JPS59105257A - プラズマのサンプリング装置および方法 - Google Patents
プラズマのサンプリング装置および方法Info
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- JPS59105257A JPS59105257A JP58192286A JP19228683A JPS59105257A JP S59105257 A JPS59105257 A JP S59105257A JP 58192286 A JP58192286 A JP 58192286A JP 19228683 A JP19228683 A JP 19228683A JP S59105257 A JPS59105257 A JP S59105257A
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- coil
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J49/00—Particle spectrometers or separator tubes
- H01J49/02—Details
- H01J49/04—Arrangements for introducing or extracting samples to be analysed, e.g. vacuum locks; Arrangements for external adjustment of electron- or ion-optical components
- H01J49/0422—Arrangements for introducing or extracting samples to be analysed, e.g. vacuum locks; Arrangements for external adjustment of electron- or ion-optical components for gaseous samples
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- 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
- H01J49/105—Ion sources; Ion guns using high-frequency excitation, e.g. microwave excitation, Inductively Coupled Plasma [ICP]
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05H—PLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
- H05H1/00—Generating plasma; Handling plasma
- H05H1/24—Generating plasma
- H05H1/46—Generating plasma using applied electromagnetic fields, e.g. high frequency or microwave energy
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- Electron Tubes For Measurement (AREA)
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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】
この発明は、誘導的に発生させられたプラズマをオリス
イスを介して真空室内でサンプリングする方法および装
置、ならびに、このようなサンプリングを用いて質量分
析を行なう方法および装置に関する。この発明は、以下
質量分析について説明する。
イスを介して真空室内でサンプリングする方法および装
置、ならびに、このようなサンプリングを用いて質量分
析を行なう方法および装置に関する。この発明は、以下
質量分析について説明する。
痕跡物質を検出し、分析するには、分析すべき物質のイ
オンを質量分析計を含む真空室内に導入する必要がある
。これは、しばしば元素分析を行なうこと、すなわち痕
跡物質中の個々の元素の相対量を検出し、測定すること
を必要とする。理論的には、痕跡物質は、主として個々
に荷電された元素のイオンを発生させる高温プラズマ中
に痕跡物質を導入することによってその個々の元素にわ
けられる。
オンを質量分析計を含む真空室内に導入する必要がある
。これは、しばしば元素分析を行なうこと、すなわち痕
跡物質中の個々の元素の相対量を検出し、測定すること
を必要とする。理論的には、痕跡物質は、主として個々
に荷電された元素のイオンを発生させる高温プラズマ中
に痕跡物質を導入することによってその個々の元素にわ
けられる。
イオン源としての高温プラズマの使用は、殆んど個々に
荷電されたイオンを発生すること、検出すべき元素と他
の元素の干渉が少ないこと、アイソトビツク情報が得ら
れることおよびイオン源のイオン化効率が非常に高いの
で分析のため多くのイオンが発生させられることなどの
利点があることが知られている。
荷電されたイオンを発生すること、検出すべき元素と他
の元素の干渉が少ないこと、アイソトビツク情報が得ら
れることおよびイオン源のイオン化効率が非常に高いの
で分析のため多くのイオンが発生させられることなどの
利点があることが知られている。
しかしながら従来、プラズマは通常大気圧で動作させら
れ、質量分析計は０．真空室内に配置されているので、
プラズマのサンプルは、プラズマから抽出され、小さな
オリフィスを介して真空室内へ導びかれねばならないと
いう問題があった。プラズマは、非常な高温（例えば４
、０００°に〜１０，０００°Ｋ）であり、比較的良
好な導電体である。高温プラズマの一部が小さなオリフ
ィスに入ると、アーク状のブレークダウンがプラズマと
オリフィスの端部間に発生し、オリフィスを損傷させ紫
外線ノイズが発生して質量分析計に入り、イオンの検出
を妨げることがわかっている。この効果は、第３者によ
って「ピンチ」効果と呼ばれ、プラズマイオン源の使用
の大きな障害となる。
れ、質量分析計は０．真空室内に配置されているので、
プラズマのサンプルは、プラズマから抽出され、小さな
オリフィスを介して真空室内へ導びかれねばならないと
いう問題があった。プラズマは、非常な高温（例えば４
、０００°に〜１０，０００°Ｋ）であり、比較的良
好な導電体である。高温プラズマの一部が小さなオリフ
ィスに入ると、アーク状のブレークダウンがプラズマと
オリフィスの端部間に発生し、オリフィスを損傷させ紫
外線ノイズが発生して質量分析計に入り、イオンの検出
を妨げることがわかっている。この効果は、第３者によ
って「ピンチ」効果と呼ばれ、プラズマイオン源の使用
の大きな障害となる。
境界層サンプリングによってこのピンチ効果を解決する
ことが試みられた。この場合、サンプリングすべきプラ
ズマのためのオリフィスは、比較的低温に維持された平
らな面を有する板に配置される。プラズマが、この低温
の板に接触すると、板のすぐ近くに低温の境界層が形成
される。イオンは、プラズマがら直接にはでな（、むし
ろこの境界層から抽出される。境界層は低温なので（従
って比較的良好な電気的絶縁体である）、アーク効果は
゛、少な（なるかな（なる。しかしながら、プラズマ中
のイオンは、低温の境界層中で再結合するか反応しよう
とし、また酸化物を形成しようとするなどの欠点がある
。再結合および反応は、分析に必要なイオンの数を減少
させ、酸化物の形成は、分析を非常に複雑にする。従っ
て、低温の境界層を用いたサンプリングは、極めて市場
性に乏しい。
ことが試みられた。この場合、サンプリングすべきプラ
ズマのためのオリフィスは、比較的低温に維持された平
らな面を有する板に配置される。プラズマが、この低温
の板に接触すると、板のすぐ近くに低温の境界層が形成
される。イオンは、プラズマがら直接にはでな（、むし
ろこの境界層から抽出される。境界層は低温なので（従
って比較的良好な電気的絶縁体である）、アーク効果は
゛、少な（なるかな（なる。しかしながら、プラズマ中
のイオンは、低温の境界層中で再結合するか反応しよう
とし、また酸化物を形成しようとするなどの欠点がある
。再結合および反応は、分析に必要なイオンの数を減少
させ、酸化物の形成は、分析を非常に複雑にする。従っ
て、低温の境界層を用いたサンプリングは、極めて市場
性に乏しい。
米国のフロリダ州オルラ゛ンドでの「プラズマ・スペク
トロケミストリ１９８２ウインター・フンファレンス」
において１９８２年１月にアラン・ジー・グレイは、従
来のものの欠点を取除いたとして、ステージ式の真空室
と比較的大きなオリフィス（低温境界層を生じない）の
使用を発表亡だ。しかしながら、発表された結果は、限
定された特定の条件にのみ適用可能なもののようである
。本出願人は、同様のサンプリングシステムとステージ
式の真空室を用いて実験をしたが、上述の結果は再現さ
れなかった。
トロケミストリ１９８２ウインター・フンファレンス」
において１９８２年１月にアラン・ジー・グレイは、従
来のものの欠点を取除いたとして、ステージ式の真空室
と比較的大きなオリフィス（低温境界層を生じない）の
使用を発表亡だ。しかしながら、発表された結果は、限
定された特定の条件にのみ適用可能なもののようである
。本出願人は、同様のサンプリングシステムとステージ
式の真空室を用いて実験をしたが、上述の結果は再現さ
れなかった。
この発明は、オリスイスにおけるアークの発生と紫外線
ノイズの発生を非常に小さくおさえ、オリフィス付近で
のイオンの再結合と反応をもおさえるようにしたオリフ
ィスを介して真空室内でプラズマをサンプリングする方
法および装置を提供しようとするものである。真空室内
でプラズマをサンプリングする装置は、この発明によれ
ば、第１の端子と第２の端子間に少なくとも−巻きを有
し、この巻線間にはプラズマ発生に必要なコイル間隙を
備えた電気的な誘導コイルを含むプラズマ発生用の手段
と、壁部にオリフィス板を有する真空室からなり、この
オリフィス板は、前記間隙付近にオリフィスを有して、
このオリフィスを介して真空室に入るプラズマの一部を
サンプリングするようにし、さらに前記端子間に接続さ
れてプラズマ中の電圧のピークピーク振動を小さくする
回路からなるように構成される。
ノイズの発生を非常に小さくおさえ、オリフィス付近で
のイオンの再結合と反応をもおさえるようにしたオリフ
ィスを介して真空室内でプラズマをサンプリングする方
法および装置を提供しようとするものである。真空室内
でプラズマをサンプリングする装置は、この発明によれ
ば、第１の端子と第２の端子間に少なくとも−巻きを有
し、この巻線間にはプラズマ発生に必要なコイル間隙を
備えた電気的な誘導コイルを含むプラズマ発生用の手段
と、壁部にオリフィス板を有する真空室からなり、この
オリフィス板は、前記間隙付近にオリフィスを有して、
このオリフィスを介して真空室に入るプラズマの一部を
サンプリングするようにし、さらに前記端子間に接続さ
れてプラズマ中の電圧のピークピーク振動を小さくする
回路からなるように構成される。
この明細書および特許請求の範囲の欄で用いられる用語
し真空室」は、室内の圧力が大気圧より小さい室を指す
ものとする１０真空室内でプラズマをサンプリングする
この発明による方法は、コイルに高周波電流な流してコ
イルにプラズマを発生させ、コイルの端部間でのコイル
に生じる電圧の変動ケ制限することによってプラズマ中
のピークピーク電圧変動な小さくし、プラズマの一部な
オリフィスｌ介して真空室内へ導くことにより構成され
る。
し真空室」は、室内の圧力が大気圧より小さい室を指す
ものとする１０真空室内でプラズマをサンプリングする
この発明による方法は、コイルに高周波電流な流してコ
イルにプラズマを発生させ、コイルの端部間でのコイル
に生じる電圧の変動ケ制限することによってプラズマ中
のピークピーク電圧変動な小さくし、プラズマの一部な
オリフィスｌ介して真空室内へ導くことにより構成され
る。
以下、添付の図面に示す実施例に基いてこの発明の詳細
な説明する。
な説明する。
第１図において、プラズマ管１０の周囲には電気的な誘
導コイル１２が巻かれて（Ｘる。
導コイル１２が巻かれて（Ｘる。
プラズマ形成のためのキャリヤガス（例えばアルゴン）
が、供給源１３から導管１４を介してプラズマ管１０に
導かれる。キャリヤガスの別の流れが、内側管１５火介
してプラズマ管１０に導かれ、コイル１２のすぐ上流の
フレアー付の端部１６に存在する。分析すべき痕跡物質
を含むサンプルガスが、供給源１７からアルゴンガス中
に供給され、管１５内でかつこれと同軸の薄い管１８を
介してプラズマ管１０に導かれる。か（してサンプルガ
スは、形成すべきプラズマの中心に放出されることにな
る。
が、供給源１３から導管１４を介してプラズマ管１０に
導かれる。キャリヤガスの別の流れが、内側管１５火介
してプラズマ管１０に導かれ、コイル１２のすぐ上流の
フレアー付の端部１６に存在する。分析すべき痕跡物質
を含むサンプルガスが、供給源１７からアルゴンガス中
に供給され、管１５内でかつこれと同軸の薄い管１８を
介してプラズマ管１０に導かれる。か（してサンプルガ
スは、形成すべきプラズマの中心に放出されることにな
る。
コイル１２は通常、少数の巻線数（テストした実施例で
は４巻き）しか有さす、インピーダンスマツチング回路
２２経由のＲＦ電源から電源供給を受ける。コイル１２
に対する電力は、必要なプラズマの性質に応じて変化し
、２００〜１０，０００ワツトの間である。供給される
エネルギは、高周波で、特に２７メガヘルツである。コ
イル１２にかかる電圧は、動作条件に応じて数千ボルト
と考えられる。
は４巻き）しか有さす、インピーダンスマツチング回路
２２経由のＲＦ電源から電源供給を受ける。コイル１２
に対する電力は、必要なプラズマの性質に応じて変化し
、２００〜１０，０００ワツトの間である。供給される
エネルギは、高周波で、特に２７メガヘルツである。コ
イル１２にかかる電圧は、動作条件に応じて数千ボルト
と考えられる。
第１図に示す如（、この構成により生じるプラズマ２４
ば、大気圧下にある。
ば、大気圧下にある。
プラズマ管１０は、真空室２８の一つの壁を構成する第
一のオリフィス板２６に隣接して配置されている。オリ
フィス板２６は、図示せぬが、水により冷却されている
。プラズマ２４からのガスは、第一の真空室部分３２内
に板２６のオリフィスを介してサンプルされ、この部分
３２は、ポンプ３６によりダクト３４を介して排気され
ている。プラズマからの他のガスは、プラズマ管１０と
板２６との間の隙間３８から排出される。
一のオリフィス板２６に隣接して配置されている。オリ
フィス板２６は、図示せぬが、水により冷却されている
。プラズマ２４からのガスは、第一の真空室部分３２内
に板２６のオリフィスを介してサンプルされ、この部分
３２は、ポンプ３６によりダクト３４を介して排気され
ている。プラズマからの他のガスは、プラズマ管１０と
板２６との間の隙間３８から排出される。
第一の真空室部分３２は、第二のオリフィス４４を有す
る第二のオリフィス板４２によって第二の真空室部分４
０から分離されている。第二の真空室部分４０は、真空
ポンプ４６によって排気されている。この第二の真空室
部分４０内には、質量分析計４８が配置されている。質
量分析計は、ロッド５０’＆有する四極質量分析計であ
る。説明をわかり易くするために、第一図のプラズマ管
１０は、真空室に比して大きく拡大して示されている。
る第二のオリフィス板４２によって第二の真空室部分４
０から分離されている。第二の真空室部分４０は、真空
ポンプ４６によって排気されている。この第二の真空室
部分４０内には、質量分析計４８が配置されている。質
量分析計は、ロッド５０’＆有する四極質量分析計であ
る。説明をわかり易くするために、第一図のプラズマ管
１０は、真空室に比して大きく拡大して示されている。
使用に際して、第一の真空室部分３２は、約１トルの圧
力に維持され、第二の真空室部分４０は１０−５）ルに
維持される。プラズマ２４の一部は、第一のオリフィス
板０を介して第一の真空室部分３２内でサンプルされる
。
力に維持され、第二の真空室部分４０は１０−５）ルに
維持される。プラズマ２４の一部は、第一のオリフィス
板０を介して第一の真空室部分３２内でサンプルされる
。
プラズマ中のイオンは、第一のオリフィス３０を介して
流れるガスによって第一のオリフィス３０から第一の真
空室部分３０に吸引される。これらのイオンはまた、第
二のオリフィスに流れるガスによって第二のオリフィス
４４に入る。
流れるガスによって第一のオリフィス３０から第一の真
空室部分３０に吸引される。これらのイオンはまた、第
二のオリフィスに流れるガスによって第二のオリフィス
４４に入る。
前述したように、第１図に示すシステムが使用されると
、プラズマ２４はオリフィス３０内であるいはこれに対
してアークを発しようとし、第一のオリフィス３０から
第二のオリフィス４４にアークを飛ばすことすらある。
、プラズマ２４はオリフィス３０内であるいはこれに対
してアークを発しようとし、第一のオリフィス３０から
第二のオリフィス４４にアークを飛ばすことすらある。
アークはこれらのオリフィスを損傷させ、質量分析計４
８に入るイオンの分析の妨げとなる紫外線ノイズを発生
させる。さらにオリフィス材料のイオン特性が質量スペ
クトラムにあられれ、分析の障害となる。
８に入るイオンの分析の妨げとなる紫外線ノイズを発生
させる。さらにオリフィス材料のイオン特性が質量スペ
クトラムにあられれ、分析の障害となる。
好ましくないアーク発生は、この場合は、プラズマ２４
から離れた真空室２８の第一のオリフィス板２６に集中
する。真空により生じたオリフィス３０を通過する大き
なガス流は、オリフィス板２６の外側に集中しようとし
、かつアークをある程度電気的に絶縁しようとするガス
の冷却層を除去しようとするので、アーク発生が増加す
る。第一のオリフィス３０が充分小さければ、第一のオ
リフィスにおいて第一のオリフィス板２６を覆うガスの
冷却層５１は、真空吸引にもかかわらず存在しようとす
るが、オリフィス３０が非常に小さいので、プラズマ２
４の少ないサンプルが、第一の真空室部分３２に吸引さ
ね、従ってイオンの情報は小さくなる。また第一のオリ
フィス３０が非常に小さいときにはζこれは容易に溶け
たり詰ったりする、第一のオリフィス３０をより大きく
すると、オリフィス板２６を覆うガスの冷却層５１は、
薄（なるか消失するかし、前述した如きアークが発生す
る。
から離れた真空室２８の第一のオリフィス板２６に集中
する。真空により生じたオリフィス３０を通過する大き
なガス流は、オリフィス板２６の外側に集中しようとし
、かつアークをある程度電気的に絶縁しようとするガス
の冷却層を除去しようとするので、アーク発生が増加す
る。第一のオリフィス３０が充分小さければ、第一のオ
リフィスにおいて第一のオリフィス板２６を覆うガスの
冷却層５１は、真空吸引にもかかわらず存在しようとす
るが、オリフィス３０が非常に小さいので、プラズマ２
４の少ないサンプルが、第一の真空室部分３２に吸引さ
ね、従ってイオンの情報は小さくなる。また第一のオリ
フィス３０が非常に小さいときにはζこれは容易に溶け
たり詰ったりする、第一のオリフィス３０をより大きく
すると、オリフィス板２６を覆うガスの冷却層５１は、
薄（なるか消失するかし、前述した如きアークが発生す
る。
このアーク発生は、プラズマそれ自身中での大きなピー
クピーク電圧変動が生じることによって起きるものであ
ることがわかった。
クピーク電圧変動が生じることによって起きるものであ
ることがわかった。
高周波電界によって発生するプラズマ中の電圧ケ測定す
ることは困難であるが（測定に使用するプローブがプラ
ズマによって溶けろためおよび発生する電界による好ま
しくないＲＦピックアップのため）、図示の構成におい
てのプラズマのピークピーク電圧変動は、非常に大きい
（例えば、１０００ボルト以上のオーダー）ことがわか
った。この測定により、次の問題は、如何にしてこの電
圧変動が生じるのかということになる。
ることは困難であるが（測定に使用するプローブがプラ
ズマによって溶けろためおよび発生する電界による好ま
しくないＲＦピックアップのため）、図示の構成におい
てのプラズマのピークピーク電圧変動は、非常に大きい
（例えば、１０００ボルト以上のオーダー）ことがわか
った。この測定により、次の問題は、如何にしてこの電
圧変動が生じるのかということになる。
プラズマ内での大きな電圧変動の原因を探るテストが行
なわれたが、これを第２図を参照して説明する。第２図
は、プラズマにＲＦ電源を供給するチューニングおよび
インピーダンスマツチング装置２２のための回路を示す
。このインピーダンスマツチング装置２２は、端子５２
で直列接続された二つの可変キャパシタＣ１，Ｃ２と端
子５２，５４でキャパシタＣ１に並列に接続された電源
２０な有する。キャパシタＣ２の自由端子５６は、コイ
ル１２の上流端の端子５８に接続され、コイル１２の他
端６０は、端子５４に接続されている。コイル１２を通
過するガス流の方向は矢印６２で示されている。第２図
に示ｆ構成は、プラズマ２４中で非常に大きな電圧変動
を示した。
なわれたが、これを第２図を参照して説明する。第２図
は、プラズマにＲＦ電源を供給するチューニングおよび
インピーダンスマツチング装置２２のための回路を示す
。このインピーダンスマツチング装置２２は、端子５２
で直列接続された二つの可変キャパシタＣ１，Ｃ２と端
子５２，５４でキャパシタＣ１に並列に接続された電源
２０な有する。キャパシタＣ２の自由端子５６は、コイ
ル１２の上流端の端子５８に接続され、コイル１２の他
端６０は、端子５４に接続されている。コイル１２を通
過するガス流の方向は矢印６２で示されている。第２図
に示ｆ構成は、プラズマ２４中で非常に大きな電圧変動
を示した。
第１のテストは、端子６０から５４に至る長いリード線
がインダクタンスを有し、これは端子６０において電圧
変動を生じかつプラズマ中での電圧変動に寄与するとい
う理由で、コイルのすぐ下流において端子６０を接地す
ることであった。この付加的な接地は、最初に測定され
た値の半分を下回る電圧変動を生んだが、プラズマ中に
は大きな電圧変動が残り、未だアークが生じた。
がインダクタンスを有し、これは端子６０において電圧
変動を生じかつプラズマ中での電圧変動に寄与するとい
う理由で、コイルのすぐ下流において端子６０を接地す
ることであった。この付加的な接地は、最初に測定され
た値の半分を下回る電圧変動を生んだが、プラズマ中に
は大きな電圧変動が残り、未だアークが生じた。
次にインピーダンスマツチング回路は、第３図に示す如
（変形され、端子５４の接地は取除かれた。その代り、
コイル１２は、６４でタップされ、タップ６４が接地さ
れた。タップ６４は、コイルに沿って前後動され、プラ
ズマ２４の電圧変動は、コイル１２に沿ったタップ６４
の種々の位置で測定された。測定値を第６図の曲線６６
で示す。プラズマのピークピーク電圧変動値の絶対値が
縦軸に、タップ６４の位置が横軸に示されている。横軸
において、数字「０」は、コイル１２の下流あるいは端
部位置にタップ６０があること・を示し、数字「４」は
、コイル１２の上流の端子５８の位置を示す。数字ｒｌ
Ｊ、ｒ２Ｊおよび「３」は、コイル１２の各々の差線数
を示す。コイル１２の中心は、第４図の横軸「２」の位
置にある。
（変形され、端子５４の接地は取除かれた。その代り、
コイル１２は、６４でタップされ、タップ６４が接地さ
れた。タップ６４は、コイルに沿って前後動され、プラ
ズマ２４の電圧変動は、コイル１２に沿ったタップ６４
の種々の位置で測定された。測定値を第６図の曲線６６
で示す。プラズマのピークピーク電圧変動値の絶対値が
縦軸に、タップ６４の位置が横軸に示されている。横軸
において、数字「０」は、コイル１２の下流あるいは端
部位置にタップ６０があること・を示し、数字「４」は
、コイル１２の上流の端子５８の位置を示す。数字ｒｌ
Ｊ、ｒ２Ｊおよび「３」は、コイル１２の各々の差線数
を示す。コイル１２の中心は、第４図の横軸「２」の位
置にある。
第４図−の曲線において、点６８ｖｃおいて、タップ６
４は、端子５４と６０の間の端子６０の下流にある。第
４図において、プラズマのビークピーク電圧変動の絶対
値は、タップ６４がコイルの下流端「０」からコイルの
中心「２」方向へ移動すると減少して、第２巻綜目で最
小値となる。電圧変動はその後、タップ６４がコイルの
上流端「４」方向へ移動するに従って増加する。零位点
７０における電圧は、約１３ボルトであるが、ＲＦピッ
クアップ問題のために５ボルトの絶対値を下回る範囲内
の精度で電圧を測定することは困難である。さらに、小
さな電圧（１０ボルトのオーダーの）が、プラズマを流
れる加熱電流によってプラズマ内に流れ、この電圧は、
タップ６４な移動することでは明らかに除去されない。
４は、端子５４と６０の間の端子６０の下流にある。第
４図において、プラズマのビークピーク電圧変動の絶対
値は、タップ６４がコイルの下流端「０」からコイルの
中心「２」方向へ移動すると減少して、第２巻綜目で最
小値となる。電圧変動はその後、タップ６４がコイルの
上流端「４」方向へ移動するに従って増加する。零位点
７０における電圧は、約１３ボルトであるが、ＲＦピッ
クアップ問題のために５ボルトの絶対値を下回る範囲内
の精度で電圧を測定することは困難である。さらに、小
さな電圧（１０ボルトのオーダーの）が、プラズマを流
れる加熱電流によってプラズマ内に流れ、この電圧は、
タップ６４な移動することでは明らかに除去されない。
図示の電圧測定は１、この電圧の極性が測定できないの
で、プラズマ内の電圧変動の絶対値測定であることが理
解されよう。しかしながら、測定される電圧変動は、タ
ップ６４がコイル１２の中心を通過する際位相を反転す
るものであろうことが理論的に期待される。
で、プラズマ内の電圧変動の絶対値測定であることが理
解されよう。しかしながら、測定される電圧変動は、タ
ップ６４がコイル１２の中心を通過する際位相を反転す
るものであろうことが理論的に期待される。
タップ６４が、コイル中心付近（例えば４巻きのコイル
のコイル中心から約１／４巻き以内３に位置するときは
、オリフィス３０゜４４でのアーク発生は取除かれ、さ
らにエネルギーおよびオリフィスを通過するイオンのエ
ネルギーの拡がりは、非常に小さくなった。
のコイル中心から約１／４巻き以内３に位置するときは
、オリフィス３０゜４４でのアーク発生は取除かれ、さ
らにエネルギーおよびオリフィスを通過するイオンのエ
ネルギーの拡がりは、非常に小さくなった。
特に第５図に示す如く、縦軸には、オリフィス３０，４
０を通過して質量分析計４８に入るイオンの数が示され
、横軸には、このイオンのエネルギーが電子ボルトで示
されている。
０を通過して質量分析計４８に入るイオンの数が示され
、横軸には、このイオンのエネルギーが電子ボルトで示
されている。
実線と黒点で示される曲線７２は、タップ６４がコイル
の端部「０」から１／４巻きの位置にあるときの測定値
を示し、破線と白点とで示す曲線７４は、タップ６４が
コイルの端部「０」から１３／巻き（コイル中心の近く
）の − 位置にあるときの測定値を示している。曲線７２に対し
ては、大きなアークがオリフィスな通して生じ、図示の
如（観察的に大きな拡−がりが生じ、従って滑らかな線
によって各点が結ばれた。１０％の高さのイオンのエネ
ルギーの拡がりは、約４４エレクトロンボルトであり、
５０％の高さは約１７エレクトロンボルトであった。ま
たイオンの多数の最大エネルギーは、３０エレクトロン
ボルトを越えた。高いエネルギーとエネルギーの〜ｔｄ
ｊｒす（イオンの）は、サンプリングすべき痕跡物質を
分析する四極質量分析計の能力を非常に低（した。反対
に、曲線７４からは、オリフィスを通過するイオンのエ
ネルギーの拡がりは、小さく、１０％の高さで約１１エ
レクトロンボルトであり、５０％の高さでは約５エレク
トロンボルトであった。この改良の効果は犬であり、以
下に述べる如（検出と分析について改良が行なわれた。
の端部「０」から１／４巻きの位置にあるときの測定値
を示し、破線と白点とで示す曲線７４は、タップ６４が
コイルの端部「０」から１３／巻き（コイル中心の近く
）の − 位置にあるときの測定値を示している。曲線７２に対し
ては、大きなアークがオリフィスな通して生じ、図示の
如（観察的に大きな拡−がりが生じ、従って滑らかな線
によって各点が結ばれた。１０％の高さのイオンのエネ
ルギーの拡がりは、約４４エレクトロンボルトであり、
５０％の高さは約１７エレクトロンボルトであった。ま
たイオンの多数の最大エネルギーは、３０エレクトロン
ボルトを越えた。高いエネルギーとエネルギーの〜ｔｄ
ｊｒす（イオンの）は、サンプリングすべき痕跡物質を
分析する四極質量分析計の能力を非常に低（した。反対
に、曲線７４からは、オリフィスを通過するイオンのエ
ネルギーの拡がりは、小さく、１０％の高さで約１１エ
レクトロンボルトであり、５０％の高さでは約５エレク
トロンボルトであった。この改良の効果は犬であり、以
下に述べる如（検出と分析について改良が行なわれた。
第６図は、第５図と同様の図であるが、曲線７６は、タ
ップ６４がコイルの端部「０」から３／４巻きの位置に
あるときの測定値、曲線７８は、タップ６４がコイルの
端部「０」から前と同様に１／４巻きの位置にあるとき
の測定値をそれぞれ示している。結果は、前述のものと
同様であるが、タップがコイル中心の付近にあるとき、
イオンのエネルギー拡散とイオンの平均エネルギーは、
大幅に減少している。
ップ６４がコイルの端部「０」から３／４巻きの位置に
あるときの測定値、曲線７８は、タップ６４がコイルの
端部「０」から前と同様に１／４巻きの位置にあるとき
の測定値をそれぞれ示している。結果は、前述のものと
同様であるが、タップがコイル中心の付近にあるとき、
イオンのエネルギー拡散とイオンの平均エネルギーは、
大幅に減少している。
減少したイオンエネルギーとイオンエネルギーの拡がり
の効果を第７図と第８図を用いて説明する。この図は、
ストロンチウム元素の１００万分の１０溶体の質量スペ
クトルな示す。検出されたイオンカウント数は、縦軸に
示され、原子質量単位（ａｍｕ ）での質量が、横軸に
示される。第７図は、コイルの下端「０」から３／４巻
きの位置にタップ６４がある（第６図の曲線７６で示さ
れる如き）ときの質量スペクトルを示す。第８図は、コ
イルの−、端「０」から１／４巻きの位置にタツプロ４
がある（第６図の曲線７８で示される）ときの質量スペ
クトルを示す。両方の場合、縦軸のフルスケール値は、
毎秒３ Ｘ １０’カウントであった。第８図において
三つのストロンチウムのピーク８０ａ、８２ａおよび８
４ａ（それぞれ８６．８７および８８原子質量単位に相
当する）が、明瞭に識別され、第７図においては、同じ
ピーク８０ｂ、８２ｂおよび８４ｂが僅かに識別され、
従ってピーク８ ”４ ｂの最大レベルは、８４ａのそ
れより低い。期待した通り、小さなイオンエネルギーお
よびイオンの拡がりは、大きな分解能を与え、分析のた
めのイオン情報を増加させた。
の効果を第７図と第８図を用いて説明する。この図は、
ストロンチウム元素の１００万分の１０溶体の質量スペ
クトルな示す。検出されたイオンカウント数は、縦軸に
示され、原子質量単位（ａｍｕ ）での質量が、横軸に
示される。第７図は、コイルの下端「０」から３／４巻
きの位置にタップ６４がある（第６図の曲線７６で示さ
れる如き）ときの質量スペクトルを示す。第８図は、コ
イルの−、端「０」から１／４巻きの位置にタツプロ４
がある（第６図の曲線７８で示される）ときの質量スペ
クトルを示す。両方の場合、縦軸のフルスケール値は、
毎秒３ Ｘ １０’カウントであった。第８図において
三つのストロンチウムのピーク８０ａ、８２ａおよび８
４ａ（それぞれ８６．８７および８８原子質量単位に相
当する）が、明瞭に識別され、第７図においては、同じ
ピーク８０ｂ、８２ｂおよび８４ｂが僅かに識別され、
従ってピーク８ ”４ ｂの最大レベルは、８４ａのそ
れより低い。期待した通り、小さなイオンエネルギーお
よびイオンの拡がりは、大きな分解能を与え、分析のた
めのイオン情報を増加させた。
この発明の他の特徴は、オリスイスを保護するための低
温の境界層からサンプリングをする必要がないので、オ
リフィスサンプリング板は、このような冷却境界層を減
少させたり除去したりするように配置できるという点に
ある。これを第９図および第１０図を用いて説明する。
温の境界層からサンプリングをする必要がないので、オ
リフィスサンプリング板は、このような冷却境界層を減
少させたり除去したりするように配置できるという点に
ある。これを第９図および第１０図を用いて説明する。
第９図は、円錐台形のオリフィス構造８８な示す第一の
オリフィス板２６ａを示し、この構造８８は、円錐側壁
８９、平らな上部壁９０およびこねに設けたオリフィス
３０ａを有する。使用に際して、上部壁９０は、オリフ
ィス３０ａ上のガスの冷却境界層（第１図に５１で示す
如き）を形成しようとし、この境界層は、アーク発生を
少な（するようにプラズマからオリフィスな絶縁する。
オリフィス板２６ａを示し、この構造８８は、円錐側壁
８９、平らな上部壁９０およびこねに設けたオリフィス
３０ａを有する。使用に際して、上部壁９０は、オリフ
ィス３０ａ上のガスの冷却境界層（第１図に５１で示す
如き）を形成しようとし、この境界層は、アーク発生を
少な（するようにプラズマからオリフィスな絶縁する。
都合の悪いことに、゛グラ２ズマは、大気圧中にあるた
めに、イオンの酸素との再結合および反応が生じる（再
結合の速度は、圧力の３乗に比例して変化し、反応の速
度は、圧力の３乗のパワーに比例して変化する）。これ
は、分析に使用できるイオン信号の損失ばかりでなく、
質量分析計に酸化物が入り、分析を複雑にする。
めに、イオンの酸素との再結合および反応が生じる（再
結合の速度は、圧力の３乗に比例して変化し、反応の速
度は、圧力の３乗のパワーに比例して変化する）。これ
は、分析に使用できるイオン信号の損失ばかりでなく、
質量分析計に酸化物が入り、分析を複雑にする。
第９図は、鋭い端部な有するオリフィス構造９２な備え
た他の第一のオリフィス板２６ｂを示し、この構造９２
は、鋭い端部９６に、達する円錐形の側壁９４を有して
いる。端部９６が、第一のオリフィス３０ｂを形成する
。第９図のオリフィス構造は、冷却境界層が容易に形成
されるようなオリフィスに隣接する平らな面を有しない
ので、オリフィス３０ｂ上には冷却境界層が小さくなる
かあるいはなくなる（例え板２６ｂが冷却されたとして
も）。
た他の第一のオリフィス板２６ｂを示し、この構造９２
は、鋭い端部９６に、達する円錐形の側壁９４を有して
いる。端部９６が、第一のオリフィス３０ｂを形成する
。第９図のオリフィス構造は、冷却境界層が容易に形成
されるようなオリフィスに隣接する平らな面を有しない
ので、オリフィス３０ｂ上には冷却境界層が小さくなる
かあるいはなくなる（例え板２６ｂが冷却されたとして
も）。
このようにしてオリフィス３０ｂからサンプリングされ
るべきプラズマは、真空室部分３２に入るまで大きく冷
却されることはない。真空室部分３２内の圧力は、約１
トルにしか過ぎない（オリフィス板２６ｂの外では７６
０トルであったのに比して）ので、反結合速度は、約７
６０３ｖｃ減少され、反応速度は約７６０ となる）。
るべきプラズマは、真空室部分３２に入るまで大きく冷
却されることはない。真空室部分３２内の圧力は、約１
トルにしか過ぎない（オリフィス板２６ｂの外では７６
０トルであったのに比して）ので、反結合速度は、約７
６０３ｖｃ減少され、反応速度は約７６０ となる）。
鋭い端部のオリフィス構造９２の使用による改良（タッ
プ６４がコイルの中心付近に位置しているためアークの
発生しない状態で使用できる）が、第１１図および第１
２図に示され、セリウムの１００万分の１０の溶体につ
いて得られた質量スペクトルが示されている。第１１図
は、第９図の円錐台形のオリフィス構造８８を用いて得
られた質量スペクトル９８を示し、第１２図は、第１０
図の鋭い端部のオリフィス構造９２を用いて得られた質
量スペクトル１００ケ示す。縦軸のフルスケールは、毎
秒１０６カウントであった。第１１図において１４０原
子質量単位のピーク（これはセリウムの質量である）は
、非常に小さく、これに対して大きなピークが質量１５
６（酸化セリウム）ＶＣ存在しかつより小さなピーク（
ただしセリウムのピークより大きい）が質量１５８に位
置する（セリウムのアイソトープの酸化物）。
プ６４がコイルの中心付近に位置しているためアークの
発生しない状態で使用できる）が、第１１図および第１
２図に示され、セリウムの１００万分の１０の溶体につ
いて得られた質量スペクトルが示されている。第１１図
は、第９図の円錐台形のオリフィス構造８８を用いて得
られた質量スペクトル９８を示し、第１２図は、第１０
図の鋭い端部のオリフィス構造９２を用いて得られた質
量スペクトル１００ケ示す。縦軸のフルスケールは、毎
秒１０６カウントであった。第１１図において１４０原
子質量単位のピーク（これはセリウムの質量である）は
、非常に小さく、これに対して大きなピークが質量１５
６（酸化セリウム）ＶＣ存在しかつより小さなピーク（
ただしセリウムのピークより大きい）が質量１５８に位
置する（セリウムのアイソトープの酸化物）。
これに対して、第１２図は、質量１４０（セリウム）の
大きなピークと質量１４２（セリウムのアイソトープ）
のかなりのピークを示している。ここでは、質量１５６
（酸化セリウム）の小さなピークのみが現われ、質量１
５８には殆んどピークが現われていない。元素イオンの
イオン信号の非常な増加と発生する酸化物の量のこれに
対応した減少は、多くの元素が共に混合されているとき
に得られる複雑なスペクトルの判別を著しく改善してい
る（第１２図に対して、より高い質量の酸化物に対して
質量の識別が行なわれないように分解能が慎重に小さく
された）。
大きなピークと質量１４２（セリウムのアイソトープ）
のかなりのピークを示している。ここでは、質量１５６
（酸化セリウム）の小さなピークのみが現われ、質量１
５８には殆んどピークが現われていない。元素イオンの
イオン信号の非常な増加と発生する酸化物の量のこれに
対応した減少は、多くの元素が共に混合されているとき
に得られる複雑なスペクトルの判別を著しく改善してい
る（第１２図に対して、より高い質量の酸化物に対して
質量の識別が行なわれないように分解能が慎重に小さく
された）。
さらにこの発明の特徴は、高いイオン化電位を有する元
素に対しての応答を改善するこトニする。以前には、第
一のオリフィス３゜とプラズマ２４０間に水冷オリフィ
ス板を置（ことが共通して実施されていた。従って、ス
ケールの小さな急速に冷却されたプラズマが、第一のオ
リフィス３ｏを介してサンプリングされた。空気が急速
にこのプラズマと混合され、酸化窒素（ＮＯ）を生成す
るように反応した。ＮＯのイオン化電位は、９．２５エ
レクトロンボルトである。プラズマ中のより高いイオン
化電位の金属イオンは、Ｎｏとのチェンジトランスファ
ー反応を起してＮＯ＋ と中性金属原子を生成する。中
性となった金属原子は、質量分析計では検出できない。
素に対しての応答を改善するこトニする。以前には、第
一のオリフィス３゜とプラズマ２４０間に水冷オリフィ
ス板を置（ことが共通して実施されていた。従って、ス
ケールの小さな急速に冷却されたプラズマが、第一のオ
リフィス３ｏを介してサンプリングされた。空気が急速
にこのプラズマと混合され、酸化窒素（ＮＯ）を生成す
るように反応した。ＮＯのイオン化電位は、９．２５エ
レクトロンボルトである。プラズマ中のより高いイオン
化電位の金属イオンは、Ｎｏとのチェンジトランスファ
ー反応を起してＮＯ＋ と中性金属原子を生成する。中
性となった金属原子は、質量分析計では検出できない。
この発明が実施されるときは、サンプリングは、ホット
プラズマにより近い状態で行なわれ（アークが殆んど生
じないので）、空気は殆んどプラズマサンプルと混合す
る機会を失う。従って、窒素の酸化物は、形成されるこ
とが少ない。高いイオン化電位のイオンは、電荷を失う
ことがな（、従って質量分析計で検出可能である。第１
３図はこれを示すものであって、縦軸は対数スケールで
イオンの相対数を示し、元素のイオン化電位は、横軸に
エレクトロンボルトで示されている。この発明の構成を
使用していない従来の方法により得られた曲線は、１１
０で示され、この発明の方法によって得られた曲線は、
１２０で示されている。亜鉛の如き高イオン化電位の元
素に対しては、イオン信号は５０倍となる。
プラズマにより近い状態で行なわれ（アークが殆んど生
じないので）、空気は殆んどプラズマサンプルと混合す
る機会を失う。従って、窒素の酸化物は、形成されるこ
とが少ない。高いイオン化電位のイオンは、電荷を失う
ことがな（、従って質量分析計で検出可能である。第１
３図はこれを示すものであって、縦軸は対数スケールで
イオンの相対数を示し、元素のイオン化電位は、横軸に
エレクトロンボルトで示されている。この発明の構成を
使用していない従来の方法により得られた曲線は、１１
０で示され、この発明の方法によって得られた曲線は、
１２０で示されている。亜鉛の如き高イオン化電位の元
素に対しては、イオン信号は５０倍となる。
木調については、その違いはもつと大きい。
タップ６４は接地して示したが、用いられる回路構成に
応じて他の固定電位に固定することもできる。あるいは
、可変電圧をタップ６４に加えて、ピークピーク電圧変
動が充分小さくなるよう操作してもよい。
応じて他の固定電位に固定することもできる。あるいは
、可変電圧をタップ６４に加えて、ピークピーク電圧変
動が充分小さくなるよう操作してもよい。
また他の変形例として、タップ６４を完全に除去し、第
１４図に示す回路を用いてもよ ／い。第１４図の回
路において、電源２ｏは、二つのキャパシタ（：１／、
Ｃ２／ＩＣ対して端子５４゜５６に介して接続され
、キャパシタＣＩ’、Ｃ２／間の端子が接地される。端
子５６．５８は、前述の如＜５４．６０と同様に接続さ
れる。
１４図に示す回路を用いてもよ ／い。第１４図の回
路において、電源２ｏは、二つのキャパシタ（：１／、
Ｃ２／ＩＣ対して端子５４゜５６に介して接続され
、キャパシタＣＩ’、Ｃ２／間の端子が接地される。端
子５６．５８は、前述の如＜５４．６０と同様に接続さ
れる。
回路が注意深（バランスされているとぎは、Ｃ１／とそ
のリード線のキャパシタンスは、０２′とそのリード線
のキャパシタンスに等しい。
のリード線のキャパシタンスは、０２′とそのリード線
のキャパシタンスに等しい。
回路は、対称であり、コイル１２に接地されたセンタタ
ップを有することと重環的に等価である。コイル１２の
中心のＲＦ電圧は、零近辺に維持されている。
ップを有することと重環的に等価である。コイル１２の
中心のＲＦ電圧は、零近辺に維持されている。
第１４図の回路に必要であれば、インピーダンスマツチ
ングが、ＲＦ電源２ｏと電源２゜を示す位置との間にト
ランス等を配置することによって行なわれる。
ングが、ＲＦ電源２ｏと電源２゜を示す位置との間にト
ランス等を配置することによって行なわれる。
四巻きのコイルが図示されたが、これ以上あるいはこれ
以下の巻数が必要に応じて適宜使用できる。
以下の巻数が必要に応じて適宜使用できる。
第１図は、従来の質量分析装置であってこの発明の利用
できる装置の構成図、 第２図は、第１図の装置に用いるインピーダンスマツチ
ング回路および誘導コイルの回路図、 第３図は、第２図に類似した図であってこの発明のため
に修正されたインピーダンスマツチング回路と誘導コイ
ルの回路図、 第４図は、コイルに沿って移動するタップの位置に対し
てプロットされたプラズマ２４０間の絶対値を示す図、 第５図は、第３図の接地タップの二つの位置ニ対してプ
ラズマから質量分析計に入るイオンのエネルギーとイオ
ンのエネルギーの拡がりを示す図、 第６図は、第３図の接地タップの二つの位置に対するプ
ラズマから質量分析計に入るイオンのエネルギーとエネ
ルギーの拡がりを示す図、 第７図は、第一・の位置における第３図の接地タップに
ついてとったストロンチウムの質量スペクトル図、 第８図は、第二の位置における第３図の接地タップにつ
いてとったストロンチウムの質量スペクトル図、 第９図は、平らなオリフィス面構造を有するオリフィス
板の断面図、 第１０図は、鋭い端部を有するオリフィス構造のオリフ
ィス板の断面図、 第１１図は、第９図に示すオリフィス構造を用いたセリ
ウムに対する質量スペクトル図、第１２図は、第１０図
のオリフィス構造を用いたセリウムに対する質量スペク
トル図、第１３図は、イオンの相対数とイオン化電位の
関係を示すグラフおよび第１４図は、この発明の回路の
他の実施例の図である。 １０・・・・・・・・・プラズマ管 １２・・・・・・
・・・・・・・・・コ イ ル２０ ・・・・・・・・
・ 電 源 ２２・・・インピーダンスマツ
チング回路２６ 、２６ａ 、 ２６ｂ・・・オリフィ
ス板 ３２・・・・・・・・・・・・第一の真空室部分
２８・・・・・・・・・真 空 ’Ｍ ３０，３
０ａ、３０ｂ・・・第一のオリフィス４０・・・・・・
第二の真空室部分 ４２・・・・・・・・・第二のオリ
フィス板４４・・・・・・第二のオリフィス ４８・・
・・・・・・・質 量 分 析 計Ｃ１、Ｃ２，ＣＩ’
、Ｃ２’・・・キャパシタ ６４・・・・・・・・・
・・・・・・タ ッ プＩＧ １ 日Ｇ ２ ＦＩＧ、 ３
ＦＩＧ、 ９ ＦＩＧ、 １０Ｆ
ＩＧ、 ４ ｔｃｙｔ→ ＦＩＧ、 １３ −２００２０＆０ ６Ｇ （・ｖ）−一− ＦＩＧ、 ５ ＦＩＧ、 ６
できる装置の構成図、 第２図は、第１図の装置に用いるインピーダンスマツチ
ング回路および誘導コイルの回路図、 第３図は、第２図に類似した図であってこの発明のため
に修正されたインピーダンスマツチング回路と誘導コイ
ルの回路図、 第４図は、コイルに沿って移動するタップの位置に対し
てプロットされたプラズマ２４０間の絶対値を示す図、 第５図は、第３図の接地タップの二つの位置ニ対してプ
ラズマから質量分析計に入るイオンのエネルギーとイオ
ンのエネルギーの拡がりを示す図、 第６図は、第３図の接地タップの二つの位置に対するプ
ラズマから質量分析計に入るイオンのエネルギーとエネ
ルギーの拡がりを示す図、 第７図は、第一・の位置における第３図の接地タップに
ついてとったストロンチウムの質量スペクトル図、 第８図は、第二の位置における第３図の接地タップにつ
いてとったストロンチウムの質量スペクトル図、 第９図は、平らなオリフィス面構造を有するオリフィス
板の断面図、 第１０図は、鋭い端部を有するオリフィス構造のオリフ
ィス板の断面図、 第１１図は、第９図に示すオリフィス構造を用いたセリ
ウムに対する質量スペクトル図、第１２図は、第１０図
のオリフィス構造を用いたセリウムに対する質量スペク
トル図、第１３図は、イオンの相対数とイオン化電位の
関係を示すグラフおよび第１４図は、この発明の回路の
他の実施例の図である。 １０・・・・・・・・・プラズマ管 １２・・・・・・
・・・・・・・・・コ イ ル２０ ・・・・・・・・
・ 電 源 ２２・・・インピーダンスマツ
チング回路２６ 、２６ａ 、 ２６ｂ・・・オリフィ
ス板 ３２・・・・・・・・・・・・第一の真空室部分
２８・・・・・・・・・真 空 ’Ｍ ３０，３
０ａ、３０ｂ・・・第一のオリフィス４０・・・・・・
第二の真空室部分 ４２・・・・・・・・・第二のオリ
フィス板４４・・・・・・第二のオリフィス ４８・・
・・・・・・・質 量 分 析 計Ｃ１、Ｃ２，ＣＩ’
、Ｃ２’・・・キャパシタ ６４・・・・・・・・・
・・・・・・タ ッ プＩＧ １ 日Ｇ ２ ＦＩＧ、 ３
ＦＩＧ、 ９ ＦＩＧ、 １０Ｆ
ＩＧ、 ４ ｔｃｙｔ→ ＦＩＧ、 １３ −２００２０＆０ ６Ｇ （・ｖ）−一− ＦＩＧ、 ５ ＦＩＧ、 ６
Claims (22)
- （１）真空室内でプラズマをサンプリングする装置にお
いて、プラズマを発生し、第一と第二の端子の間に少な
く共−巻きの巻線を有してプラズマを□発生するために
巻線に隙間を有する電気的な誘導コイルを備える手段と
、壁の一つにオリフィス板を有する真空室とを備え、前
記オリフィス板は、前記隙間に隣接してオリフィスを備
えて該オリフィスから前記真空室内にプラズマの一部を
導いてサンプリングを行なうようになし、さらに前記端
子間に前記コイルに接続されてプラズマのピークピーク
電圧変動を減少させる回路な備える装置。 - （２）前記コイルが、複数の巻き数を有する特許請求の
範囲第１項記載の装置。 - （３）前記回路が、前記端子間のコイルの一点で電位を
ほぼ一定値に保つ手段を備える特許請求の範囲第２項記
載の装置。 - （４）前記値が接地により得られろ特許請求の範囲第３
項記載の装置。 - （５）前記点が、前記コイルの中心あるいはその付近に
位置している特許請求の範囲第３項記載の装置。 - （６）前記回路が、前記端子間で前記コイルに接続され
ているタップを含み、このタップが前記コイルの中心あ
るいはその付近に位置している特許請求の範囲第２項記
載の装置。 - （７）前記タップが、はぼ固定の電位に固定されている
特許請求の範囲第６項記載の装置。 - （８）前記電位が接地されている特許請求の範囲第７項
記載の装置。 - （９）質量分析手段が、プラズマから前記真空室内へサ
ンプリングされるイオンを分析するために前記真空室内
に配置されている特許請求の範囲第１項〜第３項のいず
れか１項に記載の装置。 - （１０）質量分析手段がプラズマから前記真空室内へサ
ンプリングされるイオンを分析するために前記真空室内
に配置されている特許請求の範囲第６項〜第８項のいず
れか１項に記載の装置。 - （１１）前記オリフィス板が、前記隙間へ向かって該板
から外方へ突出する円錐形の壁を有し、膣壁が前記オリ
フィスを形成する鋭い端部な備えている特許請求の範囲
第１項〜第３項のいずれか１項に記載の装置。 - （１２）前記オリフィス板が、前記隙間へ向かって該板
から外方へ突出する円錐形の壁を有し、膣壁が前記オリ
フィスを形成する鋭い端部な備えている特許請求の範囲
第６項〜第８項のいずれか１項に記載の装置。 - （１３）前記オリフィス板が前記隙間へ向かって該板か
ら外方へ突出する円錐形の壁な有し、膣壁が前記オリフ
ィスを形成する鋭い端部な備え、さらに前記プラズマか
ら前記真空室ヘザンプリングのために入るイオンを分析
するために前記真空室に配置された質量分析手段を設け
た特許請求の範囲第１項〜第３項のいずれか１項に記載
の装置。 - （１４）前記オリフィス板が前記隙間へ向かって該板か
ら外方へ突出する円錐形の壁を有し、膣壁が前記オリフ
ィスを形成する鋭い端部な備え、さらに前記プラズマか
ら前記真空室へサンプリングのために入るイオンを分析
するために前記真空室に配置された質量分析手段を設け
た特許請求の範囲第６項〜第８項のいずれか１項に記載
の装置。 - （１５）真空室内でプラズマをサンプリングする方法に
おいて、コイル内にプラズマを発生させるために前記コ
イルに高周波電流を流し、コイル端子間の所定位置にお
いて電圧変動を制限することにより前記プラズマのピー
クビーク電圧変動を減少させ、オリフィスから前記真空
室内に前部プラズマの一部を導くようにした方法。 - （１６）前記電圧変動を減少させるために、前記端子間
の一点におけるコイルの電位をほぼ固定値に維持するよ
うにした特許請求の範囲第１５項記載の方法。 - （１７）前記値が、接地により得られるようにした特許
請求の範囲第１６項記載の方法。 - （１８）前記位置が、前記コイルの中心あるいはその付
近にある特許請求の範囲第１５項〜第１７項のいずれか
１項に記載の方法。 - （１９）前記位置が、前記コイルの中心から１／４巻き
以内にある特許請求の範囲第１５項〜第１７項のいずれ
か１項に記載の方法。 - （２０）前記位置が、前記コイルの中心かその付近にあ
り、さらに前記プラズマの前記部分でイオンを分析する
ようにした特許請求の範囲第１５項〜第１７項のいずれ
か１項に記載の方法。 - （２１）前記位置が、前記コイルの中心かその付近にあ
り、さらに前記プラズマの前記部分のイオンを質量分析
手段で分析するようにした特許請求の範囲第１５項〜第
１７項のいずれか１項に記載の方法。 - （２２）前記位置が、前記コイルの中心かその付近にあ
り、前記プラズマの前記部分中のイオンを分析し、さら
に前記オリフィス上への前記プラズマの冷却な阻止して
前記プラズマ中の前記イオンの酸素との再結合および反
応な少な（するようにした特許請求の範囲第１５項〜第
１７項のいずれか１項に記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CA417227 | 1982-12-08 | ||
| CA000417227A CA1189201A (en) | 1982-12-08 | 1982-12-08 | Method and apparatus for sampling a plasma into a vacuum chamber |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59105257A true JPS59105257A (ja) | 1984-06-18 |
| JPS6016063B2 JPS6016063B2 (ja) | 1985-04-23 |
Family
ID=4124096
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58192286A Expired JPS6016063B2 (ja) | 1982-12-08 | 1983-10-14 | プラズマのサンプリング装置および方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0112004B1 (ja) |
| JP (1) | JPS6016063B2 (ja) |
| CA (1) | CA1189201A (ja) |
| DE (1) | DE3379617D1 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62190647A (ja) * | 1986-01-31 | 1987-08-20 | フィソンズ パブリック リミテッド カンパニー | 誘導結合プラズマのための質量分析装置 |
| JPS62213056A (ja) * | 1986-03-14 | 1987-09-18 | Yokogawa Electric Corp | 高周波誘導結合プラズマを用いた分析装置 |
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Family Cites Families (2)
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|---|---|---|---|---|
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1982
- 1982-12-08 CA CA000417227A patent/CA1189201A/en not_active Expired
-
1983
- 1983-10-14 JP JP58192286A patent/JPS6016063B2/ja not_active Expired
- 1983-10-20 EP EP19830306372 patent/EP0112004B1/en not_active Expired
- 1983-10-20 DE DE8383306372T patent/DE3379617D1/de not_active Expired
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62190647A (ja) * | 1986-01-31 | 1987-08-20 | フィソンズ パブリック リミテッド カンパニー | 誘導結合プラズマのための質量分析装置 |
| JPS62213056A (ja) * | 1986-03-14 | 1987-09-18 | Yokogawa Electric Corp | 高周波誘導結合プラズマを用いた分析装置 |
| EP0252475B1 (en) * | 1986-07-07 | 1992-01-29 | Shimadzu Corporation | Inductively-coupled radio frequency plasma mass spectrometer |
| JPS6355361U (ja) * | 1986-09-29 | 1988-04-13 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE3379617D1 (en) | 1989-05-18 |
| CA1189201A (en) | 1985-06-18 |
| EP0112004A3 (en) | 1985-11-06 |
| JPS6016063B2 (ja) | 1985-04-23 |
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| EP0112004B1 (en) | 1989-04-12 |
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