(57)【要約】【課題】１つの弁操作で３つのモードの切り換えを行なえるという利点を残しながら、しかも、コンピュータによる自動制御にも対応可能な質量分析装置の気体試料導入装置を提供する。【解決手段】前記ガス溜と前記試料送出口とを連通させる第１の状態と、前記試料送出口と前記排気口とを連通させる第２の状態と、前記試料送出口と前記排気口と前記ガス溜の３者を連通させる第３の状態とを取り得るように構成された質量分析装置の気体試料導入装置において、第１の状態と第２の状態の切り換えを、コンピューターで遠隔制御されたエアシリンダーで行なうようにした。【選択図】  図２
2004152509.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
気体試料を収容するガス溜と、
該ガス溜に連通する第１の筒体と、
該第１の筒体に摺動可能に挿入された切り欠き部を有する軸体と、
該第１の筒体の外側を囲んで同軸状に嵌合され、内側には、前記軸体と一体かつ同芯状に構成された軸体の駆動手段を備えた第２の筒体と、
前記筒体の側壁に設けられた排気口と、
該排気口と前記ガス溜との間の前記筒体の側壁に設けられた試料送出口と
を備え、前記軸体は、前記第１の筒体との相対位置により、
前記ガス溜と前記試料送出口とを連通させる第１の状態と、
前記試料送出口と前記排気口とを切り欠き部を介して連通させる第２の状態と、
前記試料送出口と前記排気口と前記ガス溜の３者を連通させる第３の状態と
を取り得るように構成され、
前記第１の状態と前記第２の状態の切り換えは、前記第２の筒体の内部に設けられ、前記軸体を軸線に沿って摺動させるように構成された駆動手段により行なわせるとともに、
前記第３の状態への切り換えは、前記第１の筒体と前記第２の筒体との間の相対位置の移動により行なわせるようにしたことを特徴とする質量分析装置の気体試料導入装置。
【請求項２】
前記駆動手段は、エアシリンダーであることを特徴とする請求項１記載の質量分析装置の気体試料導入装置。
【請求項３】
前記エアシリンダーは、コンピューターにより遠隔操作されることを特徴とする請求項２記載の質量分析装置の気体試料導入装置。
【請求項４】
前記第３の状態から、前記第１の状態と前記第２の状態の切り換えを行なうモードへの移行は、前記第１の筒体に設けられたピンを、前記第２の筒体に設けられた案内溝に嵌合・固定させることにより行なうことを特徴とする請求項１、２、または３記載の質量分析装置の気体試料導入装置。
【請求項５】
前記第３の状態と、前記試料送出口と前記排気口と前記ガス溜の３者を互いに遮断させる第４の状態との切り換えは、前記軸体に設けられたピンを、前記第１の筒体に設けられた案内溝に沿って手動で移動させることにより行なうことを特徴とする請求項１、２、３、または４記載の質量分析装置の気体試料導入装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、質量分析装置のイオン源内に、標準試料等の気体試料を導入するための気体試料導入装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
現在、質量分析装置のイオン源内に、標準試料等の気体試料を導入するための気体試料導入装置が広く使われている。その一例として、図１について説明する（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図１は、質量分析装置のイオン源内に、標準試料等の気体試料を導入するための気体試料導入装置の一例を示す図である。気体試料導入装置１１の本体は筒状であり、その一端には、外気から完全に隔離されたガス溜１２が接続されている。ガス溜１２には、マイクロシリンジ２４を用いて標準試料等を注入するためのセプタム（ゴム製隔壁）２５が設けられている。また、気体試料導入装置１１本体の側面には、前記ガス溜１２に近い方から順番に、流量調節弁１３と連通した中継管１４と、図示しないロータリーポンプと連通した排気管１５が接続されている。そして、流量調節弁１３を通ったガス状の標準試料は、試料導入管１６によって、真空中のイオン源１７に導かれる。
【０００４】
一方、気体試料導入装置１１本体のガス溜１２とは反対側の一端には、案内溝を有した案内筒１８が嵌合されており、該案内筒１８には、先端に２つのＯリング１９ａ、１９ｂと、排気用の切り欠き２０とを有した摺動可能な軸体２１が挿入されている。該軸体２１は、固定されたピン２２と前記案内筒１８に設けられた案内溝とによって、所定の位置に固定することができる。
【０００５】
例えば、図１（ａ）の状態では、Ｏリング２３は、外気とバルブ内を隔離しており、Ｏリング１９ａは、ガス溜１２と中継管１４を隔離しており、Ｏリング１９ｂは、排気管１５と前記中継管１４とを隔離している（全閉モード）。
【０００６】
気体試料導入装置１１の機能は、このように、軸体２１のセット位置に応じて、図１（ａ）に示す全閉モードの他に、図１（ｂ）に示す、ガス溜１２，中継管１４、排気管１５の３者を連通させた全排気モード、図１（ｃ）に示す、ガス溜１２と中継管１４のみを連通させた試料導入モード、図１（ｄ）に示す、中継管１４と排気管１５のみを切り欠き２０を介して連通させた中継管排気モードを取り得ることである。
【０００７】
実際のオペレーション操作は、以下のような手順に従って行なわれる。まず最初に、全排気モード（図１（ｂ））の状態にして、ガス溜１２および中継管１４を含め、全流路を排気管１５に連通させて排気する。次に、全閉モード（図１（ａ））または中継管排気モード（図１（ｄ））として、マイクロシリンジ２４を用いて、ガス溜１２内に、セプタム２５から液体状の標準試料を注入する。注入された標準試料は、ガス溜１２内で気化し、ガス状となる。次に、試料導入モード（図１（ｃ））として、ガス溜１２内に導入後、気化した標準試料を、流量調節弁１３を介して、イオン源１７へ送出する。
【０００８】
この状態で標準試料の送出を一時的にストップさせる場合には、軸体２１を中継管排気モード（図１（ｄ））にセットして、中継管１４のみを、切り欠き２０を介して、排気管１５と連通させるようにすれば良い。そして、次に軸体２１のセット位置を試料導入モード（図１（ｃ））の位置に戻せば、同じ条件で、流量を再設定することなく、流量調節弁１３を通して、再びイオン源１７に標準試料を送出することが可能になる。
【０００９】
【特許文献１】
実公昭５８−１０１４０号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来の質量分析装置の気体試料導入装置の問題点は、１つの弁操作で上記４つのモードの切り換えを行なえるという点では優れているものの、上記４つのモードの切り換えを、すべて手動で行なっていたため、コンピュータ制御による自動化がきわめて困難なことであった。
【００１１】
本発明の目的は、上述した点に鑑み、１つの弁操作で、少なくとも３つのモードの切り換えを行なえるという利点を残しながら、しかも、コンピュータによる自動制御にも対応可能な質量分析装置の気体試料導入装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するため、本発明にかかる質量分析装置の気体試料導入装置は、
気体試料を収容するガス溜と、
該ガス溜に連通する第１の筒体と、
該第１の筒体に摺動可能に挿入された切り欠き部を有する軸体と、
該第１の筒体の外側を囲んで同軸状に嵌合され、内側には、前記軸体と一体かつ同芯状に構成された軸体の駆動手段を備えた第２の筒体と、
前記筒体の側壁に設けられた排気口と、
該排気口と前記ガス溜との間の前記筒体の側壁に設けられた試料送出口と
を備え、前記軸体は、前記第１の筒体との相対位置により、
前記ガス溜と前記試料送出口とを連通させる第１の状態と、
前記試料送出口と前記排気口とを切り欠き部を介して連通させる第２の状態と、
前記試料送出口と前記排気口と前記ガス溜の３者を連通させる第３の状態と
を取り得るように構成され、
前記第１の状態と前記第２の状態の切り換えは、前記第２の筒体に設けられた溝に前記第１の筒体に設けられたピンを手動で固定した状態の下で、前記第２の筒体の内部に設けられ、前記軸体を軸線に沿って摺動させるように構成された駆動手段を用いて行なわせるとともに、
前記第３の状態への切り換えは、前記第１の筒体に設けられた溝に、前記軸体に設けられたピンを、手動で固定することにより行なわせるようにしたことを特徴としている。
【００１３】
また、前記駆動手段は、エアシリンダーであることを特徴としている。
【００１４】
また、前記エアシリンダーは、コンピューターにより遠隔操作されることを特徴としている。
【００１５】
また、前記第３の状態から、前記第１の状態と前記第２の状態の切り換えを行なうモードへの移行は、前記第１の筒体に設けられたピンを、前記第２の筒体に設けられた案内溝に嵌合・固定させることにより行なうことを特徴としている。
【００１６】
また、前記第３の状態と、前記試料送出口と前記排気口と前記ガス溜の３者を互いに遮断させる第４の状態との切り換えは、前記軸体に設けられたピンを、前記第１の筒体に設けられた案内溝に沿って手動で移動させることにより行なうことを特徴としている。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。図２は、本発明にかかる質量分析装置の気体試料導入装置の一実施例である。本実施例は、１つの弁操作で、少なくとも３つのモードの切り換えを行なえるという利点を残しながら、しかも、コンピュータによる自動制御にも対応できるように構成されている。以下、図２に基づいて、本発明の実施の形態を説明する。
【００１８】
気体試料導入装置１１の本体は筒状であり、その一端には、外気から完全に隔離されたガス溜１２が接続されている。ガス溜１２には、マイクロシリンジ２４を用いて標準試料等を注入するためのセプタム２５が設けられている。また、気体試料導入装置１１本体の側面には、前記ガス溜１２に近い方から順番に、流量調節弁１３と連通した中継管１４と、図示しないロータリーポンプと連通した排気管１５が接続されている。そして、流量調節弁１３を通ったガス状の標準試料は、試料導入管１６によって、真空中のイオン源１７に導かれる。
【００１９】
一方、気体試料導入装置１１本体のガス溜１２とは反対側の一端には、案内溝３６を有した手動グリップ３１が、筒状の気体試料導入装置１１の外側を囲んで同軸状に嵌合されており、該手動グリップ３１の中心軸付近には、先端に２つのＯリング１９ａ、１９ｂと、排気用の切り欠き２０とを有した、気体試料導入装置１１本体に対して摺動可能な軸体２１が同芯状に挿入されている。該軸体２１は、軸体２１に固定されたピン３４と前記気体試料導入装置１１本体に設けられた案内溝３５、３８とによって、気体試料導入装置１１の所定の位置に固定することができる。
【００２０】
例えば、ピン３４が案内溝３５の上側位置に移動・固定された場合は、気体試料導入装置１１本体と軸体２１との位置関係は、図２（ｂ）のように固定される。図２（ｂ）の状態において、Ｏリング１９ａ、Ｏリング１９ｂ、Ｏリング２３の３者は、外気とバルブ内を隔離しており、ガス溜１２と中継管１４と排気管１５は、互いに連通している。図２（ｂ）は、図１の全排気モードに相当する。
【００２１】
一方、図２（ｂ）に示す全排気モードから、図２（ｃ）に示す試料導入モードと、図２（ｄ）に示す中継管排気モードとから成る自動モードとへの切り換えは、気体試料導入装置１１本体に固定して設けられたピン３３を、手動グリップ３１に設けられた案内溝３６の右下側位置に嵌合・固定させることによって行なわれる。これにより、手動グリップ３１と気体試料導入装置１１本体の位置関係が固定されることになり、軸体２１は、手動によらずに、手動グリップ３１の内部に軸体２１と一体かつ同芯状に設けられたエアシリンダー３２による駆動により、気体試料導入装置１１本体に対して自由に摺動可能となる。
【００２２】
自動制御による試料導入モードと中継管排気モードの切り換えは、エアシリンダーのピストン３２の右室側に連通する配管３７ａと、左室側に連通する配管３７ｂとのうちの、どちらの配管に空圧を接続するかを、コンピュータによる遠隔操作で選択することによって行なう。
【００２３】
コンピューターによる遠隔操作で、空圧がピストン３２の左室側に連通する配管３７ｂに接続されると、軸体２１に連結したピストン３２が、軸体２１の軸線に沿って右に摺動し、ガス溜１２と中継管１４の間が連通されると共に、中継管１４と排気管１５の間が遮断され、ガス溜１２内の気体試料が、流量調節弁１３を操作することなく、中継管１４を介して、イオン源１７に送出される試料導入モードとなる。
【００２４】
また逆に、コンピューターによる遠隔操作で、空圧がピストン３２の右室側に連通する配管３７ａに接続されると、軸体２１に連結したピストン３２が、軸体２１の軸線に沿って左に摺動し、ガス溜１２と中継管１４の間が遮断されると共に、中継管１４と排気管１５の間が切り欠き２０を介して連通され、中継管１４内に残った気体試料が、流量調節弁１３を操作することなく、排気管１５を介して排気される中継管排気モードとなる。このとき、イオン源１７への気体試料の送出は停止される。
【００２５】
このように、空圧の接続を、コンピューターによる遠隔操作で、配管３７ａと配管３７ｂの間で切り換えるだけで、イオン源１７への気体試料の送出を、流量調節弁１３を操作することなく、任意に自動的にオン／オフさせることができるようになった。
【００２６】
また、図示しないが、ピン３４が嵌合する案内溝３８の途中の適切な位置に、案内溝３５と類似の横溝を設け、ピン３４をその位置に固定させるようにすれば、図１の（ａ）と同様な全閉モードにも制御できることは、言うまでもない。
【００２７】
【発明の効果】
以上述べたごとく、本発明にかかる質量分析装置の気体試料導入装置によれば、
気体試料を収容するガス溜と、該ガス溜に連通する第１の筒体と、該第１の筒体に摺動可能に挿入された切り欠き部を有する軸体と、該第１の筒体の外側を囲んで同軸状に嵌合され、内側には、前記軸体と一体かつ同芯状に構成された軸体の駆動手段を備えた第２の筒体と、前記筒体の側壁に設けられた排気口と、該排気口と前記ガス溜との間の前記筒体の側壁に設けられた試料送出口とを備え、前記軸体は、前記第１の筒体との相対位置により、前記ガス溜と前記試料送出口とを連通させる第１の状態と、前記試料送出口と前記排気口とを切り欠き部を介して連通させる第２の状態と、前記試料送出口と前記排気口と前記ガス溜の３者を連通させる第３の状態とを取り得るように構成され、前記第１の状態と前記第２の状態の切り換えは、前記第２の筒体に設けられた溝に前記第１の筒体に設けられたピンを手動で固定した状態の下で、前記第２の筒体の内部に設けられ、前記軸体を軸線に沿って摺動させるように構成された駆動手段を用いて行なわせるとともに、前記第３の状態への切り換えは、前記第１の筒体に設けられた溝に、前記軸体に設けられたピンを、手動で固定することにより行なわせるようにしたので、１つの弁操作のみで上記３つのモードの切り換えを行なえるという利点を残しながら、しかも、コンピュータによる自動制御にも対応可能な質量分析装置の気体試料導入装置を提供することが可能になった。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の質量分析装置の気体試料導入装置を示す図である。
【図２】本発明にかかる質量分析装置の気体試料導入装置の一実施例を示す図である。
【符号の説明】
１１・・・気体試料導入装置本体、１２・・・ガス溜、１３・・・流量調節弁、１４・・・中継管、１５・・・排気管、１６・・・試料導入管、１７・・・イオン源、１８・・・案内筒、１９ａ・・・Ｏリング、１９ｂ・・・Ｏリング、２０・・・切り欠き、２１・・・軸体、２２・・・ピン、２３・・・Ｏリング、２４・・・マイクロシリンジ、２５・・・セプタム（ゴム製隔壁）、３１・・・手動グリップ、３２・・・ピストン、３３・・・ピン、３４・・・ピン、３５・・・案内溝、３６・・・案内溝、３７ａ・・・配管、３７ｂ・・・配管、３８・・・案内溝。
【図１】
2004152509.tif 000003
【図２】
2004152509.tif 000004