JPS6119047A - 重畳場質量分析装置 - Google Patents
重畳場質量分析装置Info
- Publication number
- JPS6119047A JPS6119047A JP59138840A JP13884084A JPS6119047A JP S6119047 A JPS6119047 A JP S6119047A JP 59138840 A JP59138840 A JP 59138840A JP 13884084 A JP13884084 A JP 13884084A JP S6119047 A JPS6119047 A JP S6119047A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electric field
- field
- superimposed
- formula
- ion
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- Pending
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J49/00—Particle spectrometers or separator tubes
- H01J49/02—Details
- H01J49/022—Circuit arrangements, e.g. for generating deviation currents or voltages ; Components associated with high voltage supply
Landscapes
- 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】
［産業上の利用分野］
本発明は互いに直交する方向を持つ電場と磁場を重畳し
た重畳場に磁場又は電場を接続した重畳場質量分析装置
に関し、特に解裂の際特定の質量を持つ中性分子（粒子
）を派生するすべての親イオンを知るいわゆるニュート
ラルロススキャンを行うことのできる重畳場質量分析装
置に関するも−ｉ −、ＨＨＨ のである。
た重畳場に磁場又は電場を接続した重畳場質量分析装置
に関し、特に解裂の際特定の質量を持つ中性分子（粒子
）を派生するすべての親イオンを知るいわゆるニュート
ラルロススキャンを行うことのできる重畳場質量分析装
置に関するも−ｉ −、ＨＨＨ のである。
［従来の技術］
質量分析の分野にお（プる分析技術の進歩は著しく、Ｂ
／ＥスキャンやＢ２ ／Ｅスキャン等のリンクドスキャ
ン法が〜般に広く行われるようになってきた。このリン
クドスキャン法は、磁場Ｂと電場Ｅを接続した質昂分析
装置において、Ｂ／ＥあるいはＢ２／［の値が一定にな
るような関係を保って磁場Ｂ及び電場Ｅを連動でスキャ
ンするもので、特定の親イオンから派生したすべての娘
イオン、あるいは特定の質量の娘イオンを派生するづべ
ての親イオンを検出する測定方法である。
／ＥスキャンやＢ２ ／Ｅスキャン等のリンクドスキャ
ン法が〜般に広く行われるようになってきた。このリン
クドスキャン法は、磁場Ｂと電場Ｅを接続した質昂分析
装置において、Ｂ／ＥあるいはＢ２／［の値が一定にな
るような関係を保って磁場Ｂ及び電場Ｅを連動でスキャ
ンするもので、特定の親イオンから派生したすべての娘
イオン、あるいは特定の質量の娘イオンを派生するづべ
ての親イオンを検出する測定方法である。
［発明が解決しようとする問題点］
一方、近時リンクドスキャン法の１つとしてニュートラ
ルロススキャンと呼ばれるスキャン法が発表されている
。このニュートラルロススキャン法は、解裂の際特定の
質量を持つ中性分子（粒子）を派生するすべての親イオ
ンを検出するものである。このニュートラルロススキャ
ン法は、四重桶型質量分析装置では比較的容易に行える
ものの、高感度で測定質量範囲が広く、一般に普及して
いる磁場型の質量分析装置では掃引が複雑で操作がむず
かしく、必ずしも有効に使用できないという欠点を有し
ていた。
ルロススキャンと呼ばれるスキャン法が発表されている
。このニュートラルロススキャン法は、解裂の際特定の
質量を持つ中性分子（粒子）を派生するすべての親イオ
ンを検出するものである。このニュートラルロススキャ
ン法は、四重桶型質量分析装置では比較的容易に行える
ものの、高感度で測定質量範囲が広く、一般に普及して
いる磁場型の質量分析装置では掃引が複雑で操作がむず
かしく、必ずしも有効に使用できないという欠点を有し
ていた。
［問題点を解決するための手段］
本発明は、重畳場質量分析装置を用いることによりこの
点を解決するものであり、比較的簡単にニュートラルロ
ススキャンを行うことのできる重畳場質９分析装置を提
供することを目的としている。
点を解決するものであり、比較的簡単にニュートラルロ
ススキャンを行うことのできる重畳場質９分析装置を提
供することを目的としている。
本発明にかかる重畳場質量分析装置は、互いに直交する
方向を持つ電場と磁場を重畳した重畳場に磁場又は電場
を接続した重畳場質量分析装置において、重畳場の電場
電圧をＶｏ、ｋを定数１ｍを変数としてＶＯ−に７ｍに
比例して掃引すると共に、（れに連動して該重畳場に接
続する磁場又は電場の強度をｍＯを定数として（ｍ−ｎ
ｏ）７ｍに比例して部用するようにしたことを特徴とし
ている。
方向を持つ電場と磁場を重畳した重畳場に磁場又は電場
を接続した重畳場質量分析装置において、重畳場の電場
電圧をＶｏ、ｋを定数１ｍを変数としてＶＯ−に７ｍに
比例して掃引すると共に、（れに連動して該重畳場に接
続する磁場又は電場の強度をｍＯを定数として（ｍ−ｎ
ｏ）７ｍに比例して部用するようにしたことを特徴とし
ている。
［実施例］
第１図は本発明の一実施例を示す断面図であり、第２図
はそのＡ−へ断面図である。両図において１はイオン源
、２は該イオン源で生成されたイオンを衝突解離させる
衝突室、３は電場、４は重畳場、５はイオンコレクタで
ある。６は電場３を発生させるための電極７，７−に電
圧を供給するための電場電源、８は重畳場４の磁場を発
生させるための磁場電源、９は重畳場４の電場を発生さ
せるだめの電極１０．１０−に電圧を供給するための電
場電源、１１．１２は電場３と重畳場の電場を掃引する
ための信号を演算により求める演算回路、１３は該演算
回路１１．１２へ質量掃引信号を供給するための質量掃
引回路である。
はそのＡ−へ断面図である。両図において１はイオン源
、２は該イオン源で生成されたイオンを衝突解離させる
衝突室、３は電場、４は重畳場、５はイオンコレクタで
ある。６は電場３を発生させるための電極７，７−に電
圧を供給するための電場電源、８は重畳場４の磁場を発
生させるための磁場電源、９は重畳場４の電場を発生さ
せるだめの電極１０．１０−に電圧を供給するための電
場電源、１１．１２は電場３と重畳場の電場を掃引する
ための信号を演算により求める演算回路、１３は該演算
回路１１．１２へ質量掃引信号を供給するための質量掃
引回路である。
かかる構成において、衝突室２内にはヘリウム等の衝突
ガスが適当な圧力になるように供給されており、イオン
源１で生成された試料イオン（親イオン）ｍ十は衝突室
内でヘリウム原子と衝突し、下式に従って中性粒子ｍｏ
と娘イオンｍ１＋に分裂する。従って、親イオンの質σ
ｍはｍ＝（ｍ。
ガスが適当な圧力になるように供給されており、イオン
源１で生成された試料イオン（親イオン）ｍ十は衝突室
内でヘリウム原子と衝突し、下式に従って中性粒子ｍｏ
と娘イオンｍ１＋に分裂する。従って、親イオンの質σ
ｍはｍ＝（ｍ。
十ｍ１）と表わされる。
重畳場のｒａ場強度Ｎ Ｏ一定、イオン源におけるイオ
ン加速電圧ｖａ一定の条件で、先ず重畳場にお番プるニ
ュートラルロススキャンについて考察づる。
ン加速電圧ｖａ一定の条件で、先ず重畳場にお番プるニ
ュートラルロススキャンについて考察づる。
重畳場を親イオンが通過する条件は下式で示される。
（ｍｌ ＋ｍｏ ） ｖｏ ２ ／ａ＝ｅＥｏ ＋ｅｖ
ｏ １−１ｏ （１）ここで、■０は親イオン
の速度、ＦＯは重畳場における電場強度、ａは重畳場に
おけるイオン軌道半径である。
ｏ １−１ｏ （１）ここで、■０は親イオン
の速度、ＦＯは重畳場における電場強度、ａは重畳場に
おけるイオン軌道半径である。
次に、重畳場の電場強度がＥｌの時に娘イオンｍ１＋が
重畳場を通過するとすれば、下式が成立する。
重畳場を通過するとすれば、下式が成立する。
ｍｌ ｖｏ ２ ／ａ＝ｅＥ１ ＋ｅｖｏ １−１ｏ
（２）（１）式と（２）式から下式が成立する。
（２）（１）式と（２）式から下式が成立する。
ｍｏ ｖｏ ２ ／ａ＝ｅ （Ｅｏ −Ｅｌ ）
（３）親イオンの持つエネルギーに関して下式が成立
するので、 ｍｖｏ２ ／２＝ｅＶａ （４）こ
れを（３）式に代入して■０を消去すると下式が得られ
る。
（３）親イオンの持つエネルギーに関して下式が成立
するので、 ｍｖｏ２ ／２＝ｅＶａ （４）こ
れを（３）式に代入して■０を消去すると下式が得られ
る。
Ｅｌ −Ｅｏ −２Ｖａ ｍｏ ／ａｍ （５
）この（５）式を電極１０．１０−に印加する電場電圧
で示す。Ｅｏ、Ｅｌの時の電場電圧を夫々Ｖｏ 、Ｖｌ
とし、電極の間隔をｄとずれば、ＥＯ＝２Ｖｏ ／ｄ、
Ｅｌ ＝２Ｖ１ ／ｄが夫々成立するから、これを（５
）式に代入すると下式が得られる。
）この（５）式を電極１０．１０−に印加する電場電圧
で示す。Ｅｏ、Ｅｌの時の電場電圧を夫々Ｖｏ 、Ｖｌ
とし、電極の間隔をｄとずれば、ＥＯ＝２Ｖｏ ／ｄ、
Ｅｌ ＝２Ｖ１ ／ｄが夫々成立するから、これを（５
）式に代入すると下式が得られる。
Ｖｌ ＝Ｖｏ −Ｖａ ｍｏ ｄ／ａｍ （５
）この（６）式においてＶａｄ／ａ＝ＶＯｏとおくと、
（６〉式は下式のように簡単化される。
）この（６）式においてＶａｄ／ａ＝ＶＯｏとおくと、
（６〉式は下式のように簡単化される。
ｖｌ ＝ｖｏ −Ｖｏｏｍｏ ７ｍ （７
）この（７）式においてＶＯＯは定数、ｍＯも適宜な値
に設定するものであり定数である。従って、（７）式は
ｋを定数として下式のように表わ寸ことができる。
）この（７）式においてＶＯＯは定数、ｍＯも適宜な値
に設定するものであり定数である。従って、（７）式は
ｋを定数として下式のように表わ寸ことができる。
Ｖｌ ＝ＶＯ−に７ｍ （８）〈８
）式において■０は予め測定できて既知であるから、ｍ
を変数としてＶｌを（８）式に従って掃引１れば、ニュ
ートラルロススキャンを行うことができる。
）式において■０は予め測定できて既知であるから、ｍ
を変数としてＶｌを（８）式に従って掃引１れば、ニュ
ートラルロススキャンを行うことができる。
上記は重畳場単体での掃引について考察したが、実際に
は（７）式を満足する親イオンと娘イオンの組合わせが
多数あり、目的とする親イオンでない親イオンから派生
した娘イオンが混入してしまう。そのため、本発明にお
いては、重畳場のみではなく、それに電場又は磁場を接
続して目的とする親イオンから派生したものでない娘イ
オンについては取除くようにしている。
は（７）式を満足する親イオンと娘イオンの組合わせが
多数あり、目的とする親イオンでない親イオンから派生
した娘イオンが混入してしまう。そのため、本発明にお
いては、重畳場のみではなく、それに電場又は磁場を接
続して目的とする親イオンから派生したものでない娘イ
オンについては取除くようにしている。
即ち、第１図のように電場３を接続したものを例にとっ
て説明すると、親イオンが該電場３を通過する時には ｍｖｏ ２ ／ａｅ ＝−ｅＶ２０／ｄｉ （
８）が成立し、娘イオンが該電場を通過する時には（ｍ
−ｎｏ ） ｖｏ ２ ／ａｅ ＝ −ｅＶ２ ／ｄｌ
（９）が成立する。ここでａｅは電場３のイオン軌
道半径、ｄｌは電極７，７′の間隔、Ｖ２Ｏ，Ｖ２は親
イオン、娘イオンが電場を通過する時の電場電圧を夫々
示づ。
て説明すると、親イオンが該電場３を通過する時には ｍｖｏ ２ ／ａｅ ＝−ｅＶ２０／ｄｉ （
８）が成立し、娘イオンが該電場を通過する時には（ｍ
−ｎｏ ） ｖｏ ２ ／ａｅ ＝ −ｅＶ２ ／ｄｌ
（９）が成立する。ここでａｅは電場３のイオン軌
道半径、ｄｌは電極７，７′の間隔、Ｖ２Ｏ，Ｖ２は親
イオン、娘イオンが電場を通過する時の電場電圧を夫々
示づ。
（８）、＜９＞式から■０とｄｌを削除すると下式が得
られる。
られる。
Ｖ２ ＝Ｖ２０（ｍ−ｍｏ ） ／ｍ ’ （１
０）従って、重畳場の電場電圧Ｖ１を（７）式に従って
掃引すると共に、それに連動して電場３の電場電圧Ｖ２
を（１０）式に従って掃引すれば、目的どする親イオン
ｍ＋から派生した娘イオンのみが電場３を通過し更に重
畳場を通過することができ、所望でない娘イオンを除い
たニュートラルロススキャンを行うことができる。
０）従って、重畳場の電場電圧Ｖ１を（７）式に従って
掃引すると共に、それに連動して電場３の電場電圧Ｖ２
を（１０）式に従って掃引すれば、目的どする親イオン
ｍ＋から派生した娘イオンのみが電場３を通過し更に重
畳場を通過することができ、所望でない娘イオンを除い
たニュートラルロススキャンを行うことができる。
尚、電場３に代えて磁場を用いる場合、親イオンが該磁
場を通過する時には ｍｖｏ ２ ／ａｍ −−ｅｖｏ Ｂ２０ （ｌ
ｌ ）が成立し、娘イオンが該電場を通過する時には
（ｍ−ｍｏ）ｖｏ２／ａｍ＝−ｅｖｏ１３２ （１
２）が成立する。ここでａｍは該磁場のイオン軌道半径
、［３２０，Ｂ２は親イオン、娘イオンが電場を通過づ
る時の磁場強度を夫々示す。そして、（８）。
場を通過する時には ｍｖｏ ２ ／ａｍ −−ｅｖｏ Ｂ２０ （ｌ
ｌ ）が成立し、娘イオンが該電場を通過する時には
（ｍ−ｍｏ）ｖｏ２／ａｍ＝−ｅｖｏ１３２ （１
２）が成立する。ここでａｍは該磁場のイオン軌道半径
、［３２０，Ｂ２は親イオン、娘イオンが電場を通過づ
る時の磁場強度を夫々示す。そして、（８）。
（９）式から■０と（１１を削除すると下式が得られる
。
。
Ｂ２ ＝８２０（ｍ−ｍｏ ）／ｍ
（１３）（１０）式、（１３）式から、電場３を用いる
場合も、それに代えて磁場を用いる場合も、いずれも電
場強度又は磁場強度を（ｍ−ｍｏ）／ｍに比例して掃引
すれば良いことが分る。
（１３）（１０）式、（１３）式から、電場３を用いる
場合も、それに代えて磁場を用いる場合も、いずれも電
場強度又は磁場強度を（ｍ−ｍｏ）／ｍに比例して掃引
すれば良いことが分る。
第１図における演算回路１１．１２は上記（１０）式、
（８）式に従う掃引を夫々行うためのもので、演算回路
１１は予め着目した親イオンについて測定したＶ２Ｏと
オペレータによって選ばれたｍＯの値及び質量掃引回路
１３から送られて来るｍの値（時間と共に掃引される）
に基づいて（１０）式を演算し、求めたＶ２の値を電場
電源６へ送る。又、演算回路１２は、予め着目した親イ
オンについて求めたＶＯ，ＶＯＯ，定数ｋ及び質量掃引
回路１３から送られて来るｍの値に基づいて（８）式を
演算し、求めた■１の値を電場電源９へ送る。
（８）式に従う掃引を夫々行うためのもので、演算回路
１１は予め着目した親イオンについて測定したＶ２Ｏと
オペレータによって選ばれたｍＯの値及び質量掃引回路
１３から送られて来るｍの値（時間と共に掃引される）
に基づいて（１０）式を演算し、求めたＶ２の値を電場
電源６へ送る。又、演算回路１２は、予め着目した親イ
オンについて求めたＶＯ，ＶＯＯ，定数ｋ及び質量掃引
回路１３から送られて来るｍの値に基づいて（８）式を
演算し、求めた■１の値を電場電源９へ送る。
［効果］
以上詳述した如く、本発明によれば（１０）又は（１３
）式と（８）式に従う簡単な掃引を行うことにより、容
易にニュートラルロススキャンを行うことのできる重畳
場質昂分析装置が実現される。
）式と（８）式に従う簡単な掃引を行うことにより、容
易にニュートラルロススキャンを行うことのできる重畳
場質昂分析装置が実現される。
第１図は本発明の一実施例を示す断面図であり、第２図
はそのＡ−Ａ断面図である。 １：イオン源 ２：Ｉｌｉ突室 ３：電場 ４：重畳場 ５：イオンコレクタ ６．９：Ｎ場電源 ７．７′、１０．１０＝ ：電極 ８：磁場電源 １１．１２：演算回路 １３：質量掩引回路
はそのＡ−Ａ断面図である。 １：イオン源 ２：Ｉｌｉ突室 ３：電場 ４：重畳場 ５：イオンコレクタ ６．９：Ｎ場電源 ７．７′、１０．１０＝ ：電極 ８：磁場電源 １１．１２：演算回路 １３：質量掩引回路
Claims (1)
- 互いに直交する方向を持つ電場と磁場を重畳した重畳場
に磁場又は電場を接続した重畳場質量分析装置において
、重畳場の電場電圧をＶ＿０、ｋを定数、ｍを変数とし
てＶ＿０−ｋ／ｍに比例して掃引すると共に、それに連
動して該重畳場に接続する磁場又は電場の強度をｍ＿０
を定数として（ｍ−ｍ＿０）／ｍに比例して掃引するよ
うにしたことを特徴とする重畳場質量分析装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59138840A JPS6119047A (ja) | 1984-07-04 | 1984-07-04 | 重畳場質量分析装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59138840A JPS6119047A (ja) | 1984-07-04 | 1984-07-04 | 重畳場質量分析装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6119047A true JPS6119047A (ja) | 1986-01-27 |
Family
ID=15231426
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59138840A Pending JPS6119047A (ja) | 1984-07-04 | 1984-07-04 | 重畳場質量分析装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6119047A (ja) |
-
1984
- 1984-07-04 JP JP59138840A patent/JPS6119047A/ja active Pending
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