JPH051810Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、石油燃料、潤滑油など金属元素を含
有する液体試料を高感度、高精度において分析す
るプラズマ発光分光分析装置に関し、特に液体試
料がクロスフロー型ネブライザー（霧化器）によ
り霧化する試料溶液供給部を有するプラズマ発光
分光分析装置に関するものである。

（従来の技術） プラズマ発光分光分析装置は、分析の対象とな
る試料溶液を誘導コイルで巻回されたプラズマト
ーチに供給する前に、ネブライザーの試料溶液供
給部において霧化されるが、その霧化方式により
（）同軸型と（）クロスフロー型とに大別さ
れている。

前記（）の同軸型とは、キヤリアーガスのア
ルゴンガス流と分析試料溶液流を同軸管のニード
ルを通して霧化器に導き、霧化させるものであ
り、一方（）のクロスフロー型とは、二本のニ
ードルの先端を霧化器内で直交するように配置し
キヤリアーガスのアルゴンガス流と分析試料溶液
流とをクロスさせて霧化させるものである。

前記（）の同軸型は比較的高濃度の試料に適
するものの測定精度が若干劣り、前記（）のク
ロスフロー型は、同軸型よりも測定精度が高いた
め多くの装置が市販され活用されている。

従来、クロスフロー型のプラズマ発光分光分析
装置は分析装置ボツクス内に試料溶液のネブライ
ザー（霧化器）、高周波コイルを巻回してなるプ
ラズマトーチ（高周波プラズマ炎形成装置）、お
よび高周波電源からプラズマへ効率よくエネルギ
ーを供給するための結合器（マツチングボツク
ス）などを格納するように構成されている。ま
た、実開昭58−97546号公報には、特に放射性物
質を含有する試料の分析装置として、第４図に示
されるように、グローブボツクス２１内にフアン
２２や熱交換器２３を配設するとともにプラズマ
炎形成装置スタンド２４を設け、このスタンドの
中にネブライザーとプラズマトーチを格納させた
ものが提案されている。

また、従来のクロスフロー型分析装置に用いら
れているネブライザーの試料溶液供給部は、第５
図に示されるようにガラス製で直径が約200μmの
ニードル管３０，３１を直交するように配設し、
かつこれらのニードル管をニードル管支持金具３
２，３３で固定するように構成されている。この
種、従来のクロスフロー型分析装置においては、
前記した如く高熱を発散するプラズマトーチや結
合器（マツチングボツクス）とネブライザーの試
料溶液供給部が同一ボツクス内に近接して格納さ
れており、例えばプラズマトーチから発生する高
周波プラズマ炎は6000〜9000°Kの高温となり、
また結合器も比較的高い熱を発散するため、ネブ
ライザーの試料溶液供給部のニードル管支持金具
が間接的にプラズマ炎の高温雰囲気や結合器の発
散熱に曝されることになる。このことは測定精度
に極めて大きな影響を与えることになる。即ち、
ニードル管支持金具は高温雰囲気下で熱膨張し、
検量線のデータに大幅な変動を生じさせてしま
う。

また、この種分析装置の操作においては、測定
精度をあげるために、主としてネブライザーの温
度を所望の熱的平衡状態に維持するための準備時
間を設定している。通常、測定前に約１時間の準
備時間が必要とされ、検量線の調整などを含める
と長い測定時間を要するだけでなく、熟練した操
作員を必要とするなど、多くの問題がある。

（考案が解決しようとする問題点） 本考案者は前記した問題点に鑑み、鋭意検討し
た結果、クロスフロー型プラズマ発光分光分析装
置において、プラズマトーチや結合器から発生、
発散する高温雰囲気の影響を極力排除するために
ネブライザーを断熱すること、特に支持金具で固
定されているニードル管より試料溶液をネブライ
ザーに供給する部位、即ち試料溶液供給部を断熱
させることにより、測定精度の維持、測定準備時
間の短縮などが図られることを見い出し、本考案
を完成するに至つた。

（問題点を解決するための手段） 本考案を概説すれば、本考案は分析装置ボツク
ス内に分析試料溶液をクロスフロー方式により霧
化するネブライザーと高周波プラズマ炎を発生す
るプラズマトーチを隔壁板により隔離して配設し
てなるプラズマ発光分光分析装置において、前記
ネブライザーの少なくとも分析試料溶液供給部に
断熱材を取付けてなるプラズマ発光分光分析装置
を提供するものである。

（実施例） 以下、図面を用いて本考案になるプラズマ発光
分光分析装置の一実施例について詳細に説明す
る。

第１図は本考案になるクロスフロー型プラズマ
発光分光分析装置の断面図を示すものである。

分析装置ボツクス３内において、ネブライザー
１（これは本体部分と、後述する試料溶液供給部
５とから構成される）は、プラズマトーチ２から
発生する高温雰囲気を隔離するように隔壁板４で
仕切られて格納される。

さらに、ネブライザー１の本体部分に対し、二
本のニードル管が直交するようにニードル管支持
金具で固定され、ネブライザーに試料溶液を供給
する試料溶液供給部５は、高温雰囲気の熱的影響
をできるだけ排除するように断熱材５が取付けら
れる。このようにネブライザーの試料溶液供給部
５に断熱材を取付けると、第１図に示される比較
的高い熱を発散する結合器（マツチングボツク
ス）１１からも試料溶液供給部５は効果的に隔離
されることになる。断熱材６はネブライザー本体
部分にも取付ければ更に大きな効果を得ることが
できる。

断熱材６は好ましくは第２図に示されるよう
に、ボツクス内に収納されるネブライザーの試料
溶液供給部５を断熱するように、充分小さい熱伝
導度を有する無機材料が採用され、セラミツクフ
アイバー、珪酸カルシウム、石綿などが例示され
る。断熱材の形態は特に限定されず、布状、せん
い状、板状などとして使用されるが、特に好まし
いのは、二ツ割型でネブライザーに密着するよう
に形成された成型カバーである。成型カバーは、
セラミツクフアイバーを原料として容易に製造で
き、具体的にはネブライザーの外形を有する金型
を用意しセラミツクフアイバーと硬化剤との混合
水溶液の槽内に当該金型をセツトし減圧吸引する
ことにより製造される。成型カバーの半割体１
５，１６は、ネブライザーを左右から挟み込むよ
うに取付けられ、必要に応じ針金やひも等１７に
て固定される。かかる成型カバーを用いれば、装
置の点検補修を容易に行なうことができる。ま
た、第５図に示す試料溶液供給部のニードル管支
持金具３２，３３及び３４は材質上とくに熱を持
ちやすいので断熱材１８，１９を取付ける必要が
ある。当該金具の断熱には、ニードル管の調節操
作を容易とするよう成型カバー断熱材を用いるの
が好ましい。

次に、本考案になる別の態様のプラズマ発光分
光分析装置について説明する。

第３図は、本考案になる別の態様のプラズマ発
光分光分析装置の断面図である。第１図のものと
異なる点は、ネブライザー１が分析装置ボツクス
３の中央部に配設されている点である。このため
隔壁板４をネブライザー１とプラズマトーチ間に
設けても、ネブライザー１の試料溶液供給部５は
第１図のものよりも厳しい熱的環境下におかれ
る。従つて、この厳しい熱的環境を極力排除する
ために、第２図の要領で断熱材を試料溶液供給部
５のみならずネブライザー全体１に取付けるよう
に構成される。

（考案の効果） 本考案になるプラズマ発光分光分析装置は、プ
ラズマトーチの高温雰囲気の影響を極力排除する
ようにしているため、ネブライザー周辺、特にネ
ブライザーの試料溶液供給部周辺の温度変化が極
めて小さくなり、従つて検量線が長時間に亘り安
定し、測定精度、及び測定回数を大幅に改善する
ことができる。

また測定前にネブライザーを所望の熱的平衡温
度に維持させるために要していた測定準備時間
（待ち時間）を大幅に短縮することができるため、
測定時間の短縮化が図られる。

さらに、本考案になる分析装置は、取扱い操作
の熟練度を低減させるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案になる一実施例のプラズマ発光
分光分析装置の断面図であり、第２図は第１図の
分析装置のネブライザーに断熱材を取付けた装置
の部分斜視図である。第３図は本考案になる別の
態様のプラズマ発光分光分析装置の断面図であ
り、第４図は従来例に属する高周波プラズマ分析
装置の側面図、第５図はネブライザーの試料溶液
供給部の要部拡大図である。 １……ネブライザー（霧化器）、２……プラズ
マトーチ、３……分析装置ボツクス、４……隔壁
板、５……試料溶液供給部、６，１８，１９……
断熱材、１１……結合器、１５，１６……成型カ
バー、１７……針金。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ 分析装置ボツクス内に分析試料溶液を霧化す
   るネブライザーと高周波プラズマ炎を発生する
   プラズマトーチを隔壁板により隔離して配設す
   るとともに、前記ネブライザーの少なくとも分
   析試料溶液供給部に断熱材を取付けてなる改良
   プラズマ発光分光分析装置。 ２ 断熱材が、成型カバーの形態であることを特
   徴とする実用新案登録請求の範囲第１項に記載
   の装置。 ３ ネブライザーの試料溶液供給部がクロスフロ
   ー型であることを特徴とする実用新案登録請求
   の範囲第１項又は第２項に記載の装置。