JP2842477B2 - Electrothermal reactor - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は原子吸収スペクトロスコピー、特別には原子
吸収スペクトロスコピーのサンプルの電熱的な原子化の
ための炉に関する。Description: FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a furnace for atomic absorption spectroscopy, in particular for the electrothermal atomization of a sample of atomic absorption spectroscopy.
[従来の技術] 電熱的なアトマイザ、一般には加熱式グラファイトア
トマイザ又はグラファイト炉は原子吸収スペクトロフォ
トメータでサンプルを原子状に分解するために役立てら
れる。典型的には、アトマイザは環状のグラファイトコ
ンタクト又は電極間で締付けられたチューブ状のグラフ
ァイト部材から成る。チューブ状のグラファイト部材の
側壁の長手方向中央に設けた半径方向の開口は分析すべ
き物質をチューブ状のグラファイト部材内へ挿入するた
めのサンプルポートとして役立てられる。BACKGROUND OF THE INVENTION Electrothermal atomizers, typically heated graphite atomizers or graphite furnaces, are useful for atomically decomposing a sample with an atomic absorption spectrophotometer. Typically, the atomizer consists of an annular graphite contact or a tubular graphite member clamped between electrodes. A radial opening in the longitudinal center of the side wall of the tubular graphite member serves as a sample port for inserting the substance to be analyzed into the tubular graphite member.
一般に冷却用ジャケット内に取付けられたコンタクト
は弾性的な弾発部材又はサーボモータによってチューブ
状のグラファイト部材の端部に密に係合するように押込
まれる。強い電流がコンタクト間でチューブ状のグラフ
ァイト部材に軸方向で流され、サンプルが「原子雲」に
変換されるに要する高温までグラファイト部材が加熱さ
れる。In general, the contacts mounted in the cooling jacket are pressed by elastic resilient members or servomotors into tight engagement with the ends of the tubular graphite member. A strong current is passed axially through the tubular graphite member between the contacts, heating the graphite member to the high temperatures required to convert the sample into an "atomic cloud."
光源から放出された光束が環状のグラファイト製コン
タクトとグラファイトチューブの長手孔内を通過する。
この光源は標的の共鳴スペクトル線を有している。サン
プル中の標的の量は、測定光束の吸収から決定すること
ができる。被分析物の原子化のために要求される高温で
の酸化によるチューブ状のグラファイト部材の迅速な劣
化を阻止するために、グラファイト部材を不活性保護ガ
スの流れ中に封入する措置がとられる。要するに、グラ
ファイトチューブは酸素がグラファイトチューブに接触
しないように不活性ガスによって取囲まれる。A light beam emitted from the light source passes through the annular graphite contact and the longitudinal hole of the graphite tube.
This light source has the resonance spectral lines of the target. The amount of target in the sample can be determined from the absorption of the measurement light flux. In order to prevent the rapid degradation of the tubular graphite member due to the high temperature oxidation required for the atomization of the analyte, measures are taken to enclose the graphite member in a flow of inert protective gas. In short, the graphite tube is surrounded by an inert gas so that oxygen does not come into contact with the graphite tube.
グラファイトチューブがその両端で保持された場合に
はグラファイトチューブに沿った不均一な温度分布が生
じる。グラファイトチューブはクーラコンタクトへの熱
の排出の生じる端部領域に比して中央領域で高い温度を
有している。この不均一な温度はチューブ状のグラファ
イト部材のクーラ端部上でのサンプルの堆積を生ぜしめ
る。堆積物は、チューブ状のグラファイト部材を次に使
用するさいに再蒸発して、新しいサンプルを汚染する。If the graphite tube is held at both ends, a non-uniform temperature distribution along the graphite tube will result. The graphite tube has a higher temperature in the central region than in the end region where heat is discharged to the cooler contact. This uneven temperature causes sample deposition on the cooler end of the tubular graphite member. The sediment redevaporates the tubular graphite member the next time it is used, contaminating the new sample.
上述形式のグラファイト炉は米国特許第4,022,530号
明細書に開示されている。このグラファイト炉ではコン
タクトが環状というよりチューブ状である。2つのコン
タクトがグラファイトチューブの周りに、かつ分離ギャ
ップを除いてコンタクト面間でグラファイトチューブ全
長にわたって延びている。不活性ガス流がグラファイト
チューブ両端からグラファイトチューブ内へ通される。
この不活性ガス流はグラファイトチューブの半径方向の
孔を通って中央へ供給される。チューブ状のコンタクト
の一方は半径方向の孔を備えており、この孔はグラファ
イトチューブの半径方向の孔と合致している。A graphite furnace of the type described above is disclosed in U.S. Pat. No. 4,022,530. In this graphite furnace, the contacts are tubular rather than annular. Two contacts extend around the graphite tube and across the length of the graphite tube between the contact surfaces except for the separation gap. An inert gas flow is passed from both ends of the graphite tube into the graphite tube.
This inert gas stream is fed to the center through radial holes in the graphite tube. One of the tubular contacts is provided with a radial hole, which coincides with the radial hole of the graphite tube.
グラファイトチューブに沿って一層有利な温度分布を
得るために、グラファイトに縦方向でなく横方向に加熱
電流を通すことが提案されている。この目的のために、
米国特許第4,407,582号明細書によれば2対の互いに結
合されたコンタクトが使用されており、これらコンタク
トはフォーク状のコンタクトピースとして形成されてグ
ラファイトチューブに半径方向で向かい合って係合して
いる。加熱電流はグラファイト端部領域ではグラファイ
トチューブを通って周方向に流れる。グラファイトチュ
ーブはその端部領域で加熱され、加熱電流は端部から中
央へ流れて一層均一な温度分布を生ぜしめる。In order to obtain a more favorable temperature distribution along the graphite tube, it has been proposed to pass a heating current through the graphite in a transverse direction instead of a longitudinal direction. For this purpose,
According to U.S. Pat. No. 4,407,582, two pairs of interconnected contacts are used, which are formed as fork-shaped contact pieces and engage radially opposite graphite tubes. The heating current flows circumferentially through the graphite tube in the graphite end region. The graphite tube is heated in its end region and the heating current flows from the end to the center, resulting in a more uniform temperature distribution.
この公知のコンタクトの構成では電極がグラファイト
チューブの熱い部分に係合する。従って、接触特性の繰
返し精度が悪い。さらに、不活性保護ガス流によって大
気中の酸素からグラファイトチューブを保護するのが困
難である。In this known contact configuration, the electrodes engage the hot portion of the graphite tube. Therefore, the repeatability of the contact characteristics is poor. Furthermore, it is difficult to protect the graphite tube from atmospheric oxygen by an inert protective gas stream.
米国特許第4,726,678号明細書及び刊行物“Analytica
l Chemistry"58(1986),1973では、チューブ状の炉体
が方形横断面を有しかつ炉体の軸線に対して横方向に延
びるコンタクト突起を備えたグラファイト炉が開示され
ている。炉体及びコンタクト突起は一体の1部材として
形成されている。このコンタクトは平らな接触面により
寒冷領域内に形成される。U.S. Pat. No. 4,726,678 and the publication "Analytica
l Chemistry "58 (1986), 1973 discloses a graphite furnace in which a tubular furnace body has a rectangular cross section and has contact projections extending transversely to the axis of the furnace body. And the contact projections are formed as a single piece, the contacts being formed in the cold region by flat contact surfaces.
米国特許第4,726,678号明細書に開示された公知技術
によれば、接触面と炉体との間のコンタクト突起は断面
減少領域を有している。1実施形(第3図)では、炉軸
線に対して平行に炉体に対して長手方向に延びる凹設部
が設けられている。これら凹設部若しくはスロットは炉
体からコンタクト突起への熱の流れを減少させ、電気的
な抵抗を電気的なパワーサプライの出力に適合せしめ
る。他の実施形(第4図)では、コンタクト突起は多数
の開口を備えている。この構成は所定の温度プロフィー
ルの設定のために特に適しているといわれている。電流
は適当個所で供給され、炉体を通って流れてジュール熱
を生ぜしめる。この構成は、接触がクーラ領域へ移った
ことの他は米国特許第4,407,582号明細書に基づく構成
と同様である。According to the prior art disclosed in U.S. Pat. No. 4,726,678, the contact protrusion between the contact surface and the furnace body has a reduced area of section. In one embodiment (FIG. 3), a recess is provided which extends in the longitudinal direction with respect to the furnace body, parallel to the furnace axis. These recesses or slots reduce the flow of heat from the furnace body to the contact protrusions and adapt the electrical resistance to the output of the electrical power supply. In another embodiment (FIG. 4), the contact projection has multiple openings. This configuration is said to be particularly suitable for setting a predetermined temperature profile. Current is supplied at appropriate points and flows through the furnace body to produce Joule heat. This arrangement is similar to the arrangement according to U.S. Pat. No. 4,407,582 except that the contact has been transferred to the cooler area.
この公知構成では、チューブ状の炉体に沿って不均一
にパワーが供給される。In this known configuration, power is supplied unevenly along the tubular furnace body.
[本発明の課題] 本発明の課題は電熱的な原子化のための改良された新
しい炉を提供することにある。It is an object of the present invention to provide an improved new furnace for electrothermal atomization.
本発明の別の課題はチューブ状の炉体に沿って均一な
温度分布を得ることのできる電熱的に原子化する炉を提
供することにある。Another object of the present invention is to provide an electrothermally atomizing furnace capable of obtaining a uniform temperature distribution along a tubular furnace body.
本発明のさらに別の課題はチューブ状の炉体の熱の排
出を削減するような炉を提供することにある。It is yet another object of the present invention to provide a furnace that reduces the heat discharge of a tubular furnace body.
本発明のさらに別の課題は大気中酸素に対する露出を
効果的に防護するような炉を提供することにある。Yet another object of the present invention is to provide such a furnace which effectively protects against exposure to atmospheric oxygen.
[課題を解決する手段] 上記課題を解決した本発明の1構成によれば、原子吸
収スペクトロフォトメトリによる分析のためのサンプル
を原子化するための電熱的に原子化する炉ユニットであ
って、光束を通過せしめるチューブ状の炉体が設けられ
ており、この炉体が縦方向の孔と中央軸線とを有してお
り、炉体の縦方向に沿って該炉体の互いに対向する側に
コンタクト突起が一体形成されており、これにより、炉
体の長さにわたって炉体に均一な電流の供給が行なわ
れ、前記コンタクト突起が炉体から外向きに突出してお
りかつ終端部を備えており、コンタクト突起の終端部の
コンタクト面が、互いに協働する電流供給コンタクト間
に炉体を支持するために適合されており、コンタクト突
起が炉体に対する横方向の中央軸線を有しており、各コ
ンタクト突起が該コンタクト突起の終端部と炉体との間
に、前記横方向の中央軸線の周りの断面減少領域を有し
ており、この断面減少領域が、炉体からの熱排出を減少
せしめかつサンプルの原子化中に断面減少領域の相対温
度を上昇させるように構成されており、前記断面減少領
域がコンタクト突起の一部分を含んでおり、この一部分
が前記横方向の中央軸線に沿ってコンタクト突起の終端
部のコンタクト面から炉体へ向ってまず累進的に減少し
て、次いで炉体へ向かって累進的に増大する断面を備え
ており、かつ炉体の中央軸線に沿ってほぼ均一に延びて
いる。断面減少領域はコンタクト突起の上方及び下方の
面上の円筒形の凹設部によって形成される。[Means for Solving the Problems] According to one configuration of the present invention that has solved the above problems, there is provided an electrothermal atomization furnace unit for atomizing a sample for analysis by atomic absorption spectrophotometry, A tube-shaped furnace body for passing a light beam is provided, and the furnace body has a vertical hole and a central axis, and the furnace body is provided on opposite sides of the furnace body along the longitudinal direction of the furnace body. A contact projection is formed integrally, whereby a uniform current is supplied to the furnace body over the length of the furnace body, and the contact projection protrudes outward from the furnace body and has a terminal portion. A contact surface at the end of the contact protrusion is adapted to support the furnace body between the cooperating current supply contacts, the contact protrusion having a transverse central axis with respect to the furnace body, The contact protrusion has a reduced area between the end of the contact protrusion and the furnace body about the transverse central axis, the reduced area reducing heat discharge from the furnace body. And configured to increase the relative temperature of the reduced area during atomization of the sample, the reduced area including a portion of the contact protrusion, the portion being contacted along the lateral central axis. It has a cross-section that decreases progressively from the contact surface at the end of the projection toward the furnace body and then progressively increases toward the furnace body, and is substantially uniform along the central axis of the furnace body. Extending. The area of reduced cross-section is formed by cylindrical recesses on the upper and lower surfaces of the contact projection.
[本発明の作用・効果] 炉体の長さにわたる炉体へのほぼ均一な電流供給は炉
体が均一に加熱されるように行なわれる。コンタクト突
起の断面減少は熱の排出を妨げる。一面において、熱の
排出のための横断面が減少する。他面において断面減少
領域内にジュール熱が発生し、このジュール熱は炉体か
らコンタクト面への熱の排出を減少させるように作用す
る。従って、比較的冷えたコンタクト面を備えた炉体に
おける著しく均一な温度分布が生じる。[Operation / Effect of the Present Invention] The substantially uniform current supply to the furnace body over the length of the furnace body is performed so that the furnace body is uniformly heated. The reduction in the cross section of the contact protrusion hinders the discharge of heat. In one aspect, the cross-section for heat dissipation is reduced. On the other side, Joule heat is generated in the area of reduced cross section, which acts to reduce the discharge of heat from the furnace body to the contact surface. Thus, a significantly more uniform temperature distribution in the furnace body with relatively cold contact surfaces results.
[実施例] 第1図〜第3図によれば、本発明の電熱的な原子化を
行なう炉はチューブ状の炉体10を備えており、この炉体
10は導電性材料例えば吸収測定に影響しないグラファイ
トから成る。コンタクト突起12,14が炉体10と一体に互
いに直径方向で対向して形成されている。このコンタク
ト突起12,14はそれぞれコンタクトリブ16,18を備えてい
る。第1図から判るように、コンタクトリブ16,18は第
1図でみて台形を有しており、台形の長辺側20,22は互
いに向かい合って平行にかつチューブ状の炉体の長手方
向に沿って位置している。円筒形のコンタクト部材24,2
6がコンタクトリブ16,18と一体に台形の短辺側に形成さ
れている。円筒形のコンタクト部材24,26はその終端部
に円錐形のコンタクト面28,30を備えている。[Embodiment] According to FIG. 1 to FIG. 3, the furnace for performing electrothermal atomization of the present invention includes a tubular furnace body 10.
10 comprises a conductive material such as graphite which does not affect the absorption measurement. The contact protrusions 12 and 14 are formed integrally with the furnace body 10 so as to be diametrically opposed to each other. The contact projections 12 and 14 have contact ribs 16 and 18, respectively. As can be seen from FIG. 1, the contact ribs 16 and 18 have a trapezoidal shape as seen in FIG. 1, and the long sides 20 and 22 of the trapezoid face each other parallel to each other and in the longitudinal direction of the tubular furnace body. Located along. 24,2 cylindrical contact members
6 is formed integrally with the contact ribs 16 and 18 on the short side of the trapezoid. The cylindrical contact members 24, 26 have conical contact surfaces 28, 30 at their ends.
第2図から判るように、チューブ状の炉体10及びコン
タクト突起12,14はほぼ板状の内実の部材から形成さ
れ、上面31、下面33、対向する側面35,37を備えたほぼ
8角形状(第1図参照)に形成されている。炉の軸線46
に沿って上面31と下面33との間に長手方向の孔32が形成
されており、これがチューブ状の炉を形成している。コ
ンタクト部材24,26は第1図から判るように側面35,37か
らこれに対して垂直に延びている。As can be seen from FIG. 2, the tube-shaped furnace body 10 and the contact projections 12, 14 are formed of substantially plate-shaped solid members, and have a substantially octagonal shape having an upper surface 31, a lower surface 33, and opposed side surfaces 35, 37. It is formed in a shape (see FIG. 1). Furnace axis 46
A longitudinal hole 32 is formed between the upper surface 31 and the lower surface 33 along the axis, which forms a tubular furnace. The contact members 24, 26 extend perpendicularly to the side surfaces 35, 37 as can be seen in FIG.
コンタクト部材24,26の軸線は、説明の便宜上、炉軸
線46に対して横方向にコンタクト部材24,26を貫通する
横中央平面47を規定している。コンタクト突起12はその
上面31に1対の円筒形の凹設部34,38を備えている。こ
の凹設部34,38は炉軸線46に対してほぼ平行に延びてい
て、横中央平面47から互いに離れて位置し、それらの間
に補強リブ48を形成せしめている。対応する円筒形の凹
設部42,43(図示せず)が同様に下面33内に設けられて
おり、これら凹設部も同様に横中央平面47から離れて位
置して補強リブ52を形成せしめている。同様に、コンタ
クト突起16は上面31に円筒形の凹設部36,40を備えてお
り、これら両者間には同様に補強リブ50が形成されてお
り、かつ対応する凹設部44,45(図示せず)が下面33に
形成されており、これら凹設部間に同様に補強リブ54が
形成されている。The axes of the contact members 24, 26 define a transverse central plane 47 which extends through the contact members 24, 26 transversely to the furnace axis 46 for convenience of description. The contact projection 12 has a pair of cylindrical recesses 34 and 38 on the upper surface 31 thereof. The recesses 34, 38 extend substantially parallel to the furnace axis 46 and are spaced apart from the transverse mid-plane 47, forming a reinforcing rib 48 therebetween. Corresponding cylindrical recesses 42, 43 (not shown) are likewise provided in the lower surface 33, and these recesses are likewise located away from the lateral center plane 47 to form reinforcing ribs 52. I'm sorry. Similarly, the contact projection 16 has cylindrical concave portions 36, 40 on the upper surface 31, between which a reinforcing rib 50 is similarly formed, and corresponding concave portions 44, 45 ( (Not shown) is formed on the lower surface 33, and reinforcing ribs 54 are similarly formed between these concave portions.
凹設部34,38,42,43はコンタクト突起16の横断面を減
少させ、かつコンタクト突起の長手方向に沿ってほぼ均
一に延びる、くびれ領域又は断面減少領域56をコンタク
ト突起16に生ぜしめている。同様に、凹設部36,40,44,4
5は同様にくびれ領域又は断面減少領域58をコンタクト
突起18に生ぜしめている。断面減少領域56,58は炉への
電流供給を炉体の長さにわたりほぼ均一に行ない、これ
によって炉体が均一に加熱されるような形状及び寸法で
形成される。断面減少領域56,58は炉体への熱排出を妨
げる。一面において、熱伝導のための断面がこの断面減
少領域によって減少させられている。他面において断面
減少領域内でジュール熱が増大し、このジュール熱が減
少質量に作用して、断面減少領域を高温に保ち、これに
よって、炉体からコンタクト面への熱排出が削減され
る。それゆえ、炉体では極めて均一な温度分布が得られ
ると共に、コンタクト面が比較的低温に保たれる。The recesses 34, 38, 42, 43 reduce the cross-section of the contact protrusion 16 and create a constricted or reduced-area 56 in the contact protrusion 16 that extends substantially uniformly along the length of the contact protrusion. . Similarly, the concave portions 36, 40, 44, 4
5 also creates a constricted or reduced-profile area 58 in the contact projection 18. The reduced cross-sectional areas 56, 58 are shaped and dimensioned to provide a substantially uniform power supply to the furnace over the length of the furnace body, thereby uniformly heating the furnace body. The reduced-section areas 56 and 58 prevent heat discharge to the furnace body. In one aspect, the cross-section for heat conduction is reduced by this cross-sectional reduction area. On the other side, the Joule heat increases in the area of reduced cross section, which acts on the reduced mass and keeps the reduced area of area hot, thereby reducing the heat discharge from the furnace body to the contact surface. Therefore, a very uniform temperature distribution is obtained in the furnace body and the contact surface is kept at a relatively low temperature.
隣接する円筒形のコンタクト部材24,26はそれぞれ軸
方向の孔60,62を備えている。孔60,62は補強リブの両側
で円筒形の凹設部34,38,42,43,36,40,44,45と交差して
おり、これにより、開口64,66,68,70(第1図)と、こ
れに対応して下側に形成された開口(図示せず)とが不
活性ガスの流出のために形成されている。Adjacent cylindrical contact members 24, 26 have axial holes 60, 62, respectively. The holes 60, 62 intersect the cylindrical recesses 34, 38, 42, 43, 36, 40, 44, 45 on both sides of the reinforcing ribs, whereby the openings 64, 66, 68, 70 (the 1) and a correspondingly formed lower opening (not shown) are formed for the outflow of the inert gas.
補強リング72,74が孔32内に、その端部から間隔をお
いて形成されている。この補強リング72,74はサンプル
プラットフォーム76を支持しかつガイドしている。この
目的のために、補強リング72,74はU字形の互いに合致
した切欠78,80を備えている。特に第2図から判るよう
に半径方向の孔82が炉体の上側に設けられている。Reinforcing rings 72, 74 are formed in the bore 32 and spaced from its ends. The reinforcing rings 72, 74 support and guide the sample platform 76. For this purpose, the reinforcing rings 72, 74 are provided with U-shaped matching notches 78, 80. In particular, as can be seen from FIG. 2, a radial hole 82 is provided above the furnace body.
第7図〜第9図から判るように、サンプルプラットフ
ォーム76は円筒形の底部を備えた方形のトラフ84を形成
している。突起90,92がトラフ84の端面86,88に設けられ
ており、この突起90,92を介してサンプルプラットフォ
ーム76がU字形の切欠78,80内に支持される。突起90,92
は互いに平行な側面94,96と断面台形の底部98とを備え
ている。互いに平行な断面94,96は、U字形の切欠78,80
の対向する側平面79,81間で回動不能に案内されてお
り、底部98は切欠78,80のU字形のわん曲部83上に支持
される。このように、サンプルプラットフォーム76は突
起90,92によってのみ炉内で支持される。その場合、サ
ンプルプラットフォーム76は主として炉の直接的な放射
により加熱され、サンプルプラットフォーム内に熱を発
生させるべくサンプルプラットフォームに電流は流され
ない。As can be seen from FIGS. 7-9, the sample platform 76 forms a square trough 84 with a cylindrical bottom. Protrusions 90,92 are provided on the end faces 86,88 of the trough 84, through which the sample platform 76 is supported in U-shaped cutouts 78,80. Protrusions 90,92
Has parallel sides 94, 96 and a bottom 98 with a trapezoidal cross section. Cross sections 94, 96 parallel to each other are U-shaped notches 78, 80
The bottom 98 is supported on the U-shaped curved portion 83 of the notches 78, 80. Thus, the sample platform 76 is supported in the furnace only by the projections 90,92. In that case, the sample platform 76 is heated primarily by direct radiation of the furnace, and no current is passed through the sample platform to generate heat within the sample platform.
運転中、上述のチューブ状の炉は2つの電流供給コン
タト100,130間に支持され、電流が両電流供給コンタク
ト100,130、コンタクト部材24,26及びコンタクトリブ1
6,18を介して横方向に炉体10を通して流される。電流は
チューブ状の炉体10の周りを周方向に流れる。In operation, the above-mentioned tubular furnace is supported between the two current supply contacts 100, 130, so that current is supplied to both current supply contacts 100, 130, contact members 24, 26 and contact ribs 1.
It is passed laterally through the furnace body 10 via 6,18. The electric current flows around the tubular furnace body 10 in the circumferential direction.
第4図及び第5図に示すように、電流供給コンタクト
100は円筒形のシャフト102と頭104とを備えている。頭1
04の端面106に切欠108が形成されている。この切欠108
は第4図で破線で示したように、炉体10、コンタクトリ
ブ16及びコンタクト部材24に適合するように形成されて
いる。コンタクトリブ16の円筒形のコンタクト部材24の
円錐形のコンタクト面28との電気的な接触を生じるよう
に切欠108の底部に円錐形のコンタクト面110が形成され
ている。As shown in FIG. 4 and FIG.
100 has a cylindrical shaft 102 and a head 104. Head 1
A notch 108 is formed in the end surface 106 of the 04. This notch 108
Are formed so as to be compatible with the furnace body 10, the contact ribs 16 and the contact members 24, as indicated by broken lines in FIG. A conical contact surface 110 is formed at the bottom of the notch 108 so as to make electrical contact with the conical contact surface 28 of the cylindrical contact member 24 of the contact rib 16.
切欠108の底部には円錐形のコンタクト面110に隣合っ
て不活性ガス導管112が開口している。この不活性ガス1
12はシャフト102の軸線に沿って延びていて、2つの孔1
14,116を介して外側の環状溝118に接続されている。孔1
14,116はシャフト102の軸線に対して斜めに延びてい
る。環状溝118は電流供給コンタクト100が原子供給スペ
クトロメータ内に取付けられたさいに不活性ガス源に接
続される。An inert gas conduit 112 opens at the bottom of the notch 108 adjacent to the conical contact surface 110. This inert gas 1
12 extends along the axis of the shaft 102 and has two holes 1
It is connected to the outer annular groove 118 via 14,116. Hole 1
14, 116 extend obliquely with respect to the axis of the shaft 102. The annular groove 118 is connected to an inert gas source when the current supply contact 100 is mounted in the atom supply spectrometer.
頭104はその周壁に孔120を備えており、この孔120は
炉が電流供給コンタクトの100内に挿入されたさいに炉
体10のサンプル案内孔82と合致する。サンプルは孔120
及びサンプル案内孔82を通して炉内へ、それも炉内に位
置するサンプルプラットフォーム76上に案内される。The head 104 is provided with a hole 120 in its peripheral wall, which matches the sample guide hole 82 of the furnace body 10 when the furnace is inserted into the current supply contact 100. Sample is hole 120
And into the furnace through a sample guide hole 82, which is also guided on a sample platform 76 located in the furnace.
頭104は2つの対向する側に、互いに平行な2つの平
面部122,124を備えている。平面部122,124は孔120の軸
線に対して平行であり、かつ互いに合致した孔126,128
を備えている。孔126,128の軸線と孔120の軸線とは互い
に垂直な平面内に位置している。孔126,128の軸線は炉
の軸線46と合致しており、それゆえ、原子吸収スペクト
ロメータの測定光束は孔126,128を通り、炉の軸線46に
沿って炉体10の孔32を通る。The head 104 is provided on two opposite sides with two parallel flat parts 122,124. The plane portions 122 and 124 are parallel to the axis of the hole 120 and are aligned with each other.
It has. The axes of the holes 126 and 128 and the axis of the hole 120 lie in planes perpendicular to each other. The axes of the holes 126, 128 coincide with the axis 46 of the furnace, so that the measurement flux of the atomic absorption spectrometer passes through the holes 126, 128 and through the hole 32 of the furnace body 10 along the axis 46 of the furnace.
第6図は第2の電流供給コンタクト130を示し、それ
は炉の支持のために電流供給コンタクト100と協働す
る。第2の電流供給コンタクト130はシャフト132と頭13
4とを有し、頭134は端面136を備えている。組付け状態
では、端面136は第1の電流供給コンタクト100の端面10
6から短い間隔だけ離れている。その場合、2つの電流
供給コンタクト100,130は炉を収容するキャビティを形
成する。さらに端面136に切欠138が形成されており、こ
の切欠138は第6図で破線で示されているように、炉の
コンタクトリブ18及びコンタクト部材26に適合してい
る。電流供給コンタクト130は切欠138に隣合って円錐形
のコンタクト面140を有しており、このコンタクト面140
は組付け状態でコンタクト部材26の円錐形のコンタクト
面30と係合する。FIG. 6 shows a second current supply contact 130, which cooperates with the current supply contact 100 for furnace support. The second current supply contact 130 comprises a shaft 132 and a head 13
4 and the head 134 has an end face 136. In the assembled state, the end face 136 is the end face 10 of the first current supply contact 100.
6 short distance away. In that case, the two current supply contacts 100, 130 form a cavity containing the furnace. Furthermore, a cutout 138 is formed in the end face 136, which cutout 138 fits the contact ribs 18 and the contact members 26 of the furnace, as indicated by the dashed lines in FIG. The current supply contact 130 has a conical contact surface 140 adjacent to the notch 138, which contact surface 140
Engages the conical contact surface 30 of the contact member 26 in the assembled state.
シャフト132には円錐形のコンタクト面140に隣合って
不活性ガス導管142が設けられている。この不活性ガス
導管142はシャフト132の軸線に沿って延びており、かつ
円錐形のコンタクト面140に開口している。不活性ガス
導管142は斜めの孔144,146を介してシャフト132の環状
溝148に連通している。環状溝148は環状溝118と同様
に、電流供給コンタクト130が原子吸収スペクトロメー
タ内に組付けられた状態では不活性ガス源に接続され
る。An inert gas conduit 142 is provided on the shaft 132 adjacent the conical contact surface 140. This inert gas conduit 142 extends along the axis of the shaft 132 and opens into a conical contact surface 140. The inert gas conduit 142 communicates with the annular groove 148 of the shaft 132 through the oblique holes 144 and 146. The annular groove 148, like the annular groove 118, is connected to an inert gas source when the current supply contact 130 is installed in the atomic absorption spectrometer.
組付け状態で炉は電流供給コンタクト100,130間に支
持され、炉の孔60,62は電流供給コンタクト100,130の不
活性ガス導管112,142にそれぞれ接続される。不活性ガ
スは不活性ガス導管112,142から孔60,62、開口64,66,6
8,70、さらに他方の側の対応する開口を通って、電流供
給コンタクト100,130間に形成されたキャビティに至
り、炉の囲りを流れて炉を不活性ガスによって取囲む。
従って、炉は大気との接触から遮断され、高温での炉の
燃焼が阻止される。In the assembled state, the furnace is supported between the current supply contacts 100, 130, and the holes 60, 62 of the furnace are connected to the inert gas conduits 112, 142 of the current supply contacts 100, 130, respectively. Inert gas is supplied from the inert gas conduits 112, 142 to the holes 60, 62 and the openings 64, 66, 6
8,70 and further through the corresponding opening on the other side to the cavity formed between the current supply contacts 100,130, flowing through the furnace enclosure and surrounding the furnace with inert gas.
Thus, the furnace is isolated from contact with the atmosphere and combustion of the furnace at high temperatures is prevented.
以上の通り、本発明に基づく電熱的に原子化する炉で
は炉体に沿った均一な温度が得られると共に熱の排出が
削減される。その上、大気の酸素に対する効果的な遮断
が行なわれる。As described above, in the electrothermal atomization furnace according to the present invention, a uniform temperature along the furnace body is obtained and the heat emission is reduced. In addition, there is an effective barrier to atmospheric oxygen.
当業者には明らかなように、上述の構成は1例であ
り、本発明はこの実施例に制限されない。As will be apparent to those skilled in the art, the above configuration is one example, and the present invention is not limited to this embodiment.
第1図は本発明の1実施例の平面図、第2図は同実施例
を第1図の下方から見た側面図、第3図は第1図に示す
縦軸線46に沿って一部断面した図、第4図はスペクトロ
メータのコンタクト部材の一方を部分的に断面して示す
側面図、第5図は同コンタクト部材を第4図右側から見
た端面図、第6図はスペクトロメータの他方のコンタク
ト部材を部分的に断面して示す側面図、第7図は炉内で
使用されるサンプルプラットフォームの平面図、第8図
は同サンプルプラットフォームを第7図左方から見た
図、第9図は同サンプルプラットフォームを部分的に断
面して示す側面図、第10図は本発明の1実施例を組立て
状態で示す縦断面図である。 10……炉体、12,14……コンタクト突起、16,18……コン
タクトリブ、24,26……コンタクト部材、28,30……コン
タクト面、46……軸線、48,50……補強リブ、56,58……
断面減少領域、60,62……孔、72,74……補強リング、76
……サンプルプラットフォーム、78,80……切欠、90,92
……突起、100,130……電流供給コンタクトFIG. 1 is a plan view of one embodiment of the present invention, FIG. 2 is a side view of the embodiment as viewed from below in FIG. 1, and FIG. 3 is a portion taken along a vertical axis 46 shown in FIG. FIG. 4 is a side view partially showing one of the contact members of the spectrometer, FIG. 5 is an end view of the contact member viewed from the right side of FIG. 4, and FIG. 6 is a spectrometer. FIG. 7 is a plan view of a sample platform used in a furnace, FIG. 8 is a view of the sample platform viewed from the left side in FIG. 7, FIG. 9 is a side view showing the sample platform partially in section, and FIG. 10 is a longitudinal sectional view showing one embodiment of the present invention in an assembled state. 10 Furnace body, 12, 14 Contact protrusion, 16, 18 Contact rib, 24, 26 Contact member, 28, 30 Contact surface, 46 Axis, 48, 50 Reinforcing rib , 56,58 ……
Cross-section reduction area, 60, 62 ... hole, 72, 74 ... reinforcing ring, 76
…… Sample platform, 78,80 …… Notched, 90,92
…… protrusion, 100,130 …… Current supply contact
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 グンター・レーデル ドイツ連連邦共和国オーヴインゲン・ヒ ンター・デン・ガルテン 13 (56)参考文献 特開 平1−288755(JP,A) 特開 昭58−41338(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G01N 21/00 - 21/74──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (72) Inventor Gunter Radel Aubingen Hinter den Garten, Federal Republic of Germany 13 (56) References JP-A-1-288755 (JP, A) JP-A-58- 41338 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 6 , DB name) G01N 21/00-21/74
Claims (11)
析のためのサンプルを原子化するための電熱的に原子化
する炉ユニットであって、光束を通過せしめるチューブ
状の炉体が設けられており、この炉体が縦方向の孔と中
央軸線とを有しており、炉体の縦方向に沿って該炉体の
互いに対向する側にコンタクト突起が一体形成されてお
り、これにより、炉体の長さにわたって炉体に均一な電
流の供給が行なわれ、前記コンタクト突起が炉体から外
向きに突出しておりかつ終端部を備えており、コンタク
ト突起の終端部のコンタクト面が、互いに協働する電流
供給コンタクト間に炉体を支持するために適合されてお
り、コンタクト突起が炉体に対する横方向の中央軸線を
有しており、各コンタクト突起が該コンタクト突起の終
端部と炉体との間に、前記横方向の中央軸線の周りの断
面減少領域を有しており、この断面減少領域が、炉体か
らの熱排出を減少せしめかつサンプルの原子化中に断面
減少領域の相対温度を上昇させるように構成されてお
り、前記断面減少領域がコンタクト突起の一部分を含ん
でおり、この一部分が前記横方向の中央軸線に沿ってコ
ンタクト突起の終端部のコンタクト面から炉体へ向って
まず累進的に減少して、次いで炉体へ向かって累進的に
増大する断面を備えており、かつ炉体の中央軸線に沿っ
てほぼ均一に延びていることを特徴とする電熱的な原子
化炉。1. A furnace unit for atomizing electrothermally for atomizing a sample for analysis by atomic absorption spectrophotometry, comprising a tubular furnace body through which a light beam passes. The furnace body has a vertical hole and a central axis, and contact projections are integrally formed on the mutually facing sides of the furnace body along the longitudinal direction of the furnace body, whereby the length of the furnace body is reduced. A uniform current supply to the furnace body, the contact protrusions projecting outwardly from the furnace body and having terminal portions, and the contact surfaces at the terminal portions of the contact protrusions cooperate with each other. Adapted to support the furnace body between the supply contacts, wherein the contact protrusions have a transverse central axis with respect to the furnace body, each contact protrusion being between an end of the contact protrusion and the furnace body. A reduced cross-sectional area about the transverse central axis, which reduces heat removal from the furnace body and increases the relative temperature of the reduced cross-sectional area during sample atomization. Wherein the reduced cross-sectional area includes a portion of a contact protrusion, the portion being progressively progressive from the contact surface at the end of the contact protrusion to the furnace body along the transverse central axis. An electrothermal atomizer, characterized in that it has a cross-section that decreases gradually and then increases progressively towards the furnace body and extends substantially uniformly along the central axis of the furnace body.
された上面と下面とを備えており、前記断面減少領域
が、上面及び下面に設けられた互いに離れた円筒形の数
対の凹設部によって形成されており、この凹設部が炉体
の縦方向の孔に対して平行に延びている請求項1記載の
原子化炉。2. Each of the contact projections has an upper surface and a lower surface arranged opposite to each other, and the cross-sectional reduction region has a plurality of pairs of mutually spaced cylindrical recesses provided on the upper surface and the lower surface. 2. The reactor according to claim 1, wherein the recess is formed by a hollow portion, and the concave portion extends parallel to a vertical hole of the furnace body.
る2つの縦方向のコンタクトリブを備えており、このコ
ンタクトリブが断面減少領域を形成しており、かつ、円
筒形のコンタクト部材が該コンタクト部材の終端部で前
記コンタクトリブと一体に形成されている請求項1記載
の原子化炉。3. The contact projection comprises two longitudinal contact ribs located opposite to each other, said contact ribs forming a reduced cross-sectional area, and a cylindrical contact member is provided with said contact rib. The atomization furnace according to claim 1, wherein the terminal rib is formed integrally with the contact rib.
る円錐形にテーパした終端部を備えている請求項3記載
の原子化炉。4. The reactor according to claim 3, wherein the contact member has a conical tapered end forming a contact surface.
対向する下面とを備えており、前記上面及び下面の台形
の互いに平行な長辺が炉体に隣合っており、コンタクト
部材が前記コンタクトリブの台形の短辺から延びてお
り、前記コンタクトリブの上面及び下面が炉体に対して
平行な、断面減少領域を形成する円筒形の凹設部を有し
ている請求項3記載の原子化炉。5. Each of the contact ribs has a trapezoidal upper surface and a lower surface facing the upper surface, and the trapezoidal upper and lower surfaces of the trapezoid have long sides parallel to each other adjacent to the furnace body. 4. The contact rib according to claim 3, wherein the contact rib has a cylindrical recess extending from the trapezoidal short side, and the upper and lower surfaces of the contact rib are parallel to the furnace body and form a reduced cross-sectional area. Nuclear reactor.
設けられており、この補強リブが炉体の中央軸線に対し
て垂直に延びており、かつ炉体及びコンタクトリブに結
合されている請求項5記載の原子化炉。6. A central reinforcing rib is provided on each side of the contact rib, the reinforcing rib extending perpendicular to the central axis of the furnace body and being connected to the furnace body and the contact rib. The reactor according to claim 5.
筒形のコンタクト部材及びコンタクトリブを通って延び
ており、補強リブの両側で円筒形の凹設部と交差してお
り、これによって、炉内に不活性ガスを流すための開口
が形成されている請求項6記載の原子化炉。7. A gas supply hole extends transversely to the furnace body through said cylindrical contact members and contact ribs, intersecting cylindrical recesses on both sides of the reinforcing ribs. 7. The reactor according to claim 6, wherein an opening for flowing an inert gas is formed in the furnace.
たところに一体成形された1対の補強リングが炉体に設
けられている請求項3記載の原子化炉。8. The reactor according to claim 3, wherein a pair of reinforcing rings integrally formed at positions away from the ends of the furnace body are provided in the furnace body in longitudinal holes.
を備えており、ほぼ方形のサンプルプラットフォームが
設けられており、このサンプルプラットフォームが各端
部から延びた支持突起を備えており、この支持突起が、
サンプルプラットフォームの支持のために補強リングの
切欠内に受容されており、支持突起が炉体との接触の唯
一の領域を形成しており、これにより、サンプルプラッ
トフォームが大体において放射によって加熱される請求
項8記載の原子化炉。9. A stiffening ring having a mating U-shaped notch, a substantially rectangular sample platform provided, said sample platform having support projections extending from each end, said support platform comprising The protrusion is
Claimed within the notch of the stiffening ring for support of the sample platform, the support protrusions form the only area of contact with the furnace body, whereby the sample platform is heated, for the most part, by radiation Item 10. A nuclear reactor according to item 8.
電流を流すための電流供給コンタクトユニットが設けら
れており、この電流供給コンタクトユニットが、協働す
る第1及び第2のコンタクト部材を備えており、両コン
タクト部材が該コンタクト部材間にキャビティを形成す
るように構成されており、かつこのキャビティ内に炉体
を収容するように互いに協働しており、第1及び第2の
コンタクト部材が、互いに対向する第1及び第2の円錐
形のコンタクト面を有しており、各コンタクト面が、炉
体を前記キャビティ内に取付けるために前記円筒形のコ
ンタクト部材の円錐形にテーパした終端部と係合するよ
うに形成されている請求項4記載の原子化炉。10. A current supply contact unit for supporting a furnace body and for supplying an electric current through a contact surface, the current supply contact unit comprising a cooperating first and second contact member. A first contact and a second contact, wherein both contact members are configured to form a cavity between the contact members and cooperate with each other to receive a furnace body within the cavity. A member has first and second conical contact surfaces opposing each other, each contact surface tapering to the conical shape of the cylindrical contact member for mounting a furnace body in the cavity. The reactor according to claim 4, wherein the reactor is formed so as to engage with the terminal portion.
頭を備えており、この端面に第1の切欠が設けられてお
り、この第1の切欠が前記キャビティの一部分を形成し
かつ炉体の一部を収容するように構成されており、第1
の切欠が第1の円筒形のコンタクト面を形成する内面を
備えており、第1のコンタクト部材が第1の切欠へ不活
性ガスを流すための第1の管路を備えており、第2のコ
ンタクト部材が、端面を備えた頭を有しており、この端
面に第2の切欠が設けられており、この第2の切欠が、
前記キャビティの一部分を形成しかつ炉体の一部分を収
容するように構成されており、第2の切欠が、第2の円
錐形のコンタクト面を形成する内面を備えており、か
つ、第2のコンタクト部材が第2の切欠に不活性ガスを
流すための第2の管路を有している請求項10記載の原子
化炉。11. A first contact member comprising a head having an end face, said end face being provided with a first notch, said first notch forming part of said cavity and a furnace. The first part is configured to receive a part of a body;
Notch has an inner surface forming a first cylindrical contact surface, the first contact member has a first conduit for flowing an inert gas to the first notch, and a second Has a head with an end face, a second notch is provided in this end face, and this second notch is
A second notch configured to form a portion of the cavity and receive a portion of the furnace body, the second notch having an inner surface forming a second conical contact surface; 11. The reactor according to claim 10, wherein the contact member has a second conduit for flowing an inert gas into the second notch.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9327789A JP2842477B2 (en) | 1989-04-14 | 1989-04-14 | Electrothermal reactor |
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---|---|---|---|
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---|---|
JPH03128438A JPH03128438A (en) | 1991-05-31 |
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