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JP2018032481A - Mass spectroscope and software for mass spectroscope - Google Patents

Mass spectroscope and software for mass spectroscope Download PDF

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JP2018032481A
JP2018032481A JP2016162410A JP2016162410A JP2018032481A JP 2018032481 A JP2018032481 A JP 2018032481A JP 2016162410 A JP2016162410 A JP 2016162410A JP 2016162410 A JP2016162410 A JP 2016162410A JP 2018032481 A JP2018032481 A JP 2018032481A
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Japan
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filament
mass spectrometer
warning
parameter
value
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Application number
JP2016162410A
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Japanese (ja)
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良朗 平松
Yoshiaki Hiramatsu
良朗 平松
崇史 住吉
Takashi Sumiyoshi
崇史 住吉
下村 学
Manabu Shimomura
学 下村
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Shimadzu Corp
Original Assignee
Shimadzu Corp
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Abstract

【課題】フィラメント寿命の長い質量分析装置を提供する。【解決手段】本発明に係る質量分析装置は、熱電子を用いて試料をイオン化する質量分析装置であって、熱電子を生成するフィラメント212と、フィラメント212に供給する電力の大きさに対応して変化するパラメータの値を検出するパラメータ検出部311と、パラメータ検出部311が、前記電力が所定値を超えていることを示すパラメータの値を検出したときに所定の警告を発出する警告処理部312とを備える。これにより、ユーザがフィラメントへの電力の供給量が多いことを認識することができ、不必要であれば電力の供給量を低下させるための操作を行うこと等、電力を適切に設定する動機付けをユーザに与えることができる。【選択図】図2PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a mass spectrometer having a long filament life. A mass spectrometer according to the present invention is a mass spectrometer that ionizes a sample using thermions, and corresponds to a filament 212 that generates thermions and the magnitude of power supplied to the filament 212. The parameter detection unit 311 that detects the value of the parameter that changes, and the parameter detection unit 311 issues a predetermined warning when the parameter detection unit 311 detects the value of the parameter indicating that the power exceeds the predetermined value. It includes 312. This allows the user to recognize that the amount of power supplied to the filament is large, and motivates the user to set the power appropriately, such as performing an operation to reduce the amount of power supplied if unnecessary. Can be given to the user. [Selection diagram] Fig. 2

Description

本発明は質量分析装置及び質量分析装置用ソフトウエアに関し、特に、熱電子で試料を直接イオン化する又は熱電子でバッファイオンを生成し、それにより試料をイオン化する質量分析装置及びそれに用いるソフトウエアに関する。   The present invention relates to a mass spectrometer and software for a mass spectrometer, and more particularly to a mass spectrometer that directly ionizes a sample with thermal electrons or generates buffer ions with thermal electrons, thereby ionizing the sample, and software used therefor. .

クロマトグラフ質量分析装置では、クロマトグラフ部のカラムで試料の成分を時間的に分離して質量分析部に導入し、質量分析部で試料をイオン化したうえで順次マススペクトルを取得する。質量分析部で試料をイオン化する方法の1つに、電子イオン化(EI)法がある。電子イオン化法では一般に、フィラメントを熱することにより熱電子を生成し、該熱電子を加速電圧で加速したうえで試料の分子に衝突させて該分子をイオン化する(例えば特許文献1参照)。また、熱電子によりバッファイオンを生成し、該バッファイオンを試料ガスに衝突させることにより試料をイオン化する化学イオン化(CI)法もよく用いられる。   In the chromatograph mass spectrometer, the components of the sample are temporally separated by the column of the chromatograph part and introduced into the mass analyzer, and the mass spectrum is sequentially obtained after the sample is ionized by the mass analyzer. One method for ionizing a sample in the mass spectrometer is an electron ionization (EI) method. In the electron ionization method, in general, thermoelectrons are generated by heating a filament, and the thermoelectrons are accelerated by an acceleration voltage and collided with a molecule of a sample to ionize the molecule (see, for example, Patent Document 1). A chemical ionization (CI) method is also often used in which buffer ions are generated by thermoelectrons and the sample is ionized by colliding the buffer ions with a sample gas.

これら質量分析装置では、単位時間当たりに生成される熱電子の量が多いほど生成されるイオンの量も多くなり、高感度の検出が可能となる。単位時間当たりに生成される熱電子の量を多くするためには、フィラメントに供給する電力を大きくすればよい。その一方で、フィラメントに供給する電力を大きくした状態で使用し続けると、フィラメントの寿命が短くなってしまう。そのため、これら質量分析装置では一般に、ユーザが検出感度を設定(例えば、高感度モードから高濃度(低感度)モードの間の数段階から選択)することができるようになっている。これにより、高感度な検出を行う必要があるときにはフィラメントに供給する電力を大きくし、高感度での検出が不要であるときには該電力を抑えるという設定を、ユーザが行うことができる。   In these mass spectrometers, the greater the amount of thermoelectrons generated per unit time, the greater the amount of ions that are generated, enabling highly sensitive detection. In order to increase the amount of thermoelectrons generated per unit time, the power supplied to the filament may be increased. On the other hand, if the electric power supplied to the filament is continued to be used while being increased, the life of the filament is shortened. Therefore, in these mass spectrometers, in general, the user can set the detection sensitivity (for example, select from several stages between the high sensitivity mode and the high concentration (low sensitivity) mode). Thus, the user can make a setting to increase the power supplied to the filament when high-sensitivity detection is necessary, and to suppress the power when detection with high sensitivity is unnecessary.

特開2007-227255号公報JP 2007-227255 A

このようにフィラメントに供給する電力はユーザが行う設定によって調整することが可能であるものの、ユーザは、フィラメントの寿命を意識することなく、高感度な検出を行うことを選択しがちである。そのため、必要以上に高感度な状態、すなわちフィラメントに供給する電力が必要以上に大きい状態、が常態となり、フィラメントの寿命を不必要に縮めてしまうおそれがある。   Thus, although the power supplied to the filament can be adjusted by the setting performed by the user, the user tends to select to perform highly sensitive detection without being aware of the life of the filament. Therefore, a state with higher sensitivity than necessary, that is, a state where the power supplied to the filament is larger than necessary, becomes a normal state, and there is a possibility that the life of the filament is unnecessarily shortened.

本発明が解決しようとする課題は、よりフィラメント寿命の長い質量分析装置及び質量分析装置用ソフトウエアを提供することである。   The problem to be solved by the present invention is to provide a mass spectrometer having a longer filament life and software for the mass spectrometer.

上記課題を解決するために成された本発明は、熱電子を用いて試料をイオン化する質量分析装置であって、
a) 熱電子を生成するフィラメントと、
b) 前記フィラメントに供給する電力の大きさに対応して変化するパラメータの値を検出するパラメータ検出部と、
c) 前記パラメータ検出部が、前記電力が所定値を超えていることを示すパラメータの値を検出したときに所定の警告を発出する警告処理部と
を備えることを特徴とする。
The present invention made to solve the above problems is a mass spectrometer that ionizes a sample using thermoelectrons,
a) a filament that generates thermoelectrons;
b) a parameter detection unit that detects a value of a parameter that changes in accordance with the magnitude of power supplied to the filament;
c) The parameter detection unit includes a warning processing unit that issues a predetermined warning when a parameter value indicating that the electric power exceeds a predetermined value is detected.

本発明に係る質量分析装置によれば、フィラメントに供給する電力が所定値を超えているときに、そのことを示すパラメータをパラメータ検出部が検出し、警告処理部が所定の警告を発出する。これにより、ユーザがフィラメントへの電力の供給量が多いことを認識することができ、不必要であれば電力の供給量を低下させるための操作を行うこと等、電力を適切に設定する動機付けをユーザに与えることができる。   According to the mass spectrometer of the present invention, when the power supplied to the filament exceeds a predetermined value, the parameter detection unit detects a parameter indicating that, and the warning processing unit issues a predetermined warning. This makes it possible for the user to recognize that the amount of power supplied to the filament is large, and to motivate the power to be set appropriately, such as by performing an operation to reduce the amount of power supplied if unnecessary. Can be given to the user.

前記パラメータには、フィラメントに供給する電流又は電圧を用いることができる。また、フィラメントから放出された熱電子によりイオン源内に生成される熱電子の流れ(熱電子流)も、フィラメントに供給する電力の大きさに対応して変化するため、前記パラメータとして用いることができる。フィラメントを用いたイオン源では従来より、フィラメントに供給される電力等ではなく、試料に対して直接作用するため試料のイオン化の効率をより直接的に表しているという点で熱電子流を測定している(特許文献1の背景技術の欄参照)ことから、前記パラメータには熱電子流を用いることが好適である。さらには、フィラメントが発する光(赤外線)の強度を検出して前記パラメータとして用いてもよい。あるいは、ユーザが設定する検出感度がフィラメントの電力と直接対応している場合には、当該検出感度の設定を前記パラメータとして用いてもよい。   The parameter may be a current or voltage supplied to the filament. Further, the flow of thermoelectrons generated in the ion source by the thermoelectrons emitted from the filament (thermoelectron flow) can also be used as the parameter because it changes in accordance with the magnitude of power supplied to the filament. . Conventionally, an ion source using a filament measures the thermionic current in that it directly represents the ionization efficiency of the sample because it acts directly on the sample, not the power supplied to the filament. (Refer to the background art section of Patent Document 1), it is preferable to use a thermionic current as the parameter. Furthermore, the intensity of light (infrared rays) emitted from the filament may be detected and used as the parameter. Alternatively, when the detection sensitivity set by the user directly corresponds to the power of the filament, the setting of the detection sensitivity may be used as the parameter.

警告処理部が発出する警告は、所定の画像を表示画面上に表示するものや、光あるいは音を発するもの等を用いることができる。但し、フィラメントに供給する電力が所定値を超えて警告が発出される状態であっても、検出感度を高くする必要がある場合には分析を続行する必要があるため、警告が発出され続けてもユーザに大きな心理的負荷を掛けない方が望ましい。この点で、警告処理部が発出する警告には、所定の画像を表示画面上に表示するものが好ましい。   As a warning issued by the warning processing unit, a warning image that displays a predetermined image on a display screen, a warning light, a sound, or the like can be used. However, even if the power supplied to the filament exceeds the predetermined value and a warning is issued, if the detection sensitivity needs to be increased, the analysis must be continued, so the warning continues to be issued. However, it is desirable not to put a large psychological burden on the user. In this regard, it is preferable that the warning issued by the warning processing unit displays a predetermined image on the display screen.

本発明に係る質量分析装置用ソフトウエアは、前記質量分析装置の前記警告処理部における処理をコンピュータに実行させるソフトウエアであることを特徴とする。   The mass spectrometer software according to the present invention is software that causes a computer to execute processing in the warning processing unit of the mass spectrometer.

本発明に係る質量分析装置及び質量分析装置用ソフトウエアによれば、フィラメントに供給する電力が所定値を超えているときに警告処理部が所定の警告を発出することで、ユーザがフィラメントに供給する電力を適切に設定することに資する。これにより、フィラメントの寿命を不必要に縮めてしまうということがなく、より長い時間、フィラメントを使用することができるようになる。   According to the mass spectrometer and the mass spectrometer software according to the present invention, the warning processing unit issues a predetermined warning when the power supplied to the filament exceeds a predetermined value, so that the user supplies the filament to the filament. Contributes to setting the power to be appropriately set. Thereby, the lifetime of the filament is not unnecessarily shortened, and the filament can be used for a longer time.

本発明に係る質量分析装置の一実施形態につき、全体の概略構成を示す図。The figure which shows the whole schematic structure about one Embodiment of the mass spectrometer which concerns on this invention. 本実施形態の質量分析装置が有するイオン源の構成の詳細を示す図。The figure which shows the detail of a structure of the ion source which the mass spectrometer of this embodiment has. 本実施形態の質量分析装置における表示部に表示される画面の全体の一例を示す図。The figure which shows an example of the whole screen displayed on the display part in the mass spectrometer of this embodiment. 本実施形態の質量分析装置の表示部中のフィラメント交換時期表示窓に、フィラメントに供給する電力が所定値を超えていることの警告を表示していない状態(a)と、警告を表示している状態(b)を示す図。In the filament replacement time display window in the display unit of the mass spectrometer of the present embodiment, a warning (a) indicating that the power supplied to the filament exceeds the predetermined value is not displayed and a warning is displayed. The figure which shows the state (b) which exists. 本実施形態の質量分析装置が有するイオン源の構成の変形例を示す図。The figure which shows the modification of a structure of the ion source which the mass spectrometer of this embodiment has.

図1〜図5を用いて、本発明に係る質量分析装置及び質量分析装置用ソフトウエアの実施形態を説明する。   An embodiment of the mass spectrometer and the software for the mass spectrometer according to the present invention will be described with reference to FIGS.

図1は、本発明に係る質量分析装置の一実施形態であるガスクロマトグラフ質量分析装置1の全体の構成を示す図である。このガスクロマトグラフ質量分析装置1は、ガスクロマトグラフ部(GC部)10と質量分析部(MS部)20を有する。GC部10は、試料を導入するインジェクタ11と、インジェクタ11で導入された試料の成分を分離するカラム12を有する。   FIG. 1 is a diagram showing an overall configuration of a gas chromatograph mass spectrometer 1 which is an embodiment of a mass spectrometer according to the present invention. The gas chromatograph mass spectrometer 1 includes a gas chromatograph part (GC part) 10 and a mass spectrometer part (MS part) 20. The GC unit 10 includes an injector 11 that introduces a sample and a column 12 that separates components of the sample introduced by the injector 11.

MS部20は、カラム12を通過した試料の分子をイオン化するイオン源21と、イオン源21でイオン化されたイオンを収束するイオンレンズ22と、印加電圧を制御することによって該印加電圧で定まる質量電荷比m/zを有するイオンのみを通過させる四重極フィルタ23と、四重極フィルタ23を通過したイオンを検出する検出器24を有する。MS部20の全体は真空容器25内に収容されており、該真空容器25内は真空ポンプ26によって真空に保たれる。   The MS unit 20 includes an ion source 21 that ionizes the molecules of the sample that has passed through the column 12, an ion lens 22 that focuses ions ionized by the ion source 21, and a mass that is determined by the applied voltage by controlling the applied voltage. A quadrupole filter 23 that passes only ions having a charge ratio m / z and a detector 24 that detects the ions that have passed through the quadrupole filter 23 are provided. The entire MS unit 20 is accommodated in a vacuum vessel 25, and the vacuum vessel 25 is kept in a vacuum by a vacuum pump 26.

さらに、ガスクロマトグラフ質量分析装置1には、各部の動作を制御する制御部31、後述の熱電子電流の設定値(検出感度)を含む各種の分析条件をユーザが入力する入力部32、及び後述の警告画像を含む各種情報を表示する表示部33が設けられている。これら制御部31、入力部32、及び表示部33は、パーソナルコンピュータ(PC)30のハードウエア及びソフトウエアにより具現化されている。制御部31の機能及び表示部33で表示される情報については、後で詳述する。   Furthermore, the gas chromatograph mass spectrometer 1 includes a control unit 31 that controls the operation of each unit, an input unit 32 through which a user inputs various analysis conditions including a set value (detection sensitivity) of a thermoelectron current described below, and a later-described unit. A display unit 33 for displaying various types of information including the warning image is provided. The control unit 31, the input unit 32, and the display unit 33 are realized by hardware and software of a personal computer (PC) 30. The function of the control unit 31 and the information displayed on the display unit 33 will be described in detail later.

次に、イオン源21の構成を説明する。イオン源21は、図2に示すように、イオン化室211を有する。イオン化室211の壁は導電性の材料から成り、接地されている。イオン化室211には、カラム12を通過した試料の分子を導入する試料分子導入口2111と、試料の分子がイオン化されたイオンを引き出すイオン引き出し口2112と、熱電子を導入する熱電子導入口2113と、熱電子を送出する熱電子送出口2114が設けられている。イオン引き出し口2112の外には前述のイオンレンズ22が設けられており(図2には図示せず)、イオンレンズ22とイオン化室211の電位差によりイオン化室211内の電子がイオンレンズ22側に引き出される。   Next, the configuration of the ion source 21 will be described. As shown in FIG. 2, the ion source 21 has an ionization chamber 211. The walls of the ionization chamber 211 are made of a conductive material and are grounded. In the ionization chamber 211, a sample molecule introduction port 2111 for introducing sample molecules that have passed through the column 12, an ion extraction port 2112 for extracting ions in which the sample molecules are ionized, and a thermoelectron introduction port 2113 for introducing thermoelectrons. And a thermoelectron outlet 2114 for delivering thermoelectrons. The above-described ion lens 22 is provided outside the ion extraction port 2112 (not shown in FIG. 2). Electrons in the ionization chamber 211 are moved toward the ion lens 22 due to a potential difference between the ion lens 22 and the ionization chamber 211. Pulled out.

また、イオン源21は、熱電子導入口2113の外側に配置された、熱電子を生成するフィラメント212を有する。フィラメント212には、該フィラメント212に電圧を印加し、該電圧が可変であるフィラメント電源213が接続されている。フィラメント電源213の電圧は制御部31により制御される。フィラメント212とイオン化室211の壁(すなわち接地)には、両者の間にフィラメント212側を負とする電位差を付与する熱電子加速電源214が接続されている。   In addition, the ion source 21 includes a filament 212 that generates thermoelectrons disposed outside the thermoelectron introduction port 2113. A filament power supply 213 that applies a voltage to the filament 212 and that can change the voltage is connected to the filament 212. The voltage of the filament power supply 213 is controlled by the control unit 31. A thermoelectron accelerating power source 214 is connected between the filament 212 and the wall of the ionization chamber 211 (that is, ground) to apply a potential difference between the filament 212 and the negative side of the filament 212.

さらに、イオン源21は、熱電子送出口2114の外側配置された熱電子コレクタ215を有する。熱電子コレクタ215は、フィラメント212で生成されてイオン化室211内を通過した熱電子を収集するものである。熱電子コレクタ215とイオン化室211の壁(接地)には、両者の間に熱電子コレクタ215側を正とする電位差を付与するコレクタ電源216と、フィラメント212と熱電子コレクタ215の間に流れる(熱電子コレクタ215で収集された)熱電子による電流(以下、「熱電子電流」とする)の値を測定する熱電子電流計217が設けられている。熱電子電流計217は通常の電流計であって、その出力値、すなわち熱電子電流の値を制御部31に送信するように該制御部31に接続されている。   Further, the ion source 21 has a thermoelectron collector 215 arranged outside the thermoelectron outlet 2114. The thermoelectron collector 215 collects thermoelectrons generated by the filament 212 and passed through the ionization chamber 211. On the wall (ground) of the thermoelectron collector 215 and the ionization chamber 211, a collector power source 216 that applies a potential difference between the thermoelectron collector 215 and the thermoelectron collector 215 side flows between the filament 212 and the thermoelectron collector 215 ( A thermoelectron ammeter 217 is provided for measuring the value of current (hereinafter referred to as “thermoelectron current”) due to thermoelectrons (collected by the thermoelectron collector 215). The thermoelectron ammeter 217 is a normal ammeter, and is connected to the control unit 31 so as to transmit its output value, that is, the value of the thermoelectron current to the control unit 31.

制御部31は、ガスクロマトグラフ質量分析装置1の各種の処理を行う機能を有しているが、ここでは本発明においてフィラメント212に供給する電力が所定値を超えているときに警告を発するための構成であるパラメータ検出部311及び警告処理部312について説明する。パラメータ検出部311は、熱電子電流計217からの出力値である熱電子電流の値を受信する。警告処理部312は、パラメータ検出部311が受信した熱電子電流の値が所定値を超えているか否かを判定し、該所定値を超えているときに、表示部33に後述の警告表示をさせるための信号を該表示部33に送信する。   The control unit 31 has a function of performing various processes of the gas chromatograph mass spectrometer 1. Here, in the present invention, a warning is issued when the power supplied to the filament 212 exceeds a predetermined value. The configuration of the parameter detection unit 311 and the warning processing unit 312 will be described. The parameter detection unit 311 receives the value of the thermionic current that is the output value from the thermionic ammeter 217. The warning processing unit 312 determines whether or not the value of the thermoelectron current received by the parameter detection unit 311 exceeds a predetermined value. When the value exceeds the predetermined value, a warning display to be described later is displayed on the display unit 33. A signal to be transmitted is transmitted to the display unit 33.

図3に、表示部33で表示される情報の一例を示す。この例では、表示部33の画面上にクロマトグラム表示領域331と、マススペクトル表示領域332と、分析条件表示・入力領域333と、装置モニタ領域334が表示されている。クロマトグラム表示領域331に表示されるクロマトグラム、及びマススペクトル表示領域332に表示されるマススペクトルは、分析中に随時更新されるようになっている。分析条件表示・入力領域333は、フィラメント212に供給する電力を左右する熱電子電流の設定値を含む分析条件が表示されると共に、入力部32を用いて分析条件を入力することができるようになっている。なお、分析条件は、分析条件表示・入力領域333に直接入力する方法の他に、分析条件等が記録されたファイル(メソッドファイル)を読み込ませることで入力することもできる。その場合には、読み込ませたメソッドファイルの内容が分析条件表示・入力領域333に表示される。   FIG. 3 shows an example of information displayed on the display unit 33. In this example, a chromatogram display area 331, a mass spectrum display area 332, an analysis condition display / input area 333, and an apparatus monitor area 334 are displayed on the screen of the display unit 33. The chromatogram displayed in the chromatogram display area 331 and the mass spectrum displayed in the mass spectrum display area 332 are updated as needed during analysis. The analysis condition display / input area 333 displays the analysis conditions including the set value of the thermoelectron current that affects the power supplied to the filament 212, and allows the analysis conditions to be input using the input unit 32. It has become. The analysis conditions can be input by reading a file (method file) in which the analysis conditions are recorded in addition to the method of directly inputting to the analysis condition display / input area 333. In this case, the contents of the read method file are displayed in the analysis condition display / input area 333.

装置モニタ領域334には、ガスクロマトグラフ質量分析装置1中の各部の動作状況(ガスの流量、各部の温度や真空度、イオン化モード(「EI」、「CI」等))が表示される。また、装置モニタ領域334には、GC部10及びMS部20で用いられている消耗品の交換時期を知らせる消耗品情報表示部335(図中の「GC消耗品」欄及び「MS消耗品」欄)が設けられている。「GC消耗品」では「セプタム」及び「ガラスインサート」、「MS消耗品」では「フィラメント」、「イオン源」、「検出器」が、交換時期を知らせる対象となっており、消耗品情報表示部335には各消耗品に対して1個ずつ、表示窓が設けられている。消耗品の交換時期は装置の稼働時間に基づいて消耗品毎に管理されており、交換時期に近くなる程、消耗品情報表示部335の表示窓の背景の色が濃く表示される。   In the apparatus monitor area 334, the operation status (gas flow rate, temperature and vacuum degree of each part, ionization mode (“EI”, “CI”, etc.)) of each part in the gas chromatograph mass spectrometer 1 is displayed. Further, in the device monitor area 334, a consumable information display unit 335 (“GC consumables” column and “MS consumables” in the drawing) that notifies the replacement timing of consumables used in the GC unit 10 and the MS unit 20 is displayed. Column) is provided. In “GC Consumables”, “Septum” and “Glass Insert”, and in “MS Consumables”, “Filament”, “Ion Source”, and “Detector” are targeted for notification of replacement time, and display consumable information In the part 335, one display window is provided for each consumable. The replacement time of the consumables is managed for each consumable based on the operation time of the apparatus, and the color of the background of the display window of the consumables information display unit 335 is darker as the replacement time is approached.

本実施形態ではさらに、警告処理部312から警告表示をさせるための信号が表示部33に入力されたときに、以下のように消耗品情報表示部335中のフィラメント交換時期表示窓3351に警告表示がなされる。当該警告表示がなされていない状態では、フィラメント交換時期表示窓3351にはフィラメントを図案化した黒色の記号ものが表示される(図4(a))のに対して、当該警告表示がなされている状態では、フィラメント交換時期表示窓3351には上記黒色の記号に加えて赤色の上向きの矢印が表示される(図4(b))。なお、いずれの場合にも、背景には上述の通り装置の稼働時間に基づいて求められたフィラメントの交換時期の近さを示す色で背景が表示される。   In the present embodiment, when a signal for displaying a warning is input from the warning processing unit 312 to the display unit 33, a warning is displayed on the filament replacement time display window 3351 in the consumable information display unit 335 as follows. Is made. In a state where the warning is not displayed, the filament replacement time display window 3351 displays a black symbol with a filament designed (FIG. 4A), but the warning is displayed. In the state, the filament replacement time display window 3351 displays a red upward arrow in addition to the black symbol (FIG. 4B). In any case, the background is displayed in a color indicating the proximity of the filament replacement time determined based on the operating time of the apparatus as described above.

本実施形態のガスクロマトグラフ質量分析装置1の動作を、本発明に関わる点を中心に説明する。まず、ユーザが、分析条件表示・入力領域333に分析条件を入力するか、メソッドファイルを読み込ませることにより、分析条件が設定される。その際、入力される分析条件の1つとして熱電子電流の設定値が挙げられる。この設定値が大きい程、イオン源21内で試料の分子と熱電子が衝突する確率が高くなってイオンが多く生成されるため検出感度が高くなる一方、より多くの電力をフィラメント212に供給する必要が生じるためフィラメント212の寿命が短くなる。   The operation of the gas chromatograph mass spectrometer 1 of the present embodiment will be described focusing on the points related to the present invention. First, the analysis condition is set when the user inputs the analysis condition in the analysis condition display / input area 333 or reads the method file. At that time, one of the input analysis conditions is a set value of the thermionic current. The larger the set value, the higher the probability that the sample molecule and the thermoelectrons collide in the ion source 21 and the more ions are generated, so that the detection sensitivity increases, while more power is supplied to the filament 212. Since the necessity arises, the lifetime of the filament 212 is shortened.

入力された分析条件に従って分析が開始されると、試料がインジェクタ11から導入され、該試料がカラム12を通過する間に成分毎に分離される。そして、試料を構成する分子が成分毎に異なる保持時間でイオン源21に到達し、試料分子導入口2111からイオン化室211内に導入される。   When analysis is started according to the input analysis conditions, a sample is introduced from the injector 11, and the sample is separated into components while passing through the column 12. The molecules constituting the sample reach the ion source 21 with different holding times for each component, and are introduced into the ionization chamber 211 from the sample molecule introduction port 2111.

イオン源21では、フィラメント電源213からフィラメント212に電力が供給されることにより、フィラメント212から熱電子が放出される。この熱電子は熱電子加速電源214でフィラメント212とイオン化室211の壁の間に印加された加速電圧により加速されて熱電子導入口2113からイオン化室211内に導入される。イオン化室211内では熱電子の一部が試料の分子に衝突し、該分子がイオン化される。   In the ion source 21, power is supplied from the filament power source 213 to the filament 212, so that thermoelectrons are emitted from the filament 212. The thermoelectrons are accelerated by an acceleration voltage applied between the filament 212 and the wall of the ionization chamber 211 by the thermoelectron acceleration power source 214 and introduced into the ionization chamber 211 from the thermoelectron inlet 2113. In the ionization chamber 211, some of the thermoelectrons collide with the sample molecules, and the molecules are ionized.

こうして生成されたイオンは、イオンレンズ22で収束され、四重極フィルタ23への印加電圧により定まる所定の質量電荷比m/zを有するイオンのみが該四重極フィルタ23を通過して検出器24で検出される。これらイオンレンズ22、四重極フィルタ23及び検出器24の動作は通常のガスクロマトグラフ質量分析装置と同様であるため、詳細な説明を省略する。   The ions thus generated are converged by the ion lens 22, and only ions having a predetermined mass-to-charge ratio m / z determined by the voltage applied to the quadrupole filter 23 pass through the quadrupole filter 23 and are detected. 24. Since the operations of the ion lens 22, the quadrupole filter 23, and the detector 24 are the same as those of a normal gas chromatograph mass spectrometer, detailed description thereof is omitted.

イオン化室211内の熱電子は、熱電子送出口2114からイオン化室211の外に送出される。送出された熱電子は、コレクタ電源216で与えられる熱電子コレクタ215とイオン化室211の壁との電位差により、該熱電子コレクタ215に捕獲され、熱電子電流計217から熱電子電流の値が出力される。   Thermoelectrons in the ionization chamber 211 are sent out of the ionization chamber 211 through a thermoelectron outlet 2114. The transmitted thermoelectrons are captured by the thermoelectron collector 215 due to the potential difference between the thermoelectron collector 215 provided by the collector power source 216 and the wall of the ionization chamber 211, and a thermoelectron current value is output from the thermoelectron ammeter 217. Is done.

制御部31は、熱電子電流計217から出力された熱電子電流の値に基づいて、熱電子電流がユーザにより設定された値に近づけるように、熱電子加速電源214の出力電圧をフィードバック制御する。なお、このフィードバック制御は、イオン化室211内の分子の濃度によって熱電子電流が変動するため必要となるものである。そのため、熱電子電流が同じ値であっても、分子の濃度によってフィラメントに供給される電力が多少相違することとなるものの、その相違はフィラメントに供給する電力の大きさを示す指標として熱電子電流を用いることに支障が生じるほど大きいものではない。   Based on the value of the thermoelectron current output from the thermoelectron ammeter 217, the control unit 31 feedback-controls the output voltage of the thermoelectron acceleration power supply 214 so that the thermoelectron current approaches a value set by the user. . This feedback control is necessary because the thermionic current varies depending on the concentration of molecules in the ionization chamber 211. Therefore, even if the thermoelectron current is the same value, the power supplied to the filament will differ somewhat depending on the concentration of molecules, but the difference is the thermoelectron current as an indicator of the magnitude of power supplied to the filament. It is not so big as to cause trouble.

この制御部31によるフィードバック制御と共に、制御部31のパラメータ検出部311は、熱電子電流の値を受信して警告処理部312に送信する。警告処理部312は、熱電子電流の値が所定値を超えているか否かを判定し、所定値を超えていれば、警告表示のための信号を表示部33に送信する。表示部33に表示されるフィラメント交換時期表示窓3351は、警告処理部312からの信号を受けて、図4(b)に示した警告を表示する。フィラメント212に供給する電力が大きい程、熱電子電流も大きくなることから、警告を表示すべきフィラメント212への供給電力に対応して熱電子電流の前記所定値を定めておくことにより、適切な条件下で警告を発出することができる。   Along with the feedback control by the control unit 31, the parameter detection unit 311 of the control unit 31 receives the value of the thermoelectron current and transmits it to the warning processing unit 312. The warning processing unit 312 determines whether or not the value of the thermoelectron current exceeds a predetermined value, and if it exceeds the predetermined value, transmits a warning display signal to the display unit 33. The filament replacement time display window 3351 displayed on the display unit 33 receives the signal from the warning processing unit 312 and displays the warning shown in FIG. As the electric power supplied to the filament 212 increases, the thermoelectron current also increases. Therefore, by setting the predetermined value of the thermoelectron current corresponding to the electric power supplied to the filament 212 for which a warning is to be displayed, an appropriate value can be obtained. A warning can be issued under certain conditions.

このような警告を表示することにより、当該警告表示を見たユーザが、フィラメント212への電力の供給量が多いことを認識することができる。そして、不必要であれば電力の供給量を低下させるための操作を行うこと等、電力を適切に設定する動機付けをユーザに与えることができる。一方、高感度でのイオンの検出が必要である場合には、警告表示に関わらず、分析を続行すればよい。   By displaying such a warning, a user who sees the warning display can recognize that the amount of power supplied to the filament 212 is large. And if unnecessary, it is possible to give the user the motivation to appropriately set the power, such as performing an operation for reducing the amount of power supply. On the other hand, if it is necessary to detect ions with high sensitivity, the analysis may be continued regardless of the warning display.

本発明は、上記実施形態には限定されない。
例えば、上記実施形態ではフィラメント212に供給する電力に対応して変化するパラメータとして熱電子電流計217で測定した熱電子電流の値を用いたが、フィラメント212に供給する電流や電圧を測定して当該パラメータとしてもよい。図5に示したイオン源21Aでは、通常の電流計から成るフィラメント電流計218を用いて、フィラメント212に流れるフィラメント電流の値を求めている。このフィラメント電流計218の出力は、パラメータ検出部311に入力され、当該値が所定値を超えていれば警告処理部312が上記と同様の警告処理を行う。なお、イオン源21Aには、熱電子電流のフィードバック制御を行うために、熱電子電流計217も設けられている。このように、イオン源21Aでは前述のイオン源21よりも余分に電流計(フィラメント電流計218)を用いる必要があるものの、フィラメント212に供給する電力により近いパラメータであるフィラメント電流に基づいて、より適切な警告を行うことができる。
The present invention is not limited to the above embodiment.
For example, in the above embodiment, the value of the thermoelectron current measured by the thermoelectron ammeter 217 is used as a parameter that changes corresponding to the power supplied to the filament 212. The parameter may be used. In the ion source 21 </ b> A shown in FIG. 5, the value of the filament current flowing through the filament 212 is obtained by using a filament ammeter 218 composed of a normal ammeter. The output of the filament ammeter 218 is input to the parameter detection unit 311. If the value exceeds a predetermined value, the warning processing unit 312 performs warning processing similar to the above. The ion source 21A is also provided with a thermoelectron ammeter 217 for feedback control of the thermoelectron current. As described above, the ion source 21A needs to use an ammeter (filament ammeter 218) more than the above-described ion source 21, but based on the filament current, which is a parameter closer to the power supplied to the filament 212, Appropriate warnings can be made.

また、上記実施形態ではユーザが熱電子電流の設定値を入力するが、その代わりに、検出感度を数段階の数値で入力(数値を直接入力、プルダウンで選択、スライドバーを移動させて設定等)するようにしてもよい。その場合、この検出感度の数値に応じて、熱電子電流あるいはフィラメント電流の値を設定する。   In the above embodiment, the user inputs the set value of the thermionic current. Instead, the detection sensitivity is input by a numerical value in several steps (direct input of the numerical value, selection by pull-down, setting by moving the slide bar, etc. ). In that case, the value of the thermoelectron current or filament current is set according to the value of the detection sensitivity.

あるいは、使用者がフィラメント212に供給する電力の値を直接入力するようにし、その値を上記パラメータとしてもよい。   Alternatively, the value of power supplied to the filament 212 by the user may be directly input, and the value may be used as the parameter.

図4に示した警告表示は一例であって、例えば図4(b)の上向きの矢印がより目立つように当該矢印を点滅させるようにしてもよいし、この矢印と併用又はそれとは別に警告を示す文字(文章)を表示してもよい。あるいは、警告として音や光を発するようにしてもよい。   The warning display shown in FIG. 4 is an example. For example, the arrow may blink so that the upward arrow in FIG. 4 (b) is more conspicuous. You may display the character (sentence) to show. Alternatively, a sound or light may be emitted as a warning.

さらには、上記実施形態ではガスクロマトグラフ質量分析装置を例に説明したが、同様のフィラメントを用いたイオン源を有する質量分析装置であれば本発明を適用することができる。
その他、本発明はその主旨に沿って、上記実施形態からの種々の変更が可能である。
Furthermore, although the gas chromatograph mass spectrometer was described as an example in the above embodiment, the present invention can be applied to any mass spectrometer having an ion source using a similar filament.
In addition, the present invention can be variously modified from the above-described embodiment along the gist thereof.

1…ガスクロマトグラフ質量分析装置
10…GC部
11…インジェクタ
12…カラム
20…MS部
21、21A…イオン源
211…イオン化室
2111…試料分子導入口
2112…イオン引き出し口
2113…熱電子導入口
2114…熱電子送出口
212…フィラメント
213…フィラメント電源
214…熱電子加速電源
215…熱電子コレクタ
216…コレクタ電源
217…熱電子電流計
218…フィラメント電流計
22…イオンレンズ
23…四重極フィルタ
24…検出器
25…真空容器
26…真空ポンプ
31…制御部
311…パラメータ検出部
312…警告処理部
32…入力部
33…表示部
331…クロマトグラム表示領域
332…マススペクトル表示領域
333…分析条件表示・入力領域
334…装置モニタ領域
335…消耗品情報表示部
3351…フィラメント交換時期表示窓
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Gas chromatograph mass spectrometer 10 ... GC part 11 ... Injector 12 ... Column 20 ... MS part 21, 21A ... Ion source 211 ... Ionization chamber 2111 ... Sample molecule introduction port 2112 ... Ion extraction port 2113 ... Thermal electron introduction port 2114 ... Thermoelectron outlet 212 ... Filament 213 ... Filament power supply 214 ... Thermoelectron acceleration power supply 215 ... Thermoelectron collector 216 ... Collector power supply 217 ... Thermoelectron ammeter 218 ... Filament ammeter 22 ... Ion lens 23 ... Quadrupole filter 24 ... Detection Apparatus 25 ... Vacuum container 26 ... Vacuum pump 31 ... Control unit 311 ... Parameter detection unit 312 ... Warning processing unit 32 ... Input unit 33 ... Display unit 331 ... Chromatogram display region 332 ... Mass spectrum display region 333 ... Analysis condition display / input Area 334 ... Device monitor area 335 ... Consumables information table Part 3351 ... filament replacement time display window

Claims (4)

熱電子を用いて試料をイオン化する質量分析装置であって、
a) 熱電子を生成するフィラメントと、
b) 前記フィラメントに供給する電力の大きさに対応して変化するパラメータの値を検出するパラメータ検出部と、
c) 前記パラメータ検出部が、前記電力が所定値を超えていることを示すパラメータの値を検出したときに所定の警告を発出する警告処理部と
を備えることを特徴とする質量分析装置。
A mass spectrometer that ionizes a sample using thermal electrons,
a) a filament that generates thermoelectrons;
b) a parameter detection unit that detects a value of a parameter that changes in accordance with the magnitude of power supplied to the filament;
c) The mass spectrometer includes a warning processing unit that issues a predetermined warning when the parameter detection unit detects a parameter value indicating that the electric power exceeds a predetermined value.
前記パラメータ検出部が、前記イオン源内に生成される熱電子流を前記パラメータとして検出するものであることを特徴とする請求項1に記載の質量分析装置。   The mass spectrometer according to claim 1, wherein the parameter detection unit detects a thermal electron flow generated in the ion source as the parameter. 前記警告処理部が、前記警告として所定の画像を表示画面上に表示するものであることを特徴とする請求項1又は2に記載の質量分析装置。   The mass spectrometer according to claim 1, wherein the warning processing unit displays a predetermined image on the display screen as the warning. 請求項1〜3のいずれかに記載の質量分析装置の前記警告処理部における処理をコンピュータに実行させる質量分析装置用ソフトウエア。   Software for a mass spectrometer that causes a computer to execute processing in the warning processing unit of the mass spectrometer according to any one of claims 1 to 3.
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