專利名稱：離子遷移率分析裝置及離子遷移率分析方法
技術領域：
本發(fā)明，涉及分析用離子源所離子化的離子的離子遷移率分析裝置及離子遷移率分析方法。
背景技術：
離子遷移率被廣泛地用于氣體檢測器等中。除了用離子遷移率法檢測離子之外，還有質(zhì)譜分析法。在離子遷移率法中，通過離子移動度進行分離，而在質(zhì)譜分析法中，則是通過離子的質(zhì)量電荷比進行分離，兩種方法基本上不同。在離子遷移率法中，在10mTorr以上的壓力下進行，在離子分離時的離子與氣體間的碰撞劇烈，而積極地利用了離子和氣體的效果。在質(zhì)譜分析法中，在10mTorr以下的壓力下進行，在離子分離時的離子與氣體的碰撞次數(shù)少。
專利文獻1特表2004-504696號公報；專利文獻2美國專利6348688號說明書；非專利文獻1Anal.Chem.1994，66，4195-4201。
專利文獻1中詳細記載了離子遷移率法。根據(jù)專利文獻1的記載，當假定電場均勻時，設離子的移動度為K，電壓為V，移動距離為L時，到達檢測器的到達時間T用式1表示。
T＝L2/(KV) (式1)由于因離子種類不同離子的移動度K的值不同，所以通過到達檢測器的到達時間可以分離離子種類。利用了這樣的離子移動度的不同的離子遷移率，被廣泛地用于機場等的爆炸物探測裝置等。
用離子遷移率將離子分離后、進行離子離解、將離解后的離子用真空中的質(zhì)譜分析部進行檢測的方法，在專利文獻1中有記載。根據(jù)專利文獻1的記載，在用離子遷移率進行一次分離后，將被分離過的離子依次導入反應室。被導入反應室的離子經(jīng)碰撞離解等，依次導入到飛行時間型質(zhì)譜儀等的質(zhì)譜分析部，來進行質(zhì)量分離檢測。由于能夠取得2維數(shù)據(jù)(第1維為基于離解前的離子的離子遷移率的分析數(shù)據(jù)，第2維為離解后的離子的質(zhì)譜分析數(shù)據(jù))，所以極大地提高了分辨率。相對于離子遷移率的離子排出時間為(幾-幾十)ms(峰值寬數(shù)100μs-數(shù)ms)，而通過TOF取得質(zhì)譜所需的時間在100μs以下，所以質(zhì)譜可以與離子遷移率的分離時間對應。
通過飛行時間型質(zhì)譜分析分離后、通過電壓切換開關只分離了特定離子后、導入到碰撞離解室進行碰撞離解、對所生成的離解后的離子再次進行飛行時間型質(zhì)譜分析的方法，在專利文獻2中有記載。根據(jù)專利文獻2記載，可以從離解前的第1段的質(zhì)譜分析數(shù)據(jù)、以及從離解后的第2段的質(zhì)譜分析數(shù)據(jù)中取得極高選擇性及豐富的數(shù)據(jù)。

發(fā)明內(nèi)容
在非專利文獻1中記載的技術中，存在分辨率低的問題。典型的分辨率(T/ΔT)大約為20-50，在包含很多雜質(zhì)的樣品中，招致基線增加、而成為錯誤測量等的原因。另一方面，在專利文獻1、專利文獻2中記載的技術中，都存在著增加成本這樣的共同的問題。質(zhì)譜儀，必須是低壓力(10-3Torr以下)，因此需要多個差動排氣裝置，在各個差動排氣裝置中需要設置真空泵。另外，特別是在專利文獻1、專利文獻2所記載的技術中所使用的飛行時間型質(zhì)譜儀中，還需要具有更低壓力(10-5Torr以下)和數(shù)GHz的時間分辨率的數(shù)據(jù)收集部等，相對于通常的離子遷移率裝置價格大約為200-1000萬元來說，在專利文獻1、專利文獻2中記載的方法價格大約高1個數(shù)量級，是2000-10000萬元。
本發(fā)明的目的是提供一種離子遷移率分析裝置，其能夠以低成本進行高分辨率的離子分離檢測。
本發(fā)明的離子遷移率分析裝置，包括生成第1離子的離子源；根據(jù)飛行漂移時間(即，第1離子的離子移動度)分離第1離子的第1漂移部；對由第1漂移部所分離的第1離子進行離解、生成第2離子的離子離解部；根據(jù)飛行漂移時間(第2離子的離子移動度)分離第2離子的第2漂移部；以及檢測由第2漂移部所分離的第2離子的檢測器。再者，第1漂移部、離子離解部及第2漂移部，實質(zhì)上是被配置于相同的腔室內(nèi)或者不同的腔室內(nèi)。該腔室的壓力，被配置在從大氣壓到10mTorr以上的低真空下。
本發(fā)明的離子遷移率分析裝置，包括生成第1離子的離子源；根據(jù)飛行漂移時間在第1方向分離第1離子、并對所分離的第1離子進行離解來生成第2離子的離子離解部；以及根據(jù)飛行漂移時間在與第1方向正交的第2方向上分離第2離子的離子漂移部。再者，第1漂移部、離子離解部、第2漂移部，實質(zhì)上被配置于相同的腔室內(nèi)或者不同的腔室內(nèi)。該腔室的壓力，被配置在從大氣壓到10mTorr以上的低真空下。
本發(fā)明的離子遷移率分析方法，包括由離子源生成第1離子的過程；根據(jù)飛行漂移時間由第1漂移部分離第1離子的第1分離過程；對在第1分離過程分離的第1離子進行離解、生成第2離子的離子離解過程；根據(jù)飛行漂移時間由第2漂移部分離第2離子的第2分離過程；以及由檢測器檢測在第2分離過程所分離的第2離子的過程。再者，第1分離過程、離子離解過程、第2分離過程，是在被維持在從大氣壓到10mTorr以上的低氣壓的、實質(zhì)上相同的腔室內(nèi)或者不同的腔室內(nèi)執(zhí)行。
本發(fā)明的離子遷移率分析方法，包括由離子源生成第1離子的過程；根據(jù)飛行漂移時間在第1方向分離第1離子、并對所分離的第1離子進行離解來生成第2離子的離子離解過程；以及根據(jù)飛行漂移時間在與第1方向正交的第2方向分離第2離子的離子漂移過程。再者，離子離解過程、離子漂移過程，是在被維持在從大氣壓到10mTorr以上的低氣壓的、實質(zhì)上相同的腔室內(nèi)或者不同的腔室內(nèi)執(zhí)行。
通過以上的構(gòu)成，能夠?qū)崿F(xiàn)可同時獲得低成本和高分辨率的離子遷移率分析裝置及方法。
利用本發(fā)明的離子遷移率分析裝置及方法，與現(xiàn)有技術相比，能夠以低成本進行高分辨率的離子檢測。


圖1是表示本發(fā)明的實施例1的大氣壓離子遷移率分析裝置的構(gòu)成例的圖示；圖2是說明在實施例1的裝置中的各時序的向各電極的施加電壓的圖示；圖3是說明在實施例1的裝置中的熱離解效率(計算值)的圖示；
圖4A、4B是說明實施例1的裝置所產(chǎn)生的效果的概念圖；圖5是表示本發(fā)明的實施例2的離子遷移率分析裝置的構(gòu)成例的圖示；圖6A、6B、6C是實施例2的裝置中加速電極的構(gòu)成、和在各時序的向各電極施加電壓的圖示。
具體實施例方式
在本發(fā)明的離子遷移率分析裝置中，具有如下特征(1)腔室在大氣壓下；(2-1)將離子離解部的溫度維持在250℃以上，由此來離解第1離子；(2-2)具有將光照射到離子離解部的單元，通過光的照射離解第1離子；(2-3)具有將電子射線照射到離子離解部的單元，通過電子射線的照射離解第1離子；(3)離子離解部，將第1離子俘獲1ms以上；(4-1)第1漂移部中的離子的加速方向和第2漂移部中的離子的加速方向，在同一方向；(4-2)第1漂移部中的離子的加速方向和第2漂移部中的離子的加速方向正交；另外，具有檢測通過了第2漂移部的第2離子的、配列成陣列形狀的多個檢測器等。
在本發(fā)明的離子遷移率分析方法中，具有如下特征(1)第1分離過程、離解過程及第2分離過程，在處于大氣壓下的腔室處于大氣壓下的相同腔室中進行；(2-1)離子離解過程，由離子離解部通過在250℃以上的熱離解對第1離子進行離解生成第2離子；(2-2)離子離解過程，具有照射光的過程，通過光的照射在離子離解部對第1離子進行離解；(2-3)離子離解過程，具有照射電子射線的過程，通過電子射線的照射在離子離解部對第1離子進行離解；(3)離子離解過程，具有將第1離子俘獲1ms以上的過程；(4-1)在第1漂移部中，第1分離過程中離子的加速方向與第2分離過程中離子的加速方向在同一方向；(4-2)在第1漂移部中的第1分離過程中的離子的加速方向與第2分離過程中的離子的加速方向正交；另外，具有通過配列成陣列狀的多個檢測器對第2離子進行檢測的過程等。
下面，參照附圖詳細說明本發(fā)明的實施例。
實施例1圖1是表示本發(fā)明的實施例1的大氣壓離子遷移率分析裝置的構(gòu)成例的圖示；圖2是說明在實施例1的裝置中的各時序的向各電極的施加電壓的圖示；
圖3是說明在實施例1的裝置中的熱離解效率(計算值)的圖示；圖4是說明實施例1的裝置所產(chǎn)生的效果的概念圖。
用實施例1的離子遷移率分析裝置的測量，包括將用離子源1生成的第1離子導入到第1漂移區(qū)域(部)中的離子導入時序；根據(jù)飛行漂移時間用第1漂移部分離第1離子的第1漂移時序；對用第1漂移部分離出的第1離子進行離解、用離子離解部生成第2離子的離子離解時序(以下，簡稱為離解時序)；以及根據(jù)飛行漂移時間用第2漂移區(qū)域(部)分離第2離子的第2漂移時序。
在將離子導入到第1漂移區(qū)域的時序中，通過切換選通電極4的電壓，將由大氣壓離子源1生成的離子導入到選通電極4、第1加速電極5和入口側(cè)網(wǎng)狀電極6所包圍的第1漂移區(qū)域。離子導入時間(Tg)被設定為大約100-500μs。雖然Tg越長離子導入量會增加而靈敏度上升，但是存在初期的時間寬度增加而分辨率下降的問題。在第1加速電極5的各電極之間，進行電阻分割，在第1漂移區(qū)域內(nèi)部形成了大致均勻的加速電場。由此，在第1漂移區(qū)域中，離子在加速方向101被加速。另一方面，在第1漂移區(qū)域的氣體流動方向103(第1漂移區(qū)域的離子加速方向101的相反方向)，及第2漂移區(qū)域(部)的氣體流動方向104(第2漂移區(qū)域的離子加速方向102的相反方向)中，為了抑制生成污物或水的凝塊等，干燥氮氣等氣體，從圖1中未圖示的氣體導入口流入。
第1漂移區(qū)域的長L1(選通電極4與入口側(cè)的網(wǎng)狀電極6的距離)大約是4-20cm，在其間施加電壓V1(大約1-5kV)。這時，離子的移動速度v用式2表示。
v＝K(V1/L1) (式2)K是離子種類中固有的離子移動度，大約是1-5cm2/Vs。在V1＝2500V，L1＝10cm，K＝2cm2/Vs時，得到v＝500cm/s，飛行時間為T1＝25ms。前面也敘述過，為了防止分辨率下降，間離子導入時間(Tg)相對于第1漂移時間(T1)來說設定的足夠短。在諸如擴散的影響之類的選通時間的影響之外，由于在離子遷移率的分辨率被限定在50以下，所以離子導入時間(Tg)設定在第1漂移時間T1(＝25ms)的1/50以下(即，500μs以下)。另外，從式1可知，T1對于移動度不同的離子具有不同的值。
接下來，如圖2所示，通過使各電極改變電壓，僅對存在于由俘獲電極7、入口側(cè)網(wǎng)狀電極6、出口側(cè)網(wǎng)狀電極8所包圍的離子選擇俘獲部(離子離解部，長Lg)中的離子選擇性地進行離子離解。移動度大的離子(即，高速的離子)通過俘獲部到達出口側(cè)網(wǎng)狀電極8后，失去電荷。另一方面，移動度小的離子(即，低速的離子)，在進入離子離解時間后，未能超越入口側(cè)網(wǎng)狀電極6的電勢而到達周邊的電極后，失去電荷。
另外，在圖1、圖2中，21是選通電極用電源，22是第1加速電極用電源入口，23是第1加速電極用電源出口，24是入口側(cè)網(wǎng)狀電極用電源，25是俘獲電極用電源，26是出口側(cè)網(wǎng)狀電極用電源，27是第2加速電極用電源入口，28是第2加速電極用電源出口。
在通過圖2所示的電壓施加離解離子時，可以在離子離解部(俘獲部)內(nèi)只對具有特定的移動度范圍的離子進行選擇性地俘獲。離子離解時間Td大約為1-20ms，在其間對在離子離解部中選擇性俘獲到的離子進行離解。
作為離解方法，可以考慮熱離解、基于碰撞的碰撞離解、使用了反應性氣體的離子分子離解等?？紤]到安全性等，使用反應性氣體是不適宜的，另外，電子俘獲離解、光離解，成本高。另外，高效地進行碰撞離解，要將壓力限定在10Trro以下。這是由于在大氣壓下碰撞頻率高，而不能給與足夠的的離子運動能量的原因。
從以上的理由可知，對于大氣壓下的離解最佳的是熱離解。熱離解，是在從大氣壓到高真空下也能離解的方法。為了只在離子離解部進行高效率的氣體加熱，燈加熱特別有效。熱離解時的反應壽命τ，用式3表示τ＝(1/A)Exp(Ea/RT) (式3)A被稱為前指數(shù)因子，在熱離解中，是與振動速度基本對應的約1011s-1。離子的典型的離解能Ea，約為100-200kJ/mol(約為1-2eV)。
圖3是說明本發(fā)明的效果的圖示，表示假設Ea＝100kJ，A＝1011s-1時的熱離解效率的計算值。橫軸表示離解時間(ms)，縱軸表示熱離解效率(％)。
如圖3所示，通過高效率的氣體加熱，例如，在離解時間20ms中，在200℃下熱離解效率是4.4％，在250℃下熱離解效率是37％，在300℃下熱離解效率是96％；在離解時間30ms中，在200℃下熱離解效率大約是10％，在250℃下熱離解效率大約是50％，在300℃下熱離解效率幾乎是100％，在300℃下用30ms的離解時間幾乎100％的離子離解。無論是在哪種離解方式中，必須在離子離解部中選擇性地俘獲離子數(shù)ms以上。在俘獲時，存在離子的擴散及氣體流動的影響兩個問題。如果考慮用10ms的俘獲時間，那么典型的擴散范圍是0.5mm，對俘獲后的第2離子遷移率的分離不會產(chǎn)生太大的影響。另一方面，氣體的流動，典型地，約為1-5mm/10ms，有時有很大的影響。特別，是在離解經(jīng)過很長時間時，通過在與氣體流動相反方向上施加直流電場，對于使離子不受氣體流動影響而停止是有效的。在進行離解之后，在俘獲部內(nèi)部施加直流電場，將被離解出的離子導入到由出口側(cè)網(wǎng)狀電極8、第2加速電極9組成的第2漂移區(qū)域。
分別將第2漂移區(qū)域的長度L2設定為與第1漂移區(qū)域的長度L1相同，將第2漂移電壓V2設定為與第1漂移電壓V1相同。通過了第2漂移區(qū)域的離子，依次到達檢測器10。檢測器的輸出信號在放大器11中被放大后，將數(shù)據(jù)(T1、T2、信號強度)存儲在由PC(個人計算機)等組成的控制器30中。
離子導入時序(Tg)、第1漂移時序(T1)、離解時序(Td)、第2漂移時序(T2)所需的時間，典型地總計約為50ms。這些時序，重復使T1變化大約10～50組不同的時間模式的時序。假定用不同的T1用20組不同的時間模式的時序進行測量時，測量時間為1秒。在實施例1的裝置構(gòu)成中，對全部的離子，能夠用大約1秒的時間取得離解前的離子移動度和離解后的離子移動度。由離解前(T1)和離解后(T2)的離子遷移率頻譜數(shù)據(jù)，能夠達到在以前的離子遷移率中曾經(jīng)是不可能的分辨率30×30＝900。
圖4A、圖4B分別表示以前的方式、本發(fā)明的實施例中的離子的分離狀態(tài)。
在圖4A所示，在現(xiàn)有技術中，在實際的樣品中T1是大致相同的值，來源于離子種類A的信號201、來源于離子種類B的信號202和來源于離子種類C的信號203重復了，故此，有時很難檢測。在本發(fā)明的實施例1中，離子離解后，通過再進行分離，能夠進行如圖4B所示的二維映射。離解前的離子種類A、離子種類B、離子種類C，在離解后分別生成來源于離子種類A、B、C的、移動度各自不同的特定的碎片離子，由于生成離解后的來源于離子種類A的信號204、離解后的來源于離子種類A的信號205、離解后的來源于離子A的信號206，所以可以進行這些離解后的離子的分離，提高了分離能力。
另外，在實施例1中，第1漂移部、離子離解部、第2漂移部，可以是下述其中之一的結(jié)構(gòu)即或者將三個設置于相同的腔室內(nèi)，或者將任意兩個設置于相同的腔室內(nèi)，或者將3個設置于不同的腔室內(nèi)中。各腔室的壓力只要在從10mTorr到大氣壓的范圍即可，而各腔室的壓力可以相同也可以不同。再者，為了充分進行離子離解，最好使在離子離解部中的第1離子的滯留時間，比在第1漂移部中的第1離子的滯留時間還長。
實施例2圖5是表示本發(fā)明實施例2的大氣壓離子遷移率分析裝置的構(gòu)成例的圖示。
圖6是說明實施例2的裝置中加速電極的構(gòu)成及在各時序中向各電極施加電壓的圖示。圖6A、圖6B是表示陣列型加速電極305的加速電極305a、305b、305c、305d的構(gòu)成、配置的圖示。圖6C是表示在實施例2的裝置中的各時序(離子導入時序、第1漂移時序、離子離解時序、第2漂移時序)中向各電極施加電壓的圖示。
在實施例2中，說明關于改善實施例1的通過量及靈敏度的構(gòu)成。在實施例1中，對于圖2所示的T1、T2的1組設定值的時序，取得1組信號強度數(shù)據(jù)卻需要大約1秒，而在圖5中所示的構(gòu)成例中，可以將其大幅度地縮短。
通過轉(zhuǎn)換選通電極4的電壓，將離子源1生成的離子、大氣壓離子源1生成的離子，導入到由選通電極4、及第1加速電極5′即陣列型加速電極305(由多組加速電極305a、305b、305c、305d構(gòu)成，配列于第1漂移區(qū)域(長度L1)中離子的加速方向101上)所包圍的第1漂移區(qū)域(部)、進行第1漂移時序。離子在陣列型加速電極305內(nèi)部在離子加速方向101上被加速，生成隨離子的移動度的分布。與實施例1相同，如圖6A中所示，在第1加速電極5′的各加速電極305a、305b、305c、305d之間進行電阻分壓，在第1漂移區(qū)域內(nèi)部形成大致一樣的加速電場。由此，在第1漂移區(qū)域，離子在加速方向101上被加速。
離子連續(xù)漂移大約2-10ms后，施加直流電壓使圖5中所示的陣列型加速電極305內(nèi)部的電場為零(在陣列型加速電極305內(nèi)部有氣體流動時，施加與氣體流動相反的電場)。由此，能夠在陣列型加速電極305內(nèi)部俘獲。為了使熱離解高效率地進行，其內(nèi)部的部分溫度維持在20℃以上。
在實施例1中，雖然第1及第2漂移區(qū)域與離子選擇漂移部(離子離解部)是不同的，但是在實施例2的構(gòu)成中，第1漂移區(qū)域的大部分，作為將離子選擇性俘獲、進行離解的離子選擇俘獲部(離子離解部)使用。由此，存在要以第1漂移時序進行離解的問題。為了防止這個，必需使進行離子離解的離子離解時序的時間相對于第1漂移時序的時間長。通過將第1漂移時序的時間T1比較短地設定為大約5ms，將離子離解時序的時間比較長地設定為20ms以上，能夠抑制在第1漂移時序的時間內(nèi)離解的離子比率低。
作為離子離解方法，雖然除熱離解之外，可以考慮通過碰撞的碰撞離解、通過電子射線等的電子捕獲離解、通過光的光離解、用反應性氣體的離子分子離解等，但是在這些離子離解方法中，存在著在實施例1中所述的同樣的問題。在用任何一種離子離解方法進行離子離解后，將直流電場施加于實施例2的離子離解部(陣列型加速電極305)的內(nèi)部，使其與陣列型加速電極305內(nèi)部的離子加速方向正交、在第2漂移區(qū)域的離子加速方向102′上加速離子。
這時，如圖6A、圖6B、圖6C中所示，在加速電極305a、305c之間施加DC電壓。用于離子穿過的電極305c，可以使用如圖6B所示的網(wǎng)狀電極。圖6C、圖6A中所示的是加速電極305b、305d的加速電極用電源入口電壓V1in、加速電極305b、305d的加速電極用電源出口電壓V1ou、加速電極305a加速電極用電源入口電壓V2in、加速電極305a的加速電極用電源出口電壓V2out、加速電極305c加速電極用電源入口電壓V3in、加速電極305c加速電極用電源出口電壓V3out的各時序中的施加狀態(tài)。
離子由第2加速電極9′加速，在構(gòu)成第2漂移區(qū)域(長度L2)的加速電極92、96的多對中的各對之間通過的離子分別依次到達陣列型檢測器310的元件。由各陣列型檢測器310檢測的信號分別在放大器311中放大后，將數(shù)據(jù)存儲在由PC等組成的控制器30中(通道號碼(如圖5所示，為標記加速電極92、96和陣列型檢測器310的元件及放大器311的組的號碼)、T2、信號強度)。
由離子導入時序(Tg)、第1漂移時序(T1)、離解時序(Td)、第2漂移時序(T2)構(gòu)成的1個測量所需的時間，典型地總計為約50ms。通道號碼提供離子離解前的離子的移動度的信息，離子的第2漂移時間提供離子離解后的離子移動度的信息。
在實施例1中，在由離子導入時序(Tg)、第1漂移時序(T1)、離解時序(Td)、第2漂移時序(T2)構(gòu)成的1個測量中，卻需要大約1秒，與其相對，在實施例2中，用大約50ms可以達到，能夠大幅度地提高速度。通過縮短離子的第1漂移時間在第1漂移時序中的分辨率、及通過使離子離解時序的時間變長在第2漂移時序中的分辨率，比實施例1稍微下降。然而，能夠達到用現(xiàn)有技術的離子遷移率法不可能達到的分辨率10×20＝200。
另外，在實施例2中，離子離解部、離子漂移部，可以構(gòu)成為將二者設置于相同的腔室內(nèi)、也可將二者設置于不同的腔室內(nèi)，各腔室的壓力在從10mTorr到大氣壓的范圍較好，各腔室的壓力可以相同也可以不同。而且，為了將離子離解進行得充分，最好使在離子離解部中的第1離子的滯留時間長些。
另外，圖中未示出，可以將氣體帶顏色的曲線或各種升溫型氣體分離裝置用于本發(fā)明的裝置的離子源的前段部。這種情況下，除了離子離解前、離子離解后的離子移動度的信息，還增加了來自這些分離裝置的氣體導入時間軸，更不用說提高分離能力了。
工業(yè)應用性利用本發(fā)明的離子遷移率分析裝置及方法，能夠?qū)崿F(xiàn)低成本、高分辨率。
權利要求
1.一種離子遷移率分析裝置，其特征在于，包括離子源，生成第1離子；第1漂移部，其根據(jù)飛行漂移時間分離所述第1離子；離子離解部，其對由第1漂移部分離的所述第1離子進行離解來生成第2離子；和第2漂移部，其根據(jù)飛行漂移時間分離所述第2離子。
2.根據(jù)權利要求1所述的離子遷移率分析裝置，其特征在于，所述腔室的壓力，在從10mTorr到大氣壓下的范圍。
3.根據(jù)權利要求1所述的離子遷移率分析裝置，其特征在于，所述離子離解部的溫度被維持在250℃以上。
4.根據(jù)權利要求1所述的離子遷移率分析裝置，其特征在于，所述離子離解部，將被離解過的離子俘獲1ms以上。
5.根據(jù)權利要求1所述的離子遷移率分析裝置，其特征在于，擁有將光照射到所述離子離解部的單元，通過所述光的照射離解所述第1離子。
6.根據(jù)權利要求1所述的離子遷移率分析裝置，其特征在于，擁有將電子射線照射到所述離子離解部的單元，通過所述電子射線的照射離解所述第1離子。
7.根據(jù)權利要求1所述的離子遷移率分析裝置，其特征在于，所述第1漂移部中的離子的加速方向與所述第2漂移部中的離子的加速方向，是同一方向。
8.根據(jù)權利要求1所述的離子遷移率分析裝置，其特征在于，所述第1漂移部中的離子的加速方向與所述第2漂移部中的離子的加速方向正交。
9.根據(jù)權利要求8所述的離子遷移率分析裝置，其特征在于，擁有檢測通過了所述第2漂移部的所述第2離子的、被配列成陣列狀的多個檢測器。
10.一種離子遷移率分析裝置，其特征在于，擁有離子源，其生成第1離子；離子離解部，其根據(jù)飛行漂移時間分離所述第1離子，并對所分離出的所述第1離子進行離解來生成第2離子；和離子漂移部，其根據(jù)飛行漂移時間分離所述第2離子；所述離子離解部中的離子的加速方向與所述離子漂移部中的離子的加速方向正交，而且，所述離子離解部與所述離子漂移部的壓力在從10mTorr到大氣壓的范圍。
11.一種離子遷移率分析方法，其特征在于，擁有生成第1離子的過程；第1分離過程，其根據(jù)飛行漂移時間分離所述第1離子；離子離解過程，其對由所述第1分離過程所分離出的所述第1離子進行離解來生成第2離子；和第2分離過程，其根據(jù)飛行漂移時間分離所述第2離子；所述第1分離過程、所述離子離解過程以及第2分離過程，在被維持在10mTorr以上的相同的腔室內(nèi)執(zhí)行。
12.根據(jù)權利要求11所述的離子遷移率分析方法，其特征在于，所述第1分離過程、所述離子離解過程以及第2分離過程，在處于大氣壓下的所述腔室處于大氣壓下的相同的腔室內(nèi)執(zhí)行。
13.根據(jù)權利要求11所述的離子遷移率分析方法，其特征在于，所述離子離解過程，通過在250℃以上的熱離解對所述第1離子進行離解，來生成所述第2離子。
14.根據(jù)權利要求11所述的離子遷移率分析方法，其特征在于，所述離子離解過程，具有將所離解的離子俘獲1ms以上的過程。
15.根據(jù)權利要求11所述的離子遷移率分析方法，其特征在于，所述離子離解過程，具有照射光的過程，并通過所述光的照射對所述第1離子進行離解。
16.根據(jù)權利要求11所述的離子遷移率分析方法，其特征在于，所述離子離解過程，具有照射電子射線的過程，并通過所述電子射線的照射對所述第1離子進行離解。
17.根據(jù)權利要求11所述的離子遷移率分析方法，其特征在于，所述第1分離過程中的離子的加速方向與所述第2分離過程中的離子的加速方向，是同一方向。
18.根據(jù)權利要求11所述的離子遷移率分析方法，其特征在于，所述第1分離過程中的離子的加速方向與所述第2分離過程中的離子的加速方向正交。
19.根據(jù)權利要求18所述的離子遷移率分析方法，其特征在于，擁有通過被配列成陣列形狀的多個檢測器檢測所述第2離子的過程。
20.一種離子遷移率分析方法，其特征在于，擁有生成第1離子的過程；離子離解過程，其根據(jù)飛行漂移時間在第1方向分離所述第1離子，并對所分離出的所述第1離子進行離解來生成第2離子；和離子漂移過程，其根據(jù)飛行漂移時間在與所述第1方向正交的第2方向上分離所述第2離子；所述離子離解過程和所述離子漂移過程，在被維持在10mTorr以上的相同的腔室內(nèi)執(zhí)行。
全文摘要
本發(fā)明提供一種離子遷移率分析裝置，其包括生成第1離子的離子源1；根據(jù)飛行漂移時間分離所述第1離子的第1漂移部(L1)；對由第1漂移部分離出的所述第1離子進行離解，來生成第2離子的離子離解部(Lg)；以及根據(jù)飛行漂移時間分離所述第2離子的第2漂移部(L2)；第1漂移部、離子離解部、第2漂移部，被設置在壓力為10mTorr以上的腔室內(nèi)；通過所述結(jié)構(gòu)，能夠以低成本進行高分辨率的離子分離檢測。
文檔編號H01J49/40GK1758057SQ200510051340
公開日2006年4月12日 申請日期2005年3月4日 優(yōu)先權日2004年10月6日
發(fā)明者橋本雄一郎, 長谷川英樹, 和氣泉 申請人:株式會社日立制作所