气体分析装置制造方法及图纸

使气体中包含的多个分子成分彼此同时地成为ＰＩ法电离的对象。例如，基于ＰＩ法实时地对某一瞬间发生的气体中包含的多个分子成分准确地进行分析。这种气体分析装置具备：用于将试料室Ｒ０内的试料Ｓ所发生的气体输送到分析室Ｒ１的气体输送装置（４）、使气体电离的电离装置（１９）、将离子按照不同质量电荷比分离的四极滤质器（２１）、检测分离出来的离子的离子检测装置（２２）。电离装置（１９）具备：设置在气体输送装置（４）的气体排放口附近的电离区域、发光照射该电离区域的灯（３３Ａ）。灯（３３Ａ）发出与激光相比指向性低、扩散着行进的光，因此，进入电离装置（１９）内的电离区域的气体在大范围内受到光线照射，其内部的多个气化成分被同时电离。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种使气体电离后进行分析的气体分析装置。技术背景在过去，已知有各种各样的气体分析装置。例如，已知有用于检测 气体压力的差动压力计、用于检测气体密度的气体密度计、用于检测气 体分子的振动的红外分光分析仪、用于检测气体质量数的质谱仪、以及 其他各种装置。气体分析装置之中已知有使气体电离之后进行规定的分析的装置。 这种气体分析装置既有对空间内存在的气体进行分析的，也有对从试料 发生的气体进行分析的。在对从试料发生的气体进行分析的气体分析装 置中，有在使气体电离的电离部的前端具有用于容置试料的试料室和用 于输送由试料发生的气体的气体输送装置的情况。另外，作为气体分析装置的一种已知有质量分析装置。该质量分析装置通常具有用于使气 体电离的电离部、将所发生的离子按照各质量电荷比进行分离的离子分 离部、以及用于检测离子强度的离子检测部。用于构造气体分析装置内的电离部的方法在过去已知有各种各样 的方法。例如，已知有电子电离法(EI法、Electron Ionization法)和光 致电离法(PI法、Photo - ionization法)等。EI法是以加速的电子束照 射气体状试料分子、从而生成离子的电离方法。这种EI法也被称为电 子碰撞电离法(Electron Impact Ionization法)。另外，PI法是在对试料 分子照射光时通过吸收其电磁波能量而使分子电离的电离方法。作为使用了电离部的气体分析装置，在过去已知有专利文献l中公 开的装置。在该装置中，通过有选择地实施EI法和PI法，进行试料的 质量分析。专利文献l:日本专利申请公开2005 -093152 (第4页，图l) 本专利技术试图解决的课题在专利文献1中公开的质量分析装置中使用激光作为实现PI法的光源。众所周知，激光是具有指向性、单色性和高相干性(coherence) 的人造光。在使用激光实施PI法时，虽然能够使电离部内的局部区域电 离，但难以使具有流动性、扩散性等特性的气体全部在短时间内充分电 离。因此，在使用激光的现有的PI法中，难以使气体中包含的、分布广 泛的多个分子成分同时电离后进行分析。因此，在使用现有的PI法进行分析时，为了进行高可靠性的气体分 析，必须不断地供给大量的气体、花费长时间进行电离，或者必须在电 离部的前端设置气相色语仪预先进行气体筛选。假设在从试料发生了含 有多个分子成分的气体的情况下，当试图使用现有的PI法使这些气体电 离时，难以使多个气体分子成分同时电离，因而，难以在从试料发生的 多个气体分子成分的同时、即实时地进行分析。本专利技术是鉴于了上述问题点而提出的，其目的是利用PI法将气体中 包含的多个分子成分全部同时而且充分地电离，从而能够基于PI法同时 分析多个分子成分。
技术实现思路
解决问题的方法本专利技术的气体分析装置其特征在于，具备发光单元，向电离区域 放射光指向性低于激光的光；离子分离单元，将通过该发光单元被电离 了的气体的离子按照各质量电荷比分离；以及离子检测单元，对由该离 子分离单元分离出来的离子进行检测。电离区域指的是发光单元发出的 光能够以能够使气体电离的程度的充分的强度对气体进行照射的区域。在本专利技术的气体分析装置中，电离区域设定在发光单元发出的光的 照射范围内，在该电离区域内，利用光照进行气体的光致电离(PI)。本 专利技术中使用的发光单元是放射出指向性低于激光的光、即与激光相比向 更广阔的角度范围扩散并行进的光的发光单元。该发光单元可以使用例 如灯、放电管、其他任意构造的光放射器具。当发光单元过于靠近电离 区域时，可电离的区域就会变得狹窄；当发光单元过于远离电离区域时， 电离区域中的光强度就会变得过低，因此，相对于电离区域，优选是将 发光单元配置在既能够确保足够的可电离区域、又能够确保充分的光强 度的位置上。另外，上述"离子分离单元，，可以使用基于任意方法的装置。例如，可以使用(1 ) 一边使施加在四极(quadrupole)上的高频电压的频率变化、 一边分离出离子的四极分离方式；(2) 使离子穿过电场或磁场、由此将其分离出来的电磁场方式；(3) 对离子施加规定的力从而使该离子飞行、根据其到达检测器 所需的时间对离子进行分离的飞行时间方式;(4) 离子阱(IonTrap)方式等各种离子分离方式。离子阱方式例如是在四极分离方式中所使用 的四极之上进一步附加离子阱用电极，由此将分离出来的离子捕获规定 时间、即保持规定时间后，按照质量数发送到检测器的方式。以上各个 方式都是根据分子的各质量电荷比对离子进行分离的。根据本专利技术的气体分析装置，当气体进入电离区域内的情况下，以 发光单元发出的光照射气体进行光致电离(PI)，所生成的离子由离子分 离单元按照各质量电荷比进行分离，利用离子检测单元检测所分离出来 的各个离子。在本专利技术中，不使用激光这样的高指向性的光、而是使用 角度扩散并行进的光放射电离区域。气体通常具有在短时间内蔓延而扩 散的性质，因此，像激光这样的高指向性的光虽然能够使气体局部地电 离，但难以将进入电离区域后即分散开的气体全部作为短时间内充分地 电离的对象。相对于此，本专利技术采用以指向性低的、扩展开的光照射到电离区域 内的方式，因此，能够将分散在电离区域内的气体的全部作为短时间内 充分地电离的对象，所以，能够在短时间内使气体中包含的多个分子成 分全部充分电离。也就是说，例如当在某个场所发生了包含多个分子成 分的气体时，只要以短时间将该气体输送到电离区域内，通过短时间地 充分地将所输送的气体电离，就能够在气体发生的同时进行电离、离子 分离、及离子强度测定，亦即，能够进行所谓的实时测定。另外，本专利技术的气体分析装置虽然没有将发生用于使气体电离的电 子的电子发生单元作为必不可少的结构要素，但优选是具备该电子发生 单元。而且，上述电子发生单元优选是以下的至少任意一种利用通电 发生朝向上迷电离区域的电子的电子发生单元；以及利用来自上述发光 单元的光的照射而发生的朝向上述电离区域的二次电子的二次电子发 生单元。作为利用通电发生电子的电子发生单元有例如细丝(filament )。而作为利用来自发光单元的光的照射而发生二次电子的二次电子发生 单元有例如细丝、电极、容置着细丝或电极的壳体、或其他结构体。通常，细丝大多是使用线材(wire element)形成的，因此，与电极和壳体 相比，其容积非常小，因而， 一般认为细丝发生二次电子的能力与电极 和壳体相比非常低。在本专利技术实施方式中，上述电子发生单元是用于实现基于EI法的 电离的结构要素。即，根据本专利技术实施方式，能够有选择地实施基于PI 法的电离和基于EI法的电离。根据EI法，通过电子冲撞分子成分而发 生碎片(fragment,即分裂成分或断片)，因此，能够根据碎片信息进行 气体成分种类的分子结构鉴定。另一方面，根据PI法，不会生成碎片， 因此，能够明确地观测到母离子(parention)的质量数。根据本专利技术实 施方式，能够对应于希望来选择这些EI法的优点和PI法的优点。另外，可以对从一个发生气体同时得到的EI法测定数据和PI法测 定数据进行比较分析，从而可以高精度地分析一个发生气体。另外，关于具有电子发生单元的本专利技术的气体分析装置，或者关于 不具有电子发生单元的气本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种气体分析装置，其特征在于，具有：　发光单元，向电离区域放射光指向性低于激光的光；　离子分离单元，将通过该发光单元被电离了的气体的离子按照质量电荷比分离；以及　离子检测单元，对由该离子分离单元分离出来的离子进行检测。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：有井忠，高田义博，大竹智士，松浦惠树，
申请(专利权)人：株式会社理光，滨松光子学株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]