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质量分析装置和质量分析方法

阅读:785发布:2020-06-12

专利汇可以提供质量分析装置和质量分析方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 提供一种 质量 分析装置和质量分析方法,其在不使装置大型化的情况下提高对包含夹杂物等第2物质的第1物质的检测 精度 ,并且能够缩短测定时间。一种对试样进行分析的质量分析装置(110),该试样包含由有机化合物构成的第1物质、和由有机化合物构成且质谱的峰与第1物质重叠的1种以上的第2物质,该质量分析装置具备峰校正部(217),该峰校正部基于各第2物质的标准物质的质谱的峰中与第1物质的质谱的峰不重叠的峰A和与第1物质的峰重叠的峰B的非线性的强度的关系F,从试样中的第1物质的质谱的峰C的强度中减去由峰A的强度和关系F在每一规定时间间隔算出的峰B的推定强度的总和,算出第1物质的质谱的净值的峰D的强度。,下面是质量分析装置和质量分析方法专利的具体信息内容。

1.一种质量分析装置,其为对包含第1物质和1种以上的第2物质的试样进行分析的质量分析装置,所述第1物质由有机化合物构成,所述第2物质由有机化合物构成且质谱的峰与所述第1物质重叠,所述质量分析装置的特征在于,
具备峰校正部,
所述峰校正部基于各所述第2物质的标准物质的质谱的峰中与所述第1物质的质谱的峰不重叠的峰A和与所述第1物质的所述峰重叠的峰B的非线性的强度的关系F,从所述试样中的所述第1物质的质谱的峰C的强度中减去由所述峰A的强度和所述关系F在每一规定时间间隔算出的所述峰B的推定强度的总和,算出所述第1物质的质谱的净值的峰D的强度。
2.如权利要求1所述的质量分析装置,其中,
所述第2物质存在2种以上,
所述峰校正部从所述峰C的强度中减去关于各所述第2物质的所述推定强度的总和。
3.如权利要求1或2所述的质量分析装置,其中,所述峰校正部在所述推定强度超过规定阈值的情况下算出所述峰D的强度。
4.如权利要求1~3中任一项所述的质量分析装置,其中,
进一步具备将所述第1物质和所述第2物质电离的电离部,
所述峰B归属于所述电离时由所述第2物质生成的碎片离子。
5.如权利要求1~4中任一项所述的质量分析装置,其中,进一步具备在每一时间将所述推定强度和所述峰B的强度重叠显示于规定的显示部的显示控制部。
6.如权利要求1~5中任一项所述的质量分析装置,其中,进一步具备在每一时间将所述推定强度和所述峰C的强度重叠显示于规定的显示部的显示控制部。
7.一种质量分析方法,其为对包含第1物质和1种以上的第2物质的试样进行分析的质量分析方法,所述第1物质由有机化合物构成,所述第2物质由有机化合物构成且质谱的峰与所述第1物质重叠,所述质量分析方法的特征在于,
基于各所述第2物质的标准物质的质谱的峰中与所述第1物质的质谱的峰不重叠的峰A和与所述第1物质的所述峰重叠的峰B的非线性的强度的关系F,从所述试样中的所述第1物质的质谱的峰C的强度中减去由所述峰A的强度和所述关系F在每一规定时间间隔算出的所述峰B的推定强度的总和,算出所述第1物质的质谱的净值的峰D的强度。

说明书全文

质量分析装置和质量分析方法

技术领域

[0001] 本发明涉及质量分析装置和质量分析方法。

背景技术

[0002] 为了确保树脂的柔软性,在树脂中含有邻苯二甲酸酯等增塑剂,但根据欧洲特定有害物质指令(RoHS),对于4种邻苯二甲酸酯限制其2019年以后的使用。因此,需要对树脂中的邻苯二甲酸酯进行鉴定和定量。
[0003] 由于邻苯二甲酸酯为挥发性成分,因此可以应用现有公知的逸出气体分析(EGA;Evolved Gas Analysis)进行分析。该逸出气体分析是利用气相色谱、质量分析等的各种分析装置对试样加热而逸出的气体成分进行分析。
[0004] 质量分析装置是公知的,例如还公开了为了测定同位素比而进行校正计算的技术(专利文献1)。
[0005] 现有技术文献
[0006] 专利文献
[0007] 专利文献1:日本专利第4256208号公报

发明内容

[0008] 发明所要解决的课题
[0009] 在想要从含有作为邻苯二甲酸酯的例如DBP、BBP、DEHP、DOTP的试样中分别对作为限制对象物质的DBP、BBP、DEHP进行定量的情况下,通常由于DBP、BBP、DEHP、DOTP的分子量不同,因此可以区分开而进行质量分析。
[0010] 但是,例如取DBP的定量为例,在利用质量分析装置将从试样逸出的气体成分电离时,从DBP以外的BBP、DEHP、DOTP生成碎片离子,其质谱的峰有时与DBP重叠。从而,该情况下,难以准确地对DBP进行定量。
[0011] 另一方面,也可以在质量分析装置的前段设置气相色谱,分离碎片离子后对DBP单体进行定量,但存在下述问题:加上气相色谱后装置整体大型化,并且测定时间变长。
[0012] 因此,本发明是为了解决上述课题而进行的,其目的在于提供一种质量分析装置和质量分析方法,其在不使装置大型化的情况下提高对包含夹杂物等第2物质的第1物质的检测精度,并且能够缩短测定时间。
[0013] 用于解决课题的手段
[0014] 为了实现上述目的,本发明的质量分析装置为对包含第1物质和1种以上的第2物质的试样进行分析的质量分析装置,上述第1物质由有机化合物构成,上述第2物质由有机化合物构成且质谱的峰与上述第1物质重叠,上述质量分析装置的特征在于,具备峰校正部,上述峰校正部基于各上述第2物质的标准物质的质谱的峰中与上述第1物质的质谱的峰不重叠的峰A和与上述第1物质的上述峰重叠的峰B的非线性的强度的关系F,从上述试样中的上述第1物质的质谱的峰C的强度中减去由上述峰A的强度和上述关系F在每个规定时间间隔算出的上述峰B的推定强度的总和,算出上述第1物质的质谱的净值的峰D的强度。
[0015] 根据该质量分析装置,基于非线性的强度的关系F,基于在第2物质中与第1物质的质谱的峰不重叠的峰A的强度,减去质谱的峰与第1物质重叠的第2物质的影响,因此能够以良好的精度求出第1物质的质谱的净值的峰D的强度。由此,即使峰A与峰B的强度的关系不为线性,也能够基于关系F进行校正,能够得到峰D的强度。
[0016] 此时,与例如利用色谱等分离第1物质和第2物质而排除第2物质的影响的情况相比,装置不会大型化,还能够缩短测定时间。
[0017] 本发明的质量分析装置中,上述第2物质可以存在2种以上,上述峰校正部可以从上述峰C的强度中减去关于各上述第2物质的上述推定强度的总和。
[0018] 根据该质量分析装置,即使第2物质存在2种以上,也能够以良好的精度减去其影响。
[0019] 本发明的质量分析装置中,上述峰校正部可以在上述推定强度超过规定阈值的情况下算出上述峰D的强度。
[0020] 根据该质量分析装置,在检测出的峰A为作为噪声等的强度所设定的阈值以下的情况下,不会视为检测出噪声而不算出峰D的强度,因此能够抑制峰D的校正不准确的情况。
[0021] 本发明的质量分析装置中,可以进一步具备将上述第1物质和上述第2物质电离的电离部,上述峰B可以归属于上述电离时由上述第2物质生成的碎片离子。
[0022] 在将第2物质电离时,容易产生质谱的峰与第1物质重叠的峰B,所以本发明更为有效。
[0023] 本发明的质量分析装置中,可以进一步具备在每一时间将上述推定强度和上述峰B的强度重叠显示于规定的显示部的显示控制部。
[0024] 根据该质量分析装置,推定强度的时间变化的波形与峰B的强度的时间变化的波形越相近,越能够在视觉上判定基于关系F准确地求出了推定强度。
[0025] 本发明的质量分析装置中,可以进一步具备在每一时间将上述推定强度和上述峰C的强度重叠显示于规定的显示部的显示控制部。
[0026] 根据该质量分析装置,在每一时间从峰C的强度减去推定强度而得到的余值为净值的峰D的强度,若它们的波形(峰高)不同,则视觉上能够判定基于关系F准确地求出了推定强度。
[0027] 本发明的质量分析方法为对包含第1物质和1种以上的第2物质的试样进行分析的质量分析方法,上述第1物质由有机化合物构成,上述第2物质由有机化合物构成且质谱的峰与上述第1物质重叠,上述质量分析方法的特征在于,基于各上述第2物质的标准物质的质谱的峰中与上述第1物质的质谱的峰不重叠的峰A和与上述第1物质的上述峰重叠的峰B的非线性的强度的关系F,从上述试样中的上述第1物质的质谱的峰C的强度中减去由上述峰A的强度和上述关系F在每个规定时间间隔算出的上述峰B的推定强度的总和,算出上述第1物质的质谱的净值的峰D的强度。
[0028] 发明的效果
[0029] 根据本发明,在不使装置大型化的情况下提高对包含夹杂物等第2物质的第1物质的质量分析的检测精度,并且能够缩短测定时间。附图说明
[0030] 图1是示出包含本发明的实施方式的质量分析装置的逸出气体分析装置的构成的立体图。
[0031] 图2是示出气体逸出部的构成的立体图。
[0032] 图3是示出气体逸出部的构成的纵截面图。
[0033] 图4是示出气体逸出部的构成的横截面图。
[0034] 图5是图4的局部放大图。
[0035] 图6是示出利用逸出气体分析装置进行的气体成分的分析工作的框图
[0036] 图7是示出DBP、BBP、DEHP、DOTP各自的标准物质的质谱的图。
[0037] 图8是示出DBP与DOTP混杂的试样的质谱的图。
[0038] 图9是示出DOTP的峰A和峰B的强度的时间变化的图。
[0039] 图10是示出DOTP的峰A与峰B的强度的关系的图。
[0040] 图11是示出从峰C的强度中减去峰B的推定强度的总和的步骤的图。
[0041] 图12是示出T函数的图。
[0042] 图13是示出在每一时间将推定强度和峰B的强度进行重叠显示的示例的图。
[0043] 图14是示出在每一时间将推定强度和峰C的强度进行重叠显示的示例的图。

具体实施方式

[0044] 以下,参照附图对本发明的实施方式进行说明。图1是示出包含本发明的实施方式的质量分析计(质量分析装置)110的逸出气体分析装置200的构成的立体图,图2是示出气体逸出部100的构成的立体图,图3是示出气体逸出部100的构成的沿着轴心O的纵截面图,图4是示出气体逸出部100的构成的沿着轴心O的横截面图,图5是图4的局部放大图。
[0045] 逸出气体分析装置200具备作为壳体的主体部202、安装在主体部202的正面的箱型的气体逸出部安装部204、和对整体进行控制的计算机(控制部)210。计算机210具有进行数据处理的CPU、存储计算机程序和数据的存储部218、监视器220和键盘等输入部等。
[0046] 在气体逸出部安装部204的内部容纳有圆筒状的加热炉10、试样支架20、冷却部30、使气体分支的分离器40、电离部50、惰性气体流道19f一体化为组件的气体逸出部100。
另外,在主体部202的内部容纳有对试样加热而逸出的气体成分进行分析的质量分析计
110。
[0047] 电离部50相当于权利要求书中的“电离部”。
[0048] 需要说明的是,如图1所示,从气体逸出部安装部204的上表面朝向前面设置开口204h,使试样支架20移动到加热炉10外侧的排出位置(后述)时,其位于开口204h,因此能够从开口204h将试样取出或放入于试样支架20。另外,在气体逸出部安装部204的前面,设置狭缝204s,通过使从狭缝204s露出于外部的开合手柄22H左右移动,使试样支架20在加热炉
10的内外移动而将其设置于上述排出位置,从而将试样取出或放入。
[0049] 需要说明的是,若利用例如由计算机210控制的步进电动机等使试样支架20在移动导轨204L(后述)上移动,则能够实现使试样支架20在加热炉10的内外移动的功能的自动化。
[0050] 接着,参照图2~图6对气体逸出部100的各部分的构成进行说明。
[0051] 首先,加热炉10以轴心O平的方式安装在气体逸出部安装部204的安装板204a上,其具有轴心O在中心开口的近似圆筒状的加热室12、加热14和保温套筒16。
[0052] 在加热室12的外周配置加热块14,在加热块14的外周配置有保温套筒16。加热块14由构成,利用沿着轴心O延伸到加热炉10的外部的一对加热电极14a(参照图4)进行通电加热。
[0053] 需要说明的是,安装板204a在垂直于轴心O的方向上延伸,在加热炉10上安装有分离器40和电离部50。此外,电离部50由沿气体逸出部安装部204的上下延伸的支柱204b支承。
[0054] 在加热炉10中与开口侧相反的一侧(图3的右侧)连接有分离器40。另外,在加热炉10的下侧连接有载气保护管18,在载气保护管18的内部容纳有与加热室12的下表面连通而将载气C导入至加热室12的载气流道18f。另外,在载气流道18f中配置有对载气C的流量F1进行调节的控制18v。
[0055] 并且,详细情况如后所述,在加热室12中与开口侧相反的一侧(图3的右侧)的端面连通有混合气体流道41,加热炉10(加热室12)中生成的气体成分G与载气C的混合气体M在混合气体流道41中流动。
[0056] 另一方面,如图3所示,在电离部50的下侧连接有惰性气体保护管19,在惰性气体保护管19的内部容纳有将惰性气体T导入至电离部50的惰性气体流道19f。另外,在惰性气体流道19f中配置有对惰性气体T的流量F4进行调节的控制阀19v。
[0057] 试样支架20具有在安装于气体逸出部安装部204的内部上表面的移动导轨204L上移动的平台22、安装在平台22上并向上下延伸的托架24c、安装在托架24c的前面(图3的左侧)的绝热材料24b、26、从托架24c沿轴心O方向延伸至加热室12侧的试样保持部24a、埋设在试样保持部24a的正下方的加热器27、以及在加热器27的正上方配置于试样保持部24a的上表面并容纳试样的试样皿28。
[0058] 此处,移动导轨204L沿轴心O方向(图3的左右方向)延伸,试样支架20连同平台22一起在轴心O方向上进退。另外,开合手柄22H沿垂直于轴心O方向的方向并安装于平台22上。
[0059] 需要说明的是,托架24c呈上部形成半圆形的长条状,绝热材料24b形成近似圆筒状而安装在托架24c上部的前面(参照图3),加热器27的电极27a贯穿绝热材料24b而被取出至外部。绝热材料26形成近似矩形状,比绝热材料24b更靠下方而安装于托架24c的前面。另外,在托架24c的下方未安装绝热材料26,托架24c的前面露出,形成了接触面24f。
[0060] 托架24c的直径形成得比加热室12稍大,将加热室12气密封闭,试样保持部24a被容纳在加热室12的内部。
[0061] 然后,载置在加热室12的内部的试样皿28中的试样在加热炉10内被加热,生成气体成分G。
[0062] 冷却部30按照与试样支架20的托架24c对置的方式配置在加热炉10的外侧(图3的加热炉10的左侧)。冷却部30具备近似矩形且具有凹部32r的冷却块32、连接于冷却块32的下表面的冷却片34、以及连接于冷却片34的下表面、使空气与冷却片34接触的空冷片36。
[0063] 然后,当试样支架20在移动导轨204L上沿轴心O方向移动至图3的左侧而被排出至加热炉10外时,托架24c的接触面24f容纳于冷却块32的凹部32r并发生接触,藉由冷却块32夺走托架24c的热,以使试样支架20(特别是试样保持部24a)冷却。
[0064] 如图3、图4所示,分离器40具备:与加热室12连通的上述混合气体流道41、与混合气体流道41连通且向外部开放的支路42、连接在支路42的出侧并对从支路42排出的混合气体M的排出压进行调节的背压调节器42a、混合气体流道41的终端侧开口于自身的内部的壳体部43、以及包围壳体部43的保温部44。
[0065] 此外,在本例中,在支路42与背压调节器42a之间配置有将混合气体中的第2物质等除去的过滤器42b、流量计42c。也可以不设置背压调节器42a等调节背压的阀等而使支路42的端部保持剥出的配管的状态。
[0066] 如图4所示,从上面观察时,混合气体流道41与加热室12连通并沿轴心O方向延伸后,垂直于轴心O方向弯曲,进而向轴心O方向弯曲而到达终端部41e,形成曲柄状。另外,混合气体流道41中垂直于轴心O方向而延伸的部位的中央附近扩径而形成了分支室41M。分支室41M延伸至壳体部43的上表面,并嵌合有直径比分支室41M稍小的支路42。
[0067] 混合气体流道41也可以为与加热室12连通并沿轴心O方向延伸而到达终端部41e的直线状,还可以根据加热室12或电离部50的位置关系而为各种曲线或与轴心O具有度的线状等。
[0068] 如图3、图4所示,电离部50具有壳体部53、包围壳体部53的保温部54、放电针56、以及保持放电针56的支柱55。壳体部53形成板状,其板面沿着轴心O方向,并且在中央贯穿有小孔53c。并且,混合气体流道41的终端部41e通过壳体部53的内部并面向小孔53c的侧壁。另一方面,放电针56垂直于轴心O方向而延伸并面向小孔53c。
[0069] 此外,如图4、图5所示,惰性气体流道19f上下贯穿壳体部53,惰性气体流道19f的前端面向壳体部53的小孔53c的底面,合流于混合气体流道41的终端部41e而形成了合流部45。
[0070] 然后,对于从终端部41e导入至小孔53c附近的合流部45的混合气体M,从惰性气体流道19f混合惰性气体T,形成总气体M+T并流动至放电针56侧,利用放电针56使总气体M+T中的气体成分G电离。
[0071] 电离部50为公知的装置,在本实施方式中,采用了大气压化学电离(APCI)型装置。APCI不易产生气体成分G的碎片,不产生碎片峰,因此即使不利用色谱等进行分离也能够对测定对象进行检测,因而优选。
[0072] 在电离部50被电离的气体成分G与载气C和惰性气体T一起被导入至质量分析计110中进行分析。
[0073] 需要说明的是,电离部50容纳在保温部54的内部。
[0074] 图6是示出利用逸出气体分析装置200进行的气体成分的分析工作的框图。
[0075] 试样S在加热炉10的加热室12内被加热,生成气体成分G。加热炉10的加热状态(升温速度、最高达到温度等)由计算机210的加热控制部212进行控制。
[0076] 气体成分G与导入至加热室12的载气C混合而成为混合气体M,并被导入至分离器40中,混合气体M的一部分从支路42排出至外部。
[0077] 其余的混合气体M和来自惰性气体流道19f的惰性气体T作为总气体M+T被导入至电离部50,气体成分G被电离。
[0078] 计算机210的检测信号判定部214从质量分析计110的检测器118(后述)接收检测信号。
[0079] 流量控制部216对从检测信号判定部214接收的检测信号的峰强度是否为阈值的范围外进行判定。并且,在为范围外的情况下,流量控制部216对控制阀19v的开度进行控制,由此对在分离器40内从支路42向外部排出的混合气体M的流量、以及从混合气体流道41向电离部50导入的混合气体M的流量进行调节,从而最佳地保持质量分析计110的检测精度。
[0080] 质量分析计110具备将在电离部50被电离的气体成分G导入的第1细孔111、与第1细孔111接续而使气体成分G依序流入的第2细孔112、离子导向器114、四极滤质器116、以及对从四极滤质器116出来的气体成分G进行检测的检测器118。
[0081] 四极滤质器116通过使所施加的高频电压发生变化,能够进行质谱扫描,生成四极电场,通过使离子在该电场内进行振动运动而对离子进行检测。四极滤质器116形成仅使处于特定质量范围的气体成分G透过的质量分离器,因此能够利用检测器118进行气体成分G的鉴定和定量。
[0082] 另外,在本例中,在支路42的下游侧使惰性气体T流入混合气体流道41,由此成为抑制导入至质量分析计110的混合气体M的流量的流道阻力,从而对从支路42排出的混合气体M的流量进行调节。具体而言,惰性气体T的流量越多,从支路42排出的混合气体M的流量也越多。
[0083] 由此,在气体成分大量逸出、气体浓度变得过高时,增加从支路向外部排出的混合气体的流量,抑制了超过检测装置的检测范围、检测信号超限而导致测定不准确的情况。
[0084] 接着,参照图7~图12对作为本发明的特征部分的质谱的峰校正进行说明。需要说明的是,将氯乙烯树脂作为试样,其中包含邻苯二甲酸酯DBP、BBP、DEHP、DOTP作为增塑剂。并且,将作为邻苯二甲酸酯之一且为限制物质的DBP作为权利要求书中的“第1物质”。第1物质相当于测定对象物。
[0085] 另外,图7是DBP、BBP、DEHP、DOTP各自的标准物质的质谱。另外,图7、图8的纵轴的强度为相对值。
[0086] 如图7所示,DBP的质谱在质量电荷比(m/z)为280附近具有峰(净值的峰D),通常可以使用该峰D对DBP进行定量。另外,BBP和DEHP的质谱的峰具有与DBP的峰D不同的质量电荷比(m/z),与DBP的峰D不重叠,因此不妨碍DBP的定量。
[0087] 另一方面,DOTP在利用质量分析装置进行电离时裂解而生成碎片离子,如图7所示,碎片离子之一显现为与DBP的峰D重叠的峰B。因此,将DOTP作为权利要求书中的“第2物质”。第2物质相当于夹杂物。
[0088] 这样,由于峰D与峰B重叠,因此在对DBP和DOTP混杂的试样的质谱进行测定时,如图8所示,质量电荷比(m/z)为280附近的DBP的峰(以下称为“峰C”)的强度为峰B和峰D的强度的总和,与试样不含DOTP的情况下的净值的DBP的峰D的强度相比变高。
[0089] 此处,DOTP(的碎片离子)的质谱中,峰A与峰D不重叠。并且判断出,DOTP裂解所生成的各碎片离子的生成比例随时间而变化,如图9所示,强度比(峰B)/(峰A)也随时间而变化。例如,在图9的示例中,与时间tx时的强度比R1相比,之后的时间ty时的强度比R2减少,再经过一段时间后的时间tz时的强度比R3与R2相比增大。
[0090] 认为其原因如下。通常,在质谱的对象试样的加热工艺中气体逸出量(离子浓度)根据从加热开始起算的经过时间而有所不同。首先,在加热初期的时间t1,热未充分传递至试样整体,气体逸出量少。在加热中期的时间t2,气体逸出量达到最多。在加热末期的时间t3,试样中含有的气体完全脱离,因此气体逸出量减少。
[0091] 并且,该倾向根据各碎片离子而有所不同,因此强度比(峰B)/(峰A)也随时间而变化。
[0092] 因此,若在每一相同时间求出峰A与峰B之间的强度的关系,并使其反映在从峰C的强度中减去峰B的强度的量中,则能够对峰C的强度进行精度良好的校正。
[0093] 此处,认为从加热开始经过时间推移后,显示出峰B的碎片离子的浓度超过阈值而增大,离子浓度与检测强度之比偏离比例关系,产生所谓抑制的现象,上述强度比R2减少。即,峰A与峰B之间的强度的关系的时间变化可以替换为随时间变化的峰A与峰B的强度的关系。
[0094] 因此,如图10所示,在每一相同时间对峰A与峰B的强度的关系进行作图,结果判断出在峰A、B之间存在非线性的强度的关系F。该关系F例如可以为图10的图的近似曲线,具体而言,除了例如由指数函数或多项式表示的非线性的关系式以外,还可以例示将具体的峰A与峰B的强度的数值对应的表。
[0095] 然后,在具有规定时间间隔Δt的每一时刻t1、t2…测定峰A的强度,由峰A的强度和关系F能够算出峰B的推定强度B1、B2。需要说明的是,在关系F为表形式的情况下,在峰A的强度的实测值存在于表中记载的数值之间的情况下,通过外推等算出峰B的推定强度即可。
[0096] 将该推定强度B1、B2的总和作为校正量,从峰C的强度中将其减去,则能够算出净值的峰D的强度。
[0097] 特别是,例如相对于作为限制对象的邻苯二甲酸酯的允许阈值为1000ppm,产生妨碍碎片的DOTP通常以100,000ppm级含有,因此,作为校正量的计算基础的峰A与峰B的强度的关系即使与实际相比稍有偏离,校正量的误差也会变大。因此,通过使用反映峰A与峰B的强度的时间变化的精度高的非线性的关系F,能够以良好的精度求出校正量。
[0098] 需要说明的是,通常试样中有时会存在2种以上的第2物质,因此该情况下,在计算净值的峰D的强度时,要从峰C的强度中减去关于各第2物质的推定强度的总和。
[0099] 另外,测定时,若将噪声误检测为峰A,则校正自身有误。因此,在推定强度超过规定的阈值(设想为噪声的背景)的情况下算出峰D的强度即可。
[0100] 接着,对峰校正部217所进行的具体的校正处理的一例进行说明。
[0101] 首先,预先求出图10所示那样的峰A与峰B的非线性的强度的关系F。具体而言,利用质量分析装置对仅含有DOTP的试样进行分析,在相同时刻按时间系列测定此时的DOTP中含有的峰A的强度和来源于由该DOTP裂解得到的碎片离子的峰B的强度。由此,得到图9那样的结果,因此能够求出图10所示那样的峰A与峰B的非线性的强度的关系F。
[0102] 然后,利用质量分析装置以规定的时间间隔Δt对实际的试样进行分析,如图10所示在规定的时间间隔Δt的每一时刻t1、t2、t3…测定峰A的强度,根据峰A的强度和关系F算出峰B的强度B1、B2、B3…,作为推定强度。
[0103] 然后,从峰C的强度中减去该推定强度B1、B2、B3…的总和,算出峰D的强度。
[0104] 图11是示出从峰C的强度中减去推定强度B1、B2、B3…的总和的步骤的示例的示意图。
[0105] 首先,对于在规定的时间间隔Δt的每一时刻t1、t2、t3…的峰B的推定强度B1、B2、B3…,分别乘以时间间隔Δt,由此分别求出峰面积(图11的阴影面积)。然后,将该峰面积的总和作为推定强度B1、B2、B3…的总和S2。
[0106] 然后,从峰C的强度(图11的峰C的面积)S1中减去总和S2,求出峰D的强度。
[0107] 接着,对图11的处理的具体例进行说明。
[0108] 首先,峰校正部217按照式1算出推定强度。
[0109] [数1]
[0110]
[0111] 式1中,ai为作为对象的第1物质的峰的强度(面积),Aim为下述式2,i、m为1以上的自然数,n为第1物质和第2物质的总数(成分数)。在图7的例中,第1物质和第2物质各为1种,因此n=2。该情况下,i=m=1、即a1为校正前的第1物质的峰C的强度,i=m=2、即A22分配为校正前的仅第2物质的峰A的强度。
[0112] Aim如式2所表示。
[0113] [数2]
[0114]
[0115] 式2中,f(x;w)为拟合函数、x(t)m为成分m在时间t的峰的强度、T0为测定数据点数、wim为函数参数、Δt为上述时间间隔。
[0116] 此处,若i=1为第1物质DBP、i=2为第2物质DOTP,则在本例的情况下,式1变为下述二式。
[0117] [数3]
[0118] a1′=a1-{T(A11,g×a1)+T(A12,g×a1)}
[0119] a2′=a2-{T(A21,g×a2)+T(A22,g×a2)}
[0120] 即,式1中,使第1物质DBP与第2物质DOTP对称,根据i、m的值来区分两者。即,在要将第2物质DOTP作为第1物质的情况下,利用式1也能够同时对第2物质DOTP进行定量。
[0121] 这样,通过在式1中使第1物质与第2物质对称来处理,例如在物质的强度比因测定条件而变化的情况下,同时对彼此相互影响的第1物质和第2物质进行测定,有可能得到测定的最佳条件。
[0122] 此处,在i=m的情况下,第1物质与第2物质相同,因此A11=A22=0,不算入校正,因此上述二式变为:
[0123] [数4]
[0124] a1′=a1-{T(A12,g×a1)}
[0125] a2′=a2-{T(A21,g×a2)}。
[0126] 现在,只看与第1物质相关的前段式。需要说明的是,若以第2物质为基准来考虑,则后段式与前段式是对称的。
[0127] 通过代入式2,前段式变为下述式3。
[0128] [数5]
[0129]
[0130] 具体而言,式3变为下述式4。
[0131] [数6]
[0132] [峰D的强度]=[峰C的强度]-T(A12,g×[峰C的强度])
[0133]
[0134] 此处,w12为函数参数。另外,关于g×(峰C的强度),若设定g=0.01,则为峰C的强度的1%,该值作为阈值。
[0135] 如图10所示,w12是决定函数f(x;w)的形状的参数,该函数f(x;w)与由i=2的第2物质DOTP的峰A求出峰B的值的关系F对应。f(x;w)是由变量x和参数w决定的函数形状,参数的数量根据函数的形状可以存在多个。例如,若为2次函数f(x;w)=w(0)+w(1)x+w(2)x2,则参数的数量为3,w(0)、w(1)、w(2)为函数参数w12。为了将其标准化来表示,将w表现为矢量。粗体的w为矢量,表示包含多种成分。例如若为3种成分,则w=(w(0),w(1),w(2))。
[0136] 在图10的例中,如下述式5所示,与关系F对应的函数的形状由2种成分的参数来定义。参数的计算通过使用最小二乘法等已知的算法,与实测数据拟合来进行。
[0137] [数7]
[0138]
[0139] 式5为下述式6的反函数。
[0140] [数8]
[0141]
[0142] 在式5、6的例中,w(0)、w(1)的上标与i、m不同,表示不同的函数参数。例如来看式5,利用指数函数对图10的图进行近似时的2个参数为w(0)、w(1)。另外,式5、6中w表示矢量,为免繁杂,省略了成分的表示wim。
[0143] 需要说明的是,拟合中,采用式6形式的反函数来代替式5时,能够确实地进行拟合,因而优选。
[0144] g为截断系数,在本例中设定了g=0.01。并且,g·ai为设想了噪声强度的阈值。
[0145] T为截断函数,由下述式7表示。
[0146] [数9]
[0147]
[0148] 如图12所示,T在数值x(式2的Aim)超过阈值t(式1的g·ai)时返回数值x,在数值x为阈值t以下时返回0。
[0149] 因此,关于式7的T(截断函数),基于式2,若Σt{f(x2(t);w12)Δt}>{阈值g×(峰C的强度)},则将Σt{f(x2(t);w12)Δt}的值视为非噪声的真值,将Σt{f(x2(t);w12)Δt}的值输出。另一方面,若Σt{f(x2(t);w12)Δt}≤{阈值g×(峰C的强度)},则将峰A视为噪声并返回0,不进行校正。
[0150] 接着,参照图6对上述峰校正处理进行说明。
[0151] 非线性的强度的关系F(函数参数w12)预先存储在硬盘等存储部218中。首先,例如作业者由键盘等指定第1物质和第2物质,设置包含第1物质和第2物质的试样。
[0152] 计算机210的检测信号判定部214在每一时间间隔Δt获取与第1物质和第2物质对应的质谱的峰(本例中为峰A、峰C)。
[0153] 计算机210的峰校正部217从存储部218读取函数参数w12,同时从检测信号判定部214在每一时间间隔Δt获取峰A、峰C,基于式1~7,如上所述算出净值的峰D的强度。需要说明的是,式1~7例如作为计算机程序预先存储在存储部218中。
[0154] 另外,根据需要,峰校正部217可以藉由显示控制部219将峰D显示于监视器(显示部)220上。
[0155] 如图13所示,显示控制部219可以在每一时间将推定强度和峰B的强度重叠显示于监视器220上。
[0156] 这样,推定强度的时间变化的波形与峰B的强度的时间变化的波形越相近,越能够在视觉上判定基于关系F准确地求出了推定强度。
[0157] 如图14所示,显示控制部219可以在每一时间将推定强度和峰C的强度重叠显示于监视器220上。
[0158] 这样,在每一时间从峰C的强度减去推定强度而得到的余值为净值的峰D的强度,若它们的波形(峰高)不同,则视觉上能够判定基于关系F准确地求出了推定强度。
[0159] 需要说明的是,图13、图14的时间可以与时间间隔Δt相同,也可以为间隔与Δt不同的时间。
[0160] 本发明不限于上述实施方式,当然涉及本发明的构思和范围中包含的各种变形和等价物。
[0161] 第1物质和第2物质不限于上述实施方式,第2物质可以为多种。峰A、峰B也不限于1个。例如,在第2物质具有2个峰A且具有1个峰B的情况下,可以将峰A中的任一个峰与峰B的关系F用于校正,例如也可以将2个峰A的平均与峰B的关系F用于校正。
[0162] 另一方面,在第2物质具有1个峰A且具有2个峰B的情况下,将峰A与峰B中的一个峰的关系F用于该一个峰B的校正。并且,将峰A与峰B中的另一个峰的关系F用于该另一个峰B的校正。
[0163] 将试样导入质量分析装置中的方法不限于上述在加热炉中将试样热分解而产生气体成分的方法,例如也可以是导入包含气体成分的溶剂、一边使溶剂挥发一边产生气体成分的溶剂提取型的GC/MS或者LC/MS等。
[0164] 电离部50也不限于APCI型。
[0165] 符号说明
[0166] 50 电离部
[0167] 110 质量分析计(质量分析装置)
[0168] 217 峰校正部
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