(57)【要約】【課題】放電終了後の放電電極の残留電圧を信頼性の高い放出手段で放出し、放電中の不必要な電流によるエネルギーの消費もない発光分光分析装置を提供する。【解決手段】筐体７は例えば接地抵抗１０Ω程度で接地され、抵抗体２１は例えば１０Ω程度の低抵抗で構成される。放電終了後操作者が開閉扉１２を開成すると、押し棒１３へ作用する力はなく、バネ１８の弾力が導電体１５に作用して導電体１５を放電電極１１に圧接させる。したがって、放電電極１１は抵抗体２１を介して筐体７に接続される。開閉扉１２を閉成する場合は、操作者が開閉扉１２をａの方向に閉成する。押し棒１３は開閉扉１２の閉成動作に伴いａ方向に移動し、導電体１５に作用し導電体１５をａの方向に揺動させる。【選択図】          図１
0003141723.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
試料と放電電極を対向配置させ両者間に放電を生起させて発光させその光を分光して検出器にて検出する計測手段と、試料の出し入れのための開閉扉を備えた試料室を収容する筐体と、前記筐体を接地させ該筐体と放電電極との間に抵抗体を介在できる安全維持機構を備え、検出器からの出力信号にて試料の分析を行う発光分光分析装置において、一端が抵抗体を介して筐体に接続されるとともに他端は放電電極に対して当接離反可能な導電体を設け、この導電体を開閉扉の開成時には放電電極に当接し、閉成時には放電電極から離反作動する作動機構を備えた安全維持装置を有することを特徴とする発光分光分析装置。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、試料を放電により発光させて試料からの光を検出し分析を行う発光分光分析装置に係り、特に感電を防止する安全維持装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の発光分光分析装置は、図４に示すとおり、放電電極１１と試料Ｓが対向配置（円内の拡大図参照）されその間で電源５から供給される電力により放電が生起する試料室４１と、該放電で発せられる光を開孔Ｈを介して取り出し分光する分光器２と、前記分光器２によって分光された各波長成分の光を各波長成分に対応して配設された検出器で電気信号に変換し計測する計測部３と、この計測されたデータのデータ処理や装置の制御をする演算制御部４と、分析データあるいは操作メニュー等を表示する表示器６などの発光分析用主要各要素と、演算制御部４と表示器６を除き試料室４１ならびに主要各要素を一体的に収容保持する筐体７からなる構造を有している。
【０００３】
図４において、試料室４１は上視図で示されている。電源５に収容される安全維持機構は、放電電極１１と接地された筐体７（アース電位）の間に例えば５０ｋΩ〜１００ｋΩ程度の抵抗体（図示せず）が常時接続される構造を有する。放電終了後の放電電極１１の残留電圧は、抵抗体とコンデンサ（図示せず）の時定数で減少していき安全が確保される。該コンデンサは放電電極１１に接続され、放電電極１１と試料Ｓとの間の放電のためのエネルギー（例えばスパーク放電の場合１０００Ｖ〜数万Ｖに充電された電荷）を蓄積するものであり、その容量は例えば２０００μＦ程度である。また、試料室４１の開閉扉１２が開成時には分析のスタートボタンが機能しないなど感電防止の安全対策が施されている。
【０００４】
放電を途中で停止した場合などは、コンデンサの残留電圧が大きく、これを放出するためにコンデンサと筐体７の間には放電停止後例えば３００Ω程度の低抵抗がリレー接点を介して接続され安全は確保される。
【０００５】
通常、発光分光分析装置では、試料の形状や材質あるいは必要な感度と精度などによって、スパーク放電やアーク放電など放電の種類や測定波長などを切り替えて分析を行う。試料を分析する際、操作者は、試料室の開閉扉を開いて試料を分析位置に設置して開閉扉を閉め分析スタートボタンを押す。分析のスタートに伴い放電電極と試料の間に電圧が印加され高電流が流れ放電し、試料表面の放電部位は放電電流によって急激に加熱され蒸発する。気化した試料の成分元素はさらにスパークあるいはアーク中で励起され、元素固有の波長の輝線スペクトルを有する光が発せられる。この光が分光器で分光され各元素に対応して配設された検出器で電気信号に変換され、これらの電気信号より計測部で成分元素別の濃度が求められる。
【０００６】
放電発光を繰り返すと、放電電極が消耗したり、放電電極の先端部や放電発光空間の内壁に汚れが付着したりするので、放電電極を新品と交換したり汚染部分をクリーニングする必要が生じる。また、試料と放電電極との放電は最初の数秒間は測定を行わず試料表面を予備処理するための予備放電が行われ、その後に測定のための分析放電が行われる。分析の精度を上げるとともに、放電電極のメンテナンス頻度を減少させ、放電電極の使用時間を長くするために、放電電極として、分析用放電電極と予備放電用放電電極を配設し切替使用する試料室を備えた発光分光分析装置が提供されている（例えば特許文献１参照）。
【０００７】
上述のとおり発光分光分析装置は、試料室内で放電電極と試料との間に高電圧を印加し高電流での放電を発生させるため、試料室と分光器と計測部等を一体的に保持する筐体は、正常な動作と安全を維持するために、導電性部材で構成され、接地抵抗が例えば１０Ω程度の専用アースで接地される。
【特許文献１】特開２００２−７１５６９号公報
【考案の開示】
【考案が解決しようとする課題】
【０００８】
上記のとおり、放電電極と筐体の間に高抵抗を常時接続している場合、放電中にも不必要な電流が流れエネルギーが消費される。また、放電終了後リレー接点を介して低抵抗を筐体に接続する場合はリレーの耐電圧や接点の大電流に対する耐久性が小さい。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本考案は、試料と放電電極を対向配置させ両者間に放電を生起させて発光させその光を分光して検出器にて検出する計測手段と、試料の出し入れのための開閉扉を備えた試料室を収容する筐体と、前記筐体を接地させ該筐体と放電電極との間に抵抗体を介在できる安全維持機構を備え、検出器からの出力信号にて試料の分析を行う発光分光分析装置において、一端が抵抗体を介して筐体に接続されるとともに他端は放電電極に対して当接離反可能な導電体を設け、この導電体を開閉扉の開成時には放電電極に当接し、閉成時には放電電極から離反作動する作動機構を備えた安全維持装置を有する。したがって、試料室の開閉扉が開くと放電電極の電位は筐体の電位となる。
【考案の効果】
【００１０】
本考案においては、放電が終了して試料室の開閉扉の開成時のみ放電電極が導電体と低抵抗を介してアース電位の筐体に接続されるので、放電中の不必要な電流によるエネルギーの消費はなく、放電終了後の放電電極を早く安全な電圧にまで下げることができる。また、試料室の開閉扉の閉成時は放電電極と導電体の距離を充分離しておく設計ができ、耐電圧特性は良好で、放電電極と導電体の接触面を大きく設計することにより、接点の大電流に対する耐久性も良好である。
【考案を実施するための最良の形態】
【００１１】
発光分光分析装置の筐体は、正常な動作と安全を維持するために、接地抵抗が例えば１０Ω程度の専用アースで接地されるのが望ましい。また、開閉扉が開成の時体と放電電極との間に接続される抵抗の発する熱は、抵抗を支持するホルダを介して筐体に放熱される。
【００１２】
開閉扉の開成時の放電電極への導電体の接触は、開閉扉の隙間から操作者の指が入る直前の状態で生起する。また、放電電極と導電体は交換容易な支持構造である。
【実施例】
【００１３】
本考案の実施例について図１〜図３を参照して説明する。図１は、本考案の実施例による発光分光分析装置の概略構造を示す図である。図２は、本考案の実施例による発光分光分析装置の試料室１の縦断面を示す図である。図３は、本考案の実施例による発光分光分析装置の試料室１の開閉扉１２が閉成時の状態を示す図である。なお、図１、図３において試料室１は上視図で示されており、試料Ｓと放電電極１１の距離関係を円内に拡大して示している。
【００１４】
本考案の実施例による発光分光分析装置は、図１に示すとおり、放電電極１１と試料Ｓが対向配置されその間で電源５から供給される電力により放電が生起する試料室１と、該放電で発する光を開孔Ｈを介して取り出し分光する分光器２と、前記分光器２によって分光された各波長成分の光を各波長成分に対応して配設された検出器で電気信号に変換し計測する計測部３と、この計測されたデータのデータ処理や装置の制御をする演算制御部４と、分析データあるいは操作メニュー等を表示する表示器６と、試料室１と分光器２と計測部３と電源５を一体的に保持する筐体７からなる構造を有する。電源５には放電電極１１に接続されるコンデンサ（図示せず）が配設される。該コンデンサは放電のためのエネルギーを蓄積するものであり、その容量は例えば２０００μＦ程度である。
【００１５】
図１で示される試料室１は開閉扉１２が開成時の状態であり、上視図で示されている。図２は、図１の断面Ａ−Ａ´を矢印の方向から視た断面図である。試料室１に収容される安全維持装置は、図１、図２に示すとおり、一辺が試料室１の入口の一辺に回転自在に支持された開閉扉１２と、筐体７に固定されたガイド１４に摺動自在に保持され開閉扉１２と導電体１５との間に配設され絶縁材で構成された押し棒１３と、一端が絶縁台座１６を介して筐体７に固定され導体で構成された支持台１７に回転自在に保持された導電体１５と、一端が導電体１５に支持され他の一端が支持台１７に保持され導体で構成されたバネ支承板１９に支持されたバネ１８と、導線２０でバネ支承板１９に接続され導線２３で筐体７に接続されホルダ２２を介して筐体７に固定された抵抗体２１からなる構造を有する。
【００１６】
筐体７は例えば接地抵抗１０Ω程度で接地され、抵抗体２１は例えば１０Ω程度の低抵抗で構成される。開閉扉１２が開成の場合は、押し棒１３への作用力はなく、バネ１８の弾力が導電体１５に作用して導電体１５を放電電極１１に押し当てる。したがって、放電電極１１は抵抗体２１を介して筐体７に接続される。開閉扉１２を閉塞する場合は、操作者が開閉扉１２をａ方向に閉成する。押し棒１３は開閉扉１２の閉成動作に伴いａ方向に移動し、導電体１５に作用して導電体１５をａの方向に揺動させる。上述のとおり安全維持装置は作動する。
【００１７】
図３は、試料室１の上視図であり開閉扉１２が閉成時の状態を示している。バネ１８の弾力に抗して開閉扉１２の閉塞力が押し棒１３を介して導電体１５に作用し、導電体１５は放電電極１１から離れ、分析（放電）開始が可能となる。分析（放電）終了後開閉扉１２を開成する場合は、操作者が開閉扉１２をｂ方向に開成する。押し棒１３は開閉扉１２の開成に伴いｂ方向に移動し、導電体１５はバネ１８の弾力によりｂの方向に揺動する。
【００１８】
本考案は以上の構造であるから、放電が終了して試料室１の開閉扉１２の開成時のみ放電電極１１が導電体１５と低抵抗（例えば１０Ω程度）の抵抗体２１を介してアース電位の筐体７に接続されるので、放電中の不必要な電流によるエネルギーの消費はなく、放電終了後の放電電極１１の残存電圧を時定数０．０２秒程度の速さで安全な電圧にまで下げる。また、試料室１の開閉扉１２の閉成時は放電電極１１と導電体１５の距離を充分離しておく設計ができ、耐電圧特性は良好で、放電電極１１と導電体１５の接触面を大きく設計することにより、接点の大電流に対する耐久性も良好である。なお、図３において図１に示す符号と同一の部品は、図１と同一の部品であり、これらの詳細な説明は省略する。
【００１９】
図示例においては、開閉扉１２の開成時、一端が支持台１７に回転自在に保持された導電体１５がバネ１８の弾力の作用により放電電極１１に接触する構造であるが、代わりに、一端が支持台１７に板バネを介して固定された導電体が該板バネの弾力の作用により放電電極１１に接触する構造でも同様の機能を有し本考案に含まれる。また、開閉扉１２の開成時、一端が支持台１７に固定された導電性の板バネが該板バネの弾力の作用により放電電極１１に接触する構造でも本考案は実施可能である。上述のとおり本考案は図示例に限定されるものではなく種々の変形例を包含する。
【産業上の利用可能性】
【００２０】
本考案は、試料を放電により発光させて試料からの光を検出し分析を行う発光分光分析装置に関し、特には感電を防止する安全維持装置に関する。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本考案の実施例による発光分光分析装置の概略構造を示す図である。
【図２】本考案の実施例による発光分光分析装置の試料室の縦断面を示す図である。
【図３】本考案の実施例による発光分光分析装置の試料室の開閉扉が閉成時の状態を示す図である。
【図４】従来の発光分光分析装置の概略構造を示す図である。
【符号の説明】
【００２２】
１  試料室
２  分光器
３  計測部
４  演算制御部
５  電源
６  表示器
７  筐体
１１  放電電極
１２  開閉扉
１３  押し棒
１４  ガイド
１５  導電体
１６  絶縁台座
１７  支持台
１８  バネ
１９  バネ支承板
２０  導線
２１  抵抗体
２２  ホルダ
２３  導線
４１  試料室
Ｈ  開孔
Ｓ  試料
【図１】
0003141723.tif 000003
【図２】
0003141723.tif 000004
【図３】
0003141723.tif 000005
【図４】
0003141723.tif 000006