WO2011102117A1 - 四重極型質量分析計 - Google Patents

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support
quadrupole
ion
grid
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豊昭 中島
裕次郎 黒川
努 由利
領太 田中
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株式会社アルバック
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    • 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
    • H01J49/4205—Device types
    • H01J49/421—Mass filters, i.e. deviating unwanted ions without trapping
    • H01J49/4215—Quadrupole mass filters

Definitions

  • the present invention relates to a quadrupole mass spectrometer used for analyzing (partial pressure measurement) a gas component in a test body such as a vacuum vessel.
  • the quadrupole mass spectrometer is composed of a sensor unit that is detachably attached to a test body and a control unit. With the mounting direction of the sensor unit with respect to the test body as the upper direction, the sensor unit is a disk-shaped support provided at the lower end, an ion detection unit provided on the support and collecting ions, and the ion detection unit.
  • a quadrupole part which is provided above and has four cylindrical electrodes arranged at predetermined intervals in the circumferential direction, and is provided on the quadrupole part and has a filament and a grid to ionize the gas.
  • a device provided with an ion source is conventionally used (see, for example, Patent Document 1).
  • the filament and grid of the ion source, the quadrupole part, etc. are connected terminals provided on the support for applying an ionization voltage between the filament and the grid or forming an electric field at the quadrupole part.
  • the wiring between the filament, grid or quadrupole portion and the connection terminal a wire in which a metal element wire such as copper is covered with a ceramic cover is used in order to ensure insulation. For this reason, if the ion detector, the quadrupole part, and the ion source are arranged in this order from the support side as in the conventional example, a plurality of long wires are required, resulting in an increase in manufacturing cost. In addition, there is a problem that the assembly of the sensor unit becomes troublesome.
  • an electron collision method is applied in which a voltage (about 300 V) is applied between the filament and the grid to cause electrons to collide with the grid surface and remove molecules and atoms attached to the surface.
  • a so-called energization heating method is known in which an electric current is passed through a grid and molecules and atoms attached to the surface are removed by Joule heat by evaporation (see, for example, Patent Document 2).
  • the present invention provides a low-cost quadrupole mass spectrometer capable of realizing energization heating of a grid and capable of analyzing a gas component with high accuracy by preventing a decrease in sensitivity. It is to be an issue.
  • the quadrupole mass spectrometer is a quadrupole mass spectrometer capable of analyzing a gas component in a test body, and is detachable from the test specimen.
  • the sensor unit has a predetermined shape provided at the lower end, and a filament and a grid provided on the support.
  • An ion source that ionizes the gas, and a quadrupole portion formed on the ion source by arranging four columnar electrodes at predetermined intervals in the circumferential direction, and on the quadrupole portion
  • an ion detector that collects predetermined ions that have passed through the quadrupole part by applying a DC voltage and an AC voltage between the opposing electrodes.
  • the length of the expensive wiring for the ion source can be shortened by positioning the ion source on the support side.
  • the wiring to the ion detection unit is longer than that of the conventional example, but only one wiring for detecting the ion current is sufficient. Therefore, as compared with the conventional example, the structure can be simplified and the assembly is facilitated, and the cost can be reduced.
  • the ion detection unit when the ion detection unit is located at the position farthest from the support, that is, at the position in contact with the atmosphere in the test object to be analyzed, the gas components present in the test object are detected. Even ions may be detected by the ion detector, and depending on the specimen, there is a possibility that high-precision analysis cannot be performed. For this reason, it is preferable to employ
  • a cylindrical wall that extends to above the ion source so as to surround the ion source is provided, and a flange that can be fixed to the specimen is provided at the upper end of the cylindrical wall.
  • the configuration can be adopted.
  • a quadrupole mass spectrometer is a quadrupole mass spectrometer capable of analyzing a gas component in a test body, A sensor unit that can be detachably attached is provided, and the sensor unit is disposed on the support body with a predetermined shape provided at the lower end, with the mounting direction of the sensor part with respect to the test body facing upward.
  • An ion source having a filament and a grid to ionize the gas, and four cylindrical electrodes arranged adjacent to the ion source on the support are parallel to the direction perpendicular to the vertical direction and in the circumferential direction.
  • the expensive wiring for the ion source is provided as in the first aspect.
  • the length of the wiring to the ion detector can be made the same as that of the conventional example. Therefore, as compared with the conventional example, the structure can be simplified and the assembly is facilitated, and further cost reduction can be achieved.
  • the sensor unit when the sensor unit is mounted on the test body, the sensor unit may be accommodated in the tube and mounted on the test body in this state.
  • the length of the tubular body can be shortened compared to that of the first aspect, and thus, from the specimen when the specimen is attached to the specimen. The amount of protrusion is reduced, which is advantageous.
  • the filament and the free end of the grid of the ion source are connected to a connection terminal fixed through the support in the vertical direction without wiring. .
  • an expensive wiring for the ion source can be made unnecessary, and moreover, the wiring loss is eliminated and the grid is efficiently obtained. It is possible to realize a configuration in which current heating is performed. As a result, it is possible to eliminate the need for ion source wiring and reduce the effect of degassing from the wiring, and to prevent contamination of the grid efficiently by energization heating, and with high sensitivity and accuracy. Analysis of gas components (partial pressure measurement) can be performed.
  • each electrode of the quadrupole unit is held by an insulating holder, and this holder is detachably attached to the support. It is advantageous.
  • the ion detector is detachably attached to the holder or the support.
  • a plate-like ion collector is provided on the support so as to be opposed to the ion detector with the grid of the ion source interposed therebetween so that the total pressure in the test body can be measured.
  • a configuration in which a cylindrical ion collector arranged so as to surround an ion source having a filament and a grid is further provided on the support so that the total pressure in the test body can be measured can be adopted.
  • a single quadrupole mass spectrometer can measure the total pressure of the test specimen in addition to analyzing the gas components, and the ion collector is directly attached to the connection terminal provided on the support. This eliminates the need for expensive wiring for ion current detection, and realizes a configuration for measuring total pressure at a low cost. If the configuration of the first aspect is adopted and the quadrupole part or ion detection part is detachable from the support, the total pressure of the test specimen can be measured simply by removing these parts. Therefore, it can be used as a vacuum gauge according to the application or as a quadrupole mass spectrometer equipped with a vacuum gauge.
  • the ion collector When the ion collector is formed in a plate shape, the surface is easily contaminated and the sensitivity is likely to be lowered. On the other hand, when the ion collector is formed in a cylindrical shape, high accuracy is achieved up to a low pressure due to the influence of soft X-rays. There is a possibility that the total pressure cannot be measured. For this reason, it is necessary to select the kind of ion collector suitably according to a use.
  • thermoelectrons can be emitted from the filament.
  • a configuration further including a vacuum gauge capable of measuring pressure within a pressure range from atmospheric pressure to the time when thermoelectrons can be emitted from the filament.
  • FIG. 6 is a sectional view taken along line VI-VI in FIG. 5.
  • a specimen TP is a vacuum chamber and is mounted on a test port TP1 of the specimen TP to analyze a gas component in the specimen TP.
  • the quadrupole mass spectrometer will be described.
  • MA1 is a quadrupole mass spectrometer, and this quadrupole mass spectrometer MA1 includes a sensor unit M1 and a control unit C.
  • the sensor unit M1 has a disk-like support 1.
  • the support 1 is made of a metal such as aluminum or stainless steel, and an O-ring (seal means) 11 is provided on the outer peripheral edge of the upper surface.
  • O-ring seal means
  • An ion source 2 is provided on the support 1.
  • the ion source 2 is composed of a spiral grid 21 disposed above the center of the support 1 and a filament 22 disposed around the grid 21 and covering the surface of the Ir line with yttrium oxide. ing. Both free ends of the grid 21 and the filament 22 are respectively connected (directly attached) to the grid connection terminals 23a and 23b and the filament connection terminals 24a and 24b which are vertically provided through the support body 1. Yes.
  • each electrode 31 is supported by a cylindrical holder 32 made of an insulating material so that the upper portion of each electrode 31 protrudes upward from the holder 32.
  • two socket type connectors 34 respectively connected to the electrodes 31 through wirings 33 are provided. Then, the two connection terminals 35a and 35b erected on the support body 1 are fitted into the respective socket type connectors 34 of the holder 32 from above, so that the connection terminals 35a and 35b are eventually connected to the support body 1.
  • the holder 32 is detachably supported and electrically connected. Thereby, the structure of the sensor part M1 is simplified.
  • the method of supporting the holder 32 with the support 1 is not limited to the above, and a separate support member (not shown) is provided on the support 1 so that the holder 32 is supported on the support member. May be.
  • An ion detection unit 4 is provided on the inner upper side of each electrode 31 of the quadrupole unit 3.
  • the ion detection unit 4 is configured by a Faraday cup that collects gas molecules that are ionized by the ion source 2 and pass between the electrodes 31 of the quadrupole unit 3 and reach the upper side thereof.
  • the wiring 41 from the ion detector 4 is also connected to a socket-type connector 42 provided on the lower surface of the holder 32 and is connected to a connection terminal 43 erected on the support 1 in the same manner as described above. Yes.
  • the wirings 33 and 41 those in which a metal wire such as copper is covered with a ceramic cover are used.
  • control unit C includes a control unit 51 including a computer, a memory, a sequencer, and the like.
  • the control unit 51 is measured by operation of each power source described later, switching of switching elements in the power circuit, and an ammeter. Centrally controls the output of current values to a display (not shown).
  • the control unit C also includes a filament power supply E1 and an ionization power supply E2 that ionizes the gas in the specimen TP.
  • One output (positive) from the power supply E1 is connected to the filament connection terminal 24b, and one output (positive) from the power supply E2 is connected to one connection terminal 23a for the grid.
  • the control unit C includes a power supply E3 for energization heating of the grid 21 and a switching element SW1.
  • One (negative) output from the power supply E3 is connected to the connection terminal 23b, and the other output (positive) is connected to the other output from the power supply E2 via the switching element SW1.
  • control unit C includes a DC + RF power source E4 that applies a DC voltage and a high-frequency voltage to each of the electrically coupled electrodes 31, and the output of the DC + RF power source E4 is applied to one of the opposing electrodes 31, respectively. Connected (only one is shown in FIG. 1).
  • the control unit C includes a power source E5 for accelerating ions and a power source E6 for forming a central electric field in series, and one output from the power source E5 is connected to one (positive) output from the power source E2. The other output is grounded.
  • the control unit C is provided with an ammeter 52 that measures an ion current value collected by the ion detector 4 and flowing to the ground.
  • the quadrupole mass spectrometer MA1 can measure the total pressure in the test body. That is, a plate-like ion collector 61 is provided on the support 1 so as to be opposed to the ion detector 4 with the grid 21 interposed therebetween. The ion collector 61 is directly attached to a connection terminal 62 provided through the support 1 in the vertical direction. Further, the control unit C is provided with an ammeter 63 that measures an ion current value collected by the ion collector 61 and flowing to the ground.
  • a tube P having flanges P1 and P2 at both ends is attached around the sensor unit M1. That is, the tubular body P is extrapolated from above the sensor portion M1, and the lower flange P2 of the tubular body P is brought into surface contact with the outer edge of the upper surface of the support 1, and fixed in this state by a clamp or the like. Thereby, the O-ring 11 is vacuum-sealed.
  • the flange P1 on the upper side of the tube P is brought into surface contact with the flange TP2 of the test port TP1 of the test body TP via the O-ring 12, and fixed in this state by a clamp or the like to attach the sensor unit M1.
  • the sensor unit M1 can be directly attached to the test port TP1 without using the tube P.
  • the inside of the test body TP is evacuated by a vacuum pump, and when a predetermined vacuum pressure is reached, gas analysis is started.
  • thermoelectron is drawn in by applying a positive voltage to the grid 21 with the power supply E2.
  • positive ions are generated from gas atoms and molecules around the filament 22 colliding with the thermal electrons.
  • ions of the ionized gas component are drawn into the quadrupole portion 3 from the grid 21 side.
  • the switching element SW1 is held off (cut off).
  • the value of the ionic current flowing through the ion collector 61 is measured by the ammeter 63, and the total pressure at that time can also be measured.
  • a predetermined AC voltage is applied to the four electrodes 31 of the quadrupole unit 3 by a DC + RF power source E4, which is a DC voltage superimposed on the DC voltage that has risen from the ground potential by the center electric field voltage of the power source E6.
  • a DC + RF power source E4 which is a DC voltage superimposed on the DC voltage that has risen from the ground potential by the center electric field voltage of the power source E6.
  • a spectrum is obtained by linearly changing the AC voltage while keeping the ratio of the DC voltage and the AC voltage constant, and the gas component in the test body is analyzed from the ion current value. In this case, it is also possible to display an instruction value calculated from the ion current value for a specific gas component.
  • the control unit 51 determines that the grid 21 is contaminated.
  • the switching element SW1 is turned on (connected) by the control unit 51, and a current of about 2 A is supplied to the grid 21 by the power source E3, and energization heating is performed for a predetermined time. Thereby, molecules and atoms attached to the surface of the grid 21 are removed by evaporation.
  • the ion source 2 is positioned on the support 1 side, and both free ends of the filament 22 and the grid 21 are on the support 1.
  • the wiring to the ion detector 4 is longer than that of the conventional example, but only one wiring for detecting the ion current is sufficient. Therefore, the structure can be simplified and the assembly can be facilitated as compared with the conventional example, and the cost can be reduced.
  • the wiring loss is eliminated, it is possible to realize a configuration in which the heating of the grid 21 is efficiently performed.
  • the wiring for the ion source 2 can be made unnecessary and the effect of degassing from the wiring can be eliminated, and the contamination of the grid can be efficiently prevented by energization heating, and the sensitivity is high with high accuracy. It is possible to analyze the residual gas component.
  • each electrode 31 of the quadrupole part 3 is held by the holder 32, and the ion detector 4 is detachably attached to the holder 32, and the socket type connector 34, If 42 is provided and is fitted to the connection terminals 35a, 35b, and 43 standing on the support plate 1, an assembly structure is adopted, so that the assembly and handling can be further facilitated.
  • the total pressure of the test specimen can be measured with one quadrupole mass spectrometer MA1, and the ion collector 61 is provided on the support plate 1. Since it is directly attached to the connection terminal 62, an expensive wiring for ion current detection is not required, and a configuration for measuring the total pressure can be realized at a low cost.
  • the quadrupole mass spectrometer MA1 of the first embodiment has been described above, but the present invention is not limited to the above.
  • the sensor unit 3 and the control unit C are separated from each other.
  • the sensor unit 3 and the control unit C may be integrally incorporated in the same housing.
  • the ion detector 4 is located at a position farthest from the support 1 side, that is, a position in contact with the atmosphere in the test object to be analyzed. In such a case, even ions existing in the test body may be detected by the ion detection unit 4, and depending on the test body TP, the gas component may not be analyzed with high accuracy.
  • the sensor unit M2 of the quadrupole mass spectrometer detects ions so as to shield the ion detection unit 4 from ions existing in the test body.
  • a plate-shaped shielding member 7 that covers the upper portion of the portion 4 is further provided.
  • the shape of the shielding member 7 is not limited to a plate-like shape, and a hemispherical shape can also be used.
  • the sensor unit M2 of the modification includes a cylindrical ion collector 610 as shown in FIG.
  • the sensor unit M ⁇ b> 2 further includes a Pirani gauge 8 so that pressure can be measured within a pressure range from atmospheric pressure to a pressure at which thermoelectrons can be emitted from the filament 22.
  • the support 1 has been described as an example of a disk shape, but is not limited thereto.
  • the support plate 10 includes a central base portion 10a formed of a flat plate, and the base portion 10a. It is comprised from the cylindrical wall part 10b standingly arranged by the outer periphery, and the flange 10c formed in the upper end of this cylindrical wall part 10b.
  • the base 10a is provided with grid connection terminals 23a and 23b and filament connection terminals 24a and 24b. Further, the upper surface of the flange 10c is located above the grid 21 connected to the connection terminals 23a and 23b and the filament 22 connected to the connection terminals 24a and 24b. Thereby, if the quadrupole part 3 and the ion detection part 4 are detached, it is configured as a vacuum gauge (ionization vacuum gauge) for measuring the total pressure of the test body (see FIG. 3B).
  • a vacuum gauge ionization vacuum gauge
  • the control unit according to the modification is configured by connecting a main unit C1 that measures the total pressure and the like in the test body and a slave unit C2 that analyzes gas components in the test body. ing. That is, the main unit C1 has a first casing C11.
  • the first casing C11 includes a power supply unit C12 that supplies power, a control unit C13 such as a CPU that controls the operation of the control unit, and an ion.
  • An ion power supply unit C14 that supplies an electrode to the source 2 and a current detection circuit C15 that measures a current value of ions collected by the ion collectors 61 and 610 are provided.
  • the slave unit C2 communicatively connected to the main unit C1 has a second casing C21.
  • the second casing C21 has a DC voltage and a high-frequency voltage applied to the electrode 31 of the quadrupole portion 3.
  • a current detection circuit C23 that measures the current value of ions collected by the ion detection unit 4.
  • the sensor unit M4 includes a disk-shaped support body 100.
  • the support 100 is made of metal such as aluminum or stainless steel, and an O-ring (seal means) 11 is provided on the outer peripheral edge of the upper surface.
  • An ion source 2 is provided on the support 100.
  • the ion source 2 oxidizes the spiral grid 21 arranged in parallel to the support 100 on one side in the radial direction of the support 100 and the surface of the Ir line arranged through the central space of the grid 21.
  • a filament 22 covered with yttrium Both free ends of the grid 21 and the filament 22 are respectively connected (directly attached) to the grid connection terminals 23a and 23b and the filament connection terminals 24a and 24b which are vertically provided through the support body 100. Yes.
  • An annular focus electrode FP is arranged on the inner side in the radial direction of the support body 100 adjacent to the ion source 2.
  • the focus electrode FP is directly attached to a connection terminal FP1 for a grid that stands up and down through the support body 100, and the connection terminal FP1 is connected to a power source provided in the control unit C. Then, by applying a predetermined DC voltage to the focus electrode FP at the time of gas analysis, diffusion of ions incident on the quadrupole part 3 is suppressed.
  • Each electrode 31 is held by a box-shaped holder 320 made of an insulating material and opened on the lower side, and this holder 320 is detachably attached to the support body 100.
  • Two of the opposing electrodes 31 are electrically connected to the two connection terminals 35 a and 35 b erected on the support 100 by wiring W.
  • An ion detector 4 is provided on the other radial side of the support 10 adjacent to the quadrupole 3.
  • the ion detection part 4 is comprised from the Faraday cup which collects the gas molecule which passes between each electrode 31 of the quadrupole part 300, and reaches
  • the ion detector 4 is also connected (directly attached) to a connection terminal 40 erected on the support 100.
  • a plate-like ion collector 61 is provided so as to face the ion detector 4 with the grid 21 interposed therebetween.
  • the ion collector 61 is directly attached to a connection terminal 62 provided through the support 1 in the vertical direction.
  • a tube P having flanges P1 and P2 at both ends is attached around the sensor M4.
  • the length of the tube body P can be shortened compared to that of the first embodiment, and as a result, the test body TP when mounted on the test body TP.
  • the ion source 2 since the ion source 2, the quadrupole unit 300, and the ion detection unit 4 are arranged side by side on the support 100, no wiring is required, and the structure can be simplified. In addition to facilitating assembly, further cost reduction can be achieved.
  • MA1, MA2 quadrupole mass spectrometer, M1-M4: sensor unit, C: control unit, 1, 10, 100 ... support, 11: sealing means, 2 ... ion source, 21 ... grid, 22 ... filament 3 ... Quadrupole part, 31 ... Electrode, 32 ... Holder, 4 ... Ion detection part, 35a, 35b, 43 ... Connection terminal, E1 to E6 ... Power source, 61, 610 ... Ion collector (for total pressure measurement), 7 ... shielding member, 8 ... (Pirani) vacuum gauge

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Abstract

　試験体内のガス成分を分析するために用いられる四重極型質量分析計を、グリッドの通電加熱が実現でき、感度低下を防止して高精度なガス成分の分析が可能で低コストな構成とする。 四重極型質量分析計（ＭＡ１）は、試験体（ＴＰ）に着脱自在に装着し得るセンサ部（Ｍ１）を備える。試験体に対するセンサ部の装着方向を上方として、センサ部は、下端に設けられた所定形状の支持体（１）と、この支持体上に設けられた、フィラメント（２２）及びグリッド（２１）を有して上記ガスをイオン化するイオン源（２）と、このイオン源上に設けられた、４本の柱状電極（３１）を周方向に所定間隔で配置してなる四重極部（３）と、この四重極部上に設けられた、相対する電極間に直流電圧と交流電圧とを印加することで四重極部を通過した所定のイオンを捕集するイオン検出部（４）と、を備える。

Description

四重極型質量分析計
　本発明は、真空容器等の試験体内のガス成分を分析（分圧測定）するために用いられる四重極型質量分析計に関する。
　例えばスパッタリングや蒸着による成膜等の真空プロセスにおいては、プロセス時の圧力だけでなく、処理室たる真空チャンバ内に残留する気体の組成が膜質等に大きな影響を与える場合がある。このような残留する気体の組成（ガス成分）を分析するために、四重極型質量分析計が従来から用いられている。
　四重極型質量分析計は、試験体に着脱自在に装着されるセンサ部と、制御ユニットとから構成されている。試験体に対するセンサ部の装着方向を上方として、センサ部は、下端に設けられた円板状の支持体と、支持体上に設けられ、イオンを捕集するイオン検出部と、このイオン検出部上方に設けられ、４本の円柱状の電極を周方向に所定間隔で配置してなる四重極部と、この四重極部上に設けられ、フィラメント及びグリッドを有して上記ガスをイオン化するイオン源とを備えたものが従来から使用されている（例えば、特許文献１参照）。
　通常、イオン源のフィラメント及びグリッドや四重極部等は、フィラメント及びグリッド間でイオン化電圧を印加したり、四重極部にて電場を形成したりするため、支持体に設けられた接続端子との間で配線により接続され、この接続端子を介して制御ユニットから電力供給されるようになっている。フィラメント、グリッドや四重極部と、接続端子との間の配線としては、絶縁を確保するために銅等の金属素線をセラミック製カバーで被覆したものが用いられる。このため、上記従来例のように、支持体側からイオン検出部、四重極部、そしてイオン源と順に配置されていると、長い配線が複数本必要になり、製造コストが高くなる。その上、センサ部の組付も面倒になるという不具合がある。
　ところで、上記フィラメントとしては、近年、Ｉｒ線の表面を酸化イットリウムで覆ってなるものがタングステン製のものに代えて用いられており、フィラメント寿命が大幅に延びている。このようにフィラメント寿命が延びたことで、真空雰囲気中の分子や原子が付着してグリッドが汚染され、この汚染に起因して感度低下を起こすことが顕在化してきた。
　汚染されたグリッドをクリーニングする方法としては、フィラメントとグリッドとの間に電圧（３００Ｖ程度）を印加してグリッド表面に電子を衝突させてその表面に付着した分子、原子を除去する電子衝突方式と、グリッドに電流を流してジュール熱にてその表面に付着した分子、原子を蒸発除去する所謂通電加熱方式とが一般に知られている（例えば、特許文献２参照）。
　通電加熱方式を採用する場合、通電加熱用の直流電源からの正負の出力とグリッドとの間で閉回路をつくる必要がある。この場合、支持体に設けた接続端子との間で更に別個の配線により接続することになるが、上記従来例では、グリッドまでの配線が長くなる。このため、電力損失が大きくて通電加熱に適さず、また、四重極型質量分析計の構造が更に複雑になってその組付が一層困難となる。結果として、従来においては通電加熱方式が殆ど採用されていない。
　他方、電子衝突方式を採用する場合、グリッド表面に電子を衝突させる間、質量分析計による質量分析(測定）ができず、しかも、高電圧で電子を衝突させるときの圧力が高いと、放電を引き起こす虞があるという問題がある。
特開２００４－３４９１０２号公報 特開２０００－３９３７５号公報
　本発明は、以上の点に鑑み、グリッドの通電加熱が実現でき、感度低下を防止して高精度なガス成分の分析が可能な低コストの四重極型質量分析計を提供することをその課題とするものである。
　上記課題を解決するために、本発明の第１の態様の四重極型質量分析計は、試験体内のガス成分を分析し得る四重極型質量分析計であって、試験体に着脱自在に装着し得るセンサ部を備え、この試験体に対するセンサ部の装着方向を上方として、センサ部は、下端に設けられた所定形状の支持体と、この支持体上に設けられた、フィラメント及びグリッドを有して上記ガスをイオン化するイオン源と、このイオン源上に設けられた、４本の柱状電極を周方向に所定間隔で配置してなる四重極部と、この四重極部上に設けられた、相対する電極間に直流電圧と交流電圧とを印加することで四重極部を通過した所定のイオンを捕集するイオン検出部と、を備えることを特徴とする。
　本発明の第１の態様によれば、イオン源を支持体側に位置させたことで、イオン源用の高価な配線の長さを短くできる。この場合、イオン検出部への配線は、従来例のものとは逆に長くなるが、イオン電流検知用の配線は１本あれば済む。このため、上記従来例のものと比較して、その構造を簡単にできて組付が容易になるだけでなく、低コスト化を図ることができる。
　ところで、上記第１の態様のように、イオン検出部が、支持体から最も離れた位置、つまり、ガス分析しようとする試験体内の雰囲気に接する位置に存すると、試験体内に存在するガス成分のイオンまでもがイオン検出部にて検出される虞があり、試験体によっては、高精度の分析ができない虞がある。このため、前記イオン検出部上に、このイオン検出部を遮蔽する遮蔽手段を更に備える構成を採用することが好ましい。
　また、本発明の第１の態様においては、イオン源を囲うようにして、イオン源の上方まで延びる筒状壁を備え、この筒状壁の上端に、試験体に固定可能なフランジが設けられている構成を採用することができる。
　また、上記課題を解決するために、本発明の第２の態様の四重極型質量分析計は、試験体内のガス成分を分析し得る四重極型質量分析計であって、試験体に着脱自在に装着し得るセンサ部を備え、この試験体に対するセンサ部の装着方向を上方として、このセンサ部は、下端に設けられた所定形状の支持体と、この支持体上に配置された、フィラメント及びグリッドを有して上記ガスをイオン化するイオン源と、支持体上でイオン源に隣接配置された、４本の円柱状電極を上下方向に対して直交する方向に平行にかつ周方向に所定間隔で配置してなる四重極部と、支持体上で四重極部に隣接配置された、相対する電極間に直流電圧と交流電圧とを印加することでこの四重極部を通過した所定のイオンを捕集するイオン検出部と、を備えることを特徴とする。
　本発明の第２の態様によれば、支持板上にイオン源、四重極部及びイオン検出部を並設して構成したため、上記第１の態様と同様に、イオン源用の高価な配線の長さを短くでき、しかも、イオン検出部への配線の長さは上記従来例と同じにできる。このため、上記従来例のものと比較して、その構造を簡単にできて組付が容易になるだけでなく、更なる低コスト化を図ることができる。
　ここで、上記センサ部を試験体に装着する際、このセンサ部を管体内に収容し、この状態で試験体に装着することがある。このような場合、上記第２の態様の構成を採用すれば、第１の態様のものと比較して管体の長さを短くでき、ひいては、試験体に装着したときのこの試験体からの突出量が少なくなり、有利である。
　上記第１及び第２の両態様においては、前記イオン源のフィラメント及びグリッドの自由端は、前記支持体を上下方向に貫通して固定された接続端子に配線なしに接続されていることが好ましい。これによれば、フィラメント及びグリッドの両自由端を支持体の接続端子に所謂直付けすることで、イオン源用の高価な配線は不要にでき、その上、配線ロスがなくなることで効率よくグリッドの通電加熱を行う構成が実現できる。結果として、イオン源用の配線を不要にできて配線からの脱ガスの影響が少なくなることと、通電加熱により効率よくグリッドの汚染を防止できることとが相俟って、高感度にて精度よくガス成分の分析（分圧測定）を行うことが可能になる。
　また、センサ部の組付や取扱を容易にするためには、前記四重極部の各電極は絶縁性のホルダで保持され、このホルダが前記支持体に着脱自在に取り付けられていることが有利である。
　この場合、前記イオン検出部は、前記ホルダまたは支持体に着脱自在に取り付けられていることが有利である。
　さらに、前記支持体上に、イオン源のグリッドを挟んでイオン検出部に対向配置された板状のイオンコレクタを更に備え、試験体内の全圧を測定可能とする構成を採用することができる。
　他方、前記支持体上に、フィラメント及びグリッドを有するイオン源を囲繞するように配置された筒状のイオンコレクタを更に備え、試験体内の全圧を測定可能とした構成を採用することもできる。
　上記によれば、１個の四重極型質量分析計にて、ガス成分の分析に加えて試験体の全圧をも測定でき、しかも、イオンコレクタを支持体に設けた接続端子に直付けすれば、イオン電流検知用の高価な配線が不要となり、低コストで全圧測定用の構成を実現できる。また、上記第１の態様の構成を採用し、四重極部やイオン検出部が支持体に着脱自在な構成を採用すれば、これらの部品を離脱するだけで、試験体の全圧を測定するための真空計として構成でき、用途に応じて真空計として、または、真空計を備えた四重極型質量分析計として使い分けることができる。
　なお、イオンコレクタを板状に形成した場合、その表面が汚染され易く、感度の低下を招き易い一方で、イオンコレクタを円筒状に形成した場合、軟Ｘ線の影響等により低い圧力まで高精度で全圧を測定できない虞がある。このため、イオンコレクタの種類は、用途に応じて適宜選択する必要がある。
　さらに、本発明においては、大気圧から、前記フィラメントから熱電子を放出し得るまでの圧力範囲内で圧力測定できる真空計を更に備える構成を採用するのがよい。これによれば、試験体を真空排気した後、ガス分析を開始するまでの試験体の圧力を測定するために、ピラニ真空計等の測定手段が不要になり、本発明の四重極型質量分析計を真空計のない試験体に装着して分析を行うときに有利である。
本発明の第１の実施形態に係る四重極型質量分析計の構成を説明する図。 図１に示す四重極型質量分析計の変形例の構成を説明する図。 (ａ)は、図１に示す四重極型質量分析計の他の変形例の構成を説明する図、（ｂ）は、他の変形例に係る四重極型質量分析計を分離した状態を示す図。 四重極型質量分析計の制御ユニットの変形例の構成を説明する図。 本発明の第２の実施形態に係る四重極型質量分析計の構成を説明する図。 図５のＶＩ－ＶＩ線に沿った断面図。
　以下、図面を参照して、試験体ＴＰを真空チャンバとし、この試験体ＴＰのテストポートＴＰ１に装着して試験体ＴＰ内のガス成分を分析する場合を例に本発明の第１の実施形態の四重極型質量分析計を説明する。
　図１を参照して、ＭＡ１は四重極型質量分析計であり、この四重極型質量分析計ＭＡ１は、センサ部Ｍ１と制御ユニットＣとをから構成される。センサ部Ｍ１は円板状の支持体１を有する。支持体１は、アルミやステンレス等の金属製であり、その上面外周縁部にはＯリング（シール手段）１１が設けられている。以下、試験体ＴＰに対するセンサ部Ｍ１の装着方向を上方として説明する。
　支持体１上にはイオン源２が設けられている。イオン源２は、支持体１の中央部上方に配置されたらせん状のグリッド２１と、このグリッド２１の周囲に配置された、Ｉｒ線の表面を酸化イットリウムで覆ってなるフィラメント２２とから構成されている。グリッド２１とフィラメント２２との両自由端は、支持体１を上下に貫通して立設したグリッド用の接続端子２３ａ、２３ｂ及びフィラメント用の接続端子２４ａ、２４ｂにそれぞれ接続（直付け）されている。
　イオン源２上には、４本の円柱状の電極３１が周方向に所定間隔で配置され、相対する電極３１が電気的に結合された四重極部３が設けられている。各電極３１は、絶縁材料からなる筒状のホルダ３２にてその各電極３１の上部がホルダ３２から上方に突出するように支持されている。ホルダ３２の下面には、配線３３を介して電極３１にそれぞれ接続された２個のソケット式コネクタ３４が設けられている。そして、支持体１に立設した２本の接続端子３５ａ、３５ｂに対して、上方からホルダ３２の各ソケット式コネクタ３４に嵌着することで、接続端子３５ａ、３５ｂにて、ひいては支持体１にホルダ３２が着脱自在に支持されると共に電気的に接続される。これにより、センサ部Ｍ１の構造が簡素化される。なお、ホルダ３２の支持体１での支持方法は、上記に限定されるものではなく、支持体１に別個の支持部材（図示せず）を設けて、これにホルダ３２が支持されるようにしてもよい。
　四重極部３の各電極３１の内側上方には、イオン検出部４が設けられている。イオン検出部４は、イオン源２によりイオン化され、四重極部３の各電極３１間を通ってその上方に到達するガス分子を捕集するファラデーカップから構成されている。そして、イオン検出部４からの配線４１もまた、ホルダ３２の下面に設けたソケット式コネクタ４２に接続され、上記と同様、支持体１に立設した接続端子４３に接続されるようになっている。なお、配線３３、４１としては、銅等の金属素線をセラミック製カバーで被覆したものが用いられる。
　他方、制御ユニットＣは、コンピュータ、メモリやシーケンサ等を備えた制御部５１を備え、制御部５１は、後述の各電源の作動、電源回路中のスイッチング素子の切換や電流計にて測定された電流値の図示省略のディスプレイへの出力等を統括制御する。また、制御ユニットＣは、フィラメント用の電源Ｅ１と、試験体ＴＰ内のガスをイオン化するイオン化用の電源Ｅ２とを備える。電源Ｅ１からの出力（正）の一方はフィラメント用の接続端子２４ｂに接続され、電源Ｅ２からの出力（正）の一方はグリッド用の一方の接続端子２３ａに接続されている。そして、両電源Ｅ１、Ｅ２からの他方（負）の出力が相互に接続されていると共に、この負の出力に、フィラメント用の他の接続端子２４ａからの配線が接続されている。また、制御ユニットＣは、グリッド２１の通電加熱用の電源Ｅ３とスイッチング素子ＳＷ１とを備える。電源Ｅ３からの一方（負）の出力は接続端子２３ｂに接続され、その他方の出力（正）は、スイッチング素子ＳＷ１を介して電源Ｅ２からの出力の他方に接続されている。
　さらに、制御ユニットＣは、電気的に結合された電極３１それぞれに直流電圧と高周波電圧とを印加するＤＣ＋ＲＦ電源Ｅ４を備え、ＤＣ＋ＲＦ電源Ｅ４の出力が、相対する電極３１のうちいずれか一方にそれぞれ接続されている（図１中、一方のみを表示）。また、制御ユニットＣは、イオン加速用の電源Ｅ５と中心電場形成用の電源Ｅ６とを直列に備え、電源Ｅ５からの一方の出力が、電源Ｅ２からの一方（正）の出力に接続され、その他方の出力がアース接地されている。さらに、制御ユニットＣには、イオン検出部４に捕集されてアースへと流れるイオン電流値を測定する電流計５２が付設されている。
　上記第１の実施形態の四重極型質量分析計ＭＡ１は、試験体内の全圧をも測定できるようになっている。即ち、支持体１上に、グリッド２１を挟んでイオン検出部４に対向配置されるように、板状のイオンコレクタ６１が設けられている。イオンコレクタ６１は、支持体１に上下に貫通して設けた接続端子６２に直付けされている。また、制御ユニットＣには、イオンコレクタ６１に捕集されてアースへと流れるイオン電流値を測定する電流計６３が付設されている。
　次に、上記四重極型質量分析計ＭＡ１の使用例を説明する。四重極型質量分析計ＭＡ１の使用に際しては、センサ部Ｍ１の周囲に、両端にフランジＰ１、Ｐ２を備えた管体Ｐを取り付ける。即ち、センサ部Ｍ１の上方から管体Ｐを外挿し、管体Ｐの下側のフランジＰ２を支持体１の上面外縁部に面接触させ、この状態でクランプ等により固定する。これにより、Ｏリング１１により真空シールされる。この状態で、管体Ｐの上側のフランジＰ１を、Ｏリング１２を介して試験体ＴＰのテストポートＴＰ１のフランジＴＰ２に面接触させ、この状態でクランプ等により固定することでセンサ部Ｍ１の取付が完了する。なお、管体Ｐを用いることなく、センサ部Ｍ１を直接テストポートＴＰ１に装着することもできる。そして、試験体ＴＰ内を真空ポンプにより真空引きし、所定真空圧に達すると、ガス分析を開始する。
　先ず、電源Ｅ１によりフィラメント２２に直流電流を流してこのフィラメント２２を赤熱させ、熱電子を放出させる。そして、電源Ｅ２により、グリッド２１に正電圧を印加することで、放出された熱電子を引き込む。このとき、熱電子と衝突したフィラメント２２周辺の気体原子、分子から正イオンが生じる。そして、グリッド２１と電極３１との間に電源Ｅ５から所定電圧を印加することで、イオン化されたガス成分のイオンがグリッド２１側から四重極部３へと引き込まれる。上記状態では、スイッチング素子ＳＷ１はオフ（遮断）に保持されている。また、イオンコレクタ６１を通って流れるイオン電流値が電流計６３で測定され、そのときの全圧をも測定できる。
　四重極部３の４本の電極３１には、ＤＣ＋ＲＦ電源Ｅ４によって、アース電位より電源Ｅ６による中心電場電圧だけ浮上した直流電圧を重畳した所定の交流電圧が印加される。これにより、四重極部３中をイオン群が通過する時、これらが振動しながら通過し、交流電圧や周波数に応じて、一定のイオンのみが安定振動して通過することで、イオン検出部４へと到達する。そして、イオン検出部４に付設された電流計５２にてイオン電流が測定され、そのときのイオン電流値が制御部５１に出力される。また、上記直流電圧と交流電圧の比を一定に保ちつつ交流電圧を直線的に変化させることでスペクトルがとられ、イオン電流値から試験体内のガス成分が分析される。この場合、特定のガス成分についてイオン電流値から算出した指示値を表示することもできる。
　次に、例えば、感度が低下して特定のガス成分における指示値が所定範囲を超えて変動（低下）してくると、制御部５１によりグリッド２１が汚染されたと判断される。グリッド２１の汚染が判断されると、制御部５１によりスイッチング素子ＳＷ１がオン（接続）され、電源Ｅ３により２Ａ程度の電流がグリッド２１に供給されて所定時間だけ通電加熱が行われる。これにより、グリッド２１の表面に付着した分子、原子が蒸発除去される。
　以上説明したように、第１の実施形態の四重極型質量分析計ＭＡ１によれば、イオン源２を支持体１側に位置させ、フィラメント２２及びグリッド２１の両自由端を支持体１に立設した接続端子２３ａ、２３ｂ、２４ａ、２４ｂに直付けすることで、高価な配線は不要にできる。この場合、イオン検出部４への配線は、従来例のものとは逆に長くなるが、イオン電流検知用の配線は１本あれば済む。このため、上記従来例のものと比較してその構造を簡単にできてその組付が容易になるだけでなく、低コスト化をも図ることができる。その上、配線ロスがなくなることで効率よくグリッド２１の通電加熱を行う構成が実現できる。結果として、イオン源２用の配線を不要にできて配線からの脱ガスの影響がなくなることと、通電加熱により効率よくグリッドの汚染を防止できることとが相俟って、高感度にて精度よく残留ガス成分の分析を行うことが可能になる。
　また、上記第１の実施形態においては、四重極部３の各電極３１をホルダ３２で保持させ、イオン検出部４をホルダ３２に着脱自在に取付けると共に、このホルダ３２にソケット式コネクタ３４、４２を設けておき、支持板１に立設した接続端子３５ａ、３５ｂ、４３に嵌着すれば、組付けられる構造を採用したため、その組付や取扱を一層容易にでき、有利である。さらに、１個の四重極型質量分析計ＭＡ１にて、ガス成分の分析（分圧測定）に加えて試験体の全圧をも測定でき、しかも、イオンコレクタ６１を支持板１に設けた接続端子６２に直付けしたため、イオン電流検知用の高価な配線が不要となり、低コストで全圧測定用の構成を実現できる。
　以上、上記第１の本実施形態の四重極型質量分析計ＭＡ１について説明したが、本発明は上記に限定されるものではない。上記実施形態のものでは、センサ部３と制御ユニットＣとを別体としているが、同一の筐体に一体に組み込んで構成することもできる。また、上記実施形態のものでは、イオン検出部４が支持体１側から最も離れた位置、つまり、ガス分析しようとする試験体内の雰囲気に接する位置に存することとなる。このような場合、試験体内に存在するイオンまでもがイオン検出部４にて検出される虞があり、試験体ＴＰによっては、高精度のガス成分の分析ができない場合がある。
　そこで、第１の実施形態の変形例の四重極型質量分析計のセンサ部Ｍ２は、図２に示すように、試験体内に存在するイオンからこのイオン検出部４を遮蔽するようにイオン検出部４の上部を覆う板状の遮蔽部材７を更に備える。なお、遮蔽部材７の形状は、板状のものに限定されるものではなく、半球状のもの等を用いることもできる。
　また、上記第１の実施形態のものにおいては、板状のイオンコレクタ６１を設けて試験体の全圧を測定し得るものを説明したが、板状のものとした場合、その表面が汚染され易く、感度の低下を招き易い。そこで、上記変形例のセンサ部Ｍ２は、図２に示すように、筒状のイオンコレクタ６１０を備える。それに加えて、センサ部Ｍ２は、大気圧から、熱電子がフィラメント２２から放出され得る圧力までの圧力範囲内で圧力測定できるようにピラニ真空計８を更に備える。これにより、試験体を真空排気した後、ガス分析を開始するまでの試験体の圧力を測定するために、他の真空計が不要になり、上記センサ部Ｍ２を、真空計を持たない試験体に装着してガス成分の分析を行うときに有利である。なお、ピラニ真空計８の作動を制御する回路は制御ユニットＣに内蔵される。
　さらに、上記実施形態のものにおいては、支持体１が円板状のものを例に説明したが、これに限定されるものではない。上記第１の実施形態の他の変形例に係るセンサ部Ｍ３では、図３（ａ）及び（ｂ）に示すように、支持板１０が、平板からなる中央の基部１０ａと、この基部１０ａの外周に立設した筒状壁部１０ｂと、この筒状壁部１０ｂの上端に形成したフランジ１０ｃとから構成されている。
　基部１０ａには、グリッド用の接続端子２３ａ、２３ｂやフィラメント用の接続端子２４ａ、２４ｂが設けられる。また、フランジ１０ｃ上面は、接続端子２３ａ、２３ｂに接続されたグリッド２１や接続端子２４ａ、２４ｂに接続されたフィラメント２２より上方に位置する。これにより、四重極部３やイオン検出部４を離脱させれば、試験体の全圧を測定するための真空計（電離真空計）として構成される（図３（ｂ）参照）。
　また、上記第１の実施形態のものにおいては、１つの制御ユニットＣとしたものを例に説明したが、これに限定されるものではない。図４を参照して説明すれば、変形例に係る制御ユニットは、試験体内の全圧等を測定する主ユニットＣ１と、試験体内のガス成分を分析する従ユニットＣ２とを連結して構成されている。即ち、主ユニットＣ１は第１の筐体Ｃ１１を有し、第１の筐体Ｃ１１には、電力供給を行う電源部Ｃ１２と、制御ユニットの作動を制御するＣＰＵ等の制御部Ｃ１３と、イオン源２への電極供給を行うイオン電源部Ｃ１４と、イオンコレクタ６１、６１０に捕集されたイオンの電流値を測定する電流検出回路Ｃ１５とを備える。他方、主ユニットＣ１に通信自在に接続された従ユニットＣ２は、第２の筐体Ｃ２１を有し、第２の筐体Ｃ２１には、四重極部３の電極３１に直流電圧と高周波電圧とを印加する電源部Ｃ２２と、イオン検出部４に捕集された、イオンの電流値を測定する電流検出回路Ｃ２３とを備える。これにより、四重極型質量分析計ＭＡ１のセンサ部Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３を真空計として使用する場合には、それに必要な制御ユニットのみで使用できる。
　次に、図５及び図６を参照して、第２の実施形態の四重極型質量分析計ＭＡ２のセンサ部Ｍ４の構成について説明する。なお、同一の部材または要素については同一の符号を用いるものとし、また、制御ユニットＣの構成は同一とする。
　センサ部Ｍ４は、円板状の支持体１００を有する。支持体１００は、アルミやステンレス等の金属製であり、その上面外周縁部にはＯリング（シール手段）１１が設けられている。以下、試験体ＴＰに対するセンサ部Ｍ４の装着方向を上方として説明する。支持体１００上にはイオン源２が設けられている。イオン源２は、支持体１００径方向一側でこの支持体１００に平行に配置されたらせん状のグリッド２１と、このグリッド２１の中央空間を貫通して配置された、Ｉｒ線の表面を酸化イットリウムで覆ってなるフィラメント２２とから構成されている。グリッド２１とフィラメント２２との両自由端は、支持体１００を上下に貫通して立設したグリッド用の接続端子２３ａ、２３ｂ及びフィラメント用の接続端子２４ａ、２４ｂにそれぞれ接続（直付け）されている。
　イオン源２に隣接して支持体１００の径方向内側には環状のフォーカス電極ＦＰが配置されている。フォーカス電極ＦＰは、支持体１００を上下に貫通して立設したグリッド用の接続端子ＦＰ１に直付けされ、この接続端子ＦＰ１は、制御ユニットＣに設けられた電源に接続されている。そして、ガス分析の際にフォーカス電極ＦＰに所定の直流電圧を印加することで、四重極部３に入射するイオンの拡散を抑制するようになっている。
　フォーカス電極ＦＰに隣接して支持板１００の径方向内側には、４本の円柱状の電極３１が周方向に所定間隔でかつ支持体１００に平行に配置され、相対する電極３１が電気的に結合された四重極部３００が設けられている（図６参照）。各電極３１は、絶縁材料製で下側が開口した箱状のホルダ３２０にて保持され、このホルダ３２０が支持体１００に着脱自在に取り付けられている。そして、相対する各電極３１のうち２本の電極は、支持体１００に立設した２本の接続端子３５ａ、３５ｂに配線Ｗによりそれぞれ電気的に接続されている。
　四重極部３に隣接して支持体１０の径方向他側には、イオン検出部４が設けられている。イオン検出部４は、四重極部３００の各電極３１間を通ってその上方に到達するガス分子を捕集するファラデーカップから構成されている。イオン検出部４もまた、支持体１００に立設した接続端子４０に接続（直付け）されている。また、グリッド２１を挟んでイオン検出部４に対向配置されるように、板状のイオンコレクタ６１が設けられている。イオンコレクタ６１は、支持体１に上下に貫通して設けた接続端子６２に直付けされている。
　四重極型質量分析計ＭＡ２の使用に際しては、上記と同様に、センサ部Ｍ４の周囲に、両端にフランジＰ１、Ｐ２を備えた管体Ｐが取り付けられる。これにより、上記センサ部ＭＡ４を試験体ＴＰに装着した場合、第１の態様のものと比較して管体Ｐの長さを短くでき、ひいては、試験体ＴＰに装着したときのこの試験体ＴＰからの突出量が少なくなり、有利である。また、上記第２の実施形態によれば、支持体１００上にイオン源２、四重極部３００及びイオン検出部４を並設して構成したため、配線が不要となり、その構造を簡単にできて組付が容易になるだけでなく、更なる低コスト化を図ることができる。
　ＭＡ１、ＭＡ２…四重極型質量分析計、Ｍ１～Ｍ４…センサ部、Ｃ…制御ユニット、１、１０、１００…支持体、１１…シール手段、２…イオン源、２１…グリッド、２２…フィラメント、３…四重極部、３１…電極、３２…ホルダ、４…イオン検出部、３５a、３５ｂ、４３…接続端子、Ｅ１～Ｅ６…電源、６１、６１０…イオンコレクタ（全圧測定用）、７…遮蔽部材、８…（ピラニ）真空計

Claims (10)

  1. 　試験体内のガス成分を分析し得る四重極型質量分析計であって、
    　試験体に着脱自在に装着し得るセンサ部を備え、
    　この試験体に対するセンサ部の装着方向を上方として、センサ部は、下端に設けられた所定形状の支持体と、この支持体上に設けられた、フィラメント及びグリッドを有して上記ガスをイオン化するイオン源と、このイオン源上に設けられた、４本の柱状電極を周方向に所定間隔で配置してなる四重極部と、この四重極部上に設けられた、相対する電極間に直流電圧と交流電圧とを印加することで四重極部を通過した所定のイオンを捕集するイオン検出部と、を備えることを特徴とする四重極型質量分析計。
  2. 　前記イオン検出部の上方に、このイオン検出部を遮蔽する遮蔽手段を更に備えることを特徴とする請求項１記載の四重極型質量分析計。
  3. 　前記支持体は、イオン源を囲うようにして、イオン源の上方まで延びる筒状壁を備え、この筒状壁の上端に、試験体に固定可能なフランジが設けられていることを特徴とする請求項１または請求項２記載の四重極型質量分析計。
  4. 　試験体内のガス成分を分析し得る四重極型質量分析計であって、
    　試験体に着脱自在に装着し得るセンサ部を備え、
    この試験体に対するセンサ部の装着方向を上方として、このセンサ部は、下端に設けられた所定形状の支持体と、この支持体上に配置された、フィラメント及びグリッドを有して上記ガスをイオン化するイオン源と、支持体上でイオン源に隣接配置された、4本の円柱状電極を上下方向に対して直交する方向に平行にかつ周方向に所定間隔で配置してなる四重極部と、支持体上で四重極部に隣接配置された、相対する電極間に直流電圧と交流電圧とを印加することでこの四重極部を通過した所定のイオンを捕集するイオン検出部と、を備えることを特徴とする四重極型質量分析計。
  5. 　前記イオン源のフィラメント及びグリッドの自由端は、前記支持体を上下方向に貫通して固定された接続端子に配線なしに接続されていることを特徴とする請求項１～請求項４のいずれか１項に記載の四重極型質量分析計。
  6. 　前記四重極部の各電極は絶縁性のホルダで保持され、このホルダが前記支持体に着脱自在に取り付けられていることを特徴とする請求項１～請求項５のいずれか１項に記載の四重極型質量分析計。
  7. 　前記イオン検出部は、前記ホルダまたは支持体に着脱自在に取り付けられていることを特徴とする請求項６記載の四重極型質量分析計。
  8. 　前記支持体上に、イオン源のグリッドを挟んでイオン検出部に対向配置された板状のイオンコレクタを更に備え、試験体内の全圧を測定可能としたことを特徴とする請求項１～請求項７のいずれか１項に記載の四重極型質量分析計。
  9. 　前記支持体上に、フィラメント及びグリッドを有するイオン源を囲繞するように配置された筒状のイオンコレクタを更に備え、試験体内の全圧を測定可能としたことを特徴とする請求項１～請求項７のいずれか１項に記載の四重極型質量分析計。
  10. 　大気圧から、前記フィラメントから熱電子を放出し得るまでの圧力範囲内で圧力測定できる真空計を更に備えることを特徴とする請求項１～請求項９のいずれか１項に記載の四重極型質量分析計。
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