[发明专利]质量分析装置及质量分析方法

说明书

技术领域

本发明涉及质量分析装置及质量分析方法。

背景技术

在质量分析领域中，由于不存在能够对应所有的要求的万能的离子源，因此开发出电晕放电或辉光放电等各种各样的离子化方法。在此，作为与本发明有关的离子化方法介绍采用介质阻挡放电或光的方法。

在专利文献1中记载了采用介质阻挡放电的离子化方法。在该方法中，通过将由介质阻挡放电生成的等离子体照射在试样上而进行离子化。首先，将放电气体导入放电区域。所导入的放电气体通过介质阻挡放电而被等离子化。利用电场或压力将生成的等离子气体照射到试样上，对试样进行离子化。该例中所使用的介质阻挡放电生成中性分子或离子的温度比电子的温度低的等离子体。这样的等离子体被称为低温等离子体，具有很难使等离子体中的分子破碎的特征。

在专利文献2中记载了在减压条件下采用介质阻挡放电的离子化方法。由于对离子源减压，即便在如大气压化学离子化方法那样在大气压下准备试样的情况下，也不需要在离子源与质量分析部之间设置电导小的毛细管。因此，能够减少将离子从离子源导入质量分析部时的离子的损失，并能进行高灵敏度的分析。另外，由于采用介质阻挡放电，因此与低压力下的辉光放电相比，能够抑制分子离子的破碎。

在专利文献3中记载了在质量分析装置的离子源上组合采用多种离子化方法的方法。所使用的离子化方法是大气压光离子化方法、大气压化学离子化方法、电喷射离子化方法。在该例中，叙述了在分析时连续切换这些离子源，或使这些离子源同时工作的方法。

在专利文献4中记载了组合使用在质量分析装置的离子源上采用光电子的离子化和利用辉光放电的离子化的方法。在分析时，使这些多个离子源分别工作或同时工作。尤其是，在该例中在辉光放电区域设有光电子的发射器，记载了采用该结构的所谓的光电感应电子离子化的动作方法。该方法是在辉光放电用电极间对低能量的光电子加速，并用该电子进行离子化的方法。

在专利文献5中，作为面向气相色谱仪的电流检测器，记载了搭载有照明的放电离子化电流检测器。在该例中，为了测定试样的量，利用电流检测器测定由介质阻挡放电生成的离子的量。设置在离子源部的照明通过光的照射起到降低介质阻挡放电的放电开始电压的作用。若放电开始，则通过在电极上施加低于通常的放电开始电压的放电维持电压，放电继续进行，形成稳定的等离子体。因此，通过在放电开始后熄灭照明，能够获得照明的长寿化。

现有技术文献

专利文献1：美国专利公开号2011/0042560

专利文献2：国际公开WO2011/089912号

专利文献3：美国专利号7,109,476

专利文献4：美国专利号7,196,325

专利文献5：日本专利公开号2011－117854

就专利文献1所采用的介质阻挡放电而言，与维持等离子体的电压相比，开始放电的电压更高。因此，存在很难在刚施加放电电压后即刻开始放电，并且从施加电压到放电开始的时间不恒定的课题。在现有技术中，为了解决该课题，必须提供与维持放电的电压相比过高的电压。但是，在过高的电压下，等离子体中的分子破碎。因此，需要以低电压稳定地开始放电的技术。

对于专利文献2也存在与专利文献1同样的课题。进而，在间歇地将试样导入质量分析装置时产生新的课题。这时，每次导入试样和放电气体时间歇地进行放电。因此，每次放电时，从施加放电电压到放电开始的时间都不恒定，每次测定所检测出的离子的量发生变动。

在专利文献3和4中，同时进行对离子源的光的照射和离子的检测。由于质量分析装置中所采用的带电粒子检测器将光作为干扰信号来检测，因此在对离子源照射光的情况下，试样离子的检测信号S与干扰N之比S/N降低。因此，存在质量分析装置的检测灵敏度下降的课题。

另外，在专利文献3所记载的大气压光离子化方法和大气压化学离子化方法中所采用的等离子体的密度，小于介质阻挡放电所生成的等离子体。因此，存在质量分析装置的灵敏度下降的课题。

另外，专利文献4所记载的辉光放电与介质阻挡放电相比，容易使试样破碎。因此，存在质谱变复杂的课题。进而，在该文献中，必须在放电区域设置成为电子发射材料的金属。因此，存在离子源部的结构变复杂的课题。

在专利文献5所记载的电流检测器中，只记载了测定由介质阻挡放电生成的离子的电流量的情况，没有记载和暗示按照质荷比分离离子的内容。

发明内容