JPH1173911A - イオントラップ質量分析装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】イオントラップ質量分析装置の分解能を低下さ
せることなしに感度を向上し、さらにイオン強度を安定
化する。 【解決手段】エンドキャップ電極（１１ａ）のイオン取
り出し口（２３）にメッシュ状電極（２５）を設ける、
およびまたは、エンドキャップ電極（１１ａ、１１ｂ）
とリング電極（１２）の間にシールド電極（２９ａ、２
９ｂ）を設ける。 【効果】メッシュ電極によってイオンの透過率が向上し
て高感度化され、また、シールド電極によって高周波電
界への悪影響が防止されてイオン強度が安定化する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はイオントラップ質量
分析装置に関し、詳しくは、分解能を低下させることな
しに高い感度を得ることができるイオントラップ質量分
析装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の質量分析装置としては、例えば図
９に示す構成が、アナリティカル・ケミストリー(Analy
tical Chemistry)１９９０年、６２号、１２８４頁に記
載されている。この装置では、シリンジポンプを用い
て、静電噴霧現象を利用したイオン化法であるエレクト
ロスプレー法によって生成されたイオンは、差動排気部
を通して高真空部に導入される。導入されたイオンは差
動排気部内に設けられた静電レンズによって収束される
ので、この領域におけるイオンの透過率が向上する。差
動排気部を通過したイオンは、さらに静電レンズで収束
され、一対の椀状のエンドキャップ電極１１ａ、１１ｂ
と環状のリング電極１２からなるイオントラップ質量分
析部に導入される。このイオントラップ質量分析部に導
入されたイオンは、リング電極１２に印加された高周波
電界によって質量分離され、イオン検出器によって検出
される。

【０００３】この装置では、イオンをいったんイオント
ラップ質量分析計内部に蓄積した後に質量分離が行われ
るため、特に質量スペクトルを測定する際のシグナル量
が大幅に増大するという特長がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術では、図
８に示したように、スキマーを通過したイオンがレンズ
や偏向器９を通過してイオントラップ質量分析部に導入
される際に、レンズとエンドキャップ電極１１ａのイオ
ン取り込み口２３の間では、イオンが減速されて発散す
るので、エンドキャップ電極１１ａのイオン取り込み口
２３の直径が１ｍｍと小さい場合には、この部分でのイ
オン透過率が低下する。イオン取り込み口２３の直径を
小さくするのは、エンドキャップ電極１１ａとリング電
極１２で囲まれた領域の高周波電界をできるだけ乱さな
いようにするためである。しかし、イオン透過率を高く
するために、エンドキャップ電極１１ａのイオン取り込
み口２３の直径を例えば３ｍｍと大きくすると、一対の
エンドキャップ電極１１ａ、１１ｂとリング電極１２で
囲まれたイオントラップ質量分析部内の高周波電界の乱
れが大きくなって、イオンがトラップされる位置が偏っ
てしまい、イオン強度のピークがブロードになって分解
能が低下してしまう。なお、図８において、符号１０は
ゲート電極、１３は引出しリング、２２ａ、２２ｂは石
英リング、２４はイオン取出し口を、それぞれ表わす。

【０００５】また、上記従来技術では、図９に示したよ
うに、イオンを収束させるためのダンピングガスをイオ
ントラップ質量分析部の内部に満たすため、およびエン
ドキャップ電極１１ａ、１１ｂとリング電極１２を電気
的に互いに絶縁して保持するためという二つの理由か
ら、エンドキャップ電極１１ａ、１１ｂとリング電極１
２の間に、石英製の絶縁リング２２ａ、２２ｂが設けら
れている。しかし、この構造では、エンドキャップ電極
１１ａ、１１ｂとリング電極１２で囲まれたイオントラ
ップ質量分析部内にイオンが導入され、導入されたイオ
ンの一部が絶縁リング２２ａ、２２ｂに衝突すると、絶
縁リング２２ａ、２２ｂがチャージアップしてイオンの
軌道に悪影響を及ぼし、観測されるイオン強度が急激に
減少してしまうという問題があった。

【０００６】本発明の目的は、上記従来技術の有する問
題を解決し、質量分析部内部の高周波電界への悪影響を
防止して、分解能の低下を防止することができ、かつ、
イオン強度を長時間にわたって安定にすることができる
イオントラップ質量分析装置を提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明のイオントラップ質量分析装置は、大気圧下で
イオンを生成するイオン源と、内部を高真空に排気する
手段を備えたチャンバーと、上記イオン源から生成した
イオンを上記チャンー内に取り込むための差動排気部
と、上記チャンバー内に配置された、上記チャンバー内
に取り込まれた上記イオンを引き出して収束する収束レ
ンズ部と、上記チャンバー内に所定の空間を介して互い
に対向して配置された一対のエンドキャップ電極および
上記空間内に配置された環状のリング電極を有し、上記
収束レンズ部で収束された上記イオンを質量走査する質
量分析部と、上記チャンバー内に配置された、上記質量
分析部によって質量走査された所定のイオンを検出する
イオン検出器を有するイオントラップ質量分析装置にお
いて、上記一対のエンドキャップ電極の互いに対向する
側にそれぞれ形成されたイオンが通過する開口部の少な
くとも一方に設けられたメッシュ状電極および上記エン
ドキャップ電極と上記リング電極の間に設けられたシー
ルド電極の少なくとも一方を有することを特徴とする。

【０００８】すなわち、上記エンドキャップ電極のイオ
ン取り込み口（収束レンズや偏向器の側に配置されたエ
ンドギャップ電極の有する上記開口部）の大きさを大き
くすると、上記のように電界の乱れが大きくなってイオ
ンがトラップされる位置が偏り、イオン強度のピークが
ブロードになって分解能が低下してしまう。しかし、本
発明においては、上記収束レンズや偏向器の側に配置さ
れたエンドキャップ電極の、イオンが通過する開口部で
あるイオン取り込み口に、導電体からなるメッシュ状電
極が配置されており、上記エンドキャップ電極とメッシ
ュ状電極は互いに同電位になる。そのため、上記エンド
キャップ電極のイオン取り込み口の大きさが大きくて
も、上記電界の乱れはメッシュ状電極によって効果的に
抑制され、分解能の低下は防止される。しかも、メッシ
ュ状電極は多数の微細な開口部（孔）を有しているの
で、イオンの通過に対する影響は極めて僅かであり、結
局、イオン通過量をほとんど減少させることなしに分解
能の低下は効果的に抑制される。

【０００９】また、本発明によって、一対のエンドキャ
ップ電極と環状のリング電極の間に導電性のシールド電
極を設けると、イオントラップ質量分析部内における上
記絶縁リングへのイオンの衝突およびそれに起因する絶
縁リングのチャージアップと高周波電界への悪影響は防
止され、イオン強度が急速に低下する恐れはない。

【００１０】上記メッシュ状電極およびシールド電極
は、それぞれ単独で使用することもできるが、両者を併
用してもよい。両者を併用することによって、上記メッ
シュ状電極もよびシールド電極の使用によって得られる
効果が、同時に得られることはいうまでもない。

【００１１】上記メッシュ状電極は、上記収束レンズの
側に配置された上記エンドキャップ電極の有する上記開
口部（イオン取り込み口）に設けることができ、イオン
取り込み口に加えて、上記イオン検出器の側に配置され
た上記エンドキャップ電極の有する上記開口部（イオン
取り出し口）にも設けることができる。

【００１２】上記メッシュ状電極は、上記エンドキャッ
プ電極の中心軸上の位置に開口部を形成すれば、メッシ
ュ状電極へのイオンの衝突は少なく、しかも上記のよう
に、メッシュ状電極とエンドキャップ電極は、互いに同
電位であるから好ましい結果が得られる。

【００１３】上記メッシュ状電極は、導電性を有するメ
ッシュを円筒状電極に保持し、この円筒状電極をネジ止
めなど、適当な手段でエンドキャップ電極に固定するこ
とができ、実用上好ましい結果が得られる。

【００１４】上記のように、エンドキャップ電極とリン
グ電極の間には、石英など絶縁物からなる絶縁リングが
設けられているが、上記シールド電極は上記絶縁リング
の表面と所望の間隔を介して互いに対向して配置するこ
とができる。この場合、上記シールド電極を上記エンド
キャップ電極と電気的に接続することによって好ましい
結果が得られる。

【００１５】さらに、上記シールド電極を環状として、
上記エンドキャップ電極のイオン取り出し口やイオン取
り込み口と同心に配置すれば、絶縁リングのチャージア
ップを防止するのに実用上好ましい結果が得られ、シー
ルド電極とリング電極の間の放電を防止するには、シー
ルド電極の先端を丸みを有するようにするのが有効であ
る。

【００１６】

【発明の実施の形態】大気圧下における溶液中の試料分
子のイオン化法として、図１に示した装置では静電噴霧
現象を利用したエレクトロスプレー法を用いたが、コロ
ナ放電を用いた大気圧化学イオン化法、加熱噴霧を利用
した大気圧スプレー法、高速のガス流を利用したソニッ
クスプレーイオン化法など、他の大気圧イオン化法を用
いても同様の効果が得られる。また、誘導結合プラズマ
やマイクロ波プラズマを用いたプラズマ／質量分析計に
おいても同様な効果が得られる。

【００１７】上記メッシュ電極としては、図４（ａ）に
示した通常のメッシュや、図４（ｂ）、（ｃ）に示した
ような構造のメッシュを用いることができる。特に、図
４（ｂ）、（ｃ）に示した構造のメッシュは、イオン電
流密度が高いイオンビームの中心部分が通過する領域が
広く開口している点で有利である。図４（ａ）に示した
構造のものは、中心部分にもメッシュが配置されている
ので、この部分にイオンが衝突して消滅し、通過するイ
オン量が低下する点が不利である。これらメッシュは、
例えばステンレスやチタンなど導電性の薄板に、マスク
を用いた周知の化学エッチングを用いて多数の微細な開
口部を形成することによって、容易に形成できる。上記
開口部の形状としては種々な形状が可能であるが、図４
（ｂ）、（ｃ）に示したようなハニカム(正６角形)状や
円状とすれば、開口部の合計面積を大きくできるので、
イオンの通過には有利である。なお、エンドキャップ電
極のイオン取り込み口の大きさを３ｍｍ程度にしたと
き、図４（ｃ）に示したような円状の開口を有するメッ
シュの中心部の開口の直径は１ｍｍ程度になる。このよ
うな円状の開口を有する場合が、中心部の開口面積が最
大にできる。

【００１８】なお、本発明は、溶液中の所望成分を液体
クロマトグラフを用いて分離した後、分離された成分を
イオン化して質量分離する液体クロマトグラフ・質量分
析計、上記所望成分をキャピラリー電気泳動を用いて分
離した後に質量分離を行うキャピラリー電気泳動・質量
分析計、溶液中の所望成分をプラズマによってイオン化
して質量分析するプラズマ・質量分析計などに広くに適
用できる。

【００１９】

【実施例】

〈実施例１〉図１を用いて本発明の第１の実施例を説明
する。図１は、エレクトロスプレーイオン源を有するイ
オントラップ質量分析計の一例を示す図である。まず、
この装置の動作を説明する。

【００２０】混合試料を分離するための液体クロマトグ
ラフやシリンジポンプから導入された試料溶液は、エレ
クトロスプレーイオン源１に設けられたキャピラリー２
に送られる。このキャピラリー２には高電圧が印加さ
れ、静電噴霧現象によってキャピラリー２の先端から帯
電した微小液滴が生成する。生成された帯電液滴は、ヒ
ータ６ａ、６ｂによって所定の温度に加熱された差動排
気部の第１細孔３、第２細孔４およびスキマー５を順次
通過する過程で、加熱や中性分子との衝突などによって
気化されてイオンが生成する。また、上記第１細孔３と
第２細孔４、および第２細孔４とスキマー５の間には、
それぞれ電圧が印加できるようになっており、イオン透
過率を向上させると同時に、残留する分子との衝突によ
ってクラスタの開裂が行われる。本実施例では、上記差
動排気部は、ロータリポンプ、スクロールポンプ、メカ
ニカルブースタポンプなどの荒引きポンプ１８によって
排気したが、ターボ分子ポンプを使用することも可能で
ある。

【００２１】生成したイオンは上記スキマー５を通過し
た後、チャンバー３１内に入り、静電レンズ７によって
収束される。本実施例では、この静電レンズ７として、
３枚の電極を一組とするアインツエルレンズを用いた。

【００２２】静電レンズ７によって収束されたイオン
は、スリット８通過した後、偏向器９によって偏向さ
れ、ゲート電極１０を経て、一対の椀状のエンドキャッ
プ電極１１ａ、１１ｂとリング電極１２からなるイオン
トラップ質量分析部内に導入される。

【００２３】上記スキマー５から流入する微小液滴など
を含むジェットの立体角は、上記スリット８によって制
限されるので、余計な微小液滴等がイオントラップ質量
分析部内に導入されるのは防止される。

【００２４】しかも、上記スリット８を通過したイオン
は、偏向器９によって偏向された後、エンドキャップ電
極１１ａに入射される。微小液滴等は偏向器９によって
偏向されないから、上記スキマー５を通過した微小液滴
が、エンドキャップ電極１１ａの細孔を通ってイオント
ラップ質量分析部に導入されるのはさらに効果的に防止
される。本実施例では、偏向器９として、多数の開口部
を有する内筒および外筒よりなる二重円筒型の偏向器を
用い、内筒の開口部から滲み出した外筒の電界を用いて
偏向を行った。

【００２５】イオントラップ質量分析部内に溜まったイ
オンを質量分析部の外に取り出す際には、偏向器９とエ
ンドキャップ電極１１ａの間に設けられたゲート電極１
０に所定の電圧を印加して、外部から質量分析部内への
イオンの導入を防止する。

【００２６】上記イオントラップ質量分析部内に導入さ
れたイオンは、イオントラップ質量分析部の内部に導入
されたヘリウムなどのガスと衝突して、その軌道が小さ
くなった後、リング電極１２に印加された高周波電圧を
スキャンすることによって質量分析部の外に排出され、
引き出しレンズ１３を経て、コンバージョンダイノード
１４とシンチレーションカウンタ１５からなるイオン検
出器によって検出される。この場合、上記イオンは、コ
ンバージョンダイノード１４によって電子に変換され、
シンチレーションカウンタ１５によって検出される。上
記ヘリウムなどのガスは、供給源であるボンベ２１など
からレギュレータ２０を通して供給される。

【００２７】上記イオン検出器によって得られた信号
は、増幅器１６で増幅された後、データ処理装置１７に
送られる。通常、質量数／電荷とイオン強度の関係（マ
ススペクトル）や、ある質量数／電荷のイオン強度の時
間変化（マスクロマトグラム）などが表示される。

【００２８】静電レンズ７、スリット８、偏向器９、ゲ
ート電極１０、イオントラップ質量分析部およびイオン
検出器が配置されたチャンバー内は、ターボ分子ポンプ
１９によって排気される。なお、ターボ分子ポンプ１９
には背圧側に補助ポンプが必要となるが、これを差動排
気部に用いている荒引きポンプ１８と兼用してもよい。
本実施例では、差動排気部に排気容量９００リットル／
分程度のスクロールポンプを荒引きポンプ１８として使
用し、チャンバー３１の排気装置として２００リットル
／秒程度のターボ分子ポンプ１９を、このターボ分子ポ
ンプ１９の補助ポンプとしてスクロールポンプを兼用し
た。このようにすることによって、複雑になりがちな大
気圧イオン化質量分析装置の排気系を極めて単純化する
ことができた。

【００２９】図１に示した装置を用いて実際に分析を行
う際に問題になるのは、図８に示したように、レンズ
（図示されていない）や偏向器９を通過したイオンが、
ゲート電極１０を通過した後、エンドキャップ電極１１
ａのイオン取り込み口２３に導入される前に減速して発
散し、エンドキャップ電極１１ａのイオン取り込み口２
３におけるイオン透過率が低下してしまうことである。
イオン透過率を高くするために、エンドキャップ電極１
１ａのイオン取り込み口２３を大きくすると、一対のエ
ンドキャップ電極１１ａ、１１ｂとリング電極１２で囲
まれたイオントラップ質量分析部内部の高周波電界に悪
影響を及ぼし、マススペクトルの測定時におけるピーク
の分解能が低下してしまう。

【００３０】しかし本実施例では、図２に示したよう
に、エンドキャップ電極１１ａのイオン取り込み口２３
に、メッシュ状電極２５ａが設けられているので、上記
質量分析部内部の高周波電界に対する悪影響は効果的に
抑制され、分解能の低下は防止される。このとき、メッ
シュ状電極２５ａに設けられたメッシュの端面の位置は
エンドキャップ電極１１ａの端面に一致させる必要があ
る。なお、実際のエンドキャップ電極の面は双曲線であ
るが、平板のメッシュを用いることによってこの部分は
平面になる。しかし、これによるイオントラップ質量分
析部内部の高周波電界の影響は無視できる。なお、メッ
シュ状電極２５ａとしては、本実施例では図３に示した
構造のものを用いた。すなわち、図３（ａ）に示したよ
うに、ステンレス製のメッシュ２６を円筒状電極２７の
表面上にスポット溶接し、これを図３（ｂ）に示したよ
うに、ネジ２８によってエンドキャップ電極１１ａに固
定した。

【００３１】相対イオン強度およびマススペクトル中に
観測されるピークの半値幅の、エンドキャップ電極１１
ａのイオン取り込み口２３の直径依存性を図５に示し
た。図５から明らかなように、上記イオン取り込み口２
３の直径が３ｍｍの場合は、１．３ｍｍの場合に比較し
て相対イオン強度（図中の白丸）は約３倍になっている
が、ピークの半値幅（図中の黒丸）は２倍以上になって
おり、ピークが広がってしまっている。

【００３２】しかし、エンドキャップ電極１１ａのイオ
ン取り込み口２３に、図４（ｂ）に示した形状を有する
メッシュ電極２５ａを設けた場合のイオン強度は、メッ
シュ電極２５ａが存在しない上記３ｍｍの場合と同等で
あり、ピークの半値幅も上記１．３ｍｍの場合と同等で
あった。すなわち、エンドキャップ電極１１ａのイオン
取り込み口２３の直径を３ｍｍと大きくしても、メッシ
ュ電極２５ａを設けることにより、直径が３ｍｍでメッ
シュ電極２５ａを用いない場合のイオン強度と同じレベ
ルに保ったまま、ピークの半値幅を直径が１．３ｍｍの
場合と同レベルにすることができ、必要な分解能を保持
できることが確認された。

【００３３】また、図６（ａ）は、エンドキャップ電極
１１ａのイオン取り込み口２３の径を３ｍｍとし、メッ
シュ電極２５ａを設けた場合、図６（ｂ）は、上記イオ
ン取り込み口２３の径を１．３ｍｍとしてメッシュ電極
２５ａを設けない場合に、得られたイオン強度のピーク
をそれぞれ示す。図６（ａ）、（ｂ）から明らかなよう
に、ピークの半値幅は同程度であるが、メッシュ電極２
５ａを設けた場合のイオン強度は、設けない場合のイオ
ン強度の３倍程度になっており、本発明が有効であるこ
とを示している。なお、イオン化法にはエレクトロスプ
レー法を、試料にはテトラフェニルフォスフォニウムク
ロライド（分子量３４０）を用いた。まあた、溶媒は水
／メタノール／酢酸（５０／４９／１）を流量５０マイ
クロリットル／分で用いた。

【００３４】本実施例では、メッシュ電極２５ａをエン
ドキャップ電極のイオン取り込み口２３の側に配置した
が、図７に示したように、イオン検出器側のエンドキャ
ップ電極１１ｂのイオン取り出し口２４の側にも、さら
にメッシュ電極２５ｂを配置してもよい。

【００３５】また、本実施例では、差動排気部からスキ
マー５を通って流入したイオンを偏向した後に、イオン
トラップ質量分析部に導入したが、偏向しない場合にも
同様な効果が得られることはいうまでもない。

【００３６】〈実施例２〉本実施例は、エンドキャップ
電極とリング電極の間にシールド電極を設けることによ
って、導入されたイオンの一部による絶縁リングのチャ
ージアップ、およびそれによる障害を防止した例であ
る。

【００３７】図１に示した装置を用いて分析を行う場
合、上記のように、エンドキャップ電極１１とリング電
極１２で囲まれたイオントラップ質量分析部の内部にイ
オンが導入された後、導入されたイオンの一部が絶縁リ
ングに衝突して絶縁リングがチャージアップを起こし
て、イオントラップ質量分析部の内部に蓄積されたイオ
ンの軌道に悪影響を及ぼし、イオンの系外への取り出し
効率が悪化して、観測されるイオン強度が急激に減少す
る場合がある。

【００３８】しかし、本実施例では、図１０に示したよ
うに、エンドキャップ電極１１ａ、１１ｂから絶縁リン
グ２２ａ、２２ｂの表面と所定の間隔を介してほぼ並行
に延びるシールド電極２９ａ、２９ｂが設けられている
ので、絶縁リング２２ａ、２２ｂのチャージアップが抑
制される。

【００３９】本実施例においては、図１１に示したよう
に、リング状のシールド電極２９ｂを、イオン取り出し
口２４を有するエンドキャップ電極１１ｂに同芯に取り
付けた。シールド電極２９ａおよびエンドキャップ電極
１１ａの場合も同様である。イオントラップ質量分析部
内に導入されたイオンの一部によって絶縁リング２２
ａ、２２ｂが多少チャージアップしても、シールド電極
２９ａ、２９ｂが存在するので、イオンが存在するイオ
ントラップ質量分析部の中心部は、上記チャージアップ
によって大きな影響が及ぶ恐れはない。

【００４０】なお、リング電極１２にはピークツーピー
クで１０ｋＶを越える高周波電圧が印加されるので、放
電を防ぐために、シールド電極２９ａ、２９ｂの先端は
丸みをおびていることが好ましい。さらに、イオントラ
ップ質量分析部の内部に導入される、イオンを収束させ
るためのダンピングガスのガス導入経路３０がエンドキ
ャップ電極１１ａ側に設けられているので、ガス導入経
路３０側のシールド電極２９ａは、ガスの偏った流れを
緩和してイオントラップ質量分析部内部の圧力をさらに
一様に保つ作用も有している。

【００４１】図１２は、イオントラップ質量分析部にお
けるイオン強度の時間的変化を示す図であり、（ａ）は
上記シールド電極２９ａ、２９ｂを設けた場合、（ｂ）
は設けない場合をそれぞれ示す。図１２から明らかなよ
うに、シールド電極２９ａ、２９ｂを設けないと、相対
イオン強度は時間の経過とともに急激に低下するが、シ
ールド電極２９ａ、２９ｂが存在すると、イオン強度は
長時間安定し、本発明が有効であることを示している。
なお、イオン化法にはエレクトロスプレー法を、試料に
はテトラフェニルフォスフォニウムクロライド（分子量
３４０）を用い、溶媒としては、水／メタノール／酢酸
（５０／４９／１）を流量５００マイクロリットル／分
で用いた。

【００４２】なお、本実施例では、差動排気部からスキ
マー５を通して流入したイオンを偏向した後、イオント
ラップ質量分析部に導入したが、偏向しない場合にも同
様な効果が得られることは言うまでもない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を説明するための装置構成図。

【図２】本発明の第１の実施例を示す図。

【図３】メッシュ状電極の取り付けの一例を示す図。

【図４】メッシュ状電極の平面構造の例を示す図。

【図５】イオン取り込み口の直径による影響を説明する
ための図。

【図６】本発明の効果を説明するための図。

【図７】本発明の第１の実施例を示す図。

【図８】イオンの広がりを説明するための図。

【図９】従来の装置の構成を示す図。

【図１０】本発明の第２の実施例を示す図。

【図１１】シールド電極の取り付けの一例を示す図。

【図１２】本発明の効果の一例を示す図。

【符号の説明】

１……エレクトロスプレーイオン源、２……キャピラリ
ー、３……第１細孔、４……第２細孔、５……スキマ
ー、６ａ、６ｂ……ヒータ、７……静電レンズ、８……
スリット、９……偏向器、１０……ゲート電極、１１
ａ、１１ｂ……エンドキャップ電極、１２……リング電
極、１３……引き出しレンズ、１４……コンバージョン
ダイノード、１５……シンチレーションカウンタ内筒電
極、１６……増幅器、１７……データ処理装置、１８…
…荒引きポンプ、１９……ターボ分子ポンプ、２０……
レギュレータ、２１……ボンベ、２２ａ、２２ｂ……石
英リング、２３……イオン取り込み口、２４……イオン
取り出し口、２５ａ、２５ｂ……メッシュ状電極、２６
……メッシュ、２７……円筒状電極、２８……ネジ、２
９ａ、２９ｂ……シールド電極、３０……ガス導入経
路。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 富岡 勝 東京都千代田区神田駿河台四丁目６番地 株式会社日立製作所計測器事業部内 (72)発明者 高田 安章 東京都国分寺市東恋ヶ窪一丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 鍋島 貴之 東京都国分寺市東恋ヶ窪一丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】大気圧下でイオンを生成するイオン源と、
   内部を高真空に排気する手段を備えたチャンバーと、上
   記イオン源から生成したイオンを上記チャンー内に取り
   込むための差動排気部と、上記チャンバー内に配置され
   た、上記チャンバー内に取り込まれた上記イオンを引き
   出して収束する収束レンズ部と、上記チャンバー内に所
   定の空間を介して互いに対向して配置された一対のエン
   ドキャップ電極および上記空間内に配置された環状のリ
   ング電極を有し、上記収束レンズ部で収束された上記イ
   オンを質量走査する質量分析部と、上記チャンバー内に
   配置された、上記質量分析部によって質量走査された所
   定のイオンを検出するイオン検出器を有するイオントラ
   ップ質量分析装置において、上記一対のエンドキャップ
   電極の互いに対向する側にそれぞれ形成されたイオンが
   通過する開口部の少なくとも一方に設けられたメッシュ
   状電極および上記エンドキャップ電極と上記リング電極
   の間に設けられたシールド電極の少なくとも一方を有す
   ることを特徴とするイオントラップ質量分析装置。
2. 【請求項２】上記メッシュ状電極は、上記収束レンズの
   側に配置された上記エンドキャップ電極の有する上記開
   口部に設けられていることを特徴とする請求項１に記載
   のイオントラップ質量分析装置。
3. 【請求項３】上記メッシュ状電極は、上記イオン検出器
   の側に配置された上記エンドキャップ電極の有する上記
   開口部にさらに設けられていることを特徴とする請求項
   ２に記載のイオントラップ質量分析装置。
4. 【請求項４】上記メッシュ状電極は、上記エンドキャッ
   プ電極の中心軸上の位置に開口部が形成されていること
   を特徴とする請求項１から３のいずれか一に記載のイオ
   ントラップ質量分析装置。
5. 【請求項５】上記メッシュ状電極は、導電性を有するメ
   ッシュが円筒状電極に保持されたものであることを特徴
   とする請求項１から４のいずれか一に記載のイオントラ
   ップ質量分析装置。
6. 【請求項６】上記エンドキャップ電極とリング電極の間
   に、絶縁物からなる絶縁リングが設けられ、上記シール
   ド電極は上記絶縁リングの表面と所望の間隔を介して対
   向して配置されていることを特徴とする請求項１に記載
   のイオントラップ質量分析装置。
7. 【請求項７】上記シールド電極は上記エンドキャップ電
   極と電気的に接続されていることを特徴とする請求項６
   に記載のイオントラップ質量分析装置。
8. 【請求項８】上記シールド電極は環状であり、上記エン
   ドキャップ電極の有する上記開口部と同心に保持されて
   いることを特徴とする請求項６若しくは７に記載のイオ
   ントラップ質量分析装置。
9. 【請求項９】上記シールド電極の先端は丸みを有するこ
   とを特徴とする請求項１、６、７および８のいずれか一
   に記載のイオントラップ質量分析装置。