JPH0467146B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0467146B2 JPH0467146B2 JP58161009A JP16100983A JPH0467146B2 JP H0467146 B2 JPH0467146 B2 JP H0467146B2 JP 58161009 A JP58161009 A JP 58161009A JP 16100983 A JP16100983 A JP 16100983A JP H0467146 B2 JPH0467146 B2 JP H0467146B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sample
- plasma
- thread
- plasma torch
- center
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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Classifications
-
- 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
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Plasma Technology (AREA)
- Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
(イ) 産業上の利用分野
本発明は発光分光分析法において試料を気化発
光せしめる光源装置に関するものである。
光せしめる光源装置に関するものである。
(ロ) 従来技術
近年この種の発光装置として誘導結合プラズマ
（ICP）法が広く用いられている。これは溶液試
料を霧化して不活性ガスに混合させ、これを高周
波コイルからの誘導作用で不活性ガス流に形成さ
れたプラズマの中心部に導入するものであり、従
来のアーク放電法などに比し安定性が高いので精
度の高い分析ができる反面、次のような問題点が
ある。
（ICP）法が広く用いられている。これは溶液試
料を霧化して不活性ガスに混合させ、これを高周
波コイルからの誘導作用で不活性ガス流に形成さ
れたプラズマの中心部に導入するものであり、従
来のアーク放電法などに比し安定性が高いので精
度の高い分析ができる反面、次のような問題点が
ある。
霧化されたエーロゾルの粒度を揃えて微少粒
子のみをプラズマに導入し、残りはドレンから
排出している。そのために試料の利用効率は５
％以下で、分析にはかなりの量の試料を必要と
する。
子のみをプラズマに導入し、残りはドレンから
排出している。そのために試料の利用効率は５
％以下で、分析にはかなりの量の試料を必要と
する。
試料ガスを噴出するパイプすなわちアルゴン
トーチを構成する三重管の中心管の先端部に試
料が析出して管出口が詰まり易く、これを避け
るために溶液濃度を一定値以下に下げる必要が
ある。また扱い上げ量を安定化させるためにも
濃度は低い方がよい。したがつて検出感度を高
くすることができない。
トーチを構成する三重管の中心管の先端部に試
料が析出して管出口が詰まり易く、これを避け
るために溶液濃度を一定値以下に下げる必要が
ある。また扱い上げ量を安定化させるためにも
濃度は低い方がよい。したがつて検出感度を高
くすることができない。
試料ガスをプラズマの中心部へ導入するため
に三重管構造のプラズマトーチを用いて筒状の
プラズマを形成する必要がある。これは次のよ
うな理由による。今プラズマトーチの中心管を
なくし、二重管で内側の管に供給するプラズマ
炎形成用のガスに試料を混入してプラズマ炎内
に試料を導入した場合を考えると、試料はプラ
ズマ炎全体に均一に分布することになる。所が
プラズマ炎は外側が低温であるから、プラズマ
の中心部で発光している試料原子はプラズマ外
周の低温の試料原子雰囲気に囲まれていること
になり、試料からの原子発光はこの低温の試料
原子雰囲気を通る間に吸収を受け、検出される
光量が減少して分析感度が低下する。プラズマ
トーチを三重管にして中心管を通して試料を供
給すると、プラズマ炎の中心部は低温となり、
試料はその中心から外方の高温領域に拡散して
行つて発光するので上述した原子発光の吸収損
失がなくなるのである。
に三重管構造のプラズマトーチを用いて筒状の
プラズマを形成する必要がある。これは次のよ
うな理由による。今プラズマトーチの中心管を
なくし、二重管で内側の管に供給するプラズマ
炎形成用のガスに試料を混入してプラズマ炎内
に試料を導入した場合を考えると、試料はプラ
ズマ炎全体に均一に分布することになる。所が
プラズマ炎は外側が低温であるから、プラズマ
の中心部で発光している試料原子はプラズマ外
周の低温の試料原子雰囲気に囲まれていること
になり、試料からの原子発光はこの低温の試料
原子雰囲気を通る間に吸収を受け、検出される
光量が減少して分析感度が低下する。プラズマ
トーチを三重管にして中心管を通して試料を供
給すると、プラズマ炎の中心部は低温となり、
試料はその中心から外方の高温領域に拡散して
行つて発光するので上述した原子発光の吸収損
失がなくなるのである。
試料霧化器を構成する試料霧化装置が高価で
ある。
ある。
(ハ) 目 的
本発明は上記の問題点を解消するものであり、
溶液試料の単体として不活性ガスの代りに無機質
材料よりなる糸を使用することにより、わずかな
試料で高感度の分析が可能であり、しかも構造簡
単で安価なICP分析の試料導入方法を提供するこ
とを目的とするものである。
溶液試料の単体として不活性ガスの代りに無機質
材料よりなる糸を使用することにより、わずかな
試料で高感度の分析が可能であり、しかも構造簡
単で安価なICP分析の試料導入方法を提供するこ
とを目的とするものである。
(ニ) 構 成
本発明はプラズマトーチを用いたプラズマ発生
手段と、高融点無機質繊維束よりなる糸を定速で
上記プラズマトーチの中心線に沿つて下から上へ
走行せしめる糸送り手段と、走行中の糸に溶液試
料を含浸せしめる試料含浸手段とで構成される。
手段と、高融点無機質繊維束よりなる糸を定速で
上記プラズマトーチの中心線に沿つて下から上へ
走行せしめる糸送り手段と、走行中の糸に溶液試
料を含浸せしめる試料含浸手段とで構成される。
(ホ) 実施例
図は本発明装置の一実施例を示したものであ
る。１は無機質繊維束よりなる糸であり、材料と
しては炭素繊維が最も適している。特に2800〜
3300〓の高温で熱処理されたいわゆる黒鉛繊維は
融点が高く、酸素にさえ触れなければ約3300〓ま
で変質しない。糸送り手段は巻き戻しボビン２、
巻き取りボビン３、巻き取りボビン駆動用モータ
４、ガイドローラ５などで構成され一定の速度で
下方から上方に向つて糸１を走行させる。６は溶
液試料含浸室で、酸素を遮断するために可撓弁７
を通して糸１を導入するようになつており、この
中でペリスタリツクポンプ８により定量的に送ら
れてくる試料溶液Ａが糸１に含浸される。９は三
重管構造のプラズマトーチで、外管には冷却用の
アルゴンガス、中管にはプラズマ形成用のアルゴ
ンガスが供給され、中心管を通して試料を含浸し
た糸１が供給される。１０は高周波コイルの誘導
作用で形成されたプラズマ炎であり、その中心部
を糸１が上方に貫通している。１１はプラズマ炎
１０で加熱された糸が酸素に触れないようにする
ためにアルゴンガスを供給するためのダクトであ
る。
る。１は無機質繊維束よりなる糸であり、材料と
しては炭素繊維が最も適している。特に2800〜
3300〓の高温で熱処理されたいわゆる黒鉛繊維は
融点が高く、酸素にさえ触れなければ約3300〓ま
で変質しない。糸送り手段は巻き戻しボビン２、
巻き取りボビン３、巻き取りボビン駆動用モータ
４、ガイドローラ５などで構成され一定の速度で
下方から上方に向つて糸１を走行させる。６は溶
液試料含浸室で、酸素を遮断するために可撓弁７
を通して糸１を導入するようになつており、この
中でペリスタリツクポンプ８により定量的に送ら
れてくる試料溶液Ａが糸１に含浸される。９は三
重管構造のプラズマトーチで、外管には冷却用の
アルゴンガス、中管にはプラズマ形成用のアルゴ
ンガスが供給され、中心管を通して試料を含浸し
た糸１が供給される。１０は高周波コイルの誘導
作用で形成されたプラズマ炎であり、その中心部
を糸１が上方に貫通している。１１はプラズマ炎
１０で加熱された糸が酸素に触れないようにする
ためにアルゴンガスを供給するためのダクトであ
る。
プラズマの中心部の温度は5000〜6000〓であ
り、糸１を長時間プラズマ炎内に滞留させると繊
維が気化してしまうため、糸を適度の走行速度で
通過させる必要がある。このとき炭素繊維は繊維
自体に導電性を有するために高周波誘導加熱によ
つて繊維内部からも発熱し、含浸されていた試料
中の各元素が完全に気化、励起され、きわめて効
率よく感度の高い分光分析が可能となる。
り、糸１を長時間プラズマ炎内に滞留させると繊
維が気化してしまうため、糸を適度の走行速度で
通過させる必要がある。このとき炭素繊維は繊維
自体に導電性を有するために高周波誘導加熱によ
つて繊維内部からも発熱し、含浸されていた試料
中の各元素が完全に気化、励起され、きわめて効
率よく感度の高い分光分析が可能となる。
(ヘ) 効 果
本発明は上述のように試料を糸に付着させて機
械的な力により直接プラズマ内に試料を導入でき
るので、高価な試料霧化器が不要となり、また試
料が無駄なく利用できるで試料の量が少い場合に
も分析が可能でありまたアルゴントーチの中心管
からエーロゾルを噴出させる必要がないので管出
口に試料が析出して詰まるという恐れがなく、し
たがつてまた試料の濃度を低くする必要がないの
で検出感度を高くすることができるという利点が
ある。なお本実施例では三重管構造のプラズマト
ーチを使用しているが、試料の担体がガスではな
く機械的な力で試料をプラズマ内に導入できるの
で、プラズマ炎の形状を筒状にする必要がなく、
したがつて中心管を省略して糸を直接中管内に導
入するようにしてもよい。そのように構成すれば
プラズマ炎の形状を小さくすることができ、装置
の小型化が可能となる。
械的な力により直接プラズマ内に試料を導入でき
るので、高価な試料霧化器が不要となり、また試
料が無駄なく利用できるで試料の量が少い場合に
も分析が可能でありまたアルゴントーチの中心管
からエーロゾルを噴出させる必要がないので管出
口に試料が析出して詰まるという恐れがなく、し
たがつてまた試料の濃度を低くする必要がないの
で検出感度を高くすることができるという利点が
ある。なお本実施例では三重管構造のプラズマト
ーチを使用しているが、試料の担体がガスではな
く機械的な力で試料をプラズマ内に導入できるの
で、プラズマ炎の形状を筒状にする必要がなく、
したがつて中心管を省略して糸を直接中管内に導
入するようにしてもよい。そのように構成すれば
プラズマ炎の形状を小さくすることができ、装置
の小型化が可能となる。
図は本発明の一実施例を示す側面断面図であ
る。 １……糸、２……巻き戻しボビン、３……巻取
りボビン、４……巻き取りボビン駆動用モータ、
５……ガイドローラ、６……溶液試料含浸室、７
……弁、８……ペリスタリツクポンプ、９……プ
ラズマトーチ、１０……プラズマ炎、１１……ダ
クト、Ａ……溶液試料。
る。 １……糸、２……巻き戻しボビン、３……巻取
りボビン、４……巻き取りボビン駆動用モータ、
５……ガイドローラ、６……溶液試料含浸室、７
……弁、８……ペリスタリツクポンプ、９……プ
ラズマトーチ、１０……プラズマ炎、１１……ダ
クト、Ａ……溶液試料。
Claims (1)
- １ プラズマトーチと、無機質繊維よりなる糸を
定速で、上記プラズマトーチの中心線に沿い下方
から上方へ通過走行せしめる糸送り手段と、プラ
ズマトーチの下方で上記走行中の糸に試料を付着
させる試料付着手段とよりなり、上記糸がプラズ
マトーチによつて形成されているプラズマ炎の中
心を上方に貫通走行するようにしたことを特徴と
する誘導結合プラズマ発光分光分析用光源装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58161009A JPS6052748A (ja) | 1983-08-31 | 1983-08-31 | 誘導結合プラズマ発光分光分析用光源装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58161009A JPS6052748A (ja) | 1983-08-31 | 1983-08-31 | 誘導結合プラズマ発光分光分析用光源装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6052748A JPS6052748A (ja) | 1985-03-26 |
| JPH0467146B2 true JPH0467146B2 (ja) | 1992-10-27 |
Family
ID=15726841
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58161009A Granted JPS6052748A (ja) | 1983-08-31 | 1983-08-31 | 誘導結合プラズマ発光分光分析用光源装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6052748A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5233156A (en) * | 1991-08-28 | 1993-08-03 | Cetac Technologies Inc. | High solids content sample torches and method of use |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3174393A (en) * | 1961-06-29 | 1965-03-23 | Baird Atomic Inc | Excitation source for emission spectroscopy |
-
1983
- 1983-08-31 JP JP58161009A patent/JPS6052748A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6052748A (ja) | 1985-03-26 |
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