特開 2022-20776 ガス状物質のイオン化のためのイオン化装置の使用、装置及び方法、並びにガス状イオン化物質を分析するための装置及び方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022020776

(43)【公開日】2022-02-01

(54)【発明の名称】ガス状物質のイオン化のためのイオン化装置の使用、装置及び方法、並びにガス状イオン化物質を分析するための装置及び方法

(51)【国際特許分類】

   H01J 49/10 20060101AFI20220125BHJP

   H01J 49/26 20060101ALI20220125BHJP

   H01J 27/02 20060101ALI20220125BHJP

【ＦＩ】

H01J49/10

H01J49/26

H01J49/10 700

H01J27/02

【審査請求】有

【請求項の数】1

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021183159

(22)【出願日】2021-11-10

(62)【分割の表示】P 2018531502の分割

【原出願日】2016-12-14

(31)【優先権主張番号】102015122155.1

(32)【優先日】2015-12-17

(33)【優先権主張国・地域又は機関】DE

(71)【出願人】

【識別番号】518207993

【氏名又は名称】プラスミオン ゲーエムベーハー

【氏名又は名称原語表記】ＰＬＡＳＭＩＯＮ ＧＭＢＨ

【住所又は居所原語表記】Ａｍ Ｍｉｔｔｌｅｒｅｎ Ｍｏｏｓ ４８， ８６１６７ Ａｕｇｓｂｕｒｇ， Ｇｅｒｍａｎｙ

(74)【代理人】

【識別番号】110002871

【氏名又は名称】特許業務法人坂本国際特許商標事務所

(72)【発明者】

【氏名】ヴォルフ、ヤン クリストフ

(57)【要約】      （修正有）

【課題】高感度分析に適用でき、低コストで、試料物質を実質的に破壊しない流れ通過型における放電ガス及び試料物質をイオン化するために供する装置を提供する。
【解決手段】第１の電極１、誘電体２及び第２の電極３を備えたイオン化装置の使用方法であって、誘電体２が中空体形状を有して、放電ガスＧと試料物質Ｓの流れを通過させ、第１の電極１が誘電体２の外側に配置され、第２の電極３が、誘電体２の内側に配置され、放電ガスＧと試料物質Ｓが第２の電極３の中または周囲を流れ、流れ方向Ｒにおける第１および第２の電極１、３の端部の間の距離は、－５ｍｍと５ｍｍの間であり、放電ガスＧまたは試料物質Ｓをイオン化するために、第１および第２の電極１，３の間に電圧を印加することによって誘電体バリア放電が形成され、４０ｋＰａより大きい絶対圧力下で放電ガスＧおよび試料物質Ｓをイオン化する、流れ通過型イオン化装置の使用方法。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

イオン化中４０ｋＰａより大きい絶対圧力下の前記イオン化装置において前記放電ガス（Ｇ）及び前記試料物質（Ｓ）の流れ通過型イオン化を行うための、入口（Ｅ）、出口（Ａ）、第１の電極（１）、誘電体（２）及び第２の電極（３）を備えたイオン化装置（１００）の使用であって、
（ａ）前記誘電体（２）が、内側部（２ｂ）及び外側部（２ａ）を有する中空体形状を有して、流れ方向（Ｒ）に放電ガス（Ｇ）と試料物質（Ｓ）の流れを通過させ、
（ｂ）前記第１の電極が前記誘電体（２）の外側部（２ａ）の外側に配置され、
（ｃ）前記第２の電極（３）が、少なくとも一つの横断面において前記誘電体（２）の内側に配置され、前記流れ方向（Ｒ）に垂直に前記誘電体（２）の内側部（２ｂ）に囲まれて、前記放電ガス（Ｇ）と前記試料物質（Ｓ）の流れを、前記第２の電極（３）の中又は周囲を流れさせ、
（ｄ）前記流れ方向（Ｒ）又は前記流れ方向（Ｒ）の逆方向における前記第１及び前記第２の電極（１、３）の関連する端部の間の距離（Ｄ）は、－５ｍｍと５ｍｍの間とされており、
（ｅ）前記放電ガス（Ｇ）又は前記試料物質（Ｓ）をイオン化するために、前記第１及び前記第２の電極（１、３）の間に電圧を印加することによって誘電体バリア放電領域（１１０）に誘電体バリア放電が形成される、イオン化装置（１００）の使用。

【請求項2】

前記イオン化装置（１００）の圧力が６０ｋＰａより大きく、好ましくは８０ｋＰａより大きく、より好ましくは実質的に大気圧である、請求項１に記載のイオン化装置（１００）の使用。

【請求項3】

前記第１及び前記第２の電極（１、３）の関連する端部間の距離（Ｄ）が、－３ｍｍと３ｍｍとの間とされており、好ましくは－１ｍｍと１ｍｍとの間とされており、より好ましくは－０．２ｍｍと０．２ｍｍとの間とされており、最も好ましくは－０．０５ｍｍと０．０５ｍｍとの間とされている、請求項１又は２記載のイオン化装置（１００）の使用。

【請求項4】

前記第２の電極（３）は、中空円筒形状、又は、三角形、長方形又は楕円形の基本形状を有して長手方向に延びる中空体形状、又は、ワイヤである、請求項１から３のいずれか１項に記載のイオン化装置（１００）の使用。

【請求項5】

前記第２の電極（３）の外側部が、前記誘電体（２）の前記内側部（２ｂ）から０．５ｍｍ未満、好ましくは０．１ｍｍ未満の距離離間し、好ましくは、前記第２の電極（３）の外側部が前記誘電体（２）の前記内側部（２ｂ）に接する、請求項１から４のいずれか１項に記載のイオン化装置（１００）の使用。

【請求項6】

前記第１の電極（１）は、前記誘電体（２）の外側部（２ａ）に実質的に接し、好ましくは乾燥性又は硬化性の液体、又は懸濁液を通じて塗布されるか、又は、気相から固相への転移を通じて付される層として設けられる請求項１から５のいずれか１項に記載のイオン化装置（１００）の使用。

【請求項7】

前記イオン化装置（１００）の前記出口（Ａ）の流れ通過面積は前記イオン化装置（１００）の前記入口（Ｅ）の面積以下であり、好ましくは前記イオン化装置（１００）の前記出口（Ａ）に流れ制限部（２０）が配置されている、請求項１から６のいずれか１項に記載のイオン化装置（１００）の使用。

【請求項8】

前記イオン化装置（１００）内の圧力勾配が、好ましくは前記出口（Ａ）における負圧と前記入口（Ｅ）の直ぐ外側の実質的な大気圧によって、前記イオン化装置（１００）内での流れの方向（Ｒ）の流れを引き起こす、請求項１から７のいずれか１項に記載のイオン化装置（１００）の使用。

【請求項9】

入口（Ｅ）と、出口（Ａ）と、第１の電極（１）と、誘電体（２）と、第２の電極（３）を備えた流れ通過型イオン化のためのイオン化装置（１００）であって、
（ａ）誘電体（２）が、内側部（２ｂ）と外側部（２ａ）を有する中空体に形成され、流れ方向（Ｒ）に放電ガス（Ｇ）と試料物質（Ｓ）の流れを通過させ、
（ｂ）前記第１の電極が前記誘電体（２）の外側部（２ａ）の外側に配置され、
（ｃ）前記第２の電極（３）が、少なくとも一つの横断面において前記誘電体（２）の内側に配置され、前記流れ方向（Ｒ）に垂直に前記誘電体（２）の内側部（２ｂ）に囲まれて、前記放電ガス（Ｇ）と前記試料物質（Ｓ）の流れを、前記第２の電極（３）の中又は周囲を流れさせ、
（ｄ）前記流れ方向（Ｒ）又は前記流れ方向（Ｒ）の逆方向における前記第１及び前記第２の電極（１、３）の関連する端部の間の距離（Ｄ）は、－５ｍｍと５ｍｍの間とされており、
（ｅ）前記放電ガス（Ｇ）又は前記試料物質（Ｓ）をイオン化するために、前記第１及び前記第２の電極（１、３）の間に電圧を印加することによって誘電体バリア放電領域（１１０）に誘電体バリア放電が形成され、
（ｆ）イオン化期間中にイオン化装置（１００）の絶対圧力が４０ｋＰａよりも大きい、イオン化装置（１００）。

【請求項10】

前記イオン化装置（１００）の圧力が６０ｋＰａより大きく、好ましくは８０ｋＰａより大きく、より好ましくは実質的に大気圧である、請求項９に記載のイオン化装置（１００）。

【請求項11】

前記第１及び前記第２の電極（１、３）の関連する端部間の距離（Ｄ）が、－３ｍｍと３ｍｍとの間とされており、好ましくは－１ｍｍと１ｍｍとの間とされており、より好ましくは－０．２ｍｍと０．２ｍｍとの間とされており、最も好ましくは－０．０５ｍｍと０．０５ｍｍとの間とされている、請求項９又は１０に記載のイオン化装置（１００）。

【請求項12】

前記第２の電極（３）は、中空円筒形状、又は、三角形、長方形又は楕円形の基本形状を有して長手方向に延びる中空体形状、又は、ワイヤである、請求項９から１１のいずれか１項に記載のイオン化装置（１００）。

【請求項13】

前記第２の電極（３）の外側部が、前記誘電体（２）の前記内側部（２ｂ）から０．５ｍｍ未満、好ましくは０．１ｍｍ未満の距離離間し、好ましくは、前記第２の電極（３）の外側部が前記誘電体（２）の前記内側部（２ｂ）に接する、請求項９から１２のいずれか１項に記載のイオン化装置（１００）。

【請求項14】

前記第１の電極（１）が、前記誘電体（２）の外側部（２ａ）に実質的に接し、好ましくは乾燥性又は硬化性の液体、又は懸濁液を通じて塗布されるか、又は、気相から固相への転移によって気相から固相への転移を通じて付される層として設けられる請求項９から１３のいずれか１項に記載のイオン化装置（１００）。

【請求項15】

前記イオン化装置（１００）の前記出口（Ａ）の流れ通過面積は前記イオン化装置（１００）の前記入口（Ｅ）の面積以下であり、好ましくは前記イオン化装置（１００）の前記出口（Ａ）に流れ制限部（２０）が配置されている、請求項９から１４のいずれか１項に記載のイオン化装置（１００）。

【請求項16】

前記イオン化装置（１００）内の圧力勾配が、好ましくは前記出口（Ａ）における負圧と前記入口（Ｅ）の直ぐ外側の実質的な大気圧によって、前記イオン化装置（１００）内での流れの方向（Ｒ）の流れを引き起こす、請求項９から１５のいずれか１項に記載のイオン化装置（１００）。

【請求項17】

請求項９から１６のいずれか１項に記載のイオン化装置（１００）と、分析部（３０）とを備え、前記分析部（３０）が前記イオン化装置（１００）に接続されている、放電ガス（Ｇ）中の試料物質（Ｓ）を分析するための分析装置（２００）。

【請求項18】

前記イオン化装置（１００）に加えて、少なくとも１つのさらなるイオン化装置が設けられた、請求項１７に記載の分析装置（２００）。

【請求項19】

前記イオン化装置（１００）の前記入口（Ｅ）は周囲に開放され、好ましくは前記放電ガス（Ｇ）が前記入口（Ｅ）を取り囲む大気である、請求項１７又は１８記載の分析装置（２００）。

【請求項20】

放電ガス（Ｇ）及び試料物質を、請求項９から１６のいずれか１項に記載のイオン化装置（１００）の前記入口（Ｅ）に導入する工程と、
前記第１及び前記第２の電極（１、３）間の誘電体バリア放電が誘電体バリア放電領域（１１０）で生じるように、前記第１及び／又は前記第２の電極（１、３）に電圧を印加する行程と、
前記誘電体バリア放電領域１１０内及び／又は前記誘電体バリア放電領域１１０の後で、前記放電ガス（Ｇ）及び／又は前記試料物質（Ｓ）をイオン化する行程と、
を有する、放電ガス（Ｇ）と試料物質（Ｓ）とをイオン化する方法。

【請求項21】

前記印加される電圧が、２０ｋＶ以下、好ましくは１０ｋＶ以下、より好ましくは５ｋＶ以下、最も好ましくは１ｋＶ以上３ｋＶ以下である、請求項２０に記載の方法。

【請求項22】

前記誘電体バリア放電が、好ましくは１μｓ以下、より好ましくは５００ｎｓ以下、最も好ましくは１００ｎｓと３５０ｎｓの間のパルス幅を有する単極の高電圧パルスによって生じる、請求項２０又は２１記載の方法。

【請求項23】

前記高電圧パルスは、１ＭＨｚ以下、好ましくは１００ｋＨｚ以下、より好ましくは２５ｋＨｚ以下、最も好ましくは１ｋＨｚと１５ｋＨｚの間の周波数を有する、請求項２２に記載の方法。

【請求項24】

前記第１及び前記第２の電極（１、３）が、正弦波電圧が印加され、前記第１及び前記第２の電極（１、３）の一方の正弦波が他方の電極と比べて、半周期だけ好ましくシフトされる、請求項２０から２３のいずれか１項に記載の方法。

【請求項25】

放電ガス（Ｇ）中の試料物質（Ｓ）を、請求項９～１１のいずれか１項に記載の分析装置（２００）の前記イオン化装置（１００）の入口（Ｅ）に導入する工程と、
前記第１及び前記第２の電極（１、３）間の誘電体バリア放電が誘電体バリア放電領域（１１０）で生じるように、前記第１及び／又は前記第２の電極（１、３）に電圧を印加する行程と、
前記誘電体バリア放電領域１１０内及び／又は前記誘電体バリア放電領域１１０の後で、前記放電ガス（Ｇ）及び／又は前記試料物質（Ｓ）をイオン化する行程と、
前記イオン化された試料物質（Ｓ）を分析する工程と、
を有する、放電ガス（Ｇ）中の試料物質（Ｓ）の分析方法。

【請求項26】

前記印加される電圧が、２０ｋＶ以下、好ましくは１０ｋＶ以下、より好ましくは５ｋＶ以下、最も好ましくは１ｋＶ以上３ｋＶ以下である、請求項２５記載の分析方法。

【請求項27】

前記誘電体バリア放電が、好ましくは１μｓ以下、より好ましくは５００ｎｓ以下、最も好ましくは１００ｎｓと３５０ｎｓの間のパルス幅を有する単極の高電圧パルスによって生じる、請求項２５又は２６記載の分析方法。

【請求項28】

前記高電圧パルスは、１ＭＨｚ以下、好ましくは１００ｋＨｚ以下、より好ましくは２５ｋＨｚ以下、最も好ましくは１ｋＨｚと１５ｋＨｚの間の周波数を有する、請求項２７に記載の方法。

【請求項29】

前記第１及び前記第２の電極（１、３）が、正弦波電圧が印加され、前記第１及び前記第２の電極（１、３）の一方の正弦波が他方の電極と比べて、半周期だけ好ましくシフトされる、請求項２５から２８のいずれか１項に記載の方法。

【請求項30】

放電ガス（Ｇ）及び試料物質（Ｓ）の流れ通過型のイオン化のための、請求項１から１６のいずれか１項記載のイオン化装置（１００）の使用。

【請求項31】

イオン化装置（１００）の使用であって、
（ａ）該イオン化装置（１００）が入口（Ｅ）、出口（Ａ）、第１の電極（１）、誘電体（２）及び第２の電極（３）を備え、
（ａａ）前記誘電体（２）が内側部（２ｂ）と外側部（２ａ）とを有する中空体形状に構成され、
（ｂｂ）前記第１の電極（１）が前記誘電体（２）の外側部（２ａ）の外側に配置され、
（ｃｃ）前記第２の電極（３）が少なくとも一つの横断面において前記誘電体（２）の内側に配置され、前記流れ方向（Ｒ）に垂直に前記誘電体（２）の内側部（２ｂ）に囲まれ、
（ｂ）前記流れ方向（Ｒ）又は前記流れ方向（Ｒ）の逆方向における前記第１及び前記第２の電極（１、３）の関連する端部の間の距離（Ｄ）は、－５ｍｍと５ｍｍの間とされており、
（ｃ）放電ガス（Ｇ）又は試料物質（Ｓ）をイオン化するために、前記第１及び前記第２の電極（１、３）の間に電圧を印加することによって誘電体バリア放電領域（１１０）に誘電体バリア放電が形成される、
イオン化中４０ｋＰａより大きい絶対圧力下の前記イオン化装置において放電ガス（Ｇ）及び試料物質（Ｓ）の流れ通過型イオン化を行うための、当該イオン化装置（１００）の使用。

【請求項32】

前記誘電体（２）が、前記放電ガス（Ｇ）及び前記試料物質（Ｓ）の流れを、流れ方向（Ｒ）に前記誘電体（２）の中を通過させることが可能である、請求項３１に記載の使用。

【請求項33】

前記第２の電極（３）が、前記放電ガス（Ｇ）と前記試料物質（Ｓ）の流れを、流れ方向（Ｒ）に、前記第２の電極（３）の中、又は、周囲を流れさせることが可能である、請求項３１又は３２に記載の使用。

【請求項34】

前記イオン化装置（１００）を通って前記放電ガス（Ｇ）が流れ、イオン化された前記放電ガス（Ｇ）が前記イオン化装置（１００）の外側の前記試料物質に向かって流れ、前記試料物質と前記イオン化された放電ガス（Ｇ）が分析装置（２００）に一緒に供給される、請求項１又は３１に記載の使用。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ガス状物質のイオン化の技術分野に関し、特にその分析の準備の際のガス状物質のイオン化の実施又はイオン化に関する。

【背景技術】

【0002】

国際公開第２００９／１０２７６６号には、誘電体バリア放電を介して放電ガスをイオン化するプラズマプローブが記載されている。試料物質をイオン化するために、試料物質をイオン化するようにプラズマプローブが試料物質に向けられる。イオン化した試料物質は、試料物質の近傍に配置された質量分析装置で分析される。かかる種類のイオン化では、荷電粒子の反発作用とガス分子との衝突を誘導し、その結果放電が生じ得る。これにより、分析前にイオンが実質的に失われ、感度が低下する。

【0003】

ＵＳ２０１３／０１６１５０７Ａ１は、分析物のイオン化のための、誘電体バリア放電の技術を用いた質量分析計を開示している。具体的には、当該公報は、２つの電極間の放電のために低電圧を実現することに関するものである（１頁、段落［０００９］参照）。この場合、分析対象の試料１０１は、試料容器１０６に配置され、圧力勾配によってイオン化が行われる放電領域１１４を真空にする。放電領域では、電極１１２，１１３の距離が１ｍｍと１００ｍｍとの間で、圧力が２Ｔｏｒｒと３００Ｔｏｒｒの間（２６６Ｐａと３９９００Ｐａとの間）である（２頁、段落［００３５］参照）。放電領域１１４内の真空は、低い放電電圧を達成するために必要である。また、領域を照射して放電を発生させる光照射部１１６が用いられている。（真空下における）そのような装置は構造的に複雑であり、試料容器に試料を配置する必要があるため、特定の分析にのみ適用可能である。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】国際公開第第２００９／１０２７６６号

【特許文献2】米国特許出願公開第２０１３／０１６１５０７号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本発明の目的は、試料物質を実質的に破壊しない（フラグメント化しない）流れ通過型における放電ガス及び試料物質のイオン化のために適用でき、装置の設置と設備の高額なコストを避けるような周囲条件下で適用可能であり、イオン化物質の可能な分析において高感度を確保する装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

係る目的は、イオン化装置の使用（請求項１）と、イオン化方法（請求項１７）における使用又は流れ通過型イオン化（請求項３０）の目的に適合できるイオン化装置（請求項９）とによって達成できる。分析部は、イオン化された試料物質を、分析方法（請求項２５）に応じた分析装置（請求項２０）において解析可能とする。

【0007】

イオン化を行う装置又はイオン化装置は、誘電体によって離間された少なくとも２つの電極を含む。誘電体は中空体の形状をしており、誘電体を放電ガスの元素と試料物質が誘電体を通って流れ得る。誘電体の外側には、第１の電極が配置されている。第１の電極は、リング又は中空円筒として構成することができ、誘電体の上に押し込まれ或いは適用することができる。第２の電極は、誘電体の内側に配置される。一方又は両方の電極に十分大きな交流電圧を印加することにより、誘電体バリア放電が、イオン化装置の誘電体放電領域で生じる。ガス状物質のイオン化は、誘電体放電領域内及び／又は誘電体放電領域の後で生じる。

【0008】

驚くべきことに、イオン化を行う効率又はイオン化効率は、互いに対する電極の配置にかなりの程度依存し、従って、係る有利な構成で、可能性のある後続の分析の感度を著しく高めることができることが示されている。高いイオン化効率のために、電極の関連する端部間の距離は、－５ｍｍと５ｍｍの間とされる（距離の具体的な提示は図１Ａから１Ｃに示されている）。

【0009】

流れに垂直な方向に電極が小さな距離離れていることも有利であるが、少なくとも２つの電極の間で起こり得る誘電体放電への影響を考慮して、電極の距離は異なって設計されてもよい。

【0010】

同様に驚くべきことに、放電領域において４０ｋＰａを超える圧力で気体物質の高効率イオン化が行われる。負圧は、イオン化装置の出口に配置された真空装置によって提供されてもよい。

【0011】

本発明によって所望されかつ達成された成果は、分析のための試料物質の流れ通過型イオン化である。ここでは、分子をほとんどの部分を破壊又はフラグメント化しないで、プロトン化及び電荷移動反応を通じて準分子イオンに至る、いわゆる「ソフト」イオン化が使用される。特に、（高分解能）質量分析に関連して、物質はここではその元素組成を介して直接的に同定されうる。本発明のイオン化装置及びイオン化方法が構成されたことにより、後続の分析の期間において、非常に高い感度が低ヘムトグラムからアトグラム範囲で実現された。

【0012】

本発明は、高効率のイオン化装置（及びこれに関連する方法）、質量分析又はイオン移動度分光分析との組み合わせにおいて、気相における分子の直接的化学分析を可能とする（分析方法における）高感度の「電気的な鼻」を提供する。応用可能性には、クロマトグラフィー法（ＧＣ、ＨＰＬＣ、Ｎａｎｏ－ＬＣ）の従来の組み合わせに加え、果実又は野菜表面の直接農薬分析のような直接スクリーニング分析が含まれる。軍隊又は民間防衛の目的のために、この技術は、有毒な化合物や兵器剤を検出するために使用することができる。特に化学兵器剤の場合、非常に高い最小濃度でも生命を脅かす中毒につながる可能性があるため、非常に高い感度が必要とされる。他の応用関連分野は、法医学又はセキュリティ管理（麻薬又は爆発性を検出するためのワイプテスト）である。ＳＰＭＥなどの試料の予備濃縮システムと組み合わせることも可能である。この方法は、（例えば、呼気中のバイオマーカー分析、又は血液、尿などの中の有害物質及び禁止物質のためのＳＰＭＥとの組み合わせで）医学的な「ポイントオブケア」診断に使用できる。

【0013】

流れ通過型イオン化の可能性は、概して分析におけるサンプリング（ヒトの鼻に類似して「吸い込むこと」）を単純化し、これは例えば工業行程制御のような高速分析用途又はスクリーニング分析において重要である。さらに、大気圧の荷電粒子の真空（分析）に効果的に移動することに関する従来の問題は解決されている。荷電粒子の相互反発のために、現在使用されている大気圧イオン化プロセス（例えば、ＥＳＩ、ＨＥＳＩ、ＡＰＣＩ、ＤＡＲＴ、ＤＥＳＩ、ＬＴＰ）に用いられずにイオンの大部分が失われる。入口の直ぐ中又は入口でイオンを形成することにより、分析のための荷電粒子の効果的な移動が確保され、従って高感度が確保される。

【0014】

化学分析は、通常、定性的にも定量的にも行わなければならない。既存の方法と同様に、イオン化装置と分析装置との「開放的な」接続の問題のために、外部の影響（ドラフト、不純物の拡散など）によって定量化が容易に妨げられる可能性がある。この結果、間違った又は不正確な分析結果になるという問題が生じる。流れ通過型のイオン化を通じてイオン化と分析装置との間の接続が閉じられるため、定量化に関して生じる上述の問題を解決する。

【0015】

擬似大気圧での既存のプラズマ型イオン化プロセスは、分析物が放電中に破壊されるため、分析物を放電ガスに導入できない。フラグメンテーションがほとんど又は全くない非常に「ソフトな」プラズマの形成は、この問題を解決する。

【0016】

上記効率と同様に、発生するフラグメンテーションの度合いは、一部周囲の雰囲気（湿度など）の組成に依存する。従って、追加の化合物（ドーパント）又はガス組成物の適切な選択により、イオン化効率及び／又はフラグメンテーションの低減又は増加を実現することができる。ポータブルシステムは物質を特定するために使用される特徴的なフラグメントを生成することができないので、後者は、可搬用に特に有効である。

【0017】

さらに、本発明は、分析装置の小型化を可能にし、ポータブルシステムと組み合わせることができ、それにより感度が著しく向上する。さらに、電池又は充電池による動作が可能である。消耗品（電気エネルギーを除く）は不要であり、１００ミリ秒未満で分析が実行である。

【0018】

さらに、本発明の小型化及び構造的な設計により、他の既存のイオン化技術（例えば、ＥＳＩ、ＡＰＣＩなど）との組み合わせができ、非常に極性の高い物質と非極性物質との並行イオン化などの異なる分析物の同時検出が可能になる。

【0019】

イオン化装置のさらなる実施形態は、選択性又は感度向上のために、イオン化装置の上流又は下流に、（化学イオン化などにおける）いわゆる「ドーパント物質」の導入を含む。

【0020】

イオン化装置は、圧力が６０ｋＰａより大きく、好ましくは８０ｋＰａより大きく、より好ましくは実質的に大気圧であるときに誘電体バリア放電領域における効率の良いイオン化を実施できる。

【0021】

誘電体放電による特に高効率のイオン化のために、第１及び第２の電極の関連する端部間の距離は、好ましくは－３ｍｍと３ｍｍとの間とされ、好ましくは－１ｍｍと１ｍｍとの間とされ、より好ましくは－０．２ｍｍと０．２ｍｍとの間とされ、最も好ましくは－０．０５ｍｍと０．０５ｍｍとの間とされる。

【0022】

第２の電極は、少なくとも一つの横断面において誘電体内に配置され、中空円筒形状を有する、又は、非円筒形の基本領域を有する中空体として形成される。中空体の好ましい基本形状は、追加的に、三角形、長方形又は楕円形である。第２の電極は、誘電体に同芯又は偏心配置されたワイヤとして構成されてもよい。ガス状物質の流れ方向に垂直に、誘電体と第２の電極が小さな距離であることが有効である。特に、係る距離が０．５ｍｍ未満、好ましくは０．１ｍｍ未満離間することが好ましい。特によいイオン化の結果は、第２の電極が誘電体の内側に接する場合に得られる。

【0023】

第１の電極（１）は、ガス状物質の流れ方向と垂直に誘電体と離間されてもよく、その距離は好ましくは５ｍｍ以下である。特に、第２の電極は誘電体の外側に接する。最も良いイオン化結果は、第１の電極が誘電体の外側に層として付された場合に得られる。このように、第１の電極と誘電体との間の（ガスを含む）距離が（非常に）小さい場合に生じうる第１の電極の寄生放電（parasitic discharge）が抑制される。第１の電極は、メタルペイントのような乾燥性又は硬化性の液体、又は懸濁液を通じて付されてよい。又は、層は、気相から固相への転移を通じて誘電体の外側に付されてよい。このために、スパッタリング、ＣＤ、ＰＶＤ、又は他のコーティング技術が用いられてよい。第１及び第２の電極は、（電流のための）導電性材料で作成され、特に、好ましくは銀又は金である金属、（層の態様で）銀又は金の所定量を含む金属、又は合金からなる。

【0024】

誘電体は、例えばＰＭＭＡ又はＰＰのような、プラスチック材料から構成されてもよく、好ましくは石英ガラスであってもよく、他の誘電体材料であってもよい。

【0025】

イオン化装置は入口と出口を有する。入口を通って、放電ガスと試料物質がイオン化装置に入ることができ、少なくとも部分的に装置の内側でイオン化されることができ、少なくとも一部がイオン化された状態で出口を通って装置から出ることができる。放電ガスと試料物質が通り抜ける入口面積は出口の流れ通過面積より好適に大きくすることができる。特に、流れ制限装置がイオン化装置の出口に配置される。

【0026】

前記イオン化装置内の圧力勾配が、前記イオン化装置内での流れの方向の流れを好適に引き起こす。好ましくは、イオン化装置の出口よりイオン化装置の入口で高圧である。特に、出口に広がる気圧は大気圧より低く、一方で、入口の外側に広がる気圧が大気圧である。

【0027】

イオン化装置に分析部を配置することにより、分析装置が形成される。イオン化装置は、好ましくは、（選択的に短い中間要素を介して）分析部に直接接続される。分析部は、好ましくは、例えば質量分析計、イオン移動度分光計、又は、同様の装置のような分子電荷に基づく分析を行うことができる装置である。

【0028】

好ましくは、分析装置は、本発明によるイオン化装置に加えて、例えば、電子衝撃法によるイオン化、エレクトロスプレーによるイオン化のような少なくとも１つのさらなるイオン化装置を分析装置内に配置することができる。

【0029】

分析装置を特に簡易な構造設計にするために、イオン化装置の入口は周囲に開放され、前記放電ガスが前記入口を取り囲む大気、特に空気である。窒素、酸素、メタン、二酸化炭素、一酸化炭素、少なくとも一種の希ガス、又はそれらの混合物等の他の放電ガスが同様に用いられ得る。

【0030】

好ましい実施形態によれば、イオン化装置又は分析装置は（携帯用装置のように）携帯性が与えられるように小型化することができる。

【0031】

イオン化装置は、放電ガス及び試料物質がイオン化される方法、特に流れ通過型においてイオン化される方法において用いることができる。まず、放電ガスと試料物質がイオン化装置にイオン化装置の入口を通って導入され、誘電体バリア放電領域に誘電体バリア放電が形成されるように、第１及び第２の電極の間に電圧が印加され、誘電体バリア放電領域内及び／又は誘電体バリア放電領域の後で、放電ガス及び／又は試料物質がイオン化される。

【0032】

誘電体バリア放電を生成するために、印加電圧は、２０ｋＶ以下、好ましくは１０ｋＶ以下、より好ましくは５ｋＶ以下である。特によいイオン化結果は、１ｋＶ以上３ｋＶ以下の電圧で得られる。

【0033】

電流の変位による効果を低減し、例えば望まないフラグメンテーション反応を抑制するために、誘電体バリア放電は、単極の高電圧パルス（又は、高電圧パルス）によって生じせしめてよい。パルスは、好ましくは、１μｓ以下のパルス幅を有し、より好ましくは５００ｎｓ以下のパルス幅を有することが好ましい。最も良い結果は、１００ｎｓと３５０ｎｓの間のパルス幅によって得られる。インパルス又はパルスは、好ましくは１ＭＨｚ以下、好ましくは１００ｋＨｚ以下、より好ましくは２５ｋＨｚ以下の周波数を有する。最もエネルギー効率のよいイオン化結果は、１ｋＨｚと１５ｋＨｚの間の周波数により得られる。

【0034】

第１及び第２の電極の間の電圧は、正弦波電圧として印加され、前記第１及び第２の電極の一方の正弦波が他方の電極に対して半周期だけ好適にシフトされる、

【0035】

分析装置は、放電ガス及び試料物質をイオン化装置の入口に導入する方法に用いることができる。誘電体バリア放電領域に誘電体バリア放電が形成されるように、第１及び第２の電極の間に電圧が印加され、誘電体バリア放電領域内及び／又は誘電体バリア放電領域の後で、放電ガス及び／又は試料物質がイオン化され、少なくとも一部が追って分析される。

【0036】

上記分析方法において、誘電体バリア放電を生成するために用いられる印加電圧は、２０ｋＶ以下、好ましくは１０ｋＶ以下、より好ましくは５ｋＶ以下である。特によいイオン化結果は、１ｋＶ以上３ｋＶ以下の電圧で得られる。

【0037】

上記分析方法において、電流の変位による効果を低減するために、誘電体バリア放電は、単極の高電圧パルス（又は、高電圧パルス）によって生じせしめてよい。パルスは、好ましくは、１μｓ以下のパルス幅を有し、より好ましくは５００ｎｓ以下のパルス幅を有することが好ましい。最もよい結果は、１００ｎｓと３５０ｎｓの間のパルス幅によって得られる。

【0038】

インパルス又はパルスは、好ましくは１ＭＨｚ以下、好ましくは１００ｋＨｚ以下、より好ましくは２５ｋＨｚ以下の周波数を有する。最もエネルギー効率の良いイオン化結果は、１ｋＨｚと１５ｋＨｚの間の周波数により得られる。

【0039】

第１及び第２の電極の間の電圧は、正弦波電圧として印加され、前記第１及び第２の電極の一方の正弦波が他方の電極に対して半周期だけ好適にシフトされる。

【0040】

イオン化装置は、放電ガスと試料物質の流れ通過型のイオン化処理のために用いることができる。例えば空気、又は、イオン化装置の入口を取り囲む他の雰囲気のような放電ガスは、連続的に装置に導入される。試料は、放電ガスと共に装置に不連続的に又は連続的に導入されてもよい。イオン化は、流れ通過型のイオン化装置の内側で行われる。特に、分析部がイオン化装置に接続されている場合には、例えばプラズマジェットの場合がそうであるように、分析対象となるイオン化された試料は、イオン化装置を通過しなかった放電ガスと相互作用することなく、分析部に入ることを確実にすることができる。

【0041】

さらなる実施形態では、イオン化装置は、放電領域の下流に配置された試料入口を有することができる。係る試料入口は、例えば、Ｔ継手（Ｔ－ｐｉｅｃｅ）として構成することができる。

【0042】

そのような実施形態の場合には、放電ガスがイオン化装置、即ち、上述又は後述のイオン化装置の入口を通って導入され、放電領域でイオン化されることができる。放電領域において、放電ガスに加えてドーパントが存在してもよい。放電ガスと同様に、ドーパントは、イオン化装置の入口を介して導入されてよく、又は、さらなる入口（ドーパント入口）を介してイオン化装置に導入されてよい。その結果、放電ガス及び／又はドーパントがイオン化装置内でイオン化される。放電領域の後（下流）で、導入された試料は、イオン化された放電ガス及び／又はドーパントと特に電荷移動反応によって反応し、それにより試料がイオン化される。好ましくはイオン化中に、４０ｋＰａを超える絶対圧力がイオン化装置に広がっている。

【0043】

上述又は後述のイオン化装置は、放電ガス及び／又はドーパントが放電領域にイオン化の間に存在し、放電ガス及び又はドーパントがイオン化されるような方法で用いることができる。好ましくは、イオン化期間中にイオン化装置中の絶対気圧は４０ｋＰａ以上である。イオン化された放電ガス及び又はドーパントは、イオン化装置においてイオン化状態にされ、イオン化装置の外側の試料に接触し、そこでイオン化された放電ガス及び／又はドーパントと試料の間で反応、特に電荷移動反応が生じる。これにより、試料がイオン化される。

【0044】

さらなる実施形態によれば、イオン質量フィルタは上述又は後述のイオン化装置に接続される。イオン質量フィルタを通過して、質量又は質量電荷比に基づいて特定の１つの種類のイオン又は特定の複数種類のイオンが分離され又は選択される。イオン質量フィルタの一例として、四重極型である。イオン質量フィルタは、イオン化装置に試料用入口が設けられている場合に、イオン化装置の放電領域とイオン化装置の試料用入口の間に配置されてもよい。

【0045】

イオン化質量フィルタはまたイオン化装置の放電領域とイオン化装置の出口又は排出口の間に配置されてもよい。イオン質量フィルタを用いることで、排気ガス及び／又はドーパントにおける特別なイオンが選択され、試料と接触せしめられ、それによりイオン化された試料の分析の期間における選択性及び／又は感度が実現される。

【0046】

イオン化装置は、上述又は後述の分析装置、イオン化方法、分析方法において用いることができる。

【図面の簡単な説明】

【0047】

本発明の実施形態は、例によって図示されるが、図からの限定が請求項に転換され、或いは請求項に読み込まれるようなものではない。

【図1】図１は、流れ方向Ｒの長手方向軸を通る断面における、イオン化装置１００の一実施形態を示す。

【図1A】図１Ａは、流れ方向Ｒの長手方向軸を通る断面における、距離Ｄが正の値を有する場合のイオン化装置１００の一実施形態を示す。

【図1B】図１Ｂは、流れ方向Ｒの長手方向軸を通る断面における、距離Ｄが負の値を有する場合のイオン化装置１００の一実施形態を示す。

【図1C】図１Ｃは、流れ方向Ｒの長手方向軸を通る断面における、距離Ｄの値がゼロに等しい場合のイオン化装置１００の一実施形態を示す。

【図2】図２は、流れ方向Ｒの長手方向軸を通る断面における、流れ方向に垂直なＡ－Ａ断面を有するイオン化装置１００の一実施形態を示す。

【図3】図３は、流れ方向Ｒにおける長手方向軸を通る断面における、流れ制限部２０を有するイオン化装置１００の一実施形態を示す。

【図4】図４は、流れ方向Ｒにおける長手方向軸を通る断面における、流れ制限部と入口又は出口Ａ３０とを有するイオン化装置１００の一実施形態を示す。

【図5】図５は、流れ方向Ｒに垂直なＡ－Ａ断面における、図２に対応するイオン化装置１００の一実施形態を示す。

【図6】図６は、流れ方向Ｒに垂直な断面におけるイオン化装置１００の一実施形態を示す。

【図7】図７は、流れ方向Ｒに垂直な断面におけるイオン化装置１００の一実施形態を示す。

【図8】図８は、流れ方向Ｒに垂直な断面におけるイオン化装置１００の一実施形態を示す。

【図9】図９は、流れ方向Ｒに垂直な断面におけるイオン化装置１００の一実施形態を示す。

【図10】図１０は、流れ方向Ｒに垂直な断面におけるイオン化装置１００の一実施形態を示す。

【図11】図１１は、流れ方向Ｒの長手方向軸を通る断面において、イオン化装置１００及び分析部３０を有する分析装置２００の一実施形態を示す。

【発明を実施するための形態】

【0048】

図１は、誘電体２の外側部２ａに当接する第１の電極を有するイオン化装置１００の一実施形態を示す。第２の電極３は、部分的に誘電体２の内側に配置され、誘電体の内側部２ｂに接している。本実施形態において、第１及び第２の電極１，３と誘電体２とは、開放端面を有する中空の円筒形状に構成される。第１の電極１の外径と壁厚は第１の電極１が誘電体２に接するように選択され、第２の電極３の外径は、第１の電極の壁厚の２倍と誘電体２の壁厚の２倍とによって実質的に第１の電極１に対して減少している。イオン化装置１００は、放電ガスＧ及び／又は試料物質Ｓ（又は放電ガスＧと試料物質Ｓを混合したもの）を流れ方向に通り抜けさせることができる。放電ガスＧ及び／又は試料物質Ｓは、周囲雰囲気に対して開放されたイオン化装置１００の入口Ｅを経て、イオン化装置１００に入ることができる。この実施形態では、入口Ｅは、（流れ方向Ｒとは反対側の）第２の電極３の開放端面によって、第２の電極の内径を有する領域として形成される。他の実施形態では、第２の電極３は、完全に誘電体２の内側に配置され、誘電体２の流れ方向Ｒの端面とは反対側の開口によってイオン化装置１００の入口Ｅが形成される。イオン化装置１００の出口Ａは、誘電体２の流れ方向Ｒの端面によって形成される。出口Ａの流れ通過領域は、誘電体２の内径によって定義される。第１及び第２の電極１，３は、流れ方向Ｒに実質的に互いに間隔をあけないように配置される。流れ方向Ｒに垂直な電極１，３の間隔は、係る電極１，３の間に位置する誘電体２の壁厚から生じるものである。

【0049】

イオン化装置１００の出口Ａには、真空装置１０が設けられており、その中で大気圧よりも低い圧力が行き渡っており、それにより、イオン化装置１００内の流れが生じるとともに（真空装置１０による圧力制御によって）イオン化装置１００内の圧力が制御される。真空装置１０は、全ての実施形態のイオン化装置１００に設けられてもよい。

【0050】

電極１，３の一方又は両方に印加された電圧、特に交流電圧を用いて、放電ガスＧ又は試料物質Ｓをイオン化するように、誘電体バリア放電領域１１０に誘電体バリア放電が生じる。誘電体バリア放電領域１１０は、図１に概略的にのみ示され、誘電体バリア放電による反応性種の形成が、主として電極１，３の間の領域で起こることを示している。

【0051】

他の実施形態によれば、第１及び／又は第２の電極１，３は、電極１，３が互いに絶縁されるように誘電体２内に配置されてもよい。

【0052】

電極１，３の関連する端部間の距離Ｄは、図１Ａ、１Ｂ及び１Ｃに最もよく示されている。

【0053】

図１Ａにおいて、距離Ｄは正の値（例えば１ｍｍ）を有し、流れ方向Ｒ又はその反対方向における電極１，３の２つの端部間の距離として生じる。流れ方向Ｒの最初の端部を定義する第１の電極１の端部と、流れ方向Ｒに最後の端部を定義する第２の電極３の端部が関連している。距離Ｄは正の値に場合には、流れ方向Ｒ又はその逆方向に電極１，３は重ならない。

【0054】

図１Ｂにおいて、流れ方向Ｒ又はその逆方向に負の値（例えば、－１ｍｍ）の距離Ｄを有する第１及び第２の電極１，３の関連する端部を示している。電極１，３の流れ方向Ｒ又はその逆方向に重なる場合、流れ方向Ｒの最初の端部を定義する第１の電極１の端部は、流れ方向Ｒに最後の端部を定義する第２の電極３の端部と関連する。電極１，３の流れ方向Ｒ又はその逆方向に重なる場合、負の値の距離Ｄが得られる。

【0055】

図１Ｃにおいて、電極１，３の距離Ｄはゼロである。流れ方向Ｒの最初の端部を定義する第１の電極１の端部は、流れ方向Ｒに最後の端部を定義する第２の電極３の端部と関連する。当業者であれば、かかる境界線の例は距離測定の測定精度の枠内にのみ存在しなければならないことを理解するであろう。

【0056】

図１Ｃのような電極１，３の配置は、イオン化のもっと好ましい結果を供給する。電極１，３の関連する端部の距離Ｄが増加するにつれて、イオン化行程又はイオン化の効率が低下し、距離Ｄの負の値の増加量に伴う効率の低下は、距離Ｄの正の値の増加量に伴う効率の低下ほど大幅なものではない。

【0057】

図２は、重なり合った電極１，３を有するイオン化装置１００の実施形態を示す。距離Ｄは負の値を有する。流れ方向に垂直なＡ－Ａ断面がより明確に断面を示すために導入される（図５参照）。

【0058】

図３に示すように、イオン化装置１００の出口Ａには、流れ制限部２０が配置されている。一例として、図２のイオン化装置の実施形態は例示される。また、他の実施形態におけるイオン化装置１００に流れ制限部２０を配置してもよい。図３に示すように、流れ制限部２０は、イオン化装置１００に取付け可能な減縮部品として設計されており、その結果、イオン化装置の出口Ａの流れ通過領域が縮小される。イオン化装置を通る流れは、圧力勾配によって引き起こされることができ、圧力勾配のための（例えば、真空装置１０によって得られる）真空は、イオン化装置の出口Ａに好適に適用され、入口の外側の気圧は好適には大気圧である。出口Ａにおける断面積を減少させることによって、イオン化装置１００を通る流れは、（例えば、流れ制限部２０の出口Ａ２０での特定の真空によって、）所与の圧力勾配に容易に調節され得る。流れ制限部２０と流れ制限部２０の出口Ａ２０における所定の真空とを使用する場合、イオン化装置１００内の圧力勾配は、流れ制限部２０なしで生じる圧力勾配に比べて小さい。流れ制限部２０とイオン化装置１００の具体的な寸法によって、誘電体バリア放電領域１１０内の圧力は、流れ制限部２０の出口Ａ２０の圧力よりも著しく高く、入口Ｅの外側に好適に広がる大気圧よりわずかに低い。具体的な圧力の状態は、各要素の構造的な設計、物質特有の特性及び物理的境界条件（温度、周囲圧力など）に起因することを当業者は理解するであろう。好ましくは、誘電体バリア放電領域１１０内の絶対圧力は４０ｋＰａより大きい。好ましくは、イオン化装置１００を通る流れは、０．０１Ｌ／分と１０Ｌ／分との間、より好ましくは０．１Ｌ／分と１．５Ｌ／分との間とされる。

【0059】

流れ制限部２０だけでなく構造的設計又は制御技術に関する他の手段（例えば、バルブによる断面の制御可能な変更又は可変な真空）によっても、断面積の低減による流れ調整は影響され得る。例えば、誘電体２の一定でない横断面によってイオン化装置１００の出口Ａを狭くすることが有利であり得る。しかしながら、イオン化装置１００の圧力及び／又は流れを調整するための他の適切な手段が用いられてもよい。

【0060】

図４は、入口又は出口Ａ３０を有するイオン化装置１００のさらなる実施形態を示す。係る入口又は出口Ａ３０は、（流れ制限部２０を有する又は有さない）本発明の他の全ての実施形態に係るイオン化装置１００に組み合わせることができる。入口又は出口Ａ３０は、誘電体バリア放電領域１１０の流れ方向Ｒ下流又は上流において、イオン化装置１００又は流れている放電ガスＧ及び試料物質Ｓの一部に追加の物質を導入できるように設計されてよい。

【0061】

図５は、電極１と電極３とが重なり合っている図２の実施形態のイオン化装置１００の一部を通る、流れ方向Ｒに垂直なＡ－Ａ断面を示す。第１の電極１、誘電体２及び第２の電極３は、円形の断面を有する。第１の電極１は、誘電体２の外側部２ａに当接し、第２の電極３は、誘電体２の内側部２ｂに当接する。別の実施形態では、第２の電極３は誘電体２の内側部２ｂと当接せず、イオン化装置１００を通り抜けて流れる放電ガスＧと試料物質Ｓとが、第２の電極３の中及び周りを通って流れることができる。

【0062】

図６において、第２の電極３は、イオン化装置１００の（流れ方向Ｒに垂直な領域の）中央領域に配置されたワイヤ又は長手形状本体として構成されている。誘電体２の内側部２ｂは、イオン化装置１００を流れるガスＧと試料物質Ｓに接触し得る。第１の電極１は誘電体２の外側部２ａに当接する。

【0063】

図７において、第２の電極３はワイヤ又は長手形状本体として設計されている。誘電体２の内側部２ｂは、第２の電極３に当接している。誘電体２と第１の電極１との間に形成される環状の間隙には、放電ガスＧと試料物質Ｓが流れることができる。

【0064】

図６に示す実施形態に加え、図８に示す実施形態に係るイオン化装置１００では、第１の電極１の周囲に本体Ｋが配置されている。第２の電極３は、ワイヤ又は長手形状本体として構成されており、誘電体２の内側部２ｂと当接していない。第１の電極１は、誘電体２の外側部２ａと当接している。本体Ｋは、イオン化装置１００を流れる放電ガスＧと試料物質Ｓを２つの流れ部分に分割することができるように、第１の電極１を取り囲む。第１の流れ部分は、本体Ｋと第１の電極１との間に形成された環状の間隙を通って流れ、第２の流れ部分は、第２の電極３と誘電体２との間に形成された環状の間隙を通って流れることができる。放電ガスＧと試料物質Ｓは、第２の電極３と誘電体２の環状の間隙において、排他的に大部分が好適にイオン化可能である。誘電体バリア放電領域１１０は、第２の電極３と誘電体２の環状の間隙にのみ主に延びている。本実施形態では、放電ガスＧ及び試料物質Ｓの流れは分けられることができ、好ましくは、イオン化装置１００の入口Ｅの下流で第１及び第２部分に分けられることができ、イオン化装置１００の出口Ａの（各場合において流れ方向に示される）上流で合流することができる。この種の構造設計は、（イオン化装置１００の本実施形態の構成要素の具体的な寸法に依存して）、放電ガスＧと試料物質Ｓのうち特定の部分のみをイオン化し、イオン化された物質の少数派のフラグメンテーションを低減する可能性を提示する、これは、誘電体バリア放電領域を通らない一部の物質が、誘電体バリア放電領域を通過した一部の物質とこれらの部分の混合の際に接触し、例えば電荷移動反応によってイオン化される可能性があるためである。

【0065】

図９に示す一実施形態に係るイオン化装置１００は、長方形の基本形状を有する第１の電極１と、誘電体２と、第２の電極３とを有する。第２の電極３は、誘電体２の側部（内側部２ｂ）に囲まれており、放電ガスＧと試料物質Ｓがその中および周囲を通り抜けて流れることができる。第１の電極１は、誘電体２の外側部２ａに当接している。

【0066】

図１０に示す一実施形態のイオン化装置１００は、三角形の基本形状を有する第１の電極１と、誘電体２と、第２の電極３とを有し、他の点では図９の実施形態と同様に構成されている。２つ以上の側部（例えば、三角形、他の多角形又は他の基本形状）を有する基本的な幾何学的形状については、複数の内側部分は１つの内側部分としてまとめられ、複の外側部分は１つの外側部分としてまとめられる。

【0067】

他の実施形態において、様々な多角形、楕円形、及び他の基本形状が有利でありうる。

【0068】

図５から図１０に示す全ての断面は、本明細書で開示されるイオン化装置１００の様々な実施形態の断面であり得る。

【0069】

図１１に示す分析装置２００は、分析部３０に接続された、任意の実施形態に係るイオン化装置１００を備えている。イオン化装置１００と分析部３０は、様々な方法で構成してよい。例えば、（イオン化装置１００が分析部３０を直接的に統合する）直接接続が形成されてよく、又は、イオン化装置１００と分析部３０との間に、中間又は連絡部材が配置されてよい。放電ガスＧ及び試料物質がＳイオン化装置１００を通って流れるとき、放電ガスＧと試料物質Ｓはイオン化可能となる。イオン化された放電ガスＧ及びイオン化された試料物質Ｓが分析部３０に入ると、イオン化された試料物質Ｓが分析可能となる。原則的に、帯電した試料物質の特性を分析することができる任意の分析部が分析部３０として適切に使用できる。例えば、分析部３０は、質量分析計、イオン移動度分光計、又はそのような他の装置であってよい。真空装置１０が、分析装置２００に取り付けられていてもよい。

【図1】

【図1A】

【図1B】

【図1C】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【手続補正書】

【提出日】2021-12-03

【手続補正1】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

【請求項1】

本明細書に記載されたいずれかの発明。