JPS6360496B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6360496B2 JPS6360496B2 JP55047164A JP4716480A JPS6360496B2 JP S6360496 B2 JPS6360496 B2 JP S6360496B2 JP 55047164 A JP55047164 A JP 55047164A JP 4716480 A JP4716480 A JP 4716480A JP S6360496 B2 JPS6360496 B2 JP S6360496B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ion
- electric field
- slit
- ions
- mass
- Prior art date
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- Expired
Links
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 claims description 38
- 230000005684 electric field Effects 0.000 claims description 24
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 9
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 9
- 238000010408 sweeping Methods 0.000 description 6
- 238000001819 mass spectrum Methods 0.000 description 4
- 238000010884 ion-beam technique Methods 0.000 description 3
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 3
- BGPVFRJUHWVFKM-UHFFFAOYSA-N N1=C2C=CC=CC2=[N+]([O-])C1(CC1)CCC21N=C1C=CC=CC1=[N+]2[O-] Chemical compound N1=C2C=CC=CC2=[N+]([O-])C1(CC1)CCC21N=C1C=CC=CC1=[N+]2[O-] BGPVFRJUHWVFKM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
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- 238000000926 separation 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
- H01J49/02—Details
- H01J49/22—Electrostatic deflection
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】
本発明は多数のイオン検出器を並べた検出系を
持つ質量分析装置に関する。
持つ質量分析装置に関する。
現在広く普及している質量分析装置は１つのイ
オンコレクタを有し、該コレクタに入射するイオ
ンの質量数を分析磁場又は加速電圧の掃引により
掃引してマススペクトルを得ている。ところがこ
の様な装置では掃引をある程度以上速くできない
（例えば毎秒１回程度）ため、試料を瞬間的に例
えばパルスレーザで加熱してイオン化し、そのイ
オンを分析する様な用途には使用できない。そこ
でこの様な用途にはイオンがスペクトルとして展
開される収束面に写真乾板を配置し、全質量範囲
を同時に検出する型の質量分析装置が用いられて
いる。しかしながら写真乾板は感度がコレクタに
よる電気的検出に比べ約３桁も悪いという欠点を
有している。
オンコレクタを有し、該コレクタに入射するイオ
ンの質量数を分析磁場又は加速電圧の掃引により
掃引してマススペクトルを得ている。ところがこ
の様な装置では掃引をある程度以上速くできない
（例えば毎秒１回程度）ため、試料を瞬間的に例
えばパルスレーザで加熱してイオン化し、そのイ
オンを分析する様な用途には使用できない。そこ
でこの様な用途にはイオンがスペクトルとして展
開される収束面に写真乾板を配置し、全質量範囲
を同時に検出する型の質量分析装置が用いられて
いる。しかしながら写真乾板は感度がコレクタに
よる電気的検出に比べ約３桁も悪いという欠点を
有している。
そこで例えば写真乾板にかえて収束面に沿つて
コレクタを多数配列することが考えられ、この様
にすれば収束面に展開されるスペクトルの全範囲
を同時に高感度で検出することができる。しかし
ながら現時点ではコレクタの大きさの関係で配列
できる個数に限界があり、分解能も実用に達する
までに至らない。
コレクタを多数配列することが考えられ、この様
にすれば収束面に展開されるスペクトルの全範囲
を同時に高感度で検出することができる。しかし
ながら現時点ではコレクタの大きさの関係で配列
できる個数に限界があり、分解能も実用に達する
までに至らない。
本発明はこの点に鑑みてなされたものであり、
マツターホ・ヘルツオク型質量分析装置の様に広
い二重収束面を持つ装置の収束面に小さなイオン
検出器を多数配列すると共に、その検出器列と分
析磁場との間に個々の検出器に入射するイオンに
独立に作用させ得る偏向器を設けることにより、
全質量範囲を同時に且つ高感度で検出することの
できる質量分析装置を提供することを目的とする
ものである。以下図面を用いて本発明を詳説す
る。
マツターホ・ヘルツオク型質量分析装置の様に広
い二重収束面を持つ装置の収束面に小さなイオン
検出器を多数配列すると共に、その検出器列と分
析磁場との間に個々の検出器に入射するイオンに
独立に作用させ得る偏向器を設けることにより、
全質量範囲を同時に且つ高感度で検出することの
できる質量分析装置を提供することを目的とする
ものである。以下図面を用いて本発明を詳説す
る。
第１図は本発明の一実施例の構成を示し、同図
において１はイオン源である。該イオン源１から
発生したイオンは加速電源２から発生する加速電
圧によつて加速された後電極３，３′によつて形
成される電場E1と、磁石４の磁極間に形成され
る磁場Ｍとから構成されるマツターホ・ヘルツオ
ク型イオン光学系に入射し、質量電荷比に応じて
分散され、磁場から平行に出射された後収束面Ｐ
上に展開される。該収束面Ｐの後方には多数の小
型イオン検出器D1〜Do（例えばイオンマルチプラ
イヤ等）が該収束面Ｐに沿つてスペクトルの展開
方向に配列されており、夫々の検出器の出力は横
分型検出回路A1〜Aoを介してコンピユータ５に
送られる。
において１はイオン源である。該イオン源１から
発生したイオンは加速電源２から発生する加速電
圧によつて加速された後電極３，３′によつて形
成される電場E1と、磁石４の磁極間に形成され
る磁場Ｍとから構成されるマツターホ・ヘルツオ
ク型イオン光学系に入射し、質量電荷比に応じて
分散され、磁場から平行に出射された後収束面Ｐ
上に展開される。該収束面Ｐの後方には多数の小
型イオン検出器D1〜Do（例えばイオンマルチプラ
イヤ等）が該収束面Ｐに沿つてスペクトルの展開
方向に配列されており、夫々の検出器の出力は横
分型検出回路A1〜Aoを介してコンピユータ５に
送られる。
６は上記収束面Ｐ上に配置されたスリツト板で
あり、各検出器に対応したスリツトを有してい
る。そして該スリツト板６と磁場出射端との間に
はイオンの進行方向と直交し、且つスペクトルの
展開方向と同一の方向（矢印Ｃの方向）を持つと
共に上記収束面と平行な入出射端を持つ偏向電場
E2が設けられている。該偏向電場E2はそのＢ−
B′断面を示す第２図からわかるように、イオン
通路をはさんで平行配置される１対の絶縁板７，
７′の対向する面にイオンの進行方向と平行な方
向で一定間隔毎に植え込まれた多数の平板電極
B1，B2………Bo及びB′1、B′2………B′oによつて
形成される。そして向かい合う上下の電極対B1
とB′1、B2とB′2、B3とB′3………BoとB′o同士に
は同電位が与えられると共に、隣り合う電極対間
の電位差（電圧）によつて上下電極間に、電極面
と直交する方向Ｃを持つ電界が形成される。しか
も多数の電極対は隣り合う幾つかの電極対ずつ組
に分けられており、その各組が各々独立した偏向
電場を発生する様にコンピユータ５は各電極対に
電圧を供給する。この独立した偏向電場によりイ
オンビームはスペクトル展開方向に偏向されるた
め、個々のイオン検出器に入射するイオンが個々
独立に選択される。
あり、各検出器に対応したスリツトを有してい
る。そして該スリツト板６と磁場出射端との間に
はイオンの進行方向と直交し、且つスペクトルの
展開方向と同一の方向（矢印Ｃの方向）を持つと
共に上記収束面と平行な入出射端を持つ偏向電場
E2が設けられている。該偏向電場E2はそのＢ−
B′断面を示す第２図からわかるように、イオン
通路をはさんで平行配置される１対の絶縁板７，
７′の対向する面にイオンの進行方向と平行な方
向で一定間隔毎に植え込まれた多数の平板電極
B1，B2………Bo及びB′1、B′2………B′oによつて
形成される。そして向かい合う上下の電極対B1
とB′1、B2とB′2、B3とB′3………BoとB′o同士に
は同電位が与えられると共に、隣り合う電極対間
の電位差（電圧）によつて上下電極間に、電極面
と直交する方向Ｃを持つ電界が形成される。しか
も多数の電極対は隣り合う幾つかの電極対ずつ組
に分けられており、その各組が各々独立した偏向
電場を発生する様にコンピユータ５は各電極対に
電圧を供給する。この独立した偏向電場によりイ
オンビームはスペクトル展開方向に偏向されるた
め、個々のイオン検出器に入射するイオンが個々
独立に選択される。
例えば電極対B1−B′1、B2−B′2、B3−B′3及び
B4−B′4によつて形成される偏向電場によつて第
１のイオン検出器D1用のスリツトS1付近に展開
されるスペクトルを展開方向に移動させることに
より、該スリツトS1を通過するイオンを任意に選
択することができる。
B4−B′4によつて形成される偏向電場によつて第
１のイオン検出器D1用のスリツトS1付近に展開
されるスペクトルを展開方向に移動させることに
より、該スリツトS1を通過するイオンを任意に選
択することができる。
尚８は電極３，３′間に電圧を印加するための
電場電源である。
電場電源である。
上述の如き構成において、イオン源１から発生
したイオンは電場E1、磁場Ｍによつて質量電荷
比に応じて分離され、収束面Ｐ上に質量スペクト
ルとして展開される。質量数毎に展開されたイオ
ンのうちスリツトを通過し得たものは各検出器へ
入射するが、本発明では各検出器毎に独立した偏
向電場を設定できるため、予め各検出器毎に検出
する質量数範囲を定めておき、各偏向電場強度と
各検出器で検出される質量数の関係を調べておけ
ば、各検出器毎にその質量数範囲の中の任意の質
量数のイオンを検出することができる。従つて多
数種のイオンを同時に検出モニタすることがで
き、瞬間的にイオンが発生する様な場合でも質量
分析を行うことができる。
したイオンは電場E1、磁場Ｍによつて質量電荷
比に応じて分離され、収束面Ｐ上に質量スペクト
ルとして展開される。質量数毎に展開されたイオ
ンのうちスリツトを通過し得たものは各検出器へ
入射するが、本発明では各検出器毎に独立した偏
向電場を設定できるため、予め各検出器毎に検出
する質量数範囲を定めておき、各偏向電場強度と
各検出器で検出される質量数の関係を調べておけ
ば、各検出器毎にその質量数範囲の中の任意の質
量数のイオンを検出することができる。従つて多
数種のイオンを同時に検出モニタすることがで
き、瞬間的にイオンが発生する様な場合でも質量
分析を行うことができる。
本実施例では各検出器から得られた検出信号を
例えばコンデンサを用いた積分型検出回路に導い
てチヤージ量として検出しているため、微弱な検
出信号を積算して強めることができ、従つて高感
度測定が可能である。
例えばコンデンサを用いた積分型検出回路に導い
てチヤージ量として検出しているため、微弱な検
出信号を積算して強めることができ、従つて高感
度測定が可能である。
尚ある瞬間に一度に検出できるのは検出器の数
だけのイオンであるが、エネルギー収束用の電場
E1の強度を掃引（電場掃引に伴なう焦点の変化
を補正するために加速電圧もそれに連動して掃引
する）することにより、収束面Ｐ上に展開するス
ペクトルを移動させれば、各検出器に入射するイ
オンをある質量数範囲で掃引することができる。
従つて各検出器から電場掃引に連動して得られる
部分スペクトルを全検出器について合成すれば、
全質量数範囲の質量スペクトルを得ることができ
る。この場合、磁場強度を固定した状態での電場
掃引であるので高速高精度の掃引が可能であり、
再現性も優れている。
だけのイオンであるが、エネルギー収束用の電場
E1の強度を掃引（電場掃引に伴なう焦点の変化
を補正するために加速電圧もそれに連動して掃引
する）することにより、収束面Ｐ上に展開するス
ペクトルを移動させれば、各検出器に入射するイ
オンをある質量数範囲で掃引することができる。
従つて各検出器から電場掃引に連動して得られる
部分スペクトルを全検出器について合成すれば、
全質量数範囲の質量スペクトルを得ることができ
る。この場合、磁場強度を固定した状態での電場
掃引であるので高速高精度の掃引が可能であり、
再現性も優れている。
更に又磁場強度、電場強度及び加速電圧を固定
した状態で、隣り合う電極対の間の電圧を等しく
することにより偏向電場E2を全域にわたつて一
様電場となし、該一様電場の強度を掃引すれば収
束面Ｐ上に展開するスペクトルをその展開方向に
移動させることができ、上記電場E1の掃引の場
合と全く同様に全質量数範囲の質量スペクトルを
得ることができる。これも電場掃引であるので高
速高精度の掃引が可能であり、再現性も優れてい
る。
した状態で、隣り合う電極対の間の電圧を等しく
することにより偏向電場E2を全域にわたつて一
様電場となし、該一様電場の強度を掃引すれば収
束面Ｐ上に展開するスペクトルをその展開方向に
移動させることができ、上記電場E1の掃引の場
合と全く同様に全質量数範囲の質量スペクトルを
得ることができる。これも電場掃引であるので高
速高精度の掃引が可能であり、再現性も優れてい
る。
第１図は本発明の一実施例の構成を示す図、第
２図はそのＢ−B′断面図である。 １：イオン源、３，３′：電極、４：磁石、
６：スリツト、D1−Do：イオン検出器、Ｐ：収
束面、E2：偏向電場、A1−Ao：積分型検出回路。
２図はそのＢ−B′断面図である。 １：イオン源、３，３′：電極、４：磁石、
６：スリツト、D1−Do：イオン検出器、Ｐ：収
束面、E2：偏向電場、A1−Ao：積分型検出回路。
Claims (1)
- １ イオンを質量電荷比に応じて収束面上に収束
展開させるための磁場と、該収束面上に配置さ
れ、イオンの展開方向に複数のスリツトを有する
スリツト板と、該スリツトを通過したイオンを検
出するため各スリツトに対応して配列される複数
のイオン検出器と、前記スリツト板と磁場との間
のイオン通路にイオンの展開方向と同一方向を有
する偏向電場を作成するため、該展開方向と同一
方向に配列され且つイオン通路を挾むように対向
配置される１対の電極群B1〜Bo、B1′〜Bo′と、
前記各スリツトの近傍に各スリツト毎に独立した
偏向電場を発生させるため、各スリツト近傍の複
数の電極を組として各組に独立した電圧を供給す
るための手段とを備えたことを特徴とする質量分
析装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4716480A JPS56143649A (en) | 1980-04-10 | 1980-04-10 | Mass spectrograph |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4716480A JPS56143649A (en) | 1980-04-10 | 1980-04-10 | Mass spectrograph |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS56143649A JPS56143649A (en) | 1981-11-09 |
| JPS6360496B2 true JPS6360496B2 (ja) | 1988-11-24 |
Family
ID=12767424
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4716480A Granted JPS56143649A (en) | 1980-04-10 | 1980-04-10 | Mass spectrograph |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS56143649A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07118297B2 (ja) * | 1988-04-01 | 1995-12-18 | 日本電子株式会社 | Ｍｓ／ｍｓ装置 |
| JPH0812773B2 (ja) * | 1989-04-11 | 1996-02-07 | 日本電子株式会社 | 同時検出型質量分析装置 |
| GB201011862D0 (en) | 2010-07-14 | 2010-09-01 | Thermo Fisher Scient Bremen | Ion detection arrangement |
| CN103954699A (zh) * | 2014-04-01 | 2014-07-30 | 聚光科技(杭州)股份有限公司 | 一种色谱质谱联用仪检测装置 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS479913U (ja) * | 1971-03-09 | 1972-10-05 | ||
| JPS5241583A (en) * | 1975-09-03 | 1977-03-31 | Hitachi Ltd | Ion detecting device for mass analyzer |
-
1980
- 1980-04-10 JP JP4716480A patent/JPS56143649A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS479913U (ja) * | 1971-03-09 | 1972-10-05 | ||
| JPS5241583A (en) * | 1975-09-03 | 1977-03-31 | Hitachi Ltd | Ion detecting device for mass analyzer |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS56143649A (en) | 1981-11-09 |
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