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トリプル四重極 ICP-MS (ICP-QQQ)

一般的なシングル四重極ICP-MSよりも、さらに高選択・高感度分析が可能

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ICP質量分析(ICP-MS)では、水溶液中のpptレベルの極微量の金属・非金属元素を多元素同時に測定することができます。
※ 1ppt(parts per trillion)とは、1リットル中に1ng(1ナノグラム)、すなわち、0.000000001gが存在することを意味します。

ICP-QQQを用いると、一般的なICP-MSよりも、さらに高選択・高感度分析が可能になります。

トリプル四重極誘導結合プラズマ質量分析計(ICP-QQQ)とは?

トリプル四重極誘導結合プラズマ質量分析計(ICP-QQQ)は、リアクションセル の前後に四重極マスフィルタが2つ備わったICP-MSで、タンデムICP-MS、ICP-MS/MSとも呼ばれています。

ICP-QQQの機器の写真
トリプル四重極誘導結合プラズマ質量分析計(ICP-QQQ)
© Agilent Technologies, Inc
Agilent Technologies, Inc.の厚意により許可を得て転載

一般的なシングル四重極誘導結合プラズマ質量分析計(ICP-MS)に比べ、マトリックス由来の干渉除去に優れ、多元素を含む複雑な試料であっても2つの四重極マスフィルタによる分析対象イオンの高選択・高感度分析が可能です。

ICP-QQQの装置構成と原理

装置構成としては、サンプル導入部、プラズマ、インターフェース、イオンレンズ、2つの四重極マスフィルタ(Q1、Q2)とそれら四重極に挟まれるコリジョンリアクションセル(CRC)、検出器から成り立ちます。

構成図
ICP-QQQの装置構成図(図をクリックすると、大きい図が別ウインドウで表示されます)
© Agilent Technologies, Inc
Agilent Technologies, Inc.の厚意により許可を得て転載

溶液状のサンプルは、ネブライザーに導入され、微小のエアロゾルのみがプラズマに導入されます。プラズマに入った試料は瞬時に分解し、原子化、そしてイオン化され、発生したイオンはプラズマから、インターフェースコーンを通り、前段の四重極マスフィルタ(Q1)に入ります。Q1ではセルに入るイオンを選択し、ターゲット以外のイオンが排除されます。Q1を通過したイオンはCRCに移り、CRC内ではコリジョンガス(ヘリウム)、リアクションガス(水素、酸素、アンモニア等)との反応を利用し、ターゲットと同じ質量数(m/z)でオーバーラップする干渉物が分離されます。CRCから出たイオンは後段の四重極マスフィルタ(Q2)に移り、検出器に入るターゲットイオンを選択し、検出器でイオンを検出します。

このように、前段四重極(Q1)でイオンを選択、後段四重極(Q2)でCRCを通過したイオンをさらに分離・検出することで対象をより正確に分析できるのが、ICP-QQQの大きな特徴です。

適用例

ウエハ表面金属汚染分析(適用サイズ ~12インチ)
バルク中の不純物(セラミックス、金属、ガラスなど)
薄膜組成及び不純物分析
クリーンルーム雰囲気の分析
各種部材の金属の溶出試験
純水、試薬、フォトレジスト中の不純物分析
河川水・温泉水・土壌溶出液等の環境分析

分析元素

希ガス、一部ハロゲンを除く幅広い元素に対応
ICP-QQQ分析元素
分析元素

分析事例のご紹介

ウエハ汚染分析
分析事例1 汚染回収方法と評価事例
評価対象として、「ウエハ表面全面」、あるいは「裏面全面」に加え、任意の表面箇所「部分回収」や「エッジ・ベベル部、ノッチ部」での回収事例をご紹介します。
分析事例
2-1
気相分解法(VPD)-誘導結合プラズマ質量分析(ICP-MS)
シリコンウエハ表面の酸化膜を溶解させて(VPD)回収した金属元素を、ICP-MSによって高感度に定量できます。
分析事例
2-2
貴金属元素の添加回収試験
弊社では、回収が難しいとされる金(Au)、銀(Ag)、銅(Cu)やパラジウム(Pd)、白金(Pt)、ロジウム(Rh)、イリジウム(Ir)、ルテニウム(Ru)などの貴金属元素を、高い回収率で回収する技術を確立しています。
分析事例3 親水性基板の添加回収試験
回収評価の難しかった親水性基板表面上の微量金属汚染も弊社では高精度に分析が可能です。
分析事例4 ウエハへの転写によるクリーンルーム用部材の汚染評価
手袋を代表とするクリーンルーム用部材は、数多くの種類が市販されています。しかしながら、材質やグレード等に注意し、選定しなければ、製品を汚染させる恐れがあります。そのため、クリーンルーム用部材を使用する以前に、汚染評価されることをお勧めします。
分析事例5 SiC(炭化ケイ素)基板表面上の極微量金属汚染の分析
次世代パワー半導体のSiC(炭化ケイ素)基板の汚染分析をTXRF,ICP-MSにて評価した事例となります。

各種部材の金属・イオンの溶出試験
無機元素分析の前処理方法のご紹介

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