JPH0382950A - 質量分析計への試料導入装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は液状試料を質量分析計へ導入する装置に関する
ものである。

（従来の技術） 液体試料を質量分析計へ導入するインターフェースとし
て、サーモスプレ一方式やミクロカラムを用いた直結方
式などがある。サーモスプレ一方式は、そのイオン化の
原理上フラグメンテーションが起こり細く、分子量に関
する情報しか得られない欠点がある。一方、ミクロカラ
ムを用いた直結方式は、イオン化室の真空度が通常１０
−４〜１０−’Ｔｏｒｒに保たれるため、主としてＥＩ
（電子衝撃）イオン化が行なわれ、構造に関した情報が
得られるが、しばしば分子量に関した情報が損なわれる
欠点がある。

化学イオン化１（ＣＩ法）は、反応ガスに電子衝撃を行
なうことによって発生する２次イオンと中性試料分子と
のイオン−分子反応を主体とするイオン化法で、フラグ
メンテーションが起こり難く、試料の分子量に関した情
報が得られる長所がある。しかしＣＩスペクトルでは、
使用する反応ガスの種類と試料分子との関係で同一分子
でも反応ガスの種類により形成されるスペクｈルパター
ンが異なる。したがって、ＣＩ法では、反応ガスの選択
が問題になる。

（発明が解決しようとする課題） ミクロカラムを用いた直結方式でのＥＩイオン化では試
料分子が電子衝撃によって分解し、フラグメントイオン
となり１分子量に関する情報を欠くことがある。

そこで、本発明は液状試料を質量分析計へ導入し、ＣＩ
（化学イオン化）スペクトルを得ることができ、しかも
種々の反応ガスによるＣＩスペク１ヘルも合せて得るこ
とのできる試料導入装置を提供することを目的とするも
のである。

（課題を解決するための手段） 本発明では、キャピラリとその外周を取り囲むガス供給
管とからなる二重管がイオン化室又はイオン室に隣接し
てつながる小室から質量分析計の外部に延び、質量分析
計の外部において前記キャピラリの先端が液状試料に浸
され、前記ガス供給管には複数種類の反応ガスを切り替
えて供給する反応ガス供給機構が接続されている。

（作用） 液状試料をセラ１−シ、キャピラリの先端をその液状試
料に浸すと、試料は連続して吸引され、気化してイオン
化室又はイオン化室に隣接した小室に入る。反応ガス供
給機構から反応ガスを供給しない状態では、イオン化室
と外界との圧力差はキャピラリ内を液状試料が通るとき
の抵抗によって維持される。キャピラリが例えばミクロ
カラムと称されるような内径が数十μｍ程度のキャピラ
リであるときは、イオン化室内の圧力を１０−’〜１０
　”５Ｔｏｒｒ程度に保つことができ、ＥＩイオン化が
起こり、ＥＩスペクトルが得られる。反応ガス供給機構
から反応ガスを供給した状態では、イオン化室内の真空
度をＩ　Ｔｏｒｒ程度に下げることができ、ＣＩイオン
化を起こすことができ、供給した反応ガスに対応したＣ
Ｉスペクトルが得られる。

イオン化室又はイオン化室に隣接した小室に導入された
液状試料は急速に脱溶媒される必要があるが、反応ガス
を供給するときは反応ガスによって溶媒の離脱が促進さ
れる。

反応ガスを供給するときは液状試料は均一な粒径の液滴
となってイオン化室又はそれに隣接する小室に導入され
、安定したスペクトルが得られるようになる。

（実施例） − 第１図は一実施例を表わす。

２は質量分析計の外壁であり、排気系（図示略）に接続
されて排気されている。４はイオン化室であり、イオン
化室４はｉｔのＥＩイオン化装置同様に、外側にフィラ
メント６が設けられ、フィラメント６と対向しているイ
オン化室の壁面には電子入射孔があけられ、フィラメン
ト６とイオン化室４の間に数十Ｖの電圧が印加されるこ
とによりフィラメント６から放射された電子がイオン化
室４内に入射し、イオン化室内のガス分子と衝突してガ
ス分子をイオン化する。

イオン化室４には二重管８が挿入されている。

二重管８は中心をキャピラリ内管１０が通り、その外側
を取り囲んでガス供給管であるキャピラリ外管１２が形
成されている。キャピラリ内管１０の内径は約５０（ｔ
ｍである。二重管８は外壁２の外側まで延びている。１
４は二重管８を外８１１．２の貫通部に気密を保って固
定するためのナラ１−であり、ナツト１４をゆるめるこ
とにより二重管８をイオン化室４から引き出して取り外
すことができ４〜 る。

イオン化室４の外側には試料の気化を促進するために、
二重管８を取り囲んでヒータ１６が設けられている。ま
た、イオン装置４自体も加熱されている。

質量分析計の外側で二重管のキャピラリ内管ＩＯの先端
は容器１８に入れられた液状試料２０に浸される。キャ
ピラリ外管１２の先端には分岐継手２２が設けられ、分
岐継手２２には抵抗管２４を介して反応ガス供給ユニッ
ト２６が接続されている。反応ガス供給ユニツ１−２６
のガス供給ライン２８には電磁弁３０，３２．３４を介
してそれぞれ反応ガスボンベが接続されている。電磁弁
３０を介して供給される反応ガスはイソブタン、電磁弁
３２を介して供給される反応ガスはメタン、電磁弁３４
を介して供給される反応ガスはアンモニアである。ガス
供給ライン２８に残留した反応ガスを排気するために、
油回転ポンプ３６が電磁弁３８を介して接続されている
。、４０は電磁弁３０．３２，３４．３８の開閉を制御
する制御ユ二ノ１−である。

次に、本実施例の動作について説明する。

液状試料２０は容器１８から圧力差でキャピラリ内管１
０を通り、イオン化室４に連続して供給される。液状試
料はイオン化室４に導入される直前でヒータエ６により
加熱されて気化する。

制御ユニット４０による電磁弁３０，３２，３４．３８
の開閉動作は種々の様式のものとすることができるが、
−例としては反応ガス用の電磁弁３０．３２．３４を周
期的に切り替えるように設定しておくことができる。反
応ガスを供給するときは、Ｍｔ＋回転ポンプ用の電磁弁
３８を閉とし、反応ガス用電磁弁３０，３２．３４を周
期的に切り替えて開とする。例えばアンモニアを反応ガ
スとするＣ１スペクトルを得るときは、電磁弁３４が開
となり、他の電磁弁３０，３２．３８は閉となる。供給
される反応ガスはガス供給ライン２８から抵抗管２４を
通り、キャピラリ外管１−２を通ってイオン化室４に供
給される。イオン化室４に供給された反応ガスがフィラ
メン１−６から出射した電子によりイオン化されて反応
イオンを生じ、その反応イオンと試料分子がイオン−分
子反応をすることにより試料がＣＩイオン化される。

反応ガスを供給しないときは電磁弁３０，３２゜３４を
閉じ、電磁弁３８を開けてガス供給ライン２８の反応ガ
スを油回転ポンプ３６により排出した後、電磁弁３８を
閉じる。このときはＥＩスペクトルを得ることができる
。。

このように、電磁弁３０，３２，３４．３８の切替えに
よって複数種類の反応ガスによるそれぞれのＣＩスペク
トルと、反応ガスを用いないときのＥＩスペクトルを得
ることができる。

第工図の装置を液体クロマトグラフの検出器に用いる場
合は、第２図に示されるように、容器１８で液体クロマ
トグラフのカラム４２の流出液を受けるようにし、カラ
ム流出成分が変わるごとに容器１８を取り替えるように
すればよい。これにより、質量分析を行ないながら液体
クロマトグラフの分取を行なうことができる。

液体クロマトグラフのカラム流出端に直結する場合は、
第３図に示されるように、キャピラリ内管１０の先端を
挿入したジヨイント４４を用い、ジヨイント４４の一端
を液体クロマトグラフのカラム流出端に接続し、他端を
他の分析装置に通ずる試料流通管に接続するようにすれ
ばよい。

液体クロマトグラフのカラムが内径５０μｍ程度のミク
ロカラムと称されるキャピラリである場合は、第４図に
示されるようにミクロカラム４６の流出端をキャピラリ
内管１０と直結し、流出液をイオン化室に直接導入する
ようにしてもよい。

第１図の実施例では液状試料はイオン化室４に直接導入
されているが、第５図に示されるように、イオン化室４
に隣接してつむがる小室４８を設け、試料と反応ガスを
導入する二重管８を小室４８に挿入するようにしてもよ
い。この場合は、試料は小室４８で気化し、イオン化室
４に導かれてＥＩイオン化又はＣＩイオン化が行なわれ
る。小室４８を設けることによってイオン化室４内が汚
染されるのを抑えることができる。

（発明の効果） 本発明では、キャピラリとその外周を取り囲むガス供給
管とからなる二重管をイオン化室又はイオン室に隣接し
てつながる小室に挿入し、質量分析計の外部では前記キ
ャピラリの先端を液状試料に浸し、前記ガス供給管には
複数種類の反応ガスを切り替えて供給する反応ガス供給
機構を接続したので、ＥＩスペクトルと種々の反応ガス
によるＣＩスペクトルを得ることができる。

試料が連続して吸引されるので、１回の分析でＥＩスペ
クトルと種々の反応ガスによるＣＩスペクトルを得るこ
とができる。

液状試料を供給するキャピラリを取り囲むガス供給管か
ら反応ガスを供給することにより、イオン化室又はそれ
に隣接する小室に導入された液状試料から溶媒を離脱さ
せるのを促進することができる。また、イオン化室又は
小室に導入される試料が均一な粒径の液滴となり、得ら
れるスペクトルが安定する。

【図面の簡単な説明】

第１図は一実施例を示す構成国、第２図は同実施例を液
体クロマトグラフとの結合に用いる場合を示す構成図、
第３図及び第４図はそれぞれ液体クロマトグラフとの結
合部分を示す断面図、第５図は他の実施例にお【プるイ
オン化室近傍を示す断面図である。 ４　・・・・イオン化室、８・・・・二重管、１０・・
　・キャピラリ内管、１２・・・キャピラリ外管、１８
　＝−容器、２０・・・・・液状試料、２２・・・・分
岐継手、２４・・・・・抵抗管、２６・・・・反応ガス
供給ユニッ１−１２８・・・・・反応ガス供給ライン、
３０，３２，３４゜３８・・・・・電磁弁、３６・　・
・ｎｌ＋回転ポンプ、４０・・制御ユニット。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）キャピラリとその外周を取り囲むガス供給管とか
   らなる二重管がイオン化室又はイオン室に隣接してつな
   がる小室から質量分析計の外部に延び、質量分析計の外
   部において前記キャピラリの先端が液状試料に浸され、
   前記ガス供給管には複数種類の反応ガスを切り替えて供
   給する反応ガス供給機構が接続されている試料導入装置
   。