(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
分析すべき試料を気化させる気化器、及び、中心部に細孔を有するイオン化電極とにより構成されるインタフェース機構と、前記インタフェース機構からのイオン化された試料粒子の質量分析を行う質量分析部とにより構成される質量分析装置において、
前記インタフェース機構は、本体部筐体に結合され、前記インタフェース機構に対する電圧の印加、加熱のための電源を供給するケーブルがコネクタを介して本体部筐体内部に引き込まれ、前記コネクタは、そのコネクタピンの２本がジャンパ線により短絡されており、短絡される前記コネクタピンの位置により、パソコンにより構成され、判別した前記インタフェース機構の種別と、機器構成の概略とをディスプレイ上に表示する制御装置に前記インタフェース機構の種別を判別させることを特徴とする質量分析装置。
【請求項２】
前記ディスプレイ上に表示される前記インタフェース機構の機器構成の各部には、印加されている電圧と、計測された温度及び設定温度の少なくとも計測された温度とが対応して表示されることを特徴とする請求項１記載の質量分析装置。
【請求項３】
前記本体部筐体は、その内部に前記質量分析部が収納される真空室を真空に引く第１の真空ポンプと、該第１の真空ポンプからの排気及び前記イオン化電極により構成される真空室からの排気を行う第２の真空ポンプとを備えることを特徴とする請求項１記載の質量分析装置。
【請求項４】
前記第１の真空ポンプと前記第２の真空ポンプとは、前記本体部筐体の内部に収納され、
前記第１の真空ポンプは、前記本体部筐体の内部の正面の手前側に配置されていることを特徴とする請求項３記載の質量分析装置。
【請求項５】
前記第１の真空ポンプは、取り外し可能に前記本体部筐体の内部に配置されることを特徴とする請求項３または４記載の質量分析装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、質量分析装置に係り、特に、試料をイオン化して分析部に導入するインタフェース機構の分解、清掃、部品交換等を容易に行うことを可能にした質量分析装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、従来技術による質量分析装置は、液体クロマトグラフ式とガスクロマトグラフとがあり、ガスクロマトグラフ式の場合、分析すべき試料を気化、イオン化するインタフェース機構と、このイオン化された粒子を静電レンズ、イオンガイドを介して高周波電界により制御されるイオントラップ部に導き、イオントラップ部から出力される粒子を検出することにより試料粒子の質量の分析を行う分析部とにより構成されている。そして、ガスクロマトグラフ式の質量分析装置は、前述の分析部を高真空の空間に配置し、インタフェース機構を構成するイオン化部を低真空中に、気化部を大気中に配置して構成されるのが一般的である。
【０００３】
前述のインタフェース機構としては、エレクトロスプレーイオナイザ（ＥＳＩ）と呼ばれるものと、大気圧化学イオナイザ（ＡＰＣＩ）と呼ばれるものとが知られている。ＥＳＩは、高電圧を印加した二重パイプに不活性ガスと液体状の試料を吹き込むことにより試料を気化させる気化器と、中心部に細孔を有するイオン化電極とにより構成され、ＡＰＣＩは、中心部に細孔を有して１５０度から２００度程度に加熱された部材による霧化器と、中心部に小孔を有して４００度程度に加熱された部材による気化器と、中心部に細孔を有するイオン化電極とにより構成される。
【０００４】
図１６は従来技術による質量分析装置のＥＳＩインタフェース機構の構成を示す斜視図であり、以下、図１６を参照して、従来技術によるインタフェース機構について説明する。図１６において、１は本体部筐体、２は気化器、３はイオン化電極、４、４’は固定ネジ、５は真空引き抜きダクト、６は霧化器、７はチューブ、１７は天板である。
【０００５】
従来技術による質量分析装置は、図示しない、静電レンズ、イオンガイド、イオントラップ、粒子検出部により構成される質量分析部、真空ポンプ、電源、制御回路等が天板１７を有する本体部筐体１内に収納され、ＥＳＩインタフェース機構を構成するイオン化電極３及び気化器２が、図１６に示すように、本体部筐体１の内部とは仕切られた部分に取り付けられて構成されている。
【０００６】
ＥＳＩインタフェース機構が取り付けられている部分の天板１７の部分は、図１６では切り欠いた状態に示されているが、この部分は、天板１７と同一平面となる取り外し可能な蓋または開閉可能な扉として構成されている。また、図１６では、本体部筐体１の側面板を切り欠いた状態に示しているが、側面板は、実際には切り欠かれておらず、天板１７の直下まで伸びてＥＳＩインタフェース機構を取り囲んでいる。そして、ＥＳＩインタフェース機構の保守は、前述した天板１７の一部に設けられている蓋を取り外しあるいは扉を開いて上側から行われるようにされている。
【０００７】
また、ＥＳＩインタフェース機構は、その細孔部を中程度の真空に引く真空引き抜きダクト５を介して取り付けられ、中心部に細孔を有する複数の円板状に形成された細孔電極により構成されるイオン化電極３と、チューブ７を介して送られる溶媒等に溶かされた試料を気化する気化器２とにより構成されている。真空引き抜きダクト５は、固定ネジ４’により本体部筐体１に取り付けられ、内部の真空ポンプに連結されている。
【０００８】
ＥＳＩインタフェース機構と図示しない真空ポンプとは、通常２つの真空室を介して結合されている。図１６には示していないが、１つは、分析部を配置する高真空の真空室であり、他の１つは、インタフェース機構を構成するイオン化部を低真空とする真空室である。そして、これらの真空室は、３つの真空ポンプにより内部の気体が吸引されている。すなわち、インタフェース機構のイオン化部を低真空とする真空室に１つの真空ポンプが割り当てられ、分析部を配置する高真空の真空室にターボ分子真空ポンプが割り当てられ、さらに、ターボ分子真空ポンプの排圧の排気のためにもう１つの真空ポンプが配置されている。
【０００９】
気化器２は、図には示していないが、二重パイプ状に形成されており、内側の中心パイプにチューブ７からの試料が送り込まれ、内側パイプと外側パイプとの間に不活性ガスが吹き込まれて試料を噴霧、気化し、気化された試料をイオン化電極３の中心の細孔に向けて吹き込む。なお、この気化器２の外側パイプには、３ｋＶ程度の高電圧が、図示しないケーブルを介して本体部筐体１の内部から印加されている。
【００１０】
イオン化電極３は、複数の細孔電極の細孔の位置合わせをして固定ネジ４により真空引き抜きダクト５に固定されて取り付けられている。図には示していないが、イオン化電極３を構成する複数の細孔電極のそれぞれには、吹き込まれた試料の粒子をイオン化するために異なる電位の電圧が、図示しないケーブルを介して本体部筐体１の内部から印加されている。
【００１１】
前述において、チューブ７を介して送りこまれた試料は、気化器２により気化されて、その粒子がイオン化電極３の細孔を通る間にイオン化され、本体部筐体１の内部に収納される質量分析部に送りこまれることになる。なお、気化された後の試料は、真空引き抜きダクト５の内部が真空に引き抜かれていることにより、自動的にイオン化電極３を通って本体部筐体１の内部に導かれる。
【００１２】
前述では、従来技術による質量分析装置のＥＳＩインタフェース機構について説明したが、ＡＰＣＩインタフェース機構も、図１６の場合と同様に構成されている。すなわち、ＡＰＣＩインタフェースを持つ質量分析装置は、静電レンズ、イオンガイド、イオントラップ粒子検出により構成される質量分析部、真空ポンプ、電源、制御回路等が本体部筐体１内に収納され、ＡＰＣＩインタフェース機構が、イオン化電極、気化器及びＥＳＩインタフェース機構にはない霧化器により構成されて、前述の場合と同様に、本体部筐体１の内部とは仕切られた部分に取り付けられて構成されている。そして、ＡＰＣＩインタフェース機構は、ＥＳＩインタフェース機構とほぼ同様に、その細孔部を中程度の真空に引く真空引き抜きダクト５介して取り付けられ、中心部に細孔を有する複数の円板状に形成された細孔電極により構成されるイオン化電極と、チューブを介して送られる溶媒等に溶かされた試料を霧化する霧化器と、霧化された試料を気化する気化器とにより構成されている。真空引き抜きダクトは、固定ネジにより本体部筐体に取り付けられ、内部の真空ポンプに連結されている。
【００１３】
霧化器は、１５０度〜２００度程度に加熱されており、チューブを介して送り込まれてくる試料を中心部に設けられた細孔内で霧化して気化器に送り込む。気化器は、霧化器より高い４００度程度に加熱されており、霧化器より送られてくる霧化された試料を気化し、気化された試料をイオン化電極の中心の細孔に向けて吹き込む。そして、霧化器、気化器には、加熱のためのヒータ、温度測定のためのセンサが組み込まれており、これらに対する配線がケーブルを介して本体部筐体の内部に引き込まれている。
【００１４】
イオン化電極の構成は、前述したＥＳＩインタフェース機構を持つ質量分析装置の場合と同様であり、また、ＡＰＣＩインタフェース機構が本体部筐体に取り付けられる構造、本体部筐体の側面板のＡＰＣＩインタフェース機構周辺の構造、天板の構成も、前述したＥＳＩインタフェース機構を持つ質量分析装置の場合と同様である。
【００１５】
前述において、チューブを介して送りこまれた試料は、霧化器、気化器を経て気化され、その粒子がイオン化電極の細孔を通る間にイオン化され、本体部筐体の内部に収納される質量分析部に送りこまれることになる。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
前述した従来技術による質量分析装置は、インタフェース機構を構成するイオン化電極、気化器が、あるいは、これらと霧化器とを位置合わせして取り付けネジにより取り付けられている。そして、これらの部材は、一定時間使用した後には清掃等のために取り外す必要があり、また、分析すべき試料によっては部材を交換する必要がある。そして、インタフェース機構を構成する前述の各部材は相当な重量を有し、また、使用直後にはかなりの熱を持っている。
【００１７】
このため、前述した従来技術による質量分析装置のインタフェース機構は、清掃等のために分解した後に組み立てる際の位置合わせを、部材を手に持った状態で行わなければならず、その作業が困難であり、また、ＡＰＣＩインタフェース機構は、使用中加熱されているため、使用直後に作業を行うことができないという問題点を有している。
【００１８】
また、前述した従来技術による質量分析装置のインタフェース機構は、前述した作業を、天板に設けられたインタフェース機構の上の蓋を外し、あるいは、扉を開いて上側から行わなければならず、極めて作業性が悪いという問題点を生じさせている。また、通常、天板の上には、液体クロマトグラフ等の機器が乗せられて使用されており、これらの機器が、天板上の蓋、扉の上に乗せられていた場合、これらの機器を移動させなければ、前述したような清掃のための作業を行うことができないという問題点を生じている。
【００１９】
また、前述した従来技術による質量分析装置は、３つもの真空ポンプを使用しているため、装置全体を大型のものにしてしまい、また、重量も大きくなるので、搬入、設置を行う場合に、搬送可能な重量となるように解体し、現地での組み立てを行わなければならず、それらの作業に要する作業量が多くなり、時間と費用が大きくなるという問題点を有している。
【００２０】
本発明の目的は、前記従来技術の問題点を解決し、インタフェース機構の分解、清掃、部品交換等を容易に行うことを可能にし、組立てを行う際の位置合わせも容易に行うことを可能にした分析すべき試料を気化、イオン化するインタフェース機構を有する質量分析装置を提供することにある。
【００２１】
また、本発明の目的は、装置全体を小型にすることができ、また、重量を小さくし、搬入、設置を行う場合にね、搬送可能な重量とするための分解数を少なくして、現地での組み立て作業が容易な質量分析装置を提供することにある。
【００２２】
【課題を解決するための手段】
また、前記目的は、分析すべき試料を気化させる気化器、及び、中心部に細孔を有するイオン化電極とにより構成されるインタフェース機構と、前記インタフェース機構からのイオン化された試料粒子の質量分析を行う質量分析部とにより構成される質量分析装置において、前記インタフェース機構を、本体部筐体に結合し、インタフェース機構に対する電圧の印加、加熱のための電源を供給するケーブルをコネクタを介して本体部筐体内部に引き込み、前記コネクタのコネクタピンの２本をジャンパ線により短絡しておき、短絡されるコネクタピンの位置により、制御装置にインタフェース機構の種別を判別させるようにし、前記制御装置をパソコンにより構成し、判別したインタフェース機構の種別と、機器構成の概略とをディスプレイ上に表示することにより、また、前記ディスプレイ上に表示されるインタフェース機構の機器構成の各部に印加されている電圧と、計測された温度及び設定温度の少なくとも計測された温度とを対応して表示することにより達成される。
【００２３】
さらに、前記目的は、前記本体部筐体内に、質量分析部が収納される真空室を真空に引く第１の真空ポンプと、該第１の真空ポンプからの排気及び前記イオン化電極により構成される真空室からの排気を行う第２の真空ポンプとを備えることにより、また、前記第１の真空ポンプを、本体部筐体の内部に、その正面の手前側に、取り外し可能に配置することにより達成される。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による質量分析装置の実施形態を図面により詳細に説明する。
【００２５】
図１は本発明による質量分析装置の全体の構成を示す斜視図、図２は本発明の第１の実施形態による質量分析装置のインタフェース機構の構成を示す斜視図、図３は図２のインタフェース機構を分解して示す図である。図１〜図３において、８はケーブル、９はコネクタ、１０、１０’は扉、１１は台部、１２はストッパ、１３ストッパ・レバー、１４は溝部、１５は表示器、１６は平面板、１７は天板、１７’は天板の窪み部、１８は透明窓、１９はマイクロスイッチ、２０は前蓋、２０’はカバー、３１は液体クロマトグラフ、３２はパソコン（ＰＣ）、３３はディスプレイ、３４はキーボード、３５はマウス、３６は机であり、他の符号は図１６の場合と同一である。
【００２６】
本発明の質量分析装置は、図１にその全体を示すように、質量分析装置を構成する各種機器が収納される本体部筐体１と、本体部筐体１上に設けられている天板１７上に載置される液体クロマトグラフ３１と、本体部筐体１に並べて配置された机３６の上に備えられる質量分析装置、液体クロマトグラフ３１を制御し、これらからのデータを処理するパソコン３２と、制御の状況、データ処理の状況を表示するディスプレイ３３と、パソコン３２に対する指示等を入力するキーボード３４及びマウス３６とにより構成されている。
【００２７】
本体部筐体１の側面及び前面には扉１０、１０’及び透明窓１８が設けられている。側面に設けられている扉１０は、本体部筐体１の内部に配置されている真空排気用のターボ分子ポンプの作動油の給油口として使用され、前面側の透明窓１８は、ターボ分子ポンプの作動油の量が外部から見ることがてきるように設けられている。また、前面側の扉１０’は、この扉１０’を開けることにより、電源スイッチ等の操作が可能に設けられている。
【００２８】
さらに、本体部筐体１の前面の上部には、前方に突出した取り外し可能な前蓋２０及び表示器１５が設けられたカバー２０’が設けられている。前蓋２０の内側には、後述するようにインタフェース機構が本体部筐体１に結合されて配置されており、前蓋２０を図の右側側方に引いて前蓋２０を取り外すと、本体部筐体１の上部、前部、図示例では右側側部の一部が解放されて、インタフェース機構が露出する。これにより、インタフェース機構は、３方からの保守点検を行うことが可能となり、極めて作業性よくインタフェース機構の分解、組み立て等を行うことができる。なお、前蓋２０は、インタフェース機構の３方を解放するものでなくても、何れか２方を解放できるように形成されていてもよい。
【００２９】
また、本発明の質量分析装置は、後述するように、前述の取り外し可能な前蓋２０が、本体部筐体１に確実に取り付けられているときのみ、動作可能に構成されている。これにより、高電圧が印加されているインタフェース機構の保守等の作業時の、作業者に対する安全を確保することができる。
【００３０】
また、本体部筐体１の上面を構成する天板１７は、その周辺部を除いた部分が周辺部から窪ませた窪み部１７’として形成されて構成されている。そして、この窪み部１７’の面上に液体クロマトグラフ３１が載置される。これにより、何らかの原因により、本体部筐体１が振動したり移動した場合にも、その上に載置されている機器である液体クロマトグラフ３１が天板１７が滑り落ちる等の不具合をなくすことができ、地震等の際にも安全である。
【００３１】
図２、図３に示す本発明の第１の実施形態による質量分析装置のインタフェース機構は、本発明をＥＳＩインタフェース機構に適用した例であり、イオン化電極３を円板状ではなく下端部が方形状に、かつ、本体部筐体１の平面板１６上に設けられる台部１１の溝部１４に係合する形状としたものである。また、インタフェース機構が配置される本体部筐体１の壁面には、図１により説明した前蓋２０と係合するマイクロスイッチ１９が設けられており、前蓋２０が取り外されたとき、このマイクロスイッチ１９が、本体部筐体１内の機器の等差を停止させて、インタフェース機構に印加される高電圧の供給を停止させている。
【００３２】
この本発明の第１の実施形態による質量分析装置のインタフェース機構は、イオン化電極３を構成する各細孔電極が、表示器１５を有する本体部筐体１の平面板１６上に設けられる台部１１の溝部１４に係合するように下端部が方形状に、かつ、溝部１４に係合する形状とされて構成される。そして、イオン化電極３を構成する各細孔電極は、図３に示すように、台部１１に設けた溝部１４に案内されてスライド可能とされると共に、各細孔電極が溝部１４内に係合載置されることにより、中心の細孔の位置合わせが可能にされている。
【００３３】
そして、使用状態において、イオン化電極３を構成する各細孔電極は、固定ネジ４により装置の全体が真空引き抜きダクト５の面に固定され、また、台部１１の端部から溝部１４に係合するストッパレバー１３を有するストッパ１２により真空引き抜きダクト５の面に押しつけられて固定される。
【００３４】
なお、イオン化電極３を構成する各細孔電極及び気化器２には、チューブ７を介して図１に示した液体クロマトグラフ３１から試料が送りこまれ、また、ケーブル８、コネクタ９を介して本体部筐体１内部の電源から所定の電圧が印加される。また、気化器２内に備えられる図示しないヒータに対する電源、その温度を測定するためのセンサの配線が、ケーブル８内に設けられて、コネクタ９を介して本体部筐体１の内部に接続される。また、台部１１に設けられる溝部１４は、略台形に形成され各細孔電極が溝部１４に係合している状態では上方に抜けないようにされている。
【００３５】
前述した本発明の第１の実施形態によれば、インタフェース機構を構成するイオン化電極３、気化器２の清掃、交換等のための分解作業を、固定ネジ４を外し、ストッパ１２を外すことにより、イオン化電極３を構成する複数の細孔電極を個々に溝部１４内をスライドさせることにより容易に行うことができる。また、その後の組み立て作業も、各部材を溝部１４内をスライドさせていくことにより、位置合わせに気を使うことなく、確実に位置合わせして行うことができる。
【００３６】
図４は本発明の第２の実施形態による質量分析装置のインタフェース機構の構成を示す斜視図、図５は図４のインタフェース機構を分解して示す図である。図４、図５において、２１は溝部、２２は台座部、２３は支持棒であり、他の符号は図２、図３の場合と同一である。
【００３７】
図４、図５に示す本発明の第２の実施形態による質量分析装置のインタフェース機構は、本発明をＥＳＩインタフェース機構に適用した他の例であり、イオン化電極３を構成する各細孔電極を略四角柱状の台座部２２上支持棒２３により取り付けた構造として、本体部筐体１の平面板１６上に設けられる溝部２１上に台座部２２を載置して構成される。
【００３８】
すなわち、この本発明の第２の実施形態による質量分析装置のインタフェース機構のイオン化電極３は、各細孔電極が、略四角柱状の台座部２２上支持棒２３により取り付けられて構成され、台座部２２が本体部筐体１の平面板１６上に設けられる溝部２１に載置される。そして、イオン化電極３を構成する各細孔電極は、図５に示すように、本体部筐体１の平面板１６に設けた溝部２１内をスライド可能に、また、上方に取外し可能にされると共に、各細孔電極が溝部２１内に載置されることにより、中心の細孔の位置合わせが可能にされている。また、使用状態において、イオン化電極３を構成する各細孔電極は、固定ネジ４により装置の全体が真空引き抜きダクト５の面に固定され、また、溝部２１に係合するストッパ１２により真空引き抜きダクト５の面に押しつけられて固定される。
【００３９】
なお、第１の実施形態の場合と同様に、イオン化電極３を構成する各細孔電極及び気化器２には、ケーブル８、コネクタ９を介して本体部筐体１内部の電源から所定の電圧が印加され、ヒータへの電源が供給され、また、温度測定用センサの信号もこのケーブルを介して送られる。さらに、図４、図５に示す例においても、前蓋２０と係合するマイクロスイッチ１９が設けられており、マイクロスイッチ１９が図２、図３により説明した実施形態と同様に作用する。また、図４、図５に示す例では、イオン化電極３を構成する各細孔電極の真空引き抜きダクト５側に設けられる細孔電極が、真空引き抜きダクト５に直接取り付けられているが、この細孔電極も、他の細孔電極と同様に支持棒により台座部に取り付けるようにして、取り外し可能としてもよい。
【００４０】
前述した本発明の第２の実施形態によっても、第１の実施形態の場合と同様な効果を得ることができる。
【００４１】
図６は本発明の第３の実施形態による質量分析装置のインタフェース機構の構成を示す斜視図、図７は図６のインタフェース機構を分解して示す図である。図６、図７における図の符号は図２の場合と同一である。
【００４２】
図６、図７に示す本発明の第３の実施形態による質量分析装置のインタフェース機構は、本発明をＡＰＣＩインタフェース機構に適用した例であり、前述した本発明の第１の実施形態の場合と同様に、イオン化電極３を円板状ではなく下端部が方形状に、かつ、本体部筐体１の平面板１６上に設けられる台部１１の溝部１４に係合する形状とし、また、気化器２、霧化器６も円柱状ではなく下端部が方形状に、かつ、本体部筐体１の平面板１６上に設けられる台部１１の溝部１４に係合する形状としたものである。
【００４３】
すなわち、この本発明の第３の実施形態による質量分析装置のインタフェース機構は、イオン化電極３を構成する各細孔電極が、表示器１５を有する本体部筐体１の平面板１６上に設けられる台部１１の溝部１４に係合するように下端部が方形状に、かつ、溝部１４に係合する形状とされて構成される。そして、イオン化電極３を構成する各細孔電極は、図７に示すように、台部１１に設けた溝部１４に案内されてスライド可能とされると共に、各細孔電極が溝部１４内に係合載置されることにより、中心の細孔の位置合わせが可能にされている。
【００４４】
また、気化器２、霧化器６も、本体部筐体１の平面板１６上に設けられる台部１１の溝部１４に係合するように下端部が方形状に、かつ、溝部１４に係合する形状とされて構成され、台部１１に設けた溝部１４に案内されてスライド可能とされると共に、気化器２、霧化器６が溝部１４内に係合載置されることにより、中心の孔の位置を相互に位置合わせすることが可能であり、かつ、イオン化電極３を構成する細孔電極の細孔との位置合わせも可能とされている。
【００４５】
そして、使用状態において、イオン化電極３を構成する各細孔電極は、固定ネジ４によりイオン化電極３の全体が真空引き抜きダクト５の面に固定され、また、気化器２、霧化器６は、台部１１の端部から溝部１４に係合するストッパレバー１３を有するストッパ１２によりイオン化電極３に押しつけられて固定される。
【００４６】
なお、イオン化電極３を構成する各細孔電極には、ケーブル８、コネクタ９を介して本体部筐体１内部の電源から所定の電圧が印加され、気化器２、霧化器６は、ケーブル８を介して本体部筐体１内部の電源からこれらを所定の温度に加熱するための電力が供給されるが、これらは、前述した第１、第２の実施形態の場合と同様であり、また、マイクロスイッチ１９も同様に機能している。また、台部１１に設けられる溝部１４は、略台形に形成されており、各細孔電極、気化器２、霧化器６が溝部１４に係合している状態では上方に抜けないようにされている。
【００４７】
前述した本発明の第３の実施形態によれば、インタフェース機構を構成するイオン化電極３、気化器２、霧化器６の清掃、交換等のための分解作業を、固定ネジ４を外し、ストッパ１２を外すことにより、イオン化電極３を構成する複数の細孔電極、気化器２、霧化器６を個々に溝部１４内をスライドさせることにより容易に行うことができる。また、その後の組み立て作業も、各部材を溝部１４内をスライドさせていくことにより、位置合わせに気を使うことなく、確実に位置合わせして行うことができる。
【００４８】
図８は本発明の第４の実施形態による質量分析装置のインタフェース機構の構成を示す斜視図、図９は図８のインタフェース機構を分解して示す図である。図８、図９における符号は、図４の場合と同一である。
【００４９】
図８、図９に示す本発明の第４の実施形態による質量分析装置のインタフェース機構は、本発明をＡＰＣＩインタフェース機構に適用した他の例であり、イオン化電極３を構成する各細孔電極を略四角柱状の台座部２２上支持棒２３により取り付けた構造とし、かつ、気化器２、霧化器６も、略四角柱状の台座部２２上支持棒２３により取り付けた構造として、これらを本体部筐体１の平面板１６上に設けられる溝部２１上に台座部２２を載置して構成される。
【００５０】
すなわち、この本発明の第２の実施形態による質量分析装置のインタフェース機構のイオン化電極３は、各細孔電極が、略四角柱状の台座部２２上支持棒２３により取り付けられて構成され、台座部２２が本体部筐体１の平面板１６上に設けられる溝部２１に載置される。また、気化器２、霧化器６も、略四角柱状の台座部２２上支持棒２３により取り付けられて構成され、台座部２２が本体部筐体１の平面板１６上に設けられる溝部２１に載置される。
【００５１】
そして、イオン化電極３を構成する各細孔電極、気化器２、霧化器６は、図９に示すように、本体部筐体１の平面板１６に設けた溝部２１内をスライド可能に、また、上方に取外し可能にされると共に、各細孔電極、気化器２、霧化器６が溝部２１内に載置されることにより、それぞれの部材の中心に設けられる細孔の位置合わせが可能にされている。また、使用状態において、イオン化電極３を構成する各細孔電極は、固定ネジ４により真空引き抜きダクト５の面に固定される。さらに、気化器２、霧化器６も、図示しない固定ネジによりイオン化電極３に取り付けられればよい。また、気化器２、霧化器６は、溝部２１内に霧化器６の台座部２２と溝部２１のエッジとの間に締め具等を設置して、イオン化電極３の側に押し付けるように固定してもよい。
【００５２】
なお、第３の実施形態の場合と同様に、イオン化電極３を構成する各細孔電極には、ケーブル８、コネクタ９を介して本体部筐体１内部の電源から所定の電圧が印加され、気化器２、霧化器６は、ケーブル８、コネクタ９を介して本体部筐体１内部の電源からこれらを所定の温度に加熱するための電力が供給される。また、また、マイクロスイッチ１９もたの実施形態の場合と同様に機能している。また、図８、図９に示す例では、イオン化電極３を構成する各細孔電極の真空引き抜きダクト５側に設けられる細孔電極が、真空引き抜きダクト５に直接取り付けられているが、この細孔電極も、他の細孔電極と同様に支持棒により台座部に取り付けるようにして、取り外し可能としてもよい。
【００５３】
前述した本発明の第４の実施形態によっても、第３の実施形態の場合と同様な効果を得ることができる。
【００５４】
図１０は前述で説明したインタフェース機構と本体部筐体１の内部機器とを接続するコネクタの構成を説明する図である。図１０において、９１はロック爪、９２はコネクタピン、９３はジャンパ線、９４、９５はヒータ、９６はセンサである。
【００５５】
前述したようにインタフェース機構８の分解、組立て等の保守時には、インタフェース機構が本体部筐体１から取り外されるが、このとき、インタフェース機構内に備えられるヒータ、センサ、及び、これらに接続されるケーブルは、コネクタ９を本体部筐体１に設けられる受側から外される。すなわち、インタフェース機構とケーブル８及びコネクタ９とは１対１に対応させられている。図１０（ａ）に示すように、コネクタ９には、２本のヒータ９４、９５が撚り線を介して接続され、また、熱伝対、サーミスタ等による温度センサ９６が接続されている。なお、図１０には示されていないが、イオン化電極に対する高電圧印加用の配線が接続されていてもよい。
【００５６】
コネクタ９は、図１０（ｂ）に示すように、複数、図示例では１５本のコネクタピン９２を、３×５のマトリクス状配置して備えており、２本のヒータ９４、９５及び温度センサ９６、図示しない高電圧配線のそれぞれに１対のコネクタピン９２が割り当てられる。そして、残りのコネクタピン９２の１対がジャンパせんにより短絡されている。また、コネクタ９は、図１０（ｃ）に示すコネクタ９の側面図から判るように、ロック爪９１が設けられ、本体部筐体１に設けられている受側に接続されたとき外れないように構成されている。
【００５７】
さて、前述したように、質量分析装置のインタフェース機構には、種々の方式のものがあり、それらのインタフェース機構は、同一の本体部筐体１に付け変えて、本体部筐体１の内部に構成される質量分析装置の主要な構成部分を共通に使用することができる。そして、インタフェース機構に接続されるケーブル８及びコネクタ９は、前述したようにインタフェース機構と対応付けられているが、コネクタ９の形状は各種の方式インタフェース機構と共通化されており、ヒータ９４、９５、温度センサ等が接続されるコネクタピンの位置も同一とされている。
【００５８】
一方、ジャンパ線９３により短絡されるコネクタピン９２の位置は、インタフェース機構の方式毎に異なる位置とされている。これにより、本体部筐体１の内部に構成される質量分析装置の主要な構成部分は、取り付けられているインタフェース機構の方式を知ることができ、それに対応したヒータへの電力の供給、内部機器の制御、パソコン３２のディスプレイ３３への表示制御を行うことができる。
【００５９】
図１１〜図１３はインタフェース機構が取り付けられたとき、前述したジャンパ線の作用によりインタフェース機構の種別を判定し、ディスプレイ３３にそのインタフェース機構の動作状態が表示された例を示す図である。
【００６０】
いま、本体部筐体１にインタフェース機構として、ＥＳＩインタフェース機構が取り付けられたものとする。すると、前述したジャンパ線９２が短絡しているコネクタピン９２の位置により、取り付けられたインタフェース機構がＥＳＩインタフェース機構であることが識別され、図１１に示すように、ＥＳＩインタフェース機構を持つ質量分析装置の概略構成が表示されると共に、各部の電圧値が表示され、また、各部の温度が表示される。温度の表示は、１つの部材に対して、設定温度と、実際に動作している状態での部材の測定温度とが表示される。
【００６１】
取り付けられたインタフェース機構が、ＡＰＣＩインタフェース機構であれば、図１１の場合と同様に、図１２に示すような表示が行われる。また、実施形態として説明していないが、ＳＳＩインタフェース機構が取り付けられた場合には、図１３に示すような表示が行われる。
【００６２】
前述において、１つの部材に対して表示される設定温度と測定温度とが一致した場合、例えば、何れか一方の表示を点滅させる、色彩を変える、白黒を反転させる、あるいは、色彩を変え白黒を反転させて点滅させる等により識別し易い表示とすることができ、これにより、装置の使用の開始等を促すことができる。また、設定温度と測定温度とが掛け離れている場合に、例えば、両方の表示を同時に前述したような表示に変化させて、装置が使用可能な状態になっていないことを示すこともできる。
【００６３】
図１４は本発明による質量分析装置における真空ポンプの使用例を説明する図、図１５は２つの真空ポンプの本体部筐体１の内部での配置を説明する図である。図１４、図１５において、２４、２５は真空室、２６はターボ分子真空ポンプ、２７はスクロール真空ポンプ、２８は操作部、２９はインジケータである。
【００６４】
図１４は、本体部筐体１内に収納される質量分析部を配置する真空室２５とイオン化電極３内に形成される真空室２４とを簡略に描いたものである。そして、本発明において、図１４に示すように、質量分析部を構成する真空室２５は、ターボ分子真空ポンプ２６によりその内部が真空に引かれており、また、イオン化電極３内に形成される真空室２４は、スクロール真空ポンプ２７によりその内部が真空に引かれている。さらに、スクロール真空ポンプ２７は、ターボ分子真空ポンプ２６の排圧の排気を行うことが可能にターボ分子真空ポンプ２６の排気側にも連結されている。
【００６５】
一般に、ターボ分子真空ポンプの排圧の排気のために、もう１つの真空ポンプが必要であり、質量分析装置は、従来、３つの真空ポンプを必要としていたが、本発明では、前述したように、イオン化電極３内に形成される真空室２４に対して設けられるスクロール真空ポンプ２７をターボ分子真空ポンプの排圧の排気のためにも使用するように構成したことにより、質量分析装置に必要な真空ポンプを２台とすることができ、装置全体の部品点数の減少によるコストの低減、装置の小型化、軽量化を図ることができる。
【００６６】
前述した２台の真空ポンプ２６、２７は、図１５に示すように、本体部筐体１の内部に収納されている。すなわち、ターボ分子真空ポンプ２６は、本体部筐体１の正面の手前側に、かつ、図示の例では右側の筐体底面に配置される。そして、作動油量のインジケータ２９の本体部筐体１の前面位置に、図１により説明した透明窓１８が設けられ、また、ターボ分子真空ポンプ２６の図示しない給油口が、本体部筐体１の側面に設けた扉１０の位置となるようにされている。このターボ分子真空ポンプ２６は、取り外し可能に、本体部筐体１に取り付けられている。また、スクロールポンプ２７は、本体部筐体１の正面の手前側のほぼ中央に、イオン化電極３内に形成される真空室に直接結合するように、本体部筐体１の天井部に取り付けられている。
【００６７】
なお、前述では、２台の真空ポンプをターボ分子真空ポンプ、スクロール真空ポンプであるとして説明したが、真空ポンプとしてどのような形式の真空ポンプを使用してもよい。また、図１５に示す操作部２８は、電源スイッチ等が配置されたものであり、図１により説明したように、本体部筐体１の前面側に設けられた扉１０’を開けることにより操作が可能とされている。
【００６８】
前述したように、本発明では、２台の真空ポンプを本体部筐体１の内部に収納しているので、装置から発生する騒音を低減することができる。また、大型となるターボ分子真空ポンプ２６を取り外し可能に構成しているので、装置を納品する際に、ターボ分子真空ポンプ２６を取り外すだけで、容易に搬送することができ、また、現地での組み立ても容易に行うことが可能となる。
【００６９】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、インタフェース機構に対する加熱電源供給用等のケーブルと筐体内部を接続するコネクタのコネクタピンを短絡するジャンパ線を設け、インタフェース機構の種類に応じて、ジャンパ線により短絡されるコネクタピンの位置を異ならせているので、これにより、取り付けられているインタフェース機構の方式を知ることができ、それに対応したヒータへの電力の供給、内部機器の制御、パソコン３２のディスプレイ３３への表示制御を行うことができる。
【００７０】
また、本発明によれば、イオン化電極内に形成される真空室に対して設けられるスクロール真空ポンプを質量分析部が配置される真空室に対して設けられているターボ分子真空ポンプの排圧の排気のためにも使用するように構成したことにより、質量分析装置に必要な真空ポンプを２台とすることができ、装置全体の部品点数の減少によるコストの低減、装置の小型化、軽量化を図ることができる。
【００７１】
さらに、本発明によれば、２台の真空ポンプを本体部筐体の内部に収納しているので、装置から発生する騒音を低減することができ、また、大型となるターボ分子真空ポンプを取り外し可能に構成しているので、装置を納品する際に、ターボ分子真空ポンプを取り外すだけで、容易に搬送することができ、また、現地での組み立ても容易に行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による質量分析装置の全体の構成を示す斜視図である。
【図２】本発明の第１の実施形態による質量分析装置のインタフェース機構の構成を示す斜視図である。
【図３】図２のインタフェース機構を分解して示す図である。
【図４】本発明の第２の実施形態による質量分析装置のインタフェース機構の構成を示す斜視図である。
【図５】図４のインタフェース機構を分解して示す図である。
【図６】本発明の第３の実施形態による質量分析装置のインタフェース機構の構成を示す斜視図である。
【図７】図６のインタフェース機構を分解して示す図である。
【図８】本発明の第４の実施形態による質量分析装置のインタフェース機構の構成を示す斜視図である。
【図９】図８のインタフェース機構を分解して示す図である。
【図１０】インタフェース機構と本体部筐体の内部機器とを接続するコネクタの構成を説明する図である。
【図１１】インタフェース機構が取り付けられたとき、ディスプレイにそのインタフェース機構の動作状態が表示された例を示す図である。
【図１２】インタフェース機構が取り付けられたとき、ディスプレイにそのインタフェース機構の動作状態が表示された例を示す図である。
【図１３】インタフェース機構が取り付けられたとき、ディスプレイにそのインタフェース機構の動作状態が表示された例を示す図である。
【図１４】本発明による質量分析装置における真空ポンプの使用例を説明する図である。
【図１５】２つの真空ポンプの本体部筐体の内部での配置を説明する図である。
【図１６】従来技術による質量分析装置のＥＳＩインタフェース機構の構成を示す斜視図である。
【符号の説明】
１  本体部筐体
２  気化器
３  イオン化電極
４、４’  固定ネジ
５  真空引き抜きダクト
６  霧化器
７  チューブ
８  ケーブル
９  コネクタ
１０、１０’  扉
１１  台部
１２  ストッパ
１３ストッパ・レバー
１４  溝部
１５  表示器
１６  平面板
１７  天板
１７’  天板の窪み部
１８  透明窓
１９  マイクロスイッチ
２０  前蓋
２０’  カバー
２１  溝部
２２  台座部
２３  支持棒
２４、２５  真空室
２６  ターボ分子真空ポンプ
２７  スクロール真空ポンプ
２８  操作部
２９  インジケータ
３１  液体クロマトグラフ
３２  パソコン（ＰＣ）
３３  ディスプレイ
３４  キーボード
３５  マウス
３６  机
９１  ロック爪
９２  コネクタピン
９３  ジャンパ線
９４、９５  ヒータ
９６  センサ
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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