JP2981093B2

JP2981093B2 - 大気圧イオン化質量分析計

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Publication number: JP2981093B2
Application number: JP5279310A
Authority: JP
Inventors: 忠男三村; 正義矢野
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1993-11-09
Filing date: 1993-11-09
Publication date: 1999-11-22
Anticipated expiration: 2014-11-22
Also published as: JPH07134970A; US5612534A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、大気圧イオン化（Atom
ospheric Pressure Ionization）又は化学イオン化など
の分子反応を利用したイオン化機能を有する大気圧イオ
ン化質量分析計に関する。

【０００２】

【従来の技術】大気圧で動作するイオン源を備え、被検
ガスを分析する大気圧イオン化質量分析計がある（例え
ば、特開昭６０−１２７４５３号公報、特開昭６１−５
４１４４号公報、特開昭６２−１０３９５４号公報、特
開平３−２９６６５９号公報、特開平４−３５３７６１
号公報参照）。図６は、上記大気圧イオン化質量分析計
の概略構成図である。この大気圧イオン化質量分析計
は、窒素中に含まれるＮＯ、Ｏ₂等を定性分析又は定量
分析を行う装置であり、特に、窒素を製造する工程にお
いて、どの程度の不純物のガス、例えばＮＯ、Ｏ₂ガス
等が混入しているかを測定するものである。

【０００３】図６において、被測定ガスであるＮ₂ガス
は、Ｎ₂ガスボンベ１からステンレス製のパイプ３を通
ってバルブ２に送られる。そして、Ｎ₂ガスはバルブ２
を通ってＡＰＩ（Atomospheric Pressure Ionization）
イオン源４に導入される。ＡＰＩイオン源４に導入され
たＮ₂ガスは、針電極５の先端から発生するコロナ放電
によってイオン化される。イオン化されたＮ₂ガスは、
Ｎ₂ガスの中に含まれるＮＯ、Ｏ₂等の不純物ガスと分子
反応を起こし、ＮＯ、Ｏ₂ガスをイオン化する。これは
Ｎ₂ガスのイオン化ポテンシャルがＮＯ、Ｏ₂ガスより高
いためであり、イオン化されたＮ₂イオンはイオン化ポ
テンシャルの低いＮＯ、Ｏ₂ガスと衝突する際にＮＯ、
Ｏ₂ガスより電子を引き抜き、これらをイオン化する。
イオン化されたＮＯ、Ｏ₂ガスのイオンは第１細孔電極
６、中間圧力部７、第２細孔電極８を通り静電レンズ９
で集束された後、イオンビームとなって質量分析部１０
に送られる。質量分析部１０では、イオンビームが質量
ごとに分散され、ＮＯイオンは質量数３０に、Ｏ₂イオ
ンは質量数３２に、それぞれマススペクトルとして検出
される。

【０００４】一方、定量測定を行う場合は、バルブ１１
から例えばＮＯの含有量が既知のＮ₂ガスを標準ガスボ
ンベ１２からＡＰＩイオン源４に導入する。この標準ガ
スは、通常Ｎ₂ガスの中に１００ｐｐｍ程度ＮＯが含ま
れているものを用いる。この標準ガスは、バルブ２を通
ってきた試料ガスとＡＰＩイオン源４に導入される直前
に混合され、ＡＰＩイオン源４に導入されて上述と同様
にして、コロナ放電によりイオン化される。

【０００５】バルブ２及び１１は、それぞれ図７に示す
ようなマスフローコントローラ２６を備えている。この
マスフローコントローラ２６は、２つに分岐したガス流
路に配置されたバイパス２６１とセンサ２６２とを備え
ている。センサ２６２は、毛細管に２つの自己発熱抵抗
体が巻かれたものである。そして、センサ２６２の抵抗
体がブリッジ回路２６３に接続されている。ブリッジ回
路２６３からの信号は、増幅回路２６４を介して補正回
路２６５に供給される。

【０００６】補正回路２６５からの出力電圧信号は、制
御手段（図示せず）に供給されるとともに、比較制御回
路２７に供給される。すると、比較制御回路２７は、上
記制御手段から供給される設定電圧信号と、補正回路２
６５からの出力電圧信号とを比較し、その差が零となる
ように、コントロールバルブ２８を制御する。

【０００７】ここで、バルブ２からは試料ガスを流量Ｑ
x（リットル／ｍｉｎ）だけ流し、バルブ１１からは標
準ガスをＱs（リットル／ｍｉｎ）だけ流して、試料ガ
スと標準ガスとを混合させたとする。この場合、例え
ば、標準ガス中のＮＯの濃度をＣs（ｐｐｍ）とする
と、ＮＯの添加濃度は一次近似で（Ｑs／Ｑx）・Ｃs
（ｐｐｍ）となる。添加濃度の調整は、標準ガスの流量
Ｑsを変化させて行う。

【０００８】試料ガスを一定量に保ちながら標準ガスを
複数段階で添加し、この時の添加濃度を横軸にプロット
し、イオン強度を縦軸にプロットする。イオン強度と添
加濃度が直線関係にあると仮定すると、この直線がｙ＝
ａｘ＋ｂであれば、添加濃度が零（ｘ＝０）の場合のイ
オン強度、すなわちｂが試料ガス中に含まれるＮＯのイ
オン強度、Ｘoがその濃度と成る。この関係を図８に示
す。すなわち、試料ガス中のＮＯの濃度は次式（１）の
ようになる。Ｘo＝ｂ／ａ −−−（１）大気圧イオン化質量分析計によるガス分析は次のような
特徴がある。１．大気圧下では分子やイオンの衝突回数が多いため、
微量不純物でも衝突の機会が多く高感度に分析可能であ
る。２．イオン化電圧の低い物質は集中的にイオン化される
ため、選択的イオン化が可能である。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところで、大気圧イオ
ン化質量分析計は、上述のように、微量不純物でも高感
度に分析可能であるため、ボンベ等の特殊なものに収容
されたガスではなく、例えば、バッグ、小包、ポケット
のような日常的なものに収容された空気又はガスに含ま
れる不純物、特に、違法に持ち込まれる薬物の検出に使
用できれば、便利である。しかしながら、上記従来の大
気圧イオン化質量分析計にあっては、工場等で製造され
たガス中に含まれる微量な不純物の定量測定が、その目
的であり、上述のような日常的なものに収容された空気
又はガスの検出には適していなかった。

【００１０】つまり、従来の大気圧イオン化質量分析計
にあっては、マスフローコントローラが用いられ、ボン
ベに充填された被測定ガスの圧力により、イオン源に被
測定ガスが導入される。したがって、バッグ、小包、ポ
ケット等の日常的な収容体に収容された空気又はガスを
イオン源に導入するためには、これら空気又はガスを適
切なボンベに充填しなければならない。これでは、ボン
ベへの充填装置が必要であるばかりでなく、薬物等の検
出までに長時間費やされてしまう。特に、測定対象が大
量な場合、例えば、飛行機に搭乗する大量の搭乗者のバ
ッグ等の検査には、適用する事はできない。

【００１１】また、例えば、国外から又は国内へ持ち込
まれる麻薬等の薬物は、必ずしも精製されてはいない。
つまり、麻薬等の薬物を、例えば合成して国外から又は
国内へ持ち込み、その後、精製することも考えられる。
この場合、合成される薬物は、数十種類に及ぶと思われ
る。したがって、従来の大気圧イオン質量分析計を用い
て、これら数十種類に及ぶ薬物が合成されたガスを分析
しようしても、検出すべき薬物が含まれているか否かの
判定が困難であった。

【００１２】本発明の目的は、バッグ、小包、ポケット
のような日常的なものに収容された空気又はガス等の被
検気体に含まれる不純物、特に、違法に持ち込まれる薬
物を連続して容易に検出可能な大気圧イオン化質量分析
計を実現することである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するため、次のように構成される。大気圧又は大気圧
に近い圧力で動作し、被検気体をイオン化するイオン化
部と、イオン化部で生成したイオンが中間圧力領域を経
て供給され、イオンを分析する質量分析部とを有する大
気圧イオン化質量分析計において、塵埃除去用のフィル
タを有する移動可能な被検気体吸入手段と、被検気体吸
入手段をイオン化部の吸入口に接続する絶縁材から形成
される可撓性の第１のパイプと、イオン化部には排気口
が設けられ、この排気口から所定の排気流量で排気する
排気手段と、質量分析部により分析された成分に所定の
薬物が含まれているか否かを判定する薬物判定部とを備
え、上記被検気体は、上記排気手段により上記被検気体
吸入手段から上記可撓性の第１のパイプを介して上記イ
オン化部に供給される。

【００１４】好ましくは、上記大気圧イオン化質量分析
計において、被検気体吸入手段には被検気体を吸入する
細管が装着されている。また、好ましくは、上記大気圧
イオン化質量分析計において、イオン化部の排気口は第
２のパイプを介して排気手段に接続される。

【００１５】また、好ましくは、上記大気圧イオン化質
量分析計において、薬物判定部は、上記質量分析部によ
り分析され、得られたマススペクトルに、所定の薬物を
示す複数のＭ／Ｚ値を判定し、上記質量分析部により分
析された成分に所定の薬物が含まれているか否かを判定
する。

【００１６】また、好ましくは、上記大気圧イオン質量
分析計において、排気手段は、排気流量が任意に設定可
能であり、設定された排気流量を維持して、イオン化部
の内部気体を排気可能である。また、好ましくは、上記
大気圧イオン化質量分析装置において、第２のパイプ
は、絶縁材で形成されている。

【００１７】

【作用】被検気体吸入手段により導入される被検気体
は、被検気体吸入手段に装着されたフィルタで塵埃が取
り除かれる。塵埃が取り除かれた被検気体は、第１の絶
縁パイプを通ってイオン化部に導入される。ここで、第
１の絶縁パイプを介して被検気体がイオン化部に導入さ
れるのは、イオン化部に高電圧が印加されているからで
ある。通常、イオン化部にはイオン加速電圧として数十
ボルトから数ｋボルトの高電圧が印加されている。した
がって、被検気体吸入手段に素手で触れても第１の絶縁
パイプを介することによって感電が防止される。イオン
化部に導入された被検気体の大部分は、イオン化部の排
気口から第２の絶縁パイプを介して、排気手段によって
大気中に排出される。第２の絶縁パイプにより、イオン
化部と排気手段とが電気的に絶縁される。

【００１８】イオン化部に導入された被検気体に含まれ
る薬物の分子は、コロナ放電によってイオン化される。
ここでのイオン化の過程は、コロナ放電によって先ず被
検気体中に含まれる水の分子がイオン化され、この水の
分子イオンと被検気体中に含まれる薬物の分子とが衝突
し、薬物の分子がイオン化される。イオン化された薬物
の分子イオンは、質量分析部に導入される。そして、質
量分析部により分析された成分が、所定の薬物か否かが
薬物判定部により判定される。

【００１９】

【実施例】図１は、本発明の第１実施例である大気圧イ
オン化質量分析計の概略構成図である。空気取り入れ用
プローブ１４は、絶縁パイプ１６を介してＡＰＩイオン
源４に接続される。また、イオン源４は排気口２１、絶
縁パイプ２２を介して空気排気用ポンプ１３に接続され
る。イオン源４は、針電極５と、第１細孔電極６と、中
間圧力部７と、第２細孔電極８とを備える。そして、針
電極５は電源３０に接続され、第１細孔電極６及び第２
細孔電極８は、イオン加速電源１７に接続される。ま
た、中間圧力部７は、排気口２９を介して真空ポンプに
接続される。

【００２０】第２細孔電極８の後段には、静電レンズ９
が配置され、この静電レンズ９の後段には、質量分析部
１０及び検出器１８が配置される。そして、検出器１８
からの検出信号は、増幅器１９を介してデータ処理部２
３に供給される。このデータ処理部２３は、質量判定部
２３１と、薬物Ａ判定部２３２と、薬物Ｂ判定部２３３
と、薬物Ｃ判定部２３４と、警報駆動部２３５とを備え
る。また、警報駆動部２３５により駆動される警報表示
部２４には、表示部２４１、２４２、２４３が配置され
る。ここで、上記薬物Ａ、Ｂ、Ｃの例としては、覚醒
剤、大麻、麻薬がある。

【００２１】図２は、プローブ１４の一部破断拡大図で
ある。この図２において、プローブ１４には円筒状の吸
入部２５が備えられている。また、プローブ１４の内部
には、フィルタ１５が装着されている。このフィルタ１
５は、吸入部２５を介してプローブ１４に導入された空
気の中に含まれる塵埃を取り除くためのもので、イオン
源４に塵埃等の導入が防止される。イオン源４に塵埃が
入るとイオン源４を汚すばかりでなく、針電極５に塵埃
が付着すると、針電極５の先端からコロナ放電を起こさ
なくなり、導入された空気がイオン化できなくなってし
まうからである。

【００２２】フィルタ１５は、ステンレス製の板で構成
されるのが好ましい。通常、塵埃を取り除くための目的
であれば、例えば安価なスポンジ等が考えられるがスポ
ンジには可塑剤が含まれており、この可塑剤がガスとし
て放出されるため、プローブ１４に導入された空気と混
合されてしまう。このため、例えばマススペクトルのＭ
／Ｚ２１８にバックグラウンドとして現れることとな
る。したがって、フィルタ１５は、ガスを発生しない材
質のものが好ましい。図２の例においては、ステンレス
製の板に直径が数十ミクロンから数百ミクロンの穴が形
成されたものを使用している。

【００２３】次に、プローブ１４とＡＰＩイオン源４と
は、絶縁パイプ１６により接続されている。これはプロ
ーブ１４とＡＰＩイオン源４を絶縁するためである。イ
オン源４にはイオン加速電源１７として、通常、数十ボ
ルトから数Ｋボルトの電圧が印加されている。したがっ
て、プローブ１４は素手で持って測定したい場所の部分
に容易に移動させることを行うため、感電を起こさない
ように絶縁が必要となる訳である。また、プローブ１４
は自由に移動ができるように絶縁パイプ１６はやわらか
くて細いものが良い。図２の例においては、テフロン製
のパイプを用いている。

【００２４】さて、図１において、空気排気用ポンプ１
３が作動することにより吸入部２５を介して、外部空気
（被検気体）がプローブ１４へ導入される。プローブ１
４に導入された空気は、フィルタ１５を通過した後、絶
縁パイプ１６を通過して、イオン源４に達する。イオン
源４に導入された空気の大部分は排気口２１、パイプ２
２を通って空気排気用ポンプ１３で大気中に排気され
る。パイプ２２は、排気口２１と空気排気用ポンプ１３
間を絶縁するため絶縁物で構成されている。図１の例に
おいては、パイプ２２はテフロン製のパイプを採用して
いる。空気排気用ポンプ１３はイオン源部４に安定に空
気が導入されるように、排気流量を一定に保ちしかもそ
の排気流量は任意に設定できるようになっている。これ
はイオン源４に導入される空気の流量が変化すれば、当
然のことながら測定しようとする薬物の分子の数も変化
してしまい、安定に測定することができなくなるからで
ある。

【００２５】イオン源４に達した空気の中に含まれる薬
物の分子は、図１の例の場合は、従来の技術と異なり、
プロトンが薬物分子に付加したイオンとして検出され
る。この場合の薬物の分子Ｘのイオン化の過程は次式
（２−１）〜（２−ｎ）のような反応と考えられる。Ｈ₂Ｏ → （コロナ放電）Ｈ₂Ｏ⁺ −−−（２−１）Ｈ₂Ｏ⁺＋Ｈ₂Ｏ → Ｈ₃Ｏ⁺＋ＯＨ −−−（２−２）Ｈ₃Ｏ⁺＋Ｈ₂Ｏ → （Ｈ₂Ｏ）₂Ｈ⁺ −−−（２−３） −−−−−−−−−−−−−−−− （Ｈ₂Ｏ）_n-1Ｈ⁺＋Ｈ₂Ｏ → （Ｈ₂Ｏ）_nＨ⁺ −−−（２−(ｎ-1)）（Ｈ₂Ｏ）_nＨ⁺＋Ｘ → ＸＨ⁺＋（Ｈ₂Ｏ）_n −−−（２−ｎ）ただし、ｎ＝１、２、３・・・・・このように、本発明の第１実施例では、先ず空気中に含
まれる水の分子がイオン化され、その後、イオン化され
た水の分子との衝突によって薬物分子Ｘがイオン化され
る。したがって、薬物分子Ｘは、薬物分子にプロトンが
付加した（Ｍ＋Ｈ）⁺の形でイオン化される。

【００２６】イオン化された薬物分子イオンは第１細孔
電極６、中間圧力部７、第２細孔電極８を通って静電レ
ンズ９によって集束され、イオンビームとなって質量分
析部１０に導入される。そして、イオンビームは、質量
分析部１０により、質量毎に分けられる。質量毎に分け
られたイオンは検出器１８によって検出され、その検出
信号は増幅器１９で増幅される。増幅器１９によって増
幅された検出信号は、データ処理部２３の質量判定部２
３１に供給され、マススペクトルが得られる。

【００２７】質量判定部２３１において、得られたマス
スペクトルを示す信号が、薬物Ａ判定部２３２、薬物Ｂ
判定部２３３、薬物Ｃ判定部２３４に供給される。そし
て、これら判定部２３２、２３３、２３４は、供給され
たマススペクトルから薬物Ａ、Ｂ、Ｃが検出されたか否
かを判定する。薬物が判定されたのであれば、判定信号
が判定部２３２、２３３、２３４から警報駆動部２３５
に供給される。警報駆動部２３５は、供給された判定信
号から検出された薬物に対応する信号を警報表示部２４
に供給する。すると、警報表示部２４は、検出された薬
物を示す表示部分２４１、２４２、２４３を点灯又は点
滅させるとともに、警報音を発生させる。

【００２８】図３は、図１に示した大気圧イオン化質量
分析計によって、薬物の一つであるアルカロイドのカフ
ェインを測定し、得られたマススペクトルの例である。
図３において、カフェインの分子量は１９４であるが、
プロトンが付加してＭ／Ｚ１９５に、５０％以上のイオ
ンピーク高さが検出され、Ｍ／Ｚ２１２に、５％以上の
ピーク高さが検出されている。これは、カフェインのマ
ススペクトルの特徴である。したがって、被検気体にカ
フェインが含まれているか否かは、得られたマススペク
トルに上記特徴が有るか否かを判定すればよい。

【００２９】図４は、薬物Ａ判定部２３２にカフェイン
の存在を判定させる場合の判断論理を示すフローチャー
トである。図４のステップ１００において、質量判定部
２３１によって、得られたマススペクトルが、薬物Ａ判
定部２３２に転送される。そして、ステップ１０１にお
いて、転送されたマススペクトルからピーク高さ５０％
以上であるＭ／Ｚ値を確認する（抽出する）。次に、ス
テップ１０２において、ピーク高さ５０％以上のＭ／Ｚ
値に、Ｍ／Ｚ１９５が存在するか否かを判定し、存在し
ない場合には、ステップ１００に戻り、存在する場合に
は、ステップ１０３に進む。

【００３０】ステップ１０３において、マススペクトル
からピーク高さ５％以上のＭ／Ｚ値を確認する。そし
て、ステップ１０４において、Ｍ／Ｚ２１２が存在する
か否かを判定する。Ｍ／Ｚ２１２が存在する場合には、
ステップ１０５に進み、警報駆動部２３５に警報点灯駆
動信号を供給する。次に、ステップ１０６に進み、警報
駆動部２３５は、警報表示部２４の表示部２４１を点灯
させ、カフェインが存在することを表示させる。

【００３１】ステップ１０４において、Ｍ／Ｚ２１２が
存在しない場合には、ステップ１０７に進み、警報駆動
部２３５に警報点滅駆動信号を供給する。次に、ステッ
プ１０８に進み、警報駆動部２３５は、警報表示部２４
の表示部２４１を点滅させ、カフェインが存在するかも
しれないことを表示させる。以上のように、特定の薬物
が被検気体に存在するか否かは、得られたマススペクト
ルから、その特定の薬物の特徴を示す複数のＭ／Ｚ値が
存在するか否かにより判定する事ができる。

【００３２】複数種の薬物が合成されている場合には、
そのマススペクトルは、図３に示したマススペクトルよ
りも複雑なものとなる。そして、判定すべき薬物の種類
によっては、上記カフェインのマススペクトルの特徴
（つまり、マススペクトルのピーク高さ５０％以上にＭ
／Ｚ値１９５が存在し、かつピーク高さ５％以上にＭ／
Ｚ値２１２が存在する）よりも複雑な特徴となることが
考えられる。例えば、薬物Ｚの特徴は、ピーク５０％以
上にＭ／Ｚ値α、ピーク２０％以上にＭ／Ｚ値β、ピー
ク１０％以上にＭ／Ｚ値γが存在するというような複雑
な特徴となることが考えられる。この場合においても、
データ処理部２３の薬物判定部２３２、２３３、２３４
の、それぞれに、上述したような薬物の判定論理を実行
させれば、短時間で容易に特定の薬物が、被検気体に存
在するか否かの判定を実行することができる。

【００３３】以上のように、本発明の第１実施例によれ
ば、イオン源４に絶縁パイプ１６を介して移動可能にプ
ローブ１４が接続され、かつ、空気排気用ポンプ１３に
より、被検気体がプローブ１４を介してイオン源４に導
入される。そして、データ処理部２３により、被検気体
のマススペクトルに、所定の薬物の特徴を示す複数種の
Ｍ／Ｚ値が、存在するか否かが判定され、警報表示部２
４により、警報するように構成される。したがって、バ
ッグ、小包、ポケットのような日常的なものに収容され
た空気又はガスに含まれる不純物、特に、違法に持ち込
まれる薬物を連続して容易に、短時間で検出可能な大気
圧イオン化質量分析計を実現することができる。また、
例え、数十種類の薬物が合成されていても、所定の薬物
が存在しているか否かの判定を容易に判定し、警報する
ことができる。

【００３４】なお、上述した例においては、判定部２３
２、２３３、２３４は、それぞれ一種類の薬物を判定す
るように構成したが、一つの判定部で、二種類の薬物を
判定するように構成することもできる。図５は、本発明
の第２実施例の判定論理を示すフローチャートであり、
上述した一つの判定部で、二種類の薬物を判定する場合
の例である。なお、全体構成としては、データ処理部２
３以外の部分は、図１の例と同様となるので、図示は省
略する。また、この図５に示したステップ１００から１
０８は、図４に示したステップ１００から１０８と同様
となっている。ただし、ステップ１０２において、Ｍ／
Ｚ値１９５が存在しない場合には、ステップ１１０に進
む。また、ステップ１０６及び１０８に続いて、ステッ
プ１０９に進む。

【００３５】さて、ステップ１０９において、マススペ
クトルのピーク高さが５０％以上のＭ／Ｚ値を確認す
る。そして、ステップ１１０において、Ｍ／Ｚ値Ｂが存
在するか否かを判定し、存在しなければ、ステップ１０
０に戻る。ステップ１１０において、Ｍ／Ｚ値Ｂが存在
すれば、ステップ１１１において、マススペクトルのピ
ーク高さが１０％以上のＭ／Ｚ値を確認する。そして、
処理はステップ１１２に進む。

【００３６】ステップ１１２において、マススペクトル
のピーク高さ１０％以上にＭ／Ｚ値Ｂｂが存在するか否
かを判定する。Ｍ／Ｚ値Ｂｂが存在する場合は、警報駆
動部２３５に警報点灯駆動指令信号を供給する。次に、
ステップ１１４において、警報表示部２４の表示部２４
２が点灯され、薬物Ｂが存在することを表示させる。ま
た、ステップ１１２において、ピーク高さ１０％以上に
Ｍ／Ｚ値Ｂｂが存在しない場合には、ステップ１１５に
進む。そして、このステップ１１５において、警報駆動
部２３５に警報点滅駆動指令信号を供給する。次に、ス
テップ１１６において、警報表示部２４の表示部２４２
が点滅され、薬物Ｂが存在するかもしれないことを表示
させる。

【００３７】以上のように、本発明の第２実施例におい
ても、第１実施例と同様な効果を得ることができる。

【００３８】なお、上述した例において、薬物判定部
は、薬物Ａ、Ｂ、Ｃの３種類の薬物を判定する構成とし
たが、３種類以下の薬物又は３種類以上の薬物を判定す
る構成とすることも可能である。例えば、覚醒剤、大
麻、麻薬の他に、コカイン、モルヒネ等も判定する構成
も可能である。

【００３９】

【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているので、次のような効果がある。大気圧又は大気圧
に近い圧力で動作し、被検気体をイオン化するイオン化
部と、イオン化部で生成したイオンが中間圧力領域を経
て供給され、イオンを分析する質量分析部とを有する大
気圧イオン化質量分析計において、イオン化部の吸入口
に配置され、移動可能な被検気体吸入手段と、質量分析
部により分析された成分が所定の薬物か否かを判定する
薬物判定部とを備える。この薬物判定部においては、特
定の薬物を示す複数のＭ／Ｚ値を判定し、被検気体に特
定の薬物が含まれているか否かを判定する。したがっ
て、バッグ、小包、ポケットのような日常的なものに収
容された空気、ガス等の気体に含まれる不純物を連続し
て容易に検出可能な大気圧イオン化質量分析計を実現す
ることができる。また、数十種の薬物が合成されている
場合でも、所定の薬物が存在するか否かが、薬物判定部
により容易に判定することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例の概略構成図である。

【図２】プローブの一部破断断面図である。

【図３】本発明の第１実施例による測定結果を示す図で
ある。

【図４】本発明の第１実施例による薬物判定論理を示す
フローチャートである。

【図５】本発明の第２実施例による薬物判定論理を示す
フローチャートである。

【図６】従来の大気圧イオン化質量計の概略構成図であ
る。

【図７】マスフローコントローラの構成を示す図であ
る。

【図８】大気圧イオン化質量分析計の測定原理を示す図
である。

【符号の説明】

４イオン源５針電極６第１細孔電極７中間圧力部８第２細孔電極９静電レンズ１０質量分析部１３空気排気用ポンプ１４空気取り入れ用プローブ１５フィルタ１６絶縁パイプ１７イオン加速電源１８検出器１９増幅器２１排気口２２パイプ２３データ処理部２４警報表示部２３１質量判定部２３２薬物Ａ判定部２３３薬物Ｂ判定部２３４薬物Ｃ判定部２３５警報駆動部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開昭49−106885（ＪＰ，Ａ) 特開昭59−81853（ＪＰ，Ａ) 特開昭60−250227（ＪＰ，Ａ) 特開昭62−103954（ＪＰ，Ａ) 欧州特許出願公開447158（ＥＰ，Ａ１) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) H01J 49/04 G01N 27/62 H01J 49/10

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】大気圧又は大気圧に近い圧力で動作し、被
検気体をイオン化するイオン化部と、上記イオン化部で
生成したイオンが中間圧力領域を経て供給され、上記イ
オンを分析する質量分析部とを有する大気圧イオン化質
量分析計において、塵埃除去用のフィルタを有する移動可能な被検気体吸入
手段と、上記被検気体吸入手段を上記イオン化部の吸入口に接続
する絶縁材から形成される可撓性の第１のパイプと、上記イオン化部には排気口が設けられ、この排気口から
所定の排気流量で排気する排気手段と、上記質量分析部により分析された成分に所定の薬物が含
まれているか否かを判定する薬物判定部と、を備え、上記被検気体は、上記排気手段により上記被検
気体吸入手段から上記可撓性の第１のパイプを介して上
記イオン化部に供給されることを特徴とする大気圧イオ
ン化質量分析計。
【請求項２】請求項１記載の大気圧イオン化質量分析計
において、上記被検気体吸入手段には被検気体を吸入す
る細管が装着されていることを特徴とする大気圧イオン
化質量分析計。
【請求項３】請求項１記載の大気圧イオン化質量分析計
において、上記イオン化部の排気口は第２のパイプを介
して上記排気手段に接続されることを特徴とする大気圧
イオン化質量分析計。
【請求項４】請求項１記載の大気圧イオン化質量分析計
において、上記薬物判定部は、上記質量分析部により分
析され、得られたマススペクトルに、所定の薬物を示す
複数のＭ／Ｚ値を判定し、上記質量分析部により分析さ
れた成分に所定の薬物が含まれているか否かを判定する
ことを特徴とする大気圧イオン化質量分析計。
【請求項５】請求項３記載の大気圧イオン質量分析計に
おいて、上記排気手段は、排気流量が任意に設定可能で
あり、設定された排気流量を維持して、上記イオン化部
の内部気体を排気可能であることを特徴とする大気圧イ
オン化質量分析計。
【請求項６】請求項２又は３記載の大気圧イオン化質量
分析計において、上記第２のパイプは、絶縁材で形成さ
れていることを特徴とする大気圧イオン化質量分析計。