JPH0875651A

JPH0875651A - レーザ発光分光分析方法

Info

Publication number: JPH0875651A
Application number: JP21252994A
Authority: JP
Inventors: Yoshihito Isei; 良仁伊勢居; Tatsuro Honda; 達朗本田
Original assignee: Sumitomo Metal Industries Ltd
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1994-09-06
Filing date: 1994-09-06
Publication date: 1996-03-22

Abstract

(57)【要約】【目的】レ−ザ誘起蛍光法を適用することで分光分析
における検出限界及び検出精度を向上させることがで
き、極微量元素の分析を行うことができるレ−ザ発光分
光分析方法を提供すること。【構成】レ−ザ光照射により生成されたプラズマ３０
に測定対象元素の吸収波長のいずれかに一致した波長の
励起用レ−ザ光２０を照射することにより得られる原子
蛍光４０を分光分析するレ−ザ発光分光分析方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はレーザ誘起蛍光法を適用
したレーザ発光分光分析方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年レーザ技術の進歩とともに、これを
分光分析の励起源として利用する試みが各方面で進めら
れている。適当な焦点距離の集光レンズによって焦点を
結ぶようにされた強力なレーザ光を試料表面に照射する
と、該表面層が急激に加熱される。特に、レーザ光を数
十ｎｓのパルス状にすると、前記試料内部へ熱が拡散す
る前に局所的にエネルギーが注入された状態となり、溶
解及び蒸発が起こる。該蒸気はレーザ光によって更に励
起されてプラズマ化し、光を放出するようになる。この
プラズマから放出される光を適当な光導入系を用いて分
光器に伝達し、回折格子等により分光してスペクトルに
分離した後、写真フィルム、光電子増倍管、フォトダイ
オード等により検出することによって、目的元素の含有
量を調べるのがレーザ発光分光分析方法である。このレ
ーザ発光分光分析方法は、不導体や高温の測定対象物即
ち溶融物の分析を行うことができるので、鋼銑、溶鋼、
スラグ等の直接分析に適用されている。

【０００３】レーザ発光分光分析方法には、被測定試料
の励起源となるレーザ光源を単数使用する単段励起法
（例えば、特開昭５７−１００３２３号公報）と複数使
用する多段励起法（例えば、特開昭６２−１８８９１９
号公報）との２つの方法がある。このうち前記多段励起
法は、次の２段階からなる励起方法である。すなわち、
まず、第１のレ−ザ光源から集光されたレーザ光パルス
を試料表面に照射して含有元素（原子）を励起し、前記
試料表面にプラズマを形成する。次に、所定の時間経過
した後、第２のレ−ザ光源から前記プラズマにレーザ光
パルスを照射し、プラズマ化された前記含有元素（原
子）をさらに励起する。

【０００４】特開昭６２−１８８９１９号公報に開示さ
れた多段励起法は、単段励起法に比べて前記含有元素
（原子）を効率よく励起することができ、前記原子の長
波長にある固有線スペクトルの発光強度を強化できるこ
とを実験的に確かめることによりなされた発明である。
これにより、長波長にある固有線スペクトルの発光強度
を測定することで、真空紫外域の発光スペクトルを使用
しなくともＰ、Ｃ、Ｓ、Ｓｎ等のレ−ザ発光分光分析が
可能になり、該分析における検出感度及び分析精度の向
上が図られている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記した従来のレ−ザ
発光分光分析方法では測定対象原子を熱的に励起してい
るので、多くの測定対象原子を励起してその発光強度を
高めるには、高温のプラズマを形成する必要がある。し
かし、高温のプラズマは多量の連続光を放射するので、
高温のプラズマを形成すると測定信号のバックグラウン
ドが高くなり、ＳＮ比が減少するという問題点がある。
特に、（極）低濃度領域ではこのバックグラウンドのゆ
らぎが無視できなくなり、測定誤差が増大する。また、
高温のプラズマにおいては、分析対象元素以外の元素も
励起され、発光する。このため、鋼中の極微量元素を測
定する際に、鋼中の主成分である鉄の発光により、測定
対象原子の発光が阻害されてしまい、一部の元素は真空
紫外域での分光分析に頼るか、分解能の高い分光器によ
り鉄の発光を分離して分析を行うなどの方法をとらなけ
れば、鋼中元素分析により数ｐｐｍ〜数十ｐｐｍの低濃
度域で十分な精度を得ることが困難である。真空紫外域
から２００ｎｍ付近の発光は光ファイバ−の透過率が低
いため、光ファイバ−による発光信号の伝送を困難にし
ている。また、分解能を高くするには、光を分散させる
ために、長い光路が必要であり、分光器自体が大型化し
てしまう。これらのことは、レ−ザ発光分光分析方法を
オンラインに適用する際の障害となっている。

【０００６】本発明は上記課題に鑑みなされたものであ
り、従来のレ−ザ発光分光分析方法にレーザ誘起蛍光法
を適用し、低温のプラズマにおいて、分析対象元素のレ
ーザ光吸収による選択的な励起を行い、主成分の元素の
発光の干渉を防ぎ、検出限界、検出精度の向上を実現す
ることができるレ−ザ発光分光分析方法を提供すること
を目的としている。また、分析対象元素が選択的に発光
することにより、主成分の発光の干渉がないため、分光
器の分解能が低くてよく、従来法では分析に使用できな
かった、長波長域での発光による分析を行うことができ
るレ−ザ発光分光分析方法を提供することを目的として
いる。

【０００７】さらに励起用レ−ザ光の波長と測定蛍光波
長を異なった波長とすることにより測定対象物表面から
の励起用レ−ザ光の迷光の干渉を防ぐことができ、高精
度の分析を行うことができるレ−ザ発光分光分析方法を
提供することを目的としている。また、原子化のレ−ザ
光と励起用のレ−ザ光の光軸を同軸にすることが可能と
なり、装置構成を単純化してオンラインへの適用用途を
広げることができ、溶鋼などの溶融物を分析する際に、
溶融物表面の変動による影響を最小限に抑えることが可
能となり、高精度の分析を行うことができるレ−ザ発光
分光分析方法を提供することを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明に係るレーザ発光分光分析方法（１）は、測定
対象物表面にプラズマ化用レーザ光を照射して測定対象
物表面の一部をプラズマ化し、プラズマから放射される
光を分光分析するレーザ発光分光分析方法において、レ
ーザ光照射により生成されたプラズマに測定対象元素の
吸収波長のいずれかと一致した波長の励起用レーザ光を
照射することにより得られる原子蛍光を分光分析するこ
とを特徴としている。

【０００９】また本発明に係るレーザ発光分光分析方法
（２）は、上記レ−ザ発光分光分析法（１）において、
励起用レ−ザ光と測定原子蛍光の波長を異なった波長と
することを特徴としている。

【００１０】また本発明に係るレ−ザ発光分光分析方法
（３）は、上記レ−ザ発光分光分析方法（２）におい
て、プラズマ化用レ−ザ光と励起用レ−ザ光を同じ方向
から測定対象物に照射することを特徴としている。

【００１１】また本発明に係るレ−ザ発光分光分析方法
（４）は、上記レ−ザ発光分光分析方法（１）におい
て、プラズマ化用パルスレーザ光照射後１μｓ〜１ｍｓ
経過する間に生成されたプラズマに測定対象元素の吸収
波長のいずれかに一致した波長の励起用パルスレーザ光
を照射することを特徴としている。

【００１２】

【作用】上記方法に係るレーザ発光分光分析方法にあっ
ては、測定対象試料をプラズマ化するプラズマ化用レー
ザとして例えば、ＱスイッチパルスＹＡＧ（yttrium-al
uminum-garnet ）レーザ等が用いられる。以下、図１に
基づいて上記方法に係るレ−ザ発光分光分析方法の原理
を説明する。図１（ａ）は上記方法に係るレ−ザ発光分
光分析方法の原理を示した模式図であり、図１（ｂ）は
励起用レ−ザ光により蛍光が発生するメカニズムを示し
た模式図である。

【００１３】プラズマ化用レ−ザ光を測定対象物６表面
に集光し、測定対象物６の一部をプラズマ化する。生成
されたプラズマ３０中に測定対象原子の吸収波長のいず
れかと一致した波長の励起用レ−ザ光２０を照射する
と、前記測定対象原子に選択的にレ−ザエネルギ−が吸
収される。即ち、励起用レ−ザ光２０により下位準位
（１）５０にあった測定対象原子が上位準位７０に励起
される。この上位準位７０に励起された原子が再び下位
準位に遷移する際に数種類の原子蛍光が放出される。こ
の原子蛍光は、もとの下位準位（１）５０に遷移する際
に放出される励起用レ−ザ光と一致した波長の蛍光４０
と、他の下位準位（２）６０に遷移する際に放出される
励起用レ−ザ光と異なった波長の蛍光４１との２種類が
ある。励起用レ−ザ光源としては、測定対象元素の吸収
波長に一致した波長のレ−ザ光を照射する必要があるた
め、波長可変レ−ザが望ましい。また原子蛍光は励起用
レ−ザ光２０の照射中に観測されるため、原子蛍光を検
出する検出器を励起用レ−ザと同調することによりＳＮ
比を向上させることが可能である。上記方法に係るレ−
ザ発光分光分析方法では、上記原子蛍光４０または４１
が分光分析される。

【００１４】励起用レ−ザ光２０と異なった波長の原子
蛍光４１を分光分析する方法により、測定対象物６から
の励起用レ−ザ光２０の散乱光及び反射光が、測定する
蛍光に干渉するのを防ぐことが可能である。この方法を
用いると、プラズマ化用レ−ザ光の光軸と励起用レ−ザ
光２０の光軸とを同軸にし、プラズマ化用レ−ザ光と励
起用レ−ザ光２０とを同じ方向から照射するレ−ザ発光
分光分析方法を実現することが可能となる。以下、この
方式を同軸系と呼ぶことにする。この同軸系はレ−ザ光
の照射方向が１方向のみで良く、装置構成が単純化され
る。このことは、実際のオンライン適用用途を広げる。
また、励起用レ−ザ光２０の干渉がないため、純粋な蛍
光強度を測定することができ、分析の高精度化につなが
る。

【００１５】溶鋼などの溶融物を分析する際、プラズマ
化用レ−ザと励起用レ−ザとを異なった方向から照射す
る場合、溶融物表面に変動があると、励起用レ−ザ光２
０のプラズマ３０に照射される位置が溶融物表面の揺れ
に応じて、変化する。このため測定誤差が生じる。同軸
系においては溶融物表面が変動しても、常に励起用レ−
ザ光２０はプラズマ３０中の同じ位置に照射されるた
め、溶融物表面の変動による測定誤差を最小限に抑える
ことが可能となる。

【００１６】励起用レ−ザ光源としては波長可変でなく
とも測定対象元素の励起エネルギ−に一致した波長が出
力されればよい。例えば測定対象元素がＣの場合、エキ
シマレ−ザのＡｒＦ励起波長１９３．１ｎｍが使用でき
る。

【００１７】

【実施例】以下、本発明に係るレーザ発光分光分析方法
の実施例を図面に基づいて説明する。図２は本発明の実
施例１に係るレ−ザ発光分光分析方法を実施するための
発光分光分析装置の一例を概略的に示したブロック図で
ある。なお、図２において一点鎖線で示した矢印は電気
信号の流れを示し、実線で示した矢印はレ−ザ光の流れ
を示している。

【００１８】図中６は試料を示し、１は試料６の表面上
にプラズマを形成するためのプラズマ化用パルスレーザ
を示している。プラズマ化用パルスレ−ザ１にはパルス
レ−ザ出力端子１ａと電気信号出力端子１ｂとが形成さ
れており、電気信号出力端子１ｂは遅延回路５に接続さ
れている。パルスレ−ザ出力端子１ａからはプラズマ化
用パルスレ−ザ光１００が出力され、プラズマ化用パル
スレ−ザ光１００がミラ−９、集光レンズ１２及び孔あ
きミラ−１０を介して試料６の表面に照射されるように
なっている。

【００１９】遅延回路５の一方の出力端子５ａは前記プ
ラズマ中の測定対象原子を更に励起するための励起用波
長可変レ−ザ２に接続され、他方の出力端子５ｂは光検
出器４に接続されている。励起用波長可変レ−ザ２から
は測定対象元素の吸収波長に一致した波長の励起用パル
スレ−ザ光２００が出力され、励起用パルスレ−ザ光２
００がプリズム７及びプリズム８を介して試料６の表面
上に形成されたプラズマに照射されるようになってい
る。また、前記プラズマから放出される蛍光は孔あきミ
ラ−１０で反射された後、集光レンズ１１によって集光
されて分光器３に入力されるようなっている。分光器３
には光検出器４が連設されており、光検出器４はコンピ
ュ−タ１３に接続されている。図示していないが、プラ
ズマ化用パルスレ−ザ１、励起用波長可変レ−ザ２及び
遅延回路５はコンピュ−タ１３に接続され、コンピュ−
タ１３により制御されるようになっている。

【００２０】なお、プラズマ化用パルスレ−ザ１として
は、出力が０．５Ｊ／Ｐ以下で、パルス幅が２０ｎｓ
で、波長が１，０６４ｎｍのＱスイッチＹＡＧレ−ザを
用いた。また、励起用波長可変レーザ２としては、出力
が数ｍＪ／Ｐで、パルス幅が２０ｎｓで、波長可変域が
４００〜１０００ｎｍの色素レ−ザの第２高調波で波長
可変域が２０５〜４００ｎｍのものを用いた。

【００２１】次に、図３に基づいて上記の如く構成され
た発光分光分析装置の動作について説明する。図３はコ
ンピュ−タ１３の動作を示したフロ−チャ−トである。
まず、ステップ１で測定条件の設定が行われる。すなわ
ち、測定対象元素に応じて励起用波長可変レ−ザ２から
出力される励起用パルスレ−ザ光２００の波長の設定、
及び遅延回路５における遅延時間の設定等が行われる。
該設定が行われてコンピュ−タ１３によりプラズマ化用
パルスレ−ザ１が起動されると、以下の動作が実行され
る。

【００２２】プラズマ化用パルスレーザ１のパルスレ−
ザ出力端子１ａからプラズマ化用パルスレ−ザ光１００
が発振されると、それと同時に電気信号出力端子１ｂか
ら遅延回路５に対してプラズマ化用パルスレ−ザ光１０
０が発振されたことを示す電気信号が伝達される。プラ
ズマ化用パルスレーザ光１００はミラー９で直角に反射
され、集光レンズ１２を通して試料６の表面にビ−ム径
０．１ｍｍ〜２．０ｍｍで集光される。プラズマ化用パ
ルスレーザ光１００が照射されると、試料６表面の一部
がプラズマ化される。

【００２３】試料６の表面上にプラズマを形成するため
のプラズマ化用パルスレ−ザ光１００が照射された時点
から１μｓ〜１ｍｓの間の時点で、測定対象原子に応じ
た所定の時間経過した時点になると、すなわちプラズマ
化用パルスレ−ザ光１００が照射された時点からステッ
プ１で設定された遅延時間が経過すると、遅延回路５か
ら光検出器４と励起用波長可変レーザ２とに電気信号が
伝達される。該電気信号を受信すると、励起用波長可変
レ−ザ２からは、ステップ１で設定された測定条件に従
って、測定対象元素の吸収波長に一致した波長の励起用
パルスレーザ光２００が発振される。励起用パルスレ−
ザ光２００はプリズム７及びプリズム８により光路を変
更され、被測定試料６表面上のプラズマに照射される。
これにより、該プラズマ中の測定対象元素が更に励起さ
れる。そして、該測定対象元素から放出される蛍光は孔
あきミラー１０により反射され、集光レンズ１１を通し
て分光器３で分散される。分散された光は光検出器４に
より検出され、スペクトルの電気情報はコンピュータ１
３に送られる。

【００２４】ステップ２では、光検出器４より受信した
スペクトルの電気情報に基づいて分析対象元素の発光強
度が算出される。次にステップ３では、算出された発光
強度に検量線を適用して試料６中における測定対象元素
の濃度が算出される。そして最後にステップ４で算出さ
れた濃度が出力される。

【００２５】実施例に係るレ−ザ発光分光分析方法を用
いた装置で低合金鋼に含まれるＳｉの濃度を測定した。
その時のスペクトルを図４に示す。また、比較のために
従来の高温のプラズマによる熱的な励起方式によるレー
ザ発光分光分析方法で測定した場合におけるスペクトル
を図５に示す。図４及び図５において、横軸は波長
（Å）を示しており、縦軸は発光強度（カウント数）を
示している。

【００２６】図４と図５とを比べてみれば明らかである
ように、従来のレ−ザ発光分光分析方法に比べ、実施例
に係るレ−ザ発光分光分析方法ではＳｉスペクトルとバ
ックグラウンドの比が増大している。又、従来のレーザ
発光分光分析方法では熱的にプラズマを励起しているの
で、多くの元素が同時に励起されてしまい、測定対象元
素のみを励起することはできない。実際、図５に示した
スペクトルではＦｅのスペクトルが多数観測されてお
り、該Ｆｅスペクトルに干渉されてＳｉスペクトルを識
別することができない。しかし、実施例に係るレ−ザ発
光分光分析方法による測定ではＳｉ原子のみが選択的に
励起されて蛍光を発するので、Ｆｅスペクトルの干渉は
著しく減少する。加えて、Ｓｉスペクトル強度も従来に
比べて向上している。これらのことから分かるように、
実施例に係るレ−ザ発光分光分析方法を用いて測定すれ
ば、従来の分析方法に比べて、測定対象元素（Ｓｉ）に
おけるスペクトル信号のＳＮ比を著しく向上させること
ができ、発光分光分析における検出限界、検出精度を著
しく改善することができる。

【００２７】図６（ａ）はプラズマ化用パルスレ−ザ光
１００が照射されてから励起用パルスレーザ光２００が
照射されるまでの遅延時間（横軸、μｓｅｃ）とＳｉス
ペクトル強度（縦軸、カウント数）との関係を示したグ
ラフである。測定はＡｒ雰囲気及び空気雰囲気の２通り
で行われている。また、図６（ｂ）はＡｒ雰囲気におけ
る前記遅延時間（横軸、μｓｅｃ）とＰスペクトル強度
（縦軸、カウント数）との関係を示したグラフである。
図６（ａ）及び（ｂ）に示したグラフは、励起用パルス
レーザ光２００の照射はプラズマ化用パルスレーザ光１
００照射後１μｓｅｃ〜１ｍｓｅｃ経過する間で行えば
蛍光の観測が可能であることを示している。

【００２８】なお、上記した実施例において励起用パル
スレ−ザ光２００の光軸は、プラズマ化用パルスレ−ザ
光１００の光軸と同じであっても、異なっていても、ど
ちらでも良い。また、励起用パルスレ−ザ光２００の光
源としては、測定対象元素の励起エネルギ−に一致した
波長のレ−ザ光を出力できれば良いので、実施例のよう
に励起用波長可変レ−ザ２を用いなくとも良い。例え
ば、測定対象元素がＣである場合、波長１９３．１ｎｍ
のエキシマレ−ザを用いることができる。

【００２９】次に、本発明の実施例２に係るレ−ザ発光
分光分析方法を説明する。図７は実施例２に係る同軸系
によるレ−ザ発光分光分析方法を実施するための同軸系
レ−ザ発光分光分析装置を概略的に示したブロック図で
ある。図７において、１はプラズマ化用パルスレ−ザ、
２は励起用波長可変レ−ザ、３は分光器、４は光検出
器、５は遅延回路、６は試料、１３はコンピュ−タ、１
０は孔空きミラ−、１１は集光レンズ、１２は集光レン
ズ、２１はミラ−、２２はダイクロイックミラ−をそれ
ぞれ示している。

【００３０】ダイクロイックミラ−２２は紫外光２００
ｎｍ〜４００ｎｍを透過させるが、ＹＡＧレ−ザ光（１
０６４ｎｍ）は反射するミラ−である。コンピュ−タ１
３の処理内容は図３に示したフロ−チャ−トのとおりで
ある。図２に示した実施例１に係る発光分光分析装置に
比べると、図７に示した実施例２に係る発光分光分析装
置にあっては、ダイクロイックミラ−２２により、プラ
ズマ化用パルスレ−ザ光１００と励起用パルスレ−ザ光
２００とを同軸に重ねている点が異なっている。

【００３１】上記の如く構成された発光分光分析装置に
より鋼中Ｐについて測定した結果を示す。まず、図８に
実施例２に係る発光分光分析方法を適用することができ
るＰのエネルギ−準位を示す。図８から分かるようにＰ
においては、２５４ｎｍ付近で励起すると、２５４ｎｍ
付近と２１４ｎｍ付近に原子蛍光が観測される。そこ
で、２５４ｎｍで励起した場合の２５４ｎｍ付近のＰ原
子蛍光を測定したスペクトルを図９に示し、２１４ｎｍ
付近のＰ原子蛍光を測定したスペクトルを図１０に示
す。図９及び図１０において、いずれも横軸は波長
（Å）を示し、縦軸は発光強度（カウント数）を示して
いる。

【００３２】図９をみると、Ｐ原子蛍光（励起用パルス
レ−ザ光２００の波長と同じ波長の原子蛍光）が観測さ
れる付近では非常に大きな信号を観察することができ
る。これは、主に励起用パルスレ−ザ光２００の試料６
表面からの散乱光及び反射光によるものである。この場
合、該散乱光及び反射光からＰ元素濃度に比例したＰ原
子蛍光を区別することはできない。

【００３３】これに対して図１０の場合、励起用パルス
レ−ザ光２００の波長（２５４ｎｍ）と測定蛍光の波長
（２１４ｎｍ付近）とを異なったものとしているので、
励起用パルスレ−ザ光２００の試料６表面からの散乱光
が無く、純粋なＰ蛍光強度を測定することができる。す
なわち、実施例２に係る分析方法を用いれば同軸系での
発光分光分析を可能にすることができる。

【００３４】以上説明したように実施例２に係る発光分
光分析方法を用いれば、励起用パルスレ−ザ光２００の
波長と測定蛍光の波長とを異なったものとすることで、
測定対象物である試料６表面からの励起用パルスレ−ザ
光２００の散乱光及び反射光による干渉を防ぐことがで
きる。これにより、プラズマ化用パルスレ−ザ光１００
の光軸と励起用パルスレ−ザ光２００の光軸とを同軸に
することができ、装置構成を簡単化することができると
共に前記散乱光が無いので純粋な蛍光強度を測定するこ
とができ、高精度の発光分光分析を行うことができる。

【００３５】

【発明の効果】本発明に係るレーザ発光分光分析方法
（１）にあっては、レ−ザ光照射により生成されたプラ
ズマに測定対象元素の吸収波長のいずれかに一致した波
長の励起用レ−ザ光を照射することにより得られる原子
蛍光が分光分析される。すなわち、前記測定対象元素の
みが選択的に再励起されて蛍光を発するので、他の含有
元素のスペクトルによる干渉を受けることがなくなり、
前記測定対象元素のスペクトルにおける対バックグラウ
ンド比であるＳＮ比を向上させることができる。これに
より、発光分光分析における検出限界及び検出精度を向
上させることができ、極微量元素の分析を行うことがで
きる。

【００３６】また本発明に係るレ−ザ発光分光分析方法
（２）にあっては、上記レ−ザ発光分光分析方法（１）
において、励起用レ−ザ光の波長と測定原子蛍光の波長
を異なった波長とするので、前記励起用レ−ザ光の測定
対象物表面からの散乱光による干渉を防ぐことができ、
測定元素の純粋な原子蛍光を測定することができる。こ
れにより、発光分光分析における検出限界及び検出精度
を向上させることができ、極微量元素の分析を行うこと
ができる。

【００３７】また本発明に係るレ−ザ発光分光分析方法
（３）にあっては、上記レ−ザ発光分光分析方法（２）
において、プラズマ化用レ−ザ光と励起用レ−ザ光を同
じ方向から測定対象物に照射するので、上記レ−ザ発光
分光分析方法（２）における効果を有すると共に、レ−
ザ光の照射方向を１方向のみで済ますことができ、レ−
ザ発光分光分析装置を簡単化することができる。

【００３８】また本発明に係るレ−ザ発光分光分析方法
（４）にあっては、プラズマ化用パルスレ−ザ光照射後
１μｓ〜１ｍｓ経過する間に生成されたプラズマに測定
対象元素の吸収波長のいずれかに一致した波長の励起用
パルスレ−ザ光が照射されるので、確実に蛍光が測定で
きるタイミングで前記測定対象元素の吸収波長のいずれ
かに一致した波長のパルスレ−ザ光を照射して前記測定
対象元素のみを再励起し、他の含有元素のスペクトルの
干渉を受けることなく前記測定対象元素の発する蛍光を
測定することができる。これにより、前記測定対象元素
のスペクトルにおける対バックグラウンド比であるＳＮ
比を向上させることができ、発光分光分析における検出
限界及び検出精度を向上させることができ、極微量元素
の分析を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）図及び（ｂ）図は本発明に係るレ−ザ発
光分光分析方法の原理を示した模式図である。

【図２】本発明の実施例１に係るレ−ザ発光分光分析方
法を実施するためのレ−ザ発光分光分析装置の一例を概
略的に示したブロック図である。

【図３】コンピュ−タの動作を示したフロ−チャ−トで
ある。

【図４】低合金鋼中におけるＳｉ濃度を実施例に係るレ
−ザ発光分光分析方法で測定した場合におけるＳｉスペ
クトルを示した図である。

【図５】低合金鋼中におけるＳｉ濃度を従来のレ−ザ発
光分光分析方法で測定した場合におけるＳｉスペクトル
を示した図である。

【図６】（ａ）図はプラズマ化用パルスレ−ザ光を照射
してから励起用パルスレーザ光を照射するまでの照射遅
延時間とＳｉスペクトル強度との関係を示したグラフで
あり、（ｂ）図はＡｒ雰囲気における前記遅延時間とＰ
スペクトル強度との関係を示したグラフである。

【図７】本発明の実施例２に係るレ−ザ発光分光分析方
法を実施するためのレ−ザ発光分光分析装置の一例を概
略的に示したブロック図である。

【図８】実施例２で使用したＰのエネルギ−準位を示し
た図である。

【図９】同軸系において、低合金鋼中におけるＰ濃度を
励起用レ−ザ光の波長と測定原子蛍光の波長とを同じに
してレ−ザ発光分光分析方法により測定した場合のＰの
スペクトルを示した図である。

【図１０】低合金鋼中におけるＰ濃度を、励起用レ−ザ
光の波長とは異なる波長に測定原子蛍光の波長を設定
し、レ−ザ発光分光分析方法で測定した場合のＰスペク
トルを示した図である。

【符号の説明】

１プラズマ化用パルスレ−ザ２励起用波長可変レ−ザ５遅延回路６試料（測定対象物）１３コンピュ−タ２０励起用レ−ザ光２２ダイクロイックミラ− ３０プラズマ４０、４１蛍光５０下位準位（１）６０下位準位（２）７０上位準位１００プラズマ化用パルスレ−ザ光２００励起用パルスレ−ザ光

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】測定対象物表面にプラズマ化用レーザ光
を照射して測定対象物表面の一部をプラズマ化し、プラ
ズマから放射される光を分光分析するレーザ発光分光分
析方法において、レーザ光照射により生成されたプラズ
マに測定対象元素の吸収波長のいずれかと一致した波長
の励起用レーザ光を照射することにより得られる原子蛍
光を分光分析することを特徴とするレ−ザ発光分光分析
方法。
【請求項２】励起用レ−ザ光と測定原子蛍光の波長を
異なった波長とする請求項１記載のレ−ザ発光分光分析
方法。
【請求項３】プラズマ化用レ−ザ光と励起用レ−ザ光
を同じ方向から測定対象物に照射することを特徴とする
請求項２記載の発光分光分析方法。
【請求項４】プラズマ化用パルスレーザ光照射後１μ
ｓ〜１ｍｓ経過する間に生成されたプラズマに測定対象
元素の吸収波長のいずれかに一致した波長の励起用パル
スレーザ光を照射することを特徴とする請求項１記載の
レ−ザ発光分光分析方法。