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JPH09152421A - Icp mass spectrograph - Google Patents

Icp mass spectrograph

Info

Publication number
JPH09152421A
JPH09152421A JP7311830A JP31183095A JPH09152421A JP H09152421 A JPH09152421 A JP H09152421A JP 7311830 A JP7311830 A JP 7311830A JP 31183095 A JP31183095 A JP 31183095A JP H09152421 A JPH09152421 A JP H09152421A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ion
sample
ionized
analysis
mass spectrometer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP7311830A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Nobuhiko Nishi
伸彦 西
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shimadzu Corp
Original Assignee
Shimadzu Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shimadzu Corp filed Critical Shimadzu Corp
Priority to JP7311830A priority Critical patent/JPH09152421A/en
Publication of JPH09152421A publication Critical patent/JPH09152421A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Other Investigation Or Analysis Of Materials By Electrical Means (AREA)
  • Electron Tubes For Measurement (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To analyze a plurality of elements in a trace sample accurately by providing a plurality of ion lead-out parts for a pressure reducing chamber and providing a detecting section individually for each ion lead-out part. SOLUTION: A sample atomized through an atomizer 5 is ionized by means of a plasma torch 6 through action of an induction coil 6a. Ionized sample is introduced, in the form of a bundle having diameter of about 1mm, through the ion introduction hole 7a of a sampling cone 7 into a pressure reducing chamber 3 and reaches a skimmer cone 8 while being diffused. The ionized sample is led out through a plurality of ion lead-out holes 8a to each detecting part 4 by means of a lead-out electrode 9a at each ion converging part 9. At each detecting part 4, the ionized sample is converged through an ion lens 9b and and mass-analyzed individually by the mass spectrometer 10a at each detecting part 10. Furthermore, specified elements in mass-analyzed ionized sample are detected by an ion detector 10b, e.g. an electron multiplier.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、イオン源で試料を
イオン化したうえで質量分析を行うICP質量分析装置
に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ICP mass spectrometer that ionizes a sample with an ion source and then performs mass spectrometry.

【0002】[0002]

【従来の技術】ICP質量分析装置として、従来から、
図4に示すものがある。
2. Description of the Related Art As an ICP mass spectrometer,
There is one shown in FIG.

【0003】このICP質量分析装置50は、霧化器5
1とプラズマトーチ52とからなるイオン源53を備え
ており、試料を霧化器51で霧化したうえでプラズマト
ーチ52の誘導コイル52aでプラズマ化する。そし
て、これにより生成したイオン化試料を減圧室54を介
して検出部55に導出する。検出部55は、イオン収束
部56と検出部本体57とからなっており、まず、イオ
ン化試料を引き出し電極56aによって減圧室54から
イオン収束部56に引き出したうえでイオンレンズ56
bで収束させて、検出部本体57に送り込む。検出部本
体57では質量分析計57aによって質量分離を行う。
さらに、質量分離を行ったイオン化試料中の特定元素を
エレクトロンマルチプライヤといったイオン検出器57
bで検出する。
This ICP mass spectrometer 50 comprises an atomizer 5
1 and a plasma torch 52 are provided, and the sample is atomized by the atomizer 51 and then converted into plasma by the induction coil 52a of the plasma torch 52. Then, the ionized sample generated thereby is led to the detection unit 55 via the decompression chamber 54. The detection unit 55 includes an ion focusing unit 56 and a detection unit main body 57. First, the ionized sample is extracted from the decompression chamber 54 to the ion focusing unit 56 by the extraction electrode 56a, and then the ion lens 56 is used.
It is converged at b and sent to the detection unit main body 57. In the detector main body 57, mass separation is performed by the mass spectrometer 57a.
Further, an ion detector 57 such as an electron multiplier is used to detect a specific element in the ionized sample subjected to the mass separation.
Detect at b.

【0004】また、このICP質量分析装置50では、
高真空状態を必要とする検出部本体57と常圧状態であ
るイオン源53側とを連結するために、それぞれ真空度
の異なる減圧室54とイオン収束部56とを設けてお
り、これらの部屋を設けることで常圧のイオン源53側
と高真空状態の検出部本体57とを連結している。さら
には、真空度の隔たりが大きいイオン源53側と減圧室
54との間、および減圧室54とイオン収束部56との
間を無理なく連結するため、減圧室54のイオン導入側
にはφ1mm程度のイオン導入孔58aを有するサンプ
リングコーン58が、また、減圧室54のイオン導出側
にはφ1mm程度のイオン導出孔59aを有するスキマ
ーコーン59がそれぞれ設けられている。
Further, in this ICP mass spectrometer 50,
A decompression chamber 54 and an ion converging unit 56, each having a different degree of vacuum, are provided in order to connect the detection unit main body 57 that requires a high vacuum state and the ion source 53 side that is in a normal pressure state. Is provided, the normal pressure ion source 53 side and the high vacuum state detection unit main body 57 are connected. Furthermore, since the ion source 53 side and the decompression chamber 54, which have a large degree of vacuum gap, and the decompression chamber 54 and the ion converging section 56 are connected without difficulty, the decompression chamber 54 has an ion introduction side of φ1 mm. Sampling cones 58 each having an ion introduction hole 58a are provided, and a skimmer cone 59 having an ion extraction hole 59a having a diameter of about 1 mm is provided on the ion extraction side of the decompression chamber 54.

【0005】また、このように構成されたICP質量分
析装置50において、霧化器51として用いられるもの
として、圧電素子によって試料を霧化させるネブライザ
や、通電状態のコイルに試料を滴下して霧化させるフラ
ッシュアトマイザ(以下、FAと略する)や、加熱した
グラファイト容器に試料を滴下して霧化させるグラファ
イトファーネスアトマイザ(以下、GFAと略する)が
ある。ネブライザは常時一定の霧化量を維持することが
できるものの、極少量の試料では霧化することが困難で
あるという特徴がある。一方、FAやGFAは極少量の
試料でも霧化することができるものの、霧化量が時間的
に変化し、常時一定の霧化量を維持することができない
という特徴がある。
Further, in the ICP mass spectrometer 50 having the above-mentioned structure, the atomizer 51 is used as a nebulizer for atomizing the sample with a piezoelectric element, or the sample is dripped into a coil in an energized state and atomized. There is a flash atomizer (hereinafter abbreviated as FA) for atomizing, and a graphite furnace atomizer (hereinafter abbreviated as GFA) for dropping and atomizing a sample into a heated graphite container. Although the nebulizer can always maintain a constant atomization amount, it is difficult to atomize with a very small amount of sample. On the other hand, although FA and GFA can atomize even a very small amount of sample, the amount of atomization varies with time, and it is not possible to maintain a constant amount of atomization.

【0006】そのため、極少量の試料の分析を行う場合
には、霧化器51としてFAやGFAが用いられてい
た。しかしながら、これらの霧化器51では霧化量が時
間的に均一化しないために、極少量の試料から複数の元
素の分析(この場合は定量分析)する場合には、分析動
作を以下に説明するように時分割処理している。
Therefore, when analyzing a very small amount of sample, FA or GFA was used as the atomizer 51. However, in these atomizers 51, since the atomization amount does not become uniform over time, when analyzing a plurality of elements from a very small amount of sample (in this case, quantitative analysis), the analysis operation will be described below. It is time-shared so that

【0007】すなわち、元素分析操作を時分割単位間隔
毎に時分割したうえで各時分割単位間隔毎に分析元素を
周期的に割り当てる。そして、このように時分割した分
析操作を周期的に繰り返す。このようにして得られる分
析データにおいては、各分析操作の繰り返し周期(=時
分割単位間隔×分析元素数)毎に各分析元素の分析デー
タが得られることになる。そこで、分析元素の分析デー
タを繰り返し周期毎に積分することで各元素を定量分析
していた。
That is, the elemental analysis operation is time-divided for each time-division unit interval, and then the analysis element is periodically assigned for each time-division unit interval. Then, the analysis operation thus time-divided is periodically repeated. In the analysis data thus obtained, the analysis data of each analysis element is obtained for each repeating cycle of each analysis operation (= time division unit interval × number of analysis elements). Therefore, each element is quantitatively analyzed by integrating the analysis data of the analysis element for each repeating cycle.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】ところで、このように
構成されたICP質量分析装置50においては、極少量
の試料中から複数の元素を精度よく分析することができ
ないという問題があった。すなわち、従来のICP質量
分析装置50では、上述したように、極少量の試料中か
ら複数の元素の分析を行う場合、霧化器51としてFA
やGFAを用いたうえでその分析操作を時分割処理して
いる。しかしながら、分析操作を時分割処理する場合の
分析精度は各分析操作の繰り返し周期と密接に関係して
おり、繰り返し周期を短くすれば積分精度が高まって各
元素の分析精度が上がる一方、繰り返し周期を長くすれ
ば積分精度が低下して各元素の分析精度が落ちる。
By the way, the ICP mass spectrometer 50 constructed as described above has a problem that it is not possible to accurately analyze a plurality of elements from a very small amount of sample. That is, in the conventional ICP mass spectrometer 50, as described above, when performing analysis of a plurality of elements from an extremely small amount of sample, the FA as the atomizer 51 is used.
And GFA are used and the analysis operation is time-shared. However, the analysis accuracy in the case of performing time-division analysis operation is closely related to the repetition cycle of each analysis operation, and if the repetition cycle is shortened, the integration accuracy increases and the analysis accuracy of each element increases. If the length is increased, the integration accuracy will decrease and the analysis accuracy of each element will decrease.

【0009】繰り返し周期は上述したように時分割単位
間隔と分析元素数とによって決定され、複数の分析を元
素するという条件下において繰り返し周期を短縮するた
めには、時分割単位間隔を狭める必要がある。しかしな
がら、検出部55において分析元素が変わるごとに質量
分析計57aが安定するのにある程度の時間が必要であ
り、時分割単位間隔を狭めるには構造的に限界がある。
そのため、分析する元素数が増えれば増える程、繰り返
し周期が長くなって、分析精度が低下せざるをえなかっ
た。
The repetition period is determined by the time-division unit interval and the number of analysis elements as described above, and it is necessary to narrow the time-division unit interval in order to shorten the repetition period under the condition that a plurality of analyzes are performed. is there. However, a certain amount of time is required for the mass spectrometer 57a to stabilize each time the analysis element changes in the detection unit 55, and there is a structural limit to narrowing the time division unit interval.
Therefore, as the number of elements to be analyzed increases, the repetition cycle becomes longer and the analysis accuracy must be lowered.

【0010】したがって、本発明においては、極少量の
試料中から複数の元素を精度よく分析できるようにする
ことを課題としている。
Therefore, it is an object of the present invention to enable accurate analysis of a plurality of elements from a very small amount of sample.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】このような課題を達成す
るために、本発明においては、試料を霧化したうえでイ
オン化するイオン源と、イオン源で形成したイオン化試
料が導入される減圧室と、減圧室のイオン導出部からイ
オン化試料を引き出すとともに、引き出したイオン化試
料を収束させたうえでイオン化試料中の特定元素を検出
する検出部とを備えたICP質量分析装置であって、前
記減圧室のイオン導出部を複数設けるとともに、前記検
出部を、各イオン導出部それぞれに対して個別的に設け
たことに特徴を有している。
In order to achieve such a subject, in the present invention, an ion source for atomizing a sample and then ionizing it, and a decompression chamber into which an ionized sample formed by the ion source is introduced. An ICP mass spectrometer, comprising: an ionization sample drawn from an ion derivation part of a decompression chamber; and a detection part that converges the extracted ionization sample and detects a specific element in the ionization sample. It is characterized in that a plurality of ion derivation parts of the chamber are provided and the detection part is individually provided for each ion derivation part.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態を図
面を参照して詳細に説明する。図1は、本発明の一実施
の形態であるICP質量分析装置1の構成を示す断面図
である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view showing the configuration of an ICP mass spectrometer 1 which is an embodiment of the present invention.

【0013】このICP質量分析装置1は、試料を霧化
したうえでイオン化するイオン源2と、イオン源2で形
成したイオン化試料を導入する減圧室3と、減圧室3か
らイオン化試料を引き出して収束させたうえでイオン化
試料中の特定元素を検出する検出部4とを備えている。
このような構成は基本的には従来例と同様であるが、こ
のICP質量分析装置1では、減圧室3から引き出すイ
オン化試料を複数に分岐(この例では4分岐)させると
ともに、分岐した各イオン化試料をそれぞれ分析するた
めに、検出部4を複数(この例では4つ)設けたことに
特徴を有している。なお、図1では、図法の都合上、検
出部4を2つのみ図示している。以下、このICP質量
分析装置1の特徴をその構成に沿って説明する。
This ICP mass spectrometer 1 ionizes the sample and then ionizes it, a decompression chamber 3 for introducing the ionized sample formed by the ion source 2, and an ionized sample drawn from the decompression chamber 3. It is provided with a detection unit 4 for detecting a specific element in the ionized sample after converging.
Although such a configuration is basically the same as that of the conventional example, in this ICP mass spectrometer 1, the ionized sample extracted from the decompression chamber 3 is branched into a plurality of (4 in this example), and each branched ionization is performed. A feature is that a plurality of (four in this example) detection units 4 are provided to analyze each sample. Note that, in FIG. 1, only two detection units 4 are shown for convenience of drawing. The features of the ICP mass spectrometer 1 will be described below according to the configuration thereof.

【0014】イオン源2は試料を霧化する霧化器5と霧
化器5で霧化した試料を誘導コイル6aを用いてプラズ
マにすることで試料をイオン化するプラズマトーチ6と
を有している。
The ion source 2 has an atomizer 5 for atomizing the sample and a plasma torch 6 for ionizing the sample by atomizing the sample atomized by the atomizer 5 into a plasma using an induction coil 6a. There is.

【0015】減圧室3はプラズマトーチ6から噴出する
イオン化試料を高真空状態に設定される検出部4まで導
く役割を担っている。また、減圧室3のイオン導入側に
はサンプリングコーン7が、また、減圧室3のイオン導
出側にはスキマーコーン8がそれぞれ設けられている。
サンプリングコーン7には、プラズマトーチ2側開口が
φ1mm程度となった円錐状のイオン導入孔7aが形成
されており、スキマーコーン8には、減圧室3側開口が
φ1mm程度となった円錐状のイオン導出孔8aが形成
されている。そして、サンプリングコーン7にはイオン
導入孔7aが単一設けられているのに対して、スキマー
コーン8には図2に示すようにイオン導出孔8aが複数
(この例では4個)設けられている。
The decompression chamber 3 plays a role of guiding the ionized sample ejected from the plasma torch 6 to the detection unit 4 which is set in a high vacuum state. A sampling cone 7 is provided on the ion introduction side of the decompression chamber 3, and a skimmer cone 8 is provided on the ion derivation side of the decompression chamber 3.
The sampling cone 7 is formed with a conical ion introduction hole 7a having an opening on the plasma torch 2 side of about φ1 mm, and the skimmer cone 8 has a conical shape with an opening on the decompression chamber 3 side of about φ1 mm. The ion lead-out hole 8a is formed. While the sampling cone 7 is provided with a single ion introduction hole 7a, the skimmer cone 8 is provided with a plurality of ion extraction holes 8a (four in this example) as shown in FIG. There is.

【0016】検出部4は複数あるイオン導出孔8aに対
応して複数(この例は4つ)設けられており、各イオン
導出孔8aから導出されるイオン化試料をそれぞれ個別
に分析できるようになっている。各検出部4は各イオン
導出孔8aを介して減圧室3に連通するイオン収束部9
と、イオン収束部9に連通してその隣に設けられた検出
部本体10とからなっている。イオン収束部9には、減
圧室3まで導入されたイオン化試料をスキマーコーン8
のイオン導出孔8aから引き出す引き出し電極9aと、
引き出したイオン化試料を収束させるイオンレンズ9b
とを備えている。検出部本体10は、四重極型の質量分
析計10aを備えており、この質量分析計10aによっ
てイオン収束部9で収束させたイオン化試料の質量分離
を行っている。
A plurality of detectors 4 (four in this example) are provided corresponding to a plurality of ion derivation holes 8a, so that ionized samples derived from the respective ion derivation holes 8a can be individually analyzed. ing. Each detection unit 4 communicates with the decompression chamber 3 via each ion derivation hole 8a.
And a detector main body 10 that is provided next to the ion converging unit 9 in communication therewith. In the ion focusing unit 9, the skimmer cone 8 is provided with the ionized sample introduced to the decompression chamber 3.
An extraction electrode 9a drawn from the ion extraction hole 8a of
Ion lens 9b for converging the extracted ionized sample
And The detection unit main body 10 includes a quadrupole mass spectrometer 10a, and the mass spectrometer 10a performs mass separation of the ionized sample focused by the ion focusing unit 9.

【0017】また、ICP質量分析装置1では、検出部
本体10が高真空(10-5〜-6Torr程度)に維持されて
おり、イオン収束部9が中程度の真空(10-3〜-4Torr
程度)に維持されており、減圧室3が低真空(10Torr
程度)に維持されており、イオン源2がほぼ常圧状態に
なっている。このように段階的に真空度を変化させるこ
とで、イオン化試料の挿通を許したうえで、常圧のイオ
ン源2と高真空の検出部本体10とを連通させている。
Further, in the ICP mass spectrometer 1, the detection unit body 10 is maintained in a high vacuum (about 10 -5 to -6 Torr), and the ion focusing unit 9 has a medium vacuum (10 -3 to-). 4 Torr
The vacuum chamber 3 is maintained at a low vacuum (10 Torr
The ion source 2 is in a substantially normal pressure state. By changing the degree of vacuum stepwise in this way, the ionized sample is allowed to pass therethrough, and the normal pressure ion source 2 and the high vacuum detector main body 10 are made to communicate with each other.

【0018】次に、このように構成されたICP質量分
析装置1による試料の分析操作を説明する。なお、ここ
では、極少量の試料から複数の元素の分析を行うことを
前提に説明する。また、霧化器5には、極少量の試料の
霧化操作に適するようにFA(フラッシュアトマイザ)
やGFA(グラファイトファーネスアトマイザ)を用い
る。
Next, the operation of analyzing a sample by the ICP mass spectrometer 1 thus constructed will be described. In addition, here, description will be made on the premise that a plurality of elements are analyzed from an extremely small amount of sample. Further, the atomizer 5 has an FA (flash atomizer) so that it is suitable for atomizing a very small amount of sample.
Or GFA (graphite furnace atomizer) is used.

【0019】まず、霧化器5に試料を供給して霧化す
る。このとき、供給する試料は極少量であって、FAや
GFAからなる霧化器5で霧化すると、その霧化量は図
3に示すように時間的に変化する。なお、図3では、横
軸が時間経過を、縦軸が霧化量をそれぞれ示している。
First, the sample is supplied to the atomizer 5 and atomized. At this time, the amount of the sample supplied is extremely small, and when atomized by the atomizer 5 made of FA or GFA, the atomized amount changes with time as shown in FIG. Note that in FIG. 3, the horizontal axis represents the passage of time and the vertical axis represents the atomization amount.

【0020】霧化器5で霧化された試料はプラズマトー
チ6に導入され、ここで、誘導コイル6aの作用によっ
てイオン化される。プラズマトーチ6でイオン化された
試料は直径1mm程度の束となってサンプリングコーン
7のイオン導入孔7aから減圧室3に導入される。この
とき減圧室が減圧(10Torr程度)されているので、減
圧室3に導入されたイオン化試料は拡散しながらスキマ
ーコーン8に達する。スキマーコーン8に達したイオン
化試料は、複数設けられたイオン導出孔8aそれぞれか
ら、各イオン収束部9に設けた引き出し電極9aの作用
により各検出部4のイオン収束部9に導出される。
The sample atomized by the atomizer 5 is introduced into the plasma torch 6, where it is ionized by the action of the induction coil 6a. The sample ionized by the plasma torch 6 is introduced into the decompression chamber 3 through the ion introduction hole 7a of the sampling cone 7 as a bundle having a diameter of about 1 mm. At this time, since the decompression chamber is decompressed (about 10 Torr), the ionized sample introduced into the decompression chamber 3 reaches the skimmer cone 8 while diffusing. The ionized sample reaching the skimmer cone 8 is led out to the ion focusing section 9 of each detecting section 4 from each of the plurality of ion leading holes 8a provided by the action of the extraction electrode 9a provided in each ion focusing section 9.

【0021】各イオン収束部9に導出されたイオン化試
料は各検出部4において、個別に分析される。すなわ
ち、各検出部4に導出されたイオン化試料はイオン収束
部9に設けられたイオンレンズ9bによって個別に収束
されたのち、それぞれの検出部本体10において質量分
析計10aで個別に質量分離され、さらに、質量分離を
行ったイオン化試料中の特定元素を、エレクトロンマル
チプライヤといったイオン検出器10bで検出する。
The ionized sample led to each ion converging unit 9 is individually analyzed in each detecting unit 4. That is, the ionized sample led to each detection unit 4 is individually focused by the ion lens 9b provided in the ion focusing unit 9, and then individually mass-separated by the mass spectrometer 10a in each detection unit main body 10, Further, the specific element in the ionized sample subjected to the mass separation is detected by an ion detector 10b such as an electron multiplier.

【0022】このようにICP質量分析装置1において
は、スキマーコーン8に複数のイオン導出孔8aを設け
ているため、分析する元素数がイオン導出孔8aの数と
同一もしくはそれより少ない場合には元素分析操作を時
分割する必要がなくなる。分析精度が元素分析の時分割
操作を要因として悪化することは、本願の”発明が解決
しようとする課題”において説明した通りである。その
ため、元素分析を時分割する必要がなくなれば、その
分、分析精度を悪化させる要因が減って、分析精度は向
上することになる。
As described above, in the ICP mass spectrometer 1, since the skimmer cone 8 is provided with a plurality of ion derivation holes 8a, when the number of elements to be analyzed is equal to or smaller than the number of ion derivation holes 8a. Eliminates the need for time-sharing elemental analysis operations. The fact that the analysis accuracy deteriorates due to the time-sharing operation of elemental analysis is as described in the “Problem to be solved by the invention” of the present application. Therefore, if the element analysis does not need to be time-divided, the factors that deteriorate the analysis accuracy are reduced accordingly, and the analysis accuracy is improved.

【0023】一方、分析する元素数がイオン導入孔8a
の数より多い場合では、少なくとも一つの検出部4にお
いて、分析操作を次のようにして時分割する。すなわ
ち、元素分析操作を時分割単位間隔TB(図3参照)毎
に時分割したうえで各時分割単位間隔TB毎に分析元素
1〜Gn(n≧2)を周期的に割り当てる。そして、時
分割した分析操作を分析元素数n(n≧2)に応じた繰
り返し周期S(=時分割単位間隔TB×分析元素数n:
図3参照)で反復して行う。このようにして得られる分
析データにおいては、各分析操作の繰り返し周期S毎に
各分析元素G1〜Gnの分析データが得られることにな
る。そこで、分析元素G1〜Gnの分析データを繰り返し
周期S毎に積分することで各元素G1〜Gnの定量分析を
行う。
On the other hand, the number of elements to be analyzed depends on the ion introduction hole 8a.
If the number is larger than the number, the analysis operation is time-shared in at least one detection unit 4 as follows. That is, the elemental analysis operation is time-divided for each time division unit interval T B (see FIG. 3), and then the analysis elements G 1 to G n (n ≧ 2) are periodically assigned for each time division unit interval T B. . Then, the time-division analysis operation is repeated according to the number of analysis elements n (n ≧ 2) S (= time-division unit interval T B × number of analysis elements n:
(See FIG. 3). In the analytical data obtained in this way, analytical data of each analytical element G 1 to G n is obtained for each repeating cycle S of each analytical operation. Therefore, quantitative analysis of each element G 1 to G n is performed by integrating the analysis data of the analysis elements G 1 to G n for each repeating cycle S.

【0024】このような分析操作においては、その分析
精度は各分析操作の繰り返し周期Sと密接に関係してお
り、繰り返し周期Sを短くすれば積分精度が高まって各
元素G2〜nの分析精度が上がる一方、繰り返し周期Sを
長くすれば積分精度が低下して各元素G2〜nの分析精度
が落ちる。
In such an analysis operation, the analysis accuracy is closely related to the repetition cycle S of each analysis operation. If the repetition cycle S is shortened, the integration accuracy is increased and the analysis of each element G 2 to n is performed. While the accuracy increases, the integration accuracy decreases when the repetition cycle S is lengthened, and the analysis accuracy of each element G 2 to n decreases.

【0025】繰り返し周期Sは時分割単位間隔TBと分
析元素数nとによって決定され、繰り返し周期Sを短く
するためには、分析元素数nを少なくするか、時分割単
位間隔TBを短くすればよい。ところが、時分割単位間
隔TBを短くすれば、検出部4の安定化時間(質量分析
計10aの設定やイオンレンズ9bに印加する電圧等の
安定化に要する時間)もそれに合わせて短縮化する必要
があり、そのような安定化時間の短縮化には検出部4の
構造的にみて限界がある。
The repeating period S is determined by the time division unit interval T B and the number of analysis elements n. To shorten the repetition period S, the number of analysis elements n is decreased or the time division unit interval T B is shortened. do it. However, if the time division unit interval T B is shortened, the stabilization time of the detection unit 4 (the time required for the setting of the mass spectrometer 10a and the stabilization of the voltage applied to the ion lens 9b etc.) is also shortened accordingly. However, there is a limit to the reduction of the stabilization time in terms of the structure of the detection unit 4.

【0026】しかしながら、このICP質量分析装置1
においては、スキマーコーン8に設けるイオン導出孔8
aの増設とともに検出部4も増設されており、各検出部
4で担当する分析元素数も少なくなっている。そのた
め、各検出部4で担当する分析元素数が減った分、繰り
返し周期Sが短縮化されて分析精度は可及的に向上する
ことになる。
However, this ICP mass spectrometer 1
In the above, the ion derivation hole 8 provided in the skimmer cone 8
The detector 4 is also added along with the addition of a, and the number of analysis elements in charge of each detector 4 is also small. Therefore, the number of analysis elements in charge of each detection unit 4 is reduced, so that the repetition cycle S is shortened and the analysis accuracy is improved as much as possible.

【0027】また、複数の検出部4を設けた本発明のI
CP質量分析装置1は、単一の検出部を有する従前のI
CP質量分析装置と同等の分析感度が得られる。以下、
その理由を説明する。一般にICP質量分析装置におい
ては、減圧室3に導入されるイオン化試料は拡散した状
態でスキマーコーン8に到達する。これはイオン源2と
減圧室3との真空度の違いにより生じる現象である。一
方、スキマーコーン8に設けるイオン導出孔8aの直径
は、イオン収束部9の真空度を維持するために1mm程
度という比較的小径に設定されている。そのため、イオ
ン導出孔8aを介して検出部4に導出されるイオン化試
料は、イオン化した試料全体の1%程度という比率的に
は極少量となる。
Further, according to the invention of the present invention, which is provided with a plurality of detecting portions 4,
The CP mass spectrometer 1 has the conventional I having a single detector.
Analysis sensitivity equivalent to that of a CP mass spectrometer can be obtained. Less than,
The reason will be described. Generally, in the ICP mass spectrometer, the ionized sample introduced into the decompression chamber 3 reaches the skimmer cone 8 in a diffused state. This is a phenomenon caused by the difference in vacuum degree between the ion source 2 and the decompression chamber 3. On the other hand, the diameter of the ion lead-out hole 8a provided in the skimmer cone 8 is set to a relatively small diameter of about 1 mm in order to maintain the degree of vacuum of the ion focusing section 9. Therefore, the amount of the ionized sample led out to the detection unit 4 through the ion lead-out hole 8a is a very small amount in the ratio of about 1% of the entire ionized sample.

【0028】そのため、単一の導出孔8aしか設けない
場合では、残りの99%程度のイオン化試料を導出でき
ずに廃棄せざるを得ないのに対して、このICP質量分
析装置1のように複数のイオン導出孔8aを設けた場合
では、単一の導出孔8aでは廃棄せざるを得なかったイ
オン化試料を、新たに設けた導出孔8aによって導出す
ることになる。つまり、従前では廃棄していたイオン化
試料の再利用を行っていることになる。そのため、多
少、イオン導出孔8aの数を増加させたところで、各イ
オン導出孔8aそれぞれから導出するイオン化試料の量
が減少することはなく、単一の試料から複数のイオン化
試料を取り出して分析を行ったところで分析感度が落ち
ることにはならない。
Therefore, when only a single outlet 8a is provided, the remaining 99% of the ionized sample cannot be delivered and must be discarded. When a plurality of ion derivation holes 8a are provided, the ionized sample that had to be discarded in the single derivation hole 8a is derivable by the newly provided derivation hole 8a. In other words, it means that the ionized sample, which was previously discarded, is reused. Therefore, when the number of the ion derivation holes 8a is increased to some extent, the amount of the ionized sample derived from each of the ion derivation holes 8a does not decrease, and a plurality of ionized samples are taken out from a single sample for analysis. The analysis sensitivity does not drop when you do.

【0029】[0029]

【発明の効果】以上のように本発明によれば、単一の試
料から複数のイオン化試料を取り出して同時分析するこ
とができるようになり、極少量の試料から複数の元素を
分析する場合において分析精度に多大なる影響を与える
分析操作の時分割処理をほとんど無くすことができるう
え、時分割処理を行わねばならない場合であって、分析
精度に影響を与える時分割処理の繰り返し周期を可及的
に縮小させることができるようなった。そのため、極少
量の試料中からでも精度よく複数の元素を分析すること
ができるようになった。
As described above, according to the present invention, it becomes possible to take out a plurality of ionized samples from a single sample and analyze them simultaneously, and in the case of analyzing a plurality of elements from a very small amount of sample. It is possible to almost eliminate the time-sharing processing of the analysis operation that greatly affects the analysis accuracy, and in the case where the time-sharing processing must be performed, the repetition cycle of the time-sharing processing that affects the analysis accuracy is possible. It seems that it can be reduced to. Therefore, it has become possible to accurately analyze a plurality of elements even from a very small amount of sample.

【0030】さらには、イオン化試料の分岐を減圧室の
イオン導出部で行うことで、各検出部の分析を検出感度
を低下させることなく行える。
Furthermore, by branching the ionized sample in the ion derivation section of the decompression chamber, the analysis of each detection section can be performed without lowering the detection sensitivity.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施の形態に係るICP質量分析装
置の構成を示す断面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a configuration of an ICP mass spectrometer according to an embodiment of the present invention.

【図2】実施の形態のICP質量分析装置を構成するス
キマーコーンの斜視図である。
FIG. 2 is a perspective view of a skimmer cone that constitutes the ICP mass spectrometer of the embodiment.

【図3】霧化器の霧化量の変化を示す線図である。FIG. 3 is a diagram showing a change in atomization amount of the atomizer.

【図4】従来例のICP質量分析装置の構成を示す断面
図である。
FIG. 4 is a cross-sectional view showing the configuration of a conventional ICP mass spectrometer.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2 イオン源 3 減圧室 4 検出部 8 スキマーコーン 8a イオン導出孔 2 Ion source 3 Decompression chamber 4 Detection part 8 Skimmer cone 8a Ion derivation hole

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 試料を霧化したうえでイオン化するイオ
ン源と、イオン源で形成したイオン化試料が導入される
減圧室と、減圧室のイオン導出部からイオン化試料を引
き出すとともに、引き出したイオン化試料を収束させた
うえでイオン化試料中の特定元素を検出する検出部とを
備えたICP質量分析装置であって、 前記減圧室のイオン導出部を複数設けるとともに、前記
検出部を、各イオン導出部それぞれに対して個別的に設
けたことを特徴とするICP質量分析装置。
1. An ion source that atomizes a sample and then ionizes it, a decompression chamber into which the ionized sample formed by the ion source is introduced, and an ionization sample that is drawn out from the ion derivation unit of the decompression chamber and that is drawn out. An ICP mass spectrometer equipped with a detection part for detecting a specific element in an ionized sample after converging the ionization sample, wherein a plurality of ion derivation parts of the decompression chamber are provided, and the detection parts are provided for each ion derivation part. An ICP mass spectrometer characterized by being provided individually for each.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101041369B1 (en) * 2009-11-19 2011-06-15 한국기초과학지원연구원 High throughput apparatus and method for multiple sample analysis
JP2014209066A (en) * 2013-04-16 2014-11-06 株式会社 資生堂 Mass spectrometry method, ion generator and mass spectrometry system
JP2015511704A (en) * 2012-03-16 2015-04-20 アナリティク イエナ アーゲーAnalytik Jena Ag Improved interface for mass spectrometer equipment
CN109900683A (en) * 2019-03-26 2019-06-18 攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司 The online internal standard hybrid system of Element detection

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