质量分析装置以及质量分析方法与流程

1.本发明涉及质量分析装置以及质量分析方法，特别涉及具备针、与针对置的对置电极、对针施加电压的离子源电源以及向对置电极施加电压的对置电极电源的质量分析装置、以及使用了该质量分析装置的质量分析方法。


背景技术：

2.作为构成质量分析装置的部分，例如已知有如下离子源：使从前处理部注入的分析对象的试样气化，对气化后的该试样施加高电场，由此使气化试样离子化。
3.在专利文献1(国际公开第03/065406号)中记载了如下内容：在质量分析装置中，在从作为前处理部的色谱仪向离子源注入分析对象的试样时，测定具有特定质量的离子的电流值，在该电流值低于阈值时判断为发生了喷嘴堵塞，向操作者通知装置中的测定异常的发生。
4.现有技术文献
5.专利文献
6.专利文献1：国际公开第03/065406号


技术实现要素：

7.发明所要解决的课题
8.作为在质量分析装置的测定中以高频率发生的测定异常的原因，除了从前处理部通向针的管内的堵塞(噪声堵塞)之外，还有离子源中的放电。一般对能够施加到离子源的电压设置上限，在正常的质量分析装置中，只要在该电压以下使用就不会引起放电。但是，在利用离子源对分析对象的试样进行离子化时，未被离子化的试样作为夹杂物堆积在离子源内部，因此离子源内部的耐电压降低而可能发生放电。由此，无法进行正常的测定。此时，无法将基于放电的异常测定的结果与前处理部的管的堵塞等异常进行区分，因此存在异常部位的确定以及异常原因的除去需要时间的课题。这导致质量分析装置的维护性的降低以及试样的浪费。
9.根据本说明书和附图，其他问题和新颖特征将变得清楚。
10.用于解决课题的手段
11.如果简单地说明在本技术中公开的实施方式中的代表性的实施方式的概要，则如下所述。
12.作为一实施方式的质量分析装置设置分别串联连接在离子源电源与框架之间、以及对置电极电源与框架之间的返回电流检测部，通过将由这些返回电流检测部测定出的电流与阈值进行比较，来检测放电的发生以及放电发生部位。
13.发明效果
14.根据代表性的实施方式，能够提高质量分析装置的性能。特别是，使测定中的异常放电发生时的放电发生部位的确定变得容易，能够实现试样的浪费的减少、有效的测定数
据的选择/取得、质量分析装置的维护性提高。
附图说明
15.图1是实施方式1的质量分析装置的概略图。
16.图2是检测构成实施方式1的质量分析装置的离子源的放电电流的电路的接线图。
17.图3是表示实施方式2的质量分析装置的放电电压和电流的特性的曲线图。
18.图4是表示实施方式2的质量分析装置中的、判断异常放电的阈值的设定的信号图。
19.图5是表示实施方式2的质量分析装置中的、判断异常放电的阈值的设定的信号图。
20.图6是表示正负离子切换测定时的离子源电源的返回电流波形的信号图。
21.图7是说明实施方式3的质量分析装置中的、在正负切换测定时屏蔽冲击电流的方法的信号图。
22.图8是表示构成实施方式4的质量分析装置的离子源电源和对置电极电源各自的冲击电流的路径的接线图。
23.图9是表示构成实施方式4的质量分析装置的对置电极电源的放电电流和冲击电流各自的路径的接线图。
24.图10是表示实施方式4的质量分析装置的离子源电源的返回电流波形的信号图。
25.图11是表示实施方式4的质量分析装置的对置电极电源的返回电流波形的信号图。
26.图12是实施方式1的质量分析装置的动作流程。
27.图13是表示实施方式1的质量分析装置的用户界面画面的示意图。
28.图14是实施方式5的质量分析装置的概略图。
29.图15是表示比较例的质量分析装置的概略图。
具体实施方式
30.以下，基于附图对本发明的实施方式进行详细说明。此外，在用于说明实施方式的所有附图中，对具有相同功能的部件标注相同的附图标记，并省略其重复的说明。另外，在实施方式中，除了特别需要时以外，原则上不重复相同或同样的部分的说明。
31.(实施方式1)
32.以下，对搭载了具备返回电流检测部的离子源电源和对置电极电源的质量分析装置，即根据测定分析对象的试样时的返回电流检测部所检测的电流量和质量分析装置测定出的离子量的检测结果，检测测定异常、放电的有无以及放电的发生部位的方法进行说明。
33.《本实施方式的构造》
34.图1表示本实施方式的质量分析装置的概略图。图1是说明质量分析装置中的检测离子源的放电电流的单元的图。质量分析装置具备具有导电性且作为地线(框架接地)发挥功能的容器即框架(装置框架)1。另外，质量分析装置具有离子源10、收集部11、分离部12、检测器13、离子检测器7以及控制部2。
35.离子源10、收集部11、分离部12和检测器13设置在框架1内。离子源10是使从前处
理部4注入的分析对象的试样离子化的部分。由离子源10生成的离子化试样9通过收集部11收集。即，收集部11是通过对设置于收集部11的电极9a施加电压而使离子化试样收集的部分。分离部12是根据质荷比对由收集部11收集到的离子化试样9进行滤波，从而仅使检测对象的离子化试样9通过的部分。该滤波通过对设置于分离部12的电极9b施加电压来进行。检测器13是输出与在分离部12中通过的离子化试样9的量对应的电信号的装置。离子检测器7是根据从检测器13输出的电信号取得离子量的装置。控制部2是将离子量的检测结果显示于显示器(显示部)的装置。前处理部4例如是将人的血液或尿等试样(检查对象)送入质量分析装置的装置。
36.检测器13具有：转换倍增极(电极)9c，其使通过了分离部12的离子化试样9碰撞，使电子5从离子化试样9释放；以及离子电转换部6，其在电子5入射时，将与电子5的量对应的电信号输出到离子检测器7。
37.离子源10具有：针3，其使从前处理部4注入的分析对象的试样离子化；离子源电源20，其向针3施加用于使试样离子化的电压；对置电极19，其生成用于将离子化后的试样向收集部11引入的电场；以及对置电极电源21，其向该对置电极19施加电压。针3和对置电极19相互分离地设置在框架1内。前处理部4与针3经由管连接。此外，对置电极19是与针3对置的电极。关于对置电极19，在此记载为“对置”，但不需要针3的面与对置电极19的面以相互平行的状态相对，另外，也不需要对置电极19由多个电极构成，这些电极的各个面以相互平行的状态相对。
38.离子源电源20和对置电极电源21分别具有第一端子、第二端子和第三端子。离子源电源20的第一端子(输出端子)与针3电连接。离子源电源20的第二端子(地线)与框架1电连接。离子源电源20的第三端子与控制部2电连接。对置电极电源21的第一端子(输出端子)与对置电极19电连接。对置电极电源21的第二端子(地线)与框架1电连接。对置电极电源21的第三端子与控制部2电连接。但是，在离子源电源20内，第三端子相对于第一端子和第二端子电绝缘。同样地，在对置电极电源21内，第三端子相对于第一端子和第二端子电绝缘。
39.离子源电源20具有能够根据经由框架1返回的返回电流来检测输出的电流的返回电流检测部(电流计)1a。对置电极电源21具有能够根据经由框架1返回的返回电流来检测输出的电流的返回电流检测部(电流计)1b。
40.返回电流检测部1a串联连接在离子源电源20与框架1之间。即，离子源电源20的第二端子与返回电流检测部1a电连接，返回电流检测部1a与框架1电连接。换言之，离子源电源20与框架1经由返回电流检测部1a电连接。同样地，返回电流检测部1b串联连接在对置电极电源21与框架1之间。即，对置电极电源21的第二端子与返回电流检测部1b电连接，返回电流检测部1b与框架1电连接。换言之，对置电极电源21与框架1经由返回电流检测部1b电连接。
41.返回电流检测部1a、1b具有检测通过的电流量并将该检测出的电流量向控制部2发送的单元。例如，返回电流检测部的电流量检测精度为数na～数十na左右，能够检测的电流量的范围为数十μa左右。
42.发送返回电流检测部1a、1b检测出的电流量的单元与作为发送目的地的控制部2电绝缘。换言之，返回电流检测部1a、1b、离子源电源20以及对置电极电源21与控制部2绝缘。另外，从返回电流检测部1a、1b分别向控制部2发送上述电流量的路径的一部分被绝缘。
这是因为，若返回电流检测部1a、1b、离子源电源20以及对置电极电源21与控制部2相互导通，则在返回电流检测部1a、1b中难以准确地检测电流。通过如上述那样进行绝缘，能够提高返回电流检测部1a、1b中的电流检测精度。作为在电绝缘的状态下从离子源电源20和对置电极电源21向控制部2发送电流量的单元，例如能够使用光通信等，该光通信使用在车载通信中使用的光电二极管。
43.控制部2具有向操作者(装置操作者)显示从离子检测器7发送的离子量的检测结果的功能。另外，控制部2具有如下功能：接收从返回电流检测部1a、1b发送的电流量，通过将该电流量与预先设定的阈值t1、t2进行比较来判断电流量是正常还是异常，并显示该判断结果。另外，控制部2具有控制质量分析整体的测定的功能。另外，如图1所示，控制部2也可以具有显示从返回电流检测部1a、1b发送的电流量(电流信号a、b)的功能。操作者通过控制部2操作质量分析装置。图1所示的离子量的检测结果、分别表示电流信号a和b的信号图的横轴是时间，纵轴是电流量。控制部2例如由个人计算机以及显示器构成。
44.基于离子源10放电时流过的电流量来设定与从返回电流检测部发送的电流量进行比较的阈值。例如，预先使离子源10放电，将该放电开始时流过的电流量作为阈值保存在控制部2中。另外，想要在开始放电之前检测异常的情况下，也可以将比放电开始时的电流量稍低的值保存为阈值。另外，与从返回电流检测部1a发送的电流量进行比较的阈值t1以及与从返回电流检测部1b发送的电流量进行比较的阈值t2也可以是不同的值。
45.接着，使用图2对离子源10的放电种类和放电电流的路径进行说明。
46.图2表示在构成本实施方式的质量分析装置的离子源10中检测放电电流的电路的接线图。在质量分析装置正常动作时，在离子源10中不发生放电。但是，由于质量分析装置内的夹杂物的堆积等，有时在质量分析装置内发生异常的放电。在图2中，用虚线表示由异常放电引起的电流流动的路径。
47.在离子源10中产生的放电的种类有从针3向对置电极19的放电2b以及从针3向对置电极19以外的与框架1电导通的部分的放电2a这2种。由于放电2b而流动的异常放电的电流(放电电流)3b依次经由对置电极19以及对置电极电源21而通过返回电流检测部1b，并且在通过返回电流检测部1a之后，返回到作为电流输出源的离子源电源20。由于放电2a而流动的异常放电的电流(放电电流)3a经由框架1通过返回电流检测部1a后，返回到作为电流输出源的离子源电源20。
48.因此，返回电流检测部1a检测放电2a、2b双方的电流3a、3b，返回电流检测部1b仅检测放电2b的电流3b。由此，首先，能够利用返回电流检测部1a检测离子源10有无异常放电。此外，根据返回电流检测部1b的测定结果，能够判断因异常放电而流动的电流是在电流3a的路径或电流3b的路径中的哪一个路径中流动的电流。即，能够确定离子源10的放电有无和放电发生部位。
49.此时，控制部2在由返回电流检测部1a测定出的电流量的绝对值为阈值t1(参照图1)以上、且由返回电流检测部1b测定出的电流量的绝对值小于阈值t2(参照图1)时，判断为产生了放电2a。另外，控制部2在由返回电流检测部1a测定出的电流量的绝对值为阈值t1以上、且由返回电流检测部1b测定出的电流量的绝对值为阈值t2以上时，判断为产生了放电2b。这样，控制部基于由返回电流检测部1a、1b分别测定出的电流量，分别判断针3与对置电极19以外的离子源的构成物之间有无放电2a、以及针3与对置电极19之间有无放电2b。
50.图1中一并示出了表示返回电流检测部1a发送的电流量的电流信号a、表示返回电流检测部1b发送的电流量的电流信号b、以及离子检测器7发送的离子量的检测结果。该3个波形分为在离子源10中未发生异常放电的正常的波形区域1n、发生了放电2b的放电的波形区域2x、以及发生了放电2a的放电的波形区域1x。
51.装置的操作者在测定中仅监视离子量的检测结果，在离子源10中未发生异常放电的正常时，能够取得正常的离子量的结果。在离子源10发生放电而返回电流检测部1a的电流量超过了阈值t1的情况下，控制部2将异常放电的发生作为错误或警告，通过显示、点亮或声音等通知给操作者，并且还根据返回电流检测部1b的电流量与阈值t2的大小关系来显示放电发生部位。例如，在检测到波形区域1x那样的电流的情况下，能够判断为放电发生部位是在针3与框架1之间的放电2a的路径上发生的。另外，在检测到波形区域2x那样的电流的情况下，能够判断为放电发生部位是在针3与对置电极19之间的放电2b的路径上发生的。
52.装置的操作者能够基于所显示的信息，实施测定的中断以及如上述那样确定的放电发生部位(离子源10)的清洗等排除放电原因的应对。测定的中断(质量分析处理的停止)可以通过装置的操作者的操作来进行，也可以在检测到波形区域1x、2x那样的异常电流的时间点，通过控制部2自动地进行。
53.图12表示本实施方式的质量分析装置的动作流程。本动作流程是在一般的质量分析的动作流程中加入了上述的本实施方式的放电检测的步骤的一例。
54.首先，在步骤s1的装置起动处理中，基于经由控制部2从操作者输入的质量分析的开始信息来设定质量分析装置的动作。该开始信息例如是质量分析的动作模式、所搭载的各种电源的电压、以及测定结束条件(例如测定时间)等。
55.步骤s2的等待测定开始是在操作者经由控制部2输入测定开始指示之前的等待时实施的处理。该处理例如是定期的装置状态的信息的读入等。
56.步骤s3是测定开始指示的输入判定，当操作者经由控制部2输入测定开始指示时，向步骤s4移动。在未输入测定开始指示的状态下，向步骤s2移动。
57.在步骤s4的离子量数据取得中，实施将从离子检测器7发送的离子量的检测数据取入到控制部2的处理。
58.在步骤s5的质量分析处理中，基于在步骤s1中设定的动作模式等信息，对在步骤s4中取得的离子量数据进行运算处理。动作模式例如是质量分析的扫描模式或sim(selected ion monitoring，选择离子监测)模式。
59.步骤s6的质量分析结果显示是将步骤s5的运算处理结果显示于控制部2的画面等的处理。显示的结果例如是质谱或色谱等。
60.步骤s7的装置状态读入是从搭载于质量分析装置的各种传感器、检测器等读入能够判断质量分析装置的状态是正常还是异常的装置状态信息的处理。在此将由本实施方式的返回电流检测部得到的电流量向控制部2发送。另外，其他装置状态信息例如是各种电源或真空泵部的错误/警告信息、或者加热器的温度信息等。
61.步骤s8是装置状态信息的错误/警告判定，在步骤s7中读入的装置状态信息中有错误或警告的情况下，向步骤s9移动。在没有错误或警告的情况下，向步骤s12移动。
62.步骤s9是有无放电的判定，根据将在步骤s7中读入的装置状态信息中包含的从本实施方式的返回电流检测部发送的电流量的绝对值与阈值进行比较的结果，在控制部2判
断为有放电的发生的情况下，向步骤s10移动。在控制部2判断为没有放电的发生的情况下，向步骤s11移动。
63.步骤s10的放电应对处理是在离子源10中发生了放电的情况下实施的处理。例如，为了将放电发生的警告从控制部2通知给操作者、迅速地使质量分析装置的测定动作停止，而将测定结束的条件信息设为真值，或者基于返回电流检测部1b发送的电流量来判定放电部位并通知给操作者等。
64.步骤s11的其他异常处理是针对放电以外的异常状态的处理。例如，是与各种电源或真空泵的动作错误对应的警告通知、或者对测定结束条件的真值设定等。
65.步骤s12是测定动作的结束判定，在输入了操作者的测定结束指示的情况下、测定时间结束的情况下、或者在步骤s10或s11中将测定结束条件设定为了真值的情况下等，结束质量分析装置的测定动作。
66.图13是表示本实施方式的质量分析装置的用户界面画面的一例的示意图。用户界面画面100显示在控制部2的显示器内，由操作区域110和显示区域111构成。
67.操作区域110具有使装置启动的装置启动按钮101和输入质量分析的开始信息的设定按钮102。操作者通过装置启动按钮101以及设定按钮102执行步骤s1。另外，操作区域110具有测定开始按钮103和测定结束按钮104。操作者通过测定开始按钮103执行步骤s3，通过测定结束按钮104执行步骤s12。
68.显示区域111具有测定结果区域105和装置状态显示区域106，测定结果区域105显示作为步骤s6的执行结果的离子量的检测结果，装置状态显示区域106显示步骤s7的执行结果。
69.装置状态显示区域106具有显示监视装置状态的综合结果的装置状态结果107。关于装置状态结果107的显示内容，例如，如果在步骤s7中执行的装置状态读入结果中即使有1个错误或警告，也显示异常，如果没有错误或警告，则显示正常。
70.另外，装置状态显示区域106具有详细状态结果109。详细状态结果109例如单独地显示在步骤s7中执行的装置状态读入结果。显示的结果例如是离子源10的放电、温度、真空度等异常的有无。详细状态结果109通常也可以不显示于用户界面画面100，而是根据操作者的指示在其他画面中显示，以便操作者能够根据需要进行确认。在控制部2检测到放电2a或2b(参照图1)的发生的情况下，控制部2将该放电的发生部位显示于装置状态显示区域106。
71.《本实施方式的效果》
72.在此，为了说明本实施方式的效果，将比较例的质量分析装置示于图15。图15所示的比较例的质量分析装置的结构与图1所示的质量分析装置的不同点在于，在离子源电源20及对置电极电源21各自的第二端子与框架1之间没有设置电流计，以及离子源电源20及对置电极电源21各自不具有第三端子。由于未设置上述电流计，因此不向控制部2发送异常电流的电流量。
73.在质量分析装置中，认为由于继续使用而在内部积存夹杂物(垃圾)。内部未蓄积夹杂物的正常的质量分析装置具有在离子源内不引起放电的耐电压性能。但是，当夹杂物的蓄积进展时，会引起放电，例如在针与框架之间、或者针与对置电极之间引起放电。若发生这样的放电，则作为针的本来的作用的试样的离子化的效率降低，难以正常地进行质量
分析。
74.在测定中，比较例的质量分析装置的操作者仅监视离子量的检测结果，当发生异常放电时，认为确认到作为检测结果的该离子量减少等异常。在该情况下，操作者中断测定而排除放电原因。但是，由于无法立即确定放电部位，因此存在质谱分析装置的内部的各部位的检查需要时间的问题。
75.另外，作为监视的检测结果即离子量减少的异常的原因之一，可以考虑质量分析装置内的放电，但除此之外，也可以考虑在前处理部与针之间的管内产生的堵塞等该放电以外的原因。在比较例的质量分析装置中，由于仅监视离子量的检测结果来判断有无异常，因此无法判断该异常原因是由放电还是管内的堵塞等其他原因引起的。因此，存在为了检查异常原因是否为放电以外而需要时间的问题。
76.另外，在发生了由放电引起的测定异常时，操作者有可能未注意到该异常而取得无效的离子量的测定数据。
77.另外，由于从发生异常放电的时间点到认知该异常而中断测定为止需要时间，因此存在在此期间浪费试样的问题。例如，在试样为人的血液等的情况下，预先准备的试样的量不多，在这样的情况下，特别需要极力抑制试样的浪费。
78.与此相对，在本实施方式中，如图1所示，设置有检测因异常放电而经由框架1流动的电流3a的返回电流检测部1a、以及检测因异常放电而经由框架1流动的电流3b的返回电流检测部1b。由此，能够瞬间检测异常放电的发生。另外，由于将返回电流检测部1a、1b分别设置于离子源电源20、对置电极电源21，因此能够确定离子源10内的放电发生部位。另外，可知离子量的检测结果的异常的原因不是管的堵塞等而是放电，因此能够省略检查异常原因是否为放电以外的原因的工序。由此，能够省略为了确定放电发生部位而检查质量分析装置内外的各部位的工序，因此能够短时间且低成本地进行使用了质量分析装置的质量分析。因此，能够提高质量分析装置的性能。
79.另外，能够由控制部2或操作者立即中断测定，因此能够抑制试样的浪费。特别是，如果通过控制部2中止测定，则能够将试样的浪费抑制为最小限度。因此，能够提高质量分析装置的性能。
80.根据以上，能够瞬间识别由放电引起的测定异常的发生，因此能够在短时间内使测定中断而削减试样的浪费。另外，将此时的测定数据作为发生了异常的无效的数据而删除，能够确保分析结果的健全性。此外，由于在短时间内也知晓放电部位，因此能够提高维护性。
81.本实施方式的质量分析装置能够通过在图15所示的比较例的质量分析装置的电源与框架之间仅设置电流计来实现，能够通过监视由该电流计测定出的电流量来得到上述效果。
82.(实施方式2)
83.在质量分析装置的测定中，根据分析对象的种类或分析方法，对离子源的针和对置电极施加的电压的极性不同。在使分析对象的试样正离子化的情况下，向针和对置电极施加正极性的电压，在使试样负离子化的情况下，向针和对置电极施加负极性的电压。以下，说明在上述实施方式1中说明的质量分析装置中对有无与向针和对置电极施加的电压极性匹配的放电进行判断的阈值的设定方法。
84.图3示出了表示本实施方式的质量分析装置的放电电压和电流的特性的曲线图。在该曲线图中，横轴是离子源的针的施加电压，纵轴是搭载于离子源电源的返回电流检测部检测的电流量。当使针施加电压从0v向正极性的方向增加时，返回电流量也增加，当针施加电压达到x1时，返回电流量急剧增加。此时，针施加电压x1是以正极性开始放电的电压，返回电流量y1是以正极性开始放电的电流。另一方面，当使针施加电压从0v向负极性的方向减少时，返回电流向负极性的方向增加，当针施加电压达到x2时，返回电流量急剧地向负极性的方向增加。此时，针施加电压x2是以负极性开始放电的电压，返回电流量y2是以负极性开始放电的电流。
85.在此，正极性的针施加电压x1与负极性的针施加电压x2彼此不同，正极性的返回电流量y1与负极性的返回电流量y2彼此不同。因此，要注意的点在于，若针对返回电流量设定1个阈值来判断有无放电，则在以下那样的情况下无法检测放电。
86.在此，作为比较例，对判断离子源有无放电的阈值在正离子测定时和负离子测定时使用相同的阈值的情况进行叙述。例如，在将正极性的返回电流量y1设定为阈值的情况下，在负极性的返回电流量y2比正极性的返回电流量y1低的情况下，即使进行负离子化并测定而发生放电，返回电流检测部的电流量也低于阈值，无法检测出放电。因此，对分析对象的试样进行正离子化而测定时判断离子源有无放电的阈值和测定负离子时的阈值需要设定不同的值。
87.另外，正极性的针施加电压x1和负极性的针施加电压x2各自的绝对值彼此不同，正极性的返回电流量y1和负极性的返回电流量y2各自的绝对值彼此不同。因此，若仅通过返回电流量的1个绝对值进行判断，则存在无法检测放电的情况。
88.图4和图5示出了表示本实施方式的质量分析装置中的判断异常放电的阈值的设定的信号图。图4是向针和对置电极施加了正电压的情况下的信号图。图5是向针和对置电极施加了负电压的情况下的信号图。在图4和图5中，分别表示电流信号a、b的信号图的横轴是时间，纵轴是电流量。
89.在图4和图5中，作为判断有无放电的阈值，记载了用于与离子源电源的返回电流检测部1a的电流量进行比较的正极性的阈值30和负极性的阈值31。另外，在图4和图5中，作为判断有无放电的阈值，记载了用于与对置电极电源的返回电流检测部1b的电流量进行比较的正极性的阈值40和负极性的阈值41。在此，将阈值30和阈值31的绝对值设定为相互不同的值，将阈值40和阈值41的绝对值也设定为相互不同的值。
90.《本实施方式的效果》
91.如图4所示，在使试样正离子化来进行测定的情况下，将阈值30、40用作阈值，如图5所示，在使试样负离子化来进行测定的情况下，将阈值31、41用作阈值，由此，即使在正极性和负极性下放电电流不同，也能够正常地判断有无放电的发生。
92.(实施方式3)
93.在质量分析装置中，为了缩短分析时间，有在短时间内切换进行上述的正离子化而进行的测定以及进行负离子化而进行的测定从而测定的方法(以下，记载为正负切换测定)。以下，使用图6以及图7对在上述实施方式2中说明的质量分析装置中判断有无离子源的放电的方法进行说明。
94.正负切换测定(正负离子切换测定)通过在短时间内切换向离子源的针和对置电
极施加的电压极性来实现。此时的切换时间例如为数ms至数十ms。在此，在针与装置的框架之间以及对置电极与装置的框架之间物理地发生寄生电容，离子源电源和对置电极电源在向针和对置电极施加电压时，对该寄生电容进行充电。
95.图6示出了表示正负离子切换测定时的离子源电源的返回电流波形的信号图。图6的横轴为时间，纵轴为返回电流量，时间轴分为表示进行正离子化而进行的测定的测定(正)的区域以及表示进行负离子化而进行的测定的测定(负)的区域。另外，也一并记载了正极性的阈值30和负极性的阈值31。在此，阈值30、31的实线部分是该阈值有效的区域。例如，在阈值30中，用实线示出表示进行正离子化而进行的测定的测定(正)的区域，用虚线示出测定(负)的区域，由此，明示了在测定(正)的区域中，阈值30是有效的。相反，阈值31在测定(负)的区域用实线表示，在测定(正)的区域用虚线表示。在图6中，用点划线表示发生放电51时的信号波形。
96.在图6中，在从测定(负)切换为测定(正)时，由于用于对上述的寄生电容进行充电的冲击电流50使得返回电流量变大。此时，返回电流量超过了阈值30。同样地，在从测定(正)切换为测定(负)时，由于冲击电流50，返回电流量也超过阈值31。即，在正负切换测定中，无法区分冲击电流50和放电电流，将切换动作时的冲击电流错误地检测为放电。
97.作为其对策，在图7中用信号图表示本实施方式的质量分析装置中的、在正负切换测定时屏蔽冲击电流的方法。在图7中，用点划线表示发生放电51时的信号波形。进行正离子化而进行的测定与进行负离子化而进行的测定的切换由质量分析装置的控制部2(参照图1)控制。由于控制部2掌握了发生冲击电流的定时，所以能够设置不实施阈值判定的死区时间53，以便在切换定时时不检测放电。此外，关于死区时间53的期间，事先测定到冲击电流稳定为止的时间，并设定于控制部2。在图7的信号图中，对死区时间53的时间段标注阴影线。
98.即，在此，设置从冲击电流即将发生之前到冲击电流稳定为止的固定时间、不实施阈值判定的时间(死区时间53)。该固定时间至少是从冲击电流发生前的时间点、也就是即将切换进行正离子化而进行的测定和进行负离子化而进行的测定之前的定时开始到电流量的绝对值小于阈值为止的期间的时间。
99.《本实施方式的效果》
100.如上所述，在正负切换测定中，在切换进行正离子化而进行的测定和进行负离子化而进行的测定时，通过设置不检测放电的死区时间来屏蔽冲击电流，从而能够抑制放电的误检测。
101.(实施方式4)
102.在上述实施方式3中，说明了为了避免将在短时间内切换进行正离子化而进行的测定和进行负离子化而进行的测定来测定时发生的冲击电流错误地检测为放电电流，而在发生冲击电流的定时设置不实施放电检测的死区时间的情况。以下，使用图8～图11说明该死区时间仅需要离子源电源的返回电流检测部发送的电流量，而不需要对置电极电源的返回电流检测部发送的电流量。
103.图8示出了表示构成本实施方式的质量分析装置的离子源电源和对置电极电源各自的冲击电流的路径的接线图。在此，作为例子，说明为了从进行负离子化而进行的测定切换为进行正离子化而进行的测定而将针3与对置电极19的电压从负极性变更为正极性的动
作。
104.首先，对离子源电源的冲击电流路径进行叙述。离子源电源20在向针3施加电压时，对针3与框架1之间的寄生电容7a进行充电。该充电时发生的冲击电流8a从离子源电源20输出，经由针3和寄生电容7a、框架1通过返回电流检测部1a而返回到离子源电源20。即，冲击电流8a通过与电流3a(参照图2)相同的路径。
105.接着，对对置电极电源的冲击电流路径进行叙述。对置电极电源21在向对置电极19施加电压时，对于对置电极19与框架1之间的寄生电容7b进行充电。在该充电时发生的冲击电流8b从对置电极电源21输出，依次通过对置电极19、寄生电容7b、框架1以及返回电流检测部1b而返回到对置电极电源21。即，冲击电流8b在与电流3b(参照图2)相反的方向上通过返回电流检测部1b。
106.使用图9，更具体地说明冲击电流8b和电流3b的路径的方向。图9是表示构成本实施方式的质量分析装置的对置电极电源的放电电流和冲击电流各自的路径的接线图。在图9中，用实线表示电流3b的路径，用虚线表示冲击电流8b的路径。
107.通过放电2b产生的电流3b与对置电极19重叠，被吸入到对置电极电源21的第一端子(输出端子)。此时，对置电极电源21进行一边输出正极性的电压一边吸收电流的动作。被吸入到对置电极电源21的电流3b在通过返回电流检测部1b之后，经由框架1返回到作为放电2b的电流供给源的离子源电源20(参照图2)。另一方面，由于对置电极电源21将对置电极19充电为正极性，因此冲击电流8b的流动方向成为从对置电极电源21的第一端子(输出端子)释放的方向。
108.根据以上，冲击电流8b和电流3b通过返回电流检测部1b的方向相反。
109.此外，上述的说明是与如下的动作有关的说明：为了从进行负离子化而进行的测定切换为进行正离子化而进行的测定，将针3和对置电极19的电压从负极性变更为正极性。与此相对，关于将切换的电压极性从正极性变更为负极性的动作，也只是各电流流动的方向成为相反方向，同样地冲击电流8b和电流3b各自通过返回电流检测部1b的方向彼此相反。
110.图10中用信号图示出本实施方式的离子源电源的返回电流波形，图11中用信号图示出本实施方式的对置电极电源的返回电流波形。图10以及图11所示的波形是为了从进行负离子化而进行的测定切换为进行正离子化而进行的测定，而将针3和对置电极19的电压从负极性变更为正极性时的波形。在图10和图11中，用点划线表示发生放电51时的信号波形。
111.如图10所示，离子源电源的返回电流波形在从测定(负)向测定(正)的切换定时产生冲击电流50。为了不将该冲击电流50错误地检测为放电51，如上述实施方式3所述，设置死区时间53。另一方面，如图11所示，在对置电极电源的返回电流波形中，也在从测定(负)向测定(正)的切换定时产生冲击电流54。但是，冲击电流54的流动方向相对于冲击电流50以及放电51各自的流动方向相反。因此，即使不设置死区时间，在切换为进行正离子化而进行的测定时的阈值30的情况下，也不会将冲击电流54错误地检测为放电。
112.即，在控制部中，设定有在切换从离子源电源向针施加的电压的极性时，不基于由返回电流检测部1a测定出的电流量而检测放电的死区时间53。与此相对，在控制部中，没有设定在切换从对置电极电源向对置电极施加的电压的极性时，不基于由返回电流检测部1b
测定出的电流量来检测放电的死区时间53。换言之，在此，在切换从离子源电源向针施加的电压的极性时，在从该切换之前到该切换后为止的固定时间内，不基于由返回电流检测部1a测定出的电流量来检测放电。与此相对，在切换从对置电极电源向对置电极施加的电压的极性时，在该切换动作的前后连续地基于由返回电流检测部1b测定出的电流量来进行放电的检测。
113.《本实施方式的效果》
114.在正负切换测定中，为了不将在进行正离子化而进行的测定和进行负离子化而进行的测定的切换时产生的冲击电流误检测为放电，仅对搭载于离子源电源的返回电流检测部发送的电流量设置不检测放电的死区时间即可。由此，需要预先测定死区时间的期间的仅是离子源电源，在对置电极电源中不需要。即，关于对置电极电源中的测定，不需要设定死区时间，因此能够缩短用于放电检测的上升调整时间。
115.(实施方式5)
116.在上述实施方式1～4中，记载了检测离子源中的放电的单元。以下，说明搭载了具备返回电流检测部的收集部电源、分离部电源以及检测器电源的质量分析装置，根据测定分析对象的试样时的返回电流检测部检测的电流量和质量分析装置测定出的离子量的检测结果，判断收集部、分离部以及检测器中有无放电的方法。
117.为了说明检测离子源以外的放电电流的单元，在图14中示出了本实施方式的质量分析装置的概略图。本实施方式的质量分析装置具有收集部电源22、分离部电源23以及检测器电源24。收集部电源22是对设置于收集部11的电极9a施加电压的电源。分离部电源23是对设置于分离部12的电极9b施加电压的电源。检测器电源24是对设置于检测器13的转换倍增极(电极)9c施加电压的电源。
118.收集部电源22、分离部电源23以及检测器电源24分别具有能够根据经由框架1返回的返回电流来检测输出的电流的返回电流检测部(电流计)1c、1d以及1e。即，收集部电源22与框架1之间经由返回电流检测部1c电连接，分离部电源23与框架1之间经由返回电流检测部1d电连接，检测器电源24与框架1之间经由返回电流检测部1e电连接。
119.收集部电源22、分离部电源23以及检测器电源24分别与上述实施方式1的对置电极电源21同样地具有第一端子、第二端子以及第三端子。收集部电源22的第一端子(输出端子)与电极9a电连接。收集部电源22的第二端子(地线)与框架1电连接。收集部电源22的第三端子与控制部2电连接。分离部电源23的第一端子(输出端子)与电极9b电连接。分离部电源23的第二端子(地线)与框架1电连接。分离部电源23的第三端子与控制部2电连接。检测器电源24的第一端子(输出端子)与转换倍增极9c电连接。检测器电源24的第二端子(地线)与框架1电连接。检测器电源24的第三端子与控制部2电连接。
120.但是，在收集部电源22、分离部电源23以及检测器电源24各自中，第三端子相对于第一端子以及第二端子电绝缘。即，发送由返回电流检测部(电流计)1c、1d以及1e检测出的电流量的单元与作为发送目的地的控制部2电绝缘。换言之，返回电流检测部1c、1d、1e、收集部电源22、分离部电源23以及检测器电源24相对于控制部2绝缘。
121.此外，收集部电源22、分离部电源23以及检测器电源24虽然在图1中未示出，但也设置于上述实施方式1的质量分析装置。即，本实施方式的质量分析装置与上述实施方式1的质量分析装置不同点在于，收集部电源22、分离部电源23以及检测器电源24分别具有返
回电流检测部1c、1d以及1e。
122.控制部2具有向操作者显示从离子检测器7发送的离子量的检测结果的功能。另外，控制部2具有如下功能：接收从返回电流检测部1c、1d以及1e发送的电流量，通过将该电流量与阈值进行比较来判断电流量是正常还是异常，并显示该判断结果。另外，控制部2具有控制质量分析整体的测定的功能。操作者通过控制部2操作质量分析装置。此外，也可以如上述那样将从返回电流检测部1c、1d以及1e发送的电流量与阈值进行比较，判断电流量是正常还是异常，并且将从返回电流检测部1a、1b发送的电流量与阈值进行比较，判断离子源10中的放电的有无。
123.《本实施方式的效果》
124.由于瞬间知道质量分析装置的收集部、分离部以及检测器的放电引起的测定异常，所以能够在短时间内使测定中断而削减试样的浪费。另外，将此时的测定数据作为发生了异常的无效的数据而删除，能够确保分析结果的健全性。此外，由于也在短时间内知晓放电部位，因此能够提高维护性。
125.以上，基于其实施方式具体说明了由本发明人等完成的发明，但本发明并不限定于上述实施方式，在不脱离其主旨的范围内能够进行各种变更。
126.产业上的可利用性
127.本发明能够广泛地利用于质量分析装置以及质量分析方法。
128.符号说明
129.1框架
130.1a～1e返回电流检测部(电流计)
131.2控制部
132.3针
133.4前处理部
134.6离子电转换部
135.7离子检测器
136.9c转换倍增极
137.11收集部
138.12分离部
139.13检测器
140.19对置电极
141.20离子源电源
142.21对置电极电源。