JP3962325B2

JP3962325B2 - ICP analyzer

Info

Publication number: JP3962325B2
Application number: JP2002380934A
Authority: JP
Inventors: 悟田中; 英弘大道寺; 聡子石原
Original assignee: Horiba Ltd
Current assignee: Horiba Ltd
Priority date: 2002-12-27
Filing date: 2002-12-27
Publication date: 2007-08-22
Anticipated expiration: 2022-12-27
Also published as: JP2004212164A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、誘導結合高周波プラズマ放電を利用して測定対象である溶液試料の成分元素を分析するＩＣＰ分析装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
【特許文献１】
特開平１１−１４２３３６号公報
【０００３】
従来から、ＩＣＰ分析装置の一つとして、ＩＣＰ（高周波誘導結合プラズマ）によるプラズマ発光を用いて分析対象である溶液試料の成分元素を分析するＩＣＰ発光分光分析装置が知られている。このようなＩＣＰ発光分光分析装置においては、プラズマトーチに分析対象の溶液試料を供給するのに、プラズマトーチの前段にネブライザを備えたスプレーチャンバを設け、溶液試料をネブライザによってスプレーチャンバ内に吹き付けて霧化し、この霧化された溶液試料を選別してプラズマトーチに試料として供給している。なお、プラズマトーチへの試料供給までの工程は、他のＩＣＰ分析装置（例えばＩＰＣ質量分析装置など）でも変わるところがないので、以下でもＩＰＣ分析装置の一例としてＩＣＰ発光分光分析装置を挙げて説明する。
【０００４】
図６は従来のＩＣＰ発光分光分析装置におけるスプレーチャンバおよびその付近の構成図である。
【０００５】
図６において、１はスプレーチャンバで、その前段にはネブライザ２が連設されている。このネブライザ２は、同心配置された試料ノズル２ａとキャリアガスノズル２ｂと有し、ネブライザアダプタ３に装着され、このネブライザアダプタ３がスプレーチャンバ１の流入側に嵌合される。スプレーチャンバ１内には霧状試料を選別するための筒状部材１ａが設けられている。試料容器４には溶液試料５が収容され、試料導入管６の一端は溶液試料５に浸され、その他端はネブライザ２における試料ノズル２ａの試料流入側に接続されている。また、ネブライザ２にはキャリアガス７を導入するための導入部８が設けられている。
【０００６】
スプレーチャンバ１の底部の排出側には排出口９が形成され、この排出口９は略Ｓ字形状のドレイン管１０に接続され、スプレーチャンバ１内の底部に溜まった不要な液はドレイン管１０を介して廃液１１として廃液容器１２に排出される。また、スプレーチャンバ１の上部にはネブライザ２の試料ノズル２ａから噴射されて霧化した試料（霧化試料）を導出する霧化試料導出口１３が形成され、この霧化試料導出口１３は接続管１４を介して後で述べるプラズマトーチ１５の試料流路１６に接続されている。
【０００７】
プラズマトーチ１５には、キャリアガス７とともに霧状試料が流れる試料流路１６と、補助ガスが流れる補助ガス流路１８と、冷却ガスが流れる冷却ガス流路１９とが、この順に内から外に同心配置されるとともに、その冷却ガス流路１９の先端部近傍の外周には高周波電源（図示せず）に接続された誘導コイル２０が周設されており、この誘導コイル２０による高周波磁界によってプラズマトーチ１５に供給される試料がプラズマ化し、プラズマ発光する。
【０００８】
なお、一般に、キャリアガスは、霧状試料をプラズマ中に導入するために流す不活性ガスであり、補助ガスはプラズマトーチ１５の中間部に流す不活性ガスである。この補助ガスは、プラズマ点灯開始時には必ず流しておくことが必要であり、プラズマが下がってプラズマトーチ１５の中央および中間の管（補助ガス流路１８）に接触して管を溶かすことを防止する役目をする。また、冷却ガスは、プラズマトーチの外側管（冷却ガス流路１９）に多量に流す不活性ガスであり、プラズマのプラズマトーチ１５への接触を防止している。
【０００９】
図６に戻って、この従来のＩＣＰ発光分光分析装置を用いて試料容器４に収容された溶液試料５を分析する際は、キャリアガス７が導入部８を介してネブライザ２のキャリアガスノズル２ｂに流入され、これにより生じるキャリアガスノズル２ｂの先端付近の負圧により、試料容器４内の溶液試料５が、試料導入管６を介して試料ノズル２ａに流入され、この試料ノズル２ａから霧化されてスプレーチャンバ１内に噴霧される。
【００１０】
そして、霧化された試料２１は、スプレーチャンバ１で粒子の均一化と気流の安定化が図られた後、プラズマトーチ１５に導かれる。即ち、霧化された試料２１のうち所定の粒径よりも小さい粒径の試料２２が、筒状部材１ａによって選別され、キャリアガスとともに接続管１４を介して試料流路１６に供給される。プラズマトーチ１５には、補助ガスが補助ガス流路１８に、冷却ガスが冷却ガス流路１９にそれぞれ適宜供給されており、試料流路１６に供給された試料２２は、プラズマ２３中でプラズマ発光する。
【００１１】
一方、前記霧化された試料２１のうち所定の粒径以上の試料の大部分は、筒状部材１ａによっても選別され、スプレーチャンバ１の内壁に付着し、また、自重で沈降し、溶液となって留まりかけるが、この溶液は排出口９から排出され、ドレイン管１０を介して廃液容器１２に廃液１１となって回収される。なお、ドレイン管１０はドレイントラップ部１０ａを有し、廃液の排出後、廃液がドレイントラップ部１０ａに所定量だけ留まるので、ドレイン管１０の出口側からの空気などが逆流してスプレーチャンバ１内に入るようなことはない。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、特に、揮発性の高い有機溶媒による溶液試料を分析する場合では、プラズマトーチ１５への導入試料の揮発や拡散、あるいは炭化水素の原子化のしにくさに由来するプラズマ揺らぎを抑えるために、水などの溶媒による溶液試料を用いる場合に比べて、より径の細い試料導入管６が使われる。
【００１３】
このとき、キャリアガスの供給量を多くすると、スプレーチャンバ１内の霧化量と気化量が多くなって、スプレーチャンバ１内の圧力が高くなり、これにより、プラズマトーチ１５への試料ガスの流速が速くなり、プラズマ２３が不安定になり易くなる。そこで、スプレーチャンバ１内の圧力を下げるため、キャリアガスの供給量を減らし、スプレーチャンバ１への試料導入量を少なくするしかないが、この場合は、試料が少ないので試料の分析の測定感度が低下することになる。
【００１４】
また、このような構成の従来のＩＣＰ発光分光分析装置の他に、ドレイン管１０のドレイントラップ部１０ａ内の液面Ｗ１に大気圧がかかるように、例えば、図６中の矢印１０ｂで示すような箇所に孔を開けた構成もあるが、この構成の場合でも、スプレーチャンバ１内の圧力を完全に打ち消すことができず、スプレーチャンバ１内の圧力が高くなるので、前記のようにプラズマ２３が不安定になる。
【００１５】
また、このような構成の従来のＩＣＰ発光分光分析装置の他に、スプレーチャンバ１を冷却してスプレーチャンバ１自体の温度を下げ、これにより、スプレーチャンバ１内の蒸気圧を下げて気化量を減らすことでスプレーチャンバ１内の圧力を低下させるように構成したものがある。この構成の場合は、温度変化による試料の導入状態変化を補正して試料の安定導入を図っているが、スプレーチャンバ１の壁面に恒温層を設ける必要があるとともに冷却装置も必要となって、コスト高になり、また、冷却温度にも制限があり、実際には効果が少ない。
【００１６】
なお、特許文献１に記載のＩＣＰ分析装置では、スプレーチャンバに貯溜する液面の高さを一定にするために設けられたＵ字管を二重管構造の廃液溜容器としている。詳しくは、スプレーチャンバの排出口は、廃液溜管および廃液溜容器を介してドレインタンクに接続されている。このような構成により、スプレーチャンバ内の圧力を一定に保つようにしているが、スプレーチャンバ内の圧力が急激に変化した場合、前記排出口付近の液面は圧力の変化に追従できなくて、直ぐには上下しないので、その間、スプレーチャンバ内の圧力の変化によるプラズマの揺らぎが生じる傾向があり、このため、測定感度が低下することになり、前記の従来技術と同様な課題が生じる。
【００１７】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、試料の分析時にスプレーチャンバ内の圧力を一定に保つことができるようにし、分析の測定感度の向上を図れるＩＣＰ分析装置を提供することを目的する。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため本発明に係るＩＣＰ分析装置は、プラズマトーチ前段に設けたスプレーチャンバの流入側に、試料ノズルとキャリアガスノズルが同心配置されたネブライザが連設され、このネブライザのキャリアガスノズルにキャリアガスを流入させることにより前記キャリアガスノガルの先端付近に生じる負圧によって溶液試料が前記試料ノズルに流入し霧化されて前記スプレーチャンバ内に噴霧され、その霧化された溶液試料をプラズマトーチに導入して該溶液試料の成分を分析するように構成されているＩＣＰ分析装置において、前記スプレーチャンバの側面下方もしくは前記スプレーチャンバの排出口に接続されたドレイン管の壁面の所定箇所に、前記スプレーチャンバ内の圧力が所定値を超えたとき、このスプレーチャンバ内の圧力を一定に保つように該スプレーチャンバ内のガスを外部にリークさせ排出する圧力調整手段が設けられていることを特徴としている（請求項１）。
【００１９】
このＩＣＰ分析装置においては、スプレーチャンバ内の圧力を調整可能にする圧力調整手段が設けられているので、前記スプレーチャンバ内の圧力が所定値を超えると、圧力調整手段からスプレーチャンバ内のガスが外部にリークし排出することにより減圧され、前記スプレーチャンバ内の圧力は所定値に直ぐに戻されて一定に保持される。したがって、試料の分析時に前記スプレーチャンバ内の圧力を一定に保つことができ、これにより、プラズマトーチにおけるプラズマが安定し、試料の分析の測定感度を向上させることができる。
【００２０】
なお、前記スプレーチャンバからのガスのリーク量は、前記圧力調整手段の設定値を変えることにより、変更することができる。また、前記圧力調整手段によって前記スプレーチャンバ内のガスをリークさせないようにすることもできる。この場合は、前記スプレーチャンバ内の圧力に影響を与えにくい揮発性の小さい溶媒による溶液試料や水溶液による溶液試料の分析にも用いることができる。
【００２１】
特に、前記圧力調整手段として、ドレイン管の壁面に設けた逆止弁又はネジ切りされたねじ孔に回動自在に取り付けられたネジから構成することにより（請求項３）、スプレーチャンバ、ネブライザおよびネブライザアダプタ等は、従来からのものを使用でき、したがって、逆止弁あるいはネジをスプレーチャンバに設ける場合に比べ、製造が簡単になり、コストを安くすることができる。
【００２２】
【００２３】
【００２４】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の第１の実施形態に係るＩＣＰ発光分光分析装置におけるスプレーチャンバおよびその付近の構成図である。なお、本発明は、他のＩＣＰ分析装置にも適用できるが、ここではＩＣＰ発光分光分析装置を例に挙げて説明する。
【００２５】
図1 において、１はスプレーチャンバで、その前段にはネブライザ２が連設されている。このネブライザ２は、同心配置された試料ノズル２ａとキャリアガスノズル２ｂと有し、ネブライザアダプタ３に装着され、このネブライザアダプタ３がスプレーチャンバ１の流入側に嵌合される。スプレーチャンバ１内には霧状試料を選別するための筒状部材１ａが設けられている。試料容器４には溶液試料５が収容され、試料導入管６の一端は溶液試料５に浸され、その他端はネブライザ２における試料ノズル２ａの試料流入側に接続されている。また、ネブライザ２にはキャリアガス７を導入するための導入部８が設けられている。
【００２６】
スプレーチャンバ１の底部の排出側には排出口９が形成され、この排出口９は略Ｓ字形状のドレイン管１０に接続され、スプレーチャンバ１内の底部に溜まった不要な液はドレイン管１０を介して廃液１１として廃液容器１２に排出される。また、スプレーチャンバ１の上部にはネブライザ２の試料ノズル２ａから噴射されて霧化した試料（霧化試料）を導出する霧化試料導出口１３が形成され、この霧化試料導出口１３は接続管１４を介して後で述べるプラズマトーチ１５の試料ガス流路１６に接続されている。
【００２７】
また、この第１の実施形態の特徴として、スプレーチャンバ１の側面の下方には、該スプレーチャンバ１内部の圧力を調整する圧力調整手段としての逆止弁１７が設けられている。この逆止弁１７は開度調整が可能で、スプレーチャンバ１内の圧力が所定値を超えると、外部に気化ガスを排出するようになっている。したがって、スプレーチャンバ１内の圧力が所定値を超えると、溶液試料５の溶媒が特に有機溶媒の場合は、気化しやすく、沸点が低いので、スプレーチャンバ１の内圧が高くなるが、逆止弁１７を介して気化ガスが外部に排出されることになる。
【００２８】
プラズマトーチ１５には、キャリアガス７とともに霧状試料が流れる試料流路１６と、補助ガスが流れる補助ガス流路１８と、冷却ガスが流れる冷却ガス流路１９とが、この順に内から外に同心配置されるとともに、その冷却ガス流路１９の先端部近傍の外周には高周波電源（図示せず）に接続された誘導コイル２０が周設されており、この誘導コイル２０による高周波磁界によってプラズマトーチ１５に供給される試料がプラズマ化し、プラズマ発光する。
【００２９】
この第１の実施形態のＩＣＰ発光分光分析装置を用いて試料容器４に収容された溶液試料５を分析する際は、キャリアガス７が導入部８を介してネブライザ２のキャリアガスノズル２ｂに流入され、これにより生じるキャリアガスノズル２ｂの先端付近の負圧により、試料容器４内の溶液試料５が、試料導入管６を介して試料ノズル２ａに流入し、この試料ノズル２ａから霧化されてスプレーチャンバ１内に噴霧される。
【００３０】
そして、霧化された試料２１は、スプレーチャンバ１で粒子の均一化と気流の安定化が図られた後、プラズマトーチ１５に導かれる。即ち、霧化された試料２１のうち所定の粒径よりも小さい粒径の試料２２が、筒状部材１ａによっても選別され、キャリアガスとともに接続管１４を介して試料流路１６に供給される。プラズマトーチ１５には、補助ガスが補助ガス流路１８に、冷却ガスが冷却ガス流路１９にそれぞれ適宜供給されており、試料流路１６に供給された試料２２は、プラズマ２３中でプラズマ発光する。
【００３１】
一方、前記霧化された試料２１のうち所定の粒径以上の試料の大部分は、筒状部材１ａによっても選別され、スプレーチャンバ１の内壁に付着し、また、自重で沈降し、溶液となって留まりかけるが、この溶液は排出口９から排出され、ドレイン管１０を介して廃液容器１２に廃液１１となって回収される。なお、ドレイン管１０はドレイントラップ部１０ａを有し、廃液の排出後、廃液がドレイントラップ部１０ａに所定量だけ留まるので、ドレイン管１０の出口側からの空気などが逆流してスプレーチャンバ１内に入るようなことはない。
【００３２】
ところで、例えば、溶媒が水の場合は、気化量が極めて少なく、スプレーチャンバ１内の圧力が上昇することが殆どないので、上述したようにスプレーチャンバ１に逆止弁１７を設ける必要がないが、キシレン，ＴＨＦ（テトラヒドロフラン），アセトンなどといった溶解力および腐食性の強い有機溶媒の場合は、気化しやすく（揮発性が高い）、また、沸点が低く、そのため、スプレーチャンバ１内の温度が高くなるに伴って、スプレーチャンバ１内の圧力が高くなる。スプレーチャンバ１内の圧力が高くなると、プラズマトーチ１５へのキャリアガスが増加することにより、試料も多くプラズマ２３中に上がり、また、逆に、スプレーチャンバ１内の圧力が低くなると、プラズマトーチ１５へのキャリアガスが減少することにより、プラズマ２３中に上がる試料も減少する。即ち、スプレーチャンバ１内の圧力が変動することにより、プラズマ２３が不安定になる。
【００３３】
そこで、本実施形態では、スプレーチャンバ１の側面に逆止弁１７を設け、スプレーチャンバ１内の圧力が一定になるように逆止弁１７の開度を調整している。スプレーチャンバ１内のガスを外部にリークさせる部分は、霧化された試料のうちプラズマトーチ１５へ導入される分に影響が少ない部分、つまり、スプレーチャンバ１の側面下方が良いので、逆止弁１７はスプレーチャンバ１の側面下方に設けられる。
【００３４】
このような逆止弁１７を設けることにより、揮発性の高い有機溶媒による溶液試料を分析する場合でも、スプレーチャンバ１内の圧力を一定にすることができ、これにより、プラズマ２３が安定し、分析の測定感度を向上させることができる。しかも、スプレーチャンバ１内の圧力が変化して高くなると、直ぐに逆止弁１７からガスが排出されるので、圧力変動に対する追従性（応答性）が高くなり、測定感度が更に向上する。また、スプレーチャンバ１内の圧力を、溶媒の種類に合わせて、逆止弁１７により調整することにより、試料のスプレーチャンバ１への導入効率が向上することが期待でき、したがって、例えば、キシレン，ＴＨＦ（テトラヒドロフラン），アセトン等のような揮発性の高い有機溶媒による溶液試料の分析の測定感度も向上する。
【００３５】
なお、本実施形態では、逆止弁１７をスプレーチャンバ１に設けるだけであるので、ドレイン部１０ａを有するドレイン管１０、ネブライザ２、およびネブライザアダプタ３は、従来からのものを使用でき、改良の費用が安くて済む。
【００３６】
図２は本発明の第２の実施形態に係るＩＣＰ発光分光分析装置におけるチャンバーおよびその付近の構成図である。図２において、図１に示す構成要素に対応するものには同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００３７】
この第２の実施形態では、第１の実施形態における圧力調整手段としての逆止弁１７に代わり、ネジ２４がスプレーチャンバ１の側面に設けられている。スプレーチャンバ１の側面の下方の所定箇所にはネジ切りされたネジ孔（図示せず）が形成され、このネジ孔にネジ２４が回動自在で取り付けられている。したがって、ネジ２４を回すことによって、ネジ孔とネジ２４間の隙間の大きさが変わり、スプレーチャンバ１内の圧力を調整することができる。スプレーチャンバ１内のガスを外部にリークさせる部分は、霧化された試料のうちプラズマトーチ１５へ導入される分に影響が少ない部分、つまり、スプレーチャンバ１の側面下方が良いので、ネジ２４はスプレーチャンバ１の側面下方に設けられる。
【００３８】
このように本実施形態では、スプレーチャンバ１の側面にネジ２４を設け、スプレーチャンバ１内の圧力が一定になるようにネジ２４を回して調整している。このようなネジ２４を設けることにより、揮発性の高い有機溶媒による溶液試料を分析する場合でも、スプレーチャンバ１内の圧力を一定にすることができ、これにより、プラズマ２３が安定し、分析の測定感度を向上させることができる。しかも、スプレーチャンバ１内の圧力が変化して高くなると、直ぐにネジ２４とネジ孔間の隙間からガスが排出されるので、圧力変動に対する追従性（応答性）が高くなり、測定感度が更に向上する。また、スプレーチャンバ１内の圧力を、溶媒の種類に合わせて、ネジ２４で回して調整することにより、試料のスプレーチャンバ１への導入効率が向上することが期待でき、したがって、例えば、キシレン，ＴＨＦ（テトラヒドロフラン），アセトン等のような揮発性の高い有機溶媒による溶液試料の分析の測定感度も向上する。
【００３９】
なお、本実施形態では、ネジ２４をスプレーチャンバ１に設けるだけであるので、ドレイン部１０ａを有するドレイン管１０、ネブライザ２、およびネブライザアダプタ３は、従来からのものを使用でき、改良の費用が安くて済む。
【００４０】
図３は本発明の第３の実施形態に係るＩＣＰ発光分光分析装置におけるチャンバーおよびその付近の構成図である。図３において、図１に示す構成要素に対応するものには同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００４１】
この第３の実施形態では、圧力調整手段としての逆止弁２５をスプレーチャンバ１の排出口９に接続されたドレイン管１０の壁面の所定箇所に設けている。
【００４２】
このように本実施形態では、ドレイン管１０の側面に逆止弁２５を設け、排出口９を介してスプレーチャンバ１内の圧力が一定になるように逆止弁２５の開度を調整している。このような逆止弁２５を設けることにより、揮発性の高い有機溶媒による溶液試料を分析する場合でも、スプレーチャンバ１内の圧力を一定にすることができ、これにより、プラズマ２３が安定し、分析の測定感度を向上させることができる。しかも、スプレーチャンバ１内の圧力が変化して高くなると、直ぐに逆止弁２５からガスが排出されるので、圧力変動に対する追従性（応答性）が高くなり、測定感度が更に向上する。また、スプレーチャンバ１内の圧力を、溶媒の種類に合わせて、逆止弁２５により調整することにより、試料のスプレーチャンバ１への導入効率が向上することが期待でき、したがって、例えば、キシレン，ＴＨＦ（テトラヒドロフラン），アセトン等のような揮発性の高い有機溶媒による溶液試料の分析の測定感度も向上する。
【００４３】
特に、本実施形態では、逆止弁２５はドレイン管１０に設けられ、スプレーチャンバ１には設けられてないので、スプレーチャンバ１、ネブライザ２、およびネブライザアダプタ３は、従来からのものを使用でき、したがって、逆止弁あるいはネジをスプレーチャンバ１に設けた第１の実施形態あるいは第２の実施形態に比べ、製造が簡単になり、コストを安くすることができる。
【００４４】
なお、ドレイン管１０の流入側とドレイントラップ部１０ａとの間が短くて逆止弁２５を取り付けることができない場合は、ドレイン管１０の流入側とドレイントラップ部１０ａとの間を長くする必要があるが、現状のままで逆止弁２５を取り付けることが可能な場合は、ドレイン管１０の流入側とドレイントラップ部１０ａ間を長くする改良を行う必要がないので、コストを安くすることができる。
【００４５】
図４は本発明の第４の実施形態に係るＩＣＰ発光分光分析装置におけるチャンバーおよびその付近の構成図である。図４において、図１に示す構成要素に対応するものには同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００４６】
この第４の実施形態では、圧力調整手段としてのネジ２６をスプレーチャンバ１の排出口９に接続されたドレイン管１０の壁面の所定箇所に設けている。ドレイン管１０の側面の所定箇所にはネジ切りされたネジ孔（図示せず）が形成され、このネジ孔にネジ２６が回動自在で取り付けられている。したがって、ネジ２６を回すことによって、ネジ孔とネジ２６間の隙間の大きさが変わり、排出口９を介してスプレーチャンバ１内の圧力を調整することができる。
【００４７】
このように本実施形態では、ドレイン管１０の側面にネジ２６を設け、スプレーチャンバ１内の圧力が一定になるようにネジ２６を回して調整している。このようなネジ２６を設けることにより、揮発性の高い有機溶媒による溶液試料を分析する場合でも、スプレーチャンバ１内の圧力を一定にすることができ、これにより、プラズマ２３が安定し、分析の測定感度を向上させることができる。しかも、スプレーチャンバ１内の圧力が変化して高くなると、直ぐにネジ２６とネジ孔間の隙間からガスが排出されるので、圧力変動に対する追従性（応答性）が高くなり、測定感度が更に向上する。また、スプレーチャンバ１内の圧力を、溶媒の種類に合わせて、ネジ２６を回して調整することにより、試料のスプレーチャンバ１への導入効率が向上することが期待でき、したがって、例えば、キシレン，ＴＨＦ（テトラヒドロフラン），アセトン等のような揮発性の高い有機溶媒による溶液試料の分析の測定感度も向上する。
【００４８】
特に、本実施形態では、ネジ２６はドレイン管１０に設けられ、スプレーチャンバ１には設けられないので、スプレーチャンバ１、ネブライザ２、およびネブライザアダプタ３は、従来からのものを使用でき、したがって、逆止弁あるいはネジをスプレーチャンバ１に設けた第１の実施形態あるいは第２の実施形態に比べ、製造が簡単になり、コストを安くすることができる。
【００４９】
なお、ドレイン管１０の流入側とドレイントラップ部１０ａとの間が短くてネジ２６を取り付けることができない場合は、ドレイン管１０の流入側とドレイントラップ部１０ａとの間を長くする必要があるが、現状のままでネジ２６を取り付けることが可能な場合は、ドレイン管１０の流入側とドレイントラップ部１０ａ間を長くする改良を行う必要がないので、コストを安くすることができる。
【００５０】
以上の各実施形態で説明したＩＣＰ発光分光分析装置におけるスプレーチャンバは、スコット型のものを示したが、これに限らず、サイクロン型のスプレーチャンバにおいても同様な圧力調整手段を設けても良く、この場合も同様な効果が得られる。また、スプレーチャンバを冷却する構成と併用して、更に、スプレーチャンバ内の圧力の安定化を図っても良い。
【００５１】
図５は、本発明の各実施形態に係るＩＣＰ発光分光分析装置を用いて試料（亜鉛Ｚｎ、カルシウムＣａ）を測定した場合の強度特性と、従来のＩＣＰ発光分光分析装置を用いて同じ試料（亜鉛Ｚｎ、カルシウムＣａ）を測定した場合の強度特性とを示すグラフである。
【００５２】
図５のグラフ５１，５２において、横軸は波長（単位ｎｍ）を示し、縦軸は強度（任意単位ａ. ｕ. ）を示す。グラフ５１において、Ｌ１は本発明の各実施形態に係るＩＣＰ発光分光分析装置を用いて亜鉛Ｚｎを測定したときの強度特性ラインを示し、Ｌ２は従来のＩＣＰ発光分光分析装置を用いて同じく亜鉛Ｚｎを測定したときの強度特性ラインを示す。このグラフ５１において、強度特性ラインＬ１と強度特性ラインＬ２を比較すると、強度特性ラインＬ１のピークが強度特性ラインＬ２のピークよりもかなり高くなっており、本発明の各実施形態に係るＩＣＰ発光分光分析装置を用いれば、従来よりもかなり、亜鉛Ｚｎの分析精度が高いということが分かる。
【００５３】
また、グラフ５２において、Ｌ３は本発明の各実施形態に係るＩＣＰ発光分光分析装置を用いてカルシウムＣａを測定したときの強度特性ラインを示し、Ｌ４は従来のＩＣＰ発光分光分析装置を用いて同じくカルシウムＣａを測定したときの強度特性ラインを示す。このグラフ５２において、強度特性ラインＬ３と強度特性ラインＬ４を比較すると、強度特性ラインＬ３のピークが強度特性ラインＬ４のピークよりもかなり高くなっており、本発明の各実施形態に係るＩＣＰ発光分光分析装置を用いれば、従来よりもかなり、カルシウムＣａの分析精度が高いということが分かる。なお、その他の元素についても同様な強度特性ラインが得られ、分析精度が高くなる。
【００５４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のＩＣＰ分析装置によれば、スプレーチャンバ内の圧力が所定値を超えたとき、スプレーチャンバ内のガスを外部にリークさせる逆止弁またはネジ切りされたネジ孔に回動自在に取り付けられたネジからになる圧力調整手段が設けられているので、試料の分析時には前記スプレーチャンバ内の圧力を常に一定に保つことができ、これにより、プラズマへの試料の導入効率および導入の安定性が高まり、また、プラズマトーチにおけるプラズマが安定し、試料の分析の測定感度が向上する。特に、揮発性の高い有機溶媒による溶液試料の成分元素を分析する場合でも、前記スプレーチャンバ内の圧力を一定に保つことができるので、元素の分析の測定感度が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るＩＣＰ発光分光分析装置におけるスプレーチャンバおよびその付近の構成図である。
【図２】本発明の第２の実施形態に係るＩＣＰ発光分光分析装置におけるスプレーチャンバおよびその付近の構成図である。
【図３】本発明の第３の実施形態に係るＩＣＰ発光分光分析装置におけるスプレーチャンバおよびその付近の構成図である。
【図４】本発明の第４の実施形態に係るＩＣＰ発光分光分析装置におけるスプレーチャンバおよびその付近の構成図である。
【図５】本発明の各実施形態に係るＩＣＰ発光分光分析装置を用いて試料（亜鉛Ｚｎ、カルシウムＣａ）を測定した場合の感度特性と、従来のＩＣＰ発光分光分析装置を用いて同じ試料（亜鉛Ｚｎ、カルシウムＣａ）を測定した場合の感度特性とを示すグラフである。
【図６】従来のＩＣＰ発光分光分析装置におけるスプレーチャンバおよびその付近の構成図である。
【符号の説明】
１…スプレーチャンバ、２…ネブライザ、２ａ…試料ノズル、２ｂ…キャリアガスノズル、５…溶液試料、１０…ドレイン管、１５…プラズマトーチ、１７，２５…逆止弁（圧力調整手段）、２４，２６…ネジ（圧力調整手段）。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
  The present invention relates to an ICP analyzer that analyzes component elements of a solution sample to be measured using inductively coupled high-frequency plasma discharge.
[0002]
[Prior art]
[Patent Document 1]
  JP-A-11-142336
[0003]
  2. Description of the Related Art Conventionally, as one of ICP analysis apparatuses, an ICP emission spectroscopic analysis apparatus that analyzes component elements of a solution sample to be analyzed using plasma emission by ICP (high frequency inductively coupled plasma) is known. In such an ICP emission spectroscopic analyzer, in order to supply a solution sample to be analyzed to a plasma torch, a spray chamber having a nebulizer is provided in front of the plasma torch, and the solution sample is sprayed into the spray chamber by the nebulizer. The atomized solution sample is selected and supplied to the plasma torch as a sample. Note that the process up to the sample supply to the plasma torch does not change even with other ICP analyzers (for example, IPC mass spectrometer), so the following description will be given with an ICP emission spectroscopic analyzer as an example of the IPC analyzer. .
[0004]
  FIG. 6 is a configuration diagram of a spray chamber and its vicinity in a conventional ICP emission spectroscopic analyzer.
[0005]
  In FIG. 6, reference numeral 1 denotes a spray chamber, and a nebulizer 2 is connected to the preceding stage. The nebulizer 2 has a sample nozzle 2 a and a carrier gas nozzle 2 b that are concentrically arranged, and is attached to a nebulizer adapter 3, and the nebulizer adapter 3 is fitted to the inflow side of the spray chamber 1. In the spray chamber 1, a cylindrical member 1a for sorting the mist sample is provided. A solution sample 5 is accommodated in the sample container 4, one end of the sample introduction tube 6 is immersed in the solution sample 5, and the other end is connected to the sample inflow side of the sample nozzle 2 a in the nebulizer 2. The nebulizer 2 is provided with an introduction portion 8 for introducing the carrier gas 7.
[0006]
  A discharge port 9 is formed on the discharge side of the bottom of the spray chamber 1, and this discharge port 9 is connected to a substantially S-shaped drain tube 10, and unnecessary liquid accumulated at the bottom of the spray chamber 1 is drain tube 10. Is discharged into the waste liquid container 12 as the waste liquid 11. In addition, an atomized sample outlet 13 is formed in the upper portion of the spray chamber 1 to derive an atomized sample (atomized sample) sprayed from the sample nozzle 2a of the nebulizer 2, and the atomized sample outlet 13 is connected. A tube 14 is connected to a sample channel 16 of a plasma torch 15 described later.
[0007]
  The plasma torch 15 includes a sample channel 16 through which a mist sample flows together with the carrier gas 7, an auxiliary gas channel 18 through which auxiliary gas flows, and a cooling gas channel 19 through which cooling gas flows in this order from the inside to the outside. An induction coil 20 that is concentrically arranged and is connected to a high-frequency power source (not shown) is provided on the outer periphery in the vicinity of the tip of the cooling gas flow path 19, and plasma is generated by a high-frequency magnetic field generated by the induction coil 20. The sample supplied to the torch 15 becomes plasma and emits plasma.
[0008]
  In general, the carrier gas is an inert gas that flows to introduce a mist sample into the plasma, and the auxiliary gas is a plasma torch.15It is an inert gas that flows in the middle of the gas. This auxiliary gas must be made to flow at the start of plasma lighting, and the plasma is lowered so that the central and intermediate tubes of the plasma torch 15 (auxiliary gas flow path).18) To prevent melting of the tube in contact with. The cooling gas is supplied from the outer tube of the plasma torch (cooling gas flow path).19) Inert gas that flows in large amounts to a plasma torch15Preventing contact with
[0009]
  Returning to FIG. 6, when analyzing the solution sample 5 contained in the sample container 4 using this conventional ICP emission spectroscopic analyzer, the carrier gas 7 passes through the introduction portion 8 to the carrier gas nozzle 2 b of the nebulizer 2. The solution sample 5 in the sample container 4 flows into the sample nozzle 2a through the sample introduction tube 6 due to the negative pressure near the tip of the carrier gas nozzle 2b generated thereby, and is atomized from the sample nozzle 2a. Sprayed into the spray chamber 1.
[0010]
  The atomized sample 21 is guided to the plasma torch 15 after the particles are homogenized and the airflow is stabilized in the spray chamber 1. That is, a sample 22 having a particle size smaller than a predetermined particle size among the atomized sample 21 is selected by the cylindrical member 1a and supplied to the sample flow channel 16 through the connection pipe 14 together with the carrier gas. In the plasma torch 15, auxiliary gas is appropriately supplied to the auxiliary gas channel 18 and cooling gas is supplied to the cooling gas channel 19. The sample 22 supplied to the sample channel 16 emits plasma light in the plasma 23. To do.
[0011]
  On the other hand, most of the atomized sample 21 having a predetermined particle size or more is also sorted by the cylindrical member 1a, adheres to the inner wall of the spray chamber 1, and settles by its own weight, The solution is discharged from the discharge port 9 and collected as a waste liquid 11 in the waste liquid container 12 through the drain pipe 10. The drain pipe 10 has a drain trap part 10a. After the waste liquid is discharged, the waste liquid stays in the drain trap part 10a by a predetermined amount, so that air or the like from the outlet side of the drain pipe 10 flows backward in the spray chamber 1. There is no such thing as entering.
[0012]
[Problems to be solved by the invention]
  By the way, particularly in the case of analyzing a solution sample using a highly volatile organic solvent, in order to suppress plasma fluctuation caused by volatilization and diffusion of the sample introduced into the plasma torch 15 or difficulty in atomizing hydrocarbons. Compared to the case of using a solution sample with a solvent such as water, a sample introduction tube 6 having a smaller diameter is used.
[0013]
  At this time, if the supply amount of the carrier gas is increased, the atomization amount and the vaporization amount in the spray chamber 1 are increased, and the pressure in the spray chamber 1 is increased, whereby the flow rate of the sample gas to the plasma torch 15 is increased. And the plasma 23 tends to become unstable. Therefore, in order to lower the pressure in the spray chamber 1, there is no choice but to reduce the supply amount of the carrier gas and reduce the amount of sample introduced into the spray chamber 1. In this case, since the sample is small, the measurement sensitivity of sample analysis is low. Will be reduced.
[0014]
  Further, in addition to the conventional ICP emission spectroscopic analyzer having such a configuration, for example, as indicated by an arrow 10b in FIG. 6, an atmospheric pressure is applied to the liquid level W1 in the drain trap portion 10a of the drain tube 10. Although there is a configuration in which holes are formed at various locations, even in this configuration, the pressure in the spray chamber 1 cannot be completely canceled and the pressure in the spray chamber 1 becomes high. Becomes unstable.
[0015]
  In addition to the conventional ICP emission spectroscopic analysis apparatus having such a configuration, the spray chamber 1 is cooled to lower the temperature of the spray chamber 1 itself, thereby reducing the vapor pressure in the spray chamber 1 and reducing the vaporization amount. There is one configured to reduce the pressure in the spray chamber 1 by reducing the pressure. In the case of this configuration, a sample introduction state change due to a temperature change is corrected to stably introduce the sample, but it is necessary to provide a constant temperature layer on the wall surface of the spray chamber 1 and a cooling device is also required. The cost is high and the cooling temperature is limited, and the effect is actually small.
[0016]
  In the ICP analyzer described in Patent Document 1, a U-tube provided to make the height of the liquid level stored in the spray chamber constant is a double-pipe structure waste liquid storage container. Specifically, the discharge port of the spray chamber is connected to the drain tank via a waste liquid storage tube and a waste liquid storage container. With such a configuration, the pressure in the spray chamber is kept constant, but when the pressure in the spray chamber changes suddenly, the liquid level near the discharge port cannot follow the change in pressure, Since it does not move up and down immediately, there is a tendency for plasma fluctuations to occur due to changes in the pressure in the spray chamber. This causes a decrease in measurement sensitivity and causes the same problems as in the prior art.
[0017]
  The present invention has been made to solve the above-described problems. An ICP analyzer capable of maintaining a constant pressure in a spray chamber during analysis of a sample and improving measurement sensitivity of the analysis is provided. The purpose is to provide.
[0018]
[Means for Solving the Problems]
  To achieve the above object, the present inventionICP analyzer related toIsA nebulizer in which a sample nozzle and a carrier gas nozzle are concentrically arranged is connected to the inflow side of the spray chamber provided in the front stage of the plasma torch. The solution sample flows into the sample nozzle due to the negative pressure generated in the atomization and is atomized and sprayed into the spray chamber.Atomized solution sampleTheIntroduction to plasma torchThenAnalyzing the components of solution samplesIs configured asIn the ICP analyzer,When the pressure in the spray chamber exceeds a predetermined value below a side surface of the spray chamber or at a predetermined position on the wall surface of the drain pipe connected to the discharge port of the spray chamber,The pressure in the spray chamberIn order to keep it constant, the gas in the spray chamber leaks to the outside and is discharged.Pressure adjustment meansIs provided(Claim 1).
[0019]
  In this ICP analyzer, since the pressure adjusting means for adjusting the pressure in the spray chamber is provided, when the pressure in the spray chamber exceeds a predetermined value, the pressure adjusting meansThe gas in the spray chamber leaks outThe pressure in the spray chamber is immediately returned to a predetermined value and kept constant. Accordingly, the pressure in the spray chamber can be kept constant during the analysis of the sample, whereby the plasma in the plasma torch is stabilized and the measurement sensitivity of the sample analysis can be improved.
[0020]
  The amount of gas leakage from the spray chamber can be changed by changing the set value of the pressure adjusting means. Further, the gas in the spray chamber can be prevented from leaking by the pressure adjusting means. In this case, it can also be used for analysis of a solution sample with a small volatile solvent or an aqueous solution sample that hardly affects the pressure in the spray chamber.
[0021]
  In particular, the pressure adjusting means comprises a check valve provided on the wall surface of the drain pipe or a screw rotatably attached to a threaded screw hole (Claim 3), a spray chamber, a nebulizer, and A conventional nebulizer adapter or the like can be used, and therefore, the manufacture is simplified and the cost can be reduced as compared with the case where a check valve or a screw is provided in the spray chamber.
[0022]
[0023]
[0024]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
  FIG. 1 is a configuration diagram of a spray chamber and its vicinity in an ICP emission spectroscopic analyzer according to a first embodiment of the present invention. Although the present invention can be applied to other ICP analyzers, the ICP emission spectroscopic analyzer will be described here as an example.
[0025]
  In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a spray chamber, and a nebulizer 2 is connected to the front stage. The nebulizer 2 has a sample nozzle 2 a and a carrier gas nozzle 2 b that are concentrically arranged, and is attached to a nebulizer adapter 3, and the nebulizer adapter 3 is fitted to the inflow side of the spray chamber 1. In the spray chamber 1, a cylindrical member 1a for sorting the mist sample is provided. A solution sample 5 is accommodated in the sample container 4, one end of the sample introduction tube 6 is immersed in the solution sample 5, and the other end is connected to the sample inflow side of the sample nozzle 2 a in the nebulizer 2. The nebulizer 2 is provided with an introduction portion 8 for introducing the carrier gas 7.
[0026]
  A discharge port 9 is formed on the discharge side of the bottom of the spray chamber 1, and this discharge port 9 is connected to a substantially S-shaped drain tube 10, and unnecessary liquid accumulated at the bottom of the spray chamber 1 is drain tube 10. Is discharged into the waste liquid container 12 as the waste liquid 11. In addition, an atomized sample outlet 13 is formed in the upper portion of the spray chamber 1 to derive an atomized sample (atomized sample) sprayed from the sample nozzle 2a of the nebulizer 2, and the atomized sample outlet 13 is connected. The tube 14 is connected to a sample gas flow path 16 of a plasma torch 15 described later.
[0027]
  As a feature of the first embodiment, a check valve 17 as a pressure adjusting means for adjusting the pressure inside the spray chamber 1 is provided below the side surface of the spray chamber 1. The check valve 17 can be adjusted in opening, and when the pressure in the spray chamber 1 exceeds a predetermined value, vaporized gas is discharged to the outside. Therefore, when the pressure in the spray chamber 1 exceeds a predetermined value, when the solvent of the solution sample 5 is an organic solvent in particular, it is easy to vaporize and has a low boiling point. The vaporized gas will be discharged to the outside through 17.
[0028]
  The plasma torch 15 includes a sample channel 16 through which a mist sample flows together with the carrier gas 7, an auxiliary gas channel 18 through which auxiliary gas flows, and a cooling gas channel 19 through which cooling gas flows in this order from the inside to the outside. An induction coil 20 that is concentrically arranged and is connected to a high-frequency power source (not shown) is provided on the outer periphery in the vicinity of the tip of the cooling gas flow path 19, and plasma is generated by a high-frequency magnetic field generated by the induction coil 20. The sample supplied to the torch 15 becomes plasma and emits plasma.
[0029]
  When analyzing the solution sample 5 accommodated in the sample container 4 using the ICP emission spectroscopic analyzer of the first embodiment, the carrier gas 7 flows into the carrier gas nozzle 2b of the nebulizer 2 through the introduction unit 8. The solution sample 5 in the sample container 4 flows into the sample nozzle 2a through the sample introduction pipe 6 due to the negative pressure near the tip of the carrier gas nozzle 2b generated thereby, and is atomized from the sample nozzle 2a to be spray chamber. 1 is sprayed.
[0030]
  The atomized sample 21 is guided to the plasma torch 15 after the particles are homogenized and the airflow is stabilized in the spray chamber 1. That is, a sample 22 having a particle size smaller than a predetermined particle size among the atomized sample 21 is also selected by the cylindrical member 1a and supplied to the sample flow channel 16 through the connection pipe 14 together with the carrier gas. . In the plasma torch 15, auxiliary gas is appropriately supplied to the auxiliary gas channel 18 and cooling gas is supplied to the cooling gas channel 19. The sample 22 supplied to the sample channel 16 emits plasma light in the plasma 23. To do.
[0031]
  On the other hand, most of the atomized sample 21 having a predetermined particle size or more is also sorted by the cylindrical member 1a, adheres to the inner wall of the spray chamber 1, and settles by its own weight, The solution is discharged from the discharge port 9 and collected as a waste liquid 11 in the waste liquid container 12 through the drain pipe 10. The drain pipe 10 has a drain trap part 10a. After the waste liquid is discharged, the waste liquid stays in the drain trap part 10a by a predetermined amount, so that air or the like from the outlet side of the drain pipe 10 flows backward in the spray chamber 1. There is no such thing as entering.
[0032]
  By the way, for example, when the solvent is water, the amount of vaporization is extremely small, and the pressure in the spray chamber 1 hardly increases, so that it is not necessary to provide the check valve 17 in the spray chamber 1 as described above. In the case of organic solvents having strong dissolving power and corrosive properties such as xylene, THF (tetrahydrofuran), acetone, etc., they are easily vaporized (highly volatile) and have a low boiling point, so that the temperature in the spray chamber 1 is high. As a result, the pressure in the spray chamber 1 increases. When the pressure in the spray chamber 1 increases, the carrier gas to the plasma torch 15 increases, so that a large amount of sample also goes into the plasma 23. Conversely, when the pressure in the spray chamber 1 decreases, the plasma torch 15 As the carrier gas to the surface decreases, the sample rising in the plasma 23 also decreases. That is, when the pressure in the spray chamber 1 fluctuates, the plasma 23 becomes unstable.
[0033]
  Therefore, in the present embodiment, a check valve 17 is provided on the side surface of the spray chamber 1, and the opening degree of the check valve 17 is adjusted so that the pressure in the spray chamber 1 is constant. The portion in which the gas in the spray chamber 1 leaks to the outside is a portion that is less affected by the amount of the atomized sample introduced into the plasma torch 15, that is, the lower side of the spray chamber 1 is good. 17 is provided below the side surface of the spray chamber 1.
[0034]
  By providing such a check valve 17, the pressure in the spray chamber 1 can be kept constant even when analyzing a solution sample with a highly volatile organic solvent, thereby stabilizing the plasma 23, The measurement sensitivity of the analysis can be improved. In addition, when the pressure in the spray chamber 1 changes and becomes high, gas is immediately discharged from the check valve 17, so that followability (responsiveness) to pressure fluctuations is improved, and measurement sensitivity is further improved. Further, by adjusting the pressure in the spray chamber 1 by the check valve 17 according to the type of the solvent, it can be expected that the efficiency of introducing the sample into the spray chamber 1 is improved. The measurement sensitivity of analysis of solution samples with highly volatile organic solvents such as THF (tetrahydrofuran) and acetone is also improved.
[0035]
  In the present embodiment, since the check valve 17 is merely provided in the spray chamber 1, the drain pipe 10, the nebulizer 2 and the nebulizer adapter 3 having the drain portion 10a can be used as conventional ones. Cost is low.
[0036]
  FIG. 2 is a configuration diagram of a chamber and its vicinity in an ICP emission spectroscopic analyzer according to a second embodiment of the present invention. 2, components corresponding to those shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
[0037]
  In the second embodiment, a screw 24 is provided on the side surface of the spray chamber 1 instead of the check valve 17 as the pressure adjusting means in the first embodiment. A threaded hole (not shown) is formed at a predetermined position below the side surface of the spray chamber 1, and a screw 24 is rotatably attached to the threaded hole. Therefore, by turning the screw 24, the size of the gap between the screw hole and the screw 24 changes, and the pressure in the spray chamber 1 can be adjusted. The portion where the gas in the spray chamber 1 leaks to the outside is a portion that is less affected by the amount of the atomized sample introduced into the plasma torch 15, that is, the lower portion of the side surface of the spray chamber 1 is good. Provided below the side surface of the spray chamber 1.
[0038]
  Thus, in this embodiment, the screw 24 is provided on the side surface of the spray chamber 1 and the screw 24 is adjusted by turning so that the pressure in the spray chamber 1 becomes constant. By providing such a screw 24, even when analyzing a solution sample with a highly volatile organic solvent, the pressure in the spray chamber 1 can be kept constant, thereby stabilizing the plasma 23 and analyzing the sample. Measurement sensitivity can be improved. Moreover, as soon as the pressure in the spray chamber 1 changes and becomes high, gas is immediately discharged from the gap between the screw 24 and the screw hole, so that the follow-up property (responsiveness) to pressure fluctuation is improved and the measurement sensitivity is further improved. To do. Moreover, it can be expected that the efficiency of introducing the sample into the spray chamber 1 is improved by adjusting the pressure in the spray chamber 1 with the screw 24 according to the type of the solvent. The measurement sensitivity of analysis of solution samples with highly volatile organic solvents such as THF (tetrahydrofuran) and acetone is also improved.
[0039]
  In the present embodiment, since the screw 24 is only provided in the spray chamber 1, the drain pipe 10, the nebulizer 2 and the nebulizer adapter 3 having the drain portion 10a can be used conventionally, and the cost of improvement is reduced. It's cheap.
[0040]
  FIG. 3 is a configuration diagram of a chamber and its vicinity in an ICP emission spectroscopic analyzer according to a third embodiment of the present invention. 3, components corresponding to those shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
[0041]
  In the third embodiment, a check valve 25 as a pressure adjusting means is provided at a predetermined location on the wall surface of the drain pipe 10 connected to the discharge port 9 of the spray chamber 1.
[0042]
  As described above, in this embodiment, the check valve 25 is provided on the side surface of the drain pipe 10, and the opening degree of the check valve 25 is adjusted through the discharge port 9 so that the pressure in the spray chamber 1 becomes constant. Yes. By providing such a check valve 25, the pressure in the spray chamber 1 can be kept constant even when analyzing a solution sample with a highly volatile organic solvent, thereby stabilizing the plasma 23, The measurement sensitivity of the analysis can be improved. Moreover, when the pressure in the spray chamber 1 changes and becomes high, the gas is immediately discharged from the check valve 25, so that followability (responsiveness) to pressure fluctuations is improved, and measurement sensitivity is further improved. Further, by adjusting the pressure in the spray chamber 1 by the check valve 25 according to the type of solvent, it can be expected that the efficiency of introducing the sample into the spray chamber 1 is improved. The measurement sensitivity of analysis of solution samples with highly volatile organic solvents such as THF (tetrahydrofuran) and acetone is also improved.
[0043]
  In particular, in the present embodiment, the check valve 25 is provided in the drain pipe 10 and is not provided in the spray chamber 1, so that the spray chamber 1, the nebulizer 2, and the nebulizer adapter 3 can use conventional ones. Therefore, as compared with the first embodiment or the second embodiment in which the check valve or the screw is provided in the spray chamber 1, the manufacturing is simplified and the cost can be reduced.
[0044]
  When the check valve 25 cannot be attached because the distance between the inflow side of the drain pipe 10 and the drain trap portion 10a is short, it is necessary to lengthen the distance between the inflow side of the drain pipe 10 and the drain trap portion 10a. However, when it is possible to attach the check valve 25 as it is, it is not necessary to make an improvement in which the distance between the inflow side of the drain pipe 10 and the drain trap portion 10a is increased, so that the cost can be reduced. .
[0045]
  FIG. 4 is a configuration diagram of a chamber and its vicinity in an ICP emission spectroscopic analyzer according to a fourth embodiment of the present invention. 4, components corresponding to those shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
[0046]
  In the fourth embodiment, screws 26 as pressure adjusting means are provided at predetermined locations on the wall surface of the drain pipe 10 connected to the discharge port 9 of the spray chamber 1. A threaded screw hole (not shown) is formed at a predetermined position on the side surface of the drain tube 10, and a screw 26 is rotatably attached to the screw hole. Therefore, by turning the screw 26, the size of the gap between the screw hole and the screw 26 is changed, and the pressure in the spray chamber 1 can be adjusted via the discharge port 9.
[0047]
  As described above, in the present embodiment, the screw 26 is provided on the side surface of the drain tube 10 and the screw 26 is adjusted by turning so that the pressure in the spray chamber 1 becomes constant. By providing such a screw 26, even when analyzing a solution sample with a highly volatile organic solvent, the pressure in the spray chamber 1 can be kept constant, thereby stabilizing the plasma 23 and analyzing the sample. Measurement sensitivity can be improved. Moreover, as the pressure in the spray chamber 1 changes and increases, the gas is immediately discharged from the gap between the screw 26 and the screw hole, so that the followability (responsiveness) to pressure fluctuation is improved and the measurement sensitivity is further improved. To do. Further, by adjusting the pressure in the spray chamber 1 by turning the screw 26 in accordance with the type of solvent, it can be expected that the efficiency of introducing the sample into the spray chamber 1 is improved. The measurement sensitivity of analysis of solution samples with highly volatile organic solvents such as THF (tetrahydrofuran) and acetone is also improved.
[0048]
  In particular, in this embodiment, since the screw 26 is provided in the drain pipe 10 and not in the spray chamber 1, the spray chamber 1, the nebulizer 2, and the nebulizer adapter 3 can use conventional ones. Compared to the first embodiment or the second embodiment in which a check valve or a screw is provided in the spray chamber 1, the manufacturing is simplified and the cost can be reduced.
[0049]
  If the screw 26 cannot be attached because the distance between the inflow side of the drain pipe 10 and the drain trap portion 10a is short, it is necessary to lengthen the distance between the inflow side of the drain pipe 10 and the drain trap portion 10a. In the case where the screw 26 can be attached as it is, it is not necessary to make an improvement for increasing the distance between the inflow side of the drain pipe 10 and the drain trap portion 10a, so that the cost can be reduced.
[0050]
  Although the spray chamber in the ICP emission spectroscopic analyzer described in each of the above embodiments is a Scott type, it is not limited thereto, and a similar pressure adjusting means may be provided in a cyclone type spray chamber. In this case, the same effect can be obtained. Further, in combination with the configuration for cooling the spray chamber, the pressure in the spray chamber may be further stabilized.
[0051]
  FIG. 5 shows the intensity characteristics when a sample (zinc Zn, calcium Ca) is measured using the ICP emission spectroscopic analysis apparatus according to each embodiment of the present invention, and the same sample (conventional ICP emission spectroscopic analysis apparatus). It is a graph which shows the intensity | strength characteristic at the time of measuring zinc Zn and calcium Ca).
[0052]
  In the graphs 51 and 52 of FIG. 5, the horizontal axis indicates the wavelength (unit: nm), and the vertical axis indicates the intensity (arbitrary unit a.u.). In the graph 51, L1 shows an intensity characteristic line when zinc Zn is measured using the ICP emission spectroscopic analyzer according to each embodiment of the present invention, and L2 is also zinc Zn using the conventional ICP emission spectroscopic analyzer. The strength characteristic line when measuring is shown. In the graph 51, when comparing the intensity characteristic line L1 and the intensity characteristic line L2, the peak of the intensity characteristic line L1 is considerably higher than the peak of the intensity characteristic line L2, and the ICP emission spectroscopy according to each embodiment of the present invention. If an analyzer is used, it turns out that the analysis precision of zinc Zn is considerably higher than before.
[0053]
  In graph 52, L3 shows an intensity characteristic line when calcium Ca is measured using the ICP emission spectroscopic analyzer according to each embodiment of the present invention, and L4 is the same using a conventional ICP emission spectroscopic analyzer. The strength characteristic line when measuring calcium Ca is shown. In this graph 52, when comparing the intensity characteristic line L3 and the intensity characteristic line L4, the peak of the intensity characteristic line L3 is considerably higher than the peak of the intensity characteristic line L4, and the ICP emission spectroscopy according to each embodiment of the present invention. If an analyzer is used, it turns out that the analytical accuracy of calcium Ca is considerably higher than before. Similar strength characteristic lines are obtained for other elements, and the analysis accuracy is increased.
[0054]
【The invention's effect】
  As described above, according to the ICP analyzer of the present invention, the pressure in the spray chamberWhen the pressure exceeds a predetermined value, it consists of a check valve that leaks gas in the spray chamber to the outside or a screw that is pivotally attached to a threaded screw holePressure adjustment meansIs providedTherefore, when analyzing the sample, the pressure in the spray chamber can always be kept constant, thereby increasing the efficiency of introducing the sample into the plasma and the stability of the introduction, and stabilizing the plasma in the plasma torch. The measurement sensitivity of the analysis is improved. In particular, even when analyzing a component element of a solution sample with a highly volatile organic solvent, the pressure in the spray chamber can be kept constant, so that the measurement sensitivity of elemental analysis is improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram of a spray chamber and its vicinity in an ICP emission spectroscopic analysis apparatus according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a configuration diagram of a spray chamber and its vicinity in an ICP emission spectroscopic analyzer according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a configuration diagram of a spray chamber and its vicinity in an ICP emission spectroscopic analyzer according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a configuration diagram of a spray chamber and the vicinity thereof in an ICP emission spectroscopic analyzer according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 5 shows sensitivity characteristics when a sample (zinc Zn, calcium Ca) is measured using the ICP emission spectroscopic analyzer according to each embodiment of the present invention and the same sample (conventional ICP emission spectroscopic analyzer). It is a graph which shows the sensitivity characteristic at the time of measuring zinc Zn and calcium Ca.
FIG. 6 is a configuration diagram of a spray chamber and its vicinity in a conventional ICP emission spectroscopic analyzer.
[Explanation of symbols]
  1 ... spray chamber, 2 ... nebulizer,2a ... sample nozzle, 2b ... carrier gas nozzle,5 ... Solution sample, 10 ... Drain pipe, 15 ... Plasma torch, 17, 25 ... Check valve (pressure adjusting means), 24, 26 ... Screw (pressure adjusting means).

Claims

A nebulizer in which a sample nozzle and a carrier gas nozzle are concentrically arranged is connected to the inflow side of the spray chamber provided in the front stage of the plasma torch, and the carrier gas is introduced into the carrier gas nozzle of the nebulizer so that the vicinity of the tip of the carrier gas nogar as a solution sample by the negative pressure generated in the sprayed on the sample flows into the nozzle the spray chamber is atomized, analyze by introducing the atomized solution sample into a plasma torch component of the solution sample In the configured ICP analyzer, when the pressure in the spray chamber exceeds a predetermined value at a predetermined position on the wall surface of the drain pipe connected to the lower side of the spray chamber or the discharge port of the spray chamber, moth in the spray chamber to maintain the pressure in the spray chamber at a constant ICP analysis device, wherein a pressure adjusting means for discharging by the leakage is provided outside the.

2. The ICP analyzer according to claim 1, wherein the pressure adjusting means is provided on a wall surface between an inflow side of the drain pipe and a drain trap .

The ICP analyzer according to claim 1 or 2 , wherein the pressure adjusting means comprises a check valve or a screw rotatably attached to a threaded screw hole .