JPH10154483A - イオン検出器 - Google Patents

イオン検出器

Info

Publication number
JPH10154483A
JPH10154483A JP8311934A JP31193496A JPH10154483A JP H10154483 A JPH10154483 A JP H10154483A JP 8311934 A JP8311934 A JP 8311934A JP 31193496 A JP31193496 A JP 31193496A JP H10154483 A JPH10154483 A JP H10154483A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ions
positive
electron multiplier
conversion dynode
negative
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
JP8311934A
Other languages
English (en)
Inventor
Megumi Hirooka
恵 廣岡
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
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 Shimadzu Corp filed Critical Shimadzu Corp
Priority to JP8311934A priority Critical patent/JPH10154483A/ja
Publication of JPH10154483A publication Critical patent/JPH10154483A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

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

Abstract

(57)【要約】 【課題】 変換ダイノードの電圧切換えを不要にすると
ともに、電子増倍管のホーン部のスクリーンをなくして
感度を向上できるようにする。 【解決手段】 四重極からの正イオンは遮蔽板1のアパ
ーチャーを通過した後、変換ダイノード2によって吸引
され、この変換ダイノード2は正イオンの衝突に応答し
てそれに比例する量の二次電子を発生し、この二次電子
が電子増倍管4によって検出される。一方、負イオンは
遮蔽板1のアパーチャーを通過した後、変換ダイノード
3によって吸引され、この変換ダイノード3は負イオン
の衝突に応答して正イオンを発生する。そして、この変
換ダイノード3で発生された正イオンが変換ダイノード
2に吸引され、この変換ダイノード2への正イオンの衝
突によって二次電子が発生し、この二次電子が電子増倍
管4により検出されるので、正、負両イオンを検出する
ことができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、質量分析装置等の
イオンを検出することにより試料分析を行う装置に使用
されるイオン検出器に関し、特に、正、負両イオンを検
出することができるイオン検出器に関する。
【0002】
【従来の技術】質量分析装置で試料の分析を行う場合、
まず、イオン化部で試料をイオン化し、これをイオンレ
ンズで収束して質量分離部に送り込む。質量分離部では
所定の質量数(質量/電荷比、m/z)を有するイオン
のみを通過させ、イオン検出器でこれを検出する。
【0003】図2はこのような質量分析装置の一例を示
す図であり、ガスクロマトグラフ、液体クロマトグラフ
等により分離された試料、或いは他の方法により供給さ
れる試料はイオン源11においてイオン化された後、抽
出電極12により引き出され、イオンレンズ13により
四重極14の受入れに適した形状及び方向に集束され
る。四重極14においては、所定の質量数(m/z)を
有するイオンのみが安定的に振動して通過し、この質量
数は四重極14に印加するDC/AC重畳電圧に応じて
変化させることができる。四重極14を通過したイオン
は第2イオンレンズ15によりイオン検出器16に導入
される。
【0004】このような質量分析装置においては、正イ
オンのみならず負イオンをも検出することが必要であ
り、従来、図3に示すように、変換ダイノード22を使
用し、正イオンの場合と負イオンの場合とで、変換ダイ
ノード22と電子増倍管23に印加する電圧Vd、Va
の極性を切り替えて使用している。即ち、正イオンを検
出する場合には、変換ダイノード22に負の電圧を印加
し、電子増倍管23に正の電圧を印加する。このように
すると、四重極から遮蔽板21のアパーチャーを通過し
てきた正イオンは変換ダイノード22に衝突して正イオ
ンの量に比例した二次電子に変換され、この二次電子が
電子増倍管23によって検出されて正イオンの量に比例
した信号が出力される。このとき、変換ダイノード22
で生成された二次電子が逆戻りしないように変換ダイノ
ード22の入射側にグリッドを配置し、このグリッドに
電圧を印加しておくことが望ましい。一方、負イオンを
検出する場合には、変換ダイノード22に正の電圧を印
加し、電子増倍管23に負の電圧を印加する。すると、
四重極から遮蔽板21のアパーチャーを通過してきた負
イオンが変換ダイノード22に衝突して負イオンの量に
比例した正イオンに変換され、この正イオンが電子増倍
管23によって検出されて負イオンの量に比例した信号
が出力される。この場合、変換ダイノード22は、正イ
オンを電子増倍管23に指向するための効果的な反射器
を形成する。
【0005】また、図4に示すように、正イオンに対し
て一つ、負イオンに対して一つの計二つの変換ダイノー
ドとこれらの変換ダイノードからの二次電子または正イ
オンを検出する電子増倍管を用いて正、負両イオンを検
出することも提案されている。図4において、変換ダイ
ノード33には+5kVの電圧が印加され、変換ダイノ
ード34には−5kVの電圧が印加されるとともに、電
子増倍管35はそのカソードに比較的負の電圧、例えば
−2kVが印加され、そしてそのアノードが接地されて
いるので、信号出力を接地電位で得ることができる。
【0006】図4に示すイオン検出器において、四重極
からの負イオンはアパーチャー31を経て変換ダイノー
ド33によって吸引され、この変換ダイノード33は負
イオンの衝突に応答してそれに比例する量の正イオンを
発生し、この正イオンが電子増倍管35によって検出さ
れる。一方、正イオンはアパーチャー32を経て変換ダ
イノード34によって吸引され、この変換ダイノード3
4は正イオンの衝突に応答して二次電子e- を発生し、
この二次電子e- が電子増倍管35により検出される。
このとき、発生された電子の数は変換ダイノード34に
衝突する正イオンの存在度に依存する。従って、出力信
号は正及び負イオンの入力に比例し、このように共通の
電子増倍管35を用いることにより質量分析器の出力か
らの正及び負イオンを実質的に同時に検出することがで
きる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】従来のイオン検出器は
以上のように構成されているが、図3に示すイオン検出
器では、変換ダイノードに印加する電圧の極性を切り替
える機構が必要になるとともに、負イオンを検出する場
合には、信号を検出するアノード部分が接地に対して高
い電位にあり、非接地増幅器及び複雑な前置増幅器回路
を必要とする、負イオン検出器が浮動系であるので、こ
の系の浮遊電子に敏感であり、バックグラウンドノイズ
が大きくなる、等の問題がある。
【0008】また、図4のように二つの変換ダイノード
を用い、この二つの変換ダイノードからの正イオン、二
次電子を一つの電子増倍管で検出する場合には、正高圧
の変換ダイノードが電子増倍管の入口に対向しているた
め、電子増倍管のホーン部で発生し、増倍管のチューブ
に導かれるべき二次電子が逆流してしまうのを防止する
ためのスクリーンがホーン部に必要となり、このスクリ
ーンがあるため、電子増倍管の開口面積が狭くなって感
度が低下するという問題があった。
【0009】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、変換ダイノードの電圧切換えを不要に
するとともに、電子増倍管のホーン部のスクリーンをな
くして感度を向上させることができる、正、負イオン検
出のためのイオン検出器を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明のイオン検出器は、正イオンを電子に変換す
る正イオン変換ダイノードと、負イオンを正イオンに変
換する負イオン変換ダイノードと、電子増倍管とを備
え、質量分離された正イオンは正イオンを電子に変換す
る正イオン変換ダイノードで電子に変換し、負イオンは
負イオンを正イオンに変換する負イオン変換ダイノード
で正イオンに変換した後、その正イオンを上記正イオン
変換ダイノードに導いて正イオンを電子に変換し、これ
らの電子を上記電子増倍管で検出するようにしたことを
特徴とする。
【0011】本発明のイオン検出器は上記のように構成
され、正イオン、負イオンを別々の変換ダイノードで受
けて変換し、最終的に電子増倍管には電子に変換された
形で電子増倍管に入射させるので、逆流が防止でき、電
子増倍管のホーン部のスクリーンをなくすことができ、
感度を向上させることができる。
【0012】
【発明の実施の形態】次に、本発明のイオン検出器の一
実施例を説明する。図1は本発明のイオン検出器の一実
施例の構成を示す図であり、アパーチャーを備えた遮蔽
板1と変換ダイノード2、3と電子増倍管4より構成さ
れている。
【0013】変換ダイノード2には−5kVの電圧が印
加され、変換ダイノード3には+5kVの電圧が印加さ
れるとともに、電子増倍管4はそのカソードに−2kV
の電圧が印加され、そのアノードが接地されている。そ
して、電子増倍管4のホーン部は変換ダイノード2側に
向いており、電子増倍管4−変換ダイノード2間の距離
は、変換ダイノード2−変換ダイノード3間の距離より
短くなっている。
【0014】次に、このイオン検出器の動作を説明す
る。四重極からの正イオンは遮蔽板1のアパーチャーを
通過した後、変換ダイノード2によって吸引され、この
変換ダイノード2は正イオンの衝突に応答してそれに比
例する量の二次電子e- を発生する。そして、電子増倍
管4−変換ダイノード2間の距離が、変換ダイノード2
−変換ダイノード3間の距離より短くなっているので、
発生した二次電子e- は電子増倍管4に導かれて検出さ
れる。一方、負イオンは遮蔽板1のアパーチャーを通過
した後、変換ダイノード3によって吸引され、この変換
ダイノード3は負イオンの衝突に応答して正イオンを発
生する。そして、この変換ダイノード3で発生された正
イオンは変換ダイノード2によって吸引され、この変換
ダイノード2への正イオンの衝突によって二次電子e-
が発生し、この二次電子e- が電子増倍管4により検出
される。このとき、発生された電子の数は変換ダイノー
ド2に衝突する正イオンの存在度に依存し、従って、ア
パーチャーを通過した負イオンの量に比例する。従っ
て、電子増倍管4の出力信号は正及び負イオンの入力に
比例し、また、電子増倍管4のアノードが接地されてい
るので、この出力信号を接地電位で得ることができる。
このように、共通の電子増倍管4を用いることによって
質量分析器からの正及び負イオンを実質的に同時に検出
することができる。
【0015】上記のように、イオンビームの正及び負イ
オンを実質的に同時に検出することができるが、実際に
は、正イオン及び負イオンに比例した信号を逐次に発生
させるために、例えば、1kHzの周波数で正イオンと
負イオンを交互に送るように四重極質量分析器を制御装
置によってシーケンス制御し、電子増倍管4の出力信号
をこの四重極質量分析器の1kHzシーケンシングに同
期して切り替えて検出することにより、正イオン、負イ
オンを交互に検出することができる。
【0016】なお、上記実施例では、電子増倍管4は連
続的なユニットとして示されているが、多数の個別の段
の形態にすることもでき、また、変換ダイノード、電子
増倍管に印加する電圧の電圧値は実施例で説明した値に
限られるものではなく、装置に応じて適宜選択すること
ができる。
【0017】
【発明の効果】本発明のイオン検出器は上記のように構
成されており、正イオン、負イオンを別々の変換ダイノ
ードで受けて変換し、さらに、負イオン変換ダイノード
で発生された正イオンを正イオン変換ダイノードで電子
に変換し、この電子を電子増倍管に入射させるようにし
ており、電子増倍管には負電圧が印加される変換ダイオ
ードのみが対向しているので、電子増倍管のホーン部で
の二次電子の逆流は生じない。従って、電子増倍管のホ
ーン部のスクリーンをなくすことができるので、電子増
倍管の開口面積が広くなり、感度を向上させることがで
きる。また、変換ダイノードの印加電圧の極性を切り替
える回路も不要となるため、構成を簡単にすることがで
きる。
【0018】さらに、本発明のイオン検出器では、負イ
オン検出の際に、変換された正イオンが加速されて、さ
らに二次電子に変換されるため、増幅度が高まり、負イ
オン検出の感度を大幅に向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のイオン検出器の一実施例を示す図であ
る。
【図2】一般的な質量分析装置を示す図である。
【図3】従来のイオン検出器を示す図である。
【図4】従来の他のイオン検出器を示す図である。
【符号の説明】
1 遮蔽板 2 変換ダイノード 3 変換ダイノード 4 電子増倍管
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI // G01N 23/225 G01N 23/225

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 正イオンを電子に変換する正イオン変換
    ダイノードと、負イオンを正イオンに変換する負イオン
    変換ダイノードと、電子増倍管とを備え、質量分離され
    た正イオンは上記正イオン変換ダイノードで電子に変換
    し、負イオンは上記負イオン変換ダイノードで正イオン
    に変換した後、その正イオンを上記正イオン変換ダイノ
    ードに導いて電子に変換するとともに、上記正イオン変
    換ダイノードからの電子を上記電子増倍管で検出するよ
    うにしたことを特徴とするイオン検出器。
JP8311934A 1996-11-22 1996-11-22 イオン検出器 Pending JPH10154483A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP8311934A JPH10154483A (ja) 1996-11-22 1996-11-22 イオン検出器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP8311934A JPH10154483A (ja) 1996-11-22 1996-11-22 イオン検出器

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH10154483A true JPH10154483A (ja) 1998-06-09

Family

ID=18023200

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP8311934A Pending JPH10154483A (ja) 1996-11-22 1996-11-22 イオン検出器

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH10154483A (ja)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008025135A1 (en) * 2006-08-28 2008-03-06 Ionics Mass Spectrometry Group, Inc. Method and apparatus for detecting positively charged and negatively charged ionized particles
JP2011086403A (ja) * 2009-10-13 2011-04-28 Canon Anelva Corp コンバージョン型イオン検出ユニット
US8466413B2 (en) * 2010-07-29 2013-06-18 Hamamatsu Photonics K.K. Ion detector
WO2014042037A1 (ja) * 2012-09-14 2014-03-20 株式会社日立ハイテクノロジーズ 質量分析装置及び方法
US8975592B2 (en) 2012-01-25 2015-03-10 Hamamatsu Photonics K.K. Ion detector
JP2018073703A (ja) * 2016-11-01 2018-05-10 株式会社島津製作所 質量分析装置
GB2581551A (en) * 2018-10-22 2020-08-26 Micromass Ltd Ion detector
WO2020195062A1 (ja) * 2019-03-28 2020-10-01 株式会社日立ハイテク イオン検出装置

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008025135A1 (en) * 2006-08-28 2008-03-06 Ionics Mass Spectrometry Group, Inc. Method and apparatus for detecting positively charged and negatively charged ionized particles
US7728292B2 (en) 2006-08-28 2010-06-01 Ionics Mass Spectrometry Group Inc. Method and apparatus for detecting positively charged and negatively charged ionized particles
JP2011086403A (ja) * 2009-10-13 2011-04-28 Canon Anelva Corp コンバージョン型イオン検出ユニット
US8866071B2 (en) * 2010-07-29 2014-10-21 Hamamatsu Photonics K.K. Ion detector
US8466413B2 (en) * 2010-07-29 2013-06-18 Hamamatsu Photonics K.K. Ion detector
US8975592B2 (en) 2012-01-25 2015-03-10 Hamamatsu Photonics K.K. Ion detector
WO2014042037A1 (ja) * 2012-09-14 2014-03-20 株式会社日立ハイテクノロジーズ 質量分析装置及び方法
JP2014059989A (ja) * 2012-09-14 2014-04-03 Hitachi High-Technologies Corp 質量分析装置及び方法
JP2018073703A (ja) * 2016-11-01 2018-05-10 株式会社島津製作所 質量分析装置
GB2581551A (en) * 2018-10-22 2020-08-26 Micromass Ltd Ion detector
GB2581551B (en) * 2018-10-22 2023-02-01 Micromass Ltd Ion detector
WO2020195062A1 (ja) * 2019-03-28 2020-10-01 株式会社日立ハイテク イオン検出装置
JP2020161451A (ja) * 2019-03-28 2020-10-01 株式会社日立ハイテク イオン検出装置
EP3951833A4 (en) * 2019-03-28 2023-01-04 Hitachi High-Tech Corporation ION DETECTOR
US11955327B2 (en) 2019-03-28 2024-04-09 Hitachi High-Tech Corporation Ion detector

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5268634B2 (ja) 電子衝撃イオン源におけるイオン不安定性の制御方法及びイオン化装置
US7728292B2 (en) Method and apparatus for detecting positively charged and negatively charged ionized particles
EP0970504B1 (en) Time of flight mass spectrometer and dual gain detector therefor
US6707033B2 (en) Mass spectrometer
US20150048245A1 (en) Ion Optical System For MALDI-TOF Mass Spectrometer
JP3570393B2 (ja) 四重極質量分析装置
US9006678B2 (en) Non-radioactive ion source using high energy electrons
JPS63276862A (ja) 正負イオン用質量分析計
US20010002696A1 (en) Ion trap mass spectrometry and ion trap mass spectrometer
JPH10154483A (ja) イオン検出器
JP5504969B2 (ja) 質量分析装置
JP3721833B2 (ja) 質量分析装置
JP3018880B2 (ja) 質量分析装置及び質量分析方法
JP3781642B2 (ja) マルチディテクター付飛行時間型質量分析計
US7242008B2 (en) Bipolar ion detector
JPH08138621A (ja) イオン検出装置
EP0932184B1 (en) Ion collector assembly
JP3097148B2 (ja) 質量分析装置
JPH10116583A (ja) イオン質量分析装置
US20240128070A1 (en) Multimode ion detector with wide dynamic range and automatic mode switching
JPH09265936A (ja) イオン検出装置
JPH11185696A (ja) 飛行時間型質量分析装置
JPH05325883A (ja) 質量分析装置
JPH10144254A (ja) 四重極質量分析計
JP3188925B2 (ja) レーザイオン化中性粒子質量分析装置