JPS6188444A - 質量分析装置 - Google Patents
質量分析装置Info
- Publication number
- JPS6188444A JPS6188444A JP59208209A JP20820984A JPS6188444A JP S6188444 A JPS6188444 A JP S6188444A JP 59208209 A JP59208209 A JP 59208209A JP 20820984 A JP20820984 A JP 20820984A JP S6188444 A JPS6188444 A JP S6188444A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electric field
- slit
- energy
- ion
- real image
- 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
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J49/00—Particle spectrometers or separator tubes
- H01J49/02—Details
- H01J49/022—Circuit arrangements, e.g. for generating deviation currents or voltages ; Components associated with high voltage supply
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】
本発明は質量分析装置に係り、特に電場内に実像を生じ
る装置において、イオンのエネルギ分布の測定や衝突解
離を行なうのに好都合な装置の開発に関する。
る装置において、イオンのエネルギ分布の測定や衝突解
離を行なうのに好都合な装置の開発に関する。
／ｊｔ量分析計のイオン光学は進歩しており、従来の電
場、ｆｆｌ場のみを組合わせた装置から、最近では静電
口Ｍ’ｈし／ズなども組合わせた光学系が実用化されつ
つある。（公開特許公報昭５８−１９８４８）このよう
な装置では、その収束特性や収差の関係上電場の中に実
像（収束点）が生じる場合がある。
場、ｆｆｌ場のみを組合わせた装置から、最近では静電
口Ｍ’ｈし／ズなども組合わせた光学系が実用化されつ
つある。（公開特許公報昭５８−１９８４８）このよう
な装置では、その収束特性や収差の関係上電場の中に実
像（収束点）が生じる場合がある。
この場合、該収束点に通常用いられている同電位のイオ
ン規制スリットを挿入すると、電場内の電界に乱れを生
民当初期待した収束性が得られない。このため、通常の
質量分析計（電場先行形）で用いられているようなイオ
ンのエネルギ測定や、磁場先行形イオン光学系の場合の
、質量分離したイオンのエネルギスペクトル（ＭＩＫＥ
８）の測定などができない。又イオン化の際大きなエネ
ルギ幅が生じる場合、上記実像部にスリットを挿入し、
エネルギ幅を規制しないと、高分解能が得られない。
ン規制スリットを挿入すると、電場内の電界に乱れを生
民当初期待した収束性が得られない。このため、通常の
質量分析計（電場先行形）で用いられているようなイオ
ンのエネルギ測定や、磁場先行形イオン光学系の場合の
、質量分離したイオンのエネルギスペクトル（ＭＩＫＥ
８）の測定などができない。又イオン化の際大きなエネ
ルギ幅が生じる場合、上記実像部にスリットを挿入し、
エネルギ幅を規制しないと、高分解能が得られない。
従来の装置では以上のような欠点があった。
したがって本発明の目的は、電場内に実像を有する装置
において、上記エネルギ測定を可能ならしめると同時に
高分解能を得ることである。
において、上記エネルギ測定を可能ならしめると同時に
高分解能を得ることである。
上記目的を達成するため、本発明装置では、“・式場内
収束点に、初期、ρ電界を乱さないようなスリットを挿
入した。
収束点に、初期、ρ電界を乱さないようなスリットを挿
入した。
以下本発明を実施例を用いて詳しく説明する。
第１図は本発明の一実施例を示す質量分析装置である。
この装置は、イオン源１、イオン源スリット２、靜を四
極１／ンズ３，４，７、靜電へ極レンズ５、磁場６、円
筒電場電極８，９、エネルギスリット１０、コレクタス
リット１１、検出器１２などから構成されている。第２
図は、第１図の装置におけるイオンの集束の模様を示し
ている。
極１／ンズ３，４，７、靜電へ極レンズ５、磁場６、円
筒電場電極８，９、エネルギスリット１０、コレクタス
リット１１、検出器１２などから構成されている。第２
図は、第１図の装置におけるイオンの集束の模様を示し
ている。
イオン源スリット２を出射したイオンは偏向面上（入方
向）では、図（ａ）のように、偏向面と垂直方向（Ｂ方
向）には（ｂ）のように集束する。すなわちＡ方向には
、磁場６の中で最大値をとり、電場８゜９の中で実像を
結び再び電場中で極太になった後コレクタスリット１１
上に集束する。同様にＢ方向には第２図（ｂ）の軌道を
通る。ここで第２図の実像部は電場の中にあることがわ
かる。電場電極８゜９は実際には第３図に示すような構
造になっている。この電極の間に電界を乱すことなくイ
オンを規制するスリットを設置しなければならない。こ
の電場の実像のできる点の断面（Ａ−Ａ勺を第４図に示
す。
向）では、図（ａ）のように、偏向面と垂直方向（Ｂ方
向）には（ｂ）のように集束する。すなわちＡ方向には
、磁場６の中で最大値をとり、電場８゜９の中で実像を
結び再び電場中で極太になった後コレクタスリット１１
上に集束する。同様にＢ方向には第２図（ｂ）の軌道を
通る。ここで第２図の実像部は電場の中にあることがわ
かる。電場電極８゜９は実際には第３図に示すような構
造になっている。この電極の間に電界を乱すことなくイ
オンを規制するスリットを設置しなければならない。こ
の電場の実像のできる点の断面（Ａ−Ａ勺を第４図に示
す。
円筒電場の中の電位は中心、すなわち半径Ｒ０部で零に
なっている。したがって任意の半径Ｒ。
なっている。したがって任意の半径Ｒ。
部の電位は下記のように表わされる。
Ｖ、＝２Ｖ、ｔｎ （Ｒ，／Ｒ，）
ここで ｖ、：イオンの加速電圧
Ｖ、 Ｒ，の位置の電位
第４図のエネルギスリットｌＯには例えばリングラフイ
ーなどを利用してプリントされた細線が等電位線と平行
になるように図のように配置されている。
ーなどを利用してプリントされた細線が等電位線と平行
になるように図のように配置されている。
ここで、ＲＩｌの位置の細線には上記Ｖ、が印加される
。細線の間隔ΔＲを一定にした場合には電圧は上式に示
したごとく印加する必要があろう一方細線間の電圧を一
定にする場合は、線の間隔を次式のようにする必要があ
る。
。細線の間隔ΔＲを一定にした場合には電圧は上式に示
したごとく印加する必要があろう一方細線間の電圧を一
定にする場合は、線の間隔を次式のようにする必要があ
る。
ここにＲは任意の点における半径である。
このようにするとエネルギスリットを設置した場合も電
界の乱れはなくなり、エネルギ規制が可能となる。
界の乱れはなくなり、エネルギ規制が可能となる。
実際には、場の上下端は外部電界による乱れがあるため
、円筒電場でも、細線は直線にはならない、、電場がト
ロイダル場の場合はトロイダル定数に従って場の中心で
も湾曲した細線となる。
、円筒電場でも、細線は直線にはならない、、電場がト
ロイダル場の場合はトロイダル定数に従って場の中心で
も湾曲した細線となる。
第５図は、本発明の効果を示す一例である。
図（ａ）は従来のスペクトルであり、−酸化炭素ＣＯと
窒素Ｎ２のスペクトルを示す。散乱などによりエネルギ
幅が大きいため、ピークも拡がっており質量分解能は４
５００８度である。これに対し、第５図（ｂ）は本発明
のスリット（第１図１Ｏ）を使用して得られたスペクト
ルである。この結果ピークの裾部の乱れは本発明のスリ
ットによって除去され、良く分離されている。ピーク形
状から分解能は約１２４５００であり、この場合、従来
より５倍良くなっている。
窒素Ｎ２のスペクトルを示す。散乱などによりエネルギ
幅が大きいため、ピークも拡がっており質量分解能は４
５００８度である。これに対し、第５図（ｂ）は本発明
のスリット（第１図１Ｏ）を使用して得られたスペクト
ルである。この結果ピークの裾部の乱れは本発明のスリ
ットによって除去され、良く分離されている。ピーク形
状から分解能は約１２４５００であり、この場合、従来
より５倍良くなっている。
第６図はスリット部分の詳細斜図を示す。８および９は
電場形成用の電極、１０はスリット、２０はスリット１
０の上端の端子、２１は端子２０に対し抜き差し可能な
、スリット１０に対する電圧印加ないしは取り出し用の
コネクタである。
電場形成用の電極、１０はスリット、２０はスリット１
０の上端の端子、２１は端子２０に対し抜き差し可能な
、スリット１０に対する電圧印加ないしは取り出し用の
コネクタである。
スリット１０は基板１０ａと該基板上に電極８゜９間の
等電位線に沿うように形成された多数の細線ｉｏｂとか
らなっている。基板１０は絶縁性のもので、ガラス、ア
ルミナ、シリコン酸化膜などでつくられ得る。細線１０
ｂは導電性材料でつくられ、細線１０ｂの基板１０ａ上
への形成は知られているリングラフィ技術、蒸着技術、
プリント板技術などによシなされてよい。細線の間隔お
よび幅は任意でよく、−例として前者は０．１ ｖａｒ
ｒ程度、後者０．０５圏程度であってよい。
等電位線に沿うように形成された多数の細線ｉｏｂとか
らなっている。基板１０は絶縁性のもので、ガラス、ア
ルミナ、シリコン酸化膜などでつくられ得る。細線１０
ｂは導電性材料でつくられ、細線１０ｂの基板１０ａ上
への形成は知られているリングラフィ技術、蒸着技術、
プリント板技術などによシなされてよい。細線の間隔お
よび幅は任意でよく、−例として前者は０．１ ｖａｒ
ｒ程度、後者０．０５圏程度であってよい。
質量分析計の応用分野の一つに、イオン源で生成した特
定イオンにヘリウムなどのガスを衝突させ該イオンと解
離し、このスペクトルを記録することによって、元のイ
オンの構造を推定する方法がある。解離したイオン断片
は質量数が小さくなっているため、エネルギも小さくな
っている。このため上記スペクトルは一種のエネルギス
ペクトルであｐＭａｓｓ Ａｎａｌｙｚｅｄ Ｉｏｎ
ＫｉｎｅｔｉｃＥｎｅｒｇｙ Ｓｐｅｃｔｕｍ （Ｍ
ＩＫＥｓ）と呼ばれている。このＭ １．Ｋ Ｅ Ｓを
得るため、本発明では次の方法で行なう。
定イオンにヘリウムなどのガスを衝突させ該イオンと解
離し、このスペクトルを記録することによって、元のイ
オンの構造を推定する方法がある。解離したイオン断片
は質量数が小さくなっているため、エネルギも小さくな
っている。このため上記スペクトルは一種のエネルギス
ペクトルであｐＭａｓｓ Ａｎａｌｙｚｅｄ Ｉｏｎ
ＫｉｎｅｔｉｃＥｎｅｒｇｙ Ｓｐｅｃｔｕｍ （Ｍ
ＩＫＥｓ）と呼ばれている。このＭ １．Ｋ Ｅ Ｓを
得るため、本発明では次の方法で行なう。
第１図において、エネルギスリット１０の後方にガス導
入装置１３が設けられている。ガス導入口は細いパイプ
状のもので、スリット１０の近くに設置され全体の電界
を乱さない構造になってい” 、 る。
入装置１３が設けられている。ガス導入口は細いパイプ
状のもので、スリット１０の近くに設置され全体の電界
を乱さない構造になってい” 、 る。
イオン源で生成されたイオンは加速された後、Ｑレンズ
３，４とオクタボールレンズ５を通過シて砂場に入射す
るうここで特定のイオンがエネルギスリットを通過でき
るように磁場６の強さを調１節する。エネルギスリット
１０を通過した特定イオンはガス導入装置から噴出され
たヘリウムと衝突し解離する。この退離したイオンはエ
ネルギが低下しているから、初期の電場の強さでは強く
曲げられコレクタスリントを通過できない。ここで、電
場電源１４から供給される電場電圧を連続的に低下させ
ると、上記エネルギスペクトルが記録できる。この場合
、電場電圧を低下させると、エネルギスリットｌＯを通
過する前のイオンは曲げられ方が少なくなるため高エネ
ルギ側に移動し、エネルギスリットを通過できなくなる
。このため、上記移動幅に和尚する距離だけ磁場６の強
さを強くできるようになっている。この信号は制御部１
６から送られる。
３，４とオクタボールレンズ５を通過シて砂場に入射す
るうここで特定のイオンがエネルギスリットを通過でき
るように磁場６の強さを調１節する。エネルギスリット
１０を通過した特定イオンはガス導入装置から噴出され
たヘリウムと衝突し解離する。この退離したイオンはエ
ネルギが低下しているから、初期の電場の強さでは強く
曲げられコレクタスリントを通過できない。ここで、電
場電源１４から供給される電場電圧を連続的に低下させ
ると、上記エネルギスペクトルが記録できる。この場合
、電場電圧を低下させると、エネルギスリットｌＯを通
過する前のイオンは曲げられ方が少なくなるため高エネ
ルギ側に移動し、エネルギスリットを通過できなくなる
。このため、上記移動幅に和尚する距離だけ磁場６の強
さを強くできるようになっている。この信号は制御部１
６から送られる。
第７図はＭＩＫＥＳ測定例で、試料は糖（ラフィノース
）で分子式はＣ１，Ｈ，，０１，である。イオン化はＳ
ＩＭ８法を用いているため、特定イオンはプロトン付加
分子イオ７ｍ／ｚ５ｏｓを用いた このプロトン付加分
子イオンｍ ／ ｚ ５０５から単糖の切れたｍ／ｚ１
ｓ３，３２５，３４３などが現われてお９分子構造を推
定するのに役立つ。
）で分子式はＣ１，Ｈ，，０１，である。イオン化はＳ
ＩＭ８法を用いているため、特定イオンはプロトン付加
分子イオ７ｍ／ｚ５ｏｓを用いた このプロトン付加分
子イオンｍ ／ ｚ ５０５から単糖の切れたｍ／ｚ１
ｓ３，３２５，３４３などが現われてお９分子構造を推
定するのに役立つ。
上記実施例では、電場電圧の走査に従って、磁石を強く
する方法を用いたが、磁場を強くする割合は、電場入口
端面から収束点までの偏向角Φ１や偏向半径几、などに
関係する。たとえば、Φ１が１０°で几、が４００調の
場合、偏向距離は約５鰭となる。Φｌが更に大きな値に
なると、磁場強度の増大では上記調節が困難になる。こ
の理由はビームがＱし／ズ３（７）や電場の中心を通ら
ず収束性が悪くなるためであろう 次の実施例は上記問題点を克服するためのものである。
する方法を用いたが、磁場を強くする割合は、電場入口
端面から収束点までの偏向角Φ１や偏向半径几、などに
関係する。たとえば、Φ１が１０°で几、が４００調の
場合、偏向距離は約５鰭となる。Φｌが更に大きな値に
なると、磁場強度の増大では上記調節が困難になる。こ
の理由はビームがＱし／ズ３（７）や電場の中心を通ら
ず収束性が悪くなるためであろう 次の実施例は上記問題点を克服するためのものである。
第２の実施例は、第１図の電場８．９を第８図と眞換え
たものである。第８図の電場は、電場内収束点、すなわ
ちビームの入口端面よシ偏向角Φｌの位置で電場電極を
分離し、ｓ、ｓ’。
たものである。第８図の電場は、電場内収束点、すなわ
ちビームの入口端面よシ偏向角Φｌの位置で電場電極を
分離し、ｓ、ｓ’。
９．９′の４つの電極で構成されている。収束点には本
発明のエネルギスリットが２枚１０．１０’設置されて
いるう上記電極構造でＭＩＫＥＳスペクトルを測定する
場合、最初の電極８／、９／の電圧は固定し、第２の電
場電極８．９の電圧を走査すれば良い。この場合、磁場
は固定でよい。この実施例では第７図のようなスペクト
ルがより容易に得ることができる。
発明のエネルギスリットが２枚１０．１０’設置されて
いるう上記電極構造でＭＩＫＥＳスペクトルを測定する
場合、最初の電極８／、９／の電圧は固定し、第２の電
場電極８．９の電圧を走査すれば良い。この場合、磁場
は固定でよい。この実施例では第７図のようなスペクト
ルがより容易に得ることができる。
以上説明したごとく、本発明の質量分析装置では電場内
に実像を生じる装置において、エネルギフィルタの効果
が得られ、分解能が改善されることや、特定イオンのエ
ネルギスペクトル（ＭＩＫＥＳ）の測定が可能となった
。
に実像を生じる装置において、エネルギフィルタの効果
が得られ、分解能が改善されることや、特定イオンのエ
ネルギスペクトル（ＭＩＫＥＳ）の測定が可能となった
。
第一１図は本発明の第１の実施例を説明するための模式
図、第２図は第１の実施例におけるイオンビームの拡が
シを示す図、第３図は電場部を示す立体模式図、第４図
は上記電場のエネルギスリット部断面を示す図、第５図
は分解能の改善を示す図、第６図はスリット部分の詳細
斜視図、第７図は特定イオンのエネルギスペクトル、第
８図は第２の実施例を示す電場部の模式図である。 １・・・イオン源、６・・・磁場、７・・・Ｑレンズ３
．８゜９・・・電場電極、１０・・・エネルギスリット
、１３・・・窮、ｒＥＪ 第４図
図、第２図は第１の実施例におけるイオンビームの拡が
シを示す図、第３図は電場部を示す立体模式図、第４図
は上記電場のエネルギスリット部断面を示す図、第５図
は分解能の改善を示す図、第６図はスリット部分の詳細
斜視図、第７図は特定イオンのエネルギスペクトル、第
８図は第２の実施例を示す電場部の模式図である。 １・・・イオン源、６・・・磁場、７・・・Ｑレンズ３
．８゜９・・・電場電極、１０・・・エネルギスリット
、１３・・・窮、ｒＥＪ 第４図
Claims (1)
- １、電場、磁場、又は多極柱レンズなどを用いた質量分
析計でかつ該電場内に実像を生じる装置において、イオ
ンの進行方向と直角面内の等電位線と平行な多数の細線
を配し、該細線には電位を印加可能としたスリットを前
記実像部に設置し、このスリットでイオン流を規制する
ようにした質量分析計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59208209A JPS6188444A (ja) | 1984-10-05 | 1984-10-05 | 質量分析装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59208209A JPS6188444A (ja) | 1984-10-05 | 1984-10-05 | 質量分析装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6188444A true JPS6188444A (ja) | 1986-05-06 |
Family
ID=16552474
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59208209A Pending JPS6188444A (ja) | 1984-10-05 | 1984-10-05 | 質量分析装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6188444A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08122468A (ja) * | 1994-01-03 | 1996-05-17 | Kandoku:Kk | Ｌｅｄディスプレイを設けたアナログｌｃｄ腕時計 |
| WO2012060096A1 (ja) | 2010-11-02 | 2012-05-10 | 富士フイルム株式会社 | 光電変換素子 |
-
1984
- 1984-10-05 JP JP59208209A patent/JPS6188444A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08122468A (ja) * | 1994-01-03 | 1996-05-17 | Kandoku:Kk | Ｌｅｄディスプレイを設けたアナログｌｃｄ腕時計 |
| WO2012060096A1 (ja) | 2010-11-02 | 2012-05-10 | 富士フイルム株式会社 | 光電変換素子 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8921803B2 (en) | Electrostatic lenses and systems including the same | |
| JP3713557B2 (ja) | 小型質量フィルタ | |
| JP2857686B2 (ja) | 荷電粒子エネルギー分析器及びそれを組み込んだ質量分析計 | |
| CN101584021B (zh) | 同轴飞行时间质谱仪 | |
| US11887832B2 (en) | Mass spectrometer | |
| JPS5917499B2 (ja) | 質量分析計 | |
| Liebl | Design of a combined ion and electron microprobe apparatus | |
| EP0777260B1 (en) | Mass spectrometer | |
| US4952803A (en) | Mass Spectrometry/mass spectrometry instrument having a double focusing mass analyzer | |
| JPH0352180B2 (ja) | ||
| US11101123B2 (en) | Extraction system for charged secondary particles for use in a mass spectrometer or other charged particle device | |
| JPS6188444A (ja) | 質量分析装置 | |
| US20230377866A1 (en) | Systems and methods for fourier transform electrostatic ion trap with microchannel plate detector | |
| WO1989012315A1 (en) | Variable dispersion mass spectrometer | |
| US3800140A (en) | Focusing plate for magnetic mass spectrometer | |
| JP3304628B2 (ja) | エネルギー分析器もしくはスピン回転器またはそれを含む電子光学系 | |
| JPH0812773B2 (ja) | 同時検出型質量分析装置 | |
| JP2956706B2 (ja) | 質量分析装置 | |
| JP3264993B2 (ja) | イオン注入装置 | |
| JPH1196955A (ja) | 並行検出型エネルギー損失分析器 | |
| Yavor et al. | Parasitic aberrations in static sector field mass analyzers and their correction. Part 1. First order approximation | |
| JPS61237357A (ja) | 質量分析装置 | |
| JPH05275054A (ja) | タンデム形質量分析装置 | |
| Everdij et al. | Design of a molecular beam surface ionization detector in combination with a quadrupole mass spectrometer | |
| JPS61237358A (ja) | 質量分析装置 |