JPS6146774B2 - - Google Patents

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JPS6146774B2
JPS6146774B2 JP17423581A JP17423581A JPS6146774B2 JP S6146774 B2 JPS6146774 B2 JP S6146774B2 JP 17423581 A JP17423581 A JP 17423581A JP 17423581 A JP17423581 A JP 17423581A JP S6146774 B2 JPS6146774 B2 JP S6146774B2
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JP
Japan
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laser
sample
spectroscopic
photodetector
light
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Application number
JP17423581A
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Japanese (ja)
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JPS5876744A (en
Inventor
Kozo Sumyama
Zenji Oohashi
Yasuko Yamamoto
Motoyuki Konishi
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JFE Steel Corp
Original Assignee
Kawasaki Steel Corp
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Publication date
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Publication of JPS5876744A publication Critical patent/JPS5876744A/en
Publication of JPS6146774B2 publication Critical patent/JPS6146774B2/ja
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    • GPHYSICS
    • 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
    • G01N21/63Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light optically excited

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、レーザ発光分光分析方法に係り、特
に、鋼中不純物元素の定量分析を用いるに好適
な、レーザ光を試料に照射した時に放出される光
を分光分析するレーザ発光分光分析方法の改良に
関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a laser emission spectroscopic analysis method, and in particular, spectroscopic analysis of light emitted when a sample is irradiated with laser light, which is suitable for quantitative analysis of impurity elements in steel. This invention relates to improvements in laser emission spectroscopic analysis methods.

レーザ技術の発達と共に、これを分光分析の励
起源として利用する試みが進められている。この
レーザ発光分光分析では、光エネルギを熱エネル
ギに変換して、固体試料を蒸発、プラズマ化させ
ることを基本としており、プラズマから放出され
る光を適当な光導入系を用いて分光器に伝達し、
回析格子等により分光してスペクトルを分離した
後、写真フイルム、光電子増倍管、フオトダイオ
ード等により検出することによつて、目的元素の
含有量を調べようとするものである。
With the development of laser technology, attempts are being made to utilize it as an excitation source for spectroscopic analysis. This laser emission spectrometry basically converts light energy into thermal energy to evaporate and turn a solid sample into plasma, and the light emitted from the plasma is transmitted to the spectrometer using an appropriate light introduction system. death,
After separating spectra using a diffraction grating or the like, the content of the target element is determined by detecting the spectra using a photographic film, a photomultiplier tube, a photodiode, or the like.

このレーザ発光分光分析に用いられる光学系と
しては、例えば、第1図に示す如く、例えば、波
長0.69μmのレーザ光を発振するルビーレーザ等
から成るレーザ発光部10と、該レーザ発光部1
0から発振されたレーザ光を集光して、焦点位置
に配置された試料14の表面に照射するための集
光レンズ12と、試料14の表面から放出される
光を収束するための収束レンズ16と、該収束レ
ンズ16により収束された光を分光分析するため
の分光器18とを用いて構成したものや、或い
は、一般にレーザ照射だけではバツクグラウンド
に対する信号の比(SB比と称する)が低く、精
度の高い分析が困難であるので、第2図に示す如
く、更に、集光レンズ12と試料14の間に補助
電極20を配置して、レーザ照射によつて放出さ
れた原子を、補助電極20間に導びいて放電し、
更に高いエネルギ状態に励起して、強い発光スペ
クトルを得るようにしたものが実用化されてい
る。
As shown in FIG. 1, the optical system used for this laser emission spectroscopic analysis includes, for example, a laser emitting section 10 consisting of a ruby laser or the like that oscillates a laser beam with a wavelength of 0.69 μm;
A condenser lens 12 for condensing laser light emitted from zero and irradiating it onto the surface of the sample 14 placed at the focal position, and a converging lens for converging the light emitted from the surface of the sample 14 16 and a spectrometer 18 for spectroscopically analyzing the light converged by the converging lens 16, or in general, the ratio of the signal to the background (referred to as the SB ratio) is Therefore, as shown in FIG. 2, an auxiliary electrode 20 is placed between the condenser lens 12 and the sample 14 to collect the atoms emitted by laser irradiation. lead between the auxiliary electrodes 20 to discharge,
A device that is excited to an even higher energy state to obtain a stronger emission spectrum has been put into practical use.

しかしながら、従来の方法では、いずれにして
も、試料14を集光レンズ12の焦点位置に正確
に配置し、分光器18の光軸を試料14上のレー
ザ照射位置或いは補助電極20の電極間中央部2
0aに合わせる必要がある。しかしながら実際の
分析においては、試料14を常に集光レンズ12
から一定の距離の位置におくことは、試料形状等
により困難であり、特に、第1図の光学系の場合
のように、レーザ系と分光器系の光軸が一致する
1点に試料を設定することは容易でなかつた。
However, in any case, in the conventional method, the sample 14 is placed accurately at the focal position of the condenser lens 12, and the optical axis of the spectrometer 18 is set at the laser irradiation position on the sample 14 or at the center between the electrodes of the auxiliary electrode 20. Part 2
It is necessary to adjust it to 0a. However, in actual analysis, the sample 14 is always
It is difficult to place the sample at a certain distance from the center due to the shape of the sample, etc. In particular, as in the case of the optical system shown in Figure 1, it is difficult to place the sample at a point where the optical axes of the laser system and spectrometer system coincide. It was not easy to set up.

発発明は、前記従来の欠点を解消するべくなさ
れたもので、試料位置の変動による発光スペクト
ル強度の変化が少なく、従つて、試料設定の容易
な、実用性の高いレーザ発光分光分析方法を提供
することを目的とする。
The present invention was made in order to eliminate the above-mentioned conventional drawbacks, and provides a highly practical laser emission spectroscopic analysis method in which there is little change in emission spectrum intensity due to fluctuations in sample position, and sample setting is easy. The purpose is to

本発明は、レーザ光を試料に照射したときに放
出される光を分光分析するレーザ発光分光分析方
法において、試料位置の変動に拘らず試料表面に
おけるエネルギ密度が2.0×109W/mm2以上となる
ように、試料に赤外線パルスレーザ光を照射する
と共に、試料から放出される光を、分光方向と垂
直な方向が前記レーザ光と平行になるように配置
された分光手段を用いて分光することにより、前
記目的を達成したものである。
The present invention provides a laser emission spectrometry method for spectroscopically analyzing the light emitted when a sample is irradiated with laser light, in which the energy density at the sample surface is 2.0×10 9 W/mm 2 or more regardless of changes in the sample position. The sample is irradiated with an infrared pulsed laser beam so that the sample is irradiated with an infrared pulsed laser beam, and the light emitted from the sample is separated using a spectroscopic means arranged such that a direction perpendicular to the spectroscopic direction is parallel to the laser beam. In this way, the above objective has been achieved.

又、前記分光手段及び分光された発光スペクト
ルを検出するための光検出器を、該分光手段及び
光検出器受光窓の、分光方向と垂直な方向の中心
が、レーザ集光レンズの焦点と同一面内にくるよ
うに配置したものである。
Further, the spectroscopic means and the photodetector for detecting the separated emission spectrum are arranged such that the centers of the spectroscopic means and the light receiving window of the photodetector in a direction perpendicular to the spectroscopic direction are the same as the focal point of the laser condensing lens. It is arranged so that it is in-plane.

以下本発明の原理を説明する。 The principle of the present invention will be explained below.

一般に、レーザ発光分光分析のレーザ光として
は、波長0.69μmのルビーレーザ光が使用される
ことが多く、この場合、Kerrセル、Pockelsセル
等の高速スイツチング(Qスイツチング)素子を
用いて、レーザ光を幅数+nsecのパルス状と
し、熱エネルギがレーザ照射部周辺に拡散する前
に、照射部を高エネルギ状態にするという手法が
とられている。
Generally, ruby laser light with a wavelength of 0.69 μm is often used as the laser light for laser emission spectrometry analysis. A method has been adopted in which the irradiation area is made into a pulse with a width of several nanoseconds and the irradiation area is brought into a high energy state before the thermal energy diffuses around the laser irradiation area.

本発明者等は、このようなレーザ発光分光分析
を、熱伝達効率の更に優れた赤外線パルスレーザ
を用いて行なうこととし、鋼表面にNdガラスレ
ーザの放出する波長1.06μmの赤外線パルスレー
ザ光を照射し、発光スペクトルを観察した。その
結果、(1)補助電極を用いずに十分SB比の優れた
発光スペクトルが得られること、(2)発光スペクト
ルの強度はレーザ出力と共に増加するが、第3図
に示す如く、やがて飽和する傾向のあること、(3)
試料表面上のレーザ照射面積と発光スペクトル強
度が飽和値に達する最小のレーザ出力Jminとの
間には、第4図に示すような、直線関係が成立す
ること、等を見い出した。尚、実験に際しては、
レーザ光のパルス幅を15nsecとし、集光レンズ
の位置を移動することによつてレーザ照射面積を
変化させている。第4図から、2.0×109W/mm2
上の出力密度が得られれば、十分良好な発光スペ
クトルが得られることがわかる。
The present inventors decided to perform such laser emission spectroscopic analysis using an infrared pulsed laser with even better heat transfer efficiency, and applied infrared pulsed laser light with a wavelength of 1.06 μm emitted by a Nd glass laser to the steel surface. irradiation and observed the emission spectrum. As a result, (1) an emission spectrum with a sufficiently excellent SB ratio can be obtained without using an auxiliary electrode, and (2) the intensity of the emission spectrum increases with the laser output, but eventually saturates as shown in Figure 3. tending to, (3)
It has been found that a linear relationship exists between the laser irradiation area on the sample surface and the minimum laser output Jmin at which the emission spectrum intensity reaches the saturation value, as shown in FIG. In addition, during the experiment,
The pulse width of the laser beam was set to 15 nsec, and the laser irradiation area was changed by moving the position of the condenser lens. From FIG. 4, it can be seen that a sufficiently good emission spectrum can be obtained if a power density of 2.0×10 9 W/mm 2 or more is obtained.

ところで、実際の分光分析では、レーザ出力を
一定とし、集光レンズの設定位置も固定されてい
る。又、補助電極を用いない場合には、試料と分
光器系の関係は、第1図に示すような配置とな
る。このため、従来の方法では、レーザ出力とそ
の照射面積の関係が、第4図の直線より左上側の
領域の1点にくることとなる。しかしながら、第
3図から明らかな如く、レーザ出力が一定であつ
ても、照射面積との関係が第4図の直線より左上
にある限り、十分強力な発光スペクトルを得るこ
とが可能である。即ち、分光器系が許すならば、
試料の位置をあまり厳密に設定する必要がないこ
とがわかる。
By the way, in actual spectroscopic analysis, the laser output is kept constant and the setting position of the condenser lens is also fixed. Furthermore, when the auxiliary electrode is not used, the relationship between the sample and the spectrometer system is as shown in FIG. Therefore, in the conventional method, the relationship between the laser output and its irradiation area is at one point in the upper left region of the straight line in FIG. However, as is clear from FIG. 3, even if the laser output is constant, it is possible to obtain a sufficiently strong emission spectrum as long as the relationship with the irradiated area is to the upper left of the straight line in FIG. That is, if the spectrometer system allows,
It can be seen that it is not necessary to set the sample position very precisely.

本発明は、このような知見に基づいてなされた
ものである。
The present invention has been made based on such knowledge.

以下図面を参照して、本発明に係るレーザ発光
分光分析方法が採用されたレーザ発光分光分析装
置の実施例を詳細に説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of a laser emission spectrometer employing a laser emission spectrometry method according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

本実施例は、第5図に示す如く、試料14に、
試料位置の変動に拘らず試料表面におけるエネル
ギ密度が2.0×109W/mm2以上である赤外線パルス
レーザ光を照射するための、Ndガラスレーザ光
源22、該レーザ光源22に接続されたレーザ発
振器電源24、前記レーザ光線22に組み込まれ
ている高速スイツチング素子(図示省略)を働か
せるための高速スイツチング素子用電源26から
なるレーザ発光部10と、該レーザ発光部10の
レーザ光源22から発振された赤外線パルスレー
ザ光を、試料14に対して所定の角度で入射する
ための直角プリズム28と、従来と同様の集光レ
ンズ12と、レーザ光に対して所定の方向を向く
ように配置された試料14の表面から放出される
光を分光分析するための、回析方向と垂直な格子
長手方向(矢印A方向)が、前記レーザ光と平行
になるように配設された平面回析回路32、該平
面回析回路32で分光された発光スペクトルを受
光する、前記レーザ光と平行な方向に長い受光窓
を有する、光電子増倍管、フオトダイオード等の
光検出器34を有してなり、前記平面回析格子3
2及び光検出器34が、該平面回析格子32の格
子長手方向中心及び光検出器34の受光窓の長手
方向中心が、集光レンズ12の焦点と同一面内に
くるように配置された分光器30と、該分光器3
0の光検出器34を制御するための光検出器制御
装置36と、該光検出器制御装置36出力の測定
結果を表示する表示部38とから構成されてい
る。
In this example, as shown in FIG.
A Nd glass laser light source 22 and a laser oscillator connected to the laser light source 22 for irradiating an infrared pulsed laser beam with an energy density of 2.0×10 9 W/mm 2 or more on the sample surface regardless of changes in the sample position. A laser emitting section 10 comprising a power source 24 and a power source 26 for a high speed switching element (not shown) incorporated in the laser beam 22, and a laser beam emitted from the laser light source 22 of the laser emitting section 10. A rectangular prism 28 for making the infrared pulsed laser beam incident on the sample 14 at a predetermined angle, a condensing lens 12 similar to the conventional one, and a sample arranged to face the laser beam in a predetermined direction. a planar diffraction circuit 32 disposed so that the longitudinal direction of the grating perpendicular to the diffraction direction (direction of arrow A) is parallel to the laser beam, for spectroscopically analyzing the light emitted from the surface of 14; It has a photodetector 34 such as a photomultiplier tube or a photodiode, which receives the emission spectrum separated by the planar diffraction circuit 32 and has a long light receiving window in a direction parallel to the laser beam. Planar diffraction grating 3
2 and the photodetector 34 are arranged such that the longitudinal center of the planar diffraction grating 32 and the longitudinal center of the light receiving window of the photodetector 34 are in the same plane as the focal point of the condenser lens 12. a spectrometer 30, and the spectrometer 3
It is composed of a photodetector control device 36 for controlling the photodetector 34 of No. 0, and a display section 38 for displaying the measurement results of the output of the photodetector control device 36.

以下作用を説明する。まず、レーザ発振器電源
24に蓄えられた電気エネルギを、レーザ光源2
2に入力し、試料位置の変動に拘らず試料表面に
おけるエネルギ密度が2.0×109W/mm2以上となる
ような光エネルギに変換する。この際、所定量の
電気エネルギがレーザ光源22に蓄えられた時、
レーザ発振器電源24から高速スイツチング素子
用電源26にパルス信号が送られ、レーザ光源2
2内の高速スイツチング素子が作動して、レーザ
光源22に蓄えられた電気エネルギが一度に放出
される。
The action will be explained below. First, the electric energy stored in the laser oscillator power supply 24 is transferred to the laser light source 24.
2, and converts it into light energy such that the energy density at the sample surface is 2.0×10 9 W/mm 2 or more regardless of changes in the sample position. At this time, when a predetermined amount of electrical energy is stored in the laser light source 22,
A pulse signal is sent from the laser oscillator power supply 24 to the high-speed switching element power supply 26, and the laser light source 2
A high-speed switching element in laser light source 22 is activated to release the electrical energy stored in laser light source 22 all at once.

このようにして得られた赤外線パルスレーザ光
は、直角プリズム28、集光レンズ12を介し
て、試料表面におけるエネルギ密度が2.0×
109W/mm2以上となるよう、試料14の表面に収
束される。すると、試料14の表面は、短時間の
うちに局所的に加熱され、プラズマ化され、更に
励起される。この時、プラズマから放出される光
は、分光器30内部の平面回析格子32で分散さ
れる。この分散光は、光検出器34で検出され、
スペクトル線強度に比例した電気信号に変換され
る。この電気信号は、増幅器或いは光検出器制御
装置36を介して表示部38に入力され、表示部
38で測定結果が表示される。
The infrared pulsed laser beam thus obtained passes through the right-angle prism 28 and the condensing lens 12, and has an energy density of 2.0× on the sample surface.
It is focused on the surface of the sample 14 so that the power is 10 9 W/mm 2 or more. Then, the surface of the sample 14 is locally heated in a short time, turned into plasma, and further excited. At this time, the light emitted from the plasma is dispersed by a plane diffraction grating 32 inside the spectrometer 30. This dispersed light is detected by a photodetector 34,
It is converted into an electrical signal proportional to the spectral line intensity. This electrical signal is input to the display section 38 via the amplifier or photodetector control device 36, and the measurement results are displayed on the display section 38.

本実施例においては、一度集光レンズ12の焦
点に試料14を置き、そこから放出される特定波
長のスペクトル線に関して、平面回析格子32及
び光検出器34が回析条件を満たすように試料を
設定すれば、その後は試料14が移動しても、第
6図に示す如く、回析条件は常に満たされること
となり、平面回析格子32或いは光検出装置34
の受光窓の外に発光スペクトルが出ない限り、十
分良好な発光スペクトルが得られ、安定した分光
分析を行なうことが可能である。
In this embodiment, the sample 14 is placed at the focal point of the condensing lens 12, and the sample is adjusted so that the plane diffraction grating 32 and the photodetector 34 satisfy the diffraction conditions for the spectral line of a specific wavelength emitted from the sample 14. If set, even if the sample 14 moves thereafter, the diffraction conditions will always be satisfied as shown in FIG.
As long as the emission spectrum does not appear outside the light receiving window, a sufficiently good emission spectrum can be obtained and stable spectroscopic analysis can be performed.

尚、前記実施例においては、レーザ発光部10
のレーザ光源22と集光レンズ12の間に、直角
プリズム28が配置されていたが、レーザ発光部
10のNdガラスレーザ光源22を、はじめから
試料14に対して所定の照射方向に設置した場合
には、この直角プリズム28を省略することも可
能である。
Incidentally, in the above embodiment, the laser emitting section 10
A right-angle prism 28 was placed between the laser light source 22 and the condensing lens 12, but when the Nd glass laser light source 22 of the laser emitting unit 10 is set in a predetermined irradiation direction with respect to the sample 14 from the beginning It is also possible to omit this rectangular prism 28.

又、前記実施例においては、分光手段として平
面回析格子32が使用され、該平面回析格子32
の格子長手方向がレーザ光と平行になるように配
置されていたが、分光手段の種類はこれに限定さ
れず、例えば、プリズムを使用して、該プリズム
を、その分光方向と垂直な方向が前記レーザ光と
平行になるように配置することも可能である。
Further, in the embodiment, a plane diffraction grating 32 is used as the spectroscopic means, and the plane diffraction grating 32
Although the longitudinal direction of the grating is parallel to the laser beam, the type of spectroscopic means is not limited to this. For example, a prism is used, and the prism is arranged so that the direction perpendicular to the direction of spectroscopy is It is also possible to arrange it parallel to the laser beam.

更に、前記実施例においては、光検出器とし
て、一方向に長い受光器を持つたものを使用し、
該受光窓の長手方向が、前記レーザ光と平行にな
るように配置していたが、光検出器の種類はこれ
に限定されず、例えば、円形受光窓を有する光検
出器を用いて、該円形受光窓の直径方向がレーザ
光と平行になるように配置することも可能であ
る。
Further, in the above embodiment, a photodetector having a long photodetector in one direction is used,
Although the longitudinal direction of the light-receiving window was arranged to be parallel to the laser beam, the type of photodetector is not limited to this. For example, a photodetector having a circular light-receiving window may be used. It is also possible to arrange the circular light receiving window so that its diameter direction is parallel to the laser beam.

又、前記実施例においては、試料14から放出
される光が、直接、分光器30の平面回析格子3
2に入射するようにされていたが、光導入系の配
置はこれに限定されず、試料14の周囲にレン
ズ、反射鏡等を配置し、発光スペクトルを効率良
く平面回析格子32等に導びくことも可能であ
る。
Furthermore, in the embodiment described above, the light emitted from the sample 14 is directly transmitted to the plane diffraction grating 3 of the spectrometer 30.
However, the arrangement of the light introduction system is not limited to this, and it is also possible to arrange lenses, reflectors, etc. around the sample 14 to efficiently guide the emission spectrum to the plane diffraction grating 32, etc. It is also possible to jump.

更に、前記実施例においては、平面回析格子3
2及び光検出器34が、いずれも各1個配置され
ていたが、光検出器34を複数個併設したり、或
いは、平面回析格子32と光検出器34を複数組
併設することも可能である。
Furthermore, in the embodiment, the plane diffraction grating 3
Although one photodetector 2 and one photodetector 34 are arranged, it is also possible to provide a plurality of photodetectors 34 or a plurality of sets of planar diffraction gratings 32 and photodetectors 34. It is.

前記実施例は、本発明を鋼の分析に適用したも
のであるが、本発明の適用範囲はこれに限定され
ず、溶鋼の分析にも同様に適用できることは明ら
かである。
Although the present invention is applied to the analysis of steel in the above embodiment, the scope of application of the present invention is not limited thereto, and it is clear that the present invention can be similarly applied to the analysis of molten steel.

以上説明した通り、本発明によれば、試料位置
の変動による発光スペクトル強度の変化が少な
く、試料の設定が容易となり、従つて、実用性が
高いという優れた効果を有する。
As described above, the present invention has excellent effects in that there is little change in emission spectrum intensity due to variation in sample position, sample setting is easy, and therefore practicality is high.

前記実施例で説明したようなレーザ発光分光分
析装置を用いて、赤外線レーザの出力を10J、パ
ルス幅を15nsec(約6.7×108W)とし、格子密度
1200本/mm、格子高さ100mmの平面回析格子を用
いて、受光窓の高さ60mmのシリコンフオトダイオ
ードにより、2714.4Åの鉄の線スペクトル強度
の、試料の上下動による変化を調べたところ、第
7図に示す如くとなり、集光レンズの焦点を中心
に2cm上下させても、ほぼ一定の発光スペクトル
強度が得られることが確認できた。
Using a laser emission spectrometer as described in the previous example, the infrared laser output was 10 J, the pulse width was 15 nsec (approximately 6.7 x 10 8 W), and the lattice density was
Using a planar diffraction grating with 1200 lines/mm and a grating height of 100 mm, and a silicon photodiode with a receiving window height of 60 mm, we investigated the change in the 2714.4 Å iron line spectrum intensity due to vertical movement of the sample. , as shown in FIG. 7, and it was confirmed that an almost constant emission spectrum intensity could be obtained even if the focal point of the condenser lens was moved up and down by 2 cm.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は、従来のレーザ発光分光分析で用いら
れている光学系の配置の一例を示す正面図、第2
図は、同じく、従来のレーザ発光分光分析で用い
られている光学系の配置の他の例を示す斜視図、
第3図は、本発明の原理を説明するための、レー
ザ出力と発光スペクトルの強度の関係を示す線
図、第4図は、同じく、試料表面上のレーザ照射
面積とスペクトル強度が飽和値に達する最小のレ
ーザ出力の関係を示す線図、第5図は、本発明に
係るレーザ発光分光分析方法が採用されたレーザ
発光分光分析装置の実施例の構成を示す、一部ブ
ロツク線図を含む正面図、第6図は、前記実施例
における、試料位置の変動に伴なう平面回析格子
及び光検出器への入射位置の変化を示す斜視図、
第7図は、同じく、集光レンズ焦点からの試料の
移動距離と発光スペクトル強度の関係の一例を示
す線図である。 10……レーザ発光部、12……集光レンズ、
14……試料、22……レーザ光源、24……レ
ーザ発振器電源、26……高速スイツチング素子
用電源、30……分光器、32……平面回析格
子、34……光検出器。
Figure 1 is a front view showing an example of the arrangement of the optical system used in conventional laser emission spectroscopy;
The figure is also a perspective view showing another example of the arrangement of the optical system used in conventional laser emission spectroscopy;
Figure 3 is a diagram showing the relationship between the laser output and the intensity of the emission spectrum to explain the principle of the present invention, and Figure 4 is a diagram showing the relationship between the laser irradiation area on the sample surface and the spectrum intensity when the spectrum intensity reaches the saturation value. FIG. 5, a diagram showing the relationship between the minimum laser outputs reached, includes a partial block diagram showing the configuration of an embodiment of a laser emission spectrometer in which the laser emission spectrometry method according to the present invention is adopted. The front view and FIG. 6 are perspective views showing changes in the incident position on the plane diffraction grating and the photodetector as the sample position changes in the above embodiment;
Similarly, FIG. 7 is a diagram showing an example of the relationship between the moving distance of the sample from the focus of the condenser lens and the intensity of the emission spectrum. 10... Laser emitting section, 12... Condensing lens,
14...Sample, 22...Laser light source, 24...Laser oscillator power supply, 26...High speed switching element power supply, 30...Spectroscope, 32...Plane diffraction grating, 34...Photodetector.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 レーザ光を試料に照射した時に放出される光
を分光分析するレーザ発光分光分析方法におい
て、試料位置の変動に拘らず試料表面におけるエ
ネルギ密度が2.0×109W/mm2以上となるように、
試料に赤外線パルスレーザ光を照射すると共に、
試料から放出される光を、分光方向と垂直な方向
が前記レーザ光と平行になるように配置された分
光手段を用いて分光することにより、試料位置の
変動による発光スペクトル強度の変化を抑制する
ようにしたことを特徴とするレーザ発光分光分析
方法。 2 前記分光手段及び分光された発光スペクトル
を検出するための光検出器を、該分光手段及び光
検出器受光窓の、分光方向と垂直な方向の中心
が、レーザ集光レンズの焦点と同一面内にくるよ
うに配置した特許請求の範囲第1項に記載のレー
ザ発光分光分析方法。
[Claims] 1. In a laser emission spectrometry method for spectroscopically analyzing the light emitted when a sample is irradiated with laser light, the energy density at the sample surface is 2.0×10 9 W/mm regardless of changes in the sample position. So that it is 2 or more,
While irradiating the sample with infrared pulsed laser light,
By separating the light emitted from the sample using a spectroscopic means arranged such that the direction perpendicular to the spectroscopic direction is parallel to the laser beam, changes in the emission spectrum intensity due to changes in the sample position are suppressed. A laser emission spectroscopic analysis method characterized by: 2. The spectroscopic means and the photodetector for detecting the separated emission spectrum are arranged such that the centers of the spectroscopic means and the light-receiving window of the photodetector in a direction perpendicular to the spectroscopic direction are on the same plane as the focal point of the laser condensing lens. The laser emission spectroscopic analysis method according to claim 1, wherein the laser emission spectroscopic analysis method is arranged so as to be located within the scope of the present invention.
JP17423581A 1981-10-30 1981-10-30 Laser emission spectrochemical analysis Granted JPS5876744A (en)

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