(57)【要約】【課題】コンパクト化を図ることが可能なイオン移動度検出器を提供すること。【解決手段】ドリフト室２１内には、真空紫外ランプ５１が設けられている。この真空紫外ランプ５１は、試料導入管１１を通してイオン化室１に導入された試料分子に真空紫外光を照射する。真空紫外ランプ５１は、その中心軸がドリフト室２１の長手方向中心軸Ｌと同軸上に位置する筒状部５３内に配置されている。これにより、真空紫外ランプ５１は、ドリフト室２１の長手方向中心軸Ｌと一致する方向から真空紫外光をイオン化室１に導入された試料分子に照射することとなる。筒状部５３は、電極２５と一体に形成された筒状の支持部５５内に挿通されることにより、電極２５に支持されている。支持部５５は、電極２５から内側に伸びる腕部５７により、電極２５に連結されている。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
導入された試料分子をイオン化するイオン化室と、
一端側が前記イオン化室に連通し、前記イオン化された試料分子が長手方向に移動するドリフト室と、を備えたイオン移動度検出器であって、
前記ドリフト室内に設けられ、前記ドリフト室の長手方向中心軸と一致する方向からエネルギー線を前記イオン化室に導入された前記試料分子に照射するエネルギー線照射手段を有することを特徴とするイオン移動度検出器。
【請求項２】
前記ドリフト室内には、その中心軸が前記ドリフト室の前記長手方向中心軸と同軸上に位置する筒状部が設けられており、
前記エネルギー線照射手段は、前記筒状部内に配置されていることを特徴とする請求項１に記載のイオン移動度検出器。
【請求項３】
前記ドリフト室は、リング状の電極とリング状の電気絶縁体とが交互に積層された管状部材内に形成されており、
前記筒状部は、前記電極に支持されていることを特徴とする請求項２に記載のイオン移動度検出器。
【請求項４】
前記筒状部は、電気絶縁性を有していることを特徴とする請求項３に記載のイオン移動度検出器。
【請求項５】
前記イオン化室に導入口を通して連通し、前記ドリフト室の長手方向中心軸と一致する方向から前記試料分子を前記イオン化室内に導入する試料分子導入手段を更に有しており、
前記導入口は、前記エネルギー線照射手段と対向していることを特徴とする請求項１に記載のイオン移動度検出器。
【請求項６】
前記イオン化室と前記ドリフト室との間に設けられ、印加される電位が変化することにより前記イオン化された試料分子を通過させるゲート電極を更に有しており、
前記エネルギー線照射手段は、当該エネルギー線照射手段の先端が前記ゲート電極よりも前記イオン化室側に位置するように設けられていることを特徴とする請求項１に記載のイオン移動度検出器。
【請求項７】
前記イオン化室に設けられ、前記ドリフト室の前記長手方向中心軸に垂直な面内における前記イオン化室の内部空間の断面積よりも小さい開口が形成されたレンズ電極を更に有することを特徴とする請求項１に記載のイオン移動度検出器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、イオン移動度検出器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種のイオン移動度検出器として、導入された試料分子をイオン化するイオン化室と、エネルギー線をイオン化室に導入された試料分子に照射するエネルギー線照射手段と、イオン化室にてイオン化された試料分子が長手方向に移動するドリフト室とを備えたものが知られている（例えば、特許文献１及び２参照。）。
【０００３】
特許文献１に記載されたイオン移動度検出器では、エネルギー線照射手段は、イオン化室からドリフト室の長手方向中心軸と交差する方向に突出して設けられている。特許文献２に記載されたイオン移動度検出器では、エネルギー線照射手段は、イオン化室からドリフト室の長手方向中心軸と一致する方向に突出して設けられている。
【０００４】
【特許文献１】
米国特許第５３３８９３１号明細書
【特許文献２】
米国特許第４７７７３６３号明細書
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１及び２に記載されたイオン移動度検出器の構成では、エネルギー線照射手段がイオン化室から突出して設けられているため、イオン移動度検出器がドリフト室の長手方向中心軸と交差する方向あるいは一致する方向に大型化してしまうといった問題点を有することとなる。
【０００６】
本発明は、上述の点に鑑みてなされたもので、コンパクト化を図ることが可能なイオン移動度検出器を提供することを課題としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るイオン移動度検出器は、導入された試料分子をイオン化するイオン化室と、一端側がイオン化室に連通し、イオン化された試料分子が長手方向に移動するドリフト室と、を備えたイオン移動度検出器であって、ドリフト室内に設けられ、ドリフト室の長手方向中心軸と一致する方向からエネルギー線をイオン化室に導入された試料分子に照射するエネルギー線照射手段を有することを特徴としている。
【０００８】
本発明に係るイオン移動度検出器では、エネルギー線照射手段がドリフト室内に設けられ、ドリフト室の長手方向中心軸と一致する方向からエネルギー線をイオン化室に導入された試料分子に照射するので、イオン移動度検出器のコンパクト化を図ることができる。
【０００９】
また、本発明によれば、エネルギー線はドリフト室側からイオン化室側に向けて照射されるので、エネルギー線照射手段から照射されたエネルギー線がドリフト室内に到達するのが抑制され、ドリフト室内で中性化した試料分子が再イオン化するのを防ぐことができる。また、エネルギー線照射手段から照射されたエネルギー線がドリフト室を構成する物質に到達するのも抑制され、当該物質からの二次電子放出が発生し難くなり、イオン化された試料分子の中性化を防ぎ、信号強度やＳ／Ｎの劣化を抑制することができる。
【００１０】
また、ドリフト室内には、その中心軸がドリフト室の長手方向中心軸と同軸上に位置する筒状部が設けられており、エネルギー線照射手段は、筒状部内に配置されていることが好ましい。このように構成した場合、エネルギー線照射手段を、当該エネルギー線照射手段によるエネルギー線の照射方向がドリフト室の長手方向中心軸と一致するように、簡易且つ確実に配置することができる。
【００１１】
また、ドリフト室は、リング状の電極とリング状の電気絶縁体とが交互に積層された管状部材内に形成されており、筒状部は、電極に支持されていることが好ましい。このように構成した場合、筒状部を、その中心軸がドリフト室の長手方向中心軸と同軸上に位置するように、簡易且つ確実に配置することができる。
【００１２】
また、筒状部は、電気絶縁性を有していることが好ましい。このように構成した場合、電極同士が短絡するようにことはなく、イオン化された試料分子を移動させるための電界をドリフト室内に適切に形成することができる。
【００１３】
また、イオン化室に導入口を通して連通し、ドリフト室の長手方向中心軸と一致する方向から試料分子をイオン化室内に導入する試料分子導入手段を更に有しており、導入口は、エネルギー線照射手段と対向していることが好ましい。このように構成した場合、試料分子導入手段による試料分子の導入方向がエネルギー線照射手段によるエネルギー線の照射方向と対向することとなり、試料分子に対するエネルギー線の照射時間を長くすることができ、試料分子のイオン化を確実且つ適切に行うことができる。
【００１４】
また、イオン化室とドリフト室との間に設けられ、印加される電位が変化することによりイオン化された試料分子を通過させるゲート電極を更に有しており、エネルギー線照射手段は、当該エネルギー線照射手段の先端がゲート電極よりもイオン化室側に位置するように設けられていることが好ましい。このように構成した場合、エネルギー線をイオン化室内に導入された試料分子に適切且つ確実に照射することができる。また、エネルギー線照射手段から照射されたエネルギー線がドリフト室内に到達するのを確実に防ぐことができる。
【００１５】
また、イオン化室に設けられ、ドリフト室の長手方向中心軸に垂直な面内におけるイオン化室の内部空間の断面積よりも小さい開口が形成されたレンズ電極を更に有することが好ましい。このように構成した場合、レンズ電極に形成された開口により、当該レンズ電極からドリフト室側に電界が湾曲して形成されることとなる。この湾曲して形成された電界により、イオン化された試料分子を、エネルギー線照射手段にぶつけることなく、ドリフト室内へ適切に導くことができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態に係るイオン移動度検出器について図面を参照して説明する。なお、説明において、同一要素又は同一機能を有する要素には、同一符号を用いることとし、重複する説明は省略する。
【００１７】
図１は、本実施形態に係るイオン移動度検出器の構成を説明するための概略斜視図である。図２は、本実施形態に係るイオン移動度検出器を示す縦断面図である。図３は、図２におけるＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った断面図である。イオン移動度検出器ＩＭＳは、図１及び図２に示されるように、イオン化室１と、ドリフト室２１とを有している。イオン化室１及びドリフト室２１内の圧力は、大気圧相当である。なお、本実施形態に係るイオン移動度検出器ＩＭＳは、試料分子を陽イオン化し、陽イオン化した試料分子のイオン移動度を検出するものである。
【００１８】
イオン化室１は、図２に示されるように、リング状の電極３とリング状の電気絶縁体５とが積層された積層構造体内に形成されており、試料分子をイオン化する領域である。イオン化室１（電極３と電気絶縁体５との積層構造体の内部空間）は、電極３の開口を通してドリフト室２１に連通している。電極３には、当該電極３の内周面から外周面まで伸びる複数の切り欠き３ａ（図２においては、１つの切り欠き３ａのみを図示）が形成されている。また、電気絶縁体５には、当該電気絶縁体５の内周面から外周面まで伸びる複数の切り欠き５ａ（図２においては、１つの切り欠き５ａのみを図示）が形成されている。イオン化室１は、電極３に形成された切り欠き３ａ及び電気絶縁体５に形成された切り欠き５ａを通して外部空間に連通している。
【００１９】
電極３と電気絶縁体５との間には、レンズ電極７が設けられている。レンズ電極７は、板状部材からなり、中心軸がドリフト室２１の長手方向中心軸Ｌと同軸上に位置し且つドリフト室２１の長手方向中心軸Ｌに垂直な面内におけるイオン化室１の内部空間の断面積よりも小さい開口７ａが形成されている。レンズ電極７は、電極３と電気絶縁体５とで挟持される。レンズ電極７は、電極３と接触することにより、当該電極３と電気的に接続され、電極３と同じ電位に保たれる。
【００２０】
電気絶縁体５を挟んで電極３とは反対側の位置には、イオン化室１を画成するための板状の電極９が設けられている。この電極９には、試料導入管１１が設けられている。試料導入管１１は、電極９に形成された開口にその先端が挿通された状態で、電極９に固定される。ここで、試料導入管１１は、試料分子をイオン化室１内に導入する試料分子導入手段として機能する。
【００２１】
試料導入管１１は、キャリアガスを供給するキャリアガス供給源１２及び試料分子を供給する試料分子供給源１３に接続されており、試料導入管１１の一端に形成された導入口１１ａを通してイオン化室１に連通している。キャリアガス供給源１２から供給されたキャリアガス及び試料分子供給源１３から供給された試料分子は、混合された状態で、試料導入管１１を通ってイオン化室１内に導入される。イオン化室１内に導入された試料分子及びキャリアガスは、電極３に形成された切り欠き３ａ及び電気絶縁体５に形成された切り欠き５ａから外部に排出される。試料導入管１１の中心軸はドリフト室２１の長手方向中心軸Ｌと一致しており、試料導入管１１を通した試料分子の導入方向はドリフト室２１の長手方向中心軸Ｌと一致することとなる。なお、本実施形態において、キャリアガス供給源１２と試料分子供給源１３とは試料導入管１１に対して直列に接続されているが、並列に接続されていてもよい。
【００２２】
電極９と電気絶縁体５との間には、電子捕集電極１５が設けられている。この電子捕集電極１５は、試料分子がイオン化される際に発生する電子を捕集するためのものであり、所定の正の電位が印加されている。電子捕集電極１５は、試料導入管１１からの試料分子の導入方向に見て導入口１１ａの前方に位置するメッシュ部１５ａと、当該メッシュ部１５ａを囲む外周部１５ｂとを含んでいる。電子捕集電極１５の外周部１５ｂは、電極９と電気絶縁体５とで挟持される。電子捕集電極１５（メッシュ部１５ａ）は、電極９と接触することにより、当該電極９と電気的に接続され、電極９と同じ電位に保たれる。
【００２３】
ドリフト室２１は、図２に示されるように、環状部材としてのドリフト管２３内に形成されており、一端側がイオン化室１に連通し、イオン化室１内でイオン化された試料分子がその長手方向に移動する領域である。ドリフト管２３は、複数のリング状の電極２５と、複数のリング状の電気絶縁体２７とを含んでおり、電極２５と電気絶縁体２７が交互に積層された構成となっている。即ち、電極２５と電極２５との間に電気絶縁体２７が配置され、電極２５と電極２５とは電気絶縁体２７により電気的に絶縁された状態にある。電極２５及び電気絶縁体２７は、ドリフト室２１内にイオン化された試料分子を移動させるための電界を形成する電界形成手段として機能する。
【００２４】
ドリフト管２３の一端側には、ゲートシャッターとしてのゲート電極３１が設けられている。ゲート電極３１としては、ブラッドバリー−ニールセン・シャッター（Ｂｒａｄｂｕｒｙ−Ｎｉｅｌｓｅｎ  ｓｈｕｔｔｅｒ）を用いることができる。ゲート電極３１は、印加される電位が変化することによりイオン化された試料分子を通過させるものであり、一対の電極３１ａと電気絶縁性を有する枠部材３２とを含んでいる。各電極３１ａは、基幹部と当該基幹部から交差する方向に伸びる複数の分岐部とを有した櫛歯形状を呈しており、互いに噛み合うように枠部材３２に配置されている。上記一対の電極３１ａ間の電位差を０とすることにより、イオン化された試料分子の通過が許容され、当該電位差を０より大きい所定の値とすることにより、イオン化された試料分子の通過が禁止される。したがって、ゲート電極３１にパルス状の信号を供給し、所定の時間、一対の電極３１ａ間の電位差を０とすることにより、当該所定の時間だけイオン化された試料分子がゲート電極３１を通過することとなる。ゲート電極３１により、イオン化室１とドリフト室２１とが分離されることとなる。なお、ゲート電極３１として、ブラッドバリー−ニールセン・シャッターの代わりに、２枚のメッシュ電極を近接配置させてもよい。
【００２５】
ドリフト室２１の他端側には、電気絶縁性を有する環状の電極基板３３が設けられている。電極基板３３には、図４に示されるように、複数の貫通孔３３ａが形成されている。電極基板３３は、最外周端と最内周端との中間位置に、所定の幅で貫通孔３３ａが形成されてない領域３３ｂを含む。電極基板３３における領域３３ｂには、集電極３７が層状に形成されている。電極基板３３の裏面（後述する基板４１と対向する面）、及び、表面における領域３３ｂを除く領域には、電極層（図示せず）が形成されており、これら裏面側及び表面側に形成された電極層は、貫通孔３３ａの内周面に形成された電気配線層等を通して電気的に接続されている。電極基板３３の裏面側に形成された電極層は、ドリフト管２３における最も他端側の電極２５と電気的に接続されており、当該電極２５と同じ電位に保たれる。電極基板３３の表面及び裏面側に形成された電極層と集電極３７とは、電気的に絶縁されている。集電極３７は、電極基板３３を貫通して設けられた電極リード３８と電気的に接続されており、集電極３７からの電気信号は電極リード３８を通して出力される。
【００２６】
ドリフト管２３の他端には、導電性の基板４１が設けられている。基板４１には、ドリフトガスをドリフト室２１内に導入するドリフトガス導入管４３が配置されている。基板４１は、ドリフト管２３における最も他端側の電極２５と電気的に接続されており、当該電極２５と基板４１とは同じ電位に保たれることとなる。基板４１には、電極リード３８に対応する位置に、電気絶縁性を有するリング状の部材４８が設けられている。電極リード３８は、部材４８にＯリング４９を介して支持される。
【００２７】
ドリフトガス導入管４３は、ドリフトガスを供給するドリフトガス供給源４５に接続されており、ドリフトガス導入管４３の一端に形成された導入口４３ａを通してドリフト室２１の他端側に連通している。ドリフトガス供給源４５から供給されたドリフトガスは、ドリフトガス導入管４３を通り、ドリフト室２１内におけるイオン化された試料分子の移動方向に見て集電極３７より前方からドリフト室２１内に導入される。即ち、集電極３７は、ドリフトガスの流れ方向で見て、ドリフトガス導入管４３の導入口４３ａよりも下流に位置している。
【００２８】
ドリフトガス導入管４３の導入口４３ａから導入されるドリフトガスは、まず、基板４１、電極２５及び電極基板３３で画成される空間内に流入する。その後、ドリフトガスは、電極基板３３に形成された貫通孔３３ａを通って、ドリフト室２１内を流れていく。ドリフト室２１内に導入されたドリフトガスは、ドリフト室２１内をイオン化室１方向に向かって流れ、電極３に形成された切り欠き３ａ及び電気絶縁体５に形成された切り欠き５ａから外部に排出される。ドリフト室２１内におけるドリフトガスの流れ方向と、イオン化された試料分子の移動方向とは、反対方向となる。基板４１、電極２５及び電極基板３３で画成される空間は、ドリフトガスのバッファ領域として機能する。
【００２９】
ドリフト室２１の他端側には、メッシュ電極４７が電極基板３３（集電極３７）に対向して設けられている。このメッシュ電極４７は、その中央部に開口が形成されている。メッシュ電極４７は、電極基板３３が電気的に接続された電極２５の隣の電極２５と電気的に接続されており、当該電極と同じ電位に保たれ、電極基板３３よりも高い電位に保たれる。メッシュ電極４７は、ドリフト室２１内に形成される電界がゲート電極３１における電位のパルス状の変化により変動するのを抑制する。
【００３０】
ドリフト室２１内には、図３にも示されるように、真空紫外ランプ５１が設けられている。この真空紫外ランプ５１は、試料導入管１１を通してイオン化室１に導入された試料分子に真空紫外光を照射する。真空紫外光が照射された試料分子は、イオン化されることとなる。ここで、真空紫外ランプ５１は、イオン化室１に導入された試料分子にエネルギー線を照射するエネルギー線照射手段として機能する。なお、真空紫外ランプ５１としては、希ガス等を利用するエキシマランプやキャピラリ放電管、水素放電ランプを用いることができる。また、真空紫外ランプ５１の代わりに、紫外線やＸ線を放出するＤ２ランプ、軟Ｘ線管や、多光子吸収によってイオン化させることができるＵＶレーザを用いることができる。
【００３１】
真空紫外ランプ５１は、その中心軸がドリフト室２１の長手方向中心軸Ｌと同軸上に位置する筒状部５３内に配置されている。これにより、真空紫外ランプ５１は、ドリフト室２１の長手方向中心軸Ｌと一致する方向から真空紫外光をイオン化室１に導入された試料分子に照射することとなる。また、試料導入管１１の中心軸はドリフト室２１の長手方向中心軸Ｌと一致していることから、試料導入管１１の導入口１１ａは真空紫外ランプ５１と対向することとなる。筒状部５３は、電気絶縁性を有しており、シート状の電気絶縁体（絶縁シート）を筒状としたもの、あるいは、筒状の電気絶縁体（絶縁ブロック）を用いることができる。ところで、シート状の電気絶縁体を用いた場合、当該電気絶縁体と支持部５５との間に間隙が生じ、この間隙にドリフトガスが侵入して悪影響を及ぼす可能性がある。このため、隣り合う支持部５５の間の間隙を電気絶縁性の部材で埋め、シート状の電気絶縁体と支持部５５との間に間隙が生じていても、当該間隙にドリフトガスが侵入しないようにすることが好ましい。
【００３２】
筒状部５３は、電極２５と一体に形成された筒状の支持部５５内に挿通されることにより、電極２５に支持されている。また、筒状部５３は、メッシュ電極４７の開口、電極基板３３の開口、基板４１に形成された開口、ゲート電極に形成された開口にも挿通されている。支持部５５は、電極２５から内側に伸びる腕部５７により、電極２５に連結されている。腕部５７は、複数本（本実施形態では、等角度間隔に３本）設けられている。なお、腕部５７及び支持部５５を設けた構成の代わりに、リング状の電極（対応する電極２５と電気的に接続される）とリング状の電気絶縁体とを積層した筒状の部材を電極基板３３あるいは基板４１の中心部に固定する構成を採用してもよい。また、筒状部５３を電極基板３３あるいは基板４１の中心部に固定し、筒状部５３の外側にリング状の電極（対応する電極２５と電気的に接続される）を所定間隔を有して複数配置する構成を採用してもよい。
【００３３】
真空紫外ランプ５１による真空紫外光の照射方向に見て当該真空紫外ランプ５１の前方には、真空紫外光が透過する窓材５９が設けられている。この窓材５９は、ゲート電極３１と電極３とで挟持される板部材６１と真空紫外ランプ５１とで挟持されている。板部材６１には、窓材５９（真空紫外ランプ５１）に対応する位置、すなわちその中心軸がドリフト室２１の長手方向中心軸Ｌと同軸上に位置する開口６１ａが形成されている。また、板部材６１には、開口６１ａの外周に、イオン化された試料分子を通過させる開口６１ｂが形成されている。この開口６１ｂにより、イオン化された試料分子の移動が阻害されることはない。真空紫外ランプ５１の先端（窓材５９）は、ゲート電極３１よりもイオン化室１側に位置している。
【００３４】
各電極３，７，９，１５，２５，３１、電気絶縁体５，２７及び板部材６１は、基板４１と抑え板６３とで挟持されている。抑え板６３は、各電極３，７，９，１５，２５，３１、電気絶縁体５，２７及び板部材６１を挟持した状態で、一端側が基板４１に固定された支柱６５の他端側に螺合するナット６７により基板４１に対して固定される。なお、電極９は、抑え板６３にネジ止めされている。
【００３５】
ところで、基板４１及び各電極３，７，９，１５，２５は、隣り合うもの同士が分圧抵抗（図示せず）により電気的に接続されている。分圧抵抗は、ブリーダ回路基板（図示せず）上に形成された薄膜状の抵抗体であり、導電性部材を通して基板４１及び各電極３，７，９，１５，２５に電気的に接続される。そして、上述したように、電極９に所定の正の電位を印加し、基板４１を接地すると、イオン化室１からドリフト室２１にわたって、電界が形成される。この電界により、イオン化された試料分子は、イオン化室１からドリフト室２１に移動し、ドリフト室２１内を集電極３７に向けて移動する。
【００３６】
続いて、上述した構成を有するイオン移動度検出器ＩＭＳの測定原理を簡単に説明する。イオン化室１にてイオン化された試料分子（以下、単にイオンと称する）を、ゲート電極３１にパルス状の電圧を印加して電位を変化させることで、ドリフト室２１内に導入する。ドリフト室２１に導入されたパルス状のイオン群は、ドリフトガス導入管４３より導入されたドリフトガスの分子の影響を受けることで時間的遅れを持って移動し、ドリフト室２１内に形成されたほぼ均一の電界に沿って集電極３７に到達する。集電極３７に到達したイオン群はパルス状の電気信号として出力され、当該電気信号に基づいて、ゲート電極３１から集電極３７までの到達時間（飛行時間（ＴＯＦ）、集電極３７に到達したイオン群の量等が検出される。上記到達時間からイオン移動度を求めることができ、試料分子の同定が可能となる。また、電気信号の応答波形の積分値もしくはピーク値から、試料分子の定量が可能となる。
【００３７】
以上のように、本実施形態においては、真空紫外ランプ５１がドリフト室内に設けられ、ドリフト室２１の長手方向中心軸Ｌと一致する方向から真空紫外光をイオン化室１に導入された試料分子に照射するので、イオン移動度検出器ＩＭＳのコンパクト化を図ることができる。
【００３８】
また、本実施形態のイオン移動度検出器ＩＭＳによれば、エネルギー線はドリフト室２１側からイオン化室１側に向けて照射されるので、真空紫外ランプ５１から照射された真空紫外光がドリフト室２１内に到達するのが抑制され、ドリフト室２１内で中性化した試料分子が再イオン化するのを防ぐことができる。また、真空紫外ランプ５１から照射された真空紫外光がドリフト室２１を構成する物質（電極２５等）に到達するのも抑制され、当該物質からの二次電子放出が発生し難くなり、イオン化された試料分子の中性化を防ぎ、信号強度やＳ／Ｎの劣化を抑制することができる。
【００３９】
また、本実施形態において、ドリフト室２１内には、その中心軸がドリフト室２１の長手方向中心軸Ｌと同軸上に位置する筒状部５３が設けられており、真空紫外ランプ５１は、筒状部５３内に配置されている。これにより、真空紫外ランプ５１を、当該真空紫外ランプ５１による真空紫外光の照射方向がドリフト室２１の長手方向中心軸Ｌと一致するように、簡易且つ確実に配置することができる。
【００４０】
また、本実施形態において、ドリフト室２１は、リング状の電極２５とリング状の電気絶縁体２７とが交互に積層されたドリフト管２３内に形成されており、筒状部５３は、電極２５に支持されている。これにより、筒状部５３を、その中心軸がドリフト室２１の長手方向中心軸Ｌと同軸上に位置するように、簡易且つ確実に配置することができる。
【００４１】
また、本実施形態において、筒状部５３は電気絶縁性を有している。これにより、電極２５同士が短絡するようにことはなく、イオン化された試料分子を移動させるための電界をドリフト室２１内に適切に形成することができる。
【００４２】
また、本実施形態のイオン移動度検出器ＩＭＳは、イオン化室１に導入口１１ａを通して連通し、ドリフト室２１の長手方向中心軸Ｌと一致する方向から試料分子をイオン化室１内に導入する試料導入管１１を有している。そして、導入口１１ａは、真空紫外ランプ５１と対向している。これにより、試料導入管１１による試料分子の導入方向が真空紫外ランプ５１による真空紫外光の照射方向と対向することとなり、試料分子に対する真空紫外光の照射時間を長くすることができ、試料分子のイオン化を確実且つ適切に行うことができる。
【００４３】
また、本実施形態のイオン移動度検出器ＩＭＳは、イオン化室１とドリフト室２１との間に設けられ、印加される電位が変化することによりイオン化された試料分子を通過させるゲート電極３１を有している。そして、真空紫外ランプ５１は、当該真空紫外ランプ５１の先端（窓材５９）がゲート電極３１よりもイオン化室１側に位置するように設けられている。これにより、真空紫外光をイオン化室１内に導入された試料分子に適切且つ確実に照射することができる。また、真空紫外ランプ５１から照射された真空紫外光がドリフト室２１内に到達するのを確実に防ぐことができる。
【００４４】
また、本実施形態のイオン移動度検出器ＩＭＳは、イオン化室１に設けられ、ドリフト室２１の長手方向中心軸Ｌに垂直な面内におけるイオン化室１の内部空間の断面積よりも小さい開口７ａが形成されたレンズ電極７を有している。これにより、レンズ電極７に形成された開口７ａにより、図５（ａ）に示されるように、レンズ電極７からドリフト室２１側に電界が湾曲して形成されることとなる。この湾曲して形成された電界により、イオン化された試料分子を、真空紫外ランプ５１（窓材５９）にぶつけることなく、ドリフト室２１内へ適切に導くことができる。また、図５（ｂ）に示されるように、メッシュ部１５ａをイオン化室１内に突出するように湾曲して形成することにより、電界をより一層湾曲して形成することができる。図５（ａ）及び（ｂ）は、イオン化室１における電界分布を示す図であり、イオン化室１における電界の等電位面を示している。各電極に設定されている電位（＋）はそれぞれ、
電子捕集電極１５                                ：１．８ｋＶ
レンズ電極７                                    ：１．３５ｋＶ
電極３                                          ：１．３５ｋＶ
ゲート電極３１                                  ：１．２５ｋＶ
ゲート電極３１の隣の電極２５                    ：１．１９ｋＶ
である。
【００４５】
本発明は、前述した実施形態に限定されるものではない。例えば、本実施形態において、試料導入管１１は、ドリフト室２１の長手方向中心軸Ｌと一致する方向から試料分子をイオン化室１内に導入するように設けられているが、これに限られるものではなく、ドリフト室２１の長手方向中心軸Ｌと交差（例えば、直交）する方向から試料分子をイオン化室１内に導入するように設けられていてもよい。
【００４６】
また、本実施形態においては、筒状部５３は、電極２５に腕部５７を介して連結された支持部５５に挿通されることにより支持されているが、これに限られることはない。例えば、支持部５５を設けることなく、腕部５７にて筒状部５３を支持するように構成してもよい。また、筒状部５３を設けることなく、真空紫外ランプ５１の外周表面に電気絶縁膜を形成し、支持部５５に直接挿通するように構成してもよい。
【００４７】
また、本実施形態においては、本発明を、試料分子を陽イオン化し、陽イオン化した試料分子のイオン移動度を検出するイオン移動度検出器ＩＭＳに適用しているが、これに限られることなく、試料分子を陰イオン化し、陰イオン化した試料分子のイオン移動度を検出するイオン移動度検出器にも本発明を適用することができる。陰イオン化した試料分子のイオン移動度を検出するイオン移動度検出器の場合、電位配置は、上記イオン移動度検出器ＩＭＳの電位配置とは逆の関係になる。また、ＧＮＤ（接地）の位置は、任意に設定することができる。
【００４８】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、本発明によれば、コンパクト化を図ることが可能なイオン移動度検出器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態に係るイオン移動度検出器の構成を説明するための概略斜視図である。
【図２】本実施形態に係るイオン移動度検出器を示す縦断面図である。
【図３】図２におけるＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った断面図である。
【図４】本実施形態に係るイオン移動度検出器に含まれる電極基板を示す平面図である。
【図５】（ａ）及び（ｂ）は、イオン化室における電界分布を示す図である。
【符号の説明】
１…イオン化室、７…レンズ電極、７ａ…開口、１１…試料導入管、１１ａ…導入口、２１…ドリフト室、２３…ドリフト管、２５…電極、２７…電気絶縁体、３１…ゲート電極、３３…電極基板、３７…集電極、４１…基板、４３…ドリフトガス導入管、４３ａ…導入口、５１…真空紫外ランプ、５３…筒状部、５５…支持部、５７…腕部、５９…窓材、ＩＭＳ…イオン移動度検出器、Ｌ…ドリフト室の長手方向中心軸。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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