質量分析 Q-MS

イオン分離の手法として、4本（2本×2組）の平行な電極からなる四重極（Quadrupole）を用いた質量分析装置です。4本の電極へ供給する高周波電圧によって、共振条件を満たすイオンのみを選別（フィルタリング）します。

Q-MSは定量分析に適しており、検出器には広いダイナミックレンジとリニアリティが必要とされます。また、装置によっては寿命特性やゲインの安定性が重要視されます。

Q-MS検出器に求められる特性や機能

測定における試料濃度の対応範囲を広げるために重要となる特性です。検出器のダイナミックレンジが広いことで、低濃度から高濃度まで一度に測定できるようになります。

測定できる濃度の幅が狭いと、測定スループットに悪影響がでます。具体的には、試料希釈などの調整をしたうえで、複数回の測定が必要になるなど、装置ユーザーの負担が大きくなることが想定されます。

検出器は、長時間・長期間の使用によって劣化します。検出器が劣化した場合は、装置の使用・測定を止めて新たな検出器と交換することになります。

検出器の長寿命化は検出器の交換スパンを広げることに繋がり、装置のダウンタイム低減に貢献します。

検出器のゲイン（増倍率）は、測定の再現性に影響を与えます。検出器のゲインが安定していない場合、キャリブレーションの手間が大きくなってしまいます。

ゲインが安定した検出器を採用することで、キャリブレーションの手間の低減が期待できます。

正イオンと負イオンの両極性を検出するためには、コンバージョンダイノードを有する検出器が必要になります。

浜松ホトニクスの検出器に搭載されるコンバージョンダイノードは、いずれも高いイオン-電子変換効率を有しており、高感度な測定を実現します。

検出器			特長	仕様				性能の目安
製品名	イメージ	型名	特長	有効径 (mm)	ゲイン (Typ.)	動作真空度 (Pa)	両極性検出	ダイナミックレンジ	寿命	サイズ
セラミックチャンネルトロン CERARION		R14747シリーズ	セラミック製	6.6 x 7.0	3.5 x 10⁶	0.1	○^※1	○	○	○
電子増倍管		R6985-80	両極性検出	Φ11.0	1.0 x 10⁶	1 x 10^-2	○	○	△	△
		R4146-10	薄型	8.0 x 1.0	1.0 x 10⁷	1 x 10^-2		○	△	○
		R8810	小型低真空動作	Φ3.0	2.0 x 10³	0.5		△	△	○
MCPアッセンブリ		F14844	小型低真空動作	Φ14.5	1.0 x 10⁶	1.0		△	△	○