JP2806641B2 - 高周波誘導結合プラズマ質量分析装置 - Google Patents
高周波誘導結合プラズマ質量分析装置Info
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- JP2806641B2 JP2806641B2 JP3017902A JP1790291A JP2806641B2 JP 2806641 B2 JP2806641 B2 JP 2806641B2 JP 3017902 A JP3017902 A JP 3017902A JP 1790291 A JP1790291 A JP 1790291A JP 2806641 B2 JP2806641 B2 JP 2806641B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、高周波誘導結合プラズ
マ（ＩＣＰ）イオン源と質量分析装置（ＭＳ）とを結合
した高周波誘導結合プラズマ質量分析装置（ＩＣＰ−Ｍ
Ｓ）に係り、特にＭＳとして高分解能の磁場型質量分析
装置を用いた高周波誘導結合プラズマ質量分析装置に関
するものである。
マ（ＩＣＰ）イオン源と質量分析装置（ＭＳ）とを結合
した高周波誘導結合プラズマ質量分析装置（ＩＣＰ−Ｍ
Ｓ）に係り、特にＭＳとして高分解能の磁場型質量分析
装置を用いた高周波誘導結合プラズマ質量分析装置に関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来のＩＣＰ−ＭＳの構成例を図２に示
す。図２において、１はＩＣＰイオン源であり、高周波
コイル２を巻回した石英等の電気絶縁体製プラズマトー
チ３と試料液を噴霧するためのネブライザ４とから構成
されている。５は試料液６を収納すると共に導入管７を
介してネブライザ４に接続された試料ボトルである。な
お、図示しないがプラズマトーチ３の外周には高周波コ
イル２からの高周波をシールドするためのアース電位に
保たれたシールドケースが設けてある。
す。図２において、１はＩＣＰイオン源であり、高周波
コイル２を巻回した石英等の電気絶縁体製プラズマトー
チ３と試料液を噴霧するためのネブライザ４とから構成
されている。５は試料液６を収納すると共に導入管７を
介してネブライザ４に接続された試料ボトルである。な
お、図示しないがプラズマトーチ３の外周には高周波コ
イル２からの高周波をシールドするためのアース電位に
保たれたシールドケースが設けてある。
【０００３】８は電気良導体で形成されたサンプリング
コーン９およびスキマーコーン１１とからなるインター
フェース、１２は質量分析装置で、内部に質量分析系１
３が設けてある。
コーン９およびスキマーコーン１１とからなるインター
フェース、１２は質量分析装置で、内部に質量分析系１
３が設けてある。
【０００４】１４は前記質量分析装置１２内を高真空に
保つための油拡散ポンプ、１５はサンプリングコーン９
とスキマーコーン１１との間に形成される空間Ｓ１を排
気管１７を介して排気するための油回転ポンプである。
また、１９はイオンを加速、収束して前記質量分析系１
３に導くための電極群である。
保つための油拡散ポンプ、１５はサンプリングコーン９
とスキマーコーン１１との間に形成される空間Ｓ１を排
気管１７を介して排気するための油回転ポンプである。
また、１９はイオンを加速、収束して前記質量分析系１
３に導くための電極群である。
【０００５】かかる構成において、プラズマトーチ３内
には図示外のガス供給源からアルゴンガスが供給され、
また、ネブライザ４から試料液６が霧状となって導入さ
れる。この状態において、高周波コイル２に電力を印加
して高周波磁界を形成するとプラズマＰが発生するた
め、このプラズマ内の試料イオンがサンプリングコーン
９およびスキマーコーン１１を通ってインターフェース
８内に進入する。このインターフェース８内に進入した
イオンは電極群１９により加速、収束されて質量分析系
１３に導入される。
には図示外のガス供給源からアルゴンガスが供給され、
また、ネブライザ４から試料液６が霧状となって導入さ
れる。この状態において、高周波コイル２に電力を印加
して高周波磁界を形成するとプラズマＰが発生するた
め、このプラズマ内の試料イオンがサンプリングコーン
９およびスキマーコーン１１を通ってインターフェース
８内に進入する。このインターフェース８内に進入した
イオンは電極群１９により加速、収束されて質量分析系
１３に導入される。
【０００６】ところで、近時、質量分析系１３として磁
場型質量分析系を使用して高い分解能を得るようにした
ＩＣＰ−ＭＳが提案されており、かかる磁場型質量分析
系を使用した場合には試料イオンに高いエネルギーを与
える必要があるため、サンプリングコーン９およびスキ
マーコーン１１には数ｋＶ程度の正または負の高電圧を
印加し、且つスキマーコーン１１と電極群１９の間に設
けられる加速電極２０をアース電位にすることによりイ
オンを加速するようにしている。また、サンプリングコ
ーン９およびスキマーコーン１１はプラズマＰにより 7
000 ℃程度の高温に晒されるので、溶解防止のために冷
却水により冷却されるのが一般的である。
場型質量分析系を使用して高い分解能を得るようにした
ＩＣＰ−ＭＳが提案されており、かかる磁場型質量分析
系を使用した場合には試料イオンに高いエネルギーを与
える必要があるため、サンプリングコーン９およびスキ
マーコーン１１には数ｋＶ程度の正または負の高電圧を
印加し、且つスキマーコーン１１と電極群１９の間に設
けられる加速電極２０をアース電位にすることによりイ
オンを加速するようにしている。また、サンプリングコ
ーン９およびスキマーコーン１１はプラズマＰにより 7
000 ℃程度の高温に晒されるので、溶解防止のために冷
却水により冷却されるのが一般的である。
【０００７】そのための構成例を図３に示す。図３にお
いて、銅等で形成されたサンプリングコーン９およびス
キマーコーン１１は、やはり銅等の電気電導性を有する
材料で形成されたリング状部材３０に周知の方法で固着
されており、これでインターフェース８が構成されてい
る。そして、リング状部材３０には加速電圧用高電圧電
源２３により、例えば所定の正の高電圧、5 ｋＶが印加
される。また、リング状部材３０には冷却水を流すため
の冷却管２５、２７が形成されている。なお、以下の説
明においては理解を容易にするために、冷却管２５、２
７はリング状部材３０の内部で連通しているものとす
る。従って、例えば給水口Ｉに給水ホースを接続して給
水し、排水口Ｏに排水ホースを接続して排水することに
よりサンプリングコーン９およびスキマーコーン１１の
冷却を行うことができる。
いて、銅等で形成されたサンプリングコーン９およびス
キマーコーン１１は、やはり銅等の電気電導性を有する
材料で形成されたリング状部材３０に周知の方法で固着
されており、これでインターフェース８が構成されてい
る。そして、リング状部材３０には加速電圧用高電圧電
源２３により、例えば所定の正の高電圧、5 ｋＶが印加
される。また、リング状部材３０には冷却水を流すため
の冷却管２５、２７が形成されている。なお、以下の説
明においては理解を容易にするために、冷却管２５、２
７はリング状部材３０の内部で連通しているものとす
る。従って、例えば給水口Ｉに給水ホースを接続して給
水し、排水口Ｏに排水ホースを接続して排水することに
よりサンプリングコーン９およびスキマーコーン１１の
冷却を行うことができる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】ところで、図３に示す
構成において、冷却水としては通常水道水が使用され
る。しかし、このようにして実際に質量分析を行った場
合、シンクロスコープには例えば図４に示すように、あ
る質量数の存在を示すピーク３１の外に３３で示される
ようなノイズが観測されることがあることが分かった。
この現象は、特に、質量分析系１３の磁場強度を振動さ
せた場合に顕著であった。
構成において、冷却水としては通常水道水が使用され
る。しかし、このようにして実際に質量分析を行った場
合、シンクロスコープには例えば図４に示すように、あ
る質量数の存在を示すピーク３１の外に３３で示される
ようなノイズが観測されることがあることが分かった。
この現象は、特に、質量分析系１３の磁場強度を振動さ
せた場合に顕著であった。
【０００９】本発明は、上記の課題を解決するものであ
って、質量分析系の出力のノイズを除去できる高周波誘
導結合プラズマ質量分析装置を提供することを目的とす
るものである。
って、質量分析系の出力のノイズを除去できる高周波誘
導結合プラズマ質量分析装置を提供することを目的とす
るものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】さて、上記のように出力
波形にノイズが重畳するという問題に対して種々の実験
を行った結果、次のことが確認できた。まず、図５Ａに
示す構成は通常の使用形態であり、タブ３５に取り付け
られた蛇口３６から供給される冷却水は給水ホース３７
を介してインターフェース８の給水口Ｉから給水管に入
り、排水口Ｏから排水された冷却水は排水ホース３９を
介してタブ３５内に排水される。この構成では、図４に
示すようにピーク３１にノイズ３３が重畳する。これに
対して、図５Ｂに示すように排水ホース３９を通ってき
た冷却水を電気絶縁性を有する容器４１に排水した場合
には、ノイズは発生せず、質量数の存在を示すピークの
みが確認された。更に、図５Ａの状態で冷却水には電流
が流れていることが確認された。
波形にノイズが重畳するという問題に対して種々の実験
を行った結果、次のことが確認できた。まず、図５Ａに
示す構成は通常の使用形態であり、タブ３５に取り付け
られた蛇口３６から供給される冷却水は給水ホース３７
を介してインターフェース８の給水口Ｉから給水管に入
り、排水口Ｏから排水された冷却水は排水ホース３９を
介してタブ３５内に排水される。この構成では、図４に
示すようにピーク３１にノイズ３３が重畳する。これに
対して、図５Ｂに示すように排水ホース３９を通ってき
た冷却水を電気絶縁性を有する容器４１に排水した場合
には、ノイズは発生せず、質量数の存在を示すピークの
みが確認された。更に、図５Ａの状態で冷却水には電流
が流れていることが確認された。
【００１１】以上のことから、図５Ａに示す状態では、
冷却水を流れる電流は、図６に示すように、水道管４１
から大地、そして給水ホース３７を通って加速電圧用高
電圧電源２３から図中Ａで示す高周波誘導結合プラズマ
質量分析装置のアースへ流れているものと考えられる。
そして、高周波誘導結合プラズマ質量分析装置のアース
Ａは、配電盤４３のアースへ接続され、配電盤４３のア
ースは大地中に埋め込まれたアース電極４５に接続され
ている。従って、冷却水を流れる電流は図６中４７で示
すような大きな閉ループを形成しているものと考えら
れ、このループが外部磁場の影響を受け、その結果加速
電圧用高電圧が変動し、出力信号中にノイズが発生する
ものと考えられる。これに対して、冷却水中を流れる電
流のループを小さくすれば、外部磁場による加速電圧の
変動を防止することができることが分かる。
冷却水を流れる電流は、図６に示すように、水道管４１
から大地、そして給水ホース３７を通って加速電圧用高
電圧電源２３から図中Ａで示す高周波誘導結合プラズマ
質量分析装置のアースへ流れているものと考えられる。
そして、高周波誘導結合プラズマ質量分析装置のアース
Ａは、配電盤４３のアースへ接続され、配電盤４３のア
ースは大地中に埋め込まれたアース電極４５に接続され
ている。従って、冷却水を流れる電流は図６中４７で示
すような大きな閉ループを形成しているものと考えら
れ、このループが外部磁場の影響を受け、その結果加速
電圧用高電圧が変動し、出力信号中にノイズが発生する
ものと考えられる。これに対して、冷却水中を流れる電
流のループを小さくすれば、外部磁場による加速電圧の
変動を防止することができることが分かる。
【００１２】従って、本発明の高周波誘導結合プラズマ
質量分析装置は、高周波誘導結合プラズマイオン源を用
いて試料をイオン化し、生じたイオンをインターフェー
スを介して磁場型質量分析計に導入するようにした高周
波誘導結合プラズマ質量分析装置において、前記インタ
ーフェースのサンプリングコーンおよびスキマーコーン
には加速電圧用高電圧電源より正の高電圧が印加される
と共に冷却管が形成されてなり、且つ前記冷却管に接続
される冷却水給水ホースおよび冷却水排水ホースには冷
却水に接触するアース電極が形成され、それぞれのアー
ス電極は前記高電圧電源のアースに接続されることを特
徴とする。
質量分析装置は、高周波誘導結合プラズマイオン源を用
いて試料をイオン化し、生じたイオンをインターフェー
スを介して磁場型質量分析計に導入するようにした高周
波誘導結合プラズマ質量分析装置において、前記インタ
ーフェースのサンプリングコーンおよびスキマーコーン
には加速電圧用高電圧電源より正の高電圧が印加される
と共に冷却管が形成されてなり、且つ前記冷却管に接続
される冷却水給水ホースおよび冷却水排水ホースには冷
却水に接触するアース電極が形成され、それぞれのアー
ス電極は前記高電圧電源のアースに接続されることを特
徴とする。
【００１３】
【作用および発明の効果】本発明においては、給排水ホ
ースに冷却水に接触するアース電極を形成し、該アース
電極を加速電圧用高電圧電源のアースに接続したので、
冷却水中を流れる電流のループを従来に比較して大幅に
小さくすることができ、その結果加速電圧用高電圧電源
を安定化させることができ、以てノイズの発生を防止す
ることができる。
ースに冷却水に接触するアース電極を形成し、該アース
電極を加速電圧用高電圧電源のアースに接続したので、
冷却水中を流れる電流のループを従来に比較して大幅に
小さくすることができ、その結果加速電圧用高電圧電源
を安定化させることができ、以てノイズの発生を防止す
ることができる。
【００１４】
【実施例】以下、図面を参照しつつ実施例を説明する。
図１は本発明に係る高周波誘導結合プラズマ質量分析装
置の一実施例の構成を示す図である。図１において、給
水ホース３７および排水ホース３９にはそれぞれ冷却水
に接触する電極５１および５３が形成されている。これ
はホースを切断してその両端を銅等の導電性を有する筒
状部材に接続すればよい。そして、これらの電極５１、
５３は共に加速電圧用高電圧電源２３のアースＡに接続
されている。
図１は本発明に係る高周波誘導結合プラズマ質量分析装
置の一実施例の構成を示す図である。図１において、給
水ホース３７および排水ホース３９にはそれぞれ冷却水
に接触する電極５１および５３が形成されている。これ
はホースを切断してその両端を銅等の導電性を有する筒
状部材に接続すればよい。そして、これらの電極５１、
５３は共に加速電圧用高電圧電源２３のアースＡに接続
されている。
【００１５】このような構成によれば、冷却水中を流れ
る電流は高周波誘導結合プラズマ質量分析装置の本体外
に流れることはなく、小さなループで加速電圧用高電圧
電源２３に戻ることになり、外乱による安定性の悪化を
軽減することができる。実際、図１に示す構成により質
量分析を行った場合には、図４に見られるようなノイズ
は発生しないことが確認された。
る電流は高周波誘導結合プラズマ質量分析装置の本体外
に流れることはなく、小さなループで加速電圧用高電圧
電源２３に戻ることになり、外乱による安定性の悪化を
軽減することができる。実際、図１に示す構成により質
量分析を行った場合には、図４に見られるようなノイズ
は発生しないことが確認された。
【００１６】なお、電極５１から給水口Ｉまでの給水ホ
ース３７の長さおよび電極５３から排水口Ｏまでの排水
ホース３９の長さは、絶縁性を保つことができるだけの
長さとする。従って、冷却水として蒸留水等の電気絶縁
性が良好なものを使用する場合には短くてよいが、水道
水のように導電性の良好なものを使用する場合には数ｍ
〜 10 ｍ程度の長さが必要となる。
ース３７の長さおよび電極５３から排水口Ｏまでの排水
ホース３９の長さは、絶縁性を保つことができるだけの
長さとする。従って、冷却水として蒸留水等の電気絶縁
性が良好なものを使用する場合には短くてよいが、水道
水のように導電性の良好なものを使用する場合には数ｍ
〜 10 ｍ程度の長さが必要となる。
【００１７】以上、本発明の一実施例について説明した
が、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、種
々の変形が可能である。例えば、上記実施例においては
冷却管２５と２７は連通しているものとしたが、独立し
て別個に冷却水が流れるようになされていてもよいもの
である。
が、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、種
々の変形が可能である。例えば、上記実施例においては
冷却管２５と２７は連通しているものとしたが、独立し
て別個に冷却水が流れるようになされていてもよいもの
である。
【図１】 本発明に係る高周波誘導結合プラズマ質量分
析装置の一実施例の構成を示す図である。
析装置の一実施例の構成を示す図である。
【図２】 ＩＣＰ−ＭＳの構成例を示す図である。
【図３】 インターフェースの構成例を示す図である。
【図４】 従来の問題点を説明するための図である。
【図５】 冷却水の供給の仕方を説明するための図であ
る。
る。
【図６】 冷却水中を流れる電流のループを説明するた
めの図である。
めの図である。
８…インターフェース、２３…加速電圧用高電圧電源、
３７…給水ホース、３９…排水ホース、５１、５３…電
極、Ａ…アース、Ｉ…給水口、Ｏ…排水口。
３７…給水ホース、３９…排水ホース、５１、５３…電
極、Ａ…アース、Ｉ…給水口、Ｏ…排水口。
フロントページの続き (72)発明者 伊藤 裕康 茨城県つくば市小野川16−２ 国立環境 研究所内 (72)発明者 大塚 紀一郎 東京都昭島市武蔵野三丁目１番２号 日 本電子株式会社内 (56)参考文献 特開 平２−15554（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H01J 40/00 - 49/48 H01J 27/00 - 27/26 G01N 27/62
Claims (1)
- 【請求項１】 高周波誘導結合プラズマイオン源を用い
て試料をイオン化し、生じたイオンをインターフェース
を介して磁場型質量分析計に導入するようにした高周波
誘導結合プラズマ質量分析装置において、前記インター
フェースのサンプリングコーンおよびスキマーコーンに
は加速電圧用高電圧電源より正または負の高電圧が印加
されると共に冷却管が形成されてなり、且つ前記冷却管
に接続される冷却水給水ホースおよび冷却水排水ホース
には冷却水に接触するアース電極が形成され、それぞれ
のアース電極は前記高電圧電源のアースに接続されるこ
とを特徴とする高周波誘導結合プラズマ質量分析装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3017902A JP2806641B2 (ja) | 1991-02-08 | 1991-02-08 | 高周波誘導結合プラズマ質量分析装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3017902A JP2806641B2 (ja) | 1991-02-08 | 1991-02-08 | 高周波誘導結合プラズマ質量分析装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04280056A JPH04280056A (ja) | 1992-10-06 |
| JP2806641B2 true JP2806641B2 (ja) | 1998-09-30 |
Family
ID=11956677
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3017902A Expired - Fee Related JP2806641B2 (ja) | 1991-02-08 | 1991-02-08 | 高周波誘導結合プラズマ質量分析装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2806641B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5386934B2 (ja) * | 2008-11-04 | 2014-01-15 | 株式会社島津製作所 | 荷電粒子ビーム装置及びその対物レンズのコンタミネーション防止装置 |
-
1991
- 1991-02-08 JP JP3017902A patent/JP2806641B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04280056A (ja) | 1992-10-06 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19980623 |
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