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イオン化分析方法および装置 外国出願あり

国内特許コード P110006068
整理番号 P08-019R
掲載日 2011年12月12日
出願番号 特願2010-517872
登録番号 特許第5098079号
出願日 平成21年6月4日(2009.6.4)
登録日 平成24年10月5日(2012.10.5)
国際出願番号 JP2009060653
国際公開番号 WO2009157312
国際出願日 平成21年6月4日(2009.6.4)
国際公開日 平成21年12月30日(2009.12.30)
優先権データ
  • 特願2008-169679 (2008.6.27) JP
発明者
  • 平岡 賢三
  • チェン・リー チュイン
出願人
  • 国立大学法人山梨大学
発明の名称 イオン化分析方法および装置 外国出願あり
発明の概要

正確で高感度にイオンを分析できるようにする。誘電体製筒状体13の外周に第1の電極11を設け,筒状体13の内部に,筒状体13の内面との間に間隔をあけて第2の電極12を配置する。第1の電極11と第2の電極12との間に交流高電圧を印加すると筒状体13内部にバリヤー放電が起こる。第2の電極12の先端部12aを筒状体13の先端よりも外方に突出させておくと,バリヤー放電によるプラズマ・ジェットは筒状体13の先端から外部に出ることなく,筒状体13の先端外方には電子温度の低い熱平衡プラズマPが発生する。試料Sをこの熱平衡プラズマPに晒すことにより,試料Sから離脱した粒子(原子,分子)は,分解したり重合したりすることなく,ソフトにイオン化される。生成したイオンは質量分析装置50に導入される。

従来技術、競合技術の概要


バリヤー放電を利用したイオン化分析方法および装置の例が次の文献に記載されている。
1.Na Na,Chao Zhang,Mengxia Zhao,Sichun Zhang,Chengdui Yang,Xiang Fang and Xinrong Zhang“Direct detection of explosives on solid surfaces by mass spectrometry with an ambient ion source based on dielectric barrier discharge”J.Mass Spectrom.2007;42:1079-1085
2.Na Na,Mengxia Zhao,Sichun Zhang,Chengdui Yang,and Xinrong Zhang“Development of a Dielectric Barrier Discharge Ion Source for Ambient Mass Spectrometry”J Am Soc Mass Spectrom.2007,18,1859-1862
これらの文献に記載のイオン化分析方法および装置は,板状電極と,板状電極の表面上に配置されたガラス板と,ガラス板(板状電極)の面にほぼ垂直にガラス板から離して配置された針状電極とを備え,板状電極と針状電極との間に交流高電圧を印加し,バリヤー放電を起こすものである。分析対象物である試料をガラス板上に置き,バリヤー放電によって生じるプラズマ・トーチに晒す。これによって試料から原子,分子が脱離しかつイオン化される。イオンは質量分析装置に導かれ,分析される。
上記の文献に記載のイオン化分析方法および装置においては,試料をバリヤー放電により生じるプラズマ・トーチ(非平衡プラズマ)に直接に晒すので,プラズマ中の高エネルギー電子によって試料そのものの分解,試料から脱離してイオン化された分子の分解,分解により生じたフラグメント・イオンの重合等が起こるので,必ずしも正確な分析ができない場合があるという問題がある。

産業上の利用分野


この発明はバリヤー放電を利用した大気圧下におけるイオン化分析方法および装置に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】 誘電体よりなる第1の筒状体,
上記第1の筒状体の先端部付近の外側に設けられた第1の電極,および
上記第1の筒状体内の中心付近に,上記第1の筒状体の内面との間に間隔をあけてかつ上記第1の筒状体の長手方向に沿って配置され,上記第1の電極が設けられた位置を通り,上記第1の筒状体の先端よりも外方に突出している第2の電極を備え,
上記第2の電極が試料ガス供給用または生成したイオン導入用の第2の筒状体であり,先端が開口している,
イオン化装置。
【請求項2】 上記第2の電極が金属製の細管である,請求項1に記載のイオン化装置。
【請求項3】 上記第2の電極が試料ガス供給のためのキャピラリーであり,その後端から試料ガスが供給される,請求項1に記載のイオン化装置。
【請求項4】 上記第2の電極がイオン導入用のキャピラリーであり,このキャピラリーが質量分析装置の内部と連通している,請求項1に記載のイオン化装置。
【請求項5】 上記第2の電極が,絶縁性の内筒体の表面に,少なくとも上記第1の電極の位置から先端までの間に金属部が形成されたものである,請求項1に記載のイオン化装置。
【請求項6】 上記第2の電極の先端に近接してその先端外方に配置されたメッシュ電極をさらに備えた,請求項1から5のいずれか一項に記載のイオン化装置。
【請求項7】 請求項1から6のいずれか一項に記載のイオン化装置と質量分析装置とを備えたイオン化分析装置。
【請求項8】 請求項1から6のいずれか一項に記載のイオン化装置を用い,上記第1の電極と第2の電極との間に交流電圧を印加し,
上記第1の筒状体の先端から発生する帯電気流に試料を晒す,
イオン化方法。
【請求項9】 上記第2の電極と接地電位との間に直流電圧を印加し,この直流電圧の極性に応じて正イオン・リッチまたは負イオン・リッチな帯電気流を生成する,請求項8に記載のイオン化方法。
【請求項10】 試料の背後に置かれた導体に上記直流電圧と極性が等しく,かつ上記直流電圧の絶対値よりも大きな絶対値の電圧を印加する,請求項9に記載のイオン化方法。
【請求項11】 上記第2の電極の先端に近接してその先端外方に配置されたメッシュ電極に正または負の直流電圧を印加する,請求項8に記載のイオン化方法。
【請求項12】 上記第1の筒状体内の上記第2の電極との間の間隙に放電ガスまたはキャリア・ガスを供給する,請求項8ないし11のいずれか一項に記載のイオン化方法。
【請求項13】 試料に溶媒の微細液滴を吹き付け,試料の脱離を促進する,請求項8ないし11のいずれか一項に記載のイオン化方法。
【請求項14】 試料を加熱することにより試料の脱離を促進する,請求項8ないし11のいずれか一項に記載のイオン化方法。
【請求項15】 試料に超音波振動を加えることにより試料の脱離を促進する,請求項8ないし11のいずれか一項に記載のイオン化方法。
【請求項16】 試料にレーザ光を照射することにより試料の脱離を促進する,請求項8ないし11のいずれか一項に記載のイオン化方法。
【請求項17】 試料表面近傍に光子場を形成して試料の脱離を促進する,請求項8ないし11のいずれか一項に記載のイオン化方法。
【請求項18】 上記放電ガスまたはキャリア・ガスを加熱して試料の脱離を促進する,請求項12に記載のイオン化方法。
【請求項19】 請求項8ないし18のいずれか一項に記載のイオン化方法により生成した試料イオンを分析装置に導く,イオン化分析方法。
産業区分
  • 電子管
  • 試験、検査
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2010517872thum.jpg
出願権利状態 権利存続中
参考情報 (研究プロジェクト等) WO2009/157312
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