アルカリ金属イオンの付加反応を利用した質量分析法のための新しいイオン化

1989 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 63540466
• 研究機関: 国立公害研究所
• 研究代表者: 藤井 敏博 国立公害研究所, 計測技術部, 室長 (60109907)
• キーワード: アルカリ金属イオン / 付加イオン / リチュウムイオン / 付加反応 / 質量分析法 / カチオニゼ-ション / ラジカル検出 / イオン化法

研究概要

イオン粒子と固相の相互作用の場に於て、アルカリ金属イオンが、種々の化学種に付加(アタッチメント)する現象がしばしば観測される。固体表面での不均一反応であるが、気相でもよくおこる反応があり、その過程の機構が解明されるにつれ、応用面の開発に興味が移りつつある。そこで1)この現象を利用した質量分析法のための新しいイオン化法としての検討を行った。最終年度である本年度は、2)このイオン化法と大気圧試料を直接導入する手法を組合せ、特定した物資がリアルタイムで高感度にモニタ-できるシステムの開発の完成をめざした。このシステムにより、環境大気雰囲気中の化学物質の検出、気相反応系での不安定中間生成物のモニタ-、プラズマあるいはフレ-ム中の活性化学種の同定検出、あるいは他の分析機器たとえばガスクロマトグラフィ-、超臨界流体クロマトグラフィ-との接続が可能になる。
大気圧試料の直接導入質量分析法のためのシステムの設計を行ったのち、製作組立つてを行った。装置の構成は、試料導入部(反応室でもある)、四重極質量分析計、3段の差動排気系から成り立ている。試料導入部に、サンプルアパチャ-(直径0.4mm)があり、この穴を通し大気圧下の試料が流れ込むと、反応室の圧力は1tarr前後になる上、アルカリ金属イオンの付加反応が起こるに充分な条件が達成される。
現在、H_2フレ-ム中の活性種の検出を、リチュウムイオンを一次イオンとして利用する系で行っている。

研究成果

• [文献書誌] Toshihiro Fujii,Miyoshi Ogura and Hitoshi Jimba: "Chemical Ionization Mass Spectrometry with Lithium Ion Attachment to the Molecules" Anal.Chem.,. 61. 1026-1029 (1989)
• [文献書誌] Toshihiro Fujii,Hitoshi Jimba,and Hiromi Arimoto: "Mass Spectrometric Studies on the Response Mechanism of Surface Ionization Detectore for Gas Chromatography" Anal.Chem.,. 62. 107-111 (1990)
• [文献書誌] Garard J.Sharp and Toshihiro Fujii: "Sampling at Atmospheric Pressure for Mass Spectrometry in combination with Lithium Ion Attachment to Molecule"
• [文献書誌] Toshihiro Fujii and Hiromi Arimoto: "Chapter 6.Surface Ionization Detector in “Detectors for Capillary Chromatography"" Chemical Analysis Series edited by Herbert H.Hill,Jr,John Wiley & Sons,Inc., (1990)