JPS60155946A

JPS60155946A - 溶融装入物の試料の分析方法及び分析プロ−ブ

Info

Publication number: JPS60155946A
Application number: JP59226627A
Authority: JP
Inventors: ラーシユ・クムブラント
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1983-10-27
Filing date: 1984-10-27
Publication date: 1985-08-16
Also published as: US4732477A; SE8305914D0; EP0143759A2; SE8305914L; EP0143759A3

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】本発明は溶融装入物の分析に関し、特に、溶融装入物の
組成を直接分析するための装置に関するものである。

現在、溶融装入物の分析は全て試料採取装置の助けをか
りて溶融装入物から抜き取られた試料に基づいて行なわ
れている。これらの試料採取装置には、溶融装入物内に
沈められる等の方法で溶融装入物が充填されなければな
らず１、その後、こうして抜き取られた試料はその型か
ら取外されて取扱い温度まで冷却され、研究所へ搬送さ
れて処理の用意をされた後、種々の分析に供される。

斯かる取扱には時間を要すると共に、試料は冷却と搬送
中に好ましくない変化にさらされる。更に、斯かる試料
は空気中の酸素にさらされた後急速に酸化され易い。

もしも、溶融装入体の分析ができる限り装入体の近傍で
行ない得るのであれば、そして最も好ましくは溶融装入
体の内部で直接性ない得るのであれば、多くの利点が得
られるであろう。例えば、　１装入体内へプローブを沈
めることによって、プローブからの信号が処理ユニット
、例えば溶融装入体の組成を直接的に表示するだめの光
学的な発光分光計に伝達される。これによって、試料の
分析結果を時間遅れなく得ることかできるが、これは分
析結果の入手に要する時間が数１０分というオーダーか
ら秒にまで短縮されることを意味する。斯かる必要時間
の減少は、溶融装入物が用意される適正な時間が極めて
正確に確立され、これにより、より良好な結果が得られ
ることを意味する。更Ｋ、斯かる溶融装入物の直接的な
分析の利点は、現在必要とされている試料の取扱いや準
備、そしてそれらの分析という仕事や装置が不要になる
ことである。

本発明の目的は、試料を抜き取って分析するために現在
性なわれている方法の上記した欠点を除去することにあ
る。この目めは、溶融装入物内での炎のテークや火花に
よって、直接的に励起するための分析プローブによって
達成され、この分析プローブは特許請求の範囲に明確に
記載されていると共に、特許請求の範囲は、また、本発
明の特徴を示している。本発明の目的は、また、溶融装
入物の組成の分析を直接的に行なう方法を提供すること
にある。

以下、本発明の実施例を図を参照して説明する。

第１図の分析プローブはモールド４２を有し、モールド
２はセラミック材から成るセラミック体４に埋め込まれ
た入口管３と内部空間２ａとを有する。セラミック体４
は、板やその他の適当な材料で作られた囲繞管５の端部
に取付けられている。

セラミック体４は円形断面を有し、石英ガラスで適当に
作られた入口管３は板製管５から離れた側の端部から少
し突出している。保護スリーブ６は管５の端部から延在
するセラミック体４のこの部分を囲繞し、スラグ防護部
７は分析プローブの端部を覆っている。

ここまでに述べた分析プローブ１は実質的に従来の試料
採取装置と同じであり、その使用方法はこの分野の専問
家には良く知られている。しかし、この構造の新たな特
徴部分は石英棒のような光伝達体８゛によって構成され
、その一端はモールド２の内部空間２ａ内に位置し、他
端は管５に囲まれたセラミック体４の端部から突出して
いる。この光伝導体８は光ファイバー９への連結部（図
示せス０）を有する０この光ファイバー９は試料ロッド
（図示せず。）を介して上方へ延在し、適当な分光計の
ような処理ユニットに連結されている。

更に、電極１０がモールド２内に配設され、ロッドを通
るコンジットを介して適当な電流源に連結されている。

モールド２内へ流入する溶融装入物の試料が酸化するの
を防止するため、アルボこのような不活性ガスのはめ込
み管１２がモールド″２の内部空間２ａに連通している
。

第１図に示した本発明の分析プローブ１は次のように作
用する。

上述したロッド（図示せず。）の助けにより、分析プロ
ーブ１は通常の方法で溶融装入物内（（沈められる。一
定時間後、スラグ防護部７が溶けて消滅し、溶融装入体
は入口管３を介してモールド２内に流入する。もしも、
モールｌ−１”２内における試料の酸化を排除したいの
ならば、この目的のための適当な手段が入口管３に連結
される。

溶融装入体が管３を介して内部空間内へ流入するのと同
時に、不活性ガスが管１２かうモールド２内へ吹入れら
れ、内部空間２ａ内に逆圧を生じさせる。これにより、
溶融装入物はほぼ破線１３で示した高さで停止し、この
高さは電極１０の少し下方を意味する。タングステン等
の分析を妨げない材料で構成された電極１０に電圧が印
加・され、火花や炎の７−りが電極とモール）”２の内
部空間２ａ内の装入物の試料との間に形成される。この
アークや火花の発光は光伝導体８によって集められ、光
ファイバ９を介して図示しない処理ユニットに伝達され
る。

管１２から供給されるガスは、逆圧を生じさせ、試料の
酸化を防止するばかりでなく、内部空間２内の試料と光
伝導体８との間に大気を保持するという機能をもはたす
。この光伝導体８は炎のアークや火花が発するスはクト
ルを妨げることなく、全ての波長を処理ユニッ）Ｋ伝達
させ得る。　ｉ斯かる分析は数秒のうちに行なわれ得、
処理ユツトによって溶融装入物の組成に関する情報を直
ちに供給する。

本発明の第２図に示す実施例は、第１図の実施例と同一
の基本的機能を有する。しかし、構成において若干の差
異が存する。第２図に示會分析プローブ２０は、例えば
試料ロッドに通常の方法で取付けられ得るように板製等
の管２１を有し；そ、、の端部にはセラミック材料製の
セラミック体≧２が□挿入されている。溶融装入物用の
入口管２３はキラミック体内に挿入され、管２３の一端
は管２１の！部内に位置する壁内に開口している。入口
管２３は軸方向に適当に位置し、半径方向に小さな開口
ｈ４を有する。入口管２３の内端は対応する小さな開口
２５で終っている。

半径方向開口２４は内部空間２６内に開口し、この開口
２４にほぼ対向する位置には電極２７が設けられている
。開口２４と電極２７との間二は火花用空隙が形成され
、この付近には光伝導体２８が設けら□れて炎のアーク
が発生する光をとらえる。不活性ガス供給用の管２９が
、また、適当に内部空間２６に連通している。

第２図の分析プローブは第１図のものと同様な作用を行
なう。上記した入口管２３の構造により、逆圧ガスが供
給される必要はない。その理由は、開口２４に達した溶
融装入物がそこを通過した直後に凝固し、電極２７に対
して反対の電極を形成するからである。同様のことが溶
融装入物の開口２５への到達によって生じ、溶融装入物
は同様に凝固する。溶融装入物が開口２４に達し、凝固
を開始すると直ちに、炎のアーク又は火花が発生させら
れ、発光が光伝導体２８に−よって集められる。そして
、これらのことは、いかなる酸化をも生じる前（（行な
われる。

第３図には、本発明の分析プローブの第３実施例が示さ
れている。前述した分析プローブと同様に、この分析プ
ローブ３０は板等で作られた管３１を有し、この管３１
はセラミック材料製のセラミック体３２を有する。他の
実施例と比較してこの実施例は入口管を有さない点で、
著しく異なる。セラミック体３２の外面壁に凹所３３が
設けられているにもかかわらず、との凹所３３は小さい
開口３４を有し、この開口３４は、前述した実施例の内
部空間に対応する内部空間３５ニ連通する。

内部空間３５に関して、電極３６と光伝導体３７とが設
けられている。内部空間３５内に不活性ガスを供給する
だめの管（図示せず。）と凹所３３にはけ口をつくるだ
めのダクトとを設けることが好ましい。

本発明の分析プローブの第３実施例は、基本的には前述
した２つの実施例と同様な作用を行なう。

上記実施例のいずれにおいても、本発明の分析プローグ
は正規の状態を保証するため、１回だけ使用されること
を意図している。本発明が細目も使用され得る分析プロ
ーブの形態を採ることができることは明らかであるが、
斯かる分析プローブもまた、本発明の技術的範囲に含ま
れる。しかし、例えば資料としての目的で試料を取って
おくことが望まれる場合があり、斯かる場合には分析プ
ローブ自体を破壊して入口管等の内部に残留した試料を
取出せばよい。

上述した実施例に関して、入口管等の内部の溶融装入物
が先ず最初に電極の近傍でさらされるということを述べ
た。しかし、これはそれ自体として必要なことではなく
、入口管等に排出物が電極を形成する切欠き等を設け、
この排出物は入口管を貫いて溶融装入物の試料と接触す
る。

斯かる切欠きは、管の外側の導電被覆や特別の電極等の
減衰形態を採ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の分析プローブの第１実施例の概略断
面図。第２図は、本発明の分析プローブの第２実施例の概略断
面図。第３図は、本発明の分析プローブの第３実施例の概略断
面図。１．２０　、３０・・・分析プローグ、３．２３．３３
・・・入口、４、２２．３２・・・セラミック体、２　ａ　、　、２６．３５・・・内部空間、　１０．２
７．３６・・・電極、８、２８．３７・・・光伝導体。（外５名）図面の浄書（内容に変更なし）ＦＩＧ、１ＦＩＧ、２ＦＩＧ、３手続補正書（方式）％式％６、補正をする者事件との関係　出　願　人住所８ノん　ラー：／ユ・りｔＡ７・ラント４、代理人

Claims

【特許請求の範囲】（１）電極と溶融装入物との間の励起により装入物内の
前記溶融装入物の試料を分析する方法であって、該励起
が光伝導体で受けられて判断用の処゛埋ユニットへ送ら
れる分析方法において、前記溶融装入物の試料がプロー
ブ内の空間内へ流入可能とされ、前記電極と前記試料と
の間に火花や炎のアークを生じさせるため前記試料の近
傍の電極に電流を通し、前記炎の７−りや火花が前記溶
融装入物の組成に対応するスペクトルを生じ、該スペク
トルは前記処理ユニツトヘ送られることを特徴とする、
溶融装入物の試料の分析方法。（２、特許請求の範囲第１項記載の分析方法において、
前記電極と前記溶融装入物の試料との間の領域に不活性
ガスが供給され、前記領域が前記不活性ガスによってさ
らされることを特徴とする分析方法。（３）溶融装入物の試料を分析するための分析プローブ
（１，２０，３０）であって、前記プローブ（１、２０
，３０）は前記溶融装入物中に沈められ、前記分析プロ
ーブ（１，２０，３０）は溶融装入物用の入口（３，２
３，３３）を有するセラミック体（４゜２２．３２）を
有する分析プローブにおいて、前記セラミック体（４，
２２，３２）は内部空間（２ａ、２６゜３５）を有し、
前記入口（３，２３，３３）は溶融装入物を受叶入れる
ために前記内部空間（２ａ、２６゜３５）方向へ向う切
欠きを有し、電極（１０，２７，３６）と前記溶融装入
物とを経て流れる電流が前記切欠き付近の前記溶融装入
物の試料の一部と前記電極（１０，２７，３６）との間
に火花や炎のアークを発生させるよ５に前記電極（１０
，２７，３６）を前記内部空間（２ａ、　２６．３５）
内に配設し、光伝導体（８゜２８、３７）が前記炎の７
−りや火花から発せられる光を集めるためニ雇己Ｔ−り
や火花の近傍の前記内部空間内に配されることを特徴と
する分析プロー７゜（４）特許請求の範囲第３項記載の分析プローブにおい
て、前記切欠きは前記入口内に設けられた電極であるこ
とを特徴とする分析プローブ。（５）特許請求の範囲第３項又は第４項記載の分析プロ
ーブにおいて、前記溶融装入物用の、入口はモールド″
’　（２８）内に開口する管（３）であることを特徴と
する分析プローブ。（６）特許請求の晒第３項記載の分析プローブにおいて
、前記溶融装入物用の入口が前記内部空間（２６）　Ｋ
連通する小さな開口（２４）を有する管（２３）である
ことを特徴とする分析プローブ。（７）特許請求の範囲第３項記載の分析プローブにおい
て、前記溶融装入物用の入口がセラミック体（３２）の
凹所（３３）であり、該凹所は前記内部空間（３５）に
面する切欠き又は小さい開口（３４）であることを特徴
とする分析プローブ。（８）特許請求の範囲第３項ないし第７項のうちのいず
れか１項記載の分析プローブにおいて、ガス供給用の管
（１２）が前記内部空間（２ａ、　２６．３５）に連通
していることを特徴とする分析プローブ。