JPH02293649A - 1物質の元素2種の濃度比を測定する方法 - Google Patents

1物質の元素2種の濃度比を測定する方法

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JPH02293649A
JPH02293649A JP2095214A JP9521490A JPH02293649A JP H02293649 A JPH02293649 A JP H02293649A JP 2095214 A JP2095214 A JP 2095214A JP 9521490 A JP9521490 A JP 9521490A JP H02293649 A JPH02293649 A JP H02293649A
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Christoph Dr Carlhoff
クリストフ・カールホフ
Claus-Juergen Dr Lorenzen
クラウス‐ユルゲン・ロレンツエン
Klaus-Peter Nick
クラウス‐ペーター・ニツク
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Fried Krupp AG
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Fried Krupp AG
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    • G01N21/62Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
    • GPHYSICS
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    • G01J3/00Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、1物質の2種の元素a,bの濃度比Cabを
、該物質のプラズマ中で励起エネルギー Ea及びEb
Kよる前記元素の2つのスペクトルlilの強度比Ia
bから、同じプラズマ中で異なる励起エネルf−E1及
びE2による元素Cの2つのスペクトル線1及び2の強
度比工。1.2の考慮下に淵1定する方法に関する。
従来の技術 このような形式の方法から利用可能な結果を得るための
前提条件は基準試料K関する同一の測定条件であり、即
ちプラズマの大きさ及び温度分布が基本的に同じでなけ
ればならない。これは、キャリアプラズマが試験すべき
物質Kより妨害されないかもしくはプラズマの発生が試
料の種類に左右されない場合K1近似的にしか達成され
ない。
の 文献鰐ヨーロッパ公開特許第01 76625号明細書
(EP−A2)からは1物質の2つの元素の濃度比を、
この物質のプラズマ中で発生する該元素の2つのスペク
トル線の強度比から測定する方法が公知であシ、この方
法は1つの元素の2つの別のスペクトル線の強度比を考
慮して鋼の分光分析K利用する。この方法は、この強度
比が一定の数値を有する場合K初めて測定値の検出及び
その後の処理が行なわれるように構成されている。この
方法を実施するのに必要なプラズマは鋼表面にインパル
スレーデを照射して誘導する。前記の数値からずれる場
合、測定は、励起条件を変えることによる変動が帳消し
Kなる可能性があるという結果となり、有効Kは使えな
い。いずれにせよ、場合によっては測定値が得られなく
なるか又は有用な測定値を得るのに必要とされる測定時
間1が長くなる。
文献のヨーロッパ公開特許第0184590号明細書(
BP−AI )には、インパルスレーデを使用して液状
物質を連続的に分析し得る方法が記載されている。
文献のヨーロッパ公開特許第0293983号明細書(
EP−AI )からは、金属粒子をその化学的組成につ
いて分析する方法が公知であり、この方法では試験すべ
き位置をパルスレーずビームを用いて蒸発させてプラズ
マとしかつ一定のスペクトル線の強さ比K基づいて調節
可能な極限値との比較Kより区分信号が得られる。
その際に強度比の変化から常法で濃度比が導き出される
西fイッ国特許公開第251326(S号明細書には、
試験すべき合金成分のスペクトル線を、該当する合金成
分の所定の濃度で存在するスペクトル線との強度の比較
を介して検査する可能性について記載されている。その
際K1強度比は直接的な濃度測定Kだけ有用であり、つ
まり試験すべき合金成分の組成が所定の目標値からずれ
ている場合だけ測定値が表示されるに過ぎない。
発明が解決しようとする課題 本発明は、菅頭に記載した種類の方法を、未知物質の濃
度比の測定をオンラインで基準試料とは関係なく実施す
ることができ、しかもその際K異なるプラズマ条件の測
定値も利用できるようK構成するという課題をペースと
する。
課題を解決するための手段 この課題は、梢求項1Kより、分析すべき物質のプラズ
マ中で、一方では励起エネルギーEa及びEbを用いて
元素a及びbの2つのスペクトル線の強度比を測定しか
つ他方では夛z/異なる励起エネルf−E1及びE2を
用いて元素Cの2つのスペクトル線1及び2の強度比工
。1.2を測定し、かつその後で式1: によシ濃度比Cabを測定することにより解決される。
定数Kは、比較可能な物質の元素a及びbの既知の濃度
比c’abiびにプラズマスペクトル中で励起エネルギ
ーE,及びEbによる測定強度比I’ab及び励起エネ
ルギーE1及びE,にょるスペクトル線1及び2の測定
強度比1’c l . 2から、式(1)から誘導され
る式2: により計算する。しかしこの式は、数値rab tIC
I,2及びCabが一定のI’cl,2 I’abでc
’ap対して十分に近似的k比例しかつ更k一定の濃度
比C’a bで近似的に が該当する場合にのみ有効である。
濃度比”abが一定である場合、式2を変換して得られ
る弐31Cよシ、強度比工′abの対数は強度比工′。
IJの対数と直線関係KS)る。その場合、定数Kti
濃度比”abには左右されない。
定数Kを線形回帰法で一定の濃度比C’a bで異なる
強度比1’ab及び工′。1.2K関して確定すると特
に有利である。この場合、同じ試料で異なる平均プラズ
マ温度のプラズマが発生する。
定数Kが公知である場合、未知物質の濃度比Cabの測
定は基準試料とは関係なく実施することができる。例え
ば基準試料はKの測定のために実験室で測定しかつ未知
物質の強度比Iab e工。1.2は公知のKで測定位
置で直接測度することができ、従ってこのようKして目
的の濃度比Cabハオンラインで基準試料なしで得られ
る。
この濃度比は式IK相応して、一定の平均プラズマ温度
で強度比Iabと直線関係Kある比I(HIJにより得
られる。
析 分Iすべき物質は固体、液状、ガス状又はこれらの凝集
状態の混合物であってもよい。
プラズマをインパルスレーデによシ誘導すると有利であ
シ、強度Iab jD’I。1.2はレーディンパルス
の直後に熱化段階で測定する。
未知物質が液状で融液として存在しかつ公知物質の基準
試料が固体形で存在すると特に有利である。例えば、未
知物質の濃度比Cabは融液でかつ定aKは固体試料で
測定することができる。それ故、この方法は金属合金に
特に有利であり、その融液を分析する。その際に、鋼合
金が特に重要である。特に有利な結果は、元素Cの励起
エネルギーEエ及びE2が著しく異なっている場合に本
方法によシ達成される.本発明の範囲において元素Cは
元素a又はbであってもよい。
実施例 次に本発明の目的を1実施例Kつき詳説する。
液体鋼試料中のクロム対鉄の濃度比COr.IFeを測
定する,この際orが元素aに相当し、元素b及びCは
同一で、つまシ鉄である。元素b及びCが同一であるの
で、3本の線だけを観察すればよく、1本はクロム、2
本は鉄である(第1図参照)。
?2K相応する指数はこの例では−0.66である。定
数Kの測定に当シ、実験室中でその都度異なる強度比工
FF!Illで、強度比I。r,Feと濃度比Cor,
Feとの関係を実験的に測定する。
その結果は第1図に図示したような直線である。
いくつかの測定点を第1図K図示して、その分布を具体
的K示した.座標のゼロ点が共通の測定点である。x.
,2−1.3 3の曲線は液体試料で、他の両方の曲線
は固体試料で測定した。
クロム対鉄の一定の濃度比COj,F6s例えば0.0
3では強度比工。1,?.は第1図からI,,■.2に
相応して測定される。式2K相応して、が該当する。表
2に前記式K関する6つの数値を記載する。第2図は式
4を式6に相応してlog − logプロットで示す
図である。
表2二Kを測定するための第1図から 明らかな数値( cOr,,e− 0.0 3 )第2
図を線形回帰法によシ評価するとK一0.0 1 4が
明らかである。それ故、この実例では式1は次のように
表わされる: 未知融液のクロム及び2つの鉄のスペクトル線の3つの
強度を測定した後で、TOr,1Pe及びIPeエ.,
の数値を確定することができ、かつその後で式5により
濃度比を決定することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、異なる強度比rF。IJで、強度比10r,
F@と濃度比C   との関係を実験的K測or,νe 定して示した線図、第2図は一定の濃度比cOr,,,
 − 0.0 3 Kおける式3Kよる”Or,Feと
工,。、,2とのLog − Log関係をプロットし
た線図である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、1物質の2種の元素a及びbの濃度比C_a_bを
    、該物質のプラズマ中で励起エネルギーE_a及びE_
    bによる前記元素の2つのスペクトル線の強度比I_a
    _bから、同じプラズマ中で異なる励起エネルギーE_
    1及びE_2による元素cの2つのスペクトル線1及び
    2の強度比 I_c_1_、_2の考慮下に測定する方法において、
    C_a_b=K・I_a_b・(I_c_1_、_2)
    ^(^E^_a^−^E^_b^)^/^(^E^_2
    ^−^E^_1^)(1)であり、その際定数Kは、比
    較可能な物質の強度比I′_a_b及びI′_c_1_
    、_2を既知濃度C′_a_bで測定することにより式
    : K=C′_a_b/I′_a_b・(I′_c_1_、
    _2)^−^(^E^_a^−^E^_b^)^/^(
    ^E^_2^−^E^_1^)で算定し、かつ数値I_
    a_b、I_c_1_、_2及びC_a_bは一定のI
    ′_c_1_、_2I′_a_bでC′_a_bに対し
    て十分近似的に比例する数値範囲に含まれ、かつ更に一
    定の濃度比C′_a_bでは式: log(I′_a_b)=log(C′_a_b/K)
    −(E_a−E_b)/(E_2−E_1)・log(
    I′_c_1_、_2)(3) が近似的に該当することを特徴とする、1物質の元素2
    種の濃度比を測定する方法。 2、プラズマがインパルスレーザで誘導されており、か
    つ熱化段階で強度比I_a_b及びI_c_1_、_2
    を測定する、請求項1記載の方法。 3、定数Kは、一定の濃度比C′_a_bで数個の強度
    比I′_a_b及びI′_c_1_、_2から線形回帰
    によりlog(I′_a_b)=log(C′_a_b
    /K)−(E_a−E_b)/(E_2−E_1)・l
    og(I′_c_1_、_2)(3) で算定する請求項1記載の方法。 4、未知の物質が液状でありかつ既知の物質が固体であ
    る請求項1記載の方法。 5、物質が固体又は液状の金属合金である請求項1又は
    4記載の方法。 6、金属合金が鋼合金である請求項5記載の方法。
JP2095214A 1989-04-12 1990-04-12 1物質の元素2種の濃度比を測定する方法 Pending JPH02293649A (ja)

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DE3911965.3 1989-04-12
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CA (1) CA2014366A1 (ja)
DE (1) DE3911965A1 (ja)
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FI (1) FI901797A0 (ja)

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DE3911965C2 (ja) 1991-10-02
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