JPH11273615A - 大気圧イオン化質量分析方法および装置 - Google Patents
大気圧イオン化質量分析方法および装置Info
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Landscapes
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 空気中のＮＯｘを高感度に検出し定量する。
【解決手段】 イオン発生部１５に一次イオン発生用Ａ
ｒガス１が導入され、針電極１９でイオン化されてＮＯ
ｘを含まない一次イオンが生成される。一次イオンは一
次イオン発生用ガスと共に混合部３０に導入され、試料
ガス２である乾燥空気と混合される。混合部３０で乾燥
空気は一次イオンによるイオン−分子反応でイオン化さ
れる。イオン化された試料ガス２は質量分析部１１に導
入され分析される。 【効果】 空気に含まれたＮＯｘのイオン分析に際し、
空気成分中のＯ2 、Ｎ2のイオン化でＮＯｘが生成され
てしまう場合でも、予め発生させた一次イオンを混合部
に供給して空気をイオン化させることでＮＯｘの生成を
防止できるため、空気に含まれた微量のＮＯｘを高感度
に分析できる。
ｒガス１が導入され、針電極１９でイオン化されてＮＯ
ｘを含まない一次イオンが生成される。一次イオンは一
次イオン発生用ガスと共に混合部３０に導入され、試料
ガス２である乾燥空気と混合される。混合部３０で乾燥
空気は一次イオンによるイオン−分子反応でイオン化さ
れる。イオン化された試料ガス２は質量分析部１１に導
入され分析される。 【効果】 空気に含まれたＮＯｘのイオン分析に際し、
空気成分中のＯ2 、Ｎ2のイオン化でＮＯｘが生成され
てしまう場合でも、予め発生させた一次イオンを混合部
に供給して空気をイオン化させることでＮＯｘの生成を
防止できるため、空気に含まれた微量のＮＯｘを高感度
に分析できる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、大気圧イオン化質
量分析技術、特に、一酸化窒素（ＮＯ）や二酸化窒素
（ＮＯ2 ）等の窒素酸化物（以下、ＮＯｘという。）を
分析する技術に関し、例えば、大気や呼気等の構成物質
に酸素と窒素を含みイオン源内で一酸化窒素や二酸化窒
素等を生成し易い性質を持つ試料ガスに含まれる微量の
一酸化窒素や二酸化窒素等を高感度に検出し定量するの
に利用して有効な技術に関する。
量分析技術、特に、一酸化窒素（ＮＯ）や二酸化窒素
（ＮＯ2 ）等の窒素酸化物（以下、ＮＯｘという。）を
分析する技術に関し、例えば、大気や呼気等の構成物質
に酸素と窒素を含みイオン源内で一酸化窒素や二酸化窒
素等を生成し易い性質を持つ試料ガスに含まれる微量の
一酸化窒素や二酸化窒素等を高感度に検出し定量するの
に利用して有効な技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、大気圧イオン質量分析装置（Ａｔ
ｍｏｓｐｈｅｒｉｃ Ｐｒｅｓｓｕｒｅ Ｉｏｎｉｚａ
ｔｉｏｎ Ｍａｓｓ Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｅｒ。以
下、ＡＰＩＭＳという。）は、超微量分析が必要とされ
る分野、例えば、超高純度ガスを必要とする半導体プロ
セスにおいて不可欠な計測装置になっている。
ｍｏｓｐｈｅｒｉｃ Ｐｒｅｓｓｕｒｅ Ｉｏｎｉｚａ
ｔｉｏｎ Ｍａｓｓ Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｅｒ。以
下、ＡＰＩＭＳという。）は、超微量分析が必要とされ
る分野、例えば、超高純度ガスを必要とする半導体プロ
セスにおいて不可欠な計測装置になっている。
【０００３】従来のＡＰＩＭＳとしては、特開平６−３
１１００９１号公報に記載されているものがある。この
ＡＰＩＭＳはイオン発生部と混合部と試料導入部とを備
えており、イオン発生部において一次イオン発生用ガス
の放電によって生成した一次イオンが混合部において試
料ガスと混合され、イオン−分子反応によって試料ガス
に含まれる目的物質がイオン化される。混合部において
生成したイオンは第１電極と第２電極において形成した
電界で細孔に輸送される。細孔を通過して質量分析部に
導入されたイオンは質量分離されて検出される。このＡ
ＰＩＭＳによれば、固体シリコンの堆積によるイオン源
内の汚染を低下させることができるため、安定に長時間
のイオン化が可能になり、かつ、観測イオン量を増大さ
せることができるため、高感度の分析が可能になる。
１１００９１号公報に記載されているものがある。この
ＡＰＩＭＳはイオン発生部と混合部と試料導入部とを備
えており、イオン発生部において一次イオン発生用ガス
の放電によって生成した一次イオンが混合部において試
料ガスと混合され、イオン−分子反応によって試料ガス
に含まれる目的物質がイオン化される。混合部において
生成したイオンは第１電極と第２電極において形成した
電界で細孔に輸送される。細孔を通過して質量分析部に
導入されたイオンは質量分離されて検出される。このＡ
ＰＩＭＳによれば、固体シリコンの堆積によるイオン源
内の汚染を低下させることができるため、安定に長時間
のイオン化が可能になり、かつ、観測イオン量を増大さ
せることができるため、高感度の分析が可能になる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記し
たＡＰＩＭＳにおいては、半導体装置の製造工場のクリ
ーンルームのクリーンエアや大気、人間や動物の呼気、
触媒処理された自動車の排気ガス等に含まれる超微量の
一酸化窒素や二酸化窒素等のＮＯｘ（窒素酸化物）を分
析しようとした場合には、次のような理由によって分析
することができないという問題点があることが本発明者
によって明らかにされた。すなわち、大気や呼気等の構
成成分である酸素ガスおよび窒素ガスからコロナ放電等
の放電によるイオン化によって一酸化窒素や二酸化窒素
等のＮＯｘが生成されてしまうため、大気や呼気等に元
々含まれている分析目的物質である一酸化窒素や二酸化
窒素等のＮＯｘを分析することができない。
たＡＰＩＭＳにおいては、半導体装置の製造工場のクリ
ーンルームのクリーンエアや大気、人間や動物の呼気、
触媒処理された自動車の排気ガス等に含まれる超微量の
一酸化窒素や二酸化窒素等のＮＯｘ（窒素酸化物）を分
析しようとした場合には、次のような理由によって分析
することができないという問題点があることが本発明者
によって明らかにされた。すなわち、大気や呼気等の構
成成分である酸素ガスおよび窒素ガスからコロナ放電等
の放電によるイオン化によって一酸化窒素や二酸化窒素
等のＮＯｘが生成されてしまうため、大気や呼気等に元
々含まれている分析目的物質である一酸化窒素や二酸化
窒素等のＮＯｘを分析することができない。
【０００５】本発明の目的は、一次イオン化によって生
成される物質と同一の目的物質についても高感度に検出
し定量することができる大気圧イオン化質量分析技術を
提供することにある。
成される物質と同一の目的物質についても高感度に検出
し定量することができる大気圧イオン化質量分析技術を
提供することにある。
【０００６】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかに
なるであろう。
な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかに
なるであろう。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち代表的なものの概要を説明すれば、次の通り
である。
発明のうち代表的なものの概要を説明すれば、次の通り
である。
【０００８】すなわち、大気圧イオン化質量分析装置
は、電極を有し一次イオン発生用ガスが供給されるイオ
ン発生部と、このイオン発生部に取込口によって連通さ
れ試料ガスが供給される混合部と、この混合部において
前記イオン発生部側に配置された第１電極および前記イ
オン発生部と反対側に配置された第２電極と、質量分析
手段を有し前記混合部に細孔によって連通された質量分
析部とを備えている。
は、電極を有し一次イオン発生用ガスが供給されるイオ
ン発生部と、このイオン発生部に取込口によって連通さ
れ試料ガスが供給される混合部と、この混合部において
前記イオン発生部側に配置された第１電極および前記イ
オン発生部と反対側に配置された第２電極と、質量分析
手段を有し前記混合部に細孔によって連通された質量分
析部とを備えている。
【０００９】前記した手段において、イオン発生部に一
次イオン発生用ガスが導入され、電極によってイオン化
されて一次イオンが生成される。この際、イオン化され
るガスは分析目的物質成分を含んでいないため、イオン
発生部において分析目的物質が発生することは無い。発
生された一次イオンは一次イオン発生用ガスとともに混
合部に導入され、試料ガスと混合される。混合部におい
て、試料ガスは一次イオンによるイオン−分子反応によ
ってイオン化される。イオン化された試料ガスは質量分
析部に導入され分析される。この際、混合部において試
料ガスと混合させて試料ガスをイオン化させることによ
り、分析に際しての分析目的物質の生成が防止されてい
るため、試料ガスに含まれた微量の分析目的物質を高感
度に分析することができる。
次イオン発生用ガスが導入され、電極によってイオン化
されて一次イオンが生成される。この際、イオン化され
るガスは分析目的物質成分を含んでいないため、イオン
発生部において分析目的物質が発生することは無い。発
生された一次イオンは一次イオン発生用ガスとともに混
合部に導入され、試料ガスと混合される。混合部におい
て、試料ガスは一次イオンによるイオン−分子反応によ
ってイオン化される。イオン化された試料ガスは質量分
析部に導入され分析される。この際、混合部において試
料ガスと混合させて試料ガスをイオン化させることによ
り、分析に際しての分析目的物質の生成が防止されてい
るため、試料ガスに含まれた微量の分析目的物質を高感
度に分析することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】図１は本発明の一実施の形態であ
るＡＰＩＭＳを示す正面断面図である。図２および図３
はその作用を説明するための各拡大部分断面図である。
図４はその効果を説明するための各線図である。
るＡＰＩＭＳを示す正面断面図である。図２および図３
はその作用を説明するための各拡大部分断面図である。
図４はその効果を説明するための各線図である。
【００１１】本実施形態において、本発明に係る大気圧
イオン化質量分析方法は、図１に示されているＡＰＩＭ
Ｓによって実施される。なお、以下の説明においては、
Ａという分子または原子の正イオンを｛Ａ＋｝と表記
し、一次イオン発生用ガスとしてアルゴン（Ａｒ）ガス
が使用され、試料ガスとして乾燥空気（Ｎ2 ＋Ｏ2 ）が
使用され、試料ガスに含まれる分析目的物質が一酸化窒
素に設定された場合を例に取って説明する。
イオン化質量分析方法は、図１に示されているＡＰＩＭ
Ｓによって実施される。なお、以下の説明においては、
Ａという分子または原子の正イオンを｛Ａ＋｝と表記
し、一次イオン発生用ガスとしてアルゴン（Ａｒ）ガス
が使用され、試料ガスとして乾燥空気（Ｎ2 ＋Ｏ2 ）が
使用され、試料ガスに含まれる分析目的物質が一酸化窒
素に設定された場合を例に取って説明する。
【００１２】ＡＰＩＭＳ１０は質量分析部１１を形成す
るチャンバ１２を備えており、チャンバ１２には真空ポ
ンプ（図示せず）によって真空排気される排気口１３が
開設されている。チャンバ１２の一側壁の一部には肉厚
のシリンダ形状に形成された第１ホルダ１４が挿入され
て固定されており、第１ホルダ１４の中空部にはイオン
発生部１５が形成されている。
るチャンバ１２を備えており、チャンバ１２には真空ポ
ンプ（図示せず）によって真空排気される排気口１３が
開設されている。チャンバ１２の一側壁の一部には肉厚
のシリンダ形状に形成された第１ホルダ１４が挿入され
て固定されており、第１ホルダ１４の中空部にはイオン
発生部１５が形成されている。
【００１３】第１ホルダ１４の外側端面には円形リング
形状に形成された第２ホルダ１６が当接されて固定され
ており、第２ホルダ１６の内周には円筒形状に形成され
たガラス管１７が同心に保持されている。第２ホルダ１
６の外側端面には円盤形状に形成された第３ホルダ１８
が当接されて固定されており、第３ホルダ１８の中心線
上には針電極用電源１９Ａに接続された針電極１９がガ
ラス管１７と同心に保持されている。第３ホルダ１８に
は一次イオン発生用ガス導入口２０がガラス管１７の中
空部に連通するように開設されており、一次イオン発生
用ガス導入口２０にはアルゴンガスからなる一次イオン
発生用ガス（以下、イオン発生用ガスという。）１が導
入されるようになっている。
形状に形成された第２ホルダ１６が当接されて固定され
ており、第２ホルダ１６の内周には円筒形状に形成され
たガラス管１７が同心に保持されている。第２ホルダ１
６の外側端面には円盤形状に形成された第３ホルダ１８
が当接されて固定されており、第３ホルダ１８の中心線
上には針電極用電源１９Ａに接続された針電極１９がガ
ラス管１７と同心に保持されている。第３ホルダ１８に
は一次イオン発生用ガス導入口２０がガラス管１７の中
空部に連通するように開設されており、一次イオン発生
用ガス導入口２０にはアルゴンガスからなる一次イオン
発生用ガス（以下、イオン発生用ガスという。）１が導
入されるようになっている。
【００１４】第１ホルダ１４の内側端面には絶縁材料が
使用されて円形リング形状に形成された第４ホルダ２１
が当接されて固定されており、第４ホルダ２１には第１
電極用電源２２に接続された第１電極２３が保持されて
いる。第１電極用電源２２の中心線上には円形孔形状に
形成された取込口２４が、針電極１９に対向するように
開設されている。第４ホルダ２１の反対側の端面には絶
縁材料が使用されて円形リング形状に形成された第５ホ
ルダ２５が当接されて固定されており、第５ホルダ２５
には第２電源２６に接続された第２電極２７が保持され
ている。第２電極２７の中心線上には細孔２８が開設さ
れており、第２電極２７の反対側の端面には細孔２８を
質量分析手段に連通させるための連通管２９が接続され
ている。第１電極２３と第２電極２７との間には混合部
３０が形成されている。
使用されて円形リング形状に形成された第４ホルダ２１
が当接されて固定されており、第４ホルダ２１には第１
電極用電源２２に接続された第１電極２３が保持されて
いる。第１電極用電源２２の中心線上には円形孔形状に
形成された取込口２４が、針電極１９に対向するように
開設されている。第４ホルダ２１の反対側の端面には絶
縁材料が使用されて円形リング形状に形成された第５ホ
ルダ２５が当接されて固定されており、第５ホルダ２５
には第２電源２６に接続された第２電極２７が保持され
ている。第２電極２７の中心線上には細孔２８が開設さ
れており、第２電極２７の反対側の端面には細孔２８を
質量分析手段に連通させるための連通管２９が接続され
ている。第１電極２３と第２電極２７との間には混合部
３０が形成されている。
【００１５】第１ホルダ１４、第４ホルダ２１および第
１電極２３には試料ガス導入路３１が混合部３０の内部
とチャンバ１２の外部とを連絡するように開設されてお
り、試料ガス導入路３１には試料ガスとしての乾燥空気
（以下、試料ガスという。）２が供給されるようになっ
ている。試料ガス導入路３１に供給された試料ガス２は
混合部３０に導入されるようになっている。
１電極２３には試料ガス導入路３１が混合部３０の内部
とチャンバ１２の外部とを連絡するように開設されてお
り、試料ガス導入路３１には試料ガスとしての乾燥空気
（以下、試料ガスという。）２が供給されるようになっ
ている。試料ガス導入路３１に供給された試料ガス２は
混合部３０に導入されるようになっている。
【００１６】第１ホルダ１４にはイオン発生部用排気路
３２がイオン発生部１５とチャンバ１２の外部とを連絡
するように開設されており、この排気路３２はイオン発
生部１５の内部の余剰ガス３を排気するようになってい
る。また、第１ホルダ１４、第４ホルダ２１および第１
電極２３には混合部用排気路３３が混合部３０の内部と
チャンバ１２の外部とを連絡するように開設されてお
り、この排気路３３は混合部３０の内部の余剰ガス４を
排出するようになっている。
３２がイオン発生部１５とチャンバ１２の外部とを連絡
するように開設されており、この排気路３２はイオン発
生部１５の内部の余剰ガス３を排気するようになってい
る。また、第１ホルダ１４、第４ホルダ２１および第１
電極２３には混合部用排気路３３が混合部３０の内部と
チャンバ１２の外部とを連絡するように開設されてお
り、この排気路３３は混合部３０の内部の余剰ガス４を
排出するようになっている。
【００１７】次に、本発明の一実施の形態である大気圧
イオン化質量分析方法を前記構成に係るＡＰＩＭＳ１０
が使用される場合について説明する。
イオン化質量分析方法を前記構成に係るＡＰＩＭＳ１０
が使用される場合について説明する。
【００１８】一次イオン発生用ガス導入口２０に供給さ
れたアルゴンガスからなるイオン発生用ガス１は、ガラ
ス管１７を流通してイオン発生部１５に導入され、針電
極１９の先端で発生するコロナ放電によってイオン化さ
れる。これにより、図２に示されているように、イオン
発生部１５には一次イオン｛Ａｒ＋｝（以下、一次イオ
ンという。）５が生成される。
れたアルゴンガスからなるイオン発生用ガス１は、ガラ
ス管１７を流通してイオン発生部１５に導入され、針電
極１９の先端で発生するコロナ放電によってイオン化さ
れる。これにより、図２に示されているように、イオン
発生部１５には一次イオン｛Ａｒ＋｝（以下、一次イオ
ンという。）５が生成される。
【００１９】イオン発生部１５に導入されたイオン発生
用ガス１の一部は第１電極２３の取込口２４から混合部
３０に図２に示されているように流れ込む。一次イオン
５はこのガスの流れ、および、針電極１９と第１電極２
３との電位差によって混合部３０に取り込まれる。針電
極１９と第１電極２３の電位差は、針電極１９が接続さ
れた針電極用電源１９Ａと第１電極２３が接続された第
１電極用電源２２とによって与えられる。
用ガス１の一部は第１電極２３の取込口２４から混合部
３０に図２に示されているように流れ込む。一次イオン
５はこのガスの流れ、および、針電極１９と第１電極２
３との電位差によって混合部３０に取り込まれる。針電
極１９と第１電極２３の電位差は、針電極１９が接続さ
れた針電極用電源１９Ａと第１電極２３が接続された第
１電極用電源２２とによって与えられる。
【００２０】イオン発生部１５に導入されたイオン発生
用ガス１の残りの余剰ガス３は、図１に示されているよ
うにイオン発生部用排気路３２を通じてチャンバ１２の
外部へ排出される。この余剰ガス３の排気流量をイオン
発生用ガス１の供給流量よりも小さく制御することによ
り、混合部３０からイオン発生部１５への試料ガス２の
逆流を低減させることができる。
用ガス１の残りの余剰ガス３は、図１に示されているよ
うにイオン発生部用排気路３２を通じてチャンバ１２の
外部へ排出される。この余剰ガス３の排気流量をイオン
発生用ガス１の供給流量よりも小さく制御することによ
り、混合部３０からイオン発生部１５への試料ガス２の
逆流を低減させることができる。
【００２１】分析目的物質である一酸化窒素６を含んだ
試料ガス２は試料ガス導入路３１に供給され、混合部３
０に導入される。混合部３０に導入された試料ガス２が
一次イオン５と混合すると、窒素原子、酸素原子および
一酸化窒素分子のイオン化ポテンシャルはアルゴン原子
のそれよりも低いため、イオン−分子反応によって図３
に示されているように、窒素原子陽イオン｛Ｎ2 ＋｝
８、酸素原子陽イオン｛Ｏ2 ＋｝９、一酸化窒素陽イオ
ン｛ＮＯ＋｝７としてイオン化される。この際、分析目
的物質である一酸化窒素分子のイオン化ポテンシャルは
酸素原子および窒素原子のそれよりも低いため、一酸化
窒素陽イオン｛ＮＯ＋｝７が高効率をもって生成され
る。
試料ガス２は試料ガス導入路３１に供給され、混合部３
０に導入される。混合部３０に導入された試料ガス２が
一次イオン５と混合すると、窒素原子、酸素原子および
一酸化窒素分子のイオン化ポテンシャルはアルゴン原子
のそれよりも低いため、イオン−分子反応によって図３
に示されているように、窒素原子陽イオン｛Ｎ2 ＋｝
８、酸素原子陽イオン｛Ｏ2 ＋｝９、一酸化窒素陽イオ
ン｛ＮＯ＋｝７としてイオン化される。この際、分析目
的物質である一酸化窒素分子のイオン化ポテンシャルは
酸素原子および窒素原子のそれよりも低いため、一酸化
窒素陽イオン｛ＮＯ＋｝７が高効率をもって生成され
る。
【００２２】他面、混合部３０におけるイオン−分子反
応はきわめて穏やかなイオン化反応であることによって
分子の励起や解離などが抑制されるため、試料ガス２で
ある乾燥空気自体の窒素原子と酸素原子とのイオン化反
応によって、乾燥空気自体から分析目的物質である一酸
化窒素分子およびそれの陽イオンが生成されてしまう現
象は発生しない。したがって、試料ガス２に元来含まれ
た分析目的物質である一酸化窒素６の分子以外に、試料
ガス２の乾燥空気から新たに一酸化窒素分子が生成され
ることはないし、この一酸化窒素分子がイオン化されて
一酸化窒素分子イオンが生成されることもない。
応はきわめて穏やかなイオン化反応であることによって
分子の励起や解離などが抑制されるため、試料ガス２で
ある乾燥空気自体の窒素原子と酸素原子とのイオン化反
応によって、乾燥空気自体から分析目的物質である一酸
化窒素分子およびそれの陽イオンが生成されてしまう現
象は発生しない。したがって、試料ガス２に元来含まれ
た分析目的物質である一酸化窒素６の分子以外に、試料
ガス２の乾燥空気から新たに一酸化窒素分子が生成され
ることはないし、この一酸化窒素分子がイオン化されて
一酸化窒素分子イオンが生成されることもない。
【００２３】以上のようにして混合部３０においてイオ
ン化された本来の分析目的物質である一酸化窒素陽イオ
ン｛ＮＯ＋｝７は、窒素原子陽イオン｛Ｎ2 ＋｝、酸素
原子陽イオン｛Ｏ2 ＋｝と共に、図３に示されているよ
うに、細孔２８から連通管２９に吸引されて質量分析部
１１の質量分析手段に送給される。
ン化された本来の分析目的物質である一酸化窒素陽イオ
ン｛ＮＯ＋｝７は、窒素原子陽イオン｛Ｎ2 ＋｝、酸素
原子陽イオン｛Ｏ2 ＋｝と共に、図３に示されているよ
うに、細孔２８から連通管２９に吸引されて質量分析部
１１の質量分析手段に送給される。
【００２４】すなわち、混合部３０内の一酸化窒素陽イ
オン７、窒素原子陽イオン８、酸素原子陽イオン９は、
第１電極２３と第２電極２７との間の電位差によって第
２電極２７の細孔２８を通されて高真空の質量分析部１
１の連通管２９に吸引される。第１電極２３と第２電極
２７の電位差は第１電極２３が接続された第１電極用電
源２２と、第２電極２７が接続された第２電極用電源２
６とによって与えられる。
オン７、窒素原子陽イオン８、酸素原子陽イオン９は、
第１電極２３と第２電極２７との間の電位差によって第
２電極２７の細孔２８を通されて高真空の質量分析部１
１の連通管２９に吸引される。第１電極２３と第２電極
２７の電位差は第１電極２３が接続された第１電極用電
源２２と、第２電極２７が接続された第２電極用電源２
６とによって与えられる。
【００２５】質量分析手段において分析が実行されるに
際して、混合部３０から質量分析手段に供給されて来る
一酸化窒素陽イオン７は試料ガス２に元来含まれた分析
目的物質である一酸化窒素６がイオン化されたものだけ
であり、しかも、試料ガス２に元来含まれた分析目的物
質である一酸化窒素６は混合部３０において高効率をも
ってイオン化されたものであるため、質量分析手段は試
料ガス（乾燥空気）２に元来含まれた分析対象物質であ
る一酸化窒素６についての分離分析を高感度に実行する
ことになる。
際して、混合部３０から質量分析手段に供給されて来る
一酸化窒素陽イオン７は試料ガス２に元来含まれた分析
目的物質である一酸化窒素６がイオン化されたものだけ
であり、しかも、試料ガス２に元来含まれた分析目的物
質である一酸化窒素６は混合部３０において高効率をも
ってイオン化されたものであるため、質量分析手段は試
料ガス（乾燥空気）２に元来含まれた分析対象物質であ
る一酸化窒素６についての分離分析を高感度に実行する
ことになる。
【００２６】図４は試料ガスが一酸化窒素や二酸化窒素
等のＮＯｘを含まない乾燥空気である場合の分析結果を
示す質量スペクトルの線図であり、（ａ）は比較例を示
しており、（ｂ）は本実施の形態を示している。
等のＮＯｘを含まない乾燥空気である場合の分析結果を
示す質量スペクトルの線図であり、（ａ）は比較例を示
しており、（ｂ）は本実施の形態を示している。
【００２７】図４において、縦軸にはイオン強度（Ａ）
が、横軸には質量数がそれぞれ取られている。（ａ）の
比較例は従来例に相当し、イオン発生用ガス１と試料ガ
ス２とがイオン発生部１５に共に導入されて、試料ガス
２がイオン化された場合である。（ｂ）は前記実施形態
の通り、混合部３０において一次イオン５と試料ガス２
とが混合されてイオン化される場合である。但し、試料
ガス２としては一酸化窒素や二酸化窒素等のＮＯｘを含
まないように予め調製された乾燥空気である標準ガスが
使用されている。
が、横軸には質量数がそれぞれ取られている。（ａ）の
比較例は従来例に相当し、イオン発生用ガス１と試料ガ
ス２とがイオン発生部１５に共に導入されて、試料ガス
２がイオン化された場合である。（ｂ）は前記実施形態
の通り、混合部３０において一次イオン５と試料ガス２
とが混合されてイオン化される場合である。但し、試料
ガス２としては一酸化窒素や二酸化窒素等のＮＯｘを含
まないように予め調製された乾燥空気である標準ガスが
使用されている。
【００２８】図４（ａ）のスペクトルによれば、質量数
〔３０〕の一酸化窒素イオン｛ＮＯ＋｝および質量数
〔４６〕の二酸化窒素イオン｛ＮＯ2 ＋｝が検出されて
いることが分かる。試料ガスとして前記した標準ガスが
使用されているため、これらのイオンは検出されない筈
である。したがって、これは、イオン発生部１５のコロ
ナ放電によってイオン発生部１５に導入された試料ガス
である乾燥空気の窒素および酸素から質量数〔３０〕の
一酸化窒素イオン｛ＮＯ＋｝および質量数〔４６〕の二
酸化窒素イオン｛ＮＯ2 ＋｝が生成されてしまったこと
を、示している。
〔３０〕の一酸化窒素イオン｛ＮＯ＋｝および質量数
〔４６〕の二酸化窒素イオン｛ＮＯ2 ＋｝が検出されて
いることが分かる。試料ガスとして前記した標準ガスが
使用されているため、これらのイオンは検出されない筈
である。したがって、これは、イオン発生部１５のコロ
ナ放電によってイオン発生部１５に導入された試料ガス
である乾燥空気の窒素および酸素から質量数〔３０〕の
一酸化窒素イオン｛ＮＯ＋｝および質量数〔４６〕の二
酸化窒素イオン｛ＮＯ2 ＋｝が生成されてしまったこと
を、示している。
【００２９】図４（ｂ）のスペクトルによれば、質量数
〔３０〕、〔４６〕のピークは検出されていない。試料
ガスとして前記した標準ガスが使用されているため、質
量数〔３０〕の一酸化窒素イオン｛ＮＯ＋｝および質量
数〔４６〕の二酸化窒素イオン｛ＮＯ2 ＋｝が検出され
ないのが本来である。これは、前記実施形態においては
試料ガスである乾燥空気の窒素および酸素から質量数
〔３０〕の一酸化窒素イオン｛ＮＯ＋｝および質量数
〔４６〕の二酸化窒素イオン｛ＮＯ2 ＋｝が生成されな
いことを実証していることを意味している。
〔３０〕、〔４６〕のピークは検出されていない。試料
ガスとして前記した標準ガスが使用されているため、質
量数〔３０〕の一酸化窒素イオン｛ＮＯ＋｝および質量
数〔４６〕の二酸化窒素イオン｛ＮＯ2 ＋｝が検出され
ないのが本来である。これは、前記実施形態においては
試料ガスである乾燥空気の窒素および酸素から質量数
〔３０〕の一酸化窒素イオン｛ＮＯ＋｝および質量数
〔４６〕の二酸化窒素イオン｛ＮＯ2 ＋｝が生成されな
いことを実証していることを意味している。
【００３０】図４により、本実施形態によれば、乾燥空
気の窒素および酸素からイオン化によって一酸化窒素や
二酸化窒素等のＮＯｘが生成されるのを防止することが
できることが実証される。その結果、本実施形態によれ
ば、一酸化窒素や二酸化窒素等のＮＯｘを含む乾燥空気
が試料ガスに指定され、分析目的物質が一酸化窒素や二
酸化窒素等のＮＯｘと指定された場合であっても、分析
目的物質を正確かつ高感度に分析する可能であることが
証明されたことになる。
気の窒素および酸素からイオン化によって一酸化窒素や
二酸化窒素等のＮＯｘが生成されるのを防止することが
できることが実証される。その結果、本実施形態によれ
ば、一酸化窒素や二酸化窒素等のＮＯｘを含む乾燥空気
が試料ガスに指定され、分析目的物質が一酸化窒素や二
酸化窒素等のＮＯｘと指定された場合であっても、分析
目的物質を正確かつ高感度に分析する可能であることが
証明されたことになる。
【００３１】図５は本発明の他の実施形態であるＡＰＩ
ＭＳを示す回路図を含む模式図である。
ＭＳを示す回路図を含む模式図である。
【００３２】本実施形態において、一次イオン発生用ガ
ス導入口２０には一次イオン発生用ガス供給路４０が接
続されている。一次イオン発生用ガス供給路４０には上
流側から順に、一次イオン発生用ガスであるアルゴンガ
スの供給源４１、絞り弁４２、圧力調整器４３、流量調
整器４４および純化装置４５が介設されている。純化装
置４５にはモレキュラシーブが使用されており、一次イ
オン発生用ガス供給路４０を流通するアルゴンガス中の
不純物を吸着して純化するようになっている。
ス導入口２０には一次イオン発生用ガス供給路４０が接
続されている。一次イオン発生用ガス供給路４０には上
流側から順に、一次イオン発生用ガスであるアルゴンガ
スの供給源４１、絞り弁４２、圧力調整器４３、流量調
整器４４および純化装置４５が介設されている。純化装
置４５にはモレキュラシーブが使用されており、一次イ
オン発生用ガス供給路４０を流通するアルゴンガス中の
不純物を吸着して純化するようになっている。
【００３３】試料ガス導入路３１には試料ガス供給路４
９が接続されている。試料ガス供給路４９には上流側か
ら順に、イオン発生用ガスの標準ガス供給源５１、絞り
弁５２、圧力調整器５３、流量調整器５４、コック５５
および純化装置５６が介設されている。純化装置５６に
はキャリアガス供給路５７が接続されており、キャリア
ガス供給路５７には上流側から順に、キャリアガス５８
の供給源５９、絞り弁６０、圧力調整器６１および流量
調整器６２が介設されている。また、純化装置５６には
サンプルバック６３がコック６４を介して接続されてい
る。
９が接続されている。試料ガス供給路４９には上流側か
ら順に、イオン発生用ガスの標準ガス供給源５１、絞り
弁５２、圧力調整器５３、流量調整器５４、コック５５
および純化装置５６が介設されている。純化装置５６に
はキャリアガス供給路５７が接続されており、キャリア
ガス供給路５７には上流側から順に、キャリアガス５８
の供給源５９、絞り弁６０、圧力調整器６１および流量
調整器６２が介設されている。また、純化装置５６には
サンプルバック６３がコック６４を介して接続されてい
る。
【００３４】次に、本発明の他の実施の形態である大気
圧イオン化質量分析方法を図５に示されているＡＰＩＭ
Ｓ１０が使用される場合について説明する。
圧イオン化質量分析方法を図５に示されているＡＰＩＭ
Ｓ１０が使用される場合について説明する。
【００３５】イオン発生用ガス１であるアルゴンガスは
圧力調整器４３によって一定圧力に保たれ、流量調整器
４４によって一定流量に調整されながら、純化装置４５
を通って一次イオン発生用ガス導入口２０に供給され
る。純化装置４５を通過する際に、イオン発生用ガス１
であるアルゴンガス中の不純物はモレキュラシーブに吸
着されて除去される。
圧力調整器４３によって一定圧力に保たれ、流量調整器
４４によって一定流量に調整されながら、純化装置４５
を通って一次イオン発生用ガス導入口２０に供給され
る。純化装置４５を通過する際に、イオン発生用ガス１
であるアルゴンガス中の不純物はモレキュラシーブに吸
着されて除去される。
【００３６】一次イオン発生用ガス導入口２０に供給さ
れたアルゴンガスからなるイオン発生用ガス１は、ガラ
ス管１７を流通してイオン発生部１５に導入され、針電
極１９の先端で発生するコロナ放電によってイオン化さ
れる。これにより、イオン発生部１５には一次イオン５
が生成される（図３参照）。
れたアルゴンガスからなるイオン発生用ガス１は、ガラ
ス管１７を流通してイオン発生部１５に導入され、針電
極１９の先端で発生するコロナ放電によってイオン化さ
れる。これにより、イオン発生部１５には一次イオン５
が生成される（図３参照）。
【００３７】イオン発生部１５に導入されたイオン発生
用ガス１の一部は第１電極２３の取込口２４から混合部
３０に流れ込む。一次イオン５はこのガスの流れ、およ
び、針電極１９と第１電極２３との電位差によって混合
部３０に取り込まれる（図３参照）。
用ガス１の一部は第１電極２３の取込口２４から混合部
３０に流れ込む。一次イオン５はこのガスの流れ、およ
び、針電極１９と第１電極２３との電位差によって混合
部３０に取り込まれる（図３参照）。
【００３８】一方、試料ガス導入路３１に接続された試
料ガス供給路４９において、純化装置５６の温度は、試
料ガス２の中の目的分析物質である一酸化窒素分子を高
速で透過させるための温度である８０℃〜１１０℃に保
たれている。キャリアガス供給路５７からはキャリアガ
ス５８としてクリーンエアが、圧力調整器６１によって
一定圧力に保たれ、流量調整器６２によって一定流量に
調整された状態で純化装置５６に供給され、純化装置５
６を通じて混合部３０に導入されている。
料ガス供給路４９において、純化装置５６の温度は、試
料ガス２の中の目的分析物質である一酸化窒素分子を高
速で透過させるための温度である８０℃〜１１０℃に保
たれている。キャリアガス供給路５７からはキャリアガ
ス５８としてクリーンエアが、圧力調整器６１によって
一定圧力に保たれ、流量調整器６２によって一定流量に
調整された状態で純化装置５６に供給され、純化装置５
６を通じて混合部３０に導入されている。
【００３９】この状態で、窒素ガス中に一酸化窒素が
０．１ｐｐｍだけ含有された標準ガスが試料ガス供給路
４９の標準ガス供給源５１から試料ガス供給路４９に供
給される。標準ガス供給源５１から供給された標準ガス
５０は圧力調整器５３によって一定圧力に保たれ、流量
調整器５４によって一定流量に調整された状態で、数分
間だけ純化装置５６に供給される。この標準ガス５０の
供給によって、試料ガス供給路４９の純化装置５６のモ
レキュラシーブが一酸化窒素の飽和吸着量になるのを待
つ。純化装置５６のモレキュラシーブが飽和吸着量に達
すると、標準ガス５０の純化装置５６に対する供給は停
止される。
０．１ｐｐｍだけ含有された標準ガスが試料ガス供給路
４９の標準ガス供給源５１から試料ガス供給路４９に供
給される。標準ガス供給源５１から供給された標準ガス
５０は圧力調整器５３によって一定圧力に保たれ、流量
調整器５４によって一定流量に調整された状態で、数分
間だけ純化装置５６に供給される。この標準ガス５０の
供給によって、試料ガス供給路４９の純化装置５６のモ
レキュラシーブが一酸化窒素の飽和吸着量になるのを待
つ。純化装置５６のモレキュラシーブが飽和吸着量に達
すると、標準ガス５０の純化装置５６に対する供給は停
止される。
【００４０】次いで、コック６４が開かれることによ
り、サンプルバック６３に貯留された試料ガスとしての
大気や呼気が試料ガス供給路４９の純化装置５６に供給
される。この際、純化装置５６のモレキュラシーブは一
酸化窒素については飽和吸着量に達しているため、純化
装置５６に供給された標準ガス５０のうち一酸化窒素ガ
スだけを含有した窒素ガスが純化装置５６を透過するこ
とができる。すなわち、水分や有機物等の分析の妨害物
質は純化装置５６のモレキュラシーブによって吸着され
る。
り、サンプルバック６３に貯留された試料ガスとしての
大気や呼気が試料ガス供給路４９の純化装置５６に供給
される。この際、純化装置５６のモレキュラシーブは一
酸化窒素については飽和吸着量に達しているため、純化
装置５６に供給された標準ガス５０のうち一酸化窒素ガ
スだけを含有した窒素ガスが純化装置５６を透過するこ
とができる。すなわち、水分や有機物等の分析の妨害物
質は純化装置５６のモレキュラシーブによって吸着され
る。
【００４１】この結果、試料ガス供給路４９からはクリ
ーンエアであるキャリアガス５８と、試料ガスとして分
析目的物質である一酸化窒素を含んだ窒素ガスが供給さ
れることになる。すなわち、純粋な試料ガス２がキャリ
アガス５８によって試料ガス導入路３１から混合部３０
に導入される。
ーンエアであるキャリアガス５８と、試料ガスとして分
析目的物質である一酸化窒素を含んだ窒素ガスが供給さ
れることになる。すなわち、純粋な試料ガス２がキャリ
アガス５８によって試料ガス導入路３１から混合部３０
に導入される。
【００４２】以上のようにして混合部３０に導入された
試料ガス２が一次イオン５と混合すると、窒素原子、酸
素原子および一酸化窒素分子のイオン化ポテンシャルは
アルゴン原子のそれよりも低いため、イオン−分子反応
によって窒素原子陽イオン｛Ｎ2 ＋｝８、酸素原子陽イ
オン｛Ｏ2 ＋｝９、一酸化窒素陽イオン｛ＮＯ＋｝７と
してイオン化される（図４参照）。この際、分析目的物
質である一酸化窒素分子のイオン化ポテンシャルは酸素
原子および窒素原子のそれよりも低いため、一酸化窒素
陽イオン｛ＮＯ＋｝７が高効率をもって生成される。
試料ガス２が一次イオン５と混合すると、窒素原子、酸
素原子および一酸化窒素分子のイオン化ポテンシャルは
アルゴン原子のそれよりも低いため、イオン−分子反応
によって窒素原子陽イオン｛Ｎ2 ＋｝８、酸素原子陽イ
オン｛Ｏ2 ＋｝９、一酸化窒素陽イオン｛ＮＯ＋｝７と
してイオン化される（図４参照）。この際、分析目的物
質である一酸化窒素分子のイオン化ポテンシャルは酸素
原子および窒素原子のそれよりも低いため、一酸化窒素
陽イオン｛ＮＯ＋｝７が高効率をもって生成される。
【００４３】他面、混合部３０におけるイオン−分子反
応はきわめて穏やかなイオン化反応であることによって
分子の励起や解離などが抑制されるため、試料ガス２で
ある乾燥空気自体の窒素原子と酸素原子とのイオン化反
応によって、乾燥空気自体から分析目的物質である一酸
化窒素分子およびそれの陽イオンが生成されてしまう現
象は発生しない。したがって、試料ガス２に元来含まれ
た分析目的物質である一酸化窒素５の分子以外に、試料
ガス２の乾燥空気から新たに一酸化窒素分子が生成され
ることはないし、この一酸化窒素分子がイオン化されて
一酸化窒素分子イオンが生成されることもない。
応はきわめて穏やかなイオン化反応であることによって
分子の励起や解離などが抑制されるため、試料ガス２で
ある乾燥空気自体の窒素原子と酸素原子とのイオン化反
応によって、乾燥空気自体から分析目的物質である一酸
化窒素分子およびそれの陽イオンが生成されてしまう現
象は発生しない。したがって、試料ガス２に元来含まれ
た分析目的物質である一酸化窒素５の分子以外に、試料
ガス２の乾燥空気から新たに一酸化窒素分子が生成され
ることはないし、この一酸化窒素分子がイオン化されて
一酸化窒素分子イオンが生成されることもない。
【００４４】以上のようにして混合部３０においてイオ
ン化された本来の分析目的物質である一酸化窒素陽イオ
ン｛ＮＯ＋｝７は、前記実施形態と同様に、窒素原子陽
イオン｛Ｎ2 ＋｝、酸素原子陽イオン｛Ｏ2 ＋｝と共に
細孔２８から連通管２９に吸引されて質量分析部１１の
質量分析手段に送給される。
ン化された本来の分析目的物質である一酸化窒素陽イオ
ン｛ＮＯ＋｝７は、前記実施形態と同様に、窒素原子陽
イオン｛Ｎ2 ＋｝、酸素原子陽イオン｛Ｏ2 ＋｝と共に
細孔２８から連通管２９に吸引されて質量分析部１１の
質量分析手段に送給される。
【００４５】質量分析手段において分析が実行されるに
際して、混合部３０から質量分析手段に供給されて来る
一酸化窒素陽イオン７は試料ガス２に元来含まれた分析
目的物質である一酸化窒素６がイオン化されたものだけ
であり、しかも、試料ガス２に元来含まれた分析目的物
質である一酸化窒素６は混合部３０において高効率をも
ってイオン化されたものであるため、質量分析手段は試
料ガス（乾燥空気）２に元来含まれた分析対象物質であ
る一酸化窒素６についての分離分析を高感度に実行する
ことになる。
際して、混合部３０から質量分析手段に供給されて来る
一酸化窒素陽イオン７は試料ガス２に元来含まれた分析
目的物質である一酸化窒素６がイオン化されたものだけ
であり、しかも、試料ガス２に元来含まれた分析目的物
質である一酸化窒素６は混合部３０において高効率をも
ってイオン化されたものであるため、質量分析手段は試
料ガス（乾燥空気）２に元来含まれた分析対象物質であ
る一酸化窒素６についての分離分析を高感度に実行する
ことになる。
【００４６】以上本発明者によってなされた発明を実施
形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施形
態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範
囲で種々変更可能であることはいうまでもない。
形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施形
態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範
囲で種々変更可能であることはいうまでもない。
【００４７】一次イオン発生用ガスとしては、アルゴン
ガスを使用するに限らない。例えば、水分（Ｈ2 Ｏ）の
多い空気を試料ガス２とし、分析目的物質である一酸化
窒素を分析する場合には、キセノン（Ｘｅ）ガス等の水
分と一酸化窒素との間にイオン化ポテンシャルのあるガ
スをイオン発生用ガス１として用いることにより、空気
中の一酸化窒素を水分の影響を受けずに高感度に分析す
ることができる。
ガスを使用するに限らない。例えば、水分（Ｈ2 Ｏ）の
多い空気を試料ガス２とし、分析目的物質である一酸化
窒素を分析する場合には、キセノン（Ｘｅ）ガス等の水
分と一酸化窒素との間にイオン化ポテンシャルのあるガ
スをイオン発生用ガス１として用いることにより、空気
中の一酸化窒素を水分の影響を受けずに高感度に分析す
ることができる。
【００４８】また、一次イオン発生用ガスとしては、ア
ルゴンガスおよびキセノンガス等の試料ガス中の分析目
的物質の分子よりもイオン化ポテンシャルが高い原子ま
たは分子のガスを使用するに限らず、試料ガス中の分析
目的物質の分子よりもプロトン親和力が小さい原子また
は分子のガス、および、試料ガス中の分析目的物質の分
子よりもエレクトロン親和力が小さい原子または分子の
ガスを使用してもよい。
ルゴンガスおよびキセノンガス等の試料ガス中の分析目
的物質の分子よりもイオン化ポテンシャルが高い原子ま
たは分子のガスを使用するに限らず、試料ガス中の分析
目的物質の分子よりもプロトン親和力が小さい原子また
は分子のガス、および、試料ガス中の分析目的物質の分
子よりもエレクトロン親和力が小さい原子または分子の
ガスを使用してもよい。
【００４９】次の表１は代表的な原子および分子のイオ
ン化ポテンシャル（Ｉｏｎｉｚａｔｉｏｎ Ｐｏｔｅｎ
ｔｉａｌ）、プロトン親和力（陽子親和力。Ｐｒｏｔｏ
ｎＡｆｆｉｎｉｔｙ）、エレクトロン親和力（Ｅｌｅｃ
ｔｒｏｎ Ａｆｆｉｎｉｔｙ）を示している。イオン化
ポテンシャルの値が大きい分子ほどイオン化し難くく、
また、プロトン親和力およびエレクトロン親和力の値が
大きい分子ほどイオン化し易い。例えば、Ａｒをイオン
生成ガスとし、ＮＯ、ＮＯ2 を分析目的物質とすれば、
プラスイオンモードで分析が可能となり、また、Ｏ2 を
イオン生成ガスとしＮＯ2 を分析目的物質とすればマイ
ナスモードで分析が可能になる。
ン化ポテンシャル（Ｉｏｎｉｚａｔｉｏｎ Ｐｏｔｅｎ
ｔｉａｌ）、プロトン親和力（陽子親和力。Ｐｒｏｔｏ
ｎＡｆｆｉｎｉｔｙ）、エレクトロン親和力（Ｅｌｅｃ
ｔｒｏｎ Ａｆｆｉｎｉｔｙ）を示している。イオン化
ポテンシャルの値が大きい分子ほどイオン化し難くく、
また、プロトン親和力およびエレクトロン親和力の値が
大きい分子ほどイオン化し易い。例えば、Ａｒをイオン
生成ガスとし、ＮＯ、ＮＯ2 を分析目的物質とすれば、
プラスイオンモードで分析が可能となり、また、Ｏ2 を
イオン生成ガスとしＮＯ2 を分析目的物質とすればマイ
ナスモードで分析が可能になる。
【００５０】
【００５１】以上の説明では主として本発明者によって
なされた発明をその背景となった利用分野である半導体
装置の製造工場のクリーンルームのクリーンエアに含ま
れるＮＯｘの分析に適用した場合について説明したが、
それに限定されるものではなく、大気や人間の呼気、触
媒処理された自動車の排気ガス等に含まれる超微量の一
酸化窒素や二酸化窒素等のＮＯｘを分析しようとする場
合、さらには、廃棄物焼却処理施設から排気される排気
ガス中に含まれるダイオキシン等の極微量の汚染物質の
分析する場合等の大気圧イオン化質量分析技術全般に適
用することができる。
なされた発明をその背景となった利用分野である半導体
装置の製造工場のクリーンルームのクリーンエアに含ま
れるＮＯｘの分析に適用した場合について説明したが、
それに限定されるものではなく、大気や人間の呼気、触
媒処理された自動車の排気ガス等に含まれる超微量の一
酸化窒素や二酸化窒素等のＮＯｘを分析しようとする場
合、さらには、廃棄物焼却処理施設から排気される排気
ガス中に含まれるダイオキシン等の極微量の汚染物質の
分析する場合等の大気圧イオン化質量分析技術全般に適
用することができる。
【００５２】
【発明の効果】本願において開示される発明のうち代表
的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、次
の通りである。
的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、次
の通りである。
【００５３】試料ガスに含まれた分析目的物質の大気圧
イオン分析に際して、試料ガスに対する放電による試料
ガス成分の原子または分子の分離再結合によって分析目
的物質が生成されてしまう場合であっても、イオン発生
部において予め発生させた一次イオンを混合部に供給
し、混合部において試料ガスと混合させて試料ガスをイ
オン化させることにより、大気圧イオン分析に際しての
分析目的物質の生成を防止することができるため、試料
ガスに含まれた微量の分析目的物質を高感度に分析する
ことができる。
イオン分析に際して、試料ガスに対する放電による試料
ガス成分の原子または分子の分離再結合によって分析目
的物質が生成されてしまう場合であっても、イオン発生
部において予め発生させた一次イオンを混合部に供給
し、混合部において試料ガスと混合させて試料ガスをイ
オン化させることにより、大気圧イオン分析に際しての
分析目的物質の生成を防止することができるため、試料
ガスに含まれた微量の分析目的物質を高感度に分析する
ことができる。
【図１】本発明の一実施の形態であるＡＰＩＭＳを示す
正面断面図である。
正面断面図である。
【図２】その作用を説明するための一次イオン発生の過
程を示す各拡大部分断面図である。
程を示す各拡大部分断面図である。
【図３】同じく混合の過程を示す拡大部分断面図であ
る。
る。
【図４】その効果を説明するための各線図であり、
（ａ）は比較例の場合を示しており、（ｂ）は本実施形
態の場合を示している。
（ａ）は比較例の場合を示しており、（ｂ）は本実施形
態の場合を示している。
【図５】本発明の他の実施の形態であるＡＰＩＭＳを示
す回路図を含む模式図である。
す回路図を含む模式図である。
１…一次イオン発生用ガス、２…試料ガス、３…余剰ガ
ス、４…余剰ガス、５…一次イオン、６…一酸化窒素、
７…一酸化窒素陽イオン、８…窒素原子陽イオン、９…
酸素原子陽イオン、１０…ＡＰＩＭＳ（大気圧イオン化
質量分析装置）、１１…質量分析部、１２…チャンバ、
１３…排気口、１４…第１ホルダ、１５…イオン発生
部、１６…第２ホルダ、１７…ガラス管、１８…第３ホ
ルダ、１９…針電極、１９Ａ…針電極用電源、２０…一
次イオン発生用ガス導入口、２１…第４ホルダ、２２…
第１電極用電源、２３…第１電極、２４…取込口、２５
…第５ホルダ、２６…第２電極用電源、２７…第２電
極、２８…細孔、２９…連通管、３０…混合部、３１…
試料ガス導入路、３２…イオン発生部用排気路、３３…
混合部用排気路、４０…一次イオン発生用ガス供給路、
４１…アルゴンガスの供給源、４２…絞り弁、４３…圧
力調整器、４４…流量調整器、４５…純化装置、４９…
試料ガス供給路、５０…標準ガス、５１…標準ガス供給
源、５２…絞り弁、５３…圧力調整器、５４…流量調整
器、５５…コック、５６…純化装置、５７…キャリアガ
ス供給路、５８…キャリアガス、５９…キャリア供給
源、６０…絞り弁、６１…圧力調整器、６２…流量調整
器、６３…サンプルバック、６４…コック。
ス、４…余剰ガス、５…一次イオン、６…一酸化窒素、
７…一酸化窒素陽イオン、８…窒素原子陽イオン、９…
酸素原子陽イオン、１０…ＡＰＩＭＳ（大気圧イオン化
質量分析装置）、１１…質量分析部、１２…チャンバ、
１３…排気口、１４…第１ホルダ、１５…イオン発生
部、１６…第２ホルダ、１７…ガラス管、１８…第３ホ
ルダ、１９…針電極、１９Ａ…針電極用電源、２０…一
次イオン発生用ガス導入口、２１…第４ホルダ、２２…
第１電極用電源、２３…第１電極、２４…取込口、２５
…第５ホルダ、２６…第２電極用電源、２７…第２電
極、２８…細孔、２９…連通管、３０…混合部、３１…
試料ガス導入路、３２…イオン発生部用排気路、３３…
混合部用排気路、４０…一次イオン発生用ガス供給路、
４１…アルゴンガスの供給源、４２…絞り弁、４３…圧
力調整器、４４…流量調整器、４５…純化装置、４９…
試料ガス供給路、５０…標準ガス、５１…標準ガス供給
源、５２…絞り弁、５３…圧力調整器、５４…流量調整
器、５５…コック、５６…純化装置、５７…キャリアガ
ス供給路、５８…キャリアガス、５９…キャリア供給
源、６０…絞り弁、６１…圧力調整器、６２…流量調整
器、６３…サンプルバック、６４…コック。
Claims (11)
- 【請求項１】 イオン発生部に一次イオン発生用ガスを
供給して一次イオンを予め発生させ、この一次イオンを
イオン発生部から混合部に供給し、混合部においてこの
一次イオンと混合部に供給された試料ガスとを混合させ
て試料ガスをイオン化させ、イオン化された試料ガスの
うちの分析目的物質を分析することを特徴とする大気圧
イオン化質量分析方法。 - 【請求項２】 前記イオン発生用ガスの原子または分子
のイオン化ポテンシャルは、前記分析目的物質の原子ま
たは分子のイオン化ポテンシャルよりも高いことを特徴
とする請求項１に記載の大気圧イオン化質量分析方法。 - 【請求項３】 前記イオン発生用ガスの原子または分子
のプロトン親和力は、前記分析目的物質の原子または分
子のプロトン親和力よりも小さいことを特徴とする請求
項１に記載の大気圧イオン化質量分析方法。 - 【請求項４】 前記イオン発生用ガスの原子または分子
の電子親和力は、前記分析目的物質の原子または分子の
電子親和力よりも小さいことを特徴とする請求項１に記
載の大気圧イオン化質量分析方法。 - 【請求項５】 前記試料ガスが空気であり、前記分析目
的物質が窒素酸化物であり、前記イオン発生用ガスの原
子がアルゴンであることを特徴とする請求項１または２
に記載の大気圧イオン化質量分析方法。 - 【請求項６】 前記試料ガスが空気であり、前記分析目
的物質が窒素酸化物であり、前記イオン発生用ガスの原
子がキセノンであることを特徴とする請求項１または２
に記載の大気圧イオン化質量分析方法。 - 【請求項７】 イオン発生部に一次イオン発生用ガスを
供給して一次イオンを予め発生させ、この一次イオンを
イオン発生部から混合部に供給し、混合部においてこの
一次イオンと混合部に供給された試料ガスとを混合させ
て試料ガスをイオン化させ、イオン化された試料ガスの
うちの分析目的物質を分析することを特徴とする大気圧
イオン化質量分析装置。 - 【請求項８】 電極を有し一次イオン発生用ガスが供給
されるイオン発生部と、このイオン発生部に取込口によ
って連通され試料ガスが供給される混合部と、この混合
部において前記イオン発生部側に配置された第１電極お
よび前記イオン発生部と反対側に配置された第２電極
と、質量分析手段を有し前記混合部に細孔によって連通
された質量分析部とを備えていることを特徴とする請求
項７に記載の大気圧イオン化質量分析装置。 - 【請求項９】 前記試料ガスの供給路には、水分、有機
物、その他の不純物を除去する純化装置が介設されてい
ることを特徴とする請求項７または８に記載の大気圧イ
オン化質量分析装置。 - 【請求項１０】 前記純化装置はモレキュラシーブを備
えており、モレキュラシーブの温度を８０〜１１０℃に
保った状態で前記試料ガスが所定の時間流されることに
より、前記水分、有機物、その他の不純物を除去するよ
うに構成されていることを特徴とする請求項９に記載の
大気圧イオン化質量分析装置。 - 【請求項１１】 前記一次イオン発生用ガスの供給路に
は、水分、有機物、その他の不純物を除去する純化装置
が介設されていることを特徴とする請求項７、８、９ま
たは１０に記載の大気圧イオン化質量分析装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10094085A JPH11273615A (ja) | 1998-03-23 | 1998-03-23 | 大気圧イオン化質量分析方法および装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10094085A JPH11273615A (ja) | 1998-03-23 | 1998-03-23 | 大気圧イオン化質量分析方法および装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11273615A true JPH11273615A (ja) | 1999-10-08 |
Family
ID=14100643
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10094085A Pending JPH11273615A (ja) | 1998-03-23 | 1998-03-23 | 大気圧イオン化質量分析方法および装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11273615A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1418422A1 (en) * | 2002-11-08 | 2004-05-12 | Hitachi, Ltd. | Mass spectrometer |
| WO2005036584A1 (ja) * | 2003-10-10 | 2005-04-21 | Japan Science And Technology Agency | スプレーグロー放電イオン化方法及び装置 |
| JP2006523367A (ja) * | 2003-04-04 | 2006-10-12 | ジェー・イー・オー・エル・ユー・エス・エー，インコーポレーテッド | 大気圧イオン源 |
-
1998
- 1998-03-23 JP JP10094085A patent/JPH11273615A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1418422A1 (en) * | 2002-11-08 | 2004-05-12 | Hitachi, Ltd. | Mass spectrometer |
| JP2006523367A (ja) * | 2003-04-04 | 2006-10-12 | ジェー・イー・オー・エル・ユー・エス・エー，インコーポレーテッド | 大気圧イオン源 |
| WO2005036584A1 (ja) * | 2003-10-10 | 2005-04-21 | Japan Science And Technology Agency | スプレーグロー放電イオン化方法及び装置 |
| US7525086B2 (en) | 2003-10-10 | 2009-04-28 | Japan Science And Technology Agency | Spray glow discharge ionization method and system |
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Legal Events
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|
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20051115 |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20060314 |