JPS5910019B2 - 質量分析装置におけるイオン源装置 - Google Patents
質量分析装置におけるイオン源装置Info
- Publication number
- JPS5910019B2 JPS5910019B2 JP56211569A JP21156981A JPS5910019B2 JP S5910019 B2 JPS5910019 B2 JP S5910019B2 JP 56211569 A JP56211569 A JP 56211569A JP 21156981 A JP21156981 A JP 21156981A JP S5910019 B2 JPS5910019 B2 JP S5910019B2
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- Japan
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- ion source
- ion
- box
- mass spectrometer
- exit hole
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- Expired
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J49/00—Particle spectrometers or separator tubes
- H01J49/02—Details
- H01J49/10—Ion sources; Ion guns
- H01J49/14—Ion sources; Ion guns using particle bombardment, e.g. ionisation chambers
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- Other Investigation Or Analysis Of Materials By Electrical Means (AREA)
- Electron Sources, Ion Sources (AREA)
- Electron Tubes For Measurement (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は質量分析装置におけるイオン源装置に −関し
、イオン抽出効率を高めることを目的とするものである
。
、イオン抽出効率を高めることを目的とするものである
。
化学イオ化（ＣｈｅｍｉｃａｌＩｏｎｉＪａｔｉｏｎ■
Ｃｌと略称）はイオン源にメタン、イソブタン、アンモ
ニヤなどの試薬ガスを定常的に流し、イオン源内圧 。
Ｃｌと略称）はイオン源にメタン、イソブタン、アンモ
ニヤなどの試薬ガスを定常的に流し、イオン源内圧 。
力を約１Ｔｏｒｒに維持しながら電子衝撃イオン化とイ
オン分子反応により試薬ガス分子をイオン化して反応イ
オンを生成させる。この伏態で試料をイオン源に導入し
て、反応イオンと試料分子間のイオン分子反応により試
料分子をイオン化するもので試料の分子量情報が得易い
利点を有しており、広く利用されている。第１図に従来
例としての化学イオン化イオン源と分析部の一部を含む
、構成略図を示した。
オン分子反応により試薬ガス分子をイオン化して反応イ
オンを生成させる。この伏態で試料をイオン源に導入し
て、反応イオンと試料分子間のイオン分子反応により試
料分子をイオン化するもので試料の分子量情報が得易い
利点を有しており、広く利用されている。第１図に従来
例としての化学イオン化イオン源と分析部の一部を含む
、構成略図を示した。
ガス供給パイプ１から試薬ガスをイオン濾ボックス２へ
流し、ボックス内圧力を約１Ｔｏｒｒに保つ。ボックス
には電子入射孔Ａとイオン出射孔Ｂが設けられている。
電子入射孔Ａの軸上のボックス外部には電子源としてレ
ニウムやタングステンなどで作られた熱フィラメント３
がおかれ、これから放出される熱電子を数１０ｅＶから
数１００ｅＶに加速してボックス内へ入射させ試薬ガス
分子をイオン化する。さらに生成イオンと試薬ガス分子
間のイオン分子反応により反応イオンが生成する。こゝ
に試料を導入すると反応イオンと試料分子間のイオン分
子反応により試料分子がイオン化される。生成した試料
イオンはイオン出射孔Ｂから抽出され、隔壁６に設けら
れている開口ｃを通つて分析部Ｔへ入射させる。
流し、ボックス内圧力を約１Ｔｏｒｒに保つ。ボックス
には電子入射孔Ａとイオン出射孔Ｂが設けられている。
電子入射孔Ａの軸上のボックス外部には電子源としてレ
ニウムやタングステンなどで作られた熱フィラメント３
がおかれ、これから放出される熱電子を数１０ｅＶから
数１００ｅＶに加速してボックス内へ入射させ試薬ガス
分子をイオン化する。さらに生成イオンと試薬ガス分子
間のイオン分子反応により反応イオンが生成する。こゝ
に試料を導入すると反応イオンと試料分子間のイオン分
子反応により試料分子がイオン化される。生成した試料
イオンはイオン出射孔Ｂから抽出され、隔壁６に設けら
れている開口ｃを通つて分析部Ｔへ入射させる。
４はイオン抽出電極、５は収束レンズ電極である。
壁フィラメント３の実用寿命を確保するためイオン源ボ
ックス外部領域は１０−４Ｔｏｒｒより良好な真空度に
する。
ックス外部領域は１０−４Ｔｏｒｒより良好な真空度に
する。
分析部は良好な質量分離特性を得るために１０−５Ｔｏ
ｒｒより良好な真空度にする。このためイオン源部と分
析部は隔壁６により真空的に隔離されており、それぞれ
独立に真空ポンプ８および９で排気されている。
ｒｒより良好な真空度にする。このためイオン源部と分
析部は隔壁６により真空的に隔離されており、それぞれ
独立に真空ポンプ８および９で排気されている。
イオン源ボックス内（〜１Ｔｏｒｒ）、外（＜１０Ｔ０
ｒｒ）の圧力差を維持するためイオン源ボックスには高
気密性が要求される。
ｒｒ）の圧力差を維持するためイオン源ボックスには高
気密性が要求される。
■ｃのため電子入射孔、イオソ出射孔とも′」仔Ｌとせ
さるを得ない。一般にイオン源ボックスのコンダクタン
スで１〜５×１０−２１／ Ｓ程度が実用されている。
イオン源ボックスが高気密性構造であるために次のよう
な問題がある。イオン出射孔の後にはイオン抽出電極が
設けられているが、この電極で作られる抽出電場のイオ
ン源ボックス内への滲透がイオン出射孔で制限されるた
め、生成イオンの抽出効率が低値に抑えられ質量分析装
置の感度制限因子の一つとなつていることである。また
、イオン源ボツクス内圧が１Ｔ０ｒｒと高いので、数１
０ｅＶ〜数１００ｅＶ電子によるイオン化は電子入射孔
近傍に限定されることも抽出効率の制限因子になつてい
る。本発明はこの問題を解決し、イオン抽出効率を改善
することによつて高感度の質量分析装置を提供するもの
である。
さるを得ない。一般にイオン源ボックスのコンダクタン
スで１〜５×１０−２１／ Ｓ程度が実用されている。
イオン源ボックスが高気密性構造であるために次のよう
な問題がある。イオン出射孔の後にはイオン抽出電極が
設けられているが、この電極で作られる抽出電場のイオ
ン源ボックス内への滲透がイオン出射孔で制限されるた
め、生成イオンの抽出効率が低値に抑えられ質量分析装
置の感度制限因子の一つとなつていることである。また
、イオン源ボツクス内圧が１Ｔ０ｒｒと高いので、数１
０ｅＶ〜数１００ｅＶ電子によるイオン化は電子入射孔
近傍に限定されることも抽出効率の制限因子になつてい
る。本発明はこの問題を解決し、イオン抽出効率を改善
することによつて高感度の質量分析装置を提供するもの
である。
即ちイオン源ボツクスの前後両壁間に電圧を印加してボ
ツクス内に後壁から前壁中央に向つてイオン加速電界を
形成するようにして、ボツクス内で生成されたイオンを
イオン出射孔へと押出すようにしたイオン源ボツクスを
提供する。第２図に本発明の実施例を示す。
ツクス内に後壁から前壁中央に向つてイオン加速電界を
形成するようにして、ボツクス内で生成されたイオンを
イオン出射孔へと押出すようにしたイオン源ボツクスを
提供する。第２図に本発明の実施例を示す。
イオン源ボツクスはフランジ１１，１２と円錐伏中空部
２を有する円筒１０で構成されている。フランジ１１，
１２はステンレススチールで作られ、この両フランジ間
に数Ｖの直流電圧を印加する。円筒１０は半導体材料で
作られ、電圧印加により一定電流が流れ、円錐伏中空領
域に図中点線で示した等電位面の分布が得られる。生成
したイオンはこの電界により等電位面に垂直方向にすな
わちイオン出射孔Ｂに向つて収束されながら進行する。
すなわちイオン源ボツクス内のどの点で生成したイオン
もすべてイオン出射孔に集まり、抽出されることになる
。電子源としての熱フイラメント３の位置も中心軸上に
設けることにより、抽出効率の向上を得ることができる
。円筒１０はガラス表面に半導体コーテイングする、フ
エライトを用いるなどの方法や連続ダイノード形電子増
倍管として実用されているチタン酸亜鉛セラミツクやチ
タン酸バリウムセラミツクを用いることができる。
２を有する円筒１０で構成されている。フランジ１１，
１２はステンレススチールで作られ、この両フランジ間
に数Ｖの直流電圧を印加する。円筒１０は半導体材料で
作られ、電圧印加により一定電流が流れ、円錐伏中空領
域に図中点線で示した等電位面の分布が得られる。生成
したイオンはこの電界により等電位面に垂直方向にすな
わちイオン出射孔Ｂに向つて収束されながら進行する。
すなわちイオン源ボツクス内のどの点で生成したイオン
もすべてイオン出射孔に集まり、抽出されることになる
。電子源としての熱フイラメント３の位置も中心軸上に
設けることにより、抽出効率の向上を得ることができる
。円筒１０はガラス表面に半導体コーテイングする、フ
エライトを用いるなどの方法や連続ダイノード形電子増
倍管として実用されているチタン酸亜鉛セラミツクやチ
タン酸バリウムセラミツクを用いることができる。
特に３００℃程度までの使用に対してはこの半導体セラ
ミツクが優れている。フランジ１１，１２間に印加する
直流電圧の極性を転換することにより正、負両イオンを
取出すことも容易である。本考案はＣＩイオン源に適用
することが効果的であるが、電子衝撃イオン源にも同様
に適用することができるので、電子衝撃イオンイヒ、ケ
ミカルイオン化両用イオン源の構成にも利用できる。第
３図は本発明の他の実施例であつて、イオン源ボツクス
の周側壁１０を絶縁体で形成し、前壁１２及び後壁１１
を導体とし、かつ前壁１２を後壁１１より小面積として
、ボツクス内の等電位面を同心球面に近い形にしたもの
である。
ミツクが優れている。フランジ１１，１２間に印加する
直流電圧の極性を転換することにより正、負両イオンを
取出すことも容易である。本考案はＣＩイオン源に適用
することが効果的であるが、電子衝撃イオン源にも同様
に適用することができるので、電子衝撃イオンイヒ、ケ
ミカルイオン化両用イオン源の構成にも利用できる。第
３図は本発明の他の実施例であつて、イオン源ボツクス
の周側壁１０を絶縁体で形成し、前壁１２及び後壁１１
を導体とし、かつ前壁１２を後壁１１より小面積として
、ボツクス内の等電位面を同心球面に近い形にしたもの
である。
なお後壁１１を図示のように凹球面とすることにより、
より一層望ましい電界が形成される。その他第２図の各
部と対応する部分には同じ符号がつけてある。なおこの
実施例でも側壁１０を高抵抗体で形成してもよい。本発
明イオン源装置は上述したような構成でイオン源ボツク
ス内にイオンをイオン出射孔に向けて加速するような電
界を形成したのでイオン出射効果が高く、検出感度が高
められるのであり、特に内部を外部より高ガス圧に保つ
必要上イオン出射孔も小さくせさるを得ないＣＩイオン
源装置において効果の大きいものである。
より一層望ましい電界が形成される。その他第２図の各
部と対応する部分には同じ符号がつけてある。なおこの
実施例でも側壁１０を高抵抗体で形成してもよい。本発
明イオン源装置は上述したような構成でイオン源ボツク
ス内にイオンをイオン出射孔に向けて加速するような電
界を形成したのでイオン出射効果が高く、検出感度が高
められるのであり、特に内部を外部より高ガス圧に保つ
必要上イオン出射孔も小さくせさるを得ないＣＩイオン
源装置において効果の大きいものである。
第１図は従来例の縦断面略図、第２図及び第３図は夫々
本発明の異る実施例の縦断側面図である。 １０・・・・・・イオン源ボツクスの周側壁、１１・・
・・・・イオン源ボツクスの後壁をなすフランジ、１２
．．．・・・イオン源ボツクスの前壁をなすフランジ、
Ａ・・・・・・電子入射孔、Ｂ・・・・・・イオン出射
孔、３・・・・・・フイラメント。
本発明の異る実施例の縦断側面図である。 １０・・・・・・イオン源ボツクスの周側壁、１１・・
・・・・イオン源ボツクスの後壁をなすフランジ、１２
．．．・・・イオン源ボツクスの前壁をなすフランジ、
Ａ・・・・・・電子入射孔、Ｂ・・・・・・イオン出射
孔、３・・・・・・フイラメント。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ イオン源ボックスの周側壁を電気抵抗体或は絶縁体
で形成し、同ボックスの前壁と後壁との間に電圧を印加
し、同ボックス内にイオン出射孔に向うイオン収束電界
を形成したことを特徴とする質量分析装置におけるイオ
ン源。 ２ 電子入射孔をイオン源ボックス後壁においてイオン
出射孔と同一軸上に設けた特許請求の範囲第１項記載の
質量分析装置におけるイオン源装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56211569A JPS5910019B2 (ja) | 1981-12-29 | 1981-12-29 | 質量分析装置におけるイオン源装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56211569A JPS5910019B2 (ja) | 1981-12-29 | 1981-12-29 | 質量分析装置におけるイオン源装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58115742A JPS58115742A (ja) | 1983-07-09 |
| JPS5910019B2 true JPS5910019B2 (ja) | 1984-03-06 |
Family
ID=16607949
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56211569A Expired JPS5910019B2 (ja) | 1981-12-29 | 1981-12-29 | 質量分析装置におけるイオン源装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5910019B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60159326U (ja) * | 1984-03-31 | 1985-10-23 | 株式会社 土屋製作所 | 油量検知装置 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62172651A (ja) * | 1986-01-23 | 1987-07-29 | Shimadzu Corp | イオン源 |
-
1981
- 1981-12-29 JP JP56211569A patent/JPS5910019B2/ja not_active Expired
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60159326U (ja) * | 1984-03-31 | 1985-10-23 | 株式会社 土屋製作所 | 油量検知装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58115742A (ja) | 1983-07-09 |
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