JPH0524046Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 (イ) 産業上の利用分野 本考案は、ICP発光分析装置に関する。

(ロ) 従来技術とその問題点 一般に、ICP発光分析装置では、溶液化された
試料をプラズマトーチに導入して試料を発光さ
せ、試料から放射された光を分光器で各元素のス
ペクトル光に分光した後、各スペクトル光の強度
を測定して試料に含まれる各元素の定性、定量を
行なう。

ところで、分析対象となる元素が硫黄、燐、炭
素、臭素等である場合には、これらの元素の発光
スペクトルは、その波長が200Å以下のいわゆる
真空紫外領域にあるから、酸素の存在下では酸素
によるスペクトルの吸収が起こり、充分な分析感
度が得られなくなる。そのため、上記のような元
素を分析対象とする場合には、分光器内部を真空
引きとするとともに、分光器の集光レンズとプラ
ズマトーチとの間に光導管を設け、この光導管に
アルゴンガスを流してその間に存在する空気をア
ルゴンガスで置換するようにしている。

この種の装置において、複数の試料と連続的に
分析する場合、各試料をプラズマトーチで発光さ
せてスペクトル強度を測定する時間は、実質上10
〜20秒程度であるが、試料導入系が大きな時定数
をもつために、これを安定化させるまでに70〜80
秒程度の時間がかかつていた。従来は、その間も
常に光導管に高価なアルゴンガスを３／min程
度流し続けているために、アルゴンガスの消費量
が多くなり、ランニングコストが高くなる一因と
なつていた。

また、従来の装置では、光導管にアルゴンガス
を流してるものの、依然としてプラズマトーチか
らの飛散粒子が集光レンズに付着して汚染される
難点があつた。さらに、分光器内部を真空引きす
るには油拡散ポンプなどが使用されるが、この場
合に、油蒸気が真空室内に侵入し、これが集光レ
ンズの真空室側の表面に付着する。この付着した
油膜は、プラズマトーチからの紫外線に長時間照
射されると光反応を起こして硬化し、これがプラ
ズマトーチで発光された光を吸収するなどの障害
となり、分析感度の低下を招くなどの不具合があ
つた。

本考案は、このような事情に鑑みてなされたも
のであつて、アルゴンガスの消費量を少なくして
ランニングコストを下げ、しかも、分析感度を長
時間に渡り良好に維持できるようにすることを目
的とする。

(ハ) 問題点を解決するための手段 本考案のICP発光分析装置では、上記の目的を
達成するために、プラズマトーチと分光器の集光
レンズとの間に設けられたガスパージ兼光導入用
の光導管に、この光導管のガス排出側開口部を開
閉するメカニカルシヤツタを設けた構成とした。

(ニ) 作用 本考案の装置では、各試料をプラズマトーチで
発光させてスペクトル強度を測定する際にのみメ
カニカルシヤツタを開放し、それ以外の時にはメ
カニカルシヤツタを閉じておく。メカニカルシヤ
ツタを閉じた場合には、アルゴンガスの流量が少
なくても光導管内がこのガスで充分に置換され
る。しかも、試料の測定時間に比べて試料導入系
を安定化させる時間の方がはるかに長いので、ア
ルゴンガスの消費量は全体として大幅に減少す
る。しかも、集光レンズが飛散粒子で汚染される
頻度がそれだけ少なくなり、しかも、集光レンズ
の表面に付着する油の紫外線による硬化が少なく
なるので、分析感度が長期に渡つて良好に維持さ
れる。

(ホ) 実施例 第１図は、本考案の実施例に係るICP発光分析
装置の要部断面図である。同図において、符号１
はICP発光分析装置の全体を示し、２はプラズ
マ、４は溶液化された試料をプラズマ発光させる
プラズマトーチ、６は高周波磁界を発生するため
の誘導コイルである。あた、８は分光器を構成す
る真空室で、この真空室８内に試料からの放射光
を各元素のスペクトル光に分光する分光結晶や光
検出器（いずれも図示省略）が配置される。１０
は真空室８の外壁に取り付けられた集光レンズ、
１２はプラズマトーチ４と集光レンズ１０との間
に設けられたガスパージ兼光導入用の光導管であ
る。そして、この光導管１２のガス排出側開口部
１４に、この開口部１４を開閉するメカニカルシ
ヤツタ１６が設けられている。上記のメカニカル
シヤツタ１６としては、たとえば、カメラのレン
ズシヤツタと同じ構成のものを適用することがで
きる。なお、このメカニカルシヤツタ１６は、全
閉した状態においてアルゴンガスが微量流れるよ
うに中央に微小孔１８が形成されるように構成さ
れている。２０はアルゴンガス導入口、２２はメ
カニカルシヤツタ１６を開閉するモータ等の駆動
手段、２４はアルゴンガスの流路を開閉する開閉
弁である。

したがつて、この実施例のICP発光分析装置１
では、第２図に示すよういに、各試料をプラズマ
トーチで発光させてスペクトル強度を測定する場
合にのみ図外のCPUから駆動部２２と開閉弁２
４とに制御信号をそれぞれ与えてメカニカルシヤ
ツタ１６を開放するとともに、開閉弁２４を開い
てアルゴンガスの流量を多くする。これにより、
プラズマトーチ４で発光された試料からの放射光
は、メカニカルシヤツタ１６、光導管１２を通過
して集光レンズ１０で集光される。このとき、光
導管１２内はアルゴンガスで満たされているの
で、真空紫外領域にある波長のスペクトル光であ
つても空気で吸収されることはない。そして、集
光レンズ１０て集光された光は、分光結晶で各元
素の波長のスペクトル光に分光された後、各元素
のスペクトル強度が測定される。その場合の測定
時間は、実質上10〜20秒程度である。

一方、測定時以外には駆動部２２と開閉弁２４
とに制御信号をそれぞれ与えてメカニカルシヤツ
タ１６を閉じるとともに、開閉弁２４も閉じてア
ルゴンガスの流量を微量にする。一つの試料を測
定してから次の試料を測定するまでには、まず、
純水等のリンス液で試料導入系をクリーニングし
た後、次の測定試料をリンス液として試料導入系
に導いて試料導入系を安定化させるが、その間に
要する時間は70〜80秒程度となる。この期間中は
メカニカルシヤツタ１６が終始閉じており、微小
孔１８から僅かにアルゴンガスが噴出している。
しかも、試料の測定時間に比べて試料導入系を安
定化させる時間の方がはるかに長いので、アルゴ
ンガスの消費量は全体として大幅に減少する。し
かも、集光レンズ１０がプラズマトーチ４からの
飛散粒子で汚染されることが少なくなり、さら
に、集光レンズ１０に付着した油に紫外線が照射
される頻度がそれだけ少なくなるので、油の硬化
が少なくなるので、分析感度が長期に渡つて良好
に維持される。

(ヘ) 効果 以上のように本考案によれば、試料分析時のみ
メカニカルシヤツタを解放すればよいので、全体
としてアルゴンガスの消費量が少なくなり、ラン
ニングコストを低減することができる。しかも、
分析感度を長時間に渡つて良好に維持できるよう
になる等の優れた効果が発揮される。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の実施例を示すもので、第１図は
ICP発光分析装置の要部断面図、第２図はICP発
光分析時のアルゴンガス流量とシヤツタの開閉の
タイミングチヤートである。 １……ICP発光分析装置、４……プラズマトー
チ、１０……集光レンズ、１６……メカニカルシ
ヤツタ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. プラズマトーチと分光器の集光レンズとの間に
   設けられたガスパージ兼光導入用の光導管に、こ
   の光導管のガス排出側開口部を開閉するメカニカ
   ルシヤツタを設けたことを特徴とするICP発光分
   析装置。