JPH11281621A - Mass spectrometer - Google Patents

Mass spectrometer

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JPH11281621A
JPH11281621A JP11018304A JP1830499A JPH11281621A JP H11281621 A JPH11281621 A JP H11281621A JP 11018304 A JP11018304 A JP 11018304A JP 1830499 A JP1830499 A JP 1830499A JP H11281621 A JPH11281621 A JP H11281621A
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gas
spray
spray capillary
pore
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JP11018304A
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Yasuaki Takada
安章 高田
Minoru Sakairi
実 坂入
Tsudoi Hirabayashi
集 平林
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Hitachi Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To enable stable operation even with a high rate of flow by arranging the center axis of a spray capillary at an inclined angle with respect to the center axis of an ion introducing pore. SOLUTION: By inclining the center axis of a spray capillary 11 with respect to the center axis of an ion introducing pore 15a, only droplets of especially small particle diameter present in the periphery of a jet among droplets generated by electrostatic spraying are captured from the ion introducing pore 15a. In the case where the axis of the ion introducing pore 15a is in parallel with the axis of the spray capillary 11, a jet generated from the spray capillary 11 rebounds off a counter electrode 12 to destabilize the stream. In the case of not being in parallel, the jet flows along the counter electrode 12 to stabilize the stream and to improve the stability of ionic strength observed at a mass analyzing part 6. The angle between the center axes of the spray capillary 11 and the ion introducing pore 15a is regulated between at 10 degrees and 90 degrees according to the rate of flow of a sample solution introduced to an ion source as the optimal angle differs according to the flow of rate.

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、特に蛋白質などの
難揮発性物質の分離分析に重要な液体クロマトグラフと
質量分析計とを結合した装置、すなわち液体クロマトグ
ラフ・質量分析計におけるインターフェースに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus in which a liquid chromatograph and a mass spectrometer which are particularly important for separating and analyzing non-volatile substances such as proteins are combined, that is, an interface in a liquid chromatograph / mass spectrometer.

【0002】[0002]

【従来の技術】現在、分析の分野では液体クロマトグラ
フ・質量分析計の開発が重要視されている。液体クロマ
トグラフは混合物の分離に優れるが物質の同定ができ
ず、一方質量分析計は感度も高く物質の同定能力に優れ
るが混合物の分析は困難である。そこで、液体クロマト
グラフの検出器として質量分析計を用いる液体クロマト
グラフ・質量分析計は、混合物の分析に対して大変有効
である。
2. Description of the Related Art At present, in the field of analysis, development of liquid chromatograph / mass spectrometer is regarded as important. Liquid chromatographs are excellent at separating mixtures but cannot identify substances, whereas mass spectrometers are sensitive and have excellent ability to identify substances, but the analysis of mixtures is difficult. Therefore, a liquid chromatograph / mass spectrometer using a mass spectrometer as a detector of the liquid chromatograph is very effective for analyzing a mixture.

【0003】参考のために、従来の液体クロマトグラフ
・質量分析計の全体の構成を示すブロック図を図14に
示す。液体クロマトグラフから溶出してくる試料溶液は
配管2によりイオン源に導入される。イオン源はイオン
源用電源4により信号ライン5aを介して制御されてい
る。イオン源で生成した試料分子に関するイオンは、質
量分析部に導入されて質量分析される。この質量分析部
は排気系により真空に排気される。質量分析されたイオ
ンはイオン検出器8で検出され、検出信号は信号ライン
5bを介してデータ処理装置に送られる。
For reference, FIG. 14 is a block diagram showing the entire configuration of a conventional liquid chromatograph / mass spectrometer. The sample solution eluted from the liquid chromatograph is introduced into the ion source through the pipe 2. The ion source is controlled by a power source 4 for the ion source via a signal line 5a. Ions related to the sample molecules generated by the ion source are introduced into the mass spectrometer and subjected to mass analysis. The mass spectrometer is evacuated to a vacuum by an exhaust system. The mass-analyzed ions are detected by the ion detector 8, and the detection signal is sent to the data processing device via the signal line 5b.

【0004】さて、このように液体クロマトグラフ・質
量分析計の原理は簡単であるが、液体クロマトグラフは
溶液中の試料を扱うのに対して、質量分析計は高真空中
のイオンを扱うという相性の悪さから、この方法の開発
は非常に困難なものとなっている。この問題を解決する
ためにいくつかの方法が開発されている。なかでも有力
視されているのは、液体クロマトグラフからの溶出液を
噴霧し、生成した液滴中に含まれる試料分子をイオン化
して質量分析部へと取り込む噴霧イオン化法である。
Although the principle of a liquid chromatograph / mass spectrometer is simple as described above, a liquid chromatograph handles a sample in a solution, whereas a mass spectrometer handles ions in a high vacuum. The incompatibility makes the development of this method very difficult. Several methods have been developed to solve this problem. Among them, a promising one is a spray ionization method in which an eluate from a liquid chromatograph is sprayed, and sample molecules contained in the generated droplets are ionized and taken into a mass spectrometer.

【0005】噴霧イオン化法の例として、アナリティカ
ル ケミストリー 1987年、59巻、2642頁
(Analytical Chemistry 59 (1987) 2642)に記載され
ている静電噴霧法について説明する。図15に静電噴霧
イオン源を備えた液体クロマトグラフ・質量分析計の構
造を示す断面図を示す。液体クロマトグラフ1から溶出
してくる試料溶液を、配管2、コネクタ10を介して噴
霧細管11に導入する。この噴霧細管11と対向電極1
2との間に数kVの電圧を印加すると、噴霧細管11の
先端で試料溶液がコーン状態になりその先端から微小液
滴が生成する、いわゆる静電噴霧現象が起こる。静電噴
霧法では、噴霧用ガス噴出口13を設け、噴霧細管11
のまわりから窒素などのガスを流し微小液滴の気化を促
進させる。さらに、生成した微小液滴に向けて、窒素な
どのガスを対向電極12側に設けられた気化用ガス噴出
口14から吹き付け、微小液滴の気化を促進させる。以
上のような過程を経て生成したイオンは、イオン導入細
孔15から直接真空中に導入され、高真空下の質量分析
部6で質量分析される。
As an example of the spray ionization method, the electrostatic spray method described in Analytical Chemistry 59 (1987) 2642, Vol. 59, p. 2642, 1987 will be described. FIG. 15 is a sectional view showing the structure of a liquid chromatograph / mass spectrometer provided with an electrostatic spray ion source. The sample solution eluted from the liquid chromatograph 1 is introduced into the spray capillary 11 via the pipe 2 and the connector 10. The spray capillary 11 and the counter electrode 1
When a voltage of several kV is applied between the sample solution 2 and the sample solution, a so-called electrostatic spraying phenomenon occurs in which the sample solution is in a cone state at the tip of the spray capillary 11 and microdroplets are generated from the tip. In the electrostatic spraying method, a spray gas outlet 13 is provided, and
A gas such as nitrogen is flowed from around to promote the vaporization of the microdroplets. Further, a gas such as nitrogen is blown from the vaporizing gas jet port 14 provided on the counter electrode 12 side toward the generated microdroplets, thereby promoting the vaporization of the microdroplets. The ions generated through the above process are directly introduced into the vacuum from the ion introduction pore 15 and subjected to mass analysis in the mass analyzer 6 under a high vacuum.

【0006】米国特許第4,935,624には、加熱
して試料溶液の噴霧を行なう際に噴霧細管の位置はプロ
セスには無関係であり、細管をオリフィス板に対して9
0°にしてもよいとの記載がある。しかし、細管を加熱
しない場合に、噴霧細管の中心線を細孔の中心線に対し
て傾斜することによって得られる顕著な効果を示唆する
ような記載は存在しない。また、特開平3−23505
5には、噴霧ノズルを二つに分けて噴霧を行なうことが
示されている。しかし、液適の方向は細孔の中心軸に対
して直角であり、また、イオン放電は電極を用いて行な
っており、本発明とは全く異なる。
In US Pat. No. 4,935,624, the position of the spray tubing is independent of the process when heating and spraying the sample solution, and the tubing is moved 9 degrees from the orifice plate.
There is a statement that it may be 0 °. However, there is no description suggesting the remarkable effect obtained by inclining the center line of the spray capillary with respect to the center line of the pore when the capillary is not heated. In addition, Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 3-23505
5 shows that spraying is performed by dividing the spray nozzle into two. However, the appropriate direction of the liquid is perpendicular to the central axis of the pore, and the ion discharge is performed using an electrode, which is completely different from the present invention.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】かかる従来の方法には
次のような課題があった。静電噴霧イオン源に導入でき
る試料溶液の流量は、毎分10マイクロリットル程度に
限られており、これを超える流量をイオン源に導入する
とイオンを安定して観測することができなかった。これ
は、試料溶液の流量が増すとともに、静電噴霧により生
成される液滴の直径が大きくなり、液滴を気化し液滴中
に含まれるイオンを取り出すことが困難となるためであ
る。一方、通常用いられる液体クロマトグラフの流量は
毎分200マイクロリットルから毎分1000マイクロ
リットルである。この、液体クロマトグラフと静電噴霧
イオン源との流量の不適合のために、液体クロマトグラ
フと静電噴霧イオン源とを直接結合することが不可能で
あった。従来は、液体クロマトグラフから溶出してくる
試料溶液をスプリッターを用いて分離し、試料溶液のご
く一部だけを静電噴霧イオン源に導入する方法が採られ
ていた。スプリッターを用いて液体クロマトグラフと静
電噴霧イオン源とを結合する構成図を図16に示す。液
体クロマトグラフから溶出してくる試料溶液を、配管2
aを通してスプリッター16に導入する。試料溶液はス
プリッター16により分割され、ごく一部だけが配管2
bによりイオン源3に導入されるが、大部分の溶液は配
管2cより排出される。
The conventional method has the following problems. The flow rate of the sample solution that can be introduced into the electrostatic spray ion source is limited to about 10 microliters per minute. If a flow rate exceeding this flow rate is introduced into the ion source, ions cannot be observed stably. This is because as the flow rate of the sample solution increases, the diameter of the droplet generated by electrostatic spraying increases, and it becomes difficult to vaporize the droplet and extract ions contained in the droplet. On the other hand, the flow rate of a commonly used liquid chromatograph is from 200 microliters per minute to 1000 microliters per minute. This incompatibility between the flow rates of the liquid chromatograph and the electrostatic spray ion source made it impossible to directly couple the liquid chromatograph and the electrostatic spray ion source. Conventionally, a method has been adopted in which a sample solution eluted from a liquid chromatograph is separated using a splitter, and only a small part of the sample solution is introduced into an electrostatic spray ion source. FIG. 16 shows a configuration diagram in which a liquid chromatograph and an electrostatic spray ion source are connected using a splitter. The sample solution eluted from the liquid chromatograph
a into the splitter 16. The sample solution is divided by the splitter 16 and only a part is
Although the solution is introduced into the ion source 3 by b, most of the solution is discharged from the pipe 2c.

【0008】しかしながら、図16に示したような構成
では、分離比1/100といった、分離比の高いスプリ
ッターを用いなければならなかった。分割比の高いスプ
リッターは安定に動作させることが困難であり、観測さ
れるイオン強度も安定しない。さらに、イオン源3に試
料溶液を導入する配管2b内の流量が少ないと、配管2
b内での拡散の問題も無視できなくなる。従って、スプ
リッターを用いずに液体クロマトグラフと静電噴霧イオ
ン源とを直結できるような、高い流量でも安定して動作
可能な静電噴霧イオン源の開発が望まれていた。
However, in the configuration shown in FIG. 16, a splitter having a high separation ratio, such as 1/100, must be used. A splitter with a high splitting ratio is difficult to operate stably, and the observed ion intensity is not stable. Furthermore, if the flow rate in the pipe 2b for introducing the sample solution into the ion source 3 is small, the pipe 2
The problem of diffusion in b cannot be ignored. Therefore, there has been a demand for the development of an electrostatic spray ion source that can be operated stably even at a high flow rate so that the liquid chromatograph can be directly connected to the electrostatic spray ion source without using a splitter.

【0009】本発明の目的は、高い流量の試料溶液を導
入することができる静電噴霧イオン源を提供することで
あり、これにより液体クロマトグラフと静電噴霧イオン
源を直結し、安定して使用可能にすることである。
An object of the present invention is to provide an electrostatic spray ion source capable of introducing a sample solution at a high flow rate, thereby directly connecting a liquid chromatograph and the electrostatic spray ion source to stably. To be usable.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】上記目的、すなわち、静
電噴霧イオン源を高い流量でも安定して動作可能とする
ため、液体クロマトグラフから送られてくる試料溶液を
噴霧細管の一端に導入し噴霧細管の他端から静電噴霧さ
せイオンを生成するための静電噴霧イオン源、生成した
イオンを真空部に導入するためのイオン導入細孔、及び
導入されたイオンを質量分析するための質量分析部を備
えた質量分析計において、噴霧細管の中心軸をイオン導
入細孔の中心軸に対し傾けて、所定の角度を有するよう
に配置する。より詳細には、噴霧細管より試料溶液を静
電噴霧し生成した噴流に向けて、イオン導入細孔の中心
軸に対して噴霧細管の中心軸を傾けた方向とは逆の方向
から溶媒分子の分圧を下げ液滴の気化を促進させるとと
もに微粒化した液滴を前記イオン導入細孔の方向に押し
戻すためのガス(クロスフローガス)を吹きかける。ま
た、静電噴霧により生成した液滴を、摂氏50度から2
50度に加熱したイオン導入細孔を通して真空部へ導入
する。静電噴霧イオン源の他の部分とは独立して、イオ
ン導入細孔を有する電極を加熱する。さらに、試料溶液
の流量を測定する機構を設け、測定された流量に応じ
て、噴霧細管の角度、噴霧細管の位置、噴霧用ガスの流
量、クロスフローガスの流量、イオン導入細孔の温度の
うち少なくとも一つを制御する機構を設ける。また、試
料溶液の電気伝導度を測定する機構を設け、試料溶液の
電気伝導度に応じて噴霧細管に印加する電圧を制御する
機構を設ける。
In order to stably operate an electrostatic spray ion source even at a high flow rate, a sample solution sent from a liquid chromatograph is introduced into one end of a spray capillary. An electrostatic spray ion source for generating ions by electrostatically spraying from the other end of the spray capillary, an ion introducing pore for introducing the generated ions into a vacuum section, and a mass for mass analyzing the introduced ions. In a mass spectrometer provided with an analysis unit, the central axis of the spray capillary is inclined with respect to the central axis of the ion introduction pore, and is arranged to have a predetermined angle. More specifically, toward the jet generated by electrostatically spraying the sample solution from the spraying capillary, the solvent molecules are removed from the direction opposite to the direction in which the central axis of the spraying capillary is inclined with respect to the central axis of the ion introduction pore. A gas (cross flow gas) is blown to lower the partial pressure to accelerate the vaporization of the droplets and to push the atomized droplets back toward the ion introduction pores. In addition, the droplet generated by the electrostatic spray is moved from 50 degrees Celsius to 2 degrees.
It is introduced into the vacuum part through the ion introduction pore heated to 50 degrees. The electrode having the iontophoretic pores is heated independently of the other parts of the electrospray ion source. Furthermore, a mechanism for measuring the flow rate of the sample solution is provided, and according to the measured flow rate, the angle of the spray capillary, the position of the spray capillary, the flow rate of the gas for spraying, the flow rate of the cross flow gas, and the temperature of the ion introduction pore are determined. A mechanism for controlling at least one of them is provided. Further, a mechanism for measuring the electric conductivity of the sample solution is provided, and a mechanism for controlling a voltage applied to the spray capillary according to the electric conductivity of the sample solution is provided.

【0011】噴霧細管の中心軸をイオン導入細孔の中心
軸に対し傾けて配置するので、静電噴霧により生成した
微小液滴のうち特に粒径の小さなものだけを選択的にイ
オン導入細孔に導入し、真空部に取り込み質量分析する
ことができる。加熱したイオン導入細孔を通すので、イ
オン導入細孔内で液滴の気化が促進される。試料溶液の
流量を測定する機構を設け、流量に応じて、噴霧細管の
角度、噴霧細管の位置、噴霧用ガスの流量、クロスフロ
ーガスの流量、イオン導入細孔の温度を制御する、さら
に試料溶液の電気伝導度を測定する機構を設け、電気伝
導度に応じて噴霧細管に印加する電圧を制御するので、
液体クロマトグラフと静電噴霧イオン源とを直結して、
毎分数百マイクロリットルというような高い流量の試料
溶液を導入しても、安定してイオンを観測できる液体ク
ロマトグラフ・質量分析計が可能となる。又、液体クロ
マトグラフから送られてくる試料溶液を噴霧細管の一端
に導入し、この噴霧細管の他端から静電噴霧させイオン
を生成するための静電噴霧イオン源、この生成されたイ
オンを真空部に導入するためのイオン導入細孔、および
この導入されたイオンを質量分析するための質量分析部
を備えた質量分析計において、前記噴霧細管の先端が前
記イオン導入細孔から所定の距離をおいて配置され、前
記噴霧細管の先端が前記イオン導入細孔の中心軸から所
定の距離の範囲内にあり、かつ前記噴霧細管の中心軸と
前記噴霧細管の先端を通る前記イオン導入細孔の中心軸
と平行な直線とが所定の角度をなしている。
Since the center axis of the spray capillary is inclined with respect to the center axis of the ion introduction pore, only the small droplets having a particularly small particle size among the fine droplets generated by electrostatic spraying are selectively used. Into the vacuum section and mass spectrometric analysis. Since it passes through the heated ion introduction pores, the vaporization of the droplets in the ion introduction pores is promoted. A mechanism for measuring the flow rate of the sample solution is provided, and according to the flow rate, the angle of the spray capillary, the position of the spray capillary, the flow rate of the gas for spraying, the flow rate of the cross flow gas, and the temperature of the ion introduction pore are controlled. Since a mechanism to measure the electric conductivity of the solution is provided and the voltage applied to the spray capillary is controlled according to the electric conductivity,
By directly connecting the liquid chromatograph and the electrostatic spray ion source,
Even if a sample solution with a high flow rate of several hundred microliters per minute is introduced, a liquid chromatograph / mass spectrometer capable of stably observing ions becomes possible. Further, a sample solution sent from the liquid chromatograph is introduced into one end of a spray capillary, and an electrostatic spray ion source for electrostatically spraying from the other end of the spray capillary to generate ions. In a mass spectrometer provided with an ion-introducing pore for introducing into a vacuum section and a mass-analyzing section for mass-analyzing the introduced ions, a tip of the spray capillary is a predetermined distance from the ion-introducing pore. Wherein the tip of the spray capillary is within a predetermined distance from the center axis of the ion introduction pore, and the ion introduction pore passes through the center axis of the spray capillary and the tip of the spray capillary. And a straight line parallel to the central axis of the line makes a predetermined angle.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】本発明による実施例を図1から図
13により説明する。図1は、本発明による第1の実施
例である静電噴霧イオン源を示す。液体クロマトグラフ
から溶出してくる試料溶液は、配管2、コネクタ10を
介して噴霧細管11に導入される。噴霧細管11の中心
軸の角度は、対向電極12に開口するイオン導入細孔1
5aの中心軸に対して傾けることができる。ここで述べ
る角度とは、噴霧細管11の中心軸と、噴霧細管11の
先端を通りかつイオン導入細孔15aの中心軸と平行な
直線とのなす角度を意味する。また、噴霧細管11の先
端の位置は、イオン導入細孔15aに対して移動させる
ことができる。噴霧細管11先端とイオン導入細孔15
aとの間の距離は、近すぎると放電が起きやすくなり、
遠すぎるとイオンが強く観測できないので、3mmから2
0mmの間が望ましい。細管11先端の、イオン導入細孔
15aの中心軸に対するずれは、0mmから20mmの間が
望ましい。試料溶液は噴霧細管11と対向電極12との
間に高電圧を印加することにより静電噴霧されるが、同
時に噴霧用ガス噴出口13より噴霧用ガスを流すことに
より噴霧が容易となる。この噴霧用ガスは加熱してもよ
い。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment according to the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 shows an electrostatic spray ion source according to a first embodiment of the present invention. The sample solution eluted from the liquid chromatograph is introduced into the spray capillary 11 via the pipe 2 and the connector 10. The angle of the central axis of the spray capillary 11 is set to
5a can be inclined with respect to the central axis. The angle described here means an angle formed by a central axis of the spray capillary 11 and a straight line passing through the tip of the spray capillary 11 and parallel to the center axis of the ion introduction pore 15a. In addition, the position of the tip of the spray capillary 11 can be moved with respect to the ion introduction pore 15a. Spray capillary tip and ion introduction pore 15
If the distance between a and a is too short, discharge is likely to occur,
If the distance is too far, the ions cannot be observed strongly.
Preferably between 0 mm. The deviation of the tip of the thin tube 11 from the central axis of the ion introduction pore 15a is preferably between 0 mm and 20 mm. The sample solution is electrostatically sprayed by applying a high voltage between the spraying tube 11 and the counter electrode 12, and simultaneously spraying the spraying gas from the spraying gas outlet 13 facilitates spraying. The atomizing gas may be heated.

【0013】保護電極17は外界の電場の影響を遮蔽す
るために設けられているが、電源18aを用いて対向電
極12との間に電圧を印加することにより、静電噴霧で
生成されたイオンをイオン導入細孔15aの方向にドリ
フトさせることができる。また、この電極17を絶縁材
に置き換え、噴霧細管11の先端と対向電極12との間
に電界を集中させてもよい。得られたイオンは、イオン
導入細孔15a、差動排気部19、イオン導入細孔15
bを通して、質量分析部6に取り込まれ、質量分析され
る。イオン導入細孔15aとイオン導入細孔15bとの
間には、電源18bにより数十ボルトのドリフト電圧を
印加する。このドリフト電圧は、イオンの透過率を向上
させるとともに、差動排気部19において溶媒分子の付
着したイオンと残留ガスとを衝突させ、イオンから溶媒
分子を取り除く効果がある。イオン導入細孔を有する対
向電極12には、大気圧側あるいは中間圧力側のいずれ
かにヒーター20が設けられており、イオン導入細孔1
5aを通して気体が断熱膨張する際に温度が下がり、溶
媒分子が再び凝集することを防ぐと同時に、イオン導入
細孔15aの内部及びその周辺部における汚れを軽減し
ている。
The protective electrode 17 is provided to shield the influence of an external electric field. When a voltage is applied between the protective electrode 17 and the counter electrode 12 using a power supply 18a, ions generated by electrostatic spraying are applied. Can be drifted in the direction of the ion introduction pore 15a. Further, the electrode 17 may be replaced with an insulating material, and an electric field may be concentrated between the tip of the spray capillary 11 and the counter electrode 12. The obtained ions are supplied to the ion introduction pore 15a, the differential exhaust portion 19, and the ion introduction pore 15
b, it is taken into the mass spectrometry unit 6 and subjected to mass analysis. A drift voltage of several tens of volts is applied between the ion introduction pore 15a and the ion introduction pore 15b by the power supply 18b. This drift voltage has the effect of improving the transmittance of ions and causing the ions with solvent molecules attached to collide with the residual gas in the differential pumping section 19 to remove the solvent molecules from the ions. The counter electrode 12 having the ion introduction pore is provided with a heater 20 on either the atmospheric pressure side or the intermediate pressure side.
When the gas adiabatically expands through 5a, the temperature is lowered to prevent the solvent molecules from aggregating again, and at the same time, dirt inside and around the ion introduction pore 15a is reduced.

【0014】図1に示したように、噴霧細管11とイオ
ン導入細孔15aの中心軸との間の角度を傾けることに
より、静電噴霧により生成した液滴の中で噴流の外周部
に存在する特に粒径の小さい液滴だけをイオン導入細孔
15aから取り込むことができる。しかも、イオン導入
細孔15aの軸と噴霧細管11の軸とが平行である場合
には、噴霧細管11から生成した噴流が対向電極12で
はね返り、流れが不安定になるのに対して、イオン導入
細孔15aの軸と噴霧細管11との軸が平行でない場合
には、噴流が対向電極12に沿って流れるため流れが安
定し、質量分析部6で観測されるイオン強度の安定性が
向上した。噴霧細管11とイオン導入細孔15aの中心
軸との間の角度は、イオン源に導入する試料溶液の流量
により最適な角度は異なるので、10°から90°の間
で流量に応じて調節する。
As shown in FIG. 1, by tilting the angle between the spray capillary 11 and the central axis of the ion introduction pore 15a, the droplets generated by electrostatic spraying are present at the outer peripheral portion of the jet. Only droplets having a particularly small particle size can be taken in from the ion introduction pore 15a. In addition, when the axis of the ion introduction pore 15a and the axis of the spray capillary 11 are parallel, the jet generated from the spray capillary 11 rebounds at the counter electrode 12, and the flow becomes unstable. When the axis of the introduction pore 15a is not parallel to the axis of the spray capillary 11, the jet flows along the counter electrode 12, so that the flow is stable and the stability of the ion intensity observed by the mass spectrometer 6 is improved. did. Since the optimum angle between the spray capillary 11 and the central axis of the ion introduction pore 15a varies depending on the flow rate of the sample solution to be introduced into the ion source, it is adjusted between 10 ° and 90 ° according to the flow rate. .

【0015】静電噴霧により得られた微小液滴を含む噴
流に対し、噴霧細管11を傾けた方向とは逆の方向から
クロスフローガス21を当て、高い流量の場合にも十分
なイオン強度を得ることができる。このクロスフローガ
ス21は加熱してもよい。クロスフローガス21には、
溶媒分子の分圧を下げることにより液滴の気化を促進さ
せる効果とともに、微粒化した液滴をイオン導入細孔1
5aの方向に押し戻す効果がある。クロスフローガスの
種類は、希ガス、窒素ガス、酸素ガス、二酸化炭素ガ
ス、SF6 ガス、あるいはこれらのガスの混合ガスが好
ましい。
The cross flow gas 21 is applied to the jet containing the fine droplets obtained by the electrostatic spraying from a direction opposite to the direction in which the spraying capillary 11 is inclined, so that a sufficient ion intensity can be obtained even at a high flow rate. Obtainable. This cross flow gas 21 may be heated. The cross flow gas 21 includes
The effect of accelerating the vaporization of the droplets by lowering the partial pressure of the solvent molecules and the atomization of the droplets into the ion-introduced pores 1
There is an effect of pushing back in the direction of 5a. The type of the cross flow gas is preferably a rare gas, a nitrogen gas, an oxygen gas, a carbon dioxide gas, a SF 6 gas, or a mixed gas of these gases.

【0016】対向電極12側に気化用ガス噴出口14を
設け、クロスフローガス21とともに気化用ガスを液滴
に吹き付け、さらに液滴の気化を促進させる第2の実施
例を図2に示す。また、図2に示した構造の場合、対向
電極12にヒーター20cを取り付け、噴流の中心付近
に存在する粒径の大きな粒子を対向電極12に当てるこ
とにより消滅させ、かつ噴流の外周部に存在する粒径の
小さな液滴だけをイオン導入細孔15aより真空中に取
り込むことにより、噴霧細管11の軸とイオン導入細孔
15aの中心軸とのなす角を必ずしも10°から90°
の間にせず、10°より少ない角度でもイオン源に高い
流量を導入することができる。
FIG. 2 shows a second embodiment in which a vaporizing gas outlet 14 is provided on the counter electrode 12 side, and a vaporizing gas is sprayed on the droplets together with the cross flow gas 21 to further promote the vaporization of the droplets. In the case of the structure shown in FIG. 2, a heater 20c is attached to the counter electrode 12, and particles having a large particle diameter near the center of the jet flow are destroyed by being applied to the counter electrode 12, and the heater 20c is present at the outer peripheral portion of the jet flow. By taking only the droplets having a small particle diameter into the vacuum from the ion introduction pore 15a, the angle between the axis of the spray capillary 11 and the central axis of the ion introduction pore 15a is not necessarily 10 ° to 90 °.
Instead, high flow rates can be introduced into the ion source at angles less than 10 °.

【0017】高い流量の試料溶液を噴霧すると、噴流が
イオン導入細孔15aに当ることによりイオン導入細孔
15aの周囲が局所的に冷却され、液滴の気化が十分行
なわれなくなり、質量分析可能なイオン量が減少する場
合がある。これを避けるためには、図3に示す第3の実
施例ように、イオン導入細孔付電極22とイオン導入細
孔支持電極23とを断熱部24を用いて熱的に分離し、
ヒーター20aによりイオン導入細孔付電極22を独立
して加熱する。ヒーター20aは電界を乱さないようセ
ラミック製が望ましい。イオン導入細孔の温度が低すぎ
るとイオンが得られにくくなり、高すぎると蛋白質等の
熱解離しやすい試料が分解する恐れがある。このような
場合、イオン導入細孔付電極22に熱伝対25などの温
度計を接続しておき、温度を適温に保つようにヒーター
20aの発熱量を制御して、安定にイオンを得ることが
できる。イオン導入細孔付電極22の温度は、50度か
ら250度程度が望ましい。静電噴霧により生成した液
滴のうち、噴流の中心部分に存在する粒径の大きな液滴
は、ヒーター22bにより加熱されているイオン導入細
孔支持電極23に接触し消滅する。イオン導入細孔付電
極22の電位は、イオン導入細孔支持電極23と同電位
でもよいが、電源18cを用いて独立に変化させてもよ
い。なお、イオン導入細孔支持電極23はイオン導入細
孔付電極22を支持する部分である。
When a sample solution with a high flow rate is sprayed, the jet stream hits the ion introduction pores 15a to locally cool the periphery of the ion introduction pores 15a, so that the droplets are not sufficiently vaporized and mass analysis is possible. In some cases, the amount of ions may decrease. In order to avoid this, as in the third embodiment shown in FIG. 3, the electrode 22 with the ion-introducing pores and the ion-introducing pore supporting electrode 23 are thermally separated using the heat insulating portion 24.
The electrode 22 with the ion introducing pores is independently heated by the heater 20a. The heater 20a is preferably made of ceramic so as not to disturb the electric field. If the temperature of the ion introduction pore is too low, it is difficult to obtain ions, and if the temperature is too high, a sample such as a protein which is easily thermally dissociated may be decomposed. In such a case, a thermometer such as a thermocouple 25 is connected to the electrode 22 having the ion introducing pores, and the calorific value of the heater 20a is controlled so as to keep the temperature at an appropriate temperature, thereby obtaining ions stably. Can be. It is desirable that the temperature of the electrode 22 with the ion introduction pores is about 50 to 250 degrees. Among the droplets generated by the electrostatic spraying, the droplet having a large particle size existing in the central portion of the jet flows is brought into contact with the ion introduction pore supporting electrode 23 heated by the heater 22b and disappears. The potential of the electrode with ion introduction pores 22 may be the same as the potential of the ion introduction pore support electrode 23, or may be independently changed using the power supply 18c. In addition, the ion introduction pore supporting electrode 23 is a part which supports the electrode 22 with ion introduction pores.

【0018】より効果的に液滴を気化するために、加熱
した長いイオン導入細孔を通して液滴を取り込む第4の
実施例を図4に示す。静電噴霧により生成した微小液滴
を、ヒーター20aにより加熱されている長いイオン導
入細孔15cを通して差動排気部19に導入する。液滴
が長いイオン導入細孔15c内を通過する際に熱エネル
ギーを得て、液滴の気化が促進される。イオン導入細孔
15cの長さは、液滴の気化に限れば長いほど効果的だ
が、長くなるにつれてイオン導入細孔内部のクリーニン
グが困難となる。従って、イオン導入細孔15cの長さ
は、イオン導入細孔15cの内径の10倍から1000
倍の間が好ましい。図1、図2、図3、図4に示した構
造において、噴霧細管先端11の位置をイオン導入細孔
15に対して移動させるのが困難な場合には、図5に示
すように、噴霧細管先端11の位置をイオン導入細孔1
5の中心軸上の一点に固定し、この固定点を中心に噴霧
細管11のイオン導入細孔15の中心軸に対する角度を
変えることにより、噴霧細管11に導入可能な試料溶液
の流量として毎分数マイクロリットルから毎分数百マイ
クロリットルまでの間で幅広く設定することができる。
FIG. 4 shows a fourth embodiment in which a droplet is taken through a long heated ion-introducing pore in order to more effectively vaporize the droplet. The microdroplets generated by the electrostatic spraying are introduced into the differential exhaust unit 19 through the long ion introduction holes 15c heated by the heater 20a. When the droplet passes through the long ion introduction pore 15c, thermal energy is obtained, and the vaporization of the droplet is promoted. As long as the length of the ion introduction pore 15c is limited to vaporization of the droplet, the longer the length, the more effective. However, as the length becomes longer, it becomes more difficult to clean the inside of the ion introduction pore. Therefore, the length of the ion introduction pore 15c is 10 to 1000 times the inner diameter of the ion introduction pore 15c.
Double is preferred. In the structure shown in FIG. 1, FIG. 2, FIG. 3, and FIG. 4, when it is difficult to move the position of the spray capillary tip 11 with respect to the ion introduction pore 15, as shown in FIG. Position the capillary tip 11 at the ion-introducing pore 1
5 by changing the angle of the spray capillary 11 relative to the center axis of the ion introduction pore 15 around this fixed point, the flow rate of the sample solution that can be introduced into the spray capillary 11 is set to It can be set widely from microliters to hundreds of microliters per minute.

【0019】図6に、図4に示した静電噴霧イオン源の
イオン導入細孔付近の拡大図を示す。真空シールはOリ
ング26により行う。粒径の大きな液滴は、熱容量の大
きなイオン導入細孔支持電極23に触れて消滅するの
で、イオン導入細孔付電極22とイオン導入細孔支持電
極23との間の熱伝達を悪くしておけば、図6に示した
断熱部24を特に設けなくともイオン導入細孔15cの
温度が急に変化することはない。図7に示すように、イ
オン導入細孔付電極22とイオン導入細孔支持電極23
とを独立の構造体とし、電極間の隙間に生ずる気層27
により断熱を行なってもよい。図7に示した構造の場
合、イオン導入細孔付電極22はイオン導入細孔支持電
極23に取り付けられたヒーター20bにより加熱され
るので、イオン導入細孔付電極用ヒーター20aは必ず
しも必要ではない。
FIG. 6 is an enlarged view of the vicinity of the ion introduction pore of the electrostatic spray ion source shown in FIG. Vacuum sealing is performed by an O-ring 26. Since the droplets having a large particle diameter disappear by touching the ion introduction pore supporting electrode 23 having a large heat capacity, the heat transfer between the ion introduction pore supporting electrode 22 and the ion introduction pore supporting electrode 23 is deteriorated. If this is not the case, the temperature of the ion introduction pore 15c will not suddenly change even if the heat insulating portion 24 shown in FIG. 6 is not particularly provided. As shown in FIG. 7, the electrode 22 with the ion introducing pore and the electrode 23 for supporting the ion introducing pore are provided.
Are independent structures, and the gas layer 27 generated in the gap between the electrodes
May be used for heat insulation. In the case of the structure shown in FIG. 7, the electrode 22 with the ion-introducing pores is heated by the heater 20b attached to the electrode 23 for supporting the ion-introducing pores. .

【0020】図4、図6、図7に示した長いイオン導入
細孔を有するイオン導入細孔付電極22は、金属ブロッ
クに穴を開けることにより製造されるが、加工が困難な
場合には、図8に示すように、金属ブロック28にイオ
ン導入細管32を埋め込み、ロウ付け等の手段により金
属ブロック28とイオン導入細管32を熱的に接触させ
ても良い。イオン導入細孔付電極22に取り付けられる
ヒーター20aが気体の流れを乱さないように、図9に
示すように、イオン導入細孔付電極22にヒーター20
aを埋め込んでもよい。また、図10に示すように、イ
オン導入細孔付電極22は先端がシャープな形状でもよ
い。
The electrodes 22 having long ion-introducing pores shown in FIGS. 4, 6 and 7 are manufactured by making holes in a metal block. As shown in FIG. 8, the ion introducing thin tube 32 may be embedded in the metal block 28, and the metal block 28 and the ion introducing thin tube 32 may be brought into thermal contact by means such as brazing. As shown in FIG. 9, the heater 20a is attached to the ion-introducing pore electrode 22 so that the heater 20a attached to the ion-introducing pore electrode 22 does not disturb the gas flow.
a may be embedded. Further, as shown in FIG. 10, the electrode 22 with the ion introducing pores may have a sharp tip.

【0021】図11に、図4に示した静電噴霧イオン源
を用いて測定した、静電噴霧イオン源に導入する試料溶
液の流量と観測されるイオンの強度との関係を示す。試
料溶液として、蛋白質であるチトクロームC溶液(濃度
10〜6 mol/l(リットル)、水/メタノール/5%酢
酸)を用い、試料分子にプロトンの付加した15価のイ
オンを観測した。噴霧細管とイオン導入細孔の中心軸と
のなす角度は、0度、30度、45度として測定を行な
った。イオン強度は、イオン源に毎分50マイクロリッ
トルを導入したときに観測される強度を基準とした相対
強度を表す。イオン源に導入する溶液の流量が毎分50
マイクロリットルの場合には、噴霧細管とイオン導入細
孔の中心軸とのなす角を変えても、観測されるイオン強
度は実験誤差の範囲内でほとんど変わらなかった。しか
し、角度が0度の場合には、溶液の流量を増すととも
に、観測されたイオン強度は減少した。噴霧細管11を
イオン導入細孔15cの中心軸より45度傾けた方向に
配し、かつ、加熱した長いイオン導入細孔15cを通し
て液滴を取り込むことにより、試料溶液の流量を毎分5
0マイクロリットルから毎分200マイクロリットルま
で変化させても、観測されるイオンの強度はほとんど変
化しない。この時、イオン導入細孔径は0.25ミリメ
ートル、イオン導入細孔の長さは30ミリメートル、温
度は約100度、噴霧用ガスの流量は毎分1.5リット
ルであった。
FIG. 11 shows the relationship between the flow rate of the sample solution introduced into the electrostatic spray ion source and the observed ion intensity, measured using the electrostatic spray ion source shown in FIG. As a sample solution, a cytochrome C solution as a protein (concentration: 10 to 6 mol / l (liter), water / methanol / 5% acetic acid) was used to observe 15-valent ions with protons added to the sample molecules. The measurement was performed with the angles formed by the spray tubule and the central axis of the ion introduction pore being 0, 30, and 45 degrees. The ion intensity represents a relative intensity based on the intensity observed when 50 microliters per minute is introduced into the ion source. The flow rate of the solution introduced into the ion source is 50 per minute.
In the case of microliter, even if the angle between the spray capillary and the central axis of the ion introduction pore was changed, the observed ion intensity hardly changed within the range of the experimental error. However, when the angle was 0 degree, the observed ionic strength decreased as the flow rate of the solution was increased. By disposing the spray capillary 11 in a direction inclined by 45 degrees from the central axis of the ion introduction pore 15c and taking in the droplet through the heated long ion introduction pore 15c, the flow rate of the sample solution is reduced to 5 / min.
Changing from 0 microliters to 200 microliters per minute hardly changes the observed ion intensity. At this time, the diameter of the ion introduction pore was 0.25 mm, the length of the ion introduction pore was 30 mm, the temperature was about 100 degrees, and the flow rate of the spray gas was 1.5 liters per minute.

【0022】また、クロスフローガスの流量は、試料溶
液の流量が毎分50マイクロリットルの場合には毎分0
〜2リットル、毎分100〜150マイクロリットルの
場合には毎分1〜4リットル、毎分200マイクロリッ
トルの場合には毎分3〜5リットルの範囲においてイオ
ンが強く観測された。このように、イオン導入細孔の中
心軸から傾けた方向から試料溶液を噴霧し、かつ加熱し
た噴霧細管を通して真空中に液滴を導入し、さらにクロ
スフローガスを用いることにより、イオン源に導入する
試料溶液の流量を増してもイオンが強く観測された。
When the flow rate of the sample solution is 50 microliters / minute, the flow rate of the cross flow gas is 0 / minute.
Ions were strongly observed in the range of 1 to 4 liters per minute for 22 liters, 100 to 150 microliters per minute, and 3 to 5 liters per minute for 200 microliters per minute. In this way, the sample solution is sprayed from the direction inclined from the central axis of the ion introduction pore, and the droplet is introduced into the vacuum through the heated spray capillary, and further, the cross flow gas is used to introduce the droplet into the ion source. Even when the flow rate of the sample solution was increased, strong ions were observed.

【0023】本発明の結果、静電噴霧イオン源に毎分数
百マイクロリットルの流量を導入してもイオンが強く観
測された。その結果、液体クロマトグラフと静電噴霧イ
オン源の直結が可能となった。
As a result of the present invention, strong ions were observed even when a flow rate of several hundred microliters per minute was introduced into the electrostatic spray ion source. As a result, direct connection between the liquid chromatograph and the electrostatic spray ion source became possible.

【0024】また、図11より明らかなように、イオン
源に導入する試料溶液の流量によって、イオン強度が最
も強く得られる噴霧細管とイオン導入細孔の中心軸との
角度が異なる。そこで、図12に示したように、液体ク
ロマトグラフとイオン源を連結する配管2の途中に流量
計を配し、この流量計からの信号を信号ライン5cによ
りイオン源制御部に送り、イオン源制御部により、
(1)噴霧細管の中心軸のイオン導入細孔の中心軸に対
する角度、(2)噴霧細管の先端のイオン導入細孔から
の距離、(3)噴霧用ガスの流量、(4)クロスフロー
ガスの流量、(5)イオン導入細孔の温度、のいずれか
の条件、あるいは複数の条件を自動的に制御することに
より、常に最高のイオン強度を得ることができる。
Further, as is apparent from FIG. 11, the angle between the spraying capillary tube having the highest ionic strength and the central axis of the ion introduction pore differs depending on the flow rate of the sample solution introduced into the ion source. Therefore, as shown in FIG. 12, a flow meter is arranged in the middle of the pipe 2 connecting the liquid chromatograph and the ion source, and a signal from the flow meter is sent to the ion source control unit via the signal line 5c, and the ion source is controlled. By the control unit,
(1) the angle of the central axis of the spray capillary relative to the central axis of the ion introduction pore; (2) the distance from the ion introduction pore at the tip of the spray capillary; (3) the flow rate of the gas for spraying; By automatically controlling any one of the conditions (5), the temperature of the ion introduction pore, and a plurality of conditions, the highest ion intensity can always be obtained.

【0025】また、静電噴霧イオン源に導入する試料溶
液の組成、とくに溶液の電気伝導度により、試料溶液を
静電噴霧させるために噴霧細管に印加する電圧の最適値
が異なる。図13に示すように、溶媒をイオン源3に導
入するための流路の一部に溶媒の電気伝度を測定する装
置31を設け、その信号を信号ライン5dによりイオン
源用電源に送り、噴霧細管に印加する電圧を自動調節す
ることにより、安定にイオンを得ることができる。
The optimum value of the voltage applied to the spray capillary for electrostatically spraying the sample solution differs depending on the composition of the sample solution to be introduced into the electrostatic spray ion source, especially the electric conductivity of the solution. As shown in FIG. 13, a device 31 for measuring the electric conductivity of the solvent is provided in a part of the flow path for introducing the solvent into the ion source 3, and the signal is sent to the ion source power supply via the signal line 5 d. By automatically adjusting the voltage applied to the spray capillary, ions can be stably obtained.

【0026】[0026]

【発明の効果】本発明によれば、静電噴霧により生成し
た液滴の中でも特に粒径の小さいものだけを真空部へと
導入できる。液体クロマトグラフと静電噴霧イオン源と
を直結して、従来の数十倍の流量の試料溶液を導入して
も、安定してイオンを観測できる液体クロマトグラフ・
質量分析計が可能となる。
According to the present invention, only droplets having a particularly small particle size among droplets generated by electrostatic spraying can be introduced into the vacuum section. Even if a liquid solution is connected directly to a liquid chromatograph and an electrostatic spray ion source, and a sample solution with a flow rate several tens of times that of the conventional solution is introduced, stable liquid ion chromatography
A mass spectrometer becomes possible.

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

【図1】本発明の第1の実施例である、噴霧細管の中心
軸とイオン導入細孔の中心軸とを傾けて配置した静電噴
霧イオン源の断面図。
FIG. 1 is a cross-sectional view of an electrostatic spray ion source according to a first embodiment of the present invention, in which a central axis of a spray capillary and a central axis of an ion introduction hole are inclined.

【図2】本発明の第2の実施例である、クロスフローガ
スとともに気化用ガスを液滴に吹き付ける静電噴霧イオ
ン源の断面図。
FIG. 2 is a sectional view of an electrostatic atomization ion source according to a second embodiment of the present invention, which sprays a vaporizing gas together with a cross-flow gas onto droplets.

【図3】本発明の第3の実施例である、ヒーターにより
イオン導入細孔付電極を独立して加熱する静電噴霧イオ
ン源の断面図。
FIG. 3 is a cross-sectional view of an electrostatic spray ion source according to a third embodiment of the present invention, in which a heater is used to independently heat an electrode with ion-introducing pores.

【図4】本発明の第4の実施例である、加熱した長いイ
オン導入細孔を通して液滴を取り込む質量分析計の断面
図。
FIG. 4 is a cross-sectional view of a mass spectrometer according to a fourth embodiment of the present invention, which captures a droplet through a heated long iontophoretic pore.

【図5】本発明の第5の実施例である、噴霧細管の先端
をイオン導入細孔の中心軸上に配し、噴霧細管の先端を
中心にして噴霧細管の中心軸とイオン導入細孔の中心軸
とのなす角を可変とする静電噴霧イオン源の断面図。
FIG. 5 shows a fifth embodiment of the present invention, in which the tip of a spray capillary is arranged on the central axis of an ion introduction pore, and the center axis of the spray capillary and the ion introduction pore are centered on the tip of the spray capillary. FIG. 2 is a cross-sectional view of an electrostatic spray ion source that makes an angle formed with a central axis of the electrostatic spraying ion source variable.

【図6】第4の実施例のイオン導入部分の拡大断面図。FIG. 6 is an enlarged sectional view of an ion-introduced portion of a fourth embodiment.

【図7】イオン導入細孔付電極とイオン導入細孔支持電
極とを独立の構造体としたイオン導入部分の拡大断面
図。
FIG. 7 is an enlarged cross-sectional view of an ion-introduced portion in which an electrode with an ion-introducing pore and an electrode for supporting an ion-introducing pore are formed as independent structures.

【図8】金属ブロックに噴霧細管を埋め込み製造した長
いイオン導入細孔を有するイオン導入細孔付電極の断面
FIG. 8 is a cross-sectional view of an electrode having long ion introduction pores manufactured by embedding a spray capillary in a metal block.

【図9】ヒーターが埋め込まれたイオン導入細孔付電極
の断面図
FIG. 9 is a cross-sectional view of an electrode with an iontophoretic pore in which a heater is embedded.

【図10】先端がシャープな形状のイオン導入細孔付電
極の断面図
FIG. 10 is a cross-sectional view of an electrode with a sharp ion injection pore.

【図11】第4の実施例の静電噴霧イオン源を用いて測
定した、イオン源に導入する試料溶液の流量と観測され
たイオン強度との関係を示す図。
FIG. 11 is a view showing the relationship between the flow rate of a sample solution introduced into an ion source and the observed ion intensity, measured using the electrostatic spray ion source of the fourth embodiment.

【図12】試料溶液の流量を測定し、イオン源を制御す
るための構成図
FIG. 12 is a configuration diagram for measuring a flow rate of a sample solution and controlling an ion source.

【図13】試料溶液の電気伝導度を測定し、イオン源を
制御するための構成図
FIG. 13 is a configuration diagram for measuring the electric conductivity of a sample solution and controlling an ion source.

【図14】従来の液体クロマトグラフ・質量分析計の構
成を示すブロック図。
FIG. 14 is a block diagram showing a configuration of a conventional liquid chromatograph / mass spectrometer.

【図15】従来の静電噴霧イオン源を備えた液体クロマ
トグラフ・質量分析計の構造を示す断面図。
FIG. 15 is a sectional view showing the structure of a conventional liquid chromatograph / mass spectrometer equipped with an electrostatic spray ion source.

【図16】従来のスプリッターを用いて液体クロマトグ
ラフと静電噴霧イオン源とを結合する構成を示す図。
FIG. 16 is a diagram showing a configuration in which a liquid chromatograph and an electrostatic spray ion source are connected using a conventional splitter.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…液体クロマトグラフ、2、2a、2b、2c…配
管、3…イオン源、4…イオン源用電源、5a、5b、
5c、5d…信号ライン、6…質量分析部、7…排気
系、8…イオン検出器、9…データ処理装置、10…コ
ネクタ、11…噴霧細管、12…対向電極、13…噴霧
用ガス噴出口、14…気化用ガス噴出口、15、15
a、15b、15c…イオン導入細孔、16…スプリッ
ター、17…保護電極、18a、18b、18c…電
源、19…差動排気部、20、20a、20b、20c
…ヒーター、21…クロスフローガス、22…イオン導
入細孔付電極、23…イオン導入細孔支持電極、24…
断熱部、25…熱伝対、26…Oリング、27…気層、
28…金属ブロック、29…流量計、30…イオン源制
御部、31…電気伝導度測定装置、32…イオン導入細
管。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Liquid chromatograph, 2, 2a, 2b, 2c ... Piping, 3 ... Ion source, 4 ... Ion source power supply, 5a, 5b,
5c, 5d: signal line, 6: mass spectrometer, 7: exhaust system, 8: ion detector, 9: data processing device, 10: connector, 11: spray tube, 12: counter electrode, 13: gas jet for spray Outlet, 14 ... Gas-emission port for vaporization, 15, 15
a, 15b, 15c: ion introduction pore, 16: splitter, 17: protective electrode, 18a, 18b, 18c: power supply, 19: differential exhaust unit, 20, 20a, 20b, 20c
... heater, 21 ... cross-flow gas, 22 ... electrode with ion introduction pores, 23 ... ion introduction pore support electrode, 24 ...
Insulation part, 25 ... Thermocouple, 26 ... O-ring, 27 ... Gas layer,
28: metal block, 29: flow meter, 30: ion source control unit, 31: electric conductivity measuring device, 32: ion introduction capillary.

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【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成11年2月24日[Submission date] February 24, 1999

【手続補正1】[Procedure amendment 1]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】特許請求の範囲[Correction target item name] Claims

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【特許請求の範囲】[Claims]

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 試料溶液を噴霧細管の一方の端部に導入
し、前記噴霧細管の他方の端部から前記試料溶液を静電
噴霧させてイオンを生成するための静電噴霧イオン源、
生成されたイオンを真空部に導入するために対向電極に
形成されたイオン導入細孔、および前記真空部に導入さ
れた前記イオンを質量分析するための質量分析部を備
え、前記噴霧細管の中心軸は前記イオン導入細孔の中心
軸に対して所定の角度だけ傾いており、前記噴霧細管の
他方の端部の前記細孔側に、所定のクロスフローガスを
流す手段を有することを特徴とする質量分析計。
1. An electrostatic spray ion source for introducing a sample solution into one end of a spray capillary, and electrostatically spraying the sample solution from the other end of the spray capillary to generate ions.
An ion introduction pore formed in the counter electrode for introducing the generated ions into the vacuum section, and a mass analysis section for performing mass analysis on the ions introduced into the vacuum section, the center of the spray capillary. The axis is inclined by a predetermined angle with respect to the center axis of the ion introduction pore, and a means for flowing a predetermined cross-flow gas to the pore side of the other end of the spray capillary is provided. Mass spectrometer.
【請求項2】 前記噴霧細管の中心軸の前記他方の端部
から前記導入細孔側に延在する部分は前記対向電極の前
記イオン導入細孔から所定の距離だけ離間した部分に接
していること特徴とする請求項1に記載の質量分析計。
2. A portion extending from the other end of the central axis of the spray capillary to the introduction pore side is in contact with a portion of the counter electrode separated by a predetermined distance from the ion introduction pore. The mass spectrometer according to claim 1, wherein:
【請求項3】前記噴霧細管の記他方の端部近傍に噴霧用
ガスを噴出させる手段を有することを特徴とする請求項
1若しくは2に記載の質量分析計。
3. The mass spectrometer according to claim 1, further comprising means for ejecting an atomizing gas near the other end of the atomizing capillary.
【請求項4】 前記クロスフローガスは前記噴霧細管が
傾いている方向とは逆の方向から前記噴霧細管が傾いて
いる方向へ流されることを特徴とする請求項1から3の
いずれか一に記載の質量分析計。
4. The method according to claim 1, wherein the cross-flow gas flows in a direction in which the spray capillary is inclined from a direction opposite to a direction in which the spray capillary is inclined. Mass spectrometer as described.
【請求項5】 前記対向電極の前記噴霧細管側には、前
記対向電極と対向して保護電極が配置されており、前記
クロスフローガスは前記対向電極と保護電極の間の空隙
部分を流れることを特徴とする請求項1から4のいずれ
か一に記載の質量分析計。
5. A protection electrode is disposed on the spray capillary side of the counter electrode so as to face the counter electrode, and the cross-flow gas flows through a gap between the counter electrode and the protection electrode. The mass spectrometer according to any one of claims 1 to 4, wherein:
【請求項6】 前記クロスフローガスを加熱する手段を
具備していることを特徴とする請求項1から5のいずれ
か一に記載の質量分析計。
6. The mass spectrometer according to claim 1, further comprising means for heating said cross flow gas.
【請求項7】 前記対向電極を加熱する手段を具備して
いることを特徴とする請求項1から6のいずれか一に記
載の質量分析計。
7. The mass spectrometer according to claim 1, further comprising means for heating the counter electrode.
【請求項8】 前記クロスフローガスは、希ガス、窒素
ガス、酸素ガス、二酸化酸素ガスおよびSF6ガスの単
独若しくは混合ガスであることを特徴とする請求項1か
ら7のいずれか一に記載の質量分析計。
8. The cross flow gas according to claim 1, wherein the cross flow gas is a single gas or a mixed gas of a rare gas, a nitrogen gas, an oxygen gas, an oxygen dioxide gas and an SF 6 gas. Mass spectrometer.
【請求項9】 前記噴霧細管の中心軸と前記イオン導入
細孔の中心軸の間の角度が10°〜90°であることを
特徴とする請求項1から8のいずれか一に記載の質量分
析計。
9. The mass according to claim 1, wherein an angle between a central axis of the spray capillary and a central axis of the ion introduction pore is 10 ° to 90 °. Analyzer.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2017500718A (en) * 2013-12-24 2017-01-05 ウオーターズ・テクノロジーズ・コーポレイシヨン Atmospheric interface for electrically grounded electrospray

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