反射電極)14。離子化單元10包括還進行總壓測定的集電極(co 11 ec tor) 15。燈絲12對容器5供給向正或負(fù)偏置的燈絲電壓Vf，通過被供給燈絲電流If而輸出熱電子。向柵極13供給相對于燈絲電壓Vf產(chǎn)生正的電位差(偏壓)Ve的柵極電壓Vg，熱電子以獲得規(guī)定的離子化能量的方式加速。向反射極14供給與燈絲電壓Vf相同的電壓，使熱電子向柵極方向集中。釋放熱電子的發(fā)射極可以是燈絲12，也可以是陰極盤。
[0029]控制單元60使用電路基板、CPU、存儲器等資源構(gòu)成?？刂茊卧?0包括對離子源11a?lid進行控制的離子化裝置控制單元(電離器控制單元)61、對聚焦單元30和四極型過濾器20進行控制的過濾器控制單元70、對檢測單元50進行控制的檢測器控制單元(探測器控制單元)80以及對這些控制單元進行協(xié)調(diào)控制的中央控制單元90。
[0030]中央控制單元(系統(tǒng)控制器)90包括:PID單元91，其通過電離器控制單元61對離子化單元10進行反饋控制；分析儀92，其通過探測器控制單元80控制檢測單元50并對通過檢測單元50獲得的離子電流進行評價;調(diào)諧單元(自動調(diào)諧單元)95，其使用調(diào)諧用的氣體(校準(zhǔn)用氣體)8自動調(diào)整分析裝置1的測定條件；以及校準(zhǔn)單元96，其主要進行過濾器20的磁場調(diào)整。
[0031]如以下說明的那樣，電離器控制單元61包括將離子化單元10重構(gòu)的功能，探測器控制單元80包括將檢測單元50重構(gòu)的功能。因而，分析裝置1包括可編程的離子化單元10以及可編程的檢測單元50，根據(jù)測定對象的氣體9以及使用狀態(tài)等使離子化單元10最佳化，與其相應(yīng)地使檢測單元50最佳化而對氣體9中所包含的成分(分子、化學(xué)物質(zhì)、組成)進行分析。能夠?qū)z測單元50的分析結(jié)果、即分析儀92的輸出作為離子化單元10的監(jiān)視器使用，能夠使離子化單元10進一步最佳化。這樣，控制單元60包括對離子化單元10和檢測單元50進行閉環(huán)型控制的功能。
[0032]電離器控制單元61包括:連接電路62，其對多個離子源11、具體地說離子源11a?11 d的電連接進行切換；監(jiān)視器63，其經(jīng)由連接電路62對各離子源11 a?11 d的特性值的變動、例如電阻值的變動、消耗電力的變動進行測定或估計；電力供給單元64，其經(jīng)由連接電路62向離子源11a?lid供給電力；以及驅(qū)動控制單元(離子驅(qū)動器單元)65，其根據(jù)監(jiān)視器63的測定結(jié)果對各離子源11a?lid的選擇或連接進行控制。驅(qū)動控制單元65包括作為對離子化單元10的結(jié)構(gòu)進行切換的重構(gòu)單元(第二重構(gòu)單元)的功能，實現(xiàn)可編程的離子化單元10。
[0033]驅(qū)動控制單元65包括將離子源11a?lid的連接重構(gòu)的功能，根據(jù)離子源11a?lid的特性變動，選擇離子源11a?lid中的一個對其供給電力來將其激活、或者將幾個離子源并聯(lián)連接而使用(激活)、或者將幾個離子源串聯(lián)連接而使用、或者將幾個離子源串聯(lián)和并聯(lián)連接而使用。驅(qū)動控制單元65還包括控制向被激活的離子源11a?lid的供給電力來對發(fā)射極(燈絲)12的溫度進行控制(重構(gòu))的功能。
[0034]圖2中示出離子化單元10的不同的例子。在該離子化單元10中，在具備八角形的截面的殼體(真空容器)5中配置有5個離子源11a?lie，由電離器控制單元61對連接和溫度進行控制(重構(gòu))。因而，該離子化單元10也是可編程的，能夠?qū)?個離子源11a?lie分別使用，也能夠?qū)⑺鼈兘M合使用。
[0035]圖3中示出離子源的一般特性。離子源11由于使用時間(壽命)而燈絲12的電阻增加，離子化電流下降。因而，當(dāng)要確保規(guī)定的離子化電流時，需要提高燈絲電壓Vf。需要改變相對于殼體5的偏壓、或者為了確保規(guī)定的離子化電壓Ve而隨著燈絲電壓Vf的變動改變柵極電壓Vg，與此同時還需要改變聚焦單元30的條件，也有可能對過濾器單元20的設(shè)定條件帶來影響。因而，能夠通過個別的離子源控制電壓來將離子化電流保持固定的范圍受到了限制。另一方面，當(dāng)未將離子化電流保持固定時，總壓改變，檢測單元50的靈敏度也產(chǎn)生變動。
[0036]關(guān)于離子化電壓Ve，有時為了不對載氣成分敏感而對離子化電壓進行限定，難以控制電壓以確保離子化電流的情形也較多。例如，氦氣的離子化能量為24.58eV，在將氦氣作為載氣的情況下，優(yōu)選將離子化電壓限定為24V以下。另外，在質(zhì)量分析中能夠獲得很多數(shù)據(jù)的離子化能量為70eV，將離子化電壓控制為70V的情形較多。并且，在移動設(shè)備中采用的情況下，電源電壓受到限制，消耗電流受到限制，因此也存在想要對離子化電壓進行限制的情形。因而，將離子化電壓保持固定的同時根據(jù)經(jīng)時變化等將離子化電流保持在規(guī)定的范圍很重要。
[0037]電離器控制單元61的驅(qū)動控制單元65包括以下功能:對離子源11的電流特性、使用時間進行監(jiān)視，在由于使用時間、工作溫度等工作條件而作為離子源11的發(fā)射極的燈絲12的電流特性(電阻值)超過規(guī)定的范圍地劣化時，或者在假定由于使用時間、工作溫度等工作條件而作為離子源11的發(fā)射極的燈絲12的電流特性(電阻值)超過規(guī)定的范圍地劣化時，自動地切換至不同的離子源。
[0038]驅(qū)動控制單元65還包括以下功能:當(dāng)判斷為全部離子源11的電流特性低于規(guī)定的范圍、電阻值超過規(guī)定的值(閾值)、或者電阻值為規(guī)定的值(閾值)以上時，通過將多個離子源組合，來控制離子源11的連接使得在盡可能不影響離子化單元10的內(nèi)部特性的范圍內(nèi)使離子化電流處于規(guī)定的范圍。典型的是，將2個或2個以上的離子源的燈絲12并聯(lián)連接而使用。為了電壓的調(diào)整也能夠?qū)⒍鄠€離子源的燈絲12串聯(lián)連接而使用，還能夠并聯(lián)和串聯(lián)連接而使用。
[0039]通過驅(qū)動控制單元65對多個離子源11的發(fā)射極12的連接進行重構(gòu)，即使在發(fā)射極12各自的性能無法獲得足夠的能力(由于壽命而達到臨界)的情況下，也能夠通過將多個發(fā)射極12并聯(lián)連接而將多個離子源11激活來確保作為離子化單元10的性能。通過將能力充足的多個離子源11激活，將離子化單元10的離子化性能維持較高的水平，也能夠設(shè)定為適合于微量成分的測定的離子化條件。另外，通過將多個離子源11激活，還能夠以意圖減小燈絲電流的狀態(tài)使離子化單元10工作，來延長離子源11的壽命。
[0040]驅(qū)動控制單元65還包括對各離子源11a?lid的燈絲12和柵極13個別地施加特定的電壓的功能。例如通過對非工作中的離子源11的柵極13施加與反射極14相同的電壓，來抑制非工作中的燈絲12被氣體成分污染。另外，通過對非工作中的離子源11的柵極13施加與工作中的離子源11的柵極13相同的電位或與其接近的電位，能夠控制離子化單元10的內(nèi)部的熱電子的分布。
[0041]圖4中抽出檢測單元50和探測器控制單元80來表示。探測器控制單元80通過將檢測單元50的檢測圖案進行重構(gòu)來調(diào)整檢測單元50的靈敏度。檢測單元50包括多個離子集電極元件(檢測元件)51，該多個離子集電極元件(檢測元件)51通過穿過了過濾器單元20的離子接觸使離子電流流動來檢測離子。離子集電極元件51典型的是法拉第杯。元件51也可以是二次電子倍增管(電子倍增器)、CCD等。
[0042]在該檢測單元50中，將144個元件51二維地以形成縱12個、橫12個的矩陣的方式進行配置。元件51的配置可以是縱橫同數(shù)的矩陣狀，也可以是縱橫個數(shù)不同的矩陣狀，可以是二維的平面上的配置，也可以是從過濾器20—端等距離地沿著三維的面的配置。另外，構(gòu)成檢測單元50的元件51的數(shù)量不限于144個，可以更多或更少。
[0043]探測器控制單元80包括將多個檢測元件51中的使檢測有效的檢測元件51激活的重構(gòu)單元(第一重構(gòu)單元、配置驅(qū)動器)83。重構(gòu)單元83選擇保存在調(diào)諧數(shù)據(jù)庫89中所包括的配置緩沖器87中的多個檢測圖案88、例如圖案88A、88B、88C中的某一個，切換檢測單元50中要激活的元件51的圖案88。因而，重構(gòu)單元83提供檢測面積(檢測靈敏度)以及二維或三維的空間性的檢測靈敏度(檢測