JPH0357573B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0357573B2 JPH0357573B2 JP58053330A JP5333083A JPH0357573B2 JP H0357573 B2 JPH0357573 B2 JP H0357573B2 JP 58053330 A JP58053330 A JP 58053330A JP 5333083 A JP5333083 A JP 5333083A JP H0357573 B2 JPH0357573 B2 JP H0357573B2
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- JP
- Japan
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- hole
- electron
- ionization
- diameter
- electrons
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J49/00—Particle spectrometers or separator tubes
- H01J49/02—Details
- H01J49/10—Ion sources; Ion guns
- H01J49/14—Ion sources; Ion guns using particle bombardment, e.g. ionisation chambers
- H01J49/145—Ion sources; Ion guns using particle bombardment, e.g. ionisation chambers using chemical ionisation
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- 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】
(イ) 産業上の利用分野
本発明は質量分析計における化学イオン化イオ
ン源装置に関する。
ン源装置に関する。
(ロ) 従来技術
質量分析において、試料をイオン化するのに、
試料分子に電子を衝突させてイオン化する電子衝
撃イオン化法（EI法）と、反応ガスを用い、反
応ガスと電子とを衝突させ、活性化された反応ガ
ス分子と試料分子との間で反応を起させてイオン
化する化学イオン化法（CI法）とが広く用いら
れている。このCI法ではイオン化室内で反応ガ
スを1Torr程度の圧力に保つて、その中に試料を
導入し、電子を入射させるのであるが、イオン化
室の外側は10-5Torr以上の高真空であるから、
イオン化室内の圧力を1Torr程度に保つために
は、イオン出射孔とか、イオン化室外のフイラメ
ントから電子をイオン化室内に入射させる電子入
射孔等をなるべく小さくしておくことが必要であ
る。しかし電子入射孔を余り小さくすると電子の
入射効率が低下して充分な量のCI法によるイオ
ンを発生させることができず、質量分析計の感度
低下を来す。このため通常電子入射孔は0.4mm径
程度であり、反応ガスのかなりの流出がある。イ
オン化室から流出した反応ガスは質量分析計の内
部真空度を下げるだけでなく、装置内面に付着し
て色々な障害をもたらすので、反応ガスの流出は
なるべく少い方が望ましい。
試料分子に電子を衝突させてイオン化する電子衝
撃イオン化法（EI法）と、反応ガスを用い、反
応ガスと電子とを衝突させ、活性化された反応ガ
ス分子と試料分子との間で反応を起させてイオン
化する化学イオン化法（CI法）とが広く用いら
れている。このCI法ではイオン化室内で反応ガ
スを1Torr程度の圧力に保つて、その中に試料を
導入し、電子を入射させるのであるが、イオン化
室の外側は10-5Torr以上の高真空であるから、
イオン化室内の圧力を1Torr程度に保つために
は、イオン出射孔とか、イオン化室外のフイラメ
ントから電子をイオン化室内に入射させる電子入
射孔等をなるべく小さくしておくことが必要であ
る。しかし電子入射孔を余り小さくすると電子の
入射効率が低下して充分な量のCI法によるイオ
ンを発生させることができず、質量分析計の感度
低下を来す。このため通常電子入射孔は0.4mm径
程度であり、反応ガスのかなりの流出がある。イ
オン化室から流出した反応ガスは質量分析計の内
部真空度を下げるだけでなく、装置内面に付着し
て色々な障害をもたらすので、反応ガスの流出は
なるべく少い方が望ましい。
(ハ) 目的
本発明は上述したような観点からイオン化室内
への電子入射効率を低下させず、しかも反応ガス
の流出を抑制したCI用イオン源装置を提供しよ
うとするものである。
への電子入射効率を低下させず、しかも反応ガス
の流出を抑制したCI用イオン源装置を提供しよ
うとするものである。
(ニ) 構成
電子のイオン化室内への入射効率はフイラメン
トから放出される全熱電子電流に対するイオン化
室内に入射した電子量であるが、この入射効率は
電子入射孔が小さければ、孔の面積、即ち孔径の
２乗に比例している。これに対して、イオン化室
からガスが流出するときのコンダクタンスは孔径
の３乗以上に比例している。即ち孔径を半分にす
るとガスの流出低抗が８倍になつて流出量は1/8
になり、電子の入射効率は1/4になるから、ガス
の流出量に対する電子入射効率の比率は２倍に向
上することになる。
トから放出される全熱電子電流に対するイオン化
室内に入射した電子量であるが、この入射効率は
電子入射孔が小さければ、孔の面積、即ち孔径の
２乗に比例している。これに対して、イオン化室
からガスが流出するときのコンダクタンスは孔径
の３乗以上に比例している。即ち孔径を半分にす
るとガスの流出低抗が８倍になつて流出量は1/8
になり、電子の入射効率は1/4になるから、ガス
の流出量に対する電子入射効率の比率は２倍に向
上することになる。
本発明はこの点に着眼して、所望の入射電子量
を得るのに必要な電子入射孔の面積を単一の孔で
なく複数個の孔の面積の和で実現した。つまり、
複数個の電子入射孔を合せて所要の孔面積を得る
ようにした。例えば同じ面積の一個の孔と総面積
が同じ４個の孔を比較すると孔径は後者が一個の
場合の1/2だからガスの流出量は一個の孔の場合
の４×1/8＝1/2となり、電子の入射量は一個の孔
の場合と同じである。
を得るのに必要な電子入射孔の面積を単一の孔で
なく複数個の孔の面積の和で実現した。つまり、
複数個の電子入射孔を合せて所要の孔面積を得る
ようにした。例えば同じ面積の一個の孔と総面積
が同じ４個の孔を比較すると孔径は後者が一個の
場合の1/2だからガスの流出量は一個の孔の場合
の４×1/8＝1/2となり、電子の入射量は一個の孔
の場合と同じである。
(ホ) 実施例
第１図はCI用イオン源装置の概念を示す図で
ある。Ｂはイオン化箱で、ａはイオン出射孔、ｂ
は試料導入孔，ｄは反応ガス導入孔であり、ｃが
電子入射孔である。Ｆはフイラメントでイオン化
箱Ｂの外に位置され、イオン化箱の側壁に穿つた
電子入射孔ｃに対向させてある。フイラメントＦ
とイオン化箱との間には数十〜百ボルト程度の電
子加速電圧が印加してあり、フイラメントＦから
放出された電子流はイオン化箱Ｂの側面に垂直な
電子線束となつているから、この電子線束の断面
で電子入射孔に相当する部分の電子がイオン化箱
Ｂ内に入射する。
ある。Ｂはイオン化箱で、ａはイオン出射孔、ｂ
は試料導入孔，ｄは反応ガス導入孔であり、ｃが
電子入射孔である。Ｆはフイラメントでイオン化
箱Ｂの外に位置され、イオン化箱の側壁に穿つた
電子入射孔ｃに対向させてある。フイラメントＦ
とイオン化箱との間には数十〜百ボルト程度の電
子加速電圧が印加してあり、フイラメントＦから
放出された電子流はイオン化箱Ｂの側面に垂直な
電子線束となつているから、この電子線束の断面
で電子入射孔に相当する部分の電子がイオン化箱
Ｂ内に入射する。
以上でCI用イオン源装置の概念が得られたの
で、以下の実施例では電子入射孔の部分のみを示
す。
で、以下の実施例では電子入射孔の部分のみを示
す。
第２図は電子入射孔を２個にした例で孔径は
0.28mmである。この孔径は孔の面積の和を0.4mm
径の孔一個と等しくするように定めたものであ
る。0.4mmの孔径は従来一般に用いられていたCI
用イオン源装置における電子入射孔の孔径であ
る。この実施例では各１個の孔のガスの流出抵抗
は孔径0.4mmの場合に比し、孔径が１／√２であ
るから、2.8倍であり、孔が２個だから全抵抗は
半分の1.4倍となつて、ガスの流出量は従来の
１／1.4に低下し、電子入射効率は従来と同じで
ある。
0.28mmである。この孔径は孔の面積の和を0.4mm
径の孔一個と等しくするように定めたものであ
る。0.4mmの孔径は従来一般に用いられていたCI
用イオン源装置における電子入射孔の孔径であ
る。この実施例では各１個の孔のガスの流出抵抗
は孔径0.4mmの場合に比し、孔径が１／√２であ
るから、2.8倍であり、孔が２個だから全抵抗は
半分の1.4倍となつて、ガスの流出量は従来の
１／1.4に低下し、電子入射効率は従来と同じで
ある。
第３図は電子入射孔を４個にした例で各孔径は
0.2mmであり、総面積は孔径0.4mmの場合と同じで
ガスの流出量は1/2に低下する。
0.2mmであり、総面積は孔径0.4mmの場合と同じで
ガスの流出量は1/2に低下する。
なおフイラメントは寸法的に上記電子入射孔の
孔径とか配置範囲に比し比較的大きく、複数の電
子入射孔に対し、単一のフイラメントを用いる。
孔径とか配置範囲に比し比較的大きく、複数の電
子入射孔に対し、単一のフイラメントを用いる。
第４図は電子入射孔を多数の微小孔の集合とす
るための他の実施例であつて、比較的大きな電子
入射孔に金網Ｍを張つたもので、金網の一つ一つ
の目が微小電子入射孔となる。
るための他の実施例であつて、比較的大きな電子
入射孔に金網Ｍを張つたもので、金網の一つ一つ
の目が微小電子入射孔となる。
第５図の実施例は電子入射孔Ｃに第６図に示す
ような異形栓Ｐを嵌めて孔Ｃを分割するようにし
たものである。
ような異形栓Ｐを嵌めて孔Ｃを分割するようにし
たものである。
(ヘ) 効果
本発明CI用イオン源装置は上述したような構
成で、イオン化用電子の入射孔の数を増して孔径
を小さくすると云う甚だ簡単な着想で、電子入射
効率はそのまゝでガスの流出を抑制したCI用イ
オン源装置を得ることができた。
成で、イオン化用電子の入射孔の数を増して孔径
を小さくすると云う甚だ簡単な着想で、電子入射
効率はそのまゝでガスの流出を抑制したCI用イ
オン源装置を得ることができた。
第１図はCI用イオン源装置の概念を示す水平
断面図、第２図，第３図，第４図及び第５図は
夫々異る本発明の実施例における電子入射孔を示
すイオン化箱の側面図、第６図Ａ，Ｂは第５図に
おける栓Ｐの斜視図である。 Ｂ…イオン化箱、ａ…イオン出射孔、ｃ…電子
入射孔、Ｆ…フイラメント、Ｍ…金網、Ｐ…異形
栓。
断面図、第２図，第３図，第４図及び第５図は
夫々異る本発明の実施例における電子入射孔を示
すイオン化箱の側面図、第６図Ａ，Ｂは第５図に
おける栓Ｐの斜視図である。 Ｂ…イオン化箱、ａ…イオン出射孔、ｃ…電子
入射孔、Ｆ…フイラメント、Ｍ…金網、Ｐ…異形
栓。
Claims (1)
- １ イオン化箱におけるイオン化用電子入射孔を
複数個の微小孔の集合としたことを特徴とする化
学イオン化用イオン源装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58053330A JPS59177848A (ja) | 1983-03-28 | 1983-03-28 | 化学イオン化用イオン源装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58053330A JPS59177848A (ja) | 1983-03-28 | 1983-03-28 | 化学イオン化用イオン源装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59177848A JPS59177848A (ja) | 1984-10-08 |
| JPH0357573B2 true JPH0357573B2 (ja) | 1991-09-02 |
Family
ID=12939715
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58053330A Granted JPS59177848A (ja) | 1983-03-28 | 1983-03-28 | 化学イオン化用イオン源装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59177848A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007102204A1 (ja) * | 2006-03-07 | 2007-09-13 | Shimadzu Corporation | 質量分析装置 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5845781B2 (ja) * | 1978-04-21 | 1983-10-12 | 株式会社日立製作所 | イオン源装置 |
-
1983
- 1983-03-28 JP JP58053330A patent/JPS59177848A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59177848A (ja) | 1984-10-08 |
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