使用了等离子体离子源的质量分析制造技术

本发明专利技术涉及使用了等离子体离子源的质量分析，为了考虑质量分析装置的质量偏置效应而针对干扰元素的二价离子对由使用了离子体离子源的质量分析装置测定的分析元素的测定离子的光谱干扰进行修正，使用该干扰元素的同位素之中具有不同的奇数的质量数的两个同位素的二价离子的离子强度的测定值。在用于获取被应用本发明专利技术的修正方法的测定值的测定中，优选将该质量分析装置的质量分辨率设定为高于通常的分析时的值。

Quality analysis using plasma ion source

【技术实现步骤摘要】
使用了等离子体离子源的质量分析
本专利技术涉及使用了等离子体离子源的质量分析，特别涉及修正其他元素的二价离子对被设为分析对象的元素的同位素的离子的光谱干扰的方法。
技术介绍
使用已有的等离子体离子源的质量分析装置的动作的概要作为使用了等离子体离子源的质量分析装置的一个例子，已知有以下感应耦合等离子体质量分析装置(ICP-MS：InductivelyCoupledPlasma-MassSpectrometer)：在用于使待测试样中的元素离子化的离子源中，使用感应耦合等离子体(ICP：InductivelyCoupledPlasma)。针对该公知的感应耦合等离子体质量分析装置的动作，参照作为其框图的图7来简要说明。在图7中，通过选择的自动取样器10或者操作者，连接到试样导入部15的试样吸入管与进入到试样瓶的待测试样5液体接触，该试样5被从试样导入部15导入到离子化部20，该试样5中所含的元素通过该离子化部20中所生成的等离子体而被离子化。被离子化的元素由构成差动排气系统的接口部25采样，并被导入到在内部具有离子透镜部30、质量分离部35以及检测器42的高真空的腔室内，通过该离子透镜部30收敛后，入射到仅仅将所选择的质量电荷比的离子通过的、典型的由四极滤质器构成的质量分离部35，所述差动排气系统包括采样锥和分离锥。检测器42通常由二次电子倍增管构成，输出与由该质量分离部35分离出的质量电荷比的离子的每单位时间的到达数量对应的电信号。从该二次电子倍增管输出的电信号被发送给脉冲计数器44以及模拟电流测定部46，与该电信号的脉冲频率对应的脉冲计数值、该电信号的模拟电流值分别通过脉冲计数器44、模拟电流测定部46来测量。检测器42、脉冲计数器44以及模拟电流测定部46构成离子测定部40。离子透镜电压驱动部55进行动作，以向离子透镜部30中的离子透镜施加电压。该离子透镜由电场型透镜组构成，所述电场型透镜组具有利用电场改变离子的轨道的作用，该离子透镜构成为当施加到其电极上的电压变化时，与其相应地离子渗透性变化。因此，能够通过系统控制器部60控制离子透镜电压驱动部55，并通过适当改变施加到离子透镜的电极的电压，能够使该离子透镜的离子渗透性增减。在通常的测定时，向离子透镜的施加电压被设定为预定的电压，以使得为了决定待测试样中的分析元素的浓度而使设为离子强度的测定对象的、该分析元素的同位素的离子的渗透性最大。系统控制器部60控制图7中的各块的动作，运算处理部65按照质量电荷比(m/z)，进行将所测定的模拟电流值换算为每1秒的离子计数(cps)等的数据处理。此外，也能够将质量分析装置与PC(个人计算机)等外部计算装置70经由网络等连接，将离子强度的测定值(离子计数)等数据传送到该外部计算装置70，进行求出设为测定对象的分析元素的同位素的离子的离子强度的运算处理、与用户之间的输入输出处理。将构成质量分离部35的四极滤质器的四个平行的杆电极中的、相对的两个杆电极的极性设为相同(一组相对的两个杆电极的极性与另一组相对的两个杆电极的极性相反)，施加使直流电压与高频交流电压重合的电压，通过适当地设定该直流电压的电压与该高频交流电压的电压，能够仅仅将特定的质量电荷比的离子通过并使其到达检测器42，另外，通过改变施加到这些杆电极的直流电压与高频交流电压之比，能够调整质量分辨率。此外，这些质量电荷比的设定、质量分辨率的设定响应于经由质量分析装置的外部计算装置(图7的70)的操作者的希望的输入设定，由系统控制器部60设定。另外，虽然存在使用了等离子体离子源的质量分析装置中利用扇型滤质器的设备，但在该装置中能够通过改变离子通过的缝隙宽度来调整质量分辨率。作为使用了等离子体离子源的质量分析装置的其他例子，存在将辉光放电作为离子化的单元来利用的辉光放电质量分析装置(GDMS：GlowDischargeMassSpectrometry)。在使用了如上所述的等离子体离子源的质量分析装置中，能够通过测定分析元素的同位素的离子的离子强度，来决定该分析元素的浓度。以下，在本说明书中，将用于决定该浓度的、设为离子强度的测定对象的分析元素的同位素的离子称为“分析元素的测定离子”，将该同位素称为“分析元素的测定同位素”(在将某特定的分析元素设为α的情况下，分别称为“分析元素α的测定离子”、“分析元素α的测定同位素”)。以往的光谱干扰的修正方法通过ICP-MS等的使用了等离子体离子源的质量分析装置(在本说明书中，在简单记载为“质量分析装置”的情况下，表示使用了等离子体离子源的质量分析装置)，在测定环境、食品取样等的待测试样中所含的砷(As)、硒(Se)等分析元素的浓度时，在该试样中含有稀土元素的情况下，存在这些分析元素的测定离子的离子强度的测定值中产生因光谱干扰引起的误差的情况。该光谱干扰是如下原因产生：试样中的分析元素的测定离子的质量电荷比与稀土元素的二价离子的质量电荷比彼此相同或者相近，无法通过质量分析装置分离。在图1中，针对几种稀土元素的每个示出了同位素的质量数(m)、同位素丰度比以及二价离子的质量电荷比(m/2)，但是例如作为稀土元素的150Nd(钕)的二价离子150Nd2+与同样作为稀土元素的150Sm(钐)的二价离子150Sm2+的质量电荷比均为，与75As的质量数相同的75(严格来说不同，但其差异小，通过质量分析装置无法分离)。因此，在试样中的分析元素是As、该分析元素As的测定离子是质量电荷比75的75As离子的情况下，当在该试样中存在这些稀土元素时，这些二价离子对质量电荷比75的75As离子产生光谱干扰，因此，无法准确地决定该试样中的As的浓度。同样地，在试样中的分析元素是Se、该分析元素Se的测定离子是质量电荷比78的78Se离子的情况下，在该试样中所含的稀土元素156Gd(钆)的二价离子156Gd2+和稀土元素156Dy(镝)的二价离子156Dy2+对质量电荷比78的78Se离子产生光谱干渉。以下，在本说明书中，如上述的150Nd、150Sm那样，当被离子化时，将针对分析元素的测定离子产生光谱干扰的元素称为干扰元素。作为对因存在于试样中的干扰元素的二价离子引起的该光谱干扰进行修正的以往的修正方法，已知有利用该干扰元素的同位素之中具有奇数的质量数的同位素的二价离子的离子强度的测定值的修正方法(非专利文献1)。以下，对该以往的修正方法进行说明。将试样中的分析元素设为α、将分析元素α的测定同位素的质量数设为αn。这里，当分析元素α被离子化时，变成一价离子，因此，分析元素α的测定同位素的质量数αn与分析元素α的测定离子的质量电荷比相等。因此，以下，也将αn用作表示分析元素α的测定离子的质量电荷比。将存在于该试样中的某干扰元素设为X，将X的不同的两个同位素X1、X2(将各自的质量数设为X1n、X2n)的各自的二价离子设为X12+、X22+。这里，X2n是奇数(关于奇数的质量数的同位素的二价离子的信号，由于其质量电荷比不是整数，因此不受到干扰而能够准确地测定)。关于X12+，其质量电荷比(X1n/2)与分析元素α的测定离子的质量电荷比αn相同、或者不能由质量分析装置的分辨率分离的程度接近αn，因此对分析元素αn的测定离子产生光谱干扰。将由质量分本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种修正光谱干扰的方法，其中，所述光谱干扰是干扰元素的二价离子对由使用了等离子体离子源的质量分析装置测定的、试样中的分析元素的测定离子的干扰，当在所述试样中存在具有三个不同的同位素的至少一种干扰元素、其中任意两个同位素(将这两个同位素分别称为“第一同位素”、“第二同位素”，将另一个同位素称为“第三同位素”)具有奇数的质量数的情况下，所述方法包括以下步骤：针对所述至少一种干扰元素，使用所述试样中的所述第一同位素的二价离子的离子强度的测定值、以及所述试样中的所述第二同位素的二价离子的离子强度的测定值，并计算所述第三同位素的二价离子对所述分析元素的测定离子的光谱干扰的干扰量；以及从由所述质量分析装置测定的、所述试样中的分析元素的测定离子的质量电荷比中的离子强度的测定值中，减去针对所述至少一种干扰元素计算出的干扰量，并求出所述分析元素的测定离子的质量电荷比中的离子强度的修正值。

【技术特征摘要】
2017.12.15 JP 2017-2402581.一种修正光谱干扰的方法，其中，所述光谱干扰是干扰元素的二价离子对由使用了等离子体离子源的质量分析装置测定的、试样中的分析元素的测定离子的干扰，当在所述试样中存在具有三个不同的同位素的至少一种干扰元素、其中任意两个同位素(将这两个同位素分别称为“第一同位素”、“第二同位素”，将另一个同位素称为“第三同位素”)具有奇数的质量数的情况下，所述方法包括以下步骤：针对所述至少一种干扰元素，使用所述试样中的所述第一同位素的二价离子的离子强度的测定值、以及所述试样中的所述第二同位素的二价离子的离子强度的测定值，并计算所述第三同位素的二价离子对所述分析元素的测定离子的光谱干扰的干扰量；以及从由所述质量分析装置测定的、所述试样中的分析元素的测定离子的质量电荷比中的离子强度的测定值中，减去针对所述至少一种干扰元素计算出的干扰量，并求出所述分析元素的测定离子的质量电荷比中的离子强度的修正值。2.根据权利要求1所述的方法，其中，针对所述至少一种干扰元素的各个，将所述第一同位素的二价离子的离子强度的测定值、所述第二同位素的二价离子的离子强度的测定值分别设为Cl、C2，将所述第一同位素、所述第二同位素以及所述第三同位素的同位素丰度比分别设为A1、A2、A3，将所述第一同位素的二价离子、所述第二同位素的二价离子以及所述第三同位素的二价离子的质量电荷比分别设为M1、M2、M3，此时，由所述至少一种干扰元素的各个的所述第三同位素的二价离子产生的光谱干扰的所...

【专利技术属性】
技术研发人员：杉山尚树，大森美音子，中野和美，
申请(专利权)人：安捷伦科技有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US