JPS6132344A - Ｍｓ／ｍｓ装置 - Google Patents
Ｍｓ／ｍｓ装置Info
- Publication number
- JPS6132344A JPS6132344A JP59153773A JP15377384A JPS6132344A JP S6132344 A JPS6132344 A JP S6132344A JP 59153773 A JP59153773 A JP 59153773A JP 15377384 A JP15377384 A JP 15377384A JP S6132344 A JPS6132344 A JP S6132344A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- field
- electric field
- superimposed
- ion
- ions
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
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、２つ′の質量分析装置を接続した所謂ＭＳ／
ＭＳ装置に関し、特に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を備えた重畳場質優分析装置を後
段の質ｍ分析装置として用い、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
ＭＳ／ＭＳ装置に関するものである。
ＭＳ装置に関し、特に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を備えた重畳場質優分析装置を後
段の質ｍ分析装置として用い、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
ＭＳ／ＭＳ装置に関するものである。
［従来の技術］
質量分析の分野における分析技術の進歩は著しく、Ｂ／
Ｅスキャンや８２ ／Ｅスキャン等のリンクドスキャン
法が一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ｍ分析装
置において、Ｂ／ＥあるいはＢ２ ／Ｅの値が一定にな
るような関係を保ってＩｌ場Ｂ及び？ｆｆ１ｉＥ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
するす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８２ ／Ｅスキャン等のリンクドスキャン
法が一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ｍ分析装
置において、Ｂ／ＥあるいはＢ２ ／Ｅの値が一定にな
るような関係を保ってＩｌ場Ｂ及び？ｆｆ１ｉＥ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
するす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。本発明は、重畳場質量分析
装置を後段の質量分析装置として用いたＭＳ／ＭＳ装置
において、このニュートラルロススキャン法を行うこと
のできる装置を実現することを目的としている。
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。本発明は、重畳場質量分析
装置を後段の質量分析装置として用いたＭＳ／ＭＳ装置
において、このニュートラルロススキャン法を行うこと
のできる装置を実現することを目的としている。
Ｅ問題点を解決するための手段］
本発明にかかるＭＳ／ＭＳ装置は、イオン源と、該イオ
ン源で生成されたイオンが導入される少なくとも磁場を
備えた第１の質量分析系と、該第１の質量分析系の後方
に配置され、互いに直交する方向を持つ電場と１ｔｌｊ
ｊ！を重畳した重畳場を少なくとも備えた第２の質Ｍ分
析系と、該第２の質量分析系を通過したイオンを検出す
るイオン検出器と、前記第１と第２の質ｍ分析系の間の
イオン通路に −装置される衝突室とから成り、重
畳場の電場電圧をＶ０、ｋを定数、ｍを変数としてＶｏ
−に／ｍに比例して掃引すると共に、それに連動して
前記第１の質量分析系の磁場の強度をＦ而−に比例して
掃引するようにしたことを特徴としている。
ン源で生成されたイオンが導入される少なくとも磁場を
備えた第１の質量分析系と、該第１の質量分析系の後方
に配置され、互いに直交する方向を持つ電場と１ｔｌｊ
ｊ！を重畳した重畳場を少なくとも備えた第２の質Ｍ分
析系と、該第２の質量分析系を通過したイオンを検出す
るイオン検出器と、前記第１と第２の質ｍ分析系の間の
イオン通路に −装置される衝突室とから成り、重
畳場の電場電圧をＶ０、ｋを定数、ｍを変数としてＶｏ
−に／ｍに比例して掃引すると共に、それに連動して
前記第１の質量分析系の磁場の強度をＦ而−に比例して
掃引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寸断面図であり、第２図
はそのＣ−Ｃ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が導入される磁場
、３は該Ｉｉ場２を通過したイオンを衝突解離させる衝
突！、４は重畳場、５はイオンコレクタである。６は磁
場２を発生させるための磁場電源、７は重畳１４の磁場
を発生させるための磁場電源、８は重畳ｓ４の電場を発
生させるためのＮ極９．９−に電圧を供給するための電
場電源、ｉｏ、ｉｌは磁場２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、１２は該演算
回路１０．１１へ質」掃引信号を供給するための質ｍｎ
引回路である。
はそのＣ−Ｃ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が導入される磁場
、３は該Ｉｉ場２を通過したイオンを衝突解離させる衝
突！、４は重畳場、５はイオンコレクタである。６は磁
場２を発生させるための磁場電源、７は重畳１４の磁場
を発生させるための磁場電源、８は重畳ｓ４の電場を発
生させるためのＮ極９．９−に電圧を供給するための電
場電源、ｉｏ、ｉｌは磁場２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、１２は該演算
回路１０．１１へ質」掃引信号を供給するための質ｍｎ
引回路である。
かかる構成において、イオンＷＡ１で生成された試料イ
オン（親イオン）は、先ず磁場２に入射する。該磁場２
の強度をト１１とすれば、該磁場２を通過づる試料イオ
ンの質ｆｉｍは、ａを定数として下式で表わされる。
オン（親イオン）は、先ず磁場２に入射する。該磁場２
の強度をト１１とすれば、該磁場２を通過づる試料イオ
ンの質ｆｉｍは、ａを定数として下式で表わされる。
ｍ＝ａ（トＩＩ ２ ／Ｖａ ）
（１）ここで
、ｖａはイオン加速電圧であり、測定中一定であるから
ａ／Ｖａ＝Ａ” と置き直して（１）５℃を変形すれば
下式が得られる。
（１）ここで
、ｖａはイオン加速電圧であり、測定中一定であるから
ａ／Ｖａ＝Ａ” と置き直して（１）５℃を変形すれば
下式が得られる。
１−１１＝Ａｆｆ面一 （２）
（１）式又は（２）式に従って選択された親イオンは衝
突室３に入射するが、衝突室３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、親イオ
ンｍ÷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、
親イオンの貿１ｉｍはｍ＝ （ｍｏ ＋ｍｉ ）と表わ
される。
（１）式又は（２）式に従って選択された親イオンは衝
突室３に入射するが、衝突室３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、親イオ
ンｍ÷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、
親イオンの貿１ｉｍはｍ＝ （ｍｏ ＋ｍｉ ）と表わ
される。
重畳場の１揚強度１−ＩＯ一定、イオン源におけるイオ
ン加速雷圧Ｖａ〜定の条件で、先ず重畳場におけるニュ
ートラルロススキャンについて考察する。
ン加速雷圧Ｖａ〜定の条件で、先ず重畳場におけるニュ
ートラルロススキャンについて考察する。
衝突室で解離しなかった親イオンが重畳場を通過する条
件は下式で示される。
件は下式で示される。
（ｍｌ ＋ｍｏ ） Ｖ−０２／ｒ＝
ｅＥｏ ＋ｅｖｏ Ｈｏ （３）ここで、■０は
親イオンの速度、ＥＯは重畳場における電場強度、ｒは
重畳場におけるイオン軌道半径である。
親イオンの速度、ＥＯは重畳場における電場強度、ｒ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。
ｍ１ｖｏ２／ｒ＝ｅＥＩ＋ｅｖｏＨｏ （４）（３）
式と（４）式から下式が成立する。
式と（４）式から下式が成立する。
ｍｏｖｏ２／ｒ＝ｅ（Ｅｏ−Ｅｌ） （５）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、 ｍｖｏ ２ ／２＝ｅＶａ （６）
これを（５）式に代入して■０を消去すると下式が得ら
れる。
オンの持つエネルギーに関して下式が成立するので、 ｍｖｏ ２ ／２＝ｅＶａ （６）
これを（５）式に代入して■０を消去すると下式が得ら
れる。
Ｅｌ ＝ＥＯ−２Ｖａ ｍｏ ／ｒｍ （
７）この（７）式を電極９．９′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。
７）この（７）式を電極９．９′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とすれば、
Ｅｏ ＝２Ｖｏ ／ｄ、Ｅｌ −２Ｖ１ ／（ｊが夫々
成立するから、これを（７）式に代入すると下式が得ら
れる。
成立するから、これを（７）式に代入すると下式が得ら
れる。
Ｖｌ ＝Ｖｏ −Ｖａ ｍｏ ｄ／ｒｍ （８
）この（８）式におイテ、Ｖａｄ／ｒ−Ｖｏｏとおくと
、（８）式は下式のように簡単化される。
）この（８）式におイテ、Ｖａｄ／ｒ−Ｖｏｏとおくと
、（８）式は下式のように簡単化される。
Ｖｌ−ＶＯ−ＶＯＯｍＯ／ｍ （９）この
（９）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、（９）式はｋを定
数として下式のように表わすことができる。
（９）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、（９）式はｋを定
数として下式のように表わすことができる。
Ｖ１＝Ｖｏ −に／ｍ −（１０）
（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■１を（１０）式に従って掃引づれば
、ニュートラルロススキャンを行うことができる。この
時Ｈｌ場２の強度Ｈ１は、質１ｍの親イオンを選択する
ため、（２）式−に従って掃引する必要があることは言
うまでもない。
（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■１を（１０）式に従って掃引づれば
、ニュートラルロススキャンを行うことができる。この
時Ｈｌ場２の強度Ｈ１は、質１ｍの親イオンを選択する
ため、（２）式−に従って掃引する必要があることは言
うまでもない。
第１図における演算回路１０．１１は上記（２）式、（
１０）式に従う掃引を夫々行うためのもので、演算回路
１０は、適宜設定されるＡの値及び質１掃引回路１２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（２）式を演算し、求めたＨｌの値を磁場電源２へ
送る。又、演算回路１１は、予め着目した親イオンにつ
いて求めた■０と定数ｋ、及び質量掃引回路１２から送
られて来るｍの値に基づいて（１０）式を演算し、求め
た■１の値を電場電源８へ送る。
１０）式に従う掃引を夫々行うためのもので、演算回路
１０は、適宜設定されるＡの値及び質１掃引回路１２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（２）式を演算し、求めたＨｌの値を磁場電源２へ
送る。又、演算回路１１は、予め着目した親イオンにつ
いて求めた■０と定数ｋ、及び質量掃引回路１２から送
られて来るｍの値に基づいて（１０）式を演算し、求め
た■１の値を電場電源８へ送る。
ところで、上記実施例では、後段のｍ畳場′Ｒｆｆｉ分
析装置は重畳場のみから構成されたが、このような構成
では、重畳場に関する（９）式を満足する親イオンと娘
イオンの組合わせが多数存在し得るため、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
検出されてしまうことが起こり得る。
析装置は重畳場のみから構成されたが、このような構成
では、重畳場に関する（９）式を満足する親イオンと娘
イオンの組合わせが多数存在し得るため、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
検出されてしまうことが起こり得る。
第３図は、後段のｍ畳場″Ｈｉ用分析装置として、？ｆ
ｆｆ揚とｊｐ重畳場ら成るｍ畳場質ｍ分析装置を用いた
本発明の他の実施例の構成を示し、第１図の実施例と異
なるのは、ｒｒｉ畳１ｉ４と衝突室３との間に電場１３
が配置される点である。第３図において、１４は電場１
３を発生するための電極１５．１５゛に電圧を供給する
ための電場電源、１６は該電場１３を抑引丈るための信
号を演算により求める演算回路である。
ｆｆ揚とｊｐ重畳場ら成るｍ畳場質ｍ分析装置を用いた
本発明の他の実施例の構成を示し、第１図の実施例と異
なるのは、ｒｒｉ畳１ｉ４と衝突室３との間に電場１３
が配置される点である。第３図において、１４は電場１
３を発生するための電極１５．１５゛に電圧を供給する
ための電場電源、１６は該電場１３を抑引丈るための信
号を演算により求める演算回路である。
今、衝突室３で解裂しなかった親イオンが電場１３を通
過する時には、 ｍｖｏ ２ ／ｒｅ ＝−ｅ■２０／ｄ１ （１
１）が成立し、娘イオンが該電場を通過する時には（ｍ
−ｎｏ ） ＶＯ２／ｒｅ ”’−ｅＶ２ ／ｄ１が成
立する。ここで、ｒＯは電場１３のイオン軌道半径、ｄ
ｌは電極１５．１５−の間隔、Ｖ ２０゜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
°。
過する時には、 ｍｖｏ ２ ／ｒｅ ＝−ｅ■２０／ｄ１ （１
１）が成立し、娘イオンが該電場を通過する時には（ｍ
−ｎｏ ） ＶＯ２／ｒｅ ”’−ｅＶ２ ／ｄ１が成
立する。ここで、ｒＯは電場１３のイオン軌道半径、ｄ
ｌは電極１５．１５−の間隔、Ｖ ２０゜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
°。
（１１）、（１２）式から■０とｄｌを削除すると下式
が冑られる。
が冑られる。
Ｖ２ −Ｖ２Ｏ（ｍ−ｍｏ ）／ｍ （
１３）従って、磁場２の強度１（１を（２）式に従って
、重畳場の電場電圧■１を（１０）式に従って夫々掃引
すると共に、それに連動して電場１３の電場電圧■２を
（１３−）式に従って掃引すれば、目的とする親イオン
ｍ＋のみがｌＷ２を通過して衝突室３へ入射し、その目
的どする親イオンから派生した娘イオンのみが電場１３
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。
１３）従って、磁場２の強度１（１を（２）式に従って
、重畳場の電場電圧■１を（１０）式に従って夫々掃引
すると共に、それに連動して電場１３の電場電圧■２を
（１３−）式に従って掃引すれば、目的とする親イオン
ｍ＋のみがｌＷ２を通過して衝突室３へ入射し、その目
的どする親イオンから派生した娘イオンのみが電場１３
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。
第３図における演算回路１６は、上記（１３）式に従っ
て電場１３の掃引を行うためのもので、該演算回路１６
は、予め着目した親イオンについて測定したＶ２Ｏの値
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１２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（１３）式を演算し、求めた■２の値を
電場電源へ送る。
て電場１３の掃引を行うためのもので、該演算回路１６
は、予め着目した親イオンについて測定したＶ２Ｏの値
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１２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（１３）式を演算し、求めた■２の値を
電場電源へ送る。
［効果］
以上詳述した如く、本発明によれば（２）式と（１０）
式、又は（２）式と（１０）式と（１３）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？ ｙ４場質母分析装置を後段
の質量分析装置として用いたＭＳ／ＭＳ装同が実装置れ
る。
式、又は（２）式と（１０）式と（１３）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？ ｙ４場質母分析装置を後段
の質量分析装置として用いたＭＳ／ＭＳ装同が実装置れ
る。
第１図は本発明の一実施例を示す断面図、第２図はその
Ａ−へ断面図、第３図は本発明の他の実施例の構成を示
り°断面図である。 １：イオン源 ２：１＆場 ３：衝突室 ４二重畳場 ５：イオンコレクタ 、６．７：磁場電源 ８．１４：電場電源 ９．９−．１５．１５′：電極 １０．１１．１６：演算回路 １２：質量掃引回路 １３：Ｔｉ場 第１図
Ａ−へ断面図、第３図は本発明の他の実施例の構成を示
り°断面図である。 １：イオン源 ２：１＆場 ３：衝突室 ４二重畳場 ５：イオンコレクタ 、６．７：磁場電源 ８．１４：電場電源 ９．９−．１５．１５′：電極 １０．１１．１６：演算回路 １２：質量掃引回路 １３：Ｔｉ場 第１図
Claims (2)
- （１）イオン源と、該イオン源で生成されたイオンが導
入される少なくとも磁場を備えた第１の質量分析系と、
該第１の質量分析系の後方に配置され、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を少なくとも備
えた第２の質量分析系と、該第２の質量分析系を通過し
たイオンを検出するイオン検出器と、前記第１と第２の
質量分析系の間のイオン通路に配置される衝突室とから
成り、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
れに連動して前記第１の質量分析系の磁場の強度を√ｍ
に比例して掃引するようにしたことを特徴とするＭＳ／
ＭＳ装置。 - （２）前記第２の質量分析系は電場と重畳場とから成り
、該電場の強度を、前記磁場及び重畳場の電場の掃引に
連動して（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特許請求の範囲第１項記載のＭＳ
／ＭＳ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59153773A JPS6132344A (ja) | 1984-07-24 | 1984-07-24 | Ｍｓ／ｍｓ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59153773A JPS6132344A (ja) | 1984-07-24 | 1984-07-24 | Ｍｓ／ｍｓ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6132344A true JPS6132344A (ja) | 1986-02-15 |
| JPH047538B2 JPH047538B2 (ja) | 1992-02-12 |
Family
ID=15569819
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59153773A Granted JPS6132344A (ja) | 1984-07-24 | 1984-07-24 | Ｍｓ／ｍｓ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6132344A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01255148A (ja) * | 1988-04-01 | 1989-10-12 | Jeol Ltd | Ｍｓ／ｍｓ装置 |
-
1984
- 1984-07-24 JP JP59153773A patent/JPS6132344A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01255148A (ja) * | 1988-04-01 | 1989-10-12 | Jeol Ltd | Ｍｓ／ｍｓ装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH047538B2 (ja) | 1992-02-12 |
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