(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少種類Ｎ１の各輝線スペクトルの強度をそれぞれ検出することが可能な光検出器を備える発光分析装置で、母材中における測定対象の元素についての検量線を作成する検量線作成方法であって、
多種類Ｎ２（ただし、Ｎ２≧Ｎ１）の各輝線スペクトルの強度をそれぞれ検出することが可能な光検出器を備える基準発光分析装置で、元素を異なる既知濃度で母材中に含有する多数個Ｔ２の標準固体試料を測定することにより、多種類Ｎ２の各輝線スペクトルの強度をそれぞれ取得して、多種類Ｎ２の輝線スペクトルから選択される少なくとも１個の輝線スペクトルの強度と、母材中に含有される元素の濃度との関係を示す基準検量線を作成する基準検量線作成ステップと、
前記基準発光分析装置を用いて検量線作成ステップを繰り返して実行することにより、複数の種類の母材中における複数の種類の元素についての複数の基準検量線を作成して、複数の基準検量線が登録されたデータベースを作成するデータベース作成ステップと、
前記発光分析装置で測定しようとする母材の種類と、測定対象の元素若しくは元素に特有な波長を有する輝線スペクトルの種類とに基づいて、前記データベースから少なくとも１つの基準検量線を選択して、前記発光分析装置に基準検量線を記憶させる基準検量線記憶ステップと、
前記発光分析装置で、測定対象の元素を既知濃度で母材中に含有する少なくとも１個Ｔ１（ただし、Ｔ２＞Ｔ１）の標準固体試料を測定することにより、少種類Ｎ１の各輝線スペクトルの強度をそれぞれ取得する強度取得ステップと、
前記強度取得ステップで取得された輝線スペクトルの強度と、測定対象の元素の既知濃度と、記憶された基準検量線とに基づいて、前記基準発光分析装置の光検出器と発光分析装置の光検出器との検出感度差である補正係数を算出する補正係数算出ステップと、
記憶された基準検量線を補正係数で補正することにより、前記発光分析装置に検量線を記憶させる補正検量線記憶ステップとを含むことを特徴とする検量線作成方法。
【請求項２】
前記データベース作成ステップにおいて、母材中に複数の種類の元素が含有されたときに用いるための共存元素補正係数を算出して、当該共存元素補正係数が登録されたデータベースを作成し、
前記基準検量線記憶ステップにおいて、前記データベースから共存元素補正係数を発光分析装置に記憶させることを特徴とする請求項１に記載の検量線作成方法。
【請求項３】
前記基準検量線記憶ステップにおいて、前記発光分析装置で測定しようとする母材の種類と、測定対象の元素若しくは元素に特有な波長を有する輝線スペクトルの種類が入力されると、前記データベースから１つの基準検量線を選択するアルゴリズムが基準発光分析装置に記憶されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の検量線作成方法。
【請求項４】
前記補正係数算出ステップにおいて、強度取得ステップで取得された輝線スペクトルの強度と、測定対象の元素の既知濃度と、記憶された基準検量線とに基づいて、前記基準発光分析装置の光検出器と発光分析装置の光検出器との検出感度差である補正係数を算出するアルゴリズムが発光分析装置に記憶されていることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の検量線作成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スパーク放電、アーク放電、誘導結合プラズマ（Inductively Coupled Plasma＝ＩＣＰ）放電等の各種放電法やレーザ励起法等により、母材中に含有される測定対象の元素の濃度を算出するために、検量線を作成する検量線作成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
鉄鋼品種（例えば、低合金鋼や炭素鋼やステンレス鋼や低合鋳鉄等）や非鉄金属品種の多様化や高品質化や製鋼加工技術の発展に伴い、母材（例えば、Ｆｅ、Ｃｕ、Ａｌ等）中に含有される微量成分、特にＣ、Ｓｉ、Ｓ、Ｐ、Ｍｎ、Ｎｉ等の元素の量を厳密にコントロールすることが要求されてきており、鉄鋼材や非鉄金属材等の生産工場等での製鋼・精練工程において、母材中に含有される微量成分を定量することが重要となってきている。
このような製鋼・精練工程はオンライン操業であるため、定量結果が速やかに製鋼・精練工程にフィードバックされることが好ましい。
【０００３】
そこで、近年、母材中に含有される微量成分の定量を迅速に行うことができる発光分光分析方法が広く利用されるようになってきている。図４は、このような発光分光分析方法を用いる発光分析装置の一例を示す概略構成図である。
発光分析装置１０は、開孔２ａが形成されている発光スタンド２と、開孔２ａと対向する位置に設置された対向電極３と、各元素に特有な波長ｎを有する輝線スペクトルに分光する凹面回折格子（分光器）４と、輝線スペクトルの強度Ａｎを検出する受光素子１５ａを有する光検出器１５と、発光分析装置１０全体の制御を行うコンピュータ４０とを備える（例えば、特許文献１参照）。コンピュータ４０においては、データ処理部４１やメモリ２２を備え、さらにモニタ画面等を有する表示装置３１と、キーボードやマウス等を有する入力装置３０とが連結されている。
【０００４】
このような発光分析装置１０を用いて、例えば、低合金鋼（固体試料）６’における母材Ｆｅ中に含有される測定対象の元素Ｃの濃度ＹＣを算出するには、操作者は、まず、製鋼・精練工程中に採取した低合金鋼６’を切断、研磨した後、低合金鋼６’の分析面６ａ’が発光スタンド２の開孔２ａを塞ぐように、低合金鋼６’を当接する。次に、対向電極３に電圧を印加することにより、低合金鋼６’の分析面６ａ’と対向電極３との間でスパーク放電することで発光させる。そして、発生した発光光を凹面回折格子４に導入することにより、凹面回折格子４で発光光を、各元素に特有な波長ｎを有する輝線スペクトルに分光した後、光検出器１５で波長１５６．１ｎｍを有する輝線スペクトルの強度Ａ１５６．１を検出している。そして、コンピュータ４０は、輝線スペクトルの強度Ａ１５６．１を検量線（Ｃ／Ｆｅ）に当てはめることにより、母材Ｆｅ中に含有される元素Ｃの濃度ＹＣを算出している。
【０００５】
ところで、母材Ｆｅ中に含有される元素Ｃの濃度ＹＣを算出するためには、発光分析装置１０で予め検量線（Ｃ／Ｆｅ）を作成する必要があり、母材Ｆｅ中に既知濃度ＹＣ’の元素Ｃを含有する固体試料（以下、「標準固体試料」ともいう）６を発光分析装置１０で測定し、さらに元素Ｃを先程と異なる既知濃度ＹＣ’’で母材Ｆｅ中に含有する標準固体試料６を発光分析装置１０で測定した結果、輝線スペクトルの強度Ａ１５６．１と、母材Ｆｅ中に含有される元素Ｃの濃度ＹＣとの関係を示す検量線（Ｃ／Ｆｅ）を作成している。例えば、検量線（Ｃ／Ｆｅ）は、図２に示すように、ＹＣ＝αＣ／ＦｅＡ１５６．１２＋βＣ／ＦｅＡ１５６．１＋γＣ／Ｆｅで表される。
【０００６】
また、元素Ｃの濃度ＹＣだけでなく元素Ｓｉの濃度ＹＳｉを算出するためには、母材Ｆｅ中に既知濃度ＹＳｉ’の元素Ｓｉを含有する標準固体試料６を発光分析装置１０で測定し、さらに元素Ｓｉを先程と異なる既知濃度ＹＳｉ’’で母材Ｆｅ中に含有する標準固体試料６を発光分析装置１０で測定した結果、輝線スペクトルの強度Ａ２１２．４と、母材Ｆｅ中に含有される元素Ｓｉの濃度ＹＳｉとの関係を示す検量線（Ｓｉ／Ｆｅ）を作成している。例えば、検量線（Ｓｉ／Ｆｅ）は、ＹＳｉ＝αＳｉ／ＦｅＡ２１２．４２＋βＳｉ／ＦｅＡ２１２．４＋γＳｉ／Ｆｅで表される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００５−６９８５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、発光分析装置１０で複数（例えば、１０個）の検量線（Ｃ／Ｆｅ、Ｓｉ／Ｆｅ、・・・）を作成するためには、測定対象とする種類の元素（Ｃ、Ｓｉ、・・・）を様々な濃度Ｙ’、Ｙ’’、・・・で母材Ｆｅ中に含有する多数個Ｔ２（例えば、１００個）の標準固体試料６を測定する必要があった。また、母材もＦｅだけでなく他のものＳｎにおける複数（例えば、１０個等）の検量線（Ｃ／Ｓｎ、Ｓｉ／Ｓｎ、・・・）を作成するときには、さらに多数個Ｔ２（例えば、１００個）の標準固体試料６を測定する必要があった。よって、複数（例えば、２０個）の検量線を作成するためには、多数個（例えば、２００個）の標準固体試料６を測定する手間が非常にかかった。
また、検量線（Ｃ／Ｆｅ）を作成するためには、測定対象とする種類の元素Ｃが既知濃度ＹＣ’、ＹＣ’’、・・・で母材Ｆｅ中に含有される複数個Ｔ２の標準固体試料６を使用することになるが、標準固体試料６は、全体が均質で偏りのないものでなければならない。しかし、標準固体試料６は固体であるため、偏析・欠陥が生じることが多いので、各既知濃度Ｙ’、ＹＣ’’、・・・について均質なものを手に入れることは容易ではなかった。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題である多数個Ｔ２の標準固体試料６を測定する手間や、標準固体試料６の入手の困難さの問題を解決するために、本件発明者らは、検量線（Ｃ／Ｆｅ、Ｓｉ／Ｆｅ、・・・）を作成する検量線作成方法について検討を行った。そして、検討を行ったところ、使用しようとしている発光分析装置１０で作成した検量線（Ｃ／Ｆｅ、Ｓｉ／Ｆｅ、・・・）と、発光分析装置１０とは異なる他の発光分析装置で作成した検量線（Ｃ／Ｆｅ’、Ｓｉ／Ｆｅ’、・・・）（以下、「基準検量線」ともいう）とには、一定の相関性が生じ、この相関性を利用して、他の発光分析装置で作成した基準検量線（Ｃ／Ｆｅ’、Ｓｉ／Ｆｅ’、・・・）を補正して、発光分析装置１０に検量線（Ｃ／Ｆｅ、Ｓｉ／Ｆｅ、・・・）を作成することを見出した。このような検量線作成方法によれば、どこか（他の発光分析装置）で作成された基準検量線（Ｃ／Ｆｅ’、Ｓｉ／Ｆｅ’、・・・）を得ることができれば、発光分析装置１０で少なくとも１個Ｔ２（Ｔ２＞Ｔ１）の標準固体試料６を測定して、発光分析装置１０と他の発光分析装置との相関性を算出するだけで、発光分析装置１０で多数個Ｔ２の標準固体試料６を測定することなく、検量線（Ｃ／Ｆｅ、Ｓｉ／Ｆｅ、・・・）を作成することができる。
【００１０】
ところで、発光分析装置１０は、ある生産工場等での専用機として使用されるものが多数であり、特定の種類の母材Ｓｎ中に含有される特定の種類の元素Ｘｎの濃度Ｙｎを算出することができればよいため、少種類Ｎ１の各スペクトルの強度Ａｎをそれぞれ検出することが可能な光検出器１５しか備えていない。例えば、発光分析装置１０には、母材Ｆｅ中に含有される測定対象とする種類の元素Ｃ、Ｓｉに対応する輝線スペクトルが照射される位置のみに、受光素子１５ａが予め配置されている。つまり、発光分析装置１０は、ある生産工場等での専用機として使用されるものであるので、他の生産工場等で使用される発光分析装置とは、母材Ｓｎの種類も元素Ｘｎの種類も異なるため、受光素子１５ａが配置される位置は全く異なる。よって、どこか（他の発光分析装置）で作成された基準検量線（Ｃ／Ｆｅ’、Ｓｉ／Ｆｅ’、・・・）を得ることはなかなかできない。
【００１１】
一方、様々な種類の母材Ｓｎ中に含有される様々な種類の元素Ｘｎの濃度Ｙｎを算出することができる発光分析装置（以下、「基準発光分析装置」ともいう）も開発されている。図１は、このような基準発光分析装置の一例を示す概略構成図である。なお、発光分析装置１０と同様のものについては、同じ符号を付している。
基準発光分析装置１では、多数（例えば、７個）の受光素子５ａを有する光検出器５を用いて、各輝線スペクトルの強度Ａｎをそれぞれ検出している。例えば、基準発光分析装置１には、母材Ｆｅ中に含有される様々な種類の元素（例えば、Ｃ、Ｓｉ、Ｓ、Ｐ、Ｍｎ、Ｎｉ等）に対応する輝線スペクトルが照射される位置に、受光素子５ａが予め配置されている。
これにより、このような基準発光分析装置１で複数の基準検量線（Ｘｎ／Ｓｎ’、・・・）を作成して、複数の基準検量線（Ｘｎ／Ｓｎ’、・・・）が登録されたデータベースを作成しておけば、データベースから必要な基準検量線を選択して、発光分析装置１０に基準検量線（Ｘｎ／Ｓｎ’、・・・）を記憶させることができる。
【００１２】
すなわち、本発明の検量線作成方法は、少種類Ｎ１の各輝線スペクトルの強度をそれぞれ検出することが可能な光検出器を備える発光分析装置で、母材中における測定対象の元素についての検量線を作成する検量線作成方法であって、多種類Ｎ２（ただし、Ｎ２≧Ｎ１）の各輝線スペクトルの強度をそれぞれ検出することが可能な光検出器を備える基準発光分析装置で、元素を異なる既知濃度で母材中に含有する多数個Ｔ２の標準固体試料を測定することにより、多種類Ｎ２の各輝線スペクトルの強度をそれぞれ取得して、多種類Ｎ２の輝線スペクトルから選択される少なくとも１個の輝線スペクトルの強度と、母材中に含有される元素の濃度との関係を示す基準検量線を作成する基準検量線作成ステップと、前記基準発光分析装置を用いて検量線作成ステップを繰り返して実行することにより、複数の種類の母材中における複数の種類の元素についての複数の基準検量線を作成して、複数の基準検量線が登録されたデータベースを作成するデータベース作成ステップと、前記発光分析装置で測定しようとする母材の種類と、測定対象の元素若しくは元素に特有な波長を有する輝線スペクトルの種類とに基づいて、前記データベースから少なくとも１つの基準検量線を選択して、前記発光分析装置に基準検量線を記憶させる基準検量線記憶ステップと、前記発光分析装置で、測定対象の元素を既知濃度で母材中に含有する少なくとも１個Ｔ１（ただし、Ｔ２＞Ｔ１）の標準固体試料を測定することにより、少種類Ｎ１の各輝線スペクトルの強度をそれぞれ取得する強度取得ステップと、前記強度取得ステップで取得された輝線スペクトルの強度と、測定対象の元素の既知濃度と、記憶された基準検量線とに基づいて、前記基準発光分析装置の光検出器と発光分析装置の光検出器との検出感度差である補正係数を算出する補正係数算出ステップと、記憶された基準検量線を補正係数で補正することにより、前記発光分析装置に検量線を記憶させる補正検量線記憶ステップとを含むようにしている。
【００１３】
本発明の検量線作成方法では、１台の基準発光分析装置と少なくとも１台の発光分析装置とが使用される。「基準発光分析装置」は、多種類Ｎ２の各スペクトルの強度Ａｎをそれぞれ検出することが可能な光検出器を備える。これにより、様々な種類の母材Ｓｎ中に含有される様々な種類の元素Ｘｎの濃度Ｙｎを算出することができるようになっている。一方、「発光分析装置」は、少種類Ｎ１（Ｎ２≧Ｎ１）の各スペクトルの強度Ａｎをそれぞれ検出することが可能な光検出器を備える。これにより、特定の種類の母材Ｓｎ中に含有される特定の種類の元素Ｘｎの濃度Ｙｎを算出することができるようになっている。
そして、１台の基準発光分析装置には、多数個Ｔ２の標準固体試料を用いて検量線を記憶させることになるが、発光分析装置には、少数個Ｔ１（Ｔ２＞Ｔ１）の標準固体試料を用いて検量線を記憶させることになる。なお、標準固体試料は、例えば、半径ｒの円形の上面と底面とを有する円柱形状となっており、母材Ｓｎ中に既知濃度Ｙｎ’の元素Ｘｎを含有するものであり、全体が均質で偏りのないものである。そのため、標準固体試料を入手することは困難となっている。
【００１４】
本実施形態に係る検量線作成方法によれば、まず、基準発光分析装置と、多数個Ｔ２の標準固体試料とを準備する。
次に、基準発光分析装置で複数個Ｔ２の標準固体試料を測定することにより、多種類Ｎ２の各スペクトルの強度をそれぞれ取得して、スペクトルの強度Ａｎと、母材Ｓｎ中に含有される元素Ｘｎの濃度Ｙｎとの関係を示す基準検量線（Ｘｎ／Ｓｎ’）を作成する（基準検量線作成ステップ）。そして、基準検量線作成ステップを繰り返して実行することにより、複数の基準検量線（Ｘｎ／Ｓｎ’、・・・）が登録されたデータベースを作成する（データベース作成ステップ）。
【００１５】
次に、発光分析装置で母材Ｓｎ中における測定対象の元素Ｘｎについての検量線（Ｘｎ／Ｓｎ）を作成する際には、基準発光分析装置と、少数個Ｔ１の標準固体試料とを準備する。
次に、発光分析装置で測定しようとする母材の種類Ｓｎと測定対象の元素の種類Ｘｎ若しくは元素に特有な波長を有するスペクトルの種類ｎとに基づいて、データベースから基準検量線（Ｘｎ／Ｓｎ’）を選択して、発光分析装置に基準検量線（Ｘｎ／Ｓｎ’）を記憶させる（基準検量線記憶ステップ）。
しかし、基準発光分析装置の光検出器と発光分析装置の光検出器とでは、検出感度に差があるので、発光分析装置で基準検量線（Ｘｎ／Ｓｎ’）をそのまま用いることはできない。そこで、上述したように、発光分析装置とは異なる基準発光分析装置で作成した基準検量線とには、一定の相関性が生じるので、この相関性を利用して、基準発光分析装置で作成した基準検量線を補正して、発光分析装置に検量線を作成することになる。
【００１６】
まず、発光分析装置で、測定対象の元素Ｘｎを既知濃度Ｙｎ’で母材Ｓｎ中に含有する少数個Ｔ１の標準固体試料を測定することにより、少種類Ｎ１の各スペクトルの強度Ａｎをそれぞれ取得する（強度取得ステップ）。
次に、強度取得ステップで取得されたスペクトルの強度Ａｎと、測定対象の元素Ｘｎの既知濃度Ｙｎ’と、基準検量線（Ｘｎ／Ｓｎ’）とに基づいて、基準発光分析装置の光検出器と発光分析装置の光検出器との検出感度差である補正係数を算出する（補正係数算出ステップ）。例えば、基準発光分析装置で作成された図６に示すような基準検量線（Ｃ／Ｆｅ’）であるＹＣ＝αＣ／Ｆｅ’Ａ１５６．１２＋βＣ／Ｆｅ’Ａ１５６．１＋γＣ／Ｆｅ’を、発光分析装置に用いる図２に示すような検量線（Ｃ／Ｆｅ）であるＹＣ＝αＣ／ＦｅＡ１５６．１２＋βＣ／ＦｅＡ１５６．１＋γＣ／Ｆｅに変換することになる。
次に、基準検量線（Ｃ／Ｆｅ’）を補正係数で補正することにより、発光分析装置に検量線（Ｃ／Ｆｅ）を記憶させる（補正検量線記憶ステップ）。
【００１７】
そして、発光分析装置で、固体試料である母材Ｆｅ中に含有される元素Ｃの濃度ＹＣを算出するときには、固体試料を測定することにより、スペクトルの強度Ａ１５６．１を取得する。このようにして取得されたスペクトルの強度Ａ１５６．１を検量線（Ｃ／Ｆｅ）に当てはめることになる。
【発明の効果】
【００１８】
以上のように、本発明の検量線作成方法によれば、発光分析装置で、母材Ｓｎ中における測定対象の元素Ｘｎについての検量線（Ｘｎ／Ｓｎ）を作成するときに、基準検量線（Ｘｎ／Ｓｎ’）を得て、少数個Ｔ１の標準固体試料を準備するだけでよくなる。よって、多数個Ｔ２の標準固体試料を測定する手間や、標準固体試料の入手の困難さの問題を解決することができる。
【００１９】
（その他の課題を解決するための手段及び効果）
また、本発明の検量線作成方法は、前記データベース作成ステップにおいて、母材中に複数の種類の元素が含有されたときに用いるための共存元素補正係数を算出して、当該共存元素補正係数が登録されたデータベースを作成し、前記基準検量線記憶ステップにおいて、前記データベースから共存元素補正係数を発光分析装置に記憶させるようにしている。
【００２０】
そして、本発明の検量線作成方法は、前記基準検量線記憶ステップにおいて、前記発光分析装置で測定しようとする母材の種類と、測定対象の元素若しくは元素に特有な波長を有する輝線スペクトルの種類が入力されると、前記データベースから１つの基準検量線を選択するアルゴリズムが基準発光分析装置に記憶されているようにしている。
さらに、本発明の検量線作成方法は、前記補正係数算出ステップにおいて、強度取得ステップで取得された輝線スペクトルの強度と、測定対象の元素の既知濃度と、記憶された基準検量線とに基づいて、前記基準発光分析装置の光検出器と発光分析装置の光検出器との検出感度差である補正係数を算出するアルゴリズムが発光分析装置に記憶されているようにしている。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】基準発光分析装置の一例を示す概略構成図である。
【図２】検量線の一例である。
【図３】基準発光分析装置によるデータベース作成方法について説明するためのフローチャートである。
【図４】発光分析装置の一例を示す概略構成図である。
【図５】基準発光分析装置と発光分析装置とによる検量線作成方法について説明するためのフローチャートである。
【図６】基準検量線の一例である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。なお、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の態様が含まれることはいうまでもない。
【００２３】
本実施形態では、１台の基準発光分析装置１と多数の発光分析装置１０とを使用する。「基準発光分析装置」は、多種類（例えば、７種類）の各スペクトルの強度Ａｎをそれぞれ検出することが可能な光検出器５を備える。これにより、様々な種類の母材Ｓｎ中に含有される様々な種類の元素Ｘｎの濃度Ｙｎを算出することができるようになっている。一方、「発光分析装置」は、少種類（例えば、２種類）の各スペクトルの強度Ａｎをそれぞれ検出することが可能な光検出器１５を備える。これにより、特定の種類の母材Ｓｎ中に含有される特定の種類の元素Ｘｎの濃度Ｙｎを算出することができるようになっている。つまり、発光分析装置１０は、ある生産工場等での専用機として使用されるものである。
【００２４】
そして、１台の基準発光分析装置１には、多数個Ｔ２の標準固体試料６を用いて検量線（Ｘｎ／Ｓｎ’）を記憶させることになるが、発光分析装置１０には、少数個Ｔ１の標準固体試料６を用いて検量線（Ｘｎ／Ｓｎ）を記憶させることになる。なお、「標準固体試料」は、例えば、半径ｒの円形の上面と底面とを有する円柱形状となっており、母材Ｓｎ中に既知濃度Ｙｎ’の元素Ｘｎを含有するものであり、全体が均質で偏りのないものである。そのため、標準固体試料６を入手することは困難となっている。
また、「検量線」は、輝線スペクトルの強度Ａｎと、母材Ｓｎ中に含有される元素Ｘｎの濃度Ｙｎとの関係を示すものである。例えば、検量線（Ｃ／Ｆｅ）は、図２に示すように、ＹＣ＝αＣ／ＦｅＡ１５６．１２＋βＣ／ＦｅＡ１５６．１＋γＣ／Ｆｅで表される。
【００２５】
まず、基準発光分析装置１の一例について説明する。図１は、基準発光分析装置１の一例を示す概略構成図である。
基準発光分析装置１は、発光スタンド２と、対向電極３と、凹面回折格子（分光器）４と、光検出器５と、基準発光分析装置１全体の制御を行うコンピュータ２０とを備える。
発光スタンド２の上面には、円形状の開孔２ａが形成されており、対向電極３は、発光スタンド２の内部で、開孔２ａと対向する位置に設置されている。これにより、標準固体試料６の分析面６ａが、開孔２ａを塞ぐように当接されて、対向電極３に電圧が印加されると、分析面６ａと対向電極３との間でスパーク放電を行うことができるようになっている。
凹面回折格子４は、発光スタンド２の内部で、分析面６ａと対向電極２ａとの間でスパーク放電を行うことで発生した発光光が導入されるように配置されている。そして、凹面回折格子４は、発光光を、各元素に特有な波長ｎを有する輝線スペクトルに分光する。
光検出器５は、各輝線スペクトルの強度Ａｎをそれぞれ検出する複数（例えば、７個）の受光素子５ａを有する。つまり、１個の受光素子５ａは、対応付けられた元素Ｘｎに特有な波長ｎを有する輝線スペクトルの強度Ａｎを検出する。そして、複数の受光素子５ａでそれぞれ検出された輝線スペクトルの強度Ａｎは、コンピュータ２０に出力されるようになっている。
【００２６】
コンピュータ２０においては、データ処理部２１やメモリ２２を備え、さらにモニタ画面等を有するＣＲＴ（表示装置）３１と、キーボードやマウス等を有する入力装置３０とが連結されている。
データ処理部２１は、対向電極３に電圧を印加するとともに、光検出器５で各輝線スペクトルの強度Ａｎをそれぞれ検出する制御を行う。
【００２７】
ここで、基準発光分析装置１により、複数の検量線（Ｃ／Ｆｅ’、Ｓｉ／Ｆｅ’、・・・）を作成して、複数の検量線（Ｃ／Ｆｅ’、Ｓｉ／Ｆｅ’、・・・）が登録されたデータベースを作成するデータベース作成方法の一例について説明する。図３は、基準発光分析装置１によるデータベース作成方法について説明するためのフローチャートである。
まず、ステップＳ１０１の処理において、母材種類を示すパラメータＳｎ＝Ｓ０とするとともに、標準固体試料６の個数を示すパラメータｔ＝０とする。
次に、ステップＳ１０２の処理において、操作者は、Ｓｎ＝Ｓｎ、ｔ＝ｔの標準固体試料６の分析面６ａが開孔２ａを塞ぐように、標準固体試料６を当接する。
【００２８】
次に、ステップＳ１０３の処理において、データ処理部２１は、対向電極３に電圧を印加することにより、標準固体試料６の分析面６ａと対向電極３との間でスパーク放電することで発光させる。そして、発生した発光光を凹面回折格子４に導入することにより、凹面回折格子４で発光光を、各元素に特有な波長ｎを有する輝線スペクトルに分光した後、光検出器５で各輝線スペクトルの強度Ａｎをそれぞれ検出する。
次に、ステップＳ１０４の処理において、操作者は、Ｓｎ＝Ｓｎ、ｔ＝ｔ＋１の標準固体試料６を測定するか否かを判断する。このとき、例えば、１００（Ｔ２）個の標準固体試料６を測定することになる。標準固体試料６をまだ測定すると判断したときには、ステップＳ１０５の処理において、ｔ＝ｔ＋１とし、ステップＳ１０２の処理に戻る。
【００２９】
一方、標準固体試料６をもう測定しないと判断したときには、ステップＳ１０６の処理において、操作者は、ｔ個の標準固体試料６における母材Ｓｎ中に含有される元素Ｘｎの既知濃度Ｙｎ’と輝線スペクトルの強度Ａｎとに基づいて、基準検量線（Ｘｎ／Ｓｎ’）を作成してメモリ２２に記憶させる（基準検量線作成ステップ）。例えば、基準検量線（Ｃ／Ｆｅ’）は、図６に示すようにＹＣ＝αＣ／Ｆｅ’Ａ１５６．１２＋βＣ／Ｆｅ’Ａ１５６．１＋γＣ／Ｆｅ’で表される。また、基準検量線（Ｓｉ／Ｆｅ’）は、ＹＳｉ＝αＳｉ／Ｆｅ’Ａ２１２．４２＋βＳｉ／Ｆｅ’Ａ２１２．４＋γＳｉ／Ｆｅ’で表される。なお、このとき、母材Ｓｎ中に複数の種類の元素Ｘｎが含有されたときに用いるための共存元素補正係数も作成してメモリ２２に記憶させる。
次に、ステップＳ１０７の処理において、操作者は、母材種類がＳｎ＝Ｓｎ＋１である標準固体試料６を測定するか否かを判断する。標準固体試料６をまだ測定すると判断したときには、ステップＳ１０８の処理において、Ｓｎ＝Ｓｎ＋１とし、ステップＳ１０２の処理に戻る。つまり、標準固体試料６をもう測定しないと判断するときまで、ステップＳ１０２〜Ｓ１０６の処理が繰り返されることになる（データベース作成ステップ）。
一方、標準固体試料６をもう測定しないと判断したときには、本フローチャートを終了させる。
【００３０】
次に、発光分析装置１０の一例について図４を用いて説明する。
発光分析装置１０は、発光スタンド２と、対向電極３と、凹面回折格子（分光器）４と、光検出器１５と、発光分析装置１０全体の制御を行うコンピュータ４０とを備えている。そして、発光分析装置１０は、ある生産工場において、母材Ｆｅ中に含有される元素Ｃの濃度ＹＣと元素Ｓｉの濃度ＹＳｉとを算出するために使用されるものである。
【００３１】
光検出器１５は、各輝線スペクトルの強度（Ａ１５６．１、Ａ２１２．４）をそれぞれ検出する２個の受光素子１５ａを有する。つまり、発光分析装置１０には、測定対象とする種類の元素Ｃ、Ｓｉに対応する輝線スペクトルが照射される位置のみに、受光素子５ａが予め配置されている。よって、母材Ｆｅ中に含有される元素Ｃの濃度ＹＣと元素Ｓｉの濃度ＹＳｉとを算出するために、元素Ｃに特有な波長（１５６．１ｎｍ）を有する輝線スペクトルが照射される位置と、元素Ｓｉに特有な波長（２１２．４ｎｍ）を有する輝線スペクトルが照射される位置とに、受光素子１５ａがそれぞれ配置されている。そして、２個の受光素子５ａでそれぞれ検出された輝線スペクトルの強度（Ａ１５６．１、Ａ２１２．４）は、コンピュータ４０に出力されるようになっている。
【００３２】
コンピュータ４０においては、データ処理部４１やメモリ２２を備え、さらにモニタ画面等を有する表示装置３１と、キーボードやマウス等を有する入力装置３０とが連結されている。
データ処理部４１は、対向電極３に電圧を印加するとともに、光検出器１５で各輝線スペクトルの強度（Ａ１５６．１、Ａ２１２．４）をそれぞれ検出する制御を行う。
【００３３】
ここで、基準発光分析装置１と発光分析装置１０とを用いて、発光分析装置１０で検量線（Ｃ／Ｆｅ、Ｓｉ／Ｆｅ）を作成する検量線作成方法の一例について説明する。図５は、基準発光分析装置１と発光分析装置１０とによる検量線作成方法について説明するためのフローチャートである。
まず、ステップＳ２０１の処理において、発光分析装置１０で測定しようとする母材Ｆｅと測定対象の元素Ｃ、Ｓｉ（若しくは元素Ｃ、Ｓｉに特有な波長を有する輝線スペクトルの種類ｎ（１５６．１、２１２．４ｎｍ））とに基づいて、基準発光分析装置１のメモリ２２に記憶されたデータベースから２つの基準検量線（Ｃ／Ｆｅ’、Ｓｉ／Ｆｅ’）を選択して、発光分析装置１０のメモリ２２に基準検量線（Ｃ／Ｆｅ’、Ｓｉ／Ｆｅ’）を記憶させる（基準検量線記憶ステップ）。このとき、発光分析装置１０で測定しようとする母材の種類Ｆｅと、測定対象の元素Ｃ（若しくは元素Ｃに特有な波長を有する輝線スペクトルの種類１５６．１ｎｍが入力装置３０で入力されると、データベースから１つの基準検量線（Ｃ／Ｆｅ’）を選択するアルゴリズムが基準発光分析装置１のメモリ２２に記憶されているようにしてもよい。また、このとき、基準発光分析装置１のメモリ２２から発光分析装置１０のメモリ２２に共存元素補正係数も記憶させるようにしてもよい。
【００３４】
次に、ステップＳ２０２の処理において、母材種類を示すパラメータＳｎ＝Ｓ０とするとともに、標準固体試料６の個数を示すパラメータｔ＝０とする。
次に、ステップＳ２０３の処理において、操作者は、Ｓｎ＝Ｓｎ、ｔ＝ｔの標準固体試料６の分析面６ａが開孔２ａを塞ぐように、標準固体試料６を当接する。
【００３５】
次に、ステップＳ２０４の処理において、データ処理部４１は、対向電極３に電圧を印加することにより、標準固体試料６の分析面６ａと対向電極３との間でスパーク放電することで発光させる。そして、発生した発光光を凹面回折格子４に導入することにより、凹面回折格子４で発光光を、各元素に特有な波長ｎを有する輝線スペクトルに分光した後、光検出器１５で各輝線スペクトルの強度（Ａ１５６．１、Ａ２１２．４）をそれぞれ検出する（強度取得ステップ）。
次に、ステップＳ２０５の処理において、操作者は、Ｓｎ＝Ｓｎ、ｔ＝ｔ＋１の標準固体試料６を測定するか否かを判断する。このとき、例えば、１個や２個（Ｔ１）の標準固体試料６を測定することになり、ステップＳ１０４の処理で判断した標準固体試料６の個数Ｔ２より少なくなる。標準固体試料６をまだ測定すると判断したときには、ステップＳ２０６の処理において、ｔ＝ｔ＋１とし、ステップＳ２０３の処理に戻る。
【００３６】
一方、標準固体試料６をもう測定しないと判断したときには、ステップＳ２０７の処理において、操作者は、ｔ個の標準固体試料６における母材Ｆｅ中に含有される元素Ｃの既知濃度ＹＣ’と元素Ｓｉの既知濃度ＹＳｉ’と、輝線スペクトルの強度（Ａ１５６．１、Ａ２１２．４）と、基準検量線（Ｃ／Ｆｅ’、Ｓｉ／Ｆｅ’）とに基づいて、基準発光分析装置１０の光検出器５と発光分析装置１の光検出器１５との検出感度差である補正係数を算出してメモリ２２に記憶させる（補正係数算出ステップ）。例えば、基準発光分析装置１で作成された図６に示すような基準検量線（Ｃ／Ｆｅ’）であるＹＣ＝αＣ／Ｆｅ’Ａ１５６．１２＋βＣ／Ｆｅ’Ａ１５６．１＋γＣ／Ｆｅ’を、発光分析装置１０に用いる図２に示すような検量線（Ｃ／Ｆｅ）であるＹＣ＝αＣ／ＦｅＡ１５６．１２＋βＣ／ＦｅＡ１５６．１＋γＣ／Ｆｅに変換することになる。また、基準発光分析装置１で作成された基準検量線（Ｓｉ／Ｆｅ’）であるＹＳｉ＝αＳｉ／Ｆｅ’Ａ２１２．４２＋βＳｉ／Ｆｅ’Ａ２１２．４＋γＳｉ／Ｆｅ’を、発光分析装置１０に用いる検量線（Ｓｉ／Ｆｅ）であるＹＳｉ＝αＳｉ／ＦｅＡ２１２．４２＋βＳｉ／ＦｅＡ２１２．４＋γＳｉ／Ｆｅに変換することになる。このとき、強度取得ステップで取得された輝線スペクトルの強度Ａ１５６．１と、測定対象の元素Ｃの既知濃度ＹＣ’と、記憶された基準検量線（Ｃ／Ｆｅ’）とに基づいて、基準発光分析装置１の光検出器５と発光分析装置１０の光検出器１５との検出感度差である補正係数を算出するアルゴリズムが発光分析装置１０のメモリ２２に記憶されているようにしてもよい。
【００３７】
次に、ステップＳ２０８の処理において、基準検量線（Ｃ／Ｆｅ’、Ｓｉ／Ｆｅ’）を補正係数で補正することにより、発光分析装置１０に検量線（Ｃ／Ｆｅ、Ｓｉ／Ｆｅ）を記憶させる（補正検量線記憶ステップ）。例えば、検量線（Ｃ／Ｆｅ）は、図２に示すように、ＹＣ＝αＣ／ＦｅＡ２１２．４２＋βＣ／ＦｅＡ２１２．４＋γＣ／Ｆｅで表される。また、検量線（Ｓｉ／Ｆｅ）は、ＹＳｉ＝αＳｉ／ＦｅＡ１５６．１２＋βＳｉ／ＦｅＡ１５６．＋γＳｉ／Ｆｅで表される。
次に、ステップＳ２０９の処理において、操作者は、母材種類がＳｎ＝Ｓｎ＋１である標準固体試料６を測定するか否かを判断する。標準固体試料６をまだ測定すると判断したときには、ステップＳ２１０の処理において、Ｓｎ＝Ｓｎ＋１とし、ステップＳ２０３の処理に戻る。
一方、標準固体試料６をもう測定しないと判断したときには、本フローチャートを終了させる。
【００３８】
以上のように、検量線作成方法によれば、発光分析装置１０で、母材Ｓｎ中における測定対象の元素Ｘｎについての検量線（Ｘｎ／Ｓｎ）を作成するときに、基準検量線（Ｘｎ／Ｓｎ’）を得て、少数個Ｔ１の標準固体試料６を準備するだけでよくなる。よって、多数個Ｔ２の標準固体試料６を測定する手間や、標準固体試料６の入手の困難さの問題を解決することができる。
【００３９】
（他の実施形態）
上述した検量線作成方法におけるステップＳ２０１の処理において、基準検量線と共存元素補正係数とを記憶させる構成としたが、母材中に多量の元素が含有されたときに用いるための１００％補正情報も記憶させるような構成としてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
本発明は、スパーク放電、アーク放電、誘導結合プラズマ放電等の各種放電法やレーザ励起法等により、母材中に含有される測定対象の元素の濃度を算出する発光分析装置等に利用することができる。
【符号の説明】
【００４１】
１：  基準発光分析装置
５、１５：  光検出器
６：  標準固体試料
１０：  発光分析装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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