JP2001272349A - Ｉｃｐ発光分光分析用プラズマトーチ - Google Patents
Ｉｃｐ発光分光分析用プラズマトーチInfo
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- JP2001272349A JP2001272349A JP2000088494A JP2000088494A JP2001272349A JP 2001272349 A JP2001272349 A JP 2001272349A JP 2000088494 A JP2000088494 A JP 2000088494A JP 2000088494 A JP2000088494 A JP 2000088494A JP 2001272349 A JP2001272349 A JP 2001272349A
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- Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 中心に位置する試料ガス管の先端付近に塩が
析出することを防いで高塩試料の長時間分析を可能にす
る。 【解決手段】 プラズマトーチ１０を四重管構成とし、
中心の試料ガス管１１の周りに補助ガス管１４、プラズ
マ用ガス管１２、クーラントガス管１３を順次形成し、
補助ガス管１４の先端を、試料ガス管１１の先端よりも
延伸させて突出させ、試料ガス管１１の先端を包み込む
ようにする。
析出することを防いで高塩試料の長時間分析を可能にす
る。 【解決手段】 プラズマトーチ１０を四重管構成とし、
中心の試料ガス管１１の周りに補助ガス管１４、プラズ
マ用ガス管１２、クーラントガス管１３を順次形成し、
補助ガス管１４の先端を、試料ガス管１１の先端よりも
延伸させて突出させ、試料ガス管１１の先端を包み込む
ようにする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、ＩＣＰ（（Ｉｎ
ｄｕｃｔｉｖｅｌｙ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｐｌａｓｍａ；
高周波誘導結合プラズマ）発光分光分析に用いるプラズ
マトーチに関する。
ｄｕｃｔｉｖｅｌｙ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｐｌａｓｍａ；
高周波誘導結合プラズマ）発光分光分析に用いるプラズ
マトーチに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、ＩＣＰ発光分光分析に用いられて
いるプラズマトーチは、ファッセル形の三重管トーチに
より構成されている。図２はこの従来の三重管プラズマ
トーチの例を示す。この図２において、プラズマトーチ
１８は同心円筒状の三重管構造になっており、その中心
にキャリアガスにより運ばれる試料のための試料ガス管
１１が位置し、その周囲にプラズマ用ガス管１２が、さ
らにその周りに冷却用のガスを流すためのクーラントガ
ス管１３が取り囲むという構成になっている。そして、
クーラントガス管１３の外側に高周波誘導コイル２１が
２〜３ターン巻き付けられている。
いるプラズマトーチは、ファッセル形の三重管トーチに
より構成されている。図２はこの従来の三重管プラズマ
トーチの例を示す。この図２において、プラズマトーチ
１８は同心円筒状の三重管構造になっており、その中心
にキャリアガスにより運ばれる試料のための試料ガス管
１１が位置し、その周囲にプラズマ用ガス管１２が、さ
らにその周りに冷却用のガスを流すためのクーラントガ
ス管１３が取り囲むという構成になっている。そして、
クーラントガス管１３の外側に高周波誘導コイル２１が
２〜３ターン巻き付けられている。
【０００３】試料ガス管１１には、霧滴化された液状の
試料がキャリアガス（アルゴンガス）の流れに乗せられ
て供給される。キャリアガスが導入されるネプライザ３
２において、試料液３１が霧吹きの原理によって吸い上
げられて、霧滴化され、スプレーチェンバ３３内に吹き
込まれる。これによりエアロゾルとなった試料がキャリ
アガスによりプラズマトーチ１８の中心に位置する試料
ガス管１１内に運ばれ、試料ガス管１１の先端ノズルよ
り噴出させられる。
試料がキャリアガス（アルゴンガス）の流れに乗せられ
て供給される。キャリアガスが導入されるネプライザ３
２において、試料液３１が霧吹きの原理によって吸い上
げられて、霧滴化され、スプレーチェンバ３３内に吹き
込まれる。これによりエアロゾルとなった試料がキャリ
アガスによりプラズマトーチ１８の中心に位置する試料
ガス管１１内に運ばれ、試料ガス管１１の先端ノズルよ
り噴出させられる。
【０００４】高周波誘導コイル２１が作る高周波電磁界
により、プラズマ用ガス管１２の先端ノズルから噴出さ
れる比較的低速のガス流（アルゴンガス流）が電離さ
れ、高温のプラズマ炎２２が形成される。つまり、この
プラズマ炎２２はアルゴンガスに高周波を誘導結合方式
で供給して放電させることにより生成される。このプラ
ズマ炎２２の外側には、クーラントガス管１３の先端ノ
ズルより噴出されるクーラントガス（アルゴンガス）が
高速に流れている。プラズマ炎２２では、高周波の表皮
効果により誘導電流が表層に集中しており、また試料ガ
ス管１１の先端ノズルからキャリアガスが吹き抜けてい
るので、プラズマ炎２２の中心部には比較的低温のトン
ネル部が形成されている。
により、プラズマ用ガス管１２の先端ノズルから噴出さ
れる比較的低速のガス流（アルゴンガス流）が電離さ
れ、高温のプラズマ炎２２が形成される。つまり、この
プラズマ炎２２はアルゴンガスに高周波を誘導結合方式
で供給して放電させることにより生成される。このプラ
ズマ炎２２の外側には、クーラントガス管１３の先端ノ
ズルより噴出されるクーラントガス（アルゴンガス）が
高速に流れている。プラズマ炎２２では、高周波の表皮
効果により誘導電流が表層に集中しており、また試料ガ
ス管１１の先端ノズルからキャリアガスが吹き抜けてい
るので、プラズマ炎２２の中心部には比較的低温のトン
ネル部が形成されている。
【０００５】試料は、キャリアガスに乗せられて試料ガ
ス管１１の先端ノズルから噴出させられることにより、
このトンネル部内に導入され、外周のプラズマ炎２２と
接して原子化され発光する。この発光スペクトルが図示
しない分光器により分光され、試料中の元素の定性・定
量測定がなされる。プラズマ炎２２内に比較的低温のト
ンネル部を作りそこに試料を導入して発光させるのは、
発光領域に外側に、より低温の試料含有層が存在する
と、試料原子スペクトル光がその低温試料含有層によっ
て吸収され、感度が低下するからである。つまり、発光
領域の外側を、より高温のプラズマ炎２２で包んでお
き、吸収による感度低下を来たさないようにするためで
ある。
ス管１１の先端ノズルから噴出させられることにより、
このトンネル部内に導入され、外周のプラズマ炎２２と
接して原子化され発光する。この発光スペクトルが図示
しない分光器により分光され、試料中の元素の定性・定
量測定がなされる。プラズマ炎２２内に比較的低温のト
ンネル部を作りそこに試料を導入して発光させるのは、
発光領域に外側に、より低温の試料含有層が存在する
と、試料原子スペクトル光がその低温試料含有層によっ
て吸収され、感度が低下するからである。つまり、発光
領域の外側を、より高温のプラズマ炎２２で包んでお
き、吸収による感度低下を来たさないようにするためで
ある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来のプラズマトーチでは、％オーダーの濃度の溶
液試料の元素分析を行うような場合に不都合が生じ、長
時間の分析ができないという問題がある。
うな従来のプラズマトーチでは、％オーダーの濃度の溶
液試料の元素分析を行うような場合に不都合が生じ、長
時間の分析ができないという問題がある。
【０００７】すなわち、溶液試料の濃度は通常１０００
ｐｐｍ程度であるが、５０００〜１００００ｐｐｍとい
う濃度の高い試料の分析を行うこともある。このような
高塩試料の分析を行うと、中心の試料ガス管１１の先端
付近の壁面に塩１９が析出しやすい。とくに、２０ｍｍ
程度の直径を持つ通常のプラズマトーチに比べて直径の
小さな（１４ｍｍ程度）プラズマトーチ（これをミニト
ーチと呼んだりする）では、中心の試料ガス管１１を太
くできないため熱放出が悪く、塩１９が析出しやすい。
そのため、％オーダーの高塩試料を長時間分析すること
ができなかった。
ｐｐｍ程度であるが、５０００〜１００００ｐｐｍとい
う濃度の高い試料の分析を行うこともある。このような
高塩試料の分析を行うと、中心の試料ガス管１１の先端
付近の壁面に塩１９が析出しやすい。とくに、２０ｍｍ
程度の直径を持つ通常のプラズマトーチに比べて直径の
小さな（１４ｍｍ程度）プラズマトーチ（これをミニト
ーチと呼んだりする）では、中心の試料ガス管１１を太
くできないため熱放出が悪く、塩１９が析出しやすい。
そのため、％オーダーの高塩試料を長時間分析すること
ができなかった。
【０００８】この発明は、上記に鑑み、濃度の高い試料
についても、塩が析出することを防ぎ、長時間の分析を
可能ならしめる、ＩＣＰ発光分光分析用プラズマトーチ
を提供することを目的とする。
についても、塩が析出することを防ぎ、長時間の分析を
可能ならしめる、ＩＣＰ発光分光分析用プラズマトーチ
を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、この発明によるＩＣＰ発光分光分析用プラズマトー
チにおいては、中心に位置する試料ガス管と、その外側
を囲む補助ガス管と、さらにその外側周囲のプラズマ用
ガス管と、最外周のクーラントガス管とを具える四重管
構造となっており、補助ガス管の先端が、試料ガス管の
先端を包み込むよう、試料ガス管の先端よりも突出して
形成されていることが特徴となっている。
め、この発明によるＩＣＰ発光分光分析用プラズマトー
チにおいては、中心に位置する試料ガス管と、その外側
を囲む補助ガス管と、さらにその外側周囲のプラズマ用
ガス管と、最外周のクーラントガス管とを具える四重管
構造となっており、補助ガス管の先端が、試料ガス管の
先端を包み込むよう、試料ガス管の先端よりも突出して
形成されていることが特徴となっている。
【００１０】試料ガス管の外側は補助ガス管が取り囲ん
でおり、しかも補助ガス管の先端は、試料ガス管の先端
を包み込むよう、試料ガス管の先端よりも突出して形成
されている。そのため、試料ガス管周囲には、その先端
まで十分に補助ガスが流れ、試料ガス管の放熱・冷却が
十分になされることになる。その結果、濃度の高い試料
の場合でも、試料ガス管の先端付近に塩が析出すること
を効果的に防ぐことができて、高塩試料の長時間分析も
可能になる。
でおり、しかも補助ガス管の先端は、試料ガス管の先端
を包み込むよう、試料ガス管の先端よりも突出して形成
されている。そのため、試料ガス管周囲には、その先端
まで十分に補助ガスが流れ、試料ガス管の放熱・冷却が
十分になされることになる。その結果、濃度の高い試料
の場合でも、試料ガス管の先端付近に塩が析出すること
を効果的に防ぐことができて、高塩試料の長時間分析も
可能になる。
【００１１】
【発明の実施の形態】つぎに、この発明の実施の形態に
ついて図面を参照しながら詳細に説明する。図１にはＩ
ＣＰ発光分光分析用プラズマトーチの実施の形態が示さ
れている。この図１において、プラズマトーチ１０は同
心円筒状の四重管構造になっており、その中心にキャリ
アガスにより運ばれる試料のための試料ガス管１１が位
置し、その周囲を囲むように補助ガス管１４が配置さ
れ、さらにその補助ガス管１４の周囲をプラズマ用ガス
管１２が囲み、このプラズマ用ガス管１２の周りに冷却
用のガスを流すためのクーラントガス管１３が取り囲む
という構成になっている。そして、クーラントガス管１
３の外側に高周波誘導コイル２１が２〜３ターン巻き付
けられている。
ついて図面を参照しながら詳細に説明する。図１にはＩ
ＣＰ発光分光分析用プラズマトーチの実施の形態が示さ
れている。この図１において、プラズマトーチ１０は同
心円筒状の四重管構造になっており、その中心にキャリ
アガスにより運ばれる試料のための試料ガス管１１が位
置し、その周囲を囲むように補助ガス管１４が配置さ
れ、さらにその補助ガス管１４の周囲をプラズマ用ガス
管１２が囲み、このプラズマ用ガス管１２の周りに冷却
用のガスを流すためのクーラントガス管１３が取り囲む
という構成になっている。そして、クーラントガス管１
３の外側に高周波誘導コイル２１が２〜３ターン巻き付
けられている。
【００１２】試料ガス管１１には、霧滴化された液状の
試料がキャリアガス（アルゴンガス）の流れに乗せられ
て供給される。キャリアガスが導入されるネプライザ３
２において、試料液３１が霧吹きの原理によって吸い上
げられて、霧滴化され、スプレーチェンバ３３内に吹き
込まれる。これによりエアロゾルとなった試料がキャリ
アガスによりプラズマトーチ１０の中心に位置する試料
ガス管１１内に運ばれ、試料ガス管１１の先端ノズルよ
り噴出させられる。
試料がキャリアガス（アルゴンガス）の流れに乗せられ
て供給される。キャリアガスが導入されるネプライザ３
２において、試料液３１が霧吹きの原理によって吸い上
げられて、霧滴化され、スプレーチェンバ３３内に吹き
込まれる。これによりエアロゾルとなった試料がキャリ
アガスによりプラズマトーチ１０の中心に位置する試料
ガス管１１内に運ばれ、試料ガス管１１の先端ノズルよ
り噴出させられる。
【００１３】プラズマ炎２２は、プラズマ用ガス管１２
の先端ノズルより噴出されるガス（アルゴンガス）の流
れによって形成されており、その外側には、クーラント
ガス管１３の先端ノズルより噴出されるクーラントガス
（アルゴンガス）が流れている。試料は、キャリアガス
に乗せられて試料ガス管１１の先端ノズルから噴出させ
られることにより、このプラズマ炎２２のトンネル部内
に導入され、外周のプラズマ炎２２と接して原子化され
発光する。
の先端ノズルより噴出されるガス（アルゴンガス）の流
れによって形成されており、その外側には、クーラント
ガス管１３の先端ノズルより噴出されるクーラントガス
（アルゴンガス）が流れている。試料は、キャリアガス
に乗せられて試料ガス管１１の先端ノズルから噴出させ
られることにより、このプラズマ炎２２のトンネル部内
に導入され、外周のプラズマ炎２２と接して原子化され
発光する。
【００１４】これらの構成および作用は、補助ガスにつ
いてのものを除いて、図２について説明したものと同じ
である。図２と異なり、ここでは、試料ガス管１１の周
囲に補助ガス管１４を設けている。この補助ガス管１４
の先端は、試料ガス管１１の先端よりも伸びて突出して
おり、試料ガス管１１の先端を包み込むようにしてい
る。すなわち、補助ガス管１４の先端は、やや内側に狭
まるように形成されている。
いてのものを除いて、図２について説明したものと同じ
である。図２と異なり、ここでは、試料ガス管１１の周
囲に補助ガス管１４を設けている。この補助ガス管１４
の先端は、試料ガス管１１の先端よりも伸びて突出して
おり、試料ガス管１１の先端を包み込むようにしてい
る。すなわち、補助ガス管１４の先端は、やや内側に狭
まるように形成されている。
【００１５】このように補助ガス管１４を設けて、この
補助ガス管１４に補助ガス（アルゴンガス）を流してい
るため、試料ガス管１１の外側には、試料ガス管１１の
先端にいたるまで、つねに十分な補助ガスが流れている
ことになる。そこで、試料ガス管１１が加熱されても、
その周囲に流れる補助ガスによって放熱され、冷却され
ることになる。
補助ガス管１４に補助ガス（アルゴンガス）を流してい
るため、試料ガス管１１の外側には、試料ガス管１１の
先端にいたるまで、つねに十分な補助ガスが流れている
ことになる。そこで、試料ガス管１１が加熱されても、
その周囲に流れる補助ガスによって放熱され、冷却され
ることになる。
【００１６】したがって、試料液３１の濃度が％オーダ
ーと高いものであっても、試料ガス管１１の放熱が不充
分であることに起因する塩の析出を防ぐことができ、こ
のような高塩試料の長時間の分析も可能になる。とく
に、試料ガス管１１の放熱が不充分になりがちな従来の
三重管構成のミニトーチをこのような四重管構成とする
と、効果的である。
ーと高いものであっても、試料ガス管１１の放熱が不充
分であることに起因する塩の析出を防ぐことができ、こ
のような高塩試料の長時間の分析も可能になる。とく
に、試料ガス管１１の放熱が不充分になりがちな従来の
三重管構成のミニトーチをこのような四重管構成とする
と、効果的である。
【００１７】なお、上の説明はこの発明の一つの実施形
態に関するものであって、この発明が上の説明に限定さ
れるものではないことはもちろんである。具体的な形状
などは説明の便宜のために簡略化したものであるし、種
々な形態を取り得る。そのほか、図ではプラズマトーチ
１０を縦形に（鉛直に）配置しているが、横形に（水平
に）配置することもできる。
態に関するものであって、この発明が上の説明に限定さ
れるものではないことはもちろんである。具体的な形状
などは説明の便宜のために簡略化したものであるし、種
々な形態を取り得る。そのほか、図ではプラズマトーチ
１０を縦形に（鉛直に）配置しているが、横形に（水平
に）配置することもできる。
【００１８】
【発明の効果】以上説明したように、この発明のＩＣＰ
発光分光分析用プラズマトーチによれば、試料の濃度が
％オーダーと高いものであっても、試料ガス管に塩が析
出することを防ぐことができ、このような高塩試料の長
時間の分析も可能になる。とくに、試料ガス管の放熱が
不充分になりがちなミニトーチで、効果的である。
発光分光分析用プラズマトーチによれば、試料の濃度が
％オーダーと高いものであっても、試料ガス管に塩が析
出することを防ぐことができ、このような高塩試料の長
時間の分析も可能になる。とくに、試料ガス管の放熱が
不充分になりがちなミニトーチで、効果的である。
【図１】この発明の実施の形態を模式的に示す縦断面側
面図。
面図。
【図２】従来例を模式的に示す縦断面側面図。
１０ プラズマトーチ（本発明） １１ 試料ガス管 １２ プラズマ用ガス管 １３ クーラントガス管 １４ 補助ガス管 １８ プラズマトーチ（従来例） １９ 析出した塩 ２１ 高周波誘導コイル ２２ プラズマ炎 ３１ 試料液 ３２ ネプライザ ３３ スプレーチェンバ
Claims (1)
- 【請求項１】 中心に位置する試料ガス管と、その外側
を囲む補助ガス管と、さらにその外側周囲のプラズマ用
ガス管と、最外周のクーラントガス管とを具える四重管
構造となっており、補助ガス管の先端が、試料ガス管の
先端を包み込むよう、試料ガス管の先端よりも突出して
形成されていることを特徴とするＩＣＰ発光分光分析用
プラズマトーチ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000088494A JP2001272349A (ja) | 2000-03-24 | 2000-03-24 | Ｉｃｐ発光分光分析用プラズマトーチ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000088494A JP2001272349A (ja) | 2000-03-24 | 2000-03-24 | Ｉｃｐ発光分光分析用プラズマトーチ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001272349A true JP2001272349A (ja) | 2001-10-05 |
Family
ID=18604369
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000088494A Pending JP2001272349A (ja) | 2000-03-24 | 2000-03-24 | Ｉｃｐ発光分光分析用プラズマトーチ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001272349A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010197207A (ja) * | 2009-02-25 | 2010-09-09 | Shimadzu Corp | 発光分光分析方法及び発光分光分析装置 |
| JP2014186026A (ja) * | 2013-02-21 | 2014-10-02 | Ube Ind Ltd | 微量不純物を分析する方法、及び当該分析に用いるプラズマトーチ |
| JP2021039107A (ja) * | 2013-02-14 | 2021-03-11 | エレメンタル サイエンティフィック レーザーズ エルエルシー | 組成分析システムのためのレーザアブレーションセル及びトーチシステム |
-
2000
- 2000-03-24 JP JP2000088494A patent/JP2001272349A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010197207A (ja) * | 2009-02-25 | 2010-09-09 | Shimadzu Corp | 発光分光分析方法及び発光分光分析装置 |
| JP2021039107A (ja) * | 2013-02-14 | 2021-03-11 | エレメンタル サイエンティフィック レーザーズ エルエルシー | 組成分析システムのためのレーザアブレーションセル及びトーチシステム |
| JP2014186026A (ja) * | 2013-02-21 | 2014-10-02 | Ube Ind Ltd | 微量不純物を分析する方法、及び当該分析に用いるプラズマトーチ |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20050401 |
|
| RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20050401 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20050404 |