JPH0542104B2 - - Google Patents
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- JPH0542104B2 JPH0542104B2 JP2112559A JP11255990A JPH0542104B2 JP H0542104 B2 JPH0542104 B2 JP H0542104B2 JP 2112559 A JP2112559 A JP 2112559A JP 11255990 A JP11255990 A JP 11255990A JP H0542104 B2 JPH0542104 B2 JP H0542104B2
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- JP
- Japan
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- parallel concave
- concave lenses
- inductively coupled
- coupled plasma
- lenses
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Description
【発明の詳細な説明】
＜産業上の利用分野＞
本発明は、高周波誘導結合プラズマ質量分析計
に関し、更に詳しくは、イオンレンズ系に改良を
施した高周波誘導結合プラズマ質量分析計に関す
る。
に関し、更に詳しくは、イオンレンズ系に改良を
施した高周波誘導結合プラズマ質量分析計に関す
る。
＜従来の技術＞
高周波誘導結合プ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
エ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制度に分析するように構成さ
れている。第３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、マツチングボツクス１′内に設
けられたプラズマトーチ１の外側１ｂと最外側管
１ｃ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内の試料がネブライザ５で霧化されて
のちアルゴンガスによつて搬入されるようになつ
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によつて高
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に挟まれたフオアチヤンバー１１
内は、真空ポンプ１２によつて例えば1Torr.に
減圧されている。また、センターチヤンバー１３
内にはイオンレンズ系１４が設けられると共に、
該センターチヤンバー１３の内部は第１油拡散ポ
ンプ１５によつて例えば10-4Torr.に減圧され、
マスフイルタ（例えば四重極マスフイルタ）１６
を収容しているリアチヤンバー１７内は第２油拡
散ポンプ１８によつて例えば10-5Torr.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つて瞬時に高周波誘
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１４を通つて収束される。ここで、
イオンレンズ系１４は、高周波誘導結合プラズマ
からの光を遮断しイオンだけを通過させる例えば
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、マスフイルタ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つ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つている。
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
エ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制度に分析するように構成さ
れている。第３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、マツチングボツクス１′内に設
けられたプラズマトーチ１の外側１ｂと最外側管
１ｃ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内の試料がネブライザ５で霧化されて
のちアルゴンガスによつて搬入されるようになつ
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によつて高
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に挟まれたフオアチヤンバー１１
内は、真空ポンプ１２によつて例えば1Torr.に
減圧されている。また、センターチヤンバー１３
内にはイオンレンズ系１４が設けられると共に、
該センターチヤンバー１３の内部は第１油拡散ポ
ンプ１５によつて例えば10-4Torr.に減圧され、
マスフイルタ（例えば四重極マスフイルタ）１６
を収容しているリアチヤンバー１７内は第２油拡
散ポンプ１８によつて例えば10-5Torr.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つて瞬時に高周波誘
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１４を通つて収束される。ここで、
イオンレンズ系１４は、高周波誘導結合プラズマ
からの光を遮断しイオンだけを通過させる例えば
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、マスフイルタ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つ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つている。
また、第４図は従来の高周波誘導結合プラズマ
質量分析計の要部を示した従来例要部構成説明図
であり、図中、２１は内径５mm程度の開口部２
１′を有する入口側アパーチヤープレート、２２
は内径５mm程度の開口部２２′を有する出口側ア
パーチヤープレート、２３ａ〜２３ｈは２段に設
けられている４極子レンズの電極（電極２３ｄ，
２３ｈはそれぞれ電極２３ｂ，２３ｆと重なつて
見えるため図示せず）である。このような要部構
成からなる従来の高周波誘導結合プラズマ質量分
析計の要部において、高周波誘導プラズマ（即
ち、第３図の高周波誘導結合プラズマ８）からの
光は第４図の破線矢印で示すように入口側アパー
チヤープレート２１の開口部２１′から入射して
出口側アパーチヤープレート２２の内壁面に当る
ようになつている。また、第３図の高周波誘導結
合プラズマ７からノズル８やスキマー９などを介
して導かれたイオンは、第４図の実線矢印で示す
ように入口側アパーチヤープレート２１の開口部
２１′から入射し４極子レンズ２３ａ〜２３ｈの
電場によつて曲げられ、イオンビームの中心が高
周波誘導結合プラズマからの中心軸（高周波誘導
結合プラズマの中心とも一致する）からずれるよ
うになる。このため、高周波誘導結合プラズマか
らの直進光は遮られ、高周波誘導プラズマからの
イオンだけが、出口側アパーチヤープレート２２
の開口部から出て行き、第３図の二次電子増倍管
１９で検出されるようになつている。
質量分析計の要部を示した従来例要部構成説明図
であり、図中、２１は内径５mm程度の開口部２
１′を有する入口側アパーチヤープレート、２２
は内径５mm程度の開口部２２′を有する出口側ア
パーチヤープレート、２３ａ〜２３ｈは２段に設
けられている４極子レンズの電極（電極２３ｄ，
２３ｈはそれぞれ電極２３ｂ，２３ｆと重なつて
見えるため図示せず）である。このような要部構
成からなる従来の高周波誘導結合プラズマ質量分
析計の要部において、高周波誘導プラズマ（即
ち、第３図の高周波誘導結合プラズマ８）からの
光は第４図の破線矢印で示すように入口側アパー
チヤープレート２１の開口部２１′から入射して
出口側アパーチヤープレート２２の内壁面に当る
ようになつている。また、第３図の高周波誘導結
合プラズマ７からノズル８やスキマー９などを介
して導かれたイオンは、第４図の実線矢印で示す
ように入口側アパーチヤープレート２１の開口部
２１′から入射し４極子レンズ２３ａ〜２３ｈの
電場によつて曲げられ、イオンビームの中心が高
周波誘導結合プラズマからの中心軸（高周波誘導
結合プラズマの中心とも一致する）からずれるよ
うになる。このため、高周波誘導結合プラズマか
らの直進光は遮られ、高周波誘導プラズマからの
イオンだけが、出口側アパーチヤープレート２２
の開口部から出て行き、第３図の二次電子増倍管
１９で検出されるようになつている。
＜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、４極子レ
ンズ２３ａ〜２３ｄと４極子レンズ２３ｅ〜２３
ｈは、第４図の紙面において上下方向をｘ軸、垂
直方向をｙ軸、光軸方向をｚ軸とすると、ｚ軸を
中心に90°回転させられると共にｚ軸方向に２つ
重ねられてダブレツト四重極レンズとして機能す
るようになつている。即ち、１段目四重極レンズ
２３ａ〜２３ｄのｙ−ｚ面でイオンを発散させ２
段目四重極レンズ２３ｅ〜２３ｈのｙ−ｚ面でイ
オンを収束させると共に、１段目四重極レンズ２
３ａ〜２３ｄのｘ−ｚ面でイオンを収束させ２段
目四重極レンズ２３ｅ〜２３ｈのｘ−ｚ面でイオ
ンを発散させるようになつている。このため、ｙ
−ｚ面、ｘ−ｚ面共平均的にイオンを収束させる
ようになつており、次のような欠点があつた。
４極子レンズ２３ａ〜２３ｈの素子数が８ケもあ
つて各電極電圧が相互に複雑な関係を有するた
め、該電極電圧の調整作業（チユーニング）が困
難な作業となる。イオンの収束が不完全でマス
フイルターに達するイオンビーム強度が低下しや
すく究極的に感度低下をきたしている。
ンズ２３ａ〜２３ｄと４極子レンズ２３ｅ〜２３
ｈは、第４図の紙面において上下方向をｘ軸、垂
直方向をｙ軸、光軸方向をｚ軸とすると、ｚ軸を
中心に90°回転させられると共にｚ軸方向に２つ
重ねられてダブレツト四重極レンズとして機能す
るようになつている。即ち、１段目四重極レンズ
２３ａ〜２３ｄのｙ−ｚ面でイオンを発散させ２
段目四重極レンズ２３ｅ〜２３ｈのｙ−ｚ面でイ
オンを収束させると共に、１段目四重極レンズ２
３ａ〜２３ｄのｘ−ｚ面でイオンを収束させ２段
目四重極レンズ２３ｅ〜２３ｈのｘ−ｚ面でイオ
ンを発散させるようになつている。このため、ｙ
−ｚ面、ｘ−ｚ面共平均的にイオンを収束させる
ようになつており、次のような欠点があつた。
４極子レンズ２３ａ〜２３ｈの素子数が８ケもあ
つて各電極電圧が相互に複雑な関係を有するた
め、該電極電圧の調整作業（チユーニング）が困
難な作業となる。イオンの収束が不完全でマス
フイルターに達するイオンビーム強度が低下しや
すく究極的に感度低下をきたしている。
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、イオンレンズのチユ
ーニングが容易なうえイオンビームの透過率が大
きいイオンレンズ系を備えた高周波誘導結合プラ
ズマ質量分析計を提供することにある。
たものであり、その目的は、イオンレンズのチユ
ーニングが容易なうえイオンビームの透過率が大
きいイオンレンズ系を備えた高周波誘導結合プラ
ズマ質量分析計を提供することにある。
＜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、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
ンターフエイスを介して質量分析計検出器に導い
て検出することにより前記試料中の被測定元素を
分析する分析計において、互いに中心がずれた開
口部を有する一対のアパーチヤープレートで２組
の平行凹型レンズを挟み、１組目の平行凹型レン
ズ側の光軸と２組目の平行凹型レンズ側の光軸を
ずらすと共に、前記一組目の平行凹型レンズと２
組目の平行凹型レンズに平均電位を中心にして対
称的に電圧が印加されるようにしたイオン光学系
を設けたことにある。
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
ンターフエイスを介して質量分析計検出器に導い
て検出することにより前記試料中の被測定元素を
分析する分析計において、互いに中心がずれた開
口部を有する一対のアパーチヤープレートで２組
の平行凹型レンズを挟み、１組目の平行凹型レン
ズ側の光軸と２組目の平行凹型レンズ側の光軸を
ずらすと共に、前記一組目の平行凹型レンズと２
組目の平行凹型レンズに平均電位を中心にして対
称的に電圧が印加されるようにしたイオン光学系
を設けたことにある。
＜作用＞
本発明は次のように作用する。即ち、
入口側アパーチヤープレート、出口側アパーチ
ヤープレート、及びダブル平行凹型レンズに対
し、一定の電圧が印加されると、入口側の一対の
平行凹型レンズの作用で水平イオンビームが下向
きに曲げられた後、この下向きのイオンビームが
出口側の一対の平行凹型レンズの作用で水平に曲
げられる。このため、高周波誘導結合プラズマか
らノズルやスキマーなどを介し入口側アパーチヤ
ープレートの開口部から導かれたイオンビームは
途中で高周波誘導結合プラズマの中心軸からずれ
るようになる。これに対し、高周波誘導結合プラ
ズマからの光は入口側アパーチヤープレートの開
口部から入射すると直進して出口側アパーチヤー
プレートの内壁面に当る。このため、高周波誘導
結合プラズマから導入され入口側アパーチヤープ
レートの開口部から入射する光が遮断されイオン
ビームだけが出口側アパーチヤープレートの開口
部から出て行くようになる。また、偏向レンズ系
全体を負電位におくことでイオンビームによる発
散ロスを小さくでき、イオンの透過効率を上げる
ことができ、その結果、質量分析計の検出感度が
向上する。
ヤープレート、及びダブル平行凹型レンズに対
し、一定の電圧が印加されると、入口側の一対の
平行凹型レンズの作用で水平イオンビームが下向
きに曲げられた後、この下向きのイオンビームが
出口側の一対の平行凹型レンズの作用で水平に曲
げられる。このため、高周波誘導結合プラズマか
らノズルやスキマーなどを介し入口側アパーチヤ
ープレートの開口部から導かれたイオンビームは
途中で高周波誘導結合プラズマの中心軸からずれ
るようになる。これに対し、高周波誘導結合プラ
ズマからの光は入口側アパーチヤープレートの開
口部から入射すると直進して出口側アパーチヤー
プレートの内壁面に当る。このため、高周波誘導
結合プラズマから導入され入口側アパーチヤープ
レートの開口部から入射する光が遮断されイオン
ビームだけが出口側アパーチヤープレートの開口
部から出て行くようになる。また、偏向レンズ系
全体を負電位におくことでイオンビームによる発
散ロスを小さくでき、イオンの透過効率を上げる
ことができ、その結果、質量分析計の検出感度が
向上する。
＜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、第４図と同一記号は同一意味を
もたせて使用しここでの重複説明は省略する。ま
た、２４ａ，２４ｂは互いに向かい合うように配
置されて１組目の平行凹型レンズを形成している
第１及び第２の平行凹型レンズ、２４ｃ，２４ｄ
は互いに向かい合うように配置されて２組目の平
行凹型レンズを形成している第３及び第４の平行
凹型レンズ、２５ａ〜２５ｃは可変電圧電源であ
る。また、第２図はアパーチヤープレート２１，
２２と平行凹型レンズ２４ａ〜２４ｄの位置関係
を説明するための図であり、図中、イは出口アパ
ーチヤープレート２２の縦断面から第３図のマス
フイルタ１７方向を見た図、ロは第１平行凹型レ
ンズ２４ａ，２４ｂの縦断面から出口アパーチヤ
ープレート２２方向を見た図、ハは入口アパーチ
ヤープレート２１の縦断面から出口アパーチヤー
プレート２２方向を見た図を示している。尚、第
２図において、２６は第１平行凹型レンズ２４
ａ，２４ｂ間に形成されている空間部である。ま
た、第１図と同一記号は同一意味を持たせて使用
しここでの重複説明は省略する。
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、第４図と同一記号は同一意味を
もたせて使用しここでの重複説明は省略する。ま
た、２４ａ，２４ｂは互いに向かい合うように配
置されて１組目の平行凹型レンズを形成している
第１及び第２の平行凹型レンズ、２４ｃ，２４ｄ
は互いに向かい合うように配置されて２組目の平
行凹型レンズを形成している第３及び第４の平行
凹型レンズ、２５ａ〜２５ｃは可変電圧電源であ
る。また、第２図はアパーチヤープレート２１，
２２と平行凹型レンズ２４ａ〜２４ｄの位置関係
を説明するための図であり、図中、イは出口アパ
ーチヤープレート２２の縦断面から第３図のマス
フイルタ１７方向を見た図、ロは第１平行凹型レ
ンズ２４ａ，２４ｂの縦断面から出口アパーチヤ
ープレート２２方向を見た図、ハは入口アパーチ
ヤープレート２１の縦断面から出口アパーチヤー
プレート２２方向を見た図を示している。尚、第
２図において、２６は第１平行凹型レンズ２４
ａ，２４ｂ間に形成されている空間部である。ま
た、第１図と同一記号は同一意味を持たせて使用
しここでの重複説明は省略する。
このような構成からなる本発明の実施例におい
て、第１図に示すようにアパーチヤープレート２
１，２２とダブル平行凹型レンズ２４ａ〜２４ｄ
の電極に対し可変電圧電源２４ａ〜２４ｄから下
式〜が成立するような電圧が印加される。
て、第１図に示すようにアパーチヤープレート２
１，２２とダブル平行凹型レンズ２４ａ〜２４ｄ
の電極に対し可変電圧電源２４ａ〜２４ｄから下
式〜が成立するような電圧が印加される。
Vap1＝Vap2 ……
VE1＝VE4 ……
VE2＝VE3 ……
VE1＞VE2 ……
VaV＝（VE1＋VE2＋VE3＋VE4）／４ ……
ここで、Vap1は入口側アパーチヤープレート２
１に印加される例えば−40Vの負電圧、Vap2は出
口側アパーチヤープレート２２に印加される例え
ば−40Vの負電圧、VE1は凹型レンズ２４ａの電
極に印加される例えば−30Vの電圧、VE2は凹型
レンズ２４ｂの電極に印加される例えば−50Vの
電圧、VE3は凹型レンズ２４ｃの電極に印加され
る例えば−50Vの電圧、VE4は凹型レンズ２４ｄ
の電極に印加される例えば−30Vの電圧、VaVは
ダブル平行凹型レンズ２４ａ〜２４ｄの平均電圧
である。但し、上記式は入射するイオンのエネ
ルギーにより多少この関係からずれることがあ
る。
１に印加される例えば−40Vの負電圧、Vap2は出
口側アパーチヤープレート２２に印加される例え
ば−40Vの負電圧、VE1は凹型レンズ２４ａの電
極に印加される例えば−30Vの電圧、VE2は凹型
レンズ２４ｂの電極に印加される例えば−50Vの
電圧、VE3は凹型レンズ２４ｃの電極に印加され
る例えば−50Vの電圧、VE4は凹型レンズ２４ｄ
の電極に印加される例えば−30Vの電圧、VaVは
ダブル平行凹型レンズ２４ａ〜２４ｄの平均電圧
である。但し、上記式は入射するイオンのエネ
ルギーにより多少この関係からずれることがあ
る。
このように入口側アパーチヤープレート２１、
出口側アパーチヤープレート２２、及び平行凹型
レンズ２４ａ〜２４ｄに対し、上述のような電圧
が印加されると、平行凹型レンズ２４ａ，２４ｂ
の作用で水平イオンビームが下向きに曲げられる
と共に、平行凹型レンズ２４ｃ，２４ｄの作用で
下向きのイオンビームが水平に曲げられる。この
ため、第３図の高周波誘導結合プラズマ７からノ
ズル８やスキマー９などを介して導入されてのち
入口側アパーチヤープレート２１の開口部２１′
から導かれたイオンビームは、第４図を用いて詳
述した前記従来例の場合と同様に、途中で高周波
誘導結合プラズマ７の軸（以下、「第１光軸」と
いう）から偏向される。この偏向されたイオンは
平行凹凸レンズ２４ｃ，２４ｄで再び偏向され、
第１光軸とは若干ずれた光軸上に象を結ぶ。この
象を結ぶ光軸を、マスフイルタ１６の中心軸（以
下、「第２光軸」という）が一致するようにル平
行凹型レンズ２４ａ〜２４ｄを経由して第３図に
おけるマスフイルタ１６の中心軸上にイオンの象
を結ぶようになる。
出口側アパーチヤープレート２２、及び平行凹型
レンズ２４ａ〜２４ｄに対し、上述のような電圧
が印加されると、平行凹型レンズ２４ａ，２４ｂ
の作用で水平イオンビームが下向きに曲げられる
と共に、平行凹型レンズ２４ｃ，２４ｄの作用で
下向きのイオンビームが水平に曲げられる。この
ため、第３図の高周波誘導結合プラズマ７からノ
ズル８やスキマー９などを介して導入されてのち
入口側アパーチヤープレート２１の開口部２１′
から導かれたイオンビームは、第４図を用いて詳
述した前記従来例の場合と同様に、途中で高周波
誘導結合プラズマ７の軸（以下、「第１光軸」と
いう）から偏向される。この偏向されたイオンは
平行凹凸レンズ２４ｃ，２４ｄで再び偏向され、
第１光軸とは若干ずれた光軸上に象を結ぶ。この
象を結ぶ光軸を、マスフイルタ１６の中心軸（以
下、「第２光軸」という）が一致するようにル平
行凹型レンズ２４ａ〜２４ｄを経由して第３図に
おけるマスフイルタ１６の中心軸上にイオンの象
を結ぶようになる。
これに対し、第３図の高周波誘導結合プラズマ
７からの光は、第１図の入口側アパーチヤープレ
ート２１の開口部２１′から入射すると直進して
出口側アパーチヤープレート２２の内壁面に当つ
て光路が遮断されるようになつている。従つて、
高周波誘導結合プラズマから導入され入口側アパ
ーチヤープレート２１の開口部２１′から入射す
る光が遮断されイオンビームだけが出口側アパー
チヤープレート２２の開口部２２′から出て行く
ようになる。このため、光によるバツクグランド
信号が低下し究極的に高周波誘導結合プラズマ質
量分析計としての検出限界が向上するようにな
る。また、イオンレンズ系全体の平均電位VaVを
負電位におくことでイオンビームによる発散ロス
を小さくでき、イオンの透過効率を上げることが
でき、その結果、質量分析計の検出感度が上昇す
る。
７からの光は、第１図の入口側アパーチヤープレ
ート２１の開口部２１′から入射すると直進して
出口側アパーチヤープレート２２の内壁面に当つ
て光路が遮断されるようになつている。従つて、
高周波誘導結合プラズマから導入され入口側アパ
ーチヤープレート２１の開口部２１′から入射す
る光が遮断されイオンビームだけが出口側アパー
チヤープレート２２の開口部２２′から出て行く
ようになる。このため、光によるバツクグランド
信号が低下し究極的に高周波誘導結合プラズマ質
量分析計としての検出限界が向上するようにな
る。また、イオンレンズ系全体の平均電位VaVを
負電位におくことでイオンビームによる発散ロス
を小さくでき、イオンの透過効率を上げることが
でき、その結果、質量分析計の検出感度が上昇す
る。
尚、上述の実施例は正電荷のイオンの測定の場
合であるが、特別な測定法として、負イオンの測
定を行う場合があり、このときレンズの構成は本
実施例と同じとし引加電圧の極性を負から正に入
れ代えれば良い。この場合、上記式は次の式
のようになり、イオンレンズ系全体の平均電位
VaVは正電位とする。
合であるが、特別な測定法として、負イオンの測
定を行う場合があり、このときレンズの構成は本
実施例と同じとし引加電圧の極性を負から正に入
れ代えれば良い。この場合、上記式は次の式
のようになり、イオンレンズ系全体の平均電位
VaVは正電位とする。
VE1＜VE2 ……
また、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、例えば次の(イ)〜(ホ)
のようにしても良いものとする。(イ)ダブル平行凹
型レンズ２４ａ〜２４ｄの前後やアパーチヤーレ
ンズ２１，２２の前後に、イオンを収束させるレ
ンズを配置したり発散して入射する光の進入を阻
止するスリツトを配置する。(ロ)アパーチヤーレン
ズ２２をマスフイルタの前に配置されるスリツト
と兼用する。(ハ)前記式を、VaV＝（VE1＋VE2＋
VE3＋VE4＋Vap1）／５、若しくはVaV＝（VE1＋
VE2＋VE3＋VE4＋Vap2）／５として、ダブル平行
凹型レンズの前又は後のアパーチヤーレンズを含
めた５個のレンズの平均電位とする。(ニ)前記式
を、VaV＝（VE1＋VE2＋VE3＋VE4＋Vap1＋
Vap2）／６として、ダブル平行凹型レンズ前後の
アパーチヤーレンズを含めた６個のレンズの平均
電位とする。(ホ)前記〜式の関係を満たす各レ
ンズの電圧値を中心に各々を独立に若干プラスマ
イナスに調整する。
なく種々の変形が可能であり、例えば次の(イ)〜(ホ)
のようにしても良いものとする。(イ)ダブル平行凹
型レンズ２４ａ〜２４ｄの前後やアパーチヤーレ
ンズ２１，２２の前後に、イオンを収束させるレ
ンズを配置したり発散して入射する光の進入を阻
止するスリツトを配置する。(ロ)アパーチヤーレン
ズ２２をマスフイルタの前に配置されるスリツト
と兼用する。(ハ)前記式を、VaV＝（VE1＋VE2＋
VE3＋VE4＋Vap1）／５、若しくはVaV＝（VE1＋
VE2＋VE3＋VE4＋Vap2）／５として、ダブル平行
凹型レンズの前又は後のアパーチヤーレンズを含
めた５個のレンズの平均電位とする。(ニ)前記式
を、VaV＝（VE1＋VE2＋VE3＋VE4＋Vap1＋
Vap2）／６として、ダブル平行凹型レンズ前後の
アパーチヤーレンズを含めた６個のレンズの平均
電位とする。(ホ)前記〜式の関係を満たす各レ
ンズの電圧値を中心に各々を独立に若干プラスマ
イナスに調整する。
＜発明の効果＞
以上詳しく説明したような本発明は、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エイ
スを介して質量分析計検出器に導いて検出するこ
とにより前記試料中の被測定元素を分析する分析
計において、互いに中心がずれた開口部を有する
一対のアパーチヤープレートで２組の平行凹型レ
ンズを挟み、１組目の平行凹型レンズ側の光軸と
２組目の平行凹型レンズ側の光軸をずらすと共
に、前記一組目の平行凹型レンズと２組目の平行
凹型レンズに平均電位を中心にして対称的に電圧
が印加されるイオン光学系を設けるように構成し
た。
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エイ
スを介して質量分析計検出器に導いて検出するこ
とにより前記試料中の被測定元素を分析する分析
計において、互いに中心がずれた開口部を有する
一対のアパーチヤープレートで２組の平行凹型レ
ンズを挟み、１組目の平行凹型レンズ側の光軸と
２組目の平行凹型レンズ側の光軸をずらすと共
に、前記一組目の平行凹型レンズと２組目の平行
凹型レンズに平均電位を中心にして対称的に電圧
が印加されるイオン光学系を設けるように構成し
た。
このため、前記従来例のダブレツト四重極レン
ズの場合のようなイオンの発散作用がなくイオン
レンズ系におけるイオンの収束効果が強く、究極
的に検出感度を向上できる利点がある。更に、イ
オンレンズ（ダブル平行凹型レンズ）への電圧印
加方法が単純になるため、イオンのチユーニング
が容易となり操作性が向上する利点がある。
ズの場合のようなイオンの発散作用がなくイオン
レンズ系におけるイオンの収束効果が強く、究極
的に検出感度を向上できる利点がある。更に、イ
オンレンズ（ダブル平行凹型レンズ）への電圧印
加方法が単純になるため、イオンのチユーニング
が容易となり操作性が向上する利点がある。
従つて、本発明によれば、イオンレンズのチユ
ーニングが容易なうえイオンビームの透過率が大
で検出感度の高い高周波誘導結合プラズマ質量分
析計が実現する。
ーニングが容易なうえイオンビームの透過率が大
で検出感度の高い高周波誘導結合プラズマ質量分
析計が実現する。
第１図は本発明実施例の要部裁断構成斜視図、
第２図はアパーチヤープレートと平行凹型レンズ
の位置関係を説明するための図、第３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４図は従来例の要部構成説明図である。 １……プラズマトーチ、３……アルゴンガス供
給源、７……高周波誘導結合プラズマ、８……ノ
ズル、９……スキマー、１６……マスフイルタ、
１９……二次電子増倍管、２０……信号処理部、
２１，２２……アパーチヤープレート、２３ａ〜
２３ｈ……四極子レンズ電極、２４ａ〜２４ｄ…
…ダブル平行凹型レンズ、２５ａ〜２５ｃ……可
変電圧電源。
第２図はアパーチヤープレートと平行凹型レンズ
の位置関係を説明するための図、第３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４図は従来例の要部構成説明図である。 １……プラズマトーチ、３……アルゴンガス供
給源、７……高周波誘導結合プラズマ、８……ノ
ズル、９……スキマー、１６……マスフイルタ、
１９……二次電子増倍管、２０……信号処理部、
２１，２２……アパーチヤープレート、２３ａ〜
２３ｈ……四極子レンズ電極、２４ａ〜２４ｄ…
…ダブル平行凹型レンズ、２５ａ〜２５ｃ……可
変電圧電源。
Claims (1)
- １ 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
ンターフエイスを介して質量分析計検出器に導い
て検出することにより前記試料中の被測定元素を
分析する分析計において、互いに中心がずれた開
口部を有する一対のアパーチヤープレートで２組
の平行凹型レンズを挟み、１組目の平行凹型レン
ズ側の光軸と２組目の平行凹型レンズ側の光軸を
ずらすと共に、前記一組目の平行凹型レンズと２
組目の平行凹型レンズに平均電位を中心にして対
称的に電圧が印加されるようにしたイオン光学系
を備えたことを特徴とする高周波誘導結合プラズ
マ質量分析計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2112559A JPH0412448A (ja) | 1990-04-27 | 1990-04-27 | 高周波誘導結合プラズマ質量分析計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2112559A JPH0412448A (ja) | 1990-04-27 | 1990-04-27 | 高周波誘導結合プラズマ質量分析計 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0412448A JPH0412448A (ja) | 1992-01-17 |
| JPH0542104B2 true JPH0542104B2 (ja) | 1993-06-25 |
Family
ID=14589707
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2112559A Granted JPH0412448A (ja) | 1990-04-27 | 1990-04-27 | 高周波誘導結合プラズマ質量分析計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0412448A (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01252772A (ja) * | 1988-03-31 | 1989-10-09 | Ulvac Corp | イオン注入装置 |
-
1990
- 1990-04-27 JP JP2112559A patent/JPH0412448A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0412448A (ja) | 1992-01-17 |
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