JPH02196947A

JPH02196947A - 分光測光分析用試料の電熱霧化方法および装置

Info

Publication number: JPH02196947A
Application number: JP1224726A
Authority: JP
Inventors: Loos-Vollebregt Margaretha De; エム・ティー・シー・ド・ルース―フォーレプレクト
Original assignee: Perkin Elmer Corp
Current assignee: Applied Biosystems Inc
Priority date: 1988-09-02
Filing date: 1989-09-01
Publication date: 1990-08-03
Also published as: EP0356566A1; DE3876803T2; AU4094989A; DE3876803D1; US4981356A; EP0356566B1; AU618121B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、分光測光分析、とくに原子吸収分光測光によ
る分析用試料の電熱霧化方法および装置に関するもので
ある。

原子吸収分光測光法（ＡＡＳ）は液体試料中の分析要素
の量定に関する公知の技術である。ＡＡＳは要素の原子
が適宜な刺激を受けるとき要素によって放出されるのと
同一の周波数のスペクトル線の放射を吸収するという事
実を証する。したがって、決定されるべく求められる要
素によって吸収される周波数を含んでいる放射のビーム
は試料を通過しかつビームの減衰度は少なくても理論的
に、分析物の濃度の関数である試料によるビームの１部
分を表す電気信号を発生する適宜な検出器によって測定
される。

もちろん、この現象の応用は試料が原子形状であること
を要求する。Ｓ化は液体試料の霧状にされた量を特別に
設計されたバーナの炎に向けることにより達成されるこ
とができるが、本発明は、電熱または「炎なしの」霧化
方法および装置に関する。従来、電熱霧化は主としてそ
の長さの中間点でその側壁に試料口を有するグラファイ
ト管からなる電気炉を使用する。炉管はその端部に保合
する電極間に取り付けられる。電極は中空カソードラン
プ（）ＩＣＬ）または無電極放電ランプ（ＥＤＬ）のご
とき適宜な放射源から放出されるスペクトル放射ビーム
の通路を収容するために形状において環状である。

炉管は環状電極間に長手方向に電流を通すことにより加
熱される０通例の分析方法は少量の液体試料暮試料口を
通って管内に導入、しかつ溶媒成分を蒸発させるのに十
分な温度、すなわち、乾燥温度に管を加熱するのに十分
な比較的低い電流を印加することからなる。蒸発された
物質は管を通って不活性ガスの流れによって運び去られ
る。電流は次いで灰段階（ａａｈｉｎｇ　ｓｔａｇｅ）
増大され、試料の化学的分解を生ずるような温度を発生
する。最後に、加熱電流は試料を霧化するのに有効な温
度を達成するような強度に上昇され、炉管内に「原子雲
ｊを発生する。

炉管の内壁面全体が霧化温度を達成するまで試料の霧化
を遅延するの゛が望ましい、このために、［試料プラッ
トフォーム」として知られる、小さな本質的に平らなグ
ラファイト部材が試料導入側で管内に置かれる。プラッ
トフォームは誘導加熱が最小にされかつプラントフオー
ムが管の壁からの放射によりほぼ完全に加熱されるよう
に構成されかつ配置される。

試料は試料口を通って導入されかつプラットフォーム上
に堆積される。この配置は管およびガスが温度平衡に達
するまで試料の気化および蒸発を遅延するプラットフォ
ームの加熱の時間遅れを生じる。干渉の減少はプラット
フォーム炉によって達成されるが、求められる利益を生
ずるのに十分小さいプラットフォームの試料の量は全く
制限される。より大きな試料はより高い感度における結
果として好都合である。

プラットフォーム炉に関するさらに他の詳細については
、「スペクトルキミカ・アクタ」第３３Ｂ巻（１９７８
年）、第１５３〜１５９頁５ＤＥ−Ｃ２−２９２４１２
３を参照することができる。

本発明の分野における最近の開発は「サーモスプレィ（
熱噴霧）」蒸発装置が使用される試料霧化方法および装
置である。イオンが除去された水のごとき搬送液は溶融
シリカから作られる加熱された毛細管を通って吸い上げ
られる。該毛細管はステンレス鋼製管内に入れられかつ
軸方向に移動可能である。ステンレス鋼製管は高強度の
電流を通すことにより加熱される。付随してステンレス
鋼製管はシリカ製毛細管を加熱する。管内通過によって
、搬送液は少なくとも部分的に気化されかつ蒸気噴霧の
形で管の出口端から出る。

搬送液の流路は、毛細管の上流で、試料を収容するルー
プおよび流路内にループをバイパスするかまたは含むよ
うに選択的に作動する注入弁を含んでいる。ループが流
路に結合されるとき、試料は搬送液によって運ばれかつ
毛細管に通される。

軸方向に移動可能な管は第１の撤退限界位置および第２
の前進限界位置を有する。前進位置において毛細管の出
口端はその側壁の横方向試料導入口を通って上述された
型のグラファイト炉管内に延在する０毛細管から出る噴
流は試料口と反対の炉管の内壁に衝突するように向けら
れる。

撤退位置において、毛細管の出口端は真空排出室内に配
置され、この室から毛細管から出ている噴霧が排出され
る。タイマは搬送液流路への試料ループの結合および炉
内への毛細管の出口端の運動を同期する。かくして、毛
細管は最初にその撤退位置にありそして加熱された毛細
管の出口端から発する水噴霧は真空室を通って排出され
る。次いでループは試料注入弁の作動により搬送液流路
内に結合され、試料は搬送液によって運ばれ、毛細管を
通って運ばれかつ気化される。−時的に、出口端は比較
的低い乾燥温度に維持される炉内に動かされる。関心の
ある試料成分は炉管の内壁に堆積される一方媒体および
溶媒蒸気は炉を通して不活性ガスの流れによって除去さ
れる。

炉は、次いで、霧化温度に加熱されかつ原子雲による放
射ビームの吸収は前述のごとく測定される。炉内にすべ
ての溶媒を収容する必要がないので、より多量の試料が
測定感度が高められるように使用されることができる。

さらに、炉は各分析後大気温度に冷却される必要はなく
しかも高められたレベルの乾燥温度のままであるので、
分析サイクル時間はかなり減じられる。霧化温度への炉
の加熱の間中、真空排出室と炉との間に熱した炉を毛細
管から出ている噴霧から保護するためにシールドが挿入
される。

本発明の基本的な、−船釣目的は、高い分光測光感度を
達成するために短かい時間間隔内で比較的大量の試料の
霧化を許容する試料の電熱霧化方法および装置を提供す
ることにある。

この目的およびこの説明が進むにつれて明らかとなる他
の目的を充足するために、本発明は、中空炉部材の内壁
からの放射により主として加熱されるようにその中に構
成されかつ配置される試料プラットフォームを有しかつ
試料を受容するように形成された表面を有する中空炉部
材を上方大気温度に加熱することからなる方法を企図す
る。液体サンプルは少なくとも大部分を気化させるよう
に毛細管内で加熱される。管の一端は炉内に間欠的に挿
入されかつ気化（蒸発）された試料の１部分がプラット
フォームに堆積されるようにプラントフオーム面にほぼ
垂直な炉内に注入されかつプラントフオーム面に衝突す
る気化された試料の噴流を形成する。プラットフォーム
上に堆積されない試料の他の部分は除去されかつ炉は第
１温度より高（かつプラットフォーム面上に堆積される
試料部分を霧化するのに十分な温度に加熱される。

霧化された試料は次いで分光測光法で分析されかつ炉は
第１温度に冷却せしめられる。

それらの目的を充足するために本発明によって企図され
た装置は試料導入口を含みかつそれを通る放射ビームの
通路を画成する側壁を有する中空炉部材からなる。試料
口と反対に配置される試料プラットフォームは炉の内面
からの放射により間接的に加熱されるように配置されか
つ試料を受容するよ・うに形成かつ適合される表面を有
する。炉部材を第１上方温度に堆積するために該炉部材
に電流を通しかつプラットフォームの試料受容面上の試
料を霧化するのに十分な温度に炉部材を加熱するために
より高い電流を通すための手段が設けられる。また、出
口端を有する加熱された毛細管からなる手段が試料の分
光測光分析のために設けられかつ前記試料の少なくとも
大部分を気化しかつ出口端から出る気化された試料の噴
流を供給するように加熱された毛細管を通って液体試料
を通すための手段が設けられる。また、毛細管の出口端
を試料口を軸方向に通って炉のキャビティに間欠的に挿
入するための手段が設けられる。試料口はプラットフォ
ームの試料受容面と反対に置かれそして試料受容面は毛
細管に対してほぼ垂直であり、したがって、噴流は試料
受容面に衝突しかつ気化された試料の１部分はそれに堆
積される。第１温度の存在の間中作動する手段はプラッ
トフォーム上に堆積されない気化された試料の部分を炉
から除去するために設けられる。タイマ手段は毛細管の
出口端を炉のキャビティに挿入するために、蒸気除去手
段の作動のために、かつ試料が毛細管に通され、毛細管
が炉のキャビティに挿入されかつ試料蒸気の非堆積部分
が第１温度の存続の間中除去されそして毛細管が第２温
度の存続の間中除去されるように第１および第２温度の
存続時間を制御する加熱温度を調整するために、加熱さ
れた毛細管を通る試料液体の流れを制御する。

本発明は間接的に加熱される試料プラットフォームを使
用し、かくして炉壁がすでに霧化温度に加熱されている
とき、すべての試料が短かい時間間隔内で気化されるこ
とを保証する。気化により溶媒を除去するプラットフォ
ーム上に試料を堆積するための熱噴霧を使用することに
より、かなり多量の試料とともにプラットフォームを使
用できることとなる。好ましくは、試料の非堆積部分を
除去する工程は炉と真空源との間の連通を確立すること
により達成される。

本発明の実施例を添付図面を参照しながら以下に説明す
る。

図面かつとくに第１図を参照して、符号１０はイオンを
除去された水を収容する容器を示す。高圧液体クロマト
グラフィ（）ＩＰＬｃ）において使用されるのと同じで
あるがポンプ要素からの金属イオンが水に入らないこと
を保証するように完全にプラスチックから構成される高
圧ポンプ１２は容器ｌＯからフィルタ１４を通して水を
吸引する。

水は導管１６およびカチオン交換コラム１８を通って、
またＨＰＬＣに使用される型からなる注入弁２０へ、す
なわち流れ注入技術を使用して吸い上げられる。

第１の設定において、注入弁・２０は導管１６を熱噴霧
気化器２４に至る導管２２と直接接続し、第２の設定に
おいて、注入弁２０は導管１６を試料ループ２６の入口
端と接続しかつ試料ループの出口端を導管２２に接続す
る。かくして、第２弁位置において、ポンプ１２からの
水は注射器２８によるように堆積されるかも知れない試
料を運んでいる試料ループ２６に通される。弁２０は、
説明が進むにつれて理解されるように、タイマ・３４に
よって順次制御される空気弁３０および３２を介して空
気式で作動される。

第４図に詳細に示される熱噴霧気化器２４は溶融シリカ
からなる毛細管３６からなり、該毛細管３６は、必要な
らば、毛細管の１部分であっても良い導管２２°に接続
される。ステンレス鋼製管３８は毛細管３６を同軸的に
取り囲む、管３８より短かいが直径が大きいステンレス
鋼製管４０が第４図に示されるようにその左方に隣接し
て管３８の１部分を同軸的に取り囲む、鋼製管３８およ
び４０はそれらの継ぎ目長さの殆んどにわたって互いに
電気的に絶縁されるが左方端４４において電気的に接続
される。

鋼製管３８は、それらの中間で、絶縁ガラス管４６およ
び絶縁ガラス管４８によって管４６の右方マかつ符号５
０で示されるように管４６から軸方向に離して同軸的に
取り囲まれる。管４６の左方端は同様に間隔５２だけ鋼
製管４０から軸方向に離される。電気絶縁材料からなる
ブツシュ５４は、好ましくはステンレス鋼からなる比較
的大きな直径の外方管５６内で管構体の左方端を同軸的
に支持する。

その右方端において、外方管５６はこれに止めネジ６２
によって固定される略管状カラー６０を支持する。該カ
ラー６０は孔６４および該孔６４より大径の対向孔６６
をそれらの接合部にシリコンゴム円板７０用の座を設け
る肩部６８を形成するように含んでいる。取外し可能な
ブツシュ部材７２は対向孔６６内に押込み嵌合である軸
部分７４を有し、その内端は円板７０に当接する。その
取り囲み鋼製管３８とともに毛細管３６の右方端７８は
円板７０および孔７６を通ってブツシュ部材７２内に延
び、かくして管橋体を外方管５６と同軸的に支持する。

ブツシュ５４内に支持された管橋体の反対端には、毛細
管３６の先端８０が取り囲み鋼製管３８を超えて約２Ｉ
Ｉｍ突出する。

その右方端に隣接した外方管５６の軸方向スロットは導
電体８２および８８の通路を収容する。

導電体８２は符号８４において電気的に接続される鋼製
管４０にガラス管４６に沿って管を貫通する。導電体８
２は接合部８６までかつステンレス鋼の点を超えて銅か
ら作られる。戻り導電体８８は符号９０で鋼製管３８に
電気的に接続される。

それぞれの熱電対９２および９４は間隔５０および５２
を通って延びかつ熱噴霧気化器２４の入口および出口近
くの位置で管の温度を連続して測定するように軸方向に
間隔が置かれた点において鋼製管３８に接触する。

毛細管３６、鋼製管３８および４０．ガラス管４６およ
び４８および外方管５６からなる第４図に示した管橋体
全体は第２図に最良に示されるように気化器基部構体９
６に軸方向移動のために取り付けられる。このために、
キャリッジ９８は外方管５６に固定されかつ基部構造の
スロット１００に案内される。キャリッジ９８はシリン
ダ（図示せず）およびその中に往復動可能に配置された
２重作動ピストン（同様に図示せず）を含む空気式作動
子１０２に機械的に結合される。

作動子１０２内に画成される作動シリンダ室は、第１図
にライン１０Ｂによって示されるようなタイマ３４の制
御下で空気作動媒体が供給かつ排出される導管１０４お
よび１０６と流れ連通にある。

かくして、作動子は、説明されるような第１および第２
限界位置間で、外方管５６をかつ毛細管３６を含んでい
る管橋体の残部と共同して軸方向に移動するように配置
される。外方管５６のスロット５８はその移動に適応さ
せる一方鋼製管３８を通る約２０アンペアの高電流を供
給すべく変圧器１１０に接続される導電体８２および８
８の通路を設ける。電流は導電体８２、鋼製管４０（第
４図）を通ってかつ管４０の端部４４（および事実上鋼
製管３日の端部）から管３８を通って戻り導電体８８へ
流れる。この方法において、鋼製管３Ｂかつ付随して毛
細管３６のジュール熱はほぼその前方端まで作用される
。したがって、作動において、毛細管３６から出る試料
蒸気からの凝縮または熱消散はない。

熱電対９２からの温度信号は温度制御器１１２に印加さ
れ、該制御器１１２は管３８内で、例えば３００℃の所
望温度を維持するようにライン１１３によって示される
ような変圧器１１０を通る電流を調整する。鋼製管３８
および先端８０近傍の毛細管３６の温度を示す熱電対９
４からの温度信号は実際の温度が読み取られることがで
きる温度表示装置１１４に印加される。

第１図に示されるような、その撤退位置において、毛細
管３６の出口端は真空源（図示せず）に接続される真空
排出室１１６とともに配置される。

その前進限界位置において、毛細管の先端８０は試料導
入口１１８を通ってグラファイト管製炉部材１２０内に
延びる（第５図）。炉部材１２０は導管１２４，１２６
を通って炉真空装置１２２に接続され、この炉真空装置
１２２はまたライン１２８（第１図）によって示される
ようにタイマ３４によって制御される。

第２図を参照して、シールドは炉と炉排出室１１６との
間に設けられる０図示を簡単化するために第１図には示
してないシールドは前面板１３４および上面板１４８に
よって相互に接続された２枚の垂直側板１３０，１３２
からなる。側板１３０，１３２は熱噴霧装置２４の外方
管５６の対向側で基部構造に固定される。前面板１３４
は毛細管３６と同軸的に配列される開口１３６を含んで
いる。

側板１３０に取り付けられた空気式作動子１３８は側板
１３２上の同様な作動子１４２と一直線に整列される。

各作動子は、作動子１３８のピストンロッドのみが見る
ことができる（符号１４０）けれども、各々ピストンロ
ッドを有している。ピストンロッドは一直線に整列され
るが対向して向れられかつそれらの間に取りつけられた
シールド部材またはシャツタ板１４４を有する。シャツ
タ板１４４は作動子の限界位置の１つにおいて前面板１
３４の孔１３６と一直線になっている開口１４６を含ん
でいる。

かくして、作動子１３８に圧力下のガスが供給されると
き、シャッタ部材１４４は開口１４６が前面板１３４の
開口１３６との整列からずれる位置に移動される。した
がって、開口１３６はシャツタ板によって閉塞されかつ
炉は毛細管３６の先端から出ている蒸気への露出から遮
蔽される。

作動子１４２が作動（すなわち、加圧）されると作用は
逆転される。すなわち、開口１３６および１４６は一直
線に整列されかつ毛細管３６の先端８０はその前進限界
位置に移動することができ、先端８０は試料導入口１１
８に挿入される。

グラファイト製炉管１２０はこの機械的支持およびそれ
への電気的接続を設ける電極部材１５０および１５２の
間に配置される。電極１５０および１５２はそれぞれの
通孔または通路１５４゜１５６を含みかつ各々ヘッド部
分１６２，１６４および軸部分１６６．１６８からなる
。電極部材１５Ｇのヘッド部分１６２は孔１５４に関連
して同軸にかつ炉１２０をほぼ完全に取り囲むように形
成されたキャビティ１７０を含んでいる。電極部材１５
２のヘッド部分１６４は形状において円板状でありかつ
電極１５０，１５２間の狭いギャップを除いてキャビテ
ィ１７０を閉止する。孔１５４および１５６はグラファ
イト製炉管１２０の各端部用の環状接触面１５８，１６
０を設けるようにキャビティ１７０から離れる方向に内
方にテーパがつけられる。

電極１５０のヘッド部分１６２は管１２０がキャビティ
１７２内に挿入されかつ電極１５０゜１５２が作動関係
に組み立てられるとき試料導入口１１８と一直線に整列
される横孔１７２を含んでいる。さらに、そのような作
動関係において、７Ｌ　ｌ　７２および口１１８の軸線
は毛細管３６の軸線と一直線にされる。

グラファイト管１２０は試料口１１Ｂと直接反対のかつ
毛細管３６の軸線に対して垂直な調和（コーダル）平面
内に配置された試料受容面を有するグラファイトの小さ
な平らな部片からなる試料プラットフォームを含んでい
る。該プラットフォームは誘導またはジュール作用によ
る直接加熱を最小にするように計算される方法で炉内に
寸法づけられかつ配置される。これに反してプラットフ
ォームの加熱は主として炉部材１２０の壁からの放射（
輻射）形状による。

電極１５０は真空通路１７６を含み、該真空通路１７６
を通って長手方向孔１５４は通路１２６（第１図）を介
して真空装置１２２に接続されることができる。加えて
、電極部材１５０の軸１６６は不活性ガス源に接続され
るように配置されたその外周面に環状溝１７８を含んで
いる。電極部材１５０は環状溝１７８を長手方向孔１５
４と接続する不活性ガス通路１８０を含む。

同様に、接点１５２は真空通路１８２を含み、該真空通
路１８２を通って長手方向孔１５６は通路１２６を介し
て真空装置１２２に接続される。

電極１５２の軸部分１６日は不活性ガス源に接続される
ように配置されたその外周面に環状溝１８４を有する。

電極１５２は環状溝１８４を長手方向孔１５６と接続す
る不活性ガス通路１８６を含んでいる。

次に作動について説明する０作動の始めに、弁２０はポ
ンプ１２からの水の流れがループ２６をバイパスしてい
る導管２２および毛細管３６に直接供給される位置に配
置される。鋼製管３８は変圧器１１０からの電流によっ
て加熱される。この段階において、作動子１０２は外方
管５６を毛細管３６およびユニットとしての管橋体の残
部とともに撤退位置に移動した。したがって、毛細管の
先端８０は真空排出室１１６内に配置されそして毛細管
３６で気化されかつ蒸気または噴霧として前方端から出
ている水は真空排出室を通って排出される。このときに
作動子１３８は開口１３６および１４６がずれるように
シャッタ部材１４４を移動するために付勢されることが
できそして炉管１２０は真空排出室から出るかも知れな
い如何なる水蒸気からも遮蔽される。またこの間中、炉
管１２０は比較的低い（堆積）温度に維持される。

この状態における装置によれば、試料要素を含んでいる
液体試料は注射器２８によって試料ループ２６に導入さ
れる。次いでタイマ３４は試料注入弁がポンプ１２から
気化器２４への水の流路に結合されるように試料注入弁
を作動する。かくして、試料は搬送水内で運ばれかつ気
化器に搬送される。同時に、タイマ３４は空気式作動子
１４２を、これが開口１４６を開口１３６と係合させる
ようにシャツタ板１４４を動かすように作動する。

続いて、タイマ３４は外方管５６とともに封入された管
橋体をその前進限界位置へ動かすように空気式作動子１
０２を作動する。この位置において、鋼製管３８．４０
および毛細管３６の前方端は開口１３６および１４６を
貫通する。毛細管３６の先端８０は、第５図に示すよう
に、試料口１１８を通って炉部材１２０内に延びる。同
時に、タイマ３４は真空装置１２２の作動を開始する。

熱噴霧装置２４において気化された試料液は、炉１２０
の残部と同様に、比較的低いが上方大気堆積温度にある
プラットフォーム１７４に対して向けられた蒸気の噴流
として出る。それゆえ、溶媒蒸気はプラットフォーム１
７４上または炉１．２０内のどこでも凝縮しない。この
溶媒蒸気は真空装置によって真空通路１８０，１８６を
通って排出される。気化した溶媒の除去により、適当な
試料要素のみがプラットフォーム上に堆積される。これ
は小さなプラットフォームでの比較的多量の試料、例え
ば２０〜８０ｍの収容を可能にする。

試料堆積後、作動子１２０の作動は気化器の管橋体をそ
の撤退位置に回復するようにタイマ３４によって開始さ
れかつ作動子１３８は炉１２０を遮蔽するめたに開口１
３６の閉塞位置にシャツタ板１４４を回復するように付
勢される。この後、炉は霧化温度に加熱される。炉の内
壁が霧化温度に達したとき、プラットフォームおよびそ
れに堆積された試料はこの温度に、主として放射により
加熱され、かつ試料は霧化される。

分光測定後、炉１２０への電流は遮断され、上方大気堆
積温度への炉の冷却を可能にする。この温度が達成され
た後、加熱電流は炉を堆積温度に維持するのに必要とさ
れる低い値において再び印加される。

第６図は種々の要素について種々の気化器温度（熱電対
９４によって測定された）で得られた相対統合吸収度を
示す。吸収度は３００℃の気化器温度まで実質上一定で
ありかつ次いで降下し始める。か（して、約３００℃ま
での温度が最適と思われる。それは高い効率を維持しな
がら毛細管３６の出口で乾燥噴霧を供給する。第６図か
ら注目されることは、吸収度は１７０℃以上の堆積温度
で急激に降下するということである。このような温度は
、それが溶媒の凝縮を完全に阻止しかっ効率の損失なし
に、炉の冷却に必要とされる時間を減じるため、最適で
あると思われる。

記載され°た装置および方法は多数の利点を呈する。す
なわち、プラットフォーム技術の高い効率は、試料が遅
延によるが実質上瞬間的に気化されるという事実により
、試料の大きさについての通例の限定なしに利用される
ことができる。さらに、管橋体全体がユニットとして配
置されるので、繊細な毛細管が先端８０まで実用的に支
持されることができる。したがって、先端の位置は良好
に制限され、とくに通常のピペット試料導入技術ととも
に使用される炉内の口に比べると、炉の試料口の直径の
減少を許容する。試料口径の減少は炉内に形成された霧
化蒸気が炉管の端部から内方に流れる不活性ガスにより
導入口を通って炉から流れ出る量を減少する。温度の選
択は噴出蒸気中の液体溶媒の比率かつしたがってプラッ
トフォーム上に堆積されることができるかかる液体溶媒
の量を減じる。

【図面の簡単な説明】

第１図は分光測光分析用試料の電熱霧化装置を示す概略
図、第２図は第１図の装置の熱噴霧装置を示す斜視図、第３図は第１図および第２図の１部分、すなわち炉を取
り付ける電極部材および不活性ガスおよび真空通路の分
解斜視図、第４図は熱噴霧装置の長手方向断面図、第５図は試料蒸
気が熱噴霧装置によって堆積される試料プラットフォー
ムを有するグラファイト管炉を示す断面図、第６図は多数の要素についての気化器温度の関数として
相対統合吸収度をプロットして示すグラフ図、第７図は相対統合吸収度堆積温度、すなわち試料が熱噴
霧気化器によって堆積されるときの炉壁の温度をプロッ
トして示すグラフ図である。図中符号１２・・・ポンプ、２０・・・注入弁、２４・・・熱噴
霧気化器、２６・・・試料ループ、３６・・・毛細管、
３８゜４０・・・管、５６・・・外方管、９２．９４・
・・熱電対、１０２・・・作動子、　　１１０・・・変
圧器、１１８・・・試料導入口、１２０・・・炉部材、
１２２・・・炉真空装置、１３８．１４２・・・作動子
、１５０．１５２・・・電極部材、１７０−・・キャビ
ティ、１７４・・・試料プラットフォーム。図面の浄書（内容に変更なしンｒつＱ手続ネ自１１正書（方式）％式％１、事件の表示平成１年特許願第２２４７２６号２、発明の名称分光測光分析用試料の電熱霧化方法および装置３゜補正をする者事件との関係：特許出願人名、称　ザ・パーキン−エルマー・コーポレイション４
、代理人６゜補正の対象（１）特許出願人の代表者の氏名を記載した適正な願Ｉ
（２）代理権を証明する１面

Claims

【特許請求の範囲】

（１）分光測光分析用試料の電熱霧化方法において、以
下の工程、すなわち、ａ）中空炉部材の内壁からの放射により主として加熱さ
れるようにその中に構成されかつ配置される試料プラッ
トフォームを有しかつ試料を受容するように形成された
表面を有する前記中空炉部材を上方大気温度に加熱し；ｂ）少なくともその１部分を霧化するように毛細管内の
液体試料を加熱し；ｃ）前記炉内に前記毛細管の一端を間欠的に挿入しかつ
前記プラットフォーム面に衝突するように前記プラット
フォーム面に対して実質上垂直に向けられた霧化された
試料の噴流を形成し、それにより前記試料の１部分がそ
れに堆積され；ｄ）前記プラットフォーム上に堆積され
ない霧化された試料の他の部分を除去し；ｅ）前記第１温度より高くかつ前記プラットフォーム面
上に堆積された前記試料部分を霧化するのに十分な温度
に炉を加熱し；ｆ）前記霧化された試料を分光測光的に分析し；そしてｇ）前記炉を前記第１温度に冷却させることからなるこ
とを特徴とする分光測光分析用試料の電熱霧化方法。
（２）試料の非堆積部分を除去する工程が前記炉と真空
源との間の連通を確立することからなることを特徴とす
る請求項１に記載の分光測光分析用試料の電熱霧化方法
。
（３）前記プラットフォームが前記試料受容面とほぼ垂
直に配置されかつ前記毛細管はほぼ水平でかつ軸方向に
移動可能であることを特徴とする請求項１に記載の分光
測光分析用試料の電熱霧化方法。
（４）前記毛細管は約２５０℃の温度に加熱されること
を特徴とする請求項１に記載の分光測光分析用試料の電
熱霧化方法。
（５）前記毛細管は約３００℃の温度に加熱されること
を特徴とする請求項４に記載の分光測光分析用試料の電
熱霧化方法。
（６）分光測光分析用試料の電熱霧化装置において、ａ）試料導入口を含む側壁を有する中空炉部材；ｂ）前
記側壁の内面からの放射により主として加熱されるよう
に構成かつ配置されそして前記試料導入口に対向してか
つ試料を受容するように形成された前記中空炉部材内に
配置されるプラットフォーム部材；ｃ）前記炉部材を第１上方温度に加熱するように前記炉
部材を通って電流を通過させかつその後前記プラットフ
ォームの試料受容面上で試料を霧化するのに十分な第２
のより高い温度に前記炉部材を加熱するようにより高い
電流を通過させるための手段；ｄ）加熱された毛細管；ｅ）前記加熱された毛細管内で前記試料の少なくても大
部分を気化しかつ前記毛細管の一端から出てくる気化さ
れた試料の噴流を形成するように前記加熱された毛細管
を通って液体試料を通過させるための手段；ｆ）前記毛細管を、前記一端が前記口を通って前記炉部
材内に試料受容面に対して実質上垂直な線に沿つて突出
する位置に間欠的に軸方向に移動するための手段で、そ
れにより前記噴流は前記試料受容面に衝突しかつ前記気
化された試料の１部分がその上に堆積され；ｇ）前記第１温度の存続の間中前記プラットフォーム上
に堆積されない前記試料の１部分を作動する手段；およ
びｈ）前記毛細管の軸方向移動、前記毛細管内の試料の流
れ、前記第１および第２温度への前記炉部材の加熱およ
び前記試料除去手段の作動を、試料が前記毛細管を通っ
て流れ、前記毛細管の一端が前記中空炉部材内へ前記試
料口を通して挿入され、前記毛細管からの非堆積蒸気が
前記第１温度の存続の間中前記炉部材から除去され、そ
して前記毛細管が前記第２温度の存続の間中前記炉部材
から引き出されるように同期させるためのタイマ手段か
らなることを特徴とする分光測光分析用試料の電熱霧化
装置。
（７）前記毛細管は実質上水平に延びかつ前記試料受容
面は実質上それに対して垂直であることを特徴とする請
求項６に記載の分光測光分析用試料の電熱霧化装置。
（８）前記蒸気除去手段は前記炉部材と真空源との間の
流れ連通を確立するための手段からなることを特徴とす
る請求項６に記載の分光測光分析用試料の電熱霧化装置
。
（９）前記電流通過手段は前記炉部材用の機械的支持お
よび電流を通すための電気的接触を備える１対の電極部
材からなり、そして前記蒸気除去手段は各々一端で中空
炉部材の内部と連通しかつ他端で真空源への接続のため
に適合させられる前記電極部材内の通路からなることを
特徴とする分光測光分析用試料の電熱霧化装置。
（１０）前記炉部材は形状において管状でありかつ前記
電極部材は前記炉部材を受容しかつほぼ完全に包囲しそ
してスペクトル放射のビームの通路を許容するように前
記管状炉部材の端部と同軸的に配列されたそれぞれの開
口を有するキャビティを画成するように共同することを
特徴とする請求項９に記載の分光測光分析用試料の電熱
霧化装置。
（１１）前記電極部材は前記開口と同軸的に配列された
それぞれの通孔を含みかつ前記蒸気除去通路は前記通孔
に開口することを特徴とする請求項１０に記載の分光測
光分析用試料の電熱霧化装置。
（１２）さらに、ａ）前記毛細管を同軸的に取り囲む導
電管；ｂ）前記導電管の間隔を置いた点を電流を通すために電
源に接続しかつ前記毛細管の付随する加熱により導電管
を直接加熱する手段；およびｃ）前記出口端が前記試料
導入口を通って前記炉部材に延びる第１限界位置と前記
出口端が試料導入口から引き出される第２限界位置との
間の共同軸方向移動のために前記毛細管および導電管を
取り付けるための手段；およびｄ）前記毛細管および導電管を前記第１および第２限界
位置間で共同して動かすための手段からなることを特徴
とする分光測光分析用試料の電熱霧化装置。
（１３）さらに、ａ）同軸的に取り囲んでいる最初に述
べた導電管よりも長さにおいて短くかつ直径において大
きく、そして前記毛細管の出口端に隣接して前記第１導
電管の１部分を取り囲んでいる第２導電管；ｂ）前記第１および第２導電管の間に挿入される絶縁層
；およびｃ）前記導電管を両端で前記出口端に隣接して電気的に
接続する手段からなり、前記第１導電管を通って電流を
流すための接点が前記出口から離れたその端部に近接し
て前記第２導電管に電気的に接続されることを特徴とす
る請求項１２に記載の分光測光分析用試料の電熱霧化装
置。