彗星・惑星物質探査用ガスクロマトグラフィー飛行時間型質量分析装置

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11559012
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 石原 盛男 大阪大学, 大学院・理学研究科, 助教授 (30294151)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 圦本 尚義 東京工業大学, 大学院・理学研究科, 助教授 (80191485) ; 長尾 敬介 東京大学, 大学院・理学研究科, 教授 (40131619) ; 交久瀬 五雄 大阪大学, 大学院・理学研究科, 教授 (10028235) ; 豊田 岐聡 大阪大学, 大学院・理学研究科, 助手 (80283828) ; 伊藤 啓行 大阪大学, 大学院・理学研究科, 助手 (60223179)
• Keywords: 飛行時間型質量分析計 / イオンミラー / イオン源

Research Abstract

我々は小型で高分解能を達成できる多重周回タイプの飛行時間型質量分析装置の開発を行ってきており、世界最高の質量分解能35万をすでに達成した。しかしその装置はQレンズを多用したため、イオン光学的に複雑であり、惑星探査用としては簡略化が求められていた。本研究では、その目的のためにまずQレンズを用いないイオン光学系をさがした。その結果完全収束条件を満たした上で多重周回軌道をイオンビームが安定に周回できるイオン光学系を見出した。このイオン光学系は先に分解能35万を達成した装置のイオン光学系と同等の性能を持つことが期待できるものである。
さらにそのイオン光学系を搭載するための真空装置(真空箱、バルブ、ポンプ等)や架台などの機械設計を行い、実際に製作を行った。また内部に搭載する小型の垂直加速型イオン源の試作実験も試みた。さらに多用な試みが可能なように検出部に小型のイオンミラーを搭載すべくその設計を行った。設計したイオンミラーは新しく製作した装置に実際に組み込んだ。
多重周回型の装置では各電極に適当なタイミングでパルス的に電圧を供給する必要があるが、そのためのタイミング回路と制御プログラムまた高速で信号を取り込むためのシステムも構築した。現在予備的な動作確認の段階である。

Research Products

• [Publications] 豊田岐聡: "惑星・慧星探査用質量分析計の開発"遊・星・人. 9. 103-107 (2000)
• [Publications] M.Toyoda: "Construction of a New Multi-turn Time-of-Flight Mass Spectrometer"J.Mass Spectrom.. 35. 163-167 (2000)
• [Publications] M.Ishihara: "Perfect Spacial and Isochronous Focussing Ion Optics for Multi-turn Time of Flight Mass Spectrometer"J.Mass Spectrom.. 197. 179-189 (2000)
• [Publications] 豊田岐聡: "マルチターン飛行時間型質量分析計「MULTUM Linear plus」の開発"質量分析. 48. 312-317 (2000)