JPS5843862B2 - イオン源装置 - Google Patents
イオン源装置Info
- Publication number
- JPS5843862B2 JPS5843862B2 JP51014053A JP1405376A JPS5843862B2 JP S5843862 B2 JPS5843862 B2 JP S5843862B2 JP 51014053 A JP51014053 A JP 51014053A JP 1405376 A JP1405376 A JP 1405376A JP S5843862 B2 JPS5843862 B2 JP S5843862B2
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- JP
- Japan
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- ion source
- sample
- emitter
- ionization
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- Other Investigation Or Analysis Of Materials By Electrical Means (AREA)
- Electron Tubes For Measurement (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、質量分析計のイオン源に係り、特に電界電離
あるいは電界脱離イオン化と電子衝撃固体あるいは液体
試料イオン化が可能な複合イオン源装置に関する。
あるいは電界脱離イオン化と電子衝撃固体あるいは液体
試料イオン化が可能な複合イオン源装置に関する。
質量分析計のイオン源として最も一般的なものは、第１
図に示す電子衝撃（Ｅｌと略す）イオン源である。
図に示す電子衝撃（Ｅｌと略す）イオン源である。
これは高温に加熱されたフィラメント５から放射される
電子ビーム７をフィラメント５とターゲット６の間に印
加された電子加速電圧で加速し、イオン化室１を通過さ
せ、この電子ビム７の通路にある気体分子と衝突するこ
とにより気体分子にエネルギーを与えその気体分子をイ
オン化するもので、固体あるいは液体試料は試料導入プ
ローブ４の試料ホルダー３に保持され、試料ヒーター１
７により加熱されることによって気化される。
電子ビーム７をフィラメント５とターゲット６の間に印
加された電子加速電圧で加速し、イオン化室１を通過さ
せ、この電子ビム７の通路にある気体分子と衝突するこ
とにより気体分子にエネルギーを与えその気体分子をイ
オン化するもので、固体あるいは液体試料は試料導入プ
ローブ４の試料ホルダー３に保持され、試料ヒーター１
７により加熱されることによって気化される。
なお、８，９，１０はレンズ電極Ａ、Ｂ。Ｃ２１１はス
ペーサーである。
ペーサーである。
一方、近年、特徴あるマススペクトルを与えることの理
由により、電界電離（ＦＩと略す）あるいは電界脱離（
ＦＤと略す）現象を利用したイオン源が使用されるよう
になってきた。
由により、電界電離（ＦＩと略す）あるいは電界脱離（
ＦＤと略す）現象を利用したイオン源が使用されるよう
になってきた。
第２図にＦＩイオン源の構成を示す。
すなわちＦＩはエミッター導入プローブ１４のＦＩエミ
ツク−１３とこれのごく近傍（通常０．５ ｍｍ〜２
ｍｖｔ ）に置かれた対向する電極（第２図ではイオン
化室１の壁がこれを兼ねている）との間に約１０ｋＶの
高電圧を印加し、約１０８ｖ／Ｃｒｌ１の強電界を形成
し、エミッタ１３先端の試料分子の電子の１−ンネル対
果により試料分子から電子を引き抜き、イオン化するも
のである。
ツク−１３とこれのごく近傍（通常０．５ ｍｍ〜２
ｍｖｔ ）に置かれた対向する電極（第２図ではイオン
化室１の壁がこれを兼ねている）との間に約１０ｋＶの
高電圧を印加し、約１０８ｖ／Ｃｒｌ１の強電界を形成
し、エミッタ１３先端の試料分子の電子の１−ンネル対
果により試料分子から電子を引き抜き、イオン化するも
のである。
第３図にＦＤイオン源の構造を示す。
ＦＤはＦＩと同様の現象により試料分子をイオン化する
が、この場合は固体試料を適当な溶媒に溶かし、エミッ
ター導入プローブ１４のＦＤエミック１５先端に塗布し
乾燥させ付着させる方法をとる。
が、この場合は固体試料を適当な溶媒に溶かし、エミッ
ター導入プローブ１４のＦＤエミック１５先端に塗布し
乾燥させ付着させる方法をとる。
また、このＦＤにおいては、ＦＤエミッター１５として
はＦＩエミッター１３とは異なり、細線に樹状結晶（マ
イクロニードル）を形成させたエミッターを使用するの
が一般的である。
はＦＩエミッター１３とは異なり、細線に樹状結晶（マ
イクロニードル）を形成させたエミッターを使用するの
が一般的である。
この試料が塗布されたＦＤエミツク−１５と対向電極と
の間に、ＦＩと同様に高電圧を印加し、試料分子をイオ
ン化する。
の間に、ＦＩと同様に高電圧を印加し、試料分子をイオ
ン化する。
さて各イオン源の試料導入法はというと、ＥＩイオン源
では、気体試料は気体導入孔（第１図には図示されてい
ない）を通してイオン化室１へ導入する。
では、気体試料は気体導入孔（第１図には図示されてい
ない）を通してイオン化室１へ導入する。
固体あるいは液体試料は、試料ホルダー３に入れ、試料
導入プローブ４（源人機構の図示は省略する）により導
入する。
導入プローブ４（源人機構の図示は省略する）により導
入する。
試料ヒーター１７で試料ホルダー３を加熱し、試料を気
化させ、イオン化室１へ導入する。
化させ、イオン化室１へ導入する。
Ｆ Ｉイオン源では、ＥＩイオン源とほぼ同様の試料導
入法をとる。
入法をとる。
すなわち、イオン化室１の壁に気体導入孔１６を設け、
かつ、固体あるいは液体試料は、Ｅ■イオン源と同様に
試料ホルダー３とエミッター導入プローブ１４を用いて
導入する。
かつ、固体あるいは液体試料は、Ｅ■イオン源と同様に
試料ホルダー３とエミッター導入プローブ１４を用いて
導入する。
なお第１図において絶縁物１２はイオン化室１（通常イ
オン加速電圧が印加される）と試料ホルダー３を絶縁す
るためのものである。
オン加速電圧が印加される）と試料ホルダー３を絶縁す
るためのものである。
Ｆ Ｉ）イオン源では、試料は外部から導入されること
はなく、前述のように、ＦＤエミッター１４に試料を付
着させて、このＦＤエミッター１４の出し入れにより試
料を交換する。
はなく、前述のように、ＦＤエミッター１４に試料を付
着させて、このＦＤエミッター１４の出し入れにより試
料を交換する。
ＥＩ、ＦＩ、Ｉ”Ｄ各イオン源は、上記のような試料導
入法をとるのであるが、質量分析学においては、ＥＩ、
ＦＩ、ＦＤ各質量スペクトルの比較を行うことにより、
より有意義な情報が得られる場合が多い。
入法をとるのであるが、質量分析学においては、ＥＩ、
ＦＩ、ＦＤ各質量スペクトルの比較を行うことにより、
より有意義な情報が得られる場合が多い。
Ｅ１イオン源とＦＩイオン源は、同様な試料導入法をと
るので、ＦＩイオン源にＥＩイオン源のようにフィラメ
ント５とターゲット６を付加することにより、ＥＩ、Ｉ
”Ｉ複合イオン源を構成することができる。
るので、ＦＩイオン源にＥＩイオン源のようにフィラメ
ント５とターゲット６を付加することにより、ＥＩ、Ｉ
”Ｉ複合イオン源を構成することができる。
また、ＦＤイオン源においても、第３図のイオン源にＥ
ＩおよびＦ■イオン源のように、イオン化室を付加す
ることにより、Ｅｌ、Ｔ” Ｔ、Ｉ”Ｄイオン源を構成
することができる。
ＩおよびＦ■イオン源のように、イオン化室を付加す
ることにより、Ｅｌ、Ｔ” Ｔ、Ｉ”Ｄイオン源を構成
することができる。
なお、Ｉ” Ｔエミッター（ブレード、マルチポイント
など）は、ＦＤエミッターとして使用できないが、Ｆ
Ｄエミッター（樹状結晶を細線に形成させたものが一般
的である）はＦＩエミッターとしても使用できる。
など）は、ＦＤエミッターとして使用できないが、Ｆ
Ｄエミッター（樹状結晶を細線に形成させたものが一般
的である）はＦＩエミッターとしても使用できる。
上記のように、ＥＩ、ＦＩ、ＦＤ複合イオン源を構成す
ることはできるのであるが、イオン源を製作する上にお
いて問題が生ずる。
ることはできるのであるが、イオン源を製作する上にお
いて問題が生ずる。
すなわち、Ｉ” ＩあるいはＦＤエミツクー導入プロー
ブ１４と、試料導入プローブ４を設けなければならない
ことである。
ブ１４と、試料導入プローブ４を設けなければならない
ことである。
またこの導入プローブは、イオン源ハウジング（図示し
ていない）を高真空に保ったまま、出し入れをしなけれ
ばならない。
ていない）を高真空に保ったまま、出し入れをしなけれ
ばならない。
このため、複雑な機構をイオン源に付加しなければなら
ないという問題点が生じているのである。
ないという問題点が生じているのである。
ＥＩ、Ｆ■複合イオン源あるいは、ＥＩ、ＦＩ、ＦＤ複
合イオン源においては、この導入プローブをイオン源ハ
ウジングから出し入れする導入機構を２か所に設置しな
くてはならないという問題点がある。
合イオン源においては、この導入プローブをイオン源ハ
ウジングから出し入れする導入機構を２か所に設置しな
くてはならないという問題点がある。
本発明の目的は、ＥＩ固体あるいは液体試料導入機構と
ＦＩあるいはＦＤエミツクーの導入機構を別々に設けな
ければならないというイオン源装置構成上の問題点を解
決するにある。
ＦＩあるいはＦＤエミツクーの導入機構を別々に設けな
ければならないというイオン源装置構成上の問題点を解
決するにある。
本発明の実施例の縦断面図を第４図に、第４図の側断面
図を第５図に示す。
図を第５図に示す。
第４図および第５図において第１図、第２図および第３
図に示したイオン源における各部と同一のものは同一符
号を付した。
図に示したイオン源における各部と同一のものは同一符
号を付した。
第４図に示したようにイオン化室１周辺はＥ Ｉイオン
源（第１図）と同様の構成とするが、第５図に示したよ
うに、ＥＩ用固体あるいは液体試料ホルダー３とＦ Ｉ
）エミッター１５をエミッター導入プローブ１４に装着
する構造とする。
源（第１図）と同様の構成とするが、第５図に示したよ
うに、ＥＩ用固体あるいは液体試料ホルダー３とＦ Ｉ
）エミッター１５をエミッター導入プローブ１４に装着
する構造とする。
ＥＩに供する試料の気化温度は試料ヒーター１７を制御
することにより決定する。
することにより決定する。
一方、ＦＤにおいては、ＦＤエミッター１５に電流を通
ずることにより（電源は図示していない）このエミツク
一温度を決定する。
ずることにより（電源は図示していない）このエミツク
一温度を決定する。
Ｆ Ｔ）質量スペクトルをとるときは、ＦＤエミッター
１５と対向する電極、レンズ電極Ａ−８（第５図におい
てはイオン化室１と同電位）に高電圧を印加することに
よりＦＤ質量スペクトルが得られる。
１５と対向する電極、レンズ電極Ａ−８（第５図におい
てはイオン化室１と同電位）に高電圧を印加することに
よりＦＤ質量スペクトルが得られる。
またＦＤエミッター１５に代えてＦＩエミッター１３を
用いればＦＩ質量スペクトルが得られる。
用いればＦＩ質量スペクトルが得られる。
更に、ＦＤエミッター１５とレンズ電極Ａ８の間に高電
圧を印加せずに、電子ビーム７をイオン化室１を通過さ
せれば試料ホルダー３の試料についてＥ■質量スペクト
ルが得られる。
圧を印加せずに、電子ビーム７をイオン化室１を通過さ
せれば試料ホルダー３の試料についてＥ■質量スペクト
ルが得られる。
本発明によれば、複合イオン源において、試料導入プロ
ーブとエミッター導入プローブを個々に設けなければな
らないという、質量分析計のイオン源装置の構成上の複
雑さを軽減することができる。
ーブとエミッター導入プローブを個々に設けなければな
らないという、質量分析計のイオン源装置の構成上の複
雑さを軽減することができる。
第１図はＥＩイオン源の構成を示す断面図、第２図はＦ
Ｉイオン源の構成を示す断面図、第３図はＦＤイオン源
の構成を示す断面図、第４図は本発明によるＥＩ、
ＦＩ、ＦＤ複合イオン源の縦断面図、第５図は第４図の
側断面図である。 １・・・・・・イオン化室、２・・・・・・リペラー電
極、３・・・・・・試料ホルダー ４・・・・・・試料
導入プローブ、５・・・・・・フィラメント、６・・・
・・・ターゲット、７・・・・・・電子ビーム、８・・
・・・・レンズ電極Ａ、 ９・・・・・ルンズ電極Ｂ
、１０・・・・・・レンズを極ｃ、１１・・・・・・ス
ペーサ１２・・・・・・絶縁物、１３・・・・・・ＦＩ
エミッター １４・・・・・・エミッター導入プローブ
、 ツタ−１６・・・・・・気体導入孔。 １５・・・・・・ＦＤエミ １７・・・・・・試料ヒ− タ−
Ｉイオン源の構成を示す断面図、第３図はＦＤイオン源
の構成を示す断面図、第４図は本発明によるＥＩ、
ＦＩ、ＦＤ複合イオン源の縦断面図、第５図は第４図の
側断面図である。 １・・・・・・イオン化室、２・・・・・・リペラー電
極、３・・・・・・試料ホルダー ４・・・・・・試料
導入プローブ、５・・・・・・フィラメント、６・・・
・・・ターゲット、７・・・・・・電子ビーム、８・・
・・・・レンズ電極Ａ、 ９・・・・・ルンズ電極Ｂ
、１０・・・・・・レンズを極ｃ、１１・・・・・・ス
ペーサ１２・・・・・・絶縁物、１３・・・・・・ＦＩ
エミッター １４・・・・・・エミッター導入プローブ
、 ツタ−１６・・・・・・気体導入孔。 １５・・・・・・ＦＤエミ １７・・・・・・試料ヒ− タ−
Claims (1)
- １ 電界電離あるいは電界脱離エミッターと電子衝撃固
体あるいは液体試料ホルダーを同一プローブに装着し、
電界電離あるいは電界脱離イオン化と電子衝撃固体ある
いは液体イオン化を行うようにしたイオン源装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP51014053A JPS5843862B2 (ja) | 1976-02-13 | 1976-02-13 | イオン源装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP51014053A JPS5843862B2 (ja) | 1976-02-13 | 1976-02-13 | イオン源装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5297785A JPS5297785A (en) | 1977-08-16 |
| JPS5843862B2 true JPS5843862B2 (ja) | 1983-09-29 |
Family
ID=11850335
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP51014053A Expired JPS5843862B2 (ja) | 1976-02-13 | 1976-02-13 | イオン源装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5843862B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60231564A (ja) * | 1984-05-02 | 1985-11-18 | Kyokuto Diecast Kk | 内径に中くぼみをもつダイカスト製品鋳造用金型 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58204462A (ja) * | 1982-05-22 | 1983-11-29 | Shimadzu Corp | 質量分析計におけるイオン源装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5250789B2 (ja) * | 1973-11-09 | 1977-12-27 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5250789U (ja) * | 1975-10-09 | 1977-04-11 |
-
1976
- 1976-02-13 JP JP51014053A patent/JPS5843862B2/ja not_active Expired
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5250789B2 (ja) * | 1973-11-09 | 1977-12-27 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60231564A (ja) * | 1984-05-02 | 1985-11-18 | Kyokuto Diecast Kk | 内径に中くぼみをもつダイカスト製品鋳造用金型 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5297785A (en) | 1977-08-16 |
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