JPH03276546A - イオン源 - Google Patents
イオン源Info
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- JPH03276546A JPH03276546A JP2080414A JP8041490A JPH03276546A JP H03276546 A JPH03276546 A JP H03276546A JP 2080414 A JP2080414 A JP 2080414A JP 8041490 A JP8041490 A JP 8041490A JP H03276546 A JPH03276546 A JP H03276546A
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- Electron Sources, Ion Sources (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〈産業上の利用分野〉
本発明は、ガスクロマトグラフィ質量分析計（以下、Ｇ
Ｃ／ＭＳ）などに装備されるイオン源に関する。
Ｃ／ＭＳ）などに装備されるイオン源に関する。
〈従来の技術〉
ＧＣ／ＭＳにおいては、ガスクロマトグラフで成分分離
された試料ガスをイオン化した後、質量分析計に導入し
て質量分離を行い、試料の定性、定量分析などを行う。
された試料ガスをイオン化した後、質量分析計に導入し
て質量分離を行い、試料の定性、定量分析などを行う。
このような試料ガスのイオン化には、電子衝撃イオン化
法（Ｅｒ）によるイオン源や、化学イオン化法（ＣＩ）
によるイオン源などが用いられる。
法（Ｅｒ）によるイオン源や、化学イオン化法（ＣＩ）
によるイオン源などが用いられる。
たとえば、電子衝撃イオン化法によるイオン源としては
、従来、第２図に示すような構成が採られている。この
イオン源１゜は、イオン化室を構成するイオン源ボック
ス２を有し、このイオン源ボックス２の外方には、この
イオン源ボックス２を挟んでフィラメント４とトラップ
６とが、さらに、これらのフィラメント４とトラップ６
の外方にはコリメーションマグネット８ａ、８ｂがそれ
ぞれ対向配置されている。さらに、イオン源ボックス２
には、試料ガス導入口ＩＯとイオン出射口１２とがそれ
ぞれ形成されるとともに、フィラメント４とトラップ６
のそれぞれの対向位置に電子ビームの通過孔１４ａ、１
４ｂが形成されている。なお、１６はガス導入口１０に
接続されたキャピラリカラム、１８はイオン引出兼収束
用のレンズ電極である。
、従来、第２図に示すような構成が採られている。この
イオン源１゜は、イオン化室を構成するイオン源ボック
ス２を有し、このイオン源ボックス２の外方には、この
イオン源ボックス２を挟んでフィラメント４とトラップ
６とが、さらに、これらのフィラメント４とトラップ６
の外方にはコリメーションマグネット８ａ、８ｂがそれ
ぞれ対向配置されている。さらに、イオン源ボックス２
には、試料ガス導入口ＩＯとイオン出射口１２とがそれ
ぞれ形成されるとともに、フィラメント４とトラップ６
のそれぞれの対向位置に電子ビームの通過孔１４ａ、１
４ｂが形成されている。なお、１６はガス導入口１０に
接続されたキャピラリカラム、１８はイオン引出兼収束
用のレンズ電極である。
この構成において、試料ガス導入口１０を通してイオン
源ボックス２の内部に試料ガスが導入されると、この試
料ガスは、フィラメント４から放出される熱電子により
衝撃されてイオン化され、出射口１２からレンズ電極１
８により引き出されて図外の質量分析計に供給される。
源ボックス２の内部に試料ガスが導入されると、この試
料ガスは、フィラメント４から放出される熱電子により
衝撃されてイオン化され、出射口１２からレンズ電極１
８により引き出されて図外の質量分析計に供給される。
一方、化学イオン化用のイオン源では、第２図に示す構
成に加えて、イオン源ボックス２に反応ガス導入口２６
を設け、ここから反応ガスを導入して電子衝撃によって
反応ガスをイオン化し、このイオンと試料ガスとの間で
、いわゆるイオン分子反応を起こして試料ガスをイオン
化する。
成に加えて、イオン源ボックス２に反応ガス導入口２６
を設け、ここから反応ガスを導入して電子衝撃によって
反応ガスをイオン化し、このイオンと試料ガスとの間で
、いわゆるイオン分子反応を起こして試料ガスをイオン
化する。
上記のいずれのイオン化の場合においても、コリメーシ
ョンマグネット１４ａ、１４ｂ間の磁場によってフィラ
メント４からの熱電子を螺旋運動させることにより、試
料ガスあるいは反応ガスへの熱電子の衝撃の確率を高め
るようにしている。
ョンマグネット１４ａ、１４ｂ間の磁場によってフィラ
メント４からの熱電子を螺旋運動させることにより、試
料ガスあるいは反応ガスへの熱電子の衝撃の確率を高め
るようにしている。
〈発明が解決しようとする課題〉
しかしながら、コリメーションマグネットを設けた場合
でも、イオン源ボックス内に導入される試料ガスあるい
は反応ガスは、直ちにイオン化室内において空間的に広
く拡散するので、熱電子によって試料ガスや反応ガスが
衝撃される確率が相対的に低くなる。このため、イオン
化効率が未だ不十分で、大きな検出感度を得ることが困
難であった。
でも、イオン源ボックス内に導入される試料ガスあるい
は反応ガスは、直ちにイオン化室内において空間的に広
く拡散するので、熱電子によって試料ガスや反応ガスが
衝撃される確率が相対的に低くなる。このため、イオン
化効率が未だ不十分で、大きな検出感度を得ることが困
難であった。
〈課題を解決するための手段〉
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであっ
て、イオン化効率を従来よりも一層高め、大きな検出感
度が得られるようにするものである。
て、イオン化効率を従来よりも一層高め、大きな検出感
度が得られるようにするものである。
そのため、第１の発明では、イオン化室を構成するイオ
ン源ボックスを有し、このイオン源ボックスの外方には
、このイオン源ボックスを挟んでフィラメントとトラッ
プとが対向配置され、かつ、イオン源ボックスには、試
料ガス導入口とイオン出射口とが形成されるとともに、
前記フィラメントとトラップのそれぞれの対向位置に電
子ビームの通過孔が形成されている電子衝撃イオン化用
のイオン源において、イオン源ボックスの内壁に電子ビ
ームの通過方向を横切る方向に隔壁か突設されて前記試
料ガス導入口に連通ずるガス流路が形成され、かっ、前
記隔壁には前記通過孔と同軸に電子ビームの通過用の透
孔が形成されていることを特徴としている。
ン源ボックスを有し、このイオン源ボックスの外方には
、このイオン源ボックスを挟んでフィラメントとトラッ
プとが対向配置され、かつ、イオン源ボックスには、試
料ガス導入口とイオン出射口とが形成されるとともに、
前記フィラメントとトラップのそれぞれの対向位置に電
子ビームの通過孔が形成されている電子衝撃イオン化用
のイオン源において、イオン源ボックスの内壁に電子ビ
ームの通過方向を横切る方向に隔壁か突設されて前記試
料ガス導入口に連通ずるガス流路が形成され、かっ、前
記隔壁には前記通過孔と同軸に電子ビームの通過用の透
孔が形成されていることを特徴としている。
また、第２の発明では、イオン化室を構成するイオン源
ボックスを有し、このイオン源ボックスの外方には、こ
のイオン源ボックスを挟んでフィラメントとトラップと
が対向配置され、かっ、イオン源ボックスには、試料ガ
ス導入口、反応ガス導入口およびイオン出射口がそれぞ
れ形成されるとともに、前記フィラメントとトラップの
それぞれの対向位置に電子ビームの通過孔が形成されて
いる化学イオン化用のイオン源において、・イオン源ボ
ックスの内壁に電子ビームの通過方向を横切る方向に隔
壁が突設されて前記ガス導入口と反応ガス導入口とに連
通ずるガス流路が形成され、かつ、前記隔壁には訂記通
過孔と同軸に電子ビームの通過用の透孔が形成されてい
ることを特徴としている。
ボックスを有し、このイオン源ボックスの外方には、こ
のイオン源ボックスを挟んでフィラメントとトラップと
が対向配置され、かっ、イオン源ボックスには、試料ガ
ス導入口、反応ガス導入口およびイオン出射口がそれぞ
れ形成されるとともに、前記フィラメントとトラップの
それぞれの対向位置に電子ビームの通過孔が形成されて
いる化学イオン化用のイオン源において、・イオン源ボ
ックスの内壁に電子ビームの通過方向を横切る方向に隔
壁が突設されて前記ガス導入口と反応ガス導入口とに連
通ずるガス流路が形成され、かつ、前記隔壁には訂記通
過孔と同軸に電子ビームの通過用の透孔が形成されてい
ることを特徴としている。
く作用〉
上記構成において、試料ガス導入口（あるいは反応ガス
導入口）からイオン源ボックス内に入った試料ガス（あ
るいは反応ガス）は、拡散が制限されて隔壁により形成
されたガス流路に沿って流れる。このガス流路は、電子
ビームの通過方向を横切る方向に折り返して形成されて
いるため、ガス流路を流れる試料ガス（あるいは反応ガ
ス）は、通過孔と透孔を通って入射される電子ビームを
横切るたびに電子衝撃されてイオン化される。すなわち
、電子衝撃される頻度が相対的に多くなるので、イオン
化効率が一層高められる。
導入口）からイオン源ボックス内に入った試料ガス（あ
るいは反応ガス）は、拡散が制限されて隔壁により形成
されたガス流路に沿って流れる。このガス流路は、電子
ビームの通過方向を横切る方向に折り返して形成されて
いるため、ガス流路を流れる試料ガス（あるいは反応ガ
ス）は、通過孔と透孔を通って入射される電子ビームを
横切るたびに電子衝撃されてイオン化される。すなわち
、電子衝撃される頻度が相対的に多くなるので、イオン
化効率が一層高められる。
〈実施例〉
第１図は本発明の実施例に係る電子衝撃イオン化用のイ
オン源の断面図であり、第２図に示した従来例に対応す
る部分には同一の符号を付す。
オン源の断面図であり、第２図に示した従来例に対応す
る部分には同一の符号を付す。
同図において、符号Ｉはイオン源の全体を示し、２はイ
オン源ボックス、４はフィラメント、６はトラップ、８
ａ、８ｂはコリメーションマグネット、１０は試料ガス
導入口、１２はイオン出射口、１４ａ、１４ｂは電子ビ
ームの通過孔、１６はキャピラリカラム、！８はレンズ
電極であり、これらの構成は第２図に示した従来例の場
合と同様であるから、ここでは説明を省略する。
オン源ボックス、４はフィラメント、６はトラップ、８
ａ、８ｂはコリメーションマグネット、１０は試料ガス
導入口、１２はイオン出射口、１４ａ、１４ｂは電子ビ
ームの通過孔、１６はキャピラリカラム、！８はレンズ
電極であり、これらの構成は第２図に示した従来例の場
合と同様であるから、ここでは説明を省略する。
この実施例の特徴は、イオン源ボックス２の内壁に電子
ビームの通過方向を横切る方向に複数の隔壁２０．２２
．２４が交互に突設されており、これにより、順次折り
返されながら末端にて試料ガス導入口１０に連通ずるガ
ス流路が形成されている。そして、各々の隔壁２０．２
２．２４には前述の通過孔１４ａＳ １４ｂと同軸に電
子ビームの通過用の透孔２０ａ、２２ａ、２４ａが形成
されており、さらに、イオン出射口１２に対向する隔壁
２４の部分にはりベラ電極２６が設けられている。
ビームの通過方向を横切る方向に複数の隔壁２０．２２
．２４が交互に突設されており、これにより、順次折り
返されながら末端にて試料ガス導入口１０に連通ずるガ
ス流路が形成されている。そして、各々の隔壁２０．２
２．２４には前述の通過孔１４ａＳ １４ｂと同軸に電
子ビームの通過用の透孔２０ａ、２２ａ、２４ａが形成
されており、さらに、イオン出射口１２に対向する隔壁
２４の部分にはりベラ電極２６が設けられている。
上記構成において、試料ガス導入口ｌＯからイオン源ボ
ックス２内に入った試料ガスは、各隔壁２０．２２．２
４により形成されたガス流路に沿って流れる。このガス
流路は、電子ビームの通過方向を横切る方向に折り返し
て形成されているため、ガス流路を流れる試料ガスは、
通過孔＋４ａ、１４ｂと透孔２０ａ、２２ａ、２４ａを
通って入射される電子ビームを横切るたびに電子衝撃さ
れてイオン化されろ。すなわち、試料ガスが電子ビーム
を複数回横切って流れることになるので、電子衝撃され
る頻度が従来に比べて相対的に多くなり、イオン化効率
が一層高められる。
ックス２内に入った試料ガスは、各隔壁２０．２２．２
４により形成されたガス流路に沿って流れる。このガス
流路は、電子ビームの通過方向を横切る方向に折り返し
て形成されているため、ガス流路を流れる試料ガスは、
通過孔＋４ａ、１４ｂと透孔２０ａ、２２ａ、２４ａを
通って入射される電子ビームを横切るたびに電子衝撃さ
れてイオン化されろ。すなわち、試料ガスが電子ビーム
を複数回横切って流れることになるので、電子衝撃され
る頻度が従来に比べて相対的に多くなり、イオン化効率
が一層高められる。
こうして、イオン化された試料は、リペラ電極２６てイ
オン出射口１２側に導かれてレンズ電極１８により引き
出されて図外の質量分析計に供給される。
オン出射口１２側に導かれてレンズ電極１８により引き
出されて図外の質量分析計に供給される。
一方、化学イオン化用のイオン源では、第１図に示す構
成に加えて、試料ガス導入口１０の近接位置に反応ガス
導入口２６を設け、ここから反応ガスを導入する。この
反応ガスは、電子衝撃によってイオン化され、このイオ
ンと試料ガス導入口ＩＯから導入される試料ガスとの間
で、いわゆるイオン分子反応を起こして試料ガスがイオ
ン化される。
成に加えて、試料ガス導入口１０の近接位置に反応ガス
導入口２６を設け、ここから反応ガスを導入する。この
反応ガスは、電子衝撃によってイオン化され、このイオ
ンと試料ガス導入口ＩＯから導入される試料ガスとの間
で、いわゆるイオン分子反応を起こして試料ガスがイオ
ン化される。
この場合も、ガス流路を流れる反応ガスは、電子ビーム
を横切るたびに電子衝撃されてイオン化されるので、電
子衝撃される頻度が従来に比べて相対的に多くなり、イ
オン化効率が一層高められる。
を横切るたびに電子衝撃されてイオン化されるので、電
子衝撃される頻度が従来に比べて相対的に多くなり、イ
オン化効率が一層高められる。
なお、上記の実施例では、ガスクロマトグラフのキャピ
ラリカラム１６を使用して試料ガスを導入する場合につ
いて説明したが、これに限定されるものではなく、たと
えば、液体クロマトグラフで成分分離された液体試料を
加熱、気化するベーパライザを使用する場合にも、本発
明のイオン源を適用することができる。この場合、イオ
ン源ボックス２には、真空ポンプが直結されて余分なガ
スが排気される。
ラリカラム１６を使用して試料ガスを導入する場合につ
いて説明したが、これに限定されるものではなく、たと
えば、液体クロマトグラフで成分分離された液体試料を
加熱、気化するベーパライザを使用する場合にも、本発
明のイオン源を適用することができる。この場合、イオ
ン源ボックス２には、真空ポンプが直結されて余分なガ
スが排気される。
〈発明の効果〉
本発明によれば、イオン源ボックスに導入された試料ガ
スあるいは反応ガスは、隔壁により形成されたガス流路
を通過することにより電子ビームを複数回横切るので、
電子衝撃される頻度が従来よりも多くなり、イオン化効
率が一層高められて検出感度が向上する。
スあるいは反応ガスは、隔壁により形成されたガス流路
を通過することにより電子ビームを複数回横切るので、
電子衝撃される頻度が従来よりも多くなり、イオン化効
率が一層高められて検出感度が向上する。
第１図は本発明の実施例に係るイオン源の断面図、第２
図は従来のイオン源の断面図である。 １・・・イオン源、４・・・フィラメント、６・・・ト
ラップ、ｌＯ・・・ガス導入口、１２・・・イオン出射
口、２０．２２．２４・・・隔壁、２０ａ、 ２２ａ、
２４ａ・・・透孔、２６・・・反応ガス導入口。
図は従来のイオン源の断面図である。 １・・・イオン源、４・・・フィラメント、６・・・ト
ラップ、ｌＯ・・・ガス導入口、１２・・・イオン出射
口、２０．２２．２４・・・隔壁、２０ａ、 ２２ａ、
２４ａ・・・透孔、２６・・・反応ガス導入口。
Claims (2)
- （１）イオン化室を構成するイオン源ボックスを有し、
このイオン源ボックスの外方には、このイオン源ボック
スを挟んでフィラメントとトラップとが対向配置され、
かつ、イオン源ボックスには、試料ガス導入口とイオン
出射口とが形成されるとともに、前記フィラメントとト
ラップのそれぞれの対向位置に電子ビームの通過孔が形
成されている電子衝撃イオン化用のイオン源において、
前記イオン源ボックスの内壁に電子ビームの通過方向を
横切る方向に隔壁が突設されて前記試料ガス導入口に連
通するガス流路が形成され、かつ、前記隔壁には前記通
過孔と同軸に電子ビームの通過用の透孔が形成されてい
ることを特徴とする電子衝撃イオン化用のイオン源。 - （２）イオン化室を構成するイオン源ボックスを有し、
このイオン源ボックスの外方には、このイオン源ボック
スを挟んでフィラメントとトラップとが対向配置され、
かつ、イオン源ボックスには、試料ガス導入口、反応ガ
ス導入口およびイオン出射口がそれぞれ形成されるとと
もに、前記フィラメントとトラップのそれぞれの対向位
置に電子ビームの通過孔が形成されている化学イオン化
用のイオン源において、 前記イオン源ボックスの内壁に電子ビームの通過方向を
横切る方向に隔壁が突設されて前記ガス導入口と反応ガ
ス導入口とに連通するガス流路が形成され、かつ、前記
隔壁には前記通過孔と同軸に電子ビームの通過用の透孔
が形成されていることを特徴とする化学イオン化用のイ
オン源。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2080414A JPH03276546A (ja) | 1990-03-27 | 1990-03-27 | イオン源 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2080414A JPH03276546A (ja) | 1990-03-27 | 1990-03-27 | イオン源 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03276546A true JPH03276546A (ja) | 1991-12-06 |
Family
ID=13717637
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2080414A Pending JPH03276546A (ja) | 1990-03-27 | 1990-03-27 | イオン源 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03276546A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7064491B2 (en) | 2000-11-30 | 2006-06-20 | Semequip, Inc. | Ion implantation system and control method |
| EP2867915A4 (en) * | 2012-06-29 | 2015-06-17 | Fei Co | MULTI-SPECIES ION SOURCE |
| US9899181B1 (en) | 2017-01-12 | 2018-02-20 | Fei Company | Collision ionization ion source |
| US9941094B1 (en) | 2017-02-01 | 2018-04-10 | Fei Company | Innovative source assembly for ion beam production |
-
1990
- 1990-03-27 JP JP2080414A patent/JPH03276546A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7064491B2 (en) | 2000-11-30 | 2006-06-20 | Semequip, Inc. | Ion implantation system and control method |
| US7528550B2 (en) | 2000-11-30 | 2009-05-05 | Semequip, Inc. | Ion implantation system and control method |
| US7609003B2 (en) | 2000-11-30 | 2009-10-27 | Semequip, Inc. | Ion implantation system and control method |
| EP2867915A4 (en) * | 2012-06-29 | 2015-06-17 | Fei Co | MULTI-SPECIES ION SOURCE |
| US9224569B2 (en) | 2012-06-29 | 2015-12-29 | Fei Company | Multi species ion source |
| US9627174B2 (en) | 2012-06-29 | 2017-04-18 | Fei Company | Multi species ion source |
| US9899181B1 (en) | 2017-01-12 | 2018-02-20 | Fei Company | Collision ionization ion source |
| US10325750B2 (en) | 2017-01-12 | 2019-06-18 | Fei Company | Collision ionization source |
| US9941094B1 (en) | 2017-02-01 | 2018-04-10 | Fei Company | Innovative source assembly for ion beam production |
| US10651005B2 (en) | 2017-02-01 | 2020-05-12 | Fei Company | Innovative source assembly for ion beam production |
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