JPH08210979A - グロー放電発光分光分析方法およびそれに用いる装置 - Google Patents
グロー放電発光分光分析方法およびそれに用いる装置Info
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- JPH08210979A JPH08210979A JP3934695A JP3934695A JPH08210979A JP H08210979 A JPH08210979 A JP H08210979A JP 3934695 A JP3934695 A JP 3934695A JP 3934695 A JP3934695 A JP 3934695A JP H08210979 A JPH08210979 A JP H08210979A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】弗素についても、スペクトル線を得て、グロー
放電発光分光分析を可能とする方法およびその装置を提
供する。 【構成】励起ガスとして、ネオン、ヘリウムとアルゴン
の混合物、ネオンとアルゴンの混合物、またはヘリウム
とネオンの混合物を用いる。
放電発光分光分析を可能とする方法およびその装置を提
供する。 【構成】励起ガスとして、ネオン、ヘリウムとアルゴン
の混合物、ネオンとアルゴンの混合物、またはヘリウム
とネオンの混合物を用いる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、試料をスパッタリン
グしながら、励起ガスのプラズマ中で発生した光を分光
器で分析するグロー放電発光分光分析方法およびその装
置に関するものである。
グしながら、励起ガスのプラズマ中で発生した光を分光
器で分析するグロー放電発光分光分析方法およびその装
置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】気体圧力が４〜１０Torr程度のアルゴン
（Ａｒ）雰囲気中で、二つの電極間に高電圧を印加する
と、グロー放電が起こり、Ａｒイオンが生成される。生
成したＡｒイオンは高電界で加速され、陰極表面に衝突
し、そこに存在する物質をたたき出す。この現象をスパ
ッタリングと呼ぶが、スパッタされた粒子（原子、分
子、イオン）はプラズマ中で励起され、基底状態に戻る
際にその元素に固有の波長の光を放出する。固体試料を
陰極として、この発光を分光器で分光して試料中の元素
を同定する分析法が、グロー放電発光分光分析方法と呼
ばれている。
（Ａｒ）雰囲気中で、二つの電極間に高電圧を印加する
と、グロー放電が起こり、Ａｒイオンが生成される。生
成したＡｒイオンは高電界で加速され、陰極表面に衝突
し、そこに存在する物質をたたき出す。この現象をスパ
ッタリングと呼ぶが、スパッタされた粒子（原子、分
子、イオン）はプラズマ中で励起され、基底状態に戻る
際にその元素に固有の波長の光を放出する。固体試料を
陰極として、この発光を分光器で分光して試料中の元素
を同定する分析法が、グロー放電発光分光分析方法と呼
ばれている。
【０００３】ここで、グロー放電管内を満たす励起ガス
としては、上記のように通常アルゴンのみが用いられ
る。スパッタされた粒子を励起する準安定状態にあるア
ルゴンのエネルギーレベルは、１１．５５ｅＶであり、
それより高い１４〜１５ｅＶの励起エネルギーを必要と
する弗素の原子線スペクトルは励起されない。励起エネ
ルギーに加えてさらにイオン化エネルギーをも必要とす
る弗素のイオン線スペクトルは、当然励起されない。し
たがって、従来の励起ガスとしてアルゴンを用いる通常
のグロー放電発光分光分析方法では、弗素については、
原子線、イオン線ともに発光線が得られず全く分析が不
可能であった。
としては、上記のように通常アルゴンのみが用いられ
る。スパッタされた粒子を励起する準安定状態にあるア
ルゴンのエネルギーレベルは、１１．５５ｅＶであり、
それより高い１４〜１５ｅＶの励起エネルギーを必要と
する弗素の原子線スペクトルは励起されない。励起エネ
ルギーに加えてさらにイオン化エネルギーをも必要とす
る弗素のイオン線スペクトルは、当然励起されない。し
たがって、従来の励起ガスとしてアルゴンを用いる通常
のグロー放電発光分光分析方法では、弗素については、
原子線、イオン線ともに発光線が得られず全く分析が不
可能であった。
【０００４】アルゴン以外の励起ガスを用いるグロー放
電発光分光分析においては、ネオン、窒素、アルゴンと
ヘリウムの混合物、またはネオンとヘリウムの混合物等
を用いる。グロー放電では、以下の（１）式または
（２）式で示される励起過程に基づいて金属原子から発
生するイオン線スペクトル強度、つまり検出感度が、励
起ガスにより異なるとの報告がある（たとえば、K. Wag
atsuma, K. Hirokawa"Effects of Helium Addition to
an Argon Glow Discharge Plasma onEmisssion Lines o
f Sputtered Particles", Analytical Chemistry, Vol.
60,P702〜705, 1988年 American Chemical Society
発行、または、我妻和明「グロー放電発光分光法におけ
るスペクトル線の選択とその励起・過程」、分析化学Vo
l.41、P353〜370 、1992年日本分析化学会発行等参
照）。 Ｍ＋Ｇm →（Ｍ+ ) * ＋Ｇg ＋ｅ- ＋ΔＥ ………（１） Ｍ＋Ｇ+ →（Ｍ+ ) * ＋Ｇg ＋ΔＥ ………（２） （１）式および（２）式中、Ｍは試料原子、Ｇは励起ガ
ス、ｅ- は電子、ｍは原子の準安定状態、＊は励起状
態、ｇは基底状態、＋は陽イオンになった状態、ΔＥは
衝突の前後で授受されるエネルギー差を示す。ここで、
測定されたのは、従来の励起ガスとしてアルゴンを用い
る通常のグロー放電発光分光分析方法でも分析可能であ
った金属原子についての、スペクトル線である。測定さ
れた個々のスペクトル線について見れば、従来測定され
なかったものも含まれてはいるが、従来全く分析が不可
能であった元素たとえば弗素については、原子線もイオ
ン線も得られてはいない。
電発光分光分析においては、ネオン、窒素、アルゴンと
ヘリウムの混合物、またはネオンとヘリウムの混合物等
を用いる。グロー放電では、以下の（１）式または
（２）式で示される励起過程に基づいて金属原子から発
生するイオン線スペクトル強度、つまり検出感度が、励
起ガスにより異なるとの報告がある（たとえば、K. Wag
atsuma, K. Hirokawa"Effects of Helium Addition to
an Argon Glow Discharge Plasma onEmisssion Lines o
f Sputtered Particles", Analytical Chemistry, Vol.
60,P702〜705, 1988年 American Chemical Society
発行、または、我妻和明「グロー放電発光分光法におけ
るスペクトル線の選択とその励起・過程」、分析化学Vo
l.41、P353〜370 、1992年日本分析化学会発行等参
照）。 Ｍ＋Ｇm →（Ｍ+ ) * ＋Ｇg ＋ｅ- ＋ΔＥ ………（１） Ｍ＋Ｇ+ →（Ｍ+ ) * ＋Ｇg ＋ΔＥ ………（２） （１）式および（２）式中、Ｍは試料原子、Ｇは励起ガ
ス、ｅ- は電子、ｍは原子の準安定状態、＊は励起状
態、ｇは基底状態、＋は陽イオンになった状態、ΔＥは
衝突の前後で授受されるエネルギー差を示す。ここで、
測定されたのは、従来の励起ガスとしてアルゴンを用い
る通常のグロー放電発光分光分析方法でも分析可能であ
った金属原子についての、スペクトル線である。測定さ
れた個々のスペクトル線について見れば、従来測定され
なかったものも含まれてはいるが、従来全く分析が不可
能であった元素たとえば弗素については、原子線もイオ
ン線も得られてはいない。
【０００５】また、ヘリウム雰囲気中で液体試料を揮発
させ、グロー放電を発生させて、試料中の弗素の原子線
スペクトルを分析したとの報告がある（C. Feldman "TH
ESPECTRAL DETECTABILITY OF FLUORINE A HELIUM GLOW
DISCHARGE", AnalyticaChimica Acta, Vol.132, P99〜1
10, 1981年 Elsevier Scientific PublishingCompany
発行参照）。しかし、ヘリウムのみからなる励起ガスで
は、固体試料に対するスパッタリングが生じないため、
固体試料中の弗素をグロー放電発光分光分析方法で分析
することはできない。以上のように、従来のいずれのグ
ロー放電発光分光分析方法でも、弗素については、原子
線、イオン線ともに発光線が得られておらず、分析がで
きなかった。
させ、グロー放電を発生させて、試料中の弗素の原子線
スペクトルを分析したとの報告がある（C. Feldman "TH
ESPECTRAL DETECTABILITY OF FLUORINE A HELIUM GLOW
DISCHARGE", AnalyticaChimica Acta, Vol.132, P99〜1
10, 1981年 Elsevier Scientific PublishingCompany
発行参照）。しかし、ヘリウムのみからなる励起ガスで
は、固体試料に対するスパッタリングが生じないため、
固体試料中の弗素をグロー放電発光分光分析方法で分析
することはできない。以上のように、従来のいずれのグ
ロー放電発光分光分析方法でも、弗素については、原子
線、イオン線ともに発光線が得られておらず、分析がで
きなかった。
【０００６】そこで本発明は、固体試料中の弗素につい
てもスペクトル線を得て、グロー放電発光分光分析を可
能とする方法およびその装置を提供することを目的とす
るものである。
てもスペクトル線を得て、グロー放電発光分光分析を可
能とする方法およびその装置を提供することを目的とす
るものである。
【０００７】
【課題を解決しようとするための手段】上記目的を達成
するために、請求項１のグロー放電発光分光分析方法
は、弗素を含む試料に励起ガスの陽イオンを衝突させる
ことにより、上記試料をスパッタリングするとともに、
上記ガス陽イオン、電子または中性原子によって励起さ
れた原子から発生する光の測定強度に基づいて試料の弗
素の分析を行うグロー放電発光分光分析方法であって、
励起ガスが、ネオン、ヘリウムとアルゴンの混合物、ネ
オンとアルゴンの混合物、およびヘリウムとネオンの混
合物よりなる一群から選ばれた一つであるグロー放電発
光分光分析方法である。
するために、請求項１のグロー放電発光分光分析方法
は、弗素を含む試料に励起ガスの陽イオンを衝突させる
ことにより、上記試料をスパッタリングするとともに、
上記ガス陽イオン、電子または中性原子によって励起さ
れた原子から発生する光の測定強度に基づいて試料の弗
素の分析を行うグロー放電発光分光分析方法であって、
励起ガスが、ネオン、ヘリウムとアルゴンの混合物、ネ
オンとアルゴンの混合物、およびヘリウムとネオンの混
合物よりなる一群から選ばれた一つであるグロー放電発
光分光分析方法である。
【０００８】また、請求項２のグロー放電発光分光分析
装置は、試料に励起ガスの陽イオンを衝突させることに
より、上記試料をスパッタリングするとともに、上記ガ
ス陽イオン、電子または中性原子によって励起された原
子から発生する光の測定強度に基づいて試料の分析を行
うグロー放電発光分光分析装置において、上記試料の置
かれるグロー放電管に上記励起ガスとして供給されるネ
オン、ヘリウムおよびアルゴンの各供給源と、上記各供
給源から上記グロー放電管への各流路を開閉する各開閉
弁と、上記各供給源から上記グロー放電管への各流量を
設定値に保つ各マスフローコントローラと、外部からの
操作により元素を指定する指定信号を出力する元素指定
手段と、上記指定信号に応じて上記各開閉弁の開閉およ
び上記各マスフローコントローラの設定値を制御する制
御手段とを備えたことを特徴とする。
装置は、試料に励起ガスの陽イオンを衝突させることに
より、上記試料をスパッタリングするとともに、上記ガ
ス陽イオン、電子または中性原子によって励起された原
子から発生する光の測定強度に基づいて試料の分析を行
うグロー放電発光分光分析装置において、上記試料の置
かれるグロー放電管に上記励起ガスとして供給されるネ
オン、ヘリウムおよびアルゴンの各供給源と、上記各供
給源から上記グロー放電管への各流路を開閉する各開閉
弁と、上記各供給源から上記グロー放電管への各流量を
設定値に保つ各マスフローコントローラと、外部からの
操作により元素を指定する指定信号を出力する元素指定
手段と、上記指定信号に応じて上記各開閉弁の開閉およ
び上記各マスフローコントローラの設定値を制御する制
御手段とを備えたことを特徴とする。
【０００９】
【作用および効果】請求項１のグロー放電発光分光分析
方法によれば、弗素の原子線スぺクトルの励起エネルギ
ーよりも、準安定状態において高い励起エネルギーをも
つ励起ガスを用いるので、弗素についても原子線スぺク
トルが得られ、グロー放電発光分光分析が可能となる。
請求項２のグロー放電発光分光分析装置によれば、試料
中の各元素に応じた励起ガスが自動的に得られるので、
試料が弗素を含んでいても、各元素について容易にグロ
ー放電発光分光分析が可能となる。
方法によれば、弗素の原子線スぺクトルの励起エネルギ
ーよりも、準安定状態において高い励起エネルギーをも
つ励起ガスを用いるので、弗素についても原子線スぺク
トルが得られ、グロー放電発光分光分析が可能となる。
請求項２のグロー放電発光分光分析装置によれば、試料
中の各元素に応じた励起ガスが自動的に得られるので、
試料が弗素を含んでいても、各元素について容易にグロ
ー放電発光分光分析が可能となる。
【００１０】
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
ながら説明する。図１は、本発明の第１の実施例に用い
るグロー放電発光分光分析装置の概略を示す。このグロ
ー放電発光分光分析装置は、グロー放電を利用した試料
１へのスパッタリングにより元素に固有の波長の光を発
生させるグリムグロー放電管４と、このグリムグロー放
電管４から放出されてその窓板８を透過した光Ｌが入射
スリット９を通して入射する分光器１０とを備えてい
る。分光器１０は、入射した光Ｌを波長に応じて異った
回折角度で回折させる回折格子１１、回折光を通過させ
る出射スリット１３および回折光の強度を測定する光電
子増倍管１２を備えている。
ながら説明する。図１は、本発明の第１の実施例に用い
るグロー放電発光分光分析装置の概略を示す。このグロ
ー放電発光分光分析装置は、グロー放電を利用した試料
１へのスパッタリングにより元素に固有の波長の光を発
生させるグリムグロー放電管４と、このグリムグロー放
電管４から放出されてその窓板８を透過した光Ｌが入射
スリット９を通して入射する分光器１０とを備えてい
る。分光器１０は、入射した光Ｌを波長に応じて異った
回折角度で回折させる回折格子１１、回折光を通過させ
る出射スリット１３および回折光の強度を測定する光電
子増倍管１２を備えている。
【００１１】図２において、グリムグロー放電管４を詳
細に説明すると、上記試料１は弗素を含んでおり、グリ
ムグロー放電管４の陰極ブロック５に気密に押しつけら
れている。上記陰極ブロック５と陽極ブロック６との間
には、テフロンワッシャ７が介挿されている。陽極ブロ
ック６は、励起ガスの供給孔６ａと、第１および第２真
空排気孔６ｂ，６ｃを有しており、管内Ｓは、ネオン、
ヘリウムとアルゴンの混合物、ネオンとアルゴンの混合
物、またはヘリウムとネオンの混合物からなる励起ガス
で一定圧に保たれている。陽極ブロック６には、陽極管
６ｄが一体形成されており、この陽極管６ｄは、テフロ
ンワッシャ７を貫通して試料１の表面に近接している。
このグリムグロー放電管４は、励起ガスの陽イオンを試
料１の表面に衝突させることにより、試料１をスパッタ
リングするものである。
細に説明すると、上記試料１は弗素を含んでおり、グリ
ムグロー放電管４の陰極ブロック５に気密に押しつけら
れている。上記陰極ブロック５と陽極ブロック６との間
には、テフロンワッシャ７が介挿されている。陽極ブロ
ック６は、励起ガスの供給孔６ａと、第１および第２真
空排気孔６ｂ，６ｃを有しており、管内Ｓは、ネオン、
ヘリウムとアルゴンの混合物、ネオンとアルゴンの混合
物、またはヘリウムとネオンの混合物からなる励起ガス
で一定圧に保たれている。陽極ブロック６には、陽極管
６ｄが一体形成されており、この陽極管６ｄは、テフロ
ンワッシャ７を貫通して試料１の表面に近接している。
このグリムグロー放電管４は、励起ガスの陽イオンを試
料１の表面に衝突させることにより、試料１をスパッタ
リングするものである。
【００１２】上記陰極ブロック５には、この陰極ブロッ
ク５を冷却する冷却液Ｃのジャケット５ｂが形成されて
いる。上記ジャケット５ｂには、冷却液導入路５ａおよ
び冷却液排出路５ｃが連通している。冷却液Ｃとして
は、たとえば、エチレングリコール入りの水や、液体窒
素のような冷媒が用いられる。上記冷却液Ｃは、図示し
ないクーラにより冷却された後、冷却液導入路５ａから
ジャケット５ｂに導入されて、陰極ブロック５を介し
て、試料１および陽極管６ｄを冷却する。
ク５を冷却する冷却液Ｃのジャケット５ｂが形成されて
いる。上記ジャケット５ｂには、冷却液導入路５ａおよ
び冷却液排出路５ｃが連通している。冷却液Ｃとして
は、たとえば、エチレングリコール入りの水や、液体窒
素のような冷媒が用いられる。上記冷却液Ｃは、図示し
ないクーラにより冷却された後、冷却液導入路５ａから
ジャケット５ｂに導入されて、陰極ブロック５を介し
て、試料１および陽極管６ｄを冷却する。
【００１３】次に、このグロー放電発光分光分析装置を
用い、陰極である試料１と陽極ブロック６との間に、図
示しない電源部により数百〜数千ボルトの高周波高電圧
を印加すると、グロー放電を生じ、励起ガスの陽イオン
が生成される。生成された陽イオンは高電界で加速さ
れ、陰極である試料１に衝突し、その表面から弗素原子
をたたき出す。たたき出された弗素原子は、次の（３）
式で示される励起過程に基づいて準安定状態の励起ガス
（電荷をもたない中性原子）によって励起され、再び基
底状態に戻る際に弗素固有の光Ｌ、ここでは原子線スペ
クトルを放出する。 Ｆ＋Ｇm → Ｆ* ＋Ｇg ＋ΔＥ ………（３） （３）式中、Ｆは弗素原子、Ｇは励起ガス、ｍは原子の
準安定状態、＊は励起状態、ｇは基底状態、ΔＥは衝突
の前後で授受されるエネルギー差を示す。上記光Ｌは、
窓板８を透過し、図１に示すように、入射スリット９を
通して、分光器１０の回析格子１１に向かう。この回析
格子１１により、所定の波長の光を回析させ、出射スリ
ット１３を通して、光電子増倍管１２に入射させる。そ
して、光電子増倍管１２により入射した光の強度を測定
し、その強度に基づいて試料１の弗素の分析を行う。
用い、陰極である試料１と陽極ブロック６との間に、図
示しない電源部により数百〜数千ボルトの高周波高電圧
を印加すると、グロー放電を生じ、励起ガスの陽イオン
が生成される。生成された陽イオンは高電界で加速さ
れ、陰極である試料１に衝突し、その表面から弗素原子
をたたき出す。たたき出された弗素原子は、次の（３）
式で示される励起過程に基づいて準安定状態の励起ガス
（電荷をもたない中性原子）によって励起され、再び基
底状態に戻る際に弗素固有の光Ｌ、ここでは原子線スペ
クトルを放出する。 Ｆ＋Ｇm → Ｆ* ＋Ｇg ＋ΔＥ ………（３） （３）式中、Ｆは弗素原子、Ｇは励起ガス、ｍは原子の
準安定状態、＊は励起状態、ｇは基底状態、ΔＥは衝突
の前後で授受されるエネルギー差を示す。上記光Ｌは、
窓板８を透過し、図１に示すように、入射スリット９を
通して、分光器１０の回析格子１１に向かう。この回析
格子１１により、所定の波長の光を回析させ、出射スリ
ット１３を通して、光電子増倍管１２に入射させる。そ
して、光電子増倍管１２により入射した光の強度を測定
し、その強度に基づいて試料１の弗素の分析を行う。
【００１４】従来は、通常、励起ガスとして、準安定状
態におけるエネルギーレベルが、弗素の原子線スぺクト
ルの励起エネルギーよりも低いアルゴンを用いたため、
弗素原子を励起できず、したがって、弗素についてはグ
ロー放電発光分光分析ができなかった。励起ガスとし
て、アルゴン以外の、ネオン、ヘリウム、窒素等を用い
たグロー放電発光分光分析方法においては、上記（１）
式または（２）式で示される励起過程に基づいて、励起
ガスとしてアルゴンを用いる通常のグロー放電発光分光
分析方法でも分析可能であった金属原子から、イオン線
を発生させたにとどまっている。すなわち、従来全く分
析が不可能であった弗素については、やはり原子線もイ
オン線も得られてはいない。
態におけるエネルギーレベルが、弗素の原子線スぺクト
ルの励起エネルギーよりも低いアルゴンを用いたため、
弗素原子を励起できず、したがって、弗素についてはグ
ロー放電発光分光分析ができなかった。励起ガスとし
て、アルゴン以外の、ネオン、ヘリウム、窒素等を用い
たグロー放電発光分光分析方法においては、上記（１）
式または（２）式で示される励起過程に基づいて、励起
ガスとしてアルゴンを用いる通常のグロー放電発光分光
分析方法でも分析可能であった金属原子から、イオン線
を発生させたにとどまっている。すなわち、従来全く分
析が不可能であった弗素については、やはり原子線もイ
オン線も得られてはいない。
【００１５】また、ヘリウム雰囲気中で液体試料を揮発
させ、グロー放電を発生させて、試料中の弗素の原子線
スペクトルを分析したとの報告があるが、ヘリウムのみ
からなる励起ガスでは、固体試料に対するスパッタリン
グが生じないため、固体試料中の弗素をグロー放電発光
分光分析方法で分析することはできない。以上の従来例
に対し、第１実施例では、弗素の原子線スぺクトルの励
起エネルギーよりも、準安定状態において高い励起エネ
ルギーをもつ励起ガスを用いるので、上記（３）式のよ
うに弗素原子を励起することができ、弗素についても原
子線スペクトルが得られるので、グロー放電発光分光分
析が可能となる。
させ、グロー放電を発生させて、試料中の弗素の原子線
スペクトルを分析したとの報告があるが、ヘリウムのみ
からなる励起ガスでは、固体試料に対するスパッタリン
グが生じないため、固体試料中の弗素をグロー放電発光
分光分析方法で分析することはできない。以上の従来例
に対し、第１実施例では、弗素の原子線スぺクトルの励
起エネルギーよりも、準安定状態において高い励起エネ
ルギーをもつ励起ガスを用いるので、上記（３）式のよ
うに弗素原子を励起することができ、弗素についても原
子線スペクトルが得られるので、グロー放電発光分光分
析が可能となる。
【００１６】次に、本発明の第２実施例について説明す
る。図３は、第２実施例のグロー放電発光分光分析装置
の概略構成を示す。このグロー放電発光分光分析装置
は、試料２０に励起ガスの陽イオンを衝突させることに
より、試料２０をスパッタリングするとともに、上記ガ
ス陽イオン、電子または中性原子によって励起された原
子から発生する光Ｌの測定強度に基づいて試料２０の分
析を行うグロー放電発光分光分析装置において、まず、
試料２０の置かれるグリムグロー放電管２１に供給孔６
ａから上記励起ガスとして供給されるネオン、ヘリウム
およびアルゴンの各供給源２２，２３，２４と、グリム
グロー放電管２１内を第１および第２真空排気孔６ｂ，
６ｃから一定能力で排気する真空ポンプ３３とを備えて
いる。
る。図３は、第２実施例のグロー放電発光分光分析装置
の概略構成を示す。このグロー放電発光分光分析装置
は、試料２０に励起ガスの陽イオンを衝突させることに
より、試料２０をスパッタリングするとともに、上記ガ
ス陽イオン、電子または中性原子によって励起された原
子から発生する光Ｌの測定強度に基づいて試料２０の分
析を行うグロー放電発光分光分析装置において、まず、
試料２０の置かれるグリムグロー放電管２１に供給孔６
ａから上記励起ガスとして供給されるネオン、ヘリウム
およびアルゴンの各供給源２２，２３，２４と、グリム
グロー放電管２１内を第１および第２真空排気孔６ｂ，
６ｃから一定能力で排気する真空ポンプ３３とを備えて
いる。
【００１７】また、このグロー放電発光分光分析装置
は、上記各供給源２２，２３，２４から上記グロー放電
管２１への各流路を開閉する各開閉弁２５，２６，２７
と、上記各供給源２２，２３，２４から上記グロー放電
管２１への各流量を設定値に保つ各マスフローコントロ
ーラ２８，２９，３０と、外部からの操作により元素を
指定する指定信号を出力する元素指定手段３１と、上記
指定信号に応じて上記各開閉弁２５，２６，２７の開閉
および上記各マスフローコントローラ２８，２９，３０
の設定値を制御する制御手段３２とを備えている。
は、上記各供給源２２，２３，２４から上記グロー放電
管２１への各流路を開閉する各開閉弁２５，２６，２７
と、上記各供給源２２，２３，２４から上記グロー放電
管２１への各流量を設定値に保つ各マスフローコントロ
ーラ２８，２９，３０と、外部からの操作により元素を
指定する指定信号を出力する元素指定手段３１と、上記
指定信号に応じて上記各開閉弁２５，２６，２７の開閉
および上記各マスフローコントローラ２８，２９，３０
の設定値を制御する制御手段３２とを備えている。
【００１８】ここで、各開閉弁２５，２６，２７を設け
たのは、励起ガスとしてネオン、ヘリウムまたはアルゴ
ンのうちの一部が不要な場合に、各マスフローコントロ
ーラ２８，２９，３０の流量制御だけでは不要なガスの
流量を完全になくすることが実際上不可能であるので、
各開閉弁２５，２６，２７を閉じることにより不要なガ
スの流路を遮断するためである。陰極ブロック５、陽極
ブロック６および窓板８については、上記第１実施例で
用いたグロー放電発光分光分析装置と同様の構成であ
り、同一部分に同一番号を付して説明を省略する。その
他の分光器１０等の分光系や光電子増倍管１２について
も、上記第１実施例で用いたグロー放電発光分光分析装
置と同様の構成であり、図示を省略する。
たのは、励起ガスとしてネオン、ヘリウムまたはアルゴ
ンのうちの一部が不要な場合に、各マスフローコントロ
ーラ２８，２９，３０の流量制御だけでは不要なガスの
流量を完全になくすることが実際上不可能であるので、
各開閉弁２５，２６，２７を閉じることにより不要なガ
スの流路を遮断するためである。陰極ブロック５、陽極
ブロック６および窓板８については、上記第１実施例で
用いたグロー放電発光分光分析装置と同様の構成であ
り、同一部分に同一番号を付して説明を省略する。その
他の分光器１０等の分光系や光電子増倍管１２について
も、上記第１実施例で用いたグロー放電発光分光分析装
置と同様の構成であり、図示を省略する。
【００１９】次に、第２実施例の動作について説明す
る。まず、試料２０中の分析しようとする元素が、元素
指定手段３１の操作により指定され、指定信号が制御手
段３２に入力される。ここで、各指定元素に対する各開
閉弁２５，２６，２７の開閉および各マスフローコント
ローラ２８，２９，３０の設定値については、以下に例
示列挙するような、指定された元素を励起するのに適し
た種類および圧力の励起ガスが得られるよう、また励起
ガスの価格等も考慮して、あらかじめ制御手段３２に設
定されている。 設定１． 指定元素 励起ガスを構成するガスと各分圧 弗素 ネオン（４Torr） 弗素以外 アルゴン（４Torr） 設定２． 指定元素 励起ガスを構成するガスと各分圧 弗素 ネオン（２Torr）＋アルゴン（２Torr） 弗素以外 アルゴン（４Torr） 設定３． 指定元素 励起ガスを構成するガスと各分圧 弗素 ヘリウム（５０Torr）＋アルゴン（４Torr） 弗素以外 アルゴン（４Torr）
る。まず、試料２０中の分析しようとする元素が、元素
指定手段３１の操作により指定され、指定信号が制御手
段３２に入力される。ここで、各指定元素に対する各開
閉弁２５，２６，２７の開閉および各マスフローコント
ローラ２８，２９，３０の設定値については、以下に例
示列挙するような、指定された元素を励起するのに適し
た種類および圧力の励起ガスが得られるよう、また励起
ガスの価格等も考慮して、あらかじめ制御手段３２に設
定されている。 設定１． 指定元素 励起ガスを構成するガスと各分圧 弗素 ネオン（４Torr） 弗素以外 アルゴン（４Torr） 設定２． 指定元素 励起ガスを構成するガスと各分圧 弗素 ネオン（２Torr）＋アルゴン（２Torr） 弗素以外 アルゴン（４Torr） 設定３． 指定元素 励起ガスを構成するガスと各分圧 弗素 ヘリウム（５０Torr）＋アルゴン（４Torr） 弗素以外 アルゴン（４Torr）
【００２０】上記設定１は、弗素に対する検出感度を重
視した設定であり、設定２および設定３は、弗素の検出
が可能な範囲でその検出感度を幾分犠牲にしながらも、
高価なネオンの使用を減らし、またはやめて、代わりに
スパッタリング効率の高いアルゴンや励起エネルギーの
高いヘリウムを使用することにより励起ガスを廉価とし
たものである。特に、設定３において弗素を指定元素と
した場合の励起ガスにおけるヘリウムの分圧を５０Torr
と高くしたのは、ヘリウムの分圧を数Torrとして金属原
子のイオン線を分析したとの前述の報告に対し、ヘリウ
ムの分圧を数十Torrとすれば弗素の原子線の検出が高感
度で可能となることを本発明者が見出したことに基づい
ている。なお、上記設定は例示列挙であり、本発明はこ
れらに限定されるものではない。
視した設定であり、設定２および設定３は、弗素の検出
が可能な範囲でその検出感度を幾分犠牲にしながらも、
高価なネオンの使用を減らし、またはやめて、代わりに
スパッタリング効率の高いアルゴンや励起エネルギーの
高いヘリウムを使用することにより励起ガスを廉価とし
たものである。特に、設定３において弗素を指定元素と
した場合の励起ガスにおけるヘリウムの分圧を５０Torr
と高くしたのは、ヘリウムの分圧を数Torrとして金属原
子のイオン線を分析したとの前述の報告に対し、ヘリウ
ムの分圧を数十Torrとすれば弗素の原子線の検出が高感
度で可能となることを本発明者が見出したことに基づい
ている。なお、上記設定は例示列挙であり、本発明はこ
れらに限定されるものではない。
【００２１】制御手段３２は、指定信号に応じて、各開
閉弁２５，２６，２７の開閉および各マスフローコント
ローラ２８，２９，３０の設定値を制御する。各開閉弁
２５，２６，２７および各マスフローコントローラ２
８，２９，３０によりグロー放電管２１への各流量が設
定値に保たれ、同時に真空ポンプ３３によりグリムグロ
ー放電管２１内が一定能力で排気されることにより、グ
リムグロー放電管２１内は、指定された元素を励起する
のに適した種類および圧力の励起ガスで自動的に満たさ
れる。
閉弁２５，２６，２７の開閉および各マスフローコント
ローラ２８，２９，３０の設定値を制御する。各開閉弁
２５，２６，２７および各マスフローコントローラ２
８，２９，３０によりグロー放電管２１への各流量が設
定値に保たれ、同時に真空ポンプ３３によりグリムグロ
ー放電管２１内が一定能力で排気されることにより、グ
リムグロー放電管２１内は、指定された元素を励起する
のに適した種類および圧力の励起ガスで自動的に満たさ
れる。
【００２２】第２実施例のグロー放電発光分光分析装置
によれば、試料２０中の各元素に応じた励起ガスが自動
的に得られ、かつ、励起ガスとしてアルゴンの他にネオ
ンやヘリウムも供給できるので、試料２０が弗素を含ん
でいても、各元素について容易にグロー放電発光分光分
析が可能となる。
によれば、試料２０中の各元素に応じた励起ガスが自動
的に得られ、かつ、励起ガスとしてアルゴンの他にネオ
ンやヘリウムも供給できるので、試料２０が弗素を含ん
でいても、各元素について容易にグロー放電発光分光分
析が可能となる。
【図１】本発明の第１実施例に用いるグロー放電発光分
光分析装置を示す概略構成図である。
光分析装置を示す概略構成図である。
【図２】第１実施例におけるグリムグロー放電管の一例
を示す断面図である。
を示す断面図である。
【図３】第２実施例のグロー放電発光分光分析装置を示
す概略構成図である。
す概略構成図である。
１…試料、Ｌ…励起された原子から発生する光。
Claims (2)
- 【請求項１】 弗素を含む試料に励起ガスの陽イオンを
衝突させることにより、上記試料をスパッタリングする
とともに、上記ガス陽イオン、電子または中性原子によ
って励起された原子から発生する光の測定強度に基づい
て試料の弗素の分析を行うグロー放電発光分光分析方法
であって、 励起ガスが、ネオン、ヘリウムとアルゴンの混合物、ネ
オンとアルゴンの混合物、およびヘリウムとネオンの混
合物よりなる一群から選ばれた一つであるグロー放電発
光分光分析方法。 - 【請求項２】 試料に励起ガスの陽イオンを衝突させる
ことにより、上記試料をスパッタリングするとともに、
上記ガス陽イオン、電子または中性原子によって励起さ
れた原子から発生する光の測定強度に基づいて試料の分
析を行うグロー放電発光分光分析装置において、 上記試料の置かれるグロー放電管に上記励起ガスとして
供給されるネオン、ヘリウムおよびアルゴンの各供給源
と、 上記各供給源から上記グロー放電管への各流路を開閉す
る各開閉弁と、 上記各供給源から上記グロー放電管への各流量を設定値
に保つ各マスフローコントローラと、 外部からの操作により、元素を指定する指定信号を出力
する元素指定手段と、 上記指定信号に応じて、上記各開閉弁の開閉および上記
各マスフローコントローラの設定値を制御する制御手段
とを備えたことを特徴とするグロー放電発光分光分析装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03934695A JP3170170B2 (ja) | 1995-02-02 | 1995-02-02 | グロー放電発光分光分析方法およびそれに用いる装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03934695A JP3170170B2 (ja) | 1995-02-02 | 1995-02-02 | グロー放電発光分光分析方法およびそれに用いる装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08210979A true JPH08210979A (ja) | 1996-08-20 |
| JP3170170B2 JP3170170B2 (ja) | 2001-05-28 |
Family
ID=12550525
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03934695A Expired - Lifetime JP3170170B2 (ja) | 1995-02-02 | 1995-02-02 | グロー放電発光分光分析方法およびそれに用いる装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3170170B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2345378A (en) * | 1998-12-30 | 2000-07-05 | Dresden Ev Inst Festkoerper | Ion source for elemental analysis |
| DE19953782C2 (de) * | 1998-12-30 | 2002-03-14 | Dresden Ev Inst Festkoerper | Ionenquelle für die Elementanalytik |
| JP2014066722A (ja) * | 2010-09-24 | 2014-04-17 | Horiba Jobin Yvon Sas | 固体試料の放電発光分光分析による測定装置 |
| WO2020031770A1 (ja) * | 2018-08-10 | 2020-02-13 | 株式会社堀場製作所 | グロー放電発光分析方法及びグロー放電発光分析装置 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101819151B (zh) * | 2010-04-22 | 2011-12-07 | 复旦大学 | 一种主动式大气光谱快速获取系统 |
-
1995
- 1995-02-02 JP JP03934695A patent/JP3170170B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2345378A (en) * | 1998-12-30 | 2000-07-05 | Dresden Ev Inst Festkoerper | Ion source for elemental analysis |
| DE19953782C2 (de) * | 1998-12-30 | 2002-03-14 | Dresden Ev Inst Festkoerper | Ionenquelle für die Elementanalytik |
| DE19953821C2 (de) * | 1998-12-30 | 2002-03-21 | Dresden Ev Inst Festkoerper | Ionenquelle für die Elementanalytik an einer festen Werkstoffprobe |
| GB2345378B (en) * | 1998-12-30 | 2003-09-24 | Dresden Ev Inst Festkoerper | Ion source for elemental analysis |
| JP2014066722A (ja) * | 2010-09-24 | 2014-04-17 | Horiba Jobin Yvon Sas | 固体試料の放電発光分光分析による測定装置 |
| WO2020031770A1 (ja) * | 2018-08-10 | 2020-02-13 | 株式会社堀場製作所 | グロー放電発光分析方法及びグロー放電発光分析装置 |
| JPWO2020031770A1 (ja) * | 2018-08-10 | 2021-09-02 | 株式会社堀場製作所 | グロー放電発光分析方法及びグロー放電発光分析装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3170170B2 (ja) | 2001-05-28 |
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| JPH0146588B2 (ja) |
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