实施方式的质量分析装置100与第二实施方式的质量分析装置100的不同之处在于，脉冲阀8配置在试样容器29和电介质容器I之间，毛细管9安装在试样容器29的端部。S卩，设有试样4的试样容器29配置在大气(空气)的气流23和试样分子(气体)的气流28的、脉冲阀8和毛细管9之间。而且，设有试样4的试样容器29相对于毛细管9配置在大气(空气)的气流23和试样分子(气体)的气流28的下游侧，相对于脉冲阀8配置在上游侧。在第一和第二实施方式中，通过脉冲阀8的开闭动作，将大气间歇地导入电介质容器I内和试样容器29内，但在第三实施方式中，则将大气和已气化的试样4间歇地导入电介质容器I。因此，仅在打开脉冲阀8时，将试样4导入电介质容器I和质量分析部102，可减少试样4所导致的电介质容器I和质量分析部102的污染。此外，由于试样容器29安装在脉冲阀8的大气侧，因此可简单地实施试样容器29的更换。
[0100]第三实施方式的变形例I
[0101]图7B表示的是本发明的第三实施方式的变形例I的质量分析装置100的一部分。在第三实施方式的变形例I中，与第三实施方式相比，不同之处在于，将试样4配置在脉冲阀8和毛细管9的上游侧。试样4相对于毛细管9配置在上游侧，该毛细管9相对于脉冲阀8配置在上游侧。只要是在毛细管9的前端附近，则试样4可位于与质量分析装置100独立而远离的地点。在第三实施方式的变形例I中，可仅将试样4装载于试样台30上，适于试样4为挥发性高的化学物质的情况等。
[0102]第三实施方式的变形例2
[0103]图7C表示的是本发明的第三实施方式的变形例2的质量分析装置100的一部分。第三实施方式的变形例2也与变形例I同样，将试样4配置在脉冲阀8和毛细管9的上游侦U。通过顶部空间法，试样4进入玻璃瓶31内，试样4挥发了的玻璃瓶31的顶部空间部32的气体从将一端插入顶部空间部32的毛细管9进入电介质容器I内。在试样4是液体且含有大量杂质的情况等下，根据该顶部空间法，可减少杂质的影响，因此第三实施方式的变形例2是合适的。
[0104]第三实施方式的变形例3
[0105]图7D表示的是本发明的第三实施方式的变形例3的质量分析装置100的一部分。第三实施方式的变形例3的质量分析装置100与第三实施方式的质量分析装置100的不同之处在于，毛细管9c设置在电介质容器I的内侧。毛细管9c的一端与脉冲阀8的流出口连接。毛细管9c的另一端比电介质容器I的阻挡放电部10更靠节流孔5侧。毛细管9c呈圆筒形状，其中心轴与圆筒状的电介质容器I的中心轴一致，将节流孔5设置在该毛细管9c的中心轴的延长线上。再有，毛细管9c被屏蔽并接地，以使从阻挡放电电极2放射的高频不透过内部。
[0106]在电介质容器I的侧壁的与阻挡放电部10不相对的上游侧的壁面上，连接有毛细管9a和脉冲阀8a。脉冲阀8a与脉冲阀8同步地开闭，可经毛细管9a和脉冲阀8a向电介质容器I内导入大气(水分、氧气分子)。被导入的大气中的水分和氧气分子在电介质容器I内的阻挡放电部10中离子化而成为反应离子。由电介质容器I内的阻挡放电部10生成的反应离子因压力差而向毛细管9c的一端的周边移动，再移动到节流孔5的跟前的电介质容器I内。而且，在节流孔5跟前的电介质容器I内，随着试样分子(气体)的气流28而从毛细管9c流入的气体(试样分子)与反应离子进行离子分子反应，生成试样分子离子。已生成的试样分子离子成为试样分子离子的气流25，从电介质容器I通过节流孔5而流入真空舱17中。
[0107]在第三实施方式的变形例3中，已气化的试样4通过脉冲阀8的下游的毛细管9c而被导入阻挡放电部10的下游。试样4在毛细管9c的内侧流动，在毛细管9c的外侧，大气被离子化而生成反应离子。在毛细管9c的下游侧，通过反应离子而使试样4离子化。这样，阻挡放电部10远离试样分子(气体)的气流28，因此已气化的试样4不会在阻挡放电部10直接离子化，与第一实施方式同样地，可通过在阻挡放电部10被离子化的大气内的水分和氧气分子的反应离子所进行的离子分子反应来生成试样分子离子。
[0108]第三实施方式的变形例4
[0109]图7E表示的是本发明的第三实施方式的变形例4的质量分析装置100的一部分。本发明的第三实施方式的变形例4的质量分析装置100采用将第三实施方式的变形例I的质量分析装置100的脉冲阀8的上游侧和第三实施方式的变形例3的质量分析装置100的脉冲阀8的下游侧组合而成的结构。根据第三实施方式的变形例4，已气化的试样4也会通过脉冲阀8下游的毛细管9c而被导入阻挡放电部10的下游。这样，由于阻挡放电部10远离试样分子(气体)的气流28，因此已气化的试样4不会在阻挡放电部10直接离子化，与第一实施方式同样地，可通过在阻挡放电部10被离子化的大气内的水分和氧气分子的反应离子所进行的离子分子反应来生成试样分子离子。
[0110]第三实施方式的变形例5
[0111]图7F表示的是本发明的第三实施方式的变形例5的质量分析装置100的一部分。本发明的第三实施方式的变形例5的质量分析装置100采用将第三实施方式的变形例2的质量分析装置100的脉冲阀8的上游侧和第三实施方式的变形例3的质量分析装置100的脉冲阀8的下游侧组合而成的结构。根据第三实施方式的变形例5，已气化的试样4也会通过脉冲阀8的下游的毛细管9c而被导入阻挡放电部10的下游。这样，由于阻挡放电部10远离试样分子(气体)的气流28，因此已气化的试样4不会在阻挡放电部10直接离子化，与第一实施方式同样地，可通过在阻挡放电部10被离子化的大气内的水分和氧气分子的反应离子所进行的离子分子反应来生成试样分子离子。
【主权项】
1.一种质量分析装置，其特征在于: 具有:为了将测定试样离子化而使从外部流入的气体离子化的离子源；以及 分离已离子化的上述测定试样的质量分析部， 上述离子源通过来自上述质量分析部的差动排气来使内部减压，在吸入上述气体而使内压上升至约10Pa?约1000Pa时使上述气体离子化， 上述质量分析部在与上述气体的吸入联动地上升的内压在吸入上述气体后下降到约0.1Pa以下时，将已离子化的上述测定试样分离。
2.根据权利要求1所述的质量分析装置，其特征在于: 具有:抑制上述离子源取入的上述气体的流量的抑制构件；以及 开闭上述离子源取入的上述气体的气流的开闭机构。
3.根据权利要求2所述的质量分析装置，其特征在于: 上述抑制构件和上述开闭机构相对于上述离子源配置在上述气体的气流的上游侧。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的质量分析装置，其特征在于: 上述离子源具有能将内部减压的电介质隔壁和经上述电介质隔壁而能施加交流电压的第一电极和第二电极， 通过施加上述交流电压而在内部产生的放电来使上述气体离子化。
5.根据权利要求4所述的质量分析装置，其特征在于: 上述第一电极和上述第二电极配置在上述离子源的上述电介质隔壁的外侧。
6.根据权利要求4所述的质量分析装置，其特征在于: 上述第一电极和上述第二电极的任一个配置在隔着上述离子源的能减压的内部的上述电介质隔壁的外侧， 另一个露出在上述离子源的能减压的内部。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的质量分析装置，其特征在于: 上述质量分析部，在其内压下降到约0.1Pa以下而使已离子化的上述测定试样分离之后， 通过上述离子源在取入上述气体而使内压再次上升到约10Pa?1000Pa时使上述气体离子化，从而反复对上述测定试样进行质量分析。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的质量分析装置，其特征在于: 流入上述离子源的上述气体是空气或含有空气的气体。
9.根据权利要求2至8中任一项所述的质量分析装置，其特征在于: 具有第一节流孔或第一毛细管，该第一节流孔或第一毛细管设置在容纳上述质量分析部的真空舱的上述气体的气流的上游侧的入口处，通过来自上述质量分析部的差动排气来对上述离子源的内部进行减压。
10.根据权利要求2至9中任一项所述的质量分析装置，其特征在于: 上述抑制构件是第二节流孔或第二毛细管。
11.根据权利要求2至10中任一项所述的质量分析装置，其特征在于: 上述开闭机构是能使阀的打开时间为约200m秒以下的脉冲阀。
【专利摘要】本发明涉及质量分析装置。本发明提供小型轻量且可进行高精度的质量分析装置(100)。该质量分析装置具有：为了使测定试样(4)离子化而对从外部流入的气体(23)进行离子化的离子源(101)和分离已离子化的测定试样(4)的质量分析部(102)；离子源(101)通过来自质量分析部(102)的差动排气来使内部减压，在吸入气体(23)而使气压上升时使气体(23)离子化，质量分析部(102)在吸入气体(23)后内压下降时将已离子化的测定试样(4)分离。具有：抑制离子源(101)取入的气体(23)的流量的抑制构件(9)和对离子源(101)取入的气体(23)的气流进行开闭的开闭机构(8)。
【IPC分类】H01J49-00, H01J49-10, H01J49-04, H01J49-24
【公开号】CN104681391
【申请号】CN201510047460
【发明人】诸熊秀俊, 桥本雄一郎, 杉山益之, 山田益义, 长谷川英树
【申请人】株式会社日立高新技术
【公开日】2015年6月3日
【申请日】2011年11月7日
【公告号】CN102468111A, CN102468111B, EP2450942A2, US8866070, US20120112061, US20150041641