JPH03147241A - スプレーチャンバー - Google Patents

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、スプレーチャンバーに係わり、特に、高周波
誘導結合プラズマ質量分析計のような元素分析計に装着
され試料を霧化してのち液滴を除去して該元素分析計に
供給するスプレーチャンバーに関する。

〈従来の技術〉 第２図は、高周波誘導結合プラズマを用いた分析計の一
般的な構成説明図である。この図において、プラズマト
ーチ１の外室１ｂと最外室ＩＣにはガス調節器２を介し
てアルゴンガス供給源３からアルゴンガスが供給され、
内室１ａには試料槽５内の試料がスプレーチャンバー４
内で霧化され液滴が除去されてのちアルゴンガスによっ
て搬入されるようになっている。また、プラズマトーチ
１に巻回された高周波誘導コイル６には高周波電源１０
によって高周波電流が流され、該コイル６の周囲に高周
波磁界（図示せず）が形成されている。

この状態で上記高周波磁界の近傍でアルゴンガス中に電
子かイオンが植え付けられると、該高周波磁界の作用に
よって瞬時に高周波誘導プラズマ７が生ずる。この高周
波誘導プラズマ中に気化された試料が導入され、イオン
化や発光が行われる。

該プラズマ７内のイオンは、ノズル８やスキマー９を経
由してのちイオンレンズ１４ａ、１４ｂ（若しくはダブ
レット四重径レンズ）の間を通って収束され、その後、
マスフィルタ１６を通り二次電子増倍管１９に導かれて
検出される。このとき、ノズル８とスキマー９に挟まれ
たフォアチャンバー本体１１内は、真空ポンプ１２によ
って例えばＩＴｏｒｒ、に吸引されている。更に、セン
ターチャンバー１３内にはイオンレンズ１４ａ。

１４ｂが投けられると共に、該センターチャンバー１３
の内部は第１油拡散ボング１５によって例えば１０−’
Ｔｏｒｒ、に吸引され、マスフィルタ（例えば四重極マ
スフィルタ）１６を収容しているリアチャンバー１７内
は第２油拡散ポンプ１８によって例えば１０−’Ｔｏｒ
ｒ、に吸引されている。また、高周波誘導結合プラズマ
発光分光分析計においては、発光を分光器で測定して信
号が得られる。これらの検出信号が信号処理部２０に送
出されて演算・処理されることによって、前記試料中の
被測定元素分析値が求められるようになっている。

一方、第３図はスプレーチャンバーの拡大断面図であり
、図中、２１はＡＴカスと試料溶液が導入され該試料溶
液を霧化するネブライザ、２２はスプレーチャンバー本
体、２３は台、２４は冷却ブロック、２５ａ〜２５ｃは
スプレーチャンバー本体２２を冷却して一定温度に保つ
ペルチェ素子、２５はドレン排出口、２６は仕切板、２
７は導出口である。このような構成からなる従来のスプ
レーチャンバーによれば、スプレーチャンバー内の水蒸
気はドレン排出口２５から落ちるが、エアロゾル試料の
水滴は導出口２７から導出され、第２図の内室１ａへと
至り究極的に測定上の感度低下を生ずるという欠点があ
った。また、ネブライザから第２図の内室１ａに至る管
路の途中にヒータ加熱部とリービッヒ冷却コンデンサを
配設し、ネブライザで霧化されたエアロゾル試料をヒー
タ加熱部で加熱して含有水分を完全に除去し、その後、
リービッヒコンデンサを通して冷却する構成のスプレー
チャンバーも使用されていた。このような構成のスプレ
ーチャンバーによれば、ネブライザで霧化されたエアロ
ゾル試料に含まれている水分が完全に除去されて検出感
度や安定性が向上するが、装置が大がかりで取扱い難い
などの欠点があった。

〈発明が解決しようとする問題点〉 本発明は、かかる状況に鑑みてなされたものであり、そ
の課題は、ペルチェ素子を利用し小型で溶媒を脱気でき
前記従来例の欠点を解消できるようなスプレーチャンバ
ーを提供することにある。

く課題を解決するための手段〉 本発明は、高周波誘導結合プラズマを用いた分析計など
の元素分析計に装着され試料を霧化してのち液滴を除去
して該元素分析計に供給するスプレーチャンバーにおい
て、試料が導入されると霧化するネブライザーと、スプ
レーチャンバー本体内に設けられた環状のペルチェ素子
と、該ペルチェ素子の表面に塗布されたガラスコーティ
ングと、前記環状ペルチェ素子の内側が高温側で外側が
低温側となるように電圧を印加する可変電圧電源とを設
け、前記ネブライザから供給されたエアロゾル試料が前
記環状ペルチェ素子の内側を通り前記スプレーチャンバ
ー本体の内壁に当って折返すように流れ、水分を含まな
いエアロゾル試料だけが導出口から導出されるように構
成することによって前記課題を解決したものである。

く作用〉 本発明は次のように作用する。即ち、 ペルチェ素子の内側が高温側で外側が低温側となるよう
に可変電圧電源からペルチェ素子に電流を供給すると、
ペルチェ素子の内壁管の温度が上昇しエアロゾル試料が
蒸発する。また、ペルチェ素子の内側を通りスプレーチ
ャンバー本体の内壁に当なり折返すように流れるエアロ
ゾル試料のうち、水蒸気は外壁管で冷やされてドレン排
出口から排出され、水分を含まないエアロゾル試料だけ
が導出口からプラズマｌ−−チの内室に導かれる。

〈実施例〉 以下、本発明について図を用いて詳細に説明する。第１
図は本発明実施例の構成断面図であり、図中、第２図と
同一記号は同一意味を持たせて使用しここでの重複説明
は省略する。また、２８は環状のペルチェ素子、２９は
ペルチェ素子２８の表面に塗布されたガラスコーティン
グ、３０は可変電圧電源である。

この上うな構成からなる本発明の実施例において、ペル
チェ素子２８の内側が高温側で外側が低温側となるよう
に可変電圧電源３０からペルチェ素子２８に電流を供給
すると、ペルチェ素子２８の内壁管（ペルチェ素子２８
の表面に塗布されたガラスコーティング部分）の温度が
上昇しエアロゾル試料が蒸発する。また、ペルチェ素子
２８の内側を通りスプレーチャンパル本体２２の内壁（
ネブライザ２１が装着されている部分と反対側の部分）
に当たり折返すように流れるエアロゾル試料のうち、水
蒸気は外壁管で冷やされてドレン排出口２５から排出さ
れ、水分を含まないエアロゾル試料だけが導出Ｌ］２７
から第２図の内室１ａに導かれる。

また、このようにスプレーチャンバー本体２２はペルチ
ェ素子２５ａ〜２５ｃに冷却されることによって一定温
度に保たれようになっている。　尚、本発明は上述の実
施例に限定されることなく種々の変形が可能である。ま
た、本発明実施例を装着した元素分析計の動作などは第
２図を用いて説明した前記従来例の場合と同一であるた
めここでの重複説明は省略する。

〈発明の効果〉 以上詳しく説明したような本発明によれば、高周波誘導
結合プラズマを用いた分析計などの元素分析計に装着さ
れ試料を霧化してのち液滴を除去して該元素分析計に供
給するスプレーチャンバーにおいて、試料が導入される
と霧化するネブライザーと、スプレーチャンバー本体内
に設けられた環状のペルチェ素子と、該ペルチェ素子の
表面に塗布されたガラスコーティングと、前記環状ペル
チェ素子の内側が高温側で外側が低温側となるように電
圧を印加する可変電圧電源とを設け、前記ネブライザか
ら供給されたエアロゾル試料が前記環状ペルチェ素子の
内側を通り前記スプレーチャンバー本体の内壁に当って
折返すように流れ、水分を含まないエアロゾル試料だけ
が導出口から導出されるように構成した。このため、ペ
ルチェ素子を利用し小型で溶媒を除去できるスプレーチ
ャンバーが実現する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明実施例の構成断面図、第２図は高周波誘
導結合プラズマ質量分析計の全体的な構成説明図、第３
図は従来例の構成断面図である。 ９・・・・・・スキマー、１６・・・・・・マスフィル
タ。 １７・・・・・・リアチャンバー、２０・・・・・・信
号処理部、２１・・・・・・ネブライザー ２２・・・・・・スプレーチャンバー本体、２４・・・
・・・冷却ブロック、 ２５ａ〜２５ｃ・・・・・・ペルチェ素子、２５・・・
・・・ドレン排出口、２７・旧・・導出］］２８・・・
・・・環状のペルチェ素子、２９・・・・・・ガラスコ
ーティング、３０・・・・・・可変電圧電源 １・・・・・・プラズマトーチ、２・・・・・・流量制
御部、３・・・・・・アルゴンガス供給源、 ４・・・・・・スプレーチャンバー ６・・・・・・高周波誘導コイル、

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 高周波誘導結合プラズマを用いた分析計などの元素分析
   計に装着され試料を霧化してのち液滴を除去して該元素
   分析計に供給するスプレーチャンバーにおいて、 試料が導入されると霧化するネブライザーと、スプレー
   チャンバー本体内に設けられた環状のペルチェ素子と、
   該ペルチェ素子の表面に塗布されたガラスコーティング
   と、前記環状ペルチェ素子の内側が高温側で外側が低温
   側となるように電圧を印加する可変電圧電源とを具備し
   、前記ネブライザから供給されたエアロゾル試料が前記
   環状ペルチェ素子の内側を通り前記スプレーチャンバー
   本体の内壁に当って折返すように流れ、水分を含まない
   エアロゾル試料だけが導出口から導出されるように構成
   したことを特徴とするスプレーチャンバー。