JPH04348249A - 溶液霧化装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、高周波誘導結合プラズ
マ（ＩＣＰ）発光分析装置等で試料を分析するために、
試料の溶液を霧化する装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＩＣＰ発光分析等では、多くの場合、分
析しようとする試料を溶媒に溶かし、その溶液を霧化し
てプラズマに導入する。現在使用されている霧化装置（
ネブライザ）には、ノズルから吹き出すキャリヤガスに
より試料溶液を霧化するものや、超音波振動板により試
料溶液を霧化するもの等がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】試料の定量分析を行な
うには、プラズマに導入される試料溶液の霧の量を精密
にコントロールする必要がある。そのため、従来の霧化
装置でも、例えばキャリヤガスを使用する霧化装置では
試料溶液の流量及びキャリヤガスの流量を精密に制御し
たり、また、超音波振動板を使用する霧化装置では試料
溶液の流量や振動板の振動エネルギを制御する等の工夫
が行なわれている。しかし、試料溶液の温度の変化や周
囲温度の変化等により、溶液流量、キャリヤガス流量、
あるいは振動板のエネルギ等の制御量を一定としていて
も、実際に霧化され、プラズマトーチに導入される試料
の量は変化する。このため、従来の霧化装置では高い分
析精度を維持することが困難であった。本発明はこのよ
うな課題を解決するために成されたものであり、その目
的とするところは、高精度に一定量の霧化溶液を分析装
置に送るための溶液霧化装置を提供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に成された本発明では、溶液を霧化し、分析装置に送出
する溶液霧化装置において、（ａ）閉容器内に設けられ
た、溶液を霧化する霧化部と、（ｂ）閉容器から分析装
置への送出路に設けられた光透過部と、（ｃ）光透過部
を挟んで対向して設けられた発光部及び受光部と、（ｄ
）受光部からの受光量信号に基き、霧化部の霧化量を変
化させる制御部とを備えることを特徴とする（第１の構
成）。

【０００５】また、上記（ｂ）、（ｃ）の代わりに第２
の構成として （ｂ’）閉容器から分析装置への送出路に設けられた光
透過窓　　及び （ｃ’）光透過窓に向けられた発光部及び受光部を備え
るようにしてもよい。

【０００６】

【作用】溶液は閉容器内で霧化されるため、分析装置に
送出される溶液の霧はすべて閉容器から分析装置への送
出路を通過する。本発明の第１の構成では、この送出路
において発光部からの光を溶液の霧に当て、反対側に配
置された受光部で透過光量を検出する。送出路における
霧の濃度が高ければ（すなわち、送出路を通過する霧の
量が多ければ）透過光量は少なくなり、濃度が低ければ
透過光量は多くなるため、受光部で検出される受光量に
応じて、送出路における霧の濃度が一定となるように（
すなわち、分析装置に送出される霧化溶液の量が一定と
なるように）霧化量を制御すればよい。

【０００７】第２の構成においては、発光部から光透過
窓に光を照射し、霧により散乱されて光透過窓から戻っ
てくる光を受光部により検出する。この場合には、霧の
量が多いほど散乱光の光量が多くなるため、受光量が多
いほど霧化部における霧化量を少なくするようにする。

【０００８】なお、ここで言う「光」には、可視光のほ
か、赤外線及び紫外線を含む。

【０００９】

【実施例】本発明の第１の実施例を図１に示す。本実施
例では霧化部に電歪素子（ピエゾ素子）を利用した超音
波振動板１０を使用しており、振動板１０に高周波電圧
を印加することにより、細管１１から振動板１０上に供
給される試料溶液を霧化する。振動板１０に印加する高
周波電圧は高周波発生装置１２により生成されるが、こ
の高周波発生装置１２は外部からの制御信号ＳＣＴＬに
より振動板１０に印加する高周波電圧の振幅を変化させ
る。振動板１０上で霧化された試料溶液の霧は、密閉さ
れたガラス容器１３の唯一の出口である送出口１４から
ＩＣＰ発光分析装置のプラズマトーチ１５に送出される
。なお、通常はその間に霧化溶液から溶媒を除去するた
めの脱溶媒部が設けられるが、図１では省略している。 霧化された溶液がすべて通過するガラス容器１３の送出
口１４には、この送出口１４を挟んで発光装置１７及び
受光装置１８を対向して配置する。発光装置１７は単な
る発光ダイオード（ＬＥＤ）でもよいし、各種レーザ発
光装置でもよい。

【００１０】受光装置１８はコンパレータ２０の一方の
入力端子（図１では−側）に接続し、コンパレータ２０
の他方の入力端子（図１では＋側）には基準電圧発生装
置２１を接続する。本実施例では基準電圧は可変抵抗Ｒ
１により変更できるようにしている。コンパレータ２０
は受光装置１８からの信号（これは受光量に比例する）
と基準電圧とを比較し、その差に応じた信号を高周波発
生装置１２に送る。これが高周波発生装置１２の制御信
号ＳＣＴＬとなる。

【００１１】以上のような構成となっている本実施例の
霧化装置は、次のように動作する。細管１１から供給さ
れる試料溶液は超音波振動を行なう振動板１０により霧
化され、この試料溶液の霧は送出口１４を通過する。こ
のとき、プラズマトーチ１５に送られる霧の量が多けれ
ば多いほど発光装置１７と受光装置１８の間の光透過量
が減少する。基準電圧発生装置２１において生成する電
圧の値を適当に定めておくことにより、霧の量がその電
圧値により定まる所定値よりも少なくなったときにコン
パレータ２０が正の制御信号ＳＣＴＬを高周波発生装置
１２に送るようにすることができる。これにより、高周
波発生装置１２は振動板１０に印加する高周波電圧の振
幅を小さくし、試料の霧化量を減らす。送出口１４にお
ける霧の量が少なくなったときには、コンパレータは負
の制御信号ＳＣＴＬを生成し、高周波発生装置１２は振
動板１０の振動エネルギを増加する。このようにして、
送出口１４からプラズマトーチ１５へ送給される試料の
霧の量が常に一定となるように制御される。なお、試料
のプラズマトーチ１５への送出量は、基準電圧発生装置
２１において生成する基準電圧の値を変えることにより
、自由に変更することができる。

【００１２】本発明の第２の実施例を図２に示す。本実
施例の霧化装置の基本的構成は図１の実施例と同様であ
る（従って、同一の要素には同一の番号を付している）
が、本実施例では発光装置１７及び受光装置１８が送出
口１４の同一の側に設けられ、受光装置１８は送出口１
４を通過する試料溶液の霧により散乱されて戻ってくる
光を検出するようになっている。このため、プラズマト
ーチ１５に送られる霧の量が多いほど受光装置１８によ
り検出される光の量は多くなる。これに応じて本実施例
では、コンパレータ２０の出力ＳＣＴＬの極性を上記実
施例の場合に対して反転させるか、あるいは、制御信号
ＳＣＴＬを同一のままとする場合には、制御信号ＳＣＴ
Ｌに対する高周波発生装置１２の動作を反対にする（す
なわち、正の制御信号ＳＣＴＬが来れば振動板１０の振
動エネルギを増加し、負の制御信号ＳＣＴＬが来れば振
動板１０の振動エネルギを減少する）。これにより、上
記実施例と全く同様に、プラズマトーチ１５に送出する
試料溶液の霧の量を制御することができる。

【００１３】なお、上記２つの実施例では説明の便のた
めに、霧化部として超音波振動板を使用したものを示し
たが、キャリヤガスを使用するスプレー式の霧化装置に
おいても本発明を適用することができる。この場合には
、受光量に応じてキャリヤガスの流量及び圧力を制御す
ることにより、高精度の霧化量制御を行なうことができ
る。

【００１４】

【発明の効果】本発明の溶液霧化装置では、分析装置へ
実際に送られる霧の量を検出し、それに基いて霧化量を
フィードバック制御するため、種々の外的条件が変化す
ることにより霧化部における霧化量が変化する事態にも
的確に対処して、常に一定の量の霧を分析装置に送るよ
うにすることができる。このため、分析装置では、より
正確な定量分析が行なえるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】　　本発明の第１の実施例の構成図。

【図２】　　本発明の第２の実施例の構成図。

【符号の説明】

１０…超音波振動板　　　　　　　　　　　　　　　　
　　１１…細管１２…高周波発生装置　　　　　　　　
　　　　　　　　１３…ガラス容器（閉容器） １４…送出口　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　１５…プラズマトーチ １７…発光装置　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　１８…受光装置２０…コンパレータ　　　　　
　　　　　　　　　　　　　２１…基準電圧発生装置

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　溶液を霧化し、分析装置に送出する溶
   液霧化装置において、閉容器内に設けられた、溶液を霧
   化する霧化部と、閉容器から分析装置への送出路に設け
   られた光透過部と、光透過部を挟んで対向して、あるい
   は同一の側から光透過窓に向けて設けられた発光部及び
   受光部と、受光部からの受光量信号に基き、霧化部の霧
   化量を変化させる制御部とを備えることを特徴とする溶
   液霧化装置。