[发明专利]离子检测器

说明书

本发明涉及一种离子检测器，其能够抑制多模式的离子检测器中的电子倍增机构的时效老化。该离子检测器具备：倍增极单元；包括具有电子倍增功能的半导体检测器的第1电子检测部；包括电极的第2电子检测部；和栅极部。第1电子检测部和第2电子检测部能够以各自不同的倍增率进行离子检测。栅极部中，作为栅极电极至少包括最后级倍增极，通过调节该栅极电极的设定电位来控制向第1电子检测部去的二次电子的通过和切断的切换。

技术领域

本发明涉及具有电子倍增机构的多模式的离子检测器。

背景技术

一直以来在ICP质量分析(ICP-MS：Inductively Coupled Plasma MassSpectrometry)等技术领域利用了离子检测器。特别是，在应用于微量离子的检测的离子检测器中，为了将作为带电粒子的离子的检测量作为电信号进行检测而包括电子倍增机构，该电子倍增机构响应离子入射而产生二次电子，通过将产生的二次电子级联倍增到能够检测的电平，生成与离子量相应的电信号。其中，在ICP-MS装置中，为了能够在离子检测中实现超过9位数的广动态量程，设置有用于从级联倍增二次电子的电子倍增机构的任意的部位取出二次电子的多个输出端口(多模式输出)。

作为这种多模式的离子检测器，例如，在专利文献1中公开了一种双模式的离子检测器，其中，电子倍增机构由20级以上的倍增极(dynode)构成，在该电子倍增机构的不同的位置设置有2个输出端口。

专利文献1中公开的双模式的离子检测器的2个输出端口中的、在电子倍增率低的阶段取出电信号的输出端口被称为模拟端口(以下记作“模拟模式输出端子”，将来自该输出端子的信号输出记作“模拟模式输出”)。另一方面，进一步电子倍增后取出电信号的输出端口被称为计数端口(以下记作“计数模式输出端子”，将来自该输出端子的信号输出记作“计数模式输出”)。即，双模式的离子检测器，是通过在2个电子倍增率不同模式的输出端子中择一地使用任一个，能够根据要检测的离子的量而切换信号输出模式的离子检测器。

具体来说，在专利文献1所示的双模式的离子检测器中，模拟模式输出是当离子量大时的信号输出，为了将电子倍增率抑制到较低，到达多级构成的倍增极中位于中间的倍增极(以下记作“中间倍增极”)的二次电子的一部分被相邻的阳极电极捕获。另一方面，计数模式输出是离子量少时的信号输出，为了确保足够的电子倍增率，从最后级倍增极输出的二次电子被阳极电极捕获。

[现有技术文献]

专利文献

专利文献1：美国专利第5463219号公报

发明内容

[发明要解决的技术问题]

发明者们对现有的离子检测器、特别是具有电子倍增机构的双模式的离子检测器进行了详细的研究，其结果，发现了以下的技术问题。

即，在上述专利文献1所示的双模式的离子检测器中，在从模拟模式输出用的中间倍增极至最后级倍增极之间，为了使计数模式输出确保足够的电子倍增率，要准备相当数量的倍增极。但是，与从初级倍增极至中间倍增极的前级部分的电子碰撞相比，从中间倍增极至最后级倍增极的后级部分的电子碰撞显著变多。通常而言，构成双模式的离子检测器的电子倍增机构的倍增极的级数，是应用于一般的电子倍增管的倍增极的级数的2倍以上(20级以上)。因此，在后级部分的倍增极表面，伴随电子碰撞会附着大量的碳(Carboncontamination)。由于这种结构上的特征，后级部分的电子倍增率的下降速度比前级部分的电子倍增率的下降速度快(计数模式输出的有效工作期间比模拟模式输出的有效工作期间短)。

本发明是为了解决上述技术问题而完成的，其目的在于提供一种具备用于有效抑制电子倍增机构的时效老化的结构的多模式的离子检测器。

[用于解决技术问题的方法]