JPH05314946A - イオン検出装置 - Google Patents
イオン検出装置Info
- Publication number
- JPH05314946A JPH05314946A JP14223492A JP14223492A JPH05314946A JP H05314946 A JPH05314946 A JP H05314946A JP 14223492 A JP14223492 A JP 14223492A JP 14223492 A JP14223492 A JP 14223492A JP H05314946 A JPH05314946 A JP H05314946A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electron multiplier
- ions
- negative
- detecting
- power source
- Prior art date
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- Withdrawn
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- Other Investigation Or Analysis Of Materials By Electrical Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 ＣＤと電子増倍器とを組み合わせたイオン検
出器において、負のイオンを効率良く検出することがで
きるイオン検出装置を提供する。 【構成】 検出すべきイオンＩの通路上にＣＤ４を設け
ると共に、このＣＤに切換スイッチＳを介して電源５ａ
と電源５ｃを切換可能に接続する。また、ＣＤ４の法方
線方向に入射面がアース電位の電子増倍器１を設ける。
そして、正のイオンＩを検出する場合には、ＣＤ４に高
圧電源５ａから例えば５ＫＶ程度の負の高電圧を印加し
て正のイオンをＣＤに衝突させることにより２次電子Ｅ
を放出させ、この２次電子をＣＤと電子増倍器間の電圧
により加速して電子増倍器に入射させる。つぎに、負の
イオンＩを検出する場合には、ＣＤ４に電源５ｃから例
えば５００Ｖ程度の比較的低い負の電圧を印加して負の
イオンをＣＤ４に衝突させる。このようにＣＤに低い電
位を印加すれば、負のイオン検出に際しても正のイオン
検出の場合と同様に２次電子をＣＤから放出させて電子
増倍器１に入射させることができる。
出器において、負のイオンを効率良く検出することがで
きるイオン検出装置を提供する。 【構成】 検出すべきイオンＩの通路上にＣＤ４を設け
ると共に、このＣＤに切換スイッチＳを介して電源５ａ
と電源５ｃを切換可能に接続する。また、ＣＤ４の法方
線方向に入射面がアース電位の電子増倍器１を設ける。
そして、正のイオンＩを検出する場合には、ＣＤ４に高
圧電源５ａから例えば５ＫＶ程度の負の高電圧を印加し
て正のイオンをＣＤに衝突させることにより２次電子Ｅ
を放出させ、この２次電子をＣＤと電子増倍器間の電圧
により加速して電子増倍器に入射させる。つぎに、負の
イオンＩを検出する場合には、ＣＤ４に電源５ｃから例
えば５００Ｖ程度の比較的低い負の電圧を印加して負の
イオンをＣＤ４に衝突させる。このようにＣＤに低い電
位を印加すれば、負のイオン検出に際しても正のイオン
検出の場合と同様に２次電子をＣＤから放出させて電子
増倍器１に入射させることができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、質量分析装置やイオン
マイクロアナライザ等に用いられるイオン検出装置に関
し、特に負のイオンを効率良く検出することのできるイ
オン検出装置を提供するものである。
マイクロアナライザ等に用いられるイオン検出装置に関
し、特に負のイオンを効率良く検出することのできるイ
オン検出装置を提供するものである。
【０００２】
【従来の技術】例えば３〜１０ＫｅＶの正または負のイ
オンを検出するイオン検出装置としては、一般には図１
に示すように連続型電子増倍器１に検出すべき正または
負のイオンＩを直接入射させて検出する方式のものが広
く使用されている。なお、図中、２は電子増倍器１の入
射面と出射面との間に電圧を印加する電源、３は増幅器
である。
オンを検出するイオン検出装置としては、一般には図１
に示すように連続型電子増倍器１に検出すべき正または
負のイオンＩを直接入射させて検出する方式のものが広
く使用されている。なお、図中、２は電子増倍器１の入
射面と出射面との間に電圧を印加する電源、３は増幅器
である。
【０００３】しかしながら、この方式では電子増倍器１
の入射面にイオンが直接衝突するため、その部分がスパ
ッタあるいは汚染される等の劣化による問題を避けるこ
とができない。
の入射面にイオンが直接衝突するため、その部分がスパ
ッタあるいは汚染される等の劣化による問題を避けるこ
とができない。
【０００４】そこで、このような問題を解決するために
図２に示すようにイオンを直接電子増倍器１に入射させ
ないで、イオンを一旦コンバージョンダイノード（以下
ＣＤと称す）４に衝突させて２次電子Ｅを放出させ、そ
の放出した電子を加速して電子増倍器に入射させるよう
にした方式のものが提案されている。ここで、ＣＤ４に
は切換スイッチＳを介して２つの高圧電源５ａ，５ｂが
選択的に接続される。
図２に示すようにイオンを直接電子増倍器１に入射させ
ないで、イオンを一旦コンバージョンダイノード（以下
ＣＤと称す）４に衝突させて２次電子Ｅを放出させ、そ
の放出した電子を加速して電子増倍器に入射させるよう
にした方式のものが提案されている。ここで、ＣＤ４に
は切換スイッチＳを介して２つの高圧電源５ａ，５ｂが
選択的に接続される。
【０００５】いま、検出すべきイオンＩが正の場合に
は、切換スイッチＳを実線で示すように高圧電源５ａ側
に接続することによりＣＤ４を負の高電位（例えば−５
ＫＶ）に保ち、ＣＤ表面に正ＫイオンＩを加速，衝突さ
せることでＣＤ表面から２次電子Ｅを発生させ、その２
次電子をＣＤ４と電子増倍器１間の高電圧（電子増倍器
の電源２を２ＫＶとした場合には３ＫＶ）で加速して電
子増倍器に入射させる。この電子増倍器に入射した電子
は内部で増倍されながら電極１ａに検出されて増幅器３
に送られる。
は、切換スイッチＳを実線で示すように高圧電源５ａ側
に接続することによりＣＤ４を負の高電位（例えば−５
ＫＶ）に保ち、ＣＤ表面に正ＫイオンＩを加速，衝突さ
せることでＣＤ表面から２次電子Ｅを発生させ、その２
次電子をＣＤ４と電子増倍器１間の高電圧（電子増倍器
の電源２を２ＫＶとした場合には３ＫＶ）で加速して電
子増倍器に入射させる。この電子増倍器に入射した電子
は内部で増倍されながら電極１ａに検出されて増幅器３
に送られる。
【０００６】つぎに、検出すべきイオンＩが負の場合に
は、切換スイッチＳを点線で示すように高圧電源５ｂ側
に接続することによりＣＤ４を正の高電位（例えば＋５
ＫＶ）に保ち、ＣＤ表面に負のイオンＩを加速，衝突さ
せることでＣＤ表面から発生する正イオンをＣＤと電子
増倍器間の高電圧により電子増倍器に入射させる。ここ
で、負のイオンＩをＣＤ４に衝突させた際、正のイオン
の場合のように電子増倍器１はＣＤ４から発生する２次
電子を検出するのではなく正イオンである理由は次の通
りである。
は、切換スイッチＳを点線で示すように高圧電源５ｂ側
に接続することによりＣＤ４を正の高電位（例えば＋５
ＫＶ）に保ち、ＣＤ表面に負のイオンＩを加速，衝突さ
せることでＣＤ表面から発生する正イオンをＣＤと電子
増倍器間の高電圧により電子増倍器に入射させる。ここ
で、負のイオンＩをＣＤ４に衝突させた際、正のイオン
の場合のように電子増倍器１はＣＤ４から発生する２次
電子を検出するのではなく正イオンである理由は次の通
りである。
【０００７】即ち、ＣＤ４は１０ＫＶの正の高電位に保
たれる関係上、このＣＤからは２次電子の放出は抑制さ
れ、中性原子や２次イオンが発生する。その結果、電子
増倍器１には２次イオンのうちの正イオンが入射するこ
とになる。
たれる関係上、このＣＤからは２次電子の放出は抑制さ
れ、中性原子や２次イオンが発生する。その結果、電子
増倍器１には２次イオンのうちの正イオンが入射するこ
とになる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、負のイ
オンをＣＤ４に衝突させた場合に発生する正イオンの数
は、正のイオンＩをＣＤに衝突させた場合に発生する２
次電子の量よりも非常に少ないため、負のイオンを検出
する場合には非常に感度が悪い不都合を有している。
オンをＣＤ４に衝突させた場合に発生する正イオンの数
は、正のイオンＩをＣＤに衝突させた場合に発生する２
次電子の量よりも非常に少ないため、負のイオンを検出
する場合には非常に感度が悪い不都合を有している。
【０００９】そこで、本発明はかかる点に鑑みて、ＣＤ
と電子増倍器とを組み合わせたイオン検出器において、
負のイオンを効率良く検出することができるイオン検出
装置を提供することを目的とするものである。
と電子増倍器とを組み合わせたイオン検出器において、
負のイオンを効率良く検出することができるイオン検出
装置を提供することを目的とするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明のイオン検出装置はコンバージョンダイノー
ドを用いて負イオンを電子増倍手段により検出する装置
において、前記コンバージョンダイノードへの負イオン
の入射を妨げることなく、しかも負イオン衝突によりコ
ンバージョンダイノードから発生する電子を前記電子増
倍手段へ押出すことのできる負の電圧をこのコンバージ
ョンダイノードに印加するための電源を設けたことを特
徴とするものである。
め、本発明のイオン検出装置はコンバージョンダイノー
ドを用いて負イオンを電子増倍手段により検出する装置
において、前記コンバージョンダイノードへの負イオン
の入射を妨げることなく、しかも負イオン衝突によりコ
ンバージョンダイノードから発生する電子を前記電子増
倍手段へ押出すことのできる負の電圧をこのコンバージ
ョンダイノードに印加するための電源を設けたことを特
徴とするものである。
【００１１】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳
説する。
説する。
【００１２】
【実施例】図３は本発明に係るイオン検出装置の一例を
示す構成概略図であり、図２と同一番号のものは同一構
成要素を示すものである。
示す構成概略図であり、図２と同一番号のものは同一構
成要素を示すものである。
【００１３】本実施例において図２と相違する点は、負
のイオンＩを検出する場合ＣＤ４に正の高電圧を印加す
ることなく電源５ｃにより負の電圧を印加する点にあ
る。この電源５ｃによる負の電圧値を例えば−５００Ｖ
程度に選べば、ＣＤ４への検出すべき負のイオンＩの入
射を妨げることをなく衝突させることができると共に、
負のイオン衝突によりＣＤから発生した２次電子Ｅを電
子増倍器１に向けて押出すことができる。なお、前記Ｃ
Ｄ４は検出すべきイオンＩの通路上に交差するように配
置されている。前記電子増倍器１はその入射面側をアー
ス電位に保つことからその出射面側が正の高電圧に浮く
ため、電極１ａで検出された信号を増幅する増幅器とし
ては高電圧用増幅器、例えばアイソレーションアンプ６
が用いられる。７は電子増倍器１の前方に置かれたアー
ス電位のシールド板で、電子増倍器からの電位が検出す
べきイオン通路上に張り出すのを防止するためのもので
あり、また、このシールド板の電子増倍器の直前にはＣ
Ｄからの２次電子Ｅを通過させる開口が形成してある。
のイオンＩを検出する場合ＣＤ４に正の高電圧を印加す
ることなく電源５ｃにより負の電圧を印加する点にあ
る。この電源５ｃによる負の電圧値を例えば−５００Ｖ
程度に選べば、ＣＤ４への検出すべき負のイオンＩの入
射を妨げることをなく衝突させることができると共に、
負のイオン衝突によりＣＤから発生した２次電子Ｅを電
子増倍器１に向けて押出すことができる。なお、前記Ｃ
Ｄ４は検出すべきイオンＩの通路上に交差するように配
置されている。前記電子増倍器１はその入射面側をアー
ス電位に保つことからその出射面側が正の高電圧に浮く
ため、電極１ａで検出された信号を増幅する増幅器とし
ては高電圧用増幅器、例えばアイソレーションアンプ６
が用いられる。７は電子増倍器１の前方に置かれたアー
ス電位のシールド板で、電子増倍器からの電位が検出す
べきイオン通路上に張り出すのを防止するためのもので
あり、また、このシールド板の電子増倍器の直前にはＣ
Ｄからの２次電子Ｅを通過させる開口が形成してある。
【００１４】いま、正のイオンＩを検出する場合には、
図２と同様に切換スイッチＳを実線で示すように高圧電
源５ａに接続することによりＣＤ４に負の高電圧（例え
ば−５ＫＶ）を与える。ここで、検出すべき正のイオン
Ｉのエネルギーが例えば５ＫｅＶ程度であったとする
と、正のイオンがＣＤに衝突するときには１０ＫｅＶの
エネルギーを有し、その衝突エネルギーで発生する２次
電子ＥはＣＤと電子増倍器間の高電圧（電子増倍器の入
射面がアースであるため５ＫＶ）によってＣＤの法線方
向に加速される。そして、シールド板７の開口を通過し
て電子増倍器１に入射して増幅される。
図２と同様に切換スイッチＳを実線で示すように高圧電
源５ａに接続することによりＣＤ４に負の高電圧（例え
ば−５ＫＶ）を与える。ここで、検出すべき正のイオン
Ｉのエネルギーが例えば５ＫｅＶ程度であったとする
と、正のイオンがＣＤに衝突するときには１０ＫｅＶの
エネルギーを有し、その衝突エネルギーで発生する２次
電子ＥはＣＤと電子増倍器間の高電圧（電子増倍器の入
射面がアースであるため５ＫＶ）によってＣＤの法線方
向に加速される。そして、シールド板７の開口を通過し
て電子増倍器１に入射して増幅される。
【００１５】つぎに、検出すべきイオンＩが負の場合に
は、切換スイッチＳを点線で示すように高圧電源５ｃ側
に接続することによりＣＤ４を−５００Ｖ程度の負電位
に保つ。このような電位であれば、エネルギーが例えば
５ＫｅＶ程度の検出すべき負のイオンは反発されること
なくＣＤ表面に衝突させることができると共に、ＣＤ表
面から２次電子を押出す、つまり放出させることができ
る。そして、放出された２次電子は、ＣＤ４とシールド
板７間の電圧（５００Ｖ）により加速されて電子増倍器
１に入射し、増幅される。
は、切換スイッチＳを点線で示すように高圧電源５ｃ側
に接続することによりＣＤ４を−５００Ｖ程度の負電位
に保つ。このような電位であれば、エネルギーが例えば
５ＫｅＶ程度の検出すべき負のイオンは反発されること
なくＣＤ表面に衝突させることができると共に、ＣＤ表
面から２次電子を押出す、つまり放出させることができ
る。そして、放出された２次電子は、ＣＤ４とシールド
板７間の電圧（５００Ｖ）により加速されて電子増倍器
１に入射し、増幅される。
【００１６】尚、前述の説明は本発明の一例であり、実
施にあたっては幾多の変形が考えられる。例えば、上記
実施例では、電子増倍器として連続型を使用したが、不
連続型を使用しても良く、また、電子増倍器に代えてマ
イクロチャンネルプレート等のように電子を増倍するこ
とのできるものであれば何でも良い。
施にあたっては幾多の変形が考えられる。例えば、上記
実施例では、電子増倍器として連続型を使用したが、不
連続型を使用しても良く、また、電子増倍器に代えてマ
イクロチャンネルプレート等のように電子を増倍するこ
とのできるものであれば何でも良い。
【００１７】また、上記実施例では、その出射面が正の
高電圧に保たれた電子増倍器１からの信号を増幅するた
めにアイソレーションアンプを用いたが、これに限定さ
れることなくコンデンサで高電圧をカットして通常の増
幅器と交流結合させるようにしても良い。
高電圧に保たれた電子増倍器１からの信号を増幅するた
めにアイソレーションアンプを用いたが、これに限定さ
れることなくコンデンサで高電圧をカットして通常の増
幅器と交流結合させるようにしても良い。
【００１８】さらに、上記実施例において、検出すべき
イオンＩの通路を挾むように偏向手段を設け、ＣＤ４へ
のイオン照射位置を変化させて２次電子放出位置の最適
化を図ったりあるいは中性粒子を除去するように構成し
ても良い。
イオンＩの通路を挾むように偏向手段を設け、ＣＤ４へ
のイオン照射位置を変化させて２次電子放出位置の最適
化を図ったりあるいは中性粒子を除去するように構成し
ても良い。
【００１９】さらに、電子増倍器１の入射面の電位をプ
ラス方向に可変させれば、２次電子の電子増倍器１への
入射効率を制御することができる。
ラス方向に可変させれば、２次電子の電子増倍器１への
入射効率を制御することができる。
【００２０】
【発明の効果】以上のように本発明においては、負のイ
オンを検出する場合、ＣＤに比較的低い負の電圧を印加
するため、従来のように正のイオンを検出することなく
２次電子を検出することができる。その結果、正のイオ
ンの場合と同様に変換効率が良くなるため、負のイオン
を効率良く検出することができる。
オンを検出する場合、ＣＤに比較的低い負の電圧を印加
するため、従来のように正のイオンを検出することなく
２次電子を検出することができる。その結果、正のイオ
ンの場合と同様に変換効率が良くなるため、負のイオン
を効率良く検出することができる。
【図１】従来例を説明するための構成略図である。
【図２】従来例を説明するための構成略図である。
【図３】本発明に係るイオン検出装置の一例を示す構成
概略図であ
概略図であ
１ 電子増倍器 １ａ 電極 ２ 電源 ３ 増幅器 ４ コンバージョンダイノード ５ａ，５ｂ 高圧電源 ５ｃ 電源 ６ アイソレーションアンプ ７ シールド板 Ｓ 切換スイッチ
Claims (1)
- 【請求項１】 コンバージョンダイノードを用いて負イ
オンを電子増倍手段により検出する装置において、前記
コンバージョンダイノードへの負イオンの入射を妨げる
ことなく、しかも負イオン衝突によりコンバージョンダ
イノードから発生する電子を前記電子増倍手段へ押出す
ことのできる負の電圧をこのコンバージョンダイノード
に印加するための電源を設けたことを特徴とするイオン
検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14223492A JPH05314946A (ja) | 1992-05-07 | 1992-05-07 | イオン検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14223492A JPH05314946A (ja) | 1992-05-07 | 1992-05-07 | イオン検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05314946A true JPH05314946A (ja) | 1993-11-26 |
Family
ID=15310550
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14223492A Withdrawn JPH05314946A (ja) | 1992-05-07 | 1992-05-07 | イオン検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05314946A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5773822A (en) * | 1995-11-30 | 1998-06-30 | Jeol Ltd. | Ion detector and high-voltage power supply |
-
1992
- 1992-05-07 JP JP14223492A patent/JPH05314946A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5773822A (en) * | 1995-11-30 | 1998-06-30 | Jeol Ltd. | Ion detector and high-voltage power supply |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19990803 |