JP2003217504A - High frequency inductively coupled plasma mass spectrometer - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a high frequency inductively coupled plasma mass spectrometer restraining adhesion of contaminative substance, having prolonged cleaning interval. <P>SOLUTION: The high frequency inductively coupled plasma mass spectrometer comprises an ionization part 20 ionizing the element in a specimen, a spectrometry part 50 selecting and detecting the ion having a prescribed mass-to- charge ratio, and an ion reflection part 60 arranged on an ion transporting passage connecting the ionization part 20 with the mass spectrometry part 50. The ion reflection part 60 converges and guides the ion guided from the ionization part 20 into the mass spectrometry part 50, at this time, the ion reflection part 60 reflects only the ion in the ion transporting passage toward the mass spectrometry part 50, and makes the contaminative substance like organic substance and salts pass through without reflection. By the above, only ion is guided into the mass spectrometry part 50, while the contaminative substance is restrained from being guided. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、高周波誘導結合プ
ラズマ質量分析装置に関する。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a high frequency inductively coupled plasma mass spectrometer.

【０００２】[0002]

【従来の技術】発光分析の光源に用いる誘導結合プラズ
マを質量分析計のイオン源として用い、溶液中の元素分
析をイオンによって行う高周波誘導結合プラズマ質量分
析装置が知られている。2. Description of the Related Art A high-frequency inductively coupled plasma mass spectrometer is known in which inductively coupled plasma used as a light source for emission analysis is used as an ion source of a mass spectrometer and elemental analysis in a solution is performed by ions.

【０００３】図３は高周波誘導結合プラズマ質量分析装
置の構成を説明するための概略図である。高周波誘導結
合プラズマ質量分析装置１００は、イオン化部１２０、
インターフェース部１３０、イオンレンズ部１４０、質
量分析部１５０を備え、これらの各部分を直線状に配置
する構成とし、イオン化部１２０でイオン化した試料元
素の質量を質量分析部１５０で測定することによって、
質量分析を行う。FIG. 3 is a schematic diagram for explaining the structure of a high frequency inductively coupled plasma mass spectrometer. The high frequency inductively coupled plasma mass spectrometer 100 includes an ionization unit 120,
An interface section 130, an ion lens section 140, and a mass spectrometric section 150 are provided, and these respective sections are arranged linearly, and the mass of the sample element ionized by the ionization section 120 is measured by the mass spectrometric section 150.
Perform mass spectrometry.

【０００４】イオン化部１２０と質量分析部１５０の間
は、インターフェース部１３０及びイオンレンズ部１４
０によって結合される。インターフェース部１３０は、
イオンを高真空のイオンレンズ部１４０に導入すると共
に、イオンの運動エネルギーの方向を揃えるためのサン
プリングコーン１３１と、サンプリングコーン１３１を
通過したイオンに一部を通過させるスキマーコーン１３
２を含む。また、イオンレンズ部１４０は、インターフ
ェース部１３０を通過したイオンを収束し、質量分析部
１５０に導くためのエキストラクタ１４１及び収束イオ
ンレンズ１４２を含む。また、質量分析部１５０は、質
量選別を行うマスフィルター１５１、及びマスフィルタ
ー１５１を通過したイオンを計数するイオン検出器１５
２を含む。An interface section 130 and an ion lens section 14 are provided between the ionization section 120 and the mass spectrometric section 150.
Connected by 0. The interface unit 130 is
A sampling cone 131 for introducing ions into the high-vacuum ion lens unit 140 and aligning the directions of kinetic energy of the ions, and a skimmer cone 13 for passing a part of the ions that have passed through the sampling cone 131.
Including 2. The ion lens unit 140 also includes an extractor 141 and a focused ion lens 142 for focusing the ions that have passed through the interface unit 130 and guiding the ions to the mass analysis unit 150. In addition, the mass spectrometric unit 150 includes a mass filter 151 that performs mass selection, and an ion detector 15 that counts ions that have passed through the mass filter 151.
Including 2.

【０００５】試料溶液は、ネブライザーで霧状にされた
後、イオン化部１２０に吹き込まれイオンが生成され
る。イオンは、プラズマからサンプリングコーン１３１
を通ってジェット流となってスキマーコーン１３２に向
かい、スキマーコーン１３２を通ったイオンは収束イオ
ンレンズ１４２によって軌道修正されると共に、質量分
析部１５０に収束される。The sample solution is atomized by a nebulizer and then blown into the ionization section 120 to generate ions. Ions are collected from the plasma by a sampling cone 131
And becomes a jet flow toward the skimmer cone 132, and the ions passing through the skimmer cone 132 have their trajectories corrected by the focusing ion lens 142 and are focused on the mass spectrometric unit 150.

【０００６】[0006]

【発明が解決しようとする課題】イオン化部１２０で
は、導入された霧状の試料中の元素の内、約９０％以上
がイオン化されるが、一部はプラズマ中で分解されずに
残る。この分解しきれなかった有機物や塩は、インター
フェース部を通過した後、収束イオンレンズや質量分析
部に付着することになる。有機物や塩が、収束イオンレ
ンズに付着するとイオンレンズが形成する電場に乱れを
生じ、また、質量分析部に付着すると検出誤差が生じる
ことになる。そのため、イオンレンズや質量分析部を定
期的にクリーニングする必要がある。In the ionization section 120, about 90% or more of the elements in the atomized sample introduced are ionized, but some remain in the plasma without being decomposed. The organic substances and salts that have not been decomposed pass through the interface section and then adhere to the convergent ion lens and the mass spectrometric section. If organic substances or salts adhere to the convergent ion lens, the electric field formed by the ion lens will be disturbed, and if they adhere to the mass spectrometric unit, a detection error will occur. Therefore, it is necessary to regularly clean the ion lens and the mass spectrometric section.

【０００７】イオンレンズや質量分析部のクリーニング
中は測定ができなくなるため、クリーニング間隔はでき
るだけ長いことが望ましい。Since the measurement cannot be performed during cleaning of the ion lens and the mass spectrometric section, it is desirable that the cleaning interval be as long as possible.

【０００８】そこで、本発明は前記した従来の問題点を
解決し、汚染物質の付着を抑制することを目的とし、ま
た、クリーニング間隔を長くすることを目的とする。Therefore, the present invention aims to solve the above-mentioned conventional problems, to suppress the attachment of contaminants, and to increase the cleaning interval.

【０００９】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明は、イオン化部か
ら導入された汚染物質をイオン輸送経路上で取り除くこ
とによって汚染物質の付着を抑制する。The present invention suppresses the attachment of contaminants by removing the contaminants introduced from the ionization section on the ion transport path.

【００１０】本発明の高周波誘導結合プラズマ質量分析
装置は、試料中の元素をイオン化するイオン化部と、所
定の質量電荷比を有するイオンを選別し検出する質量分
析部と、イオン化部と質量分析部とを結ぶイオン輸送経
路上に配置するイオン反射部とを備える。イオン反射部
は、イオン化部から導入したイオンを収束し質量分析部
内に導入する。このとき、イオン反射部は、イオン輸送
経路上にあるイオンのみを質量分析部に向けて反射し、
イオン輸送経路上にある有機物や塩等の汚染物質につい
てはそのまま通過させる。これによって、質量分析部へ
の汚染物質の導入を抑制しイオンのみを導入する。The radio frequency inductively coupled plasma mass spectrometer of the present invention comprises an ionization section for ionizing elements in a sample, a mass analysis section for selecting and detecting ions having a predetermined mass-to-charge ratio, an ionization section and a mass analysis section. And an ion reflecting portion arranged on the ion transport path connecting with. The ion reflection unit converges the ions introduced from the ionization unit and introduces them into the mass analysis unit. At this time, the ion reflection unit reflects only the ions on the ion transport path toward the mass analysis unit,
Pollutants such as organic substances and salts on the ion transport route are allowed to pass through. This suppresses the introduction of contaminants into the mass spectrometric section and introduces only ions.

【００１１】イオン反射部は、イオン化部と結ぶ軸上に
開口部を有すると共に、質量分析部と結ぶ軸方向にイオ
ンを収束させる電界を形成する電極を備えた反射イオン
レンズとすることができる。この反射イオンレンズは、
電極が形成する電界によって、イオン化部から導入され
たイオンを質量分析部と結ぶ軸方向に収束し質量分析部
に導入する。また、イオン化部で分解されずに導入され
た汚染物質は、反射イオンレンズの電極に形成された開
口部を通過することによって、質量分析部側に向けて反
射することはない。なお、電極には正電圧を印加すると
共に、質量分析部と結ぶ軸方向にイオンが収束する電界
が形成されるように電極の形状や配置を設定する。The ion reflection part may be a reflection ion lens having an opening on the axis connecting with the ionization part and having an electrode forming an electric field for converging ions in the axial direction connecting with the mass spectrometric part. This reflective ion lens
Due to the electric field formed by the electrodes, the ions introduced from the ionization section are converged in the axial direction connecting the mass analysis section and introduced into the mass analysis section. Further, the contaminant introduced without being decomposed in the ionization section does not reflect toward the mass spectrometric section side by passing through the opening formed in the electrode of the reflection ion lens. A positive voltage is applied to the electrodes, and the shape and arrangement of the electrodes are set so that an electric field for converging ions is formed in the axial direction connecting with the mass spectrometric section.

【００１２】これによって、汚染物質はイオンレンズや
質量分析部への到達を抑制して汚染物質の付着を抑制す
ることができ、クリーニング間隔を長くすることができ
る。As a result, the contaminants can be prevented from reaching the ion lens and the mass spectrometric section to suppress the attachment of the contaminants, and the cleaning interval can be lengthened.

【００１３】イオン反射部は、インターフェース部と質
量分析部との間、あるいは、イオン化部とインターフェ
ース部との間に設けることができる。反射イオンレンズ
をインターフェース部と質量分析部との間に配置する場
合には、収束イオンレンズに代えて反射イオンレンズを
設ける構成、あるいは、収束イオンレンズの前方位置に
反射イオンレンズを設ける構成とすることができる。The ion reflection section can be provided between the interface section and the mass analysis section or between the ionization section and the interface section. When the reflective ion lens is arranged between the interface section and the mass spectrometric section, a reflective ion lens is provided instead of the convergent ion lens, or a reflective ion lens is provided in front of the convergent ion lens. be able to.

【００１４】イオン反射部をイオン化部とインターフェ
ース部との間に設ける構成によれば、真空容器内への汚
染物質の導入を抑制することができる。According to the structure in which the ion reflection section is provided between the ionization section and the interface section, introduction of contaminants into the vacuum container can be suppressed.

【００１５】[0015]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
を参照しながら詳細に説明する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.

【００１６】はじめに、本発明の高周波誘導結合プラズ
マ質量分析装置の態様について説明する。図１は本発明
の高周波誘導結合プラズマ質量分析装置の一構成例を説
明するための概略ブロック図である。First, an aspect of the high frequency inductively coupled plasma mass spectrometer of the present invention will be described. FIG. 1 is a schematic block diagram for explaining an example of the configuration of the high frequency inductively coupled plasma mass spectrometer of the present invention.

【００１７】本発明の高周波誘導結合プラズマ質量分析
装置１は、イオン化部２０、インターフェース部３０、
イオンレンズ部４０、質量分析部５０を備え、インター
フェース部３０と質量分析部５０との間のイオンレンズ
部４０に、イオン反射部６０を備え、イオン化部２０で
イオン化した試料元素をイオン反射部６０で質量分析部
５０に向けて反射させ、質量分析部５０で試料元素の質
量を測定することによって質量分析を行う。The high frequency inductively coupled plasma mass spectrometer 1 of the present invention comprises an ionization section 20, an interface section 30,
An ion lens unit 40 and a mass analysis unit 50 are provided, and an ion reflection unit 60 is provided in the ion lens unit 40 between the interface unit 30 and the mass analysis unit 50, and the sample element ionized by the ionization unit 20 is ion reflection unit 60. The light is reflected toward the mass spectrometric section 50, and the mass spectrometric section 50 measures the mass of the sample element to perform mass spectrometric analysis.

【００１８】イオン化部２０と質量分析部５０の間は、
インターフェース部３０、イオンレンズ部４０、及びイ
オン反射部６０によって結合され、イオン反射部６０
は、イオンの輸送経路上においてイオン化部２０から導
入されたイオンを質量分析部５０に向けて反射すると共
に、各部分を非直線状に配置する構成とする。Between the ionization section 20 and the mass analysis section 50,
The interface unit 30, the ion lens unit 40, and the ion reflection unit 60 are combined to form an ion reflection unit 60.
Is configured to reflect the ions introduced from the ionization section 20 toward the mass spectrometric section 50 on the ion transport path and arrange the respective parts in a non-linear manner.

【００１９】イオン化部２０には、試料導入部１０から
霧状の試料が導入され、プラズマによって試料元素をイ
オン化する。試料導入部１０は、試料４を導入して霧化
するネブライザー１１、ネブライザー１１によって霧化
された粒子の中で細かい粒子を選別するスプレーチャン
バー１２、及び廃液を排出するドレイン１３を含む。な
お、ネブライザー１１には、ガス制御部３からキャリア
ガス（例えば、Ａｒガス）が注入され、また、試料４の
導入及び排出は図示しないポンプ（例えば、ペリスタル
ポンプ）によって行うことができる。A mist-like sample is introduced from the sample introduction unit 10 into the ionization unit 20, and the sample element is ionized by plasma. The sample introduction unit 10 includes a nebulizer 11 that introduces and atomizes the sample 4, a spray chamber 12 that selects fine particles among particles atomized by the nebulizer 11, and a drain 13 that discharges waste liquid. A carrier gas (for example, Ar gas) is injected into the nebulizer 11 from the gas control unit 3, and the sample 4 can be introduced and discharged by a pump (not shown) (for example, a peristaltic pump).

【００２０】イオン化部２０は、試料導入部１０からキ
ャリアガスと共に運ばれてきた試料４の元素をイオン化
するトーチ２１、このトーチ２１の周囲に巻かれた誘導
コイル２２及び誘導コイルに高周波電力を供給してプラ
ズマを生成するための高周波マッチングボックス２３、
高周波電源２４を備える。なお、トーチ２１にもガス制
御部３からキャリアガス（例えば、Ａｒガス）が注入さ
れる。The ionization section 20 supplies high frequency power to the torch 21 for ionizing the elements of the sample 4 carried together with the carrier gas from the sample introduction section 10, the induction coil 22 wound around the torch 21, and the induction coil. And a high frequency matching box 23 for generating plasma,
A high frequency power supply 24 is provided. A carrier gas (for example, Ar gas) is also injected into the torch 21 from the gas control unit 3.

【００２１】インターフェース部３０は、大気下にある
イオン化部２０と高真空下にあるイオンレンズ部４０や
質量分析部５０との間を結合する部分であり、イオン化
部２０で生成されたイオンは、圧力差によってインター
フェース部３０を通ってイオンレンズ部４０側に導入さ
れる。The interface section 30 is a section for connecting the ionization section 20 under the atmosphere to the ion lens section 40 and the mass spectrometric section 50 under a high vacuum. The ions generated by the ionization section 20 are It is introduced to the side of the ion lens unit 40 through the interface unit 30 due to the pressure difference.

【００２２】インターフェース部３０は、イオン化部２
０でイオン化された元素をサンプリングし、イオンレン
ズ部４０側に導入するために、トーチ２１内で発生した
イオンの運動エネルギーの方向を揃えるためのサンプリ
ングコーン３１、サンプリングコーン３１を通過したイ
オンの一部を通過させるためのスキマーコーン３２を備
える。インターフェース部３０を通過したイオンは、電
源４２によって負電圧に印加されたエキストラクタ４１
によってイオンレンズ部４０側に引き込まれる。The interface section 30 comprises the ionization section 2
In order to sample the element ionized at 0 and introduce it to the ion lens section 40 side, a sampling cone 31 for aligning the directions of kinetic energy of the ions generated in the torch 21 and one of the ions passing through the sampling cone 31 A skimmer cone 32 is provided for passing the section. The ions that have passed through the interface unit 30 are extracted by the extractor 41 that is applied with a negative voltage by the power supply 42.
Is pulled toward the ion lens unit 40 side.

【００２３】イオン反射部６０を構成する反射イオンレ
ンズ６１は開口部６３を有する電極を備え、この開口部
６３を、インターフェース部３０を通して通過するイオ
ンの経路と質量分析部５０に向かう経路の交差部分に位
置するように配置し、電極には電源６２によって正電圧
を印加する。インターフェース部３０を通過しエキスト
ラクタ４１によって引き込まれたイオンは、反射イオン
レンズ６１が形成する電界によって質量分析部５０に向
かって反射される。The reflection ion lens 61 constituting the ion reflection section 60 is provided with an electrode having an opening 63, and the intersection of the path of the ions passing through the interface section 30 and the path toward the mass spectrometric section 50 through the opening 63. And a positive voltage is applied to the electrodes by the power supply 62. The ions passing through the interface unit 30 and drawn by the extractor 41 are reflected toward the mass analysis unit 50 by the electric field formed by the reflection ion lens 61.

【００２４】一方、イオン化部２０でイオン化されずに
残った有機物や塩等は、イオンと同様にインターフェー
ス部３０を通過して引き込まれるが、イオン化されてい
ないため反射イオンレンズ６１が形成する電界によって
反射されることなく、開口部６３をそのまま通過し、反
射イオンレンズ６１あるいは収束イオンレンズ４３に付
着することはない。また、イオン化部２０から多量のイ
オンが導入され、空間電界効果によって軌道がはずれた
イオンがあっても反射イオンレンズ６１は正電圧に印加
されているため、イオンが反射イオンレンズ６１に付着
することもない。On the other hand, the organic substances, salts and the like remaining without being ionized in the ionization section 20 are drawn in through the interface section 30 similarly to the ions, but they are not ionized, and therefore, due to the electric field formed by the reflection ion lens 61. It is not reflected, passes through the opening 63 as it is, and does not adhere to the reflected ion lens 61 or the focused ion lens 43. Further, even if a large amount of ions are introduced from the ionization unit 20 and there is an ion whose trajectory is dislocated due to the spatial electric field effect, the reflected ion lens 61 is applied with a positive voltage, and therefore the ions are attached to the reflected ion lens 61. Nor.

【００２５】イオン反射部６０で反射されたイオンは、
電界によって反射されると共に質量分析部５０方向に収
束されて質量分析部５０内に導入される。なお、イオン
反射部６０と質量分析部５０との間に収束イオンレンズ
４３を配置し、イオン反射部６０で反射されたイオンを
さらに収束する構成とすることもできる。The ions reflected by the ion reflector 60 are
It is reflected by the electric field, converges in the direction of the mass spectrometric section 50, and is introduced into the mass spectrometric section 50. The focusing ion lens 43 may be arranged between the ion reflecting section 60 and the mass spectrometric section 50 to further focus the ions reflected by the ion reflecting section 60.

【００２６】質量分析部５０は、所定の質量電荷比を有
するイオンを選別するマスフィルター５１、マスフィル
ター５１で選別されたイオンを検出し計数するイオン検
出器５３及び計数部５４を備える。マスフィルター５１
にはＲＦ電源５２によって所定の電圧が印加され、目的
とする質量電荷比のイオンを選別する。マスフィルター
５１として例えば四重極マスフィルター等を用いること
ができ、イオン検出器５３として例えば二次電子倍増管
を用いることができる。The mass spectrometric section 50 comprises a mass filter 51 for selecting ions having a predetermined mass-to-charge ratio, an ion detector 53 for detecting and counting the ions selected by the mass filter 51, and a counting section 54. Mass filter 51
A predetermined voltage is applied by an RF power source 52 to select ions having a desired mass-to-charge ratio. For example, a quadrupole mass filter or the like can be used as the mass filter 51, and a secondary electron multiplier tube can be used as the ion detector 53.

【００２７】なお、図示していないが、真空排気系とし
て、例えばインターフェース部３０内を真空に排気する
ためのロータリーポンプ、反射イオンレンズ６１や収束
イオンレンズ４３等を含むイオンレンズ部４０のチャン
バ内を高真空に排気するターボ分子ポンプ、これらター
ボ分子ポンプを低真空に排気するためのロータリーポン
プ等を備える。また、電源４２，５２，６２やガス制御
部３、計数部５４の各制御は、制御部２によって行う。Although not shown, as a vacuum exhaust system, for example, a rotary pump for exhausting the inside of the interface unit 30 to a vacuum, a chamber of the ion lens unit 40 including the reflection ion lens 61, the convergent ion lens 43, and the like. A turbo molecular pump for evacuating the turbo molecular pump to a high vacuum, a rotary pump for evacuating the turbo molecular pump to a low vacuum, and the like are provided. The control of the power supplies 42, 52, 62, the gas control unit 3, and the counting unit 54 is performed by the control unit 2.

【００２８】試料４の溶液は、試料導入部１０において
ネブライザー１１で霧状にされた後、スプレーチャンバ
ー１２からトーチ２１内に導入される。トーチ２１内に
導入された試料の元素は、誘導コイル２２が形成するプ
ラズマによってイオン化される。イオンは、大気下のイ
オン化部２０と真空下のイオンレンズ部４０との間に差
圧によって、インターフェース部３０のサンプリングコ
ーン３１を通ってジェット流となってスキマーコーン３
２に向かい、エキストラクタ４１の負電圧によって引き
込まれる。The solution of the sample 4 is atomized by the nebulizer 11 in the sample introduction part 10 and then introduced into the torch 21 from the spray chamber 12. The elements of the sample introduced into the torch 21 are ionized by the plasma formed by the induction coil 22. Due to the pressure difference between the ionization unit 20 under the atmosphere and the ion lens unit 40 under vacuum, the ions become a jet flow through the sampling cone 31 of the interface unit 30 and the skimmer cone 3
2 and is pulled by the negative voltage of the extractor 41.

【００２９】イオンレンズ部４０内に導入されたイオン
は、反射イオンレンズ６１が形成する電界によって質量
分析部５０に向かって反射され、イオン化されないまま
導入された有機物や塩は、反射されることなく開口部６
３をそのまま通過する。The ions introduced into the ion lens section 40 are reflected toward the mass spectrometric section 50 by the electric field formed by the reflection ion lens 61, and the organic substances and salts introduced without being ionized are not reflected. Opening 6
Continue through 3.

【００３０】反射イオンレンズ６１で反射されたイオン
は、質量分析部５０に収束して導入され、マスフィルタ
ー５１で選別された後、イオン検出器５３及び計数部５
４で計数される。The ions reflected by the reflection ion lens 61 are converged and introduced into the mass spectrometric section 50, selected by the mass filter 51, and then the ion detector 53 and the counter section 5.
Counted at 4.

【００３１】本発明のイオン反射部によるイオンの反射
角度は任意角度とすることができ、１８０度に近い角度
とすることもできる。The angle at which the ions are reflected by the ion reflector of the present invention can be an arbitrary angle, or an angle close to 180 degrees.

【００３２】この構成例によれば、イオン反射部によっ
て、高周波誘導結合プラズマ質量分析装置を構成する各
部を非直線状の配列とすることによって、直線状配列と
する構成と比較して装置構成を小型とすることができ
る。特に、イオン反射部による反射角度を１８０度近く
とすることによって、小型化の効果を高めることができ
る。According to this configuration example, the ion reflecting section makes each section constituting the high-frequency inductively coupled plasma mass spectrometer into a non-linear array, so that the apparatus configuration can be improved as compared with the linear array configuration. It can be small. In particular, the effect of miniaturization can be enhanced by setting the reflection angle of the ion reflector to be close to 180 degrees.

【００３３】次に、本発明の高周波誘導結合プラズマ質
量分析装置の他の態様について説明する。図２は本発明
の高周波誘導結合プラズマ質量分析装置の他の構成例を
説明するための概略ブロック図である。Next, another mode of the high frequency inductively coupled plasma mass spectrometer of the present invention will be described. FIG. 2 is a schematic block diagram for explaining another configuration example of the high frequency inductively coupled plasma mass spectrometer of the present invention.

【００３４】図１に示す構成例は、反射イオンレンズを
インターフェース部と質量分析部との間に配置する構成
であるのに対して、図２に示す構成例は、反射イオンレ
ンズをイオン化部とインターフェース部との間に配置す
る構成である。反射イオンレンズの配置の他は図１の構
成とほぼ共通であるため、図２では共通する部分の構成
を省略すると共に、以下では主に反射イオンレンズの配
置について説明する。In the configuration example shown in FIG. 1, the reflection ion lens is arranged between the interface section and the mass analysis section, whereas in the configuration example shown in FIG. 2, the reflection ion lens is used as the ionization section. It is arranged between the interface section and the interface section. Since the configuration of the reflection ion lens is almost the same as that of FIG. 1 except for the arrangement, the configuration of the common part is omitted in FIG. 2 and the arrangement of the reflection ion lens will be mainly described below.

【００３５】図２に示す高周波誘導結合プラズマ質量分
析装置１は、イオン化部２０、インターフェース部３
０、イオンレンズ部４０、質量分析部５０を備え、イオ
ン化部２０とインターフェース部３０との間にイオン反
射部６０を備える。ここで、イオン化部２０は大気下と
し、イオン反射部６０、インターフェース部３０、イオ
ンレンズ部４０、及び質量分析部５０を真空下とし、イ
オン化部２０でイオン化した試料元素を差圧によってイ
オン反射部６０側に導入する。The high frequency inductively coupled plasma mass spectrometer 1 shown in FIG. 2 has an ionization section 20 and an interface section 3.
0, an ion lens unit 40, a mass analysis unit 50, and an ion reflection unit 60 between the ionization unit 20 and the interface unit 30. Here, the ionization unit 20 is under the atmosphere, the ion reflection unit 60, the interface unit 30, the ion lens unit 40, and the mass spectrometric unit 50 are under vacuum, and the sample element ionized by the ionization unit 20 is subjected to the differential pressure. Install on the 60 side.

【００３６】イオン化部２０でイオン化し導入した試料
元素は、イオン反射部６０で反射させた後、インターフ
ェース部３０及びイオンレンズ部４０を通して質量分析
部５０に導入し、質量分析部５０で試料元素の質量を測
定することによって質量分析を行う。The sample element ionized and introduced by the ionization section 20 is reflected by the ion reflection section 60 and then introduced into the mass analysis section 50 through the interface section 30 and the ion lens section 40. Mass spectrometry is performed by measuring the mass.

【００３７】イオン反射部６０を構成する反射イオンレ
ンズ６１は開口部６３を有する電極を備え、この開口部
６３を、イオン化部２０からのイオンの経路と質量分析
部５０側に向かう経路の交差部分に位置するように配置
し、電極には電源６２によって正電圧を印加する。差圧
によってイオン化部２０から導入されたイオンは、反射
イオンレンズ６１が形成する電界によってインターフェ
ース部３０側に反射される。反射されたイオンは、イン
ターフェース部３０を通過した後、エキストラクタ４１
によってイオンレンズ部４０に引き込まれ、質量分析部
５０に収束される。The reflection ion lens 61 which constitutes the ion reflection section 60 is provided with an electrode having an opening 63, and the opening 63 intersects the path of the ions from the ionization section 20 with the path toward the mass analysis section 50. And a positive voltage is applied to the electrodes by the power supply 62. Ions introduced from the ionization section 20 due to the differential pressure are reflected toward the interface section 30 by the electric field formed by the reflection ion lens 61. The reflected ions pass through the interface unit 30 and then the extractor 41.
Is drawn into the ion lens unit 40 by the ion lens unit 40 and converged into the mass spectrometric unit 50.

【００３８】一方、イオン化部２０でイオン化されずに
残った有機物や塩等は、イオンと同様に引き込まれる
が、イオン化されていないため反射イオンレンズ６１が
形成する電界によって反射されることなく、開口部６３
をそのまま通過し、反射イオンレンズ６１あるいは収束
イオンレンズ４３に付着することはない。また、イオン
化部２０から多量のイオンが導入された場合にも、反射
イオンレンズ６１は正電圧に印加されているため、イオ
ンが反射イオンレンズ６１に付着することもない。On the other hand, the organic substances, salts and the like remaining without being ionized in the ionization section 20 are drawn in like the ions, but since they are not ionized, they are not reflected by the electric field formed by the reflection ion lens 61, and the openings are formed. Part 63
Of the reflection ion lens 61 or the convergent ion lens 43 and is not attached. Further, even when a large amount of ions are introduced from the ionization unit 20, since the reflected ion lens 61 is applied with a positive voltage, the ions do not adhere to the reflected ion lens 61.

【００３９】イオン反射部６０で反射されたイオンは、
電界によって反射されると共にインターフェース部３０
の方向に収束され、イオンレンズ部４０によって質量分
析部５０内に収束し導入される。The ions reflected by the ion reflector 60 are
The interface unit 30 is reflected by the electric field
Is converged in the direction of, and is converged and introduced into the mass spectrometric section 50 by the ion lens section 40.

【００４０】この構成例によれば、従来構成の高周波誘
導結合プラズマ質量分析装置の端部にイオン反射部を設
けることによって、従来の装置を利用することができ
る。According to this configuration example, the conventional apparatus can be used by providing the ion reflecting portion at the end of the conventional high-frequency inductively coupled plasma mass spectrometer.

【００４１】[0041]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の高周波誘
導結合プラズマ質量分析装置によれば、汚染物質の付着
を抑制することができ、また、クリーニング間隔を長く
することができる。As described above, according to the high frequency inductively coupled plasma mass spectrometer of the present invention, the adherence of contaminants can be suppressed and the cleaning interval can be lengthened.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図１】本発明の高周波誘導結合プラズマ質量分析装置
の一構成例を説明するための概略ブロック図である。FIG. 1 is a schematic block diagram for explaining a configuration example of a high-frequency inductively coupled plasma mass spectrometer of the present invention.

【図２】本発明の高周波誘導結合プラズマ質量分析装置
の他の構成例を説明するための概略ブロック図である。FIG. 2 is a schematic block diagram for explaining another configuration example of the high-frequency inductively coupled plasma mass spectrometer of the present invention.

【図３】従来の高周波誘導結合プラズマ質量分析装置を
説明するための概略ブロック図である。FIG. 3 is a schematic block diagram for explaining a conventional high frequency inductively coupled plasma mass spectrometer.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１，１００…高周波誘導結合プラズマ質量分析装置、２
…制御部、３…ガス制御部、４…試料、１０…試料導入
部、１１…ネブライザー、１２…スプレーチャンバー、
１３…ドレイン、２０，１２０…イオン化部、２１…ト
ーチ、２２…誘導コイル、２３…高周波マッチングボッ
クス、２４…高周波電源、３０，１３０…インターフェ
ース部、３１…サンプリングコーン、３２…スキマーコ
ーン、４０，１４０…イオンレンズ部、４１…エキスト
ラクタ、４２…電源、４３…収束イオンレンズ、５０，
１５０…質量分析部、５１，１５１…マスフィルター、
５２…ＲＦ電源、５３…イオン検出器、５４…計数部、
６０，１５２…イオン反射部、６１…反射イオンレン
ズ、６２…電源、６３…開口部。1,100 ... High frequency inductively coupled plasma mass spectrometer, 2
... control part, 3 ... gas control part, 4 ... sample, 10 ... sample introduction part, 11 ... nebulizer, 12 ... spray chamber,
13 ... Drain, 20, 120 ... Ionization part, 21 ... Torch, 22 ... Induction coil, 23 ... High frequency matching box, 24 ... High frequency power supply, 30, 130 ... Interface part, 31 ... Sampling cone, 32 ... Skimmer cone, 40, 140 ... Ion lens part, 41 ... Extractor, 42 ... Power supply, 43 ... Focusing ion lens, 50,
150 ... Mass spectrometric section, 51, 151 ... Mass filter,
52 ... RF power source, 53 ... Ion detector, 54 ... Counting unit,
60, 152 ... Ion reflection part, 61 ... Reflection ion lens, 62 ... Power supply, 63 ... Opening part.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 試料中の元素をイオン化するイオン化部
と、所定の質量電荷比を有するイオンを選別し検出する
質量分析部と、前記イオン化部と前記質量分析部とを結
ぶイオン輸送経路上に配置するイオン反射部とを備え、
前記イオン反射部は、前記イオン化部から導入したイオ
ンを収束し前記質量分析部内に導入することを特徴とす
る、高周波誘導結合プラズマ質量分析装置。1. An ionization section for ionizing an element in a sample, a mass analysis section for selecting and detecting ions having a predetermined mass-to-charge ratio, and an ion transport path connecting the ionization section and the mass analysis section. And an ion reflector to be placed,
The high frequency inductively coupled plasma mass spectrometer, wherein the ion reflection unit converges the ions introduced from the ionization unit and introduces the ions into the mass analysis unit. 【請求項２】 前記イオン反射部は、前記イオン化部と
結ぶ軸上に開口部を有すると共に、前記質量分析部と結
ぶ軸方向にイオンを収束させる電界を形成する電極を備
えた反射イオンレンズであることを特徴とする、請求項
１記載の高周波誘導結合プラズマ質量分析装置。2. The reflection ion lens, wherein the ion reflection part has an opening on an axis connected to the ionization part, and an electrode forming an electric field for converging ions in an axial direction connected to the mass analysis part. The high frequency inductively coupled plasma mass spectrometer according to claim 1, wherein