JP2000123780A - 質量分析装置 - Google Patents
質量分析装置Info
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- JP2000123780A JP2000123780A JP10296825A JP29682598A JP2000123780A JP 2000123780 A JP2000123780 A JP 2000123780A JP 10296825 A JP10296825 A JP 10296825A JP 29682598 A JP29682598 A JP 29682598A JP 2000123780 A JP2000123780 A JP 2000123780A
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J49/00—Particle spectrometers or separator tubes
- H01J49/02—Details
- H01J49/06—Electron- or ion-optical arrangements
- H01J49/062—Ion guides
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- 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】
【課題】 イオン輸送光学系の構成を簡素化する。
【解決手段】 金属導体棒を螺旋状に巻回した２個の電
極１ａ、１ｂを、イオン光軸Ｃ方向にそれぞれの巻きが
交互に且つ所定間隔離間するように配設する。各電極１
ａ、１ｂにそれぞれ１箇所の給電ポイントを介して互い
に１８０度位相の異なる高周波電圧が印加されると、巻
きの内側には略円筒形状の擬似的な電位壁を有するイオ
ン通過路４が形成される。電極１ａ、１ｂは例えばその
両端の巻きのみを保持すればよいので、保持機構が簡単
になる。
極１ａ、１ｂを、イオン光軸Ｃ方向にそれぞれの巻きが
交互に且つ所定間隔離間するように配設する。各電極１
ａ、１ｂにそれぞれ１箇所の給電ポイントを介して互い
に１８０度位相の異なる高周波電圧が印加されると、巻
きの内側には略円筒形状の擬似的な電位壁を有するイオ
ン通過路４が形成される。電極１ａ、１ｂは例えばその
両端の巻きのみを保持すればよいので、保持機構が簡単
になる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ガスクロマトグラ
フ質量分析装置（ＧＣ／ＭＳ）や液体クロマトグラフ質
量分析装置（ＬＣ／ＭＳ）に利用される質量分析装置に
関し、更に詳しくは、イオン源で発生したイオンを四重
極フィルタなどの質量分離部まで輸送するためのイオン
輸送光学系に関する。
フ質量分析装置（ＧＣ／ＭＳ）や液体クロマトグラフ質
量分析装置（ＬＣ／ＭＳ）に利用される質量分析装置に
関し、更に詳しくは、イオン源で発生したイオンを四重
極フィルタなどの質量分離部まで輸送するためのイオン
輸送光学系に関する。
【０００２】
【従来の技術】図４は一般的な質量分析装置の基本的構
成を示す図である。イオン源１０は電子衝撃イオン化
法、化学イオン化法などの各種イオン化法を用いて試料
分子をイオン化し、そこで発生したイオンを四重極フィ
ルタなどの質量分離部１１へ導入して質量数（質量／電
荷）毎にイオンを分離した後に検出器１２にて検出して
いる。イオン源１０から質量分離部１１へ至るまでの間
にイオンが光軸Ｃを大きく外れてしまうと検出感度や精
度が低下することになるから、イオン源１０で発生した
イオンをできるだけ漏れなく質量分離部１１へ送るため
に、いわゆるイオン輸送光学系が利用されることが多
い。
成を示す図である。イオン源１０は電子衝撃イオン化
法、化学イオン化法などの各種イオン化法を用いて試料
分子をイオン化し、そこで発生したイオンを四重極フィ
ルタなどの質量分離部１１へ導入して質量数（質量／電
荷）毎にイオンを分離した後に検出器１２にて検出して
いる。イオン源１０から質量分離部１１へ至るまでの間
にイオンが光軸Ｃを大きく外れてしまうと検出感度や精
度が低下することになるから、イオン源１０で発生した
イオンをできるだけ漏れなく質量分離部１１へ送るため
に、いわゆるイオン輸送光学系が利用されることが多
い。
【０００３】図５は従来のイオン輸送光学系の構成図で
ある。円環状（又はドーナツ板状、扁平円筒状）の電極
１３がイオン光軸Ｃに沿って多数並べて配設され、隣接
する電極間１３に電圧源１４より位相が１８０度異なる
高周波電圧が印加される。この電圧により電極１３の内
側には略円筒状の擬似的な電位壁を有するイオン通過路
１５が形成されるため、その一端面側から導入されたイ
オンはイオン通過路１５からはみ出ないように進んで反
対側端面に到達する。
ある。円環状（又はドーナツ板状、扁平円筒状）の電極
１３がイオン光軸Ｃに沿って多数並べて配設され、隣接
する電極間１３に電圧源１４より位相が１８０度異なる
高周波電圧が印加される。この電圧により電極１３の内
側には略円筒状の擬似的な電位壁を有するイオン通過路
１５が形成されるため、その一端面側から導入されたイ
オンはイオン通過路１５からはみ出ないように進んで反
対側端面に到達する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記構
成のイオン輸送光学系では多数の電極１３をそれぞれ所
定間隔離間させて固定しなければならず、電極１３の保
持機構の構造が複雑になる。また、各電極１３にそれぞ
れ電圧を印加しなければならず、配線も複雑になる。
成のイオン輸送光学系では多数の電極１３をそれぞれ所
定間隔離間させて固定しなければならず、電極１３の保
持機構の構造が複雑になる。また、各電極１３にそれぞ
れ電圧を印加しなければならず、配線も複雑になる。
【０００５】本発明はこのような課題を解決するために
成されたものであり、その目的とするところは、保持構
造や配線が簡単であるイオン輸送光学系を備えた質量分
析装置を提供することにある。
成されたものであり、その目的とするところは、保持構
造や配線が簡単であるイオン輸送光学系を備えた質量分
析装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に成された本発明は、イオン源で発生したイオンを質量
分離部へ輸送するためのイオン輸送光学系を備えた質量
分析装置において、該イオン輸送光学系は、それぞれ螺
旋状に巻回した二個の電極をイオン光軸方向に各電極の
巻きが交互に存在し且つ互いに分離するように遊嵌して
成り、該二個の電極にそれぞれ位相の異なる高周波電圧
を印加することを特徴としている。
に成された本発明は、イオン源で発生したイオンを質量
分離部へ輸送するためのイオン輸送光学系を備えた質量
分析装置において、該イオン輸送光学系は、それぞれ螺
旋状に巻回した二個の電極をイオン光軸方向に各電極の
巻きが交互に存在し且つ互いに分離するように遊嵌して
成り、該二個の電極にそれぞれ位相の異なる高周波電圧
を印加することを特徴としている。
【０００７】
【発明の実施の形態】この発明に係るイオン輸送光学系
では、二個の電極にはそれぞれ互いに位相が１８０度異
なる高周波電圧を印加するのが最も好ましい。このよう
な電圧を印加すると二個の電極の螺旋状の巻きの内側に
はイオン光軸方向に略円筒形状の擬似的な電位壁を有す
るイオン通過路が形成される。したがって、電極の一開
放端面からイオン通過路内に導入されたイオンは外側に
発散することなく電極の他開放端面まで通り抜ける。
では、二個の電極にはそれぞれ互いに位相が１８０度異
なる高周波電圧を印加するのが最も好ましい。このよう
な電圧を印加すると二個の電極の螺旋状の巻きの内側に
はイオン光軸方向に略円筒形状の擬似的な電位壁を有す
るイオン通過路が形成される。したがって、電極の一開
放端面からイオン通過路内に導入されたイオンは外側に
発散することなく電極の他開放端面まで通り抜ける。
【０００８】
【発明の効果】この発明に係るイオン輸送光学系では、
各電極毎に一箇所ずつ電圧の印加ポイントを設ければよ
いので、配線が非常に簡単になる。また、電極として或
る程度剛性の高い材料を使用しさえすれば各巻き毎に保
持する必要はなく、例えば各電極毎にその両縁端部での
み保持すればよい。このようなことから、従来のイオン
輸送光学系よりもコストを下げることができる。
各電極毎に一箇所ずつ電圧の印加ポイントを設ければよ
いので、配線が非常に簡単になる。また、電極として或
る程度剛性の高い材料を使用しさえすれば各巻き毎に保
持する必要はなく、例えば各電極毎にその両縁端部での
み保持すればよい。このようなことから、従来のイオン
輸送光学系よりもコストを下げることができる。
【０００９】
【実施例】本発明の質量分析装置におけるイオン輸送光
学系の一実施例を図１、図２により説明する。図１はこ
のイオン輸送光学系の斜視図、図２はこのイオン輸送光
学系側面図である。図１では１組の電極のうちの一方は
両端部のみを示している。
学系の一実施例を図１、図２により説明する。図１はこ
のイオン輸送光学系の斜視図、図２はこのイオン輸送光
学系側面図である。図１では１組の電極のうちの一方は
両端部のみを示している。
【００１０】このイオン輸送光学系は、細長い金属棒体
を螺旋状に巻回して成形した電極を二個（符号をそれぞ
れ１ａ、１ｂとする）有しており、各電極１ａ、１ｂの
巻きがイオン光軸Ｃ方向に交互に所定間隔離間して存在
するように配設されている。各電極１ａ、１ｂは高い剛
性を有していて撓みは殆ど無いので、図２に示すように
絶縁体から成るホルダ２でもって両端部の巻きの適宜箇
所を保持することによって安定的に固定することができ
る。また、各電極の１ａ、１ｂは所定箇所（各一箇所）
でそれぞれ電圧源３に接続されており、それぞれ同一振
幅、同一周波数であって位相のみが互いに１８０度相違
する高周波電圧が印加されるようになっている。
を螺旋状に巻回して成形した電極を二個（符号をそれぞ
れ１ａ、１ｂとする）有しており、各電極１ａ、１ｂの
巻きがイオン光軸Ｃ方向に交互に所定間隔離間して存在
するように配設されている。各電極１ａ、１ｂは高い剛
性を有していて撓みは殆ど無いので、図２に示すように
絶縁体から成るホルダ２でもって両端部の巻きの適宜箇
所を保持することによって安定的に固定することができ
る。また、各電極の１ａ、１ｂは所定箇所（各一箇所）
でそれぞれ電圧源３に接続されており、それぞれ同一振
幅、同一周波数であって位相のみが互いに１８０度相違
する高周波電圧が印加されるようになっている。
【００１１】このような電圧が各電極１ａ、１ｂに印加
されると、螺旋状の電極１ａ、１ｂの内側には上記従来
技術とほぼ同様の、略円筒形状の擬似的な電位壁を有す
るイオン通過路４が形成される。このイオン通過路４の
一端面に導入されたイオンは、イオン通過路４から外側
にはみ出ないように進み、他の開放端面に到達して抜け
出る。したがって、イオン源にて発生したイオンをこの
イオン輸送光学系に導入することにより、効率良く後段
（例えば質量分離部）へ送ることができる。
されると、螺旋状の電極１ａ、１ｂの内側には上記従来
技術とほぼ同様の、略円筒形状の擬似的な電位壁を有す
るイオン通過路４が形成される。このイオン通過路４の
一端面に導入されたイオンは、イオン通過路４から外側
にはみ出ないように進み、他の開放端面に到達して抜け
出る。したがって、イオン源にて発生したイオンをこの
イオン輸送光学系に導入することにより、効率良く後段
（例えば質量分離部）へ送ることができる。
【００１２】なお、電極１ａ、１ｂは、棒体でなく所定
の幅を有する帯状の金属板を螺旋状に巻回したものでも
よい。
の幅を有する帯状の金属板を螺旋状に巻回したものでも
よい。
【００１３】図３は、本発明に係るイオン輸送光学系の
他の実施例を示す斜視図である。上記実施例では電極１
ａ、１ｂは各巻きが略同一径の円状に巻回されていた
が、この実施例では、電極１ａ、１ｂの各巻きの径はイ
オンの進行方向に対して徐々に小さくなるように形成さ
れている。
他の実施例を示す斜視図である。上記実施例では電極１
ａ、１ｂは各巻きが略同一径の円状に巻回されていた
が、この実施例では、電極１ａ、１ｂの各巻きの径はイ
オンの進行方向に対して徐々に小さくなるように形成さ
れている。
【００１４】このような形状の電極１ａ、１ｂに上述の
ような位相の逆転した高周波電圧が印加されると、円錐
体の頂部を円断面で切り取った形状のイオン通過路４が
形成される。すなわち、イオン通過路４の一端面（上記
円錐体の底面側端面）に導入されたイオンは進むに伴い
イオン光軸Ｃ近傍に収束される。したがって、図３に示
すようにイオン輸送光学系の後段に小径のオリフェスを
有するスキマー５を配置するような場合に、イオンを収
束して効率良くオリフェスを通過させることができる。
ような位相の逆転した高周波電圧が印加されると、円錐
体の頂部を円断面で切り取った形状のイオン通過路４が
形成される。すなわち、イオン通過路４の一端面（上記
円錐体の底面側端面）に導入されたイオンは進むに伴い
イオン光軸Ｃ近傍に収束される。したがって、図３に示
すようにイオン輸送光学系の後段に小径のオリフェスを
有するスキマー５を配置するような場合に、イオンを収
束して効率良くオリフェスを通過させることができる。
【００１５】また、電極１ａ、１ｂの隣接する巻きの間
に生じる電界強度はその巻きの離間間隔（つまりピッ
チ）が狭いほど大きくなる。したがって、図１の実施例
のように電極１ａ、１ｂの各巻きを略同一径に巻回する
場合でも、イオンの進行方向に対して徐々にピッチを狭
くすることによりイオン通過路４を図３に示したような
形状とすることができる。
に生じる電界強度はその巻きの離間間隔（つまりピッ
チ）が狭いほど大きくなる。したがって、図１の実施例
のように電極１ａ、１ｂの各巻きを略同一径に巻回する
場合でも、イオンの進行方向に対して徐々にピッチを狭
くすることによりイオン通過路４を図３に示したような
形状とすることができる。
【００１６】なお、上記実施例は一例であって、本発明
の趣旨の範囲で適宜変更や修正を行なえることは明らか
である。
の趣旨の範囲で適宜変更や修正を行なえることは明らか
である。
【図１】 本発明の質量分析装置におけるイオン輸送光
学系の一実施例の斜視図。
学系の一実施例の斜視図。
【図２】 図１の実施例の側面図。
【図３】 本発明の質量分析装置におけるイオン輸送光
学系の他の実施例の斜視図。
学系の他の実施例の斜視図。
【図４】 一般的な質量分析装置の基本構成図。
【図５】 従来のイオン輸送光学系の構成図。
１ａ、１ｂ…電極 ２…ホルダ ３…電圧源 ４…イオン通過路
Claims (1)
- 【請求項１】 イオン源で発生したイオンを質量分離部
へ輸送するためのイオン輸送光学系を備えた質量分析装
置において、該イオン輸送光学系は、それぞれ螺旋状に
巻回した二個の電極をイオン光軸方向に各電極の巻きが
交互に存在し且つ互いに分離するように遊嵌して成り、
該二個の電極にそれぞれ位相の異なる高周波電圧を印加
することを特徴とする質量分析装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29682598A JP3758382B2 (ja) | 1998-10-19 | 1998-10-19 | 質量分析装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29682598A JP3758382B2 (ja) | 1998-10-19 | 1998-10-19 | 質量分析装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000123780A true JP2000123780A (ja) | 2000-04-28 |
| JP3758382B2 JP3758382B2 (ja) | 2006-03-22 |
Family
ID=17838654
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29682598A Expired - Fee Related JP3758382B2 (ja) | 1998-10-19 | 1998-10-19 | 質量分析装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3758382B2 (ja) |
Cited By (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2370685A (en) * | 2000-11-29 | 2002-07-03 | Micromass Ltd | Inter-chamber tunnel ion guide for a mass spectrometer |
| GB2370686A (en) * | 2000-11-29 | 2002-07-03 | Micromass Ltd | AC tunnel ion guide for a mass spectrometer |
| GB2373630A (en) * | 2000-11-23 | 2002-09-25 | Univ Warwick | Ion guide formed from apertured electrodes |
| US6762404B2 (en) | 2001-06-25 | 2004-07-13 | Micromass Uk Limited | Mass spectrometer |
| GB2397690A (en) * | 2000-11-29 | 2004-07-28 | Micromass Ltd | AC tunnelion guide for a mass spectrometer |
| US6791078B2 (en) | 2002-06-27 | 2004-09-14 | Micromass Uk Limited | Mass spectrometer |
| US6794641B2 (en) | 2002-05-30 | 2004-09-21 | Micromass Uk Limited | Mass spectrometer |
| US6800846B2 (en) | 2002-05-30 | 2004-10-05 | Micromass Uk Limited | Mass spectrometer |
| US6812453B2 (en) | 2001-06-25 | 2004-11-02 | Micromass Uk Limited | Mass spectrometer |
| GB2403592A (en) * | 2000-11-23 | 2005-01-05 | Univ Warwick | An ion guide formed from apertured electrodes |
| US6884995B2 (en) | 2002-07-03 | 2005-04-26 | Micromass Uk Limited | Mass spectrometer |
| US6977371B2 (en) | 2003-06-10 | 2005-12-20 | Micromass Uk Limited | Mass spectrometer |
| US7071467B2 (en) | 2002-08-05 | 2006-07-04 | Micromass Uk Limited | Mass spectrometer |
| US7095013B2 (en) | 2002-05-30 | 2006-08-22 | Micromass Uk Limited | Mass spectrometer |
| WO2006098230A1 (ja) * | 2005-03-15 | 2006-09-21 | Shimadzu Corporation | 質量分析装置 |
| JP2010129439A (ja) * | 2008-11-28 | 2010-06-10 | Toyota Motor Corp | 荷電粒子輸送方法、ガイド装置、及びその製造方法 |
| US7785897B2 (en) | 2000-10-23 | 2010-08-31 | Simon Fraser University | Method and apparatus for producing a discrete droplet for subsequent analysis or manipulation |
| CN111081528A (zh) * | 2019-12-20 | 2020-04-28 | 暨南大学 | 一种漏斗形离子导向装置及具有其的质谱仪 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9899199B2 (en) | 2016-06-30 | 2018-02-20 | Bruker Daltonics, Inc. | Mass spectrometer comprising a radio frequency ion guide having continuous electrodes |
-
1998
- 1998-10-19 JP JP29682598A patent/JP3758382B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (29)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US6891153B2 (en) | 2000-11-29 | 2005-05-10 | Micromass Uk Limited | Mass spectrometers and methods of mass spectrometry |
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| US6914241B2 (en) | 2002-06-27 | 2005-07-05 | Micromass Uk Limited | Mass spectrometer |
| US6884995B2 (en) | 2002-07-03 | 2005-04-26 | Micromass Uk Limited | Mass spectrometer |
| US7071467B2 (en) | 2002-08-05 | 2006-07-04 | Micromass Uk Limited | Mass spectrometer |
| US7205538B2 (en) | 2002-08-05 | 2007-04-17 | Micromass Uk Limited | Mass spectrometer |
| US6977371B2 (en) | 2003-06-10 | 2005-12-20 | Micromass Uk Limited | Mass spectrometer |
| WO2006098230A1 (ja) * | 2005-03-15 | 2006-09-21 | Shimadzu Corporation | 質量分析装置 |
| US7910880B2 (en) | 2005-03-15 | 2011-03-22 | Shimadzu Corporation | Mass spectrometer |
| JP2010129439A (ja) * | 2008-11-28 | 2010-06-10 | Toyota Motor Corp | 荷電粒子輸送方法、ガイド装置、及びその製造方法 |
| CN111081528A (zh) * | 2019-12-20 | 2020-04-28 | 暨南大学 | 一种漏斗形离子导向装置及具有其的质谱仪 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3758382B2 (ja) | 2006-03-22 |
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