JPS59215650A - 質量分析装置 - Google Patents
質量分析装置Info
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- JPS59215650A JPS59215650A JP58091315A JP9131583A JPS59215650A JP S59215650 A JPS59215650 A JP S59215650A JP 58091315 A JP58091315 A JP 58091315A JP 9131583 A JP9131583 A JP 9131583A JP S59215650 A JPS59215650 A JP S59215650A
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- ion beam
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- electric field
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J49/00—Particle spectrometers or separator tubes
- H01J49/02—Details
- H01J49/06—Electron- or ion-optical arrangements
-
- 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
- H01J49/28—Static spectrometers
- H01J49/32—Static spectrometers using double focusing
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】
［産業上の利用分野］
本発明は、測定質量に間が広く、（ピー、ｊσ及び分Ｗ
（能の面で優れ、しかも小形化がｉｉＪ能な買ａ１分析
装置に関゛りる。
（能の面で優れ、しかも小形化がｉｉＪ能な買ａ１分析
装置に関゛りる。
［従来技術］
最近、生化学等の応用分野から高７１ｉ部分了を分析し
たいという要望が強くなつＣ来−℃おり、イれに応える
ものとし−Ｃ１高速の一次イオン・１ゝ）中ｖｌ ＄１
’ｔ！ 了にＪ、る衝ｎニアによつＣ試１１’ｌをイオン化りる
イオン化法が注目を浴ひ−（いる。このイオン化法にＪ
、れば、従来の電子衝撃イオン化法（［Ｉ）あるいは化
学イオン化法（ＣＩ ） Ｑ、７ （＝は国テ１１Ｃあ
るｍ／／＝・２０００〜５０００ 稈１ｃＬ （１）
＋’、’ｉ＋ ｒ：ｉ ｈ 分子ＬＪ） （Δンを比較
的容易にｉ′［成（さるＪ、うにｌ、−・）だ。このＪ
、うな高質量分子イオンは、現白のところ人望の質量分
４１１装買（・分（１１りる他〕；ｉいが、人’Ｉ’
Ｕ） ？’ｉ ｒ１１分＋＋ｉ装置は極め（凸画−ｃ”
、 ：、ＩＩ ｃ−ｔ）容易に使用でさる状態には＜
’Ｌい。イの７．：め、小型又は中型（高質ｒａ１桟４
して分（／ｉ （・さる質量力４Ｊｉ装置が要望されて
ａ３す、例えば以１・のＪ、うイｆ十人か行われている
。
たいという要望が強くなつＣ来−℃おり、イれに応える
ものとし−Ｃ１高速の一次イオン・１ゝ）中ｖｌ ＄１
’ｔ！ 了にＪ、る衝ｎニアによつＣ試１１’ｌをイオン化りる
イオン化法が注目を浴ひ−（いる。このイオン化法にＪ
、れば、従来の電子衝撃イオン化法（［Ｉ）あるいは化
学イオン化法（ＣＩ ） Ｑ、７ （＝は国テ１１Ｃあ
るｍ／／＝・２０００〜５０００ 稈１ｃＬ （１）
＋’、’ｉ＋ ｒ：ｉ ｈ 分子ＬＪ） （Δンを比較
的容易にｉ′［成（さるＪ、うにｌ、−・）だ。このＪ
、うな高質量分子イオンは、現白のところ人望の質量分
４１１装買（・分（１１りる他〕；ｉいが、人’Ｉ’
Ｕ） ？’ｉ ｒ１１分＋＋ｉ装置は極め（凸画−ｃ”
、 ：、ＩＩ ｃ−ｔ）容易に使用でさる状態には＜
’Ｌい。イの７．：め、小型又は中型（高質ｒａ１桟４
して分（／ｉ （・さる質量力４Ｊｉ装置が要望されて
ａ３す、例えば以１・のＪ、うイｆ十人か行われている
。
叩ら、ｕ）１図（ａ）ｉこ示りような従来の小型乃〒は
中型のｇｌ呈分析装買の電場［ど−（某扇形磁揚１−１
をそのま３Ｌ使い、第１図（ｂ）に示すＪ、うに磁場に
おりる１２２回す）ｌ、角φ■１を小さくし、測定質量
範囲を拡入りるツノ法（・′ある。第１図にｄ３い（Ｓ
（，１イＡン源、１〕はイオン（り）出品（・ある。し
かしながら、この／Ｊ ＞−）、、は（ｌ用１が小さく
なるためイオン軌ｊ０が艮＜ ％す、イオンビームの縦
方向の１；１１がりによつ−（イオンの１〜ノンスミツ
シ三１ン（通過効率）が悪化し感電が低Ｉ・しで１ノよ
うし、同じくイオンじ−ムの拡がりにＪ、す２次及び３
次の高次数Ｘが人さ′くなり、分解能ｂ （＋（十り、
てしまうという人き４ε欠点がある。
中型のｇｌ呈分析装買の電場［ど−（某扇形磁揚１−１
をそのま３Ｌ使い、第１図（ｂ）に示すＪ、うに磁場に
おりる１２２回す）ｌ、角φ■１を小さくし、測定質量
範囲を拡入りるツノ法（・′ある。第１図にｄ３い（Ｓ
（，１イＡン源、１〕はイオン（り）出品（・ある。し
かしながら、この／Ｊ ＞−）、、は（ｌ用１が小さく
なるためイオン軌ｊ０が艮＜ ％す、イオンビームの縦
方向の１；１１がりによつ−（イオンの１〜ノンスミツ
シ三１ン（通過効率）が悪化し感電が低Ｉ・しで１ノよ
うし、同じくイオンじ−ムの拡がりにＪ、す２次及び３
次の高次数Ｘが人さ′くなり、分解能ｂ （＋（十り、
てしまうという人き４ε欠点がある。
ところ（、本発明者１ま先１こ感）シ及び分解１ｊｒＳ
の曲（ｆＱれｌこ’ＣＩ甲分（ハ装買を提案しｌこ。こ
の質早分析＋装置１１．４）＋ Ｋｆｌ １ｌｉｉ ５
Ｇ −−１１ε（６４５号に訂しく紹介されており、
２′５２図に概略の（（１１成図を・示りＪ、うに、イ
オン源Ｓと一往扇形磁揚１１ど１・１」イダル電Ｊｇｊ
［Ｅとから成り、イオン源Ｓど一４！ ｆｉ＋１形電呪
１１どの間に、通過りるイオンビームのφ）００平面（
二重白なｈ向に集束性を与え、イオンビームの動径西向
には発散性を与える２個の静電四極レンズＱｌ 。
の曲（ｆＱれｌこ’ＣＩ甲分（ハ装買を提案しｌこ。こ
の質早分析＋装置１１．４）＋ Ｋｆｌ １ｌｉｉ ５
Ｇ −−１１ε（６４５号に訂しく紹介されており、
２′５２図に概略の（（１１成図を・示りＪ、うに、イ
オン源Ｓと一往扇形磁揚１１ど１・１」イダル電Ｊｇｊ
［Ｅとから成り、イオン源Ｓど一４！ ｆｉ＋１形電呪
１１どの間に、通過りるイオンビームのφ）００平面（
二重白なｈ向に集束性を与え、イオンビームの動径西向
には発散性を与える２個の静電四極レンズＱｌ 。
Ｑ２を配置することを特徴としている１゜［発明の目的
］ 本発明は、この提案装置の改良に関りるしのであり、感
庶及び分解能の優れた点は残しイＣがら、上ｊ小した要
望に応えで高ｒ１１早分子イオンを’ｉ） ４Ｊｉ ’
Ｃきるｊ、う測定質量範囲を広くとることが（さ、よし
オ かも小形化が司（ｉロバ′（第９１１ｉ装冒を１（？供
りることを目的どしている。
］ 本発明は、この提案装置の改良に関りるしのであり、感
庶及び分解能の優れた点は残しイＣがら、上ｊ小した要
望に応えで高ｒ１１早分子イオンを’ｉ） ４Ｊｉ ’
Ｃきるｊ、う測定質量範囲を広くとることが（さ、よし
オ かも小形化が司（ｉロバ′（第９１１ｉ装冒を１（？供
りることを目的どしている。
「５ト明の（１４成」
本発明（３１、イオンｉｌ！Ｉｊど、該イオンｉｊ；ｊ
から／ｌり出されるイΔ−ンを検出りるイオン検出；（
：；ど、〜（ＡンＡｊとイオン検出器との間に配置され
る一ＩＪｉ ｌａ場ど、該磁場どイオン検出器との間に
配置される゛市場と、イオンビームの軌道平面に垂ｌｌ
′Ｉな西向に月、中ｆ’ｌを′ノえピのイオンＬ−ノ、
の動ｉＹＩノ向に４Ｊ光１ｉ１（１’ｌをＪｊλるため
に前記イオン（１３；と１長揚どの間に間隔をあり（配
置される２ ＋１１．ｌの静電四極レンズど、イオンビ
ー１１の！／Ｉ ’ｒＡ ′″１′間に重重２？方向に
集束性を５えるために前記（！抹揚と電場どの間に配置
される静電四極レンズどを値１え、前記磁場にＪ＞４プ
るイオンビームの回転角度１回＋１１ノ、丁径を人々φ
ｍ、ｒｍ、前記電場にａ３ ’＝Ｊるイオンビーｌ＼の
回転角瓜１回転半径を人々φに：、 ｒ” Ｉ：どした
１１′ｊ、ε３２°′−２φｅ・・ε３８゜ ζ３５） ° −φ ４Ａ 二′；、 ／ｌ
１ ’０、７１５もｒ゛ｅ ／ ｒｍ ＃０．７５５
を、６１犀りるようにしたことを１２１徴としている。
から／ｌり出されるイΔ−ンを検出りるイオン検出；（
：；ど、〜（ＡンＡｊとイオン検出器との間に配置され
る一ＩＪｉ ｌａ場ど、該磁場どイオン検出器との間に
配置される゛市場と、イオンビームの軌道平面に垂ｌｌ
′Ｉな西向に月、中ｆ’ｌを′ノえピのイオンＬ−ノ、
の動ｉＹＩノ向に４Ｊ光１ｉ１（１’ｌをＪｊλるため
に前記イオン（１３；と１長揚どの間に間隔をあり（配
置される２ ＋１１．ｌの静電四極レンズど、イオンビ
ー１１の！／Ｉ ’ｒＡ ′″１′間に重重２？方向に
集束性を５えるために前記（！抹揚と電場どの間に配置
される静電四極レンズどを値１え、前記磁場にＪ＞４プ
るイオンビームの回転角度１回＋１１ノ、丁径を人々φ
ｍ、ｒｍ、前記電場にａ３ ’＝Ｊるイオンビーｌ＼の
回転角瓜１回転半径を人々φに：、 ｒ” Ｉ：どした
１１′ｊ、ε３２°′−２φｅ・・ε３８゜ ζ３５） ° −φ ４Ａ 二′；、 ／ｌ
１ ’０、７１５もｒ゛ｅ ／ ｒｍ ＃０．７５５
を、６１犀りるようにしたことを１２１徴としている。
以１・、本発明を図面を用い（詳、ｌｉｌ！りる。
１実施例１
第３図（，１木発明の 実ｆＡ例を・示！１装置格成図
Ｃある。イオン源１１よイオン化室２と複数の電（へ３
を有し、加速されたイオンビームＩ Ｂがスリッ１〜４
から外ｊ１１５へ取出される。このＩＢは、２１＋ｉ、
Ｉの静電四極レンズ５，６の中を通過して、一様ｈｊ形
磁揚７に人出４る。この１→Ｊ５４７の中（（７４ンは
ざの貿但電前比に応じ０分１１（され、特定のｆｉ ｆ
７．電６：を比を持つしのが静電四極レンズ８ 、 ｌ
’Ｊ ｉｉｉ］ ゛、ｈ場≦）を介し−Ｃイオン検出器
１０へ入国しく（カ出されＫ）。［記磁揚７しよ図示し
ない電島；にｊ、す（の磁場グ１１σを繰返し高速掃引
でさるＪ、うに（１１１成され（いる。そのため、その
（早引にとも／、１つ−（磁場７を通過りるイオンの質
屯電る；Ｊ比が変化し、検出器１０【こ捕捉δれるイオ
ンは質量の異／、「るものと４１：す、検出：（３１０
から質帛スペク１〜ルーへ号が９１７６れる。尚、（６
揚７の人出用面に（よ、イオンビーノ、か斜めに人出用
づ−るような角磨ε１．ε２かつ（Ｊられ−Ｃ＋１３’
ｆ）、イ ■］つくの人ｑ」端面にはｌりｍｌなる曲率半径が！Ｊ
えられ−Ｃいる。
Ｃある。イオン源１１よイオン化室２と複数の電（へ３
を有し、加速されたイオンビームＩ Ｂがスリッ１〜４
から外ｊ１１５へ取出される。このＩＢは、２１＋ｉ、
Ｉの静電四極レンズ５，６の中を通過して、一様ｈｊ形
磁揚７に人出４る。この１→Ｊ５４７の中（（７４ンは
ざの貿但電前比に応じ０分１１（され、特定のｆｉ ｆ
７．電６：を比を持つしのが静電四極レンズ８ 、 ｌ
’Ｊ ｉｉｉ］ ゛、ｈ場≦）を介し−Ｃイオン検出器
１０へ入国しく（カ出されＫ）。［記磁揚７しよ図示し
ない電島；にｊ、す（の磁場グ１１σを繰返し高速掃引
でさるＪ、うに（１１１成され（いる。そのため、その
（早引にとも／、１つ−（磁場７を通過りるイオンの質
屯電る；Ｊ比が変化し、検出器１０【こ捕捉δれるイオ
ンは質量の異／、「るものと４１：す、検出：（３１０
から質帛スペク１〜ルーへ号が９１７６れる。尚、（６
揚７の人出用面に（よ、イオンビーノ、か斜めに人出用
づ−るような角磨ε１．ε２かつ（Ｊられ−Ｃ＋１３’
ｆ）、イ ■］つくの人ｑ」端面にはｌりｍｌなる曲率半径が！Ｊ
えられ−Ｃいる。
第４図は、上記静電四極レンズ５．（３，Ｅ３のΔ−Ａ
断面４７４迄及びこれに電位を勺えろための電鯨１１の
構成を承り図Ｃある。静電量４１１ルンス５）。
断面４７４迄及びこれに電位を勺えろための電鯨１１の
構成を承り図Ｃある。静電量４１１ルンス５）。
６．８１よ各々４木の円１．１）払電極から成り、これ
かイオンビーｌ＼通路Ｏを中心に９０°Ｉ：！Ｉ Ｆｆ
Ａ−’Ｑλ・１称配置され、正イオンを分４ｊ１りる場
合ＩＪは、イＡンビ−ムの１１ノ１通・１１面に！トＩ
Ｉ′−１な対向（Ｘ方向）の対向づるＨＨ（→ｒ ｌ）
ｙにＩＪ ｔｔ−７Ｂ旬が印加され、イオンピームの
動？ｒｈ向（ｘ７）向）のス・Ｉ １ｒ＋１りる電極Ｐ
×には負七荀か印加される。、そのため、止イΔンはＸ
方向には集束ＩＪ向の力を受ＩＪ、Ｘ方向に【ま発散方
向の力を受りる。尚、＋’ｒ’ｌ’電四（セレンズＥ（
の場合、該レンズε３ ＬＪ Ｘ ／〕向集未＋ｒ、ｉ
に配置されＣいるためＸ方向に！−ノえる影響が小さく
、ｙｌｊ向の集束性のみがりえられる。
かイオンビーｌ＼通路Ｏを中心に９０°Ｉ：！Ｉ Ｆｆ
Ａ−’Ｑλ・１称配置され、正イオンを分４ｊ１りる場
合ＩＪは、イＡンビ−ムの１１ノ１通・１１面に！トＩ
Ｉ′−１な対向（Ｘ方向）の対向づるＨＨ（→ｒ ｌ）
ｙにＩＪ ｔｔ−７Ｂ旬が印加され、イオンピームの
動？ｒｈ向（ｘ７）向）のス・Ｉ １ｒ＋１りる電極Ｐ
×には負七荀か印加される。、そのため、止イΔンはＸ
方向には集束ＩＪ向の力を受ＩＪ、Ｘ方向に【ま発散方
向の力を受りる。尚、＋’ｒ’ｌ’電四（セレンズＥ（
の場合、該レンズε３ ＬＪ Ｘ ／〕向集未＋ｒ、ｉ
に配置されＣいるためＸ方向に！−ノえる影響が小さく
、ｙｌｊ向の集束性のみがりえられる。
第５）図は」−述したイオン光学系内のイオンビー７．
１１」のｒｌｊれＡ″ｔＪζす、３２明図Ｃ゛ある。同
図（Ｅｌ ） ｊ、ＬＸ ／’Ｊ向のじ−ｌ＼幅の変化
を示し、ノ、−Ｑ２”１：のイオン源１からＸ方向のｈ
向分故角αを持っＣ放出されたイオンビーへは、ｌ’ｌ
’ｒｌ電四極レンス５．しン光取イ′１川によっ（αＪ
、り人なる方向分散角α′が！）えられる。征−）（イ
オンじ−Ａ＋よ、あｌこが（Ｂｊｏｉｊ Ｕ ’ａ Ｉ
Ｈ光１ｉｉ！どしく出ＩＪ（されたＪ、うに磁場７へ入
ｑ・１りる。
１１」のｒｌｊれＡ″ｔＪζす、３２明図Ｃ゛ある。同
図（Ｅｌ ） ｊ、ＬＸ ／’Ｊ向のじ−ｌ＼幅の変化
を示し、ノ、−Ｑ２”１：のイオン源１からＸ方向のｈ
向分故角αを持っＣ放出されたイオンビーへは、ｌ’ｌ
’ｒｌ電四極レンス５．しン光取イ′１川によっ（αＪ
、り人なる方向分散角α′が！）えられる。征−）（イ
オンじ−Ａ＋よ、あｌこが（Ｂｊｏｉｊ Ｕ ’ａ Ｉ
Ｈ光１ｉｉ！どしく出ＩＪ（されたＪ、うに磁場７へ入
ｑ・１りる。
この＋＋、＋、貞「におりる像１ｆ１率Ｘはα／α′
どなり、像４．Ｌ Ｊ１６小されるＩこめ、磁場へす質
量分析装置の分解１１ヒ１くを′］える上式からＩ＋’
Ｂ、分解能が４＋７られることがブ）る。
どなり、像４．Ｌ Ｊ１６小されるＩこめ、磁場へす質
量分析装置の分解１１ヒ１くを′］える上式からＩ＋’
Ｂ、分解能が４＋７られることがブ）る。
Ｒ＝７−ｒｍ／（Ｘ−８」△ト（＋ ）上式において、
Ｓ、ｄは失々イオン１ｌｒｉ 、 −（Ａン検出器にａ
３りるスリット幅、γは買吊分１１（係数、八は収差に
Ｊ、る像の拡がりである。
Ｓ、ｄは失々イオン１ｌｒｉ 、 −（Ａン検出器にａ
３りるスリット幅、γは買吊分１１（係数、八は収差に
Ｊ、る像の拡がりである。
磁場７に入射したイオンビーム１．１該磁場７による集
束作用を受りＣビーム幅が徐々に減少し、静電四極レン
ズ８の田川Ｑν１：の近傍の魚へ １１集束された後、
磁場７と組合わされて二車集束条件を１！１シｔりるよ
うに記動される電場９１＼入射し、該電場９による集束
作用を受【〕（検出；ｉＷ １０へ再び集中される。
束作用を受りＣビーム幅が徐々に減少し、静電四極レン
ズ８の田川Ｑν１：の近傍の魚へ １１集束された後、
磁場７と組合わされて二車集束条件を１！１シｔりるよ
うに記動される電場９１＼入射し、該電場９による集束
作用を受【〕（検出；ｉＷ １０へ再び集中される。
第５図（ｂ ） ４Ｊ、、ｙ／ｊ向のイオンφノ１道図
を示し、図から静電四極レンズ５．（３のｙｌｊ向の°
集束作用にＪ、り磁場７内（−イオンじ一ムの１１！Ｉ
さが（＾にめ（小さく押えられていることか分る。従−
＞ ’ＣＩｉｉ＆極の間隔を小さくして磁場強磨を一高
めることが１１能となるし、同じ磁極間隔Ｃあれば多ト
Ｄのイオンをイ」効に通過さＵることか′Ｃさ、１盛川
を向１さけることが（さる。
を示し、図から静電四極レンズ５．（３のｙｌｊ向の°
集束作用にＪ、り磁場７内（−イオンじ一ムの１１！Ｉ
さが（＾にめ（小さく押えられていることか分る。従−
＞ ’ＣＩｉｉ＆極の間隔を小さくして磁場強磨を一高
めることが１１能となるし、同じ磁極間隔Ｃあれば多ト
Ｄのイオンをイ」効に通過さＵることか′Ｃさ、１盛川
を向１さけることが（さる。
本発明（（よ、このＪ、うに昌分解能且つＩＪ感１σと
いう優れた１１ｒ性をイＪりる第３３図のイオン光学系
においζ、８２°−１ψｅ・：８８°、３９″′≦ψｍ
≦４′ド 、 ０． ７１．５ちｒ Ｔ： ／ ｒ ｍ
≦０．７５５に設定りることに１？ｊ徴かある。
いう優れた１１ｒ性をイＪりる第３３図のイオン光学系
においζ、８２°−１ψｅ・：８８°、３９″′≦ψｍ
≦４′ド 、 ０． ７１．５ちｒ Ｔ： ／ ｒ ｍ
≦０．７５５に設定りることに１？ｊ徴かある。
〈以−１・木ｔ′１余白）
１′ＩＬ
第１．゛、にＪ３１ノるａ ４．’Ｌ ’；ｊ： １図
（０）の従来装置、ｂは第２図の提案装置、Ｃ（，１本
発明による装置の人々についＣ適宜４１テイメンシ］ン
を４えた設語例を小し、第２２、はｆｆｉ １表におり
るａ、ｂ、ｃの各個（ＪついＣ；ｌ Ｄ？ｌ Ｌ ／こ
二次及び三次の収差係数の一覧表を承り。第′１表にお
りる長ざについては、磁場にＪｊ ４Ｊるイオンじ一ム
の曲率半径ｒ］１１を１としくノー７＞イスされ（いる
。
（０）の従来装置、ｂは第２図の提案装置、Ｃ（，１本
発明による装置の人々についＣ適宜４１テイメンシ］ン
を４えた設語例を小し、第２２、はｆｆｉ １表におり
るａ、ｂ、ｃの各個（ＪついＣ；ｌ Ｄ？ｌ Ｌ ／こ
二次及び三次の収差係数の一覧表を承り。第′１表にお
りる長ざについては、磁場にＪｊ ４Ｊるイオンじ一ム
の曲率半径ｒ］１１を１としくノー７＞イスされ（いる
。
φ＋ｎ ： ｉｉ揚にＪ、るーイΔンピームの回転角（
度）φ（λ：電電場Ｊ、るイオンビームの回転角ｒｍ：
ｌａ場内でのイオンビー１＼の回転半径［゛Ｃ：電揚電
場のイオンビー１１の回転半径Ｒｍｉ：磁揚人磁場ＪＪ
Ｍ２”１：（゛の曲・ｔ＜ ｒ＋’径Ｑｌ ：静電四
極レンズの長さ Ｑ Ｋ １．Ｑ Ｋ ２．Ｑ Ｋ ３ ：静電量（４４
レンズ５，６．８の強１α １１〜し−５：第１図（Ｅ） ） 、第２図、第３図に
記入され１こ各シ゛ｌ” ＃１ △Ｘ：（象１）トオｉ △７ ニアｉ帛分ｔｉｋ係故 ＡＶ、、Ａβ：検出器位置におりるビー１１の１Ｘ”：
Ｉさノ５向の拡がりを承り係数 △Ａ〜ＢＢ：二次収Ｘ係故 、 ＸＸＸ〜Ｄ ｆ３ Ｆ３ ：三次収Ｘ係故第１表におい
−Ｃ１測定買量範間の拡大及び装置の人込さに奇ＪｊＪ
るφｍとｒ゛Ｏ／ ｒ ｍについ（王者を比較りると、
ａが３５°、０．０／’１３、［）が７２．５°、０．
９、Ｃか４０°、 ０．７３５′ｃあり、ａどＣは装置
を大型化けり゛にτ＋ｉ （，３範囲を１；１１人′Ｃ
−き、ｂ ４；ＬイのＩ：ｉｊ不刊Ｃあることが分る。
度）φ（λ：電電場Ｊ、るイオンビームの回転角ｒｍ：
ｌａ場内でのイオンビー１＼の回転半径［゛Ｃ：電揚電
場のイオンビー１１の回転半径Ｒｍｉ：磁揚人磁場ＪＪ
Ｍ２”１：（゛の曲・ｔ＜ ｒ＋’径Ｑｌ ：静電四
極レンズの長さ Ｑ Ｋ １．Ｑ Ｋ ２．Ｑ Ｋ ３ ：静電量（４４
レンズ５，６．８の強１α １１〜し−５：第１図（Ｅ） ） 、第２図、第３図に
記入され１こ各シ゛ｌ” ＃１ △Ｘ：（象１）トオｉ △７ ニアｉ帛分ｔｉｋ係故 ＡＶ、、Ａβ：検出器位置におりるビー１１の１Ｘ”：
Ｉさノ５向の拡がりを承り係数 △Ａ〜ＢＢ：二次収Ｘ係故 、 ＸＸＸ〜Ｄ ｆ３ Ｆ３ ：三次収Ｘ係故第１表におい
−Ｃ１測定買量範間の拡大及び装置の人込さに奇ＪｊＪ
るφｍとｒ゛Ｏ／ ｒ ｍについ（王者を比較りると、
ａが３５°、０．０／’１３、［）が７２．５°、０．
９、Ｃか４０°、 ０．７３５′ｃあり、ａどＣは装置
を大型化けり゛にτ＋ｉ （，３範囲を１；１１人′Ｃ
−き、ｂ ４；ＬイのＩ：ｉｊ不刊Ｃあることが分る。
一方、イオンの１〜ランスミツシ］ン（ｊ重過効率）を
表わりΔｙ、八βへ小さいツノか１−ランスミツシー１
ンか優れている）及び／＼ｒ−／ＡＸ（−τ′（早分散
／イオンじ−ｌ＼幅）につい−（比較りると、２１は人
々２．４１５．１０．６７８．０．９５７ Ｃ’あるの
（Ｊ苅し、ｂは大々０．５’ｌ、 １．（’、）Ｊ
３．７．５９、Ｃは人々０．６２．−０．７／ｌ、／１
．９１−Ｃあり、ａに比べ１〕、ＣのツノがΔｙ、△β
が小さく△γ／ＡＸが大きく、従って同じ分Ｆ／１’能
又は同じイオンビーム幅ぐ比べれば、ａ Ｊ、リムし）
、Ｃのツノが１〜ノンスミツシ」ンか４１１）ぴいに１
曇れ、１１°ら感電が１ｉｌられることか分る。
表わりΔｙ、八βへ小さいツノか１−ランスミツシー１
ンか優れている）及び／＼ｒ−／ＡＸ（−τ′（早分散
／イオンじ−ｌ＼幅）につい−（比較りると、２１は人
々２．４１５．１０．６７８．０．９５７ Ｃ’あるの
（Ｊ苅し、ｂは大々０．５’ｌ、 １．（’、）Ｊ
３．７．５９、Ｃは人々０．６２．−０．７／ｌ、／１
．９１−Ｃあり、ａに比べ１〕、ＣのツノがΔｙ、△β
が小さく△γ／ＡＸが大きく、従って同じ分Ｆ／１’能
又は同じイオンビーム幅ぐ比べれば、ａ Ｊ、リムし）
、Ｃのツノが１〜ノンスミツシ」ンか４１１）ぴいに１
曇れ、１１°ら感電が１ｉｌられることか分る。
（以トホ（′１余白）
才２表
更に、り１２表においく分解能を決定りる二次及び−次
の収差係数につい−（比較りる。実用上必要となる分解
能を５０００ ｏとし、イΔン源でのイオンビーノ、の
幅を「゛口＋／（２００〜３００）前後と弓れは、二次
の収差係数は少なくとも０．８〜１よりし小さいことが
望まれ、三次の収Ｘ゛係数は少なくとｂ ５００〜８０
０Ｊ、すし小さいことが望、Ｌしい。／、：ｌこし、ｘ
ｘｘ、ｘｘΔ、ＸΔΔについ（はイΔン諒スリッＩ−の
調ヲ：３等によって改善可能ムのＣ下前後よｃ′′はへ
′Ｉ容でさ゛る。
の収差係数につい−（比較りる。実用上必要となる分解
能を５０００ ｏとし、イΔン源でのイオンビーノ、の
幅を「゛口＋／（２００〜３００）前後と弓れは、二次
の収差係数は少なくとも０．８〜１よりし小さいことが
望まれ、三次の収Ｘ゛係数は少なくとｂ ５００〜８０
０Ｊ、すし小さいことが望、Ｌしい。／、：ｌこし、ｘ
ｘｘ、ｘｘΔ、ＸΔΔについ（はイΔン諒スリッＩ−の
調ヲ：３等によって改善可能ムのＣ下前後よｃ′′はへ
′Ｉ容でさ゛る。
この舶をと１ｊυに入れ（仙′）２表の二次収差係数及
び三次収差係数を見れは、ａは三次収Ｘ−係数は比較的
良いしののＩｌｌ賢の二次収差係数が全一℃許容範囲を
人さく外れ−（，１３す、結果とし−（分解能は５００
００Ｊ、りもはるかに悲くなっ（しようことはｊｌｎ【
］られ４１い。
び三次収差係数を見れは、ａは三次収Ｘ−係数は比較的
良いしののＩｌｌ賢の二次収差係数が全一℃許容範囲を
人さく外れ−（，１３す、結果とし−（分解能は５００
００Ｊ、りもはるかに悲くなっ（しようことはｊｌｎ【
］られ４１い。
次にｂ（３（、二次収差係数に門し−（文句のない範囲
に収ま−）−（いるものの、三次収差係数が大ぎく４に
って８３す、その結宋分ｈ′〆能５ｏｏｏｏを余裕を６
つ（実現りることはむづ゛かしい。
に収ま−）−（いるものの、三次収差係数が大ぎく４に
って８３す、その結宋分ｈ′〆能５ｏｏｏｏを余裕を６
つ（実現りることはむづ゛かしい。
一方、ｂの改良型Ｃある本発明にかがるＣは、二次収差
は勿論のことミー次収差に関しく （Ｊ几’ｌ容範囲に
収まっており、分解能５００００を余裕をしつて実現覆
ることが（゛きる、。
は勿論のことミー次収差に関しく （Ｊ几’ｌ容範囲に
収まっており、分解能５００００を余裕をしつて実現覆
ることが（゛きる、。
以上のことを要約りれば、本発明にかかるＣに＊Ｉ３い
−Ｃは、ψｍどｒｅ／ｒｎ＋を小さクシ（測定ｒ（、Ｉ
量ＨＧ囲拡大を図って０．ａの例のように収Ｘが悲化り
ることはなく、二次の収ジク−はｂの例ど同等で゛しか
も三次の収差はｂの例Ｊ、りも遥かに改ｉ口されている
。しかも１〜ランスミツシジンの饅ヅ病１１は［）のぞ
れをイのまま受【ノついでおり、従つＣ装置を大型化−
りることなく測定買昂範囲を拡大−りることができ、な
おかつ高感１α高分解能がｊ７られるという理想的な質
♀分析装置が実現され４）、。
−Ｃは、ψｍどｒｅ／ｒｎ＋を小さクシ（測定ｒ（、Ｉ
量ＨＧ囲拡大を図って０．ａの例のように収Ｘが悲化り
ることはなく、二次の収ジク−はｂの例ど同等で゛しか
も三次の収差はｂの例Ｊ、りも遥かに改ｉ口されている
。しかも１〜ランスミツシジンの饅ヅ病１１は［）のぞ
れをイのまま受【ノついでおり、従つＣ装置を大型化−
りることなく測定買昂範囲を拡大−りることができ、な
おかつ高感１α高分解能がｊ７られるという理想的な質
♀分析装置が実現され４）、。
（以１・不貞余白）
７ｊ： ３表、ｕｉ４表、第５表は、このように饅れだ
１ｈ １’１． ’Ｊ １．’１つ本発明のイＡノ光学
系に関し、ψｅ。
１ｈ １’１． ’Ｊ １．’１つ本発明のイＡノ光学
系に関し、ψｅ。
φＩｌｌ 、 ｒ゛ｅ ／ｒ’ｎｌ ／！：、１ｊす
記第′１表、第２表のＣの１シ１１にＪ月ノる１１自、
叩らφｏ−８５°、φｍ−４０°。
記第′１表、第２表のＣの１シ１１にＪ月ノる１１自、
叩らφｏ−８５°、φｍ−４０°。
ｒ（！、−’ ＋゛＋ｕ ＝−０、／ ３
ｂ（１）ｆｆｌ［ｌＪ Ｐ 変 化 さ Ｕ ノコ
ｔ＋；７ 、二次及Ｏ・−次の収ヅ７係教がどのよう
に変化４るかを小しくいる。
ｂ（１）ｆｆｌ［ｌＪ Ｐ 変 化 さ Ｕ ノコ
ｔ＋；７ 、二次及Ｏ・−次の収ヅ７係教がどのよう
に変化４るかを小しくいる。
第３表に示された二次収差係数を見ると、ＡＤの蛸を」
−述した９′１容範囲に収めるには、φｅ（！８２°か
ら８８°の範囲に設定−りる必要があることが分る。て
の範囲であれば、−二次収差係数ｂ ｌ１ｉｉ Ｌｉ’
＋ｈ′範１川１．ｌ ある。
−述した９′１容範囲に収めるには、φｅ（！８２°か
ら８８°の範囲に設定−りる必要があることが分る。て
の範囲であれば、−二次収差係数ｂ ｌ１ｉｉ Ｌｉ’
＋ｈ′範１川１．ｌ ある。
２ｉｉ４表に示されＩＣ−次数Ａ係数を見ると、Δ１〕
及び１３１３の舶を上述し１（ｊｊ’ｌ容範囲に収める
【こは、φＩｌｌを３９°から４１°の範囲に設定りる
必要のあることが分る。−Ｃの範囲であれば、三次収差
係。
及び１３１３の舶を上述し１（ｊｊ’ｌ容範囲に収める
【こは、φＩｌｌを３９°から４１°の範囲に設定りる
必要のあることが分る。−Ｃの範囲であれば、三次収差
係。
＾′ｌｂ；１１容範囲にある。
次に第５５表を見ると、二次収差係数０） ［３１Ｊの
１１０を１述し／、： 晶’ｌ容範囲に収めるには、ｒ
’ｏ／ｒ＋ｕを０．７Ｇ５から０．７０５程度までの範
囲に設定する必要があるが、三次収差係数はｒ゛Ｏ、／
ｒ Ｉｌｌが０．７５５では」二連し／、： Ｒ’ｌ
容範囲を越えＣしまうのＣ１二次及び三次収差係数を勘
気りると、れ’、ｉ ＩＡ「・（！ ／ ｒ’ Ｉｌｌ
の餡は０．７５５から０．７１５の範囲に収める必要が
ある。
１１０を１述し／、： 晶’ｌ容範囲に収めるには、ｒ
’ｏ／ｒ＋ｕを０．７Ｇ５から０．７０５程度までの範
囲に設定する必要があるが、三次収差係数はｒ゛Ｏ、／
ｒ Ｉｌｌが０．７５５では」二連し／、： Ｒ’ｌ
容範囲を越えＣしまうのＣ１二次及び三次収差係数を勘
気りると、れ’、ｉ ＩＡ「・（！ ／ ｒ’ Ｉｌｌ
の餡は０．７５５から０．７１５の範囲に収める必要が
ある。
以上述べたｊ、うに、本発明にｊ、れぼ、測定′ｉ′ｉ
量範囲が広く、感葭及び分解能の面で（・つれ、しかも
小形化が可「１ヒな買吊分（ｉ１装置が実現される。
量範囲が広く、感葭及び分解能の面で（・つれ、しかも
小形化が可「１ヒな買吊分（ｉ１装置が実現される。
第１図は従来装置Ｌ′１の（１゛４成を示づ図、り（２
図ｔ、Ｌ提案装置の構成を示−４図、第３図は本発明の
一実施例を示り一装訂）１う成因、第４図は静電四（＾
（レンズの断面構造及びこれ（こ電位をｈえるＩこめの
電淵の）１＾成を承りｍｍ、第５図は本発明にがかるイ
オン光学系内のイオンビームの流れを示・Ｊ説明図Ｐ
ｔ’ｙ）る、。 １：イオン源、４：スリブ１〜． ５．６，８：静電四（（レンズ、７：−ｉ、］ン扇形罎
揚、９二゛円筒電場、１０：イオン（の出１：：：。 第５図
図ｔ、Ｌ提案装置の構成を示−４図、第３図は本発明の
一実施例を示り一装訂）１う成因、第４図は静電四（＾
（レンズの断面構造及びこれ（こ電位をｈえるＩこめの
電淵の）１＾成を承りｍｍ、第５図は本発明にがかるイ
オン光学系内のイオンビームの流れを示・Ｊ説明図Ｐ
ｔ’ｙ）る、。 １：イオン源、４：スリブ１〜． ５．６，８：静電四（（レンズ、７：−ｉ、］ン扇形罎
揚、９二゛円筒電場、１０：イオン（の出１：：：。 第５図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 イオンｊｌｌ＋！ど、該イオン源から放出されるイオン
を検出りるイオン検出）（：）と、イオン源とイオン検
出器どの間に配置される一様磁揚と、該磁場とイオン検
出器との間に配置される電場と、イオンビームの軌′）
０平而に重ｉ＋’ｉ ’ｃＬツノ向に集束性を与えその
イオンじ−１１のＣノ径り向には発散性を与えるために
前記イ／Ｉン源ど）６揚どの間に間隔をありで配置され
る２個の静電四極レンズと、イオンビームの軌道甲面に
重白なｌノ向に集束性を与えるノこめに前記磁場と電場
どの間に配置される静電四極レンズどを１（ｉえ、前記
磁場におりるイオンビームの回転角庶２回転半ｉ″Ｉを
夫々φｍ、ｒｍ、前記電場にお（〕るイΔンヒピー＼の
回１トｌ、角！σ１回転半仔全人々φｅ。 ｒ ｃどしに１１５、 Ｊ（２°二）φＣユ〉８８゜ ３３Ｓ、ｌｏ −φｍ４４１゜ ０．７”ｉ５≦ｒ ｃ ／’ ｒ ｍ ≦０．７５５
を満足Ｊ−るにうにしたことを特ｊスにとりる７′ｉ甲
分析装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58091315A JPS59215650A (ja) | 1983-05-24 | 1983-05-24 | 質量分析装置 |
| US06/611,427 US4553029A (en) | 1983-05-24 | 1984-05-17 | Mass spectrometer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58091315A JPS59215650A (ja) | 1983-05-24 | 1983-05-24 | 質量分析装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59215650A true JPS59215650A (ja) | 1984-12-05 |
| JPH0354831B2 JPH0354831B2 (ja) | 1991-08-21 |
Family
ID=14023029
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58091315A Granted JPS59215650A (ja) | 1983-05-24 | 1983-05-24 | 質量分析装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4553029A (ja) |
| JP (1) | JPS59215650A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5291016A (en) * | 1992-01-28 | 1994-03-01 | Hitachi, Ltd. | Electrostatic lens arrangement of multi-stages of multi-pole electrodes and mass spectrometer using the same |
| CN111146070A (zh) * | 2019-12-25 | 2020-05-12 | 兰州空间技术物理研究所 | 一种小型高性能空间探测质谱计 |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07111882B2 (ja) * | 1987-04-15 | 1995-11-29 | 日本電子株式会社 | ウイ−ンフイルタを用いた二重収束質量分析装置 |
| US4764673A (en) * | 1987-04-30 | 1988-08-16 | Kevex Corporation | Electric electron energy analyzer |
| US4859848A (en) * | 1987-10-09 | 1989-08-22 | Masstron, Inc. | Mass spectrometer apparatus |
| JPH01213950A (ja) * | 1988-02-23 | 1989-08-28 | Jeol Ltd | 質量分析装置及びそれを用いたｍｓ／ｍｓ装置 |
| JPH0224950A (ja) * | 1988-07-14 | 1990-01-26 | Jeol Ltd | 同時検出型質量分析装置 |
| FR2666171B1 (fr) * | 1990-08-24 | 1992-10-16 | Cameca | Spectrometre de masse stigmatique a haute transmission. |
| DE4310559A1 (de) * | 1993-03-26 | 1994-09-29 | Zeiss Carl Fa | Abbildendes Elektronenenergiefilter |
| EP1517354B1 (en) * | 2003-09-11 | 2008-05-21 | ICT Integrated Circuit Testing Gesellschaft für Halbleiterprüftechnik mbH | Double stage charged particle beam energy width reduction system for charged particle beam system |
| JP6682278B2 (ja) * | 2016-01-19 | 2020-04-15 | 株式会社ニューフレアテクノロジー | マルチ荷電粒子ビーム露光方法及びマルチ荷電粒子ビーム露光装置 |
| GB2546967B (en) * | 2016-01-27 | 2020-04-15 | Thermo Fisher Scient Bremen Gmbh | Quadrupole mass spectrometer |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59160949A (ja) * | 1983-03-01 | 1984-09-11 | Denshi Kagaku Kk | 質量分析装置 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5829577B2 (ja) * | 1980-06-13 | 1983-06-23 | 日本電子株式会社 | 二重収束質量分析装置 |
| JPS5819848A (ja) * | 1981-07-29 | 1983-02-05 | Denshi Kagaku Kk | 質量分析装置 |
-
1983
- 1983-05-24 JP JP58091315A patent/JPS59215650A/ja active Granted
-
1984
- 1984-05-17 US US06/611,427 patent/US4553029A/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59160949A (ja) * | 1983-03-01 | 1984-09-11 | Denshi Kagaku Kk | 質量分析装置 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5291016A (en) * | 1992-01-28 | 1994-03-01 | Hitachi, Ltd. | Electrostatic lens arrangement of multi-stages of multi-pole electrodes and mass spectrometer using the same |
| CN111146070A (zh) * | 2019-12-25 | 2020-05-12 | 兰州空间技术物理研究所 | 一种小型高性能空间探测质谱计 |
| CN111146070B (zh) * | 2019-12-25 | 2023-06-16 | 兰州空间技术物理研究所 | 一种小型高性能空间探测质谱计 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0354831B2 (ja) | 1991-08-21 |
| US4553029A (en) | 1985-11-12 |
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