JP6015623B2 - イオン移動度分光計 - Google Patents
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Description
また、シャッタゲートグリッドを通過するイオン流の至近に絶縁性部材が位置しているため、該絶縁性部材にイオンが接触することでチャージアップが起こり易いという問題がある。
また、円環状部材の内周側に延設されたフランジはイオン流と反対に流れる拡散ガスの流路を狭めるため、拡散ガスの流速が大きくなりすぎ、分解能が低くなるという問題もある。
さらにまた、内部にドリフト領域が形成されたハウジングの中央部分にしか拡散ガスが流れないため、ハウジングの壁面付近にチャージアップや汚れが残り易く、初期のコンディショニングに多大な時間を費やすとともに、こうした汚れが分析感度や分解能に悪影響を及ぼすおそれもある。
前記シャッタゲートグリッドは、
中央開口部に複数本の導電性ワイヤが平行に固着され、周囲に複数のネジ穴が穿設された第1の導電性円盤状部材と、中央開口部に複数本の導電性ワイヤが平行に固着され、周囲に複数の扇状のネジ挿通穴が穿設された第2の導電性円盤状部材と、中央開口部を有し周囲に複数のネジ挿通穴が穿設された電気的絶縁性を有する絶縁シート部材と、
を含み、前記第1の導電性円盤状部材と前記第2の導電性円盤状部材とが間に前記絶縁シート部材を挟んだ状態で、前記第2の導電性円盤状部材の扇状のネジ挿通穴、前記絶縁シート部材のネジ挿通穴、及び前記第1の導電性円盤状部材のネジ穴に順に挿入された電気的絶縁性を有する複数のネジにより、それら部材が一体化されてなることを特徴としている。
一方、第1の導電性円盤状部材と第2の導電性円盤状部材との回転方向(それら2つの部材に直交する軸を中心とする回転方向)の位置関係は、第2の導電性円盤状部材に穿設されている扇状のネジ挿通穴の回転方向の遊びの分だけ調整可能である。したがって、それら円盤状部材をネジで一体化する際に、それぞれの部材に固着されている導電性ワイヤ同士が平行になるように回転方向の位置を調整することで、異なる面上の導電性ワイヤの平行性も高い精度で確保することができる。
これにより、各導電性円盤状部材に対し電気配線を容易に行うことができ、組立性が一層向上する。
該複数の電場形成用電極の導電性円盤状部材及び前記シャッタゲートグリッドを構成する各部材には、その中央開口部から外周側に所定距離離れた位置に、複数の通気用穴が形成されてなる構成とするとよい。
望ましくは、上記通気用穴はイオン流が達しない程度に中央開口部から離れた位置に設けられているとよい。なお、中央開口部の径は10〜30mm程度、通気用穴の内径は0.5〜3mm程度でよい。
図3は本実施例のイオン移動度分光計におけるドリフト領域部分の概略構成を示す概略断面図、図1は図3中のシャッタゲートグリッドの分解斜視図、図2は図3中の電場形成用電極の分解斜視図である。なお、本実施例のイオン移動度分光光度計の基本的な構成は図5に示したものと同じであり、相違するのは、イオン化領域10とドリフト領域11との境界に配置されるシャッタゲートグリッド20、及びイオン化領域10及びドリフト領域11中に配置される電場形成用電極30の構成である。
第2円盤状部材22は第1円盤状部材21の中央開口部211と同一内径の中央開口部221を有し、該中央開口部221には、多数の導電性ワイヤが所定間隔で平行に固着されたゲートグリッド222が溶接により固着されている。また、第2円盤状部材22の周縁部の所定箇所には扇状のネジ挿通穴223が穿設され、中央開口部221の縁部から外周方向に所定距離離れた位置には複数の通気用穴224が穿設されている。
絶縁シート部材23は中央開口部211、221と同一内径又は僅かに大きな内径の中央開口部231を有する。また、絶縁シート部材23の周縁部の所定箇所にはネジ挿通穴233が穿設され、中央開口部231の縁部から外周方向に所定距離離れた位置には複数の通気用穴234が穿設されている。
このため、本実施例のイオン移動度分光計では、シャッタゲートグリッド20における前段グリッド電極と後段グリッド電極との間隔やその平行性、導電性ワイヤの間隔などを高い精度で定めることができる。
また、イオン化された試料分子の移動度を計測するのではなく、例えば衝突誘起解離や光誘起解離などにより開裂したプロダクトイオンをドリフト領域に導入して移動度を計測してもよい。
さらにまた、ドリフト領域で移動度に応じて分離したイオンを四重極マスフィルタなどに導入し、質量電荷比に応じてさらに分離したあとに検出するイオン移動度分光測定−質量分析装置に本発明が適用可能であることも明らかである。
11…ドリフト領域
20…シャッタゲートグリッド
21…第1円盤状部材
22…第2円盤状部材
23…絶縁シート部材
24…絶縁性ネジ
211、221、231…中央開口部
212、222…ゲートグリッド
213…ネジ穴
223、233…ネジ挿通穴
214、224、234…通気用穴
215、225…電気配線用ネジ穴
30…電場形成用電極
31…リング電極
32…サブリング電極
321…中央開口部
322…通気用穴
Claims (5)
- 試料成分由来のイオンを生成させるイオン化部と、該イオン化部で生成されたイオンを移動度に応じて分離するために移動させるドリフト領域と、イオンを短時間パルス的に切り出して前記ドリフト領域へ送り込むためのシャッタゲートグリッドと、を具備するイオン移動度分光計において、
前記シャッタゲートグリッドは、
中央開口部に複数本の導電性ワイヤが平行に固着され、周囲に複数のネジ穴が穿設された第1の導電性円盤状部材と、中央開口部に複数本の導電性ワイヤが平行に固着され、周囲に複数の扇状のネジ挿通穴が穿設された第2の導電性円盤状部材と、中央開口部を有し周囲に複数のネジ挿通穴が穿設された電気的絶縁性を有する絶縁シート部材と、
を含み、前記第1の導電性円盤状部材と前記第2の導電性円盤状部材とが間に前記絶縁シート部材を挟んだ状態で、前記第2の導電性円盤状部材の扇状のネジ挿通穴、前記絶縁シート部材のネジ挿通穴、及び前記第1の導電性円盤状部材のネジ穴に順に挿入された電気的絶縁性を有する複数のネジにより、それら部材が一体化されてなることを特徴とするイオン移動度分光計。 - 請求項1に記載のイオン移動度分光計であって、
前記第1及び第2の導電性円盤状部材において導電性ワイヤは溶着されていることを特徴とするイオン移動度分光計。 - 請求項1又は2に記載のイオン移動度分光計であって、
前記第1及び第2の導電性円盤状部材は、電気配線を取り付けるためのネジ穴を有することを特徴とするイオン移動度分光計。 - 請求項1〜3のいずれかに記載のイオン移動度分光計であって、
少なくとも前記ドリフト領域中には、中央開口部を有する導電性円盤状部材である電場形成用の電極がイオン光軸に沿って複数配設され、
該複数の電場形成用電極の導電性円盤状部材及び前記シャッタゲートグリッドを構成する各部材には、その中央開口部から外周側に所定距離離れた位置に、複数の通気用穴が形成されてなることを特徴とするイオン移動度分光計。 - 請求項4に記載のイオン移動度分光計であって、
前記電場形成用電極は、円筒状で内周側にフランジが延出したリング電極と、該リング電極の円筒部の内側に嵌め込まれフランジに固定される中央開口部を有する円盤状のサブリング電極とからなり、該サブリング電極は、その外縁部から放射状に内側に複数の切れ込みが形成されるとともに、周方向に隣接する切れ込みで挟まれる部分が曲げられてなることを特徴とするイオン移動度分光計。
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