TW200806968A - Sample introduction system - Google Patents

Description

200806968 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係與用於將分析試料導入分析裝置之試料導入系 統有關。 【先前技術】 近年來，由於對生活環境、勞動環境的關心日益高昂， 提昇測定存在於大氣中之微粒子之組成、濃度之分析技 術，成為一項需求。又，在半導體產業所代表之產業中， 以谷易且高精度方式實施含微粒子之原料氣體或氣體環境 氣體之分析，已成為-大需求，而半導體產業係需要原料 氣體之高純度化及作製造步驟之氣體環境氣體控制者。 口此，藉由使用氣相色譜質量分析法（GC_MS法）、誘導 、、口 口電漿分析法（ICP法）、微波電漿分析法（MIp法）等高靈 敏又刀析法之为析爰置，將試料氣體所含之微粒子或特定 氣體成分等分析試料予以分析。譬如在ICP法、MIP法方 面係將鼠氣體、氮氣體、氦氣體等作為電聚氣體，產生高 溫電漿，在電漿中導入分析試料，藉由檢出來自電裝之信 號變化而進行分析。 口 為了以高精度進行此類試料氣體所含之分析試料之分 析，必須具有前處理裝置，其係進行從試料氣體將不要^ Π = ί之前處理者。譬如，在使用含有氣體狀分析試 • 4乳體的情形，有必要將該試料氣體所含之 料㈣之雜質氣體成分、水分等作為不要成分予以除^ 又，猎由噴霧器等，把分析試料已溶解於溶劑中之溶液， 119890.doc 200806968 作為浮㈣錢氣财之㈣，並㈣錢氣料為試料 氣體之情形時，則有必要將該試料氣體所含之溶劑蒸氣、 水分等作為不要成分予以除去。 就該前處理裝置而言’係㈣氣體置換裝置、微粒子分 級裝置、乾燥器等。譬如，在專利文獻！所揭示之氣體置 換裝置方面，係藉由喷霧器使已溶解分析試料之溶劑成為 ?狀’而產生試料氣體，並藉由加熱，將液滴分離為溶劑 洛，與分析試料’接著’將該試料氣體導人多孔材製之管 ，密閉過it II ’藉由使該溶劑蒸氣擴散至密閉過據器外 而予以除去。在專利文獻2所揭示之微粒子分級裝置 方面係在使试料氣體所含之分析試料（微粒子）帶電並分 級之際，將試料氣體中之氣體污染成分除去，而使微粒子 處於浮游在包含所期望之氣體種類的氣體環境之狀態下。 非專利文獻1所揭示之乾燥II方面，係藉由使已溶解分 析忒料之水/谷液成為霧狀，而產生試料氣體，並把該試料 氣體所含之水分’經由NAF應（杜邦公司註冊商標： perfluoro_3’6_di〇xa_4_methyl_7 〇ctene讀⑽叫全氣 _3 6· 甲土 7辛院-石只酸）及tetraflu〇r〇ethylene (四氟乙烯） 之共聚物）製之多孔質膜予以除去。 S有被‘入为析裝置之分析試料的氣體之流量，係以符 :取‘分析條件之方式，依據構成分析試料之元素的種類 等而作變更。譬如，在使用電漿之高靈敏度分析上，為了 :析刀析#料所含之複數之分析對象元素，係實施自動調 即而其係把與分析試料一起被導入電漿之氣體流量作自 119890.doc 200806968 動切換者。又’在利用電漿之離子化作用的質量分析上， 係使被導入電聚之氣體流量作自動變動，以免因與分析對 象元素具有同樣質量數之多原子離子而妨礙分析。 [專利文獻1]日本特表平7_500416號公報 [專利文獻2]曰本特開2〇〇1_239181號公報 [非專利文獻 1] Journal of Analytical Atomic Spectrometry， January 1998, vol · 13 (13_18) 【發明内容】 [發明所欲解決之問題] 在先前方面’為了使與分析試料一起被導入分析裝置之 氣體的流量產生變化，而使導入前處理裝置之未處理試料 氣體之流量產生變化。然而，在使導入前處理裝置之未處 理4料氣體之流量產生變化的情形，由於在前處理裝置中 試料氣體之流量、壓力變化，因此有必要依據該變化而使 處理條件產生變化。如此一來，難以適合分析條件之多樣 性’而在簡便之試料導入上造成障礙。又，由於在前處理 裝置及分析裝置間之氣體流路中會產生氣體之壓力變動， 有密封破裂使周圍環境等之污染物質混入分析裝置之虞。 尤其’在電漿分析裝置中，有誘發電漿之溫度變化、電子 密度變化等，無法維持穩定之電漿，阻礙高靈敏度分析之 虞。 [解決問題之技術手段] 本發明之試料導入系統包含：前處理裝置，其係實施將 不要成分從含有分析試料之未處理試料氣體中除去之前處 119890.doc 200806968 ，者，連接氣Μ路，錢將由前述前處理裝置所處理之 處料試料氣體導人分析裝置者；氣體附加裝置，其係對 ^向刖4分析1置流動之前述處理畢試料氣體，在前述連 =體流路巾附加錢者；及壓力調«置，其係在前述 ^ .-附^裝置之上游限制含有分析試料之氣體的·力變動 ，而前述氣體附加裝置具有前述載氣之附加流 機構。 尺 根據本發明，往處理畢試料氣叙贼㈣加流量係藉 ^體附加裝置進行變更，而該處理畢試料氣體係流動於 加:裝置與刀析裝置之間的連接氣體流路者；在氣體附 二置之上游’含有分析試料之氣體之壓力變動係藉由壓 调整裝置進行限制。藉由此方式，不使被導人前處理裝 、未處理4料氣體的流量產生變化，且在前處理裝置中 ▲不使含有分析試料之氣體的壓力產生變動，即可使與分析 二、碑起被^入分析裝置之氣體的流量產生變化。因而， 由於無需使藉由前處理裝置之處理條件產生變化，所以可 、被力析條件之多樣性。再者，藉由在氣體附加裝置之上 ;·進仃限制含有分析試料之氣體的壓力變動，而可防 周圍I境等之巧染物f經由前處理裝置與連接氣體流 骑連接邛的袷封等而混入分析裝置、或處理畢試料氣 電聚分析裝二二得穩定之分析結果。尤其，在 不胃產生電漿之溫度變化或電子密度變 化丄而可維持敎之電漿。有助於高靈敏度分析。 』述壓力調整裝置係以如下者為佳：具有密封氣體流路 H9890.doc 200806968 及連通流路；前述密封氣體流路具有連接至密封氣體供應、 源之入口及連通至大氣中或一定壓力之氣體環境中的出 口；前述密封氣體流路之入口與出口之間，係經由前述連 通流路而連通於前述連接氣體流路之前述前處理裝置及前 述氣體附加裝置之間；設置往前述前處理裝置之前述未詹 理試料氣體之導入流量的設定機構；前述未處理試料氣2 之導入流量係設定為一定值。 前處理裝置中之氣體的壓力變動。又，藉由请 體流路之密封氣體，可將試料導入系統與外旬 封。亦即，無需使用可動機構，即可限制在葡 氣體的壓力變動，並同時達成對周目環境之密 藉由此方<，連接氣體流％中之前處理裝置與氣體附加 裝置之間係連通於大氣中或一定壓力之氣體環境中，往前 處理裝置之未處理試料氣體的導入流量成為一定。因而， 在使載氣之附加流量產生變化之際，無需使被導入前處理 裝置的未處理試料氣體的流量產生變化，即可確實防止在 又，藉由流動於密封氣

流量的設定機構；前 别述未處理試料氣體之導入流量係設定 119890.doc • 11 - 200806968 為 值。 藉由此方式，導入流路係連通於大氣中或一定壓力之氣 體環境中’往前處理裝置之未處理試料氣體的導入流量成 為一定。因而，在使載氣之附加流量產生變化之際，無需 使被導入前處理裝置的未處理試料氣體的流量產生變化， 即可確實防止前處理裝置中之氣體的壓力變動。又，藉由 流動於密封氣體流路之密封氣體，而可將試料導人系統與

外部之間進行密封。亦即，&需使用可動機構，即可限制 在前處理裝置之氣體的壓力變動，並同時達成對周圍環境 之密封。 再者，X，本發明之試料導入系統係以如下者為佳：包 含將前述未處理試料氣體導入前述前處理裝置之導入流 路；=述壓力調整裝置具有從前料人流路分叉之排氣^ 路；前述排氣流路具有連通於大氣中或一定壓力之氣體環 境中的出口；設置往前述導人流路之前述未處理試料氣體 之供應流量的設定機構；及往前述前處理裝置之前述未肩 理試料氣體之導人流量的設定機構；前述未處理試料氣毙 之導入流量絲定為-定值；使前述未處理試料氣體之肯 述供應流量之設定值大於前述導入流量之設定值。 藉由此方式，由於排氣流路的出口係連通於大氣中或一 =壓力之氣體環境中，往前處理裝置之未處理試料氣體； 導入流量為一定，因此無需使被導入前處理裝置之未處支 試料氣體之流量產生變化’即可確實防止前處理事置；: 氣體的壓力變動。又’往導入流路之未處理試料氣體之1 119890.doc -12· 200806968 應流量之設定值係設定得比往前處理裝置之未處理試料氣 體之導入流量之設定值為大，因此，藉由流動於排氣流^ 之未處理試料氣體，可將試料導入系統與外部之六 胃]ΑΧ 封。亦即，無需使用可動機構，即可限制在前處理裝置之 氣體的壓力變動，並同時達成對周圍環境之密封。

以如下者為佳：前述分析試料係固體微粒子；前述前處 理裝置具有多孔性分隔壁；藉由前述前處理裝置而發揮$ 體置換功能，其係將前述未處理試料氣體中至少一邱八氙 體成分透過由前述多孔性分隔壁之分壓差所造成之擴散而 與置換氣體進行置換者；前述處理畢試料氣體係由與^述 未處理試料氣體中之至少一部分之氣體成分置換後之置換 氣體所構成。 ~ 藉由此方式’藉由將未處理試料氣體中之至少—邻八 氣體成分與置換氣體進行置換而可除去不要成分。此時， 由於導入前處理裝置之未處理試料氣體之流量、在前處理 裝置之氣體壓力並無變動，因此無需使置換氣體之流量、 壓力等處理條件產生變化，即可容易對應被導入分析裝置 之氣體流量的變化。再者，降低在夾著多孔性分隔壁之區 域的氣體壓力差，可防止經由多孔性分隔壁之擴散$氣^ 置換受到阻礙，而該在多孔性分㈣之擴散係未處理試料 氣體與置換氣體之間之分壓差所造成者。又， 被導入分析裝置之氣體流量而可達成氣體置換 體置換之際，非但可防止分析試料（微粒子）等 可使氣體置換效率維持一定。 由於無關於 ’因此在氣 之散逸，亦 119890.doc -13- 200806968 再者在使未處理试料氣體之流量產生變化，以使不因 分析試料之種類而導致氣體置換效率變化之情形時，係依 據未處理試料氣體之流量變化而使載氣之流量產生變化， 藉由此方式，，可使被導入分析裝置之氣體流量維持最適於 分析之值。藉由此方式，把在前處理裝置之氣體置換效率 作最佳化的同時，並將導入分析裝置之氣體流量作最佳 化，尤其在電漿分析裝置中可維持穩定之電漿p。

此一情形，本發明之試料導入系統係以如下者為佳：包 s將幻述未處理试料氣體導入前述前處理裝置之導入流 路，則述前處理裝置具有第丨配管及第2配管，前述第^配 吕與則述第2配官係藉由前述多孔性分隔壁予以分隔；前 述第1配管具有連接於前述導人流路之第1人口、連接於前 述連接乱體流路之第！出口及前述第i入口與前述第^出口 間的第1氣體流路；前述第2配管具有：第2入口，其係連 接=置換氣體之供應源者；第2出口，其係用於使排出氣 體肌出者’該排出氣體係含有與前述置換氣體置換後之前 ，未處理試料氣體者；及前述第2人π與前述第2出口間的 #氚體机路，4述多孔性分隔壁之各孔徑係設定為實質 1止：由刖述夕孔性分隔壁之氣體移動，該氣體移動係 〃 ^ f 1氣體W路中之氣體壓力與前述第2氣體流路中之 氣體壓力之羔所；生# & ^成者；前述壓力調整裝置具有分又流 路，其係使前述導入户说*义I 1 第2出口者1置.二第1入口附近連通於前述 .曾士 孔體抽吸機構，其係把被供應至前述 ¥入&路之前述未處理試料氣體的-部分經由前述分又流 119890.doc -14 - 200806968 路而舆前述排出氣體一起抽吸者；往前述前處理裝置之前 述未處理試料氣體之導入流量的設定機構；藉由前述氣體 抽吸機構之前述未處理試料氣體與前述排出氣體的總抽吸 流量的設定機構；及前述置換氣體之往前述第2配管之供 應流量的設定機構；供應至前述導入流路之前述未處理試 料氣體的壓力係大氣壓或一定壓；前述未處理試料氣體之 導入流量係設定為一定值；前述未處理試料氣體與前述排 出氣體之總抽吸流量的設定值係設為大於前述置換氣體之 供應流量之設定值；前述氣體抽吸機構之氣體排出側係連 通於大氣中或一定壓力之氣體環境中。 藉由此方式，供應至導入流路之未處理試料氣體的壓力 係設為大氣壓或一定壓，未處理試料氣體與排出氣體之總 抽吸流量的設定值係大於往第2配管之置換氣體的供應流 量之設定值。因此，供應至導入流路之未處理試料氣體的 一部分，係確實經由分叉流路而被氣體抽吸機構所抽吸。 此外，由於氣體抽吸機構之氣體排出側係連通於大氣中或 一定壓力之氣體環境中，因此，在導入流路之第1入口附 近’可使未處理试料氣體之壓力約略成為大氣壓或一定 壓。藉由此方式，即使因導入流路長，未處理試料氣體之 壓力損失大，因導入流路之長度、口徑之差異而使壓力損 失大小呈非一定之情形時，亦可阻止在導入流路之第i入 口附近之未處理試料氣體之壓力的變動，限制在前處理裝 置之氣體的壓力變動並同時達成對周圍環境的密封。 前述分析裝置係以具有管之電漿分析裝置為佳，該管係 119890.doc -15- 200806968 :於將已附加前述載氣之前述處理畢試料氣體導人電漿 當載氣之往處理畢試 氣體在該管中被縮減，因的附加流量變化之際’由於 勢。然而，前處理裝置與*連接氣體流路之内壓呈變動趨 之氣體的壓力變動係藉附加裝置間之連接氣體流路 方式，可防止調整裝置予以限制，藉由此 磕掉々碰★ 寻之污染物質經由前處理梦詈盥

連接_路間之連接 入-理裝置與 畢試料氣體往外料漏。。封人分析裝置及處理 前述氣體附加裝置係以且 導入前述連接氣體流路之載/厂者為仏’其係依據被 理㈣η…载氧之壓力頭降低’而將前述處 料人前料接氣體流路者。 :由此方式’無需在連接氣體流路設置可動機構或動力 即可進行附加載氣即使在未處理試料氣體本身不 =有用於將未處理試料氣體導人前處理裝置之必要壓力的 丨月形時’亦無需設置可動機構或動力源、，即可將特定量之 未處理試料氣體導入前處理裝置。 【實施方式】 [發明之效果] 本發明可&供一種試料導入系統，其係不受被導入分析 裝置之氣體流量的影響，而具有容易適合分析條件之多樣 化的彈性，可將分析試料無浪費地導入分析裝置，有助於 簡便且高精度之高靈敏度分析者。 圖1所示第1實施型態之試料導入系統A1包含··前處理裝 119890.d〇c -16- 200806968 置1其係從含有分析试料之未處理試料氣體g 1，將水 刀、雜質、溶劑蒸氣等不要成分予以除去者，·及導入流路 1〇，其係將未處理試料氣體⑴從供應源導入前處理裝置1 者。 被作#處理之分析試料可為液體狀亦可為氣體狀。譬 如，可使用圖2所示喷霧器11作為未處理試料氣體⑴之供 應源。噴霧器11係把分析試料已溶解於溶劑中之溶液12， 作為浮游於噴霧氣體G2中之液滴&，作為將粒徑大之液滴 L除去後之殘餘予以加壓後的未處理試料氣體〇1，並將之 供應至前處理裝置1。該種喷霧器Π可使用一般所知者。 在本實施型態中，係藉由質量流量控制器（MFC)、流量控 制闕等流量控制器13，將氣體罐等之壓力容器所供應之已 加壓的噴霧氣體G2之流量，予以控制，並將該流量控制器 13作為往前處理裝置丨之未處理試料氣體⑴之導入流量的 設定機構使用。 又’將已填充含有氣體狀分析試料之加壓氣體的壓力容 器，作為未處理試料氣體⑴之供應源，將該壓力容器經由 構成導入流路10之配管連接於前處理裝置1，在該配管設 置流置控制器，作為往前處理裝置i之未處理試料氣體G1 之導入流量的設定機構亦可。 在本實施型態中，係將往導入流路10之未處理試料氣體 G1之供應流量設為往前處理裝置i之未處理試料氣體g i之 導入流量；往前處理裝置i之未處理試料氣體〇1之導入流 量係被設定為一定值。 119890.doc •17· 200806968 本只細*型鉍之分析試料係設為固體微粒子。亦即，含於 未處理忒料氣體G1之分析試料（微粒子）係譬如為鐵粉等金 屬氧化物或硫化物等金屬化合物、陶瓷或高分子化合物 等有機物等。前處理裝置1具有多孔性分隔壁2A，而發揮 氣體置換功能，其係將未處理試料氣體G1中之至少—部分 ，氣體成分’透過由多孔性分隔壁2A之分Μ差所造成之二 散而與置換氣體G3進行置換者。藉由此方式’可把未處理 试料氣體G1所含之溶劑蒸氣等不要成分予以除去。 “前處理褒置!係雙重管結構：將橫剖面圓環形之直管⑺ 管2)作為第㈤管而包含，又，將覆蓋内管2之橫剖面圓聲 形之^管（外管3)作為第2配管而包含。内管2之兩端係突出 於外管3 ’外管3之兩端附近係逐漸成為小徑而接合於内管 2之相。再者’内外管2、3之形狀並無限定，譬如，如 非直管而為彎管亦可。 -内吕2係將幵）成於一端之内側人口 &作為第^入口而包 含，將形成於另一端之内側出口 2b作為第！出口而包含， :内側入口 2a與内侧出口 2b間之内側氣體流路作為第 孔體机路而包合。藉由將導入流路料接於内側入口 2&，而將未處理試料氣體叫入内側氣體細。 外吕3將為了導人置換氣體⑺而形成於—端附近周壁之 1卜娘口3a作為第2入口而包含，將形成於另一端附近周 壁之外側出口 3b作為第2出 外侧出口 3㈣之外側包含，且將耗人口 33與 人L 乳體，瓜路3c作為第2氣體流路而包 含。外側入口以係連接於置換氣體⑺之供應源。就該供應 119890.doc •18- 200806968 源而δ，係譬如使用已填充加壓過之置換氣體G3的壓力容 器在將該壓力容器連接於外侧入口 3 a之配管，係設置質 ϊ流量控制器（MFC)、流量控制閥等流量控制器8，作為置 換氣體G3之往外管3之供應流量的設定機構。 内側入口 2a、内侧出口 2b、外侧入口 3a及外側出口孙係 配置為，使内側氣體流路2c中之未處理試料氣體G1之流動 方向與外侧氣體流路3c中之置換氣體G3之流動方向呈互為 逆向。 第1配管（内管2)與第2配管（内管3)係藉由多孔性分隔壁 2A而分隔。亦即，覆蓋内管2中之内側氣體流路仏之周壁 的兩端間部位係藉由如下目的之多孔性分隔壁2八而構成， 該目的係：藉由擴散而使未處理試料氣體G1往内側氣體流 路2x外移動並同時使置換氣體G3往内側氣體流路以内移 動’而該擴散係因未處理試料氣體G1與置換氣體G3間之 分壓差所造成者。多孔性分隔壁2A之各孔徑係設定為實質 上將經由多孔性分隔壁2A之氣體移動予以阻止，而該氣體 移動係由内侧氣體流路2 c中之氣體壓力與外侧氣體流路3 c 中之氣體壓力之差所造成者；在本實施型態中，係實質上 设為0·8 μιη〜0.001 μπι。為了防止氣體Gl、G3之置換效率 降低而使裝置大型化，各孔徑係設為〇〇〇1 μιη以上，理想 為0.002 μηι以上，更理想為0·02 μπι以上。又，為了防止如 下現象，各孔徑係設為〇·8 μπι以下，理想為〇_5 μιη以下， 更理想為〇·2 μπι以下，該現象係微粒子穿透各孔，被各孔 所捕捉，使分析精度降低，因氣體之壓力差而導致氣體移 H9890.doc -19- 200806968 動。又’在多孔性分隔壁2 A方面，如不致於影響氣體置換 功能程度之些微數量之孔的口徑在〇_8 μιη〜0.001 μηι範圍外 亦可’如實質上為〇·8 μιη〜0·001 μπι即可。多孔性分隔壁 2Α之氣孔率並無特殊限制，但從氣體置換效率及機械性強 度的觀點，係以40%〜80%為佳。在多孔性分隔壁2Α之材 貝方面，如為符合上述條件之多孔性材則並無特殊限制， 以石英玻璃等玻璃或陶瓷等為佳，譬如可使用sHIRASlJ多

孔質玻璃（SPG)。内管2之兩端附近部位2B、2C係以内外 徑相等且平滑方式連接於多孔性分隔壁2A。再者，將覆蓋 内側氣體流路2c之周壁全體設為多孔性分隔壁2八亦可，如 將覆蓋内侧氣體流路2c之至少一部份的部位設為多孔性分 隔壁2A即可。 内管2之兩端附近部位⑼、2C及外管3之材質並無特殊 限制，如由複數種不同材質構成亦可。譬如，從加工容易 性、導人内管2之未處理試料氣體⑴的加熱容易性或耐熱 性之觀點，係以設為金屬、陶瓷、玻璃為佳，且以設為陶 瓷、石英玻璃般之玻璃為理想。 精由前處理裝置丨之氣體置換係以如下方式進行：將含 有微粒子之未處理試料氣體⑴從内側人口2&導人内管2, =之在被多孔性分隔壁2續包圍之内側氣體流路』中流 動’且使置換氣㈣從外侧人D3a流人外f 3，使 於夕孔性分隔壁2A之周圍的外侧氣體流路产 理試料氣體G1之流動方南夕β古一 士紅 彺與未處 由未Α理·^姐尸 〇 °抓動。藉由此方式，藉 料氣體G1與置換氣體⑺間之分壓差而造成之 119890.doc -20- 200806968

擴散’換言之’把㈣氣體流路&之内外的未處理試料氣 體⑴與置換氣體⑺間之濃度差作為推進力，而使未處理 試料氣體⑴之大部分經由多孔性分隔壁2A往内侧氣體流 路2c外移動，並同時使置換氣體⑺之一部分經由多孔性分 隔壁2A往内側氣體流路以内移動。在内侧氣體流⑽中， 隨著從内側入o2a往内侧出口2b，未處理試料氣體⑴之濃 度係逐漸降低，同時置換氣體⑺之濃度係逐漸增加。在外 側氣體流路中’隨著從相人口 3a往外侧出❹，置換 氣體G3之濃度係逐漸降低，同時未處理試料氣㈣之濃 度係逐漸增加。藉由此方式，與未處理試料氣體⑴之至少 一部分之氣體成分置換後之置換氣體G3，係與微粒子及些 微之未處理試料氣體G1_起構成從内侧出口邮出之處理 畢試料氣體G4。又’可將未處理試料氣體⑴與置換氣體 G3作為排出氣體〇5，從外側出口 ％使之流出。此時，藉 由内侧氣體流路2c與外側氣體流路3(；間之氣體壓力差（亦 即内側氣體流路2 c内外之氣體壓力差）之經由多孔性分隔 壁2A的氣體移動，實質上可藉由多孔性分隔壁2A予以阻 =因此’將多孔性分隔壁2人之各孔徑、氣孔率、厚度、 官控、長度、形狀、外管3之内徑、形狀、未處理試料氣 體CH及置換氣體G3之流量等作適宜設定，藉由此方式， 可將從内側出口 2b流屮夕余 出之處理畢试料氣體G4之不要成分， 削減至不會對分折梦署+人^ 听裝置之刀析造成不良影響之界限量以 下。 在前處理裝置1中，在^ Ύ 係使彺内侧氣體流路2c外移動之未 119890.doc 200806968 處理試料氣體G1之量與往内側氣體流路以内移動之置換氣 體G3之量約略相等，在内側氣體流路仏中將未處理試料氣 體G1之大約全部置換為置換氣體⑺，則可防止從内側出 口 2b流出之處理畢試料氣體〇4之流量發生變動。此時，在 内侧氣體机路2c中之微粒子方面，其徑超過多孔性分隔壁 2A之孔徑者，並不會穿透各孔或被各孔所捕捉，又，在該 孔徑以下者亦比氣體之擴散速度為慢，藉由擴散氣體之流 動的彳貝性力亦非常微弱，因此大部分之微粒子並不會往外 •職體流路3c外移動，而肖置換氣體⑺一起從内侧出口2b 流出。因而，不減損與未處理試料氣體⑴一起被導入内侧 氣體流路2c的微粒子，而將之與和未處理試料氣體⑴約為 同流量之置換氣體G3 —起供應至分析裝置。 措由前處理裝置1已作前處理之處理畢試料氣體〇4，係 從内側出口2b往連接氣體流路2〇流出，經由連接氣體流路 2〇而被導入分析裝置30。本實施型態之分析裝置“係設為 φ 電漿分析裝置。分析裝置30具有：f漿火炬30a，其係用 於將氬氣、IL氣、IL氣等作為電漿氣體G6而形成電衆p 者；及中心管30b，其係為了將處理畢試料氣體G4導入電 漿P而配置於電漿火炬30a之中心者。電漿分析裝置可使用 一般所知者。喷霧氣體G2、置換氣體⑺係以設為與電漿 瑕*體G 6為同一組成者為佳。 如圖1及圖3所示般，在連接氣體流路2〇係設有氣體附加 裝置40,及配置於前處理裝置r下游與氣體附加裝置 之上游間的遷力調整裝置50。連接氣體流路2〇係貫通氣體 119890.doc -22- 200806968 附加裝置40及壓力調整裝置50之内部。 氣體附加裝置40係對朝向分析裝置3〇流動之處理畢試料 氣體G4，在連接氣體流路20中進行附加載氣G7，具有該 載氣G7之附加流量的變更機樽者。本實施型態之氣體附加 裝置40具有抽氣器，其係依據被導入連接氣體流路2〇之載 .氣G7之壓力頭降低，而將處理畢試料氣體以導入前述連 ，接氣體流路20者。 亦即，氣體附加裝置40具有：第工通氣管41 ;連接於第j 馨 通氣管41之第2通氣管化及作為載氣〇7之附加流量的變 更機構之質量流量控制器（MFC)、流量控制閥等流量控制 器43。兩通氣官41、42係構成連接氣體流路2〇之一部分。 第1通氣管41之一端開口係構成連接氣體流路別之氣體流 出口 20b，且連接於分析裝置3〇之中心管3扑之入口。在第 1通氣管41内係形成縮減部41a及連於縮減部41&出口之擴 散部41b。第1通氣管41之另一端開口係經由流量控制器u _ 而連接於載氣G7之供應源44。第2通氣管42之入口係經由 後述壓力凋整裝置5〇之第1管51，而連通於前處理裝置^之 内侧出口 2b，第2通氣管42之出口係連通於位於縮減部4ι& =出:附近附近的載氣G7之喷出區域。供應源料係譬如設 定為氣體罐般之壓力容器，將已加壓之載氣⑺供應至第工 通乱g 41。藉由此方式，依據壓力頭降低，使處理畢試料 氣體=4被抽吸至連接氣體流路2〇，而將載氣〇7附加:處 理畢武料氣體G4·，而該壓力頭降低係@被導人連接氣體流 路20之载氣G7從縮減部41a噴出所造成者。亦即，氣體附 119890.doc -23· 200806968 加衣置40係構成抽氣器。此抽氣器可使用一般所知者。此 載氣G7之附加流1係藉由流量控制器Μ而變更。已附加載 氣G7之處理畢試料氣體〇4係經由分析裝置川之中心管⑽匕 而被導入至電漿P。載氣G7係以設為與電漿氣體G6為同一 組成為佳。 力凋整裝置50係在氣體附加裝置4〇之上游，進行限制 έ有刀析a式料之氣體的壓力變動。本實施型態之壓力調整 衣置50係在位於連接氣體流路2〇中之前處理裝置1與氣體 • 附加裝置40之間，進行限制氣體的壓力變動。基於此因， 本實施型態之壓力調整裝置50具有構成連接氣體流路2〇之 第1官5 1、構成密封氣體流路52a之第2管52、及連結第j管 5 1與第2官52之連結管53 ;連結管53之内部係設為連通流 路 53a 〇 第1管5 1之一端開口係構成連接氣體流路2〇之氣體流入 口 20a ’而連接於前處理裝置1之内側出口 2b。第1管51之 _ 另一端開口係連接於氣體附加裝置40之第2通氣管42之入 口。藉由此方式，從前處理裝置i流出之處理畢試料氣體 G4係經由連接氣體流路2〇，而被導入分析裝置3〇之中心管 3 0b。密封氣體流路52a之入口 52a’係經由質量流量控制器 (MFC)、流量控制閥等流量控制器55，而連接於密封氣體 G8之供應源54 ;密封氣體流路52a之出口 52a"係連通於大 氣中。再者’岔封氣體流路5 2 a之出口 5 2 a ”如連通於一'定 壓力之氣體環境中亦可。密封氣體流路52a之入口 52a，與出 口 52a”之間，係在連接氣體流路20之前處理裝置1與氣體 119890.doc -24- 200806968 附加裝置40之間經由連通流路53而連通。 如因藉由氣體附加裝置40之處理畢試料氣體G4的抽吸 等，而導致在氣體附加裝置40上游之連接氣體流路2〇中氣 體壓力降低，則從入口 52a，被導入密封氣體流路52a之密封 氣體G8的一部分，係被導入連接氣體流路2〇，而將該壓力 降低予以取消。藉由此方式，可在前處理裝置1與氣體附 加衣置40之間將連接氣體流路2〇内維持於約略大氣壓。因 而，在載氣G7之附加流量變更時，藉由將連接氣體流路2〇 内之氣體之壓力變動，在前處理裝置丨與氣體附加裝置4〇 之間進行限制，則可限制前處理裝置1中之氣體之壓力變 動。密封氣體G8係以設為與電漿氣體G6為同一組成為 佳。可將密封氣體〇8之流量設定為：不破壞試料導入系統 A1與外部之間的氣體密封之預定的充足流量。 根據上述實施型態，係藉由氣體附加裝置40將往處理畢 试料氣體G4之載氣G 7的附加流量進行變更，且藉由壓力 調整裝置50進行限制前處理區域中之氣體之壓力變動；而 處理畢試料氣體G4係流動於連接氣體流路2〇者。藉由此方 式’無需使被導入前處理裝置1之未處理試料氣體G1之流 量產生變化，且無需使前處理裝置i中之氣體產生壓力變 動，即可使與分析試料一起被導入分析裝置3〇之氣體的流 靈產生變化。因而，由於無需使藉由前處理裝置1之處理 條件產生變化，所以可適合分析條件之多樣性。 再者’在前處理裝置1與氣體附加裝置4〇之間，連接氣 體流路20係經由密封氣體流路52a而連通於大氣中或一定 119890.doc •25- 200806968 壓力之氣體環境中。使往前 仗4別處理裝置1之未處理試料氣體

入k量成為一定。因而，在使载氣G7的附加流量 產生變化之際’可不使導人前處理裝置1之未處理試料氣 體G1之流量產生變化’而確實防止前處理裝置艸之氣體 之^力變動。又’即使载氣G7的附加流量產生變化，亦可 將前處理裝置1與氣體附加裝置_之連接氣體流路20的 内壓保持均一且一定。再者，藉由流動於密封氣體流路 5^a之—密封氣體G8 ’可將試料導入系統幻與外部之間進行 氣體密封。，亦pP ’在無需使用可動機構而限制連接氣體流 路2〇之内壓變動的同時’藉由將連接氣體流路2G之内部與 周圍環境之間進行密封，則可防止系統内之污^藉由此 方式，可防止：周圍環境等中之污染物質經由前處理裝置 1與連接氣體流路20間之連接部的密封等而混入分析裝置 30以及處理畢試料氣體G4往外部洩漏。因而，可獲得穩定 之分析結果，尤其在電漿分析裝置方面，不會產生電漿p 之溫度變化、電子密度變化，而可維持穩定之電漿p，有 助於高靈敏度分析。 又，在前處理裝置1方面，藉由將未處理試料氣體〇1中 之至少一部分之氣體成分與置換氣體G3進行置換，而可除 去不要成为。此時’由於導入前處理裝置1之未處理試料 氣體G1之流量、在前處理裝置1之氣體壓力並無變動，因 此，無需使置換氣體G3之流量、壓力等處理條件產生變 化，而可容易對應導入分析裝置30之氣體流量的變化。再 者，降低在失著多孔性分隔壁A2之區域的氣體壓力差，可 119890.doc -26- 200806968 防止經由在多孔性分隔壁八2之擴散的氣體置換受到阻礙， 而該在多孔性分隔壁A2之擴散係由未處理試料氣體⑴與 置換氣體G3之間之分壓差所造成者。又，由於無關於導入 分析裝置30之氣體流量，而可在前處理裝置i進行氣體置 換，因此在氣體置換之際，非但可防止分析試料(微粒子) 之散逸，亦可使氣體置換效率維持一定。再者，在使未處 理試料氣體G1之流量產生變化，以依據分析試料之種類使 氣體置換效率不作變化的情形時，藉由依據未處理試料氣 體⑴之流量變化使載氣〇之流量產生變化，而使導入分 析裝置30之氣體流量可維持最適合於分析之值。藉由此方 式，把在前處理裝以之氣體置換效率作最佳化的同時， 並將導入分析裝置30之氣體流量作最佳化，而可維持穩定 之電漿P。 在經由中心管30b將分析試料與氣體一起導入電漿卩之 際，由於在該中心管鳩中氣體係被縮減，因此如將前處 理裝置i與分析裝置3G作直接連接，則藉由往中心管规之 導入氣體流量的變化，而使連接氣體流路20之内壓產生變 動。然而’在本實施型態中’前處理裝置i與分析裝置％ 係經由氣體附加裝置40而連接，藉由氣體附加裝置4〇，而 使彺中〜官30b之導入氣體流量變更；在該導入氣體流量 之變更時之位於前處理裝置氣體附加裝置仰間之連接 氣體流路20之氣體壓力變動，係藉由壓力調整裝置5〇而受 限制，因&’可防止：周圍環境等中之污染物質經由前處 理裝置1與連接氣體流路2〇間之連接部的密封等而屍入系 119890.doc -27- 200806968 統或處理畢试料氣體G4往外部线漏。譬如，中心管3〇b之 先端部之内徑為1〜2 mm、被導入電漿P之氣體流量為 500〜2000 ml/min之情形時，如將前處理裝置i與分析裝置 30作直接連接’則前處理裝置i之内管2之内壓成為數百 Pa，因此有必要防止分析試料經由多孔性分隔壁A2而散逸 至系統外。基於此因，有必要嚴密實施置換氣體G3之供應 條件等的設定而將外管3内之氣體壓力予以控制，因而無 法容易對應分析裝置30中之分析條件的變化。然而，如依 據上述實施型態，則由於可藉由壓力調整裝置5〇而防止内 官2之内壓變動，故該外管3内之氣體壓力控制並無必要。 藉由此方式，藉由自動調節，可容易實施分析條件之最佳 化，而自動调即係依據構成分析試料之元素的種類而將被 導入電漿P之氣體流量作自動切換者。 藉由使用抽氣器作為氣體附加裝置4G，則無需在連接氣 體流路20設置可動機構或動力源而可進行附加載氣⑺。 ❿ 二，即使=處理試料氣體以本身未具有用於將未處理試料 氣體導入前處理裝置丨之必要壓力的情形時，亦無需設置 "▲機構或動力源’而可將特定量之未處理試料氣體⑴導 處理裝置1。抽氣器之性能並無特殊限制，但以被抽 ^之^ ί$畢試料氣體G4之流量纟載氣G7之流量以上為 卢理，如载氣07之流量為500 ml/min時，則被抽吸之 :=料氣體G4之流量係設為5⑼心‘以上。抽氣器

等之問曰造成系統内污染或選擇性吸附於特定成分 者即可，譬如，可使用石英破璃、TYGON 119890.doc •28- 200806968 (Norton Performance Plastics 公司商標：氯化乙烯）等。 圖4〜6係顯示本發明之第2實施型態之試料導入系統A2。 以下，在第2實施型態方面，把與第丨實施型態相同的部分 以同樣符號顯示，而針對不同點作說明。 在第2貝施型悲中，壓力調整裝置5〇係配置於前處理裝 置1之上游，密封氣體流路52a中之入口 52&，與出口 ，，之 間，係經由連通流路53而連通於導入流路1〇而非氣體流路 20。基於此因，第2實施型態之氣體附加裝置4〇中之第2通 氣管42之入口，係直接連接於前處理裝置i之内侧出口 2b。壓力調整裝置50中第lf51之一端開口係構成導入流 路10之氣體流出口 l〇a，而連接於前處理裝置〗之内侧入口 2a。第1管51之另一端開口係經由構成導入流路^之配 管，而連接於未處理試料氣體⑴之供應源。密封氣體流路 52a中之入口 52a與出口 52a”之間，係經由連通流路53而連 通於導入流路10中之前處理裝置1之内側入口 2a附近。 *如猎由以氣體附加裝置4〇之處理畢試料氣體Μ的抽吸 等，而使導入流路10中氣體壓力降低，則從入口似被導 入密封氣黯路…之㈣氣體柳―部分係被導入導入 流路1〇，而取消該壓力降低。藉由此方式，藉由限制導入 机路ίο内之氣體之壓力變動，而可限制前處理裝置1中之 氣體之壓力變動。 再者，藉由將密封氣體G8導人導人流路1Q，則非僅未處 理试料氣體Gi且密封氣體G8亦被導人前處理裝置由於 往前處理裝置1之未處理試料氣體Gi之導入流量本身為二 119890.doc •29- 200806968 定，因此無需使藉由前處理裝£1之處理條件產生變化。 其他部分係與第1實施型態相同。 圖7、圖8係顯示本發明之第3實施型態之試料導入系統 A3以了在第3實施型癌方面，把與第工實施型態相同的 部分以同樣符號顯示，而針對不同點作說明。 在第3實施型態中，壓力調整裝置係配置於前處理裝 置1之上游，不使用密封氣體而防止氣體之壓力變動。基 於此因’第3貝施型態之壓力調整裝置遍係具有從導入流 =10分叉之排氣流路50’，以取代第丨實施型態之壓力調整 衣置50之結構。在本實施型態中，由於使排氣流路從導 入机路10分叉，因此藉由τ字管而構成排氣流路5〇,與導入 /瓜路10。以與第1實施型態同樣方式被供應至導入流路夏〇 之已加壓未處理試料氣體G1，一部分係被導入前處理裝置 1 ’剩餘部分則被從排氣流路50，之出口 5〇"排出。排氣流路 50之出口 50係連通於大氣中。再者，如排氣流路5〇t之出 口 50 ’連通於一定壓力之氣體環境中亦可。 第3實施型態之氣體附加裝置40A中之第2通氣管42之入 口係直接連接於前處理裝置1之内側出口 2b。又，第3實施 型態之氣體附加裝置4〇A除第1實施型態之氣體附加裝置 40A之結構外，且具有第3通氣管杓及流量控制器46。第3 通氣管45之一端開口係在比擴散部4卟之更下游，連結於 第1通氣管41之内部；第3通氣管45之另一端開口係經由流 里控制器46 ’連接於載氣G7,之供應源47。供應源47係譬 如没為氣體罐般之壓力容器，將已加壓之載氣G7,經由第3 119890.doc 200806968 通氣管45而供應至第i通氣管41。載氣G7，係以設為與電漿 氣體G6為同一組成者為佳。藉由此方式，在第琦施型態 之氣體附加裝置40A中，非僅從供應源44經由流量控制器 43所供應之載氣G7，且從供應源47經由流量控制器46所供 應之載氣G7,亦被附加於處理畢試料氣體G4。藉由第3實施 - 型態之氣體附加裝置40A之载氣G7·的附加流量之變更機構 .係藉由流量控制器46而構成。 在第3實施型態中，藉由氣體附加裝置4〇A所構成之抽氣 _ 《之未處理試料氣體G1的抽吸流量，係設為往前處理裝置 1之未處理試料氣體G1的導入流量。該抽吸流量係依據藉 由流量控制器43而設定之載氣G7的流量而決定，因此，^ 1控制器43係作為往前處理裝置丨之未處理試料氣體⑴的 導入流量之設定機構而發揮功能。往前處理裝置丨之未處 理試料氣體G1的導入流量係設定為一定值。 在第3實施型態中，往導入流路1〇之已加壓未處理試料 _ 氣體G1，係以與第1實施型同樣方式由供應源所供應；設 ‘有往該導入流路10之未處理試料氣體G1之供應流量之#定 機構。以與第❻施型同樣方式，藉由喷霧器n將未=理 •試料氣體G1供應至導入流路1〇之情形時，設定噴霧氣體 . G2之流量的流量控制器13，係作為未處理試料氣體⑴之 供應流量之設定機構而發揮功能。又，將壓力容 應源，把該麼力容器經由作為供應流量之設定機構而發揮 功能的流篁控制器，而連接至導入流路1〇亦可；而該壓力 容器係將含有氣體狀分析試料之加壓氣體作為未處理試料 119890.doc -31- 200806968 氣體G1而填充者。往導入流路1〇之未處理試料氣體⑴之 供應流量的設定值，係設為大於往前述置換氣體丨之未處 理試料氣體G1的導入流量之設定值。 其他°卩分係没為與弟1實施態相同。 依據第3實施態，排氣流路5〇,之出口係連通於大氣中或 一定壓力之氣體環境中；由於往前述置換氣體i之未處理 試料氣體G1的導入流量為一定，因此，無需使被導入前處 理衣置1的未處理試料氣體G i的流量產生變化，即可確實 防止前處理裝置1中之氣體的壓力變動。又，往導入流路 1〇之未處理試料氣體G1之供應流量之設定值係設定得比往 前處理裝置1之未處理試料氣體⑴之導入流量之設定值為 大，因此，藉由流動於排氣流路5〇，之未處理試料氣體 G1，可將試料導入系統A3與外部之間作氣體密封。亦 即，無需使用可動機構，即可限制在前處理裝置丨之氣體 的壓力變動，並同時達成對周圍環境之密封。 圖9係顯示本發明之第4實施型態之試料導入系統A4。以 下，在第4實施型態方面，把與第丨實施型態相同的部分以 同樣符號顯示，而針對不同點作說明。 在第4實施型態中，被供應至導入流路1〇之未處理試料 氣體CH之壓力純為大氣壓或_定壓，導人流路1()之入口 亚未經由$ $流置控制器（MFC)、流量控制料流量控制 ^而直接連通於未處理試料氣體〇1之氣體環境中。譬 ^，導入流路10之人口係設為連通於λ氣中或一定壓力之 5 - I兄中者該大氣或氣體環境係設為未處理試料氣體 119890.doc 32- 200806968 G1 〇 在第4實施型態中，壓力調整裝置5〇c係配置於前處理裝 置1之上游，無高使用岔封氣體而防止氣體之壓力變動。 第4實施型態之壓力調整裝置5〇c具有從導入流路⑺分叉之 分又流路50a，而取代第1實施型態中之壓力調整裝置5〇之 結構。構成分叉流路50a之配管之一端，係在前處理裝置t 之内侧入口 2a之附近連接於構成導入流路1〇的配管；構成 分叉流路50a之配管之另一端，係連接於前處理裝置丨之外 侧出口 3b。藉由此方式，分叉流路5〇a係將導入流路⑺在 内側入口 2a之附近連通於外側出口 3b。 设有氣體抽吸機構，其係把被供應至導入流路1〇之未處 理試料氣體G1的一部分，經由分叉流路5〇a，將前處理裝 置1之外侧出口 3b所排出之排出氣體G5一起抽吸者。本實 施型態之抽吸機構係藉由真空幫浦6〇所構成，真空幫浦= 之氣體抽吸側，係藉以流量控制器61而連接於構成分叉流 路50a之配管。真空幫浦6〇之氣體排出側係連通於大氣 中。氣體抽吸機構並不限於真空幫浦6〇，譬如由吹風機或 風扇所構成者亦可。又’真空幫浦6G之氣體排出侧如連通 於:定Μ力之氣體環境中亦可。藉由該流量控制器61而構 成藉由真空幫浦60之未處理試料氣體⑴與排出氣體仍的 總抽吸流量之設定機構。藉由真空幫浦6()之未處理試料氣 體G1與排出氣體G5的總抽吸流量之設定值，係設定為大 於藉由流量控制器8所設定之往外管3之置換氣體⑺的供應 流量之設定值。 " 119890.doc -33 - 200806968 在第4實施型態中，係包含與第3實施型態同之氣體附加 裝置40A，以取代第！實施型態之氣體附加裝置4〇 ;流量控 制器46係作為藉由氣體附加裝置4〇A之載氣G7，的附加流量 之變更機構而發揮功能。又，在第4實施型態中，藉由氣 體附加裝置40A所構成之抽氣器之未處理試料氣體⑴的抽 吸流量，係設為往前處理裝之未處理試料氣體⑴的導 入流ϊ。該抽吸流量係依據藉由流量控制器43而設定之載 氣G7的流量而決定，因此，流量控制器43係作為往前處理 _ 裝置1之未處理試料氣體G1的導入流量之設定機構而發揮 功能。往前處理裝置Ϊ之未處理試料氣體G1的導入流量係 設定為一定值。 其他部分係設為與第1實施態相同。 根據第4實施型態，係將被供應至導入流路1〇之未處理 試料氣體G1之壓力設為大氣壓或一定壓；將未處理試料氣 體G1與排出氣體G 5的總抽吸流量之設定值設定得比往外 • 管3之置換氣體G3之供給流量之設定值為大。因而，被供 應至導入流路10之未處理試料氣體Gi的一部分，係確實經 由分叉流路50a而被真空幫浦60所抽吸。此外，由於真空 幫浦60之氣體排出側係連通於大氣中或一定壓力之氣體環 境中’因此在導入流路1 〇中之内侧入口 2a之附近，未處理 試料氣體G1的壓力可成為約略大氣壓或一定壓。藉由此方 式，即使因導入流路10長，未處理試料氣體G1的壓力損失 大’因導入流路10之長度、口徑之差異而使壓力損失大小 呈非一定之情形時，亦可阻止在導入流路10中之内側入口 119890.doc -34- 200806968 2a附近之氣體的壓力變動，限制在前處理裝置】之氣體 壓力變動’並同時達成對周圍環境之密封。 …_ 本發明並不限定於上述實施型態。 譬如，藉由壓力調整閥而構成壓力調整裝置亦可。 λ ’在第1、第2實施型態方面，亦可構成為：就氣體附 加裝置而言，#由幫浦、吹風機、風扇等氣體抽吸機構取 代抽氣器而抽吸處理畢試料氣體，在該氣體抽吸機構之下 游的連接氣體流路中，把高壓罐或幫浦所噴出之載氣，經 由質量流量控制器（MFC)、流量控制閥等流量控制器，2 附加於處理畢試料氣體。 在第3、第4實施型態方面，由於從供應源〇經由流量控 制器46,將載氣G7,附加於處理畢試料氣體G4,因此，如 氣體附加裝置40A為具有抽吸未處理試料氣體⑴之幫浦、 吹風機或風扇等氣體抽吸機構以取代抽氣器者亦可。 又，在上述各實施型態之前處理裝置丨中，係將内管2作 為弟1配笞、將外管3作為第2配管，但如將内管2作為第2 配管、將外管3作為第1配管以取代之亦可。此一情形，内 側入口 2a係設為第2入口、内侧出口 21)係設為第2出口、内 側氣體流路2c係設為第2氣體流路、外側入口 3a係設為第j 入口、外侧出口 3b係設為第1出口、外侧氣體流路3c係設 為第1氣體流路。藉由此方式，内侧入口 2a係連接於置換 氣體G3之供應源；從内侧出口 2b，未處理試料氣體⑴與 置換氣體G3係作為排出氣體G5而流出；藉由將導入流路 10連接於外側入口 3a，而將未處理試料氣體⑴導入外侧氣 H9890.doc -35- 200806968 • L路3c ,、、、二由連接於外側出口外之連接氣體流路μ，而 將處理畢試料氣體G4導入分析裝置3〇。 再者，上述各實施型態之前處理裝置1係包含將内管2作 為第1配管且將外管3作為第2配管之雙重管結構，但亦可 採用如下結構以取代之：如圖1G之變形例所示般，包含相 互平行配置之2支配管ιοί、1〇2，兩配管1〇1、1〇2係共有 夕孔性分隔壁2A。此一情形，將兩配管1〇1、1〇2中之一方 設為第1配管，另一方則設為第2配管，兩配管1〇1、1〇2係 藉由多孔性分隔壁2 A而分隔。 分析裝置並不限於電漿分析裝置，譬如進行藉由氣相色 譜質量分析法之分析的分析裝置亦可。 藉由前處理裝置之不要成分之除去方法並不限於上述實 施型態，譬如，使用作為先前技術所示之乾燥器或分級裝 置亦可，該乾燥器係將水分作為不要成分予以除去者；該 分級裝置在使分析試料（微粒子）帶電作分級之際將氣體污 染成分予以除去，使微粒子浮游於包含所期望之氣體種類 之氣體環境中者。 [弟1實施例] 使用上述第1實施型態之試料導入系統A1，使被導入分 析裝置30之中心管30b的氣體流量產生變化，進行測定前 處理裝置1之内侧出口 2b中之氣體壓力及中心管30b中之氣 體流量。 在本實施例中，將未處理試料氣體G1的流量設為一定 (3〇0 ml/min)，藉由使載氣G7之流量產生變化，而使被導 119890.doc -36- 200806968 入分析裝置30之中心管30b的氣體流量產生變化。 將分析裝置30之中心管30b的先端部之内徑設為1.5 mm。將前處理裝置1之外侧出口 3b、密封氣體流路52&之 出口 52a"、中心管30b之出口中之壓力分別設為大氣壓。 [弟2實施例] 除了將中心管30b的先端部之内徑設為丨.8 mm之外，均 設為與第1實施例相同，並進行測定前處理裝置1之内側出 口 2b中之氣體壓力。 [第1比較例] 使用圖11所示比較例之試料導入系統B以取代第1實施型 態之試料導入系統A1，使被導入分析裝置3〇之中心管3〇b 的氣體流量產生變化，並進行測定前處理裝置1之内側出 口 2b中之氣體壓力。 比較例之試料導入系統B除了氣體附加裝置4〇與壓力調 整裝置50’及經由連接氣體流路2〇將前處理裝置1與分析 裝置30作直接連接之外，係與實施型態之試料導入系統A1 為相同結構；將與實施型態之試料導入系統八1相同部分以 相同符號表示。 在本比較例之試料導入系統B中，係將未處理試料氣體 G1的流1與第1實施例中被導入分析裝置3〇之中心管^仙的 氣體流量作同樣變化。 將为析裝置30之中心管30b的先端部之内徑設為U mm。將前處理裝置i之外側出口 3b、中心管3〇1)之出口中 的壓力分別設為大氣壓。 119890.doc -37- 200806968 [第2比較例] 除了將中心管3〇b的先端部之内徑設為1.8 mm之外，均 設為與第1比較例相同，並進行測定前處理裝置1之内侧出 口 2b中之氣體壓力。 以下之表1係顯示各實施例中之測定結果，表2係顯示各 比較例中之測定結果。 [表1] 未處理試料氣體流量 (ml/min) 300 300 300 300 300 300 300 載氣流量(ml/min) 450 500 550 600 650 700 750 中心管氣體流量 (ml/min) 770 876 985 1098 1213 1328 1444 内側出口 壓力(Pa) 第1實施例 3 3 3 3 2 2 2 第2實施例 3 3 3 2 2 2 2 [表2] 未處理試料氣體流量 (ml/min) 770 876 985 1098 1213 1328 1444 内側出口 壓力(Pa) 第1比較例 104 127 160 201 244 288 328 第2比較例 91 107 132 165 196 227 257 從表1、表2中可確認：在第1及第2實施例方面，前處理 裝置1之内侧出口 2b中之氣體壓力為約略大氣壓；藉由壓 力調整裝置50之作用，即使中心管30b之口徑有變化，氣 體壓力係約略一定，不會如同第1及第2比較例般產生較大 之氣體的壓力變動。亦即，可確認：根據本發明之實施 119890.doc -38 - 200806968 例二使依據分析裝置3时之分析條件的變化而使載氣⑺ 之/瓜里產生變化，亦可防止分析試料（微粒子）等之散逸， 可使則處理裝置1中之氣體置換效率維持一定。 【圖式簡單說明】 圖1係與本發明之第1實施型態有關之試料導入系統之全 體結構之說明圖。 圖2係在與本發明之第1實施型態有關之試料導入系統中 所使用之噴霧器之說明圖。 圖3係與本發明之第1實施型態有關之試料導入系統的氣 體附加裝置與壓力調整裝置之結構說明用剖面圖。 圖4係與本發明之第2實施型態有關之試料導入系統之全 體結構之說明圖。 圖5係與本發明之第2實施型態有關之試料導入系統的氣 體附加裝置之結構說明用剖面圖。 圖6係與本發明之第2實施型態有關之試料導入系統的壓 力調整裝置之結構說明用剖面圖。 圖7係與本發明之第3實施型態有關之試料導入系統之全 體結構之說明圖。 圖8係與本發明之第3實施型態有關之試料導入系統的氣 體附加裝置與壓力調整裝置之結構說明用剖面圖。 圖9係與本發明之第4實施型態有關之試料導入系統之全 體結構之說明圖。 圖10係與本發明之變形例有關之前處理裝置之部分剖面 圖0 119890.doc -39- 200806968 圖11係與比較例有關之試料導入系統的全體結構之說明 圖0

_ 【主要元件符號說明】 1 前處理裝置 2 内管 2A 多孔性分隔壁 2a 内側入口 2b 内側出口 3 外管 3 a 外侧入口 3b 外侧出口 8, 43, 46, 61 流量控制器 10 導入流路 20 連接氣體流路 30 分析裝置 30b 中心管 40, 40A 氣體附加裝置 50, 50B， 50C 壓力調整裝置 50a 分叉流路 50f 排氣流路 5 0’， 排氣流路出口 52a 密封氣體流路 53a 連通流路 60 真空幫浦 119890.doc -40· 200806968 101， 102 配管 G1 未處理試料氣體 G3 置換氣體 G4 處理畢試料氣體 G7 載氣 G8 密封氣體 P 電漿 119890.doc . 41 -

Claims (1)

1. 200806968 十、申請專利範圍： 1 · 一種試料導入系統，其包含： 前處理裝置，其係實施將不要成分從含有分析試料之 未處理試料氣體中除去之前處理者； 連接氣體流路，其#蔣姐^、+、乂 + /、係將經刚述前處理裝置處理之處理 畢試料氣體導入分析裝置者； 氣體附加裝置，其係對朝向前述分析裝置流動之前述 處理畢試料氣體’在前述連接氣體流路中附加載氣者；及 壓力調整裝置，其係在前述氣體附加裝置之上游限制 含有分析試料之氣體的壓力變動者，· 月’J述氣體附加裝置具有前述載氣之附加流量的變更機 2·如請求項1之試料導入系統，其中 前述壓力調整裝置具有密封氣體流路及連通流路； 月il述雄、封氣體流路具有連接於密封氣體供應源之入口 及連通於大氣中或一定壓力之氣體環境中的出口； 刚述密封氣體流路之入口與出口之間，係經由前述連 通流路連通於前述連接氣體流路之前述前處理裝置與前 述氣體附加裝置之間； 設有往前述前處理裝置之前述未處理試料氣體之導入 流量的設定機構； 則述未處理試料氣體之導入流量係設定為一定值。 3·如請求項1之試料導入系統，其中 包合將前述未處理試料氣體導入前述前處理裝置之導 119890.doc 200806968 入流路； 前述壓力調整裝置具有密封氣體流路與連通流路； 前述密封氣體流路具有連接於密封氣體供應源之入口 及連通於大氣中或一定壓力之氣體環境中的出口； 前述密封氣體流路之入口與出口之間係經由前述連通 流路而連通於前述導入流路； 設有往前述前處理裝置之前述未處理試料氣體之導入 流量的設定機構； 前述未處理試料氣體之導入流量係設定為一定值。 4.如請求項1之試料導入系統，其中 包含將前述未處理試料氣體導入前述前處理裝置之導 入流路； 前述壓力調整裝置具有從前述導入流路分叉之排氣流 路； 前述排氣流路具有連通於大氣中或一定壓力之氣體環 境中的出口； • , 設有往前述導入流路之前述未處理試料氣體之供應流 量的設定機構、及 - 往前述前處理裝置之前述未處理試料氣體之導入流量 ^ 的設定機構， 前述未處理試料氣體之導入流量係設定為一定值； 使前述未處理試料氣體之前述供應流量之設定值大於 前述導入流量之設定值。 5·如請求項1之試料導入系統，其中 119890.doc 200806968 匕5將别述未處理試料氣體導入前述前處理裝置之導 入流路； 使前述分析試料固體微粒子； 刖述刖處理裝置具有第1配管、第2配管及隔開前述第 1配管與前述第2配管之多孔性分隔壁； 刖述第1配管具有連接於前述導入流路之第1入口、連 :於前述連接氣體流路之第i出口及前述第i入口與前述 第1出口間的第1氣體流路； 爾述第2配管具有：連接於置換氣體之供應源的第2入 口；：於使排出氣體流出之第2出口，該排出氣體係含 ^與=述置換氣體置換後之前述未處理試料氣體者；及 前述第2入口與前述第2出口間的第2氣體流路； 藉由刖述則處理裝置，將前述未處理試料氣體中至少 一部分氣體成分，透過由前述多孔性分隔壁之分壓差所 造^之^散’與前述置換氣體進行置換而發揮氣體置換 功版*，刖述處理畢試料氣體係由與前述未處理試料氣體 中至少-部分氣體成分置換後之前述置換氣體所構成； 前述多孔性分隔壁之各孔徑係設定為實質上阻止經由 前述多孔性分隔壁之氣體移動，該氣體移動係由前：第 1氣體流路中《氣體壓力與前述第2氣體流路中之氣體壓 力之差所造成者； _ 前述壓力調整裝置具有使前述導入流路在前述第丄入 口附近連通於前述第2出口之分又流路； 並設有 ·· 119890.doc 200806968 氣體抽吸機構，其係把供應至前述導入流路之前述未 處理試料氣體的一部分，經由前述分叉流路而與前述排 出氣體一起抽吸者； 往θ述前處理裝置之前述未處理試料氣體之導入流量 的設定機構； 藉由前述氣體抽吸機構之前述未處理試料氣體與前述 排出氣體的總抽吸流量的設定機構；及 雨述置換氣體之往前述第2配管之供應流量的設定機 構； 使供應至前述導入流路之前述未處理試料氣體的壓力 為大氣壓或一定壓； 前述未處理試料氣體之導入流量係設定為一定值； 使前述未處理試料氣體與前述排出氣體之總抽吸流量 的設定值大於前述置換氣體之供應流量之設定值； 前述氣體抽吸機構之氣體排出侧係連通於大氣中或一 定壓力之氣體環境中。 6·如請求項1〜4中任一項之試料導入系統，其中 使前述分析試料固體微粒子； 前述前處理裝置具有多孔性分隔壁； 藉由前述前處理裝置，將前述未處理試料氣體中至少 一部分氣體成分，透過由前述多孔性分隔壁之分壓差所 造成之擴散，與置換氣體進行置換而發揮氣體置換功 能；前述處理畢試料氣體係由與前述未處理試料氣體中 至少一部分氣體成分置換後之置換氣體所構成。 119890.doc 200806968 7·如請求項1〜5中任一項之試料導入系統，其中 前述分析裝置係具有管之電漿分析裝置，該管係用於 將已附加前述载氣之前述處理畢試料氣體導入電漿者。 8·如請求項6之試料導入系統，其中 前述分析裝置係具有管之電漿分析裝置，該管係用於 將已附加前述载氣之前述處理畢試料氣體導入電漿者。 9·如请求項i〜5中任一項之試料導入系統，其中 則述氣體附加裝置具有抽氣器，該抽氣器係依據被導 入則述連接氣體流路之載氣之壓力頭降低，而將前述處 理畢忒料氣體導入前述連接氣體流路者。 10·如請求項6之試料導入系統，其中 义^氣體附加裝置具有抽氣器，該抽氣器係依據被導 入則述連接氣體流路之載氣之壓力頭降低，而將前述處 畢忒料氣體導入前述連接氣體流路者。 U·如請求項7之試料導入系統，其中 乂述礼體附加裝置具有抽氣器，該抽氣器係依據被導 =連接氣體流路之载氣之壓力頭降低，而將前述處 理畢试料氣體導人前述連接氣體流路者。 12·如2求項8之試料導入系統，其中 前述氣體附加#番s + " /、有抽氣器，該抽氣器係依據被導 入别返連接氣體流恭々 理畢試料氣體導入此 力頭降低’而將前述處 ¥别述連接氣體流路者。 119890.doc