JPH08111203A - 高分解能質量分析計 - Google Patents
高分解能質量分析計Info
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- JPH08111203A JPH08111203A JP6247771A JP24777194A JPH08111203A JP H08111203 A JPH08111203 A JP H08111203A JP 6247771 A JP6247771 A JP 6247771A JP 24777194 A JP24777194 A JP 24777194A JP H08111203 A JPH08111203 A JP H08111203A
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- Japan
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 干渉イオンによる悪影響のない測定が可能な
高分解能質量分析計を得る。 【構成】 スリット幅により分解能を調整する高分解能
質量分析計において、スリット幅を分解能に応じた大き
さに調整するスリット幅調整装置、測定に必要な分解能
を演算する分解能演算装置、質量数、同位体比を含む元
素に関するデータを有する元素データテーブル、測定対
象試料および干渉イオンに関するデータを入力する測定
対象試料成分入力装置を有し、測定対象試料成分入力装
置から入力されたデータと、元素データテーブルのデー
タにより、分解能演算装置において必要とする分解能を
演算し、得られた演算結果に基づいてスリット幅調整装
置によってスリット幅を調整の後に測定対象成分を測定
する。 【効果】 試料成分に応じて分解能を変化させた一連の
測定が可能である。
高分解能質量分析計を得る。 【構成】 スリット幅により分解能を調整する高分解能
質量分析計において、スリット幅を分解能に応じた大き
さに調整するスリット幅調整装置、測定に必要な分解能
を演算する分解能演算装置、質量数、同位体比を含む元
素に関するデータを有する元素データテーブル、測定対
象試料および干渉イオンに関するデータを入力する測定
対象試料成分入力装置を有し、測定対象試料成分入力装
置から入力されたデータと、元素データテーブルのデー
タにより、分解能演算装置において必要とする分解能を
演算し、得られた演算結果に基づいてスリット幅調整装
置によってスリット幅を調整の後に測定対象成分を測定
する。 【効果】 試料成分に応じて分解能を変化させた一連の
測定が可能である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は高分解能質量分析計に関
し、特にＩＣＰＭＳ等の他の分析機器と組み合わせた高
分解能質量分析計に関する。
し、特にＩＣＰＭＳ等の他の分析機器と組み合わせた高
分解能質量分析計に関する。
【０００２】
【従来の技術】質量分析計は、試料をイオン化し、その
イオンを質量対電荷比によって分離、分析する装置であ
るが、磁場、電場およびＱレンズやオクタポールを組合
わせてイオン光学系を形成し、測定対象試料のイオンに
与える電場あるいは磁場の調整を行って分離、分析を行
っている。図４は、質量分析計の主要な構成要素の一例
を示す図である。イオン源１によってイオン化された試
料イオンは、加速レンズ２によって加速されるとともに
主スリット３に収束する。次いで、αスリット４を通過
し、磁場５、βスリット６、および電場７によってコレ
クタスリット８上に収束する。コレクタスリットを透過
したイオンは検出器９によって検出され、データ処理装
置１０によって処理され、表示装置１１に表示したり、
測定データ出力装置１２に出力させられる。
イオンを質量対電荷比によって分離、分析する装置であ
るが、磁場、電場およびＱレンズやオクタポールを組合
わせてイオン光学系を形成し、測定対象試料のイオンに
与える電場あるいは磁場の調整を行って分離、分析を行
っている。図４は、質量分析計の主要な構成要素の一例
を示す図である。イオン源１によってイオン化された試
料イオンは、加速レンズ２によって加速されるとともに
主スリット３に収束する。次いで、αスリット４を通過
し、磁場５、βスリット６、および電場７によってコレ
クタスリット８上に収束する。コレクタスリットを透過
したイオンは検出器９によって検出され、データ処理装
置１０によって処理され、表示装置１１に表示したり、
測定データ出力装置１２に出力させられる。
【０００３】質量分析計における分解能は、質量分析計
の全体の機能を制御する主制御装置１３によって、主ス
リット、αスリット、βスリットおよびコレクタースリ
ットの各幅の組合せで設定されるが、従来これらのスリ
ットは必要とされる測定条件に応じて測定前に設定され
ており、低分解能測定と高分解能測定では、スリット幅
を切り替えて測定することが必要であった。測定者は、
測定対象の試料に応じて適当なスリット幅にあらかじめ
調整し、高分解能測定と低分解能測定を切り替えた後に
測定しており、低分解能測定と高分解能測定は別々に行
われていた。
の全体の機能を制御する主制御装置１３によって、主ス
リット、αスリット、βスリットおよびコレクタースリ
ットの各幅の組合せで設定されるが、従来これらのスリ
ットは必要とされる測定条件に応じて測定前に設定され
ており、低分解能測定と高分解能測定では、スリット幅
を切り替えて測定することが必要であった。測定者は、
測定対象の試料に応じて適当なスリット幅にあらかじめ
調整し、高分解能測定と低分解能測定を切り替えた後に
測定しており、低分解能測定と高分解能測定は別々に行
われていた。
【０００４】ところが、同一測定試料の測定において、
低分解能と高分解能が要求される場合には、低分解能あ
るいは高分解能のいずれかの測定を行った後に、他方の
測定を行う必要があり、同一測定中においては両者の測
定を行うことは不可能であった。とくに、ＩＣＰＭＳの
ように、プラズマでイオンを生成した場合のように、測
定試料中に測定対象となるイオンと、プラズマの生成用
に使用したアルゴンによって生じたＡｒＯ等のイオン種
の質量数が近似する場合には、高分解能の測定を行わな
ければアルゴンによって生じたイオン種と分離して測定
対象の試料の測定を行うことは不可能である。したがっ
て、高分解能測定と低分解能測定は別個にそれぞれに合
致した状態に設定を切り替えた後に行わざるを得ず、高
分解能あるいは低分解能測定によって同一試料に対する
同一測定によって測定を行うことはできなかった。
低分解能と高分解能が要求される場合には、低分解能あ
るいは高分解能のいずれかの測定を行った後に、他方の
測定を行う必要があり、同一測定中においては両者の測
定を行うことは不可能であった。とくに、ＩＣＰＭＳの
ように、プラズマでイオンを生成した場合のように、測
定試料中に測定対象となるイオンと、プラズマの生成用
に使用したアルゴンによって生じたＡｒＯ等のイオン種
の質量数が近似する場合には、高分解能の測定を行わな
ければアルゴンによって生じたイオン種と分離して測定
対象の試料の測定を行うことは不可能である。したがっ
て、高分解能測定と低分解能測定は別個にそれぞれに合
致した状態に設定を切り替えた後に行わざるを得ず、高
分解能あるいは低分解能測定によって同一試料に対する
同一測定によって測定を行うことはできなかった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、高分解能質
量分析計において、同一試料に対する同一測定で低分解
能測定も一連のデータとして取得可能な高分解能質量分
析計を提供することを課題とするものである。
量分析計において、同一試料に対する同一測定で低分解
能測定も一連のデータとして取得可能な高分解能質量分
析計を提供することを課題とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、スリット幅に
より分解能を調整する高分解能質量分析計において、ス
リット幅を分解能に応じた大きさに調整するスリット幅
調整装置、測定に必要な分解能を演算する分解能演算装
置、質量数、同位体比を含む元素に関するデータを有す
る元素データテーブル、測定対象試料および干渉イオン
に関するデータを入力する測定対象試料成分入力装置を
有し、測定対象試料成分入力装置から入力されたデータ
と、元素データテーブルのデータにより、分解能演算装
置において必要とする分解能を演算し、得られた演算結
果に基づいてスリット幅調整装置によってスリット幅を
調整の後に測定対象成分を測定する高分解能質量分析計
である。
より分解能を調整する高分解能質量分析計において、ス
リット幅を分解能に応じた大きさに調整するスリット幅
調整装置、測定に必要な分解能を演算する分解能演算装
置、質量数、同位体比を含む元素に関するデータを有す
る元素データテーブル、測定対象試料および干渉イオン
に関するデータを入力する測定対象試料成分入力装置を
有し、測定対象試料成分入力装置から入力されたデータ
と、元素データテーブルのデータにより、分解能演算装
置において必要とする分解能を演算し、得られた演算結
果に基づいてスリット幅調整装置によってスリット幅を
調整の後に測定対象成分を測定する高分解能質量分析計
である。
【０００７】
【実施例】以下に、図面を参照して本発明を説明する。
図１は、本発明の高分解能質量分析計の１実施例を説明
する図である。
図１は、本発明の高分解能質量分析計の１実施例を説明
する図である。
【０００８】本発明の、高分解能質量分析計では、測定
対象試料の種類、予想される濃度、測定において問題と
なる干渉成分等のデータを測定対象試料成分入力装置１
４から入力すると、元素データテーブル１５に登録され
た各元素の質量数、同位体の存在比等のデータ、および
イオン源１において使用する励起用の物質から発生する
可能性のある干渉イオン等のデータに基づいて、分解能
演算装置１６において、各測定対象ごとにそれぞれに応
じた分解能が演算される。得られた演算結果に基づい
て、スリット幅駆動回路１７とスリット幅駆動装置１８
から構成されるスリット幅調整装置１９によって、主ス
リット３、αスリット４、βスリット６、およびコレク
タスリット８の各スリットを所定のスリット幅に調整す
る。スリット幅の設定によって所定の分解能に設定され
た後に、イオン源１によってイオン化された試料イオン
は、加速レンズ２によって加速されるとともに主スリッ
ト３に収束し、次いで、αスリット４を通過し、磁場
５、βスリット６、および電場７によってコレクタスリ
ット８上に収束する。コレクタスリットを透過したイオ
ンは検出器９によって検出され、データ処理装置１０に
よって処理され、表示装置１１に表示したり、測定デー
タ出力装置１２に出力させられる。他の測定対象試料成
分がある場合には、分解能の演算結果に基づいて、スリ
ット幅調整装置によってスリット幅を調整した後に、測
定対象試料成分について測定を行う。このような動作を
順次繰り返すことによって、最も好ましい分解能によっ
て連続して測定を行うことができる。
対象試料の種類、予想される濃度、測定において問題と
なる干渉成分等のデータを測定対象試料成分入力装置１
４から入力すると、元素データテーブル１５に登録され
た各元素の質量数、同位体の存在比等のデータ、および
イオン源１において使用する励起用の物質から発生する
可能性のある干渉イオン等のデータに基づいて、分解能
演算装置１６において、各測定対象ごとにそれぞれに応
じた分解能が演算される。得られた演算結果に基づい
て、スリット幅駆動回路１７とスリット幅駆動装置１８
から構成されるスリット幅調整装置１９によって、主ス
リット３、αスリット４、βスリット６、およびコレク
タスリット８の各スリットを所定のスリット幅に調整す
る。スリット幅の設定によって所定の分解能に設定され
た後に、イオン源１によってイオン化された試料イオン
は、加速レンズ２によって加速されるとともに主スリッ
ト３に収束し、次いで、αスリット４を通過し、磁場
５、βスリット６、および電場７によってコレクタスリ
ット８上に収束する。コレクタスリットを透過したイオ
ンは検出器９によって検出され、データ処理装置１０に
よって処理され、表示装置１１に表示したり、測定デー
タ出力装置１２に出力させられる。他の測定対象試料成
分がある場合には、分解能の演算結果に基づいて、スリ
ット幅調整装置によってスリット幅を調整した後に、測
定対象試料成分について測定を行う。このような動作を
順次繰り返すことによって、最も好ましい分解能によっ
て連続して測定を行うことができる。
【０００９】スリット幅駆動装置は、パルスモータ又は
圧電素子等を用いることができ、分解能に応じた電気信
号に基づいてスリット幅を機械的に調整する。スリット
幅の調整は機械的な動作であり、数百ミリ秒〜数十秒の
変更時間を要する。したがって、スリット幅の変更は、
ＳＣＡＮ法による測定の場合には、ＳＣＡＮ間にタイミ
ングを取って実施し、ＳＩＭ法ではスイッチング間で実
施する。また、分解能の異なる測定は、スリット幅の変
更が完了した後に測定を行うことが必要となるので、多
数の測定対象成分を有する試料の場合に一連の測定を行
う場合には、測定対象を同一の分解能で測定可能な成分
群に分けて測定を行うことによって測定時間の短縮、必
要試料量の減少等の効率的な測定を行うことが可能とな
る。
圧電素子等を用いることができ、分解能に応じた電気信
号に基づいてスリット幅を機械的に調整する。スリット
幅の調整は機械的な動作であり、数百ミリ秒〜数十秒の
変更時間を要する。したがって、スリット幅の変更は、
ＳＣＡＮ法による測定の場合には、ＳＣＡＮ間にタイミ
ングを取って実施し、ＳＩＭ法ではスイッチング間で実
施する。また、分解能の異なる測定は、スリット幅の変
更が完了した後に測定を行うことが必要となるので、多
数の測定対象成分を有する試料の場合に一連の測定を行
う場合には、測定対象を同一の分解能で測定可能な成分
群に分けて測定を行うことによって測定時間の短縮、必
要試料量の減少等の効率的な測定を行うことが可能とな
る。
【００１０】次に、ＩＣＰをイオン源とした鉄と低濃度
のウランの測定を例にとって説明すると、試料成分中に
干渉元素を含有しない場合であっても、鉄の安定同位体
である56Ｆｅと、ＩＣＰにおいてプラズマによる励起に
使用するアルゴンから質量数が５６のＡｒＯが生成す
る。その結果、ＡｒＯが干渉イオンとなり、図２に示す
ように分解能を２５００程度に高めないと、56Ｆｅを分
析することはできなくなる。一方、同じ分解能の場合に
は、238Ｕ は小さなピークが観測されるのみであり、正
確な測定は極めて困難である。ところが、238Ｕ に関す
る測定は、干渉イオンが存在していない場合には、低分
解能とすることよって高感度による測定が可能となる。
しかしながら、ＩＣＰをイオン源とした測定では、試料
中に白金が含まれている場合には、アルゴンと再結合し
た198Ｐｔ40Ａｒが生成するので、238Ｕの測定において
干渉イオンとなるので、この場合には高分解能による測
定が欠かせないが、本発明の高分解能質量分析計では、
このような各種の条件が加味されて分解能の演算が行わ
れるので、最も好ましい分解能に設定した後に測定する
ことが可能となる。
のウランの測定を例にとって説明すると、試料成分中に
干渉元素を含有しない場合であっても、鉄の安定同位体
である56Ｆｅと、ＩＣＰにおいてプラズマによる励起に
使用するアルゴンから質量数が５６のＡｒＯが生成す
る。その結果、ＡｒＯが干渉イオンとなり、図２に示す
ように分解能を２５００程度に高めないと、56Ｆｅを分
析することはできなくなる。一方、同じ分解能の場合に
は、238Ｕ は小さなピークが観測されるのみであり、正
確な測定は極めて困難である。ところが、238Ｕ に関す
る測定は、干渉イオンが存在していない場合には、低分
解能とすることよって高感度による測定が可能となる。
しかしながら、ＩＣＰをイオン源とした測定では、試料
中に白金が含まれている場合には、アルゴンと再結合し
た198Ｐｔ40Ａｒが生成するので、238Ｕの測定において
干渉イオンとなるので、この場合には高分解能による測
定が欠かせないが、本発明の高分解能質量分析計では、
このような各種の条件が加味されて分解能の演算が行わ
れるので、最も好ましい分解能に設定した後に測定する
ことが可能となる。
【００１１】図３は、測定の時間的経過を説明する図で
ある。鉄、マンガン、ニッケル、ウラン、トリウム、ケ
イ素等を含有する試料の測定の場合に、測定対象元素を
分解能によってグループ分けして測定する例を示してい
る。すなわち、試料成分の分解能の演算の後に、先ず、
鉄、マンガン、ニッケルに適した分解能に各スリットを
調整した後に、これらについての測定を行い、続いてウ
ラン、トリウムに好適な分解能に設定の後に、ウラン、
トリウムの測定を行い、さらにケイ素に好適な分解能に
設定の後にケイ素についての測定を行う例を示してい
る。
ある。鉄、マンガン、ニッケル、ウラン、トリウム、ケ
イ素等を含有する試料の測定の場合に、測定対象元素を
分解能によってグループ分けして測定する例を示してい
る。すなわち、試料成分の分解能の演算の後に、先ず、
鉄、マンガン、ニッケルに適した分解能に各スリットを
調整した後に、これらについての測定を行い、続いてウ
ラン、トリウムに好適な分解能に設定の後に、ウラン、
トリウムの測定を行い、さらにケイ素に好適な分解能に
設定の後にケイ素についての測定を行う例を示してい
る。
【００１２】以上の説明では、ＩＣＰを例に示して説明
したが、ＩＣＰをイオン源としたＩＣＰＭＳに限らず、
グロー放電によって生じたイオンによって試料をエッチ
ングしてイオン源を生成するグローディスチャージ、あ
るいは二次電子放出によってイオン化する場合等のよう
に、アルゴン等のイオン源の生成用の物質を使用する場
合の測定に好適であるが、イオン源生成用の物質を使用
しない場合であっても、試料中に干渉イオンを生成する
物質が存在し、同様な問題が発生するような測定にも適
している。
したが、ＩＣＰをイオン源としたＩＣＰＭＳに限らず、
グロー放電によって生じたイオンによって試料をエッチ
ングしてイオン源を生成するグローディスチャージ、あ
るいは二次電子放出によってイオン化する場合等のよう
に、アルゴン等のイオン源の生成用の物質を使用する場
合の測定に好適であるが、イオン源生成用の物質を使用
しない場合であっても、試料中に干渉イオンを生成する
物質が存在し、同様な問題が発生するような測定にも適
している。
【００１３】
【発明の効果】本発明の高分解能質量分析計は、測定対
象試料の測定前に、元素データテーブルに登録されたデ
ータと、入力した測定対象試料中の測定対象物、および
干渉成分に関するデータから、測定に好適な分解能を演
算し、所定の分解能が得られるようにスリットを調整す
るものであり、単一試料測定中に低分解能測定と高分解
能測定が一連のデータとして測定できるので、干渉イオ
ンの無いピークの測定の場合には低分解能とすることに
より高感度分析が可能となる。
象試料の測定前に、元素データテーブルに登録されたデ
ータと、入力した測定対象試料中の測定対象物、および
干渉成分に関するデータから、測定に好適な分解能を演
算し、所定の分解能が得られるようにスリットを調整す
るものであり、単一試料測定中に低分解能測定と高分解
能測定が一連のデータとして測定できるので、干渉イオ
ンの無いピークの測定の場合には低分解能とすることに
より高感度分析が可能となる。
【図１】本発明の高分解能質量分析計の１実施例を説明
する図である。
する図である。
【図２】鉄とウランの測定の場合の分解能を説明する図
である。
である。
【図３】測定の時間的経過を説明する図である。
【図４】質量分析計の主要な構成要素の一例を示す図で
ある。
ある。
１…イオン源、２…加速レンズ、３…主スリット、４…
αスリット、５…磁場、６…βスリット、７…電場、８
…コレクタスリット、９…検出器、１０…データ処理装
置、１１…表示装置、１２…測定データ出力装置、１３
…主制御装置、１４…測定対象試料成分入力装置、１５
…元素データテーブル、１６…分解能演算装置、１７…
スリット幅駆動回路、１８…スリット幅駆動装置、１９
…スリット幅調整装置
αスリット、５…磁場、６…βスリット、７…電場、８
…コレクタスリット、９…検出器、１０…データ処理装
置、１１…表示装置、１２…測定データ出力装置、１３
…主制御装置、１４…測定対象試料成分入力装置、１５
…元素データテーブル、１６…分解能演算装置、１７…
スリット幅駆動回路、１８…スリット幅駆動装置、１９
…スリット幅調整装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 金子 恒顕 東京都昭島市武蔵野三丁目１番２号 日本 電子株式会社内 (72)発明者 清水 昌男 東京都昭島市武蔵野三丁目１番２号 日本 電子株式会社内
Claims (1)
- 【請求項１】 スリット幅により分解能を調整する高分
解能質量分析計において、スリット幅を分解能に応じた
大きさに調整するスリット幅調整装置、測定に必要な分
解能を演算する分解能演算装置、質量数、同位体比を含
む元素に関するデータを有する元素データテーブル、測
定対象試料および干渉イオンに関するデータを入力する
測定対象試料成分入力装置を有し、測定対象試料成分入
力装置から入力されたデータと、元素データテーブルの
データにより、分解能演算装置において必要とする分解
能を演算し、得られた演算結果に基づいてスリット幅調
整装置によってスリット幅を調整の後に測定対象成分を
測定することを特徴とする高分解能質量分析計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6247771A JPH08111203A (ja) | 1994-10-13 | 1994-10-13 | 高分解能質量分析計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6247771A JPH08111203A (ja) | 1994-10-13 | 1994-10-13 | 高分解能質量分析計 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08111203A true JPH08111203A (ja) | 1996-04-30 |
Family
ID=17168413
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6247771A Withdrawn JPH08111203A (ja) | 1994-10-13 | 1994-10-13 | 高分解能質量分析計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08111203A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001324476A (ja) * | 2000-05-15 | 2001-11-22 | Murata Mfg Co Ltd | 誘導結合プラズマ質量分析方法 |
| JP2007170915A (ja) * | 2005-12-20 | 2007-07-05 | Mitsubishi Materials Corp | 塩析剤の妨害を排除した質量スペクトル分析方法 |
| WO2023003695A1 (en) * | 2021-07-21 | 2023-01-26 | Applied Materials, Inc. | Dual xy variable aperture in an ion implantation system |
-
1994
- 1994-10-13 JP JP6247771A patent/JPH08111203A/ja not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001324476A (ja) * | 2000-05-15 | 2001-11-22 | Murata Mfg Co Ltd | 誘導結合プラズマ質量分析方法 |
| JP2007170915A (ja) * | 2005-12-20 | 2007-07-05 | Mitsubishi Materials Corp | 塩析剤の妨害を排除した質量スペクトル分析方法 |
| WO2023003695A1 (en) * | 2021-07-21 | 2023-01-26 | Applied Materials, Inc. | Dual xy variable aperture in an ion implantation system |
| US11574796B1 (en) | 2021-07-21 | 2023-02-07 | Applied Materials, Inc. | Dual XY variable aperture in an ion implantation system |
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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: 20020115 |