JP2002075283A

JP2002075283A - ホロカソードランプ、原子吸光分析装置及び原子蛍光分析装置

Info

Publication number: JP2002075283A
Application number: JP2000265649A
Authority: JP
Inventors: Junichi Imagama; 潤一今釜; Takeshige Shimazu; 雄滋嶋津
Original assignee: Hamamatsu Photonics KK
Current assignee: Hamamatsu Photonics KK
Priority date: 2000-09-01
Filing date: 2000-09-01
Publication date: 2002-03-15
Also published as: WO2002019384A1; AU2001282582A1

Abstract

(57)【要約】【課題】組立て作業性を良好にし、中空陰極と陽極と
を管軸方向に簡単に整列させるようにしたホロカソード
ランプを提供する。【解決手段】ホロカソードランプ１は、生産性の向上
を図ると同時に、陽極７に対して中空陰極１０以外から
の放電の回り込みが発生し難い構造を達成させるため、
バルブ２内でステム４上に筒状部材８を立設させた。こ
の構造によって、陽極７に対する放電の回り込みが発生
し易い部分の包囲が、バルブ２に筒状部材８を立設させ
るといった簡単な構成をもって達成される。さらに、ホ
ルダ１１を、筒状部材８の光出射窓３側の端面８ｃで支
持させることで、管軸Ｌを基準とした中空陰極１０と筒
状部材８との整列が簡単に達成される。このようなホル
ダ１１は、中空陰極１０を筒状部材８に対して同心的に
配置させることを可能にするものであり、ランプ１の組
立て作業性の向上を図る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、原子吸光分析又は
原子蛍光分析などを行う分析装置の光源や、高輝度輝線
光源として利用されるホロカソードランプに関するもの
である。更に、本発明は、前述のホロカソードランプを
利用した原子吸光分析装置及び原子蛍光分析装置に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、このような分野の技術として、Ｕ
ＳＰ４，８８５，５０４号公報がある。この公報に記載
されたホロカソードランプは、中空陰極と陽極との間で
放電を発生させ、中空陰極の表面をイオンでスパッタリ
ングさせることで、中空陰極の内部から放電空間内に原
子を飛散させ、電子エネルギの授受によって所定のスペ
クトル線を発生させる。また、スペクトル線の一部が放
電空間内の未励起原子にエネルギを奪われて、これによ
りスペクトル線の強度が減少してしまういわゆる自己吸
収がランプ内で発生するが、この現象を防止するため、
ランプ内には、熱電子を放出させる電子供給源（補助陰
極）が中空陰極と別に設けられている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
た従来のホロカソードランプには、次のような課題が存
在している。すなわち、前述したＵＳＰ４，８８５，５
０４号公報のランプに利用される中空陰極は、スポット
溶接等で固定させた取付け金具を介してステムピンに固
定される。従って、ランプ内での中空陰極を固定するに
あたって、溶接を多用する結果、ランプの組立て作業性
が悪くなると同時に、中空陰極と陽極とを管軸方向に整
列させ難いといった問題点がある。

【０００４】本発明は、上述の課題を解決するためにな
されたもので、特に、組立て作業性を良好にし、中空陰
極と陽極とを管軸方向に簡単に整列させるようにしたホ
ロカソードランプを提供することを目的とする。また、
本発明は、このようなホロカソードランプを利用する原
子吸光分析装置及び原子蛍光分析装置を提供することを
も目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明に係るホロカソー
ドランプは、バルブの一端側に光出射窓を配置させ、バ
ルブの他端側にステムを配置させると共に、バルブ内で
光出射窓側から管軸方向に中空陰極及び陽極を順次配列
させたホロカソードランプにおいて、管軸方向に延在す
る筒状部材をステムの略中央に立設させ、筒状部材で陽
極を包囲すると共に、中空陰極を収容したホルダを、筒
状部材の光出射窓側の端面で支持させたことを特徴とす
る。

【０００６】このホロカソードランプは、生産性の向上
を図ると同時に、陽極に対して中空陰極以外からの放電
の回り込みが発生し難い構造を達成させるため、バルブ
内でステム上に筒状部材を立設させた。この構造によっ
て、陽極に対する放電の回り込みが発生し易い部分の包
囲が、バルブに筒状部材を立設させるといった簡単な構
成をもって達成される。さらに、ホルダを、筒状部材の
光出射窓側の端面で支持させることで、管軸を基準とし
た中空陰極と筒状部材との整列が簡単に達成される。こ
のようなホルダは、中空陰極を筒状部材に対して同心的
に配置させることを可能にするものであり、ランプの組
立て作業性の向上を図り、ランプの大量生産の一助をな
すものである。

【０００７】また、ホルダは、管軸方向に延在すると共
に筒状部材内に光出射窓側から差し入れられる本体部
と、この本体部のステム側の端部で内方に張り出し形成
させて中空陰極を支持するリング状の底部と、本体部の
光出射窓側の端部で外方に張り出し形成させて筒状部材
の端面に当接配置させたフランジ部とを有すると好適で
ある。このような構成を採用した場合、ホルダはカップ
状に形成され、このホルダ内に中空陰極を落し込むだけ
の簡単な作業によって、中空陰極と筒状部材とを簡単に
整列させることができる。このようなカップ状のホルダ
は、ランプの組立て作業性を向上させる上で極めて有効
な手段である。

【０００８】また、ステムに設けられた陰極用のステム
ピンに固定した給電板とステムに立設させた筒状部材の
端部とで、ホルダのフランジ部を挟み込ませると好適で
ある。このように、ホルダの固定は、フランジ部を給電
板で筒状部材の端面に対し押し付けることによって達成
され、筒状部材に対しホルダを溶接させる必要がなく、
ランプの組立て作業性が良好になる。

【０００９】また、ホルダは、熱伝導性及び導電性を有
する金属で形成すると好適である。このような構成を採
用した場合、ホルダの放熱効果によって、ランプの光出
力を高めることができる。

【００１０】また、ホルダは、管軸方向に延在すると共
に筒状部材の光出射窓側の端面上に当接載置させる本体
部と、この本体部のステム側の端部で内方に張り出し形
成させて中空陰極を支持するリング状の底部とを有する
と好適である。このような構成を採用した場合、筒状部
材の上にホルダを重ねるようにして、筒状部材とホルダ
とを管軸方向に一列に整列させることができる。従っ
て、ホルダ内に中空陰極を落し込むだけの簡単な作業に
よって、中空陰極と筒状部材とを簡単に整列させること
ができる。このようなホルダは、ランプの組立て作業性
を向上させる上で極めて有効な手段である。

【００１１】また、ステムに設けられた陰極用のステム
ピンに固定した給電板とステムに立設させた筒状部材の
端面との間に、ホルダの本体部を配置させると好適であ
る。このような構成を採用した場合、ホルダの固定は、
給電板と筒状部材の間での挟み込みにより達成され、筒
状部材に対しホルダを溶接させる必要がなく、ランプの
組立て作業性が良好になる。

【００１２】また、ホルダは、電気絶縁性のセラミック
スで形成すると好適である。このような構成を採用した
場合、中空陰極に対する放電の回り込みをホルダによっ
て適切に回避させることができる。

【００１３】また、光出射窓と中空陰極との間に電子供
給源を配置させ、電子供給源を、ステムピンに固定させ
ると好適である。この電子供給源と陽極との間に熱電子
放出を利用した放電によって、未励起原子に電子を積極
的に供給し続けるので、励起原子の発生を促進させ、ラ
ンプ出力の低下を引き起こす自己吸収現象を抑制するこ
とができる。

【００１４】また、管軸方向に延在する筒状のフード部
を筒状部材に対して同心的に配置させ、フード部の開口
側の一端を、中空陰極に電気的に接続させ、フード部の
周面に形成した開口の前方に電子供給源を配置させると
好適である。このような構成を採用した場合、中空陰極
から飛散するスパッタ物を、フード部内に滞留させるの
で、電子供給源と陽極との間に熱電子放出を利用した放
電により、より励起原子を発生させることができるの
で、光出力を向上させることができる。さらに、励起原
子がバルブ内で散乱されず、フード部の内壁面に付着さ
せることができるので、バルブの内壁面が汚れ難くな
る。

【００１５】本発明に係る原子吸光分析装置は、サンプ
ル中に含有される特定成分を測定するための原子吸光分
析装置において、サンプルを原子化する原子化手段と、
サンプル中に含有される成分の共鳴線を含んでいる光ビ
ームを、原子化されたサンプルに向けて照射する光源
と、原子化されたサンプルを通過した光ビームを入射さ
せて、入射光の吸光度を測定する測定部とを備え、光源
は、管軸方向に延在する筒状部材をステムの略中央に立
設させ、筒状部材で陽極を包囲すると共に、中空陰極を
収容したホルダを、筒状部材の光出射窓側の端面で支持
させたホロカソードランプであることを特徴とする。

【００１６】この原子吸光分析装置は、原子化されたサ
ンプルを通過した光ビームの入射光の吸収度を測定部に
よって測定させるための装置であり、ここで利用される
光源としてのホロカソードランプは、このホロカソード
ランプは、生産性の向上を図ると同時に、陽極に対して
中空陰極以外からの放電の回り込みが発生し難い構造を
達成させるため、バルブ内でステム上に筒状部材を立設
させた。この構造によって、陽極に対する放電の回り込
みが発生し易い部分の包囲が、バルブに筒状部材を立設
させるといった簡単な構成をもって達成される。さら
に、ホルダを、筒状部材の光出射窓側の端面で支持させ
ることで、管軸を基準とした中空陰極と筒状部材との整
列が簡単に達成される。このようなホルダは、中空陰極
を筒状部材に対して同心的に配置させることを可能にす
るものであり、ランプの組立て作業性の向上を図り、ラ
ンプの大量生産の一助をなすものである。

【００１７】本発明に係る原子蛍光分析装置は、サンプ
ル中に含有される特定成分を測定するための原子蛍光分
析装置において、サンプルを原子化する原子化手段と、
光ビームを、原子化されたサンプルに向けて照射する光
源と、光ビームにより励起された原子の発する蛍光の強
度を測定する測定部とを備え、光源は、管軸方向に延在
する筒状部材をステムの略中央に立設させ、筒状部材で
陽極を包囲すると共に、中空陰極を収容したホルダを、
筒状部材の光出射窓側の端面で支持させたホロカソード
ランプであることを特徴とする。

【００１８】この原子蛍光分析装置は、光ビームにより
励起された原子の発する蛍光の強度を測定部によって測
定させるための装置であり、ここで利用される光源とし
てのホロカソードランプは、このホロカソードランプ
は、生産性の向上を図ると同時に、陽極に対して中空陰
極以外からの放電の回り込みが発生し難い構造を達成さ
せるため、バルブ内でステム上に筒状部材を立設させ
た。この構造によって、陽極に対する放電の回り込みが
発生し易い部分の包囲が、バルブに筒状部材を立設させ
るといった簡単な構成をもって達成される。さらに、ホ
ルダを、筒状部材の光出射窓側の端面で支持させること
で、管軸を基準とした中空陰極と筒状部材との整列が簡
単に達成される。このようなホルダは、中空陰極を筒状
部材に対して同心的に配置させることを可能にするもの
であり、ランプの組立て作業性の向上を図り、ランプの
大量生産の一助をなすものである。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、図面と共に本発明によるホ
ロカソードランプ、原子吸光分析装置及び原子蛍光分析
装置の実施形態について詳細に説明する。［第１の実施形態］図１〜図３に示すように、ホロカソ
ードランプ１は、下端を開放させた硼珪酸ガラス製の円
筒状バルブ２を有している。このバルブ２の上端を閉鎖
することにより、バルブ２の上端に円形の光出射窓３を
形成させ、この光出射窓３によって所定の蛍光を外部に
放出させる。このバルブ２には、下端の開放側を閉鎖す
るように円板状のガラス製ステム４を融着させ、バルブ
２とステム４とでガラス製の密封容器５が形成される。
このステム４には、管軸Ｌ方向に延びる４本のコバール
金属製のステムピン６ａ〜６ｄが、ガラス製ステム４の
溶融によって固定されている。

【００２０】更に、ステム４の略中心には、管軸Ｌ方向
に延びる排気用陽極管７がガラス製ステム４の溶融によ
って固定されている。この陽極管７は、密封容器５内で
陽極として利用されると共に、ステム４の中央を管軸Ｌ
方向に貫通させるように延在する。そして、この陽極管
７は、ホロカソードランプ１の組立て時には、密封容器
５内の空気を真空引きした後に、外部から所定のガス
（例えば、ネオンガス）を注入するための管として利用
され、ホロカソードランプ１を発光させる場合には、外
部電源に接続させて陽極として機能させる。

【００２１】密封容器５内には、管軸Ｌ方向に延在する
セラミックス製の筒状部材８が収容され、この筒状部材
８はステム４の略中央に立設させる。そして、この筒状
部材８で陽極管７を同心的に包囲させ、筒状部材８の周
囲にステムピン６ａ〜６ｄを配置させている。これによ
って、筒状部材８は、ステムピン６ａ〜６ｄと陽極管７
との間で電気的な隔壁として利用されることになる。

【００２２】また、筒状部材８をステム４上で位置決め
させるため、ステム４の中央には、陽極管７を包囲する
ようにして支持凸部９が一体に形成され、この支持凸部
９を筒状部材８のステム４側の開口８ａ内に挿入させ
る。これによって、支持凸部９の周縁部分で筒状部材８
を径方向に支持させることができる。したがって、ラン
プ１の組立て時において、筒状部材８をステム４に立設
させる際、ステム４に対し筒状部材８を位置決めさせな
がら、簡単かつ確実に組み付けることができる。

【００２３】更に、密封容器５内において、筒状部材８
の両開口端のうちの光出射窓３側の端部（上端部）内に
は円筒状の中空陰極１０が収容されている。この中空陰
極１０は、ステンレス製の外筒部分１０ａとバナジウム
製の内筒部分１０ｂとの二重構造からなる。なお、内筒
部分１０ｂの材質は、分析元素の種類に応じて変更さ
れ、例えばセレン又はヒ素などでもよい。そして、中空
陰極１０を成形するにあたって、内筒部分１０ｂの材質
によっては外筒部分１０ａを採用しない場合もある。

【００２４】ここで、筒状部材８の上端には、ステンレ
ス等からなるカップ状のホルダ１１を介して中空陰極１
０が宙づり状態で収容されている。このホルダ１１は、
管軸Ｌ方向に延在すると共に筒状部材８内に光出射窓３
側の開口８ｂから差し入れられる本体部１１ａと、この
本体部１１ａのステム４側の端部（下端）で内方に張り
出し形成させて中空陰極１０を支持するリング状の底部
１１ｂと、本体部１１ａの光出射窓３側端部（上端）で
外方に張り出し形成させて筒状部材８の端面８ｃに当接
配置させたフランジ部１１ｃとからなる。

【００２５】このようなホルダ１１によって、中空陰極
１０は、このリング状の底部１１ｂによって下から支持
されるので、中空陰極１０をホルダ１１内に上から差し
入れることが可能となる。さらに、フランジ部１１ｃを
筒状部材８の上端面８ｃ上に載せることで、ホルダ１１
は筒状部材８の上端面８ｃで支持されることになり、筒
状部材８内において、陽極管７の上方で中空陰極１０を
宙づり状態で収容することができる。従って、ホルダ１
１内に中空陰極１０を上から差し入れる簡単な作業によ
って、筒状部材８に対し中空陰極１０を同心的に簡単に
配置させることができる。そして、陽極管７に対して筒
状部材８を同心的に配置させる結果として、中空陰極１
０は、陽極管７に対して同心的に配置されることにな
る。そして、ホルダ１１を導電性の金属によって形成さ
せると、ホルダ１１を介在させた中空陰極１０への給電
が可能となる。また、ホルダ１１を熱伝導性の良好な金
属によって形成させると、ホルダ１１の放熱効果によっ
て、ランプ１の光出力を向上させることができる。

【００２６】更に、筒状部材８で支持したホルダ１１に
は、ステンレスやニッケル等からなるフード部１２が載
置される。このフード部１２は、管軸Ｌ方向に延在する
円筒状の本体部１２ａと、この本体部１２ａの下端で外
方に張り出し形成させたフランジ部１２ｂとを有する。
従って、フード部１２のフランジ部１２ｂをホルダ１１
のフランジ部１１ｃに当接させることで、ホルダ１１を
介して中空陰極１０とフード部１２とを確実に電気的に
接続させている。なお、フード部１２のフランジ部１２
ｂによって、中空陰極１０を上から押え付けることで、
中空陰極１０の飛び出しやガタ付きを適切に防止する。

【００２７】このようなフード部１２の採用によって、
放電時に中空陰極１０から発生するスパッタ物が広範囲
に飛散することを抑制し、バルブ２の内壁面にスパッタ
物が多量に付着する事態を回避させると同時に、中空陰
極１０から発生する陰極元素の密度をフード部１２内で
高めておくこともできる。なお、このフード部１２は、
中空陰極１０の放熱にも寄与し、これによって、ランプ
１の動作電流を上げることが可能となる。

【００２８】更に、フード部１２において、本体部１２
ａの周面には円形の開口１２ｃが形成され、この開口１
２ｃの前方には、コイル状の熱電子放出陰極（電子供給
源）１３を配置させている。この熱電子放出陰極１３の
両端にはＬ字状の連結ピン１４が溶接固定され、各連結
ピン１４は、ステム４から管軸Ｌ方向に延びるステムピ
ン６ａ，６ｂにそれぞれ溶接固定され、外部から熱電子
放出陰極１３への給電が可能になる。この熱電子放出陰
極１３は、タングステンからなるコイルの表面にバリウ
ムオキサイトを蒸着させたものである。

【００２９】そこで、ランプ１の点灯時に、熱電子放出
陰極１３から放出される熱電子を利用してフード部１２
の開口１２ｃを通るような放電を、熱電子放出陰極１３
と陽極管７との間で発生させると、フード部１２内に高
密度で存在する未励起状態（基底状態）の陰極元素が効
率良く励起状態になる。その結果、いわゆる自己吸収
（スペクトル線の一部が放電空間内の未励起原子にエネ
ルギを奪われて、これによりスペクトル線の強度が減少
してしまう現象）がランプ１内で発生し難くなる。これ
によって、ランプ１の光出力が向上する。

【００３０】更に、フード部１２をホルダ１１上で固定
させるために、フード部１２のフランジ部１２ｂは、ス
テンレスからなる給電板１６によって上から押え込まれ
る。この給電板１６の中央には、フード部１２の本体部
１２ａを差し込むための円形の貫通穴１６ａが形成さ
れ、この貫通穴１６ａの側方には、ステムピン６ａ，６
ｂを差し込むためのピン差込み孔１６ｂが形成されてい
る。また、給電板１６には舌片からなる左右一対の溶接
片１６ｃが設けられている。各溶接片１６ｃは、貫通穴
１６ａの両側方において、円板状の給電板１６を径方向
のラインに沿って直角に折り曲げることで形成される。

【００３１】そこで、筒状部材８により支持したホルダ
１１にフード部１２を載せ、給電板１６の貫通穴１６ａ
に本体部１２ａを差し込み、ピン差込み孔１６ｂにステ
ムピン６ａ，６ｂを差し込んだ後、ホルダ１１、フード
部１２を溶接して、各溶接片１６ｃにステムピン６ｃ，
６ｄをそれぞれ溶接させる。その結果、筒状部材８の上
端と給電板１６とで、フード部１２のフランジ部１２ｂ
及びホルダ１１のフランジ部１１ｃが挟み込み固定さ
れ、給電板１６とフード部１２とホルダ１１と中空陰極
１０とを電気的に接続させる。従って、ステムピン６
ｃ，６ｄによりこれら部材への給電が可能となる。そし
て、給電板１６で筒状部材８の端面８ｃにフランジ部１
１ｃを押し付けることで、筒状部材８に対しホルダ１１
を溶接させる必要がなく、ランプ１の組立て作業性が良
好になる。

【００３２】なお、ステムピン６ａ，６ｂを、セラミッ
クス製の電気絶縁性シールドチューブ１７内に収容させ
ることで、ステムピン６相互間の電位差によってもたら
される放電を適切に防止することができる。更に、この
シールドチューブ１７をピン差込み孔１６ｂに差し込む
ことで、ステムピン６ａ，６ｂと給電板１６との電気的
接触を回避させている。

【００３３】次に、前述したホロカソードランプ１の組
立て手順について説明する。

【００３４】先ず、４本のステムピン６及び陽極管７を
固着させたステム４を準備する。そして、各ステムピン
６ａ，６ｂをシールドチューブ１７内に差し入れる。そ
の後、筒状部材８内に陽極管７を差し入れるように、筒
状部材８をステム４上に置く。これによって、筒状部材
８は、陽極管７を包囲するようにステム４に立設する。
その後、上方から筒状部材８内にホルダ１１の本体部１
１ａを差し込み、筒状部材８の上端にホルダ１１のフラ
ンジ部１１ｃを載せる。その状態で、ホルダ１１内に中
空陰極１０を落し込む。そして、ホルダ１１上にフード
部１２を重ねて置く。

【００３５】その後、給電板１６の貫通穴１６ａにフー
ド部１２の本体部１２ａを差し込み、それと同時に、ピ
ン差込み孔１６ｂに各シールドチューブ１７を差し込み
ながら、フード部１２に給電板１６を上方から載せる。
この状態で、フード部１２の開口１２ｃを所定の方向に
向け、給電板１６にフランジ部１２ｂ、フランジ部１１
ｃを溶接し、各溶接片１６ｃにステムピン６ｃ，６ｄの
上端をそれぞれ溶接させる。これにより、筒状部材８の
上端と給電板１６とで、フード部１２のフランジ部１２
ｂ及びホルダ１１のフランジ部１１ｃがしっかりと挟み
込み固定され、ステムピン６ｃ，６ｄと給電板１６とフ
ード部１２とホルダ１１と中空陰極１０とが電気的に導
通する。

【００３６】その後、フード部１２の開口１２ｃの前方
にコイル状の熱電子放出陰極（電子供給源）１３を配置
させた状態で、各連結ピン１４をステムピン６ａ，６ｂ
の上端にそれぞれ溶接させる。これによって、熱電子放
出陰極１３とステムピン６ａ，６ｂとを電気的に導通さ
せる。そして、ステム４上で各部品を組立てた後、この
組立体をバルブ２の開放側から差し入れ、バルブ２の開
放端をステム４の周縁部に融着させる。

【００３７】その後、陽極管７の下端を開放させた状態
において、密封容器５内の空気を真空引きして、外部か
ら所定のガス（例えばネオンガス等）を注入する。そし
て、図２に示すように、陽極管７の露出部分を所定の長
さに切断しながら、その下端を潰すことで、密封容器５
内を所定のガス圧に保ちながら閉鎖させる。このような
一連の作業によって、ホロカソードランプ１の組み立て
が完了する。

【００３８】このようにして組み立てられたホロカソー
ドランプ１の動作について簡単に説明する。

【００３９】先ず、ステムピン６ｃ，６ｄを介して中空
陰極１０と陽極管７との間に所定の電圧（例えば、５０
０Ｖ）を供給して、この両者間に放電を発生させる。す
ると、密封容器５内に封入したネオンガス原子が、この
放電により電離する。この電離作用により生じた陽イオ
ンが中空陰極１０側に引き寄せられて、中空陰極１０の
内筒部分１０ｂの内壁面に衝突し、このときの衝突エネ
ルギによって陰極物質（バナジウム）が未励起状態（基
底状態）で飛散する。そして、飛散陰極元素は、陽極管
７と中空陰極１０との間の放電により励起され、短時間
（１０^-8秒程度）で再び基底状態に遷移する。このと
き、遷移エネルギに等しいバナジウム固有の単色光（ス
ペクトル線）が発せられ、この光が光出射窓３から出力
される。

【００４０】ここで、中空陰極１０から放出されるスパ
ッタ物は、フード部１２の内壁面に付着するため、バル
ブ２の内壁面がスパッタ物で汚され難くなる。また、フ
ード部１２によって、飛散陰極元素が広範囲に飛散する
ことを防止し、その結果、フード部１２内にスパッタし
た陰極元素を高密度で滞留させることができる。

【００４１】このとき、ステムピン６ａ，６ｂを介して
熱電子放出陰極１３に所定の電圧（例えば、３Ｖ）を供
給し続けることにより熱電子を発生し続け、さらに、ス
テムピン６ａ，６ｂと陽極管７との間に所定の電圧（例
えば、２００Ｖ）を供給しているので、熱電子放出陰極
１３から放出される熱電子を利用して、フード部１２の
開口１２ｃを通過するような放電が、熱電子放出陰極１
３と陽極管７との間で発生し、その放電によりフード部
１２内に高密度で存在する未励起状態（基底状態）の陰
極元素が効率良く励起状態に遷移し、ランプ１の光出力
が向上する。

【００４２】次に、ホロカソードランプの他の実施形態
について説明するが、その説明は、第１の実施形態と実
質的に異なるものに留め、第１の実施形態と同一又は同
等な構成部分は同一符号を付してその説明を省略する。［第２の実施形態］図４及び図５に示すホロカソードラ
ンプ３０には、熱電子放出陰極１３が設けられている
が、フード部は設けられておらず、ステムピン６ｃ，６
ｄに溶接固定させた給電板３１が設けられている。この
給電板３１はホルダ１１のフランジ部１１ｃ上に配置さ
せ、中空陰極１０の外筒部分１０ａの上端面に接触させ
る。これによって、中空陰極１０の外筒部分１０ａ及び
ホルダ１１のフランジ部１１ｃは給電板３１によって上
から押さえ込まれる。その結果、中空陰極１０への給電
が給電板３１によって確実になされると共に、中空陰極
１０がホルダ１１から飛び出すのを確実に防止する。

【００４３】なお、コバール金属製の陽極管７の上端に
は、ステンレス、タングステン、モリブデン等からなる
耐衝撃性をもった円筒状の陽極キャップ２８が上から嵌
め込み固定されている。この陽極キャップ２８の採用に
よって、陽極管７の先端を、電子の衝突や熱などから保
護することができ、陽極管７の損傷を回避させることが
できる。［第３の実施形態］図６に示すホロカソードランプ３５
は、セラミックス又は金属製の筒状部材８の上端面８ｃ
にセラミックス製の円筒状ホルダ３６を重ねるようにし
て載置させ、筒状部材８とホルダ３６とを管軸Ｌ方向に
一列に整列させている。このホルダ３６は、管軸Ｌ方向
に延在すると共に筒状部材８の光出射窓３側の端面（上
端面）８ｃ上に載置させる本体部３６ａと、この本体部
３６ａのステム４側の端部で内方に張り出し形成させて
中空陰極１０を支持するリング状の底部３６ｂとを有す
る。

【００４４】このようなホルダ１１内に中空陰極１０を
落し込むだけの作業によって、中空陰極１０と筒状部材
８とを簡単に整列させることができる。そして、陰極用
のステムピン６ｅに固定した給電板３７とステム４に立
設させた筒状部材８との間にホルダ３６の本体部３６ａ
を配置させることで、ホルダ３６は、給電板３７と筒状
部材８との間での挟み込まれる。従って、給電板３７に
よってホルダ３６の飛び出しが防止され、筒状部材８に
対しホルダ３６を溶接させる必要がなく、ランプ１の組
立て作業性が良好になる。

【００４５】ホルダ３６を電気絶縁性のセラミックスで
形成させることで、中空陰極１０に対する放電の回り込
みを回避させることができ、また、ホルダ３６の放熱効
果によって、金属蒸気が発生しやすくなるので、ランプ
１の光出力を向上させることができる。また、給電板３
７を中空陰極１０の外筒部分１０ａの上端面に接触さ
せ、給電板３７で中空陰極１０の外筒部分１０ａ及びホ
ルダ３６を上から押さえ込むようにする。これによっ
て、中空陰極１０がホルダ３６から飛び出すのを確実に
防止する。そして、給電板３７を貫通させたステムピン
６ｅの上端部分を折り曲げて、ステムピン６ｅの先端を
給電板３７の上面に溶接させる。

【００４６】図７に示すように、原子吸光分析装置１０
５は、サンプル１００を原子化させる原子化手段１０１
を有している。また、サンプル１００中に含有される測
定対象である目的元素の共鳴線を含んだ光ビームは、光
源１０２から出射させ、この光は、原子化されたサンプ
ル１００に照射される。そして、原子化されたサンプル
１００を通過させた光ビームを測定部１０３に入射さ
せ、このときの吸光度に基づいて目的元素を定量する。
この光源１０２には、前述した種々のホロカソードラン
プの適用が可能であり、このホロカソードランプ内の中
空陰極は、サンプル１００中に含有される特定成分元素
で構成させている。なお、符号１０４は、複数種類のホ
ロカソードランプを集光させるための反射ミラーからな
る集光手段である。また、原子吸光分析装置１０５で行
われる原子化は、一般的にフレーム法や電熱炉を用いた
フレームレス法などが利用される。

【００４７】図７に示すように、原子蛍光分析装置１０
６は、サンプル１００を原子化させる原子化手段１０１
を有している。また、光源１０２から光ビームは、原子
化されたサンプル１００に照射される。そして、光ビー
ムによって励起された元素の発する蛍光強度を測定部１
０３で測定して、目的元素を定量化する。この光ビーム
は、目的元素の共鳴線を含むものである。この光源１０
２には、前述した種々のホロカソードランプの適用が可
能であり、このホロカソードランプ内の中空陰極は、サ
ンプル１００中に含有される特定成分元素で構成させて
いる。なお、符号１０４は、複数種類のホロカソードラ
ンプを集光させるための反射ミラーからなる集光手段で
ある。また、原子蛍光分析装置１０６で行われる原子化
は、一般的にフレーム法や電熱炉を用いたフレームレス
法などが利用される。

【００４８】

【発明の効果】本発明によるホロカソードランプは、以
上のように構成されているため、次のような効果を得
る。すなわち、バルブの一端側に光出射窓を配置させ、
バルブの他端側にステムを配置させると共に、バルブ内
で光出射窓側から管軸方向に中空陰極及び陽極を順次配
列させたホロカソードランプにおいて、管軸方向に延在
する筒状部材をステムの略中央に立設させ、筒状部材で
陽極を包囲すると共に、中空陰極を収容したホルダを、
筒状部材の光出射窓側の端面で支持させたことにより、
組立て作業性を良好にし、中空陰極と陽極とを管軸方向
に簡単に整列させることができる。

【００４９】また、本発明による原子吸光分析装置及び
原子蛍光分析装置で利用される光源としてのホロカソー
ドランプは、組立て作業性を良好にし、中空陰極と陽極
とを管軸方向に簡単に整列させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るホロカソードランプの第１の実施
形態を示す分解斜視図である。

【図２】図１に示したホロカソードランプの組立完了後
の状態を示す断面図である。

【図３】図２に示したホロカソードランプの縦断面図で
ある。

【図４】本発明に係るホロカソードランプの第２の実施
形態を示す断面図である。

【図５】図４に示したホロカソードランプの縦断面図で
ある。

【図６】本発明に係るホロカソードランプの第３の実施
形態を示す断面図である。

【図７】本発明に係る原子吸光分析装置及び原子蛍光分
析装置の概略を示す図である。

【符号の説明】

Ｌ…管軸、１，３０，３５…ホロカソードランプ、２…
バルブ、３…光出射窓、４…ステム、６，６ａ〜６ｅ…
ステムピン、７…陽極管（陽極）、８…筒状部材、８ｃ
…筒状部材の端面、１０…中空陰極、１１，３６…ホル
ダ、１１ａ，３６ａ…本体部、１１ｂ，３６ｂ…底部、
１１ｃ…フランジ部、１２…フード部、１３…熱電子放
出陰極（電子供給源）、１６，３１，３７…給電板、１
００…サンプル、１０１…原子化手段、１０２…光源、
１０３…測定部、１０５…原子吸光分析装置、１０６…
原子蛍光分析装置。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 2G043 AA01 CA02 DA01 DA05 EA01 EA13 JA01 LA01 2G059 AA01 BB01 DD01 DD12 EE01 EE12 GG10 JJ01 KK01 PP10

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】バルブの一端側に光出射窓を配置させ、
前記バルブの他端側にステムを配置させると共に、前記
バルブ内で前記光出射窓側から管軸方向に中空陰極及び
陽極を順次配列させたホロカソードランプにおいて、前記管軸方向に延在する筒状部材を前記ステムの略中央
に立設させ、前記筒状部材で前記陽極を包囲すると共
に、前記中空陰極を収容したホルダを、前記筒状部材の
前記光出射窓側の端面で支持させたことを特徴とするホ
ロカソードランプ。
【請求項２】前記ホルダは、前記管軸方向に延在する
と共に前記筒状部材内に前記光出射窓側から差し入れら
れる本体部と、この本体部の前記ステム側の端部で内方
に張り出し形成させて前記中空陰極を支持するリング状
の底部と、前記本体部の前記光出射窓側の端部で外方に
張り出し形成させて前記筒状部材の前記端面に当接配置
させたフランジ部とを有することを特徴とする請求項１
記載のホロカソードランプ。
【請求項３】前記ステムに設けられた陰極用のステム
ピンに固定した給電板と前記ステムに立設させた前記筒
状部材の前記端部とで、前記ホルダの前記フランジ部を
挟み込ませたことを特徴とする請求項２記載のホロカソ
ードランプ。
【請求項４】前記ホルダは、熱伝導性及び導電性を有
する金属で形成したことを特徴とする請求項２又は３記
載のホロカソードランプ。
【請求項５】前記ホルダは、前記管軸方向に延在する
と共に前記筒状部材の前記光出射窓側の前記端面上に当
接載置させる本体部と、この本体部の前記ステム側の端
部で内方に張り出し形成させて前記中空陰極を支持する
リング状の底部とを有することを特徴とする請求項１記
載のホロカソードランプ。
【請求項６】前記ステムに設けられた陰極用のステム
ピンに固定した給電板と前記ステムに立設させた前記筒
状部材の前記端面との間に、前記ホルダの前記本体部を
配置させたことを特徴とする請求項５記載のホロカソー
ドランプ。
【請求項７】前記ホルダは、電気絶縁性のセラミック
スで形成したことを特徴とする請求項５又は６記載のホ
ロカソードランプ。
【請求項８】前記光出射窓と前記中空陰極との間に電
子供給源を配置させ、前記電子供給源を、前記ステムピ
ンに固定させたことを特徴とする請求項１〜７のいずれ
か一項記載のホロカソードランプ。
【請求項９】前記管軸方向に延在する筒状のフード部
を前記筒状部材に対して同心的に配置させ、前記フード
部の開口側の一端を、前記中空陰極に電気的に接続さ
せ、前記フード部の周面に形成した開口の前方に前記電
子供給源を配置させたことを特徴とする請求項１〜８の
いずれか一項記載のホロカソードランプ。
【請求項１０】サンプル中に含有される特定成分を測
定するための原子吸光分析装置において、前記サンプルを原子化する原子化手段と、前記サンプル中に含有される成分の共鳴線を含んでいる
光ビームを、原子化された前記サンプルに向けて照射す
る光源と、原子化された前記サンプルを通過した前記光ビームを入
射させて、入射光の吸光度を測定する測定部とを備え、前記光源は、管軸方向に延在する筒状部材をステムの略中央に立設さ
せ、前記筒状部材で陽極を包囲すると共に、中空陰極を
収容したホルダを、前記筒状部材の光出射窓側の端面で
支持させたホロカソードランプであることを特徴とする
原子吸光分析装置。
【請求項１１】サンプル中に含有される特定成分を測
定するための原子蛍光分析装置において、前記サンプルを原子化する原子化手段と、光ビームを、原子化された前記サンプルに向けて照射す
る光源と、前記光ビームにより励起された原子の発する蛍光の強度
を測定する測定部とを備え、前記光源は、管軸方向に延在する筒状部材をステムの略中央に立設さ
せ、前記筒状部材で陽極を包囲すると共に、中空陰極を
収容したホルダを、前記筒状部材の光出射窓側の端面で
支持させたホロカソードランプであることを特徴とする
原子蛍光分析装置。