JPS59123155A - 四重極質量分析装置 - Google Patents
四重極質量分析装置Info
- Publication number
- JPS59123155A JPS59123155A JP57234192A JP23419282A JPS59123155A JP S59123155 A JPS59123155 A JP S59123155A JP 57234192 A JP57234192 A JP 57234192A JP 23419282 A JP23419282 A JP 23419282A JP S59123155 A JPS59123155 A JP S59123155A
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- Japan
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- ions
- positive
- electrodes
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-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J49/00—Particle spectrometers or separator tubes
- H01J49/26—Mass spectrometers or separator tubes
- H01J49/34—Dynamic spectrometers
- H01J49/42—Stability-of-path spectrometers, e.g. monopole, quadrupole, multipole, farvitrons
- H01J49/4205—Device types
- H01J49/421—Mass filters, i.e. deviating unwanted ions without trapping
- H01J49/4215—Quadrupole mass filters
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J49/00—Particle spectrometers or separator tubes
- H01J49/0095—Particular arrangements for generating, introducing or analyzing both positive and negative analyte ions
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Other Investigation Or Analysis Of Materials By Electrical Means (AREA)
- Electron Tubes For Measurement (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
［産業上の利用分野１
本発明は四重極質量分析装置に関し、特に、正イオン及
び負イオンの両者を感度良く、更には、高分解能で分析
することができる四Φ極質尾分析装置に関する。 ［従来技術］ 四重極質呈分析装置はりいに平行に配置された４本の円
柱電極より成っており、その相対向する電極は電気的に
接続され、その各々には±（Ｕ −１−Ｖ ＣＯ３ωｔ
）なる直流電圧と高周波電圧の重畳した電圧が印加され
ている。その結果、該電極の中心軸に沿って入射したイ
オンは該電極内の電場によって力をう
び負イオンの両者を感度良く、更には、高分解能で分析
することができる四Φ極質尾分析装置に関する。 ［従来技術］ 四重極質呈分析装置はりいに平行に配置された４本の円
柱電極より成っており、その相対向する電極は電気的に
接続され、その各々には±（Ｕ −１−Ｖ ＣＯ３ωｔ
）なる直流電圧と高周波電圧の重畳した電圧が印加され
ている。その結果、該電極の中心軸に沿って入射したイ
オンは該電極内の電場によって力をう
【プ、印加される
電圧に応じて、特定の質量電荷比を有するイオンのみが
該電極を通過して検出される。この質帛分析装冒は構造
が簡単でコンパクトであり、安価であると共に、低質量
領域で高感度である等の利点があるため、近イ［広く使
用され始めている。ところで、この質量分析装置におい
ては、４本の電極が１１−確に平行に配置されている限
り、高い感度及び分解能で質量分析を行うことができ、
そして理論的には正イオンを分析する場合と負イオンを
分析する場合とでは感度及び分解能は同一どなるはずで
ある。しかしながら、電極の加工精度及び全体の組立精
度が必ずしも充分ではないため、理論上の感度及び分解
能で質量分析を行うことができない。このため、通常、
四重極質最分析装置で分析するイオンは正イオンが多い
ことから、該正イオンに対して高感度、高分解能となる
ように各電極の位置を微妙に調整している。この正イオ
ンに対して良好に調整された四重極質量分析装置によっ
て負イオンの分析を行うと、極端に感度及び分解能が低
下することが実験の結果判明した。 ［発明の目的］ 本発明は上述した点に鑑みてなされたもので、正イオン
及び負イオンの両者を共に、感度良く、高分解能で分析
することができる四重極質量分析）ｉｉ置を提供するこ
とを目的とする。 ［発明の構成］ 本発明者は正イオンに対して好適に調整されている四重
極質量分析装置において、正イオンの分析時に正の直流
電圧が印加されていた対向する２本の電極に負の直流電
圧を印加し、逆に、負の直流電圧が印加されていた対向
する２本の電極に正の電圧を印加した土で負イオンの分
析を行った所、負イオンも正イオンの分析時と略同等の
感度及び分解能で分析を行うことができｌ、：。従って
、本発明に基づく四重極質呈分析装置は、４本の電１ｉ
の内、対向する２本の電極に１の直流高電圧を印加し、
他の対向覆る２本の電極に負の直流高電圧を印加】るよ
うにし、更に、該電極に高周波電圧を印加するようにし
た四車極質楢分析装冒において、該電極に印加される直
流電圧の極Ｉ１１を分析Ｊ−べきイオン種の極性に応じ
て切換える手段を設置Ｊるように構成している。 ［実施例］ 以下本発明の一実施例を添イ１図面に塁づぎ訂達する。 第１図において、１，２，３．４は四重極電極であり、
該電極は略平行に配置されており、該電極１と３及び電
極２と４は夫々電気的に接続されている。該各電極には
直流電源５がら、同じ電圧値で極性の異った２種の直流
電圧＋ＬＪ、−ＬＪがス３− イッチ回路６を介して印加されている。更に該各電極に
は高周波発振器７から並列共振回路８を介して高周波電
圧Ｖ ＣＯ３θが該直流電圧に重畳して印加されている
。９は電子衝撃型イオン源であり、該イオン源には電源
１０から取出すべきイオン種の極性に応じた電圧が印加
される。該イオン源からのイオンは４本の電極によって
囲まれた空間に導かれ、該各電極に印加された電圧に応
じた質量電荷比のイオンのみが出用スリット１１を通過
してイＡン検出器１２に検出される。該検出器１２の出
力信号は直流雷＋１ｉｉｉ５からの電圧掃引信号が供給
されているデータ処理装置１３に供給される。 その結果、該イオン源９からイオンを発生させ、該直流
電源５から該各電極１．２，３．４に印加される直流電
圧を掃引すれば、該データ処理装置１３によってイオン
源９から発生したイオンの質量スペクトルが得られる。 尚、１４はイオン源９の電源１０の制御を行う制御回路
であり、該制御回路からの信号は前２スイッチ回路６に
も供給されている。 ＝４− 上述した如き構成において、正イオンを分析する場合に
は、制御回路１４を操作し、電子衝撃型イオン源９から
正イオンが取出されるようにイオン源９に電ｗ、１０か
ら電圧が印加される。更に、この時、該制御回路１４か
らスイッチ回路６に信号が供給され、電極１と３に正の
直流電圧が印加されるようにスイッチ回路６が切換えら
れる。この状態で、正のイオ゛ンが高感度、高分解能Ｃ
分析されるように該４本の電極の位置等が微妙に調整さ
れている。ここで、正イオンに代え、負イオンを四重極
電揚に導入し、分析を行う場合には、制御回路１４を操
作し、該イオン源９から負イオンが取出されるように電
源１０が制御される。この時、該制御回路１７Ｉからの
信号によってスイッチ回路６が切換えられ、電極１と３
には負の直流電圧が印加され、電極２と４には正の直流
電圧が印加されることになる。この結果、正イオンに対
して最適な電場が形成されるような配置となっている各
電極は、印加する直流電圧の極性を切換えることによっ
て、負イオンに対して最適な電場が形成されることにな
り、高感度、高分解能で負イオンを分析することができ
る。 ゛ ［実験例］ 第２図（ａ＞、（ｂ）は電子衝撃型イオン源によって負
にイオン化されたパー・フロロ・ケロシンのスペクトル
を示しており、第２図（ａ ）は電極１と３に正の直流
電圧が、又、電極２と４に負の直流電圧が印加された正
イオンに対して好適な電場によって分析されたスペクト
ルであり、第２図（ｂ）は各電極に夫々逆の直流電圧を
印加した場合に分析されたスペクトルである。該第２図
（ａ）のスペクトルはデータ処理装置１３における信号
の増幅度を６４倍にして得たものであり、第２図（ｂ）
のスペクトルは該増幅度を１６倍にして得たものである
。図から明らかな如く、直流電圧の極性をイオン種の極
性に応じて切換えることにより、この例では、感度が１
２１８向上しており、スペクトルの半値幅によって定ま
る分解能も感度の向上と共に、高くなっている。第３図
（ａ ）、（ｂ）はクミ力ルイオン源によって負にイオ
ン化されたベキサ・クロル・ベンゼンのＭＩＤ法による
分子イオンのマスフラグメン（〜グラムを示しており、
第３図（ａ ）は電極１と３に正の直流電圧が、又、電
極２と４に負の直流電圧が印加された正イオンに対して
好適な電場にｊ：って分析されたスペク１−ル（信号の
増幅度は４倍）であり、第３図（ｂ ）は各電極に夫々
逆の直流電圧を印加した場合に分析されたスペクトル（
信号の増幅度は１倍）である。図から明らか１．１如く
、この例では直流電圧の極性を分析するイオンの極性に
応じて切換えることにより、感度が約３．４倍向士した
［効果］ 以上本発明を訂）ホしたが、本発明は四重極を構成する
各電極に印加する直流電圧の極性を分析対象のイオン種
の極性によって切換える簡Ｉｌｌな構成によって、従来
、感度良く分析することができなかったｉイオンも良’
ＪＴ ’、’に感ｍで分析づることができると共に、高
分解能の質量スペク］〜ルを得ることができる。尚、本
発明は１達した実施例に限定されることなく幾多の変形
が可能である。例えば、７− イオン源としては、電子衝撃型イオン源あるいはクミ力
ルイオン源以外のものも使用することができる。
電圧に応じて、特定の質量電荷比を有するイオンのみが
該電極を通過して検出される。この質帛分析装冒は構造
が簡単でコンパクトであり、安価であると共に、低質量
領域で高感度である等の利点があるため、近イ［広く使
用され始めている。ところで、この質量分析装置におい
ては、４本の電極が１１−確に平行に配置されている限
り、高い感度及び分解能で質量分析を行うことができ、
そして理論的には正イオンを分析する場合と負イオンを
分析する場合とでは感度及び分解能は同一どなるはずで
ある。しかしながら、電極の加工精度及び全体の組立精
度が必ずしも充分ではないため、理論上の感度及び分解
能で質量分析を行うことができない。このため、通常、
四重極質最分析装置で分析するイオンは正イオンが多い
ことから、該正イオンに対して高感度、高分解能となる
ように各電極の位置を微妙に調整している。この正イオ
ンに対して良好に調整された四重極質量分析装置によっ
て負イオンの分析を行うと、極端に感度及び分解能が低
下することが実験の結果判明した。 ［発明の目的］ 本発明は上述した点に鑑みてなされたもので、正イオン
及び負イオンの両者を共に、感度良く、高分解能で分析
することができる四重極質量分析）ｉｉ置を提供するこ
とを目的とする。 ［発明の構成］ 本発明者は正イオンに対して好適に調整されている四重
極質量分析装置において、正イオンの分析時に正の直流
電圧が印加されていた対向する２本の電極に負の直流電
圧を印加し、逆に、負の直流電圧が印加されていた対向
する２本の電極に正の電圧を印加した土で負イオンの分
析を行った所、負イオンも正イオンの分析時と略同等の
感度及び分解能で分析を行うことができｌ、：。従って
、本発明に基づく四重極質呈分析装置は、４本の電１ｉ
の内、対向する２本の電極に１の直流高電圧を印加し、
他の対向覆る２本の電極に負の直流高電圧を印加】るよ
うにし、更に、該電極に高周波電圧を印加するようにし
た四車極質楢分析装冒において、該電極に印加される直
流電圧の極Ｉ１１を分析Ｊ−べきイオン種の極性に応じ
て切換える手段を設置Ｊるように構成している。 ［実施例］ 以下本発明の一実施例を添イ１図面に塁づぎ訂達する。 第１図において、１，２，３．４は四重極電極であり、
該電極は略平行に配置されており、該電極１と３及び電
極２と４は夫々電気的に接続されている。該各電極には
直流電源５がら、同じ電圧値で極性の異った２種の直流
電圧＋ＬＪ、−ＬＪがス３− イッチ回路６を介して印加されている。更に該各電極に
は高周波発振器７から並列共振回路８を介して高周波電
圧Ｖ ＣＯ３θが該直流電圧に重畳して印加されている
。９は電子衝撃型イオン源であり、該イオン源には電源
１０から取出すべきイオン種の極性に応じた電圧が印加
される。該イオン源からのイオンは４本の電極によって
囲まれた空間に導かれ、該各電極に印加された電圧に応
じた質量電荷比のイオンのみが出用スリット１１を通過
してイＡン検出器１２に検出される。該検出器１２の出
力信号は直流雷＋１ｉｉｉ５からの電圧掃引信号が供給
されているデータ処理装置１３に供給される。 その結果、該イオン源９からイオンを発生させ、該直流
電源５から該各電極１．２，３．４に印加される直流電
圧を掃引すれば、該データ処理装置１３によってイオン
源９から発生したイオンの質量スペクトルが得られる。 尚、１４はイオン源９の電源１０の制御を行う制御回路
であり、該制御回路からの信号は前２スイッチ回路６に
も供給されている。 ＝４− 上述した如き構成において、正イオンを分析する場合に
は、制御回路１４を操作し、電子衝撃型イオン源９から
正イオンが取出されるようにイオン源９に電ｗ、１０か
ら電圧が印加される。更に、この時、該制御回路１４か
らスイッチ回路６に信号が供給され、電極１と３に正の
直流電圧が印加されるようにスイッチ回路６が切換えら
れる。この状態で、正のイオ゛ンが高感度、高分解能Ｃ
分析されるように該４本の電極の位置等が微妙に調整さ
れている。ここで、正イオンに代え、負イオンを四重極
電揚に導入し、分析を行う場合には、制御回路１４を操
作し、該イオン源９から負イオンが取出されるように電
源１０が制御される。この時、該制御回路１７Ｉからの
信号によってスイッチ回路６が切換えられ、電極１と３
には負の直流電圧が印加され、電極２と４には正の直流
電圧が印加されることになる。この結果、正イオンに対
して最適な電場が形成されるような配置となっている各
電極は、印加する直流電圧の極性を切換えることによっ
て、負イオンに対して最適な電場が形成されることにな
り、高感度、高分解能で負イオンを分析することができ
る。 ゛ ［実験例］ 第２図（ａ＞、（ｂ）は電子衝撃型イオン源によって負
にイオン化されたパー・フロロ・ケロシンのスペクトル
を示しており、第２図（ａ ）は電極１と３に正の直流
電圧が、又、電極２と４に負の直流電圧が印加された正
イオンに対して好適な電場によって分析されたスペクト
ルであり、第２図（ｂ）は各電極に夫々逆の直流電圧を
印加した場合に分析されたスペクトルである。該第２図
（ａ）のスペクトルはデータ処理装置１３における信号
の増幅度を６４倍にして得たものであり、第２図（ｂ）
のスペクトルは該増幅度を１６倍にして得たものである
。図から明らかな如く、直流電圧の極性をイオン種の極
性に応じて切換えることにより、この例では、感度が１
２１８向上しており、スペクトルの半値幅によって定ま
る分解能も感度の向上と共に、高くなっている。第３図
（ａ ）、（ｂ）はクミ力ルイオン源によって負にイオ
ン化されたベキサ・クロル・ベンゼンのＭＩＤ法による
分子イオンのマスフラグメン（〜グラムを示しており、
第３図（ａ ）は電極１と３に正の直流電圧が、又、電
極２と４に負の直流電圧が印加された正イオンに対して
好適な電場にｊ：って分析されたスペク１−ル（信号の
増幅度は４倍）であり、第３図（ｂ ）は各電極に夫々
逆の直流電圧を印加した場合に分析されたスペクトル（
信号の増幅度は１倍）である。図から明らか１．１如く
、この例では直流電圧の極性を分析するイオンの極性に
応じて切換えることにより、感度が約３．４倍向士した
［効果］ 以上本発明を訂）ホしたが、本発明は四重極を構成する
各電極に印加する直流電圧の極性を分析対象のイオン種
の極性によって切換える簡Ｉｌｌな構成によって、従来
、感度良く分析することができなかったｉイオンも良’
ＪＴ ’、’に感ｍで分析づることができると共に、高
分解能の質量スペク］〜ルを得ることができる。尚、本
発明は１達した実施例に限定されることなく幾多の変形
が可能である。例えば、７− イオン源としては、電子衝撃型イオン源あるいはクミ力
ルイオン源以外のものも使用することができる。
第１図は本発明の一実施例を示す図、第２図は四重極質
帛分析装置によって分析されたパー・フロロ・ケロシン
のスペク１〜ルを示す図、第３図はへキザ・クロル・ベ
ンゼンのスペク１ヘルを示す図である。 １．２，３．４・・・・・・・・・電極５・・・・・・
・・・直流電源 ６・・・・・・・・・スイッヂ回路 ７・・・・・・・・・高周波発振器 ８・・・・・・・・・並列共振回路 ９・・・・・・・・・電子衝撃型イオン源１０・・・・
・・・・・イオン源の電源１１・・・・・・・・・用銅
スリット １２・・・・・・・・・イオン検出器 １３・・・・・・・・・データ処理装置１４・・・・・
・・・・制御回路 ＝８＝
帛分析装置によって分析されたパー・フロロ・ケロシン
のスペク１〜ルを示す図、第３図はへキザ・クロル・ベ
ンゼンのスペク１ヘルを示す図である。 １．２，３．４・・・・・・・・・電極５・・・・・・
・・・直流電源 ６・・・・・・・・・スイッヂ回路 ７・・・・・・・・・高周波発振器 ８・・・・・・・・・並列共振回路 ９・・・・・・・・・電子衝撃型イオン源１０・・・・
・・・・・イオン源の電源１１・・・・・・・・・用銅
スリット １２・・・・・・・・・イオン検出器 １３・・・・・・・・・データ処理装置１４・・・・・
・・・・制御回路 ＝８＝
Claims (2)
- （１）４本の電極の内、対向する２本の電極に正の直流
高電圧を印加し、他の対向する２本の電極に負の直流高
電圧を印加するようにし、更に、該電極に高周波電圧を
重畳して印加するようにした四重極質損分析装置におい
て、該電極に印加される直流電圧の極性を分析すべきイ
オン種の極性に応じて切換える手段が設けられた四重極
質量分析装置。 - （２）該直流電圧の極性の切換は、イオン種の極性の切
換を行うためのイオン源の制御に連動して自動的に行わ
れる特許請求の範囲第１項記載の四重極質量分析装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57234192A JPS59123155A (ja) | 1982-12-28 | 1982-12-28 | 四重極質量分析装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57234192A JPS59123155A (ja) | 1982-12-28 | 1982-12-28 | 四重極質量分析装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59123155A true JPS59123155A (ja) | 1984-07-16 |
Family
ID=16967119
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57234192A Pending JPS59123155A (ja) | 1982-12-28 | 1982-12-28 | 四重極質量分析装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59123155A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6188445A (ja) * | 1984-10-05 | 1986-05-06 | Hitachi Ltd | 質量分析装置 |
| EP0217644A2 (en) * | 1985-10-01 | 1987-04-08 | Finnigan Corporation | Quadrupole mass filter |
| AT388629B (de) * | 1987-05-11 | 1989-08-10 | V & F Analyse & Messtechnik | Massenspektrometer-anordnung |
| GB2583092A (en) * | 2019-04-15 | 2020-10-21 | Thermo Fisher Scient Bremen Gmbh | Mass spectrometer having improved quadrupole robustness |
| GB2585467B (en) * | 2019-05-24 | 2023-11-22 | Micromass Ltd | Mass filter having reduced contamination |
-
1982
- 1982-12-28 JP JP57234192A patent/JPS59123155A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6188445A (ja) * | 1984-10-05 | 1986-05-06 | Hitachi Ltd | 質量分析装置 |
| EP0217644A2 (en) * | 1985-10-01 | 1987-04-08 | Finnigan Corporation | Quadrupole mass filter |
| AT388629B (de) * | 1987-05-11 | 1989-08-10 | V & F Analyse & Messtechnik | Massenspektrometer-anordnung |
| GB2583092A (en) * | 2019-04-15 | 2020-10-21 | Thermo Fisher Scient Bremen Gmbh | Mass spectrometer having improved quadrupole robustness |
| US11062895B2 (en) | 2019-04-15 | 2021-07-13 | Thermo Fisher Scientific (Bremen) Gmbh | Mass spectrometer having improved quadrupole robustness |
| GB2583092B (en) * | 2019-04-15 | 2021-09-22 | Thermo Fisher Scient Bremen Gmbh | Mass spectrometer having improved quadrupole robustness |
| GB2585467B (en) * | 2019-05-24 | 2023-11-22 | Micromass Ltd | Mass filter having reduced contamination |
| GB2619183A (en) * | 2019-05-24 | 2023-11-29 | Micromass Ltd | Mass filter having reduced contamination |
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