JPH058369B2 - - Google Patents
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- JPH058369B2 JPH058369B2 JP58161010A JP16101083A JPH058369B2 JP H058369 B2 JPH058369 B2 JP H058369B2 JP 58161010 A JP58161010 A JP 58161010A JP 16101083 A JP16101083 A JP 16101083A JP H058369 B2 JPH058369 B2 JP H058369B2
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- JP
- Japan
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- transistor
- power supply
- output
- high frequency
- power
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Links
- 238000004993 emission spectroscopy Methods 0.000 claims description 2
- 230000005284 excitation Effects 0.000 claims description 2
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims 1
- 238000009616 inductively coupled plasma Methods 0.000 description 6
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
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- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 2
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/62—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
- G01N21/71—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light thermally excited
- G01N21/73—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light thermally excited using plasma burners or torches
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
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- Pathology (AREA)
- Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
(イ) 産業上の利用分野
本発明は誘導結合プラズマ式（以下ICPと略称
する）発光分光分析に用いる高周波電源に関する
ものである。
する）発光分光分析に用いる高周波電源に関する
ものである。
(ロ) 従来技術
従来ICP用の高周波電源には短波帯送信機用の
リニアアンプを利用していた。このリニアアンプ
は真空管を使用しており、その名のとおりリニア
に作動するために、最終段の真空管のプレート電
圧を一定にしておきドライバ段の出力を変えるこ
とによつて高周波出力を変化させていた。この場
合の理論上の最大電源利用効率は78％であるが、
通常はもつと効率の悪いところで使用している。
また高周波電源をトランジスタ化できれば、真空
管式に比し寸法的に小型化でき、ヒータ電源が不
要であり、回路全体として安価になる等の利点が
見込まれるが、ICP用プラズマ点灯回路はプラズ
マ点灯の前後で負荷特性の変化が大きく、この負
荷特性の変化を克服してプラズマを点灯させ得る
ためには高周波電源は相当の過負荷に耐え得るよ
うにしておく必要があり、トランジスタは真空管
に比し過負荷に耐える能力が低いため、従来ICP
用高周波電源はトランジスタ化されていなかつ
た。
リニアアンプを利用していた。このリニアアンプ
は真空管を使用しており、その名のとおりリニア
に作動するために、最終段の真空管のプレート電
圧を一定にしておきドライバ段の出力を変えるこ
とによつて高周波出力を変化させていた。この場
合の理論上の最大電源利用効率は78％であるが、
通常はもつと効率の悪いところで使用している。
また高周波電源をトランジスタ化できれば、真空
管式に比し寸法的に小型化でき、ヒータ電源が不
要であり、回路全体として安価になる等の利点が
見込まれるが、ICP用プラズマ点灯回路はプラズ
マ点灯の前後で負荷特性の変化が大きく、この負
荷特性の変化を克服してプラズマを点灯させ得る
ためには高周波電源は相当の過負荷に耐え得るよ
うにしておく必要があり、トランジスタは真空管
に比し過負荷に耐える能力が低いため、従来ICP
用高周波電源はトランジスタ化されていなかつ
た。
(ハ) 目的
本発明はICP用高周波電源のトランジスタ化を
基本的目的とし、この目的のもとに、トランジス
タ化によつて直流電源電圧が真空管の場合よりも
低くコントロールし易くなつた点に着目し、最終
段トランジスタのコレクタに加える直流電源電圧
を変化させることにより高周波出力を制御するよ
うにし、それによつて電源利用効率を高めると共
にプラズマ負荷とのマツチングの調整の容易な高
周波電源装置を提供することを目的とするもので
ある。
基本的目的とし、この目的のもとに、トランジス
タ化によつて直流電源電圧が真空管の場合よりも
低くコントロールし易くなつた点に着目し、最終
段トランジスタのコレクタに加える直流電源電圧
を変化させることにより高周波出力を制御するよ
うにし、それによつて電源利用効率を高めると共
にプラズマ負荷とのマツチングの調整の容易な高
周波電源装置を提供することを目的とするもので
ある。
(ニ) 構成
本発明は高周波電源をトランジスタ化し、最終
段パワートランジスタの入力信号を最終段パワー
トランジスタの出力電流が飽和する以上の一定励
振振幅にしてＣ級で動作させると共にコレクタに
加える直流電源電圧を可変にすることによつて高
周波出力を制御できるようにしたものである。
段パワートランジスタの入力信号を最終段パワー
トランジスタの出力電流が飽和する以上の一定励
振振幅にしてＣ級で動作させると共にコレクタに
加える直流電源電圧を可変にすることによつて高
周波出力を制御できるようにしたものである。
(ホ) 実施例
第１図は本発明による高周波電源の一実施例を
示す概略ブロツク図である。図において発振回路
１によつて発生した高周波信号はドライバトラン
ジスタ２によつて増幅され高周波トランジスタ電
力増幅回路（単にパワー回路と云う）３に入力さ
れる。このドライバ出力は振幅が一定の信号でそ
の振幅はパワー回路の終段トランジスタのコレク
タ電流が飽和する以上の値であり、パワー回路３
はこの入力信号をＣ級増幅し、その出力を電力計
測部４を介してプラズマ負荷５に与えている。６
は直流電源でありパワー回路３の終段トランジス
タのコレクタへはこの直流電源電圧が電圧可変部
７を介して加えられている。電力計測部４からは
パワートランジスタ３の出力に比例した電圧信号
が電圧比較器８を介して電圧可変部７へフイード
バツクされ、それによつてパワートランジスタの
出力の安定化を図つている。プラズマ点灯の前後
などに高周波出力を変化させる必要があり、その
場合には調整ボリユーム９を調節することにより
パワートランジスタ３のコレクタに加わる直流電
源電圧を変化させるのである。
示す概略ブロツク図である。図において発振回路
１によつて発生した高周波信号はドライバトラン
ジスタ２によつて増幅され高周波トランジスタ電
力増幅回路（単にパワー回路と云う）３に入力さ
れる。このドライバ出力は振幅が一定の信号でそ
の振幅はパワー回路の終段トランジスタのコレク
タ電流が飽和する以上の値であり、パワー回路３
はこの入力信号をＣ級増幅し、その出力を電力計
測部４を介してプラズマ負荷５に与えている。６
は直流電源でありパワー回路３の終段トランジス
タのコレクタへはこの直流電源電圧が電圧可変部
７を介して加えられている。電力計測部４からは
パワートランジスタ３の出力に比例した電圧信号
が電圧比較器８を介して電圧可変部７へフイード
バツクされ、それによつてパワートランジスタの
出力の安定化を図つている。プラズマ点灯の前後
などに高周波出力を変化させる必要があり、その
場合には調整ボリユーム９を調節することにより
パワートランジスタ３のコレクタに加わる直流電
源電圧を変化させるのである。
第２図で横軸はパワー回路の終段トランジスタ
のコレクタ電圧、縦軸はコレクタ電流で、ｌ１，
ｌ２は負荷直線である。この図は終段トランジス
タのコレクタ電圧をＶ１，Ｖ２の二種で作動させ
た場合を示している。ドライバー入力の振幅はコ
レクタ電流が飽和する以上に設定してあり、Ｃ級
で作動しているので、コレクタ電圧がＶ１のとき
の出力高周波の振幅はＡ１であり、Ｖ２のときの
振幅はＡ２である。トランジスタの内部損失は高
周波の半サイクルで略斜線部分の面積であり、通
常のＣ級増幅と異り、出力を下げた場合でも効率
は殆んど変らず、80〜90％の効率が得られる。ま
た負荷がｌ１からｌ３に変化した場合、出力電圧
の振幅はＡ１と殆んど変らず、電流出力が増加す
る。通常のＣ級増幅では電流出力は変らず、電圧
振幅がＡ１からＡ１′に減少する。
のコレクタ電圧、縦軸はコレクタ電流で、ｌ１，
ｌ２は負荷直線である。この図は終段トランジス
タのコレクタ電圧をＶ１，Ｖ２の二種で作動させ
た場合を示している。ドライバー入力の振幅はコ
レクタ電流が飽和する以上に設定してあり、Ｃ級
で作動しているので、コレクタ電圧がＶ１のとき
の出力高周波の振幅はＡ１であり、Ｖ２のときの
振幅はＡ２である。トランジスタの内部損失は高
周波の半サイクルで略斜線部分の面積であり、通
常のＣ級増幅と異り、出力を下げた場合でも効率
は殆んど変らず、80〜90％の効率が得られる。ま
た負荷がｌ１からｌ３に変化した場合、出力電圧
の振幅はＡ１と殆んど変らず、電流出力が増加す
る。通常のＣ級増幅では電流出力は変らず、電圧
振幅がＡ１からＡ１′に減少する。
ICP用プラズマ点灯回路ではプラズマを発生さ
せる出力コイルと高周波電源回路との間にインピ
ーダンスマツチング回路を介在させ、プラズマ点
灯前後の定常状態では高周波電源から見た負荷が
純抵抗になるように自動制御を行つているが、プ
ラズマ点灯の過渡期には自動制御が追従できず、
電源から見た負荷は一時的に容量性となつて、出
力コイルに充分な電圧を印加できなかつたが、本
発明では上述したように負荷変動に対して出力電
圧を一定に保つ性質があるから、プラズマ点灯が
容易になる。
せる出力コイルと高周波電源回路との間にインピ
ーダンスマツチング回路を介在させ、プラズマ点
灯前後の定常状態では高周波電源から見た負荷が
純抵抗になるように自動制御を行つているが、プ
ラズマ点灯の過渡期には自動制御が追従できず、
電源から見た負荷は一時的に容量性となつて、出
力コイルに充分な電圧を印加できなかつたが、本
発明では上述したように負荷変動に対して出力電
圧を一定に保つ性質があるから、プラズマ点灯が
容易になる。
(ヘ) 効果
本発明による高周波電源は上述のように、ドラ
イバ出力を一定にしておき、パワートランジスタ
をＣ級で動作させ、コレクタに加わる直流電源電
圧を可変にすることにより高周波出力を制御でき
るようにしたものであるから、電源利用効率は高
周波出力の値にかかわらず常に80〜90％を維持す
ることができ、したがつて電源容量が従来の約３
分の２で済むという利点があり、トランジスタ化
した場合の過負荷に対する余裕がとり易くなり、
またプラズマ点灯が容易になり、更に高周波出力
を変化させても出力インピーダンスが変化しない
のでプラズマ点灯前後において負荷とのマツチン
グがとり易いという利点がある。
イバ出力を一定にしておき、パワートランジスタ
をＣ級で動作させ、コレクタに加わる直流電源電
圧を可変にすることにより高周波出力を制御でき
るようにしたものであるから、電源利用効率は高
周波出力の値にかかわらず常に80〜90％を維持す
ることができ、したがつて電源容量が従来の約３
分の２で済むという利点があり、トランジスタ化
した場合の過負荷に対する余裕がとり易くなり、
またプラズマ点灯が容易になり、更に高周波出力
を変化させても出力インピーダンスが変化しない
のでプラズマ点灯前後において負荷とのマツチン
グがとり易いという利点がある。
第１図は本発明の一実施例を示す概略ブロツク
図、第２図は動作説明図である。 １……発振部、２……ドライバトランジスタ、
３……パワートランジスタ、４……電力計測部、
５……プラズマ負荷、６……直流電源、７……電
圧可変部、８……電圧比較器、９……調整ボリユ
ーム。
図、第２図は動作説明図である。 １……発振部、２……ドライバトランジスタ、
３……パワートランジスタ、４……電力計測部、
５……プラズマ負荷、６……直流電源、７……電
圧可変部、８……電圧比較器、９……調整ボリユ
ーム。
Claims (1)
- １ アルゴンガス流の周囲に巻回されたコイルに
高周波出力を供給するパワートランジスタと、パ
ワートランジスタのベースに入力信号を供給する
ドライバトランジスタとを備え、パワートランジ
スタの入力信号をパワートランジスタの出力電流
が飽和する以上の励振振幅で一定にしてＣ級で動
作させると共にパワートランジスタのコレクタに
加える直流電源電圧を変化させることにより上記
高周波出力を制御するようにしたことを特徴とす
るICP発光分光分析用高周波電源。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16101083A JPS6052749A (ja) | 1983-08-31 | 1983-08-31 | Ｉｃｐ発光分光分析用高周波電源 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16101083A JPS6052749A (ja) | 1983-08-31 | 1983-08-31 | Ｉｃｐ発光分光分析用高周波電源 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6052749A JPS6052749A (ja) | 1985-03-26 |
| JPH058369B2 true JPH058369B2 (ja) | 1993-02-02 |
Family
ID=15726859
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16101083A Granted JPS6052749A (ja) | 1983-08-31 | 1983-08-31 | Ｉｃｐ発光分光分析用高周波電源 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6052749A (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5331954B2 (ja) * | 1976-04-22 | 1978-09-05 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57660Y2 (ja) * | 1976-08-24 | 1982-01-07 | ||
| JPS53163052U (ja) * | 1977-05-27 | 1978-12-20 |
-
1983
- 1983-08-31 JP JP16101083A patent/JPS6052749A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5331954B2 (ja) * | 1976-04-22 | 1978-09-05 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6052749A (ja) | 1985-03-26 |
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