JP2557473B2 - Sample introduction device for inductively coupled plasma mass spectrometry - Google Patents

Sample introduction device for inductively coupled plasma mass spectrometry

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JP2557473B2
JP2557473B2 JP63156463A JP15646388A JP2557473B2 JP 2557473 B2 JP2557473 B2 JP 2557473B2 JP 63156463 A JP63156463 A JP 63156463A JP 15646388 A JP15646388 A JP 15646388A JP 2557473 B2 JP2557473 B2 JP 2557473B2
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Description

【発明の詳細な説明】 [発明の目的] (産業上の利用分野) 本発明は、誘導結合プラズマ質量分析用試料導入装置
に関し、特に高感度で分析精度の高い誘導結合プラズマ
質量分析装置に付設される試料導入装置に係わる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application] The present invention relates to a sample introduction device for inductively coupled plasma mass spectrometry, which is particularly attached to an inductively coupled plasma mass spectrometer with high sensitivity and high analytical accuracy. Related sample introduction device.

(従来の技術) 従来、試料中の微量成分を誘導結合プラズマ質量分析
法により分析することが行われている。この方法は、溶
液化した試料をネプライザーで霧状にして誘導結合プラ
ズマ内に導入し、励起イオン化した後、そのイオンを四
重極マスフィルタで質量分離して試料中の不純物の含有
量を測定する。かかる方法は微量分析として多用されて
いる誘導結合プラズマ発光法や原子吸光分析法に比べて
一般に高感度であるが、プラズマ内への試料導入効率が
低く、検出感度が10-11g〜10-12gと不充分であるため、
半導体薄膜のような微少量試料には適用が困難であっ
た。
(Prior Art) Conventionally, a trace component in a sample has been analyzed by inductively coupled plasma mass spectrometry. This method atomizes a solution sample with a neprizer, introduces it into inductively coupled plasma, excites and ionizes it, and then mass separates the ions with a quadrupole mass filter to measure the content of impurities in the sample. To do. While such methods are generally sensitive in comparison with the ICP method and atomic absorption spectrometry is widely used as a microanalysis, low sample introduction efficiency into the plasma, the detection sensitivity is 10 -11 g to 10 - 12 g is not enough,
It was difficult to apply it to minute samples such as semiconductor thin films.

そこで、プラズマ内への試料導入効率を高めて検出感
度を改善する手法として誘導結合プラズマ質量分析装置
に蒸発気化のための試料導入装置を付設することが行わ
れている。こうした試料導入装置は、溶液化した試料を
発熱物質からなるキュベットやこのキュベット内に挿入
された円筒状のチューブ内に注入し、不活性ガス気流中
で電流又は電圧をかけて段階的に加熱し、試料中の目的
成分を蒸発気化してプラズマ中に効率よく導入させるも
のである。前記キュベットやチューブを形成するための
発熱物質として、グラファイトやタンタル、タングステ
ンなどの高融点金属を用いることが考えられている。
Therefore, as a method for increasing the efficiency of introducing a sample into plasma and improving the detection sensitivity, a sample introducing device for evaporative vaporization is attached to the inductively coupled plasma mass spectrometer. Such a sample introduction device injects a solution sample into a cuvette made of a heat-generating substance or a cylindrical tube inserted in the cuvette, and heats it stepwise by applying an electric current or voltage in an inert gas stream. The target component in the sample is vaporized and vaporized and efficiently introduced into the plasma. It has been considered to use a high melting point metal such as graphite, tantalum, or tungsten as a heat generating substance for forming the cuvette or the tube.

しかしながら、前記キュベットもしくは円筒状のチュ
ーブ内に試料を注入した場合、該試料はキュベット中央
部もしくはチューブ中央部から移動し易いため(こぼれ
ることもある)、加熱したキュベット内部もしくはチュ
ーブ内部の温度分布の違いにより、試料の蒸発下記温度
条件が分析操作毎に変動する。その結果、検出感度や精
度が著しく悪化する問題があった。
However, when the sample is injected into the cuvette or the cylindrical tube, the sample easily moves from the central part of the cuvette or the central part of the tube (may be spilled), so that the temperature distribution inside the heated cuvette or inside the tube is Due to the difference, the following temperature conditions of evaporation of the sample vary depending on the analysis operation. As a result, there has been a problem that detection sensitivity and accuracy are significantly deteriorated.

(発明が解決しようとする課題) 本発明は、上記従来の課題を解決するためになされた
もので、誘導結合プラズマ質量分析装置における試料中
の超微量成分を高精度かつ高感度で分析することを可能
とした試料導入装置を提供しようとするものである。
(Problems to be Solved by the Invention) The present invention has been made in order to solve the above-mentioned conventional problems, and is to analyze an ultratrace amount in a sample in an inductively coupled plasma mass spectrometer with high accuracy and high sensitivity. The present invention is intended to provide a sample introduction device that enables the above.

[発明の構成] (課題を解決するための手段) 本発明は、電気良導体からなる電極及び中央部に試料
注入孔を有する発熱物質からなる筒状のキュベットを備
えた加熱炉と、前記キュベットの一方の端部からその内
部及び他方の端部を通して誘導結合プラズマ質量分析装
置のプラズマトーチ部に不活性ガスを流すと共に該不活
性ガスの流れを制御するガス制御機構とから構成された
試料導入装置において、前記試料注入孔が位置する前記
キュベット内面付近の円周上に少なくとも1つ以上の微
細溝を設けたことを特徴とする誘導結合プラズマ質量分
析用試料導入装置である。
[Structure of the Invention] (Means for Solving the Problems) The present invention relates to a heating furnace provided with an electrode made of a good electrical conductor and a cylindrical cuvette made of a heat-generating substance having a sample injection hole in the center, and a heating furnace for the cuvette. A sample introduction device composed of a gas control mechanism for flowing an inert gas from one end to the plasma torch part of the inductively coupled plasma mass spectrometer through the inside and the other end and controlling the flow of the inert gas. 2. The sample introduction device for inductively coupled plasma mass spectrometry according to claim 1, wherein at least one fine groove is provided on the circumference near the inner surface of the cuvette where the sample injection hole is located.

上記電極やキュベットは、電気良導体で2600〜3000℃
の温度に耐えうる材料であれはいかなるものでもく、例
えばグラファイト又はタンタル、タングステン、レニウ
ム、ジルコニウムなどの耐熱性金属等により形成され
る。前記キュベットをグラファイトで形成した場合に
は、該キュベット内に試料注入孔を有する高融点金属製
のチューブを挿入すると共に、該試料注入孔が位置する
該チューブ内面付近の円周上に少なくとも1つ以上の微
細溝を設けた構成としてもよい。こうした電極表面やキ
ュベット表面もしくはチューブ表面は、炭化物を生成し
易い元素(U、Th、希土類元素等)を分析する場合、高
融点金属酸化物膜もしくは高融点金属窒化物膜で被覆す
ることが望ましい。前記高融点金属酸化物としては、例
えばタンタル酸化物、ジルコニウム酸化物等を挙げるこ
とができ、高融点金属窒化物としては例えばタンタル窒
化物、タングステン窒化物、ハフニウム窒化物、ジルコ
ニウム窒化物、チタン窒化物等を挙げることができる。
かかる高融点金属酸化物膜や高融点金属窒化物膜の被覆
は、CVD法、熱酸化法、スパッタ蒸着法、塗布−焼成法
等いかなる方法で行なってもよいが、操作の簡便性を考
慮すると塗布−焼成法が望ましい。
The above electrodes and cuvettes are electric good conductors at 2600 ~ 3000 ℃
Any material capable of withstanding the temperature of, for example, graphite or a heat-resistant metal such as tantalum, tungsten, rhenium, or zirconium is used. When the cuvette is made of graphite, a tube made of a refractory metal having a sample injection hole is inserted into the cuvette, and at least one tube is provided on the circumference near the inner surface of the tube where the sample injection hole is located. A structure in which the above-described fine grooves are provided may be used. The surface of the electrode, the surface of the cuvette, or the surface of the tube is preferably coated with a refractory metal oxide film or a refractory metal nitride film when analyzing elements (U, Th, rare earth elements, etc.) that easily generate carbides. . Examples of the refractory metal oxide include tantalum oxide and zirconium oxide, and examples of the refractory metal nitride include tantalum nitride, tungsten nitride, hafnium nitride, zirconium nitride, and titanium nitride. The thing etc. can be mentioned.
The coating of such a refractory metal oxide film or refractory metal nitride film may be performed by any method such as a CVD method, a thermal oxidation method, a sputter deposition method, and a coating-firing method, but considering the simplicity of the operation. The coating-firing method is preferred.

上記不活性ガスとしては、例えばアルゴン又はヘリウ
ム等を挙げることができ、必要に応じて該ガスに少量の
水素を添加してもよい。
Examples of the above-mentioned inert gas include argon and helium, and if necessary, a small amount of hydrogen may be added to the gas.

上記微細溝は、試料注入孔が位置するキュベット内面
付近もしくはチューブ内面付近の円周上に少なくとも1
つ以上設けられるが、特にキュベットもしくはチューブ
を水平にした状態で試料を該注入孔から注入した時に試
料が自然落下するキュベットもしくはチューブの位置に
微細溝を設けることが望ましい。
At least one fine groove is provided on the circumference near the inner surface of the cuvette where the sample injection hole is located or near the inner surface of the tube.
More than one is provided, but it is particularly preferable to provide a fine groove at the position of the cuvette or tube where the sample naturally drops when the sample is injected from the injection hole in a state where the cuvette or tube is horizontal.

上記微細溝の幅や深さは、試料をキュベットもしくは
チューブの内面の所定位置に固定し、移動するのを抑制
する観点から、できる限り大きい方が好ましいが、あま
り大きくし過ぎると加熱した時にキュベットもしくはチ
ューブが破損し易くなるので、実用的には1〜10μmの
範囲とすることが望ましい。また、キュベットもしくは
チューブの内面に高融点金属酸化物膜や高融点金属窒化
物膜を被覆した場合には、微細溝の深さを該酸化物膜や
窒化物膜の厚さより浅して溝内面にキュベットもしくは
チューブそのものが露出しないようにすることが望まし
い。微細溝の形状については、任意である。
The width or depth of the fine groove is preferably as large as possible from the viewpoint of fixing the sample at a predetermined position on the inner surface of the cuvette or the tube and suppressing the movement, but if it is too large, the cuvette is heated when heated. Alternatively, since the tube is easily damaged, it is desirable to set the thickness in the range of 1 to 10 μm for practical use. When the inner surface of the cuvette or tube is coated with a refractory metal oxide film or refractory metal nitride film, the depth of the fine groove is made shallower than the thickness of the oxide film or nitride film, and the inner surface of the groove is reduced. It is advisable not to expose the cuvette or the tube itself. The shape of the fine groove is arbitrary.

上記微細溝の形成手段としては、例えば先端が尖った
硬質材料(例えば超硬合金、セラミックス、ガラス等)
からなる治具によりキュベットもしくはチューブ内面の
所定部分を機械的に引掻く方法、放電やレーザによりキ
ュベットもしくはチューブ内面の所定部分を物理的に除
去する方法、酸エッチングなどによりキュベットもしく
はチューブ内面の所定部分を化学的に除去する方法等を
採用し得る。但し、微細溝の形成後のキュベットもしく
はチューブの内面は不純物で汚染されているので、使用
前にキュベットもしくはチューブを酸洗浄処理やアルゴ
ンなどの不活性ガス気流中での高温処理(2600〜3000
℃)を行ない不純物をできる限り低減することが望まし
い。
As the means for forming the fine grooves, for example, a hard material with a sharp tip (for example, cemented carbide, ceramics, glass, etc.)
A method of mechanically scratching a predetermined part of the inner surface of the cuvette or tube with a jig consisting of, a method of physically removing a predetermined part of the inner surface of the cuvette or tube by discharge or laser, a predetermined part of the inner surface of the cuvette or tube by acid etching, etc. It is possible to employ a method of chemically removing However, since the inner surface of the cuvette or tube after the formation of the fine grooves is contaminated with impurities, the cuvette or tube is subjected to acid cleaning treatment or high temperature treatment in an inert gas stream such as argon (2600 to 3000) before use.
C.) to reduce impurities as much as possible.

(作用) 本発明によれば、試料注入孔が位置するキュベット内
面付近もしくは該キュベットに挿入され、試料注入孔が
位置するチューブの内面付近の円周上に少なくとも1つ
以上の微細溝を設けることによって、注入孔から注入さ
れた試料の一部がまず前記微細溝に侵入し、その後に残
りの試料も表面張力により該微細溝の周囲に滞留され
る。このため、キュベットもしくはチューブの内部に不
活性ガスを流通させたり、キュベットもしくはチューブ
が多少傾いたりしても、試料がキュベットもしくはチュ
ーブの設定した位置から移動するのを抑制できる。その
結果、キュベットもしくはチューブ内において温度分布
が生じていても、その中に注入した試料を一定の位置に
止どめることができるため、該試料を常に同一の温度条
件で加熱蒸発気化することが可能となり、蒸発気化され
た試料が導入される誘導結合プラズマ質量分析装置で試
料中の超微量成分を高精度かつ高感度で分析できる。
(Operation) According to the present invention, at least one fine groove is provided on the circumference of the inner surface of the cuvette where the sample injection hole is located or inserted into the cuvette and near the inner surface of the tube where the sample injection hole is located. Thus, a part of the sample injected from the injection hole first enters the fine groove, and then the remaining sample is also retained around the fine groove due to the surface tension. Therefore, even if an inert gas is circulated inside the cuvette or the tube, or the cuvette or the tube is slightly inclined, the sample can be prevented from moving from the set position of the cuvette or the tube. As a result, even if there is a temperature distribution in the cuvette or tube, the sample injected into the cuvette or tube can be stopped at a fixed position, so the sample should always be heated and evaporated under the same temperature condition. Therefore, an inductively coupled plasma mass spectrometer into which an evaporated and vaporized sample is introduced can analyze ultra-trace components in the sample with high accuracy and high sensitivity.

また、加熱された不活性ガスや蒸発気化された試料ガ
スが接触されるキュベット表面及び電極表面を高融点金
属の酸化物膜又は窒化物膜で被覆することによって、そ
れらキュベット等の基材としてグラファイトを用いて分
析を行なった場合、試料中の炭化物を生成し易い元素
(UやThなど)がグラファイトと反応して炭化物を生成
するのを防止できる。その結果、イオン化効率を大幅に
向上できると共に、メモリ効果を解消できる。一方、キ
ュベット等の基材として耐熱性金属を用いた場合、前記
高融点金属の酸化物膜又は窒化物膜のバリア作用により
該耐熱性金属中に不純物として含有するUやThが蒸発気
化するのを抑制できる。しかも、前記高融点金属の酸化
物膜又は窒化物膜の被覆によって、前記耐熱性金属中の
UやThの蒸発気化開始時間を試料中のUやThの蒸発気化
開始時間よりも遅らせることができるため、試料中のU
やThによるイオンスペクトルと基材である耐熱性金属中
のUやThによるイオンスペクトルとを時間的に分離でき
る。従って、誘導結合プラズマ質量分析装置における試
料中の超微量成分であるUやThを高感度で高精度かつ迅
速に分析できる。
Further, by coating the surface of the cuvette and the surface of the electrode, which are brought into contact with the heated inert gas or the vaporized sample gas, with an oxide film or a nitride film of a refractory metal, graphite is used as a base material for the cuvette or the like. When an analysis is performed using, it is possible to prevent an element (U, Th, etc.) that easily forms a carbide in the sample from reacting with graphite to form a carbide. As a result, the ionization efficiency can be significantly improved and the memory effect can be eliminated. On the other hand, when a refractory metal is used as a base material for a cuvette or the like, U or Th contained as impurities in the refractory metal evaporates due to the barrier action of the refractory metal oxide film or nitride film. Can be suppressed. Moreover, the vaporization start time of U or Th in the refractory metal can be delayed from the vaporization start time of U or Th in the sample by coating the oxide film or the nitride film of the refractory metal. Therefore, U in the sample
It is possible to temporally separate the ion spectrum due to Th and Th and the ion spectrum due to U and Th in the heat-resistant metal as the base material. Therefore, it is possible to analyze U and Th, which are ultratrace components in the sample in the inductively coupled plasma mass spectrometer, with high sensitivity, high accuracy and speed.

更に、キュベットをグラファイトにより形成し、この
キュベット内に試料注入孔を有するチューブを挿入し、
このチューブの前記注入孔が位置する内面付近の円周上
に少なくとも1つ以上の微細溝を設けることによって、
前述した誘導結合プラズマ質量分析装置での試料中の超
微量成分を高精度かつ高感度で分析できると共に、試料
導入装置の蒸発気化部空間の小型化を達成できる。即
ち、キュベットを耐熱性金属で製作した場合、炭化物を
生成し易い元素(UやThなど)を測定する際、その試料
を高精度かつ高感度で分析できるものの、該耐熱性金属
は良熱伝導性であるため、断熱の必要性から試料導入装
置の蒸発気化部空間が大型化する。このようなことか
ら、キュベットを断熱性に優れたグラファイトで形成す
ることにより試料導入装置の蒸発気化部空間の小型化が
可能となる。この場合、キュベットのみならず電極もグ
ラファイトで形成することによって、一層の小型化が可
能となる。しかし、キュベットをグラファイトで形成す
ると、試料中の炭化物を生成し易い元素(UやThなど)
を測定する場合には前記UやThがグラファイトと反応し
て炭化物を生成し、イオン化効率の低下やメモリ効果が
現われる。そこで、前記キュベット内に高融点金属製の
チューブを挿入し、ここで試料の蒸発気化を行なうこと
によって、メモリ効果を解消すると共に高いイオン化効
率を維持しつつ、試料導入装置の蒸発気化部空間の小型
化を図ることができる。
Further, the cuvette is formed of graphite, and a tube having a sample injection hole is inserted into the cuvette,
By providing at least one fine groove on the circumference of the inner surface of the tube near the injection hole,
The above-mentioned inductively coupled plasma mass spectrometer can analyze ultra-trace components in a sample with high accuracy and high sensitivity, and can reduce the size of the vaporization vaporization part space of the sample introduction device. That is, when the cuvette is made of a heat-resistant metal, the sample can be analyzed with high accuracy and high sensitivity when measuring elements (U, Th, etc.) that easily form carbides, but the heat-resistant metal has a good thermal conductivity. Therefore, the space for evaporative evaporation of the sample introduction device becomes large due to the need for heat insulation. Therefore, by forming the cuvette with graphite having excellent heat insulating properties, it is possible to reduce the space of the evaporation / vaporization section of the sample introduction device. In this case, not only the cuvette but also the electrode is made of graphite, so that the size can be further reduced. However, if the cuvette is made of graphite, elements that easily form carbides in the sample (such as U and Th)
When U is measured, U or Th reacts with graphite to generate a carbide, which causes a decrease in ionization efficiency and a memory effect. Therefore, by inserting a tube made of a refractory metal into the cuvette and evaporating and evaporating the sample here, while eliminating the memory effect and maintaining a high ionization efficiency, the evaporative evaporation space of the sample introduction device is maintained. The size can be reduced.

更に、前記グラファイトからなるキュベット内に表面
を高融点金属の酸化物膜又は窒化物膜で被覆した高融点
金属の円筒状チューブを挿入することによって、前記高
融点金属の酸化物膜又は窒化物膜のバリア作用によりチ
ューブ基材である高融点金属中に不純物として含有する
UやThが蒸発気化するのを抑制できる。しかも、前記高
融点金属の酸化物膜又は窒化物膜の被覆によって、前記
チューブ基材である高融点金属中のUやThの蒸発気化開
始時間を試料中のUやThの蒸発気化開始時間よりも遅ら
せることができるため、試料中のUやThによるイオンス
ペクトルとチューブ基材である高融点金属中のUやThに
よるイオンスペクトルとを時間的に分離できる。従っ
て、前記キュベット内に表面を高融点金属の酸化物膜又
は窒化物膜で被覆した高融点金属製のチューブを挿入
し、ここで試料の蒸発気化を行なうことによって、イオ
ン化効率の向上、メモリ効果の確実な防止により一層高
精度の分析を行なうことができると共に、試料導入装置
の蒸発気化部空間の小型化を図ることができる。
Further, by inserting a cylindrical tube of a refractory metal whose surface is coated with a refractory metal oxide film or a nitride film into the graphite cuvette, the refractory metal oxide film or nitride film is inserted. By the barrier action of, it is possible to suppress evaporation and vaporization of U and Th contained as impurities in the high melting point metal that is the tube base material. Moreover, by coating the oxide film or the nitride film of the refractory metal, the vaporization start time of U and Th in the refractory metal that is the tube base material is set to be smaller than the vaporization start time of U and Th in the sample. Since it can also be delayed, the ion spectrum due to U or Th in the sample and the ion spectrum due to U or Th in the refractory metal that is the tube base material can be temporally separated. Therefore, by inserting a tube made of a refractory metal whose surface is coated with a refractory metal oxide film or a nitride film into the cuvette and evaporating and evaporating the sample here, the ionization efficiency is improved and the memory effect is improved. With more reliable prevention, it is possible to perform a more accurate analysis, and it is possible to reduce the size of the space in the evaporative vaporization section of the sample introduction device.

(発明の実施例) 以下、本発明の実施例を第1図を参照して詳細に説明
する。
Embodiment of the Invention Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG.

実施例1 第1図は、本実施例で使用した誘導結合プラズマ質量
分析用試料導入装置を示す概略断面図である。図中の1
は、発熱物質からなるキュベットであり、該キュベット
1の中央上部には試料注入孔2が開口されている。この
キュベット1内には、高融点金属製の円筒状チューブ3
がその中央上部に開口された試料注入孔4を前記キュベ
ット1の注入孔2と合致するように挿入されている。こ
のチューブ3の前記注入孔4が位置する内面付近には、
第2図に示すように微細溝5がその円周全体に亙って設
けられている。また、前記キュベット1は軸方向に対し
て垂直方向に分割された電気良導体からなる電極6a、6b
に包囲されていると共に、該キュベット1の両端周縁は
各電極6a、6bの内面に夫々接触、支持されている。前記
各電極6a、6bの分割面には、それらを電気的に絶縁する
ための絶縁材料層(図示せず)が介在されている。一方
の電極6aには、ピペット挿入穴7が開口されている。前
記各電極6a、6bは、軸方向に対して垂直方向に分割され
た電気良導体からなる電極ブロック8a、8bに包囲されて
いると共に、各電極6a、6bの外周面は夫々各電極ブロッ
ク8a、8bの内周面に接触、支持されている。前記各電極
ブロック8a、8bの分割面には、それらを電気的に絶縁す
るための絶縁材料層(図示せず)が介在されている。前
記電極ブロック8a、8bには、それらブロック8a、8bを冷
却するための冷却水通路9a、9bが設けられている。前記
電極ブロック8a、8bには、キャリアガス流出口となる石
英パイプ10a及びキャリアガス流入口としての石英パイ
プ10bが夫々挿着されている。また、前記電極ブロック8
a、8bから前記電極6a、6bに亙ってキャリアガス外部流
路11a、11bが夫々穿設され、かつ前記石英パイプ10a、1
0bの挿着部近傍の電極ブロック8a、8bにはキャリアガス
内部流路12a、12bが穿設されている。前記キャリアガス
流入口としての石英パイプ10bとキャリアガス内部流路1
2a、12bは、前記チューブ3内の試料の乾燥及び灰化段
階と蒸発気化の段階で独立した流量のキャリアガスを流
すために使用される。なお、前記キュベット1、チュー
ブ3、電極6a、6b及び電極ブロック8a、8b等により加熱
炉を構成している。
Example 1 FIG. 1 is a schematic sectional view showing a sample introduction device for inductively coupled plasma mass spectrometry used in this example. 1 in the figure
Is a cuvette made of a heating substance, and a sample injection hole 2 is opened in the upper center of the cuvette 1. In the cuvette 1, a cylindrical tube 3 made of a high melting point metal is provided.
Is inserted so that the sample injection hole 4 opened at the upper center thereof matches the injection hole 2 of the cuvette 1. In the vicinity of the inner surface of the tube 3 where the injection hole 4 is located,
As shown in FIG. 2, fine grooves 5 are provided over the entire circumference. Further, the cuvette 1 has electrodes 6a, 6b made of a good electric conductor divided in a direction perpendicular to the axial direction.
The cuvette 1 is surrounded by the edges of the cuvette 1 and is in contact with and supported by the inner surfaces of the electrodes 6a and 6b, respectively. An insulating material layer (not shown) for electrically insulating the electrodes 6a and 6b is interposed between the divided surfaces of the electrodes 6a and 6b. A pipette insertion hole 7 is opened in one of the electrodes 6a. The respective electrodes 6a, 6b are surrounded by electrode blocks 8a, 8b made of a good electric conductor divided in a direction perpendicular to the axial direction, and the outer peripheral surfaces of the respective electrodes 6a, 6b are respectively electrode blocks 8a, 8a. It is in contact with and supported by the inner peripheral surface of 8b. An insulating material layer (not shown) for electrically insulating the electrode blocks 8a and 8b is interposed between the divided surfaces. The electrode blocks 8a, 8b are provided with cooling water passages 9a, 9b for cooling the blocks 8a, 8b. A quartz pipe 10a serving as a carrier gas outlet and a quartz pipe 10b serving as a carrier gas inlet are inserted into the electrode blocks 8a and 8b, respectively. Also, the electrode block 8
Carrier gas external flow channels 11a and 11b are respectively formed from a and 8b to the electrodes 6a and 6b, and the quartz pipes 10a and 1b are provided.
Carrier gas internal channels 12a and 12b are formed in the electrode blocks 8a and 8b near the insertion portion of 0b. Quartz pipe 10b as carrier gas inlet and carrier gas internal flow path 1
2a and 12b are used to flow carrier gas at independent flow rates in the steps of drying and ashing the sample in the tube 3 and evaporative vaporization. The cuvette 1, the tube 3, the electrodes 6a and 6b, the electrode blocks 8a and 8b, and the like constitute a heating furnace.

また、図中の13はユニット化されたガス制御機構であ
る。このガス制御機構13は、不活性ガス入口14側に配置
された第1の電磁弁15を備えている。この電磁弁15は、
圧力調整器16に連結されており、かつ該調整器16には圧
力メータ17が連結させている。これら圧力調整器16及び
圧力メータ17は予め適正な圧力に調整されている。ま
た、前記電磁弁15と圧力調整器16の間の配管部分には前
記不活性ガス入口14から導入された不活性ガスの圧力が
充分か否かを検知するための圧力スチッチ18に連結され
ている。この圧力スイッチ18で検知された圧力が所定値
以下である場合には、前記電極ブロック8a、8bの電源系
の制御部(図示せず)にその検知信号がフィードバック
され、前記キュベット1等が過度に発熱(3000℃前後)
して酸化されるのを防止する役目をなすものである。前
記圧力調整器16の後段側では、3方に分岐され、流量調
節機能付きの流量19〜21に連結されている。第1の流量
計19は、前記加熱炉のキャリアガス外部流路11a、11bに
連結されている。第2の流量計20は、第2の電磁弁22を
介して前記加熱炉のキャリアガス内部流路12a、12bに連
結されている。第3の流量計21は、第3の電磁弁23を介
して前記加熱炉のキャリアガス流入口である石英パイプ
10bに連結されている。なお、前記加熱炉と誘導結合プ
ラズマ質量分析装置のプラズマトーチ(図示せず)を連
結する配管系には第4の電磁弁24が設けられている。
Reference numeral 13 in the figure is a unitized gas control mechanism. The gas control mechanism 13 includes a first solenoid valve 15 arranged on the inert gas inlet 14 side. This solenoid valve 15
It is connected to a pressure regulator 16 and a pressure meter 17 is connected to the regulator 16. The pressure regulator 16 and the pressure meter 17 are adjusted to proper pressure in advance. Further, a pipe portion between the solenoid valve 15 and the pressure regulator 16 is connected to a pressure switch 18 for detecting whether or not the pressure of the inert gas introduced from the inert gas inlet 14 is sufficient. There is. When the pressure detected by the pressure switch 18 is below a predetermined value, the detection signal is fed back to the control unit (not shown) of the power supply system of the electrode blocks 8a and 8b, and the cuvette 1 and the like are excessively fed. Fever (around 3000 ℃)
It also serves to prevent oxidization. On the rear side of the pressure regulator 16, the pressure regulator 16 is branched into three directions and connected to the flow rates 19 to 21 with a flow rate adjusting function. The first flow meter 19 is connected to the carrier gas external flow paths 11a and 11b of the heating furnace. The second flow meter 20 is connected to the carrier gas internal flow paths 12a and 12b of the heating furnace via a second electromagnetic valve 22. The third flow meter 21 is a quartz pipe which is a carrier gas inlet of the heating furnace via a third solenoid valve 23.
It is linked to 10b. A fourth solenoid valve 24 is provided in the piping system connecting the heating furnace and the plasma torch (not shown) of the inductively coupled plasma mass spectrometer.

次に、前述した第1図図示の試料導入装置の作用を説
明する。
Next, the operation of the sample introduction device shown in FIG. 1 will be described.

まず、第2〜第4の電磁弁22〜24を閉じた状態で試料
をピペット挿入穴7、及び試料注入孔2、4を通して円
筒状チューブ3内に滴下する。この時、滴下された試料
25は第2図に示すように試料注入孔4直下に位置する微
細溝5を侵入して該溝5及びその周辺に滞留される。つ
づいて、電源からその制御部の加熱プログラミングに従
って電極ブロック8a、8bに通電し、これら電極ブロック
8a、8bに接続されて電極6a、6bを通してキュベット1の
両端に電圧を印加してキュベット1及びチューブ3を所
定の温度に発熱させてチューブ3内の試料25を乾燥、灰
化させる共に、第2、第3の電磁弁22、23を開いて不活
性ガス(キャリアガス)を加熱炉の内部流路12a、12bと
流入口としての石英パイプ10bに供給する。これによ
り、試料25の乾燥、灰化の段階で発生する水蒸気や共存
物質はキャリアガスと共に試料注入孔4、2及びピペッ
ト挿入穴7を通して加熱炉の外に除去される。次いで、
高融点金属の酸化物膜もしくは窒化物膜で表面を覆った
グラファイト栓、窒化ホウ素栓又は耐熱性金属栓(図示
せず)でピペット挿入穴7及び試料注入孔2、4を塞い
だ後、キュベット1への通電を上げてより高い温度に発
熱させて試料25中の目的成分を蒸発気化し、同時に第4
の電磁弁24を開いて該蒸発気化した目的成分を誘導結合
プラズマ質量分析装置のプラズマトーチ内に導入し、励
起イオン化する。このイオンを四重極マスフィルタで質
量分離して測定し、そのイオン強度から検量線を用いて
目的成分の濃度を算出する。以上の操作が終了し、キュ
ベット1、チューブ3が冷却した後、第2〜第4の電磁
弁22〜24を閉じ、再び試料を注入して同様な操作を繰返
して測定を行なう。
First, the sample is dropped into the cylindrical tube 3 through the pipette insertion hole 7 and the sample injection holes 2 and 4 with the second to fourth electromagnetic valves 22 to 24 closed. Sample dropped at this time
As shown in FIG. 2, 25 penetrates the fine groove 5 located immediately below the sample injection hole 4 and is retained in the groove 5 and its periphery. Subsequently, the electrode blocks 8a and 8b are energized from the power supply according to the heating programming of the control unit, and the electrode blocks 8a and 8b are energized.
A voltage is applied to both ends of the cuvette 1 through electrodes 6a and 6b connected to 8a and 8b to heat the cuvette 1 and the tube 3 to a predetermined temperature to dry and incinerate the sample 25 in the tube 3. 2. The third and third solenoid valves 22 and 23 are opened to supply an inert gas (carrier gas) to the internal passages 12a and 12b of the heating furnace and the quartz pipe 10b as an inlet. As a result, water vapor and coexisting substances generated in the steps of drying and ashing the sample 25 are removed to the outside of the heating furnace through the sample injection holes 4 and 2 and the pipette insertion hole 7 together with the carrier gas. Then
After closing the pipette insertion hole 7 and the sample injection holes 2 and 4 with a graphite stopper, a boron nitride stopper, or a heat-resistant metal stopper (not shown) whose surface is covered with a refractory metal oxide film or nitride film, the cuvette 1 is turned on to generate heat at a higher temperature to evaporate the target component in the sample 25 and simultaneously
The electromagnetic valve 24 is opened to introduce the vaporized and vaporized target component into the plasma torch of the inductively coupled plasma mass spectrometer, and excites and ionizes it. The ions are measured by mass separation using a quadrupole mass filter, and the concentration of the target component is calculated from the ion intensity using a calibration curve. After the above operation is completed and the cuvette 1 and the tube 3 are cooled, the second to fourth electromagnetic valves 22 to 24 are closed, the sample is injected again, and the same operation is repeated to perform the measurement.

上述した試料の蒸発気化に際し、高融点金属製の円筒
状チューブ3の注入孔4が位置する内面付近に第2図に
示すように微細溝5をその円周全体に亙って設けている
ため、試料25が該微細溝5の位置から移動されるのを抑
制できる。その結果、試料25を常に同一温度条件で蒸発
気化することが可能となるため、誘導結合プラズマ質量
分析装置での試料中の超微量成分を高精度かつ高感度で
分析できる。
Since fine grooves 5 are provided around the entire circumference of the cylindrical tube 3 made of refractory metal near the inner surface where the injection hole 4 is located, as shown in FIG. The sample 25 can be prevented from moving from the position of the fine groove 5. As a result, the sample 25 can always be evaporated and vaporized under the same temperature condition, so that an ultratrace component in the sample can be analyzed with high accuracy and high sensitivity in the inductively coupled plasma mass spectrometer.

事実、本実施例1の誘電結合プラズマ質量分析用試料
導入装置を用い、次のような実験を行なうことによって
試料中の超微量成分を精度よく分析できることが確認さ
れた。
In fact, it was confirmed by using the sample introduction device for inductively coupled plasma mass spectrometry of Example 1 that the ultratrace component in the sample could be analyzed with high precision by conducting the following experiment.

実施例1−1 電極6a、6bとしてグラファイトからなるものを、キュ
ベット1として外径8mmφ、内径6mmφ、長さ28mm、中央
部に2mmφの試料注入孔を1つ有するグラファイトから
なるものを、円筒状チューブ3として外径5.5mmφ、内
径4.5mmφ、長さ26mm、中央部に2mmφの試料注入孔を1
つ有する高純度タングステンからなるものを夫々用い
た。また、前記電極6a、6bキュベット1及び円筒状チュ
ーブ3は加熱された不活性ガスや蒸発気化された試料ガ
スが接触する部分の表面を厚さ約20μmのタングステン
窒化物膜で被覆した。なお、タングステン窒化物膜の被
覆は、有機タングステン化合物を所定の部材表面に塗布
した後、窒素雰囲気中で焼成することによって行なっ
た。また、前記円筒状チューブ3の試料注入孔4が位置
する内面付近の円周上全体に亙って幅、深さが共に約10
μmのV字形の微細溝5を1本形成した。この微細溝5
は、先端が尖った高純度タングステン製治具でチューブ
内面のタングステン窒化物膜を機械的に引掻くことによ
り形成し、この後アルゴンガス気流中で2900℃にて高温
処理を行なった。
Example 1-1 Electrodes 6a and 6b made of graphite, and cuvette 1 made of graphite having an outer diameter of 8 mmφ, an inner diameter of 6 mmφ, a length of 28 mm, and one sample injection hole of 2 mmφ in the central portion were cylindrical. Tube 3 has an outer diameter of 5.5 mmφ, an inner diameter of 4.5 mmφ, a length of 26 mm, and a sample injection hole of 2 mmφ in the center.
Each of them was made of high-purity tungsten. The electrodes 6a and 6b, the cuvette 1 and the cylindrical tube 3 were coated with a tungsten nitride film having a thickness of about 20 μm on the surfaces of the portions in contact with the heated inert gas and the vaporized sample gas. The tungsten nitride film was coated by applying an organotungsten compound on the surface of a predetermined member and then firing it in a nitrogen atmosphere. In addition, the width and the depth of the cylindrical tube 3 are about 10 along the entire circumference in the vicinity of the inner surface where the sample injection hole 4 is located.
One V-shaped fine groove 5 of μm was formed. This fine groove 5
Was formed by mechanically scratching the tungsten nitride film on the inner surface of the tube with a high-purity tungsten jig having a sharp tip, and then subjected to a high temperature treatment at 2900 ° C. in an argon gas stream.

比較例1−1 タングステン窒化物膜が被覆されたタングステン製円
筒状チューブの内面に微細溝を形成しない以外、上記実
施例1−1と同様な試料導入装置を組立てた。
Comparative Example 1-1 A sample introduction device similar to that in Example 1-1 was assembled except that fine grooves were not formed on the inner surface of the tungsten cylindrical tube coated with the tungsten nitride film.

比較例1−2 電極、キュベット及びタングステン製円筒状チューブ
がタングステン窒化物膜で被覆されておらず、かつ該チ
ューブ内面に微細溝を形成しない以外、上記実施例1−
1と同様な試料導入装置を組立てた。
Comparative Example 1-2 Except that the electrode, the cuvette and the cylindrical tube made of tungsten were not covered with the tungsten nitride film, and the fine grooves were not formed on the inner surface of the tube, the above-mentioned Example 1-
A sample introduction device similar to that of No. 1 was assembled.

しかして、本実施例1−1及び比較例1−1、1−2
の試料導入装置並びに誘導結合プラズマ質量分析装置を
用いてウラン標準溶液100pg/mlの試料10μと同標準溶
液0pg/mlの試料10μについて下記条件でイオン強度を
10回ずつ測定した。
Therefore, the present Example 1-1 and Comparative Examples 1-1 and 1-2
Using the sample introduction device and the inductively coupled plasma mass spectrometer of uranium standard solution 100 pg / ml sample 10μ and the same standard solution 0 pg / ml sample 10μ, measure the ionic strength under the following conditions.
The measurement was performed 10 times each.

試料導入装置でのキャリアガス;4.0/minのアルゴ
ン。
Carrier gas in sample introduction device; Argon at 4.0 / min.

試料導入装置での乾燥;150℃、30sec。 Drying in the sample introduction device; 150 ° C, 30 sec.

試料導入装置での灰化;1000℃、30sec。 Ashing in the sample introduction device; 1000 ° C, 30 sec.

試料導入装置での蒸発気化;2800℃、7sec。 Evaporative vaporization in sample introduction device; 2800 ° C, 7 sec.

プラズマトーチでの高周波電源の周波数;27.12MHz。 Frequency of high frequency power supply in plasma torch; 27.12MHz.

プラズマトーチでの高周波電源の高周波出力;1.3kW。 High frequency output of high frequency power supply with plasma torch; 1.3kW.

プラズマトーチでの冷却ガス;15/min。 Cooling gas with plasma torch; 15 / min.

プラズマトーチでのプラズマガス;0.8/min。 Plasma gas with plasma torch; 0.8 / min.

以上の結果、本実施例1−1ではウラン標準溶液100p
g/mlの試料の平均イオン強度は520、精度は±7%、同
標準溶液0pg/mlの試料の平均イオン強度は8、精度は±
6%であった。これに対し、比較例1−1ではウラン標
準溶液100pg/mlの試料の平均イオン強度は390、精度は
±15%、同標準溶液0pg/mlの試料の平均イオン強度は
8、精度は±6%となり、円筒状チューブ内面に微細溝
を設けていないことにより、試料がチューブ内面の所定
位置(試料注入孔直下)から移動して、蒸発気化時の温
度条件が変動するためにウランのイオン強度が減少し、
精度も低下した。また、比較例1−2ではウラン標準溶
液100mg/mlの試料の平均イオン強度は310、精度は±8
%、同標準溶液0pg/mlの試料の平均イオン強度は45、精
度は±7%となり、タングステン窒化物膜が被覆されて
いないタングステン製円筒状チューブから蒸発気化され
たウランの混入により標準溶液が零の試料でもウランの
イオン強度が測定された。
As a result, in Example 1-1, the uranium standard solution 100 p
The average ionic strength of the sample of g / ml is 520, the accuracy is ± 7%, the average ionic strength of the sample of 0 pg / ml of the standard solution is 8, the accuracy is ±
It was 6%. On the other hand, in Comparative Example 1-1, the average ionic strength of the sample of 100 pg / ml of uranium standard solution is 390, the accuracy is ± 15%, the average ionic strength of the sample of 0 pg / ml of the standard solution is 8, and the accuracy is ± 6. %, The sample moves from a predetermined position on the inner surface of the tube (immediately below the sample injection hole) due to the absence of fine grooves on the inner surface of the cylindrical tube, and the uranium ionic strength changes because the temperature conditions during evaporation and vaporization fluctuate. Is reduced,
The accuracy also decreased. Further, in Comparative Example 1-2, the average ionic strength of a sample of 100 mg / ml uranium standard solution was 310, and the accuracy was ± 8.
%, The average ionic strength of the standard solution of 0 pg / ml was 45, the accuracy was ± 7%, and the standard solution was prepared by mixing the vaporized uranium from the tungsten cylindrical tube not covered with the tungsten nitride film. Ionic strength of uranium was also measured in the zero sample.

実施例1−2 電極6a、6bとしてグラファイトからなるものを、キュ
ベット1として外径8mmφ、内径6mmφ、長さ28mm、中央
部に2mmφの試料注入孔を1つ有するグラファイトから
なるものを、円筒状チューブ3として外径5.5mmφ、内
径4.5mmφ、長さ26mm、中央部に2mmφの試料注入孔を1
つ有する高純度タンタルからなるものを夫々用いた。ま
た、前記円筒状チューブ3の試料注入孔4が位置する内
面の円周上全体及びその左右500μm離れた円周上全体
に亙って幅、深さが共に約10μmのV字形の微細溝5を
合計3本形成した。これらの微細溝5は、先端が尖った
高純度タンタル製治具でチューブ内面を機械的に引掻く
ことにより形成し、この後アルゴンガス気流中で2900℃
にて高温処理を行なった。
Example 1-2 The electrodes 6a, 6b made of graphite, the cuvette 1 made of graphite having an outer diameter of 8 mmφ, an inner diameter of 6 mmφ, a length of 28 mm and one sample injection hole of 2 mmφ in the central portion were cylindrical. Tube 3 has an outer diameter of 5.5 mmφ, an inner diameter of 4.5 mmφ, a length of 26 mm, and a sample injection hole of 2 mmφ in the center.
Ones each made of high-purity tantalum were used. In addition, a V-shaped fine groove 5 having a width and a depth of about 10 μm is formed on the entire circumference of the inner surface of the cylindrical tube 3 where the sample injection hole 4 is located and on the whole circumference 500 μm left and right thereof. 3 in total were formed. These fine grooves 5 are formed by mechanically scratching the inner surface of the tube with a jig made of high-purity tantalum with a sharp tip, and then at 2900 ° C. in an argon gas stream.
Was subjected to high temperature treatment.

比較例1−3 タンタル製円筒状チューブ内面に微細溝を形成しない
以外、上記実施例1−2と同様な試料導入装置を組立て
た。
Comparative Example 1-3 A sample introducing device similar to that of the above Example 1-2 was assembled except that fine grooves were not formed on the inner surface of the tantalum cylindrical tube.

しかして、本実施例1−2及び比較例1−3の試料導
入装置並びに誘導結合プラズマ質量分析装置を用いてユ
ーロピウム標準溶液100pg/mlの試料10μと同標準溶液
0pg/mlの試料10μについて灰化条件を1100℃、30sec
とした以外、上記実施例1−1と同様な条件でイオン強
度を10回ずつ測定した。その結果、本実施例1−2では
ユーロピウム標準溶液100pg/mlの試料の平均イオン強度
は470、精度±6%、同標準溶液0pg/mlの試料の平均イ
オン強度は3、精度±5%であった。これに対し、比較
例1−3ではユーロピウム標準溶液100pg/mlの試料の平
均イオン強度は380、精度は±14%、同標準溶液0pg/ml
の試料の平均イオン強度は3、精度は±5%となり、円
筒状チューブ内面に微細溝を設けていないことにより、
試料がチューブ内面の所定位置(試料注入孔直下)から
移動して、蒸発気化時の温度条件が変動するためにユー
ロピウムのイオン強度が減少し、精度も低下した。
Then, using the sample introduction apparatus and the inductively coupled plasma mass spectrometer of the present Example 1-2 and Comparative Example 1-3, a 10 μm sample of the europium standard solution 100 pg / ml and the same standard solution were used.
Ashing conditions for 1μC, 30sec for 0μg / ml sample 10μ
Other than the above, the ionic strength was measured 10 times under the same conditions as in Example 1-1. As a result, in Example 1-2, the average ionic strength of the sample of the europium standard solution 100 pg / ml was 470, the accuracy was ± 6%, and the average ionic strength of the sample of the standard solution 0 pg / ml was 3, the accuracy was ± 5%. there were. On the other hand, in Comparative Example 1-3, the average ionic strength of the sample of the europium standard solution 100 pg / ml is 380, the accuracy is ± 14%, and the standard solution is 0 pg / ml.
Sample has an average ionic strength of 3 and an accuracy of ± 5%, and because the inner surface of the cylindrical tube is not provided with fine grooves,
The sample moved from a predetermined position on the inner surface of the tube (immediately below the sample injection hole), and the temperature condition during evaporation and vaporization fluctuated, so that the ionic strength of europium decreased and the accuracy also decreased.

このように本実施例1の試料導入装置では、ウランや
ユーロピウムの測定において従来の蒸発気化法を併用し
た誘導結合プラズマ質量分析法に比べて分析精度及び感
度が大幅に向上することがわかる。また、本実施例1の
試料導入装置では誘導結合プラズマ発光分析装置にも利
用でき、従来の蒸発気化法を併用した誘導結合プラズマ
発光分析法と比較しても分析精度及び感度を大幅に向上
させることができる。
Thus, it can be seen that the sample introduction apparatus of the present Example 1 greatly improves the analysis accuracy and sensitivity in the measurement of uranium and europium as compared with the inductively coupled plasma mass spectrometry method in which the conventional evaporative vaporization method is also used. In addition, the sample introduction device of the present Example 1 can be used also for an inductively coupled plasma optical emission spectrometer, and greatly improves the analysis accuracy and sensitivity even when compared with the conventional inductively coupled plasma optical emission spectrometer which also uses the evaporative vaporization method. be able to.

実施例2 電極6a、6bとしてグラファイトからなるものを、キュ
ベット1として外径8mmφ、内径6mmφ、長さ28mm、中央
部に2mmφの試料注入孔を1つ有するグラファイトから
なるものを夫々用いた。また、キュベット1内に円筒状
チューブを挿入せずに、該キュベット1の試料注入孔2
が位置する内面の円周上全体に亙って幅、深さが共に約
10μmのV字形の微細溝を1本形成した。この微細溝
は、先端が尖った高純度タンタル製治具でキュベット内
面を機械的に引掻くことにより形成し、この後アルゴン
ガス気流中で2900℃にて高温処理を行なった。
Example 2 Electrodes 6a and 6b were made of graphite, and cuvette 1 was made of graphite having an outer diameter of 8 mmφ, an inner diameter of 6 mmφ, a length of 28 mm, and one sample injection hole of 2 mmφ in the central portion. In addition, the sample injection hole 2 of the cuvette 1 without inserting a cylindrical tube into the cuvette 1.
The width and depth are both about the entire circumference of the inner surface where
One V-shaped fine groove of 10 μm was formed. The fine grooves were formed by mechanically scratching the inner surface of the cuvette with a high-purity tantalum jig having a sharp tip, and then subjected to high temperature treatment at 2900 ° C. in an argon gas stream.

比較例2 グラファイトからなるキュベット内面に微細溝を形成
しない以外、上記実施例2と同様な試料導入装置を組立
てた。
Comparative Example 2 A sample introducing device similar to that in Example 2 was assembled except that fine grooves were not formed on the inner surface of the cuvette made of graphite.

しかして、本実施例2及び比較例2の試料導入装置並
びに誘導結合プラズマ質量分析装置を用いて銅標準溶液
100pg/mlの試料10μと同標準溶液0pg/mlの試料10μ
について灰化条件を800℃、30secとした以外、上記実施
例1−1と同様な条件でイオン速度を10回ずつ測定し
た。その結果、本実施例2では銅標準溶液100pg/mlの試
料の平均イオン強度は420、精度±7%、同標準溶液0pg
/mlの試料の平均イオン強度は6、精度±6%であっ
た。これに対し、比較例2では銅標準溶液100pg/mlの試
料の平均イオン強度は370、精度は±11%、同標準溶液0
pg/mlの試料の平均イオン強度は6、精度は±6%とな
り、キュベット内面に微細溝を設けていないことによ
り、試料がキュベット内面の所定位置(試料注入孔直
下)から移動して、蒸発気化時の温度条件が変動するた
めに銅のイオン強度が減少し、精度も低下した。
Then, using the sample introduction apparatus and the inductively coupled plasma mass spectrometer of Example 2 and Comparative Example 2, a copper standard solution was used.
100 μg / ml sample 10 μ and the same standard solution 0 μg / ml sample 10 μ
The ion velocity was measured 10 times each under the same conditions as in Example 1-1 except that the ashing condition was set to 800 ° C. for 30 seconds. As a result, in Example 2, the average ionic strength of the sample of the copper standard solution 100 pg / ml was 420, the accuracy was ± 7%, and the standard solution was 0 pg.
The average ionic strength of the / ml sample was 6, and the accuracy was ± 6%. On the other hand, in Comparative Example 2, the average ionic strength of the copper standard solution 100 pg / ml sample was 370, the accuracy was ± 11%, and the standard solution was 0%.
The pg / ml sample has an average ionic strength of 6 and an accuracy of ± 6%. Since the micro groove is not provided on the inner surface of the cuvette, the sample moves from a predetermined position on the inner surface of the cuvette (just below the sample injection hole) and evaporates. The ionic strength of copper decreased due to the change in temperature condition during vaporization, and the accuracy also decreased.

このように本実施例2の試料導入装置では、銅の測定
において従来の蒸発気化法を併用した誘導結合プラズマ
質量分析法に比べて分析精度及び感度が大幅に向上する
ことがわかる。また、本実施例2の試料導入装置では誘
導結合プラズマ発光分析装置にも利用でき、従来の蒸発
気化法を併用した誘導結合プラズマ発光分析法と比較し
ても分析精度及び感度を大幅に向上させることができ
る。
As described above, it is understood that the sample introduction device of the second embodiment significantly improves the analysis accuracy and sensitivity in the copper measurement in comparison with the inductively coupled plasma mass spectrometry method in which the conventional evaporative vaporization method is used together. In addition, the sample introduction device of the second embodiment can be applied to an inductively coupled plasma optical emission spectrometer, and significantly improves the analysis accuracy and sensitivity even when compared with the conventional inductively coupled plasma optical emission spectrometer that uses the evaporative vaporization method together. be able to.

[発明の効果] 以上詳述した如く、本発明によれば誘導結合プラズマ
質量分析装置における試料中の超微量成分を高精度かつ
高感度で分析可能とした試料導入装置を提供できるもの
である。
[Effects of the Invention] As described in detail above, according to the present invention, it is possible to provide a sample introduction device capable of analyzing an ultratrace component in a sample in an inductively coupled plasma mass spectrometer with high accuracy and high sensitivity.

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

第1図は本発明の一実施例を示す誘導結合プラズマ質量
分析用試料導入装置の概略断面図、第2図は第1図の円
筒状チューブの拡大断面図である。 1……キュベット、2、4……試料注入光、3……円筒
状チューブ、5……微細溝、6a、6b……電極、8a、8b…
…電極ブロック、11a、11b……キャリアガス外部流路、
12a、12b……キャリアガス内部流路、13……ガス制御機
構、18……圧力スイッチ、22〜24……電磁弁、25……試
料。
FIG. 1 is a schematic sectional view of a sample introduction device for inductively coupled plasma mass spectrometry showing an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an enlarged sectional view of the cylindrical tube of FIG. 1 ... cuvette, 2, 4 ... sample injection light, 3 ... cylindrical tube, 5 ... fine groove, 6a, 6b ... electrode, 8a, 8b ...
… Electrode block, 11a, 11b …… Carrier gas external flow path,
12a, 12b ... Carrier gas internal flow path, 13 ... Gas control mechanism, 18 ... Pressure switch, 22-24 ... Solenoid valve, 25 ... Sample.

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】電気良導体からなる電極及び中央部に試料
注入孔を有する発熱物質からなる筒状のキュベットを備
えた加熱炉と、前記キュベットの一方の端部からその内
部及び他方の端部を通して誘導結合プラズマ質量分析装
置のプラズマトーチ部に不活性ガスを流すと共に該不活
性ガスの流れを制御するガス制御機構とから構成された
試料導入装置において、前記試料注入孔が位置する前記
キュベット内面付近の円周上に少なくとも1つ以上の微
細溝を設けたことを特徴とする誘導結合プラズマ質量分
析用試料導入装置。
1. A heating furnace provided with an electrode made of a good electric conductor and a cylindrical cuvette made of a heat-generating substance having a sample injection hole in the center, and from one end of the cuvette to the inside and the other end thereof. In a sample introduction device comprising a gas control mechanism for controlling an inert gas flow and an inert gas flow in a plasma torch part of an inductively coupled plasma mass spectrometer, in the vicinity of the inner surface of the cuvette where the sample injection hole is located A sample introduction device for inductively coupled plasma mass spectrometry, characterized in that at least one fine groove is provided on the circumference of.
【請求項2】キュベットをグラファイトにより形成し、
該キュベット内に試料注入孔を有する高融点金属製のチ
ューブを挿入すると共に、該試料注入孔が位置する該チ
ューブ内面付近の円周上に少なくとも1つ以上の微細溝
を設けたことを特徴とする請求項1記載の誘導結合プラ
ズマ質量分析用試料導入装置。
2. A cuvette made of graphite,
A tube made of a refractory metal having a sample injection hole is inserted into the cuvette, and at least one fine groove is provided on the circumference of the tube near the inner surface of the tube where the sample injection hole is located. The sample introduction device for inductively coupled plasma mass spectrometry according to claim 1.
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