JPS5866246A

JPS5866246A - 質量分析装置

Info

Publication number: JPS5866246A
Application number: JP56164126A
Authority: JP
Inventors: Masayoshi Yano; 正義矢野
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1981-10-16
Filing date: 1981-10-16
Publication date: 1983-04-20

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。

Description

【発明の詳細な説明】本発明は質量分析装置に係り、特に、イオン加速電圧の
印加構造の改良に関するものである。

質量分析計においては、イオン化された試料成分を高感
度・高分解能で分析するためにイオン加速電圧を高めて
いる。しかし、近年質量分析計（以ｆｆ１Ｍ５と記す）
にガスクロマトグラフ（以後ＧＣと記す）を直結したＧ
Ｃ−ＭＳ装置が著しい普及度を示しているが、イオン加
速電圧を高めると放電現象を起し易くなっている。その
原因としてはＧＣからの試料流入量が多いと、特に両装
置の接続部分において放電を生じ易く、イオン加速電圧
はａｋｖ８Ｆを限度とするようになった。即ち、イオン
加速電圧を高めて要求を満すことができないという問題
点を生じている。

ＭＳに対して試料を導入するには液体クロマトグラフ（
以後ＬＣと記す）も用いられるようになったが、この場
合は溶媒等の気化ガスも一緒に導入されるのでＧＯと類
似した放電現象を生じ易い。

更に、間接試料導入装置や標準試料導入装置等の場合は
同様な問題を生じていたが、これらはすべてイオン源が
高電位で作動することによって生ゝじる問題であった。

寸だ、イオン源を高電位で作動させるときは。

イオン源に接続する各種電気系の電源と制御系がすべて
高電位となっている。このようになると。

各種レンズ系の電源やヒータ電源等が高電位で制御せざ
るを侍なくなり、特に、外部との制御シグナルの授受智
が困難となるという欠点を生じていた。

本発明は放電現象を生じない高感度な質量分析装置を提
供することを目的とし、その特徴とするところは、出射
スリットと電場電極間、この電場電極と分析管間、この
分析管と入射スリット間に夫々絶縁されたシールド管を
設置すると共に、これらのシールド管および分析管、出
射スリット。

入射スリットをイオン源が正電位の時は接地電位とし、
イオン源が接地電位のときは負電位となるごとく切換え
可能に構成したことにある。

第１図は本発明の一実施例であるＭＳの説明図である。

イオンソース７の中に絶縁物１２を介して取り付けられ
ているイオン化箱１に導入された試料気体は、この箱に
送り込まれる電子等によってイオン化されて出射スリッ
ト２を通過する。この試料成分イオンはイオン化箱１と
出射スリット２間の電位差によって加速され、電場電柱
３、分析管４１入射スリツト５を通過してイオン検知器
６に到達して検知される。

上記のごとくイオン化箱１は絶縁物１２を介してイオン
ソース７に取り付けられ、出射スリット２は絶縁物１６
を介してシールド管１７に取り付けられ、電場電柱３は
絶縁物１３によって・・ウジフグ８内に設置され１分析
管４は絶縁物１８゜２０を介してシールド管１９．２１
に取り付けられ、入射スリット５は絶縁管１１を介して
コレクタ・・ウジフグ１０取り付けられ、イオン検知器
６は絶縁物１４を介してコレクタハウジング１０に取り
付けられているので、このイオン系の部品はすべて絶縁
物で遮断されている。なお、イオンソース７％ハウジン
グ８、分析管４およびコレクタハウジング１０は一体に
接続されて真空容器となっており１分析管４の外側には
磁極１５ａ、１５ｂが設置されている。

また、出射スリット２、シールド管１７、電場電極３、
シールド管１９、分析管４（実際上はＡＴ導電面９）、
シールド管２１、入射スリット５はイオンの°加速場で
あり、イオン化箱１との間に高電位差、即ち、イオン加
速電圧を保持している。このうち、電場電極３にはＥ　
Ｆ’電源２６より静電界が与えられている。

更にこれらの箇所は切替スイッチ２２を介して正電源２
３と負電源２４．接地線２５に接続されている。即ち、
加速場を接地させる実線で示す場合と、イオン化箱１を
接地する破線で示す場合とあって、これらは切替可能と
なっている。

まず、イオン諌止高電位で加速物接地の実線の状郭にお
いては、これ迄と同様の通常の測定が可能である。イオ
ンソース７、ハウジング８、コレクタハウジング１０は
金属製の真空容器で接地電位としてホ１４立てられてい
るので、シールド管１７゜１９．２１の効果は生じない
。しかるに切替スイッチ２２を破線の状態に切替えると
イオン化箱１が接地電位となり加速物は負の高電位とな
る。このよう々状態ではイオン源側が高電位であること
に原因する放電現象は起らない。また、加速場の各構成
要素の方がイオン源側よりも絶縁構造が簡単で高電位を
与え易いので、大きな負の電位を与えて結果的には高い
イオン加速電圧が得られる。

また、前記のように接地電位の真空容器であるイオンソ
ース７、ハウジング８、コレクタハウジング１０により
出射スリット２と電場電極３間、電場電極３と分析管４
間、分析管４と入射スリット５間の各空間は接地電位の
電界が存在するので。

イオンビームは減速作用を受けて収束性を悪化させたり
不必要な曲げ作用を受ける。これを防止するためにこれ
らの空間電界をイオン加速電圧と同電位となしうるよう
にシールド管１７，１９．２１を設けである。その結果
イオンビームの飛行過程のあらゆ−る場所において電界
の電位差がなく一様な加速場を形成することが可能とな
り、加速減速がなくイオンビーム収束性に悪影響を及ぼ
さ々いてイオン検知器まで到達させることができるとい
う利点を生じている。

本実施例のＭＳは、イオン源の出射スリットと電場電極
間、′電場電極と分析管の間、分析管と入射スリットと
の間に夫々絶縁されたシールド管を設置し、これらのシ
ールド管を入・出射スリットおよび分析管と接続してイ
オン源が高電位のときは接地電位とし、イオン源が接地
電位のときは負の高電位とするような切替スイッチを設
けることによって、放電することなく高感度分析できる
という効果をもっている。

上記実施例においてはシールド１７，１９゜２１を夫々
別部品としたが、イオンソース７、ノ・ウジフグ８．コ
レクタハウジング１０を絶縁物としてその内面に導電面
を作製する構造としても同様な効果が得られる。次に、
各シールド管に印加する電圧は前記のように出射スリッ
ト２１分析管４（内面導電面）、入射スリット５と同電
位とする方法の他に、適当な任意の値とする−ことも可
能である。

本発明のｈｒ　Ｓは、出射スリットを出たイオンビーム
を円滑に入射スリットに導びき、高感度で放電現象を生
じることなく信頼性ある分析値が得られるという効果を
もっている。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例である質量分析計の説明図で
ある。 ■・・・イオン化箱、２・・・出射スリット、３・・・
電場電極、４・・・分析管、５・・・入射スリット、６
・・・イオン検知器％７・・・イオンソース、８・・・
ハウジング、９・・・ＡＴ４Ｅ面、１０・・・コレクタ
ハウジング。

Claims

【特許請求の範囲】

１、イオン源で発生したイオンビームをそのエネルギに
よって分離する電場電極と、この電場電極内を通過した
イオンビームを質量によって分離させる磁場に設置した
分析管と、この分析管内で分離したイオンを取り出す入
射スリットとを有する質量分析装置において、上記イオ
ン源の出射スリットと上記電場電極間、上記電場電極と
上記分析管間、上記分析管と上記入射スリット間に夫々
絶縁されたシールド管を設置すると共に、これらのシー
ルド管および上記分析管、上記出射スリット、上記入射
スリットを上記イオン源が正電位のときは接地電位とし
、上記イオン源が接地電位のときは負電位となるごとく
切替え可能に構成したことを特徴とする質量分析装置。