JPH0432149A - 四重極質量分析計 - Google Patents
四重極質量分析計Info
- Publication number
- JPH0432149A JPH0432149A JP2136377A JP13637790A JPH0432149A JP H0432149 A JPH0432149 A JP H0432149A JP 2136377 A JP2136377 A JP 2136377A JP 13637790 A JP13637790 A JP 13637790A JP H0432149 A JPH0432149 A JP H0432149A
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- JP
- Japan
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- voltage
- value
- frequency voltage
- maximum amplitude
- high frequency
- Prior art date
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- Electron Tubes For Measurement (AREA)
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）
この発明は四重極質量分析計に関するものである。さら
に詳しくは、この発明は、容易に高い分解能を得られる
ようにする四重極質量分析計に関するものである。
に詳しくは、この発明は、容易に高い分解能を得られる
ようにする四重極質量分析計に関するものである。
（従来の技術）
四重極質量分析計は、１０−”Ｐａ以下の真空容器内の
ガス成分の測定等に好適に使用する゛ことのできる質量
分析計である。
ガス成分の測定等に好適に使用する゛ことのできる質量
分析計である。
四重極質量分析計の四重極電極部の概念図を第４図に示
す。同図に示したように、四重極質量分析計は、その分
析管に４つの電極（四重極）を有しており、これらのう
ち向い合った電極どうしを接続し、直流電圧Ｕと高周波
電圧Ｅ ｃｏｓωｔ（ωは角速度、ｔは時間）とを同時
に印加するようになっている。
す。同図に示したように、四重極質量分析計は、その分
析管に４つの電極（四重極）を有しており、これらのう
ち向い合った電極どうしを接続し、直流電圧Ｕと高周波
電圧Ｅ ｃｏｓωｔ（ωは角速度、ｔは時間）とを同時
に印加するようになっている。
このような四重極電極部の先端からイオンが入ると、イ
オンは電極に沿った方向（Ｚ方向）に動くと共にＸＹ力
方向振動するが、この場合、特定の質量ｍと電荷ｅの比
（ｍ／ｅ値）を持ったイオンだけが分析管内を通過し、
他のイオンはＸＹ力方向発散して電極に衝突する。この
ためイオンの選別が可能となる。
オンは電極に沿った方向（Ｚ方向）に動くと共にＸＹ力
方向振動するが、この場合、特定の質量ｍと電荷ｅの比
（ｍ／ｅ値）を持ったイオンだけが分析管内を通過し、
他のイオンはＸＹ力方向発散して電極に衝突する。この
ためイオンの選別が可能となる。
イオンの選別をするにあたり、質量走査は直流電圧Ｕと
高周波電圧の最大振幅Ｅとをそれらの比（Ｕ／Ｅ＝λ）
を一定に保ちながら変化させることにより行うが、従来
よりこの比λの設定に際しては、第２図に示したような
マシュー （Ｍａｔｈｉｅｕ ）関数に基づくマシュー線図の第１
安定領域（第２図の斜線領域（Ｉ））が使用されている
（「特殊関数」戸田盛和著、朝倉書店、ｐ９６−１００
、１９８１年）。第３図は、第２図に示したマシュー
線図の第１安定領域付近の拡大図である。
高周波電圧の最大振幅Ｅとをそれらの比（Ｕ／Ｅ＝λ）
を一定に保ちながら変化させることにより行うが、従来
よりこの比λの設定に際しては、第２図に示したような
マシュー （Ｍａｔｈｉｅｕ ）関数に基づくマシュー線図の第１
安定領域（第２図の斜線領域（Ｉ））が使用されている
（「特殊関数」戸田盛和著、朝倉書店、ｐ９６−１００
、１９８１年）。第３図は、第２図に示したマシュー
線図の第１安定領域付近の拡大図である。
すなわち、第３図の直線ａのように、直流電圧Ｕと高周
波電圧の最大振幅Ｅとの比λ（すなわち、直線ａの傾き
）をλくλ。＝ ０．１６７８として一定に保ち、高周
波電圧の最大振幅Ｅを増大させていく場合、直線ａが第
１安定領域（Ｉ）を通るとき、質量ｍを中心としてΔｍ
の幅の質量を有する１価のイオンが分析管内を通過する
こととなる。このため、従来は所望の分解能（ｍ／Δｍ
）に応じて、マシュー線図の第１安定領域（Ｉ）に基づ
くΔｍが所定の値となるように、直流電圧Ｕと高周波電
圧の最大振幅Ｅとの比λを定めていた。たとえば、分解
能（ｍ／Δｍ）を高めようとするときには直流電圧Ｕと
高周波電圧の最大振幅Ｅとの比λをできるかぎりλＯ＝
０．１６７８に近づけ、それにより分析管内を通過する
イオンの質量幅Δｍを小さくする。
波電圧の最大振幅Ｅとの比λ（すなわち、直線ａの傾き
）をλくλ。＝ ０．１６７８として一定に保ち、高周
波電圧の最大振幅Ｅを増大させていく場合、直線ａが第
１安定領域（Ｉ）を通るとき、質量ｍを中心としてΔｍ
の幅の質量を有する１価のイオンが分析管内を通過する
こととなる。このため、従来は所望の分解能（ｍ／Δｍ
）に応じて、マシュー線図の第１安定領域（Ｉ）に基づ
くΔｍが所定の値となるように、直流電圧Ｕと高周波電
圧の最大振幅Ｅとの比λを定めていた。たとえば、分解
能（ｍ／Δｍ）を高めようとするときには直流電圧Ｕと
高周波電圧の最大振幅Ｅとの比λをできるかぎりλＯ＝
０．１６７８に近づけ、それにより分析管内を通過する
イオンの質量幅Δｍを小さくする。
（発明が解決しようとする課題）
しかしながら、直流電圧Ｕと高周波電圧の最大振幅Ｅと
の比λをλ。＝０．１６７８に近づけ、Δｍを小さくし
ようとしても、上記のようにマシュー線図の第１安定領
域（Ｉ）を使用した場合には、その領域（Ｉ）の形状が
下方に著しく幅広くなっているため、λの値が僅かに小
さくなり、λ。との差が僅かに大きくなることによりΔ
ｍは急激に太き（なる。それ故、直流電圧Ｕや高周波電
圧の最大振幅Ｅが少しでも変動してλが小さくなった場
合にはΔｍは所定の値よりも著しく大きくなり、高い分
解能を安定的に得ることができない。安定した分解能を
得るためには直流電圧や高周波電圧の電源を安定化させ
ることが必要となるがそれには限界がある。このため従
来のマシュー線図の第１安定領域（Ｉ）を使用した四重
極質量分析計においては、分解能を高くすることができ
ないという問題点があった。
の比λをλ。＝０．１６７８に近づけ、Δｍを小さくし
ようとしても、上記のようにマシュー線図の第１安定領
域（Ｉ）を使用した場合には、その領域（Ｉ）の形状が
下方に著しく幅広くなっているため、λの値が僅かに小
さくなり、λ。との差が僅かに大きくなることによりΔ
ｍは急激に太き（なる。それ故、直流電圧Ｕや高周波電
圧の最大振幅Ｅが少しでも変動してλが小さくなった場
合にはΔｍは所定の値よりも著しく大きくなり、高い分
解能を安定的に得ることができない。安定した分解能を
得るためには直流電圧や高周波電圧の電源を安定化させ
ることが必要となるがそれには限界がある。このため従
来のマシュー線図の第１安定領域（Ｉ）を使用した四重
極質量分析計においては、分解能を高くすることができ
ないという問題点があった。
この発明はかかる課題を解決するためになされたもので
あり、飛躍的に高い分解能を有する四重極質量分析を得
ることを目的としている。
あり、飛躍的に高い分解能を有する四重極質量分析を得
ることを目的としている。
（課題を解決するための手段）
この発明の四重極質量分析計は、上記の目的を実現する
ため、四重極電極に印加する直流電圧と高周波電圧とを
、マシュー線図の第２安定領域に基づいて定めることを
特徴とする。
ため、四重極電極に印加する直流電圧と高周波電圧とを
、マシュー線図の第２安定領域に基づいて定めることを
特徴とする。
この発明の四重極質量分析計が使用するマシュー線図の
第２安定領域は、第２図に示したマシュー線図の斜線領
域（ｎ）で示される。また、第１図は第２図に示したマ
シュー線図の第２安定領域付近の拡大図である。
第２安定領域は、第２図に示したマシュー線図の斜線領
域（ｎ）で示される。また、第１図は第２図に示したマ
シュー線図の第２安定領域付近の拡大図である。
この発明においては、直流電圧Ｕと高周波電圧の最大振
幅Ｅとの比λを、マシュー線図の第２安定領域（Ｉｆ）
に基づいて第１図の直線すのようにλくλｏ ＝０．４
８７７として一定に保ち、高周波電圧の最大振幅Ｅを増
大させていく。この場合、分析管内を通過するイオンは
、マシュー線図の第１安定領域（Ｉ）を使用する従来例
と同様に、質量ｍを中心としてΔｍの幅の質量を有する
１価のイオンとなる。しかしながら、第１図かられかる
ように、マシュー線図の第２安定領域（ｎ）の形状は縦
に細長く、かつその幅が非常に狭いため、Δｍの値は第
１安定領域（Ｉ）を使用した場合に比べて著しく小さい
。また、Δｍの値はλの値にかかわらずほとんど変化し
ない。このため直流電圧Ｕや高周波電圧の最大振幅Ｅが
変動してその比λが変化した場合でもΔｍを当初の値に
ほぼ一定に保つことが可能となる。
幅Ｅとの比λを、マシュー線図の第２安定領域（Ｉｆ）
に基づいて第１図の直線すのようにλくλｏ ＝０．４
８７７として一定に保ち、高周波電圧の最大振幅Ｅを増
大させていく。この場合、分析管内を通過するイオンは
、マシュー線図の第１安定領域（Ｉ）を使用する従来例
と同様に、質量ｍを中心としてΔｍの幅の質量を有する
１価のイオンとなる。しかしながら、第１図かられかる
ように、マシュー線図の第２安定領域（ｎ）の形状は縦
に細長く、かつその幅が非常に狭いため、Δｍの値は第
１安定領域（Ｉ）を使用した場合に比べて著しく小さい
。また、Δｍの値はλの値にかかわらずほとんど変化し
ない。このため直流電圧Ｕや高周波電圧の最大振幅Ｅが
変動してその比λが変化した場合でもΔｍを当初の値に
ほぼ一定に保つことが可能となる。
従って、マシュー線図の第２安定領域（ｎ）に基づくこ
の発明によれば、Δｍを安定的に非常に小さくすること
ができ、分解能を容易に飛躍的に高めることが可能とな
る。
の発明によれば、Δｍを安定的に非常に小さくすること
ができ、分解能を容易に飛躍的に高めることが可能とな
る。
（実施例）
以下、この発明を実施例に基づいて具体的に説明する。
実施例
四重極質量分析計の４つの電極に内接する半径ｒｏ−４
ｍｌｌ＋、ｏ−４印ｌｌ＋、周波電圧の角速度ω−２π
ｆに関しｆ＝２ＭＨｚ、第１図のマシュー線図の第２安
定領域（ＩＩ）に基づく直流電圧Ｕと高周波電圧の最大
振幅Ｅとの比λ（すなわち、直線すの傾き） ＝０．４
８６２８とした場合において、質量数Ｍが２．１８．２
８．４４の１価のイオンに対する直流電圧Ｕと高周波電
圧の最大振幅Ｅとをマシュー関数により算出した。この
結果を表１に示す。
ｍｌｌ＋、ｏ−４印ｌｌ＋、周波電圧の角速度ω−２π
ｆに関しｆ＝２ＭＨｚ、第１図のマシュー線図の第２安
定領域（ＩＩ）に基づく直流電圧Ｕと高周波電圧の最大
振幅Ｅとの比λ（すなわち、直線すの傾き） ＝０．４
８６２８とした場合において、質量数Ｍが２．１８．２
８．４４の１価のイオンに対する直流電圧Ｕと高周波電
圧の最大振幅Ｅとをマシュー関数により算出した。この
結果を表１に示す。
一方、四重極質量分析計を真空容器に取りつけ、その容
器内をｌＸ１０”Ｐａ以下に排気した。そして、表１に
示した条件でマススペクトルを測定した。その結果、Ｍ
−１８において、分解能は１５０以上という高い値とな
った。
器内をｌＸ１０”Ｐａ以下に排気した。そして、表１に
示した条件でマススペクトルを測定した。その結果、Ｍ
−１８において、分解能は１５０以上という高い値とな
った。
表１
第３図のマシュー線図の第１安定領域（１）に基づく直
流電圧Ｕと高周波電圧の最大振幅Ｅとの比λ（すなわち
、直線ａの傾き） ＝０．１６７６１とした場合につい
て、実施例と同様に、質量数Ｍが２．１８．２８．４４
の１価のイオンに対する直流電圧Ｕと高周波電圧の最大
振幅Ｅとをマシュー関数により算出した。この結果を表
２に示す。
流電圧Ｕと高周波電圧の最大振幅Ｅとの比λ（すなわち
、直線ａの傾き） ＝０．１６７６１とした場合につい
て、実施例と同様に、質量数Ｍが２．１８．２８．４４
の１価のイオンに対する直流電圧Ｕと高周波電圧の最大
振幅Ｅとをマシュー関数により算出した。この結果を表
２に示す。
また、表２に示した条件で実施例と同様にマススペクト
ルを測定した。その結果、Ｍ＝１８において、分解能は
５０程度しかなかった。
ルを測定した。その結果、Ｍ＝１８において、分解能は
５０程度しかなかった。
表２
比較例
（発明の効果）
この発明によれば、四重極質量分析計に印加する直流電
圧と高周波電圧とをマシュー線図の第２安定領域に基づ
いて定めるので、飛躍的に高い分解能を容易に実現する
ことが可能となる。
圧と高周波電圧とをマシュー線図の第２安定領域に基づ
いて定めるので、飛躍的に高い分解能を容易に実現する
ことが可能となる。
第１図はマシュー線図の第２安定領域付近の拡大図、第
２図はマシュー線図、第３図はマシュー線図の第１安定
領域付近の拡大図、第４図は四重極質量分析計の四重極
電極部の概念図である。 ■・・・第１安定領域 ■・・・第２安定領域直流電
圧Ｕ 第 １ 図
２図はマシュー線図、第３図はマシュー線図の第１安定
領域付近の拡大図、第４図は四重極質量分析計の四重極
電極部の概念図である。 ■・・・第１安定領域 ■・・・第２安定領域直流電
圧Ｕ 第 １ 図
Claims (1)
- （１）四重極電極に印加する直流電圧と高周波電圧とを
、マシュー線図の第２安定領域に基づいて定めることを
特徴とする四重極質量分析計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2136377A JPH0432149A (ja) | 1990-05-26 | 1990-05-26 | 四重極質量分析計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2136377A JPH0432149A (ja) | 1990-05-26 | 1990-05-26 | 四重極質量分析計 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0432149A true JPH0432149A (ja) | 1992-02-04 |
Family
ID=15173739
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2136377A Pending JPH0432149A (ja) | 1990-05-26 | 1990-05-26 | 四重極質量分析計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0432149A (ja) |
-
1990
- 1990-05-26 JP JP2136377A patent/JPH0432149A/ja active Pending
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