一、技術背景と現状概要

現在、揮発性汚染物質の分析には主にガスクロマトグラフィー−質量分析併用技術（「気質分析」と略称する）が用いられている。この技術は正確な分析結果を提供することができるが、明らかな限界がある：現場サンプリングにはズマ缶が必要で、数分から数十分かかり、サンプルを実験室に送った後、各試験点の分析には少なくとも30分以上かかる、実験後、ズマ缶は洗浄する必要があり、そうしないと結果のばらつきを招く可能性がある、感度はppb−ppmレベルしかカバーできず、より低濃度の汚染物質を直接検出することはできず、追加のサンプル処理手段に依存する必要がある。これらの問題は気質分析プロセスが冗長で、プロセスが煩雑で、分析速度が遅く、感度が不足しているなどの欠点が現れ、職場の空気などのシーンの迅速な検査需要を満たすことが難しい。

そのため、迅速、正確、操作が簡便で感度の高い分析技術である分子イオン反応質量分析（IMR-MS）が誕生した。ここ10年間発展し成熟した質量スペクトルの新たな分岐点として、IMR-MSは小分子有機残留物（VOCs）を迅速に検出することができ、テストが簡便で、リアルタイム性が強く、コストが低く、時間が短いなどの優位性があり、迅速な検出と傾向の評価の面で、実験室ガスクロマトグラフィー-質量スペクトル併用器、液体クロマトグラフィー-質量スペクトル併用器及び車載移動試験技術より競争力がある。

近年、急速な経済発展と疫病後の経済回復に伴い、環境問題が日増しに際立ち、分子イオン反応質量分析技術は徐々にメーカーとユーザーの広範な関心を集め、関連技術と製品は絶えず改善され、成熟している。その中で、韓国Young In Ace社が開発したACE 1100 IMR-MS分子イオン反応質量分析計は、環境分野での大量の応用検証を経て、ミリ秒級のリアルタイム検出、pptv級の高感度及び極めて低いメンテナンスコストなどの特徴を示し、半導体製品の良品率の向上、生産コストの低減に顕著な助けがある。

二、分子イオン反応質量分析計の技術特徴と指標

1.リアルタイム性突出：リアルタイム質量分析計として、分析周波数はミリ秒に1回に達することができ、伝統技術をはるかに超える。

2.イオン源の性能が優れている：分析に用いたイオン源はサンプルのイオン純度や体積の影響を受けず、高い分析性能を維持する。

3.分離と選択の正確性：二質量四極ロッドフィルターと反応室を採用し、迅速で正確なイオン選択を実現する。

4.定量方式：化学分離結合の定量曲線（MTF）により定量分析を実現し、標準サンプルを必要としない。

5.高感度カバー：3種類の正試薬イオンと5種類の負試薬イオンを使用して、サブpptvレベルの定量/定性分析を実現することができる。

6.分析範囲が広い：同位体、異性体、揮発性有機化合物、部分無機物及びハロゲン化合物を分析できる。

7.サンプル処理の簡略化：サンプル製造過程を必要とせず、直接水性ガスサンプルを分析することができる。

三、ガスクロマトグラフィー-質量分析法併用技術（GC-MS）との比較

EI源と化学原の質量スペクトル比較

より少量のサンプルでより良好な信号対雑音比

2 pg、100 fgヘキサフルオロベンゼン、全走査、選択イオンm/z 283.8

四、応用分野

（一）半導体製造業界

主に生産現場の小分子化学残留物のモニタリングと工場周辺の環境モニタリングに用いられる。半導体生産ラインにおいて、空気中の分子汚染物質（AMCs）の早期検出は製品良品率にとって極めて重要であり、一般的なAMCsは以下を含む：

−分子酸（MA）−分子塩基（MB）−凝固性分子（MC）−分子ドーパント（MD）

（二）新エネルギー業界

水素燃料電池に応用される水素ガス及び不純物の連続オンライン検査は、電池の性能と安全性を保障する。

（三）医療業界

呼吸ガス検査を通じて、微生物を迅速に識別し、糖尿病、腎臓疾患及び呼吸器系疾患などの高リスク群のスクリーニング検査に用いる。

（四）自動車業界

-エンジンオイル消費の連続的なオンライン高速検出

-エンジン排出動態試験（特に国VI規格に適合）

（五）環境業界

-環境VOCトレース

-道路自動車排出の環境への影響評価

-水質分析

-室内空気品質評価

（六）食品タバコ業界

−飲料用COタンパガス不純物検出−タバコガス分析−香料開発と臭気評価

五、検査可能なVOC化合物リスト