JPH041990B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH041990B2 JPH041990B2 JP57093665A JP9366582A JPH041990B2 JP H041990 B2 JPH041990 B2 JP H041990B2 JP 57093665 A JP57093665 A JP 57093665A JP 9366582 A JP9366582 A JP 9366582A JP H041990 B2 JPH041990 B2 JP H041990B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- magnetic field
- ion
- orbit
- radius
- mass spectrometer
- 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 - Lifetime
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J49/00—Particle spectrometers or separator tubes
- H01J49/26—Mass spectrometers or separator tubes
- H01J49/28—Static spectrometers
- H01J49/32—Static spectrometers using double focusing
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Electron Tubes For Measurement (AREA)
- Other Investigation Or Analysis Of Materials By Electrical Means (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は高分子量物質の分析に適する磁場先行
型二重収束質量分析計に関する。
型二重収束質量分析計に関する。
最近、高分子量物質に対する質量分析の要求が
高まつて来た。所で高分子量領域の質量分析を行
う場合次式により磁場中イオン軌道半径amを大
きくする必要がある。
高まつて来た。所で高分子量領域の質量分析を行
う場合次式により磁場中イオン軌道半径amを大
きくする必要がある。
HOam＝143.9√・
こゝに、
HO：磁場強さ（ガウス）
am：磁場中イオン軌道半径（cm）
Ｍ：イオン質量（ａ，ｍ，ａ）
Vac：イオン加速電圧（ボルト）
しかし一般的には磁場中イオン軌道半径を大き
くするためには磁場を発生させる電磁石を大きく
する必要があるから、質量分析計が全体として大
型化、大重量化する。このような状況に鑑み本発
明は高質量域二重収束型質量分析計の小型化を目
的としてなされたものである。
くするためには磁場を発生させる電磁石を大きく
する必要があるから、質量分析計が全体として大
型化、大重量化する。このような状況に鑑み本発
明は高質量域二重収束型質量分析計の小型化を目
的としてなされたものである。
従来商品化されている質量分析装置は磁場中イ
オン軌道半径am＝20cm程度が標準である。この
場合イオン加速電圧1KV、磁場強さ15000ガウス
として4500a.m.uが分析し得る最高質量である。
分析質量範囲はamの二乗に比例して広くなるが、
amを大きくすると従来から用いられている90゜偏
向型の電磁石を用いていたのでは電磁石重量が甚
だ大きくなつてしまう。またトロイダル電極も
amに比例して大きくしなければならないから質
量分析計全体として大へん大型になる。本発明で
は磁場における偏向角を60゜程度にすることによ
りamを増加したにもかゝわらず電磁石の大型化
を避け、更にトロダル電場のイオン軌道半径ae
を0.65×am程度にすることにより、高質量域の
分析に適するようにamを大きくしたにもかゝわ
らず全体的に大型化することを避けるのに成功し
たものであり、amを従来程度にすれば従来装置
より小型化されるものである。
オン軌道半径am＝20cm程度が標準である。この
場合イオン加速電圧1KV、磁場強さ15000ガウス
として4500a.m.uが分析し得る最高質量である。
分析質量範囲はamの二乗に比例して広くなるが、
amを大きくすると従来から用いられている90゜偏
向型の電磁石を用いていたのでは電磁石重量が甚
だ大きくなつてしまう。またトロイダル電極も
amに比例して大きくしなければならないから質
量分析計全体として大へん大型になる。本発明で
は磁場における偏向角を60゜程度にすることによ
りamを増加したにもかゝわらず電磁石の大型化
を避け、更にトロダル電場のイオン軌道半径ae
を0.65×am程度にすることにより、高質量域の
分析に適するようにamを大きくしたにもかゝわ
らず全体的に大型化することを避けるのに成功し
たものであり、amを従来程度にすれば従来装置
より小型化されるものである。
しかし単に磁場による偏向角を60゜程度にし、
ae0.65×amにしただけでは一般に相対的小型
化は可能であつても、必ずしも高分解能、高感度
は保証されない。本発明は上述したような設定条
件のもとで更に高分解能及び高感度が得られる各
部の寸法、角度、形状の関係を追求したものであ
る。既に承知のように、二重収束質量分析計の性
能（分解能Ｒ）は二次収差係数Aαα，Aαδ，
Aδδ，Ayy，Ayβ，Aββを用いて次式で評価され
る。
ae0.65×amにしただけでは一般に相対的小型
化は可能であつても、必ずしも高分解能、高感度
は保証されない。本発明は上述したような設定条
件のもとで更に高分解能及び高感度が得られる各
部の寸法、角度、形状の関係を追求したものであ
る。既に承知のように、二重収束質量分析計の性
能（分解能Ｒ）は二次収差係数Aαα，Aαδ，
Aδδ，Ayy，Ayβ，Aββを用いて次式で評価され
る。
Ｒ＝am・Ax／XiSi＋Sc＋△ ……(1)
こゝに
Ax：質量分散係数
Xi：像倍率
Si：イオン源スリツト幅
Sc：コレクタースリツト幅
通常、分解能を上げるためにはスリツト幅Si，
Scをせまくして行く。しかしながら△が大きい
とSi，Scをせまくした効果が出ない。こゝで△
は収差と呼ばれ前記二次収差係数を用いて次式で
与えられる。
Scをせまくして行く。しかしながら△が大きい
とSi，Scをせまくした効果が出ない。こゝで△
は収差と呼ばれ前記二次収差係数を用いて次式で
与えられる。
△＝am（｜Aαα｜αo2＋｜Aαδ｜αo・δo
＋｜Aδδ｜δo2｜Ayy｜（yo／am）2＋
｜Ayβ｜（yo／am）・βo＋｜Aββ｜βo2
……(2) こゝに αo：軌道平面内でのイオン源スリツトを出たイ
オンビームの拡り角（通常は約1/200） δo：イオンビームのエネルーΔEを加速電圧Vac
で割つた量（通常は1/1000程度） yo：イオン源スリツトの縦方向（軌道面に垂直）
の幅（通常は２〜３mm） βo：イオンビームの縦方向の拡り角（通常は約
１／２００） 本発明は上記(2)式によつて二次収差係数を極力
小さくなるように各部の寸法比率、角度、形状の
関係を定めたものである。
……(2) こゝに αo：軌道平面内でのイオン源スリツトを出たイ
オンビームの拡り角（通常は約1/200） δo：イオンビームのエネルーΔEを加速電圧Vac
で割つた量（通常は1/1000程度） yo：イオン源スリツトの縦方向（軌道面に垂直）
の幅（通常は２〜３mm） βo：イオンビームの縦方向の拡り角（通常は約
１／２００） 本発明は上記(2)式によつて二次収差係数を極力
小さくなるように各部の寸法比率、角度、形状の
関係を定めたものである。
第１図は本発明の一実施例の平面図で、Ｍは偏
向磁場を発生する電磁石、TEはトロイダル電極
で、形状、寸法を特徴づけるパラメータの符号を
図示のように定める。S1はイオン源スリツトで
あり、磁場のイオン入射端はイオン軌道面（図の
紙面）内で円弧になつており、イオン出射端はイ
オン軌道とE2の角をなす。電磁石Ｍとトロイダ
ル電極TEとの間の距離D2，トロイダル電極から
コレクタ電極までの距離D3はS1から電磁石Ｍの
入射端までの距離D1を定めれば決まる。第２図
はトロイダル電極TEの斜視図で、そのイオン入
射端面、出射端面は夫々第３図に示すように入出
射イオンの中心軌道を含みイオン軌道面に垂直
（第１図の図の面に垂直）な面内で円弧になつて
いる。各パラメータの符号を図のように定める。
この実施例において、 ae＝0.65×am φe＝90゜ ae／Re1＝−0.125 ae／Re2＝−0.375 ae／Ｒ＝0.4375 （こゝでＲは第２図に示すＲ） φm＝60゜ am／Rm1＝−1.45 E2＝−22゜ D1＝1.025am 以上のように定めた場合、二次収差係数は Aαα＝0.002 Aαδ＝0.021 Aδδ＝0.166 Ayy＝0.022 Ayβ＝0.087 Aββ＝0.399 となつた。
向磁場を発生する電磁石、TEはトロイダル電極
で、形状、寸法を特徴づけるパラメータの符号を
図示のように定める。S1はイオン源スリツトで
あり、磁場のイオン入射端はイオン軌道面（図の
紙面）内で円弧になつており、イオン出射端はイ
オン軌道とE2の角をなす。電磁石Ｍとトロイダ
ル電極TEとの間の距離D2，トロイダル電極から
コレクタ電極までの距離D3はS1から電磁石Ｍの
入射端までの距離D1を定めれば決まる。第２図
はトロイダル電極TEの斜視図で、そのイオン入
射端面、出射端面は夫々第３図に示すように入出
射イオンの中心軌道を含みイオン軌道面に垂直
（第１図の図の面に垂直）な面内で円弧になつて
いる。各パラメータの符号を図のように定める。
この実施例において、 ae＝0.65×am φe＝90゜ ae／Re1＝−0.125 ae／Re2＝−0.375 ae／Ｒ＝0.4375 （こゝでＲは第２図に示すＲ） φm＝60゜ am／Rm1＝−1.45 E2＝−22゜ D1＝1.025am 以上のように定めた場合、二次収差係数は Aαα＝0.002 Aαδ＝0.021 Aδδ＝0.166 Ayy＝0.022 Ayβ＝0.087 Aββ＝0.399 となつた。
本発明によれば高分子量領域の分析に適する小
型かつ高分解能の磁場先行型二重収束質量分析計
を得ることができる。
型かつ高分解能の磁場先行型二重収束質量分析計
を得ることができる。
第１図は本発明の一実施例装置の平面図、第２
図は同実施例におけるトロイダル電極の斜視図、
第３図は同じくイオン入出射端面の側面図であ
る。 Ｍ……電磁石、TE……トロイダル電極。
図は同実施例におけるトロイダル電極の斜視図、
第３図は同じくイオン入出射端面の側面図であ
る。 Ｍ……電磁石、TE……トロイダル電極。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ イオンビームを偏向させる磁場と、この磁場
を通過したイオンビームを更に直角に偏向させる
トロイダル電場との直列配置よりなる磁場先行型
二重収束質量分析計の配置において、下記パラメ
ータを、 0.625ae／am0.675 85゜φe95゜ 55゜φm65゜ −20゜E2−25゜ 0.80D1／am1.20 としたことを特徴とする高質量域二重収束質量分
析計。 記 ae：電場におけるイオン軌道半径 am：磁場におけるイオン軌道半径 φe：電場によるイオン軌道の偏向角 φm：磁場におけるイオン軌道の偏向角 E2：磁場の出射端面のイオン軌道に対する傾き
角 D1：イオン源スリツトから磁場入射端面までの
距離。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57093665A JPS58209855A (ja) | 1982-05-31 | 1982-05-31 | 高質量域二重収束質量分析計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57093665A JPS58209855A (ja) | 1982-05-31 | 1982-05-31 | 高質量域二重収束質量分析計 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58209855A JPS58209855A (ja) | 1983-12-06 |
| JPH041990B2 true JPH041990B2 (ja) | 1992-01-16 |
Family
ID=14088688
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57093665A Granted JPS58209855A (ja) | 1982-05-31 | 1982-05-31 | 高質量域二重収束質量分析計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58209855A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60254549A (ja) * | 1984-05-31 | 1985-12-16 | Shimadzu Corp | 二重収束質量分析計 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0016561A1 (en) * | 1979-03-15 | 1980-10-01 | University Of Manchester Institute Of Science And Technology | Mass spectrometers |
| JPS5719950A (en) * | 1980-05-31 | 1982-02-02 | Shimadzu Corp | Double focus type mass spectrometer |
-
1982
- 1982-05-31 JP JP57093665A patent/JPS58209855A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58209855A (ja) | 1983-12-06 |
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