JPS5832200Y2 - イオン源装置 - Google Patents
イオン源装置Info
- Publication number
- JPS5832200Y2 JPS5832200Y2 JP8627576U JP8627576U JPS5832200Y2 JP S5832200 Y2 JPS5832200 Y2 JP S5832200Y2 JP 8627576 U JP8627576 U JP 8627576U JP 8627576 U JP8627576 U JP 8627576U JP S5832200 Y2 JPS5832200 Y2 JP S5832200Y2
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- Japan
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- ionization
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- ion source
- ion
- voltage
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Description
【考案の詳細な説明】
本考案は質量分析計等のイオン源装置、特にひとつのイ
オン化箱内に釦いてケミカルイオン化法（以下ＣＩ法と
略記する。
オン化箱内に釦いてケミカルイオン化法（以下ＣＩ法と
略記する。
）あるいは電子衝撃イオン化法（以下ＥＩ法と略記する
。
。
）により試料ガスをイオン化するイオン源装置に関する
ものであり、より詳しくはＣＩ法およびＥＩ法を切換的
に使用した場合にあっても、分析管に導入されるイオン
には安定した加速エネルギー分布を与えることができる
イオン源装置に関するものである。
ものであり、より詳しくはＣＩ法およびＥＩ法を切換的
に使用した場合にあっても、分析管に導入されるイオン
には安定した加速エネルギー分布を与えることができる
イオン源装置に関するものである。
従来質量分析計等に用いられるイオン源にはメタン、イ
ソブタン等の反応ガスに電子線を照射してこのガスをイ
オン化し、このイオンと試料ガスとの化学イオン化反応
で試料ガスをイオン化するＣＩイオン源装置あるいは電
子線で直接試料ガスを照射してイオン化する従来から用
いられているＥＩイ本ン源装置か知られているが、近来
ＣＩ法あるいはＥＩ法のいずれにも切換使用することの
できるＣ Ｉ−ＣＩイオン源装置も実用化されてきてい
る。
ソブタン等の反応ガスに電子線を照射してこのガスをイ
オン化し、このイオンと試料ガスとの化学イオン化反応
で試料ガスをイオン化するＣＩイオン源装置あるいは電
子線で直接試料ガスを照射してイオン化する従来から用
いられているＥＩイ本ン源装置か知られているが、近来
ＣＩ法あるいはＥＩ法のいずれにも切換使用することの
できるＣ Ｉ−ＣＩイオン源装置も実用化されてきてい
る。
このＣＩ −Ｅ Ｉイオン源装置を実現するにあたり留
意すべき重要な点は、ＣＩ法の場合のイオン化箱内の真
空度は略１ｔｏｒｒ程度にする必要があるのに対し、Ｅ
Ｉ法の場合のイオン化箱内の真空度は略ＩＸ１０−４ｔ
ｏｒｒかそれ以下にする必要があるという点である。
意すべき重要な点は、ＣＩ法の場合のイオン化箱内の真
空度は略１ｔｏｒｒ程度にする必要があるのに対し、Ｅ
Ｉ法の場合のイオン化箱内の真空度は略ＩＸ１０−４ｔ
ｏｒｒかそれ以下にする必要があるという点である。
ＣＩ−ＣＩイオン源装置では上記の真空度の違いを克服
するために、イオン化箱のイオン出口孔をＣＩ法による
場合は小口径のものを利用し、ＥＩ法による場合には大
口径のものを利用している。
するために、イオン化箱のイオン出口孔をＣＩ法による
場合は小口径のものを利用し、ＥＩ法による場合には大
口径のものを利用している。
一方イオン化箱の外部はＩＸｌ ０−４ｔｏｒｒ以下の
真空度に一般に保持されているから試料イオンはＣＩ法
の時にはジェット噴射のごとく分析管に導入され、ＥＩ
法の時には上記出口孔より引□出用の電界によって引出
され分析管に導入される。
真空度に一般に保持されているから試料イオンはＣＩ法
の時にはジェット噴射のごとく分析管に導入され、ＥＩ
法の時には上記出口孔より引□出用の電界によって引出
され分析管に導入される。
一方、ＣＩ法およびＥＩ法を切換使用する場合のイオン
化箱は、いわゆる必要な場所以外は空隙がない密封型（
タイト型）イオン化箱が使用される。
化箱は、いわゆる必要な場所以外は空隙がない密封型（
タイト型）イオン化箱が使用される。
また従来のオープン形イオン化箱の不要な空隙を絶縁物
で埋めて密封型（セミタイト型と称されることもある）
イオン化箱としりベラ電極を設けずにＣＩ−ＥＩ切換を
行う構成も考えることはできるが、空隙部を埋めた絶縁
物か試料ガス等により汚染されてイオン源装置としての
寿命が短く実用に適さないため一般にはタイト型が利用
されている。
で埋めて密封型（セミタイト型と称されることもある）
イオン化箱としりベラ電極を設けずにＣＩ−ＥＩ切換を
行う構成も考えることはできるが、空隙部を埋めた絶縁
物か試料ガス等により汚染されてイオン源装置としての
寿命が短く実用に適さないため一般にはタイト型が利用
されている。
このタイト型のＣＩ−ＥＩイオン源装置の場合にはイオ
ン出口孔がオープン形に較べて小さくならざるを得ない
ため、Ｅｉ法に切換使用の場合には、たまたま出口孔付
近に発生もしくは到達したイオンのみか引出用の電界に
そって出口孔から分離管に導入されることになり、出口
孔が大きい単独ＥＩイオン源装置の場合と比較すると分
離管に導入されるイオンの数は減少し結果的に検出感度
が下ることになる。
ン出口孔がオープン形に較べて小さくならざるを得ない
ため、Ｅｉ法に切換使用の場合には、たまたま出口孔付
近に発生もしくは到達したイオンのみか引出用の電界に
そって出口孔から分離管に導入されることになり、出口
孔が大きい単独ＥＩイオン源装置の場合と比較すると分
離管に導入されるイオンの数は減少し結果的に検出感度
が下ることになる。
このためにＣＩ−ＥＩイオン源装置においては、イオン
化箱内にリペラ（反動電極を配置してイオン化箱に附加
されている一定高圧よりさらに高い電圧をこのりベラ電
極に附加し、Ｅｉ法における分析管に導入されるイオン
の数を増大させようとする試みが行なわれている。
化箱内にリペラ（反動電極を配置してイオン化箱に附加
されている一定高圧よりさらに高い電圧をこのりベラ電
極に附加し、Ｅｉ法における分析管に導入されるイオン
の数を増大させようとする試みが行なわれている。
しかしながらこのリペラ電極の電圧を上記のように附加
した場合にはイオン加速電圧か変化するため分析管に導
入されるイオンの加速エネルギーが変動するので、加速
電圧（又は磁界）等と質量イオンとのリニヤ−な関係が
ずれ、正確な質量数を得るには装置を較正しなければな
らないという問題点があった。
した場合にはイオン加速電圧か変化するため分析管に導
入されるイオンの加速エネルギーが変動するので、加速
電圧（又は磁界）等と質量イオンとのリニヤ−な関係が
ずれ、正確な質量数を得るには装置を較正しなければな
らないという問題点があった。
本考案は上記問題を解決した簡単な構成のＣＩ−ＥＩ両
用のタイト型のイオン源装置を提供しようとするもので
ある。
用のタイト型のイオン源装置を提供しようとするもので
ある。
その構成の要旨は、イオン化箱内に配置したりベラ電極
に一定高電圧を印加するための定電圧機構とイオン化箱
に上記リペラ電極を基準としこれに対して負の電位を与
えるための機構を設けたところにある。
に一定高電圧を印加するための定電圧機構とイオン化箱
に上記リペラ電極を基準としこれに対して負の電位を与
えるための機構を設けたところにある。
すなわちリペラ電極にイオンの最大加速電圧を決定する
一定の高電圧を印加するとともに最適な反発電界を発生
させるためにイオン化箱に上記リペラ電極電圧以下の電
圧を印加するようにしたものである。
一定の高電圧を印加するとともに最適な反発電界を発生
させるためにイオン化箱に上記リペラ電極電圧以下の電
圧を印加するようにしたものである。
従って最大加速電圧は変化せず一定イオンに対してはイ
オン加速エネルギー分布は常に一定状態になシ、一定イ
オンに対し常に正しい質量数を得ることができるのであ
る。
オン加速エネルギー分布は常に一定状態になシ、一定イ
オンに対し常に正しい質量数を得ることができるのであ
る。
次に実施例に従って、本考案の動作を説明する。
第１図にかいて１はイオン化箱、２はリベラ電極、３は
イオン化箱１にリペラ電位に対して負の電位を選択的に
印加する電圧附加機構、４はリベラ電極２用の定電圧機
構、５はスライド板移動機構、（５１，５２はＣＩ 、
ＥＩ用の出口孔あるいは電子入射孔Ｃ１，Ｅｉかうかか
れているスライド板）６はフィラメント、Ｔ、８はイオ
ンの引出用電極、９は出口スリット、１０はイオン化さ
れた試料ガスの出口孔、１１は試料ガスおよび反応ガス
の導入流路、１２は電子入射孔、１３は真空制御機構で
ある。
イオン化箱１にリペラ電位に対して負の電位を選択的に
印加する電圧附加機構、４はリベラ電極２用の定電圧機
構、５はスライド板移動機構、（５１，５２はＣＩ 、
ＥＩ用の出口孔あるいは電子入射孔Ｃ１，Ｅｉかうかか
れているスライド板）６はフィラメント、Ｔ、８はイオ
ンの引出用電極、９は出口スリット、１０はイオン化さ
れた試料ガスの出口孔、１１は試料ガスおよび反応ガス
の導入流路、１２は電子入射孔、１３は真空制御機構で
ある。
まずＣＩ法による試料ガスのイオン化を説明する。
出口孔１０および電子入射孔１２か小さい方（例えば０
．１ｍｍψ）Ｃ１に切換えられるように、スライド板５
１，５２はスライド板移動機構５により移動させられ、
またイオン化箱１内の真空度は常に真空制御機構１３に
よって１ｔｏｒｒ程度に保持されている。
．１ｍｍψ）Ｃ１に切換えられるように、スライド板５
１，５２はスライド板移動機構５により移動させられ、
またイオン化箱１内の真空度は常に真空制御機構１３に
よって１ｔｏｒｒ程度に保持されている。
この状況下で導入流路１１からは反応ガス卦よび試料ガ
スかイオン化箱１に導入される（ここでイオン化箱内に
導入される反応ガスおよび試料ガスの量の程度では、上
記の真空度の状態を変化させるものではない）と、反応
ガスは電子入射孔１２を通してフィラメント６から放射
される熱電子流によりイオン化され、ついで試料ガスが
上記イオン化された反応ガスと化学イオン化反応を起し
て、イオン化される。
スかイオン化箱１に導入される（ここでイオン化箱内に
導入される反応ガスおよび試料ガスの量の程度では、上
記の真空度の状態を変化させるものではない）と、反応
ガスは電子入射孔１２を通してフィラメント６から放射
される熱電子流によりイオン化され、ついで試料ガスが
上記イオン化された反応ガスと化学イオン化反応を起し
て、イオン化される。
このイオン化された試料ガネはイオン化箱１の内外の真
空度の相違から出口孔１０からジェット噴射される（イ
オン化箱１外の真空度は略Ｉ Ｘ １０−４ｔｏｒｒ以
下である）。
空度の相違から出口孔１０からジェット噴射される（イ
オン化箱１外の真空度は略Ｉ Ｘ １０−４ｔｏｒｒ以
下である）。
噴射されたイオン化された試料ガスは引出用電極７．８
により引出され、出口スリット９を通って分離管（図示
されていない。
により引出され、出口スリット９を通って分離管（図示
されていない。
）に導入される。
この場合リペラ電極とイオン化箱との電位差は導電値ま
たは僅かイオン化箱が低い値に選択されている。
たは僅かイオン化箱が低い値に選択されている。
つき゛にＥｉ法による試料ガスのイオン化を説明する。
出口孔１０および電子入射孔１２は大きい方Ｅｉ（例え
ば４ｍｍψ）に切換えられるように、スライド板５１．
５２はスライド板移動機構５により移動させられる。
ば４ｍｍψ）に切換えられるように、スライド板５１．
５２はスライド板移動機構５により移動させられる。
またイオン化箱１内の真空度は真空制御機構１３により
常にＩＸ ＩＦ’ｔ ｏ ｒ ｒＨｇかそれ以下に保持
されている。
常にＩＸ ＩＦ’ｔ ｏ ｒ ｒＨｇかそれ以下に保持
されている。
ついで導入流路１１から導入された試料ガスは電子入射
孔１２を介してフィラメント６から放射される電子流に
よりイオン化される。
孔１２を介してフィラメント６から放射される電子流に
よりイオン化される。
このイオン化された試料ガスは、イオン化箱１内に配置
されたりベラ電極２による電界のために出口孔１０の方
に移動させられる。
されたりベラ電極２による電界のために出口孔１０の方
に移動させられる。
このリペラ電極２には定電圧機構４によって一定高電圧
か印加され、一方イオン化箱１には、リベラ電極２に対
してこれより低い電圧が選択的に機構３によって印加さ
れているため、イオン化された試料ガスの加速エネルギ
ー分布は変化せず、出口孔１０の付近に到達したイオン
化された試料ガスは引出し電極７，８により引出され、
出口スリット９を通って、分離管（図示されていない）
に導入される。
か印加され、一方イオン化箱１には、リベラ電極２に対
してこれより低い電圧が選択的に機構３によって印加さ
れているため、イオン化された試料ガスの加速エネルギ
ー分布は変化せず、出口孔１０の付近に到達したイオン
化された試料ガスは引出し電極７，８により引出され、
出口スリット９を通って、分離管（図示されていない）
に導入される。
以上詳述したように、ＣＩ法、ＥＩ法に切換使用するイ
オン源装置では、ＥＩ法の場合でもイオン化された試料
ガスの出口孔をあまり大きくすることができず、リペラ
電極を使用している。
オン源装置では、ＥＩ法の場合でもイオン化された試料
ガスの出口孔をあまり大きくすることができず、リペラ
電極を使用している。
しかし従来のように、イオン化箱に一定高電圧を印加す
るとともにリペラ電極に上記イオン化箱電圧以上の最適
電圧を印加する構成では、最大イオン加速電圧の変化に
ともなって、分離管に導入されるイオン化された試料ガ
スの加速エネルギー分布が変動するために、イオンの有
する精密な質量数を決定することができないが、本願考
案の如り、リペラ電極に一定高電圧を印加するとともに
イオン化箱にはりベラ電極電圧以下の最適な電圧を選択
的に印加する構成では、最大イオン加速電圧か常に一定
であるために分離管に導入されるイオン化された試料ガ
スの加速エネルギー分布は変動せず、イオンの有する精
密な質量数を正確に決定することができるのである。
るとともにリペラ電極に上記イオン化箱電圧以上の最適
電圧を印加する構成では、最大イオン加速電圧の変化に
ともなって、分離管に導入されるイオン化された試料ガ
スの加速エネルギー分布が変動するために、イオンの有
する精密な質量数を決定することができないが、本願考
案の如り、リペラ電極に一定高電圧を印加するとともに
イオン化箱にはりベラ電極電圧以下の最適な電圧を選択
的に印加する構成では、最大イオン加速電圧か常に一定
であるために分離管に導入されるイオン化された試料ガ
スの加速エネルギー分布は変動せず、イオンの有する精
密な質量数を正確に決定することができるのである。
従って本願考案は、分析精度向上に大いに有効であり、
利用価値は非常に大きいものである。
利用価値は非常に大きいものである。
図面は本考案の一実施例の説明図。
１・・・イオン化箱、２・・・リペラ電極、３・・・電
圧附加機構、４・・・定電圧機構、５・・・スライド板
移動機構、５１，５２・・・スライドＬ ６・・・フ
ィラメント、１０・・・出口孔、１１・・・導入流路、
１３・・・真空制御機構。
圧附加機構、４・・・定電圧機構、５・・・スライド板
移動機構、５１，５２・・・スライドＬ ６・・・フ
ィラメント、１０・・・出口孔、１１・・・導入流路、
１３・・・真空制御機構。
Claims (1)
- 【実用新案登録請求の範囲】 １ イオン出口孔の大きさを少くとも大小２段に切り換
える機構を備え、ＥＩ法およびＣＩ法によるイオン化手
段を選択できるようにしたイオン源において、イオン化
箱内のイオン出口孔と反対・側にイオン反発電界を与え
るためのりベラ電極を設け、このリペラ電極に一定の高
電圧を印加するための定電圧機構を接続し、イオン化箱
にはこの一定すペラ電位に対して負のバイアス電位を選
択的に付与する機構を設けたことを特徴とするイオン源
装置。 ２ イオン出口孔とともにイオン化のための電子の入射
孔をも少くとも大小２段に切換える機構を備えたことを
特徴とする実用新案登録請求の範囲第１項記載のイオン
源装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8627576U JPS5832200Y2 (ja) | 1976-06-30 | 1976-06-30 | イオン源装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8627576U JPS5832200Y2 (ja) | 1976-06-30 | 1976-06-30 | イオン源装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS534985U JPS534985U (ja) | 1978-01-17 |
| JPS5832200Y2 true JPS5832200Y2 (ja) | 1983-07-16 |
Family
ID=28697144
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8627576U Expired JPS5832200Y2 (ja) | 1976-06-30 | 1976-06-30 | イオン源装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5832200Y2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5843863B2 (ja) * | 1978-09-27 | 1983-09-29 | 株式会社日立製作所 | 質量分析装置 |
| JPS59126875U (ja) * | 1983-02-09 | 1984-08-27 | 篠崎 宣男 | テツシユペ−パ−用容器 |
-
1976
- 1976-06-30 JP JP8627576U patent/JPS5832200Y2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS534985U (ja) | 1978-01-17 |
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