专利名称:感应耦合等离子体质量分析仪的制作方法本发明涉及利用感应耦合等离子体作为离子源进行质量分析的感应耦合等离子体质量分析。一般来说，感应耦合等离子体质量分析仪与感应耦合等离子体发射光谱分析装置相比，前者的检测灵敏度高，可用来进行微量分析，而且还适合于同位素的分析等。因此近年来其应用范围正在扩大。该感应耦合等离子体质量分析仪是使高频电流通过感应线圈，在此状态下，将气溶胶导入等离子吹管，使之产生感应耦合等离子体(以下简称ICP)，将如此产生的离子导入质量分析仪，对该离子的质量进行分析。可是，以往的这类装置，由于取自ICP的离子的能量大，因此用质量分析仪达不到足够的分辨率，而且由于离子的能量范围较宽，如图3(a)所示，所以在将离子导入质量分析仪前方的透镜系中，不能使离子束充分聚束，因此存在所取得的信号量不足等问题。另外，由等离子体取出的离子，通过小孔被导入装在质量分析仪中的真空室中，而等离子体由于受到感应线圈的电场的影响，电压发生变化，因此在ICP与小孔之间产生所谓的收缩放电，因而会损伤小孔，由于收缩放电，还会产生紫外线噪声，影响质量分析仪的分析精度，等等，这些都是不妥之处。为了解决这些问题，过去曾经提出在原来的技术基础上，在感应线圈上设一个抽头，再将该抽头接地，使感应线圈保持接地电压，通过这种方法来减小等离子体的电压变化(例如，参见特开昭59-105257号公报)。但是，在具有这种结构的以往的实例的情况来看，由于这种结构要在通有高频电流的感应线圈直接设接地抽头，从而使对高频电路复杂化，这是一大难点。本发明就是鉴于上述情况提出的，其目的是要使结构比较简单，抑制由等离子体产生的离子的电压变化，改善质量分析仪的分辨率，同时有效地防止在小孔之间产生的收缩放电。为了达到上述目的，本发明的感应耦合等离子体质量分析仪的特征是在产生高频磁场的感应线圈与导入气溶胶的等离子吹管之间，装设一个用来屏蔽感应线圈产生的电场的静电屏蔽装置。本发明的感应耦合等离子体分析仪预先使静电屏蔽装置保持接地电位，等离子体由于这种静电屏蔽，与感应线圈产生的电场屏蔽隔离，从而保持与静电屏蔽装置几乎相同的接地电位。因此所产生的离子的电压变化得以抑制，同时由等离子体取出的离子的能量也较低，而且其能量范围也小。结果使质量分析仪的分辨率得到改善。另外，在小孔之间产生的收缩放电也受到抑制，防止了紫外线噪声的发生。实施例图1是关于本发明的实施例的感应耦合等离子体质量分析仪的结构图。图中，1表示感应耦合等离子体质量分析仪的整体，2为产生高频磁场的感应线圈，4为由用于导入气溶胶的石英管等构成的等离子吹管，6为向感应线圈2供给高频电流的高频电源，8为阻抗匹配电路。该实施例的特征是在上述的感应线圈2与等离子吹管4之间，装设用于屏蔽由感应线圈2产生的电场的铜制静电屏蔽装置10。如图2所示，静电屏蔽装置10是由彼此之间保持规定间距的环状部分12和与这些环状部分连接的直线状部分14构成的。环状部分12的各个圆环均被切断，形成开口16，对于感应电流来说，则形成开路。将该静电屏蔽装置10卡装，在等离子吹管4的外围，同时与构成下述第1真空室18的隔板36作电气连接，使其保持接地电位。再者，只要将静电屏蔽装置的结构做成对感应电流不构成闭路即可，不一定受该实施例中的形状限制。
18、20、22分别为第1、第2、第3真空室。第1真空室18可用回转泵排气，第2真空室20和第3真空室22分别可用扩散泵进行差动排气。24是设置在第2真空室20中的透镜系，26是设置在第3真空室22中的四极质量分析仪，28是离子检测器。在与第1真空室18之间设有第1小孔30，而在第1真空室18与第2真空室20之间，设有第2小孔32，在第2真空室20与第3真空室22之间，设有第3小孔34。另外，因为开设第1小孔30的隔板36直接与高温等离子体接触，故在其内部设有冷却水通道38。
因此，按本方案制成的感应耦合等离子体质量分析仪1，在其等离子吹管4中产生的等离子体40，借助于静电屏蔽装置10与感应线圈2产生的电场隔离，从而保持与静电屏蔽装置10几乎相同的接地电位。因此所产生的离子的电压变化受到抑制，同时由等离子体40取出来的离子的能量也低，而且如图3(b)所示，其能量的范围变小。结果使质量分析仪26的分辨率得到改善。另外，与第1小孔30之间产生的收缩放电受到抑制，防止了紫外线噪声的产生。
为了维持等离子体40，就必须借助感应线圈2中产生的高频磁场，以便在等离子体40中有感应电流流动。如果静电屏蔽装置的结构为闭路，则在此回路中也会有感应电流流动，其结果将会削弱等离子吹管4中的高频磁场，等离子体40也就难以维持了。然而本实施例中的静电屏蔽装置10，由于它有开口端16，对感应电流形成了开路，故在静电屏蔽装置10中无感应电流。因此等离子吹管4中的高频磁场几乎不受影响。
如上所述，采用本发明时，其电路结构不像过去的电路那样复杂，只要装设一个结构简单的静电屏蔽装置，就能抑制由等离子体产生的离子的电压变化。另外，由等离子体取出的离子的能量低，其能量范围可以缩小。结果可改善质量分析仪的分辨率，而且由于与小孔之间不会产生收缩放电，就能防止紫外线噪声，提高分析精度，同时还能谋求改善小孔的使用寿命等，能发挥良好的效果。
关于附图的简单说明图1为本发明实施例采用的感应耦合等离子体质量分析仪的结构图，图2为静电屏蔽装置的斜视图，图3为表示过去的实例与本方案对比的离子总能量分布特性图。
图中1……感应耦合等离子体质量分析仪，2……感应线圈，4……等离子吹管，10……静电屏蔽装置。


本发明的感应耦合等离子体分析仪预先使静电屏蔽装置保持于接地电位，等离子体由于这种静电屏蔽，与感应线圈产生的电场屏蔽隔离，从而保持与静电屏蔽装置几乎相同的接地电位。因此所产生的离子的电压变化得以抑制，同时由等离子体取出的离子的能量也较低，且其能量范围也小，从而使质量分析仪的分辨率得到了改善。另外，在小孔间产生的收缩放电也受到抑制，从而防止了紫外线噪声的产生。