JPH01274353A - Quadrupole mass spectrometer - Google Patents
Quadrupole mass spectrometerInfo
- Publication number
- JPH01274353A JPH01274353A JP63103417A JP10341788A JPH01274353A JP H01274353 A JPH01274353 A JP H01274353A JP 63103417 A JP63103417 A JP 63103417A JP 10341788 A JP10341788 A JP 10341788A JP H01274353 A JPH01274353 A JP H01274353A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pressure
- ion current
- circuit
- ion
- 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
Links
Landscapes
- Other Investigation Or Analysis Of Materials By Electrical Means (AREA)
- Electron Tubes For Measurement (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は真空中の残留ガスの成分を分析するための四重
極質量分析計に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a quadrupole mass spectrometer for analyzing the components of residual gas in vacuum.
本発明は残留ガスの分析中において、真空中の圧力を同
時に測定する手段を有することにより、圧力の急激な上
昇に対して保護回路を働かせ、熱陰極フィラメントの焼
損を未然に防止することを目的としたものである。The purpose of the present invention is to prevent hot cathode filament burnout by having a means for simultaneously measuring the pressure in vacuum during analysis of residual gas, thereby activating a protection circuit against sudden increases in pressure. That is.
四重極質量分析計は分析部に設けた四重極電極に適切な
直流電圧と高周波電圧を印加することにより質量数の異
なるガス分子のスペクトル強度(以下、分圧という)を
測定する装置である。従って、各分圧の総和を求めるこ
とにより真空中の全ガス分子の圧力(以下、全圧という
)を測定することができる。また、四重極電極に直流電
圧を零ボルト、高周波電圧を数ボルト印加することによ
っても全圧を測定することができる。従来はこれらの方
法により、全圧を測定し、ある圧力以上になった時1.
フィラメント保護回路を作動させ、フィラメント電源を
遮断する方法がとられていた。A quadrupole mass spectrometer is a device that measures the spectral intensity (hereinafter referred to as partial pressure) of gas molecules with different mass numbers by applying appropriate DC voltage and high-frequency voltage to quadrupole electrodes installed in the analysis section. be. Therefore, by calculating the sum of each partial pressure, the pressure of all gas molecules in vacuum (hereinafter referred to as total pressure) can be measured. The total pressure can also be measured by applying a DC voltage of zero volts and a high frequency voltage of several volts to the quadrupole electrodes. Conventionally, these methods were used to measure the total pressure, and when the pressure exceeded a certain level, 1.
The method used was to activate the filament protection circuit and cut off the filament power supply.
しかしながらこれらの方法では分圧の測定と同時に全圧
を測定することができないため、急激な圧力上昇を瞬時
に検出しフィラメント保護回路を作動させることはでき
なかった。その結果、熱陰極フィラメントが焼損するこ
とがしばしばあった。However, with these methods, it is not possible to measure the total pressure at the same time as the partial pressure measurement, and therefore it is not possible to instantly detect a sudden pressure rise and activate the filament protection circuit. As a result, the hot cathode filament often burned out.
本発明は上記の問題点を解決するために、イオン源を構
成するフォーカス電極からイオン電流を取り出しr−v
変換器に入力する。I−V変換器は比較回路に接続し、
その出力はリレー駆動回路に接続する。In order to solve the above-mentioned problems, the present invention extracts an ion current from a focus electrode constituting an ion source.
Input to converter. The I-V converter is connected to a comparator circuit,
Its output connects to a relay drive circuit.
フィラメント保護回路を働かせる必要のある圧力に相当
するイオン電流を検出した時、比較回路の出力は“L″
レベルら“H″レベル変ワリ、リレーを動作させてフィ
ラメント電源を遮断する。When the ionic current corresponding to the pressure required to activate the filament protection circuit is detected, the output of the comparison circuit is “L”
When the level changes to "H", activate the relay and cut off the filament power supply.
以下に本発明の実施例を図面に基づいて説明する。第1
図は本発明による四重極質量分析計の断面図である。イ
オン源部1は熱陰極フィラメント2とアノード電))3
とシールド電極4とフォーカス電極5により構成される
。熱陰極フィラメント2を通電すると熱電子が飛び出し
格子状のアノード電極3に向かって飛行する。熱電子の
一部はアノード電極3に捕捉されるがその他は格子をす
り抜けてフォーカス電極5に向かう、フォーカス電極5
は熱陰極フィラメント2に対して負の電位におかれてい
るため、熱電子は追い返され、再びアノード電極3に向
かう、さらにアノード電極3をすり抜けた熱電子はシー
ルド電極4に向かうがここでも熱電子は追い返される。Embodiments of the present invention will be described below based on the drawings. 1st
The figure is a cross-sectional view of a quadrupole mass spectrometer according to the invention. The ion source part 1 includes a hot cathode filament 2 and an anode electrode))3
, a shield electrode 4 and a focus electrode 5. When the hot cathode filament 2 is energized, thermoelectrons fly out and fly toward the grid-shaped anode electrode 3. Some of the thermoelectrons are captured by the anode electrode 3, while others pass through the grid and head towards the focus electrode 5.
is placed at a negative potential with respect to the hot cathode filament 2, the thermionic electrons are repelled and head towards the anode electrode 3 again.Thermionic electrons that have passed through the anode electrode 3 then head towards the shield electrode 4, but here too they are heated. The electrons are repelled.
このようにして、熱陰極フィラメント2から飛来した熱
電子はアノード電極3の内と外を往復するがこれらの熱
電子のごく一部はイオン源内部でガス分子と衝突し電離
する。電離作用によってアノード電極3の内側に生成し
たイオンはフォーカス電極5のレンズ作用により質量分
析部6に導かれる。質量分析部6は平行に配置された4
本の円柱もしくは断面が双曲線の形状をした四重極電極
7で構成され、この四重極電極7に適切な直流及び高周
波の電圧を印加することにより、所望の質量対電荷比を
持ったイオンだけが四重極電極7を通過し、イオン検出
部8に配置されたファラデーカップ9に到達する。In this way, the thermoelectrons flying from the hot cathode filament 2 reciprocate inside and outside the anode electrode 3, but a small portion of these thermoelectrons collide with gas molecules inside the ion source and are ionized. Ions generated inside the anode electrode 3 by the ionization action are guided to the mass spectrometer 6 by the lens action of the focus electrode 5. The mass spectrometer 6 is arranged in parallel with the 4
It consists of a quadrupole electrode 7 with a cylinder or a hyperbolic cross section, and by applying an appropriate DC and high frequency voltage to this quadrupole electrode 7, ions with a desired mass-to-charge ratio can be generated. Only the ion beam passes through the quadrupole electrode 7 and reaches the Faraday cup 9 disposed in the ion detection section 8.
ファラデーカップ9に流れるイオン電流を計測すること
により、分圧の測定ができる。前述のフォーカス電極5
は熱電子に対しては反発するがイオンに対しては捕捉す
る作用を持つ。従って、アノード電極3の内側に生成し
たイオンはそのすべてが質量分析部に導かれるのではな
(、何割かはフォーカス電極5に捕捉されてしまう0本
発明はこの事実に着目し、分圧はファラデーカップ9に
流れるイオン電流を計測するごとにより、また、全圧は
フォーカス電極5に流れ込むイオン電流を計測すること
により、分圧の測定中においても同時に全圧の測定を行
えるよう構成した。第2図はフィラメント保護回路図で
ある。フォーカス電極5は同軸ケーブルによってI−V
変換器10に接続され、これによりイオン電流は増幅さ
れた電圧信号に変換される。この信号は比較回路11の
マイナス入力端子に入力され、プラス入力端子に印加し
た基準電圧と比較される。真空中の圧力が高まり、イオ
ン電流が増加し、比較回路11の入力電圧が基準電圧よ
り低くなると比較回路11の出力は“L”レベルから“
H”レベルに変わる。その結果、リレー12がメイク状
態になりフィラメント電源回路13を遮断する。By measuring the ionic current flowing through the Faraday cup 9, the partial pressure can be measured. The aforementioned focus electrode 5
has the effect of repelling thermoelectrons but trapping ions. Therefore, not all of the ions generated inside the anode electrode 3 are guided to the mass spectrometer (although some of them are captured by the focus electrode 5).The present invention focuses on this fact, and the partial pressure is By measuring the ion current flowing into the Faraday cup 9, and by measuring the ion current flowing into the focus electrode 5, the total pressure can be measured simultaneously even during partial pressure measurement. Figure 2 is a filament protection circuit diagram.The focus electrode 5 is connected to I-V by a coaxial cable.
It is connected to a converter 10, which converts the ion current into an amplified voltage signal. This signal is input to the minus input terminal of the comparison circuit 11 and compared with the reference voltage applied to the plus input terminal. When the pressure in the vacuum increases, the ion current increases, and the input voltage of the comparator circuit 11 becomes lower than the reference voltage, the output of the comparator circuit 11 changes from the "L" level to "
As a result, the relay 12 becomes in the make state and the filament power supply circuit 13 is cut off.
上述した如く、本発明はイオン源を構成するフォーカス
電極に流れ込むイオン電流を検出する回路を設けること
により、分圧の測定と全圧の測定が同時に行えるため、
残留ガス分析中において、急激な圧力上昇があっても瞬
時にフィラメント保護回路が作動し、熱陰極フィラメン
トを焼損させることがない。As described above, the present invention provides a circuit for detecting the ion current flowing into the focus electrode constituting the ion source, so that partial pressure measurement and total pressure measurement can be performed at the same time.
During residual gas analysis, even if there is a sudden pressure rise, the filament protection circuit is activated instantly and the hot cathode filament will not burn out.
第1図は本発明に係わる実施例の四重極質量分析計の断
面図、第2図は本発明の一実施例を示すフィラメント保
護回路図である。
2・・・熱陰極フィラメント
3・・・アノード電極
5・・・フォーカス電極
10・・・T−V変換器
11・・・比較回路
12・・・リレー
13・・・フィラメント電源回路
以上
出願人 セイコー電子工業株式会社
圓′fIL糧v量外前訂の前面図
第1図
保跋8路図
第2図FIG. 1 is a sectional view of a quadrupole mass spectrometer according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a filament protection circuit diagram showing an embodiment of the present invention. 2... Hot cathode filament 3... Anode electrode 5... Focus electrode 10... TV converter 11... Comparison circuit 12... Relay 13... Filament power supply circuit and above Applicant Seiko Front view of Electronic Industry Co., Ltd. En'fIL Food v Quantity Preparation Figure 1 Figure 2
Claims (1)
重極質量分析計において、電離作用により生成したイオ
ンを質量分析部に薄くフォーカス電極に流れる電流を電
圧に変換するI−V変換器と、該I−V変換器の出力電
圧を検出する比較回路とを備え、この比較回路の出力に
よりフィラメントへの通電を遮断するようにしたことを
特徴とする四重極質量分析計。In a quadrupole mass spectrometer consisting of an ion source, a mass spectrometer, and an ion detection section, an IV converter converts ions generated by ionization into a thin current flowing through a focus electrode into a voltage in the mass spectrometer. 1. A quadrupole mass spectrometer, comprising: a comparator circuit for detecting the output voltage of the I-V converter; and a comparator circuit for detecting the output voltage of the I-V converter, and the current supply to the filament is cut off based on the output of the comparator circuit.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63103417A JPH01274353A (en) | 1988-04-26 | 1988-04-26 | Quadrupole mass spectrometer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63103417A JPH01274353A (en) | 1988-04-26 | 1988-04-26 | Quadrupole mass spectrometer |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01274353A true JPH01274353A (en) | 1989-11-02 |
Family
ID=14353470
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63103417A Pending JPH01274353A (en) | 1988-04-26 | 1988-04-26 | Quadrupole mass spectrometer |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01274353A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100397426B1 (en) * | 2001-05-11 | 2003-09-19 | 미라덱주식회사 | Cylindrical type ion mobility sensor |
-
1988
- 1988-04-26 JP JP63103417A patent/JPH01274353A/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100397426B1 (en) * | 2001-05-11 | 2003-09-19 | 미라덱주식회사 | Cylindrical type ion mobility sensor |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9035244B2 (en) | Automatic gain control with defocusing lens | |
| US20040041092A1 (en) | Mass spectrometer and ion detector used therein | |
| US5561292A (en) | Mass spectrometer and electron impact ion source thereof | |
| JP3368695B2 (en) | Ion source | |
| JP7627696B2 (en) | Gas analyzer system having an ion source - Patent application | |
| JPH01274353A (en) | Quadrupole mass spectrometer | |
| US4695724A (en) | AC-modulation quadrupole mass spectrometer | |
| US11164732B2 (en) | Mass spectrometry detection device and mass spectrometer | |
| JPH07325020A (en) | Ion analyzer sample introduction device | |
| Braams et al. | Composition of Noble Gas Ion Beams Produced with a Duoplasmatron | |
| JP3153337B2 (en) | Inductively coupled plasma mass spectrometer | |
| KR20230109642A (en) | Ion source assembly with multiple ionization volumes for use in a mass spectrometer | |
| JPH06267497A (en) | Induced plasma mass spectrograph | |
| RU94030997A (en) | Device for emission spectral analysis | |
| Dowsett et al. | Modification of existing apparatus for SIMS in UHV | |
| JP3133167B2 (en) | Inductively coupled plasma mass spectrometer | |
| JP3186812B2 (en) | Secondary electron multiplier | |
| JP3842437B2 (en) | Glow discharge optical emission spectrometer | |
| JP3333259B2 (en) | Mass spectrometer | |
| JP3175837B2 (en) | Quadrupole mass spectrometer | |
| JP2687433B2 (en) | Mass spectrometer | |
| JPH0325832A (en) | Inspection method for cathode ray tube with electric discharge control resistance | |
| JP2000077026A (en) | Mass spectrometry method and device in extremely high vacuum | |
| JPH0415577B2 (en) | ||
| KR20000033909A (en) | Mass Spectrometer and Analysis Method |