JPS6020443A - 質量分析計のイオン源 - Google Patents

質量分析計のイオン源

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Publication number
JPS6020443A
JPS6020443A JP12733783A JP12733783A JPS6020443A JP S6020443 A JPS6020443 A JP S6020443A JP 12733783 A JP12733783 A JP 12733783A JP 12733783 A JP12733783 A JP 12733783A JP S6020443 A JPS6020443 A JP S6020443A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ion
ion chamber
filaments
slits
base plate
Prior art date
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Pending
Application number
JP12733783A
Other languages
English (en)
Inventor
Satoshi Aida
聡 相田
Ayao Ito
伊藤 阿耶雄
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J27/00Ion beam tubes
    • H01J27/02Ion sources; Ion guns
    • H01J27/022Details
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J49/00Particle spectrometers or separator tubes
    • H01J49/02Details
    • H01J49/10Ion sources; Ion guns
    • H01J49/14Ion sources; Ion guns using particle bombardment, e.g. ionisation chambers

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Combustion & Propulsion (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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 この発明は被検ガスに粒子線を当ててイオン化する質量
分析計のイオン源に関するものである。
〔発明の技術的背景とその問題点〕
近年、肺機能検査や患者監視の分野において。
酸素消費綾や炭酸ガス産生量の測定を行なう必要が高め
られている。このような測定を行なうものとして、一様
な磁鳴のイオン線に対するレンズおよびプリズム作用に
より、イオンを質量分散および方向収束させてatスペ
クトルを得る質量分析計がある。
第1図はこのような従来の資量分析計の一例を示すもの
である。図において1は所定の真空度を保つシリンダ内
に設けられたイオンチャンバーで。
このイオンチャンバー1の上面にイオンを所定の方向に
押しだすりペラ2が設けられ、このリペラ2によるイオ
ンビームの射出方向にイオンレンズ系3が設けられてい
る。
一方、イオンチャンバー1を挾んで一対のフィラメント
ユニット4a、4bが相対向して設けられている。この
フィラメントユニット4a、 (4b)は絶縁支持体に
熱電子放出用フィラメント54(5b)とトラップ6a
、 (6b)により構成される。熱d子放出用フィラメ
ント5a、5bと対向するイオンチャンバー1の板面に
スリッl−7a、7bがそれぞれ形成されている。
なお、第1図においてはフィラメントユニットを一対相
対向させて設けたが、第2図に示すように円筒状に形成
したイオンチャンバー11の周面に熱電子放出用スイラ
メント5.トラップ6よりなるフィラメントユニット4
を2対あるいはそれ以上配設することもできる。図中2
はりベラ、7はスリットである。
第1図のイオン源は一対のフィラメントユニット として使用するとともに曲刃のフィラメントユニット4
bをトラップ系として1吏用する。
いま、フィラメントユニット4aの加熱柘より発生した
熱tトFはスリット7aを・rηしてイオンチャンバー
1内に入射される。このとき、イオンチャし出される。
イオン化されたガスはイオンレンズ系3を通りイオンビ
ームとなって分析r4RI’こ入射する。
なお、イオン化に供されな〃)ったM4子はトラップ6
bに吸収される。
このように、一対のフィラメントユニット4a。
4bを相対向さけて設けることにより、フィラメントユ
ニット4a、4bを這気的にgJ換接読してル子発生系
とトラップ系とを交換することができる。
しかしながら、フィラメント1本に対して必ずトラップ
が1つ必要になるため、フィラメントの数を増すほど構
造が複雑化する。また切換接続配線をイオンチャンバー
1の周囲?こ対称的に配線しなければならないため、配
線が複雑化する欠点があった。
マタ、フィラメント5a、5bを交換する場合には。
構造上イオンチャンバー1およびリペラ2.トラップ6
a、6b等を全部取り外さなければならないため、フィ
ラメントの交換が大変面倒であった。しかも、イオンチ
ャンバー1およびリペラ2.トラフ9 ッff6a、6b等の相対的な位It関係がずれるため
イオンビームの軌道軸の調整を再び行なわなければなら
ない煩わしさがあった。
〔発明の目的〕
この発明は上記の欠点を除去し複数のフィラメントを容
易に切換および交換することができるとともに、構成を
簡略化することができる買置分析計のイオン源を提供す
ることを目的とする。
〔発明の概要〕
この発明はイオンビーム射出方向に対して平行に位置す
るイオンチャンバーの一平面に熱電子の入射用のスリッ
トを複数形成し、このスリットに対応させて単一絶縁基
板上に設けられた複数の熱4子放出用フイラメントをイ
オンチャンバーの一側に配設する吉ともに、これらのフ
ィラメントと相対向するイオンチャンバーの他側に共通
のトラップを設けたことを特徴としている。
〔発明の効果〕
この発明は腹度々のM d子放出用フィラメントを絶縁
基板に保持する吉ともに基板をイオンチャンバーに着脱
自在に設けているので、複数のフィラメントを容易に交
換あるいは切換えることができるとともに、構成を簡略
化することができる。
〔発明の実施例] 以下2図面を参照してこの発明の一実施例を説明する。
第3図において21はイオン銃のシリンダ22内にねじ
等により固定されたイオンチャンバーで。
このイオンチャンバー211こ彼検ガスを導入するガス
導入口23を設け、かつイオンチャンバー21内でイオ
ン化されたイオンガスをプラス電位をかけて所定の方向
に押し出すりペラ24を設ける。
さらに、イオンチャンバー21の外側には、リペラ24
のイオンビーム射出方向に、マイナス4位をかけてイオ
ンガスを引きだすイオンレンズ係25を上記リペラ24
に相対向させて設ける。
一方、イオンビームの射出方向に対して平行なイオンチ
ャンバー21の図示左側面21aに複数(図示例では2
本)のスリット26a、26bを形成するとともに、こ
のスリット26a、 26bに相対向するイオンチャン
バー21の図示右側面21bに開口27を形成する。こ
の開口27に対向させて共通のトラップ28を配設する
とともに、スリット26a、26bに対向させて絶縁基
板29をイオンチャンバー21の左側面21aに着脱自
在に設ける。
絶縁基板29の中央に第4図に示すように、絶縁基板2
9をイオンチャンバー21に着脱させる治具を装着する
ねじ穴30を形成する。才だ絶縁基板29の一方の板面
に電極31aγ31dを固定し、この電極31a〜31
bおよび電極31 c * 31 ’間にスリット26
a 、26bに対応させて2本の熱覗子放出用フィラメ
ント32a 32bを溶接等の手段により固定する。
なお、電極31a〜31dにピン状の接続端子33a〜
33dを電気的に接続し、一端を他方の板面より突出さ
せて設ける。
この実施例では絶縁基板29をスリブl−268゜26
bとM成子放出用フィラメント32a、 32bとの位
1ξ関係を正確に規制するために、イオンチャンバー2
1の左側面21ajC第5図に示すように位置合せの基
準となる凸部基準面41a、41bを2面設け。
それぞれの基+l IM 41a、41bに相対向させ
て固定用の板ばね42a、 42bをイオンチャンバー
21に取付けている。板ばね42 a e 42 bは
絶縁基板29を各基準面41a、41bに押しつけると
同時に、イオンチャンバー21の左側面21a1こ圧接
するように山型に形成されている。また、フィラメント
32a、 32bおよび電極31a〜31dがイオンチ
ャンバー21に接触しないように左側面21aに凹部4
3を形成する。
上記シリンダ22の図示左側面には、絶縁基板29と対
向する位置に、基板29をシリンダ22の外部に取り出
してフィラメント32a 、32bを交換rるための作
業用窓風4を設ける。この作業用窓34には第1図に示
すようにシリンダ22の側l@ζこQリング35を介し
てフランジ36を着脱自在に設ける。
このイオン源は熱シ子放出用フィラメント32a。
32bの片方または両方を使用して、イオンチャンバー
21に封入された被検ガスに熱電子を当でてイオン化さ
せるものである。ここでイオン化されたイオンガスはリ
ペラ24によりイオンレンズ係25ζこ押し出され、イ
オンビームとなって分N部に入射される。このとき、イ
オン化に供されなかった熱電子はトラップ28に吸収さ
れる。
いま、熱電子放出用フィラメント32a、32bカ断線
して新しいフィラメントと交換する場合、フランジ36
を取り外して治具を絶縁基板29のねじ穴30にねじ込
んで装着させる。そして、治具を用いて基板29をシリ
ンダ22の外に取り出し。
基板29に取りつけられたフィラメントを取り除いて新
しいフィラメントと交換する。次にこの基板29を作業
用窓34より挿入し、基板29の2つの端面を基準面4
1a 、41bに合せる。この状態で治具を押し込んで
基板29をイオンチャンバー21の左側面21aに押し
付けると、基板29は板ばね42a 、42bのばね力
により基準面41a〜41bに押し付けられて取り付は
位置が規正されるとともに、左側面に押し付けられてイ
オンチャンバ〜21に装着される。
したがって、このような構成によれば、複数の熱′ル子
放出用フィラメント32a、32bを一枚の絶縁基板2
9上に取り付けるこきにより、複数のフィラメント32
a、32bに対してトラップ28を共通1こ構成するこ
とができるため、構成を著しく簡略化することができる
。しかも、トラップ28の配線を減少し、かつフィラメ
ン) 32a、32bの配線を集積化することができる
ため、これを簡素化するこ吉ができる。
また、絶縁基板29をイオンチャンバー21に着脱可能
に設けるとともに基板29に相対向させて作業用窓34
を設けることにより1作業用窓34を通して基板29を
シリンダ22の外に取り出すことができるため、熱1に
手放出用フィラメント32゜32bの交換を容易に行な
うことができる。しかも板ばね42a 、42bを用い
て基板29をイオンチャンバー21に保持させることに
より、基板29をイオンチャンバー21に簡単に装着さ
せることができる。
また、基準面41a、41bを設けて基+1i29の取
付は位置を規正するこきにより、常にa数の熱電子放出
用フィラメント32a 、 32bをスリット26a、
26bに正確に合せるこきができる。したがって、この
イオン源は熱1子放出用フイラメント32a、 32b
の交換に際して、イオンチャンバー21を取り出す必要
がないことと相まって、イオンビームの軌道軸のずれが
なくなり大変面倒なイオンビームの軌道軸の再調整を省
略することができる。
なお、この発明は上記実施例に限定されるものではなく
、要旨を変更しない範囲において種々変形して実施する
ことができる。
【図面の簡単な説明】
1、第1図すたけ第2図は従来のイオン源を示す概1 
略的な構成図、第3図はこの発明の一実施例を示す概略
的な構成図、第4図は同実施例の絶縁基板とフィラメン
トを具体的に示した斜視図、第5図は同実施例のイオン
チャンバーを具体的に示した斜視図である。 1・・・イオンチャンバー 2・・・リペラ3・・・イ
オンレンズ系 4、4a、4b・・・フィラメントユニット5.5a、
5b・・・熱心手放出用フィラメント6、6a、 6b
・・・トラップ 7.7a、 7b・・・スリット11
・・・イオンチャンバー 21・・・イオンチャンバー 21a・・・左III 
+121b・・・右側面 22・・・シリンダ23・・
・ガス導入口 24・・・リペラ25・・・イオンレン
ズ系 26a、 26b・・・スリット27・・・開口
 28・・・トラップ 29・・・絶縁基板 30・・・ねじ穴31a〜31d
・・・成極 32a、 32a・・・熱電手放出用フィラメント33
8〜33d・・・接続端子 34・・・作業用窓35・
・・Oリング 36・・・フランジ41a、41b・・
・凸部基準面 4 ’l a T 42 b・・・板ば
ね43・・・凹部

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)所定の真空度を保つシリンダと、このシリンダ内
    に設けられ被検ガスを封入するイオンチャンバーと、こ
    のイオンチャンバーに取付られイオンを所定の方向に押
    しぞしイオンビームを形成させるリペラと、このイオン
    ビームの射出方向に対して平行な上記イオンチャンノく
    −の一方の平面上に設けられた複数のスリットと、単一
    の絶縁基板上に設けられ上記スリットに対応して上記イ
    オンチャンバーの一側に配設された複数個のフィラメン
    トと、これらのフィラメントと相対向するイオンチャン
    ノく−の他側に設けられた共通トラ、プとを具備したこ
    とを特徴上する質量分析計のイオン源。
  2. (2) 上記絶縁基板はイオンチャンノく−の一方の平
    面上に着脱自在に設けられていることを特徴とする特許
    請求のS囲第1項記載の質量分析計のイオン源。
  3. (3) 上記イオンチャンバーの一方の平面上には絶縁
    基板の取付は位置β規正する凸部基準面が設けられてい
    ることを特徴とする特、請求の範囲42項記載の*を分
    析計のイオン源。
  4. (4)上記シリンダには上記絶縁基板に対応した位置に
    交換用の作条、δが形成されていることを特徴とする特
    許請求の範囲第1項ないし第3項記載の質量分析計のイ
    オン源。
JP12733783A 1983-07-13 1983-07-13 質量分析計のイオン源 Pending JPS6020443A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0539480U (ja) * 1991-10-31 1993-05-28 ジユーキ株式会社 ミシンの針棒
KR20220116178A (ko) * 2019-12-18 2022-08-22 라이볼트 게엠베하 적어도 하나의 필라멘트를 위한 유지 장치 및 질량 분석계

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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