JPH0589823A - 質量分析計 - Google Patents
質量分析計Info
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- JPH0589823A JPH0589823A JP3250890A JP25089091A JPH0589823A JP H0589823 A JPH0589823 A JP H0589823A JP 3250890 A JP3250890 A JP 3250890A JP 25089091 A JP25089091 A JP 25089091A JP H0589823 A JPH0589823 A JP H0589823A
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- Japan
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- ion
- specimen
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- laser beam
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- Other Investigation Or Analysis Of Materials By Electrical Means (AREA)
- Electron Tubes For Measurement (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】試料を顕微鏡により観察して測定箇所を特定
し、測定箇所にレ−ザ光を集光しての照射を可能とし、
レ−ザ光により脱離した物質を障害物なく質量分析部に
送ることが可能なレーザ質量分析計を提供する。 【構成】イオンを加速または偏向する電極２８と試料２
との間に一個または二個の対物レンズ２２ａ，ｂを傾斜
して設置する。
し、測定箇所にレ−ザ光を集光しての照射を可能とし、
レ−ザ光により脱離した物質を障害物なく質量分析部に
送ることが可能なレーザ質量分析計を提供する。 【構成】イオンを加速または偏向する電極２８と試料２
との間に一個または二個の対物レンズ２２ａ，ｂを傾斜
して設置する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体等の電子部品に
付着（汚染）する微量有機物の分析を行なう装置に係
り、特に、レーザを用いてイオン化を行なう質量分析計
に関する。
付着（汚染）する微量有機物の分析を行なう装置に係
り、特に、レーザを用いてイオン化を行なう質量分析計
に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の質量分析計は特開昭６３−１４６
３３９号公報に記載のように、図４の系統図に示すよう
になっていた。１は質量分析部、２は試料、６はレーザ
光源、８は観察照明用光源、１２は光導入手段、１８は
真空室、２２は集光レンズ、２４は光反射ミラー、２４
ａはイオン通過孔、２６は試料台、２８はイオン引出電
極、３０はイオンリフレクタ、３４はイオン検出器、３
４ａはイオン通過孔である。レーザ光源６から発生した
レーザ光は、集光レンズ２２と光反射ミラー２４によ
り、試料２上に集光される。このレーザ光で励起された
イオンは光反射ミラー２４中央のイオン通過孔２４ａを
通り、質量分析部１で質量分析される。
３３９号公報に記載のように、図４の系統図に示すよう
になっていた。１は質量分析部、２は試料、６はレーザ
光源、８は観察照明用光源、１２は光導入手段、１８は
真空室、２２は集光レンズ、２４は光反射ミラー、２４
ａはイオン通過孔、２６は試料台、２８はイオン引出電
極、３０はイオンリフレクタ、３４はイオン検出器、３
４ａはイオン通過孔である。レーザ光源６から発生した
レーザ光は、集光レンズ２２と光反射ミラー２４によ
り、試料２上に集光される。このレーザ光で励起された
イオンは光反射ミラー２４中央のイオン通過孔２４ａを
通り、質量分析部１で質量分析される。
【０００３】この従来装置では、集光レンズ２２と試料
２との間に光反射ミラー２４があるため、開口数の大き
なレンズを用いることが考慮されておらず、試料を顕微
鏡で観察することや試料上にレーザを小さく絞ることが
できないなどの欠点がある。
２との間に光反射ミラー２４があるため、開口数の大き
なレンズを用いることが考慮されておらず、試料を顕微
鏡で観察することや試料上にレーザを小さく絞ることが
できないなどの欠点がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来装置では、試料と
集光レンズとの間に光反射ミラーがあるため開口数が小
さく焦点距離が長いレンズを用いる必要があり、開口数
が大きいレンズを用いることが実質的にできないため、
試料を顕微鏡で観察し、その箇所にレーザを小さく絞る
ことができない。
集光レンズとの間に光反射ミラーがあるため開口数が小
さく焦点距離が長いレンズを用いる必要があり、開口数
が大きいレンズを用いることが実質的にできないため、
試料を顕微鏡で観察し、その箇所にレーザを小さく絞る
ことができない。
【０００５】また、従来装置では光反射ミラーに孔をあ
けてイオンを通過させており、試料から発生したイオン
を効率よく質量分析部に送ることが考慮されていない。
けてイオンを通過させており、試料から発生したイオン
を効率よく質量分析部に送ることが考慮されていない。
【０００６】さらに、上記従来装置では複数種のレーザ
光を試料に照射することが考慮されておらず、試料のイ
オン化を最適条件で行なうことができない。
光を試料に照射することが考慮されておらず、試料のイ
オン化を最適条件で行なうことができない。
【０００７】本発明の目的は、開口数の大きなレンズを
用いて、試料上にレーザを小さく絞るようにすることに
ある。
用いて、試料上にレーザを小さく絞るようにすることに
ある。
【０００８】本発明の他の目的は、試料から発生したイ
オンを効率良く質量分析部に送ることにある。
オンを効率良く質量分析部に送ることにある。
【０００９】本発明のさらに他の目的は複数種のレーザ
光を試料に照射し、試料のイオン化を最適条件で行なう
ことにある。
光を試料に照射し、試料のイオン化を最適条件で行なう
ことにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明はイオンを加速または偏向する複数の電極と
の間に対物レンズを傾斜して設置することにより、対物
レンズの作動距離を短くし、開口数を大きくする。また
他の目的を達成するために、イオンの通過する通路から
外して対物レンズを設置してイオンを効率良く質量分析
計に送るようにした。また、更に他の目的を達成するた
めに、対物レンズを二個以上設置し、二種類以上のレー
ザ光を試料に照射するようにした。
に、本発明はイオンを加速または偏向する複数の電極と
の間に対物レンズを傾斜して設置することにより、対物
レンズの作動距離を短くし、開口数を大きくする。また
他の目的を達成するために、イオンの通過する通路から
外して対物レンズを設置してイオンを効率良く質量分析
計に送るようにした。また、更に他の目的を達成するた
めに、対物レンズを二個以上設置し、二種類以上のレー
ザ光を試料に照射するようにした。
【００１１】
【作用】図１で本発明の作用を説明する。１は質量分析
部、２は試料、６ａ，６ｂはレーザ光源、７ａ，７ｂは
レーザ光、８は試料照明用光源、９は試料照明光、１０
はＴＶカメラ、１３は切替ミラー、１５はカメラレン
ズ、１６は光反射ミラー、１７ａは光路、１８は真空
室、１９は真空容器、２１ｂはイオンビーム、２２ａ，
２２ｂは対物レンズ、２３は照明用レンズ、２４ｃは光
反射ミラー、２６は試料台、２８ａ，２８ｂはイオン引
出電極、３０はイオンリフレクタ、３４はイオン検出器
である。
部、２は試料、６ａ，６ｂはレーザ光源、７ａ，７ｂは
レーザ光、８は試料照明用光源、９は試料照明光、１０
はＴＶカメラ、１３は切替ミラー、１５はカメラレン
ズ、１６は光反射ミラー、１７ａは光路、１８は真空
室、１９は真空容器、２１ｂはイオンビーム、２２ａ，
２２ｂは対物レンズ、２３は照明用レンズ、２４ｃは光
反射ミラー、２６は試料台、２８ａ，２８ｂはイオン引
出電極、３０はイオンリフレクタ、３４はイオン検出器
である。
【００１２】ここで、対物レンズ２２ａ，２２ｂで光を
焦点に絞る場合、光の波動性のため、正確な一点には集
光せず、ある拡がりを持つ微小面となる。この集光径は
レンズの開口数によって決まり、次の式で与えられる。
（集光径）＝１．２２×（波長）／２（開口数）従来装
置では対物レンズと試料との間に、光反射ミラーがあっ
たため、構造上対物レンズの焦点距離が長くなり、開口
数を大きくすることができず、上式から判るように、集
光径を小さくできなかった。しかし、本発明では対物レ
ンズ２２ａ，２２ｂと試料２との間には障害物がなく、
焦点距離が小さく開口数の大きな対物レンズを用いるこ
とができる。これにより、試料上にレーザ光を小さく絞
ることができる。
焦点に絞る場合、光の波動性のため、正確な一点には集
光せず、ある拡がりを持つ微小面となる。この集光径は
レンズの開口数によって決まり、次の式で与えられる。
（集光径）＝１．２２×（波長）／２（開口数）従来装
置では対物レンズと試料との間に、光反射ミラーがあっ
たため、構造上対物レンズの焦点距離が長くなり、開口
数を大きくすることができず、上式から判るように、集
光径を小さくできなかった。しかし、本発明では対物レ
ンズ２２ａ，２２ｂと試料２との間には障害物がなく、
焦点距離が小さく開口数の大きな対物レンズを用いるこ
とができる。これにより、試料上にレーザ光を小さく絞
ることができる。
【００１３】また、対物レンズの上下につけた二対の電
極により、レーザ光で試料から脱離したイオン粒子を効
率良く飛行時間型質量分析計に導くことができる。さら
に、気体導入管を下部に取付けた円錐状のラッパ管によ
り、分子流を飛行時間型質量分析計の方向につくること
ができるので、効率良く高感度に質量分析ができる。
極により、レーザ光で試料から脱離したイオン粒子を効
率良く飛行時間型質量分析計に導くことができる。さら
に、気体導入管を下部に取付けた円錐状のラッパ管によ
り、分子流を飛行時間型質量分析計の方向につくること
ができるので、効率良く高感度に質量分析ができる。
【００１４】
（実施例１）図１及び図２に本発明の一実施例の系統図
を示す。図２は試料へのレーザ照射部の拡大図である。
１は質量分析部、２は試料、６ａ，６ｂはレーザ光源、
７ａ，７ｂはレーザ光、８は試料照明用光源、９は試料
照明光、１０はＴＶカメラ、１３は切替ミラー、１５は
カメラレンズ、１６は光反射ミラー、１７ａは光路、１
８は真空室、１９は真空容器、２１ｂはイオンビーム、
２２ａ，２２ｂは対物レンズ、２３は照明用レンズ、２
４ｃは光反射ミラー、２６は試料台、２８ａ，２８ｂは
イオン引出電極、３０はイオンリフレクタ、３４はイオ
ン検出器である。
を示す。図２は試料へのレーザ照射部の拡大図である。
１は質量分析部、２は試料、６ａ，６ｂはレーザ光源、
７ａ，７ｂはレーザ光、８は試料照明用光源、９は試料
照明光、１０はＴＶカメラ、１３は切替ミラー、１５は
カメラレンズ、１６は光反射ミラー、１７ａは光路、１
８は真空室、１９は真空容器、２１ｂはイオンビーム、
２２ａ，２２ｂは対物レンズ、２３は照明用レンズ、２
４ｃは光反射ミラー、２６は試料台、２８ａ，２８ｂは
イオン引出電極、３０はイオンリフレクタ、３４はイオ
ン検出器である。
【００１５】質量分析時にはレーザ光源６ａからのレー
ザ光７ａは光反射ミラー２４ｃにより反射された後、対
物レンズ２２ａにより試料２上に集光される。また、レ
ーザ光源６ｂからのレーザ光７ｂは対物レンズ２２ｂに
より中央部に集光される。これにより励起されたイオン
ビーム２１ｂは質量分析部１に入射する。イオンビーム
２１ｂはイオンリフレクタ３０で反射されてイオン検出
器３４に入射する。レーザ光７を照射してからイオンが
イオン検出器３４に到達するまでの時間を測定すること
によって、イオンの飛行時間が判る。これにより、イオ
ンの質量が分析できる。
ザ光７ａは光反射ミラー２４ｃにより反射された後、対
物レンズ２２ａにより試料２上に集光される。また、レ
ーザ光源６ｂからのレーザ光７ｂは対物レンズ２２ｂに
より中央部に集光される。これにより励起されたイオン
ビーム２１ｂは質量分析部１に入射する。イオンビーム
２１ｂはイオンリフレクタ３０で反射されてイオン検出
器３４に入射する。レーザ光７を照射してからイオンが
イオン検出器３４に到達するまでの時間を測定すること
によって、イオンの飛行時間が判る。これにより、イオ
ンの質量が分析できる。
【００１６】また、試料観察時には試料照明用光源８か
らの光を照明用レンズ２３により試料上に入射させる。
これによる試料の像をＴＶカメラ１０により観察する。
らの光を照明用レンズ２３により試料上に入射させる。
これによる試料の像をＴＶカメラ１０により観察する。
【００１７】本実施例では対物レンズ２２ａが傾斜して
いるため、従来の顕微鏡と同じような像は観察できな
い。しかし、焦点深度が３０μｍにあるので、３０μｍ
×巾５００μｍの視野で測定箇所の観察は可能である。
対物レンズ２２ａ，２２ｂと試料２との間には、イオン
引出電極２８ｂ以外の障害物がなく、二個の対物レンズ
２２ａ，２２ｂは焦点距離が小さく開口数が大きなもの
を用いることができる。従って、対物レンズ２２ａによ
って試料２上にレーザ光７ａを小さく絞って、試料２上
の測定位置にレーザ光を照射することができる。
いるため、従来の顕微鏡と同じような像は観察できな
い。しかし、焦点深度が３０μｍにあるので、３０μｍ
×巾５００μｍの視野で測定箇所の観察は可能である。
対物レンズ２２ａ，２２ｂと試料２との間には、イオン
引出電極２８ｂ以外の障害物がなく、二個の対物レンズ
２２ａ，２２ｂは焦点距離が小さく開口数が大きなもの
を用いることができる。従って、対物レンズ２２ａによ
って試料２上にレーザ光７ａを小さく絞って、試料２上
の測定位置にレーザ光を照射することができる。
【００１８】また、対物レンズ２２ａ，２２ｂの上下に
２８ａと２８ｂの二枚のイオン引出電極を設け、この電
極間に電圧をかけることにより、レーザ光７で試料２か
ら脱離した物質を効率良く質量分析部１に送ることがで
きる。
２８ａと２８ｂの二枚のイオン引出電極を設け、この電
極間に電圧をかけることにより、レーザ光７で試料２か
ら脱離した物質を効率良く質量分析部１に送ることがで
きる。
【００１９】また、二個以上の対物レンズ２２ａ，２２
ｂを設けることにより、複数種のレーザ光７ａ，７ｂを
試料に簡単に効率良く照射することができ、イオン化効
率を向上することができる。
ｂを設けることにより、複数種のレーザ光７ａ，７ｂを
試料に簡単に効率良く照射することができ、イオン化効
率を向上することができる。
【００２０】（実施例２）図３に本発明の実施例２にお
ける試料へのレーザ照射部の拡大図を示す。実施例２で
は実施例１のイオン引出電極２８の代わりに、気体導入
管４３をもつ円錐状の試料導入管４４を設けた。気体導
入管４３からのガス流によりレーザ光７ａで試料２から
脱離した物質を効率良く質量分析部１に送ることができ
る。レーザ光７ｂは対物レンズ２２ｂにより中央部に集
光され、中性粒子をイオン化する。また、試料室の真空
度を１×１０￣３Ｐａ、検出器側の真空度を１×１０￣
４Ｐａ以上にして、差動排気によりレーザ光７ａで試料
２から脱離した物質を質量分析部１に送ることができ
る。このような装置で、質量分析時にはＹＡＧレーザか
らの３５５ｎｍとエキシマレーザからの１９３ｎｍのレ
ーザ光をそれぞれ図の７ａと７ｂから入射して光反射ミ
ラー２４ｃ及び対物レンズ２２ａ，２２ｂにより試料２
に照射した。本装置でも実施例１と同じ効果が得られ
た。
ける試料へのレーザ照射部の拡大図を示す。実施例２で
は実施例１のイオン引出電極２８の代わりに、気体導入
管４３をもつ円錐状の試料導入管４４を設けた。気体導
入管４３からのガス流によりレーザ光７ａで試料２から
脱離した物質を効率良く質量分析部１に送ることができ
る。レーザ光７ｂは対物レンズ２２ｂにより中央部に集
光され、中性粒子をイオン化する。また、試料室の真空
度を１×１０￣３Ｐａ、検出器側の真空度を１×１０￣
４Ｐａ以上にして、差動排気によりレーザ光７ａで試料
２から脱離した物質を質量分析部１に送ることができ
る。このような装置で、質量分析時にはＹＡＧレーザか
らの３５５ｎｍとエキシマレーザからの１９３ｎｍのレ
ーザ光をそれぞれ図の７ａと７ｂから入射して光反射ミ
ラー２４ｃ及び対物レンズ２２ａ，２２ｂにより試料２
に照射した。本装置でも実施例１と同じ効果が得られ
た。
【００２１】実施例２では気体導入管４３からのガス流
と差動排気による二つの試料２から脱離した物質の導入
方法を併用する。
と差動排気による二つの試料２から脱離した物質の導入
方法を併用する。
【００２２】
【発明の効果】本発明では対物レンズと試料との間に障
害物がなく、焦点距離が小さく開口数の大きな対物レン
ズを用いることができる。また、試料を顕微鏡で観察
し、レーザ光を測定箇所に小さく絞ることが可能であ
る。
害物がなく、焦点距離が小さく開口数の大きな対物レン
ズを用いることができる。また、試料を顕微鏡で観察
し、レーザ光を測定箇所に小さく絞ることが可能であ
る。
【００２３】また、対物レンズをイオンの通路から外し
て取付け、さらに分子粒子の流れ及び引出電極を設置す
ることで試料から脱離した物質を効率良く質量分析計に
送ることができ、極微小な箇所を高感度に測定でき、Ｓ
／Ｎのよいマススペクトルを得ることができる。
て取付け、さらに分子粒子の流れ及び引出電極を設置す
ることで試料から脱離した物質を効率良く質量分析計に
送ることができ、極微小な箇所を高感度に測定でき、Ｓ
／Ｎのよいマススペクトルを得ることができる。
【図１】本発明の一実施例の系統図、
【図２】図１の試料へのレーザ照射部の拡大図、
【図３】第二の実施例の試料へのレーザ照射部の拡大
図、
図、
【図４】従来装置の系統図。
１…質量分析部、 ２…試料、 ８…試料照明用光源、 １０…ＴＶカメラ、 １３…切替ミラー、 １５…カメラレンズ、 １６…光反射ミラー、 １９ａ，１９ｂ…真空容器、 ２２…集光レンズ、 ２２ａ，２２ｂ…対物レンズ、 ２４…光反射ミラー。
Claims (2)
- 【請求項１】試料を励起するレーザ光源と、前記試料の
観察照明用光源と、前記各光源からの光を前記試料に導
く光反射ミラーと、前記試料が配置される試料台と、前
記試料から放出されたイオンを加速または偏向する複数
の電極とこれから飛び出したイオンの飛行時間を検出す
る検出器とを備えた質量分析計において、前後に二枚の
前記電極を配置した傾斜対物レンズを設置したことを特
徴とする質量分析計。 - 【請求項２】請求項１において、気体導入管を下部に取
付けた円錐状の試料導入ラッパ管を設置した質量分析
計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3250890A JPH0589823A (ja) | 1991-09-30 | 1991-09-30 | 質量分析計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3250890A JPH0589823A (ja) | 1991-09-30 | 1991-09-30 | 質量分析計 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0589823A true JPH0589823A (ja) | 1993-04-09 |
Family
ID=17214547
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3250890A Pending JPH0589823A (ja) | 1991-09-30 | 1991-09-30 | 質量分析計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0589823A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1996022525A1 (fr) * | 1995-01-20 | 1996-07-25 | Hitachi, Ltd. | Instrument et procede d'analyse d'echantillons |
| CN105957795A (zh) * | 2016-06-08 | 2016-09-21 | 浙江富春江环保科技研究有限公司 | 一种两束激光合束及线性聚焦装置 |
| CN109712862A (zh) * | 2019-01-28 | 2019-05-03 | 安图实验仪器(郑州)有限公司 | 适于基质辅助激光解析电离飞行时间质谱仪的光路系统 |
-
1991
- 1991-09-30 JP JP3250890A patent/JPH0589823A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1996022525A1 (fr) * | 1995-01-20 | 1996-07-25 | Hitachi, Ltd. | Instrument et procede d'analyse d'echantillons |
| CN105957795A (zh) * | 2016-06-08 | 2016-09-21 | 浙江富春江环保科技研究有限公司 | 一种两束激光合束及线性聚焦装置 |
| CN109712862A (zh) * | 2019-01-28 | 2019-05-03 | 安图实验仪器(郑州)有限公司 | 适于基质辅助激光解析电离飞行时间质谱仪的光路系统 |
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