特開 2023-109360 水素リークディテクタ

(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】P2023109360

(43)【公開日】2023-08-08

(54)【発明の名称】水素リークディテクタ

(51)【国際特許分類】

   G01M 3/20 20060101AFI20230801BHJP

   G01N 27/62 20210101ALI20230801BHJP

   H01J 49/30 20060101ALI20230801BHJP

   H01J 49/14 20060101ALI20230801BHJP

【ＦＩ】

G01M3/20 B

G01N27/62 B

H01J49/30

H01J49/14 700

【審査請求】未請求

【請求項の数】9

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022010826

(22)【出願日】2022-01-27

(71)【出願人】

【識別番号】591159619

【氏名又は名称】島津産機システムズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100121441

【弁理士】

【氏名又は名称】西村 竜平

(74)【代理人】

【識別番号】100154704

【弁理士】

【氏名又は名称】齊藤 真大

(74)【代理人】

【識別番号】100129702

【弁理士】

【氏名又は名称】上村 喜永

(74)【代理人】

【識別番号】100094248

【弁理士】

【氏名又は名称】楠本 高義

(72)【発明者】

【氏名】井川 秋夫

【テーマコード（参考）】

2G041

2G067

5C038

【Ｆターム（参考）】

2G041AA07

2G041CA01

2G041DA13

2G041EA05

2G041FA03

2G041GA02

2G041GA26

2G067AA44

2G067BB02

2G067BB03

2G067BB30

2G067CC11

2G067DD17

2G067EE02

5C038HH12

5C038HH30

(57)【要約】      （修正有）

【課題】試験体からリークする水素ガスを分析管に導入して検出するリークディテクタにおいて、バックグラウンドの安定化を容易とし、またバックグラウンドの回復にかかる時間を大幅に短縮して、十分な測定精度を短時間で得ることができるようにする。
【解決手段】分析管１００が、その内部に導入された水素ガスをイオン化して水素イオンを生成するイオンソース部１と、水素イオンの電流量を検出するイオンコレクタ部２と、イオンコレクタ部２でイオンから無電荷になった水素ガスがイオンソース部１に再流入することを抑制する再流入抑制構造７１、７２、７３とを備えるようにした。
【選択図】図５

【特許請求の範囲】

【請求項1】

試験体からリークする水素ガスを分析管に導入して検出するものであって、
分析管が、その内部に導入された水素をイオン化して水素イオンを生成するイオンソース部と、イオンソース部から射出された水素イオンの電流量を検出するイオンコレクタ部と、イオンコレクタ部でイオンから無電荷になった水素がイオンソース部に再流入することを抑制する再流入抑制構造とを備えていることを特徴とするリークディテクタ。

【請求項2】

前記再流入抑制構造が、分析管内面に設けられた水素トラップ部材を備えたものである請求項１に記載のリークディテクタ。

【請求項3】

前記分析管を構成するケースがアルミニウム製であり、前記水素トラップ部材がステンレス製のものである請求項２に記載のリークディテクタ。

【請求項4】

前記水素トラップ部材が、前記イオンソース部と前記イオンコレクタ部との間の磁場空間の内面、前記イオンソース部から水素イオンが射出されるイオンソーススリットが形成された第１仕切り壁の表面、前記磁場空間における水素イオンの軌道上に設けられた中間スリットを形成する中間仕切り壁の表面のうちの少なくもいずれかに設けられている請求項２または３に記載のリークディテクタ。

【請求項5】

前記再流入抑制構造が、前記イオンコレクタ部と前記イオンソース部とを結ぶ、分析管内面での跳ね返りも含めた直線で示される再流入経路上、かつ、水素イオンの軌道外に設けられた遮蔽壁を備えたものである請求項１～４のいずれかに記載のリークディテクタ。

【請求項6】

前記イオンソース部が水素イオンを射出するイオンソーススリットを備えたものにおいて、前記遮蔽壁が前記イオンソーススリットの周縁部から起立するように設けられている請求項５記載のリークディテクタ。

【請求項7】

前記遮蔽壁もしくは遮蔽壁の表面部分が水素トラップ部材で構成されている請求項５または６記載のリークディテクタ。

【請求項8】

前記イオンソース部に第１排気口が設けられているものにおいて、前記再流入抑制構造が、前記イオンソース部よりも前記イオンコレクタ部側に設けられた第２排気口を備えたものである請求項１～７のいずれかに記載のリークディテクタ。

【請求項9】

前記第１排気口および第２排気口が、前記分析管を構成するケースの同一面に設けられている請求項８記載のリークディテクタ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、真空容器の気密性の検査等に用いられる水素リークディテクタに関するものである。

【背景技術】

【0002】

質量分析計型水素リークディテクタは、試験体のリーク箇所より流入した水素ガスを分析管に導いて、そのリーク量を測定するものである。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００９－１８０６３３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

水素リークディテクタにおいては、ヘリウムリークディテクタに比べ、バックグラウンドの安定化が難しいうえ、例えば、大きなリークを測定した後、次の測定が可能となるレベルにバックグラウンドが回復するまでの時間が相当な時間を要するため、十分な測定精度を短時間で得ることが困難となる場合がある。

【0005】

本発明は、特に水素リークディテクタにおいてバックグラウンドの安定化を容易とし、またバックグラウンドの回復にかかる時間を大幅に短縮して、十分な測定精度を短時間で得ることができるようにすることをその主たる所期課題とするものである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

すなわち、本発明に係るリークディテクタは、試験体からリークする水素ガスを分析管に導入して検出するものであって、分析管が、その内部に導入された水素ガスをイオン化して水素イオンを生成するイオンソース部と、このイオンソース部から射出された水素イオンの電流量を検出するイオンコレクタ部と、イオンコレクタ部でイオンから無電荷になった水素ガスがイオンソース部に再流入することを抑制する再流入抑制構造とを備えていることを特徴とする。

【発明の効果】

【0007】

このようなものであれば、 測定によって水素イオンから無電荷状態となった再生無電荷水素のイオンソースへの還流による再度のイオン化を再流入抑制構造が抑制し、その確率を減少させるので、測定後のバックグラウンド回復時間を実用上、十分に短くすることが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】比較例における偏向角２７０度タイプの分析管の内部構造を示すとともに、再生無電荷水素のイオンソース部への再流入経路を説明するための模式的断面図である。

【図2】比較例における偏向角９０度タイプの分析管の内部構造を示すとともに、再生無電荷水素のイオンソース部への再流入経路を説明するための模式的断面図である。同実施形態における処理レシピの一例を示すデータ説明図である。

【図3】比較例における偏向角１８０度タイプの分析管の内部構造を示すとともに、再生無電荷水素のイオンソース部への再流入経路を説明するための模式的断面図である。

【図4】本発明の一実施形態におけるリークディテクタの全体を示す模式図である。

【図5】同実施形態における分析管の内部構造を示す模式的断面図である。

【図6】本発明の他の実施形態における分析管の内部構造を示す模式的断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

本発明の実施形態について説明する前に、比較例の分析管について説明を行い、その課題について詳述する。図１～図３は、比較例の分析管を示す図である。
図１に例示する分析管１００は、イオンチャンバ（アノード）１１、フィラメント１２およびイオンソーススリット１３を備えたイオンソース部１と、セクター型偏向電極２１、ＭＣＰやファラデーカップ等のイオン捕集デバイス２２およびイオンコレクタスリット２３を備えたイオンコレクタ部２と、前記イオンソース部１およびイオンコレクタ部２を収容するとともに、それらの間に中間スリット３１が設けられた磁場空間３２を形成するケース３と、紙面垂直方向に磁場を発生させる磁石４とを備えた磁場偏向型質量分析計である。

【0010】

この分析管１００は、排気口５１に接続された高真空ポンプで常に高真空に排気された状態で、分析管１００内に導かれた水素ガスを、フィラメントから放出される熱電子によってイオンチャンバ（アノード）１１内でイオン化する。

【0011】

生成されたイオンは、イオンソーススリット１３から磁場空間３２に射出される。イオンはフレミングの法則に従って円弧を描くが、その半径はイオンの質量によって異なり、水素イオンは質量数２となる固有の軌道を描く。

【0012】

中間スリット３１は、水素イオンの軌道Ｓ１上に配置されており、水素イオンのみが、中間スリット３１を通りイオンコレクタスリット２３に到達する。水素イオンは、セクター型偏向電極２１にて静電界による作用で偏向され、イオン捕集デバイス２２で自由電子の供給を受けて無電荷の水素に戻る。
このとき、水素イオン数に比例して自由電子が供給されるが、この自由電子の供給量を電流として測定し、水素のリーク量に換算・出力する装置が水素リークディテクタである。

【0013】

測定手順としては、分析管１００内が所定のバックグラウンド以下になるまで待ち、試験体のリーク試験箇所に水素ガスを吹き付けることにより測定が開始される。

【0014】

しかしながら、水素リークディテクタにおいては、ヘリウムリークディテクタに比べ、バックグラウンドの安定化が難しいうえ、例えば、大きなリークを測定した後、次の測定が可能となるレベルにバックグラウンドが回復するまでの時間が相当な時間を要するため、十分な測定精度を短時間で得ることが困難となる場合がある。

【0015】

この現象について本願発明者は、水素はヘリウムに比べて排出に時間がかかるため、分析管内に流入しイオン化された後、検出された水素、すなわちイオン捕集デバイスで自由電子の供給を受けてイオンから無電荷状態に戻った測定済みの水素（以下、再生無電荷水素ともいう。）が、再度イオンソース部に戻ってイオン化される現象がヘリウムに比べて非常に多く発生することが原因の一つと考えている。

【0016】

また、大きなリークの場合、大量のエアーを吸引するため、エアーに含まれる水分子がイオン化の際に分解されて水素イオンとなり、それによって想定以上の再生無電荷水素が発生して再度イオンソースに流入することも原因の一つと考えている。
そこで、本願発明者は考察を進め、再生無電荷水素が、どの経路でイオンソース部に再流入するのかを検討した。
その内容を理解の容易のため、以下にやや定性的に説明する。

【0017】

この種の分析管には、偏向角が異なるいくつかの種類がある。前述した図１の分析管は偏向角が２７０度のタイプであるが、その他に、例えば、図２に示すような偏向角が９０度のタイプや、図３に示すような１８０度のタイプなどといった分析管も存在する。なお、各図において互いに対応する構成要素には同一の符号を付している。

【0018】

イオン捕集デバイス２２に到達し、自由電子の供給を受けてイオンから無電荷状態となった再生無電荷水素は、磁場・電場の影響を受けず、四方八方に直線的に拡散する。したがって、再生無電荷水素が再度イオンソース部１に戻る再流入経路は、ケース内面（底面など）等で衝突し、そこで拡散して種々の方向に跳ね返る場合も含めた１本以上の直線で近似できると考えられる。この再流入経路を進む水素分子の一部は、ケース内壁等に衝突する毎に化学反応を起こし内壁内にトラップされるから、当該再流入経路において、跳ね返り回数が多ければ多いほど、イオンソース部に戻る水素分子の量（数）は減少すると想定される。

【0019】

この前提の下、図１～図３のそれぞれにおける再生無電荷水素の再流入経路Ｓ２を矢印で、また、イオンソース部１に再流入する再生無電荷水素の量を矢印の太さで定性的に示す。

【0020】

図２は、前述したように、偏向角９０度の分析管１００であるが、再生無電荷水素の極めて多くがイオンソース部１に直接再流入する構造であることを示す。これはイオンコレクタスリット２３とイオンソーススリット１３との間に遮蔽物がなく、再流入経路Ｓ１がそれらを結ぶ１本の直線で形成されるからである。

【0021】

図３は偏向角１８０度の分析管１００であるが、この構造では、ケース内壁等に少なくとも１回衝突した水素分子がイオンソース部１に再流入する可能性があることがわかる。

【0022】

図１は偏向角２７０度の分析管であるが、この構造では、ケース内壁等に少なくとも２回衝突した水素分子がイオンソース部１に再流入する可能性があることがわかる。

【0023】

以上から、図１の構造がイオンソース部１に再流入する水素分子の量を最も減少させ得ることがわかるものの、いずれにせよ、イオンソース部１に再流入する水素分子の量を十分に低減できないことが把握できる。

【0024】

そして、このようにイオンソース部１に再流入する水素分子の量が多いと、イオン化が繰り返し行われ、それが電流として検出されるから、前述したように、バックグラウンドの安定化やバックグラウンドの回復までに相当なる時間を要する要因となっていると考えられる。

【0025】

次に、本発明の一実施形態を説明する。
本実施形態にかかるリークディテクタＸは、図４に模式的に示すように、テストポートＰを介してリーク検査対象である真空容器等の試験体Ｗに配管接続されている。
このリークディテクタＸは、低真空ポンプ（例えば油回転ポンプ）Ｐ３、第１高真空ポンプ（例えばターボ分子ポンプ）Ｐ１および第２高真空ポンプ（例えば機械式ドライポンプ）Ｐ２の３台の排気ポンプと、排気経路を開閉する３つのバルブＶ１、Ｖ２、Ｖ３と、分析管１００とを備えている。尚、Ｐ１とＰ２が１台の複合型ポンプにて構成される場合もある。

【0026】

分析管１００は、第１高真空ポンプＰ１、第２高真空ポンプＰ２、バルブＶ２を介して低真空ポンプＰ３に配管接続されている。
真空容器１００は、テストポートＰ、バルブＶ１を介して低真空ポンプＰ３に配管接続されている。
試験体のリーク検査は、以下の手順で行う。

【0027】

（１）バルブＶ１、Ｖ３を閉じるとともに、バルブＶ２を開いて、分析管１００内を第１高真空ポンプＰ１、第２高真空ポンプＰ２および低真空ポンプＰ３の直列構成で所定のバックグランド値になるまで排気する。

【0028】

（２）分析管１００内が所定のバックグランド値まで低下した後に、バルブＶ２を閉じるともにバルブＶ１を開いて、試験体Ｗ内を低真空ポンプＰ３で排気（粗引き排気）する。

【0029】

（３）バルブＶ１を閉じるともにバルブＶ２とバルブＶ３を開き、試験体Ｗのリーク試験箇所に水素（Ｈ_２）ガスを吹き付けることにより、分析管１００によるリークガス検出を開始する。このとき、各排気ポンプＰ１～Ｐ３は動作し続ける。

【0030】

（４）試験体Ｗのリーク試験箇所にリークがあると、試験体Ｗ内に水素ガスが入り、その分圧に比例した量の水素ガスが、バルブＶ３、ターボ分子ポンプＰ１を経て分析管１００に進入する。この水素ガスを分析管が検出することにより、試験体Ｗのリーク量が測定される。

【0031】

分析管１００は、図５にその概略側断面図を示すように、ケース３と、ケース３内に設けられたイオンソース部１、イオンコレクタ部２およびこれらの間に形成された磁場空間３２とを備えたものである。なお、図１で述べた分析管に対応する構成要素には同じ符号を付している。

【0032】

ケース３は、例えば正面、背面、左右側面、上面および底面を有する直方体形状をなす金属製（ここではアルミニウム製）のものである。なお、以下で言及する上下左右などといった方向は、説明便宜上の相対的なものであって絶対的な方向を示すものではない。このケース３の形状は直方体には限られない。

【0033】

このケース３には、その背面側上部に第１室６１、正面側上部に第２室６２、およびこれら第１室６１と第２室６２との下方にわたって第３室６３が形成されている。そして、第１室６１と第３室６３との境界には第１仕切り壁１４が設けてあり、第２室６２と第３室６３との境界には、第２仕切り壁２４が設けてある。

【0034】

イオンソース部１は、第１室６１内に配置されたイオンチャンバ（アノード）１１およびフィラメント１２と、第１仕切り壁１４に貫通するイオンソーススリット１３とを備えたものである。そして、第１室６１内の水素分子をフィラメントから出る電子でイオン化し、その水素イオンをイオンソーススリット１３からその下方の第２室６２に向かって射出する。

【0035】

磁場空間３２は、第３室６３に形成されている。具体的には、第３室６３の外側に磁石４が配置されており、この磁石４によって第３室６３に磁場が形成されている。前記イオンソース部１から磁場空間３２に射出された水素イオンは、磁場によって所定の軌道Ｓ１で曲げられる。この第３室６３の中央部には中間仕切り壁３３が設けられており、この中間仕切り壁３３における前記軌道Ｓ１と交差する部位には、中間スリット３１が貫通させてある。他のイオンは、水素イオンとは軌道が異なるため、この中間スリット３１には水素イオンのみが通過することとなる。

【0036】

イオンコレクタ部２は、第２室６２内に配置されたセクター型偏向電極２１およびＭＣＰやファラデーカップ等のイオン捕集デバイス２２と、第２仕切り壁２４に貫通するイオンコレクタスリット２３とを備えたものである。イオンコレクタスリット２３は、水素イオンの軌道Ｓ１上に設けられており、前記イオンソーススリット１３から射出された水素イオンは、前記第２室６２の磁場空間３２で１８０度偏向し、このイオンコレクタスリット２３を通過した後、セクター型偏向電極２１でさらに９０度偏向してイオン捕集デバイス２２に照射される。そして、このイオン捕集デバイス２２で水素イオンは自由電子を与えられ、無電荷の水素分子に戻る。その際にイオン捕集デバイス２２に流れる電流を検出することによって水素のリーク量が測定される。

【0037】

しかして、この実施形態では、イオンコレクタ部２でイオンから無電荷になった水素（以下、再生無電荷水素ともいう。）がイオンソース部１に再流入することを抑制する３種類の再流入抑制構造７１、７２、７３を設けている。
第１の再流入防止機構７１は、ケース３の内部の所要箇所に設けた水素トラップ部材７１ａによって構成されている。

【0038】

この水素トラップ部材７１ａの素材としては、ケース３の素材よりも水素吸着性に優れたものを採用している。ここでは、ケース３がアルミニウム製なので、アルミニウムよりも水素吸着性に優れたステンレスが用いられている。なお、水素吸着性とは、水素の吸着および／または吸収と解離と差で定まるものである。

【0039】

水素トラップ部材７１ａの配設箇所は、図５に示すように、第２室６２（磁場空間３２）の底面、中間仕切り壁３３および第１仕切り壁１４の表面である。

【0040】

第２室６２の底面に設けられた水素トラップ部材７１ａは、板状をなすものであり、より具体的には、イオンソーススリット１３と中間スリット３１とを結んだ直線（再流入経路Ｓ２の一部）と第２室６２の底面との交差部位を含む箇所に交換可能に取り付けられている。
中間仕切り壁３３および第１仕切り壁１４は、水素トラップ部材７１ａであるステンレス板で構成されており、これらも取り外しが可能となっている。

【0041】

この構成によって、ケース３の内面やイオンソーススリット１３、あるいは中間スリット３１で跳ね返る再生無電荷水素の割合を減少させることができ、その結果、イオンソース部１に再流入する再生無電荷水素の量を減少させることができる。

【0042】

また、水素トラップ部材７１ａがケース３から取り外し可能に構成されているので、水素吸着能が飽和等により劣化しても、水素トラップ部材７１ａを交換するだけで元の性能に戻すことが容易にできる。

【0043】

なお、水素トラップ部材としてはステンレスに限られない。アルミニウムよりも水素吸着性に優れたものであればよく、チタン、銅、鉄などの単一金属および種々の合金なども利用することができる。

【0044】

ケース３自体を水素トラップ部材で構成してもかまわないし、水素トラップ部材の配置箇所は、前述した個所に限られず、例えばイオンコレクタスリット２３に設定してもよい。

【0045】

第２の再流入防止機構７２は、水素イオンの軌道Ｓ１外であって再流入軌道Ｓ２上に設けられた遮蔽壁７２ａを備えたものである。ここでの遮蔽壁７２ａは、第１仕切り壁１４におけるイオンソーススリット１３の外周縁部から第３室６２に向かって起立するように突出した鍔状をなすものである。

【0046】

この構成によって、イオンソース部１への再生無電荷水素の流入量を減少させることができる。この遮蔽壁７２ａは、第１仕切り壁１４以外にも設けることはできる。例えば、図６に示すように中間仕切り壁３３における中間スリット３１の周縁部に設けてもよいし、流入軌道Ｓ２上に仕切り壁とは独立して設けてもかまわない。また、この遮蔽壁を前記水素トラップ部材で構成してもよいし、その表面に水素トラップ部材を貼り付けてもよい。

【0047】

第３の再流入防止機構７３は、前記第３室６３（磁場空間３２）に開口する第２排気口７３ａを備えたものである。この第２排気口７３ａは、前記高真空ポンプＰ１に配管接続されている。
この構成により、イオンコレクタ部２で生成された再生無電荷水素をイオンソース部１の手前で排出することができるので、イオンソース部１に流入する再生無電荷水素の量を減少させることができる。また、他の分子（例えば、水分子）などの重い分子を積極的に排気して、それによる水素イオンの生成を抑制することも可能となる。

【0048】

なお、第２排気口７３ａを設ける箇所は、イオンソース部１よりもイオンコレクタ部２側であればどこでもよい。前述の例では第２排気口７３ａを、ケース３における第１排気口５１が設けられている面と同じ面（裏面）に設けて配管取り回しを簡単化できるようにしてあるが、例えば、第３室６３の中間スリット３１よりイオンコレクタ部２側に第２排気口を設けても構わないし、ケース３の底面や側面に開口させてもよい。さらに、イオンコレクタ部２が形成されている第２室６２に第２排気口を開口させてもよい。
上述したリークディテクタＸの特徴をまとめると以下のようになる。

【0049】

（１）分析管１００が、その内部に導入された水素ガスをイオン化して水素イオンを生成するイオンソース部１と、イオンソース部１から射出された水素イオンの電流量を検出するイオンコレクタ部２と、イオンコレクタ部２でイオンから無電荷になった水素がイオンソース部１に再流入することを抑制する再流入抑制構造７１、７２、７３とを備えていることを特徴とする。
このようなものであれば、測定によって水素イオンから無電荷状態となった再生無電荷水素がイオンソース部１へ還流することによる再度のイオン化を抑制できるので、従来のヘリウム法と比較しても、十分に早いバックグラウンド回復時間を実現することが可能になる。また、水素はヘリウム等に比べ潤沢で安価なため、資源の枯渇や高価格化の恐れを回避できる。

【0050】

（２）前記再流入抑制構造７１が、分析管１００の内面に設けられた水素トラップ部材７１ａを備えたものであることを特徴とする。
このようなものであれば、分析管１００の内面で跳ね返る再生無電荷水素の割合を減少させることができ、跳ね返りによってイオンソース部１に再流入する再生無電荷水素の量を減少させることができる。

【0051】

（３）前記分析管１００を構成するケース３がアルミニウム製であり、前記水素トラップ部材７１ａがステンレス製のものであることを特徴とする。
このようなものであれば、例えば、従来通り、ケース３を加工容易なアルミニウムで製作しながら、内面の所要箇所にステンレス板を貼り付けることによって、製造に大きな負担をかけることなく安価に再流入抑制構造７１を構成することができる。

【0052】

（４）前記水素トラップ部材７１ａが、前記イオンソース部１と前記イオンコレクタ部２との間の磁場空間３２の内面、前記イオンソース部１から水素イオンが射出されるイオンソーススリット１３を形成する第１仕切り壁１４の表面、前記磁場空間３２における水素イオンの軌道Ｓ１上に設けられた中間スリット３１を形成する中間仕切り壁３３の表面のうちの少なくもいずれかに設けられていることを特徴とする。
このようなものであれば、より効果的にイオンソース部１に再流入する再生無電荷水素の量を減少させることができる。

【0053】

（５）前記再流入抑制構造７２が、前記イオンコレクタ部２と前記イオンソース部１とを結ぶ、分析管内面での跳ね返りも含めた直線で表される再流入経路Ｓ２上かつ水素イオンの軌道Ｓ１外に設けられた遮蔽壁７２ａを備えたものであることを特徴とする。
このようなものであれば、遮蔽壁７２ａによって再生無電荷水素のイオンソース部１への流入を防止できる。

【0054】

（６）前記イオンソース部１が水素イオンを射出するイオンソーススリット１３を備えたものにおいて、前記遮蔽壁７２ａが前記イオンソーススリット１３の周縁部から起立するように設けられていることを特徴とする。
このようなものであれば、既存のイオンソーススリット１３を改変することによって容易に遮蔽壁７２ａを設けられる。

【0055】

（７）前記遮蔽壁７２ａもしくは遮蔽壁７２ａの表面部分が水素トラップ部材７１ａで構成されていることを特徴とする。
このようなものであれば、遮蔽壁７２ａと水素トラップ部材７１ａとの相乗効果によって、イオンソース部１への流入する再生無電荷水素の量を飛躍的に減少させることができる。

【0056】

（８）前記イオンソース部１に第１排気口５１が設けられているものにおいて、前記再流入抑制構造７３が、前記イオンソース部１よりも前記イオンコレクタ部２側に設けられた第２排気口７３ａを備えたものであることを特徴とする。
このようなものであれば、イオンソース部１に戻る前の再生無電荷水素を第２排気口７３ａから効率的に排出できるので、イオンソース部１への流入する再生無電荷水素の量を減少させることができる。また、他の分子(例えば、水分子)などの重い分子を積極的に排気して、それによる水素イオンの生成を抑制することも可能となる。

【0057】

（９）前記第１排気口５１および第２排気口７３ａが、前記分析管１００を構成するケース３の同一面に設けられていることを特徴とする。
このようなものであれば、排気口５１、７３ａに接続する配管構造を簡略化できる。

【0058】

なお、本発明は前記実施形態に限られるものではない。例えば、前述した偏向角が９０度のタイプや１８０度のタイプの分析管に本発明を適用しても同様の作用効果を奏し得る。再流入抑制構造は、前述した３つをすべて用いることなく、いずれか１つまたは２つを用いてもかまわない。
その他、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲において種々変形が可能である。

【符号の説明】

【0059】

Ｘ・・・リークディテクタ
１００・・・分析管
１・・・イオンソース部
１３・・・イオンソーススリット
１４・・・第１仕切り壁
２・・・イオンコレクタ部
３・・・ケース
３１・・・中間スリット
３２・・・磁場空間
３３・・・中間仕切り壁
７１、７２、７３・・・再流入抑制構造
７１ａ・・・水素トラップ部材７１ａ
７２ａ・・・遮蔽壁
７３ａ・・・第２排気口
Ｓ１・・・水素イオンの軌道
Ｓ２・・・再流入経路

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】