JP2013125022A5 - - Google Patents

Description

上記本発明の第１態様に係る放電イオン化電流検出器は、
前記金属電極が、両端が開放された筒型形状から成る筒状部と該筒状部の外周から径方向外側に延びる突出部とを有しており、前記筒状部が、前記第２ガス流路内にて前記金属線の絶縁体被覆がない領域を囲繞するように配置されると共に、前記突出部が、前記領域よりも下流側にて前記第２ガス流路の外部に引き出されて前記バイアス電源又はイオン電流検出用回路に接続されているものとすることが望ましい。

一方、イオン収集電極の役割を果たすフランジ付金属管２８は、プラズマガス流の下流側（即ち第２ガス流路）に設けられている。上述の通り、第２ガス流路は高温になるため、フランジ付金属管２８のフランジ部２７と絶縁部材２５、２９の間の気密シールには従来と同様に比較的高い耐熱性が要求される。但し、フランジ付金属管２８は、円筒部２６がフランジ部２７から上方に突き出した構造となっており、試料ガスのイオン化及びイオン化電流の検出は円筒部２６の上端付近で行われる。つまり本実施例の構成では、前記フランジ部２７と絶縁部材２５、２９との接触部が、試料ガスのイオン化及びイオン電流の検出が行われる領域（即ち電流収集領域）よりもプラズマガス流の下流側に位置することとなる。従って、前記接触部から僅かに大気のリークがあったとしても、第２ガス流路内に混入した大気はガスの流れよって下流側に押し流されて電流収集領域には到達しないため、ベースラインの上昇やノイズの増大を招来することはない。そのため、本実施例では、イオン収集電極と検出器の筐体との接続部（即ち、フランジ付金属管２８のフランジ部２７が絶縁部材２５、２９を介して中間アダプタ２２及び下側アダプタ３０と隣接する部分）に従来ほどの厳密な気密性は要求されない。その結果、該接続部には、従来用いられていた金ワッシャー等の高価な耐熱気密シールを使う必要がなくなり、例えば、上述のようにセラミック系の耐熱接着剤によって各部材同士を接着するだけで十分な気密性を達成可能となる。

なお、本実施例の放電イオン化電流検出器において、バイアス電極又はイオン収集電極として機能する部分（即ち、金属線１８ａ、１８ｂの下端）は、図２に示したような形状に限らず、例えば、図３、４に示すように、一方の電極を筒状やコイル状にして表面積を増大させたものとしてもよい。例えば、イオン収集電極として機能する側の金属線１８ｂの下端形状を筒状又はコイル状にし、その筒又はコイルの内部にバイアス電極として機能する金属線１８ａの下端を配置することにより、イオン電流を効率よく収集することが可能となる。

また、図２の例では、電極構造体を２つ設ける構成を示したが、これに限らず電極構造体を３つ以上備えた構成としてもよい。これにより、例えば、１つのバイアス電極を取り囲むように複数のイオン収集電極を配置してイオン電流の収集効率を向上することが可能となる。

Claims (4)

1. 内部にプラズマ生成用ガスが流通される第１ガス流路と、前記第１ガス流路の下流側に連通する第２ガス流路とを有し、前記第１ガス流路中での放電により前記プラズマ生成用ガスからプラズマを生成させ、第２ガス流路中にて該流路中に供給された試料ガス中の試料成分を前記プラズマの作用によってイオン化し、該イオン化された試料成分によるイオン電流を検出する放電イオン化電流検出器であって、
   a)前記第１ガス流路の少なくとも一部を形成する誘電体管と、
   b)前記誘電体管の外周に取り付けられたプラズマ生成用励起電極と、
   c)前記第２ガス流路内に前記試料ガスと接触するように配置された金属電極と、
   d)前記第１ガス流路内に挿入された電極構造体と、
   を有し、
   前記電極構造体が、誘電体で被覆された金属管と、絶縁体で被覆され前記金属管内に挿入された金属線とを含み、
   前記金属管は、その一端が前記第１ガス流路の上流側で電気的に接地され、その他端が少なくともプラズマ生成用励起電極と対向する位置まで延伸し、
   前記金属線は、その一端が前記第１ガス流路の上流側から外部に引き出されると共に、その他端に絶縁体被覆がない領域が形成されて該領域が第２ガス流路内に前記試料ガスと接触するように配置されており、
   前記金属線の一端及び前記金属電極のいずれか一方がバイアス電源に接続され、他方がイオン電流検出用回路に接続されていることを特徴とする放電イオン化電流検出器。
2. 前記金属電極が、両端が開放された筒型形状から成る筒状部と該筒状部の外周から径方向外側に延びる突出部とを有しており、前記筒状部が、前記第２ガス流路内にて前記金属線の絶縁体被覆がない領域を囲繞するように配置されると共に、前記突出部が、前記領域よりも下流側にて前記第２ガス流路の外部に引き出されて前記バイアス電源又はイオン電流検出用回路に接続されていることを特徴とする請求項１に記載の放電イオン化電流検出器。
3. 内部にプラズマ生成用ガスが流通される第１ガス流路と、前記第１ガス流路の下流側に連通する第２ガス流路とを有し、前記第１ガス流路中での放電により前記プラズマ生成用ガスからプラズマを生成させ、第２ガス流路中にて該流路中に供給された試料ガス中の試料成分を前記プラズマの作用によってイオン化し、該イオン化された試料成分によるイオン電流を検出する放電イオン化電流検出器であって、
   a)前記第１ガス流路の少なくとも一部を形成する誘電体管と、
   b)前記誘電体管の外周に取り付けられたプラズマ生成用励起電極と、
   c)前記第１ガス流路内に挿入された複数の電極構造体と、
   を有し、
   前記各電極構造体が、誘電体で被覆された金属管と、絶縁体で被覆され前記金属管内に挿入された金属線とを含み、
   前記金属管は、その一端が前記第１ガス流路の上流側で電気的に接地され、その他端が少なくともプラズマ生成用励起電極と対向する位置まで延伸し、
   前記金属線は、その一端が前記第１ガス流路の上流側から外部に引き出されると共に、その他端に絶縁体被覆がない領域が形成されて該領域が第２ガス流路内に前記試料ガスと接触するように配置されており、
   前記複数の電極構造体のうち、少なくとも１つに含まれる前記金属線の一端がバイアス電源に接続され、残りの電極構造体に含まれる前記金属線の一端がイオン電流検出用回路に接続されていることを特徴とする放電イオン化電流検出器。
4. 前記金属管の他端に誘電体被覆がない領域が形成され、該領域が前記プラズマ生成用励起電極よりも下流側で且つ前記金属線の絶縁体被覆がない領域よりも上流側に配置されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の放電イオン化電流検出器。