JP2697154B2 - 原子吸光分光光度計 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は複数種の光源を切換えて複数種の元素につい
て分析することができる原子吸光分光光度計に関する。

（従来の技術） 原子吸光分光光度計は分析しようとする元素毎にその
元素の一つの輝線光を発光する光源を用いるので、複数
種の元素を定量しようとするときは、夫々の元素に対応
するホローカソードランプを用いる必要ああり、従来、
複数種の元素の分析に便利なように数種のホローカソー
ドランプを回転盤に取付け、ターレット式にランプを交
換するようにした原子吸光分光光度計が提供されてい
る。このような従来例の要部を第３図に示す。

この図で１は回転円盤で水平軸に取付けられており、
パルスモータ２で回転せしめられる。円盤上でH1,H2…
がホローカソードランプで、夫々円盤上でランプ中心線
を軸として回転可能に円盤上に保持されている。Ｘは分
光器の入射光軸で、Ｓは分光器の入口スリット、Ａは試
料原子化部である。円盤１が回転して選択したホローカ
ソードランプが一番高い位置に来たとき、ランプの中心
線と光軸Ｘとが一致するようにしてあるが、これはあく
までの設計上のことで、工作，組立上の誤差、およびホ
ローカソードランプ内で一番輝度の高い部分がランプ中
心線上にあるとは限らないこと等から、ランプの最大輝
度点が光軸Ｘ上に位置するとは限らない。このため光源
の光の分光器への入射効率を最大にするのに従来は、ホ
ローカソードランプ切換えの際は、選択したホローカソ
ードランプを最高位置まで動かした後、円盤１を左右に
少し回転させて、分光器透過光の検出出力が最大になる
位置を探し、そこで一旦円盤の回転を止め、次に選択し
たホローカソードランプを円盤上で回転させて分光器透
過光の検出出力が最大になる位置を探し、その後で再び
円盤１を回転させて分光器透過光が最大になる位置を探
して、選択したホローカソードランプを最適位置に設定
していた。しかしこのような位置調整を行っても、必ず
しもランプを最適位置に設定することはできない。そ理
由を第４図によって説明する。この図は起り得る場合の
一つの例で、この図で点Ｘは分光器の入射光軸でＯはホ
ローカソードランプの円盤１上の回転中心、Ｐはホロー
カソードランプの最高輝度範囲の中心点、Ｃは円盤１の
回転によるＯ点の移動軌跡である。この軌跡は設計上は
図でＸ点を通るが工作上、組立上の誤差で例えば図のよ
うになっている。Ｃ′は光源の最大輝度点の円盤１の回
転による移動軌跡、ｒは光源の回転による最大輝度点の
軌跡である。図は円盤１の初回の回転調整による分光器
透過光検出出力の最大時の各部位関係を示している。こ
ゝでホローカソードランプをＯ点を中心に回転させＰ′
点に持って行くと分光器透過光検出出力が再び最大にな
り、次に円盤を回転させてＰ′点を更にＰ″まで移した
所が最終調整位置であるが、最高輝度範囲の中心点は光
軸Ｘから離れており、完全な最適位置とは云えない。こ
のようになるのは円盤１の回転による入口スリットＳの
長手方向と直交する方向の位置調整可能範囲は大きい
が、入口スリットの長さ方向の位置調節可能範囲が足り
ないからである。この点は入口スリットを長くすれば解
消されるが、そうすると分光器の分解能が低下する。

（発明が解決しようとする課題） 本発明は複数の光源をターレット式に交換可能な原子
吸光分光光度計の光源の位置調整において、光源を真の
最適位置に設定し得るようにしようとするものである。

（課題を解決するための手段） 複数の光源をその管軸を中心として回転可能に回転盤
の一円周上に取付け、同回転盤を水平軸によって回転さ
せるようにした光源切換え機構を備えた原子吸光分光光
度計において、分光器の入射光軸が上記回転盤上の光源
取付け円周と交わり、かつ分光器の入口スリットの長さ
方向が上記円周と光軸との交点における同円周の接線方
向になるような関係で分光器と上記光源切換え機構とを
配置すると共に、分光器入口スリットを長短２段に切換
可能とした。

（作用） 回転盤上の光源の構造中心の回転盤の回転に伴う移動
軌跡の円と分光器の入射光軸との交点において、上記軌
跡円の円周接線は分光器の入口スリットの長さ方向と平
行であるから、回転盤の回転により光源中心は分光器の
入口スリットの長さ方向に移動する。そこで例えば第２
図に示すように入口スリットを長い方に切換えて一つの
光源の分光器透過光検出出力が最大になるように回転盤
を回転させて光源の最大輝度点がＰの位置に来たとす
る。この図でＯは光源の構造の中心、Ｃは回転盤の回転
による上記Ｏ点の移動軌跡、Ｃ′は同じく光源の最大輝
度点の移動軌跡、ｒは光源を回転させたときの最大輝度
点の軌跡で、S1は長い方の入口スリットである。図の状
態で光源を回わして分光器透過光検出出力が最大になる
ようにすると、光源の最大輝度点はＰ′に来る。一般に
Ｐ′は分光器の光軸Ｘと一致していない。こゝで入口ス
リットを短い方S2に切換え、及び回転盤を回わして分光
器透過光検出出力が最大になるようにすると、Ｐ′点は
円弧C,C′と平行、つまり入口スリットS2と平行に移動
することになり、分光器透過光最大の位置で光源の最大
輝度点は分光器光軸Ｘと一致することになる。実際の分
析は短い方の入口スリットを用いて行えばよい。長い方
のスリットのまゝでは分光器の分解能が低下する。他方
短い方の入口スリットだけは、最初の回転盤の回転の次
の光源の回転で光源の最大輝度点が入口スリットの外に
出てしまう場合があって入口スリットの長さ方向の延長
線上に持って行く操作が困難になる。

（実施例） 第１図に本発明の一実施例を示す。１は複数の光源を
ターレット式に交換するための回転盤で水平軸によって
回転可能であり、パルスモータ２によって駆動される。
H1,H2…は夫々異る波長の輝線光を出すホローカソード
ランプで回転盤１上の一つの円周Ｃ上に配列され、夫々
回転盤１に対して夫々の管軸を中心に回転可能に取付け
られている。３は分光器、４は分光器透過光を検出する
光検出器でその出力はA/D変換器ADを介して制御装置５
に取込まれる。制御装置５は光検出器４の出力に対して
データ処理を行い、また装置全体の動作を制御する。Ｓ
は分光器３の入口スリット、Soは出口スリットで、Ｘは
分光器３の入射光軸であり、同光軸は回転盤１上の光源
配列円周Ｃと、回転盤１の中心を通る水平線Ｌとの交点
において、回転盤１に垂直に交わるようにしてあり、入
口スリットＳは長さ方向が沿直方向になるようにしてあ
る。入口スリットＳは分析目的に応じてスリット幅を選
択できるように、回転盤６上に放射状に幾つかのスリッ
トを切ったものから、一つが選択されるようになってい
る。７は入口スリットの長さを長短切換えるためのマス
クで、入口スリットを長くしておくときは引上げてお
き、短くするときは選択されたスリットの前面に下げ
て、スリットの上下両端の或る長さの範囲を遮蔽する。
Ａは試料原子化部である。

上述装置における光源切換え動作は次のように行われ
る。光源H1を選択した場合、制御装置５はH1の中心線が
光軸Ｘと設計上一致する位置、即ち回転盤１の中心を通
る水平線Ｌ上に来るように回転盤１を回転せしめ、マス
ク７を引上げて分光器３の入口スリットを長い方に設定
し、光源H1を点灯し、光検出器４の出力を取込んで、そ
の出力が最大になるように回転盤１を左右に微回転し、
光検出器４の出力が最大になった所で一旦回転盤１を停
止させ、次に光源H1が回転盤１上で管軸回りに回転させ
て光検出器４の出力が最大になる光源H1の回転角を探
り、その位置に停止させ、マスク７を降して入口スリッ
トを短い方に切換え、回転盤１を再び微動回転させて光
検出器４の出力が最大になる位置を探して、その位置に
回転盤１を停止させて光源切換え動作を終る。

上述実施例では分光器の入口スリットの長短切換えは
一つの長いスリットに対して、上下両端を遮蔽するマス
クを出入させることで行っているが、長短二つのスリッ
トを並べてスライドさせて切換えるようにしてもよい。

（発明の効果） 光源の位置調整は分光器の入射光軸に垂直な面内で２
次元的に行わねばならないが、その一方向の調整を光源
を保持する回転盤の回転で行い、それを直交する方向の
調整を光源の回転盤上の回転で行う場合、光源の回転に
よる調整可能範囲は回転盤の回転によるものに比し小さ
い。本発明ではこの小さい方の調整方向を光源の発光中
心を分光器の入口スリットの延長線上に持って行く方向
とし、発光中心を入口スリットの中心に持って行く調整
方向を回転盤の回転による調整方向としたので、常に光
源の発光中心を入口スリットの中心に合せることが可能
となり、入口スリットの長さを短くしても光源の光を効
率よく分光器に入射させることができることになり、高
分解能と共に高S/N比も得られることになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例装置の斜視図、第２図は同実
施例の要部を分光器入射光軸方向から見た図、第３図は
従来例の要部斜視図、第４図は同従来例の要部を分光器
入射光軸方向から見た図である。 １……回転盤、２……パルスモータ、３……分光器、４
……光検出器、５……制御装置、６……円盤、７……マ
スク、H1,H2……光源のホローカソードランプ、Ｓ……
入口スリット、Ｘ……分光器入射光軸。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数の光源をその管軸を中心として回転可
   能に回転盤上の同心的な一つの円周上に取付け、この回
   転盤を回転させるようにした光源切換え機構を備えた原
   子吸光分光光度計において、分光器の入射光軸が上記回
   転盤の回転軸と平行で、上記回転盤上の光源を取付けた
   円周と交わり、かつ分光器の入口スリットの長さ方向が
   上記円周と上記光軸との交点における同円周の接続方向
   になるような関係で光源切換え機構と分光器とを配置す
   ると共に、分光器の入口スリットを長短切換可能とした
   ことを特徴とする原子吸光分光光度計。