JPS58184251A - 質量分析計 - Google Patents
質量分析計Info
- Publication number
- JPS58184251A JPS58184251A JP57065446A JP6544682A JPS58184251A JP S58184251 A JPS58184251 A JP S58184251A JP 57065446 A JP57065446 A JP 57065446A JP 6544682 A JP6544682 A JP 6544682A JP S58184251 A JPS58184251 A JP S58184251A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ion
- collectors
- base plate
- analysis tube
- ion collectors
- 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
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J49/00—Particle spectrometers or separator tubes
- H01J49/02—Details
- H01J49/025—Detectors specially adapted to particle spectrometers
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Other Investigation Or Analysis Of Materials By Electrical Means (AREA)
- Electron Tubes For Measurement (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
この発明は、複数個のイオンコレクタを用いて多成分ガ
スを同時（二分析する＊ｍ分析針Ｃ：関する。
スを同時（二分析する＊ｍ分析針Ｃ：関する。
質量分析針は、試料ガスをイオン化し、そのイオンビー
ムな電場と磁場とを組合せた空間（二通して質量スペク
トルを得るもので、試料ガス中の原子や分子等の質量を
分析するのＣ：用いられているーところで、このような
質量分析＃≦二おいて多成分ガスを同時に分析する場合
Ｃ二は複数個のイオンコレクタを用い、動作時のイオン
加速電圧の一瞥やＩＥＥＩ場を発生する永久磁石の位置
とイオンコレクタの位置等の―整（−より各イオンコレ
クタにイオンビームがそれぞれ入射するよう６二してい
る０ 第１図はこの多成分ガス省−同時分析Ｃ二用いられる質
量分析針の晶本構成を模式的域：示す概略構成図である
・図（＝おいて試料としての多成分ガス１はガス導入パ
イプ２を介して真空状態の分析管３内（＝導入され、ま
ずイオン化室４Ｃ：供給される・このイオン化室４に供
給された多成分ガスｌは址＋外８＆紅ラ一１２との間で
ヒータ６から発生した熱電子と衝突し、正（＝イオン化
され、リペラ５（二より前号（二押出されるＯこのイオ
ン８はフォーカススリット９を通り、さら６：イオン化
室４とイオン取出ロスリット１０との間のイオン加速電
圧ｖシ：より加速されて因中右方向Ｃ二移動し、永久磁
石１１（二よる磁場（二人射する＠この磁場は記号１２
（＝示す如く紙面！二対して垂直の向きを有しており、
これ（−入射したイオン８は図中下方に曲げられ、多成
分ガスの各成分Ｃ：対して予め設置されたイオンコレク
タ７ｘａ−１３ＣＩ＝それぞれのイオンが入射して、多
成分ガスが同時（二分析されることＣ二なる。そして、
イオンコレクタ１３畠〜１３ｃの各出力は検出器１４等
（二より検出され、記録される・ ところが、このような質量分析詐では次のような問題が
あった。すなわち、イオンビームの軌道はイオン光学系
の製造組立の精度や、イオン光学系と永久磁石１７との
相対的な位置関係・１ （二より大きく影−されるので、多成分ガスの各イオン
ビームな同時にしかも安定に検出することが難しい０従
って各イオンビームの同時検出（：は永久磁石ＩＩとイ
オンコレクタｔｒｉｍ〜１１ｃの位置を調整しなければ
ならない。しかし永久磁石１１の位置の微調整は話しく
、またイオンコレクタ１１１８〜１３Ｃについては、調
整のたび１：真空を破らねばならｒ（いため、満足でき
る調整まで（−は多くの時間を要し実用的ではない。し
かもイオンビームの検出（二は、永久磁石ｌｌの位置と
イオンコレゲタ１３ａ−１３ｃの位置が相互に関係する
ので調整が複雑になるという問題もある。
ムな電場と磁場とを組合せた空間（二通して質量スペク
トルを得るもので、試料ガス中の原子や分子等の質量を
分析するのＣ：用いられているーところで、このような
質量分析＃≦二おいて多成分ガスを同時に分析する場合
Ｃ二は複数個のイオンコレクタを用い、動作時のイオン
加速電圧の一瞥やＩＥＥＩ場を発生する永久磁石の位置
とイオンコレクタの位置等の―整（−より各イオンコレ
クタにイオンビームがそれぞれ入射するよう６二してい
る０ 第１図はこの多成分ガス省−同時分析Ｃ二用いられる質
量分析針の晶本構成を模式的域：示す概略構成図である
・図（＝おいて試料としての多成分ガス１はガス導入パ
イプ２を介して真空状態の分析管３内（＝導入され、ま
ずイオン化室４Ｃ：供給される・このイオン化室４に供
給された多成分ガスｌは址＋外８＆紅ラ一１２との間で
ヒータ６から発生した熱電子と衝突し、正（＝イオン化
され、リペラ５（二より前号（二押出されるＯこのイオ
ン８はフォーカススリット９を通り、さら６：イオン化
室４とイオン取出ロスリット１０との間のイオン加速電
圧ｖシ：より加速されて因中右方向Ｃ二移動し、永久磁
石１１（二よる磁場（二人射する＠この磁場は記号１２
（＝示す如く紙面！二対して垂直の向きを有しており、
これ（−入射したイオン８は図中下方に曲げられ、多成
分ガスの各成分Ｃ：対して予め設置されたイオンコレク
タ７ｘａ−１３ＣＩ＝それぞれのイオンが入射して、多
成分ガスが同時（二分析されることＣ二なる。そして、
イオンコレクタ１３畠〜１３ｃの各出力は検出器１４等
（二より検出され、記録される・ ところが、このような質量分析詐では次のような問題が
あった。すなわち、イオンビームの軌道はイオン光学系
の製造組立の精度や、イオン光学系と永久磁石１７との
相対的な位置関係・１ （二より大きく影−されるので、多成分ガスの各イオン
ビームな同時にしかも安定に検出することが難しい０従
って各イオンビームの同時検出（：は永久磁石ＩＩとイ
オンコレクタｔｒｉｍ〜１１ｃの位置を調整しなければ
ならない。しかし永久磁石１１の位置の微調整は話しく
、またイオンコレクタ１１１８〜１３Ｃについては、調
整のたび１：真空を破らねばならｒ（いため、満足でき
る調整まで（−は多くの時間を要し実用的ではない。し
かもイオンビームの検出（二は、永久磁石ｌｌの位置と
イオンコレゲタ１３ａ−１３ｃの位置が相互に関係する
ので調整が複雑になるという問題もある。
この発明の目的は、多成分ガスの同時分析に必要な位ａ
ｍ整を容易ならしめることができる質量分析針を提供す
ることＣ二ある。
ｍ整を容易ならしめることができる質量分析針を提供す
ることＣ二ある。
この発明は、多成分ガスを分析する際≦二相いる複数の
イオンコ″：：１１．レクタが形成された基板の位置状
態を分析管外部から分析管内の真空を破ることなく調整
するためのイオンコレクタ位置調整機構を備えたことを
骨子としているＯこのイオンコレクタ調ｇ！槻慣は少な
くとも基板をイオンコレゲタ配列方向および基板面（二
乗的な方向に移動可能（；構成される（ 〔発明の効果〕 この発明によれはイオンコレゲタが形ｂｙされた基板の
位置状態、つまりイオンコレクタの入射イオンビーム（
二対する相対位置を分析管外部からその真空を破ること
なくｔＡ整、できるため。
イオンコ″：：１１．レクタが形成された基板の位置状
態を分析管外部から分析管内の真空を破ることなく調整
するためのイオンコレクタ位置調整機構を備えたことを
骨子としているＯこのイオンコレクタ調ｇ！槻慣は少な
くとも基板をイオンコレゲタ配列方向および基板面（二
乗的な方向に移動可能（；構成される（ 〔発明の効果〕 この発明によれはイオンコレゲタが形ｂｙされた基板の
位置状態、つまりイオンコレクタの入射イオンビーム（
二対する相対位置を分析管外部からその真空を破ること
なくｔＡ整、できるため。
多成分ガス分析に除しての副腎操作か著しく容易となり
、最適な位置で各イオンビームを同時１；検出して安定
な貿曹分析な行なうことが０］能となる。
、最適な位置で各イオンビームを同時１；検出して安定
な貿曹分析な行なうことが０］能となる。
Ｗ＆２図はこの発明の一実施例におけるイオンコレクタ
位ｌｉｔ調整機構を示す断面図である。図Ｃ二おいて、
２１は第１図のイオンコレクタｌＪ１〜１３Ｇが形成さ
れた基板、２２はイオンコレクタ１３鳳〜Ｊ３ｃの前面
（二装置されたスリット教であり、これらは支柱２Ｂを
介して支持体２４：：支持されている・支持体２４はス
ライド金具２５ｇ＝矢印Ｘの方向、つまりイオンコンブ
タｌｌａ啼１ｊｌｃの配列方向１：移動可能（二取付け
られている。
位ｌｉｔ調整機構を示す断面図である。図Ｃ二おいて、
２１は第１図のイオンコレクタｌＪ１〜１３Ｇが形成さ
れた基板、２２はイオンコレクタ１３鳳〜Ｊ３ｃの前面
（二装置されたスリット教であり、これらは支柱２Ｂを
介して支持体２４：：支持されている・支持体２４はス
ライド金具２５ｇ＝矢印Ｘの方向、つまりイオンコンブ
タｌｌａ啼１ｊｌｃの配列方向１：移動可能（二取付け
られている。
スライド金具２５は纂１図の分析管８（＝取付けられる
フランジ２６の内周ζ：気密防止用のためのりリング２
７を介して−め込まれてお％Ｊ。
フランジ２６の内周ζ：気密防止用のためのりリング２
７を介して−め込まれてお％Ｊ。
スライド金具ｊ Ｍ ｌ：、固足されフランジ２６の外
周面４−ねじ部が螺合した移動ナツト２８の回転操作６
二より矢印２万同、つまり基板２１面シニ垂直の方向≦
；摺動するようＣ二なっているＯフランジ２６Ｃ：は図
示上下両端側ζ二連孔２６ａ。
周面４−ねじ部が螺合した移動ナツト２８の回転操作６
二より矢印２万同、つまり基板２１面シニ垂直の方向≦
；摺動するようＣ二なっているＯフランジ２６Ｃ：は図
示上下両端側ζ二連孔２６ａ。
ｊｇｂが形成され、これらの通孔ｊ ｉ ａ 、 ２６
ｂ（二前記支持体２４を両側から挾持する軸２９゜Ｊｏ
が挿入されている−ここで軸２ｇは支持金具１２４二よ
り係止されたコイルはね３１（−より軸１＃の方向への
力を付与されている・−万。
ｂ（二前記支持体２４を両側から挾持する軸２９゜Ｊｏ
が挿入されている−ここで軸２ｇは支持金具１２４二よ
り係止されたコイルはね３１（−より軸１＃の方向への
力を付与されている・−万。
軸１０はマイクロメータ機構３３により軸２９の方間−
二抑圧されている・従って支持体２４はマイクロメータ
機構１３の回転操作６二より矢印Ｘ方向へ移動可能であ
る・ 支持体２４の矢印Ｘ方間（：平行な外側面上には＄３図
（＝示すよう（２溝２４ｍ、２４ｂが形成されてお６」
、これらの溝２４ｍ、２４ｂにスライド金具２５の内壁
面に形成された製条（図示せず）が係合している６従っ
て、支持体２４は矢印Ｘ方向にはスライド金ＸＺ５に対
し自由（−移動可能であるが、矢印Ｚ方向５二は溝２４
ｇ 。
二抑圧されている・従って支持体２４はマイクロメータ
機構１３の回転操作６二より矢印Ｘ方向へ移動可能であ
る・ 支持体２４の矢印Ｘ方間（：平行な外側面上には＄３図
（＝示すよう（２溝２４ｍ、２４ｂが形成されてお６」
、これらの溝２４ｍ、２４ｂにスライド金具２５の内壁
面に形成された製条（図示せず）が係合している６従っ
て、支持体２４は矢印Ｘ方向にはスライド金ＸＺ５に対
し自由（−移動可能であるが、矢印Ｚ方向５二は溝２４
ｇ 。
２４ｂとスライド金具２５の内壁ｌの突条との係合（二
より規制されるため、スライド金具２δと一体となって
移動すること（二なる。
より規制されるため、スライド金具２δと一体となって
移動すること（二なる。
また、スライド金具２５の支持体２４取付都と反対側（
二は、端子板３５が０リング３４を介して嵌め込まれ、
かつ袋ナラ）３ｇ＋二より固定されており、基板２ノ上
の各イオンコレクタ１３＆−ＪＪｅからのリード線（図
示せず）はこの端吾板３５を通して外部（−導き出され
る。
二は、端子板３５が０リング３４を介して嵌め込まれ、
かつ袋ナラ）３ｇ＋二より固定されており、基板２ノ上
の各イオンコレクタ１３＆−ＪＪｅからのリード線（図
示せず）はこの端吾板３５を通して外部（−導き出され
る。
上記構成（：おいて、各イオン（＝ムはスリット板２２
めスリットを通して基板Ｊｌ上の各イオンコレクタＪＪ
ａ〜１３Ｃ区＝因の左方間から入射する。この場合、各
イオンビームの軌道な変化させなくとも、移動ナツト２
８およびマイクロメータ機構３３の操作（二より基板２
１すなわちイオンコレクタ１３１〜１３Ｃの位置を動か
すこと（二よって最適な位置で各イオンビームを検出す
ることができる− 第４因は各イオンコレクタ１３ａ〜１３Ｃ４二各イオン
ビーム（ここではＮ１ １ Ｕｌ ＊ Ｃｏ。
めスリットを通して基板Ｊｌ上の各イオンコレクタＪＪ
ａ〜１３Ｃ区＝因の左方間から入射する。この場合、各
イオンビームの軌道な変化させなくとも、移動ナツト２
８およびマイクロメータ機構３３の操作（二より基板２
１すなわちイオンコレクタ１３１〜１３Ｃの位置を動か
すこと（二よって最適な位置で各イオンビームを検出す
ることができる− 第４因は各イオンコレクタ１３ａ〜１３Ｃ４二各イオン
ビーム（ここではＮ１ １ Ｕｌ ＊ Ｃｏ。
のイオン）が入射する様子を模式的に示したものである
・この発明によれはイオンビーム（二対しイオンコレク
タｌ ｊ Ｊｌ ”−’ ｌ Ｊ ｅの位置をマイクロ
メータ機構１３．移動ナツト２８の操作（−より矢印Ｘ
、 Ｚ方向≦：相対的（＝移動させること１：よって
、各イオンビームが正しく同時にイオンコレクタ１３１
〜１３Ｃに入射させることが可能となる・この場合、移
動ナツト２８やマイクロメータ機構３３等の操作部は分
析管３の外部にあるため、これらの″ニー作（二当り分
析管３内の真空なｗｂず毫二済み、イオンコレクタ１３
８〜１３Ｃの位置調整は極めて容易であるＯ＠５図はイ
オン加速電圧Ｖ（二対する各イオンピーク波形を示す図
である。各イオンビーム（ここではＮ鵞 、 ＬＩ Ｈ
＋ ＣＯＭのイオン）が正＠（２各イオンコレゲタ１３
ｍ−１３ｃに入射していなければ、＠５図（ａ）のよう
福二各イオンビーク波形の中央点が一致しない波形とな
り、谷イ１ンビームを同時ｆ二しかも女疋に快出するこ
とはむずかしい＠これはイオンコレクタの位置調整前１
二相当する・したし、この発明（二よれは第４図（＝お
ける矢印Ｘ、Ｚ万同方間イ万ンコレクタｔＳａ〜ｔＳＣ
を靭かすことで、弔５図（ｂ）のような各イオンビーク
波形の中央点が一致した理想的なイオンビーク波形が得
られ、各イオンビームを同時Ｃ二安定に検出することが
容易となる０なお、この発明は上述した実施例（二限定
されるものではなく、イ万ンコレクタ位置調整ａ栴
。
・この発明によれはイオンビーム（二対しイオンコレク
タｌ ｊ Ｊｌ ”−’ ｌ Ｊ ｅの位置をマイクロ
メータ機構１３．移動ナツト２８の操作（−より矢印Ｘ
、 Ｚ方向≦：相対的（＝移動させること１：よって
、各イオンビームが正しく同時にイオンコレクタ１３１
〜１３Ｃに入射させることが可能となる・この場合、移
動ナツト２８やマイクロメータ機構３３等の操作部は分
析管３の外部にあるため、これらの″ニー作（二当り分
析管３内の真空なｗｂず毫二済み、イオンコレクタ１３
８〜１３Ｃの位置調整は極めて容易であるＯ＠５図はイ
オン加速電圧Ｖ（二対する各イオンピーク波形を示す図
である。各イオンビーム（ここではＮ鵞 、 ＬＩ Ｈ
＋ ＣＯＭのイオン）が正＠（２各イオンコレゲタ１３
ｍ−１３ｃに入射していなければ、＠５図（ａ）のよう
福二各イオンビーク波形の中央点が一致しない波形とな
り、谷イ１ンビームを同時ｆ二しかも女疋に快出するこ
とはむずかしい＠これはイオンコレクタの位置調整前１
二相当する・したし、この発明（二よれは第４図（＝お
ける矢印Ｘ、Ｚ万同方間イ万ンコレクタｔＳａ〜ｔＳＣ
を靭かすことで、弔５図（ｂ）のような各イオンビーク
波形の中央点が一致した理想的なイオンビーク波形が得
られ、各イオンビームを同時Ｃ二安定に検出することが
容易となる０なお、この発明は上述した実施例（二限定
されるものではなく、イ万ンコレクタ位置調整ａ栴
。
として内示の構造以外のものを用いてもよい。
また、実施例では２次元の方間（矢印Ｘ、Ｚ万回方向イ
オンコレクタの位１ｌｉＬを、！￥１釡でさるよう（ニ
ジたが、矢印Ｘ、Ｚ万同方間方ζ二直父する方間を加え
た３次元の方間にイオンコレクタの位置を調整するよう
Ｃ：することも可能である。
オンコレクタの位１ｌｉＬを、！￥１釡でさるよう（ニ
ジたが、矢印Ｘ、Ｚ万同方間方ζ二直父する方間を加え
た３次元の方間にイオンコレクタの位置を調整するよう
Ｃ：することも可能である。
以上説明したよう（＝、この発明Ｃ二よれば複数個のイ
オンコレクタを用いて多成分ガスを同時分析する質量分
析計ζ二おいて、上記イオンコレゲタが形成された基板
の位置状態を分析管の真空を破らす番二外部から動かす
ことにより、各イオンビームな最適な状態で同時（二検
出することができる・従って、従来のような永久研石の
位１ｉａｉｓや、そのたび（二真空を破らねばならなか
ったイオンコレクタの位Ｉｉｉ調整のような煩わしい操
作を必要とすることなく多成分ガス同時分析のＩＩＩＩ
Ｉを容易かつ短時間（：行うことが可能となり、１１置
の保守性を一段と高めることができる・ １１の簡単な説明 １１１図は多成分ガス分析用の質量分析計の基本構成を
模式的区；示す図、第２図はこの発明の１１４図は各イ
オンコレゲタ６；イオンビームが入射する様子を模式的
（＝示す図、１８５図（ａ） （ｂ）は同実施例の動作
を説明するためのイオンピーグ波形である◎ ｌ・・・多成分ガス（試料）１．３・・・分析管、４・
・・イオン化室、１１・・・永久研石、１３ｍ−７ＪＣ
・・・イオン２レクタ、７１・・・基板、２４・・・支
持体。
オンコレクタを用いて多成分ガスを同時分析する質量分
析計ζ二おいて、上記イオンコレゲタが形成された基板
の位置状態を分析管の真空を破らす番二外部から動かす
ことにより、各イオンビームな最適な状態で同時（二検
出することができる・従って、従来のような永久研石の
位１ｉａｉｓや、そのたび（二真空を破らねばならなか
ったイオンコレクタの位Ｉｉｉ調整のような煩わしい操
作を必要とすることなく多成分ガス同時分析のＩＩＩＩ
Ｉを容易かつ短時間（：行うことが可能となり、１１置
の保守性を一段と高めることができる・ １１の簡単な説明 １１１図は多成分ガス分析用の質量分析計の基本構成を
模式的区；示す図、第２図はこの発明の１１４図は各イ
オンコレゲタ６；イオンビームが入射する様子を模式的
（＝示す図、１８５図（ａ） （ｂ）は同実施例の動作
を説明するためのイオンピーグ波形である◎ ｌ・・・多成分ガス（試料）１．３・・・分析管、４・
・・イオン化室、１１・・・永久研石、１３ｍ−７ＪＣ
・・・イオン２レクタ、７１・・・基板、２４・・・支
持体。
２６・・・フランジ、２Ｂ・・・移動ナツト、３，７・
・・マイクロメータ機ｗｔ。
・・マイクロメータ機ｗｔ。
出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦第１ｍ
２４２−
第３図
Claims (1)
- 多成分ガスを真空状態の分析管内（＝導入しイオン化し
て同一基板上（＝配列形成された複数個のイオンコレク
タを用いて質量分析を行なう質量分析計（：おいて、前
記基数の位置状態を前記分析管外部から分析管内の真空
を破ることなく詭整するためのイオンビーム、り位ｌｋ
調慢穢構を備え、このイオンコレクタ位！１ｍ整概構は
、少なくとも前記基板をイオンコレクタの配列方間およ
び基板面（：垂直な方同鴫二移動可能ζ二機成されてい
ることを特徴とする質量分析計０
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57065446A JPS58184251A (ja) | 1982-04-21 | 1982-04-21 | 質量分析計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57065446A JPS58184251A (ja) | 1982-04-21 | 1982-04-21 | 質量分析計 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58184251A true JPS58184251A (ja) | 1983-10-27 |
Family
ID=13287364
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57065446A Pending JPS58184251A (ja) | 1982-04-21 | 1982-04-21 | 質量分析計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58184251A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62294961A (ja) * | 1986-03-27 | 1987-12-22 | Yokogawa Hewlett Packard Ltd | 検出装置 |
| JPH01217848A (ja) * | 1988-02-23 | 1989-08-31 | Denshi Kagaku Kk | 質量分析装置 |
| GB2562990A (en) * | 2017-01-26 | 2018-12-05 | Micromass Ltd | Ion detector assembly |
| CN111007109A (zh) * | 2019-12-24 | 2020-04-14 | 华中科技大学 | 一种梯度微孔过滤气体传感器及其制备方法 |
-
1982
- 1982-04-21 JP JP57065446A patent/JPS58184251A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62294961A (ja) * | 1986-03-27 | 1987-12-22 | Yokogawa Hewlett Packard Ltd | 検出装置 |
| JPH01217848A (ja) * | 1988-02-23 | 1989-08-31 | Denshi Kagaku Kk | 質量分析装置 |
| GB2562990A (en) * | 2017-01-26 | 2018-12-05 | Micromass Ltd | Ion detector assembly |
| CN111007109A (zh) * | 2019-12-24 | 2020-04-14 | 华中科技大学 | 一种梯度微孔过滤气体传感器及其制备方法 |
| CN111007109B (zh) * | 2019-12-24 | 2021-05-18 | 华中科技大学 | 一种梯度微孔过滤气体传感器及其制备方法 |
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