质量分析装置制造方法及图纸

本发明专利技术的目的是提供一种能够防止试料长时间残留在离子源容器内部的质量分析装置。本发明专利技术的质量分析装置中，在离子源容器的内部除了供给离子源进行电离所用的第一气体之外，还供给沿着离子源容器的内壁朝向排气部流动的第二气体。第二气体。第二气体。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】质量分析装置


[0001]本专利技术涉及一种使用离子源的质量分析装置。

技术介绍

[0002]通过ESI法(Electrospray Ionization：电喷雾电离)进行的离子化，按照以下顺序进行。使试料溶液在施加了高电压的毛细管中流动，从毛细管前端喷射试料，并从周边吹出加热后的气体，使得试料溶液呈喷雾状，从而产生带电液滴。该带电液滴进行蒸发和分裂，从而产生离子。
[0003]在使用从离子源产生的离子的质量分析装置中，通过电场等，将该离子引入到由真空泵抽了真空的低真空中。该离子通过具有各种作用的离子透镜，然后被引导到四极分析部。在四极分析部中，有四根金属棒，在该金属棒上施加高频电压和直流电压，仅使具有某一特定离子质量(m)与电荷(z)之比m/z的离子通过，从而分离该特定离子。
[0004]通过离子检测器检测分离出的离子来分析成分。四极分析部采用三联结构，称为三联四极分析型。在这种结构中，在第一级和第三级实施质量分离，并且在第二级实施诱导碰撞解离(CID)。
[0005]下记专利文献1所记载的技术包括第二气体源，该第二气体源以规定流速向离子化区域(离子源和收集导管之间的区域)供给第二气体。从与离子源释放气体的方向垂直的方向供给第二气体。
[0006]在下记专利文献2中，将ESI离子源和APCI(Atmospheric Pressure Chemical Ionization：大气压化学电离)离子源配置在同一离子源容器内，通过驱动装置改变电离探针出口端与加热室之间的距离，单独实施两种离子化法，快速地改变ESI模式和APCI模式，从而实现装置的吞吐量。现有技术文献专利文献
[0007]专利文献1：日本专利特开2007
‑
066903号公报专利文献2：日本专利第6181764号

技术实现思路

专利技术所要解决的技术问题
[0008]当试料溶液在离子源内部无法顺畅排出而长时间残留，并且下一个要分析的试料是相同种类的情况下，其分析结果中会重叠先前的残留成分量，导致检测到的信号量增加。也就是说，定量分析的精度下降。另外，由于残留有作为噪声的背景成分，所以S(信号)/N(噪声)比发生变化。另外，当接下来要分析的试料与之前的试料不同，并且之前的试料有残留时，会检测到原本不可能存在的试料信号。也就是说，会导致错误检测的结果。
[0009]在试料没有立即从离子源内部排出而长时间残留时，离子源内部的试料量增加，并且流入下游侧的离子透镜的试料量增大。由此，附着在离子源壁面、离子透镜上的试料量
增大，用于去除它们的维护周期变短。由此，产生了装置的处理吞吐量降低和维护费用增加等问题。
[0010]认为专利文献1～2没有特别考虑如上所述由于试料溶液在离子源内长时间残留而产生的问题。本专利技术是鉴于上述问题而完成的，其目的是提供一种能够防止试料长时间残留在离子源容器内部的质量分析装置。用于解决技术问题的技术手段
[0011]本专利技术的质量分析装置在离子源容器的内部除了提供离子源进行离子化所用的第一气体之外，还提供沿着离子源容器的内壁朝向排气部流动的第二气体。专利技术效果
[0012]根据本专利技术的质量分析装置，使第二气体沿着离子源容器的壁面流动(气帘的气流)，能防止在离子源内部产生涡流等循环流。因此，能减少附着在壁面等上的试料量。
附图说明
[0013]图1是示出实施方式1的质量分析装置100的结构的剖视图。图2是示出现有方式的离子源内部的气流的仿真结果示意图。图3示出为了使回流少于图2而将排气管18的长度变长时的离子源容器15内的气流的仿真结果。图4示出了在图2的结构上追加集中排气管45的情况下的离子源容器15内的气流的仿真结果。图5是集中排气管45的简图。图6是示出实施方式1中的离子源容器15内部的气流情形的图。图7是示出了在图6的结构上追加了集中排气管45时的离子源容器15内部的气流情形的图。图8是示出气体供给构件48的结构的图。图9是示出了实施方式2的质量分析装置100的结构图。图10示出了说明检查气帘41的作用的步骤的处理流程图。
具体实施方式
[0014]＜实施方式1＞图1是示出本专利技术实施方式1所涉及的质量分析装置100的结构的剖视图。质量分析装置100是利用由离子源3进行离子化得到的离子来分析试料的成分的装置。通过注射泵2对将试料(分析对象物)溶解在甲醇或水等溶剂中后得到的试料溶液1施加几十兆帕以下的压力，并通过顶管5输送到施加了高电压的离子源3内的毛细管4。毛细管4的前端是内径为几十微米至几百微米的超细管。
[0015]从毛细管4的前端喷射试料溶液1。向毛细管4施加几千伏的正或负电压。具有同心轴的雾化气体管6设置在毛细管4的外周上。雾化气体(喷雾状气体)7以几升/分钟的速度在雾化气体管6内流动。在毛细管4的下游产生微细液滴，带有与施加到毛细管4的电压相同的符号的电荷。在雾化气体管6的外周还设置有具有同心轴的辅助加热气体管8。辅助加热气体管8由图中未示出的具有数百瓦容量的加热器加热，并且以几十升/分钟的流量喷射氮气
等辅助加热气体9。因此，进一步加速了液滴的气化和微细化。当微细化的液滴的表面电场不断增加，电荷彼此间的排斥力超过液体的表面张力时，液滴分裂。然后，离子蒸发，在离子产生区域11中生成离子10。离子产生区域11形成在试料溶液1喷射的下游区域中。
[0016]离子10被三角锥形状且开有直径为几毫米的孔的对面板12的电场捕获。除离子10以外的中性粒子和未气化的液态的试料也被由真空差产生的流动从对面板12捕获到下游侧。由于离子以外的中性粒子和未气化的液态的试料溶液1等会造成污染，为了尽可能地防止它们进入对面板12内部，使反向气体13以数升/分钟的流量反向流动到离子源3侧。
[0017]为了尽可能减少由于试料粘附而引起的污染，通过未图示出的加热器将对面板12、第一细孔21、轴向偏移部22的表面加热到大约200℃。在某些情况下，之后的离子透镜(例如，离子引导件25等)也被加热。
[0018]未被对面板12捕获的试料溶液1等乘着鼓风机17的气流通过排气管18而排出(19)。雾化气体7的流量约为3升/分钟，辅助加热气体9的流量约为10升/分钟，反向气体13的流量约为5升/分钟，从对面板12向下游流入的流量约为5升/分钟，因此从鼓风机17排出的流量为以上差分的约13升/分钟。含有试料溶液1的气体流量的约30％流向鼓风机17侧。
[0019]鼓风机17可以具有转速、供给电压和频率为恒定的性能(风量
‑
压力损失值)，或者可以通过改变转速来改变排气性能。
[0020]会被试料粘附的离子源容器15、排气管18和鼓风机17原本也是希望加热到约200℃左右的高温以防止试料粘附，但是这样会导致所需的加热器容量的值变大，以及由于采用用于隔热结构的复杂结构导致装置大型化等问题，实际上安装十分困难。因此，实际情况是试料溶液1会粘附在离子源容器15、排气管18、鼓风机17等上。试料溶液1在粘本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种质量分析装置，其特征在于，包括：离子源，该离子源产生离子；容器，该容器用于容纳所述离子源；第一供气部，该第一供气部向所述离子源供给用于所述离子源产生所述离子的第一气体；排气部，该排气部用于从所述容器排出所述第一气体；以及第二供气部，该第二供气部供给第二气体，该第二气体在所述容器的内部并且在所述离子源的外部沿着所述容器的内壁向所述排气部流动。2.如权利要求1所述的质量分析装置，其特征在于，在所述第一气体流动的方向上，所述第二供气部排出所述第二气体的排出口设置在所述离子源排出所述第一气体的排出口的上游侧，所述第二供气部以使所述第二气体从所述上游侧流向所述排气部的方式供给所述第二气体。3.如权利要求1所述的质量分析装置，其特征在于，所述第二供气部由具有用于导入所述第二气体的入口孔和用于排出所述第二气体的出口孔的构件构成，在与所述第一气体通过所述离子源的内部的流路垂直的平面上，从所述离子源的中心进行观察时，所述出口孔设置在所述离子源喷射出所述第一气体的喷射口的外侧。4.如权利要求3所述的质量分析装置，其特征在于，由所述出口孔产生的流路阻力大于由所述入口孔产生的流路阻力。5.如权利要求4所述的质量分析装置，其特征在于，所述出口孔的数量大于所述入口孔的数量。6.如权利要求4所述的质量分析装置，其特征在于，所述出口孔的孔径小于所述入口孔的孔径。7.如权利要求4所述的质量分析装置，其特征在于，所述出口孔的流路长度大于所述入口孔的流路长度。8.如权利要求1所述的质量分析装置，其特征在于，所述质量分析装置还包括用于供给所述第二气体的气体供给装置，所述气体供给装置以使所述第二气体的流速小于所述第一气体的流...

【专利技术属性】
技术研发人员：石黑浩二，吉成清美，
申请(专利权)人：株式会社日立高新技术，
类型：发明
国别省市：