JPH0536376A - 四重極質量分析計 - Google Patents
四重極質量分析計Info
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- JPH0536376A JPH0536376A JP3035951A JP3595191A JPH0536376A JP H0536376 A JPH0536376 A JP H0536376A JP 3035951 A JP3035951 A JP 3035951A JP 3595191 A JP3595191 A JP 3595191A JP H0536376 A JPH0536376 A JP H0536376A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- quadrupole mass
- ion
- filter
- ions
- mass filter
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-
- 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
- H01J49/34—Dynamic spectrometers
- H01J49/42—Stability-of-path spectrometers, e.g. monopole, quadrupole, multipole, farvitrons
- H01J49/4205—Device types
- H01J49/421—Mass filters, i.e. deviating unwanted ions without trapping
- H01J49/4215—Quadrupole mass filters
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Other Investigation Or Analysis Of Materials By Electrical Means (AREA)
- Electron Tubes For Measurement (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】試料中に共存する高質量数のイオンによる妨害
を受けることなく低質量数のイオンを正確に測定できる
ようにした四重極質量分析計を提供する。 【構成】四重極質量分析計において、イオン源と、該イ
オン源から導かれたイオンを収束する第１のイオンレン
ズと、第１の四重極マスフィルタと、該第１四重極マス
フィルタを通過したイオンを収束する第２のイオンレン
ズと、第２四重極マスフィルタとを設け、第１イオンレ
ンズで収束されたイオンが第１四重極マスフィルタを通
過し、その後、第２イオンレンズで収束されてのち第２
四重極マスフィルタを通過するようにしたもの。
を受けることなく低質量数のイオンを正確に測定できる
ようにした四重極質量分析計を提供する。 【構成】四重極質量分析計において、イオン源と、該イ
オン源から導かれたイオンを収束する第１のイオンレン
ズと、第１の四重極マスフィルタと、該第１四重極マス
フィルタを通過したイオンを収束する第２のイオンレン
ズと、第２四重極マスフィルタとを設け、第１イオンレ
ンズで収束されたイオンが第１四重極マスフィルタを通
過し、その後、第２イオンレンズで収束されてのち第２
四重極マスフィルタを通過するようにしたもの。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、高周波誘導結合プラズ
マ分析装置などに使用され四重極マスフィルタを構成す
る四重極ロッドを有する四重極質量分析計に関し、特
に、低質量側の干渉を無くすることにより低質量領域で
高い分解能が得られるようにした四重極質量分析計に関
する。
マ分析装置などに使用され四重極マスフィルタを構成す
る四重極ロッドを有する四重極質量分析計に関し、特
に、低質量側の干渉を無くすることにより低質量領域で
高い分解能が得られるようにした四重極質量分析計に関
する。
【０００２】
【従来の技術】四重極質量分析計を用いた高周波誘導結
合プラズマ分析装置は、一般に、プラズマト―チの外室
と最外室にガス調節器を介してアルゴンガス供給源から
アルゴンガスが供給され、内室には試料導入装置から試
料（分析対象）が搬入されるようになっている。また、
プラズマト―チに巻回された高周波誘導コイルには高周
波電源によって高周波電流が流され、該コイルの周囲に
高周波磁界が形成される。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
合プラズマが生ずる。
合プラズマ分析装置は、一般に、プラズマト―チの外室
と最外室にガス調節器を介してアルゴンガス供給源から
アルゴンガスが供給され、内室には試料導入装置から試
料（分析対象）が搬入されるようになっている。また、
プラズマト―チに巻回された高周波誘導コイルには高周
波電源によって高周波電流が流され、該コイルの周囲に
高周波磁界が形成される。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
合プラズマが生ずる。
【０００３】更に、ノズルとスキマ―に挟まれたフォア
チャンバ―本体内は、真空ポンプによって吸引されてい
る。また、センタ―チャンバ―内には、引出し電極，ア
パ―チャ―レンズ，四重極レンズ，アパ―チャ―，及び
エントランスレンズが設けられると共に、該センタ―チ
ャンバ―の内部は第１油拡散ポンプによってに吸引さ
れ、四重極マスフィルタを収容しているリアチャンバ―
内は第２油拡散ポンプによってに吸引されている。
チャンバ―本体内は、真空ポンプによって吸引されてい
る。また、センタ―チャンバ―内には、引出し電極，ア
パ―チャ―レンズ，四重極レンズ，アパ―チャ―，及び
エントランスレンズが設けられると共に、該センタ―チ
ャンバ―の内部は第１油拡散ポンプによってに吸引さ
れ、四重極マスフィルタを収容しているリアチャンバ―
内は第２油拡散ポンプによってに吸引されている。
【０００４】この状態で、高周波誘導結合プラズマ中に
上述のようにして気化された試料が導入され、イオン化
や発光が行われる。該プラズマ内のイオンは、ノズルや
スキマ―を経由してのち引出し電極の間とイオンレンズ
系の間を通って収束され、四重極マスフィルタに導入さ
れる。
上述のようにして気化された試料が導入され、イオン化
や発光が行われる。該プラズマ内のイオンは、ノズルや
スキマ―を経由してのち引出し電極の間とイオンレンズ
系の間を通って収束され、四重極マスフィルタに導入さ
れる。
【０００５】このようにして四重極マスフィルタに入っ
たイオンのうち目的の質量電荷比のイオンだけが、四重
極マスフィルタを通過し二次電子増倍管に導かれて検出
される。この検出信号が信号処理部に送出されて演算・
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。また、上記四重極マ
スフィルタを構成する四重極ロッドにおいてはファ―ス
トリ―ジョンと呼ばれる安定領域を利用してマススペク
トルが得られるようになっている。
たイオンのうち目的の質量電荷比のイオンだけが、四重
極マスフィルタを通過し二次電子増倍管に導かれて検出
される。この検出信号が信号処理部に送出されて演算・
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。また、上記四重極マ
スフィルタを構成する四重極ロッドにおいてはファ―ス
トリ―ジョンと呼ばれる安定領域を利用してマススペク
トルが得られるようになっている。
【０００６】
【発明が解決しようとする問題点】然しながら、上記従
来例においては、分解能がＭ／（ΔＭ）＝２Ｍ即ち０．
５程度しか得られず、それ以上の分解能を上げることが
困難となっていた。また、四重極の別の安定領域でセカ
ンドリ―ジョンと呼ばれる領域を利用してマススペクト
ルを得れば分解能が大巾に改善されることが知られてい
るものの、質量数２３８のウランイオン（即ち、
238 Ｕ）が多く含まれていると質量数２８．７以下のイ
オン（例えば、ヘリウム，リチウム，ベリリウム，ホウ
素，炭素，窒素，酸素，弗素，ニオブ，マグネシウム，
アルミニウム，シリコンの各イオン）が測定できないと
いう欠点があった。
来例においては、分解能がＭ／（ΔＭ）＝２Ｍ即ち０．
５程度しか得られず、それ以上の分解能を上げることが
困難となっていた。また、四重極の別の安定領域でセカ
ンドリ―ジョンと呼ばれる領域を利用してマススペクト
ルを得れば分解能が大巾に改善されることが知られてい
るものの、質量数２３８のウランイオン（即ち、
238 Ｕ）が多く含まれていると質量数２８．７以下のイ
オン（例えば、ヘリウム，リチウム，ベリリウム，ホウ
素，炭素，窒素，酸素，弗素，ニオブ，マグネシウム，
アルミニウム，シリコンの各イオン）が測定できないと
いう欠点があった。
【０００７】本発明は、かかる状況に鑑みてなされもの
であり、その課題は、試料中に共存する高質量数のイオ
ンによる妨害を受けることなく低質量数のイオンを正確
に測定できるようにした四重極質量分析計を提供するこ
とにある。
であり、その課題は、試料中に共存する高質量数のイオ
ンによる妨害を受けることなく低質量数のイオンを正確
に測定できるようにした四重極質量分析計を提供するこ
とにある。
【０００８】
【問題点を解決するための手段】本発明は、四重極質量
分析計において、イオン源と、該イオン源から導かれた
イオンを収束する第１のイオンレンズと、第１の四重極
マスフィルタと、該第１四重極マスフィルタを通過した
イオンを収束する第２のイオンレンズと、第２四重極マ
スフィルタとを設け、第１イオンレンズで収束されたイ
オンが第１四重極マスフィルタを通過し、その後、第２
イオンレンズで収束されてのち第２四重極マスフィルタ
を通過することによって前記課題を解決したものであ
る。
分析計において、イオン源と、該イオン源から導かれた
イオンを収束する第１のイオンレンズと、第１の四重極
マスフィルタと、該第１四重極マスフィルタを通過した
イオンを収束する第２のイオンレンズと、第２四重極マ
スフィルタとを設け、第１イオンレンズで収束されたイ
オンが第１四重極マスフィルタを通過し、その後、第２
イオンレンズで収束されてのち第２四重極マスフィルタ
を通過することによって前記課題を解決したものであ
る。
【０００９】
【作用】本発明は次のように作用する。即ち、イオン源
１から導かれたイオンを、第１イオンレンズ２で収束さ
せてのち第１四重極マスフィルタ３を通過させ、その
後、第２イオンレンズ４で収束させてのち第２四重極マ
スフィルタ５を通過させる。第１四重極マスフィルタ３
を通過することによって質量数２３８のＵがスペクトル
から除去されるため、かかるウランイオンの妨害を受け
ることなく質量数２３のナトリウムイオンが正確に測定
できるようになる。
１から導かれたイオンを、第１イオンレンズ２で収束さ
せてのち第１四重極マスフィルタ３を通過させ、その
後、第２イオンレンズ４で収束させてのち第２四重極マ
スフィルタ５を通過させる。第１四重極マスフィルタ３
を通過することによって質量数２３８のＵがスペクトル
から除去されるため、かかるウランイオンの妨害を受け
ることなく質量数２３のナトリウムイオンが正確に測定
できるようになる。
【００１０】
【実施例】以下、本発明について図を用いて詳細に説明
する。図１は本発明実施例の要部構成説明図であり、図
中、１は高周波誘導結合プラズマあるいは電子型イオン
源でなるイオン源、２は第１のイオンレンズ、３は第１
の四重極マスフィルタ、４は第２のイオンレンズ、５は
第２四重極マスフィルタ、６ａはファ―ストリ―ジョン
用四重極マスフィルタ電源、６ｂはセカンドリ―ジョン
用四重極マスフィルタ電源、７は二次電子増倍管でなる
検出器である。
する。図１は本発明実施例の要部構成説明図であり、図
中、１は高周波誘導結合プラズマあるいは電子型イオン
源でなるイオン源、２は第１のイオンレンズ、３は第１
の四重極マスフィルタ、４は第２のイオンレンズ、５は
第２四重極マスフィルタ、６ａはファ―ストリ―ジョン
用四重極マスフィルタ電源、６ｂはセカンドリ―ジョン
用四重極マスフィルタ電源、７は二次電子増倍管でなる
検出器である。
【００１１】また、図２は四重極マスフィルタのイオン
通過領域を示す図であり、図中、（１）は第１四重極マ
スフィルタのイオン通過領域を示し、（２）は第２四重
極マスフィルタのイオン通過領域を示している。また、
図２において、横軸は質量数（ａｍｕ）を示すと共に、
Ａは低質量領域に表われたバンドパスフィルタの部分、
Ｂは質量数２３８の箇所、Ｃは質量数２３付近の狭いバ
ンドパス領域、Ｄは高質量領域に表われたハイパスフィ
タの部分をそれぞれ示している。
通過領域を示す図であり、図中、（１）は第１四重極マ
スフィルタのイオン通過領域を示し、（２）は第２四重
極マスフィルタのイオン通過領域を示している。また、
図２において、横軸は質量数（ａｍｕ）を示すと共に、
Ａは低質量領域に表われたバンドパスフィルタの部分、
Ｂは質量数２３８の箇所、Ｃは質量数２３付近の狭いバ
ンドパス領域、Ｄは高質量領域に表われたハイパスフィ
タの部分をそれぞれ示している。
【００１２】このような要部構成からなる本発明の実施
例において、第１四重極マスフィルタ３にはファ―スト
リ―ジョン用四重極マスフィルタ電源６ａから駆動電圧
が印加され、第２四重極マスフィルタ５にはファ―スト
リ―ジョン用四重極マスフィルタ電源６ｂから駆動電圧
が印加される。この状態で、イオン源１から導かれたイ
オンは、第１イオンレンズ２で収束されてのち第１四重
極マスフィルタ３を通過し、図２（１）に示すような質
量範囲のスペクトルを与える。即ち、低質量領域に表わ
れたバンドパスフィルタの部分Ａが表われるようなスペ
クトルを与える。
例において、第１四重極マスフィルタ３にはファ―スト
リ―ジョン用四重極マスフィルタ電源６ａから駆動電圧
が印加され、第２四重極マスフィルタ５にはファ―スト
リ―ジョン用四重極マスフィルタ電源６ｂから駆動電圧
が印加される。この状態で、イオン源１から導かれたイ
オンは、第１イオンレンズ２で収束されてのち第１四重
極マスフィルタ３を通過し、図２（１）に示すような質
量範囲のスペクトルを与える。即ち、低質量領域に表わ
れたバンドパスフィルタの部分Ａが表われるようなスペ
クトルを与える。
【００１３】一方、第１四重極マスフィルタ３を除去し
た場合、イオン源１から導かれたイオンは、第１及び第
２イオンレンズ２，４で収束されてのち第２四重極マス
フィルタ５を通過し、図２（ロ）に示すようなスペクト
ルを与える。即ち、ハイパスフィルタとして働く高質量
側のファ―ストリ―ジョンのスペクトルとバンドパスフ
ィルタとして働くセカンドリ―ジョンの低質量側スペク
トルが重なって表われてくる。このため、質量数２３８
のウランイオンと質量数２３のナトリウムイオンが含ま
れている試料を分析対象として質量数２３のナトリウム
イオンを測定する場合には、前述のように質量数２３８
のウランイオンが測定妨害成分となる。
た場合、イオン源１から導かれたイオンは、第１及び第
２イオンレンズ２，４で収束されてのち第２四重極マス
フィルタ５を通過し、図２（ロ）に示すようなスペクト
ルを与える。即ち、ハイパスフィルタとして働く高質量
側のファ―ストリ―ジョンのスペクトルとバンドパスフ
ィルタとして働くセカンドリ―ジョンの低質量側スペク
トルが重なって表われてくる。このため、質量数２３８
のウランイオンと質量数２３のナトリウムイオンが含ま
れている試料を分析対象として質量数２３のナトリウム
イオンを測定する場合には、前述のように質量数２３８
のウランイオンが測定妨害成分となる。
【００１４】しかし、第１イオンレンズ２で収束させて
のち第１四重極マスフィルタ３を通過させ、その後、第
２イオンレンズ４で収束させてのち第２四重極マスフィ
ルタ５を通過させると、第１四重極マスフィルタ３を通
過することによって質量数２３８のウランイオンが除去
されるため、かかるウランイオンの妨害を受けることな
く質量数２３のナトリウムイオンが正確に測定できるよ
うになる。尚、本発明は上述の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、第１四重極マス
フィルタ３として磁場型フィルタやウィ―ンフィルタ等
を用いても良い。
のち第１四重極マスフィルタ３を通過させ、その後、第
２イオンレンズ４で収束させてのち第２四重極マスフィ
ルタ５を通過させると、第１四重極マスフィルタ３を通
過することによって質量数２３８のウランイオンが除去
されるため、かかるウランイオンの妨害を受けることな
く質量数２３のナトリウムイオンが正確に測定できるよ
うになる。尚、本発明は上述の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、第１四重極マス
フィルタ３として磁場型フィルタやウィ―ンフィルタ等
を用いても良い。
【００１５】
【発明の効果】以上詳しく説明したような本発明によれ
ば、四重極質量分析計において、イオン源と、該イオン
源から導かれたイオンを収束する第１のイオンレンズ
と、第１の四重極マスフィルタと、該第１四重極マスフ
ィルタを通過したイオンを収束する第２のイオンレンズ
と、第２四重極マスフィルタとを設け、第１イオンレン
ズで収束されたイオンが第１四重極マスフィルタを通過
し、その後、第２イオンレンズで収束されてのち第２四
重極マスフィルタを通過するように構成した。このた
め、試料中に共存する高質量数のイオンによる妨害を受
けることなく低質量数のイオンを正確に測定できるよう
にした四重極質量分析計が実現する。
ば、四重極質量分析計において、イオン源と、該イオン
源から導かれたイオンを収束する第１のイオンレンズ
と、第１の四重極マスフィルタと、該第１四重極マスフ
ィルタを通過したイオンを収束する第２のイオンレンズ
と、第２四重極マスフィルタとを設け、第１イオンレン
ズで収束されたイオンが第１四重極マスフィルタを通過
し、その後、第２イオンレンズで収束されてのち第２四
重極マスフィルタを通過するように構成した。このた
め、試料中に共存する高質量数のイオンによる妨害を受
けることなく低質量数のイオンを正確に測定できるよう
にした四重極質量分析計が実現する。
【図１】本発明実施例の要部ブロック回路図である。
【図２】本発明実施例の動作を説明するための特性曲線
図である。
図である。
１ イオン源 ２，４ イオンレンズ ３，５ 四重極マスフィルタ ６ａ，６ｂ 四重極マスフィルタ電源 ７ 検出器コンピュ―タ ２ Ｄ／Ａコンバ―タ ３ 切換回路 ４ 発信器 ５ 交流電圧増幅回路 ６ 直流電圧増幅回路 ７ 四重極ロッド
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成４年８月２７日
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１５】
【発明の効果】以上詳しく説明したような本発明によれ
ば、四重極質量分析計において、イオン源と、該イオン
源から導かれたイオンを収束する第１のイオンレンズ
と、第１の四重極マスフィルタと、該第１四重極マスフ
ィルタを通過したイオンを収束する第２のイオンレンズ
と、第２四重極マスフィルタとを設け、第１イオンレン
ズで収束されたイオンが第１四重極マスフィルタを通過
し、その後、第２イオンレンズで収束されてのち第２四
重極マスフィルタを通過するように構成した。このた
め、試料中にに共存する高質量数のイオンによる妨害を
受けることなく低質量数のイオンを正確に測定できるよ
うにした四重極質量分析計が実現する。
ば、四重極質量分析計において、イオン源と、該イオン
源から導かれたイオンを収束する第１のイオンレンズ
と、第１の四重極マスフィルタと、該第１四重極マスフ
ィルタを通過したイオンを収束する第２のイオンレンズ
と、第２四重極マスフィルタとを設け、第１イオンレン
ズで収束されたイオンが第１四重極マスフィルタを通過
し、その後、第２イオンレンズで収束されてのち第２四
重極マスフィルタを通過するように構成した。このた
め、試料中にに共存する高質量数のイオンによる妨害を
受けることなく低質量数のイオンを正確に測定できるよ
うにした四重極質量分析計が実現する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図面の簡単な説明
【補正方法】変更
【補正内容】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明実施例の要部ブロック回路図である。
【図２】本発明実施例の動作を説明するための特性曲線
図である。
図である。
【符号の説明】 １ イオン源 ２，４ イオンレンズ ３，５ 四重極マスフィルタ ６ａ，６ｂ 四重極マスフィルタ電源 ７ 検出器コンピュータ ２ Ｄ／Ａコンバータ ３ 切換回路 ４ 発信器 ５ 交流電圧増幅回路 ６ 直流電圧増幅回路 ７ 四重極ロッド
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項１】イオン源と、該イオン源から導かれたイオ
ンを収束する第１のイオンレンズと、第１の四重極マス
フィルタと、該第１四重極マスフィルタを通過したイオ
ンを収束する第２のイオンレンズと、第２四重極マスフ
ィルタとを具備し、前記第１イオンレンズで収束された
イオンが第１四重極マスフィルタを通過し、その後、前
記第２イオンレンズで収束されてのち第２四重極マスフ
ィルタを通過す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 |
|---|---|---|---|
| JP03595191A JP3148264B2 (ja) | 1991-03-01 | 1991-03-01 | 四重極質量分析計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03595191A JP3148264B2 (ja) | 1991-03-01 | 1991-03-01 | 四重極質量分析計 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0536376A true JPH0536376A (ja) | 1993-02-12 |
| JP3148264B2 JP3148264B2 (ja) | 2001-03-19 |
Family
ID=12456288
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03595191A Expired - Fee Related JP3148264B2 (ja) | 1991-03-01 | 1991-03-01 | 四重極質量分析計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3148264B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1997002591A1 (en) * | 1995-07-03 | 1997-01-23 | Hitachi, Ltd. | Mass spectrometer |
| GB2388705A (en) * | 2002-05-13 | 2003-11-19 | Thermo Electron Corp | Multiple quadrupole mass filters |
| JP2009516900A (ja) * | 2005-11-23 | 2009-04-23 | エムディーエス アナリティカル テクノロジーズ， ア ビジネス ユニット オブ エムディーエス インコーポレイテッド， ドゥーイング ビジネス スルー イッツ サイエックス ディビジョン | イオントラップ質量分析計を走査するための方法および装置 |
| USRE45386E1 (en) | 1998-09-16 | 2015-02-24 | Thermo Fisher Scientific (Bremen) Gmbh | Means for removing unwanted ions from an ion transport system and mass spectrometer |
| CN111834194A (zh) * | 2019-04-15 | 2020-10-27 | 塞莫费雪科学（不来梅）有限公司 | 具有改进的四极杆鲁棒性的质谱仪 |
-
1991
- 1991-03-01 JP JP03595191A patent/JP3148264B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| US7211788B2 (en) | 2002-05-13 | 2007-05-01 | Thermo Fisher Scientific Inc. | Mass spectrometer and mass filters therefor |
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| USRE45553E1 (en) | 2002-05-13 | 2015-06-09 | Thermo Fisher Scientific Inc. | Mass spectrometer and mass filters therefor |
| JP2009516900A (ja) * | 2005-11-23 | 2009-04-23 | エムディーエス アナリティカル テクノロジーズ， ア ビジネス ユニット オブ エムディーエス インコーポレイテッド， ドゥーイング ビジネス スルー イッツ サイエックス ディビジョン | イオントラップ質量分析計を走査するための方法および装置 |
| CN111834194A (zh) * | 2019-04-15 | 2020-10-27 | 塞莫费雪科学（不来梅）有限公司 | 具有改进的四极杆鲁棒性的质谱仪 |
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