JP6973123B2 - 分析制御装置、分析装置、分析制御方法および分析方法 - Google Patents

Description

本発明は、試料の分析を行う分析制御装置、分析装置、分析制御方法および分析方法に関する。

ＩＣＰ（Inductively Coupled Plasma：誘導結合プラズマ）を用いた分析装置として、ＩＣＰ質量分析装置およびＩＣＰ発光分光分析装置が知られている（特許文献１〜３参照）。ＩＣＰ発光分光分析装置には、シーケンシャル型とマルチチャンネル型とが存在する。以下、試料に含まれる元素のうち、使用者により選択される元素を目的元素と呼び、目的元素以外の元素を共存元素と呼ぶ。

ＩＣＰ質量分析装置においては、ＩＣＰにより試料から生成された原子イオンがスキャン測定されることにより、全質量電荷比の範囲における原子イオンの強度を示すマススペクトルが生成される。マススペクトルにおけるピークの質量電荷比から、試料に含まれる元素を推定することが可能である。また、使用者により選択された目的元素について選択イオンモニタリング測定が行われる。測定により得られた目的元素の質量電荷比におけるピークの強度から目的元素が定量される。

シーケンシャル型のＩＣＰ発光分光分析装置においては、ＩＣＰにより試料に含まれる原子が励起されて発光する。発生した光は、回折格子により波長分散され、特定の波長を有する光のみが検出器により検出される。検出される光の波長走査が行われることにより、全波長範囲における発光強度を示す発光スペクトルが生成される。発光スペクトルにおけるピークの波長から、試料に含まれる元素を推定することが可能である。ＩＣＰ発光分光分析装置においても、使用者により選択された目的元素が定量される。

特許文献３のマルチチャンネル型のＩＣＰ発光分光分析装置においては、回折格子により波長分散された光は、複数の受光素子により構成される検出器により同時に検出される。これにより、発光スペクトルが取得される。取得された発光スペクトルに基づいて、目的元素の定量値および所望の元素の半定量値（定性値）が計算され、計算された定量値と定性値とが併せて表示部に表示される。

特開２０１７−１５６３３２号公報 特開２０１１−２３２１０６号公報 特開２００７−３３３５０１号公報

ＩＣＰ質量分析装置では、定性分析において、測定時間（積算時間）が短く設定される。この場合、測定の精度が低下し、マススペクトルのピークのばらつきが大きくなる。そのため、マススペクトルから正確な強度データを把握することは困難である。そこで、定性分析後の特定の元素の定量分析においては、測定時間が長く設定される。これにより、特定の質量電荷比についての強度データが高い精度で取得される。

同様に、シーケンシャル型ＩＣＰ発光分光分析装置では、定性分析において、測定時間が短く設定される。この場合、測定の精度が低下し、発光スペクトルのピークのばらつきが大きくなる。そのため、発光スペクトルから正確な強度データを把握することは困難である。そこで、定性分析後の特定の元素の定量分析においては、測定時間が長く設定される。これにより、特定の波長についての強度データが高い精度で取得される。

マススペクトルまたは発光スペクトルは、試料に含まれる複数種類の元素の一覧性に優れるが、目的元素の正確な強度データを同時に把握することができない。試料に含まれる元素の定性的な情報の把握と目的元素の定量的な情報の把握とを容易に行うことが望まれる。

本発明の目的は、試料に含まれる１または複数種類の元素の定性的な情報と目的元素の定量的な情報とを容易に把握することが可能な分析制御装置、分析装置、分析制御方法および分析方法を提供することである。

（１）第１の発明に係る分析制御装置は、誘導結合プラズマを用いて試料に含まれる元素の所定のパラメータの値に依存する信号強度を得る分析部を制御するとともに表示部に接続可能な分析制御装置であって、試料中の目的元素に対応するパラメータの値を設定する設定部と、予め定められたパラメータの値の範囲における信号強度の分布を測定するように分析部を制御し、設定部により設定されたパラメータの値についての信号強度の値を、信号強度の分布の測定時よりも高い感度で測定するように分析部を制御する分析制御部と、分析部の測定により得られた信号強度の分布を示すプロファイルデータおよび分析部の測定により得られた信号強度の値を示す強度データを生成するデータ生成部と、データ生成部により生成されたプロファイルデータに基づくプロファイルと強度データに基づく強度指標とを重ね合わせて表示するように表示部を制御する表示制御部とを備える。

この分析制御装置においては、試料中の目的元素に対応するパラメータの値が設定される。予め定められたパラメータの値の範囲における信号強度の分布を測定するように分析部が制御され、設定されたパラメータの値についての信号強度の値を、信号強度の分布の測定時よりも高い感度で測定するように分析部が制御される。分析部の測定により得られた信号強度の分布を示すプロファイルデータおよび分析部の測定により得られた信号強度の値を示す強度データが生成される。生成されたプロファイルデータに基づくプロファイルと強度データに基づく強度指標とを重ね合わせて表示するように表示部が制御される。

目的元素に干渉し得る共存元素の濃度は高いため、短時間の積算でも、ピークのばらつきが少ないプロファイルデータが得られる。そのため、プロファイルデータに基づくプロファイルから試料に含まれる１または複数種類の元素の定性的な情報を把握することが可能である。また、強度データは高い感度で測定されるため、試料に含まれる目的元素の濃度が低い場合でも、強度データに基づく強度指標から目的元素の定量的な情報を把握することが可能である。したがって、プロファイルと強度指標とを重ね合わせて表示することにより、試料に含まれる１または複数種類の元素の定性的な情報と目的元素の定量的な情報とをかつ容易に把握することが可能になる。

（２）分析制御装置は、設定部に設定された元素についての同位体に対応するパラメータの値と同位体の存在比との対応関係を特定する特定部をさらに備え、表示制御部は、特定部により特定された対応関係に基づいて、同位体の存在比の大きさを示す存在比指標をプロファイルにさらに重ね合わせて表示するように表示部を制御してもよい。この場合、使用者は、プロファイルに重ね合わされて表示された強度指標と存在比指標とを比較することにより、各目的元素が干渉を受けているか否かを容易に判断することができる。

（３）分析制御装置は、使用者から目的元素の種類の指定を受け付ける受付部をさらに備え、設定部は、受付部により受け付けられた目的元素の種類に固有のパラメータの値を目的元素に対応するパラメータの値として設定してもよい。この場合、使用者は、所望の目的元素を指定することにより、目的元素に対応するパラメータの値を容易に設定することができる。

（４）パラメータは質量電荷比であり、信号強度はイオン強度を表し、分析部は、質量分析部であり、設定部は、目的元素に対応する質量電荷比の値をパラメータの値として設定し、データ生成部は、予め定められた質量電荷比の範囲において、質量電荷比とイオン強度との関係を示すマスプロファイルデータを生成し、設定部により設定された質量電荷比の値についてイオン強度を示す強度データを生成し、表示制御部は、データ生成部により生成されたマスプロファイルデータに基づくマスプロファイルと強度データに基づく強度指標とを重ね合わせて表示するように表示部を制御してもよい。この場合、マスプロファイルデータおよび目的元素に対応する質量電荷比の値におけるイオン強度を示す強度データを容易に生成することができる。

（５）パラメータは波長であり、信号強度は発光強度を表し、分析部は、分光分析部であり、設定部は、目的元素に対応する波長の値をパラメータの値として設定し、データ生成部は、予め定められた波長の範囲において、波長と発光強度との関係を示す発光プロファイルデータを生成し、設定部により設定された波長の値について発光強度を示す強度データを生成し、表示制御部は、データ生成部により生成された発光プロファイルデータに基づく発光プロファイルと強度データに基づく強度指標とを重ね合わせて表示するように表示部を制御してもよい。この場合、発光プロファイルデータおよび目的元素に対応する波長の値における発光強度を示す強度データを容易に生成することができる。

（６）第２の発明に係る分析装置は、誘導結合プラズマを用いて試料に含まれる元素の所定のパラメータの値に依存する信号強度を得る分析部と、表示部と、分析部および表示部の動作を制御する第１の発明に係る分析制御装置とを備える。

この分析装置においては、試料中の目的元素に対応するパラメータの値が設定される。予め定められたパラメータの値の範囲における信号強度の分布が分析部により測定され、設定されたパラメータの値についての信号強度の値が、信号強度の分布の測定時よりも高い感度で分析部により測定される。分析部の測定により得られた信号強度の分布を示すプロファイルデータおよび分析部の測定により得られた信号強度の値を示す強度データが生成される。生成されたプロファイルデータに基づくプロファイルと強度データに基づく強度指標とが重ね合わされて表示部に表示される。

この場合、プロファイルデータに基づくプロファイルから試料に含まれる１または複数種類の元素の定性的な情報を把握することが可能である。また、強度データに基づく強度指標から目的元素の定量的な情報を把握することが可能である。したがって、プロファイルと強度指標とを重ね合わせて表示することにより、試料に含まれる１または複数種類の元素の定性的な情報と目的元素の定量的な情報とを容易に把握することが可能になる。

（７）第３の発明に係る分析制御方法は、誘導結合プラズマを用いて試料に含まれる元素の所定のパラメータの値に依存する信号強度を得る分析部を制御するとともに表示部を制御する分析制御方法であって、試料中の目的元素に対応するパラメータの値を設定するステップと、予め定められたパラメータの値の範囲における信号強度の分布を測定するように分析部を制御し、設定されたパラメータの値についての信号強度の値を、信号強度の分布の測定時よりも高い感度で測定するように分析部を制御するステップと、分析部の測定により得られた信号強度の分布を示すプロファイルデータおよび分析部の測定により得られた信号強度の値を示す強度データを生成するステップと、生成されたプロファイルデータに基づくプロファイルと強度データに基づく強度指標とを重ね合わせて表示するように表示部を制御するステップとを含む。

この分析制御方法によれば、プロファイルデータに基づくプロファイルから試料に含まれる１または複数種類の元素の定性的な情報を把握することが可能である。また、強度データに基づく強度指標から目的元素の定量的な情報を把握することが可能である。したがって、プロファイルと強度指標とを重ね合わせて表示することにより、試料に含まれる１または複数種類の元素の定性的な情報と目的元素の定量的な情報とを容易に把握することが可能になる。

（８）第４の発明に係る分析方法は、誘導結合プラズマを用いて試料に含まれる元素の所定のパラメータの値に依存する信号強度を得る分析方法であって、試料中の目的元素に対応するパラメータの値を設定するステップと、予め定められたパラメータの値の範囲における信号強度の分布を分析部により測定し、設定されたパラメータの値についての信号強度の値を、信号強度の分布の測定時よりも高い感度で分析部により測定するステップと、分析部の測定により得られた信号強度の分布を示すプロファイルデータおよび分析部の測定により得られた信号強度の値を示す強度データを生成するステップと、生成されたプロファイルデータに基づくプロファイルと強度データに基づく強度指標とを重ね合わせて表示部に表示するステップとを含む。

この分析方法によれば、プロファイルデータに基づくプロファイルから試料に含まれる１または複数種類の元素の定性的な情報を把握することが可能である。また、強度データに基づく強度指標から目的元素の定量的な情報を把握することが可能である。したがって、プロファイルと強度指標とを重ね合わせて表示することにより、試料に含まれる１または複数種類の元素の定性的な情報と目的元素の定量的な情報とを容易に把握することが可能になる。

本発明によれば、試料に含まれる１または複数種類の元素の定性的な情報と目的元素の定量的な情報とを容易に把握することができる。

本発明の一実施の形態に係る分析装置の構成を示す図である。 図１の分析装置の詳細な構成を示す図である。 Ｃｄの天然の同位体、質量電荷比および存在比の関係を示す図である。 表示部に表示されるマスプロファイルの一例を示す図である。 表示部に拡大表示されたマスプロファイルの一部を示す図である。 表示部に拡大表示されたマスプロファイルの一部を示す図である。 分析制御プログラムにより行われる分析制御処理のアルゴリズムを示すフローチャートである。

以下、本発明の実施の形態に係る分析制御装置、それを備えた分析装置、分析制御方法、およびそれを含む分析方法について図面を参照しながら詳細に説明する。

（１）分析装置の構成
図１は、本発明の一実施の形態に係る分析装置の構成を示す図である。図１に示すように、分析装置１００は、分析制御装置１０および分析部２０を含む。図１においては、主として分析装置１００のハードウエアの構成が示される。

分析制御装置１０は、ＣＰＵ（中央演算処理装置）１１、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）１２、ＲＯＭ（リードオンリメモリ）１３、記憶装置１４、操作部１５、表示部１６および入出力Ｉ／Ｆ（インターフェイス）１７により構成される。ＣＰＵ１１、ＲＡＭ１２、ＲＯＭ１３、記憶装置１４、操作部１５、表示部１６および入出力Ｉ／Ｆ１７はバス１８に接続される。

ＲＡＭ１２は、ＣＰＵ１１の作業領域として用いられる。ＲＯＭ１３にはシステムプログラムが記憶される。記憶装置１４は、ハードディスクまたは半導体メモリ等の記憶媒体を含み、分析制御プログラムを記憶する。ＣＰＵ１１が記憶装置１４に記憶された分析制御プログラムをＲＡＭ１２上で実行することにより、後述する分析制御処理が行われる。

また、記憶装置１４は、複数の元素についての情報を示す元素情報を予め記憶する。元素情報は、元素に固有の質量電荷比の値を含む。また、元素に天然の同位体が存在する場合には、元素情報は、各同位体に固有の質量電荷比の値を含むとともに、各同位体の質量電荷比の値と存在比との対応関係を含む。

操作部１５は、キーボード、マウスまたはタッチパネル等の入力デバイスである。表示部１６は、液晶表示装置等の表示デバイスである。使用者は、操作部１５を用いて分析制御装置１０に各種指示を行うことができる。表示部１６は、試料について生成されたスペクトルデータに基づくスペクトルを表示可能である。入出力Ｉ／Ｆ１７は、分析部２０に接続される。スペクトルの詳細については後述する。

（２）分析装置の動作
図２は、図１の分析装置１００の詳細な構成を示す図である。図２の分析装置１００は、ＩＣＰ（誘導結合プラズマ）質量分析装置であり、分析制御装置１０および分析部２０を含む。本実施の形態では、質量電荷比（ｍ／ｚ）の値がパラメータの値に相当し、質量電荷比（ｍ／ｚ）の値に依存するイオン強度を示す信号強度が得られる。分析部２０は、試料供給部２１、プラズマトーチ２２、および質量分析器２３を含む。質量分析器２３は、四重極質量分析計２３１および質量検出器２３２を含む。

試料供給部２１は、例えばオートサンプラであり、液体試料を図示しないネブライザにより霧化した状態でプラズマトーチ２２に供給する。なお、プラズマトーチ２２には、試料に加えて、アルゴン等のプラズマガス、冷却ガスおよび高周波電流等が供給される。プラズマトーチ２２は、試料供給部２１により供給された試料からＩＣＰにより原子イオンを生成する。

プラズマトーチ２２により生成された原子イオンは、四重極質量分析計２３１を通過し、質量検出器２３２により検出される。四重極質量分析計２３１は、特定の質量電荷比を有する原子イオンを通過させる。四重極質量分析計２３１を通過する原子イオンの質量電荷比は順次走査される。質量検出器２３２は、質量電荷比ごとに四重極質量分析計２３１を順次通過する原子イオンの強度を検出し、イオン強度に対応する信号を生成する。

分析制御装置１０は、受付部１、特定部２、設定部３、分析制御部４、データ生成部５および表示制御部６を含む。データ生成部５は、プロファイルデータ生成部５１および強度データ生成部５２を含む。図１のＣＰＵ１１が記憶装置１４に記憶された分析制御プログラムを実行することにより、分析制御装置１０の構成要素（１〜６）の機能が実現される。分析制御装置１０の構成要素（１〜６）の一部または全てが電子回路等のハードウエアにより実現されてもよい。

受付部１は、使用者から元素の種類の指定を受け付ける。使用者は、操作部１５を操作することにより、所望の元素の種類を指定することができる。以下、試料に含まれる元素のうち、使用者により指定された元素を目的元素と呼び、目的元素以外の元素を共存元素と呼ぶ。また、目的元素に天然の同位体が存在する場合には、目的元素の各同位体も単に目的元素と呼ぶ。特定部２は、目的元素に天然の同位体が存在する場合、記憶装置１４に記憶された元素情報に基づいて、同位体の質量の値と存在比との対応関係を特定する。

設定部３は、記憶装置１４に記憶された元素情報に基づいて、目的元素に固有の質量電荷比の値を設定する。目的元素に天然の同位体が存在する場合には、設定部３は、元素情報に基づいて、複数の同位体にそれぞれ対応する複数の質量電荷比の値を設定する。また、設定部３は、使用者により質量電荷比の値が指定された場合、指定された質量電荷比の値を設定する。使用者は、操作部１５を操作することにより、１または複数の所望の質量電荷比の値を指定することができる。

以下、分析部２０による定性分析のための測定を第１の測定と呼び、分析部２０による定量分析のための測定を第２の測定と呼ぶ。分析制御部４は、第１の測定において、予め定められた質量電荷比の範囲における信号強度の分布を測定するように分析部２０を制御する。また、分析制御部４は、第２の測定において、設定部３により設定された質量電荷比の値についての信号強度の値を第１の測定時よりも高い感度で測定するように分析部２０を制御する。なお、測定の感度は、原子イオンの測定の回数（測定時間）を増加させることにより高くすることができる。

プロファイルデータ生成部５１は、分析制御部４による第１の測定時に、質量検出器２３２により生成される信号に基づいて、マススペクトルを示すマススペクトルデータを生成する。以下、第１の測定時に生成されるマススペクトルデータをマスプロファイルデータと呼ぶ。マスプロファイルは、予め定められた質量電荷比の範囲において、質量電荷比と信号との関係を示す。本実施の形態では、信号強度はイオン強度に相当する。

強度データ生成部５２は、分析制御部４による第２の測定時に、質量検出器２３２により生成される信号に基づいて、設定部３により設定された質量電荷比の値におけるイオン強度を示す強度データを生成する。

表示制御部６は、プロファイルデータ生成部５１により生成されたマスプロファイルデータに基づくマスプロファイルと強度データ生成部５２により生成された強度データに基づく強度指標とを重ね合わせて表示するように表示部１６を制御する。本実施の形態では、強度指標は棒グラフである。

また、目的元素に天然の同位体が存在する場合、表示制御部６は、特定部２により特定された対応関係に基づいて、当該同位体の存在比の大きさを示す存在比指標をマスプロファイルにさらに重ね合わせて表示するように表示部１６を制御する。本実施の形態では、存在比指標は棒グラフである。

（３）マスプロファイルの表示例
以下、目的元素としてＣｄ（カドミウム）が指定された場合のマスプロファイルの表示例について説明する。図３は、Ｃｄの天然の同位体、質量電荷比および存在比の関係を示す図である。図３に示すように、天然には、Ｃｄの同位体が８種類存在する。これらの同位体は、互いに異なる質量電荷比および固有の天然の存在比を有する。

図４は、表示部１６に表示されるマスプロファイルの一例を示す図である。図４の横軸は質量電荷比を示し、縦軸はイオン強度を示す。後述する図５および図６においても同様である。

図５および図６は、表示部１６に拡大表示されたマスプロファイルの一部を示す図である。図５には、図４のマスプロファイルの質量電荷比「１１２」を中心とする一部の範囲Ａ１が拡大されて示される。

図５に示すように、マスプロファイルにおける質量電荷比「１０８」、「１１０」、「１１１」、「１１２」、「１１３」、「１１４」および「１１６」にピークＰ１〜Ｐ７が現れている。ピークＰ１〜Ｐ７は、Ｃｄの同位体である^１０８Ｃｄ、^１１０Ｃｄ、^１１１Ｃｄ、^１１２Ｃｄ、^１１３Ｃｄ、^１１４Ｃｄおよび^１１６Ｃｄに相当する。また、^１０８Ｃｄ、^１１０Ｃｄ、^１１１Ｃｄ、^１１２Ｃｄ、^１１３Ｃｄ、^１１４Ｃｄおよび^１１６Ｃｄについての強度データに基づく強度指標Ｉ１〜Ｉ７がそれぞれピークＰ１〜Ｐ７に重ね合わされて表示されている。強度指標Ｉ１〜Ｉ７は、ハッチングパターンによる棒グラフで示されている。

さらに、^１０８Ｃｄ、^１１０Ｃｄ、^１１１Ｃｄ、^１１２Ｃｄ、^１１３Ｃｄ、^１１４Ｃｄおよび^１１６Ｃｄの存在比を示す存在比指標Ｅ１〜Ｅ７がそれぞれピークＰ１〜Ｐ７に重ね合わされ、かつ強度指標Ｉ１〜Ｉ７に隣接するように表示されている。存在比指標Ｅ１〜Ｅ７は、ドットパターンの棒グラフで示されている。

使用者は、マスプロファイルを視認することにより試料に含まれる元素の定性的な情報を視覚的に把握することができると同時に、強度指標Ｉ１〜Ｉ７を視認することにより目的元素の定量的な情報を視覚的に把握することができる。

また、使用者は、マスプロファイルに重ね合わされて表示された強度指標Ｉ１〜Ｉ７と、存在比指標Ｅ１〜Ｅ７とを比較することにより、各目的元素が干渉を受けているか否かを容易に判断することができる。例えば、強度指標Ｉ１〜Ｉ７の高さの比が存在比指標Ｅ１〜Ｅ７の高さの比と等しい場合、ピークＰ１〜Ｐ７が他の共存元素による干渉を受けていないと判断することができる。図５の例では、ピークＰ１〜Ｐ７が他の共存元素による干渉を受けていない。一方、強度指標Ｉ１〜Ｉ７の高さの比と存在比指標Ｅ１〜Ｅ７の高さの比とが異なる場合には、ピークＰ１〜Ｐ７のいずれかが他の共存元素による干渉を受けていると判断することができる。

いずれかの目的元素が干渉を受けている場合には、使用者は、マスプロファイルを視認することにより、当該目的元素に干渉する共存元素を容易に特定することができる。

ここで、共存元素の化合物イオンまたは多価イオンも目的元素に干渉する可能性がある。そこで、これらのイオンの探索を容易にするために、表示部１６には、マスプロファイルに加えて、プルダウンメニューＡおよび入力欄Ｂが表示される。使用者は、図１の操作部１５を用いてプルダウンメニューＡを操作することにより、所望の化合物イオンを選択することができる。化合物イオンは、例えば酸化物イオン、塩化物イオンまたは水酸化物イオンを含む。

図５の表示状態で、プルダウンメニューＡから酸化物イオンが選択されたときには、図６に示すように、図５における質量電荷比の範囲からシフト量「１６」が減じられた質量電荷比の範囲（図４のプロファイルの質量電荷比「９６」を中心とする一部の範囲Ａ２）におけるマスプロファイルが表示部１６に表示される。

図６に示すように、マスプロファイルにおける質量電荷比「９２」、「９４」、「９５」、「９６」、「９７」、「９８」および「１００」にピークＰ１１〜Ｐ１７が現れている。ピークＰ１１〜Ｐ１７は、Ｍｏ（モリブデン）の同位体である^９２Ｍｏ、^９４Ｍｏ、^９５Ｍｏ、^９６Ｍｏ、^９７Ｍｏ、^９８Ｍｏおよび^１００Ｍｏに相当する。使用者は、表示されたマスプロファイルを視認することにより、いずれかの元素（具体的にはＭｏ）の酸化物イオンが目的元素に干渉するか否かを容易に判断することができる。

なお、プルダウンメニューＡから塩化物イオンが選択されたときのシフト量は「３５．４５」である。また、プルダウンメニューＡから水酸化物イオンが選択されたときのシフト量は「１７」である。これらのシフト量は、入力欄Ｂに表示されてもよい。

また、図５の表示状態で、入力欄Ｂにシフト量が入力されたときには、図５における質量電荷比の範囲から入力されたシフト量が減じられた質量電荷比の範囲におけるマスプロファイルが表示部１６に表示される。使用者は、操作部１５を用いて適切なシフト量を入力欄Ｂに入力し、表示されたマスプロファイルを視認することにより、いずれかの元素の多価イオンが目的元素に干渉するか否かを容易に判断することができる。

（４）分析制御処理
図７は、分析制御プログラムにより行われる分析制御処理のアルゴリズムを示すフローチャートである。まず、受付部１は、目的元素の種類が指定されたか否かを判定する（ステップＳ１）。使用者は、操作部１５を操作することにより、目的元素の種類を指定することができる。目的元素の種類が指定された場合、設定部３は、記憶装置１４に記憶された元素情報に基づいて目的元素の質量電荷比の値を設定する（ステップＳ２）。

また、特定部２は、目的元素に天然の同位体が存在するか否かを判定する（ステップＳ３）。同位体が存在しない場合、特定部２はステップＳ８に進む。同位体が存在する場合、特定部２は、記憶装置１４に記憶された元素情報に基づいて、目的元素における各同位体の質量電荷比の値と存在比との対応関係を特定し（ステップＳ４）、ステップＳ８に進む。

ステップＳ１で目的元素の種類が指定されない場合、設定部３は、質量電荷比の値が指定されたか否かを判定する（ステップＳ５）。使用者は、操作部１５を操作することにより、所望の質量電荷比の値を指定することができる。質量電荷比の値が指定されない場合、設定部３はステップＳ１に戻る。ステップＳ１で目的元素の種類が指定されるか、またはステップＳ５で質量電荷比の値が指定されるまでステップＳ１，Ｓ５が繰り返される。

ステップＳ５で質量電荷比の値が指定された場合、設定部３は指定された質量電荷比の値を設定する（ステップＳ６）。その後、設定部３は、質量電荷比の値の追加が指示されたか否かを判定する（ステップＳ７）。使用者は、操作部１５を操作して質量電荷比の値をさらに指定することにより、質量電荷比の値の追加を指示することができる。また、使用者は、操作部１５を操作することにより、質量電荷比の値の追加の終了を指示することができる。

ステップＳ７で質量電荷比の値の追加が指示された場合、設定部３はステップＳ６に戻る。この場合、設定部３は、追加で指定された質量電荷比の値をさらに設定する。質量電荷比の値の追加の終了が指示されるまでステップＳ６，Ｓ７が繰り返される。ステップＳ７で質量電荷比の値の追加の終了が指示された場合、設定部３はステップＳ８に進む。

ステップＳ８で、分析制御部４は、分析部２０による第１の測定を行う（ステップＳ８）。この場合、分析部２０において、ＩＣＰにより試料から原子イオンが生成され、予め定められた質量電荷比の範囲においてイオン強度が検出される。質量検出器２３２からは質量電荷比の範囲における信号が生成される。次に、プロファイルデータ生成部５１は、質量検出器２３２から生成される信号に基づいてマスプロファイルデータを生成する（ステップＳ９）。

続いて、分析制御部４は、分析部２０による第２の測定を行う（ステップＳ１０）。この場合、分析部２０において、ＩＣＰにより試料から原子イオンが生成され、ステップＳ２またはステップＳ６で設定された質量電荷比のいずれかの値においてイオン強度が検出される。質量検出器２３２からは、設定された質量電荷比についてのイオン強度が高い感度で検出される。次に、強度データ生成部５２は、質量検出器２３２により生成される信号に基づいて強度データを生成する（ステップＳ１１）。

その後、強度データ生成部５２は、ステップＳ２またはステップＳ６で設定された全ての質量電荷比の値において強度データが生成されたか否かを判定する（ステップＳ１２）。全ての強度データが生成されていない場合、強度データ生成部５２はステップＳ１０に戻る。全ての強度データが生成されるまでステップＳ１０〜Ｓ１２が繰り返される。

全ての強度データが生成された場合、表示制御部６は、ステップＳ９で生成されたマスプロファイルデータに基づくマスプロファイルとステップＳ１１で生成された強度データに基づく強度指標とを重ね合わせて表示するように表示部１６を制御する（ステップＳ１３）。また、ステップＳ４で対応関係が特定された場合、表示制御部６は、ステップＳ１３で、特定された対応関係に基づいて、同位体の存在比の大きさを示す存在比指標をマスプロファイルにさらに重ね合わせて表示するように表示部１６を制御する。その後、表示制御部６は、分析制御処理を終了する。

（５）効果
本実施の形態に係る分析装置１００においては、試料中の目的元素に対応する質量電荷比の値が設定部３に設定される。分析制御部４により予め定められた質量電荷比の範囲における信号強度の分布を測定するように分析部２０が制御され、設定された質量電荷比の値についての信号強度の値を、信号強度の分布の測定時よりも高い感度で測定するように分析部２０が制御される。分析部２０の測定により得られた信号強度の分布を示すプロファイルデータおよび分析部２０の測定により得られた信号強度の値を示す強度データがデータ生成部５により生成される。生成されたプロファイルデータに基づくプロファイルと強度データに基づく強度指標とを重ね合わせて表示するように表示部１６が表示制御部６により制御される。

目的元素に干渉し得る共存元素の濃度は高いため、短時間の積算でも、ピークのばらつきが少ないプロファイルデータが得られる。そのため、プロファイルデータに基づくプロファイルから試料に含まれる１または複数種類の元素の定性的な情報を把握することが可能である。また、強度データは高い感度で測定されるため、試料に含まれる目的元素の濃度が低い場合でも、強度データに基づく強度指標から目的元素の定量的な情報を把握することが可能である。したがって、プロファイルと強度指標とを重ね合わせて表示することにより、試料に含まれる１または複数種類の元素の定性的な情報と目的元素の定量的な情報とを容易に把握することが可能になる。

また、強度データは棒グラフ等の強度指標として表示部１６に表示されるので、表計算用のソフトウエアを別途用いることなく強度データの解析を行うことができる。

（６）他の実施の形態
（ａ）上記実施の形態において、分析装置１００はＩＣＰ質量分析装置であるが、本発明はこれに限定されない。分析装置１００はシーケンシャル型のＩＣＰ発光分光分析装置であってもよい。この構成においては、分析部２０は質量分析器２３に代えて分光分析部を含む。分光分析部は、回折格子、スリットおよび光検出器を含む。

ＩＣＰ発光分光分析装置においては、試料がプラズマトーチ２２においてＩＣＰにより励起されることにより発光する。発生した光は、分光分析部の回折格子により波長分散され、特定の波長を有する光のみがスリットを通して光検出器により検出される。

ここで、第１の測定時には、光の波長が順次走査されることにより、予め定められた波長の範囲において、発光強度の分布が検出される。第２の測定時には、目的元素に対応する波長の値において、発光強度が第１の測定時よりも高い感度で検出される。

第１の測定時に、光検出器により生成される信号に基づいて、波長と発光強度との関係を示す発光プロファイルデータが生成される。第２の測定時に、光検出器により生成される信号に基づいて、目的元素に対応する波長の値における発光強度を示す強度データが生成される。生成された発光プロファイルデータに基づく発光プロファイルと強度データに基づく強度指標とが重ね合わされて表示部１６に表示される。

（ｂ）上記実施の形態において、分析部２０による定性分析のための測定の後に分析部２０による定量分析のための測定が行われるが、本発明はこれに限定されない。分析部２０による定量分析のための測定の後に分析部２０による定性分析のための測定が行われてもよい。

１…受付部，２…特定部，３…設定部，４…分析制御部，５…データ生成部，５１…プロファイルデータ生成部，５２…強度データ生成部，６…表示制御部，１０…分析制御装置，１１…ＣＰＵ，１２…ＲＡＭ，１３…ＲＯＭ，１４…記憶装置，１５…操作部，１６…表示部，１７…Ｉ／Ｆ，１８…バス，２０…分析部，２１…試料供給部，２２…プラズマトーチ，２３…質量分析器，２３１…四重極質量分析計，２３２…質量検出器，１００…分析装置，Ａ…プルダウンメニュー，Ｂ…入力欄，Ｅ１〜Ｅ７…存在比指標，Ｉ１〜Ｉ７…強度指標，Ｐ１〜Ｐ７，Ｐ１１〜Ｐ１７…ピーク

Claims (8)

1. 誘導結合プラズマを用いて試料に含まれる元素の所定のパラメータの値に依存する信号強度を得る分析部を制御するとともに表示部に接続可能な分析制御装置であって、
   試料中の目的元素に対応するパラメータの値を設定する設定部と、
   予め定められたパラメータの値の範囲における信号強度の分布を測定するように前記分析部を制御し、前記設定部により設定されたパラメータの値についての信号強度の値を、前記信号強度の分布の測定時よりも高い感度で測定するように前記分析部を制御する分析制御部と、
   前記分析部の測定により得られた信号強度の分布を示すプロファイルデータおよび前記分析部の測定により得られた信号強度の値を示す強度データを生成するデータ生成部と、
   前記データ生成部により生成されたプロファイルデータに基づくプロファイルと強度データに基づく強度指標とを重ね合わせて表示するように前記表示部を制御する表示制御部とを備える、分析制御装置。
2. 前記設定部に設定された元素についての同位体に対応するパラメータの値と前記同位体の存在比との対応関係を特定する特定部をさらに備え、
   前記表示制御部は、前記特定部により特定された対応関係に基づいて、前記同位体の存在比の大きさを示す存在比指標をプロファイルにさらに重ね合わせて表示するように前記表示部を制御する、請求項１記載の分析制御装置。
3. 使用者から前記目的元素の種類の指定を受け付ける受付部をさらに備え、
   前記設定部は、前記受付部により受け付けられた前記目的元素の種類に固有のパラメータの値を前記目的元素に対応するパラメータの値として設定する、請求項１または２記載の分析制御装置。
4. 前記パラメータは質量電荷比であり、前記信号強度はイオン強度を表し、
   前記分析部は、質量分析部であり、
   前記設定部は、前記目的元素に対応する質量電荷比の値を前記パラメータの値として設定し、
   前記データ生成部は、予め定められた質量電荷比の範囲において、質量電荷比とイオン強度との関係を示すマスプロファイルデータを生成し、前記設定部により設定された質量電荷比の値についてイオン強度を示す強度データを生成し、
   前記表示制御部は、前記データ生成部により生成されたマスプロファイルデータに基づくマスプロファイルと強度データに基づく強度指標とを重ね合わせて表示するように前記表示部を制御する、請求項１〜３のいずれか一項に記載の分析制御装置。
5. 前記パラメータは波長であり、前記信号強度は発光強度を表し、
   前記分析部は、分光分析部であり、
   前記設定部は、前記目的元素に対応する波長の値を前記パラメータの値として設定し、
   前記データ生成部は、予め定められた波長の範囲において、波長と発光強度との関係を示す発光プロファイルデータを生成し、前記設定部により設定された波長の値について発光強度を示す強度データを生成し、
   前記表示制御部は、前記データ生成部により生成された発光プロファイルデータに基づく発光プロファイルと強度データに基づく強度指標とを重ね合わせて表示するように前記表示部を制御する、請求項１記載の分析制御装置。
6. 誘導結合プラズマを用いて試料に含まれる元素の所定のパラメータの値に依存する信号強度を得る分析部と、
   表示部と、
   前記分析部および前記表示部の動作を制御する請求項１〜５のいずれか一項に記載の分析制御装置とを備える、分析装置。
7. 誘導結合プラズマを用いて試料に含まれる元素の所定のパラメータの値に依存する信号強度を得る分析部を制御するとともに表示部を制御する分析制御方法であって、
   試料中の目的元素に対応するパラメータの値を設定するステップと、
   予め定められたパラメータの値の範囲における信号強度の分布を測定するように前記分析部を制御し、設定されたパラメータの値についての信号強度の値を、前記信号強度の分布の測定時よりも高い感度で測定するように前記分析部を制御するステップと、
   前記分析部の測定により得られた信号強度の分布を示すプロファイルデータおよび前記分析部の測定により得られた信号強度の値を示す強度データを生成するステップと、
   生成されたプロファイルデータに基づくプロファイルと強度データに基づく強度指標とを重ね合わせて表示するように前記表示部を制御するステップとを含む、分析制御方法。
8. 誘導結合プラズマを用いて試料に含まれる元素の所定のパラメータの値に依存する信号強度を得る分析方法であって、
   試料中の目的元素に対応するパラメータの値を設定するステップと、
   予め定められたパラメータの値の範囲における信号強度の分布を分析部により測定し、設定されたパラメータの値についての信号強度の値を、前記信号強度の分布の測定時よりも高い感度で前記分析部により測定するステップと、
   前記分析部の測定により得られた信号強度の分布を示すプロファイルデータおよび前記分析部の測定により得られた信号強度の値を示す強度データを生成するステップと、
   生成されたプロファイルデータに基づくプロファイルと強度データに基づく強度指標とを重ね合わせて表示部に表示するステップとを含む、分析方法。

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