JP6314018B2

JP6314018B2 - グロー放電発光分析方法

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Publication number: JP6314018B2
Application number: JP2014073502A
Authority: JP
Inventors: 明良藤本; 彰弘平野; 龍人中村
Original assignee: Horiba Ltd
Current assignee: Horiba Ltd
Priority date: 2014-03-31
Filing date: 2014-03-31
Publication date: 2018-04-18
Anticipated expiration: 2034-03-31
Also published as: JP2015197295A

Description

本発明は、非導電性の試料のグロー放電発光分析を行う方法に関する。

従来、試料に含まれる成分を分析するために、グロー放電を利用して成分の分析を行うグロー放電発光分析が行われている。グロー放電発光分析では、グロー放電管を用いる。グロー放電管は、円筒部を有する電極を備えており、分析対象の試料を円筒部に対向するように配置し、グロー放電管内へ不活性ガスを供給し、電極の円筒部と試料との間の空間でグロー放電を発生させる。グロー放電によって発生したイオンにより試料の表面はスパッタリングされ、スパッタリングによって試料から放出された原子等の粒子は励起されて発光する。発生した光を分光することにより、試料の成分分析が行われる。グロー放電を発生させるためには、電極の円筒部と試料との間の空間は減圧される必要がある。従来では、電極の円筒部に対向したグロー放電管の開口部を試料で塞ぐことで、減圧を可能にしていた。グロー放電管の開口部を塞ぐためには、試料は電極の円筒部の内径より大きい必要がある。

グロー放電管の開口部を塞ぐことができない微小試料は、そのままではグロー放電発光分析を行うことができない。そこで、グロー放電管の開口部を塞ぐ大きさを有し、電極の円筒部に対向するように試料を内部で保持することができる蓋状の試料ホルダが利用されている。また、特許文献１には、インジウム等の柔らかい金属で試料を包埋することにより、グロー放電管の開口部を塞ぐことができるように試料のサイズを大きくする方法が開示されている。また、多孔質試料は、グロー放電管の開口部を塞いだとしても、減圧ができないことがあるので、グロー放電発光分析を行うことができない場合がある。蓋状の試料ホルダを用いることで、多孔質試料のグロー放電発光分析を行うことも可能となる。

特許第４１８９２９０号公報

蓋状の試料ホルダで保持した微小試料が非導電性である場合、電界が微小試料を避けて発生し、試料ホルダ内の空間で放電が発生しやすくなる。また、金属で包埋した微小試料が非導電性である場合、金属部分の電位と微小試料の電位との間に大きな差異が生じ、放電が金属部分に集中することになる。いずれの場合においても、微小試料に対するスパッタリングは継続しにくい。また、スパッタリングが起こったとしても、スパッタリングは不均一かつ不安定であり、再現性のあるグロー放電発光分析は不可能である。多孔質試料が非導電性である場合でも、同様の問題が発生する。

本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、非導電性の試料に対して精度の良いグロー放電発光分析を行うことができるグロー放電発光分析方法を提供することにある。

本発明に係るグロー放電発光分析方法は、筒状の端部を有する電極を備え、前記端部に対向する位置に開口部が設けられたグロー放電管を用いて、前記開口部を塞ぐように非導電性の試料を配置し、前記電極と前記試料との間に電圧を印加してグロー放電を発生させ、前記試料のグロー放電発光分析を行う方法であって、流体の状態から硬化させることができる非導電材が流体である状態で、該非導電材により非導電性試料を包埋し、前記非導電材を硬化させることにより、前記開口部よりも大きく前記非導電性試料が包埋された包埋試料を作成し、前記開口部を塞ぐように前記包埋試料を配置し、グロー放電発光分析を行い、前記非導電性試料は多孔質であり、流体状態の前記非導電材は、多孔質の前記非導電性試料の内部へ侵入することができないような粘度を有することを特徴とする。

本発明においては、非導電性試料を樹脂等の非導電材で包埋した包埋試料を作成し、グロー放電管の電極の端部に対向した開口部を塞ぐように包埋試料を配置し、グロー放電発光分析を行う。非導電性試料及び非導電材は共に非導電性であり、また、グロー放電が発生する部分には非導電性の物質を避ける空間が無いので、グロー放電は均一にしかも安定的に発生する。

本発明においては、多孔質の非導電性試料を非導電材で包埋して包埋試料を作成する。非導電材によって空気が包埋試料を通過することができなくなっているので、包埋試料が開口部を塞ぐことでグロー放電管内の減圧が可能となり、多孔質の非導電性試料に対するグロー放電発光分析が可能となる。また、流体状態の非導電材は高粘度であり、非導電性試料の内部に非導電材が侵入することはない。

本発明に係るグロー放電発光分析方法は、固体の前記非導電材及び前記非導電性試料は導電率がほぼ一致していることを特徴とする。
本発明に係るグロー放電発光分析方法は、筒状の端部を有する電極を備え、前記端部に対向する位置に開口部が設けられたグロー放電管を用いて、前記開口部を塞ぐように非導電性の試料を配置し、前記電極と前記試料との間に電圧を印加してグロー放電を発生させ、前記試料のグロー放電発光分析を行う方法であって、流体の状態から硬化させることができる非導電材が流体である状態で、該非導電材により非導電性試料を包埋し、前記非導電材を硬化させることにより、前記開口部よりも大きく前記非導電性試料が包埋された包埋試料を作成し、前記開口部を塞ぐように前記包埋試料を配置し、グロー放電発光分析を行い、固体の前記非導電材及び前記非導電性試料は導電率が所定範囲内で一致していることを特徴とする。
本発明においては、非導電性試料及び非導電材の導電率がほぼ一致している。このため、グロー放電及びスパッタリングは均一に発生する。

本発明に係るグロー放電発光分析方法は、前記非導電性試料は前記開口部よりも小さいことを特徴とする。
本発明においては、グロー放電管の開口部を塞ぐことができない微小な非導電性試料を非導電材で包埋して、開口部を超過する大きさの包埋試料を作成する。包埋試料は開口部を塞ぐことができるので、グロー放電管の内部を減圧し、微小な非導電性試料に対するグロー放電発光分析が可能となる。

本発明に係るグロー放電発光分析方法は、前記非導電性試料の一部を前記包埋試料の表面に露出させ、前記非導電性試料の露出部分が前記端部に対向するように前記包埋試料を配置することを特徴とする。

本発明においては、包埋試料の表面に非導電性試料を露出させ、露出部分が電極の端部に対向するように包埋試料を配置する。グロー放電に伴うスパッタリングが非導電性試料に対して行われ、非導電性試料に対するグロー放電発光分析が行われる。

本発明に係るグロー放電発光分析方法は、前記包埋試料を、所定の厚み以下の厚みを有する板状に形成することを特徴とする。

本発明においては、包埋試料を所定の厚み以下の厚さの板状にする。グロー放電を発生させるために包埋試料と電極との間に印加する高周波電圧の減衰が抑制され、グロー放電が安定する。

本発明にあっては、包埋試料中の非導電性試料に対するスパッタリングが均一にかつ安定的に発生し、非導電性試料に対して精度の良いグロー放電発光分析を行うことが可能となる。安定的なスパッタリングの状態を再現することが容易となり、グロー放電発光分析の再現性が高くなる等、本発明は優れた効果を奏する。

グロー放電発光分析装置の構成を示すブロック図である。グロー放電管の内部構成を示す断面図である。実施の形態１における包埋試料を作成する方法を示す模式的断面図である。実施の形態２における包埋試料を示す模式的断面図である。

以下本発明をその実施の形態を示す図面に基づき具体的に説明する。
（実施の形態１）
図１は、グロー放電発光分析装置の構成を示すブロック図である。グロー放電発光分析装置は、グロー放電を発生させるグロー放電管１、グロー放電により発生する光を分光して強度を測定する分光器２、グロー放電を発生させるための高周波電圧を発生させる電源部３、及びグロー放電発光分析装置の全体的な制御を行う制御部４を備えている。板状の包埋試料７は、押圧電極３０でグロー放電管１に押圧して配置されている。包埋試料７は、分析対象の試料が樹脂（非導電材）で包埋されたものである。押圧電極３０は、ブロック状に構成されており、電源部３に接続されている。

またグロー放電発光分析装置は、グロー放電管１の内部を減圧する真空ポンプ等の減圧装置５と、減圧後にグロー放電管１の内部へアルゴンガスを供給するためのガス供給部６とを備えている。減圧装置５とグロー放電管１との間には、減圧用の配管が配置されている。ガス供給部６は、アルゴンガスを充填したボンベを含んでおり、ガス供給部６からグロー放電管１まで、アルゴンガスを供給するための配管が配置されている。ガス供給部６は、アルゴンガスの流量を調整するための電磁弁を具備している。

制御部４は、コンピュータを用いてなり、演算を行う演算部、メモリ、データを記憶する記憶部、及び情報を表示する表示部を備えている。分光器２、電源部３及びガス供給部６は、制御部４に接続されている。制御部４は、分光器２、電源部３及びガス供給部６の動作を制御する。

図２は、グロー放電管１の内部構成を示す断面図である。グロー放電管１は短円柱状のランプボディ１１、陽極１２、セラミック部材１３、及び押圧ブロック１５が組み合わされて構成されている。陽極１２は、本発明における電極に相当する。

ランプボディ１１は、押圧ブロック１５が組み合わされる端面１１ａの中心箇所に陽極１２を取り付けるための窪部１１ｂが凹設されており、窪部１１ｂの中心部に中心孔１１ｃが穿設されている。また、ランプボディ１１には、周壁部１１ｄから中心へ向けて減圧用の吸引孔１１ｅ、１１ｆが複数設けられている。一部の吸引孔１１ｅは中心孔１１ｃと連通しており、他の吸引孔１１ｆは窪部１１ｂ側に連通している。吸引孔１１ｅ、１１ｆには、減圧装置５に連結した配管が連結されている。また、ランプボディ１１には、周壁部１１ｄから中心へ向けてアルゴンガス供給用のガス供給孔１１ｇを中心孔１１ｃと連通するように形成されている。ガス供給孔１１ｇには、ガス供給部６に連結した配管が連結されている。更に、ランプボディ１１は、アース線が接続されてアース電位となっている。

ランプボディ１１の窪部１１ｂに収められる陽極１２は、円板部１２ａの中心から円筒部（端部）１２ｂを突出した形状になっている。円筒部１２ｂの内部から円板部１２ａを貫通する貫通孔１２ｃが穿設されている。また、円板部１２ａにも穴１２ｄが形成されている。陽極１２がランプボディ１１の窪部１１ｂに取り付けられた状態では、ランプボディ１１の中心孔１１ｃと貫通孔１２ｃとは実質的に同軸に連通している。陽極１２は、ランプボディ１１の窪部１１ｂに取り付けられると、ランプボディ１１を介してアース電位になる。また陽極１２がランプボディ１１に取り付けられた状態では、円筒部１２ｂがランプボディ１１の端面１１ａから突出した状態となる。陽極１２が収められた状態でランプボディ１１の中心孔１１ｃ及び陽極１２の貫通孔１２ｃの密閉性を維持するために、Ｏリングがランプボディ１１及び陽極１２の間に取り付けられている。

ランプボディ１１の中心孔１１ｃの、陽極１２の貫通孔１２ｃに連通した端とは逆の端には、光を透過させる窓１６が備えられている。窓１６の外側には、分光器２が連結されている。分光器２は、窓１６を透過して分光器２内へ入射した光を回折格子等を用いて分光し、分光した各波長の光の強度を光電子増倍管等を用いて測定する。分光器２は、制御部４に動作を制御されると共に、測定結果を制御部４へ入力する。

陽極１２を被うように配置されるセラミック部材１３は、絶縁性のセラミックで構成されている。セラミック部材１３は、厚みのある円板状に形成されてあり、陽極１２の円板部１２ａを被うフランジ部１３ｄを有している。セラミック部材１３の中心となる箇所には、陽極１２の円筒部１２ｂを挿通させる挿通孔１３ｃが形成されている。セラミック部材１３は、陽極１２の円板部１２ａに対向して配置され、円板部１２ａとの間には密閉性維持のためにＯリングが取り付けられている。セラミック部材１３が配置された状態では、挿通孔１３ｃと陽極１２の円筒部１２ｂとの間に所定の隙間が形成されている。

陽極１２及びセラミック部材１３をランプボディ１１に固定するための押圧ブロック１５は、絶縁性の材料で環状に形成された部材である。押圧ブロック１５は、内周縁側の突出部１５ａでセラミック部材１３のフランジ部１３ｄをランプボディ１１側へ押圧するようにしている。押圧ブロック１５自体は、ボルトによりランプボディ１１の端面１１ａに取り付けられている。押圧ブロック１５はランプボディ１１の端面１１ａから突出して取り付けられており、押圧ブロック１５の内側にセラミック部材１３と陽極１２の円筒部１２ｂとが配置された構成となっている。セラミック部材１３の端面１３ａには、挿通孔１３ｃが開口しており、挿通孔１３ｃの中に陽極１２の円筒部１２ｂが配置されている。挿通孔１３ｃの開口端は、グロー放電管１の開口部１３ｂであり、開口部１３ｂは円筒部１２ｂの先端１２ｅに対向した位置にある。

セラミック部材１３の端面１３ａには、開口部１３ｂを囲繞したＯリング１７が配置されている。包埋試料７は、Ｏリング１７に表面が当接するように配置される。包埋試料７の裏面には押圧電極３０が押し当てられ、包埋試料７がグロー放電管１へ押圧される。押圧電極３０は、図示しない所定の係止手段により、包埋試料７をグロー放電管１へ押圧している。このようにして、包埋試料７は開口部１３ｂを塞ぐように配置され、包埋試料７の表面は、陽極１２の円筒部１２ｂの先端１２ｅに対向する。減圧装置５がグロー放電管１の内部を減圧することで、包埋試料７は固定される。

図３は、実施の形態１における包埋試料７を作成する方法を示す模式的断面図である。微小試料７１は、分析対象となる非導電性試料であり、開口部１３ｂを塞ぐことができない大きさである。微小試料７１の導電率は、体積抵抗率で表した場合に１０の８乗（Ω・ｃｍ）以上である。例えば、微小試料７１はガラスの小片である。図３Ａに示すように、試料台８１の上面に微小試料７１を載置し、微小試料７１を囲むように筒状枠体８２を載置する。このとき、筒状枠体８２の中央位置に微小試料７１が配置されるようにする。例えば、筒状枠体８２は円筒形状であり、内径はＯリング１７の外径を超過している。次に、図３Ｂに示すように、液体から硬化することができる樹脂７２を、液体の状態で筒状枠体８２の内側に注入する。例えば、樹脂７２は、主剤及び硬化剤を混合することによって硬化させることができる樹脂であり、主剤及び硬化剤を混合した後でまだ液体状態の樹脂７２を筒状枠体８２の内側に注入する。次に、図３Ｃに示すように、液体の樹脂７２で筒状枠体８２の内側を充填する。このとき、樹脂７２を上から押圧して、筒状枠体８２の内側に樹脂７２を充填させるようにしてもよい。この時点で、微小試料７１は液体の樹脂７２で包埋される。微小試料７１の試料台８１に接している部分は、樹脂７２に覆われていない。

１０分等の時間が経過した後は、液体の樹脂７２は硬化し、固体の樹脂７３となる。樹脂７３が十分に硬化した後、試料台８１及び筒状枠体８２から樹脂７３を取り外す。図３Ｄに示すように、微小試料７１は固体の樹脂７３に包埋されている。次に、研磨又は切削により所定の厚み以下になるように厚みを調整し、包埋試料７が作成される。図３Ｅに示すように、作成された包埋試料７は、板状に形成され、微小試料７１が固体の樹脂７３で包埋されている。なお、樹脂７２の量を調節するか、又は液体の樹脂７２を図示しない蓋で押圧する等の方法で、研磨又は切削の加工を行わずに包埋試料７の厚みを調整してもよい。

包埋試料７の大きさは、Ｏリング１７の外径を超過する大きさである。包埋試料７の厚みは、グロー放電時の高周波電圧の減衰を可及的に防止することができるように、所定の厚み以下であり、例えば１０ｍｍ以下である。また、包埋試料７を作成する際には、表面に微小試料７１が露出するように作成することが望ましい。樹脂７３は、非導電性であり、導電率は体積抵抗率で表した場合に１０の８乗（Ω・ｃｍ）以上である。微小試料７１及び樹脂７３の導電率は、所定範囲内で一致していることが望ましい。例えば、微小試料７１及び樹脂７３の導電率のオーダーが同一であればよい。また、樹脂７３は、スパッタリング時に発生する熱に耐えられる耐熱性を有している。例えば、樹脂７３は２００℃以上の耐熱性を有していることが望ましい。樹脂７３の例はエポキシ系樹脂である。より具体的には、樹脂７３は、二液混合型のエポキシ系接着剤である。なお、樹脂７３は、エポキシ系樹脂以外の樹脂であってもよい。また、樹脂７３は、二液混合以外の方法で液体から硬化する樹脂であってもよい。例えば、樹脂７３は、液体の樹脂７２に熱を加えることで硬化する樹脂であってもよく、液体の樹脂７２に特定の光を照射することで硬化する樹脂であってもよい。また、粉末状の樹脂で筒状枠体８２の内部を充填し、加熱することで樹脂を流体状にし、流体状の樹脂７２を冷ますことで硬化させて、包埋試料７を作成してもよい。なお、包埋試料７を少なくとも開口部１３ｂを塞ぐことができる大きさに形成すれば、本実施の形態を実現することが可能である。

作成した包埋試料７を、図２に示す如くグロー放電管１に配置する。このとき、微小試料７１が陽極１２の円筒部１２ｂの先端１２ｅに対向するように、包埋試料７を配置する。包埋試料７の表面に露出した微小試料７１が先端１２ｅに対向するように包埋試料７を配置することが望ましい。包埋試料７の大きさはＯリング１７の外径を超過する大きさであるので、開口部１３ｂは塞がれ、グロー放電管１内の減圧が可能である。開口部１３ｂを塞ぐように包埋試料７を配置した状態で、グロー放電管１の内部を減圧装置５で減圧する。次に、ガス供給部６がグロー放電管１の内部へアルゴンガスを供給する。次に、制御部４の制御に従って、電源部３は押圧電極３０に高周波電圧を供給する。陽極１２の円筒部１２ｂの先端１２ｅと包埋試料７の表面との間の空間にはアルゴンガスが随時供給され、包埋試料７を押圧している押圧電極３０に高周波電圧が供給されることにより、陽極１２と包埋試料７との間に電圧が印加され、アルゴンガスの雰囲気中で陽極１２と試料Ｓとの間でグロー放電が発生する。グロー放電が発生することにより、アルゴンガス中でアルゴンイオンが生成する。生成したアルゴンイオンは電圧によって貫通孔１２ｃ内で加速し、円筒部１２ｂの先端１２ｅに対向した包埋試料７の表面へアルゴンイオンが衝突し、スパッタリングが行われる。スパッタリングにより、包埋試料７の表面では包埋試料７の構成物質が粒子となって飛び出す。飛び出した粒子は、グロー放電によって励起され、粒子に含まれる元素に固有の波長の光を放出する。放出された光は窓１６を透過して分光器２へ入射され、分光器２は入射された光を分光し、各波長の光の強度を測定し、測定結果を制御部４へ入力する。制御部４は、分光器２から入力された測定結果に基づいて、包埋試料７に含まれる成分を分析するグロー放電発光分析の処理を行う。

円筒部１２ｂの先端１２ｅに微小試料７１が対向しているので、主に微小試料７１に対してスパッタリングが行われ、主に微小試料７１のグロー放電発光分析が行われる。樹脂７３のグロー放電発光分析も行われるものの、先端１２ｅの正面から外れた樹脂７３に対するスパッタリングの程度は小さく、微小試料７１の分析結果に対する影響は小さい。また、樹脂７３のみの分析結果は予め取得しておくこともできるので、制御部４は、分析結果から、微小試料７１に対するグロー放電発光分析の結果を抽出することもできる。また、微小試料７１が包埋試料７の表面に露出していない場合であっても、スパッタリングにより微小試料７１を覆う樹脂７３が除去されるので、微小試料７１のグロー放電発光分析は可能である。また、制御部４は、微小試料７１に対するグロー放電発光分析の結果を表示部で表示することもできる。このようにして、微小試料７１に対するグロー放電発光分析が行われる。

以上詳述したごとく、本実施の形態においては、非導電性の微小試料７１を樹脂７３で包埋した包埋試料７を作成することにより、微小試料７１に対するグロー放電発光分析が可能となる。液体の樹脂７２で微小試料７１を包埋してから樹脂７２を硬化させることで包埋試料７を作成するので、包埋試料７を作成する作業が容易である。陽極１２の円筒部１２ｂと押圧電極３０との間には、包埋試料７を経由しない空間は存在しないので、蓋状の試料ホルダを用いた場合のようにグロー放電時に電界が包埋試料７を避けて発生することは無い。また、微小試料７１及び樹脂７３は共に非導電性であり、包埋試料７内の電位に大きな差異が発生することは無いので、放電が一部に集中することは無い。このため、陽極１２と包埋試料７との間でグロー放電は均一にしかも安定的に発生する。従って、スパッタリングは均一にかつ安定的に発生し、微小試料７１に対して精度の良いグロー放電発光分析を行うことが可能となる。スパッタリングの発生が安定的であるので、スパッタリングの状態を再現することが容易となり、グロー放電発光分析の再現性が高くなる。微小試料７１及び樹脂７３の導電率がほぼ一致する場合は、グロー放電及びスパッタリングはより均一となり、微小試料７１のグロー放電発光分析の精度がより向上する。更に、包埋試料７の厚みは、グロー放電時の高周波電圧の減衰を可及的に防止することができる厚みに調整されているので、グロー放電の安定性が増す。また、グロー放電発光分析の電力効率の低下が防止される。

（実施の形態２）
図４は、実施の形態２における包埋試料７を示す模式的断面図である。包埋試料７は、分析対象となる非導電性の多孔質試料７４が樹脂７３で包埋された構造になっている。多孔質試料７４は、空気の通過が可能であるので、グロー放電管１の開口部１３ｂを塞ぐことができる大きさがあっても、グロー放電管１内の減圧を困難にさせる。多孔質試料７４の導電率は、体積抵抗率で表した場合に１０の８乗（Ω・ｃｍ）以上である。包埋試料７を作成する方法は、実施の形態１と同様である。即ち、試料台８１の上面に多孔質試料７４を囲むように載置した筒状枠体８２の内側に液体の樹脂７２を注入して充填し、液体の樹脂７２で多孔質試料７４を包埋させる。液体の樹脂７２は、多孔質試料７４の内部に浸入することがない高粘度の樹脂である。

樹脂７２の粘度は時間経過に伴って変化するが、多孔質試料７４を包埋するときの樹脂７２の粘度の最小値は、多孔質試料７４表面の孔から多孔質試料７４内へ侵入することが粘性のためにできない液体の粘度以上の値である。多孔質試料７４を包埋するときの樹脂７２の粘度は、例えば、４５０００ｍＰａ・ｓ（ミリパスカル秒）程度である。なお、１ｍＰａ・ｓ＝１ｃＰ（センチポアズ）である。多孔質試料７４を包埋するための樹脂７２の粘度の上限は、１０００００ｍＰａ・ｓ程度である。また樹脂７２が液体である状態は、樹脂７２を筒状枠体８２の内側に充填させる作業に要する時間以上の時間保たれる必要がある。例えば、樹脂７２は主剤及び硬化剤の混合後に２分以内で硬化し、２４００００ｍＰａ・ｓ程度の粘度になる。

実施の形態１と同様に、樹脂７２を硬化させ、研磨又は切削により厚みを調整して、多孔質試料７４が固体の樹脂７３で包埋された板状の多孔質試料７４を作成する。包埋試料７の表面には多孔質試料７４を露出させることが望ましい。包埋試料７の厚み及び大きさは実施の形態１と同様である。また、樹脂７３の性質は実施の形態１と同様である。なお、実施の形態１と同様に、樹脂７３は二液混合以外の方法で硬化する樹脂であってもよい。この場合でも、硬化する前の樹脂７２の粘度は、多孔質試料７４内へ侵入することが粘性のためにできない液体の粘度以上である。

グロー放電発光分析装置の構成は、実施の形態１と同様である。作成した包埋試料７を、実施の形態１と同様にグロー放電管１に配置する。このとき、多孔質試料７４が陽極１２の円筒部１２ｂの先端１２ｅに対向するように、包埋試料７を配置する。包埋試料７の表面に露出した多孔質試料７４を先端１２ｅに対向させることが望ましい。多孔質試料７４が樹脂７３で包埋されており、多孔質試料７４が有する孔は樹脂７３で塞がれているので、空気が包埋試料７を通過することはできない。従って、グロー放電管１の開口部１３ｂを塞ぐように包埋試料７を配置することで、グロー放電管１内の減圧が可能となる。グロー放電発光分析装置は、実施の形態１と同様にグロー放電発光分析の処理を行う。実施の形態１と同様に、多孔質試料７４に対するグロー放電発光分析が行われる。

以上詳述したごとく、本実施の形態においては、非導電性の多孔質試料７４を樹脂７３で包埋した包埋試料７を作成することにより、多孔質試料７４に対するグロー放電発光分析が可能となる。実施の形態１と同様に、グロー放電時に電界が包埋試料７を避けて発生することは無く、放電が一部に集中することは無いので、スパッタリングは均一にかつ安定的に発生し、多孔質試料７４に対して精度の良いグロー放電発光分析を行うことが可能となる。また、液体の樹脂７２は多孔質試料７４の内部に侵入することができない粘度を有するので、多孔質試料７４内には樹脂７３が含まれない。このため、グロー放電発光分析時に樹脂７３に含まれる成分が多孔質試料７４内の成分として分析されてしまうことが防止され、高精度に多孔質試料７４のグロー放電発光分析を行うことが可能となる。また、実施の形態１と同様に、グロー放電発光分析の再現性が高くなる。

なお、実施の形態１及び２においては、アルゴンガスを利用してグロー放電発光分析を行う形態を示したが、本発明は他のガスを用いる形態であってもよい。例えば、本発明はアルゴンガス以外の希ガスをグロー放電管１へ供給する形態であってもよく、アルゴンガス又は他の希ガスを含む複数種類のガスをグロー放電管１へ供給する形態であってもよい。また、実施の形態１及び２においては、非導電性試料を包埋するための非導電材として樹脂を用いた形態を示したが、流体の状態から硬化させることができる非導電性の材料であれば、非導電材は純粋な樹脂以外の材料であってもよい。例えば、非導電材は、樹脂を主成分とし、樹脂以外の成分が添加された材料であってもよく、樹脂以外の物質が主成分となった材料であってもよい。また、実施の形態１及び２においては、筒状枠体８２を利用して包埋試料７を作成する形態を示したが、本発明は、筒状枠体８２を利用せずに包埋試料７を作成する形態であってもよい。

１グロー放電管
１２陽極（電極）
１２ｂ円筒部（端部）
１３ｂ開口部
２分光器
３電源部
４制御部
５減圧装置
６ガス供給部
７包埋試料
７１微小試料（非導電性試料）
７２、７３樹脂
７４多孔質試料（非導電性試料）

Claims

筒状の端部を有する電極を備え、前記端部に対向する位置に開口部が設けられたグロー放電管を用いて、前記開口部を塞ぐように非導電性の試料を配置し、前記電極と前記試料との間に電圧を印加してグロー放電を発生させ、前記試料のグロー放電発光分析を行う方法であって、
流体の状態から硬化させることができる非導電材が流体である状態で、該非導電材により非導電性試料を包埋し、
前記非導電材を硬化させることにより、前記開口部よりも大きく前記非導電性試料が包埋された包埋試料を作成し、
前記開口部を塞ぐように前記包埋試料を配置し、グロー放電発光分析を行い、
前記非導電性試料は多孔質であり、
流体状態の前記非導電材は、多孔質の前記非導電性試料の内部へ侵入することができないような粘度を有すること
を特徴とするグロー放電発光分析方法。
固体の前記非導電材及び前記非導電性試料は導電率がほぼ一致していること
を特徴とする請求項１に記載のグロー放電発光分析方法。
筒状の端部を有する電極を備え、前記端部に対向する位置に開口部が設けられたグロー放電管を用いて、前記開口部を塞ぐように非導電性の試料を配置し、前記電極と前記試料との間に電圧を印加してグロー放電を発生させ、前記試料のグロー放電発光分析を行う方法であって、
流体の状態から硬化させることができる非導電材が流体である状態で、該非導電材により非導電性試料を包埋し、
前記非導電材を硬化させることにより、前記開口部よりも大きく前記非導電性試料が包埋された包埋試料を作成し、
前記開口部を塞ぐように前記包埋試料を配置し、グロー放電発光分析を行い、
固体の前記非導電材及び前記非導電性試料は導電率が所定範囲内で一致していること
を特徴とするグロー放電発光分析方法。
前記非導電性試料は前記開口部よりも小さいこと
を特徴とする請求項１乃至３のいずれか一つに記載のグロー放電発光分析方法。
前記非導電性試料の一部を前記包埋試料の表面に露出させ、
前記非導電性試料の露出部分が前記端部に対向するように前記包埋試料を配置すること
を特徴とする請求項１乃至４のいずれか一つに記載のグロー放電発光分析方法。
前記包埋試料を、所定の厚み以下の厚みを有する板状に形成すること
を特徴とする請求項１乃至５のいずれか一つに記載のグロー放電発光分析方法。