JPH0566532B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 イ 産業上の利用分野 本発明は波長走査機能を有する発光分光分析装
置による元素の半定量分析方法に関する。

ロ 従来の技術 波長走査機能を有する発光分光分析装置を用い
ると、組成未知の試料の元素の定性分析ができ
る。しかし発光分析の場合、吸光分析と異り、測
光系に入射する光量の変化幅が大へん大きく、測
光系のゲインの設定が適当でないと増幅器が飽和
してしまい、定量的な測定ができなくなる。

従来分析試料中の元素濃度が或る程度予想でき
ている場合は、測光系のゲインの調整は予想され
る最高元素濃度の標準試料で測定を行い、光電子
増倍管の感度を調節して測光系の増幅器が飽和し
ないようにゲインを設定していた。しかし全く濃
度が未知の試料を分析するときは、予め測光系の
ゲインを設定する目安がないから、増幅器の飽和
を避けるため最高濃度を高めに予測して、つまり
ゲインを低目に設定することになる。所がこのよ
うにすると微小濃度の場合、検出が困難となる。
別の方法としてゲインを適当に設定し、増幅器が
飽和しなければ、そのまゝデータを採り、飽和す
ればゲインを下げるやり方もあるが、ゲインを変
える前と後との測定データの関係が判らなければ
定量を行うことができない。と云うのは光電子増
倍管を用いた測光系では測光系のゲインは光電子
増倍管の感度を変えて調節するのでゲインそのも
のは直接には分らず、直接分るのは光電子増倍管
に印加する負高電圧であるから、この負高電圧と
測定データとの間の関係が既知であれば、負高電
圧を途中で変えても、前後のデータを統一的に処
理することができるが、光電子増倍管の特徴は
個々に大きく異つているので、製品としての分析
装置の公称特性として光電子増倍管に印加する負
高電圧と測光系のゲインとの関係を表示しておく
ことができないのである。光電子増倍管の感度を
固定しておいて増幅器のゲインを調節するように
すれば、調節つまみの目盛に測光系のゲインが何
倍と云う表示をすることが可能となり、途中でゲ
インを変えても前後のデータを統一的に扱い定量
的な分析を行うことが可能となるが、このように
すると光電子増倍管の出力電流が過大になる場合
が発生するので、増幅器によつて測光系のゲイン
を変えるやり方は好ましくない。

結局従来は元素濃度未知の試料の定量分析は、
分析試料を発光させて波長走査を行い、測光系の
出力が飽和したら光電子増倍管の負高電圧を下げ
て飽和を解消し、次にその状態で元素濃度既知の
標準試料の測定を行い、このとき幸い測光系が飽
和しなければ、先に得られた分析試料の測定デー
タと標準試料の測定データから分析試料の元素濃
度が求められる。しかし標準試料測定において測
光系が飽和したら測光系のゲインを更に下げて飽
和を解消し、そのまゝのゲインで再度分析試料の
測光を行わねばならない。従つて発光分析におけ
る未知試料の定量分析は大へん面倒であつた。

ハ 発明が解決しようとする問題点 本発明は発光分光分析装置で、上述したような
何回も測定操作を繰返すと云う従来方法の面倒さ
非能率を解消し、一回の測定操作で未知試料につ
いて、標準試料との比較可能な測定データが得ら
れるような測定方法を得ようとするものである。

ニ 問題点を解決するための手段 測光系のゲインを適当に決めた一定の基準値に
設定し、分析試料について波長走査を行い測光出
力を記録し、測光出力が飽和してもそのまゝ波長
走査して第１図Ａのような記録を得る。この記録
において、飽和範囲ab間の中央にピーク波長が
あると仮定して、その点ｃの波長で測光系の飽和
が解消するように測光系のゲインを下げ、そのゲ
インでもとの飽和域ａ，ｂの外側でａ，ｂに近い
波長位置ｄ或はｅで測光データを採る。このゲイ
ンで波長走査をすれば第１図Ｂのような記録が得
られるわけであるが、今の場合必要なのは第１図
Ａ及びＢにおけるｄ又はｅの波長での測光出力Ia
とIbとの比及びピーク波長ｃにおける第１図Ｂの
測光出力Dbであつて、基準ゲインに対する分析
試料の波長ｃにおける測光出力Daは Da＝Ia／Ib×Db ……(1) で求まる。

ホ 作用 上述した方法によつて任意の試料の測定結果を
基準ゲインにおける測定値に規格化することがで
きる。標準試料も他の任意の試料も全て上述した
方法で測定値を規格化しておくと、相互に統一的
に直接比較でき、定量分析が簡単になる。上の説
明で基準ゲインと云うのは具体的には光電子増倍
管に印加する負高電圧の或る値を基準に決めてお
くものであり、ハの項で述べた操作はコンピユー
タによる自動制御でソフト的に実行される。

ヘ 実施例 第２図は本発明の一実施例を示す。Ｓは試料を
発光させる光源、Ｍは分光器、Ｐは光電子増倍
管、Ａは増幅器で、Ａの出力が前述した測光出力
であり、Ａ／Ｄコンバータ１を介してコンピユー
タ２に読込まれ、コンピユータ２は読込んだ測光
出力のデータをメモリ３に格納する。Ｈは負高電
圧発生回路で、コンピユータ２からの制御信号に
よつて負高電圧を発生し、光電子増倍管Ｐに印加
している。Drは駆動装置で分光器Ｍの波長走査
機構を駆動する。Drはコンピユータ２によつて
制御されている。

第３図はコンピユータ２の動作の要部のフロー
チヤートである。装置をスタートさせると、基準
負高電圧の指示信号を負高電圧発生回路Ｈに出力
し、光電子増倍管Ｐに基準負高圧を印加(イ)し、分
光器を指定された波長範囲で駆動し、第１図Ａの
データをサンプリングしてメモリ３に格納(ロ)す
る。第１図Ａのデータとは波長とそれに対応する
測光出力である。指定範囲の波長走査が終了した
らステツプ(ハ)で測光出力が飽和していたか否かチ
エツクする。飽和していなければ（YES）、基準
負高圧でのデータが得られているわけだから動作
は終了する。(ハ)のステツプがNOのとき、前記ニ
項で述べた所により、スペクトル線のピーク位置
つまり第１図のｃ点の波長を算出(ニ)し、飽和範囲
の外側で飽和域に最も近いサンプリング点第１図
ｄの測光データIaをメモリ３から索出し、レジス
タに記憶しておく(ホ)。次に波長ｃ点で負高電圧を
測光出力が飽和値以下になる迄調節する(ヘ)。そし
てそのときの測光出力第１図ＢのDbを読込む(ト)。
次に第１図のｄ点の波長において測光出力Ibを採
取(チ)し、先に取出してあるIaのデータとDaのデ
ータを用い前記(1)式の演算を行つてDaを算出(リ)
し、Daを規格化された分析データとして記憶(ヌ)
して動作を終る。

以上は一個のスペクトルピークについて述べた
が、複数のピークについても、個々のピークにつ
いて順次上述した動作を繰返して行けばよい。

ト 効果 本発明によれば標準試料も分析試料も全て規格
化された測定データが得られるので、直ちに相互
比較ができ、定量分析が簡単になると共に、濃度
差の大きい試料でも一律に即ち濃度ランクによつ
て、一々測光系の測定を切換えると云つた面倒さ
なしに分析を行うことができ、オペレータの操作
上の負担が軽減される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法を説明するグラフ、第２図
は本発明の一実施例の装置のブロツク図、第３図
は同実施例におけるコンピユータの動作の要部の
フローチヤートである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 測光系のゲインを基準値に設定して、試料の
   スペクトルを測定記憶し、その測定においてスペ
   クトルピークの測定出力が飽和しているときは、
   飽和が解消するまで測光系のゲインを下げ、上記
   飽和範囲の外側で飽和範囲の端に近い波長点での
   基準ゲインにおける測定出力とゲインを下げた後
   の測定出力の比を算出し、ゲインを下げた後のス
   ペクトルピークの測定値に上記比を掛算して基準
   ゲインにおけるスペクトルピークの測定値を算出
   することを特徴とする測定データを規格化する発
   光分光分析方法。