(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
大気圧イオン化室内でイオン化手段により生成された荷電液滴を、パイプを介して真空状態に維持された中間排気室に導き、さらに中間排気室に隣接する質量分析室内の検出器に導いて検出する液体クロマトグラフ質量分析装置において、
前記パイプの大気圧イオン化室側の先端部分は下方に向けられ、かつ、前記先端部分は液滴付着を防止するための表面処理が施されたことを特徴とする液体クロマトグラフ質量分析装置。
【発明の詳細な説明】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液体クロマトグラフ質量分析装置（以下ＬＣ／ＭＳという）に関し、さらに詳しくはＬＣ／ＭＳの液体クロマトグラフ部と質量分析部とのインタフェースに関する。
【従来の技術】
液体クロマトグラフ質量分析装置（ＬＣ／ＭＳ）では、液体クロマトグラフ部で分離された成分をイオン化して質量分析部に導入する。したがって、分離成分をイオン化するインタフェースが必要である。ＬＣ／ＭＳに一般的に用いられるインタフェースとしては、近年、エレクトロスプレーインタフェース（ＥＳＩ）や大気圧化学イオン化インタフェース（ＡＰＣＩ）等の大気圧下でのイオン化を行う方法が用いられるようになっている。一方、これらのインターフェースの後段に設けられる質量分析計は一般に高真空状態下で用いられる。したがって、大気圧イオン化法によるＬＣ／ＭＳでは通常、液体クロマトグラフ部から導入される液体を大気圧下でイオン化するための大気圧イオン化室と、質量分析計を内蔵する質量分析室との間に中間排気室を設けた構成とし、中間排気室とその後段の高真空排気室とに真空排気系を設けて、前段側から後段側になるにつれて段階的に高真空状態になるようにしてある。図１は本発明の出願人と同一出願人が特願平９―１８５６３６号で開示した従来からのＬＣ／ＭＳの概略構成図を示したものである。図において、１０は液体クロマトグラフ部、２０は質量分析部、３０はインタフェース部である。３１はイオン化部のスプレープローブ（エレクトロスプレープローブ等）であり、液体クロマトグラフ部１０からのイオン化試料導入管として機能している。４３は大気圧イオン化室、４４は油回転ポンプ（ＲＰ）により粗引排気される中間排気室、４５はイオンを収束するレンズ系を備えた第２中間排気室、４６は四重極ロッドや検出器を内蔵する質量分析室であり、ターボ分子ポンプ（ＴＭＰ）により中間排気室４４より高真空に維持されている。なお、第２中間排気室４５と質量分析室４６とは１つの真空排気ポンプを共用したもののもある。また、第２中間排気室４５と質量分析室４６と隔壁で仕切らずに一体したものもある。
大気圧イオン化室４３と中間排気室４４との間は隔壁１２で仕切られるとともに、脱溶媒部１３が設けられている。脱溶媒部１３は図示しないヒータを内蔵した加熱ブロック３２とこれを貫通する内径約０．５ｍｍ程度のパイプ３３とからなり、大気圧イオン化室４３と中間排気室４４とはこのパイプ３３を介してのみ連通するように構成されている。したがって、中間排気室４４が油回転ポンプ（ＲＰ）で真空排気されるとパイプ３３を介して大気圧イオン化室４３内の気体の一部が流入することになる。
このパイプ３３は加熱ブロック３２により加熱されており、スプレープローブ３１で生成された荷電液滴の脱溶媒化を促進するための脱溶媒化手段として機能する。すなわち、スプレープローブ３１から噴霧された荷電液滴の一部が大気圧イオン化室４３と中間排気室４４との差圧によりパイプ３３に流入され、パイプ３３内で加熱されることにより、脱溶媒化が促進されつつ中間排気室４４内に導入される。
中間排気室４４に導入されたイオンは、さらに高真空に排気されている第２中間排気室４５、質量分析室４６に導入されて検出器により検出されることになる。
【発明が解決しようとする課題】
このようなＬＣ／ＭＳでは、スプレープローブから噴霧される荷電液滴をできるだけ多くイオンにして中間排気室に導くようにするため、大気圧イオン化室と中間排気室との間のイオン通路であるパイプの大気圧イオン化室側の先端が、スプレープローブ前方のスプレー噴霧領域内に位置するようにしてある。ただし、スプレープローブから噴霧された荷電液滴が直進してそのままパイプを通過するようにすると、ノイズの増加等の問題が生じるので、パイプ先端を鉛直下向き方向に曲げるようにして直進成分がそのままパイプを通過するのを防ぎ、ノイズを低減するようにしている。
しかしながら、パイプを曲げたものでは直進する荷電液滴の中間排気室への導入は除去することができるものの、図２に示すようにパイプ先端周囲に噴霧された荷電液滴がパイプの先端に付着して液滴化し、これがときどき大粒の液滴状態のままパイプに吸引されて中間排気室に導かれるので、スパイク状のノイズが発生することとなった。
したがって、本発明はこのような問題を解決し、大粒の液滴の吸い込みによるノイズ発生の影響を低減し、安定した測定ができるＬＣ／ＭＳを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
上記問題を解決するためになされた本発明の液体クロマトグラフ質量分析装置（ＬＣ／ＭＳ）は、大気圧イオン化室内でイオン化手段により生成された荷電液滴を、パイプを介して真空状態に維持された中間排気室に導き、さらに中間排気室に隣接する質量分析室内の検出器に導いて検出する液体クロマトグラフ質量分析装置において、前記パイプの大気圧イオン化室側の先端部分は下方に向けられ、かつ、前記先端部分は液滴付着を防止するための表面処理が施されたことを特徴とする。具体的な表面処理として表面を研磨処理により表面粗さを小さくすること、金メッキ、テフロンコーティング等が挙げられる。
【発明の実施の形態】
本発明のＬＣ／ＭＳでは、イオン化手段から噴霧された荷電液滴の一部が差圧によりパイプを介して中間排気室に導かれる。これらは微小な荷電液滴状態であり、加熱によりさらに脱溶媒化が促進されてイオン化が進みつつ中間排気室に導入される。一方、イオン化手段から噴霧されたイオンのうち一部はパイプの外壁面に付着し液滴化することとなる。このときパイプ先端部分の表面が研磨処理等の表面処理がなされていると、液滴の流動性が増して液滴が付着しにくくなり、又付着した液滴もすぐに自重で落下するので簡単に除去される。このようにして、不要な液滴の中間排気室への流入が防止または低減でき、ノイズを低減することができる。
以下、本発明の実施例を図を用いて説明する。図３は本発明の一実施例を示すＬＣ／ＭＳのインタフェース部の断面構成図である。なお、図中においてその一部を拡大して示している。
特に示さない部分は従来例である図１のものと同じであるので、説明においては同符号を付することにより説明を省略する。
図に示すように大気圧イオン化室４３には加熱ブロック３２が取り付けてあり、これを貫通するようにパイプ３３が設けられている。なお、図３において加熱ブロック３３は大気圧イオン化室４３側にのみ設けているが、従来例のように中間排気室４４にまで全体にわたるものであってもよい。大気圧イオン化室４３と中間排気室４４とはこのパイプ３３により連通されている。なお、パイプとしてはＳＵＳ３１６製で内径０．５ｍｍ、外径１．６ｍ程度のものが加工のしやすさなどから適している。パイプ３３の大気圧イオン化室側はほぼ鉛直下向きに曲げられており、パイプの端部３３ａはスプレープローブ３１と垂直方向になるようにしてある。これはスプレープローブ３１から噴霧された直進する荷電液滴がそのまま流入しないようにして大きな荷電液滴の侵入を低減するためである。また、端部３３ａのまわり（パイプ端部３３ａとパイプ先端近傍の外周面３３ｂ）は表面を研磨仕上げしてある。研磨としては表面粗さが０．７ミクロン以下（Ｒａ＜０．７ミクロン）が望ましい。本実施例ではパイプ先端３３ａの近傍に加熱ブロック３２の下面３２ａがくるようになっているので加熱ブロックの下面３２ａも同様に研磨仕上げするようにしている。
このようにすることにより、スプレープローブ３１から噴霧された試料の一部がパイプ端３３ａ、ハイプ先端近傍の外周面３３ｂ、加熱ブロックの下面３２ａに液滴が付着することがあるが、その場合でも研磨面は液滴の流動性が高いので大粒化する前にすぐに自重により落下してしまう。また、付着防止用のクリーニングガスを吹き付けることができるようにしておくと、簡単に吹き飛ばして除去することができる。即ち、必要なときにスプレープローブからクリーニングガスとして窒素等の不活性なガスを吹き付けることができるようにしておけば、付着した液滴の流動性が高くなっているので非常に容易に除去することができる。
本実施例ではパイプ先端部分を研磨仕上げすることとしたが、金メッキ、テフロンコーティング等の表面処理によっても、付着液滴の流動性が増すので同様のことが行える。
【発明の効果】
以上、説明したように本発明のＬＣ／ＭＳでは、イオンを真空室に導くためにイオン化手段の前方に設けられるパイプの先端部分を、付着した液滴の流動性が増すような表面処理を施しているので大粒化する前に液滴が除去されるのでこれによるノイズを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来のＬＣ／ＭＳの構成図。
【図２】従来のＬＣ／ＭＳのパイプ部分の液滴付着を示す図。
【図３】本発明の一実施例を示すＬＣ／ＭＳの要部の構成図。
【符号の説明】
１０：液体クロマトグラフ部
１２：隔壁
１３：脱溶媒部
２０：質量分析部
３０：インタフェース部
３１：エレクトロスプレープローブ
３２：加熱ブロック
３２ａ：加熱ブロック下面
３３：パイプ
３３ａ：パイプ端部
３３ｂ：パイプ外周面
４３：大気圧イオン化室
４４：中間排気室
４６：質量分析室
【図１】
0004218081.tif 000002
【図２】
0004218081.tif 000003
【図３】
0004218081.tif 000004