×この技術を簡単クリック査定この機能をご利用いただくには、会員登録(無料)が必要です。出願した特許の牽制数、引用された数などを知る事ができます。気になる技術や特許をブックマークしておけば、いつでも後から読むことができます。後で印刷するために、公報をPDFでダウンロードできます。会員登録してastamuseを使えば、もっと簡単に便利にお使いいただけます。会員登録(無料)「astamuse」は世界中の挑戦したい社会課題に挑戦し、未来を創る人のプラットフォームです。この項目の情報は公開日時点(2001年5月25日)のものです。複数の扇形電場によって閉軌道を構成し、イオンが閉軌道を複数回周回可能とする。この閉軌道上にイオントラップが配置される。イオントラップは、作動させないときに閉軌道を進行するイオンが通過できる様な通過口を有する。閉軌道からイオンを取り出すための出射軌道が設けられる。イオントラップはその内部にイオンを蓄積することができる。蓄積されたイオンをイオントラップ内からパルス的に追い出して軌道上を進ませるように、イオントラップの各電極に追い出しのためのパルス直流電圧が印加される。(TOFMS)においては、一定の加速エネルギーで加速した試料イオンが質量に応じた飛行速度を持つことに基づき、一定距離を飛行するのに要する飛行時間を計測して質量を求める。分解能は、イオン源の条件が同一の場合、イオンの飛行距離に比例する。従って、高分解能を実現するためには飛行距離を大きくすれば良いが、通常、それは装置の大型化に結びつく。そこで、飛行距離を長くすることと装置の小型化を両立させるため、例えば、電場を用いてイオンの飛行方向を変えてUターンさせることが行われている。電場の数を増して閉じた軌道を構成し、この軌道上でイオンを1回以上周回させることにより、長い飛行距離を実現しようとする試みもある。複数の扇形電場によって閉軌道を構成し、イオンが閉軌道を複数回周回可能とする。この閉軌道上にイオントラップが配置される。イオントラップは、作動させないときに閉軌道を進行するイオンが通過できる様な通過口を有する。閉軌道からイオンを取り出すための出射軌道が設けられる。イオントラップはその内部にイオンを蓄積することができる。蓄積されたイオンをイオントラップ内からパルス的に追い出して軌道上を進ませるように、イオントラップの各電極に追い出しのためのパルス直流電圧が印加される。(TOFMS)に関するものである。(TOFMS)においては、一定の加速エネルギーで加速した試料イオンが質量に応じた飛行速度を持つことに基づき、一定距離を飛行するのに要する飛行時間を計測して質量を求める。分解能は、イオン源の条件が同一の場合、イオンの飛行距離に比例する。従って、高分解能を実現するためには飛行距離を大きくすれば良いが、通常、それは装置の大型化に結びつく。0004そこで、飛行距離を長くすることと装置の小型化を両立させるため、例えば、電場を用いてイオンの飛行方向を変えてUターンさせることが行われている。電場の数を増して閉じた軌道を構成し、この軌道上でイオンを1回以上周回させることにより、長い飛行距離を実現しようとする試みもある。発明が解決しようとする課題0005このように、周回軌道を構成する場合、鍵となるのは、閉じた軌道に対するイオンの入出射のための機構である。閉じたイオン軌道にイオンを入射させる機構と、周回軌道からイオンを検出器へ向けて出射させる技術である。おいて、前記軌道上にイオントラップを配置したことを特徴としている。0008また、前記イオントラップは、対向配置される一対のエンドキャップ電極と、該エンドギャップ電極の間に配置されるリング電極とから構成され、該一対のエンドギャップ電極には、イオンが通過する通過口が設けられていることを特徴としている。発明を実施するための最良の形態0009以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。一例を示すイオン光学図である。図1において、旋回角度が180°よりも小さい4つの扇形電場E1,E2,E3,E4を8の字の湾曲部分に配置することにより、8の字状の閉じたイオン軌道Aが形成される。この軌道Aは、4つの扇形電場E1〜E4内の円形軌道A1〜A3と、扇形電場間を結ぶ4つの直進軌道A12,A23,A34,A41から構成されている。図10010扇形電場E1とE4の間の直進軌道A41の途中には、イオントラップ1が配置されている。イオントラップ1は、基本構成として、イオン軌道(直進軌道A41)がリングの中心軸を通るように配置されるリング電極2と、このリング電極2を間に挟むように間隔を置いて対向配置される一対のエンドキャップ電極3,4とを含む。リング電極2の内側のエンドキャップ電極3,4により囲まれた空間がトラップ領域となる。エンドキャップ電極3,4のイオン軌道と交差する位置には、イオンがイオントラップを通過出来るように通過口5,6が設けられている。前記トラップ領域へ試料ガスを導入するための導入管7及び導入された試料ガスを電子衝撃によりイオン化するための電子銃8が設けられている。0011図2は、イオントラップ1へ給電するための回路構成の概略を示す図である。図2に示すように、リング電極2及びエンドキャップ電極3,4には、連動関係にある3接点切換スイッチS2,S3,S4を介してa,b,c3種類のモードで電圧(接地含む)がそれぞれ供給される。aモードでは、エンドキャップ電極3,4は接地電位とされ、リング電極2にはトラップ用の高周波電圧が高周波電源9より供給される。bモードでは、リング電極2及びエンドキャップ電極3,4には、直流電源10,11,12より直流電圧V2,V3,V4がそれぞれ供給される。cモードでは、すべての電極は接地される。図20012前記直進軌道A12には、イオンを軌道外部へ取り出すための扇形電場13及び取り出されたイオンを検出するイオン検出器14が設けられている。扇形電場13は、取り出しを行うとき付勢され、それ以外の時は付勢されず、イオンは扇形電場に設けられた通過口を介して直進する。0013上記構成における動作を説明する。始めに、切換スイッチS2,S3,S4は、aモードに設定される。aモードでは、トラップ領域にイオンを安定にトラップする四重極電界が形成される。導入管7からこの領域に導入されたガスが電子銃8からの電子による衝撃を受けて生成されたイオン(正イオン)は、このトラップ領域に蓄積されて行く。0014十分な量のイオンが蓄積された後、ガスの導入は停止され、次いで、切換スイッチS2,S3,S4は、短時間bモードに設定された後、cモードに設定される。このbモードでは、リング電極2及びエンドキャップ電極3,4には、直流電源10,11,12より直流電圧V2,V3,V4がそれぞれ供給されるが、V2,V3,V4には、V2>V3>V4の関係が与えられているため、トラップ領域には正イオンを図1における上方へ押し出す電場が形成され、その電場により、トラップ領域に蓄積されていたイオンは、等しいエネルギーを与えられつつパルス的にイオントラップ1から押し出され、扇形電場E1へ向かって飛行を開始する。図10015このようにしてイオントラップ1からパルス的に取り出されたイオンは、扇形電場E1,E2,E3,E4を順次通過してイオントラップ1へ戻って来るが、このときにはイオントラップ1の各電極はcモードにて接地電位に設定されているため、イオンは加減速を受けず通過口5,6を介してイオントラップを通過することができる。イオントラップを通過したイオンは、再度扇形電場E1,E2,E3,E4を順次通過し、これを繰り返すことにより、周回を重ねることになる。その間に、イオンは、その速度に応じて展開される。0016適当な周回数を経てイオンの展開が進んだ時点で、取り出し用扇形電場13を付勢すると、質量に応じて展開されたイオンは次々と周回軌道から取り出され、検出器14に入射して検出される。0017なお、取り出し用扇形電場13の付勢のタイミングは、周回軌道上で最も軽いイオンを先頭として展開されているイオンの先頭が扇形電場13に到達する直前から最後尾が通過し終わるまでの期間である。軌道上に追い出して質量分析を行うことができる。イオントラップ内にイオンを単に蓄積するだけでなく、種々の実験(例えばイオントラップにより予め蓄積するイオンの質量を選択しておく、あるいはイオントラップ内に蓄積されたイオンにレーザー光を照射してイオンをこわすなど)を行った後にイオンを軌道上に追い出して質量分析することも可能である。0019更に、一旦周回軌道上に追い出して質量分離を行った特定のイオン種をイオントラップ内に捕捉することによって、イオントラップ内でさらなる実験を行うことができる。外から飛行してきたイオンをイオントラップ内に捕捉するには、イオントラップの各電極にイオンを追い出したときの加速電圧を、イオンがイオントラップに入射する瞬間にパルス的に印加し、その後リング電極に高周波電圧を印加してトラップ領域にイオンを安定にトラップする四重極電界が形成されるようにすればよい。0020上記実施例では、トラップ領域内にガスを導入してイオン化したが、別の場所で生成されたイオンを外からトラップ領域内に導入するようにしても良い。図4はこのような考え方に基づく他の実施例の構成を示している。本実施例では、外部のイオン源21で生成されたイオンを、イオン周回軌道上へ導く扇形電場22が設けられている。この扇形電場22により周回軌道上へ導かれたイオンは、イオントラップ内に導入されて蓄積される。本実施例では、取り出し用扇形電場を設けずに、扇形電場E2を発生するための電極の一方に、取り出し穴を設け、取り出しの際には扇形電場E2の強度を零としてイオンを直進させ、その取り出し穴を介して周回軌道外へイオンを取り出し、イオン検出器へ導いて検出するようにしている。0021本実施例では、外部のイオン源21で生成されたイオンをイオントラップ内に導入し蓄積するが、蓄積後にイオンをパルス的に取り出して周回軌道に乗せ、質量に応じて展開させて検出する過程は、先の実施例と全く同一である。図面の簡単な説明0023図1本発明の一実施例を示す図である。図2イオントラップ1へ給電するための回路構成の概略を示す図である。図3本発明の一実施例を示す図である。図1図2図3--0024E1,E2,E3,E4:扇形電場1:イオントラップ14:イオン検出器ページトップへこの技術を出願した法人この情報を共有FacebookTwitterGoogle+LinkedInこの技術を発明した人物この情報を共有FacebookTwitterGoogle+LinkedInページトップへ関連する挑戦したい社会課題この情報を共有FacebookTwitterGoogle+LinkedIn交通渋滞のない社会を実現する交通渋滞のない社会を実現すると、移動時のストレスがなくなり、廃棄ガス量の減少など環境問題の解決にも大きく貢献します。交通渋滞によって生じる経済的な損失は非常に大きく、2017年には国内だけで年...最終更新日:2018/06/18環境にやさしいエネルギーを実現する環境にやさしいエネルギーの実現は、経済成長と環境や健康面への配慮を両立させる社会につながります。イノベーションを導く多くの企業が膨大な労力と費用をかけて新たな市場や事業を生み出そうとしている中「イノベーション」にかかわるデータのニーズはかつてないほどの高まりを見せいます。2019/09/12)【課題】イオン移動度分析装置のドリフト領域に利用可能なイオン輸送装置のコストを低減する。