JPS5939697B2 - 元素分析計用温度制御装置 - Google Patents
元素分析計用温度制御装置Info
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- JPS5939697B2 JPS5939697B2 JP54038378A JP3837879A JPS5939697B2 JP S5939697 B2 JPS5939697 B2 JP S5939697B2 JP 54038378 A JP54038378 A JP 54038378A JP 3837879 A JP3837879 A JP 3837879A JP S5939697 B2 JPS5939697 B2 JP S5939697B2
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/62—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
- G01N21/71—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light thermally excited
- G01N21/74—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light thermally excited using flameless atomising, e.g. graphite furnaces
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- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
- Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は元素分析計の原子化炉の温度制御装置に関する
。
。
従来、フオークト効果あるいはゼーマン効果を用いた分
光分析計が知られている（例えば、特開昭５１−９０８
７１公開公報記載）。
光分析計が知られている（例えば、特開昭５１−９０８
７１公開公報記載）。
これらの分析計においては、試料を原子蒸気状態にする
ための原子化炉が必要とされる。この原子化炉では、試
料が加熱されて分解し、その結果、試料の原子蒸気が発
生する。従来は、かかる原子化炉の温度制御の方法とし
て、抵抗発熱体に流す電流をあらかじめ定められた電流
値に制御する方法、また炉のすぐ外側からフォトダイオ
ード等の光検出器で、炉外部の輻射光を測定し、その輻
射光の強さで電流制御を行う方法が採用されていた。
ための原子化炉が必要とされる。この原子化炉では、試
料が加熱されて分解し、その結果、試料の原子蒸気が発
生する。従来は、かかる原子化炉の温度制御の方法とし
て、抵抗発熱体に流す電流をあらかじめ定められた電流
値に制御する方法、また炉のすぐ外側からフォトダイオ
ード等の光検出器で、炉外部の輻射光を測定し、その輻
射光の強さで電流制御を行う方法が採用されていた。
しカルながら、前者の方法では、炉とこれに電流を供給
するための電極との接触抵抗が、炉の装置状態により異
なるため、定電流に保つようにすると、炉と電極との接
触部の発熱により炉の温度が変わり、炉を交換したとき
の温度再現性が保てないという欠点がある。さらに炉は
使用により消耗して細くなるので、抵抗値は大きくなる
。したがつて、定電流を流すと、目標温度より高温にな
゜という欠点が生じる。また、後者の方法では、炉の外
壁と内壁の温度が異なるので、内壁の温度再現性を十分
に実現できない。これは、外壁温度は、シースガスの流
量、流速により大きく影響されるからである。さらに後
者の方法では、外壁面の使用による消耗は内壁面よりず
つと大きい。このため外壁面の放射率は変化するので、
外壁から輻射線をモニターしても、温度の正確な制御は
できないという欠点を有する。かかる点に鑑み本発明は
、炉内部からの幅射熱を、直接光検出器で検出し、この
検出器よりの出力で、炉の温度を制御することを目的と
する。かかる目的を達成するため、本発明は、炉内部か
らの幅射線を光検出器に導く際に、複像プリズムを用い
ることを特徴とする。以下本発明の原理及び実施例を図
面により説明する。
するための電極との接触抵抗が、炉の装置状態により異
なるため、定電流に保つようにすると、炉と電極との接
触部の発熱により炉の温度が変わり、炉を交換したとき
の温度再現性が保てないという欠点がある。さらに炉は
使用により消耗して細くなるので、抵抗値は大きくなる
。したがつて、定電流を流すと、目標温度より高温にな
゜という欠点が生じる。また、後者の方法では、炉の外
壁と内壁の温度が異なるので、内壁の温度再現性を十分
に実現できない。これは、外壁温度は、シースガスの流
量、流速により大きく影響されるからである。さらに後
者の方法では、外壁面の使用による消耗は内壁面よりず
つと大きい。このため外壁面の放射率は変化するので、
外壁から輻射線をモニターしても、温度の正確な制御は
できないという欠点を有する。かかる点に鑑み本発明は
、炉内部からの幅射熱を、直接光検出器で検出し、この
検出器よりの出力で、炉の温度を制御することを目的と
する。かかる目的を達成するため、本発明は、炉内部か
らの幅射線を光検出器に導く際に、複像プリズムを用い
ることを特徴とする。以下本発明の原理及び実施例を図
面により説明する。
第１図は、本発明の原理を説明するための図であり磁気
光学効果としてフオークト効果を用いた場合を示す。
光学効果としてフオークト効果を用いた場合を示す。
図において、磁場中に置かれた原子化炉３の片側又ほ両
側にローシヨンプリズム等の複像プリズム（光の偏光面
に応じて別々の方向に分けて送り出すようにしたプリズ
ム）２及び４が光源１からの光の光軸に沿つて配置され
ている。光源１から出た光は、プリズム２を経て、原子
化炉３の入射光となる。原子化炉３からの透過光は、プ
リズム４を実線で示したように通過して信号検出系（図
示せず）に入る。原子化炉３の内部から発生した幅射光
は、プリズム２及びプリズム４で直線偏光に変えられ、
点線のように通過していく。而して、原子化炉３の内部
から光源１側に出た輻射光は、複像プリズムによつて、
光源１の方に向う輻射光とそれ以外の幅射光とに点線の
如く２分されるから、上記輻射光の半分は、図の１０で
示される位置に達する。したがつて、その位置に光検出
器を置けば、原子化炉３の内部からの輻射光つまりその
内部温度に直接対応した出力が、得られることになる。
また、原子化炉３から光源１と反対側に出た輻射光も、
複像プリズム４によつて２分され、図の１１と１２で示
される位置に達するので、１０の位置と同様に、１１と
１２の位置で、原子化炉３の内部からの輻射光を検出す
ることができる。第２図は、本発明の一実施例をフオー
クト効果を用いた元素分析計に適用した場合の構成を示
す図であり、第１図で示した如く光源側で炉内部からの
輻射線を検出する場合を示す。
側にローシヨンプリズム等の複像プリズム（光の偏光面
に応じて別々の方向に分けて送り出すようにしたプリズ
ム）２及び４が光源１からの光の光軸に沿つて配置され
ている。光源１から出た光は、プリズム２を経て、原子
化炉３の入射光となる。原子化炉３からの透過光は、プ
リズム４を実線で示したように通過して信号検出系（図
示せず）に入る。原子化炉３の内部から発生した幅射光
は、プリズム２及びプリズム４で直線偏光に変えられ、
点線のように通過していく。而して、原子化炉３の内部
から光源１側に出た輻射光は、複像プリズムによつて、
光源１の方に向う輻射光とそれ以外の幅射光とに点線の
如く２分されるから、上記輻射光の半分は、図の１０で
示される位置に達する。したがつて、その位置に光検出
器を置けば、原子化炉３の内部からの輻射光つまりその
内部温度に直接対応した出力が、得られることになる。
また、原子化炉３から光源１と反対側に出た輻射光も、
複像プリズム４によつて２分され、図の１１と１２で示
される位置に達するので、１０の位置と同様に、１１と
１２の位置で、原子化炉３の内部からの輻射光を検出す
ることができる。第２図は、本発明の一実施例をフオー
クト効果を用いた元素分析計に適用した場合の構成を示
す図であり、第１図で示した如く光源側で炉内部からの
輻射線を検出する場合を示す。
図において、光源１から出た光は、スリツト１−１、レ
ンズ６、ローシヨンプリズム２、チヨツパ５を通り、入
射光となつて原子化炉３に入る。原子化炉３は、磁石Ｓ
−Ｎによつて形成される磁場中に配置されている。原子
化炉３は電源２５によつて加熱され、原子化炉内の所定
試料は原子蒸気となる。この原子蒸気が存在すると、そ
の原子に固有の波長の光は楕円偏光となる。したがつて
、原子化炉を通過した透過光は、原子蒸気中で楕円偏光
となり、ローシヨンプリズム４に入射する。このローシ
ヨンプリズムによつて透過光として入射光と直角な偏光
成分の光のみが、レンズ８、波長選択器（分光器又は干
渉フイルタ）９を通り、光電子増培管、ホトダイオード
等の光検出器１３で電気信号に変換される。この電気信
号は、ロツクインアンプ１４で増幅され、レコーダ１５
で記録される。而して、炉内部から出た輻射線は、チヨ
ツパ一５で断続され、ローシヨンプリズム２，レンズ６
を通り、鏡２０で光路を変え、光電子増培管、ホトダイ
オード等の光検出器２１に入射され、電気信号に変換さ
れる。光検出器２１からの出力は、ロツクインアンプ２
２で増幅され、電源２５のＦｂｌ脚用入力となる。電源
２５は、比較回路２４と電流制御回路２６とで構成され
ている。比較回路２４へはロツクインアンプ２２からの
出力が一方の入力として印加され、さらに、あらかじめ
設定された温度に対応する電圧信号を発生する信号発生
器２３からの信号が他方の入力として印加される。した
がつて、比較器２４では、ロツクインアンプ２２の出力
と信号発生器２３からの信号とが比較され、その出力が
、電流制御回路２６に印加され、原子化炉３に供給する
電流値が制御される。かくして、原子化炉３は、その内
部からの幅射線により、所望の温度に制御されることと
なるのである。なお、第２図において、チヨツパ一５は
、光源１からの光及び炉内部からの輻射光の断続を兼ね
ており、光源１からの光を通す時には輻射光も通す。こ
の際、光源１からの光が、チヨツパ一５で反射されて、
光検出器２１により検出される場合には、チヨツパ一５
を適宜傾けることによつて、光源１からの光の正反射光
を除去することができ、反射光の強度を下げることが可
能となる。さらに、上記炉内部からの輻射光に、外来光
あるいは光源１からのもれ光が重畳する場合には、光検
出器２１の前段に干渉フイルタ一２７を配置することに
よつて、重畳する光を除去し、上記輻射光のみを検出す
ることが可能となる。
ンズ６、ローシヨンプリズム２、チヨツパ５を通り、入
射光となつて原子化炉３に入る。原子化炉３は、磁石Ｓ
−Ｎによつて形成される磁場中に配置されている。原子
化炉３は電源２５によつて加熱され、原子化炉内の所定
試料は原子蒸気となる。この原子蒸気が存在すると、そ
の原子に固有の波長の光は楕円偏光となる。したがつて
、原子化炉を通過した透過光は、原子蒸気中で楕円偏光
となり、ローシヨンプリズム４に入射する。このローシ
ヨンプリズムによつて透過光として入射光と直角な偏光
成分の光のみが、レンズ８、波長選択器（分光器又は干
渉フイルタ）９を通り、光電子増培管、ホトダイオード
等の光検出器１３で電気信号に変換される。この電気信
号は、ロツクインアンプ１４で増幅され、レコーダ１５
で記録される。而して、炉内部から出た輻射線は、チヨ
ツパ一５で断続され、ローシヨンプリズム２，レンズ６
を通り、鏡２０で光路を変え、光電子増培管、ホトダイ
オード等の光検出器２１に入射され、電気信号に変換さ
れる。光検出器２１からの出力は、ロツクインアンプ２
２で増幅され、電源２５のＦｂｌ脚用入力となる。電源
２５は、比較回路２４と電流制御回路２６とで構成され
ている。比較回路２４へはロツクインアンプ２２からの
出力が一方の入力として印加され、さらに、あらかじめ
設定された温度に対応する電圧信号を発生する信号発生
器２３からの信号が他方の入力として印加される。した
がつて、比較器２４では、ロツクインアンプ２２の出力
と信号発生器２３からの信号とが比較され、その出力が
、電流制御回路２６に印加され、原子化炉３に供給する
電流値が制御される。かくして、原子化炉３は、その内
部からの幅射線により、所望の温度に制御されることと
なるのである。なお、第２図において、チヨツパ一５は
、光源１からの光及び炉内部からの輻射光の断続を兼ね
ており、光源１からの光を通す時には輻射光も通す。こ
の際、光源１からの光が、チヨツパ一５で反射されて、
光検出器２１により検出される場合には、チヨツパ一５
を適宜傾けることによつて、光源１からの光の正反射光
を除去することができ、反射光の強度を下げることが可
能となる。さらに、上記炉内部からの輻射光に、外来光
あるいは光源１からのもれ光が重畳する場合には、光検
出器２１の前段に干渉フイルタ一２７を配置することに
よつて、重畳する光を除去し、上記輻射光のみを検出す
ることが可能となる。
第３図は、本発明の他の実施例の構成を示す図であり、
原子化炉の像をレンズで結像させる場合を示す。
原子化炉の像をレンズで結像させる場合を示す。
図において、第２図と同一符号は、同一又は均等部分を
示し、２８はレンズ、２９は円環状スリツト板である。
本実施例に於ては、原子化炉３の内壁が、円形断面の場
合に好適である。即ち、原子化炉３の内壁より出る輻射
光をレンズ６及びレンズ２８により円環状スリツト２９
土に結像させると、原子化炉３の内壁が円形断面の場合
、その円環状の像がスリツト板２９上に生ずる。なお、
スリツト板２９の斜線の部分が遮光部分を示している。
このように炉の断面形状と等しい形状のスリツトによつ
て像部分のみが、スリツト板２９を介して、光検出器２
１で検出される。而して、光検出器２１に到る光には、
レンズ６、口ーシヨンプリズム２、チヨツパ一５の表面
で反射あるいは散乱される光源１からの光成分がある。
特に、光源１としてキセノン（Ｘｅ）ランプのような大
光量光源を用いた場合には、上記光成分が、問題となる
が、円環状スリツトを配置することにより、このスリツ
ト上ではまだ結像状態にない上記光成分を除去すること
ができるのである。しかも、試料に含まれる原子の蒸気
の発光による光は、円環状スリツト板の中心に像を結ぶ
ため、これもスリツト板により除くことができる。如上
述べた如く本発明は、原子化炉の内部からの輻射光を直
接検出して、原子化炉の加熱温度を制御するので、所望
の温度に正確に制御することが可能となる。
示し、２８はレンズ、２９は円環状スリツト板である。
本実施例に於ては、原子化炉３の内壁が、円形断面の場
合に好適である。即ち、原子化炉３の内壁より出る輻射
光をレンズ６及びレンズ２８により円環状スリツト２９
土に結像させると、原子化炉３の内壁が円形断面の場合
、その円環状の像がスリツト板２９上に生ずる。なお、
スリツト板２９の斜線の部分が遮光部分を示している。
このように炉の断面形状と等しい形状のスリツトによつ
て像部分のみが、スリツト板２９を介して、光検出器２
１で検出される。而して、光検出器２１に到る光には、
レンズ６、口ーシヨンプリズム２、チヨツパ一５の表面
で反射あるいは散乱される光源１からの光成分がある。
特に、光源１としてキセノン（Ｘｅ）ランプのような大
光量光源を用いた場合には、上記光成分が、問題となる
が、円環状スリツトを配置することにより、このスリツ
ト上ではまだ結像状態にない上記光成分を除去すること
ができるのである。しかも、試料に含まれる原子の蒸気
の発光による光は、円環状スリツト板の中心に像を結ぶ
ため、これもスリツト板により除くことができる。如上
述べた如く本発明は、原子化炉の内部からの輻射光を直
接検出して、原子化炉の加熱温度を制御するので、所望
の温度に正確に制御することが可能となる。
なお、以上の説明では、分析法として周知の磁気光学効
果としてフオークト効果を用いる場合について述べたが
、磁気光学効果としてフアラデ一効果を用いる元素分析
計やゼーマン原子吸光分光分析計等における原子化炉の
温度制御にも全く同様に適用できるのである。
果としてフオークト効果を用いる場合について述べたが
、磁気光学効果としてフアラデ一効果を用いる元素分析
計やゼーマン原子吸光分光分析計等における原子化炉の
温度制御にも全く同様に適用できるのである。
さらに本発明は、磁気光学効果を利用した元素分析計に
限らず、通常の原子吸光計の如き元素分析計に対しても
適用できるものである。
限らず、通常の原子吸光計の如き元素分析計に対しても
適用できるものである。
第４図は、従来知られている原子吸光計に、本発明を適
用した場合の構成を示す図でさる。
用した場合の構成を示す図でさる。
図において、第２図と同一符号は、同一又は均等部分を
示し、ローシヨンプリズム２、ミラー２０、光検出器２
１、ロツクインアンプ２２、信号発生器２３及び電源２
５からなる温度制御系を除いては、従来の原子吸光計と
同じ構成である。原子化炉３の温度制御についても、上
述の説明と全く同じである。また、第２図に示す実施例
と伺じく干渉フイルタを用いることもできるし、第３図
に示す実施例と同じくスリツト板を用いることもできる
のは勿論である。
示し、ローシヨンプリズム２、ミラー２０、光検出器２
１、ロツクインアンプ２２、信号発生器２３及び電源２
５からなる温度制御系を除いては、従来の原子吸光計と
同じ構成である。原子化炉３の温度制御についても、上
述の説明と全く同じである。また、第２図に示す実施例
と伺じく干渉フイルタを用いることもできるし、第３図
に示す実施例と同じくスリツト板を用いることもできる
のは勿論である。
第１図は、本発明の原理を説明するための図、第２図は
、本発明の一実施例を説明するための図、第３図及び第
４図は、それぞれ本発明の他の実施例を説明するための
図である。
、本発明の一実施例を説明するための図、第３図及び第
４図は、それぞれ本発明の他の実施例を説明するための
図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 所定試料を加熱して原子蒸気を生成するための中空
筒状の原子化炉の内部空間を通過する光源からの光の光
軸に沿つて配置された複像プリズムと、上記複像プリズ
ムから得られる上記原子化炉の内部空間からの輻射光を
電気信号に変換する光検出器と、上記光検出器からの出
力に応じて上記原子化炉の加熱を制御する制御手段とか
らなることを特徴とする元素分析計用温度制御装置。 ２ 上記複像プリズムを上記光源と上記原子化炉との間
に配置したことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
の装置。 ３ 上記複像プリズムと光検出器との間に干渉フィルタ
ーを具備したことを特徴とする特許請求の範囲第１項又
は第２項記載の装置。 ４ 上記複像プリズムと光検出器との間に上記原子化炉
の断面形状に等しい形状を有するスリットを具備したこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項又は第２項記載の
装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP54038378A JPS5939697B2 (ja) | 1979-04-02 | 1979-04-02 | 元素分析計用温度制御装置 |
| US06/136,285 US4339201A (en) | 1979-04-02 | 1980-04-01 | Temperature control system for an element analyzer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP54038378A JPS5939697B2 (ja) | 1979-04-02 | 1979-04-02 | 元素分析計用温度制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS55131753A JPS55131753A (en) | 1980-10-13 |
| JPS5939697B2 true JPS5939697B2 (ja) | 1984-09-26 |
Family
ID=12523608
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP54038378A Expired JPS5939697B2 (ja) | 1979-04-02 | 1979-04-02 | 元素分析計用温度制御装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4339201A (ja) |
| JP (1) | JPS5939697B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57153228A (en) * | 1981-03-18 | 1982-09-21 | Shimadzu Corp | Measuring apparatus for temperature of atomizing furnace of sample for atom absorptiometry |
| JPS63169540A (ja) * | 1987-01-07 | 1988-07-13 | Hitachi Ltd | 原子吸光光度計の光温度制御装置 |
| US5731585A (en) * | 1992-08-27 | 1998-03-24 | Thermotrex Corporation | Voigt filter |
| RU2075238C1 (ru) * | 1993-04-02 | 1997-03-10 | Боденбзееверк Перкин-Элмер ГмбХ | Атомно-абсорбционный спектрофотометр |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4035083A (en) * | 1972-05-30 | 1977-07-12 | Woodriff Ray A | Background correction in spectro-chemical analysis |
| US4128336A (en) * | 1975-08-21 | 1978-12-05 | The South African Inventions Development Corporation | Spectroscopic apparatus and method |
| JPS5269378A (en) * | 1975-12-05 | 1977-06-09 | Hitachi Ltd | Magnetic optical photometer |
-
1979
- 1979-04-02 JP JP54038378A patent/JPS5939697B2/ja not_active Expired
-
1980
- 1980-04-01 US US06/136,285 patent/US4339201A/en not_active Expired - Lifetime
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| ANALYTICAL CHEMISTRY=1974 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4339201A (en) | 1982-07-13 |
| JPS55131753A (en) | 1980-10-13 |
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