WO2002019384A1

WO2002019384A1 - Lampe a cathode creuse, analyseur d'absorption atomique et analyseur de fluorescence atomique

Info

Publication number: WO2002019384A1
Application number: PCT/JP2001/007545
Authority: WO
Inventors: Jyunichi Imakama; Yuji Shimazu
Original assignee: Hamamatsu Photonics K.K.
Priority date: 2000-09-01
Filing date: 2001-08-31
Publication date: 2002-03-07
Also published as: JP2002075283A; AU2001282582A1

Description

明細書ホロ力ソードランプ、原子吸光分析装置及び原子蛍光分析装置技術分野

本発明は、原子吸光分析又は原子蛍光分析などを行う分析装置の光源や、高輝度輝線光源として利用されるホロ力ソードランプに関するものである。更に、本発明は、前述のホロカソ一ドランプを利用した原子吸光分析装置及び原子蛍光分析装置に関するものである。背景技術

従来、このような分野の技術として、 U S P 4， 8 8 5 , 5 0 4号公報がある。この公報に記載されたホロ力ソードランプは、中空陰極と陽極との間で放電を発生させ、中空陰極の表面をイオンでスパッタリングさせることで、中空陰極の内部から放電空間内に原子を飛散させ、電子エネルギの授受によって所定のスぺクトル線を発生させる。また、スペクトル線の一部が放電空間内の未励起原子にエネルギを奪われて、これによりスぺクトル線の強度が減少してしまういわゆる自己吸収がランプ内で発生するが、この現象を防止するため、ランプ内には、熱電子を放出させる電子供給源（補助陰極）が中空陰極と別に設けられている。しかしながら、前述した従来のホロ力ソードランプには、次のような課題が存在している。すなわち、前述した U S P 4 , 8 8 5 , 5 0 4号公報のランプに利用される中空陰極は、スポヅト溶接等で固定させた取付け金具を介してステムピンに固定される。従って、ランプ内での中空陰極を固定するにあたって、溶接を多用する結果、ランプの組立て作業性が悪くなると同時に、中空陰極と陽極とを管軸方向に整列させ難いといった問題点がある。

本発明は、上述の課題を解決するためになされたもので、特に、組立て作業性を良好にし、中空陰極と陽極とを管軸方向に簡単に整列させるようにしたホロ力ソードランプを提供することを目的とする。また、本発明は、このようなホロ力ソードランプを利用する原子吸光分析装置及び原子蛍光分析装置を提供することをも目的とする。発明の開示

本発明に係るホロカソ一ドランプは、バルブの一端側に光出射窓を配置させ、バルブの他端側にステムを配置させると共に、バルブ内で光出射窓側から管軸方向に中空陰極及び陽極を順次配列させたホロカソ一ドランプにおいて、管軸方向に延在する筒状部材をステムの略中央に立設させ、筒状部材で陽極を包囲すると共に、中空陰極を収容したホルダを、筒状部材の光出射窓側の端面で支持させたことを特徴とする。

このホロカゾードランプは、生産性の向上を図ると同時に、陽極に対して中空陰極以外からの放電の回り込みが発生し難い構造を達成させるため、バルブ内でステム上に筒状部材を立設させた。この構造によって、陽極に対する放電の回り込みが発生し易い部分の包囲が、バルブに筒状部材を立設させるといった簡単な構成をもって達成される。さらに、ホルダを、筒状部材の光出射窓側の端面で支持させることで、管軸を基準とした中空陰極と筒状部材との整列が簡単に達成される。このようなホルダは、中空陰極を筒状部材に対して同心的に配置させることを可能にするものであり、ランプの組立て作業性の向上を図り、ランプの大量生産の一助をなすものである。

本発明に係る原子吸光分析装置は、サンプル中に含有される特定成分を測定するための原子吸光分析装置において、サンプルを原子化する原子ィヒ手段と、サンプル中に含有される成分の共鳴線を含んでいる光ビームを、原子化されたサンプルに向けて照射する光源と、原子化されたサンプルを通過した光ビームを入射させて、入射光の吸光度を測定する測定部とを備え、光源は、管軸方向に延在する筒状部材をステムの略中央に立設させ、筒状部材で陽極を包囲すると共に、中空陰極を収容したホルダを、筒状部材の光出射窓側の端面で支持させたホロカソードランプであることを特徴とする。

この原子吸光分析装置は、原子ィヒされたサンプルを通過した光ビームの入射光の吸収度を測定部によって測定させるための装置であり、ここで利用される光源としてのホロカゾードランプは、このホロ力ソードランプは、生産性の向上を図ると同時に、陽極に対して中空陰極以外からの放電の回り込みが発生し難い構造を達成させるため、バルブ内でステム上に筒状部材を立設させた。この構造によつて、陽極に対する放電の回り込みが発生し易い部分の包囲が、バルブに筒状部材を立設させるといった簡単な構成をもって達成される。さらに、ホルダを、筒状部材の光出射窓側の端面で支持させることで、管軸を基準とした中空陰極と筒状部材との整列が簡単に達成される。このようなホルダは、中空陰極を筒状部材に対して同心的に配置させることを可能にするものであり、ランプの,組立て作業性の向上を図り、ランプの大量生産の一助をなすものである。

本発明に係る原子蛍光分析装置は、サンプル中に含有される特定成分を測定するための原子蛍光分析装置において、サンプルを原子化する原子化手段と、光ビームを、原子化されたサンプルに向けて照射する光源と、光ビームにより励起された原子の発する蛍光の強度を測定する測定部とを備え、光源は、管軸方向に延在する筒状部材をステムの略中央に立設させ、筒状部材で陽極を包囲すると共に、中空陰極を収容したホルダを、筒状部材の光出射窓側の端面で支持させたホロ力ソードランプであることを特徴とする。

この原子蛍光分析装置は、光ビームにより励起された原子の発する蛍光の強度を測定部によつて測定させるための装置であり、ここで利用される光源としてのホロ力ソードランプは、このホロ力ソードランプは、生産性の向上を図ると同時に、陽極に対して中空陰極以外からの放電の回り込みが発生し難い構造を達成させるため、バルブ内でステム上に筒状部材を立設させた。この構造によって、陽極に対する放電の回り込みが発生し易い部分の包囲が、バルブに筒状部材を立設させるといった簡単な構成をもって達成される。さらに、ホルダを、筒状部材の光出射窓側の端面で支持させることで、管軸を基準とした中空陰極と筒状部材との整列が簡単に達成される。このようなホルダは、中空陰極を筒状部材に対して同心的に配置させることを可能にするものであり、ランプの組立て作業性の向上を図り、ランプの大量生産の一助をなすものである。図面の簡単な説明

図 1は、本発明に係るホロカソードランプの第 1の実施形態を示す分解斜視図である。

図 2は、図 1に示したホロカソ一ドランプの組立完了後の状態を示す断面図である。

図 3は、図 2に示したホロ力ソードランプの縦断面図である。

図 4は、本発明に係るホロ力ソードランプの第 2の実施形態を示す断面図である。

図 5は、図 4に示したホロ力ソードランプの縦断面図である。

図 6は、本発明に係るホロカソ一ドランプの第 3の実施形態を示す断面図である。

図 7は、本発明に係る原子吸光分析装置及び原子蛍光分析装置の概略を示す図である。発明を実施するための最良の形態

以下、図面と共に本発明によるホロカゾードランプ、原子吸光分析装置及び原子蛍光分析装置の実施形態について詳細に説明する。

[第 1の実施形態]

図 1〜図 3に示すように、ホロ力ソードランプ 1は、下端を開放させた硼珪酸ガラス製の円筒状バルブ 2を有している。このバルブ 2の上端を閉鎖することにより、バルブ 2の上端に円形の光出射窓 3を形成させ、この光出射窓 3によって所定の蛍光を外部に放出させる。このバルブ 2には、下端の開放側を閉鎖するように円板状のガラス製ステム 4を融着させ、バルブ 2とステム 4とでガラス製の密封容器 5が形成される。このステム 4には、管軸 L方向に延びる 4本のコバ一ル金属製のステムピン 6 a〜6 dが、ガラス製ステム 4の溶融によって固定されている。

更に、ステム 4の略中心には、管軸 L方向に延びる排気用陽極管 7がガラス製ステム 4の溶融によって固定されている。この陽極管 7は、密封容器 5内で陽極として利用されると共に、ステム 4の中央を管軸 L方向に貫通させるように延在する。そして、この陽極管 7は、ホロ力ソードランプ 1の組立て時には、密封容器 5内の空気を真空引きした後に、外部から所定のガス（例えば、ネオンガス）を注入するための管として利用され、ホロ力ソードランプ 1を発光させる場合には、外部電源に接続させて陽極として機能させる。

密封容器 5内には、管軸 L方向に延在するセラミックス製の筒状部材 8が収容され、この筒状部材 8はステム 4の略中央に立設させる。そして、この筒状部材 8で陽極管 7を同心的に包囲させ、筒状部材 8の周囲にステムピン 6 a〜6 dを配置させている。これによつて、筒状部材 8は、ステムピン 6 a〜6 dと陽極管 7との間で電気的な隔壁として利用されることになる。

また、筒状部材 8をステム 4上で位置決めさせるため、ステム 4の中央には、陽極管 7を包囲するようにして支持凸部 9がー体に形成され、この支持凸部 9を筒状部材 8のステム 4側の開口 8 a内に挿入させる。これによつて、支持凸部 9 の周縁部分で筒状部材 8を径方向に支持させることができる。したがって、ランプ 1の組立て時において、筒状部材 8をステム 4に立設させる際、ステム 4に対し筒状部材 8を位置決めさせながら、簡単かつ確実に組み付けることができる。更に、密封容器 5内 (こおいて、筒状部材 8の両開口端のうちの光出射窓 3側の端部（上端部）内には円筒状の中空陰極 1 0が収容されている。この中空陰極 1 0は、ステンレス製の外筒部分 1 0 aとバナジウム製の内筒部分 1 0 bとの二重構造からなる。なお、内筒部分 1 0 bの材質は、分析元素の種類に応じて変更され、例えばセレン又はヒ素などでもよい。そして、中空陰極 1 0を成形するにあたって、内筒部分 1 O bの材質によっては外筒部分 1 0 aを採用しない場合もある。

ここで、筒状部材 8の上端には、ステンレス等からなるカップ状のホルダ 1 1 を介して中空陰極 1 0が宙づり状態で収容されている。このホルダ 1 1は、管軸 L方向に延在すると共に筒状部材 8内に光出射窓 3側の開口 8 bから差し入れられる本体部 1 l aと、この本体部 1 l aのステム 4側の端部（下端）で内方に張り出し形成させて中空陰極 1 0を支持するリング状の底部 1 1 bと、本体部 1 1 aの光出射窓 3側端部（上端）で外方に張り出し形成させて筒状部材 8の端面 8 cに当接配置させたフランジ部 1 1 cとからなる。

このようなホルダ 1 1によって、中空陰極 1 0は、このリング状の底部 l i b によって下から支持されるので、中空陰極 1 0をホルダ 1 1内に上から差し入れることが可能となる。さらに、フランジ部 1 1 cを筒状部材 8の上端面 8 c上に載せることで、ホルダ 1 1は筒状部材 8の上端面 8 cで支持されることになり、筒状部材 8内において、陽極管 7の上方で中空陰極 1 0を宙づり状態で収容することができる。従って、ホルダ 1 1内に中空陰極 1 0を上から差し入れる簡単な作業によって、筒状部材 8に対し中空陰極 1 0を同心的に簡単に配置させることができる。そして、陽極管 7に対して筒状部材 8を同心的に配置させる結果として、中空陰極 1 0は、陽極管 7に対して同心的に配置されることになる。そして、ホルダ 1 1を導電性の金属によって形成させると、ホルダ 1 1を介在させた中空陰極 1 0への給電が可能となる。また、ホルダ 1 1を熱伝導性の良好な金属によって形成させると、ホルダ 1 1の放熱効果によって、ランプ 1の光出力を向上させることができる。更に、筒状部材 8で支持したホルダ 1 1には、ステンレスやニッケル等からなるフード部 1 2が載置される。このフード部 1 2は、管軸 L方向に延在する円筒状の本体部 1 2 aと、この本体部 1 2 aの下端で外方に張り出し形成させたフランジ部 1 2 bとを有する。従って、フード部 1 2のフランジ部 1 2 bをホルダ 1 1のフランジ部 1 1 cに当接させることで、ホルダ 1 1を介して中空陰極 1 0とフード部 1 2とを確実に電気的に接続させている。なお、フード部 1 2のフランジ部 1 2 bによって、中空陰極 1 0を上から押え付けることで、中空陰極 1 0の飛び出しゃガ夕付きを適切に防止する。

このようなフード部 1 2の採用によって、放電時に中空陰極 1 0から発生するスパッ夕物が広範囲に飛散することを抑制し、バルブ 2の内壁面にスパッ夕物が多量に付着する事態を回避させると同時に、中空陰極 1 0から発生する陰極元素の密度をフード部 1 2内で高めておくこともできる。なお、このフード部 1 2は、中空陰極 1 0の放熱にも寄与し、これによつて、ランプ 1の動作電流を上げることが可能となる。

更に、フ一ド部 1 2において、本体部 1 2 aの周面には円形の開口 1 2 cが形成され、この開口 1 2 cの前方には、コイル状の熱電子放出陰極（電子供給源）. 1 3を配置させている。この熱電子放出陰極 1 3の両端には L字状の連結ピン 1 4が溶接固定され、各連結ピン 1 4は、ステム 4から管軸 L方向に延びるステムピン 6 a， 6 bにそれぞれ溶接固定され、外部から熱電子放出陰極 1 3への給電が可能になる。この熱電子放出陰極 1 3は、タングステンからなるコイルの表面にバリウムォキサイトを蒸着させたものである。

そこで、ランプ 1の点灯時に、熱電子放出陰極 1 3から放出される熱電子を利用してフード部 1 2の開口 1 2 cを通るような放電を、熱電子放出陰極 1 3と陽極管 7との間で発生させると、フード部 1 2内に高密度で存在する未励起状態（基底状態）の陰極元素が効率良く励起状態になる。その結果、いわゆる自己吸収 (スぺクトル線の一部が放電空間内の未励起原子にエネルギを奪われて、これによりスぺクトル線の強度が減少してしまう現象）がランプ 1内で発生し難くなる。これによつて、ランプ 1の光出力が向上する。

更に、フード部 1 2をホルダ 1 1上で固定させるために、フード部 1 2のフランジ部 1 2 bは、ステンレスからなる給電板 1 6によって上から押え込まれる。この給電板 1 6の中央には、フ一ド部 1 2の本体部 1 2 aを差し込むための円形の貫通穴 1 6 aが形成され、この貫通穴 1 6 aの側方には、ステムピン 6 a , 6 bを差し込むためのピン差込み孔 1 6 bが形成されている。また、給電板 1 6には舌片からなる左右一対の溶接片 1 6 cが設けられている。各溶接片 1 6 cは、貫通穴 1 6 aの両側方において、円板状の給電板 1 6を径方向のラインに沿って直角に折り曲げることで形成される。

そこで、筒状部材 8により支持したホルダ 1 1にフード部 1 2を載せ、給電板 1 6の貫通穴 1 6 aに本体部 1 2 aを差し込み、ピン差込み孔 1 6 bにステムピン 6 a， 6 bを差し込んだ後、ホルダ 1 1、フード部 1 2を溶接して、各溶接片 1 6 cにステムピン 6 c , 6 dをそれそれ溶接させる。その結果、筒状部材 8の上端と給電板 1 6とで、フ一ド部 1 2のフランジ部 1 2 b及びホルダ 1 1のフランジ部 1 1 cが挟み込み固定され、給電板 1 6とフード部 1 2とホルダ 1 1と中空陰極 1 0とを電気的に接続させる。従って、ステムピン 6 c , 6 dによりこれら部材への給電が可能となる。そして、給電板 1 6で筒状部材 8の端面 8 cにフランジ部 1 1 cを押し付けることで、筒状部材 8に対しホルダ 1 1.を溶接させる必要がなく、ランプ 1の組立て作業性が良好になる。

なお、ステムピン 6 a， 6 bを、セラミックス製の電気絶縁性シールドチューブ 1 7内に収容させることで、ステムピン 6相互間の電位差によってもたらされる放電を適切に防止することができる。更に、このシールドチューブ 1 7をピン差込み孔 1 6 bに差し込むことで、ステムピン 6 a , 6 bと給電板 1 6との電気的接触を回避させている。

次に、前述したホロ力ソ一ドランプ 1の組立て手順について説明する。先ず、 4本のステムピン 6及び陽極管 7を固着させたステム 4を準備する。そして、各ステムピン 6 a , 6 bをシールドチューブ 1 7内に差し入れる。その後、筒状部材 8内に陽極管 7を差し入れるように、筒状部材 8をステム 4上に置く。これによつて、筒状部材 8は、陽極管 7を包囲するようにステム 4に立設する。その後、上方から筒状部材 8内にホルダ 1 1の本体部 1 l aを差し込み、筒状部材 8の上端にホルダ 1 1のフランジ部 1 1 cを載せる。その状態で、ホルダ 1 1内に中空陰極 1 0を落し込む。そして、ホルダ 1 1上にフード部 1 2を重ねて置く。

その後、給電板 1 6の貫通穴 1 6 aにフード部 1 2の本体部 1 2 aを差し込み、それと同時に、ピン差込み孔 1 6 bに各シ一ルドチューブ 1 7を差し込みながら、フード部 1 2に給電板 1 6を上方から載せる。この状態で、フード部 1 2の開口 1 2 cを所定の方向に向け、給電板 1 6にフランジ部 1 2 b、フランジ部 1 l cを溶接し、各溶接片 1 6 cにステムピン 6 c， 6 dの上端をそれそれ溶接させる。これにより、筒状部材 8の上端と給電板 1 6とで、フード部 1 2のフランジ部 1 2 b及びホルダ 1 1のフランジ部 1 1 cがしつかりと挟み込み固定され、ステムピン 6 c , 6 dと給電板 1 6とフード部 1 2とホルダ 1 1と中空陰極 1 0 とが電気的に導通する。

その後、フード部 1 2の開口 1 2 cの前方にコイル状の熱電子放出陰極（電子供給源） 1 3を配置させた状態で、各連結ピン 1 4をステムピン 6 a， 6 bの上端にそれぞれ溶接させる。これによつて、熱電子放出陰極 1 3とステムピン 6 a , 6 bとを電気的に導通させる。そして、ステム 4上で各部品を組立てた後、この組立体をバルブ 2の開放側から差し入れ、バルブ 2の開放端をステム 4の周縁部に融着させる。

その後、陽極管 7の下端を開放させた状態において、密封容器 5内の空気を真空引きして、外部から所定のガス（例えばネオンガス等）を注入する。そして、図 2に示すように、陽極管 7の露出部分を所定の長さに切断しながら、その下端を潰すことで、密封容器 5内を所定のガス圧に保ちながら閉鎖させる。このような一連の作業によって、ホロ力ソードランプ 1の組み立てが完了する。

このようにして組み立てられたホロ力ソードランプ 1の動作について簡単に説明する。

先ず、ステムピン 6 c , 6 dを介して中空陰極 1 0と陽極管 7との間に所定の電圧（例えば、 5 0 0 V) を供給して、この両者間に放電を発生させる。すると、密封容器 5内に封入したネオンガス原子が、この放電により電離する。この電離作用により生じた陽イオンが中空陰極 1 0側に引き寄せられて、中空陰極 1 0 の内筒部分 1 O bの内壁面に衝突し、このときの衝突エネルギによって陰極物質 (バナジウム）が未励起状態（基底状態）で飛散する。そして、飛散陰極元素は

、陽極管 7と中空陰極 1 0との間の放電により励起され、短時間（ 1 0 _⁸秒程度）で再び基底状態に遷移する。このとき、遷移エネルギに等しいバナジウム固有の単色光（スペクトル線）が発せられ、この光が光出射窓 3から出力される。ここで、中空陰極 1 0から放出されるスパヅ夕物は、フード部 1 2の内壁面に付着するため、バルブ 2の内壁面がスパヅ夕物で汚され難くなる。また、フード部 1 2によって、飛散陰極元素が広範囲に飛散することを防止し、その結果、フ ―ド部 1 2内にスパヅ夕した陰極元素を高密度で滞留させることができる。

このとき、ステムピン 6 a , 6 bを介して熱電子放出陰極 1 3に所定の電圧（例えば、 3 V) を供給し続けることにより熱電子を発生し続け、さらに、ステムピン 6 a， 6 bと陽極管 7との間に所定の電圧（例えば、 2 0 0 V) を供給しているので、熱電子放出陰極 1 3から放出される熱電子を利用して、フード部 1 2 の開口 1 2 cを通過するような放電が、熱電子放出陰極 1 3と陽極管 7との間で発生し、その放電によりフード部 1 2内に高密度で存在する未励起状態（基底状態）の陰極元素が効率良く励起状態に遷移し、ランプ 1の光出力が向上する。次に、ホロ力ソードランプの他の実施形態について説明するが、その説明は、第 1の実施形態と実質的に異なるものに留め、第 1の実施形態と同一又は同等な構成部分は同一符号を付してその説明を省略する。

[第 2の実施形態]

図 4及び図 5に示すホロ力ソードランプ 3 0には、熱電子放出陰極 1 3が設けられているが、フード部は設けられておらず、ステムピン 6 c， 6 dに溶接固定させた給電板 3 1が設けられている。この給電板 3 1はホルダ 1 1のフランジ部 1 1 c上に配置させ、中空陰極 1 0の外筒部分 1 0 aの上端面に接触させる。これによって、中空陰極 1 0の外筒部分 1 0 a及びホルダ 1 1のフランジ部 1 1 c は給電板 3 1によって上から押さえ込まれる。その結果、中空陰極 1 0への給電が給電板 3 1によって確実になされると共に、中空陰極 1 0がホルダ 1 1から飛ぴ出すのを確実に防止する。

なお、コバール金属製の陽極管 7の上端には、ステンレス、タングステン、モリブデン等からなる耐衝撃性をもった円筒状の陽極キヤップ 2 8が上から嵌め込み固定されている。この陽極キャップ 2 8の採用によって、陽極管 7の先端を、電子の衝突や熱などから保護することができ、陽極管 7の損傷を回避させることができる。

[第 3の実施形態]

図 6に示すホロ力ソードランプ 3 5は、セラミックス又は金属製の筒状部材 8 の上端面 8 cにセラミックス製の円筒状ホルダ 3 6を重ねるようにして載置させ、筒状部材 8とホルダ 3 6とを管軸 L方向に一列に整列させている。このホルダ 3 6は、管軸 L方向に延在すると共に筒状部材 8の光出射窓 3側の端面（上端面 ) 8 c上に載置させる本体部 3 6 aと、この本体部 3 6 aのステム 4側の端部で内方に張り出し形成させて中空陰極 1 0を支持するリング状の底部 3 6 bとを有する。

このようなホルダ 1 1内に中空陰極 1 0を落し込むだけの作業によって、中空 P貪極 1 0と筒状部材 8とを簡単に整列させることができる。そして、陰極用のステムピン 6 eに固定した給電板 3 7とステム 4に立設させた筒状部材 8との間にホルダ 3 6の本体部 3 6 aを配置させることで、ホルダ 3 6は、給電板 3 7と筒状部材 8との間での挟み込まれる。従って、給電板 3 7によってホルダ 3 6の飛び出しが防止され、筒状部材 8に対しホルダ 3 6を溶接させる必要がなく、ランプ 1の組立て作業性が良好になる。

ホルダ 3 6を電気絶縁性のセラミックスで形成させることで、中空陰極 1 0に対する放電の回り込みを回避させることができ、また、ホルダ 3 6の放熱効果によって、金属蒸気が発生しやすくなるので、ランプ 1の光出力を向上させることができる。また、給電板 3 7を中空陰極 1 0の外筒部分 1 0 aの上端面に接触させ、給電板 3 7で中空陰極 1 0の外筒部分 1 0 a及びホルダ 3 6を上から押さえ込むようにする。これによつて、中空陰極 1 0がホルダ 3 6から飛び出すのを確実に防止する。そして、給電板 3 7を貫通させたステムピン 6 eの上端部分を折り曲げて、ステムピン 6 eの先端を給電板 3 7の上面に溶接させる。

図 7に示すように、原子吸光分析装置 1 0 5は、サンプル 1 0◦を原子化させる原子ィ匕手段 1 0 1を有している。また、サンプル 1 0 0中に含有される測定対象である目的元素の共鳴線を含んだ光ビームは、光源 1 0 2から出射させ、この光は、原子化されたサンプル 1 0 0に照射される。そして、原子化されたサンプル 1 0 0を通過させた光ビームを測定部 1 0 3に入射させ、このときの吸光度に基づいて目的元素を定量する。この光源 1 0 2には、前述した種々のホロカソ一ドランプの適用が可能であり、このホロ力ソードランプ内の中空陰極は、サンプル 1 0 0中に含有される特定成分元素で構成させている。なお、符号 1 0 4は、複数種類のホロ力ソードランプを集光させるための反射ミラ一からなる集光手段である。また、原子吸光分析装置 1 0 5で行われる原子化は、一般的にフレーム法や電熱炉を用いたフレームレス法などが利用される。

図 Ίに示すように、原子蛍光分析装置 1 0 6は、サンプル 1 0 0を原子化させる原子化手段 1 0 1を有している。また、光源 1 0 2から光ビームは、原子化されたサンプル 1 0 0に照射される。そして、.光ビームによって励起された元素の発する蛍光強度を測定部 1 0 3で測定して、目的元素を定量化する。この光ビームは、目的元素の共鳴線を含むものである。この光源 1 0 2には、前述した種々のホロカソ一ドランプの適用が可能であり、このホロカソードランプ内の中空陰極は、サンプル 1 0 0中に含有される特定成分元素で構成させている。なお、符号 1 0 4は、複数種類のホロ力ソードランプを集光させるための反射ミラーからなる集光手段である。また、原子蛍光分析装置 1 0 6で行われる原子化は、一般的にフレーム法や電熱炉を用いたフレームレス法などが利用される。

本発明に係るホロカソ一ドランプは、ホルダ 1 1 , 3 6を筒状部材 8の端面で直接的に支持する場合に限られず、セラミックス等の絶縁部材を介在させた状態で、ホルダ 1 1 , 3 6を筒状部材 8の端面で間接的に支持させても良いことは言うまでもない。

上述した実施形態を要約すると次の通りである。

前述したホルダは、管軸方向に延在すると共に筒状部材内に光出射窓側から差し入れられる本体部と、この本体部のステム側の端部で内方に張り出し形成させて中空陰極を支持するリング状の底部と、本体部の光出射窓側の端部で外方に張り出し形成させて筒状部材の端面に当接配置させたフランジ部とを有すると好適である。このような構成を採用した場合、ホルダはカップ状に形成され、このホルダ内に中空陰極を落し込むだけの簡単な作業によって、中空陰極と筒状部材とを簡単に整列させることができる。このようなカップ状のホルダは、ランプの組立て作業性を向上させる上で極めて有効な手段である。

また、ステムに設けられた陰極用のステムピンに固定した給電板とステムに立設させた筒状部材の端部とで、ホルダのフランジ部を挟み込ませると好適である。このように、ホルダの固定は、フランジ部を給電板で筒状部材の端面に対し押し付けることによって達成され、筒状部材に対しホルダを溶接させる必要がなく、ランプの組立て作業性が良好になる。

また、ホルダは、熱伝導性及び導電性を有する金属で形成すると好適である。このような構成を採用した場合、ホルダの放熱効果によって、ランプの光出力を高めることができる。

また、ホルダは、管軸方向に延在すると共に筒状部材の光出射窓側の端面上に当接載置させる本体部と、この本体部のステム側の端部で内方に張り出し形成させて中空陰極を支持するリング状の底部とを有すると好適である。このような構成を採用した場合、筒状部材の上にホルダを重ねるようにして、筒状部材とホルダとを管軸方向に一列に整列させることができる。従って、ホルダ内に中空陰極を落し込むだけの簡単な作業によって、中空陰極と筒状部材とを簡単に整列させることができる。このようなホルダは、ランプの組立て作業性を向上させる上で極めて有効な手段である。

また、ステムに設けられた陰極用のステムピンに固定した給電板とステムに立設させた筒状部材の端面との間に、ホルダの本体部を配置させると好適である。このような構成を採用した場合、ホルダの固定は、給電板と筒状部材の間での挟み込みにより達成され、筒状部材に対しホルダを溶接させる必要がなく、ランプの組立て作業性が良好になる。

また、ホルダは、電気絶縁性のセラミックスで形成すると好適である。このような構成を採用した場合、中空陰極に対する放電の回り込みをホルダによって適切に回避させることができる。

また、光出射窓と中空陰極との間に電子供給源を配置させ、電子供給源を、ステムピンに固定させると好適である。この電子供給源と陽極との間に熱電子放出を利用した放電によって、未励起原子に電子を積極的に供給し続けるので、励起原子の発生を促進させ、ランプ出力の低下を引き起こす自己吸収現象を抑制することができる。

また、管軸方向に延在する筒状のフ一ド部を筒状部材に対して同心的に配置させ、フード部の開口側の一端を、中空陰極に電気的に接続させ、フード部の周面に形成した開口の前方に電子供給源を配置させると好適である。このような構成を採用した場合、中空陰極から飛散するスパッ夕物を、フード部内に滞留させるので、電子供給源と陽極との間に熱電子放出を利用した放電により、より励起原子を発生させることができるので、光出力を向上させることができる。さらに、励起原子がバルブ内で散乱されず、フード部の内壁面に付着させることができるので、バルブの内壁面が汚れ難くなる。産業上の利用可能性

本発明は、原子吸光分析又は原子蛍光分析などを行う分析装置の光源や、高輝度輝線光源として利用されるホロ力ソードランプに関するものであり、組立て作業性を良好にし、中空陰極と陽極とを管軸方向に簡単に整列させることができる。更に、本発明は、前述のホロ力ソードランプを利用した原子吸光分析装置及び原子蛍光分析装置に関するものである。

Claims

請求の範囲

1 . バルブの一端側に光出射窓を配置させ、前記バルブの他端側にステムを配置させると共に、前記バルブ内で前記光出射窓側から管軸方向に中空陰極及び陽極を順次配列させたホロカソードランプにおいて、

前記管軸方向に延在する筒状部材を前記ステムの略中央に立設させ、前記筒状部材で前記陽極を包囲すると共に、前記中空陰極を収容したホルダを、前記筒状部材の前記光出射窓側の端面で支持させたことを特徴とするホロ力ソードランプ 2 . 前記ホルダは、前記管軸方向に延在すると共に前記筒状部材内に前記光出射窓側から差し入れられる本体部と、この本体部の前記ステム側の端部で内方に張り出し形成させて前記中空陰極を支持するリング状め底部と、前記本体部の前記光出射窓側の端部で外方に張り出し形成させて前記筒状部材の前記端面に当接配置させたフランジ部とを有することを特徴とする請求項 1.記載のホロ力ソードランプ。

3 . 前記ステムに設けられた陰極用のステムピンに固定した給電板と前記ステムに立設させた前記筒状部材の前記端部とで、前記ホルダの前記フランジ部を挟み込ませたことを特徴とする請求項 2記載のホロ力ソードランプ。

4 . 前記ホルダは、熱伝導性及び導電性を有する金属で形成したことを特徴とする請求項 2又は 3記載のホロ力ソードランプ。

5 . 前記ホルダは、前記管軸方向に延在すると共に前記筒状部材の前記光出射窓側の前記端面上に当接載置させる本体部と、この本体部の前記ステム側の端部で内方に張り出し形成させて前記中空陰極を支持するリング状の底部とを有することを特徴とする請求項 1記載のホロカゾードランプ。

6 . 前記ステムに設けられた陰極用のステムピンに固定した給電板と前記ステムに立設させた前記筒状部材の前記端面との間に、前記ホルダの前記本体部を配置させたことを特徴とする請求項 5記載のホロカソ一ドランプ。

7 . 前記ホルダは、電気絶縁性のセラミックスで形成したことを特徴とする請求項 5又は 6記載のホロ力ソードランプ。

8 . 前記光出射窓と前記中空陰極との間に電子供給源を配置させ、前記電子供給源を、前記ステムピンに固定させたことを特徴とする請求項 1〜7のいずれか一項言己載のホロカソードランプ。

9 . 前記管軸方向に延在する筒状のフード部を前記筒状部材に対して同心的に配置させ、前記フード部の開口側の一端を、前記中空陰極に電気的に接続させ、前記フード部の周面に形成した開口の前方に前記電子供給源を配置させたことを特徴とする請求項 1〜 8の、ずれか一項記載のホロカソードランプ。

1 0 . サンプル中に含有される特定成分を測定するための原子吸光分析装置において、

前記サンプルを原子化する原子化手段と、

前記サンプル中に含有される成分の共鳴線を含んでいる光ビームを、原子化された前記サンプルに向けて照射する光源と、

原子化された前記サンプルを通過した前記光ビームを入射させて、入射光の吸光度を測定する測定部とを備え、

前記光源は、

管軸方向に延在する筒状部材をステムの略中央に立設させ、前記筒状部材で陽極を包囲すると共に、中空陰極を収容したホルダを、前記筒状部材の光出射窓側の端面で支持させたホロ力ソードランプであることを特徴とする原子吸光分析装置。

1 1 . サンプル中に含有される特定成分を測定するための原子蛍光分析装置において、

前記サンプルを原子化する原子化手段と、

光ビームを、原子化された前記サンプルに向けて照射する光源と、前記光ビームにより励起された原子の発する蛍光の強度を測定する測定部とを備え、

前記光源は、

管軸方向に延在する筒状部材をステムの略中央に立設させ、前記筒状部材で陽極を包囲すると共に、中空陰極を収容したホルダを、前記筒状部材の光出射窓側の端面で支持させたホロ力ソードランプであることを特徴とする原子蛍光分析装