JP2011059031A - Atomizer and analyzer - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、試料を霧状にして噴き出す噴霧器、いわゆるネブライザーおよび、噴霧器を使用した分析装置に関する。 The present invention relates to a nebulizer that sprays a sample in a mist state, a so-called nebulizer, and an analyzer using the nebulizer.
誘導結合プラズマ（ICP：Inductively Coupled Plasma）のようなプラズマを原子化源またはイオン化源に用いた発光分析装置または質量分析装置は、材料分析、環境分析、少量分析等の幅広い分野における汎用性の高い高感度元素分析装置として知られている。
従来の誘導結合プラズマ発光分析装置（ICP-OES：ICP - Optical Emission Spectrometer、または、ICP-AES：ICP - Atomic Emission Spectrometer）や誘導結合プラズマ質量分析装置（ICP-MS：ICP - Mass Spectrometer）では、プラズマを安定に保つために、液体状の試料を気化室で噴霧器、いわゆるネブライザーで霧状（エアロゾル）にし、霧状の試料をプラズマ源に供給してプラズマ化し、プラズマからの発光やイオン化された試料に基づいて分析を行っている。
An emission analyzer or mass spectrometer that uses plasma such as inductively coupled plasma (ICP) as an atomization source or ionization source is highly versatile in a wide range of fields such as material analysis, environmental analysis, and small volume analysis. It is known as a highly sensitive elemental analyzer.
In conventional inductively coupled plasma emission spectrometer (ICP-OES: ICP-Optical Emission Spectrometer, or ICP-AES: ICP-Atomic Emission Spectrometer) and inductively coupled plasma mass spectrometer (ICP-MS: ICP-Mass Spectrometer) In order to keep the plasma stable, the liquid sample was atomized by a nebulizer in the vaporization chamber, so-called nebulizer (aerosol), and the atomized sample was supplied to the plasma source to turn it into plasma, and light emission or ionization from the plasma was performed. The analysis is based on the sample.
液体状の試料として、高い塩濃度の試料を使用する場合には、ネブライザーの噴霧ガス口に、噴霧直後に乾燥した塩が析出して、目詰まりする恐れがある。高塩濃度の試料に対応したネブライザーに関して、下記の技術が従来知られている。
非特許文献１には、液体状の試料が収容された液体流路と、液体流路に並行して配置されたガス流路と、を有する並行２軸型のネブライザーにおいて、流体流路側からガス流路側に爪状の突起が延びており、ガス流路から噴き出すガスが爪状の突起部分に付着した液体を霧状にして、噴霧する技術が記載されている。非特許文献１記載の技術では、噴霧ガスの出口から、試料液の出口の間に距離があることから、噴霧のポイントが試料液の出口より離れており、塩の析出によって噴霧ガスの出口が塞がらないように構成されている。
When a sample having a high salt concentration is used as a liquid sample, the dried salt may be deposited immediately after spraying at the spray gas port of the nebulizer and clogged. The following techniques are conventionally known for nebulizers corresponding to samples having a high salt concentration.
Non-Patent Document 1 discloses a gas flow from a fluid channel side in a parallel biaxial nebulizer having a liquid channel containing a liquid sample and a gas channel arranged in parallel with the liquid channel. A technique is described in which a claw-shaped protrusion extends on the flow path side, and the gas sprayed from the gas flow path forms a mist of the liquid adhering to the claw-shaped protrusion and sprays it. In the technique described in Non-Patent Document 1, since there is a distance between the outlet of the spray gas and the outlet of the sample liquid, the point of spraying is far from the outlet of the sample liquid, and the outlet of the spray gas is separated by salt precipitation. It is configured not to be blocked.
非特許文献２には、中空円筒状の外筒と、中空円筒状の内筒とが同軸状に配置された同軸型のネブライザーにおいて、噴霧口の先端形状において内筒を極限まで薄くして、外筒と内筒との間隔を広くして、塩が析出しにくくする技術が記載されている。
この他にも、同軸型のネブライザーにおいて、噴霧口を塩が析出しやすいガラスではなく、塩が析出しにくい樹脂で構成する改良を施すことで、塩が析出しにくくすることも考えられる。
In Non-Patent Document 2, in a coaxial nebulizer in which a hollow cylindrical outer cylinder and a hollow cylindrical inner cylinder are coaxially arranged, the inner cylinder is thinned to the limit in the tip shape of the spray port, A technique is described in which the distance between the outer cylinder and the inner cylinder is widened to make it difficult for salt to precipitate.
In addition to this, in the coaxial nebulizer, it may be possible to make the salt difficult to precipitate by applying an improvement in which the spray port is made of a resin that does not easily precipitate salt, instead of glass in which salt easily precipitates.
(従来技術の問題点)
前記非特許文献１に記載された２軸並行型のネブライザーでは、同軸型のネブライザーに比べて、噴霧された霧状の液滴の中に、径が大きなものが混ざりやすく、噴霧効率が悪い問題がある。
非特許文献２に記載された同軸型のネブライザーや樹脂で構成したネブライザーのいずれの場合でも、非特許文献１に記載のネブライザーに比べて、塩が析出しやすく、使用可能な塩濃度に制限を受ける問題がある。特に、噴霧ガスの出口を狭めて高効率の噴霧を実現しようとすると、塩濃度に制限が加わる問題がある。
(Problems of conventional technology)
The two-axis parallel nebulizer described in Non-Patent Document 1 has a problem that spraying mist-like droplets are likely to be mixed with a large diameter and spray efficiency is poor compared to a coaxial nebulizer. There is.
In any case of the coaxial nebulizer described in Non-Patent Document 2 or a nebulizer made of resin, compared to the nebulizer described in Non-Patent Document 1, salt is likely to precipitate, and the usable salt concentration is limited. There is a problem to receive. In particular, there is a problem that the salt concentration is restricted when trying to realize high-efficiency spraying by narrowing the outlet of the spray gas.
前述の事情に鑑み、本発明は、噴霧効率を維持しつつ、塩の析出を低減することを技術的課題とする。 In view of the above-mentioned circumstances, the present invention has a technical problem of reducing salt precipitation while maintaining spray efficiency.
前記技術的課題を解決するために、請求項１記載の発明の噴霧器は、
一端部に噴霧口が形成された筒状の外筒と、
前記外筒の内部に同軸に配置され且つ前記外筒との間で噴霧用のガスが流れるガス流路が形成される筒状の中筒と、
前記中筒の内部に同軸に配置され且つ前記中筒との間に隙間をあけて配置された筒状の内筒と、
前記内筒の内部に形成されて前記噴霧口に搬送されて噴霧される液体試料が流れる試料流路と、
前記中筒の先端と前記外筒との間のガス出口に近づくに連れて、断面積が小さくなるように形成された前記ガス流路と、
前記試料流路の一端に形成され、且つ、前記ガス出口と前記噴霧口との間に配置された試料出口と、
を備えたことを特徴とする。
In order to solve the technical problem, the nebulizer of the invention according to claim 1 comprises:
A cylindrical outer cylinder having a spray port formed at one end thereof;
A cylindrical middle cylinder that is coaxially arranged inside the outer cylinder and in which a gas flow path through which a gas for spraying flows is formed between the outer cylinder,
A cylindrical inner cylinder disposed coaxially within the middle cylinder and disposed with a gap between the middle cylinder;
A sample flow path in which a liquid sample formed inside the inner cylinder and transported to the spray port and sprayed flows;
As the gas outlet between the tip of the middle cylinder and the outer cylinder approaches, the gas flow path formed so that the cross-sectional area becomes smaller;
A sample outlet formed at one end of the sample flow path and disposed between the gas outlet and the spray port;
It is provided with.
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の噴霧器において、
前記外筒に対して着脱可能に支持された前記内筒、
を備えたことを特徴とする。
The invention according to claim 2 is the nebulizer according to claim 1,
The inner cylinder supported detachably with respect to the outer cylinder;
It is provided with.
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の噴霧器において、
前記外筒との間で前記ガス流路が形成される第１の中筒と、前記第１の中筒と前記内筒との間に配置され且つ前記第１の中筒と隙間をあけて配置された第２の中筒と、を有する前記中筒、
を備えたことを特徴とする。
The invention described in claim 3 is the nebulizer according to claim 1 or 2,
The first middle cylinder in which the gas flow path is formed between the outer cylinder and the first middle cylinder and the inner cylinder, and a gap from the first middle cylinder. A second inner cylinder disposed, the intermediate cylinder having
It is provided with.
請求項４に記載の発明は、請求項１ないし３のいずれかに記載の噴霧器において、
前記中筒と前記内筒との間に形成されて、前記液体試料中の塩濃度の変動を打ち消すドリフト補正液が流される流体流路、
を備えたことを特徴とする。
Invention of Claim 4 is the sprayer in any one of Claim 1 thru | or 3,
A fluid flow path formed between the inner cylinder and the inner cylinder and through which a drift correction liquid is flowed to cancel the fluctuation of the salt concentration in the liquid sample;
It is provided with.
請求項５に記載の発明は、請求項１ないし４のいずれかに記載の噴霧器において、
前記中筒と前記内筒との間に形成されて、前記液体試料中の試料と化学反応をする反応性流体が流される流体流路、
を備えたことを特徴とする。
The invention according to claim 5 is the sprayer according to any one of claims 1 to 4,
A fluid flow path formed between the inner cylinder and the inner cylinder and through which a reactive fluid that chemically reacts with the sample in the liquid sample flows;
It is provided with.
前記技術的課題を解決するために、請求項６記載の発明の分析装置は、
請求項１ないし５のいずれかに記載の噴霧器と、
成分が分離されて前記噴霧器から噴霧された霧状の試料が供給されて、前記試料をプラズマ化するプラズマ源と、
プラズマ化された試料の分析を行う分析計と、
を備えたことを特徴とする。
In order to solve the technical problem, an analysis device according to claim 6 is:
A nebulizer according to any one of claims 1 to 5;
A plasma source for separating the components and spraying the atomized spray from the nebulizer to turn the sample into plasma;
An analyzer for analyzing the plasmaized sample;
It is provided with.
請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の分析装置において、
質量分析計により構成された前記分析計、
を備えたことを特徴とする。
The invention according to claim 7 is the analyzer according to claim 6,
The analyzer comprising a mass spectrometer,
It is provided with.
請求項８に記載の発明は、請求項６または７に記載の分析装置において、
プラズマ化された前記試料からの発光に基づいて、分析を行う発光分析装置により構成された前記分析計、
を備えたことを特徴とする。
The invention according to claim 8 is the analyzer according to claim 6 or 7, wherein
The analyzer configured by an emission analyzer that performs analysis based on light emission from the sample that has been converted to plasma,
It is provided with.
請求項１に記載の発明によれば、ガス出口に近づくに連れて、断面積が小さくなるガス流路からのガスにより噴霧効率を維持しつつ、ガス出口と分離された試料出口からの液体試料に含まれる塩がガス出口に析出することを低減することができる。
請求項２に記載の発明によれば、内筒の位置を微調整したり、試料に応じた内筒に交換することができ、内筒を交換するだけで多様な試料に対応することができる。
According to the first aspect of the present invention, the liquid sample from the sample outlet separated from the gas outlet is maintained while maintaining the spray efficiency by the gas from the gas flow path whose sectional area becomes smaller as it approaches the gas outlet. It is possible to reduce the precipitation of the salt contained in the gas outlet.
According to the second aspect of the present invention, the position of the inner cylinder can be finely adjusted, or the inner cylinder can be exchanged according to the sample, and various samples can be dealt with by simply exchanging the inner cylinder. .
請求項３に記載の発明によれば、４重管構造によりガス出口と試料出口とをさらに確実に分離でき、塩の析出をさらに低減できる。
請求項４に記載の発明によれば、ドリフト補正液により測定値の変動（ドリフト）を低減することができる。
請求項５に記載の発明によれば、反応性流体と試料とを噴霧口の近傍で化学反応させることができ、化学反応した後の成分を噴霧できる。
According to the third aspect of the present invention, the gas outlet and the sample outlet can be more reliably separated by the quadruple tube structure, and salt precipitation can be further reduced.
According to the fourth aspect of the present invention, fluctuation (drift) in the measurement value can be reduced by the drift correction liquid.
According to the fifth aspect of the present invention, the reactive fluid and the sample can be chemically reacted in the vicinity of the spray port, and the components after the chemical reaction can be sprayed.
請求項６に記載の発明によれば、噴霧効率を維持しつつ、塩の析出が低減された噴霧器から噴霧された試料を分析でき、プラズマが安定すると共に、精度良く分離された試料を測定することができる。
請求項７に記載の発明によれば、本発明の構成を有しない場合に比べて、精度の高い質量分析ができる。
請求項８に記載の発明によれば、本発明の構成を有しない場合に比べて、精度の高い発光分析ができる。
According to the sixth aspect of the present invention, it is possible to analyze a sample sprayed from a sprayer with reduced salt precipitation while maintaining spray efficiency, and to measure a sample separated with high accuracy while the plasma is stabilized. be able to.
According to the seventh aspect of the present invention, mass analysis can be performed with higher accuracy than when the configuration of the present invention is not provided.
According to the eighth aspect of the present invention, the emission analysis can be performed with higher accuracy than when the configuration of the present invention is not provided.
次に図面を参照しながら、本発明の実施の形態の具体例である実施例を説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
なお、以下の図面を使用した説明において、理解の容易のために説明に必要な部材以外の図示は適宜省略されている。
Next, examples which are specific examples of embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings, but the present invention is not limited to the following examples.
In the following description using the drawings, illustrations other than members necessary for the description are omitted as appropriate for easy understanding.
図１は実施例１の分析装置の説明図である。
図１において、本発明の実施例１の分析装置１は、試料が収容される試料容器２を有する。実施例１の試料容器２には、液体試料が収容されている。なお、本願明細書および特許請求の範囲において、液体試料とは、液体状の試料、または、液体中に固体状の試料が分散、懸濁または溶けた状態等の液体も含む意味で使用している。前記試料容器２には、噴霧器であるネブライザー３が接続されている。なお、ネブライザー３については、後で詳述する。前記ネブライザー３の先端部は、気化室４に支持されている。気化室４には、ネブライザー３から噴霧された霧状の試料が搬送されるプラズマ搬送路４ａと、廃液が排出される排出路４ｂとが形成されている。
FIG. 1 is an explanatory diagram of an analyzer according to the first embodiment.
In FIG. 1, the analyzer 1 of Example 1 of this invention has the sample container 2 in which a sample is accommodated. A liquid sample is accommodated in the sample container 2 of the first embodiment. In the specification and claims of the present application, the liquid sample is used to mean a liquid sample or a liquid in which a solid sample is dispersed, suspended or dissolved in the liquid. Yes. A nebulizer 3 that is a sprayer is connected to the sample container 2. The nebulizer 3 will be described in detail later. The tip of the nebulizer 3 is supported by the vaporizing chamber 4. The vaporization chamber 4 is formed with a plasma transfer path 4a through which a mist-like sample sprayed from the nebulizer 3 is transferred and a discharge path 4b through which waste liquid is discharged.
前記プラズマ搬送路４ａには、プラズマ源の一例としてのプラズマトーチ６が接続されている。プラズマトーチ６は３重管構造に構成されており、プラズマ搬送路４ａに接続されて霧状の試料が通過する試料ガス流路６ａと、試料ガス流路６ａの外周に設けられたアルゴン（Ａｒ）等の補助ガスが流れる補助ガス流路６ｂと、補助ガス流路６ｂの外周に設けられたアルゴン（Ａｒ）等のプラズマガスが流れるプラズマガス流路６ｃと、を有する。プラズマトーチ６の先端部６ｄには、誘導プラズマ発生用のコイル６ｅが設置されており、アルゴンガスをプラズマ化する電界を発生させる高周波の電力が供給可能に構成されている。 A plasma torch 6 as an example of a plasma source is connected to the plasma transfer path 4a. The plasma torch 6 has a triple tube structure, and is connected to the plasma transfer path 4a to pass a sample gas channel 6a through which a mist-like sample passes, and argon (Ar) provided on the outer periphery of the sample gas channel 6a. ) And the like, and an auxiliary gas passage 6b through which the auxiliary gas passage 6b flows and a plasma gas passage 6c through which a plasma gas such as argon (Ar) flows. A coil 6e for inductive plasma generation is installed at the tip 6d of the plasma torch 6, and is configured to be able to supply high-frequency power that generates an electric field that turns argon gas into plasma.
前記プラズマトーチ６の先端側には、分析計の一例としての質量分析計７が設置されている。質量分析計７は、円錐状のサンプリングコーン７ａおよびスキマーコーン７ｂを通じて、プラズマでイオン化された試料が引き込まれ、イオンレンズ７ｃで収束されて、４重極子マスフィルターからなる質量分析部７ｄに送り込まれる。質量分析部７ｄで選別されたイオンは、イオン検出器７ｅで検出される。実施例１の質量分析計７には、サンプリングコーン７ａとスキマーコーン７ｂとの間を排気する排気装置の一例としてのロータリポンプ７ｆや、イオンレンズ７ｃや質量分析部７ｄを排気する排気装置の一例としてのターボ分子ポンプ７ｇが設置されている。
なお、実施例１の質量分析計７は、Ｑ−ＭＳ（Quadrupole mass spectrometer：４重極質量分析計）が使用されているが、Ｑ−ＭＳに限定されず、従来公知の任意の質量分析計を使用可能である。
A mass spectrometer 7 as an example of an analyzer is installed on the tip side of the plasma torch 6. In the mass spectrometer 7, a sample ionized by plasma is drawn through a conical sampling cone 7 a and a skimmer cone 7 b, converged by an ion lens 7 c, and sent to a mass analyzer 7 d including a quadrupole mass filter. . The ions selected by the mass analyzer 7d are detected by the ion detector 7e. In the mass spectrometer 7 of the first embodiment, an example of an exhaust device that exhausts the rotary pump 7f as an example of an exhaust device that exhausts between the sampling cone 7a and the skimmer cone 7b, and an exhaust device that exhausts the ion lens 7c and the mass analyzer 7d. A turbo molecular pump 7g is installed.
In addition, although Q-MS (Quadrupole mass spectrometer: Quadrupole mass spectrometer) is used for the mass spectrometer 7 of Example 1, it is not limited to Q-MS and any conventionally known mass spectrometer Can be used.
また、プラズマトーチ６の先端部の側方には、分析計の一例として、発光分析装置８が設置されている。実施例１の発光分析装置８は、発光を集光する集光系８ａと、集光系８ａで集光された光を絞る入口スリット８ｂと、入口スリット８ｂを通過した光を反射する凹面鏡８ｃと、凹面鏡８ｃで反射された光を分光する回折格子８ｄと、回折格子８ｄで分光された光を反射する凹面鏡８ｅと、凹面鏡８ｅで反射された光を絞る出口スリット８ｆと、出口スリット８ｆを通過した光を検出する検出器８ｇとを有する。
なお、実施例１の発光分析装置８は、例示した構成に限定されず、従来公知の任意の発光分析装置を採用可能である。
An emission analyzer 8 is installed on the side of the tip of the plasma torch 6 as an example of an analyzer. The emission analyzer 8 of Example 1 includes a condensing system 8a that condenses the emitted light, an entrance slit 8b that narrows the light collected by the condensing system 8a, and a concave mirror 8c that reflects the light that has passed through the entrance slit 8b. A diffraction grating 8d that splits the light reflected by the concave mirror 8c, a concave mirror 8e that reflects the light split by the diffraction grating 8d, an exit slit 8f that narrows the light reflected by the concave mirror 8e, and an exit slit 8f. And a detector 8g for detecting the passed light.
In addition, the emission analysis apparatus 8 of Example 1 is not limited to the illustrated configuration, and any conventionally known emission analysis apparatus can be employed.
（ネブライザーの説明）
図２は実施例１のネブライザーの全体説明図である。
図３は実施例１のネブライザーの先端部分の拡大説明図である。
図４は実施例１のネブライザーの断面図である。
(Description of the nebulizer)
FIG. 2 is an overall explanatory view of the nebulizer of Example 1. FIG.
FIG. 3 is an enlarged explanatory view of the tip portion of the nebulizer of the first embodiment.
4 is a cross-sectional view of the nebulizer of Example 1. FIG.
図２において、実施例１のネブライザー３は、筒状のネブライザー本体１１を有する。ネブライザー本体１１は、中空円筒状の外筒１２を有する。外筒１２の先端部１２ａは先端に近づくに連れて細く形成され、先端部１２ａの先端には噴霧口１２ｂが形成されている。また外筒１２の基端側には、噴霧用のガスが導入される噴霧ガス導入部１２ｃが形成されている。
図２〜図４において、外筒１２の内部には、中空円筒状の中筒１３が外筒１２と同軸に配置されており、実施例１の中筒１３は、外筒１２の基端部に一体的に形成されている。したがって、中筒１３と外筒１２との間には、噴霧用のガスが流れるガス流路Ｒ１が形成される。図２、図３において、中筒１３の先端部１３ａは、外筒の噴霧口１２ｂの近傍まで延びており、実施例１では先端部１３ａの先端は、噴霧口１２ｂよりも内側、すなわち、左側に配置されている。また、実施例１の中筒１３の基端部１３ｂは、外筒１２の基端よりも左方に延びており、流体を導入可能な流体導入部１３ｃが形成されている。
In FIG. 2, the nebulizer 3 of the first embodiment has a cylindrical nebulizer body 11. The nebulizer body 11 has a hollow cylindrical outer cylinder 12. The distal end portion 12a of the outer cylinder 12 is formed thinner as it approaches the distal end, and a spray port 12b is formed at the distal end of the distal end portion 12a. Further, a spray gas introduction portion 12 c into which a spray gas is introduced is formed on the base end side of the outer cylinder 12.
2 to 4, a hollow cylindrical middle cylinder 13 is arranged coaxially with the outer cylinder 12 inside the outer cylinder 12, and the middle cylinder 13 of the first embodiment is a base end portion of the outer cylinder 12. Are integrally formed. Therefore, a gas flow path R <b> 1 through which the atomizing gas flows is formed between the middle cylinder 13 and the outer cylinder 12. 2 and 3, the distal end portion 13a of the middle cylinder 13 extends to the vicinity of the spray port 12b of the outer cylinder, and in the first embodiment, the distal end of the distal end portion 13a is on the inner side, that is, on the left side of the spray port 12b. Is arranged. Further, the base end portion 13b of the middle cylinder 13 of the first embodiment extends leftward from the base end of the outer cylinder 12, and a fluid introduction portion 13c capable of introducing fluid is formed.
図２〜図４において、中筒１３の内部には、中空円筒状の内筒の一例としてのキャピラリー管１４が、中筒１３と同軸に配置されている。キャピラリー管１４と中筒１３との間には、流体流路Ｒ２が形成され、中空円筒のキャピラリー管１４の内部には試料流路Ｒ３が形成されている。実施例１のキャピラリー管１４は、右端が噴霧口１２ｂ近傍に配置されると共に、左端部が中筒１３を貫通して左方に延びており、内筒固定部材の一例としての固定ユニオン１６に支持されている。 2 to 4, a capillary tube 14 as an example of a hollow cylindrical inner cylinder is disposed coaxially with the middle cylinder 13 inside the middle cylinder 13. A fluid channel R2 is formed between the capillary tube 14 and the middle cylinder 13, and a sample channel R3 is formed inside the hollow cylindrical capillary tube 14. The capillary tube 14 of the first embodiment has a right end disposed in the vicinity of the spray port 12b and a left end extending through the middle cylinder 13 to the left, and is connected to a fixed union 16 as an example of an inner cylinder fixing member. It is supported.
固定ユニオン１６は、円筒状のユニオン本体１７を有する。ユニオン本体１７は、軸方向の両端側から軸方向に延びる一対の凹部１７ａ，１７ｂが形成されており、凹部１７ａ，１７ｂの間には仕切壁１７ｃが形成されている。各凹部１７ａ，１７ｂの内周面には、ネジ溝が形成されており、仕切壁１７ｃには、各凹部１７ａ，１７ｂを接続する貫通口１７ｄが形成されている。右側の凹部１７ａには、ネブライザー本体１１の左端、すなわち、中筒１３の基端部１３ｂが収容されている。中筒１３の左端部は、凹部１７ａの内周面のネジ溝に噛み合う第１の固定ネジ１８を貫通して支持されており、中筒１３の左端には、仕切壁１７ｃとの間を封止する封止部材の一例としての第１キャップ１９が装着されている。 The fixed union 16 has a cylindrical union body 17. The union body 17 is formed with a pair of recesses 17a and 17b extending in the axial direction from both ends in the axial direction, and a partition wall 17c is formed between the recesses 17a and 17b. Screw grooves are formed on the inner peripheral surfaces of the recesses 17a and 17b, and through holes 17d for connecting the recesses 17a and 17b are formed in the partition wall 17c. The left end of the nebulizer body 11, that is, the base end portion 13 b of the middle cylinder 13 is accommodated in the right concave portion 17 a. The left end of the middle cylinder 13 is supported through a first fixing screw 18 that meshes with the thread groove on the inner peripheral surface of the recess 17a. The left end of the middle cylinder 13 is sealed between the partition wall 17c and the left end. A first cap 19 as an example of a sealing member to be stopped is attached.
また、左側の凹部１７ｂには、内周面のネジ溝に噛み合う第２の固定ネジ２１が装着されており、第２の固定ネジ２１には、弾性材料であって低摩擦材料の一例としてのポリテトラフルオロエチレン製のスリーブ２２を介してキャピラリー管１４が貫通した状態で支持されている。スリーブ２２の内端には、封止部材の一例としての第２キャップ２３が装着されている。なお、実施例１の固定ユニオン１６では、ユニオン本体１７や固定ネジ１８，２１、キャップ１９，２３は樹脂材料により構成されている。また、スリーブ２２は設けることが望ましいが、省略することも可能である。 In addition, a second fixing screw 21 that meshes with a thread groove on the inner peripheral surface is attached to the left concave portion 17b. The second fixing screw 21 is an elastic material that is an example of a low friction material. The capillary tube 14 is supported through the sleeve 22 made of polytetrafluoroethylene. A second cap 23 as an example of a sealing member is attached to the inner end of the sleeve 22. In addition, in the fixed union 16 of Example 1, the union main body 17, the fixing screws 18 and 21, and the caps 19 and 23 are comprised with the resin material. The sleeve 22 is preferably provided, but may be omitted.
したがって、実施例１のキャピラリー管１４は、第２の固定ネジ２１を締めることで、固定ユニオン１６を介してネブライザー本体１１に固定されると共に、第２の固定ネジ２１を緩めることで、ネブライザー本体１１、すなわち、外筒１２や中筒１３に対して取り外される。したがって、実施例１のキャピラリー管１４は、外筒１２等に対して着脱可能な状態で支持されている。
中空円筒状のキャピラリー管１４は、試料容器２に接続されており、キャピラリー管１４内部の試料流路Ｒ３を試料が流動可能となっている。
Therefore, the capillary tube 14 according to the first embodiment is fixed to the nebulizer body 11 via the fixing union 16 by tightening the second fixing screw 21, and loosens the second fixing screw 21, so that the nebulizer body 11, that is, removed from the outer cylinder 12 and the middle cylinder 13. Therefore, the capillary tube 14 of the first embodiment is supported in a detachable state with respect to the outer cylinder 12 and the like.
The hollow cylindrical capillary tube 14 is connected to the sample container 2 so that the sample can flow through the sample channel R3 in the capillary tube 14.
図３、図４において、実施例１のネブライザー３では、中筒１３の先端と外筒１２との間のリング状の隙間である噴霧用のガスが流れるガス出口２４に対して、キャピラリー管１４の先端の液体試料の出口である試料出口２５は、噴霧口１２ｂとガス出口２４との間に配置されるように設定されている。したがって、実施例１では、非特許文献２に記載された同軸型のネブライザーのように内筒を挟んでガス出口と試料出口とが隣接せず、ガス出口２４と試料出口２５とが分離された状態で配置されると共に、ガスが流れる方向に対して試料出口２５がガス出口２４の下流側に配置されている。
なお、試料出口２５の位置は、キャピラリー管１４の軸方向に対して、ガス出口２４と同じ位置、すなわち、面一となる位置から噴霧口１２ｂと塩が析出しない程度の間隔をあけた位置に配置することが可能であり、使用する液体試料の成分やガスの流量等に応じて変更可能である。特に、実施例１では、キャピラリー管１４の位置が固定ユニオン１６で調整が可能であり、試料出口２５の位置を精度良く調整が可能である。
3 and 4, in the nebulizer 3 according to the first embodiment, the capillary tube 14 is opposed to the gas outlet 24 through which the atomizing gas, which is a ring-shaped gap between the tip of the middle tube 13 and the outer tube 12, flows. The sample outlet 25 which is the outlet of the liquid sample at the tip of the nozzle is set so as to be disposed between the spray port 12 b and the gas outlet 24. Therefore, in Example 1, the gas outlet and the sample outlet 25 were separated with the inner cylinder sandwiched between the gas outlet 24 and the sample outlet 25 as in the coaxial nebulizer described in Non-Patent Document 2. The sample outlet 25 is arranged on the downstream side of the gas outlet 24 with respect to the direction in which the gas flows.
Note that the position of the sample outlet 25 is the same position as the gas outlet 24 with respect to the axial direction of the capillary tube 14, that is, a position spaced apart from the spray port 12 b and the salt from the same position. It can be arranged and can be changed according to the component of the liquid sample to be used, the flow rate of the gas, and the like. In particular, in Example 1, the position of the capillary tube 14 can be adjusted by the fixed union 16, and the position of the sample outlet 25 can be adjusted with high accuracy.
（実施例１の作用）
前記構成を備えた実施例１のネブライザー３では、噴霧ガスの一例としてのアルゴン（Ａｒ）を噴霧ガス導入部１２ｃから導入されると、キャピラリー管１４の先端から液体状の試料が霧状になって、噴霧口１２ｂから気化室４に噴出し、プラズマトーチ６でプラズマ化され、質量分析計７や発光分析装置８で計測、分析がされる。
実施例１のネブライザー３では、外筒１２、中筒１３、キャピラリー管１４の３重管構造となっており、２重管構造の構成に比べて、キャピラリー管１４と外筒１２との間の隙間を確保しやすい。特に、実施例１では、ガス出口２４と試料出口２５とが分離された位置に配置されており、液体試料として高塩濃度の溶媒や溶離液を使用しても、試料出口２５から噴霧された霧に含まれる塩がガス出口２４に析出しにくくなっている。特に、実施例１では、試料出口２５がガス出口２４よりも、ガスが流れる方向に対して上流側に配置されており、ガス出口２４が析出した塩で目詰まりすることが抑制されている。
(Operation of Example 1)
In the nebulizer 3 according to the first embodiment having the above-described configuration, when argon (Ar) as an example of the atomizing gas is introduced from the atomizing gas introducing unit 12c, a liquid sample is atomized from the tip of the capillary tube. Then, the gas is ejected from the spray port 12b into the vaporizing chamber 4, and is converted into plasma by the plasma torch 6, and is measured and analyzed by the mass spectrometer 7 and the emission analyzer 8.
The nebulizer 3 according to the first embodiment has a triple tube structure of an outer tube 12, an intermediate tube 13, and a capillary tube 14, and is located between the capillary tube 14 and the outer tube 12 as compared with a double tube structure. It is easy to secure a gap. In particular, in Example 1, the gas outlet 24 and the sample outlet 25 are arranged at a separated position, and even when a high salt concentration solvent or eluent is used as the liquid sample, the gas outlet 24 and the sample outlet 25 are sprayed. The salt contained in the mist is difficult to deposit at the gas outlet 24. In particular, in Example 1, the sample outlet 25 is disposed upstream of the gas outlet 24 in the gas flow direction, and the gas outlet 24 is prevented from being clogged with deposited salt.
特に、実施例１では、外筒１２の先端部１２ａが先端に近づくに連れて細くなっており、ガス流路Ｒ１の断面積はガス出口２４に近づくに連れて狭くなっている。したがって、ガス出口２４から噴き出すガスの圧力が高くなり、噴霧口１２ｂから噴霧される液滴の径が小さくなりやすく、安定して高効率の噴霧が可能になっている。
したがって、実施例１のネブライザー３では、高電圧を印加して帯電試料を噴霧するエレクトロスプレーイオン技術のように、高電圧の印加が必要なく、特別な配管技術も必要なく、既設のＩＣＰ−ＯＥＳ／ＭＳ装置１に容易に適用可能である。さらに、実施例１のネブライザー３は、キャピラリー管１４と外筒１２とが同軸に配置された同軸型のネブライザーであり、非特許文献１記載の２軸並行型のネブライザーや試料の流路とガスの流路が９０°の角度で直交するクロスフロー型等の従来公知のネブライザーに比べて、取扱も容易であると共に、霧状の液滴が細かくなりやすくて噴霧効率も高く、安定した噴霧が可能となっている。
In particular, in the first embodiment, the distal end portion 12 a of the outer cylinder 12 becomes narrower as it approaches the distal end, and the cross-sectional area of the gas flow path R <b> 1 becomes narrower as it approaches the gas outlet 24. Therefore, the pressure of the gas ejected from the gas outlet 24 increases, the diameter of the droplet sprayed from the spray port 12b tends to be small, and stable and highly efficient spraying is possible.
Therefore, in the nebulizer 3 according to the first embodiment, unlike the electrospray ion technique in which a high voltage is applied and a charged sample is sprayed, no high voltage is required and no special piping technique is required, and the existing ICP-OES is not required. / MS device 1 can be easily applied. Further, the nebulizer 3 of the first embodiment is a coaxial nebulizer in which the capillary tube 14 and the outer cylinder 12 are coaxially arranged. The biaxial parallel nebulizer described in Non-Patent Document 1 and the sample flow path and gas Compared with the conventionally known nebulizers such as the cross flow type in which the flow paths are orthogonal at an angle of 90 °, handling is easy, and the mist-like droplets tend to become finer and the spraying efficiency is high, and stable spraying is possible. It is possible.
また、実施例１のネブライザー３では、キャピラリー管１４が着脱可能に構成されており、着脱不能の構成に比べて、キャピラリー管１４の外筒１２や噴霧口１２ｂに対する位置の調整（微調整）が可能になっている。したがって、製造時の誤差等で噴霧効率にばらつきが発生することを抑制することが可能になっている。
さらに、中心管１４やネブライザー本体１１の交換も容易となり、破損や汚染等で消耗した中心管１４を容易に交換したり、洗浄を容易に行うことができる。また、試料の特性に応じて適したネブライザーを準備する場合に比べて、実施例１では、試料に応じた中心管１４を複数用意して、試料に応じて交換するだけで対応が可能となり、１つのネブライザー本体１１で多様な試料に対応することが可能になっている。
Further, in the nebulizer 3 of the first embodiment, the capillary tube 14 is configured to be detachable, and the position (fine adjustment) of the position of the capillary tube 14 relative to the outer cylinder 12 and the spray port 12b can be adjusted as compared with a configuration in which the capillary tube 14 is not removable. It is possible. Therefore, it is possible to suppress the occurrence of variations in spray efficiency due to manufacturing errors and the like.
Furthermore, the center tube 14 and the nebulizer body 11 can be easily replaced, and the center tube 14 that has been consumed due to breakage, contamination, or the like can be easily replaced or cleaned easily. In addition, compared to the case of preparing a nebulizer suitable for the characteristics of the sample, in Example 1, it is possible to cope by simply preparing a plurality of central tubes 14 corresponding to the sample and exchanging according to the sample, One nebulizer body 11 can handle various samples.
また、実施例１のネブライザー３では、流体流路Ｒ２が設けられており、噴霧口１２ｂに対して、ガス流路Ｒ１からの噴霧ガスと、試料流路Ｒ３からの試料以外に第３の流体を流すことが可能となっている。したがって、例えば、２つの液体試料の分析を行う場合に、第１の液体試料を試料流路Ｒ３から導入して、第２の液体試料を流体流路Ｒ２から導入して、噴霧口１２ｂの近傍で２つの液体試料が混合された状態で噴霧することも可能である。
ここで、分析によっては、試料を溶かす溶媒中のＮａ＋等の塩濃度を変化させながら試料流路Ｒ３を流して、分析を行うことがある。このような分析では、質量分析計７や発光分析計８で計測される測定値に、塩濃度の変化が影響を及ぼしてドリフト（変動）することがある。これに対応するために、流体流路Ｒ２から第３の流体の一例としてのドリフト補正液を導入して、測定値のドリフトの影響を抑制することも可能になっている。
Further, in the nebulizer 3 of the first embodiment, the fluid flow path R2 is provided, and the third fluid other than the spray gas from the gas flow path R1 and the sample from the sample flow path R3 with respect to the spray port 12b. It is possible to flow. Thus, for example, when analyzing two liquid samples, the first liquid sample is introduced from the sample flow path R3, the second liquid sample is introduced from the fluid flow path R2, and the vicinity of the spray port 12b. It is also possible to spray in a state where the two liquid samples are mixed.
Here, depending on the analysis, the analysis may be performed by flowing the sample flow path R3 while changing the salt concentration of Na + or the like in the solvent in which the sample is dissolved. In such an analysis, a change in salt concentration may affect a measurement value measured by the mass spectrometer 7 or the emission spectrometer 8 and may drift (fluctuate). In order to cope with this, a drift correction liquid as an example of the third fluid can be introduced from the fluid flow path R2 to suppress the influence of the drift of the measurement value.
あるいは、非常に高い塩濃度の溶媒を使用する場合、溶媒中の塩が噴霧口１２ｂ近傍に析出して、噴霧口１２ｂが目詰まりする可能性もあるが、第３の流体として、塩を溶かす溶媒を流して、析出した塩による悪影響を抑制することも可能である。
あるいは、分析対象の試料がヒ素（Ａｓ）やセレン（Ｓｅ）、鉛（Ｐｂ）、アンチモン（Ｓｂ）の場合には、例えば、第３の流体の一例としての反応性流体の一例としての水素（Ｈ２）を導入することで、噴霧口１２ｂにおいて化学反応させ、液中のヒ素（Ａｓ）等を、気体の水素化合物（ＡｓＨ３、ＳｅＨ２、ＰｂＨ４、ＳｂＨ３等）として噴霧し、分析を行うことも可能である。
Alternatively, when a solvent having a very high salt concentration is used, salt in the solvent may be deposited in the vicinity of the spray port 12b and the spray port 12b may be clogged, but the salt is dissolved as the third fluid. It is also possible to suppress the adverse effect of the precipitated salt by flowing a solvent.
Alternatively, when the sample to be analyzed is arsenic (As), selenium (Se), lead (Pb), or antimony (Sb), for example, hydrogen as an example of a reactive fluid as an example of the third fluid ( By introducing H 2 ), chemical reaction is performed at the spray port 12b, and arsenic (As) or the like in the liquid is sprayed as a gaseous hydrogen compound (AsH 3 , SeH 2 , PbH 4 , SbH 3, etc.) and analyzed. It is also possible to perform.
図５は実施例２のネブライザーの説明図であり、実施例１の図２に対応する図である。
なお、この実施例２の説明において、前記実施例１の構成要素に対応する構成要素には同様の符号を付して、その詳細な説明を省略する。
この実施例２は、下記の点で前記実施例１と相違しているが、他の点では前記実施例１と同様に構成されている。
FIG. 5 is an explanatory diagram of the nebulizer of the second embodiment and corresponds to FIG. 2 of the first embodiment.
In the description of the second embodiment, components corresponding to those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
The second embodiment is different from the first embodiment in the following points, but is configured in the same manner as the first embodiment in other points.
図５において、実施例２のネブライザー３′では、内筒３１は、実施例１の中筒１３と同様に構成された第１の中筒１３′と、第１の中筒１３′とキャピラリー管１４との間に同軸に配置された第２の中筒３２とを有する。また、実施例２では、実施例１の固定ユニオン１６に替えて、第１の内筒３１に対して第２の内筒３２を固定するための第１ユニオン１６′と、第２の内筒３２に対してキャピラリー管１４を固定する第２ユニオン１６″とが配置されている。なお、各ユニオン１６′，１６″は、実施例１の固定ユニオン１６と同様に構成されている。 In FIG. 5, in the nebulizer 3 ′ of the second embodiment, the inner cylinder 31 includes a first middle cylinder 13 ′ configured in the same manner as the middle cylinder 13 of the first embodiment, a first middle cylinder 13 ′, and a capillary tube. 14 and a second middle cylinder 32 that is arranged coaxially therewith. In the second embodiment, instead of the fixed union 16 of the first embodiment, a first union 16 ′ for fixing the second inner cylinder 32 to the first inner cylinder 31 and a second inner cylinder A second union 16 ″ for fixing the capillary tube 14 is arranged with respect to 32. Each union 16 ′, 16 ″ is configured in the same manner as the fixed union 16 of the first embodiment.
実施例２の第２の中筒３２は、第１ユニオン１６′の貫通口を貫通して右端が第１の中筒１３′の右端に対応する位置まで延びており、左端部３２ａには流体が導入可能な第２の流体導入部３２ｂが形成されている。第２の中筒３２は、流体導入部３２ｂの左右両側において、スリーブ２２と同様に構成されたスリーブ３３を介して、各ユニオン１６′，１６″に着脱可能に支持される。
したがって、実施例２では、外筒１２と第１の中筒１３′との間にガス流路Ｒ１が形成され、第１の中筒１３′と第２の中筒３２との間に第１の流体流路Ｒ２が形成される。そして、第２の内筒３２とキャピラリー管１４との間に第２の流体流路Ｒ４が形成され、キャピラリー管１４の内部に試料流路Ｒ３が形成される。すなわち、実施例２のネブライザー３′は、４重管構造に構成されている。
The second middle cylinder 32 of the second embodiment extends through the through hole of the first union 16 ′ and the right end extends to a position corresponding to the right end of the first middle cylinder 13 ′. The second fluid introduction part 32b into which can be introduced is formed. The second middle cylinder 32 is detachably supported by the unions 16 ′ and 16 ″ via sleeves 33 configured in the same manner as the sleeve 22 on both the left and right sides of the fluid introduction part 32 b.
Therefore, in the second embodiment, the gas flow path R1 is formed between the outer cylinder 12 and the first middle cylinder 13 ′, and the first middle cylinder 13 ′ and the second middle cylinder 32 are first. The fluid flow path R2 is formed. A second fluid channel R4 is formed between the second inner cylinder 32 and the capillary tube 14, and a sample channel R3 is formed inside the capillary tube. That is, the nebulizer 3 ′ of the second embodiment is configured in a quadruple tube structure.
（実施例２の作用）
前記構成を備えた実施例２のネブライザー３′では、４重管構造となっており、試料流路Ｒ３の試料出口２５と、ガス流路Ｒ１のガス出口２４との間隔がさらに確保しやすくなっており、ガス出口２４における塩の析出が低減される。
また、実施例２では、ガス流路Ｒ１と試料流路Ｒ３に加えて、第１の流体流路Ｒ２と第２の流体流路Ｒ４が設けられており、噴霧用のガスと液体試料に加えて、２種類の流体を流すことができる。したがって、第１の流体流路Ｒ２と第２の流体流路Ｒ４にも異なる液体試料を流すことで、３種類の液体試料が混合された状態で噴霧口１２ｂから噴霧することも可能である。
(Operation of Example 2)
The nebulizer 3 ′ of the second embodiment having the above configuration has a quadruple tube structure, and it is easier to secure a space between the sample outlet 25 of the sample channel R3 and the gas outlet 24 of the gas channel R1. The salt precipitation at the gas outlet 24 is reduced.
In the second embodiment, in addition to the gas flow path R1 and the sample flow path R3, a first fluid flow path R2 and a second fluid flow path R4 are provided, which are added to the spraying gas and liquid sample. Thus, two kinds of fluids can flow. Therefore, it is also possible to spray from the spray port 12b in a state where three kinds of liquid samples are mixed by flowing different liquid samples also through the first fluid channel R2 and the second fluid channel R4.
また、第１の液体流路Ｒ２に塩を溶かす溶媒やドリフト補正液を流しながら、第２の流体流路Ｒ４に反応性流体の一例としての水素を流して、試料流路Ｒ３からの液体試料と化学反応をさせるといった組み合わせも可能になる。
さらに、例えば、第１の液体流路Ｒ２に反応性流体の一例としての水素化ホウ素ナトリウム（NaBH4）の水溶液を流し、第２の流体流路Ｒ４に反応性流体の一例としてのヨウ化カリウム（KI）の水溶液を流すことで、ヨウ化カリウムによる液体試料の還元と水素化ホウ素ナトリウムから発生する水素（H2）との反応により液中のヒ素（Ａｓ）等の水素化物を発生させることも可能である。
In addition, while flowing a solvent for dissolving salt or a drift correction liquid in the first liquid flow path R2, hydrogen as an example of a reactive fluid is flowed in the second fluid flow path R4, so that the liquid sample from the sample flow path R3 Combinations such as causing a chemical reaction are also possible.
Further, for example, an aqueous solution of sodium borohydride (NaBH 4 ) as an example of a reactive fluid is caused to flow through the first liquid channel R2, and potassium iodide as an example of the reactive fluid is passed through the second fluid channel R4. By flowing an aqueous solution of (KI), hydride such as arsenic (As) in the liquid is generated by reduction of the liquid sample with potassium iodide and reaction with hydrogen (H 2 ) generated from sodium borohydride. Is also possible.
（変更例）
以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内で、種々の変更を行うことが可能である。本発明の変更例（Ｈ01）〜（Ｈ010）を下記に例示する。
（Ｈ01）前記実施例において、例示した具体的な数値や材料については、例示した値や材料に限定されず、設計や仕様、用途等に応じて、適宜変更可能である。
（Ｈ02）前記実施例において、質量分析計７と発光分析装置８の両方を備えた分析装置１を例示したが、この構成に限定されず、いずれか一方のみとしたり、例示した分析計以外の分析計を設置することも可能である。
（Ｈ03）前記実施例において、キャピラリー管１４は着脱可能に構成することが望ましいが、着脱不能あるいは製造可能であれば一体形成の構成とすることも可能である。
(Example of change)
As mentioned above, although the Example of this invention was explained in full detail, this invention is not limited to the said Example, A various change is performed within the range of the summary of this invention described in the claim. It is possible. Modification examples (H01) to (H010) of the present invention are exemplified below.
(H01) In the above-described embodiments, the specific numerical values and materials illustrated are not limited to the illustrated values and materials, and can be changed as appropriate according to the design, specifications, usage, and the like.
(H02) In the above-described embodiment, the analyzer 1 including both the mass spectrometer 7 and the emission analyzer 8 is illustrated. However, the present invention is not limited to this configuration. It is also possible to install an analyzer.
(H03) In the above-described embodiment, the capillary tube 14 is preferably configured to be detachable. However, if the capillary tube 14 is not detachable or can be manufactured, it may be configured to be integrally formed.
（Ｈ04）前記実施例において、液体試料を成分毎に分離して分析を行う場合には、ネブライザー３，３′と試料容器２との間に、クロマトグラフィー等で使用されるカラム（分離カラム）を接続して成分毎に分離した状態で噴霧を行うことも可能である。また、カラムを使用せず、キャピラリー管１４の内部に有機モノリスを形成したり、特開２００３−１５１４８６号公報や特開２００５−１３４１６８号公報等に記載されたシリカゲル等の充填剤やサイズの異なるポアーが混在する棒状の多孔質体を収容することで、キャピラリー管１４内で成分の分離を行って、成分毎に噴霧を行うことも可能である。有機モノリスは、例えば、溶液１［ｍＬ］当たり、メタクリル酸グリシジル１５０［μＬ］、ジメタクリル酸エチレングリコール５０［μＬ］、１−プロパノール４６７［μＬ］、１，４−ブタンジオール２６６［μＬ］、水６７［μＬ］、２，２′−アゾビス（イソブチロニトリル）２［ｍｇ］を含む溶液をキャピラリー管１４内に注入して封止し、６０℃で２４時間加熱して熱重合した後、メタノールで細孔形成剤を除去することで多孔質の構造体である有機モノリスを形成可能である。有機モノリスや充填剤等の分離媒体をキャピラリー管１４に設けた場合、成分が分離されるキャピラリー管１４から直接噴霧が可能であり、分離カラムで成分を分離後に、配管を通過する間に、分離した成分が分散する構成に比べて、分散を低減することが可能、すなわち、デッドボリュームをゼロにすることが可能である。なお、分離媒体は、キャピラリー管１４の先端まで形成されていることが望ましいが、先端部の手前までに形成したり、キャピラリー管１４全体に形成せずに部分的に形成したり等することも可能である。 (H04) In the above embodiment, when a liquid sample is separated into components and analyzed, a column (separation column) used in chromatography or the like between the nebulizers 3 and 3 'and the sample container 2 is used. It is also possible to perform spraying in a state where the components are separated and separated for each component. Further, an organic monolith is formed inside the capillary tube 14 without using a column, or a packing material such as silica gel described in Japanese Patent Laid-Open Nos. 2003-151486 and 2005-134168 is different in size. By accommodating a rod-shaped porous body in which pores are mixed, it is possible to separate components in the capillary tube 14 and spray each component. The organic monolith is, for example, glycidyl methacrylate 150 [μL], ethylene glycol dimethacrylate 50 [μL], 1-propanol 467 [μL], 1,4-butanediol 266 [μL] per 1 mL of the solution, A solution containing water 67 [μL] and 2,2′-azobis (isobutyronitrile) 2 [mg] was injected into the capillary tube 14 and sealed, and heated at 60 ° C. for 24 hours for thermal polymerization. An organic monolith that is a porous structure can be formed by removing the pore-forming agent with methanol. When a separation medium such as an organic monolith or a filler is provided in the capillary tube 14, it can be directly sprayed from the capillary tube 14 from which the components are separated, and the components are separated while being passed through the piping after being separated by the separation column. Compared to a configuration in which the components are dispersed, the dispersion can be reduced, that is, the dead volume can be made zero. The separation medium is preferably formed up to the tip of the capillary tube 14, but may be formed before the tip, or may be formed partially without being formed over the entire capillary tube 14. Is possible.
（Ｈ05）前記実施例において、プラスに帯電する六価クロムや三価クロムやヒ素（Ａｓ）、セレン（Ｓｅ）等を含む試料の分析を行う場合に、これらに対応して、キャピラリー管１４内に、陰イオン交換器の化学修飾を行って、クロム（Ｃｒ）等の吸着を行って、試料の成分の分離を行うことも可能である。前記変更例（Ｈ03）と組み合わせることも可能である。同様に、試料がマイナスに帯電する成分を含む場合には、陽イオン交換器の化学修飾を行うことも可能である。特に、実施例１、２のキャピラリー管１４は、着脱可能に構成されており、陰イオン交換器が化学修飾されたキャピラリー管と、陽イオン交換器が化学修飾されたキャピラリー管とを準備しておいて、分析対象の試料に応じてキャピラリー管だけを交換することで、ネブライザー本体１１は共用することも可能である。
（Ｈ06）前記実施例において、３重管の構成や４重管の構成を例示したが、この構成に限定されず、５重管以上の構成とすることも可能である。
(H05) In the case of analyzing a sample containing positively charged hexavalent chromium, trivalent chromium, arsenic (As), selenium (Se), etc. In addition, it is possible to perform chemical modification of the anion exchanger and to adsorb chromium (Cr) or the like to separate the components of the sample. It is also possible to combine with the modified example (H03). Similarly, when the sample contains a negatively charged component, chemical modification of the cation exchanger can be performed. In particular, the capillary tube 14 of Examples 1 and 2 is configured to be detachable, and a capillary tube with a chemically modified anion exchanger and a capillary tube with a chemically modified cation exchanger are prepared. The nebulizer body 11 can be shared by replacing only the capillary tube according to the sample to be analyzed.
(H06) In the above-described embodiment, the configuration of the triple tube or the configuration of the quadruple tube has been exemplified. However, the configuration is not limited to this configuration, and a configuration of five or more tubes is also possible.
（Ｈ07）前記実施例において、多糖ゲル等の高粘性試料の分析を行うことも可能である。このような分析では、分析に用いる元素標準液をゲル溶液に混ぜる場合、溶液安定性が保てない場合がある。これに対応するために、流体流路Ｒ２から第３の流体の一例として水溶液の元素標準液を導入して、同時噴霧することで分析することも可能になっている。
（Ｈ08）前記実施例において、有機溶剤試料の分析を行うことも可能である。
有機溶剤は水溶液と表面張力等が異なるため、ネブライザー噴霧で生成する液滴の径の分布が大きく異なり、分析計で得られる感度が大きく異なる。このような分析では、これに対応するために、流体流路Ｒ２から第３の流体の一例としての感度差補正液を導入して、感度差の影響を抑制することも可能になっている。
同様に、分析に用いる元素標準液を有機溶剤に混ぜる場合、溶液安定性が保てない場合がある。このような分析では、これに対応するために、流体流路Ｒ２から第３の流体の一例として水溶液の元素標準液を導入して、同時噴霧することで分析することも可能になっている。
(H07) In the above embodiment, it is also possible to analyze a highly viscous sample such as a polysaccharide gel. In such an analysis, when the element standard solution used for the analysis is mixed with the gel solution, the solution stability may not be maintained. In order to cope with this, an elemental standard solution of an aqueous solution is introduced as an example of the third fluid from the fluid flow path R2 and can be analyzed by spraying simultaneously.
(H08) In the above embodiment, it is also possible to analyze an organic solvent sample.
Since organic solvents have different surface tensions from aqueous solutions, the distribution of diameters of droplets generated by nebulizer spraying is greatly different, and the sensitivity obtained by an analyzer is greatly different. In such an analysis, in order to cope with this, it is possible to introduce the sensitivity difference correction liquid as an example of the third fluid from the fluid flow path R2 to suppress the influence of the sensitivity difference.
Similarly, when an element standard solution used for analysis is mixed with an organic solvent, the solution stability may not be maintained. In such an analysis, in order to cope with this, it is also possible to analyze by introducing an elemental standard solution of an aqueous solution as an example of the third fluid from the fluid flow path R2 and spraying simultaneously.
（Ｈ09）前記実施例において、多糖あるいは界面活性剤等の高分子を含む溶離液（移動相液）を分析に用いる場合がある。このような場合でも、多糖あるいは界面活性剤等による目詰まりは抑制される。また、溶離液（移動相液）中の多糖あるいは界面活性剤等の濃度を変化させて分析する場合があり、このような場合、濃度変化が影響を及ぼしてドリフト（変動）することがある。これに対応するために、流体流路Ｒ２から第３の流体の一例としてのドリフト補正液を導入して、測定値のドリフトの影響を抑制することも可能になっている。
（Ｈ010）前記実施例において、液体状の試料を送液する場合にポンプを配置することも可能である。また、溶離液を送液ポンプで送液し、途中にインジェクタを設けて溶離液に試料を注入する構成とすることも可能である。
(H09) In the above examples, an eluent (mobile phase liquid) containing a polysaccharide or a polymer such as a surfactant may be used for the analysis. Even in such a case, clogging due to polysaccharides or surfactants is suppressed. In some cases, analysis is performed by changing the concentration of polysaccharide or surfactant in the eluent (mobile phase solution). In such a case, the change in concentration may affect and drift (fluctuate). In order to cope with this, a drift correction liquid as an example of the third fluid can be introduced from the fluid flow path R2 to suppress the influence of the drift of the measurement value.
(H010) In the above-described embodiment, a pump can be arranged when a liquid sample is fed. It is also possible to use a configuration in which the eluent is fed by a liquid feed pump, and an injector is provided in the middle to inject the sample into the eluent.
１…分析装置、
３，３′…噴霧器、
６…プラズマ源、
７…質量分析計、
７，８…分析計、
８…発光分析装置、
１２…外筒、
１２ｂ…噴霧口、
１３，３１…中筒、
１３′…第１の中筒、
１４…内筒、
２４…ガス出口、
２５…試料出口、
３２…第２の中筒、
Ｒ１…ガス流路、
Ｒ２，Ｒ４…流体流路、
Ｒ３…試料流路。
1 ... Analyzer,
3, 3 '... nebulizer,
6 ... Plasma source,
7 ... Mass spectrometer,
7,8 ... analyzer,
8 ... luminescence analyzer,
12 ... outer cylinder,
12b ... Spray port,
13, 31 ... middle tube,
13 '... first inner cylinder,
14 ... Inner cylinder,
24 ... Gas outlet,
25 ... Sample outlet,
32 ... second inner cylinder,
R1 ... gas flow path,
R2, R4 ... fluid flow path,
R3: Sample flow path.
Claims (8)
前記外筒の内部に同軸に配置され且つ前記外筒との間で噴霧用のガスが流れるガス流路が形成される筒状の中筒と、
前記中筒の内部に同軸に配置され且つ前記中筒との間に隙間をあけて配置された筒状の内筒と、
前記内筒の内部に形成されて前記噴霧口に搬送されて噴霧される液体試料が流れる試料流路と、
前記中筒の先端と前記外筒との間のガス出口に近づくに連れて、断面積が小さくなるように形成された前記ガス流路と、
前記試料流路の一端に形成され、且つ、前記ガス出口と前記噴霧口との間に配置された試料出口と、
を備えたことを特徴とする噴霧器。 A cylindrical outer cylinder having a spray port formed at one end thereof;
A cylindrical middle cylinder that is coaxially arranged inside the outer cylinder and in which a gas flow path through which a gas for spraying flows is formed between the outer cylinder,
A cylindrical inner cylinder disposed coaxially within the middle cylinder and disposed with a gap between the middle cylinder;
A sample flow path in which a liquid sample formed inside the inner cylinder and transported to the spray port and sprayed flows;
As the gas outlet between the tip of the middle cylinder and the outer cylinder approaches, the gas flow path formed so that the cross-sectional area becomes smaller;
A sample outlet formed at one end of the sample flow path and disposed between the gas outlet and the spray port;
A sprayer characterized by comprising:
を備えたことを特徴とする請求項１に記載の噴霧器。 The inner cylinder supported detachably with respect to the outer cylinder;
The sprayer according to claim 1, further comprising:
を備えたことを特徴とする請求項１または２に記載の噴霧器。 The first middle cylinder in which the gas flow path is formed between the outer cylinder and the first middle cylinder and the inner cylinder, and a gap from the first middle cylinder. A second inner cylinder disposed, the intermediate cylinder having
The sprayer according to claim 1 or 2, further comprising:
を備えたことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の噴霧器。 A fluid flow path formed between the inner cylinder and the inner cylinder and through which a drift correction liquid is flowed to cancel the fluctuation of the salt concentration in the liquid sample;
The sprayer according to any one of claims 1 to 3, further comprising:
を備えたことを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の噴霧器。 A fluid flow path formed between the inner cylinder and the inner cylinder and through which a reactive fluid that chemically reacts with the sample in the liquid sample flows;
The sprayer according to any one of claims 1 to 4, further comprising:
成分が分離されて前記噴霧器から噴霧された霧状の試料が供給されて、前記試料をプラズマ化するプラズマ源と、
プラズマ化された試料の分析を行う分析計と、
を備えたことを特徴とする分析装置。 A nebulizer according to any one of claims 1 to 5;
A plasma source for separating the components and spraying the atomized spray from the nebulizer to turn the sample into plasma;
An analyzer for analyzing the plasmaized sample;
An analyzer characterized by comprising:
を備えたことを特徴とする請求項６記載の分析装置。 The analyzer comprising a mass spectrometer,
7. The analyzer according to claim 6, further comprising:
を備えたことを特徴とする請求項６または７に記載の分析装置。 The analyzer configured by an emission analyzer that performs analysis based on light emission from the sample that has been converted to plasma,
The analyzer according to claim 6 or 7, further comprising:
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- 2009-09-14 JP JP2009211318A patent/JP2011059031A/en active Pending
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