is obtained. Rises to about 4 × 10 −4 Torr over the acceleration region of the ion acceleration lens 15. As described above, when the degree of vacuum is reduced over the acceleration region, the probability that ions will not be introduced into the MS analysis unit 17 in this acceleration region due to collision with gas molecules and loss of electric charge will be greatly increased. Therefore, the first
Simply increasing the pore diameter of the second orifices 7, 10 cannot increase the amount of ions introduced into the MS analyzer 17, and as a result, cannot increase the sensitivity of the MS analyzer 17.
【0013】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
ものであって、その目的は、オリフィスの孔径を大きく
しても圧力の上昇を抑制することにより、分析部の感度
を上げることのできるイオン源を提供することである。The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to increase the sensitivity of an analysis unit by suppressing an increase in pressure even when the diameter of an orifice is increased. It is to provide an ion source.
【0014】[0014]
【課題を解決するための手段】前述の課題を解決するた
めに、請求項1の発明は、大気中で試料のイオンを生成
するとともに生成したイオンを、オリフィスを介して真
空領域内に導入し、更に前記イオンを前記真空領域内に
設けられたイオンガイドにより前記真空領域内に設けら
れた加速領域に導き、前記イオンをこの加速領域で加速
して分析部に導入するようになっているイオン源におい
て、前記真空領域が1枚以上の仕切板によって前記オリ
フィス側から前記加速領域まで段階的に圧力の低くなる
複数の領域に分割されており、前記イオンガイドは該複
数の領域にまたがって設けられていることを特徴として
いる。In order to solve the above-mentioned problems, the invention of claim 1 generates ions of a sample in the atmosphere and introduces the generated ions into a vacuum region through an orifice. Further, the ions are guided to an acceleration region provided in the vacuum region by an ion guide provided in the vacuum region, and the ions are accelerated in the acceleration region and introduced into the analyzer. In the source, the vacuum region is divided into a plurality of regions where the pressure is gradually reduced from the orifice side to the acceleration region by one or more partition plates, and the ion guide is provided across the plurality of regions. It is characterized by being.
【0015】また請求項2の発明は、前記イオンガイド
が前記複数の仕切板を貫通して前記オリフィス側の真空
領域から前記加速領域側の真空領域まで延設されている
ことを特徴としている。Further, the invention according to claim 2 is characterized in that the ion guide extends from the vacuum area on the orifice side to the vacuum area on the acceleration area through the plurality of partition plates.
【0016】更に請求項3の発明は、前記仕切板にはそ
れぞれ仕切板用オリフィス孔が穿設されているととも
に、前記複数に分割された各真空領域毎に前記イオンガ
イドが独立して配設されていることを特徴としている。Further, according to a third aspect of the present invention, the partition plate is provided with orifice holes for the partition plate, and the ion guides are independently provided for each of the plurality of divided vacuum regions. It is characterized by being.
【0017】[0017]
【作用】このような構成をした本発明のイオン源におい
ては、前記真空領域が1網以上の仕切板によって前記オ
リフィス側から前記加速領域まで段階的に圧力が低くな
る複数に分割されており、前記イオンガイドは該複数の
領域にまたがって設けられているので、イオンガイドの
出口および加速領域における圧力を低くすることができ
る。したがって、多量のイオンが分析部に導入され、分
析部の感度が向上するとともに、分析がより正確に行わ
れるようになる。In the ion source according to the present invention having the above-described structure, the vacuum region is divided into a plurality of portions whose pressure gradually decreases from the orifice side to the acceleration region by one or more nets. Since the ion guide is provided over the plurality of regions, the pressure at the outlet of the ion guide and the acceleration region can be reduced. Therefore, a large amount of ions are introduced into the analysis unit, the sensitivity of the analysis unit is improved, and the analysis is performed more accurately.
【0018】[0018]
【発明の実施の形態】以下、図面を用いて本発明の実施
の形態を説明する。図1は本発明にかかるイオン源の実
施の形態のESIに適用した一例を部分的に示す部分図
である。なお、前述の図4(a)および(b)に示すイ
オン源と同じ構成要素には同じ符号を付すことにより、
その詳細な説明は省略する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a partial view partially showing an example in which an embodiment of an ion source according to the present invention is applied to ESI. The same components as those of the ion source shown in FIGS. 4A and 4B are denoted by the same reference numerals,
Detailed description is omitted.
【0019】図1に示すように本例のイオン源は、図4
(a)に示すイオン源におけるイオンガイド12が設け
られる第2真空室11が仕切板18により2室に分割さ
れ、新たな第2真空室11と第3真空室19とが形成さ
れている。イオンガイド12は仕切板18に穿設された
孔を貫通しているとともに、この仕切板18の孔に気密
に保持されたインシュレータ20によって支持されてい
る。また、イオン加速レンズ15による加速領域は第3
真空室19内に配置されている。As shown in FIG. 1, the ion source of the present embodiment has a structure shown in FIG.
In the ion source shown in (a), the second vacuum chamber 11 provided with the ion guide 12 is divided into two chambers by the partition plate 18, and a new second vacuum chamber 11 and a new third vacuum chamber 19 are formed. The ion guide 12 penetrates a hole formed in the partition plate 18 and is supported by an insulator 20 which is air-tightly held in the hole of the partition plate 18. The acceleration region of the ion acceleration lens 15 is the third region.
It is arranged in a vacuum chamber 19.
【0020】また、第1および第2オリフィス7,10
の孔径は従来に比べて大きく設定されている。そして、
オリフィスの孔径が大きく設定されていることから、第
2真空室11の圧力は約4×10ー4Torr程度と従来に比
べて高い値となっているが、第3真空室19の圧力は仕
切板18とインシュレータ20とによって約7×10ー6
Torr程度と従来に比べて大幅に低い値に保持されてい
る。このように、イオンガイド12は、オリフィス10
側の比較的高い第2圧力の真空領域と加速領域側の比較
的低い第3圧力の真空領域とに圧力的に2分割されてい
る2つの真空領域のまたがって設けられている。本例の
イオン源の他の構成は、図4(a)および(b)に示す
イオン源と同じである。The first and second orifices 7, 10
Is set to be larger than before. And
Since the diameter of the orifice is set to be large, the pressure in the second vacuum chamber 11 is about 4 × 10 −4 Torr, which is higher than in the past, but the pressure in the third vacuum chamber 19 is Approximately 7 × 10 -6 by plate 18 and insulator 20
It is kept at about Torr, which is much lower than before. As described above, the ion guide 12 is connected to the orifice 10.
The vacuum region is provided over two vacuum regions that are pressure-divided into two, a relatively high vacuum region at the second pressure side and a relatively low vacuum region at the third pressure region on the acceleration region side. Other configurations of the ion source of this example are the same as those of the ion source shown in FIGS. 4A and 4B.
【0021】このように構成された本例のイオン源にお
いては、孔径の大きく設定された第1および第2オリフ
ィス7,10を通過してきた従来に比し多量のイオン
は、第2真空室11内にあるイオンガイド12によって
ガイドされて第3真空室19内にあるイオンガイド12
に導かれ、更にこの第3真空室19内のイオンガイド1
2によって、第3真空室19内の加速領域に導かれる。
その場合、イオンは第3真空室19内のイオンガイド1
2を進行中に、イオンガイド12によってガイドされな
い不要な分子が拡散除去されて、イオンガイド12の出
口から出射するようになる。In the thus configured ion source of the present embodiment, a larger amount of ions passing through the first and second orifices 7 and 10 having a large hole diameter as compared with the prior art are supplied to the second vacuum chamber 11. Guided by the ion guide 12 in the third vacuum chamber 19
And the ion guide 1 in the third vacuum chamber 19
By 2, it is led to the acceleration region in the third vacuum chamber 19.
In that case, ions are supplied to the ion guide 1 in the third vacuum chamber 19.
While proceeding through 2, the unnecessary molecules not guided by the ion guide 12 are diffused and removed, and are emitted from the exit of the ion guide 12.
【0022】前述のようにイオンガイド12の出口およ
び加速領域での圧力が低くなっていることにより、加速
領域におけるガス分子の量は少なくなっているため、イ
オンガイド12の出口から出射したイオンは周囲のガス
分子と衝突を起こし難くなるようになる。Since the amount of gas molecules in the acceleration region is reduced due to the lower pressure at the outlet of the ion guide 12 and the acceleration region as described above, the ions emitted from the outlet of the ion guide 12 Collisions with surrounding gas molecules are less likely to occur.
【0023】このように本例のイオン源によれば、1つ
のイオンガイド12を延設する領域を第2圧力の領域と
第3圧力の領域とに圧力的に2分割しているので、イオ
ンガイド12の出口および加速領域における圧力を下げ
ることができるようになる。したがって、多量のイオン
をMS分析部17に導入することができる。これによ
り、MS分析部17の感度が向上し、分析をより正確に
行うことができるようになる。As described above, according to the ion source of the present embodiment, the area where one ion guide 12 is extended is pressure-divided into a second pressure area and a third pressure area. The pressure at the exit of the guide 12 and at the acceleration region can be reduced. Therefore, a large amount of ions can be introduced into the MS analyzer 17. Thereby, the sensitivity of the MS analyzer 17 is improved, and the analysis can be performed more accurately.
【0024】また、第1および第2オリフィス7,10
の孔径を大きくしてもイオンガイド12の出口および加
速領域における圧力を下げることができることから、オ
リフィス7,10の孔径をある程度(例えば、従来の孔
径φ1からφ1.5まで1.5倍等)大きくすることがで
きる。MS分析部17の感度がオリフィスの孔面積すな
わち孔径の2乗にほぼ比例するので、このようにオリフ
ィスの孔径を大きくすることにより、この感度を更に一
層向上させることができる。本例のイオン源の他の作用
および効果は、図4(a)および(b)に示すイオン源
と同じである。Also, the first and second orifices 7, 10
Since the pressure at the outlet of the ion guide 12 and the acceleration region can be reduced even if the hole diameter of the orifice 7 is increased, the hole diameter of the orifices 7 and 10 is increased to some extent (for example, 1.5 times from the conventional hole diameter φ1 to φ1.5). Can be bigger. Since the sensitivity of the MS analyzer 17 is almost proportional to the hole area of the orifice, that is, the square of the hole diameter, the sensitivity can be further improved by increasing the hole diameter of the orifice. Other operations and effects of the ion source of this example are the same as those of the ion source shown in FIGS.
【0025】図2は、本発明の実施の形態の他の例を部
分的に示す、図1と同様の部分図である。前述の図1に
示す例のイオン源では、1つのイオンガイド12が仕切
板18を貫通して第2真空室11と第3真空室19の両
室に配設されるとともにインシュレータ20を介して仕
切板18に支持されるようになっているが、本例のイオ
ン源は、図2に示すように第2真空室11と第3真空室
19とを区画する仕切板18が設けられているが、イン
シュレータは設けられていない。この仕切板18には、
第1および第2オリフィス7,10と主スリット部16
とに同一直線上に整列して第3オリフィス21が穿設さ
れている。FIG. 2 is a partial view similar to FIG. 1, partially showing another example of the embodiment of the present invention. In the ion source of the example shown in FIG. 1 described above, one ion guide 12 penetrates the partition plate 18, is disposed in both the second vacuum chamber 11 and the third vacuum chamber 19, and passes through the insulator 20. Although supported by a partition plate 18, the ion source of the present embodiment is provided with a partition plate 18 that partitions the second vacuum chamber 11 and the third vacuum chamber 19 as shown in FIG. However, no insulator is provided. In this partition plate 18,
First and second orifices 7, 10 and main slit portion 16
A third orifice 21 is formed in the same straight line.
【0026】また、第2真空室11に第1イオンガイド
12aが設けられているとともに、第3真空室19に第
2イオンガイド12bが設けられている。すなわち、本
例のイオン源では、イオンガイド12が2つに分割され
て、それぞれ第2真空室11および第3真空室19毎に
独立して設けられている。本例のイオン源の他の構成
は、図1に示すイオン源と同じである。Further, a first ion guide 12a is provided in the second vacuum chamber 11, and a second ion guide 12b is provided in the third vacuum chamber 19. That is, in the ion source of the present example, the ion guide 12 is divided into two and provided independently for each of the second vacuum chamber 11 and the third vacuum chamber 19. Other configurations of the ion source of this example are the same as those of the ion source shown in FIG.
【0027】このように構成された本例のイオン源にお
いては、第2オリフィス10を通過してきた多量のイオ
ンは、第2真空室11内にある第1イオンガイド12に
よってガイドされて仕切板18の第3オリフィス21に
導かれ、この第3オリフィス21を通過して第3真空室
19に導入される。更に、第3オリフィス21を通過し
て第3真空室19内に導入されてきたイオンは、第3真
空室19内の第2イオンガイド12bによってガイドさ
れて第3真空室19内の加速領域に導かれる。その場
合、イオンは第3真空室19内の第2イオンガイド12
bを進行中に、不要な分子が拡散除去されて、第2イオ
ンガイド12bの出口から出射するようになる。In the thus configured ion source of the present embodiment, a large amount of ions passing through the second orifice 10 are guided by the first ion guide 12 in the second vacuum chamber 11 and are separated by the partition plate 18. Is introduced into the third vacuum chamber 19 through the third orifice 21. Further, the ions introduced into the third vacuum chamber 19 through the third orifice 21 are guided by the second ion guides 12 b in the third vacuum chamber 19, and are introduced into the acceleration region in the third vacuum chamber 19. Be guided. In that case, ions are supplied to the second ion guide 12 in the third vacuum chamber 19.
While proceeding through b, unnecessary molecules are diffused and removed, and emerge from the outlet of the second ion guide 12b.
【0028】第2イオンガイド12bの出口および加速
領域での圧力が低いので、第2イオンガイド12bの出
口から出射したイオンは加速領域内でガス分子と衝突を
起こし難くなり、したがって、多量のイオンが加速領域
内で更に加速されてMS分析部17に導入される。本例
のイオン源の他の作用および効果は、図1に示すイオン
源と同じである。Since the pressure at the exit of the second ion guide 12b and the acceleration region is low, the ions emitted from the exit of the second ion guide 12b are less likely to collide with gas molecules in the acceleration region. Is further accelerated in the acceleration region and introduced into the MS analyzer 17. Other operations and effects of the ion source of this example are the same as those of the ion source shown in FIG.
【0029】なお、図1および図2に示す例では、1枚
の仕切板18を設けて第2真空室11を2室に細分割し
ているが、本発明は、イオンガイドが設けられる第2真
空室11を3以上に分割することもできる。その場合、
図2に示す例ではイオンガイド12が2つに分割される
ようになっているが、このイオンガイド12は真空室の
分割数と同じ数だけ分割されてそれぞれ真空室毎に独立
して設けるようにすることもできる。In the example shown in FIGS. 1 and 2, one partition plate 18 is provided and the second vacuum chamber 11 is subdivided into two chambers. However, in the present invention, the second vacuum chamber 11 is provided with an ion guide. The two vacuum chambers 11 can be divided into three or more. In that case,
In the example shown in FIG. 2, the ion guide 12 is divided into two. However, the ion guide 12 is divided by the same number as the number of the vacuum chambers, and is provided independently for each vacuum chamber. You can also
【0030】また、イオンガイド12を構成するロッド
12a〜12dは、必ずしも4本である必要はなく、6
本、8本、12本等の他の複数のロッドを設けるように
することもできる。The number of rods 12a to 12d constituting the ion guide 12 is not necessarily four, but is six.
A plurality of other rods, such as eight, twelve, and twelve rods, may be provided.
【0031】図3は本発明の実施の形態の更に他の例を
概略的に示す図である。図3(a)は、第1、第2イオ
ンガイド12a,12bのイオン中心軌道が交差するよ
うに設けられた例を示している。図3(b)は第2イオ
ンガイド12bとしてイオンの中心軌道が円弧状に湾曲
したものを用いた例を示している。図3(c)は第1、
第2イオンガイド12a,12bのイオン中心軌道を若
干ずらして配置した例を示している。これらのいずれの
例も、第2オリフィスから直進する中性粒子が質量分析
部17へ導入されにくい構造となっている。FIG. 3 is a diagram schematically showing still another example of the embodiment of the present invention. FIG. 3A shows an example in which the first and second ion guides 12a and 12b are provided so that the ion center orbits intersect. FIG. 3B shows an example in which the second ion guide 12b has an ion whose central orbit is curved in an arc shape. FIG. 3C shows the first case.
An example is shown in which the ion center trajectories of the second ion guides 12a and 12b are slightly shifted. Each of these examples has a structure in which neutral particles that travel straight from the second orifice are hardly introduced into the mass spectrometer 17.
【0032】更に本発明のイオン源は、前述の各例が適
用されたESI以外の大気圧イオン源であるAPCIに
も適用できるとともに、更にICP質量分析にも適用で
きる。その場合、本発明のイオン源は加速領域があるこ
とから、特に磁場型質量分析計を用いた装置に有効とな
る。Further, the ion source of the present invention is applicable not only to the APCI which is an atmospheric pressure ion source other than the ESI to which the above-mentioned respective examples are applied, but also to the ICP mass spectrometry. In that case, since the ion source of the present invention has an acceleration region, it is particularly effective for an apparatus using a magnetic field type mass spectrometer.
【0033】[0033]
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
のイオン源によれば、イオンガイドを真空圧的に複数に
分割しているので、イオンガイドの出口および加速領域
における圧力を低下させることができる。したがって、
多量のイオンをロスなく分析部に導入できるので、分析
部の感度を向上でき、分析をより正確に行うことができ
る。As is apparent from the above description, according to the ion source of the present invention, since the ion guide is divided into a plurality of pieces under vacuum pressure, the pressure at the outlet of the ion guide and the acceleration region is reduced. be able to. Therefore,
Since a large amount of ions can be introduced into the analysis unit without loss, the sensitivity of the analysis unit can be improved, and the analysis can be performed more accurately.
【0034】また、オリフィスの孔径を大きくしてもイ
オンガイドの出口および加速領域における圧力を低下で
きるので、オリフィスの孔径を大きくできる。したがっ
て、分析部の感度を更に一層向上できるようになる。Further, even if the hole diameter of the orifice is increased, the pressure at the outlet of the ion guide and the acceleration region can be reduced, so that the hole diameter of the orifice can be increased. Therefore, the sensitivity of the analyzer can be further improved.
【図1】 本発明にかかるイオン源の実施の形態の一例
を部分的に示す部分図である。FIG. 1 is a partial view partially showing an example of an embodiment of an ion source according to the present invention.
【図2】 本発明の実施の形態の他の例を示す図であ
る。FIG. 2 is a diagram showing another example of the embodiment of the present invention.
【図3】 (a)ないし(c)は、それぞれ本発明の実
施の形態の更に他の例を示す図である。FIGS. 3A to 3C are diagrams showing still another example of the embodiment of the present invention.
【図4】 従来のイオン源の一例を示し、(a)はその
全体構成を模式的に示す図、(b)は(a)におけるII
IBーIIIB線に沿う断面図である。4A and 4B show an example of a conventional ion source, in which FIG. 4A schematically shows the entire configuration, and FIG.
It is sectional drawing which follows the IB-IIIB line.
1…液体クロマトグラフ(LC)、7…第1オリフィ
ス、8…第1真空室、10…第2オリフィス、11…第
2真空室、12…イオンガイド、12a…第1イオンガ
イド、12b…第2イオンガイド、15…イオン加速レ
ンズ、17…質量分析部(MS分析部)、18…仕切
板、19…第3真空室、20…インシュレータ、21…
第3オリフィスDESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Liquid chromatography (LC), 7 ... 1st orifice, 8 ... 1st vacuum chamber, 10 ... 2nd orifice, 11 ... 2nd vacuum chamber, 12 ... Ion guide, 12a ... 1st ion guide, 12b ... 2 ion guide, 15 ion accelerating lens, 17 mass analyzer (MS analyzer), 18 partition plate, 19 third vacuum chamber, 20 insulator, 21
Third orifice
Claims (3)
に生成したイオンを、オリフィスを介して真空領域内に
導入し、更に前記イオンを前記真空領域内に設けられた
イオンガイドにより前記真空領域内に設けられた加速領
域に導き、前記イオンをこの加速領域で加速して分析部
に導入するようになっているイオン源において、 前記真空領域が1枚以上の仕切板によって前記オリフィ
ス側から前記加速領域まで段階的に圧力の低くなる複数
の領域に分割されており、前記イオンガイドは該複数の
領域にまたがって設けられていることを特徴とするイオ
ン源。1. A method for generating ions of a sample in the atmosphere, introducing the generated ions into a vacuum region through an orifice, and further introducing the ions into the vacuum region by an ion guide provided in the vacuum region. In the ion source, the ions are accelerated in the acceleration region and introduced into the analysis section, and the vacuum region is accelerated from the orifice side by one or more partition plates. An ion source, wherein the ion guide is divided into a plurality of regions where the pressure gradually decreases to the region, and the ion guide is provided over the plurality of regions.
貫通して前記オリフィス側の真空領域から前記加速領域
側の真空領域まで延設されていることを特徴とする請求
項1記載のイオン源。2. The ion source according to claim 1, wherein the ion guide extends from the vacuum region on the orifice side to the vacuum region on the acceleration region through the plurality of partition plates. .
ィス孔が穿設されているとともに、前記複数に分割され
た各真空領域毎に前記イオンガイドが独立して配設され
ていることを特徴とする請求項1記載のイオン源。3. An orifice hole for a partition plate is formed in each of the partition plates, and the ion guide is independently provided for each of the plurality of divided vacuum regions. The ion source according to claim 1, wherein
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8267106A JPH10112280A (en) | 1996-10-08 | 1996-10-08 | Ion source |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8267106A JPH10112280A (en) | 1996-10-08 | 1996-10-08 | Ion source |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10112280A true JPH10112280A (en) | 1998-04-28 |
Family
ID=17440156
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8267106A Withdrawn JPH10112280A (en) | 1996-10-08 | 1996-10-08 | Ion source |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH10112280A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010508535A (en) * | 2006-11-07 | 2010-03-18 | サーモ フィッシャー サイエンティフィック (ブレーメン) ゲーエムベーハー | Ion transfer device |
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-
1996
- 1996-10-08 JP JP8267106A patent/JPH10112280A/en not_active Withdrawn
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US9903845B2 (en) | 2012-02-13 | 2018-02-27 | Waters Technologies Corporation | Ionization of analyte molecules comprised in a flow of gas |
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