JPS59102143A - 磁気光学分析装置 - Google Patents

磁気光学分析装置

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JPS59102143A
JPS59102143A JP21270382A JP21270382A JPS59102143A JP S59102143 A JPS59102143 A JP S59102143A JP 21270382 A JP21270382 A JP 21270382A JP 21270382 A JP21270382 A JP 21270382A JP S59102143 A JPS59102143 A JP S59102143A
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JP
Japan
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yoke
permanent magnet
permanent magnets
magneto
yokes
Prior art date
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Pending
Application number
JP21270382A
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English (en)
Inventor
Konosuke Oishi
大石 公之助
Hideaki Koizumi
英明 小泉
Masamichi Tsukada
塚田 正道
Katsuhito Harada
原田 勝仁
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.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F7/00Magnets
    • H01F7/02Permanent magnets [PM]
    • H01F7/0205Magnetic circuits with PM in general
    • H01F7/0226PM with variable field strength
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/20Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
    • G01R33/28Details of apparatus provided for in groups G01R33/44 - G01R33/64
    • G01R33/38Systems for generation, homogenisation or stabilisation of the main or gradient magnetic field
    • G01R33/383Systems for generation, homogenisation or stabilisation of the main or gradient magnetic field using permanent magnets

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  • Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Magnetic Means (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は磁気光学分析装置に係シ、特に、分析試料に約
10 K GauSS (1’l:’esla )の磁
場を印加するいわゆるゼーマン効果を応用する磁気光学
分析装置に関するものである。
たとえば、従来の磁気光学分析装置のグラファイト高温
炉の構成は第1図および第2図に示すようになっている
。第1図は正面図、第2図は第1図の■−■線における
側断面図である。各同図において、高い保磁力を有する
強磁性金属ブロックからなる主磁石1があシ、この主磁
石1の上部には互いに対向して配置された上部ヨーク2
があり、それらの対向端は円錐形状をなしている。これ
により、前記上部ヨーク2は主磁石1の磁力線を伝達し
、円錐形の各先端間において磁束密度を高めるいわゆる
ポールピースの役目を果している。また主磁石1の下部
には下部ヨーク3が配置され、これにより、前記主磁石
1、上部ヨーク2、および下部ヨークとで永久磁石が構
成され、前記上部ヨークの各円錐形端にて約10調の間
隔を有する場合、その間隙部には約10 K GauS
Sの磁場強度が得られる。
このように磁場強度が最大となる部分に、外径的6ra
n、内径的4ran、長さ約10閣のグラファイト管4
が配置されている。グラファイト管4はその両端におい
てグラファイトコーン5によシ支持され、このグラファ
イトコーン5はたとえば銅からなる支持板6に取付けら
れており、また支持板6にはそれぞれ電線7が接続され
ている。前記各電線7間に、交流約15V、300Aの
電力を供給すると、前記グラファイト管4は約2800
t:’に加熱されるようになる。グラファイト管4に予
め分析試製を約10μt (0,01rnt )挿入し
ておけば、高温において熱分解し、分析試料に含まれて
いる極微量(約IQ−1o〜1010−l2の水銀、カ
ドミウム、クロミウム等の原素が原子蒸気となる。
また炉内に通じるアルゴンガス入口8があシ、この人口
8からアルゴンガスを約5000mt/分供給すること
によって、炉内の空気を追い出し、高温においてグラフ
ァイト管4が酸素と反応するのを防止している。
また、前記グラファイト管4の両端の近傍には、石英窓
10が配置され、これら各石英窓10を通してグラファ
イト管4内には原子吸光測定に用いられる紫外線11が
透過するようになっている。
なお、図中、9は分析試料をグラファイト管4に導入す
る際に取シ外すカバー、12.13は永久磁石を冷却す
る目的に使用される冷却水の入口と出口である。
ここで、原子吸光測定の原理については、次の参与文献
に詳しく説明されていることから、ここでは省略する。
○保田和雄・広用吉之助著「高感度原子吸光・発光分析
」講談社サイエンティフック(1976)このように、
従来の磁気光学分析装置は、磁場の強さを変化させるこ
とのできない永久磁石を用いたものであるが、周知のよ
うに、吸収感度が最大となる磁場の強さは、原子の種類
によって一定でないことは知られている。
参与文献 (1)  H4(oizumi and K+Yasu
da、 Spectrochim。
Acta、31B、237 (1976)(2) [、
Qishi 、 Y、 Arai、 SoMayama
 、 Spectrochim。
ACla、358,155−162 (1979)(3
)  l(、Koizumi and K、Yasud
a、 Anal、chem。
48 1178 (1976) それ故、永久磁石の代シに電磁石を用いることによって
、磁場の強さを調整する提案もなされているが、磁石の
寸法、重量、および電源を含めた装置のコストがそれぞ
れ大きくなって実用的でないという欠点を有していた。
したがって、従来装置の場合、分析対象となる元素(原
子)の約60種類に対し、平均的な値である値、すなわ
ち約10 K Gaussが選定されている。しかし、
この値は、亜鉛、カドミウム、水銀などのゼーマン分裂
スペクトルが3本となるものに対して、吸収感度がほぼ
最大となるが、銅、クロミウム、銀などのゼーマン分裂
スペクトルが4本以上となるものに対して、吸収感度が
最大値の約1/2〜1/3に低下してしまう。このよう
な元素に対しては、上述の参与文献に示されているよう
に、3〜5 K Qaussのように低い磁場強度の方
が吸収感度が大きくなる。
〔発明の目的〕
本発明は、このような事情に基づいてなされたものでア
シ、永久磁石を用いているにも拘わらずその磁場の強度
を連続的に調整できる磁気光学分析装置を提供すること
を目的とするものである。
〔発明の概要〕
このような目的を達成するために、本発明は、被分析試
料を間におき相対向して配置される一対のヨークからな
るポールピースと、この各ポールピースにそれぞれ接続
させる各永久磁石と、この各永久磁石をそれぞれ接続さ
せるヨークとを備える磁気光学分析装置において、前記
ヨークにおいて回動可能な永久磁石を埋設させてなるも
のである。
〔発明の実施例〕
第3図(a)は本発明による磁気光学分析装置の一実施
例を示す正面図である。同図において、第1図と同符号
のものは同材料を示している。第1図と異なる構成は、
下部ヨーク3にあり、この下部ヨーク3にはたとえば2
つの円形状孔14が形成されておシ、この孔14内には
両極部が前記孔14の内周に当接しかつ側面が各々平行
面を有する永久磁石15が埋設されている。そして、こ
の永久磁石15は、第3図(b)の底面図に示すように
、下部ヨーク3面から若干突出しておシ、操作者が、回
動させることができるようになっている。
このように構成すれば、前記永久磁石15を適当な角度
に回動させることによって、主磁石1、上部ヨーク2、
および下部ヨーク3によって形成される磁気回路の磁気
抵抗が変化することになる。
実施例によれば、上部ヨーク2からなるポールピース間
における磁場を最大値である1 0 K Gauasか
らその約1/3iでの値(3Gauss )まで連続的
に調整できることが判った。
第4図は本発明による磁気光学分析装置の他の実施例を
示す正面図である。同図において、第3図(a)と同符
号のものは同材料を示している。第3図と異なる構成は
、ポールピースとなる上部ヨーク2にアシ、この上部ヨ
ーク2は、主磁石1と接続される部分と、グラファイト
コーン5、カバー9等を支持する部分との間において、
切断部16を有するものでおる。この切断部16は、主
磁石1をおよび下部ヨーク3を下方へ移動させるのみで
、ポールピースの基部をその先端部から分離できるよう
に、段差状の切欠きをもって形成されている。
このように構成することによって、第3図に示した実施
例の効果が得られるとともに、重量約10胸の主磁石1
をたとえばグラファイト高温炉等の試料原子化炉から容
易に取シ外せる効果を奏する。
主磁石1が取シ外せる効果は次の通りである。
従来装置は、試料の原子化炉と永久磁石とが一体として
組立てられていたために、試料原子化炉を、分光光度計
部分から取り外す場合、約10Kg以上の重量を持ち上
げる困難を有していた。そのため、特に分析者が女性の
場合にあっては、試料の原子化炉を分光光度計部分から
取υ外すことができないものであった。また、分析試料
を高温において原子化する手段として2つの方法があり
、1つは前述したようなグラファイト高温炉を用いるも
のであシ、他の1つはアセチレン炎を利用するものであ
る。グラファイト高温炉は約10μtという少量の試料
を用いて約o、1ppbの高い感度が得られる40で6
るが、coefficient of’yarianc
e値が5%以上となって測定精度が低いという欠点を有
していた。一方、アセチレン炎を用イル方法は、coe
fficienl of variance値が1%以
下となって測定精度が高いが、感度は10 ppb以上
となシ、さらに試料の量は最少で約1mt以上必要とす
る欠点を有するものであった。
しだがって、分析の目的に応じて、上記各方法を使い分
ける必要があるが、前記グラファイト高温炉における永
久磁石を取シ換えることができない限シ、それぞれの専
用装置を使用せざるを得なかった。
このため、第4図に示す永久磁石15を回動調整するこ
とによって、磁気回路における磁気抵抗を最大にすれば
、主磁石1は容易に取り外せ、また、これを交換するこ
とができる。
第5図は本発明による磁気光学分析装置の他の実施例を
示す平面図である。第4図と異なる構成は、回動調整で
きる永久磁石15を下部ヨーク3に設けずして、下部ヨ
ーク3とは別個に設けた副ヨーク17に設けたことにあ
る。すなわち、上部ヨーク2に副ヨーク17が密着され
ておシ、磁気回路の一部を構成している。永久磁石15
が図示の状態、つまシ副ヨーク17の磁束の方向に直角
となっている場合にて、副ヨーク17の実効的断面積は
極めて小さくなっておシ、実効的に副ヨーク17によっ
て形成される磁気回路は開いていることとなる。
第4図において、永久磁石15を回転し、副ヨークを通
る磁力線の方向に平行となるようにすると、副ヨーク1
7の実効的断面積は増加し磁気回路が形成される。副ヨ
ーク17の間隙18をボールヒース間よりも小さくして
おけば、副ヨーク17の形成する磁気回路の磁気抵抗は
それだけ小さくなシ、磁力線は副ヨーク17の方をより
多く通ることとなる。このため、ポールピースにおける
先端の磁気強度は低下するようになる。上部ヨーク2お
よびポールピースに通る磁力線を減少させると、これら
の間に働く引張シカは低下し、上部ヨーク2からポール
ピースを取シ付けているグラファイト炉の部分を容易に
取シ外すことができるようになる。第6図および第7図
はそれぞれ、グラファイト炉の部分を取シ外した場合の
正面図および平面図を示したものである。
このように構成することによって、従来装置に回動調整
できる永久磁石を埋設した副ヨーク17を単に密着させ
ることによシ、本発明の目的を達成できるとともに、主
磁石の交換等が可能となる。
以上述べた実施例では、グラファイト炉を用いた場合に
ついて説明したものであるが、アセチレンバーナ等を用
いたもの等にも応用できることはいうまでもない。
また、原子吸光分光光度計について説明したものである
が、ゼーマン効果を応用する原子蛍光分光度計、前方共
鳴散乱現象(Coherent Foreward3c
attering ph、enomena ) 、磁気
円偏光2色性(Magnetic j9irculor
 ])ichroism )などを利用して、物質の定
量分析、定性分析を行なう装置に応用できることはもち
ろんである。
〔発明の効果〕
以上述べたことから明らかなように、本発明による磁気
光学分析装置によれば、永久磁石を用いているにも拘わ
らずその磁場の強度を連続的に調整することができるよ
うになる。
【図面の簡単な説明】
第2 囚 第32 (0−) 第4−圀 $S圀 委ら図 鰻1i  圀

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 l、被分析試料を間におき相対向して配置される一対の
    ヨークからなるポールピースと、この各ポールピースに
    それぞれ接続させる各永久磁石と、この各永久磁石をそ
    れぞれ接続させるヨークとを備える磁気光学分析装置に
    おいて、前記ヨークにおいて回動可能な永久磁石を埋設
    させてなることを特徴とする磁気光学分析装置。 2、被分析試料を間におき相対向して配置される一対の
    ヨークからなるポールピースと、この各ポールピースに
    それぞれ接続させる各永久磁石と、この各永久磁石をそ
    れぞれ接続させるヨークとを備える磁気光学分析装置に
    おいて、前記ヨークにおいて回動可能な永久磁石を埋設
    させるとともに、前記ポールピースにあって前記永久磁
    石と分離できる切断部を形成したことを特徴とする磁気
    光学分析装置。 3、被分析試料を間におき相対向して配置される一対の
    ヨークからなるポールピースと、この各ポールピースに
    それぞれ接続させる各永久磁石と、この各永久磁石をそ
    れぞれ接続させるヨークとを備える磁気光学分析装置に
    おいて、回動可能な永久磁石を埋設させた別個の副ヨー
    クを取り付けるとともに、前記ポールピースにあって前
    記永久磁石と分離できる切断部を形成したことを特徴と
    する磁気光学分析装置。
JP21270382A 1982-12-06 1982-12-06 磁気光学分析装置 Pending JPS59102143A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6338140A (ja) * 1986-08-04 1988-02-18 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 高安定遠赤外磁気光吸収測定装置
EP0422761A2 (en) * 1989-10-09 1991-04-17 Sumitomo Special Metal Co., Ltd. Electron spin resonance system
EP0580187A1 (en) * 1989-06-16 1994-01-26 Sumitomo Special Metal Co., Ltd. Magnetic field generating device for ESR system

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP0580187A1 (en) * 1989-06-16 1994-01-26 Sumitomo Special Metal Co., Ltd. Magnetic field generating device for ESR system
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