JPH0731496Y2 - Ｉｃｐ質量分析装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、ICP（高周波数誘導結合プラズマ）質量分析
において使用される装置に関する。

〔考案の概要〕

質量分析測定において、濃い濃度試料等のように極端に
多きな過大強度入力があった場合、チャンネルトロンを
保護するために質量スペクトルプロファイル測定の場合
には最大瞬間強度を想定し、定量積分測定においては、
それに相当する強度値を想定し、それぞれの測定におい
てCPS換算した最大許容強度出力値として、それ以上の
強度出力を許さないように保護機構を設ける。また、未
測定中は低い出力のある待機質量数に質量軸を設定し待
機することによるチャンネルトロンの保護も同時に行
う。

なお、許容値を越えた場合の出力強度値は、それぞれで
設定した最大許容強度値が出力される。

〔従来の技術、および、考案が解決しようとする課題〕

従来のICP質量分析装置では、過大強度入力に対するチ
ャンネルトロン保護機構が無いため、通常の正常な使用
には充分適応し得るが、誤操作等の理由により万一その
最大許容値を越える入力があった場合、その内壁にイオ
ンと共に取り込まれた不純物等が付着し、電子の発生を
妨げ、著しくチャンネルトロンの寿命を短くする。

このため、本考案が目的とするところは、過大入力がチ
ャンネルトロンに到達することを防ぐ保護装置を具えた
ICP質量分析装置を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記の目的を達成するために、本考案が採用する主たる
手段は、チャンネルトロンの出力側に接続されるディス
クリアンプと、これに接続される積分器と、上記積分器
の出力を受け、この出力と予め設定された入力許容値と
を比較し、積分器出力が入力許容値を越えるときに測定
中止指令を質量分析部に発する保護手段とを具えたICP
質量分析装置である。

〔作用〕

ICP部から質量分析部を経たイオンは、チャンネルトロ
ンへ導入される。そして、チャンネルトロン壁への衝突
を繰り返して電子に変換される。かくして、チャンネル
トロンの出力は、ディスクリアンプにより雑音を除去さ
れた後、積分回路へと送られる。積分回路で積分された
出力は本考案の保護回路へ導入される。

保護回路には、予め、一定入力許容値が設定されてお
り、導入された積分器の出力とが比較される。そして、
入力積分値が設定値を越えるときには、質量分析部に中
止指令を発し、測定を中止する。

これにより何らかの原因でICPトーチ部から過大なイオ
ンが出力されても、チャンネルトロンへの到達が妨げら
れ、このため、チャンネルトロンの汚損を防ぎ、測定不
能等の問題を避けることができる。

〔実施例〕

以下に、本考案の実施例について第１図〜第３図を参照
して説明する。

第１図は本考案が適用されるICP質量分析装置の概略構
成図で、１が保護を目的とするチャンネルトロンであ
り、２は質量分析部、３はイオンレンズ、４はスキマー
コーン、５はサンプリングコーン、６はICPトーチ部で
ある。

第１図において、ICPトーチ部６より噴霧されたイオン
は、イオン引き込み部を形成するサンプリングコーン
５、スキマーコーン４、イオンレンズ３を経て、さら
に、質量分析部２を通過してチャンネルトロン１へ送り
込まれる。

第２図は、本考案の保護機構を説明する実施例で、21は
プリアンプ、22はディスクリアンプ、23は積分回路、24
はA/D、25はCPUである。

CPUは、測定に際し、予め測定質量数を質量分析計へそ
の都度指令し、質量分析計は加える電圧を変化させるこ
とにより測定質量数を設定して、その質量イオンのみを
チャンネルトロンへ到達させる。

チャンネルトロン１に取り込まれたイオンは、チャンネ
ルトロン内壁に衝突し、衝突を繰り返しながら、電子を
発生し、10⁶CPS位に増幅され、プリアンプに送られる。
さらに、ディスクリアンプにてノイズ除去のために、あ
るディスクリレベル以下（可変）、もしくは、ピーク値
が3msec以下の信号を除去する（第３図参照）。

その後、それらの連続して入力される信号を積分し、CP
Uへ強度出力として送り込む。

それらの強度出力をCPUが受取り、CPS換算し、ある一定
CPS以上（可変）の強度が検出されれば、異常入力とみ
なし、チャンネルトロンの保護のため、直ちにその質量
の測定を中止し、その後のその質量測定を行わないよう
に、CPU（ソフトウェア）が制御指令を出す。

これより、チャンネルトロンへ大量のイオンが取り込ま
れることが防止される。

なお、測定中以外も常にチャンネルトロンには入力があ
るため、CPUに比較的低入力の待機質量数なる値を設定
し、保護機構の付加機能として実施する。

質量スペクトルプロファイル測定においては、許容強度
値は、その最大瞬間強度より想定し、使用者がその強度
値を自由に設定できるようにし、装置を起動し、コンピ
ュータでプログラム起動がなされた時に初期設定され
る。

測定に際して、ある範囲の質量数を繰り返しスキャン測
定することとなるが、その時ある質量で極端に濃度の濃
い元素成分が現れた場合に、この許容強度値を越える値
であれば本保護機構が働き、その採取質量チャンネルの
測定値を設定許容値として出力し、測定を中止し、チャ
ンネルトロンへの負担を軽減する。

同様に、定量積分測定においてもプロファイル測定用と
は別の積分値用のCPS換算した許容強度値をシステム情
報として設定する。測定に際しては、単元素または複数
元素のそれぞれの質量を中心にして、１質量を８分割し
た内の数チャンネル分のデータ積分値が設定した許容強
度値を越えた場合、その許容強度値をデータ出力し、そ
の時に測定したチャンネルの測定を中止しチャンネルト
ロンの保護を行う。以上の説明より明らかなように、測
定中、待機中ともに保護機構を具えることによりチャン
ネルトロンの劣化、および性能低下を抑制することがで
きる。

〔考案の効果〕

チャンネルトロンへの過大な入力は、正常使用において
は、それ程問題とならないが、極端に高濃度の試料を扱
った時や、装置の調整等の特殊な作業をする場合に、往
々にして負担をかけることが起こらないとは限らない。
これらの負担を繰り返しかけると、装置の性能の急速な
低下へと結び付く。したがって、チャンネルトロンの許
容入力値を設定し、過大な入力を抑制することにより、
信頼性の高いICP質量分析装置が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の対象とするICP質量分析装置の概念構
成図、第２図は本考案の実施例を説明するブロック図、
第３図は第２図のディスクリアンプの動作説明図であ
る。 １……チャンネルトロン ２……質量分析部 ３……イオンレンズ ４……スキマーコーン ５……サンプリングコーン ６……ICPトーチ部 21……プリアンプ 22……ディスクリアンプ 23……積分回路 24……A/D 25……CPU

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】イオンを発生するICPトーチ部と、前記イ
   オンを引き込むためのサンプリングコーン、スキマーコ
   ーンおよびイオンレンズと、前記サンプリングコーン、
   スキマーコーンとイオンレンズを通過した前記イオンの
   所定質量のみを通過させる質量分析計と、前記質量分析
   部を通過させる前記イオンの所定質量を設定するCPU
   と、前記質量分析計を通過した前記イオンを検出するチ
   ャンネルトロンと、前記チャンネルトロンからの出力の
   ノイズを除去するディスクリアンプと、前記ディスクリ
   アンプからの出力を積分する積分回路と、前記積分回路
   の出力を入力するCPUよりなるICP質量分析装置におい
   て、 前記CPUは、所定質量のイオンを測定する時、設定され
   た前記積分回路の出力の許容強度値に基づいて、前記積
   分回路の出力が前記許容強度を越えた時、直ちに前記イ
   オン質量の測定を中止する制御指令を出力する手段と、
   ICP質量分析装置が測定待機の時、前記質量分析部に比
   較的低入力になるような質量数のイオンが通過するよう
   に、所定質量を設定する手段を有することを特徴とする
   ICP質量分析装置。