JPS5812705B2 - シツリヨウブンセキケイ - Google Patents
シツリヨウブンセキケイInfo
- Publication number
- JPS5812705B2 JPS5812705B2 JP49073329A JP7332974A JPS5812705B2 JP S5812705 B2 JPS5812705 B2 JP S5812705B2 JP 49073329 A JP49073329 A JP 49073329A JP 7332974 A JP7332974 A JP 7332974A JP S5812705 B2 JPS5812705 B2 JP S5812705B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- magnetic field
- ion
- ions
- curvature
- slit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Landscapes
- Other Investigation Or Analysis Of Materials By Electrical Means (AREA)
- Electron Tubes For Measurement (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は多成分ガスを複数個のイオンコレクタを使用し
て同時に分析する。
て同時に分析する。
いわゆるマルチコレクタ型質量分析計のイオン光学系に
関するものである。
関するものである。
従来この種の質量分析計の磁場端面形状としては多くの
ものがたとえば第１図ａに示す如く入射面、出射面共に
円形凸面形状の円形磁場、あるいは第１図ｂに示す如く
共に直線形状の扇形磁場が用いられてきた。
ものがたとえば第１図ａに示す如く入射面、出射面共に
円形凸面形状の円形磁場、あるいは第１図ｂに示す如く
共に直線形状の扇形磁場が用いられてきた。
両図において１はイオン入射スリット、２はイオンビー
ム、３はイオンコレクタ、４は出射スリット（コレクタ
スリット）、５は磁場である。
ム、３はイオンコレクタ、４は出射スリット（コレクタ
スリット）、５は磁場である。
このような従来のイオン光学系においては各コレクタス
リット上における収差が第１図ａの円形磁場の場合特に
大きいこと、第１図ｂの扇形の場合には質量数の異なる
各イオンの収束点を結ぶ収束曲線の彎曲が比較的大きく
コレクタの移動がむづかしいこと、イオン源ならびに多
数のコレクタの位置の決定が複雑になるなどの欠点を有
していた。
リット上における収差が第１図ａの円形磁場の場合特に
大きいこと、第１図ｂの扇形の場合には質量数の異なる
各イオンの収束点を結ぶ収束曲線の彎曲が比較的大きく
コレクタの移動がむづかしいこと、イオン源ならびに多
数のコレクタの位置の決定が複雑になるなどの欠点を有
していた。
したがって本発明の目的は上記した従来技術の欠点をな
くし、総合的に良好な収束特性、結像特性をかねそなえ
た多成分ガス同時分析用のマルチコレクタ型質量分析計
用イオン光学系を提供しようとするものである。
くし、総合的に良好な収束特性、結像特性をかねそなえ
た多成分ガス同時分析用のマルチコレクタ型質量分析計
用イオン光学系を提供しようとするものである。
上記の目的を達成するために、本発明のイオン光学系で
は、磁場へのイオン入射点における磁場端面の形状を円
形凹面、出射点におけるそれをすべての分離されたイオ
ンに対し同一曲率半径、同一曲率中心を有する円形凸面
で構成し、さらにイオンをイオン入射点において円形凹
面状磁場端面へ斜入射させ、イオン出射点においては分
離されたすべてのイオンを円形凸面状磁場端面に対し垂
直出射させるよう構成する。
は、磁場へのイオン入射点における磁場端面の形状を円
形凹面、出射点におけるそれをすべての分離されたイオ
ンに対し同一曲率半径、同一曲率中心を有する円形凸面
で構成し、さらにイオンをイオン入射点において円形凹
面状磁場端面へ斜入射させ、イオン出射点においては分
離されたすべてのイオンを円形凸面状磁場端面に対し垂
直出射させるよう構成する。
これによりイオンは第２図に示す如く円形凸面状磁場端
面（出射端面）の曲率中心０に向って入射し、磁場中で
偏向分離されたのち、こんどは点０から発散させるが如
く磁場から放射状に出射することになる。
面（出射端面）の曲率中心０に向って入射し、磁場中で
偏向分離されたのち、こんどは点０から発散させるが如
く磁場から放射状に出射することになる。
この方法によれば出射イオンの結像面におけるスリット
幅方向の収差の大きさは、一定の光源側条件のもとにお
いて、第２図に示す凹面状磁場端面（入射端面）の曲率
半径ｒと斜入射角度ψとの関数となり、ある質量数の出
射イオンに対してその収差を最小にする最適なるｒ，ψ
の組合せが存在し、その場合の収差は従来の方法（例え
ば第１図ａの円形磁場による方法）の光学系におけるも
のと比較し十分小さいものとなる。
幅方向の収差の大きさは、一定の光源側条件のもとにお
いて、第２図に示す凹面状磁場端面（入射端面）の曲率
半径ｒと斜入射角度ψとの関数となり、ある質量数の出
射イオンに対してその収差を最小にする最適なるｒ，ψ
の組合せが存在し、その場合の収差は従来の方法（例え
ば第１図ａの円形磁場による方法）の光学系におけるも
のと比較し十分小さいものとなる。
したがって使用する質量数範囲に応じて適切なｒ，ψの
組合せを選択することにより良好な収束特性を得ること
ができる。
組合せを選択することにより良好な収束特性を得ること
ができる。
コレクタスリットの長さ方向に対する収束性、いわゆる
立体収束性は主にψの関数となり、上記スリット幅方向
を含めた総合的な収束特性は、ある使用する質量数範囲
に応じて適当なｒ，ψの組合せをえらぷことにより、た
とえば質量数＜Ｍ／ｅが、Ｍ／ｅく８０の低質量数領域
におしては、偏向角をとるときのそのイオンの軌道半径
、Ｍは原子質量単位による質量、ｅは電荷数 なる組合せをえらぷことにより、著るしく改善される。
立体収束性は主にψの関数となり、上記スリット幅方向
を含めた総合的な収束特性は、ある使用する質量数範囲
に応じて適当なｒ，ψの組合せをえらぷことにより、た
とえば質量数＜Ｍ／ｅが、Ｍ／ｅく８０の低質量数領域
におしては、偏向角をとるときのそのイオンの軌道半径
、Ｍは原子質量単位による質量、ｅは電荷数 なる組合せをえらぷことにより、著るしく改善される。
また同時に、この方法によれば、すべてのイオンは前述
のように点０から発散する如《偏向されるので、点０か
ら収束点までの距離ｌとイオンビーム偏向角θのみによ
り扇形磁場の場合に比し、より容易に結像点の位置を決
定することができ、それらの結像点を結ぶ収束曲線の形
状も扇形磁場の場合に比し彎曲度が減少し、したがって
収束曲線を１本の直線で近似できる質量数の範囲が増大
し結像特性が改善される。
のように点０から発散する如《偏向されるので、点０か
ら収束点までの距離ｌとイオンビーム偏向角θのみによ
り扇形磁場の場合に比し、より容易に結像点の位置を決
定することができ、それらの結像点を結ぶ収束曲線の形
状も扇形磁場の場合に比し彎曲度が減少し、したがって
収束曲線を１本の直線で近似できる質量数の範囲が増大
し結像特性が改善される。
以下本発明を実施例によりさらに詳細に説明する。
本発明の光学系を小型（出射円形凸面の曲率半径−５Ｑ
ｍｉ）、低質量領域（Ｍ／ｅ−４〜５０）を対象とした
多成分ガス同時分析用質量分析計へ応用した場合のイオ
ン光学系の実施例を第２図について説明する。
ｍｉ）、低質量領域（Ｍ／ｅ−４〜５０）を対象とした
多成分ガス同時分析用質量分析計へ応用した場合のイオ
ン光学系の実施例を第２図について説明する。
第２図において、入射スリット１より入射したイオンビ
ーム２を出射端面の曲率中心０に向って磁場５に入射さ
せると偏向角θであたかも点０から発散された如く偏向
されたイオンは、点０からの距離ｌのところにあるコレ
クタスリット４上に収束する。
ーム２を出射端面の曲率中心０に向って磁場５に入射さ
せると偏向角θであたかも点０から発散された如く偏向
されたイオンは、点０からの距離ｌのところにあるコレ
クタスリット４上に収束する。
ここで、イオン入射点における磁場の円形凹面の曲率半
径ｒをｒ，３１ｍｍ、斜入射角度ψをψ一２４°とし、
Ｍ／ｅ＝３１において偏向角θがθ一９０°となるよう
に磁束密度、イオン加速電圧をとった場合の端縁磁場の
影響を考慮したスリット幅方向の収差Ｘａと質量数Ｍ／
ｅとの関係、およびスリット幅方向の倍率ＭＸ、ス）ッ
ト長方向の倍率Ｍｙと質量数Ｍ／ｅとの関係をそれぞれ
第３図ａ、および第３図ｂに同一の光源側条件のもとに
おける従来型の垂直入射円形磁場の場合との比較におい
て示す。
径ｒをｒ，３１ｍｍ、斜入射角度ψをψ一２４°とし、
Ｍ／ｅ＝３１において偏向角θがθ一９０°となるよう
に磁束密度、イオン加速電圧をとった場合の端縁磁場の
影響を考慮したスリット幅方向の収差Ｘａと質量数Ｍ／
ｅとの関係、およびスリット幅方向の倍率ＭＸ、ス）ッ
ト長方向の倍率Ｍｙと質量数Ｍ／ｅとの関係をそれぞれ
第３図ａ、および第３図ｂに同一の光源側条件のもとに
おける従来型の垂直入射円形磁場の場合との比較におい
て示す。
ここで光源（イオン源）は長さ２ｍｒの線状光源とし、
入射スリット横方向、縦方向のイオンビーム発散角は共
に０．００２ｒａｄ１イオン源でのイオンのエネルギー
の広がりの幅は、イオンの運動エネルギーに対し０，１
％とする。
入射スリット横方向、縦方向のイオンビーム発散角は共
に０．００２ｒａｄ１イオン源でのイオンのエネルギー
の広がりの幅は、イオンの運動エネルギーに対し０，１
％とする。
ＸａはＭ／ｅ＝４〜５０にわたり従来の入射端束性は著
しく改善され、その結果分解能、明るさ共に太いに増大
する。
しく改善され、その結果分解能、明るさ共に太いに増大
する。
またイオン入射スリットから磁場端面までの距離を８０
ｍｒとした場合の１とθと質量数との関係は第４図に示
す如くであり、これより容易に任意の質量数に対応する
コレクタ位置（たとえば第２図のＨｅ，Ｈ２０、０２、
ＣＯ２）を決定することができる。
ｍｒとした場合の１とθと質量数との関係は第４図に示
す如くであり、これより容易に任意の質量数に対応する
コレクタ位置（たとえば第２図のＨｅ，Ｈ２０、０２、
ＣＯ２）を決定することができる。
この場合のＭ／ｅ＝４〜４４における収束曲線の形状を
９００扇形磁場で垂直入射の場合（第１図ｂの場合）と
比較して第５図に示すが、本発明による場合曲線の彎曲
度が減少し、１つのコレクタの平行移動で測定可能な質
量数範囲が増大する。
９００扇形磁場で垂直入射の場合（第１図ｂの場合）と
比較して第５図に示すが、本発明による場合曲線の彎曲
度が減少し、１つのコレクタの平行移動で測定可能な質
量数範囲が増大する。
以上説明した如く本発明を実施すれば、ある使用する質
量数範囲において、収差が小さく、立体収束性を有し、
多数のコレクタの取扱いに関しての便利さを有する。
量数範囲において、収差が小さく、立体収束性を有し、
多数のコレクタの取扱いに関しての便利さを有する。
良好な収束性、結像条件をかねそなえた多成分ガスの同
時分析用マルチコレクタ型質量分析計を提供することが
できる。
時分析用マルチコレクタ型質量分析計を提供することが
できる。
第１図ａおよびｂはそれぞれ従来用いられてきた多成分
ガス同時分析用質量分析計の一例を示す図、第２図は本
発明による質量分析計のイオン光学系を示す図、第３図
ｉおよびｂはそれぞれ本発明を実施した場合の収差と質
量数との関係、像倍率と質量数との関係をいずれも、従
来法との比較において示す図、第４図は本発明を実施し
た場合におけるコレクタ位置と質量数との関係を示す図
、第５図は本発明と従来法との場合の収束曲線を比較し
て示す図である。 図において１はイオン入射スリット、２はイオンビーム
、３はコレクタ、４はコレクタスリット５は磁場を示し
、ｒは円形凹面状入射端面の曲率半径、ψはイオン斜入
射角度、■は円形凸面状出射端面の曲率中心０からコレ
クタスリットまでの距離、θはイオンの偏向角度、Ｘａ
はコレクタスリットの横幅方向の収差の大きさ、Ｍｘ，
Ｍｙはそれぞれコレクタスリットの横幅方向、長手力向
の像倍率、Ｍは原子質量単位による質量、ｅは電荷をあ
らわす。
ガス同時分析用質量分析計の一例を示す図、第２図は本
発明による質量分析計のイオン光学系を示す図、第３図
ｉおよびｂはそれぞれ本発明を実施した場合の収差と質
量数との関係、像倍率と質量数との関係をいずれも、従
来法との比較において示す図、第４図は本発明を実施し
た場合におけるコレクタ位置と質量数との関係を示す図
、第５図は本発明と従来法との場合の収束曲線を比較し
て示す図である。 図において１はイオン入射スリット、２はイオンビーム
、３はコレクタ、４はコレクタスリット５は磁場を示し
、ｒは円形凹面状入射端面の曲率半径、ψはイオン斜入
射角度、■は円形凸面状出射端面の曲率中心０からコレ
クタスリットまでの距離、θはイオンの偏向角度、Ｘａ
はコレクタスリットの横幅方向の収差の大きさ、Ｍｘ，
Ｍｙはそれぞれコレクタスリットの横幅方向、長手力向
の像倍率、Ｍは原子質量単位による質量、ｅは電荷をあ
らわす。
Claims (1)
- １ 複数個のイオンコレクタを並べて多成分ガスを同時
に分析する質量分析計において、イオンを分離する磁場
の端面形状および磁場端面に対するイオンの人、出射角
をイオン入射点においてはそれぞれ円形凹面、斜入射と
し、出射点においてはそれぞれ分離されたすべてのイオ
ンに対して同一曲率半径同一曲率中心を有する円形凸面
、垂直出射としたことを特徴とする質量分析計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP49073329A JPS5812705B2 (ja) | 1974-06-28 | 1974-06-28 | シツリヨウブンセキケイ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP49073329A JPS5812705B2 (ja) | 1974-06-28 | 1974-06-28 | シツリヨウブンセキケイ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS513690A JPS513690A (ja) | 1976-01-13 |
| JPS5812705B2 true JPS5812705B2 (ja) | 1983-03-09 |
Family
ID=13515006
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP49073329A Expired JPS5812705B2 (ja) | 1974-06-28 | 1974-06-28 | シツリヨウブンセキケイ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5812705B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54161532A (en) * | 1978-06-12 | 1979-12-21 | Nippon Kokan Tsugite Kk | Regenerating cast sand and apparatus therefor |
| US4324367A (en) * | 1979-10-31 | 1982-04-13 | Kennecott Corporation | Sand lump crushing device |
| DE3400648A1 (de) * | 1984-01-11 | 1985-07-18 | Delta Engineering Beratung und Vermittlung Gesellschaft mbH, Irdning | Vorrichtung und verfahren zur regeneration von giesserei-schuttsand |
| US5217170A (en) * | 1992-02-11 | 1993-06-08 | Gmd Engineered Systems, Inc. | Method for both cooling and pneumatically scrubbing a calcined, particulate material |
-
1974
- 1974-06-28 JP JP49073329A patent/JPS5812705B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS513690A (ja) | 1976-01-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3445650A (en) | Double focussing mass spectrometer including a wedge-shaped magnetic sector field | |
| JPS6269456A (ja) | アルフア形電子エネルギフイルタ | |
| JPH0568058B2 (ja) | ||
| JPS59205142A (ja) | 質量分析計 | |
| GB1269017A (en) | Electron beam deflector system | |
| JPS5812705B2 (ja) | シツリヨウブンセキケイ | |
| US11101123B2 (en) | Extraction system for charged secondary particles for use in a mass spectrometer or other charged particle device | |
| JPS5829577B2 (ja) | 二重収束質量分析装置 | |
| US3622781A (en) | Mass spectrograph with double focusing | |
| US2824987A (en) | Electron optical elements and systems equivalent to light optical prisms for charge carriers in discharge vessels | |
| US2909688A (en) | Magnetic means for deflecting electron beams | |
| US3774026A (en) | Ion-optical system for mass separation | |
| JP3397347B2 (ja) | オメガフィルタ | |
| JP3363718B2 (ja) | オメガ型エネルギーフィルター | |
| JPH0812773B2 (ja) | 同時検出型質量分析装置 | |
| JPS63276861A (ja) | エネルギ選別機能を有する電子線の案内方法と電子分光計 | |
| JPS6121796Y2 (ja) | ||
| US3686500A (en) | Momentum spectrometer | |
| US3800140A (en) | Focusing plate for magnetic mass spectrometer | |
| US10770278B2 (en) | Extraction system for charged secondary particles for use in a mass spectrometer or other charged particle device | |
| JP2956706B2 (ja) | 質量分析装置 | |
| JP3096375B2 (ja) | ハイブリッドタンデム質量分析装置 | |
| JPS5935146B2 (ja) | 質量分析装置 | |
| JPS6342814B2 (ja) | ||
| JPH0546120B2 (ja) |