JPS6329211B2 - - Google Patents
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- JPS6329211B2 JPS6329211B2 JP57203603A JP20360382A JPS6329211B2 JP S6329211 B2 JPS6329211 B2 JP S6329211B2 JP 57203603 A JP57203603 A JP 57203603A JP 20360382 A JP20360382 A JP 20360382A JP S6329211 B2 JPS6329211 B2 JP S6329211B2
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J3/00—Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
- G01J3/02—Details
-
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-
- G—PHYSICS
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Human Computer Interaction (AREA)
- Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔技術分野〕
本発明は、分析試料を直流アーク（DCA）、高
圧スパーク（HVS）及び直流プラズマ（DCP）、
誘導結合高周波プラズマ（ICP）等の発光源によ
り励起発光させて得た発光部を画像伝送用光学繊
維束により正確に獲えると共に、該発光部の発光
スペクトルを上記光学繊維束を介して検出する発
光分光分析装置に関する。
圧スパーク（HVS）及び直流プラズマ（DCP）、
誘導結合高周波プラズマ（ICP）等の発光源によ
り励起発光させて得た発光部を画像伝送用光学繊
維束により正確に獲えると共に、該発光部の発光
スペクトルを上記光学繊維束を介して検出する発
光分光分析装置に関する。
原子力関係分野における、高レベル放射性物質
研究に伴なう分析は、ホツトセルを使用した遠隔
操作による分析が必要となる。従来の滴定分析、
比色分析は、もともと実験室を対象とした分析操
作であり、セル内分析法に適用することは困難で
ある。また分析操作が複雑であり、分析対象範囲
が狭い欠点もある。
研究に伴なう分析は、ホツトセルを使用した遠隔
操作による分析が必要となる。従来の滴定分析、
比色分析は、もともと実験室を対象とした分析操
作であり、セル内分析法に適用することは困難で
ある。また分析操作が複雑であり、分析対象範囲
が狭い欠点もある。
その点、分析試料を励起発光させ、その発光ス
ペクトルの波長およびスペクトル線強度を測定
し、分析試料中の成分および濃度を同定する発光
分光分析法は、測定濃度範囲が広く、多元素を同
時に分析できる利点を有し、またホツトセル内で
問題となる、高放射線の影響も受けずセル内分析
法として適した分析法である。
ペクトルの波長およびスペクトル線強度を測定
し、分析試料中の成分および濃度を同定する発光
分光分析法は、測定濃度範囲が広く、多元素を同
時に分析できる利点を有し、またホツトセル内で
問題となる、高放射線の影響も受けずセル内分析
法として適した分析法である。
しかし、高温多湿でしかも酸蒸気等の存在する
ホツトセル内に発光分光分析装置を設置し分析を
行なうことは、分析精度上及び装置のメンテナン
ス上不可能である。発光部を分離し、セル内に設
置することは可能であるが、セル内からの発光ス
ペクトルの伝送は、伝送距離による光の減衰及び
放射線遮蔽の観点から難しい技術であつた。
ホツトセル内に発光分光分析装置を設置し分析を
行なうことは、分析精度上及び装置のメンテナン
ス上不可能である。発光部を分離し、セル内に設
置することは可能であるが、セル内からの発光ス
ペクトルの伝送は、伝送距離による光の減衰及び
放射線遮蔽の観点から難しい技術であつた。
また製鉄分野において、発光分光分析法により
オンライン分析を行なう場合、環境の劣悪な現場
（高温、振動等）に発光分光分析装置を設置する
ことは、上記同様に正確な測定、すなわち成分の
判定およびその定量が不可能になる欠点がある。
オンライン分析を行なう場合、環境の劣悪な現場
（高温、振動等）に発光分光分析装置を設置する
ことは、上記同様に正確な測定、すなわち成分の
判定およびその定量が不可能になる欠点がある。
本発明は、上述の点に鑑み高放射線環境下のホ
ツトセル内における高放射性物質等の遠隔分析が
可能な、また、被測定物の周囲環境の影響を受け
ずに正確な分析を行なえる発光分光分析装置を提
供するもので、直流アーク、高圧スパーク、直流
プラズマ、誘導結合高周波プラズマ等の発光源に
より、分析試料を励起発光させ、発光スペクトル
線を検出し、該検出したスペクトル線から分析試
料の成分を判定し、また分析試料の成分の含有量
を定量する発光分光分析装置において、前記分析
試料の発光部と、前記発光スペクトルの検出部で
ある分光器との間に前記分析試料の発光部を画像
伝送すると共に、発光部の発光を伝送する光伝送
路を配置させたことを特徴とするものである。
ツトセル内における高放射性物質等の遠隔分析が
可能な、また、被測定物の周囲環境の影響を受け
ずに正確な分析を行なえる発光分光分析装置を提
供するもので、直流アーク、高圧スパーク、直流
プラズマ、誘導結合高周波プラズマ等の発光源に
より、分析試料を励起発光させ、発光スペクトル
線を検出し、該検出したスペクトル線から分析試
料の成分を判定し、また分析試料の成分の含有量
を定量する発光分光分析装置において、前記分析
試料の発光部と、前記発光スペクトルの検出部で
ある分光器との間に前記分析試料の発光部を画像
伝送すると共に、発光部の発光を伝送する光伝送
路を配置させたことを特徴とするものである。
以下、図面を参照して、本発明の一実施例につ
き説明する。
き説明する。
第１図は本発明の発光分光分析装置の説明図で
ある。第１図において、１は直流プラズマ発生装
置で、１１はタングステンカソード電極、１２は
黒鉛電極、１３は試料噴出ノズルを示す。プラズ
マ発生装置１においては、黒鉛電極１２に沿わせ
たノズルから不活性ガスよりなる電離性ガスとし
てのアルゴン（Ar）を吹き込むとともに、カソ
ード１１と黒鉛電極１２間に直流アークを発生さ
せ、吹き込まれたアルゴン（Ar）を電離し、ア
ルゴンプラズマ（Ｐ）を形成させる。
ある。第１図において、１は直流プラズマ発生装
置で、１１はタングステンカソード電極、１２は
黒鉛電極、１３は試料噴出ノズルを示す。プラズ
マ発生装置１においては、黒鉛電極１２に沿わせ
たノズルから不活性ガスよりなる電離性ガスとし
てのアルゴン（Ar）を吹き込むとともに、カソ
ード１１と黒鉛電極１２間に直流アークを発生さ
せ、吹き込まれたアルゴン（Ar）を電離し、ア
ルゴンプラズマ（Ｐ）を形成させる。
次いで、セラミツクネブライザにより霧化した
分析試料を試料噴出ノズル１３からアルゴンプラ
ズマ（Ｐ）中に導き、励起発光（Ｓ）させる。２
は集光レンズ、励起発光（Ｓ）している領域の像
を光伝送路３に入射させる。光伝送路３として
は、光伝送のための高純度石英系ガラスよりなる
コアと、コアの外周上に設けられたコアより低屈
析率の石英系ガラスクラツド、例えば従来公知の
フツ素をドープした石英ガラス、ボロンをドープ
した石英ガラス、あるいはフツ素とボロンとをド
ープした石英ガラスからなるクラツドとを有する
直径数μｍ〜数10μｍからなる光学繊維を数千本
〜数万本を束ね光学繊維束とし、この光学繊維束
の各光学繊維の両端部における位置が一対一に対
応するように整列させてなる画像伝送用光学繊維
束（以下、イメージガイドという）を用いる。試
料が励起発光（Ｓ）している領域の像を集光レン
ズ２でイメージガイド３の端面に結像させる。
分析試料を試料噴出ノズル１３からアルゴンプラ
ズマ（Ｐ）中に導き、励起発光（Ｓ）させる。２
は集光レンズ、励起発光（Ｓ）している領域の像
を光伝送路３に入射させる。光伝送路３として
は、光伝送のための高純度石英系ガラスよりなる
コアと、コアの外周上に設けられたコアより低屈
析率の石英系ガラスクラツド、例えば従来公知の
フツ素をドープした石英ガラス、ボロンをドープ
した石英ガラス、あるいはフツ素とボロンとをド
ープした石英ガラスからなるクラツドとを有する
直径数μｍ〜数10μｍからなる光学繊維を数千本
〜数万本を束ね光学繊維束とし、この光学繊維束
の各光学繊維の両端部における位置が一対一に対
応するように整列させてなる画像伝送用光学繊維
束（以下、イメージガイドという）を用いる。試
料が励起発光（Ｓ）している領域の像を集光レン
ズ２でイメージガイド３の端面に結像させる。
イメージガイド３の端面に結像された試料が励
起発光（Ｓ）している領域の像はイメージガイド
３中を伝藩し、出射側端面まで導かれる。更に分
光器４に設けたスリツト６を通して試料の励起発
光（Ｓ）を選択的に分光器まで導く。分光器４に
おいて従来から行なわれている方法により測定さ
れた発光スペクトル線および発光スペクトル線強
度から分析試料の成分元素および各元素の濃度を
定量する。
起発光（Ｓ）している領域の像はイメージガイド
３中を伝藩し、出射側端面まで導かれる。更に分
光器４に設けたスリツト６を通して試料の励起発
光（Ｓ）を選択的に分光器まで導く。分光器４に
おいて従来から行なわれている方法により測定さ
れた発光スペクトル線および発光スペクトル線強
度から分析試料の成分元素および各元素の濃度を
定量する。
ところで、本実施例におけるイメージガイド３
を用いた発光分光分析装置にて作成した検量線の
一例としてＢ（2496Å）、Si（2881Å）、Mo（3132
Å）Pd（3403Å）、Al（3961Å）、Ce（4186Å）、Li
（6103Å）およびＫ（7698Å）についての検量線を
第２図Ａ〜Ｈに示す。光検出強度と各種元素の含
有量との関係を検量線として電算機に記憶させて
おくことにより分光分析器４にて分析試料の励起
発光（Ｓ）のスペクトル線の波長により分析試料
に含まれる成分を判定し、またそのスペクトル線
およびスペクトル線の強度から含有成分の含有量
を定量することができる。
を用いた発光分光分析装置にて作成した検量線の
一例としてＢ（2496Å）、Si（2881Å）、Mo（3132
Å）Pd（3403Å）、Al（3961Å）、Ce（4186Å）、Li
（6103Å）およびＫ（7698Å）についての検量線を
第２図Ａ〜Ｈに示す。光検出強度と各種元素の含
有量との関係を検量線として電算機に記憶させて
おくことにより分光分析器４にて分析試料の励起
発光（Ｓ）のスペクトル線の波長により分析試料
に含まれる成分を判定し、またそのスペクトル線
およびスペクトル線の強度から含有成分の含有量
を定量することができる。
第１図において５はイメージガイド３の位置調
整用微動台を示す。
整用微動台を示す。
以上詳述したように本発明の装置によれば、試
料の発光Ｓを光伝送路としてのイメージガイド３
にて試料の励起発光部であるプラズマ発生装置１
と離隔して配置された分光器４まで伝送した上、
発光スペクトルを測定するので、分光器４を安全
で、かつ、安定した場所に設置することができ、
観測現場の環境に左右されることなく、正確でか
つ安全な測定が可能となる。
料の発光Ｓを光伝送路としてのイメージガイド３
にて試料の励起発光部であるプラズマ発生装置１
と離隔して配置された分光器４まで伝送した上、
発光スペクトルを測定するので、分光器４を安全
で、かつ、安定した場所に設置することができ、
観測現場の環境に左右されることなく、正確でか
つ安全な測定が可能となる。
上述の実施例の通り、本発明では光伝送路とし
て発光を像として捕え伝送するイメージガイドを
使用することを特徴とするものである。これに対
し、多数本の光学繊維を単に束ねただけの、光の
強度のみを伝送するライトガイド、またはライト
ガイドと同様に光の強度のみを伝送するための大
口径のコアを有する単一のロツドフアイバまた
は、光学繊維そのもの等を用いることもできる。
て発光を像として捕え伝送するイメージガイドを
使用することを特徴とするものである。これに対
し、多数本の光学繊維を単に束ねただけの、光の
強度のみを伝送するライトガイド、またはライト
ガイドと同様に光の強度のみを伝送するための大
口径のコアを有する単一のロツドフアイバまた
は、光学繊維そのもの等を用いることもできる。
しかしながら、バンドルフアイバおよびロツド
フアイバを用いた場合にはこれらのフアイバでは
光を伝送することはできるが、像としてとらえて
おらず、従つて、光の像を伝送することができな
いので、特定の励起発光領域のみ捕え伝送するこ
とができない、従つてアルゴン（Ar）のプラズ
マ発光と分析試料の発光が同時にフアイバに入射
するのでアルゴンプラズマからの雑音が多くな
り、Ｓ／Ｎ比が悪くなる。その点、イメージガイ
ドを用いた場合には、端面に結像された像を正位
置で捕え、像として伝送でき、しかも、イメージ
ガイドの発光位置に対向する端部に狭画角レンズ
系を装着するなどして端部の位置を調整すること
により、アルゴンのプラズマ像は入射させず、分
析試料の励起発光領域のみをとらえることができ
るので極めて正確で、しかもＳ／Ｎ比の良い測定
が可能となる。ところで、端部の位置調整を行な
う際、イメージガイドの分光器側の端部を分光器
より取りはずし、この端部に色フイルターを取り
つけた目視用のレンズ系７を装着し、フイルター
を介して目視しながら分析試料の発光の最適位置
をさがすべく端部調整用微動台を調整することに
より行なう。イメージガイドとしては多数本の光
学繊維をその両端部のみを結束して束ねた可撓性
のあるものと、多数本の光学繊維を、それぞれ隣
接する光学繊維同志を溶着させてなる或る程度の
剛性を有するものとがあるが、可撓性のあるもの
は布設等が容易であるが、端部の位置調整という
点を考慮すれば多少の剛性をもつイメージガイド
の方が適している。
フアイバを用いた場合にはこれらのフアイバでは
光を伝送することはできるが、像としてとらえて
おらず、従つて、光の像を伝送することができな
いので、特定の励起発光領域のみ捕え伝送するこ
とができない、従つてアルゴン（Ar）のプラズ
マ発光と分析試料の発光が同時にフアイバに入射
するのでアルゴンプラズマからの雑音が多くな
り、Ｓ／Ｎ比が悪くなる。その点、イメージガイ
ドを用いた場合には、端面に結像された像を正位
置で捕え、像として伝送でき、しかも、イメージ
ガイドの発光位置に対向する端部に狭画角レンズ
系を装着するなどして端部の位置を調整すること
により、アルゴンのプラズマ像は入射させず、分
析試料の励起発光領域のみをとらえることができ
るので極めて正確で、しかもＳ／Ｎ比の良い測定
が可能となる。ところで、端部の位置調整を行な
う際、イメージガイドの分光器側の端部を分光器
より取りはずし、この端部に色フイルターを取り
つけた目視用のレンズ系７を装着し、フイルター
を介して目視しながら分析試料の発光の最適位置
をさがすべく端部調整用微動台を調整することに
より行なう。イメージガイドとしては多数本の光
学繊維をその両端部のみを結束して束ねた可撓性
のあるものと、多数本の光学繊維を、それぞれ隣
接する光学繊維同志を溶着させてなる或る程度の
剛性を有するものとがあるが、可撓性のあるもの
は布設等が容易であるが、端部の位置調整という
点を考慮すれば多少の剛性をもつイメージガイド
の方が適している。
なお、イメージガイドの光伝送路を構成する光
学繊維の材料としては、石英系ガラス、多成分ガ
ラス、プラスチツクおよびこれらを組み合せたも
の等が使用できる。ところで伝送損失、紫外線吸
収特性が良好で、各波長に対して安定した伝送特
性を有する材料としては石英系ガラスが特に優れ
ている。
学繊維の材料としては、石英系ガラス、多成分ガ
ラス、プラスチツクおよびこれらを組み合せたも
の等が使用できる。ところで伝送損失、紫外線吸
収特性が良好で、各波長に対して安定した伝送特
性を有する材料としては石英系ガラスが特に優れ
ている。
また、実施例では分析試料を励起発光させるの
に不活性ガスのプラズマを用いたが、プラズマは
分析試料が溶液試料である場合に適し、試料が固
体試料である場合には電極間放電が適する。
に不活性ガスのプラズマを用いたが、プラズマは
分析試料が溶液試料である場合に適し、試料が固
体試料である場合には電極間放電が適する。
第１図は本発明の発光分光分析装置の説明図、
第２図Ａ〜Ｈは各元素の検量線のグラフを示す。
図において、１はプラズマ発生装置、１１，１２
は電極、Ｐはプラズマ、Ｓは発光、３は光伝送
路、４は分光器を示す。
第２図Ａ〜Ｈは各元素の検量線のグラフを示す。
図において、１はプラズマ発生装置、１１，１２
は電極、Ｐはプラズマ、Ｓは発光、３は光伝送
路、４は分光器を示す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 直流アーク（DCA）、高圧スパーク（HVS）
及び直流プラズマ（DCP）、誘導結合高周波プラ
ズマ（ICP）等の発光部により、分析試料を励起
発光させ、発光スペクトル線を分光器により検出
し、該検出したスペクトル線から分析試料中の成
分及び含有量を測定する発光分光分析装置におい
て、 前記分析試料の発光部と、前記発光スペクトル
線の検出部である分光器との間に、少なくともコ
ア部と、該コア部の外周に該コア部より屈折率の
低いクラツド層とを有する光学繊維の複数の束か
らなり、かつ、該束の各光学繊維の両端部におけ
る位置を一対一に対応させて整列した束からなる
前記分析試料の発光部を画像として伝送すると共
に発光部の光を伝送する光伝送路を配設させ、該
光伝送路の発光部側に該光伝送路の位置調整手段
を設置したことを特徴とする発光分光分析装置。 ２ 前記光伝送路の前記発光位置に対向する端部
に狭画角レンズ系を配設してなる特許請求の範囲
第１項記載の発光分光分析装置。 ３ 前記光伝送路の前記発光の検出位置に対向す
る端部に色フイルターを配設してなる特許請求の
範囲第１項乃至第２項記載のいずれかの発光分光
分析装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20360382A JPS5994042A (ja) | 1982-11-22 | 1982-11-22 | 発光分光分析装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20360382A JPS5994042A (ja) | 1982-11-22 | 1982-11-22 | 発光分光分析装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5994042A JPS5994042A (ja) | 1984-05-30 |
| JPS6329211B2 true JPS6329211B2 (ja) | 1988-06-13 |
Family
ID=16476779
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20360382A Granted JPS5994042A (ja) | 1982-11-22 | 1982-11-22 | 発光分光分析装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5994042A (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4789239A (en) * | 1983-06-10 | 1988-12-06 | Mitsubishi Cable Industries, Ltd. | Emission spectroscopic analyzer |
| FR2564230B1 (fr) * | 1984-05-14 | 1986-10-24 | Cogema | Enceinte etanche blindee equipee pour etre utilisable en spectrometrie d'emission |
| JPS61250605A (ja) * | 1985-04-27 | 1986-11-07 | Power Reactor & Nuclear Fuel Dev Corp | 導光路付きイメ−ジフアイバ |
| EP2178181B1 (en) * | 2007-07-12 | 2017-08-30 | Imagineering, Inc. | Ignition plug, and analyzing device |
| JP6335433B2 (ja) * | 2013-03-28 | 2018-05-30 | 株式会社日立ハイテクサイエンス | Ｉｃｐ発光分光分析装置 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5071385A (ja) * | 1973-06-19 | 1975-06-13 | ||
| JPS53110591A (en) * | 1977-03-08 | 1978-09-27 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Emission spectroscopic analysis apparatus |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS53136893U (ja) * | 1977-04-04 | 1978-10-28 |
-
1982
- 1982-11-22 JP JP20360382A patent/JPS5994042A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5071385A (ja) * | 1973-06-19 | 1975-06-13 | ||
| JPS53110591A (en) * | 1977-03-08 | 1978-09-27 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Emission spectroscopic analysis apparatus |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5994042A (ja) | 1984-05-30 |
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