JP4586738B2 - ICP analyzer - Google Patents

ICP analyzer Download PDF

Info

Publication number
JP4586738B2
JP4586738B2 JP2006025268A JP2006025268A JP4586738B2 JP 4586738 B2 JP4586738 B2 JP 4586738B2 JP 2006025268 A JP2006025268 A JP 2006025268A JP 2006025268 A JP2006025268 A JP 2006025268A JP 4586738 B2 JP4586738 B2 JP 4586738B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
plasma torch
value
type
torch
reflected power
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.)
Active
Application number
JP2006025268A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2007205899A (en
Inventor
俊也 土生
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.)
Shimadzu Corp
Original Assignee
Shimadzu 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 Shimadzu Corp filed Critical Shimadzu Corp
Priority to JP2006025268A priority Critical patent/JP4586738B2/en
Publication of JP2007205899A publication Critical patent/JP2007205899A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4586738B2 publication Critical patent/JP4586738B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Description

本発明は、ICP(Inductively Coupled Plasma:誘導結合プラズマ)発光分析装置やICP質量分析装置など、液体試料をプラズマ発光させる或いはイオン化させるICP光源を用いたICP分析装置に関する。   The present invention relates to an ICP analyzer using an ICP light source that causes plasma emission or ionization of a liquid sample, such as an ICP (Inductively Coupled Plasma) emission analyzer or an ICP mass spectrometer.

ICP発光分析装置は、プラズマ中に導入され、励起された試料原子が低エネルギー準位に遷移する時に放出する光を分光することにより、原子スペクトルの波長や強度を測定して、試料に含まれる元素の定性や定量を行うものである(例えば特許文献1参照)。   An ICP emission spectrometer is included in a sample by measuring the wavelength and intensity of the atomic spectrum by spectroscopically analyzing the light that is introduced into the plasma and emitted when the excited sample atoms transition to a low energy level. Elemental qualitative or quantitative determination is performed (for example, see Patent Document 1).

図3に従来の一般のICP発光分析装置の概略構成図を示す。このICP発光分析装置は、誘導コイルが巻き付けられたプラズマトーチ、誘導コイルに高周波電力を供給する電力供給部、インピーダンス調整部の他、試料導入部、ガス流量制御部、分光器、検出器、データ処理部、制御部などから構成されている。   FIG. 3 shows a schematic configuration diagram of a conventional general ICP emission analyzer. This ICP emission analyzer includes a plasma torch wrapped around an induction coil, a power supply unit that supplies high-frequency power to the induction coil, an impedance adjustment unit, a sample introduction unit, a gas flow rate control unit, a spectrometer, a detector, data It consists of a processing unit, a control unit, and the like.

ICP発光分析装置を用いて試料の分析を行う際には、試料を導入する前段階において、試料を導入するためのプラズマの点灯を次のように行う;ガス流量制御部からプラズマトーチへ冷却ガス及び補助ガス(通常はいずれもArが使用される。)を所定流量で供給しつつ誘導コイルに所定の高周波電力を印加し、火花放電を利用して、高周波誘導プラズマを点灯する。このプラズマ中に霧化した試料が導入されることで、試料分子の励起発光が生じる。   When analyzing the sample using the ICP emission analyzer, the plasma for introducing the sample is turned on as follows in the stage before introducing the sample as follows: cooling gas from the gas flow control unit to the plasma torch In addition, a predetermined high frequency power is applied to the induction coil while supplying auxiliary gas (usually Ar is used) at a predetermined flow rate, and spark discharge is used to turn on the high frequency induction plasma. By introducing the atomized sample into the plasma, excitation light emission of the sample molecules occurs.

プラズマの点灯時には、高周波電源装置側から誘導コイル側を見たときのインピーダンス(以下、単に「誘導コイルのインピーダンス」とする。)が大きく変化する。   When the plasma is turned on, the impedance when the induction coil side is viewed from the high-frequency power supply device side (hereinafter simply referred to as “the impedance of the induction coil”) changes greatly.

ここで、プラズマに電力を効率よく供給するために、高周波電源のインピーダンスと誘導コイルのインピーダンスとを整合させる処理が行われる(本明細書において単に「インピーダンスの整合」という場合には、高周波電源のインピーダンスと誘導コイルのインピーダンスとの整合のことを指すものとする。)。高周波電源のインピーダンスは通常50Ωとなるように設計されているため、電源装置側から見た誘導コイルのインピーダンスも50Ωとなるようにインピーダンス整合が行われる。このインピーダンス整合が適切に行われることによって、入射電力が可能な限り高い効率で以てプラズマに投入される。このとき、反射電力が最小となる。このインピーダンスの整合は一般に、インピーダンス調整部の整合回路において、可変コンデンサの容量を増減させることにより行われる。   Here, in order to efficiently supply power to the plasma, a process of matching the impedance of the high frequency power supply and the impedance of the induction coil is performed (in the present specification, in the case of simply “impedance matching”, Refers to the matching between the impedance and the impedance of the induction coil.) Since the impedance of the high-frequency power supply is normally designed to be 50Ω, impedance matching is performed so that the impedance of the induction coil viewed from the power supply device side is also 50Ω. By properly performing this impedance matching, the incident power is injected into the plasma with as high an efficiency as possible. At this time, the reflected power is minimized. This impedance matching is generally performed by increasing or decreasing the capacity of the variable capacitor in the matching circuit of the impedance adjusting unit.

ところで、ICP分析においては、測定する試料の種類や用途によって形状が異なるプラズマトーチを使い分けるのが普通である。例えば、高塩用のトーチは、析出した塩の付着を防止するために出口付近の形状が標準のトーチよりも広くなっている。また、有機溶媒用のトーチは、トーチ内での試料の揮発分を見込んでその分内容積が大きくなっている。逆に、分析ガスの消費を抑えるためのトーチは、その内容積が小さくなっている。このようにトーチは種類毎にその形状や内容積が異なっており、それに応じて入射電力やガス流量の適正値が異なっている。   By the way, in ICP analysis, it is common to use different plasma torches with different shapes depending on the type and application of the sample to be measured. For example, a high salt torch has a wider shape near the outlet than a standard torch in order to prevent deposition of deposited salt. In addition, the organic solvent torch is expected to have a large internal volume in anticipation of the volatile content of the sample in the torch. On the contrary, the internal volume of the torch for suppressing consumption of the analysis gas is small. In this way, the torch has a different shape and internal volume for each type, and the appropriate values of the incident power and the gas flow rate differ accordingly.

プラズマトーチの取り付けや交換が行われた後、オペレータはICP分析装置に対して、現在装着されているトーチの種類を設定する必要がある。従来のICP分析装置は、実際に取り付けられているトーチを識別する機能を備えていないため、オペレータがこの設定を誤ってしまうと、実際とは異なる種類のトーチに適した入射電力やガス量が供給されてしまい、トーチの温度が上がりすぎ、熱によって溶損してしまう可能性があった。また、トーチが溶損するのみならず、その熱によって周囲の部品が損傷するおそれがあった。   After the plasma torch is attached or replaced, the operator needs to set the type of torch currently attached to the ICP analyzer. Conventional ICP analyzers do not have a function to identify the actually installed torch, so if the operator makes a mistake in this setting, the incident power and gas amount suitable for a different type of torch are not obtained. As a result, the temperature of the torch was excessively increased, and there was a possibility that it was melted by heat. In addition, the torch not only melts down, but there is a possibility that surrounding parts may be damaged by the heat.

例えば、実際には内容積の小さな小型サイズのトーチを装着しておきながら、ICP分析装置の制御部に設定されているトーチの種類は内容積が標準サイズのトーチであるならば、印加される高周波電力が大きすぎるためにトーチの温度が上昇し、トーチが溶損してしまう。また実際には標準サイズのトーチを装着しておきながら制御部に設定されているトーチの種類が小型サイズのトーチである場合には、冷却ガスの流量が不足してしまい、トーチの温度が上昇してトーチが溶損してしまう。   For example, the type of torch set in the control unit of the ICP analyzer is applied if the internal volume is a standard size torch while actually mounting a small-sized torch with a small internal volume. Since the high frequency power is too large, the temperature of the torch rises and the torch melts. In addition, if the torch type set in the control unit is a small-sized torch while a standard-size torch is installed, the cooling gas flow rate will be insufficient and the torch temperature will rise. Then the torch melts down.

特開平10−253540号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-253540

本発明が解決しようとする課題は、分析装置に実際に装着されているトーチの種類と、分析装置に設定されているトーチの種類とが同一であるか否かを自動的に判定することができるICP分析装置を提供することである。   The problem to be solved by the present invention is to automatically determine whether or not the type of torch actually attached to the analyzer is the same as the type of torch set in the analyzer. It is to provide an ICP analyzer that can be used.

上記課題を解決するために成された本発明に係るICP分析装置は、
プラズマ形成用のガスが導入されるプラズマトーチと、該プラズマトーチの周囲に配置された誘導コイルと、該誘導コイルに高周波電力を印加するすることによりプラズマトーチ内に高温のプラズマを生成する電力供給部と、予め設定されたプラズマトーチの種類に応じて高周波電力やガス流量等を制御する制御部と、を具備するICP分析装置において、
a)誘導コイルのインピーダンスと電力供給部の出力インピーダンスとを整合させるべくインピーダンスの調整を行うインピーダンス調整部と、
b)反射電力値を測定する反射電力測定部と、
c)プラズマトーチの種類毎に、前記インピーダンス調整部の標準設定値及び該標準設定値における反射電力の値である標準反射電力値が保存されている記憶部と、
d)前記インピーダンス調整部の設定値を、予めICP分析装置に設定されているプラズマトーチの種類に対応する、前記記憶部に保存されている標準設定値としたときの反射電力値と、前記記憶部に保存されている標準反射電力値とを比較することにより、ICP分析装置に設定されているプラズマトーチの種類とICP分析装置に装着されているプラズマトーチの種類とが同一であるか否かを判定するトーチ判定部と、
を備えることを特徴とする。
An ICP analyzer according to the present invention, which has been made to solve the above problems,
A plasma torch into which a plasma forming gas is introduced, an induction coil arranged around the plasma torch, and a power supply that generates high-temperature plasma in the plasma torch by applying high-frequency power to the induction coil An ICP analyzer comprising: a control unit that controls a high-frequency power, a gas flow rate, and the like according to a preset plasma torch type;
a) an impedance adjustment unit that adjusts the impedance to match the impedance of the induction coil and the output impedance of the power supply unit;
b) a reflected power measurement unit for measuring the reflected power value;
c) For each type of plasma torch, a storage unit in which a standard set value of the impedance adjustment unit and a standard reflected power value that is a value of reflected power in the standard set value are stored;
d) The reflected power value when the set value of the impedance adjusting unit is a standard set value stored in the storage unit corresponding to the type of plasma torch set in the ICP analyzer in advance, and the storage Whether the type of plasma torch set in the ICP analyzer is the same as the type of plasma torch installed in the ICP analyzer by comparing the standard reflected power value stored in the ICP analyzer A torch determination unit for determining
It is characterized by providing.

また、本発明に係るICP分析装置は、好ましくは、前記トーチ判定部によってICP分析装置に設定されているプラズマトーチの種類とICP分析装置に装着されているプラズマトーチの種類とが異なると判定された場合に、前記電力供給部の動作を停止させる電力供給制御部を更に備えた構成とすることが望ましい。   In the ICP analyzer according to the present invention, preferably, the type of plasma torch set in the ICP analyzer is different from the type of plasma torch installed in the ICP analyzer by the torch determination unit. In this case, it is desirable to further include a power supply control unit that stops the operation of the power supply unit.

なお、本発明に係るICP分析装置は、ICP発光分光分析装置やICP質量分析装置など、ICP光源を利用した各種分析装置に適用可能である。   The ICP analyzer according to the present invention can be applied to various analyzers using an ICP light source, such as an ICP emission spectroscopic analyzer and an ICP mass spectrometer.

本発明に係るICP分析装置によれば、ICP分析装置に実際に装着されているプラズマトーチの種類がICP分析装置に予め設定されているプラズマトーチの種類と同一であるかどうかを自動的に判定することができるため、万一設定が誤っていた場合、又は誤ったトーチが装着されていた場合に、そのトーチに対して不適正な高周波電力が印加されたり、不適正な流量のガスが導入されたりすることによって生じる不具合を防止することができる。   According to the ICP analyzer of the present invention, it is automatically determined whether or not the type of plasma torch actually attached to the ICP analyzer is the same as the type of plasma torch set in advance in the ICP analyzer. Therefore, if the setting is wrong or the wrong torch is installed, improper high-frequency power is applied to the torch, or gas with an inappropriate flow rate is introduced. It is possible to prevent problems caused by being performed.

また、トーチ判定部による判定の結果、ICP分析装置の制御部に対して予め設定されているプラズマトーチの種類とICP分析装置に装着されているプラズマトーチの種類とが異なる場合に、前記電力供給部の動作を停止させる電力供給制御部を更に備えた構成とするならば、トーチの溶損を確実に防止できるうえ、過熱によるトーチ周辺部の機器の損傷をも未然に防止することができるため、ICP分析装置を使用するうえで高い安全性を確保することができる。   In addition, when the result of determination by the torch determination unit is that the type of plasma torch set in advance for the control unit of the ICP analyzer is different from the type of plasma torch installed in the ICP analyzer, the power supply If the power supply control unit is further provided to stop the operation of the part, it is possible to reliably prevent the torch from being melted and to prevent damage to the peripheral part of the torch due to overheating. In using the ICP analyzer, high safety can be ensured.

以下、本発明の一実施例であるICP分析装置について図面を参照して説明する。図1は、本実施例のICP分析装置における要部構成図である。本発明のICP分析装置は、着脱交換可能なプラズマトーチ1、プラズマトーチ1に巻回されている誘導コイル2、誘導コイル2に高周波電力(入射電力21)を供給するための電力供給部5、インピーダンス調整部3、インピーダンス調整部3から返ってくる反射電力の値を測定する反射電力測定部4、制御部6を備えている。制御部6には、プラズマトーチの種類毎に、前記インピーダンス調整部3の標準設定値及び該標準設定値における反射電力値(詳細は後述する)が保存された記憶部8がアクセス可能に接続されている。制御部6はさらに、制御部6のCPUが所定のプログラムを実行することにより実現される機能であるトーチ判定部7を備えている(トーチ判定部7は回路等によってハード的に構成されていてもよい。)。
なお、図1においては、ICP分析装置のそのほかの構成である分光器や検出器、データ処理部等(図3参照)に関しては記載を省略してある。
Hereinafter, an ICP analyzer according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram of the main part of the ICP analyzer of this embodiment. The ICP analyzer of the present invention includes a plasma torch 1 that can be attached and detached, an induction coil 2 wound around the plasma torch 1, a power supply unit 5 for supplying high frequency power (incident power 21) to the induction coil 2, The impedance adjustment unit 3, the reflected power measurement unit 4 that measures the value of the reflected power returned from the impedance adjustment unit 3, and the control unit 6 are provided. For each type of plasma torch, a storage unit 8 in which a standard set value of the impedance adjusting unit 3 and a reflected power value at the standard set value (details will be described later) are stored is connected to the control unit 6 so as to be accessible. ing. The control unit 6 further includes a torch determination unit 7 that is a function realized by the CPU of the control unit 6 executing a predetermined program (the torch determination unit 7 is configured by hardware by a circuit or the like). It is good.)
In FIG. 1, the description of the other components of the ICP analyzer, such as a spectroscope, a detector, a data processing unit (see FIG. 3), is omitted.

制御部6は通常、各種演算を行うCPUやメモリ、ハードディスク等の記憶装置等から成り、ガス流量制御部10から供給されるガス(冷却ガス、補助ガス、キャリアガス)の流量や導入のタイミング制御を行ったり、試料導入部9から供給される試料の導入量やタイミング制御を行ったり、電力供給部5に対して電力供給の制御などの各種制御を行う。また、制御部6には使用するプラズマトーチの種類が予めオペレータによって設定されている。   The control unit 6 is usually composed of a CPU, various memories, a storage device such as a hard disk, and the like, and controls the flow rate of gas (cooling gas, auxiliary gas, carrier gas) supplied from the gas flow rate control unit 10 and timing of introduction. , Performing the control of the amount and timing of the sample supplied from the sample introduction unit 9, and performing various controls such as control of power supply to the power supply unit 5. In addition, the type of plasma torch to be used is previously set in the controller 6 by an operator.

インピーダンス調整部3は、先に述べたように、電力供給部5側のインピーダンスと誘導コイル2側のインピーダンスとを整合させるための整合回路から成る。この整合回路は通常、片方が半固定の可変コンデンサから成り、もう一方の可変コンデンサの容量のみを適宜に変化させることによってインピーダンスの整合が行われる。しかし、本発明に係るインピーダンス調整部3の構成は、特にこれに限られるものではない。また、インピーダンス調整部3は、誘導コイル2側のインピーダンスを調整してもよいし、電源供給部5側のインピーダンスを調整してもよい。   As described above, the impedance adjusting unit 3 includes a matching circuit for matching the impedance on the power supply unit 5 side and the impedance on the induction coil 2 side. This matching circuit is usually composed of a semi-fixed variable capacitor, and impedance matching is performed by appropriately changing only the capacitance of the other variable capacitor. However, the configuration of the impedance adjustment unit 3 according to the present invention is not particularly limited to this. The impedance adjustment unit 3 may adjust the impedance on the induction coil 2 side, or may adjust the impedance on the power supply unit 5 side.

また、本発明においていう「設定値」とは、インピーダンス調整部3における一又は複数の可変コンデンサの設定値のことをいう。   Further, the “set value” in the present invention refers to a set value of one or a plurality of variable capacitors in the impedance adjustment unit 3.

「標準設定値」とは、プラズマトーチの種類に応じて予め設定された設定値のことであり、その設定値において所定の高周波電力を誘導コイル2に印加した際に返される反射電力の値が、そのプラズマトーチに固有の値となるような設定値である。
標準設定値における反射電力は可能な限り小さくなることが好ましいものの、標準設定値において反射電力が最小となる必要は必ずしも無い。
The “standard set value” is a set value set in advance according to the type of the plasma torch, and the value of the reflected power returned when a predetermined high frequency power is applied to the induction coil 2 at the set value. The set value is a value unique to the plasma torch.
Although the reflected power at the standard set value is preferably as small as possible, it is not always necessary to minimize the reflected power at the standard set value.

次に、本発明に係るICP分析装置によるプラズマトーチの判定処理の実施例について説明する。
まず、オペレータが所定の操作を行うことによりプラズマ点灯処理の開始を指示すると、制御部6は記憶部8にアクセスして予め制御部6に設定されているトーチの種類に対応した設定値を取得し、その設定値をインピーダンス調整部3に対して出力する。インピーダンス調整部3はその設定値に基づき整合回路の設定を行う。
Next, an embodiment of the plasma torch determination process by the ICP analyzer according to the present invention will be described.
First, when the operator instructs the start of the plasma lighting process by performing a predetermined operation, the control unit 6 accesses the storage unit 8 and acquires a set value corresponding to the type of torch set in the control unit 6 in advance. Then, the set value is output to the impedance adjustment unit 3. The impedance adjustment unit 3 sets the matching circuit based on the set value.

誘導コイル2に高周波電力が印加されプラズマが点灯すると、入射電力21としてプラズマに供給されなかった電力が反射電力22として出力される。反射電力測定部4はこの反射電力22の値を計測し、制御部6に反射電力値を出力する。   When high frequency power is applied to the induction coil 2 and the plasma is turned on, the power that was not supplied to the plasma as the incident power 21 is output as the reflected power 22. The reflected power measuring unit 4 measures the value of the reflected power 22 and outputs the reflected power value to the control unit 6.

次に制御部6内のトーチ判定部7は、記憶部8に保存されている標準反射電力値と、反射電力測定部4から出力された反射電力値とを比較する。反射電力値が標準反射電力値よりも小さい場合には、制御部6に設定されているプラズマトーチの種類と分析装置に装着されているプラズマトーチの種類とが同一であると判定する。
反射電力値が標準反射電力値よりも大きい場合には、装着されているトーチの種類と設定されているトーチの種類とが異なっていると判定する。
Next, the torch determination unit 7 in the control unit 6 compares the standard reflected power value stored in the storage unit 8 with the reflected power value output from the reflected power measurement unit 4. When the reflected power value is smaller than the standard reflected power value, it is determined that the type of plasma torch set in the control unit 6 is the same as the type of plasma torch attached to the analyzer.
When the reflected power value is larger than the standard reflected power value, it is determined that the type of the torch that is mounted is different from the set type of torch.

上記判定は、反射電力値が標準反射電力値から所定の誤差内の値であるか否かに基づいて行うこともできる。   The above determination can also be made based on whether or not the reflected power value is within a predetermined error from the standard reflected power value.

トーチ判定部7によって制御部6に設定されているプラズマトーチの種類と分析装置に装着されているプラズマトーチの種類とが同一であると判定された場合には、制御部6は続いて試料の導入を行い分析を開始する。または、トーチが正しく設定されていることを示す所定のメッセージを図示せぬ表示部に表示する。   If the torch determination unit 7 determines that the type of plasma torch set in the control unit 6 and the type of plasma torch installed in the analyzer are the same, the control unit 6 continues with the sample Install and start analysis. Alternatively, a predetermined message indicating that the torch is set correctly is displayed on a display unit (not shown).

トーチ判定部7によって制御部6に設定されているプラズマトーチの種類と分析装置に装着されているプラズマトーチの種類とが相違していると判定された場合には、制御部6は図示せぬ表示部に所定のエラーメッセージを表示したり、警告音を発したりすることにより、設定が間違っていることをオペレータに通知する。オペレータはこのエラーメッセージや警告音により、制御部6へのトーチの設定が誤っていること(または、取り付けたトーチの種類が誤っていること)を即座に知ることができるので、トーチが過剰に熱せられてトーチが溶損したり、周囲の部品が損傷したりする前に、電力の供給を停止させるなど、適切な処置を行うことが可能となる。   When the torch determination unit 7 determines that the type of plasma torch set in the control unit 6 is different from the type of plasma torch installed in the analyzer, the control unit 6 is not shown. By displaying a predetermined error message on the display unit or generating a warning sound, the operator is notified that the setting is incorrect. The operator can immediately know that the setting of the torch in the control unit 6 is wrong (or the type of attached torch is wrong) by this error message or warning sound. Appropriate measures such as stopping the supply of electric power can be performed before the torch melts and the surrounding parts are damaged by heating.

しかし、状況によっては上記エラーメッセージや警告音にオペレータが気づかなかったり、迅速に適切な対応を行うことができないこともあり得る。そこで、図2に示すように制御部に電力供給制御部11を設けることにより、安全性をより一層向上させることができる。電力供給制御部11は、制御部6のCPUが所定のプログラムを実行することにより実現される機能である。もちろん、電力供給制御部11は所定の回路等によって構成されていてもよい。   However, depending on the situation, the operator may not be aware of the error message or warning sound or may not be able to take appropriate action quickly. Therefore, the safety can be further improved by providing the power supply control unit 11 in the control unit as shown in FIG. The power supply control unit 11 is a function realized when the CPU of the control unit 6 executes a predetermined program. Of course, the power supply control unit 11 may be configured by a predetermined circuit or the like.

この構成の場合、トーチ判定部7によって制御部6に設定されているトーチの種類とICP分析装置に実際に装着されているトーチの種類とが相違していると判定された時点で、電力供給制御部11は電力供給部5に対し、誘導コイル2への電力供給を停止する指示の制御信号を送信する(または、制御信号の出力を停止することにより、誘導コイル2へ入射される電力の供給を停止させる。)。これによって、オペレータが介在することなく、トーチの過熱が未然に防止される。   In the case of this configuration, when the torch determination unit 7 determines that the type of torch set in the control unit 6 is different from the type of torch actually attached to the ICP analyzer, the power supply The control unit 11 transmits a control signal instructing to stop power supply to the induction coil 2 to the power supply unit 5 (or by stopping output of the control signal, Stop supplying.) As a result, overheating of the torch can be prevented without any operator intervention.

上記実施例では、トーチの判定を、標準設定値における反射電力値に基づき、その反射電力値と標準反射電力値とを比較することにより行っているが、分析装置において利用可能なトーチの種類が多い場合には、ある標準設定値において得られる反射電力値が複数のトーチ間で近接してしまい、トーチの判定精度が低下してしまうことがある。
そこで、プラズマトーチの種類の判定精度を更に高めるために、設定値を標準設定値から所定範囲だけ変化させたときの反射電力値の変化に基づき算出される変動値(反射電力変動値;詳細は後述)によってトーチの判定を行うこともできる。
In the above embodiment, the torch is determined by comparing the reflected power value with the standard reflected power value based on the reflected power value at the standard setting value. In many cases, the reflected power value obtained at a certain standard setting value is close between a plurality of torches, and the determination accuracy of the torch may be lowered.
Therefore, in order to further improve the accuracy of determining the type of plasma torch, a fluctuation value (reflected power fluctuation value; details are described based on a change in the reflected power value when the set value is changed from the standard set value by a predetermined range. The torch can also be determined as described below.

この構成の場合、記憶部8には予めプラズマトーチの種類毎にインピーダンス調整部の標準設定値、標準設定値を変化させる変化範囲、及び反射電力変動値と比較するための値である標準反射電力変動値を保存しておく。   In the case of this configuration, the standard reflected power that is a value for comparison with the standard setting value of the impedance adjusting unit, the change range for changing the standard setting value, and the reflected power fluctuation value for each type of plasma torch in advance in the storage unit 8. Save the fluctuation value.

プラズマ点灯処理の開始が指示されると、制御部6は記憶部8にアクセスして予め制御部6に設定されているトーチの種類に対応した設定値を取得し、その設定値をインピーダンス調整部3に対して出力する。インピーダンス調整部3はその設定値に基づき整合回路の設定を行う。次に、所定の高周波電力が誘導コイル2に印加され、プラズマが点灯する。反射電力測定部4は反射電力22の値を計測し、制御部6のトーチ判定部7に反射電力値を出力する。   When the start of the plasma lighting process is instructed, the control unit 6 accesses the storage unit 8 to acquire a set value corresponding to the type of torch set in the control unit 6 in advance, and the set value is used as the impedance adjustment unit. 3 is output. The impedance adjustment unit 3 sets the matching circuit based on the set value. Next, a predetermined high frequency power is applied to the induction coil 2, and the plasma is turned on. The reflected power measurement unit 4 measures the value of the reflected power 22 and outputs the reflected power value to the torch determination unit 7 of the control unit 6.

制御部6は、記憶部8に保存されている標準設定値の変化範囲に基づき、インピーダンス調整部3に対して出力する設定値を変化させる。インピーダンス調整部3の設定値が変化するとともに誘導コイル2から返される反射電力22の大きさも変化する。反射電力測定部4は反射電力値をトーチ判定部7に出力する。   The control unit 6 changes the set value output to the impedance adjustment unit 3 based on the change range of the standard set value stored in the storage unit 8. As the set value of the impedance adjusting unit 3 changes, the magnitude of the reflected power 22 returned from the induction coil 2 also changes. The reflected power measurement unit 4 outputs the reflected power value to the torch determination unit 7.

トーチ判定部7は、反射電力測定部4から出力された反射電力値の変化に基づき、反射電力変動値を算出する。この反射電力変動値は、反射電力値の最大値と最小値の差であってもよいし、複数の設定値における反射電力値の標準偏差であってもよい。もちろん、反射電力変動値の算出方法はこれらに限られることはなく、各種の数値演算方法を利用することが可能である。   The torch determination unit 7 calculates the reflected power fluctuation value based on the change in the reflected power value output from the reflected power measurement unit 4. The reflected power fluctuation value may be a difference between the maximum value and the minimum value of the reflected power value, or may be a standard deviation of the reflected power value at a plurality of setting values. Of course, the calculation method of the reflected power fluctuation value is not limited to these, and various numerical calculation methods can be used.

トーチ判定部7は、算出した反射電力変動値と、記憶部8に予め保存されている標準反射電力変動値とを比較することにより、制御部6に設定されているプラズマトーチの種類と分析装置に装着されているプラズマトーチの種類とが同一であるか否かを判定する。
ある範囲において設定値を変化させたときに得られる反射電力変動値はトーチの種類によって異なるため、この方法によってトーチの判定を行うことにより、一層正確な判定を行うことができる。
The torch determination unit 7 compares the calculated reflected power fluctuation value with the standard reflected power fluctuation value stored in the storage unit 8 in advance, and the type of plasma torch set in the control unit 6 and the analyzer It is determined whether or not the type of plasma torch attached to the is the same.
Since the reflected power fluctuation value obtained when the set value is changed in a certain range differs depending on the type of torch, more accurate determination can be performed by determining the torch by this method.

以上、本発明に係るICP分析装置について説明を行ったが、上記各実施例は一例であって、本発明の趣旨の範囲で適宜変形や修正を行っても、本願特許請求の範囲に包含されることは明らかである。   The ICP analyzer according to the present invention has been described above. However, each of the above-described embodiments is merely an example, and modifications and modifications as appropriate within the spirit of the present invention are included in the scope of the claims of the present application. Obviously.

なお、誘導コイル2に対して高周波電力を始めに印加する際の設定値は、トーチの判定を行う設定値である標準設定値と異なっていてもよい。   Note that the set value when the high frequency power is first applied to the induction coil 2 may be different from the standard set value that is the set value for determining the torch.

また、上記実施例では試料をトーチに導入する前にトーチ判定を行っているが、試料導入後にトーチの判定を行っても構わない。   In the above embodiment, the torch determination is performed before the sample is introduced into the torch, but the torch determination may be performed after the sample introduction.

また、上記実施例ではトーチ判定部7や電力供給制御部11が制御部6の内部に含まれているが、これらが制御部5の外部に設けられていてももちろん構わない。   Further, in the above embodiment, the torch determination unit 7 and the power supply control unit 11 are included in the control unit 6, but of course these may be provided outside the control unit 5.

本発明に係るICP発光分光装置の要部構成図。The principal part block diagram of the ICP emission spectroscopy apparatus which concerns on this invention. 本発明に係るICP発光分光装置の他の実施例の要部構成図。The principal part block diagram of the other Example of the ICP emission spectroscopy apparatus which concerns on this invention. 従来のICP発光分光装置の概略構成図。1 is a schematic configuration diagram of a conventional ICP emission spectrometer.

符号の説明Explanation of symbols

1…プラズマトーチ
2…誘導コイル
3…インピーダンス調整部
4…反射電力測定部
5…電力供給部
6…制御部
7…トーチ判定部
8…記憶部
9…試料導入部
10…ガス流量制御部
11…電力供給制御部
21…入射電力
22…反射電力

DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Plasma torch 2 ... Induction coil 3 ... Impedance adjustment part 4 ... Reflected electric power measurement part 5 ... Electric power supply part 6 ... Control part 7 ... Torch determination part 8 ... Memory | storage part 9 ... Sample introduction part 10 ... Gas flow rate control part 11 ... Power supply control unit 21 ... incident power 22 ... reflected power

Claims (6)

プラズマ形成用のガスが導入されるプラズマトーチと、該プラズマトーチの周囲に配置された誘導コイルと、該誘導コイルに高周波電力を印加するすることによりプラズマトーチ内に高温のプラズマを生成する電力供給部と、予め設定されたプラズマトーチの種類に応じて高周波電力やガス流量等を制御する制御部と、を具備するICP分析装置において、
a)誘導コイルのインピーダンスと電力供給部の出力インピーダンスとを整合させるべくインピーダンスの調整を行うインピーダンス調整部と、
b)反射電力値を測定する反射電力測定部と、
c)プラズマトーチの種類毎に、前記インピーダンス調整部の標準設定値及び該標準設定値における反射電力の値である標準反射電力値が保存されている記憶部と、
d)前記インピーダンス調整部の設定値を、予めICP分析装置に設定されているプラズマトーチの種類に対応する、前記記憶部に保存されている標準設定値としたときの反射電力値と、前記記憶部に保存されている標準反射電力値とを比較することにより、ICP分析装置に設定されているプラズマトーチの種類とICP分析装置に装着されているプラズマトーチの種類とが同一であるか否かを判定するトーチ判定部と、
を備えることを特徴とするICP分析装置。
A plasma torch into which a plasma forming gas is introduced, an induction coil arranged around the plasma torch, and a power supply that generates high-temperature plasma in the plasma torch by applying high-frequency power to the induction coil An ICP analyzer comprising: a control unit that controls a high-frequency power, a gas flow rate, and the like according to a preset plasma torch type;
a) an impedance adjustment unit that adjusts the impedance to match the impedance of the induction coil and the output impedance of the power supply unit;
b) a reflected power measurement unit for measuring the reflected power value;
c) For each type of plasma torch, a storage unit in which a standard set value of the impedance adjustment unit and a standard reflected power value that is a value of reflected power in the standard set value are stored;
d) The reflected power value when the set value of the impedance adjusting unit is a standard set value stored in the storage unit corresponding to the type of plasma torch set in the ICP analyzer in advance, and the storage Whether the type of plasma torch set in the ICP analyzer is the same as the type of plasma torch installed in the ICP analyzer by comparing the standard reflected power value stored in the ICP analyzer A torch determination unit for determining
ICP analyzer characterized by comprising.
前記記憶部に、プラズマトーチの種類毎に、前記インピーダンス調整部の標準設定値、標準設定値を変化させる変化範囲、及び該標準設定値を該変化範囲だけ変化させたときの反射電力値の変化に基づく標準反射電力変動値が保存されており、
前記トーチ判定部が、前記インピーダンス調整部の設定値を、予めICP分析装置に設定されているプラズマトーチの種類に対応する、前記記憶部に保存されている標準設定値から所定範囲変化させたときの反射電力値の変化に基づき反射電力変動値を算出し、該反射電力変動値と前記記憶部に保存されている標準反射電力変動値とを比較することにより、ICP分析装置に設定されているプラズマトーチの種類とICP分析装置に装着されているプラズマトーチの種類とが同一であるか否かを判定する
ことを特徴とする請求項1に記載のICP分析装置。
In the storage unit, for each type of plasma torch, the standard setting value of the impedance adjustment unit, a change range in which the standard setting value is changed, and a change in reflected power value when the standard setting value is changed by the change range Standard reflected power fluctuation value based on is stored,
When the torch determination unit changes the set value of the impedance adjustment unit within a predetermined range from the standard set value stored in the storage unit corresponding to the type of plasma torch set in the ICP analyzer in advance The reflected power fluctuation value is calculated based on the change in the reflected power value, and the reflected power fluctuation value is set in the ICP analyzer by comparing the reflected power fluctuation value with the standard reflected power fluctuation value stored in the storage unit. The ICP analyzer according to claim 1, wherein it is determined whether or not the type of the plasma torch is the same as the type of the plasma torch attached to the ICP analyzer.
e)前記トーチ判定部によってICP分析装置に設定されているプラズマトーチの種類とICP分析装置に装着されているプラズマトーチの種類とが異なると判定された場合に、前記電力供給部の動作を停止させる電力供給制御部
を更に備えることを特徴とする請求項1又は2に記載のICP分析装置。
e) Stops the operation of the power supply unit when the torch determination unit determines that the type of plasma torch set in the ICP analyzer is different from the type of plasma torch installed in the ICP analyzer. The ICP analysis apparatus according to claim 1, further comprising a power supply control unit for causing the power supply control unit to operate.
プラズマ形成用のガスが導入されるプラズマトーチと、該プラズマトーチの周囲に配置された誘導コイルと、該誘導コイルに高周波電力を印加するすることによりプラズマトーチ内に高温のプラズマを生成する電力供給部と、予め設定されたプラズマトーチの種類に応じて高周波電力やガス流量等を制御する制御部と、を具備するICP分析装置において、
誘導コイルのインピーダンスと電力供給部の出力インピーダンスとを整合させるべくインピーダンスの調整を行うインピーダンス調整部の設定値を予め記憶部に保存されている標準設定値とし、
誘導コイルに対して所定の高周波電力を印加したときの反射電力値を取得し、
該反射電力値と、ICP分析装置に設定されているプラズマトーチの種類に対応して予め記憶部に保存されている標準反射電力値とを比較することにより、ICP分析装置に設定されているプラズマトーチの種類とICP分析装置に装着されているプラズマトーチの種類とが同一であるか否かを判定する
ことを特徴とするICP分析装置のプラズマトーチ判定方法。
A plasma torch into which a plasma forming gas is introduced, an induction coil arranged around the plasma torch, and a power supply that generates high-temperature plasma in the plasma torch by applying high-frequency power to the induction coil An ICP analyzer comprising: a control unit that controls a high-frequency power, a gas flow rate, and the like according to a preset plasma torch type;
The setting value of the impedance adjustment unit that adjusts the impedance to match the impedance of the induction coil and the output impedance of the power supply unit is a standard setting value that is stored in advance in the storage unit,
Obtain the reflected power value when a predetermined high frequency power is applied to the induction coil,
The plasma set in the ICP analyzer is compared by comparing the reflected power value with a standard reflected power value stored in advance in the storage unit corresponding to the type of plasma torch set in the ICP analyzer. A method for determining a plasma torch for an ICP analyzer, comprising: determining whether or not the type of torch and the type of plasma torch attached to the ICP analyzer are the same.
プラズマ形成用のガスが導入されるプラズマトーチと、該プラズマトーチの周囲に配置された誘導コイルと、該誘導コイルに高周波電力を印加するすることによりプラズマトーチ内に高温のプラズマを生成する電力供給部と、予め設定されたプラズマトーチの種類に応じて高周波電力やガス流量等を制御する制御部と、を具備するICP分析装置において、
誘導コイルのインピーダンスと電力供給部の出力インピーダンスとを整合させるべくインピーダンスの調整を行うインピーダンス調整部の設定値を予め記憶部に保存されている標準設定値から所定の範囲だけ変動させつつ誘導コイルに対して所定の高周波電力を印加したときの反射電力値を取得し、
該反射電力値の変化に基づき反射電力変動値を算出し、
該反射電力変動値と、ICP分析装置に設定されているプラズマトーチの種類に対応して予め記憶部に保存されている標準反射電力変動値とを比較することにより、ICP分析装置に設定されているプラズマトーチの種類とICP分析装置に装着されているプラズマトーチの種類とが同一であるか否かを判定する
ことを特徴とするICP分析装置のプラズマトーチ判定方法。
A plasma torch into which a plasma forming gas is introduced, an induction coil arranged around the plasma torch, and a power supply that generates high-temperature plasma in the plasma torch by applying high-frequency power to the induction coil An ICP analyzer comprising: a control unit that controls a high-frequency power, a gas flow rate, and the like according to a preset plasma torch type;
The impedance adjustment unit that adjusts the impedance to match the impedance of the induction coil and the output impedance of the power supply unit is set to the induction coil while changing the set value of the impedance adjustment unit by a predetermined range from the standard setting value stored in the storage unit in advance. Obtain the reflected power value when a predetermined high frequency power is applied to the
Calculate the reflected power fluctuation value based on the change in the reflected power value,
The reflected power fluctuation value is set in the ICP analyzer by comparing the reflected power fluctuation value with the standard reflected power fluctuation value previously stored in the storage unit corresponding to the type of plasma torch set in the ICP analyzer. A method for determining a plasma torch for an ICP analyzer, comprising: determining whether or not the type of plasma torch installed is the same as the type of plasma torch attached to the ICP analyzer.
請求項4又は5に記載のプラズマトーチ判定方法によって、ICP分析装置に設定されているプラズマトーチの種類とICP分析装置に装着されているプラズマトーチの種類とが異なると判定された場合に、前記電力供給部の動作を停止させることを特徴とするICP分析装置の制御方法。

When the plasma torch determination method according to claim 4 or 5 determines that the type of plasma torch set in the ICP analyzer is different from the type of plasma torch installed in the ICP analyzer, A method of controlling an ICP analyzer, wherein the operation of the power supply unit is stopped.

JP2006025268A 2006-02-02 2006-02-02 ICP analyzer Active JP4586738B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006025268A JP4586738B2 (en) 2006-02-02 2006-02-02 ICP analyzer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006025268A JP4586738B2 (en) 2006-02-02 2006-02-02 ICP analyzer

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2007205899A JP2007205899A (en) 2007-08-16
JP4586738B2 true JP4586738B2 (en) 2010-11-24

Family

ID=38485491

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2006025268A Active JP4586738B2 (en) 2006-02-02 2006-02-02 ICP analyzer

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4586738B2 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6623557B2 (en) 2015-05-27 2019-12-25 株式会社島津製作所 ICP analyzer
US10302571B2 (en) 2015-07-06 2019-05-28 Elemental Scientific, Inc. Interchangeable, visually marked sample introduction system mounting structure and components for inductively coupled plasma systems

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002352970A (en) * 2001-05-28 2002-12-06 Matsushita Electric Works Ltd High-pressure electric discharge lamp lighting equipment
JP2005106388A (en) * 2003-09-30 2005-04-21 Sanyo Electric Co Ltd Microwave oven

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62175651A (en) * 1986-01-30 1987-08-01 Shimadzu Corp Icp analyzing method
JP3167221B2 (en) * 1992-05-07 2001-05-21 ザ・パーキン・エルマー・コーポレイション Inductively coupled plasma generator
JPH10189292A (en) * 1996-12-25 1998-07-21 Shimadzu Corp Icp analyzer
JPH10208691A (en) * 1997-01-18 1998-08-07 Shimadzu Corp Icp mass spectrograph

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002352970A (en) * 2001-05-28 2002-12-06 Matsushita Electric Works Ltd High-pressure electric discharge lamp lighting equipment
JP2005106388A (en) * 2003-09-30 2005-04-21 Sanyo Electric Co Ltd Microwave oven

Also Published As

Publication number Publication date
JP2007205899A (en) 2007-08-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101207261B (en) Method for discriminating anomaly in gas composition in an discharge excitation type gas laser oscillator by current detection
JP6688343B2 (en) Method of operating microwave plasma source, plasma excitation system and plasma excitation measurement system
JP4586738B2 (en) ICP analyzer
JP2009049382A (en) Method for drying etching and dry etching apparatus
JP6623557B2 (en) ICP analyzer
JP4586737B2 (en) ICP analyzer
JP4692396B2 (en) ICP analyzer
JP4595875B2 (en) ICP analyzer
JP2008202990A (en) High-frequency power supply device for icp
JP2014135305A (en) Plasma processing apparatus
JPWO2019012906A1 (en) Plasma generator, emission spectrometer and mass spectrometer equipped with the same, and apparatus state determination method
JP5975109B2 (en) Atomic absorption photometer and signal voltage optimization method used therefor
KR101168826B1 (en) Cooling apparatus for analyzing apparatus with spectrometer
US7377688B2 (en) Method and apparatus for determining the bulb temperature of high pressure discharge lamps
JP2007205897A (en) High-frequency power supply apparatus for icp
US20150162179A1 (en) Method of calibrating a system comprising a gas-discharge lamp and a cooling arrangement
JP6288290B2 (en) Optical emission spectrometer
JPH06109639A (en) Method for emission spectral analysis
JP7396503B2 (en) Atomic absorption spectrophotometer and control method for atomic absorption spectrophotometer
JP2012154653A (en) Atomic absorption photometer
JP3118434U (en) Analysis equipment
JPH0295244A (en) Power source device and resistance heating evaporator for icp emission spectrochemical analysis apparatus
JPH06249781A (en) Icp emission spectroscopic analyzer
JP2000266674A (en) Emission spectroscopic analyzer
JP2008051609A (en) Icp emission spectrometer

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20080709

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20100805

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20100810

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20100823

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 4586738

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130917

Year of fee payment: 3