JPS5994042A - 発光分光分析装置 - Google Patents
発光分光分析装置Info
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- JPS5994042A JPS5994042A JP20360382A JP20360382A JPS5994042A JP S5994042 A JPS5994042 A JP S5994042A JP 20360382 A JP20360382 A JP 20360382A JP 20360382 A JP20360382 A JP 20360382A JP S5994042 A JPS5994042 A JP S5994042A
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J3/00—Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
し技術分野］
本発明は、分析試料を直流アーク（１） ＣＡ ）、高
圧スパーク（）ＩＶＳ）及び直流プラズマ（ｂｃｐ）、
誘導結合高周波プラズマ（ＩＣＰ）等の発光源により励
起発光させて得た発光スペクトルを光学繊維を介して検
出する発光分光分析装置に関する。
圧スパーク（）ＩＶＳ）及び直流プラズマ（ｂｃｐ）、
誘導結合高周波プラズマ（ＩＣＰ）等の発光源により励
起発光させて得た発光スペクトルを光学繊維を介して検
出する発光分光分析装置に関する。
［背景技術〕
原子力関係分野における、高レベル放射性物質研究に伴
太う分析は、ホットセルを使用した遠隔操作による分析
が必要となる。従来の画定分析、比色分析は、もともと
実験室を対象とした分析操作であり、セル内分析法に適
用することは国難である。また分析操作が複雑であり。
太う分析は、ホットセルを使用した遠隔操作による分析
が必要となる。従来の画定分析、比色分析は、もともと
実験室を対象とした分析操作であり、セル内分析法に適
用することは国難である。また分析操作が複雑であり。
分析対象範囲が狭い欠点も、ある。
その点、分析試料を励起発光させ、その発光スペクトル
の波長およびスペクトル線強度を測定し１分析試料中の
成分および濃度を同定する発光分光分析法は、測定濃度
範囲が広く、多元累を同時に分析できる利点を有し、ま
たホットセル内で問題となる、高放射線の影養も受けず
セル内分析法として適した分析法である。
の波長およびスペクトル線強度を測定し１分析試料中の
成分および濃度を同定する発光分光分析法は、測定濃度
範囲が広く、多元累を同時に分析できる利点を有し、ま
たホットセル内で問題となる、高放射線の影養も受けず
セル内分析法として適した分析法である。
しかし、高温多湿でしかも酸蒸気等の存在するホットセ
ル内に発光分光分析装置を設置し分析を行なうことは、
分析精度上及び装置のメンテナンス上不可能である。発
光部を分離し、セル内に設置することは可能であるが、
セル内からの発光スペクトルの伝送は、伝送距離による
光の減衰及び放射線遮蔽の観点から難しい技術”であっ
た。
ル内に発光分光分析装置を設置し分析を行なうことは、
分析精度上及び装置のメンテナンス上不可能である。発
光部を分離し、セル内に設置することは可能であるが、
セル内からの発光スペクトルの伝送は、伝送距離による
光の減衰及び放射線遮蔽の観点から難しい技術”であっ
た。
また製鉄分野において、発光分光分析法によりオンライ
ン分析を行なう場合、環境の劣悪な現場（高温、振動等
）に発光分光分析装置を設置することは、上記同様に正
確な測定、すなわち成分の判定およびその定量が不可能
になる欠点がある。
ン分析を行なう場合、環境の劣悪な現場（高温、振動等
）に発光分光分析装置を設置することは、上記同様に正
確な測定、すなわち成分の判定およびその定量が不可能
になる欠点がある。
し発明の開示〕
本発明は、上述の点に鑑み高放射線環境下のホットセル
内における高放射性物質等の遠隔分析が可能な、また、
被測定物の周囲環境の影響を受けずに正確々分析を行な
える発光分光分析装置を提供するもので、直流アーク、
高圧スパーク、直流プラズマ、誘導結合高周波プラズマ
等の発光源により、分析試料を励起発光させ、発光スペ
クトル線を検出し、該検出したスペクトル線から分析試
料の成分を判定し、また分析試料の成分の含有量を定量
する発光分光分析装置において、前記分析試料の発光部
と、前記発光スペクトルの検出部である分光器との間に
光伝送路を配設させたことを特徴とするものである。
内における高放射性物質等の遠隔分析が可能な、また、
被測定物の周囲環境の影響を受けずに正確々分析を行な
える発光分光分析装置を提供するもので、直流アーク、
高圧スパーク、直流プラズマ、誘導結合高周波プラズマ
等の発光源により、分析試料を励起発光させ、発光スペ
クトル線を検出し、該検出したスペクトル線から分析試
料の成分を判定し、また分析試料の成分の含有量を定量
する発光分光分析装置において、前記分析試料の発光部
と、前記発光スペクトルの検出部である分光器との間に
光伝送路を配設させたことを特徴とするものである。
し実施例〕
以下、図面を参照して、本発明の一実施例につき説明す
る。
る。
第１図は本発明の発光分光分析装置の説明図でおる。第
１図において、１は直流プラズマ発生装置で、１１はタ
ングステンカソード電極、１２は黒鉛電極、１３は試料
噴出ノズルを示す。
１図において、１は直流プラズマ発生装置で、１１はタ
ングステンカソード電極、１２は黒鉛電極、１３は試料
噴出ノズルを示す。
プラズマ発生装置ｌにおいては、黒鉛電極１，２に瀘わ
せだノズルから不活性ガスよりなる電離性ガスとしての
アルゴン（Ａｒ）を吹き込むとともに、カソード１１と
黒鉛電極１２間に直流アークを発生させ、吹き込まれた
アルコ゛ン（Ａｒ）ラミ離し、アルゴンプラズマ（Ｐ）
を形成させる。
せだノズルから不活性ガスよりなる電離性ガスとしての
アルゴン（Ａｒ）を吹き込むとともに、カソード１１と
黒鉛電極１２間に直流アークを発生させ、吹き込まれた
アルコ゛ン（Ａｒ）ラミ離し、アルゴンプラズマ（Ｐ）
を形成させる。
次いで、セラミックネプライザにより精化した分析試料
を試料噴出ノズル１３からアルゴンプラズマ（Ｐ）中に
導き、励起発光（Ｓ）させる。２は集光レンズで、励起
発光（Ｓ）している領域の像を光伝送路３に入射させる
。光伝送路３としては、光伝送のための高純度石英系ガ
ラスよりなるコアと、コアの外周上に設けられたコアよ
り低屈折率の石英系ガラスクラ・ソドとを有する直径数
μｍ〜数１０μｍからなる光学繊維を数千本〜数万本を
束ね光学繊維束とし、この光学繊維束の各光学繊維の両
端部における位置が一対一に対応するように整列させて
なるイメージガイドを用いる。試料が励起発光（Ｓ）し
ている領域の像を集光レンズ２でイメージガイド３の端
面に結像させる。
を試料噴出ノズル１３からアルゴンプラズマ（Ｐ）中に
導き、励起発光（Ｓ）させる。２は集光レンズで、励起
発光（Ｓ）している領域の像を光伝送路３に入射させる
。光伝送路３としては、光伝送のための高純度石英系ガ
ラスよりなるコアと、コアの外周上に設けられたコアよ
り低屈折率の石英系ガラスクラ・ソドとを有する直径数
μｍ〜数１０μｍからなる光学繊維を数千本〜数万本を
束ね光学繊維束とし、この光学繊維束の各光学繊維の両
端部における位置が一対一に対応するように整列させて
なるイメージガイドを用いる。試料が励起発光（Ｓ）し
ている領域の像を集光レンズ２でイメージガイド３の端
面に結像させる。
イメージガイド３の端面に結像された試料力監励起発光
（Ｓ）している領域の像はイメージガイド３中を伝播し
、出射側端面まで専７５＼れる。
（Ｓ）している領域の像はイメージガイド３中を伝播し
、出射側端面まで専７５＼れる。
更に分晃器４に設けたスリ・シトロを通して試料の励°
起発光（Ｓ）を選択的に分光器まで導く。
起発光（Ｓ）を選択的に分光器まで導く。
分光器４において従来から行なわれている方法により測
定された発光スペク）／し線および発光スペクトル線強
度から分析試料の成分元素および各元素の漉度を定量す
る。
定された発光スペク）／し線および発光スペクトル線強
度から分析試料の成分元素および各元素の漉度を定量す
る。
ところで、本実施例におけるイメージガイド３を用いた
発光分光分析装置にて作成した検量ついての検量嶽を第
２図（Ａ）〜（Ｈ）に示す。光検出強度と各個元素の含
有量との関係を検量線として電算機に記憶させておくこ
とにより分光分析器４にて分析試料の励起発光（Ｓ）の
スペクトル腺の波長により分析試料に含まれる成分を判
定し、またそのスペクトル巌およびスペクトル勝の強度
から含有成分の含有量を定量することができる。
発光分光分析装置にて作成した検量ついての検量嶽を第
２図（Ａ）〜（Ｈ）に示す。光検出強度と各個元素の含
有量との関係を検量線として電算機に記憶させておくこ
とにより分光分析器４にて分析試料の励起発光（Ｓ）の
スペクトル腺の波長により分析試料に含まれる成分を判
定し、またそのスペクトル巌およびスペクトル勝の強度
から含有成分の含有量を定量することができる。
第１図において５はイメージガイド３の位置調整用微動
台を示す。
台を示す。
以上詳述したように本発明の装置によれば。
試料の発光Ｓを光伝送路としてのイメージガイド３にて
試料の励起発光部であるプラズマ発生装置１と離隔して
配置された分光器４まで伝送した上、発光スペクトルを
測定するので、分光器４を安全で、かつ、安定した場所
に設置することができ、観測現場の環境に左右されるこ
となく、正確でかつ安全な測定が可能となる。
試料の励起発光部であるプラズマ発生装置１と離隔して
配置された分光器４まで伝送した上、発光スペクトルを
測定するので、分光器４を安全で、かつ、安定した場所
に設置することができ、観測現場の環境に左右されるこ
となく、正確でかつ安全な測定が可能となる。
上述の実施例では光伝送路として発光を像として捕え伝
送するイメージガイドを使用する例を示したか、これに
限るものではなく、多数本の光学繊維を単に束ねただけ
の、光の強度のみを伝送するライトガイド、またはライ
トガイドと同様に光の強度のみを伝送するだめの大口径
のコアを有する単一の口・ソドファイノ（または、光学
繊維そのもの等をも用いることもできる。
送するイメージガイドを使用する例を示したか、これに
限るものではなく、多数本の光学繊維を単に束ねただけ
の、光の強度のみを伝送するライトガイド、またはライ
トガイドと同様に光の強度のみを伝送するだめの大口径
のコアを有する単一の口・ソドファイノ（または、光学
繊維そのもの等をも用いることもできる。
しかしながら、バンドルコアイノ（および口・ソドファ
イバを用いた場合にはこれらのコアイノ（では光を伝送
することはできるが、像としてとらえておらず、従うて
、光の像を伝送することができないので、特定の励起発
光領域のみ捕え伝送することができない、従ってアルコ
゛ン（Ａｒ ）のプラズマ発光と分析試料の発光が同時
にファイバに入射するのでアルゴンプラズマからの穀音
が多くなり、Ｓ／Ｎ比が悪くなる。その点、イメージガ
イドを用いた場合には、端面に結像された像を正位置で
捕え、像として伝送でき、しかも、イメージガイドの発
光位置に対向する端部に狭画角レンズ米を装着するなど
して端部の位置を調整することにより、アルゴンのプラ
ズマ像は入射させず、分析試料の励起発光領域のみをと
らえることができるので極めて正確で。
イバを用いた場合にはこれらのコアイノ（では光を伝送
することはできるが、像としてとらえておらず、従うて
、光の像を伝送することができないので、特定の励起発
光領域のみ捕え伝送することができない、従ってアルコ
゛ン（Ａｒ ）のプラズマ発光と分析試料の発光が同時
にファイバに入射するのでアルゴンプラズマからの穀音
が多くなり、Ｓ／Ｎ比が悪くなる。その点、イメージガ
イドを用いた場合には、端面に結像された像を正位置で
捕え、像として伝送でき、しかも、イメージガイドの発
光位置に対向する端部に狭画角レンズ米を装着するなど
して端部の位置を調整することにより、アルゴンのプラ
ズマ像は入射させず、分析試料の励起発光領域のみをと
らえることができるので極めて正確で。
しかもＳ／Ｎ比の良い測定が可能となる。ところで、端
部の位置調整を行なう際、イメージガイドの分光器側の
端部を分光器より取りはずし、この端部に色フずルター
を取りつけた目視用のレンズ系７を装着し、フィルター
を介して目視しながら分析試料の発光の最適位置をさが
すべく端部調整用微動台を調整することにより行なう。
部の位置調整を行なう際、イメージガイドの分光器側の
端部を分光器より取りはずし、この端部に色フずルター
を取りつけた目視用のレンズ系７を装着し、フィルター
を介して目視しながら分析試料の発光の最適位置をさが
すべく端部調整用微動台を調整することにより行なう。
イメージカイトとしては多数本の光学繊維をその両端部
のみを結束して束ねた可撓性のあるものと、多数本の光
学繊維を、それぞれ隣接する光学繊維同志を溶着させて
なる成る程度の剛性を有するものとがあるが、可撓性の
あるものは布設等が容易である力（、端部の位置調整と
いう点を考慮すれば多少の剛性をもつイメージガイドの
方が適している。
のみを結束して束ねた可撓性のあるものと、多数本の光
学繊維を、それぞれ隣接する光学繊維同志を溶着させて
なる成る程度の剛性を有するものとがあるが、可撓性の
あるものは布設等が容易である力（、端部の位置調整と
いう点を考慮すれば多少の剛性をもつイメージガイドの
方が適している。
なお、イメージガイド、ライトガイド、口・ソドファイ
バおよび単一の光学繊維等力；光伝送路として使用し得
るが、これらの光伝送路を構成する光学繊維の材料とし
ては１石英系ガラス、多成分ガラス、プラスチ・ツクお
よびこれらを組み合せたもの等が使用できる。ところで
伝送損失、紫外線吸収特性が良好で、各波長に対して安
定した伝送特性を有する材料としては石莢系ガラスが特
に優れている。
バおよび単一の光学繊維等力；光伝送路として使用し得
るが、これらの光伝送路を構成する光学繊維の材料とし
ては１石英系ガラス、多成分ガラス、プラスチ・ツクお
よびこれらを組み合せたもの等が使用できる。ところで
伝送損失、紫外線吸収特性が良好で、各波長に対して安
定した伝送特性を有する材料としては石莢系ガラスが特
に優れている。
また、実施例では分析試料を励起発光させるのに不活性
ガスのプラズマを用いた力；、プラズマは分析試料が溶
液試料である場合に適し、試料が固体試料である場合に
は電極間放電力；適する。
ガスのプラズマを用いた力；、プラズマは分析試料が溶
液試料である場合に適し、試料が固体試料である場合に
は電極間放電力；適する。
第１図は本発明の発光分光分析装置の説り４図、第２図
（Ａ）〜（Ｈ）は各元素の検量線のクラスを示す。図に
おいて、１はプラズマ発生装置、１１．１２は電極、Ｐ
はプラズマ、Ｓは発光、３は光伝送路、４は分光器を示
す。 特許出願人 動力炉・核燃料開発事業団 大日日本電線株式会社 ＣｔＴＩ μμス μ〃Ａ 第１頁の続き ０発 明 者 黒岩孝夫 伊丹市池尻４丁目３番地大日日 本電線株式会社伊丹工場内 ＠出 願 人 動力炉・核燃料開発事業団東京都港区赤
坂１丁目９番１３号
（Ａ）〜（Ｈ）は各元素の検量線のクラスを示す。図に
おいて、１はプラズマ発生装置、１１．１２は電極、Ｐ
はプラズマ、Ｓは発光、３は光伝送路、４は分光器を示
す。 特許出願人 動力炉・核燃料開発事業団 大日日本電線株式会社 ＣｔＴＩ μμス μ〃Ａ 第１頁の続き ０発 明 者 黒岩孝夫 伊丹市池尻４丁目３番地大日日 本電線株式会社伊丹工場内 ＠出 願 人 動力炉・核燃料開発事業団東京都港区赤
坂１丁目９番１３号
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （１）直流アーク（Ｄ ＣＡ ） 、高圧スパーク（１
（ＶＳ）及び直流グツズ？ＣＤＣＰ）、誘導結合高周波
プラズマ（ＩＣＰ）等の発光部により、分析試料を励起
発光させ、発光スペクトル縁を分光器により検出し、該
検出したスペクトル線から分析試料中の成分及び含有量
を測定する発光分光分析装置において、 前記分析猷料の発光部と、前記発光スペクトル線の検出
部である分光器との間に光伝送路を配設させたことを特
徴とする発光分光分析装置。 （２）前記光伝送路が光学繊維からなる特許請求の範囲
第１項記載の発光分光分析装置。 ＋３１ 前記光伝送路が複数の光学繊維の束からなる
特許請求の範囲第１項乃至第２項記載のいずれかの発光
分光分析装置。 （４） 前記光伝送路が複数の光学繊維の束からなり
、かつ、該束の各光学繊維の両端部における位置を一対
一に対応させて整列した束からなる特許請求の範囲第１
項乃至第３項記載のいずれかの発光分光分析装置。 ｔ５＋ 前記光伝送路の前記発光位置に対向する端部
に狭画角レンズ系を配設してなる特許請求の範囲第１項
記載の発光分光分析装置。 （６） 前記光伝送路の前記発光の検出位置に対向す
る端部に色フィルターを配設してなる特許請求の範囲第
４項乃至第５項記載のいずれかの発光分光分析装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20360382A JPS5994042A (ja) | 1982-11-22 | 1982-11-22 | 発光分光分析装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20360382A JPS5994042A (ja) | 1982-11-22 | 1982-11-22 | 発光分光分析装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5994042A true JPS5994042A (ja) | 1984-05-30 |
| JPS6329211B2 JPS6329211B2 (ja) | 1988-06-13 |
Family
ID=16476779
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20360382A Granted JPS5994042A (ja) | 1982-11-22 | 1982-11-22 | 発光分光分析装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5994042A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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1982
- 1982-11-22 JP JP20360382A patent/JPS5994042A/ja active Granted
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6329211B2 (ja) | 1988-06-13 |
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