JP2003172697A - Device and method for analysis - Google Patents

Device and method for analysis

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JP2003172697A
JP2003172697A JP2001372179A JP2001372179A JP2003172697A JP 2003172697 A JP2003172697 A JP 2003172697A JP 2001372179 A JP2001372179 A JP 2001372179A JP 2001372179 A JP2001372179 A JP 2001372179A JP 2003172697 A JP2003172697 A JP 2003172697A
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JP
Japan
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light
analysis
wavelength
inspected
amount
Prior art date
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Application number
JP2001372179A
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Japanese (ja)
Inventor
Kozo Yoshikawa
孝三 吉川
Sumio Yamauchi
澄男 山内
Makio Atsumi
真喜男 厚見
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Publication date
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  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
  • Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a device and method for analysis by which quantitative analysis can be performed easily on hazardous materials with high sensitivity. <P>SOLUTION: Inorganic hazardous materials which become excited states from ground states and, at the same time, are atomized and other inorganic hazardous materials which emit light and, at the same time, are atomized when the materials again return to base states are produced from inorganic hazardous materials (mercury, etc.), contained in contaminated soil by irradiating a sample A with laser light 101a from a laser oscillator 11. On the other hand, atomized mercury atoms are caused to absorb the light by the quantity corresponding to the number (content) of the atoms by irradiating the sample A with light 102a having a prescribed wavelength (253.7 nm) from a mercury lamp 22 and the remaining light 102c passed through the sample A without being absorbed by the atoms is collected and the quantity of mercury in the sample A is found in accordance with the magnitude of the collected light 102c. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、被検査物中に含ま
れている対象物の量を分析する分析装置及び方法に関
し、例えば、土壌や地下水などに含まれている鉛や水
銀、カドミウム、クロム等の重金属類のような無機系有
害物質、ダイオキシン類やポリ塩化ビフェニル類等のよ
うな有機系有害物質を定量分析する場合に好適である。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an analysis apparatus and method for analyzing the amount of an object contained in an object to be inspected, such as lead, mercury, cadmium contained in soil or groundwater, It is suitable for quantitative analysis of inorganic harmful substances such as heavy metals such as chromium and organic harmful substances such as dioxins and polychlorinated biphenyls.

【0002】[0002]

【従来の技術】例えば、汚染された土壌中における、鉛
や水銀、カドミウム、クロム等の重金属類のような無機
系有害物質、ダイオキシン類やポリ塩化ビフェニル類
(PCB類)等のような有機系有害物質の量を分析する
場合、従来は、汚染土壌を有機溶媒中に入れて、含有す
る有機系有害物質を有機溶媒抽出し、土壌を取り除いた
有機溶媒をガスクロマトグラフィ等で分析することによ
り、土壌中の有機系有害物質の量を分析する一方、土壌
を酸性水溶液中に入れて、含有する無機系有害物質を酸
溶液抽出し、土壌を取り除いた酸溶液に各種処理(妨害
物質の除去等)を施した後、この酸溶液を発光分光分析
等で分析することにより、土壌中の無機系有害物質の量
を分析していた。
2. Description of the Related Art For example, in polluted soil, inorganic harmful substances such as heavy metals such as lead, mercury, cadmium and chromium, organic compounds such as dioxins and polychlorinated biphenyls (PCBs), etc. When analyzing the amount of harmful substances, conventionally, by putting the contaminated soil in an organic solvent, organic solvent extraction of the organic harmful substances contained, by analyzing the organic solvent with the soil removed by gas chromatography, etc., While analyzing the amount of organic harmful substances in the soil, put the soil in an acidic aqueous solution, extract the inorganic harmful substances contained in it with an acid solution, and perform various treatments on the acid solution from which the soil has been removed (removal of interfering substances, etc. ), The acid solution was analyzed by emission spectroscopy or the like to analyze the amount of inorganic harmful substances in the soil.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】前述した方法により汚
染土壌中の有機系有害物質及び無機系有害物質を分析す
ると、その抽出作業を含めた前処理に時間(約2日間)
がかかってしまい、分析結果を得るまでに長時間を有し
てしまうだけでなく、分析廃液が多く発生する(一回当
たり50〜100ml)ため、その後処理に難点があっ
た。更に、有機系有害物質と無機系有害物質とでそれぞ
れ個別に抽出作業や前処理を行わなければならずに作業
効率が良くなかった。
When the organic harmful substances and the inorganic harmful substances in the polluted soil are analyzed by the above-mentioned method, the pretreatment including the extraction work takes time (about 2 days).
Therefore, not only does it take a long time to obtain an analysis result, but also a large amount of analysis waste liquid is generated (50 to 100 ml per time), which causes a problem in the subsequent processing. Furthermore, the organic toxic substance and the inorganic toxic substance have to be individually extracted and pretreated, resulting in poor work efficiency.

【0004】また、土壌にレーザ光を照射して含有する
重金属系有害物質からの発光を測定することにより、土
壌中の重金属系有害物質を定量分析するレーザ誘起発光
分析(Laser-Induced Breakdown Spectroscopy:LIB
S)法が提案されている。土壌にレーザ光を照射したと
き、重金属系有害物質に対応する元素がこのレーザ光か
らエネルギを得ることで基底状態を経て励起状態とな
り、再び基底状態に戻るときに発光してエネルギを失う
ことから、このLIBS法は、このときの発光の強度に
基づいてその量を分析するものである。ところが、重金
属系有害物質の中には、水銀や砒素などのように、発光
させるために大きなエネルギを必要とする元素や基底状
態から励起状態となる確率が低い元素があり、発光強度
に基づいて高感度に定量分析することができないという
問題がある。
Further, laser-induced emission analysis (Laser-Induced Breakdown Spectroscopy :) for quantitatively analyzing heavy metal-based harmful substances in the soil by irradiating the soil with laser light and measuring light emission from the contained heavy metal-based harmful substances. LIB
S) method has been proposed. When the soil is irradiated with laser light, the element corresponding to the heavy metal harmful substance gets energy from this laser light to enter the excited state through the ground state, and when it returns to the ground state, it emits light and loses energy. In this LIBS method, the amount is analyzed based on the intensity of light emission at this time. However, among heavy metal-based harmful substances, there are elements such as mercury and arsenic that require a large amount of energy to emit light, and elements that have a low probability of being excited from the ground state. There is a problem that quantitative analysis cannot be performed with high sensitivity.

【0005】本発明はこのような問題を解決するもので
あって、有害物質の定量分析を容易に高感度で実施可能
とする分析装置及び方法を提供することを目的とする。
The present invention is intended to solve such a problem, and an object of the present invention is to provide an analyzer and a method capable of easily carrying out quantitative analysis of harmful substances with high sensitivity.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めの請求項1の発明の分析装置は、所定の波長のレーザ
光を被検査物に照射するレーザ光照射手段と、前記レー
ザ光の照射による前記被検査物における発光部に対して
分析対象物に対応する波長の光を照射する分析光照射手
段と、前記発光部を通過した前記分析光の強度に基づい
て前記被検査物中の分析対象物の量を求める第1対象物
量検出手段とを具えたことを特徴とするものである。
In order to achieve the above object, an analyzer according to the invention of claim 1 irradiates a laser beam irradiating means for irradiating an object to be inspected with a laser beam having a predetermined wavelength, and a laser beam irradiating means for irradiating the laser beam. Analyzing light irradiating means for irradiating the light emitting portion of the inspected object with light having a wavelength corresponding to the analysis object by irradiation, and the intensity of the analytical light passing through the light emitting portion in the inspected object The present invention is characterized by comprising a first object amount detecting means for obtaining the amount of the analysis object.

【0007】請求項2の発明の分析装置では、前記分析
光照射手段は所定の波長の元素光を照射する照射ランプ
を有し、前記対象物量検出手段は前記発光部を通過した
前記分析光を取り込む採光レンズを有し、該照射ランプ
と該採光レンズとは前記被検査物に対して対向位置に配
設されたことを特徴としている。
In the analyzer of the present invention, the analysis light irradiating means has an irradiation lamp for irradiating the elemental light having a predetermined wavelength, and the object amount detecting means irradiates the analysis light passing through the light emitting portion. It is characterized in that it has a daylighting lens for taking in, and the irradiation lamp and the daylighting lens are arranged at positions facing each other with respect to the object to be inspected.

【0008】請求項3の発明の分析装置では、前記被検
査物に対して対向位置に配設された前記照射ランプ及び
前記採光レンズの組が複数の分析対象物に対応して複数
組配設されたことを特徴としている。
In the analyzer of the third aspect of the present invention, a plurality of sets of the irradiation lamp and the lighting lens, which are arranged at a position facing the object to be inspected, are arranged corresponding to a plurality of objects to be analyzed. It is characterized by being done.

【0009】請求項4の発明の分析装置では、前記照射
ランプと前記被検査物との間に第1集光レンズが配設さ
れると共に、該被検査物と前記採光レンズとの間に第2
集光レンズが配設されたことを特徴としている。
In the analyzer of the fourth aspect of the present invention, the first condenser lens is arranged between the irradiation lamp and the object to be inspected, and the first condensing lens is provided between the object to be inspected and the lighting lens. Two
It is characterized in that a condenser lens is provided.

【0010】請求項5の発明の分析装置では、前記照射
ランプと前記被検査物との間に集光レンズ及び凹レンズ
が配設されたことを特徴としている。
In the analyzer of the fifth aspect of the invention, a condenser lens and a concave lens are arranged between the irradiation lamp and the object to be inspected.

【0011】請求項6の発明の分析装置では、前記分析
光照射手段は複数の波長の元素光を照射する白色ランプ
を有し、前記対象物量検出手段は前記発光部を通過した
前記分析光を取り込む採光レンズ及び該分析光波長ごと
に分光する分光器を有し、該白色ランプと該採光レンズ
とは前記被検査物に対して対向位置に配設されたことを
特徴としている。
In the analyzer of the sixth aspect of the present invention, the analysis light irradiating means has a white lamp for irradiating the elemental light of a plurality of wavelengths, and the object amount detecting means irradiates the analysis light passing through the light emitting section. It is characterized in that it has a daylighting lens to be taken in and a spectroscope for splitting for each wavelength of the analysis light, and the white lamp and the daylighting lens are arranged at positions facing each other with respect to the object to be inspected.

【0012】請求項7の発明の分析装置では、前記レー
ザ光照射手段は複数の波長から選択されたレーザ光を被
検査物に照射可能であり、前記発光部の光の強度に基づ
いて該被検査物中の対象物の量を求める第2対象物量検
出手段を設けたことを特徴としている。
In the analyzer of the invention of claim 7, the laser light irradiating means is capable of irradiating the object to be inspected with laser light selected from a plurality of wavelengths, and the object to be inspected is based on the intensity of the light from the light emitting portion. It is characterized in that a second object amount detecting means for obtaining the amount of the object in the inspection object is provided.

【0013】請求項8の発明の分析装置では、分析対象
物に種類に応じて前記第1対象物量検出手段と前記第2
対象物量検出手段とを選択適用可能であり、発光エネル
ギが大きいかあるいは励起確率の低い元素に対して該第
1対象物量検出手段を適用し、それ以外の元素に対して
該第2対象物量検出手段を適用することを特徴としてい
る。
According to the eighth aspect of the analyzer, the first object amount detecting means and the second object amount detecting means are provided according to the type of the object to be analyzed.
The object amount detecting means can be selectively applied, the first object amount detecting means is applied to an element having a large emission energy or a low excitation probability, and the second object amount detecting is applied to other elements. It is characterized by applying means.

【0014】請求項9の発明の分析装置では、前記第1
対象物量検出手段は、前記分析対象物としての無機系有
害物質の量を検出可能であり、前記第2対象物量検出手
段は、前記レーザ光照射手段から照射された波長に応じ
て前記分析対象物としての無機系有害物質あるいは有機
系有害物質の量を検出可能であることを特徴としてい
る。
According to a ninth aspect of the analysis apparatus of the present invention, the first
The object amount detection means is capable of detecting the amount of the inorganic harmful substance as the analysis object, and the second object amount detection means is the analysis object according to the wavelength irradiated from the laser light irradiation means. The feature is that the amount of the inorganic harmful substance or the organic harmful substance can be detected.

【0015】請求項10の発明の分析方法は、所定の波
長のレーザ光を被検査物に照射し、該レーザ光の照射に
よる前記被検査物における発光部に対して分析対象物に
対応する波長の光を照射する一方、前記発光部を通過し
た前記分析光を採光してこの光の強度に基づいて前記被
検査物中の分析対象物の量を求めることを特徴とするも
のである。
According to a tenth aspect of the present invention, in the analysis method, a laser beam having a predetermined wavelength is irradiated onto the object to be inspected, and a wavelength corresponding to the object to be analyzed is emitted to the light emitting portion of the object to be inspected by the irradiation of the laser beam. While irradiating the above-mentioned light, the analysis light which has passed through the light emitting portion is sampled, and the amount of the analysis object in the inspection object is obtained based on the intensity of this light.

【0016】請求項11の発明の分析方法では、前記発
光部では、前記分析対象物を構成する元素が前記レーザ
光からエネルギを得ることにより原子化され、該各原子
は基底状態から励起状態を経て再び基底状態の原子に戻
る過程を経るときに、その基底状態の原子が対応する量
の分析光を吸収し、残りの分析光に基づいて該分析対象
物の量を求めることを特徴としている。
In the analysis method of the invention of claim 11, in the light emitting portion, the element constituting the analyte is atomized by obtaining energy from the laser light, and each atom changes from a ground state to an excited state. When passing through the process of returning to the atom in the ground state again, the atom in the ground state absorbs a corresponding amount of analytical light, and the amount of the analyte is determined based on the remaining analytical light. .

【0017】請求項12の発明の分析方法では、発光エ
ネルギが大きいかあるいは励起確率の低い元素に対して
請求項10の分析方法を適用することを特徴としてい
る。
The analysis method of the invention of claim 12 is characterized in that the analysis method of claim 10 is applied to an element having a large emission energy or a low excitation probability.

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳細に説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.

【0019】図1に本発明の第1実施形態に係る分析装
置の概略構成、図2に第1対象物量検出方法の概略説
明、図3にレーザ光照射によるプラズマ化及び原子化し
た元素密度を表すグラフ、図4に無機系有害物質を含有
する土壌の発光強度を表すグラフ、図5(a)に有機系有
害物質を含有する土壌の蛍光強度を表すグラフ、図5
(b)に有機系有害物質を含有しない土壌の蛍光強度をを
表すグラフを示す。
FIG. 1 shows a schematic structure of an analyzer according to the first embodiment of the present invention, FIG. 2 shows a schematic explanation of a first object amount detection method, and FIG. 3 shows a plasma and atomized element density by laser light irradiation. The graph showing, the graph showing the luminescence intensity of the soil containing the inorganic harmful substance in FIG. 4, the graph showing the fluorescence intensity of the soil containing the organic harmful substance in FIG. 5 (a), FIG.
A graph showing the fluorescence intensity of the soil containing no organic harmful substance is shown in (b).

【0020】一般に適用されているレーザ誘起発光分析
(Laser-Induced Breakdown Spectroscopy:LIBS)
法は、土壌にレーザ光を照射したとき、重金属系有害物
質に対応する元素がエネルギを得て基底状態から励起状
態を経て再び基底状態に戻るときの発光の強度に基づい
て重金属系有害物質の含有量を分析するものである。し
かし、重金属系有害物質の中には、水銀、砒素、セレン
などのように、発光させるために大きなエネルギを必要
とする元素や基底状態から励起状態となる確率が低い元
素があり、定量分析の感度が不十分である。
Laser-Induced Breakdown Spectroscopy (LIBS) which is generally applied
The method is based on the intensity of light emitted when the element corresponding to the heavy metal-based harmful substance obtains energy when the soil is irradiated with laser light, returns from the ground state to the excited state, and then returns to the ground state again. The content is analyzed. However, among heavy metal-based harmful substances, there are elements such as mercury, arsenic, and selenium that require a large amount of energy to emit light, and elements that have a low probability of being excited from the ground state. Insufficient sensitivity.

【0021】ところが、レーザ光の照射により基底状態
から励起状態となりにくい一部の重金属系有害物質(水
銀、砒素、セレンなど)であっては、実際にはこれらの
物質は原子化している。即ち、土壌にパルスレーザ照射
すると、重金属物質はエネルギを得て基底状態から励起
状態となり、再び基底状態に戻ることとなり、このとき
に光を発する。この発光状態は、図3に示すように、プ
ラズマ状態の原子密度で表すことができ、早期に発光が
消滅する。一方、発光が消滅しても元素が原子化してい
る時間が長いため、この原子化した元素を基底状態の原
子密度として検出することができる。
However, with respect to some heavy metal type harmful substances (mercury, arsenic, selenium, etc.) which are difficult to change from the ground state to the excited state by the irradiation of the laser beam, these substances are actually atomized. That is, when the soil is irradiated with the pulsed laser, the heavy metal substance obtains energy to change from the ground state to the excited state, and returns to the ground state again, and emits light at this time. As shown in FIG. 3, this light emission state can be expressed by the atomic density in the plasma state, and the light emission disappears early. On the other hand, since the element is atomized for a long time even if the light emission disappears, the atomized element can be detected as the atomic density of the ground state.

【0022】このように出願人は、土壌にレーザ光を照
射することで、重金属系有害物質の元素を基底状態から
励起状態としたとき、その発光強度ではなく、基底状態
の原子密度を検出することで、水銀、砒素、セレンなど
のように、発光させるために大きなエネルギを必要とす
る元素や基底状態から励起状態となる確率が低い元素で
あっても、高感度に定量分析を行うことができることを
発見した。
As described above, by irradiating the soil with laser light, the applicant detects not the emission intensity but the atomic density of the ground state when the element of the heavy metal type harmful substance is changed from the ground state to the excited state. As a result, even with elements such as mercury, arsenic, and selenium that require a large amount of energy to emit light, or elements that have a low probability of becoming excited from the ground state, quantitative analysis can be performed with high sensitivity. I discovered that I can do it.

【0023】そこで、出願人は、レーザ光を土壌に照射
すると、この照射部では基底状態の元素がレーザ光から
エネルギを得て励起状態となると共に原子化されるた
め、ここに重金属系有害物質に対応する波長の光を照射
すると、この原子化された分析対象物は対応する量の分
析光を吸収することとなり、この発光部を通過した残り
の分析光を採光し、この光の強度に基づいて重金属系有
害物質の含有量を求めることとした。
Accordingly, when the applicant irradiates the soil with laser light, the ground state element obtains energy from the laser light to be in an excited state and is atomized in the irradiated portion, and therefore, heavy metal-based harmful substances When irradiated with light having a wavelength corresponding to, the atomized analyte absorbs a corresponding amount of analysis light, and the remaining analysis light that has passed through this light emitting portion is collected, and the intensity of this light is changed. Based on this, it was decided to determine the content of heavy metal-based harmful substances.

【0024】なお、通過する光の強度とその光の吸収を
定量化したものとして原子吸光光度(Atomic Absorptio
n Spectrometry:AAS)法があるが、このAAS法
は、フレーム内で重金属系有害物質をバーナーで加熱し
て原子化するものであり、チタン、タングステン、ジル
コニアなどの高融点元素を原子化することができない。
Atomic Absorptio (Atomic Absorptio) is used as a quantification of the intensity of light passing through and the absorption of the light.
n Spectrometry (AAS) method, which is for heating heavy metal harmful substances in a flame by a burner to atomize them and to atomize refractory elements such as titanium, tungsten, and zirconia. I can't.

【0025】以下、この分析装置及び分析方法を詳細に
説明する。第1実施形態の分析装置において、図1及び
図2に示すように、被検査物は汚染土壌をプレスの金型
等の内部に入れて押し固めて成形した試料Aであり、例
えば、図示しない分析テーブル上に載置される。
The analyzing apparatus and the analyzing method will be described in detail below. In the analyzer of the first embodiment, as shown in FIG. 1 and FIG. 2, the object to be inspected is a sample A formed by putting contaminated soil inside a mold or the like of a press and compacting it, for example, not shown. It is placed on the analysis table.

【0026】レーザ発振器11は第1の波長(例えば、
1064nm)のレーザ光101aをパルス的に発振可能で
あり、この第1の波長のレーザ光101aを直接照射可能で
あると共に、このレーザ発振器11からのレーザ光101a
を波長調整器12により第2の波長(例えば、266n
m)の変換してレーザ光101cとして試料Aに向けて照射
可能となっている。この場合、レーザ発振器11及び波
長調整器12により、所定の波長のレーザ光を被検査物
に照射するレーザ光照射手段が構成される。
The laser oscillator 11 has a first wavelength (for example,
(1064 nm) laser light 101a can be pulsated in a pulsed manner, the laser light 101a having the first wavelength can be directly irradiated, and the laser light 101a from the laser oscillator 11 can be emitted.
To the second wavelength (for example, 266n
It is possible to irradiate the sample A as the laser beam 101c after conversion of m). In this case, the laser oscillator 11 and the wavelength adjuster 12 constitute a laser light irradiation means for irradiating the object to be inspected with laser light of a predetermined wavelength.

【0027】この波長調整器12は、レーザ発振器11
のレーザ光101aの照射光軸上に設けられてレーザ光101a
を反射可能な可動ミラー13と、この可動ミラー13を
レーザ発振器11のレーザ光101aの照射光軸上に対して
進退移動させる駆動装置14と、可動ミラー13で反射
されたレーザ光101aを試料Aに向けて反射させるミラー
15と、ミラー15で反射されたレーザ光101aの光軸上
に配設されてこのレーザ光101aを透過させるダイクロイ
ックミラー16と、ダイクロイックミラー16を透過し
たレーザ光101aの光軸上に配設された凸(集光)レンズ
17と、レーザ発振器11からのレーザ光101aの照射光
軸上の可動ミラー13よりも下流側に配設されてレーザ
光101aの波長を変換(例えば、532nm)する第1波
長変換素子18と、第1波長変換素子18を透過したレ
ーザ光101bの光軸上に配設されてこのレーザ光101bの波
長を変換(例えば266nm)する第2波長変換素子1
9と、第2波長変換素子19を透過したレーザ光101cの
光軸上に配設されてダイクロイックミラー16へ向けて
レーザ光101cを反射させるミラー20と、ミラー20と
ダイクロイックミラー16との間に配設された凹レンズ
21とから構成されている。
The wavelength adjuster 12 includes a laser oscillator 11
Of the laser light 101a provided on the irradiation optical axis of the laser light 101a
Of the laser beam 101a of the laser oscillator 11, a drive device 14 for moving the movable mirror 13 forward and backward with respect to the irradiation optical axis of the laser beam 101a of the laser oscillator 11, and the laser beam 101a reflected by the movable mirror 13 for the sample A. Of the laser light 101a reflected by the mirror 15, the dichroic mirror 16 disposed on the optical axis of the laser light 101a reflected by the mirror 15 and transmitting the laser light 101a, and the laser light 101a transmitted through the dichroic mirror 16. The convex (condensing) lens 17 disposed on the axis and the movable mirror 13 on the irradiation optical axis of the laser beam 101a from the laser oscillator 11 are disposed on the downstream side to convert the wavelength of the laser beam 101a ( (Eg, 532 nm) and the first wavelength conversion element 18 and the laser beam 101b that has been transmitted through the first wavelength conversion element 18 are arranged on the optical axis to convert the wavelength of the laser beam 101b (for example, 266 nm). That the second wavelength conversion element 1
9, a mirror 20 disposed on the optical axis of the laser light 101c that has passed through the second wavelength conversion element 19 and reflecting the laser light 101c toward the dichroic mirror 16, and between the mirror 20 and the dichroic mirror 16. The concave lens 21 is provided.

【0028】なお、駆動装置14は可動ミラー13をレ
ーザ発振器11のレーザ光101aの照射光軸上に位置させ
ると共に、この照射光軸から退避させることができる。
即ち、この可動ミラー13が光軸上に位置したときに
は、レーザ光101aをミラー14へ向けて反射させ、可動
ミラー13が光軸上から退避したときには、レーザ光10
1aを第1波長変換素子18へ向けてそのまま直進させる
ることができ、レーザ発振器11からのレーザ光101aの
進行方向を切り換えることができる。
The drive unit 14 can position the movable mirror 13 on the irradiation optical axis of the laser beam 101a of the laser oscillator 11 and retract it from the irradiation optical axis.
That is, when the movable mirror 13 is located on the optical axis, the laser light 101a is reflected toward the mirror 14, and when the movable mirror 13 is retracted from the optical axis, the laser light 10a is reflected.
1a can be moved straight toward the first wavelength conversion element 18, and the traveling direction of the laser light 101a from the laser oscillator 11 can be switched.

【0029】また、ダイクロイックミラー16は、長波
長(例えば、1064nm)のレーザ光101aを反射させ
ることなく透過させる一方、短波長(例えば、266n
m)のレーザ光101cを反射させることができる。
The dichroic mirror 16 allows the laser light 101a having a long wavelength (for example, 1064 nm) to pass through without reflecting it, while the short wavelength (for example, 266n).
The laser light 101c of m) can be reflected.

【0030】更に、第1波長変換素子18は、レーザ発
振器11からのレーザ光101aが入射されると、その波長
を1/2の波長(例えば、1064nmから532n
m)のレーザ光101bに変換することができる。第2の波
長変換素子19は、第1波長変換素子18で波長変換さ
れたレーザ光101bが入射されると、その波長をさらに1
/2の波長(例えば、532nmから266nm)のレ
ーザ光101cに変換することができる。
Further, when the laser beam 101a from the laser oscillator 11 is incident on the first wavelength conversion element 18, its wavelength is halved (for example, 1064 nm to 532n).
m) laser light 101b can be converted. When the laser light 101b wavelength-converted by the first wavelength conversion element 18 is incident, the second wavelength conversion element 19 further reduces the wavelength to 1
It is possible to convert the laser light 101c having a wavelength of / 2 (for example, 532 nm to 266 nm).

【0031】また、凹レンズ21は、レーザ光101cが下
流側の凸レンズ17を透過しても十分な大きさのビーム
径を有するようにこのレーザ光101cのビーム径を予め拡
大するものである。
Further, the concave lens 21 pre-expands the beam diameter of the laser beam 101c so that the laser beam 101c has a sufficient beam diameter even if the laser beam 101c passes through the downstream convex lens 17.

【0032】試料Aの一側方には、例えば、水銀ランプ
22が配設されており、この水銀ランプ22は所定の波
長(253.7nm)の光102aを発振可能であり、この
光102aを第1集光レンズ23により集光して光102bとし
て試料Aに向けて照射可能となっている。この場合、水
銀ランプ22及び第1集光レンズ23により、レーザ光
の照射による試料Aにおける発光部に対して分析対象物
(水銀)に対応する波長の光を照射する分析光照射手段
が構成される。
For example, a mercury lamp 22 is disposed on one side of the sample A, and the mercury lamp 22 can oscillate a light 102a having a predetermined wavelength (253.7 nm). The light can be condensed by the first condensing lens 23 and irradiated as the light 102b toward the sample A. In this case, the mercury lamp 22 and the first condenser lens 23 constitute an analysis light irradiation unit that irradiates the light emitting portion of the sample A with the light of the wavelength corresponding to the analyte (mercury) by the irradiation of the laser light. It

【0033】試料Aの他側方には第2集光レンズ24及
び採光レンズ25が配設されており、水銀ランプ22か
ら発振されて第1集光レンズ23により集光して試料A
の発光部を通過した光102c、あるいはレーザ光101a,10
1cの照射により試料Aから発した光103を第2集光レン
ズ24により集光し、採光レンズ25により採光するこ
とができる。この水銀ランプ22と採光レンズ25とは
試料Aに対して対向位置に配設されている。そして、採
光レンズ25には採光した光102c、レーザ光101a,101c
を4方向へ分岐して案内する光ファイバ26a〜26d
が接続されており、各光ファイバ26a〜26dには光
102c、レーザ光101a,101cから目的とする波長領域のみ
を透過させる波長分離器27a〜27dが接続されると
共に、これら波長分離器27a〜27dを通過した光を
所定時間のみ受光するゲート機能を有すると共に光の強
度を電気信号に変換する光電子増倍管(Photo-Multi Tu
be: PMT)28a〜28dが接続されている。
A second condenser lens 24 and a light collecting lens 25 are arranged on the other side of the sample A. The sample condenser A is oscillated by the mercury lamp 22 and condensed by the first condenser lens 23.
102c that has passed through the light emitting portion of the
The light 103 emitted from the sample A by the irradiation of 1c can be condensed by the second condenser lens 24 and can be collected by the collecting lens 25. The mercury lamp 22 and the daylighting lens 25 are arranged at positions facing the sample A. Then, the light collecting lens 25 collects the collected light 102c and the laser lights 101a and 101c.
Fibers 26a to 26d for branching and guiding the light in four directions
Is connected to each of the optical fibers 26a to 26d.
102c and wavelength demultiplexers 27a to 27d that transmit only the target wavelength region from the laser beams 101a and 101c are connected, and also have a gate function of receiving the light passing through these wavelength demultiplexers 27a to 27d only for a predetermined time. Together with the photomultiplier tube (Photo-Multi Tu
be: PMT) 28a to 28d are connected.

【0034】そして、このPMT28a〜28dには光
の強度に変換された電気信号に基づいて各光の大きさを
時間ごとに各々積算する積分器29a〜29dが接続さ
れ、この積分器29a〜29dには制御部30が接続さ
れおり、この制御部30は積分信号に基づいて試料A中
の第1の分析対象物である無機系有害物質の量を求める
と共に、第2の対象物である有機系有害物質の量を求め
ることができる。
The PMTs 28a to 28d are connected to integrators 29a to 29d for integrating the magnitude of each light on a time basis based on the electric signal converted into the light intensity, and the integrators 29a to 29d are connected. Is connected to a control unit 30. The control unit 30 obtains the amount of the inorganic harmful substance which is the first analysis target substance in the sample A based on the integrated signal, and the organic target substance which is the second target substance. The amount of harmful substances in the system can be calculated.

【0035】波長分離器27aは採光した光のうち試料
Aの発光部を通過した水銀ランプ22の光102c(有機系
有害物質の例としての水銀に起因する253.7nmの
波長領域)のみ通過させ、波長分離器27bは、試料A
から発した光103のうち有機系有害物質に起因する30
0〜500nmの波長領域のみ通過させ、波長分離器2
7cは、試料Aから発した光103のうち土壌そのものに
起因する500〜900nmの波長領域のみ通過させ、
波長分離器27dは、試料Aから発した光103のうち無
機系有害物質に起因する200〜800nmの波長領域
のみ通過させるようになっている。
The wavelength separator 27a allows only the light 102c (253.7 nm wavelength region due to mercury as an example of an organic harmful substance) of the mercury lamp 22 which has passed through the light emitting portion of the sample A to pass through among the collected light. , The wavelength separator 27b is the sample A
30 out of 103 light emitted from organic harmful substances
Wavelength separator 2 that passes only the wavelength range of 0 to 500 nm
7c passes only the wavelength region of 500 to 900 nm of the light 103 emitted from the sample A, which is caused by the soil itself,
The wavelength separator 27d is designed to pass only the light 103 emitted from the sample A only in the wavelength range of 200 to 800 nm caused by the inorganic harmful substance.

【0036】PMT28aは、制御部30からの信号に
基づいて波長調整器12の可動ミラー13を光軸上に位
置させたときに、レーザ発振器11からレーザ光101aを
発振すると共に水銀ランプ22から光102cを発振してか
ら所定時間の間だけ受光するようにゲートが作動し、光
102cの大きさを電気信号に変換する。また、PMT28
bは、制御部30からの信号に基づいて波長調整器12
の可動ミラー13を光軸上に位置させたときに、レーザ
発振器11からレーザ光101aを発振してから無機系有害
物質からの発光寿命の間だけ受光するようにゲートが作
動し、光103の大きさを電気信号に変換する。
The PMT 28a oscillates the laser light 101a from the laser oscillator 11 and emits light from the mercury lamp 22 when the movable mirror 13 of the wavelength adjuster 12 is positioned on the optical axis based on the signal from the control unit 30. The gate operates so that light is received for a predetermined time after oscillating 102c,
The size of 102c is converted into an electric signal. Also, PMT28
b is the wavelength adjuster 12 based on the signal from the control unit 30.
When the movable mirror 13 is positioned on the optical axis, the gate operates so that the laser beam 101a is emitted from the laser oscillator 11 and is received only during the emission life of the inorganic harmful substance. Convert magnitude to electrical signal.

【0037】一方、PMT28cは、制御部30からの
信号に基づいて波長調整器12の可動ミラー13を光軸
上から退避させたときに、レーザ発振器12からレーザ
光101aを発振してから有機系有害物質からの発光寿命の
間だけ受光するようにゲートが作動し、光103の大きさ
を電気信号に変換する。PMT28dは、制御部30か
らの信号に基づいて波長調整器12の可動ミラー13を
光軸上から退避させたときに、レーザ発振器11からレ
ーザ光101aを発振してから土壌自身からの発光寿命の間
だけ受光するようにゲートが作動し、光103の大きさを
電気信号に変換する。
On the other hand, the PMT 28c oscillates the laser beam 101a from the laser oscillator 12 when the movable mirror 13 of the wavelength adjuster 12 is retracted from the optical axis based on the signal from the control unit 30, and then the organic system. The gate operates so as to receive light only during the emission life of the harmful substance, and converts the magnitude of the light 103 into an electric signal. When the movable mirror 13 of the wavelength adjuster 12 is retracted from the optical axis based on the signal from the control unit 30, the PMT 28d oscillates the laser light 101a from the laser oscillator 11 and then determines the emission life of the soil itself. The gate operates so as to receive light only during the period, and converts the magnitude of the light 103 into an electric signal.

【0038】そして、各積分器29a〜29dは、この
PMT28a〜28dからの信号に基づいて、各光102
c,103の大きさを時間ごとに積算し、この各光102c,10
3の合計強度をそれぞれ求める。
Then, each integrator 29a-29d receives each light 102 based on the signals from the PMTs 28a-28d.
The sizes of c and 103 are integrated for each time, and each light 102c and 10
Calculate the total intensity of 3 respectively.

【0039】一方、制御部30は積分器29aからの信
号に基づいて試料A中の無機系有害物質の量を求める。
また、制御部30は積分器29bからの信号に基づいて
試料A中の無機系有害物質の量を求める。更に、制御部
30は積分器29c,29dからの信号に基づいてPM
T28cからの光103の合計強度とPMT28dからの
光103の合計強度とを比較して、両者間の光の強度の割
合を求めることにより、試料A中の有機系有害物質の量
を求める。
On the other hand, the controller 30 determines the amount of the inorganic harmful substance in the sample A based on the signal from the integrator 29a.
The control unit 30 also determines the amount of the inorganic harmful substance in the sample A based on the signal from the integrator 29b. Further, the control unit 30 controls the PM based on the signals from the integrators 29c and 29d.
The total intensity of the light 103 from the T28c and the total intensity of the light 103 from the PMT 28d are compared and the ratio of the intensities of the light between the two is compared to obtain the amount of the organic harmful substance in the sample A.

【0040】また、この制御部30は、レーザ発振器1
1のレーザ光101aの発振作動(発振開始やパルス幅
等)、波長調整器12の駆動装置14の作動(可動ミラ
ー13の進退動作等)、PMT28a〜28dのゲート
作動(開放タイミングや開放時間等)等をそれぞれ制御
することができる。
Further, the control unit 30 includes a laser oscillator 1
Oscillation operation of 1 laser beam 101a (oscillation start, pulse width, etc.), operation of driving device 14 of wavelength adjuster 12 (movement / retraction operation of movable mirror 13, etc.), gate operation of PMTs 28a-28d (opening timing, opening time, etc.) ) Etc. can be controlled respectively.

【0041】なお、図示しないが、試料Aの近傍には、
水、アルコール系有機溶媒、脂肪族系有機溶媒のうちの
少なくとも1種の液体をこの試料Aに添加(試料1に対
して3〜30vol.%程度)するな液体添加器00が配設
されており、脂肪族系有機溶媒としては、n−ヘキサン
等が挙げられ、アルコール系有機溶媒としては、メタノ
ール、エタノール、ブタノール、イソプロパノール(I
PA)等が挙げられる。また、試料Aの近傍には、試料
Aの少なくともレーザ光照射表面を乾燥させる加熱ラン
プが配設されている。
Although not shown, in the vicinity of the sample A,
A liquid adder 00 for adding at least one liquid of water, alcohol organic solvent and aliphatic organic solvent to the sample A (about 3 to 30 vol.% With respect to the sample 1) is provided. The aliphatic organic solvent includes n-hexane and the like, and the alcohol organic solvent includes methanol, ethanol, butanol, isopropanol (I
PA) and the like. A heating lamp for drying at least the laser light irradiation surface of the sample A is arranged near the sample A.

【0042】ここで、上述した本実施形態の分析装置を
使用した汚染土壌中の有害物質の分析方法について説明
する。
Now, a method of analyzing harmful substances in contaminated soil using the above-described analyzer of this embodiment will be described.

【0043】<無機系有害物質分析>まず、分析する汚
染土壌をプレスの金型等の内部に入れて押し固めること
によりのペレット状の試料Aを成形し、分析テーブル上
に載置する。この場合、必要に応じて分析テーブルを回
転してもよく、加熱ランプを点灯して試料Aを乾燥させ
ると良い。そして、分析対象物に応じてレーザ発光分光
法を用いるかレーザ原子吸光法を用いるかを決定する。
ここでは、発光させるために大きなエネルギを必要とす
る元素や基底状態から励起状態となる確率が低い元素と
して水銀、砒素、セレン等を分析する場合にはレーザ原
子吸光法(第1対象物量検出手段)を用い、それ以外の
元素を分析する場合にはレーザ誘起発光分析法(第2対
象物量検出手段)を用いる。
<Inorganic Hazardous Substance Analysis> First, a contaminated soil to be analyzed is put into a press die or the like and pressed to form a pellet-shaped sample A, which is placed on an analysis table. In this case, the analysis table may be rotated if necessary, and the heating lamp may be turned on to dry the sample A. Then, it is determined whether to use the laser emission spectroscopy or the laser atomic absorption method according to the analysis target.
Here, in the case of analyzing mercury, arsenic, selenium or the like as an element that requires a large amount of energy to emit light or an element that has a low probability of being excited from the ground state, a laser atomic absorption method (first object amount detecting means) is used. ) Is used, and a laser induced emission analysis method (second object amount detection means) is used when analyzing other elements.

【0044】レーザ原子吸光法を用いて汚染土壌に含有
する水銀の量を分析する方法について説明する。制御部
30からの信号に基づいて、レーザ発振器11からのレ
ーザ光101aの光軸上に波長調整器12の可動ミラー13
を進出させるように駆動装置14を作動すると共に、レ
ーザ発振器11からレーザ光101a(第1の波長:106
4nm)をパルス状に発振する。すると、このレーザ光
101aは、可動ミラー13、ミラー15、ダイクロイック
ミラー16、凸レンズ17を介して試料Aに照射され
る。また、制御部30からの信号に基づいて、水銀ラン
プ22から所定の波長(253.7nm)の光102aを発
振する。すると、この光102aは第1集光レンズ23によ
り集光されて光102bとして試料Aに向けて照射される。
A method of analyzing the amount of mercury contained in the contaminated soil by using the laser atomic absorption method will be described. Based on the signal from the control unit 30, the movable mirror 13 of the wavelength adjuster 12 is placed on the optical axis of the laser light 101a from the laser oscillator 11.
The driving device 14 is operated so that the laser light 101a (first wavelength: 106
4 nm) in a pulse form. Then this laser light
101a is irradiated onto the sample A through the movable mirror 13, the mirror 15, the dichroic mirror 16, and the convex lens 17. Further, based on the signal from the control unit 30, the mercury lamp 22 oscillates the light 102a having a predetermined wavelength (253.7 nm). Then, the light 102a is condensed by the first condensing lens 23 and is irradiated as the light 102b toward the sample A.

【0045】試料Aにおけるレーザ光照射表面では、レ
ーザ光101aの照射により汚染土壌に含有する無機系有害
物質(水銀など)がレーザ光からエネルギを得て基底状
態から励起状態となると共に原子化されるものも生じ、
再び基底状態に戻るときに発光すると共に原子化される
ものも生じる。この発光部に対して水銀ランプ22の光
102aが照射されると、原子化した重金属系有害物質のう
ち、含有する水銀の原子が同波長の光102aをその相当量
(含有量)だけ吸収する。そして、この発光部で吸収さ
れずに通過した残りの光102cが第2集光レンズ24、採
光レンズ25、光ファイバ26a〜26d内にそれぞれ
に入光する。
On the surface irradiated with the laser beam in the sample A, the inorganic harmful substance (such as mercury) contained in the contaminated soil is irradiated with the laser beam 101a to obtain energy from the laser beam to be excited from the ground state and atomized. Things also occur,
When it returns to the ground state again, some emit light and are atomized. The light of the mercury lamp 22
When 102a is irradiated, among the atomized heavy metal-based harmful substances, the contained mercury atoms absorb the light 102a having the same wavelength by a corresponding amount (content). Then, the remaining light 102c that is not absorbed by the light emitting portion and passes therethrough enters the second condensing lens 24, the daylighting lens 25, and the optical fibers 26a to 26d.

【0046】そして、光ファイバ26a内に入光した光
102cは、波長分離器27aにより、試料A中の無機系有
害物質(水銀)に起因する波長領域の成分(253.7
nm)のみ通過するが、光ファイバ26b〜26d内に
入光した光102cは、波長分離器27b〜27dにより遮
断される。PMT28aは、制御部30からの信号に基
づいて波長分離器27aで抽出された水銀に対応する領
域の光102cを所定時間の間受光するようにゲートが作動
し、光102cのみの大きさを電気信号に変換して積分器2
9aに送信する。積分器29aは、PMT28aからの
信号に基づいて、この光102cの大きさを時間ごとに積算
してその合計強度を求めた後、その結果を制御部30に
送信する。制御部30は、積分器29aからの信号に基
づいて、試料A中の水銀の量を求める。つまり、水銀ラ
ンプ22から発振した光102aの大きさ(電気信号)と、
発光部を通過して採光した光102cの大きさ(電気信号)
とを比較することで、両者の差から試料A中の水銀の量
を求めることができる。
Then, the light entering the optical fiber 26a
102c is a component (253.7) of the wavelength region due to the inorganic harmful substance (mercury) in the sample A by the wavelength separator 27a.
The light 102c that passes through the optical fibers 26b to 26d is blocked by the wavelength demultiplexers 27b to 27d. The PMT 28a operates so that the gate of the PMT 28a receives light 102c in a region corresponding to mercury extracted by the wavelength demultiplexer 27a based on a signal from the control unit 30 for a predetermined time, and the magnitude of only the light 102c is converted into electric power. Convert to signal and integrator 2
9a. The integrator 29a integrates the size of the light 102c for each time based on the signal from the PMT 28a to obtain the total intensity thereof, and then transmits the result to the control unit 30. The controller 30 determines the amount of mercury in the sample A based on the signal from the integrator 29a. That is, the magnitude of the light 102a oscillated from the mercury lamp 22 (electrical signal),
Magnitude of light 102c that passes through the light emitting unit and is collected (electrical signal)
By comparing with, the amount of mercury in the sample A can be obtained from the difference between the two.

【0047】一方、レーザ発光分光法を用いて汚染土壌
に含有する水銀、砒素、セレン等以外の無機系有害物質
を分析する方法について説明する。制御部30からの信
号に基づいてレーザ発振器11からのレーザ光101aの光
軸上に波長調整器12の可動ミラー13を進出させるよ
うに駆動装置14が作動すると共に、レーザ発振器11
からレーザ光101a(第1の波長:1064nm)をパル
ス状に発振する。すると、このレーザ光101aは、可動ミ
ラー13、ミラー15、ダイクロイックミラー16、凸
レンズ17を介して試料Aに照射される。すると、試料
Aにおけるレーザ光照射表面では、レーザ光101aの照射
により汚染土壌に含有する無機系有害物質がレーザ光か
らエネルギを得て基底状態から励起状態となり、再び基
底状態に戻るときに発光する。そして、この試料Aから
発した光103が集光レンズ24、c採光ンズ25、光フ
ァイバ26a〜16d内にそれぞれに入光する。
On the other hand, a method for analyzing inorganic harmful substances other than mercury, arsenic, selenium, etc. contained in contaminated soil by using laser emission spectroscopy will be described. Based on the signal from the control unit 30, the driving device 14 operates so as to move the movable mirror 13 of the wavelength adjuster 12 to the optical axis of the laser light 101a from the laser oscillator 11, and the laser oscillator 11
The laser light 101a (first wavelength: 1064 nm) is oscillated in a pulse form. Then, the laser light 101a is applied to the sample A through the movable mirror 13, the mirror 15, the dichroic mirror 16, and the convex lens 17. Then, on the laser light irradiation surface of the sample A, the inorganic harmful substance contained in the contaminated soil by the irradiation of the laser light 101a obtains energy from the laser light to be in the excited state from the ground state, and emits light when returning to the ground state again. . Then, the light 103 emitted from the sample A enters the condenser lens 24, the c-light collecting element 25, and the optical fibers 26a to 16d, respectively.

【0048】そして、光ファイバ26a,26c,26
d内に入光した光103は波長分離器27a,27c,2
7dにより遮断され、光ファイバ16b内に入光した光
103は波長分離器27bにより、試料A中の無機系有害
物質に起因する波長領域の成分(200〜800nm)
のみ通過する。PMT28bは、制御部30からの信号
に基づいて波長分離器27bで抽出された所定の波長領
域の光103のうち、レーザ発振器11からレーザ光101a
を発振したとき(t=0)から、無機系有害物質からの
光103の発光寿命(t=5ms程度)の間まで受光する
ようにゲートが作動し、この時間の光103のみの大きさ
を電気信号に変換して積分器29bに送信する。積分器
29bはPMT28bからの信号に基づいて、この光10
3の大きさを時間ごとに積算してその合計強度を求めた
後、その結果を制御部30に送信する。制御部30は積
分器29bからの信号に基づいて、試料A中の無機系有
害物質の量を求める。
The optical fibers 26a, 26c, 26
The light 103 entering the inside of d is the wavelength demultiplexer 27a, 27c, 2
Light blocked by 7d and entering the optical fiber 16b
Reference numeral 103 is a wavelength separator 27b, which is a component in the wavelength region (200 to 800 nm) caused by the inorganic harmful substance in the sample A.
Only pass. The PMT 28b receives the laser light 101a from the laser oscillator 11 out of the light 103 in the predetermined wavelength region extracted by the wavelength demultiplexer 27b based on the signal from the control unit 30.
The gate operates so as to receive the light 103 from the inorganic harmful substance until the emission life of the inorganic harmful substance 103 (about t = 5 ms) from the time when it oscillates (t = 0). It is converted into an electric signal and transmitted to the integrator 29b. The integrator 29b uses the signal from the PMT 28b to
After the magnitude of 3 is integrated for each time to obtain the total intensity, the result is transmitted to the control unit 30. The controller 30 determines the amount of the inorganic harmful substance in the sample A based on the signal from the integrator 29b.

【0049】このとき、試料A中の水分が多いと、図4
に示すように、試料A中の無機系有害物質からの発光強
度が著しく低下して、試料A中の無機系有害物質の量を
正確に求めることができなくなってしまうものの、試料
Aの表面を加熱することでレーザ光101aの照射表面を乾
燥し、無機系有害物質に起因する発光強度を増加して一
定の大きさを示すようにしている。
At this time, if the water content in the sample A is high,
As shown in, the emission intensity from the inorganic harmful substance in the sample A is remarkably reduced, and the amount of the inorganic harmful substance in the sample A cannot be accurately determined. By heating, the surface irradiated with the laser beam 101a is dried, and the emission intensity due to the inorganic harmful substance is increased so as to show a certain magnitude.

【0050】ここで、無機系有害物質に起因する発光強
度が所定時間tの間、一定の大きさを維持するようにな
ると、制御部30は試料Aが乾燥したと判断し、そのと
きの発光強度に基づいて試料A中の無機系有害物質の量
を求める。つまり、試料Aの少なくともレーザ光101aの
照射表面を乾燥させることにより、サンプリングした土
壌中の水分量に左右されることなく試料A中の無機系有
害物質を精度よく定量分析することができる。
Here, when the emission intensity due to the inorganic harmful substance maintains a constant value for a predetermined time t, the control unit 30 determines that the sample A is dried, and the emission at that time is determined. The amount of the inorganic harmful substance in the sample A is calculated based on the strength. That is, by drying at least the surface irradiated with the laser beam 101a of the sample A, the inorganic harmful substance in the sample A can be accurately quantitatively analyzed without being affected by the amount of water in the sampled soil.

【0051】<有機系有害物質分析>汚染土壌中に含ま
れる有機系有害物質を定量分析するには、レーザ誘起蛍
光分析(Laser-Induced Fluorescence Spectroscopy:
LIFS)法を用いて分析する。即ち、制御部30から
の信号に基づいてレーザ発振器11からのレーザ光101a
の光軸上から波長調整器12の可動ミラー13を退避さ
せるように駆動装置14を作動すると共に、レーザ発振
器11からレーザ光101a(第一の波長:例えば1064
nm)をパルス状に発振する。すると、このレーザ光10
1aは、波長調整器12の第1の波長変換素子18により
波長幅が1/2のレーザ光101b(波長:例えば、532
nm)に調整された後、第2の波長変換素子19により
波長幅が更に1/2のレーザ光101c(例えば、266n
m)に調整され、ミラー20を介して凹レンズ21によ
り焦点が拡大されてから、ダイクロイックミラー16及
び凸レンズ17を介して試料Aに照射される。
<Analysis of Organic Hazardous Substances> For quantitative analysis of organic harmful substances contained in contaminated soil, laser-induced fluorescence spectroscopy (Laser-Induced Fluorescence Spectroscopy:
LIFS) method. That is, the laser light 101a from the laser oscillator 11 is generated based on the signal from the control unit 30.
The driving device 14 is operated so as to retract the movable mirror 13 of the wavelength adjuster 12 from the optical axis of the laser beam, and the laser beam 101a (first wavelength: for example, 1064) from the laser oscillator 11 is operated.
nm) in a pulsed manner. Then this laser light 10
1a is a laser beam 101b (wavelength: 532, for example, having a wavelength width of 1/2 due to the first wavelength conversion element 18 of the wavelength adjuster 12).
laser beam 101c (for example, 266n) whose wavelength width is further ½ by the second wavelength conversion element 19 after being adjusted to
m), the focus is enlarged by the concave lens 21 through the mirror 20, and then the sample A is irradiated through the dichroic mirror 16 and the convex lens 17.

【0052】試料Aにレーザ光101cが照射されると、有
機系有害物質からの300〜500nmの波長領域の光
103(図5(a)参照)及び土壌からの500〜900n
mの波長領域の光103(図5参照(b))が発光し、この
光103が集光レンズ24、採光レンズ25を介して光フ
ァイバ26a〜26d内にそれぞれ入光する。
When the sample A is irradiated with the laser beam 101c, the light in the wavelength region of 300 to 500 nm from the organic harmful substance is emitted.
103 (see FIG. 5 (a)) and 500-900n from soil
Light 103 in the wavelength range of m (see FIG. 5B) is emitted, and this light 103 enters the optical fibers 26a to 26d via the condenser lens 24 and the daylighting lens 25, respectively.

【0053】そして、光ファイバ26a,26b内に入
光した光103は波長分離器27a,27bにより遮断さ
れ、光ファイバ26c内に入光した光103は波長分離器
27cにより300〜500nmの波長領域の成分のみ
通過し、光ファイバ26d内に入光した光103は波長分
離器27dにより500〜900nmの波長領域の成分
のみ通過する。
The light 103 that has entered the optical fibers 26a and 26b is blocked by the wavelength demultiplexers 27a and 27b, and the light 103 that has entered the optical fiber 26c has a wavelength range of 300 to 500 nm by the wavelength demultiplexer 27c. The light 103 which has passed through only the component of (4) and has entered the optical fiber 26d passes through only the component of the wavelength region of 500 to 900 nm by the wavelength demultiplexer 27d.

【0054】PMT28cは制御部30からの信号に基
づいて波長分離器27cで抽出された所定の波長領域の
光103のうち、レーザ発振器11からレーザ光101aを発
振したとき(t=0)から、有機系有害物質からの光10
3の発光寿命(t=10〜100ns)の間まで受光す
るようにゲートが作動し、この時間の光103のみの大き
さを電気信号に変換して積分器29cに送信する。一
方、PMT28dは制御部30からの信号に基づいて波
長分離器27dで抽出された所定の波長領域の光103の
うちレーザ発振器11からレーザ光101aを発振したとき
(t=0)から、土壌自身からの光103の発光寿命(t
=5ms程度)の間まで受光するようにゲートが作動
し、この時間の光103のみの大きさを電気信号に変換し
て積分器29dに送信する。
The PMT 28c emits the laser light 101a from the laser oscillator 11 out of the light 103 in the predetermined wavelength range extracted by the wavelength demultiplexer 27c based on the signal from the control unit 30 (t = 0). Light from organic harmful substances 10
The gate operates so as to receive light until the light emission life of 3 (t = 10 to 100 ns), and the magnitude of only the light 103 at this time is converted into an electric signal and transmitted to the integrator 29c. On the other hand, the PMT 28d emits the laser light 101a from the laser oscillator 11 out of the light 103 in the predetermined wavelength region extracted by the wavelength separator 27d based on the signal from the control unit 30 (t = 0), and then the soil itself. Light emission lifetime of light 103 from (t
= About 5 ms), the gate operates so as to receive light, and the magnitude of only the light 103 at this time is converted into an electric signal and transmitted to the integrator 29d.

【0055】積分器29c,29dはPMT28c,2
8dからの信号に基づいて各光103の大きさを時間ごと
に積算し、各光103の合計強度をそれぞれ求めた後、そ
の結果を制御部30にそれぞれ送信する。制御部30は
積分器29c,29dからの信号に基づいてPMT28
cからの光103の合計強度とPMT28dからの光103の
合計強度とを比較して、その割合を求めることにより試
料A中の有機系有害物質の量を算出し、その結果をモニ
タ等に表示する。
The integrators 29c, 29d are PMTs 28c, 2
Based on the signal from 8d, the size of each light 103 is integrated for each time, the total intensity of each light 103 is obtained, and the result is transmitted to the control unit 30. The control unit 30 controls the PMT 28 based on the signals from the integrators 29c and 29d.
The total intensity of the light 103 from c and the total intensity of the light 103 from the PMT 28d are compared and the ratio is calculated to calculate the amount of the organic harmful substance in the sample A, and the result is displayed on a monitor or the like. To do.

【0056】つまり、試料Aに液体を添加してレーザ光
101cを照射し、このレーザ光101aを発振したときからの
所定時間(有機系有害物質の蛍光寿命時間)までの間に
試料Aから発光した光103の強度を求めると共に、レー
ザ光101aを発振したときからの所定時間(土壌自身の蛍
光寿命時間)までの間に試料Aから発光した光103の強
度を求め、有機系有害物質の蛍光強度と土壌自身の蛍光
強度とを比較演算することにより、試料A中の有機系有
害物質の量を求めることができる。
That is, a liquid is added to the sample A and laser light is added.
The intensity of the light 103 emitted from the sample A was determined during the predetermined time (fluorescence lifetime of the organic harmful substance) from the time when the laser light 101a was radiated and the laser light 101a was oscillated. By obtaining the intensity of the light 103 emitted from the sample A within a predetermined time from the time (fluorescence lifetime of the soil itself), and comparing and calculating the fluorescence intensity of the organic harmful substance and the fluorescence intensity of the soil itself, The amount of the organic harmful substance in the sample A can be calculated.

【0057】具体的には、試料Aに液体を添加せずに計
測すると、図5(b)に示したような、土壌に起因するピ
ークしか所定時間(5ms程度)内に現れないものの、
試料Aにこの液体を添加して計測すると、図5(a)に示
したような、400nm前後の波長領域に芳香族系炭化
水素に起因するピークが所定時間(10〜100ns)
内に現れるようになり、このピークに基づいて土壌中の
有機系有害物質を分析することができる。
Specifically, when the sample A is measured without adding a liquid, only the peak due to the soil as shown in FIG. 5 (b) appears within a predetermined time (about 5 ms),
When this liquid was added to the sample A and measured, a peak due to an aromatic hydrocarbon in a wavelength region around 400 nm as shown in FIG. 5 (a) was obtained for a predetermined time (10 to 100 ns).
The organic harmful substances in soil can be analyzed based on this peak.

【0058】この理由は明らかではないが、上述したよ
うな液体を試料Aに添加すると、試料A中の土壌の粒子
間に液体が全体にわたって浸入し、粒子の表面に付着し
ている有機系有害物質と試料Aの表面との間に液体によ
る光路が形成されて、試料Aの表面側と試料Aの内部側
との間での光のやりとりが試料A全体にわたってまんべ
んなくでき、また、アルコール系有機溶媒や脂肪族系有
機溶媒が添加されると、試料A中の土壌の粒子間に全体
にわたって浸入した溶媒が、粒子の表面に付着している
有機系有害物質を溶解して粒子表面から光路中に有機系
有害物質を引き出して、有機系有害物質に対するUVの
照射および有機系有害物質からの蛍光の発光がより効率
的になり、更に、添加される液体がアルコール系有機溶
剤であると、粒子との高い親和性により粒子とムラなく
馴染み、光路が均一に形成されやすくなって、有機系有
害物質に対するUVの照射および有機系有害物質からの
蛍光の発光がより確実になるためと推察される。
Although the reason for this is not clear, when the liquid as described above is added to the sample A, the liquid penetrates entirely between the particles of the soil in the sample A, and the organic harmful substances adhering to the surface of the particles are harmful. An optical path is formed by a liquid between the substance and the surface of the sample A, so that light can be exchanged evenly between the surface side of the sample A and the inner side of the sample A over the entire sample A. When a solvent or an aliphatic organic solvent is added, the solvent that has infiltrated throughout the particles of the soil in sample A dissolves the organic harmful substances adhering to the surface of the particles and enters the optical path from the particle surface. When organic harmful substances are drawn out to the UV, the UV irradiation of organic harmful substances and the emission of fluorescence from the organic harmful substances become more efficient, and when the added liquid is an alcohol organic solvent, Familiar without particles and unevenness due to the high affinity, is the optical path is easily formed uniformly, emission of fluorescence from the illumination and organic harmful substances UV for organic harmful substances is presumed to become more reliable.

【0059】このように本実施形態の分析装置及び方法
にあっては、レーザ発振器11からのレーザ光101aを試
料Aに照射することで、汚染土壌に含有する無機系有害
物質(水銀など)にエネルギを与えて基底状態から励起
状態して原子化する一方、水銀ランプ22から所定の波
長(253.7nm)の光102aをこの試料Aに向けて照
射することで、原子化した水銀の原子に相当量(含有
量)の光を吸収させ、吸収されずに通過した残りの光10
2cを採光してその光102cの大きさに応じて試料A中の水
銀の量を求めるようにしている。
As described above, in the analyzer and method of this embodiment, the sample A is irradiated with the laser beam 101a from the laser oscillator 11 so that the inorganic harmful substance (mercury or the like) contained in the contaminated soil is changed. While the energy is applied and excited from the ground state to atomize, the mercury lamp 22 irradiates the sample A with light 102a having a predetermined wavelength (253.7 nm) to atomize the atom of mercury. Absorb a considerable amount of light (content), and the remaining light that passes without being absorbed 10
2c is sampled and the amount of mercury in the sample A is determined according to the size of the light 102c.

【0060】従って、無機系有害物質にうち、発光させ
るために大きなエネルギを必要とする元素や基底状態か
ら励起状態となる確率が低い元素(水銀、砒素、セレン
等)をの定量分析を容易に高感度で実施することができ
る。
Therefore, it is possible to easily quantitatively analyze, among the inorganic harmful substances, the elements that require a large amount of energy to emit light and the elements (mercury, arsenic, selenium, etc.) having a low probability of being excited from the ground state. It can be performed with high sensitivity.

【0061】また、それ以外の無機系有害物質に対して
は、レーザ光101aを試料Aに照射し、その発光強度に基
づいて含有する無機系有害物質の量を求めるようにして
おり、分析する無機系有害物質の種類に応じてその方法
を選択することで、分析を高感度で、且つ、容易に行う
ことができる。
With respect to other inorganic harmful substances, the laser light 101a is irradiated on the sample A, and the amount of the inorganic harmful substances contained is determined based on the emission intensity of the sample A and analyzed. By selecting the method according to the type of the inorganic harmful substance, the analysis can be performed with high sensitivity and easily.

【0062】更に、レーザ発振器11からのレーザ光10
1aを波長調整器12でレーザ光101cに波長変換して試料
Aに照射し、そのレーザ光101cの照射に伴って試料Aか
ら蛍光強度に基づいて有機系有害物質の量を求めるよう
にしており、分析廃液の発生量が非常に少なくて済むと
共に、土壌の採取から分析結果を得るまでの時間を大幅
に短縮することができる。その結果、分析廃液の発生量
を抑えながらも短時間で有機系および重金属系の有害物
質を同一の試料Aでほぼ同時に分析することができる。
Further, the laser light 10 from the laser oscillator 11
The wavelength adjuster 12 wavelength-converts 1a into laser light 101c and irradiates the sample A. With the irradiation of the laser light 101c, the amount of the organic harmful substance is obtained from the sample A based on the fluorescence intensity. In addition, the amount of analysis waste liquid generated can be extremely small, and the time from the collection of soil to the acquisition of analysis results can be greatly shortened. As a result, it is possible to analyze organic and heavy metal harmful substances in the same sample A almost simultaneously in a short time while suppressing the generation amount of the analysis waste liquid.

【0063】なお、上述の実施形態では、分析光照射手
段として水銀ランプ22を設けて分析を行ったが、この
水銀ランプ22に限らず、砒素やセレンであれば、その
元素に対応する波長の照射ランプを用いることで、これ
らの土壌中の含有量を検出することができる。また、土
壌を押し固めて試料Aを成形し、この試料Aに対して分
析を行ったが、装置自体を可搬式とすることで、汚染現
場で直接土壌に対してレーザ光を照射して分析を行って
もよい。
In the above-described embodiment, the mercury lamp 22 is provided as the analyzing light irradiating means to perform the analysis. However, not limited to this mercury lamp 22, arsenic or selenium can be used for the wavelength corresponding to the element. The content in these soils can be detected by using an irradiation lamp. In addition, the soil was compacted to form a sample A, and the sample A was analyzed. However, by making the device itself portable, the soil was directly irradiated with laser light for analysis. You may go.

【0064】また、上述の実施形態では、波長分離器2
7a〜27dを用いたが、これに代えて分光器を用いる
ことを可能である。更に、PMT28a〜28d、積分
器29a〜29dを用いたが、これに代えてICCDを
用いることも可能である。
Further, in the above embodiment, the wavelength demultiplexer 2 is used.
Although 7a to 27d are used, it is possible to use a spectroscope instead of this. Further, although the PMTs 28a to 28d and the integrators 29a to 29d are used, an ICCD may be used instead of them.

【0065】また、レーザ光101aの波長としては、10
64nm(YAGレーザを使用した場合)や1047n
m(YLFレーザを使用した場合)等が挙げられ、レー
ザ光101bの波長としては、532nmや524nm等が
挙げられ、レーザ光101cの波長としては、266nmや
262nm等が挙げられる。
The wavelength of the laser light 101a is 10
64nm (when using YAG laser) or 1047n
m (when a YLF laser is used) and the like, examples of the wavelength of the laser beam 101b include 532 nm and 524 nm, and examples of the wavelength of the laser beam 101c include 266 nm and 262 nm.

【0066】図6に本発明の第2実施形態に係る分析装
置における第1対象物量検出方法の概略説明、図7に本
発明の第3実施形態に係る分析装置における第1対象物
量検出方法の概略説明、図8に本発明の第4実施形態に
係る分析装置における第1対象物量検出方法の概略説明
を示す。なお、前述した実施形態で説明したものと同様
の機能を有する部材には同一の符号を付して重複する説
明は省略する。
FIG. 6 is a schematic explanation of the first object amount detecting method in the analyzer according to the second embodiment of the present invention, and FIG. 7 shows the first object amount detecting method in the analyzer according to the third embodiment of the present invention. Schematic explanation, FIG. 8 shows a schematic explanation of the first object amount detection method in the analyzer according to the fourth embodiment of the present invention. It should be noted that members having the same functions as those described in the above-described embodiment are designated by the same reference numerals, and redundant description will be omitted.

【0067】第2実施形態の分析装置における第1対象
物量検出方法において、図6に示すように、レーザ発振
器11は第1の波長(例えば、1064nm)のレーザ
光101aを凸レンズ17で集光して試料Aに向けて照射可
能である。試料Aの一側方には所定の波長(253.7
nm)の光102aを発振可能な水銀ランプ22が配設さ
れ、この光102aを集光レンズ41により集光し、凹レン
ズ42で平行光102dとして試料Aに向けて照射可能とな
っている。試料Aの他側方には採光レンズ25が配設さ
れており、水銀ランプ22から発振されて集光レンズ2
3で集光して凹レンズ42で平行光102dとなり、試料A
の発光部を通過した光102eを採光することができる。そ
して、採光レンズ25には光ファイバ26a〜26d、
波長分離器27a〜27d、PMT28a〜28d、積
分器29a〜29d、制御部30が接続されいる。
In the first object amount detecting method in the analyzer of the second embodiment, as shown in FIG. 6, the laser oscillator 11 collects the laser light 101a having the first wavelength (for example, 1064 nm) by the convex lens 17. The sample A can be irradiated. One side of the sample A has a predetermined wavelength (253.7
A mercury lamp 22 capable of oscillating a light beam 102a having a wavelength of (nm) is provided, and the light beam 102a can be condensed by a condenser lens 41 and can be irradiated toward the sample A as a parallel light beam 102d by a concave lens 42. A light-collecting lens 25 is arranged on the other side of the sample A, and is oscillated from the mercury lamp 22 so that the condenser lens 2
The light is condensed by 3 and becomes parallel light 102d by the concave lens 42.
The light 102e that has passed through the light emitting portion can be collected. The light collecting lens 25 has optical fibers 26a to 26d,
The wavelength demultiplexers 27a to 27d, PMTs 28a to 28d, integrators 29a to 29d, and the control unit 30 are connected.

【0068】従って、レーザ原子吸光法を用いて汚染土
壌に含有する水銀の量を分析するには、レーザ発振器1
1からレーザ光101aを発振し、このレーザ光101aを試料
Aに照射すると共に、水銀ランプ22から光102aを発振
し、この光102aを集光レンズ41で集光し、凹レンズ4
2で平行光102dとして試料Aに向けて照射する。試料A
におけるレーザ光照射表面では、レーザ光101aの照射に
より汚染土壌に含有する水銀がレーザ光からエネルギを
得て基底状態から励起状態となると共に原子化されるも
のも生じ、再び基底状態に戻るときに発光すると共に原
子化されるものも生じる。この発光部に対して水銀ラン
プ22からの平行光102dが照射されると、原子化した重
金属系有害物質のうち、含有する水銀の原子が同波長の
光102dをその相当量(含有量)だけ吸収する。そして、
この発光部で吸収されずに通過した残りの光102eが採光
レンズ25、光ファイバ26a〜26d内にそれぞれに
入光する。
Therefore, in order to analyze the amount of mercury contained in the contaminated soil using the laser atomic absorption method, the laser oscillator 1
The laser light 101a is oscillated from No. 1 and the sample A is irradiated with this laser light 101a, and the light 102a is oscillated from the mercury lamp 22. The light 102a is condensed by the condenser lens 41, and the concave lens 4
In step 2, the sample A is irradiated with parallel light 102d. Sample A
In the surface irradiated with the laser light in, the mercury contained in the contaminated soil by irradiation with the laser light 101a becomes energy from the ground state to become an excited state from the ground state and some are atomized, and when returning to the ground state again. Some emit light and are atomized. When the collimated light 102d from the mercury lamp 22 is irradiated to this light emitting part, among the atomized heavy metal-based harmful substances, the mercury atom contained contains the light 102d having the same wavelength by a considerable amount (content). Absorb. And
The remaining light 102e that is not absorbed by the light emitting portion and passes through enters the daylighting lens 25 and the optical fibers 26a to 26d.

【0069】そして、光ファイバ26a内に入光した光
102eは、波長分離器27aにより試料A中の無機系有害
物質(水銀)に起因する波長領域の成分(253.7n
m)のみ通過し、PMT28aにより水銀に対応する領
域の光102eの大きさを電気信号に変換し、積分器29a
によりこの信号に基づいて光102eの大きさを時間ごとに
積算してその合計強度を求め、制御部30は積分器29
aからの信号に基づいて、試料A中の水銀の量を求め
る。つまり、水銀ランプ22から発振した光102aの大き
さ(電気信号)と、発光部を通過して採光した光102eの
大きさ(電気信号)とを比較することで、両者の差から
試料A中の水銀の量を求めることができる。
Then, the light entering the optical fiber 26a
102e is a component (253.7n) in the wavelength region due to the inorganic harmful substance (mercury) in the sample A by the wavelength separator 27a.
m) only, and the PMT 28a converts the magnitude of the light 102e in the region corresponding to mercury into an electric signal, and the integrator 29a
Then, the magnitude of the light 102e is integrated every time based on this signal to obtain the total intensity, and the control unit 30 causes the integrator 29 to
The amount of mercury in sample A is determined based on the signal from a. That is, by comparing the magnitude of the light 102a oscillated from the mercury lamp 22 (electrical signal) with the magnitude of the light 102e (electrical signal) collected through the light emitting portion, the difference between the two causes The amount of mercury in can be determined.

【0070】このように本実施形態にあっては、水銀ラ
ンプ22の光102aを集光レンズ41で集光し、凹レンズ
42で平行光102dとして試料Aに向けて照射するため、
水銀ランプ22の光102aを試料Aにおける発光部の広い
領域に照射することができ、水銀の定量分析を高感度で
行うことができる。
As described above, in the present embodiment, the light 102a of the mercury lamp 22 is condensed by the condenser lens 41 and is emitted as parallel light 102d by the concave lens 42 toward the sample A.
The light 102a of the mercury lamp 22 can be applied to a wide area of the light emitting portion of the sample A, and the quantitative analysis of mercury can be performed with high sensitivity.

【0071】第3実施形態の分析装置における第1対象
物量検出方法において、図7に示すように、試料Aの一
側方には、複数(本実施形態では、5つ)の照射ランプ
51〜55が並設され、第1集光レンズ56〜60を介
して試料Aに向けてそれぞれ異なる波長の光を発振可能
となっている。各照射ランプ51〜55は、定量分析を
行う複数種類の無機系有害物質に対応する波長の光を照
射することができるものであり、例えば、鉛、水銀、砒
素などの波長(共鳴線)の光を発するランプである。試
料Aの他側方には各照射ランプ51〜55及び各集光レ
ンズ56〜60に対向して第2集光レンズ61〜65及
び採光レンズ66〜70が配設されており、各照射ラン
プ51〜55から発振されてた光を各集光レンズ61〜
65で集光して各採光レンズ66〜70に採光すること
ができる。そして、各採光レンズ66〜70に光ファイ
バ71〜75が接続され、更に、図示しない波長分離
器、PMT、積分器、制御部が接続されいる。なお、こ
こでは、レーザ発振器などは省略してある。
In the first object amount detecting method in the analyzer of the third embodiment, as shown in FIG. 7, a plurality of (five in the present embodiment) irradiation lamps 51 to 51 are provided on one side of the sample A. 55 are arranged in parallel, and lights of different wavelengths can be oscillated toward the sample A via the first condenser lenses 56 to 60. Each of the irradiation lamps 51 to 55 is capable of irradiating light of a wavelength corresponding to a plurality of kinds of inorganic harmful substances for which quantitative analysis is performed, and for example, a wavelength (resonance line) of lead, mercury, arsenic, or the like is used. It is a lamp that emits light. On the other side of the sample A, second condensing lenses 61 to 65 and daylighting lenses 66 to 70 are arranged facing the irradiation lamps 51 to 55 and the condensing lenses 56 to 60, respectively. The light oscillated from 51 to 55 collects light from each condenser lens 61 to
The light can be collected by 65 and collected by each of the collecting lenses 66 to 70. Then, the optical fibers 71 to 75 are connected to the respective lighting lenses 66 to 70, and further, a wavelength demultiplexer, a PMT, an integrator, and a controller which are not shown are connected. The laser oscillator and the like are omitted here.

【0072】従って、レーザ原子吸光法を用いて汚染土
壌に含有する水銀の量を分析するには、レーザ光を試料
Aに照射すると共に、各照射ランプ51〜55から光を
発振して各集光レンズ56〜60で集光して試料Aに向
けて照射する。試料Aにおけるレーザ光照射表面では、
レーザ光の照射により汚染土壌に含有する複数種類の無
機系有害物質が基底状態から励起状態となると共に原子
化されるものも生じる。この発光部に対して異なる波長
の光が照射されると、原子化した重金属系有害物質によ
り同波長の光の相当量(含有量)が吸収され、通過した
各光が各採光レンズ66〜70、光ファイバ71〜75
内にそれぞれに入光する。
Therefore, in order to analyze the amount of mercury contained in the contaminated soil by using the laser atomic absorption method, the sample A is irradiated with laser light, and light is oscillated from each irradiation lamp 51 to 55 to collect each light. The light is condensed by the optical lenses 56 to 60 and irradiated toward the sample A. On the surface irradiated with the laser beam in the sample A,
Irradiation with a laser beam causes a plurality of kinds of inorganic harmful substances contained in the contaminated soil to be excited from the ground state and atomized. When light having different wavelengths is irradiated to the light emitting portion, a considerable amount (content) of light having the same wavelength is absorbed by the atomized heavy metal-based harmful substance, and the respective passing lights are used as the respective light collecting lenses 66 to 70. , Optical fibers 71-75
Light enters into each.

【0073】そして、各光ファイバ71〜75内に入光
した光を図示しない波長分離器により試料A中の無機系
有害物質に起因する各波長領域の成分のみ通過させ、P
MTで光の大きさを電気信号に変換し、積分器でその合
計強度を求め、制御部が各光の大きさに基づいて試料A
中の無機系有害物質の量を求める。つまり、各照射ラン
プ51〜55から発振した光の大きさ(電気信号)と、
発光部を通過して採光した光の大きさ(電気信号)とを
それぞれ比較することで、両者の差から試料A中の各無
機系有害物質の量を求めることができる。
Then, the light entering each of the optical fibers 71 to 75 is made to pass only the component of each wavelength region due to the inorganic harmful substance in the sample A by a wavelength separator (not shown), and P
The magnitude of light is converted into an electric signal by MT, the total intensity is obtained by an integrator, and the control unit determines the sample A based on the magnitude of each light.
Find the amount of inorganic harmful substances in the product. That is, the magnitude of the light (electrical signal) oscillated from each of the irradiation lamps 51 to 55,
The amount of each inorganic harmful substance in the sample A can be obtained from the difference between the two by comparing the magnitude of the light (electric signal) collected through the light emitting unit.

【0074】このように本実施形態にあっては、複数種
類の無機系有害物質に対応する波長の光(例えば、鉛、
水銀、砒素などの波長(共鳴線)の光)を照射可能な各
照射ランプ51〜55を並設し、同時に発進して採光す
ることで、同時に複数種類の無機系有害物質の定量分析
を高感度で行うことができる。
As described above, in the present embodiment, light having a wavelength corresponding to a plurality of types of inorganic harmful substances (for example, lead,
By arranging the irradiation lamps 51 to 55 capable of irradiating wavelengths (resonance lines) of mercury, arsenic, etc., and arranging them at the same time to start lighting, it is possible to enhance quantitative analysis of multiple kinds of inorganic harmful substances at the same time. It can be done with sensitivity.

【0075】第4実施形態の分析装置における第1対象
物量検出方法において、図8に示すように、試料Aの一
側方には、白色ランプ81が配設され、第1集光レンズ
82を介して試料Aに向けて白色光を発振可能となって
いる。また、試料Aの他側方には白色ランプ81及び第
1集光レンズ82に対向して、第2集光レンズ83及び
採光レンズ84が配設されている。そして、採光レンズ
84には光ファイバ85、分光器86、マルチチャンネ
ル検出器(CCDカメラ、フォトダイオードアレイ、P
MTなど)87、制御部88が接続されいる。なお、こ
こでは、レーザ発振器などは省略してある。
In the first object amount detecting method in the analyzer of the fourth embodiment, as shown in FIG. 8, a white lamp 81 is arranged on one side of the sample A, and the first condenser lens 82 is provided. White light can be oscillated toward the sample A via the light. Further, on the other side of the sample A, a second condenser lens 83 and a daylighting lens 84 are arranged so as to face the white lamp 81 and the first condenser lens 82. The light collecting lens 84 has an optical fiber 85, a spectroscope 86, a multi-channel detector (CCD camera, photodiode array, P
87, and a control unit 88 are connected. The laser oscillator and the like are omitted here.

【0076】従って、レーザ原子吸光法を用いて汚染土
壌に含有する水銀の量を分析するには、レーザ光を試料
Aに照射すると共に、白色ランプ81から光を発振して
第1集光レンズ82で集光して試料Aに向けて照射す
る。試料Aにおけるレーザ光照射表面では、レーザ光の
照射により汚染土壌に含有する複数種類の無機系有害物
質が基底状態から励起状態となって原子化される。この
発光部に対して白色光が照射されると、原子化した複数
種類の重金属系有害物質により同波長の白色光の相当量
(含有量)が吸収され、通過した各白色光が第2集光レ
ンズ83で集光されて採光レンズ84、光ファイバ85
内にそれぞれに入光する。
Therefore, in order to analyze the amount of mercury contained in the contaminated soil by using the laser atomic absorption method, the sample A is irradiated with the laser light and the white lamp 81 oscillates the light to generate the first condenser lens. The light is condensed at 82 and is irradiated toward the sample A. On the laser light irradiation surface of the sample A, the plurality of types of inorganic harmful substances contained in the contaminated soil are atomized from the ground state to the excited state by the laser light irradiation. When white light is emitted to this light emitting part, a plurality of atomized heavy metal-based harmful substances absorb a considerable amount (content) of white light of the same wavelength, and each of the passed white light is collected in the second collection. The light is collected by the light lens 83, and is collected by the light collecting lens 84 and the optical fiber 85.
Light enters into each.

【0077】そして、光ファイバ85内に入光した光は
分光器86でそれぞれの元素の光に分光され、マルチチ
ャンネル検出器87で検出されて光の大きさが電気信号
に変換されることとなり、制御部88が各光の大きさに
基づいて試料A中の無機系有害物質の量を求める。つま
り、白色ランプ81から発信された各光の大きさ(電気
信号)と、発光部を通過して採光して分光器86で分光
された光の大きさ(電気信号)とをそれぞれ比較するこ
とで、両者の差から試料A中の各無機系有害物質の量を
求めることができる。
Then, the light entering the optical fiber 85 is split into the light of each element by the spectroscope 86, detected by the multi-channel detector 87, and the magnitude of the light is converted into an electric signal. The control unit 88 determines the amount of the inorganic harmful substance in the sample A based on the intensity of each light. That is, the magnitude of each light emitted from the white lamp 81 (electrical signal) is compared with the magnitude of the light (electrical signal) that has passed through the light emitting portion and is dispersed by the spectroscope 86. Then, the amount of each inorganic harmful substance in the sample A can be obtained from the difference between the two.

【0078】このように本実施形態にあっては、分析光
照射手段として白色ランプ81を用いることで、同時に
複数種類の無機系有害物質の定量分析を高感度で行うこ
とができる。
As described above, in the present embodiment, by using the white lamp 81 as the analysis light irradiation means, it is possible to simultaneously perform quantitative analysis of a plurality of types of inorganic harmful substances with high sensitivity.

【0079】なお、上述した各実施形態では、土壌中の
鉛や水銀、カドミウム、クロム等のような重金属系有害
物質及びダイオキシン類やポリ塩化ビフェニル類(PC
B類)等のような有機系有害物質の分析に適用した場合
について説明したが、本発明の分析装置及び方法はこれ
に限らず、他の例として、例えば、原子力発電所等のプ
ラント構造材の表面に付着している油膜等に有機物や金
属酸化膜等の無機物を分析する場合、各種部材に被覆さ
れた塗膜中の塗膜成分等の有機物や金属物等の無機物を
分析する場合、浄水システムの濾過膜に捕集された有機
物や金属物等の無機物を分析する場合、高真空容器の内
壁面に付着残留している切削油等の有機物や硫黄分や塩
素分等の腐食成分を含む無機物を分析する場合等のよう
に、対象物に存在する有機物および無機物をそれぞれ分
析するような場合においても、本実施の形態の場合と同
様にして適用することが可能である。
In each of the above-mentioned embodiments, heavy metal harmful substances such as lead, mercury, cadmium and chromium in soil, dioxins and polychlorinated biphenyls (PC) are used.
Although the case where it is applied to the analysis of an organic harmful substance such as B) is described, the analysis device and method of the present invention are not limited to this, and as another example, for example, a plant structural material such as a nuclear power plant. When analyzing an inorganic substance such as an organic substance or a metal oxide film on an oil film or the like that is attached to the surface of, when analyzing an inorganic substance such as an organic substance or a metallic substance such as a coating film component in a coating film coated on various members, When analyzing inorganic substances such as organic substances and metallic substances collected in the filtration membrane of the water purification system, the organic substances such as cutting oil and the corrosive components such as sulfur and chlorine remaining on the inner wall surface of the high vacuum container are analyzed. The present invention can be applied in the same manner as in the case of the present embodiment even in the case of analyzing the organic substance and the inorganic substance present in the object, such as the case of analyzing the contained inorganic substance.

【0080】[0080]

【発明の効果】以上、実施形態において詳細に説明した
ように請求項1の発明の分析装置によれば、所定の波長
のレーザ光を被検査物に照射するレーザ光照射手段と、
レーザ光の照射による被検査物における発光部に対して
分析対象物に対応する波長の光を照射する分析光照射手
段と、発光部を通過した分析光の強度に基づいて被検査
物中の分析対象物の量を求める第1対象物量検出手段と
を設けたので、レーザ光を土壌に照射すると、基底状態
の元素がレーザ光からエネルギを得て励起状態となると
共に原子化されるため、ここに無機系有害物質に対応す
る波長の光を照射することで、この原子化された分析対
象物は対応する量の分析光を吸収することとなり、この
発光部を通過した残りの分析光を採光し、この光の強度
に基づいて無機系有害物質の含有量を求めることがで
き、有害物質の定量分析を容易に高感度で実施すること
ができる。
As described above in detail in the embodiments, according to the analyzer of the invention of claim 1, laser light irradiating means for irradiating the object to be inspected with laser light of a predetermined wavelength,
Analyzing light irradiating means for irradiating a light emitting portion of the inspection object with light of a wavelength corresponding to the analysis object by irradiation of laser light, and analysis in the inspection object based on the intensity of the analysis light passing through the light emitting portion. Since the first object amount detecting means for obtaining the amount of the object is provided, when the soil is irradiated with the laser beam, the element in the ground state obtains energy from the laser beam and becomes an excited state, and is atomized. By irradiating with light of a wavelength corresponding to the inorganic harmful substance, this atomized analyte absorbs the corresponding amount of analytical light, and the remaining analytical light that has passed through this light emitting part is collected. However, the content of the inorganic harmful substance can be obtained based on the intensity of the light, and the quantitative analysis of the harmful substance can be easily performed with high sensitivity.

【0081】請求項2の発明の分析装置によれば、分析
光照射手段を所定の波長の元素光を照射する照射ランプ
とし、対象物量検出手段を発光部を通過した分析光を取
り込む採光レンズとし、照射ランプと採光レンズとを被
検査物に対して対向位置に配設したので、安価で簡素化
された装置で容易に有害物質の定量分析を実施すること
ができる。
According to the analyzer of the second aspect of the present invention, the analysis light irradiating means is an irradiation lamp for irradiating elemental light having a predetermined wavelength, and the object amount detecting means is a collecting lens for taking in the analysis light having passed through the light emitting portion. Since the irradiation lamp and the light-collecting lens are arranged at positions facing each other with respect to the object to be inspected, it is possible to easily carry out quantitative analysis of harmful substances with an inexpensive and simplified device.

【0082】請求項3の発明の分析装置によれば、被検
査物に対して対向位置に配設された照射ランプ及び採光
レンズの組を複数の分析対象物に対応して複数組配設し
たので、複数種類の無機系有害物質の定量分析を同時に
高感度で行うことができる。
According to the analyzer of the third aspect of the present invention, a plurality of sets of the irradiation lamp and the light-collecting lens, which are arranged at a position facing the object to be inspected, are arranged corresponding to a plurality of objects to be analyzed. Therefore, quantitative analysis of a plurality of types of inorganic harmful substances can be simultaneously performed with high sensitivity.

【0083】請求項4の発明の分析装置によれば、照射
ランプと被検査物との間に第1集光レンズを配設すると
共に、被検査物と採光レンズとの間に第2集光レンズを
配設したので、光を確実に被検査物に照射することがで
きると共に、照射光を確実に採光することができる。
According to the analyzer of the fourth aspect of the present invention, the first condenser lens is arranged between the irradiation lamp and the object to be inspected, and the second condenser lens is arranged between the object to be inspected and the lighting lens. Since the lens is provided, it is possible to reliably irradiate the object to be inspected with light and to surely collect the irradiation light.

【0084】請求項5の発明の分析装置によれば、照射
ランプと被検査物との間に集光レンズ及び凹レンズを配
設したので、拡散光を集光して平行光として被検査物の
広い領域に照射することができ、水銀の定量分析を高感
度で行うことができる。
According to the analyzer of the fifth aspect of the present invention, since the condenser lens and the concave lens are arranged between the irradiation lamp and the object to be inspected, the diffused light is condensed to be parallel light and the object to be inspected. It is possible to irradiate a wide area, and quantitative analysis of mercury can be performed with high sensitivity.

【0085】請求項6の発明の分析装置によれば、分析
光照射手段を複数の波長の元素光を照射する白色ランプ
とし、対象物量検出手段を発光部を通過した分析光を取
り込む採光レンズ及び分析光波長ごとに分光する分光器
とし、白色ランプと採光レンズとを被検査物に対して対
向位置に配設したので、発光部を通過した光を分光器で
複数種類に分光することで、複数種類の無機系有害物質
の定量分析を同時に高感度で行うことができる。
According to the analyzing apparatus of the invention of claim 6, the analyzing light irradiating means is a white lamp for irradiating the elemental light of a plurality of wavelengths, and the object quantity detecting means is a light collecting lens for taking in the analyzing light passing through the light emitting portion, Since it is a spectroscope that disperses for each analysis light wavelength, and a white lamp and a lighting lens are arranged at positions facing each other with respect to the object to be inspected, by separating the light that has passed through the light emitting unit into a plurality of kinds by the spectroscope, Quantitative analysis of multiple kinds of inorganic harmful substances can be performed simultaneously with high sensitivity.

【0086】請求項7の発明の分析装置によれば、レー
ザ光照射手段が複数の波長から選択されたレーザ光を被
検査物に照射可能とし、発光部の光の強度に基づいて被
検査物中の対象物の量を求める第2対象物量検出手段を
設けたので、分析する無機系有害物質の種類に応じて複
数の検出手段を選択することができる。
According to the analyzer of the seventh aspect of the invention, the laser light irradiating means can irradiate the object to be inspected with laser light selected from a plurality of wavelengths, and the object to be inspected is based on the intensity of the light from the light emitting portion. Since the second object amount detecting means for obtaining the amount of the object inside is provided, it is possible to select a plurality of detecting means according to the type of the inorganic harmful substance to be analyzed.

【0087】請求項8の発明の分析装置によれば、分析
対象物に種類に応じて第1対象物量検出手段と第2対象
物量検出手段とを選択適用可能とし、発光エネルギが大
きいかあるいは励起確率の低い元素に対して第1対象物
量検出手段を適用し、それ以外の元素に対して第2対象
物量検出手段を適用するようにしたので、分析する無機
系有害物質の種類に応じて検出手段を選択することで、
分析を高感度で、且つ、容易に行うことができる。
According to the analyzer of the present invention, the first object amount detecting means and the second object amount detecting means can be selectively applied according to the type of the object to be analyzed, and the emission energy is large or the excitation is performed. Since the first target amount detecting means is applied to the element having a low probability and the second target amount detecting means is applied to the other elements, detection is performed according to the type of the inorganic harmful substance to be analyzed. By choosing the means,
The analysis can be performed with high sensitivity and easily.

【0088】請求項9の発明の分析装置によれば、第1
対象物量検出手段が分析対象物としての無機系有害物質
の量を検出可能とし、第2対象物量検出手段がレーザ光
照射手段から照射された波長に応じて分析対象物として
の無機系有害物質あるいは有機系有害物質の量を検出可
能としたので、一つの分析装置により無機系有害物質及
び有機系有害物質の定量を分析を行うことができると共
に、分析結果を得るまでの時間を大幅に短縮することが
できる。
According to the analyzer of the invention of claim 9,
The object amount detecting means enables detection of the amount of the inorganic harmful substance as the analysis object, and the second object amount detecting means detects the amount of the inorganic harmful substance as the analysis object according to the wavelength irradiated from the laser beam irradiation means or Since it is possible to detect the amount of organic harmful substances, it is possible to quantify inorganic and organic harmful substances with one analyzer and significantly reduce the time to obtain analysis results. be able to.

【0089】請求項10の発明の分析方法は、所定の波
長のレーザ光を被検査物に照射し、レーザ光の照射によ
る被検査物における発光部に対して分析対象物に対応す
る波長の光を照射する一方、発光部を通過した分析光を
採光してこの光の強度に基づいて被検査物中の分析対象
物の量を求めるようにしたので、有害物質の定量分析を
容易に高感度で実施することができる。
According to a tenth aspect of the present invention, the analysis method irradiates the object to be inspected with a laser beam having a predetermined wavelength, and the light emitting portion of the object to be inspected by the irradiation of the laser beam is irradiated with light having a wavelength corresponding to the object to be analyzed. While irradiating the sample, the analysis light that passed through the light emitting part was collected and the amount of the analyte in the test object was calculated based on the intensity of this light, which facilitates quantitative analysis of harmful substances with high sensitivity. Can be implemented in.

【0090】請求項11の発明の分析方法によれば、発
光部では、分析対象物を構成する元素がレーザ光からエ
ネルギを得ることにより原子化され、各原子は基底状態
から励起状態を経て再び基底状態の原子に戻る過程を経
るときに、その基底状態の原子が対応する量の分析光を
吸収し、残りの分析光に基づいて分析対象物の量を求め
るようにしたので、有害物質の定量分析を高感度で実施
することができる。
According to the eleventh aspect of the analysis method of the present invention, in the light emitting portion, the elements constituting the object to be analyzed are atomized by obtaining energy from the laser beam, and each atom returns from the ground state to the excited state and then again. During the process of returning to the atoms in the ground state, the atoms in the ground state absorb the corresponding amount of analytical light and determine the amount of the analyte based on the remaining analytical light. Quantitative analysis can be performed with high sensitivity.

【0091】請求項12の発明の分析方法によれば、発
光エネルギが大きいかあるいは励起確率の低い元素に対
して請求項10の分析方法を適用するようにしたので、
分析する無機系有害物質の種類に応じて検出手段を選択
することで、分析を高感度で、且つ、容易に行うことが
できる。
According to the analysis method of the twelfth aspect of the invention, the analysis method of the tenth aspect is applied to an element having a large emission energy or a low excitation probability.
By selecting the detection means according to the type of the inorganic harmful substance to be analyzed, the analysis can be performed with high sensitivity and easily.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1実施形態に係る分析装置の概略構
成図である。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an analyzer according to a first embodiment of the present invention.

【図2】第1対象物量検出方法の概略説明図である。FIG. 2 is a schematic explanatory diagram of a first object amount detection method.

【図3】レーザ光照射によるプラズマ化及び原子化した
元素密度を表すグラフである。
FIG. 3 is a graph showing the density of elements that are turned into plasma and atomized by laser light irradiation.

【図4】無機系有害物質を含有する土壌の発光強度を表
すグラフである。
FIG. 4 is a graph showing the luminescence intensity of soil containing an inorganic harmful substance.

【図5】有機系有害物質を含有する土壌の蛍光強度と有
機系有害物質を含有しない土壌の蛍光強度をを表すグラ
フである。
FIG. 5 is a graph showing the fluorescence intensity of the soil containing the organic harmful substance and the fluorescence intensity of the soil not containing the organic harmful substance.

【図6】本発明の第2実施形態に係る分析装置における
第1対象物量検出方法の概略説明図である。
FIG. 6 is a schematic explanatory diagram of a first object amount detection method in the analyzer according to the second embodiment of the present invention.

【図7】本発明の第3実施形態に係る分析装置における
第1対象物量検出方法の概略説明図である。
FIG. 7 is a schematic explanatory diagram of a first object amount detection method in the analyzer according to the third embodiment of the present invention.

【図8】本発明の第4実施形態に係る分析装置における
第1対象物量検出方法の概略説明図である。
FIG. 8 is a schematic explanatory diagram of a first object amount detection method in an analyzer according to a fourth embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 レーザ発振器(レーザ光照射手段) 12 波長調整器 17 凸レンズ 22 水銀ランプ(分析光照射手段、照射ランプ) 23 第1集光レンズ 24 第2集光レンズ 25 採光レンズ 26a〜26d 光ファイバ 27a〜27d 波長分離器 28a〜28d 光電子増倍管(PMT) 29a〜29d 積分器 30 制御部(第1対象物量検出手段) 41 集光レンズ 42 凹レンズ 51〜55 照射ランプ 56〜60 第1集光レンズ 61〜65 第2集光レンズ 66〜70 採光レンズ 71〜75 光ファイバ 81 白色ランプ(分析光照射手段、照射ランプ) 82 第1集光レンズ 83 第2集光レンズ 84 採光レンズ 85 光ファイバ 86 分光器 87 マルチチャンネル検出器 88 制御部 101a〜101c レーザ光 102a〜102e 光 103 光 A 試料 11 Laser oscillator (laser light irradiation means) 12 Wavelength adjuster 17 Convex lens 22 Mercury lamp (analysis light irradiation means, irradiation lamp) 23 First condenser lens 24 Second condenser lens 25 Daylighting lens 26a-26d optical fiber 27a-27d wavelength separator 28a-28d Photomultiplier tube (PMT) 29a-29d integrator 30 control unit (first object amount detecting means) 41 Condensing lens 42 concave lens 51-55 irradiation lamp 56-60 First condensing lens 61-65 2nd condensing lens 66-70 daylighting lens 71-75 optical fiber 81 White lamp (analysis light irradiation means, irradiation lamp) 82 First Condensing Lens 83 Second condenser lens 84 Daylighting lens 85 optical fiber 86 Spectrometer 87 Multi-channel detector 88 control unit 101a to 101c Laser light 102a-102e light 103 light A sample

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 厚見 真喜男 兵庫県高砂市荒井町新浜二丁目8番19号 高菱エンジニアリング株式会社内 Fターム(参考) 2G043 AA01 BA04 BA05 BA14 CA03 CA05 DA04 EA01 FA06 GA01 GB01 HA01 HA02 HA05 JA01 KA01 KA02 KA03 KA05 KA09 LA02 LA03 2G059 AA01 BB04 BB08 CC02 CC12 DD11 EE01 EE06 EE12 GG01 GG10 HH01 HH02 HH03 HH06 JJ01 JJ07 JJ11 JJ13 JJ17 KK02 KK04 NN06    ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    (72) Inventor Makio Atsumi             2-8-19 Niihama, Arai-cho, Takasago-shi, Hyogo             Takaryo Engineering Co., Ltd. F-term (reference) 2G043 AA01 BA04 BA05 BA14 CA03                       CA05 DA04 EA01 FA06 GA01                       GB01 HA01 HA02 HA05 JA01                       KA01 KA02 KA03 KA05 KA09                       LA02 LA03                 2G059 AA01 BB04 BB08 CC02 CC12                       DD11 EE01 EE06 EE12 GG01                       GG10 HH01 HH02 HH03 HH06                       JJ01 JJ07 JJ11 JJ13 JJ17                       KK02 KK04 NN06

Claims (12)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 所定の波長のレーザ光を被検査物に照射
するレーザ光照射手段と、前記レーザ光の照射による前
記被検査物における発光部に対して分析対象物に対応す
る波長の光を照射する分析光照射手段と、前記発光部を
通過した前記分析光の強度に基づいて前記被検査物中の
分析対象物の量を求める第1対象物量検出手段とを具え
たことを特徴とする分析装置。
1. A laser beam irradiating means for irradiating an object to be inspected with a laser beam having a predetermined wavelength, and a light emitting part of the object to be inspected by the irradiation of the laser beam with light of a wavelength corresponding to the object to be analyzed. An analysis light irradiating means for irradiating the light and a first object amount detecting means for obtaining an amount of the analysis object in the inspection object based on the intensity of the analysis light having passed through the light emitting part are provided. Analysis equipment.
【請求項2】 請求項1において、前記分析光照射手段
は所定の波長の元素光を照射する照射ランプを有し、前
記対象物量検出手段は前記発光部を通過した前記分析光
を取り込む採光レンズを有し、該照射ランプと該採光レ
ンズとは前記被検査物に対して対向位置に配設されたこ
とを特徴とする分析装置。
2. The analyzing light irradiating means according to claim 1, wherein the analyzing light irradiating means has an irradiation lamp for irradiating the elemental light having a predetermined wavelength, and the object quantity detecting means takes in the analyzing light having passed through the light emitting section. And an illumination lamp and the lighting lens, which are arranged at positions facing each other with respect to the object to be inspected.
【請求項3】 請求項2において、前記被検査物に対し
て対向位置に配設された前記照射ランプ及び前記採光レ
ンズの組が複数の分析対象物に対応して複数組配設され
たことを特徴とする分析装置。
3. The set according to claim 2, wherein a plurality of sets of the irradiation lamp and the lighting lens arranged at a position facing the object to be inspected are provided corresponding to a plurality of analytes. An analyzer characterized by.
【請求項4】 請求項2において、前記照射ランプと前
記被検査物との間に第1集光レンズが配設されると共
に、該被検査物と前記採光レンズとの間に第2集光レン
ズが配設されたことを特徴とする分析装置。
4. The first condenser lens is arranged between the irradiation lamp and the object to be inspected, and the second condensing lens is provided between the object to be inspected and the lighting lens. An analysis device having a lens.
【請求項5】 請求項2において、前記照射ランプと前
記被検査物との間に集光レンズ及び凹レンズが配設され
たことを特徴とする分析装置。
5. The analyzer according to claim 2, wherein a condenser lens and a concave lens are provided between the irradiation lamp and the object to be inspected.
【請求項6】 請求項1において、前記分析光照射手段
は複数の波長の元素光を照射する白色ランプを有し、前
記対象物量検出手段は前記発光部を通過した前記分析光
を取り込む採光レンズ及び該分析光波長ごとに分光する
分光器を有し、該白色ランプと該採光レンズとは前記被
検査物に対して対向位置に配設されたことを特徴とする
分析装置。
6. The collecting lens according to claim 1, wherein the analysis light irradiating means has a white lamp for irradiating elemental light having a plurality of wavelengths, and the object amount detecting means takes in the analysis light having passed through the light emitting section. And an analyzer that has a spectroscope for separating the wavelengths of the analysis light, and the white lamp and the lighting lens are arranged at positions facing each other with respect to the object to be inspected.
【請求項7】 請求項1において、前記レーザ光照射手
段は複数の波長から選択されたレーザ光を被検査物に照
射可能であり、前記発光部の光の強度に基づいて該被検
査物中の対象物の量を求める第2対象物量検出手段を設
けたことを特徴とする分析装置。
7. The object to be inspected according to claim 1, wherein the laser beam irradiating means is capable of irradiating an object to be inspected with a laser beam selected from a plurality of wavelengths. 2. An analysis device, comprising: a second object amount detecting means for obtaining the amount of the object.
【請求項8】 請求項7において、分析対象物に種類に
応じて前記第1対象物量検出手段と前記第2対象物量検
出手段とを選択適用可能であり、発光エネルギが大きい
かあるいは励起確率の低い元素に対して該第1対象物量
検出手段を適用し、それ以外の元素に対して該第2対象
物量検出手段を適用することを特徴とする分析装置。
8. The method according to claim 7, wherein the first object amount detecting means and the second object amount detecting means can be selectively applied according to the type of the object to be analyzed, and the emission energy is large or the excitation probability is high. An analyzing apparatus, wherein the first object amount detecting means is applied to a low element, and the second object amount detecting means is applied to other elements.
【請求項9】 請求項7において、前記第1対象物量検
出手段は、前記分析対象物としての無機系有害物質の量
を検出可能であり、前記第2対象物量検出手段は、前記
レーザ光照射手段から照射された波長に応じて前記分析
対象物としての無機系有害物質あるいは有機系有害物質
の量を検出可能であることを特徴とする分析装置。
9. The method according to claim 7, wherein the first object amount detecting means is capable of detecting an amount of an inorganic harmful substance as the analysis object, and the second object amount detecting means is the laser beam irradiation. An analyzer which is capable of detecting the amount of an inorganic harmful substance or an organic harmful substance as the analysis object according to the wavelength irradiated from the means.
【請求項10】 所定の波長のレーザ光を被検査物に照
射し、該レーザ光の照射による前記被検査物における発
光部に対して分析対象物に対応する波長の光を照射する
一方、前記発光部を通過した前記分析光を採光してこの
光の強度に基づいて前記被検査物中の分析対象物の量を
求めることを特徴とする分析方法。
10. An object to be inspected is irradiated with laser light having a predetermined wavelength, and light having a wavelength corresponding to the object to be analyzed is irradiated to a light emitting portion of the object to be inspected by the irradiation of the laser light. An analysis method, which comprises collecting the analysis light that has passed through a light emitting unit and determining the amount of the analysis target in the inspection object based on the intensity of the light.
【請求項11】 請求項10において、前記発光部で
は、前記分析対象物を構成する元素が前記レーザ光から
エネルギを得ることにより原子化され、該各原子は基底
状態から励起状態を経て再び基底状態の原子に戻る過程
を経るときに、その基底状態の原子が対応する量の分析
光を吸収し、残りの分析光に基づいて該分析対象物の量
を求めることを特徴とする分析方法。
11. The element according to claim 10, wherein the element constituting the analyte is atomized by obtaining energy from the laser light in the light emitting section, and each atom returns to a ground state from an excited state to a ground state again. An analysis method, characterized in that, during the process of returning to the atom in the state, the atom in the ground state absorbs a corresponding amount of the analysis light, and the amount of the analyte is obtained based on the remaining analysis light.
【請求項12】 発光エネルギが大きいかあるいは励起
確率の低い元素に対して請求項10の分析方法を適用す
ることを特徴とする分析方法。
12. An analysis method, wherein the analysis method according to claim 10 is applied to an element having a large emission energy or a low excitation probability.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007010371A (en) * 2005-06-28 2007-01-18 Kenji Yasuda Harmful substance detecting system, detection method of harmful wood, and waste wood treatment system
JP2009139149A (en) * 2007-12-04 2009-06-25 Japan Atomic Energy Agency Harmful substance pollution monitoring device and harmful substance pollution monitoring method
JP2009145243A (en) * 2007-12-14 2009-07-02 Eisai R & D Management Co Ltd Method and device for quantitatively measuring element using laser guiding breakdown spectral analyzing method
EP3161458A4 (en) * 2014-06-30 2018-02-28 Logiag Inc. Method and system for sampling and analyzing soil
KR102295280B1 (en) * 2020-02-21 2021-08-30 광주과학기술원 High Resolution Laser Processing Unit with LIBS Measurements

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007010371A (en) * 2005-06-28 2007-01-18 Kenji Yasuda Harmful substance detecting system, detection method of harmful wood, and waste wood treatment system
JP2009139149A (en) * 2007-12-04 2009-06-25 Japan Atomic Energy Agency Harmful substance pollution monitoring device and harmful substance pollution monitoring method
JP2009145243A (en) * 2007-12-14 2009-07-02 Eisai R & D Management Co Ltd Method and device for quantitatively measuring element using laser guiding breakdown spectral analyzing method
EP3161458A4 (en) * 2014-06-30 2018-02-28 Logiag Inc. Method and system for sampling and analyzing soil
US10145801B2 (en) 2014-06-30 2018-12-04 Logiag Inc. Method and system for sampling and analyzing organic material
US10317343B2 (en) 2014-06-30 2019-06-11 Logiag Inc. Method and system for sampling and analyzing organic material
KR102295280B1 (en) * 2020-02-21 2021-08-30 광주과학기술원 High Resolution Laser Processing Unit with LIBS Measurements

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