JPH1040857A - Inductively coupled plasma mass analyzing device - Google Patents

Inductively coupled plasma mass analyzing device

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JPH1040857A
JPH1040857A JP8193355A JP19335596A JPH1040857A JP H1040857 A JPH1040857 A JP H1040857A JP 8193355 A JP8193355 A JP 8193355A JP 19335596 A JP19335596 A JP 19335596A JP H1040857 A JPH1040857 A JP H1040857A
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JP
Japan
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ion
ion beam
cone
mass
unit
Prior art date
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Application number
JP8193355A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kenichi Sakata
健一 阪田
Hitoshi Sagawa
斉 佐川
Kazuo Yamanaka
一夫 山中
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Yokogawa Analytical Systems Inc
Original Assignee
Yokogawa Analytical Systems Inc
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To lower the detection limit for an object element to be measured, by reducing the size of an ion beam passing hole which divides an ion lens part and a mass selecting part, and lowering a vacuum degree, between a skimmer cone and an opening plate, by a gas introduced from a sampling cone. SOLUTION: The downstream side of the skimmer cone 34 of an ion lens part, and a mass selecting part on which a mass filter 52 is provided, are divided by an opening plate 104. A vacuum degree, between the skimmer cone 34 and the opening plate 104, is lowered by about 1×10<-3> Torr, by reducing the size of the ion beam passing hole 106 of the opening plate 104, and by gas (e.g. Ar) introduced from a sampling cone 32. Consequently, the number of ions related to argon such as ArCl, ArO, and Ar2 , infiltrating into the mass filter 52 side by the lowering of the vacuum degree, can be reduced, for lowering the detection limit of a object element to be measured such as Fe, As, and Se.

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、誘導結合プラズマ
質量分析装置に係り、特に、簡単な構成で、測定に有害
な分子イオンの影響を低減して、測定対象元素の検出限
界を下げることが可能な誘導結合プラズマ質量分析装置
に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an inductively coupled plasma mass spectrometer, and more particularly to an inductively coupled plasma mass spectrometer which has a simple structure and reduces the influence of molecular ions harmful to measurement, thereby lowering the detection limit of an element to be measured. It relates to a possible inductively coupled plasma mass spectrometer.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、発光分析の光源に用いられている
誘導結合プラズマを、質量分析計のイオン源として用い
て、溶液中の元素分析をイオンによって行う誘導結合プ
ラズマ質量分析装置が提案されている(例えば特開昭6
2−26757参照)。
2. Description of the Related Art In recent years, an inductively coupled plasma mass spectrometer has been proposed in which an inductively coupled plasma used as a light source for emission analysis is used as an ion source of a mass spectrometer to perform elemental analysis in a solution by ions. (For example,
2-26757).

【0003】この誘導結合プラズマ質量分析装置は、例
えば、図1に示す如く、溶液状の試料8を霧化してイオ
ン化部20に導入するための、試料8を常時送ると共
に、スプレーチャンバ16からの廃液を排出するペリス
タルティックポンプ12、該ペリスタルティックポンプ
12によってサンプリングされた溶液試料8を霧化する
ためのネプライザ14、及び、該ネプライザ14によっ
て霧化された粒子の中で細かい粒子だけを選別するスプ
レーチャンバ16を含む試料導入部10と、前記ネプラ
イザ14にキャリアガス(例えばArガス)を注入する
ためのガス制御部18と、前記試料導入部10からキャ
リアガスと共に運ばれてきた試料中の元素をイオン化す
るための、トーチ22及び該トーチ22の外側に巻かれ
た誘導コイル24を含むイオン化部20と、前記誘導コ
イル24に高周波電力を供給してプラズマを生成するた
めのRF電源26と、大気圧下の前記イオン化部20で
イオン化された元素をサンプリングして、高真空下のイ
オンレンズ部40に導入するための、前記トーチ22内
で発生したイオンの運動エネルギの方向を揃えるための
サンプリングコーン32、及び、該サンプリングコーン
32を通過したイオンの一部を通過させるためのスキマ
ーコーン34を含むインターフェース部30と、該イン
ターフェース部30を通過したイオンを収束し、質量分
析計部分に導くための、静電イオンレンズを用いた引出
し電極42、収束レンズ44、及び、イオンレンズ46
を含むイオンレンズ部40と、例えば4本の電極ロッド
54で構成された四重極マスフィルタ52を含む質量選
択部50と、前記四重極マスフィルタ52を駆動するた
めのマスフィルタ駆動回路56と、前記質量選択部50
を通過してきた測定質量数のイオンを計数するための、
例えば2次電子増倍管62を含む検出部60とを備えて
いる。
This inductively coupled plasma mass spectrometer, as shown in FIG. 1, for example, constantly sends a sample 8 for atomizing a solution sample 8 and introducing it into an ionization section 20, and sends the sample 8 from a spray chamber 16. A peristaltic pump 12 for discharging waste liquid, a nebulizer 14 for atomizing the solution sample 8 sampled by the peristaltic pump 12, and only fine particles among the particles atomized by the nebulizer 14 are selected. A sample introduction unit 10 including a spray chamber 16, a gas control unit 18 for injecting a carrier gas (for example, Ar gas) into the nebulizer 14, and an element in a sample carried together with the carrier gas from the sample introduction unit 10. The torch 22 and the induction coil 24 wound outside the torch 22 for ionizing An ionization section 20, an RF power supply 26 for supplying high-frequency power to the induction coil 24 to generate plasma, and sampling an element ionized by the ionization section 20 under atmospheric pressure, under high vacuum. A sampling cone 32 for aligning the direction of kinetic energy of ions generated in the torch 22 for introduction into the ion lens section 40, and a skimmer for passing a part of ions passing through the sampling cone 32 An interface section 30 including a cone 34, an extraction electrode 42 using an electrostatic ion lens, a converging lens 44, and an ion lens 46 for converging ions passing through the interface section 30 and leading the ions to a mass spectrometer.
, A mass selection unit 50 including a quadrupole mass filter 52 composed of, for example, four electrode rods 54, and a mass filter driving circuit 56 for driving the quadrupole mass filter 52 And the mass selection unit 50
For counting ions of the measured mass number that has passed through the
For example, a detection unit 60 including a secondary electron multiplier 62 is provided.

【0004】図において、70は、前記サンプリングコ
ーン32とスキマーコーン34によって形成されるイン
ターフェースチャンバ38内を真空に排気するためのロ
ータリポンプ72、前記イオンレンズ部40のイオンレ
ンズチャンバ48内を高真空に排気するためのターボ分
子ポンプ74、前記四重極マスフィルタ52と2次電子
増倍管62が収められたアナライザチャンバ58内を高
真空に排気するためのターボ分子ポンプ76、及び、前
記ターボ分子ポンプ74及び76を低真空に排気するた
めのロータリポンプ78を含んで構成される真空排気
系、80は、前記試料導入部10、ガス制御部18、R
F電源26、マスフィルタ駆動回路56、検出部60、
真空排気系70等を制御するためのシステムコントロー
ラ、82は、該システムコントローラ80に指示を与え
ると共に、データ採取や分析データの解析を行うための
パーソナルコンピュータである。
In FIG. 1, reference numeral 70 denotes a rotary pump 72 for evacuating the inside of an interface chamber 38 formed by the sampling cone 32 and the skimmer cone 34, and a high vacuum inside the ion lens chamber 48 of the ion lens section 40. Turbo-molecular pump 74 for evacuating the analyzer, a turbo-molecular pump 76 for evacuating the analyzer chamber 58 containing the quadrupole mass filter 52 and the secondary electron multiplier 62 to a high vacuum, and the turbo-molecular pump 76 The evacuation system 80 including a rotary pump 78 for evacuating the molecular pumps 74 and 76 to a low vacuum is provided by the sample introduction unit 10, the gas control unit 18,
F power supply 26, mass filter drive circuit 56, detection unit 60,
A system controller 82 for controlling the evacuation system 70 and the like is a personal computer for giving instructions to the system controller 80 and for collecting data and analyzing analysis data.

【0005】この誘導結合プラズマ質量分析装置におい
ては、トーチ22にキャリア(Ar)ガスを流し、誘導
コイル24に高周波電力をかけることで生成するプラズ
マの中に、霧状にした試料8を導入し、試料中の元素を
イオン化する。このイオンを、サンプリングコーン32
とスキマーコーン34から構成されるインターフェース
部30を経て、イオンレンズ部40に導入し、更に四重
極マスフィルタ52で元素を質量別に検出することによ
って、殆んどの元素について、検出下限がサブng/L
(ppt )レベルまで測定できる、超高感度な元素分析
が可能になる。
In this inductively coupled plasma mass spectrometer, a mist-like sample 8 is introduced into plasma generated by flowing a carrier (Ar) gas through a torch 22 and applying high frequency power to an induction coil 24. Then, the elements in the sample are ionized. This ion is supplied to the sampling cone 32
Introduced to the ion lens section 40 via the interface section 30 composed of the and the skimmer cone 34, and further, the elements are detected by mass with the quadrupole mass filter 52, so that the detection lower limit of most elements is sub-ng / L
Ultra-sensitive elemental analysis that can measure up to (ppt) level becomes possible.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来
は、キャリアガス中の成分、例えばアルゴンに起因する
分子イオンが多く生成されるため、この分子イオンが干
渉する元素の測定においては、バックグラウンドが高く
なり、検出限界を下げることが困難であるという問題点
を有していた。
However, conventionally, since a large amount of molecular ions originating from components in a carrier gas, for example, argon, are generated, the background in measurement of an element which interferes with the molecular ions is high. And it is difficult to lower the detection limit.

【0007】このような問題点を解決するべく、スキマ
ーコーンの直後にアルゴンガスや水素ガスを注入して、
測定に有害なAr2 、ArOなどの分子イオンの影響を
相対的に低減させることも考えられる。しかしながら、
配管を追加したり、スキマーコーンの直後にガス注入口
を設ける必要があり、構成が複雑化するという問題点が
ある。
In order to solve such a problem, argon gas or hydrogen gas is injected immediately after the skimmer cone,
It is also conceivable to relatively reduce the influence of molecular ions such as Ar 2 and ArO which are harmful to the measurement. However,
It is necessary to add a pipe or provide a gas injection port immediately after the skimmer cone, which causes a problem that the configuration becomes complicated.

【0008】本発明は、前記従来の問題点を解消するべ
くなされたもので、簡単な構成で、測定に有害な分子イ
オンの影響を低減して、測定対象元素の検出限界を下げ
ることを課題とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned conventional problems, and it is an object of the present invention to reduce the influence of molecular ions harmful to measurement by a simple structure and to lower the detection limit of an element to be measured. And

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本願の第1発明は、誘導
結合プラズマ質量分析装置において、試料を霧化して、
イオン化部に導入するための試料導入部と、該試料導入
部からキャリアガスと共に運ばれてきた試料中の元素を
イオン化するための、トーチを含むイオン化部と、大気
圧下の該イオン部でイオン化された元素をサンプリング
して、真空下のイオンレンズ部に導入するための、サン
プリングコーン及びスキマーコーンを含むインターフェ
ース部と、該インターフェース部を通過したイオンを収
束するためのイオンレンズ部と、該イオンレンズ部から
導入されるイオンを、測定質量数毎に分けるための、マ
スフィルタを含む質量選択部と、該質量選択部を通過し
てきた測定質量数のイオンを計数する検出部とを備え、
前記イオンレンズ部と質量選択部を区分する開口板のイ
オンビーム通過孔のサイズを小さくして、サンプリング
コーンから導入されるガスにより、前記スキマーコーン
と開口板の間の真空度が低くなるようにすることによ
り、前記課題を解決したものである。
According to a first aspect of the present invention, in an inductively coupled plasma mass spectrometer, a sample is atomized,
A sample introduction section for introducing into the ionization section, an ionization section including a torch for ionizing elements in the sample carried together with the carrier gas from the sample introduction section, and ionization at the ion section under atmospheric pressure. An interface unit including a sampling cone and a skimmer cone for sampling the introduced element into the ion lens unit under vacuum; an ion lens unit for converging ions passing through the interface unit; Ions introduced from the lens unit, for dividing by mass number of measurement, a mass selection unit including a mass filter, and a detection unit that counts ions of the measurement mass number that has passed through the mass selection unit,
The size of the ion beam passage hole of the aperture plate separating the ion lens unit and the mass selection unit is reduced so that the degree of vacuum between the skimmer cone and the aperture plate is reduced by gas introduced from the sampling cone. Thus, the above problem has been solved.

【0010】即ち、前記文献に記載されたように、スキ
マーコーンの直後に、アルゴンガスや水素ガスを外部か
ら注入するのでは、そのための配管を追加したり、ガス
注入口を設ける必要があり、構成が複雑化する。そこ
で、第1発明では、スキマーコーンの直後からガスを導
入する代わりに、前記イオンレンズ部と質量選択部を区
分する開口板のイオンビーム通過孔のサイズを小さくし
て、そのコンダクタンスを小さくし、サンプリングコー
ンから導入されるガスにより、前記スキマーコーンと開
口板の間の真空度が低くなるようにして、スキマーコー
ンの直後からガスを導入したのと同じ結果が得られるよ
うにしている。
That is, as described in the above-mentioned literature, if argon gas or hydrogen gas is injected from the outside immediately after the skimmer cone, it is necessary to add a pipe for this or to provide a gas injection port. The configuration becomes complicated. Therefore, in the first invention, instead of introducing gas immediately after the skimmer cone, the size of the ion beam passage hole of the aperture plate separating the ion lens portion and the mass selection portion is reduced, and the conductance is reduced. The gas introduced from the sampling cone reduces the degree of vacuum between the skimmer cone and the aperture plate so that the same result as when gas is introduced immediately after the skimmer cone is obtained.

【0011】又、本願の第2発明は、第1発明と同様の
誘導結合プラズマ質量分析装置において、前記スキマー
コーンのイオンビーム通過孔の少なくとも一部を、イオ
ンビーム進行方向に略同一の横断面が、例えば0.5m
m以上続くシリンダ状に形成することによって、前記課
題を解決したものである。
According to a second aspect of the present invention, there is provided an inductively coupled plasma mass spectrometer similar to the first aspect, wherein at least a part of the ion beam passage hole of the skimmer cone has a cross section substantially the same as the ion beam traveling direction. But for example 0.5m
This problem has been solved by forming the shape of a cylinder having a length of m or more.

【0012】即ち、従来のスキマーコーン34のイオン
ビーム通過孔35周辺の断面形状は、図2に詳細に示す
如く、ナイフエッジ状であり、プラズマ中のアルゴンに
起因する分子イオンが質量選択部側に侵入し易かった。
そこで第2発明では、図3に示す如く、スキマーコーン
34の断面形状をナイフエッジ状から板状に変え、前記
イオンビーム通過孔35を、イオンビーム進行方向に略
同一の横断面が、例えば長さL=0.5mm以上続くシ
リンダ状に形成して、スキマーコーン35のプラズマ側
(図の左側)に存在する、プラズマ中の例えばアルゴン
に起因する分子イオンを、該シリンダ状の部分で低減さ
せるものである。
That is, as shown in detail in FIG. 2, the cross-sectional shape of the conventional skimmer cone 34 around the ion beam passage hole 35 is a knife-edge shape, and molecular ions caused by argon in plasma are reduced to molecular mass side. It was easy to invade.
Therefore, in the second invention, as shown in FIG. 3, the cross-sectional shape of the skimmer cone 34 is changed from a knife edge shape to a plate shape, and the ion beam passage hole 35 has a substantially same cross section in the ion beam traveling direction, for example, a long cross section. L = 0.5 mm or more in a cylindrical shape, and molecular ions caused by, for example, argon in the plasma existing on the plasma side (left side in the figure) of the skimmer cone 35 are reduced in the cylindrical portion. Things.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】以下図面を参照して、本発明の実
施形態を詳細に説明する。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

【0014】第1発明が通用された第1実施形態は、従
来と同様の誘導結合プラズマ質量分析装置において、図
4に示す如く、スキマーコーン34の下流側とマスフィ
ルタ52が設けられた質量選択部50とを区分している
開口板104のイオンビーム通過孔106のサイズを小
さくして、該開口板104のコンダクタンスを小さくし
たものである。
The first embodiment to which the first invention is applied is a mass selection apparatus in which a mass filter 52 and a downstream side of a skimmer cone 34 are provided as shown in FIG. The size of the ion beam passage hole 106 of the aperture plate 104 which separates the portion 50 is reduced, so that the conductance of the aperture plate 104 is reduced.

【0015】これにより、スキマーコーン34と開口板
104間の真空度が、キャリアガス(例えばAr)で、
1×10-3torr程度に低くなり、スキマーコーン34の
直後からアルゴンガスを導入したのと同じ結果が得られ
る。
Accordingly, the degree of vacuum between the skimmer cone 34 and the aperture plate 104 is changed by the carrier gas (for example, Ar).
It is reduced to about 1 × 10 −3 torr, and the same result as when argon gas is introduced immediately after the skimmer cone 34 is obtained.

【0016】従って、マスフィルタ52側に侵入する、
ArCl、ArO、Ar2 等のアルゴン関連の分子イオ
ンの数が減り、Fe、As、Se等の測定対象元素の検
出限界が下がる。
Accordingly, the intrusion into the mass filter 52 side occurs.
The number of argon-related molecular ions such as ArCl, ArO, and Ar 2 decreases, and the detection limit of the element to be measured such as Fe, As, and Se decreases.

【0017】図において、ICPは誘導結合プラズマ、
100は、イオンレンズ部44に配設された、例えば図
5に示すように8本の電極ロッド102が、中心線に関
して点対称に配置されたオクタポールイオンビームガイ
ド、103は、装置停止時に、オクタポールイオンビー
ムガイド100を含むイオンレンズチャンバ48、及
び、マスフィルタ52を含むアナライザチャンバ58を
真空に保つためのゲート弁である。
In the figure, ICP is an inductively coupled plasma,
Reference numeral 100 denotes an octapole ion beam guide provided on the ion lens unit 44, for example, in which eight electrode rods 102 are arranged point-symmetrically with respect to the center line as shown in FIG. This is a gate valve for keeping the ion lens chamber 48 including the octapole ion beam guide 100 and the analyzer chamber 58 including the mass filter 52 in vacuum.

【0018】なお、イオンビームガイドの構成は、オク
タポールを用いるものに限定されず、4本の電極ロッド
が、中心線に関して点対称に配置されたQポールを用い
るものにも、本発明は同様に適用可能である。
The configuration of the ion beam guide is not limited to the one using an octapole, but the present invention is similarly applied to the one using a Q pole in which four electrode rods are arranged point-symmetrically with respect to the center line. Applicable to

【0019】次に、図6を参照して、イオンビーム進行
方向に分割されたオクタポールイオンビームガイドを有
する誘導結合プラズマ質量分析装置に、同じく第1発明
を適用した第2実施形態を説明する。
Next, a second embodiment in which the first invention is applied to an inductively coupled plasma mass spectrometer having an octapole ion beam guide divided in the direction of travel of the ion beam will be described with reference to FIG. .

【0020】この第2実施形態においては、オクタポー
ルイオンビームガイドが、スキマーコーン34側の入側
オクタポールイオンビームガイド110と、マスフィル
タ52側の出側オクタポールイオンビームガイド112
に分割され、例えば入側オクタポールイオンビームガイ
ド112には正電圧、出側オクタポールイオンビームガ
イド112には負電圧を印加して、良好なイオンの伝達
効率を得ることができるようにされている。
In the second embodiment, an octapole ion beam guide 110 on the skimmer cone 34 side and an outgoing octapole ion beam guide 112 on the mass filter 52 side are provided.
For example, a positive voltage is applied to the entrance octapole ion beam guide 112 and a negative voltage is applied to the exit octapole ion beam guide 112 so that good ion transmission efficiency can be obtained. I have.

【0021】この第2実施形態においては、入側オクタ
ポールイオンビームガイド110と出側オクタポールイ
オンビームガイド112の間に設けられた、スキマーコ
ーン34に近い方の開口板114のイオンビーム通過孔
116のサイズを小さくして、誘導結合プラズマ(IC
P)方向からサンプリングコーン32を通して導入され
るガスにより、前記スキマーコーン34と開口板114
の間の真空度が低くなるようにしている。
In the second embodiment, the ion beam passage hole of the aperture plate 114 closer to the skimmer cone 34 and provided between the entrance octapole ion beam guide 110 and the exit octapole ion beam guide 112 is provided. The size of the inductively coupled plasma (IC
The gas introduced from the direction P) through the sampling cone 32 causes the skimmer cone 34 and the aperture plate 114 to be in contact with each other.
The degree of vacuum during is reduced.

【0022】他の点に関しては、下流側の開口板104
のイオンビーム通過孔106のサイズが、従来と同様で
ある点を除き、前記第1実施形態と同様であるので、説
明は省略する。
In other respects, the downstream aperture plate 104
Since the size of the ion beam passage hole 106 is the same as that of the first embodiment except that it is the same as the conventional one, the description is omitted.

【0023】この第2実施形態においても、入側オクタ
ポールイオンビームガイド110と出側オクタポールイ
オンビームガイド112のいずれか一方、あるいは両者
共、Qポールを用いるイオンビームガイドであってもよ
い。
Also in the second embodiment, one of the entrance octapole ion beam guide 110 and the exit octapole ion beam guide 112, or both may be ion beam guides using a Q pole.

【0024】次に、第2発明が適用された第3実施形態
を詳細に説明する。
Next, a third embodiment to which the second invention is applied will be described in detail.

【0025】この第3実施形態においては、図1に示し
た従来と同様の誘導結合プラズマ質量分析装置におい
て、前記スキマーコーン34として、図3に示した如
く、断面肉厚が略均一で、そのイオンビーム通過孔35
が、イオンビーム進行方向に略同一の横断面が続く円筒
状に形成されたものを用いている。
In the third embodiment, in the inductively coupled plasma mass spectrometer similar to the conventional one shown in FIG. 1, the skimmer cone 34 has a substantially uniform sectional thickness as shown in FIG. Ion beam passage hole 35
However, it is formed in a cylindrical shape having substantially the same cross section in the direction of travel of the ion beam.

【0026】前記円筒部のイオンビーム進行方向長さL
は、例えば0.5mm以上とすることができる。
The length L of the cylindrical portion in the traveling direction of the ion beam
Can be, for example, 0.5 mm or more.

【0027】他の点に関しては、前記従来例と同様であ
るので、説明は省略する。
The other points are the same as those in the above-mentioned conventional example, and the description is omitted.

【0028】本実施形態においては、スキマーコーン3
4の全厚にわたって、イオンビーム通過孔35を円筒状
としているので、加工が容易で、且つ、例えばアルゴン
に起因する分子イオンを低減する効果が高い。なお、シ
リンダ部の形状や長さは、これに限定されず、例えばイ
オンビーム通過孔35の一部のみをシリンダ状とし、他
の部分はテーパ状とすることも可能である。
In this embodiment, the skimmer cone 3
Since the ion beam passage hole 35 has a cylindrical shape over the entire thickness of No. 4, processing is easy and the effect of reducing molecular ions due to, for example, argon is high. The shape and the length of the cylinder portion are not limited to the above. For example, only a part of the ion beam passage hole 35 may have a cylindrical shape, and the other portion may have a tapered shape.

【0029】[0029]

【実施例】本発明の第3実施形態が採用された誘導結合
プラズマ質量分析装置において、ArOが干渉するFe
の分析を行ったところ、図7に示すような結果が得られ
た。図から明らかな如く、バックグラウンドを構成する
ブランクの値が、スキマーコーンにシリンダ状部分を形
成した第3実施形態では、シリンダ状部分が存在せず、
ナイフエッジ状の従来例に比べて、1/10程度に低減
し、測定値のばらつきを示す標準偏差σが3倍となる検
出限界(3σ)で約1/10に下げられることが確認で
きた。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS In an inductively coupled plasma mass spectrometer employing a third embodiment of the present invention, ArO interferes with Fe.
As a result, the results shown in FIG. 7 were obtained. As is clear from the figure, the value of the blank constituting the background is such that the cylindrical portion does not exist in the third embodiment in which the cylindrical portion is formed on the skimmer cone,
Compared to the knife-edge-shaped conventional example, it was confirmed that the value was reduced to about 1/10, and the detection limit (3σ) at which the standard deviation σ indicating the variation of the measured value was tripled could be reduced to about 1/10. .

【0030】[0030]

【発明の効果】本発明によれば、簡単な構成で、アルゴ
ン等のキャリアガスに起因する分子イオンの影響を低減
し、該分子イオンの干渉を受けていた検出対象元素の検
出限界を下げることができる。
According to the present invention, the influence of molecular ions caused by a carrier gas such as argon can be reduced with a simple structure, and the detection limit of the element to be detected which has been interfered by the molecular ions can be reduced. Can be.

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

【図1】従来の誘導結合プラズマ質量分析装置の一例の
構成を示す、一部断面図を含むブロック線図
FIG. 1 is a block diagram including a partial cross-sectional view showing a configuration of an example of a conventional inductively coupled plasma mass spectrometer.

【図2】前記誘導結合プラズマ質量分析装置で用いられ
ている従来のスキマーコーンのイオンビーム通過孔周辺
の断面形状を示す断面図
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a cross-sectional shape around an ion beam passage hole of a conventional skimmer cone used in the inductively coupled plasma mass spectrometer.

【図3】本発明に係る誘導結合プラズマ質量分析装置の
第3実施形態で用いられているスキマーコーンのイオン
ビーム通過孔周辺の断面形状を示す断面図
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a cross-sectional shape around an ion beam passage hole of a skimmer cone used in a third embodiment of the inductively coupled plasma mass spectrometer according to the present invention.

【図4】本発明の第1実施形態におけるイオンレンズ部
周辺の構成を示す側面図
FIG. 4 is a side view showing a configuration around an ion lens unit according to the first embodiment of the present invention.

【図5】図4のV−V線に沿う横断面図FIG. 5 is a transverse sectional view taken along line VV in FIG. 4;

【図6】本発明の第2実施形態におけるイオンレンズ部
周辺の構成を示す側面図
FIG. 6 is a side view showing a configuration around an ion lens unit according to a second embodiment of the present invention.

【図7】本発明の第3実施形態における検出限界を従来
例と比較して示す図表
FIG. 7 is a table showing a detection limit in a third embodiment of the present invention in comparison with a conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

8…試料 10…試料導入部 20…イオン化部 22…トーチ 30…インターフェース部 32…サンプリングコーン 34…スキマーコーン 35…イオンビーム通過孔 40…イオンレンズ部 50…質量選択部 52…四重極マスフィルタ 60…検出部 62…2次電子増倍管 104、114…開口板 106、116…イオンビーム通過孔 100、110、112…オクタポールイオンビームガ
イド
Reference Signs List 8 ... sample 10 ... sample introduction part 20 ... ionization part 22 ... torch 30 ... interface part 32 ... sampling cone 34 ... skimmer cone 35 ... ion beam passage hole 40 ... ion lens part 50 ... mass selection part 52 ... quadrupole mass filter Reference numeral 60: detection unit 62: secondary electron multiplier 104, 114: aperture plate 106, 116: ion beam passage hole 100, 110, 112: octapole ion beam guide

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山中 一夫 東京都武蔵野市中町一丁目15番5号 三鷹 高木ビル 横河アナリティカルシステムズ 株式会社内 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continued on the front page (72) Inventor Kazuo Yamanaka 1-15-5 Nakamachi, Musashino-shi, Tokyo Mitaka Takagi Building Yokogawa Analytical Systems Co., Ltd.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】試料を霧化して、イオン化部に導入するた
めの試料導入部と、 該試料導入部からキャリアガスと共に運ばれてきた試料
中の元素をイオン化するための、トーチを含むイオン化
部と、 大気圧下の該イオン部でイオン化された元素をサンプリ
ングして、真空下のイオンレンズ部に導入するための、
サンプリングコーン及びスキマーコーンを含むインター
フェース部と、 該インターフェース部を通過したイオンを収束するため
のイオンレンズ部と、 該イオンレンズ部から導入されるイオンを、測定質量数
毎に分けるための、マスフィルタを含む質量選択部と、 該質量選択部を通過してきた測定質量数のイオンを計数
する検出部とを備え、 前記イオンレンズ部と質量選択部を区分する開口板のイ
オンビーム通過孔のサイズを小さくして、サンプリング
コーンから導入されるガスにより、前記スキマーコーン
と開口板の間の真空度が低くなるようにしたことを特徴
とする誘導結合プラズマ質量分析装置。
1. A sample introduction part for atomizing a sample and introducing it into an ionization part, and an ionization part including a torch for ionizing elements in the sample carried together with a carrier gas from the sample introduction part. And, for sampling an element ionized in the ion part under atmospheric pressure and introducing it into an ion lens part under vacuum,
An interface unit including a sampling cone and a skimmer cone; an ion lens unit for converging ions passing through the interface unit; and a mass filter for separating ions introduced from the ion lens unit for each measured mass number And a detection unit that counts ions of the measured mass number that has passed through the mass selection unit, and the size of the ion beam passage hole of the aperture plate that separates the ion lens unit and the mass selection unit. An inductively coupled plasma mass spectrometer characterized in that the gas is introduced from a sampling cone to reduce the degree of vacuum between the skimmer cone and the aperture plate.
【請求項2】試料を霧化して、イオン化部に導入するた
めの試料導入部と、 該試料導入部からキャリアガスと共に運ばれてきた試料
中の元素をイオン化するための、トーチを含むイオン化
部と、 大気圧下の該イオン部でイオン化された元素をサンプリ
ングして、真空下のイオンレンズ部に導入するための、
サンプリングコーン及びスキマーコーンを含むインター
フェース部と、 該インターフェース部を通過したイオンを収束するため
のイオンレンズ部と、 該イオンレンズ部から導入されるイオンを、測定質量数
毎に分けるための、マスフィルタを含む質量選択部と、 該質量選択部を通過してきた測定質量数のイオンを計数
する検出部とを備え、 前記スキマーコーンのイオンビーム通過孔の少なくとも
一部を、イオンビーム進行方向に略同一の横断面が続く
シリンダ状に形成したことを特徴とする誘導結合プラズ
マ質量分析装置。
2. A sample introduction part for atomizing a sample and introducing it into an ionization part, and an ionization part including a torch for ionizing elements in the sample carried together with a carrier gas from the sample introduction part. And, for sampling an element ionized in the ion part under atmospheric pressure and introducing it into an ion lens part under vacuum,
An interface unit including a sampling cone and a skimmer cone; an ion lens unit for converging ions passing through the interface unit; and a mass filter for separating ions introduced from the ion lens unit for each measured mass number And a detection unit that counts ions of the measured mass number that has passed through the mass selection unit. At least a part of the ion beam passage hole of the skimmer cone is substantially the same in the ion beam traveling direction. An inductively coupled plasma mass spectrometer characterized by being formed in a cylindrical shape having a continuous cross section.
【請求項3】請求項2において、前記シリンダの、略同
一横断面が続くイオンビーム進行方向長さを、0.5m
m以上としたことを特徴とする誘導結合プラズマ質量分
析装置。
3. The ion beam according to claim 2, wherein the length of the cylinder in the direction of travel of the ion beam continuing substantially the same cross section is 0.5 m.
m or more.
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