JPS6217349B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6217349B2 JPS6217349B2 JP56121020A JP12102081A JPS6217349B2 JP S6217349 B2 JPS6217349 B2 JP S6217349B2 JP 56121020 A JP56121020 A JP 56121020A JP 12102081 A JP12102081 A JP 12102081A JP S6217349 B2 JPS6217349 B2 JP S6217349B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ion
- hole
- voltage
- electrode
- mass
- 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.)
- Expired
Links
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 77
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 10
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 9
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 7
- 239000013256 coordination polymer Substances 0.000 description 5
- 238000010884 ion-beam technique Methods 0.000 description 4
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 3
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 3
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- 238000005468 ion implantation Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
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)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は四重極型質量分析装置に関する。四重
極型質量分析装置では四重極（以後単にQPと略
記する）質量分析部の電極の両端にできる電場即
ち端縁電場が質量分析装置の性能を決める要因の
一つになつている。本発明は上記した端縁電場の
うちイオン出射側の電場の影響を改善しようとす
るものである。またQP質量分析装置ではイオン
源から発せられる光等がイオン検出器に入射して
ノイズとなるのを防ぐためQPの中心軸とイオン
検出器の中心軸とをずらす検出器のオフアクシス
（offaxis）の配置が行われている。本発明は特に
このようなオフアクスシスの配置の検出をもつ
QP質量分析装置のイオン出射側の端縁電場の影
響の改善に関する。
極型質量分析装置では四重極（以後単にQPと略
記する）質量分析部の電極の両端にできる電場即
ち端縁電場が質量分析装置の性能を決める要因の
一つになつている。本発明は上記した端縁電場の
うちイオン出射側の電場の影響を改善しようとす
るものである。またQP質量分析装置ではイオン
源から発せられる光等がイオン検出器に入射して
ノイズとなるのを防ぐためQPの中心軸とイオン
検出器の中心軸とをずらす検出器のオフアクシス
（offaxis）の配置が行われている。本発明は特に
このようなオフアクスシスの配置の検出をもつ
QP質量分析装置のイオン出射側の端縁電場の影
響の改善に関する。
第１図は従来のQP質量分析装置のQP電極のイ
オン出射端からイオン検出器までの間の構成の一
例を示す。Ｒ１，Ｒ２はQPの中の一対の電極棒
であり、Ｐ１はイオン出射孔板でExはイオン出
射孔である。Ｐ２はイオン入射孔板でEnはイオ
ン検出器へのイオン入射孔である。EMPはイオ
ン入射孔Enの後に配置されたエレクトロンマル
チプライヤである。図に示されているようにイオ
ン入射孔Enの中心軸はQP質量分析部の中心軸Ax
より側方へずらせてある。Dfはイオン出射孔板
Ｐ１とイオン入射孔板Ｐ２との間に配置されたイ
オン偏向電極で適当な電圧を印加しイオン出射孔
Exから出射されたイオンをイオン入射孔Enの方
へ偏向させる。この場合偏向電極Dfにはイオン
電荷と同符号の電圧が印加され、イオンを入射孔
Enの方へ偏向させる。QP電極間を安定軌道によ
つて通過したイオンはQP電極の端において形成
されている端縁電場の作用でイオンビームが発散
し、イオン検出器への入射効率が低下する。この
作用の程度はイオンが端縁電場内に滞在している
時間に依存する。従つて端縁場の長さと、イオン
質量、イオン打込電圧に依存する。偏向電極Df
はイオンビームをイオン入射孔Enの方へ偏向さ
せることによりイオン検出器へのイオン入射効率
をある程度向上させるが、上述したイオンビーム
の発散に対する入射効率の改善の作用がない。こ
の端縁場の作用は上述したようにイオン質量の大
なる程大きい。第２図はこの関係を示している。
第２図は第１図の構成で偏向電極Dfの電圧を変
えたときのイオン検出強度をイオン質量をパラメ
ータにとつて示したもので、イオン検出強度が最
大になる最適偏向電極電圧がイオン質量によつて
異ると共にイオン検出強度も質量によつて異り質
量の大なるイオンの方が検出感度が低い。換言す
れば第１図に示す従来構成では質量分析装置全体
としてのイオン透過率が悪いため感度が低く、し
かも質量によつて感度が不同であると云つた問題
がある。本発明はこのような問題を改善すること
を目的とするものである。
オン出射端からイオン検出器までの間の構成の一
例を示す。Ｒ１，Ｒ２はQPの中の一対の電極棒
であり、Ｐ１はイオン出射孔板でExはイオン出
射孔である。Ｐ２はイオン入射孔板でEnはイオ
ン検出器へのイオン入射孔である。EMPはイオ
ン入射孔Enの後に配置されたエレクトロンマル
チプライヤである。図に示されているようにイオ
ン入射孔Enの中心軸はQP質量分析部の中心軸Ax
より側方へずらせてある。Dfはイオン出射孔板
Ｐ１とイオン入射孔板Ｐ２との間に配置されたイ
オン偏向電極で適当な電圧を印加しイオン出射孔
Exから出射されたイオンをイオン入射孔Enの方
へ偏向させる。この場合偏向電極Dfにはイオン
電荷と同符号の電圧が印加され、イオンを入射孔
Enの方へ偏向させる。QP電極間を安定軌道によ
つて通過したイオンはQP電極の端において形成
されている端縁電場の作用でイオンビームが発散
し、イオン検出器への入射効率が低下する。この
作用の程度はイオンが端縁電場内に滞在している
時間に依存する。従つて端縁場の長さと、イオン
質量、イオン打込電圧に依存する。偏向電極Df
はイオンビームをイオン入射孔Enの方へ偏向さ
せることによりイオン検出器へのイオン入射効率
をある程度向上させるが、上述したイオンビーム
の発散に対する入射効率の改善の作用がない。こ
の端縁場の作用は上述したようにイオン質量の大
なる程大きい。第２図はこの関係を示している。
第２図は第１図の構成で偏向電極Dfの電圧を変
えたときのイオン検出強度をイオン質量をパラメ
ータにとつて示したもので、イオン検出強度が最
大になる最適偏向電極電圧がイオン質量によつて
異ると共にイオン検出強度も質量によつて異り質
量の大なるイオンの方が検出感度が低い。換言す
れば第１図に示す従来構成では質量分析装置全体
としてのイオン透過率が悪いため感度が低く、し
かも質量によつて感度が不同であると云つた問題
がある。本発明はこのような問題を改善すること
を目的とするものである。
第３図は本発明の一実施例におけるQPのイオ
ン出射端からイオン検出器に至る部分の構成を示
す。Ｒ１，Ｒ２はQPの一対の電極棒、Ｐ１はイ
オン出射孔板、Ｐ２はイオン入射孔板で、Exが
イオン出射孔、Enがイオン入射孔でEMPはエレ
クトロンマルチプライヤである。以上の各部の配
置は第１図に示した従来例と同じである。この実
施例は第１図に示した従来例における偏向電極
Dfに代えて円筒電極CPをイオン出射孔板Ｐ１と
イオン入射孔板Ｐ２との間において、イオン入射
孔Enと同軸的に配置した点に特徴がある。円筒
電極CPの代りに円孔を穿つた電極板を円孔中心
軸がイオン入射孔Enの軸と一致するように配置
してもよい。なおこの円筒電極CPの内径（円孔
電極の場合は円孔の直径）はイオン出射孔Exと
イオン入射孔Enの両方をCPの内径内に含むよう
な大きさとする。イオン出射孔板、円筒電極、イ
オン入射孔板は夫々互に独立にアースでき或は任
意の電圧が印加できるようにしてある。
ン出射端からイオン検出器に至る部分の構成を示
す。Ｒ１，Ｒ２はQPの一対の電極棒、Ｐ１はイ
オン出射孔板、Ｐ２はイオン入射孔板で、Exが
イオン出射孔、Enがイオン入射孔でEMPはエレ
クトロンマルチプライヤである。以上の各部の配
置は第１図に示した従来例と同じである。この実
施例は第１図に示した従来例における偏向電極
Dfに代えて円筒電極CPをイオン出射孔板Ｐ１と
イオン入射孔板Ｐ２との間において、イオン入射
孔Enと同軸的に配置した点に特徴がある。円筒
電極CPの代りに円孔を穿つた電極板を円孔中心
軸がイオン入射孔Enの軸と一致するように配置
してもよい。なおこの円筒電極CPの内径（円孔
電極の場合は円孔の直径）はイオン出射孔Exと
イオン入射孔Enの両方をCPの内径内に含むよう
な大きさとする。イオン出射孔板、円筒電極、イ
オン入射孔板は夫々互に独立にアースでき或は任
意の電圧が印加できるようにしてある。
円筒電極はイオンと同符号の電位を印加してい
るが、その電場はイオン出射孔板やエレクトロン
マルチプライヤのダイノードの電位の影響を受け
る。特に円筒電極の中心軸付近はイオン出射孔板
とエレクトロンマルチプライヤのダイノード電位
（イオンと異符合）にほとんど依存している。
るが、その電場はイオン出射孔板やエレクトロン
マルチプライヤのダイノードの電位の影響を受け
る。特に円筒電極の中心軸付近はイオン出射孔板
とエレクトロンマルチプライヤのダイノード電位
（イオンと異符合）にほとんど依存している。
Exを通過したイオンは円筒電場の中心からず
れた位置にあるので中心の方向へ偏向され、又こ
の電場内の発散をおさえる作用を受けEnに入射
される。このようにイオンの発散をおさえつつイ
オンビームを偏向できるのでイオンの透過率を向
上させることができる。
れた位置にあるので中心の方向へ偏向され、又こ
の電場内の発散をおさえる作用を受けEnに入射
される。このようにイオンの発散をおさえつつイ
オンビームを偏向できるのでイオンの透過率を向
上させることができる。
更に本発明においては次のような効果が得られ
る。第４図は円筒電極電圧を一定に保ちイオン出
射孔板Ｐ１の電圧を変えた場合のイオン検出強度
をイオン質量をパラメータとして示したものであ
る。この図から最大感度を与えるイオン出射孔板
Ｐ１の最適電圧がイオン質量に関係なく略同じに
なつていることが判る。第５図は第１図の構成で
偏向電極Dfの電圧を一定に保つてイオン出射孔
板Ｐ１の電圧を変えた場合のイオン検出強度の関
係を示し、最大感度を与えるイオン出射孔板Ｐ１
の電圧が質量数によつて異つている。このように
本発明の構成によるときはイオン出射孔板Ｐ１の
最適電圧がイオン質量によつて変らないと云う効
果も本発明構成がQPの端縁電場の影響を軽減す
る作用の表れと考えられ、Ｐ１の電圧を適当に設
定することにより異る質量のイオンが夫々最大感
度で検出でき、かつ夫々の質量のイオンが夫々最
大感度で検出されている結果質量による感度の違
いも従来構成より少くなる。
る。第４図は円筒電極電圧を一定に保ちイオン出
射孔板Ｐ１の電圧を変えた場合のイオン検出強度
をイオン質量をパラメータとして示したものであ
る。この図から最大感度を与えるイオン出射孔板
Ｐ１の最適電圧がイオン質量に関係なく略同じに
なつていることが判る。第５図は第１図の構成で
偏向電極Dfの電圧を一定に保つてイオン出射孔
板Ｐ１の電圧を変えた場合のイオン検出強度の関
係を示し、最大感度を与えるイオン出射孔板Ｐ１
の電圧が質量数によつて異つている。このように
本発明の構成によるときはイオン出射孔板Ｐ１の
最適電圧がイオン質量によつて変らないと云う効
果も本発明構成がQPの端縁電場の影響を軽減す
る作用の表れと考えられ、Ｐ１の電圧を適当に設
定することにより異る質量のイオンが夫々最大感
度で検出でき、かつ夫々の質量のイオンが夫々最
大感度で検出されている結果質量による感度の違
いも従来構成より少くなる。
第１図は従来例の要部側面図、第２図は上記従
来例における偏向電極電圧とイオン検出強度との
関係を示すグラフ、第３図は本発明の一実施例装
置の要部側面図、第４図は同実施例におけるイオ
ン出射孔板Ｐ１の電圧とイオン検出強度との関係
を示すグラフ、第５図は同じく従来例における同
様の関係グラフである。 Ｒ１，Ｒ２……QP電極棒、Ex……イオン出射
孔、Ｐ１……イオン出射孔板、En……イオン入
射孔、Ｐ２……イオン入射孔板、EMP……エレ
クトロンマルチプライヤ、CP……円筒電極。
来例における偏向電極電圧とイオン検出強度との
関係を示すグラフ、第３図は本発明の一実施例装
置の要部側面図、第４図は同実施例におけるイオ
ン出射孔板Ｐ１の電圧とイオン検出強度との関係
を示すグラフ、第５図は同じく従来例における同
様の関係グラフである。 Ｒ１，Ｒ２……QP電極棒、Ex……イオン出射
孔、Ｐ１……イオン出射孔板、En……イオン入
射孔、Ｐ２……イオン入射孔板、EMP……エレ
クトロンマルチプライヤ、CP……円筒電極。
Claims (1)
- １ 四重極場の中心軸に対してイオン検出器のイ
オン入射孔の中心をずらせた配置において、四重
極場後部のイオン出射孔と上記イオン検出器のイ
オン入射孔との間に、このイオン入射孔と同軸的
に円筒或は円孔電極を設け、上記イオン出射孔と
上記円筒或は円孔電極とに夫々独立して任意に電
圧を印加し得るようにした質量分析装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56121020A JPS5823157A (ja) | 1981-07-31 | 1981-07-31 | 質量分析装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56121020A JPS5823157A (ja) | 1981-07-31 | 1981-07-31 | 質量分析装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5823157A JPS5823157A (ja) | 1983-02-10 |
| JPS6217349B2 true JPS6217349B2 (ja) | 1987-04-17 |
Family
ID=14800814
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56121020A Granted JPS5823157A (ja) | 1981-07-31 | 1981-07-31 | 質量分析装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5823157A (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3430984A1 (de) * | 1984-08-23 | 1986-03-06 | Leybold-Heraeus GmbH, 5000 Köln | Verfahren und vorrichtung zur registrierung von teilchen oder quanten mit hilfe eines detektors |
| JPS6193545A (ja) * | 1984-10-12 | 1986-05-12 | Japan Atom Energy Res Inst | 粒子分析器 |
| JPH0342622Y2 (ja) * | 1984-10-13 | 1991-09-06 | ||
| JPH0341402Y2 (ja) * | 1984-10-19 | 1991-08-30 | ||
| JP2508609Y2 (ja) * | 1989-11-27 | 1996-08-28 | 日立プラント建設株式会社 | 混合機 |
| CN108538703B (zh) * | 2018-04-23 | 2020-07-03 | 魔水科技（北京）有限公司 | 一种质谱仪的极杆组件及质谱仪 |
-
1981
- 1981-07-31 JP JP56121020A patent/JPS5823157A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5823157A (ja) | 1983-02-10 |
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