JPH09147790A - マイクロ波誘導プラズマイオン源 - Google Patents
マイクロ波誘導プラズマイオン源Info
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- JPH09147790A JPH09147790A JP7325267A JP32526795A JPH09147790A JP H09147790 A JPH09147790 A JP H09147790A JP 7325267 A JP7325267 A JP 7325267A JP 32526795 A JP32526795 A JP 32526795A JP H09147790 A JPH09147790 A JP H09147790A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ヘリウムガスをもプラズマ化することがで
き、そのプラズマによってあらゆる試料をイオン化し、
微量分析に用いることのできるマイクロ波誘導イオン源
を得る。 【解決手段】 マイクロ波誘導プラズマイオン源１は、
扁平導波管２の一端に内導体３と外導体４とからなる円
形同軸導波管５を取り付けたものである。外導体４の先
端には、内導体３の先端との間にギャップｄを置いて対
向するフロントプレート６が取り付けられている。円形
同軸導波管５の中心部には、二重管構造の放電管８が配
置されている。その内管１０と外管１１との間には、外
管１１内を流れるヘリウムガスを周方向に旋回させる螺
旋通路１６が設けられている。試料は、その放電管８の
内管１０に供給されるようになっている。扁平導波管５
にマイクロ波電力を供給すると、ギャップ部１２におい
て放電管８内にドーナツ状のヘリウムプラズマ１７が形
成され、そのプラズマ１７によって試料がイオン化され
る。
き、そのプラズマによってあらゆる試料をイオン化し、
微量分析に用いることのできるマイクロ波誘導イオン源
を得る。 【解決手段】 マイクロ波誘導プラズマイオン源１は、
扁平導波管２の一端に内導体３と外導体４とからなる円
形同軸導波管５を取り付けたものである。外導体４の先
端には、内導体３の先端との間にギャップｄを置いて対
向するフロントプレート６が取り付けられている。円形
同軸導波管５の中心部には、二重管構造の放電管８が配
置されている。その内管１０と外管１１との間には、外
管１１内を流れるヘリウムガスを周方向に旋回させる螺
旋通路１６が設けられている。試料は、その放電管８の
内管１０に供給されるようになっている。扁平導波管５
にマイクロ波電力を供給すると、ギャップ部１２におい
て放電管８内にドーナツ状のヘリウムプラズマ１７が形
成され、そのプラズマ１７によって試料がイオン化され
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、極微量元素の定性
及び定量分析装置としての質量分析装置や発光分光分析
装置などに用いられるイオン源に関するもので、特に、
マイクロ波電力によりプラズマを発生させ、そのプラズ
マによって試料を励起するようにしたマイクロ波誘導プ
ラズマイオン源に関するものである。
及び定量分析装置としての質量分析装置や発光分光分析
装置などに用いられるイオン源に関するもので、特に、
マイクロ波電力によりプラズマを発生させ、そのプラズ
マによって試料を励起するようにしたマイクロ波誘導プ
ラズマイオン源に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】微量生体物質の検出や公害成分の分析等
を行う場合には、一般に質量分析装置や発光分光分析装
置などが用いられる。そのような分析装置を用いる場合
には、分析しようとする試料を励起・イオン化すること
が必要となる。そのように種々の試料を励起・イオン化
し得るイオン源についてもこれまでにいくつか開発され
ているが、その一つとして、マイクロ波電力を用いて大
気圧下でプラズマを発生させ、そのプラズマによって試
料を励起するようにしたものがある。従来のその種イオ
ン源の一例としては、特開平１−３０９３００号公報記
載のものが挙げられる。
を行う場合には、一般に質量分析装置や発光分光分析装
置などが用いられる。そのような分析装置を用いる場合
には、分析しようとする試料を励起・イオン化すること
が必要となる。そのように種々の試料を励起・イオン化
し得るイオン源についてもこれまでにいくつか開発され
ているが、その一つとして、マイクロ波電力を用いて大
気圧下でプラズマを発生させ、そのプラズマによって試
料を励起するようにしたものがある。従来のその種イオ
ン源の一例としては、特開平１−３０９３００号公報記
載のものが挙げられる。
【０００３】その公報記載のイオン源は、薄型の扁平導
波管の一端に、それに直交する方向の円形同軸導波管を
取り付けたものである。その円形同軸導波管は、内部に
円筒状の空洞を有し、扁平導波管の電界方向の一面の内
側に取り付けられる円錐台状の内導体と、扁平導波管の
反対面の外側に取り付けられる円筒状の外導体とから構
成されている。その外導体の先端には、内導体の先端と
の間にギャップを置いて対向するフロントプレートが取
り付けられている。また、そのフロントプレートには、
内導体の内部空洞とほぼ同径の開口が形成されている。
そして、その円形同軸導波管の中心部に、内導体の内部
空洞からその先端とフロントプレートとの間のギャップ
部を経て外部に突出する二重管からなる放電管が設けら
れている。その放電管には、内管に試料が供給され、外
管に窒素や酸素、アルゴン等のプラズマ化するガスが供
給される。
波管の一端に、それに直交する方向の円形同軸導波管を
取り付けたものである。その円形同軸導波管は、内部に
円筒状の空洞を有し、扁平導波管の電界方向の一面の内
側に取り付けられる円錐台状の内導体と、扁平導波管の
反対面の外側に取り付けられる円筒状の外導体とから構
成されている。その外導体の先端には、内導体の先端と
の間にギャップを置いて対向するフロントプレートが取
り付けられている。また、そのフロントプレートには、
内導体の内部空洞とほぼ同径の開口が形成されている。
そして、その円形同軸導波管の中心部に、内導体の内部
空洞からその先端とフロントプレートとの間のギャップ
部を経て外部に突出する二重管からなる放電管が設けら
れている。その放電管には、内管に試料が供給され、外
管に窒素や酸素、アルゴン等のプラズマ化するガスが供
給される。
【０００４】このように構成されたマイクロ波誘導プラ
ズマイオン源においては、扁平導波管にマイクロ波電力
を供給すると、その電力は円形同軸導波管に伝送され、
内導体の先端とフロントプレートとの間のギャップ部に
表面波を発生させる。その表面波は、絶縁性の放電管を
通してその放電管内のプラズマガスに吸収される。その
結果、放電管内にドーナツ状のプラズマが形成される。
そして、そのプラズマによって、放電管の中心部を流れ
る試料がイオン化される。このようなマイクロ波誘導プ
ラズマイオン源によれば、１．５kWもの大電力でも窒素
のプラズマを生成することができるので、最もよく用い
られる溶液試料をイオン化することもでき、溶液試料の
直接分析も可能となる。
ズマイオン源においては、扁平導波管にマイクロ波電力
を供給すると、その電力は円形同軸導波管に伝送され、
内導体の先端とフロントプレートとの間のギャップ部に
表面波を発生させる。その表面波は、絶縁性の放電管を
通してその放電管内のプラズマガスに吸収される。その
結果、放電管内にドーナツ状のプラズマが形成される。
そして、そのプラズマによって、放電管の中心部を流れ
る試料がイオン化される。このようなマイクロ波誘導プ
ラズマイオン源によれば、１．５kWもの大電力でも窒素
のプラズマを生成することができるので、最もよく用い
られる溶液試料をイオン化することもでき、溶液試料の
直接分析も可能となる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、ヘリウム
は、その準安定状態のエネルギが他の元素の励起・イオ
ン化エネルギよりも大きく、質量数が小さいので、ヘリ
ウムガスをプラズマ化したヘリウムプラズマは、すべて
の元素を励起・イオン化することができる。また、スペ
クトル干渉も少ない。したがって、極微量元素の分析に
用いるプラズマとしてはヘリウムプラズマが最適であ
る。
は、その準安定状態のエネルギが他の元素の励起・イオ
ン化エネルギよりも大きく、質量数が小さいので、ヘリ
ウムガスをプラズマ化したヘリウムプラズマは、すべて
の元素を励起・イオン化することができる。また、スペ
クトル干渉も少ない。したがって、極微量元素の分析に
用いるプラズマとしてはヘリウムプラズマが最適であ
る。
【０００６】しかしながら、上述のような従来のマイク
ロ波誘導プラズマイオン源では、プラズマガスとしてヘ
リウムを用いることはできない。その主たる理由は、ヘ
リウムの励起温度が著しく高いことである。ヘリウムは
イオン化エネルギが高いので、ヘリウムプラズマは５，
０００〜１０，０００Ｋもの高温となる。そのような高
温のプラズマが放電管の内面に接触すると、その放電管
は溶けてしまう。したがって、ヘリウムプラズマは、そ
の周面を十分に冷却する必要がある。上述のようなマイ
クロ波誘導プラズマイオン源においては、放電管の外管
に供給されるプラズマガスがその冷却をも行う。ところ
が、ヘリウムは軽くて熱拡散が大きい。すなわち熱伝導
率が高い。そのために、軸方向に流れるヘリウムガスに
よってプラズマを形成するとともにそのプラズマの周面
を冷却しようとすると、形成されたプラズマのエネルギ
がそのヘリウムガスによって外部に持ち去られることに
なる。その結果、ヘリウムプラズマが形成されたとして
も、そのプラズマは不安定となってしまう。
ロ波誘導プラズマイオン源では、プラズマガスとしてヘ
リウムを用いることはできない。その主たる理由は、ヘ
リウムの励起温度が著しく高いことである。ヘリウムは
イオン化エネルギが高いので、ヘリウムプラズマは５，
０００〜１０，０００Ｋもの高温となる。そのような高
温のプラズマが放電管の内面に接触すると、その放電管
は溶けてしまう。したがって、ヘリウムプラズマは、そ
の周面を十分に冷却する必要がある。上述のようなマイ
クロ波誘導プラズマイオン源においては、放電管の外管
に供給されるプラズマガスがその冷却をも行う。ところ
が、ヘリウムは軽くて熱拡散が大きい。すなわち熱伝導
率が高い。そのために、軸方向に流れるヘリウムガスに
よってプラズマを形成するとともにそのプラズマの周面
を冷却しようとすると、形成されたプラズマのエネルギ
がそのヘリウムガスによって外部に持ち去られることに
なる。その結果、ヘリウムプラズマが形成されたとして
も、そのプラズマは不安定となってしまう。
【０００７】このように、従来のマイクロ波誘導プラズ
マイオン源では、ヘリウムプラズマを生成することはで
きない。そのために、イオン化電圧の高いフレオンなど
のハロゲン元素、あるいは窒素や酸素と同重体関係にあ
りスペクトル干渉を生ずる元素は、直接高感度で分析す
ることができない、という問題がある。
マイオン源では、ヘリウムプラズマを生成することはで
きない。そのために、イオン化電圧の高いフレオンなど
のハロゲン元素、あるいは窒素や酸素と同重体関係にあ
りスペクトル干渉を生ずる元素は、直接高感度で分析す
ることができない、という問題がある。
【０００８】本発明は、このような実情に鑑みてなされ
たものであって、その目的は、ヘリウムガスを用いても
安定したプラズマを形成することができ、それによっ
て、各種の試料を効率よくイオン化することのできるマ
イクロ波誘導プラズマイオン源を得ることである。
たものであって、その目的は、ヘリウムガスを用いても
安定したプラズマを形成することができ、それによっ
て、各種の試料を効率よくイオン化することのできるマ
イクロ波誘導プラズマイオン源を得ることである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明では、上記公報記載のようなマイクロ波誘導
プラズマイオン源において、放電管の外管に、その外管
内を流れるガスを周方向に旋回させる螺旋通路を設ける
ようにしている。そのようにして放電管の外管内を流れ
るガスを旋回させると、そのガスによってドーナツ状の
プラズマが生成されるとともに、そのプラズマの周面が
そのガスによって包み込まれるようになり、プラズマの
エネルギの流出が防止される。したがって、ヘリウムガ
スを用いても、励起温度にまで高めることができる。し
かも、そのガスによってプラズマの乱れが防止される。
こうして、安定したプラズマが形成される。そして、そ
のプラズマによって、放電管の内管を流れる試料がイオ
ン化される。放電管の外周に冷却通路を設け、その冷却
通路に空気などの冷却ガスを強制的に流すようにすれ
ば、プラズマの周面の冷却はより確実に行われる。
に、本発明では、上記公報記載のようなマイクロ波誘導
プラズマイオン源において、放電管の外管に、その外管
内を流れるガスを周方向に旋回させる螺旋通路を設ける
ようにしている。そのようにして放電管の外管内を流れ
るガスを旋回させると、そのガスによってドーナツ状の
プラズマが生成されるとともに、そのプラズマの周面が
そのガスによって包み込まれるようになり、プラズマの
エネルギの流出が防止される。したがって、ヘリウムガ
スを用いても、励起温度にまで高めることができる。し
かも、そのガスによってプラズマの乱れが防止される。
こうして、安定したプラズマが形成される。そして、そ
のプラズマによって、放電管の内管を流れる試料がイオ
ン化される。放電管の外周に冷却通路を設け、その冷却
通路に空気などの冷却ガスを強制的に流すようにすれ
ば、プラズマの周面の冷却はより確実に行われる。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、図面を用いて本発明の実施
の形態を説明する。図中、図１は本発明によるマイクロ
波誘導プラズマイオン源の一例を示す縦断面図である。
図１に示されているように、このマイクロ波誘導プラズ
マイオン源１は、一端（図で下端）から導入されるマイ
クロ波電力を伝送する角形扁平導波管２を備えている。
その導波管２は極薄型のもので、Ｈ面（図面に対して垂
直方向）の寸法は定形サイズ（１０９．２mm）である
が、Ｅ面（図で左右方向）、すなわち電界方向の寸法は
定形サイズよりはるかに小さい８mm以下とされている。
特に、プラズマガスとしてヘリウムを用いるときは、窒
素などのときよりも更に小さくするとよい。
の形態を説明する。図中、図１は本発明によるマイクロ
波誘導プラズマイオン源の一例を示す縦断面図である。
図１に示されているように、このマイクロ波誘導プラズ
マイオン源１は、一端（図で下端）から導入されるマイ
クロ波電力を伝送する角形扁平導波管２を備えている。
その導波管２は極薄型のもので、Ｈ面（図面に対して垂
直方向）の寸法は定形サイズ（１０９．２mm）である
が、Ｅ面（図で左右方向）、すなわち電界方向の寸法は
定形サイズよりはるかに小さい８mm以下とされている。
特に、プラズマガスとしてヘリウムを用いるときは、窒
素などのときよりも更に小さくするとよい。
【００１１】その扁平導波管２の他端には、それに直交
する方向の内導体３と外導体４とからなる円形同軸導波
管５が設けられている。内導体３は円錐台状のもの（例
えば底部直径４０mm、頂部直径１５mm、高さ３０mm）
で、扁平導波管２の電界方向の一面（図で右側の面）の
内側に取り付けられている。また、外導体４は円筒状の
もので、扁平導波管２の反対面の外側に取り付けられて
いる。その外導体４の先端には、内導体３の先端との間
にギャップｄ（０．５〜２０mm）を置いて対向する銅な
どからなる円板状のフロントプレート６が取り付けられ
ている。
する方向の内導体３と外導体４とからなる円形同軸導波
管５が設けられている。内導体３は円錐台状のもの（例
えば底部直径４０mm、頂部直径１５mm、高さ３０mm）
で、扁平導波管２の電界方向の一面（図で右側の面）の
内側に取り付けられている。また、外導体４は円筒状の
もので、扁平導波管２の反対面の外側に取り付けられて
いる。その外導体４の先端には、内導体３の先端との間
にギャップｄ（０．５〜２０mm）を置いて対向する銅な
どからなる円板状のフロントプレート６が取り付けられ
ている。
【００１２】内導体３の中心部には、円筒状の空洞７が
設けられている。そして、その空洞７に、石英などから
なる放電管８が挿通されている。また、フロントプレー
ト６には、内導体３の内部空洞７とほぼ同径の開口９が
形成されている。放電管８は内管１０と外管１１とから
なる二重管で、その外管１１（例えば内径８mm）は、内
導体３の内部空洞７からその先端とフロントプレート６
との間のギャップ部１２を経てフロントプレート６の開
口９を貫通し、外部に突出するようにされている。一
方、内管１０は外管１１より短く、内導体３の先端とフ
ロントプレート６との間のギャップ部１２までは延びな
いようになっている。その内管１０には、後端（図で右
端）の開口１３から、試料をキャリヤガスとともに供給
することができるようになっている。また、外管１１に
は、枝管１４を通してヘリウムガスを供給することがで
きるようになっている。
設けられている。そして、その空洞７に、石英などから
なる放電管８が挿通されている。また、フロントプレー
ト６には、内導体３の内部空洞７とほぼ同径の開口９が
形成されている。放電管８は内管１０と外管１１とから
なる二重管で、その外管１１（例えば内径８mm）は、内
導体３の内部空洞７からその先端とフロントプレート６
との間のギャップ部１２を経てフロントプレート６の開
口９を貫通し、外部に突出するようにされている。一
方、内管１０は外管１１より短く、内導体３の先端とフ
ロントプレート６との間のギャップ部１２までは延びな
いようになっている。その内管１０には、後端（図で右
端）の開口１３から、試料をキャリヤガスとともに供給
することができるようになっている。また、外管１１に
は、枝管１４を通してヘリウムガスを供給することがで
きるようになっている。
【００１３】内管１０の先端部外周面には、石英などか
らなる細線１５が２mm程度のピッチで４〜５回ほどスパ
イラルに巻き付けられている。その細線１５は、内管１
０の外周面と外管１１の内周面とにともに密接する程度
の径のものである。こうして、内管１０と外管１１との
間に螺旋通路１６が形成され、外管１１内を流れるガス
が周方向に旋回するように構成されている。
らなる細線１５が２mm程度のピッチで４〜５回ほどスパ
イラルに巻き付けられている。その細線１５は、内管１
０の外周面と外管１１の内周面とにともに密接する程度
の径のものである。こうして、内管１０と外管１１との
間に螺旋通路１６が形成され、外管１１内を流れるガス
が周方向に旋回するように構成されている。
【００１４】次に、このように構成されたイオン源１の
作用について説明する。扁平導波管２の一端からマイク
ロ波電力を導入すると、その電力は円形同軸導波管５に
伝送される。そして、その電力により、円形同軸導波管
５の内導体３の先端とフロントプレート６との間のギャ
ップ部１２に、表面波モードの電界が発生する。その場
合、上述のように扁平導波管２は極薄型のものであるの
で、その特性インピーダンスは小さい。したがって、ギ
ャップ部１２には大電力（１．５kW）のマイクロ波を供
給することができる。
作用について説明する。扁平導波管２の一端からマイク
ロ波電力を導入すると、その電力は円形同軸導波管５に
伝送される。そして、その電力により、円形同軸導波管
５の内導体３の先端とフロントプレート６との間のギャ
ップ部１２に、表面波モードの電界が発生する。その場
合、上述のように扁平導波管２は極薄型のものであるの
で、その特性インピーダンスは小さい。したがって、ギ
ャップ部１２には大電力（１．５kW）のマイクロ波を供
給することができる。
【００１５】一方、放電管８の枝管１４からその外管１
１内にヘリウムガスを供給すると、そのガスは、内管１
０の先端部外周面と外管１１の内周面との間に形成され
ている螺旋通路１６を流れることにより、周方向に旋回
する流れとなる。そして、ヘリウムガスは粘性係数が大
きいので、螺旋通路１６を通過した後も、その旋回状態
を保つ。したがって、内管１０に後端開口１３から試料
を供給すると、ギャップ部１２から外部に至るまで、中
心部を試料が軸方向に流れ、その外周をヘリウムガスが
スパイラル状に取り巻く流れが形成される。
１内にヘリウムガスを供給すると、そのガスは、内管１
０の先端部外周面と外管１１の内周面との間に形成され
ている螺旋通路１６を流れることにより、周方向に旋回
する流れとなる。そして、ヘリウムガスは粘性係数が大
きいので、螺旋通路１６を通過した後も、その旋回状態
を保つ。したがって、内管１０に後端開口１３から試料
を供給すると、ギャップ部１２から外部に至るまで、中
心部を試料が軸方向に流れ、その外周をヘリウムガスが
スパイラル状に取り巻く流れが形成される。
【００１６】円形同軸導波管５の内導体３の先端とフロ
ントプレート６との間のギャップ部１２に発生した表面
波は、絶縁性の放電管８を通して、その外管１１の内周
面に沿って流れるヘリウムガスに吸収される。その結
果、ギャップ部１２における放電管８の内部に、ドーナ
ツ状のヘリウムプラズマ１７が形成される。そのプラズ
マ１７の径は、外管１１の内径を例えば８mmとしたと
き、約５mmという大口径となる。そして、そのプラズマ
１７が、放電管８の内部から外部の大気中にまで延び
る。中心部を流れる試料は、そのプラズマ１７によって
イオン化される。
ントプレート６との間のギャップ部１２に発生した表面
波は、絶縁性の放電管８を通して、その外管１１の内周
面に沿って流れるヘリウムガスに吸収される。その結
果、ギャップ部１２における放電管８の内部に、ドーナ
ツ状のヘリウムプラズマ１７が形成される。そのプラズ
マ１７の径は、外管１１の内径を例えば８mmとしたと
き、約５mmという大口径となる。そして、そのプラズマ
１７が、放電管８の内部から外部の大気中にまで延び
る。中心部を流れる試料は、そのプラズマ１７によって
イオン化される。
【００１７】その場合、ヘリウムガスはスパイラル状に
旋回しているので、生成されたドーナツ状のプラズマ１
７の周面がそのガスによって包み込まれるようになり、
プラズマ１７のエネルギの流出が防止される。したがっ
て、熱伝導率の高いヘリウムであっても、励起温度にま
で高めることができる。しかも、そのガスによってプラ
ズマ１７の乱れが防止される。その結果、安定したヘリ
ウムプラズマを形成することが可能となる。
旋回しているので、生成されたドーナツ状のプラズマ１
７の周面がそのガスによって包み込まれるようになり、
プラズマ１７のエネルギの流出が防止される。したがっ
て、熱伝導率の高いヘリウムであっても、励起温度にま
で高めることができる。しかも、そのガスによってプラ
ズマ１７の乱れが防止される。その結果、安定したヘリ
ウムプラズマを形成することが可能となる。
【００１８】このようにして、このマイクロ波誘導プラ
ズマイオン源１によれば、高温・高密度で大口径のドー
ナツ状ヘリウムプラズマ１７を、大気圧下で安定に、し
かも効率よく生成することができる。したがって、その
イオン源１を用いることにより、各種の試料を直接高感
度で分析することが可能となる。
ズマイオン源１によれば、高温・高密度で大口径のドー
ナツ状ヘリウムプラズマ１７を、大気圧下で安定に、し
かも効率よく生成することができる。したがって、その
イオン源１を用いることにより、各種の試料を直接高感
度で分析することが可能となる。
【００１９】図２は、本発明によるマイクロ波誘導プラ
ズマイオン源の異なる例を示す縦断面図である。なお、
この例において、図１のものと同様の部分には同じ符号
を付すことにより、重複する説明は省略する。図２から
明らかなように、このマイクロ波誘導プラズマイオン源
２１の場合には、放電管２２として、内管１０及び外管
１１からなる二重管の外周に更に通路２３を有する三重
管が用いられている。その通路２３には、枝管２４から
空気などの冷却ガスを強制的に流すことができるように
されている。すなわち、その通路２３は冷却通路であ
る。その他の構成は図１のものと同様である。
ズマイオン源の異なる例を示す縦断面図である。なお、
この例において、図１のものと同様の部分には同じ符号
を付すことにより、重複する説明は省略する。図２から
明らかなように、このマイクロ波誘導プラズマイオン源
２１の場合には、放電管２２として、内管１０及び外管
１１からなる二重管の外周に更に通路２３を有する三重
管が用いられている。その通路２３には、枝管２４から
空気などの冷却ガスを強制的に流すことができるように
されている。すなわち、その通路２３は冷却通路であ
る。その他の構成は図１のものと同様である。
【００２０】このように構成されたマイクロ波誘導プラ
ズマイオン源２１においては、外管１１の外周の冷却通
路２３を流れる冷却ガスによって、その外管１１が冷却
される。したがって、その外管１１内に形成されるヘリ
ウムプラズマ１７の周面を冷却するためのヘリウムガス
の流量を低減させることができる。その結果、プラズマ
生成の効率がより向上する。
ズマイオン源２１においては、外管１１の外周の冷却通
路２３を流れる冷却ガスによって、その外管１１が冷却
される。したがって、その外管１１内に形成されるヘリ
ウムプラズマ１７の周面を冷却するためのヘリウムガス
の流量を低減させることができる。その結果、プラズマ
生成の効率がより向上する。
【００２１】なお、上記実施の形態では、プラズマガス
としてヘリウムガスを用いる場合についてのみ説明した
が、上述のようなイオン源１，２１によれば、窒素をは
じめ、酸素、空気、アルゴンなどのプラズマも安定に生
成することができる。したがって、分析しようとする試
料に応じてプラズマガスを変更する、ということもでき
る。また、螺旋通路１６を形成する手段としては、上記
例のように内管１０の外周面に細線１５を巻き付けるほ
か、外管１１の内周面にフィンを設けるなどの手段を採
用することもできる。
としてヘリウムガスを用いる場合についてのみ説明した
が、上述のようなイオン源１，２１によれば、窒素をは
じめ、酸素、空気、アルゴンなどのプラズマも安定に生
成することができる。したがって、分析しようとする試
料に応じてプラズマガスを変更する、ということもでき
る。また、螺旋通路１６を形成する手段としては、上記
例のように内管１０の外周面に細線１５を巻き付けるほ
か、外管１１の内周面にフィンを設けるなどの手段を採
用することもできる。
【００２２】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、プラズマ化するガスをスパイラル状に旋回さ
せるようにしているので、生成されたプラズマのエネル
ギの流出が防止されるようにしながら、その周面を冷却
することができる。したがって、プラズマガスとしてヘ
リウムを用いた場合にも、そのプラズマを安定に形成す
ることができる。そして、それによって、あらゆる試料
を励起・イオン化することのできるイオン源とすること
ができる。
によれば、プラズマ化するガスをスパイラル状に旋回さ
せるようにしているので、生成されたプラズマのエネル
ギの流出が防止されるようにしながら、その周面を冷却
することができる。したがって、プラズマガスとしてヘ
リウムを用いた場合にも、そのプラズマを安定に形成す
ることができる。そして、それによって、あらゆる試料
を励起・イオン化することのできるイオン源とすること
ができる。
【図１】本発明によるマイクロ波誘導プラズマイオン源
の一例を示す縦断面図である。
の一例を示す縦断面図である。
【図２】本発明によるマイクロ波誘導プラズマイオン源
の他の例を示す縦断面図である。
の他の例を示す縦断面図である。
１ マイクロ波誘導プラズマイオン源 ２ 扁平導波管 ３ 内導体 ４ 外導体 ５ 円形同軸導波管 ６ フロントプレート ７ 内部空洞 ８ 放電管 ９ 開口 １０ 内管 １１ 外管 １２ ギャップ部 １６ 螺旋通路 １７ プラズマ ２１ マイクロ波誘導プラズマイオン源 ２２ 放電管 ２３ 冷却通路
Claims (2)
- 【請求項１】 内部に円筒状の空洞を有し、極薄型扁平
導波管の電界方向の一面の内側に設けられる内導体と、 前記扁平導波管の反対面の外側に設けられ、前記内導体
の先端との間にギャップを置いて配置されるフロントプ
レートを有する円筒状の外導体と、 前記内導体の内部から前記ギャップ部を経て前記フロン
トプレートを貫通し、外部に突出する二重管からなる放
電管と、を備え、 前記扁平導波管の一端にマイクロ波電力を供給するとと
もに、前記放電管の外管にプラズマ化するガスを、その
内管に試料をそれぞれ導入することにより、その試料を
励起するようにしたマイクロ波誘導プラズマイオン源に
おいて；前記放電管の外管に、その外管内を流れるガス
を周方向に旋回させる螺旋通路が設けられていることを
特徴とする、 マイクロ波誘導プラズマイオン源。 - 【請求項２】 前記放電管の外周に、冷却ガスを流す冷
却通路が設けられていることを特徴とする、 請求項１記載のマイクロ波誘導プラズマイオン源。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7325267A JPH09147790A (ja) | 1995-11-21 | 1995-11-21 | マイクロ波誘導プラズマイオン源 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7325267A JPH09147790A (ja) | 1995-11-21 | 1995-11-21 | マイクロ波誘導プラズマイオン源 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09147790A true JPH09147790A (ja) | 1997-06-06 |
Family
ID=18174907
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7325267A Pending JPH09147790A (ja) | 1995-11-21 | 1995-11-21 | マイクロ波誘導プラズマイオン源 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09147790A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008153199A1 (ja) * | 2007-06-15 | 2008-12-18 | University Of Yamanashi | イオン化分析方法および装置 |
| US7710562B2 (en) | 2007-03-26 | 2010-05-04 | Nu Eco Engineering Co., Ltd. | Atomic analyzer |
| CN103236394A (zh) * | 2013-04-17 | 2013-08-07 | 四川大学 | 基于微波等离子体的常压解吸离子源及其应用 |
-
1995
- 1995-11-21 JP JP7325267A patent/JPH09147790A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7710562B2 (en) | 2007-03-26 | 2010-05-04 | Nu Eco Engineering Co., Ltd. | Atomic analyzer |
| WO2008153199A1 (ja) * | 2007-06-15 | 2008-12-18 | University Of Yamanashi | イオン化分析方法および装置 |
| CN103236394A (zh) * | 2013-04-17 | 2013-08-07 | 四川大学 | 基于微波等离子体的常压解吸离子源及其应用 |
| CN103236394B (zh) * | 2013-04-17 | 2015-12-09 | 四川大学 | 基于微波等离子体的常压解吸离子源及其应用 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040708 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040720 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040921 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050517 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20050719 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20051018 |