JPS61140829A - レ−ザ発光分光分析装置 - Google Patents

レ−ザ発光分光分析装置

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JPS61140829A
JPS61140829A JP26407384A JP26407384A JPS61140829A JP S61140829 A JPS61140829 A JP S61140829A JP 26407384 A JP26407384 A JP 26407384A JP 26407384 A JP26407384 A JP 26407384A JP S61140829 A JPS61140829 A JP S61140829A
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JP
Japan
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light
photodetector
spectrometer
optical system
laser
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JP26407384A
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Wataru Tanimoto
亘 谷本
Kozo Sumiyama
角山 浩三
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JFE Steel Corp
Original Assignee
Kawasaki Steel Corp
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Publication date
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    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/62Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
    • G01N21/71Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light thermally excited
    • G01N21/718Laser microanalysis, i.e. with formation of sample plasma

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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。

Description

【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野] 本発明は、レーザ発光分光分析装置に係り、特に溶鋼な
どのように試料が高温で溶融状態にあり表面のレベルが
不安定なものを直接分光分析する除用いるのに好適な、
レーザ発光部からレーザ光を照射したときに試料表面か
ら放出される光を分光器により分光分析づるようにした
レーザ発光分光分析装置の改良に関する。 r従来の技術】 一般にレーザ発光分光分析装置は、第8図に示す如く、
レーザ光10を集光レンズ12で絞って、・試料14の
表面に照射し、該試料14の表面で励起発光した光を凹
面鏡16で集光して分光器18の入射スリット19上に
結伝させた後、該結像された光を分光器18の内部に導
入して回折格子22でスペクトル線に分離し、該スペク
トル線の強度を測定することにより試料の分析を行う装
置である。 このレーザ発光分析装置では、前記凹面鏡16の主点P
から試料14の表面までの距離ぶは、凹面鏡の焦点距1
lIlfと該凹面鏡16の主点Pから分光器18の入射
スリット19までの距wi(αとの間に次式 %式%(1) を成立させろ必要がある。(1)式の関係が成立しない
例として、次式 %式%(2) の関係の場合を第9図に示し、又、次式(1/J2)<
(1/f )−(1/βα)・・・(3)の関係の場合
を第10図に示す。 第9図〜第10図に示した如く、前記(1)式が成立し
ない場合は、レーザ光10により試料14表面で励起発
光した光が凹面鏡で集光されても入射スリット19上で
焦点があわず結像しなくなり、分光器18の内部に導入
される光の強度が減少して分析不能となってしまう。な
お、第9図〜第10図の中で破線は、前記(1)式が成
立し、入射スリット19上に結像する状態を示すもので
ある。 従って従来は、試料14が固体状態にあり容重に取り扱
える場合に前記距11λaを固定とし、該試料14を前
記(1)式が成立する位置に設定してレーザ発光分光分
析を行っていた。
【発明が解決しようと覆る問題点】
しかしながら、例えば、炉内の溶鋼のように試料が高湿
で溶融状態にあり、更に、該試料の表面レベルが、変動
1ろ場合などに、前記距離βaを固定してレーザ発光分
光分析を行うと、前出(1)式の関係を成立させるよう
に光学系を調整して、前記凹面鏡で集光された光を入射
スリット上に結像させるのは困難であるという問題点を
有した。 上記問題点を解決するため出願人は、既に、特願昭58
−108456で試料の表面のレベルが比較的狭い幅で
変動する場合に適用できる、流動状態の金属、絶縁物の
レーザ分析方法を提案している。しかしながらこの方法
では、試料、表面のレベルが大きく変動した場合、測定
が困難であるという欠点を有した。
【発明の目的】
本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたものであ
って、最適に光学系の設定ができ精度良く分光分析がで
きるレーザ発光分光分析装置を提供することを目的とす
る。
【問題点を解決するための手段】
4一 本発明は、レーザ発光部からレーザ光を照射したときに
試料表面から放出される光を、分光器により分光分析す
るようにしたレーザ発光分光分析装置において、試料表
面から放出される光を収束する集光手段と、試料と該集
光手段との位置関係、及び/又は、該集光手段と分光器
との位置関係を調整覆るだめの駆動手段と、該集光手段
で収束した光の位置に設けられ、該収束した光を受光し
電気信号に変換づる光検出手段と、該光検出手段で変換
された電気信号を弁別する論理回路と、該論理回路の弁
別した結果に従って、励起発光した光が入射スリット上
に結像するように、前記駆動手段の駆動動作を制m+i
る制御回路とを備えたことにより前記目的達成したもの
である。 又、本発明の実施態様は、光検出手段を、集光系の収束
位置に設けられた単チャンネル型光検出器とし、該単チ
ャンネル型光検出器出力の電気信号の強度を弁別するこ
とにより位置制岬を行うようにして、簡単な構成により
、励起発光した光が分光器の入射スリット上に結像する
ようにしだものである。 又、本発明の実施態様は、光検出手段を、集光系の収束
位置に設けられた多チャンネル型光検出器とし、該多チ
ャンネル型光検出器によって検出される収束された光の
径を弁別することにより位置制御を行うようにして、励
起発光した光が分光器の入射スリット上に精度よく結像
するようにしたものである。
【作用】
本発明の作用について以下詳細に説明覆る。 本発明においては、第1図に示す如く、試料表面でレー
ザ照朗により励起発光した光を集光し、その集光した光
Aを光検出器20が電気信号Eに変換し出力する。論理
回路22は該電気信号Eにより光学系の位置を調整する
ための駆動系26をどの方向へ動かしたらよいか判断し
、該判断した結果から制御回路24に指示信号Fを出力
する。 該制御回路24は、該指示信号Fに従い前記駆動系26
の順転、逆転、及び停止を制御することにより光学系の
位置の制御を行い、前記集光した光Aが分光器18に入
射する途上で結仰スるよう(どしたものである。 本発明の適用されたレーザ発光分光分析装置の光学系の
位置を設定する時は、分光器の入射スリット直前に光検
出器20を設置し、前記設定を行う。従って分光分析を
行う時は、光検出器20を取り除く必要がある。この光
検出器20を取り除く指示は前記論理回路22が出し、
前記制御回路24が該論理回路22の指示に従い前記光
検出器20の移動を行うものである。 光検出器20としては、例えば、光電子放出の原即を用
い光を電流に変換する光電管、光電子増倍管、又は、入
射光によって電気伝導度の変化する真性半導体、不純物
半導体を用いた光伝導型検出器、光より起電力を生ずる
光起電力型検出器等の単チャンネル型光検出器を用いる
ことができ、又、例えば、M−O8型、CCD型等の固
体イメージセンサ−等の多チャンネル型光検出器を用い
ることができる。 本発明が適用された装置の光検出器20に単チア− ヤンネル型光検出器2OAを用いた時の光学系の状態は
第2図に示す如くである。凹面鏡16の主点Pから大割
スリット19までの距離(αを固定して凹面!j116
の主点Pから試料14の表面までの距IJを変えたとき
の単チャンネル型光検出器2OAから出力される光強度
Iの変化は第3図に示で如くであり、図かられかるよう
に、前記光強度Iが極大(ll+1aX)となるのは、
前記距離が前出(1)式の関係を成立させる距離になっ
た時である。 又、本発明が適用された装置の光検出器20に多チャン
ネル型光検出器20Bを用いた時の光学系の状態は第4
図に示で如くである。前記距離βαを固定とし前記距離
Aを変化させたときの集光された光の幅Wの変化は第5
図に示す如くであり、眼光の幅Wが極小(Wmin )
となるのは、前記単チャンネル型光検出器2OAの場合
と同様、前記距離ぶが前出(1)式の関係を成立させる
距離となった時である。 従って、凹面鏡16により集光された光の強度Iあるい
は集光された光の幅Wを観測し、光学系を調整すること
により、容易に前出(1)式が成立する位置にレーザ発
光分析装置を設定することができる。 第6図は、前記論理回路22が前記光検出器20が検出
した光によりどのようにして判断し駆動系26を駆動さ
せるかの一例を示す流れ図である。 図において、本発明が適用されたレーザ発光分光分析装
置が始動づると、論理回路22は光検出器20を入射ス
リット19の位置に移動する指示を出1゜該移動が終っ
た後に論理回路22は、予備スキャンの指示を出し、駆
動系26を一定距離ずつ動かしながら光検出器20から
の信号を読み取り、前記距Ii(の変化による信号変化
として記憶する。次に論理回路22は、該記憶を解析し
てl1aX 、あるいは、Wlnがあるかどうか判断し
、該ll1a×、あるいはWm1nがない場合は前記駆
動系26が動いた範囲とは異なる1囲、又は、広い範囲
を再度予備スキャンするよう指示を出し、又、前記1 
w+axあるいはWn+inが前記記憶の中にある場合
は、スキャンの指示を出しImax、あるいはWm1n
であった範囲近傍を前記予備スキャンより短い距離で一
定距離ずつ動かすよう制御回路24に指示を出し、前記
光検出器20からの信号を読み取る。論理回路22は読
み取った信号から、■InaX 、あるいは、Wm1n
になったかどうかを判断し、なっていない場合は更に勅
かでよう指示を出し、Imax、あるいはWm1nにな
った場合は、駆動系26を停止させるよう制御回路24
に指示を出づ。更に論理回路22は、該駆動系停止後、
前記入用スリット19の位置にある光検出器20を取り
除く指示を制御回路に出ずことにより、前記入射スリッ
ト上に前記励起発光した光による像を結ぶ事ができる。 このように本発明によれば、試料14の表面の状態が変
化しても追従して光学系の位置制御が行えるため、試料
14が高温溶融状態であっても容易にレーザ発光分光分
析を行うことが可能となる。
【実施例】
本発明が適用された実施例について以下詳細に説明づろ
。 第7図に示すように、本実施例に係るレーザ発光分光分
析を行う装置は、レーザ光10を放射するレーザ発光部
9と、該レーザ光を試料140表面に照射するためのプ
リズム11、及び、集光レンズ12と、該試料表面で前
記レーザ光10により励起発光した光を分光器18の入
射スリット19の上に集光させる1cめの凹面$116
と、該集光した光を測定するための光検出器20と、該
光検出器20から出力された信号を弁別する論理回路2
2と、該論理回路22の弁別した結果から駆動系26の
駆動動作を制m?Iる制御回路24と、前記入射スリッ
ト19上の明瞭な光像を結ぶよう分光器18を駆動づる
駆動系26とから構成されている。 以下本実施例の作用について説明する。 前記レーザ発光分光分析を行う装置のレーザ発光部9か
ら放出されたレーザ光10がプリズム11により方向を
変え集光レンズ12を通り試料140表面に照射される
。該試料14の表面で励起発光した光は、凹面鏡16で
分光器18の入射スリット1つの上に集光されろ。光学
系の位置設定を行う場合は、論理回路22の指示信号R
で制御回路24が、前記集光される位置に光検出器20
を移動させろ。該光検出器20は、光の強度又は光の幅
を電気信号Sに変換し論理回路22に送る。 該論理回路22は前記信号Sに基づき前出光強度■の極
大値Tmax、あるいは、前出光の幅Wの最小値W +
11 i nの位置へ光学系が設定されるよう制御回路
24に指示信号R1を出す。該制御回路24は、該指示
信号R1に従い駆動系26のモータ28を順転、逆転あ
るいは停止させる。該駆動系26は、前記モータ28の
順転、逆転あるいは停止により数枚のギヤ30を連動さ
せてネジ32を回し前記装置の昇晴を行う。該装置が昇
降された結果、前記極大1i11Imaxあるいは前記
極小値Wm1nに設定されろと前記駆動系26は停止し
、前記論理回路22の指示により前記制御回路24が前
記光検出器20を移8させて、前記凹面鏡16により集
光され収束された光が入射スリット1つを通して分光器
内へ導入されレーザ発光分光分析が行われる。 前記実施例においては、レーザ発振器から放射されたレ
ーザ光10はプリズム11、集光レンズ12を通り試料
14の表面に照射されていたが、レーザ発光部9から直
接試料面に照射できる向きにレーザ光10が放射されて
いる場合は前記プリズム11は必要としない。又、該レ
ーザ光が前記集光レンズ12を用いなくとも前記試料1
4の表面が励起発光すれば該集光レンズ12は必要とし
ない。 【発明の効果1 以上説明通り、本発明によれば、光学系の設定が最適に
行え精度よくレーザ発光分光分析ができるという優れた
効果を有する。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明に係るレーザ発光分光分析装置の原理
的な構成を示すブロック線図、第2図は、本発明により
単チャンネル型光検出器を用いて光学系の設定を行う状
態を示す斜視図、第3図は、前記単チャンネル型光検出
器において、凹面鏡の主点Pと試料面までの距@ρと、
該単チャンネル型光検出器が受光づる光の強度■との関
係を示す線図、 第4図は、本発明により多チャンネル型光検出器を用い
て光学系の設定を行う状態を示す斜視図、第5図は、前
記多チャンネル型光検出器において、凹面鏡の主点Pと
試料面までの距離ρと、該多チャンネル型光検出器が受
光する光の幅Wとの関係を示す線図、 第6図は、本発明に係る論理回路の作動状態の一例を示
す流れ図、 第7図は、本発明の適用された実施例の状態を示す、一
部ブロック線図を含む縦断面図、第8図は、従来のレー
ザ発光分光分析装置の原理を示す縦断面図、 第9図は、同じく試料面と凹面鏡の距離が近すぎて焦点
のあわない状態を示す断面図、第10図は、同じく試料
面と凹面鏡の距離が遠すぎて焦点のあわない状態を示す
断面図である。 10・・・レーザ光、 14・・・試料、 16・・・凹面鏡、 18・・・分光器、 20・・・光検出器、 20A・・・単チャンネル型光検出器、20B・・・多
チャンネル型光検出器、22・・・論理回路、 24・・・制御回路、 26・・・駆動系。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)レーザ発光部からレーザ光を照射したときに試料
    表面から放出される光を、分光器により分光分析するよ
    うにしたレーザ発光分光分析装置において、 試料表面から放出される光を収束する集光手段と、 試料と該集光手段との位置関係、及び/又は、該集光手
    段と分光器との位置関係を調整するための駆動手段と、 該集光手段で収束した光の位置に設けられ、該収束した
    光を受光し電気信号に変換する光検出手段と、 該光検出手段で変換された電気信号を弁別する論理回路
    と、 該論理回路の弁別した結果に従つて、励起発光した光が
    分光器の入射スリット上に結像するように、前記、駆動
    手段を制御して位置制御を行う制御回路とを有すること
    を特徴とするレーザ発光分光分析装置。
  2. (2)前記光検出手段を、前記集光手段による収束位置
    に設けた単チャンネル型光検出器とし、該単チャンネル
    型光検出器出力の電気信号の強度を弁別することにより
    位置制御を行うようにした特許請求の範囲第1項記載の
    レーザ発光分光分析装置。
  3. (3)前記光検出手段を、前記集光手段による収束位置
    に設けた多チャンネル型光検出器とし、該多チャンネル
    型光検出器によつて検出される収束された光の径を弁別
    することにより位置制御を行うようにした特許請求の範
    囲第1項記載のレーザ発光分光分析装置。
JP26407384A 1984-12-14 1984-12-14 レ−ザ発光分光分析装置 Granted JPS61140829A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007130811A (ja) * 2005-11-08 2007-05-31 Asahi Kasei Life & Living Corp 積層フィルムからなる断熱材用防湿材

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS514775A (ja) * 1974-06-26 1976-01-16 Yoshimasa Takeda Ritsutaichushasochi
JPS53135697A (en) * 1977-04-30 1978-11-27 Olympus Optical Co Ltd Automatic cell diagnosis apparatus
JPS57100323A (en) * 1980-12-15 1982-06-22 Kawasaki Steel Corp Method for spectrochemical analysis of steel by using laser beam
JPS58115345A (ja) * 1981-12-29 1983-07-09 Shimadzu Corp 濃度計

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS514775A (ja) * 1974-06-26 1976-01-16 Yoshimasa Takeda Ritsutaichushasochi
JPS53135697A (en) * 1977-04-30 1978-11-27 Olympus Optical Co Ltd Automatic cell diagnosis apparatus
JPS57100323A (en) * 1980-12-15 1982-06-22 Kawasaki Steel Corp Method for spectrochemical analysis of steel by using laser beam
JPS58115345A (ja) * 1981-12-29 1983-07-09 Shimadzu Corp 濃度計

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007130811A (ja) * 2005-11-08 2007-05-31 Asahi Kasei Life & Living Corp 積層フィルムからなる断熱材用防湿材

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