JPH08124517A - 元素分析装置 - Google Patents
元素分析装置Info
- Publication number
- JPH08124517A JPH08124517A JP6255250A JP25525094A JPH08124517A JP H08124517 A JPH08124517 A JP H08124517A JP 6255250 A JP6255250 A JP 6255250A JP 25525094 A JP25525094 A JP 25525094A JP H08124517 A JPH08124517 A JP H08124517A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- plasma
- sampling cone
- nozzle
- generated
- sampling
- 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.)
- Pending
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- Electron Tubes For Measurement (AREA)
- Other Investigation Or Analysis Of Materials By Electrical Means (AREA)
- Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 プラズマトーチで発生されるプラズマ中に試
料を導入し、これにより生成されるイオンあるいは光を
サンプリングコーンを通してサンプリングして元素分析
を行う元素分析装置において、プラズマとサンプリング
コーンとの間で放電が起こらないようにして、サンプリ
ングコーンの長寿命化を図る。 【構成】 プラズマトーチ１とサンプリングコーン４と
の間には、プラズマトーチ１で発生されるプラズマpを
サンプリングコーン４に向けて集束するノズル２０が配
置され、このノズル２０は、導電性の材料で構成されて
いるとともに、少なくともプラズマ点灯中は、接地状態
に保持されている。
料を導入し、これにより生成されるイオンあるいは光を
サンプリングコーンを通してサンプリングして元素分析
を行う元素分析装置において、プラズマとサンプリング
コーンとの間で放電が起こらないようにして、サンプリ
ングコーンの長寿命化を図る。 【構成】 プラズマトーチ１とサンプリングコーン４と
の間には、プラズマトーチ１で発生されるプラズマpを
サンプリングコーン４に向けて集束するノズル２０が配
置され、このノズル２０は、導電性の材料で構成されて
いるとともに、少なくともプラズマ点灯中は、接地状態
に保持されている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、プラズマトーチで励起
して発生されるプラズマ中に試料を導入し、イオン化し
た試料や試料からの光を検出して元素分析を行う元素分
析装置に関する。
して発生されるプラズマ中に試料を導入し、イオン化し
た試料や試料からの光を検出して元素分析を行う元素分
析装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、この種の元素分析装置として
は、たとえば、誘導結合プラズマ質量分析装置(以下、
ＩＣＰ／ＭＳという)や、誘導結合プラズマ分光分析装
置(以下、ＩＣＰ／ＡＥＳという)がある。
は、たとえば、誘導結合プラズマ質量分析装置(以下、
ＩＣＰ／ＭＳという)や、誘導結合プラズマ分光分析装
置(以下、ＩＣＰ／ＡＥＳという)がある。
【０００３】たとえば、ＩＣＰ／ＭＳを例にとって説明
すると、この装置では、図３に示すように、プラズマト
ーチ１の周囲に設けられた誘導コイル２に高周波電流を
流してプラズマを発生させ、そのプラズマ中に試料を導
入する。これにより生成されたイオンがサンプリングコ
ーン４およびスキマコーン６の各小孔４a，６aを通して
真空チャンバ８内に導かれる。
すると、この装置では、図３に示すように、プラズマト
ーチ１の周囲に設けられた誘導コイル２に高周波電流を
流してプラズマを発生させ、そのプラズマ中に試料を導
入する。これにより生成されたイオンがサンプリングコ
ーン４およびスキマコーン６の各小孔４a，６aを通して
真空チャンバ８内に導かれる。
【０００４】真空チャンバ８内に導入されたイオンは、
その内部に配置されたイオン引出電極１０によって後方
に向けて引き出され、さらに、この引き出されたイオン
は、複数の円筒状のレンズ電極１２a〜１２cからなるレ
ンズ系１２によって収束されて質量分析計１４に導かれ
る。質量分析計１４では、導入されたイオンの内、特定
の質量数／電荷比をもったイオンが選択的に分離された
後、エレトロンマルチプライヤ等のイオン検出器１６で
検出される。
その内部に配置されたイオン引出電極１０によって後方
に向けて引き出され、さらに、この引き出されたイオン
は、複数の円筒状のレンズ電極１２a〜１２cからなるレ
ンズ系１２によって収束されて質量分析計１４に導かれ
る。質量分析計１４では、導入されたイオンの内、特定
の質量数／電荷比をもったイオンが選択的に分離された
後、エレトロンマルチプライヤ等のイオン検出器１６で
検出される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、図３に示し
たような構成のＩＣＰ／ＭＳにおいて、前述のサンプリ
ングコーン４は、プラズマトーチ１で発生されるプラズ
マpの不要な熱や光を遮断して、必要なイオンを真空チ
ャンバ８内に取り込むという役目がある。また、サンプ
リングコーン４は、帯電すると、イオンの導入が円滑に
行われない。そのため、サンプリングコーン４の材料と
しては、熱伝導性および導電性が共に優れた金属材料
(たとえば銅)を使用し、かつ、このサンプリングコーン
を接地した状態に保っている。
たような構成のＩＣＰ／ＭＳにおいて、前述のサンプリ
ングコーン４は、プラズマトーチ１で発生されるプラズ
マpの不要な熱や光を遮断して、必要なイオンを真空チ
ャンバ８内に取り込むという役目がある。また、サンプ
リングコーン４は、帯電すると、イオンの導入が円滑に
行われない。そのため、サンプリングコーン４の材料と
しては、熱伝導性および導電性が共に優れた金属材料
(たとえば銅)を使用し、かつ、このサンプリングコーン
を接地した状態に保っている。
【０００６】一方、プラズマpと誘導コイル２の間の静
電結合によって、プラズマpが電位をもつ。そして、プ
ラズマpの電位が高くなったときには、導電性のあるサ
ンプリングコーン４との間で放電が生じ、その結果、サ
ンプリングコーン４の先端部が損傷を受けてその小孔４
aの口径が変化し、検出感度が低下するなどの不都合を
生じる。
電結合によって、プラズマpが電位をもつ。そして、プ
ラズマpの電位が高くなったときには、導電性のあるサ
ンプリングコーン４との間で放電が生じ、その結果、サ
ンプリングコーン４の先端部が損傷を受けてその小孔４
aの口径が変化し、検出感度が低下するなどの不都合を
生じる。
【０００７】従来技術では、プラズマpとサンプリング
コーン４との間で生じる放電現象を回避するための方策
が十分に採られておらず、このため、サンプリングコー
ン４の寿命の低下をもたらしていた。
コーン４との間で生じる放電現象を回避するための方策
が十分に採られておらず、このため、サンプリングコー
ン４の寿命の低下をもたらしていた。
【０００８】本発明は、このような問題点に鑑みてなさ
れたもので、プラズマとサンプリングコーンとの間で放
電が起こらないようにして、サンプリングコーンが損傷
するのを回避し、長期にわたって良好な検出感度が維持
できるようにすることを課題とする。
れたもので、プラズマとサンプリングコーンとの間で放
電が起こらないようにして、サンプリングコーンが損傷
するのを回避し、長期にわたって良好な検出感度が維持
できるようにすることを課題とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記の課題を
解決するために、プラズマトーチで励起されて発生され
るプラズマ中に試料を導入し、これにより生成されるイ
オンあるいは光をサンプリングコーンを通してサンプリ
ングして元素分析を行う元素分析装置において、次の構
成を採る。
解決するために、プラズマトーチで励起されて発生され
るプラズマ中に試料を導入し、これにより生成されるイ
オンあるいは光をサンプリングコーンを通してサンプリ
ングして元素分析を行う元素分析装置において、次の構
成を採る。
【００１０】すなわち、本発明においては、プラズマト
ーチとサンプリングコーンとの間には、プラズマトーチ
で発生されるプラズマをサンプリングコーンに向けて集
束するノズルが配置され、このノズルは、導電性の材料
で構成されているとともに、少なくともプラズマ点灯中
は、接地状態に保持されている。
ーチとサンプリングコーンとの間には、プラズマトーチ
で発生されるプラズマをサンプリングコーンに向けて集
束するノズルが配置され、このノズルは、導電性の材料
で構成されているとともに、少なくともプラズマ点灯中
は、接地状態に保持されている。
【００１１】
【作用】上記構成において、プラズマトーチで発生され
るプラズマは、誘導コイルの間の静電結合によって電位
をもつが、プラズマの電位が高くなったときには、導電
性のある材料でできているノズルの間で放電が生じ、サ
ンプリングコーンとの間での放電が回避される。
るプラズマは、誘導コイルの間の静電結合によって電位
をもつが、プラズマの電位が高くなったときには、導電
性のある材料でできているノズルの間で放電が生じ、サ
ンプリングコーンとの間での放電が回避される。
【００１２】しかも、プラズマは、ノズルによってサン
プリングコーンに向けて集束されるので、特にＩＣＰ／
ＭＳでは、プラズマ中のイオンを効率良くサンプリング
コーンに導くことができる。
プリングコーンに向けて集束されるので、特にＩＣＰ／
ＭＳでは、プラズマ中のイオンを効率良くサンプリング
コーンに導くことができる。
【００１３】このため、サンプリングコーンの長寿命化
が図られるとともに、検出感度が向上する。
が図られるとともに、検出感度が向上する。
【００１４】
【実施例】図１は、ＩＣＰ／ＭＳの要部の構成を示す側
面断面図、図２は図１のＩＣＰ／ＭＳで使用されるノズ
ルをイオン出射側から見た正面図である。
面断面図、図２は図１のＩＣＰ／ＭＳで使用されるノズ
ルをイオン出射側から見た正面図である。
【００１５】１はプラズマトーチ、２は誘導コイル、４
はプラズマトーチ１からのイオンをサンプリングして導
入するサンプリングコーンである。
はプラズマトーチ１からのイオンをサンプリングして導
入するサンプリングコーンである。
【００１６】本例では、プラズマトーチ１とサンプリン
グコーン４との間には、プラズマトーチ１に近接した位
置に、ノズル２０が配置されている。
グコーン４との間には、プラズマトーチ１に近接した位
置に、ノズル２０が配置されている。
【００１７】このノズル２０は、プラズマトーチ１で発
生するプラズマpの熱と放電の影響を共に受けるため
に、熱伝導性および導電性が共に優れた材料(本例では
銅)が使用されている。
生するプラズマpの熱と放電の影響を共に受けるため
に、熱伝導性および導電性が共に優れた材料(本例では
銅)が使用されている。
【００１８】そして、このノズル２０は、プラズマpが
サンプリングコーン４に向けて集束するように、略先細
り円筒状に形成されており、さらに、そのノズル２０の
軸心o方向に沿って切欠２０aが設けられている。この切
欠２０aを設けた理由は、誘導コイル２との誘導結合に
よって、ノズル２０に渦電流が生じるのを防止するため
である。
サンプリングコーン４に向けて集束するように、略先細
り円筒状に形成されており、さらに、そのノズル２０の
軸心o方向に沿って切欠２０aが設けられている。この切
欠２０aを設けた理由は、誘導コイル２との誘導結合に
よって、ノズル２０に渦電流が生じるのを防止するため
である。
【００１９】また、ノズル２０の内部には、冷却水の通
水路２０bが形成されており、この通水路２０bが外部の
冷却水管２２を介して図示しないポンプに接続されてい
る。これによって、ノズル２０は、常時、通水路２０b
中を流れる冷却水によって冷却されることにより、プラ
ズマpの熱による損傷が回避されている。
水路２０bが形成されており、この通水路２０bが外部の
冷却水管２２を介して図示しないポンプに接続されてい
る。これによって、ノズル２０は、常時、通水路２０b
中を流れる冷却水によって冷却されることにより、プラ
ズマpの熱による損傷が回避されている。
【００２０】なお、本例のように、ノズル２０の内部に
通水路２０bを形成する外に、ノズル２０の外壁に冷却
管を溶接等によって巻き付けた構造にすることもでき
る。この場合は、ノズル２０を簡単に構成することがで
きる。
通水路２０bを形成する外に、ノズル２０の外壁に冷却
管を溶接等によって巻き付けた構造にすることもでき
る。この場合は、ノズル２０を簡単に構成することがで
きる。
【００２１】さらに、このノズル２０には、オン・オフ
用のスイッチ２４の一端が接続され、このスイッチ２４
の他端が接地されている。
用のスイッチ２４の一端が接続され、このスイッチ２４
の他端が接地されている。
【００２２】上記構成において、スイッチ２４は、プラ
ズマpが点灯されるまではオフ状態で、プラズマ点灯後
にオンされる。これは、最初からスイッチ２４をオンに
しておくと、プラズマ点灯用時に、プラズマ点灯用のイ
グナイタの電流が、ノズル２０からスイッチ２４を経由
して流れてしまい、プラズマ点灯を円滑に行えなくなる
からである。
ズマpが点灯されるまではオフ状態で、プラズマ点灯後
にオンされる。これは、最初からスイッチ２４をオンに
しておくと、プラズマ点灯用時に、プラズマ点灯用のイ
グナイタの電流が、ノズル２０からスイッチ２４を経由
して流れてしまい、プラズマ点灯を円滑に行えなくなる
からである。
【００２３】一方、プラズマpが一旦点灯した後には、
スイッチ２４をオンにしてノズル２０を接地状態に保持
しておく。その場合、プラズマpは、誘導コイル２の間
の静電結合によって電位をもつが、プラズマpの電位が
高くなったときには、ノズル２０との間で放電が生じ
て、放電電流はスイッチ２４を介してアースされるため
に、従来のようにサンプリングコーン４との間で放電が
生じるのが回避される。
スイッチ２４をオンにしてノズル２０を接地状態に保持
しておく。その場合、プラズマpは、誘導コイル２の間
の静電結合によって電位をもつが、プラズマpの電位が
高くなったときには、ノズル２０との間で放電が生じ
て、放電電流はスイッチ２４を介してアースされるため
に、従来のようにサンプリングコーン４との間で放電が
生じるのが回避される。
【００２４】しかも、ノズル２０は先細り形状になって
いて、プラズマpをサンプリングコーン４に向けて集束
する役目を果たすので、本例のようなＩＣＰ／ＭＳで
は、プラズマpに含まれるイオンを効率良くサンプリン
グコーン４に導くことができる。
いて、プラズマpをサンプリングコーン４に向けて集束
する役目を果たすので、本例のようなＩＣＰ／ＭＳで
は、プラズマpに含まれるイオンを効率良くサンプリン
グコーン４に導くことができる。
【００２５】このため、サンプリングコーン４の長寿命
化が図られるとともに、検出感度が向上する。
化が図られるとともに、検出感度が向上する。
【００２６】なお、上記の実施例では、ＩＣＰ／ＭＳに
ついて説明したが、これに限定されるものではなく、た
とえば、プラズマ励起により生じる光を分光するＩＣＰ
／ＡＥＳについても、本発明を同様に適用することがで
きる。
ついて説明したが、これに限定されるものではなく、た
とえば、プラズマ励起により生じる光を分光するＩＣＰ
／ＡＥＳについても、本発明を同様に適用することがで
きる。
【００２７】
【発明の効果】本発明によれば、次の効果を奏する。
【００２８】(１) プラズマの電位が高くなったときに
は、導電性のある材料でできているノズルの間で放電が
生じ、サンプリングコーンとの間での放電が回避され
る。このため、サンプリングコーンの長寿命化が図られ
る。
は、導電性のある材料でできているノズルの間で放電が
生じ、サンプリングコーンとの間での放電が回避され
る。このため、サンプリングコーンの長寿命化が図られ
る。
【００２９】(２) しかも、ノズルは、プラズマをサン
プリングコーンに向けて集束するので、特にＩＣＰ／Ｍ
Ｓでは、プラズマに含まれるイオンを効率良くサンプリ
ングコーンに導くことができるため、従来よりも一層、
検出感度が向上する。
プリングコーンに向けて集束するので、特にＩＣＰ／Ｍ
Ｓでは、プラズマに含まれるイオンを効率良くサンプリ
ングコーンに導くことができるため、従来よりも一層、
検出感度が向上する。
【図１】本発明の実施例に係るＩＣＰ／ＭＳの要部の構
成を示す側面断面図である。
成を示す側面断面図である。
【図２】図１のＩＣＰ／ＭＳで使用されるノズルをイオ
ン出射側から見た正面図である。
ン出射側から見た正面図である。
【図３】従来のＩＣＰ／ＭＳの全体構成を示す側面断面
図である。
図である。
１…プラズマトーチ、２…誘導コイル、４…サンプリン
グコーン、４a…小孔、２０…ノズル。
グコーン、４a…小孔、２０…ノズル。
Claims (1)
- 【請求項１】 プラズマトーチで励起されて発生される
プラズマ中に試料を導入し、イオン化した試料あるいは
試料からの光をサンプリングコーンを通してサンプリン
グして元素分析を行う元素分析装置において、 前記プラズマトーチとサンプリングコーンとの間には、
前記プラズマトーチで発生されるプラズマを前記サンプ
リングコーンに向けて集束するノズルが配置され、 このノズルは、導電性の材料で構成されているととも
に、少なくともプラズマ点灯中は、接地状態に保持され
ていることを特徴とする元素分析装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6255250A JPH08124517A (ja) | 1994-10-20 | 1994-10-20 | 元素分析装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6255250A JPH08124517A (ja) | 1994-10-20 | 1994-10-20 | 元素分析装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08124517A true JPH08124517A (ja) | 1996-05-17 |
Family
ID=17276134
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6255250A Pending JPH08124517A (ja) | 1994-10-20 | 1994-10-20 | 元素分析装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08124517A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6499426B1 (en) * | 1999-12-10 | 2002-12-31 | Saint-Gobain Industrial Ceramics, Inc. | System and method for coating non-planar surfaces of objects with diamond film |
-
1994
- 1994-10-20 JP JP6255250A patent/JPH08124517A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6499426B1 (en) * | 1999-12-10 | 2002-12-31 | Saint-Gobain Industrial Ceramics, Inc. | System and method for coating non-planar surfaces of objects with diamond film |
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