JPH07226184A - 質量分析計 - Google Patents
質量分析計Info
- Publication number
- JPH07226184A JPH07226184A JP6016092A JP1609294A JPH07226184A JP H07226184 A JPH07226184 A JP H07226184A JP 6016092 A JP6016092 A JP 6016092A JP 1609294 A JP1609294 A JP 1609294A JP H07226184 A JPH07226184 A JP H07226184A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sample
- electrode
- mass spectrometer
- lens
- accelerating electrode
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Other Investigation Or Analysis Of Materials By Electrical Means (AREA)
- Electron Tubes For Measurement (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】本発明の目的は、試料と加速電極の距離を著し
く短くし、試料から生成した分子の補集効率を高めるこ
とにある。 【構成】レーザー光集光用レンズ２２を有するイオン加
速電極４０、または中心部にメッシュ電極を有するフレ
ネルレンズを備える質量分析計。
く短くし、試料から生成した分子の補集効率を高めるこ
とにある。 【構成】レーザー光集光用レンズ２２を有するイオン加
速電極４０、または中心部にメッシュ電極を有するフレ
ネルレンズを備える質量分析計。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体等の電子部品に
付着（汚染）する微小有機物の分析を行なう装置で、特
にレーザを用いてイオン化をおこなう質量分析計に関す
る。
付着（汚染）する微小有機物の分析を行なう装置で、特
にレーザを用いてイオン化をおこなう質量分析計に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来の質量分析計は特開平４−１５４０
３９号公報に記載のように、図４の構成図に示すように
なっていた。１は質量分析部、２は試料、６はレーザ光
源、８は観察照明用光源、１８は真空室、２１ｂはイオ
ンビーム、２２は集光レンズ、２４は光反射ミラー、２
４ａはイオン透過孔、２６は試料台、３０はイオンリフ
レクタ、３４はイオン検出器、４０はイオン加速電極で
ある。レーザ光源６から発生したレーザ光は、集光レン
ズ２２と光反射ミラー２４により、試料２上に集光され
る。このレーザ光で励起されたイオンは光反射ミラー２
４中央のイオン通過孔２４ａを通り、質量分析部１で質
量分析される。
３９号公報に記載のように、図４の構成図に示すように
なっていた。１は質量分析部、２は試料、６はレーザ光
源、８は観察照明用光源、１８は真空室、２１ｂはイオ
ンビーム、２２は集光レンズ、２４は光反射ミラー、２
４ａはイオン透過孔、２６は試料台、３０はイオンリフ
レクタ、３４はイオン検出器、４０はイオン加速電極で
ある。レーザ光源６から発生したレーザ光は、集光レン
ズ２２と光反射ミラー２４により、試料２上に集光され
る。このレーザ光で励起されたイオンは光反射ミラー２
４中央のイオン通過孔２４ａを通り、質量分析部１で質
量分析される。
【０００３】図４に示す本従来装置では、試料２とイオ
ン加速電極４０の間に、集光レンズ２２が有るため、試
料とイオン加速電極の間の距離が開きすぎ、試料から脱
離した分子を効率良く集めることが著しく困難である。
ン加速電極４０の間に、集光レンズ２２が有るため、試
料とイオン加速電極の間の距離が開きすぎ、試料から脱
離した分子を効率良く集めることが著しく困難である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記従来装置では、試
料と加速電極の間に集光レンズが存在するために、試料
と加速電極の間を開ける必要があり、従って試料から生
成した分子を効率良く質量分析計に送ることが著しく困
難である。本発明の目的は試料と加速電極の距離を著し
く短くし、試料から生成した分子の補集効率を高めるこ
とにある。
料と加速電極の間に集光レンズが存在するために、試料
と加速電極の間を開ける必要があり、従って試料から生
成した分子を効率良く質量分析計に送ることが著しく困
難である。本発明の目的は試料と加速電極の距離を著し
く短くし、試料から生成した分子の補集効率を高めるこ
とにある。
【０００５】また加速電極を試料に近づけた場合、集光
レンズと加速電極が非常に接近し、イオン加速領域の電
場が大きく乱れる。このため質量分解能及びイオン収集
効率が大きく低下してしまう。本発明では、イオン加速
電極と集光レンズを完全に一体化することにより、この
課題の解決をはかる。
レンズと加速電極が非常に接近し、イオン加速領域の電
場が大きく乱れる。このため質量分解能及びイオン収集
効率が大きく低下してしまう。本発明では、イオン加速
電極と集光レンズを完全に一体化することにより、この
課題の解決をはかる。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を解決するため
に、加速電極とレーザー集光用レンズを一体化した。一
体化、以下にあげる２つの方法でおこなった。
に、加速電極とレーザー集光用レンズを一体化した。一
体化、以下にあげる２つの方法でおこなった。
【０００７】１．図２に示す様に、集光用レンズを加速
電極に完全に埋め込んだ。これによって試料と電極との
距離を短く出来るようにした。このため、試料から生成
した分子の補集効率を高めることができる。また、対物
レンズを傾斜させ、イオンの通過する通路から外して設
置し、イオンを効率良く質量分析計に送るようにした。
電極に完全に埋め込んだ。これによって試料と電極との
距離を短く出来るようにした。このため、試料から生成
した分子の補集効率を高めることができる。また、対物
レンズを傾斜させ、イオンの通過する通路から外して設
置し、イオンを効率良く質量分析計に送るようにした。
【０００８】またレンズを電極に完全に埋め込むことに
より、レンズの電場にたいする影響を極力へらし、分解
能の低下を防いだ。
より、レンズの電場にたいする影響を極力へらし、分解
能の低下を防いだ。
【０００９】２．同じ目的を達成するために、図３に示
す様な加速電極を有するフレネルレンズを用いて、加速
電極と試料の距離を短く出来るようにした。また、中央
部を網状の加速電極を配置し、イオンを効率良く質量分
析計に送るようにした。
す様な加速電極を有するフレネルレンズを用いて、加速
電極と試料の距離を短く出来るようにした。また、中央
部を網状の加速電極を配置し、イオンを効率良く質量分
析計に送るようにした。
【００１０】この場合レンズ及び電極は板状になり、加
速領域の電場はまったく乱れず、分解能の低下はまった
くおこらない。
速領域の電場はまったく乱れず、分解能の低下はまった
くおこらない。
【００１１】
【作用】集光されたレーザ照射で、試料の非常に微小な
領域（約１μｍφ）から生成してくる分子ビームは、拡
がりを持って進む。従って、加速電極と試料の間の距離
が長くなると、この拡がりのため、電極による加速領域
に入ってくる分子数が大幅に減ってしまう。従来の装置
では、加速電極と試料の間に対物レンズがあるため、構
造上、加速電極と試料の距離が長くなる。しかし、本発
明では、対物レンズを埋め込んだ加速電極または、加速
電極を有するフレネルレンズを用いるので、試料と加速
電極との距離を、レンズの作動距離まで近づけることが
でき、これにより、効率的に、加速領域に分子を導くこ
とが可能となる。
領域（約１μｍφ）から生成してくる分子ビームは、拡
がりを持って進む。従って、加速電極と試料の間の距離
が長くなると、この拡がりのため、電極による加速領域
に入ってくる分子数が大幅に減ってしまう。従来の装置
では、加速電極と試料の間に対物レンズがあるため、構
造上、加速電極と試料の距離が長くなる。しかし、本発
明では、対物レンズを埋め込んだ加速電極または、加速
電極を有するフレネルレンズを用いるので、試料と加速
電極との距離を、レンズの作動距離まで近づけることが
でき、これにより、効率的に、加速領域に分子を導くこ
とが可能となる。
【００１２】さらに集光レンズが、電極に埋め込まれて
いるため、レンズによる加速領域の電場の乱れが少な
く、分解能の低下を避けることができる。
いるため、レンズによる加速領域の電場の乱れが少な
く、分解能の低下を避けることができる。
【００１３】フレネルレンズを用いる場合は、イオンの
進行方向に対してほぼ平行な電場が形成されるので、さ
らに分解能の高いスペクトルを得ることができる。
進行方向に対してほぼ平行な電場が形成されるので、さ
らに分解能の高いスペクトルを得ることができる。
【００１４】
［実施例１］図１、図２に本発明の実施例の構成図を示
す。図１は全体図、図２は電極部を拡大した図である。
１は質量分析部、２は試料、６ａ、６ｂはレーザ光源、
７ａ、７ｂはレーザ光、８は試料照明用光源、９は試料
照明光、１０はＴＶカメラ、１１はハーフミラー、１５
はカメラレンズ、１６ａ、１６ｂは光反射ミラー、１７
は光路、１８は真空室、１９は真空容器、２１ａは分子
ビーム、２１ｂはイオンビーム、２４は光反射ミラー、
２６は試料台、３０はイオンリフレクタ、３４はイオン
検出器である。４０は加速電極、２２は加速電極に埋め
込まれた集光レンズである。
す。図１は全体図、図２は電極部を拡大した図である。
１は質量分析部、２は試料、６ａ、６ｂはレーザ光源、
７ａ、７ｂはレーザ光、８は試料照明用光源、９は試料
照明光、１０はＴＶカメラ、１１はハーフミラー、１５
はカメラレンズ、１６ａ、１６ｂは光反射ミラー、１７
は光路、１８は真空室、１９は真空容器、２１ａは分子
ビーム、２１ｂはイオンビーム、２４は光反射ミラー、
２６は試料台、３０はイオンリフレクタ、３４はイオン
検出器である。４０は加速電極、２２は加速電極に埋め
込まれた集光レンズである。
【００１５】質量分析時にはレーザ光源６ａからのレー
ザ光７ａは集光レンズ２２により試料２上に集光され
る。これにより励起された分子ビーム２１ａは、質量分
析部１に入射する。ここでレーザ光源６ｂからのレーザ
光７ｂで分子ビームがイオン化され、イオンビーム２１
ｂとなる。このイオンビーム２１ｂはイオンリフレクタ
ー３０で反射され、イオン検出器３４に入射する。レー
ザ光７ｂを照射してから、イオンがイオン検出器３４に
到着するまでの時間を測定することによって、イオン飛
行時間がわかる。これにより、イオンの質量分析ができ
る。
ザ光７ａは集光レンズ２２により試料２上に集光され
る。これにより励起された分子ビーム２１ａは、質量分
析部１に入射する。ここでレーザ光源６ｂからのレーザ
光７ｂで分子ビームがイオン化され、イオンビーム２１
ｂとなる。このイオンビーム２１ｂはイオンリフレクタ
ー３０で反射され、イオン検出器３４に入射する。レー
ザ光７ｂを照射してから、イオンがイオン検出器３４に
到着するまでの時間を測定することによって、イオン飛
行時間がわかる。これにより、イオンの質量分析ができ
る。
【００１６】試料観察時には、試料照明用光源８からの
光を、集光レンズ２２から試料上に入射させる。これに
よる試料の像をＴＶカメラ１０により観察する。
光を、集光レンズ２２から試料上に入射させる。これに
よる試料の像をＴＶカメラ１０により観察する。
【００１７】本実施例では図２に示す様に、集光レンズ
２２を埋め込んだ電極を加速電極４０として使う。この
場合加速電極４０と試料２の距離は極めて短くできる。
このため試料から脱離してきた分子を効率良く質量分析
部におくることができ、感度の向上がはかれる。
２２を埋め込んだ電極を加速電極４０として使う。この
場合加速電極４０と試料２の距離は極めて短くできる。
このため試料から脱離してきた分子を効率良く質量分析
部におくることができ、感度の向上がはかれる。
【００１８】また集光レンズ２２が電極に埋め込まれて
いるため、電場の乱れが少なく、分解能の高いスペクト
ルを得ることができる。
いるため、電場の乱れが少なく、分解能の高いスペクト
ルを得ることができる。
【００１９】［実施例２］図３に本発明の実施例２にお
ける電極部の拡大図を示す。本実施例では、中央部に穴
を開け、網状電極４１を付けたフレネルレンズ４２を、
加速電極とした。この場合薄いフレネルレンズを使うこ
とにより加速電極４７と試料２との間の距離がさらに短
くなり、脱離してきた分子をより効率良く質量分析部に
おくることができ、感度の向上がはかれる。
ける電極部の拡大図を示す。本実施例では、中央部に穴
を開け、網状電極４１を付けたフレネルレンズ４２を、
加速電極とした。この場合薄いフレネルレンズを使うこ
とにより加速電極４７と試料２との間の距離がさらに短
くなり、脱離してきた分子をより効率良く質量分析部に
おくることができ、感度の向上がはかれる。
【００２０】またフレネルレンズ４２と試料２との間に
できる電場は、ほぼイオンの進行方向に平行な電場とな
るので、電場の乱れはほとんどなく、きわめて分解能の
高いスペクトルを得ることができる。
できる電場は、ほぼイオンの進行方向に平行な電場とな
るので、電場の乱れはほとんどなく、きわめて分解能の
高いスペクトルを得ることができる。
【００２１】
【発明の効果】本発明では電極と試料との距離を、集光
レンズの作動距離まで近づけることができ、試料から脱
離してきた分子を効率良く質量分析器におくることがで
き、高感度な分析が可能となる。
レンズの作動距離まで近づけることができ、試料から脱
離してきた分子を効率良く質量分析器におくることがで
き、高感度な分析が可能となる。
【００２２】また電極と集光レンズを一体化し、集光レ
ンズの加速領域の電場に対する影響が少なくなり、質量
分解能の高いスペクトルを得ることが可能となる。
ンズの加速領域の電場に対する影響が少なくなり、質量
分解能の高いスペクトルを得ることが可能となる。
【図１】本発明の一実施例の系統図である。
【図２】実施例１の加速電極部の拡大図である。
【図３】実施例２の加速電極部の拡大図である。
【図４】従来装置の系統図である。
１…質量分析部、 ２…試料、 ６…レーザ光源、 ７…レーザ光、 ８…試料照明用光源、 ９…試料照明光、 １０…ＴＶカメラ、 １１…ハーフミラー、 １３…切替ミラー、 １５…カメラレンズ、 １６…光反射ミラー、 １７…光路、 １８…真空室、 １９…真空容器、 ２１ａ…分子ビーム、 ２１ｂ…イオンビーム、 ２２…集光レンズ、 ２４…光反射ミラー、 ３０…イオンリフレクタ、 ３４…イオン検出器、 ３４ａ…イオン通過孔、 ４０…加速電極、 ４１…網状電極、 ４２…フレネルレンズ。
フロントページの続き (72)発明者 江澤 正義 千葉県茂原市早野3300番地株式会社日立製 作所電子デバイス事業部内
Claims (5)
- 【請求項１】試料を励起するレーザ光源と、試料の観察
照明用光源と、前記各光源からの光を試料に導く光反射
ミラーと、試料が配置される試料台と、試料から放出さ
れたイオンを加速する加速電極と、加速されたイオンを
反射するイオンリフレクタと、イオンリフレクタで反射
されたイオンを検出するイオン検出器とを備えた質量分
析計において、レーザー集光用レンズと前記加速電極が
一体となっていることを特徴とする質量分析計。 - 【請求項２】請求項１において、集光レンズを埋め込ん
だ加速電極を備えたことを特徴とする質量分析計。 - 【請求項３】請求項１において、加速電極を有するフレ
ネルレンズを備えたことを特徴とする質量分析計。 - 【請求項４】請求項３において、網状の加速電極を有す
るフレネルレンズを備えたことを特徴とする質量分析
計。 - 【請求項５】請求項４において、網状電極を中央部に有
するフレネルレンズを備えたことを特徴とする質量分析
計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6016092A JPH07226184A (ja) | 1994-02-10 | 1994-02-10 | 質量分析計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6016092A JPH07226184A (ja) | 1994-02-10 | 1994-02-10 | 質量分析計 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07226184A true JPH07226184A (ja) | 1995-08-22 |
Family
ID=11906882
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6016092A Pending JPH07226184A (ja) | 1994-02-10 | 1994-02-10 | 質量分析計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07226184A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009076222A (ja) * | 2007-09-19 | 2009-04-09 | Hitachi Ltd | イオン源とそれを用いた濃縮装置およびイオン源の運転方法 |
| WO2019220553A1 (ja) * | 2018-05-16 | 2019-11-21 | 株式会社島津製作所 | 飛行時間型質量分析装置 |
| JP2022541672A (ja) * | 2020-02-10 | 2022-09-26 | 浙江迪譜診断技術有限公司 | レーザと同軸のイオン励起装置 |
-
1994
- 1994-02-10 JP JP6016092A patent/JPH07226184A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009076222A (ja) * | 2007-09-19 | 2009-04-09 | Hitachi Ltd | イオン源とそれを用いた濃縮装置およびイオン源の運転方法 |
| WO2019220553A1 (ja) * | 2018-05-16 | 2019-11-21 | 株式会社島津製作所 | 飛行時間型質量分析装置 |
| JPWO2019220553A1 (ja) * | 2018-05-16 | 2021-03-11 | 株式会社島津製作所 | 飛行時間型質量分析装置 |
| JP2022541672A (ja) * | 2020-02-10 | 2022-09-26 | 浙江迪譜診断技術有限公司 | レーザと同軸のイオン励起装置 |
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