JP6918307B2 - 同位体分析装置及び同位体分析方法 - Google Patents
同位体分析装置及び同位体分析方法 Download PDFInfo
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Description
M. Miyabe et al.," Laser ablation absorption spectroscopy for remote analysis of uranium",Hyperfine Interact (2013) 216:71-77,published online: 22 March 2013
5・・・レーザー光源
10・・・アイソレータ
11・・・第1ビームスプリッター
12・・・第2ビームスプリッター
20・・・エタロン
21・・・フォトディテクタ
30・・・光波長計
35・・・音響光学素子
40・・・光ファイバ
41・・・入射側ファイバカプラ
42・・・出射側ファイバカプラ
45・・・光学系(レーザー光入射部)
46・・・コリメートレンズ
47・・・モードマッチングレンズ
50・・・光電子増倍管
70・・・オシロスコープ(スペクトル信号変換部)
80・・・コンピューター(スペクトル信号変換部)
100・・・本体部
103・・・気体供給部
105・・・試料供給部
107・・・チャンバ部
110・・・カソード
111・・・円柱状部
113・・・円錐先端部
119・・・カソードホルダー
120・・・アノード
121・・・第1円錐凹部
122・・・スロート部
124・・・第2円錐凹部
130・・・入射側ポート
140・・・出射側ポート
151・・・入射側高反射ミラー
152・・・出射側高反射ミラー
155・・・光キャビティー
160・・・ブリュスター窓
190・・・排気ポート
a・・・不活性ガス
b・・・試料
F・・・超音速プラズマ流
Claims (11)
- 入射側高反射ミラーと、
前記入射側高反射ミラーとで対を成し、光キャビティーを形成する出射側高反射ミラーと、
前記入射側高反射ミラーにレーザー光を入射するレーザー光入射部と、
前記出射側高反射ミラーから出射する光を受光する光検出部と、
前記光検出部の出力をスペクトル信号に変換するスペクトル信号変換部と、
前記光キャビティーにプラズマ化した分析対象試料の気流を形成するプラズマ気流形成部と、からなり、
前記光キャビティー内でドップラーフリースペクトルを発現させると共に、
前記スペクトル信号変換部で得られる、特定元素の各同位体のドップラーフリースペクトル信号強度の比に基づいて同位体の分析を行うことを特徴とする同位体分析装置。 - 前記プラズマ気流形成部で用いるプラズマがレーザー維持プラズマであることを特徴とする請求項1に記載の同位体分析装置。
- 前記プラズマ気流形成部で用いるプラズマが誘導結合プラズマであることを特徴とする請求項1に記載の同位体分析装置。
- 前記プラズマ気流形成部で用いるプラズマがアーク加熱プラズマであることを特徴とする請求項1に記載の同位体分析装置。
- 前記プラズマ気流形成部が、
第1電極と、
前記第1電極の近傍に対して気体を供給する気体供給部と、
前記第1電極の近傍に対して分析対象試料を供給する試料供給部と、
前記第1電極と離間して対向する第1円錐凹部と、前記第1円錐凹部から延在するスロート部と、前記スロート部から延在する第2円錐凹部とを有する、前記第1電極と極性が異なる第2電極と、
前記第2電極の前記第2円錐凹部から連通するチャンバ部と、
を有し、
前記スロート部の中心軸と前記光キャビティーにおけるレーザー光の進行方向が略垂直であることを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載の同位体分析装置。 - 前記第1電極がカソードであり、前記第2電極がアノードであることを特徴とする請求項5に記載の同位体分析装置。
- レーザー光源と、
前記レーザー光源と前記レーザー光入射部との間の光路に配される第1ビームスプリッターと、
前記第1ビームスプリッターによって分岐された光路に配されるエタロンと、
を有することを特徴とする請求項1乃至請求項6のいずれか1項に記載の同位体分析装置。 - 前記レーザー光源と前記レーザー光入射部との間の光路に配される第2ビームスプリッターと、
前記第2ビームスプリッターによって分岐された光路に配される光波長計と、
を有することを特徴とする請求項7に記載の同位体分析装置。 - 前記レーザー光源が出射するレーザー光は縦モードシングルであることを特徴とする請求項7又は請求項8に記載の同位体分析装置。
- 前記チャンバ部の一方側に設けられる入射側ポートと、
前記チャンバ部の他方側に設けられる出射側ポートと、を有し、
前記入射側ポート及び前記出射側ポートにはブリュスター窓が配されることを特徴とする請求項5に記載の同位体分析装置。 - 一対の高反射ミラー間の光キャビティーに入射したレーザー光により前記光キャビティー内でドップラーフリースペクトルを発現させるステップと、
前記光キャビティーにプラズマ化した分析対象試料の気流を形成するステップと、
前記光キャビティーから出射した光をドップラーフリースペクトル信号に変換するステップと、
特定元素の各同位体のドップラーフリースペクトル信号強度の比に基づいて同位体の分析を行うステップと、を有することを特徴とする同位体分析方法。
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JP2017064440A JP6918307B2 (ja) | 2017-03-29 | 2017-03-29 | 同位体分析装置及び同位体分析方法 |
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- 2017-03-29 JP JP2017064440A patent/JP6918307B2/ja active Active
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