JP2000067809A - 四重極質量分析装置 - Google Patents
四重極質量分析装置Info
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- filament
- gas
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 １台で被測定ガス圧が高い場合でも低い場合
で測定できるとともに、被測定ガス圧の低い場合の検出
感度を向上させる。 【解決手段】 イオン化室１２の内部に、格子状イオン
化室３２と、フィラメント３３とを追加的に配置し、被
測定ガス圧が高い場合にはフィラメント１３のみをオン
にしてこれからの熱電子をイオン化室１２の側壁の開口
よりイオン化室１２内に入射してイオンを生成し、被測
定ガス圧が低い場合にはフィラメント３３のみをオンに
してこれからの熱電子をイオン化室３２の格子状の側壁
よりイオン化室３２内に入射してイオンを生成する。
で測定できるとともに、被測定ガス圧の低い場合の検出
感度を向上させる。 【解決手段】 イオン化室１２の内部に、格子状イオン
化室３２と、フィラメント３３とを追加的に配置し、被
測定ガス圧が高い場合にはフィラメント１３のみをオン
にしてこれからの熱電子をイオン化室１２の側壁の開口
よりイオン化室１２内に入射してイオンを生成し、被測
定ガス圧が低い場合にはフィラメント３３のみをオンに
してこれからの熱電子をイオン化室３２の格子状の側壁
よりイオン化室３２内に入射してイオンを生成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、質量分析を行う
四重極質量分析装置に関し、とくにプロセスガス成分を
分析検出してモニタするガスモニタ等として好適な四重
極質量分析装置の改良に関する。
四重極質量分析装置に関し、とくにプロセスガス成分を
分析検出してモニタするガスモニタ等として好適な四重
極質量分析装置の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】四重極質量分析装置は、表面の断面形状
が双曲線もしくはその近似形状である円形となっている
２組の細長い対向電極（四重極電極）を９０°の間隔で
配置し、対向するもの同士を等電位とした上で９０°異
なるそれぞれの組の間に直流電圧Ｕと高周波電圧Ｖｃｏ
ｓωｔとを重畳した電圧を印加し、そのＵ／Ｖ比を一定
にするとともにＶを変化させて、その対向電極内に入射
したイオンを（質量／電荷数）の比に応じて選択通過さ
せるものである。
が双曲線もしくはその近似形状である円形となっている
２組の細長い対向電極（四重極電極）を９０°の間隔で
配置し、対向するもの同士を等電位とした上で９０°異
なるそれぞれの組の間に直流電圧Ｕと高周波電圧Ｖｃｏ
ｓωｔとを重畳した電圧を印加し、そのＵ／Ｖ比を一定
にするとともにＶを変化させて、その対向電極内に入射
したイオンを（質量／電荷数）の比に応じて選択通過さ
せるものである。
【０００３】具体的には、図１２に示すように、真空排
気系１９により排気される真空容器１０の中に、導入さ
れたガスをイオン化するイオン源１１と、そのイオンが
レンズ系１５を経て入射される四重極マスフィルタ（四
重極電極）１６と、これを通過したイオンの電流を検出
するイオン電流検出器１７とを封入して構成される。イ
オン源１１は、フィラメント１３と、電子反射板１４等
を備えるイオン化室１２よりなる。このイオン源１１の
イオン化室１２には、配管２２およびそこに挿入された
バルブ２３を経て、被測定系チャンバ２１より被測定ガ
スが導入される。この被測定ガスが導入されたイオン化
室１２には、フィラメント１３から放出された熱電子
が、イオン化室１２の側壁に設けられた開口を通じて入
射させられており、この熱電子によって被測定ガスのイ
オンが生成される。このイオンはレンズ系１５により加
速収束されて四重極マスフィルタ１６に入射され、これ
を選択通過したイオンの電流がイオン電流検出器１７に
よって検出される。検出されたイオン電流信号はコント
ローラ１８に送られる。
気系１９により排気される真空容器１０の中に、導入さ
れたガスをイオン化するイオン源１１と、そのイオンが
レンズ系１５を経て入射される四重極マスフィルタ（四
重極電極）１６と、これを通過したイオンの電流を検出
するイオン電流検出器１７とを封入して構成される。イ
オン源１１は、フィラメント１３と、電子反射板１４等
を備えるイオン化室１２よりなる。このイオン源１１の
イオン化室１２には、配管２２およびそこに挿入された
バルブ２３を経て、被測定系チャンバ２１より被測定ガ
スが導入される。この被測定ガスが導入されたイオン化
室１２には、フィラメント１３から放出された熱電子
が、イオン化室１２の側壁に設けられた開口を通じて入
射させられており、この熱電子によって被測定ガスのイ
オンが生成される。このイオンはレンズ系１５により加
速収束されて四重極マスフィルタ１６に入射され、これ
を選択通過したイオンの電流がイオン電流検出器１７に
よって検出される。検出されたイオン電流信号はコント
ローラ１８に送られる。
【０００４】そして、真空容器１０の直流バイアス電位
をＶ０（基準値）とし、この基準値Ｖ０に対して、電子
反射板１４の直流バイアス電位をＶ１、フィラメント１
３の直流バイアス電位をＶ２、イオン化室１２の直流バ
イアス電位をＶ３、レンズ系１５の第１のレンズ板の直
流バイアス電位をＶ６、第２のレンズ板の直流バイアス
電位をＶ７、四重極マスフィルタ１６の四重極電極の直
流バイアス電位をＶ８、イオン電流検出器１７の直流バ
イアス電位をＶ９とするとき、図１５で示すようにして
これらの直流バイアス電圧を与える。
をＶ０（基準値）とし、この基準値Ｖ０に対して、電子
反射板１４の直流バイアス電位をＶ１、フィラメント１
３の直流バイアス電位をＶ２、イオン化室１２の直流バ
イアス電位をＶ３、レンズ系１５の第１のレンズ板の直
流バイアス電位をＶ６、第２のレンズ板の直流バイアス
電位をＶ７、四重極マスフィルタ１６の四重極電極の直
流バイアス電位をＶ８、イオン電流検出器１７の直流バ
イアス電位をＶ９とするとき、図１５で示すようにして
これらの直流バイアス電圧を与える。
【０００５】このような四重極質量分析装置において、
イオン源１１で生成された被測定ガスのイオンが四重極
マスフィルタ１６を通過中に雰囲気ガスと衝突して分解
能や感度が低下しないように、四重極マスフィルタ１６
部分のガス圧は、一般に、１０-3Ｐａ以下に保つ必要が
ある。そのために、被測定ガス系の圧力が１０-1Ｐａ台
と高い場合には、イオン源１１のイオン化室１２の、イ
オンを四重極マスフィルタ１６に入射するための開口や
フィラメント１３からの熱電子を導入するための開口を
絞ってそのコンダクタンスを小さくするようにしてい
る。
イオン源１１で生成された被測定ガスのイオンが四重極
マスフィルタ１６を通過中に雰囲気ガスと衝突して分解
能や感度が低下しないように、四重極マスフィルタ１６
部分のガス圧は、一般に、１０-3Ｐａ以下に保つ必要が
ある。そのために、被測定ガス系の圧力が１０-1Ｐａ台
と高い場合には、イオン源１１のイオン化室１２の、イ
オンを四重極マスフィルタ１６に入射するための開口や
フィラメント１３からの熱電子を導入するための開口を
絞ってそのコンダクタンスを小さくするようにしてい
る。
【０００６】つまり、図１３の（イ）に圧力ダイアグラ
ムを示すように、被測定系チャンバ２１の圧力が１０-1
Ｐａ台であっても、イオン源１１のイオン化室１２の開
口のコンダクダンスを小さくすることにより、四重極マ
スフィルタ１６の部分の圧力が１０-4Ｐａ台となるよう
にしている。なお、図１３の（イ）と（ロ）との関係か
ら分かるように、差圧ａは被測定ガス導入用配管２２お
よびバルブ２３によって主に生じる差圧であり、差圧ｂ
はイオン源１１のイオン化室１２に設けた開口を絞った
ことによる差圧である。
ムを示すように、被測定系チャンバ２１の圧力が１０-1
Ｐａ台であっても、イオン源１１のイオン化室１２の開
口のコンダクダンスを小さくすることにより、四重極マ
スフィルタ１６の部分の圧力が１０-4Ｐａ台となるよう
にしている。なお、図１３の（イ）と（ロ）との関係か
ら分かるように、差圧ａは被測定ガス導入用配管２２お
よびバルブ２３によって主に生じる差圧であり、差圧ｂ
はイオン源１１のイオン化室１２に設けた開口を絞った
ことによる差圧である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来の四重極質量分析装置では、イオンの生成効
率が悪く、そのため検出感度が低いという問題がある。
すなわち、フィラメントは、ガス圧が高い雰囲気で点灯
すると寿命が短くなるため、イオン化室１２内ではなく
て、その外側の四重極マスフィルタ１６の設置空間側に
配置せざるを得ず、その結果、上記のように絞られた開
口を通じてのみ熱電子をイオン化室１２内に入射せざる
をえない。つまり、フィラメント１３から放出された熱
電子は、コンダクタンスの小さい小径の孔（開口）を通
ってイオン化室１２内に入射されることとなり、入射さ
れる熱電子の量が制限され、その結果、イオン生成効率
が落ち、ひいては検出感度が劣化する。この検出感度の
劣化は、被測定ガス系のガス圧が低い（１０-3Ｐａ以
下）場合に、イオン化室１２に引き込まれる被測定ガス
量自体が少ないことから、著しいものとなる。
ような従来の四重極質量分析装置では、イオンの生成効
率が悪く、そのため検出感度が低いという問題がある。
すなわち、フィラメントは、ガス圧が高い雰囲気で点灯
すると寿命が短くなるため、イオン化室１２内ではなく
て、その外側の四重極マスフィルタ１６の設置空間側に
配置せざるを得ず、その結果、上記のように絞られた開
口を通じてのみ熱電子をイオン化室１２内に入射せざる
をえない。つまり、フィラメント１３から放出された熱
電子は、コンダクタンスの小さい小径の孔（開口）を通
ってイオン化室１２内に入射されることとなり、入射さ
れる熱電子の量が制限され、その結果、イオン生成効率
が落ち、ひいては検出感度が劣化する。この検出感度の
劣化は、被測定ガス系のガス圧が低い（１０-3Ｐａ以
下）場合に、イオン化室１２に引き込まれる被測定ガス
量自体が少ないことから、著しいものとなる。
【０００８】このため、とくに被測定ガス系のガス圧が
低い（１０-3Ｐａ以下）場合には、図１６で示すような
ヌード型のイオン源４１を有する四重極質量分析装置を
用いることもある。このヌード型イオン源４１は、格子
状イオン化室４２と、その外部に設置されたフィラメン
ト４３と、電子反射板４４とを備えて構成されるもので
ある。この場合には、上記に比べて検出感度を２桁ほど
向上させることは可能であるが、逆に被測定ガス系のガ
ス圧が高い（１０-3Ｐａ以上）場合には使用できない。
つまり、イオン化室４２が格子状に作られているため、
その開口のコンダクタンスが大きくて、被測定ガス系の
ガス圧が高い場合には、図１３の（イ）で示すような圧
力ダイアグラムを実現することが不可能であるからであ
る。
低い（１０-3Ｐａ以下）場合には、図１６で示すような
ヌード型のイオン源４１を有する四重極質量分析装置を
用いることもある。このヌード型イオン源４１は、格子
状イオン化室４２と、その外部に設置されたフィラメン
ト４３と、電子反射板４４とを備えて構成されるもので
ある。この場合には、上記に比べて検出感度を２桁ほど
向上させることは可能であるが、逆に被測定ガス系のガ
ス圧が高い（１０-3Ｐａ以上）場合には使用できない。
つまり、イオン化室４２が格子状に作られているため、
その開口のコンダクタンスが大きくて、被測定ガス系の
ガス圧が高い場合には、図１３の（イ）で示すような圧
力ダイアグラムを実現することが不可能であるからであ
る。
【０００９】この発明は、上記に鑑み、被測定ガス系の
ガス圧が高い場合でも低い場合でも、フィラメントの寿
命を犠牲にすることなく、検出感度を向上させるように
改善した、四重極質量分析装置を提供することを目的と
する。
ガス圧が高い場合でも低い場合でも、フィラメントの寿
命を犠牲にすることなく、検出感度を向上させるように
改善した、四重極質量分析装置を提供することを目的と
する。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、この発明によれば、導入された被測定ガスをイオン
化するイオン源と、そのイオンが入射させられる四重極
マスフィルタと、該四重極マスフィルタを通過したイオ
ンの電流を検出するイオン電流検出器と、これらを収納
する真空容器とを備える四重極質量分析装置において、
上記イオン源は、第１のイオン化室と、その中に形成さ
れた格子状の第２のイオン化室と、上記第１のイオン化
室内に、比較的小さな開口を通じて熱電子を放射する、
上記第１のイオン化室外に設けられた第１のフィラメン
トと、上記格子状の第２のイオン化室を通して該第２の
イオン化室内に熱電子を放射する、上記第１のイオン化
室内に設けられた第２のフィラメントとが備えられるこ
とが特徴となっている。
め、この発明によれば、導入された被測定ガスをイオン
化するイオン源と、そのイオンが入射させられる四重極
マスフィルタと、該四重極マスフィルタを通過したイオ
ンの電流を検出するイオン電流検出器と、これらを収納
する真空容器とを備える四重極質量分析装置において、
上記イオン源は、第１のイオン化室と、その中に形成さ
れた格子状の第２のイオン化室と、上記第１のイオン化
室内に、比較的小さな開口を通じて熱電子を放射する、
上記第１のイオン化室外に設けられた第１のフィラメン
トと、上記格子状の第２のイオン化室を通して該第２の
イオン化室内に熱電子を放射する、上記第１のイオン化
室内に設けられた第２のフィラメントとが備えられるこ
とが特徴となっている。
【００１１】被測定ガス系のガス圧が低い場合は、第２
のフィラメントのみをオンにしてこれから熱電子を放射
させる。すると、この場合、熱電子は格子状の第２のイ
オン化室を通してその第２のイオン化室内に放射される
ことになるので、入射される熱電子の量が制限されるこ
とがなくなり、イオンの生成効率が高まる。その結果、
被測定ガス系のガス圧が低い場合の検出感度が向上す
る。このオンになっている第２のフィラメントは、第１
のイオン化室の内部に配置されるが、この場合は被測定
ガス系のガス圧が低くて第１のイオン化室の内部も低い
ガス圧となっているため、寿命が短縮することはない。
のフィラメントのみをオンにしてこれから熱電子を放射
させる。すると、この場合、熱電子は格子状の第２のイ
オン化室を通してその第２のイオン化室内に放射される
ことになるので、入射される熱電子の量が制限されるこ
とがなくなり、イオンの生成効率が高まる。その結果、
被測定ガス系のガス圧が低い場合の検出感度が向上す
る。このオンになっている第２のフィラメントは、第１
のイオン化室の内部に配置されるが、この場合は被測定
ガス系のガス圧が低くて第１のイオン化室の内部も低い
ガス圧となっているため、寿命が短縮することはない。
【００１２】また、被測定ガス系のガス圧が高い場合
は、第１のフィラメントのみをオンにしてこれから熱電
子を放射させる。この熱電子は第１のイオン化室に設け
られた比較的小さな開口を通じて、その第１のイオン化
室に入射されることになる。そのため、第１のイオン化
室に入射する熱電子の量が限られることになるが、この
場合は被測定ガス系のガス圧が高いため第１のイオン化
室に多量の被測定ガスが導入されており、イオン生成効
率はそれほど悪化しない。オンになっている第１のフィ
ラメントは、このガス圧が高い第１のイオン化室の外に
配置され、四重極マスフィルタが配置されている空間と
同じガス圧下に置かれているので、寿命が短くなること
はない。
は、第１のフィラメントのみをオンにしてこれから熱電
子を放射させる。この熱電子は第１のイオン化室に設け
られた比較的小さな開口を通じて、その第１のイオン化
室に入射されることになる。そのため、第１のイオン化
室に入射する熱電子の量が限られることになるが、この
場合は被測定ガス系のガス圧が高いため第１のイオン化
室に多量の被測定ガスが導入されており、イオン生成効
率はそれほど悪化しない。オンになっている第１のフィ
ラメントは、このガス圧が高い第１のイオン化室の外に
配置され、四重極マスフィルタが配置されている空間と
同じガス圧下に置かれているので、寿命が短くなること
はない。
【００１３】
【発明の実施の形態】つぎに、この発明の実施の形態に
ついて図面を参照しながら詳細に説明する。図１におい
て、真空排気系１９により排気される真空容器１０の中
に、導入されたガスをイオン化するイオン源１１と、そ
のイオンがレンズ系１５を経て入射される四重極マスフ
ィルタ（四重極電極）１６と、これを通過したイオンの
電流を検出するイオン電流検出器１７とが封入され、そ
の検出電流信号がコントローラ１８に送られ、真空容器
１０と被測定系チャンバ２１との間には、バルブ２３を
有する配管２２が接続されていることは図１２と同様で
ある。
ついて図面を参照しながら詳細に説明する。図１におい
て、真空排気系１９により排気される真空容器１０の中
に、導入されたガスをイオン化するイオン源１１と、そ
のイオンがレンズ系１５を経て入射される四重極マスフ
ィルタ（四重極電極）１６と、これを通過したイオンの
電流を検出するイオン電流検出器１７とが封入され、そ
の検出電流信号がコントローラ１８に送られ、真空容器
１０と被測定系チャンバ２１との間には、バルブ２３を
有する配管２２が接続されていることは図１２と同様で
ある。
【００１４】ここでは、イオン源１１はイオン化室とフ
ィラメントとを二重に備えている。イオン化室１２は、
上記の図１２と同様で、フィラメント１３と、電子反射
板１４を備え、側壁にはフィラメント１３からの熱電子
を導入するための、絞られた開口が設けられている。こ
のイオン化室１２の内部にもう一つの格子状のイオン化
室３２とフィラメント３３とが配置されている。このフ
ィラメント３３はイオン化室１２の内部であるが、イオ
ン化室３２の外部に配置されている。
ィラメントとを二重に備えている。イオン化室１２は、
上記の図１２と同様で、フィラメント１３と、電子反射
板１４を備え、側壁にはフィラメント１３からの熱電子
を導入するための、絞られた開口が設けられている。こ
のイオン化室１２の内部にもう一つの格子状のイオン化
室３２とフィラメント３３とが配置されている。このフ
ィラメント３３はイオン化室１２の内部であるが、イオ
ン化室３２の外部に配置されている。
【００１５】被測定ガス系のガス圧が高い場合は、フィ
ラメント１３のみをオンにし、図２のように、熱電子を
イオン化室１２の側壁に設けた絞られた開口を通じて、
イオン化室１２内に引き込む。このとき、各部の直流バ
イアス電圧Ｖ０〜Ｖ９は概略図３のように設定する。図
２に示すように、Ｖ０は基準となる真空容器１０の電位
であり、電子反射板１４、フィラメント１３、イオン化
室１２、フィラメント３３、格子状イオン化室３２、レ
ンズ系１５の第１のレンズ板、第２のレンズ板、四重極
マスフィルタ１６の四重極電極、イオン電流検出器１７
のそれぞれの直流バイアス電位がＶ１，Ｖ２、Ｖ３，Ｖ
４，Ｖ５，Ｖ６，Ｖ７，Ｖ８，Ｖ９となっている。
ラメント１３のみをオンにし、図２のように、熱電子を
イオン化室１２の側壁に設けた絞られた開口を通じて、
イオン化室１２内に引き込む。このとき、各部の直流バ
イアス電圧Ｖ０〜Ｖ９は概略図３のように設定する。図
２に示すように、Ｖ０は基準となる真空容器１０の電位
であり、電子反射板１４、フィラメント１３、イオン化
室１２、フィラメント３３、格子状イオン化室３２、レ
ンズ系１５の第１のレンズ板、第２のレンズ板、四重極
マスフィルタ１６の四重極電極、イオン電流検出器１７
のそれぞれの直流バイアス電位がＶ１，Ｖ２、Ｖ３，Ｖ
４，Ｖ５，Ｖ６，Ｖ７，Ｖ８，Ｖ９となっている。
【００１６】この場合は、熱電子は絞られた開口を通じ
てイオン化室１２に導入されるので、その量は限られた
ものとなるが、イオン化室１２内の被測定ガスのガス圧
は高いので、イオン生成効率は悪くはない。オンとなっ
ているフィラメント１３は、このガス圧の高いイオン化
室１２の外部、つまり四重極マスフィルタ１６が配置さ
れる空間と同じ低いガス圧の空間に配置されるので、そ
の寿命に悪影響が生じることはない。
てイオン化室１２に導入されるので、その量は限られた
ものとなるが、イオン化室１２内の被測定ガスのガス圧
は高いので、イオン生成効率は悪くはない。オンとなっ
ているフィラメント１３は、このガス圧の高いイオン化
室１２の外部、つまり四重極マスフィルタ１６が配置さ
れる空間と同じ低いガス圧の空間に配置されるので、そ
の寿命に悪影響が生じることはない。
【００１７】これに対して、被測定ガス系のガス圧が低
い場合は、フィラメント３３のみをオンにし、図４のよ
うに、このフィラメント３３からの熱電子をイオン化室
３２内に引き込む。そのため、図４の各部の電位Ｖ０，
Ｖ１，Ｖ２、Ｖ３，Ｖ４，Ｖ５，Ｖ６，Ｖ７，Ｖ８，Ｖ
９を概略図５のように設定する。このとき、フィラメン
ト３３からの熱電子は、イオン化室３２の格子状となっ
ている側壁を通じてこのイオン化室３２内に引き込まれ
るので、熱電子量は十分なものとなり、イオン生成効率
が高まり、結果的に被測定ガスの検出感度が向上する。
また、このときは、オンとなっているフィラメント３３
がイオン化室１２内に配置されていることになるが、被
測定ガス系のガス圧が低いので、このイオン化室１２内
部のガス圧も低く、そのため、フィラメント３３の寿命
が短縮することはない。
い場合は、フィラメント３３のみをオンにし、図４のよ
うに、このフィラメント３３からの熱電子をイオン化室
３２内に引き込む。そのため、図４の各部の電位Ｖ０，
Ｖ１，Ｖ２、Ｖ３，Ｖ４，Ｖ５，Ｖ６，Ｖ７，Ｖ８，Ｖ
９を概略図５のように設定する。このとき、フィラメン
ト３３からの熱電子は、イオン化室３２の格子状となっ
ている側壁を通じてこのイオン化室３２内に引き込まれ
るので、熱電子量は十分なものとなり、イオン生成効率
が高まり、結果的に被測定ガスの検出感度が向上する。
また、このときは、オンとなっているフィラメント３３
がイオン化室１２内に配置されていることになるが、被
測定ガス系のガス圧が低いので、このイオン化室１２内
部のガス圧も低く、そのため、フィラメント３３の寿命
が短縮することはない。
【００１８】なお、上記の説明はこの発明の一つの実施
形態に関するものであり、この発明の趣旨を逸脱しない
範囲で具体的な構造などは種々に変更可能である。たと
えば、格子状イオン化室３２の固定に関しては、図６の
ようにレンズ系１５側で絶縁支持体３４によって支持す
るようにしてもよいし、反対に図７のように、被測定ガ
ス導入側において絶縁支持体３５で支持するようにして
もよい。
形態に関するものであり、この発明の趣旨を逸脱しない
範囲で具体的な構造などは種々に変更可能である。たと
えば、格子状イオン化室３２の固定に関しては、図６の
ようにレンズ系１５側で絶縁支持体３４によって支持す
るようにしてもよいし、反対に図７のように、被測定ガ
ス導入側において絶縁支持体３５で支持するようにして
もよい。
【００１９】また、レンズ系１５を構成するレンズ板
は、上記ではすべて２枚としているが、図８、図９のよ
うに１枚でもよい。図８は格子状イオン化室３２をレン
ズ系１５側の絶縁支持体３４で支持した場合であり、図
９は格子状イオン化室３２をガス導入側の絶縁支持体３
５で支持した場合である。また、レンズ系１５を構成す
るレンズ板の枚数はこれらに限らない。
は、上記ではすべて２枚としているが、図８、図９のよ
うに１枚でもよい。図８は格子状イオン化室３２をレン
ズ系１５側の絶縁支持体３４で支持した場合であり、図
９は格子状イオン化室３２をガス導入側の絶縁支持体３
５で支持した場合である。また、レンズ系１５を構成す
るレンズ板の枚数はこれらに限らない。
【００２０】フィラメント１３、３３については、図１
０に示すように対向する２つのフィラメント１３、１３
および３３、３３で構成することもできる。さらに、図
１１で示すように、フィラメント１３は対向する１対の
フィラメント１３、１３で構成し、フィラメント３３は
イオン化室３２を囲むような形状に形成することもでき
る。このようにフィラメント３３を形成してもイオン化
室３２が格子状であるため熱電子をその中に入射するこ
とが可能であり、またそうすることによって周囲の全体
から熱電子がイオン化室３２内に入射することになるの
で入射効率が向上し、イオン生成効率が上がって、検出
感度が向上する。なお、これらの図１０、１１はイオン
化室１２、３２を中心軸に直角な平面で断面してその中
心軸方向に見た模式図である。
０に示すように対向する２つのフィラメント１３、１３
および３３、３３で構成することもできる。さらに、図
１１で示すように、フィラメント１３は対向する１対の
フィラメント１３、１３で構成し、フィラメント３３は
イオン化室３２を囲むような形状に形成することもでき
る。このようにフィラメント３３を形成してもイオン化
室３２が格子状であるため熱電子をその中に入射するこ
とが可能であり、またそうすることによって周囲の全体
から熱電子がイオン化室３２内に入射することになるの
で入射効率が向上し、イオン生成効率が上がって、検出
感度が向上する。なお、これらの図１０、１１はイオン
化室１２、３２を中心軸に直角な平面で断面してその中
心軸方向に見た模式図である。
【００２１】
【発明の効果】以上説明したように、この発明の四重極
質量分析装置によれば、１台の装置で被測定ガス圧が高
い場合でも低い場合で測定できるとともに、被測定ガス
圧の低い場合の検出感度を向上させることができ、しか
もフィラメントの寿命が短くなることもない。
質量分析装置によれば、１台の装置で被測定ガス圧が高
い場合でも低い場合で測定できるとともに、被測定ガス
圧の低い場合の検出感度を向上させることができ、しか
もフィラメントの寿命が短くなることもない。
【図１】この発明の実施の形態を示す模式図。
【図２】被測定ガス圧が高い場合の動作を説明するため
の真空容器の部分の模式図。
の真空容器の部分の模式図。
【図３】被測定ガス圧が高い場合の各部の直流バイアス
電圧を示すグラフ。
電圧を示すグラフ。
【図４】被測定ガス圧が低い場合の動作を説明するため
の真空容器の部分の模式図。
の真空容器の部分の模式図。
【図５】被測定ガス圧が低い場合の各部の直流バイアス
電圧を示すグラフ。
電圧を示すグラフ。
【図６】格子状イオン化室の固定に関する変形例を示す
模式図。
模式図。
【図７】格子状イオン化室の固定に関する他の変形例を
示す模式図。
示す模式図。
【図８】レンズ系のレンズ板を１枚とした変形例を示す
模式図。
模式図。
【図９】レンズ系のレンズ板を１枚とした他の変形例を
示す模式図。
示す模式図。
【図１０】フィラメントについての変形例を示す模式
図。
図。
【図１１】フィラメントについての他の変形例を示す模
式図。
式図。
【図１２】従来例を示す模式図。
【図１３】ガス圧の高い被測定ガス導入時の各部の圧力
およびその対応する各部を示す図。
およびその対応する各部を示す図。
【図１４】従来例の動作を説明するための模式図。
【図１５】従来例の動作時の各部の直流バイアス電圧を
示すグラフ。
示すグラフ。
【図１６】ヌード型イオン源を有する従来例を示す模式
図。
図。
１０ 真空容器 １１ イオン源 １２ イオン化室 １３、３３、４３ フィラメント １４、４４ 電子反射板 １５ レンズ系 １６ 四重極マスフィルタ １７ イオン電流検出器 １８ コントローラ １９ 真空排気系 ２１ 被測定系チャンバ ２２ 被測定ガス導入用配管 ２３ バルブ ３２、４２ 格子状イオン化室 ４１ ヌード型イオン源
Claims (1)
- 【請求項１】 導入された被測定ガスをイオン化するイ
オン源と、そのイオンが入射させられる四重極マスフィ
ルタと、該四重極マスフィルタを通過したイオンの電流
を検出するイオン電流検出器と、これらを収納する真空
容器とを備える四重極質量分析装置において、上記イオ
ン源は、第１のイオン化室と、その中に形成された格子
状の第２のイオン化室と、上記第１のイオン化室内に、
比較的小さな開口を通じて熱電子を放射する、上記第１
のイオン化室外に設けられた第１のフィラメントと、上
記格子状の第２のイオン化室を通して該第２のイオン化
室内に熱電子を放射する、上記第１のイオン化室内に設
けられた第２のフィラメントとを備えることを特徴とす
る四重極質量分析装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10236168A JP2000067809A (ja) | 1998-08-21 | 1998-08-21 | 四重極質量分析装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10236168A JP2000067809A (ja) | 1998-08-21 | 1998-08-21 | 四重極質量分析装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000067809A true JP2000067809A (ja) | 2000-03-03 |
Family
ID=16996788
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10236168A Pending JP2000067809A (ja) | 1998-08-21 | 1998-08-21 | 四重極質量分析装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000067809A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102763190A (zh) * | 2010-02-17 | 2012-10-31 | 株式会社爱发科 | 四极杆质谱仪 |
| KR101343113B1 (ko) * | 2012-05-14 | 2013-12-20 | (주)선린 | 진공 처리장치 |
| WO2016092696A1 (ja) * | 2014-12-12 | 2016-06-16 | 株式会社島津製作所 | 質量分析装置 |
| CN108493091A (zh) * | 2018-03-09 | 2018-09-04 | 中国计量科学研究院 | 一种高电子利用率低能电离装置、质谱***及方法 |
-
1998
- 1998-08-21 JP JP10236168A patent/JP2000067809A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102763190A (zh) * | 2010-02-17 | 2012-10-31 | 株式会社爱发科 | 四极杆质谱仪 |
| KR101343113B1 (ko) * | 2012-05-14 | 2013-12-20 | (주)선린 | 진공 처리장치 |
| WO2016092696A1 (ja) * | 2014-12-12 | 2016-06-16 | 株式会社島津製作所 | 質量分析装置 |
| JPWO2016092696A1 (ja) * | 2014-12-12 | 2017-06-22 | 株式会社島津製作所 | 質量分析装置 |
| CN108493091A (zh) * | 2018-03-09 | 2018-09-04 | 中国计量科学研究院 | 一种高电子利用率低能电离装置、质谱***及方法 |
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