JPH0574342A - 四重極電極の製造方法 - Google Patents
四重極電極の製造方法Info
- Publication number
- JPH0574342A JPH0574342A JP3233055A JP23305591A JPH0574342A JP H0574342 A JPH0574342 A JP H0574342A JP 3233055 A JP3233055 A JP 3233055A JP 23305591 A JP23305591 A JP 23305591A JP H0574342 A JPH0574342 A JP H0574342A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrode
- electrodes
- quadrupole
- quadrupole electrode
- ceramics
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- Pending
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- Electron Tubes For Measurement (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 本発明は質量分析計等に用いる四重極電極の
製造方法に関する。 【構成】 ４本のセラミックスを主体として構成した電
極１〜４を所定寸法間隔に組み込むことを特徴とする四
重極電極の製造方法である。 【効果】 電極棒を正確な寸法に成形することが容易な
セラミックスを主体として成形するので、組み立て時に
電極間位置調整のために多大の努力を必要とすることな
く、再現性よく、しかも安価に高性能の四重極電極を提
供することができる。
製造方法に関する。 【構成】 ４本のセラミックスを主体として構成した電
極１〜４を所定寸法間隔に組み込むことを特徴とする四
重極電極の製造方法である。 【効果】 電極棒を正確な寸法に成形することが容易な
セラミックスを主体として成形するので、組み立て時に
電極間位置調整のために多大の努力を必要とすることな
く、再現性よく、しかも安価に高性能の四重極電極を提
供することができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は質量分析計等のセンサー
部に用いる四重極電極の製造方法に関するものである。
部に用いる四重極電極の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】質量分析計等に用いる四重極電極は、図
３に示すように対向する面を断面で双曲線状になる如く
形成した４つの電極棒１１、１２、１３、１４あるいは
図４に示すように対向する面を断面で円形状になる如く
形成した４つの電極１１´、１２´、１３´、１４´を
所定の電極間隔となるように位置関係を調整して配置し
てなるものである。かかる四重極電極に対して中心に矢
印方向にイオンを送り込むと、特定の質量／電荷比をも
つイオンを高精度で逆側から取出すことが可能となる。
このような従来の四重極電極は、相互の間隔を正確に保
つ必要があり、その組立には極めて高精度の作業が要求
され組立て調整に５日間以上も要するものであった。
３に示すように対向する面を断面で双曲線状になる如く
形成した４つの電極棒１１、１２、１３、１４あるいは
図４に示すように対向する面を断面で円形状になる如く
形成した４つの電極１１´、１２´、１３´、１４´を
所定の電極間隔となるように位置関係を調整して配置し
てなるものである。かかる四重極電極に対して中心に矢
印方向にイオンを送り込むと、特定の質量／電荷比をも
つイオンを高精度で逆側から取出すことが可能となる。
このような従来の四重極電極は、相互の間隔を正確に保
つ必要があり、その組立には極めて高精度の作業が要求
され組立て調整に５日間以上も要するものであった。
【０００３】例えば、特開昭５８−３００５６号公報に
は、電極の軽量化と寸法精度の向上を目的として、金属
材料を押出し又は引抜き加工によりＶ字状に加工した電
極棒を用いることが記載されている。又、特開昭５９−
８７７４３号公報や公開実用昭６０−６４５６２号公報
には組立て容易な形状が示され、その他にも種々の設計
提案がなされている。
は、電極の軽量化と寸法精度の向上を目的として、金属
材料を押出し又は引抜き加工によりＶ字状に加工した電
極棒を用いることが記載されている。又、特開昭５９−
８７７４３号公報や公開実用昭６０−６４５６２号公報
には組立て容易な形状が示され、その他にも種々の設計
提案がなされている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来の四重極電極は、
各構成電極間を所定の精度にするために、手作業で組立
てた上で精度の確認のため、モニターガスを導入し、精
度のチェックを繰り返しながら精度を補正することが通
常である。本発明ではこのような手間をかけずに寸法精
度を正確に配置することができるとともに、使用時の電
極間の所定寸法精度を高精度に保つことができるように
したものである。
各構成電極間を所定の精度にするために、手作業で組立
てた上で精度の確認のため、モニターガスを導入し、精
度のチェックを繰り返しながら精度を補正することが通
常である。本発明ではこのような手間をかけずに寸法精
度を正確に配置することができるとともに、使用時の電
極間の所定寸法精度を高精度に保つことができるように
したものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、４本のセラミ
ックスを主体として構成した電極を所定の寸法間隔に組
み込むことを特徴とする四重極電極の製造方法である。
各電極はセラミックスの表面に導電性金属を被覆して構
成したものであり、対面する面の断面は双曲線状又は円
形状に形成したものである。そして、４本の電極を直接
あるいは治具を介在させて所定寸法間隔に組み込む方法
である。
ックスを主体として構成した電極を所定の寸法間隔に組
み込むことを特徴とする四重極電極の製造方法である。
各電極はセラミックスの表面に導電性金属を被覆して構
成したものであり、対面する面の断面は双曲線状又は円
形状に形成したものである。そして、４本の電極を直接
あるいは治具を介在させて所定寸法間隔に組み込む方法
である。
【０００６】本発明は、四重極電極を高精度で再現性よ
く、しかも容易に形成させるためになされたもので、電
極材料として、絶縁性の低膨張係数セラミックスを高精
度に加工したものを用い、電極表面には導電性金属を被
覆した後、四本の電極を組み立てて、質量分析装置に組
み込むことにより、電極相互間の寸法を±５μｍ以内の
高精度に、しかも分析使用時の電極相互間の寸法変化を
極力小さくおさえることができるものである。
く、しかも容易に形成させるためになされたもので、電
極材料として、絶縁性の低膨張係数セラミックスを高精
度に加工したものを用い、電極表面には導電性金属を被
覆した後、四本の電極を組み立てて、質量分析装置に組
み込むことにより、電極相互間の寸法を±５μｍ以内の
高精度に、しかも分析使用時の電極相互間の寸法変化を
極力小さくおさえることができるものである。
【０００７】
【作用】四重極電極の組み立て精度を向上させ、精度の
調整時間を短縮させるには、電極同士を予め所定の精度
に仕上げられた基準面で一度に組み上げることが必要で
ある。しかしながら電極材料に金属を用いた場合、電極
間の絶縁が保てないという問題がある。しかしこれは絶
縁性のセラミックスを用いることで解決できる。セラミ
ックスは熱膨張係数が小さく、軽量であるため温度変化
に対する寸法精度の維持向上、取り扱い易いというメリ
ットがある。使用するセラミックスは熱膨張係数が９
（×１０-6／℃）以下であればよく、Ｓｉ3Ｎ4、サイア
ロン・ムライト、ＳｉＣ、ＡｌＮ、Ａｌ2Ｏ3、コージエ
ライト、石英などを用いることができる。
調整時間を短縮させるには、電極同士を予め所定の精度
に仕上げられた基準面で一度に組み上げることが必要で
ある。しかしながら電極材料に金属を用いた場合、電極
間の絶縁が保てないという問題がある。しかしこれは絶
縁性のセラミックスを用いることで解決できる。セラミ
ックスは熱膨張係数が小さく、軽量であるため温度変化
に対する寸法精度の維持向上、取り扱い易いというメリ
ットがある。使用するセラミックスは熱膨張係数が９
（×１０-6／℃）以下であればよく、Ｓｉ3Ｎ4、サイア
ロン・ムライト、ＳｉＣ、ＡｌＮ、Ａｌ2Ｏ3、コージエ
ライト、石英などを用いることができる。
【０００８】図１で具体的に説明すると、１、２、３、
４はあらかじめ高精度に加工された４本の電極棒で、５
は電極として機能させるためにセラミック表面に被覆形
成された導電性金属層である。この金属層を形成するこ
とにより絶縁性のセラミックス棒を電極化させることが
できる。形成させる金属層は導電性金属であれば何でも
よいが、Ｍｏ、Ｗ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｔｉ、Ｃｕ、Ａｇ、Ｎ
ｉなどの単相、あるいはこれらの合金又は複合相でも良
い。厚みは１ｍｍ以下が好ましい。これ以上厚い場合は
はくりの危険性があり好ましくない。被覆の方法として
は気相法、あるいは湿式ペースト法による塗布による薄
膜形成法でもよい。電極端子のとり方としては、電極
１、２、３、４のそれぞれの穴７に、導電性のリード線
を通して、セラミック電極の双曲線面に被覆された導電
性金属と導通させる。そして８のネジ（ナット）で固定
させる。これによりそれぞれ独立した４本のセラミック
電極が形成される。以上のように形成された４本のセラ
ミック電極を高精度にしかも容易に組み立てるには、そ
れぞれの電極の基準面１´、２´、３´、４´同士をす
り合わせて固定し、それぞれの電極を直接あるいは６の
ようなチップなどの治具を介して接合することにより実
現される。接合はセラミックス用の活性金属層やセラミ
ック微粒子などを用いて行なう。
４はあらかじめ高精度に加工された４本の電極棒で、５
は電極として機能させるためにセラミック表面に被覆形
成された導電性金属層である。この金属層を形成するこ
とにより絶縁性のセラミックス棒を電極化させることが
できる。形成させる金属層は導電性金属であれば何でも
よいが、Ｍｏ、Ｗ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｔｉ、Ｃｕ、Ａｇ、Ｎ
ｉなどの単相、あるいはこれらの合金又は複合相でも良
い。厚みは１ｍｍ以下が好ましい。これ以上厚い場合は
はくりの危険性があり好ましくない。被覆の方法として
は気相法、あるいは湿式ペースト法による塗布による薄
膜形成法でもよい。電極端子のとり方としては、電極
１、２、３、４のそれぞれの穴７に、導電性のリード線
を通して、セラミック電極の双曲線面に被覆された導電
性金属と導通させる。そして８のネジ（ナット）で固定
させる。これによりそれぞれ独立した４本のセラミック
電極が形成される。以上のように形成された４本のセラ
ミック電極を高精度にしかも容易に組み立てるには、そ
れぞれの電極の基準面１´、２´、３´、４´同士をす
り合わせて固定し、それぞれの電極を直接あるいは６の
ようなチップなどの治具を介して接合することにより実
現される。接合はセラミックス用の活性金属層やセラミ
ック微粒子などを用いて行なう。
【０００９】このようにして、導電性金属が被覆されて
電極が形成された４本のセラミック電極が高精度にしか
も容易に組立てが可能となった。なお図中９はリード線
である。
電極が形成された４本のセラミック電極が高精度にしか
も容易に組立てが可能となった。なお図中９はリード線
である。
【００１０】
【実施例】電極間距離８．６ｍｍ、長さ２００ｍｍなる
四重極電極を形成するＳｉ3Ｎ4セラミック電極棒を所定
の寸法、形状に加工し、更に断面部が双曲線状になる様
に仕上げ加工を行なった。
四重極電極を形成するＳｉ3Ｎ4セラミック電極棒を所定
の寸法、形状に加工し、更に断面部が双曲線状になる様
に仕上げ加工を行なった。
【００１１】この双曲線部に、イオンプレーティング法
で、Ｔｉ、Ｃｕ、Ａｇ、Ｎｉをそれぞれ１μｍづつ被覆
して合計４μｍの厚みの導電性膜を形成させた。電極粒
子はφ１．６のコバール棒をあらかじめ電極にあけてい
た穴にさし込み活性金属ろうにて接合、固定した。
で、Ｔｉ、Ｃｕ、Ａｇ、Ｎｉをそれぞれ１μｍづつ被覆
して合計４μｍの厚みの導電性膜を形成させた。電極粒
子はφ１．６のコバール棒をあらかじめ電極にあけてい
た穴にさし込み活性金属ろうにて接合、固定した。
【００１２】次に４本のＳｉ3Ｎ4セラミック電極の基準
面同士を合わせて□５×長さ１０（ｍｍ）のＳｉ3Ｎ4製
チップを介して活性金属ろうを用いて、これら４本の電
極を接合炉で８００℃×１０分の条件でろう付けした。
面同士を合わせて□５×長さ１０（ｍｍ）のＳｉ3Ｎ4製
チップを介して活性金属ろうを用いて、これら４本の電
極を接合炉で８００℃×１０分の条件でろう付けした。
【００１３】組み立てに要した時間は１０時間であり、
電極間距離の組み立て精度は±５μｍ以内であり、大幅
な組み立て時間の削減が可能となった。このようにして
組み立てた四重極電極を真空装置に組み込み３００℃で
のベーキングを１０回くり返した後、マススペクトルの
ピーク波形のバラツキを測定した。その結果図２（ａ）
に見られるような放物線形状をしておりピーク高さのバ
ラツキもなかった。これにひきかえ従来のメタル（Ｍ
ｏ）製四重極電極でのピーク波形は図２（ｂ）のような
割れが生じた放物線形状がみられ、ピーク高さのバラツ
キも大きかった。
電極間距離の組み立て精度は±５μｍ以内であり、大幅
な組み立て時間の削減が可能となった。このようにして
組み立てた四重極電極を真空装置に組み込み３００℃で
のベーキングを１０回くり返した後、マススペクトルの
ピーク波形のバラツキを測定した。その結果図２（ａ）
に見られるような放物線形状をしておりピーク高さのバ
ラツキもなかった。これにひきかえ従来のメタル（Ｍ
ｏ）製四重極電極でのピーク波形は図２（ｂ）のような
割れが生じた放物線形状がみられ、ピーク高さのバラツ
キも大きかった。
【００１４】
【発明の効果】本発明においては、各電極棒を正確な寸
法に成形することが容易なセラミックスを主として形成
するので、組み立て時に電極間位置調整のために多大の
努力を必要とすることがなく、再現性良く、高性能の四
重極電極を提供することができる。又、Ｍｏやステンレ
ススチール等と違って、セラミックスが主原料であるた
め、軽量で安価に得ることができる。
法に成形することが容易なセラミックスを主として形成
するので、組み立て時に電極間位置調整のために多大の
努力を必要とすることがなく、再現性良く、高性能の四
重極電極を提供することができる。又、Ｍｏやステンレ
ススチール等と違って、セラミックスが主原料であるた
め、軽量で安価に得ることができる。
【図１】本発明で組立てられる四重極電極の一例を示す
断面図である。
断面図である。
【図２】質量分析計のマススペクトルのピーク波形のバ
ラツキの測定結果を示すグラフである。
ラツキの測定結果を示すグラフである。
【図３】従来の四重極電極の一例の構成を説明するため
の斜視図である。
の斜視図である。
【図４】従来の四重極電極の他の例の構成を説明するた
めの斜視図である。
めの斜視図である。
１ 電極棒 ２ 電極棒 ３ 電極棒 ４ 電極棒 ５ 導電性金属層 ６ チップ ７ 穴 ８ ネジ １´ 基準面 ２´ 基準面 ３´ 基準面 ４´ 基準面 １１ 電極棒 １２ 電極棒 １３ 電極棒 １４ 電極棒 １１´ 電極棒 １２´ 電極棒 １３´ 電極棒 １４´ 電極棒
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 村上 義夫 茨城県那珂郡那珂町大字向山801番地の１ 日本原子力研究所内 (72)発明者 高ノ 由重 兵庫県伊丹市昆陽北一丁目１番１号 住友 電気工業株式会社伊丹製作所内 (72)発明者 山川 晃 兵庫県伊丹市昆陽北一丁目１番１号 住友 電気工業株式会社伊丹製作所内 (72)発明者 三宅 雅也 兵庫県伊丹市昆陽北一丁目１番１号 住友 電気工業株式会社伊丹製作所内
Claims (3)
- 【請求項１】 ４本のセラミックスを主体として構成し
た電極を所定の寸法間隔に組み込むことを特徴とする四
重極電極の製造方法。 - 【請求項２】 各電極はセラミックスの表面に導電性金
属を被覆して構成したものであり、対面する面の断面を
双曲線状又は円形状に形成したものである請求項１記載
の四重極電極の製造方法。 - 【請求項３】 ４本の電極を直接あるいは治具を介在さ
せて接合する請求項１記載の四重極電極の製造方法。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3233055A JPH0574342A (ja) | 1991-09-12 | 1991-09-12 | 四重極電極の製造方法 |
| DE69227825T DE69227825T2 (de) | 1991-09-11 | 1992-09-07 | Vierpolige Elektrode und Herstellungsverfahren derselben. |
| US07/965,258 US5373157A (en) | 1991-09-11 | 1992-09-07 | Quadrupole electrode and process for producing the same |
| EP92918881A EP0556411B1 (en) | 1991-09-11 | 1992-09-07 | Quadrupole electrode and manufacture thereof |
| PCT/JP1992/001141 WO1993005532A1 (fr) | 1991-09-11 | 1992-09-07 | Electrode quadripolaire et sa fabrication |
| CA 2085729 CA2085729C (en) | 1991-09-11 | 1992-09-07 | Quadrupole electrode and process for producing the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3233055A JPH0574342A (ja) | 1991-09-12 | 1991-09-12 | 四重極電極の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0574342A true JPH0574342A (ja) | 1993-03-26 |
Family
ID=16949093
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3233055A Pending JPH0574342A (ja) | 1991-09-11 | 1991-09-12 | 四重極電極の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0574342A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100786621B1 (ko) * | 2005-12-19 | 2007-12-21 | 한국표준과학연구원 | 석영 재질의 백금족금속 도금한 쌍곡선면 사중극자 질량분석기 |
-
1991
- 1991-09-12 JP JP3233055A patent/JPH0574342A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100786621B1 (ko) * | 2005-12-19 | 2007-12-21 | 한국표준과학연구원 | 석영 재질의 백금족금속 도금한 쌍곡선면 사중극자 질량분석기 |
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