JP2904507B2 - 誘導結合プラズマ質量分析方法 - Google Patents
誘導結合プラズマ質量分析方法Info
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- H01J49/04—Arrangements for introducing or extracting samples to be analysed, e.g. vacuum locks; Arrangements for external adjustment of electron- or ion-optical components
- H01J49/0459—Arrangements for introducing or extracting samples to be analysed, e.g. vacuum locks; Arrangements for external adjustment of electron- or ion-optical components for solid samples
- H01J49/0463—Desorption by laser or particle beam, followed by ionisation as a separate step
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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、固体試料中の超微量成分を測定するための
誘導結合プラズマ質量分析方法に係わる。
誘導結合プラズマ質量分析方法に係わる。
（従来の技術） 従来、試料中の微量成分を誘導係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
液化した試料をネブライザ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析した試料中の不純物の含有量
を測定するものである。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法に
比べて、一般に高感度である。
法により分析することが行われている。この方法は、溶
液化した試料をネブライザ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析した試料中の不純物の含有量
を測定するものである。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法に
比べて、一般に高感度である。
しかしながら、上記方法では試料をいずれも汚染させ
ずに溶液化しなければならず、その操作が繁雑でかつ長
時間かかるという問題があった。また、溶液化の際に使
用する試薬に起因する種々の分子イオンも発生するた
め、それらの質量スペクトルが目的成分の質量スペクト
ルと重なり、目的成分の定量を妨害する場合もあった。
ずに溶液化しなければならず、その操作が繁雑でかつ長
時間かかるという問題があった。また、溶液化の際に使
用する試薬に起因する種々の分子イオンも発生するた
め、それらの質量スペクトルが目的成分の質量スペクト
ルと重なり、目的成分の定量を妨害する場合もあった。
このようなことから、近年、レーザ（例えばルビーレ
ーザやNd−YAGレーザなど）を固体試料に照射して、蒸
発した試料を直接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
分析して試料中の不純物の含有量を測定する方法も行わ
れている。この方法は、固体試料を溶液化する必要がな
いため、非常に操作が迅速かつ簡便であり、しかも熟練
を必要としない等の利点を有する。しかしながら、蒸発
した試料ガスをプラズマトーチ内に導入する時、試料ガ
スが固体試料自体に再吸着するため、目的成分の導入効
率が低下したり、目的成分が残存するメモリ効果が現れ
る。特に、目的成分が高沸点である場合、その影響が大
きくなる。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。
ーザやNd−YAGレーザなど）を固体試料に照射して、蒸
発した試料を直接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
分析して試料中の不純物の含有量を測定する方法も行わ
れている。この方法は、固体試料を溶液化する必要がな
いため、非常に操作が迅速かつ簡便であり、しかも熟練
を必要としない等の利点を有する。しかしながら、蒸発
した試料ガスをプラズマトーチ内に導入する時、試料ガ
スが固体試料自体に再吸着するため、目的成分の導入効
率が低下したり、目的成分が残存するメモリ効果が現れ
る。特に、目的成分が高沸点である場合、その影響が大
きくなる。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。
（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、固体試料中の超微量成分を迅速、高精度かつ高
感度で分析することが可能な誘導結合プラズマ質量分析
方法を提供しようとするものである。
もので、固体試料中の超微量成分を迅速、高精度かつ高
感度で分析することが可能な誘導結合プラズマ質量分析
方法を提供しようとするものである。
本発明は、不活性ガスの供給口及び排出口を有する密
閉容器と、この容器に設けられた透光性材料からなる窓
と、不活性ガスの流れを制御するためのガス制御機構
と、前記窓に対向して前記密閉容器内に設けられた固体
試料を固定するための試料固定部材と、前記試料固定部
材に前記固体試料の前記レーザ光照射面と反対側の面が
加熱されるように設けられた加熱手段と、前記密閉容器
の外部に設けられ、前記固体試料に前記窓を通してレー
ザ光を照射するためのレーザ発振器とを具備した誘導結
合プラズマ質量分析用試料導入装置を用い、前記加熱手
段により前記固体試料を加熱するとともに前記レーザ発
振器からレーザ光を前記固体試料に照射してその試料成
分を蒸発させ、その蒸発試料を誘導結合プラズマ内に直
接導入して分析するにあたり、 前記固体試料は、少なくとも前記レーザ光の照射面に酸
化膜を有することを特徴とする誘導結合プラズマ質量分
析方法である。
閉容器と、この容器に設けられた透光性材料からなる窓
と、不活性ガスの流れを制御するためのガス制御機構
と、前記窓に対向して前記密閉容器内に設けられた固体
試料を固定するための試料固定部材と、前記試料固定部
材に前記固体試料の前記レーザ光照射面と反対側の面が
加熱されるように設けられた加熱手段と、前記密閉容器
の外部に設けられ、前記固体試料に前記窓を通してレー
ザ光を照射するためのレーザ発振器とを具備した誘導結
合プラズマ質量分析用試料導入装置を用い、前記加熱手
段により前記固体試料を加熱するとともに前記レーザ発
振器からレーザ光を前記固体試料に照射してその試料成
分を蒸発させ、その蒸発試料を誘導結合プラズマ内に直
接導入して分析するにあたり、 前記固体試料は、少なくとも前記レーザ光の照射面に酸
化膜を有することを特徴とする誘導結合プラズマ質量分
析方法である。
上記透光性材料としては、目的成分の定量を直接的に
も間接的にも妨害せず、かつレーザ光を効率よく通過す
るものであればいかなるものでもよい。具体的には、サ
ファイア、パイレックスガラス等が好ましい。また、透
光性材料からなる窓は、密閉容器に対して交換可能とす
る構造とすることが望ましい。
も間接的にも妨害せず、かつレーザ光を効率よく通過す
るものであればいかなるものでもよい。具体的には、サ
ファイア、パイレックスガラス等が好ましい。また、透
光性材料からなる窓は、密閉容器に対して交換可能とす
る構造とすることが望ましい。
上記密閉容器の材質については、目的成分の定量を直
接的にも間接的にも妨害しないものであればいかなるも
のでもよく、例えばフッ素系樹脂、サファイア、パイレ
ックスガラス、金属、合金等を用いればよい。
接的にも間接的にも妨害しないものであればいかなるも
のでもよく、例えばフッ素系樹脂、サファイア、パイレ
ックスガラス、金属、合金等を用いればよい。
上記試料固定部材の材質については、加工性の点から
フッ系樹脂、金属、合金等が望ましい。
フッ系樹脂、金属、合金等が望ましい。
上記不活性ガスとしては、例えばアルゴン、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。
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。
上記試料の加熱手段としては、電気抵抗加熱器、赤外
線加熱器など、種類を問わないが、加熱速度や効率の点
から電気抵抗加熱器が望ましい。また、かかる加熱手段
による加熱温度は蒸発した試料ガスが試料に再吸着する
のを抑制する観点から、できる限り高い温度に設定する
ことが望ましい。具体的には、100〜300℃に設定すれば
よい。
線加熱器など、種類を問わないが、加熱速度や効率の点
から電気抵抗加熱器が望ましい。また、かかる加熱手段
による加熱温度は蒸発した試料ガスが試料に再吸着する
のを抑制する観点から、できる限り高い温度に設定する
ことが望ましい。具体的には、100〜300℃に設定すれば
よい。
上記固体試料としては、少なくともレーザ光の入射表
面に酸化膜を有する例えばGaAsなどの化合物半導体結
晶、Si結晶、ジルコニウム、タンタル、ニオブ、ハフニ
ウム、モリブデン等の各種の金属を挙げることができ
る。かかる酸化膜の形成法としては、例えば金属試料を
酸化性雰囲気中に曝す方法、硝酸もしくは過酸化水素水
を含む溶液に浸漬する方法等を採用できる。
面に酸化膜を有する例えばGaAsなどの化合物半導体結
晶、Si結晶、ジルコニウム、タンタル、ニオブ、ハフニ
ウム、モリブデン等の各種の金属を挙げることができ
る。かかる酸化膜の形成法としては、例えば金属試料を
酸化性雰囲気中に曝す方法、硝酸もしくは過酸化水素水
を含む溶液に浸漬する方法等を採用できる。
また、発明においては前記試料固定部材の他に、密閉
容器やプラズマトーチとの接続部に加熱手段を設けた構
造としてもよい。
容器やプラズマトーチとの接続部に加熱手段を設けた構
造としてもよい。
（作用） 本発明によれば、密閉容器内の試料固定部材に固体試
料を載置し、前記固体試料にレーザ光を照射する際、前
記固体試料は少なくともレーザ光の照射面に酸化膜を有
するため、レーザ光照射時の前記試料表面での反射を抑
制でき、前記試料に効率よく蒸発気化することができ
る。また、前記固定部材に設けられた加熱手段により前
記固体試料をその照射面と反対側の面を加熱することに
よって、固体試料全体の温度を容易に高めることができ
るため、レーザ光の照射により蒸発気化した試料ガスが
固体試料に凝縮して再吸着するのを抑制できる。
料を載置し、前記固体試料にレーザ光を照射する際、前
記固体試料は少なくともレーザ光の照射面に酸化膜を有
するため、レーザ光照射時の前記試料表面での反射を抑
制でき、前記試料に効率よく蒸発気化することができ
る。また、前記固定部材に設けられた加熱手段により前
記固体試料をその照射面と反対側の面を加熱することに
よって、固体試料全体の温度を容易に高めることができ
るため、レーザ光の照射により蒸発気化した試料ガスが
固体試料に凝縮して再吸着するのを抑制できる。
さらに、前記加熱手段の設置により密閉容器自体も加
熱されるため、蒸発気化した試料ガスが密閉容器及びプ
ラズマトーチ部との接続部に吸着するのを抑制できる。
特に、密閉容器やプラズマトーチとの接続部に各熱手段
を別途設けることによって、蒸発気化した試料ガスが密
閉容器及びプラズマトーチ部との接続部に吸着するのを
確実に抑制できる。
熱されるため、蒸発気化した試料ガスが密閉容器及びプ
ラズマトーチ部との接続部に吸着するのを抑制できる。
特に、密閉容器やプラズマトーチとの接続部に各熱手段
を別途設けることによって、蒸発気化した試料ガスが密
閉容器及びプラズマトーチ部との接続部に吸着するのを
確実に抑制できる。
従って、固体試料中の超微量成分の誘導結合プラズマ
質量分析装置への導入効率を改善できるため、試料中の
超微量成分を迅速、高精度かつ高感度で分析することが
できる。
質量分析装置への導入効率を改善できるため、試料中の
超微量成分を迅速、高精度かつ高感度で分析することが
できる。
（実施例） 以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細に説明す
る。
る。
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を示す概略図である。図中の１
は、上下面が封じられた円筒状の密閉容器であり、該容
器１の上面には透光性材料からなる窓２が交換自在に設
けられている。前記密閉容器１の側壁には、キャリアガ
ス供給口としての金属パイプ3a及び排出口としての金属
パイプ3bがそれぞれ設けられている。また、前記密閉容
器１の底面には、有底円筒状で上面開口部にリング状の
庇部４を有し、固体試料を収納固定するための試料固定
台５が配置されており、かつ該試料固定台５には電熱ヒ
ータ６が装着されている。なお、前記密閉容器１及びプ
ラズマトーチ部との接続部にも電熱ヒータ（図示せず）
が設けられている。前記密閉容器１の外部には、レーザ
光を照射するためのレーザ発振器７が配置されている。
前記レーザ発振器７から出力されたレーザ光の光路上に
は、レーザ光を前記試料固定台５の固体試料にレーザ光
を照射するための集光レンズ８及び反射板９が順次配置
されている。
質量分析用試料導入装置を示す概略図である。図中の１
は、上下面が封じられた円筒状の密閉容器であり、該容
器１の上面には透光性材料からなる窓２が交換自在に設
けられている。前記密閉容器１の側壁には、キャリアガ
ス供給口としての金属パイプ3a及び排出口としての金属
パイプ3bがそれぞれ設けられている。また、前記密閉容
器１の底面には、有底円筒状で上面開口部にリング状の
庇部４を有し、固体試料を収納固定するための試料固定
台５が配置されており、かつ該試料固定台５には電熱ヒ
ータ６が装着されている。なお、前記密閉容器１及びプ
ラズマトーチ部との接続部にも電熱ヒータ（図示せず）
が設けられている。前記密閉容器１の外部には、レーザ
光を照射するためのレーザ発振器７が配置されている。
前記レーザ発振器７から出力されたレーザ光の光路上に
は、レーザ光を前記試料固定台５の固体試料にレーザ光
を照射するための集光レンズ８及び反射板９が順次配置
されている。
また、図中の10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10は、不活性ガス導入部11側に配
置された第１の電磁弁12を備えている。この電磁弁12
は、圧力調整器13に連結されており、かつ該圧力調整器
13は圧力メータ14により予め適正な圧力に調整されてい
る。また、前記電磁弁12及び圧力調整器13の間の配管部
分には前記不活性ガス導入部11から導入された不活性ガ
スの圧力が十分か否かを検出するための圧力スイッチ15
が連結されている。前記圧力調整器13の後段側には、流
量調整機能を有する流量計16が連結されており、かつ該
流量計16は第２の電磁弁17を介して前記密閉容器１のキ
ャリアガス供給口としての金属パイプ3aに連結されてい
る。
る。このガス制御機構10は、不活性ガス導入部11側に配
置された第１の電磁弁12を備えている。この電磁弁12
は、圧力調整器13に連結されており、かつ該圧力調整器
13は圧力メータ14により予め適正な圧力に調整されてい
る。また、前記電磁弁12及び圧力調整器13の間の配管部
分には前記不活性ガス導入部11から導入された不活性ガ
スの圧力が十分か否かを検出するための圧力スイッチ15
が連結されている。前記圧力調整器13の後段側には、流
量調整機能を有する流量計16が連結されており、かつ該
流量計16は第２の電磁弁17を介して前記密閉容器１のキ
ャリアガス供給口としての金属パイプ3aに連結されてい
る。
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。
明する。
まず、第２の電磁弁17を閉じた状態で密閉容器１の窓
２を解放し、例えば平板状の固体試料18を試料保持台５
の電熱ヒータ６上に設置した後、窓２を閉じ、固定試料
18を電熱ヒータ６により裏面側から加熱する。つづい
て、第１、第２の電磁弁12、17を開き、圧力調整器13及
び流量計16で圧力調整された不活性ガス（キャリア）を
供給口としての金属パイプ3aを供給する。次いで、レー
ザ発振器７から発振したレーザ光19を集光レンズ８で集
光して反射板９で反射させ、反射したレーザ光19を窓２
を通して密閉容器１内の固定試料18に照射する。レーザ
光照射により蒸発気化された試料は、前記金属パイプ3a
から供給されたキャリアガラスと共に、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され、励起イ
オン化される。このイオンを四重極マスフィルタで質量
分析し、そのイオン強度を検量線に照合することにより
目的成分の濃度を測定する。
２を解放し、例えば平板状の固体試料18を試料保持台５
の電熱ヒータ６上に設置した後、窓２を閉じ、固定試料
18を電熱ヒータ６により裏面側から加熱する。つづい
て、第１、第２の電磁弁12、17を開き、圧力調整器13及
び流量計16で圧力調整された不活性ガス（キャリア）を
供給口としての金属パイプ3aを供給する。次いで、レー
ザ発振器７から発振したレーザ光19を集光レンズ８で集
光して反射板９で反射させ、反射したレーザ光19を窓２
を通して密閉容器１内の固定試料18に照射する。レーザ
光照射により蒸発気化された試料は、前記金属パイプ3a
から供給されたキャリアガラスと共に、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され、励起イ
オン化される。このイオンを四重極マスフィルタで質量
分析し、そのイオン強度を検量線に照合することにより
目的成分の濃度を測定する。
以上の操作の終了後、固体試料18を冷却させ、第２の
電磁弁17を閉じ、再び固体試料を交換して同様な操作を
繰り返して試料中の目的成分の測定を行う。
電磁弁17を閉じ、再び固体試料を交換して同様な操作を
繰り返して試料中の目的成分の測定を行う。
上述した固体試料の蒸発気化に際し、固定試料18全体
が裏面側から電熱ヒータ６により加熱されているため、
蒸発気化した試料ガスが固定試料18表面に凝縮して再吸
着するのを抑制できる。また、電熱ヒータ６による密閉
容器１への加熱、前記密閉容器１及びプラズマトーチ部
との接続部に設けられた電熱ヒータ（図示せず）による
加熱によって蒸発した試料ガスが密閉容器１及びプラズ
マトーチ部との接続部に吸着するのを抑制できる。その
結果、誘導結合プラズマ質量分析装置のプラズマトーチ
内に導入される試料ガスの導入効率を大幅に向上できる
と共に、メモリ効果が解消できる。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を迅
速、高精度かつ高感度で分析できる。
が裏面側から電熱ヒータ６により加熱されているため、
蒸発気化した試料ガスが固定試料18表面に凝縮して再吸
着するのを抑制できる。また、電熱ヒータ６による密閉
容器１への加熱、前記密閉容器１及びプラズマトーチ部
との接続部に設けられた電熱ヒータ（図示せず）による
加熱によって蒸発した試料ガスが密閉容器１及びプラズ
マトーチ部との接続部に吸着するのを抑制できる。その
結果、誘導結合プラズマ質量分析装置のプラズマトーチ
内に導入される試料ガスの導入効率を大幅に向上できる
と共に、メモリ効果が解消できる。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を迅
速、高精度かつ高感度で分析できる。
また、固体試料18が金属からなる場合、その表面に酸
化膜を形成することによって、レーザ光19の照射時での
レーザ光19の反射や熱の拡散を抑制できるため、レーザ
光19による金属試料の蒸発気化効率を著しく向上でき、
ひいては誘導結合プラズマ質量分析装置における金属試
料中の超微量成分を迅速、高精度かつ高感度で分析でき
る。
化膜を形成することによって、レーザ光19の照射時での
レーザ光19の反射や熱の拡散を抑制できるため、レーザ
光19による金属試料の蒸発気化効率を著しく向上でき、
ひいては誘導結合プラズマ質量分析装置における金属試
料中の超微量成分を迅速、高精度かつ高感度で分析でき
る。
事実、本実施例の誘導結合プラズマ質量分析用試料導
入装置を用い、次のような実験により固体試料中の超微
量成分を高精度かつ高感度で分析できることが確認され
た。
入装置を用い、次のような実験により固体試料中の超微
量成分を高精度かつ高感度で分析できることが確認され
た。
実施例１ 密閉容器１として外径40mmφ、内径36mmφ、高さ30mm
上下面が封じられ、対向する側壁に直径4mmφのキャリ
アガス供給口と排出口が開口されたアルミニウム製円筒
体を、窓２として石英からなるものを、試料固体台５と
してステンレスからなるものを、電熱ヒータ６としてセ
ラミックスからなるものを、それぞれ用いて第１図に示
す試料導入装置を組み立てた。
上下面が封じられ、対向する側壁に直径4mmφのキャリ
アガス供給口と排出口が開口されたアルミニウム製円筒
体を、窓２として石英からなるものを、試料固体台５と
してステンレスからなるものを、電熱ヒータ６としてセ
ラミックスからなるものを、それぞれ用いて第１図に示
す試料導入装置を組み立てた。
上記構成の試料導入装置における試料固定台５の電熱
ヒータ６上に表面に酸化膜が形成されたハフニウム濃度
10ppmのZr固体試料（長さ20mm、幅15mm、厚さ3mm）を設
置し、下記条件で蒸発気化し、その試料ガスを下記条件
の誘導結合プラズマ質量分析装置に導入してイオン強度
を10回測定し、その平均値を求めた。なお、前記Zr固体
試料表面への酸化膜の形成は該試料を50％濃度の硝酸溶
液が収容されたビーカ内に入れ、100℃、30分間加熱し
て表面を酸化した後、水洗し、100℃、30分間の加熱乾
燥することにより行った。
ヒータ６上に表面に酸化膜が形成されたハフニウム濃度
10ppmのZr固体試料（長さ20mm、幅15mm、厚さ3mm）を設
置し、下記条件で蒸発気化し、その試料ガスを下記条件
の誘導結合プラズマ質量分析装置に導入してイオン強度
を10回測定し、その平均値を求めた。なお、前記Zr固体
試料表面への酸化膜の形成は該試料を50％濃度の硝酸溶
液が収容されたビーカ内に入れ、100℃、30分間加熱し
て表面を酸化した後、水洗し、100℃、30分間の加熱乾
燥することにより行った。
電熱ヒータによる固体試料の加熱温度；約200℃。
密閉容器、プラズマトーチ部との接続部の電熱ヒータ温
度；約200℃。
度；約200℃。
キャリアガス;1.6/minのアルゴンガス。
レーザ;Nd−YAGレーザ。
レーザ波長;1064nm。
レーザのパルス出力;420mJ。
プラズマトーチでの高周波電源の周波数;27.12MHz。
プラズマトーチでの高周波電源の高周波出力;1.2kW。
プラズマトーチでの冷却ガス;15/minのアルゴンガ
ス。
ス。
プラズマトーチでのプラズマガス;0.8/minのアルゴン
ガス。
ガス。
参照例１ 実施例１と同様な構成の試料導入装置の試料固定台５
の電熱ヒータ６上に実施例１と同寸法のハフニウム濃度
10ppmのZr固体試料（酸化膜未形成）を設置し、実施例
１と同様な条件でイオン強度を10回測定し、その平均値
を求めた。
の電熱ヒータ６上に実施例１と同寸法のハフニウム濃度
10ppmのZr固体試料（酸化膜未形成）を設置し、実施例
１と同様な条件でイオン強度を10回測定し、その平均値
を求めた。
比較例１ 実施例１と同様な構成の試料導入装置の試料固定台５
上に実施例１と同寸法で表面酸化膜が形成されたハフニ
ウム濃度10ppmのZr固体試料を直接設置し、実施例１と
同様な条件（電熱ヒータによる加熱なし）でイオン強度
を10回測定し、その平均値を求めた。
上に実施例１と同寸法で表面酸化膜が形成されたハフニ
ウム濃度10ppmのZr固体試料を直接設置し、実施例１と
同様な条件（電熱ヒータによる加熱なし）でイオン強度
を10回測定し、その平均値を求めた。
以上の結果、本実施例１ではZr試料のハフニウムの平
均イオン強度は4200、精度は±５％であった。これに対
し、参照例１ではハフニウムの平均イオン強度は990、
精度は±７％となり、レーザ光の反射や熱拡散が起こ
り、レーザ光による試料の蒸発気化効率が低下してハフ
ニウムのイオン強度が減少し、精度も悪化した。また、
比較例１ではハフニウムの平均イオン強度は1100、精度
は±13％となり、固体試料全体が加熱されていないため
に、蒸発した試料ガスが固体試料表面に再吸着し、ハフ
ニウムのイオン強度が減少し、精度も悪化した。
均イオン強度は4200、精度は±５％であった。これに対
し、参照例１ではハフニウムの平均イオン強度は990、
精度は±７％となり、レーザ光の反射や熱拡散が起こ
り、レーザ光による試料の蒸発気化効率が低下してハフ
ニウムのイオン強度が減少し、精度も悪化した。また、
比較例１ではハフニウムの平均イオン強度は1100、精度
は±13％となり、固体試料全体が加熱されていないため
に、蒸発した試料ガスが固体試料表面に再吸着し、ハフ
ニウムのイオン強度が減少し、精度も悪化した。
実施例２ 実施例１と同様な構成の試料導入装置の試料固定台５
の電熱ヒータ６上に表面に酸化膜が形成されたモリブデ
ン濃度20ppmのTa固体試料（長さ20mm、幅15mm、厚さ3m
m）を設置し、実施例１と同様な条件でイオン強度を10
回測定し、その平均値を求めた。なお、前記Ta固体試料
表面への酸化膜の形成は該試料の50％濃度の硝酸溶液が
収容されたビーカ内に入れ、100℃、30分間加熱して表
面を酸化した後、水洗し、100℃、30分間の加熱乾燥す
ることにより行った。
の電熱ヒータ６上に表面に酸化膜が形成されたモリブデ
ン濃度20ppmのTa固体試料（長さ20mm、幅15mm、厚さ3m
m）を設置し、実施例１と同様な条件でイオン強度を10
回測定し、その平均値を求めた。なお、前記Ta固体試料
表面への酸化膜の形成は該試料の50％濃度の硝酸溶液が
収容されたビーカ内に入れ、100℃、30分間加熱して表
面を酸化した後、水洗し、100℃、30分間の加熱乾燥す
ることにより行った。
参照例２ 実施例１と同様な構成の試料導入装置の試料固定台５
の電熱ヒータ６上に実施例２と同寸法のモリブデン濃度
20ppmのTa固体試料（酸化膜未形成）を設置し、実施例
１と同様な条件（但し、電熱ヒータ６による加熱温度は
約150℃）でイオン強度を10回測定し、その平均値を求
めた。
の電熱ヒータ６上に実施例２と同寸法のモリブデン濃度
20ppmのTa固体試料（酸化膜未形成）を設置し、実施例
１と同様な条件（但し、電熱ヒータ６による加熱温度は
約150℃）でイオン強度を10回測定し、その平均値を求
めた。
比較例２ 実施例１と同様な構成の試料導入装置の試料固定台５
上に実施例２と同寸法で表面酸化膜が形成されたモリブ
デン濃度20ppmのTa固体試料を直接設置し、実施例１と
同様な条件（電熱ヒータによる加熱なし）でイオン強度
を10回測定し、その平均値を求めた。
上に実施例２と同寸法で表面酸化膜が形成されたモリブ
デン濃度20ppmのTa固体試料を直接設置し、実施例１と
同様な条件（電熱ヒータによる加熱なし）でイオン強度
を10回測定し、その平均値を求めた。
以上の結果、本実施例２ではTa試料のモリブデンの平
均イオン強度は7300、精度は±５％であった。これに対
し、参照例２ではモリブデンの平均イオン強度2100、精
度は±８％となり、レーザ光の反射や熱拡散が起こり、
レーザ光による試料の蒸発気化効率が低下してモリブデ
ンのイオン強度が減少し、精度も悪化した。また、比較
例２ではモリブデンの平均イオン強度は1900、精度は±
14％となり、固体試料全体が加熱されていないために、
蒸発した試料ガスが固体試料表面に再吸着し、モリブデ
ンのイオン強度が減少し、精度も悪化した。
均イオン強度は7300、精度は±５％であった。これに対
し、参照例２ではモリブデンの平均イオン強度2100、精
度は±８％となり、レーザ光の反射や熱拡散が起こり、
レーザ光による試料の蒸発気化効率が低下してモリブデ
ンのイオン強度が減少し、精度も悪化した。また、比較
例２ではモリブデンの平均イオン強度は1900、精度は±
14％となり、固体試料全体が加熱されていないために、
蒸発した試料ガスが固体試料表面に再吸着し、モリブデ
ンのイオン強度が減少し、精度も悪化した。
このように上位各実施例の試料導入装置では、硼素、
ニオブ、ハフニウム及びモリブデンの測定において従来
のレーザ加熱蒸発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を大幅に向上できること
がわかる。また、各実施例の試料導入装置は誘導結合プ
ラズマ発光分析装置にも利用でき、従来のレーザ加熱蒸
発装置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。
ニオブ、ハフニウム及びモリブデンの測定において従来
のレーザ加熱蒸発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を大幅に向上できること
がわかる。また、各実施例の試料導入装置は誘導結合プ
ラズマ発光分析装置にも利用でき、従来のレーザ加熱蒸
発装置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。
［発明の効果］ 以上詳述した如く、本発明によれば固体試料中の超微
量成分を迅速、高精度かつ高感度で分析することが可能
な誘導結合プラズマ質量分析方法を提供できる。
量成分を迅速、高精度かつ高感度で分析することが可能
な誘導結合プラズマ質量分析方法を提供できる。
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を示す概略図である。 １……密閉容器、２……窓、５……試料固定台、６……
電熱ヒータ、７……レーザ発振器、10……ガス制御機
構、12、17……電磁弁、18……固体試料、19……レーザ
光。
分析用試料導入装置を示す概略図である。 １……密閉容器、２……窓、５……試料固定台、６……
電熱ヒータ、７……レーザ発振器、10……ガス制御機
構、12、17……電磁弁、18……固体試料、19……レーザ
光。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H01J 49/00 - 49/48 G01N 27/62 H01J 27/00 - 27/26
Claims (1)
- 【請求項１】不活性ガスの供給口及び排出口を有する密
閉容器と、この容器に設けられた透光性材料からなる窓
と、不活性ガスの流れを制御するためのガス制御機構
と、前記窓に対向して前記密閉容器内に設けられた固体
試料を固定するための試料固定部材と、前記試料固定部
材に前記固体試料の前記レーザ光照射面と反対側の面が
加熱されるように設けられた加熱手段と、前記密閉容器
の外部に設けられ、前記固体試料に前記窓を通してレー
ザ光を照射するためのレーザ発振器とを具備した誘導結
合プラズマ質量分析用試料導入装置を用い、前記加熱手
段により前記固体試料を加熱するとともに前記レーザ発
振器からレーザ光を前記固体試料に照射してその試料成
分を蒸発させ、その蒸発試料を誘導結合プラズマ内に直
接導入して分析するにあたり、 前記固体試料は、少なくとも前記レーザ光の照射面に酸
化膜を有することを特徴とする誘導結合プラズマ質量分
析方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1176084A JP2904507B2 (ja) | 1989-03-31 | 1989-07-07 | 誘導結合プラズマ質量分析方法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1-78443 | 1989-03-31 | ||
| JP7844389 | 1989-03-31 | ||
| JP1176084A JP2904507B2 (ja) | 1989-03-31 | 1989-07-07 | 誘導結合プラズマ質量分析方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0320952A JPH0320952A (ja) | 1991-01-29 |
| JP2904507B2 true JP2904507B2 (ja) | 1999-06-14 |
Family
ID=26419504
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1176084A Expired - Fee Related JP2904507B2 (ja) | 1989-03-31 | 1989-07-07 | 誘導結合プラズマ質量分析方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2904507B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AUPS177202A0 (en) * | 2002-04-16 | 2002-05-23 | Diakyne Pty Ltd | Multi-element screening of trace elements |
| JP2007279016A (ja) * | 2006-03-16 | 2007-10-25 | Jfe Steel Kk | 物質の励起および／またはイオン化方法、ならびにそれを用いた分析方法および分析装置 |
| CN103698385B (zh) * | 2013-12-06 | 2015-09-23 | 宁波检验检疫科学技术研究院 | 一种固体样品的直接分析装置 |
| CN114199979B (zh) * | 2020-09-16 | 2024-04-30 | 中国石油化工股份有限公司 | 消解蒸发装置及测定微量元素含量的方法 |
-
1989
- 1989-07-07 JP JP1176084A patent/JP2904507B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0320952A (ja) | 1991-01-29 |
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|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |