JPH02158047A - プラズマイオン源微量元素質量分析装置 - Google Patents
プラズマイオン源微量元素質量分析装置Info
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- JPH02158047A JPH02158047A JP63309965A JP30996588A JPH02158047A JP H02158047 A JPH02158047 A JP H02158047A JP 63309965 A JP63309965 A JP 63309965A JP 30996588 A JP30996588 A JP 30996588A JP H02158047 A JPH02158047 A JP H02158047A
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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〕
本発明は材料科学などの分野における微量元素の定量法
としてのプラズマイオン源微量元素質量分析装置に係り
、特に、プラズマガスイオンと同重体元素との干渉を低
減し、定量性を向上させる手段に関する。
としてのプラズマイオン源微量元素質量分析装置に係り
、特に、プラズマガスイオンと同重体元素との干渉を低
減し、定量性を向上させる手段に関する。
従来の高周波プラズマを用いたプラズマイオン源微量元
素質量分析装置は、アナリスト、１０８（１，９８３年
）第１５９頁から第１６５頁（Ａｎａｌｙｓｔ、 １０
８（１９８３）ｐｐ、１５９−１６５）において論じら
れている。第２図はこの従来装置の概略図を示す。ここ
では、１０は高周波発振器、２０は負荷コイル、３０は
放電管、４０はプラズマガス、５０は補助ガス、６０は
試料、７０はプラズマ、１８０はサンプリングコーン、
１９０はスキマー２００はイオン引出し電極、２１０は
光子ストッパ、２２０はイオンレンズ系、１４０はスリ
ット、１６０は質量分析器（４重横型）、１７０はイオ
ン検出器（チャネルトロンなど）である。
素質量分析装置は、アナリスト、１０８（１，９８３年
）第１５９頁から第１６５頁（Ａｎａｌｙｓｔ、 １０
８（１９８３）ｐｐ、１５９−１６５）において論じら
れている。第２図はこの従来装置の概略図を示す。ここ
では、１０は高周波発振器、２０は負荷コイル、３０は
放電管、４０はプラズマガス、５０は補助ガス、６０は
試料、７０はプラズマ、１８０はサンプリングコーン、
１９０はスキマー２００はイオン引出し電極、２１０は
光子ストッパ、２２０はイオンレンズ系、１４０はスリ
ット、１６０は質量分析器（４重横型）、１７０はイオ
ン検出器（チャネルトロンなど）である。
一方、マイクロ波プラズマを用いた従来装置として、ス
ペクトロケミ力 アクタ、４２Ｂ、５（１９８７年）第
７０５頁から第７１２頁（Ｓｐｅｃｔｒｏｃｈｉｍｉｃ
ａ Ａｃｔａ、 ４２Ｂ、 ５（１９８７） ｐｐ、７
０５−７１２）に論じられており、その概略はプラズマ
生成部を除いて第２図と同じである。
ペクトロケミ力 アクタ、４２Ｂ、５（１９８７年）第
７０５頁から第７１２頁（Ｓｐｅｃｔｒｏｃｈｉｍｉｃ
ａ Ａｃｔａ、 ４２Ｂ、 ５（１９８７） ｐｐ、７
０５−７１２）に論じられており、その概略はプラズマ
生成部を除いて第２図と同じである。
上記従来技術は、プラズマガス、補助ガスおよび試料の
キャリアガスとして、アルゴン（Ａｒ：原子量４０）ガ
スが用いられている。このため。
キャリアガスとして、アルゴン（Ａｒ：原子量４０）ガ
スが用いられている。このため。
Ａｒに起因する分子ピークが多数形成され、そのために
、同重体元素にあたるＫ（原子ｔ ３９）、Ｃａ （４
０）、Ｆｅ （５６）については、Ａｒの分子ピークに
よる干渉のため定量性が悪くなるなどの問題があった。
、同重体元素にあたるＫ（原子ｔ ３９）、Ｃａ （４
０）、Ｆｅ （５６）については、Ａｒの分子ピークに
よる干渉のため定量性が悪くなるなどの問題があった。
この干渉を低減するために。
質量分析器として高分解能の分析器を用いることも検討
されているが、干渉が強いため精度の著しい改善はなく
、高価になるなどの問題があった。
されているが、干渉が強いため精度の著しい改善はなく
、高価になるなどの問題があった。
さらに、Ａｒに代って１（ｅを用いることも検討されて
いるが、Ｈｅの消費量が多いため高価となり実用的では
ない。
いるが、Ｈｅの消費量が多いため高価となり実用的では
ない。
本発明は、上記問題を解決することを目的としており、
さらに、プラズマから放射される光子によるＳ／Ｎ （
信号／雑音）比を向上させる手段を提供することを目的
とする。
さらに、プラズマから放射される光子によるＳ／Ｎ （
信号／雑音）比を向上させる手段を提供することを目的
とする。
上記目的を達成するために、第１図の本発明の原理図に
示す如く、プラズマから引出された高速のイオンビーム
２００ （例えば、Ａ”、Ｂ”、Ｃ”などの混合から成
るとする）は、低速のガス１３０（例えば、Ａ＋の原子
・分子）が満たされた（１０−５〜５ Ｘ １０”Ｔｏ
ｒｒ）共鳴電荷交換反応セル１２０（入口：１２１．出
口１２２）で一原子・分子反応を行い、その後、エネル
ギー分析器（例えば、９０°型静電エネルギー分析器な
ど）１５０でエルギー分析され、さらに、質量分析器で
質量分析されるよう構成した。
示す如く、プラズマから引出された高速のイオンビーム
２００ （例えば、Ａ”、Ｂ”、Ｃ”などの混合から成
るとする）は、低速のガス１３０（例えば、Ａ＋の原子
・分子）が満たされた（１０−５〜５ Ｘ １０”Ｔｏ
ｒｒ）共鳴電荷交換反応セル１２０（入口：１２１．出
口１２２）で一原子・分子反応を行い、その後、エネル
ギー分析器（例えば、９０°型静電エネルギー分析器な
ど）１５０でエルギー分析され、さらに、質量分析器で
質量分析されるよう構成した。
共鳴電荷交換反応セル１２０は、プラズマから引出され
た高速のイオン（例えば、Ａ＋、Ｂ＋Ｃ＋などの混合ビ
ーム）２００を、低速の反応ガス１３０（例えば、Ａ）
と次のように反応させる。
た高速のイオン（例えば、Ａ＋、Ｂ＋Ｃ＋などの混合ビ
ーム）２００を、低速の反応ガス１３０（例えば、Ａ）
と次のように反応させる。
Ａ”（高速）＋Ａ（低速）→Ａ（高速）＋Ａ”（低速）
・・・（１）■＋（高速）＋Ａ（低速）→Ｂ（高
速）＋Ａ”（低速）このとき、反応（１）の生ずる確率
は、反応（２）の生ずる確率の１０〜１００倍以上（ハ
としてアルゴンＡｒのとき、高速イオンのエネルギーの
減少とともに増大）となる（イオンと原子が同種の場合
起り易い。すなわち、衝突で交換されるエネルギーが小
さい程：エネルギー共鳴に近い程起り易い）したがって
、高速のＡ＋が高速のＡに変換されることになり、低速
のＡは低速のＡ＋に変換される（共鳴電荷交換反応）。
・・・（１）■＋（高速）＋Ａ（低速）→Ｂ（高
速）＋Ａ”（低速）このとき、反応（１）の生ずる確率
は、反応（２）の生ずる確率の１０〜１００倍以上（ハ
としてアルゴンＡｒのとき、高速イオンのエネルギーの
減少とともに増大）となる（イオンと原子が同種の場合
起り易い。すなわち、衝突で交換されるエネルギーが小
さい程：エネルギー共鳴に近い程起り易い）したがって
、高速のＡ＋が高速のＡに変換されることになり、低速
のＡは低速のＡ＋に変換される（共鳴電荷交換反応）。
このように、電荷交換されたビームは、次の静電エネル
ギー分析器１５０（例えば９０’型、限定するものでは
ない）へ導入する（電位は、例えば外側電極に＋Ｖ、／
２、内側電極に−Ｖ、／２を印加する）。中性のビーム
（高速の中性ビームＡ）は、前記エネルギー分析器１５
０では偏向されないので、前記エネルギー分析器１５０
の外側の電極に設けたアパーチャ１５１（第１図参照二
人射ビームの方向）を直進する。一方、高速のＢ＋やＣ
＋などのイオンビームは、前記エネルギー分析器１５０
に印加した士■。／２（電極間Ｖ、）の電位により偏向
され、前記エネルギー分析器１５０を通過して、次の質
量分析器へ・輸送される。なお、前記低速のイオンビー
ム（Ａ＋）は、前記±Ｖ、／２の電位により大きな偏向
を受け、質量分析器に導入されることなく消滅する。
ギー分析器１５０（例えば９０’型、限定するものでは
ない）へ導入する（電位は、例えば外側電極に＋Ｖ、／
２、内側電極に−Ｖ、／２を印加する）。中性のビーム
（高速の中性ビームＡ）は、前記エネルギー分析器１５
０では偏向されないので、前記エネルギー分析器１５０
の外側の電極に設けたアパーチャ１５１（第１図参照二
人射ビームの方向）を直進する。一方、高速のＢ＋やＣ
＋などのイオンビームは、前記エネルギー分析器１５０
に印加した士■。／２（電極間Ｖ、）の電位により偏向
され、前記エネルギー分析器１５０を通過して、次の質
量分析器へ・輸送される。なお、前記低速のイオンビー
ム（Ａ＋）は、前記±Ｖ、／２の電位により大きな偏向
を受け、質量分析器に導入されることなく消滅する。
このようにして、高速のイオンビーム（Ａ＋Ｂ”、Ｃ＋
など）のうち、高速のＢ＋やＣ＋などが質量分析され、
高速のＡ＋は高速のＡに変換されるので質量分析はされ
ないことになり、上記従来技術の干渉の問題は解決され
る。
など）のうち、高速のＢ＋やＣ＋などが質量分析され、
高速のＡ＋は高速のＡに変換されるので質量分析はされ
ないことになり、上記従来技術の干渉の問題は解決され
る。
すなわち、原理的には、プラズマ生成部のガスと反応ガ
スとを同種に選び、例えばＡｒ（アルゴン）ガスを用い
、試料としてＫやＣａなどが混合したとき（Ａ’： Ａ
ｒ 、Ｂ”： Ｋ”、Ｃ”： Ｃａ”Ａ：Ａｒに対
応）、に＋やＣＢ＋などが検出され、Ａｒ＋はＡｒとし
て中性化され、検出されないこね（こなり、このときの
妨害イオンであるＡｒは除去される（干渉の低減）。な
お、前記Ａｒガスに代ってＮ２やＨｅガスを用いてもよ
い。
スとを同種に選び、例えばＡｒ（アルゴン）ガスを用い
、試料としてＫやＣａなどが混合したとき（Ａ’： Ａ
ｒ 、Ｂ”： Ｋ”、Ｃ”： Ｃａ”Ａ：Ａｒに対
応）、に＋やＣＢ＋などが検出され、Ａｒ＋はＡｒとし
て中性化され、検出されないこね（こなり、このときの
妨害イオンであるＡｒは除去される（干渉の低減）。な
お、前記Ａｒガスに代ってＮ２やＨｅガスを用いてもよ
い。
また、前記共鳴電荷交換反応セル１２０ではプラズマか
らの光子を吸収し、さらに、前記エネルギー分析器１５
０に設けたアパーチャ１５１は通過してきた光子を直進
させる効果もあるので、前記光子による前記Ｓ／Ｎ比の
低下を低減できる（なお、前記エネルギー分析器の内面
を導電性材料で黒色化すると反応を低減できるので一層
効果的になる）。
らの光子を吸収し、さらに、前記エネルギー分析器１５
０に設けたアパーチャ１５１は通過してきた光子を直進
させる効果もあるので、前記光子による前記Ｓ／Ｎ比の
低下を低減できる（なお、前記エネルギー分析器の内面
を導電性材料で黒色化すると反応を低減できるので一層
効果的になる）。
以下１本発明の一実施例を第３図により説明する。ここ
で、１１はマイクロ波プラズマトーチ、２１はヘリカル
コイル、３１は放電器、４１は冷却ガス（空気など）、
５１はプラズマガス（Ａｒ。
で、１１はマイクロ波プラズマトーチ、２１はヘリカル
コイル、３１は放電器、４１は冷却ガス（空気など）、
５１はプラズマガス（Ａｒ。
Ｈｅ、Ｎ２など）、６０は試料（キャリアガス含む）、
７０はプラズマ、７１は拡散プラズマ、８０はプラズマ
サンプリング電極（材質Ｎ１など）、８１は８０に設け
たオリフィス、９０はイオン弓出し電極（Ｎｉなど）、
９１は９０に設けたオリフィス、１００はイオン加速電
極（Ｓ、ＵＳ−３４など）、１０１は１００に設けたオ
リフィス、１１０はレンズ系（アインツェレンズなど）
、１２０は共鳴電荷交換反応セル、１２１と１２２は１
２０１０設けたオリフィス、１４０はスリット、１５０
はエネルギー分析器（平行平板型を含む任７意の角度の
静電エネルギー分析器、通常、９０゜型）、１５１は１
５０の外導体に設けたオリフィス（入射ビームの軸に一
致）、１６０は質分析器（通常、四重横型）、１７０は
イオン検出器（チャンネルトロン、マルチプレート、ホ
トマルチプライヤなど）である。
７０はプラズマ、７１は拡散プラズマ、８０はプラズマ
サンプリング電極（材質Ｎ１など）、８１は８０に設け
たオリフィス、９０はイオン弓出し電極（Ｎｉなど）、
９１は９０に設けたオリフィス、１００はイオン加速電
極（Ｓ、ＵＳ−３４など）、１０１は１００に設けたオ
リフィス、１１０はレンズ系（アインツェレンズなど）
、１２０は共鳴電荷交換反応セル、１２１と１２２は１
２０１０設けたオリフィス、１４０はスリット、１５０
はエネルギー分析器（平行平板型を含む任７意の角度の
静電エネルギー分析器、通常、９０゜型）、１５１は１
５０の外導体に設けたオリフィス（入射ビームの軸に一
致）、１６０は質分析器（通常、四重横型）、１７０は
イオン検出器（チャンネルトロン、マルチプレート、ホ
トマルチプライヤなど）である。
各部の主な機能は第３図に示した通りで、その詳細は次
の通りである。すなわち、プラズマ生成部は、例えば、
マイクロ波プラズマトーチ１１から成り、同軸ヘリカル
２１によりマイクロ波電力をプラズマ７０に吸収させる
。このとき、プラズマガス５１として、例えばＡｒを用
いると、ドーナツ状のアルゴンプラズマが例えば、大気
中で発生し、その中心にネプライザから試料（例えば、
Ｋ、Ｃａなど）をキャリアガス（このときＡｒ）ととも
に導入する。すると、これらは、気化→原子化→電離を
経て、プラズマガスとともにイオン化される（Ａ ｒ＋
、Ｋ”、ＣＢ＋などのイオンを含んだプラズマ７０の生
成）。
の通りである。すなわち、プラズマ生成部は、例えば、
マイクロ波プラズマトーチ１１から成り、同軸ヘリカル
２１によりマイクロ波電力をプラズマ７０に吸収させる
。このとき、プラズマガス５１として、例えばＡｒを用
いると、ドーナツ状のアルゴンプラズマが例えば、大気
中で発生し、その中心にネプライザから試料（例えば、
Ｋ、Ｃａなど）をキャリアガス（このときＡｒ）ととも
に導入する。すると、これらは、気化→原子化→電離を
経て、プラズマガスとともにイオン化される（Ａ ｒ＋
、Ｋ”、ＣＢ＋などのイオンを含んだプラズマ７０の生
成）。
このプラズマ７０の中心部は、プラズマサンプリング電
極（通常接地電位）８０に設けたオリフィス８１（直径
０．５〜２川φ用度）から、中低圧（１〜１０−” Ｔ
ｏｒｒ程度）領域に拡散し、拡散プラズマを形成する。
極（通常接地電位）８０に設けたオリフィス８１（直径
０．５〜２川φ用度）から、中低圧（１〜１０−” Ｔ
ｏｒｒ程度）領域に拡散し、拡散プラズマを形成する。
この拡散プラズマ７１に接して、オリフィス９１（直径
０．３〜１．５ｍφ程度）を有するイオン引出し電極９
０が設けである。
０．３〜１．５ｍφ程度）を有するイオン引出し電極９
０が設けである。
その背景に（ギャップ０．３〜１゜５ｍ程度）オリフィ
ス１０１（直径０．１〜ＩＩφ程度）を有するイオン加
速電極１００が設けてあり、前記イオン引出し電極９０
との間にイオン引出し電圧ＶＥが印加されている。この
とき、前記イオン引出し電極９０のオリフィス９１の近
傍にはイオンシースが形成され、前記拡散プラズマから
イオン（例えば、前記Ａ ｒ ＋、 Ｋ”、 ＣＢ＋な
ど）が引出され、イオンビーム２００を形成する。
ス１０１（直径０．１〜ＩＩφ程度）を有するイオン加
速電極１００が設けてあり、前記イオン引出し電極９０
との間にイオン引出し電圧ＶＥが印加されている。この
とき、前記イオン引出し電極９０のオリフィス９１の近
傍にはイオンシースが形成され、前記拡散プラズマから
イオン（例えば、前記Ａ ｒ ＋、 Ｋ”、 ＣＢ＋な
ど）が引出され、イオンビーム２００を形成する。
このイオンビームはイオンレンズ系１１０で集束され、
共鳴電荷交換反応セル１２０内に導入される。この共鳴
電荷交換反応セル１２０の内部には反応ガス１３０（こ
の例の場合にはＡｒガス）が封入されていて（１０−５
〜５ Ｘ １０２Ｔｏｒｒ）、主に、前記共鳴型交換反
応が生ずる（高速Ａｒ”＋低速Ａｒ→高速Ａｒ＋低速Ａ
ｒ’）。前記共鳴電荷交換反応で生じた高速のＡｒと低
速のＡｒ＋および電荷交換反応をほとんど起さなかった
前記に＋やＣａ＋などの高速のイオンは、スリット１４
０を経て、エネルギー分析器１５０（内面は導電性黒色
膜を形成）に導入される。
共鳴電荷交換反応セル１２０内に導入される。この共鳴
電荷交換反応セル１２０の内部には反応ガス１３０（こ
の例の場合にはＡｒガス）が封入されていて（１０−５
〜５ Ｘ １０２Ｔｏｒｒ）、主に、前記共鳴型交換反
応が生ずる（高速Ａｒ”＋低速Ａｒ→高速Ａｒ＋低速Ａ
ｒ’）。前記共鳴電荷交換反応で生じた高速のＡｒと低
速のＡｒ＋および電荷交換反応をほとんど起さなかった
前記に＋やＣａ＋などの高速のイオンは、スリット１４
０を経て、エネルギー分析器１５０（内面は導電性黒色
膜を形成）に導入される。
前記エネルギー分析器１５０に導入された高速のＡｒ、
Ｋ”、Ｃａ＋などと低速のＡｒ＋は、エネルギー分析器
１５０に印加した電圧Ｖ。によって、中性のＡｒを除い
て偏向される。高速のに＋やＣａ＋などが、このエネル
ギー分析器１５０を通過するように前記Ｖ。を設定する
と、低速のＡｒ”は前記エネルギー分析器１５０の電極
などに衝突して消滅する（妨害イオンの除去）。
Ｋ”、Ｃａ＋などと低速のＡｒ＋は、エネルギー分析器
１５０に印加した電圧Ｖ。によって、中性のＡｒを除い
て偏向される。高速のに＋やＣａ＋などが、このエネル
ギー分析器１５０を通過するように前記Ｖ。を設定する
と、低速のＡｒ”は前記エネルギー分析器１５０の電極
などに衝突して消滅する（妨害イオンの除去）。
第１図および３図に示すような９０°型静電エネルギー
分析器の場合、入射イオンのエネルギーＥと画電極（偏
向板）に印加する電圧Ｖ。どの間にはＥ ＝Ｖ／ ２１
ｏｇｒ２／ ｒｌ （ｒｔとｒ２は偏向板のおのおの内
径と外径を示す）なる関係があり、ｒ工＝６．７（至）
、ｒ２＝ ７ 、３■に設計するとＥ＝６．５０Ｖにな
る。
分析器の場合、入射イオンのエネルギーＥと画電極（偏
向板）に印加する電圧Ｖ。どの間にはＥ ＝Ｖ／ ２１
ｏｇｒ２／ ｒｌ （ｒｔとｒ２は偏向板のおのおの内
径と外径を示す）なる関係があり、ｒ工＝６．７（至）
、ｒ２＝ ７ 、３■に設計するとＥ＝６．５０Ｖにな
る。
一方、中性で高速のＡｒは、別面を受けず、前記エネル
ギー分析器１５０の外電極に設けたオリフィス１５１
（入射ビーム方向）を直進し、検出器１８０でモニター
する。
ギー分析器１５０の外電極に設けたオリフィス１５１
（入射ビーム方向）を直進し、検出器１８０でモニター
する。
前記エネルギー分析器１５０を通過した高速のに＋やＣ
ａ＋などのイオンビームは質量分析器１６０（４型模型
など）に導入されて質量分析され、検出器１７０より信
号を得る。これらの信号は、パソコンなどのコンピュー
タでデータ処理され、必要な情報が得られるように構成
しである。
ａ＋などのイオンビームは質量分析器１６０（４型模型
など）に導入されて質量分析され、検出器１７０より信
号を得る。これらの信号は、パソコンなどのコンピュー
タでデータ処理され、必要な情報が得られるように構成
しである。
なお、本説明では、プラズマの生成についてはマイクロ
波放電について述べたが、高周波放電やコロナ放電、直
流グロー放電などでもよく、特に限定するものではない
。また、これらプラズマからのイオンの引出し方法につ
いても、本発明に限定するものではなく、全てのイオン
引出し方法を用いることができる。さらに、前記エネル
ギー分析器１５０は、本説明に用いた９０°型の静電エ
ネルギー分析器に限定するものでなく、平行平板型など
イオンのエネルギーが分析が出来るもの、すなわち、低
速のイオンをカットするものであればよい。
波放電について述べたが、高周波放電やコロナ放電、直
流グロー放電などでもよく、特に限定するものではない
。また、これらプラズマからのイオンの引出し方法につ
いても、本発明に限定するものではなく、全てのイオン
引出し方法を用いることができる。さらに、前記エネル
ギー分析器１５０は、本説明に用いた９０°型の静電エ
ネルギー分析器に限定するものでなく、平行平板型など
イオンのエネルギーが分析が出来るもの、すなわち、低
速のイオンをカットするものであればよい。
また、本発明は、中性ビーム（前記高速のＡビーム）発
生装置として応用できることは自明である。
生装置として応用できることは自明である。
本発明は、以下説明したように、共鳴電荷交換反応セル
１２０とエネルギー分析器１５０とから少なくとも構成
されているので、以下に記載するような効果がある。す
なわち、共鳴電荷交換反応セル１２０は、入射高速イオ
ンと反応ガスとの共鳴電荷交換反応により、主に妨害イ
オンを高速の中性原子・分子と低速の妨害イオンに変換
する機能がある。一方、エネルギー分析器１５０は上記
高速の中性原子分子と低速の妨害イオンを分析すべき高
速の微量元素イオンと選別する機能がある。
１２０とエネルギー分析器１５０とから少なくとも構成
されているので、以下に記載するような効果がある。す
なわち、共鳴電荷交換反応セル１２０は、入射高速イオ
ンと反応ガスとの共鳴電荷交換反応により、主に妨害イ
オンを高速の中性原子・分子と低速の妨害イオンに変換
する機能がある。一方、エネルギー分析器１５０は上記
高速の中性原子分子と低速の妨害イオンを分析すべき高
速の微量元素イオンと選別する機能がある。
したがって、本発明の構成は、プラズマガスイオン（例
えばＡｒ＋）と同重体元素イオン（Ｋ”Ｃａ、Ｆｅ＋な
ど）とが選別でき、干渉を低減できる大きな効果があり
、高感度の定量測定が可能となる。
えばＡｒ＋）と同重体元素イオン（Ｋ”Ｃａ、Ｆｅ＋な
ど）とが選別でき、干渉を低減できる大きな効果があり
、高感度の定量測定が可能となる。
また、前記共鳴電荷交換反応セルはプラズマからの光子
を吸収する効果があり、従来のフォトレンズストッパよ
り効率よくイオンビームを集束することができ、高感度
化が図られる。さらに、前記エルギー分析器１５０の内
面を黒色化したり、ビーム入射方向にアパーチャ１５１
を設けることにより、−層の高感度化（Ｓ／Ｎ比の向上
）が達成でき、本装置の性能は一段と向上した。
を吸収する効果があり、従来のフォトレンズストッパよ
り効率よくイオンビームを集束することができ、高感度
化が図られる。さらに、前記エルギー分析器１５０の内
面を黒色化したり、ビーム入射方向にアパーチャ１５１
を設けることにより、−層の高感度化（Ｓ／Ｎ比の向上
）が達成でき、本装置の性能は一段と向上した。
第１図は本発明の原理説明図、第２図は従来装置の構成
図、第３図は本発明を用いた装置の−実流側を示す。 １１：マイクロ波プラズマトーチ、４１：冷却ガス、５
１：プラズマガス、６０：試料、８０：プラズマサンプ
リング電極、９０：イオン引出し電極、１００：イオン
加速電極、１２０：共鳴電荷交換反応セル、１３０：反
応ガス、１５０：エネルギー分析器、１６０：質量分析
器、１７０：イオン検出器、２００？イオンビーム、Ｖ
Ｅ：イオン引出し電圧。
図、第３図は本発明を用いた装置の−実流側を示す。 １１：マイクロ波プラズマトーチ、４１：冷却ガス、５
１：プラズマガス、６０：試料、８０：プラズマサンプ
リング電極、９０：イオン引出し電極、１００：イオン
加速電極、１２０：共鳴電荷交換反応セル、１３０：反
応ガス、１５０：エネルギー分析器、１６０：質量分析
器、１７０：イオン検出器、２００？イオンビーム、Ｖ
Ｅ：イオン引出し電圧。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、プラズマ生成部、イオンビーム生成部、イオンビー
ム集束部、イオン質量分析部、イオン検出部とを備えて
なるプラズマイオン源微量元素質量分析装置において、
前記イオンビーム集束部と前記イオン質量分析部との間
に共鳴電荷交換反応部とイオンエネルギー分析部とを設
けてなることを特徴とするプラズマイオン源微量元素質
量分析装置。 ２、前記第１項において、前記プラズマ生成部に導入す
るプラズマガスと前記共鳴電荷交換反応部に導入する反
応ガスとを同種のガスとしたことを特徴とする第１項の
プラズマイオン源微量元素質量分析装置。 ３、前記プラズマガスおよび前記反応ガスとして、アル
ゴンや窒素またはヘリウムガスを用いたことを特徴とす
る第２項のプラズマイオン源微量元質量分析装置。 ４、前記イオンエネルギー分析部のイオンエネルギー分
析器として９０°型静電エネルギー分析器を用いたこと
を特徴とする第１項から第３項までのいずれか１つの項
のプラズマイオン源微量元素質量分析装置。 ５、前記９０°型静電エネルギー分析器が外導体にビー
ム入射方向にオリフィスを設けたものであることを特徴
とする第４項のプラズマイオン源微量元素質量分析装置
。 ６、前記９０°型静電エネルギー分析器がその内面を導
電性材料で黒色化されていることを特徴とする第４項あ
るいは第６項のプラズマイオン源微量元素質量分析装置
。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63309965A JP2765890B2 (ja) | 1988-12-09 | 1988-12-09 | プラズマイオン源微量元素質量分析装置 |
| US07/443,499 US5049739A (en) | 1988-12-09 | 1989-12-01 | Plasma ion source mass spectrometer for trace elements |
| DE3940900A DE3940900A1 (de) | 1988-12-09 | 1989-12-11 | Plasma-ionenquellen-massenspektrometer fuer spurenelemente |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63309965A JP2765890B2 (ja) | 1988-12-09 | 1988-12-09 | プラズマイオン源微量元素質量分析装置 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7319981A Division JP2804913B2 (ja) | 1995-12-08 | 1995-12-08 | プラズマイオン源微量元素質量分析装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02158047A true JPH02158047A (ja) | 1990-06-18 |
| JP2765890B2 JP2765890B2 (ja) | 1998-06-18 |
Family
ID=17999496
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63309965A Expired - Lifetime JP2765890B2 (ja) | 1988-12-09 | 1988-12-09 | プラズマイオン源微量元素質量分析装置 |
Country Status (3)
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1988
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-
1989
- 1989-12-01 US US07/443,499 patent/US5049739A/en not_active Expired - Lifetime
- 1989-12-11 DE DE3940900A patent/DE3940900A1/de active Granted
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