JPH09127002A - High-sensitivity sodium monitoring apparatus - Google Patents
High-sensitivity sodium monitoring apparatusInfo
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- JPH09127002A JPH09127002A JP28692595A JP28692595A JPH09127002A JP H09127002 A JPH09127002 A JP H09127002A JP 28692595 A JP28692595 A JP 28692595A JP 28692595 A JP28692595 A JP 28692595A JP H09127002 A JPH09127002 A JP H09127002A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、火力、発電プラン
トの給水，復水等の水質管理、発電プラントの二次冷却
水等の水質管理等に適用される高感度ナトリウムモニタ
リング装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a high-sensitivity sodium monitoring device applied to water quality control of thermal power, water supply of power generation plant, condensate, etc., and water quality control of secondary cooling water of power generation plant.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来火力プラントの水質管理について
は、最も腐食事故の発生する確率の低い条件に最適化さ
せた水質基準が採用され、この中で火力発電では、近年
復水中の不純物を超純水近くまで除去している。この復
水中の共存不純物としては、ナトリウム，塩素イオン等
が対象となり、これらに対し、１０ｐｐｔ程度の計測下
限界が要求されている。2. Description of the Related Art Conventionally, for water quality management of thermal power plants, water quality standards optimized for the condition with the lowest probability of corrosion accidents are adopted. Removes to near water. As coexisting impurities in the condensate, sodium, chloride ions, etc. are targeted, and a lower limit of measurement of about 10 ppt is required for these.
【０００３】従来においては、これらの分析法としてイ
オンクロマトグラフや試料を濃縮した後に原子吸光法、
ＩＣＰ等により測定しているが、溶媒の展開及び試料の
濃縮にも時間を要し、リアルタイムの測定ができない、
という問題がある。Conventionally, as these analytical methods, an ion absorption method after concentrating an ion chromatograph or a sample,
Although it is measured by ICP, etc., it takes time to develop the solvent and concentrate the sample, and real-time measurement is not possible.
There is a problem.
【０００４】そこで、従来においては、レーザ誘起蛍光
法（ＬＩＦ）によるナトリウム計測の火力プラントへの
水処理の導入が検討されている。該レーザ誘起蛍光法
は、検出感度の点ではイオンクロマトグラフよりも優れ
ていたが、ナトリウムの原子線５８９ｎｍの波長に対応
するレーザとしてアルゴンイオンレーザ誘起色素レー
ザ、ＹＡＧレーザの連続発振時間が２０００時間程度で
あり、また、色素は劣化するので、これに対する継続的
な補充が必要となる、いう問題がある。Therefore, conventionally, the introduction of water treatment into a thermal power plant for measuring sodium by the laser-induced fluorescence method (LIF) has been studied. The laser-induced fluorescence method was superior to the ion chromatograph in terms of detection sensitivity, but a continuous oscillation time of an argon ion laser-induced dye laser or YAG laser as a laser corresponding to the wavelength of the sodium atomic beam 589 nm was 2000 hours. However, there is a problem in that the dye deteriorates, and continuous replenishment of the dye is required.
【０００５】このため、上記継続的な補充の繁雑さを考
えるとモニタ用光源には適さないことから、ナトリウム
共鳴線である５８９ｎｍの波長を発振する半導体レーザ
や固体レーザの開発が求められていた。Therefore, considering the complexity of the above-mentioned continuous replenishment, it is not suitable as a monitor light source. Therefore, development of a semiconductor laser or a solid-state laser that oscillates a wavelength of 589 nm which is a sodium resonance line has been demanded. .
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】しかしがら、半導体レ
ーザにおいては、上記要望は未だ開発されず、固体レー
ザにおいても上記ナトリウム共鳴線である５８９ｎｍの
波長を発振する素子は無かった。However, in the semiconductor laser, the above-mentioned demand has not yet been developed, and even in the solid-state laser, there was no element that oscillates the wavelength of 589 nm which is the sodium resonance line.
【０００７】本発明は、上記問題に鑑み、長時間に亙っ
て安定して二次冷却水等のナトリウムをリアルタイムで
モニタできる高感度ナトリウムモニタリング装置を提供
することを目的とする。In view of the above problems, it is an object of the present invention to provide a highly sensitive sodium monitoring device capable of stably monitoring sodium in secondary cooling water or the like in real time over a long period of time.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】前記目的を達成する本発
明の高感度ナトリウムモニタリング装置の構成は、レー
ザ誘起蛍光法を用いた高感度ナトリウム分析装置におい
て、光源に波長可変固体レーザを用いたことを特徴とす
る。The structure of the high-sensitivity sodium monitoring apparatus of the present invention that achieves the above-mentioned object is that a wavelength tunable solid-state laser is used as a light source in a high-sensitivity sodium analyzer using a laser-induced fluorescence method Is characterized by.
【０００９】上記高感度ナトリウムモニタリング装置に
おいて、上記光源が、チタンサファイア結晶からなる波
長可変素子と、この波長可変素子に励起光を照射するＹ
ＡＧレーザと、発振したレーザ光を非線形効果によって
波長変換するＢＢＯ結晶とを備えたものであり、原子化
部内で試料を励起させ、該励起した原子蛍光を検出部に
おいて処理して、上記試料内のナトリウム濃度を高精度
で測定してなることを特徴とする。In the high-sensitivity sodium monitoring apparatus, the light source is a wavelength tunable element made of titanium sapphire crystal and Y for irradiating the wavelength tunable element with excitation light.
An AG laser and a BBO crystal for wavelength-converting the oscillated laser light by a non-linear effect are provided, the sample is excited in the atomization section, the excited atomic fluorescence is processed in the detection section, and It is characterized in that the sodium concentration of is measured with high accuracy.
【００１０】本発明の内容を以下に説明する。The contents of the present invention will be described below.
【００１１】本発明はナトリウム共鳴線である５８９ｎ
ｍの波長を固体素子のみで発振すべく、チタンサファイ
アレーザを二台使用している。このチタンサファイアレ
ーザは７００〜９５０ｎｍの波長域を発振し、ＳＨＧ
（Ｓｅｃｏｎｎｄ Ｈａｒｍｏｎｉｃ Ｇｅｎｅｒａｔ
ｉｏｎ：第二高周波発生）は３５０〜４７５ｎｍを発振
する。The present invention is the sodium resonance line 589n
Two titanium sapphire lasers are used to oscillate the wavelength of m only by the solid state element. This titanium sapphire laser oscillates in the wavelength range of 700 to 950 nm, and SHG
(Second Harmonic Generat
ion: second high frequency generation) oscillates 350 to 475 nm.
【００１２】ここで、第二高周波発生（ＳＨＧ）は、発
生した光或いは発生に用いる非線形光学素子を示すもの
で、非線形光学効果を用いて入射波長に対し１／２波長
の光を発生するものである。Here, the second high-frequency generator (SHG) refers to generated light or a non-linear optical element used for the generation, and uses the non-linear optical effect to generate light having a half wavelength with respect to the incident wavelength. Is.
【００１３】本発明のように、二台の発振器を用いた和
周波あるいは差周波によって、広い波長域の発振が可能
になり、あらゆる元素の分析に適用される。また、固体
素子を使用したナトリウム共鳴線５８９ｎｍの発振が可
能になり、長時間安定した光源として使用することがき
る。As in the present invention, a sum frequency or a difference frequency using two oscillators makes it possible to oscillate in a wide wavelength range and is applicable to analysis of all elements. Further, it becomes possible to oscillate a sodium resonance line of 589 nm using a solid state element, and it can be used as a stable light source for a long time.
【００１４】[0014]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を詳細
に説明するが、本発明はこれに限定されるものではな
い。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The embodiments of the present invention will be described in detail below, but the present invention is not limited thereto.
【００１５】図１に本発明の分析装置の概略図を示す。
本実施の形態では、冷却水中の共存不純物として、ナト
リウムをリアルタイムで計測する場合について、説明す
る。FIG. 1 shows a schematic diagram of the analyzer of the present invention.
In the present embodiment, a case will be described where sodium is measured in real time as a coexisting impurity in cooling water.
【００１６】同図に示すように、本ナトリウムモニタ装
置は、光源部１０と、原子化部２０と、検出部３０及び
モニタ部４０とから構成されている。As shown in the figure, the present sodium monitoring device comprises a light source section 10, an atomization section 20, a detection section 30 and a monitor section 40.
【００１７】上記光源部１０は、ＹＡＧレーザ１１と、
該レーザ１１からの光（５３２ｎｍ）を分枝するビーム
スプリッタ１２と二台のチタンサファイアレーザ発振器
１３−１，１３−２と、上記チタンサファイアレーザ発
振器の一方の発振器側１３−２にＢＢＯ結晶１４−１を
設けると共に、合波した後に、さらに位相整合するため
のＢＢＯ結晶１４−２を設けている。上記チタンサファ
イアレーザ発振器の内、一方の発振器１３−１からは８
６２．６ｎｍが発振し、他方の発振器１３−２からは７
００ｎｍが発振する。この７００ｎｍの波長はさらにＢ
ＢＯ結晶１４−１によって２倍波の３５０ｎｍに変換
し、発振器１３−１から発振した８６２．６ｎｍの光と
混合する。この混合した光はさらに設けられたＢＢＯ結
晶１４−２に入射し、位相整合をろり差周波５８９ｎｍ
を発生する。この位相整合されたレーザ光１５は原子化
部２０に導入される。The light source unit 10 includes a YAG laser 11 and
A beam splitter 12 for branching light (532 nm) from the laser 11, two titanium sapphire laser oscillators 13-1 and 13-2, and a BBO crystal 14 on one oscillator side 13-2 of the titanium sapphire laser oscillator. -1 is provided, and after being multiplexed, a BBO crystal 14-2 for further phase matching is provided. Of the titanium sapphire laser oscillators, one oscillator 13-1 to 8
62.6 nm oscillates, and 7 from the other oscillator 13-2.
00 nm oscillates. The wavelength of 700 nm is B
The BO crystal 14-1 converts the second harmonic to 350 nm and mixes it with the 862.6 nm light emitted from the oscillator 13-1. This mixed light is incident on the BBO crystal 14-2 further provided, and is phase-matched to obtain a difference frequency of 589 nm.
Occurs. The phase-matched laser light 15 is introduced into the atomization section 20.
【００１８】ここで、差周波及び和周波とは、二つの異
なる波長のレーザ光を非線形光学素子に入射し、非線形
光学効果によって二波長の周波数（ω1 ，ω 2）の和
（ω1＋ω 2）、或いは差（ω1 −ω 2）の波長を発生
させたとき、それぞれの光を和周波或いは差周波とい
う。Here, the difference frequency and the sum frequency are the sum (ω 1 + ω) of the frequencies (ω 1 , ω 2 ) of the two wavelengths due to the non-linear optical effect when laser lights of two different wavelengths are incident on the non-linear optical element. 2 ) Or, when the wavelength of difference (ω 1 −ω 2 ) is generated, each light is called sum frequency or difference frequency.
【００１９】また、上記ＢＢＯ結晶とは、非線形光学結
晶の一つであり、化学式は、β−ＢａＢ2 Ｏ4 で表され
る。本発明ではこのＢＢＯ結晶からなる素子を使用して
上記ＳＨＧや和周波、差周波を発生し、波長を変換して
いる。The BBO crystal is one of non-linear optical crystals, and its chemical formula is represented by β-BaB 2 O 4 . In the present invention, the element composed of this BBO crystal is used to generate the SHG, the sum frequency, and the difference frequency to convert the wavelength.
【００２０】この原子化部２０は、試料２１を霧化する
ネブライザ２２とビーネッカキャビティ２３とから構成
されている。ここで、試料２１は上記ネブライザ２２に
よって霧化し、アシストガス２４であるＨｅガスに伴っ
てビーネッカキャビティ２３内のマイクロ波プラズマへ
導入される。そして、上記ビーネッカキャビティ２３内
のプラズマ内において試料は原子化され、その直後に入
射してくるレーザ光１５によって励起され、蛍光を発す
る。The atomizing section 20 is composed of a nebulizer 22 for atomizing a sample 21 and a Beanecker cavity 23. Here, the sample 21 is atomized by the nebulizer 22 and introduced into the microwave plasma in the Beanecker cavity 23 along with He gas that is the assist gas 24. Then, the sample is atomized in the plasma inside the Beanecker cavity 23, and excited by the laser beam 15 which is incident immediately after that, and emits fluorescence.
【００２１】励起された蛍光は検出部３０で検出され、
モニタ部４０で処理され、オンタイムで表示される。The excited fluorescence is detected by the detection unit 30,
It is processed by the monitor unit 40 and displayed on time.
【００２２】すなわち、検出部３０の分光器３１、光電
子増倍管３２によって検出され、信号はボックスカ積分
器３３で積算等のデータ処理される。濃度はペンレコー
ダ３４或いはモニタ部４０のコンピュータ４１に処理さ
れてモニタ４２によってそれぞれ表示される。なお、図
中符号３５は分光器コントローラ、３６はフォトダイオ
ード、３７はボックスカのトリガを各々図示する。That is, the signal is detected by the spectroscope 31 and the photomultiplier tube 32 of the detection unit 30, and the signal is subjected to data processing such as integration by the boxcar integrator 33. The density is processed by the pen recorder 34 or the computer 41 of the monitor unit 40 and displayed by the monitor 42, respectively. In the figure, reference numeral 35 is a spectroscope controller, 36 is a photodiode, and 37 is a box trigger.
【００２３】[0023]
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、長
時間安定して発振が可能な固体レーザを光源としたＮａ
のモリタリング装置をリアルタイムで実現でき、火力、
発電プラントの給水，復水等の水質管理、発電プラント
の二次冷却水等の水質管理に適用して好適なものとな
る。As described above, according to the present invention, Na is used as a light source which is a solid-state laser capable of stable oscillation for a long time.
Real-time realization of a monitoring device of
It is suitable for application to water quality control such as water supply and condensate of power generation plant, and water quality control of secondary cooling water of power generation plant.
【図１】本発明に係る実施の形態の分析装置の概略図で
ある。FIG. 1 is a schematic diagram of an analyzer according to an embodiment of the present invention.
１０ 光源部 １１ ＹＡＧレーザ １２ ビームスプリッタ １３−１，１３−２ チタンサファイアレーザ発振器 １４−１，１４−２ ＢＢＯ結晶 １５ レーザ光 ２０ 原子化部 ２１ 試料 ２２ ネブライザ ２３ ビーネッカーキャビティ ２４ アシストガス ３０ 検出部 ３１ 分光器 ３２ 光電子増倍管 ３３ ボックスカー積分器 ３４ ペンレコーダ ４０ モニタ部 ４１ コンピュータ ４２ モニタ 10 Light Source Section 11 YAG Laser 12 Beam Splitter 13-1, 13-2 Titanium Sapphire Laser Oscillator 14-1, 14-2 BBO Crystal 15 Laser Light 20 Atomization Section 21 Sample 22 Nebulizer 23 Beanecker Cavity 24 Assist Gas 30 Detection Section 31 spectroscope 32 photomultiplier tube 33 boxcar integrator 34 pen recorder 40 monitor section 41 computer 42 monitor
Claims (2)
ウム分析装置において、光源に波長可変固体レーザを用
いたことを特徴とする高感度ナトリウムモニタリング装
置。1. A high-sensitivity sodium monitoring apparatus using a tunable solid-state laser as a light source in a high-sensitivity sodium analyzer using a laser-induced fluorescence method.
リング装置において、 上記光源が、チタンサファイア結晶からなる波長可変素
子と、この波長可変素子に励起光を照射するＹＡＧレー
ザと、発振したレーザ光を非線形効果によって波長変換
するＢＢＯ結晶とを備えたものであり、原子化部内で試
料を励起させ、該励起した原子蛍光を検出部において処
理して、上記試料内のナトリウム濃度を高精度で測定し
てなることを特徴とする高感度ナトリウムモニタリング
装置。2. The high-sensitivity sodium monitoring device according to claim 1, wherein the light source includes a wavelength tunable element made of a titanium sapphire crystal, a YAG laser for irradiating the wavelength tunable element with excitation light, and an oscillated laser beam. A BBO crystal that wavelength-converts by a non-linear effect is provided, the sample is excited in the atomization section, the excited atomic fluorescence is processed in the detection section, and the sodium concentration in the sample is measured with high accuracy. A highly sensitive sodium monitoring device.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28692595A JP3305174B2 (en) | 1995-11-06 | 1995-11-06 | High sensitivity sodium monitoring device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28692595A JP3305174B2 (en) | 1995-11-06 | 1995-11-06 | High sensitivity sodium monitoring device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09127002A true JPH09127002A (en) | 1997-05-16 |
| JP3305174B2 JP3305174B2 (en) | 2002-07-22 |
Family
ID=17710742
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28692595A Expired - Lifetime JP3305174B2 (en) | 1995-11-06 | 1995-11-06 | High sensitivity sodium monitoring device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3305174B2 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100362417C (en) * | 2003-08-01 | 2008-01-16 | 日本电信电话株式会社 | Laser light source |
| CN105987877A (en) * | 2015-02-11 | 2016-10-05 | 苏州瑞蓝环保科技有限公司 | Optical fiber-coupled laser sum frequency technology-based trace mercury concentration detection method and device |
-
1995
- 1995-11-06 JP JP28692595A patent/JP3305174B2/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100362417C (en) * | 2003-08-01 | 2008-01-16 | 日本电信电话株式会社 | Laser light source |
| CN105987877A (en) * | 2015-02-11 | 2016-10-05 | 苏州瑞蓝环保科技有限公司 | Optical fiber-coupled laser sum frequency technology-based trace mercury concentration detection method and device |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3305174B2 (en) | 2002-07-22 |
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