WO2019116616A1 - プラズマ発生装置、発光分析装置及び質量分析装置 - Google Patents

プラズマ発生装置、発光分析装置及び質量分析装置 Download PDF

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健一 伊奈
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株式会社島津製作所
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    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
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    • G01N27/62—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating the ionisation of gases, e.g. aerosols; by investigating electric discharges, e.g. emission of cathode
    • G01N27/622—Ion mobility spectrometry
    • G01N27/623—Ion mobility spectrometry combined with mass spectrometry
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/62—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
    • G01N21/71—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light thermally excited
    • G01N21/73—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light thermally excited using plasma burners or torches
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    • H05H1/24—Generating plasma
    • H05H1/26—Plasma torches
    • H05H1/30—Plasma torches using applied electromagnetic fields, e.g. high frequency or microwave energy

Definitions

  • the present invention relates to a plasma generator for generating plasma, and an emission analyzer and mass spectrometer including the plasma generator.
  • an analyzer such as an ICP (Inductively Coupled Plasma) emission analyzer or an ICP mass spectrometer
  • plasma is generated in a plasma torch by supplying high frequency power to an induction coil.
  • the configuration is adopted.
  • the sample to be measured is atomized and ejected together with the carrier gas to the plasma, as a result, the components in the sample are excited to emit light.
  • the light generated at this time is separated by a diffraction grating and detected by a light detector, whereby an emission spectrum specific to the component in the sample can be obtained (see, for example, Patent Document 1 below).
  • a plasma torch is provided in the ionization unit, and ions generated by plasma discharge can be separated by mass to obtain a mass spectrum (for example, see Patent Document 2 below).
  • the plasma torch used in these analyzers is configured by concentrically providing a plurality of (three) tubular members concentrically, and the tip thereof is inserted into the induction coil.
  • a plasma gas is introduced into the plasma torch, and high frequency power is supplied to the induction coil.
  • an electrostatic field is generated by the potential difference between both ends of the induction coil, whereby an initial discharge is generated (electric field type discharge).
  • a plasma is inductively generated inside the plasma torch (magnetic field type discharge) by the magnetic field generated by the induction coil.
  • the present invention has been made in view of the above-described circumstances, and an object thereof is to provide a plasma generation apparatus, an emission analysis apparatus, and a mass analysis apparatus capable of generating plasma sufficiently.
  • the plasma generator according to the present invention is a plasma generator for generating plasma.
  • the plasma generator includes an induction coil, a plasma torch, and a dielectric.
  • the induction coil forms an electromagnetic field.
  • the plasma torch is constituted by a cylindrical member provided inside the induction coil, and a plasma is formed inside by the action of the electromagnetic field formed by the induction coil.
  • the dielectric is provided between the induction coil and the plasma torch.
  • the charge in the vicinity of the plasma torch is increased by providing the dielectric between the induction coil and the plasma torch. Therefore, the electrostatic field generated by the induction coil can be increased without changing the power supplied to the induction coil, and plasma can be generated sufficiently.
  • the dielectric may be formed of an insulating material and be in contact with the induction coil and the plasma torch.
  • the charge in the vicinity of the plasma torch is increased by providing the dielectric between the induction coil and the plasma torch. Therefore, the electrostatic field generated by the induction coil can be increased without changing the power supplied to the induction coil, and plasma can be generated sufficiently.
  • FIG. 1 is a schematic view showing an example of the configuration of an emission analyzer provided with a plasma generation apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • the emission analysis apparatus is an ICP (Inductively Coupled Plasma) emission analysis apparatus, and includes a plasma torch 1, a high frequency power supply unit 2, a plasma gas supply unit 3, an auxiliary gas supply unit 4, a carrier gas supply unit 5, An atomizing device 6, a photometry unit 7 and the like are provided.
  • ICP Inductively Coupled Plasma
  • the present invention is applicable not only to ICP emission analyzers, but also to other analyzers such as ICP mass spectrometers, and is also applicable to apparatuses other than analyzers.
  • the present invention is applied to an ICP mass spectrometer, by providing the plasma torch 1 in the ionization part of the mass spectrometer, ions generated by plasma discharge can be separated for each mass to obtain a mass spectrum.
  • the plasma torch 1 is provided with a sample supply pipe 11, an auxiliary gas supply pipe 12, and a plasma gas supply pipe 13.
  • the supply pipes 11, 12, 13 are concentrically provided, and the outer side of the sample supply pipe 11 is covered by the auxiliary gas supply pipe 12 at intervals, and the outer side of the auxiliary gas supply pipe 12 is spaced It is covered by the plasma gas supply pipe 13.
  • the tip of the plasma gas supply tube 13 is inserted into the wound induction coil 14 and is spaced apart from the induction coil 14.
  • a dielectric 20 is provided between the tip of the plasma gas supply tube 13 and the induction coil 14. High frequency power is supplied to the induction coil 14 from the high frequency power supply unit 2, whereby a high frequency electromagnetic field is formed inside the induction coil 14.
  • a cylindrical space between the auxiliary gas supply pipe 12 and the plasma gas supply pipe 13 constitutes a plasma gas flow path 15.
  • a plasma gas made of argon gas is introduced into the plasma gas flow channel 15.
  • the plasma gas is supplied from the plasma gas supply unit 3 into the plasma gas flow channel 15, and spirally moves in the plasma gas flow channel 15 toward the tip end of the plasma torch 1.
  • the plasma gas is ionized by the high frequency electromagnetic field formed by the induction coil 14 to generate plasma 18.
  • the plasma 18 generated at this time has a tubular shape (donut shape).
  • the cylindrical space between the sample supply pipe 11 and the auxiliary gas supply pipe 12 constitutes an auxiliary gas flow path 16.
  • An auxiliary gas made of, for example, argon gas is introduced into the auxiliary gas passage 16.
  • the auxiliary gas is supplied from the auxiliary gas supply unit 4 into the auxiliary gas flow channel 16, and moves in the auxiliary gas flow channel 16 toward the tip of the plasma torch 1. Then, the auxiliary gas is jetted to the plasma 18 at the tip of the plasma torch 1.
  • the position of the plasma 18 can be controlled by adjusting the flow rate of the auxiliary gas.
  • the internal space of the sample supply tube 11 constitutes a sample flow channel 17.
  • the sample S to be measured is introduced into the sample channel 17 after being atomized by the atomization device 6 to become an atomized sample.
  • the atomizing device 6 is provided with a nebulizer 61 and a spray chamber 62.
  • a carrier gas made of argon gas is supplied from the carrier gas supply unit 5 to the nebulizer 61.
  • the liquid sample S is atomized by the nebulizer 61 and introduced into the sample channel 17 through the spray chamber 62 together with the carrier gas. Then, the atomized sample S moves in the sample channel 17 toward the tip end side of the plasma torch 1 and is jetted inside the cylindrical plasma 18.
  • the photometry unit 7 is for measuring light generated by excitation light emission of components in the sample in the plasma 18, and includes a condenser lens 71, a diffraction grating 72, a plurality of photodetectors 73, and the like.
  • the light generated by the excitation light is incident on the condenser lens 71 from the plasma 18 along the central axis of the plasma torch 1 and is condensed on the grating surface of the diffraction grating 72. Then, light of each wavelength dispersed by the grating surface of the diffraction grating 72 is detected by the plurality of photodetectors 73, and the sample S can be analyzed based on the emission spectrum obtained from the detection signal.
  • a dielectric 20 is provided between the plasma gas supply pipe 13 and the induction coil 14. Therefore, as described later, plasma can be generated sufficiently.
  • the dielectric 20 is formed of an insulating material, and is made of, for example, a ceramic.
  • the dielectric 20 is formed in a cylindrical shape and extends along the optical axis direction. In other words, the axial direction of the dielectric 20 substantially coincides with the optical axis direction.
  • the dielectric 20 is disposed between the plasma gas supply pipe 13 and the induction coil 14. Specifically, the tip of the plasma gas supply pipe 13 is inserted into the internal space 20A of the dielectric 20, and the outer peripheral surface 201 of the dielectric 20 is a surface of the induction coil 14 (a surface on the inward side of the induction coil 14 And the inner peripheral surface 202 of the dielectric 20 is in contact with the outer peripheral surface of the tip of the plasma gas supply pipe 13.
  • one end 203 (upper end in FIG. 1) of the dielectric 20 is positioned more outward than the tip of the plasma gas supply pipe 13 and each of the induction coil 14.
  • the one end 203 of the dielectric 20 is located downstream of the leading end of the plasma gas supply pipe 13 and the induction coil 14 in the carrier gas inflow direction (on the side of the photometry unit 7).
  • the other end 204 of the dielectric 20 is located upstream of the induction coil 14 in the carrier gas inflow direction.
  • the plasma generating apparatus when high frequency power is supplied to the induction coil 14 from the high frequency power supply unit 2, first, an electrostatic field is generated in the induction coil 14 by the potential difference between both ends of the induction coil 14 to accelerate electrons. Electrons collide with argon atoms and ionize. As a result, an initial discharge occurs and a so-called electric field type discharge occurs. At this time, since the induction coil 14 is disposed between the plasma gas supply pipe 13 and the induction coil 14, the charge in the vicinity of the plasma gas supply pipe 13 is increased. Therefore, the electrostatic field generated by the induction coil 14 is increased. Then, a plasma is inductively generated in the plasma gas supply pipe 13 by the magnetic field generated by the induction coil 14, and a so-called magnetic field type discharge is generated.
  • the outer peripheral surface 201 of the dielectric 20 is in contact with the inner surface of the induction coil 14, and the inner peripheral surface 202 of the dielectric 20 is in contact with the outer peripheral surface of the tip of the plasma gas supply pipe 13. doing. Therefore, air can be prevented from entering between the plasma gas supply pipe 13 and the induction coil 14, and a large amount of static electricity can be generated in the vicinity of the plasma gas supply pipe 13.
  • the tip of the dielectric 20 and the tip of the plasma gas supply pipe 13 are located in the vicinity, when dust adheres to the surface of the dielectric 20, a current flows on the surface of the dielectric 20 to cause plasma It may reach 18 and breakdown may occur.
  • one end 203 of the dielectric 20 is separated from the tip of the plasma gas supply pipe 13 and each of the induction coil 14. Therefore, the occurrence of dielectric breakdown can be suppressed.
  • the plasma generator includes the plasma torch 1, the induction coil 14, and the dielectric 20.
  • the tip of the plasma gas supply pipe 13 of the plasma torch 1 is inserted into the wound induction coil 14.
  • the dielectric 20 is disposed between the plasma gas supply pipe 13 and the induction coil 14.
  • the charge in the vicinity of the plasma gas supply pipe 13 can be increased.
  • the electrostatic field generated by the induction coil 14 can be increased without changing the power supplied to the induction coil 14, and plasma can be generated sufficiently.
  • argon gas is flowed into the plasma torch 1 before light emission to perform gas purge for drying the inside.
  • the time for this gas purge can be shortened.
  • plasma generator since plasma can be generated sufficiently, it can be used even if the concentration of argon gas is low, and cost can be reduced.
  • the outer peripheral surface 201 of the dielectric 20 is in contact with the induction coil 14 (surface on the inner side of the induction coil 14)
  • the inner peripheral surface 202 of the dielectric 20 is in contact with the outer peripheral surface of the tip of the plasma gas supply pipe 13.
  • the induction coil 14 is formed of an insulating material.
  • the dielectric 20 is described as being formed of ceramic. However, dielectric 20 may be formed of materials other than ceramic.
  • the dielectric 20 is described as being formed in a cylindrical shape.
  • the dielectric 20 may be formed in a shape other than a cylindrical shape.
  • the plasma gas is described as being argon gas.
  • the plasma gas may be another gas such as nitrogen gas.

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Abstract

プラズマ発生装置は、プラズマトーチ１と、誘導コイル１４と、誘電体２０とを備える。プラズマトーチ１のプラズマガス供給管１３の先端部は、巻回された誘導コイル１４内に挿入されている。誘電体２０は、プラズマガス供給管１３と誘導コイル１４との間に配置されている。そのため、プラズマ発生装置において、プラズマガス供給管１３近傍の電荷の量を増加させることができる。その結果、誘導コイル１４に供給する電力を変化させることなく、誘導コイル１４により生じる静電界を大きくでき、プラズマを十分に発生させることができる。

Description

プラズマ発生装置、発光分析装置及び質量分析装置
　本発明は、プラズマを発生させるためのプラズマ発生装置、並びに、当該プラズマ発生装置を備える発光分析装置及び質量分析装置に関するものである。
　従来より、例えば、ＩＣＰ（誘導結合プラズマ：Inductively Coupled Plasma）発光分析装置やＩＣＰ質量分析装置などの分析装置には、誘導コイルに高周波電力を供給することにより、プラズマトーチにプラズマを生成するような構成が採用されている。ＩＣＰ発光分析装置において、測定対象となる試料は、霧化されてキャリアガスとともにプラズマへと噴出され、その結果、試料中の成分が励起発光する。このとき発生する光を回折格子で分光し、光検出器で検出することにより、試料中の成分に固有の発光スペクトルを得ることができる（例えば、下記特許文献１参照）。
　また、ＩＣＰ質量分析装置では、イオン化部にプラズマトーチを備え、プラズマ放電により発生したイオンを質量ごとに分離し質量スペクトルを得ることができる（例えば、下記特許文献２参照）。
　これらの分析装置に用いられるプラズマトーチは、複数（３つ）の管状の部材が同心円上に設けられて構成されており、その先端部が誘導コイル内に挿入されている。プラズマトーチ内には、プラズマガスが導入され、誘導コイルには、高周波電力が供給される。そして、まず、誘導コイルの両端の電位差により静電界が生じることで、初期放電が生じる（電界型放電）。次いで、誘導コイルが作り出す磁界によって、プラズマトーチ内部にプラズマが誘導的に生成される（磁界型放電）。
特開２００８－２０２９９０号公報 特開２０１４－１０７０１２号公報
　上記した装置において、プラズマが良好に生成されないという不具合が生じることがあった。例えば、小型化したプラズマトーチを用いる場合には、プラズマトーチと誘導コイルとの距離が大きくなる。この場合、誘導コイルにより生じる静電界が小さくなり、電界型放電から磁界型放電に移行せずに、プラズマが良好に生成されないという不具合が生じる。また、電界型放電から磁界型放電に移行する際には十分な電子密度が必要となるが、電子密度を高くしようとして誘導コイルに供給する電力を大きくしすぎると、高周波電源回路が破損することもある。
　本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、プラズマを十分に発生させることができるプラズマ発生装置、発光分析装置及び質量分析装置を提供することを目的とする。
（１）本発明に係るプラズマ発生装置は、プラズマを発生させるためのプラズマ発生装置である。前記プラズマ発生装置は、誘導コイルと、プラズマトーチと、誘電体とを備える。前記誘導コイルは、電磁界を形成する。前記プラズマトーチは、前記誘導コイルの内側に設けられた筒状の部材により構成され、前記誘導コイルにより形成される電磁界の作用により内部にプラズマが形成される。前記誘電体は、前記誘導コイルと前記プラズマトーチとの間に設けられる。
　このような構成によれば、誘導コイルとプラズマトーチとの間に誘電体が設けられることにより、プラズマトーチ近傍の電荷が増加する。
　そのため、誘導コイルに供給する電力を変化させることなく、誘導コイルにより生じる静電界を大きくでき、プラズマを十分に発生させることができる。
（２）また、前記誘電体が絶縁性物質により形成され、前記誘導コイル及び前記プラズマトーチに接触していてもよい。
　このような構成によれば、誘導コイルとプラズマトーチとの間に空気が入り込むことを抑制できる。
　そのため、プラズマトーチ近傍に多くの静電気を発生させることができる。
　その結果、誘導コイルにより生じる静電界を一層大きくでき、プラズマを十分に発生させることができる。
　本発明によれば、誘導コイルとプラズマトーチとの間に誘電体が設けられることにより、プラズマトーチ近傍の電荷が増加する。そのため、誘導コイルに供給する電力を変化させることなく、誘導コイルにより生じる静電界を大きくでき、プラズマを十分に発生させることができる。
本発明の一実施形態に係るプラズマ発生装置を備えた発光分析装置の構成例を示した概略図である。
１．発光分析装置の構成
　図１は、本発明の一実施形態に係るプラズマ発生装置を備えた発光分析装置の構成例を示した概略図である。
　この発光分析装置は、ＩＣＰ（誘導結合プラズマ：Inductively Coupled Plasma）発光分析装置であり、プラズマトーチ１、高周波電力供給部２、プラズマガス供給部３、補助ガス供給部４、キャリアガス供給部５、霧化装置６、測光部７などを備えている。ただし、本発明は、ＩＣＰ発光分析装置に限らず、ＩＣＰ質量分析装置などの他の分析装置にも適用できる他、分析装置以外の装置にも適用可能である。本発明をＩＣＰ質量分析装置に適用する場合には、プラズマトーチ１を質量分析装置のイオン化部に設けることにより、プラズマ放電により発生したイオンを質量ごとに分離し質量スペクトルを得ることができる。
　プラズマトーチ１には、試料供給管１１、補助ガス供給管１２及びプラズマガス供給管１３が備えられている。これらの供給管１１，１２，１３は同心円上に設けられており、試料供給管１１の外側が間隔を隔てて補助ガス供給管１２により覆われるとともに、補助ガス供給管１２の外側が間隔を隔ててプラズマガス供給管１３により覆われている。プラズマガス供給管１３の先端部は、巻回された誘導コイル１４内に挿入されており、かつ、誘導コイル１４と間隔を隔てている。プラズマガス供給管１３の先端部と、誘導コイル１４との間には、誘電体２０が設けられている。誘導コイル１４には、高周波電力供給部２から高周波電力が供給され、これにより、誘導コイル１４の内側に高周波電磁界が形成される。
　補助ガス供給管１２とプラズマガス供給管１３との間の筒状の空間は、プラズマガス流路１５を構成している。プラズマガス流路１５内には、例えば、アルゴンガスからなるプラズマガスが導入される。プラズマガスは、プラズマガス供給部３からプラズマガス流路１５内に供給され、プラズマトーチ１の先端側に向かってプラズマガス流路１５内を螺旋状に移動する。そして、プラズマトーチ１の先端部において、誘導コイル１４が形成する高周波電磁界によってプラズマガスが電離され、プラズマ１８が生成される。このとき生成されるプラズマ１８は、筒状（ドーナツ状）となる。
　試料供給管１１と補助ガス供給管１２との間の筒状の空間は、補助ガス流路１６を構成している。補助ガス流路１６内には、例えば、アルゴンガスからなる補助ガスが導入される。補助ガスは、補助ガス供給部４から補助ガス流路１６内に供給され、プラズマトーチ１の先端側に向かって補助ガス流路１６内を移動する。そして、プラズマトーチ１の先端部において、補助ガスがプラズマ１８へと噴出される。この補助ガスの流量を調整することにより、プラズマ１８の位置を制御することができる。
　試料供給管１１の内部空間は、試料流路１７を構成している。測定対象となる試料Ｓは、霧化装置６により霧化されて霧化試料となった後、試料流路１７内に導入される。霧化装置６には、ネプライザ６１及びスプレーチャンバ６２が備えられている。ネプライザ６１には、例えば、アルゴンガスからなるキャリアガスがキャリアガス供給部５から供給される。液体の試料Ｓは、ネプライザ６１により霧化され、キャリアガスとともにスプレーチャンバ６２を介して試料流路１７内に導入される。そして、霧化された試料Ｓは、プラズマトーチ１の先端側に向かって試料流路１７内を移動し、筒状のプラズマ１８の内側に噴出される。
　霧化された試料Ｓは筒状のプラズマ１８の内側を真っ直ぐ通過し、その過程で試料中の成分がプラズマ１８に接触することにより、励起発光することとなる。測光部７は、プラズマ１８において試料中の成分が励起発光した光を測定するためのものであり、集光レンズ７１、回折格子７２及び複数の光検出器７３などを備えている。励起発光により生じた光は、プラズマ１８からプラズマトーチ１の中心軸に沿って集光レンズ７１に入射し、回折格子７２の格子面に集光される。そして、回折格子７２の格子面で分光された各波長の光が複数の光検出器７３により検出され、その検出信号から得られる発光スペクトルに基づいて試料Ｓの分析を行うことができる。
　このようなプラズマ発生装置において、プラズマガス供給管１３と誘導コイル１４との間には、誘電体２０が設けられている。そのため、後述するように、プラズマを十分に発生させることができる。
２．誘電体の構成
　誘電体２０は、絶縁性物質により形成され、例えば、セラミックからなる。誘電体２０は、円筒状に形成されており、光軸方向に沿って延びている。換言すれば、誘電体２０の軸線方向は、光軸方向とほぼ一致している。誘電体２０は、プラズマガス供給管１３と誘導コイル１４との間に配置されている。具体的には、誘電体２０の内部空間２０Ａに、プラズマガス供給管１３の先端部が挿入されており、誘電体２０の外周面２０１は、誘導コイル１４（誘導コイル１４の内方側の面）に接触しており、誘電体２０の内周面２０２は、プラズマガス供給管１３の先端部の外周面に接触している。
　光軸方向において、誘電体２０の一端縁２０３（図１における上端縁）は、プラズマガス供給管１３の先端、及び、誘導コイル１４のそれぞれよりも外方側に位置している。換言すれば、誘電体２０の一端縁２０３は、プラズマガス供給管１３の先端、及び、誘導コイル１４のそれぞれよりも、キャリアガスの流入方向における下流側（測光部７側）に位置している。誘電体２０の他端縁２０４は、誘導コイル１４よりも、キャリアガスの流入方向における上流側に位置している。
　プラズマ発生装置において、誘導コイル１４に高周波電力供給部２から高周波電力が供給されると、まず、誘導コイル１４の両端の電位差により、誘導コイル１４内に静電界が発生して電子が加速され、アルゴン原子に電子が衝突して電離する。これにより、初期放電が生じて、いわゆる電界型放電が発生する。このとき、プラズマガス供給管１３と誘導コイル１４との間に誘導コイル１４が配置されているため、プラズマガス供給管１３近傍の電荷が増加する。そのため、誘導コイル１４により生じる静電界を大きくなる。
　そして、誘導コイル１４が作り出す磁界によって、プラズマガス供給管１３内部にプラズマが誘導的に生成されて、いわゆる磁界型放電が発生する。
　また、上記したように、誘電体２０の外周面２０１は、誘導コイル１４の内面に接触しており、誘電体２０の内周面２０２は、プラズマガス供給管１３の先端部の外周面に接触している。そのため、プラズマガス供給管１３と誘導コイル１４との間に空気が入り込むことを抑制でき、プラズマガス供給管１３近傍に多くの静電気を発生させることができる。
　また、誘電体２０の先端とプラズマガス供給管１３の先端とが近傍に位置していると、誘電体２０の表面に埃がついた場合などに、誘電体２０の表面を電流が流れてプラズマ１８まで届いて絶縁破壊が発生する可能性がある。上記したプラズマ発生装置では、誘電体２０の一端縁２０３は、プラズマガス供給管１３の先端、及び、誘導コイル１４のそれぞれから離間している。そのため、絶縁破壊が発生することを抑制できる。
３．作用効果
（１）本実施形態によれば、図１に示すように、プラズマ発生装置は、プラズマトーチ１と、誘導コイル１４と、誘電体２０とを備える。プラズマトーチ１のプラズマガス供給管１３の先端部は、巻回された誘導コイル１４内に挿入されている。誘電体２０は、プラズマガス供給管１３と誘導コイル１４との間に配置されている。
　そのため、プラズマ発生装置において、プラズマガス供給管１３近傍の電荷を増加させることができる。
　その結果、誘導コイル１４に供給する電力を変化させることなく、誘導コイル１４により生じる静電界を大きくでき、プラズマを十分に発生させることができる。
　また、プラズマ発生装置では、通常、発光前にプラズマトーチ１内にアルゴンガスを流して、内部を乾燥させるガスパージを行っている。上記したプラズマ発生装置では、プラズマを十分に発生させることができるため、このガスパージの時間を短縮できる。
　また、上記したプラズマ発生装置では、プラズマを十分に発生させることができるため、アルゴンガスの濃度を低くしても使用することができ、コスト削減を図ることが可能となる。
　また、上記したプラズマ発生装置では、プラズマを十分に発生させることができるため、誘導コイル１４に大きな電力を供給する必要がなく、高周波電源回路が破損することを防止できる。
（２）また、本実施形態によれば、図１に示すように、プラズマ発生装置において、誘電体２０の外周面２０１は、誘導コイル１４（誘導コイル１４の内方側の面）に接触しており、誘電体２０の内周面２０２は、プラズマガス供給管１３の先端部の外周面に接触している。また、誘導コイル１４は、絶縁性物質により形成されている。
　そのため、プラズマガス供給管１３と誘導コイル１４との間に空気が入り込むことを抑制できる。
　その結果、プラズマガス供給管１３近傍に多くの静電気を発生させることができる。
　よって、誘導コイル１４により生じる静電界を一層大きくでき、プラズマを十分に発生させることができる。
４．変形例
　以上の実施形態では、誘電体２０は、セラミックにより形成されるとして説明した。しかし、誘電体２０は、セラミック以外の材料により形成されてもよい。
　また、以上の実施形態では、誘電体２０は、円筒状に形成されるとして説明した。しかし、誘電体２０は、円筒状以外の形状に形成されていてもよい。
　また、以上の実施形態では、プラズマガスは、アルゴンガスであるとして説明した。しかし、プラズマガスは、窒素ガスなどの他のガスであってもよい。
　　　１　　プラズマトーチ
　　　１１　試料供給管
　　　１２　補助ガス供給管
　　　１３　プラズマガス供給管
　　　１４　誘導コイル
　　　１８　プラズマ
　　　２０　誘電体

Claims (4)

  1. 　プラズマを発生させるためのプラズマ発生装置であって、
    　電磁界を形成する誘導コイルと、
    　前記誘導コイルの内側に設けられた筒状の部材により構成され、前記誘導コイルにより形成される電磁界の作用により内部にプラズマが形成されるプラズマトーチと、
    　前記誘導コイルと前記プラズマトーチとの間に設けられた誘電体とを備えることを特徴とするプラズマ発生装置。
  2. 　前記誘電体が絶縁性物質により形成され、前記誘導コイル及び前記プラズマトーチに接触していることを特徴とする請求項１に記載のプラズマ発生装置。
  3. 　請求項１に記載のプラズマ発生装置を備え、
    　前記プラズマ発生装置におけるプラズマから発光する光を検出して分析を行うことを特徴とする発光分析装置。
  4. 　請求項１に記載のプラズマ発生装置を備え、
    　前記プラズマ発生装置におけるプラズマにより発生するイオンを用いて分析を行うことを特徴とする質量分析装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05290795A (ja) * 1992-04-13 1993-11-05 Seiko Instr Inc 誘導結合プラズマ質量分析装置
JP2010157383A (ja) * 2008-12-26 2010-07-15 Shin-Etsu Chemical Co Ltd 固体合成用高周波熱プラズマトーチ

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