JP2004071470A - Atmospheric pressure plasma ionizing source mass spectrometer - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、大気圧プラズマイオン化源質量分析装置に関する。より詳細には、本発明は、イオン偏向レンズ系を有する大気圧プラズマイオン化源質量分析装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
高周波誘導結合プラズマ質量分析装置(ICP−MS)に代表される大気圧プラズマをイオン化源とし、質量分析器を検出器とする分析装置は、特に無機元素分析において高感度であり、検出限界も優れていることが知られている。しかしこの種の分析装置では、ノイズ源となり得る高エネルギーの分子或いは原子、光及び装置内部の汚染源となり得る非分解サンプル等の中性粒子と目的イオンを分別する部分が必要とされる。中性粒子と目的イオンの分別は、ノイズ源となり得る中性粒子を目的イオン流から排除し、かつ質量分析器の真空槽内部が非分解サンプルの進入によって汚されることを防ぐ。真空槽内部への汚れ物質の付着は、信号の安定性を著しく悪化させ、またその汚染は信号に干渉する可能性もある。
【0003】
光軸上に置かれ一定電位に保たれた、フォトンストップ(photon stop)と呼ばれる小円板を利用して中性粒子と目的イオン流を分別することが公知である。上述のような中性粒子は、第2ステージのイオンレンズのイオン入射側に配置されているフォトンストップに衝突して止められるが、一方目的イオンは、広がって入射する為、その一部がフォトンストップにより止められることなく、フォトンストップを通過して、検出器により検出される。フォトンストップを利用する方法は、構造、制御ともに簡単であるが、イオンの透過効率は低い。その上フォトンストップ上に堆積した非分解サンプルにイオンがチャージアップし、信号のドリフトが起こりやすいという問題も有する。
【0004】
また円筒部材を、軸に平行な方向及び軸に垂直な方向で四分割してなるイオン偏向レンズを利用して、中性粒子と目的イオンを分別し、目的イオンを質量分析器の一種である四重極マスフィルタへ導くことが知られている。さらにイオン偏向レンズとして、二対の平行平板電極を利用することが、高周波誘導結合プラズマ分析計と題する実開平3−66145号公報に開示されている。これら2つの方法では、イオンの透過効率が高く、また非分解サンプルの堆積による信号への悪影響も、フォトンストップを利用する場合に比べて少ないが、構造、制御はより複雑になる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
そこで本発明は、高いイオン透過効率を有し、かつ従来と比較して単純な構造であるとともに簡単に制御することができるイオン偏向レンズ系を有する大気圧プラズマイオン化源質量分析装置の提供を課題とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記課題は、イオン化源として大気圧プラズマを利用する質量分析装置であって、イオン偏向レンズ系を有するものにおいて、イオン偏向レンズ系が、それぞれが1つのアパチャーを有するとともに互いに対向する入射側プレート状電極及び出射側プレート状電極と、入射側プレート状電極及び出射側プレート状電極の間に配置されている少なくとも1つの筒状電極とからなり、入射側プレート状電極及び出射側プレート状電極が、それぞれのアパチャーの光軸が互いにずれるように配置され、筒状電極が、その中心軸が少なくとも入射側プレート状電極の光軸と互いにずれるように配置されていることによって解決される。
【0007】
本発明によるイオン偏向レンズ系は、きわめて単純な構造であり、制御が簡単であるにもかかわらず、一方で質量分析器を汚染したり、他方ではノイズ源となり得る中性粒子の進入を確実に遮断することが可能である。本発明によるイオン偏向レンズ系は、単純な構造であることによって、従来の同目的のレンズ系と比較して、電極へ印加する電圧の種類を少なくすることができ、イオン偏向レンズ系自体をコンパクトに設計することが可能になる。これは大気圧プラズマをイオン化源とする質量分析装置において非常に有用なことである。
【0008】
筒状電極は、単一のものであっても、複数の筒状部材から構成されているものであってもよい。筒状電極を複数の筒状部材から構成する場合には、筒状部材を、その軸に垂直な面によって分割して形成することができる。
【0009】
筒状電極の軸に垂直な断面を、円、長円、楕円、矩形とすることができる。製造の容易さからは、断面を円として、円筒状電極とすることが好ましい。
【0010】
大気圧プラズマのイオン化源として、マイクロ波誘導プラズマ(MIP)など従来公知のものを挙げることができるが、特に高周波誘導結合プラズマ(ICP)を好ましいものとして挙げることができる。
【0011】
イオン偏向レンズ系が、大気圧プラズマを高真空部へと導入するためのインターフェース部と、装置の動作を停止した時に、質量分析部の大部分を占める高真空部の気密を保つためのアイソレーションバルブの間に配置されていることが好ましい。この構成により、イオン偏向レンズ系の交換又は保守を、アイソレーションバルブ以降の又は大部分の高真空槽の真空を保ったまま実施することが可能となり、作業効率が改善される。
【0012】
本発明の構成では、一対のプレート状電極に同じ電圧を印加することができる。例えば1つの円筒状電極を使用する場合、一対のプレート状電極に同じ電圧を印加することによって、イオン偏向レンズ系全体としては2種類の電圧を印加すればよく、イオン偏向レンズ系の制御がきわめて単純、容易になる。
【0013】
入射側プレート状電極のアパチャーの光軸と、出射側プレート状電極のアパチャーの光軸とがどちらも、筒状電極の中心軸をも含む同じ平面内にあり、かつ互いに筒状電極の中心軸から実質上同じ距離だけ互いに反対方向にずれていることが好ましい。この構成により、イオン偏向レンズ系はより簡単な構成となり、より単純な制御により動作させることが可能となる。
【0014】
請求項7は、請求項2から6への変形とは独立の請求項1の変形である。イオン化源として大気圧プラズマを利用し、かつイオン偏向レンズを有する質量分析装置であるとともに、イオンガイドをイオンレンズ系の一部として用いている場合に適用される。すなわち請求項7は、イオン偏向レンズ系が、互いのアパチャーの光軸がずれるように配置されている入射側プレート状電極及び出射側プレート状電極と、これらのプレート状電極の間に配置されているすくなくとも1つの筒状電極とからなり、入射側プレート状電極と筒状電極が、入射側プレート状電極のアパチャーの光軸が筒状電極の中心軸に対してずれるように配置され、かつイオン偏向レンズ系がイオンガイドのイオンの入射側に配置されていることのみを特徴とし、請求項2から6の制限がないものと解釈される。ここでイオンの入射側というのは、当然のことながら、必ずしも入射側のすぐ隣を意味するものではなく、間に他のレンズが挿入されていてもかまわない。
【0015】
四重極、六重極、八重極といった多重極のイオンガイドをイオンレンズ系の一部として利用する分析装置では、このようなイオンガイドが静電界によるイオンレンズよりも汚れによる影響を受けやすいため、イオンガイドに中性粒子を進入させないことが重要である。この構成では、イオン偏向レンズ系がイオンガイドのイオン入射側に配置されていることによって、中性粒子のイオンガイドへの進入を効果的に防ぐことが可能となる。
【0016】
【発明の実施の形態】
添付の図面を参照して本発明をより詳細に説明する。先ずイオン偏向レンズ系を概略的に図1に示す。図中矢印1は、イオンの入射方向を示す。ここに示すイオン偏向レンズは、一対のプレート状電極26、28と、その間に配置されている1つの円筒状電極27から構成され、それぞれのプレート状電極26、28にはアパチャー46、48が設けられている。アパチャー46、48の光軸56、58は、それぞれアパチャー46、48の中心を通過し、かつプレート状電極の面に垂直方向に延伸している。またアパチャーの光軸56、58は、円筒状電極27の開口面の中心を通過して開口面に垂直方向に延伸する中心軸40をも含む同じ平面内にあり、この円筒状電極27の中心軸40に対して、互いに反対方向に同じ距離だけずれている。図2は、計算により求めた、このようなイオン偏向レンズ系を通過するイオンの軌道シミュレーションの結果の一例を示す図である。ここで、円筒状電極27は内径φ14mm、長さ16mmであり、入射側アパチャー46及び出射側アパチャー48はそれぞれ直径φ3mmであり、アパチャー46、48の光軸56、58は、それぞれ円筒状電極27の中心軸40から2.5mmずれ、入射側及び出射側プレート状電極には−50 V、円筒状電極には+10 Vの電圧がそれぞれ印加されている。
【0017】
図1は、出射側プレート状電極28のアパチャー48の光軸58が、円筒状電極27の中心軸40に対してずれている例を示しているが、この構成は必須ではない。またここでは、断面が円である筒状電極27を使用しているが、その断面を楕円、長円、矩形とすることも可能であり、その場合には、断面形状、駆動電圧により、断面に垂直に通っている2つの光軸方向に対する集光特性を適宜変化させることができる。
【0018】
図3には、図1に示すイオン偏向レンズ系を組み込んだ高周波誘導結合プラズマ質量分析装置の要部の概略を示す。これは、高周波誘導結合プラズマ(ICP)17を用いて試料をイオン化させ、生じたイオンをサンプリングコーン22とスキマーコーン23からなるインターフェース部を介して質量分析計に導いて、電気的に検出し、イオン量を精密に測定することにより、試料中の被測定元素を高精度に分析するように構成されている。本実施例では、装置の動作を停止した場合に、質量分析部の大部分を占める高真空部の気密を保持するためにアイソレーションバルブ30が設けられ、イオン偏向レンズ系は、アイソレーションバルブ30のイオン入射側、インターフェース部とアイソレーションバルブの間に配置されている。
【0019】
ICP 17によりイオン化され、サンプリングコーン22、スキマーコーン23を通過して高真空に保たれている第2ステージに導入された試料イオンは、第1レンズ25によって、そのイオン出射側に配置されているイオン偏向レンズ系に向かうように調整される。イオンは、先ず入射側プレート状電極26のアパチャー46を通過する。このとき質量分析器に進入することが望まれない中性粒子も目的イオンと共に、この入射側プレート状電極26のアパチャー46を通過する。イオン偏向レンズ系において、中性粒子は電界の影響を受けることがないため直進し、出射側プレート状電極28に衝突し、それ以上下流に進入せず、検出器38に達することがない。一方イオンは、入射側プレート状電極26と出射側プレート状電極28にそれぞれ設けられているアパチャー46及び48の光軸56及び58が互いにずれているにもかかわらず、イオン偏向レンズ系内の電界により、その進路が偏向し、出射側プレート状電極28のアパチャー48を通過する。イオンはこの後、イオンレンズ32により集光させられ、さらに質量分析器36により質量と電荷の比(m/z値)によって分別され、検出器38により検出される。
【0020】
次に図4を参照して、本発明によるICP−MSの動作を詳細に説明する。この実施例に示す装置は、イオンレンズ系の一部に八重極イオンガイドを利用する四重極マスフィルタ型ICP−MSである。
【0021】
試料11は、公知の送液ポンプ12によりネブライザ13に送られ、ここでネブライザ用Arガスチューブ19を通過したアルゴンガスによりエアロゾルへ変換され、連結管14を経て、プラズマトーチ15へと送られる。RF電源21によりコイル16に高周波電界が印可され、そのエネルギーは、Arガス供給装置18により供給されたアルゴンガスを誘導結合により放電させることにより伝えられ、高周波誘導結合プラズマ(ICP)17が形成される。サンプルのエアロゾルはこのプラズマ中に導入され、蒸発、分解し、大多数の元素に対して、実質上100%イオンへと変換される。このイオンは、サンプリングコーン22、スキマーコーン23からなるインターフェース部を経て、イオンレンズのある第2ステージの高真空槽内部へ導入される。ここに示す装置は、3段差動排気と呼ばれる真空排気系を使用しており、小さなコンダクタンスでつながれた3つの真空槽をそれぞれロータリーポンプ24、ターボ分子ポンプ31、ターボ分子ポンプ35で排気し、これによりプラズマの生成される大気圧から、最終段の高真空槽へとイオンの導入を可能にしている。このとき3つの真空槽を、大気圧側から、それぞれ第1ステージ、第2ステージ、第3ステージとも呼んでいる。
【0022】
第1レンズ25で適切に集光されたイオンは、アイソレーションバルブ30のイオン入射側、インターフェース部とアイソレーションバルブの間に配置されているイオン偏向レンズ系により図中点線51で示すようにその進路を曲げられる。この図4に示す例では、イオン偏向レンズ系は、入射側プレート状電極26、円筒状電極27、出射側プレート状電極28からなり、入射側プレート状電極26のアパチャー46の光軸56と、出射側プレート状電極28のアパチャー48の光軸58は、円筒状電極27の中心軸40に対して、同じ距離かつ逆方向にずれている。イオンは、この偏向レンズ系により、出射側プレート状電極28のアパチャー48を効率よく通過し、次段の八重極イオンガイド32’へ導入される。一方イオンと一緒にスキマーコーンを経て導入された非分解サンプル及びプラズマ光等の中性粒子は、偏向レンズにより偏向されず、図中実線52で示すように直進し、出射側プレート状電極に衝突し止められる。このためイオンガイド32’は非分解サンプルにより汚染されることがなく、安定な動作を維持することが可能となる。またプラズマからの光が検出器38に進入することも完全に防ぐことができ、光に起因するノイズを完全に無くすことが可能となる。その一方で、図2の計算例が示すように、イオンの偏向レンズ透過効率は、100%に近く、装置の高感度化に寄与している。
【0023】
この偏向レンズは、2つのプレート状電極26、28及び、1つの円筒状電極27からなり、簡単で小型に構成でき、図に示すようにアイソレーションバルブ30の外側、イオン入射側に設けることが可能である。このため、汚れを受け止める出射側プレート状電極28のクリーニングを、装置の非動作時に、アイソレーションバルブ30を閉じたままで容易に行うことができる。従来、このような汚れ受けレンズはアイソレーションバルブの内側、イオン出射側にあることが多く、この場合には、そのクリーニングを行うために装置全体の真空を破る必要があり、その回復には長い時間が必要であった。
【0024】
また、この偏向レンズは、2つの電圧により制御することが可能であり、その最適化は簡単である。イオンガイド32’に送られたイオンは、差動排気のためのオリフィス34を通過し、四重極マスフィルタ36’で質量と電荷の比(m/z値)により分別をうけ、イオン検出器38で検出される。本実施例で使用する多重極のイオンガイドは一般の静電レンズに比べ、たとえば制御変数が少なく最適化が容易であるという利点を有するが、一般に汚れの影響を受けやすい。したがってイオンガイドの前で、汚れの原因となる非分解サンプルを止めることは、装置の安定動作に大きく貢献する。
【0025】
本実施例では、イオンレンズの一部に多重極イオンガイドの八重極イオンガイドを使用したが、四重極、六重極のイオンガイドを使用することも可能である。もちろん静電界によるイオンレンズを使用することも可能であることは言うまでもない。また図中には示していないが、八重極イオンガイドコントローラ33、四重極マスフィルタコントローラ37、検出器プリアンプ39、RF電源21、Arガス供給装置18等は、装置上のメインボードを介して制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に用いられるイオン偏向レンズ系の一実施例を示す図である。
【図2】計算により求めた、図1に示すイオン偏向レンズ系を通過するイオン軌道の例を表す図である。
【図3】図1のイオン偏向レンズ系を組み込んだ、本発明による大気圧プラズマイオン化源質量分析装置の概略図である。
【図4】本発明によるICP−MSの動作を説明するための概略図である。
【符号の説明】
1: イオンの入射方向
11: 試料溶液
12: 送液ポンプ
13: ネブライザ
14: 連結管
15: プラズマトーチ
16: RFコイル
17: プラズマ
18: Ar ガス供給装置
19: Ar ガスチューブ(ネブライザ用)
20: Ar ガスチューブ(プラズマトーチ用)
21: RF電源
22: サンプリングコーン
23: スキマーコーン
24: ロータリーポンプ
25: 第1レンズ
26: 入射側プレート状電極
27: 円筒状電極
28: 出射側プレート状電極
29: レンズ用電源
30: アイソレーションバルブ
31: ターボ分子ポンプ
32: イオンレンズ
32’: 八重極イオンガイド
33: 八重極イオンガイドコントローラ
34: オリフィス
35: ターボ分子ポンプ
36: 質量分析器
36’: 四重極マスフィルタ
37: 四重極マスフィルタコントローラ
38: イオン検出器
39: 検出器プリアンプ
40: 筒状電極中心軸
46: 入射側プレート状電極アパチャー
48: 出射側プレート状電極アパチャー
51: イオンの進路
52: 中性粒子の進路
56: 入射側プレート状電極アパチャーの光軸
58: 出射側プレート状電極アパチャーの光軸[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an atmospheric pressure plasma ionization source mass spectrometer. More specifically, the present invention relates to an atmospheric pressure plasma ionization source mass spectrometer having an ion deflection lens system.
[0002]
[Prior art]
An analyzer, which uses atmospheric pressure plasma as an ionization source and a mass analyzer as a detector, such as a high-frequency inductively coupled plasma mass spectrometer (ICP-MS), has high sensitivity particularly in inorganic element analysis, and has an excellent detection limit. It is known that However, this type of analyzer requires a portion for separating target ions from neutral particles such as high-energy molecules or atoms, light that can be a noise source, and non-decomposed samples that can be a contamination source inside the device. The separation of neutral particles and target ions eliminates neutral particles that may be a noise source from the target ion stream, and prevents the inside of the vacuum chamber of the mass spectrometer from being contaminated by the ingress of non-decomposed samples. Adhesion of contaminants inside the vacuum chamber can significantly degrade signal stability, and the contamination can interfere with the signal.
[0003]
It is known to use a small disc called a photon stop placed on the optical axis and kept at a constant potential to separate neutral ions and a target ion stream. The neutral particles as described above collide with the photon stop disposed on the ion incident side of the second stage ion lens and are stopped. On the other hand, the target ions spread and enter, and a part thereof Without being stopped by the stop, it passes through the photon stop and is detected by the detector. The method using the photon stop is simple in structure and control, but has low ion transmission efficiency. In addition, there is a problem that ions are charged up to the non-decomposed sample deposited on the photon stop, and signal drift is likely to occur.
[0004]
In addition, a cylindrical member is divided into neutral particles and target ions by using an ion deflection lens which is divided into four in a direction parallel to the axis and a direction perpendicular to the axis, and the target ions are a kind of mass analyzer. It is known to lead to quadrupole mass filters. The use of two pairs of parallel plate electrodes as an ion deflection lens is disclosed in Japanese Utility Model Laid-Open No. 3-66145 entitled High Frequency Inductively Coupled Plasma Analyzer. These two methods have high ion permeation efficiency, and the signal adverse effect due to the deposition of the non-decomposed sample is smaller than when using the photon stop, but the structure and control are more complicated.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
Accordingly, an object of the present invention is to provide an atmospheric pressure plasma ionization source mass spectrometer having an ion deflecting lens system which has a high ion permeation efficiency, has a simple structure as compared with the conventional one, and can be easily controlled. And
[0006]
[Means for Solving the Problems]
An object of the present invention is to provide a mass spectrometer using an atmospheric pressure plasma as an ionization source and having an ion deflecting lens system, wherein each of the ion deflecting lens systems has one aperture and faces an incident side plate. The electrode and the output-side plate-shaped electrode, and at least one cylindrical electrode disposed between the incident-side plate-shaped electrode and the output-side plate-shaped electrode, the incident-side plate-shaped electrode and the output-side plate-shaped electrode, This problem is solved by arranging the optical axes of the respective apertures so as to be shifted from each other, and arranging the cylindrical electrodes such that their central axes are at least shifted from the optical axis of the incident side plate-shaped electrode.
[0007]
The ion deflecting lens system according to the invention has a very simple structure and, despite its simple control, ensures the entry of neutral particles which on the one hand can contaminate the mass analyzer and on the other hand a noise source. It is possible to shut off. The ion deflecting lens system according to the present invention has a simple structure, so that the types of voltages applied to the electrodes can be reduced as compared with the conventional lens system having the same purpose, and the ion deflecting lens system itself is compact. It becomes possible to design. This is very useful in a mass spectrometer using atmospheric pressure plasma as an ionization source.
[0008]
The cylindrical electrode may be a single electrode or may be composed of a plurality of cylindrical members. When the cylindrical electrode is composed of a plurality of cylindrical members, the cylindrical member can be formed by being divided by a plane perpendicular to the axis.
[0009]
The cross section perpendicular to the axis of the cylindrical electrode can be a circle, an ellipse, an ellipse, or a rectangle. From the viewpoint of ease of manufacture, it is preferable that the cross section is a circle and the electrode is a cylindrical electrode.
[0010]
As the ionization source of the atmospheric pressure plasma, a conventionally known source such as a microwave induction plasma (MIP) can be used, and a high frequency induction coupling plasma (ICP) is particularly preferable.
[0011]
An interface for the ion deflection lens system to introduce atmospheric pressure plasma into the high vacuum section, and an isolation for keeping the high vacuum section, which occupies most of the mass analysis section, airtight when the operation of the device is stopped It is preferably located between the valves. With this configuration, replacement or maintenance of the ion deflecting lens system can be performed while maintaining the vacuum in the high vacuum chamber after the isolation valve or in most of the high vacuum tanks, thereby improving work efficiency.
[0012]
In the configuration of the present invention, the same voltage can be applied to the pair of plate-shaped electrodes. For example, when one cylindrical electrode is used, the same voltage is applied to a pair of plate-shaped electrodes, so that two types of voltages may be applied to the entire ion deflecting lens system. Simple and easy.
[0013]
Both the optical axis of the aperture of the entrance-side plate-shaped electrode and the optical axis of the aperture of the exit-side plate-shaped electrode are in the same plane including the central axis of the cylindrical electrode, and are mutually central axes of the cylindrical electrode. From each other in substantially opposite directions. With this configuration, the ion deflection lens system has a simpler configuration, and can be operated with simpler control.
[0014]
Claim 7 is a modification of claim 1 independent of the modification from claim 2 to claim 6. The present invention is applied to a mass spectrometer using an atmospheric pressure plasma as an ionization source and having an ion deflecting lens, and using an ion guide as a part of an ion lens system. That is, according to a seventh aspect, the ion deflecting lens system is disposed between the entrance-side plate-like electrode and the exit-side plate-like electrode which are arranged so that the optical axes of the apertures are shifted from each other, and between these plate-like electrodes. At least one cylindrical electrode, the incident side plate electrode and the cylindrical electrode are arranged such that the optical axis of the aperture of the incident side plate electrode is shifted with respect to the center axis of the cylindrical electrode; It is characterized only by the fact that the deflecting lens system is arranged on the ion incidence side of the ion guide, and it is to be construed that there is no limitation in claims 2 to 6. Here, the ion incident side does not necessarily mean immediately adjacent to the incident side, and another lens may be inserted therebetween.
[0015]
In analyzers that use multipole ion guides such as quadrupoles, hexapoles, and octopoles as part of the ion lens system, such ion guides are more susceptible to contamination than ion lenses due to electrostatic fields. It is important that neutral particles do not enter the ion guide. In this configuration, since the ion deflecting lens system is disposed on the ion incident side of the ion guide, it is possible to effectively prevent neutral particles from entering the ion guide.
[0016]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
The present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings. First, the ion deflection lens system is schematically shown in FIG. Arrow 1 in the drawing indicates the incident direction of ions. The ion deflecting lens shown here is composed of a pair of plate-
[0017]
FIG. 1 shows an example in which the
[0018]
FIG. 3 schematically shows a main part of a high-frequency inductively coupled plasma mass spectrometer incorporating the ion deflection lens system shown in FIG. In this method, a sample is ionized using a high frequency inductively coupled plasma (ICP) 17, and the generated ions are guided to a mass spectrometer through an interface section including a
[0019]
The sample ions, which are ionized by the
[0020]
Next, the operation of the ICP-MS according to the present invention will be described in detail with reference to FIG. The apparatus shown in this embodiment is a quadrupole mass filter type ICP-MS using an octopole ion guide as a part of the ion lens system.
[0021]
The
[0022]
The ions appropriately collected by the
[0023]
This deflecting lens is composed of two plate-shaped
[0024]
The deflection lens can be controlled by two voltages, and its optimization is simple. The ions sent to the ion guide 32 'pass through an
[0025]
In the present embodiment, the octopole ion guide of the multipole ion guide is used as a part of the ion lens. However, a quadrupole or hexapole ion guide may be used. Needless to say, an ion lens using an electrostatic field can be used. Although not shown in the figure, the octopole
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of an ion deflection lens system used in the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing an example of an ion trajectory passing through the ion deflecting lens system shown in FIG. 1 obtained by calculation.
FIG. 3 is a schematic diagram of an atmospheric pressure plasma ionization source mass spectrometer according to the present invention incorporating the ion deflection lens system of FIG. 1;
FIG. 4 is a schematic diagram illustrating an operation of an ICP-MS according to the present invention.
[Explanation of symbols]
1: Ion incident direction 11: Sample solution 12: Liquid sending pump 13: Nebulizer 14: Connecting tube 15: Plasma torch 16: RF coil 17: Plasma 18: Ar gas supply device 19: Ar gas tube (for nebulizer)
20: Ar gas tube (for plasma torch)
Reference numeral 21: RF power supply 22: Sampling cone 23: Skimmer cone 24: Rotary pump 25: First lens 26: Incident side plate electrode 27: Cylindrical electrode 28: Exit side plate electrode 29: Lens power supply 30: Isolation valve 31: Turbo molecular pump 32: Ion lens 32 ': Octopole ion guide 33: Octopole ion guide controller 34: Orifice 35: Turbo molecular pump 36: Mass analyzer 36': Quadrupole mass filter 37: Quadrupole mass Filter controller 38: Ion detector 39: Detector preamplifier 40: Cylindrical electrode central axis 46: Incident side plate electrode aperture 48: Outgoing side plate electrode aperture 51: Ion path 52: Neutral particle path 56:
Claims (7)
前記イオン偏向レンズ系が、
それぞれが1つのアパチャーを有するとともに互いに対向する入射側プレート状電極及び出射側プレート状電極と、
前記入射側プレート状電極及び前記出射側プレート状電極の間に配置されている少なくとも1つの筒状電極とからなり、
前記入射側プレート状電極及び前記出射側プレート状電極が、それぞれのアパチャーの光軸が互いにずれるように配置され、
かつ前記筒状電極が、その中心軸が少なくとも前記入射側プレート状電極の光軸と互いにずれるように配置されていることを特徴とする分析装置。A mass spectrometer using an atmospheric pressure plasma as an ionization source, which has an ion deflection lens system,
The ion deflection lens system,
An incident side plate-shaped electrode and an exit side plate-shaped electrode each having one aperture and facing each other,
And at least one cylindrical electrode disposed between the incident-side plate-shaped electrode and the emission-side plate-shaped electrode,
The incident side plate-shaped electrode and the emission side plate-shaped electrode are arranged such that the optical axes of the respective apertures are shifted from each other,
An analyzer wherein the cylindrical electrode is arranged so that its central axis is at least shifted from the optical axis of the incident-side plate-shaped electrode.
前記イオン偏向レンズ系が、前記イオンガイドのイオンの入射側に配置されている請求項1に記載の分析装置。Has an ion guide as part of the ion lens,
The analyzer according to claim 1, wherein the ion deflection lens system is arranged on an ion incidence side of the ion guide.
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