JPS5844663A - 質量分析計 - Google Patents
質量分析計Info
- Publication number
- JPS5844663A JPS5844663A JP56141042A JP14104281A JPS5844663A JP S5844663 A JPS5844663 A JP S5844663A JP 56141042 A JP56141042 A JP 56141042A JP 14104281 A JP14104281 A JP 14104281A JP S5844663 A JPS5844663 A JP S5844663A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electron multiplier
- voltage applied
- particles
- high voltage
- secondary electron
- 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
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J49/00—Particle spectrometers or separator tubes
- H01J49/02—Details
- H01J49/025—Detectors specially adapted to particle spectrometers
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Electron Tubes For Measurement (AREA)
- Other Investigation Or Analysis Of Materials By Electrical Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は質量分析計、特に二次電子増倍管を具備する質
量分析計に関する。
量分析計に関する。
質量分析計は、真空内で分子を分解、イオン化し、質員
数毎にそのイオン量を測定するものであ奴、最近は、構
造が簡単なことから四重極質量分析計が利用されている
。
数毎にそのイオン量を測定するものであ奴、最近は、構
造が簡単なことから四重極質量分析計が利用されている
。
四重極質量分析計は、第１図に示すように、排気口６か
ら排気することにより真空にした分析管１内に試料人口
２を通して試料を導入し、この試料をイオン源３で分解
、イオン化、加速した後、四重極４によシイオン化され
た粒子を質量毎に分離し、検出器′５によりイオン、量
を測定するものである。ここで、前記検出器５としては
高感度の二次電子増倍管が用いられている。
ら排気することにより真空にした分析管１内に試料人口
２を通して試料を導入し、この試料をイオン源３で分解
、イオン化、加速した後、四重極４によシイオン化され
た粒子を質量毎に分離し、検出器′５によりイオン、量
を測定するものである。ここで、前記検出器５としては
高感度の二次電子増倍管が用いられている。
このような質、量分析計に用いられる従来の二次電子増
倍管は第２図に示すような構成となっている。イオン化
された粒子が入射する外套７内の初段ダイノード８は入
射粒子１個当り数個の二次電子を放出するようになって
いる。更に次段ダイノード９も前記初段ダイノード８と
同様に入射粒子１個当シ数個の二次電子を放出するので
、ダイノードを何段も設けることにより、終段ダイノー
ド１０からは非常に多くの二次電子が発生し、これら二
次電子はコレクタ電極１１に到達して二次電子増倍管の
出力１２として前記初段ダイノーード８に入射した粒子
の量を増幅して検出することができる。ここで、前記初
段ダイノード８には高圧電源１３によシ１〜４ＫＶの高
圧が印加されており、前記次段ダイノード９を含め前記
終段ダイノード１０までの各ダイノードにはダイノード
の数に応じた分割抵抗１４でそれぞれのダイノードにか
かる前記高圧電源１３の印加電圧を分割している。
倍管は第２図に示すような構成となっている。イオン化
された粒子が入射する外套７内の初段ダイノード８は入
射粒子１個当り数個の二次電子を放出するようになって
いる。更に次段ダイノード９も前記初段ダイノード８と
同様に入射粒子１個当シ数個の二次電子を放出するので
、ダイノードを何段も設けることにより、終段ダイノー
ド１０からは非常に多くの二次電子が発生し、これら二
次電子はコレクタ電極１１に到達して二次電子増倍管の
出力１２として前記初段ダイノーード８に入射した粒子
の量を増幅して検出することができる。ここで、前記初
段ダイノード８には高圧電源１３によシ１〜４ＫＶの高
圧が印加されており、前記次段ダイノード９を含め前記
終段ダイノード１０までの各ダイノードにはダイノード
の数に応じた分割抵抗１４でそれぞれのダイノードにか
かる前記高圧電源１３の印加電圧を分割している。
そして、二次電子増倍管の増幅度は前記高圧電源１３の
印加電圧により印加電圧と相対的に変わるため、入射粒
子の量に応じて適宜印加電圧を設定して用いている。
印加電圧により印加電圧と相対的に変わるため、入射粒
子の量に応じて適宜印加電圧を設定して用いている。
しかしながら、二次電子増倍管に印加する高電圧を変え
ると感度が変わるばかりでなく、質量数の異なるイオン
化粒子の出力の相対的な感度比、たとえばパターン係数
が変化するという問題が起る。したかつヤ、未知成分あ
るいは未知濃度の試料を分析する場合、二次電子増倍管
に印加する高電圧を変える度に標準試料でパターン係数
をあらかじめ確認する必要があるので手数がかかるうえ
、二次電子増倍管に印加する高電圧を試料濃度に応じて
自動的に調節して自動的に感度を調整する方法が困難と
なる等の欠点があった。
ると感度が変わるばかりでなく、質量数の異なるイオン
化粒子の出力の相対的な感度比、たとえばパターン係数
が変化するという問題が起る。したかつヤ、未知成分あ
るいは未知濃度の試料を分析する場合、二次電子増倍管
に印加する高電圧を変える度に標準試料でパターン係数
をあらかじめ確認する必要があるので手数がかかるうえ
、二次電子増倍管に印加する高電圧を試料濃度に応じて
自動的に調節して自動的に感度を調整する方法が困難と
なる等の欠点があった。
本発明の目的は、二次電子増倍管に印加する高電圧を変
えてもパターン係数が変化しない質量分析計な提供する
ことにある。
えてもパターン係数が変化しない質量分析計な提供する
ことにある。
本発明は、二次電子増倍管に印加する高電圧を変えると
質量数の違いによる感度比、たとえばパターン係数が変
化するのは、四重極質量分析計では二次電子増倍管に入
射する粒子の速度が遅く、二次電子増倍管に印加する高
電圧によって入射粒子が大きく加速され、その加速の度
合は質量数の違いによって大きく異なるためであること
に着目し、二次電子増倍管のダイノードの入射粒子を受
ける側近傍に高電圧を印加することにより、二次電子増
倍管に印加する高電圧に左右されずに、入射粒子の加速
度合を一定に保ち、これにより、二次電子増倍管に印加
する高電圧を変えても質量数が異なる入射粒子の感度比
を一定とするものである。
質量数の違いによる感度比、たとえばパターン係数が変
化するのは、四重極質量分析計では二次電子増倍管に入
射する粒子の速度が遅く、二次電子増倍管に印加する高
電圧によって入射粒子が大きく加速され、その加速の度
合は質量数の違いによって大きく異なるためであること
に着目し、二次電子増倍管のダイノードの入射粒子を受
ける側近傍に高電圧を印加することにより、二次電子増
倍管に印加する高電圧に左右されずに、入射粒子の加速
度合を一定に保ち、これにより、二次電子増倍管に印加
する高電圧を変えても質量数が異なる入射粒子の感度比
を一定とするものである。
以下実施例を用いて本発明の詳細な説明する。
第３図は本発明による質量分析計の一実一施例を示す構
成図で、特に二次電子増倍管の断面図を示している。第
２図と同符号のものは同材料を示している。、第２図と
異なる構成は、初段ダイノード８の入射粒子を受ける側
に、枦記初段ダイノード８と絶縁して開孔を持った金属
プレート１５を設け、該金属プレート１５には定電圧電
源１６により一定電圧の高電圧が印加されるようにした
ものである。
成図で、特に二次電子増倍管の断面図を示している。第
２図と同符号のものは同材料を示している。、第２図と
異なる構成は、初段ダイノード８の入射粒子を受ける側
に、枦記初段ダイノード８と絶縁して開孔を持った金属
プレート１５を設け、該金属プレート１５には定電圧電
源１６により一定電圧の高電圧が印加されるようにした
ものである。
このように構成すれば、四重極質量分析計ではイオン源
で分解、イオン化さ）−た粒子を加速するための加速用
電極にかけら： る電圧は数千ｖ程度であるが、二次電
子増倍管に印加される電圧は約１００倍の１〜３ＫＶで
あるため、イオン化された粒子が前記初段ダイノード８
に到達する直前の速度すなわちエネルギーは二次電子増
倍管の印加電圧が支配的となっている。したがって、前
記金属プレート１５に二次電子増倍管の印加電圧と同程
度の数ＫＶの高電圧を常時印加しておくことにより、前
記初段ダイノード８に到達する直前の入射粒子のエネル
ギーは二次電子に印加する高電圧にかかわらず質量数毎
にほぼ一定となり、質量数が異なる入射粒子の感度比は
二次電子増倍管の印加電圧を変えてもほとんど変化しな
くなる。このため、二次電子増倍管に印加する高、電圧
を変化させてもパターン係数は変化しなくなる。
で分解、イオン化さ）−た粒子を加速するための加速用
電極にかけら： る電圧は数千ｖ程度であるが、二次電
子増倍管に印加される電圧は約１００倍の１〜３ＫＶで
あるため、イオン化された粒子が前記初段ダイノード８
に到達する直前の速度すなわちエネルギーは二次電子増
倍管の印加電圧が支配的となっている。したがって、前
記金属プレート１５に二次電子増倍管の印加電圧と同程
度の数ＫＶの高電圧を常時印加しておくことにより、前
記初段ダイノード８に到達する直前の入射粒子のエネル
ギーは二次電子に印加する高電圧にかかわらず質量数毎
にほぼ一定となり、質量数が異なる入射粒子の感度比は
二次電子増倍管の印加電圧を変えてもほとんど変化しな
くなる。このため、二次電子増倍管に印加する高、電圧
を変化させてもパターン係数は変化しなくなる。
第４図は本発明の他の実施例を示す構成図である。第３
図と同符号のもあは同材料を示している。
図と同符号のもあは同材料を示している。
第３図と異なる点は、高圧電源１３の電圧を電圧検出回
路１７で検出するとともに、基準電圧回路１８と比較回
路１９で比較しかつ制御回路２０で制御することによっ
て、金属プレート１５に印加する電圧を、初段ダイノー
ド８に印加する電圧との和を一定とするようにしたもの
である。
路１７で検出するとともに、基準電圧回路１８と比較回
路１９で比較しかつ制御回路２０で制御することによっ
て、金属プレート１５に印加する電圧を、初段ダイノー
ド８に印加する電圧との和を一定とするようにしたもの
である。
第３図に示す実施例では入射粒子の質量数が大きく異な
り、また高圧電源１６の変化範囲を大きくシ穴場合、定
電圧電源１３の印加電圧を非常に大きくしなければなら
ないが、第４図に示す実施例のようにすれば前記金属プ
レート１５に印加する電圧ど前記高圧電源１６の電圧の
和が基準電圧回路の電圧と常に等しく々るように制御し
ているため、前記金属プ１ノート１５、初段ダイノード
８の近傍での電界は常に一定となり、二次電子増倍管の
印加電圧すなわち前記高圧電源１６の電圧を大きく変え
ても入射粒子の速度は変化せず、質量数が大きく異なる
入射粒子の場合でも感度比が一定となる”。なお、第３
図および第４図に示した実施例では、多段のダイノード
を持つ二次電子増倍管で本発明を説明したが、これに限
定するものではなく、数百■から数千Ｖを印加し二次電
子増倍機能をもつ電子やイオン化された粒子等を増幅検
出器にも同様の効果があることはいうまでもない。
り、また高圧電源１６の変化範囲を大きくシ穴場合、定
電圧電源１３の印加電圧を非常に大きくしなければなら
ないが、第４図に示す実施例のようにすれば前記金属プ
レート１５に印加する電圧ど前記高圧電源１６の電圧の
和が基準電圧回路の電圧と常に等しく々るように制御し
ているため、前記金属プ１ノート１５、初段ダイノード
８の近傍での電界は常に一定となり、二次電子増倍管の
印加電圧すなわち前記高圧電源１６の電圧を大きく変え
ても入射粒子の速度は変化せず、質量数が大きく異なる
入射粒子の場合でも感度比が一定となる”。なお、第３
図および第４図に示した実施例では、多段のダイノード
を持つ二次電子増倍管で本発明を説明したが、これに限
定するものではなく、数百■から数千Ｖを印加し二次電
子増倍機能をもつ電子やイオン化された粒子等を増幅検
出器にも同様の効果があることはいうまでもない。
以上述べたように本発明によれば、二次電子増倍管の印
加電圧を変えても質量数が同じであれば入射粒子の二次
電子増倍管に対する入射条件、すなわち入射速度、入射
エネルギーが変わらないので、質量数が異なる入射粒子
を常に一定の感度比で検出でき、二次電子増倍管の印加
電圧を変えるごとに標準試料で感度圧を確認する必要が
なくなる。
加電圧を変えても質量数が同じであれば入射粒子の二次
電子増倍管に対する入射条件、すなわち入射速度、入射
エネルギーが変わらないので、質量数が異なる入射粒子
を常に一定の感度比で検出でき、二次電子増倍管の印加
電圧を変えるごとに標準試料で感度圧を確認する必要が
なくなる。
第１図は従来の質量分析計の一例を示す断面図、第２図
は前記質量分析計の二次電子質量増倍管の一例を示す概
略図、第３図は本発明による質量分析計の一実施例を示
す構成図で、特に二次電子増倍管を示す回路図、第４図
は本発明による質量分析計の他の実施例を示す構成図で
ある。
は前記質量分析計の二次電子質量増倍管の一例を示す概
略図、第３図は本発明による質量分析計の一実施例を示
す構成図で、特に二次電子増倍管を示す回路図、第４図
は本発明による質量分析計の他の実施例を示す構成図で
ある。
Claims (1)
- １、高電圧が印加され、電子あるいはイオン化された粒
子等を受けて二次電子を多数発生させるダイノードを有
する二次電子増倍管を具備する質量分析計において、質
量分析計からの電子あるいは粒字は高電圧が印加された
電極部を通して前記二次電子増倍管のダイノードに照射
されるようにし′たことを特徴とする質量分析計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56141042A JPS5844663A (ja) | 1981-09-09 | 1981-09-09 | 質量分析計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56141042A JPS5844663A (ja) | 1981-09-09 | 1981-09-09 | 質量分析計 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5844663A true JPS5844663A (ja) | 1983-03-15 |
Family
ID=15282885
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56141042A Pending JPS5844663A (ja) | 1981-09-09 | 1981-09-09 | 質量分析計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5844663A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1997033301A1 (en) * | 1996-03-05 | 1997-09-12 | Thermo Instrument Systems, Inc. | Mass spectrometer and detector apparatus therefor |
-
1981
- 1981-09-09 JP JP56141042A patent/JPS5844663A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1997033301A1 (en) * | 1996-03-05 | 1997-09-12 | Thermo Instrument Systems, Inc. | Mass spectrometer and detector apparatus therefor |
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