JP2003240718A - Ｉｃｐ発光分光分析装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 大気に含まれる窒素などの成分の定量分
析を可能とするＩＣＰ発光分光分析装置を提供する。 【解決手段】 測定対象試料Ｓに含まれる測定成分元素
をプラズマ炎２中で発光させる発光部３と、この発光ス
ペクトル強度を検出する検出部４とを有し、この光Ｌの
スペクトル強度を用いて測定成分元素の定量分析を行な
うＩＣＰ発光分光分析装置１であって、前記プラズマ炎
２を内部で発生させると共にプラズマ炎２内への外気の
巻き込みを防止する外管８を設け、この外管８の前記発
光部分２ａに相当する位置においてプラズマ炎２中で発
光した光Ｌを検出部４に導くための貫通孔１０を形成し
てなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＩＣＰ（Inductiv
ely Coupled Plasuma:誘導結合プラズマ）発光分光分析
装置に関し、特に窒素などの元素を大気に影響されずに
より正確に測定可能とする横方向測光方式のＩＣＰ発光
分光分析装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、ＩＣＰ発光分光分析装置は、
高精度かつ高感度であり、とりわけ、鉄鋼材料等の固体
試料中の成分分析に用いられている。図５は一般的な横
方向測光方式のＩＣＰ発光分光分析装置の要部構成を示
すである。なお、本発明は基本的に横方向測光方式のＩ
ＣＰ発光分光分析装置に関するものであり、測定対象試
料Ｓの濃度がある程度高い場合にその定量分析を行うの
に適している。これに対して、軸方向測光方式は環境測
定などの測定対象試料Ｓの濃度が極めて低い場合には有
利であるが、高濃度の場合には一般的に定量分析が難し
いという問題がある。

【０００３】図５において、３０はプラズマ炎３１を発
生させる三重管構造のプラズマトーチ（すなわち発光
部）であり、測定対象試料Ｓを噴霧状態にしてなる試料
ガスＳｇを流すためのサンプル供給管３２と、このサン
プル供給管３２に同芯状に配置されて不活性ガスとして
例えばアルゴンＡｒを流す内管３３および外管３４と、
外管３４の先端部近傍の外周に配置されて高周波電源
（図外）に接続された誘導コイル３５と、発光部３０に
おいて測定対象試料Ｓから放射した光を検出する検出部
３６とを有している。

【０００４】すなわち、測定対象試料Ｓはサンプル供給
管３２を介して発光部３０内に供給されることにより、
誘導コイル３５による磁界によって発生したプラズマ炎
内でプラズマ発光する。検出部３６の詳細構造は図示を
省略するが例えば測定対象試料Ｓからの光を効率よく検
出するための集光部と、この光をスペクトル強度に分光
する回折格子などを用いた分光部およびこの分光した光
を検出する検出器とからなる光学系を有している。そし
て、この検出部３６によって分光された状態で検出され
たスペクトル強度を解析することによって測定対象試料
Ｓに含まれる各種成分の分光分析を行なうことができ
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記通
常のＩＣＰ発光分光分析装置は、大気Ａｉｒ中に存在す
る窒素ガスＮ₂ などの成分が矢印Ａに示すようにプラズ
マ炎３１内に巻き込まれることにより、大気Ａｉｒに約
７０％含まれる周囲の窒素Ｎがプラズマ炎３１内におい
て発光することがあった。このため、従来のような発光
部３０では窒素Ｎなどの大気Ａｉｒに含まれる成分を測
定成分元素とするときにバックグランドが極めて大きく
なるので、その定量分析が困難であった。

【０００６】また、窒素のプラズマ発光によって生じる
光は、その波長が短く約１７４ｎｍであり、大気Ａｉｒ
中の酸素などによっても吸収されて減衰するので、その
定量分析を行なうことをさらに困難にしていた。

【０００７】そこで、検出部３６内を窒素パージすると
共に、その一部が前記光の入射部３６ａから漏れ出るよ
うにして、この入射部３６ａからプラズマ炎３１までの
空間から酸素を閉め出すようにすることが考えられる
が、この場合さらに多くの窒素ガスＮ₂ がプラズマ炎３
１に流れ込むことになる。

【０００８】さらに、パージ用の窒素ガスＮ₂ がプラズ
マ炎３１に流れ込むことを防止するために、検出部３６
とプラズマ炎３１との間に光透過性に優れた石英ガラス
やフッ化マグネシウムなどの材質の遮蔽板を設けること
が考えられるが、光透過性を有する材料であっても、厚
みがあれば遮蔽板による吸収が問題となり、遮蔽板を肉
薄にすれば強度の問題が生じる。

【０００９】本発明は、上述の点を考慮に入れてなされ
たものであり、大気に含まれる窒素などの成分の定量分
析を可能とするＩＣＰ発光分光分析装置を提供すること
を目的としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
第１発明のＩＣＰ発光分光分析装置は、測定対象試料に
含まれる測定成分元素をプラズマ炎中で発光させる発光
部と、この発光スペクトル強度を検出する検出部とを有
し、この光のスペクトル強度を用いて測定成分元素の定
量分析を行なうＩＣＰ発光分光分析装置であって、前記
プラズマ炎を内部で発生させると共にプラズマ炎内への
外気の巻き込みを防止する外管を設け、この外管の前記
発光部分に相当する位置においてプラズマ炎中で発光し
た光を検出部に導くための貫通孔を形成してなることを
特徴としている。

【００１１】すなわち、前記外管がプラズマ炎の基端部
分から分析に用いる光の発光部分よりも長い部分（すな
わち、プラズマ炎の全てまたは大部分）を外気から遮断
するので、プラズマ炎によって測定成分元素から発光す
る光に大気成分によるバックグランドがなくなる。前記
貫通孔の大きさは検出部に入射する光を透過できる程度
の小さなものであるため、この貫通孔によってプラズマ
炎に乱流が生じたり、大気成分の混入などの悪影響が生
じることはなく、例えば窒素などの大気成分を測定成分
元素とする場合にも、その定量分析を行うことが可能と
なる。さらには、貫通孔を介してプラズマ炎が外管の外
側に漏出することも防止できる。

【００１２】また、前記外管には貫通孔が形成されてい
るので、発光部分から検出部までの間に測定成分元素か
ら発光する光を減衰させるものが何もなく、この光をダ
イレクトに検出部に入射させて、そのスペクトル強度を
精度良く分析することができる。そして、検出部に入射
する光の強度を十分に得るために外管を光透過性のある
材質で形成する必要がないだけでなく、汚れや曇りによ
る光量の減衰などの測定結果に影響を与えることが全く
ないので、測定値の信頼性が高くなると共に、メンテナ
ンスにかかる手間を無くすことが可能となる。

【００１３】加えて、外管に形成された貫通孔から出射
する光は外管（およびこの外管の内部で発生するプラズ
マ炎）の中心から放射線方向の光であり、検出器はこの
プラズマ炎内の特定の発光部分から発光する光をプラズ
マ炎に対して横方向から検出するものであるから、その
他の成分による光の吸収を最小限に抑えることができ
る。つまり、他成分による発光および吸光の影響を最小
限に抑えて、特により低濃度レベルにおいて、大気中の
窒素などの成分の測定レンジを広げることができる。

【００１４】前記貫通孔の形状が外管の長手方向に細長
いスリットである場合には、貫通孔と検出器の位置関係
を合わせやすいだけでなく、測定成分にあわせて発光部
分（観測点）の位置を変えることも可能である。また、
スリットは貫通孔の面積を十分に小さくして、プラズマ
炎に対する外部からの混入や巻き込みなどを防止できる
と共に、目的とする測定成分元素が発光する光を効率よ
く検出器に入射することが可能となり、感度および測定
精度を向上することができる。

【００１５】前記貫通孔を介して放射線状に出射する光
が内部を通って前記検出部へと導かれるように、前記外
管の外側面に連通連結される光導出管を形成してなる場
合には、光導出管によって外気の流れを遮断すること
で、前記貫通孔を介して外気が外管の外側から内側に流
れ込むことをより確実に防止することができ、それだけ
測定精度を向上できる。さらに、光導出管により貫通孔
から出射する光が内部を通って前記検出部へと導かれる
ので、この光を減衰することがない。

【００１６】第２発明のＩＣＰ発光分光分析装置は、測
定対象試料に含まれる測定成分元素をプラズマ炎中で発
光させる発光部と、この発光スペクトル強度を検出する
検出部とを有し、この光のスペクトル強度を用いて測定
成分元素の定量分析を行なうＩＣＰ発光分光分析装置で
あって、前記プラズマ炎を内部で発生させると共にプラ
ズマ炎内への外気の巻き込みを防止する外管を設け、こ
の外管の前記発光部分に相当する位置においてプラズマ
炎中で発光した光を検出部に導くための肉薄の光透過窓
を形成してなることを特徴としている。

【００１７】すなわち、前記外管により外気を遮断し、
大気成分によるバックグランドがなくなる。前記発光部
分に相当する位置（発光取出し位置）に形成された光透
過窓の大きさは検出部に入射する光を透過できる程度の
小さなものであり、肉薄に形成されている。つまり、光
透過窓によって外気を完全に遮断できると共に、その面
積が小さいので強度が問題になることがなく可及的に肉
薄に形成することができ、これによって光透過窓による
光の吸収を抑えることができる。また、貫通孔を介して
プラズマ炎が外管の外側に漏出することも完全に防止で
きる。

【００１８】加えて、外管に形成された貫通孔から出射
する光は外管（およびこの外管の内部で発生するプラズ
マ炎）の中心から放射線方向の光であり、検出器はこの
プラズマ炎内の特定の発光部分から発光する光をプラズ
マ炎に対して横方向から検出（ラジアル測定）するもの
であるから、その他の成分による光の吸収を最小限に抑
えることができる。つまり、他成分による発光および吸
光の影響を最小限に抑えて特に低濃度レベルにおいて大
気中の窒素などの成分の測定レンジを広げることができ
る。

【００１９】前記光透過窓がプラズマ炎中で発光した光
を検出部に集光させる光学系の一部をなすレンズである
場合には、面積の小さな光透過窓を最大限に用いて効率
よく光を集光してこれを検出することができ、測定感度
が向上する。

【００２０】前記検出部の光学系を不活性ガスによって
パージさせてなる場合には、プラズマ炎中で発光した光
が検出部において酸素などの大気成分によって吸収され
ることがなく、それだけ測定感度が向上する。なお、パ
ージに用いる気体として窒素が前記貫通孔から検出部ま
での空間に位置する大気成分を除去できるように、検出
部の先端から漏出してもよいが、この場合、貫通孔の大
きさが小さいので検出部から漏出した気体が内部のプラ
ズマ炎に悪影響を及ぼすことがほとんどない。一方、面
積の小さな光透過窓を設ける場合には、パージに用いる
気体を検出部から漏出させることも可能であるが、検出
部の先端を外管に連設させてこの不活性ガスを検出部内
に密閉することにより、不活性ガスの消費を抑えること
ができる。

【００２１】

【発明の実施の形態】図１は、本発明のＩＣＰ発光分光
分析装置１の全体構成の一例を示す図である。本発明の
ＩＣＰ発光分光分析装置１は大きく分けて測定対象試料
Ｓに含まれる測定成分元素（例えば窒素）をプラズマ炎
２中で発光させる発光部３（プラズマトーチ）と、その
発光Ｌのスペクトル強度を検出する検出部４と、検出部
４を制御すると共に検出部４から得られた光Ｌのスペク
トル強度を用いて測定成分元素の定量分析を行なう演算
処理部５とからなっている。

【００２２】前記発光部３は、同芯状に配置された主に
石英ガラスなどよって形成されたサンプル供給管６と、
内管７と、外管８と、この外管８の外周においてサンプ
ル供給管６および内管７の上端よりも上側に配置された
誘導コイル９とを有している。

【００２３】本例の外管８はコイル９の上部において分
割可能な基本管８ａと延長管８ｂとからなり、プラズマ
炎２の全体を外気Ａｉｒから遮断する。また、前記基本
管８ａの下端部からはプラズマ炎２を発生させるための
気体の一例としてアルゴンＡｒを例えば毎分１２〜１５
Ｌ程度供給する。

【００２４】また、前記内管７の下端部からは、前記ア
ルゴンＡｒを例えば毎分１Ｌ程度供給する。つまり、コ
イル９に電流を流すことにより、アルゴンＡｒをプラズ
マ燃焼して外管８内においてプラズマ炎２を発生させる
ことができる。なお、コイル９内に発生したプラズマ炎
は外管８によって供給されるアルゴンＡｒの流れによっ
て全体的に浮き上がった状態になる。

【００２５】そして、サンプル供給管６を介して供給さ
れる測定対象試料Ｓはプラズマ炎２の中で加熱してプラ
ズマ発光する。このとき、測定対象試料Ｓに含まれる各
測定成分元素はその種類にしたがって異なる位置におい
て光Ｌを放射し、その発光部分２ａをある程度定めるこ
とができる。

【００２６】また、前記外管８の前記発光部分２ａに相
当する位置（発光取出し位置）には、プラズマ炎２中で
発光した光Ｌを透過するための貫通孔１０を形成してい
る。拡大図に示すように、本例の貫通孔１０は例えばそ
の直径Ｄが１ｍｍ程度の小さなピンホールであり、貫通
孔１０を通る光Ｌの光路を妨げないようにテーパ１０ａ
が形成されている。

【００２７】前記貫通孔１０は小さなピンホールである
から、極めて容易に形成することができ、外管８の強度
を低下させるものではなく、また、外管８の外側の外気
Ａｉｒを外管８内に引き込むものでも、外管８内のプラ
ズマ炎２の流れに乱流などの悪影響を及ぼすものでもな
い。しかも、発光部分２ａから放射する光Ｌを全く減衰
させることなく外管８外に取り出すことが可能である。

【００２８】すなわち、外管８をプラズマ炎２の基端部
分２ｂから分析に用いる光の発光部分２ａよりも長い部
分（本例ではその全体）を覆う程度の長さにすることで
空気を有効に遮蔽してプラズマ炎２を外気Ａｉｒから確
実に遮断した状態を保つことができ、従来生じていた外
気Ａｉｒの巻き込みを最小限に抑えることができると共
に、プラズマ炎２によって生じた光Ｌを効率よく取り出
すことができる。また、外管８のすぐ内側には毎分１２
〜１５Ｌ程度供給される大流量のアルゴンＡｒが流れて
いるので、外管８内は外気Ａｉｒに対して少なくとも幾
らかは加圧状態であるから、この貫通孔１０を介して外
気Ａｉｒが外管８内に流入することはないと考えられ
る。

【００２９】しかしながら、もし仮に外気Ａｉｒがこの
貫通孔１０を介して外管８内に入ることがあったとして
も、これが外管８のすぐ内側を流れるアルゴンＡｒによ
って下流側（図面の上側）に流されるので、少なくとも
発光部分２ａから生じる光Ｌに悪影響を与えることはほ
とんどないということができる。つまり、測定対象試料
Ｓ中の窒素などの大気成分の定量分析精度が上がる。

【００３０】次に、前記検出部４の一例を説明すると、
１１は前記貫通孔１０に対応する位置に配置された集光
レンズ、１２は集光レンズ１１によって集光される焦点
位置に配置されたスリット（ピンホール）、１３はスリ
ット１２を透過して拡散する光Ｌを例えば平行光に変換
して反射する曲面を有する反射鏡、１４はこの反射鏡１
３からの光を波長毎に分離する回折格子、１５はこの回
折格子１４によって分離された光Ｌｓを一点に集光させ
るように反射する反射鏡、１６はこの光Ｌｓの焦点位置
に配置されたスリット（ピンホール）、１７はこのスリ
ット１６を通った光Ｌｓの強度を検出する検出器であ
る。

【００３１】前記各部１１〜１７は検出器４の光学系を
形成しており、その全体が外気Ａｉｒから遮断されたキ
ャビン１８内に設けられて、このキャビン１８内には前
記プラズマ炎２を起こすためのアルゴンＡｒとは異なる
不活性ガスとして、例えば窒素ガスＮ₂ がパージされて
いる。また、前記集光レンズ１１に相当する部分に光学
筒１８ａを形成し、この光学筒１８ａの先端１８ｂが前
記貫通孔１０に望ませて開放されている。

【００３２】前記集光レンズ１１は前記光Ｌの吸収が非
常に小さい材料によって形成されており、貫通孔１０か
ら放射する光Ｌを効率よく捕らえて、これをスリット１
２に集光させることにより、検出感度を向上している。
また、反射鏡１３，１５は、光Ｌを分光しやすいように
回折格子１４の面の大きさに広げ、光密度を稼ぐために
検出器１７に集光させるものである。

【００３３】回折格子１４は演算処理部５からのシーケ
ンス制御によって回動可能に構成されており、これによ
って光Ｌのスペクトル強度を検出し、測定成分元素（本
例の場合窒素）の定量分析を精度良く行うことができ
る。

【００３４】また、キャビン１８内を窒素パージするこ
とにより、キャビン１８の中から大気Ａｉｒを排出する
ことができ、本例の場合のように大気成分によって吸収
されるような波長（例えば２００ｎｍよりも短い波長）
の光Ｌ，Ｌｓも減衰することなくこれを検出することが
できる。なお、光学筒１８ａの先端１８ｂを貫通孔１０
に望ませた状態で開放しているので、キャビン１８内の
窒素ガスＮ₂ が先端１８ｂから連続的に排出されて、光
学筒１８ａと外管８との間から外気Ａｉｒを取り除くこ
とができる。

【００３５】つまり、発光部分２ａにおいて発生した光
Ｌはプラズマ炎２から検出器１７に至るまで外気Ａｉｒ
に一切接触することがないので、大気成分（酸素など）
によって減衰することがない。また、貫通孔１０は外管
８の材質や厚みによる発光強度の減衰を無くすものであ
るから、光Ｌの減衰を可及的に防ぐことができる。それ
ゆえに外管８は耐熱性を有するものであれば、その材質
を限定するものではない。例えば、外管８はアルミナや
セラミックなど、光透過性のない材料で形成してもよ
い。

【００３６】加えて、プラズマ炎２の大部分が外管８に
よって覆われているので、外気Ａｉｒがプラズマ炎２内
に混入して外気Ａｉｒによるプラズマ発光が生じること
も確実に防止できる。したがって、測定成分元素が窒素
Ｎである場合のように、従来は定量分析が困難であると
されていた大気成分の測定成分元素であっても、これを
低能度まで測定することができる。

【００３７】また、本例では検出部４内にパージするガ
スとして窒素ガスＮ₂ を用いているので、ランニングコ
ストを安くすることが可能であるが、この窒素ガスＮ₂
に変えてヘリウムＨｅやネオンＮｅなど（プラズマ炎に
用いるアルゴンＡｒおよび測定成分元素Ｎ以外）を用い
て、プラズマ炎用のガスＡｒとパージ用のガス（Ｈｅ，
Ｎｅなど）を２系統供給するようにしてもよい。これに
よってプラズマ炎２に対して貫通孔１０から窒素Ｎが混
入することをさらに確実に防止することが可能である。

【００３８】図２は本発明のＩＣＰ発光分光分析装置１
の別の例を示す図である。図２において、図１と同じ符
号を付した部材は同一または同等の部材であるから、そ
の詳細な説明を省略する。

【００３９】図２において、１９は図１のピンホール１
０に対応する（発光取出し位置）に形成された外管８の
長手方向に細長いスリット（貫通孔）、２０はスリット
１９を介して放射線状に出射する光が内部を通って前記
検出部４へと導かれるように前記外管８の外側面に前記
光が放射される方向に連通連結される光導出管である。

【００４０】なお、前記スリット１９の横幅Ｗは例えば
２０μｍ〜２ｍｍ程度、その高さ幅Ｈは例えば２〜６ｍ
ｍ程度であり、前記光導出管２０はスリット１９の大き
さよりも若干大きな管内を有し、スリット１９を介して
放射する光Ｌの光路を妨害しないように徐々に広がる形
状にしている。つまり、前記光導出管２０の管内の形状
や大きさは光Ｌの光路に対して若干大きい程度とするこ
とが望ましい。しかしながら、本発明はこの光導出管２
０の形状を限定するものではない。

【００４１】本例のように構成することにより、両矢印
Ｘに示すように、検出部４がスリット１９の範囲内で発
光部分２ａの位置を調節することが可能である。また、
本例の場合、図１に示した例に比べて、多くの光Ｌを検
出することができるので、感度向上を達成できる。

【００４２】加えて、光導出管２０によってスリット１
９の開口部を覆っているので、外気Ａｉｒやパージ用ガ
スＮ₂ などが光導出管２０およびスリット１９を介して
外管８内に流入することを防止するでき、図１の例に比
べて貫通孔１９の面積が広くなっても、プラズマ炎２に
外気Ａｉｒやパージ用ガスＮ₂ などが混入することを効
果的に防止できる。

【００４３】図３は前記ＩＣＰ発光分光分析装置１の別
の変形例を示す図である。図３において、図１，２と同
じ符号を付した部分は同一または同等の部分である。

【００４４】図３において、２１は図１，２の貫通孔１
０，１９に対応する発光取出し位置において外管８の内
側から形成された有底孔、２２は同じ発光取出し位置に
おいて外管８の外側から形成された有底孔、２３は両有
底孔２１，２２の底面によって形成される肉薄の光透過
窓である。すなわち、本例のＩＣＰ発光分光分析装置１
は外管８の前記発光部分２ａに相当する位置においてプ
ラズマ炎２中で発光した光Ｌを検出部４に導くための肉
薄の光透過窓２３を形成する例を示すものである。

【００４５】本例の光透過窓２３はその面積が前記貫通
孔１０，１９と同程度に狭く、その肉厚は光Ｌの減衰が
測定感度に悪影響を与えない程度に薄く形成されてい
る。本例の場合、外管８は例えば石英ガラスによって形
成されており、この外管８を切削することにより光透過
窓２３を形成しているので、その材質は石英ガラスであ
る例を示しているが、その肉厚が薄いので、これによる
光Ｌの吸収が問題になることがない。

【００４６】しかしながら、前記光透過窓２３として例
えばフッ化マグネシウムからなる窓材をはめ込むように
してもよい。

【００４７】何れにしても、光透過窓２３の面積を狭く
して、その周囲を外管８によって保持することにより、
その膜厚を肉薄に形成してもその強度の低下を防ぐこと
ができる。つまり、光透過窓２３によって生じる光Ｌの
吸収を最小限に抑えることが可能となる。

【００４８】また、前記光透過窓２３は幾らか凹レンズ
となるように形成して、発光部分２ａから放射方向に発
光する光Ｌのピーム径を広げて集光レンズ１１に入射さ
せるように構成している。すなわち、前記光Ｌを効率よ
く検出部４に導くことができる。

【００４９】本例の場合、光透過窓２３によって外管８
の内外を完全に分離しているので、孔２１，２２によっ
てプラズマ炎２内に外気Ａｉｒが混入することを確実に
防止できる。また、本例の場合は、前記キャビン１８内
にパージガスを充填した状態で密閉することも可能であ
るから、パージガスを常時消費する必要がないので、コ
ストを削減できる。すなわち、ヘリウムＨｅ，ネオンＮ
ｅ，アルゴンＡｒなどの別のパージガスを用いてもよ
い。

【００５０】図４は図３の更なる変形例を示す図であ
る。本例において、図１〜３に示したものと同じ符号を
付した部材は同一または同等の部材である。図４におい
て、２４は前記有底孔２２に対応するもので外管８の外
側から形成された有底孔、２５はこの有底孔２４の底面
によって形成される肉薄の光透過窓である。すなわち、
本例も外管８の前記発光部分２ａに相当する位置におい
てプラズマ炎２中で発光した光Ｌを検出部４に導くため
の肉薄の光透過窓２５を形成する例を示すものである。

【００５１】本例において、光透過窓２５を透過した光
Ｌは図１〜３における集光レンズ１１を介することなく
直接反射鏡１３へと照射される。すなわち、本例におけ
る光透過窓２５は前記集光レンズ１１の役割を兼ねてお
り、有底孔２４は前記スリット１２の役割を兼ねてい
る。これによって、光Ｌの減衰を可及的に抑えて、検出
感度を向上することができる。

【００５２】なお、上述した各例に示すＩＣＰ発光分光
分析装置１は何れも発光部３を構成する外管８が基本管
８ａと延長管８ａに二分割可能としたものである例を示
しているが、本発明はこの点を限定するものではない。
すなわち、外管８は一体的に形成されていてもよい。同
様に、上述した各例のサンプル管６，内管７，外管８は
組み立て型三重管であり任意に分解可能であるが、これ
らは一体成形されていてもよい。

【００５３】さらには、上述した各例においては測定対
象成分として窒素Ｎを励磁しているが、他の大気成分、
例えば炭素（ＣＯ₂ ）、硫黄（ＳＯ₂ ）などにも同様に
測定可能であることは言うまでもない。

【００５４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のＩＣＰ発
光分光分析装置は、プラズマ炎の全てまたは大部分を外
気から遮断することにより、プラズマ炎によって測定成
分元素から発光する光に大気成分によるバックグランド
をなくし、大気に含まれる窒素などの成分の定量分析を
可能とする。

【００５５】加えて、外管に形成された貫通孔から出射
する光は外管（およびこの外管の内部で発生するプラズ
マ炎）の中心から放射線方向の光であり、検出器はこの
プラズマ炎内の特定の発光部分から発光する光をプラズ
マ炎に対して横方向から検出するものであるから、その
他の成分による光の吸収を最小限に抑えることができ
る。つまり、他成分による発光および吸光の影響を最小
限に抑えて大気に含まれる窒素などの成分の測定レンジ
を広げることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のＩＣＰ発光分光分析装置の一例を示す
図である。

【図２】前記ＩＣＰ発光分光分析装置の別の例を示す図
である。

【図３】前記ＩＣＰ発光分光分析装置の別の構成を示す
図である。

【図４】図３の変形例を示す図である。

【図５】従来の代表的なＩＣＰ発光分光分析装置の構成
を示す図である。

【符号の説明】

１…ＩＣＰ発光分光分析装置、２…プラズマ炎、２ａ…
発光部分、２ｂ…基端部分、３…発光部、４…検出部、
８…外管、１０…貫通孔、１９…スリット（貫通孔）、
２０…光導出管、２３，２５…光透過窓、Ｌ…光、Ｓ…
測定対象試料。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2G043 AA01 BA11 BA12 BA13 CA03 EA08 GA11 GB01 GB05 GB16 HA01 HA03 JA04 KA04 KA05 MA01

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 測定対象試料に含まれる測定成分元素を
   プラズマ炎中で発光させる発光部と、この発光スペクト
   ル強度を検出する検出部とを有し、この光のスペクトル
   強度を用いて測定成分元素の定量分析を行なうＩＣＰ発
   光分光分析装置であって、前記プラズマ炎を内部で発生
   させると共にプラズマ炎内への外気の巻き込みを防止す
   る外管を設け、この外管の前記発光部分に相当する位置
   においてプラズマ炎中で発光した光を検出部に導くため
   の貫通孔を形成してなることを特徴とするＩＣＰ発光分
   光分析装置。
2. 【請求項２】 前記貫通孔の形状が外管の長手方向に細
   長いスリットである請求項１に記載のＩＣＰ発光分光分
   析装置。
3. 【請求項３】 前記貫通孔を介して放射線状に出射する
   光が内部を通って前記検出部へと導かれるように、前記
   外管の外側面に連通連結される光導出管を形成してなる
   請求項１または２に記載のＩＣＰ発光分光分析装置。
4. 【請求項４】 測定対象試料に含まれる測定成分元素を
   プラズマ炎中で発光させる発光部と、この発光スペクト
   ル強度を検出する検出部とを有し、この光のスペクトル
   強度を用いて測定成分元素の定量分析を行なうＩＣＰ発
   光分光分析装置であって、前記プラズマ炎を内部で発生
   させると共にプラズマ炎内への外気の巻き込みを防止す
   る外管を設け、この外管の前記発光部分に相当する位置
   においてプラズマ炎中で発光した光を検出部に導くため
   の肉薄の光透過窓を形成してなることを特徴とするＩＣ
   Ｐ発光分光分析装置。
5. 【請求項５】 前記光透過窓がプラズマ炎中で発光した
   光を検出部に集光させる光学系の一部を構成するレンズ
   である請求項４に記載のＩＣＰ発光分光分析装置。
6. 【請求項６】 前記検出部の光学系を不活性ガスによっ
   てパージさせてなる請求項１〜５の何れかに記載のＩＣ
   Ｐ発光分光分析装置。