JP2949108B1 - Nebulizer array - Google Patents

Nebulizer array

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JP2949108B1
JP2949108B1 JP14683598A JP14683598A JP2949108B1 JP 2949108 B1 JP2949108 B1 JP 2949108B1 JP 14683598 A JP14683598 A JP 14683598A JP 14683598 A JP14683598 A JP 14683598A JP 2949108 B1 JP2949108 B1 JP 2949108B1
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集 平林
敏 黄
由紀子 平林
昭彦 奥村
英明 小泉
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Abstract

【要約】 【課題】 多量の液体を効率よく気化できるように工夫
された液体の噴霧に音速ガス流を用いるソニックスプレ
ーを提供すること。 【解決手段】 気化すべき液体を複数の管から供給し、
前記複数の管の周囲からガスを流出させて、管の末端で
前記ガスに必要な流速を与える。
To provide a sonic spray using a sonic gas flow for spraying a liquid devised so that a large amount of liquid can be efficiently vaporized. SOLUTION: A liquid to be vaporized is supplied from a plurality of tubes,
Effluent gas from around the plurality of tubes provides the gas with the required flow rate at the ends of the tubes.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は液体を高効率で気化
する噴霧器に関し、特に無機物質や有機物質の分析に用
いる誘導結合プラズマ/質量分析装置(ICP/MS)
やマイクロ波誘導プラズマ/質量分析装置(MIP/M
S)、誘導結合プラズマ(ICP)発光分析装置、原子
吸光分析装置などの分析装置あるいは電子装置用に使用
される基板表面へのレジスト等の塗装用に使用されて有
用な噴霧器に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an atomizer for vaporizing a liquid with high efficiency, and more particularly to an inductively coupled plasma / mass spectrometer (ICP / MS) used for analyzing inorganic and organic substances.
Or microwave induced plasma / mass spectrometer (MIP / M
The present invention relates to a sprayer useful for coating resist or the like on the surface of a substrate used for an analytical device such as an inductively coupled plasma (ICP) emission spectrometer, an atomic absorption spectrometer, or an electronic device.

【0002】[0002]

【従来の技術】誘導結合プラズマ−質量分析装置(IC
P−MS)やマイクロ波誘導プラズマ−質量分析装置
(MIP−MS)、誘導結合プラズマ(ICP )発光
分析装置などの分析装置では、試料液体をイオン化する
ためにプラズマ領域に試料液体を噴霧する同軸状のガラ
ス製噴霧器が一個用いられている。例えば、スペクトロ
チミカ・アクタ誌第49B巻901項から914項(1
994年)(SpectrochimicaActa Vol. 49B, pp. 901-91
4, 1994)にあるMIP/MSに関する記述では、試料液
体の噴霧にガラス製噴霧器が用いられている。噴霧管末
端部では、噴霧ガスにより気圧が1気圧以下になる。そ
の圧力差を利用し、試料液体は容器から噴霧器に自動的
に供給される。その流量はガスの流量にも依るが、通常
300μL/分程度である。
2. Description of the Related Art An inductively coupled plasma-mass spectrometer (IC)
2. Description of the Related Art In analyzers such as a P-MS, a microwave induction plasma-mass spectrometer (MIP-MS), and an inductively coupled plasma (ICP) emission spectrometer, a coaxial spraying a sample liquid onto a plasma region to ionize the sample liquid is performed. One glass-shaped sprayer is used. For example, Spectro Timica Acta, Vol. 49B, paragraphs 901 to 914 (1
994) (SpectrochimicaActa Vol. 49B, pp. 901-91
4, 1994), a glass sprayer is used for spraying a sample liquid. At the end of the spray pipe, the spray gas reduces the pressure to 1 atm or less. Utilizing the pressure difference, the sample liquid is automatically supplied from the container to the nebulizer. The flow rate depends on the gas flow rate, but is usually about 300 μL / min.

【0003】また、特開平8−62200には、本願の
発明者らによるソニックスプレー噴霧器の提案が開示さ
れている。この噴霧器では、噴霧ガスに音速ガス流を用
いるため、極めて微細なイオン化された液滴が生成でき
る。その結果、噴霧液体の気化効率は従来のガラス製噴
霧器に比較して格段に向上する。ソニックスプレー噴霧
器では、ガスの流量を音速ガス流発生の条件に固定し、
試料液体の流量はポンプで制御される。
Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-62200 discloses a proposal of a sonic spray atomizer by the inventors of the present application. In this atomizer, a sonic gas flow is used as the atomizing gas, so that extremely fine ionized droplets can be generated. As a result, the vaporization efficiency of the spray liquid is significantly improved as compared with the conventional glass sprayer. In the sonic spray atomizer, the gas flow rate is fixed to the condition of sonic gas flow generation,
The flow rate of the sample liquid is controlled by a pump.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、このソニッ
クスプレー噴霧器の噴霧液体の気化効率の良さに着目
し、前述した分析器あるいは塗装装置へソニックスプレ
ー噴霧器を適用することを提案するものである。この場
合、一つの問題は、十分に大きい気化効率でソニックス
プレー噴霧器を使用しようとすると十分な液体流量での
使用が出来ないことである。これを図5に示す分析結果
を参照して説明する。図5はマイクロ波誘導プラズマ−
質量分析装置(MIP−MS)の噴霧器に従来から使用
されている同軸状のガラス製噴霧器に代わってソニック
スプレー噴霧器を装着させた場合の分析結果を示す。こ
の測定では、数種類の元素を含んだ試料液体を様々な液
体流量で導入し、分析感度(イオン強度)を測定してい
る。横軸に試料液体の流量、縦軸にイオン強度をとっ
て、図5に示すように、分析感度(イオン強度)は液体
流量の増加に従い増加するが、分析感度(イオン強度)
は液体流量に必ずしも比例していない。例えば、30μ
L/分以下の流量では、分析感度(イオン強度)は液体
流量にほぼ比例するが、30μL/分以上の流量では、
液体流量を増加させても殆ど分析感度は増加しない。特
に100μL/分以上の流量では全くといっていいほ
ど、分析感度は増加しない。マイクロ波誘導プラズマ−
質量分析装置(MIP−MS)の噴霧器では、噴霧によ
る試料液体の気化効率が充分に高い場合には、分析感度
(イオン強度)は液体流量に比例すると考えられる。す
なわち、図5の結果は、ソニックスプレー噴霧器は30
μL/分以下の低い液体流量で使用する場合には十分高
い気化効率が得られても、これを超える流量の試料を供
給しても、十分高い気化効率が得られないことを示して
いるといえる。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention focuses on the good vaporization efficiency of the spray liquid of the sonic spray atomizer, and proposes to apply the sonic spray atomizer to the above-mentioned analyzer or coating apparatus. . In this case, one problem is that it is not possible to use a sonic spray atomizer with a sufficiently high vaporization efficiency at a sufficient liquid flow rate. This will be described with reference to the analysis results shown in FIG. FIG. 5 shows a microwave induced plasma.
The analysis result when a sonic spray atomizer is attached to the atomizer of the mass spectrometer (MIP-MS) instead of the conventionally used coaxial glass atomizer is shown. In this measurement, a sample liquid containing several types of elements is introduced at various liquid flow rates, and the analysis sensitivity (ionic strength) is measured. The flow rate of the sample liquid is plotted on the horizontal axis, and the ionic strength is plotted on the vertical axis. As shown in FIG. 5, the analysis sensitivity (ion strength) increases as the liquid flow rate increases, but the analysis sensitivity (ion strength) increases.
Is not necessarily proportional to the liquid flow rate. For example, 30μ
At flow rates below L / min, the analytical sensitivity (ionic strength) is approximately proportional to the liquid flow rate, but at flow rates above 30 μL / min,
Increasing the liquid flow rate hardly increases the analytical sensitivity. Particularly at a flow rate of 100 μL / min or more, the analysis sensitivity does not increase at all. Microwave induced plasma
In the nebulizer of the mass spectrometer (MIP-MS), when the vaporization efficiency of the sample liquid by spraying is sufficiently high, the analysis sensitivity (ion intensity) is considered to be proportional to the liquid flow rate. That is, the result of FIG.
This indicates that when using a liquid flow rate as low as μL / min or less, even if a sufficiently high vaporization efficiency is obtained, even if a sample with a flow rate exceeding this is supplied, a sufficiently high vaporization efficiency cannot be obtained. I can say.

【0005】高い気化効率で試料液体を噴霧できないと
きは、分析感度(イオン強度)の向上が期待できないの
みならず、試料液体の多くが大きな液滴となって分析装
置を汚すことになる。
[0005] When the sample liquid cannot be sprayed with high vaporization efficiency, not only the improvement of the analysis sensitivity (ionic strength) cannot be expected, but also a large amount of the sample liquid becomes large liquid droplets, which contaminates the analyzer.

【0006】しかしながら、ソニックスプレー噴霧器は
理想的には30μL/分程度の液体流量で使用するのが
良いが、あえて100μL/分程度で使用するとして
も、前述したように、通常300μL/分程度の液体流
量とされていることから見て、ソニックスプレー噴霧器
単体は液体流量の面で容量不足といえる。
However, the sonic spray nebulizer is ideally used at a liquid flow rate of about 30 μL / min. However, even if it is used at a rate of about 100 μL / min, it is usually about 300 μL / min. In view of the liquid flow rate, it can be said that the sonic spray atomizer alone has insufficient capacity in terms of the liquid flow rate.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記課題はソニックスプ
レー噴霧器を複数用意し、高い気化効率で高流量の液体
を噴霧することにより解決される。分析装置では、噴霧
器により生成されるガスは管を通ってプラズマや分析部
などの空間的に狭い領域に導入される。そのため、ソニ
ックスプレー噴霧器をアレイ状に設置し、個々のソニッ
クスプレー噴霧器を高い気化効率の得られる流量で使用
し、噴霧器の数で十分な試料溶液を供給するのである。
The above object can be attained by preparing a plurality of sonic spray atomizers and spraying a high flow rate of liquid with high vaporization efficiency. In the analyzer, gas generated by the nebulizer is introduced into a spatially narrow region such as a plasma or an analysis unit through a tube. Therefore, sonic spray nebulizers are arranged in an array, and individual sonic spray nebulizers are used at a flow rate at which high vaporization efficiency can be obtained, and a sufficient number of sample solutions are supplied by the number of nebulizers.

【0008】また、複数の噴霧器が備えられることを分
析装置の高スループット化に活かすために、各噴霧器ご
とに流路の開閉が独立して行えるバルブとこれを分析装
置の結果に応じて制御する手段を設ける。
In order to make use of the fact that a plurality of sprayers are provided to increase the throughput of the analyzer, a valve capable of independently opening and closing the flow path for each sprayer and controlling the valve in accordance with the result of the analyzer. Means are provided.

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】図1は本発明の噴霧器アレイの実
施例の構成を斜視図の形で示す模式図であり、図2は、
これを縦方向に切断したときの断面構造を示す模式図で
ある。4は噴霧器アレイハウジングを示し、この前面に
設けられた前面板9にオリフィス開口5が所定の間隔で
配列される。各オリフィス開口5の中心部には配管2の
ノズル開口部2’が開口している。噴霧器アレイハウジ
ング4の本体部と前面板9との間にはガス室10が形成
されており、このガス室10には図示しないガス供給手
段によりガス導入口3を介して所定の圧力のガスが供給
される。複数の配管2は分配器6で統合されており、導
入路1から導入される試料液体が配分される。配管2は
噴霧器アレイハウジング4の本体部の貫通した穴を通し
て挿入されて図2に示すように、保持されることになる
が、この部分で所定の強度で保持され且ガス漏れが生じ
ないような構造で保持される。前面板9を噴霧器アレイ
ハウジング4の本体部前面に取り付ける際にも所定の強
度が維持できる構造とするのは当然である。流通路1の
断面積が各管2の断面積の和とほぼ等しい場合には、低
圧で液体を流通路1に導入することができる。また、各
オリフィス開口5および配管2のノズル開口部2’はそ
れぞれ同一サイズ、同一形状とされる。
FIG. 1 is a schematic view showing the configuration of an embodiment of a sprayer array according to the present invention in the form of a perspective view, and FIG.
It is a schematic diagram which shows the cross-section when this is cut | disconnected in the vertical direction. Reference numeral 4 denotes a sprayer array housing, and orifice openings 5 are arranged at predetermined intervals on a front plate 9 provided on the front surface. At the center of each orifice opening 5, a nozzle opening 2 'of the pipe 2 is opened. A gas chamber 10 is formed between the main body of the atomizer array housing 4 and the front plate 9, and a gas having a predetermined pressure is supplied to the gas chamber 10 through a gas inlet 3 by a gas supply unit (not shown). Supplied. The plurality of pipes 2 are integrated by a distributor 6, and the sample liquid introduced from the introduction path 1 is distributed. The pipe 2 is inserted through a through-hole in the main body of the atomizer array housing 4 and held as shown in FIG. 2, but it is held at a predetermined strength at this part and gas leakage does not occur. Retained in the structure. It is natural that the front plate 9 has a structure that can maintain a predetermined strength even when attached to the front surface of the main body of the sprayer array housing 4. When the cross-sectional area of the flow passage 1 is substantially equal to the sum of the cross-sectional areas of the tubes 2, the liquid can be introduced into the flow passage 1 at a low pressure. The orifice openings 5 and the nozzle openings 2 'of the pipe 2 have the same size and the same shape.

【0010】ガス室10に導入されたガスはオリフィス
開口5から外部へ噴出するが、そのガス流により管2に
導入される液体がノズル開口部2’から噴霧される。ガ
ス室10の圧力と大気圧との差がほぼ1から3気圧であ
るとき良好な気化効率が得られる。
The gas introduced into the gas chamber 10 is ejected from the orifice opening 5 to the outside, and the liquid introduced into the pipe 2 is sprayed from the nozzle opening 2 'by the gas flow. When the difference between the pressure in the gas chamber 10 and the atmospheric pressure is approximately 1 to 3 atm, good vaporization efficiency can be obtained.

【0011】本発明の噴霧器アレイは様々な分析装置に
適用することができるが、例えば、液体クロマトグラフ
やキャピラリー電気泳動などの液体分離手段により分離
された溶液が時系列的に順次噴霧器アレイに導入される
場合には、各管2の長さはほぼ同じ長さにそろえること
が必要である。約50cmの長さのキャピラリーを使用
した電気泳動装置で簡単な試算をしてみると、各管2の
長さのばらつきは0.1mm程度以下であることが望ま
しい。この場合、管2の曲がりは問題でないから任意の
構造を取り得るが、オリフィス開口5を同一円周上に配
置することが管2の長さをそろえるには有用である。
又、分離された成分が管2を移動中に拡散することがで
きるだけ少なくなるようにするためには、管2はできる
だけ短かくするのが良い。
The nebulizer array of the present invention can be applied to various analyzers. For example, solutions separated by liquid separation means such as liquid chromatography and capillary electrophoresis are introduced into the nebulizer array in time series. In this case, it is necessary that the lengths of the tubes 2 are almost the same. When a simple trial calculation is performed using an electrophoresis apparatus using a capillary having a length of about 50 cm, it is desirable that the variation in the length of each tube 2 is about 0.1 mm or less. In this case, since the bending of the tube 2 is not a problem, any structure can be adopted. However, arranging the orifice openings 5 on the same circumference is useful for making the length of the tube 2 uniform.
Also, the tube 2 should be as short as possible in order to minimize the diffusion of separated components during movement through the tube 2.

【0012】噴霧で生成される液滴の直径は噴霧ガスの
流速に依存し、音速(マッハ1)の場合に最小になるこ
とが知られ、ソニックスプレーと呼ばれる。音速ガス流
で液体の噴霧を行う場合には、直径が1μm以下の気化
速度の速い微細液滴が多量に生成される。実際には、ガ
ス流の流速がマッハ0.75〜2の範囲にあれば、サブ
ミクロンの液滴が生成され、液体の高い気化効率が得ら
れる。ガス流の流速は噴霧器ハウジング4の内部のガス
室10におけるガス圧力に依存し、ガス圧力が噴霧器ア
レイの周囲の圧力の1.8〜5倍の場合に上記流速が得
られる。そのため、噴霧器アレイが大気圧下に設置され
る場合には、ガス導入口3から噴霧器ハウジング4の内
部に導入されるガス圧力は1.8〜5気圧必要である。
さらに、オリフィス5の厚さが充分に薄い場合には2気
圧であると音速ガス流が実現し、最も気化効率が高くな
る。
It is known that the diameter of the droplet generated by spraying depends on the flow rate of the spray gas and is minimized at the speed of sound (Mach 1), and is called a sonic spray. When the liquid is sprayed by the sonic gas flow, a large amount of fine droplets having a diameter of 1 μm or less and having a high vaporization rate are generated. In practice, if the gas flow velocity is in the range of Mach 0.75 to 2, submicron droplets are generated, and high vaporization efficiency of the liquid is obtained. The flow rate of the gas flow depends on the gas pressure in the gas chamber 10 inside the nebulizer housing 4 and is obtained when the gas pressure is 1.8 to 5 times the pressure around the nebulizer array. Therefore, when the nebulizer array is installed under atmospheric pressure, the gas pressure introduced from the gas inlet 3 into the nebulizer housing 4 needs to be 1.8 to 5 atm.
Further, when the thickness of the orifice 5 is sufficiently small, a sonic gas flow is realized at 2 atm, and the vaporization efficiency is the highest.

【0013】噴霧による液体の気化効率は管2の内径は
小さい方が高くなるが、内径が1μm以下になるとゴミ
などの粒子により管2が詰まる可能性が高くなり実用面
で問題が生じる。また、内径が100μm以上である
と、液体の気化効率は低減する。そのため、液体の高い
気化効率を得るためには、管2の内径は1〜100μm
の範囲内にあることが必要である。また、噴霧による液
体の気化効率は管2の肉圧(外径と内径との差の1/
2)にも依存し、薄い方が気化効率が高くなる。しか
し、肉圧が5ミクロン以上でないと一般的に強度面での
問題が生じ、肉圧が50μm以上であると気化効率の低
減は著しい。
The vaporization efficiency of the liquid by spraying is higher when the inner diameter of the tube 2 is smaller. However, when the inner diameter is 1 μm or less, there is a high possibility that the tube 2 will be clogged by particles such as dust, causing a problem in practical use. When the inner diameter is 100 μm or more, the liquid vaporization efficiency is reduced. Therefore, in order to obtain high vaporization efficiency of the liquid, the inner diameter of the tube 2 is 1 to 100 μm
Must be within the range. Further, the vaporization efficiency of the liquid by spraying is determined by the wall pressure of the pipe 2 (1/1 / the difference between the outer diameter and the inner diameter)
Depending on 2), the thinner, the higher the vaporization efficiency. However, if the meat pressure is not more than 5 microns, a problem in strength generally occurs, and if the meat pressure is 50 μm or more, the vaporization efficiency is significantly reduced.

【0014】図3(a)−(c)は、上記のことも考慮
した、オリフィス開口部5に対する管2の配置、オリフ
ィス開口部の構造および管2の先端部の構造についての
実施例を示す。
FIGS. 3A to 3C show an embodiment of the arrangement of the tube 2 with respect to the orifice opening 5, the structure of the orifice opening, and the structure of the tip of the tube 2 in consideration of the above. .

【0015】管2の先端位置は板9より外側に0〜0.
3mm程度突出しても問題はないが、1mm以上突出す
ると液体の気化効率は低減する。また、板9の噴霧側の
外面より内側に0.2mm程度引っ込んでいても問題は
ない。図3(a)はこのことに着目して、管2の先端位
置を図に示す破線の曲面上にあるように配置して噴霧ガ
スを収束させる工夫をしたものである。このような構造
を取ると分析器のプラズマ領域に噴霧ガスを照射してイ
オン化をする場合等には有利である。この逆に、塗装等
の用途では、曲面を逆にして噴霧ガスを発散させる方向
に噴霧させることができる。
The tip of the tube 2 is located outside the plate 9 from 0 to 0.
There is no problem if it protrudes about 3 mm, but if it protrudes 1 mm or more, the liquid vaporization efficiency is reduced. Further, there is no problem even if the plate 9 is recessed by about 0.2 mm from the outer surface on the spray side. Focusing on this, FIG. 3A shows an arrangement in which the tip of the tube 2 is arranged on the curved surface shown by the broken line in the figure to converge the spray gas. Such a structure is advantageous in a case where ionization is performed by irradiating the plasma region of the analyzer with a spray gas. Conversely, for applications such as painting, the curved surface can be reversed and sprayed in the direction in which the spray gas is emitted.

【0016】勿論、管2の先端はある平面内にあること
が製作上便利であることはいうまでもない。
Needless to say, it is convenient for manufacturing that the tip of the tube 2 is in a certain plane.

【0017】図3(b)は板9の厚さが厚い場合にガス
圧力の低減を防ぐ意味でなされた工夫である。板9のガ
ス室10側の面取りをすることにより、ノズル開口部
2’近辺のみをオリフィス開口とするものである。
FIG. 3 (b) shows a contrivance designed to prevent a decrease in gas pressure when the thickness of the plate 9 is large. By chamfering the plate 9 on the gas chamber 10 side, only the vicinity of the nozzle opening 2 'is made an orifice opening.

【0018】図3(c)は管2の外径が大きい場合に、
ノズル開口部2’近辺をけずり等価的に板9の厚さが厚
い場合にガス圧力の低減を防ぐ意味でなされた工夫であ
る。板9のガス室10側の面取りをすることにより、オ
リフィス開口とするものである。
FIG. 3C shows a case where the outer diameter of the tube 2 is large.
This is a device devised to prevent a reduction in gas pressure when the thickness of the plate 9 is equivalently large by scraping around the nozzle opening 2 ′. The orifice opening is formed by chamfering the plate 9 on the gas chamber 10 side.

【0019】図4は、分析装置の高スループット化を意
図した本発明の他の実施例の噴霧器アレイの断面構造を
示す模式図である。噴霧器アレイの前面部は図2の実施
例と同じであるが、各管2に異なった試料液体が供給さ
れること、各管毎に試料液体の供給をオンオフできるバ
ルブ11とが備えられることおよびバルブの開閉を分析
装置の結果に応じて制御する制御装置12が備えられる
ことで異なる。
FIG. 4 is a schematic view showing a cross-sectional structure of a sprayer array according to another embodiment of the present invention intended to increase the throughput of the analyzer. The front part of the nebulizer array is the same as that of the embodiment of FIG. 2 except that a different sample liquid is supplied to each tube 2, a valve 11 that can turn on and off the supply of the sample liquid is provided for each tube, and The difference is that a control device 12 for controlling the opening and closing of the valve according to the result of the analyzer is provided.

【0020】本実施例は、多くの試料液体から特定の物
質が検出できるか否かを高スループットで検出したいと
きには有利である。すなわち、分析の最初のステップと
してバルブ12をすべて開いて噴霧器アレイからこれら
の混合ガスを分析装置に供給してこの混合ガスに特定の
物質が含まれるか否かを分析する。もし、この混合ガス
に特定の物質が含まれていなければ、次の試料流体群に
ついての分析に移れば良い。一方、この混合ガスに特定
の物質が含まれていれば、バルブ12のすべてを一旦閉
じて、次にバルブ12の一つのみを順次開いて噴霧器ア
レイからバルブ12の開いている試料流体のガスを分析
装置に供給し、このガスに特定の物質が含まれるか否か
を分析する。この場合、複数の試料ガスに特定の物質が
含まれている可能性があるから、この操作は全ての試料
流体について行う必要がある。
The present embodiment is advantageous when it is desired to detect whether a specific substance can be detected from many sample liquids with high throughput. That is, as a first step of the analysis, the valves 12 are all opened to supply these mixed gases from the nebulizer array to the analyzer to analyze whether or not the mixed gases contain a specific substance. If the mixed gas does not contain a specific substance, the analysis may be shifted to the next sample fluid group. On the other hand, if a specific substance is contained in the mixed gas, all of the valves 12 are closed once, and then only one of the valves 12 is sequentially opened, and the gas of the sample fluid with the valve 12 opened from the nebulizer array is opened. Is supplied to an analyzer to analyze whether or not this gas contains a specific substance. In this case, since a specific substance may be contained in a plurality of sample gases, this operation needs to be performed for all sample fluids.

【0021】本発明で利用するソニックスプレー噴霧器
単体は、前述したように、高い気化効率の得られる流量
で使用した場合、分析装置にとって必ずしも十分な試料
溶液を供給できないのであるが、特定の物質が含まれて
いるか否かの検出で足りる場合には必ずしも十分な試料
溶液を必要としない。したがって、試料群についての特
定の物質の有無を検出する方法とすれば、特定の物質の
検出されなかった試料群についてはただ一回の分析で分
析操作が終了できるから高スループットかが実現できる
のである。
As described above, the sonic spray atomizer used in the present invention cannot supply a sufficient sample solution to the analyzer when used at a flow rate that provides high vaporization efficiency. If it is sufficient to detect whether or not the sample is contained, a sufficient sample solution is not necessarily required. Therefore, if a method for detecting the presence or absence of a specific substance in a sample group is used, the analysis operation can be completed in a single analysis for a sample group in which a specific substance is not detected, so that high throughput can be realized. is there.

【0022】なお、上述の実施例において、管2の断面
は円形であることが望ましいが、矩形であっても充分な
気化効率を得ることができる。また、無機分析装置など
に利用する場合には、流通路1や分配器6、管2はシリ
コンや石英などの非金属で構成されることが必要であ
る。オリフィス開口5を構成する前面板9は石英あるい
はサファイアなどの非金属で構成される方が無機分析に
利用するためには良いが、一般にはステンレス板にレー
ザー光照射等により形成するのが簡単であり、実用上こ
れでも良い。サファイアで構成するときは図3(b)の
ような構成として全体的には厚いものとして強度を持た
せるのが良い。ステンレス板で構成した前面板9をポリ
イミドなどでコーティングするのも良い。この構成とし
たときはステンレス板の厚さは0.2mm、ポリイミド
の厚さは2μm程度に出来るから、厚さとしては十分に
薄いものと出来る。
In the above-described embodiment, it is desirable that the cross section of the tube 2 is circular. However, even if the cross section is rectangular, sufficient vaporization efficiency can be obtained. When used for an inorganic analyzer or the like, it is necessary that the flow passage 1, the distributor 6, and the pipe 2 be made of a nonmetal such as silicon or quartz. The front plate 9 constituting the orifice opening 5 is preferably made of a non-metal such as quartz or sapphire for use in inorganic analysis, but is generally easily formed on a stainless steel plate by laser light irradiation or the like. Yes, this may be practical. When it is made of sapphire, it is preferable to make it thick as a whole as shown in FIG. The front plate 9 made of a stainless steel plate may be coated with polyimide or the like. With this configuration, the thickness of the stainless steel plate can be about 0.2 mm and the thickness of the polyimide can be about 2 μm, so that the thickness can be made sufficiently thin.

【0023】なお、本発明の噴霧器アレイにおけるオリ
フィス開口5および配管2の末端の配置は任意にいろん
な形態を取りうるが、全体として小型の噴霧器アレイと
して高い噴霧ガス濃度が得られる工夫をするのが良い。
一般的な言い方をすれば、オリフィス開口5を出来るだ
け高密度に均等に配分するのが良い。もっとも、隣接す
るオリフィス開口5の最接近の距離は2mm程度離れて
いるのが良い。この理由は配管2のノズル開口部2’か
らガスにより引き出された液体が気化してガス化される
までは、相互に干渉の無い方が気化効率を高くとれるた
めである。
The arrangement of the orifice opening 5 and the end of the pipe 2 in the atomizer array of the present invention can take various forms, but it is necessary to devise a high atomizing gas concentration as a small atomizer array as a whole. good.
Generally speaking, it is preferable to distribute the orifice openings 5 as densely and evenly as possible. However, the closest distance between the adjacent orifice openings 5 is preferably about 2 mm. The reason for this is that, until the liquid drawn out from the nozzle opening 2 ′ of the pipe 2 by the gas is vaporized and gasified, it is possible to obtain higher vaporization efficiency without mutual interference.

【0024】[0024]

【発明の効果】本発明の噴霧器アレイによると多量の液
体をガス噴霧することにより多量の微細液滴を生成し、
さらにそれらの気化によるガスを効率よく生成すること
ができる。また、分析の高スループット化も実現でき
る。
According to the nebulizer array of the present invention, a large amount of fine liquid droplets are generated by spraying a large amount of liquid with a gas,
Furthermore, gas by their vaporization can be efficiently generated. In addition, high throughput of analysis can be realized.

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

【図1】本発明の噴霧器アレイの実施例の構成を斜視図
の形で示す模式図。
FIG. 1 is a schematic view showing the configuration of an embodiment of a sprayer array according to the present invention in the form of a perspective view.

【図2】図1に示す噴霧器アレイを縦方向に切断したと
きの断面構造を示す模式図。
FIG. 2 is a schematic diagram showing a cross-sectional structure when the sprayer array shown in FIG. 1 is cut in a vertical direction.

【図3】オリフィス開口部5に対する管2の配置、オリ
フィス開口部の構造および管2の先端部の構造について
の実施例の断面構造を示す模式図。
FIG. 3 is a schematic view showing a cross-sectional structure of an embodiment regarding the arrangement of the tube 2 with respect to the orifice opening 5, the structure of the orifice opening, and the structure of the tip of the tube 2.

【図4】分析装置の高スループット化を意図した本発明
の他の実施例の噴霧器アレイの断面構造を示す模式図。
FIG. 4 is a schematic diagram showing a cross-sectional structure of a sprayer array according to another embodiment of the present invention intended to increase the throughput of the analyzer.

【図5】マイクロ波誘導プラズマ−質量分析装置(MI
P−MS)の噴霧器に同軸状のガラス製噴霧器に代わっ
てソニックスプレー噴霧器を装着させた場合の分析結果
を示す図。
FIG. 5: Microwave induction plasma-mass spectrometer (MI
The figure which shows the analysis result at the time of attaching a sonic spray atomizer instead of the coaxial glass atomizer to the atomizer of (P-MS).

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1:流通路、2:配管、2’:ノズル開口部、3:ガス
導入口、4:噴霧器アレイハウジング本体、5: オリ
フィス開口、6:分配器、9:噴霧器アレイハウジング
前面板、10:ガス室、11:バルブ制御装置、12:
バルブ。
1: flow passage, 2: pipe, 2 ': nozzle opening, 3: gas inlet, 4: atomizer array housing body, 5: orifice opening, 6: distributor, 9: atomizer array housing front plate, 10: gas Chamber, 11: Valve control device, 12:
valve.

フロントページの続き (72)発明者 平林 由紀子 東京都国分寺市東恋ケ窪一丁目280番地 株式会社日立製作所 中央研究所内 (72)発明者 奥村 昭彦 東京都国分寺市東恋ケ窪一丁目280番地 株式会社日立製作所 中央研究所内 (72)発明者 小泉 英明 東京都国分寺市東恋ケ窪一丁目280番地 株式会社日立製作所 中央研究所内 (56)参考文献 特開 平4−188555(JP,A) 特開 平8−99051(JP,A) 特開 平9−239298(JP,A) 特開 平5−96210(JP,A) 特開 平9−257751(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G01N 27/62 - 27/70 G01N 21/00 - 21/74 H01J 49/00 - 49/48 B05B 7/00 - 9/08 Continuing from the front page (72) Inventor Yukiko Hirabayashi 1-280 Higashi Koikekubo, Kokubunji-shi, Tokyo Inside the Central Research Laboratory, Hitachi, Ltd. (72) Inventor Hideaki Koizumi 1-280 Higashi Koigakubo, Kokubunji-shi, Tokyo Inside Central Research Laboratory, Hitachi, Ltd. (56) References JP-A-4-188555 (JP, A) JP-A 8-99051 (JP, A) JP-A-9-239298 (JP, A) JP-A-5-96210 (JP, A) JP-A-9-257751 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 6 , DB name) G01N 27/62-27/70 G01N 21/00-21/74 H01J 49/00-49/48 B05B 7/00-9/08

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】体を分流する分配器と、前記分配器にそ
の一端が接続された複数の管と前記管の他端部を保持
するとともに本体部内部にガス室が形成されたハウジン
グとを備え、且つ、前記ハウジングはガス室にガスを導
入する導入口と前記管の他端部の先端周辺からガスを吹
き出す複数の開口部を備えた前面板とを具備することを
特徴とする噴霧器アレイ。
And 1. A distributor for diverting liquids, wherein the distributor Niso
Holds a plurality of tubes with one ends connected and the other end of the tubes
Housing with a gas chamber formed inside the body
And the housing guides gas to the gas chamber.
Gas from the inlet and the other end of the pipe.
And a front plate having a plurality of openings to be ejected.
【請求項2】前記複数の管の断面形状が同じである請求
項1に記載の噴霧器アレイ。
2. The sprayer array according to claim 1, wherein said plurality of tubes have the same cross-sectional shape.
【請求項3】最も近接した前記管の他端部の先端間の距
離がほぼ等しい請求項1〜2のいずれかに記載の噴霧器
アレイ。
3. A sprayer array according to claim 1, wherein the distance between the tips of the other ends of the tubes closest to each other is substantially equal.
【請求項4】前記複数の管の他端部の先端面が平面ある
いは曲面上に配置される請求項1〜3のいずれかに記載
の噴霧器アレイ。
4. The nebulizer array according to claim 1, wherein the end surfaces of the other ends of the plurality of tubes are arranged on a plane or a curved surface.
【請求項5】前記複数の管の分配器から管の他端部の先
端までの長さがほぼ同じである請求項1〜4のいずれか
に記載の噴霧器アレイ。
5. The sprayer array according to claim 1, wherein the lengths from the distributor of the plurality of tubes to the tip of the other end of the tubes are substantially the same.
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