JP4506481B2 - 飛行時間型質量分析装置 - Google Patents
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Description
a)イオンの飛行出発点となるイオン源と、
b)イオンに運動エネルギーを付与して前記イオン源から飛行を開始させるエネルギー付与手段と、
c)前記イオン源を発した各種イオンを複数回繰り返し飛行させるための同一の飛行軌道であって、イオンが持つ運動エネルギーについて時間収束性を有する飛行軌道を形成するイオン案内手段と、
d)前記飛行軌道を繰り返し飛行した後のイオンを検出する検出器と、
e)前記エネルギー付与手段によりイオンに付与する運動エネルギーを少なくとも2つの異なる状態に設定し、同一イオンについての前記イオン源から前記検出器までの飛行時間をそれぞれ測定する分析制御手段と、
f)同一イオンに由来する前記2つの異なる状態に対応した前記飛行時間の差に基づいて該イオン種の質量を算出又は推定する演算処理手段と、
を備えることを特徴としている。
Lin :イオン源1から周回軌道A入口(ゲート電極4)までの飛行距離(入射側飛行距離)
Lout :周回軌道A出口(ゲート電極4)から検出器5までの飛行距離(出射側飛行距離)
U:イオンの持つ運動エネルギー
C:周回軌道Aにおける1周回運動の飛行距離(周回長)
m:イオンの質量
TOF(m,U):運動エネルギーU、質量mを持つイオンの飛行時間(イオン源1を発してから検出器5に到達するまでの所要時間)
V(m,U):運動エネルギーU、質量mを持つイオンの速度
N(m):質量mを持つイオンが周回軌道Aを周回した回数(周回数)
TOF(m,U)×V(m,U)=Lin+N(m)×C+Lout …(1)
ゲート電極4で周回軌道Aに案内されない場合、イオン源1から検出器5までは通常の直線状の飛行空間であるとみることができるから、その直線状の飛行距離Lは、
L=Lin+Lout
である。したがって、(1)式は、
TOF(m,U)={L+N(m)×C}/V(m,U) …(2)
と書き換えることができる。
ΔTOF(m)=TOF(m,U)−TOF(m,U’)=L{1/V(m,U)−1/V(m,U’)} …(3)
である。(3)式より、イオンの飛行時間のずれ(差)ΔTOF(m)はそのイオンの速度に依存することが分かる。そして、イオン速度Vと運動エネルギーU及び質量mとの関係は、
V(m,U)=(2U/m)(-1/2)
であるから、(3)式より、
m=2×ΔTOF(m)2 ×(U(-1/2)−U’(-1/2))-2/L2 …(4)
と求めることができる。したがって、同一種のイオンに付与する運動エネルギーを変化させて該イオンに由来する飛行時間の差ΔTOFを測定すれば、その値から質量mを計算できることが分かる。
11…リング電極
12、13…エンドキャップ電極
14…イオン出射口
2…飛行空間
3…案内電極
4…ゲート電極
5…検出器
6…制御部
7…イオン源電圧発生部
8…周回軌道用電圧発生部
9…データ処理部
A…周回軌道
Claims (1)
- a)イオンの飛行出発点となるイオン源と、
b)イオンに運動エネルギーを付与して前記イオン源から飛行を開始させるエネルギー付与手段と、
c)前記イオン源を発した各種イオンを複数回繰り返し飛行させるための同一の飛行軌道であって、イオンが持つ運動エネルギーについて時間収束性を有する飛行軌道を形成するイオン案内手段と、
d)前記飛行軌道を繰り返し飛行した後のイオンを検出する検出器と、
e)前記エネルギー付与手段によりイオンに付与する運動エネルギーを少なくとも2つの異なる状態に設定し、同一イオンについての前記イオン源から前記検出器までの飛行時間をそれぞれ測定する分析制御手段と、
f)同一イオンに由来する前記2つの異なる状態に対応した前記飛行時間の差に基づいて該イオン種の質量を算出又は推定する演算処理手段と、
を備えることを特徴とする飛行時間型質量分析装置。
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- 2006-01-18 US US11/333,214 patent/US7399960B2/en not_active Expired - Fee Related
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