JP3434645B2 - Desorption metal measuring device - Google Patents

Desorption metal measuring device

Info

Publication number
JP3434645B2
JP3434645B2 JP07562696A JP7562696A JP3434645B2 JP 3434645 B2 JP3434645 B2 JP 3434645B2 JP 07562696 A JP07562696 A JP 07562696A JP 7562696 A JP7562696 A JP 7562696A JP 3434645 B2 JP3434645 B2 JP 3434645B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
metal
desorbed
sample
carrier gas
heating
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP07562696A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH09264891A (en
Inventor
裕司 山田
寛 冨田
みゆき 竹中
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP07562696A priority Critical patent/JP3434645B2/en
Publication of JPH09264891A publication Critical patent/JPH09264891A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3434645B2 publication Critical patent/JP3434645B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Sampling And Sample Adjustment (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Non-Biological Materials By The Use Of Chemical Means (AREA)
  • Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【発明の属する技術分野】本発明は、加熱時に試料中か
ら脱離する金属元素を分析するための脱離金属の測定装
置に関する。 【0002】 【従来の技術】様々な分野で使用されている材料は、高
温下で使用される場合に通常その材料中に不純物として
含まれる金属元素が離脱する。例えば加熱炉に用いられ
る材料は1000℃程度あるいはそれ以上の温度で使用
され、その加熱温度、加熱雰囲気に応じて材料中から金
属不純物が脱離するが、脱離した不純物は炉内で加熱さ
れる試料に混入するという問題が生じる。 【0003】そのため、加熱炉などに用いる材料を選定
する際には、この材料の環境や温度に依存する脱離金属
量を予め把握し、加熱炉に用いた際に、試料への影響の
ない使用方法を選択する必要がある。 【0004】使用温度に依存して脱離する金属の量を調
べる方法としては、昇温脱離ガス分析法が知られてい
る。この方法では、密閉容器中を高真空に保ちつつ被測
定試料を任意の温度に加熱し、加熱した際に脱離した金
属の量を測定している。しかしながら、この方法は密閉
容器中を高真空に保つため、被測定試料の環境に依存す
る脱離金属の量を測定することができないという問題が
ある。 【0005】すなわち、加熱炉などは被測定試料の材質
に拠って、酸素雰囲気やAr雰囲気など、さまざまな環
境下で使用され得る。しかしながら例えば真空中で加熱
した場合と、酸素雰囲気中で加熱した場合とでは同じ試
料を同じ温度に加熱した場合でも脱離する金属の量が異
なるため、加熱炉を真空中で使用する場合以外には、そ
の材料の温度に依存する金属脱離量を把握できない。 【0006】 【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来
の昇温脱離ガス分析方法では任意の温度に被測定試料を
加熱し、その際の脱離金属の量を測定することが可能で
あるが、加熱雰囲気に起因する不純物の脱離量の変化に
ついて把握することができないという問題があった。本
発明はこのような問題に鑑みて為されたものであり、加
熱温度のみならず、加熱雰囲気の違いによる、固体試料
から脱離する金属不純物量を測定できる脱離金属の測定
方法を提供することを目的とする。 【0007】 【課題を解決するための手段】セラミック、ガラスおよ
び白金族金属の少なくとも1種からなる金属不純物を含
有する試料を載置できる容器と、前記容器内に所望のガ
スを導入するガス導入手段と、前記試料中に含まれる金
属元素を脱離するように前記試料を加熱する加熱手段
と、前記試料から脱離した前記金属元素を検出する検出
手段とを有することを特徴とする金属不純物測定装置。 【0008】 【発明の実施の形態】本発明に係る容器は、被測定物と
なる固体試料が配置されるものであり、石英や炭化ケイ
素などのセラミック、ガラスあるいは白金、ルテニウ
ム、ロジウム、パラジウム、オスミウムあるいはイリジ
ウムなどの白金族の金属を用いたものであれば特に制限
されずに用いることができる。これらの材料は酸素、水
素、窒素、Ar等キャリアガスとして用いられるガスと
反応しにくく、また1000℃以上の加熱下でもその強
度を保つことができる。また後述する検出手段へ容器内
部で発生する金属元素を効率良く測定するために、前記
容器は密閉系のものが望ましい。例えば内径2〜10m
m程度のチューブ状のものが使用でき、この場合チュー
ブの両端は検出手段および後述するキャリアガス導入手
段に接続される。さらにグラファイト等のチューブの内
壁面にセラミック、ガラスあるいは高融点金属をコーテ
ィングしたものを用いることもできる。 【0009】本発明に係る加熱手段は、前記固体試料を
加熱できるものであれば特に制限されずに用いることが
できる。前記容器の内部にヒーターなどを設置しても良
いが、ヒーターからキャリアガス中に不純物が混入する
恐れがある。そのため前記容器の外部にヒーターを設
け、容器を加熱することで容器内部に配置された固体試
料を加熱したり、あるいは容器が金属等のように絶縁物
でない場合には、容器に電流を流し、このとき発生する
熱を用いて加熱手段とすることもできる。 【0010】本発明に係るキャリアガス導入手段は、密
閉容器内を所望の雰囲気にするものである。前記キャリ
アガスによって測定雰囲気が決定される。したがって、
試料の酸素雰囲気下で加熱した際の不純物金属の脱離量
を測定したいときにはキャリアガスとして酸素を用いれ
ば良いし、Ar雰囲気下で加熱した際の不純物金属の脱
離量を測定したいときにはArガスをキャリアガスとし
て用いれば良い。このようにキャリアガスは所望のガス
を用いることができる。このようなガスを充填したガス
ボンベをバルブを介して前記容器に接続することでキャ
リアガス導入手段とすることができる。 【0011】本発明に係る検出手段は、密閉容器内の金
属不純物量を測定できるものであれば特に制限されな
い。例えば原子吸光分析法やICP(誘導結合プラズ
マ)質量分析法、ICP発光分光分析法などを用いるこ
とができる。ただしキャリアガスとして酸素ガスを使用
する場合プラズマが不安定になる恐れがある。また、I
CPを利用し、Arガス雰囲気下で金属不純物量を測定
する場合には、分析感度を高めるためにキャリアガスで
あるArガスに微量の水素を添加することが望ましい。 【0012】図1は本発明の脱離金属の測定装置の概略
図である。以下図面を用いて本発明を説明する。図1に
おいて、円筒状の密閉容器9中に固体試料3が配置され
ている。密閉容器9は固体試料3を収容できる大きさで
あれば特に制限されない。また、固体試料から脱離した
金属不純物を検出手段あるいは密閉容器外部にスムーズ
に排出させることを考慮すれば、密閉容器の内径は試料
の径よりも3倍以上大きいことが望まれ、通常容量4〜
50mm3 の容器が用いられる。 【0013】図中、密閉容器9は直流電源に接続された
グラファイト製のチューブ4内に挿入されている。この
グラファイト製のチューブ4は加熱手段であり、直流電
流を印加することで発熱する。試料3を均一に効率良く
加熱するために、例えば図示するようにグラファイト製
のチューブ4を固体試料3の配置位置よりも広い範囲を
加熱できるよう設置することが望ましい。 【0014】また、加熱手段として加熱温度を調整でき
るものを用いることで温度変化による脱離する不純物量
を測定することもできる。前述したようなグラファイト
製のチューブ4を加熱手段として用いる場合にはグラフ
ァイトに印加する電流値を変化させることで温度調整が
可能である。この時の加熱は、通常固体試料を800〜
2000℃程度に加熱できるものが用いられる。 【0015】キャリアガスの密閉容器中への供給は、キ
ャリアガス発生手段によって行う。具体的には所望のキ
ャリアガスを収納したガスボンベ5などを使用すればよ
い。また、キャリアガスは断続的に供給してもよいし、
連続的に供給してもよい。 【0016】断続的に供給する場合、密閉容器中にキャ
リアガスを導入し密閉容器内の試料を所望の温度まで加
熱すればよい。所望の温度までの昇温時間は、脱離金属
が密閉容器の内壁面に吸着を防ぐために短くすることが
望ましく、20℃/sec以上の昇温速度で加熱するこ
とが望ましい。 【0017】また、測定する温度領域では、昇温速度を
10℃/sec以下にする、あるいは、所望の温度に保
持した状態で10秒間以上保ち、脱離金属を脱離させれ
ばよい。保持時間を10秒以下にし、昇温速度を10℃
/sec以上にすると、脱離金属を測定できる程度まで
十分に脱離しきれない恐れがある。また、試料の形状に
よって多少異なるが、1時間程度所望の温度を保持し、
脱離金属を測定することが好ましい。このようにして脱
離金属を脱離させた後、密閉容器内のキャリアガスを検
出手段に搬送し、キャリアガス中の脱離金属量を測定す
ればよい。 【0018】連続的にキャリアガスを導入する場合は、
密閉容器に接続されるキャリアガス排出管を設置し、キ
ャリアガスの導入量を10〜50ml/sec程度に設
定すればよい。導入量が多すぎると脱離金属が希釈され
分析感度が低下する恐れがあり、少なすぎると所望の雰
囲気を維持できなくなる。 【0019】この場合、キャリアガスを導入してから加
熱手段によって試料の加熱を始め、試料が所望の温度に
到達した後のキャリアガス中に含まれる脱離金属の検出
を行う。 【0020】脱離金属の検出手段7は前述したようなも
のが使用できる。具体的には、例えば原子吸光分析法で
は、脱離した金属元素の原子蒸気中に特定の波長の光を
透過させその吸光度から定量すればよい。ICP発光分
光分析では、脱離した金属元素を上記キャリアガスによ
ってICP中に導入し、発光させその発光強度から定量
すればよい。ICP質量分析法では、同様にして金属元
素をICP中に導入し、イオン化させそのイオンカウン
トから定量すればよい。 【0021】検出手段の種類によっては、キャリアガス
を検出手段へ搬送せずに脱離金属の検出が行える。例え
ば図2は検出手段として原子吸光分析法を使用したとき
の脱離金属の測定装置であるが、この場合密閉容器中の
脱離金属量を測定できる。 【0022】図中、光源1からは脱離金属のうちの被測
定元素の吸収波長を持った光線が照射される。この光線
は、光軸が密閉容器中のキャリアガス中を通過するよう
に設けられており、キャリアガス中を通過した光線を分
光器によって分光することで原子吸光を検出できるた
め、キャリアガスを検出器に搬送する操作が不要とな
る。この場合、密閉容器の光線の通過部分は石英ガラス
などを使用し、所定の波長の光線を透過する材料ででき
た窓13を形成する必要がある。 【0023】 【実施例】 実施例1 本実施例においては、図2に示すような原子吸光分析法
を用いた脱離金属の測定装置を用いた。 【0024】この脱離金属の測定装置を具体的に説明す
る。銅を放電させることで波長324.8nmの光線を
放射する光源を設置した。内径5mm、厚さ1mm、長
さ27mmの石英管と、この石英管の両端部に石英製の
蓋を設けることで密閉容器とした。この石英管は、塩
酸、硝酸、硫酸、希フッ酸あるいはこれらの混酸を用い
て石英管を洗浄し、さらに本実施例での最高加熱温度の
1200℃以上に加熱することで、試料を加熱する際に
石英管からの不純物金属の脱離をあらかじめ防止したも
のを用いた。 【0025】石英管の外周部には内径6mm、長さ25
mmのグラファイト製のチューブを設置し、これに可変
式の直流電源を接続することで加熱手段とした。さらに
石英管の両端部にはキャリアガス導入用、排出用の孔を
それぞれ設け、この孔の一方とキャリアガス発生手段と
なるガスボンベとを接続した。また、ガスボンベにはキ
ャリアガスとしてのアルゴンガスを封入したものを用い
た。 【0026】前記石英管と光源とは、石英管の軸と光源
から放射される光線の軸とが一致するように配置した。
石英管を挟んで光源の反対側に分光器を及び検出器から
なる検出手段を配置した。 【0027】この装置を用い以下のようにして金属の脱
離を測定した。測定試料として、直径1mm、長さ1c
mのカンタル線4本を石英管の中央部に置いた。 【0028】次にガスボンベから50ml/minの流
量で石英管中にアルゴンガスを導入した後、直流電流を
グラファイトに印加し測定試料の加熱を行い50秒間で
1000℃まで昇温し、その後20秒間で1100℃まで昇
温し20秒間保ち、さらに1200℃まで20秒間かけて昇
温した。この時検出手段で観測された原子吸収の強度の
変化を図3に実線で示す。 【0029】実施例2 次に、石英管内に測定試料を配置せず、空の状態(脱離
金属全く生じない状態)としたことを除いて実施例1と
まったく同様にしたときの検出手段で観測された原子吸
収の強度の変化を図3に破線で示す。 【0030】図3の破線から、密閉容器からの脱離金属
が発生していないことが分かり、実施例における原子吸
収の変化が測定試料のみからの脱離金属による変化であ
ることが確認できる。さらにこの実施例では900℃か
ら1200℃以上までの間で、測定試料から脱離する金
属の量を測定することが可能である。 【0031】実施例3 本実施例においては、図1に示すようなICP質量分析
法を用いた脱離金属の測定装置を用いた。 【0032】この脱離金属の測定装置について具体的に
説明する。実施例1の石英管と同一形状の白金製の管を
用い、白金製の管の一端の開口部にキャリアガスとして
の純酸素を導入するためのガスボンベを接続し、他の一
端をICP質量分析装置に接続した。この白金製の管に
ついても実施例1と同様の前処理(熱処理および酸処
理)を行った。 【0033】さらに加熱手段として実施例1と同様にし
てグラファイト製のチューブおよび直流電源を設置し
た。この質量分析装置を用いて以下のようにして実施例
を行った。 【0034】密閉容器中を空にした状態(脱離金属が全
く発生しない状態)でガスボンベから純酸素を50ml
/minの流速で密閉容器中に導入した。次に、直流電
流をグラファイト製のチューブに印加し、密閉容器を室
温から1000℃まで50秒間で昇温した。さらに900
℃から1200℃までは2.5℃/秒で昇温した。 【0035】このようにしてICP質量分析装置に純酸
素を導入し、この純酸素中に含有される銅の量を、IC
P質量分析装置で、質量数63のイオンカウントの測定
により測定した。 【0036】このときの結果を図4に示す。図4では測
定値が一定であり、Cuが脱離した際にはその脱離量を
検出することが可能であることが分かる。 【0037】比較例 密閉容器として白金製の管を使用せず、加熱手段である
グラファイト製のチューブをそのまま密閉容器と兼用し
たことを除いて、実施例3と全く同様にして比較例を行
った。 【0038】その結果を図5に示す。図5ではグラファ
イトの燃焼により発生した煙のためバックグランドが増
加し、脱離する金属不純物の測定は不可能である。これ
に対し、白金製の管を内挿した場合、煙の発生およびバ
ックグラウンドの増加がなく、固体試料から脱離する微
量のCuを測定することが可能である。 【0039】 【発明の効果】本発明によれば、高温時に固体試料の雰
囲気を酸化性、還元性など任意の雰囲気に制御できるた
め、温度を上げたときに固体試料から脱離する微量の金
属元素を測定し、材料の高温での金属脱離特性を評価す
る装置および方法を提供することができる。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a desorbed metal measuring device for analyzing a metal element desorbed from a sample during heating. 2. Description of the Related Art When used at high temperatures, materials used in various fields usually release metal elements contained as impurities in the materials. For example, a material used for a heating furnace is used at a temperature of about 1000 ° C. or higher, and metal impurities are desorbed from the material according to the heating temperature and the heating atmosphere. The desorbed impurities are heated in the furnace. The problem that it mixes with the sample which arises arises. Therefore, when selecting a material to be used for a heating furnace or the like, the amount of desorbed metal depending on the environment and temperature of the material is grasped in advance, and when the material is used for the heating furnace, there is no influence on the sample. You need to choose how to use it. As a method for examining the amount of metal desorbed depending on the use temperature, a thermal desorption gas analysis method is known. In this method, a sample to be measured is heated to an arbitrary temperature while maintaining a high vacuum in the closed vessel, and the amount of metal released when heated is measured. However, this method has a problem that the amount of desorbed metal depending on the environment of the sample to be measured cannot be measured because the inside of the closed vessel is kept at a high vacuum. That is, a heating furnace or the like can be used in various environments such as an oxygen atmosphere and an Ar atmosphere depending on the material of the sample to be measured. However, for example, when heating in a vacuum and when heating in an oxygen atmosphere, the amount of metal desorbed is different even when the same sample is heated to the same temperature. Cannot determine the amount of metal desorption that depends on the temperature of the material. As described above, in the conventional thermal desorption gas analysis method, the sample to be measured is heated to an arbitrary temperature and the amount of the desorbed metal at that time is measured. However, there is a problem that it is not possible to grasp a change in the amount of desorbed impurities due to the heating atmosphere. The present invention has been made in view of such a problem, and provides a method for measuring a desorbed metal capable of measuring not only a heating temperature but also a metal impurity amount desorbed from a solid sample due to a difference in a heating atmosphere. The purpose is to: Means for Solving the Problems A container on which a sample containing a metal impurity composed of at least one of ceramic, glass and platinum group metals can be placed, and a gas introduction for introducing a desired gas into the container Means, a heating means for heating the sample so as to desorb the metal element contained in the sample, and a detection means for detecting the metal element desorbed from the sample. measuring device. A container according to the present invention is a container in which a solid sample to be measured is placed. The container is a ceramic such as quartz or silicon carbide, glass or platinum, ruthenium, rhodium, palladium, or the like. Any material using a platinum group metal such as osmium or iridium can be used without any particular limitation. These materials hardly react with gases used as carrier gases such as oxygen, hydrogen, nitrogen, and Ar, and can maintain their strength even under heating at 1000 ° C. or more. Further, in order to efficiently measure the metal element generated inside the container to the detecting means described later, the container is desirably a closed system. For example, inner diameter 2-10m
In this case, both ends of the tube are connected to a detecting means and a carrier gas introducing means described later. Further, a tube in which the inner wall surface of a tube such as graphite is coated with ceramic, glass, or a high melting point metal can also be used. The heating means according to the present invention can be used without particular limitation as long as it can heat the solid sample. Although a heater or the like may be provided inside the container, impurities may be mixed into the carrier gas from the heater. Therefore, a heater is provided outside the container, and the solid sample placed inside the container is heated by heating the container, or when the container is not an insulating material such as metal, a current is applied to the container, Heating means can be used by using the heat generated at this time. [0010] The carrier gas introduction means according to the present invention is for making the inside of the closed vessel a desired atmosphere. The measurement atmosphere is determined by the carrier gas. Therefore,
Oxygen may be used as a carrier gas when it is desired to measure the desorption amount of the impurity metal when the sample is heated in an oxygen atmosphere, and Ar gas when it is desired to measure the desorption amount of the impurity metal when heated in an Ar atmosphere. May be used as a carrier gas. As described above, a desired gas can be used as the carrier gas. By connecting a gas cylinder filled with such a gas to the container via a valve, a carrier gas introducing means can be provided. The detecting means according to the present invention is not particularly limited as long as it can measure the amount of metal impurities in the closed vessel. For example, atomic absorption spectrometry, ICP (inductively coupled plasma) mass spectrometry, ICP emission spectroscopy, and the like can be used. However, when oxygen gas is used as the carrier gas, the plasma may be unstable. Also, I
When using a CP to measure the amount of metal impurities in an Ar gas atmosphere, it is desirable to add a small amount of hydrogen to Ar gas, which is a carrier gas, in order to increase analysis sensitivity. FIG. 1 is a schematic view of a desorption metal measuring apparatus according to the present invention. Hereinafter, the present invention will be described with reference to the drawings. In FIG. 1, a solid sample 3 is placed in a cylindrical closed container 9. The closed container 9 is not particularly limited as long as it can accommodate the solid sample 3. Considering that the metal impurities detached from the solid sample are smoothly discharged to the detecting means or the outside of the closed container, it is desired that the inner diameter of the closed container is at least three times larger than the diameter of the sample. ~
A 50 mm 3 container is used. In FIG. 1, a sealed container 9 is inserted into a graphite tube 4 connected to a DC power supply. The graphite tube 4 is a heating means, and generates heat when a direct current is applied. In order to heat the sample 3 uniformly and efficiently, for example, as shown in the figure, it is desirable to install a graphite tube 4 so as to heat a wider area than the position where the solid sample 3 is arranged. Further, by using a heating means capable of adjusting the heating temperature, the amount of impurities desorbed due to a change in temperature can be measured. When the graphite tube 4 described above is used as the heating means, the temperature can be adjusted by changing the current value applied to the graphite. The heating at this time is usually performed with a solid sample of 800 to
What can be heated to about 2000 degreeC is used. The supply of the carrier gas into the closed container is performed by a carrier gas generating means. Specifically, a gas cylinder 5 containing a desired carrier gas may be used. Further, the carrier gas may be supplied intermittently,
It may be supplied continuously. In the case of intermittent supply, a carrier gas may be introduced into the closed vessel and the sample in the closed vessel may be heated to a desired temperature. It is desirable to shorten the heating time to a desired temperature in order to prevent the desorbed metal from adsorbing on the inner wall surface of the closed vessel, and it is desirable to heat at a heating rate of 20 ° C./sec or more. Further, in the temperature range to be measured, the desorbed metal may be desorbed by setting the heating rate to 10 ° C./sec or less, or maintaining the temperature at a desired temperature for 10 seconds or more. Keeping time is 10 seconds or less, and heating rate is 10 ° C
If it is longer than / sec, there is a possibility that the desorbed metal may not be sufficiently desorbed to the extent that it can be measured. In addition, although it varies slightly depending on the shape of the sample, the desired temperature is maintained for about one hour,
Preferably, the desorbed metal is measured. After desorbing the desorbed metal in this manner, the carrier gas in the closed vessel may be transported to the detection means, and the amount of desorbed metal in the carrier gas may be measured. When continuously introducing a carrier gas,
What is necessary is just to install a carrier gas discharge pipe connected to the closed container and set the introduction amount of the carrier gas to about 10 to 50 ml / sec. If the amount is too large, the desorbed metal may be diluted and the analytical sensitivity may be lowered. If the amount is too small, a desired atmosphere cannot be maintained. In this case, the heating of the sample is started by the heating means after the introduction of the carrier gas, and the desorbed metal contained in the carrier gas after the sample reaches a desired temperature is detected. As the means 7 for detecting the desorbed metal, those described above can be used. Specifically, for example, in atomic absorption spectrometry, light of a specific wavelength may be transmitted through the atomic vapor of the desorbed metal element, and quantification may be performed based on the absorbance. In the ICP emission spectroscopy, the desorbed metal element may be introduced into the ICP by the carrier gas, emitted light, and quantified from the emission intensity. In ICP mass spectrometry, a metal element may be similarly introduced into ICP, ionized, and quantified from the ion count. Depending on the type of the detecting means, the desorbed metal can be detected without transporting the carrier gas to the detecting means. For example, FIG. 2 shows an apparatus for measuring desorbed metals when atomic absorption spectrometry is used as a detecting means. In this case, the amount of desorbed metals in a closed container can be measured. In FIG. 1, a light source 1 emits a light beam having an absorption wavelength of an element to be measured among desorbed metals. This light beam is provided so that the optical axis passes through the carrier gas in the closed container. Atomic absorption can be detected by dispersing the light beam that has passed through the carrier gas using a spectroscope, so the carrier gas is detected. The operation of transporting to a container becomes unnecessary. In this case, it is necessary to form a window 13 made of a material that transmits light of a predetermined wavelength using quartz glass or the like in a portion of the sealed container through which light passes. Example 1 In this example, an apparatus for measuring desorbed metals using atomic absorption spectrometry as shown in FIG. 2 was used. The measuring device for the desorbed metal will be specifically described. A light source emitting a light beam having a wavelength of 324.8 nm by discharging copper was installed. A sealed vessel was obtained by providing a quartz tube having an inner diameter of 5 mm, a thickness of 1 mm, and a length of 27 mm, and quartz covers at both ends of the quartz tube. The quartz tube is washed with hydrochloric acid, nitric acid, sulfuric acid, dilute hydrofluoric acid or a mixed acid thereof, and further heated to 1200 ° C. or more, which is the maximum heating temperature in this embodiment, to heat the sample. At this time, a material in which desorption of the impurity metal from the quartz tube was prevented in advance was used. The outer diameter of the quartz tube is 6 mm in inner diameter and 25 mm in length.
A graphite tube of 1 mm was installed, and a variable DC power supply was connected to the tube to use as a heating means. Further, holes for introducing and discharging a carrier gas were provided at both ends of the quartz tube, respectively, and one of the holes was connected to a gas cylinder serving as a carrier gas generating means. Further, a gas cylinder filled with an argon gas as a carrier gas was used. The quartz tube and the light source are arranged such that the axis of the quartz tube coincides with the axis of the light beam emitted from the light source.
A detector comprising a spectroscope and a detector was arranged on the opposite side of the light source across the quartz tube. Using this apparatus, the desorption of metal was measured as follows. As a measurement sample, diameter 1mm, length 1c
Four m-th Kanthal wires were placed in the center of the quartz tube. Next, an argon gas was introduced into the quartz tube at a flow rate of 50 ml / min from the gas cylinder, a direct current was applied to the graphite to heat the measurement sample, and the temperature was raised to 1000 ° C. in 50 seconds, and thereafter for 20 seconds. The temperature was raised to 1100 ° C. and maintained for 20 seconds, and further raised to 1200 ° C. over 20 seconds. The change in the intensity of atomic absorption observed by the detection means at this time is shown by a solid line in FIG. Example 2 Next, the detection means was used in exactly the same manner as in Example 1 except that the measurement sample was not placed in the quartz tube and was left empty (state in which no desorbed metal was generated). The change in the intensity of the observed atomic absorption is shown by a broken line in FIG. From the broken line in FIG. 3, it can be seen that no desorbed metal is generated from the closed vessel, and it can be confirmed that the change in the atomic absorption in the example is a change due to the desorbed metal only from the measurement sample. Further, in this embodiment, it is possible to measure the amount of metal desorbed from the measurement sample between 900 ° C. and 1200 ° C. or higher. Example 3 In this example, an apparatus for measuring desorbed metals using ICP mass spectrometry as shown in FIG. 1 was used. The apparatus for measuring the desorbed metal will be specifically described. A platinum tube having the same shape as the quartz tube of Example 1 was used, a gas cylinder for introducing pure oxygen as a carrier gas was connected to the opening at one end of the platinum tube, and the other end was subjected to ICP mass spectrometry. Connected to the device. This platinum tube was also subjected to the same pretreatment (heat treatment and acid treatment) as in Example 1. Further, as a heating means, a graphite tube and a DC power supply were installed in the same manner as in Example 1. Examples were carried out using this mass spectrometer as follows. In a state where the inside of the closed vessel is empty (a state in which no desorbed metal is generated), 50 ml of pure oxygen is supplied from a gas cylinder.
/ Min at a flow rate of / min. Next, a direct current was applied to the graphite tube, and the temperature of the sealed container was raised from room temperature to 1000 ° C. for 50 seconds. Plus 900
The temperature was raised from 2.5 ° C to 1200 ° C at a rate of 2.5 ° C / sec. In this way, pure oxygen is introduced into the ICP mass spectrometer, and the amount of copper contained in the pure oxygen is
The measurement was carried out with a P mass spectrometer by measuring an ion count having a mass number of 63. FIG. 4 shows the result at this time. In FIG. 4, the measured value is constant, and it can be seen that when Cu is desorbed, the desorption amount can be detected. Comparative Example A comparative example was performed in exactly the same manner as in Example 3 except that a platinum tube was not used as a closed container, and a graphite tube as a heating means was also used as a closed container. . FIG. 5 shows the result. In FIG. 5, the background increases due to the smoke generated by the combustion of graphite, and it is impossible to measure the desorbed metal impurities. On the other hand, when a platinum tube is inserted, it is possible to measure a small amount of Cu desorbed from the solid sample without generating smoke and increasing the background. According to the present invention, since the atmosphere of the solid sample can be controlled to an arbitrary atmosphere such as oxidizing or reducing at high temperatures, a small amount of metal desorbed from the solid sample when the temperature is increased. It is possible to provide an apparatus and a method for measuring an element and evaluating a metal desorption characteristic of a material at a high temperature.

【図面の簡単な説明】 【図1】 本発明の脱離金属の測定装置の一例を示す概
略図である。 【図2】 本発明の脱離金属の測定装置の別の一例を示
す概略図である。 【図3】 実施例1及び2における、試料温度とキャリ
アガスの吸光度との関係を示すグラフである。 【図4】 実施例3における、試料温度とキャリアガス
の吸光度との関係を示すグラフである。 【図5】 比較例における、試料温度とキャリアガスの
吸光度との関係を示すグラフである。 【符号の説明】 1・・・光源 3・・・固体試料 4・・・グラファイト製のチューブ 5・・・ガスボンベ 7・・・検出手段 9・・・密閉容器 13・・・窓
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a schematic view showing an example of a desorbed metal measuring device of the present invention. FIG. 2 is a schematic view showing another example of the desorbed metal measuring device of the present invention. FIG. 3 is a graph showing the relationship between the sample temperature and the absorbance of a carrier gas in Examples 1 and 2. FIG. 4 is a graph showing a relationship between a sample temperature and an absorbance of a carrier gas in Example 3. FIG. 5 is a graph showing a relationship between a sample temperature and an absorbance of a carrier gas in a comparative example. [Description of Signs] 1 ... Light source 3 ... Solid sample 4 ... Tube made of graphite 5 ... Gas cylinder 7 ... Detection means 9 ... Closed container 13 ... Window

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平4−267327(JP,A) 特開 平6−300748(JP,A) 特開 平8−248020(JP,A) 特開 平9−145707(JP,A) 特開 平9−264824(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01N 31/00 G01N 1/28 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-4-267327 (JP, A) JP-A-6-300748 (JP, A) JP-A-8-248020 (JP, A) JP-A-9-208 145707 (JP, A) JP-A-9-264824 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) G01N 31/00 G01N 1/28

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】 【請求項1】セラミック、ガラスおよび白金族金属の少
なくとも1種からなる金属不純物を含有する試料を載置
できる容器と、前記容器内に所望のガスを導入するガス
導入手段と、前記試料中に含まれる金属元素を脱離する
ように前記試料を加熱する加熱手段と、前記試料から脱
離した前記金属元素を検出する検出手段とを有すること
を特徴とする脱離金属の測定装置。
(57) Claims: 1. A container on which a sample containing a metal impurity composed of at least one of ceramic, glass, and platinum group metals can be placed, and a desired gas is introduced into the container. Gas introducing means, heating means for heating the sample so as to desorb the metal element contained in the sample, and detecting means for detecting the metal element desorbed from the sample. Desorption metal measuring device.
JP07562696A 1996-03-29 1996-03-29 Desorption metal measuring device Expired - Fee Related JP3434645B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP07562696A JP3434645B2 (en) 1996-03-29 1996-03-29 Desorption metal measuring device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP07562696A JP3434645B2 (en) 1996-03-29 1996-03-29 Desorption metal measuring device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH09264891A JPH09264891A (en) 1997-10-07
JP3434645B2 true JP3434645B2 (en) 2003-08-11

Family

ID=13581638

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP07562696A Expired - Fee Related JP3434645B2 (en) 1996-03-29 1996-03-29 Desorption metal measuring device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3434645B2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103913427A (en) * 2014-03-04 2014-07-09 深圳市谱尼测试科技有限公司 Detection method for measuring heavy metal elements in graphite and product thereof

Also Published As

Publication number Publication date
JPH09264891A (en) 1997-10-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5095247A (en) Plasma discharge apparatus with temperature sensing
US5892364A (en) Trace constituent detection in inert gases
Duben et al. Dielectric barrier discharge plasma atomizer for hydride generation atomic absorption spectrometry—Performance evaluation for selenium
Goyette et al. Swan band emission intensity as a function of density
Schickling et al. Optimization of electrochemical hydride generation coupled to microwave-induced plasma atomic emission spectrometry for the determination of arsenic and its use for the analysis of biological tissue samples
US4150951A (en) Measurement of concentrations of gaseous phase elements
US4532219A (en) High frequency radiation-induced plasma analysis of volatile or non-volatile materials
JPH01212349A (en) Analysis of organic compound by chromatography and apparatus for implementing the same
Hauptkorn et al. Determination of trace impurities in high-purity quartz by electrothermal vaporization inductively coupled plasma mass spectrometry using the slurry sampling technique
Matusiewicz et al. Simultaneous determination of hydride forming elements (As, Bi, Ge, Sb, Se) and Hg in biological and environmental reference materials by electrothermal vaporization–microwave induced plasma-optical emission spectrometry with their in situ trapping in a graphite furnace
KR20050106116A (en) Analytical sensitivity enhancement by catalytic transformation
JP3434645B2 (en) Desorption metal measuring device
Littlejohn et al. Mechanism of atom excitation in carbon furnace atomic-emission spectrometry
JPS61118647A (en) Gas detector for semiconductor
Camuna-Aguilar et al. A comparative study of three microwave-induced plasma sources for atomic emission spectrometry-II. Evaluation of their atomization/excitation capabilities for chlorinated hydrocarbons
JPS5834161B2 (en) Exhaust air conditioner
US6577390B1 (en) Continuous emissions monitor of multiple metal species in harsh environments
de Oliveira et al. Selenium preconcentration in a gold “amalgamator” after hydride generation for atomic spectrometry
Camuna-Aguilar et al. A comparative study of three microwave induced plasma sources for atomic emission spectrometry—I. Excitation of mercury and its determination after on-line continuous cold vapour generation
Alp et al. In situ trapping of antimony hydride on iridium-coated tungsten coil and interference studies
Ng et al. Microwave-induced plasma atomic absorption spectrometry with solution nebulization and desolvation-condensation
Aller Fundamentals of Electrothermal Atomic Absorption Spectrometry: A Look Inside the Fundamental Processes in ETAAS
Melzer et al. Determination of trace amounts of lead in water by metastable transfer emission spectrometry
Ohta et al. Electrothermal atomic absorption spectrometry with improved tungsten tube atomizer
Dittrich et al. Determination of mercury by furnace atomic nonthermal excitation spectrometry

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090530

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090530

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100530

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110530

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110530

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120530

Year of fee payment: 9

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees