JPS6297249A - 二次イオン質量分析計 - Google Patents
二次イオン質量分析計Info
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- JPS6297249A JPS6297249A JP60236310A JP23631085A JPS6297249A JP S6297249 A JPS6297249 A JP S6297249A JP 60236310 A JP60236310 A JP 60236310A JP 23631085 A JP23631085 A JP 23631085A JP S6297249 A JPS6297249 A JP S6297249A
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- JP
- Japan
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- ions
- mass spectrometer
- positive
- secondary ions
- ion
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- 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
- H01J49/4205—Device types
- H01J49/421—Mass filters, i.e. deviating unwanted ions without trapping
- H01J49/4215—Quadrupole mass filters
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J49/00—Particle spectrometers or separator tubes
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-
- H—ELECTRICITY
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-
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- H01J49/10—Ion sources; Ion guns
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-
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- Plasma & Fusion (AREA)
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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】
〈産業上の利用分野〉
本発明は正、負電荷の二次イオンを同時に検出する二次
イオン質量分析計に関するものである。
イオン質量分析計に関するものである。
〈従来の技術〉
第２図及び第３図に従来の二次イオン質量分析計の概要
を示す。第２図ｔよ正電荷二次イオン専用のもの、第３
図は負電荷二次イオン専用のものである。
を示す。第２図ｔよ正電荷二次イオン専用のもの、第３
図は負電荷二次イオン専用のものである。
第２図において１は一次イオン源、２は一次イオンビー
ム、３は分析すべき試料、４は二次イオン、５は静電型
エネルギーアナライザ、６は直流電源、７は正電荷二次
イオン、８は四重極形質量分析計、９は入射スリット、
１０はコレクタースリット、１１は正電荷二次イオン、
１２は二次電子増倍管、１３はイオン入射孔、１４は直
流高圧電源、１５は負荷抵抗、１６は記録計、１７は真
空容器、１８は真空ポンプであって、これらの動作は以
下のとおり。
ム、３は分析すべき試料、４は二次イオン、５は静電型
エネルギーアナライザ、６は直流電源、７は正電荷二次
イオン、８は四重極形質量分析計、９は入射スリット、
１０はコレクタースリット、１１は正電荷二次イオン、
１２は二次電子増倍管、１３はイオン入射孔、１４は直
流高圧電源、１５は負荷抵抗、１６は記録計、１７は真
空容器、１８は真空ポンプであって、これらの動作は以
下のとおり。
真空容器１７を真空ポンプ１８で充分に排気し、−次イ
オン源１から高速の一次イオンビーム２（例えば５ ｋ
ｅＶのアルゴンイオンビーム）を放出させ、試料３を衝
撃する。これによって試料３からは二次イオン４が放出
する。二次イオン４には正電荷の二次イオンと負電荷の
二次イオンが含まれている。エネルギーアナライザ５は
直流電源６によって動作し、入射した二次イオン４のう
ちの正電荷のもので、かつ運動エネルギーが分析に適し
たもののだけを選択的に通過させる。これが正電荷二次
イオン７である。正電荷二次イオン７は四重極形質量分
析計８の入射スリット９から入射し、特定の質量を有す
る二次イオンのみが選択的に四重極形質量分析計８を通
過してコレクタースリットｌＯから射出して正電荷二次
イオン１１となる。正電荷二次イオン７は二次電子増倍
管１２のイオン入射孔１３から二次電子増倍管１２に入
って増幅され、電気信号となって負荷抵抗１５に現われ
て、記録計１６のチャート上に質量スペクトルとなって
記録される。直流高圧電源１４は二次電子増倍管１２の
駆動用電源であると同時に、コレクタースリット１０か
ら射出した正電荷二次イオン１１に充分な運動エネルギ
ーを与えて二次電子増倍管１２に送り込むための加速電
源の役目も負うている。
オン源１から高速の一次イオンビーム２（例えば５ ｋ
ｅＶのアルゴンイオンビーム）を放出させ、試料３を衝
撃する。これによって試料３からは二次イオン４が放出
する。二次イオン４には正電荷の二次イオンと負電荷の
二次イオンが含まれている。エネルギーアナライザ５は
直流電源６によって動作し、入射した二次イオン４のう
ちの正電荷のもので、かつ運動エネルギーが分析に適し
たもののだけを選択的に通過させる。これが正電荷二次
イオン７である。正電荷二次イオン７は四重極形質量分
析計８の入射スリット９から入射し、特定の質量を有す
る二次イオンのみが選択的に四重極形質量分析計８を通
過してコレクタースリットｌＯから射出して正電荷二次
イオン１１となる。正電荷二次イオン７は二次電子増倍
管１２のイオン入射孔１３から二次電子増倍管１２に入
って増幅され、電気信号となって負荷抵抗１５に現われ
て、記録計１６のチャート上に質量スペクトルとなって
記録される。直流高圧電源１４は二次電子増倍管１２の
駆動用電源であると同時に、コレクタースリット１０か
ら射出した正電荷二次イオン１１に充分な運動エネルギ
ーを与えて二次電子増倍管１２に送り込むための加速電
源の役目も負うている。
第３図において１〜５，８〜１０．１２〜１８は第２図
と同じである。１９，２０は負電荷二次イオン、２１は
直流電源、２２は正極性直流高圧電源、２３はコンデン
サーであってこれらの動作は以下のとおり。
と同じである。１９，２０は負電荷二次イオン、２１は
直流電源、２２は正極性直流高圧電源、２３はコンデン
サーであってこれらの動作は以下のとおり。
第２図の場合と同様の動作により試料３から放出する二
次イオン４はエネルギーアナライザ５に入射する。エネ
ルギーアナライザ５は直流電源２１によって駆動され、
負電荷二次イオン１９のみを選択的に通過させて四重極
形質量分析計８に送り込む。四重極形質量分析計８によ
って特定の質量を有する二次イオンのみが選択されてコ
レタフタ−スリット１０を通過する。これが負電荷二次
イオン２０である。負電荷二次イオン２０は正極性直流
主圧電＃２２によって加速され、充分な運動エネルギー
を得てイオン入射孔１３から二次電子増倍管１２に入射
して増幅されて電気信号となって負荷抵抗１５に現われ
、記録計１６のチャート上に質量スペクトルが得られる
。
次イオン４はエネルギーアナライザ５に入射する。エネ
ルギーアナライザ５は直流電源２１によって駆動され、
負電荷二次イオン１９のみを選択的に通過させて四重極
形質量分析計８に送り込む。四重極形質量分析計８によ
って特定の質量を有する二次イオンのみが選択されてコ
レタフタ−スリット１０を通過する。これが負電荷二次
イオン２０である。負電荷二次イオン２０は正極性直流
主圧電＃２２によって加速され、充分な運動エネルギー
を得てイオン入射孔１３から二次電子増倍管１２に入射
して増幅されて電気信号となって負荷抵抗１５に現われ
、記録計１６のチャート上に質量スペクトルが得られる
。
直流高圧電１Ｒ１４は二次電子増倍管１２の駆動電源で
ある。またコンデンサー２３は直流高電圧と電気信号を
分離するためのものであ 。
ある。またコンデンサー２３は直流高電圧と電気信号を
分離するためのものであ 。
ろ。
〈発明が解決しようとする問題点〉
以上のとおり、従来技術では試料から放出する正電荷二
次イオンの測定と負電荷二次イオンの測定には全く別の
測定系が必要であり、双方の測定系をスイッチ切換えに
よって可及的速やかに正、負電荷二次イオンの両方を測
定しようとしても、スイッチ切換えに時間を要するため
にその間に試料が変化してしまい精度の高い分析ができ
ない。つまり、従来技術においては正電荷二次イオンの
測定と負電荷二次イオンの測定では二次電子増倍管の電
気結線が大幅に異なるために、正、負電荷二次イオンの
同時測定が出来なかった。
次イオンの測定と負電荷二次イオンの測定には全く別の
測定系が必要であり、双方の測定系をスイッチ切換えに
よって可及的速やかに正、負電荷二次イオンの両方を測
定しようとしても、スイッチ切換えに時間を要するため
にその間に試料が変化してしまい精度の高い分析ができ
ない。つまり、従来技術においては正電荷二次イオンの
測定と負電荷二次イオンの測定では二次電子増倍管の電
気結線が大幅に異なるために、正、負電荷二次イオンの
同時測定が出来なかった。
本発明の目的は二系統の二次電子増倍管を備えると同時
にエネルギーアナライザの電気的切換えを高速で行なう
ことにより、正、負電荷二次イオンの両方をほぼ同時に
測定する装置を提供することにある。
にエネルギーアナライザの電気的切換えを高速で行なう
ことにより、正、負電荷二次イオンの両方をほぼ同時に
測定する装置を提供することにある。
く問題点を解決するための手段〉
斯かる目的を達成する本発明の二次イオン質量分析計に
係る構成は四重極形質量分析計の入射スリットの直前に
配置された静電型エネルギーアナライザであって、印加
される電圧が正、負に高速に切換えられることによって
、それぞれの電圧に対応して正および負電荷の二次イオ
ンを選択的に通過させて四重極形質量分析計に送り込む
静電型エネルギーアナライザと、四重極形質量分析計の
コレクタ−スリットの直後に配置された２つの二次電子
増倍管であって、入射口が負の高電位に保持されると上
によって、四重極形質量分析計を通過してきた正電荷二
次イオンを検出する二次電子増倍管及び入射口が正の高
電位に保持されることによって、四重極形質量分析計を
通過してきた負電荷二次イオンを検出する二次電子増倍
管とを具えることを特徴とする。
係る構成は四重極形質量分析計の入射スリットの直前に
配置された静電型エネルギーアナライザであって、印加
される電圧が正、負に高速に切換えられることによって
、それぞれの電圧に対応して正および負電荷の二次イオ
ンを選択的に通過させて四重極形質量分析計に送り込む
静電型エネルギーアナライザと、四重極形質量分析計の
コレクタ−スリットの直後に配置された２つの二次電子
増倍管であって、入射口が負の高電位に保持されると上
によって、四重極形質量分析計を通過してきた正電荷二
次イオンを検出する二次電子増倍管及び入射口が正の高
電位に保持されることによって、四重極形質量分析計を
通過してきた負電荷二次イオンを検出する二次電子増倍
管とを具えることを特徴とする。
く作 用〉
静電型エネルギーアナライザが電気的に高速に切換えら
れると、正、負電荷の二次イオンが交互に選択的に四重
極形質量分析計に送り込まれ、四重極形質量分析計を出
射後、正電荷二次イオン検出用の二次電子増倍管と負電
荷二次イオン検出用の二次電子増倍管の二系統の二次電
子増倍管により、正、負電荷二次イオンがほぼ同時に測
定されることとなる。
れると、正、負電荷の二次イオンが交互に選択的に四重
極形質量分析計に送り込まれ、四重極形質量分析計を出
射後、正電荷二次イオン検出用の二次電子増倍管と負電
荷二次イオン検出用の二次電子増倍管の二系統の二次電
子増倍管により、正、負電荷二次イオンがほぼ同時に測
定されることとなる。
〈実 施 例〉
以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細に説明する
。
。
第１図に本発明の一実施例を示す。同図に示されるよう
に四重極形質量分析計８の入射スリット９直前に配置さ
れる静電型エネルギーアナライザ５には矩形波交流電源
３２が接続され、正、負の電圧が高速で切り替えて印加
されるようになっている。また、四重極形質量分析計８
のコレクタースリット１０前後には２つの二次電子増倍
管３５，３６が配置され、一方の二次電子増倍管３５は
負極性直流高圧電源３９によって入射口３７が負の高電
位に保持されると共に他方の二次電子増倍管３６は正極
性直流電圧電源４０によって入射口３８が正の高電位に
保持されている。また、４１．４２は直流高圧電源、４
３．４４はコンデンサー、４５．４６は負荷抵抗、４７
は２ペン記録計であり、その他は第２図、第３図と同様
である。これらの動作は以下のとおり。
に四重極形質量分析計８の入射スリット９直前に配置さ
れる静電型エネルギーアナライザ５には矩形波交流電源
３２が接続され、正、負の電圧が高速で切り替えて印加
されるようになっている。また、四重極形質量分析計８
のコレクタースリット１０前後には２つの二次電子増倍
管３５，３６が配置され、一方の二次電子増倍管３５は
負極性直流高圧電源３９によって入射口３７が負の高電
位に保持されると共に他方の二次電子増倍管３６は正極
性直流電圧電源４０によって入射口３８が正の高電位に
保持されている。また、４１．４２は直流高圧電源、４
３．４４はコンデンサー、４５．４６は負荷抵抗、４７
は２ペン記録計であり、その他は第２図、第３図と同様
である。これらの動作は以下のとおり。
二次イオン源１から放出された高速の二次イオンビーム
２の衝撃を受けた試料３からは正、負電荷の二次イオン
４が放出し、エネルギーアナライザ５に入射する。エネ
ルギーアナライザ５は矩形液受流電＠３２で駆動され、
矩形液受流電ｉｉｇ、３２の出力電圧が正のときは正電
荷二次イオンのうち分析に適した運動エネルギーを有す
るもののみがエネルギーアナライザを通過し、負のとき
は負電荷二次イオンのうち、分析に適した運動エネルギ
ーを有するもののみが通過する。よって二次イオン３１
は正電荷または負電荷の二次イオンで構成されており、
四重極形質量分析計８の入射スリット９には正電荷と負
電荷の二次イオンが交互に入射する。入射した正、負電
荷二次イオンのうち特定の質量を有するもののみが選択
的に四重極形質量分析計８を通過してコレクタースリッ
ト１０に達し、正電荷二次イオン３３は負極性直流高圧
電源３９によって加速され、二次電子増倍管３５のイオ
ン入射孔３７に入射する。またコレクタースリット１０
に到達した負電荷二次イオン３４は正極性直流高圧電源
４０によって加速され、二次電子増倍管３６のイオン入
射孔３８に入射する。正、負電荷二次イオンはそれぞれ
二次電子増倍管３５，３６で増幅され、電気信号となっ
てそれぞれ負荷抵抗４５．４６に現われ、２ペン記録計
４７のチャート上に別々の質量スペクトルとして記録さ
れる。直流高圧電源４１．４２はそれぞれ、二次電子増
倍管３５゜３６の駆動用電源である。
２の衝撃を受けた試料３からは正、負電荷の二次イオン
４が放出し、エネルギーアナライザ５に入射する。エネ
ルギーアナライザ５は矩形液受流電＠３２で駆動され、
矩形液受流電ｉｉｇ、３２の出力電圧が正のときは正電
荷二次イオンのうち分析に適した運動エネルギーを有す
るもののみがエネルギーアナライザを通過し、負のとき
は負電荷二次イオンのうち、分析に適した運動エネルギ
ーを有するもののみが通過する。よって二次イオン３１
は正電荷または負電荷の二次イオンで構成されており、
四重極形質量分析計８の入射スリット９には正電荷と負
電荷の二次イオンが交互に入射する。入射した正、負電
荷二次イオンのうち特定の質量を有するもののみが選択
的に四重極形質量分析計８を通過してコレクタースリッ
ト１０に達し、正電荷二次イオン３３は負極性直流高圧
電源３９によって加速され、二次電子増倍管３５のイオ
ン入射孔３７に入射する。またコレクタースリット１０
に到達した負電荷二次イオン３４は正極性直流高圧電源
４０によって加速され、二次電子増倍管３６のイオン入
射孔３８に入射する。正、負電荷二次イオンはそれぞれ
二次電子増倍管３５，３６で増幅され、電気信号となっ
てそれぞれ負荷抵抗４５．４６に現われ、２ペン記録計
４７のチャート上に別々の質量スペクトルとして記録さ
れる。直流高圧電源４１．４２はそれぞれ、二次電子増
倍管３５゜３６の駆動用電源である。
上記のように２ペン記録計４７上には正。
負電荷の二次イオンの質量スペクトルが記録されるわけ
であって、四重極形質量分析計８の質量掃引の速さに比
べてエネルギーアナライザ５の駆動電源３２の周波数を
充分に高くしておけば、正、負電荷の二次イオンがほぼ
同時に測定されることになる。
であって、四重極形質量分析計８の質量掃引の速さに比
べてエネルギーアナライザ５の駆動電源３２の周波数を
充分に高くしておけば、正、負電荷の二次イオンがほぼ
同時に測定されることになる。
〈発明の効果〉
以上説明したように、本発明は、分析に適した連動エネ
ルギーを有する正、負電荷の二次イオンを交互に通過さ
せるエネルギーアナライブと正電荷二次イオン専用の二
次電子増倍管、負電荷二次イオン専用の二次電子増倍管
の二系統のイオン検出系を備えるものであるから、分析
試料から放出する正、負電荷の二次イオンをほぼ同時に
測定することができ、分析精度の向上が期待できる。
ルギーを有する正、負電荷の二次イオンを交互に通過さ
せるエネルギーアナライブと正電荷二次イオン専用の二
次電子増倍管、負電荷二次イオン専用の二次電子増倍管
の二系統のイオン検出系を備えるものであるから、分析
試料から放出する正、負電荷の二次イオンをほぼ同時に
測定することができ、分析精度の向上が期待できる。
第１図は本発明の一実施例の動作説明図、第２図は正電
荷二次イオン測定用の従来形二次イオン質量分析計の動
作説明図、第３図は負電荷二次イオン測定用の従来形二
次イオン質量分析計の動作説明図である。 図 面 中、 １は一次イオン源、２は一次イオンビーム、３は分析試
料、４は二次イオン、５はエネルギーアナライザ、６は
直流電源、７は正電荷二次イオン、８は四重極形質量分
析計、９は入射スリット、１０はコレクタースリット、
１１は正電荷二次イオン、１２は二次電子増倍管、１３
は入射孔、１４は直流高圧電源、１５は負荷抵抗、１６
は記録計、１７は真空容器、１８は真空ポンプ、１９，
２０は負電荷二次イオン、２１は１直流１電源、２２は
正極性直流高圧電源、２３はコンデンサー、３１は正電
荷あるいは負電荷の二次イオン、３２は矩形波交流電源
、３３は正電荷二次イオン、３４は負電荷二次イオン、
３５．３６は二次電子増倍管、３７．３８は入射孔、３
９は負極性直流電圧電源、４０は正極性直流高圧電源、
４１．４２は直流高圧電源、４３．４４はコンデンサー
、４５．４６は負荷抵抗、４７は２ペン記録計である。
荷二次イオン測定用の従来形二次イオン質量分析計の動
作説明図、第３図は負電荷二次イオン測定用の従来形二
次イオン質量分析計の動作説明図である。 図 面 中、 １は一次イオン源、２は一次イオンビーム、３は分析試
料、４は二次イオン、５はエネルギーアナライザ、６は
直流電源、７は正電荷二次イオン、８は四重極形質量分
析計、９は入射スリット、１０はコレクタースリット、
１１は正電荷二次イオン、１２は二次電子増倍管、１３
は入射孔、１４は直流高圧電源、１５は負荷抵抗、１６
は記録計、１７は真空容器、１８は真空ポンプ、１９，
２０は負電荷二次イオン、２１は１直流１電源、２２は
正極性直流高圧電源、２３はコンデンサー、３１は正電
荷あるいは負電荷の二次イオン、３２は矩形波交流電源
、３３は正電荷二次イオン、３４は負電荷二次イオン、
３５．３６は二次電子増倍管、３７．３８は入射孔、３
９は負極性直流電圧電源、４０は正極性直流高圧電源、
４１．４２は直流高圧電源、４３．４４はコンデンサー
、４５．４６は負荷抵抗、４７は２ペン記録計である。
Claims (1)
- 四重極形質量分析計の入射スリットの直前に配置された
静電型エネルギーアナライザであって、印加される電圧
が正、負に高速に切換えられることによって、それぞれ
の電圧に対応して正および負電荷の二次イオンを選択的
に通過させて四重極形質量分析計に送り込む静電型エネ
ルギーアナライザと、四重極形質量分析計のコレクター
スリットの直後に配置された２つの二次電子増倍管であ
って、入射口が負の高電位に保持されることによって、
四重極形質量分析計を通過してきた正電荷二次イオンを
検出する二次電子増倍管及び入射口が正の高電位に保持
されることによって、四重極形質量分析計を通過してき
た負電荷二次イオンを検出する一次電子増倍管とを具え
ることを特徴とする二次イオン質量分析計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60236310A JPS6297249A (ja) | 1985-10-24 | 1985-10-24 | 二次イオン質量分析計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60236310A JPS6297249A (ja) | 1985-10-24 | 1985-10-24 | 二次イオン質量分析計 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6297249A true JPS6297249A (ja) | 1987-05-06 |
Family
ID=16998902
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60236310A Pending JPS6297249A (ja) | 1985-10-24 | 1985-10-24 | 二次イオン質量分析計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6297249A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01304649A (ja) * | 1988-06-01 | 1989-12-08 | Hitachi Ltd | 質量分析計 |
-
1985
- 1985-10-24 JP JP60236310A patent/JPS6297249A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01304649A (ja) * | 1988-06-01 | 1989-12-08 | Hitachi Ltd | 質量分析計 |
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