JPS63225150A - Method and apparatus for introducing icp analytical specimen by recirculation spraying thereof - Google Patents
Method and apparatus for introducing icp analytical specimen by recirculation spraying thereofInfo
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- Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
(技術分野)
この発明は、ICP分析試料の噴霧導入方法とその装置
に関するものである。さらに詳しくは、この発明は、少
量の試料を用いてICP分析を行うことを可能としなI
CP分析試料の噴霧導入方法とそのための装置に関する
ものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Technical Field) The present invention relates to a method and apparatus for spraying an ICP analysis sample. More specifically, the present invention makes it possible to perform ICP analysis using a small amount of sample.
The present invention relates to a method for introducing a CP analysis sample by spray and an apparatus therefor.
(背景技術)
高感度分析技術として注目されているICP(高周波誘
導結合プラズマ)分光分析における溶液試料の導入方法
としては、これまでに、スプレーチェンバー内に試料溶
液をネブライザーでキャリアーガスにより吸引噴霧し、
生成した試料エアロゾルの一部をICP中へ輸送導入す
る方法(いわゆるドレイン方式による溶液試料の導入)
が一般的に行われてきている。(Background technology) As a method for introducing a solution sample in ICP (high-frequency inductively coupled plasma) spectroscopy, which is attracting attention as a highly sensitive analysis technology, the sample solution has been sucked and sprayed into a spray chamber using a carrier gas using a nebulizer. ,
A method of transporting and introducing a part of the generated sample aerosol into ICP (introducing a solution sample using the so-called drain method)
has been commonly practiced.
この方法においては、1分間あたり2〜3mlの試料溶
液が消費され、通常は、分析終了には数ml〜10m1
程度の試料溶液量が必要とされている。In this method, 2 to 3 ml of sample solution is consumed per minute, and usually several ml to 10 ml are consumed at the end of the analysis.
The amount of sample solution required is approximately
しかも、この従来の方法においては、大部分の試料溶液
が無駄にドレインされてもいる。Moreover, in this conventional method, most of the sample solution is wasted and drained.
このため、微量元素濃縮、生体分析、@識、考古学的分
析などの貴希少試料のように、試料溶液量が1〜2ml
程度に使用制限される場合の分析や、逐次定量形のIC
P分析装置での分析、ICPプラズマ特性の研究、放射
性試料の分析など、少量の試料で、発光強度シグナルも
長時間得ないような場合の分析は不可能であった。For this reason, the sample solution volume is 1 to 2 ml, such as rare samples for trace element concentration, bioanalysis, @scientific analysis, and archaeological analysis.
Analysis in cases where use is limited by certain conditions, and sequential quantitative IC
It has been impossible to analyze cases where a small amount of sample is used and no emission intensity signal is obtained for a long time, such as analysis using a P analyzer, research on ICP plasma characteristics, and analysis of radioactive samples.
このような問題を解決するためめの方法として、試料溶
液をスプレーチェンバー内に再循環噴霧し、少量の試料
を有効に利用する再循環噴霧による試料導入の方法とそ
のための装置が種々提案されてきている。その形式は主
にスプレーチェンバー内にネブライザーを固定して組込
んだものとなっている。As a method to solve such problems, various methods and apparatus for introducing a sample by recirculating spraying, which recirculates the sample solution into the spray chamber and effectively utilizes a small amount of sample, have been proposed. ing. The main type is a nebulizer fixed and built into a spray chamber.
しかながら、この形式においては、ICP分析において
しばしば偶発的に起こるネブライザーの目詰まりが生じ
た場合には、その除去はもとより、ネブライザーそのも
のの交換も難しい、そのため、高値なスプレーチェンバ
ーごと交換しなければならない場合も起こり得るという
問題があった。However, in this format, if the nebulizer becomes clogged, which often occurs accidentally during ICP analysis, it is difficult not only to remove it, but also to replace the nebulizer itself, so the entire spray chamber, which is expensive, must be replaced. The problem was that it could happen even if it didn't.
(発明の目的)
この発明は、以上の通りの事情を踏まえてなされたもの
であり、従来のドレイン方式および再循環噴霧による試
料の導入方法の欠点を改善し、少量の試料を用い、長時
間の安定した発光強度シグナルの取得を実現することの
できる新規な再循環噴霧によるICP分析試料の導入方
法と、そのための装置を提供することを目的としている
。(Objective of the Invention) This invention was made in light of the above circumstances, and it improves the drawbacks of the conventional method of introducing a sample using the drain method and recirculating spray, and enables the use of a small amount of sample and a long time. The purpose of the present invention is to provide a novel method for introducing an ICP analysis sample using recirculating spray, which can realize the acquisition of a stable luminescence intensity signal, and an apparatus for the same.
(発明の開示)
この発明のICP分析試料の再循環噴霧による導入方法
は、上記の目的を実現するために、装脱着自在な二本の
同軸型ネブライザーをスプレーチェンバーに取付け、一
方の同軸型ネブライザーがら試料溶液または洗浄液を送
入し、他方の同軸型ネブライザーで該送入試料溶液また
は洗浄液を再循環貫化することを特徴としている。(Disclosure of the Invention) In order to achieve the above-mentioned purpose, the method of introducing an ICP analysis sample by recirculating spray according to the present invention is such that two removable coaxial nebulizers are attached to a spray chamber, and one coaxial nebulizer is attached to the spray chamber. The nebulizer is characterized in that a sample solution or washing liquid is fed into the nebulizer, and the sample solution or washing liquid is recirculated through the other coaxial type nebulizer.
また、この発明の装置は、ICPトーチへと接続し、左
右対象の位置において二本の同軸型ネブライザーを装脱
着自在に取付けたスプレーチェンバーであって、一方の
該同軸型ネブライザーの吸引管をスプレーチェンバーの
下部に接続し、さらに他方の同軸型ネブライザーの吸引
管を試料溶液または洗浄液容器中に置いてなることを特
徴としている。Further, the device of the present invention is a spray chamber that is connected to an ICP torch and has two coaxial nebulizers removably attached at symmetrical positions, and the suction tube of one of the coaxial nebulizers is used for spraying. It is characterized in that it is connected to the lower part of the chamber, and the suction tube of the other coaxial nebulizer is placed in the sample solution or washing liquid container.
添付した図面に沿って次に詳しくこの発明の方法と装置
について説明する。The method and apparatus of the present invention will now be described in detail with reference to the accompanying drawings.
第1図および第2図は、この発明の一例を示した側面図
および上面図である。この例においては、2個のネオブ
レン製Oリング(2)をそれぞれはめ込んだ二つの同軸
型ネブライザー取付口(3)を設けたスプレーチェンバ
ー(1)に、二本の同軸型ネブライザー(4)(5)を
装脱着自在に取付けている。この0リング(2)を用い
た取付けにより、ネブライザー(4)(5>の取付口(
3)への取付角度が常に一定になり、かつ外部がらのこ
の取付けは容易に行うことができる。スプレーチェンバ
ー(1)の大きさとしては、たとえば容積100m1の
ものを、また、Oリングとしては、直径5關φ程度のも
のが、例示される。スプレーチエンバー(1)はサイク
ロン構造とすることができる。FIGS. 1 and 2 are a side view and a top view showing an example of the present invention. In this example, two coaxial nebulizers (4) (5) are installed in a spray chamber (1) equipped with two coaxial nebulizer attachment ports (3) each fitted with two neorene O-rings (2). ) is installed in a removable manner. By installing using this O-ring (2), the installation opening of the nebulizer (4) (5>
3) The mounting angle is always constant, and this mounting from the outside can be easily done. Examples of the size of the spray chamber (1) include one with a volume of 100 m1, and an example of the O-ring with a diameter of about 5 mm. The spray chamber (1) can have a cyclone structure.
スプレーチェンバー(1)の出口(6)とICPトーチ
の入口の間のガラス管(7)には加熱ヒーターとしての
カンタルリボン(8)が巻いである。このヒーターは必
ずしも必要なものではないが、このヒーターの設置によ
り、発光強度シグナルのフラクチュエーションを小さく
することができる。A Kanthal ribbon (8) as a heater is wound around the glass tube (7) between the outlet (6) of the spray chamber (1) and the inlet of the ICP torch. Although this heater is not necessarily necessary, by installing this heater, it is possible to reduce the fractionation of the emission intensity signal.
スプレーチェンバー(1)のサイクロン構造と、加熱ヒ
ーターの採用により、たとえば1〜2mlの少量試料で
約10〜40分間の長時間、安定した嘉い発光強度シグ
ナルを得ることができる。By employing the cyclone structure of the spray chamber (1) and the heating heater, it is possible to obtain a stable and high luminescence intensity signal for a long time of about 10 to 40 minutes with a small sample of, for example, 1 to 2 ml.
ガラス管(7)のスプレーチェンバー(1)への接続は
、タイボンチューブ(9)を用いて行うことができる。The connection of the glass tube (7) to the spray chamber (1) can be made using a tiebon tube (9).
一方の同軸型ネブライザー(4)は、再循環噴霧のみに
、また他方の同軸型ネブライザー(5)は、通常の噴M
機構による試料溶液または洗浄液のスプレーチェンバー
(1)への送入に、あるいはドレイン方式による分析に
用いる。ガラス製三方コック(10)はスプレーチェン
バー(1)中の試料溶液または洗浄液を吸引管(13)
(14)を通じ同軸型ネブライザー(4)から再循環噴
霧、またはトレイン(B)させるための切替手段である
。One coaxial nebulizer (4) is for recirculating spray only, and the other coaxial nebulizer (5) is for regular spray M
It is used for feeding a sample solution or washing liquid into the spray chamber (1) by a mechanism, or for analysis by a drain method. A three-way glass cock (10) draws the sample solution or washing liquid in the spray chamber (1) into the suction tube (13).
(14) is a switching means for recirculating atomization or train (B) from the coaxial nebulizer (4).
ガラス製三方コック(11)は、キャリアーガス(C)
流を同軸型ネブライザー(4)または(5)へ切換える
ためのものである。たとえば、キャリアガス流を同軸型
ネブライザー(4)へ通じれば、再循環の噴震が行われ
る。また同軸型ネブライザー(5)へ通じれば、通常の
噴gRIfiにより、試料溶液または洗浄液容器(12
)からの試料溶液または洗浄液のスプレーチェンバー(
1)への噴霧送入が実行される。The glass three-way cock (11) is for carrier gas (C)
This is for switching the flow to a coaxial nebulizer (4) or (5). For example, if the carrier gas stream is passed to a coaxial nebulizer (4), a recirculation burst is created. In addition, if it is connected to the coaxial nebulizer (5), the sample solution or washing liquid container (12
) from the sample solution or cleaning solution from the spray chamber (
1) is carried out.
さらにまた、三方コック(10)のツマミをドレイン側
に回し、三方コック(11)のツマミを通常噴smに回
せば、従来のドレイン式溶液試料の導入システムとなる
。またこのドレイン方式による試料の導入も、この発明
の方法に含まれる。Furthermore, if the knob of the three-way cock (10) is turned to the drain side and the knob of the three-way cock (11) is turned to the normal spout sm, a conventional drain-type solution sample introduction system can be obtained. Introducing a sample using this drain method is also included in the method of the present invention.
ICP分析のための試料の導入に際しては、次の手順で
行うことができる。When introducing a sample for ICP analysis, the following procedure can be used.
(I)三方コック(10)のツマミを再循環噴霧側に回
し、三方コック(11)のツマミを通常噴霧側に回して
キャリアーガス(C)を流す、これにより、同軸型ネブ
ライザー(5)から、試料溶液1〜2ml程度をスプレ
ーチェンバー(1)内に送入する。キャリアーガス流を
止めて、ICPプラズマを点灯させた後、三方コック(
11)のツマミを再循環噴霧側に切換えてからキャリア
ーガス(C)を流せば1、試料の再循環噴霧による分析
が可能となる。すなわち、同軸型ネブライザー(4)で
噴霧された試料溶液はエアロゾルとなり、スプレーチェ
ンバー(1)の内壁に沿って旋回しながら、その一部が
キャリアーガス流によってICPトーチへと輸送(A)
される、一方、大部分の試料エアロゾルはスプレーチェ
ンバー(1)の下部に集まる。これを吸引管
(13)(14)を通じて吸引し、再度噴霧する。(I) Turn the knob of the three-way cock (10) to the recirculation spray side and turn the knob of the three-way cock (11) to the normal spray side to flow the carrier gas (C), thereby allowing the carrier gas (C) to flow from the coaxial nebulizer (5). , approximately 1 to 2 ml of the sample solution is introduced into the spray chamber (1). After stopping the carrier gas flow and turning on the ICP plasma, turn on the three-way cock (
If you switch the knob 11) to the recirculation spray side and then flow the carrier gas (C), it becomes possible to analyze the sample using recirculation spray. That is, the sample solution sprayed by the coaxial nebulizer (4) becomes an aerosol, and while swirling along the inner wall of the spray chamber (1), a part of it is transported to the ICP torch by the carrier gas flow (A).
while most of the sample aerosol collects at the bottom of the spray chamber (1). This is sucked through the suction tubes (13) and (14) and sprayed again.
ICPトーチへ輸送される試料エアロゾルは、加熱ヒー
タ一部のカンタルリボン(8)によって加熱され(約1
50°C)、脱溶媒されて乾燥エアロゾルとなる。この
ため、エアロゾル輸送のためのガラス管(7ンおよびタ
イボンチューブ(9)に水滴として付着滞留することが
ない。The sample aerosol transported to the ICP torch is heated (approximately 1
50°C), and the solvent is removed to form a dry aerosol. Therefore, water droplets do not adhere to and remain on the glass tube (7) and tiebon tube (9) for aerosol transport.
(n)次の試料の分析に移行するには、三方コック(1
0)のツマミをドレイン側に切換え、スプレーチェンバ
ー(1)の下部および吸引管(13)内の使用済み試料
溶液をドレイン(B)させた後、三方コック(10)の
ツマミを再循環の噴霧側に、また三方コック(11)の
ツマミを通常噴震側に切換えて、同軸型ネブライザー(
5)から洗浄液、たとえば10m1程度を、スプレーチ
ェンバー(1)中へ送入する0次に三方コック(11)
のツマミを再循環噴霧側へ回してから、3分間程度、再
循環噴霧する。(n) To move on to the analysis of the next sample, use the three-way cock (1
After switching the knob on the three-way cock (10) to the drain side and draining (B) the used sample solution in the lower part of the spray chamber (1) and in the suction tube (13), turn the knob on the three-way cock (10) to the recirculating spray. side, and switch the knob of the three-way cock (11) to the normal ejection side, and use the coaxial nebulizer (
5) A three-way cock (11) that feeds cleaning liquid, for example, about 10ml, into the spray chamber (1).
Turn the knob to the recirculation spray side, then spray the recirculation spray for about 3 minutes.
こうすることにより、吸引管(14)内の使用済み試料
溶液を洗浄液でパージするとともに、スプレーチェンバ
ー(1)内を洗浄する6通常は、この洗浄操作を3回程
度繰返す。By doing this, the used sample solution in the suction tube (14) is purged with the cleaning liquid, and the inside of the spray chamber (1) is also cleaned.6 Usually, this cleaning operation is repeated about three times.
次いで、三方コック(10)のツマミをドレイン側に切
換え、スプレーチェンバー(1)の下部および吸引管(
13)内の使用済み洗浄液をドレイン(B)させる。Next, switch the knob of the three-way cock (10) to the drain side, and drain the lower part of the spray chamber (1) and the suction pipe (
13) Drain the used cleaning solution (B).
(If)三方コック(10)のツマミを再循環噴霧側に
、また三方コック(11)のツマミを通常噴霧側に切換
え、同軸型ネブライザー(5)から、次の試料溶液、た
とえば1〜2mlを、スプレーチェンバー(1)内へ送
入した後、三方コック(11)のツマミを再循環噴霧側
に切換える。こうすることにより、次の試料の再循環噴
霧による分析が可能になる。(If) Switch the knob of the three-way cock (10) to the recirculation spray side and the knob of the three-way cock (11) to the normal spray side, and pour the next sample solution, for example 1 to 2 ml, from the coaxial nebulizer (5). After feeding into the spray chamber (1), switch the knob of the three-way cock (11) to the recirculation spray side. This allows analysis of the next sample by recirculating spray.
たとえば、以上の通りの装置および操作により、ICP
分析を行ったところ、キャリアーガス流量0、6j /
linでの同軸ネブライザーとダブルパススプレーチェ
ンバーを用いる従来のドレイン式試料導入装置に比べて
、試料エアロゾル輸送効率、発光強度、S/B比および
検出限界はそれぞれほぼ2倍向上した。また、霧化時間
は、キャリアーガス流量0.6jl/ninで40 f
lin/2 mlと良い結果が得られた。For example, with the above device and operation, ICP
The analysis revealed that the carrier gas flow rate was 0, 6j/
Compared to a conventional drain-type sample introduction device using a coaxial nebulizer and a double-pass spray chamber at lin, the sample aerosol transport efficiency, emission intensity, S/B ratio, and detection limit were each improved by approximately two times. In addition, the atomization time was 40 f at a carrier gas flow rate of 0.6 jl/nin.
Good results were obtained with lin/2 ml.
もちろん、この発明の方法および装置は、以上の例に限
定されるものではない、また、装置の大きさ、容量、形
状についても様々な態様が可能であることもいうまでも
ない。Of course, the method and device of the present invention are not limited to the above examples, and it goes without saying that the size, capacity, and shape of the device can be varied in various ways.
(発明の効果)
この発明により、以上の通り、従来の方法および装置の
欠点を改善し、少量試料のICP分析を可能とする。さ
らに詳しくは、この発明におていは、スプレーチェンバ
ーに複数の0リングをはめ込んだ二つの同軸型ネブライ
ザーの取付口を設けることにより、各々のネブライザー
は常に一定の取付角度に保たれ、しかも外部から装脱着
が容易である。スプレーチェンバーをサイクロン構造と
し、スプレー チェンバーの出口とICPトーチの入口
との間に加熱ヒータ一部を設けることにより、フラクチ
ュエーションが小さく、高い発光強度シグナルを得るこ
ともできる。(Effects of the Invention) As described above, the present invention improves the drawbacks of conventional methods and devices, and enables ICP analysis of a small amount of sample. More specifically, in this invention, by providing two coaxial nebulizer attachment ports with multiple O-rings fitted in the spray chamber, each nebulizer is always kept at a constant installation angle, and moreover, it is possible to maintain the installation angle from the outside. Easy to attach and detach. By forming the spray chamber into a cyclone structure and by providing a portion of the heater between the outlet of the spray chamber and the inlet of the ICP torch, it is possible to obtain a high emission intensity signal with low fractuation.
さらにまた、分析操作は、二個の切換え三方コックによ
り簡便に行うことができる。Furthermore, analysis operations can be easily performed using two switching three-way cocks.
これらの結果、ネブライザーの目詰りの除去、あるいは
ネブライザーの交換も容易で、従来のように、スプレー
チェンバーごと交換するような不経済は避けられる g
便なシステムの運転操作で、質の良い、安定な発光強度
シグナルを少量の試料で艮時間得ることができる。As a result, it is easy to unclog the nebulizer or replace it, avoiding the uneconomical cost of replacing the entire spray chamber as in the past.g
With convenient system operation, high-quality, stable luminescence intensity signals can be obtained with a small amount of sample over a long period of time.
また、この発明の方法および装置は、従来のドレイン方
式による溶液試料の導入システムとしても用いることが
できる。The method and apparatus of the present invention can also be used as a conventional drain-based solution sample introduction system.
第1図および第2図は、この発明の一例を示した側面図
および上面図である。
図中の番号は次のものを示している。
1・・・スプレーチェンバー、2・・・Oリング、3・
・・同軸型ネブライザー取付口、
4.5・・・同軸型ネブライザー、
6・・・スプレーチェンバー出口、
7・・・ガラス管、8・・・カンタルリボン、9・・・
タイボンチューブ、
10.11・・・三方コック、
12・・・試料溶液または洗浄液容器、13.14.1
5・・・吸引管。FIGS. 1 and 2 are a side view and a top view showing an example of the present invention. The numbers in the figure indicate the following. 1...Spray chamber, 2...O ring, 3.
...Coaxial nebulizer installation port, 4.5... Coaxial nebulizer, 6... Spray chamber outlet, 7... Glass tube, 8... Kanthal ribbon, 9...
Tybon tube, 10.11... Three-way cock, 12... Sample solution or cleaning liquid container, 13.14.1
5...Suction tube.
Claims (7)
ーチェンバーに取付け、一方の同軸型ネブライザーから
試料溶液または洗浄液を送入し、他方の同軸型ネブライ
ザーで該送入試料溶液または洗浄液を再循環霧化するこ
とを特徴とするICP分析試料の再循環噴霧による導入
方法。(1) Attach two removable coaxial nebulizers to the spray chamber, feed the sample solution or washing liquid from one coaxial nebulizer, and recirculate the sample solution or washing liquid using the other coaxial nebulizer. A method for introducing an ICP analysis sample by recirculating atomization, characterized by atomization.
求の範囲第(1)項記載のICP分析試料の再循環噴霧
による導入方法。(2) A method for introducing an ICP analysis sample by recirculation spraying according to claim (1), wherein a solution sample is also analyzed by a drain method.
二本の同軸型ネブライザーを装脱着自在に取付けたスプ
レーチェンバーであって、一方の該同軸型ネブライザー
の吸引管をスプレーチェンバーの下部に接続し、さらに
他方の同軸型ネブライザーの吸引管を試料溶液または洗
浄液溶液中に置いてなることを特徴とするICP分析試
料の再循環噴霧による導入装置。(3) A spray chamber that is connected to an ICP torch and has two coaxial nebulizers removably attached at symmetrical positions, the suction tube of one of the coaxial nebulizers being connected to the bottom of the spray chamber. An apparatus for introducing an ICP analysis sample by recirculation spray, characterized in that the suction tube of the other coaxial nebulizer is placed in a sample solution or a washing solution.
常に一定の取付け角度でスプレーチェンバーに取付けた
特許請求の範囲第(3)項記載のICP分析試料の再循
環噴霧による導入装置。(4) The device for introducing an ICP analysis sample by recirculating spray according to claim (3), wherein the coaxial nebulizer is always attached to the spray chamber at a constant angle through a plurality of O-rings.
請求の範囲第(3)項記載のICP分析試料の再循環噴
霧による導入装置。(5) The apparatus for introducing an ICP analysis sample by recirculating spray according to claim (3), wherein the spray chamber has a cyclone structure.
レーチェンバーから吸引管を介しての再循環噴霧との、
またドレインへの切換えのための切換えコックを有する
特許請求の範囲第(3)項記載のICP分析試料の再循
環噴霧による導入装置。(6) feeding and atomizing the sample solution or wash liquid and recirculating the atomization from the spray chamber via the suction tube;
The device for introducing an ICP analysis sample by recirculation spray according to claim 3, further comprising a switching cock for switching to a drain.
加熱ヒーターを有する特許請求の範囲第(3)項記載の
ICP分析試料の再循環噴霧による導入装置。(7) The device for introducing an ICP analysis sample by recirculating spray according to claim (3), which has a heater at the connection between the spray chamber and the ICP torch.
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JP6040987A JP2511448B2 (en) | 1987-03-16 | 1987-03-16 | Method and apparatus for introducing ICP analysis sample by recirculation spraying |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63225150A true JPS63225150A (en) | 1988-09-20 |
JP2511448B2 JP2511448B2 (en) | 1996-06-26 |
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP6040987A Expired - Lifetime JP2511448B2 (en) | 1987-03-16 | 1987-03-16 | Method and apparatus for introducing ICP analysis sample by recirculation spraying |
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JP (1) | JP2511448B2 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02253139A (en) * | 1989-03-28 | 1990-10-11 | Seiko Instr Inc | Sample introducing method for inductively coupled plasma emission spectrophotometer |
JPH02128563U (en) * | 1989-03-28 | 1990-10-23 |
-
1987
- 1987-03-16 JP JP6040987A patent/JP2511448B2/en not_active Expired - Lifetime
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02253139A (en) * | 1989-03-28 | 1990-10-11 | Seiko Instr Inc | Sample introducing method for inductively coupled plasma emission spectrophotometer |
JPH02128563U (en) * | 1989-03-28 | 1990-10-23 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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JP2511448B2 (en) | 1996-06-26 |
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