【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、混合物の分離に有
効な手段である液体クロマトグラフィー（LiquidChroma
tography : ＬＣ）と、物質の同定に有効な手段である
質量分析法とを結合した装置、すなわち液体クロマトグ
ラフィー/質量分析法（Liquid Chromatography / Mass
Spectrometry、以下ＬＣ／ＭＳと省略する）や、 溶液
中の微量物質の同時分析に有効なプラズマイオン源質量
分析装置（Plasma Ion Source / Mass Spectrometry、
以下Ｐ／ＭＳと省略する）に係わるもので、より詳細に
は、質量分析手段として用いるイオントラップ質量分析
計の配置、及び装置構成に関する。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a liquid chromatography (Liquid Chroma) which is an effective means for separating a mixture.
liquid chromatography / mass spectrometry (LC) and mass spectrometry, which is an effective means for identifying substances, ie, liquid chromatography / mass spectrometry (LC).
Spectrometry (hereinafter abbreviated as LC / MS) and plasma ion source mass spectrometer (Plasma Ion Source / Mass Spectrometry, which is effective for simultaneous analysis of trace substances in solution)
More specifically, the present invention relates to an arrangement of an ion trap mass spectrometer used as a mass spectrometer and a device configuration.
【０００２】[0002]
【従来の技術】イオントラップ質量分析計は、お椀状の
対向する一対のエンドキャップ電極とド−ナツ状のリン
グ電極から構成されており、電極に高周波電圧を印加す
ることによって電界を操作し、特定の質量数対電価比
（以下、たんに「質量数」と表記する）の範囲にあるイ
オンをイオントラップ質量分析計内部に蓄積したり、任
意の質量のイオンを取り出すことができる。従って、こ
のイオントラップ質量分析計は、イオンを蓄積すること
が出来ない従来の四重極型質量分析計と比較すると、大
幅な感度向上が期待できる。2. Description of the Related Art An ion trap mass spectrometer is composed of a pair of bowl-shaped opposed end cap electrodes and a donut-shaped ring electrode. An electric field is operated by applying a high-frequency voltage to the electrodes. It is possible to accumulate ions having a specific mass number to charge ratio (hereinafter simply referred to as “mass number”) within the ion trap mass spectrometer or to extract ions having an arbitrary mass. Therefore, this ion trap mass spectrometer can be expected to greatly improve sensitivity as compared with a conventional quadrupole mass spectrometer that cannot accumulate ions.
【０００３】イオントラップ質量分析計の性能をさらに
向上させるための重要な要素として、イオントラップ質
量分析計の電極内部に蓄積できるイオンの数（ｎ）が考
えられる。同等の条件下では、イオンの数（ｎ）が多い
ほど性能は向上する。イオンの数（ｎ）は、以下の関係
式で与えられる。An important factor for further improving the performance of the ion trap mass spectrometer is considered to be the number (n) of ions that can be accumulated inside the electrode of the ion trap mass spectrometer. Under equivalent conditions, the performance improves as the number (n) of ions increases. The number (n) of ions is given by the following relational expression.
【０００４】n = vd ここで、ｖはイオンがイオントラップ質量分析計の内部
で占有できる体積であり、ｄは平均電荷密度である。ｄ
は、静電斥力による空間電荷の影響を抑制する必要があ
るため、上限が決まってしまう。従って、イオントラッ
プ質量分析計に蓄積されるイオンの全数を増加するため
には、イオンが占有できる体積を増加するしかない。[0004] Here, v is the volume that ions can occupy inside the ion trap mass spectrometer, and d is the average charge density. d
Since it is necessary to suppress the influence of space charge due to electrostatic repulsion, the upper limit is determined. Therefore, the only way to increase the total number of ions stored in the ion trap mass spectrometer is to increase the volume that the ions can occupy.
【０００５】イオンの占有する体積は、イオントラップ
質量分析計の内部の体積、つまり電極間距離の３乗に比
例して増加する。しかし、電極間距離を長くした場合、
形成される電界は高い質量数のイオンを含むのに適当で
はなくなる。これは、電極間距離の２乗と電界の強さが
反比例するためである。従って、イオントラップ質量分
析計の電極間距離は、測定対象とするイオンの質量数の
最高値に対して一意に決定することになり、蓄積される
イオンの全数も決まってしまう。[0005] The volume occupied by ions increases in proportion to the volume inside the ion trap mass spectrometer, that is, the cube of the distance between the electrodes. However, if the distance between the electrodes is increased,
The resulting electric field is no longer suitable for containing high mass numbers of ions. This is because the square of the distance between the electrodes and the strength of the electric field are inversely proportional. Therefore, the distance between the electrodes of the ion trap mass spectrometer is uniquely determined with respect to the maximum value of the mass number of the ion to be measured, and the total number of the stored ions is also determined.
【０００６】上記の問題を解決するための方法として、
測定対象イオンを単一の質量数、または狭い範囲に分離
・限定して、イオントラップ質量分析計内部に蓄積する
方法が提案されている。この方法では、測定対象以外の
イオンをイオントラップ質量分析計の内部に蓄積しない
ので、それらから受ける空間電荷の影響が低減でき、測
定対象のイオンの数をイオンの占有体積に対して、相対
的に増加させることができる。この方法の詳細は特開平
１−９７３５０に記載されている。As a method for solving the above problem,
A method has been proposed in which ions to be measured are separated and limited to a single mass number or a narrow range, and are stored in an ion trap mass spectrometer. In this method, ions other than the measurement target are not accumulated inside the ion trap mass spectrometer, so that the influence of space charge received from the ion trap mass spectrometer can be reduced. Can be increased. The details of this method are described in JP-A-1-97350.
【０００７】また、上記の問題を解決するための別の方
法として、イオントラップ質量分析計の幾何学形状を改
変する方法が提案されている。この方法では、従来のイ
オントラップ質量分析計が、お椀状の対向する一対のエ
ンドキャップ電極とド−ナツ状のリング電極から構成さ
れるのに対し、３個のロッド型の四重極質量分析計を中
心軸を一致させて組み合わせる構成を採用している。こ
の構成により、イオンを捕らえるための電場のうち、一
方向を他の二方向とは独立した二組の四重極質量分析計
で発生させ、その一方向に対してイオンが占有する体積
を増加させることができる。この方法の詳細は特開平７
−３２６３２１に記載されている。[0007] As another method for solving the above-mentioned problem, there has been proposed a method of modifying a geometric shape of an ion trap mass spectrometer. In this method, a conventional ion trap mass spectrometer is composed of a pair of bowl-shaped opposed end cap electrodes and a donut-shaped ring electrode, whereas three rod-type quadrupole mass spectrometers are used. A configuration is adopted in which the meters are combined with their central axes aligned. With this configuration, of the electric field for capturing ions, one direction is generated by two sets of quadrupole mass spectrometers independent of the other two directions, increasing the volume occupied by ions in one direction Can be done. The details of this method are described in
-326321.
【０００８】[0008]
【発明が解決しようとする課題】本発明が解決しようと
する課題は、イオントラップ質量分析計を用いた装置
で、質量数が広い範囲にある測定対象イオンに対して、
蓄積するイオンの数を増加させ、高感度に測定を行うこ
とにある。An object of the present invention is to provide an apparatus using an ion trap mass spectrometer for measuring ions having a large mass number in a wide range.
An object of the present invention is to increase the number of accumulated ions and perform measurement with high sensitivity.
【０００９】お椀状の対向する一対のエンドキャップ電
極とド−ナツ状のリング電極から構成されるイオントラ
ップ質量分析計では、高い質量数のイオンを測定するた
めに、電極間距離を短くする必要がある。しかし、電極
間距離を短くすると、イオンの占有体積が小さくなって
蓄積できるイオンの数が増加できず、検出感度を向上さ
せることが難しくなる。In an ion trap mass spectrometer comprising a pair of bowl-shaped opposed end cap electrodes and a donut-shaped ring electrode, the distance between the electrodes must be reduced in order to measure ions having a high mass number. There is. However, when the distance between the electrodes is reduced, the volume occupied by the ions is reduced, and the number of ions that can be accumulated cannot be increased, and it becomes difficult to improve the detection sensitivity.
【００１０】この課題に対するひとつの解決方法として
上記従来技術のように、単一質量数のイオン、または質
量数が狭い範囲にあるイオンだけをイオントラップ質量
分析計に蓄積することによって、イオンの数をイオンの
占有体積に対して相対的に増加させる方法が提案されて
いる。しかし、高い質量数のイオンを測定することが可
能なイオントラップ質量分析計の場合、イオンの占有で
きる体積が絶対的に小さい。このため、同じイオントラ
ップ質量分析計で、低い質量数のイオンを測定しようと
すると、そのイオンを蓄積することが可能な、より電極
間距離の長いイオントラップ質量分析計で測定するのに
比べて、イオンの占有できる体積が大幅に制限され、蓄
積するイオンの数を増加できず、高い感度が得られない
ことになる。One solution to this problem is to accumulate only ions having a single mass number or ions having a narrow mass number in an ion trap mass spectrometer as in the above-mentioned prior art, thereby reducing the number of ions. Has been proposed to increase the relative to the occupied volume of ions. However, in the case of an ion trap mass spectrometer capable of measuring ions having a high mass number, the volume that the ions can occupy is absolutely small. For this reason, when trying to measure low mass ions with the same ion trap mass spectrometer, compared to using an ion trap mass spectrometer with a longer distance between electrodes, which can accumulate the ions, In addition, the volume that can be occupied by ions is greatly limited, the number of ions to be stored cannot be increased, and high sensitivity cannot be obtained.
【００１１】また、この課題に対する別の解決方法とし
て上記従来技術のように、イオントラップ質量分析計を
３個のロッド型の四重極質量分析計から構成し、イオン
の占有する体積を一方向に増加させる方法が提案されて
いる。このこの電極の構成を用いれば、蓄積するイオン
の数を増加することが出来るが、蓄積したイオンが広い
範囲に分散して収束してしまうため、一旦蓄積したイオ
ンを取り出す際に、十分な分解能で検出することが難し
くなる。As another solution to this problem, the ion trap mass spectrometer is composed of three rod-type quadrupole mass spectrometers as in the above-mentioned prior art, and the volume occupied by the ions is unidirectional. Methods have been proposed to increase the number. With this electrode configuration, the number of stored ions can be increased, but the stored ions are dispersed and converged over a wide range. Makes it difficult to detect.
【００１２】このように、１個のイオントラップ質量分
析計を用いた装置では、質量数が広い範囲にある測定対
象イオンに対して、蓄積するイオンの数を増加させるた
めの有効な方法は現在まで報告されていない。As described above, in an apparatus using one ion trap mass spectrometer, an effective method for increasing the number of ions to be accumulated for ions to be measured whose mass number is in a wide range is currently available. Not reported until.
【００１３】また、従来では考慮されていない課題もあ
る。装置内に配置される1個のイオントラップ質量分析
計に、お椀状の対向する一対のエンドキャップ電極とド
−ナツ状のリング電極から構成されるイオントラップ質
量分析計を用いた場合は、内部に蓄積できるイオンの質
量数の最低値が、電極に印加する高周波電圧の振幅に依
存する。振幅が小さいほど蓄積できるイオンの質量数の
最低値は低くなるが、それに伴って、イオントラップ質
量分析計内部の電界のポテンシャルが浅くなり、高い質
量数のイオンを蓄積する効果が弱くなる。従って、質量
数が広い範囲にある測定対象イオンを、１個のイオント
ラップ質量分析計で高感度に測定を行うことは難しいと
いう問題もある。There are also problems that have not been considered in the past. When one ion trap mass spectrometer arranged in the apparatus uses an ion trap mass spectrometer composed of a pair of bowl-shaped opposed end cap electrodes and a donut-shaped ring electrode, The lowest value of the mass number of ions that can be stored in the electrode depends on the amplitude of the high-frequency voltage applied to the electrode. The smaller the amplitude is, the lower the minimum value of the mass number of ions that can be accumulated is. However, the potential of the electric field inside the ion trap mass spectrometer becomes shallower, and the effect of accumulating ions of a higher mass number becomes weaker. Therefore, there is also a problem that it is difficult to measure a target ion having a large mass number in a wide range with a single ion trap mass spectrometer with high sensitivity.
【００１４】[0014]
【課題を解決するための手段】本発明では、上記課題を
解決するための手段として、ひとつの分析装置に、お椀
状の対向する一対のエンドキャップ電極とド−ナツ状の
リング電極から構成され、且つ測定する質量数の範囲が
異なるイオントラップ質量分析計を複数個配置する。According to the present invention, as a means for solving the above-mentioned problems, a single analyzer is constituted by a pair of bowl-shaped opposed end cap electrodes and a donut-shaped ring electrode. A plurality of ion trap mass spectrometers having different mass numbers to be measured are arranged.
【００１５】より具体的には、ひとつの分析装置の内部
に電極間距離が異なるイオントラップ質量分析計を複数
個、入射イオンから見て等位置あるいは直線状に配置
し、それぞれに印加する高周波電圧の振幅を変化させ
る。各々のイオントラップ質量分析計は、測定質量数範
囲が異なり、入射イオンの質量数にもとづいて、イオン
トラップ質量分析計を選択して蓄積させることによっ
て、高い質量数のイオンを測定できるイオントラップ質
量分析計が１個しか配置されていない装置に比べて、低
い質量数のイオンを多数蓄積することが出来、高い感度
が得られる。More specifically, a plurality of ion trap mass spectrometers having different electrode-to-electrode distances are arranged in one analyzer at the same position or linearly as viewed from the incident ions, and a high-frequency voltage applied to each of them is applied. Change the amplitude. Each ion trap mass spectrometer has a different measurement mass number range, and the ion trap mass spectrometer can measure high mass number ions by selecting and accumulating the ion trap mass spectrometer based on the mass number of incident ions. Compared to an apparatus in which only one analyzer is provided, a large number of ions having a low mass number can be accumulated, and high sensitivity can be obtained.
【００１６】本発明を用いれば、広い質量数の範囲にあ
るイオンを高感度に測定することが出来る。According to the present invention, ions in a wide range of mass numbers can be measured with high sensitivity.
【００１７】[0017]
【発明の実施の形態】本発明は液体中の微量な試料をイ
オン源によってイオン化した後、イオントラップ質量分
析計に導き、イオンの質量数によって分離・分析を行う
質量分析装置に関する。質量数が広い範囲にある測定対
象イオンに対して高い感度を有する装置構成に関する発
明であり、微量物質の分析のために十分役立つものであ
る。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention relates to a mass spectrometer for ionizing a very small amount of sample in a liquid by an ion source, guiding the ionized sample to an ion trap mass spectrometer, and performing separation and analysis according to the mass number of ions. The present invention relates to an apparatus configuration having high sensitivity to ions to be measured having a wide range of mass numbers, and is useful for analysis of trace substances.
【００１８】以下、本発明の実施の形態について実施例
を挙げ、図面を参照しながら説明する。Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
【００１９】（実施例１）第１の実施例として、本発明
を実施するための装置構成を図１を用いて説明する。(Embodiment 1) As a first embodiment, the configuration of an apparatus for carrying out the present invention will be described with reference to FIG.
【００２０】図１は、本発明を実施するための大気圧プ
ラズマイオン源質量分析装置の全体の構成を示した図で
ある。試料を含む溶液１はプラズマイオン源２に送液さ
れ、大気圧下でイオン化される。生成されたイオンはサ
ンプリングコーン３を通してロータリーポンプ４で1×1
0-1Torr程度に排気されている差動排気部５に導入さ
れ、スキマ―コーン６を通してターボ分子ポンプ７で10
-5から10-6Torr程度に排気されている高真空部８に導入
される。高真空部８に導入されたイオンは、アインツェ
ルレンズ９、イオンガイド１０を通り、Ｑディフレクタ
１１に導かれる。イオンガイド１０のかわりにオクタポ
ールの電極を用いても良い。Ｑディフレクタ１１に導か
れた後、Ｑディフレクタ１１で発生する電界で進行方向
を９０度偏向されたイオンは、質量数によって２つのイ
オントラップ質量分析計１２、１３のどちらかに導入さ
れる。イオンはイオントラップ質量分析計１２、１３に
蓄積された後に、検出器１４、１５によって検出され
る。FIG. 1 is a diagram showing the overall configuration of an atmospheric pressure plasma ion source mass spectrometer for implementing the present invention. A solution 1 containing a sample is sent to a plasma ion source 2 and ionized under atmospheric pressure. Generated ions are passed through sampling cone 3 and rotary pump 4
The gas is introduced into the differential pumping section 5 evacuated to about 0-1 Torr, and is passed through a skimmer cone 6 by a turbo-molecular pump 7.
It is introduced into the high vacuum section 8 evacuated to about-5 to 10-6 Torr. The ions introduced into the high vacuum section 8 pass through the Einzel lens 9 and the ion guide 10 and are guided to the Q deflector 11. An octapole electrode may be used instead of the ion guide 10. After being guided to the Q deflector 11, the ions whose traveling direction is deflected by 90 degrees by the electric field generated by the Q deflector 11 are introduced into one of the two ion trap mass spectrometers 12 and 13 depending on the mass number. After the ions are accumulated in the ion trap mass spectrometers 12, 13, they are detected by the detectors 14, 15.
【００２１】イオントラップ質量分析計１２、１３の前
段には、それぞれゲート電極１６、１７が配置され、ま
た後段には、それぞれレンズ電極１８、１９が配置され
ている。これらの電極に印加される電圧によって、イオ
ン蓄積時には、イオントラップ質量分析計に外部からの
イオンの入射が許可され、検出時には、イオントラップ
質量分析計から外部へのイオンの出射が許可される。Gate electrodes 16 and 17 are arranged at the front stage of the ion trap mass spectrometers 12 and 13, and lens electrodes 18 and 19 are arranged at the rear stage, respectively. The voltages applied to these electrodes allow the ion trap mass spectrometer to enter ions from the outside during ion accumulation, and permit the ion trap mass spectrometer to emit ions to the outside during detection.
【００２２】また、Ｑディフレクタ１１に印加する電圧
を変化させることによって、イオンを直進させることが
できる。Ｑディフレクタ１１の後段に配置したファラデ
ーカップ２０によって、直進したイオンを検出し、全イ
オン量が把握できる。By changing the voltage applied to the Q deflector 11, ions can be made to travel straight. By the Faraday cup 20 arranged at the rear stage of the Q deflector 11, ions traveling straight ahead can be detected, and the total amount of ions can be grasped.
【００２３】ここで、イオントラップ質量分析計１２
は、イオントラップ質量分析計１３と比べて電極間距離
が長く、測定質量数範囲が低い。また、２つのイオント
ラップ質量分析計１２、１３には、それぞれボンベ２
１、２２から、バッファーガスが独立に供給される。こ
こでは、測定質量数範囲が低いイオントラップ質量分析
計１２には、ボンベ２１からヘリウムガスが供給され、
測定質量数範囲が高いイオントラップ質量分析計１３に
は、ボンベ２２からアルゴンガスが供給される。本装置
構成ではバッファーガスの種類が異なっているが、それ
ぞれのイオントラップ質量分析計に蓄積するイオンに応
じて、バッファーガスの種類は同一であってもかまわな
い。Here, the ion trap mass spectrometer 12
Has a longer distance between electrodes and a lower measurement mass number range than the ion trap mass spectrometer 13. The two ion trap mass spectrometers 12 and 13 each have a cylinder 2.
From 1 and 22, the buffer gas is supplied independently. Here, helium gas is supplied from a cylinder 21 to the ion trap mass spectrometer 12 having a low measured mass number range.
An argon gas is supplied from a cylinder 22 to the ion trap mass spectrometer 13 having a high measured mass number range. Although the type of the buffer gas is different in the present apparatus configuration, the type of the buffer gas may be the same according to the ions accumulated in each ion trap mass spectrometer.
【００２４】（実施例２）第２の実施例として、本発明
を実施するための別の装置構成を図２を用いて説明す
る。(Embodiment 2) As a second embodiment, another device configuration for carrying out the present invention will be described with reference to FIG.
【００２５】図２は、本発明を実施するための大気圧プ
ラズマイオン源質量分析装置の全体の構成で、特にイオ
ントラップ質量分析計の内部に導入するバッファーガス
に同一のガスを用いた場合の構成を示した図である。こ
こでは、イオントラップ質量分析計１２、１３に、ボン
ベ２３から同一のバッファーガスとしてヘリウムガスが
供給されている。このような装置構成を用いれば、ボン
ベの数を低減でき、装置規模を縮小することができる。FIG. 2 shows the overall configuration of an atmospheric pressure plasma ion source mass spectrometer for carrying out the present invention, particularly when the same gas is used as the buffer gas introduced into the ion trap mass spectrometer. FIG. 3 is a diagram showing a configuration. Here, helium gas is supplied from the cylinder 23 to the ion trap mass spectrometers 12 and 13 as the same buffer gas. With such an apparatus configuration, the number of cylinders can be reduced, and the scale of the apparatus can be reduced.
【００２６】（実施例３）第３の実施例として、本発明
を実施するための別の装置構成を図３を用いて説明す
る。(Embodiment 3) As a third embodiment, another apparatus configuration for implementing the present invention will be described with reference to FIG.
【００２７】図３は、本発明を実施するための大気圧プ
ラズマイオン源質量分析装置の全体の構成を示した図で
ある。試料を含む溶液１はプラズマイオン源２に送液さ
れ、大気圧下でイオン化される。生成されたイオンは、
サンプリングコーン３を通してロータリーポンプ４で1
×10-1Torr程度に排気されている差動排気部５に導入さ
れ、スキマ―コーン６を通してターボ分子ポンプ７で10
-5から10-6Torr程度に排気されている高真空部８に導入
される。高真空部８に導入されたイオンは、アインツェ
ルレンズ９、イオンガイド１０を通り、質量分析部に導
入され、検出器２４で検出される。イオンガイド１０の
かわりにオクタポールの電極を用いても良い。質量分析
部は、ゲート電極２５、２７、電極間距離の異なるイオ
ントラップ型質量分析計２６、２８、レンズ電極２９か
ら構成される。質量分析部のイオントラップ質量分析計
とゲート電極、およびレンズ電極は、図のように中心軸
を一致させて一直線上に配置されている。電極間距離の
異なるイオントラップ型質量分析計２６、２８は、それ
ぞれ測定質量数範囲が異なる。質量分析部に導入された
イオンは、質量数に従ってイオントラップ質量分析計２
６、２８のどちらかに蓄積される。このとき、イオンを
蓄積しない方のイオントラップ質量分析計には接地電位
か、もしくは直流電圧だけが印加される。また、本装置
構成では、電極間距離の長く、測定質量数範囲が低いイ
オントラップ質量分析計２６が前段に配置されている
が、イオントラップ質量分析計の配列は測定質量数範囲
によらない。FIG. 3 is a diagram showing the overall configuration of an atmospheric pressure plasma ion source mass spectrometer for implementing the present invention. A solution 1 containing a sample is sent to a plasma ion source 2 and ionized under atmospheric pressure. The generated ions are
1 with rotary pump 4 through sampling cone 3
The gas is introduced into the differential pumping section 5 evacuated to about × 10-1 Torr, and is passed through a skimmer cone 6 by a turbo molecular pump 7.
It is introduced into the high vacuum section 8 evacuated to about-5 to 10-6 Torr. The ions introduced into the high vacuum section 8 pass through the Einzel lens 9 and the ion guide 10, are introduced into the mass analysis section, and are detected by the detector 24. An octapole electrode may be used instead of the ion guide 10. The mass spectrometer includes gate electrodes 25 and 27, ion trap mass spectrometers 26 and 28 having different distances between the electrodes, and a lens electrode 29. The ion trap mass spectrometer, the gate electrode, and the lens electrode of the mass spectrometer are arranged on a straight line with their central axes aligned as shown in the figure. The ion trap type mass spectrometers 26 and 28 having different distances between the electrodes have different measurement mass number ranges. The ions introduced into the mass spectrometer are changed according to the mass number.
6 and 28. At this time, the ground potential or only the DC voltage is applied to the ion trap mass spectrometer that does not accumulate ions. Further, in this device configuration, the ion trap mass spectrometer 26 having a long distance between the electrodes and having a low measurement mass number range is arranged at the front stage, but the arrangement of the ion trap mass spectrometer does not depend on the measurement mass number range.
【００２８】２つのイオントラップ質量分析計２６、２
８には、それぞれボンベ３０、３１から、バッファーガ
スが独立に供給される。ここでは、電極間距離の長く、
測定質量数範囲が低いイオントラップ質量分析計２６に
は、ボンベ３０からヘリウムガスが供給され、電極間距
離の短く、測定質量数範囲が高いイオントラップ質量分
析計２８には、ボンベ３１からアルゴンガスが供給され
る。本装置構成ではバッファーガスの種類が異なってい
るが、それぞれのイオントラップ質量分析計に蓄積する
イオンに応じて、バッファーガスの種類は同一であって
もかまわない。また、バッファーガスの種類が同一の場
合は、バッファーガスを一つのボンベから供給してもよ
い。Two ion trap mass spectrometers 26, 2
8, the buffer gas is independently supplied from the cylinders 30 and 31, respectively. Here, the distance between the electrodes is long,
Helium gas is supplied from the cylinder 30 to the ion trap mass spectrometer 26 having a low measurement mass number range, and argon gas is supplied from the cylinder 31 to the ion trap mass spectrometer 28 having a short distance between electrodes and a high measurement mass number range. Is supplied. Although the type of the buffer gas is different in the present apparatus configuration, the type of the buffer gas may be the same according to the ions accumulated in each ion trap mass spectrometer. When the type of buffer gas is the same, the buffer gas may be supplied from one cylinder.
【００２９】（実施例４）第４の実施例として、本発明
を実施するための別の装置構成を図４を用いて説明す
る。(Embodiment 4) As a fourth embodiment, another apparatus configuration for carrying out the present invention will be described with reference to FIG.
【００３０】図４は、本発明を実施するための大気圧プ
ラズマイオン源質量分析装置における質量分析部の構成
を示した図で、電極間距離の異なる３個のイオントラッ
プ質量分析計とゲート電極、およびレンズ電極が中心軸
を一致させ配置されている。FIG. 4 is a view showing a configuration of a mass spectrometer in an atmospheric pressure plasma ion source mass spectrometer for carrying out the present invention, wherein three ion trap mass spectrometers having different electrode-to-electrode distances and a gate electrode are shown. , And the lens electrode are arranged so that their central axes are aligned.
【００３１】３個イオントラップ質量分析計３２、３
４、３６は、それぞれ電極間距離が異なり、測定質量数
範囲が異なる。これらを含む質量分析部に導入されたイ
オンは、質量数に従ってイオントラップを選択し、これ
らのひとつに蓄積される。Three ion trap mass spectrometers 32, 3
Nos. 4 and 36 have different distances between the electrodes, and have different measured mass number ranges. The ions introduced into the mass spectrometry unit including these are selected by an ion trap according to the mass number and accumulated in one of them.
【００３２】イオントラップ質量分析計３４にイオンが
蓄積されるときには、ゲート電極３３、３５にイオンを
通過させるための電圧が印加され、ゲート電極３７にイ
オンを遮断するための電圧が印加される。また、このと
きイオントラップ質量分析計３２にはイオンレンズの役
割を果たすための直流電圧が印加される。イオントラッ
プ質量分析計３４に蓄積されたイオンが検出されるとき
には、ゲート電極３３または、３５にイオンを遮断する
ための電圧が印加され、ゲート電極３７、レンズ電極３
８にはイオントラップ質量分析計からイオンを引き出
し、通過させるための電圧が印加される。また、このと
きイオントラップ質量分析計３６にはイオンレンズの役
割を果たすための直流電圧が印加される。When ions are accumulated in the ion trap mass spectrometer 34, a voltage for passing the ions is applied to the gate electrodes 33 and 35, and a voltage for blocking the ions is applied to the gate electrode 37. At this time, a DC voltage for playing a role of an ion lens is applied to the ion trap mass spectrometer 32. When ions accumulated in the ion trap mass spectrometer 34 are detected, a voltage for blocking the ions is applied to the gate electrode 33 or 35, and the gate electrode 37 and the lens electrode 3
A voltage is applied to 8 for extracting ions from the ion trap mass spectrometer and passing them. Also, at this time, a DC voltage is applied to the ion trap mass spectrometer 36 to play the role of an ion lens.
【００３３】[0033]
【発明の効果】本発明では、お椀状の対向する一対のエ
ンドキャップ電極とド−ナツ状のリング電極から構成さ
れるイオントラップ質量分析計で、測定質量数範囲が異
なるものを単一の分析装置の内部に複数個配置する。こ
の構成によって、質量数が広い範囲にある測定イオンに
対して、イオンの占有する体積やイオン蓄積するときの
高周波電圧の振幅などの測定条件を適応させることが可
能になる。その結果、質量数が広い範囲にある測定イオ
ンを十分に多数蓄積することができるようになり、高感
度な測定を行うことが可能になる。According to the present invention, an ion trap mass spectrometer having a pair of bowl-shaped opposed end cap electrodes and a donut-shaped ring electrode and having different measured mass numbers ranges is analyzed by a single analyzer. Arrange multiple units inside the device. With this configuration, measurement conditions such as the volume occupied by the ions and the amplitude of the high-frequency voltage when the ions are accumulated can be adapted to the measurement ions having a large mass number in a wide range. As a result, it is possible to accumulate a large number of measurement ions having a wide mass number in a wide range, and it is possible to perform highly sensitive measurement.
【図１】本発明を実施するための装置構成図。FIG. 1 is a configuration diagram of an apparatus for implementing the present invention.
【図２】本発明を実施するための装置構成図。FIG. 2 is an apparatus configuration diagram for implementing the present invention.
【図３】本発明を実施するための装置構成図。FIG. 3 is an apparatus configuration diagram for implementing the present invention.
【図４】本発明を実施するための装置構成図。FIG. 4 is an apparatus configuration diagram for implementing the present invention.
１…試料を含む溶液、２…プラズマイオン源、３…サン
プリングコーン、４…ロータリーポンプ、５…差動排気
部、６…スキマーコーン、７…ターボ分子ポンプ、８…
高真空部、９…イオンレンズ、１０…イオンガイド、１
１…Ｑディフレクター、１２、１３、２６、２８、３
２、３４、３６…イオントラップ質量分析計、１４、１
５、２４…検出器、１６、１７、２５、２７、３３、３
５、３７…ゲート電極、１８、１９、２９、３８…レン
ズ電極、２０…ファラデーカップ、２１、２２、２３、
３０、３１…ガスボンベ。DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Solution containing sample, 2 ... Plasma ion source, 3 ... Sampling cone, 4 ... Rotary pump, 5 ... Differential exhaust part, 6 ... Skimmer cone, 7 ... Turbo molecular pump, 8 ...
High vacuum section, 9 ... ion lens, 10 ... ion guide, 1
1 ... Q deflector, 12, 13, 26, 28, 3
2, 34, 36 ... ion trap mass spectrometer, 14, 1
5, 24 ... detector, 16, 17, 25, 27, 33, 3
5, 37: gate electrode, 18, 19, 29, 38: lens electrode, 20: Faraday cup, 21, 22, 23,
30, 31 ... gas cylinder.
フロントページの続き (72)発明者 坂入 実 東京都国分寺市東恋ケ窪一丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内Continued on the front page (72) Inventor Minoru Sakairi 1-280 Higashi Koigakubo, Kokubunji-shi, Tokyo Inside Central Research Laboratory, Hitachi, Ltd.
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