[发明专利]离子化装置及离子化分析装置

说明书

技术领域

本发明涉及利用了阻挡放电的离子化装置和离子化分析装置。

背景技术

利用了阻挡放电的离子化分析方法和装置的例子记载在以下文献中。

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 barrierdi scharge”，J.Mass Spectrom.2007；42：1079-1085

Na Na，Mengxia Zhao，Sichun Zhang，Chengdui Yang，and Xinrong Zhang，“Development of a Dielectric Barrier Discharge Ion Source for Ambient Mass Spectrometry”，J A m Soc Mass Spectrom.2007，18，1859-1862

这些文献中记载的离子化分析方法和装置如下：具有板状电极、配置在板状电极的表面上的玻璃板、与玻璃板(板状电极)的面大致垂直地从玻璃板分离配置的针状电极，在板状电极和针状电极之间施加交流高电压，引起阻挡放电。将作为分析对象物的试样放置在玻璃板上，暴露在由阻挡放电产生的等离子炬中。由此原子、分子从试样脱离并且被离子化。所生成的离子导入到质谱分析装置，并进行分析。

在上述文献中记载的离子化方法中，在释放到大气的空间中进行试样的离子化。因此，所生成的多数离子会扩散到大气中，仅其一部分被导入到质谱分析装置中，对灵敏度有损害。

发明内容

本发明的目的在于，提供能够进行高灵敏度的离子化分析的离子化装置和离子化分析装置。

本发明的目的还在于，提供结构简约的离子化装置。

本发明的离子化装置具有阻挡放电管部、试样导入管部、离子供给管部和形成封闭型的离子化室的离子化室壁。上述阻挡放电管部具有由介电体形成的部分，并且具有分别配置在该介电体部分的外周面侧和内部的外侧电极和内侧电极。上述试样导入管部在其一端侧具有与外界相连的试样导入口。在上述阻挡放电管部的前方且从上述试样导入管部的另一端侧朝着离子供给管部的一端侧的空间被上述离子化室壁包围，从而形成与外界隔绝的上述离子化室。上述离子供给管部在其另一端侧具有与分析装置相连的离子供给口。

阻挡放电管部、试样导入管部、离子供给管部中的管部的截面不限于圆形，可以是方形(包括多边形)、椭圆形、其他任意的形状。阻挡放电管部的前方是朝向离子化室的方向。试样导入管部的试样导入口的具体的一个例子为试样喷嘴。从分析装置侧来看，离子供给管部的离子供给口相当于离子导入口。

放电气体流入到阻挡放电管部，在其外侧电极和内侧电极之间施加高频高电压，从而引起阻挡放电，由此生成亚稳态激发源(metastable excited species)、其他离子源，送达至离子化室(等离子体未延伸到离子化室)。另一方面，要检测的气体或包含粒子的气体从试样导入管部被导入到离子化室(也可以是不包含要检测的气体或粒子的情况)。总之，在离子化室中通过彭宁离子化(penning ionization)、反应离子化等，从而使从试样导入管部导入的气体被离子化。所生成的离子通过离子供给管部而输送到离子分析装置，进行分析。

离子化室是封闭的空间，这里生成的离子几乎全部通过离子供给管部而输送到分析装置，因此，能够以高灵敏度进行分析而不会损害灵敏度。此外，离子化装置的构成也是简约的。

在一个实施方式中，上述离子化室壁具有3个连接口，在各连接口上分别连接有上述阻挡放电管部的前端部、上述试样导入管部的上述另一端部、上述离子供给管部的上述其他端部。上述离子化室壁的具体例为例如T字型的管体。

在另一实施方式中，上述试样导入管部具有导体制部分，该导体制部分导入到上述阻挡放电管部内作为上述内侧电极。而且，上述阻挡放电管部与上述离子供给管部连结，上述离子供给管部兼作离子化室壁。构成极为简约。

在理想的实施方式中，上述离子化室被保持在比外界减压了的状态。