JPWO2017033251A1 - イオン移動度分析用ドリフトセル及びイオン移動度分析装置 - Google Patents
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Abstract
Description
即ち、イオン源1において試料から生成された各種イオンは脱溶媒領域2中を進み、シャッタゲート4で一旦堰き止められる。そして、シャッタゲート4が短時間だけ開放されると、イオンはパケット状にドリフト領域3中に導入される。なお、脱溶媒領域2はイオン源1において溶媒が十分に気化しなかった帯電液滴中の溶媒の気化を促進させることで、イオンの生成を促す領域である。ドリフト領域3中に導入されたイオンは向かって来る拡散ガスと衝突しながら、加速電場の作用によって進む。イオンはその大きさ、立体構造、電荷などに依存するイオン移動度によってZ方向に空間的に分離され、異なるイオン移動度を持つイオンは時間差を有して検出器5に到達する。ドリフト領域3中の電場が一様である場合には、イオンがドリフト領域3を通過するのに要するドリフト時間から、イオン−拡散ガス間の衝突断面積を見積もることが可能である。
筒状に閉じた部分を有さない絶縁性板状部材の表面に抵抗体膜層が形成されてなる有抵抗膜層部材を複数用い、前記抵抗体膜層が内周側に面するように前記複数の有抵抗膜層部材を筒状に組み立てることで形成されてなることを特徴としている。
a)試料由来のイオンを生成するイオン源と、
b)筒状である前記イオン移動度分析用ドリフトセルの内部に加速電場を形成するために該ドリフトセル内周面の抵抗体膜層の両端に所定の電圧をそれぞれ印加する電圧生成部と、
c)前記イオン移動度分析用ドリフトセルのイオン入射側の端部又は該ドリフトセル内空間に配設され、前記イオン源で生成されたイオンを所定期間だけ通過させて該ドリフトセル内で前記加速電場が形成されているドリフト領域に送り込むシャッタゲートと、
を備え、前記イオン移動度分析用ドリフトセル内部のドリフト領域を通過することでイオン移動度に応じて分離されたイオンを検出する又はさらに後段の分析・検出部へと送ることを特徴としている。
なお、組立ての際に接着剤を使用する際には、導電性接着剤を用いることで複数の有抵抗膜層部材の抵抗体膜層同士の十分な電気的接続を確保することができ、ドリフトセルの内側に筒状の抵抗体膜層を形成することができる。
また本発明に係るイオン移動度分析装置によれば、上述したような特徴的なドリフトセルを用いることで、高い分析精度、分解能を確保しつつ、装置自体のコストを抑えることができる。
図1は本実施例のイオン移動度分析装置の概略断面図、図2は本実施例のイオン移動度分析装置に用いられるドリフトセルの組立て前の状態(a)及び組み上がった状態(b)を示す斜視図、図3は該ドリフトセルの中心軸に直交する面での断面図(a)及び断面拡大図(b)である。図1において、図8によりすでに説明した従来のイオン移動度分析装置と同じ又は相当する構成要素には同じ符号を付してある。
2…脱溶媒領域
3…ドリフト領域
4…シャッタゲート
5…検出器
6…制御部
7…シャッタ電圧発生部
8…ドリフト電圧発生部
10、20、30、40、50…ドリフトセル
10A、10B、10C、10D、20A、20B、20C、20D、20E、20F、20G、20H、20J、20K、30A、30B、40A、40B…有抵抗膜層部材
11…板状部材
12…抵抗膜層
13…銀微粒子焼結体
C…中心軸(イオン光軸)
Claims (4)
- 上記課題を解決するために成された本発明に係るイオン移動度分析用ドリフトセルは、加速電場によってイオンをドリフトさせるドリフト領域を内部に形成するためのイオン移動度分析用ドリフトセルであって、
筒状に閉じた部分を有さない絶縁性板状部材の表面に抵抗体膜層が形成されてなる有抵抗膜層部材を複数用い、前記抵抗体膜層が内周側に面するように前記複数の有抵抗膜層部材を筒状に組み立てることで形成されてなることを特徴とするイオン移動度分析用ドリフトセル。 - 請求項1に記載のイオン移動度分析用ドリフトセルであって、
平板状の絶縁性板状部材の少なくとも一面の全体又は一部に抵抗体膜層が形成されてなる前記有抵抗膜層部材を3枚以上用い、その3枚以上の前記有抵抗膜層部材がそれぞれ一つの面を構成し両端が開放するように組み立てられた角筒体状又は切頭円錐状であることを特徴とするイオン移動度分析用ドリフトセル。 - 請求項1に記載のイオン移動度分析用ドリフトセルであって、
円筒体又は切頭円錐体をその軸を含む平面で複数に切断した形状である湾曲状の絶縁性板状部材の少なくとも内周面の全体又は一部に抵抗体膜層が形成されてなる前記有抵抗膜層部材を複数用い、その複数の前記有抵抗膜層部材が組み立てられた円筒状又は切頭円錐筒状であることを特徴とするイオン移動度分析用ドリフトセル。 - 請求項1〜3のいずれか1項に記載のイオン移動度分析用ドリフトセルを用いたイオン移動度分析装置であって、
a)試料由来のイオンを生成するイオン源と、
b)筒状である前記イオン移動度分析用ドリフトセルの内部に加速電場を形成するために該ドリフトセル内周面の抵抗体膜層の両端に所定の電圧をそれぞれ印加する電圧生成部と、
c)前記イオン移動度分析用ドリフトセルのイオン入射側の端部又は該ドリフトセル内空間に配設され、前記イオン源で生成されたイオンを所定期間だけ通過させて該ドリフトセル内で前記加速電場が形成されているドリフト領域に送り込むシャッタゲートと、
を備え、前記イオン移動度分析用ドリフトセル内部のドリフト領域を通過することでイオン移動度に応じて分離されたイオンを検出する又はさらに後段の分析・検出部へと送ることを特徴とするイオン移動度分析装置。
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