JPS6020442A - 質量分析計用熱陰極電子衝撃型イオン源 - Google Patents
質量分析計用熱陰極電子衝撃型イオン源Info
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- JPS6020442A JPS6020442A JP58126091A JP12609183A JPS6020442A JP S6020442 A JPS6020442 A JP S6020442A JP 58126091 A JP58126091 A JP 58126091A JP 12609183 A JP12609183 A JP 12609183A JP S6020442 A JPS6020442 A JP S6020442A
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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】
本発明は小型で脱ガス容易でありながら高感度で且つイ
オンのエネルギー分散が小さく、細いイオンビームの得
られる質量分析用熱陰極電子衝撃形イオン源に関するも
のである。
オンのエネルギー分散が小さく、細いイオンビームの得
られる質量分析用熱陰極電子衝撃形イオン源に関するも
のである。
従来、質量分析計に用いられてきたイオン源としては、
Ｎ１ｅｒ型、ＢＡゲージ型、冷陰極マグネトロン型など
種々のものがある。例えば、エネルギー分散の小さいも
のとしては一般にＮ１ｅｒ型のものが多く使用されるこ
れは略同電位の空間を一方通行の電子によってイオンを
生成することによってエネルギー分散を小さくしだもの
であるので分解能は最良であるが、反面感度が小さく脱
ガスが困難である欠点があるため、このイオン源を用い
た質量分析を超高真空の残留ガス分析計として用いるこ
とは容易でない。
Ｎ１ｅｒ型、ＢＡゲージ型、冷陰極マグネトロン型など
種々のものがある。例えば、エネルギー分散の小さいも
のとしては一般にＮ１ｅｒ型のものが多く使用されるこ
れは略同電位の空間を一方通行の電子によってイオンを
生成することによってエネルギー分散を小さくしだもの
であるので分解能は最良であるが、反面感度が小さく脱
ガスが困難である欠点があるため、このイオン源を用い
た質量分析を超高真空の残留ガス分析計として用いるこ
とは容易でない。
ＢＡゲージ型を使用した場合は高感度で脱ガスが容易で
ある反面・エネルギー分散が大きいという欠点を有する
ため分解能が悪い。そこである程度の分解能を得るだめ
エネルギーの大きいイオンだけを活用するので実質の感
度はあまり大きくなく・さらに電子衝撃によって陽極電
極表面で生成するエネルギーの大きい電子衝撃脱離イオ
ンとの区別がむずかしぐ、正確なガス分析ができなぐな
る。
ある反面・エネルギー分散が大きいという欠点を有する
ため分解能が悪い。そこである程度の分解能を得るだめ
エネルギーの大きいイオンだけを活用するので実質の感
度はあまり大きくなく・さらに電子衝撃によって陽極電
極表面で生成するエネルギーの大きい電子衝撃脱離イオ
ンとの区別がむずかしぐ、正確なガス分析ができなぐな
る。
まだ冷陰極場合も感度が非常に大きく、熱陰極を用いな
いのでガス分子の熱分解が起こらないといった特徴をも
つが反面やはりエネルギー分散が犬きぐ脱ガスが誰かＬ
２い上、超高真空域でガス圧力との直線性が失われると
いう致命的な欠点を有するだめ超高真空用ガス分析計と
して用いた場合の信頼性は非常に低い。
いのでガス分子の熱分解が起こらないといった特徴をも
つが反面やはりエネルギー分散が犬きぐ脱ガスが誰かＬ
２い上、超高真空域でガス圧力との直線性が失われると
いう致命的な欠点を有するだめ超高真空用ガス分析計と
して用いた場合の信頼性は非常に低い。
最近の質喰分析計は、分解能も可変で電界の変化だけで
使える４電極質量分析計（マスフィルター型）が大勢を
しめつつあるが、このマスフィルター型質量分析計は分
析用磁石が不要なばかりか、イオンのエネルギー分散が
ある程度大きくとも分析精度に影響を与えないという特
徴を有するので、超高真空用ガス分析計の場合は脱ガス
容易なりＡゲージ型イオン源が用いられることが多い◎
しかし前述したようにＢＡゲージ型のイオン源で作られ
るイオン源のエネルギー分散は４０〜５０Ｖもあるので
、あ、る程度のエネルギー分散が許容されるマスクイル
ター型質量分析計であっても分解能の低下はさけられな
い。そこでイオンの加速電圧を下げて、陽極電極のアミ
の近傍でできだエネルギーの高いイオンだけを加速する
ようにするだめ、結果的には低感間となり小型のマスフ
ィルター型ガス分析計の場合、０．０５−０．２ ｍＡ
／Ｔｏ ′￥Ｙの感度しか得られなく、分解能も５０〜
１００位である。
使える４電極質量分析計（マスフィルター型）が大勢を
しめつつあるが、このマスフィルター型質量分析計は分
析用磁石が不要なばかりか、イオンのエネルギー分散が
ある程度大きくとも分析精度に影響を与えないという特
徴を有するので、超高真空用ガス分析計の場合は脱ガス
容易なりＡゲージ型イオン源が用いられることが多い◎
しかし前述したようにＢＡゲージ型のイオン源で作られ
るイオン源のエネルギー分散は４０〜５０Ｖもあるので
、あ、る程度のエネルギー分散が許容されるマスクイル
ター型質量分析計であっても分解能の低下はさけられな
い。そこでイオンの加速電圧を下げて、陽極電極のアミ
の近傍でできだエネルギーの高いイオンだけを加速する
ようにするだめ、結果的には低感間となり小型のマスフ
ィルター型ガス分析計の場合、０．０５−０．２ ｍＡ
／Ｔｏ ′￥Ｙの感度しか得られなく、分解能も５０〜
１００位である。
即ちＢＡゲージ型イオン源においては熱陰極から飛び出
した熱電子は円筒カゴ状陽極に吸引されてカゴ内部を通
過中ると共に反対側のりベラ（電極に反射されカゴの内
外を往復運動し、ついにはカゴの陽極に衝突してとらえ
られるが、この時カゴの中に生成されたイオンは、カゴ
電極の外にある陰極と略同電位にある引き出し電極から
陽極の小孔を通して侵入してくる電界に引かれて４部に
飛び出すようになっている。しかし、この陽極の内外に
振動する電子は横方向のものだけではなく、多数回振動
後には縦方向に振動する電子も生じるため、陽極の小孔
付近で反射される電子も多くなる。
した熱電子は円筒カゴ状陽極に吸引されてカゴ内部を通
過中ると共に反対側のりベラ（電極に反射されカゴの内
外を往復運動し、ついにはカゴの陽極に衝突してとらえ
られるが、この時カゴの中に生成されたイオンは、カゴ
電極の外にある陰極と略同電位にある引き出し電極から
陽極の小孔を通して侵入してくる電界に引かれて４部に
飛び出すようになっている。しかし、この陽極の内外に
振動する電子は横方向のものだけではなく、多数回振動
後には縦方向に振動する電子も生じるため、陽極の小孔
付近で反射される電子も多くなる。
そのだめイオンはカゴ陽極のあらゆる部分に生成される
ためエネルギー分散（陽極のカゴ付近では工、ネルギー
は高いが小孔の部分では低い）が大きくなり、さらにイ
オンの小孔を通してのイオン引き出し効率も悪い。ｉた
７４％孔を太きくすれば引き出し効率は高められるが、
イオンのエネルギー分散はますます大きくなるうえイオ
ンビーム径も大きくなりついＩ（は分解能の低下が起る
・ 本発明は上記の如き実情に鑑みてなされたものであって
、その目的とするところは、電子の円筒カゴ内に飛び込
める電子の角度を制限し円筒カゴ内を上下撮動する電子
をなくし、イオンのエネルギー分散を防ぎながら、イオ
ンの１成城を円筒カゴの中心に集中させて、イオン引き
出し口からイオン引き出し効率をあげて高感変化を図り
ながら、イオンビームの径を小さくしだものである。す
なわちイオンのエネルギー分散が最小であるＮｉｅ＋Ｙ
型イオン源（箱型イオン源で箱の一方面にあけた小孔か
ら電子を入射させ対面にあけた孔で電子を捕獲する）を
円形にしたものであって、Ｎｉ ｅｒ型イオン源の良さ
とＢＡゲージ型イオン源の良さとを組み合わせた構造に
なっている。
ためエネルギー分散（陽極のカゴ付近では工、ネルギー
は高いが小孔の部分では低い）が大きくなり、さらにイ
オンの小孔を通してのイオン引き出し効率も悪い。ｉた
７４％孔を太きくすれば引き出し効率は高められるが、
イオンのエネルギー分散はますます大きくなるうえイオ
ンビーム径も大きくなりついＩ（は分解能の低下が起る
・ 本発明は上記の如き実情に鑑みてなされたものであって
、その目的とするところは、電子の円筒カゴ内に飛び込
める電子の角度を制限し円筒カゴ内を上下撮動する電子
をなくし、イオンのエネルギー分散を防ぎながら、イオ
ンの１成城を円筒カゴの中心に集中させて、イオン引き
出し口からイオン引き出し効率をあげて高感変化を図り
ながら、イオンビームの径を小さくしだものである。す
なわちイオンのエネルギー分散が最小であるＮｉｅ＋Ｙ
型イオン源（箱型イオン源で箱の一方面にあけた小孔か
ら電子を入射させ対面にあけた孔で電子を捕獲する）を
円形にしたものであって、Ｎｉ ｅｒ型イオン源の良さ
とＢＡゲージ型イオン源の良さとを組み合わせた構造に
なっている。
そしてこの効果を更に増大させるために、円筒カゴ状陽
極と環状熱陰極の間に熱陰極からの電子をビーム状に絞
り込むだめにビームをサンドエッチにする形の電子ビー
ムリング状電極を２つ組み合わせた電子ビーム絞り電極
を配置する〇このようにしてこのイオン源は従来の欠点
を一挙に解決し得て、小型でありながら高感度でエネル
ギー分散が小さく、かつビーム径も細く脱ガス容易な電
子衝撃型イオン源を提供しよ、つというものである。
極と環状熱陰極の間に熱陰極からの電子をビーム状に絞
り込むだめにビームをサンドエッチにする形の電子ビー
ムリング状電極を２つ組み合わせた電子ビーム絞り電極
を配置する〇このようにしてこのイオン源は従来の欠点
を一挙に解決し得て、小型でありながら高感度でエネル
ギー分散が小さく、かつビーム径も細く脱ガス容易な電
子衝撃型イオン源を提供しよ、つというものである。
本発明の構成を図面に示された一実施例について説明す
れば陽極１は厚さＱ、１１１１１のモリブデン金属の板
をフォトエツチングによって一部格子状（幅約３ ｍｌ
、格子のピッチ１ ｍｍ ）又は網状に作り丸めて直径
約６，５朋高さ約１５＋Ｉ１１の円筒にし、上ぶたには
円板状の金網１′を用い、円筒の金網１′に対向する方
には直径約３面のイオン引き出し口５を設けたドーナツ
板５′を溶接して一体構造に仕上げたものである。
れば陽極１は厚さＱ、１１１１１のモリブデン金属の板
をフォトエツチングによって一部格子状（幅約３ ｍｌ
、格子のピッチ１ ｍｍ ）又は網状に作り丸めて直径
約６，５朋高さ約１５＋Ｉ１１の円筒にし、上ぶたには
円板状の金網１′を用い、円筒の金網１′に対向する方
には直径約３面のイオン引き出し口５を設けたドーナツ
板５′を溶接して一体構造に仕上げたものである。
熱陰極２は＠ｏ、８闘厚さ０．０２５聴のレニウム金属
に酸化トリウムを電着によって付着させて直径約１２ｍ
１１のリング状に丸めたもので、このリボンに約１〜２
人の電流を流して赤熱させて電子源として用い１〜１０
０ｍＡの電子電源を得ることができる。なお熱陰極２は
線状のものであってもよい。
に酸化トリウムを電着によって付着させて直径約１２ｍ
１１のリング状に丸めたもので、このリボンに約１〜２
人の電流を流して赤熱させて電子源として用い１〜１０
０ｍＡの電子電源を得ることができる。なお熱陰極２は
線状のものであってもよい。
シールド電極３は熱陰極からの電子が連接、陽極ｌのド
ーナツ板５’に行がないようにするためのものであるが
、上下２つのリング電極３′、３“を２木の支柱３′ａ
で支えてドーナツ板３ａに溶接した一体構造釦なってお
り、この２つのリング電極３′。
ーナツ板５’に行がないようにするためのものであるが
、上下２つのリング電極３′、３“を２木の支柱３′ａ
で支えてドーナツ板３ａに溶接した一体構造釦なってお
り、この２つのリング電極３′。
３′は熱陰極電位よりわずかに低い電位に置いて、熱陰
極２から陽［１に向う電子のビームを上下からはさみ、
ビームの拡がりを押える働きを持たせた電子ビームのフ
ォーカス電極でもある。
極２から陽［１に向う電子のビームを上下からはさみ、
ビームの拡がりを押える働きを持たせた電子ビームのフ
ォーカス電極でもある。
この電極のドーナツ板の孔とリング径はほぼ同じで、陽
極１の円筒径と熱陰極２のリング径の中間の径で約９藷
におかれる。
極１の円筒径と熱陰極２のリング径の中間の径で約９藷
におかれる。
次に４はイオン引き出し電極で、この電極４は熱陰極２
より数１０ボルト低い電位におかれ、円筒陽極ｌ内で発
生したイオンを能率よく引き出す役目をする。図では金
あみ４′をはって引き出し効率をあげているが、これは
なくともかまわない。
より数１０ボルト低い電位におかれ、円筒陽極ｌ内で発
生したイオンを能率よく引き出す役目をする。図では金
あみ４′をはって引き出し効率をあげているが、これは
なくともかまわない。
また５はイオン源のマクテングプレートで分析部への入
射アパーチャー電極でもある。
射アパーチャー電極でもある。
各電極の電圧は、おのおの独立に設定できるようになっ
ており、イオン化のだめの電子エネルギーは陽極（イオ
ン化室）と熱陰極間の電位差で与えられ、だいたい５０
〜８０ｅＶの設定範囲をもつ。
ており、イオン化のだめの電子エネルギーは陽極（イオ
ン化室）と熱陰極間の電位差で与えられ、だいたい５０
〜８０ｅＶの設定範囲をもつ。
陽極ｌには接地に対して約２０Ｖの電圧が印加され、イ
オンの加速電圧となる。
オンの加速電圧となる。
イオン引き出し電極４、シールド電極（電子フォーカス
電極）３はそれぞれ接地に対し、−５０〜−１００Ｖ、
−２０Ｖ〜〜６０Ｖの範囲で印加される。また陰極２の
電位は−３０〜−６０Ｖの範囲で印加される。
電極）３はそれぞれ接地に対し、−５０〜−１００Ｖ、
−２０Ｖ〜〜６０Ｖの範囲で印加される。また陰極２の
電位は−３０〜−６０Ｖの範囲で印加される。
この状態１本イオン源の効用を説明すれば、熱陰極２か
ら飛び出しだ電子は円筒陽極工に吸引される。ところが
この熱陰極２と陽極ｌの間には熱陰極２よりわずかに低
い電１位においた電子フォーカス電極３が、陰極２から
の電子ビームをはさみ込むような形で配置しであるので
、陰極２からの電子ビームの拡がりは押えられ、電子の
ほとんどは円筒陽極１の格子面を通りぬけイオン化室に
入る。陽極ｌに侵入した電子の一部はそのビームの拡が
りと共に陽極ｌのイオン引き出し口５がらのイオン引き
出し電極４の電界に反発されるだめ、対面の陽極ｌの内
壁に衝突する。
ら飛び出しだ電子は円筒陽極工に吸引される。ところが
この熱陰極２と陽極ｌの間には熱陰極２よりわずかに低
い電１位においた電子フォーカス電極３が、陰極２から
の電子ビームをはさみ込むような形で配置しであるので
、陰極２からの電子ビームの拡がりは押えられ、電子の
ほとんどは円筒陽極１の格子面を通りぬけイオン化室に
入る。陽極ｌに侵入した電子の一部はそのビームの拡が
りと共に陽極ｌのイオン引き出し口５がらのイオン引き
出し電極４の電界に反発されるだめ、対面の陽極ｌの内
壁に衝突する。
しかし対面の格子を通り抜けた電子は陽極１の外側で電
子フォーカスリング３′及び熱陰極２によって反発され
るため、再び陽極に吸引され電子の一部は円筒陽極の内
外に撮動することになる。そこでこの陽極（含格子）ｌ
と衝突する電子電流を検出し、この値が一定になるよう
に熱陰極２のヒーター電流をコントロールしてやると、
陽極ｌ内を振動する電子の割合は一定になる０ことで特
筆すべきことは、振動電子の振動方向はほぼ水平方向の
ものに限定されることである。陽極１内の電界はイオン
引き出し口５からのイオン引き出し電極４の侵入電界（
これがないとイオンは引き出せない）が存在するので−
７０から２０Ｖの間の電位勾配がある。しかし熱陰極２
の電位は一４０Ｖ位であり・また気体分子のイオン化電
圧はｌＯ〜２０ ｅＶ位必要であるので、陽極ｌ内部で
のイオン生成可能領域の電位勾配は（２０Ｖ−（−７０
Ｖ） ）−４０Ｖ−１０Ｖ＝４０Ｖ位はあることになる
。この４０Ｖの電位勾配の強さはイオン引き出し口附近
が最も負で陽極壁に向けて順次ゆるやかに変化する。従
来のＢＡゲージ型陽極を有するイオン源では電子の撮動
方向があらゆる方向に存在しただめ、この電子衝撃によ
って作られるイオンは陽極内のあらゆる場所に存在した
ためイオンの密度が薄く、イオン引き出し効率も悪く、
引き出されたイオンのエネルギー分布はこの電位勾配の
４ｏｅＶ以上にも及んだ。まだ振動電子はついには陽極
に衝突してしまうが、この時陽極表面に吸着してる活性
な気体分子をたたき出す０そしてその１部はイオンすな
わち電子衝撃脱離イオンとなって気体イオンに混入する
だめ、気体分子より吸着分子の方がはるかに多い超高真
空用のガス分析計などではガス分析の判定を誤る主因で
あった。まだ気体イオン４０ｅＶのエネルギー分散を有
するので、陽極近傍のエネルギーの高いイオンと電子衝
撃脱離イオンとを区別することもむずかしかった。
子フォーカスリング３′及び熱陰極２によって反発され
るため、再び陽極に吸引され電子の一部は円筒陽極の内
外に撮動することになる。そこでこの陽極（含格子）ｌ
と衝突する電子電流を検出し、この値が一定になるよう
に熱陰極２のヒーター電流をコントロールしてやると、
陽極ｌ内を振動する電子の割合は一定になる０ことで特
筆すべきことは、振動電子の振動方向はほぼ水平方向の
ものに限定されることである。陽極１内の電界はイオン
引き出し口５からのイオン引き出し電極４の侵入電界（
これがないとイオンは引き出せない）が存在するので−
７０から２０Ｖの間の電位勾配がある。しかし熱陰極２
の電位は一４０Ｖ位であり・また気体分子のイオン化電
圧はｌＯ〜２０ ｅＶ位必要であるので、陽極ｌ内部で
のイオン生成可能領域の電位勾配は（２０Ｖ−（−７０
Ｖ） ）−４０Ｖ−１０Ｖ＝４０Ｖ位はあることになる
。この４０Ｖの電位勾配の強さはイオン引き出し口附近
が最も負で陽極壁に向けて順次ゆるやかに変化する。従
来のＢＡゲージ型陽極を有するイオン源では電子の撮動
方向があらゆる方向に存在しただめ、この電子衝撃によ
って作られるイオンは陽極内のあらゆる場所に存在した
ためイオンの密度が薄く、イオン引き出し効率も悪く、
引き出されたイオンのエネルギー分布はこの電位勾配の
４ｏｅＶ以上にも及んだ。まだ振動電子はついには陽極
に衝突してしまうが、この時陽極表面に吸着してる活性
な気体分子をたたき出す０そしてその１部はイオンすな
わち電子衝撃脱離イオンとなって気体イオンに混入する
だめ、気体分子より吸着分子の方がはるかに多い超高真
空用のガス分析計などではガス分析の判定を誤る主因で
あった。まだ気体イオン４０ｅＶのエネルギー分散を有
するので、陽極近傍のエネルギーの高いイオンと電子衝
撃脱離イオンとを区別することもむずかしかった。
これに対し、本発明によるイオン源では陽極ｌ内を振動
する電子の撮動方向がほぼ水平方向に限定されるだめ生
成されるイオンのエネルギー分散は数Ｖである。このイ
オン生成域は陽極より約ｌＯＶ位い低い上エネルギー分
散も小さいので亀子衝撃脱離イオンとの区別も非常に容
易である。すなわち電子衝撃脱離イオンは約７ｅＶの初
期運動エネルギーを持っていることが知られでいるが電
位の最も高い陽極上で生成するので、本イオン源の場合
、気体分子のイオンエネルギーと電子衝撃脱離イオンの
エネルギーとの差はｌ ｏｙ＋７ｖ＝ｉ ７Ｖもあり、
どちらもそのエネルギー分散は数■なので区別は容易で
イオンの適当なエネルギーフィルターを用いれば本イオ
ン源は電子衝撃脱離イオンによる誤差の生じないイオン
源を提供することができる。
する電子の撮動方向がほぼ水平方向に限定されるだめ生
成されるイオンのエネルギー分散は数Ｖである。このイ
オン生成域は陽極より約ｌＯＶ位い低い上エネルギー分
散も小さいので亀子衝撃脱離イオンとの区別も非常に容
易である。すなわち電子衝撃脱離イオンは約７ｅＶの初
期運動エネルギーを持っていることが知られでいるが電
位の最も高い陽極上で生成するので、本イオン源の場合
、気体分子のイオンエネルギーと電子衝撃脱離イオンの
エネルギーとの差はｌ ｏｙ＋７ｖ＝ｉ ７Ｖもあり、
どちらもそのエネルギー分散は数■なので区別は容易で
イオンの適当なエネルギーフィルターを用いれば本イオ
ン源は電子衝撃脱離イオンによる誤差の生じないイオン
源を提供することができる。
さらに本イオン源では熱陰極２を円筒陽極１の周辺円形
に配設しであるので陽極ｌの中心での電子集中度が非常
に高く、シたがってここでのイオン生成効率が最も高い
。そのだめイオン引き出し口５からのイオン引き出し効
率は高く実際四極子型の質量分析計に用いてみたところ
５ Ｘ ｌ ＯＡ／ＴｏＹＹ１の超高感度のイオン源と
なった。
に配設しであるので陽極ｌの中心での電子集中度が非常
に高く、シたがってここでのイオン生成効率が最も高い
。そのだめイオン引き出し口５からのイオン引き出し効
率は高く実際四極子型の質量分析計に用いてみたところ
５ Ｘ ｌ ＯＡ／ＴｏＹＹ１の超高感度のイオン源と
なった。
これに対し従来のＢＡゲージ型のイオン源では陽極円筒
を同寸法で製作した場合本イオン源より約２桁低い７Ｘ
１０−’Ａ／１ｏｉｙの感度であった。
を同寸法で製作した場合本イオン源より約２桁低い７Ｘ
１０−’Ａ／１ｏｉｙの感度であった。
まだ本イオン源を脱ガスする場合は電子衝撃によって行
うが、この場合はシールド・フォーカス電極３を陽極ｌ
に電気的に結合し熱陰極２に対して約５００ｖの電圧を
印加し、約７０ｍＡの電子衝撃を行うことによって、２
つの電極を１２００℃以上の高温脱ガスを行うことが可
能で、１０ ’、［’ｏイＹ以下の超高真空域でもイオ
ン源からの放出ガスはほとんど問題にならなかった。
うが、この場合はシールド・フォーカス電極３を陽極ｌ
に電気的に結合し熱陰極２に対して約５００ｖの電圧を
印加し、約７０ｍＡの電子衝撃を行うことによって、２
つの電極を１２００℃以上の高温脱ガスを行うことが可
能で、１０ ’、［’ｏイＹ以下の超高真空域でもイオ
ン源からの放出ガスはほとんど問題にならなかった。
ここで第４図に示しだグラフは本イオン源を４極子型質
量分析計に取り付けて、分析計を働かせない状態で、分
析計を通り抜けだイオンを電位阻止法によってエネルギ
ー分析したもので、気体分子によるイオンのピークと電
子衝撃脱離イオンのピークは完全に分離されその差は約
１７ｅＶであることがわかる。
量分析計に取り付けて、分析計を働かせない状態で、分
析計を通り抜けだイオンを電位阻止法によってエネルギ
ー分析したもので、気体分子によるイオンのピークと電
子衝撃脱離イオンのピークは完全に分離されその差は約
１７ｅＶであることがわかる。
とのように本イオン源は電子の撮動方向を限定してイオ
ンの生成域を陽極の中心に集中させ、イオンの引き出１
７効率をあげると共に細いイオンビームを得ることがで
きるばかりでなく、イオンのエネルギー分散を最小にす
ることができるので、質量分析計に用いた場合高分解能
が得られるうえ、電子衝撃脱離イオンをも分離できる等
脱ガス容易な画期的な電子衝撃形イオン源ということが
できる。
ンの生成域を陽極の中心に集中させ、イオンの引き出１
７効率をあげると共に細いイオンビームを得ることがで
きるばかりでなく、イオンのエネルギー分散を最小にす
ることができるので、質量分析計に用いた場合高分解能
が得られるうえ、電子衝撃脱離イオンをも分離できる等
脱ガス容易な画期的な電子衝撃形イオン源ということが
できる。
第１図は本発明に係る熱陰極電子衝撃型イオン源を質量
分析計に取付けだ状態を示す斜視図、第２図は同上の拡
大縦断面図、第３図は本発明に係るイオン源と分析計及
びイオン収集電極の関係を示す概略図、第４図は本発明
に係るイオン源を４極子型質量分析計に取付けてエネル
ギー分析した状態を示すグラフである。 図中、１は円筒陽極、２は熱陰極、３はシールド電極、
４はイオン引き出し電極、５はイオン引き出し口、６は
分析計、７は４電極質量分析計の分析ロンド、８はイオ
ン源、９はイオン収集電極。
分析計に取付けだ状態を示す斜視図、第２図は同上の拡
大縦断面図、第３図は本発明に係るイオン源と分析計及
びイオン収集電極の関係を示す概略図、第４図は本発明
に係るイオン源を４極子型質量分析計に取付けてエネル
ギー分析した状態を示すグラフである。 図中、１は円筒陽極、２は熱陰極、３はシールド電極、
４はイオン引き出し電極、５はイオン引き出し口、６は
分析計、７は４電極質量分析計の分析ロンド、８はイオ
ン源、９はイオン収集電極。
Claims (1)
- 真空装置内の特定の種類の気体分子の密度を知るために
、分子を電子衝撃によって電離し、その電離によって得
られたイオン流を分析部に配置した電界や磁界の作用で
そのイオンの電荷対質量比に応じて分離し、そのイオン
電流の大きさから、分子の種類及び分子密度をめる質量
分析計に用いられる熱陰極電子衝撃型イオン源において
、一部の外周面を電子の通過可能な格子状又は網目状に
形成した円筒状陽極を役け、該円筒状陽極の回りには上
記格子状又は網目状外周面の外側を囲繞する如く環状熱
陰極を配設すると共に、上記円筒状陽極と環状熱陰極の
間には電子ビーム絞り電極を配設し、円筒状陽極と環状
熱陰極の間で扇状に拡散する電子を上記電子ビーム絞り
電極を介してビーム状に絞り込み円筒状陽極に侵入する
電子の割合、を増加させるべく構成したことを特徴とす
る質量分析計用熱陰極電子衝撃型イオン偲。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58126091A JPS6020442A (ja) | 1983-07-13 | 1983-07-13 | 質量分析計用熱陰極電子衝撃型イオン源 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58126091A JPS6020442A (ja) | 1983-07-13 | 1983-07-13 | 質量分析計用熱陰極電子衝撃型イオン源 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6020442A true JPS6020442A (ja) | 1985-02-01 |
| JPH0378741B2 JPH0378741B2 (ja) | 1991-12-16 |
Family
ID=14926376
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58126091A Granted JPS6020442A (ja) | 1983-07-13 | 1983-07-13 | 質量分析計用熱陰極電子衝撃型イオン源 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6020442A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62172651A (ja) * | 1986-01-23 | 1987-07-29 | Shimadzu Corp | イオン源 |
| US4988869A (en) * | 1989-08-21 | 1991-01-29 | The Regents Of The University Of California | Method and apparatus for electron-induced dissociation of molecular species |
| EP0700071A3 (en) * | 1994-08-31 | 1997-05-21 | Hamamatsu Photonics Kk | Gas discharge tube |
| US6037587A (en) * | 1997-10-17 | 2000-03-14 | Hewlett-Packard Company | Chemical ionization source for mass spectrometry |
| JP2010501986A (ja) * | 2006-08-29 | 2010-01-21 | インフィコン ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | 質量分析計 |
| KR101134022B1 (ko) * | 2009-10-01 | 2012-04-05 | 한국표준과학연구원 | 코일 애노드가 형성된 이온 소스기 및 이를 이용하는 잔류가스 분석장치 |
| EP2124243A3 (en) * | 2008-05-20 | 2012-09-26 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Electron beam focusing electrode and electron gun using the same |
| EP3179500A1 (en) * | 2015-12-11 | 2017-06-14 | Horiba Stec, Co., Ltd. | Ion source, quadrupole mass spectrometer and residual gas analyzing method |
-
1983
- 1983-07-13 JP JP58126091A patent/JPS6020442A/ja active Granted
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62172651A (ja) * | 1986-01-23 | 1987-07-29 | Shimadzu Corp | イオン源 |
| US4988869A (en) * | 1989-08-21 | 1991-01-29 | The Regents Of The University Of California | Method and apparatus for electron-induced dissociation of molecular species |
| EP0700071A3 (en) * | 1994-08-31 | 1997-05-21 | Hamamatsu Photonics Kk | Gas discharge tube |
| US6037587A (en) * | 1997-10-17 | 2000-03-14 | Hewlett-Packard Company | Chemical ionization source for mass spectrometry |
| JP2010501986A (ja) * | 2006-08-29 | 2010-01-21 | インフィコン ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | 質量分析計 |
| EP2124243A3 (en) * | 2008-05-20 | 2012-09-26 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Electron beam focusing electrode and electron gun using the same |
| KR101134022B1 (ko) * | 2009-10-01 | 2012-04-05 | 한국표준과학연구원 | 코일 애노드가 형성된 이온 소스기 및 이를 이용하는 잔류가스 분석장치 |
| EP3179500A1 (en) * | 2015-12-11 | 2017-06-14 | Horiba Stec, Co., Ltd. | Ion source, quadrupole mass spectrometer and residual gas analyzing method |
| US9799504B2 (en) | 2015-12-11 | 2017-10-24 | Horiba Stec, Co., Ltd. | Ion source, quadrupole mass spectrometer and residual gas analyzing method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0378741B2 (ja) | 1991-12-16 |
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