JPH11211661A

JPH11211661A - 可搬型発光分光分析装置

Info

Publication number: JPH11211661A
Application number: JP1901098A
Authority: JP
Inventors: Kanji Kobayashi; 寛治小林; Toshiya Habu; 俊也土生; Tetsuji Matsuba; 哲治松葉
Original assignee: Shimadzu Corp
Current assignee: Shimadzu Corp
Priority date: 1998-01-30
Filing date: 1998-01-30
Publication date: 1999-08-06

Abstract

(57)【要約】【課題】プローブ内での放電発光を安定化させ、分析
精度を高める。【解決手段】可搬型発光分光分析装置では、試料Ｓに
直接作用するプローブ２が装置本体１から分離して設け
られていて、このプローブ２の先端には、試料Ｓ表面と
の隙間を埋めるため、アダプタ１６が着脱自在に装着さ
れる。プローブ２には、その先端内部に形成された放電
発光空間７内へ不活性ガスを送り込む供給路１２を設
け、また、アダプタ１６先端には不活性ガスを逃がす流
出路２０を形成して、放電を発生させる際には、放電発
光空間７内の空気が不活性ガスで迅速、確実に置換され
るようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、試料に直接作用し
てこれを放電発光させる部分であるプローブが装置本体
から分離して設けられた可搬型発光分光分析装置に係
り、詳しくは、プローブにおいて放電を確実に行わせる
ための構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】金属試料を放電発光させてその発光を分
光分析するようにした発光分光分析装置には、大型の試
料や、一部が地中に埋没して動かせないような試料につ
いて、その存在現場で分析が行えるよう、全体を持ち運
び可能としたものがある。

【０００３】このような可搬型の装置では、試料に直接
作用してこれを放電発光させる部分がプローブとして装
置本体から分離して設けられている。プローブは、通常
ピストル型で、先端内部に放電発光空間が形成されてお
り、この空間内に針状の放電電極が臨出している。

【０００４】分析の際には、プローブを持ってその先端
を試料に押し当てればよく、試料を動かす必要がない。
プローブを試料に押し当てた状態で、放電発光空間内の
放電電極に放電電圧を印加することで、試料表面と放電
電極との間にアーク放電もしくはスパーク放電が起こ
り、試料が励起発光する。この発光を取り込んで分光し
各スペクトル光の強度を測定することで、試料の元素分
析が行われる。

【０００５】ところで、このような装置で分析すべき試
料は、パイプや丸棒など、形状はさまざまである。その
ため、プローブの先端と試料表面との間には隙間が生じ
やすく、場合によっては、放電電極の周りで試料と接触
すべき導体の接触状態が悪くなって、所期通りの放電が
発生しなくなる。また、外部光が入射してこれがノイズ
となるという問題もある。

【０００６】そこで、従来は、各種の試料に対応して、
その表面と密着しうる形状のアダプタを多種用意してお
き、現場では、分析試料に適合するアダプタを選択して
それをプローブの先端に装着するようにしている。

【０００７】これで、プローブの先端と試料表面との間
に隙間が生じなくなり、放電発光空間の周りでプローブ
と試料との接触状態が良くなり、所期の放電が発生する
ようになる。また、ノイズとなる外部光が入射しなくな
る。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ようなアダプタを用いて、プローブ先端と試料表面とを
密着させるようにすると、プローブの放電発光空間内に
は空気が閉じ込められることになる。

【０００９】簡易な測定で高精度の分析結果を必要とし
ない場合は、このような空気の存在はあまり問題になら
ないが、空気中の酸素は、特定のスペクトル光を吸収す
るので、分析精度を向上させる上では、空気の存在は望
ましくない。

【００１０】これに対しては、プローブの放電発光空間
内の空気を排気することや、放電発光空間内の空気をア
ルゴンガスのような不活性ガスで置換することが考えら
れている。

【００１１】ところが、放電発光空間を真空排気するに
は、真空ポンプのような排気手段を別に設置する必要が
生じ、装置全体が大型化するほか、プローブと試料との
間が確実に密閉されるわけではないので、放電発光空間
には外部の空気が流入しやすく、充分に排気することが
難しい。

【００１２】本発明は、上記のような従来の問題点に鑑
みてなされたものであって、放電発光空間内の空気が不
活性ガスで迅速、確実に置換されるようにして、放電発
光を安定化させ、分析精度を高めることを課題とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を達
成するために、試料に押し当てられるプローブが装置本
体から分離して設けられている可搬型発光分光分析装置
において、プローブには、その先端内部に形成された放
電発光空間内へ不活性ガスを送り込む供給路が設けられ
るとともに、このプローブの先端部、もしくは、プロー
ブの先端部において試料表面との隙間を埋めるために着
脱自在に装着されるアダプタには、不活性ガスを逃がす
流出路が形成されている構成とした。

【００１４】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の一実施形態に係
る可搬型発光分光分析装置の構成図、図２および図３
は、前記装置に使用するアダプタの外観斜視図、図４な
いし図６は他のアダプタの外観斜視図である。

【００１５】図１に示すように、この実施形態の可搬型
発光分光分析装置は、装置本体１と、試料Ｓへの作用部
分として装置本体１とは分離して設けられたプローブ２
とからなる。

【００１６】装置本体１は、少なくとも放電用の電源回
路３とデータ処理部４とを有するもので、これにはキー
ボードのような操作部５と表示器６とが付設されてい
る。

【００１７】プローブ２は、試料Ｓに接してこれを放電
発光させる部分を独立させて、ガンタイプのような所定
の形状にまとめたもので、先端が円筒状で、その内部に
放電発光空間７が形成されており、この空間７内に針状
の放電電極８が臨出している。符号９はスタートボタン
である。

【００１８】このプローブ２内には、電源回路３からの
高電圧を放電電極８に供給する電力線１０のほかに、分
光検出部１１と、ガス供給路１２とが設けられている。

【００１９】電力線１０にはスイッチ１３があり、この
スイッチ１３は、スタートボタン９の操作により開閉す
るようになっている。分光検出部１１は、放電発光空間
７内での発光を取り込んでこれを分光し、各スペクトル
光の強度を検出するもので、その検出結果は電気信号と
して装置本体１のデータ処理部４に入力される。

【００２０】ガス供給路１２は、放電発光空間７内に不
活性ガスとしてアルゴンガスを送り込むためのもので、
装置本体１側に設置されたアルゴンガス容器１４に連通
接続されており、その中途部には、スタートボタン９の
操作に連動して開閉する電磁バルブ１５が設けられてい
る。

【００２１】プローブ２の先端にはアダプタ１６が着脱
自在に装着される。このアダプタ１６は、プローブ２先
端と試料Ｓ表面との間の隙間を埋めるためのもので、各
種の試料の表面形状に対応して、多種のものが用意され
ている。各アダプタ１６とも、一方の面部に試料Ｓ表面
への接合面１７があり、他方の面部にプローブ２先端と
の嵌合部１８があり、中央には放電発光空間７に連通し
うる透孔１９がある。そして、アダプタ１６の試料接合
面１７には、透孔１９側から外部へガスを逃がすための
細溝状の流出路２０が１本ないし複数本形成されてい
る。

【００２２】このアダプタ１６には、具体的に種々の形
状のものが採用可能であり、いくつかの例を図２ないし
図６に示す。

【００２３】図２および図３に示すアダプタ１６Ａは、
全体を方形とし、パイプ状もくしは丸棒状の試料に対応
するようにしたもので、試料接合側には湾曲した接合面
１７がある。そして、この接合面１７には細溝状のガス
流出路２０が透孔１９から放射状に形成されている。ア
ダプタ１６Ａの他方の面部には、方形の長さ方向に沿っ
てアリ溝状の嵌合部１８が形成され、プローブ２の突出
した先端部に横からスライド嵌合できるようになってい
る。

【００２４】図４ないし図６に示すアダプタ１６Ｂは、
全体を円形とし、平坦表面がある試料に対応するように
したものである。このアダプタ１６Ｂでも、試料Ｓに接
する接合面１７には細溝状のガス流出路２０が透孔１９
から放射状に形成されている。プローブ２先端との嵌合
部１８は、プローブ２先端の形状に応じて、図５に示す
ように、円形の凹部であってもよいし、また、図６に示
すようにアリ溝状の嵌合部でもよい。

【００２５】上記の構成において、測定の際にはプロー
ブ２先端に、試料Ｓの形状に適合するアダプタ１６を装
着しておいて、このアダプタ１６を介してプローブ２の
先端を試料Ｓに押し当てる。これで、プローブ２先端と
試料Ｓ表面との間に隙間が生じなくなり、放電発光空間
７の周りでプローブ２と試料Ｓとの接触状態が良くな
る。

【００２６】このような状態のもとでスタートボタン９
を操作すると、まず、その操作に連動してガス供給路１
２が開かれ、次いで、放電電極８に高電圧が印加され
る。

【００２７】ガス供給路１２が開かれることで、放電発
光空間７内にアルゴンガスが送り込まれる。放電発光空
間７内には空気が閉じ込められているが、アダプタ１６
と試料Ｓとの接合面には流出路２０があるから、空気は
この流出路２０を通じて追い出されて、放電発光空間７
内の空気はアルゴンガスに置換され、放電発光空間７内
の雰囲気は正圧のアルゴンガスとなる。

【００２８】このようなアルゴンガスの雰囲気中で、放
電電極８に高電圧が印加されるから、試料Ｓ表面と放電
電極８との間には確実に所期の放電が起こり、安定した
発光が生じる。また、その発光はアルゴンガス中での発
光であるから、特定のスペクトル光が吸収されることが
なく、帯域全体のスペクトル光が検出される。

【００２９】なお、図示の実施形態では、アダプタ１６
の表面各部のうち、試料Ｓとの接合面１７にガスの流出
路２０を形成したが、このような流出路は、他の部分、
例えばアダプタ１６とプローブ２との接合部分に形成し
てもよく、さらには、アダプタ１６を設けない場合に
は、プローブ２の先端部分に直接に形成してもよく、要
するに、放電発光空間７内のガスが流出するようにすれ
ばよい。

【００３０】また、実施形態では、プローブ２先端の凸
部がアダプタ１６の凹入した嵌合部１８と嵌合する形を
示したが、相互の嵌合には種々の構造が採用可能で、例
えば、プローブ先端に凹入部を形成してこれににアダプ
タの凸部を嵌合させるようにしてもよい。

【００３１】このほか、上記の実施形態でプローブ２側
に設けられている分光検出部１１は、装置本体１内に設
けて、放電発光空間７内での発光を光ファイバを通じて
取り込むようにしてもよい。

【００３２】

【発明の効果】本発明では、プローブの放電発光空間内
の空気が不活性ガスに置換され、その不活性ガスの雰囲
気中で放電が行われることになるので、安定した放電発
光が得られ、しかも、一部のスペクトル光が吸収される
こともないので、分析精度が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係る可搬型発光分光分析
装置の構成図。

【図２】上記装置に使用する方形のアダプタの試料側か
らの外観斜視図。

【図３】上記方形のアダプタのプローブ側からの外観斜
視図。

【図４】前記装置に使用する円形のアダプタの試料側か
らの外観斜視図。

【図５】上記円形アダプタのプローブ側からの外観斜視
図。

【図６】上記円形のアダプタのプローブ側からの外観斜
視図で、プローブ側部分の異なる構造を示す。

【符号の説明】

１装置本体、２プローブ、Ｓ試料、
７放電発光空間、１２ガスの供給路、１６（１６
Ａ，１６Ｂ）アダプタ、２０流出路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】試料に押し当てられるプローブが装置本
体から分離して設けられている可搬型発光分光分析装置
において、前記プローブには、その先端内部に形成された放電発光
空間内へ不活性ガスを送り込む供給路が設けられるとと
もに、このプローブの先端部、もしくは、プローブの先
端部において試料表面との隙間を埋めるために着脱自在
に装着されるアダプタには、不活性ガスを逃がす流出路
が形成されていることを特徴とする可搬型発光分光分析
装置。