JP3231232U - ICP analyzer - Google Patents
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Abstract
【課題】ユーザの手間を省くことができ、かつ、塩の析出を抑えることのできるICP分析装置を提供する。【解決手段】ICP分析装置は、プラズマを形成するためのプラズマトーチ30と、試料Sを霧状にしてキャリアガスとともに装置内に導入する試料導入部10と、試料導入部10から導入された試料Sを希釈するための希釈ガスを導入する希釈ガス導入部20とを含む。希釈ガス導入部20は、希釈ガスを加湿する加湿部24を含む。加湿した希釈ガスで試料Sを希釈するため、試料Sを予め希釈するというユーザの手間を省くことができるとともに、加湿した希釈ガスを導入することで乾燥による塩の析出を抑えることができる。【選択図】図2PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an ICP analyzer capable of saving time and effort of a user and suppressing precipitation of salt. An ICP analyzer includes a plasma torch 30 for forming plasma, a sample introduction unit 10 in which a sample S is atomized and introduced into the apparatus together with a carrier gas, and a sample introduced from the sample introduction unit 10. It includes a diluting gas introduction unit 20 for introducing a diluting gas for diluting S. The dilution gas introduction unit 20 includes a humidification unit 24 that humidifies the dilution gas. Since the sample S is diluted with the humidified dilution gas, the user's labor of diluting the sample S in advance can be saved, and by introducing the humidified dilution gas, the precipitation of salt due to drying can be suppressed. [Selection diagram] Fig. 2
Description
本考案は、ICP分析装置に関する。 The present invention relates to an ICP analyzer.
試料に含まれる元素を分析する装置の一つに誘導型結合プラズマ(ICP:Inductively Coupled Plasma)を利用したICP分析装置がある。ICP分析装置は、誘導型プラズマにより試料内の原子をイオン化させ、イオン化させた原子を分析するICP質量分析装置(ICP−MS:Inductively Coupled Plasma-Mass Spectrometer)と、誘導型プラズマにより試料を励起発光させ、生じた光を検出するICP分光分析装置(ICP−AES:Inductively Coupled Plasma-Atomic Emission Spectrometer)とを含む。 One of the devices for analyzing elements contained in a sample is an ICP analyzer using inductively coupled plasma (ICP). The ICP analyzer is an ICP mass spectrometer (ICP-MS: Inductively Coupled Plasma-Mass Spectrometer) that ionizes the atoms in the sample with inductive plasma and analyzes the ionized atoms, and the sample is excited and emitted by inductive plasma. It includes an ICP spectroscopic analyzer (ICP-AES: Inductively Coupled Plasma-Atomic Emission Spectrometer) for detecting the generated light.
特開2018−179555号公報(特許文献1)には、プラズマを形成するための発光分析用プラズマトーチと、ネブライザにより霧状にした液体試料をキャリアガスとともに流通させる試料ガス供給部とを備えるICP分光分析装置が開示されている。 Japanese Unexamined Patent Publication No. 2018-179555 (Patent Document 1) includes an ICP including a plasma torch for emission analysis for forming plasma and a sample gas supply unit for circulating a liquid sample atomized by a nebulizer together with a carrier gas. A spectroscopic analyzer is disclosed.
ICP分析装置において、液体試料の濃度が高いと、試料ガス供給部からプラズマトーチまでの配管内で塩が析出して、配管が詰まる等の不具合が発生することがあった。 In the ICP analyzer, if the concentration of the liquid sample is high, salt may precipitate in the pipe from the sample gas supply unit to the plasma torch, causing problems such as clogging of the pipe.
塩の析出を防止する方法としては、導入する液体試料を予め希釈する方法および配管内に希釈用のガスを導入する方法がある。配管内に希釈用のガスを導入する方法は、液体試料を予め希釈する方法に比べて、ユーザの手間を省くことができる。しかし、ガスで希釈することにより導入された試料が乾燥により析出してしまう虞があった。 As a method for preventing salt precipitation, there are a method of diluting the liquid sample to be introduced in advance and a method of introducing a diluting gas into the pipe. The method of introducing a diluting gas into the pipe can save the user time and effort as compared with the method of pre-diluting a liquid sample. However, there was a risk that the sample introduced by diluting with gas would precipitate due to drying.
本開示は、ユーザの手間を省くことができ、かつ、塩の析出を抑えることのできるICP分析装置を提供することを一の目的とする。 One object of the present disclosure is to provide an ICP analyzer capable of saving the trouble of the user and suppressing the precipitation of salt.
本開示のICP分析装置は、プラズマを形成するためのプラズマトーチと、試料を霧状にしてキャリアガスとともに装置内に導入する試料導入部と、試料導入部から導入された試料を希釈するための希釈ガスを導入する希釈ガス導入部とを含む。希釈ガス導入部は、希釈ガスを加湿する加湿部を含む。 The ICP analyzer of the present disclosure includes a plasma torch for forming plasma, a sample introduction section for atomizing a sample and introducing it into the device together with a carrier gas, and a sample introduced section for diluting the sample introduced from the sample introduction section. It includes a diluting gas introduction unit for introducing the diluting gas. The dilution gas introduction section includes a humidifying section for humidifying the dilution gas.
本開示によれば、加湿した希釈ガスで試料を希釈するため、試料を予め希釈するというユーザの手間を省くことができるとともに、加湿した希釈ガスを導入することで乾燥による塩の析出を抑えることができる。 According to the present disclosure, since the sample is diluted with the humidified diluent gas, the user's labor of diluting the sample in advance can be saved, and the precipitation of salt due to drying can be suppressed by introducing the humidified dilution gas. Can be done.
以下、本開示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。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。 Hereinafter, embodiments of the present disclosure will be described in detail with reference to the drawings. The same or corresponding parts in the drawings are designated by the same reference numerals, and the description thereof will not be repeated.
[ICP分析装置の全体構成]
図1は、本実施の形態にかかるICP分析装置の全体構成を示す模式図である。ICP分析装置1は、イオン化部100と質量分析装置200とを含む。
[Overall configuration of ICP analyzer]
FIG. 1 is a schematic view showing the overall configuration of the ICP analyzer according to the present embodiment. The
イオン化部100は、プラズマを発生させて、試料をイオン化する。イオン化部100の詳細な構成については、図2を参照して後述する。
The
質量分析装置200は、イオン化部100によってイオン化された試料を受けて、イオン化された試料を分析する。質量分析装置200は、イオン化部100において発生するプラズマの先端と対向する入口側から第1真空室210、第2真空室220、および第3真空室230に分かれている。
The
第1真空室210には、サンプリングコーンまたはスキマーなどのイオン取込口が配置されている。第2真空室220には、四重極マスフィルタなどの質量分離器221が配置されている。第3真空室230には、質量分離器により分離されたイオンを検出する検出器231が配置されている。
An ion intake port such as a sampling cone or a skimmer is arranged in the
[イオン化部の構成]
図2は、本実施の形態にかかるイオン化部の全体構成を示す模式図である。イオン化部100は、主な構成として、試料導入部10と、希釈ガス導入部20と、プラズマトーチ30とを備える。
[Structure of ionization section]
FIG. 2 is a schematic view showing the overall configuration of the ionized portion according to the present embodiment. The
試料導入部10は、スプレーチャンバー40に接続されており、イオン化部100内のスプレーチャンバー40にキャリアガスとともに試料Sを導入する。試料導入部10は、キャピラリ12と、キャリアガス口14の形成されたネブライザ16とを含む。
The
キャピラリ12は、ネブライザ16の中心を通るように配置されており、一端が試料容器C中の試料Sに挿入されている。
The
ネブライザ16は、キャリアガス口14から供給されるキャリアガス(たとえば、アルゴンガス)を、スプレーチャンバー40内に位置するノズルからスプレーチャンバー40内に噴出する。
The
試料Sは、キャリアガスの噴射に伴う負圧により吸引され、霧状になってキャピラリ12の先端からスプレーチャンバー40内に噴出される。霧状の試料Sは、スプレーチャンバー40内でキャリアガスと混合され、スプレーチャンバー40の上部に接続されたキャリアガス管42を通ってプラズマトーチ30の先端に形成されるプラズマ35の中心に送り込まれる。なお、霧状となった試料Sのうち、荒い霧滴は、スプレーチャンバー40内壁に付着し、スプレーチャンバー40の下部に接続された廃液管41を通って排出される。
The sample S is sucked by the negative pressure accompanying the injection of the carrier gas, becomes atomized, and is ejected into the
希釈ガス導入部20は、希釈ガス(たとえば、アルゴンガス)をキャリアガス管42内に導入する。希釈ガス導入部20は、スプレーチャンバー40の上部に接続されたキャリアガス管42上であって、プラズマトーチ30とキャリアガス管42との接続部分43よりも下流に位置する中途部44に接続されている。すなわち、希釈ガス導入部20は、霧状の試料Sとキャリアガスとが混合された試料中であって、当該試料がプラズマトーチ30内に導入される前に、当該試料に希釈ガスを導入する。
The dilution
希釈ガス導入部20は、希釈ガスを供給する供給部に接続された供給管22と、供給管22に接続された加湿部24と、加湿部24とキャリアガス管42とをつなぐ導入管26とを備える。
The dilution
加湿部24は、希釈ガスを加湿する。より具体的には、加湿部24の内部には、蒸留水が貯留されている。供給管22から供給された希釈ガスは、加湿部24内の蒸留水を通過することで加湿される。加湿された希釈ガスは、導入管26を通ってキャリアガス管42内に導入される。
The humidifying
本実施の形態においては、加湿された希釈ガスによって、キャリアガス管42内を通る霧状になった試料Sを希釈できる。キャリアガス口14から供給されるキャリアガスの流量を増やすと、霧状になってキャピラリ12の先端からスプレーチャンバー40内に噴出される試料Sの量も増えてしまい、塩が析出しやすくなる虞がある。本実施の形態においては、スプレーチャンバー40内でキャリアガスと霧状の試料Sとを混合させた後に希釈ガスを導入するため、試料Sの噴出量を抑えつつ、キャリアガス管42内を通過する試料Sの濃度を下げることができる。
In the present embodiment, the atomized sample S passing through the
また、希釈ガスを加湿してからキャリアガス管42に導入することで、試料Sを予め希釈するというユーザの手間を省くことができるとともに、キャリアガス管42内を通るガスを加湿させることができ、乾燥による塩の析出を抑えることができる。
Further, by humidifying the diluting gas and then introducing it into the
プラズマトーチ30は、プラズマ35を形成するための装置である。プラズマトーチ30内にアルゴンガス(キャリアガスおよび希釈ガス)を流しつつ、プラズマトーチ30が備える高周波誘導コイルに高周波電流を流すことで、プラズマトーチ30の先端にプラズマ35が形成される。プラズマ35を霧状になった試料が通過することで、試料S中の化合物が原子化およびイオン化される。イオン化された原子は、質量分析装置200に導かれる。
The
[変形例]
図3は、変形例1にかかるイオン化部の全体構成を示す模式図である。変形例1にかかるイオン化部100aは、希釈ガス導入部20に代えて希釈ガス導入部20aを備える点で上記実施の形態にかかるイオン化部100と異なる。
[Modification example]
FIG. 3 is a schematic view showing the overall configuration of the ionized portion according to the modified example 1. The
希釈ガス導入部20aは、加温部21aをさらに備える点で希釈ガス導入部20と異なる。加温部21aは、供給管22に配置されており、加湿部24を通過する希釈ガスを加温する。なお、加温部21aは、図示していない希釈ガスの供給部に設けられていてもよく、また、導入管26に設けられていてもよい。
The dilution
図4は、変形例2にかかるイオン化部の全体構成を示す模式図である。変形例2にかかるイオン化部100bは、希釈ガス導入部20に代えて希釈ガス導入部20bを備える点で上記実施の形態にかかるイオン化部100と異なる。希釈ガス導入部20bは、加温部21bをさらに備える点で希釈ガス導入部20と異なる。
FIG. 4 is a schematic view showing the overall configuration of the ionized portion according to the modified example 2. The
加温部21bは、加湿部24内の蒸留水を加温する。これにより、蒸留水を通るキャリアガスを加温することができる。
The heating unit 21b heats the distilled water in the
すなわち、加温部21aおよび加温部21bは、いずれも、キャリアガス管42内に導入される希釈ガスの温度を上げるための加温部21の一具体化例である。キャリアガス管42内に導入される希釈ガスの温度を上げることで、キャリアガス管42内を通過するガスの温度が上がり、試料の溶解度を上げることができ、塩の析出をさらに抑えることができる。
That is, both the
なお、加温部21は、希釈ガスの温度をスプレーチャンバー40から送られるガスの温度以上にすることができればよく、たとえば、40度以上にできればよい。
The
また、上記実施の形態において、ICP分析装置1は、ICP−MSであるとした。なお、ICP分析装置1は、ICP−MSに限られず、ICP−AESであってもよい。
Further, in the above embodiment, the
なお、ICP−MSは、プラズマ35によってイオン化された原子を水平方向(重力方向に対して垂直な方向)に導く必要がある。そのため、ICP−MSにおいては、プラズマトーチ30を水平に配置する必要がある。一方、ICP−AESにおいては、ICP−MSのような配置の制限がなく、プラズマトーチ30を垂直に配置することができる。
The ICP-MS needs to guide the atoms ionized by the
プラズマトーチ30を水平に配置した場合、キャリアガス管42内で析出した塩がキャリアガス管42に蓄積しやすく、キャリアガス管42が詰まる等の不具合が生じやすくなる。すなわち、ICP−MSにおいては、ICP−AESに比べてキャリアガス管42内で析出した塩がキャリアガス管42に蓄積しやすく、キャリアガス管42が詰まる等の不具合が生じやすい。
When the
そのため、加湿部24を備える希釈ガス導入部20をICP−MSが備えることにより、ICP−AESに比べてより顕著な効果を得ることができる。
Therefore, when the ICP-MS includes the dilution
[態様]
上述した実施の形態は、以下の態様の具体例であることが当業者により理解される。
[Aspect]
It will be understood by those skilled in the art that the above-described embodiment is a specific example of the following aspects.
(第1項)一態様に係るICP分析装置は、プラズマを形成するためのプラズマトーチと、試料を霧状にしてキャリアガスとともに装置内に導入する試料導入部と、試料導入部から導入された試料を希釈するための希釈ガスを導入する希釈ガス導入部とを備える。希釈ガス導入部は、希釈ガスを加湿する加湿部を含む。 (Item 1) The ICP analyzer according to one embodiment was introduced from a plasma torch for forming plasma, a sample introduction unit for atomizing a sample and introducing it into the apparatus together with a carrier gas, and a sample introduction unit. It is provided with a diluting gas introduction unit for introducing a diluting gas for diluting the sample. The dilution gas introduction section includes a humidifying section for humidifying the dilution gas.
第1項にかかるICP分析装置は、加湿した希釈ガスで試料を希釈するため、試料を予め希釈するというユーザの手間を省くことができるとともに、加湿した希釈ガスを導入することで乾燥による塩の析出を抑えることができる。 Since the ICP analyzer according to the first item dilutes the sample with a humidified diluent gas, it is possible to save the user's trouble of pre-diluting the sample, and by introducing the humidified diluent gas, the salt due to drying can be saved. Dilution can be suppressed.
(第2項)第1項にかかるICP分析装置における希釈ガス導入部は、希釈ガスを加温する加温部をさらに備える。
(Item 2) The dilution gas introduction unit in the ICP analyzer according to the
第2項にかかるICP分析装置は、加温した希釈ガスを導入することで試料の溶解度を上げることができ、塩の析出をさらに抑えることができる。 In the ICP analyzer according to the second item, the solubility of the sample can be increased by introducing a heated diluted gas, and the precipitation of salt can be further suppressed.
(第3項)第1項または第2項にかかるICP分析装置は、ICP質量分析装置である。 (Item 3) The ICP analyzer according to the first or second paragraph is an ICP mass spectrometer.
ICP質量分析装置は、プラズマトーチを水平に配置する必要があるため、析出した塩が配管内に蓄積しやすい。そのため、第3項にかかるICP分析装置は、プラズマトーチを鉛直に配置可能なICP分光分析装置に比べて、加湿部を備える希釈ガス導入部を設けることによる効果を得やすい。 Since the ICP mass spectrometer needs to arrange the plasma torch horizontally, the precipitated salt tends to accumulate in the pipe. Therefore, the ICP analyzer according to the third item is more likely to obtain the effect of providing the diluting gas introduction portion provided with the humidifying portion than the ICP spectroscopic analyzer in which the plasma torch can be arranged vertically.
今回開示された各実施の形態は、技術的に矛盾しない範囲で適宜組合わせて実施することも予定されている。そして、今回開示された実施の形態は、全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本考案の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて実用新案登録請求の範囲によって示され、実用新案登録請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。 It is also planned that the embodiments disclosed this time will be appropriately combined and implemented within a technically consistent range. And it should be considered that the embodiments disclosed this time are exemplary in all respects and not restrictive. The scope of the present invention is indicated by the scope of the utility model registration claims rather than the description of the above-described embodiment, and is intended to include all changes within the meaning and scope equivalent to the scope of the utility model registration claims. Will be done.
1 分析装置、10 試料導入部、12 キャピラリ、14 キャリアガス口、16 ネブライザ、20,20a,20b 希釈ガス導入部、21,21a,21b 加温部、22 供給管、24 加湿部、26 導入管、30 プラズマトーチ、35 プラズマ、40 スプレーチャンバー、41 廃液管、42 キャリアガス管、43 接続部分、44 中途部、100,100a,100b イオン化部、200 質量分析装置、210 第1真空室、220 第2真空室、221 質量分離器、230 第3真空室、231 検出器、C 試料容器、S 試料。 1 Analyzer, 10 sample introduction part, 12 capillary, 14 carrier gas port, 16 nebulizer, 20, 20a, 20b diluted gas introduction part, 21,21a, 21b heating part, 22 supply pipe, 24 humidification part, 26 introduction pipe , 30 Plasma torch, 35 Plasma, 40 Spray chamber, 41 Waste liquid tube, 42 Carrier gas tube, 43 Connection part, 44 Midway part, 100, 100a, 100b Ionization part, 200 Mass spectrometer, 210 1st vacuum chamber, 220th 2 vacuum chamber, 221 mass separator, 230 third vacuum chamber, 231 detector, C sample container, S sample.
Claims (3)
プラズマを形成するためのプラズマトーチと、
試料を霧状にしてキャリアガスとともに装置内に導入する試料導入部と、
前記試料導入部から導入された試料を希釈するための希釈ガスを導入する希釈ガス導入部とを備え、
前記希釈ガス導入部は、前記希釈ガスを加湿する加湿部を含む、ICP分析装置。 ICP analyzer
A plasma torch for forming plasma,
A sample introduction unit that atomizes the sample and introduces it into the device together with the carrier gas.
It is provided with a dilution gas introduction unit for introducing a dilution gas for diluting the sample introduced from the sample introduction unit.
The diluted gas introduction unit is an ICP analyzer including a humidifying unit that humidifies the diluted gas.
The ICP analyzer according to claim 1 or 2, which is an ICP mass spectrometer.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020005659U JP3231232U (en) | 2020-12-28 | 2020-12-28 | ICP analyzer |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020005659U JP3231232U (en) | 2020-12-28 | 2020-12-28 | ICP analyzer |
Publications (1)
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JP3231232U true JP3231232U (en) | 2021-03-18 |
Family
ID=74860691
Family Applications (1)
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---|---|---|---|
JP2020005659U Active JP3231232U (en) | 2020-12-28 | 2020-12-28 | ICP analyzer |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP3231232U (en) |
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2020
- 2020-12-28 JP JP2020005659U patent/JP3231232U/en active Active
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Legal Events
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