JPS5852299B2 - 質量分析装置 - Google Patents
質量分析装置Info
- Publication number
- JPS5852299B2 JPS5852299B2 JP8030878A JP8030878A JPS5852299B2 JP S5852299 B2 JPS5852299 B2 JP S5852299B2 JP 8030878 A JP8030878 A JP 8030878A JP 8030878 A JP8030878 A JP 8030878A JP S5852299 B2 JPS5852299 B2 JP S5852299B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ion
- magnetic field
- ions
- voltage
- mass
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- Expired
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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】
本発明は固定磁界を用いた質量分析装置に関する。
質量分析装置では質量数の走査をするのに通常は偏向用
磁界の強度を変える方法を用いているが、磁界強度を変
える方法では高速走査が困難なので、高速走査が必要な
場合質量数走査をするのに偏向用磁界の強度を変える代
りにイオン加速電圧を変え偏向用磁界の強度は固定して
おく方式が用いられる。
磁界の強度を変える方法を用いているが、磁界強度を変
える方法では高速走査が困難なので、高速走査が必要な
場合質量数走査をするのに偏向用磁界の強度を変える代
りにイオン加速電圧を変え偏向用磁界の強度は固定して
おく方式が用いられる。
上述した固定磁界を用いイオン加速電圧を変える型式の
質量分析装置は質量数の高速走査ができる反面、広い質
量数範囲を走査しようとするとイオン加速電圧の走査範
囲が非常に広くなり、そのように広い範囲で正確に電圧
を制御できる電源の構成が困難であると云う難点がある
。
質量分析装置は質量数の高速走査ができる反面、広い質
量数範囲を走査しようとするとイオン加速電圧の走査範
囲が非常に広くなり、そのように広い範囲で正確に電圧
を制御できる電源の構成が困難であると云う難点がある
。
本発明はイオン加速電圧を変えて質量数走査を行なう型
の質量分析装置において、同じ質量数範囲を走査する場
合のイオン加速電圧の可変範囲を従来の同種質量分析装
置よりもせ１くすることを目的としたものである。
の質量分析装置において、同じ質量数範囲を走査する場
合のイオン加速電圧の可変範囲を従来の同種質量分析装
置よりもせ１くすることを目的としたものである。
本発明は磁界強度一定の偏向用磁界内に軌道半径の異な
る複数種のイオン軌道を採り得るようにし、質量数が大
なる範囲に属するイオンには生伍の大なる軌道を取らし
め、質量数が小なる部類の゛イオンに対しては半径の小
なる軌道を取らせるようにしてイオン加速電圧の可変幅
を圧縮したものである。
る複数種のイオン軌道を採り得るようにし、質量数が大
なる範囲に属するイオンには生伍の大なる軌道を取らし
め、質量数が小なる部類の゛イオンに対しては半径の小
なる軌道を取らせるようにしてイオン加速電圧の可変幅
を圧縮したものである。
以下実施例によって本発明を説明する。第１図は本発明
の一実施例における各部の配置を示す。
の一実施例における各部の配置を示す。
１はイオン化室、２はイオン引出電極でイオン化室１か
ら出て来たイオンを加速しイオンビーム■を作る。
ら出て来たイオンを加速しイオンビーム■を作る。
３は二重円筒電極で両電極に＋φなる電圧を印加して両
電極間に半径方向の電界を形成している。
電極間に半径方向の電界を形成している。
イオンビーム■はスリットＳ１より電極３０間に進入し
特定の運動エネルギーを持ったイオンのみがスリン）８
２に達する。
特定の運動エネルギーを持ったイオンのみがスリン）８
２に達する。
４は偏向用磁界を発生する永久磁石であり、スリットＳ
２より始１り半径ｒ１及びｒ２なる二つの円弧軌道の磁
界出口の位置にスリン）Ｓ３．Ｓ３’を配置することに
より、磁石４の作る磁界に進入したイオンのうち半径ｒ
１又はｒ２何れかの軌道を採るイオンのみがスリットＳ
３又はＳ３’を出てイオン検出器６に入射できるように
しである。
２より始１り半径ｒ１及びｒ２なる二つの円弧軌道の磁
界出口の位置にスリン）Ｓ３．Ｓ３’を配置することに
より、磁石４の作る磁界に進入したイオンのうち半径ｒ
１又はｒ２何れかの軌道を採るイオンのみがスリットＳ
３又はＳ３’を出てイオン検出器６に入射できるように
しである。
スリット８３′を出たイオンは直進してイオン検出器６
に入射し、スリン）Ｓ３を出たイオンは一旦二重円筒電
極５の間を通って方向が曲げられてイオン検出器６に入
射するようになっている。
に入射し、スリン）Ｓ３を出たイオンは一旦二重円筒電
極５の間を通って方向が曲げられてイオン検出器６に入
射するようになっている。
半径ｒ１で曲げられるイオン群はスリン）Ｓ３上に結像
し、半径ｒ２で曲げられるイオン群はスリン）Ｓ４上に
結像する。
し、半径ｒ２で曲げられるイオン群はスリン）Ｓ４上に
結像する。
スリン）Ｓ３を通過したイオンは二重円筒電極５により
検出器６に送られる。
検出器６に送られる。
スリツ）Ｓ３を通過したイオンと８４を通過したイオン
とは偏向電極７に印加した電圧によって何れか一方のイ
オンのみが検出器６に入るようになっている。
とは偏向電極７に印加した電圧によって何れか一方のイ
オンのみが検出器６に入るようになっている。
従って電極７に印加する電圧を交互に切変えることによ
って異なる軌道半径を持つイオン群を交互に検出するこ
とができる。
って異なる軌道半径を持つイオン群を交互に検出するこ
とができる。
二重円筒電極５は両電極に＋φなる電圧が印加され特定
の運動エネルギーを持ったイオンのみを通過させる性質
を有するから、電極に印加する電圧子φは二重三筒電極
３に印加する電圧！と連動して変えられ二重円筒電極３
を通過してスリン）８２に達するエネルギーを有するイ
オンを通過させるようになっている。
の運動エネルギーを持ったイオンのみを通過させる性質
を有するから、電極に印加する電圧子φは二重三筒電極
３に印加する電圧！と連動して変えられ二重円筒電極３
を通過してスリン）８２に達するエネルギーを有するイ
オンを通過させるようになっている。
今イオン化室ＶｃＶボルトのイオン加速電圧を与える（
イオン引出電極２及び真空室の電位を０ボルトとする）
とイオン電荷をｅとして、加速されたイオンの運動のエ
ネルギーはｅＶである。
イオン引出電極２及び真空室の電位を０ボルトとする）
とイオン電荷をｅとして、加速されたイオンの運動のエ
ネルギーはｅＶである。
二重円筒電極３０両極間にはこのエネルギーｅＶのイオ
ンを通過させる電圧を与えるようにしてイオン加速電圧
■と連動させて変化される。
ンを通過させる電圧を与えるようにしてイオン加速電圧
■と連動させて変化される。
イオン加速電圧で加速された電荷ｅのイオンの運動のエ
ネルギーは質量に関係なく全部ｅＶであるから二重円筒
電極３を通過させることによって質量数による分散は行
なわれないが、磁界による質量分散に当ってイオン初速
度のばらつきによる質量スペクトル線の広がりが縮少さ
れ、従って分解能を向上させることができる。
ネルギーは質量に関係なく全部ｅＶであるから二重円筒
電極３を通過させることによって質量数による分散は行
なわれないが、磁界による質量分散に当ってイオン初速
度のばらつきによる質量スペクトル線の広がりが縮少さ
れ、従って分解能を向上させることができる。
エネルギーｅＶのイオンは二重三筒電極３を通りスリッ
トＳ２より磁石４によって形成されている磁界内に進入
し質量数に応じて種々な半径の軌道を画き、成る質量数
Ｍのイオンが半径ｒ１の軌道に沿いスリン）８３に至り
。
トＳ２より磁石４によって形成されている磁界内に進入
し質量数に応じて種々な半径の軌道を画き、成る質量数
Ｍのイオンが半径ｒ１の軌道に沿いスリン）８３に至り
。
質量数Ｍ′のイオンが半径ｒ２の軌道に沿って運動しス
リットＳ３’１７ｔ：至る。
リットＳ３’１７ｔ：至る。
スリットＳ３より出たイオンは二重円筒電極５により曲
げられ、スリット８３′を出たイオンは直進して共に検
出器６に入射する。
げられ、スリット８３′を出たイオンは直進して共に検
出器６に入射する。
二重円筒電極５は既述のように二重円筒電極３と同じく
エネルギーｅＶのイオンが通過するように印加電圧が変
化せしめられる。
エネルギーｅＶのイオンが通過するように印加電圧が変
化せしめられる。
磁石４が形成している磁界の強度をＢガウスとすると軌
道半径ｒＣ１ｎと質量数Ｍ、加速電圧■ボルトとの間に
は、 なる関係がある。
道半径ｒＣ１ｎと質量数Ｍ、加速電圧■ボルトとの間に
は、 なる関係がある。
ここでｒはｒｌ又はｒ２で固定、Ｂも一定であるので１
ＭとＶとの関係は第２図のようになる。
ＭとＶとの関係は第２図のようになる。
この図でカーブｒ１は軌道半径ｒ１に対するものであり
、カーブｒ２は軌道半径ｒ２に対するものである。
、カーブｒ２は軌道半径ｒ２に対するものである。
イオン加速電圧（イオン引出電極に印加する電圧）を■
１からＶ２ｔ＝で変える間に、軌道半径ｒ１の方を採用
すると質量数Ｍ２′からＭ３ｔでの範囲を走査すること
ができ、軌道半径ｒ２の方を採用すれば質量数Ｍ１から
Ｍ２筐での間を走査でき、結局加速電圧を■１から■２
１で変えることによりＭｌからＭ３ｔでの間を走査でき
、軌道半径を唯一に固定したものより広範囲の質量数走
査、逆に同一質量数範囲の走査に対しイオン加速電圧の
掃引幅の圧縮が可能となる。
１からＶ２ｔ＝で変える間に、軌道半径ｒ１の方を採用
すると質量数Ｍ２′からＭ３ｔでの範囲を走査すること
ができ、軌道半径ｒ２の方を採用すれば質量数Ｍ１から
Ｍ２筐での間を走査でき、結局加速電圧を■１から■２
１で変えることによりＭｌからＭ３ｔでの間を走査でき
、軌道半径を唯一に固定したものより広範囲の質量数走
査、逆に同一質量数範囲の走査に対しイオン加速電圧の
掃引幅の圧縮が可能となる。
上述実施例では二重円筒電極３を用いているが、これは
分解能向上のためであって、本発明に、Ｊ＝−いて原理
上必要なものではなく、イオン引出電極２を出たイオン
ビームＩを直接磁石４の磁界に進入させてもよいのであ
る。
分解能向上のためであって、本発明に、Ｊ＝−いて原理
上必要なものではなく、イオン引出電極２を出たイオン
ビームＩを直接磁石４の磁界に進入させてもよいのであ
る。
更に上述実施例では軌道半径はｒｌ、ｒ２の２種のみで
あるが、採用する軌道半径の種類は２種に限らず３種以
上の半径を用いるようにしてもよい。
あるが、採用する軌道半径の種類は２種に限らず３種以
上の半径を用いるようにしてもよい。
第１図は本発明の一実施例装置の谷部配置を示す平面図
、第２図はイオン加速電圧と質量数との関係を示すグラ
フである。 １・・・・・・イオン化室、２・・・・・・イオン引出
電極、３゜５・・・・・・二重円筒電極、４・・・・・
・偏向磁界用磁石、６・・・・・・イオン検出器、Ｔ・
・・・・・偏向電極。
、第２図はイオン加速電圧と質量数との関係を示すグラ
フである。 １・・・・・・イオン化室、２・・・・・・イオン引出
電極、３゜５・・・・・・二重円筒電極、４・・・・・
・偏向磁界用磁石、６・・・・・・イオン検出器、Ｔ・
・・・・・偏向電極。
Claims (1)
- １ 強度一定の磁界を用い、イオン加速電圧を変化させ
る構成であって、上記磁界のイオン入射端面側に一個の
イオン入射スリットを設け、イオン出射端面側に複数個
のイオン出射スリットを配置し、上記各イオン出射スリ
ットから出射するイオンを共通のイオン検出器に入射さ
せるイオン軌道偏向手段を上記各イオン出射スリットと
イオン検出器との間に設け、上記イオン軌道偏向手段を
順次作動させ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 |
|---|---|---|---|
| JP8030878A JPS5852299B2 (ja) | 1978-06-30 | 1978-06-30 | 質量分析装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8030878A JPS5852299B2 (ja) | 1978-06-30 | 1978-06-30 | 質量分析装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS556756A JPS556756A (en) | 1980-01-18 |
| JPS5852299B2 true JPS5852299B2 (ja) | 1983-11-21 |
Family
ID=13714636
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8030878A Expired JPS5852299B2 (ja) | 1978-06-30 | 1978-06-30 | 質量分析装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5852299B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57206944A (en) * | 1981-06-15 | 1982-12-18 | Matsushita Electric Works Ltd | Driving circuit for switching element |
| LU92131B1 (en) * | 2013-01-11 | 2014-07-14 | Ct De Rech Public Gabriel Lippmann | Mass spectrometer with improved magnetic sector |
-
1978
- 1978-06-30 JP JP8030878A patent/JPS5852299B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS556756A (en) | 1980-01-18 |
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