JPS60189150A - 質量分析計のイオン源 - Google Patents
質量分析計のイオン源Info
- Publication number
- JPS60189150A JPS60189150A JP59042066A JP4206684A JPS60189150A JP S60189150 A JPS60189150 A JP S60189150A JP 59042066 A JP59042066 A JP 59042066A JP 4206684 A JP4206684 A JP 4206684A JP S60189150 A JPS60189150 A JP S60189150A
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- Japan
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- ion
- ions
- repeller
- ion source
- section
- Prior art date
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- Pending
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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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- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
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- 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】
〔発明の利用分野〕
本発明は質量分析計のイオン源に係シ、特に高感度なも
のとするのに好適な構造のイオン源に関するものでちる
。
のとするのに好適な構造のイオン源に関するものでちる
。
まず、第１図を用いて従来技術について説明する。第１
図は従来の質量分析計のイオン源の代表例を示す構造説
明図である。第１図において、イオン源は、イオン化室
１、イオン化室１内に設けたイオンリペラー２、イオン
引き−出し電極３，４、接地電極５，６，７、フィラメ
ント８、衝撃電子反射板９、グリッド１０、電子コレク
タ１１より構成しである。フィラメント８から発生する
衝撃電子流１２は、反射板９、グリッド１００機能でイ
オン化室１内を通過して電子コレクタ１１に入射する。
図は従来の質量分析計のイオン源の代表例を示す構造説
明図である。第１図において、イオン源は、イオン化室
１、イオン化室１内に設けたイオンリペラー２、イオン
引き−出し電極３，４、接地電極５，６，７、フィラメ
ント８、衝撃電子反射板９、グリッド１０、電子コレク
タ１１より構成しである。フィラメント８から発生する
衝撃電子流１２は、反射板９、グリッド１００機能でイ
オン化室１内を通過して電子コレクタ１１に入射する。
イオン化する気体試料は第１図の紙面上方からイオン化
室１内に導入され、イオン化室１内のほぼ中央部で衝撃
電子流１２と交叉してイオンが生成される。このイオン
は、イオン化室１内でほぼ等方散乱して、その一部がイ
オン流１３として質量分析計の分析場方向へと向かう。
室１内に導入され、イオン化室１内のほぼ中央部で衝撃
電子流１２と交叉してイオンが生成される。このイオン
は、イオン化室１内でほぼ等方散乱して、その一部がイ
オン流１３として質量分析計の分析場方向へと向かう。
ところで、イオン化室１内で生成されたイオンのうち、
分析場方向へ向かうイオン流１３となるのは極〈わずか
で、生成イオンの大半はイオン化室１の内壁ならびにイ
オン引き出し電極３．４、接地電極５，６．７と衝突し
て失われる。まだ、従来の構造のイオンリペラー２では
、生成イオンのうちイオンリペラー２の方向に向かった
イオンがイオンリペラー２の機能によって分析場方向に
押し返される・イオンが少なく、やはシ多くのイオンが
イオン化室１の内壁と衝突して失われる。通常、イオン
源を出て分析場方向へと向かうイオンの量は、イオン化
室１内で生成されたイオン量の１／１゜〜１／１００で
ある。したがって、大部分のイオンは、イオン源構成電
極（イオン化室１、イオン引き出し電４ｔ！ｉ３，４、
接地電極５，６．７）と衝突し、イオン汀内に汚れを蓄
積させ、イオン源内の電位分布を乱して高精度の質量分
析の遂行を困難にしている。
分析場方向へ向かうイオン流１３となるのは極〈わずか
で、生成イオンの大半はイオン化室１の内壁ならびにイ
オン引き出し電極３．４、接地電極５，６．７と衝突し
て失われる。まだ、従来の構造のイオンリペラー２では
、生成イオンのうちイオンリペラー２の方向に向かった
イオンがイオンリペラー２の機能によって分析場方向に
押し返される・イオンが少なく、やはシ多くのイオンが
イオン化室１の内壁と衝突して失われる。通常、イオン
源を出て分析場方向へと向かうイオンの量は、イオン化
室１内で生成されたイオン量の１／１゜〜１／１００で
ある。したがって、大部分のイオンは、イオン源構成電
極（イオン化室１、イオン引き出し電４ｔ！ｉ３，４、
接地電極５，６．７）と衝突し、イオン汀内に汚れを蓄
積させ、イオン源内の電位分布を乱して高精度の質量分
析の遂行を困難にしている。
本発明は上記に鑑みてなされたもので、その目的とする
ところは、イオンリペラーのイオンの反射作用を効果的
なものとして、高感度とすることがで１Ａ７−、’ｔＨ
帯分析計のイオン源を提供することにおる。
ところは、イオンリペラーのイオンの反射作用を効果的
なものとして、高感度とすることがで１Ａ７−、’ｔＨ
帯分析計のイオン源を提供することにおる。
本発明の特徴は、イオンリペラーの構造は、断面が双曲
線形状のものとした点にある。
線形状のものとした点にある。
以下本発明を第２図、第３図に示した実施例を用いて詳
細に説明する。
細に説明する。
第２図は本発明の質量分析計のイオン源の一実施例を示
す構造説明図で、第１図と同一部分は同じ符号で示し、
ここでは説明を省略する。第２図においては、双曲線形
状の電極の焦点で発生したイオンのうち、上記双曲線形
状の電極方向へ向かうイオンは、その電極に反射されて
分析場断面に垂直な平行ビームとなることが実験的に確
認されたので、イオンリペラーとしては、第２図に示す
ように、断面が双曲線形状のイオンリペラー１４を用い
るようにしだ。そして、衝撃電子流１２と試料流と交叉
点、すなわち、イオン生成場所は、イオンリペラー１４
の双曲線の焦点位置となるようにした。その他の構造は
第１図とほぼ同一である。
す構造説明図で、第１図と同一部分は同じ符号で示し、
ここでは説明を省略する。第２図においては、双曲線形
状の電極の焦点で発生したイオンのうち、上記双曲線形
状の電極方向へ向かうイオンは、その電極に反射されて
分析場断面に垂直な平行ビームとなることが実験的に確
認されたので、イオンリペラーとしては、第２図に示す
ように、断面が双曲線形状のイオンリペラー１４を用い
るようにしだ。そして、衝撃電子流１２と試料流と交叉
点、すなわち、イオン生成場所は、イオンリペラー１４
の双曲線の焦点位置となるようにした。その他の構造は
第１図とほぼ同一である。
上記した本発明の実施例によれば、生成イオンのうちイ
オンリペラー１４の方向に向うものは、イオンリペラー
１４によって反射されて、第２図に破線矢印で示しであ
るように、イオン化室１、イオン引き出し電４ｉ！！
３ 、接地電極５に設けたイオン反射孔の軸と平行なイ
オン流１５となシ、分析場断面に対して直角方向に進行
する。このように、生成・イオンの多くがイオン化室１
内を出射する時点で分析場断面に直角方向に進行するよ
うにその進行方向が整えられる。
オンリペラー１４の方向に向うものは、イオンリペラー
１４によって反射されて、第２図に破線矢印で示しであ
るように、イオン化室１、イオン引き出し電４ｉ！！
３ 、接地電極５に設けたイオン反射孔の軸と平行なイ
オン流１５となシ、分析場断面に対して直角方向に進行
する。このように、生成・イオンの多くがイオン化室１
内を出射する時点で分析場断面に直角方向に進行するよ
うにその進行方向が整えられる。
質量分析計では、分析に使用するイオンは、分析場に直
角に入射させるようにすることがイオン光学的に最もよ
い。そのため、従来のイオン源においては、イオン引き
出し電ｉ３，４、接地電極５．６．７ （第１図参照）
のように・とれらの電極をそれぞれ複数枚設けて、イオ
ンの進行方向が分析場に対して直角になるようにしてい
る。しかし、本発明のイオン源では、上記したように、
イオンが・イオン化室１内を出射する時点で進行方向を
整えられるので、第２図に示すよゲに、イオン引き出し
電極３、接地電極５のようにそれぞれを１秋としてもそ
の機能を十分に発揮させることができる。これによりイ
オン源栂造を大幅に簡素化できる。
角に入射させるようにすることがイオン光学的に最もよ
い。そのため、従来のイオン源においては、イオン引き
出し電ｉ３，４、接地電極５．６．７ （第１図参照）
のように・とれらの電極をそれぞれ複数枚設けて、イオ
ンの進行方向が分析場に対して直角になるようにしてい
る。しかし、本発明のイオン源では、上記したように、
イオンが・イオン化室１内を出射する時点で進行方向を
整えられるので、第２図に示すよゲに、イオン引き出し
電極３、接地電極５のようにそれぞれを１秋としてもそ
の機能を十分に発揮させることができる。これによりイ
オン源栂造を大幅に簡素化できる。
また、イオン源を出て分析場方向へ向かうイオン量は、
イオン化室１内で生成されたイオン量の１／１０以上と
することができ、イオン源の感度は、従来よ９１桁以上
向上することができる。
イオン化室１内で生成されたイオン量の１／１０以上と
することができ、イオン源の感度は、従来よ９１桁以上
向上することができる。
なお、イオンリペラー１４の双曲線の曲率は、イオン源
を設置する空間の大きさに応じて適宜決定すればよいこ
とはいうまでもない。
を設置する空間の大きさに応じて適宜決定すればよいこ
とはいうまでもない。
第３図は本発明の他の実施例を示す第２図に相当する構
造説明図で、第３図においては、第２図におけるイオン
引き出し電極３を省略してあり、その他の構造は第２図
と同様としである。第３図に示すイオン源は、特に分析
場に電場を用いる四重極子型質量分析計に適している。
造説明図で、第３図においては、第２図におけるイオン
引き出し電極３を省略してあり、その他の構造は第２図
と同様としである。第３図に示すイオン源は、特に分析
場に電場を用いる四重極子型質量分析計に適している。
四重極子型質量分析計では、分析に供するイオンは、分
析場断面に対して数十度斜め方向から入射してもそのイ
オンが分析場による収束作用を受けるので、イオン検出
器に到達できる。したがつて、イオン引き出し電極によ
るイオンの進行方向制御が不用となるから、第３図のよ
うに構成しても問題ない。
析場断面に対して数十度斜め方向から入射してもそのイ
オンが分析場による収束作用を受けるので、イオン検出
器に到達できる。したがつて、イオン引き出し電極によ
るイオンの進行方向制御が不用となるから、第３図のよ
うに構成しても問題ない。
以上説明したように、本発明によれば、イオンリペラー
の断面を双曲線状としたので、イオンリペラーのイオン
の反射作用を効果的なものとすることができ、高感度の
ものとすることができるという効果がある。
の断面を双曲線状としたので、イオンリペラーのイオン
の反射作用を効果的なものとすることができ、高感度の
ものとすることができるという効果がある。
第１図は９従来の質量分析計のイオン源の代表例を示す
構造説明図、第２図は本発明の質量分析計のイオン源の
一実°施例を示す構造説明図、第３図は本発明の他の実
施例を示す第２図に相当する構造説明図である。 １・・・イオン化室、３・・・イオン引き出し電極、５
・・・接地電極、８・・・フィラメント、９・・・衝撃
電子反射板、１０・・・グリッド、１１・・・電子コレ
クタ、１４・・・イオンリペラー。 ￥； Ｉ １２］
構造説明図、第２図は本発明の質量分析計のイオン源の
一実°施例を示す構造説明図、第３図は本発明の他の実
施例を示す第２図に相当する構造説明図である。 １・・・イオン化室、３・・・イオン引き出し電極、５
・・・接地電極、８・・・フィラメント、９・・・衝撃
電子反射板、１０・・・グリッド、１１・・・電子コレ
クタ、１４・・・イオンリペラー。 ￥； Ｉ １２］
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、 イオンリペラーを内蔵したイオン化室を備え、該
イオン化室へ導入した気体試料が衝撃電子流に交叉して
生成されたイオンを前記イオンリペラー、イオン引き出
し電極および接地電極の作用により質量分析計の分析場
へ入射させるようにしてなるイオン源において、前記イ
オンリペラーの構造は、断面が双曲線形状のものとしで
あることを特徴とする質量分析計のイオン源。 ２、前記イオンリペラーの双曲線の焦点は前記試 −−
料の流れと前記衝撃電子流とが交叉する位置に一致する
ようにしである特許請求の範囲第１項記載の質量分析計
のイオン源。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59042066A JPS60189150A (ja) | 1984-03-07 | 1984-03-07 | 質量分析計のイオン源 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59042066A JPS60189150A (ja) | 1984-03-07 | 1984-03-07 | 質量分析計のイオン源 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60189150A true JPS60189150A (ja) | 1985-09-26 |
Family
ID=12625715
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59042066A Pending JPS60189150A (ja) | 1984-03-07 | 1984-03-07 | 質量分析計のイオン源 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60189150A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000060642A1 (en) * | 1999-04-01 | 2000-10-12 | Varian, Inc. | Pulsed ion source for ion trap mass spectrometer |
| GB2371143A (en) * | 2001-01-11 | 2002-07-17 | Scient Analysis Instr Ltd | Reflectron comprising plurality of electrodes each with a curved surface |
-
1984
- 1984-03-07 JP JP59042066A patent/JPS60189150A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000060642A1 (en) * | 1999-04-01 | 2000-10-12 | Varian, Inc. | Pulsed ion source for ion trap mass spectrometer |
| AU756992B2 (en) * | 1999-04-01 | 2003-01-30 | Varian, Inc. | Pulsed ion source for ion trap mass spectrometer |
| AU756992C (en) * | 1999-04-01 | 2004-10-14 | Varian, Inc. | Pulsed ion source for ion trap mass spectrometer |
| GB2371143A (en) * | 2001-01-11 | 2002-07-17 | Scient Analysis Instr Ltd | Reflectron comprising plurality of electrodes each with a curved surface |
| GB2371143B (en) * | 2001-01-11 | 2005-01-12 | Scient Analysis Instr Ltd | Reflectron |
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