JPH0636201U - 高温イオン源 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 大電力のヒータを用いずとも高い温度に設定
することのできる高温イオン源を提供すること。 【構成】 イオン源ブロック１には、イオン化室２，絶
縁支柱３〜６を貫通させる穴３ａ〜６ａ，ＧＣ用試料導
入口７，直接導入用試料導入口８，電子通過口９，１０
及びイオン取出し口１１が形成され、ヒータ１２，１３
及び温度センサ１４が埋め込まれている。絶縁支柱３〜
６には、絶縁カラー１８を介してレンズ電極１９が間隔
を置いて貫通保持され、締付けナット２０により、レン
ズ電極とイオン源ブロック全体が基台２１に固定されて
いる。イオン源ブロック１には、ヒータ１２，１３と各
絶縁支柱の間を割くように切り込み２３が形成される。
この切り込みにより、ヒータから発生した熱の絶縁支柱
への伝達が疎外されるため、ヒータから発生した熱によ
りイオン化室周囲のみを高温にすることができる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、質量分析装置用イオン源に関し、特に従来よりもイオン化室周囲を 高温に設定することのできる高温イオン源に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

ガスクロマトグラフ−質量分析装置（ＧＣ−ＭＳ）の分野では、金属キャピラ リーカラムを用いて、４００℃を超える温度での分析が提案されている。

【０００３】 一方、固体試料をイオン化室内へ直接導入し加熱気化してイオン化する直接試 料導入方式では、例えば、１００℃から５００℃まで徐々に試料温度を上げて質 量分析を行い、温度と出現イオンの関係を測定することが行われている。この場 合、試料を支持したプローブの温度を変化させて試料温度を変化させることが従 来行われてきたが、最近では、イオン源の温度を変化させて試料温度を変化させ ることが試みられている。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

この様に、近年、高温での質量分析がルーチン化してきているが、通常用いら れるイオン源では、最高温度は３５０℃前後に設定されており、これを５００℃ 程度まで上昇させるには、大出力のヒータを使用しなければならない。しかしな がら、ヒータを大型化したのでは、当然消費電力が増加するし、コスト的にも不 利である。さらに、イオン源（イオン源ブロック）の温度が上昇すると、イオン 源ブロックを支持する絶縁支柱の温度も上昇して絶縁が低下し、放電の危険性が 増大するなどの問題もある。

【０００５】 本考案は上述した点に鑑みてなされたものであり、大電力のヒータを用いずと も高い温度に設定することのできる高温イオン源を提供することを目的としてい る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

この目的を達成するため、本考案は、イオン化室が内部に形成されると共に加 熱用のヒータが埋めこまれたイオン源ブロックを絶縁支柱により外部から支持す るようにしたイオン源において、絶縁支柱とヒータとの間に切り込みを入れるこ とにより支柱への熱伝達を減少させるようにしたことを特徴としている。

【０００７】

【作用】

絶縁支柱とヒータとの間に切り込みを入れることにより支柱への熱伝達を減少 させるようにしたため、小さな電力のヒータを用いてイオン源ブロックを高温に 維持することが可能である。以下、図面を用いて本考案の実施例を詳説する。

【０００８】

【実施例】

図１は本考案の一実施例を示し、図２はそのＡ−Ａ断面図である。両図におい て１はイオン源ブロックである。イオン源ブロック１は、例えばステンレススチ ール製で、イオン化室２，絶縁支柱３〜６を貫通させる穴３ａ〜６ａ，ＧＣ用試 料導入口７，直接導入用試料導入口８，電子通過口９，１０及びイオン取出し口 １１が形成されている。さらに、イオン源ブロック１には、ヒータ１２，１３及 び温度センサ１４が埋め込まれている。１５は電子通過口９に接近して配置され る熱電子発生用フィラメント、１６は電子通過口１０に接近して配置されるトラ ップ電極、１７は電子を集束させる磁場を発生する一対のマグネットである。

【０００９】 イオン源ブロック１を貫通した絶縁支柱３〜６には、絶縁カラー１８を介して レンズ電極１９が間隔を置いて貫通保持され、その先端に螺合される締付けナッ ト２０により、レンズ電極及びイオン源ブロック全体が基台２１に固定されてい る。２２は、イオン化室内に配置されるリペラ電極である。

【００１０】 以上の構成が従来からの電子衝撃型イオン源の基本構成の一例であり、例えば 、ＧＣ用試料導入口７から導入された気体試料は、イオン化室２内で通過口９か ら通過口１０へ通る電子による衝撃を受けてイオン化され、取出し口１１から外 部へ取出される、という基本動作を行う。本考案では、さらに、イオン源ブロッ ク１に切り込み２３が設けられている。この切り込みは、ヒータ１２，１３と各 絶縁支柱の間を割くように形成される。この切り込みにより、ヒータから発生し た熱の絶縁支柱への伝達が疎外されるため、ヒータから発生した熱によりイオン 化室周囲のみを高温にすることができる。

【００１１】 なお、切り込みは、イオン源ブロックの表面から裏面へ完全に抜けていてもい なくても良く、完全に抜けずに溝のような形で設けても熱の伝達を疎外する役割 を果たす。その方が強度面からは有利である。

【００１２】 本実施例では、切り込みがフィラメント１５とイオン化室２との間を通るよう にも設けられているため、フィラメントからの輻射熱がイオン化室付近へ伝達さ れてイオン化室付近の温度に影響を与えることを防止することができる。

【００１３】

【考案の効果】

以上詳述したごとく、本考案によれば、絶縁支柱とヒータとの間に切り込みを 入れることにより支柱への熱伝達を減少させるようにしたため、小さな電力のヒ ータを用いてイオン源ブロックを高温に維持することが可能になるし、温度変化 の応答性が向上し装置始動時の所要時間が短縮されると共に、測定時の昇温速度 も向上するという効果も併せて得られる。

【００１４】 また、絶縁支柱の温度上昇が防止できるため、絶縁支柱の絶縁寿命が延びる。 さらに、絶縁支柱の電気抵抗は３００℃を超えると大幅に低下し、例えば５００ ℃では３桁程度下がる。そのため、絶縁支柱の温度上昇が避けられない従来は、 レンズ電極に印加される電圧が温度変化と共に変化しフォーカスのずれが発生す るが、絶縁支柱の温度上昇が防止できる本考案では、そのようなことがない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例を示す図である。

【図２】図１の実施例のＡ−Ａ断面図である。

【符号の説明】

１ イオン源ブロック ２ イオン化室 ３〜６ 絶縁支柱 ７ ＧＣ用試料導入口 ８ 直接導入用試料導入口 ９，１０ 電子通過口 １１ イオン取出し口 １２，１３ ヒータ １４ 温度センサ １５ 熱電子発生用フィラメント １６ トラップ電極 １７ マグネット １８ 絶縁カラー １９ レンズ電極 ２０ 締付けナット ２１ 基台 ２２ リペラ電極 ２３ 切り込み

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 イオン化室が内部に形成されると共に加
   熱用のヒータが埋めこまれたイオン源ブロックを絶縁支
   柱により外部から支持するようにしたイオン源におい
   て、前記絶縁支柱と前記ヒータとの間に切り込みを入れ
   ることにより支柱への熱伝達を減少させるようにしたこ
   とを特徴とする高温イオン源。