JPH10255716A - プラズマイオン源微量元素質量分析装置 - Google Patents
プラズマイオン源微量元素質量分析装置Info
- Publication number
- JPH10255716A JPH10255716A JP10083500A JP8350098A JPH10255716A JP H10255716 A JPH10255716 A JP H10255716A JP 10083500 A JP10083500 A JP 10083500A JP 8350098 A JP8350098 A JP 8350098A JP H10255716 A JPH10255716 A JP H10255716A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- plasma
- mass spectrometer
- speed
- ion
- energy
- 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
Links
Landscapes
- Other Investigation Or Analysis Of Materials By Electrical Means (AREA)
- Electron Tubes For Measurement (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】プラズマから放射される光子によるＳ／Ｎ比の
劣化を防止する手段を提供すること。 【解決手段】プラズマ生成部と、プラズマからイオンビ
ームを生成する生成部と、イオンビームを集束するレン
ズ部(１１０)と、イオンの質量を分析する分析部と、分
析されたイオンを検出する検出部(（１７０)とを備えて
なるプラズマイオン源微量元素質量分析装置であって、
前記分析部はエネルギー分析部(１５０)と質量分析部
(１６０)とからなっており、上記エネルギー分析部(１
５０)は電荷を持たない中性粒子を通過させるための開
口部(１５１)を有する。 【効果】上記開口部(１５１)を通して検出信号の妨害と
なる光子や中性粒子を通過させてエネルギー分析器内か
ら除去することによって、高感度化（Ｓ／Ｎの向上）が
達成できる。
劣化を防止する手段を提供すること。 【解決手段】プラズマ生成部と、プラズマからイオンビ
ームを生成する生成部と、イオンビームを集束するレン
ズ部(１１０)と、イオンの質量を分析する分析部と、分
析されたイオンを検出する検出部(（１７０)とを備えて
なるプラズマイオン源微量元素質量分析装置であって、
前記分析部はエネルギー分析部(１５０)と質量分析部
(１６０)とからなっており、上記エネルギー分析部(１
５０)は電荷を持たない中性粒子を通過させるための開
口部(１５１)を有する。 【効果】上記開口部(１５１)を通して検出信号の妨害と
なる光子や中性粒子を通過させてエネルギー分析器内か
ら除去することによって、高感度化（Ｓ／Ｎの向上）が
達成できる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は材料科学などの分野
における微量元素の定量法としてプラズマイオン源微量
元素質量分析装置に係り、特にプラズマガスイオンと同
重体元素との干渉を低減し、定量性を向上させる手段に
関する。
における微量元素の定量法としてプラズマイオン源微量
元素質量分析装置に係り、特にプラズマガスイオンと同
重体元素との干渉を低減し、定量性を向上させる手段に
関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の高周波プラズマを用いたプラズマ
イオン源微量元素質量分析装置は、例えば、アナリス
ト、１０８（１９８３年）第１５９頁から第１６５頁(A
nalyst,108(1983) pp. 159-165)において論じられてい
る。図２にこの従来装置の概略図を示す。ここで、１０
は高周波発振器、２０は負荷コイル、３０は放電管、４
０はプラズマ、５０は補助ガス、６０は試料溶液、７０
はプラズマ、１８０はサンプリングコーン、１９０はス
キマー、２００はイオン引出し電極、２１０は光子スト
ッパ、２２０はイオンレンズ系、１４０はスリット、１
６０は質量分析器（４重極型）、１７０はイオン検出器
（チャンネルトロンなど）である。
イオン源微量元素質量分析装置は、例えば、アナリス
ト、１０８（１９８３年）第１５９頁から第１６５頁(A
nalyst,108(1983) pp. 159-165)において論じられてい
る。図２にこの従来装置の概略図を示す。ここで、１０
は高周波発振器、２０は負荷コイル、３０は放電管、４
０はプラズマ、５０は補助ガス、６０は試料溶液、７０
はプラズマ、１８０はサンプリングコーン、１９０はス
キマー、２００はイオン引出し電極、２１０は光子スト
ッパ、２２０はイオンレンズ系、１４０はスリット、１
６０は質量分析器（４重極型）、１７０はイオン検出器
（チャンネルトロンなど）である。
【０００３】一方、マイクロ波プラズマを用いた従来装
置として、スペクトロシミカ アクタ、４２Ｂ-５(１９
８７年)第７０５頁から第７１２頁（Spectrochimica Ac
ta,42B-5(1987) pp.705-712) に論じられており、その
概略はプラズマ生成部を除いて図２と同じある。
置として、スペクトロシミカ アクタ、４２Ｂ-５(１９
８７年)第７０５頁から第７１２頁（Spectrochimica Ac
ta,42B-5(1987) pp.705-712) に論じられており、その
概略はプラズマ生成部を除いて図２と同じある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術は、プラ
ズマガス、補助ガスおよび試料のキャリアガスとして、
アルゴン（Ａｒ：原子量４０）ガスが用いられている。
このため、Ａｒに起因する分子ピークが多数形成され、
そのために、同重体元素にあたるＫ（原子量，３９）、
Ｃａ（４０）、Ｆｅ（５６）については、Ａｒの分子ピ
ークによる干渉のため定量性が悪くなるなどの問題があ
った。この干渉を低減するために、質量分析器として高
分解能の分析器を用いることも検討されているが、干渉
が強いため精度の著しい改善はなく、高価になるなどの
問題があった。さらに、Ａｒに代ってＨｅを用いること
も検討されているが、Ｈｅの消費量が多いため高価とな
り実用的ではない。
ズマガス、補助ガスおよび試料のキャリアガスとして、
アルゴン（Ａｒ：原子量４０）ガスが用いられている。
このため、Ａｒに起因する分子ピークが多数形成され、
そのために、同重体元素にあたるＫ（原子量，３９）、
Ｃａ（４０）、Ｆｅ（５６）については、Ａｒの分子ピ
ークによる干渉のため定量性が悪くなるなどの問題があ
った。この干渉を低減するために、質量分析器として高
分解能の分析器を用いることも検討されているが、干渉
が強いため精度の著しい改善はなく、高価になるなどの
問題があった。さらに、Ａｒに代ってＨｅを用いること
も検討されているが、Ｈｅの消費量が多いため高価とな
り実用的ではない。
【０００５】本発明も上記問題を解決することを目的と
しており、さらに、プラズマから放射される光子による
Ｓ／Ｎ（信号／雑音）比を向上させる手段を提供するこ
とを目的とする。
しており、さらに、プラズマから放射される光子による
Ｓ／Ｎ（信号／雑音）比を向上させる手段を提供するこ
とを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、図１の本発明の原理図に示す如く、プラズマから引
出された高速のイオンビーム２００（例えば、Ａ+，Ｂ
+，Ｃ+ などの混合から成るとする）は、低速のガス１
３０（例えば、Ａ+ の原子・分子）が満たされた（１０
-5〜５×１０2 Ｔorr)共鳴電荷交換反応セル１２０（入
口：１２１，出口１２２）で−原子・分子反応を行い、
その後、エネルギー分析器（例えば９０°型静電エネル
ギー分析器など）１５０でエネギー分析され、さらに、
質量分析器で質量分析されるよう構成した。
に、図１の本発明の原理図に示す如く、プラズマから引
出された高速のイオンビーム２００（例えば、Ａ+，Ｂ
+，Ｃ+ などの混合から成るとする）は、低速のガス１
３０（例えば、Ａ+ の原子・分子）が満たされた（１０
-5〜５×１０2 Ｔorr)共鳴電荷交換反応セル１２０（入
口：１２１，出口１２２）で−原子・分子反応を行い、
その後、エネルギー分析器（例えば９０°型静電エネル
ギー分析器など）１５０でエネギー分析され、さらに、
質量分析器で質量分析されるよう構成した。
【０００７】共鳴電荷交換反応セル１２０は、プラズマ
から引出された高速のイオン（例えば、Ａ+，Ｂ+，Ｃ+
などの混合ビーム）２００を、低速の反応ガス１３０
（例えば、Ａ）と次のように反応させる。 Ａ+(高速)＋Ａ(低速)→Ａ(高速)＋Ａ+(低速） …（１） Ｂ+(高速)＋Ａ(低速)→Ｂ(高速)＋Ａ+(低速） Ｃ+(高速)＋Ａ(低速)→Ｃ(高速)＋Ａ+(低速） …（２） このとき、反応（１）の生ずる確率は、反応（２）の生
ずる確率の１０〜１００倍以上（ＡとしてアルゴンＡｒ
のとき、高速イオンのエネルギーの減少とともに増大）
となる（イオンと原子が同種の場合起り易い）。
から引出された高速のイオン（例えば、Ａ+，Ｂ+，Ｃ+
などの混合ビーム）２００を、低速の反応ガス１３０
（例えば、Ａ）と次のように反応させる。 Ａ+(高速)＋Ａ(低速)→Ａ(高速)＋Ａ+(低速） …（１） Ｂ+(高速)＋Ａ(低速)→Ｂ(高速)＋Ａ+(低速） Ｃ+(高速)＋Ａ(低速)→Ｃ(高速)＋Ａ+(低速） …（２） このとき、反応（１）の生ずる確率は、反応（２）の生
ずる確率の１０〜１００倍以上（ＡとしてアルゴンＡｒ
のとき、高速イオンのエネルギーの減少とともに増大）
となる（イオンと原子が同種の場合起り易い）。
【０００８】すなわち、衝突で交換されるエネルギーが
小さい程：エネルギー共鳴に近い程起り易い）したがっ
て、高速のＡ+ が高速のＡに変換されることになり、低
速のＡは低速のＡ+ に変換される（共鳴電荷交換反
応）。
小さい程：エネルギー共鳴に近い程起り易い）したがっ
て、高速のＡ+ が高速のＡに変換されることになり、低
速のＡは低速のＡ+ に変換される（共鳴電荷交換反
応）。
【０００９】このように、電荷交換されたビームは、次
の静電エネルギー分析器１５０（例えば９０°型、限定
するものではない）へ導入する（電位は、例えば外側電
極に＋Ｖ0／２、内側電極に−Ｖ0／２を印加する）。中
性のビーム（高速の中性ビームＡ）は、前記エネルギー
分析器１５０では偏向されないので、前記エネルギー分
析器１５０の外側の電極に設けたアパーチャ１５１（図
１参照：入射ビームの方向）を直進する。一方、高速の
Ｂ+やＣ+などのイオンビームは、前記エネルギー分析器
１５０に印加した±Ｖ0／２（電極間Ｖ0）の電位により
偏向され、前記エネルギー分析器１５０を通過して、次
の質量分析器へ輸送される。なお、前記低速のイオンビ
ーム（Ａ+）は、前記±Ｖ0／２の電位により大きな偏向
を受け、質量分析器に導入されることなく消滅する。
の静電エネルギー分析器１５０（例えば９０°型、限定
するものではない）へ導入する（電位は、例えば外側電
極に＋Ｖ0／２、内側電極に−Ｖ0／２を印加する）。中
性のビーム（高速の中性ビームＡ）は、前記エネルギー
分析器１５０では偏向されないので、前記エネルギー分
析器１５０の外側の電極に設けたアパーチャ１５１（図
１参照：入射ビームの方向）を直進する。一方、高速の
Ｂ+やＣ+などのイオンビームは、前記エネルギー分析器
１５０に印加した±Ｖ0／２（電極間Ｖ0）の電位により
偏向され、前記エネルギー分析器１５０を通過して、次
の質量分析器へ輸送される。なお、前記低速のイオンビ
ーム（Ａ+）は、前記±Ｖ0／２の電位により大きな偏向
を受け、質量分析器に導入されることなく消滅する。
【００１０】このようにして、高速のイオンビーム（Ａ
+，Ｂ+，Ｃ+ など）のうち、高速のＢ+やＣ+などが質量
分析され、高速のＡ+ は高速のＡに変換されるので質量
分析はされないことになり、上記従来技術の干渉の問題
は解決される。
+，Ｂ+，Ｃ+ など）のうち、高速のＢ+やＣ+などが質量
分析され、高速のＡ+ は高速のＡに変換されるので質量
分析はされないことになり、上記従来技術の干渉の問題
は解決される。
【００１１】すなわち、原理的には、プラズマ生成部の
ガスと反応ガスとを同種に選び、例えばＡｒ（アルゴリ
ズム）ガスを用い、試料としてＫやＣａなどが混合した
とき（Ａ+：Ａｒ+，Ｂ+：Ｋ+，Ｃ+：Ｃａ+，Ａ：Ａｒに
対応）、Ｋ+やＣａ+などが検出され、Ａｒ+ はＡｒとし
て中性化され、検出されないことになり、このときの妨
害イオンであるＡｒは除去される（干渉の低減）。な
お、前記Ａｒガスに代ってＮ2やＨｅガスを用いてもよ
い。
ガスと反応ガスとを同種に選び、例えばＡｒ（アルゴリ
ズム）ガスを用い、試料としてＫやＣａなどが混合した
とき（Ａ+：Ａｒ+，Ｂ+：Ｋ+，Ｃ+：Ｃａ+，Ａ：Ａｒに
対応）、Ｋ+やＣａ+などが検出され、Ａｒ+ はＡｒとし
て中性化され、検出されないことになり、このときの妨
害イオンであるＡｒは除去される（干渉の低減）。な
お、前記Ａｒガスに代ってＮ2やＨｅガスを用いてもよ
い。
【００１２】また、前記共鳴電荷交換反応セル１２０で
はプラズマからの光子を吸収し、さらに、前記エネルギ
ー分析器１５０に設けたアパーチャ１５１は通過してき
た光子を直進させる効果もあるので、前記光子による前
記Ｓ／Ｎ比の低下を低減できる（なお、前記エネルギー
分析器の内面を導電性材料で黒色化すると反応を低減で
きるので一層効果的になる）。
はプラズマからの光子を吸収し、さらに、前記エネルギ
ー分析器１５０に設けたアパーチャ１５１は通過してき
た光子を直進させる効果もあるので、前記光子による前
記Ｓ／Ｎ比の低下を低減できる（なお、前記エネルギー
分析器の内面を導電性材料で黒色化すると反応を低減で
きるので一層効果的になる）。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につ
き、実施例を挙げ、図面を参照して説明する。図３に、
本発明の一実施例を示す。図３において、１１はマイク
ロ波プラズマトーチ、２１はヘリカルコイル、３１は放
電器、４１は冷却ガス（空気など）、５１はプラズマガ
ス（Ａｒ，Ｈｅ，Ｎ2 など）、６０は試料（キャリアガ
スを含む）、７０はプラズマ、７１は拡散プラズマ、８
０はプラズマサンプリング電極（材質Ｎｉなど）、８１
は８０に設けたオリフィス、９０はイオン引出し電極
（Ｎｉなど）、９１は９０に設けたオリフィス、１００
はイオン加速電極ＳＵＳ−３４など）、１０１は１００
に設けたオリフィス、１１０はレンズ系（アインツェル
レンズなど）、１２０は共鳴電荷交換反応セル、１２１
と１２２は１２０に設けたオリフィス、１４０はスリッ
ト，１５０はエネルギー分析器（平行平板型を含む任意
の角度の静電エネルギー分析器、通常、９０°型、１５
１は１５０の外導体に設けたオリフィス（入射ビームの
軸に一致）、１６０は質量分析器（通常、四重極型）、
１７０はイオン検出器（チャンネルトロン、マルチプレ
ート、ホトマルチプライヤなど）である。
き、実施例を挙げ、図面を参照して説明する。図３に、
本発明の一実施例を示す。図３において、１１はマイク
ロ波プラズマトーチ、２１はヘリカルコイル、３１は放
電器、４１は冷却ガス（空気など）、５１はプラズマガ
ス（Ａｒ，Ｈｅ，Ｎ2 など）、６０は試料（キャリアガ
スを含む）、７０はプラズマ、７１は拡散プラズマ、８
０はプラズマサンプリング電極（材質Ｎｉなど）、８１
は８０に設けたオリフィス、９０はイオン引出し電極
（Ｎｉなど）、９１は９０に設けたオリフィス、１００
はイオン加速電極ＳＵＳ−３４など）、１０１は１００
に設けたオリフィス、１１０はレンズ系（アインツェル
レンズなど）、１２０は共鳴電荷交換反応セル、１２１
と１２２は１２０に設けたオリフィス、１４０はスリッ
ト，１５０はエネルギー分析器（平行平板型を含む任意
の角度の静電エネルギー分析器、通常、９０°型、１５
１は１５０の外導体に設けたオリフィス（入射ビームの
軸に一致）、１６０は質量分析器（通常、四重極型）、
１７０はイオン検出器（チャンネルトロン、マルチプレ
ート、ホトマルチプライヤなど）である。
【００１４】装置各部の主な機能は、図３に示す通り
で、その詳細は次の通りである。すなわちプラズマ生成
部は、例えば、マイクロ波プラズマトーチ１１から成
り、同軸ヘリカルコイル２１により、マイクロ波電力を
プラズマ７０に吸収させる。このとき、プラズマガス５
１として、例えばＡｒを用いると、ドーナツ状のアルゴ
ンプラズマが、例えば大気中で発生し、その中心にネプ
ライザから試料（例えば、Ｋ，Ｃａなど）をキャリアガ
ス（このときはＡｒ）とともに導入する。すると、これ
らは霧化→原子化→電離化の過程を経て、プラズマガス
ともにイオン化される（Ａｒ+，Ｋ+，Ｃａ+などのイオ
ンを含んだプラズマ７０の生成）。
で、その詳細は次の通りである。すなわちプラズマ生成
部は、例えば、マイクロ波プラズマトーチ１１から成
り、同軸ヘリカルコイル２１により、マイクロ波電力を
プラズマ７０に吸収させる。このとき、プラズマガス５
１として、例えばＡｒを用いると、ドーナツ状のアルゴ
ンプラズマが、例えば大気中で発生し、その中心にネプ
ライザから試料（例えば、Ｋ，Ｃａなど）をキャリアガ
ス（このときはＡｒ）とともに導入する。すると、これ
らは霧化→原子化→電離化の過程を経て、プラズマガス
ともにイオン化される（Ａｒ+，Ｋ+，Ｃａ+などのイオ
ンを含んだプラズマ７０の生成）。
【００１５】プラズマ７０の中心部は、プラズマサンプ
リング電極（通常接地電位）８０に設けたオリフィス８
１（直径０.５〜２ｍｍφ 程度）から、中気圧（１〜１
０-1Ｔorr 程度）領域に拡散し、拡散プラズマを形成す
る。この拡散プラズマ７１に後して、オリフィス９１
（直径０.３〜１.５ｍｍφ程度）を有するイオン引出し
電極９０が設けてある。その背後に（ギャップ０.３〜
１.５ｍｍ程度）オリフィス１０１（直径０.１〜１ｍｍ
φ 程度）を有するイオン加速電極１００が設けてあ
り、前記のイオン引出し電極９０との間にイオン引出し
電圧ＶE が印加されている。このとき、前記イオン引出
し電極９０のオリフィス９１の近傍にはイオンシースが
形成されて、前記拡散プラズマからイオン（例えば、前
記Ａｒ+，Ｋ+，Ｃａ+など）が引出され、イオンビーム
２００を形成する。
リング電極（通常接地電位）８０に設けたオリフィス８
１（直径０.５〜２ｍｍφ 程度）から、中気圧（１〜１
０-1Ｔorr 程度）領域に拡散し、拡散プラズマを形成す
る。この拡散プラズマ７１に後して、オリフィス９１
（直径０.３〜１.５ｍｍφ程度）を有するイオン引出し
電極９０が設けてある。その背後に（ギャップ０.３〜
１.５ｍｍ程度）オリフィス１０１（直径０.１〜１ｍｍ
φ 程度）を有するイオン加速電極１００が設けてあ
り、前記のイオン引出し電極９０との間にイオン引出し
電圧ＶE が印加されている。このとき、前記イオン引出
し電極９０のオリフィス９１の近傍にはイオンシースが
形成されて、前記拡散プラズマからイオン（例えば、前
記Ａｒ+，Ｋ+，Ｃａ+など）が引出され、イオンビーム
２００を形成する。
【００１６】このイオンビームはイオンレンズ系１１０
で集束され、共鳴電荷交換反応セル１２０内に導入され
る。この共鳴電荷交換反応セル１２０の内部には、反応
ガス１３０（本例の場合はＡｒガス）が封入(１０-5〜
５×１０2Ｔorr)されていて、主に、前記共鳴電荷交換
反応が生じる（高速Ａｒ+ ＋低速Ａｒ→高速Ａｒ＋低速
Ａｒ+)、前記共鳴電荷交換反応で生じた高速のＡｒと低
速のＡｒ+ 、および電荷交換反応を殆ど起さなかった前
記Ｋ+ やＣａ+ などの高速のイオンは、スリット１４０
を経て、エネルギー分析器１５０（内面に導電性黒色膜
形成）に導入される。
で集束され、共鳴電荷交換反応セル１２０内に導入され
る。この共鳴電荷交換反応セル１２０の内部には、反応
ガス１３０（本例の場合はＡｒガス）が封入(１０-5〜
５×１０2Ｔorr)されていて、主に、前記共鳴電荷交換
反応が生じる（高速Ａｒ+ ＋低速Ａｒ→高速Ａｒ＋低速
Ａｒ+)、前記共鳴電荷交換反応で生じた高速のＡｒと低
速のＡｒ+ 、および電荷交換反応を殆ど起さなかった前
記Ｋ+ やＣａ+ などの高速のイオンは、スリット１４０
を経て、エネルギー分析器１５０（内面に導電性黒色膜
形成）に導入される。
【００１７】前記エネルギー分析器１５０に導入された
高速のＡｒ，Ｋ+，Ｃａ+などと低速のＡｒ+は、エネル
ギー分析器１５０に印加した電圧Ｖ0によって中性のＡ
ｒのを除いて偏向される。高速のＫ+やＣａ+などが、こ
のエネルギー分析器１５０を通過するように前記Ｖ0を
設定すると、低速のＡｒ+は前記エネルギー分析器１５
０の電極などに衝突して消滅する（妨害イオンの除
去）。
高速のＡｒ，Ｋ+，Ｃａ+などと低速のＡｒ+は、エネル
ギー分析器１５０に印加した電圧Ｖ0によって中性のＡ
ｒのを除いて偏向される。高速のＫ+やＣａ+などが、こ
のエネルギー分析器１５０を通過するように前記Ｖ0を
設定すると、低速のＡｒ+は前記エネルギー分析器１５
０の電極などに衝突して消滅する（妨害イオンの除
去）。
【００１８】図１および図３に示すような９０°偏向型
静電エネルギー分析器の場合、入射イオンのエネルギー
Ｅと両電極（偏向板）間に印加する電圧Ｖ0 との間には
Ｅ＝Ｖ／２log(ｒ1／ｒ2)［ｒ1，ｒ2 は、偏向板の内
径，外径を示す）なる関係があり、ｒ1＝６.７ｃｍ，ｒ
2＝７.３ｃｍに設計するとＥ＝６.５０Ｖになる。
静電エネルギー分析器の場合、入射イオンのエネルギー
Ｅと両電極（偏向板）間に印加する電圧Ｖ0 との間には
Ｅ＝Ｖ／２log(ｒ1／ｒ2)［ｒ1，ｒ2 は、偏向板の内
径，外径を示す）なる関係があり、ｒ1＝６.７ｃｍ，ｒ
2＝７.３ｃｍに設計するとＥ＝６.５０Ｖになる。
【００１９】一方、中性で高速のＡｒは、偏向を受け
ず、前記エネルギー分析器１５０の外電極に設けたオリ
フィス１５１（入射ビーム軸方向）を直進し、検出器１
８０でモニターされる。
ず、前記エネルギー分析器１５０の外電極に設けたオリ
フィス１５１（入射ビーム軸方向）を直進し、検出器１
８０でモニターされる。
【００２０】前記エネルギー分析器１５０を通過した高
速のＫ+やＣａ+などのイオンビームは質量分析器１６０
（４重極型など）に導入されて質量分析され、検出器１
７０より信号を得る。これらの信号は、パソコンなどの
コンピュータにてデータ処理され、必要な情報が得られ
るように構成してある。
速のＫ+やＣａ+などのイオンビームは質量分析器１６０
（４重極型など）に導入されて質量分析され、検出器１
７０より信号を得る。これらの信号は、パソコンなどの
コンピュータにてデータ処理され、必要な情報が得られ
るように構成してある。
【００２１】なお、本発明では、プラズマの生成につい
てはマイクロ波放電について述べたが、高周波放電やコ
ロナ放電、直流グロー放電などでもよく、特に限定する
ものではない。また、これらプラズマからのイオンの引
出し方法についても、本発明に限定するものではなく、
全てのイオン引出し方法を用いることができる。さら
に、前記エネルギー分析器１５０は、本説明に用いた９
０°型の静電エネルギー分析器に限定されるものではな
く、平行平板型などのイオンのエネルギーを分析できる
もの、すなわち、低速のイオンをカットできるものであ
ればよい。
てはマイクロ波放電について述べたが、高周波放電やコ
ロナ放電、直流グロー放電などでもよく、特に限定する
ものではない。また、これらプラズマからのイオンの引
出し方法についても、本発明に限定するものではなく、
全てのイオン引出し方法を用いることができる。さら
に、前記エネルギー分析器１５０は、本説明に用いた９
０°型の静電エネルギー分析器に限定されるものではな
く、平行平板型などのイオンのエネルギーを分析できる
もの、すなわち、低速のイオンをカットできるものであ
ればよい。
【００２２】また、本発明は、中性ビーム（前記高速の
Ａビーム）発生装置として応用できることは自明であ
る。
Ａビーム）発生装置として応用できることは自明であ
る。
【００２３】
【発明の効果】本発明は、以上説明したように以下に記
載するような効果がある。すなわち、検出信号の妨害と
なる光子や中性粒子をエネルギー分析器内から除去する
ことにより、一層の高感度化（Ｓ／Ｎ比向上）が達成で
き、本装置の性能は一段と向上した。
載するような効果がある。すなわち、検出信号の妨害と
なる光子や中性粒子をエネルギー分析器内から除去する
ことにより、一層の高感度化（Ｓ／Ｎ比向上）が達成で
き、本装置の性能は一段と向上した。
【図１】本発明の原理説明図。
【図２】従来装置の構成図。
【図３】本発明の一実施例になる質量分析装置の概略構
成を示す図。
成を示す図。
１１…マイクロ波プラズマストーチ， ４１冷却ガス， ５１…プラズマガス， ６０…試料， ８０…プラズマサンプリング電極， ９０…イオン引出し電極， １００…イオン加速電極， １２０…共鳴電荷交換反応セル， １３０…反応ガス， １５０…エネルギー分析器， １６０…質量分析器， １７０…イオン検出器， ２００…イオンビーム， ＶE …イオン引出し電圧。
Claims (6)
- 【請求項１】プラズマ生成部と、該プラズマからイオン
ビームを生成する生成部と、該イオンビームを集束する
レンズ部と、イオンの質量を分析する分析部と、分析さ
れたイオンを検出する検出部とを備えてなるプラズマイ
オン源微量元素質量分析装置であって、前記イオン質量
分析部はエネルギー分析部と質量分析部からなり該エネ
ルギー分析部は電荷を持たない粒子を通過させる開口部
を有することを特徴とするプラズマイオン源微量元素質
量分析装置。 - 【請求項２】前記開口部は前記レンズ部の光軸上に設け
られていることを特徴とする請求項１記載のプラズマイ
オン源微量元素質量分析装置。 - 【請求項３】前記エネルギー分析部を通過した光軸上に
前記電荷を持たない粒子を検出する手段を設けたことを
特徴とする請求項２記載のプラズマイオン源微量元素質
量分析装置。 - 【請求項４】前記レンズ部はアインツェルレンズから成
ることを特徴とする請求項１記載のプラズマイオン源微
量元素質量分析装置。 - 【請求項５】前記プラズマ生成部はマイクロ波プラズマ
トーチから成ることを特徴とする請求項１記載のプラズ
マイオン源微量元素質量分析装置。 - 【請求項６】前記キャリアガスがＡｒガスであることを
特徴とする請求項１記載のプラズマイオン源微量元素質
量分析装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10083500A JPH10255716A (ja) | 1998-03-30 | 1998-03-30 | プラズマイオン源微量元素質量分析装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10083500A JPH10255716A (ja) | 1998-03-30 | 1998-03-30 | プラズマイオン源微量元素質量分析装置 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7319981A Division JP2804913B2 (ja) | 1995-12-08 | 1995-12-08 | プラズマイオン源微量元素質量分析装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10255716A true JPH10255716A (ja) | 1998-09-25 |
Family
ID=13804209
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10083500A Pending JPH10255716A (ja) | 1998-03-30 | 1998-03-30 | プラズマイオン源微量元素質量分析装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10255716A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001210270A (ja) * | 2000-01-25 | 2001-08-03 | Ulvac Japan Ltd | 高周波電力印加電極に入射する高速中性粒子のエネルギーの分析方法及び分析装置 |
-
1998
- 1998-03-30 JP JP10083500A patent/JPH10255716A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001210270A (ja) * | 2000-01-25 | 2001-08-03 | Ulvac Japan Ltd | 高周波電力印加電極に入射する高速中性粒子のエネルギーの分析方法及び分析装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2765890B2 (ja) | プラズマイオン源微量元素質量分析装置 | |
| JP4636800B2 (ja) | プラズマ質量分析計 | |
| US5146088A (en) | Method and apparatus for surface analysis | |
| US6005245A (en) | Method and apparatus for ionizing a sample under atmospheric pressure and selectively introducing ions into a mass analysis region | |
| US5223711A (en) | Plasma sources mass spectrometry | |
| US5464975A (en) | Method and apparatus for charged particle collection, conversion, fragmentation or detection | |
| JP2002329474A (ja) | 四重極質量分析装置 | |
| CN109887833B (zh) | 一种复合式离子源双极性线性离子阱质量分析器 | |
| JP2001160373A (ja) | イオントラップ質量分析方法並びにイオントラップ質量分析計 | |
| JP3300602B2 (ja) | 大気圧イオン化イオントラップ質量分析方法及び装置 | |
| JP2804913B2 (ja) | プラズマイオン源微量元素質量分析装置 | |
| Olthoff et al. | Studies of ion kinetic-energy distributions in the gaseous electronics conference RF reference cell | |
| CN109716484B (zh) | 质谱分析装置 | |
| Usmanov et al. | Time-of-flight mass spectrometer for diagnostics of continuous plasma flow | |
| JPH10255716A (ja) | プラズマイオン源微量元素質量分析装置 | |
| Knappenberger et al. | Versatile cluster based photoelectron spectrometer | |
| EP0771019B1 (en) | Method and apparatus for mass analysis of solution sample | |
| JP2000164169A (ja) | 質量分析計 | |
| JP2003279543A (ja) | 化学物質の検出方法及び検出装置 | |
| US20030052266A1 (en) | Mass spectrometer | |
| JP3346688B2 (ja) | 四極子質量分析計 | |
| JP2000306545A (ja) | 質量分析計および分析方法 | |
| US20230162962A1 (en) | Deflectors for ion beams and mass spectrometry systems comprising the same | |
| JP2012094252A (ja) | 質量分析装置 | |
| JP3536029B2 (ja) | イオントラップ質量分析方法およびイオントラップ質量分析計 |