JPS5836461B2 - 質量分析装置 - Google Patents
質量分析装置Info
- Publication number
- JPS5836461B2 JPS5836461B2 JP54112950A JP11295079A JPS5836461B2 JP S5836461 B2 JPS5836461 B2 JP S5836461B2 JP 54112950 A JP54112950 A JP 54112950A JP 11295079 A JP11295079 A JP 11295079A JP S5836461 B2 JPS5836461 B2 JP S5836461B2
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- JP
- Japan
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- reaction chamber
- slit
- gas
- ions
- object point
- 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.)
- Expired
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J49/00—Particle spectrometers or separator tubes
- H01J49/02—Details
- H01J49/10—Ion sources; Ion guns
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、質量分析装置に係り、特にイオン軌道の途中
にガス反応衝突室を設け、衝突解離イオン検出に好適な
質量分析装置に関する。
にガス反応衝突室を設け、衝突解離イオン検出に好適な
質量分析装置に関する。
従来のガス反応衝突室を有する質量分析装置は第１図に
示す如き構成を有している。
示す如き構成を有している。
すなわち、イオンを生成する箱型に形成されるイオン源
１はイオン飛出口を有し、この飛出口近傍にレンズ電極
２が設けられている。
１はイオン飛出口を有し、この飛出口近傍にレンズ電極
２が設けられている。
このレンズ電極２は、イオン源１より出て来たイオンを
物点スリット３に収束せしめるためのものである。
物点スリット３に収束せしめるためのものである。
物点スリット３を通過後イオンは広がりはじめガス衝突
反応室４に入る。
反応室４に入る。
このガス衝突反応室４は、イオンに電子を衝突させ、質
量の異なるイオンを解離させるものである。
量の異なるイオンを解離させるものである。
ガス衝突反応室４のあとに電場５が設けられている。
この電場５は質量の異なるイオン毎に解離されたイオン
に電界をかけるところであり図示の如く一定方向に曲げ
て前記イオンを一点に収束させるように出力するもので
ある。
に電界をかけるところであり図示の如く一定方向に曲げ
て前記イオンを一点に収束させるように出力するもので
ある。
電場５を通過したイオンは、エネルギスリット６に収束
し、このエネルギスリット６を通過したイオンは、磁場
７に入る。
し、このエネルギスリット６を通過したイオンは、磁場
７に入る。
この磁場７はイオンに磁界をかけるところであり、イオ
ンの質量毎に分離されてコレクタスリット８を介してコ
レクタ９に収容される。
ンの質量毎に分離されてコレクタスリット８を介してコ
レクタ９に収容される。
このようなガス衝突反応室を用いた衝突解離イオンの測
定は、一般に次のようになされる。
定は、一般に次のようになされる。
渣ず、イオン源１で生成されたイオンＭ１＋ぱ加速電圧
■によって加速されたのち、ガス反応衝突室４に入る。
■によって加速されたのち、ガス反応衝突室４に入る。
イオンＭ，＋は反応室内で導入されたガス分子と衝突し
てい壕、 Ｍ，＋→Ｍ２＋十Ｎ２ Ｍ１＋→Ｍ３＋十Ｎ３ Ｍ＋→Ｍ４＋十Ｎ４ １ （１） と解離するとする。
てい壕、 Ｍ，＋→Ｍ２＋十Ｎ２ Ｍ１＋→Ｍ３＋十Ｎ３ Ｍ＋→Ｍ４＋十Ｎ４ １ （１） と解離するとする。
ここに、Ｍ２＋，Ｍ３＋，Ｍ４＋・・・・・・は、Ｍ１
＋から解離した娘イオンであり、Ｍ１ 分子の構造を知
る上で重要なイオンである。
＋から解離した娘イオンであり、Ｍ１ 分子の構造を知
る上で重要なイオンである。
咬た、Ｎ２，Ｎ３，Ｎ４・・・・・・は中性粒子である
。
。
この（１）式の反応が生じる場合、衝突によって速度変
化がないものとすれば、Ｍ１＋，Ｍ２＋・・・・・・の
速度Ｖぱ、となる。
化がないものとすれば、Ｍ１＋，Ｍ２＋・・・・・・の
速度Ｖぱ、となる。
一般にイオンｍが電磁界中を通過するためには次式を満
足する必要がある。
足する必要がある。
ここに、ｒｅ，ｒｍはそれぞれ電場、磁場に耘けるイオ
ンの回転半径、Ｅは電界の強さ、Ｂは磁束密度である。
ンの回転半径、Ｅは電界の強さ、Ｂは磁束密度である。
ここでＢとＥの比は
となる。
すなわち、（Ｂ／Ｂ）比を一定に保った状態でこれらの
値を変化させると、速度Ｖの一定のイオンがｒｅ，ｒｍ
の軌道を通ることになる。
値を変化させると、速度Ｖの一定のイオンがｒｅ，ｒｍ
の軌道を通ることになる。
したがって、（１）式のＭ２＋，Ｍ３＋・・・・・・が
軌道を通過して検出されることになる 以上のように分析される従来の質量分析装置のガス衝突
反応室、第１図に示す如く、物点スリット３と電場５の
間に設置されている。
軌道を通過して検出されることになる 以上のように分析される従来の質量分析装置のガス衝突
反応室、第１図に示す如く、物点スリット３と電場５の
間に設置されている。
しかし、このような設置位置にあっては、イオンビーム
が拡がった場所にガス衝突反応室があることになり、反
応室のビームの出入口の開札を大きくしなければならな
い。
が拡がった場所にガス衝突反応室があることになり、反
応室のビームの出入口の開札を大きくしなければならな
い。
したがって、
（１）衝突ガスが反応室外に多く流出してビームの軌道
上の広い範囲で散乱現象が生じてし１う。
上の広い範囲で散乱現象が生じてし１う。
（２）真空度が低下して放電を生じやすい。
（３）物点スリット３の位置を移動した場合、物点スリ
ット３の位置に合わせてガス衝突反応室の中心位置を移
動させなければならず構造が複雑になる。
ット３の位置に合わせてガス衝突反応室の中心位置を移
動させなければならず構造が複雑になる。
といった欠点を有していた。
本発明の目的は、衝突ガスが反応室外へ流出する量を極
少にし、物点スリットの移動に合わせて移動可能なガス
衝突反応室を備えた質量分析装置を提供することにある
。
少にし、物点スリットの移動に合わせて移動可能なガス
衝突反応室を備えた質量分析装置を提供することにある
。
本発明は、２枚に分れている物点スリットの両方にガス
衝突反応室を固定することによりガス衝突反応室外へ衝
突ガスが無駄に流出する量を極力少なくし、かつ、物点
スリットの幅調整のための移動に合わせて移動できるよ
うにしようというものである。
衝突反応室を固定することによりガス衝突反応室外へ衝
突ガスが無駄に流出する量を極力少なくし、かつ、物点
スリットの幅調整のための移動に合わせて移動できるよ
うにしようというものである。
以下、本発明の実施例について説明する。
第２図には、本発明の一実施例が示されている。
本実施例が第１図従来例と異なる点は、物点スリットと
ガス衝突反応室の部分である。
ガス衝突反応室の部分である。
図において、イオン源１で生成されたイオンＭ１＋はレ
ンズ電極２で収束作用を受けて物点スリット３上に収束
する。
ンズ電極２で収束作用を受けて物点スリット３上に収束
する。
この間Ｍ１＋イオンは加速電圧■によって加速されてい
る。
る。
物点スリット３にぱ、ガス衝突反応室１００Ａ，ＩＯＯ
Ｂが固定されでいる。
Ｂが固定されでいる。
この反応室は、イオンビーム軌道の両側で独立になって
いて、対向する２個のガス衝突反応室１ ００Ａ，１
００Ｂが、それぞれ、スリットの可動板３Ａ，３Ｂに固
定されている。
いて、対向する２個のガス衝突反応室１ ００Ａ，１
００Ｂが、それぞれ、スリットの可動板３Ａ，３Ｂに固
定されている。
この２個のガス衝突反応室には、それぞれガス導入口が
設けられて釦り、イオンビーム軌道に対してガスを噴出
する噴出孔Ａ，Ｂが設けられている。
設けられて釦り、イオンビーム軌道に対してガスを噴出
する噴出孔Ａ，Ｂが設けられている。
このように、物点スリット３の可動板３Ａ，３Ｂにガス
衝突反応室１ ００Ａ，１ ００Ｂが固定されているた
め、ガス衝突反応室が、物点スリットと同時に動き、ガ
ス衝突反応室のイオンビーム出入口の幅が物点スリット
のイオンビーム通過スリットの幅とを同時に動かすこと
ができイオンの損失が少ない。
衝突反応室１ ００Ａ，１ ００Ｂが固定されているた
め、ガス衝突反応室が、物点スリットと同時に動き、ガ
ス衝突反応室のイオンビーム出入口の幅が物点スリット
のイオンビーム通過スリットの幅とを同時に動かすこと
ができイオンの損失が少ない。
１た、物点スリットの位置や、イオンビームの出力方向
、幅に対し、分析装置の分解能や感度を変えるために物
点スリットを回動させる場合にも、ガス衝突反応室が一
緒に動くため、物点スリットとガス衝突反応室とを別個
独立に動かす場合に比して装置の操作が容易となった。
、幅に対し、分析装置の分解能や感度を変えるために物
点スリットを回動させる場合にも、ガス衝突反応室が一
緒に動くため、物点スリットとガス衝突反応室とを別個
独立に動かす場合に比して装置の操作が容易となった。
このようなガス衝突反応室１００Ａ，ＩＯＯＢ内に導入
されたガス分子によってイオンＭ１＋は（１）式のよう
に解離されてＭ２＋，Ｍ３＋・・・・・・という衝突解
離イオンが生成される。
されたガス分子によってイオンＭ１＋は（１）式のよう
に解離されてＭ２＋，Ｍ３＋・・・・・・という衝突解
離イオンが生成される。
この衝突解離イオンの速度は、衝突の前後で変らないの
で式（５）のようにＥ （百）一定の条件で電場と磁場を走査すれば、コレクタ
９にＭ１＋から解離した娘イオンＭ２＋，Ｍ３＋・・・
・・・が検出される。
で式（５）のようにＥ （百）一定の条件で電場と磁場を走査すれば、コレクタ
９にＭ１＋から解離した娘イオンＭ２＋，Ｍ３＋・・・
・・・が検出される。
上記本実施例において、い筐、質量分析装置の分解能を
Ｍ／△Ｍ＝１０００程度で使用するとすると、半径ｒｍ
＝２００Ｗ程度の装置では、物点の幅は０．１雁で十分
である。
Ｍ／△Ｍ＝１０００程度で使用するとすると、半径ｒｍ
＝２００Ｗ程度の装置では、物点の幅は０．１雁で十分
である。
したがって本実施例のガス衝突反応室のイオンビーム出
入口の幅も０．１Ｗ程度で使用することができる。
入口の幅も０．１Ｗ程度で使用することができる。
ところが従来の質量分析装置では、例えば、物点スリッ
トから１ ０ ０９の点にガス衝突反応室があるものと
し、ビームの拡がりは０．０２程度とすると、ガス衝突
反応室のイオンビーム出入口の開口ぱ２ｗＩｌ以上必要
となる。
トから１ ０ ０９の点にガス衝突反応室があるものと
し、ビームの拡がりは０．０２程度とすると、ガス衝突
反応室のイオンビーム出入口の開口ぱ２ｗＩｌ以上必要
となる。
すなわち本実施例のガス衝突反応室では従来の質量分析
装置のガス衝徒反応室に比して土で良いことになる。
装置のガス衝徒反応室に比して土で良いことになる。
このように開口が小さく２０
てすむということは、ガスの衝突効率を向上させるばか
りでなく、不必要なビームの散乱を少なくすることがで
き、１た、放電事故も少なくすることができる。
りでなく、不必要なビームの散乱を少なくすることがで
き、１た、放電事故も少なくすることができる。
１た、本実施例によれば、レンズ電極２の電圧バランス
を変えてビーム軌道を変える場合でも、位置を動かす必
要がないので操作性にすぐれている。
を変えてビーム軌道を変える場合でも、位置を動かす必
要がないので操作性にすぐれている。
以上説明した様に、本発明によれば、衝突ガスが反応室
外へ流出する量を極少におさえ物点スリットの移動に合
わせて移動することができる。
外へ流出する量を極少におさえ物点スリットの移動に合
わせて移動することができる。
第１図は従来の質量分析装置の構成図、第２図は本発明
の一実施例を示す質量分析装置の構或図である。 １・・・・・・イオン源、２・・・・・レンズ電極、３
・・・・・・物点スリット、５・・・・・・電場、６・
・・・・・エネルギスリット、７・・・・・・磁場、８
−−−−−−コレクタスリット、９・・・・・・コレク
タ、１ ００Ａ，１ ００Ｂ・・・・・・ガス衝突反応
室。
の一実施例を示す質量分析装置の構或図である。 １・・・・・・イオン源、２・・・・・レンズ電極、３
・・・・・・物点スリット、５・・・・・・電場、６・
・・・・・エネルギスリット、７・・・・・・磁場、８
−−−−−−コレクタスリット、９・・・・・・コレク
タ、１ ００Ａ，１ ００Ｂ・・・・・・ガス衝突反応
室。
Claims (1)
- １ 試料をイオン化して物点化し、該イオンを分離して
分析検出する質量分析装置において、物点スリットにガ
ス衝突反応室を固定して設け、このガス衝突反応室はイ
オンビーム軌道をはさみ２個対向させて設けるとともに
、ガス衝突反応室のイオンピーム出入口の開口幅が物点
スリットの幅に応じて同時に変化できるようにしたこと
を特徴とする質量分析装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP54112950A JPS5836461B2 (ja) | 1979-09-05 | 1979-09-05 | 質量分析装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP54112950A JPS5836461B2 (ja) | 1979-09-05 | 1979-09-05 | 質量分析装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5638758A JPS5638758A (en) | 1981-04-14 |
| JPS5836461B2 true JPS5836461B2 (ja) | 1983-08-09 |
Family
ID=14599574
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP54112950A Expired JPS5836461B2 (ja) | 1979-09-05 | 1979-09-05 | 質量分析装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5836461B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61217820A (ja) * | 1985-03-25 | 1986-09-27 | Toshiba Corp | 位置入力装置 |
| JPH0210966B2 (ja) * | 1984-08-11 | 1990-03-12 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | |
| JPH02125321A (ja) * | 1988-11-04 | 1990-05-14 | Takashi Matsushima | インテリジェント・ペン |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5758691Y2 (ja) * | 1976-10-18 | 1982-12-15 |
-
1979
- 1979-09-05 JP JP54112950A patent/JPS5836461B2/ja not_active Expired
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0210966B2 (ja) * | 1984-08-11 | 1990-03-12 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | |
| JPS61217820A (ja) * | 1985-03-25 | 1986-09-27 | Toshiba Corp | 位置入力装置 |
| JPH02125321A (ja) * | 1988-11-04 | 1990-05-14 | Takashi Matsushima | インテリジェント・ペン |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5638758A (en) | 1981-04-14 |
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