JPH0624112B2 - 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
- JPH0624112B2 JPH0624112B2 JP61087555A JP8755586A JPH0624112B2 JP H0624112 B2 JPH0624112 B2 JP H0624112B2 JP 61087555 A JP61087555 A JP 61087555A JP 8755586 A JP8755586 A JP 8755586A JP H0624112 B2 JPH0624112 B2 JP H0624112B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- high frequency
- inductively coupled
- coupled plasma
- mass spectrometer
- coil
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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- Other Investigation Or Analysis Of Materials By Electrical Means (AREA)
- Electron Tubes For Measurement (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明は、高周波誘導結合プラズマと質量分析計を結合
させてなる高周波誘導結合プラズマ・質量分析計（Indu
ctively Coupledly Plasma-Mass Spectrometer、以下
「ＩＣＰ−ＭＳ」と略す）に関する。
させてなる高周波誘導結合プラズマ・質量分析計（Indu
ctively Coupledly Plasma-Mass Spectrometer、以下
「ＩＣＰ−ＭＳ」と略す）に関する。
＜従来の技術＞ ＩＣＰ−ＭＳ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、例えばノズルとスキマー
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、特定質量のイオンを電気的に検出し、該イオン量を
精密に測定することによって、上記試料中の被測定元素
等を分析するように構成されている。第５図はこのよう
なＩＣＰ−ＭＳの従来例要部構成説明図であり、図中、
１は例えば、最外室1a、外室1b、および内室1cを有する
三重管構造のプラズマトーチ、２はプラズマトーチ１に
例えば３回巻回された高周波誘導コイル、３は該コイル
２にコンデンサC1,C2 を介して高周波電流を供給する高
周波電源、４は高周波誘導結合プラズマ、５はノズル、
６はスキマーである。この図において、コイル２にコン
デンサC1，C2を介して高周波電源３から高周波エネルギ
ーが供給されると、コイル２の周囲に高周波磁界（図示
せず）が形成される。この高周波磁界の近傍で、プラズ
マトーチ１内のアルゴンガス中に電子かイオンが植えつ
けられると、該高周波磁界の作用で瞬時に高周波誘導結
合プラズマ４が生ずる。該プラズマ４内のイオンはノズ
ル５を介してスキマー６内に引き出され図示しない質量
分析計で検出されるようになる。
を励起させ、生じたイオンを、例えばノズルとスキマー
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、特定質量のイオンを電気的に検出し、該イオン量を
精密に測定することによって、上記試料中の被測定元素
等を分析するように構成されている。第５図はこのよう
なＩＣＰ−ＭＳの従来例要部構成説明図であり、図中、
１は例えば、最外室1a、外室1b、および内室1cを有する
三重管構造のプラズマトーチ、２はプラズマトーチ１に
例えば３回巻回された高周波誘導コイル、３は該コイル
２にコンデンサC1,C2 を介して高周波電流を供給する高
周波電源、４は高周波誘導結合プラズマ、５はノズル、
６はスキマーである。この図において、コイル２にコン
デンサC1，C2を介して高周波電源３から高周波エネルギ
ーが供給されると、コイル２の周囲に高周波磁界（図示
せず）が形成される。この高周波磁界の近傍で、プラズ
マトーチ１内のアルゴンガス中に電子かイオンが植えつ
けられると、該高周波磁界の作用で瞬時に高周波誘導結
合プラズマ４が生ずる。該プラズマ４内のイオンはノズ
ル５を介してスキマー６内に引き出され図示しない質量
分析計で検出されるようになる。
然し乍ら、上記従来例においては、高周波誘導コイル２
の巻き数が多いため、例えば3,000Vもの高電圧を出力す
る高周波電源３が必要となっていた。また、このような
高電圧が高周波誘導コイル２に印加されるため、該コイ
ル２と周囲の金属（例えばノズル５）との間にアーク状
の放電が生じたり、高周波誘導コイル２と上記高周波誘
導結合プラズマ４若しくは上記プラズマトーチ１内のア
ルゴンガスとの間にアーク状放電が生じたりする欠点も
あった。更に、上述のような高電圧やアーク状放電は人
体に危害を及ぼす危険性もあり、安全上も大きな問題と
なっていた。
の巻き数が多いため、例えば3,000Vもの高電圧を出力す
る高周波電源３が必要となっていた。また、このような
高電圧が高周波誘導コイル２に印加されるため、該コイ
ル２と周囲の金属（例えばノズル５）との間にアーク状
の放電が生じたり、高周波誘導コイル２と上記高周波誘
導結合プラズマ４若しくは上記プラズマトーチ１内のア
ルゴンガスとの間にアーク状放電が生じたりする欠点も
あった。更に、上述のような高電圧やアーク状放電は人
体に危害を及ぼす危険性もあり、安全上も大きな問題と
なっていた。
＜発明が解決しようとする問題点＞ 本発明は、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、上述のような欠点が解消され安定な
高周波誘導結合プラズマを生じさせることができる高周
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、上述のような欠点が解消され安定な
高周波誘導結合プラズマを生じさせることができる高周
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＞ 上述のような問題点を解決する本発明の特徴は、高周波
誘導結合プラズマ・質量分析計において、プラズマトー
チに１回だけ巻回された幅の広い帯状コイルで高周波誘
導コイルを構成したことにある。
誘導結合プラズマ・質量分析計において、プラズマトー
チに１回だけ巻回された幅の広い帯状コイルで高周波誘
導コイルを構成したことにある。
＜実施例＞ 以下、本発明について図を用いて詳しく検討する。第１
図は本発明実施例の要部構成説明図であり、図中、第５
図と同一記号は同一意味をもたせて使用する。また、
２′は高周波誘導結合プラズマ１に１回だけ巻回された
例えば８mm以上の幅（広い幅）を有する帯状の高周波誘
導コイルである。第２図は第１図の要部斜視図であり、
第３図は第１図の等価回路図である。第３図において、
Lwは上記高周波誘導コイル２′の等価コイル，Lpおよび
Rpは上記高周波誘導結合プラズマ４を等価コイルLwの磁
界で励起される１ターンコイルとみなした場合の等価コ
イルおよび等価抵抗であり、等価コイルLw,Lpは夫々ト
ランスの１次巻線および２次巻線とみなすことができ
る。尚、等価抵抗Rpの大きさは、上記プラズマトーチ１
内のアルゴンガス温度が6,000 〜10,000 Kのとき約１Ω
と言われている。
図は本発明実施例の要部構成説明図であり、図中、第５
図と同一記号は同一意味をもたせて使用する。また、
２′は高周波誘導結合プラズマ１に１回だけ巻回された
例えば８mm以上の幅（広い幅）を有する帯状の高周波誘
導コイルである。第２図は第１図の要部斜視図であり、
第３図は第１図の等価回路図である。第３図において、
Lwは上記高周波誘導コイル２′の等価コイル，Lpおよび
Rpは上記高周波誘導結合プラズマ４を等価コイルLwの磁
界で励起される１ターンコイルとみなした場合の等価コ
イルおよび等価抵抗であり、等価コイルLw,Lpは夫々ト
ランスの１次巻線および２次巻線とみなすことができ
る。尚、等価抵抗Rpの大きさは、上記プラズマトーチ１
内のアルゴンガス温度が6,000 〜10,000 Kのとき約１Ω
と言われている。
第３図において、等価コイルLp（即ち、上記高周波誘導
結合プラズマ４）に送り込まれるエネルギーを一定に保
つと、等価コイルLpの両端に発生する電圧epも、等価コ
イルLwのインダクタンス如何に拘らず一定となる。一
方、等価コイルLwと等価コイルLpの巻数比をｎ：１と仮
定すると、等価コイルLwの両端に印加される電圧ewは、
ew＝nep となる。また、ｎの値が小さくなる程、高周波
誘導コイルの巻き数が多いことによって生ずる前記従来
例の欠点が減少する。従って、ｎ＝１，即ち高周波誘導
コイルが１ターンコイルであることが最も好ましい状態
である。然し、高周波誘導結合プラズマを用いて試料分
析等を行なう場合、該プラズマはガスの流れ方向にある
程度の大きさを有していることが不可欠な要件となって
いる。このため、単なる１ターンコイル（即ち、通常の
線状コイルを１回だけ巻回させたもの）では、こうした
要件を満足できないうえ、生ずる高周波誘導結合プラズ
マも不安定なものとなる欠点がある。この点、第１図や
第２図に示すような帯状のコイル２′は、ガス（アルゴ
ンガス）の流れ方向にある程度の大きさを有していて上
記要件を満足すると共に、生ずる高周波誘導結合プラズ
マも安定となっている。
結合プラズマ４）に送り込まれるエネルギーを一定に保
つと、等価コイルLpの両端に発生する電圧epも、等価コ
イルLwのインダクタンス如何に拘らず一定となる。一
方、等価コイルLwと等価コイルLpの巻数比をｎ：１と仮
定すると、等価コイルLwの両端に印加される電圧ewは、
ew＝nep となる。また、ｎの値が小さくなる程、高周波
誘導コイルの巻き数が多いことによって生ずる前記従来
例の欠点が減少する。従って、ｎ＝１，即ち高周波誘導
コイルが１ターンコイルであることが最も好ましい状態
である。然し、高周波誘導結合プラズマを用いて試料分
析等を行なう場合、該プラズマはガスの流れ方向にある
程度の大きさを有していることが不可欠な要件となって
いる。このため、単なる１ターンコイル（即ち、通常の
線状コイルを１回だけ巻回させたもの）では、こうした
要件を満足できないうえ、生ずる高周波誘導結合プラズ
マも不安定なものとなる欠点がある。この点、第１図や
第２図に示すような帯状のコイル２′は、ガス（アルゴ
ンガス）の流れ方向にある程度の大きさを有していて上
記要件を満足すると共に、生ずる高周波誘導結合プラズ
マも安定となっている。
第４図は本発明実施例の全体的な構成説明図であり、図
中、第１図乃至第３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、９はアルゴ
ンガス供給源、10はガス調節器、11は試料を貯留する
槽、12は試料を霧化してエアロゾル試料にするネブライ
ザ、13は高周波電源を含む駆動回路、14はプラズマトー
チ１を収納する筐体、15はフォアチャンバー16内を例え
ば1 torr．まで吸引して排気する真空ポンプ、17はセン
ターチャンバー18内を例えば10-4torr．まで吸引して排
気する真空ポンプ、19は例えば四重極マスフィルタでな
る質量分析計検出器、20はリアチャンバー21内を吸引し
て排気する真空ポンプ、22は二次電子増倍管、23は演算
処理部（例えばマイクロコンピュータ）である。このよ
うな構成からなる本発明の実施例において、プラズマト
ーチ１の最外室1aおよび外室1bには、ガス調整器10を介
してガス供給源９からアルゴンガスが供給される。ま
た、内室1cにはネブライザ10からアルゴンガス（上記ガ
ス調整器10を介して供給されるもの）によってエアロゾ
ル試料が搬入される。一方、高周波誘導コイル２には駆
動部13内の高周波電源３によって高周波エネルギーが供
給され、該コイルの周囲に高周波磁界（図示せず）が形
成されている。このため、上記高周波磁界の作用で高周
波誘導結合プラズマ４が生ずる。このプラズマ４内のイ
オンはノズル５を介してスキマー６内に引き出され、そ
の後、質量分析計検出器19によって特定質量のイオンが
検出される。該検出信号は二次電子増倍管22で増幅され
てのち演算処理部23に送出され、最終的に試料中の被測
定元素分析値等を与えるようになる。
中、第１図乃至第３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、９はアルゴ
ンガス供給源、10はガス調節器、11は試料を貯留する
槽、12は試料を霧化してエアロゾル試料にするネブライ
ザ、13は高周波電源を含む駆動回路、14はプラズマトー
チ１を収納する筐体、15はフォアチャンバー16内を例え
ば1 torr．まで吸引して排気する真空ポンプ、17はセン
ターチャンバー18内を例えば10-4torr．まで吸引して排
気する真空ポンプ、19は例えば四重極マスフィルタでな
る質量分析計検出器、20はリアチャンバー21内を吸引し
て排気する真空ポンプ、22は二次電子増倍管、23は演算
処理部（例えばマイクロコンピュータ）である。このよ
うな構成からなる本発明の実施例において、プラズマト
ーチ１の最外室1aおよび外室1bには、ガス調整器10を介
してガス供給源９からアルゴンガスが供給される。ま
た、内室1cにはネブライザ10からアルゴンガス（上記ガ
ス調整器10を介して供給されるもの）によってエアロゾ
ル試料が搬入される。一方、高周波誘導コイル２には駆
動部13内の高周波電源３によって高周波エネルギーが供
給され、該コイルの周囲に高周波磁界（図示せず）が形
成されている。このため、上記高周波磁界の作用で高周
波誘導結合プラズマ４が生ずる。このプラズマ４内のイ
オンはノズル５を介してスキマー６内に引き出され、そ
の後、質量分析計検出器19によって特定質量のイオンが
検出される。該検出信号は二次電子増倍管22で増幅され
てのち演算処理部23に送出され、最終的に試料中の被測
定元素分析値等を与えるようになる。
尚、本発明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、例えば帯状の高周波誘導コイル２′
を次のようなコイルと代替してもよいものとする。即
ち、通常の線状コイルを数本並列的に前記プラズマトー
チ１の外周に巻回すると共に、これらコイルの端子をま
とめて共通の板状端子に接続させたようなコイルと代替
してもよいとする。
変形が可能であり、例えば帯状の高周波誘導コイル２′
を次のようなコイルと代替してもよいものとする。即
ち、通常の線状コイルを数本並列的に前記プラズマトー
チ１の外周に巻回すると共に、これらコイルの端子をま
とめて共通の板状端子に接続させたようなコイルと代替
してもよいとする。
＜発明の効果＞ 以上詳しく説明したような本発明によれば、プラズマト
ーチに１回だけ巻回された幅広の帯状コイルで高周波誘
導コイルを構成しているため、前記従来例の欠点が一挙
に解決され、安定な高周波誘導結合プラズマを生じさせ
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。
ーチに１回だけ巻回された幅広の帯状コイルで高周波誘
導コイルを構成しているため、前記従来例の欠点が一挙
に解決され、安定な高周波誘導結合プラズマを生じさせ
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。
第１図は本発明実施例の要部構成説明図、第２図は第１
図の要部斜視図、第３図は第１図の等価回路図、第４図
は本発明実施例の全体的な構成説明図、第５図は従来例
の要部構成説明図である。 １……プラズマトーチ、２′……高周波誘導コイル、 ３……高周波電源、４……高周波誘導結合プラズマ、 ５……ノズル、６……スキマー。
図の要部斜視図、第３図は第１図の等価回路図、第４図
は本発明実施例の全体的な構成説明図、第５図は従来例
の要部構成説明図である。 １……プラズマトーチ、２′……高周波誘導コイル、 ３……高周波電源、４……高周波誘導結合プラズマ、 ５……ノズル、６……スキマー。
Claims (2)
- 【請求項１】高周波誘導コイルに高周波エネルギーを供
給し高周波磁界を形成してプラズマトーチの先端部に高
周波誘導結合プラズマを生じさせ、該プラズマを用いて
試料を励起してイオンを生じさせ、該イオンをインター
フェイスを介して質量分析計に導いて検出し、前記試料
中の被測定元素を分析する分析計において、前記高周波
誘導コイルは前記プラズマトーチに１回だけ巻回された
幅の広い帯状コイルでなることを特徴とする高周波誘導
結合プラズマ・質量分析計。 - 【請求項２】前記帯状コイルは幅が８mm以上である特許
請求範囲第(1)項記載の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 |
|---|---|---|---|
| JP61087555A JPH0624112B2 (ja) | 1986-04-16 | 1986-04-16 | 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 |
|---|---|---|---|
| JP61087555A JPH0624112B2 (ja) | 1986-04-16 | 1986-04-16 | 高周波誘導結合プラズマ・質量分析計 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62243233A JPS62243233A (ja) | 1987-10-23 |
| JPH0624112B2 true JPH0624112B2 (ja) | 1994-03-30 |
Family
ID=13918233
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61087555A Expired - Lifetime JPH0624112B2 (ja) | 1986-04-16 | 1986-04-16 | 高周波誘導結合プラズマ・質量分析計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0624112B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7742167B2 (en) | 2005-06-17 | 2010-06-22 | Perkinelmer Health Sciences, Inc. | Optical emission device with boost device |
| JP2008544454A (ja) * | 2005-06-17 | 2008-12-04 | パーキンエルマー・インコーポレイテッド | 増強装置及びその使用方法 |
| EP2566651A4 (en) | 2010-05-05 | 2018-04-18 | PerkinElmer Health Sciences, Inc. | Oxidation resistant induction devices |
| JP5934185B2 (ja) | 2010-05-05 | 2016-06-15 | ペルキネルマー ヘルス サイエンシーズ， インコーポレイテッド | プラズマトーチ |
| CN114358223A (zh) * | 2021-12-23 | 2022-04-15 | 深圳市魔力信息技术有限公司 | 一种非接触式指纹银行卡的实现方法及装置 |
| CN115736376A (zh) * | 2022-11-30 | 2023-03-07 | 思摩尔国际控股有限公司 | 发热元件、电子雾化装置和雾化方法 |
-
1986
- 1986-04-16 JP JP61087555A patent/JPH0624112B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62243233A (ja) | 1987-10-23 |
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