JPH0875651A - Method for emission spectrochemical analysis by laser - Google Patents

Method for emission spectrochemical analysis by laser

Info

Publication number
JPH0875651A
JPH0875651A JP21252994A JP21252994A JPH0875651A JP H0875651 A JPH0875651 A JP H0875651A JP 21252994 A JP21252994 A JP 21252994A JP 21252994 A JP21252994 A JP 21252994A JP H0875651 A JPH0875651 A JP H0875651A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
laser
laser light
plasma
excitation
measured
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
Application number
JP21252994A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoshihito Isei
良仁 伊勢居
Tatsuro Honda
達朗 本田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Sumitomo Metal Industries Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Metal Industries Ltd filed Critical Sumitomo Metal Industries Ltd
Priority to JP21252994A priority Critical patent/JPH0875651A/en
Publication of JPH0875651A publication Critical patent/JPH0875651A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

PURPOSE: To make improvements in the limit of detection and the accuracy of detection by a method wherein a laser light for excitation having a wavelength coinciding with the absorption wavelength of an element to be measured is applied to plasma produced by laser light irradiation. CONSTITUTION: When a pulse laser 1 for producing plasma is started, a pulse laser light 100 for producing plasma is oscillated 1a and an electric signal showing the oscillation is transmitted 1b to a delay circuit 5. The laser light 100 is converged 12 on the surface of a sample 6 and produces the plasma from a part of the surface of the sample 6. After a set delay time passes from this time point, the circuit 5 sends an electric signal to a photodetector 4 and a wavelength-variable laser 2 for excitation. The laser 2 oscillates a pulse laser light 200 for excitation having a wavelength coinciding with the absorption wavelength of an element to be measured and applies it to the plasma on the surface of the sample 6 so that the element to be measured in the plasma be further excited. The fluorescence emitted by this element is dispersed by a spectroscope 3 and the detector 4 detects this and outputs electric information on the spectrum. Based on this information, the intensity of emission of the element and the concentration thereof in the sample 6 are calculated 13.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はレーザ誘起蛍光法を適用
したレーザ発光分光分析方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a laser emission spectroscopic analysis method to which a laser induced fluorescence method is applied.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年レーザ技術の進歩とともに、これを
分光分析の励起源として利用する試みが各方面で進めら
れている。適当な焦点距離の集光レンズによって焦点を
結ぶようにされた強力なレーザ光を試料表面に照射する
と、該表面層が急激に加熱される。特に、レーザ光を数
十nsのパルス状にすると、前記試料内部へ熱が拡散す
る前に局所的にエネルギーが注入された状態となり、溶
解及び蒸発が起こる。該蒸気はレーザ光によって更に励
起されてプラズマ化し、光を放出するようになる。この
プラズマから放出される光を適当な光導入系を用いて分
光器に伝達し、回折格子等により分光してスペクトルに
分離した後、写真フィルム、光電子増倍管、フォトダイ
オード等により検出することによって、目的元素の含有
量を調べるのがレーザ発光分光分析方法である。このレ
ーザ発光分光分析方法は、不導体や高温の測定対象物即
ち溶融物の分析を行うことができるので、鋼銑、溶鋼、
スラグ等の直接分析に適用されている。
2. Description of the Related Art With the advance of laser technology in recent years, attempts have been made in various fields to utilize it as an excitation source for spectroscopic analysis. When the surface of the sample is irradiated with a powerful laser beam focused by a condenser lens having an appropriate focal length, the surface layer is rapidly heated. In particular, when the laser light is pulsed for several tens of ns, energy is locally injected before heat is diffused into the sample, and melting and evaporation occur. The vapor is further excited by laser light to be turned into plasma and emit light. The light emitted from this plasma is transmitted to a spectroscope using an appropriate light introduction system, separated into spectra by a diffraction grating, etc., and then detected by a photographic film, photomultiplier tube, photodiode, etc. The laser emission spectroscopic analysis method is used to examine the content of the target element. Since this laser emission spectroscopic analysis method can analyze a non-conductor or a high temperature measurement object, that is, a molten material,
It is applied to direct analysis of slag.

【0003】レーザ発光分光分析方法には、被測定試料
の励起源となるレーザ光源を単数使用する単段励起法
(例えば、特開昭57−100323号公報)と複数使
用する多段励起法(例えば、特開昭62−188919
号公報)との2つの方法がある。このうち前記多段励起
法は、次の2段階からなる励起方法である。すなわち、
まず、第1のレ−ザ光源から集光されたレーザ光パルス
を試料表面に照射して含有元素(原子)を励起し、前記
試料表面にプラズマを形成する。次に、所定の時間経過
した後、第2のレ−ザ光源から前記プラズマにレーザ光
パルスを照射し、プラズマ化された前記含有元素(原
子)をさらに励起する。
The laser emission spectroscopic analysis method includes a single-stage excitation method using a single laser light source as an excitation source for a sample to be measured (for example, JP-A-57-100323) and a multi-stage excitation method using a plurality of laser light sources (for example, JP-A-62-188919
There are two methods. Of these, the multi-stage excitation method is an excitation method consisting of the following two stages. That is,
First, a sample surface is irradiated with a laser light pulse collected from a first laser light source to excite contained elements (atoms), and plasma is formed on the sample surface. Next, after a lapse of a predetermined time, the plasma is irradiated with a laser light pulse from the second laser light source to further excite the contained element (atoms) which has been turned into plasma.

【0004】特開昭62−188919号公報に開示さ
れた多段励起法は、単段励起法に比べて前記含有元素
(原子)を効率よく励起することができ、前記原子の長
波長にある固有線スペクトルの発光強度を強化できるこ
とを実験的に確かめることによりなされた発明である。
これにより、長波長にある固有線スペクトルの発光強度
を測定することで、真空紫外域の発光スペクトルを使用
しなくともP、C、S、Sn等のレ−ザ発光分光分析が
可能になり、該分析における検出感度及び分析精度の向
上が図られている。
The multi-step excitation method disclosed in JP-A-62-188919 can excite the contained element (atom) more efficiently than the single-step excitation method, and is unique to the long wavelength of the atom. It is an invention made by experimentally confirming that the emission intensity of the line spectrum can be enhanced.
Thus, by measuring the emission intensity of the eigenline spectrum at a long wavelength, laser emission spectroscopy of P, C, S, Sn, etc. becomes possible without using the emission spectrum in the vacuum ultraviolet region. The detection sensitivity and analysis accuracy in the analysis are improved.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】上記した従来のレ−ザ
発光分光分析方法では測定対象原子を熱的に励起してい
るので、多くの測定対象原子を励起してその発光強度を
高めるには、高温のプラズマを形成する必要がある。し
かし、高温のプラズマは多量の連続光を放射するので、
高温のプラズマを形成すると測定信号のバックグラウン
ドが高くなり、SN比が減少するという問題点がある。
特に、(極)低濃度領域ではこのバックグラウンドのゆ
らぎが無視できなくなり、測定誤差が増大する。また、
高温のプラズマにおいては、分析対象元素以外の元素も
励起され、発光する。このため、鋼中の極微量元素を測
定する際に、鋼中の主成分である鉄の発光により、測定
対象原子の発光が阻害されてしまい、一部の元素は真空
紫外域での分光分析に頼るか、分解能の高い分光器によ
り鉄の発光を分離して分析を行うなどの方法をとらなけ
れば、鋼中元素分析により数ppm〜数十ppmの低濃
度域で十分な精度を得ることが困難である。真空紫外域
から200nm付近の発光は光ファイバ−の透過率が低
いため、光ファイバ−による発光信号の伝送を困難にし
ている。また、分解能を高くするには、光を分散させる
ために、長い光路が必要であり、分光器自体が大型化し
てしまう。これらのことは、レ−ザ発光分光分析方法を
オンラインに適用する際の障害となっている。
In the above-mentioned conventional laser emission spectroscopic analysis method, the atoms to be measured are thermally excited. Therefore, in order to excite many atoms to be measured and increase the emission intensity thereof. , It is necessary to form a high temperature plasma. However, since hot plasma emits a large amount of continuous light,
When high-temperature plasma is formed, the background of the measurement signal becomes high and the S / N ratio decreases.
In particular, in the (extremely) low concentration region, this background fluctuation cannot be ignored and the measurement error increases. Also,
In the high temperature plasma, elements other than the element to be analyzed are also excited and emit light. For this reason, when measuring trace elements in steel, the emission of the atoms to be measured is hampered by the emission of iron, which is the main component in the steel, and some elements are analyzed by spectroscopic analysis in the vacuum ultraviolet region. If you do not take a method such as separating the emission of iron with a spectrometer with high resolution to analyze it, obtain sufficient accuracy in the low concentration range of several ppm to several tens of ppm by elemental analysis in steel. Is difficult. Light emitted from the vacuum ultraviolet region around 200 nm has a low transmittance through the optical fiber, which makes it difficult to transmit a light emission signal through the optical fiber. Further, in order to increase the resolution, a long optical path is required to disperse the light, and the spectroscope itself becomes large. These are obstacles to the online application of the laser emission spectroscopy.

【0006】本発明は上記課題に鑑みなされたものであ
り、従来のレ−ザ発光分光分析方法にレーザ誘起蛍光法
を適用し、低温のプラズマにおいて、分析対象元素のレ
ーザ光吸収による選択的な励起を行い、主成分の元素の
発光の干渉を防ぎ、検出限界、検出精度の向上を実現す
ることができるレ−ザ発光分光分析方法を提供すること
を目的としている。また、分析対象元素が選択的に発光
することにより、主成分の発光の干渉がないため、分光
器の分解能が低くてよく、従来法では分析に使用できな
かった、長波長域での発光による分析を行うことができ
るレ−ザ発光分光分析方法を提供することを目的として
いる。
The present invention has been made in view of the above problems, and a laser-induced fluorescence method is applied to a conventional laser emission spectroscopic analysis method to selectively select an element to be analyzed by laser light absorption in low-temperature plasma. It is an object of the present invention to provide a laser emission spectroscopic analysis method that can be excited to prevent interference of the light emission of the main component element and improve detection limit and detection accuracy. In addition, because the element to be analyzed selectively emits light, there is no interference of the emission of the main component, so the resolution of the spectroscope may be low, and the emission in the long wavelength range, which cannot be used for analysis by conventional methods, is possible. It is an object of the present invention to provide a laser emission spectral analysis method capable of performing analysis.

【0007】さらに励起用レ−ザ光の波長と測定蛍光波
長を異なった波長とすることにより測定対象物表面から
の励起用レ−ザ光の迷光の干渉を防ぐことができ、高精
度の分析を行うことができるレ−ザ発光分光分析方法を
提供することを目的としている。また、原子化のレ−ザ
光と励起用のレ−ザ光の光軸を同軸にすることが可能と
なり、装置構成を単純化してオンラインへの適用用途を
広げることができ、溶鋼などの溶融物を分析する際に、
溶融物表面の変動による影響を最小限に抑えることが可
能となり、高精度の分析を行うことができるレ−ザ発光
分光分析方法を提供することを目的としている。
Further, by making the wavelength of the excitation laser light and the measured fluorescence wavelength different from each other, it is possible to prevent the stray light of the excitation laser light from interfering with the surface of the object to be measured, and to perform highly accurate analysis. It is an object of the present invention to provide a laser emission spectral analysis method capable of performing the above. In addition, it is possible to make the optical axes of the laser light for atomization and the laser light for excitation coaxial, which simplifies the device configuration and expands the online application, and melts molten steel. When analyzing things,
It is an object of the present invention to provide a laser emission spectroscopic analysis method which can minimize the influence of fluctuations in the melt surface and can perform highly accurate analysis.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明に係るレーザ発光分光分析方法(1)は、測定
対象物表面にプラズマ化用レーザ光を照射して測定対象
物表面の一部をプラズマ化し、プラズマから放射される
光を分光分析するレーザ発光分光分析方法において、レ
ーザ光照射により生成されたプラズマに測定対象元素の
吸収波長のいずれかと一致した波長の励起用レーザ光を
照射することにより得られる原子蛍光を分光分析するこ
とを特徴としている。
In order to achieve the above object, a laser emission spectral analysis method (1) according to the present invention is directed to irradiating a surface of a measuring object with a laser beam for plasma generation and measuring the surface of the measuring object. In the laser emission spectroscopic analysis method in which the part is made into plasma and the light emitted from the plasma is spectrally analyzed, the plasma generated by the laser light irradiation is irradiated with excitation laser light having a wavelength that matches one of the absorption wavelengths of the element to be measured. It is characterized in that the atomic fluorescence obtained by the above is analyzed spectroscopically.

【0009】また本発明に係るレーザ発光分光分析方法
(2)は、上記レ−ザ発光分光分析法(1)において、
励起用レ−ザ光と測定原子蛍光の波長を異なった波長と
することを特徴としている。
A laser emission spectroscopic analysis method (2) according to the present invention is the same as the laser emission spectroscopic analysis method (1).
The wavelength of the excitation laser light and the wavelength of the measured atomic fluorescence are different from each other.

【0010】また本発明に係るレ−ザ発光分光分析方法
(3)は、上記レ−ザ発光分光分析方法(2)におい
て、プラズマ化用レ−ザ光と励起用レ−ザ光を同じ方向
から測定対象物に照射することを特徴としている。
The laser emission spectral analysis method (3) according to the present invention is the same as the laser emission spectral analysis method (2), except that the laser light for plasma generation and the laser light for excitation are in the same direction. It is characterized by irradiating the object to be measured from.

【0011】また本発明に係るレ−ザ発光分光分析方法
(4)は、上記レ−ザ発光分光分析方法(1)におい
て、プラズマ化用パルスレーザ光照射後1μs〜1ms
経過する間に生成されたプラズマに測定対象元素の吸収
波長のいずれかに一致した波長の励起用パルスレーザ光
を照射することを特徴としている。
The laser emission spectral analysis method (4) according to the present invention is the same as the laser emission spectral analysis method (1), except that 1 μs to 1 ms after irradiation with the pulsed laser beam for plasma generation.
It is characterized in that plasma generated during the passage of time is irradiated with a pulsed laser beam for excitation having a wavelength that matches one of the absorption wavelengths of the element to be measured.

【0012】[0012]

【作用】上記方法に係るレーザ発光分光分析方法にあっ
ては、測定対象試料をプラズマ化するプラズマ化用レー
ザとして例えば、QスイッチパルスYAG(yttrium-al
uminum-garnet )レーザ等が用いられる。以下、図1に
基づいて上記方法に係るレ−ザ発光分光分析方法の原理
を説明する。図1(a)は上記方法に係るレ−ザ発光分
光分析方法の原理を示した模式図であり、図1(b)は
励起用レ−ザ光により蛍光が発生するメカニズムを示し
た模式図である。
In the laser emission spectroscopic analysis method according to the above method, for example, a Q switch pulse YAG (yttrium-al) is used as a plasma conversion laser for converting the sample to be measured into plasma.
uminum-garnet) laser or the like is used. The principle of the laser emission spectral analysis method according to the above method will be described below with reference to FIG. FIG. 1 (a) is a schematic diagram showing the principle of the laser emission spectral analysis method according to the above method, and FIG. 1 (b) is a schematic diagram showing the mechanism by which fluorescence is generated by the excitation laser light. Is.

【0013】プラズマ化用レ−ザ光を測定対象物6表面
に集光し、測定対象物6の一部をプラズマ化する。生成
されたプラズマ30中に測定対象原子の吸収波長のいず
れかと一致した波長の励起用レ−ザ光20を照射する
と、前記測定対象原子に選択的にレ−ザエネルギ−が吸
収される。即ち、励起用レ−ザ光20により下位準位
(1)50にあった測定対象原子が上位準位70に励起
される。この上位準位70に励起された原子が再び下位
準位に遷移する際に数種類の原子蛍光が放出される。こ
の原子蛍光は、もとの下位準位(1)50に遷移する際
に放出される励起用レ−ザ光と一致した波長の蛍光40
と、他の下位準位(2)60に遷移する際に放出される
励起用レ−ザ光と異なった波長の蛍光41との2種類が
ある。励起用レ−ザ光源としては、測定対象元素の吸収
波長に一致した波長のレ−ザ光を照射する必要があるた
め、波長可変レ−ザが望ましい。また原子蛍光は励起用
レ−ザ光20の照射中に観測されるため、原子蛍光を検
出する検出器を励起用レ−ザと同調することによりSN
比を向上させることが可能である。上記方法に係るレ−
ザ発光分光分析方法では、上記原子蛍光40または41
が分光分析される。
The laser light for plasma conversion is condensed on the surface of the object 6 to be measured, and a part of the object 6 to be measured is turned into plasma. When the generated plasma 30 is irradiated with the excitation laser light 20 having a wavelength that matches one of the absorption wavelengths of the atoms to be measured, the laser energy is selectively absorbed by the atoms to be measured. That is, the atoms to be measured in the lower level (1) 50 are excited to the upper level 70 by the excitation laser light 20. Several kinds of atomic fluorescence are emitted when the atoms excited by the upper level 70 transit to the lower level again. This atomic fluorescence is fluorescence 40 having a wavelength that coincides with the laser light for excitation emitted when transiting to the original lower level (1) 50.
And the excitation laser light emitted at the time of transition to another lower level (2) 60 and the fluorescence 41 having a different wavelength. As the excitation laser light source, a wavelength tunable laser is preferable because it is necessary to irradiate laser light having a wavelength matching the absorption wavelength of the element to be measured. Further, since the atomic fluorescence is observed during the irradiation of the excitation laser light 20, the SN is adjusted by synchronizing the detector for detecting the atomic fluorescence with the excitation laser.
It is possible to improve the ratio. Rays related to the above method
In the emission spectroscopy analysis method, the atomic fluorescence 40 or 41 is used.
Are spectroscopically analyzed.

【0014】励起用レ−ザ光20と異なった波長の原子
蛍光41を分光分析する方法により、測定対象物6から
の励起用レ−ザ光20の散乱光及び反射光が、測定する
蛍光に干渉するのを防ぐことが可能である。この方法を
用いると、プラズマ化用レ−ザ光の光軸と励起用レ−ザ
光20の光軸とを同軸にし、プラズマ化用レ−ザ光と励
起用レ−ザ光20とを同じ方向から照射するレ−ザ発光
分光分析方法を実現することが可能となる。以下、この
方式を同軸系と呼ぶことにする。この同軸系はレ−ザ光
の照射方向が1方向のみで良く、装置構成が単純化され
る。このことは、実際のオンライン適用用途を広げる。
また、励起用レ−ザ光20の干渉がないため、純粋な蛍
光強度を測定することができ、分析の高精度化につなが
る。
By the method of spectroscopically analyzing the atomic fluorescence 41 having a wavelength different from that of the exciting laser light 20, the scattered light and the reflected light of the exciting laser light 20 from the object 6 to be measured become the fluorescent light to be measured. It is possible to prevent interference. When this method is used, the optical axis of the laser light for plasma generation and the optical axis of the laser light for excitation 20 are made coaxial, and the laser light for plasma generation and the laser light for excitation 20 are the same. It is possible to realize a laser emission spectral analysis method of irradiating from the direction. Hereinafter, this system will be referred to as a coaxial system. This coaxial system needs only one irradiation direction of laser light, which simplifies the device configuration. This expands the practical online application.
Further, since there is no interference of the excitation laser light 20, it is possible to measure pure fluorescence intensity, which leads to higher accuracy of analysis.

【0015】溶鋼などの溶融物を分析する際、プラズマ
化用レ−ザと励起用レ−ザとを異なった方向から照射す
る場合、溶融物表面に変動があると、励起用レ−ザ光2
0のプラズマ30に照射される位置が溶融物表面の揺れ
に応じて、変化する。このため測定誤差が生じる。同軸
系においては溶融物表面が変動しても、常に励起用レ−
ザ光20はプラズマ30中の同じ位置に照射されるた
め、溶融物表面の変動による測定誤差を最小限に抑える
ことが可能となる。
When irradiating the plasmaizing laser and the exciting laser from different directions when analyzing a molten material such as molten steel, if the surface of the molten material changes, the exciting laser light Two
The position irradiated with zero plasma 30 changes according to the shake of the melt surface. Therefore, a measurement error occurs. In the coaxial system, the excitation radiation is always
Since the light 20 is applied to the same position in the plasma 30, it is possible to minimize the measurement error due to the fluctuation of the melt surface.

【0016】励起用レ−ザ光源としては波長可変でなく
とも測定対象元素の励起エネルギ−に一致した波長が出
力されればよい。例えば測定対象元素がCの場合、エキ
シマレ−ザのArF励起波長193.1nmが使用でき
る。
The excitation laser light source is not required to have a variable wavelength, but may output a wavelength matching the excitation energy of the element to be measured. For example, when the element to be measured is C, the ArF excitation wavelength of 193.1 nm of the excimer laser can be used.

【0017】[0017]

【実施例】以下、本発明に係るレーザ発光分光分析方法
の実施例を図面に基づいて説明する。図2は本発明の実
施例1に係るレ−ザ発光分光分析方法を実施するための
発光分光分析装置の一例を概略的に示したブロック図で
ある。なお、図2において一点鎖線で示した矢印は電気
信号の流れを示し、実線で示した矢印はレ−ザ光の流れ
を示している。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the laser emission spectral analysis method according to the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 2 is a block diagram schematically showing an example of an emission spectroscopic analysis apparatus for carrying out the laser emission spectroscopic analysis method according to the first embodiment of the present invention. It should be noted that in FIG. 2, the arrow indicated by the alternate long and short dash line indicates the flow of the electric signal, and the arrow indicated by the solid line indicates the flow of the laser light.

【0018】図中6は試料を示し、1は試料6の表面上
にプラズマを形成するためのプラズマ化用パルスレーザ
を示している。プラズマ化用パルスレ−ザ1にはパルス
レ−ザ出力端子1aと電気信号出力端子1bとが形成さ
れており、電気信号出力端子1bは遅延回路5に接続さ
れている。パルスレ−ザ出力端子1aからはプラズマ化
用パルスレ−ザ光100が出力され、プラズマ化用パル
スレ−ザ光100がミラ−9、集光レンズ12及び孔あ
きミラ−10を介して試料6の表面に照射されるように
なっている。
In the figure, 6 indicates a sample, and 1 indicates a pulsed laser for plasma generation for forming plasma on the surface of the sample 6. The plasma laser pulse laser 1 is formed with a pulse laser output terminal 1a and an electric signal output terminal 1b, and the electric signal output terminal 1b is connected to the delay circuit 5. The pulsed laser light 100 for plasma generation is output from the pulse laser output terminal 1a, and the pulsed laser light 100 for plasma generation is passed through the mirror 9, the condenser lens 12 and the perforated mirror 10 to the surface of the sample 6. It is designed to be illuminated.

【0019】遅延回路5の一方の出力端子5aは前記プ
ラズマ中の測定対象原子を更に励起するための励起用波
長可変レ−ザ2に接続され、他方の出力端子5bは光検
出器4に接続されている。励起用波長可変レ−ザ2から
は測定対象元素の吸収波長に一致した波長の励起用パル
スレ−ザ光200が出力され、励起用パルスレ−ザ光2
00がプリズム7及びプリズム8を介して試料6の表面
上に形成されたプラズマに照射されるようになってい
る。また、前記プラズマから放出される蛍光は孔あきミ
ラ−10で反射された後、集光レンズ11によって集光
されて分光器3に入力されるようなっている。分光器3
には光検出器4が連設されており、光検出器4はコンピ
ュ−タ13に接続されている。図示していないが、プラ
ズマ化用パルスレ−ザ1、励起用波長可変レ−ザ2及び
遅延回路5はコンピュ−タ13に接続され、コンピュ−
タ13により制御されるようになっている。
One output terminal 5a of the delay circuit 5 is connected to the excitation wavelength tunable laser 2 for further exciting the atoms to be measured in the plasma, and the other output terminal 5b is connected to the photodetector 4. Has been done. The pumping wavelength tunable laser 2 outputs the pumping pulse laser light 200 having a wavelength matching the absorption wavelength of the element to be measured, and the pumping pulse laser light 2
00 is radiated to the plasma formed on the surface of the sample 6 through the prism 7 and the prism 8. Further, the fluorescence emitted from the plasma is reflected by the perforated mirror 10 and then condensed by the condenser lens 11 to be input to the spectroscope 3. Spectroscope 3
The photodetector 4 is connected to the computer, and the photodetector 4 is connected to the computer 13. Although not shown, the pulsed laser 1 for plasma generation, the wavelength tunable laser 2 for excitation, and the delay circuit 5 are connected to the computer 13 and connected to the computer 13.
It is controlled by the controller 13.

【0020】なお、プラズマ化用パルスレ−ザ1として
は、出力が0.5J/P以下で、パルス幅が20ns
で、波長が1,064nmのQスイッチYAGレ−ザを
用いた。また、励起用波長可変レーザ2としては、出力
が数mJ/Pで、パルス幅が20nsで、波長可変域が
400〜1000nmの色素レ−ザの第2高調波で波長
可変域が205〜400nmのものを用いた。
The plasmaization pulse laser 1 has an output of 0.5 J / P or less and a pulse width of 20 ns.
Then, a Q switch YAG laser having a wavelength of 1,064 nm was used. Further, as the wavelength tunable laser 2 for excitation, the output is several mJ / P, the pulse width is 20 ns, the wavelength tunable region is the second harmonic of the dye laser having a wavelength tunable range of 400 to 1000 nm, and the wavelength tunable range is 205 to 400 nm. I used the one.

【0021】次に、図3に基づいて上記の如く構成され
た発光分光分析装置の動作について説明する。図3はコ
ンピュ−タ13の動作を示したフロ−チャ−トである。
まず、ステップ1で測定条件の設定が行われる。すなわ
ち、測定対象元素に応じて励起用波長可変レ−ザ2から
出力される励起用パルスレ−ザ光200の波長の設定、
及び遅延回路5における遅延時間の設定等が行われる。
該設定が行われてコンピュ−タ13によりプラズマ化用
パルスレ−ザ1が起動されると、以下の動作が実行され
る。
Next, the operation of the emission spectroscopic analyzer constructed as described above will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a flow chart showing the operation of the computer 13.
First, in step 1, measurement conditions are set. That is, setting of the wavelength of the excitation pulse laser light 200 output from the excitation wavelength tunable laser 2 according to the element to be measured,
Also, the delay time is set in the delay circuit 5.
When the setting is performed and the plasma laser pulse laser 1 is activated by the computer 13, the following operation is executed.

【0022】プラズマ化用パルスレーザ1のパルスレ−
ザ出力端子1aからプラズマ化用パルスレ−ザ光100
が発振されると、それと同時に電気信号出力端子1bか
ら遅延回路5に対してプラズマ化用パルスレ−ザ光10
0が発振されたことを示す電気信号が伝達される。プラ
ズマ化用パルスレーザ光100はミラー9で直角に反射
され、集光レンズ12を通して試料6の表面にビ−ム径
0.1mm〜2.0mmで集光される。プラズマ化用パ
ルスレーザ光100が照射されると、試料6表面の一部
がプラズマ化される。
The pulse rate of the pulsed laser 1 for plasma generation
Pulse laser light 100 for plasma generation from the laser output terminal 1a
When the laser pulse is oscillated, at the same time, the pulsed laser light 10 for plasma generation is transmitted from the electric signal output terminal 1b to the delay circuit 5.
An electric signal indicating that 0 is oscillated is transmitted. The pulsed laser light 100 for plasma generation is reflected at a right angle by the mirror 9, and is condensed on the surface of the sample 6 through the condenser lens 12 with a beam diameter of 0.1 mm to 2.0 mm. When the pulsed laser light 100 for plasma conversion is irradiated, a part of the surface of the sample 6 is converted into plasma.

【0023】試料6の表面上にプラズマを形成するため
のプラズマ化用パルスレ−ザ光100が照射された時点
から1μs〜1msの間の時点で、測定対象原子に応じ
た所定の時間経過した時点になると、すなわちプラズマ
化用パルスレ−ザ光100が照射された時点からステッ
プ1で設定された遅延時間が経過すると、遅延回路5か
ら光検出器4と励起用波長可変レーザ2とに電気信号が
伝達される。該電気信号を受信すると、励起用波長可変
レ−ザ2からは、ステップ1で設定された測定条件に従
って、測定対象元素の吸収波長に一致した波長の励起用
パルスレーザ光200が発振される。励起用パルスレ−
ザ光200はプリズム7及びプリズム8により光路を変
更され、被測定試料6表面上のプラズマに照射される。
これにより、該プラズマ中の測定対象元素が更に励起さ
れる。そして、該測定対象元素から放出される蛍光は孔
あきミラー10により反射され、集光レンズ11を通し
て分光器3で分散される。分散された光は光検出器4に
より検出され、スペクトルの電気情報はコンピュータ1
3に送られる。
At a time of 1 μs to 1 ms from the time of irradiation with the plasmaizing pulsed laser light 100 for forming plasma on the surface of the sample 6, at a time when a predetermined time corresponding to the atom to be measured has elapsed. In other words, when the delay time set in step 1 elapses from the time when the pulsed laser light 100 for plasma generation is irradiated, an electric signal is sent from the delay circuit 5 to the photodetector 4 and the wavelength tunable laser 2 for excitation. Transmitted. When the electric signal is received, the excitation wavelength tunable laser 2 oscillates the excitation pulse laser light 200 having a wavelength matching the absorption wavelength of the element to be measured according to the measurement conditions set in step 1. Excitation pulse ray
The optical path of the light 200 is changed by the prism 7 and the prism 8, and the plasma on the surface of the sample 6 to be measured is irradiated.
As a result, the element to be measured in the plasma is further excited. Then, the fluorescence emitted from the element to be measured is reflected by the perforated mirror 10 and is dispersed by the spectroscope 3 through the condenser lens 11. The dispersed light is detected by the photodetector 4, and the electrical information of the spectrum is stored in the computer 1.
Sent to 3.

【0024】ステップ2では、光検出器4より受信した
スペクトルの電気情報に基づいて分析対象元素の発光強
度が算出される。次にステップ3では、算出された発光
強度に検量線を適用して試料6中における測定対象元素
の濃度が算出される。そして最後にステップ4で算出さ
れた濃度が出力される。
In step 2, the emission intensity of the element to be analyzed is calculated based on the electric information of the spectrum received from the photodetector 4. Next, in step 3, the calibration curve is applied to the calculated emission intensity to calculate the concentration of the element to be measured in the sample 6. Finally, the density calculated in step 4 is output.

【0025】実施例に係るレ−ザ発光分光分析方法を用
いた装置で低合金鋼に含まれるSiの濃度を測定した。
その時のスペクトルを図4に示す。また、比較のために
従来の高温のプラズマによる熱的な励起方式によるレー
ザ発光分光分析方法で測定した場合におけるスペクトル
を図5に示す。図4及び図5において、横軸は波長
(Å)を示しており、縦軸は発光強度(カウント数)を
示している。
The concentration of Si contained in the low alloy steel was measured by an apparatus using the laser emission spectral analysis method according to the example.
The spectrum at that time is shown in FIG. For comparison, FIG. 5 shows a spectrum measured by a conventional laser emission spectroscopic analysis method using a thermal excitation method using high-temperature plasma. 4 and 5, the horizontal axis represents wavelength (Å) and the vertical axis represents emission intensity (count number).

【0026】図4と図5とを比べてみれば明らかである
ように、従来のレ−ザ発光分光分析方法に比べ、実施例
に係るレ−ザ発光分光分析方法ではSiスペクトルとバ
ックグラウンドの比が増大している。又、従来のレーザ
発光分光分析方法では熱的にプラズマを励起しているの
で、多くの元素が同時に励起されてしまい、測定対象元
素のみを励起することはできない。実際、図5に示した
スペクトルではFeのスペクトルが多数観測されてお
り、該Feスペクトルに干渉されてSiスペクトルを識
別することができない。しかし、実施例に係るレ−ザ発
光分光分析方法による測定ではSi原子のみが選択的に
励起されて蛍光を発するので、Feスペクトルの干渉は
著しく減少する。加えて、Siスペクトル強度も従来に
比べて向上している。これらのことから分かるように、
実施例に係るレ−ザ発光分光分析方法を用いて測定すれ
ば、従来の分析方法に比べて、測定対象元素(Si)に
おけるスペクトル信号のSN比を著しく向上させること
ができ、発光分光分析における検出限界、検出精度を著
しく改善することができる。
As is clear from comparing FIGS. 4 and 5, the laser emission spectrum analysis method according to the embodiment is different from the conventional laser emission spectrum analysis method in the Si spectrum and the background. The ratio is increasing. Further, since the plasma is thermally excited in the conventional laser emission spectral analysis method, many elements are excited at the same time, and it is impossible to excite only the measurement target element. In fact, many Fe spectra are observed in the spectrum shown in FIG. 5, and the Si spectra cannot be identified due to interference with the Fe spectra. However, in the measurement by the laser emission spectroscopic analysis method according to the example, only Si atoms are selectively excited to emit fluorescence, so that interference of Fe spectrum is significantly reduced. In addition, the Si spectrum intensity is also improved as compared with the conventional one. As you can see from these things,
When the measurement is performed using the laser emission spectroscopic analysis method according to the example, the SN ratio of the spectrum signal in the element to be measured (Si) can be significantly improved as compared with the conventional analysis method, and in the emission spectroscopic analysis. The detection limit and detection accuracy can be significantly improved.

【0027】図6(a)はプラズマ化用パルスレ−ザ光
100が照射されてから励起用パルスレーザ光200が
照射されるまでの遅延時間(横軸、μsec)とSiス
ペクトル強度(縦軸、カウント数)との関係を示したグ
ラフである。測定はAr雰囲気及び空気雰囲気の2通り
で行われている。また、図6(b)はAr雰囲気におけ
る前記遅延時間(横軸、μsec)とPスペクトル強度
(縦軸、カウント数)との関係を示したグラフである。
図6(a)及び(b)に示したグラフは、励起用パルス
レーザ光200の照射はプラズマ化用パルスレーザ光1
00照射後1μsec〜1msec経過する間で行えば
蛍光の観測が可能であることを示している。
FIG. 6A shows a delay time (horizontal axis, μsec) from irradiation of the pulsed laser light 100 for plasma generation to irradiation of the pulsed laser light 200 for excitation and Si spectrum intensity (vertical axis, It is a graph showing the relationship with the number of counts. The measurement is performed in two ways, an Ar atmosphere and an air atmosphere. Further, FIG. 6B is a graph showing the relationship between the delay time (horizontal axis, μsec) and the P spectrum intensity (vertical axis, count number) in the Ar atmosphere.
In the graphs shown in FIGS. 6A and 6B, the irradiation of the excitation pulsed laser light 200 indicates that the pulsed laser light for plasma 1
It is shown that fluorescence can be observed when 1 μsec to 1 msec elapses after 00 irradiation.

【0028】なお、上記した実施例において励起用パル
スレ−ザ光200の光軸は、プラズマ化用パルスレ−ザ
光100の光軸と同じであっても、異なっていても、ど
ちらでも良い。また、励起用パルスレ−ザ光200の光
源としては、測定対象元素の励起エネルギ−に一致した
波長のレ−ザ光を出力できれば良いので、実施例のよう
に励起用波長可変レ−ザ2を用いなくとも良い。例え
ば、測定対象元素がCである場合、波長193.1nm
のエキシマレ−ザを用いることができる。
In the above embodiment, the optical axis of the excitation pulse laser beam 200 may be the same as or different from the optical axis of the plasma conversion pulse laser beam 100. Further, as the light source of the excitation pulse laser light 200, it is sufficient that laser light having a wavelength matching the excitation energy of the element to be measured can be output. Therefore, the excitation wavelength tunable laser 2 as in the embodiment is used. You don't have to use it. For example, when the element to be measured is C, the wavelength is 193.1 nm.
Excimer laser can be used.

【0029】次に、本発明の実施例2に係るレ−ザ発光
分光分析方法を説明する。図7は実施例2に係る同軸系
によるレ−ザ発光分光分析方法を実施するための同軸系
レ−ザ発光分光分析装置を概略的に示したブロック図で
ある。図7において、1はプラズマ化用パルスレ−ザ、
2は励起用波長可変レ−ザ、3は分光器、4は光検出
器、5は遅延回路、6は試料、13はコンピュ−タ、1
0は孔空きミラ−、11は集光レンズ、12は集光レン
ズ、21はミラ−、22はダイクロイックミラ−をそれ
ぞれ示している。
Next, a laser emission spectral analysis method according to Example 2 of the present invention will be described. FIG. 7 is a block diagram schematically showing a coaxial laser emission spectroscopic analysis apparatus for carrying out the coaxial laser emission spectroscopic analysis method according to the second embodiment. In FIG. 7, 1 is a pulse laser for plasma generation,
2 is a wavelength tunable laser for excitation, 3 is a spectroscope, 4 is a photodetector, 5 is a delay circuit, 6 is a sample, 13 is a computer, 1
Reference numeral 0 is a perforated mirror, 11 is a condenser lens, 12 is a condenser lens, 21 is a mirror, and 22 is a dichroic mirror.

【0030】ダイクロイックミラ−22は紫外光200
nm〜400nmを透過させるが、YAGレ−ザ光(1
064nm)は反射するミラ−である。コンピュ−タ1
3の処理内容は図3に示したフロ−チャ−トのとおりで
ある。図2に示した実施例1に係る発光分光分析装置に
比べると、図7に示した実施例2に係る発光分光分析装
置にあっては、ダイクロイックミラ−22により、プラ
ズマ化用パルスレ−ザ光100と励起用パルスレ−ザ光
200とを同軸に重ねている点が異なっている。
The dichroic mirror-22 is an ultraviolet light 200.
nm-400 nm is transmitted, but YAG laser light (1
064 nm) is a mirror that reflects light. Computer 1
The processing contents of No. 3 are as shown in the flowchart shown in FIG. Compared with the emission spectroscopic analysis apparatus according to the first embodiment shown in FIG. 2, in the emission spectroscopic analysis apparatus according to the second embodiment shown in FIG. 7, a pulsed laser light for plasma generation is generated by the dichroic mirror 22. The difference is that 100 and the excitation pulse laser light 200 are coaxially overlapped.

【0031】上記の如く構成された発光分光分析装置に
より鋼中Pについて測定した結果を示す。まず、図8に
実施例2に係る発光分光分析方法を適用することができ
るPのエネルギ−準位を示す。図8から分かるようにP
においては、254nm付近で励起すると、254nm
付近と214nm付近に原子蛍光が観測される。そこ
で、254nmで励起した場合の254nm付近のP原
子蛍光を測定したスペクトルを図9に示し、214nm
付近のP原子蛍光を測定したスペクトルを図10に示
す。図9及び図10において、いずれも横軸は波長
(Å)を示し、縦軸は発光強度(カウント数)を示して
いる。
The results of measuring P in steel by the emission spectroscopic analyzer configured as described above are shown below. First, FIG. 8 shows the energy level of P to which the emission spectroscopic analysis method according to Example 2 can be applied. As can be seen from FIG. 8, P
At 254 nm when excited near 254 nm
Atomic fluorescence is observed in the vicinity and around 214 nm. Therefore, the spectrum of P atom fluorescence around 254 nm when excited at 254 nm is shown in FIG.
FIG. 10 shows a spectrum obtained by measuring P atom fluorescence in the vicinity. 9 and 10, the horizontal axis represents wavelength (Å) and the vertical axis represents emission intensity (count number).

【0032】図9をみると、P原子蛍光(励起用パルス
レ−ザ光200の波長と同じ波長の原子蛍光)が観測さ
れる付近では非常に大きな信号を観察することができ
る。これは、主に励起用パルスレ−ザ光200の試料6
表面からの散乱光及び反射光によるものである。この場
合、該散乱光及び反射光からP元素濃度に比例したP原
子蛍光を区別することはできない。
As shown in FIG. 9, a very large signal can be observed in the vicinity where P atomic fluorescence (atomic fluorescence having the same wavelength as that of the excitation pulsed laser light 200) is observed. This is mainly the sample 6 of the pulsed laser light 200 for excitation.
This is due to scattered light and reflected light from the surface. In this case, it is impossible to distinguish P atom fluorescence proportional to the P element concentration from the scattered light and the reflected light.

【0033】これに対して図10の場合、励起用パルス
レ−ザ光200の波長(254nm)と測定蛍光の波長
(214nm付近)とを異なったものとしているので、
励起用パルスレ−ザ光200の試料6表面からの散乱光
が無く、純粋なP蛍光強度を測定することができる。す
なわち、実施例2に係る分析方法を用いれば同軸系での
発光分光分析を可能にすることができる。
On the other hand, in the case of FIG. 10, since the wavelength of the excitation pulse laser light 200 (254 nm) and the wavelength of the measured fluorescence (around 214 nm) are different,
Pure P fluorescence intensity can be measured without scattered light of the excitation pulse laser light 200 from the surface of the sample 6. That is, if the analysis method according to the second embodiment is used, it is possible to enable emission spectral analysis in a coaxial system.

【0034】以上説明したように実施例2に係る発光分
光分析方法を用いれば、励起用パルスレ−ザ光200の
波長と測定蛍光の波長とを異なったものとすることで、
測定対象物である試料6表面からの励起用パルスレ−ザ
光200の散乱光及び反射光による干渉を防ぐことがで
きる。これにより、プラズマ化用パルスレ−ザ光100
の光軸と励起用パルスレ−ザ光200の光軸とを同軸に
することができ、装置構成を簡単化することができると
共に前記散乱光が無いので純粋な蛍光強度を測定するこ
とができ、高精度の発光分光分析を行うことができる。
As described above, when the emission spectral analysis method according to the second embodiment is used, the wavelength of the excitation pulse laser light 200 and the wavelength of the measured fluorescence are different,
It is possible to prevent interference due to scattered light and reflected light of the excitation pulse laser light 200 from the surface of the sample 6 which is the measurement object. As a result, the pulsed laser light 100 for plasma conversion is used.
The optical axis of and the optical axis of the excitation pulse laser light 200 can be made coaxial, and the device configuration can be simplified and since there is no scattered light, pure fluorescence intensity can be measured. Highly accurate emission spectroscopic analysis can be performed.

【0035】[0035]

【発明の効果】本発明に係るレーザ発光分光分析方法
(1)にあっては、レ−ザ光照射により生成されたプラ
ズマに測定対象元素の吸収波長のいずれかに一致した波
長の励起用レ−ザ光を照射することにより得られる原子
蛍光が分光分析される。すなわち、前記測定対象元素の
みが選択的に再励起されて蛍光を発するので、他の含有
元素のスペクトルによる干渉を受けることがなくなり、
前記測定対象元素のスペクトルにおける対バックグラウ
ンド比であるSN比を向上させることができる。これに
より、発光分光分析における検出限界及び検出精度を向
上させることができ、極微量元素の分析を行うことがで
きる。
According to the laser emission spectral analysis method (1) of the present invention, the excitation laser having a wavelength corresponding to any of the absorption wavelengths of the element to be measured is added to the plasma generated by the laser light irradiation. -Atomic fluorescence obtained by irradiating the light is spectroscopically analyzed. That is, since only the element to be measured is selectively re-excited and emits fluorescence, interference with the spectrum of other contained elements is eliminated,
The SN ratio, which is the background ratio to the spectrum of the element to be measured, can be improved. Thereby, the detection limit and the detection accuracy in the emission spectroscopic analysis can be improved, and the analysis of the trace amount element can be performed.

【0036】また本発明に係るレ−ザ発光分光分析方法
(2)にあっては、上記レ−ザ発光分光分析方法(1)
において、励起用レ−ザ光の波長と測定原子蛍光の波長
を異なった波長とするので、前記励起用レ−ザ光の測定
対象物表面からの散乱光による干渉を防ぐことができ、
測定元素の純粋な原子蛍光を測定することができる。こ
れにより、発光分光分析における検出限界及び検出精度
を向上させることができ、極微量元素の分析を行うこと
ができる。
Further, in the laser emission spectral analysis method (2) according to the present invention, the above laser emission spectral analysis method (1)
In, because the wavelength of the excitation laser light and the wavelength of the measurement atomic fluorescence are different wavelengths, it is possible to prevent interference due to scattered light from the measurement object surface of the excitation laser light,
The pure atomic fluorescence of the measuring element can be measured. Thereby, the detection limit and the detection accuracy in the emission spectroscopic analysis can be improved, and the analysis of the trace amount element can be performed.

【0037】また本発明に係るレ−ザ発光分光分析方法
(3)にあっては、上記レ−ザ発光分光分析方法(2)
において、プラズマ化用レ−ザ光と励起用レ−ザ光を同
じ方向から測定対象物に照射するので、上記レ−ザ発光
分光分析方法(2)における効果を有すると共に、レ−
ザ光の照射方向を1方向のみで済ますことができ、レ−
ザ発光分光分析装置を簡単化することができる。
Further, in the laser emission spectrum analysis method (3) according to the present invention, the above laser emission spectrum analysis method (2) is used.
In the above, since the laser light for plasma generation and the laser light for excitation are applied to the object to be measured from the same direction, the laser emission spectral analysis method (2) has the effect and
The light can be emitted in only one direction.
The emission spectroscopic analyzer can be simplified.

【0038】また本発明に係るレ−ザ発光分光分析方法
(4)にあっては、プラズマ化用パルスレ−ザ光照射後
1μs〜1ms経過する間に生成されたプラズマに測定
対象元素の吸収波長のいずれかに一致した波長の励起用
パルスレ−ザ光が照射されるので、確実に蛍光が測定で
きるタイミングで前記測定対象元素の吸収波長のいずれ
かに一致した波長のパルスレ−ザ光を照射して前記測定
対象元素のみを再励起し、他の含有元素のスペクトルの
干渉を受けることなく前記測定対象元素の発する蛍光を
測定することができる。これにより、前記測定対象元素
のスペクトルにおける対バックグラウンド比であるSN
比を向上させることができ、発光分光分析における検出
限界及び検出精度を向上させることができ、極微量元素
の分析を行うことができる。
Further, in the laser emission spectroscopic analysis method (4) according to the present invention, the absorption wavelength of the element to be measured is absorbed in the plasma generated during 1 μs to 1 ms after the irradiation of the pulsed laser light for plasma generation. Since the excitation pulse laser light having a wavelength corresponding to any of the above, is irradiated with a pulse laser light having a wavelength corresponding to any of the absorption wavelengths of the element to be measured at a timing at which fluorescence can be reliably measured. Then, only the element to be measured can be re-excited, and the fluorescence emitted by the element to be measured can be measured without interference of the spectrum of other contained elements. As a result, SN, which is the background ratio to the spectrum of the element to be measured, is
The ratio can be improved, the detection limit and detection accuracy in the emission spectroscopic analysis can be improved, and the trace amount element can be analyzed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】(a)図及び(b)図は本発明に係るレ−ザ発
光分光分析方法の原理を示した模式図である。
1A and 1B are schematic views showing the principle of a laser emission spectroscopic analysis method according to the present invention.

【図2】本発明の実施例1に係るレ−ザ発光分光分析方
法を実施するためのレ−ザ発光分光分析装置の一例を概
略的に示したブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram schematically showing an example of a laser emission spectroscopic analysis apparatus for carrying out the laser emission spectroscopic analysis method according to the first embodiment of the present invention.

【図3】コンピュ−タの動作を示したフロ−チャ−トで
ある。
FIG. 3 is a flowchart showing the operation of the computer.

【図4】低合金鋼中におけるSi濃度を実施例に係るレ
−ザ発光分光分析方法で測定した場合におけるSiスペ
クトルを示した図である。
FIG. 4 is a diagram showing a Si spectrum when the Si concentration in the low alloy steel is measured by the laser emission spectral analysis method according to the example.

【図5】低合金鋼中におけるSi濃度を従来のレ−ザ発
光分光分析方法で測定した場合におけるSiスペクトル
を示した図である。
FIG. 5 is a diagram showing a Si spectrum when the Si concentration in the low alloy steel is measured by a conventional laser emission spectroscopic analysis method.

【図6】(a)図はプラズマ化用パルスレ−ザ光を照射
してから励起用パルスレーザ光を照射するまでの照射遅
延時間とSiスペクトル強度との関係を示したグラフで
あり、(b)図はAr雰囲気における前記遅延時間とP
スペクトル強度との関係を示したグラフである。
FIG. 6 (a) is a graph showing the relationship between the irradiation delay time from the irradiation of the pulsed laser light for plasma generation to the irradiation of the pulsed laser light for excitation and the Si spectrum intensity. ) The figure shows the delay time and P in Ar atmosphere.
It is the graph which showed the relationship with spectrum intensity.

【図7】本発明の実施例2に係るレ−ザ発光分光分析方
法を実施するためのレ−ザ発光分光分析装置の一例を概
略的に示したブロック図である。
FIG. 7 is a block diagram schematically showing an example of a laser emission spectroscopic analysis apparatus for carrying out a laser emission spectroscopic analysis method according to a second embodiment of the present invention.

【図8】実施例2で使用したPのエネルギ−準位を示し
た図である。
8 is a diagram showing an energy level of P used in Example 2. FIG.

【図9】同軸系において、低合金鋼中におけるP濃度を
励起用レ−ザ光の波長と測定原子蛍光の波長とを同じに
してレ−ザ発光分光分析方法により測定した場合のPの
スペクトルを示した図である。
FIG. 9 is a spectrum of P in the coaxial system when the P concentration in the low alloy steel is measured by a laser emission spectroscopic analysis method with the wavelength of excitation laser light and the wavelength of measured atomic fluorescence being the same. It is the figure which showed.

【図10】低合金鋼中におけるP濃度を、励起用レ−ザ
光の波長とは異なる波長に測定原子蛍光の波長を設定
し、レ−ザ発光分光分析方法で測定した場合のPスペク
トルを示した図である。
FIG. 10 shows a P spectrum when P concentration in a low alloy steel is measured by a laser emission spectroscopic analysis method by setting a wavelength of atomic fluorescence for measurement to a wavelength different from a wavelength of laser light for excitation. It is the figure shown.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 プラズマ化用パルスレ−ザ 2 励起用波長可変レ−ザ 5 遅延回路 6 試料(測定対象物) 13 コンピュ−タ 20 励起用レ−ザ光 22 ダイクロイックミラ− 30 プラズマ 40、41 蛍光 50 下位準位(1) 60 下位準位(2) 70 上位準位 100 プラズマ化用パルスレ−ザ光 200 励起用パルスレ−ザ光 1 Plasmaization pulse laser 2 Excitation wavelength tunable laser 5 Delay circuit 6 Sample (measurement object) 13 Computer 20 Excitation laser light 22 Dichroic mirror 30 Plasma 40, 41 Fluorescence 50 Lower level (1) 60 lower level (2) 70 upper level 100 pulsed laser light for plasma 200 pulsed laser light for excitation

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 測定対象物表面にプラズマ化用レーザ光
を照射して測定対象物表面の一部をプラズマ化し、プラ
ズマから放射される光を分光分析するレーザ発光分光分
析方法において、レーザ光照射により生成されたプラズ
マに測定対象元素の吸収波長のいずれかと一致した波長
の励起用レーザ光を照射することにより得られる原子蛍
光を分光分析することを特徴とするレ−ザ発光分光分析
方法。
1. A laser emission spectroscopic analysis method for irradiating a surface of a measurement object with a laser beam for plasmaization to convert a part of the surface of the measurement object into a plasma and spectrally analyzing light emitted from the plasma. A laser emission spectroscopic analysis method, which comprises spectrally analyzing atomic fluorescence obtained by irradiating the plasma generated by the method with excitation laser light having a wavelength that matches one of the absorption wavelengths of the element to be measured.
【請求項2】 励起用レ−ザ光と測定原子蛍光の波長を
異なった波長とする請求項1記載のレ−ザ発光分光分析
方法。
2. The laser emission spectral analysis method according to claim 1, wherein the wavelengths of the excitation laser light and the measured atomic fluorescence are different from each other.
【請求項3】 プラズマ化用レ−ザ光と励起用レ−ザ光
を同じ方向から測定対象物に照射することを特徴とする
請求項2記載の発光分光分析方法。
3. The emission spectroscopic analysis method according to claim 2, wherein the laser light for plasma generation and the laser light for excitation are applied to the object to be measured from the same direction.
【請求項4】 プラズマ化用パルスレーザ光照射後1μ
s〜1ms経過する間に生成されたプラズマに測定対象
元素の吸収波長のいずれかに一致した波長の励起用パル
スレーザ光を照射することを特徴とする請求項1記載の
レ−ザ発光分光分析方法。
4. 1 μm after irradiation with pulsed laser light for plasma conversion
2. The laser emission spectroscopic analysis according to claim 1, wherein the plasma generated during a period of s to 1 ms is irradiated with a pulsed laser beam for excitation having a wavelength that matches one of the absorption wavelengths of the element to be measured. Method.
JP21252994A 1994-09-06 1994-09-06 Method for emission spectrochemical analysis by laser Pending JPH0875651A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP21252994A JPH0875651A (en) 1994-09-06 1994-09-06 Method for emission spectrochemical analysis by laser

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP21252994A JPH0875651A (en) 1994-09-06 1994-09-06 Method for emission spectrochemical analysis by laser

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0875651A true JPH0875651A (en) 1996-03-22

Family

ID=16624188

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP21252994A Pending JPH0875651A (en) 1994-09-06 1994-09-06 Method for emission spectrochemical analysis by laser

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0875651A (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006006628A1 (en) 2004-07-14 2006-01-19 Honda Motor Co., Ltd. Laser analytical instrument, laser analytical method, and gas leak inspection instrument
JP2008292169A (en) * 2007-05-22 2008-12-04 Nippon Steel Corp Apparatus and method for monitoring refining
CZ303104B6 (en) * 2008-12-23 2012-04-04 Fyzikální ústav AV CR, v.v.i. Method of diagnosing deferred laser absorption spectroscopy in pulse plasma and measuring system for making such diagnosing method
JP2018530736A (en) * 2016-08-24 2018-10-18 アカデミー オブ オプト−エレクトロニクス,チャイニーズ アカデミー オブ サイエンシズ Method of detecting steel sample components using multi-pulse laser induced plasma spectrum analyzer

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006006628A1 (en) 2004-07-14 2006-01-19 Honda Motor Co., Ltd. Laser analytical instrument, laser analytical method, and gas leak inspection instrument
US7663122B2 (en) 2004-07-14 2010-02-16 Ryugo Hayano Laser analytical instrument, laser analytical method, and gas leak inspection instrument
JP2008292169A (en) * 2007-05-22 2008-12-04 Nippon Steel Corp Apparatus and method for monitoring refining
CZ303104B6 (en) * 2008-12-23 2012-04-04 Fyzikální ústav AV CR, v.v.i. Method of diagnosing deferred laser absorption spectroscopy in pulse plasma and measuring system for making such diagnosing method
JP2018530736A (en) * 2016-08-24 2018-10-18 アカデミー オブ オプト−エレクトロニクス,チャイニーズ アカデミー オブ サイエンシズ Method of detecting steel sample components using multi-pulse laser induced plasma spectrum analyzer

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6008897A (en) Method and apparatus for materials analysis by enhanced laser induced plasma spectroscopy
EP0176625B1 (en) Method of laser emission spectroscopical analysis of steel and apparatus therefor
EP1223423A2 (en) Method and apparatus for enhanced laser-induced plasma spectroscopy using mixed-wavelength laser pulses
JPH0915156A (en) Spectroscopic measuring method and measuring device
Ciucci et al. CF-LIPS: a new approach to LIPS spectra analysis
JP2009288068A (en) Analyzing method and analyzer
JP2008215851A (en) Probe for laser induced fluorescence analysis and laser induced fluorescence analyzer
JPH0875651A (en) Method for emission spectrochemical analysis by laser
JPH01321340A (en) Laser double stage excitation emission analysis method and apparatus
US4690558A (en) Method of laser emission spectroscopical analysis and apparatus therefor
JP2003035671A (en) Method and apparatus for laser multistage excited emission spectroscopic analysis
JP2000310596A (en) Element analyzer
JPS6312527B2 (en)
JP2008256440A (en) Analyzer
JP3618198B2 (en) Elemental analysis method
JPH04274743A (en) Laser emission analysis method
JP2001356096A (en) Method and apparatus for remotely monitoring smelting furnace
JPS62188919A (en) Method and instrument for direct emission analysis by multistage laser excitation
JP2006300819A (en) Method and analyzer for laser emission spectrochemical analysis for molten metal
JP5000379B2 (en) Laser-induced fluorescence analysis method and laser-induced fluorescence analysis probe
JPH10206330A (en) Laser emission spectral analysis method and device therefor
JP2006300808A (en) Raman spectrometry system
JP2002005833A (en) Analyzer
JPS6285847A (en) Method and device for direct emission spectrochemical analysis of laser multistage excitation
JP2000275172A (en) Atomic absorption analysis method and apparatus