JPH0375979B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0375979B2 JPH0375979B2 JP60277261A JP27726185A JPH0375979B2 JP H0375979 B2 JPH0375979 B2 JP H0375979B2 JP 60277261 A JP60277261 A JP 60277261A JP 27726185 A JP27726185 A JP 27726185A JP H0375979 B2 JPH0375979 B2 JP H0375979B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ions
- ion
- parent
- daughter
- mass
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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- 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
質量分析部で試料分子をイオン化すると多種の
フラグメントイオンを生ずるが、これらのイオン
の中にはそれ自身更に小さなイオンと中性分子と
に解裂して行く準安定状態のイオンがある。この
場合或る質量の準安定イオンが解裂してどのよう
なイオン（娘イオン）を生ずるかと云う娘イオン
の質量スペクトルはもとの準安定イオン（娘イオ
ン対して親イオン）がどのようなものであつた
か、ひいてはもとの試料の分子構造がどのような
ものであつたかを判定する上で有益な情報を与え
る。本発明は指定した質量の親イオンから生成さ
れる娘イオンの質量スペクトルを得る装置に関す
る。
フラグメントイオンを生ずるが、これらのイオン
の中にはそれ自身更に小さなイオンと中性分子と
に解裂して行く準安定状態のイオンがある。この
場合或る質量の準安定イオンが解裂してどのよう
なイオン（娘イオン）を生ずるかと云う娘イオン
の質量スペクトルはもとの準安定イオン（娘イオ
ン対して親イオン）がどのようなものであつた
か、ひいてはもとの試料の分子構造がどのような
ものであつたかを判定する上で有益な情報を与え
る。本発明は指定した質量の親イオンから生成さ
れる娘イオンの質量スペクトルを得る装置に関す
る。
ロ 従来の技術
一種類の親イオンから生ずる娘イオンの質量ス
ペクトルを得る装置は磁場と電場を組合せた磁場
先行型二重収束質量分析計であつて、磁場を指定
質量のイオンが通過するように設定し、電場を掃
引して磁場を通過したイオンのエネルギー分析を
行うものである。
ペクトルを得る装置は磁場と電場を組合せた磁場
先行型二重収束質量分析計であつて、磁場を指定
質量のイオンが通過するように設定し、電場を掃
引して磁場を通過したイオンのエネルギー分析を
行うものである。
準安定イオンの解裂反応では親イオンと娘イオ
ンの速度は同じとみなせるから、親イオンの質量
をMo、運動のエネルギーをEo、娘イオンの質量
をＭ、エネルギーをＥとすると、 Ｍ＝Ｅ／EoMo の関係が成立つ。上式ではEoはイオン加速電圧
で決まり、Moは磁場の設定によつて或る値が選
択されているので、電場電圧を変えてエネルギー
走査を行うことにより娘イオンの質量スペクトル
を得ることができる。
ンの速度は同じとみなせるから、親イオンの質量
をMo、運動のエネルギーをEo、娘イオンの質量
をＭ、エネルギーをＥとすると、 Ｍ＝Ｅ／EoMo の関係が成立つ。上式ではEoはイオン加速電圧
で決まり、Moは磁場の設定によつて或る値が選
択されているので、電場電圧を変えてエネルギー
走査を行うことにより娘イオンの質量スペクトル
を得ることができる。
上述した方法はMIKES（Mass−analysed Ion
Kinetic Energy Spectroscopy）と呼ばれている
が、従来のMIKESでは一種類の親イオンから生
ずる娘イオンの質量スペクトルしか得られない
が、複数の親イオンの夫々の娘イオンの質量スペ
クトルの同時的測定を行いたい場合がある。例え
ば複数種の親イオンの内の一つを内部標準とし、
その娘イオンのスペクトルと他の親イオンの娘ス
ペクトルとの間の定量的比較により分析上重要な
情報が得られるが、このような測定をクロマトグ
ラフからの流出試料について行う場合、複数種の
親イオンについての測定が実用上同時的に行える
ことが必要であるが、従来法ではこのような測定
はできなかつた。
Kinetic Energy Spectroscopy）と呼ばれている
が、従来のMIKESでは一種類の親イオンから生
ずる娘イオンの質量スペクトルしか得られない
が、複数の親イオンの夫々の娘イオンの質量スペ
クトルの同時的測定を行いたい場合がある。例え
ば複数種の親イオンの内の一つを内部標準とし、
その娘イオンのスペクトルと他の親イオンの娘ス
ペクトルとの間の定量的比較により分析上重要な
情報が得られるが、このような測定をクロマトグ
ラフからの流出試料について行う場合、複数種の
親イオンについての測定が実用上同時的に行える
ことが必要であるが、従来法ではこのような測定
はできなかつた。
ハ 発明が解決しようとする問題点
本発明は複数種の親イオンから生ずる親イオン
の質量スペクトルを実際上同時的に測定できる方
法を提供するものである。
の質量スペクトルを実際上同時的に測定できる方
法を提供するものである。
ニ 問題点解決のための手段
磁場を一定に保ち電場電圧を周期的に掃引して
エネルギー走査を行い、エネルギー走査の一周期
毎にイオン加速電圧を切換えるようにした。
エネルギー走査を行い、エネルギー走査の一周期
毎にイオン加速電圧を切換えるようにした。
ホ 作用
エネルギー分析用電場の電圧掃引は高速で行う
ことが可能であるが、質量分析用磁場の高速掃引
は困難である。他方複数種の親イオンによる娘イ
オンのスペクトルを得るには、質量分析部で選別
されるイオンを複数種に切換える必要があり、か
つこれを高速で行う必要があるが、親イオンの切
換えにイオン加速電圧を切換えを用いたので、親
イオンの切換えが高速で行われ、複数種の親イオ
ンからの娘イオンの質量スペクトルの実際上同時
的測定が可能となる。
ことが可能であるが、質量分析用磁場の高速掃引
は困難である。他方複数種の親イオンによる娘イ
オンのスペクトルを得るには、質量分析部で選別
されるイオンを複数種に切換える必要があり、か
つこれを高速で行う必要があるが、親イオンの切
換えにイオン加速電圧を切換えを用いたので、親
イオンの切換えが高速で行われ、複数種の親イオ
ンからの娘イオンの質量スペクトルの実際上同時
的測定が可能となる。
ヘ 実施例
第１図は本発明方法を実施する装置の一例を示
す。Ｂは質量分析用磁場、Ｅはエネルギー分析用
電場で、Ｓはイオン源、Ｄはイオン検出器で、磁
場Ｂで選別された特定の質量のイオンが電場Ｅで
エネルギー分析を受ける構成になつている。イオ
ン源で試料から生成された準安定イオンは生成さ
れた時から一定の反応速度で開裂反応が進行して
行くが、MIKES法ではそのうち磁場Ｂと電場Ｅ
との間のイオン軌道上で開裂して生じた娘イオン
が電場Ｅでエネルギー分析される。図でＡはイオ
ン加速電圧電源、Ｋは電場Ｅに印加する電場電圧
電源で、夫々の出力電圧はマイクロコンピユータ
CPUで制御される。
す。Ｂは質量分析用磁場、Ｅはエネルギー分析用
電場で、Ｓはイオン源、Ｄはイオン検出器で、磁
場Ｂで選別された特定の質量のイオンが電場Ｅで
エネルギー分析を受ける構成になつている。イオ
ン源で試料から生成された準安定イオンは生成さ
れた時から一定の反応速度で開裂反応が進行して
行くが、MIKES法ではそのうち磁場Ｂと電場Ｅ
との間のイオン軌道上で開裂して生じた娘イオン
が電場Ｅでエネルギー分析される。図でＡはイオ
ン加速電圧電源、Ｋは電場Ｅに印加する電場電圧
電源で、夫々の出力電圧はマイクロコンピユータ
CPUで制御される。
第２図は本発明方法の一例を実行する場合の装
置動作のタイムチヤートである。この例では二種
の親イオンの各々について夫々二重の娘イオンの
測定が行われる。動作は周期的であり、第２図の
Ｃは動作のサイクル番号を示す。Ｂは磁場を示し
一定値に設定される。Ａはイオン加速電圧で一サ
イクル毎に切換えられ、Va，Va′の高低二つの
値の採る。Ｅは電場電圧を示し、二サイクルを一
ピリオドとして四段階の電圧に切換えられる。今
磁場Ｂの強さはイオン加速電圧Vaにおいて質量
Mpのイオンが磁性を第１図の軌道Obに沿つて通
過するように設定してあるとして、Mpを試料の
一つの親イオンとする。Mp′＝Mp＋△を内部標
準用の親イオンとする。内部標準は試料分子のＨ
を重水素で置換したようなものを用いる。そこで
イオン加速電圧はVaとVa′とに切換えられ、イ
オン加速電圧Va′、磁場強度Ｂで上記Mp′のイオ
ンが磁場Ｂを通過するようにVa′が設定されてい
る。従つて Va′＝Va／１＋△／Mp で与えられる。二種の親イオンは置換された重水
素の分だけ質量が異なつており、検出しようとす
る娘イオンも互いに置換された重水素の分だけ質
量が異つていて、試料親イオンからの娘イオンの
質量をMd１，Md２、内部標準親イオンからの
娘イオンの質量をMd１′，Md２′とする。第２
図のタイムチヤートでサイクル番号１，３……
（奇数）は試料親イオンの娘イオン測定サイクル、
サイクル番号偶数のサイクルは内部標準親イオン
の娘イオン測定サイクル、試料親イオンの娘イオ
ン検出のための電場電圧をEd１，Ed２、内部標
準親イオンの娘イオンMd１′，Md２′、検出の
ための電場電圧をEd１′，Ed２′は Ed１＝Md１／Mp×Eo，Ed２＝Md２／Mp×Eo Ed１′＝Md１′／Mp′×Eo／１＋△／Mp，Ed２′＝ Md２′／Mp′×Eo／１＋△／Mp で与えられる。こゝでEoは通常の二重収束型質
量分析計としての用法で、イオン加速電圧Vaの
もとで磁場Ｂを通過した質量Mpのイオンが電場
Ｅを通過して検出されるようにする場合の電場電
圧である。
置動作のタイムチヤートである。この例では二種
の親イオンの各々について夫々二重の娘イオンの
測定が行われる。動作は周期的であり、第２図の
Ｃは動作のサイクル番号を示す。Ｂは磁場を示し
一定値に設定される。Ａはイオン加速電圧で一サ
イクル毎に切換えられ、Va，Va′の高低二つの
値の採る。Ｅは電場電圧を示し、二サイクルを一
ピリオドとして四段階の電圧に切換えられる。今
磁場Ｂの強さはイオン加速電圧Vaにおいて質量
Mpのイオンが磁性を第１図の軌道Obに沿つて通
過するように設定してあるとして、Mpを試料の
一つの親イオンとする。Mp′＝Mp＋△を内部標
準用の親イオンとする。内部標準は試料分子のＨ
を重水素で置換したようなものを用いる。そこで
イオン加速電圧はVaとVa′とに切換えられ、イ
オン加速電圧Va′、磁場強度Ｂで上記Mp′のイオ
ンが磁場Ｂを通過するようにVa′が設定されてい
る。従つて Va′＝Va／１＋△／Mp で与えられる。二種の親イオンは置換された重水
素の分だけ質量が異なつており、検出しようとす
る娘イオンも互いに置換された重水素の分だけ質
量が異つていて、試料親イオンからの娘イオンの
質量をMd１，Md２、内部標準親イオンからの
娘イオンの質量をMd１′，Md２′とする。第２
図のタイムチヤートでサイクル番号１，３……
（奇数）は試料親イオンの娘イオン測定サイクル、
サイクル番号偶数のサイクルは内部標準親イオン
の娘イオン測定サイクル、試料親イオンの娘イオ
ン検出のための電場電圧をEd１，Ed２、内部標
準親イオンの娘イオンMd１′，Md２′、検出の
ための電場電圧をEd１′，Ed２′は Ed１＝Md１／Mp×Eo，Ed２＝Md２／Mp×Eo Ed１′＝Md１′／Mp′×Eo／１＋△／Mp，Ed２′＝ Md２′／Mp′×Eo／１＋△／Mp で与えられる。こゝでEoは通常の二重収束型質
量分析計としての用法で、イオン加速電圧Vaの
もとで磁場Ｂを通過した質量Mpのイオンが電場
Ｅを通過して検出されるようにする場合の電場電
圧である。
上述実施例では二種の親イオン各々について
夫々二種の娘イオンを検出しているが、一動作サ
イクル毎に電場Ｅの電圧を鋸歯状波的に連続掃引
して両方の娘イオンの質量スペクトルを記録する
ことも可能である。また上述実施例では一種類の
親イオンを選択している間にエネルギー走査は一
回行われているが、一種類の親イオンに対し、エ
ネルギー走査を２回以上繰返してもよい。
夫々二種の娘イオンを検出しているが、一動作サ
イクル毎に電場Ｅの電圧を鋸歯状波的に連続掃引
して両方の娘イオンの質量スペクトルを記録する
ことも可能である。また上述実施例では一種類の
親イオンを選択している間にエネルギー走査は一
回行われているが、一種類の親イオンに対し、エ
ネルギー走査を２回以上繰返してもよい。
また以上の説明は準安定イオンの自然開裂によ
る娘イオンの測定に関して行われたが、親イオン
に中性分子を衝突させ、衝突により親イオンを活
性化させて強性的に開裂させる衝突活性化法によ
る開裂イオンの測定にも応用できる。この場合、
衝突室は磁場と電場との間のイオン軌道上にその
軌道に沿つてイオンが通過可能に設置される。
る娘イオンの測定に関して行われたが、親イオン
に中性分子を衝突させ、衝突により親イオンを活
性化させて強性的に開裂させる衝突活性化法によ
る開裂イオンの測定にも応用できる。この場合、
衝突室は磁場と電場との間のイオン軌道上にその
軌道に沿つてイオンが通過可能に設置される。
ト 効果
本発明方法は上述したような構成で、複数の親
イオンから生成される娘イオンを各親イオン毎
に、しかも略同時的に測定することができ、時間
的に変化する試料の分析において有力な情報を提
供でき、複数種の親イオンの内の一つを内部標準
とすることによつて各娘イオン間の定量測定が可
能となり、この点でも分析上有用な情報を提供す
ることができる。
イオンから生成される娘イオンを各親イオン毎
に、しかも略同時的に測定することができ、時間
的に変化する試料の分析において有力な情報を提
供でき、複数種の親イオンの内の一つを内部標準
とすることによつて各娘イオン間の定量測定が可
能となり、この点でも分析上有用な情報を提供す
ることができる。
第１図は本発明方法を実施する装置の一例の平
面図、第２図は本発明方法の一実例の動作を説明
するタイムチヤートである。
面図、第２図は本発明方法の一実例の動作を説明
するタイムチヤートである。
Claims (1)
- １ 質量分析部と、この質量分析部を通過したイ
オンについてエネルギー分析を行うエネルギー分
析部とを備えた装置を用い、一つのイオン加速電
圧のもとで一定質量のイオンが質量分析部を通過
するように質量分析部を設定し、上記エネルギー
分析部で周期的にエネルギー走査を繰返すと共
に、このエネルギー走査の一定周期毎に質量分析
部に入射するイオンの加速電圧を切換えることを
特徴とする開裂イオン測定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60277261A JPS62168329A (ja) | 1985-12-09 | 1985-12-09 | 開裂イオン測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60277261A JPS62168329A (ja) | 1985-12-09 | 1985-12-09 | 開裂イオン測定方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62168329A JPS62168329A (ja) | 1987-07-24 |
| JPH0375979B2 true JPH0375979B2 (ja) | 1991-12-04 |
Family
ID=17581058
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60277261A Granted JPS62168329A (ja) | 1985-12-09 | 1985-12-09 | 開裂イオン測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62168329A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02158048A (ja) * | 1988-12-09 | 1990-06-18 | Shimadzu Corp | 質量分析装置 |
-
1985
- 1985-12-09 JP JP60277261A patent/JPS62168329A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62168329A (ja) | 1987-07-24 |
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