JPH0610616Y2 - 高周波誘導結合プラズマ質量分析計 - Google Patents
高周波誘導結合プラズマ質量分析計Info
- Publication number
- JPH0610616Y2 JPH0610616Y2 JP1987144974U JP14497487U JPH0610616Y2 JP H0610616 Y2 JPH0610616 Y2 JP H0610616Y2 JP 1987144974 U JP1987144974 U JP 1987144974U JP 14497487 U JP14497487 U JP 14497487U JP H0610616 Y2 JPH0610616 Y2 JP H0610616Y2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sample
- mass spectrometer
- inductively coupled
- chamber
- high frequency
- Prior art date
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Description
【考案の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本考案は、レーザ光で試料を効率良く気化させてプラズ
マトーチに供給できるようにした高周波誘導結合プラズ
マ質量分析計に関する。
マトーチに供給できるようにした高周波誘導結合プラズ
マ質量分析計に関する。
〈従来の技術〉 高周波誘導結合プラズマ質量分析計は、高周波誘導結合
プラズマを用いて試料を励起させ、生じたイオンをノズ
ルとスキマーからなるインターフェイスを介して質量分
析計に導いて電気的に検出し該イオン両を精密に測定す
ることにより、試料中の被測定元素を高精度に分析する
ように構成されている。第２図は、このような高周波誘
導結合プラズマ質量分析計の従来例構成説明図である。
この図において、プラズマトーチ１の外室１ｂと最外室
１ｃ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ている。また、レーザ光源４
ａからのレーザ光は、鏡４ｂで全反射されてのち試料チ
ャンバーのガラス４ｃを透過し試料台４ｄ上の試料５に
照射されて該試料５を気化させる。このようにして気化
された試料は、試料チャンバーの入口４ｅから導入され
たアルゴンガスによって搬送され、試料チャンバーの出
口４ｆを通ってプラズマトーチ１の内室１ａへと搬入さ
れる。更に、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。一方、ノズル８とスキマー９に挟まれたフ
ォアチャンバー１１内は、真空ポンプ１２によって例え
ば１Ｔｏｒｒ．に吸引されている。また、センターチャ
ンバー１３内には中心軸上に光の進入を阻止する小円板
１４ａと該小円板と一定距離を保つように配置されたイ
オンレンズ１４ｂ，１４ｃが設けられると共に、該セン
ターチャンバー１３の内部は第１油拡散ポンプ１５によ
って例えば１０−４Ｔｏｒｒ．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１０−５Ｔｏｒｒ．に吸引されている。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
に高周波誘導結合プラズマ７が生ずる。該プラズマ７内
のイオンは、ノズル８やスキマー９を経由してのち例え
ば小円板１４ａとイオンレンズ１４ｂ，１４ｃ（若しく
はダブレット四重極レンズ）の間を通って収束されての
ちマスフィルタ１６を通り二次電子増倍管１９に導かれ
て検出され、該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。
プラズマを用いて試料を励起させ、生じたイオンをノズ
ルとスキマーからなるインターフェイスを介して質量分
析計に導いて電気的に検出し該イオン両を精密に測定す
ることにより、試料中の被測定元素を高精度に分析する
ように構成されている。第２図は、このような高周波誘
導結合プラズマ質量分析計の従来例構成説明図である。
この図において、プラズマトーチ１の外室１ｂと最外室
１ｃ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ている。また、レーザ光源４
ａからのレーザ光は、鏡４ｂで全反射されてのち試料チ
ャンバーのガラス４ｃを透過し試料台４ｄ上の試料５に
照射されて該試料５を気化させる。このようにして気化
された試料は、試料チャンバーの入口４ｅから導入され
たアルゴンガスによって搬送され、試料チャンバーの出
口４ｆを通ってプラズマトーチ１の内室１ａへと搬入さ
れる。更に、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。一方、ノズル８とスキマー９に挟まれたフ
ォアチャンバー１１内は、真空ポンプ１２によって例え
ば１Ｔｏｒｒ．に吸引されている。また、センターチャ
ンバー１３内には中心軸上に光の進入を阻止する小円板
１４ａと該小円板と一定距離を保つように配置されたイ
オンレンズ１４ｂ，１４ｃが設けられると共に、該セン
ターチャンバー１３の内部は第１油拡散ポンプ１５によ
って例えば１０−４Ｔｏｒｒ．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１０−５Ｔｏｒｒ．に吸引されている。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
に高周波誘導結合プラズマ７が生ずる。該プラズマ７内
のイオンは、ノズル８やスキマー９を経由してのち例え
ば小円板１４ａとイオンレンズ１４ｂ，１４ｃ（若しく
はダブレット四重極レンズ）の間を通って収束されての
ちマスフィルタ１６を通り二次電子増倍管１９に導かれ
て検出され、該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。
〈考案が解決しようとする問題点〉 然しながら、上記従来例においては、レーザ光の波長吸
収が小さい物質で試料５が構成されていたり熱伝導の大
きな物質で試料５が構成されている場合にはレーザ光源
からの出力を大きくしなければならない等、試料５の性
質に応じてレーザ光源の出力を調整しなければならない
という欠点があった。
収が小さい物質で試料５が構成されていたり熱伝導の大
きな物質で試料５が構成されている場合にはレーザ光源
からの出力を大きくしなければならない等、試料５の性
質に応じてレーザ光源の出力を調整しなければならない
という欠点があった。
本考案は、かかる従来例の欠点に鑑みてなされたもので
あり、その目的は、試料５の性質に応じてその都度レー
ザ光源の出力を調整しなくともレーザ光で試料を効率良
く気化させてプラズマトーチに供給できるような高周波
誘導結合プラズマ質量分析計を提供することにある。
あり、その目的は、試料５の性質に応じてその都度レー
ザ光源の出力を調整しなくともレーザ光で試料を効率良
く気化させてプラズマトーチに供給できるような高周波
誘導結合プラズマ質量分析計を提供することにある。
〈問題点を解決するための手段〉 このような目的を達成するために、本発明は、 レーザ光を照射して気化した被測定試料をプラズマトー
チに導いて励起し、励起した被測定試料を質量分析計に
導いて質量分析を行う高周波誘導結合プラズマ質量分析
計において、 前記レーザ光が照射される被測定試料が搭載されるサン
プルチャンバーの試料台を発熱させて加熱する補助加熱
体と、 前記プラズマトーチと前記サンプルチャンバーとの間に
設けられていて、前記サンプルチャンバーを介して前記
プラズマトーチに気化した被測定試料を搬送する励起ガ
スを切り換えて外部に放出する三方切換弁と、 を設けたことを特徴としている。
チに導いて励起し、励起した被測定試料を質量分析計に
導いて質量分析を行う高周波誘導結合プラズマ質量分析
計において、 前記レーザ光が照射される被測定試料が搭載されるサン
プルチャンバーの試料台を発熱させて加熱する補助加熱
体と、 前記プラズマトーチと前記サンプルチャンバーとの間に
設けられていて、前記サンプルチャンバーを介して前記
プラズマトーチに気化した被測定試料を搬送する励起ガ
スを切り換えて外部に放出する三方切換弁と、 を設けたことを特徴としている。
〈実施例〉 以下、本考案について図を用いて詳細に説明する。第１
図は本考案実施例の構成説明図であり、図中、第２図と
同一記号は同一意味をもたせて使用しここでの重複説明
は省略する。また、２１はレーザ光がガラス２１ｃを透
過し試料台２１ｄ上の試料５に照射されて該試料５を気
化させるサンプルチャンバー、２１ａはサンプルチャン
バー２１内へガス調節器２で圧力調整されたアルゴンガ
スを導入するサンプルチャンバー２１の入口、２１ｂは
サンプルチャンバー２１で気化された試料が上記アルゴ
ンガスで搬送されて導出される導出口、４ｂ′は鏡４１
〜４３等で構成されレーザ光源４ａからのレーザ光を受
けて該レーザ光をサンプルチャンバー２１に集光して供
給（照射）するレーザ光学系、２２は試料台２１ｄ内に
埋設された例えばニクロム線でなる補助加熱体、２３は
補助加熱体２２に電圧を印加する電源、２４は第１流路
２４ａからの流体を第２流路２４ｂおよび３流路２４ｃ
のいずれか一方の流路に切換えて送出する三方切換弁、
２５はボールジョイントである。
図は本考案実施例の構成説明図であり、図中、第２図と
同一記号は同一意味をもたせて使用しここでの重複説明
は省略する。また、２１はレーザ光がガラス２１ｃを透
過し試料台２１ｄ上の試料５に照射されて該試料５を気
化させるサンプルチャンバー、２１ａはサンプルチャン
バー２１内へガス調節器２で圧力調整されたアルゴンガ
スを導入するサンプルチャンバー２１の入口、２１ｂは
サンプルチャンバー２１で気化された試料が上記アルゴ
ンガスで搬送されて導出される導出口、４ｂ′は鏡４１
〜４３等で構成されレーザ光源４ａからのレーザ光を受
けて該レーザ光をサンプルチャンバー２１に集光して供
給（照射）するレーザ光学系、２２は試料台２１ｄ内に
埋設された例えばニクロム線でなる補助加熱体、２３は
補助加熱体２２に電圧を印加する電源、２４は第１流路
２４ａからの流体を第２流路２４ｂおよび３流路２４ｃ
のいずれか一方の流路に切換えて送出する三方切換弁、
２５はボールジョイントである。
このような構成からなる本考案の実施例において、レー
ザ光源４ａからのレーザ光は、レーザ光学系４ｂ′内の
鏡４１〜４３で全反射されてのちサンプルチャンバー２
１のガラス２１ｃを透過し試料台２１ｄ上の試料５に照
射されて該試料５を気化させる。このとき、試料５が例
えばアルミニウムのような熱伝導性の良い物質である
と、試料５に照射されレーザ光の熱エネルギーは該レー
ザの焦点（レーザスポット）周辺に伝導し、該レーザス
ポットにおける熱エネルギーが減少して結果的に試料５
を充分に気化できないような現象が生ずる。このような
試料の場合、電源２３をオンにし補助加熱体２２を発熱
させて試料５をあらかじめ加熱しておくと、上述のよう
にしてレーザスポットにおける熱エネルギーが減少して
も該減少分が補助加熱体２２の発熱で補われ試料５が充
分に気化されるようになる。また、熱伝導性の良い物質
の中には温度が上昇すると熱伝導率の小さくなる物質も
多く、このような試料の場合にはレーザスポットにおけ
る熱エネルギーの現象が抑制され試料５が充分に気化さ
れるようになる。このようにして気化された試料は、サ
ンプルチャンバーの入口２１ａから導入されたアルゴン
ガスによって搬送されサンプルチャンバーの出口２１ｂ
を経由して第１流路２４ａへ導かれる。また、三方切換
弁２４は当初オフとなっていて第１流路２４ａと第３流
路２４ｃが連通しており、第１流路２４ａへ導かれた上
記試料は三方切換弁２４，第３流路２４ｃ，及びボール
ジョイント２５を経てプラズマトーチ１の内室１ａへと
搬入されるようになる。一方、上記試料５を新しい試料
と交換するような場合、サンプルチャンバー２１内の空
気等をアルゴンガスによって充分にパージする必要があ
る。このような場合、サンプルチャンバーの入口２１ａ
から大量に導入されたアルゴンガスが、サンプルチャン
バーの出口２１ｂ，第１流路２４ａ，三方切換弁２４，
第３流路２４ｃ，及びボールジョイント２５を経てプラ
ズマトーチ１の内室１ａへと搬入されると、プラズマ７
が消えることがある。そこで、このような場合には、三
方切換弁２４をオンにし第１流路２４ａと第２流路２４
ｂを連通し第１流路２４ａへ導かれた上記大量のアルゴ
ンガスを第２流路２４ｂから外部に排出することによ
り、プラズマ７が消えるのを未然に防止するようにして
いる。
ザ光源４ａからのレーザ光は、レーザ光学系４ｂ′内の
鏡４１〜４３で全反射されてのちサンプルチャンバー２
１のガラス２１ｃを透過し試料台２１ｄ上の試料５に照
射されて該試料５を気化させる。このとき、試料５が例
えばアルミニウムのような熱伝導性の良い物質である
と、試料５に照射されレーザ光の熱エネルギーは該レー
ザの焦点（レーザスポット）周辺に伝導し、該レーザス
ポットにおける熱エネルギーが減少して結果的に試料５
を充分に気化できないような現象が生ずる。このような
試料の場合、電源２３をオンにし補助加熱体２２を発熱
させて試料５をあらかじめ加熱しておくと、上述のよう
にしてレーザスポットにおける熱エネルギーが減少して
も該減少分が補助加熱体２２の発熱で補われ試料５が充
分に気化されるようになる。また、熱伝導性の良い物質
の中には温度が上昇すると熱伝導率の小さくなる物質も
多く、このような試料の場合にはレーザスポットにおけ
る熱エネルギーの現象が抑制され試料５が充分に気化さ
れるようになる。このようにして気化された試料は、サ
ンプルチャンバーの入口２１ａから導入されたアルゴン
ガスによって搬送されサンプルチャンバーの出口２１ｂ
を経由して第１流路２４ａへ導かれる。また、三方切換
弁２４は当初オフとなっていて第１流路２４ａと第３流
路２４ｃが連通しており、第１流路２４ａへ導かれた上
記試料は三方切換弁２４，第３流路２４ｃ，及びボール
ジョイント２５を経てプラズマトーチ１の内室１ａへと
搬入されるようになる。一方、上記試料５を新しい試料
と交換するような場合、サンプルチャンバー２１内の空
気等をアルゴンガスによって充分にパージする必要があ
る。このような場合、サンプルチャンバーの入口２１ａ
から大量に導入されたアルゴンガスが、サンプルチャン
バーの出口２１ｂ，第１流路２４ａ，三方切換弁２４，
第３流路２４ｃ，及びボールジョイント２５を経てプラ
ズマトーチ１の内室１ａへと搬入されると、プラズマ７
が消えることがある。そこで、このような場合には、三
方切換弁２４をオンにし第１流路２４ａと第２流路２４
ｂを連通し第１流路２４ａへ導かれた上記大量のアルゴ
ンガスを第２流路２４ｂから外部に排出することによ
り、プラズマ７が消えるのを未然に防止するようにして
いる。
尚、本考案は上述の実施例に限定されることなく種々の
変形が可能であり、例えば次の（イ）〜（ハ）のように
しても良いものとする。即ち、（イ）上記補助加熱体２
２が埋設された試料台２１ｄの代わりに例えばタングス
テンでなる金属製の加熱炉を用いる。（ロ）上記補助加
熱体２２が埋設された試料台２１ｄの代わりに炭素炉を
用いる。（ハ）上記試料５が金属である場合、該試料自
体に電源２３からの電圧を直接的に印加して試料５の内
部に電流を流す。
変形が可能であり、例えば次の（イ）〜（ハ）のように
しても良いものとする。即ち、（イ）上記補助加熱体２
２が埋設された試料台２１ｄの代わりに例えばタングス
テンでなる金属製の加熱炉を用いる。（ロ）上記補助加
熱体２２が埋設された試料台２１ｄの代わりに炭素炉を
用いる。（ハ）上記試料５が金属である場合、該試料自
体に電源２３からの電圧を直接的に印加して試料５の内
部に電流を流す。
〈考案の効果〉 以上詳しく説明したような本考案の実施例によれば、試
料の性質に応じてその都度レーザ光源の出力を調整しな
くともレーザ光で試料を効率良く気化させてプラズマト
ーチに供給できるような高周波誘導結合プラズマ質量分
析計が実現する。即ち、補助加熱体２２のような補助加
熱源を用い試料５をあらかじめ加熱しておくことによ
り、前記従来例に比して小さなレーザ光出力で試料５を
効率良く気化させることができ、大出力のレーザ光源を
必要としていた前記従来例に比して低コストの高周波誘
導結合プラズマ質量分析計が提供できる等の利点があ
る。
料の性質に応じてその都度レーザ光源の出力を調整しな
くともレーザ光で試料を効率良く気化させてプラズマト
ーチに供給できるような高周波誘導結合プラズマ質量分
析計が実現する。即ち、補助加熱体２２のような補助加
熱源を用い試料５をあらかじめ加熱しておくことによ
り、前記従来例に比して小さなレーザ光出力で試料５を
効率良く気化させることができ、大出力のレーザ光源を
必要としていた前記従来例に比して低コストの高周波誘
導結合プラズマ質量分析計が提供できる等の利点があ
る。
第１図は本考案実施例の構成説明図、第２図は従来例の
構成説明図である。 １……プラズマトーチ、３……アルゴンガス供給源、 ４ａ……レーザ光源、４ｂ′……レーザ光学系、 ５……試料、７……高周波誘導結合プラズマ、 ８……ノズル、９……スキマー、 １１……フォアチャンバー、 １３……センターチャンバー、 １６……マスフィルタ、１７……リアチャンバー、 ２０……信号処理部、 ２１……サンプルチャンバー、 ２１ａ……サンプルチャンバーの導入口、 ２１ｂ……サンプルチャンバーの導出口、 ２１ｃ……ガラス、２１ｄ……試料台、 ２２……補助加熱体、２３……電源 ２４……三方切換弁、 ２５……ボールジョイント
構成説明図である。 １……プラズマトーチ、３……アルゴンガス供給源、 ４ａ……レーザ光源、４ｂ′……レーザ光学系、 ５……試料、７……高周波誘導結合プラズマ、 ８……ノズル、９……スキマー、 １１……フォアチャンバー、 １３……センターチャンバー、 １６……マスフィルタ、１７……リアチャンバー、 ２０……信号処理部、 ２１……サンプルチャンバー、 ２１ａ……サンプルチャンバーの導入口、 ２１ｂ……サンプルチャンバーの導出口、 ２１ｃ……ガラス、２１ｄ……試料台、 ２２……補助加熱体、２３……電源 ２４……三方切換弁、 ２５……ボールジョイント
Claims (1)
- 【請求項１】レーザ光を照射して気化した被測定試料を
プラズマトーチに導いて励起し、励起した被測定試料を
質量分析計に導いて質量分析を行う高周波誘導結合プラ
ズマ質量分析計において、 前記レーザ光が照射される被測定試料が搭載されるサン
プルチャンバーの試料台を発熱させて加熱する補助加熱
体と、 前記プラズマトーチと前記サンプルチャンバーとの間に
設けられていて、前記サンプルチャンバーを介して前記
プラズマトーチに気化した被測定試料を搬送する励起ガ
スを切り換えて外部に放出する三方切換弁と、 を設けたことを特徴とした高周波誘導結合プラズマ質量
分析計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1987144974U JPH0610616Y2 (ja) | 1987-09-22 | 1987-09-22 | 高周波誘導結合プラズマ質量分析計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1987144974U JPH0610616Y2 (ja) | 1987-09-22 | 1987-09-22 | 高周波誘導結合プラズマ質量分析計 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6451258U JPS6451258U (ja) | 1989-03-29 |
| JPH0610616Y2 true JPH0610616Y2 (ja) | 1994-03-16 |
Family
ID=31413155
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1987144974U Expired - Lifetime JPH0610616Y2 (ja) | 1987-09-22 | 1987-09-22 | 高周波誘導結合プラズマ質量分析計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0610616Y2 (ja) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61102553A (ja) * | 1984-10-25 | 1986-05-21 | Jeol Ltd | 液体クロマトグラフ質量分析装置 |
| JPS62109346U (ja) * | 1985-12-27 | 1987-07-13 |
-
1987
- 1987-09-22 JP JP1987144974U patent/JPH0610616Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6451258U (ja) | 1989-03-29 |
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