JPH06187943A - 高周波誘導結合プラズマ質量分析装置のサンプリングコーン - Google Patents
高周波誘導結合プラズマ質量分析装置のサンプリングコーンInfo
- Publication number
- JPH06187943A JPH06187943A JP4337042A JP33704292A JPH06187943A JP H06187943 A JPH06187943 A JP H06187943A JP 4337042 A JP4337042 A JP 4337042A JP 33704292 A JP33704292 A JP 33704292A JP H06187943 A JPH06187943 A JP H06187943A
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- JP
- Japan
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- sampling cone
- sample
- cone
- mass spectrometer
- inductively coupled
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 衝撃波がサンプリングコーン内面に接触して
拡がらないようにして試料イオン密度の減少、感度低下
を防止する。 【構成】 高周波誘導結合プラズマイオン源を用いて試
料をイオン化し、生じたイオンをインターフェースを介
して質量分析系に導入するようにした質量分析装置にお
いて、前記インターフェースを構成するサンプリングコ
ーンの試料導入孔を構成する先端部に、試料導入方向に
向けて突起を設けたことを特徴とする。
拡がらないようにして試料イオン密度の減少、感度低下
を防止する。 【構成】 高周波誘導結合プラズマイオン源を用いて試
料をイオン化し、生じたイオンをインターフェースを介
して質量分析系に導入するようにした質量分析装置にお
いて、前記インターフェースを構成するサンプリングコ
ーンの試料導入孔を構成する先端部に、試料導入方向に
向けて突起を設けたことを特徴とする。
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（ＩＣＰ）イオン源と質量分析装置（ＭＳ）とを結合
した高周波誘導結合プラズマ質量分析装置（ＩＣＰ−Ｍ
Ｓ）に係わり、特にＩＣＰとＭＳとのインターフェース
を構成するサンプリングコーンの形状に関するものであ
る。
マ（ＩＣＰ）イオン源と質量分析装置（ＭＳ）とを結合
した高周波誘導結合プラズマ質量分析装置（ＩＣＰ−Ｍ
Ｓ）に係わり、特にＩＣＰとＭＳとのインターフェース
を構成するサンプリングコーンの形状に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】従来のＩＣＰ−ＭＳの構成例を図２に示
す。図２において、１はＩＣＰイオン源であり、高周波
コイル２を巻回した石英等の電気絶縁体製プラズマトー
チ３と試料液を噴霧するためのネブライザ４とから構成
されている。５は試料液６を収納すると共に導入管７を
介してネブライザ４に接続された試料ボトルである。な
お、図示しないがプラズマトーチ３の外周には高周波コ
イル２からの高周波をシールドするためのアース電位に
保たれたシールドケースが設けてある。
す。図２において、１はＩＣＰイオン源であり、高周波
コイル２を巻回した石英等の電気絶縁体製プラズマトー
チ３と試料液を噴霧するためのネブライザ４とから構成
されている。５は試料液６を収納すると共に導入管７を
介してネブライザ４に接続された試料ボトルである。な
お、図示しないがプラズマトーチ３の外周には高周波コ
イル２からの高周波をシールドするためのアース電位に
保たれたシールドケースが設けてある。
【０００３】８は電気良導体で形成されたコーン状のサ
ンプリングコーン９と第１および第２のスキマー１０、
１１とからなるインターフェース、１２は質量分析装置
で、内部には四重極質量分析計（ＱＭＳ）等からなる質
量分析系１３が配置されている。
ンプリングコーン９と第１および第２のスキマー１０、
１１とからなるインターフェース、１２は質量分析装置
で、内部には四重極質量分析計（ＱＭＳ）等からなる質
量分析系１３が配置されている。
【０００４】１４は前記質量分析装置１２内を高真空に
保つための油拡散ポンプ、１５、１６は前記サンプリン
グコーン９と第１のスキマー１０及び第１、第２のスキ
マー１０と１１との間に各々形成される空間Ｓ１，Ｓ２
を排気管１７、１８を介して排気するための油回転ポン
プである。
保つための油拡散ポンプ、１５、１６は前記サンプリン
グコーン９と第１のスキマー１０及び第１、第２のスキ
マー１０と１１との間に各々形成される空間Ｓ１，Ｓ２
を排気管１７、１８を介して排気するための油回転ポン
プである。
【０００５】１９はイオンを加速、収束して前記質量分
析系１３に導くための電極群、２０は第２のスキマー１
１と電極群１９との間に設置された加速電極であり、Ｑ
ＭＳの場合には、分析イオンの運動エネルギーは０〜２
０ｅＶの範囲に限られているため、サンプリングコーン
９、スキマー１０、１１は接地電位にされ、加速電極２
０には−１００Ｖ程度の負電圧が印加される。
析系１３に導くための電極群、２０は第２のスキマー１
１と電極群１９との間に設置された加速電極であり、Ｑ
ＭＳの場合には、分析イオンの運動エネルギーは０〜２
０ｅＶの範囲に限られているため、サンプリングコーン
９、スキマー１０、１１は接地電位にされ、加速電極２
０には−１００Ｖ程度の負電圧が印加される。
【０００６】以上の構成において、プラズマトーチ３内
には、図示外のガス供給源からアルゴンガスが供給さ
れ、また、ネブライザ４から試料液６が霧状となって導
入される。この状態において、高周波コイル２に電力を
印加して高周波磁界を形成するとプラズマＰが発生する
ため、このプラズマ内の試料イオンがサンプリングコー
ン９、各スキマー１０、１１を通ってインターフェース
８内に進入する。このインターフェース内に進入したイ
オンは電極群１９により加速、収束されて質量分析系１
３に導入されて分析される。
には、図示外のガス供給源からアルゴンガスが供給さ
れ、また、ネブライザ４から試料液６が霧状となって導
入される。この状態において、高周波コイル２に電力を
印加して高周波磁界を形成するとプラズマＰが発生する
ため、このプラズマ内の試料イオンがサンプリングコー
ン９、各スキマー１０、１１を通ってインターフェース
８内に進入する。このインターフェース内に進入したイ
オンは電極群１９により加速、収束されて質量分析系１
３に導入されて分析される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】ところで、図３におい
て、プラズマＰはほぼ大気圧で形成され、サンプリング
コーン９とスキマーコーン１０の間が２〜３Ｔｏｒｒに
真空引きされているため、この圧力差により内方へ吸引
される。さらにスキマーコーン内が１０-3Ｔｏｒｒ程の
高真空になっているため、２〜３Ｔｏｒｒとの圧力差で
プラズマはさらに内部に吸引される。このように１０3
倍程の圧力差により吸引が行われるためプラズマは超音
速ジェット流となり、コーンのエッジ部分に衝突して衝
撃波ＳＷ１、ＳＷ２が発生する。衝撃波ＳＷ２の境界は
サンプリングコーン９の内面９ａに沿って拡がり、先端
がスキマーコーン１０内に進入するような形状となる。
衝撃波ＳＷ２がサンプリングコーン９の内面に接してい
ることは、例えば銅製のサンプリングコーンを使用した
とき内面がピカピカにエッチングされることからも確認
されている。しかし、このように衝撃波ＳＷ２が拡がる
ためにスキマコーンを通して導入される試料イオン密度
が減少して感度が低下する原因となる。
て、プラズマＰはほぼ大気圧で形成され、サンプリング
コーン９とスキマーコーン１０の間が２〜３Ｔｏｒｒに
真空引きされているため、この圧力差により内方へ吸引
される。さらにスキマーコーン内が１０-3Ｔｏｒｒ程の
高真空になっているため、２〜３Ｔｏｒｒとの圧力差で
プラズマはさらに内部に吸引される。このように１０3
倍程の圧力差により吸引が行われるためプラズマは超音
速ジェット流となり、コーンのエッジ部分に衝突して衝
撃波ＳＷ１、ＳＷ２が発生する。衝撃波ＳＷ２の境界は
サンプリングコーン９の内面９ａに沿って拡がり、先端
がスキマーコーン１０内に進入するような形状となる。
衝撃波ＳＷ２がサンプリングコーン９の内面に接してい
ることは、例えば銅製のサンプリングコーンを使用した
とき内面がピカピカにエッチングされることからも確認
されている。しかし、このように衝撃波ＳＷ２が拡がる
ためにスキマコーンを通して導入される試料イオン密度
が減少して感度が低下する原因となる。
【０００８】本発明は上記課題を解決するためのもの
で、サンプリングコーンエッジ部分で発生した衝撃波が
サンプリングコーン内面に接触して拡がらないようにす
ることにより試料イオン密度の減少を防止し、感度が低
下しないようにすることができる高周波誘導結合プラズ
マ質量分析装置のサンプリングコーンを提供することを
目的とする。
で、サンプリングコーンエッジ部分で発生した衝撃波が
サンプリングコーン内面に接触して拡がらないようにす
ることにより試料イオン密度の減少を防止し、感度が低
下しないようにすることができる高周波誘導結合プラズ
マ質量分析装置のサンプリングコーンを提供することを
目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明のサンプリングコ
ーンは、高周波誘導結合プラズマイオン源を用いて試料
をイオン化し、生じたイオンをインターフェースを介し
て質量分析系に導入するようにした質量分析装置におい
て、前記インターフェースを構成するサンプリングコー
ンの試料導入孔を構成する先端部に、試料導入方向に向
けて突起を設けたことを特徴とする。
ーンは、高周波誘導結合プラズマイオン源を用いて試料
をイオン化し、生じたイオンをインターフェースを介し
て質量分析系に導入するようにした質量分析装置におい
て、前記インターフェースを構成するサンプリングコー
ンの試料導入孔を構成する先端部に、試料導入方向に向
けて突起を設けたことを特徴とする。
【００１０】
【作用】本発明はサンプリングコーンの試料導入孔を構
成する先端部分に、試料導入方向に向けて突起を設ける
ことにより試料導入孔を長くし、衝撃波がサンプリング
コーン内面に接触して拡がらないようにすることによ
り、衝撃波の進行の方向性を良くし、スキマーコーンの
孔を通して導入される試料イオンの低下を防止し、その
結果感度低下を防止することが可能となる。
成する先端部分に、試料導入方向に向けて突起を設ける
ことにより試料導入孔を長くし、衝撃波がサンプリング
コーン内面に接触して拡がらないようにすることによ
り、衝撃波の進行の方向性を良くし、スキマーコーンの
孔を通して導入される試料イオンの低下を防止し、その
結果感度低下を防止することが可能となる。
【００１１】
【実施例】図１は本発明の一実施例を説明するための図
である。本発明のサンプリングコーンの先端部分は、図
１に示すように、試料導入方向に沿って内側に向けて円
筒状に突起９ｂを設け、試料導入孔を長くしている。そ
の結果、サンプリングコーン先端部から内方に向かって
生ずる衝撃波ＳＷ２は、突起９ｂの内壁面で形成される
長い孔壁に沿って進むため方向性が良くなり、図示する
ようにサンプリングコーン９の内面９ａにくっついて拡
がることがない。そのため、スキマコーンを通して導入
される試料イオン密度の低下を防止することが可能であ
り、検出感度の低下を防止することができる。なお、本
発明はＭＳとして磁場型質量分析計を用いるＩＣＰ−Ｍ
Ｓにも適用できる。
である。本発明のサンプリングコーンの先端部分は、図
１に示すように、試料導入方向に沿って内側に向けて円
筒状に突起９ｂを設け、試料導入孔を長くしている。そ
の結果、サンプリングコーン先端部から内方に向かって
生ずる衝撃波ＳＷ２は、突起９ｂの内壁面で形成される
長い孔壁に沿って進むため方向性が良くなり、図示する
ようにサンプリングコーン９の内面９ａにくっついて拡
がることがない。そのため、スキマコーンを通して導入
される試料イオン密度の低下を防止することが可能であ
り、検出感度の低下を防止することができる。なお、本
発明はＭＳとして磁場型質量分析計を用いるＩＣＰ−Ｍ
Ｓにも適用できる。
【００１２】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、プラズマ
質量分析装置のインターフェースとしてのサンプリング
コーンの先端部に、試料導入方向に向かって突起を設け
るようにしたので、衝撃波がサンプリングコーン内面に
沿って拡がるのを防止し、衝撃波の進行の方向性を良く
することができ、導入される試料イオン密度の低下を防
止し、その結果、検出感度を向上させることが可能とな
る。
質量分析装置のインターフェースとしてのサンプリング
コーンの先端部に、試料導入方向に向かって突起を設け
るようにしたので、衝撃波がサンプリングコーン内面に
沿って拡がるのを防止し、衝撃波の進行の方向性を良く
することができ、導入される試料イオン密度の低下を防
止し、その結果、検出感度を向上させることが可能とな
る。
【図１】 本発明で使用するコーンの先端部分を示す図
である。
である。
【図２】 従来の高周波誘導結合プラズマ質量分析装置
の全体構成を説明するための図である。
の全体構成を説明するための図である。
【図３】 従来のインターフェースのコーン先端部を示
す図である。
す図である。
９…サンプリングコーン、９ｂ…突起、ＳＷ１，ＳＷ２
…衝撃波。
…衝撃波。
Claims (1)
- 【請求項１】 高周波誘導結合プラズマイオン源を用い
て試料をイオン化し、生じたイオンをインターフェース
を介して質量分析系に導入するようにした質量分析装置
において、前記インターフェースを構成するサンプリン
グコーンの試料導入孔を構成する先端部に、試料導入方
向に向けて突起を設けたことを特徴とする高周波誘導結
合プラズマ質量分析装置のサンプリングコーン。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4337042A JPH06187943A (ja) | 1992-12-17 | 1992-12-17 | 高周波誘導結合プラズマ質量分析装置のサンプリングコーン |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4337042A JPH06187943A (ja) | 1992-12-17 | 1992-12-17 | 高周波誘導結合プラズマ質量分析装置のサンプリングコーン |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06187943A true JPH06187943A (ja) | 1994-07-08 |
Family
ID=18304882
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4337042A Withdrawn JPH06187943A (ja) | 1992-12-17 | 1992-12-17 | 高周波誘導結合プラズマ質量分析装置のサンプリングコーン |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06187943A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2024544767A (ja) * | 2021-12-02 | 2024-12-04 | ヨンインエース カンパニー リミテッド | 質量分析器 |
-
1992
- 1992-12-17 JP JP4337042A patent/JPH06187943A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2024544767A (ja) * | 2021-12-02 | 2024-12-04 | ヨンインエース カンパニー リミテッド | 質量分析器 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20000307 |