JPH06342640A - 高周波誘導結合プラズマ質量分析装置 - Google Patents
高周波誘導結合プラズマ質量分析装置Info
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- JPH06342640A JPH06342640A JP5130701A JP13070193A JPH06342640A JP H06342640 A JPH06342640 A JP H06342640A JP 5130701 A JP5130701 A JP 5130701A JP 13070193 A JP13070193 A JP 13070193A JP H06342640 A JPH06342640 A JP H06342640A
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- shield plate
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Abstract
(57)【要約】
［目的］プラズマトーチのシールド電極面積を変更して
被測定元素の感度をイオン化ポテンシャルの関係で制御
し、試料中の被測定元素をより低濃度まで定量分析でき
るような高周波誘導結合プラズマ質量分析装置を提供す
る。 ［構成］高周波的にアース接続されたシールド板をプラ
ズマトーチと高周波誘導コイルの間に装着すると共に、
該シールド板は、プラズマトーチと高周波誘導コイルの
電気的接触を部分的に回避し高周波誘導コイルの所定部
分を覆うシールド電極面積を変更できるようにする。 ［効果］試料中の被測定元素をより低濃度まで定量分析
できる。
被測定元素の感度をイオン化ポテンシャルの関係で制御
し、試料中の被測定元素をより低濃度まで定量分析でき
るような高周波誘導結合プラズマ質量分析装置を提供す
る。 ［構成］高周波的にアース接続されたシールド板をプラ
ズマトーチと高周波誘導コイルの間に装着すると共に、
該シールド板は、プラズマトーチと高周波誘導コイルの
電気的接触を部分的に回避し高周波誘導コイルの所定部
分を覆うシールド電極面積を変更できるようにする。 ［効果］試料中の被測定元素をより低濃度まで定量分析
できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、イオン源として高周波
誘導結合プラズマを用い質量分析を行う高周波誘導結合
プラズマ質量分析装置に係わり、特に、プラズマトーチ
にシールド機構を設け、そのシールドを高周波誘導結合
プラズマの点灯時にはグランドに対して切り離してお
き、高周波誘導結合プラズマを点灯した後に、被測定元
素毎に最適のシールド面積でアースできるようにした高
周波誘導結合プラズマ質量分析装置に関する。
誘導結合プラズマを用い質量分析を行う高周波誘導結合
プラズマ質量分析装置に係わり、特に、プラズマトーチ
にシールド機構を設け、そのシールドを高周波誘導結合
プラズマの点灯時にはグランドに対して切り離してお
き、高周波誘導結合プラズマを点灯した後に、被測定元
素毎に最適のシールド面積でアースできるようにした高
周波誘導結合プラズマ質量分析装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】周知の如く、高周波誘導結合プラズマ質
量分析装置は、高周波誘導結合プラズマを用いて試料を
励起させ、生じたイオンを、例えばノズルやスキマーか
らなるインターフェイスを介して質量分析装置に導き、
特定質量のイオンを電気的に検出し、該イオンを精密に
測定することによって、試料中の被測定元素を分析する
ように構成されている。
量分析装置は、高周波誘導結合プラズマを用いて試料を
励起させ、生じたイオンを、例えばノズルやスキマーか
らなるインターフェイスを介して質量分析装置に導き、
特定質量のイオンを電気的に検出し、該イオンを精密に
測定することによって、試料中の被測定元素を分析する
ように構成されている。
【０００３】ところで、このような従来の高周波誘導結
合プラズマ質量分析装置では、高周波誘導結合プラズマ
から取り出されたイオンのエネルギーが高いため、質量
分析装置で十分な分解能が得られないという欠点があっ
た。また、イオンのエネルギー幅も広いために、質量分
析装置に導くまでのレンズ系でイオンビームを十分に収
束できないという欠点があった。このため、質量分析装
置から取り出される最終的な信号量が不十分になるなど
の問題があった。
合プラズマ質量分析装置では、高周波誘導結合プラズマ
から取り出されたイオンのエネルギーが高いため、質量
分析装置で十分な分解能が得られないという欠点があっ
た。また、イオンのエネルギー幅も広いために、質量分
析装置に導くまでのレンズ系でイオンビームを十分に収
束できないという欠点があった。このため、質量分析装
置から取り出される最終的な信号量が不十分になるなど
の問題があった。
【０００４】また、高周波誘導結合プラズマから取り出
されたイオンは、ノズルを介してフォアチェンバー内に
導かれるが、高周波誘導結合プラズマは高周波誘導コイ
ルによる高周波磁界の影響を受けて電圧変動を生じてい
る。このため、高周波誘導結合プラズマとノズルの間で
所謂ピンチ放電が発生してノズルが損傷したり、該ピン
チ放電によって紫外線ノイズが発生して質量分析装置の
分析精度に悪影響を及ぼすなどの問題が発生していた。
されたイオンは、ノズルを介してフォアチェンバー内に
導かれるが、高周波誘導結合プラズマは高周波誘導コイ
ルによる高周波磁界の影響を受けて電圧変動を生じてい
る。このため、高周波誘導結合プラズマとノズルの間で
所謂ピンチ放電が発生してノズルが損傷したり、該ピン
チ放電によって紫外線ノイズが発生して質量分析装置の
分析精度に悪影響を及ぼすなどの問題が発生していた。
【０００５】更に、従来の高周波誘導結合プラズマ質量
分析装置においては、分子イオンの生成量を制御するた
め、試料を脱溶媒することやプラズマガス（例えばＡｒ
ガス）に異種のガスを導入することなどが試みられてい
た。しかし、これらの方法によって低減される分子イオ
ンの量は少なく、Ｆｅ，Ａｓ，Ｖ，Ｓｅなどを分析する
には分子イオンの量がまだまだ多いという欠点があっ
た。
分析装置においては、分子イオンの生成量を制御するた
め、試料を脱溶媒することやプラズマガス（例えばＡｒ
ガス）に異種のガスを導入することなどが試みられてい
た。しかし、これらの方法によって低減される分子イオ
ンの量は少なく、Ｆｅ，Ａｓ，Ｖ，Ｓｅなどを分析する
には分子イオンの量がまだまだ多いという欠点があっ
た。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、かかる状況
に艦み上述のような従来例の問題点などを解消せんとし
てなされたものであり、プラズマトーチのシールド電極
面積を変更して被測定元素の感度をイオン化ポテンシャ
ルの関係で制御し、試料中の被測定元素をより低濃度ま
で定量分析できるような高周波誘導結合プラズマ質量分
析装置などを提供することを目的とする。
に艦み上述のような従来例の問題点などを解消せんとし
てなされたものであり、プラズマトーチのシールド電極
面積を変更して被測定元素の感度をイオン化ポテンシャ
ルの関係で制御し、試料中の被測定元素をより低濃度ま
で定量分析できるような高周波誘導結合プラズマ質量分
析装置などを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を達成するための手段】本発明は、プラズマトー
チに巻回された高周波誘導コイルに高周波電流を供給し
て高周波磁界を発生させ、該高周波磁界の作用で生じた
高周波誘導結合プラズマをイオン源として用いて質量分
析を行う高周波誘導結合プラズマ質量分析装置におい
て、高周波的にアース接続されたシールド板をプラズマ
トーチと高周波誘導コイルの間に装着することにより、
前記課題を達成したものである。
チに巻回された高周波誘導コイルに高周波電流を供給し
て高周波磁界を発生させ、該高周波磁界の作用で生じた
高周波誘導結合プラズマをイオン源として用いて質量分
析を行う高周波誘導結合プラズマ質量分析装置におい
て、高周波的にアース接続されたシールド板をプラズマ
トーチと高周波誘導コイルの間に装着することにより、
前記課題を達成したものである。
【０００８】同様にして、本発明は、プラズマトーチに
巻回された高周波誘導コイルに高周波電流を供給して高
周波磁界を発生させ、該高周波磁界の作用で生じた高周
波誘導結合プラズマをイオン源として用いて質量分析を
行う高周波誘導結合プラズマ質量分析装置において、高
周波的にアース接続されたシールド板をプラズマトーチ
と高周波誘導コイルの間に装着すると共に、該シールド
板は、高周波誘導結合プラズマが点火された後にアース
接続することにより、前記課題を達成したものである。
巻回された高周波誘導コイルに高周波電流を供給して高
周波磁界を発生させ、該高周波磁界の作用で生じた高周
波誘導結合プラズマをイオン源として用いて質量分析を
行う高周波誘導結合プラズマ質量分析装置において、高
周波的にアース接続されたシールド板をプラズマトーチ
と高周波誘導コイルの間に装着すると共に、該シールド
板は、高周波誘導結合プラズマが点火された後にアース
接続することにより、前記課題を達成したものである。
【０００９】同様にして、本発明は、プラズマトーチに
巻回された高周波誘導コイルに高周波電流を供給して高
周波磁界を発生させ、該高周波磁界の作用で生じた高周
波誘導結合プラズマをイオン源として用いて質量分析を
行う高周波誘導結合プラズマ質量分析装置において、高
周波的にアース接続されたシールド板をプラズマトーチ
と高周波誘導コイルの間に装着すると共に、該シールド
板は、プラズマトーチと高周波誘導コイルの電気的接触
を隔絶するように高周波誘導コイルの所定部分を覆うシ
ールド電極面積を変更できる構成にすることにより、前
記課題を達成したものである。
巻回された高周波誘導コイルに高周波電流を供給して高
周波磁界を発生させ、該高周波磁界の作用で生じた高周
波誘導結合プラズマをイオン源として用いて質量分析を
行う高周波誘導結合プラズマ質量分析装置において、高
周波的にアース接続されたシールド板をプラズマトーチ
と高周波誘導コイルの間に装着すると共に、該シールド
板は、プラズマトーチと高周波誘導コイルの電気的接触
を隔絶するように高周波誘導コイルの所定部分を覆うシ
ールド電極面積を変更できる構成にすることにより、前
記課題を達成したものである。
【００１０】
【作用】本発明の高周波誘導結合プラズマ質量分析装置
においては、プラズマトーチのシールド電極面積を変更
することにより、被測定元素の感度をイオン化ポテンシ
ャルの関係で制御する。ここで、イオン化ポテンシャル
が高い物質のイオン化率は、シールド電極面積が大きく
なるほど低下するため、シールド電極面積を変更するこ
とにより被測定元素の感度を最大に保つことができる。
においては、プラズマトーチのシールド電極面積を変更
することにより、被測定元素の感度をイオン化ポテンシ
ャルの関係で制御する。ここで、イオン化ポテンシャル
が高い物質のイオン化率は、シールド電極面積が大きく
なるほど低下するため、シールド電極面積を変更するこ
とにより被測定元素の感度を最大に保つことができる。
【００１１】従って、本発明の高周波誘導結合プラズマ
質量分析装置においては、プラズマトーチのシールド電
極面積を変更して、被測定イオンの感度をイオン化ポテ
ンシャルの関係で制御することにより、被測定元素の高
感度化を達成できるようになる。
質量分析装置においては、プラズマトーチのシールド電
極面積を変更して、被測定イオンの感度をイオン化ポテ
ンシャルの関係で制御することにより、被測定元素の高
感度化を達成できるようになる。
【００１２】
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て詳しく説明する。図１は本実施例の全体的な構成説明
図であり、図中、２は例えば石英管でなりエアロゾルな
どが導入されるプラズマトーチ、４はプラズマトーチ２
に巻回され高周波磁界を発生させるための高周波誘導コ
イル、６は高周波誘導コイル２に高周波電力を供給する
高周波電源、８はインピーダンスマッチング回路、１０
はプラズマトーチ２と高周波誘導コイル４の間に配設さ
れたシールド板である。
て詳しく説明する。図１は本実施例の全体的な構成説明
図であり、図中、２は例えば石英管でなりエアロゾルな
どが導入されるプラズマトーチ、４はプラズマトーチ２
に巻回され高周波磁界を発生させるための高周波誘導コ
イル、６は高周波誘導コイル２に高周波電力を供給する
高周波電源、８はインピーダンスマッチング回路、１０
はプラズマトーチ２と高周波誘導コイル４の間に配設さ
れたシールド板である。
【００１３】また、１８は例えば真空ポンプによって吸
引・排気され内部が例えば１torr.に保たれているフォ
アチェンバー、２０は例えば第１油拡散ポンプによって
吸引・排気され内部が例えば１０-4torr.に保たれてい
るセンターチェンバー、２２は例えば第２油拡散ポンプ
によって吸引・排気され内部が例えば１０-6torr.に保
たれているセンターチェンバー、２４はイオンビームを
収束させるレンズ系、２６は例えば四重極マスフィルタ
でなるマスフイルタ、２８は例えば光電子増倍管でなる
イオン検出器である。
引・排気され内部が例えば１torr.に保たれているフォ
アチェンバー、２０は例えば第１油拡散ポンプによって
吸引・排気され内部が例えば１０-4torr.に保たれてい
るセンターチェンバー、２２は例えば第２油拡散ポンプ
によって吸引・排気され内部が例えば１０-6torr.に保
たれているセンターチェンバー、２４はイオンビームを
収束させるレンズ系、２６は例えば四重極マスフィルタ
でなるマスフイルタ、２８は例えば光電子増倍管でなる
イオン検出器である。
【００１４】更に、３０はノズル、３２はスキマー、３
４はアパーチャー、３６はノズル３０が先端に設けられ
た隔壁、３８は隔壁３６を冷却するための冷却水が流れ
る冷却水路、４０は高周波誘導結合プラズマである。一
方、図２は本発明第１実施例の要部構成説明図であり、
図１のシールド板１０の具体的な一実施例を示す構成説
明図である。この図において、１２は例えば円筒を複数
の短冊状部材１２ａ〜１２ｅに分割したような構成から
なる短冊形シールド板、１３は複数個の例えば開閉スイ
ッチ１３ａ〜１３ｅからなるスイッチである。
４はアパーチャー、３６はノズル３０が先端に設けられ
た隔壁、３８は隔壁３６を冷却するための冷却水が流れ
る冷却水路、４０は高周波誘導結合プラズマである。一
方、図２は本発明第１実施例の要部構成説明図であり、
図１のシールド板１０の具体的な一実施例を示す構成説
明図である。この図において、１２は例えば円筒を複数
の短冊状部材１２ａ〜１２ｅに分割したような構成から
なる短冊形シールド板、１３は複数個の例えば開閉スイ
ッチ１３ａ〜１３ｅからなるスイッチである。
【００１５】以下、図１と図２を用いて本発明第１実施
例の動作について詳しく説明する。最初、図２の開閉ス
イッチ１３ａ〜１３ｅが全てオフ（開）となっており、
短冊状部材１２ａ〜１２ｅがアース接続されていない状
態に保たれる。これは、図１の高周波誘導結合プラズマ
４０が点火する前に短冊形シールド板１２がアースに接
続されると、高周波誘導結合プラズマ４０が点火しない
からである。
例の動作について詳しく説明する。最初、図２の開閉ス
イッチ１３ａ〜１３ｅが全てオフ（開）となっており、
短冊状部材１２ａ〜１２ｅがアース接続されていない状
態に保たれる。これは、図１の高周波誘導結合プラズマ
４０が点火する前に短冊形シールド板１２がアースに接
続されると、高周波誘導結合プラズマ４０が点火しない
からである。
【００１６】この状態で、プラズマガスと副ガスがプラ
ズマトーチ２に供給されると共に、キャリアガスとして
の例えばＡｒガスがプラズマトーチ２に供給される。ま
た、ＲＦ電源６からマッチング回路８を介して高周波コ
イル４に高周波電流が供給され、高周波コイル６の周囲
に高周波磁界が形成される。このような高周波磁界の近
傍でＡｒガス中に電子かイオンが植え付けられると、高
周波磁界の作用によって瞬時に高周波誘導結合プラズマ
４０が生ずる。
ズマトーチ２に供給されると共に、キャリアガスとして
の例えばＡｒガスがプラズマトーチ２に供給される。ま
た、ＲＦ電源６からマッチング回路８を介して高周波コ
イル４に高周波電流が供給され、高周波コイル６の周囲
に高周波磁界が形成される。このような高周波磁界の近
傍でＡｒガス中に電子かイオンが植え付けられると、高
周波磁界の作用によって瞬時に高周波誘導結合プラズマ
４０が生ずる。
【００１７】その後、図２の開閉スイッチ１３ａ〜１３
ｅが全てオン（閉）にされ、短冊状部材１２ａ〜１２ｅ
がアース接続された状態になる。また、ノズル３０やス
キマー３２からなるインターフェースは、通常、隔壁３
６などを介してアース接続されている。このため、短冊
状部材１２ａ〜１２ｅからなる短冊形シールド板１２は
インターフェースとアース接続されたことになる。
ｅが全てオン（閉）にされ、短冊状部材１２ａ〜１２ｅ
がアース接続された状態になる。また、ノズル３０やス
キマー３２からなるインターフェースは、通常、隔壁３
６などを介してアース接続されている。このため、短冊
状部材１２ａ〜１２ｅからなる短冊形シールド板１２は
インターフェースとアース接続されたことになる。
【００１８】この状態で、試料が霧化されたエアロゾル
がキャリアガスに搬送されてプラズマトーチ２内に供給
されると、該エアロゾルが高周波誘導結合プラズマ４０
によってイオン化される。このようにして生成した高周
波誘導結合プラズマ４０内のイオンは、ノズル３０とス
キマー３２を経由しレンズ系２４の間を通って収束さ
れ、その後、マスフィルタ２６を通りイオン検出器２８
で検出される。この検出信号は、図示しない信号処理部
に送出されて演算処理され、前記試料中の被測定元素分
析値を与える。
がキャリアガスに搬送されてプラズマトーチ２内に供給
されると、該エアロゾルが高周波誘導結合プラズマ４０
によってイオン化される。このようにして生成した高周
波誘導結合プラズマ４０内のイオンは、ノズル３０とス
キマー３２を経由しレンズ系２４の間を通って収束さ
れ、その後、マスフィルタ２６を通りイオン検出器２８
で検出される。この検出信号は、図示しない信号処理部
に送出されて演算処理され、前記試料中の被測定元素分
析値を与える。
【００１９】また、図２の開閉スイッチ１３ａ〜１３ｅ
の中から所望個数の特定スイッチをオン（閉）にするこ
とにより、短冊形シールド板１２が図１の高周波高周波
誘導コイル４を覆う面積すなわちシールド電極面積を所
望の値に変更することができる。このようにシールド電
極面積を変更することにより、被測定元素の感度をイオ
ン化ポテンシャルの関係で制御できるようになる。即
ち、イオン化ポテンシャルが高い物質のイオン化率は、
シールド電極面積が大きくなるほど低下するため、シー
ルド電極面積を変更することにより被測定イオンの感度
を最大に保つことができるようになる。
の中から所望個数の特定スイッチをオン（閉）にするこ
とにより、短冊形シールド板１２が図１の高周波高周波
誘導コイル４を覆う面積すなわちシールド電極面積を所
望の値に変更することができる。このようにシールド電
極面積を変更することにより、被測定元素の感度をイオ
ン化ポテンシャルの関係で制御できるようになる。即
ち、イオン化ポテンシャルが高い物質のイオン化率は、
シールド電極面積が大きくなるほど低下するため、シー
ルド電極面積を変更することにより被測定イオンの感度
を最大に保つことができるようになる。
【００２０】以下、シールド電極面積を変更して、被測
定元素の感度をイオン化ポテンシャルの関係で制御する
ことにより、被測定元素の高感度化を達成した実験例に
ついて説明する。高周波誘導結合プラズマ質量分析装置
を用いて試料中の微量Ｆｅを測定する場合、ＡｒＯ分子
イオンの干渉が生ずる。このようなＡｒＯ分子イオンの
干渉については、シールド電極面積を大きくするほど、
Ｆｅ／（ＡｒＯ）すなわちＦｅとＡｒＯの比が改善され
ることが知られている。しかし、ＡｓやＳｅのイオン化
ポテンシャルがＦｅに比して高いため、ＡｓやＳｅの感
度が低下すると、Ａｓ／（ＡｒＣｌ）やＳｅ／（ＡｒＣ
ｌ）の値が低下する。そこで、シールド電極面積を若干
小さくすると、Ａｓ／（ＡｒＣｌ）やＳｅ／（ＡｒＣ
ｌ）の値が改善されて低下する。
定元素の感度をイオン化ポテンシャルの関係で制御する
ことにより、被測定元素の高感度化を達成した実験例に
ついて説明する。高周波誘導結合プラズマ質量分析装置
を用いて試料中の微量Ｆｅを測定する場合、ＡｒＯ分子
イオンの干渉が生ずる。このようなＡｒＯ分子イオンの
干渉については、シールド電極面積を大きくするほど、
Ｆｅ／（ＡｒＯ）すなわちＦｅとＡｒＯの比が改善され
ることが知られている。しかし、ＡｓやＳｅのイオン化
ポテンシャルがＦｅに比して高いため、ＡｓやＳｅの感
度が低下すると、Ａｓ／（ＡｒＣｌ）やＳｅ／（ＡｒＣ
ｌ）の値が低下する。そこで、シールド電極面積を若干
小さくすると、Ａｓ／（ＡｒＣｌ）やＳｅ／（ＡｒＣ
ｌ）の値が改善されて低下する。
【００２１】因みに、図２の開閉スイッチ１３ａ〜１３
ｅを全てオフ（開）とした状態すなわち短冊形シールド
板１２を機能させない状態で高周波誘導結合プラズマ質
量分析装置を用い、試料に含まれている１０００ｐｐｍ
のＣｌを測定したところ、ＡｒＣｌのバックグランドが
Ａｓ濃度に換算して１０ｐｐｂとなった。しかし、図２
の開閉スイッチ１３ａ〜１３ｅを全てオン（閉）とし短
冊形シールド板１２を機能させた状態で、高周波誘導結
合プラズマ質量分析装置を用いて試料に含まれている１
０００ｐｐｍのＣｌを測定したところ、ＡｒＣｌのバッ
クグランドがＡｓ濃度に換算して１００ｐｐｔ（すなわ
ち０.１ｐｐｂ）となり、ＡｒＣｌのバックグランドが
約１００倍も改善された。
ｅを全てオフ（開）とした状態すなわち短冊形シールド
板１２を機能させない状態で高周波誘導結合プラズマ質
量分析装置を用い、試料に含まれている１０００ｐｐｍ
のＣｌを測定したところ、ＡｒＣｌのバックグランドが
Ａｓ濃度に換算して１０ｐｐｂとなった。しかし、図２
の開閉スイッチ１３ａ〜１３ｅを全てオン（閉）とし短
冊形シールド板１２を機能させた状態で、高周波誘導結
合プラズマ質量分析装置を用いて試料に含まれている１
０００ｐｐｍのＣｌを測定したところ、ＡｒＣｌのバッ
クグランドがＡｓ濃度に換算して１００ｐｐｔ（すなわ
ち０.１ｐｐｂ）となり、ＡｒＣｌのバックグランドが
約１００倍も改善された。
【００２２】また、図２の開閉スイッチ１３ａ〜１３ｅ
を全てオフ（開）とし短冊形シールド板１２を機能させ
ない状態で高周波誘導結合プラズマ質量分析装置におい
て検出されるＡｒＯ分子イオンの濃度が１５０ｐｐｍだ
ったのが、該開閉スイッチ１３ａ〜１３ｅを全てオン
（閉）とし短冊形シールド板１２を機能させると、高周
波誘導結合プラズマ質量分析装置において検出されるＡ
ｒＯ分子イオンの濃度が５ｐｐｔに減少するような場
合、極低濃度のＡｓは検出されなかった。このような場
合、図２の開閉スイッチ１３ａ〜１３ｅの中のいずれか
１つの開閉スイッチ（例えば、開閉スイッチ１３ａ）だ
けをオフ（開）とし短冊形シールド板１２を構成する短
冊状部材１２ａ〜１２ｅの中のいずれか１つの短冊状部
材（例えば、短冊状部材１２ａ）だけをアースに接続す
ることにより、極低濃度のＡｓを検出することができ
た。
を全てオフ（開）とし短冊形シールド板１２を機能させ
ない状態で高周波誘導結合プラズマ質量分析装置におい
て検出されるＡｒＯ分子イオンの濃度が１５０ｐｐｍだ
ったのが、該開閉スイッチ１３ａ〜１３ｅを全てオン
（閉）とし短冊形シールド板１２を機能させると、高周
波誘導結合プラズマ質量分析装置において検出されるＡ
ｒＯ分子イオンの濃度が５ｐｐｔに減少するような場
合、極低濃度のＡｓは検出されなかった。このような場
合、図２の開閉スイッチ１３ａ〜１３ｅの中のいずれか
１つの開閉スイッチ（例えば、開閉スイッチ１３ａ）だ
けをオフ（開）とし短冊形シールド板１２を構成する短
冊状部材１２ａ〜１２ｅの中のいずれか１つの短冊状部
材（例えば、短冊状部材１２ａ）だけをアースに接続す
ることにより、極低濃度のＡｓを検出することができ
た。
【００２３】一方、図３は本発明第２実施例の要部構成
説明図であり、図４は本発明第３実施例の要部構成説明
図である。これらの図において、１４は例えば円筒を２
分割したような凸面状部材１４ａ，１４ｂからなり一方
の部材（例えば凸面状部材１４ａ）を円周方向に回転さ
せられる回動形シールド板、１５は例えば開閉スイッチ
１５ａ，１５ｂからなるスイッチ、１６は断面が例えば
略Ｃ字形の円筒状部材からなりプラズマトーチ２’（図
１のプラズマトーチ２と同一のプラズマトーチ）に沿っ
て長手方向にスライドする挿入形シールド板、１７は例
えば開閉スイッチでなるスイッチである。
説明図であり、図４は本発明第３実施例の要部構成説明
図である。これらの図において、１４は例えば円筒を２
分割したような凸面状部材１４ａ，１４ｂからなり一方
の部材（例えば凸面状部材１４ａ）を円周方向に回転さ
せられる回動形シールド板、１５は例えば開閉スイッチ
１５ａ，１５ｂからなるスイッチ、１６は断面が例えば
略Ｃ字形の円筒状部材からなりプラズマトーチ２’（図
１のプラズマトーチ２と同一のプラズマトーチ）に沿っ
て長手方向にスライドする挿入形シールド板、１７は例
えば開閉スイッチでなるスイッチである。
【００２４】以下、図１と図３を用いて本発明第２実施
例の動作について詳しく説明する。最初、図３の開閉ス
イッチ１５ａ，１５ｂが全てオフ（開）となっており、
凸面状部材１４ａ，１４ｂがアース接続されていない状
態に保たれる。これは、図１の高周波誘導結合プラズマ
４０が点火する前に回動形シールド板１４がアースに接
続されると、高周波誘導結合プラズマ４０が点火しない
からである。
例の動作について詳しく説明する。最初、図３の開閉ス
イッチ１５ａ，１５ｂが全てオフ（開）となっており、
凸面状部材１４ａ，１４ｂがアース接続されていない状
態に保たれる。これは、図１の高周波誘導結合プラズマ
４０が点火する前に回動形シールド板１４がアースに接
続されると、高周波誘導結合プラズマ４０が点火しない
からである。
【００２５】この状態で、プラズマガスと副ガスが図１
のプラズマトーチ２に供給されると共に、キャリアガス
としてのＡｒガスがプラズマトーチ２に供給される。ま
た、ＲＦ電源６からマッチング回路８を介して高周波誘
導コイル４に高周波電流が供給され、高周波誘導コイル
６の周囲に高周波磁界が形成される。このような高周波
磁界の近傍でＡｒガス中に電子かイオンが植え付けられ
ると、高周波磁界の作用によって瞬時に高周波誘導結合
プラズマ４０が生ずる。
のプラズマトーチ２に供給されると共に、キャリアガス
としてのＡｒガスがプラズマトーチ２に供給される。ま
た、ＲＦ電源６からマッチング回路８を介して高周波誘
導コイル４に高周波電流が供給され、高周波誘導コイル
６の周囲に高周波磁界が形成される。このような高周波
磁界の近傍でＡｒガス中に電子かイオンが植え付けられ
ると、高周波磁界の作用によって瞬時に高周波誘導結合
プラズマ４０が生ずる。
【００２６】その後、図３の開閉スイッチ１５ａ，１５
ｂが全てオン（閉）にされ、凸面状部材１４ａ，１４ｂ
がアース接続された状態になる。また、ノズル３０やス
キマー３２からなるインターフェースは、通常、隔壁３
６などを介してアース接続されている。このため、凸面
状部材１４ａ，１４ｂからなる回動形シールド板１４は
インターフェースとアース接続されたことになる。
ｂが全てオン（閉）にされ、凸面状部材１４ａ，１４ｂ
がアース接続された状態になる。また、ノズル３０やス
キマー３２からなるインターフェースは、通常、隔壁３
６などを介してアース接続されている。このため、凸面
状部材１４ａ，１４ｂからなる回動形シールド板１４は
インターフェースとアース接続されたことになる。
【００２７】この状態で、試料が霧化されたエアロゾル
がキャリアガスに搬送されてプラズマトーチ２内に供給
されると、該エアロゾルが高周波誘導結合プラズマ４０
によってイオン化される。このようにして生成した高周
波誘導結合プラズマ４０内のイオンは、ノズル３０とス
キマー３２を経由しレンズ系２４の間を通って収束さ
れ、その後、マスフィルタ２６を通りイオン検出器２８
で検出される。この検出信号は、図示しない信号処理部
に送出されて演算処理され、前記試料中の被測定元素分
析値を与える。
がキャリアガスに搬送されてプラズマトーチ２内に供給
されると、該エアロゾルが高周波誘導結合プラズマ４０
によってイオン化される。このようにして生成した高周
波誘導結合プラズマ４０内のイオンは、ノズル３０とス
キマー３２を経由しレンズ系２４の間を通って収束さ
れ、その後、マスフィルタ２６を通りイオン検出器２８
で検出される。この検出信号は、図示しない信号処理部
に送出されて演算処理され、前記試料中の被測定元素分
析値を与える。
【００２８】また、図３の開閉スイッチ１５ａ，１５ｂ
を全てオン（閉）にすると共に、例えば凸面状部材１４
ａだけを円周方向に移動させることにより、回動形シー
ルド板１４が図１の高周波誘導コイル４を覆う面積すな
わちシールド電極面積を所望の値まで変更することがで
きる。また、このシールド電極面積は、図３の開閉スイ
ッチ１５ａ，１５ｂのいずれか一方の開閉スイッチだけ
をオン（閉）にすることによってもある程度達成でき
る。
を全てオン（閉）にすると共に、例えば凸面状部材１４
ａだけを円周方向に移動させることにより、回動形シー
ルド板１４が図１の高周波誘導コイル４を覆う面積すな
わちシールド電極面積を所望の値まで変更することがで
きる。また、このシールド電極面積は、図３の開閉スイ
ッチ１５ａ，１５ｂのいずれか一方の開閉スイッチだけ
をオン（閉）にすることによってもある程度達成でき
る。
【００２９】次ぎに、図１と図４を用いて本発明第３実
施例の動作について詳しく説明する。最初、図４のスイ
ッチ１７がオフ（開）となっており、挿入形スライド板
１６がアース接続されていない状態に保たれる。これ
は、図１の高周波誘導結合プラズマ４０が点火する前に
挿入形シールド板１６がアースに接続されると、高周波
誘導結合プラズマ４０が点火しないからである。
施例の動作について詳しく説明する。最初、図４のスイ
ッチ１７がオフ（開）となっており、挿入形スライド板
１６がアース接続されていない状態に保たれる。これ
は、図１の高周波誘導結合プラズマ４０が点火する前に
挿入形シールド板１６がアースに接続されると、高周波
誘導結合プラズマ４０が点火しないからである。
【００３０】この状態で、プラズマガスと副ガスがプラ
ズマトーチ２に供給されると共に、キャリアガスとして
のＡｒガスがプラズマトーチ２に供給される。また、Ｒ
Ｆ電源６からマッチング回路８を介して高周波誘導コイ
ル４に高周波電流が供給され、高周波誘導コイル６の周
囲に高周波磁界が形成される。このような高周波磁界の
近傍でＡｒガス中に電子かイオンが植え付けられると、
高周波磁界の作用によって瞬時に高周波誘導結合プラズ
マ４０が生ずる。
ズマトーチ２に供給されると共に、キャリアガスとして
のＡｒガスがプラズマトーチ２に供給される。また、Ｒ
Ｆ電源６からマッチング回路８を介して高周波誘導コイ
ル４に高周波電流が供給され、高周波誘導コイル６の周
囲に高周波磁界が形成される。このような高周波磁界の
近傍でＡｒガス中に電子かイオンが植え付けられると、
高周波磁界の作用によって瞬時に高周波誘導結合プラズ
マ４０が生ずる。
【００３１】その後、図４のスイッチ１７がオン（閉）
にされ、挿入形シールド板１６がアース接続された状態
になる。また、ノズル３０やスキマー３２からなるイン
ターフェースは、通常、隔壁３６などを介してアース接
続されている。このため、挿入形シールド板１６はイン
ターフェースとアース接続されたことになる。この状態
で、試料が霧化されたエアロゾルがキャリアガスに搬送
されてプラズマトーチ２内に供給されると、該エアロゾ
ルが高周波誘導結合プラズマ４０によってイオン化され
る。このようにして生成した高周波誘導結合プラズマ４
０内のイオンは、ノズル３０とスキマー３２を経由しイ
オンレンズ２４の間を通って収束され、その後、マスフ
ィルタ２６を通りイオン検出器２８で検出される。この
検出信号は、図示しない信号処理部に送出されて演算処
理され、前記試料中の被測定元素分析値を与える。
にされ、挿入形シールド板１６がアース接続された状態
になる。また、ノズル３０やスキマー３２からなるイン
ターフェースは、通常、隔壁３６などを介してアース接
続されている。このため、挿入形シールド板１６はイン
ターフェースとアース接続されたことになる。この状態
で、試料が霧化されたエアロゾルがキャリアガスに搬送
されてプラズマトーチ２内に供給されると、該エアロゾ
ルが高周波誘導結合プラズマ４０によってイオン化され
る。このようにして生成した高周波誘導結合プラズマ４
０内のイオンは、ノズル３０とスキマー３２を経由しイ
オンレンズ２４の間を通って収束され、その後、マスフ
ィルタ２６を通りイオン検出器２８で検出される。この
検出信号は、図示しない信号処理部に送出されて演算処
理され、前記試料中の被測定元素分析値を与える。
【００３２】また、図４の挿入形シールド板１６を長手
方向にスライドさせることにより、挿入形シールド板１
６が図１の高周波誘導コイル４を覆う面積すなわちシー
ルド電極面積を所望の値まで変更することができる。
尚、本発明は図１乃至図４の実施例に限定されることな
く種々の変形が可能であり、例えば、シールド電極面積
を任意に変更する他の手段を用いても良いものとする。
方向にスライドさせることにより、挿入形シールド板１
６が図１の高周波誘導コイル４を覆う面積すなわちシー
ルド電極面積を所望の値まで変更することができる。
尚、本発明は図１乃至図４の実施例に限定されることな
く種々の変形が可能であり、例えば、シールド電極面積
を任意に変更する他の手段を用いても良いものとする。
【００３３】
【発明の効果】以上詳しく説明したように、本発明によ
れば、プラズマトーチのシールド電極面積を変更して被
測定元素の感度をイオン化ポテンシャルの関係で制御す
るような構成であるため、試料中の被測定元素をより低
濃度まで定量分析できるという利点がある。
れば、プラズマトーチのシールド電極面積を変更して被
測定元素の感度をイオン化ポテンシャルの関係で制御す
るような構成であるため、試料中の被測定元素をより低
濃度まで定量分析できるという利点がある。
【００３４】また、高周波誘導結合プラズマ分析装置を
用いて環境試料の分析を行う場合、試料中のＣｌがＡｓ
やＳｅなどの定量に悪影響を与えるが、本発明によれば
試料中のＣｌによる悪影響を低減でき、究極的に、試料
中の被測定元素をより低濃度まで定量分析できるという
利点もある。
用いて環境試料の分析を行う場合、試料中のＣｌがＡｓ
やＳｅなどの定量に悪影響を与えるが、本発明によれば
試料中のＣｌによる悪影響を低減でき、究極的に、試料
中の被測定元素をより低濃度まで定量分析できるという
利点もある。
【図１】本発明実施例の全体的な構成説明図である。
【図２】本発明第１実施例の要部構成説明図であり、短
冊形シールド板の具体的構成を示す図である。
冊形シールド板の具体的構成を示す図である。
【図３】本発明第２実施例の要部構成説明図であり、回
動形シールド板の具体的構成を示す図である。
動形シールド板の具体的構成を示す図である。
【図４】本発明第３実施例の要部構成説明図であり、挿
入形シールド板の具体的構成を示す図である。
入形シールド板の具体的構成を示す図である。
２ プラズマトーチ ４ 高周波誘導コイル １０ シールド板 １２ 短冊形シールド板 １３ スイッチ １４ 回動形シールド板 １５ スイッチ １６ 挿入形シールド板 １８〜２２ チェンバー ２４ レンズ系 ２６ マスフィルタ ２８ イオン検出器
Claims (6)
- 【請求項１】プラズマトーチに巻回された高周波誘導コ
イルに高周波電流を供給して高周波磁界を発生させ、該
高周波磁界の作用で生じた高周波誘導結合プラズマをイ
オン源に用いて質量分析を行う高周波誘導結合プラズマ
質量分析装置において、 高周波的にアース接続されたシールド板を前記プラズマ
トーチと高周波誘導コイルの間に装着したことを特徴と
する高周波誘導結合プラズマ質量分析装置。 - 【請求項２】請求項１において、前記シールド板は、前
記高周波誘導結合プラズマが点火された後にアース接続
されることを特徴とする高周波誘導結合プラズマ質量分
析装置。 - 【請求項３】請求項２において、前記シールド板は、前
記プラズマトーチと高周波誘導コイルの電気的接触を隔
絶するように前記高周波誘導コイルの所定部分を覆うシ
ールド電極面積を変更できる構成であることを特徴とす
る高周波誘導結合プラズマ質量分析装置。 - 【請求項４】請求項１，請求項２，若しくは請求項３に
おいて、前記シールド板は、円筒を複数の短冊状に分割
し各短冊状部材の間に一定の間隔を設けた短冊状シール
ド板で構成されたことを特徴とする高周波誘導結合プラ
ズマ質量分析装置。 - 【請求項５】請求項１，請求項２，若しくは請求項３に
おいて、前記シールド板は、円筒を２分割したような凸
面状のシールド板で構成されたことを特徴とする高周波
誘導結合プラズマ質量分析装置。 - 【請求項６】請求項１，請求項２，若しくは請求項３に
おいて、前記シールド板は、断面が略Ｃ字形の円筒状部
材からなり長手方向にスライドする挿入形シールド板で
構成されたことを特徴とする高周波誘導結合プラズマ質
量分析装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5130701A JPH06342640A (ja) | 1993-06-01 | 1993-06-01 | 高周波誘導結合プラズマ質量分析装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5130701A JPH06342640A (ja) | 1993-06-01 | 1993-06-01 | 高周波誘導結合プラズマ質量分析装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06342640A true JPH06342640A (ja) | 1994-12-13 |
Family
ID=15040557
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5130701A Pending JPH06342640A (ja) | 1993-06-01 | 1993-06-01 | 高周波誘導結合プラズマ質量分析装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06342640A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014509044A (ja) * | 2011-02-03 | 2014-04-10 | テクナ・プラズマ・システムズ・インコーポレーテッド | 高性能誘導プラズマトーチ |
-
1993
- 1993-06-01 JP JP5130701A patent/JPH06342640A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014509044A (ja) * | 2011-02-03 | 2014-04-10 | テクナ・プラズマ・システムズ・インコーポレーテッド | 高性能誘導プラズマトーチ |
| US9380693B2 (en) | 2011-02-03 | 2016-06-28 | Tekna Plasma Systems Inc. | High performance induction plasma torch |
| US10893600B2 (en) | 2011-02-03 | 2021-01-12 | Tekna Plasma Systems Inc. | High performance induction plasma torch |
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