离子迁移率分析用漂移管以及离子迁移率分析装置制造方法及图纸

将在由氧化铝等绝缘体构成的板状部件(11)的表面利用涂布法、蒸镀法等形成恒定膜厚的电阻膜层(12)的4个带电阻膜层部件贴合，由此形成方筒状的漂移管(10)。分别将来自漂移电压产生部(8)的规定电压施加至该漂移管(10)的两端的电阻膜层(12)，由此在漂移管(10)内的脱溶剂区域(2)以及漂移区域(3)沿着中心轴(C)形成具有直线状的电位梯度的加速电场。离子因该加速电场而漂移，根据离子迁移率被分离。带电阻膜层部件本身能够低成本地制作，漂移管(10)的组装工序也简单，因此能够以低廉的成本提供漂移管(10)。此外，电阻膜层(12)的膜厚的均匀性较高，因此，也消除了分析精度和分辨率的偏差，能够实现高精度、高分辨率。

Drift tube and ion mobility analyzer for ion mobility analysis

The surface of a plate like component (11), consisting of an insulator and other insulators, is fitted with 4 charged diaphragm parts that form a constant film thickness resistance film (12), such as coating method, steam plating method, etc., thus forming a square tube like drift tube (10). The prescribed voltage from the drift voltage generating unit (8) is applied to the resistance diaphragm (12) at both ends of the drift tube (10), thereby forming an accelerated electric field with a linear potential gradient along the center axis (C) in the dissolvent region (2) in the drift tube (10) and the drift region (3). The ions drift due to the accelerating electric field and are separated according to the ionic mobility. The charged membrane assembly itself can be made locally, and the assembly process of the drift tube (10) is also simple, so that the drift tube (10) can be provided at a low cost. In addition, the uniformity of the film thickness of the resistance film (12) is high, so the error of the analysis precision and resolution can be eliminated, and the high precision and high resolution can be achieved.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】离子迁移率分析用漂移管以及离子迁移率分析装置
本专利技术涉及离子迁移率分析装置以及在该装置中用于分离离子的漂移管，所述离子迁移率分析装置根据离子的迁移率将离子分离并检测或者分离离子并将该离子向后段的质量分析部等输送。
技术介绍
通过电场的作用使由试样分子生成的分子离子在介质气体(或者液体)中迁移时，该离子以与电场的强度或其分子的大小等所决定的迁移率成比例的速度迁移。离子迁移谱(IonMobilitySpectrometry＝IMS)是为了分析试样分子而利用该迁移率的测量方法。图8是以往的一般的离子迁移率分析装置的概略构成图(参照专利文献1等)。该离子迁移率分析装置具备：离子源1，通过电喷雾离子源(ESI)法等使液体试样中的成分分子离子化；圆筒形状的漂移管9，在其内部形成有脱溶剂区域2以及漂移区域3；检测器5，检测在漂移区域3中迁移的离子。此外，为了将在离子源1中生成的离子限定在极短的时间宽度并以脉冲方式从脱溶剂区域2送入漂移区域3，在该漂移区域3的入口具备栅极4。漂移管9内为大气压气氛或者100Pa左右的低真空气氛，通过分别施加于配置在该漂移管9内的多个环状电极91的直流电压，在脱溶剂区域2以及漂移区域3中，在离子迁移方向(图8中的Z方向)上示出向下的电位梯度，即形成有对离子进行加速的均匀电场。此外，在漂移管9内，在与该电场的加速方向相反的方向形成有中性的扩散气体的流动。上述离子迁移率分析装置的概略动作如下。即，在离子源1中由试样生成的各种离子进入脱溶剂区域2中，被栅极4暂时阻挡。而且，若栅极4仅在短时间内打开时，则离子以包状被导入至漂移区域3中。另外，脱溶剂区域2是促进离子源1中溶剂没有充分气化的带电液滴中的溶剂的气化、由此促进离子生成的区域。被导入至漂移区域3中的离子一边与朝向离子的扩散气体碰撞，一边通过加速电场的作用前进。离子根据依赖于其大小、立体结构、电荷等的离子迁移率而在Z方向上被空间地分离，具有不同离子迁移率的离子存在时间差地到达检测器5。在漂移区域3中的电场均匀的情况下，能够根据离子通过漂移区域3所需要的漂移时间，估计离子—扩散气体之间的碰撞截面积。另外，也存在如下的构成：并非如上所述地根据离子迁移率分离离子后直接对离子进行检测，而是将这些离子导入至四极杆滤质器等质量分离器，进而根据质荷比将离子分离后对离子进行检测。作为这样的装置已知有离子迁移率-质量分析装置(IMS-MS)。在上述那样的以往的离子迁移率分析装置中，为了在漂移管9内形成使离子迁移的加速电场，利用层叠有多个环状电极91的结构体、通常是环状电极与同为环状的绝缘间隔件交替地层叠的结构体。为了提高离子迁移率分析装置中的分析精度和分辨率，需要提高加速电场的均匀性、即需要提高离子光轴C上的电位梯度的直线性。为此，需要使相邻的环状电极91的间隔尽可能地狭小，还需要使漂移区域3尽可能地长。但是，这样一来，环状电极、绝缘间隔件之类的零件的数量变多，从而导致成本变高。此外，因为组装工作量增加，并且组装作业要求较高的熟练度，所以这些也成为成本增加的原因。另一方面，为了在离子光轴C上形成具有较高直线性的电位梯度的电场，已知有将在其内周面形成了电阻覆膜层的圆筒状玻璃管用作漂移管的离子迁移率分析装置(参照专利文献2、3、非专利文献1)。在该装置中，通过将规定的电压施加在漂移管内周面的电阻体覆膜层的两端间，能够在漂移管内形成对离子加速的电场。但是，为了抑制性能的偏差，必须提高形成于圆筒形状的玻璃管的内周面的电阻覆膜层的厚度的均匀性，但以均匀的厚度形成电阻覆膜层在技术上难度较高。因此，虽然这种漂移管的零件数量少，但其成本相当高。此外，由于玻璃管容易破损，所以在处理上需要注意。此外，如非专利文献1记载的漂移管那样，在使用添加了铅的玻璃的情况下，可以说是即便满足了RoHS限制值，环境负荷也较高。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2005-174619号公报专利文献2：美国专利第7081618号说明书专利文献3：美国专利第8084732号说明书非专利文献非专利文献1：《具有高分辨率的高级IMS分析(AdvancedIMSAnalysiswithHighResolvingPower)》、[online]、美国福通尼斯(Photonis)公司、2015年7月30日检索、网址<URL：http://www.photonis.com/attachment.php？id_attachment＝161>。
技术实现思路
专利技术要解决的技术问题本专利技术是为了解决上述技术问题而完成的，其目的在于提供一种成本低廉并且分析精度和分辨率等性能的偏差较小的离子迁移率分析用漂移管以及使用了该漂移管的离子迁移率分析装置。用于解决上述技术问题的方案为了解决上述技术问题而完成的本专利技术的离子迁移率分析用漂移管是用于在内部形成通过加速电场使离子漂移的漂移区域的离子迁移率分析用漂移管，其特征在于,通过在不具有封闭为筒状的部分的绝缘性板状部件的表面形成电阻体膜层而形成多个带电阻膜层部件，以所述电阻体膜层面向内周侧的方式将所述多个带电阻膜层部件组装成筒状而形成所述离子迁移率分析用漂移管。此外，为了解决上述技术问题而完成的离子迁移率分析装置是使用了上述专利技术的离子迁移率分析用漂移管的离子迁移率分析装置，其特征在于，具备：a)离子源，生成来自试样的离子；b)电压产生部，为了在筒状的所述离子迁移率分析用漂移管的内部形成加速电场，而将规定的电压分别施加至该漂移管内周面的电阻体膜层的两端；c)栅极，配设在所述离子迁移率分析用漂移管的离子入射侧的端部或者该漂移管内空间，使由所述离子源生成的离子仅在规定期间通过，并将该离子送入至在该漂移管内形成有所述加速电场的漂移区域，对通过所述离子迁移率分析用漂移管内部的漂移区域而根据离子迁移率被分离的离子进行检测、或者进而将离子送入后段的分析检测部。在本专利技术的离子迁移率分析装置中，可以利用检测器检测由于在漂移区域中漂移而根据离子迁移率而分离的离子，或者也可以将根据迁移率而分离的离子例如进一步向根据质荷比而分离的质量分离器等导入。在本专利技术的离子迁移率分析用漂移管中，不具有封闭为筒状的部分的绝缘性板状部件是指，典型地为平板状或者弯曲状的绝缘性板状部件。虽然该绝缘性板状部件的材料没有特别地限定，但优选是例如矾土(氧化铝)等陶瓷。此外，在该绝缘性板状部件的表面形成电阻体膜层的方法也没有特别地限定，能够使用已知的各种各样方法，例如喷涂或轮转等涂布法、溅射法、蒸镀法、湿法加工等化学方法等。本专利技术的离子迁移率分析用漂移管的一方案可以是如下的构成：使用三个以上的、在平板状的绝缘性板状部件的至少一面的整体或者一部分形成电阻体膜层而成的所述带电阻膜层部件，该三个以上的所述带电阻膜层部件以分别构成一个面且两端敞开的方式组装为多边筒体状或者截头圆锥状。此外，本专利技术的离子迁移率分析用漂移管的另一方案可以是如下的构成：使用多个在弯曲状的绝缘性板状部件的至少内周面的整体或者一部分形成电阻体膜层而成的所述带电阻膜层部件，该多个所述带电阻膜层部件组装为圆筒状或者截头圆锥筒状，所述弯曲状是将圆筒体或截头圆锥体在包含其轴的平面上切断成多个而得到的形状。本专利技术的离子迁移率分析用漂移本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种离子迁移率分析用漂移管，是为了解决上述技术问题而完成的本专利技术的离子迁移率分析用漂移管，在内部形成通过加速电场使离子漂移的漂移区域，其特征在于，通过在不具有封闭为筒状的部分的绝缘性板状部件的表面形成电阻体膜层而形成多个带电阻膜层部件，以所述电阻体膜层面向内周侧的方式将所述多个带电阻膜层部件组装成筒状而形成所述离子迁移率分析用漂移管。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种离子迁移率分析用漂移管，是为了解决上述技术问题而完成的本发明的离子迁移率分析用漂移管，在内部形成通过加速电场使离子漂移的漂移区域，其特征在于，通过在不具有封闭为筒状的部分的绝缘性板状部件的表面形成电阻体膜层而形成多个带电阻膜层部件，以所述电阻体膜层面向内周侧的方式将所述多个带电阻膜层部件组装成筒状而形成所述离子迁移率分析用漂移管。2.如权利要求1所述的离子迁移率分析用漂移管，其特征在于，使用三个以上的、在平板状的绝缘性板状部件的至少一面的整体或者一部分形成电阻体膜层而成的所述带电阻膜层部件，该三个以上的所述带电阻膜层部件以分别构成一个面且两端敞开的方式组装为多边筒体状或者截头圆锥状。3.如权利要求1所述的离子迁移率分析用漂移管，其特征在于，使用多个在弯曲状的绝缘性板状部件的至少内周面的整体或者一部分形成电阻体...

【专利技术属性】
技术研发人员：长井悠佑，
申请(专利权)人：株式会社岛津制作所，
类型：发明
国别省市：日本,JP