JPS5816595B2 - mass spectrometer - Google Patents
mass spectrometerInfo
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- JPS5816595B2 JPS5816595B2 JP51124642A JP12464276A JPS5816595B2 JP S5816595 B2 JPS5816595 B2 JP S5816595B2 JP 51124642 A JP51124642 A JP 51124642A JP 12464276 A JP12464276 A JP 12464276A JP S5816595 B2 JPS5816595 B2 JP S5816595B2
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は質量分析装置に係り、特ζこ任意の質量数範囲
のマススペクトル強度の総和を時々刻々得るに好適なイ
オン検出装置を備えた質量分析装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a mass spectrometer, and more particularly to a mass spectrometer equipped with an ion detection device suitable for obtaining the sum of mass spectrum intensities in any mass number range from time to time.
上記マススペクトル強度の総和とは、換言すれば全イオ
ン(Total Ion )の事であり、従来この全
イオンは、全く別の方式で得ていた。In other words, the sum of the mass spectral intensities referred to above refers to total ions (Total Ion), and conventionally, these total ions have been obtained by a completely different method.
即ち、マススペクトルはイオンが質量分散した後の信号
であるが、従来の全イオンは質量分散を生ずる前の段階
で捕捉していた。That is, a mass spectrum is a signal after ions have undergone mass dispersion, whereas in the past, all ions were captured at a stage before mass dispersion occurred.
この為ケミカルイオン化測定等の場合は、測定に不用な
反応ガスのイオンも受ける事になり、この不用部分の変
動が多いため、これが信号対雑音比の悪化の原因となっ
ていた。For this reason, in the case of chemical ionization measurements, etc., ions of reaction gases that are unnecessary for the measurement are also received, and since there are many fluctuations in these unnecessary parts, this causes a deterioration of the signal-to-noise ratio.
これを改善する方法として、マススペクトルをディジタ
ル変換してメモリに記憶させ、そのうちの反応ガスに起
因する質量数(通常0〜70程度)のような不必要な質
量数を除いた質量数範囲のマススペクトルを読み出して
ディジタル的に加算し、その加算された値を時間の関数
として記録計lこアナログ量の形で記録してクロマトグ
ラムを得ることが考えられる。As a method to improve this, the mass spectrum is digitally converted and stored in memory, and the mass number range excluding unnecessary mass numbers such as mass numbers due to reaction gas (usually about 0 to 70) is It is conceivable to read out the mass spectra, add them digitally, and record the added values as a function of time in the form of an analog quantity on a recorder to obtain a chromatogram.
しかし、このような方法を実行するには、大記憶容量を
もつコンピュータが必要であり、又、高速質量走査を行
ないたい場合は、そのコンピュータはそれに応答するよ
うな高速処理能力t4つていなければならない。However, to carry out such a method, a computer with a large storage capacity is required, and if high-speed mass scanning is desired, the computer must have high-speed processing power to respond to it. It won't happen.
このため、装置全体が極めて高価になることはさけられ
ない。Therefore, it is inevitable that the entire device becomes extremely expensive.
したがって、本発明の目的は不必要な質量数を除いた質
量数範囲のマススペクトルを選択して該マススペクトル
からアナログ的にクロマトグラムを得ることができる質
量分析装置を提供することにある。Therefore, an object of the present invention is to provide a mass spectrometer that can select a mass spectrum in a mass number range excluding unnecessary mass numbers and obtain a chromatogram from the mass spectrum in an analog manner.
換言すれば、本発明の目的は、任意に選択された質量数
範囲のマススペクトル強度の総和を得られたマススペク
トル強度の積分により時々刻々得る事のできる質量分析
装置を提供することにある。In other words, an object of the present invention is to provide a mass spectrometer that can momentarily obtain the sum of mass spectral intensities in an arbitrarily selected mass number range by integrating the mass spectral intensities.
本発明は特別な全イオンモニタを必要とする事なく、し
かも必要部分のみの質量数成分に相当する全イオン量を
測定出来る事を特徴とする。The present invention is characterized in that it is possible to measure the amount of total ions corresponding to the mass number components of only the necessary portions without requiring a special total ion monitor.
その為に、本発明では磁場或いは加速電圧を高速で走査
し、その走査中に得られたマススペクトルを、質量数選
択装置で選択された質量数範囲だけ積分する事により目
的を達している。Therefore, in the present invention, the objective is achieved by scanning the magnetic field or accelerating voltage at high speed and integrating the mass spectrum obtained during the scanning over a mass number range selected by a mass number selection device.
更により見易いデータを得る為、積分器出力をその積分
終了後から次の積分終了時まで保持するようにしている
。Furthermore, in order to obtain data that is easier to view, the integrator output is held from the end of one integration until the end of the next integration.
第1図は本発明の1実施例である。FIG. 1 shows one embodiment of the invention.
試料導入系1から導入された試料はイオン化室2でイオ
ン化され、偏向磁場3で偏向分散された後、その質量数
ごとにイオン検出器4で捕捉検出される。A sample introduced from a sample introduction system 1 is ionized in an ionization chamber 2, deflected and dispersed by a deflection magnetic field 3, and then captured and detected by an ion detector 4 for each mass number.
5はイオン化室2に供給するイオン加速電圧および/ま
たは偏向磁場の強さを制御する磁場・加速制御装置、6
は積分・ホールド回路8に入力されるイオン検出器出力
の質量数を選択する装置、7は同期信号発生器である。5 is a magnetic field/acceleration control device that controls the strength of the ion acceleration voltage and/or deflection magnetic field supplied to the ionization chamber 2;
7 is a device for selecting the mass number of the ion detector output that is input to the integration/hold circuit 8, and 7 is a synchronization signal generator.
以下、磁場走査を行なう場合について述べると、偏向磁
場3は磁場・加速制御装置5によって繰り返し走査され
、この時に得られるイオン検出器4のマススペクトルは
、その繰り返し周期毎に、積分・ホールド回路8によっ
て積分ホールドされる。In the following, the case of performing magnetic field scanning will be described. The deflection magnetic field 3 is repeatedly scanned by the magnetic field/acceleration control device 5, and the mass spectrum of the ion detector 4 obtained at this time is transmitted to the integration/hold circuit 8 at each repetition period. The integral is held by
この為の積分・ホールド回路8の制御信号は、磁場の繰
り返し信号に基づき、同期信号発生器7及び質量数選択
装置6に依って決定される。The control signal for the integration/hold circuit 8 for this purpose is determined by the synchronization signal generator 7 and the mass number selection device 6 based on the magnetic field repetition signal.
第2図および第3図は前記積分ホールド回路の構成例を
示すフ宅ツク図およびその制御信号であり、第4図は本
発明によって得られる各部の信号を示す。2 and 3 are block diagrams showing an example of the configuration of the integral hold circuit and its control signals, and FIG. 4 shows signals of various parts obtained by the present invention.
試料導入系1から導入された試料はイオン化室2でイオ
ン化されるが、この時イオン化室を出た全イオンは第4
図aの如き信号を呈する。The sample introduced from the sample introduction system 1 is ionized in the ionization chamber 2, but at this time all the ions leaving the ionization chamber are
It exhibits a signal as shown in Figure a.
いま、磁場走査信号とによって偏向磁場が形成され、繰
返し走査が行なわれたとすると、時刻t1.t2.t3
でイオン検出器4に得られる出力信号は、b図の如くな
る。Now, suppose that a deflection magnetic field is formed by the magnetic field scanning signal and repeated scanning is performed, then at time t1. t2. t3
The output signal obtained by the ion detector 4 is as shown in figure b.
このとき質量数選択装置6によって選択された範囲すな
わちmlからm2までの質量数範囲(第3図A)に対応
する時間だけスイッチS1を閉じて積分器81にイオン
検出器の出力V1を供給し、これを積分すれば、各走査
ごとに第4図v2の出力0□〜03が得られる。At this time, the switch S1 is closed for a time corresponding to the range selected by the mass number selection device 6, that is, the mass number range from ml to m2 (FIG. 3A), and the output V1 of the ion detector is supplied to the integrator 81. , by integrating this, outputs 0□ to 03 of v2 in FIG. 4 are obtained for each scan.
各積分期間の終了後スイッチS3を閉じて積分器出力V
2をサンプリングし、これをホールド増幅器82に供給
すればその出力にv3を得る。After each integration period ends, switch S3 is closed and the integrator output V
2 and supplies it to the hold amplifier 82 to obtain v3 at its output.
その後スイッチS3を開いて前記出力v3を次のサンプ
リング期間まで保持すると共に、スイッチS2を閉じて
積分器81をリセットする。Thereafter, the switch S3 is opened to hold the output v3 until the next sampling period, and the switch S2 is closed to reset the integrator 81.
これによって積分・ホールド回路8の出力v3は第4図
v3に示したようになり、これが質量数m1からm2の
範囲の全イオン量をあられすことになる。As a result, the output v3 of the integrating/holding circuit 8 becomes as shown in FIG. 4 v3, which yields the total amount of ions in the range of mass numbers m1 to m2.
このように本発明によれば全イオン量をあられす出力■
3が連続段階波となるので、積分値を保持しない場合に
較べて格段に見易いものとなる。In this way, according to the present invention, the total ion amount can be reduced by the output
3 is a continuous step wave, so it is much easier to see than when the integral value is not held.
さらに前記出力v3をスムーズ化すれば第4図aに対応
する全イオンのクロマトグラムが得られる。Further, by smoothing the output v3, a chromatogram of all ions corresponding to FIG. 4a can be obtained.
尚、質量数選択範囲とスイッチ81〜S3の開閉の関係
をわかり易くするために、その関係を第3図に示した。In order to make it easier to understand the relationship between the mass number selection range and the opening and closing of the switches 81 to S3, the relationship is shown in FIG.
すなわち、本発明によればケミカルイオン化法やガスク
ロマトグラフを直結して測定する場合に、キャリヤガス
や反応ガス等不要部分の質量数のイオンの変動ζこよる
影響をなくす事が出来、信号対雑音比の改善された全イ
オンモニタを実現出来る。In other words, according to the present invention, when performing measurements by directly connecting a chemical ionization method or a gas chromatograph, it is possible to eliminate the influence of fluctuations in the mass number of ions in unnecessary parts such as carrier gas and reaction gas, thereby reducing signal-to-noise. A total ion monitor with improved ratio can be realized.
また全イオンモニタ装置を別個に必要としなくなり、原
価低減にも有効である。Furthermore, there is no need for a separate total ion monitor device, which is effective in reducing costs.
なお、以上においては磁場あるいはイオン加速電圧の繰
り返し走査の周期は一定であると仮定して説明したが、
実際には前記周期が異なることがある。Note that the above explanation was made assuming that the period of repeated scanning of the magnetic field or ion accelerating voltage was constant.
In reality, the period may be different.
すなわち、イオン検出器4で得られるマススペクトルを
単に観察するだけの時は走査速度をなるべく速くシ(シ
たがって繰り返し周期は短かくなる)、一方これをデー
タとして記録する時は途中の1サイクルの間だけ走査速
度を遅くするように制御されることがある。In other words, when simply observing the mass spectrum obtained by the ion detector 4, the scanning speed is set as fast as possible (thus, the repetition period becomes short), while when recording this as data, one cycle in the middle is used. The scanning speed may be controlled to be slow only during this period.
走査速度が速ければ、イオン検出器4の応答性、イオン
量の減少などのために前記イオン検出器4の出力レベル
が低下する。If the scanning speed is high, the output level of the ion detector 4 decreases due to a decrease in the responsiveness of the ion detector 4 and a decrease in the amount of ions.
したがって、このま\で積分および記録を行なったので
は正確なりロマトグラムが得られないことになる。Therefore, if the integration and recording are carried out at this stage, an accurate romatogram will not be obtained.
これを改善するためには、磁場あるいはイオン加速電圧
の繰り返し周期に同期して、その周期が短かいほどイオ
ン検出器系の利得(イオン検出器4から積分・ホールド
回路8の出力までの利得)を大きくするように制御する
装置9を、第1図に点線で示したように付加すればよい
。In order to improve this, it is necessary to synchronize with the repetition period of the magnetic field or ion accelerating voltage, and the shorter the period, the gain of the ion detector system (the gain from the ion detector 4 to the output of the integration/hold circuit 8). It is sufficient to add a device 9 for controlling the angle to increase as shown by the dotted line in FIG.
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の1実施例を示すブロック図、第2図は
第1図の積分・ホールド回路の詳細ブロック図、第3図
および第4図は本発明装置の動作を説明するための各部
波形図である。
1・・・・・・試料導入系、2・・・・・・イオン化室
、3・・・・・・偏向磁場、4・・・・・・イオン検出
器、5・・・・・・磁場加速制御系、6・・・・・・質
量数選択装置、1・・・・・・同期信号発生器、8・・
・・・・積分・ホールド回路、81・・四種分器、82
・・・・・・ホールド回路。[BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS] Fig. 1 is a block diagram showing one embodiment of the present invention, Fig. 2 is a detailed block diagram of the integration/hold circuit shown in Fig. 1, and Figs. 3 and 4 are the apparatus of the present invention. FIG. 3 is a waveform diagram of each part for explaining the operation of the FIG. 1... Sample introduction system, 2... Ionization chamber, 3... Deflection magnetic field, 4... Ion detector, 5... Magnetic field Acceleration control system, 6...Mass number selection device, 1...Synchronization signal generator, 8...
...Integrator/hold circuit, 81...Four types separator, 82
...Hold circuit.
Claims (1)
散し、分散されたイオンをイオン検出器によって検出す
ることによりマススペクトルを得る質量分析装置におい
て、イオン加速電圧または偏向磁場を繰り返し走査させ
る装置と、所望の質量数範囲に対応するイオン検出器出
力を選択する質量数選択装置と、選択された質量数範囲
のイオン検出器出力を繰り返し走査の1周期毎に積分す
る積分回路と、前記1周期毎の積分回路出力をホールド
するホールド回路とを具備することを特徴とする質量分
析装置。1 A device that repeatedly scans an ion accelerating voltage or deflection magnetic field in a mass spectrometer that obtains a mass spectrum by ionizing the introduced sample, dispersing the resulting ions, and detecting the dispersed ions with an ion detector. a mass number selection device for selecting an ion detector output corresponding to a desired mass number range; an integrating circuit for integrating the ion detector output for the selected mass number range for each cycle of repeated scanning; A mass spectrometer comprising: a hold circuit that holds an output of an integral circuit for each period.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP51124642A JPS5816595B2 (en) | 1976-10-18 | 1976-10-18 | mass spectrometer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP51124642A JPS5816595B2 (en) | 1976-10-18 | 1976-10-18 | mass spectrometer |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5349489A JPS5349489A (en) | 1978-05-04 |
| JPS5816595B2 true JPS5816595B2 (en) | 1983-03-31 |
Family
ID=14890450
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP51124642A Expired JPS5816595B2 (en) | 1976-10-18 | 1976-10-18 | mass spectrometer |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5816595B2 (en) |
-
1976
- 1976-10-18 JP JP51124642A patent/JPS5816595B2/en not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5349489A (en) | 1978-05-04 |
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