JPS62202450A - 高周波誘導結合プラズマ・質量分析計 - Google Patents

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、高周波誘導結合プラズマと質量分析計を結合
させてなる高周波誘導結合プラズマ・質量分析計に関す
る。

〈従来の技術〉 高側″ａ誘導結合プラズマ・買１分析計は、高周波誘導
結合プラズマを用いて試料を励起させ、生じたイオンを
ノズルとスキマーからなるインターフェースを介して質
量分析計に導いて電気的に検出し該イオン量を精密に測
定することにより、試ズマ・質量分析計の要部構成説明
図であり、図中、１は高周波誘導コイル、２は高周波電
源、３はアース、４はノズル、５はスキマ、６は高周波
誘導結合プラズマである。この図において、高周波誘導
コイル１の中には高周波電源２によって高周波電流が流
され、該コイル１の周囲に高周波磁界（図示せず）が形
成されている。この高周波磁界の近傍でアルゴンガス中
に電子かイオンが植え付けられると、該高周波磁界によ
って瞬時プラズマ６が生ずる。このプラズマ内のイオン
は、ノズル４を介してスキマー５内に引き出されるよう
になる。

然し乍ら、上記従来例においては、高周波誘導結合プラ
ズマ６内で試料中の被測定元素等が完全にイオン化され
るものではなく、一部はイオン化されないままノズル４
を経由してスキマ５内に引き出されていた。このため、
イオン化されない元素等（原子）をスキマ５内に引き出
す過程でイオン化できれば、上記質量分析計で検出され
るイオン量が増大し、究極的に高周波誘導結合プラズマ
・質量分析計の感度を高めることができるようになる。

〈発明が解決しようとする問題点〉 本発明はかかる状況に鑑みてなされたものであり、その
目的は、試料中の被測定元素等を高感度に分析できる高
周波誘導結合プラズマ・質量分析計を提供することにあ
る。

く問題点を解決するための手段〉 上述のような問題点を解決する本発明の特徴は、高周波
誘導結合プラズマ・質量分析計において、スキマーの先
端部付近に設置した電極に一定電圧を印加して放電を生
じさせ、プラズマ内でイオン化した残りの原子を該放電
によってイオン化させるようにしたことにある。

〈実施例〉 以下、本発明について図を用いて詳細に説明する。第１
図は本発明実施例の要部構成説明図であり、図中、第３
図と同一記号は同一意味をもたせて使用し、ここでの重
複説明は省略する。また、５１は一端がスキマー５の外
壁所定部分に着設された例えばセラミックのような絶縁
材料でなる脚、５２は脚５１の池端に着設された電極、
５３は所望の電圧に調整可能でありＷＬ極５２に一定電
圧（例えばプラス数十ボルト）を印加する可変電圧電源
である。

このような構成からなる本発明実施例において、可変電
圧電源５３から電極５２に一定電圧（例えばプラス数十
ボルト）が印加されると、該電極に向かって電子が加速
され、該電子のエネルギーが周囲の原子のイオン化エネ
ルギー（又は励起エネルギー）よりも大きくなる。この
ため、電極５２の周辺即ちスキマ５の先端部周辺に放電
が生じて発光するようになる。一方、高周波誘導結合プ
ラズマ６内のイオンと一緒に該プラズマ内でイオン化さ
れなかった原子（被測定元素等）も、ノズル４内に引き
出され、上記放電部分を通過する。このため、上記プラ
ズマ６内でイオン化されなかった原子が、上記放電によ
ってイオン化されるようになる。この結果、スキマ５内
に引出されるイオンの量は、上記プラズマ６内のイオン
量よりも多くなり、究極的に高周波誘導結合プラズマ・
質量分析計の感度が高くなる。

第２図は、本発明実施例の全体的な構成説明図であり、
図中、第１図と同一記号は同一意味をもたせて使用し、
ここでの重複説明は省略する。また、７はアルゴンガス
供給源、８はガス調節器、９は試料を貯留する槽、１ｏ
は試料を霧化するネプライザ、１１は霧化されたエアロ
ゾル試料がアルゴンガスによって搬入される中心管１１
ａと補助アルゴンガスが流される外側管１１ｂとアルゴ
ン冷却ガスが流される最外側管１１ｃとからなる例えば
三重管間心構造のプラズマトーチ、Ｉ２は例えばＩ　ｔ
ｏｒｒまで吸引して排気する回転ポンプ、１３は例えば
１０−’ｔｏｒｒまで吸引して排気する拡散ポンプ、１
４はイオンポンプ、１５は４本の金属製柱状電極が平行
に保持されてなる四ｍ極、１６は二次電子増倍管、１７
は信号処理部である。このような構成からなる本発明の
実施例において、プラズマトーチ１１の外側管１１ｂお
よび最外側管１１ｃにガス調整器８を介してアルゴンガ
スが供給される。また中心管１１ａにはネプライザ１０
からエアロゾル試料がアルゴンガスによって搬入され、
高周波誘導コイル１の周囲に形成される高周波磁界の作
用で第１図の高周波誘導結合プラズマ６が生ずる。この
プラズマ内のイオンはノズル４を介してスキマ５内に引
出されてのち、四ｍ極１５で検出される。該検出信号は
二次電子増倍管１６で増幅されてのち信号処理部１７に
送出され、究極的に試料の良好な分析値を与えるように
なる。尚、本発明は上述の実施例に限定されることなく
種々の変形や可能であり、例えば四ｍ極１５に代えて他
の質量分析計検出器を配設してもよいものとする。

〈発明の効果〉 以上詳しく説明したような本発明によれば、スキマーの
先端部付近に設置した電極に一定電圧を印加して放電を
生じさせることにより高周波誘導結合プラズマでイオン
化されない原子をイオン化させるような構成であるため
、前記従来例よりも感度の高い高周波誘導結合プラズマ
・質量分析計が実現する。

４、　図面のｌｌ１ｉＩ＄な説明 第１図は本発明実施例の要部構成説明図、第２図は本発
明実施例の全体的な構成説明図、第３図は従来例の要部
構成説明図である。

１・・・高周波誘導コ・イル、２・・・高周波電源、４
・・・ノズル、５・・・スキマ、６・・・プラズマ、７
・・・アルゴンガス供給源、８・・・ガス調節器、９・
・・試料槽、１０・・・ネプライザ、１１・・・プラズ
マトーチ、１２〜１４・・・ポンプ、５１・・・脚、５
２・・・電極、５３・・・可変電圧電源。

莞１図 ５］ 第３図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）高周波誘導結合プラズマと質量分析計とを結合さ
   せてなる高周波誘導結合プラズマ・質量分析計において
   、スキマーの先端部付辺に電極を設置し、該電極に一定
   電圧を印加して放電を生じさせ、プラズマ内でイオン化
   した残りの原子を、前記放電によってイオン化させるよ
   うにしたことを特徴とする高周波誘導結合プラズマ・質
   量分析計。
2. （２）前記一定電圧は、前記スキマーの外部に設けられ
   た可変電圧電源から印加される特許請求範囲第（１）項
   記載の高周波誘導結合プラズマ・質量分析計。