JPS5953501B2 - mass spectrometer - Google Patents
mass spectrometerInfo
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- JPS5953501B2 JPS5953501B2 JP53000148A JP14878A JPS5953501B2 JP S5953501 B2 JPS5953501 B2 JP S5953501B2 JP 53000148 A JP53000148 A JP 53000148A JP 14878 A JP14878 A JP 14878A JP S5953501 B2 JPS5953501 B2 JP S5953501B2
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、磁場により分離されたイオンが入射される検
出器を備えた質量分析装置に係り、特に、分解能の異な
る数種類のスペクトルを電気的操作のみで得るのに好適
な質量分析装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a mass spectrometer equipped with a detector into which ions separated by a magnetic field are incident, and is particularly suitable for obtaining several types of spectra with different resolutions only by electrical operation. related to a mass spectrometer.
従来の質量分析計の検出器部分の概略構成図を第1図に
示す。FIG. 1 shows a schematic diagram of the detector portion of a conventional mass spectrometer.
図において、10は磁場により分j離されたイオンビー
ム、12は、該イオンビーム10の収束面に配設された
、異なる軌道を通るイオンビーム10を分離するための
単一のスリットが形成されたコレクタスリット、14、
15は、コレクタスリット12を通過したイオンを偏向
するための偏向電極、16は、偏向電極14、15によ
り偏向されたイオンのみを通す単一のスリットが形成さ
れたイオン規制スリット、18は、イオン規制スリット
16を通過したイオンを増幅するための2次電子増倍管
、20は2次電子増倍管20により増幅された信号を検
出するコレクタである。このような従来の質量分析計に
おいては、磁場で分離されたイオンは磁界を変えること
により、コレクタスリット12上を横切り、コレクタス
リット12に入射したイオンは、偏向電極14、15で
偏向され、イオン規制スリット16を通過して、2次電
子増倍管18で増幅され、コレクタ20で検出される。
この場合、偏向電極14、15によりイオンビームを偏
向しているため、イオンビーム中に含まれる中性粒子や
散乱イ・オンが除去される。このような従来の質量分析
計において、スペクトルの分解能を変えるためには、コ
レクタスリット12を可変スリットとしたり、或いは固
定スリットを平行移動可能とする等の手段により、コレ
クタスリットの幅を真空外か、ら機械的に変える必要が
あつた。従つて、装置が複雑となるだけでなく、高速で
2つのスペクトル、即ち、イオン電流は少ないが高分解
能のスペクトルと、イオン電流は多いが低分解能のスペ
クトルを切替え測定することは困難であつた。一方、こ
のような欠点を除去するべく、コレクタスリツトに複数
のスリツト幅の異なるスリツトを形成し、それぞれに異
なる検出器を配設した質量分析計も提案されているが、
各スリツト毎に検出器を配設する必要があるため、装置
が極めて高価となるという問題があつた。本発明は、前
記従来の欠点を解消するべくなされたもので、分解能の
異なる数種類のスベクトルを電気的操作によつて得るこ
とのできる質量分析装置を提供することを目的とする。In the figure, 10 is an ion beam separated by a magnetic field, and 12 is a single slit formed on the converging surface of the ion beam 10 to separate the ion beams 10 passing through different trajectories. collector slit, 14,
15 is a deflection electrode for deflecting ions that have passed through the collector slit 12; 16 is an ion regulation slit formed with a single slit that allows only ions deflected by the deflection electrodes 14 and 15 to pass; 18 is an ion regulation slit; A secondary electron multiplier tube 20 is used to amplify the ions that have passed through the regulation slit 16, and 20 is a collector that detects the signal amplified by the secondary electron multiplier tube 20. In such a conventional mass spectrometer, ions separated by a magnetic field cross the collector slit 12 by changing the magnetic field, and the ions incident on the collector slit 12 are deflected by the deflection electrodes 14 and 15, and the ions are The electrons pass through the regulation slit 16, are amplified by the secondary electron multiplier 18, and are detected by the collector 20.
In this case, since the ion beam is deflected by the deflection electrodes 14 and 15, neutral particles and scattered ions contained in the ion beam are removed. In such a conventional mass spectrometer, in order to change the spectral resolution, the width of the collector slit can be changed outside the vacuum by making the collector slit 12 a variable slit, or by making the fixed slit movable in parallel. , it was necessary to change it mechanically. Therefore, not only is the apparatus complicated, but it is also difficult to quickly switch between two spectra, one with low ion current but high resolution, and the other with high ion current but low resolution. . On the other hand, in order to eliminate such drawbacks, a mass spectrometer has been proposed in which a plurality of slits with different slit widths are formed in the collector slit and a different detector is installed in each slit.
Since it is necessary to provide a detector for each slit, there is a problem in that the device becomes extremely expensive. The present invention was made to eliminate the above-mentioned conventional drawbacks, and an object of the present invention is to provide a mass spectrometer that can obtain several types of vectors with different resolutions by electrical operation.
本発明は、磁場により分離されたイオンが入射される検
出器を備えた質量分析装置において、スリツト幅の異な
る複数のスリツトが形成されたコレクタスリツトと、該
コレクタスリツトを通過したイオンのうち、単一スリツ
トを通過したイオンのみを、偏向電圧を切替えることに
よつて、検出器に導くことができる電気的偏向装置と、
を設けることにより前記目的を達成したものである。The present invention provides a mass spectrometer equipped with a detector into which ions separated by a magnetic field are incident. , an electric deflection device capable of guiding only ions passing through a single slit to a detector by switching a deflection voltage;
The above objective has been achieved by providing the following.
又、イオンを偏向するための電場装置と、電場装置を通
過したイオンを収束するためのレンズ場装置と、レンズ
場装置を通過したイオンを再び偏向するための磁場装置
と、磁場装置を通過したイオンが入射される検出器と、
を備えた二重収束形の質量分析装置において、スリツト
幅の異なる複数のスリツトが形成されたコレクタスリツ
トと、該コレクタスリツトを通過したイオンのうち、単
一スリツトを通過したイオンのみを、偏向電圧を切替え
ることによつて、検出器に導くことができる電気的偏向
装置とを設け、電気的偏向装置の偏向電圧とレンズ場装
置のレンズ電圧とを連動せしめることにより、イオンの
収束状態を劣化することなく、スリツトが切替えられる
ようにしたものである。以下図面を参照して、本発明の
実施例を詳細に説明する。Additionally, there is an electric field device for deflecting ions, a lens field device for converging ions that have passed through the electric field device, a magnetic field device for deflecting ions again that have passed through the lens field device, and a lens field device for converging ions that have passed through the lens field device. a detector into which ions are incident;
In a double focusing mass spectrometer equipped with a collector slit in which a plurality of slits with different slit widths are formed, and of the ions that have passed through the collector slit, only the ions that have passed through a single slit are By providing an electrical deflection device that can guide the ions to the detector by switching the deflection voltage, and by linking the deflection voltage of the electrical deflection device and the lens voltage of the lens field device, the focused state of the ions can be controlled. The slit can be switched without deterioration. Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.
本発明の第1実施例は、磁場により分離されたイオンが
入射される検出器を備えた質量分析装置に本発明を適用
したもので、第2図に示すごとく、コレクタスリツト2
2にスリツト幅の異なる2個のスリツト24,26が形
成されており、又、偏向電極14,15にスリツト24
,26の一方のスリツトを通過したイオンのみを、検出
器に導くことができる偏向電圧が印加されるようにした
ものである。前記コレクタスリツト22は、例えば、ス
リツト24の幅を50μm1スリツト26の幅を500
μmに設定し、両者の間隔を10mmとすることができ
る。In the first embodiment of the present invention, the present invention is applied to a mass spectrometer equipped with a detector into which ions separated by a magnetic field are incident.As shown in FIG.
Two slits 24 and 26 with different slit widths are formed in the deflection electrodes 14 and 15.
, 26, a deflection voltage is applied that can guide only the ions that have passed through one of the slits to the detector. The collector slit 22 has a width of 50 μm for the slit 24 and a width of 500 μm for the slit 26, for example.
The distance between the two can be set to 10 mm.
又、イオン規制スリツト16は、スリツト24と26の
中間、即ち5mmの位置に、幅5mmのスリツトを有す
るものとすることができる。Further, the ion regulating slit 16 may have a slit with a width of 5 mm located midway between the slits 24 and 26, that is, at a position 5 mm apart.
又、偏向電極14の長さは、30mm、間隔は20mm
とすることができる。Also, the length of the deflection electrode 14 is 30 mm, and the interval is 20 mm.
It can be done.
前記のような場合において、スリツト24に゛2kVで
加速された正イオンが入射した場合、偏向電極14に+
440V、15に−440Vを印加すれば、イオンはイ
オン規制スリツト16を通過することができる。In the above case, when positive ions accelerated at 2 kV are incident on the slit 24, the deflection electrode 14 receives +
If -440V is applied to 440V, 15, ions can pass through the ion restriction slit 16.
一方、この時、スリツト26から入射したイオンは、イ
オン規制スリツト16の中央から11mm以上偏向され
るため、2次電子増倍管18にその不要イオンが入射す
ることはない。又、スリツト26に入射した正イオンの
みを検出する場合は、偏向電極14に−550V、15
に+550V印加すれば、スリツト26から入射したイ
オンのみが、イオン規制スリツト16の中央に入射して
、2次電子増倍管18により検出される。この場合、ス
リツト24に入射したイオンは、イオン規制スリツト1
6の中央から11mm以上偏向されるため、2次電子増
倍管18に入射することはない。前記のように偏向電圧
を切替えれば、スリツト24を使用した場合、分散係数
10c[nの質量分析計においては、分解能が1000
、スリツト26を使用した場合は、同じく分解能100
のスペクトルが交互に得られる。On the other hand, at this time, since the ions incident through the slit 26 are deflected by 11 mm or more from the center of the ion regulating slit 16, the unnecessary ions will not be incident on the secondary electron multiplier 18. In addition, when detecting only positive ions incident on the slit 26, the deflection electrode 14 is supplied with -550V and 15V.
When +550V is applied to the slit 26, only the ions entering from the slit 26 enter the center of the ion regulating slit 16 and are detected by the secondary electron multiplier 18. In this case, the ions incident on the slit 24 pass through the ion regulating slit 1.
Since the electron beam is deflected by 11 mm or more from the center of the electron beam 6, it does not enter the secondary electron multiplier tube 18. By switching the deflection voltage as described above, when the slit 24 is used, a mass spectrometer with a dispersion coefficient of 10c[n has a resolution of 1000
, when using slit 26, the resolution is also 100
Spectra are obtained alternately.
前記のような場合、第1図の従来例と同様に、中性粒子
、散乱イオン等も同時に除去されるので、きれいなスペ
クトルを得ることができる。In the above case, as in the conventional example shown in FIG. 1, neutral particles, scattered ions, etc. are also removed at the same time, so that a clean spectrum can be obtained.
しかしながら、扇形磁場型の質量分析装置では、像を結
ぶ位置はただ一点であり、第2図のように、位置の異な
る場所にスリツトを設置すると、いずれか一方にのみ像
を結ぶこととなる。従つて、低分解能のスペクトルを得
るためのスリツトを収束点からはずれた位置に設置すれ
ば良いが、この場合、像のぼけによるイオンの若干の損
失は避けられない。このような問題点は、第3図に示す
ような、二重収束形の質量分析装置に適用した第2実施
例において除去することができる。図において、30は
イオン源、31は物点スリツト、32はイオンを偏向す
るための電場装置、34は、電場装置32を通過したイ
オンを収束するためのレンズ場装置である四重極レンズ
、36は、四重極レンズ34を通過したイオンを再び偏
向するための平行四辺形の磁場装置、38は、偏向電極
14,15に偏向電圧を印加する偏向電極電源、40は
、四重極レンズ34に印加するレンズ電圧を与えるレン
ズ電源である。他の点については前記第一実施例と同様
であるので説明は省略する。このような二重収束形の質
量分析装置においては、平行四辺形の磁場を用いている
ため、磁場に収束作用がなく、四重極レンズ34によつ
てイオンを収束させている。However, in the fan-shaped magnetic field type mass spectrometer, the image is formed at only one point, and if the slits are installed at different locations as shown in FIG. 2, the image will be formed only at one of them. Therefore, in order to obtain a low-resolution spectrum, the slit may be placed at a position away from the convergence point, but in this case, some loss of ions due to blurring of the image cannot be avoided. Such problems can be eliminated in the second embodiment, which is applied to a double convergence type mass spectrometer as shown in FIG. In the figure, 30 is an ion source, 31 is an object point slit, 32 is an electric field device for deflecting ions, and 34 is a quadrupole lens, which is a lens field device for converging the ions that have passed through the electric field device 32. 36 is a parallelogram magnetic field device for deflecting the ions that have passed through the quadrupole lens 34 again; 38 is a deflection electrode power supply that applies a deflection voltage to the deflection electrodes 14 and 15; 40 is a quadrupole lens This is a lens power source that provides a lens voltage to be applied to 34. The other points are the same as those of the first embodiment, so the explanation will be omitted. In such a double convergence type mass spectrometer, since a parallelogram-shaped magnetic field is used, the magnetic field has no convergence effect, and ions are converged by the quadrupole lens 34.
このため、イオンビームの結像点は幾何学的には定まら
ず、インズ電圧を変えることにより任意の位置に結像で
きる。従つて、偏向電極電源38とレンズ電源40を連
動せしめることにより、ビームの収束状態を悪化させず
にコレクタスリツトのスリツト切替えが可能となる。最
良の収束条件をうるためのレンズ電圧は予め設定できる
。なお、前記実施例においては、いずれも、コレタタス
リツト上に設けられたスリツトの数は2個であつたが、
原理的には更に多くのスリツトの設置が可能である。Therefore, the imaging point of the ion beam is not fixed geometrically, but can be imaged at any position by changing the ins voltage. Therefore, by interlocking the deflection electrode power supply 38 and the lens power supply 40, it becomes possible to switch the collector slit without deteriorating the beam convergence state. The lens voltage to obtain the best convergence conditions can be set in advance. In addition, in each of the above embodiments, the number of slits provided on the colletata slit was two;
In principle, it is possible to install even more slits.
又、複数のスリツトのうち、一部は機械的に調節可能な
可変スリツトとすることもできる。以上説明したとおり
、本発明は、磁場により分離されたイオンが入射される
検出器を備えた質量分析装置において、スリツト幅の異
なる複数のスリツトが形成されたコレクタスリツトと、
該コレクタスリツトを通過したイオンのうち、単一スリ
ツトを通過したイオンのみを、偏向電圧を切替えること
によつて、検出器に導くことができる電気的偏向装置と
、を設けたので、分解能の異なる数種類のスペクトルが
電気的操作で高速に切替えて得ることが可能である。Further, some of the plurality of slits may be mechanically adjustable variable slits. As explained above, the present invention provides a mass spectrometer equipped with a detector into which ions separated by a magnetic field are incident, including a collector slit in which a plurality of slits with different slit widths are formed;
Of the ions that have passed through the collector slit, an electrical deflection device that can guide only the ions that have passed through a single slit to the detector by switching the deflection voltage is installed, so that the resolution can be improved. Several different types of spectra can be obtained by switching rapidly by electrical operation.
又、機械的可変スリツトを使用しなくても良いため、原
価低減も可能であるという優れた効果を有する。又、イ
オンを偏向するための電場装置と、電場装置を通過した
イオンを収束するためのレンズ場装置と、レンズ場装置
を通過したイオンを再び偏向するための磁場装置と、磁
場装置を通過したイオンが入射される検出器と、を備え
た二重収束形の質量分析装置において、スリツト幅の異
なる複数のスリツトが形成されたコレクタスリツトと、
該コレクタスリツトを通過したイオンのうち、単一のス
リツトを通過したイオンのみを、偏向電圧を切替えるこ
とによつて、検出器に導くことができる電気的偏向装置
とを設け、電気的偏向装置の偏向電圧とレンズ場装置の
レンズ電圧とを連動せしめるようにしたので、イオンの
収束状態を劣化することなく、スリツトが切替えられる
という優れた効果を有する。Furthermore, since there is no need to use mechanically variable slits, there is an excellent effect in that the cost can be reduced. Additionally, there is an electric field device for deflecting ions, a lens field device for converging ions that have passed through the electric field device, a magnetic field device for deflecting ions again that have passed through the lens field device, and a lens field device for converging ions that have passed through the lens field device. A collector slit in which a plurality of slits having different slit widths are formed in a double focusing mass spectrometer equipped with a detector into which ions are incident;
An electrical deflection device is provided that can guide only the ions that have passed through a single slit out of the ions that have passed through the collector slit to the detector by switching the deflection voltage. Since the deflection voltage of the ion beam is linked with the lens voltage of the lens field device, an excellent effect is obtained in that the slit can be switched without deteriorating the ion convergence state.
第1図は、従来の質量分析装置の検出器部分を示す概略
構成図、第2図は、本発明に係る質量分析装置の第一実
施例の検出器部分を示す概略構成図、第3図は、本発明
に係る質量分析装置の第二実施例が適用された二重収束
形の質量分析装置の構成を示す概略構成図である。
10・・・・・・イオンビーム、16・・.・・・・イ
オン規制ス川ノツト、14,15・・・・・・偏向電極
、]8・・・・・・2次電子増倍管、20・・・・・・
コレクタ、22・・・・・・コレクタスリツト、24,
26・・・・・・スリツト、30・・・・・・イオン源
、32・・・・・・電場装置、34・・・・・・四重極
レンズ、36・・・・・・磁場装置、38・・・・・・
偏向電極電・源、40・・・・・・レンズ電源。FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a detector portion of a conventional mass spectrometer, FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing a detector portion of a first embodiment of a mass spectrometer according to the present invention, and FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing the configuration of a double convergence type mass spectrometer to which a second embodiment of the mass spectrometer according to the present invention is applied. 10...Ion beam, 16... ...Ion regulation sukawanote, 14,15...Deflection electrode, ]8...Secondary electron multiplier, 20...
Collector, 22... Collector slit, 24,
26... Slit, 30... Ion source, 32... Electric field device, 34... Quadrupole lens, 36... Magnetic field device , 38...
Deflection electrode power supply, 40... Lens power supply.
Claims (1)
備えた質量分析装置において、スリット幅の異なる複数
のスリットが形成されたコレクタスリットと、該コレク
タスリットを通過したイオンのうち、単一スリットを通
過したイオンのみを、偏向電圧を切替えることによつて
、検出器に導くことができる電気的偏向装置と、を設け
たことを特徴とする質量分析装置。 2 イオンを偏向するための電場装置と、電場装置を通
過したイオンを収束するためのレンズ場装置と、レンズ
場装置を通過したイオンを再び偏向するための磁場装置
と、磁場装置を通過したイオンが入射される検出器と、
を備えた二重収束形の質量分析装置において、スリット
幅の異なる複数のスリットが形成されたコレクタスリッ
トと、該コレクタスリットを通過したイオンのうち、単
一スリットを通過したイオンのみを、偏向電圧を切替え
ることによつて、検出器に導くことができる電気的偏向
装置とを設け、電気的偏向装置の偏向電圧とレンズ場装
置のレンズ電圧とを連動せしめることにより、イオンの
収束状態を劣化することなく、スリットが切替えられる
ようにしたことを特徴とする質量分析装置。[Claims] 1. A mass spectrometer equipped with a detector into which ions separated by a magnetic field are incident, including a collector slit in which a plurality of slits with different slit widths are formed, and ions passing through the collector slit. A mass spectrometer comprising: an electrical deflection device capable of guiding only ions that have passed through a single slit to a detector by switching a deflection voltage. 2. An electric field device for deflecting ions, a lens field device for converging ions that have passed through the electric field device, a magnetic field device for re-deflecting ions that have passed through the lens field device, and an ion that has passed through the magnetic field device. a detector on which is incident;
In a double focusing mass spectrometer equipped with a collector slit, in which multiple slits with different slit widths are formed, only the ions that have passed through a single slit out of the ions that have passed through the collector slit are By switching the ions, an electric deflection device that can guide the ions to the detector is provided, and by linking the deflection voltage of the electric deflection device and the lens voltage of the lens field device, the convergence state of the ions is deteriorated. A mass spectrometer characterized in that the slit can be switched without any trouble.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP53000148A JPS5953501B2 (en) | 1978-01-06 | 1978-01-06 | mass spectrometer |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP53000148A JPS5953501B2 (en) | 1978-01-06 | 1978-01-06 | mass spectrometer |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5494092A JPS5494092A (en) | 1979-07-25 |
JPS5953501B2 true JPS5953501B2 (en) | 1984-12-25 |
Family
ID=11465940
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP53000148A Expired JPS5953501B2 (en) | 1978-01-06 | 1978-01-06 | mass spectrometer |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5953501B2 (en) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS59108255A (en) * | 1982-12-13 | 1984-06-22 | Jeol Ltd | Mass spectrometer |
GB201011862D0 (en) | 2010-07-14 | 2010-09-01 | Thermo Fisher Scient Bremen | Ion detection arrangement |
WO2015019460A1 (en) * | 2013-08-08 | 2015-02-12 | 株式会社島津製作所 | Time-of-flight mass-spectrometer |
-
1978
- 1978-01-06 JP JP53000148A patent/JPS5953501B2/en not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS5494092A (en) | 1979-07-25 |
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