JPS61264653A - 質量分析方法 - Google Patents
質量分析方法Info
- Publication number
- JPS61264653A JPS61264653A JP60106477A JP10647785A JPS61264653A JP S61264653 A JPS61264653 A JP S61264653A JP 60106477 A JP60106477 A JP 60106477A JP 10647785 A JP10647785 A JP 10647785A JP S61264653 A JPS61264653 A JP S61264653A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- voltage
- mass
- constant
- becomes
- high frequency
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- 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.)
- Granted
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Classifications
-
- 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
Landscapes
- 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
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は四重極質量分析装置におけるピーク幅一定の走
査方式の改良に関する。
査方式の改良に関する。
（従来の技術］
陽電極質量分析装置は第４図に示すように四重極間に直
流電圧Ｕと高周波電圧Ｖを重畳して印加し、四重極間の
中心位置に図の紙面に垂直の方向にイオンビームを入射
させ、出射スリット側から特定質量のイオンを取出す構
成で、電極に印加する直流電圧Ｕと高周波電圧Ｖとの成
る組合せに詔いて、特定の質量のイオンだけが四重極の
中心を通って出射スリットに到達でき、他の質量のイオ
ンは軌道が発散して出射スリットに到達できないことに
よって質量分析を行うものである。第５図Ａは横軸に高
周波電圧Ｖをとり、縦軸に直流電圧Ｕをとった平面にお
いて、成る質量のイオンが四重極間を通過する際の軌道
の安定、不安定を示したもので、一つの山形のカーブＣ
安定曲線）の下の領域は成る一つの質量のイオンの軌道
の安定領域であり、上の領域は不安定つまり軌道が発散
してしまう領域である。このカーブは質量が異るに従っ
て図に１． ２． ３で示すように変化し、質量が小さ
い程ピークが左に寄り高さが低くなって、ピーク頂点は
原点を通る一本の直線／＃こ沿っている。こ＼でＵ−Ｖ
平面において原点Ｏを通り第５図Ａの直線りに沿うよう
な走査軌跡に従って直流電圧Ｕと高周波電圧の直を変化
させると、各イオこの安定曲線のピークと直線りとで囲
まれたせまい領域で夫々の質量のイオンが安定軌道で四
重極間を通過し出射スリットを通過できるので、第５図
Ｂに示すような質量スペクトルが得られる。第５図Ａか
ら明かなように各質量のイオンの安定曲線の直線りから
上の三角形の部分の形は略々相似形であるから、この場
合得られる質量スペクトルのピークの幅は質量が大きい
程広くなり、質量をＭ、ピーク幅をΔＭとすると分解能
Ｍ／ΔＭが一定となっている。即ちＵ−Ｖ平面上で直流
電圧Ｕと高周波電圧とが原点を通る直線に沿って変化す
るようにして質量走査を行うと分解能一定の走査が行わ
れる。この分解能一定の走査方式は第５図Ａから明かな
ように質量が小さい程ピーク幅がせまくなり、イオン検
出感度が低くなる。また質量スペクトルは陽子の質量数
（＝１）を単位として１飛びに現れ、これは質量の大き
い領域でも同じなので、分解能一定であると質量の大き
い所では隣同士のピークを識別できなくなる。測定範囲
中質量最大の所で質量数差１の識別ができるようにしよ
うとすると、最大質量が大きいときは分解能を大きく設
定しなければならず、質量の小さい領域での感度が非常
に低くなる。
流電圧Ｕと高周波電圧Ｖを重畳して印加し、四重極間の
中心位置に図の紙面に垂直の方向にイオンビームを入射
させ、出射スリット側から特定質量のイオンを取出す構
成で、電極に印加する直流電圧Ｕと高周波電圧Ｖとの成
る組合せに詔いて、特定の質量のイオンだけが四重極の
中心を通って出射スリットに到達でき、他の質量のイオ
ンは軌道が発散して出射スリットに到達できないことに
よって質量分析を行うものである。第５図Ａは横軸に高
周波電圧Ｖをとり、縦軸に直流電圧Ｕをとった平面にお
いて、成る質量のイオンが四重極間を通過する際の軌道
の安定、不安定を示したもので、一つの山形のカーブＣ
安定曲線）の下の領域は成る一つの質量のイオンの軌道
の安定領域であり、上の領域は不安定つまり軌道が発散
してしまう領域である。このカーブは質量が異るに従っ
て図に１． ２． ３で示すように変化し、質量が小さ
い程ピークが左に寄り高さが低くなって、ピーク頂点は
原点を通る一本の直線／＃こ沿っている。こ＼でＵ−Ｖ
平面において原点Ｏを通り第５図Ａの直線りに沿うよう
な走査軌跡に従って直流電圧Ｕと高周波電圧の直を変化
させると、各イオこの安定曲線のピークと直線りとで囲
まれたせまい領域で夫々の質量のイオンが安定軌道で四
重極間を通過し出射スリットを通過できるので、第５図
Ｂに示すような質量スペクトルが得られる。第５図Ａか
ら明かなように各質量のイオンの安定曲線の直線りから
上の三角形の部分の形は略々相似形であるから、この場
合得られる質量スペクトルのピークの幅は質量が大きい
程広くなり、質量をＭ、ピーク幅をΔＭとすると分解能
Ｍ／ΔＭが一定となっている。即ちＵ−Ｖ平面上で直流
電圧Ｕと高周波電圧とが原点を通る直線に沿って変化す
るようにして質量走査を行うと分解能一定の走査が行わ
れる。この分解能一定の走査方式は第５図Ａから明かな
ように質量が小さい程ピーク幅がせまくなり、イオン検
出感度が低くなる。また質量スペクトルは陽子の質量数
（＝１）を単位として１飛びに現れ、これは質量の大き
い領域でも同じなので、分解能一定であると質量の大き
い所では隣同士のピークを識別できなくなる。測定範囲
中質量最大の所で質量数差１の識別ができるようにしよ
うとすると、最大質量が大きいときは分解能を大きく設
定しなければならず、質量の小さい領域での感度が非常
に低くなる。
このため一般には次に述べる質量スペクトルのピーク幅
一定の走査方式が用いられ、これは四重極質量分析装置
の一つの特徴となっている。第６図Ａに示すように各質
量のイオンの安定曲線の頂点付近を一定の幅ΔＭで切る
ような直線ＣはＵ−■平面でｖ二〇において直流電圧Ｕ
が成る一定値Ｕｏを持つ。即ち直流電圧Ｕに一定のバイ
アスＵ。
一定の走査方式が用いられ、これは四重極質量分析装置
の一つの特徴となっている。第６図Ａに示すように各質
量のイオンの安定曲線の頂点付近を一定の幅ΔＭで切る
ような直線ＣはＵ−■平面でｖ二〇において直流電圧Ｕ
が成る一定値Ｕｏを持つ。即ち直流電圧Ｕに一定のバイ
アスＵ。
を与えてＵ、 Ｖの関係が直線となるようにＵ、
Ｖを変化させるとΔＭ＝一定の走査ができ、このときの
質量スペクトルは第６図Ｂのようになる。この走査方式
では質量の大小に関係なく感度が一定となりさ４質量の
大きな所でも隣合うピーク同士の識別が可能である。こ
＼で先に述べたように質量スペクトルは１飛びに現れる
ものであることを考慮すると、質量スペクトルのピーク
幅ΔＭは質量数差ｌが識別できる程度でなるべく大きく
設定するのが感度を高める上で有利であり、ΔＭを不必
要に小さくすることは意味がない。従って通常はΔＭ＝
１付近になるように第６図Ａ（７）Ｕｏ及びＵ、 Ｖ
関係直線の傾斜を設定している。
Ｖを変化させるとΔＭ＝一定の走査ができ、このときの
質量スペクトルは第６図Ｂのようになる。この走査方式
では質量の大小に関係なく感度が一定となりさ４質量の
大きな所でも隣合うピーク同士の識別が可能である。こ
＼で先に述べたように質量スペクトルは１飛びに現れる
ものであることを考慮すると、質量スペクトルのピーク
幅ΔＭは質量数差ｌが識別できる程度でなるべく大きく
設定するのが感度を高める上で有利であり、ΔＭを不必
要に小さくすることは意味がない。従って通常はΔＭ＝
１付近になるように第６図Ａ（７）Ｕｏ及びＵ、 Ｖ
関係直線の傾斜を設定している。
Ｃ発明が解決しようとする問題点）
上述したピーク幅で定の走査方式には次のような問題が
ある。Ｕ−Ｖ平面上で各質量の安定曲線の左側の裾は全
て原点に集っており、第６図Ａに見られるようにピーク
幅一定の走査におけるＵ。
ある。Ｕ−Ｖ平面上で各質量の安定曲線の左側の裾は全
て原点に集っており、第６図Ａに見られるようにピーク
幅一定の走査におけるＵ。
■軌跡はΔＭを１近に設定しようとすると質量数１付近
から以下の所で全ての質量の安定曲線の下に入り、結局
質量スペクトルは第６図Ｂに示すように質量数１以下で
は全イオンを検出してしまい、質量数１のイオンを分離
して検出することができない。
から以下の所で全ての質量の安定曲線の下に入り、結局
質量スペクトルは第６図Ｂに示すように質量数１以下で
は全イオンを検出してしまい、質量数１のイオンを分離
して検出することができない。
ｃ問題点解決のための手段）
本発明は第１図Ａに示すようにＵ−Ｖ平面上における直
流電圧Ｕと高周波電圧Ｖとの走査軌跡を、ピーク幅一定
の走査軌跡において、質量数１の付近で上方に曲げ、■
８０に近づける過程でＵはＯになるこ七なく、■＝０に
おいてＵ＝一定値Ｕｐを持つような形にした。
流電圧Ｕと高周波電圧Ｖとの走査軌跡を、ピーク幅一定
の走査軌跡において、質量数１の付近で上方に曲げ、■
８０に近づける過程でＵはＯになるこ七なく、■＝０に
おいてＵ＝一定値Ｕｐを持つような形にした。
Ｃ作用）
上述したような走査軌跡を用いると走査軌跡は質量の安
定曲線の下で他の２以上の質量の安定曲線の上を通るの
で、質量スペクトルは第１図Ｂのようになり、質量数１
の所のピークａは全イオンではなく質量数１のイオンの
ピークを示すことになる。
定曲線の下で他の２以上の質量の安定曲線の上を通るの
で、質量スペクトルは第１図Ｂのようになり、質量数１
の所のピークａは全イオンではなく質量数１のイオンの
ピークを示すことになる。
（実施例）
第２図に本発明の原理的な一実施例の回路を示す。Ｑは
四重極の各電極棒で対向する２本ずつが一対となって結
線され、両射間に反対極性の電圧が印加される。ＲＥは
高周波発振器であり、その出力はコンデンサＣを介して
四重極電極Ｑの一対に印加される。ＲＦの出力は整流回
路りで直流化され、その直流出力電圧は引算回路ＳＢに
印加され、一定電圧ＵＯが引算され、ＳＢの出力がダイ
°オードｄ１．チョークコ゛イルＬを介して四重極Ｑの
一対に印加される。又整流回路りの出力はコンパレータ
ＣＰで基準電圧Ｖと比較され、高周波発振器ＲＦはコン
パレータＣＰの出力信号により、高周波出力電圧（波高
値）が基準電圧Ｖと等しくなるように制御される。この
フィードバック系により、基準値Ｖを変えることにより
質量走査が行われる。四重極Ｑに印加する直流電圧Ｕは
ＲＦの出力を整流したものであるから、■と直線的関係
を保っており、引算回路ＳＢによりバイアスＵｏが与え
られている。またダイオードｄｉと高周波チョークＬと
の間にダイオードｄ２を介して直流電源Ｕｐが接続しで
ある。四重極電極Ｑの一対に印加される高周波電圧■が
増加するに従い、同電極に印加される直流電圧Ｕは高く
なって行く。このＵが直流電源Ｕｐより高いときはｄ２
は遮断状態でＶの変化に従ってＵが変化しているが、Ｕ
の値がＵｐより低くなるとｄｌが遮断状態となり四重極
に印加される直流電圧は一定値Ｕｐになる。四重極電極
Ｑの他の一対に印加される直流電圧Ｕは引算回路ＳＢの
出力を反転回路Ｉｎによって極性が反転された後ダイオ
ードｄ ｌ’を介して出力すれる電圧であり、この電圧
Ｕが直流電源Ｕｐ’（＝Ｕｐ）以下になると、ｄ １’
が遮断状態となり、ｄ２′を介して一定電圧Ｕｐ′が印
加されるようになる。
四重極の各電極棒で対向する２本ずつが一対となって結
線され、両射間に反対極性の電圧が印加される。ＲＥは
高周波発振器であり、その出力はコンデンサＣを介して
四重極電極Ｑの一対に印加される。ＲＦの出力は整流回
路りで直流化され、その直流出力電圧は引算回路ＳＢに
印加され、一定電圧ＵＯが引算され、ＳＢの出力がダイ
°オードｄ１．チョークコ゛イルＬを介して四重極Ｑの
一対に印加される。又整流回路りの出力はコンパレータ
ＣＰで基準電圧Ｖと比較され、高周波発振器ＲＦはコン
パレータＣＰの出力信号により、高周波出力電圧（波高
値）が基準電圧Ｖと等しくなるように制御される。この
フィードバック系により、基準値Ｖを変えることにより
質量走査が行われる。四重極Ｑに印加する直流電圧Ｕは
ＲＦの出力を整流したものであるから、■と直線的関係
を保っており、引算回路ＳＢによりバイアスＵｏが与え
られている。またダイオードｄｉと高周波チョークＬと
の間にダイオードｄ２を介して直流電源Ｕｐが接続しで
ある。四重極電極Ｑの一対に印加される高周波電圧■が
増加するに従い、同電極に印加される直流電圧Ｕは高く
なって行く。このＵが直流電源Ｕｐより高いときはｄ２
は遮断状態でＶの変化に従ってＵが変化しているが、Ｕ
の値がＵｐより低くなるとｄｌが遮断状態となり四重極
に印加される直流電圧は一定値Ｕｐになる。四重極電極
Ｑの他の一対に印加される直流電圧Ｕは引算回路ＳＢの
出力を反転回路Ｉｎによって極性が反転された後ダイオ
ードｄ ｌ’を介して出力すれる電圧であり、この電圧
Ｕが直流電源Ｕｐ’（＝Ｕｐ）以下になると、ｄ １’
が遮断状態となり、ｄ２′を介して一定電圧Ｕｐ′が印
加されるようになる。
上述した実施例では四重極に印加される交流電圧Ｖが成
る値以下になると直流電圧Ｕは一定値Ｕｐに固定される
。
る値以下になると直流電圧Ｕは一定値Ｕｐに固定される
。
第３図の実施例は第１図Ａに示すように高周波となるよ
うにしたものである。第２図の実施例と異る所は第２図
の直流電源Ｕｐ＋Ｕｐ’ の部分で引算回路ＳＢより増
幅倍率の小さい加算回路ＡＤによって整流回路りの出力
に一定電圧ｄＵを加算した電圧をダイオードｄｉ、ｄ２
等よりなるＯＲ回路に入力するようにした点である。そ
の他第２図の各部と対応する部分には同じ符号をつけて
一々の説明は省略する。
うにしたものである。第２図の実施例と異る所は第２図
の直流電源Ｕｐ＋Ｕｐ’ の部分で引算回路ＳＢより増
幅倍率の小さい加算回路ＡＤによって整流回路りの出力
に一定電圧ｄＵを加算した電圧をダイオードｄｉ、ｄ２
等よりなるＯＲ回路に入力するようにした点である。そ
の他第２図の各部と対応する部分には同じ符号をつけて
一々の説明は省略する。
（効果〕
本発明によれば上述したように、同電極質量分析装置で
質量スペクトルの各ピークの幅を単位質量に設定して走
査を行い、しかも質量数１のピークも分離して検出でき
るので、全質量範囲にわたって高感度のイオン検出が可
能となる一０
質量スペクトルの各ピークの幅を単位質量に設定して走
査を行い、しかも質量数１のピークも分離して検出でき
るので、全質量範囲にわたって高感度のイオン検出が可
能となる一０
第１図は本発明を説明するグラフ、第２図は本発明の一
実施例の回路図、第３図は他の実施例の回路図、第４図
は同電極質量分析装置の四重極に印加する電圧の種類を
説明する図、第５図は定分解能走査の説明図、第６図は
従来のピーク幅一定の走査の説明図である。 代理人 弁理士 脈 ５） 介第１図 第２図 第３図 第４図 第６図 質量杏父
実施例の回路図、第３図は他の実施例の回路図、第４図
は同電極質量分析装置の四重極に印加する電圧の種類を
説明する図、第５図は定分解能走査の説明図、第６図は
従来のピーク幅一定の走査の説明図である。 代理人 弁理士 脈 ５） 介第１図 第２図 第３図 第４図 第６図 質量杏父
Claims (1)
- 四重極質量分析装置を用い、四重極に印加する直流電圧
Ｕと高周波電圧Ｖとを質量スペクトルの幅ΔＭが単位質
量数になるような走査軌跡において、同軌跡が高周波電
圧が０になる以前に直流電圧Ｕが０となることがないよ
う質量数１の付近から質量数０にかけて直流電圧が走査
軌跡の他部分と同じ極性を有するよう反曲を与えること
を特徴とする質量分析方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60106477A JPS61264653A (ja) | 1985-05-17 | 1985-05-17 | 質量分析方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60106477A JPS61264653A (ja) | 1985-05-17 | 1985-05-17 | 質量分析方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61264653A true JPS61264653A (ja) | 1986-11-22 |
| JPH0580786B2 JPH0580786B2 (ja) | 1993-11-10 |
Family
ID=14434578
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60106477A Granted JPS61264653A (ja) | 1985-05-17 | 1985-05-17 | 質量分析方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61264653A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007536530A (ja) * | 2004-05-05 | 2007-12-13 | エムディーエス インコーポレイテッド ドゥーイング ビジネス アズ エムディーエス サイエックス | 質量選択的な軸方向放出のための方法および装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS513239A (ja) * | 1974-05-28 | 1976-01-12 | Minnesota Mining & Mfg |
-
1985
- 1985-05-17 JP JP60106477A patent/JPS61264653A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS513239A (ja) * | 1974-05-28 | 1976-01-12 | Minnesota Mining & Mfg |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007536530A (ja) * | 2004-05-05 | 2007-12-13 | エムディーエス インコーポレイテッド ドゥーイング ビジネス アズ エムディーエス サイエックス | 質量選択的な軸方向放出のための方法および装置 |
| JP4684287B2 (ja) * | 2004-05-05 | 2011-05-18 | エムディーエス インコーポレイテッド ドゥーイング ビジネス アズ エムディーエス サイエックス | 質量選択的な軸方向放出のための方法および装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0580786B2 (ja) | 1993-11-10 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |