JPWO2019054325A1 - Mass spectrometry method and mass spectrometer - Google Patents
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Abstract
質量電荷比m/zが同程度の目的イオンと干渉イオンが簡易に分離できる質量分析装置を提供する。質量分析装置は、質量電荷比に応じて、各種イオンから質量電荷比が同程度の目的イオンおよび干渉イオンを分離して反応セルに導入するQMS1と、目的イオンと干渉イオンが導入される反応セルと、反応セルにオゾンを供給するオゾン発生器と、反応セルで目的イオンがオゾンと反応して生じた目的イオン生成物が、質量電荷比に応じて、干渉イオンから分離されるQMS2と、QMS2で分離された目的イオン生成物の信号強度を計測する検出器を有する。Provided is a mass spectrometer capable of easily separating target ions and interfering ions having the same mass-to-charge ratio m / z. The mass spectrometer includes a QMS1 that separates target ions and interference ions having similar mass-to-charge ratios from various ions into a reaction cell according to the mass-to-charge ratio, and a reaction cell into which the target ions and the interference ions are introduced. And an ozone generator for supplying ozone to the reaction cell, and a target ion product generated by the reaction of the target ion with ozone in the reaction cell, QMS2 and QMS2 separated from interfering ions according to the mass-to-charge ratio. It has a detector that measures the signal intensity of the target ion product separated by.
Description
本発明は、化学分析手法の一種である質量分析法に関するものである。 The present invention relates to mass spectrometry, a type of chemical analysis technique.
質量分析法は、分析対象である目的イオンの質量数mと電荷zの比、すなわち質量電荷比m/zに基づいて分析する手法である。目的イオンと同程度の質量電荷比を有する非目的イオンは干渉イオンとなる。目的イオンを正確に分析するためには、非目的イオンの干渉を除去しなければならない。高分解能質量分析計を用いれば、目的イオンを干渉イオンから分離できる。しかし、目的イオンと干渉イオンの質量電荷比がわずかに違う場合では、高分解能質量分析計を用いても、これらの分離が困難である。 The mass spectrometry is a technique for performing analysis based on the ratio between the mass number m and the charge z of the target ion to be analyzed, that is, the mass-to-charge ratio m / z. Non-target ions having the same mass-to-charge ratio as target ions are interfering ions. In order to analyze a target ion accurately, interference of a non-target ion must be removed. If a high-resolution mass spectrometer is used, target ions can be separated from interfering ions. However, when the mass-to-charge ratio of the target ion and the interfering ion is slightly different, it is difficult to separate them even with a high-resolution mass spectrometer.
反応セル技術または衝突セル技術では、目的イオンまたは干渉イオンと反応ガス分子を反応させて、目的イオンまたは干渉イオンを別の物質に変換することによって、目的イオンを干渉イオンから分離できる。例えば、目的イオンが32S+で干渉イオンが16O2 +の場合、どちらも質量電荷比が32である。そこで、32S+と16O2 +の共存下で、32S+と16O2を反応させて、32S+を32S16O+に変換する。そして、質量電荷比が48と32に基づいて32S16O+を16O2 +から分離すれば、目的イオンが正確に分析できる。反応セル技術では、高分解能質量分析計よりも高い分離効果が得られる。しかしながら、反応セル技術では、既存の反応ガスを利用して十分な反応性が得られない場合がある。例えば、非特許文献1によるとBa+とO2は反応しない。In the reaction cell technology or the collision cell technology, target ions can be separated from interference ions by reacting target ions or interference ions with reaction gas molecules to convert the target ions or interference ions into another substance. For example, when the target ion is 32 S + and the interference ion is 16 O 2 + , both have a mass-to-charge ratio of 32. Therefore, in the coexistence of 32 S + and 16 O 2 + , 32 S + is reacted with 16 O 2 to convert 32 S + to 32 S 16 O + . Then, if 32 S 16 O + is separated from 16 O 2 + based on the mass-to-charge ratio of 48 and 32, the target ion can be accurately analyzed. In the reaction cell technology, a higher separation effect can be obtained than in a high-resolution mass spectrometer. However, in the reaction cell technology, sufficient reactivity may not be obtained by using an existing reaction gas. For example, according to Non-Patent Document 1, Ba + and O 2 do not react.
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、活性化された反応ガスを目的イオンまたは干渉イオンと反応させ、目的イオンを干渉イオンから分離して、目的イオンの正確な分析ができる質量分析方法と質量分析装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and reacts an activated reaction gas with a target ion or an interference ion, separates the target ion from the interference ion, and performs accurate analysis of the target ion. An object of the present invention is to provide a mass spectrometry method and a mass spectrometer that can be used.
本発明の質量分析装置は、目的イオンと干渉イオンが導入される反応セルと、反応セルに接続されたオゾン発生部と、反応セルで目的イオンがオゾンと反応して生じた目的イオン生成物が、質量電荷比に応じて、干渉イオンから分離される質量分離部と、質量分離部で分離された目的イオン生成物の信号強度を計測する計測部とを有する。 The mass spectrometer of the present invention has a reaction cell into which target ions and interference ions are introduced, an ozone generation unit connected to the reaction cell, and a target ion product generated by reaction of target ions with ozone in the reaction cell. , A mass separation unit that separates the interference ions according to the mass-to-charge ratio, and a measurement unit that measures the signal intensity of the target ion product separated by the mass separation unit.
本発明の他の質量分析装置は、目的イオンと干渉イオンが導入される反応セルと、反応セルに接続されたオゾン発生部と、目的イオンが、質量電荷比に応じて、反応セルで干渉イオンがオゾンと反応して生じた干渉イオン生成物から分離される質量分離部と、質量分離部で分離された目的イオンの信号強度を計測する計測部とを有する。 Another mass spectrometer according to the present invention includes a reaction cell into which target ions and interference ions are introduced, an ozone generator connected to the reaction cell, and target ions, which are interfering ions in the reaction cell according to a mass-to-charge ratio. Has a mass separation unit that separates from interference ion products generated by reacting with ozone, and a measurement unit that measures the signal intensity of target ions separated by the mass separation unit.
本発明の質量分析方法は、目的イオンおよび干渉イオンにオゾンを供給し、目的イオンとオゾンの反応生成物である目的イオン生成物を得る反応工程と、質量電荷比に応じて、目的イオン生成物を干渉イオンから分離する質量分離工程と、質量分離工程で分離された目的イオン生成物の信号強度を計測する計測工程とを有する。 The mass spectrometry method of the present invention comprises the steps of: supplying ozone to a target ion and an interference ion to obtain a target ion product which is a reaction product of the target ion and ozone; and And a measurement step for measuring the signal intensity of the target ion product separated in the mass separation step.
本発明の他の質量分析方法は、目的イオンおよび干渉イオンにオゾンを供給し、干渉イオンとオゾンとの反応生成物である干渉イオン生成物を得る反応工程と、質量電荷比に応じて、干渉イオン生成物を目的イオンから分離する質量分離工程と、質量分離工程で分離された干渉イオン生成物の信号強度を計測する計測工程とを有する。 Another mass spectrometry method of the present invention comprises the steps of: supplying ozone to a target ion and an interference ion to obtain an interference ion product which is a reaction product of the interference ion and the ozone; and The method includes a mass separation step of separating an ion product from a target ion, and a measurement step of measuring a signal intensity of the interference ion product separated in the mass separation step.
本発明によれば、質量分析法において、質量電荷比が干渉イオンと同程度の目的イオンを、干渉イオンから高精度で分離できる。 According to the present invention, in mass spectrometry, target ions having a mass-to-charge ratio similar to that of interference ions can be separated from interference ions with high accuracy.
図1は、本発明の実施形態に係る質量分析装置の原理を示している。この質量分析装置は、イオンレンズと、第一の質量分離部であるQMS1と、反応セルと、オゾン発生部であるオゾン発生器と、第二の質量分離部であるQMS2と、計測部を備える検出器を有している。イオンレンズは、各種イオンを収束して、QMS1に導入する。QMS1は、質量電荷比m/zに応じて、質量電荷比が同程度の目的イオンおよび干渉イオンを、各種イオンから分離して反応セルに導入する。 FIG. 1 shows the principle of a mass spectrometer according to an embodiment of the present invention. This mass spectrometer includes an ion lens, a QMS1 as a first mass separation unit, a reaction cell, an ozone generator as an ozone generation unit, a QMS2 as a second mass separation unit, and a measurement unit. It has a detector. The ion lens converges various ions and introduces them into the QMS1. The QMS 1 separates target ions and interference ions having the same mass-to-charge ratio from various ions according to the mass-to-charge ratio m / z, and introduces them into the reaction cell.
反応セルは、QMS1で分離された目的イオンと干渉イオンが導入される。オゾン発生器は反応セルに接続されており、取り込んだ酸素ガスO2をオゾンO3に変換して反応セルに供給する。反応セルでは、目的イオンがO3と反応して目的イオン生成物が生じる。なお、目的イオン生成物は、目的イオンと酸素以外の元素を含んでいてもよい。例えば、目的イオン138Ba+(m/z=138)がO3と反応すると、138Ba16O1H+(m/z=155)や138Ba14N16O3 +(m/z=200)等の目的イオン生成物が得られる。このように、反応セルに不可避的に存在するHやNも目的イオン生成物の構成元素となり得る。The target ion and the interference ion separated by the QMS 1 are introduced into the reaction cell. The ozone generator is connected to the reaction cell, converts the oxygen gas O 2 taken into ozone O 3 and supplies it to the reaction cell. In the reaction cell, target ions react with O 3 to generate target ion products. Note that the target ion product may include an element other than the target ion and oxygen. For example, when the target ion 138 Ba + (m / z = 138) reacts with O 3 , 138 Ba 16 O 1 H + (m / z = 155) or 138 Ba 14 N 16 O 3 + (m / z = 200) ) Is obtained. As described above, H and N inevitably present in the reaction cell can also be constituent elements of the target ion product.
反応セルにO2を供給しても目的イオンとほとんど反応しない場合でも、反応セルにO3を供給することによって、目的イオンがO3と反応して目的イオン生成物が得られる。なお、オゾン発生器が窒素ガスN2とO2を取り込んで、NOxを反応セルに供給してもよい。NOxも目的イオンと干渉イオンの一方と反応して、その一方のイオンの質量電荷比を変化させると考えられる。質量電荷比が同程度の目的イオンと干渉イオンの組み合わせとして、CsイオンとBaイオン、BaイオンとCsイオン、SrイオンとRbイオン、およびRbイオンとSrイオン等がそれぞれ例示される。QMS2では、目的イオン生成物が、質量電荷比に応じて、干渉イオンから分離される。検出器では、QMS2で分離された目的イオン生成物の信号強度を計測する。本実施形態に係る質量分析装置は、通常の質量分析装置の反応セルにオゾン発生器を接続して作製してもよい。Even if O 2 is supplied to the reaction cell but hardly reacts with the target ion, by supplying O 3 to the reaction cell, the target ion reacts with O 3 to obtain a target ion product. The ozone generator may take in nitrogen gas N 2 and O 2 and supply NO x to the reaction cell. It is considered that NO x also reacts with one of the target ion and the interference ion to change the mass-to-charge ratio of the one ion. Examples of combinations of the target ion and the interference ion having the same mass-to-charge ratio include Cs ion and Ba ion, Ba ion and Cs ion, Sr ion and Rb ion, and Rb ion and Sr ion. In QMS2, target ion products are separated from interfering ions according to the mass-to-charge ratio. The detector measures the signal intensity of the target ion product separated by QMS2. The mass spectrometer according to the present embodiment may be manufactured by connecting an ozone generator to a reaction cell of a normal mass spectrometer.
なお、本実施形態では、質量電荷比が同程度の目的イオンと干渉イオンを反応セルに存在させ、反応セルで目的イオンをO3と反応させて目的イオン生成物を得る。そして、目的イオン、すなわち干渉イオンと質量電荷比が大きく異なるようになった目的イオン生成物を、質量電荷比に応じて干渉イオンから分離し、分離された目的イオン生成物の信号強度を計測することで目的イオンを分析する。これに代えて、反応セルで干渉イオンをO3と反応させて干渉イオン生成物を得て、干渉イオン、すなわち目的イオンと質量電荷比が大きく異なるようになった干渉イオン生成物から、質量電荷比に応じて目的イオンを分離し、分離された目的イオンを分析してもよい。In this embodiment, the target ion and the interference ion having the same mass-to-charge ratio are present in the reaction cell, and the target ion is reacted with O 3 in the reaction cell to obtain a target ion product. Then, the target ion, that is, the target ion product whose mass-to-charge ratio is largely different from that of the interference ion, is separated from the interference ion according to the mass-to-charge ratio, and the signal intensity of the separated target ion product is measured. By doing so, the target ion is analyzed. Alternatively, the interference ion is reacted with O 3 in the reaction cell to obtain an interference ion product, and the mass charge is changed from the interference ion, that is, the interference ion product having a mass-to-charge ratio that is largely different from that of the target ion. The target ions may be separated according to the ratio, and the separated target ions may be analyzed.
すなわち、本発明の他の実施形態に係る質量分析装置は、目的イオンと干渉イオンが導入される反応セルと、反応セルにオゾンを供給するオゾン発生部であるオゾン発生器と、目的イオンが、質量電荷比に応じて、反応セルで干渉イオンがオゾンと反応して生じた干渉イオン生成物から分離される質量分離部であるQMS2と、QMS2で分離された目的イオンの信号強度を計測する計測部を備える検出器を有する。 That is, the mass spectrometer according to another embodiment of the present invention includes a reaction cell into which target ions and interference ions are introduced, an ozone generator that is an ozone generator that supplies ozone to the reaction cell, and target ions, In accordance with the mass-to-charge ratio, QMS2, which is a mass separation unit that separates interference ions generated by reaction of interference ions with ozone in the reaction cell, and measurement for measuring the signal intensity of target ions separated by QMS2 And a detector having a section.
本発明の実施形態に係る質量分析方法は、各実施形態の質量分析装置を使用してもよいし、使用しなくてもよい。本実施形態の質量分析方法は、反応工程と、質量分離工程と、計測工程とを備えている。反応工程では、目的イオンおよび干渉イオンにオゾンを供給し、目的イオンとオゾンの反応生成物である目的イオン生成物を得る。質量分離工程では、質量電荷比に応じて、目的イオン生成物を干渉イオンから分離する。計測工程では、質量分離工程で分離された目的イオン生成物の信号強度を計測する。なお、各実施形態の質量分析装置を使用する場合、反応工程、質量分離工程、および計測工程は、反応セル、QMS2、および検出器でそれぞれ行われる。 The mass spectrometry method according to the embodiment of the present invention may or may not use the mass spectrometer of each embodiment. The mass spectrometry method of the present embodiment includes a reaction step, a mass separation step, and a measurement step. In the reaction step, ozone is supplied to the target ion and the interference ion to obtain a target ion product which is a reaction product of the target ion and ozone. In the mass separation step, the target ion product is separated from the interference ions according to the mass-to-charge ratio. In the measurement step, the signal intensity of the target ion product separated in the mass separation step is measured. When the mass spectrometer of each embodiment is used, the reaction step, the mass separation step, and the measurement step are performed in the reaction cell, the QMS 2, and the detector, respectively.
この方法に代えて、目的イオンおよび干渉イオンにオゾンを供給し、干渉イオンとオゾンとの反応生成物である干渉イオン生成物を得て、質量電荷比に応じて目的イオンを干渉イオン生成物から分離し、分離された目的イオンの信号強度を計測してもよい。本実施形態の質量分析方法では、質量電荷比が同程度の目的イオンと干渉イオンの一方をO3と反応させて、この一方の質量電荷比を大きく変えるので、目的イオンを干渉イオンから高精度で分離できる。このため、目的イオンに干渉イオンがほとんど混入していない状態で、目的イオンの分析が可能となる。Instead of this method, ozone is supplied to the target ion and the interference ion to obtain an interference ion product which is a reaction product of the interference ion and the ozone, and the target ion is converted from the interference ion product according to the mass-to-charge ratio. The signal strength of the separated target ions may be measured. In the mass spectrometry method of the present embodiment, one of the target ion and the interference ion having the same mass-to-charge ratio is caused to react with O 3, and the mass-to-charge ratio of the other is greatly changed. Can be separated. Therefore, it is possible to analyze the target ion in a state where the interference ion is hardly mixed with the target ion.
実施例1
図1に示すような誘導結合プラズマタンデム四重極質量分析計(ICP−QMS/QMS)(アジレント社、Agilent−8800型ICP−QMS/QMS装置)の反応セルにO3を供給できるようにして、以下のようにして元素分析を行った。m/z=138のイオンが通過するようにQMS1を、m/z=2〜260のイオンが通過するようにQMS2をそれぞれ設定した。質量分析用のバリウム標準液と硝酸を混合して、バリウムが1mg/kg、硝酸が2質量%となるような試料液を作製した。Example 1
O 3 was supplied to a reaction cell of an inductively coupled plasma tandem quadrupole mass spectrometer (ICP-QMS / QMS) (Agilent, Inc., Agilent-8800 type ICP-QMS / QMS device) as shown in FIG. Elemental analysis was performed as follows. The QMS1 was set so that ions of m / z = 138 passed, and the QMS2 was set so that ions of m / z = 2 to 260 passed. A barium standard solution for mass spectrometry and nitric acid were mixed to prepare a sample solution containing barium at 1 mg / kg and nitric acid at 2% by mass.
反応セルにO3を含む反応ガスまたはO2を1.0mL/分で供給しながら、この試料液をこの装置に投入した。なお、O3を含む反応ガスは、オゾン発生器にO2を供給して、O3の濃度を約10質量%にしたものである。すなわち、O3を含む反応ガスは、約10質量%のO3と約90質量%のO2の混合ガスである。オゾン発生器の稼働と非稼働を切り替えることによって、反応セルにO3とO2の混合ガス(以下、実施例1から実施例4で単に「O3」と記載することがある)またはO2のみ(以下、実施例1から実施例4で単に「O2」と記載することがある)をそれぞれ供給した。The sample liquid was charged into the apparatus while supplying a reaction gas containing O 3 or O 2 to the reaction cell at 1.0 mL / min. The reaction gas containing O 3 is obtained by supplying O 2 to an ozone generator to reduce the concentration of O 3 to about 10% by mass. That is, a reaction gas containing O 3 is the O 3 of about 10% to about 90% by weight of a mixed gas of O 2. By switching between operation and non-operation of the ozone generator, a mixed gas of O 3 and O 2 (hereinafter sometimes simply referred to as “O 3 ” in Examples 1 to 4) or O 2 in the reaction cell. Only (hereinafter sometimes simply referred to as “O 2 ” in Examples 1 to 4).
検出部で計測した信号強度を図2に示す。なお、図2では、2質量%硝酸水溶液の信号強度を引いた値を示している。また、図2では、m/z=2〜260のうち、信号強度が高いm/zを選択して示している。これらは、実施例2から実施例4でも同様である。図2に示すように、O2を供給した場合では、138Ba+(m/z=138)の高い信号強度が観測された。これに対して、O3を供給した場合では、138Ba+(m/z=138)の信号強度がかなり減少した。O3が高い反応性を備えているからだと考えられる。FIG. 2 shows the signal intensity measured by the detection unit. FIG. 2 shows a value obtained by subtracting the signal intensity of the 2% by mass nitric acid aqueous solution. Further, in FIG. 2, m / z having a high signal strength is selected from m / z = 2 to 260. These are the same in the second to fourth embodiments. As shown in FIG. 2, when O 2 was supplied, a high signal intensity of 138 Ba + (m / z = 138) was observed. On the other hand, when O 3 was supplied, the signal intensity of 138 Ba + (m / z = 138) was considerably reduced. This is probably because O 3 has high reactivity.
なお、下記に示すように、反応セルに導入された138Ba+(m/z=138)は、O3と反応をしてBaイオン生成物を生成し、質量電荷比が大きく変化した。
138Ba+ → 138Ba16O+ (m/z=154)
138Ba+ → 138Ba16O1H+ (m/z=155)
138Ba+ → 138Ba14N16O3 + (m/z=200)
138Ba+ → 138Ba14N16O5 1H+ (m/z=218)As described below, 138 Ba + (m / z = 138) introduced into the reaction cell reacted with O 3 to generate a Ba ion product, and the mass-to-charge ratio changed significantly.
138 Ba + → 138 Ba 16 O + (m / z = 154)
138 Ba + → 138 Ba 16 O 1 H + (m / z = 155)
138 Ba + → 138 Ba 14 N 16 O 3 + (m / z = 200)
138 Ba + → 138 Ba 14 N 16
実施例2
m/z=133のイオンが通過するようにQMS1を設定したことを除いて、実施例1と同様にして、セシウム標準液を含有する試料液の元素分析を行った。その結果を図3に示す。図3に示すように、O3とO2のいずれを供給した場合でも、133Cs+(m/z=133)の高い信号強度が観測された。一方、他の質量電荷比では、信号強度が極めて低かった。Example 2
The elemental analysis of the sample solution containing the cesium standard solution was performed in the same manner as in Example 1 except that QMS1 was set so that ions of m / z = 133 passed. The result is shown in FIG. As shown in FIG. 3, a high signal intensity of 133 Cs + (m / z = 133) was observed regardless of whether O 3 or O 2 was supplied. On the other hand, at other mass-to-charge ratios, the signal intensity was extremely low.
実施例1と実施例2より、BaイオンはO3と反応してBaイオン生成物となって質量電荷比が大きく変化したのに対して、CsイオンはO3とほとんど反応せずに質量電荷比が変化しなかった。したがって、質量電荷比が同程度のBaイオンとCsイオンが混在する反応セルにO3を供給すれば、Baイオンの質量電荷比が大きく変化し、質量電荷比に応じて、Csイオンから分離できる。分離されたBaイオン生成物を分析することによって、Csイオンをほとんど含まないBaイオンの分析結果が得られる。これに代えて、CsイオンをBaイオン生成物から分離して、Baイオンをほとんど含まないCsイオンの分析結果を得てもよい。また、反応セルにO2を供給しても、BaイオンとCsイオンを質量電荷比に応じて精度よく分離できないことも確認できた。According to Example 1 and Example 2, Ba ion reacted with O 3 to become a Ba ion product, and the mass-to-charge ratio changed greatly, whereas Cs ion hardly reacted with O 3 and the mass charge ratio changed. The ratio did not change. Therefore, if O 3 is supplied to a reaction cell in which Ba ions and Cs ions having similar mass-to-charge ratios are mixed, the mass-to-charge ratio of Ba ions changes greatly, and can be separated from Cs-ions according to the mass-to-charge ratio. . By analyzing the separated Ba ion product, an analysis result of Ba ion containing almost no Cs ion can be obtained. Alternatively, the Cs ion may be separated from the Ba ion product to obtain an analysis result of the Cs ion containing almost no Ba ion. In addition, it was confirmed that even when O 2 was supplied to the reaction cell, Ba ions and Cs ions could not be accurately separated according to the mass-to-charge ratio.
実施例3
m/z=88のイオンが通過するようにQMS1を設定したことを除いて、実施例1と同様にして、ストロンチウム標準液を含有する試料液の元素分析を行った。その結果を図4に示す。図4に示すように、O2を供給した場合では、88Sr+(m/z=88)の高い信号強度が観測された。これに対して、O3を供給した場合では、88Sr+(m/z=88)の信号強度がかなり減少した。88Sr+がO3と反応して、Srイオン生成物となって質量電荷比が大きく変化したことがわかった。Example 3
A sample solution containing a strontium standard solution was subjected to elemental analysis in the same manner as in Example 1 except that QMS1 was set so that ions of m / z = 88 passed. FIG. 4 shows the results. As shown in FIG. 4, when O 2 was supplied, a high signal intensity of 88 Sr + (m / z = 88) was observed. On the other hand, when O 3 was supplied, the signal intensity of 88 Sr + (m / z = 88) was considerably reduced. It was found that 88 Sr + reacted with O 3 to become an Sr ion product, and the mass-to-charge ratio changed significantly.
実施例4
m/z=85のイオンが通過するようにQMS1を設定したことを除いて、実施例1と同様にして、ルビジウム標準液を含有する試料液の元素分析を行った。その結果を図5に示す。図5に示すように、O3とO2のいずれを供給した場合でも、85Rb+(m/z=85)の高い信号強度が観測された。一方、他の質量電荷比では、信号強度が極めて低かった。Example 4
The elemental analysis of the sample solution containing the rubidium standard solution was performed in the same manner as in Example 1 except that QMS1 was set so that ions of m / z = 85 passed therethrough. The result is shown in FIG. As shown in FIG. 5, a high signal intensity of 85 Rb + (m / z = 85) was observed regardless of whether O 3 or O 2 was supplied. On the other hand, at other mass-to-charge ratios, the signal intensity was extremely low.
実施例3と実施例4より、SrイオンはO3と反応してSrイオン生成物となって質量電荷比が大きく変化したのに対して、RbイオンはO3とほとんど反応せずに質量電荷比が変化しなかった。したがって、質量電荷比が同程度のSrイオンとRbイオンが混在する反応セルにO3を供給すれば、Srイオンの質量電荷比が大きく変化し、質量電荷比に応じて、Rbイオンから分離できる。分離されたSrイオン生成物を分析することによって、Rbイオンをほとんど含まないSrイオンの分析結果が得られる。なお、RbイオンをSrイオン生成物から分離して、Srイオンをほとんど含まないRbイオンの分析結果を得てもよい。また、反応セルにO2を供給しても、SrイオンとRbイオンを質量電荷比に応じて精度よく分離できないことも確認できた。According to Examples 3 and 4, Sr ions react with O 3 to form Sr ion products, and the mass-to-charge ratio changes greatly, whereas Rb ions hardly react with O 3 and have a large mass-to-charge ratio. The ratio did not change. Therefore, if O 3 is supplied to a reaction cell in which Sr ions and Rb ions having similar mass-to-charge ratios are mixed, the mass-to-charge ratio of the Sr ions changes greatly, and can be separated from Rb ions according to the mass-to-charge ratio. . By analyzing the separated Sr ion product, an analysis result of Sr ion containing almost no Rb ion can be obtained. The Rb ion may be separated from the Sr ion product to obtain an Rb ion analysis result containing almost no Sr ion. In addition, it was confirmed that even when O 2 was supplied to the reaction cell, Sr ions and Rb ions could not be accurately separated according to the mass-to-charge ratio.
実施例5
図1に示す質量分析計のオゾン発生器と反応セルの間の反応ガス導入管にN2導入管を接続した。オゾン発生器に流量0.35mL/分でO2を供給し、反応ガス導入管に流量0.7mL/分でN2を供給した。オゾン発生器を稼働したときには、O3、O2、およびN2の混合ガス(以下、本実施例で単に「O3」と記載することがある)が反応セルに導入され、オゾン発生器を稼働しなかったときには、O2とN2の混合ガス(以下、本実施例で単に「O2」と記載することがある)が反応セルに導入された。Example 5
An N 2 introduction pipe was connected to a reaction gas introduction pipe between the ozone generator and the reaction cell of the mass spectrometer shown in FIG. O 2 was supplied to the ozone generator at a flow rate of 0.35 mL / min, and N 2 was supplied to the reaction gas introduction pipe at a flow rate of 0.7 mL / min. When the ozone generator was operated, a mixed gas of O 3 , O 2 , and N 2 (hereinafter sometimes simply referred to as “O 3 ” in this example) was introduced into the reaction cell, and the ozone generator was turned on. When not operating, a mixed gas of O 2 and N 2 (hereinafter sometimes simply referred to as “O 2 ” in this example) was introduced into the reaction cell.
反応セルにO3またはO2を供給しながら、52Cr+、55Mn+、56Fe+、59Co+、60Ni+、72Ge+、または77Se+の各元素イオンM+を含む試料液をこの装置に投入し、QMS1経由で反応セルにM+をそれぞれ導入した。反応セルにO3とO2のどちらを供給したときでも、反応セルでM+の一部が酸化物イオンMO+となった。すなわち、例えば52Cr+の一部が52Cr16O+となった。そして、QMS2を通過したM+とMO+の信号強度を検出器でそれぞれ計測した。While supplying O 3 or O 2 to the reaction cell, a sample containing each element ion M + of 52 Cr + , 55 Mn + , 56 Fe + , 59 Co + , 60 Ni + , 72 Ge + , or 77 Se +. The liquid was charged into this apparatus, and M + was introduced into the reaction cell via QMS1. Regardless of whether O 3 or O 2 was supplied to the reaction cell, a part of M + became oxide ion MO + in the reaction cell. That is, for example 52 Cr + part of becomes 52 Cr 16 O +. Then, the signal intensities of M + and MO + passed through QMS2 were measured by the detectors.
各元素Mについて、検出器で測定されたM+の信号強度に対するMO+の信号強度の比、つまり、MO+の信号強度/M+の信号強度(以下単に「MO+/M+」と記載することがある)を図6に示す。なお、MO+は、52Cr16O+、55Mn16O+、56Fe16O+、59Co16O+、60Ni16O+、72Ge16O+、または77Se16O+を示している。図6に示すように、反応セルにO3を供給したときのMO+/M+は、反応セルにO2を供給したときのMO+/M+の約2倍〜8倍だった。For each element M, the ratio of the signal intensity of MO + to the measured M + signal intensity at the detector, i.e., wherein the MO + signal strength / M + signal strength (hereinafter simply "MO + / M +" Are shown in FIG. MO + indicates 52 Cr 16 O + , 55 Mn 16 O + , 56 Fe 16 O + , 59 Co 16 O + , 60 Ni 16 O + , 72 Ge 16 O + , or 77 Se 16 O + . ing. As shown in FIG. 6, the MO + / M + when O 3 was supplied to the reaction cell was about 2 to 8 times the MO + / M + when O 2 was supplied to the reaction cell.
これらの結果から、本発明の質量分析装置または質量分析方法を用いることによって、52Cr+、55Mn+、56Fe+、59Co+、60Ni+、72Ge+、または77Se+を分析するときに、これらの各元素イオンと、これらの各元素イオンと同程度の質量電荷比を有する他の元素イオンを分離できる。すなわち、本発明の質量分析装置または質量分析方法を用いることによって、2Cr+、55Mn+、56Fe+、59Co+、60Ni+、72Ge+、または77Se+の分析感度の向上が期待できる。From these results, 52 Cr + , 55 Mn + , 56 Fe + , 59 Co + , 60 Ni + , 72 Ge + , or 77 Se + was analyzed by using the mass spectrometer or the mass spectrometry method of the present invention. In this case, each of these element ions can be separated from other element ions having the same mass-to-charge ratio as each of these element ions. That is, by using the mass spectrometer or the mass spectrometry method of the present invention, the analysis sensitivity of 2 Cr + , 55 Mn + , 56 Fe + , 59 Co + , 60 Ni + , 72 Ge + , or 77 Se + is improved. Can be expected.
Claims (7)
前記反応セルに接続されたオゾン発生部と、
前記反応セルで前記目的イオンがオゾンと反応して生じた目的イオン生成物が、質量電荷比に応じて、前記干渉イオンから分離される質量分離部と、
前記質量分離部で分離された前記目的イオン生成物の信号強度を計測する計測部と、
を有する質量分析装置。A reaction cell into which target ions and interference ions are introduced,
An ozone generator connected to the reaction cell,
A target ion product generated by reacting the target ion with ozone in the reaction cell, according to a mass-to-charge ratio, a mass separation unit separated from the interference ion,
A measurement unit that measures the signal intensity of the target ion product separated by the mass separation unit,
A mass spectrometer having:
前記反応セルに接続されたオゾン発生部と、
前記目的イオンが、質量電荷比に応じて、前記反応セルで前記干渉イオンがオゾンと反応して生じた干渉イオン生成物から分離される質量分離部と、
前記質量分離部で分離された前記目的イオンの信号強度を計測する計測部と、
を有する質量分析装置。A reaction cell into which target ions and interference ions are introduced,
An ozone generator connected to the reaction cell,
The mass separation unit, wherein the target ion is separated from an interference ion product generated by reacting the interference ion with ozone in the reaction cell according to a mass-to-charge ratio,
A measurement unit that measures the signal intensity of the target ion separated by the mass separation unit,
A mass spectrometer having:
質量電荷比に応じて、前記目的イオンおよび前記干渉イオンを各種イオンから分離して前記前記反応セルに導入する他の質量分離部をさらに有する質量分析装置。In claim 1 or 2,
A mass spectrometer further comprising another mass separation unit that separates the target ion and the interference ion from various ions according to a mass-to-charge ratio and introduces the ions into the reaction cell.
質量電荷比に応じて、前記目的イオン生成物を前記干渉イオンから分離する質量分離工程と、
前記質量分離工程で分離された前記目的イオン生成物の信号強度を計測する計測工程と、
を有する質量分析方法。A reaction step of supplying ozone to the target ion and the interference ion to obtain a target ion product that is a reaction product of the target ion and ozone;
Mass separation step of separating the target ion product from the interference ions according to a mass-to-charge ratio,
A measurement step of measuring the signal intensity of the target ion product separated in the mass separation step,
Mass spectrometry method having
質量電荷比に応じて、前記干渉イオン生成物を前記目的イオンから分離する質量分離工程と、
前記質量分離工程で分離された前記干渉イオン生成物の信号強度を計測する計測工程と、
を有する質量分析方法。A reaction step of supplying ozone to the target ion and the interference ion to obtain an interference ion product which is a reaction product of the interference ion and ozone,
Mass separation step of separating the interference ion product from the target ion according to a mass-to-charge ratio,
A measurement step of measuring the signal intensity of the interference ion product separated in the mass separation step,
Mass spectrometry method having
前記目的イオンがCsイオンとBaイオンの一方で、前記干渉イオンがCsイオンとBaイオンの他方である質量分析方法。In claim 4 or 5,
A mass spectrometric method wherein the target ion is one of Cs ion and Ba ion, and the interference ion is the other of Cs ion and Ba ion.
前記目的イオンがSrイオンとRbイオンの一方で、前記干渉イオンがSrイオンとRbイオンの他方である質量分析方法。In claim 4 or 5,
A mass spectrometric method wherein the target ion is one of Sr ion and Rb ion, and the interference ion is the other of Sr ion and Rb ion.
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