JPH08210980A - 発光分光分析装置 - Google Patents
発光分光分析装置Info
- Publication number
- JPH08210980A JPH08210980A JP27457095A JP27457095A JPH08210980A JP H08210980 A JPH08210980 A JP H08210980A JP 27457095 A JP27457095 A JP 27457095A JP 27457095 A JP27457095 A JP 27457095A JP H08210980 A JPH08210980 A JP H08210980A
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- Japan
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- discharge
- spark
- energy
- analysis
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- Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】実質的に分析精度を向上させて、しかも分析所
要時間を短縮し、更に分析用放電のエネルギーを少くし
てバックグラウンドの低下を計ることにより分析感度お
よび精度を向上する。 【解決手段】試料面上の微小領域から試料成分を蒸発さ
せるために、レーザー光源１１等により高エネルギーを
周期的パルス状に試料面の微小領域に集中させて注入
し、この高エネルギー注入後引続いてスパーク発生回路
１により上記微小領域に向って分析発光のための低エネ
ルギースパーク放電を試料と試料対向電極の間に行わ
せ、このスパーク放電期間中に測光出力のサンプリング
を行うことにより、分析時間の短縮を計りながらバック
グラウンドの低下を計り、分析感度および精度を向上さ
せるようにした。
要時間を短縮し、更に分析用放電のエネルギーを少くし
てバックグラウンドの低下を計ることにより分析感度お
よび精度を向上する。 【解決手段】試料面上の微小領域から試料成分を蒸発さ
せるために、レーザー光源１１等により高エネルギーを
周期的パルス状に試料面の微小領域に集中させて注入
し、この高エネルギー注入後引続いてスパーク発生回路
１により上記微小領域に向って分析発光のための低エネ
ルギースパーク放電を試料と試料対向電極の間に行わ
せ、このスパーク放電期間中に測光出力のサンプリング
を行うことにより、分析時間の短縮を計りながらバック
グラウンドの低下を計り、分析感度および精度を向上さ
せるようにした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はスパーク放電を用い
た発光分光分析装置に関するものである。
た発光分光分析装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】スパーク放電による発光分光分析におい
ては、試料面にある小さな傷、ピンホール、あるいは付
着物などの影響を少なくして分析精度を向上するため
に、予め放電によって試料表面を前処理した後に分析を
行うのが普通である。この場合、例えば５秒間の分析に
先立って高エネルギー放電で１０秒以上の前処理を必要
とする。
ては、試料面にある小さな傷、ピンホール、あるいは付
着物などの影響を少なくして分析精度を向上するため
に、予め放電によって試料表面を前処理した後に分析を
行うのが普通である。この場合、例えば５秒間の分析に
先立って高エネルギー放電で１０秒以上の前処理を必要
とする。
【０００３】このように放電を前後２回に分けて行うの
は、試料面の分析点の浄化と分析とを分けて行うため
で、浄化のためには高エネルギーの注入を要するが、高
エネルギー放電は試料を蒸発させる能力は大きいが、そ
のときの試料元素の輝線光に対するバックグラウンド光
が強く、分析感度が低くなるので、分析そのものには低
エネルギー放電の方が適しているためで、５〜１０秒の
高エネルギーによる予備放電の後、低エネルギーで数１
０００回の放電を行って測光するのである。しかし分析
時の放電エネルギーを余り低くすると試料からの蒸発量
が少く成分元素の輝線光が弱くなって分析感度も精度も
低下する。このため低エネルギーで放電を行うと云って
も、充分低くはできず、バックグラウンド低下が困難で
あった。
は、試料面の分析点の浄化と分析とを分けて行うため
で、浄化のためには高エネルギーの注入を要するが、高
エネルギー放電は試料を蒸発させる能力は大きいが、そ
のときの試料元素の輝線光に対するバックグラウンド光
が強く、分析感度が低くなるので、分析そのものには低
エネルギー放電の方が適しているためで、５〜１０秒の
高エネルギーによる予備放電の後、低エネルギーで数１
０００回の放電を行って測光するのである。しかし分析
時の放電エネルギーを余り低くすると試料からの蒸発量
が少く成分元素の輝線光が弱くなって分析感度も精度も
低下する。このため低エネルギーで放電を行うと云って
も、充分低くはできず、バックグラウンド低下が困難で
あった。
【０００４】なお図８は高エネルギーによる予備放電に
よって前処理された領域（直径Ｄ1＝５ｍｍ）と、分析
用放電でスパークの飛ぶ領域（直径Ｄ2 又はＤ3 ）とを
図示したもので、Ｄ2 はノーマルスパーク放電の場合、
Ｄ3 はアークライクスパーク放電の場合を示している。
Ｄ1 がＤ2 やＤ3 より大きいのは、予備放電に高エネル
ギーのスパークを用いているからである。
よって前処理された領域（直径Ｄ1＝５ｍｍ）と、分析
用放電でスパークの飛ぶ領域（直径Ｄ2 又はＤ3 ）とを
図示したもので、Ｄ2 はノーマルスパーク放電の場合、
Ｄ3 はアークライクスパーク放電の場合を示している。
Ｄ1 がＤ2 やＤ3 より大きいのは、予備放電に高エネル
ギーのスパークを用いているからである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上述のように予備放電
に比較的長時間を必要とする理由は、１回の分析におい
て毎回のスパークが試料面のある領域内のどの地点に飛
ぶかが一定していないために、その領域全体を予め隈な
く処理する必要があるからであり、従ってまた分析精度
を上げようとすればするほど予備放電時間を長くする必
要があった。また分析放電時にも放電により試料から充
分量の蒸発を行わせる必要があるので、放電エネルギー
も余り少なくはできず、従ってバックグラウンドを充分
低下させることができなくて高感度が得難かった。
に比較的長時間を必要とする理由は、１回の分析におい
て毎回のスパークが試料面のある領域内のどの地点に飛
ぶかが一定していないために、その領域全体を予め隈な
く処理する必要があるからであり、従ってまた分析精度
を上げようとすればするほど予備放電時間を長くする必
要があった。また分析放電時にも放電により試料から充
分量の蒸発を行わせる必要があるので、放電エネルギー
も余り少なくはできず、従ってバックグラウンドを充分
低下させることができなくて高感度が得難かった。
【０００６】そこで本発明は、発光分析のための光源と
してスパーク放電を用いる場合において、従来方法に比
し、実質的に分析精度を向上させて、しかも分析所要時
間を短縮することを一つの目的とし、更に分析用放電の
エネルギーを少くしてバックグラウンドの低下を計るこ
とにより分析感度および分析精度を向上することを他の
目的とするものである。
してスパーク放電を用いる場合において、従来方法に比
し、実質的に分析精度を向上させて、しかも分析所要時
間を短縮することを一つの目的とし、更に分析用放電の
エネルギーを少くしてバックグラウンドの低下を計るこ
とにより分析感度および分析精度を向上することを他の
目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】分析対象試料を一方の電
極とし試料対向電極を他方の電極とするスパーク間隙
と、このスパーク間隙にスパーク放電を発生させるスパ
ーク発生回路と、このスパーク放電による発光スペクト
ルを分光し測光する分光光度計を有する発光分光分析装
置において、試料面上の微小領域から試料成分を蒸発さ
せるための高エネルギーを周期的パルス状に試料面の前
記微小領域に集中させて注入する高エネルギー注入手段
と、前記エネルギー注入後引続いて前記微小領域と前記
試料対向電極との間に所定元素の分析に用いられるノー
マルスパーク放電とその他の元素の分析に用いられるア
ークライクスパーク放電を発生させる放電制御手段と、
前記ノーマルスパーク放電および／またはアークライク
スパーク放電の期間中に測光出力のサンプリングを行う
サンプリング手段とを備えるようにした。
極とし試料対向電極を他方の電極とするスパーク間隙
と、このスパーク間隙にスパーク放電を発生させるスパ
ーク発生回路と、このスパーク放電による発光スペクト
ルを分光し測光する分光光度計を有する発光分光分析装
置において、試料面上の微小領域から試料成分を蒸発さ
せるための高エネルギーを周期的パルス状に試料面の前
記微小領域に集中させて注入する高エネルギー注入手段
と、前記エネルギー注入後引続いて前記微小領域と前記
試料対向電極との間に所定元素の分析に用いられるノー
マルスパーク放電とその他の元素の分析に用いられるア
ークライクスパーク放電を発生させる放電制御手段と、
前記ノーマルスパーク放電および／またはアークライク
スパーク放電の期間中に測光出力のサンプリングを行う
サンプリング手段とを備えるようにした。
【０００８】また、分析対象試料を一方の電極とし試料
対向電極を他方の電極とするスパーク間隙と、このスパ
ーク間隙にスパーク放電を発生させるスパーク発生回路
と、このスパーク放電による発光スペクトルを分光し測
光する分光光度計を有する発光分光分析装置において、
試料面上の微小領域から試料成分を蒸発させるための高
エネルギーを周期的パルス状に試料面の前記微小領域に
集中させて注入する高エネルギー注入手段と、前記エネ
ルギー注入の結果蒸発した試料蒸気が試料と前記試料対
向電極との間に残存している期間内で所定時間後に前記
残存蒸気を発光させるに足る低エネルギースパーク放電
を行わせる放電制御手段と、前記スパーク放電期間中に
測光出力のサンプリングを行うサンプリング手段とを備
えるようにした。
対向電極を他方の電極とするスパーク間隙と、このスパ
ーク間隙にスパーク放電を発生させるスパーク発生回路
と、このスパーク放電による発光スペクトルを分光し測
光する分光光度計を有する発光分光分析装置において、
試料面上の微小領域から試料成分を蒸発させるための高
エネルギーを周期的パルス状に試料面の前記微小領域に
集中させて注入する高エネルギー注入手段と、前記エネ
ルギー注入の結果蒸発した試料蒸気が試料と前記試料対
向電極との間に残存している期間内で所定時間後に前記
残存蒸気を発光させるに足る低エネルギースパーク放電
を行わせる放電制御手段と、前記スパーク放電期間中に
測光出力のサンプリングを行うサンプリング手段とを備
えるようにした。
【０００９】ここで、前記高エネルギー注入手段は試料
面上の微小領域を照射するレーザー光源とそのパルス発
光手段とすることができる。
面上の微小領域を照射するレーザー光源とそのパルス発
光手段とすることができる。
【００１０】（作用）従来方法ではまず分析用放電でス
パークの飛ぶ可能性のある領域全体を高エネルギー予備
放電で前処理した後に低エネルギーで分析用放電を行っ
ていたので、予備放電に長時間を要し、しかも領域内を
予備放電で隙間なく埋めつくすことは容易でなく、どう
しても領域内に未処理の箇所が残って分析精度に悪影響
を及ぼしていた。また分析精度を上げようとすれば、そ
れだけ予備放電時間を長くとる必要があった。
パークの飛ぶ可能性のある領域全体を高エネルギー予備
放電で前処理した後に低エネルギーで分析用放電を行っ
ていたので、予備放電に長時間を要し、しかも領域内を
予備放電で隙間なく埋めつくすことは容易でなく、どう
しても領域内に未処理の箇所が残って分析精度に悪影響
を及ぼしていた。また分析精度を上げようとすれば、そ
れだけ予備放電時間を長くとる必要があった。
【００１１】これに対して本発明は、１回の分析に用い
られる多数回のスパーク放電毎に試料蒸発段階と分析用
発光段階の両方を継続的に行うので図３（ｂ）に示すよ
うに分析用放電は蒸発段階で清浄化された部分に行わ
れ、従って分析用放電を行う直前にその回の分析地点の
みを高エネルギーにより前処理するだけで充分目的が達
せられるのであって、上記構成によれば、予備放電に従
来のような長時間を必要とせず、また未処理箇所に分析
用スパークが飛んで分析精度に悪影響を及ぼすこともな
い。
られる多数回のスパーク放電毎に試料蒸発段階と分析用
発光段階の両方を継続的に行うので図３（ｂ）に示すよ
うに分析用放電は蒸発段階で清浄化された部分に行わ
れ、従って分析用放電を行う直前にその回の分析地点の
みを高エネルギーにより前処理するだけで充分目的が達
せられるのであって、上記構成によれば、予備放電に従
来のような長時間を必要とせず、また未処理箇所に分析
用スパークが飛んで分析精度に悪影響を及ぼすこともな
い。
【００１２】更に従来方式では予備放電を繰返した後分
析用放電を行うので、低エネルギー放電が望ましいと云
っても、試料から試料成分を蒸発させるに足るエネルギ
ーが必要で、これが少な過ぎると、試料成分の輝線強度
も弱くなって感度、精度とも低下する。従って或る程度
輝線強度を強めるために余り低エネルギー放電はできな
いのであり、その分バックグラウンドレベルが上がって
いたのであるが、本発明によれば、各放電毎に高エネル
ギーで試料を蒸発させ、その蒸気が残っている間に分析
用の放電を行うので、分析用放電によって改めて試料成
分を蒸発させる必要がないから、低エネルギー放電で充
分な強度の輝線発光が得られて、バックグラウンドが低
下し、分析における定量下限濃度が低くできる、つまり
高感度、高精度が得られるのである。
析用放電を行うので、低エネルギー放電が望ましいと云
っても、試料から試料成分を蒸発させるに足るエネルギ
ーが必要で、これが少な過ぎると、試料成分の輝線強度
も弱くなって感度、精度とも低下する。従って或る程度
輝線強度を強めるために余り低エネルギー放電はできな
いのであり、その分バックグラウンドレベルが上がって
いたのであるが、本発明によれば、各放電毎に高エネル
ギーで試料を蒸発させ、その蒸気が残っている間に分析
用の放電を行うので、分析用放電によって改めて試料成
分を蒸発させる必要がないから、低エネルギー放電で充
分な強度の輝線発光が得られて、バックグラウンドが低
下し、分析における定量下限濃度が低くできる、つまり
高感度、高精度が得られるのである。
【００１３】本発明におけるバックグラウンド低下の問
題を更に詳しく述べると、試料面に高エネルギーを注入
した際、その一回毎の注入の初期には試料面の不純物を
多量に含んでいるが後期に蒸発してくる蒸気は不純物成
分が著しく減少しており、純粋な試料蒸気と化してく
る。他方エネルギー注入波形はパルス状でピークの後注
入エネルギーが指数関数的に減少していく形で行われる
ので、高エネルギーの後期は試料蒸気が低エネルギー放
電で発光している状態となっている。従って、毎回の高
エネルギー注入の後期に測光出力をサンプリングするこ
とによってもバックグラウンド低下の目的を達成できる
のである。
題を更に詳しく述べると、試料面に高エネルギーを注入
した際、その一回毎の注入の初期には試料面の不純物を
多量に含んでいるが後期に蒸発してくる蒸気は不純物成
分が著しく減少しており、純粋な試料蒸気と化してく
る。他方エネルギー注入波形はパルス状でピークの後注
入エネルギーが指数関数的に減少していく形で行われる
ので、高エネルギーの後期は試料蒸気が低エネルギー放
電で発光している状態となっている。従って、毎回の高
エネルギー注入の後期に測光出力をサンプリングするこ
とによってもバックグラウンド低下の目的を達成できる
のである。
【００１４】
【発明の実施の形態】図１は本発明による発光分光分析
装置の一実施例を示したもので、スパーク発生回路１
と、試料Ｓ、対向電極によって形成されるスパーク間隙
２と、スパークの発光スペクトルを分析する分光光度計
３とを備え、分光光度計３は分光器４と分光された光の
強度を測定する測光回路５とで構成されている。
装置の一実施例を示したもので、スパーク発生回路１
と、試料Ｓ、対向電極によって形成されるスパーク間隙
２と、スパークの発光スペクトルを分析する分光光度計
３とを備え、分光光度計３は分光器４と分光された光の
強度を測定する測光回路５とで構成されている。
【００１５】図２はスパーク発生回路１の具体回路を示
したもので、直流電源６によってコンデンサＣ1 、
Ｃ2 、Ｃ3 が充電され、イグナイタ回路７で発生する高
圧パルスによってスパーク間隙２が導通すると、コンデ
ンサＣ1 、Ｃ2 、Ｃ3 に蓄えられていた電荷がそれぞれ
インダクタンスＬ1 、（Ｌ1 ＋Ｌ2 ）、（Ｌ1 ＋Ｌ2 ＋
Ｌ3 ）を通じて放電する。なおＤは保護用ダイオード
で、スパーク放電の際にＬＣによる電気振動が起こるの
を阻止するものである。
したもので、直流電源６によってコンデンサＣ1 、
Ｃ2 、Ｃ3 が充電され、イグナイタ回路７で発生する高
圧パルスによってスパーク間隙２が導通すると、コンデ
ンサＣ1 、Ｃ2 、Ｃ3 に蓄えられていた電荷がそれぞれ
インダクタンスＬ1 、（Ｌ1 ＋Ｌ2 ）、（Ｌ1 ＋Ｌ2 ＋
Ｌ3 ）を通じて放電する。なおＤは保護用ダイオード
で、スパーク放電の際にＬＣによる電気振動が起こるの
を阻止するものである。
【００１６】図３（ａ）はコンデンサＣ1 、Ｃ2 、Ｃ3
からそれぞれ放電されたスパーク電流Ｉ1 、Ｉ2 、Ｉ3
の波形を示したものである。このうちＣ1 からの放電電
流Ｉ1 はインダクタンスＬ1 のみを流れるので、波形が
最も急峻でパルス幅が狭く高エネルギーであり、Ｃ3 か
らの放電電流Ｉ3 はインダクタンス（Ｌ1 ＋Ｌ2 ＋
Ｌ3 ）を流れるので、波形が最も穏やかで低エネルギー
である。そのため各スパークＩ1 、Ｉ2 、Ｉ3 は高エネ
ルギー放電、ノーマルスパーク放電、アークライクスパ
ーク放電と呼ばれており、高エネルギー放電は予備放電
に、ノーマルスパーク放電及びアークライクスパーク放
電は元素の種類によっていずれかが分析に用いられる。
なおその場合、試料及び分析目的によりＩ2 とＩ3 のい
ずれか一方を用いて１種類の分析を行ってもよく、両方
を用いて２種類の分析を同時に行ってもよい。
からそれぞれ放電されたスパーク電流Ｉ1 、Ｉ2 、Ｉ3
の波形を示したものである。このうちＣ1 からの放電電
流Ｉ1 はインダクタンスＬ1 のみを流れるので、波形が
最も急峻でパルス幅が狭く高エネルギーであり、Ｃ3 か
らの放電電流Ｉ3 はインダクタンス（Ｌ1 ＋Ｌ2 ＋
Ｌ3 ）を流れるので、波形が最も穏やかで低エネルギー
である。そのため各スパークＩ1 、Ｉ2 、Ｉ3 は高エネ
ルギー放電、ノーマルスパーク放電、アークライクスパ
ーク放電と呼ばれており、高エネルギー放電は予備放電
に、ノーマルスパーク放電及びアークライクスパーク放
電は元素の種類によっていずれかが分析に用いられる。
なおその場合、試料及び分析目的によりＩ2 とＩ3 のい
ずれか一方を用いて１種類の分析を行ってもよく、両方
を用いて２種類の分析を同時に行ってもよい。
【００１７】また放電波形Ｉ1 、Ｉ2 、Ｉ3 の時間幅τ
1 、τ2 、τ3 の値としては、τ1＝５０μｓ程度、τ
2 ＝３０μｓ程度、τ3 ＝１２０μｓ程度、その場合の
繰返し周波数は４００回／秒程度が好適であり、１回の
分析には約２０００回（約５秒）のスパーク放電が必要
である。図３（ｂ）は１回のスパークにより試料面に形
成される放電痕を示したもので、高エネルギー放電の直
径Ｄ1 （＝３０μｍ）が最も大きく、続いてアークライ
クスパーク放電Ｄ3 、ノーマルスパーク放電Ｄ2 の順に
直径が小さくなっている。
1 、τ2 、τ3 の値としては、τ1＝５０μｓ程度、τ
2 ＝３０μｓ程度、τ3 ＝１２０μｓ程度、その場合の
繰返し周波数は４００回／秒程度が好適であり、１回の
分析には約２０００回（約５秒）のスパーク放電が必要
である。図３（ｂ）は１回のスパークにより試料面に形
成される放電痕を示したもので、高エネルギー放電の直
径Ｄ1 （＝３０μｍ）が最も大きく、続いてアークライ
クスパーク放電Ｄ3 、ノーマルスパーク放電Ｄ2 の順に
直径が小さくなっている。
【００１８】図４は低エネルギー区間すなわちノーマル
スパーク放電又はアークライクスパーク放電の光束のみ
を分光分析するために、測光回路５の入力部に挿入する
前置回路である。同図において、光検出器８により分光
器４の出射光が電気信号に変換され、これがオペアンプ
９とコンデンサＣよりなる積分回路で積分される。すな
わち図１における受光素子ｄによりイグナイタ回路によ
る制御放電の立上りが検出されて図３の高エネルギー放
電Ｉ1 の波形の時間幅τ1 のパルス信号が形成され、こ
のパルス信号により、図５のタイミング図に示したよう
に、リセット用スイッチ１０が導通してコンデンサＣが
予備放電期間τ1 だけ短絡され、τ1 の終了時点から積
分が開始される。次にリセット信号の立下りでトリガさ
れる時間幅τ2 のワンショット回路によりサンプルホー
ルド回路１１が制御され、ノーマルスパーク放電期間τ
2 の終了時点でサンプルホールド回路１１がノーマルス
パーク放電Ｉ2 における光電変換出力の積分値をホール
ドし、更にアークライクスパーク放電期間τ3 の終了時
点までの全積分値が端子ａに出力される。従って後段の
回路においては、ノーマルスパーク放電Ｉ2 が適する元
素に対してはｂ端子の出力信号をスパーク回数だけ積算
すればよく、アークライクスパーク放電が適する元素に
対してはａ端子の出力からｂ端子の出力を引き算した信
号をスパーク回数だけ積算すればよい。
スパーク放電又はアークライクスパーク放電の光束のみ
を分光分析するために、測光回路５の入力部に挿入する
前置回路である。同図において、光検出器８により分光
器４の出射光が電気信号に変換され、これがオペアンプ
９とコンデンサＣよりなる積分回路で積分される。すな
わち図１における受光素子ｄによりイグナイタ回路によ
る制御放電の立上りが検出されて図３の高エネルギー放
電Ｉ1 の波形の時間幅τ1 のパルス信号が形成され、こ
のパルス信号により、図５のタイミング図に示したよう
に、リセット用スイッチ１０が導通してコンデンサＣが
予備放電期間τ1 だけ短絡され、τ1 の終了時点から積
分が開始される。次にリセット信号の立下りでトリガさ
れる時間幅τ2 のワンショット回路によりサンプルホー
ルド回路１１が制御され、ノーマルスパーク放電期間τ
2 の終了時点でサンプルホールド回路１１がノーマルス
パーク放電Ｉ2 における光電変換出力の積分値をホール
ドし、更にアークライクスパーク放電期間τ3 の終了時
点までの全積分値が端子ａに出力される。従って後段の
回路においては、ノーマルスパーク放電Ｉ2 が適する元
素に対してはｂ端子の出力信号をスパーク回数だけ積算
すればよく、アークライクスパーク放電が適する元素に
対してはａ端子の出力からｂ端子の出力を引き算した信
号をスパーク回数だけ積算すればよい。
【００１９】下表は従来方式と本発明装置による分析結
果の比較例である。試料は鋼で炭素Ｃの他、燐Ｐ、硫黄
Ｓ、ホー素Ｂ、鉛Ｐｂ等を定量した。表中ＢＥＣ％はバ
ックグラウンド強度と検出しようとする元素の輝線信号
強度とか１：１になるような元素濃度でこれが小さいほ
ど検出感度が高い。
果の比較例である。試料は鋼で炭素Ｃの他、燐Ｐ、硫黄
Ｓ、ホー素Ｂ、鉛Ｐｂ等を定量した。表中ＢＥＣ％はバ
ックグラウンド強度と検出しようとする元素の輝線信号
強度とか１：１になるような元素濃度でこれが小さいほ
ど検出感度が高い。
【００２０】
【００２１】図６は本発明の一実施例における放電波形
を具体的に示したもので、同図Ａは上表の測定例におけ
る波形で、放電電流値は各段階放電におけるピークトッ
プの電流値である。同図Ｂは２連続放電の例であり、同
図Ｃは放電そのものは一放電であるが、放電電流波形が
減衰していく過程を利用して放電開始後一定時間たった
所で測光出力をサンプリングするようにした（２０μｓ
以後）ものである。
を具体的に示したもので、同図Ａは上表の測定例におけ
る波形で、放電電流値は各段階放電におけるピークトッ
プの電流値である。同図Ｂは２連続放電の例であり、同
図Ｃは放電そのものは一放電であるが、放電電流波形が
減衰していく過程を利用して放電開始後一定時間たった
所で測光出力をサンプリングするようにした（２０μｓ
以後）ものである。
【００２２】上例では予備放電後数１０μｓの間に分析
用放電を行っているが、予備放電で蒸発したガスが残っ
ている期間は元素により、数μｓから数分の１秒の間に
及ぶので、予備放電後分析用放電を行うタイミングも数
μｓから数分の１秒の間で適当に設定すればよい。
用放電を行っているが、予備放電で蒸発したガスが残っ
ている期間は元素により、数μｓから数分の１秒の間に
及ぶので、予備放電後分析用放電を行うタイミングも数
μｓから数分の１秒の間で適当に設定すればよい。
【００２３】上述各実施例は試料の蒸発段階のエネルギ
ー注入をもスパーク放電Ｉ1 によって行っているが、試
料からの蒸発はレーザ光パルスを照射するようにしても
よい。図７はレーザ光を用いる場合の一例を示す。１１
はレーザ光源で、１２はその駆動回路である。駆動回路
１２は一定周期でレーザ１１をパルス発光させる。レー
ザ光はレンズ１３によって試料Ｓ上の一点に集光せしめ
られる。レーザパルスが照射されると試料面のレーザ照
射点で蒸発が起る。レーザの発光はレーザビームの側方
に置かれた受光素子１５によって検知され、この検知信
号によりタイマ１４をトリガして試料から蒸発した蒸気
およびイオンが消滅するまでの数μｓ乃至数分の１秒の
間にスパーク発生回路１をトリガして分析用放電を行わ
せる。分析用放電を行うタイミングは試料および測定し
ようとする元素によって異り、一応実験により最適タイ
ミングを調査しておく。
ー注入をもスパーク放電Ｉ1 によって行っているが、試
料からの蒸発はレーザ光パルスを照射するようにしても
よい。図７はレーザ光を用いる場合の一例を示す。１１
はレーザ光源で、１２はその駆動回路である。駆動回路
１２は一定周期でレーザ１１をパルス発光させる。レー
ザ光はレンズ１３によって試料Ｓ上の一点に集光せしめ
られる。レーザパルスが照射されると試料面のレーザ照
射点で蒸発が起る。レーザの発光はレーザビームの側方
に置かれた受光素子１５によって検知され、この検知信
号によりタイマ１４をトリガして試料から蒸発した蒸気
およびイオンが消滅するまでの数μｓ乃至数分の１秒の
間にスパーク発生回路１をトリガして分析用放電を行わ
せる。分析用放電を行うタイミングは試料および測定し
ようとする元素によって異り、一応実験により最適タイ
ミングを調査しておく。
【００２４】
【発明の効果】上述のように本発明によれば、蒸発段階
と分析段階を各分析放電毎に設け、低エネルギー区間の
みで分光分析を行うことにより、１回のスパーク毎に予
備放電を行い、予備放電を行った地点で分析用放電を行
うことができるものであり、従って従来のように予備放
電と分析用放電とを別個に行う方式に比し、予備放電に
長時間を必要としない上に、処理していない箇所に分析
用スパークが飛んで分析精度を低下させることもないと
いう利点がある上、蒸発段階と、分析段階とが引続いて
いるので、分析段階では改めて試料を蒸発させる必要が
なく、既に気化している試料成分を発光させるためのエ
ネルギーを注入すればよいから従来より低エネルギー放
電で分析を行うことが可能となり、バックグラウンドレ
ベルが低下して分析の感度、精度の向上が得られる。
と分析段階を各分析放電毎に設け、低エネルギー区間の
みで分光分析を行うことにより、１回のスパーク毎に予
備放電を行い、予備放電を行った地点で分析用放電を行
うことができるものであり、従って従来のように予備放
電と分析用放電とを別個に行う方式に比し、予備放電に
長時間を必要としない上に、処理していない箇所に分析
用スパークが飛んで分析精度を低下させることもないと
いう利点がある上、蒸発段階と、分析段階とが引続いて
いるので、分析段階では改めて試料を蒸発させる必要が
なく、既に気化している試料成分を発光させるためのエ
ネルギーを注入すればよいから従来より低エネルギー放
電で分析を行うことが可能となり、バックグラウンドレ
ベルが低下して分析の感度、精度の向上が得られる。
【図１】本発明装置の一実施例を示すブロック図
【図２】同上の要部回路図
【図３】同上の動作説明図
【図４】測光回路入力部の要部回路図
【図５】同上の動作を示すタイミング図
【図６】放電波形の具体例を示す図
【図７】レーザを用いた本発明の一実施例の構成図
【図８】従来例の説明図
１…スパーク発生回路 ２…スパーク間隙 ３…分光光度計 ４…分光器 ５…測光回路 ６…直流電源 ７…イグナイタ回路 ８…光検出器 ９…オペアンプ １０…リセット用スイッチ １１…サンプルホールド回路
Claims (3)
- 【請求項１】 分析対象試料を一方の電極とし試料対向
電極を他方の電極とするスパーク間隙と、このスパーク
間隙にスパーク放電を発生させるスパーク発生回路と、
このスパーク放電による発光スペクトルを分光し測光す
る分光光度計を有する発光分光分析装置において、試料
面上の微小領域から試料成分を蒸発させるための高エネ
ルギーを周期的パルス状に試料面の前記微小領域に集中
させて注入する高エネルギー注入手段と、前記エネルギ
ー注入後引続いて前記微小領域と前記試料対向電極との
間に所定元素の分析に用いられるノーマルスパーク放電
とその他の元素の分析に用いられるアークライクスパー
ク放電を発生させる放電制御手段と、前記ノーマルスパ
ーク放電および／またはアークライクスパーク放電の期
間中に測光出力のサンプリングを行うサンプリング手段
とを備えることを特徴とする発光分光分析装置。 - 【請求項２】 分析対象試料を一方の電極とし試料対向
電極を他方の電極とするスパーク間隙と、このスパーク
間隙にスパーク放電を発生させるスパーク発生回路と、
このスパーク放電による発光スペクトルを分光し測光す
る分光光度計を有する発光分光分析装置において、試料
面上の微小領域から試料成分を蒸発させるための高エネ
ルギーを周期的パルス状に試料面の前記微小領域に集中
させて注入する高エネルギー注入手段と、前記エネルギ
ー注入の結果蒸発した試料蒸気が試料と前記試料対向電
極との間に残存している期間内で所定時間後に前記残存
蒸気を発光させるに足る低エネルギースパーク放電を行
わせる放電制御手段と、前記スパーク放電期間中に測光
出力のサンプリングを行うサンプリング手段とを備える
ことを特徴とする発光分光分析装置。 - 【請求項３】 前記高エネルギー注入手段が試料面上の
微小領域を照射するレーザー光源とそのパルス発光手段
である特許請求の範囲第１項または第２項記載の発光分
光分析装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7274570A JP2713272B2 (ja) | 1987-11-30 | 1995-10-23 | 発光分光分析装置 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30398887 | 1987-11-30 | ||
| JP62-303988 | 1987-11-30 | ||
| JP7274570A JP2713272B2 (ja) | 1987-11-30 | 1995-10-23 | 発光分光分析装置 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63103167A Division JP2603998B2 (ja) | 1987-11-30 | 1988-04-26 | 発光分光分析装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08210980A true JPH08210980A (ja) | 1996-08-20 |
| JP2713272B2 JP2713272B2 (ja) | 1998-02-16 |
Family
ID=26551082
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7274570A Expired - Lifetime JP2713272B2 (ja) | 1987-11-30 | 1995-10-23 | 発光分光分析装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2713272B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012511848A (ja) * | 2008-12-10 | 2012-05-24 | サーモ フィッシャー サイエンティフィック （エキュブラン） エスアーエールエル | 発光分光測定のための装置及び方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5580040A (en) * | 1978-12-13 | 1980-06-16 | Shimadzu Corp | Light source apparatus for luminous spectrochemical analyzer |
| JPS5610235A (en) * | 1979-07-04 | 1981-02-02 | Nippon Steel Corp | Emission spectroscopic analysis by high energy pretreatment |
| JPS6047944A (ja) * | 1983-08-26 | 1985-03-15 | Shimadzu Corp | 発光分析装置 |
| JPS61181947A (ja) * | 1985-02-07 | 1986-08-14 | Osaka Oxygen Ind Ltd | 溶融金属のレ−ザ直接発光分光分析装置 |
-
1995
- 1995-10-23 JP JP7274570A patent/JP2713272B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5580040A (en) * | 1978-12-13 | 1980-06-16 | Shimadzu Corp | Light source apparatus for luminous spectrochemical analyzer |
| JPS5610235A (en) * | 1979-07-04 | 1981-02-02 | Nippon Steel Corp | Emission spectroscopic analysis by high energy pretreatment |
| JPS6047944A (ja) * | 1983-08-26 | 1985-03-15 | Shimadzu Corp | 発光分析装置 |
| JPS61181947A (ja) * | 1985-02-07 | 1986-08-14 | Osaka Oxygen Ind Ltd | 溶融金属のレ−ザ直接発光分光分析装置 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012511848A (ja) * | 2008-12-10 | 2012-05-24 | サーモ フィッシャー サイエンティフィック （エキュブラン） エスアーエールエル | 発光分光測定のための装置及び方法 |
| US8873044B2 (en) | 2008-12-10 | 2014-10-28 | Thermo Fisher Scientific (Ecublens) Sarl | Apparatus and methods for optical emission spectroscopy |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2713272B2 (ja) | 1998-02-16 |
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