JP2836190B2 - 高周波誘導結合プラズマ分析装置 - Google Patents
高周波誘導結合プラズマ分析装置Info
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- JP2836190B2 JP2836190B2 JP2135296A JP13529690A JP2836190B2 JP 2836190 B2 JP2836190 B2 JP 2836190B2 JP 2135296 A JP2135296 A JP 2135296A JP 13529690 A JP13529690 A JP 13529690A JP 2836190 B2 JP2836190 B2 JP 2836190B2
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Description
【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明は、高周波誘導コイルに高周波エネルギーを供
給し高周波磁界を形成して高周波誘導結合プラズマを生
じさせ該プラズマを利用して前記試料中の被測定元素を
分析する高周波誘導結合プラズマ分析装置に関する。
給し高周波磁界を形成して高周波誘導結合プラズマを生
じさせ該プラズマを利用して前記試料中の被測定元素を
分析する高周波誘導結合プラズマ分析装置に関する。
＜従来の技術＞ 第２図は、高周波誘導結合プラズマ分析装置（以下、
「ICP−MS」という）の一般的な構成説明図である。こ
の図において、プラズマトーチ１の外室1bと最外室1cに
はガス調節器２を介してアルゴンガス供給源３からアル
ゴンガスが供給され、内室1aには試料導入装置４内の固
体試料がレーザ光源５から照射されたレーザ光によって
気化されてのちキャリアガスであるアルゴンガスによっ
て搬入されるようになっている。尚、試料が液体の場合
は、第２図の試料導入装置４とレーザ光源５が除去さ
れ、導入される液体試料を霧化してプラズマトーチ１の
内室1aに供給するネブライザが装着される。また、試料
は固体であることよりも液体であることが多い。
「ICP−MS」という）の一般的な構成説明図である。こ
の図において、プラズマトーチ１の外室1bと最外室1cに
はガス調節器２を介してアルゴンガス供給源３からアル
ゴンガスが供給され、内室1aには試料導入装置４内の固
体試料がレーザ光源５から照射されたレーザ光によって
気化されてのちキャリアガスであるアルゴンガスによっ
て搬入されるようになっている。尚、試料が液体の場合
は、第２図の試料導入装置４とレーザ光源５が除去さ
れ、導入される液体試料を霧化してプラズマトーチ１の
内室1aに供給するネブライザが装着される。また、試料
は固体であることよりも液体であることが多い。
更に、プラズマトーチ１に巻回された高周波誘導コイ
ル６には高周波電源10によって高周波電流が流され、該
コイル６の周囲に高周波磁界（図示せず）が形成されて
いる。この状態で上記高周波磁界の近傍でアルゴンガス
中に電子かイオンが植え付けられると、該高周波磁界の
作用によって瞬時に高周波誘導結合プラズマ７が生ず
る。
ル６には高周波電源10によって高周波電流が流され、該
コイル６の周囲に高周波磁界（図示せず）が形成されて
いる。この状態で上記高周波磁界の近傍でアルゴンガス
中に電子かイオンが植え付けられると、該高周波磁界の
作用によって瞬時に高周波誘導結合プラズマ７が生ず
る。
また、ノズル８とスキマー９に挟まれたフォアチャン
バー本体11内は、真空ポンプ12によって例えば1Torr.に
吸引されている。更に、センターチャンバー13内にはイ
オンレンズ14a,14bが設けられると共に、該センターチ
ャンバー13の内部は第１油拡散ポンプ15によって例えば
10-4Torr.に吸引され、マスフィルタ（例えば四重極マ
スフィルタ）16を収容しているリアチャンバー17内は第
２油拡散ポンプ18によって例えば10-5Torr.に吸引され
ている。この状態で高周波誘導結合プラズマ中に上述の
ようにして気化された試料が導入され、イオン化や発光
が行われる。該プラズマ７内のイオンは、ノズル８がス
キマー９を経由してのちイオンレンズ14a,14b（若しく
はダブレット四重極レンズ）の間を通って収束され、そ
の後、マスフィルタ16を通り二次電子増倍管19に導かれ
て検出される。この検出信号が信号処理部20に送出され
て演算・処理されることによって、前記試料中の被測定
元素分析値が求められるようになっている。
バー本体11内は、真空ポンプ12によって例えば1Torr.に
吸引されている。更に、センターチャンバー13内にはイ
オンレンズ14a,14bが設けられると共に、該センターチ
ャンバー13の内部は第１油拡散ポンプ15によって例えば
10-4Torr.に吸引され、マスフィルタ（例えば四重極マ
スフィルタ）16を収容しているリアチャンバー17内は第
２油拡散ポンプ18によって例えば10-5Torr.に吸引され
ている。この状態で高周波誘導結合プラズマ中に上述の
ようにして気化された試料が導入され、イオン化や発光
が行われる。該プラズマ７内のイオンは、ノズル８がス
キマー９を経由してのちイオンレンズ14a,14b（若しく
はダブレット四重極レンズ）の間を通って収束され、そ
の後、マスフィルタ16を通り二次電子増倍管19に導かれ
て検出される。この検出信号が信号処理部20に送出され
て演算・処理されることによって、前記試料中の被測定
元素分析値が求められるようになっている。
一方、有機溶媒などの試料に含まれている金属不純物
を分析するのに従来は、原子吸光分析装置や高周波誘導
プラズマ発光分光分析装置が用いられていた。
を分析するのに従来は、原子吸光分析装置や高周波誘導
プラズマ発光分光分析装置が用いられていた。
＜発明が解決しようとする問題点＞ 然しながら、原子吸光分析装置や高周波誘導プラズマ
分光分析装置はいずれも干渉成分の影響を回避できず再
現性や検出感度が低いという欠点があった。また、第２
図で詳述したようなICP−MSを用いて試料中の金属不純
物を分析することも試みられていたが、試料としては粘
度の低いものに限定されるうえ試料である有機溶媒の種
類によっては高周波誘導プラズマを維持できなくなると
いう欠点があった。
分光分析装置はいずれも干渉成分の影響を回避できず再
現性や検出感度が低いという欠点があった。また、第２
図で詳述したようなICP−MSを用いて試料中の金属不純
物を分析することも試みられていたが、試料としては粘
度の低いものに限定されるうえ試料である有機溶媒の種
類によっては高周波誘導プラズマを維持できなくなると
いう欠点があった。
更に、高周波誘導プラズマ内に試料を仮に導入できた
としても該試料に含まれている有機溶媒の組成元素であ
る炭素が高周波誘導プラズマ周辺の質量分析計インター
フェイスの一部である細孔に析出し、最悪の場合、該細
孔を閉塞するという欠点があった。また、試料が有機溶
媒だけである場合には、キャリアガス（Arガス）の中に
酸素ガスを約５％混入させることにより、通常のネブラ
イザを用いた試料導入方法でもICP−MSで試料を分析で
きることが知られている。しかし、この場合には、有機
溶媒に起因する大量の炭素の混入によってICP−MSの感
度が大幅に低下するという欠点があった。
としても該試料に含まれている有機溶媒の組成元素であ
る炭素が高周波誘導プラズマ周辺の質量分析計インター
フェイスの一部である細孔に析出し、最悪の場合、該細
孔を閉塞するという欠点があった。また、試料が有機溶
媒だけである場合には、キャリアガス（Arガス）の中に
酸素ガスを約５％混入させることにより、通常のネブラ
イザを用いた試料導入方法でもICP−MSで試料を分析で
きることが知られている。しかし、この場合には、有機
溶媒に起因する大量の炭素の混入によってICP−MSの感
度が大幅に低下するという欠点があった。
本発明は、かかる状況に鑑みてなされたものであり、
その課題は、ICP−MSに通常のネブライザ導入方法やレ
ーザ光によって気化して導入する導入方法では導入でき
ないような物質、即ち、インターフェイス部細孔を閉塞
する物質やICP−MSの感度を低下する物質でも、インタ
ーフェイス部細孔を閉塞せずに精度良く測定することの
できる高周波誘導結合プラズマ分析装置を提供すること
を目的としている。
その課題は、ICP−MSに通常のネブライザ導入方法やレ
ーザ光によって気化して導入する導入方法では導入でき
ないような物質、即ち、インターフェイス部細孔を閉塞
する物質やICP−MSの感度を低下する物質でも、インタ
ーフェイス部細孔を閉塞せずに精度良く測定することの
できる高周波誘導結合プラズマ分析装置を提供すること
を目的としている。
＜課題を解決するための手段＞ このような目的を達成するために、本発明は、 加熱気化導入装置で加熱して気化した試料をプラズマ
に導いて励起し、生じたイオンを質量分析計に導いて分
析する高周波誘導結合プラズマ分析装置において、 前記加熱気化導入装置で気化した試料を前記プラズマ
に搬送するキャリアガスラインにキャリアガスと異なる
成分のガスを流量を調整して供給して流量計、 を設けたことを特徴としている。
に導いて励起し、生じたイオンを質量分析計に導いて分
析する高周波誘導結合プラズマ分析装置において、 前記加熱気化導入装置で気化した試料を前記プラズマ
に搬送するキャリアガスラインにキャリアガスと異なる
成分のガスを流量を調整して供給して流量計、 を設けたことを特徴としている。
＜作用＞ 本発明は次のように作用する。
即ち、混入ガス導入口から導入された他のガス（例え
ば、Heガス）が、開閉弁→マスフローコントローラ→開
閉弁を通って、加熱気化導入装置とICP−MSの間に設け
られているキャリアガスラインに供給される。このた
め、ICP−MSに混入ガス導入口から導入された他のガス
が供給され、その結果、ICP−MSインターフェイス部細
孔の閉塞を防止できるようになる。
ば、Heガス）が、開閉弁→マスフローコントローラ→開
閉弁を通って、加熱気化導入装置とICP−MSの間に設け
られているキャリアガスラインに供給される。このた
め、ICP−MSに混入ガス導入口から導入された他のガス
が供給され、その結果、ICP−MSインターフェイス部細
孔の閉塞を防止できるようになる。
＜実施例＞ 以下、本発明について図を用いて詳細に説明する。第
１図は本発明実施例の要部構成説明図であり、図中、第
２図と同一記号は同一意味を持たせて使用しここでの重
複説明は省略する。また、21は第２図を用いて詳述した
ICP−MS、22は加熱気化導入装置、23はマスフローコン
トローラ、24a,24bは開閉弁、25aはキャリアガス導入
口、25bは混入ガス導入口である。尚、25bから導入され
る混入ガスとしては、分析対象となる試料が有機溶媒
（例えば、オイルやレジストなど）である場合には、酸
素とAr（アルゴン）の混合ガスが用いられ、試料がシリ
コン系溶液である場合には、酸素と四フッ化炭素の混合
ガス，三フッ化窒化ガス，酸素と四フッ化炭素とArの混
合ガス、又は三フッ化窒化ガスとArの混合ガスが用いら
れる。
１図は本発明実施例の要部構成説明図であり、図中、第
２図と同一記号は同一意味を持たせて使用しここでの重
複説明は省略する。また、21は第２図を用いて詳述した
ICP−MS、22は加熱気化導入装置、23はマスフローコン
トローラ、24a,24bは開閉弁、25aはキャリアガス導入
口、25bは混入ガス導入口である。尚、25bから導入され
る混入ガスとしては、分析対象となる試料が有機溶媒
（例えば、オイルやレジストなど）である場合には、酸
素とAr（アルゴン）の混合ガスが用いられ、試料がシリ
コン系溶液である場合には、酸素と四フッ化炭素の混合
ガス，三フッ化窒化ガス，酸素と四フッ化炭素とArの混
合ガス、又は三フッ化窒化ガスとArの混合ガスが用いら
れる。
このような構成からなる本発明の実施例において、分
析対象である試料が25〜200μだけ加熱気化導入装置2
2の炉に導入され、その後、徐々に炉の温度上昇がさせ
られると、試料中の溶液成分や金属不純物は蒸発させら
れる。このようにして蒸発してきた溶液成分や金属不純
物は、キャリアガスで運ばれてICP−MS21に導入され、
第２図を用いて前述したようにして分析される。このと
き、第２図の高周波誘導プラズマ７の中で分解された溶
液主成分は、ICP−MSのインターフェイス部細孔で析出
して該細孔を塞ぐことがある。
析対象である試料が25〜200μだけ加熱気化導入装置2
2の炉に導入され、その後、徐々に炉の温度上昇がさせ
られると、試料中の溶液成分や金属不純物は蒸発させら
れる。このようにして蒸発してきた溶液成分や金属不純
物は、キャリアガスで運ばれてICP−MS21に導入され、
第２図を用いて前述したようにして分析される。このと
き、第２図の高周波誘導プラズマ７の中で分解された溶
液主成分は、ICP−MSのインターフェイス部細孔で析出
して該細孔を塞ぐことがある。
このようなインターフェイス部細孔の閉塞を防止する
ため、第１図の加熱気化導入装置22とICP−MS21の間に
設けられているキャリアガスラインに他のガスが加えら
る。即ち、第１図の混入ガス導入口25bから導入された
他のガス（例えば、Heガス）が、開閉弁24→マスフロー
コントローラ23→開閉弁24aを通って、加熱気化導入装
置22とICP−MS21の間に設けられているキャリアガスラ
インに供給される。このため、ICP−MSに混入ガス導入
口から導入された他のガスが供給され、その結果、イン
ターフェイス部細孔の閉塞が未然に防止できるようにな
る。また、加熱気化導入装置22で気化されて供給される
試料の溶液主成分と金属不純物の温度によって、加熱気
化導入装置22とICP−MS21の間に設けられているキャリ
アガスラインへのガス供給（混入）が連続的ないし断続
的に行われるようになっている。
ため、第１図の加熱気化導入装置22とICP−MS21の間に
設けられているキャリアガスラインに他のガスが加えら
る。即ち、第１図の混入ガス導入口25bから導入された
他のガス（例えば、Heガス）が、開閉弁24→マスフロー
コントローラ23→開閉弁24aを通って、加熱気化導入装
置22とICP−MS21の間に設けられているキャリアガスラ
インに供給される。このため、ICP−MSに混入ガス導入
口から導入された他のガスが供給され、その結果、イン
ターフェイス部細孔の閉塞が未然に防止できるようにな
る。また、加熱気化導入装置22で気化されて供給される
試料の溶液主成分と金属不純物の温度によって、加熱気
化導入装置22とICP−MS21の間に設けられているキャリ
アガスラインへのガス供給（混入）が連続的ないし断続
的に行われるようになっている。
尚、本発明は上述の実施例に限定されることなく種々
の変形が可能である。
の変形が可能である。
＜発明の効果＞ 以上詳しく説明したように、本発明は、高周波誘導コ
イルに高周波エネルギーを供給して高周波磁界を形成し
て高周波誘導結合プラズマを生じさせ該プラズマを利用
して前記試料中の被測定元素を分析する高周波誘導結合
プラズマ分析装置において、前記試料を加熱して気化す
る加熱気化導入装置と前記高周波誘導結合プラズマ質量
分析装置を結ぶキャリアガスラインに、混入ガス導入口
から導入された混入ガスを、マスフローコントローラで
流量調節して供給するように構成した。
イルに高周波エネルギーを供給して高周波磁界を形成し
て高周波誘導結合プラズマを生じさせ該プラズマを利用
して前記試料中の被測定元素を分析する高周波誘導結合
プラズマ分析装置において、前記試料を加熱して気化す
る加熱気化導入装置と前記高周波誘導結合プラズマ質量
分析装置を結ぶキャリアガスラインに、混入ガス導入口
から導入された混入ガスを、マスフローコントローラで
流量調節して供給するように構成した。
このため、前記試料に含まれている有機溶媒の組成元
素である炭素が高周波誘導プラズマ周辺の質量分析計イ
ンターフェイスの一部である細孔に析出し該インターフ
ェイス部細孔が閉塞されるのを回避できるようになる。
従って、ICP−MSに通常のネプライザ導入方法では導入
できないような試料の中に含まれている金属不純物をも
ICP−MSで効率良く分析できるようになる。
素である炭素が高周波誘導プラズマ周辺の質量分析計イ
ンターフェイスの一部である細孔に析出し該インターフ
ェイス部細孔が閉塞されるのを回避できるようになる。
従って、ICP−MSに通常のネプライザ導入方法では導入
できないような試料の中に含まれている金属不純物をも
ICP−MSで効率良く分析できるようになる。
第１図は本発明実施例の構成説明図、第２図は高周波誘
導プラズマ質量分析装置のに一般的な構成説明図であ
る。 １……プラズマトーチ、２……流量制御部、 ３……アルゴンガス供給源、４……試料セル、 ６……高周波誘導コイル、 ７……高周波誘導結合プラズマ、８……ノズル、 ９……スキマー、16……マスフィルタ、 17……リアチャンバー、20……信号処理部、 21……ICP−MS、22……加熱気化導入装置、 23……マスフローコントローラ、 24a,24b……開閉弁、 25a……キャリアガス導入口、 25b……混入ガス導入口
導プラズマ質量分析装置のに一般的な構成説明図であ
る。 １……プラズマトーチ、２……流量制御部、 ３……アルゴンガス供給源、４……試料セル、 ６……高周波誘導コイル、 ７……高周波誘導結合プラズマ、８……ノズル、 ９……スキマー、16……マスフィルタ、 17……リアチャンバー、20……信号処理部、 21……ICP−MS、22……加熱気化導入装置、 23……マスフローコントローラ、 24a,24b……開閉弁、 25a……キャリアガス導入口、 25b……混入ガス導入口
Claims (1)
- 【請求項１】加熱気化導入装置で加熱して気化した試料
をプラズマに導いて励起し、生じたイオンを質量分析計
に導いて分析する高周波誘導結合プラズマ分析装置にお
いて、 前記加熱気化導入装置で気化した試料を前記プラズマに
搬送するキャリアガスラインにキャリアガスと異なる成
分のガスを流量を調整して供給する流量計、 を設けたことを特徴とした高周波誘導結合プラズマ分析
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2135296A JP2836190B2 (ja) | 1990-05-28 | 1990-05-28 | 高周波誘導結合プラズマ分析装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2135296A JP2836190B2 (ja) | 1990-05-28 | 1990-05-28 | 高周波誘導結合プラズマ分析装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0431759A JPH0431759A (ja) | 1992-02-03 |
| JP2836190B2 true JP2836190B2 (ja) | 1998-12-14 |
Family
ID=15148387
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2135296A Expired - Fee Related JP2836190B2 (ja) | 1990-05-28 | 1990-05-28 | 高周波誘導結合プラズマ分析装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2836190B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4815915B2 (ja) * | 2005-07-20 | 2011-11-16 | 味の素株式会社 | 誘導結合プラズマ分析法およびそのための装置 |
| JP4783891B2 (ja) * | 2006-09-05 | 2011-09-28 | 独立行政法人産業技術総合研究所 | ガスクロマトグラフに誘導結合プラズマ質量分析装置を結合させた分析装置 |
| JP4753083B2 (ja) * | 2006-09-05 | 2011-08-17 | 独立行政法人産業技術総合研究所 | 誘導結合プラズマ質量分析及び発光分析装置 |
| CA2752394C (en) * | 2009-02-23 | 2015-12-15 | Manabu Takeuchi | Non-heating tobacco flavor suction device |
-
1990
- 1990-05-28 JP JP2135296A patent/JP2836190B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0431759A (ja) | 1992-02-03 |
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