JPS6120859A - Mass spectrometer by gas chromatograph using gaseous hydrogen carrier - Google Patents

Mass spectrometer by gas chromatograph using gaseous hydrogen carrier

Info

Publication number
JPS6120859A
JPS6120859A JP14178184A JP14178184A JPS6120859A JP S6120859 A JPS6120859 A JP S6120859A JP 14178184 A JP14178184 A JP 14178184A JP 14178184 A JP14178184 A JP 14178184A JP S6120859 A JPS6120859 A JP S6120859A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
carrier gas
sample
hydrogen carrier
ionization chamber
gaseous hydrogen
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP14178184A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takeshi Murata
武 村田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shimadzu Corp
Shimazu Seisakusho KK
Original Assignee
Shimadzu Corp
Shimazu Seisakusho KK
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shimadzu Corp, Shimazu Seisakusho KK filed Critical Shimadzu Corp
Priority to JP14178184A priority Critical patent/JPS6120859A/en
Publication of JPS6120859A publication Critical patent/JPS6120859A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N30/00Investigating or analysing materials by separation into components using adsorption, absorption or similar phenomena or using ion-exchange, e.g. chromatography or field flow fractionation
    • G01N30/02Column chromatography
    • G01N30/62Detectors specially adapted therefor
    • G01N30/72Mass spectrometers
    • G01N30/7293Velocity or momentum separators

Abstract

PURPOSE:To permit microanalysis with high resolution and sensitivity by removing a gaseous hydrogen carrier, diluting and introducing the same together with a diluted and ionized sample component into an ionization chamber. CONSTITUTION:An org. compd. which has a high b.p. and high mass and is a sample is injected into a sample evaporating chamber 3 where the sample is evaporated. The evaporated sample is introduced together with the gaseous hydrogen carrier fed from a vessel 1 into a separating column 4. The separated and eluted sample component and the gaseous hydrogen carrier are discharged in the form of jet flow from a discharge pipe 5a of a jet separator 5. The gaseous hydrogen carrier is thereupon easily separated from the jet flow by the evacuation effect of a vacuum pump connected to the gaseous hydrogen carrier discharge pipe 5c of the separator 5. The sample molecules having the heavy mass are introduced through an introducing pipe 5b into the ionization chamber 7 without being separated. About two-fold higher rate of removing the gaseous carrier proportional inversely to the mass is obtd. as compared with the case of using helium if hydrogen is used as the gaseous carrier in the above-mentioned manner.

Description

【発明の詳細な説明】 (イ)、産業上の利用分野 この出願に係わる発明は、例えば高沸点で、高質量の有
機化合物々どを分析対象とする水素キャリアガスを用い
るガスクロマトグラフ質量分析装置に関するものである
Detailed Description of the Invention (a) Field of Industrial Application The invention related to this application relates to a gas chromatograph mass spectrometer using a hydrogen carrier gas for analyzing, for example, high-boiling point, high-mass organic compounds. It is related to.

(ロ)従来技術 ガスクロマトグラフ質量分析装置は、優れた分離能力を
持つガスクロマトグラフによる試料の分離分析と、分離
された試料成分についてマススペクトル分析とを行なう
複合分析装置である。
(b) Prior Art A gas chromatograph mass spectrometer is a complex analyzer that performs separation analysis of a sample using a gas chromatograph with excellent separation ability, and mass spectrum analysis of separated sample components.

このガスクロマトグラフ質量分析装置においては、以下
に記述する問題点がある。即ち、ガスクロマトグラフ単
独にて試料の分離分析を行なう場合に、その分離カラム
に最適流量のヘリウムであるキャリアガスを導入すると
シャープなピーク波形を得ることができるが、ガスクロ
マトグラフを質量分析装置に接続すると、分離カラムと
質量分析装置のイオン化室との間に接続されたジェット
セパレータの持つ最適流量と分離カラムのそれとが一致
せず、このためキャリアガスの流量をガスクロマトグラ
フの分離カラムの最適流量に設定すると、ジェットセパ
レータのキャリアガスの除去率が低下し、質量分析装置
のイオン化室に過剰のキャリアガス分子が中性状態とな
って存在する。
This gas chromatograph mass spectrometer has the following problems. In other words, when performing sample separation analysis using a gas chromatograph alone, it is possible to obtain a sharp peak waveform by introducing a carrier gas such as helium at an optimal flow rate into the separation column, but when the gas chromatograph is connected to a mass spectrometer, it is possible to obtain a sharp peak waveform. Then, the optimum flow rate of the jet separator connected between the separation column and the ionization chamber of the mass spectrometer does not match that of the separation column, and therefore the flow rate of the carrier gas is adjusted to the optimum flow rate of the separation column of the gas chromatograph. When set, the carrier gas removal rate of the jet separator decreases, and excess carrier gas molecules exist in a neutral state in the ionization chamber of the mass spectrometer.

中性状態となって存在する過剰なキャリアガス分子とイ
オン化された試料分子との弾性散乱の頻度数が増加し、
これによりイオン化された試料分子の初速△■のばらつ
きとイオン出射角の広がりとが生じてしまう。
The frequency of elastic scattering between excess carrier gas molecules existing in a neutral state and ionized sample molecules increases,
This causes variations in the initial velocity Δ■ of ionized sample molecules and a broadening of the ion exit angle.

例えばトリグリセライド、ステロールエステルやオリゴ
糖などのような高沸点で、高質量の有機化合物をガスク
ロマトグラフ質量分析装置を用いて分析する場合、前記
した不都合な点を避ける目的でガスクロマトグラフの分
離カラムのキャリアガスの流量をジェットセパレータの
最適流量に設定すると共に、キャリアガスの流量減少に
よる分離能力の低下を分離カラムの加熱温度を上昇させ
るという手段により補償することも考えられるが、分離
カラムの温度を上昇させるとバックグランドが増加し、
結局分離能力が低下してしまう。
For example, when analyzing high-boiling point, high-mass organic compounds such as triglycerides, sterol esters, and oligosaccharides using a gas chromatograph mass spectrometer, the carrier of the separation column of the gas chromatograph is In addition to setting the gas flow rate to the optimum flow rate for the jet separator, it is also possible to compensate for the decrease in separation capacity due to a decrease in the carrier gas flow rate by increasing the heating temperature of the separation column. The background increases when
Eventually, the separation ability will deteriorate.

このような従来装置のジェットセパレータによるヘリウ
ムであるキャリアガスの除去作用とイオン化室における
イオン化された試料分子の初速△■のばらつきとイオン
出射角の広がpとを、第4図から第6図によシ説明する
Figures 4 to 6 show the removal effect of the carrier gas, which is helium, by the jet separator of such a conventional device, the variation in the initial velocity △■ of ionized sample molecules in the ionization chamber, and the spread p of the ion exit angle. I will explain it to you.

第4図は、ジェットセパレータの断面を示す。FIG. 4 shows a cross section of the jet separator.

同図において、ジェットセパレータ5はガスクロマトグ
ラフの不図示の分離カラムに接続されたガスクロマトグ
ラフ側排出管5αと、質量分析装置側導入管5bと、不
図示の真空ポンプに接続されたキャリアガス排出管5C
とを備えておシ、これらはすべてパイレックスガラスに
よシ構成されている。
In the figure, the jet separator 5 includes a gas chromatograph side discharge pipe 5α connected to a separation column (not shown) of the gas chromatograph, a mass spectrometer side inlet pipe 5b, and a carrier gas discharge pipe connected to a vacuum pump (not shown). 5C
All of these are constructed from Pyrex glass.

第5図は、ジェットセパレータ内におけるキャリアガス
の除去作用を模式的に示したものである。
FIG. 5 schematically shows the removal action of carrier gas within the jet separator.

同図において、ガスクロマトグラフ側排出管5αから白
丸で示すヘリウムであるキャリアガスと大きな黒丸で示
す試料成分層・とがジェット流となって排出される。ジ
ェットセパレータは不図示の真空ポンプによシ排気され
ているから、ジェット流となって排出されるキャリアガ
スと試料分子とから試料成分の質量と比較して軽い質量
を持つキャリアガスが分離される。そして、質量分析装
置側導入管5’b K濃縮された試料分子とキャリアガ
スとが導入される。
In the figure, a carrier gas of helium, indicated by a white circle, and a sample component layer, indicated by a large black circle, are discharged as a jet stream from the gas chromatograph side discharge pipe 5α. Since the jet separator is evacuated by a vacuum pump (not shown), carrier gas having a light mass compared to the mass of the sample components is separated from the carrier gas and sample molecules, which are discharged as a jet stream. . Then, the K-concentrated sample molecules and carrier gas are introduced into the mass spectrometer side introduction tube 5'b.

さて、ジェットセパレータのキャリアガス除去率は、キ
ャリアガスがヘリウムである場合には流量を30 ml
l 7分から40m#/分に設定すると最高になるが、
キャリアガスの流量を前記した値よシ増加して行くと、
キャリアガスの除去率が低下し、このためイオン化室に
は過剰のキャリアガスが導入されることになる。
Now, the carrier gas removal rate of the jet separator is when the carrier gas is helium, the flow rate is 30 ml.
l The best setting is from 7 minutes to 40 m#/minute,
When the carrier gas flow rate is increased from the above value,
The removal rate of the carrier gas is reduced, resulting in the introduction of excess carrier gas into the ionization chamber.

第6図は、イオン化室におけるイオン化された試料分子
の初速△■の広がシとイオン出射角の広がシとの状態を
模式的に示すものである。
FIG. 6 schematically shows the spread of the initial velocity Δ■ of ionized sample molecules in the ionization chamber and the spread of the ion exit angle.

同図において、ジェットセパレータ側かライオン化室7
に導入され、フィラメント61から放射された電子ビー
ムe−がその入射孔7αを通過して試料分子に衝突し、
イオン化する。■印はイオン化された試料分子を示し、
小さな白丸はヘリウムであるキャリアガス分子を示す。
In the same figure, the jet separator side or the ionization chamber 7
The electron beam e- introduced into the filament 61 and emitted from the filament 61 passes through the entrance hole 7α and collides with the sample molecules,
Ionize. ■marks indicate ionized sample molecules;
The small open circles indicate carrier gas molecules, which are helium.

フィラメント61から放射された電子ビームeは電子ビ
ーム出射孔7bを通過し、コレクタ62に至る。イオン
化室7内には前記したように中性状態のキャリアガスが
分子状態となって過剰に存在するため、イオン化された
試料分子とキャリアガス分子どの衝突頻度、ひいては弾
性散乱頻度が犬となり、キャリアガス分子の持つ運動量
とイオン化された試料分子の持つそれとの相互授受が頻
繁に行なわれ、この結果イオン化された試料分子の初速
△Vのばらつきが大となる。まだ、イオン化室のイオン
出射孔7Cから、中性状態にある過剰のキャリアガス分
子とイオン化された試料分子とが相互に弾性散乱現象を
呈しながら出射されるため、イオン出射角θ1が広がる
The electron beam e emitted from the filament 61 passes through the electron beam exit hole 7b and reaches the collector 62. As mentioned above, in the ionization chamber 7, the carrier gas in the neutral state is excessively present in the molecular state, so the frequency of collision between the ionized sample molecules and the carrier gas molecules, and even the frequency of elastic scattering, becomes very high. Momentum possessed by gas molecules and that possessed by ionized sample molecules are frequently exchanged with each other, resulting in large variations in the initial velocity ΔV of ionized sample molecules. Since the excess carrier gas molecules in the neutral state and the ionized sample molecules are still emitted from the ion exit hole 7C of the ionization chamber while exhibiting an elastic scattering phenomenon with each other, the ion exit angle θ1 widens.

このため、得られたマススペクトル波形に広が9を発生
し、分解能とか感度の低下を招き、微量分析か困難にな
るという問題がある。
For this reason, there is a problem in that the obtained mass spectrum waveform is broadened, resulting in a decrease in resolution and sensitivity, making it difficult to perform trace analysis.

(ハ)、目的 この出願に係わる発明は、前記した従来技術の有する欠
点を解消するもので、その第1の発明は分離溶出された
試料成分を、除去されて希薄化された水素キャリアガス
と共に質量分析装置に導入し、高い分解能と感度にて微
量分析を行なうことができるガスクロマトグラフ質量分
析装置を提供することを目的とし、そして第2の発明は
第1の発明の目的を達成する手段の一部として大口径キ
ャピラリカラムを備えたガスクロマトグラフ質量分析装
置を提供することを目的とする。
(c), Purpose The invention related to this application is to eliminate the drawbacks of the prior art described above, and the first invention is to separate and elute sample components together with the removed and diluted hydrogen carrier gas. It is an object of the present invention to provide a gas chromatograph mass spectrometer that can be incorporated into a mass spectrometer and perform microanalysis with high resolution and sensitivity, and the second invention is a means for achieving the object of the first invention. It is an object of the present invention to provide a gas chromatograph mass spectrometer equipped with a large-diameter capillary column as a part.

に)、構成 この出願の第1の発明は、水素キャリアガスを供給する
水素キャリアガス供給源と、水素キャリアガス供給源の
水素キャリアガスが導入される試料気化室と、試料気化
室からの気化された試料と水素キャリアガスとが導入さ
れる分離カラムと、分離カラムから分離溶出された試料
成分と水素キャリアガスとが導入されそして水素キャリ
アガスを除去する水素キャリアガス手段と、導入された
試料成分をイオン化するイオン化室とを備えたガスクロ
マトグラフ質量分析装置であって、水素キャリアガス除
去手段によシ水素キャリアガスを除去し、かつイオン化
室においてイオン化された試料分子の初速△Vのばらつ
きを少なくし、イオン出射孔からイオン出射されるイオ
ン化された試料分子のイオン出射角の広がシを防止する
ものであシ、コの出願の第2の発明は、水素キャリアガ
スを供給する水素キャリアガス供給源と、水素キャリア
ガス供給源の水素キャリアガスが導入される試料気化室
と、試料気化室からの気化された試料と水素キャリアガ
スとが導入される大口径のキャピラリカラムと、このキ
ャピラリカラムから分離溶出された試料成分をイオン化
するイオン化室とを備えたガスクロマトグラフ質量分析
装置であって)大口径のキャピラリカラムから分離溶出
された試料をイオン化し、イオン化された試料分子の初
速△■のばらつきを小さくそしてイオン出射孔からイオ
ン出射されるイオン化された試料分子のイオン出射角の
広がシを防止するものである〇(ホ)、実施例 以下において、この出願の第1の発明および第2の発明
であるガスクロマトグラフ質量分析装置の実施例を説明
する。
), Structure The first invention of this application is a hydrogen carrier gas supply source that supplies a hydrogen carrier gas, a sample vaporization chamber into which the hydrogen carrier gas of the hydrogen carrier gas supply source is introduced, and a vaporization chamber from the sample vaporization chamber. a separation column into which a separated sample and a hydrogen carrier gas are introduced; a hydrogen carrier gas means into which sample components separated and eluted from the separation column and the hydrogen carrier gas are introduced; and a hydrogen carrier gas means for removing the hydrogen carrier gas; A gas chromatograph mass spectrometer equipped with an ionization chamber for ionizing components, which removes the hydrogen carrier gas by a hydrogen carrier gas removal means and eliminates variations in the initial velocity ΔV of sample molecules ionized in the ionization chamber. The second invention of the application is a hydrogen carrier that supplies a hydrogen carrier gas. A gas supply source, a sample vaporization chamber into which the hydrogen carrier gas of the hydrogen carrier gas supply source is introduced, a large-diameter capillary column into which the vaporized sample from the sample vaporization chamber and the hydrogen carrier gas are introduced, and this capillary column. A gas chromatograph mass spectrometer equipped with an ionization chamber that ionizes the sample components separated and eluted from the column) ionizes the sample separated and eluted from the large-diameter capillary column, and calculates the initial velocity of the ionized sample molecules △■ 〇 (e) In the following Examples, the first invention of this application and the An example of a gas chromatograph mass spectrometer according to the second invention will be described.

第1図はこの出願の第1の発明の実施例の系統図を示す
FIG. 1 shows a system diagram of an embodiment of the first invention of this application.

同図において、水素キャリアガスを充填された容器1か
ら導管2を介し、水素キャリアガスが試料気化室3に導
入される。試料気化室3において、矢印で示す方向から
不図示のマイクロシリンジなどによシ試料である高沸点
、高質量の有機化合物が注入され、気化されて水素キャ
リアガスと共に分離カラム4に導入される。この分離カ
ラム4は、分析対象を高沸点、高質量の有機化合物とす
るものであるから、長さは15mから20cm、1%か
ら1.5%程度の低濃度液相とし、かっカラム温度を高
く設定すると共に、水素キャリアガスの流量を約70m
1l1分から90 ml1分とする。分離カラム4から
分離溶出された試料成分と、水素キャリアガスとがジェ
ットセパレータ5のガスクロマトグラフ側排出管5aか
らジェット流となって排出される。
In the figure, hydrogen carrier gas is introduced into a sample vaporization chamber 3 via a conduit 2 from a container 1 filled with hydrogen carrier gas. In the sample vaporization chamber 3, a high boiling point, high mass organic compound as a sample is injected from a direction indicated by an arrow using a microsyringe (not shown), vaporized, and introduced into the separation column 4 together with a hydrogen carrier gas. This separation column 4 is intended to analyze high-boiling-point, high-mass organic compounds, so the length is 15 m to 20 cm, and the liquid phase has a low concentration of about 1% to 1.5%, and the column temperature is kept low. In addition to setting the hydrogen carrier gas flow rate to about 70m.
1 liter for 1 minute to 90 ml for 1 minute. The sample components separated and eluted from the separation column 4 and the hydrogen carrier gas are discharged as a jet stream from the gas chromatograph side discharge pipe 5a of the jet separator 5.

第2図は、この出願の第1の発明の実施例に用いられる
水素キャリアガス除去手段として機能する例えばジェッ
トセパレータ内における水素キャリアガスを除去し、試
料分子を濃縮化する状態を模式的に示したものである。
FIG. 2 schematically shows a state in which hydrogen carrier gas is removed and sample molecules are concentrated in, for example, a jet separator that functions as a hydrogen carrier gas removal means used in the embodiment of the first invention of this application. It is something that

同図において、小さな黒丸で示した水素キャリアガスH
2と大きな黒丸で示した試料分子mとが、ガスクロマト
グラフ側排出管5αよシジェット流と々って排出される
。水素の質量はヘリウムのそれよりも軽く、2であるか
ら、ジェットセパレータ5の水素キャリアガス排出管5
cに接続された真空ポンプの排気作用によシ水素キャリ
アガスがジェット流から容易に分離され、質量の重い試
料分子mは分離されずに質量分析装置側の導入管5bに
導入される。この導入管5bにおいては、除去されて希
薄化された水素キャリアガスと濃縮化された試料分子m
とが共存し、矢印方向に進行し、イオン化装装置6のイ
オン化室7に導入される。
In the same figure, hydrogen carrier gas H is indicated by a small black circle.
2 and sample molecules m indicated by large black circles are discharged in a jet stream from the gas chromatograph side discharge pipe 5α. Since the mass of hydrogen is lighter than that of helium, which is 2, the hydrogen carrier gas discharge pipe 5 of the jet separator 5
The hydrogen carrier gas is easily separated from the jet stream by the evacuation action of the vacuum pump connected to c, and the heavier sample molecules m are introduced into the introduction tube 5b on the mass spectrometer side without being separated. In this introduction pipe 5b, the removed and diluted hydrogen carrier gas and the concentrated sample molecules m
The two coexist, proceed in the direction of the arrow, and are introduced into the ionization chamber 7 of the ionization device 6.

このようにキャリアガスとして水素を用いると、ヘリウ
ムを用いた場合と比較し、その質量に逆比例した約2倍
のキャリアガス除去率、言い換えると希薄率を得ること
ができる。
When hydrogen is used as a carrier gas in this manner, it is possible to obtain a carrier gas removal rate, in other words, a dilution rate that is approximately twice as high as inversely proportional to the mass of helium, compared to when helium is used.

さて、ジェットセパレータ内で水素キャリアガスを良好
に除去、希薄化し、試料分子mと共にイオン化室7内に
導入され、ここでイオン化されるが、イオン化の態様を
模式的に示す第3図にょシ、イオン化された試料分子の
初速△Vのばらつきの減少と、イオン出射角におけるイ
オンの出射角の広がシ防止とを説明する。
Now, the hydrogen carrier gas is well removed and diluted in the jet separator, and introduced into the ionization chamber 7 together with the sample molecules m, where they are ionized. Reducing the variation in the initial velocity ΔV of ionized sample molecules and preventing the ion exit angle from widening will be explained.

同図において、ジェットセパレータ側を介して黒丸で示
す水素キャリアガスと試料分子とがイオン化室7に導入
される。フィラメント31がら電子ビームe−が放射さ
れ、電子ビーム入射孔7αを介してイオン化室7に入射
され、試料分子と衝突し、■印で示すように試料分子を
イオン化さす、電子ビーム出射孔7cを介しでコレクタ
電極32に入射する。なお、説明の簡単化のため、試料
分子のみがイオン化されるものとする。
In the figure, hydrogen carrier gas and sample molecules indicated by black circles are introduced into the ionization chamber 7 through the jet separator side. An electron beam e- is emitted from the filament 31, enters the ionization chamber 7 through the electron beam entrance hole 7α, collides with the sample molecules, and ionizes the sample molecules as shown by the symbol ■. The light enters the collector electrode 32 through the beam. Note that for the sake of simplicity of explanation, it is assumed that only sample molecules are ionized.

通常、ガスクロマトグラフ質量分析装、置においてはイ
オン化室7内におけるイオンの初速Δ■のばらつきおよ
びイオン出射孔7Cにおけるイオン出射角の広がシは、
導入されるキャリアガスの量とその種類とに関係するも
のであると言われている0 前記したように、ジェットセパレータ5を用いて水素キ
ャリアガスの除去率、希薄率が良好とされることによシ
、イオン化室7内に存在する水素キャリアガスの量が少
なくなっておシ、かつ水素の質量はヘリウムのそれの半
分である。従って、中性状態で存在する水素キャリアガ
ス分子とイオン化された試料分子との衝突頻度、ひいて
は弾性散乱頻度が減少する。中性状態で存在する水素キ
ャリアガスの質量と速度との積で示される運動量は、そ
の速度が同一である場合に、ヘリウムのそれと比較する
と、水素の質量はヘリウムのそれの半分であるから、半
分となる。従ってイオン化された試料分子と中性状態に
ある水素キャリアガス分子と衝突する際に、イオン化さ
れた試料分子との運動量の授受がヘリウムの場合の半分
となる。
Normally, in a gas chromatograph mass spectrometer, the variation in the initial velocity Δ■ of ions in the ionization chamber 7 and the spread of the ion exit angle at the ion exit hole 7C are as follows.
It is said that this is related to the amount and type of carrier gas introduced. Therefore, the amount of hydrogen carrier gas present in the ionization chamber 7 is reduced, and the mass of hydrogen is half that of helium. Therefore, the frequency of collisions between hydrogen carrier gas molecules existing in a neutral state and ionized sample molecules, and thus the frequency of elastic scattering, are reduced. The momentum, which is the product of the mass and velocity of the hydrogen carrier gas in the neutral state, is compared with that of helium when the velocities are the same; since the mass of hydrogen is half that of helium, It becomes half. Therefore, when ionized sample molecules collide with hydrogen carrier gas molecules in a neutral state, the transfer of momentum between the ionized sample molecules is half that of helium.

このように、イオン化された試料分子と中性状態にある
水素キャリアガス分子との衝突頻度の減少と水素の持つ
軽い質量との両者によシ、イオン化された試料分子の初
速ΔVのばらつきが少なくなる0 また、イオン化室7のイオン出射孔7cからイオン化さ
れた試料分子と中性状態にある水素キャリアガス分子と
が出射される場合も、水素キャリアガスの良好な除去率
、希薄化と水素の持つ軽い質量とのため、衝突頻度が少
なく、ひいては弾性散乱が少なくなシ、このためイオン
出射孔7cからのイオン化された試料分子のイオン出射
角θ2の広がシを防止することができる。
In this way, due to both the reduction in the frequency of collisions between ionized sample molecules and hydrogen carrier gas molecules in a neutral state and the light mass of hydrogen, variations in the initial velocity ΔV of ionized sample molecules are reduced. In addition, when ionized sample molecules and hydrogen carrier gas molecules in a neutral state are emitted from the ion exit hole 7c of the ionization chamber 7, a good removal rate of the hydrogen carrier gas, dilution, and hydrogen Because of the light mass it has, the frequency of collisions is low, and as a result, elastic scattering is low, and therefore the ion exit angle θ2 of ionized sample molecules from the ion exit hole 7c can be prevented from widening.

イオン出射孔7cからイオン出射されたイオン化された
試料分子は分析管9を経て磁場走査装置10(四重極質
量分析装置でもよい)に導入され、磁場走査を行ない、
質量分離されて電子増倍管11に入力されて電流に変換
され、記録、装置12に入力されてマススペクトル波形
が記録される。
The ionized sample molecules emitted from the ion exit hole 7c are introduced into the magnetic field scanning device 10 (a quadrupole mass spectrometer may be used) through the analysis tube 9, and subjected to magnetic field scanning.
The mass is separated, inputted into an electron multiplier 11, converted into an electric current, and inputted into a recording device 12, where a mass spectrum waveform is recorded.

次に、この出願の第2の発明の実施例について説明する
Next, an embodiment of the second invention of this application will be described.

第1図を参照すると、分離カラム4とイオン化室7との
間に水素キャリアガスを除去し、希薄化する手段として
例えばジェットセパレータ7が設けられているが、前記
したように水素キャリアガスを除去し、希薄化する機能
を有する手段を用いることにより、イオン化室内におけ
るイオン化された試料分子の初速△Vのばらつきの減少
とイオン出射孔におけるイオン出射角の拡が9を防止す
ることができるのである。
Referring to FIG. 1, for example, a jet separator 7 is provided between the separation column 4 and the ionization chamber 7 as a means for removing and diluting the hydrogen carrier gas. However, by using a means with a dilution function, it is possible to reduce the variation in the initial velocity ΔV of ionized sample molecules in the ionization chamber and to prevent the ion exit angle from widening at the ion exit hole. .

そのための水素キャリアガスの除去、希薄化を行なう手
段の持つ機能と同様な機能を持つ手段として、大口径の
キャピラリカラムが挙げられる。
For this purpose, a large diameter capillary column can be cited as a means having the same function as the means for removing and diluting the hydrogen carrier gas.

大口径キャピラリカラムの直径は0.2 mn乃至0.
25+mであシ、これに供給される水素キャリアガスの
流量は3m11分乃至5 mil /分程度であって、
この出願の第1の発明の詳細な説明において述べた水素
キャリアガスの流量70m1/分乃至90m11分と比
較して遥かに小量である。従って、大口径のキャピラリ
カラムから分離溶出された試料成分と水素キャリアガス
とを直接イオン化室7に導入しても、イオン化室7内に
存在する水素キャリアガスの量は小量でアシ、ジェット
セパレータで水素キャリアガスを除去した場合と同様に
なシ、このため前記した第3図の説明において述べたよ
うに、イオン化室7内におけるイオン化された試料分子
の初速△Vのばらつきが少なく、かつイオン出射孔7C
から出射されるイオン化された試料分子のイオン出射角
の広がシを防止することができる。
The diameter of the large diameter capillary column is between 0.2 mm and 0.2 mm.
25+ m, and the flow rate of the hydrogen carrier gas supplied thereto is about 3 m11 min to 5 mil/min,
This is much smaller than the hydrogen carrier gas flow rate of 70 m1/min to 90 m11 min described in the detailed description of the first invention of this application. Therefore, even if the sample components separated and eluted from the large-diameter capillary column and the hydrogen carrier gas are directly introduced into the ionization chamber 7, the amount of hydrogen carrier gas present in the ionization chamber 7 is small. This is similar to the case where the hydrogen carrier gas is removed at Output hole 7C
It is possible to prevent the ion emission angle of ionized sample molecules emitted from the ion beam from widening.

々お、前記したこの出願の第1の発明および第2の発明
の説明において、分析対象として高沸点、高質量の有機
化合物について述べであるが、高沸点、高質量に限定さ
れないその他の有機化合物や炭化水素類などをも分析対
象とすることができる。
In the description of the first invention and the second invention of this application mentioned above, organic compounds with a high boiling point and high mass are mentioned as the analysis target, but other organic compounds which are not limited to high boiling points and high mass can also be used. and hydrocarbons can also be analyzed.

(へ)、効果 以上説明したようにこの出願の第1の発明によると、水
素キャリアガスを除去し、希薄化する手段を用いて良好
に水素キャリアガスを除去し、希薄化して気化された試
料成分と共にイオン化室に導入される構成であるから、
イオン化室におけるイオン化された試料成分の初速Δ■
のばらつきを減少させかつイオン出射孔からのイオン化
された試料分子のイオン出射角の広がりを防止すること
ができ、もって質量分離後のマススペクトル波形の広が
シを防止し、分離能を高め、微量分析を行なうことが可
能となplまだこの出願の第2の発明によると、通常の
分離カラムに代えて大口径のキャピラリカラムをイオン
化室に直結する構成とすることによシ、イオン化室にお
けるイオン化された試料分子の初速△Vのばらつきを減
少させ、かつイオン出射孔からのイオン化された試料分
子のイオン出射角の広がシを防止し、質量分離後のマス
スペクトル波形の広がシを防止し、分解能を高め、微量
分析を行なうことができる。
(f) Effects As explained above, according to the first invention of this application, the hydrogen carrier gas can be effectively removed using a means for removing and diluting the hydrogen carrier gas, and the sample is diluted and vaporized. Since it is configured to be introduced into the ionization chamber together with the components,
Initial velocity Δ■ of ionized sample components in the ionization chamber
It is possible to reduce the variation of According to the second invention of this application, by configuring a large-diameter capillary column to be directly connected to the ionization chamber in place of a normal separation column, it is possible to perform trace analysis. It reduces the variation in the initial velocity ΔV of ionized sample molecules, prevents the ion exit angle of the ionized sample molecules from the ion exit hole from widening, and prevents the mass spectrum waveform from spreading after mass separation. prevention, increase resolution, and perform trace analysis.

第1図から第3図はこの出願に係わる発明tl示2もの
であって、第1図はこの出願の第1の発明のガスクロマ
トグラフ質量分析装置の実施例の系統図、第2図は第1
図に示される装置に用いられるジェットセパレータ内に
おける水素キャリアガスと試料分子との混合物から水素
キャリアガスを除去し、希薄化の状態を模式的に示した
説明図、第3図はこの出願の第1の発明および第2の発
明に用いられるイオン化室内におけるイオン化された試
料分子の初速ΔVのばらつきとイオン出射角の広がシと
の状態を模式的に示した説明図、第4図から第6図は従
来装置について説明するものであって、第4図はジェッ
トセパレータの断面図、第5図はヘリウムをキャリアガ
スとして用いた場合のキャリアガスと試料分子との混合
物からヘリウムキャリアガスを除去する状態を模式的に
示した説明図、第6図はイオン化室内におけるイオン化
された試料分子の初速ΔVの広がりとイオン出射角の広
がシとの状態を模式的に示した説明図である。
1 to 3 illustrate the invention related to this application. FIG. 1 is a system diagram of an embodiment of a gas chromatograph mass spectrometer according to the first invention of this application, and FIG. 1
Figure 3 is an explanatory diagram schematically showing the state of dilution by removing hydrogen carrier gas from a mixture of hydrogen carrier gas and sample molecules in the jet separator used in the apparatus shown in the figure. 4 to 6 are explanatory diagrams schematically showing the variations in the initial velocity ΔV of ionized sample molecules in the ionization chamber used in the first invention and the second invention and the spread of the ion exit angle. The figures explain a conventional device, and Fig. 4 is a cross-sectional view of a jet separator, and Fig. 5 shows how helium carrier gas is removed from a mixture of carrier gas and sample molecules when helium is used as a carrier gas. FIG. 6 is an explanatory diagram schematically showing the state of the spread of the initial velocity ΔV of ionized sample molecules in the ionization chamber and the spread of the ion exit angle.

図中、1は水素キャリアガス入シ容器、2は導管、3は
試料気化室、4は分離カラム、5はジェットセパレータ
、5αはガスクロマトグラフ側排出管、5bは質量分析
計側導入管、5Cはキャリアガス排出管、6はイオン化
装置、7はイオン・化室、7αは電子ビーム入射孔、7
bは電子ビーム出射孔、7Cはイオン出射孔、8は加速
電極、9は分析管、10は磁場走査装置、11は記録装
置、31は電子を放射するだめのフィラメント、32は
コレクタ電極、mは試料分子、θ、と02はイオン出射
角を示す。
In the figure, 1 is a hydrogen carrier gas container, 2 is a conduit, 3 is a sample vaporization chamber, 4 is a separation column, 5 is a jet separator, 5α is an exhaust pipe on the gas chromatograph side, 5b is an inlet pipe on the mass spectrometer side, 5C is a carrier gas discharge pipe, 6 is an ionization device, 7 is an ionization chamber, 7α is an electron beam entrance hole, 7
b is an electron beam exit hole, 7C is an ion exit hole, 8 is an acceleration electrode, 9 is an analysis tube, 10 is a magnetic field scanning device, 11 is a recording device, 31 is a filament for emitting electrons, 32 is a collector electrode, m is the sample molecule, θ, and 02 are the ion exit angles.

第1図 を 第2図 第3図 第4図 らFigure 1 of Figure 2 Figure 3 Figure 4 and others

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)、水素キャリアガス供給源と、前記供給源に接続
された試料気化室と、前記試料気化室に接続された分離
カラムと、前記分離カラムに接続されていて前記キャリ
アガスを除去する水素キャリアガス除去手段と、前記除
去手段に接続されたイオン化室とを備えるガスクロマト
グラフ質量分析装置。
(1) a hydrogen carrier gas supply source, a sample vaporization chamber connected to the supply source, a separation column connected to the sample vaporization chamber, and a hydrogen carrier gas supply source connected to the separation column for removing the carrier gas; A gas chromatograph mass spectrometer comprising a carrier gas removal means and an ionization chamber connected to the removal means.
(2)、前記した水素キャリアガス除去手段がジェット
セパレータである特許請求の範囲第1項記載のガスクロ
マトグラフ質量分析装置。
(2) The gas chromatograph mass spectrometer according to claim 1, wherein the hydrogen carrier gas removal means is a jet separator.
(3)、水素キャリアガス供給源と、前記供給源に接続
された試料気化室と、前記試料気化室に接続された大口
径のキャピラリカラムと、前記カラムに接続されたイオ
ン化室とを備えるガスクロマトグラフ質量分析装置。
(3) A gas chroma system comprising a hydrogen carrier gas supply source, a sample vaporization chamber connected to the supply source, a large-diameter capillary column connected to the sample vaporization chamber, and an ionization chamber connected to the column. tograph mass spectrometer.
JP14178184A 1984-07-09 1984-07-09 Mass spectrometer by gas chromatograph using gaseous hydrogen carrier Pending JPS6120859A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP14178184A JPS6120859A (en) 1984-07-09 1984-07-09 Mass spectrometer by gas chromatograph using gaseous hydrogen carrier

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP14178184A JPS6120859A (en) 1984-07-09 1984-07-09 Mass spectrometer by gas chromatograph using gaseous hydrogen carrier

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS6120859A true JPS6120859A (en) 1986-01-29

Family

ID=15300014

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP14178184A Pending JPS6120859A (en) 1984-07-09 1984-07-09 Mass spectrometer by gas chromatograph using gaseous hydrogen carrier

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS6120859A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009529141A (en) * 2006-03-03 2009-08-13 イオンセンス インコーポレイテッド Sampling system for use in surface ionization spectroscopy

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009529141A (en) * 2006-03-03 2009-08-13 イオンセンス インコーポレイテッド Sampling system for use in surface ionization spectroscopy

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5663560A (en) Method and apparatus for mass analysis of solution sample
US5432343A (en) Ion focusing lensing system for a mass spectrometer interfaced to an atmospheric pressure ion source
US9449803B2 (en) Mass spectrometer interface
US7053368B2 (en) Focusing ions using gas dynamics
US6005245A (en) Method and apparatus for ionizing a sample under atmospheric pressure and selectively introducing ions into a mass analysis region
JPH0854372A (en) Device for converting solute sample into ionized molecule
EP1829080A2 (en) Atmospheric pressure ionization with optimized drying gas flow
US5331159A (en) Combined electrospray/particle beam liquid chromatography/mass spectrometer
CA2157343A1 (en) Apparatus and method for isotopic ratio plasma mass spectrometry
JPH0218854A (en) Liquid chromathograph/mass spectrometer
US5359196A (en) Mass spectrometry with gas counterflow for particle beam
EP0771019B1 (en) Method and apparatus for mass analysis of solution sample
JPS6120859A (en) Mass spectrometer by gas chromatograph using gaseous hydrogen carrier
Lemière Interfaces for lc-ms
WO2000019193A1 (en) Split flow electrospray device for mass spectrometry
Bruins LC-MS and LC-MS-MS for Biomedical Analyses
JP2000227417A (en) Mass spectrometric analysis, and mass spectrograph
JP2901628B2 (en) Mass spectrometer
JPH08227690A (en) Mass spectrometric device for trace element of plasma ion source
US20060038122A1 (en) Ion source with adjustable ion source pressure combining ESI-, FI-, FD-, LIFDI- and MALDI-elements as well as hybrid intermediates between ionization techniques for mass spectrometry and/or electron paramagnetic resonance spectrometry
JPS58209854A (en) Liquid chromatograph mass spectrograph
JPH10269985A (en) Mass spectrometer and mass spectroscopic method
Doig Fundamental aspects of mass spectrometry: overview of terminology
JPH02162251A (en) Chromatograph mass spectrometer
JPH05217546A (en) Mass spectrometer