JP4539311B2 - Laser ablation apparatus, laser ablation sample analysis system, and sample introduction method - Google Patents
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Description
本発明は、レーザアブレーション装置、レーザアブレーション試料分析システム及び試料導入方法に関するものである。 The present invention relates to a laser ablation apparatus, a laser ablation sample analysis system, and a sample introduction method.
従来のレーザアブレーション装置として、例えば特許文献１に記載されたものがある。このレーザアブレーション装置では、試料セル内に配置された試料にレーザ光が照射されて試料の一部が微粒子化され、その試料の一部がキャリアガスによってＩＣＰ質量分析装置等に送られる。そして、試料セル内の試料を新たな試料に交換する際には、試料セル内に空気が入り込まないようにパージガスによって試料セル内のガスの置換が行われる。これは、試料セル内に空気が入り込むと、試料の分析において、空気を構成する成分が試料中に存在したものか否かが分からなくなるなどといった理由によるものである。
しかしながら、上述したようなレーザアブレーション装置は、試料セル内の試料を新たな試料に交換する度にパージガスによって試料セル内のガスの置換を行うことが必要となるため、複数の試料を順次効率良くレーザアブレートするのには不向きである。 However, since the laser ablation apparatus as described above needs to replace the gas in the sample cell with the purge gas every time the sample in the sample cell is replaced with a new sample, a plurality of samples are sequentially and efficiently removed. Not suitable for laser ablation.
そこで、本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、複数の試料を順次効率良くレーザアブレートすることができるレーザアブレーション装置、レーザアブレーション試料分析システム及び試料導入方法を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention has been made in view of such circumstances, and provides a laser ablation apparatus, a laser ablation sample analysis system, and a sample introduction method capable of sequentially and efficiently performing laser ablation of a plurality of samples. With the goal.
上記目的を達成するために、本発明に係るレーザアブレーション装置は、試料にレーザ光を照射することにより試料の一部を微粒子化するレーザアブレーション装置であって、レーザ光が照射される試料が配置されると共に、微粒子化された試料の一部を運ぶためのキャリアガスが流通するレーザ光照射部と、レーザ光照射部に搬送される次位の試料が待機させられる試料待機部とを備え、試料待機部は、試料が流通する第１の流通路内に設けられ、レーザ光照射部は、大気圧より高いガス圧のキャリアガスが流通する第２の流通路内に設けられ、レーザ光照射部への大気の流入を防止しつつ、第１の流通路と第２の流通路とを連通する搬送路を介して試料待機部からレーザ光照射部に次位の試料を搬送することを特徴とする。 In order to achieve the above object, a laser ablation apparatus according to the present invention is a laser ablation apparatus for pulverizing a part of a sample by irradiating the sample with a laser beam, and the sample to be irradiated with the laser beam is arranged. And a laser beam irradiation unit through which a carrier gas for carrying a part of the micronized sample flows, and a sample standby unit in which the next sample conveyed to the laser beam irradiation unit is made to wait, The sample standby unit is provided in the first flow path through which the sample flows, and the laser beam irradiation unit is provided in the second flow path through which the carrier gas having a gas pressure higher than atmospheric pressure flows, and the laser beam irradiation is performed. The next sample is transported from the sample standby section to the laser beam irradiation section via a transport path that communicates the first flow path and the second flow path while preventing air from flowing into the section. And
このレーザアブレーション装置においては、レーザ光照射部に搬送される次位の試料は、試料待機部で待機させられた後、レーザ光照射部への大気の流入が防止されつつ、試料待機部からレーザ光照射部に搬送され、レーザ光照射部でレーザアブレートされる。このように、試料待機部からレーザ光照射部への次位の試料の搬送に際してはレーザ光照射部への大気の流入が防止されるため、レーザ光照射部に次位の試料を導入する度にキャリアガスによってレーザ光照射部のガスの置換を行うことが不要となる。従って、このレーザアブレーション装置によれば、複数の試料を順次効率良くレーザアブレートすることができる。また、レーザ光照射部が設けられる第２の流通路内をキャリアガスが流通するため、試料待機部が設けられる第１の流通路内に大気が流入しても、キャリアガスのガス圧が高いので、第１の流通路と第２の流通路とを連通する搬送路を介して試料待機部からレーザ光照射部に次位の試料を搬送するに際し、レーザ光照射部への大気の流入を確実に防止することができる。 In this laser ablation apparatus, the next sample transported to the laser beam irradiation unit is made to wait from the sample standby unit, and then the atmosphere from flowing into the laser beam irradiation unit is prevented, while the laser beam is emitted from the sample standby unit. It is conveyed to the light irradiation unit and laser ablated by the laser light irradiation unit. In this way, when the next sample is transported from the sample standby unit to the laser beam irradiation unit, the inflow of air to the laser beam irradiation unit is prevented. Therefore, every time the next sample is introduced into the laser beam irradiation unit. In addition, it is not necessary to replace the gas in the laser beam irradiation portion with the carrier gas. Therefore, according to this laser ablation apparatus, it is possible to sequentially laser ablate a plurality of samples efficiently. In addition, since the carrier gas flows in the second flow path in which the laser beam irradiation unit is provided, even if air flows into the first flow path in which the sample standby unit is provided, the gas pressure of the carrier gas is high. Therefore, when the next sample is transferred from the sample standby unit to the laser beam irradiation unit via the transfer path that connects the first flow channel and the second flow channel, the inflow of air to the laser beam irradiation unit is prevented. It can be surely prevented.
なお、「試料をレーザアブレートする」とは、試料にレーザ光を照射することにより試料の一部を微粒子化することを意味する。 Note that “laser ablating a sample” means that a part of the sample is made fine particles by irradiating the sample with laser light.
また、本発明に係るレーザアブレーション装置は、試料にレーザ光を照射することにより試料の一部を微粒子化するレーザアブレーション装置であって、レーザ光が照射される試料が配置されると共に、微粒子化された試料の一部を運ぶためのキャリアガスが流通するレーザ光照射部と、レーザ光照射部に搬送される試料が複数載置される載置台と、載置台に載置された複数の試料が待機させられる試料待機部とを備え、試料待機部は、キャリアガスと同一のガスが充填される第１の室内に設けられ、レーザ光照射部は、第１の室に隣接する第２の室内に設けられ、載置台が移動させられて試料が第２の室の開口部から第２の室内に順次搬送されると共に、載置台によって開口部を塞ぐことにより、レーザ光照射部への大気の流入を防止しつつ、試料待機部からレーザ光照射部に試料が搬送されることを特徴とする。
このレーザアブレーション装置においては、レーザ光照射部に搬送される次位の試料は、試料待機部で待機させられた後、レーザ光照射部への大気の流入が防止されつつ、試料待機部からレーザ光照射部に搬送され、レーザ光照射部でレーザアブレートされる。このように、試料待機部からレーザ光照射部への次位の試料の搬送に際してはレーザ光照射部への大気の流入が防止されるため、レーザ光照射部に次位の試料を導入する度にキャリアガスによってレーザ光照射部のガスの置換を行うことが不要となる。従って、このレーザアブレーション装置によれば、複数の試料を順次効率良くレーザアブレートすることができる。また、試料待機部が設けられる第１の室内にはキャリアガスと同一のガスが充填されるため、載置台の移動によって試料待機部からレーザ光照射部に試料を搬送するに際し、レーザ光照射部への大気の流入を確実に防止することができる。
The laser ablation apparatus according to the present invention is a laser ablation apparatus for pulverizing a part of a sample by irradiating the sample with a laser beam, and the sample to be irradiated with the laser beam is arranged and pulverized. A laser beam irradiation unit through which a carrier gas for carrying a part of the sample is distributed, a mounting table on which a plurality of samples transported to the laser beam irradiation unit are mounted, and a plurality of samples mounted on the mounting table And a sample standby unit provided in a first chamber filled with the same gas as the carrier gas, and a laser beam irradiation unit adjacent to the first chamber. It is provided in the room, the mounting table is moved, and the sample is sequentially transferred from the opening of the second chamber to the second chamber, and the opening is closed by the mounting table, so that the atmosphere to the laser light irradiation unit is Preventing inflow Characterized in that the specimen is transported to the laser beam irradiation unit from the sample standby unit.
In this laser ablation apparatus, the next sample transported to the laser beam irradiation unit is made to wait from the sample standby unit, and then the atmosphere from flowing into the laser beam irradiation unit is prevented, while the laser beam is emitted from the sample standby unit. It is conveyed to the light irradiation unit and laser ablated by the laser light irradiation unit. In this way, when the next sample is transported from the sample standby unit to the laser beam irradiation unit, the inflow of air to the laser beam irradiation unit is prevented. Therefore, every time the next sample is introduced into the laser beam irradiation unit. In addition, it is not necessary to replace the gas in the laser beam irradiation portion with the carrier gas. Therefore, according to this laser ablation apparatus, it is possible to sequentially laser ablate a plurality of samples efficiently. Further, when the first chamber the sample standby unit is provided for the same gas as the carrier gas is filled, to transport the specimen to the laser beam irradiation unit from the sample standby unit by the movement of the stage, the laser beam irradiation Inflow of air to the section can be reliably prevented.
また、本発明に係るレーザアブレーション装置は、試料にレーザ光を照射することにより試料の一部を微粒子化するレーザアブレーション装置であって、レーザ光が照射される試料が配置されると共に、微粒子化された試料の一部を運ぶためのキャリアガスが流通するレーザ光照射部と、レーザ光照射部に搬送される次位の試料が待機させられる試料待機部とを備え、試料待機部は、所定の液体を貯留する第１の容器内に設けられ、レーザ光照射部は、液体の液面下に開口部が位置するキャップ状の第２の容器内に設けられ、レーザ光照射部への大気の流入を防止しつつ、開口部を介して試料待機部からレーザ光照射部に次位の試料が搬送されることを特徴とする。
このレーザアブレーション装置においては、レーザ光照射部に搬送される次位の試料は、試料待機部で待機させられた後、レーザ光照射部への大気の流入が防止されつつ、試料待機部からレーザ光照射部に搬送され、レーザ光照射部でレーザアブレートされる。このように、試料待機部からレーザ光照射部への次位の試料の搬送に際してはレーザ光照射部への大気の流入が防止されるため、レーザ光照射部に次位の試料を導入する度にキャリアガスによってレーザ光照射部のガスの置換を行うことが不要となる。従って、このレーザアブレーション装置によれば、複数の試料を順次効率良くレーザアブレートすることができる。また、試料待機部が設けられる第１の容器内には液体が貯留されるため、液体の液面下に位置する第２の容器の開口部を介して試料待機部からレーザ光照射部に次位の試料を搬送するに際し、レーザ光照射部への大気の流入を確実に防止することができる。
The laser ablation apparatus according to the present invention is a laser ablation apparatus for pulverizing a part of a sample by irradiating the sample with a laser beam, and the sample to be irradiated with the laser beam is arranged and pulverized. A laser beam irradiating unit through which a carrier gas for carrying a part of the sample that has been distributed, and a sample standby unit for waiting for the next sample transported to the laser beam irradiating unit, The laser beam irradiating unit is provided in a cap-shaped second container having an opening positioned below the liquid level, and the atmosphere to the laser beam irradiating unit is provided. The next-order sample is transported from the sample standby unit to the laser beam irradiation unit through the opening while preventing inflow of water .
In this laser ablation apparatus, the next sample transported to the laser beam irradiation unit is made to wait from the sample standby unit, and then the atmosphere from flowing into the laser beam irradiation unit is prevented, while the laser beam is emitted from the sample standby unit. It is conveyed to the light irradiation unit and laser ablated by the laser light irradiation unit. In this way, when the next sample is transported from the sample standby unit to the laser beam irradiation unit, the inflow of air to the laser beam irradiation unit is prevented. Therefore, every time the next sample is introduced into the laser beam irradiation unit. In addition, it is not necessary to replace the gas in the laser beam irradiation portion with the carrier gas. Therefore, according to this laser ablation apparatus, it is possible to sequentially laser ablate a plurality of samples efficiently. In addition, since the liquid is stored in the first container provided with the sample standby part , the sample standby part is next to the laser beam irradiation part via the opening of the second container located below the liquid level of the liquid. When transporting the sample, the inflow of air to the laser beam irradiation unit can be reliably prevented.
また、本発明に係るレーザアブレーション試料分析システムは、試料にレーザ光を照射することにより試料の一部を微粒子化するレーザアブレーション装置と、微粒子化された試料の一部に対して所定の分析を行う試料分析装置とを具備するレーザアブレーション試料分析システムであって、レーザアブレーション装置は、上記のいずれか一つのレーザアブレーション装置である、ことを特徴とする。 In addition, the laser ablation sample analysis system according to the present invention includes a laser ablation apparatus for pulverizing a part of the sample by irradiating the sample with laser light, and performing a predetermined analysis on the part of the pulverized sample. A laser ablation sample analysis system including a sample analysis device to perform, wherein the laser ablation device is any one of the laser ablation devices described above.
このレーザアブレーション試料分析システムは、上述したレーザアブレーション装置を具備するため、複数の試料を順次効率良くレーザアブレートすることができる。 Since this laser ablation sample analysis system includes the laser ablation apparatus described above, a plurality of samples can be laser ablated efficiently and sequentially.
また、本発明に係る試料導入方法は、試料にレーザ光を照射することにより試料の一部を微粒子化するレーザアブレーション装置において、レーザ光が照射される試料が配置されると共に、微粒子化された試料の一部を運ぶためのキャリアガスが流通する第２の流通路内に設けられたレーザ光照射部に次位の試料を導入する試料導入方法であって、試料が流通する第１の流通路内に設けられた試料待機部で次位の試料を待機させる工程と、キャリアガスが大気圧より高いガス圧で充填されたレーザ光照射部への大気の流入を防止しつつ、第１の流通路と第２の流通路とを連通する搬送路を介して、試料待機部からレーザ光照射部に次位の試料を搬送する工程とを含むことを特徴とする。
また、本発明に係る試料導入方法は、試料にレーザ光を照射することにより試料の一部を微粒子化するレーザアブレーション装置において、レーザ光が照射される試料が配置されると共に、微粒子化された試料の一部を運ぶためのキャリアガスが流通する第２の室内に設けられたレーザ光照射部に試料を導入する試料導入方法であって、載置台に載置された複数の試料を第２の室に隣接する第１の室内に設けられた試料待機部で待機させる工程と、載置台を移動させて試料を第２の室の開口部から第２の室内に順次搬送すると共に、載置台によって開口部を塞ぐことにより、キャリアガスが充填されたレーザ光照射部への大気の流入を防止しつつ、試料待機部からレーザ光照射部に試料を搬送する工程とを含むことを特徴とする。
また、本発明に係る試料導入方法は、試料にレーザ光を照射することにより試料の一部を微粒子化するレーザアブレーション装置において、第１の容器内に貯留された所定の液体の液面下に開口部が位置するキャップ状の第２の容器内に設けられ、レーザ光が照射される試料が配置されると共に微粒子化された試料の一部を運ぶためのキャリアガスが流通するレーザ光照射部に次位の試料を導入する試料導入方法であって、次位の試料を第１の容器内に設けられた試料待機部で待機させる工程と、キャリアガスが充填されたレーザ光照射部への大気の流入を防止しつつ、試料待機部からレーザ光照射部に次位の試料を搬送する工程とを含むことを特徴とする。
Further, the sample introduction method according to the present invention is arranged such that a sample to be irradiated with laser light is arranged and atomized in a laser ablation apparatus in which a part of the sample is atomized by irradiating the sample with laser light. A sample introduction method for introducing a second-order sample into a laser beam irradiation unit provided in a second flow path through which a carrier gas for carrying a part of the sample flows, and the first flow through which the sample flows The step of waiting the next sample in the sample standby section provided in the path, and the inflow of the atmosphere to the laser beam irradiation section filled with the carrier gas at a gas pressure higher than atmospheric pressure, And a step of transporting the next-order sample from the sample standby section to the laser beam irradiation section via a transport path that connects the flow path and the second flow path.
Further, the sample introduction method according to the present invention is arranged such that a sample to be irradiated with laser light is arranged and atomized in a laser ablation apparatus in which a part of the sample is atomized by irradiating the sample with laser light. A sample introduction method for introducing a sample into a laser beam irradiation unit provided in a second chamber through which a carrier gas for carrying a part of the sample flows, wherein a plurality of samples placed on a placing table are secondly A step of waiting in a sample standby section provided in a first chamber adjacent to the chamber, and moving the mounting table to sequentially transport the sample from the opening of the second chamber to the second chamber, and the mounting table And a step of transporting the sample from the sample standby unit to the laser beam irradiation unit while preventing the air from flowing into the laser beam irradiation unit filled with the carrier gas by closing the opening. .
Moreover, the sample introduction method according to the present invention is a laser ablation apparatus for pulverizing a part of a sample by irradiating the sample with laser light, and below a predetermined liquid level stored in a first container. A laser beam irradiation unit that is provided in a cap-shaped second container in which an opening is located, and in which a sample to be irradiated with laser light is arranged and a carrier gas for carrying a part of the micronized sample flows A sample introduction method for introducing a next-order sample into a sample standby unit provided in a first standby unit provided in the first container, and a laser beam irradiation unit filled with a carrier gas. And transporting the next sample from the sample standby unit to the laser beam irradiation unit while preventing the inflow of the atmosphere.
この試料導入方法においては、レーザ光照射部に搬送される次位の試料は、試料待機部で待機させられた後、キャリアガスが充填されたレーザ光照射部への大気の流入が防止されつつ、試料待機部からレーザ光照射部に搬送される。このように、試料待機部からレーザ光照射部への次位の試料の搬送に際してはレーザ光照射部への大気の流入が防止されるため、レーザ光照射部に次位の試料を導入する度にキャリアガスによってレーザ光照射部のガスの置換を行うことが不要となる。従って、この試料導入方法によれば、複数の試料を順次効率良くレーザアブレートすることができる。 In this sample introduction method, the next sample transported to the laser beam irradiation unit is kept waiting at the sample standby unit, and then the inflow of air to the laser beam irradiation unit filled with the carrier gas is prevented. Then, the sample is transferred from the sample standby unit to the laser beam irradiation unit. In this way, when the next sample is transported from the sample standby unit to the laser beam irradiation unit, the inflow of air to the laser beam irradiation unit is prevented. Therefore, every time the next sample is introduced into the laser beam irradiation unit. In addition, it is not necessary to replace the gas in the laser beam irradiation portion with the carrier gas. Therefore, according to this sample introduction method, a plurality of samples can be sequentially laser ablated efficiently.
本発明によれば、複数の試料を順次効率良くレーザアブレートすることができる。 According to the present invention, a plurality of samples can be sequentially laser ablated efficiently.
以下、本発明の好適な実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図において同一又は相当部分には同一符号を付し、重複する説明を省略する。
［第１の実施形態］
DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In addition, in each figure, the same code | symbol is attached | subjected to the same or an equivalent part, and the overlapping description is abbreviate | omitted.
[First Embodiment]
図１に示されるように、レーザアブレーションＩＣＰ質量分析システム（レーザアブレーション試料分析システム）１は、試料Ｓにレーザ光Ｌを照射することにより試料Ｓの一部を微粒子化するレーザアブレーション装置２と、その微粒子化された試料Ｓの一部をプラズマＰでイオン化して質量分析を行うＩＣＰ質量分析装置（試料分析装置）３とを具備している。
As shown in FIG. 1, a laser ablation ICP mass analysis system (laser ablation sample analysis system) 1 includes a
レーザアブレーション装置２は、レーザ光Ｌが照射される試料Ｓが配置されるレーザ光照射部４と、このレーザ光照射部４に搬送される次位の試料Ｓが待機させられる試料待機部５とを備えている。レーザ光照射部４はレーザ光照射室（第２の室）６内に設けられており、試料待機部５は、レーザ光照射室６に隣接する試料待機室（第１の室）７内に設けられている。
The
レーザ光照射室６には、レーザアブレートされて微粒子化された試料Ｓの一部を運ぶためのキャリアガスをレーザ光照射室６内に導入する導入管８、及びレーザ光照射室６外に導出する導出管９が接続されている。これにより、微粒子化された試料Ｓの一部を運ぶためのキャリアガスがレーザ光照射部４を流通することになる。
In the laser
試料待機室７には、ガスの置換を行うためのパージガスを試料待機室７内に導入する導入管１１、及び試料待機室７外に導出する導出管１２が接続されている。これにより、試料待機室７内にはパージガスが充填されることになる。なお、キャリアガス及びパージガスには、例えばアルゴンガス等の同一のガスが用いられる。
Connected to the
また、レーザアブレーション装置２は、所定の波長でレーザ光Ｌを出射するレーザユニット１３を備えている。このレーザユニット１３から出射されたレーザ光Ｌは、ミラー１４，１５により反射されて波長変換素子１６に入射する。この波長変換素子１６により波長が半減されたレーザ光Ｌは、波長変換素子１７により更に波長が半減される。その後、レーザ光Ｌは、ミラー１８，１９，２１により反射されてレンズ２２を通り、ビームスプリッタ２３により反射されて、レーザ光照射室６内のレーザ光照射部４に配置された試料Ｓに向かって進行する。
The
一例として、波長１０６４ｎｍのレーザ光Ｌを出射するＮｄ−ＹＡＧレーザをレーザユニット１３が搭載しているものとする。このとき、波長１０６４ｎｍのレーザ光Ｌは、波長変換素子１６により波長５３２ｎｍのレーザ光Ｌ（２次高調波）に変換され、この波長５３２ｎｍのレーザ光Ｌは、波長変換素子１７により波長２６６ｎｍのレーザ光Ｌ（３次高調波）に変換される。このように、レーザ光Ｌを短波長にすることで、種々の試料Ｓをレーザアブレートすることが可能になる。
As an example, it is assumed that the
更に、レーザアブレーション装置２は、レーザ光照射室６内のレーザ光照射部４に配置された試料Ｓを観察するためのＣＣＤカメラ２４を備えている。このＣＣＤカメラは、ビームスプリッタ２３を介して、例えば、試料Ｓの表面においてレーザ光Ｌが照射されている部分を撮像する。
Further, the
ＩＣＰ質量分析装置３は、レーザアブレーション装置２の導出管９に接続される導入管２５と、この導入管２５を介してキャリアガスにより運ばれてきた試料Ｓの一部をイオン化するためのプラズマＰを発生させるプラズマトーチ２６と、このプラズマトーチ２６の先端部近傍に位置するイオン導入部２７を有する質量分析部２８とを備えている。
The ICP mass spectrometer 3 has an
プラズマトーチ２６は３重管構造となっており、このプラズマトーチ２６には、導入管２５からキャリアガスが導入され、管２９からプラズマＰ形成用のプラズマガスが導入され、管３１からプラズマトーチ２６の壁面を冷却するためのクーラントガスが導入される。なお、キャリアガス、プラズマガス及びクーラントガスには、例えばアルゴンガス等が用いられる。
The
プラズマトーチ２６の先端側には、高周波電源に接続された高周波コイル３２が設けられている。そして、この高周波コイル３２に電圧が印加されると、プラズマトーチ２６の先端側の内部にプラズマＰが形成される。
A
質量分析部２８のイオン導入部２７は、プラズマトーチ２６の先端に対向する導入孔３３を有しており、この導入孔３３を介して、プラズマＰからの光やイオンが筐体３４内に導入される。なお、導入孔３３の直径は、例えば１ｍｍ程度である。
The
筐体３４内は、真空ポンプ３５，３６によって真空引きされ、イオン導入部２７側が低真空室、その反対側が高真空室というように、真空度が異なる二室に仕切られている。この筐体３４内においては、プラズマＰからの光とイオンとがイオンレンズ３７により分離されてイオンのみが通過させられ、質量多重極部３８で特定のイオンのみが取り出されて検出器３９で検出される。そして、検出器３９の検出結果に基づいて、試料Ｓの質量分析が行われることになる。
The inside of the
次に、上述したレーザ光照射部４及び試料待機部５について、より詳細に説明する。
Next, the laser
図２に示されるように、レーザ光照射室６の上壁には、レーザ光Ｌを透過させるためのレーザ光透過部材４１が設けられている。このレーザ光透過部材４１は、レーザ光Ｌに対して透過性を有する材料（例えば、石英等）からなる。また、試料待機室７の側壁には、外部と試料待機室７内とを隔てることが可能な開閉扉４２が設けられている。
As shown in FIG. 2, a laser
更に、互いに隣接するレーザ光照射室６と試料待機室７との間の側壁には、レーザ光照射室６内と試料待機室７内とを隔てることが可能な開閉扉４３が設けられている。そして、この開閉扉４３を介して、搬送手段（例えば、ベルトコンベア、ターンテーブル、両側に試料把持機構を備えた回転アーム等）４４がレーザ光照射室６内と試料待機室７内とに渡って設けられている。
Furthermore, an opening / closing
以上のように構成されたレーザ光照射部４及び試料待機部５においては、次のように複数の試料Ｓが順次レーザアブレートされる。
In the laser
まず、図３（ａ）に示されるように、開閉扉４２が開けられて、試料待機室７内に試料Ｓが導入され、試料待機部５で試料Ｓが待機させられる。続いて、図３（ｂ）に示されるように、開閉扉４２が閉じられて、導入管１１を介して試料待機室７内にパージガスが導入される。これにより、試料Ｓが導入される際に試料待機室７内に流入した大気（すなわち、レーザアブレーション装置２の外部雰囲気（空気））は導出管１２を介して試料待機室７外に排出され、試料待機室７内はパージガスで満たされることになる。
First, as shown in FIG. 3A, the open /
その後、図４（ａ）に示されるように、開閉扉４３が開けられて、キャリアガスで満たされたレーザ光照射室６内に試料待機室７内から試料Ｓが搬送手段４４により搬送され、レーザ光照射室６内のレーザ光照射部４に試料Ｓが配置される。このとき、開閉扉４２は閉じられているため、キャリアガスが充填されたレーザ光照射部４への大気の流入が防止されつつ、試料待機部５からレーザ光照射部４に試料Ｓが搬送されることになる。
Thereafter, as shown in FIG. 4A, the opening / closing
続いて、図４（ｂ）に示されるように、レーザ光照射部４に配置された試料Ｓにレーザ光Ｌが照射されて試料Ｓがレーザアブレートされると共に、導入管８を介してレーザ光照射室６内にキャリアガスが導入される。これにより、微粒子化（気化等を含む）された試料Ｓの一部は、キャリアガスにより運ばれて、導出管９を介してＩＣＰ質量分析装置３に送られる。
Subsequently, as shown in FIG. 4B, the sample S arranged in the laser
一方、試料Ｓがレーザアブレートされている最中には、開閉扉４２が開けられて、試料待機室７内に新たな次位の試料Ｓが導入され、試料待機部５で次位の試料Ｓが待機させられる。そして、開閉扉４２が閉じられて、導入管１１を介して試料待機室７内にパージガスが導入され、試料待機室７内がパージガスで満たされる。
On the other hand, while the sample S is being laser ablated, the open /
そして、試料Ｓに対するレーザアブレーションが終了すると、図５（ａ）に示されるように、開閉扉４３が開けられて、キャリアガスで満たされたレーザ光照射室６内に試料待機室７内から次位の試料Ｓが搬送手段４４により搬送され、レーザ光照射室６内のレーザ光照射部４に次位の試料Ｓが配置される。このとき、開閉扉４２は閉じられているため、キャリアガスが充填されたレーザ光照射部４への大気の流入が防止されつつ、試料待機部５からレーザ光照射部４に次位の試料Ｓが搬送されることになる。
When the laser ablation on the sample S is completed, as shown in FIG. 5A, the open /
それと同時に、レーザアブレートされた試料Ｓがレーザ光照射室６内から試料待機室７内に搬送手段４４により搬送され、レーザアブレートされた試料Ｓが試料待機室７内の試料待機部５に配置される。
At the same time, the laser ablated sample S is transported from the laser
続いて、図５（ｂ）に示されるように、レーザ光照射部４に配置された試料Ｓにレーザ光Ｌが照射されて試料Ｓがレーザアブレートされると共に、導入管８を介してレーザ光照射室６内にキャリアガスが導入される。これにより、微粒子化された試料Ｓの一部は、キャリアガスにより運ばれて、導出管９を介してＩＣＰ質量分析装置３に送られる。
Subsequently, as shown in FIG. 5 (b), the sample S disposed in the laser
一方、試料Ｓがレーザアブレートされている最中には、開閉扉４２が開けられて、レーザアブレートされた試料Ｓが試料待機室７外に導出されると共に、試料待機室７内に新たな次位の試料Ｓが導入され、試料待機部５で次位の試料Ｓが待機させられる。そして、開閉扉４２が閉じられて、導入管１１を介して試料待機室７内にパージガスが導入され、試料待機室７内がパージガスで満たされる。
On the other hand, while the sample S is being laser ablated, the open /
以降、上述した工程が繰り返され、複数の試料Ｓが順次レーザアブレートされる。 Thereafter, the above-described steps are repeated, and a plurality of samples S are sequentially laser ablated.
以上説明したように、第１の実施形態においては、レーザ光照射部４に搬送される次位の試料Ｓは、試料待機部５で待機させられた後、キャリアガスが充填されたレーザ光照射部４への大気の流入が防止されつつ、開閉扉４３を介して試料待機部５からレーザ光照射部４に搬送手段４４により搬送され、レーザ光照射部４でレーザアブレートされる。このように、試料待機部５からレーザ光照射部４への次位の試料Ｓの搬送に際してはレーザ光照射部４への大気の流入が防止されるため、レーザ光照射部４に次位の試料Ｓを導入する度にキャリアガスによってレーザ光照射部４のガスの置換を行うことが不要となる。従って、第１の実施形態によれば、複数の試料Ｓを順次効率良くレーザアブレートすることができる。なお、レーザ光照射部４への大気の流入の防止は、最低でも、プラズマトーチ２６のプラズマＰが消えない程度は必要である。
As described above, in the first embodiment, the next sample S transported to the laser
また、試料待機部５が設けられた試料待機室７内にはキャリアガスと同一のパージガスが充填される。そのため、開閉扉４３を介して試料待機部５からレーザ光照射部４に次位の試料Ｓを搬送するに際し、レーザ光照射部４への大気の流入を確実に防止することができる。
［第２の実施形態］
The
[Second Embodiment]
第２の実施形態に係るレーザアブレーションＩＣＰ質量分析システム１は、レーザアブレーション装置２のレーザ光照射部４及び試料待機部５の構成において、第１の実施形態に係るレーザアブレーションＩＣＰ質量分析システム１と異なっている。以下、相異点であるレーザ光照射部４及び試料待機部５について説明する。
The laser ablation ICP
図６に示されるように、レーザ光照射部４は、開口部を下方に向けたキャップ状のレーザ光照射室６内に設けられている。また、試料待機部５は、レーザ光照射室６を収容する試料待機室７内に設けられている。
As shown in FIG. 6, the laser
レーザ光照射室６には、キャリアガスをレーザ光照射室６内に導入する導入管８、及びレーザ光照射室６外に導出する導出管９が接続されている。また、試料待機室７には、パージガスを試料待機室７内に導入する導入管１１、及び試料待機室７外に導出する導出管１２が接続されている。なお、キャリアガス及びパージガスには、例えばアルゴンガス等の同一のガスが用いられる。
Connected to the laser
レーザ光照射室６の上壁には、レーザ光Ｌを透過させるためのレーザ光透過部材４１が設けられている。また、試料待機室７の側壁には、外部と試料待機室７内とを隔てることが可能な開閉扉４２が設けられている。更に、試料待機室７内には、リンク機構４５によって上下方向及び左右方向に移動可能な載置台４６が設けられている。
A laser
以上のように構成されたレーザ光照射部４及び試料待機部５においては、次のように複数の試料Ｓが順次レーザアブレートされる。
In the laser
まず、図７（ａ）に示されるように、開閉扉４２が開けられて、複数の試料Ｓが並べられたトレイ４７が載置台４６上に載せられ、試料待機部５で複数の試料Ｓが待機させられる。続いて、図７（ｂ）に示されるように、開閉扉４２が閉じられて、導入管１１を介して試料待機室７内にパージガスが導入される。これにより、トレイ４７が載置台４６上に載せられる際に試料待機室７内に流入した大気は導出管１２を介して試料待機室７外に排出され、試料待機室７内はパージガスで満たされることになる。
First, as shown in FIG. 7A, the opening / closing
その後、図８（ａ）に示されるように、所定の試料Ｓがレーザ光照射部４に配置されるように、リンク機構４５によって載置台４６が移動させられ、レーザ光照射室６の開口部がトレイ４７によって塞がれる。このとき、開閉扉４２は閉じられているため、レーザ光照射部４への大気の流入が防止されつつ、試料待機部５からレーザ光照射部４に試料Ｓが搬送されることになる。
After that, as shown in FIG. 8A, the mounting table 46 is moved by the
そして、レーザ光照射室６の開口部がトレイ４７によって塞がれた状態で、レーザ光照射部４に配置された試料Ｓにレーザ光Ｌが照射されて試料Ｓがレーザアブレートされると共に、導入管８を介してレーザ光照射室６内にキャリアガスが導入される。これにより、微粒子化された試料Ｓの一部は、キャリアガスにより運ばれて、導出管９を介してＩＣＰ質量分析装置３に送られる。
Then, in a state where the opening of the laser
この試料Ｓに対するレーザアブレーションが終了すると、図８（ｂ）に示されるように、新たな次位の試料Ｓがレーザ光照射部４に配置されるように、リンク機構４５によって載置台４６が移動させられ、レーザ光照射室６の開口部がトレイ４７によって塞がれる。このとき、開閉扉４２は閉じられているため、レーザ光照射部４への大気の流入が防止されつつ、試料待機部５からレーザ光照射部４に次位の試料Ｓが搬送されることになる。
When the laser ablation on the sample S is completed, the mounting table 46 is moved by the
そして、レーザ光照射室６の開口部がトレイ４７によって塞がれた状態で、レーザ光照射部４に配置された試料Ｓにレーザ光Ｌが照射されて試料Ｓがレーザアブレートされると共に、導入管８を介してレーザ光照射室６内にキャリアガスが導入される。これにより、微粒子化された試料Ｓの一部は、キャリアガスにより運ばれて、導出管９を介してＩＣＰ質量分析装置３に送られる。
Then, in a state where the opening of the laser
以降、上述した工程が繰り返され、トレイ４７上に並べられた複数の試料Ｓが順次レーザアブレートされる。そして、トレイ４７上に並べられた全ての試料Ｓのレーザアブレーションが終了すると、図９に示されるように、開閉扉４２が開けられて、レーザアブレートされた複数の試料Ｓが並べられたトレイ４７が試料待機室７外に導出される。
Thereafter, the above-described steps are repeated, and a plurality of samples S arranged on the
以上説明したように、第２の実施形態においては、レーザ光照射部４に搬送される次位の試料Ｓは、試料待機部５で待機させられた後、レーザ光照射部４への大気の流入が防止されつつ、試料待機部５からレーザ光照射部４にリンク機構４５及び載置台４６により搬送され、レーザ光照射部４でレーザアブレートされる。このように、試料待機部５からレーザ光照射部４への次位の試料Ｓの搬送に際してはレーザ光照射部４への大気の流入が防止されるため、レーザ光照射部４に次位の試料Ｓを導入する度にキャリアガスによってレーザ光照射部４のガスの置換を行うことが不要となる。従って、第２の実施形態によれば、複数の試料Ｓを順次効率良くレーザアブレートすることができる。
As described above, in the second embodiment, the next sample S transported to the laser
ところで、上述したリンク機構４５及び載置台４６に替えて、図１０（ａ）及び図１０（ｂ）に示されるように、上下方向に移動可能な一対のローラ４８、及びそれらに巻き掛けられたキャリアフィルム４９を用いてもよい。この場合、次のように複数の試料Ｓが順次レーザアブレートされる。
By the way, instead of the
まず、図１０（ａ）に示されるように、キャリアフィルム４９上に複数の試料Ｓが取り付けられる。そして、所定の試料Ｓに対するレーザアブレーションが終了すると、一対のローラ４８が回転すると共に、図１０（ｂ）に示されるように、新たな次位の試料Ｓがレーザ光照射部４に配置されるように、一対のローラ４８が上方に移動させられ、レーザ光照射室６の開口部がキャリアフィルム４９によって塞がれる。
First, as shown in FIG. 10A, a plurality of samples S are attached on the
そして、レーザ光照射室６の開口部がキャリアフィルム４９によって塞がれた状態で、レーザ光照射部４に配置された試料Ｓにレーザ光Ｌが照射されて試料Ｓがレーザアブレートされると共に、導入管８を介してレーザ光照射室６内にキャリアガスが導入される。これにより、微粒子化された試料Ｓの一部は、キャリアガスにより運ばれて、導出管９を介してＩＣＰ質量分析装置３に送られる。
Then, with the opening of the laser
以降、上述した工程が繰り返され、キャリアフィルム４９上に取り付けられた複数の試料Ｓが順次レーザアブレートされる。
Thereafter, the above-described steps are repeated, and a plurality of samples S attached on the
また、上述したリンク機構４５及び載置台４６に替えて、図１１（ａ）及び図１１（ｂ）に示されるように、上下方向に進退可能なシャッタ５０、及びローラ５１を用いてもよい。この場合、次のように複数の試料Ｓが順次レーザアブレートされる。
Further, in place of the
まず、図１１（ａ）に示されるように、ローラ５１の周面に複数の試料Ｓが取り付けられる。そして、所定の試料Ｓに対するレーザアブレーションが終了すると、ローラ５１が回転した後、図１１（ｂ）に示されるように、新たな次位の試料Ｓがレーザ光照射部４に配置されるように、シャッタ５０が降下して、レーザ光照射室６の開口部がローラ５１の周面によって塞がれる。
First, as shown in FIG. 11A, a plurality of samples S are attached to the peripheral surface of the
そして、レーザ光照射室６の開口部がローラ５１の周面によって塞がれた状態で、レーザ光照射部４に配置された試料Ｓにレーザ光Ｌが照射されて試料Ｓがレーザアブレートされると共に、導入管８を介してレーザ光照射室６内にキャリアガスが導入される。これにより、微粒子化された試料Ｓの一部は、キャリアガスにより運ばれて、導出管９を介してＩＣＰ質量分析装置３に送られる。
Then, in a state where the opening of the laser
この試料Ｓに対するレーザアブレーションが終了すると、シャッタ５０が上昇して、次位の試料Ｓをレーザアブレートするためにローラ５１が回転する。
When the laser ablation with respect to the sample S is completed, the
以降、上述した工程が繰り返され、ローラ５１の周面に取り付けられた複数の試料Ｓが順次レーザアブレートされる。
［第３の実施形態］
Thereafter, the above-described steps are repeated, and the plurality of samples S attached to the peripheral surface of the
[Third Embodiment]
第３の実施形態に係るレーザアブレーションＩＣＰ質量分析システム１は、レーザアブレーション装置２のレーザ光照射部４及び試料待機部５の構成において、第１の実施形態に係るレーザアブレーションＩＣＰ質量分析システム１と異なっている。以下、相異点であるレーザ光照射部４及び試料待機部５について説明する。
The laser ablation ICP
図１２に示されるように、レーザ光照射部４は、キャリアガスが流通するキャリアガス流通路（第２の流通路）５２内に設けられている。また、試料待機部５は、試料Ｓが流通する試料流通路（第１の流通路）５３内に設けられている。そして、レーザ光照射部４と試料待機部５とを結ぶライン上には、キャリアガス流通路５２と試料流通路５３とを連通する搬送路５４が設けられている。
As shown in FIG. 12, the laser
キャリアガス流通路５２の上壁において、レーザ光照射部４と試料待機部５とを結ぶライン上には、レーザ光Ｌを透過させるためのレーザ光透過部材４１が設けられている。また、試料流通路５３の下壁において、レーザ光照射部４と試料待機部５とを結ぶライン上には、搬送路５４内を上下方向に移動可能な載置台５５が待機させられている。
On the upper wall of the carrier
搬送路５４の上端部には、載置台５５が上方に移動した際に当接する内向きフランジ５６が形成されている。これにより、載置台５５が上方に移動して内向きフランジ５６に当接すると、キャリアガス流通路５２と搬送路５４とは気密に隔てられることになる。
An
なお、レーザアブレーション装置２の動作中、キャリアガスは大気圧より高いガス圧で常にキャリアガス流通路５２内を流通している。そのため、試料流通路５３内に大気が流入しても、搬送路５４を介してキャリアガス流通路５２内に大気が流入することはない。
During the operation of the
以上のように構成されたレーザ光照射部４及び試料待機部５においては、次のように複数の試料Ｓが順次レーザアブレートされる。
In the laser
まず、図１３（ａ）に示されるように、試料把持機構を備えたアーム（図示せず）等によって試料Ｓが試料搬送路５３内を一方側から移動させられてきて載置台５５上に載せられ、試料待機部５で待機させられる。続いて、図１３（ｂ）に示されるように、載置台５５が上方に移動して内向きフランジ５６に当接し、試料Ｓがキャリアガス流通路５２内のレーザ光照射部４に配置される。このとき、キャリアガスは大気圧より高いガス圧で常にキャリアガス流通路５２内を流通しているため、レーザ光照射部４への大気の流入が防止されつつ、試料待機部５からレーザ光照射部４に試料Ｓが搬送されることになる。
First, as shown in FIG. 13A, the sample S is moved from one side of the
そして、試料Ｓがレーザ光照射部４に配置された状態で、試料Ｓにレーザ光Ｌが照射されて試料Ｓがレーザアブレートされる。これにより、微粒子化された試料Ｓの一部は、キャリアガスにより運ばれて、キャリアガス流通路５２を介してＩＣＰ質量分析装置３に送られる。
Then, in a state where the sample S is disposed in the laser
この試料Ｓに対するレーザアブレーションが終了すると、図１４（ａ）に示されるように、載置台５５が下方に移動して、レーザアブレートされた試料Ｓが試料流通路５３内の試料待機部５に配置された後、試料把持機構を備えたアーム（図示せず）等によって試料搬送路５３内を他方側に移動させられていく。続いて、図１４（ｂ）に示されるように、新たな次位の試料Ｓが試料搬送路５３内を一方側から移動させられてきて載置台５５上に載せられ、試料待機部５で待機させられる。
When the laser ablation with respect to the sample S is completed, the mounting table 55 moves downward as shown in FIG. 14A, and the laser ablated sample S enters the
以降、上述した工程が繰り返され、複数の試料Ｓが順次レーザアブレートされる。 Thereafter, the above-described steps are repeated, and a plurality of samples S are sequentially laser ablated.
以上説明したように、第３の実施形態においては、レーザ光照射部４に搬送される次位の試料Ｓは、試料待機部５で待機させられた後、レーザ光照射部４への大気の流入が防止されつつ、搬送路５４を介して試料待機部５からレーザ光照射部４に載置台５５により搬送され、レーザ光照射部４でレーザアブレートされる。このように、試料待機部５からレーザ光照射部４への次位の試料Ｓの搬送に際してはレーザ光照射部４への大気の流入が防止されるため、レーザ光照射部４に次位の試料Ｓを導入する度にキャリアガスによってレーザ光照射部４のガスの置換を行うことが不要となる。従って、第３の実施形態によれば、複数の試料Ｓを順次効率良くレーザアブレートすることができる。
As described above, in the third embodiment, the next-order sample S transported to the laser
また、レーザアブレーション装置２の動作中、キャリアガスは大気圧より高いガス圧で常にキャリアガス流通路５２内を流通している。そのため、試料流通路５３内に大気が流入しても、搬送路５４を介して試料待機部５からレーザ光照射部４に次位の試料Ｓを搬送するに際し、レーザ光照射部４への大気の流入を確実に防止することができる。なお、キャリアガスと同一のガスを試料流通路５３内にも流通させておけば、レーザ光照射部４への大気の流入をより一層確実に防止することが可能になる。
［第４の実施形態］
Further, during the operation of the
[Fourth Embodiment]
第４の実施形態に係るレーザアブレーションＩＣＰ質量分析システム１は、レーザアブレーション装置２のレーザ光照射部４及び試料待機部５の構成において、第１の実施形態に係るレーザアブレーションＩＣＰ質量分析システム１と異なっている。以下、相異点であるレーザ光照射部４及び試料待機部５について説明する。
The laser ablation ICP
図１５に示されるように、レーザ光照射部４は、キャリアガスが流通するキャリアガス流通路５２内に設けられている。また、試料待機部５は、試料Ｓが流通する試料流通路５３内に設けられている。そして、レーザ光照射部４と試料待機部５とを結ぶライン上には、キャリアガス流通路５２と試料流通路５３とを連通する搬送空間５７が設けられている。
As shown in FIG. 15, the laser
キャリアガス流通路５２の上壁において、レーザ光照射部４と試料待機部５とを結ぶライン上には、レーザ光Ｌを透過させるためのレーザ光透過部材４１が設けられている。また、搬送空間５７には、複数のフィン５８が形成されたローラ５９が配置されている。フィン５８は、弾性を有する材料（例えば、ゴム等）からなり、キャリアガス流通路５２と搬送空間５７との接続部において、キャリアガス流通路５２と搬送空間５７とが気密に隔てられるように、ローラ５９の周面に等間隔置きに形成されている。
On the upper wall of the carrier
なお、レーザアブレーション装置２の動作中、キャリアガスは大気圧より高いガス圧で常にキャリアガス流通路５２内を流通しているため、試料流通路５３内に大気が流入しても、搬送空間５７を介してキャリアガス流通路５２内に大気が流入することはない。
During the operation of the
以上のように構成されたレーザ光照射部４及び試料待機部５においては、次のように複数の試料Ｓが順次レーザアブレートされる。
In the laser
まず、図１６（ａ）に示されるように、試料Ｓがベルトコンベア等によって試料搬送路５３内を一方側から移動させられてきてローラ５９の周面に真空吸着等により固定され、試料待機部５で待機させられる。続いて、図１６（ｂ）に示されるように、ローラ５９が回転して試料Ｓがキャリアガス流通路５２内のレーザ光照射部４に配置され、試料Ｓを挟んで隣り合う一対のフィン５８によってキャリアガス流通路５２と搬送空間５７とが気密に隔てられる。このとき、キャリアガスは大気圧より高いガス圧で常にキャリアガス流通路５２内を流通しているため、レーザ光照射部４への大気の流入が防止されつつ、試料待機部５からレーザ光照射部４に試料Ｓが搬送されることになる。
First, as shown in FIG. 16A, the sample S is moved from one side of the
そして、試料Ｓがレーザ光照射部４に配置された状態で、試料Ｓにレーザ光Ｌが照射されて試料Ｓがレーザアブレートされる。これにより、微粒子化された試料Ｓの一部は、キャリアガスにより運ばれて、キャリアガス流通路５２を介してＩＣＰ質量分析装置３に送られる。
Then, in a state where the sample S is disposed in the laser
一方、試料Ｓがレーザアブレートされている最中には、新たな次位の試料Ｓがベルトコンベア等によって試料搬送路５３内を一方側から移動させられてきてローラ５９の周面に真空吸着等により固定され、試料待機部５で待機させられる。
On the other hand, while the sample S is being laser ablated, a new next-order sample S is moved from the one side of the
試料Ｓに対するレーザアブレーションが終了すると、図１７（ａ）に示されるように、ローラ５９が回転して次位の試料Ｓがキャリアガス流通路５２内のレーザ光照射部４に配置されると共に、レーザアブレートされた試料Ｓが試料搬送路５３内の試料待機部５に配置される。このとき、キャリアガスは大気圧より高いガス圧で常にキャリアガス流通路５２内を流通しているため、レーザ光照射部４への大気の流入が防止されつつ、試料待機部５からレーザ光照射部４に次位の試料Ｓが搬送されることになる。そして、レーザアブレートされた試料Ｓがベルトコンベア等によって試料搬送路５３内を他方側に移動させられていく。
When the laser ablation with respect to the sample S is completed, as shown in FIG. 17A, the
続いて、図１７（ｂ）に示されるように、試料Ｓがレーザ光照射部４に配置された状態で、試料Ｓにレーザ光Ｌが照射されて試料Ｓがレーザアブレートされる。これにより、微粒子化された試料Ｓの一部は、キャリアガスにより運ばれて、キャリアガス流通路５２を介してＩＣＰ質量分析装置３に送られる。
Subsequently, as illustrated in FIG. 17B, the sample S is irradiated with the laser light L in a state where the sample S is disposed in the laser
一方、試料Ｓがレーザアブレートされている最中には、新たな次位の試料Ｓがベルトコンベア等によって試料搬送路５３内を一方側から移動させられてきてローラ５９の周面に真空吸着等により固定され、試料待機部５で待機させられる。
On the other hand, while the sample S is being laser ablated, a new next-order sample S is moved from the one side of the
以降、上述した工程が繰り返され、複数の試料Ｓが順次レーザアブレートされる。 Thereafter, the above-described steps are repeated, and a plurality of samples S are sequentially laser ablated.
以上説明したように、第４の実施形態においては、レーザ光照射部４に搬送される次位の試料Ｓは、試料待機部５で待機させられた後、レーザ光照射部４への大気の流入が防止されつつ、搬送空間５７を介して試料待機部５からレーザ光照射部４にローラ５９により搬送され、レーザ光照射部４でレーザアブレートされる。このように、試料待機部５からレーザ光照射部４への次位の試料Ｓの搬送に際してはレーザ光照射部４への大気の流入が防止されるため、レーザ光照射部４に次位の試料Ｓを導入する度にキャリアガスによってレーザ光照射部４のガスの置換を行うことが不要となる。従って、第４の実施形態によれば、複数の試料Ｓを順次効率良くレーザアブレートすることができる。
As described above, in the fourth embodiment, the next-order sample S transported to the laser
また、レーザアブレーション装置２の動作中、キャリアガスは大気圧より高いガス圧で常にキャリアガス流通路５２内を流通している。そのため、試料流通路５３内に大気が流入しても、搬送空間５７を介して試料待機部５からレーザ光照射部４に次位の試料Ｓを搬送するに際し、レーザ光照射部４への大気の流入を確実に防止することができる。なお、キャリアガスと同一のガスを試料流通路５３内にも流通させておけば、レーザ光照射部４への大気の流入をより一層確実に防止することが可能になる。
［第５の実施形態］
Further, during the operation of the
[Fifth Embodiment]
第５の実施形態に係るレーザアブレーションＩＣＰ質量分析システム１は、レーザアブレーション装置２のレーザ光照射部４及び試料待機部５の構成において、第１の実施形態に係るレーザアブレーションＩＣＰ質量分析システム１と異なっている。以下、相異点であるレーザ光照射部４及び試料待機部５について説明する。
The laser ablation ICP
図１８に示されるように、試料待機部５は、試料Ｓを洗浄するための洗浄液（例えば、アルコール等）が貯留された洗浄液容器（第１の容器）６１内に設けられている。また、レーザ光照射部４は、キャップ状のレーザ光照射容器（第２の容器）６２内に設けられており、その開口部６２ａは洗浄液の液面下に位置している。ここで、開口部６２ａとは、レーザ光照射容器６２により形成される内部空間の入口部分を意味する。そして、洗浄液容器６１の一方側から他方側にはベルトコンベア６３が掛け渡されている。このベルトコンベア６３は、洗浄液容器６１の一方側において洗浄液中に入り、レーザ光照射容器６２内において洗浄液の液面上に一旦現われ、洗浄液容器６１の他方側において洗浄液中から出ている。
As shown in FIG. 18, the
レーザ光照射容器６２には、キャリアガスをレーザ光照射容器６２内に導入する導入管８、及びレーザ光照射容器６２外に導出する導出管９が接続されている。また、レーザ光照射容器６２の上壁には、レーザ光Ｌを透過させるためのレーザ光透過部材４１が設けられている。
Connected to the laser
以上のように構成されたレーザ光照射部４及び試料待機部５においては、次のように複数の試料Ｓが順次レーザアブレートされる。
In the laser
まず、図１９に示されるように、複数の試料Ｓがベルトコンベア６３上に取り付けられた状態で、所定の試料Ｓが、洗浄液容器６１の一方側において洗浄液中に入り、レーザ光照射容器６２内において洗浄液の液面上に一旦現われて、レーザ光照射容器６２内のレーザ光照射部４に配置される。
First, as shown in FIG. 19, with a plurality of samples S mounted on the
そして、レーザ光照射部４に配置された試料Ｓにレーザ光Ｌが照射されて試料Ｓがレーザアブレートされると共に、導入管８を介してレーザ光照射容器６２内にキャリアガスが導入される。これにより、微粒子化された試料Ｓの一部は、キャリアガスにより運ばれて、導出管９を介してＩＣＰ質量分析装置３に送られる。このとき、新たな次位の試料Ｓは、洗浄液容器６１内の洗浄液中、すなわち試料待機部５で待機させられる。
Then, the sample S arranged in the laser
試料Ｓに対するレーザアブレーションが終了すると、ベルトコンベア６３が動作して次位の試料Ｓがレーザ光照射容器６２内のレーザ光照射部４に配置されると共に、レーザアブレートされた試料Ｓがベルトコンベア６３によって洗浄液容器６１の他方側に移動させられる。このとき、次位の試料Ｓは、洗浄液の液面下に位置するレーザ光照射容器６２の開口部６２ａを介して試料待機部５からレーザ光照射部４に搬送されるため、レーザ光照射部４への大気の流入が防止されることになる。
When the laser ablation on the sample S is completed, the
以降、上述した工程が繰り返され、複数の試料Ｓが順次レーザアブレートされる。 Thereafter, the above-described steps are repeated, and a plurality of samples S are sequentially laser ablated.
以上説明したように、第５の実施形態においては、レーザ光照射部４に搬送される次位の試料Ｓは、試料待機部５で待機させられた後、レーザ光照射部４への大気の流入が防止されつつ、レーザ光照射容器６２の開口部６２ａを介して試料待機部５からレーザ光照射部４にベルトコンベア６３により搬送され、レーザ光照射部４でレーザアブレートされる。このように、試料待機部５からレーザ光照射部４への次位の試料Ｓの搬送に際してはレーザ光照射部４への大気の流入が防止されるため、レーザ光照射部４に次位の試料Ｓを導入する度にキャリアガスによってレーザ光照射部４のガスの置換を行うことが不要となる。従って、第５の実施形態によれば、複数の試料Ｓを順次効率良くレーザアブレートすることができる。
As described above, in the fifth embodiment, the next sample S transported to the laser
また、試料待機部５が設けられる洗浄液容器６１内には洗浄液が貯留されているため、洗浄液の液面下に位置するレーザ光照射容器６２の開口部６２ａを介して試料待機部５からレーザ光照射部４に次位の試料Ｓを搬送するに際し、レーザ光照射部４への大気の流入を確実に防止することができる。更に、試料待機部５が設けられる洗浄液容器６１内には洗浄液が貯留されているため、試料Ｓをレーザアブレートするだけでなく、試料Ｓを洗浄することができる。
［第６の実施形態］
In addition, since the cleaning liquid is stored in the cleaning
[Sixth Embodiment]
第６の実施形態に係るレーザアブレーションＩＣＰ質量分析システム１は、レーザアブレーション装置２のレーザ光照射部４及び試料待機部５の構成において、第１の実施形態に係るレーザアブレーションＩＣＰ質量分析システム１と異なっている。以下、相異点であるレーザ光照射部４及び試料待機部５について説明する。
The laser ablation ICP
図２０に示されるように、試料待機部５は、試料Ｓを洗浄するための洗浄液（例えば、アルコール等）が貯留された洗浄液タンク６４内において、洗浄液の液面下、すなわち洗浄液中に設けられている。また、レーザ光照射部４は、洗浄液タンク６４内において、洗浄液の液面上に形成された上部空間内に設けられている。そして、洗浄液タンク６４内には、洗浄液の液面上に周面の一部が位置した状態でローラ６５が設置されている。
As shown in FIG. 20, the
洗浄液タンク６４には、キャリアガスを洗浄液タンク６４の上部空間内に導入する導入管８、及び洗浄液タンク６４の上部空間外に導出する導出管９が接続されている。また、洗浄液タンク６４の上壁には、レーザ光Ｌを透過させるためのレーザ光透過部材４１が設けられている。
Connected to the cleaning
以上のように構成されたレーザ光照射部４及び試料待機部５においては、次のように複数の試料Ｓが順次レーザアブレートされる。
In the laser
まず、図２１（ａ）に示されるように、複数の試料Ｓがローラ６５の周面に取り付けられた状態で、洗浄液タンク６４内の上部空間内に設けられたレーザ光照射部４に所定の試料Ｓが配置される。
First, as shown in FIG. 21A, in a state where a plurality of samples S are attached to the peripheral surface of the
そして、レーザ光照射部４に配置された試料Ｓにレーザ光Ｌが照射されて試料Ｓがレーザアブレートされると共に、導入管８を介して洗浄液タンク６４内の上部空間内にキャリアガスが導入される。これにより、微粒子化された試料Ｓの一部は、キャリアガスにより運ばれて、導出管９を介してＩＣＰ質量分析装置３に送られる。このとき、新たな次位の試料Ｓは、洗浄液タンク６４内の洗浄液中、すなわち試料待機部５で待機させられる。
Then, the sample S arranged in the laser
試料Ｓに対するレーザアブレーションが終了すると、ローラ６５が回転して、図２１（ｂ）に示されるように、洗浄液タンク６４内の上部空間内に設けられたレーザ光照射部４に次位の試料Ｓが配置される。このとき、次位の試料Ｓは、洗浄液タンク６４内において、洗浄液中の試料待機部５から上部空間内のレーザ光照射部４に搬送されるため、レーザ光照射部４への大気の流入が防止されることになる。
When the laser ablation with respect to the sample S is completed, the
以降、上述した工程が繰り返され、複数の試料Ｓが順次レーザアブレートされる。 Thereafter, the above-described steps are repeated, and a plurality of samples S are sequentially laser ablated.
以上説明したように、第６の実施形態においては、レーザ光照射部４に搬送される次位の試料Ｓは、試料待機部５で待機させられた後、レーザ光照射部４への大気の流入が防止されつつ、試料待機部５からレーザ光照射部４にローラ６５により搬送され、レーザ光照射部４でレーザアブレートされる。このように、試料待機部５からレーザ光照射部４への次位の試料Ｓの搬送に際してはレーザ光照射部４への大気の流入が防止されるため、レーザ光照射部４に次位の試料Ｓを導入する度にキャリアガスによってレーザ光照射部４のガスの置換を行うことが不要となる。従って、第６の実施形態によれば、複数の試料Ｓを順次効率良くレーザアブレートすることができる。
As described above, in the sixth embodiment, the next-order sample S transported to the laser
本発明は、上述した各実施形態に限定されるものではない。例えば、試料分析装置は、ＩＣＰ質量分析装置に限定されず、ＩＣＰ発光分析装置や原子吸光分析装置等であってもよい。 The present invention is not limited to the above-described embodiments. For example, the sample analyzer is not limited to the ICP mass spectrometer, and may be an ICP emission analyzer, an atomic absorption analyzer, or the like.
１…レーザアブレーションＩＣＰ質量分析システム（レーザアブレーション試料分析システム）、２…レーザアブレーション装置、３…ＩＣＰ質量分析装置（試料分析装置）、４…レーザ光照射部、５…試料待機部、６…レーザ光照射室（第２の室）、７…試料待機室（第１の室）、４３…開閉扉、５２…キャリアガス流通路（第２の流通路）、５３…試料流通路（第１の流通路）、５４…搬送路、６１…洗浄液容器（第１の容器）、６２…レーザ光照射容器（第２の容器）、６２ａ…開口部、Ｌ…レーザ光、Ｓ…試料。
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記レーザ光が照射される前記試料が配置されると共に、微粒子化された前記試料の一部を運ぶためのキャリアガスが流通するレーザ光照射部と、
前記レーザ光照射部に搬送される次位の試料が待機させられる試料待機部とを備え、
前記試料待機部は、前記試料が流通する第１の流通路内に設けられ、
前記レーザ光照射部は、大気圧より高いガス圧の前記キャリアガスが流通する第２の流通路内に設けられ、
前記レーザ光照射部への大気の流入を防止しつつ、前記第１の流通路と前記第２の流通路とを連通する搬送路を介して前記試料待機部から前記レーザ光照射部に前記次位の試料を搬送することを特徴とするレーザアブレーション装置。 A laser ablation apparatus for pulverizing a part of the sample by irradiating the sample with laser light,
A laser beam irradiation unit in which the sample to be irradiated with the laser beam is arranged and a carrier gas for carrying a part of the micronized sample is circulated;
A sample standby unit for waiting for the next sample transported to the laser beam irradiation unit,
The sample standby part is provided in a first flow path through which the sample flows,
The laser beam irradiation unit is provided in a second flow path through which the carrier gas having a gas pressure higher than atmospheric pressure flows,
While preventing the air from flowing into the laser beam irradiation unit, the next from the sample standby unit to the laser beam irradiation unit via a conveyance path that communicates the first flow path and the second flow path. A laser ablation apparatus for transporting a specimen of a position.
前記レーザ光が照射される前記試料が配置されると共に、微粒子化された前記試料の一部を運ぶためのキャリアガスが流通するレーザ光照射部と、
前記レーザ光照射部に搬送される前記試料が複数載置される載置台と、
前記載置台に載置された複数の前記試料が待機させられる試料待機部とを備え、
前記試料待機部は、前記キャリアガスと同一のガスが充填される第１の室内に設けられ、
前記レーザ光照射部は、前記第１の室に隣接する第２の室内に設けられ、
前記載置台が移動させられて前記試料が前記第２の室の開口部から前記第２の室内に順次搬送されると共に、前記載置台によって前記開口部を塞ぐことにより、前記レーザ光照射部への大気の流入を防止しつつ、前記試料待機部から前記レーザ光照射部に前記試料が搬送されることを特徴とするレーザアブレーション装置。 A laser ablation apparatus for pulverizing a part of the sample by irradiating the sample with laser light,
A laser beam irradiation unit in which the sample to be irradiated with the laser beam is arranged and a carrier gas for carrying a part of the micronized sample is circulated;
A mounting table on which a plurality of the samples conveyed to the laser beam irradiation unit are mounted;
A sample waiting section for waiting for a plurality of the samples placed on the mounting table,
The sample standby section is provided in a first chamber filled with the same gas as the carrier gas,
The laser beam irradiation unit is provided in a second chamber adjacent to the first chamber,
The mounting table is moved so that the sample is sequentially transported from the opening of the second chamber into the second chamber, and the opening is closed by the mounting table to the laser light irradiation unit. the while preventing the inflow of air, features and, Relais chromatography the ablation device that pre Ki試 charge is conveyed to the laser beam irradiation unit from the sample standby unit.
前記レーザ光が照射される前記試料が配置されると共に、微粒子化された前記試料の一部を運ぶためのキャリアガスが流通するレーザ光照射部と、A laser beam irradiation unit in which the sample to be irradiated with the laser beam is arranged and a carrier gas for carrying a part of the micronized sample is circulated;
前記レーザ光照射部に搬送される次位の試料が待機させられる試料待機部とを備え、A sample standby unit for waiting for the next sample transported to the laser beam irradiation unit,
前記試料待機部は、所定の液体を貯留する第１の容器内に設けられ、The sample standby unit is provided in a first container that stores a predetermined liquid,
前記レーザ光照射部は、前記液体の液面下に開口部が位置するキャップ状の第２の容器内に設けられ、The laser beam irradiation unit is provided in a cap-shaped second container in which an opening is located below the liquid level,
前記レーザ光照射部への大気の流入を防止しつつ、前記開口部を介して前記試料待機部から前記レーザ光照射部に前記次位の試料が搬送されることを特徴とするレーザアブレーション装置。The laser ablation apparatus, wherein the next sample is transported from the sample standby unit to the laser beam irradiation unit through the opening while preventing air from flowing into the laser beam irradiation unit.
前記レーザアブレーション装置は、
請求項１〜３のいずれか一つに記載のレーザアブレーション装置である、
ことを特徴とするレーザアブレーション試料分析システム。 A laser ablation sample comprising: a laser ablation device that pulverizes a part of the sample by irradiating the sample with laser light; and a sample analysis device that performs a predetermined analysis on a part of the sample that has been atomized An analysis system,
The laser ablation apparatus is
The laser ablation apparatus according to any one of claims 1 to 3,
Laser ablation sample analysis system characterized by the above.
前記試料が流通する第１の流通路内に設けられた試料待機部で前記次位の試料を待機させる工程と、
前記キャリアガスが大気圧より高いガス圧で充填された前記レーザ光照射部への大気の流入を防止しつつ、前記第１の流通路と前記第２の流通路とを連通する搬送路を介して、前記試料待機部から前記レーザ光照射部に前記次位の試料を搬送する工程とを含むことを特徴とする試料導入方法。 In a laser ablation apparatus for pulverizing a part of the sample by irradiating the sample with a laser beam, the sample to be irradiated with the laser light is arranged and also carries a part of the pulverized sample A sample introduction method for introducing a next-order sample into a laser beam irradiation section provided in a second flow path through which the carrier gas flows.
Waiting the next sample in a sample standby section provided in a first flow path through which the sample flows;
Via a conveyance path that connects the first flow path and the second flow path while preventing air from flowing into the laser beam irradiation unit filled with the carrier gas at a gas pressure higher than atmospheric pressure. And a step of transporting the next-order sample from the sample standby unit to the laser beam irradiation unit.
載置台に載置された複数の前記試料を前記第２の室に隣接する第１の室内に設けられた試料待機部で待機させる工程と、
前記載置台を移動させて前記試料を前記第２の室の開口部から前記第２の室内に順次搬送すると共に、前記載置台によって前記開口部を塞ぐことにより、前記キャリアガスが充填された前記レーザ光照射部への大気の流入を防止しつつ、前記試料待機部から前記レーザ光照射部に前記試料を搬送する工程とを含むことを特徴とする試料導入方法。 In a laser ablation apparatus for pulverizing a part of the sample by irradiating the sample with a laser beam, the sample to be irradiated with the laser light is arranged and also carries a part of the pulverized sample A sample introduction method for introducing the sample into a laser beam irradiation section provided in a second chamber through which a carrier gas of
A step of waiting a plurality of the samples mounted on a mounting table in a sample standby section provided in a first chamber adjacent to the second chamber;
The carrier is filled with the carrier gas by moving the mounting table and sequentially transporting the sample from the opening of the second chamber into the second chamber, and closing the opening with the mounting table. And a step of conveying the sample from the sample standby unit to the laser beam irradiation unit while preventing air from flowing into the laser beam irradiation unit.
前記次位の試料を前記第１の容器内に設けられた試料待機部で待機させる工程と、
前記キャリアガスが充填された前記レーザ光照射部への大気の流入を防止しつつ、前記試料待機部から前記レーザ光照射部に前記次位の試料を搬送する工程とを含むことを特徴とする試料導入方法。 In a laser ablation apparatus for pulverizing a part of the sample by irradiating the sample with laser light, a cap-shaped second in which an opening is located below the surface of a predetermined liquid stored in the first container. The next sample is introduced into the laser beam irradiation section where the sample to be irradiated with the laser beam is disposed and the carrier gas for carrying a part of the micronized sample is circulated. A sample introduction method for
Waiting for the next-order sample in a sample standby section provided in the first container;
And transporting the next sample from the sample standby unit to the laser beam irradiation unit while preventing air from flowing into the laser beam irradiation unit filled with the carrier gas. Sample introduction method.
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