JPH04106858A - 四重極質量分析計 - Google Patents
四重極質量分析計Info
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- JPH04106858A JPH04106858A JP2222718A JP22271890A JPH04106858A JP H04106858 A JPH04106858 A JP H04106858A JP 2222718 A JP2222718 A JP 2222718A JP 22271890 A JP22271890 A JP 22271890A JP H04106858 A JPH04106858 A JP H04106858A
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- JP
- Japan
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- voltage
- mass number
- mass
- drive circuit
- jumping
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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、四電極質量分析計に関し、更に詳しくは、検
出器の劣化防止を図った四重極質量分析計に関する。
出器の劣化防止を図った四重極質量分析計に関する。
〈従来の技術〉
四重極質量分析計を用いた分析装置として高周波誘導結
合プラズマ質量分析計が広く知られている。この高周波
誘導結合グラズマ質量分析計は、高周波誘導結合プラズ
マを用いて試料を励起させ、生じたイオンをノズルとス
キマーからなるインターフェイスを介して質量分析計に
導いて電気的に検出し該イオン量を精密に測定すること
により、試料中の被測定元素を高精度に分析するように
構成されている。
合プラズマ質量分析計が広く知られている。この高周波
誘導結合グラズマ質量分析計は、高周波誘導結合プラズ
マを用いて試料を励起させ、生じたイオンをノズルとス
キマーからなるインターフェイスを介して質量分析計に
導いて電気的に検出し該イオン量を精密に測定すること
により、試料中の被測定元素を高精度に分析するように
構成されている。
第５図は、このような高周波誘導結合プラズマ質量分析
計の従来例構成説明図である。この図において、プラズ
マトーチ１の外側管１ｂと最外側管ＩＣにはガス調節器
２を介してアルゴンガス供給源３からアルゴンガスが供
給され、内側管１ａには試料槽４内の試料がネプライザ
５で霧化されてのちアルゴンガスによって搬入されるよ
うになっている。また、プラズマトーチ１に巻回された
高周波誘導コイル６には高周波電源１０によって高周波
電流が流され、該コイル６の周囲に高周波磁界（図示せ
ず）が形成されている。一方、ノズル８とスキマー９に
挟まれたフォアチャンバー１１内は、真空ポンプ１２に
よって例えばＩＴｏｒｒ、に減圧されている。また、セ
ンターチャンバー１３内にはイオンレンズ系１４ａ、１
４ｂが設けられると共に、該センターチャンバー１３の
内部は第１油拡散ポンプ１５によって例えば１０−’Ｔ
ｏｒｒ、に減圧され、四重後マスフィルタ１６を収容し
ているリアチャンバー１７内は第２油拡散ポンプ１８に
よって例えば１０−’Ｔｏｒｒに減圧されている。
計の従来例構成説明図である。この図において、プラズ
マトーチ１の外側管１ｂと最外側管ＩＣにはガス調節器
２を介してアルゴンガス供給源３からアルゴンガスが供
給され、内側管１ａには試料槽４内の試料がネプライザ
５で霧化されてのちアルゴンガスによって搬入されるよ
うになっている。また、プラズマトーチ１に巻回された
高周波誘導コイル６には高周波電源１０によって高周波
電流が流され、該コイル６の周囲に高周波磁界（図示せ
ず）が形成されている。一方、ノズル８とスキマー９に
挟まれたフォアチャンバー１１内は、真空ポンプ１２に
よって例えばＩＴｏｒｒ、に減圧されている。また、セ
ンターチャンバー１３内にはイオンレンズ系１４ａ、１
４ｂが設けられると共に、該センターチャンバー１３の
内部は第１油拡散ポンプ１５によって例えば１０−’Ｔ
ｏｒｒ、に減圧され、四重後マスフィルタ１６を収容し
ているリアチャンバー１７内は第２油拡散ポンプ１８に
よって例えば１０−’Ｔｏｒｒに減圧されている。
この状態で上記高周波磁界の近傍でアルゴンガス中に電
子かイオンが植え付けられると、該高周波磁界の作用に
よって瞬時に高周波誘導結合プラズマ７が生ずる。該プ
ラズマ７内のイオンは、ノズル８やスキマー９を経由し
てのちイオンレンズ系１４ａ、１４ｂを通って収束され
る。ここで、イオンレンズ系１４ａ、１４ｂは、高周波
誘導結合プラズマ７からの光を遮断しイオンだけを通過
させるダブル四極子レンズが用いられており、該イオン
レンズ系を通過したイオンは、四重後マスフィルタ１６
を通り二次電子増倍管１９に導かれて検出され、該検出
信号が信号処理部２０に送出されて演算・処理されるこ
とによって前記試料中の被測定元素分析値が求められる
ようになっている。
子かイオンが植え付けられると、該高周波磁界の作用に
よって瞬時に高周波誘導結合プラズマ７が生ずる。該プ
ラズマ７内のイオンは、ノズル８やスキマー９を経由し
てのちイオンレンズ系１４ａ、１４ｂを通って収束され
る。ここで、イオンレンズ系１４ａ、１４ｂは、高周波
誘導結合プラズマ７からの光を遮断しイオンだけを通過
させるダブル四極子レンズが用いられており、該イオン
レンズ系を通過したイオンは、四重後マスフィルタ１６
を通り二次電子増倍管１９に導かれて検出され、該検出
信号が信号処理部２０に送出されて演算・処理されるこ
とによって前記試料中の被測定元素分析値が求められる
ようになっている。
ところで、四重後マスフィルタ１６は対向配設された２
Ｍの四重後ロッドで構成され、対向する１組のロッドに
は位相が互いに１８０°異なる交流電圧が印加され、対
向する他の１組のロッドには極性の異なる直流電圧が印
加されるようになっている。また、このようにして各ロ
ッドに印加される直流電圧と交流電圧がある一定の比を
保ったままで四重後ロッドに印加される直流電圧（ＬＪ
）と交流電圧（Ｖ）を変化させることによりマススペク
トルを得ることができるようになっている。
Ｍの四重後ロッドで構成され、対向する１組のロッドに
は位相が互いに１８０°異なる交流電圧が印加され、対
向する他の１組のロッドには極性の異なる直流電圧が印
加されるようになっている。また、このようにして各ロ
ッドに印加される直流電圧と交流電圧がある一定の比を
保ったままで四重後ロッドに印加される直流電圧（ＬＪ
）と交流電圧（Ｖ）を変化させることによりマススペク
トルを得ることができるようになっている。
第５図はこの様にして得られる典型的な安定領域を示す
図であり、図中、縦軸は四重後ロッドに印加される直流
電圧（Ｕ）を示し横軸は四重後ロッドに印加される交流
電圧（Ｖ）を示している。
図であり、図中、縦軸は四重後ロッドに印加される直流
電圧（Ｕ）を示し横軸は四重後ロッドに印加される交流
電圧（Ｖ）を示している。
また、第５図の略三角形０ＡｕＶ、で示される安定領域
Ｍ１の内側に直流印加電圧Ｕの値と交流印加電圧Ｖの値
があるとき、質量Ｍのイオンが四重後質量分析計の検出
器に到達できるようになっている。
Ｍ１の内側に直流印加電圧Ｕの値と交流印加電圧Ｖの値
があるとき、質量Ｍのイオンが四重後質量分析計の検出
器に到達できるようになっている。
一方、第６図に示すようなＭ、〜Ｍ５の安定領域がある
場合、これらの安定領域を形成している略三角形の各頂
点Ａ、〜Ａ５を連夷るように、直流印加電圧Ｕと交流印
加電圧Ｖの比を一定に保ちながら、四重後ロッドに印加
される直流印加電圧Ｕと交流印加電圧Ｖを変化させると
第７図に示すようなマススペクトルｍ、〜ｍ５が得られ
る。また、これらの安定領域Ｍ１〜Ｍ５を形成している
略三角形の各頂点Ａ、〜Ａ５を連ねた線ｍはスキャンラ
インと呼ばれている。
場合、これらの安定領域を形成している略三角形の各頂
点Ａ、〜Ａ５を連夷るように、直流印加電圧Ｕと交流印
加電圧Ｖの比を一定に保ちながら、四重後ロッドに印加
される直流印加電圧Ｕと交流印加電圧Ｖを変化させると
第７図に示すようなマススペクトルｍ、〜ｍ５が得られ
る。また、これらの安定領域Ｍ１〜Ｍ５を形成している
略三角形の各頂点Ａ、〜Ａ５を連ねた線ｍはスキャンラ
インと呼ばれている。
〈発明が解決しようとする問題点〉
然しながら、第６図において安定領域の頂点Ａ２〜Ａ４
をジャンプして第７図のマススペクトルｍ１とマススペ
クトルｍ５を得ようとする場合、第６図の安定領域Ｍ２
〜Ｍ４をジャンプしている過度状態では上記直流印加電
圧Ｕと交流印加電圧Ｖの比が一定とならないため、安定
領域（第４図の略三角形０ＡＩＶ１で示される領域）に
あるスキャンライン上の全てのイオンが検出器に達し、
その結果、検出器が劣化するという欠点があった。
をジャンプして第７図のマススペクトルｍ１とマススペ
クトルｍ５を得ようとする場合、第６図の安定領域Ｍ２
〜Ｍ４をジャンプしている過度状態では上記直流印加電
圧Ｕと交流印加電圧Ｖの比が一定とならないため、安定
領域（第４図の略三角形０ＡＩＶ１で示される領域）に
あるスキャンライン上の全てのイオンが検出器に達し、
その結果、検出器が劣化するという欠点があった。
本発明は、かかる従来例の欠点に鑑みてなされたもので
あり、その目的は、質量軸をジャンプさせるときであっ
ても検出器の劣化を防止できるような四重後質量分析計
を掛供することにある。
あり、その目的は、質量軸をジャンプさせるときであっ
ても検出器の劣化を防止できるような四重後質量分析計
を掛供することにある。
く問題点を解決するための手段〉
上述のような問題点を解決する本発明の特徴は、四重後
質量分析計において、中央処理装置と、質量軸設定用の
Ｄ／Ａ変換器と、第１及び第２の遅延回路と、前記第１
遅延回路の出力を受けて前記ロッドに直流電圧を印加す
る直流電圧駆動回路と、前記第２遅延回路の出力を受け
て前記ロッドに交流電圧を印加する交流電圧駆動回路と
を具備し、小さい質量数から大きい質量数ヘジャンプさ
せる時は前記第１遅延回路を介して前記直流電圧用駆動
回路を速やかに作動させると共に、大きい質量数から小
さい質量数ヘジャンプさせる時は、前記第２遅延回路を
介して前記交流電圧用駆動回路を速やかに作動させるよ
うにしたことにある。
質量分析計において、中央処理装置と、質量軸設定用の
Ｄ／Ａ変換器と、第１及び第２の遅延回路と、前記第１
遅延回路の出力を受けて前記ロッドに直流電圧を印加す
る直流電圧駆動回路と、前記第２遅延回路の出力を受け
て前記ロッドに交流電圧を印加する交流電圧駆動回路と
を具備し、小さい質量数から大きい質量数ヘジャンプさ
せる時は前記第１遅延回路を介して前記直流電圧用駆動
回路を速やかに作動させると共に、大きい質量数から小
さい質量数ヘジャンプさせる時は、前記第２遅延回路を
介して前記交流電圧用駆動回路を速やかに作動させるよ
うにしたことにある。
〈実施例〉
以下、本発明について図を用いて詳細に説明する。第１
図は本発明実施例の要部を示す要部説明図であり、図中
、２１は中央処理装置（以下、ｒＣＰＵ、という）、２
２は質量軸設定用のＤ／Ａ変換器、２３ａ、２３ｂは第
１及び第２の遅延回路、２４は直流電圧駆動回路、２５
は交流電圧駆動回路である４まな、第２図は本発明実施
例の動作を説明するためのタイムチャートであり、図中
、（イ）は第１図のＤ／Ａ変換器２２の出力電圧Ｖを示
し、（ロ）は第１遅延回路２３ａの出力電圧Ｖを示し、
（ハ）は第２遅延回路２３ｂの出力電圧Ｖを示している
。
図は本発明実施例の要部を示す要部説明図であり、図中
、２１は中央処理装置（以下、ｒＣＰＵ、という）、２
２は質量軸設定用のＤ／Ａ変換器、２３ａ、２３ｂは第
１及び第２の遅延回路、２４は直流電圧駆動回路、２５
は交流電圧駆動回路である４まな、第２図は本発明実施
例の動作を説明するためのタイムチャートであり、図中
、（イ）は第１図のＤ／Ａ変換器２２の出力電圧Ｖを示
し、（ロ）は第１遅延回路２３ａの出力電圧Ｖを示し、
（ハ）は第２遅延回路２３ｂの出力電圧Ｖを示している
。
このような要部構成からなる本発明の実線例において、
ＣＰＬＩ２１の出力は質量軸設定用Ｄ／Ａ変換器２２に
送出され第２図（イ）に示すようなアナログ信号に変換
される。このアナログ信号は、第１及び第２の遅延回路
２３ａ、２３ｂに送出され、第２図の（ロ）及び（ハ）
に示すようなアナログ信号にそれぞれ変換される。
ＣＰＬＩ２１の出力は質量軸設定用Ｄ／Ａ変換器２２に
送出され第２図（イ）に示すようなアナログ信号に変換
される。このアナログ信号は、第１及び第２の遅延回路
２３ａ、２３ｂに送出され、第２図の（ロ）及び（ハ）
に示すようなアナログ信号にそれぞれ変換される。
即ち、第６図の安定領域Ｍ、から安定領域Ｍ５ヘジャン
プさせる時間ｔ１においては、第２図（ハ）の出力電圧
の立上がりが速いため直流印加電圧用駆動回路２４が速
やかに作動し、ロッドに印加される直流電圧Ｕが速く変
化する。このため、スキャンラインは第６図の直線ｍと
はならず曲線ｍ−に沿って上側に向かうスキャンライン
となる。
プさせる時間ｔ１においては、第２図（ハ）の出力電圧
の立上がりが速いため直流印加電圧用駆動回路２４が速
やかに作動し、ロッドに印加される直流電圧Ｕが速く変
化する。このため、スキャンラインは第６図の直線ｍと
はならず曲線ｍ−に沿って上側に向かうスキャンライン
となる。
また、第６図のマススペクトルＭ５からマススペクトル
Ｍ、ヘジャンプさせる時間１．においては、第２図（ロ
）の出力電圧の立下がりが早いなめ交流印加電圧用駆動
口１１１ｇ２５が速やかに作動し、ロッドに印加される
交流電圧■が速く変化する。この−ため、スキャンライ
ンは第６図の直線ｍとはならず曲ＩＲｍ−に沿って下側
に向かうスキャンラインとなる。
Ｍ、ヘジャンプさせる時間１．においては、第２図（ロ
）の出力電圧の立下がりが早いなめ交流印加電圧用駆動
口１１１ｇ２５が速やかに作動し、ロッドに印加される
交流電圧■が速く変化する。この−ため、スキャンライ
ンは第６図の直線ｍとはならず曲ＩＲｍ−に沿って下側
に向かうスキャンラインとなる。
このようにすることにより、第６図において安定領域Ｍ
２〜Ｍ４をジャンプして図７の安定領域ｍ、とマススペ
クトルｍ５を得るような場合、安定領域Ｍ２〜Ｍ４をジ
ャンプしている過度状態においては、いかなる質量数の
イオンに対しても、安定領域（第５図の略三角形０ＡＴ
ＬＶＴＬで示される領域）をスキャンラインが通過しな
い、このため、不要なイオンが四重径マスフィルタを透
過することなくもなく、前記従来例のような検出器の劣
化も回避できるようになる。
２〜Ｍ４をジャンプして図７の安定領域ｍ、とマススペ
クトルｍ５を得るような場合、安定領域Ｍ２〜Ｍ４をジ
ャンプしている過度状態においては、いかなる質量数の
イオンに対しても、安定領域（第５図の略三角形０ＡＴ
ＬＶＴＬで示される領域）をスキャンラインが通過しな
い、このため、不要なイオンが四重径マスフィルタを透
過することなくもなく、前記従来例のような検出器の劣
化も回避できるようになる。
尚、本発明は第１図に要部を示した実施例に限定される
ことなく種々の変形が可能であり、例えば３図に示すよ
うな要部構成にしても良い、即ち、ＣＰＵ２１と直流電
圧駆動回路２４の間に直流電圧設定用Ｄ／Ａ変換器２６
を設けると共に、ｃｐＵ２１と直流電圧駆動回路２４の
間に直流電圧設定用Ｄ／Ａ変換器２７を設け、小さい質
量から大きな質量にジャンプする時は直流電圧設定用Ｄ
／Ａ変換器２６を先に設定し、逆の場合には交流電圧設
定用Ｄ／Ａ変換器２７を先に設定する。このような変形
実施例によれば、スキャンラインは第６図の二点鎖線ｍ
″のようになる。
ことなく種々の変形が可能であり、例えば３図に示すよ
うな要部構成にしても良い、即ち、ＣＰＵ２１と直流電
圧駆動回路２４の間に直流電圧設定用Ｄ／Ａ変換器２６
を設けると共に、ｃｐＵ２１と直流電圧駆動回路２４の
間に直流電圧設定用Ｄ／Ａ変換器２７を設け、小さい質
量から大きな質量にジャンプする時は直流電圧設定用Ｄ
／Ａ変換器２６を先に設定し、逆の場合には交流電圧設
定用Ｄ／Ａ変換器２７を先に設定する。このような変形
実施例によれば、スキャンラインは第６図の二点鎖線ｍ
″のようになる。
〈発明の効果〉
以上詳しく説明したような本発明は、四重径質量分析計
において、中央処理装置と、質量軸設定用のＤ／Ａ変換
器と、第１及び第２の遅延回路と、前記第１遅延回路の
出力を受けて前記ロッドに直流電圧を印加する直流電圧
駆動回路と、前記第２遅延回路の出力を受けて前記ロッ
ドに交流電圧を印加する交流電圧駆動回路とを具備し、
小さい質量数から大きい質量数ヘジャンブさせる時は前
記第１遅延回路を介して前記直流電圧用駆動回路を速や
かに作動させると共に、大きい質量数から小さい質量数
ヘジャンプさせる時は、前記第２遅延回路を介して前記
交流電圧用駆動回路を速やかに作動させるように構成さ
れている。
において、中央処理装置と、質量軸設定用のＤ／Ａ変換
器と、第１及び第２の遅延回路と、前記第１遅延回路の
出力を受けて前記ロッドに直流電圧を印加する直流電圧
駆動回路と、前記第２遅延回路の出力を受けて前記ロッ
ドに交流電圧を印加する交流電圧駆動回路とを具備し、
小さい質量数から大きい質量数ヘジャンブさせる時は前
記第１遅延回路を介して前記直流電圧用駆動回路を速や
かに作動させると共に、大きい質量数から小さい質量数
ヘジャンプさせる時は、前記第２遅延回路を介して前記
交流電圧用駆動回路を速やかに作動させるように構成さ
れている。
このため、質量軸をジャンプさせるときであっても検出
器の劣化を防止できるような画電極質量分析計が実現す
る。
器の劣化を防止できるような画電極質量分析計が実現す
る。
第１図は本発明実施例の要部構成断面図、第２図はタイ
ムチャート、第３図は本発明の他の実施例の要部構成説
明図、第４図は高周波誘導結合プラズマ質量分析計の全
体的な構成説明図、第５図及び第６図はマススペクトル
の構成曲線図、第７図はマススペクトルを示す図である
。 １・・・・・・プラズマトーチ、 ３・・・・・・アルゴンガス供給源、 ４・・・・・・試料槽、ネプライザ、 ７・・・・・・高周波誘導結合プラズマ、８・・・・・
・ノズル、９・・・・・・スキマ〜１６・・・・・・画
電極マスフィルタ、１９・・・・・・二次電子増倍管、
２０・・・・・・信号処理部２１・・・・・・中央処理
装置、 ２２・・・・・・質量軸設定用Ｄ／Ａ変換器、第１図 第２図 ３ａ、２３ｂ・・・遅延回路、 ４・・・・・・直流電圧駆動回路、 ５・・−・・・交流電圧駆動回路
ムチャート、第３図は本発明の他の実施例の要部構成説
明図、第４図は高周波誘導結合プラズマ質量分析計の全
体的な構成説明図、第５図及び第６図はマススペクトル
の構成曲線図、第７図はマススペクトルを示す図である
。 １・・・・・・プラズマトーチ、 ３・・・・・・アルゴンガス供給源、 ４・・・・・・試料槽、ネプライザ、 ７・・・・・・高周波誘導結合プラズマ、８・・・・・
・ノズル、９・・・・・・スキマ〜１６・・・・・・画
電極マスフィルタ、１９・・・・・・二次電子増倍管、
２０・・・・・・信号処理部２１・・・・・・中央処理
装置、 ２２・・・・・・質量軸設定用Ｄ／Ａ変換器、第１図 第２図 ３ａ、２３ｂ・・・遅延回路、 ４・・・・・・直流電圧駆動回路、 ５・・−・・・交流電圧駆動回路
Claims (1)
- 四重極マスフィルタを構成する２組の四重極ロッドの夫
々に対し互いに位相が１８０゜異なる交流電圧と極性の
異なる直流電圧を印加する四重極質量分析計において、
中央処理装置と、質量軸設定用のＤ／Ａ変換器と、第１
及び第２の遅延回路と、前記第１遅延回路の出力を受け
て前記ロッドに直流電圧を印加する直流電圧駆動回路と
、前記第２遅延回路の出力を受けて前記ロッドに交流電
圧を印加する交流電圧駆動回路とを具備し、小さい質量
数から大きい質量数へジャンプさせる時は前記第１遅延
回路を介して前記直流電圧用駆動回路を速やかに作動さ
せると共に、大きい質量数から小さい質量数へジャンプ
させる時は、前記第２遅延回路を介して前記交流電圧用
駆動回路を速やかに作動させることを特徴とする四重極
質量分析計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2222718A JPH04106858A (ja) | 1990-08-24 | 1990-08-24 | 四重極質量分析計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2222718A JPH04106858A (ja) | 1990-08-24 | 1990-08-24 | 四重極質量分析計 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04106858A true JPH04106858A (ja) | 1992-04-08 |
Family
ID=16786823
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2222718A Pending JPH04106858A (ja) | 1990-08-24 | 1990-08-24 | 四重極質量分析計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04106858A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06290733A (ja) * | 1993-04-01 | 1994-10-18 | Hitachi Ltd | 四重極質量分析計 |
| JP2010092630A (ja) * | 2008-10-06 | 2010-04-22 | Shimadzu Corp | 四重極型質量分析装置 |
-
1990
- 1990-08-24 JP JP2222718A patent/JPH04106858A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06290733A (ja) * | 1993-04-01 | 1994-10-18 | Hitachi Ltd | 四重極質量分析計 |
| JP2010092630A (ja) * | 2008-10-06 | 2010-04-22 | Shimadzu Corp | 四重極型質量分析装置 |
| US8704161B2 (en) | 2008-10-06 | 2014-04-22 | Shimadzu Corporation | Quadrupole mass spectrometer including voltage variable DC and amplitude variable AC |
| US8716659B2 (en) | 2008-10-06 | 2014-05-06 | Shimadzu Corporation | Quadrupole mass spectrometer including voltage variable DC and amplitude variable AC for selected ion monitoring / scan alternate measurement |
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