JPH0221243A - 原子吸収分光計用電磁石 - Google Patents
原子吸収分光計用電磁石Info
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- JPH0221243A JPH0221243A JP1064008A JP6400889A JPH0221243A JP H0221243 A JPH0221243 A JP H0221243A JP 1064008 A JP1064008 A JP 1064008A JP 6400889 A JP6400889 A JP 6400889A JP H0221243 A JPH0221243 A JP H0221243A
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- G—PHYSICS
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- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
- G01N21/25—Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
- G01N21/31—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry
- G01N21/3103—Atomic absorption analysis
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- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F7/00—Magnets
- H01F7/06—Electromagnets; Actuators including electromagnets
- H01F7/20—Electromagnets; Actuators including electromagnets without armatures
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- G01N21/71—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light thermally excited
- G01N21/74—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light thermally excited using flameless atomising, e.g. graphite furnaces
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、原子化された試料の配置箇所に磁界馨形成す
る之めの原子吸収分光計用′電磁石であって、該分光計
ではゼーマン効果に基づく磁界によって試料内の探査元
素の原子の吸収ラインが、該元素の放出ラインに対し相
対的に、原子化し几試料を通過する測光束内でずらされ
るもやであり、ざらに、 (a) その間に空隙の設けられた磁極片対と、(b
) 磁極片を連絡する磁気帰路部材と、(c1磁極片
、空隙および磁気帰路部材7介して磁束を発生するため
の磁気コイルとを有し、ここで原子化装置が試料を前記
空隙内で原子化するものである原子吸収分光計用電磁石
に関する。
る之めの原子吸収分光計用′電磁石であって、該分光計
ではゼーマン効果に基づく磁界によって試料内の探査元
素の原子の吸収ラインが、該元素の放出ラインに対し相
対的に、原子化し几試料を通過する測光束内でずらされ
るもやであり、ざらに、 (a) その間に空隙の設けられた磁極片対と、(b
) 磁極片を連絡する磁気帰路部材と、(c1磁極片
、空隙および磁気帰路部材7介して磁束を発生するため
の磁気コイルとを有し、ここで原子化装置が試料を前記
空隙内で原子化するものである原子吸収分光計用電磁石
に関する。
従来の技術
原子吸収分光計は、試料内の探査元素の量または濃度を
測定するのに用いられる。この目的のためにラインを放
出する光源、例えば中空カッ−トランプから測光束が光
電検出器に導かれる。この測光束のビーム路に原子化装
置が配置されている。この原子化装置内で探査元素が原
子化され、その元素の構成成分は原子状態で存在する。
測定するのに用いられる。この目的のためにラインを放
出する光源、例えば中空カッ−トランプから測光束が光
電検出器に導かれる。この測光束のビーム路に原子化装
置が配置されている。この原子化装置内で探査元素が原
子化され、その元素の構成成分は原子状態で存在する。
測光束は探査元素の共振ライン乞含む。
測光束のこの共振ラインは、探査元素の原子により原子
雲内で吸収される。一方理想例では、試料に含壕れる他
の元素は測光束に影ffY与えない。従って測光束は減
衰乞受げ、この減衰が探査元素の、測光束路中に存在す
る原子数に対する尺度となる。その結果、適用される原
子化方法に応じ、試料中の探査元素の濃度または量に対
する尺度が得られる。しかし測光束の受ける吸収は探査
元素の原子によって生じるものだけではない。例えば分
子による光の吸収に基づく0バツクグランド吸収”があ
る。このバックグランド吸収は特に高感度測定の場合補
償しなければならない。
雲内で吸収される。一方理想例では、試料に含壕れる他
の元素は測光束に影ffY与えない。従って測光束は減
衰乞受げ、この減衰が探査元素の、測光束路中に存在す
る原子数に対する尺度となる。その結果、適用される原
子化方法に応じ、試料中の探査元素の濃度または量に対
する尺度が得られる。しかし測光束の受ける吸収は探査
元素の原子によって生じるものだけではない。例えば分
子による光の吸収に基づく0バツクグランド吸収”があ
る。このバックグランド吸収は特に高感度測定の場合補
償しなければならない。
原子化装置として炎?用いることができる。
この炎に試料乞溶解液として噴霧する。しかし高感度測
定に対しては電熱式の原子化が有利である。この場合、
試料乞電流の導入流通によって高温に加熱された炉に入
れる。それにより炉内の試料は1ず乾燥し、次に灰にな
って最後に原子化する。
定に対しては電熱式の原子化が有利である。この場合、
試料乞電流の導入流通によって高温に加熱された炉に入
れる。それにより炉内の試料は1ず乾燥し、次に灰にな
って最後に原子化する。
炉内では”原子雲”が形成され、この原子雲内では探査
元素が原子状態で存在する。測光束はこの炉を通過する
。この炉は種々異なる形状にすることかできる。1几通
常はグラファイトから製造される。
元素が原子状態で存在する。測光束はこの炉を通過する
。この炉は種々異なる形状にすることかできる。1几通
常はグラファイトから製造される。
バックグランド補償を行うために゛ゼーマン効果”を利
用する。原子化された試料内の吸収する原子に磁界7加
えると、この原子の共振ラインに分裂とずれが生じる。
用する。原子化された試料内の吸収する原子に磁界7加
えると、この原子の共振ラインに分裂とずれが生じる。
従って原子の共振ラインは測光束のスペクトルラインに
は重ならなくなり、限界状態では原子吸収がもはや生じ
な(なる。−f:nにより、磁界を加えた場合に生じる
、原子によらないバックグランド吸収と、磁界を加えな
い場合にはバックグランド吸収に重畳されている真の原
子吸収とが区別される。
は重ならなくなり、限界状態では原子吸収がもはや生じ
な(なる。−f:nにより、磁界を加えた場合に生じる
、原子によらないバックグランド吸収と、磁界を加えな
い場合にはバックグランド吸収に重畳されている真の原
子吸収とが区別される。
本発明は原子吸収分光計において、試料の配置箇所にお
いて、バックグランド吸収乞測定するためのゼーマン効
果乞惹起する電磁石に関するものである。
いて、バックグランド吸収乞測定するためのゼーマン効
果乞惹起する電磁石に関するものである。
西独国特許出願公告第1964469号公報により次の
原子吸収分光計が公知である。丁なわち、ビームがライ
ン放射器として構成されている唯一のビーム源から放射
され、試料を通るこのビーム源のビームが縦方向のゼー
マン効果乞利用して周波数変調される原子吸収分光計が
公知である。この公知の原子吸収分光計では、中空カソ
ードランプが電磁石の磁極片の間に装着されている。磁
極片の1つは、孔部を有し、この孔部を測光束が通過す
る。次に測光束は原子化装置として用いる炎およびモノ
クロメータ7通り、光電検出器に入射する。電磁石はオ
ン・オフ可能であり、その際電磁石が投入接続されてい
る場合と遮断されている場合との信号の差から、バンク
グラウンド吸収に関して補償された、試料原子の原子吸
収分光計することができる。ここでは電磁石の巻線は磁
極片に装着されている。
原子吸収分光計が公知である。丁なわち、ビームがライ
ン放射器として構成されている唯一のビーム源から放射
され、試料を通るこのビーム源のビームが縦方向のゼー
マン効果乞利用して周波数変調される原子吸収分光計が
公知である。この公知の原子吸収分光計では、中空カソ
ードランプが電磁石の磁極片の間に装着されている。磁
極片の1つは、孔部を有し、この孔部を測光束が通過す
る。次に測光束は原子化装置として用いる炎およびモノ
クロメータ7通り、光電検出器に入射する。電磁石はオ
ン・オフ可能であり、その際電磁石が投入接続されてい
る場合と遮断されている場合との信号の差から、バンク
グラウンド吸収に関して補償された、試料原子の原子吸
収分光計することができる。ここでは電磁石の巻線は磁
極片に装着されている。
この公知の原子吸収分光計において、ラインを放出する
光源の放出ラインはゼーマン効果によって周期的にずら
され、それにより放出されたラインは周波数変調さルる
。しかし試料の吸収ラインは周波数変調されない。光源
として中空カソードランプを使用すると、問題の生じる
ことがある。なぜなら、中空カッ−トランプの放電は磁
界によって影響7受けるからである。
光源の放出ラインはゼーマン効果によって周期的にずら
され、それにより放出されたラインは周波数変調さルる
。しかし試料の吸収ラインは周波数変調されない。光源
として中空カソードランプを使用すると、問題の生じる
ことがある。なぜなら、中空カッ−トランプの放電は磁
界によって影響7受けるからである。
この点については既に西独国特許出願公告第19644
69号公報にも指摘されている。
69号公報にも指摘されている。
西独国特許第2165106号明細書によって、オン・
オフ可能な電磁石の磁界を光源にではな(、原子化装置
に加えることが公知である。
オフ可能な電磁石の磁界を光源にではな(、原子化装置
に加えることが公知である。
丁なわち原子化された試料に加えることが公知である。
その際、原子化装置は炎である。磁界は測光束の走行方
向に対して垂直に加えられる。
向に対して垂直に加えられる。
ここで゛横方向の”ゼーマン効果により吸収ラインの分
割が生じる。これによってこの場合も、測光束の放出ラ
インと試料の吸収ラインとの間に相対的なずれが生じる
。磁界のオン・オフによってこの場合も、探査元素の原
子による原子吸収と非特定のバックグラウンド吸収と?
区別することができる。
割が生じる。これによってこの場合も、測光束の放出ラ
インと試料の吸収ラインとの間に相対的なずれが生じる
。磁界のオン・オフによってこの場合も、探査元素の原
子による原子吸収と非特定のバックグラウンド吸収と?
区別することができる。
横方向のゼーマン効果乞使用する場合、スペクトルライ
ンは、中央ラインと、これに対して高い方と低い方の波
長にずらされた2つのサイドラインに分割される。ここ
で中央ラインの波長は磁界が遮断されている場合の当該
ラインのずらされていない波長に相応する。中央ライン
およびサイドラインは異なって偏光されている。
ンは、中央ラインと、これに対して高い方と低い方の波
長にずらされた2つのサイドラインに分割される。ここ
で中央ラインの波長は磁界が遮断されている場合の当該
ラインのずらされていない波長に相応する。中央ライン
およびサイドラインは異なって偏光されている。
従って中央ラインの影gを偏光子によって除去すること
ができる。
ができる。
原子化装置として試料を電熱式に原子化するための炉が
公知である。このような原子化装置として例えばグラフ
ァイト管が用いられる。Cのグラファイト管はリング状
の接点の間に保持さnており、この管を通って測光束が
長平方向に走行する。リング状の接点7介して強い電流
がグラファイト管を通して導かれる。これによりグラフ
ァイト管に収容された試料は原子化され、グラファイト
管内に“原子雲“′乞形成する。
公知である。このような原子化装置として例えばグラフ
ァイト管が用いられる。Cのグラファイト管はリング状
の接点の間に保持さnており、この管を通って測光束が
長平方向に走行する。リング状の接点7介して強い電流
がグラファイト管を通して導かれる。これによりグラフ
ァイト管に収容された試料は原子化され、グラファイト
管内に“原子雲“′乞形成する。
この原子雲内では、探査元素が原子状態で存在する。グ
ラファイト管によって動作するこのような原子化装置は
例えば、西独国特許第2314207号明細書および西
独国特許第2148783号明細書から公知である。
ラファイト管によって動作するこのような原子化装置は
例えば、西独国特許第2314207号明細書および西
独国特許第2148783号明細書から公知である。
長手方向に電流が導通するグラファイト管によって動作
するこの種の原子化装置においてゼーマン効果を利用し
てパックグラウンド吸収の補償2行うことも公知である
。この目的のために電磁石によって、測光束の走行方向
に対し横方向の交番磁界がグラファイト管に加えられる
。
するこの種の原子化装置においてゼーマン効果を利用し
てパックグラウンド吸収の補償2行うことも公知である
。この目的のために電磁石によって、測光束の走行方向
に対し横方向の交番磁界がグラファイト管に加えられる
。
原子吸収分光計における試料の電熱式原子化のための炉
が公知である。この炉では、電流がグラファイト管乞通
って長手方向ではなくて、周囲方向に導通される。この
例としては、米国特許第4407582号明細書および
西独国特許公開第3534417号公報並びに実質的に
内容の等しい刊行物″Analytical Chem
istry58(1986)、1973がある。
が公知である。この炉では、電流がグラファイト管乞通
って長手方向ではなくて、周囲方向に導通される。この
例としては、米国特許第4407582号明細書および
西独国特許公開第3534417号公報並びに実質的に
内容の等しい刊行物″Analytical Chem
istry58(1986)、1973がある。
発明が解決しようとする課題
本発明の課題は冒頭に述べた電磁石2次のように構成す
ることである。丁なわち、試料の配置箇所では可能な限
り磁界が強力であυ、かっ可能な限り漂遊磁界が小で(
、電磁石の寸法も小さいXうに構成することである。
ることである。丁なわち、試料の配置箇所では可能な限
り磁界が強力であυ、かっ可能な限り漂遊磁界が小で(
、電磁石の寸法も小さいXうに構成することである。
課題を解決するための手段
上述の課題は次のように構成して解決でれる。
丁なわち、
[d) 磁気コイルを磁極片上で、空隙の直ぐ近傍に
配置し、 (e) 磁気コイルの巻き線を、冷却流体の流過する
ことのでさる管によって構成されるようにして解決され
る。
配置し、 (e) 磁気コイルの巻き線を、冷却流体の流過する
ことのでさる管によって構成されるようにして解決され
る。
磁気コイルは磁極片上に配置される。それにより漂遊磁
界が減少する。従って、所定の電力で比較的強い磁界が
空隙で形成される。漂遊磁界が強いという欠点が回避さ
れる。磁極片乞原子化装置に密に接近させることができ
る。このときに原子化装置の熱、例えば試料を電熱式に
原子化する之めの炉熱によって、励磁電流により既に熱
負荷の加わっている電磁コイルが許容さnない程加熱さ
れることはない。反対に、冷却流体が熱を放出する。磁
極片馨原子化装置に接近させることは同様に、磁界の均
一化と所望電力の減少に作用する。電磁石の寸法を比較
的小さ(保持することができる。
界が減少する。従って、所定の電力で比較的強い磁界が
空隙で形成される。漂遊磁界が強いという欠点が回避さ
れる。磁極片乞原子化装置に密に接近させることができ
る。このときに原子化装置の熱、例えば試料を電熱式に
原子化する之めの炉熱によって、励磁電流により既に熱
負荷の加わっている電磁コイルが許容さnない程加熱さ
れることはない。反対に、冷却流体が熱を放出する。磁
極片馨原子化装置に接近させることは同様に、磁界の均
一化と所望電力の減少に作用する。電磁石の寸法を比較
的小さ(保持することができる。
本発明の別の実施例はその他の従属請求項に記載されて
いる。
いる。
実施例
次に本発明乞図示の実施例につき図面7用いて詳細に説
明する。
明する。
第1図には、原子吸収分光計全体が啓示されている。
原子吸収分光計はケーシング10乞有し、その中にラン
プ、光学系および光電検出器が収容式れている。ケーシ
ング10は試料室12乞形成する。試料室12には原子
化装置14が配置さnている。
プ、光学系および光電検出器が収容式れている。ケーシ
ング10は試料室12乞形成する。試料室12には原子
化装置14が配置さnている。
原子吸収分光計は光源16として中空カソードランプ1
6を有している。光源16はラインスペクトル乞放出す
る。このラインスペクトルは探査元素の共撮ラインに相
応する。光源16から測光束18が放射される。測光束
18は乎面憶20によって方向変換され、凹面鏡22に
よつでケーシング10の開口部24を通って試料室の中
央に集光される。それから測掌束は開口部24と一列乞
成す、ケーシング10の開口部26を通り、第2の凹面
鏡28に入射する。
6を有している。光源16はラインスペクトル乞放出す
る。このラインスペクトルは探査元素の共撮ラインに相
応する。光源16から測光束18が放射される。測光束
18は乎面憶20によって方向変換され、凹面鏡22に
よつでケーシング10の開口部24を通って試料室の中
央に集光される。それから測掌束は開口部24と一列乞
成す、ケーシング10の開口部26を通り、第2の凹面
鏡28に入射する。
この第2の凹面鏡28から測光束18は平面鏡30を介
してモノクロメータ34の入口スリット32にフォーカ
シングされる。モノクロメータ34の出口スリット36
の後方に光電検出器38が配設されている。光電検出器
38の信号は信号処理回路40に印加される。
してモノクロメータ34の入口スリット32にフォーカ
シングされる。モノクロメータ34の出口スリット36
の後方に光電検出器38が配設されている。光電検出器
38の信号は信号処理回路40に印加される。
原子化装置14は、電熱式の原子化のための炉、および
試料の配置箇所に磁界乞発生する几めオン・オフ可能な
電磁石44を有している。
試料の配置箇所に磁界乞発生する几めオン・オフ可能な
電磁石44を有している。
第1図には本来の炉体42しか図示きれていない。電磁
石44は2つの整列した磁極片46および48乞有して
おり、両磁極片の間に炉体42が配置されている。磁極
片46および48には一列を成している孔部50および
52が設けられている。孔部50および52は炉体42
の長手孔部54と一列を成している。測光束18は孔部
50.52および炉体42の長手孔部54を通過してい
る。磁極片50および52にコイル保持体56ないし5
8が装着されている。このコイル保持体56および58
に、電磁石44の電磁コイル60ないし62が巻き付け
られている。64は、炉体42乞流れる電流を制御する
電源部である。図かられかるように、電流レエ測光束1
8の走行方向に対し横方向に供給され、管状の炉体42
を周囲方向で導通する。
石44は2つの整列した磁極片46および48乞有して
おり、両磁極片の間に炉体42が配置されている。磁極
片46および48には一列を成している孔部50および
52が設けられている。孔部50および52は炉体42
の長手孔部54と一列を成している。測光束18は孔部
50.52および炉体42の長手孔部54を通過してい
る。磁極片50および52にコイル保持体56ないし5
8が装着されている。このコイル保持体56および58
に、電磁石44の電磁コイル60ないし62が巻き付け
られている。64は、炉体42乞流れる電流を制御する
電源部である。図かられかるように、電流レエ測光束1
8の走行方向に対し横方向に供給され、管状の炉体42
を周囲方向で導通する。
電磁石44は磁石制御部66によって、磁界が交互にオ
ン・オフされるように制御される。電磁石44の磁界は
炉体内の試料の配置箇所を測光束18の走行方向で通過
する。従って磁界が投入されているときは、試料原子に
縦方向のゼーマン効果が発生される。丁なわち、試料原
子の吸収ラインはそれぞれ2つのラインに分割される。
ン・オフされるように制御される。電磁石44の磁界は
炉体内の試料の配置箇所を測光束18の走行方向で通過
する。従って磁界が投入されているときは、試料原子に
縦方向のゼーマン効果が発生される。丁なわち、試料原
子の吸収ラインはそれぞれ2つのラインに分割される。
このラインは障害を受けていない本来の吸収ラインに対
してずれている。本来の吸収ラインの波長においてもは
や試料での原子吸収が生じない。従って、探査元素の原
子も測光束18をもはや吸収しない。なぜなら、この測
光束は元素を特徴付ける、ずれていない共振ラインしか
含んでいないからである。つ1り磁界が投入されている
ときにはバックグラウンド吸収のみが測定される。磁界
の投入時および遮断時の測定から、パックグラウンド吸
収に関して補正された真の原子吸収の成分を検出するこ
とができる。この之めに電磁石44乞オン・オフするク
ロックが、線68によって図示されているように、信号
評価回路40に供給される。
してずれている。本来の吸収ラインの波長においてもは
や試料での原子吸収が生じない。従って、探査元素の原
子も測光束18をもはや吸収しない。なぜなら、この測
光束は元素を特徴付ける、ずれていない共振ラインしか
含んでいないからである。つ1り磁界が投入されている
ときにはバックグラウンド吸収のみが測定される。磁界
の投入時および遮断時の測定から、パックグラウンド吸
収に関して補正された真の原子吸収の成分を検出するこ
とができる。この之めに電磁石44乞オン・オフするク
ロックが、線68によって図示されているように、信号
評価回路40に供給される。
電磁石44および炉を有する原子化装置の構造は第2図
および第3図に詳細に図示されている。
および第3図に詳細に図示されている。
電磁石44は、成層鉄心から成るU字形の磁気帰路部材
76および一列を成す磁極片46゜48乞有している。
76および一列を成す磁極片46゜48乞有している。
磁極片46および48は円筒形であり、相互に向き合う
端面にて円錐台形状に先細になっている。
端面にて円錐台形状に先細になっている。
磁極片は、接着てれた金属粉、複合材料から製造される
。この材料は有利な磁気特性を有し、容易に加工するこ
とができる。磁極片46.48の円錐台形状断面の表面
線は磁極片の軸線と660の角をな丁。相互に対向する
磁極面47ないし49は、磁極面の領域に飽和磁気誘導
度の生じるように構成されている。それにより磁界の理
想的な集束が生じる。磁極片傾斜の角度は、磁界ができ
るだけ均一に留でるように選択される。
。この材料は有利な磁気特性を有し、容易に加工するこ
とができる。磁極片46.48の円錐台形状断面の表面
線は磁極片の軸線と660の角をな丁。相互に対向する
磁極面47ないし49は、磁極面の領域に飽和磁気誘導
度の生じるように構成されている。それにより磁界の理
想的な集束が生じる。磁極片傾斜の角度は、磁界ができ
るだけ均一に留でるように選択される。
磁極片46と48は、同様に一列を成す端部材78ない
し80に装着される。これら端部材はU字形の磁気帰路
部材76の脚部から中へ突出している。磁極片46.4
8および端部材78.80を通って一列乞成す孔部50
ないし52が延在する。磁極片46および48内で孔部
50ないし52はテーパ状の内壁面を有し、それにより
測光束の炉体42中央へのフォーカシングが容易になる
が、鉄からは最小限しか離間しない。端部材7日と80
の領域では孔部50ないし52が肩82乞形成している
。孔部50と52へ密に窓フレーム84ないし86が装
着、され、0リング88により密閉される。窓フレーム
84と86には窓90が設けられ、窓は反射を避けるた
めに斜めに配置されており、密閉リング92により保持
される。
し80に装着される。これら端部材はU字形の磁気帰路
部材76の脚部から中へ突出している。磁極片46.4
8および端部材78.80を通って一列乞成す孔部50
ないし52が延在する。磁極片46および48内で孔部
50ないし52はテーパ状の内壁面を有し、それにより
測光束の炉体42中央へのフォーカシングが容易になる
が、鉄からは最小限しか離間しない。端部材7日と80
の領域では孔部50ないし52が肩82乞形成している
。孔部50と52へ密に窓フレーム84ないし86が装
着、され、0リング88により密閉される。窓フレーム
84と86には窓90が設けられ、窓は反射を避けるた
めに斜めに配置されており、密閉リング92により保持
される。
磁極片46および48に、アルミニウムのような非磁性
材料から成る統合ユニット94が設けられている。この
ユニットは一方で、磁気コイル60ないし62が巻き付
けられているコイル保持体56および58暑形成し、他
方でその間に炉乞保持てる接点部材のうち1つ乞支持す
る接点支持体96を形成する。
材料から成る統合ユニット94が設けられている。この
ユニットは一方で、磁気コイル60ないし62が巻き付
けられているコイル保持体56および58暑形成し、他
方でその間に炉乞保持てる接点部材のうち1つ乞支持す
る接点支持体96を形成する。
コイル保持体56および58は、2つのフランジ98お
よび100ないし102および104およびボス部10
6ないし108Y有Tるコイル形状の部材によって形成
されている。ボス部106および108は磁極片46な
いし48の形状に適合てれている。従って、空隙に続く
円錐台形状の断面107ないし109乞有する。
よび100ないし102および104およびボス部10
6ないし108Y有Tるコイル形状の部材によって形成
されている。ボス部106および108は磁極片46な
いし48の形状に適合てれている。従って、空隙に続く
円錐台形状の断面107ないし109乞有する。
2つのコイル保持体56.58の相互に向き合つている
フランジ100および102の間に、孔部112をNす
るブロック110が装着されている。孔部112におい
て、その外面にU字形の溝116を有する挿入体114
がその外面に装着されており、その除滴は孔部112の
内面とともに冷却通路Z形成している。この冷却通路は
冷却流体に対する入口118および出口120に接続さ
れている。挿入体は、保護ガス用人口124の設けられ
ているヘッド部122を有している。挿入体114を通
って中央の軸線孔部126が延在している。この孔部は
第6図では左側の端部で閉鎖てれている。この軸線孔部
に接点128が装着されており、この接点部材によって
電熱式の原子化のための炉130が一方の側で保持され
、かつ接点部材乞介して炉130に対する電流供給も行
われる。
フランジ100および102の間に、孔部112をNす
るブロック110が装着されている。孔部112におい
て、その外面にU字形の溝116を有する挿入体114
がその外面に装着されており、その除滴は孔部112の
内面とともに冷却通路Z形成している。この冷却通路は
冷却流体に対する入口118および出口120に接続さ
れている。挿入体は、保護ガス用人口124の設けられ
ているヘッド部122を有している。挿入体114を通
って中央の軸線孔部126が延在している。この孔部は
第6図では左側の端部で閉鎖てれている。この軸線孔部
に接点128が装着されており、この接点部材によって
電熱式の原子化のための炉130が一方の側で保持され
、かつ接点部材乞介して炉130に対する電流供給も行
われる。
接点部材128はシャフト132とヘッド部134乞有
する。このシャフト132は軸線孔部126に装着され
ている。ヘッド部134はその端面において切欠部13
6を有している。
する。このシャフト132は軸線孔部126に装着され
ている。ヘッド部134はその端面において切欠部13
6を有している。
この切欠部136は端面に接しているところで、壕ず横
餅面138では円筒形であり、それから横断面140で
は円錐形に先細になってい(。
餅面138では円筒形であり、それから横断面140で
は円錐形に先細になってい(。
シャフト132には中央の軸線孔部142が延在してい
る。この軸線孔部142は切欠部136の底部で開口す
る。円筒形状の横断面138において第3図の上側のヘ
ッド部134に、半径方向の供給用開口部144が形成
されている。
る。この軸線孔部142は切欠部136の底部で開口す
る。円筒形状の横断面138において第3図の上側のヘ
ッド部134に、半径方向の供給用開口部144が形成
されている。
この開口部144により炉に試料を供給することができ
る。
る。
電磁石44の磁気帰路部材76は、横断面がU字形の薄
板部材146によって取り四重れている。この薄板部材
内に支承部材148がボルト150によって保持きれて
いる。支承部材のビン152にて、旋回アーム154が
軸受プッ7ユ156乞介して旋回可能に支承部れている
。
板部材146によって取り四重れている。この薄板部材
内に支承部材148がボルト150によって保持きれて
いる。支承部材のビン152にて、旋回アーム154が
軸受プッ7ユ156乞介して旋回可能に支承部れている
。
旋回アーム154に可動のブロック158が装着されて
いる。このブロック158はブロック110と同様に孔
部160を有している。この孔部160には挿入体11
4と同様の挿入体162が装着されている。この挿入体
162はその外面にU字形の溝164χ有する。この溝
は孔部160の内面とともに冷却通路を形成する。この
冷却通路はその端部にて冷却流体に対する入口接続部1
66および出口接続部168に連結されている。挿入体
162はヘッド部170を有している。中央の軸線孔部
172は挿入体162およびヘッド部1702通って延
在する。軸線孔部172は第6図の右側において窓によ
って閉鎖されている。この軸線孔部172へ保護ガス接
続部174が開口する。軸線孔部172には接点176
が装着されている。
いる。このブロック158はブロック110と同様に孔
部160を有している。この孔部160には挿入体11
4と同様の挿入体162が装着されている。この挿入体
162はその外面にU字形の溝164χ有する。この溝
は孔部160の内面とともに冷却通路を形成する。この
冷却通路はその端部にて冷却流体に対する入口接続部1
66および出口接続部168に連結されている。挿入体
162はヘッド部170を有している。中央の軸線孔部
172は挿入体162およびヘッド部1702通って延
在する。軸線孔部172は第6図の右側において窓によ
って閉鎖されている。この軸線孔部172へ保護ガス接
続部174が開口する。軸線孔部172には接点176
が装着されている。
接点176は円筒形のシャフト178および偏平なヘッ
ド部180を有している。ヘッド部180の端面におい
てテーパ状の(ぼみ182が形成されている。この(ぼ
み182は(ぼみ140にほぼ相応する。接点176の
シャフト178に、孔部142に類似する中央の軸線孔
部184が延在している。
ド部180を有している。ヘッド部180の端面におい
てテーパ状の(ぼみ182が形成されている。この(ぼ
み182は(ぼみ140にほぼ相応する。接点176の
シャフト178に、孔部142に類似する中央の軸線孔
部184が延在している。
第3図に図示されているように、旋回アーム154の動
作箇所において、炉130は円錐形の接触面186およ
び188によって接点128と176との間に保持され
る。その際接点128および176の軸線は一列乞成し
ている。ぼた、ブロック110.158、挿入体114
.162および接点128.176を介して電流が炉1
30に導通される。そのためにブロック110および挿
入体162は、高電流ケーブルに対する差し込み接続部
190ないし192乞備えている。
作箇所において、炉130は円錐形の接触面186およ
び188によって接点128と176との間に保持され
る。その際接点128および176の軸線は一列乞成し
ている。ぼた、ブロック110.158、挿入体114
.162および接点128.176を介して電流が炉1
30に導通される。そのためにブロック110および挿
入体162は、高電流ケーブルに対する差し込み接続部
190ないし192乞備えている。
炉130は、第2図にもつとも良(示された本来の炉体
42を有する。炉体42に沿って、(第3図かられかる
ように)正反対に対向する接点リブ194および196
が延在している。
42を有する。炉体42に沿って、(第3図かられかる
ように)正反対に対向する接点リブ194および196
が延在している。
これら接点リブ194および196に、実質的に円筒形
の接点部材198および200が接続されている。これ
ら接点部材は、円錐形の接触面186および188が接
点128および176の間で保持されている。従ってこ
れら接点部材198および200の軸線は、第3図の平
面において接点128および176の軸線と一線乞成し
ており、かつ炉体42の軸線に対して垂直方向に位置し
ている。炉体の軸線は測光束18と一列な成す。第2図
および第3図の上側にあるこれら2つの軸線に対して垂
直に炉体42中に供給用開口部144が設けられている
。この開口部により試料7炉130に供給することかで
きる。
の接点部材198および200が接続されている。これ
ら接点部材は、円錐形の接触面186および188が接
点128および176の間で保持されている。従ってこ
れら接点部材198および200の軸線は、第3図の平
面において接点128および176の軸線と一線乞成し
ており、かつ炉体42の軸線に対して垂直方向に位置し
ている。炉体の軸線は測光束18と一列な成す。第2図
および第3図の上側にあるこれら2つの軸線に対して垂
直に炉体42中に供給用開口部144が設けられている
。この開口部により試料7炉130に供給することかで
きる。
接点128および176はそれらのくぼみ136および
168で、炉130乞収容する中空室乞形成している。
168で、炉130乞収容する中空室乞形成している。
その際、接点128および176は比較的狭い分離スリ
ット202によってのみ相互に分離されている。(図示
されていない)気力学的旋回装置によって旋回アーム1
54は、第6図において時計回りに旋回することができ
る。これは第3図には矢印によって示されている。これ
により挿入体162および接点176’kWするブロッ
ク158が戻り方向に旋回され、炉130乞操作するこ
とができる。
ット202によってのみ相互に分離されている。(図示
されていない)気力学的旋回装置によって旋回アーム1
54は、第6図において時計回りに旋回することができ
る。これは第3図には矢印によって示されている。これ
により挿入体162および接点176’kWするブロッ
ク158が戻り方向に旋回され、炉130乞操作するこ
とができる。
このようにして炉130の交換7行うことができる。保
護ガス接続部124および174’に介して保繕がスが
供給される。この保護がスは孔部126.172および
軸線孔部142.184を介して炉130の接点部材1
98.200に導通する。次いで、保護がスは後で説明
する通路?介して炉130内で分配される。接点128
.176および炉130はグラファイトから製造される
。保護ガスは、炉130の加熱時に、つ1り炉の燃焼の
際に炉130に空気中の酸素が入り込むことを阻止する
。
護ガス接続部124および174’に介して保繕がスが
供給される。この保護がスは孔部126.172および
軸線孔部142.184を介して炉130の接点部材1
98.200に導通する。次いで、保護がスは後で説明
する通路?介して炉130内で分配される。接点128
.176および炉130はグラファイトから製造される
。保護ガスは、炉130の加熱時に、つ1り炉の燃焼の
際に炉130に空気中の酸素が入り込むことを阻止する
。
第2図かられかるように、接点128と磁極片48の端
面との間に、測光束18に対する中央貫通孔部2有する
遮蔽板204が装着きれている。遮蔽板204は、その
平面において高い熱伝導率ヲ有し、かつこの平面に対し
て垂直方向において低い熱伝導率’ajNする熱分解性
の炭素から成る。このようにして磁極片48は炉130
および接点128の高い温度に対して遮蔽される。
面との間に、測光束18に対する中央貫通孔部2有する
遮蔽板204が装着きれている。遮蔽板204は、その
平面において高い熱伝導率ヲ有し、かつこの平面に対し
て垂直方向において低い熱伝導率’ajNする熱分解性
の炭素から成る。このようにして磁極片48は炉130
および接点128の高い温度に対して遮蔽される。
挿入体162および接点176における軸線孔部172
.184ならびに接点部材200および接点条片196
内の保護がス通路206は同時に、パイロメータ光路2
08乞収容するために用いられる。この光路においてビ
ーム検出器210により結像系212を用いて炉体42
の壁の一部が観察される。ビーム検出器210の信号は
、炉体42の温度に対する尺度であり、それにより炉温
度の調整を行うことができる。
.184ならびに接点部材200および接点条片196
内の保護がス通路206は同時に、パイロメータ光路2
08乞収容するために用いられる。この光路においてビ
ーム検出器210により結像系212を用いて炉体42
の壁の一部が観察される。ビーム検出器210の信号は
、炉体42の温度に対する尺度であり、それにより炉温
度の調整を行うことができる。
第2図から良(わかるように、磁気コイル60.62の
巻き線は、縦方向管路216乞有する銅管214と絶縁
体218から成る。銅管214は電流に対し比較的に大
きな横断面を有する。従って、比較的に僅かな巻き線で
も強い電流が磁界馨形成するために流れる。縦方向管路
216を冷却流体が流れる。冷却流体は、磁気コイル6
0および62で電流により発生されたジュール熱、およ
び炉130から磁気コイルに伝導された熱暑放出する。
巻き線は、縦方向管路216乞有する銅管214と絶縁
体218から成る。銅管214は電流に対し比較的に大
きな横断面を有する。従って、比較的に僅かな巻き線で
も強い電流が磁界馨形成するために流れる。縦方向管路
216を冷却流体が流れる。冷却流体は、磁気コイル6
0および62で電流により発生されたジュール熱、およ
び炉130から磁気コイルに伝導された熱暑放出する。
それにより磁極片46.48上の磁気コイル60および
62が、炉130に密に接近することができるようにな
る。空隙は実質的に、炉体42の長さ乞収容するのにち
ょうど必要な大きさである。
62が、炉130に密に接近することができるようにな
る。空隙は実質的に、炉体42の長さ乞収容するのにち
ょうど必要な大きさである。
磁気コイル60と62の巻き線は、磁極片46.48の
円錐台形状の先細領域およびフランジ100ないし10
2とボス部106ないし108の円錐台形状断面部との
間で形成され、横断面がV字形の外周くぼみ220およ
び47ないし49に敷設される。従って巻き線は有利に
は磁険片60ないし62の磁極面47ないし49の直接
近傍に敷設される。このような構成は漂遊磁界形成に反
対に作用し、形成される磁界の均一性に有利に作用する
。
円錐台形状の先細領域およびフランジ100ないし10
2とボス部106ないし108の円錐台形状断面部との
間で形成され、横断面がV字形の外周くぼみ220およ
び47ないし49に敷設される。従って巻き線は有利に
は磁険片60ないし62の磁極面47ないし49の直接
近傍に敷設される。このような構成は漂遊磁界形成に反
対に作用し、形成される磁界の均一性に有利に作用する
。
以上のことは巻き線を強制冷却することにより可能とな
る。磁気フィル60および62の巻き線は磁極片46な
いし48ンも冷却する。丁なわち、磁極片が炉に強く近
接する磁極面47ないし49の領域も冷却する。
る。磁気フィル60および62の巻き線は磁極片46な
いし48ンも冷却する。丁なわち、磁極片が炉に強く近
接する磁極面47ないし49の領域も冷却する。
第1図かられかるように、冷却流体は冷却流体用入口2
26から供給きれ、冷却流体用出口228乞介して流出
する。
26から供給きれ、冷却流体用出口228乞介して流出
する。
第3図かられかるように、コイル保持体56と58およ
び接点支持体96には半径方向のスリット224が設け
られている。この部材はアルミニウムのような熱伝導率
の高い材料から製造され、良好な熱放出乞保証する。し
かしこのような熱伝導率の高い材料は通常、導電率も高
い。従って、磁界はコイル保持体56.58および接点
支持体内でうず電流を誘導する。これを回避するために
、図示のようにこの部材は長手方向に溝が刻でれている
。
び接点支持体96には半径方向のスリット224が設け
られている。この部材はアルミニウムのような熱伝導率
の高い材料から製造され、良好な熱放出乞保証する。し
かしこのような熱伝導率の高い材料は通常、導電率も高
い。従って、磁界はコイル保持体56.58および接点
支持体内でうず電流を誘導する。これを回避するために
、図示のようにこの部材は長手方向に溝が刻でれている
。
発明の効果
本発明により、試料の配置箇所では磁界が強力であり、
かつ漂遊磁界が少なく、寸法のちいさな電磁石が得られ
る。
かつ漂遊磁界が少なく、寸法のちいさな電磁石が得られ
る。
第1図はバックグラウンド吸収が、縦方向のゼーマン効
果乞利用して補償される原子吸収分光計の構成を示すブ
ロック線図、第2図は縦方向のゼーマン効果が発生嘔n
る電磁石と、その電磁石の空隙にて試料を電熱式に原子
化するための炉を一部断面にて示す側面図、第3図は第
2図の線■−■に沿って切断して見た断面図である。 10・・・ケーシング、12・・・試料室、14・・・
原子化装置、16・・・光源、18・・・測光束、20
゜30・・・平面鏡、22.28・・・凹面鏡、24゜
26・・・開口部、32・・・入口スリット、34・・
・モノクロメータ、36・・・出口スリット、38・・
・光電検出器、40・・・信号処理回路、42・・・炉
体、44・・・電磁石、46.48・・・磁極片、50
゜52.54・・・孔部、56.58・・・コイル保持
体、60.62・・・電磁コイル、64・・・電源部、
66・・・制御部、47.49・・・磁極面、76・・
磁気帰路部材 手 続 補 正 書 (方式) 1、事件の表示 平成 1 、発明の名称 年 特許願 第 号 原子吸収分光計用電磁石 3゜ 補正をする者 事件との関係
果乞利用して補償される原子吸収分光計の構成を示すブ
ロック線図、第2図は縦方向のゼーマン効果が発生嘔n
る電磁石と、その電磁石の空隙にて試料を電熱式に原子
化するための炉を一部断面にて示す側面図、第3図は第
2図の線■−■に沿って切断して見た断面図である。 10・・・ケーシング、12・・・試料室、14・・・
原子化装置、16・・・光源、18・・・測光束、20
゜30・・・平面鏡、22.28・・・凹面鏡、24゜
26・・・開口部、32・・・入口スリット、34・・
・モノクロメータ、36・・・出口スリット、38・・
・光電検出器、40・・・信号処理回路、42・・・炉
体、44・・・電磁石、46.48・・・磁極片、50
゜52.54・・・孔部、56.58・・・コイル保持
体、60.62・・・電磁コイル、64・・・電源部、
66・・・制御部、47.49・・・磁極面、76・・
磁気帰路部材 手 続 補 正 書 (方式) 1、事件の表示 平成 1 、発明の名称 年 特許願 第 号 原子吸収分光計用電磁石 3゜ 補正をする者 事件との関係
Claims (8)
- 1.原子化された試料の配置箇所に磁界を形成するため
の原子吸収分光計用電磁石であつて、該分光計ではゼー
マン効果に基づく磁界によつて試料内の探査元素の原子
の吸収ラインが、該元素の放出ラインに対し相対的に、
原子化した試料を通過する測光束内でずらされるもので
あり、さらに、 (a) その間に空隙の設けられた磁極片対(46,4
8)と、 (b) 磁極片(46,48)を連絡する磁気帰路部材
(76)と、 (c) 磁極片(46,48)、空隙および磁気帰路部
材(76)を介して磁束を発生するための磁気コイル(
60,62)とを有し、ここで原子化装置は試料を前記
空隙内で原子化するものである原子吸収分光計用電磁石
において、 (d) 磁気コイル(60,62)は磁極片(46,4
8)上で、空隙の直ぐ近傍に配置されており、 (e) 磁気コイル(60,62)の巻き線は管(21
4)によつて構成され、該管を冷却流体が流過可能であ
ることを特徴とする原子吸収分光計用電磁石。 - 2.(a) 磁極片(46,48)に測光束(18)を
通過させるため、一列を成す孔部(50,52)が設け
られており、 (b) 磁極片(46,48)上に接点支持体が配置さ
れており、該接点支持体には横方向で加熱される炉(1
30)を保持し、かつ該炉(130)に電流を供給する
ための接点部材が支持されており、該接点部材の軸線は
測光束(18)の軸線に対して垂直に経過し、また前記
炉(130)は電磁石(44)の空隙内で試料を電熱式
に原子化するためのものである請求項1記載の電磁石。 - 3.コイル保持体(56,58)を有する接点支持体が
統合ユニットを形成し、前記コイル保持体は磁気コイル
(60,62)を保持し、前記統合ユニットはコイル保
持体(56, 58)と共に2つの磁極片(46,48)へ装着されて
いる請求項2記載の電磁石。 - 4.磁極片(46,48)は相互に向き合つた端部にて
円錐台形状に先細になつている請求項1から3いずれか
1項記載の電磁石。 - 5.円錐台形状の先細部により構成された磁極面(47
ないし49)は飽和磁気誘導度に相応する請求項4記載
の電磁石。 - 6.磁極片(46,48)の円錐台形状の先細断面の表
面線は磁極片の軸線と63゜の角を成す請求項1から7
いずれか1項記載の電磁石。 - 7.(a) 磁極片(46,48)にコイル保持体(5
6,58)が装着されており、該コイル保持体は磁極片
(46,48)の形状に適合したボス部(106,10
8)と保持体端部にて半径方向に突出するフランジ(9
8, 100;102,104)とから成り、 (b) 磁気コイル(60,62)の巻き線は先細の断
面領域で磁極面(47ないし49)に密に接近してコイ
ル保持体(106, 108)に巻き付けられている請求項4から6いずれか
1項記載の電磁石。 - 8.磁極片(46,48)は接着された金属粉、複合材
料から成る請求項1から7いずれか1項記載の電磁石。 9 磁気コイル(60,62)の巻き線は、熱の良伝導
体材料から成る、溝の刻まれたコイル保持体(56,5
8)に巻き付けられている請求項1から8いずれか1項
記載の電磁石。
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DE3809215.8 | 1988-03-18 | ||
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Country Status (6)
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EP (1) | EP0363457B1 (ja) |
JP (1) | JP2823584B2 (ja) |
AU (1) | AU612472B2 (ja) |
DE (2) | DE3809215A1 (ja) |
WO (1) | WO1989008922A1 (ja) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPH03267742A (ja) * | 1990-03-16 | 1991-11-28 | Hitachi Ltd | ゼーマン原子吸光光度計 |
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RU2497101C1 (ru) * | 2012-06-18 | 2013-10-27 | Общество с ограниченной ответственностью "ВИНТЕЛ" | Атомно-абсорбционный спектрометр, основанный на эффекте зеемана |
DE102017119631A1 (de) | 2017-08-28 | 2019-02-28 | Analytik Jena Ag | Anordnung zur elektrothermischen Atomisierung und Atom-Absorptions-Spektrometer |
DE102019103035A1 (de) | 2019-02-07 | 2020-08-13 | Analytik Jena Ag | Atomabsorptionsspektrometer |
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-
1988
- 1988-03-18 DE DE3809215A patent/DE3809215A1/de not_active Withdrawn
-
1989
- 1989-03-13 EP EP89903143A patent/EP0363457B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1989-03-13 WO PCT/EP1989/000259 patent/WO1989008922A1/de active IP Right Grant
- 1989-03-13 DE DE8989903143T patent/DE58903398D1/de not_active Expired - Fee Related
- 1989-03-17 AU AU31441/89A patent/AU612472B2/en not_active Ceased
- 1989-03-17 JP JP1064008A patent/JP2823584B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1989-11-07 US US07/435,431 patent/US5015093A/en not_active Expired - Fee Related
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