KR102181778B1 - 금속 미립자의 분석방법 및 유도 결합 플라즈마 질량 분석방법 - Google Patents

금속 미립자의 분석방법 및 유도 결합 플라즈마 질량 분석방법 Download PDF

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다츠야 이치노세
고헤이 니시구치
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Abstract

본 발명은 금속 미립자가 포함되는 시료를 유도 결합 플라즈마 질량 분석장치에 의해 분석하는 경우에, 표준이 되는 금속 미립자를 필요로 하지 않고 분석할 수 있는 방법을 제공하는 것을 과제로 한다.
상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 금속 미립자의 분석방법은 유도 결합 플라즈마 질량 분석장치를 사용한 액체 중 금속 미립자의 분석방법으로서, 상기 분석장치에, 기지 농도의 특정 원소를 포함하는 표준용액을 저장하는 표준용액 저장 수단과, 표준용액을 흡인 및 토출하는 시린지 펌프와, 표준용액이 공급되는 표준용액용 네뷸라이저와 표준용액용 스프레이 챔버를 갖는 용액 도입 수단으로 구성된 표준용액 도입장치를 설치하여, 3 μL/min 이하의 유량으로 표준용액을 표준용액용 네뷸라이저에 직접 공급하고, 검출기로부터 얻어진 표준용액 신호강도와 도입한 특정 원소의 물리량을 토대로, 특정 원소에 의한 금속 미립자의 입경값을 산출하는 금속 미립자의 분석방법에 관한 것이다.

Description

금속 미립자의 분석방법 및 유도 결합 플라즈마 질량 분석방법
본 발명은 액체나 기체에 포함되는 금속 미립자의 분석방법 및 그 분석방법을 사용한 유도 결합 플라즈마 질량 분석방법에 관한 것이다.
최근 들어, 반도체 웨이퍼 등의 기판에 혼입된 금속, 유기물질 등의 분석이나, 기상 중에 부유하는 입자 중 금속 등의 분석에는, 유도 결합 플라즈마 질량 분석장치(이하, 경우에 따라 ICP－MS로 약칭함)를 사용해서 행하여지는 것이 알려져 있다. 이 분석 대상이 되는 금속은 액체나 기체 중에 금속 미립자로서 존재하고 있는 경우가 있어, 이 금속 미립자에 대해서도 ICP－MS에 의해 분석되는 것이 알려져 있다.
이 ICP－MS에 있어서, 용액계의 분석을 행하는 장치 구성은 도 1에 나타내는 바와 같이, 측정 대상이 되는 시료용액을 저장하는 시료 저장부(101)와, 시료용 네뷸라이저(102)와 시료용 스프레이 챔버(103)를 갖는 시료 도입부와, 플라즈마를 형성하여 시료를 이온화하는 토치부(104)와, 이온을 플라즈마로부터 받아들이기 위한 인터페이스부(105)와, 이온을 분리하는 질량 분석부(106)와, 분리된 이온을 검출하는 검출부(107)를 구비하는 것이다. 그리고, 이 ICP－MS에서는, 시료용액에 포함되는 금속원소의 원자를 이온화하여, 그 일부가 질량 분석부를 투과하여 검출기에 도달한 것을 펄스 카운트로서 검출하고 있다. 일반적으로는, 104∼105개의 원자가 플라즈마에 도입되어 이온화되었을 때 1개의 이온이 검출기까지 도달하여 1 카운트의 신호강도로서 검출된다.
이 ICP－MS에 있어서, 시료용액에 용해된 금속의 농도 분석을 행하는 경우, 금속을 혼합한 표준용액을 분석하여 얻어지는 검량선(농도 vs 신호강도)을 사용하여 행하여진다(예를 들면, 특허문헌 1). 사전에, 표준용액의 금속 농도에 대한 신호강도의 검량선을 준비해두고, 시료용액에 따른 신호강도로부터 시료용액 중의 금속 농도를 측정한다.
이에 대해, 금속 미립자로서 용액에 혼입되어 있는 시료용액을 분석하는 경우, 입경 기지의 금속 미립자가 소정량 투입된 표준용액을 분석하여, 검출기로부터 얻어지는 금속 미립자 수와, 금속 미립자 1개당 신호강도를 사전에 측정하여 행하여진다. 검출기에서는, 1개의 금속 미립자가 검출되는 경우, 금속 미립자를 구성하는 금속원소의 이온에 상당하는 신호강도가 피크로서 출현하기 때문에, 그 피크 수가 검출기에 도달한 금속 미립자의 개수로서 측정된다. 또한, 신호강도는 금속 미립자의 입경과 상관된다.
구체적으로는, 표준으로서의 입경 50 ㎚의 금속(A라고 가정함) 미립자를 사용한 경우를 예로서 설명한다. 아래에서는, 간이한 설명으로 하기 위해, 가상의 금속원소(A)를 사용한다. 표준으로서의 입경 50 ㎚의 금속(A) 미립자를 106개/mL가 되도록 한 표준용액을 사용한 경우, 이 표준용액을 1 μL／sec로 네뷸라이저로 흡인시켜서 분석한다. 검출기에 의해 1초 동안에 100개의 금속(A) 미립자가 검출되었다고 하면, 네뷸라이저에 도입한 1초당 입자 수 1,000개에 대해 실제로 검출된 개수가 100개이기 때문에, 스프레이 챔버를 10%의 금속(A) 미립자가 투과된 것이 된다. 또한, 1개의 금속(A) 미립자에 의한 신호강도가 50 카운트라는 결과였던 경우, 50 ㎚ 입경의 금속(A) 미립자의 용적(6.54×10－17 ㎤)과 50 ㎚ 입경의 금속(A) 미립자의 밀도(10 g／㎤로 가정함)로부터 얻어지는 50 ㎚ 입경의 금속(A) 미립자의 중량(654 ag)을 신호강도 50 카운트로 나눔으로써, 1 카운트당 중량 감도값(654／50＝13.08 ag／count)이 얻어진다. 금속(A) 미립자에 의한 1 카운트당 중량 감도값은, 토치부에 도입된 금속(A) 미립자의 절대량에 대해 검출되는 신호강도를 나타내게 되어, 측정 대상의 시료용액 중에 금속(A) 미립자가 포함되어 있었던 경우, 그 검출 결과에서 얻어진 1개의 금속(A) 미립자에 의한 신호강도값에 의해, 시료용액 중의 금속(A) 미립자의 입경을 산출할 수 있다.
또한, 시료용액의 금속(A) 미립자의 농도를 분석하기 위해서는, 시료 도입부에 있어서의 시료용 스프레이 챔버의 투과효율을 사전에 측정할 필요가 있다. 이 스프레이 챔버는 네뷸라이저에 의해 아르곤 가스로 에어로졸상으로 된 것 중, 미세한 에어로졸만을 선별하여 토치부로 유출하는 것이다. 네뷸라이저에 흡인된 액량에 대한 스프레이 챔버로부터 토치부로 보내어지는 액량의 비율을 스프레이 챔버의 투과효율이라 한다. 상기한 표준의 금속(A) 미립자를 사용한 경우에 구해진 입자 개수로 계산하는 것도 가능하나, 표준용액 중의 정확한 입자 개수를 구하는 것은 매우 어렵다. 따라서, 네뷸라이저부터 검출기까지의 감도와 토치부의 플라즈마부터 검출기까지의 감도의 비율을 사용하여 스프레이 챔버의 투과효율을 구하는 방법이 사용된다. 즉 기지 농도의 금속(A) 표준용액을 ICP－MS로 분석하여 얻어지는 네뷸라이저부터 검출기까지의 1 카운트당 중량 감도값과, 입경 기지의 금속(A) 미립자를 포함하는 표준용액에 의해 얻어진, 토치부의 플라즈마부터 검출기까지의 1 카운트당 중량 감도값과 비교함으로써 구한다.
구체적으로는, 금속(A) 농도가 1 ppb(1 pg／μL)의 표준용액을 1 μL／sec로 네뷸라이저로 흡인시켜서 분석한다. 검출기에 의해 1초 동안에 10,000 카운트 검출된 경우, 네뷸라이저로의 도입량(1 pg/sec＝106 ag/sec)으로부터, 네뷸라이저부터 검출기까지의 1 카운트당 중량 감도값(106／104＝100 ag／count)이 얻어진다. 이 네뷸라이저 도입에 의한 1 카운트당 중량 감도값은, 네뷸라이저로 도입된 금속(A)의 중량(절대량)에 대해 검출되는 신호강도를 나타내게 된다. 이 때문에, 전술한 금속(A) 미립자에 의한 토치부의 플라즈마부터 검출기까지의 1 카운트당 중량 감도값을, 네뷸라이저 도입에 의한 1 카운트당 중량 감도값으로 나눔으로써(13.08/100＝0.13), 사용하고 있는 스프레이 챔버의 투과효율(13%)이 구해진다. 즉, 네뷸라이저에 흡인된 액량의 13%가, 사용하고 있는 스프레이 챔버로부터 토치부로 보내어지는 액량이 되는 것을 알 수 있다. 이 스프레이 챔버의 투과효율을 알면 토치부로의 도입량을 알 수 있기 때문에, 입경 기지의 금속(A) 미립자 이외의 원소의 토치부로의 도입량이 구해져, 시료용액의 그들 원소의 금속 미립자의 농도를 산출할 수 있다.
이와 같이, 금속 미립자의 상태로 액중에 존재하는 시료용액을 ICP－MS로 분석하는 경우, 기지 입경의 금속 미립자를 포함하는 표준용액을 준비할 필요가 있다. 그러나, Au와 같은 원소에 대해서는, 기지 입경의 금속 미립자가 시판되고 있지만, ICP－MS로 분석할 수 있는 많은 금속원소에 대해서 입경 기지의 금속 미립자를 준비하는 것은 매우 곤란하다. 또한, 기지 입경의 Au의 금속 미립자에 의해 표준용액을 조정하는 경우, 미립자의 응집, 용해 등에 의해 정확한 입경 및 입자 수의 조절에는 매우 곤란한 작업을 수반하여, 신속한 분석을 행할 수 없다고 하는 것이 현재 상황이다.
또한, 유도 결합 플라즈마 질량 분석에 있어서는, 금속 미립자를 포함하는 기체에 의한 시료 가스를 분석하는 것이나, 고체 시료에 레이저광을 조사하여 시료를 증발, 미립화하고, 그 미립화 시료를 직접 분석하는, 레이저 어블레이션 ICP－MS라 불리는 분석이 알려져 있다(예를 들면, 특허문헌 2). 이러한 기상 중의 금속 미립자의 분석에 있어서도, ICP－MS로 분석할 수 있는 많은 금속원소의 입경 기지의 금속 미립자를 준비하는 것은 곤란하기 때문에, 기상 중의 금속 미립자를 정량적으로 분석하는 것을 효율적으로 행할 수 없는 상황이다.
일본국 특허공개 평3－108246호 공보 일본국 특허공개 제2018－136190호 공보
이상과 같은 실정을 배경으로, 본 발명은 측정 대상으로서 금속 미립자가 포함되는 시료를 유도 결합 플라즈마 질량 분석장치에 의해 분석하는 경우에 있어서, 표준이 되는 금속 미립자를 필요로 하지 않고, 특정 원소를 포함하는 표준용액을 사용함으로써, 특정 원소의 금속 미립자의 입경을 얻을 수 있는 금속 미립자의 분석방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 그리고, 그 금속 미립자의 분석방법을 사용하여, 시료 중에 포함되는 금속 미립자의 입자 수, 농도를 측정하는 유도 결합 플라즈마 질량 분석방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명자들은 특정 원소가 기지 농도의 표준용액을, 매우 저유량으로 직접 네뷸라이저(nebulizer)에 공급하면, 스프레이 챔버로부터 토치부로 도입한 표준용액의 거의 100%(전량)를 플라즈마에 도입할 수 있는 것을 발견하고, 본 발명을 상도하였다.
본 발명은 측정 대상이 되는 시료용액을 저장하는 시료 저장부와, 시료용 네뷸라이저와 시료용 스프레이 챔버를 갖는 시료 도입부와, 플라즈마를 형성하여 시료를 이온화하는 토치부와, 이온을 플라즈마로부터 받아들이기 위한 인터페이스부와, 이온을 분리하는 질량 분석부와, 분리된 이온을 검출하는 검출부를 구비하는 유도 결합 플라즈마 질량 분석장치를 사용한, 액체 중 금속 미립자의 분석방법으로서, 당해 유도 결합 플라즈마 질량 분석장치에, 기지 농도의 특정 원소를 포함하는 표준용액을 저장하는 표준용액 저장 수단과, 표준용액을 흡인 및 토출하는 시린지 펌프와, 표준용액이 공급되는 표준용액용 네뷸라이저와 표준용액용 스프레이 챔버를 갖는 용액 도입 수단으로 구성된 표준용액 도입장치를 설치하여, 시료 도입부와 토치부를 접속하는 유로에, 표준용액용 스프레이 챔버로부터 유출되는 표준용액을 도입시키기 위한 표준용액 도입로를 접속하고, 3 μL/min 이하의 유량으로 표준용액을 표준용액용 네뷸라이저에 직접 공급함으로써, 용액 도입 수단으로부터 토치부에 표준용액을 도입하여, 검출기로부터 얻어진 표준용액 신호강도와 도입한 특정 원소의 물리량을 토대로, 1 카운트당 특정 원소 중량인 표준용액 감도값을 구하여, 시료용액의 도입에 의해 검출기로부터 얻어지는, 특정 원소에 의한 1개의 금속 미립자의 시료용액 신호 카운트 수와 상기 표준용액 감도값으로부터, 특정 원소에 의한 금속 미립자의 입경값을 산출하는 것을 특징으로 한다.
그리고, 본 발명은 상기 기재의 액체 중 금속 미립자의 분석방법에 있어서의 표준용액 감도값을 사용하는 것으로, 기지 농도의 특정 원소를 포함하는 시료용 표준용액을 시료 도입부로부터 토치부에 도입하여, 검출기로부터 얻어진 시료용 표준용액 신호강도로부터, 시료용 표준용액 신호강도 1 카운트당 특정 원소 중량인 시료 도입부 감도값을 산출하고, 상기 표준용액 감도값과 시료 도입부 감도값으로부터 시료용 스프레이 챔버의 투과효율을 산출하여, 측정 대상인 시료용액을 시료 도입부로부터 토치부에 일정 시간 도입하여 검출기에 의해 얻어지는 특정 원소의 금속 미립자 수와, 시료용 스프레이 챔버의 투과효율로부터, 시료용액에 포함되는 특정 원소의 금속 미립자 수를 산출하고, 시료용액의 도입에 의해 검출기로부터 얻어진 특정 원소의 금속 미립자 신호강도의 총적산값과 표준용액 감도값과, 스프레이 챔버의 투과효율로부터, 시료용액에 포함되는 특정 원소의 금속 미립자 총중량을 산출하여, 시료 저장부와 시료 도입부 사이에 설치한 유량 검출 수단으로부터 얻어지는 시료용액의 도입량과, 산출된 특정 원소의 금속 미립자 총중량으로부터, 시료용액의 금속 미립자 농도를 산출하는 것을 특징으로 하는, 금속 미립자 수 및 금속 미립자 농도의 유도 결합 플라즈마 질량 분석방법에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 측정 대상의 고체 시료에 레이저광을 조사하여 시료를 증발, 미립화하는 레이저 어블레이션기, 또는 측정 대상을 포함하는 시료 가스의 가스 성분을 아르곤 가스로 치환하는 가스 치환기 중 어느 하나에 의해 생성한 시료 가스를 도입하는 가스화 시료 도입부와, 플라즈마를 형성하여 시료를 이온화하는 토치부와, 이온을 플라즈마로부터 받아들이기 위한 인터페이스부와, 이온을 분리하는 질량 분석부와, 분리된 이온을 검출하는 검출부를 구비하는 유도 결합 플라즈마 질량 분석장치를 사용한, 기체 중 금속 미립자의 분석방법으로서, 당해 유도 결합 플라즈마 질량 분석장치에, 기지 농도의 특정 원소를 포함하는 표준용액을 저장하는 저장 수단과, 표준용액을 흡인 및 토출하는 시린지 펌프와, 표준용액이 공급되는 표준용액용 네뷸라이저와 표준용액용 스프레이 챔버를 갖는 용액 도입 수단으로 구성된 표준용액 도입장치를 설치하여, 가스화 시료 도입부와 토치부를 접속하는 유로에, 표준용액용 스프레이 챔버로부터 유출되는 표준용액을 도입시키기 위한 표준용액 도입로를 접속하고, 3 μL/min 이하의 유량으로 표준용액을 표준용액용 네뷸라이저에 직접 공급함으로써, 용액 도입 수단으로부터 토치부에 표준용액을 도입하여, 검출기로부터 얻어진 표준용액 신호강도와 도입한 특정 원소의 물리량을 토대로, 표준용액 신호강도 1 카운트당 특정 원소 중량인 표준용액 감도값을 구하여, 시료 가스의 도입에 의해 검출기로부터 얻어지는, 특정 원소에 의한 1개의 금속 미립자의 신호강도 카운트 수와 상기 표준용액 감도값으로부터, 특정 원소에 의한 금속 미립자의 입경값을 산출하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 상기 기재의 기체 중 금속 미립자의 분석방법에 있어서의 표준용액 감도값을 사용하는 것으로, 측정 대상인 시료 가스를 시료 도입부로부터 토치부에 일정 시간 도입하여 검출기에 의해 얻어지는 특정 원소의 금속 미립자 수를 측정하여, 시료 가스의 도입에 의해 검출기로부터 얻어진 특정 원소의 금속 미립자 신호강도의 총적산값과 표준용액 감도값 및 시료 가스의 도입량으로부터, 시료 가스의 금속 미립자 농도를 산출하는 것을 특징으로 하는, 금속 미립자 수 및 금속 미립자 농도의 유도 결합 플라즈마 질량 분석방법에 관한 것이다.
본 발명에 있어서의 금속 미립자의 분석방법에 있어서는, 3 μL/min 이하의 유량으로 표준용액을 표준용액용 네뷸라이저에 안정하게 직접 공급하는 것이 중요해진다. 이 때문에, 표준용액을 흡인 및 토출하는 시린지 펌프에는 고성능의 것을 사용한다. 구체적으로는, 0.1 μL／min의 유량을 안정하게 토출할 수 있는 성능을 가진 고성능 시린지 펌프를 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서, 3 μL/min 이하의 유량으로 표준용액을 표준용액용 네뷸라이저에 직접 공급함으로써, 공급한 표준용액의 거의 100%(전량)를 플라즈마에 도입할 수 있는 것을 확인한 것은, 다음과 같은 검증에 따른다. 검증 1：표준용액용 스프레이 챔버를 가열하여 온도를 변화시켜도, 표준용액 신호강도 1 카운트당 특정 원소 중량인 표준용액 감도값에 변화가 생기지 않았다. 검증 2：기지 입경의 Au의 금속 미립자에 의해 얻어지는 감도값과 표준용액 감도값이 거의 일치하였다. 검증 3：표준용액의 도입량을 변화시킨 경우, 3 μL/min까지의 유량이면, 신호강도가 직선적으로 변화되었다. 3 μL／min의 유량을 초과하면 신호강도가 떨어지는 경향이 보이고, 표준용액이 표준용액용 스프레이 챔버 내에서 트랩되기 시작하는 현상이 확인되었다. 검증 4：3개의 동일 타입의 네뷸라이저를 표준용액용 네뷸라이저로서 사용하여, 표준용액 감도값을 비교한 바, 상대표준편차가 1% 이내였다.
본 발명에 의하면, 표준이 되는 금속 미립자를 필요로 하지 않고, 시료 중에 포함되는 금속 미립자의 입경을 측정할 수 있어, 시료 중에 포함되는 금속 미립자 수와 금속 미립자 농도를 분석할 수 있다.
도 1은 종래의 유도 결합 플라즈마 질량 분석장치의 개략도이다.
도 2는 본 실시형태의 유도 결합 플라즈마 질량 분석장치의 개략도이다.
도 3은 표준용액 도입량과 신호강도의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 4는 표준용액 도입량과 내부표준(internal standard)의 신호강도의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 5는 본 실시형태에 있어서의 시료 가스 분석용 유도 결합 플라즈마 질량 분석장치의 개략도이다.
도 6은 특정 원소의 표준용액 도입량과 신호강도의 관계를 나타내는 그래프이다.
본 실시형태에서는, 용액계의 시료를 분석하는 경우를 예로서 설명한다. 도 2에 본 실시형태의 유도 결합 플라즈마 질량 분석장치의 개략도를 나타낸다. 도 2에 나타내는 ICP－MS에는 표준용액 도입장치(2)가 접속되어 있다. 이 표준용액 도입장치(2)는 표준용액을 저장하는 표준용액 저장용기(201)와, 표준용액을 흡인 및 토출하는 시린지 펌프(202)와, 표준용액이 공급되는 표준용액용 네뷸라이저(203)와 표준용액용 스프레이 챔버(204)로 구성되어 있다. 또한, 폐기용 폐기용기(205)도 구비하고 있다. 그리고, 시린지 펌프(202)에는 0.1∼99.0 μL／min의 유량을 제어할 수 있는 성능을 갖는 것을 사용하였다. 이 시린지 펌프의 제어 유량에 대해서는, 시린지 펌프를 구성하는 시린지에 사용하고 있는 볼나사의 물리적인 가동량으로부터 계산함으로써 구해진다. 또한, 표준용액 도입장치(2) 이외의 ICP－MS(애질런트·테크놀로지스(주) 제조 모델 8800) 본체의 장치 구성은, 도 1에서 나타낸 것과 기본적으로 동일하며, 시료 저장부(101)와 시료용액용 네뷸라이저(102)를 연결하는 유로에는, 네뷸라이저에 도입한 시료용액의 도입량을 측정하기 위한 광센서(108)와 공기 주입 밸브(109)가 설치되어 있다.
표준용액 도입장치(2)의 표준용액용 스프레이 챔버(204)로부터 유출되는 표준용액을 도입시키기 위한 표준용액 도입로(206)는, 시료 도입부의 시료용액용 스프레이 챔버(103)와 토치부(104)를 접속하는 유로(110)에 접속되어 있다.
본 발명에 있어서, 도 2에 나타내는 바와 같이 ICP－MS 본체에 표준용액 도입장치를 별도 설치하여, ICP－MS 본체 측 시료용액의 분석용 도입경로를 남기고 있는 이유는, 분석 시에 있어서 시료용액의 교환 등의 작업을 신속하게 행할 수 있는 것과, 측정 대상이 되는 금속 미립자를 포함하는 시료용액을 분석하는 경우, 어느 정도의 도입량으로 시료용액을 토치부에 도입할 필요가 있기 때문이다
먼저, 3 μL/min 이하의 유량으로 표준용액을 표준용액용 네뷸라이저에 직접 공급하면, 공급한 표준용액의 거의 100%(전량)를 플라즈마에 도입할 수 있는 것을 확인하였을 때의 4개의 검증에 대해서 설명한다.
＜검증 1＞　표준용액용 스프레이 챔버를 가열하여 온도를 변화시켜서, 표준용액 신호강도 1 카운트당 특정 원소 중량인 표준용액 감도값을 조사하였다. 이 표준용액 신호강도 1 카운트당 특정 원소 중량인 표준용액 감도값은, 다음과 같이 하여 얻어졌다.
표준용액은 Au를 10 ppb｛다른 단위로 나타내면 (ng／mL) 또는 (pg/μL)｝포함하는 표준용액을 사용하였다. 그리고, 이 표준용액을 표준용액용 네뷸라이저에 1 μL/min의 유량으로 직접 도입시켜, 검출된 신호강도를 조사하였다. 이 표준용액의 분석을 행할 때, ICP－MS 본체 측에서는, 시료용액용 네뷸라이저에 0.3 mL／min의 유량으로 순수를 공급하였다. 또한, 표준용액용 네뷸라이저와 시료용액용 네뷸라이저에는 아르곤(Ar) 가스를 공급하였다.
검출기로부터 얻어진 신호강도는 1초당 29,159 카운트였다(29,159 counts／sec). 또한, 표준용액용 네뷸라이저에 흡인된 Au의 1초당 도입 절대량은 10 pg／min＝0.167 pg/sec＝167,000 ag／sec가 된다. 따라서, 이 표준용액 신호강도 1 카운트당 특정 원소 중량인 표준용액 감도값은 167,000／29,159＝5.72 ag／counts가 되었다. 이때의 표준용액용 스프레이 챔버의 온도는 23℃였다.
표준용액용 스프레이 챔버의 기준온도를 23℃로 하고, 표준용액용 스프레이 챔버 온도를 120℃로 가열하여, 동일한 조건에서 표준용액 신호강도 1 카운트당 특정 원소 중량인 표준용액 감도값을 구한 바, 5.71 ag／counts가 되었다. 그 결과, 표준용액용 스프레이 챔버 온도를 변화시켜도, 1 μL／min의 유량으로 표준용액을 표준용액용 네뷸라이저에 직접 공급하면, 그때의 표준용액 감도값에 변화가 없기 때문에, 표준용액용 네뷸라이저에 직접 공급한 표준용액의 거의 100%(전량)가 플라즈마에 도입된 것으로 생각되었다.
＜검증 2＞　입경 60 ㎚의 Au의 금속 미립자를 사용해서 분석을 행하였다. 이 입경 60 ㎚의 Au의 금속 미립자의 1개의 신호강도는 385 카운트였다. 입경 60 ㎚의 Au의 금속 미립자의 1개의 용적은 1.13E－16 ㎤이고, Au의 밀도는 19.32 g／㎤이기 때문에, 그 중량은 2,183.16 ag가 된다. 이를 385 카운트로 나눗셈하면, 5.67 ag／count가 된다. 즉, 입경 60 ㎚의 Au의 금속 미립자의 1개의 신호강도로부터 구해지는 감도값은 5.67 ag／count에 상당한다.
검증 1과 동일한 조건에서, Au를 10 ppb 포함하는 표준용액을 사용하여, 이 표준용액을 표준용액용 네뷸라이저에 1 μL/min의 유량으로 직접 흡인시켜, 검출된 신호강도를 조사하였다. 그 결과, 검출기로부터 얻어진 신호강도는 1초당 29,159 카운트였다(29,159 counts／sec). 이 결과로부터, Au를 포함하는 표준용액의 표준용액 감도값은 5.72 ag／counts였다. 상기한 Au의 금속 미립자로부터 얻어진 감도값과 표준용액 감도값을 비교한 결과(5.67／5.72＝0.992(99.2%)), 표준용액용 네뷸라이저에 직접 공급한 표준용액의 거의 100%(전량)가 플라즈마에 도입된 것으로 생각되었다.
＜검증 3＞　표준용액의 도입량을 변화시킨 경우, 그 신호강도의 변화에 대해서 조사하였다. 먼저, 바나듐(V)과 니켈(Ni)과 납(pb)과 우라늄(U)의 4종류의 금속을 혼합하여 포함하는 표준용액을 사용하여, 표준용액용 네뷸라이저로의 도입량을 0, 1, 2.5, 5.0, 7.5, 10 μL／min로 하였을 때의 신호강도에 대해서 조사하였다. 도 3에 그 결과를 나타낸다. 도 3에 나타내는 바와 같이, 1∼5 μL/min의 유량이면 신호강도는 직선적으로 증가하는 것을 알 수 있었다.
도 4에는, 내부표준으로서의 금속원소 Mo, W를 사용하여, 표준용액의 도입량을 변화시켰을 때의 신호강도를 조사한 결과를 나타낸다. 이들 금속원소는 Mo(CO)6와 W(CO)6의 카르보닐 화합물을 사용해서 행하였다. 이들 화합물은 상온에서 승화되어, 일정의 가스 증기를 발생한다. 도 5에, 내부표준으로서의 Mo와 W를 분석하였을 때의 유도 결합 플라즈마 질량 분석장치의 개략도를 나타낸다. ICP－MS 본체(1)의 토치부(104)부터 검출부(107)까지로, 표준용액 도입장치(2)에 대해서는, 도 2와 동일하다. 도 2와 상이한 것은, 시료용액용 스프레이 챔버 자리에 가스 치환기(301)가 배치되어 있다. 이 가스 치환기(301)는 측정 대상을 포함하는 시료 가스의 가스 성분을 아르곤 가스로 치환하는 것이다. 또한, 이 가스 치환기(301)(가스 치환기(301)를 향하는 화살표는 시료 가스의 도입을 나타내고 있음)와 토치부(104)를 접속하는 유로(110)에는, 금속 표준가스 발생기(302)의 금속 표준가스 도입로(303)가 접속되어 있다. 금속 표준가스 발생기(302)에는 아르곤 가스가 도입(금속 표준가스 발생기(302)를 향하는 화살표는 아르곤 가스의 도입을 나타내고 있음)되어 있고, 이 금속 표준가스 발생기(302)에 Mo(CO)6와 W(CO)6의 카르보닐 화합물이 투입된다.
도 5에 나타내는 장치에 의해, 표준용액을 도입하면서, 0.2 L／min의 일정 유량의 아르곤 가스와 함께 승화된 Mo와 W를, 금속 표준가스 도입로(303)에 의해 토치부(104)에 도입하였다. 표준용액의 도입량은 0, 1, 2.5, 5.0, 7.5, 10 μL／min로 하고, 이때의 Mo와 W에 대한 신호강도에 대해서 조사하였다. 이때, 가스 치환기(301)로부터는 아르곤 가스가 유출(유량 0.8 mL/min)되는 상태로 하였다.
도 4에 나타내는 바와 같이, 내부표준으로서의 Mo, W의 신호강도는 표준용액의 도입량이 많아지면 저하되어 가는 경향이 확인되었다. 이 내부표준의 신호강도는 ICP－MS 본체의 감도에 상응하는 것으로, ICP－MS 본체의 감도가 변화하지 않으면, 내부표준으로서의 Mo, W가 일정 유량으로 도입되고 있는 경우, 그 신호강도는 일정해진다. 그러나, 도 4와 같이 표준용액의 도입량이 많아지면, 내부표준으로서의 Mo, W의 신호강도는 저하되는 경향으로 되어 있기 때문에, ICP－MS 본체의 감도는 표준용액의 도입량이 많으면 저하되는 경향으로 되는 것을 나타내고 있다. 이 때문에, 레이저 어블레이션기나 가스 치환기를 사용해서 행하는 시료 가스를 분석하는 경우, 표준용액의 도입량을 될 수 있는 한 적게 제어하는 것이 ICP－MS를 고감도로 유지할 수 있는 것을 알 수 있었다.
또한, 이에 더하여, 다른 금속원소으로서 철(Fe)과 구리(Cu)와 아연(Zn)의 3종류의 금속을 혼합하여 포함하는 표준용액을 사용하여, 표준용액용 네뷸라이저로의 도입량이 3.0 μL／min 이하일 때의 신호강도를 조사하였다. 그 결과를 도 6에 나타낸다. 도 6은 3종류의 금속의 결과를 병렬하여 나타내고 있으며, 각 그래프의 세로축은 신호강도(카운트)이고 가로축은 도입량이다. 3종류의 금속에 있어서, 3.0 μL／min 이하의 유량이면, 신호강도는 직선적으로 증가하는 것을 알 수 있었다. 이 결과로부터, 3 μL／min 이하의 유량으로 표준용액을 표준용액용 네뷸라이저에 직접 공급하면, 표준용액용 네뷸라이저에 직접 공급한 표준용액의 거의 100%(전량)가 플라즈마에 도입된 것으로 생각되었다. 또한, 3 μL／min의 유량을 초과하면 신호강도가 떨어지는 경향이 보이고, 표준용액이 표준용액용 스프레이 챔버 내에서 트랩되기 시작하는 현상도 확인되었다.
＜검증 4＞　3개의 동일 타입의 네뷸라이저를 표준용액용 네뷸라이저로서 사용하여, 그 신호강도를 비교하였다. 표준용액으로서, 바나듐(V)과 납(Pb)과 우라늄(U)의 3종류의 금속을 혼합하여 포함하는 표준용액을 사용하였다. 조건으로서는, 3종류의 금속의 혼합 농도 10 ng／mL의 표준용액을, 1 μL／min의 유량으로 표준용액용 네뷸라이저로부터 도입하였다. 그 외에는 검증 3의 표준용액의 경우와 동일하다.
또한, 내부표준의 금속원소으로서 Cr, Mo, W의 3종류를 사용한 경우에 대해서도 함께 조사하였다. 내부표준의 3종류의 금속은 카르보닐 화합물을 사용하여, 검증 3의 도 5에서 설명한 방법에 의해 도입시켰다. 표준용액을 도입하면서, 0.2 L／min의 유량의 아르곤 가스와 함께 승화된 Cr, Mo, W를, 금속 표준가스 도입로(303)에 의해 토치부(104)에 도입하였다. 이때 가스 치환기(301)로부터는 아르곤 가스가 유출(유량 0.8 mL/min)되는 상태로 하였다.
3개의 동일 타입의 네뷸라이저를 표준용액용 네뷸라이저로서 사용하였을 때의 각 금속원소의 신호강도를 조사한 결과를 표 1에 나타낸다.
Figure 112020089069615-pct00001
표 1에서 나타내는 표준용액의 V, Pb, U의 결과가 동일 타입의 3개의 네뷸라이저를 교환하였을 때의 안정성을 나타내고, 내부표준으로서의 Cr, Mo, W의 결과가 ICP-MS 본체의 안정성을 나타내는 것이 된다.
표 1에 나타내는 각 원소의 신호강도에 있어서의 상대표준편차에 의해, ICP－MS 본체의 안정성을 고려하여, 표준용액의 상대표준편차로부터 내부표준의 상대표준편차를 뺀 경우, 약 1% 미만의 상대표준편차값이 되었다. 이 약 1% 미만의 상대표준편차는 3개의 동일 타입의 네뷸라이저를 교환하였을 때의 안정성을 나타내게 된다. 통상의 ICP-MS에 의한 분석에 있어서, 네뷸라이저로의 일반적인 용액 도입량은 200 μL/min로, 이 레벨의 용액 도입량에서 네뷸라이저를 변경한 경우, 동일 타입의 네뷸라이저라 하더라도 신호강도는 크게 변화되어, 20% 정도의 상대표준편차가 된다. 그러나, 1 μL／min의 유량으로 표준용액을 표준용액용 네뷸라이저에 도입한 경우, 동일 타입의 3개의 네뷸라이저로 교환하더라도, 그 신호강도에는 거의 변화가 없는 것이 판명되었다. 이 사실로부터, 1 μL／min의 유량으로 표준용액을 표준용액용 네뷸라이저에 직접 공급하면, 표준용액용 네뷸라이저에 직접 공급한 표준용액의 거의 100%(전량)가 플라즈마에 도입된 것으로 생각되었다.
이상의 4개의 검증 결과로부터, 3 μL/min 이하의 유량으로 표준용액을 표준용액용 네뷸라이저에 직접 공급하면, 공급한 표준용액의 거의 100%(전량)를 플라즈마에 도입할 수 있는 것으로 판단하였다.
다음으로, 금속 미립자의 입경을 측정하는 방법, 및 시료용액의 금속 미립자 수 및 농도를 측정하는 방법에 대해서 설명한다. 검증 1에서 나타낸 바와 같이, Au를 10 ppb 포함하는 표준용액을 사용한 경우, 이 표준용액을 표준용액용 네뷸라이저에 1 μL/min의 유량으로 직접 흡인시켜, 검출된 신호강도로부터, 표준용액 신호강도 1 카운트당 특정 원소 중량인 표준용액 감도값은 167,000／29,159＝5.72 ag／counts가 된다.
다음으로, 입경 미지의 Au 금속 미립자가 포함되어 있는 시료용액을 시료용 저장부에 투입하고, 이 시료용액을 시료용 용액용 네뷸라이저에 60 μL/min(1 ㎕／sec)의 유량으로 1분간 흡인시켜, 검출된 신호강도를 조사하였다. 이 시료용액의 분석을 행할 때, 표준용액 도입장치에서는, 표준용액용 네뷸라이저에 1 μL/min의 유량으로 순수를 공급하였다. 또한, 표준용액용 네뷸라이저와 시료용액용 네뷸라이저에는 아르곤(Ar) 가스를 공급하였다.
이 시료용액에 의해 얻어진 검출 결과로부터, 시료용액 중 Au의 금속 미립자의 1개당 신호강도가 381 카운트(counts)였다. 이 경우, 5.72×381＝2,183.9 ag가 검출된 Au의 금속 미립자 1개분의 총중량이 되기 때문에, 이 총중량을 Au의 밀도(19.32 g／㎤)를 사용하여 용적을 계산하고, 그것으로부터 입경을 산출하면 60 ㎚의 금속 미립자인 것을 알 수 있었다(2,183.9／19.32＝1.13E－16 ㎤의 용적이 산출되어, 구용적＝4πr3／3의 식으로부터 입경을 산출). 또한, 본 발명에 있어서 특정 원소의 물리량이란, 특정 원소의 원자량, 특정 원소의 밀도를 포함하는 것이다.
또한, 검출기에서는, 1개의 Au의 금속 미립자가 검출되는 경우, 금속 미립자를 구성하는 금속원소의 이온에 상당하는 신호강도가 피크로서 출현하기 때문에, 그 피크에 의해 검출기에 도달한 Au의 금속 미립자의 개수로서 측정되는데, 1분 동안에 검출기에 도달한 Au의 금속 미립자의 개수는 1,300개였다. 또한, 그 피크의 평균 신호강도는 30 카운트였다.
다음으로, 시료용액용 스프레이 챔버의 투과효율의 측정에 대해서 설명한다. 시료용액으로서, Au를 1 ppb 포함하는 시료용 표준용액을 사용하고, 이 시료용 표준용액을 시료용액용 네뷸라이저에 60 μL/min의 유량으로 흡인시켜, 검출된 신호강도를 조사하였다. 이 표준용액의 분석을 행할 때, ICP－MS 본체 측에서는, 표준용액용 네뷸라이저에 1 μL／min의 유량으로 순수를 공급하였다. 또한, 표준용액용 네뷸라이저와 시료용액용 네뷸라이저에는 아르곤(Ar) 가스를 공급하였다. 시료용 표준용액의 유량은 공기 주입 밸브로부터 용액 중에 기포를 통과시키고, 그 기포를 2개의 광센서로 감지하여, 두 점 사이의 이동속도를 계산하여 계측된다.
이 시료용 표준용액에 의해, 1초 동안에 20,000 카운트의 신호강도를 검출하였다. 시료용액용 네뷸라이저로의 도입량은 1 pg／sec＝1,000 fg/sec＝1,000,000 ag/sec이다.
시료용 표준용액 신호강도 1 카운트당 특정 원소 중량인 시료 도입부 감도값은 50 ag／count가 된다. 그리고, 검증 1에서 나타낸 바와 같이, 표준용액 감도값을 시료 도입부 감도값으로 나누면(5.72／50＝0.114), 시료용액용 스프레이 챔버의 투과효율(11.4%)이 얻어진다.
시료용액 중 Au의 금속 미립자의 입자 수는, 시료용액용 스프레이 챔버의 투과효율을 고려함으로써 계산할 수 있다. 전술한 바와 같이, Au의 금속 미립자를 포함하는 시료용액의 분석으로부터, 1분 동안에 1,300개의 Au의 금속 미립자가 검출되었기 때문에, 60 μL의 시료용액에는 1,300／0.114＝11,403(개)가 포함되는 것을 알 수 있다.
시료용액에 의해 얻어진 1,300개의 입자의 평균 신호강도 30 카운트에 있어서, 1분당 Au의 금속 미립자 신호강도의 총적산값은 1,300×30＝39,000 count가 되고, Au의 총중량으로서는 5.72×39,000＝223,080 ag가 된다. 스프레이 챔버의 투과효율을 고려하면, 시료용액 중 Au의 총중량은 223,080／0.114＝1,956,842 ag가 된다. 이 Au의 총중량이 60 μL의 용량에 포함되어 있기 때문에, 시료용액의 Au의 금속 미립자 농도는 1,956,842／60＝32,614 ag／μL＝32.6 fg／μL＝0.032 pg／μL(ppb)가 얻어진다.
이상이 용액계의 시료를 분석하는 경우인데, 기체 중에 포함되는 금속 미립자를 분석하는 경우는, 측정 대상의 고체 시료에 레이저광을 조사하여 시료를 증발, 미립화하는 레이저 어블레이션기, 또는 측정 대상을 포함하는 시료 가스의 가스 성분을 아르곤 가스로 치환하는 가스 치환기가 사용된다. 이 기체에 포함되는 금속 미립자를 분석하는 경우, 레이저 어블레이션기 또는 가스 치환기 중 어느 하나에 의해 생성한 시료 가스를 토치부에 직접 도입함으로써 행하여진다. 이러한 시료 가스 분석의 경우, 용액계와 같은 네뷸라이저나 스프레이 챔버를 사용하지 않기 때문에, 토치부에 공급하는 시료 가스의 거의 100%(전량)가 플라즈마에 도입되게 된다. 시료 가스 분석의 경우는, 도 5에 나타낸 장치 개략도가 된다. 도 5는 가스 치환기를 배치한 경우인데, 이 가스 치환기 자리에, 레이저 어블레이션기를 배치함으로써 고정 시료의 분석을 행할 수 있다. 도 5에 나타내는 장치를 사용하여 표준용액의 분석을 행하는 것만으로, 시료 가스에 포함되는 금속 미립자의 입경을 산출할 수 있다. 또한, 표준용액을 분석하는 경우, ICP－MS 본체 측에는 시료 가스 대신에 아르곤 가스를 사용한다.
또한, 시료 가스에 있어서 특정 원소의 금속 미립자의 입자 수는, 시료 가스에 의한 검출 결과로부터 그 피크 수를 계측함으로써 알 수 있다. 또한, 시료 가스에 있어서 특정 원소의 금속 미립자의 농도에 대해서는, 시료 가스의 도입에 의해 검출기로부터 얻어진 특정 원소 금속 미립자 신호강도의 총적산값과 시료 가스의 도입량으로부터 산출할 수 있다.
산업상 사용가능성
본 발명은 표준이 되는 금속 미립자를 필요로 하지 않고, 시료 중에 포함되는 금속 미립자의 입경을 측정할 수 있어, 시료 중에 포함되는 금속 미립자 수와 금속 미립자 농도를 분석할 수 있다. 이 때문에, 대기 중 금속 미립자의 연속 실시간 모니터링, 대기 중 및 배기가스 중 수은(Hg) 분석, 담배연기 중 금속 성분 분석, 반도체 제조에서 사용되는 각종 가스 중 미량금속 불순물 분석 등의 다양한 분석을, ICP－MS에 의해 신속하고 효율적으로 행하는 것이 가능해진다.
1　　ICP－MS(본체)
101　시료 저장부
102　시료용액용 네뷸라이저
103　시료용액용 스프레이 챔버
104　토치부
105　인터페이스부
106　질량 분석부
107　검출기
108　광센서
109　공기 주입 밸브
110　유로
2　　표준용액 도입장치
201　표준용액 저장용기
202　시린지 펌프
203　표준용액용 네뷸라이저
204　표준용액용 스프레이 챔버
205　폐기용기
206　표준용액 도입로
301　가스 치환기
302　금속 표준가스 발생장치
303　금속 표준가스 도입로

Claims (4)

  1. 측정 대상이 되는 시료용액을 저장하는 시료 저장부와, 시료용 네뷸라이저와 시료용 스프레이 챔버를 갖는 시료 도입부와, 플라즈마를 형성하여 시료를 이온화하는 토치부와, 이온을 플라즈마로부터 받아들이기 위한 인터페이스부와, 이온을 분리하는 질량 분석부와, 분리된 이온을 검출하는 검출부를 구비하는 유도 결합 플라즈마 질량 분석장치를 사용한, 액체 중 금속 미립자의 분석방법으로서,
    당해 유도 결합 플라즈마 질량 분석장치에,
    기지 농도의 특정 원소를 포함하는 표준용액을 저장하는 표준용액 저장 수단과, 표준용액을 흡인 및 토출하는 시린지 펌프와, 표준용액이 공급되는 표준용액용 네뷸라이저와 표준용액용 스프레이 챔버를 갖는 용액 도입 수단으로 구성된 표준용액 도입장치를 설치하여,
    시료 도입부와 토치부를 접속하는 유로에, 표준용액용 스프레이 챔버로부터 유출되는 표준용액을 도입시키기 위한 표준용액 도입로를 접속하고,
    3 μL/min 이하의 유량으로 표준용액을 표준용액용 네뷸라이저에 직접 공급함으로써, 용액 도입 수단으로부터 토치부에 표준용액을 도입하여, 검출기로부터 얻어진 표준용액 신호강도와 도입한 특정 원소의 물리량을 토대로, 표준용액 신호강도 1 카운트당 특정 원소 중량인 표준용액 감도값을 구하여,
    시료용액의 도입에 의해 검출기로부터 얻어지는, 특정 원소에 의한 1개의 금속 미립자의 시료용액 신호 카운트 수와 상기 표준용액 감도값으로부터, 특정 원소에 의한 금속 미립자의 입경값을 산출하는 것을 특징으로 하는, 액체 중 금속 미립자의 분석방법.
  2. 제1항에 기재된 액체 중 금속 미립자의 분석방법에 있어서의 표준용액 감도값을 사용하는 것으로,
    기지 농도의 특정 원소를 포함하는 시료용 표준용액을 시료 도입부로부터 토치부에 도입하여, 검출기로부터 얻어진 시료용 표준용액 신호강도로부터, 시료용 표준용액 신호강도 1 카운트당 특정 원소 중량인 시료 도입부 감도값을 산출하고,
    상기 표준용액 감도값과 시료 도입부 감도값으로부터 시료용 스프레이 챔버의 투과효율을 산출하여,
    측정 대상인 시료용액을 시료 도입부로부터 토치부에 일정 시간 도입하여 검출기에 의해 얻어지는 특정 원소의 금속 미립자 수와, 시료용 스프레이 챔버의 투과효율로부터, 시료용액에 포함되는 특정 원소의 금속 미립자 수를 산출하고, 시료용액의 도입에 의해 검출기로부터 얻어진 특정 원소의 금속 미립자 신호강도의 총적산값과 표준용액 감도값과, 스프레이 챔버의 투과효율로부터, 시료용액에 포함되는 특정 원소의 금속 미립자 총중량을 산출하여,
    시료 저장부와 시료 도입부 사이에 설치한 유량 검출 수단으로부터 얻어지는 시료용액의 도입량과, 산출된 특정 원소의 금속 미립자 총중량으로부터, 시료용액의 금속 미립자 농도를 산출하는 것을 특징으로 하는, 금속 미립자 수 및 금속 미립자 농도의 유도 결합 플라즈마 질량 분석방법.
  3. 측정 대상의 고체 시료에 레이저광을 조사하여 시료를 증발, 미립화하는 레이저 어블레이션기, 또는 측정 대상을 포함하는 시료 가스의 가스 성분을 아르곤 가스로 치환하는 가스 치환기 중 어느 하나에 의해 생성한 시료 가스를 도입하는 가스화 시료 도입부와,
    플라즈마를 형성하여 시료를 이온화하는 토치부와, 이온을 플라즈마로부터 받아들이기 위한 인터페이스부와, 이온을 분리하는 질량 분석부와, 분리된 이온을 검출하는 검출부를 구비하는 유도 결합 플라즈마 질량 분석장치를 사용한, 기체 중 금속 미립자의 분석방법으로서,
    당해 유도 결합 플라즈마 질량 분석장치에, 기지 농도의 특정 원소를 포함하는 표준용액을 저장하는 저장 수단과, 표준용액을 흡인 및 토출하는 시린지 펌프와, 표준용액이 공급되는 표준용액용 네뷸라이저와 표준용액용 네뷸라이저가 조합된 표준용액용 스프레이 챔버를 갖는 용액 도입 수단으로 구성된 표준용액 도입장치를 설치하여,
    가스화 시료 도입부와 토치부를 접속하는 유로에, 표준용액용 스프레이 챔버로부터 유출되는 표준용액을 도입시키기 위한 표준용액 도입로를 접속하고,
    3 μL/min 이하의 유량으로 표준용액을 표준용액용 네뷸라이저에 직접 공급함으로써, 용액 도입 수단으로부터 토치부에 표준용액을 도입하여, 검출기로부터 얻어진 표준용액 신호강도와 도입한 특정 원소의 물리량을 토대로, 표준용액 신호강도 1 카운트당 특정 원소 중량인 표준용액 감도값을 구하여,
    시료 가스의 도입에 의해 검출기로부터 얻어지는, 특정 원소에 의한 1개의 금속 미립자의 신호강도 카운트 수와 상기 표준용액 감도값으로부터, 특정 원소에 의한 금속 미립자의 입경값을 산출하는 것을 특징으로 하는, 기체 중 금속 미립자의 분석방법.
  4. 제3항에 기재된 기체 중 금속 미립자의 분석방법에 있어서의 표준용액 감도값을 사용하는 것으로,
    측정 대상인 시료 가스를 시료 도입부로부터 토치부에 일정 시간 도입하여 검출기에 의해 얻어지는 특정 원소의 금속 미립자 수를 측정하여,
    시료 가스의 도입에 의해 검출기로부터 얻어진 특정 원소의 금속 미립자 신호강도의 총적산값과 표준용액 감도값 및 시료 가스의 도입량으로부터, 시료 가스의 금속 미립자 농도를 산출하는 것을 특징으로 하는, 금속 미립자 수 및 금속 미립자 농도의 유도 결합 플라즈마 질량 분석방법.
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