(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
原子吸光装置内に用いられる噴霧器において、
ａ）  毛管組立体が備えられ、この組立体が
ｉ）  毛管ホールダと
ｉｉ）  この毛管ホールダの一端に取付けられたサファイア製毛管尖端とを有しており、前記毛管ホールダの他端が試料溶液源に接続され、前記毛管尖端が約０．７６ｍｍの外径を有しており、また、
ｂ）  入口部分と、狭窄部分と、鐘形出口部分とを有するベンチュリ部材が備えられ、前記狭窄部分が約０．９２ｍｍの内径を有しており、また、
ｃ）一端が前記ベンチュリ部材に接続されたボディ組立体が備えられ、更に
ｄ）  前記毛管組立体を前記ボディ組立体内に軸方向移動可能に組付ける手段が備えられ、その結果、前記毛管ホールダを部分的に前記ベンチュリ部材入口部分内へ差込み、かつまた前記毛管尖端を前記ベンチュリ狭窄部内へ差込むことができ、
ｅ）  更に、前記毛管尖端の近くから前記ベンチュリ部材に対し圧縮オキシダントを供給する手段が備えられ、これにより試料溶液を前記毛管尖端から吸出して、微細な液体の霧と気体との混合物を生成させ、この混合物が、ベンチュリ部材の前記鐘形出口部分から放出されることを特徴とする、原子吸光装置内に用いられる噴霧器。
【請求項２】
前記毛管ホールダがポリエーテルエーテルケトン製であり、約６．３５ｍｍ程度の長さを有しており、かつまた前記毛管尖端が前記毛管ホールダ端部から約３．０５ｍｍ外方へ延びていることを特徴とする、請求項１記載の噴霧器。
【請求項３】
前記ベンチュリ部材の前記鐘形出口部分が、放物線形状を有し、約７．１６ｍｍの半径と約１０°のテーパ夾角を有する界面により形成されていることを特徴とする、請求項１記載の噴霧器。
【請求項４】
前記サファイア製毛管尖端の突出端部が、水平面に対し約３０°の角度で斜めにカットされていることを特徴とする、請求項１記載の噴霧器。
【請求項５】
原子吸光装置内に使用する噴霧器において、
ａ）  毛管組立体が備えられ、この組立体が、
ｉ）  内部を貫通する軸方向流路を有する毛管ホールダと、
ｉｉ）  前記毛管ホールダの一端に取付けられ、前記軸方向流路と流体連通するサファイア製毛管尖端と、
ｉｉｉ）  前記毛管ホールダの他端に、ねじ付け可能に取付けられた毛管グランドナット組立体とを有しており、この毛管グランドナット組立体が、毛管グランドナットと、プレスばめによりグランドナットに固定結合されたテフロン製管と、前記グランドナットに一端をそう入された試料供給管とを有しており、そのさい前記供給管の一端が、前記テフロン製管の一端に当付けられ、この一端と流体連通するようにされ、更に前記試料供給管の他端が試料溶液源に接続されており、また前記グランドナットが、前記毛管ホールダと結合されて双方の間にシールが形成され、更に前記テフロン製管の他端が前記軸方向流路と流体連通するようにされており、また
ｂ）  入口部分と、狭窄部分と、鐘形出口部分とを有するベンチュリ部材が備えられており、更に
ｃ）  前記ベンチュリ部材に一端が結合されたボディ組立体が備えられており、  ｄ）  前記ボディ組立体内に前記毛管組立体を軸方向移動可能に取付ける手段が備えられ、これによって前記毛管ホールダが部分的に前記ベンチュリ入口部分にそう入され、かつ前記毛管尖端が前記ベンチュリ狭窄部分にそう入されることを特徴とする、原子吸光装置内に用いる噴霧器。
【請求項６】
原子吸光装置内に用いる噴霧器において、
ａ）  毛管組立体が備えられ、この組立体が、
ｉ）  内部を軸方向に貫通する流路を有する毛管ホールダと、
ｉｉ）  毛管ホールダの一端に取付けられ、前記軸方向流路と流体連通しているサファイア製毛管尖端と、
ｉｉｉ）  前記毛管ホールダの他端にねじ付け可能に取付けられた毛管グランドナット組立体とを有しており、この組立体が、毛管グランドナットと、グランドナットにプレスばめにより固定結合されたテフロン製管と、前記グランドナットに一端がそう入された試料供給管とを有し、そのさい前記供給管の一端が、前記テフロン製管の一端に当付けられ、この一端と流体連通するようにされ、更に、前記試料供給管の他端が試料液体源に接続されており、また前記グランドナットが前記毛管ホールダと結合され双方間にシールが形成されており、更にまた前記テフロン製管の他端が前記軸方向流路と流体連通するようにされており、また、
ｂ）  入口部分と、狭窄部分と、鐘形出口部分とを有するベンチュリ部材が備えられており、更に
ｃ）  ボディ組立体が備えられ、この組立体が、
ｉ）  一端を前記ベンチュリ部材に結合された主ボディ部分と、
ｉｉ）  前記主ボディ部分の他端に結合され、前記毛管組立体を案内する形状に構成された内面を有するスプール状部分と、
ｉｉｉ）  前記主ボディ部分に対しスプール部分の外面をシールする手段と、
ｉｖ）  前記スプール部分に対して前記毛管ホールダの外面をシールする手段とを有しており、更に、
ｃ）  前記主ボディ部分にねじ付け可能に取付けられた毛管調節ナットが備えられており、このナットによって前記主ボディ部分に対し前記毛管組立体を軸方向に移動させることができ、それによって、前記毛管ホールダが前記ベンチュリ部材入口部分にそう入され、かつ前記毛管尖端が前記狭窄部分にそう入され、また、前記毛管組立体が、軸方向調節中に回動することのないように防止する手段が備えられており、更に、
ｅ）  前記主ボディ部分に、ねじ付け可能に取付けられた毛管ロックナットが備えられ、このナットによって前記調節ナットが選定位置にロックされ、更にまた、
ｆ）  前記ボディ組立体に結合された噴霧器ボディ延長部組立体が備えられ、この延長部組立体により前記毛管尖端の近くの前記ベンチュリ部材へ圧縮オキシダントが送られ、前記毛管尖端から試料溶液を吸出し、微細な液体霧と気体との混合物が生成され、この混合物が、ベンチュリ部材の前記鐘形出口部分から噴出されることを特徴とする、原子吸光装置内に用いる噴霧器。
【請求項７】
原子吸光装置内に用いる噴霧器において、
ａ）  毛管組立体が備えられ、この組立体が、
ｉ）  内部を軸方向流路が貫通している毛管ホールダと、
ｉｉ）  この毛管ホールダの一端に取付けられ、前記軸方向流路と流体連通しているサファイア製毛管尖端と、
ｉｉｉ）  前記毛管ホールダの他端に、ねじ付け可能に取付けられた毛管グランドナット組立体とを有しており、この毛管グランドナット組立体が、毛管グランドナットと、プレスばめによりグランドナットに固定結合されたテフロン製管と前記グランドナットに一端がそう入された試料供給管とを有し、そのさい前記供給管の一端が、前記テフロン製管の一端に当付けられ、この一端と流体連通するようにされ、更に、前記供給管の他端が試料液体源に接続され、前記グランドナットがテーパ面を有し、このテーパ面が前記毛管ホールダの肩に係合し、双方の間にシールが形成され、更に前記テフロン製管の他端が前記軸方向流路と流体連通しており、また、
ｂ）  入口部分と、狭窄部分と、鐘形出口部分とを有するベンチュリ部材が備えられ、
ｃ）  ボディ組立体が備えられ、この組立体が、
ｉ）  一端を前記ベンチュリ部材に結合された主ボディ部分と、
ｉｉ）  前記主ボディ部分の他端に結合され、前記毛管組立体の案内用に構成された内面を有するスプール状部分と、
ｉｉｉ）  前記主ボディ部分内面に対してスプール状部分外面をシールするスプールＯリングと、
ｉｖ）  前記スプール状部分内面に対し前記毛管ホールダ外面をシールする第２Ｏリングとを有しており、
ｄ）  主ボディ部分に、ねじ付け可能に取付けられた毛管調節ナットが備えられ、このナットにより前記毛管組立体が前記主ボディ部分に対し軸方向に移動せしめられ、それによって、前記毛管ホールダが部分的に前記ベンチュリ部材入口部分にそう入され、かつ前記毛管尖端が前記ベンチュリ部材狭窄部分にそう入されるようにされており、更に、前記毛管組立体が、軸方向調節中、回動することのないよう防止する手段が備えられており、更に
ｅ）  前記主ボディに、ねじ付け可能に取付けられた毛管ロックナットが備えられ、このナットにより前記調節ナットが選定位置にロックされ、
ｆ）  前記毛管ホールダと前記スプール状部分との間に圧縮ばねが備えられ、このばねにより、前記毛管組立体が一方の軸方向に予圧を与えられており、
ｇ）  前記ボディ組立体に結合された噴霧器ボディ延長部組立体が備えられ、これにより、前記毛管尖端近くの前記ベンチュリ部材へ圧縮オキシダントが送られ、微細液体霧と気体との混合物が形成され、この混合物が前記ベンチュリ部材鐘形出口部分から噴出されることを特徴とする、原子吸光装置内に用いる噴霧器。
【請求項８】
前記毛管ホールダと前記スプール状部分との間に圧縮ばねが配置され、このばねにより前記毛管組立体が一方の軸方向に予圧を与えられることを特徴とする、請求項６記載の噴霧器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、原子吸光分光分析装置、特に、この装置に関連する噴霧器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
原子吸光分光分析の場合、特定元素に特徴的な共鳴スペクトル線において放射線を吸光測定することにより、もとの試料溶液内のその元素の濃度の程度が明らかにされる。吸光測定目的で元素を霧化する最も一般的な技術の１つは、当該元素の試料溶液をガスバーナ内へ導入するというものである。ガスバーナ内で溶液粒滴が蒸気化され、元素は最終的には霧化され、装置の流路内で放射線を生成し、当該元素の大部分が原子状態となる。
【０００３】
元素を含有する溶液を適切に災で処理するため、溶液は、微細な噴霧に変えられ、次いで、バーナへ導入する前に燃料及びオキシダントガスと混合されねばならない。微細な噴霧は、たとば米国特許第４１２５２２５号明細書に開示されているような噴霧器を用いて達せられる。
【０００４】
噴霧器には、一般には、ベンチュリ型の制限部が設けられ、開口を通過後、急速で流れるガス（以下ではオキシダントと呼ぶ）が、この制限部を通過し、試料溶液の一部がガス流に引込まれ、処理中の溶液が霧化される。溶液は、高速で流れるガス流により生ぜしめられるベンチュリ効果で吸出される。
【０００５】
試料を含むガス、すなわちオキシダントは、次いでバーナ室へ入り、バーナ室内で補助入口からの付加オキシダント及び燃料、たとえばアセチレンと混合される。次いで、バーナヘッド内へ導入され、ここで点火される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
米国特許第４１２５２２５号明細書の噴霧器は、連続的な耐蝕性単一管である毛管が特徴である。この単一管は、一方の端部の吸出される尖端から、他端の試料溶液供給部まで、全距離にわたって延びている。本発明の目的は、以下の説明で明らかとなるように、前記先行技術を改良することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、内部を貫通する軸方向流路を備えた毛管ホールダと、一端に取付けられたサファイア製毛管尖端とを有する毛管組立体と組合された原子吸光装置内に用いる新規かつ改良された噴霧器を提供するものである。本発明の一形式の場合、毛管グランドナット組立体が毛管ホールダの他端に、ねじ付け可能に取付けられている。この組立体は、毛管グランドナットと、プレスばめによりグランドナットに固定結合されたテフロン製管と、グランドナットに一端がそう入された試料供給管とを有し、そのさい前記一端が、前記テフロン製管の一端に当付けられ、この一端と流体連通せしめられている。試料供給管の他端は、試料溶液源に接続されている。グランドナットは毛管ホールダに噛合わされ、双方の間にはシールが形成されている。テフロン管の他端は軸方向流路と流体連通している。更に、本発明の噴霧器は、入口部分と、狭窄部分と、鐘形出口部分とを有するベンチュリ部材を有している。更に、本発明の一形式によれば、噴霧器はボディ組立体を有し、この組立体の一端がベンチュリ部材に結合されている。ボディ組立体内に毛管組立体を取付るための手段が設けられ、この取付け手段により、軸方向移動が可能になる結果、毛管ホールダが部分的にベンチュリ部材入口部分内へそう入され、かつ毛管尖端がベンチュリ部材狭窄部内へそう入されることができる。毛管尖端近くのベンチュリ部材に圧縮オキシダントを供給する手段が備えられ、これによって毛管尖端から試料溶液が吸出され、微細な液体霧とガスとの混合物が生成され、この混合物がベンチュリ部材の鐘形出口部分を介して噴霧される。
【０００８】
本発明の一態様によれば、毛管ホールダはポリエーテルエーテルケトン製であり、約６．３５ｍｍ程度の長さを有している。毛管尖端は、約０．７６ｍｍの外径を有し、前記毛管ホールダ端から外方へ約３．０５ｍｍ延びている。
【０００９】
本発明の別の態様によれば、ベンチュリ部材の狭窄部分は約０．９２ｍｍ程度の直径を有し、鐘形の出口部分は放物線形状を有し、かつ約７．１６ｍｍの半径と約１０°の夾角のテーパの界面により画定されている。
【００１０】
【実施例】
本発明のこのほかの目的及び利点は、当業者には、以下で添付図面についての説明及び特許請求の範囲の記載から明らかになるであろう。
【００１１】
図１には、毛管組立体１２を有する、原子吸光装置内に用いられる噴霧器１０が示されている。毛管組立体１２は毛管ホールダ１４を有している。毛管ホールダ１４の一端には、サファイア製毛管尖端１６を受容する小内径部が備えられている。この尖端１６は、図２に符号１７で示されているように、プレスばめによりホールダ１４に固定結合されており、双方の間には密封結合状態が成立している。尖端１６は、約０．３９８ｍｍの内径と、約０．７６ｍｍの外型を有している。
【００１２】
この尖端１６は、ベンチュリ部材２８の狭窄部分５４（図１）にそう入されるように構成されている。ホールダ１４の、符号１８で示した部分は、約１．５５ｍｍの外径を有し、これにより強度が与えられ、部分的に入口部分３１に入り込んでいる。毛管尖端１６は、ほとんどの物質に対し耐蝕性を有するサファイア製であり、したがって、電子吸光試料となる事実上すべての化学溶液に使用可能である。サファイア製尖端は、約４．０６ｍｍの長さであり、ホールダ１４の端部から約３．０５ｍｍ外方へ延びている。尖端１６は、突出端約３０°斜めにカットされている。ホールダ１４はポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）製である。
【００１３】
毛管ホールダ１４は、また、他端に雌ねじ山部６０を有し、この雌ねじ山部６０が毛管グランドナット組立体６４（図３）の雄ねじ山部６２と噛合っている。グランドナット組立体６４は、毛管グランドナット６６と、グランドナット６６にプレスばめ（図３の符号７０の個所）により固定結合されたテフロン製管６８を有している。グランドナット６６とテフロン製管６８と間は密封されている。毛管グランドナット６６はポリプロピレン（天然）製である。グランドナット組立体６４は、また、ポリエチレン製の試料供給管２１を有している。供給管２１は試料溶液源に接続されている。この供給管２１は、テフロン製管６８に突当るところ７２まで、グランドナット６６の端部内へそう入されている。グランドナット６６は、符号７４で示されているテーパ面を有している。使用時に、毛管グランドナット組立体６４は、ホールダ１４の肩７６にテーパ面７４が接触するまでホールダ１４内へねじ込まれる。これによって、組立体６４とホールダ１４との間の密封が保証される。
【００１４】
噴霧器１０は、更に、全体が符号２４で示されたボディ組立体を有している。ボディ組立体２４の主ボディ部分２６は、ベンチュリ部材２８をプレスばめするため、機械加工されている。主ボディ部分は、他端も機械加工され、毛管組立体を案内するスプール状部材３０をプレスばめするようにされている。ベンチュリ部材２８はＰＥＥＫ製であり、狭窄部分５４の直径は約０．９２ｍｍである。また、滑らかな鐘形の出口部分５６は、放物線状をなし、約７．１６ｍｍの半径と約１０°の夾角の界面により画定されている。ベンチュリ部材は符号３１で示された入口部分を有している。スプール状部材３０の一方の端部の内面３２は、毛管組立体１２を案内する機能を有している。Ｏリング３４は、部材３０の外面を主ボディ部分２６の内面に対してシールしている。また、Ｏリング３５は、毛管ホールダ１４の外面を部材３０の内面に対してシールしている。
【００１５】
毛管ホールダ１４は、突出したキー部分２２を有し、このキー部分は部材３０の対応縦スロット７６内をスライドする。このキー部分２２は案内として役立ち、この結果、毛管組立体は調節中に回動せず、最適位置に留まる。この最適位置は、図２に符号１９で示したように、３０°の角度で斜面が“上向き”となる位置、つまり水平の線から３０°の角度をなす位置である。
【００１６】
噴霧器のボディ延長部材３６（図１）は、ボディ組立体２４にオキシダントを供給するのに役立っている。ナットコネクタ３８は、オキシダント供給管４０を延長部材３６に押圧し、適切なシールが可能となる。噴霧器の主ボディ２６に対し延長部材３６の一端をシールするために、Ｏリング４２が配置されている。
【００１７】
毛管調節ナット４４が、主ボディ２６の符号４５のところにねじ付けられている。この調節ナットは、ベンチュリ部材２８の狭窄部分内へ軸方向に毛管尖端１６を移動させ、使用時の位置と同じ位置に位置決めできる。毛管ロックナット４６は、主ボディ部分２６上にねじ込み可能に取付けられ、調節ナット４４をその設定位置にロック、もしくは保持する機能を有している。圧縮ねじ４８が、ホールダ１４の肩７８とスプール状部材３０との間で作用し、毛管組立体に対し常に一方の軸方向に予圧を与えている。１対のＯリング５０は、ボディ組立体２４を端キャップ（図示せず）内でシールする。
【００１８】
使用時、圧縮ガスはオキシダント供給管４０から流入し、環状流路５２と、スプール状部材３０の軸方向孔５３とを通り、ベンチュリ部材２８の狭窄部分５４に入る。狭窄部分内のガスは、きわめて高速で、かつまた比較的低い絶対圧力で、たとえば約０．２８水銀柱メートル（約１１水銀柱インチ）真空で流れているので、試料溶液がサファイア製毛管尖端１６から高速で流れるガスと一緒に吸出される。同時に溶液は、きわめて微細な液滴に霧化され、ガスと微細な液体の噴霧又は霧との混合物が生成される。この混合物がベンチュリ部材２８の末拡がりの部分、すなわち鐘形部分５６内に拡散される。この混合物が、原子吸光装置のバーナ室へ送られる。
【００１９】
以上のように、本発明は、試料によって濡らされるすべての表面がポリマー、サファイア、その他の非金属耐蝕性材料のいずれか製である新規かつ改良型の噴霧器を提供するものであり、これにより、１つの噴霧器を原子吸光分光分析試料用の事実上すべての化学溶液に使用することが可能となった。
【００２０】
本明細書では本発明の特定実施例を説明目的で開示したが、当業者には、本明細書の記載に従って更に別の変更態様が可能であろう。したがって本発明の範囲を決定するに当っては、添付クレイムを参照せねばならない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明により構成された噴霧器を中心線に沿って切断した断面図である。
【図２】図１に示されている毛管ホールダを中心線に沿って切断した断面図である。
【図３】図１に示されている毛管グランドナットを中心線に沿って切断した断面図である。
【符号の説明】
１０    噴霧器
１２    毛管組立体
１４    毛管ホールダ
１６    毛管尖端
２１    試料供給管
２２    キー部分
２４    噴霧器ボディ組立体
２６    主ボディ部分
２８    ベンチュリ部材
３０    スプール状部分
３４，３５    Ｏリング
３６    延長部
３８    コネクタ
４０    オキシダント供給管
４２    Ｏリング
４４    毛管調節ナット
４６    毛管ロックナット
４８    圧縮ばね
５０    Ｏリング対
５２    環状流路
５４    狭窄部分
５６    鐘形部分
６０    内ねじ山部
６２    外ねじ山部
６４    毛管グランドナット組立体
６６    毛管グランドナット
６８    テフロン製管
７４    テーパ面
７６    肩
【図１】
0003670055.tif 000002
【図２】
0003670055.tif 000003
【図３】
0003670055.tif 000004