(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
誘導コイル(120, 220)を高周波発生器（230）に接合して、プラズマトーチ(110, 210)とともに、分光計（200）用の誘導結合プラズマ源（100）を提供するよう構成されたコネクタアセンブリ（300）であって、
前記高周波発生器（230）に接続された径方向の締め付け部材（310）であって、前記誘導コイル(120, 220)の端部（315）を受け入れ、かつ前記誘導コイル(120, 220)を径方向に締め付けるように構成された内面（352）を備える径方向の締め付け部材（310）と、
前記締め付け部材（310）と前記誘導コイル(120, 220)の端部（315）との間を封止する封止部材（345）とを備え、
前記誘導コイル(120, 220)と前記高周波発生器（230）との間で、実質的に導電性であり、かつ実質的に液密な接続であって、前記径方向の締め付け部材（310）または前記誘導コイル(120, 220)の持続的な変形を引き起こすことのない固定された接続を提供するよう構成されている、コネクタアセンブリ（300）。
【請求項２】
前記径方向の締め付け部材（310）は、
前記誘導コイル(120, 220)の前記端部（315）を受け入れるよう構成された前記内面（352）を有し、外面（351）をさらに有するスリーブ（350）と、
前記スリーブ（350）の前記外面（351）に係合して、前記径方向の締め付け部材（310）と前記誘導コイル(120, 220)の前記端部（315）との間の前記接続を実質的に固定するよう構成された内面（362）を有する固定具（360）とを備えている、請求項１に記載のコネクタアセンブリ（300）。
【請求項３】
前記スリーブ（350）は、長手方向の部分（355）を区画するため軸方向に切られたスロット（353）を備えている、請求項2に記載のコネクタアセンブリ（300）。
【請求項４】
前記長手方向の部分（355）は、前記固定具（360）の、補完的に先細りとされた内面（362）に係合するよう構成された、先細りに形成された端部（358）を有している、請求項3に記載のコネクタアセンブリ（300）。
【請求項５】
前記固定具（360）の前記内面（362）は、前記スリーブ（350）の前記外面（351）に設けられた、補完的なネジ山に係合するよう構成されたネジ山を有している、請求項2に記載のコネクタアセンブリ（300）。
【請求項６】
前記スリーブ（350）の前記内面（352）との係合のために、前記誘導コイル(120, 220)の前記端部（315）に実装された雄コネクタ要素（340）をさらに含む、請求項2に記載のコネクタアセンブリ（300）。
【請求項７】
前記封止部材（345）は、前記雄コネクタ要素（340）に実装されている、請求項6に記載のコネクタアセンブリ（300）。
【請求項８】
前記雄コネクタ要素（340）は、当該雄コネクタ要素（340）が前記スリーブ（350）内に挿入される度合いを示すガイド（348）を備えている、請求項6に記載のコネクタアセンブリ（300）。
【請求項９】
前記スリーブ（350）の前記内面（352）は、前記誘導コイル(120, 220)の前記端部（315）に直接係合している、請求項2に記載のコネクタアセンブリ（300）。
【請求項１０】
プラズマトーチ(110, 210)と、誘導コイル(120, 220)と、前記誘導コイル(120, 220)を高周波発生器（230）に接合して、誘導結合プラズマ源（100）を提供するよう構成されたコネクタアセンブリ（300）とを備える誘導結合プラズマ分光計（200）であって、前記コネクタアセンブリ（300）は、
a.  前記高周波発生器（230）に接続された径方向の締め付け部材（310）であって、前記誘導コイル(120, 220)の端部（315）を受け入れ、かつ前記誘導コイル(120, 220)を径方向に締め付けるように構成された内面（352）を有する径方向の締め付け部材（310）と、
b.  前記締め付け部材（310）と前記誘導コイル(120, 220)の端部（315）との間を封止する封止部材（345）とを備え、
前記コネクタアセンブリ（300）は、前記誘導コイル(120, 220)と前記高周波発生器（230）との間で、実質的に導電性であり、かつ実質的に液密な接続であって、前記径方向の締め付け部材（310）または前記誘導コイル(120, 220)の持続的な変形を引き起こすことのない固定された接続を提供するよう構成されている、誘導結合プラズマ分光計（200）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、誘導結合プラズマ（ICP）分光計に関し、より詳しくは、化学分析で使用するための分光計において誘導結合プラズマ源を実装するための手段に関する。
【背景技術】
【０００２】
誘導結合プラズマ（inductively coupled plasma; ICP）分光法では、分析の対象となる試料中の非常に低い水準の化学元素の存在を検知することができる。誘導結合プラズマ分光計は、分光計および誘導結合プラズマ源という二つの主要な部品からなっている。
【０００３】
誘導結合プラズマ源は、プラズマトーチと、トーチを通って流れるアルゴンなどの適切なガスに電磁エネルギーを結合することにより、プラズマを生成しおよび維持するための誘導コイル（「出力」または「ワーク」コイルとしても知られる）とを備えている。誘導コイルは、通常らせんに形成されており、プラズマが生成されることになるトーチの部分の周りに同心に配置されている。
【０００４】
誘導コイルは通常、圧入嵌め（compression style fitting）を使用して、高周波（RF）発生器に接続されている。誘導コイルとRF発生器との間の接続は、導電性でなければならない。また、RF電力損失は、誘導コイルを水冷することを必要とするため、誘導コイルとRF発生器との間の結合手段は水密でなければならない。
【０００５】
特定の公知の誘導結合プラズマ（ICP）分光法システムでは、接合箇所にわたって水密の封止および導電性を実現するために、圧入嵌めを使用している。この方式の嵌め込みは「オリーブ」または「フェルール」部品およびナットを含んでおり、その際、取り付け中に、フェルールは誘導コイルに対し恒久的に押し下げられ、ナットがそこで上から締め付けられる。これにより、オリーブまたはフェルールおよび誘導コイルの管が恒久的に変形されて、それにより、水密かつ導電性の接合箇所が形成される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
公知の結合手段の短所は、誘導コイルを嵌めて整列することが、一度だけしかできないことである。最初の取り付け中にナットを締め付けるときに、トーチおよびRF発生器に対する誘導コイルの整列が最適化されていないと、フェルールおよび誘導コイルの管の変形が起きた後で、誘導コイルの位置を続けて変更することが不可能となる。
【０００７】
別の短所は、誘導コイルが一つの器具に嵌められると、取り外して別の器具で使用することができないことである。これは、器具の間の機械公差の違いにより、異なる器具で、これがトーチの周りに同心に取り付けられることが起こりにくくなるためである。
【０００８】
さらに、フェルールとナットとの間の摩擦により、取り付け中にナットが締め付けられたときに、誘導コイルの管に捻れトルクが加えられる。この捻れトルクにより、精密に形成された誘導コイルが歪められ、それにより、コイルのピッチが変更され、インダクタの性能を低下させる。コイルの歪みは、プラズマトーチの周りの誘導コイルの軸方向の同心度にも影響を与え、トーチ内のプラズマの位置に影響を与え、それゆえに、器具の性能にも影響を与える。
【０００９】
ゆえに、上述した公知の圧入嵌めの少なくとも1つ以上の短所を克服する、改良されたコネクタアセンブリが望まれている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明によれば、誘導コイルを高周波発生器に接合して、プラズマトーチとともに、分光計用の誘導結合プラズマ源を提供するためのコネクタアセンブリが提供される。コネクタアセンブリは、高周波発生器に接続されており、誘導コイルの端を受け入れるよう構成された内面を有する径方向の締め付け部材と、封止部材とを備えている。コネクタアセンブリは、径方向の締め付け部材または誘導コイルの持続的な変形を引き起こすことなく、誘導コイルの端とRF発生器との間の、実質的に導電性であり、かつ実質的に液密である固定された接続を提供するよう構成されている。
【００１１】
例として、径方向の締め付け部材は、高周波発生器に接続されたスリーブと、固定具（例えばナット）とを備えていてもよい。スリーブは、誘導コイルの端を受け入れるよう構成された内面を提供し、外面をさらに有している。固定具は、スリーブの外面に係合して、径方向の締め付け部材と誘導コイルの端との間の接続を固定するよう構成された内面を有している。
【００１２】
さらに、スリーブは、長手方向の部分を区画する軸方向のスロットを含んでいてもよい。長手方向の部分は、固定具の、補完的に先細りとされた内面に係合するよう構成された、先細りとされた端を有していてもよい。
【００１３】
固定具は、スリーブの外面に設けられた、補完的なネジ山に係合するよう構成されたネジ山を有していてもよい。
【００１４】
封止部材はリング状であってもよく、かつ、例としてＯリング型封止の形状を取っていてもよい。
【００１５】
主たる実施形態では、雄コネクタ要素が、スリーブの内面との係合のために、誘導コイルの端に実装されている。封止部材は、雄コネクタ要素に実装されていてもよい。
【００１６】
雄コネクタ要素は、雄コネクタ要素がスリーブ内に挿入される度合いを示すガイドをさらに含んでいてもよい。誘導結合プラズマ分光計で誘導コイルを取り付けまたは交換する際にガイドを使用することで、誘導コイルとRF発生器との間で液密の封止が実現されたときを示すことができる。ガイドは例えば、雄コネクタ要素を包囲する溝の形態を取っていてもよい。
【００１７】
代替的な主たる実施形態によれば、スリーブの内面は、誘導コイルの端に直接係合している。この実施形態では、誘導コイルに実装された別体の雄コネクタ要素の必要がなくなる。
【００１８】
本発明の別の主たる実施形態によれば、誘導結合プラズマ分光計が、プラズマトーチと、誘導コイルと、誘導コイルを高周波発生器に接合して、誘導結合プラズマ源を提供するためのコネクタアセンブリとを備えている。コネクタアセンブリは、高周波発生器の部品である径方向の締め付け部材を備えている。径方向の締め付け部材は、誘導コイルの端を受け入れるよう構成された内面と、封止部材とを有している。コネクタアセンブリは、径方向の締め付け部材または誘導コイルの持続的な変形を引き起こすことなく、誘導コイルの端とRF発生器との間の、実質的に導電性であり、かつ実質的に液密である固定された接続を提供するよう構成されている。
【００１９】
例として、径方向の締め付け部材は、高周波発生器に関連付けられたスリーブを備えていてもよい。スリーブは、誘導コイルの端を受け入れるよう構成された内面を提供し、外面をさらに有している。径方向の締め付け部材は、スリーブの外面に係合して、径方向の締め付け部材と誘導コイルの端との間の接続を固定するよう構成された内面を有する固定具をさらに備えている。
【００２０】
さらに、スリーブは、長手方向の部分を区画する軸方向のスロットを含んでいてもよい。長手方向の部分は、固定具の、補完的に先細りとされた内面に係合するよう構成された、先細りとされた端を有していてもよい。
【００２１】
固定具は、スリーブの外面に設けられた、補完的なネジ山に係合するよう構成されたネジ山を有していてもよい。
【００２２】
封止部材はリング状であってもよく、かつ、例としてＯリング型封止の形状を有していてもよい。
【００２３】
主たる実施形態では、雄コネクタ要素が、スリーブの内面との係合のために、誘導コイルの端に実装されている。封止部材は、雄コネクタ要素に実装されていてもよい。
【００２４】
雄コネクタ要素は、雄コネクタ要素がスリーブ内に挿入される度合いを示すガイドをさらに備えていてもよい。誘導結合プラズマ分光計で誘導コイルを取り付けまたは交換する際にガイドを使用することで、誘導コイルとRF発生器との間で実質的に液密の封止が実現されたときを示すことができる。ガイドは例えば、雄コネクタ要素を包囲する溝の形態を取ってもよい。
【００２５】
別の主たる実施形態によれば、スリーブの内面は、誘導コイルの端に直接係合している。この主たる実施形態では、別体の雄コネクタ要素の必要がなくなる。
【００２６】
また本発明の別の主たる実施形態によれば、誘導コイルと高周波発生器との間の接続を固定して、プラズマトーチとともに、分光計用の誘導結合プラズマ源を提供するための方法が提供される。本方法は、高周波発生器に関連付けられた径方向の締め付け部材を備えるコネクタアセンブリを提供することを含んでいる。径方向の締め付け部材は、誘導コイルの端を受け入れるよう構成された内面と、封止部材とを有している。本方法は、封止部材が、誘導コイルと径方向の締め付け部材の内面との間に、実質的に液密の封止を提供するよう、誘導コイルの端を径方向の締め付け部材内に挿入することをも含んでいる。本方法は、径方向の締め付け部材を固定して、誘導コイルとRF発生器との間の接続を固定することをも含んでいる。有益なことに、接続は、径方向の締め付け部材または誘導コイルの持続的な変形を引き起こすことなく、実質的に導電性でもあり、かつ実質的に液密でもある。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】典型的な公知の誘導結合プラズマ（ICP）源を示す断面図である。
【図２】本発明の主たる実施形態に係るコネクタアセンブリを使用する高周波発生器に結合された誘導結合プラズマ源を含む誘導結合プラズマ（ICP）分光計を示す等角図である。
【図３Ａ】本発明の主たる実施形態に係る高周波発生器に誘導コイルを接合するための接続アセンブリを示す等角図である。
【図３Ｂ】図3Aの接続アセンブリを示す分解等角図である。
【図４】本発明の主たる実施形態に係る接続アセンブリおよび誘導コイルに対するプラズマトーチの位置を示す等角図である。
【図５】図3A、図3Bおよび図4に示された接続アセンブリの拡大断面図である。
【図６Ａ】本発明の別の主たる実施形態に係る高周波発生器に誘導コイルを接合するための接続アセンブリを示す分解等角図である。
【図６Ｂ】結合された状態にある図6Aに示された接続アセンブリの等角図である。
【図７】図6Bに示された結合された接続アセンブリの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
本明細書に記載の実施形態は、以下の詳細な説明を、添付の図面とともに読むときに、最もよく理解される。さまざまな特徴が必ずしも縮尺に従って描かれているわけでないことを強調しておく。事実、説明を明瞭にするために、寸法は任意で拡大または縮小される場合がある。適用可能および実際的な場合は常に、類似の参照番号は類似の要素を指す。
【００２９】
以下の詳細な説明において、限定でなく説明を目的として、本教示に係る実施形態の徹底的な理解を与えるために、特定の詳細が記載される。しかし、本明細書に開示された特定の詳細から逸脱した、本教示に係る他の実施形態が、添付の特許請求の範囲内に留まることは、本開示の益を享受している当業者にとって明らかであろう。さらに、周知の機器および方法の説明は、実施形態の説明を曖昧にすることのないよう、省略される場合がある。このような方法および機器は明らかに、本教示の範囲内にある。
【００３０】
本明細書で使用される専門用語が特定の実施形態のみを説明することを目的としており、限定することを意図していないことを理解されたい。定義された用語は、本教示の技術分野で一般に理解され受け入れられている、定義された用語の技術的および科学的な意味に加えられる。
【００３１】
明細書および添付の特許請求の範囲で使用される際に、「1つの」および「前記」という用語は、そうでないことが文脈により明示されていない限り、単数および複数の指示物の両方を含んでいる。ゆえに、例えば「1つの装置」は1つの装置および複数の装置を含んでいる。
【００３２】
明細書および添付の特許請求の範囲において使用されるように、かつ、それらの通常の意味に加えて、「実質的な」または「実質的に」という用語は、許容できる限度または程度内にあることを意味する。例えば、「実質的に撤回された」は、撤回が許容できると当業者がみなすであろうことを意味している。明細書および添付の特許請求の範囲において使用されるように、かつ、その通常の意味に加えて、「ほぼ」または「約」という用語は、当業者にとって、許容できる限度または量の範囲内にあることを意味する。例えば、「ほぼ同じ」は、比較されている項目が同じであると当業者がみなすであろうことを意味している。
【００３３】
一般に、図面および図面に示されるさまざまな要素は、縮尺に従って描かれていないと理解される。さらに、「上方」、「下方」、「頂」、「底」、「上側」、「下側」などの相対的な用語が、添付図面に示すように、さまざまな要素の互いに対する関係を説明するのに使用されている。これらの相対的な用語は、図に示された方位に加えて、装置および/または要素の異なる方位を包含するよう意図されていると理解される。例えば、装置が図面の視点に対して逆にされた場合、例えば別の要素の「上方」にあると説明された要素が、今ではその要素の下方にあることになる。
【００３４】
図1に、公知の誘導結合プラズマ（ICP）源100の一例を示す。ICP源100は、試料中の微量元素を検知するために例えば誘導結合プラズマ発光分光法（ICP-OES）または誘導結合プラズマ質量分析（ICP-MS）で使用されるプラズマ130を生成および維持する。
【００３５】
ICP源100は、プラズマトーチ110と、トーチを通って流れるアルゴンなどの適切なガス140に高周波電磁エネルギーを結合することにより、プラズマ130を維持するための誘導コイル120とを備えている。誘導コイル120は、通常らせんに形成されており、プラズマ130が生成されることになるトーチ110の部分の周りに同心に配置されている。
【００３６】
トーチ110は3つの同心のガラス管150a、150b、150cからなっている。トーチ110がオンにされると、強い電磁場160がコイル120内に、コイルを通って流れる高出力の高周波（RF）信号により形成される。RF信号がRF発生器（図示せず）により生成される。
【００３７】
アルゴンガス140が強い電磁場160内でイオン化され、誘導コイル120の磁場160へ向かって、回転対称のパターンで流れる。安定した高温のプラズマが、荷電粒子と中性のアルゴン原子との間の非弾性衝突の結果として生成される。
【００３８】
図2を参照して、主たる実施形態に係る誘導結合プラズマ発光（ICP-OES）分光計200が示されている。図2は、トーチ210と、RF発生器230に結合された誘導コイル220とを備える誘導結合プラズマ源の位置を示している。誘導コイル220をRF発生器230に接合して誘導結合プラズマ源を提供するためのコネクタアセンブリが、続く図において、より詳細に示されている。
【００３９】
図3Aを参照して、誘導コイル220を高周波発生器230に接合するための接続アセンブリ300の主たる実施形態を示す。プラズマトーチ（図3Aに記載せず。図4を参照）とともに、誘導コイル220は、分光計（図3Aに記載せず。図2を参照）用の誘導結合プラズマ源を提供する。
【００４０】
接続アセンブリ300は、径方向の締め付け部材310と封止部材345とを備えている。径方向の締め付け部材310は、誘導コイル220の端を受け入れるよう構成されている。これらのコネクタアセンブリ300の要素は固定された接続を提供するよう構成されており、その接続は、誘導コイル220の端とRF発生器230との間で、実質的に導電性であり、かつ実質的に液密である。
【００４１】
注意すべきことに、接続アセンブリ300では、実質的に導電性であり、かつ実質的に液密である接続が、径方向の締め付け部材310または誘導コイル220自体の持続的な変形を引き起こすことなく実現されている。有益なことに、かつ公知の接続と異なり、この誘導コイルは、主たる実施形態の接続アセンブリ300を使用して、繰り返し再嵌め込みおよび整列することができる。
【００４２】
実質的に液密の接続に対する要求が、分光計の他の箇所で使用される標準的な産業用の備品と同様に水密または液密である接続アセンブリにより実現されていることを理解されたい。例えば、接続アセンブリは、他の動的効果に加えて、このような器具の公称の使用圧力に耐えることができると期待されるものである。これは、例えば、漏れがゼロの状態で、最大1.2MPaの液圧の静水圧試験により適格とされることができる。
【００４３】
実質的に導電性の接続に対する要求の場合、これは、例えば5ミリオーム未満（＜5mΩ）の測定抵抗（measure resistance）によって適格とされてもよく、直流電流の場合に百アンペア（100A）の電流の流れを支持することができてもよい。同様に、これは、交流電流が27MHz以上で振動するRFシステムの一部であるので、インピーダンスは同様に低くなければならない。
【００４４】
図3Aの接続アセンブリの分解図である図3Bに、より明瞭に示されているように、径方向の締め付け部材310は一般に、スリーブ350および固定具360という、2つの部品を備えている。スリーブ350は一端において、例えばRF棒（stanchion）370を介して、高周波発生器230（図3Aを参照）に接続されている。RF棒370は合わせ穴（precision bore）を備えている。スリーブ350は、RF棒370に関連付けられたスリーブの端に対向する端を通じて、誘導コイル220の端を受け入れるよう構成されている。例として、スリーブ350の外面はネジ山（threaded）320とされていてもよい。
【００４５】
スリーブ350は実質的に円筒状のスリーブであって、長手方向の部分355（指と呼ぶ場合がある）を区画する軸方向のスロット353を備えている。長手方向の部分355は、誘導コイル220がスリーブ350内に挿入されたときに、誘導コイル220の端に締め付け力を加える。長手方向の部分355は径方向内側に付勢されて、誘導コイル220の端に加えられる締め付け力を最適化してもよい。
【００４６】
ここで図5を参照して、長手方向の部分355の径方向内側への付勢は主として、スリーブ350の外面351と、固定具360の内面362との係合により行われる。この係合は、径方向の締め付け部材310と誘導コイル220の端との間の接続を固定するのにさらに役立つ。スリーブ350の、ネジ山のついた外面320を補完するために、固定具360の内面362が、補完的にネジ山を付けられていてもよい（図示せず）。固定具350は指で締め付けることができ、または、レンチ、シフタ（shifter）もしくは類似の道具で締め付けられてもよい。
【００４７】
図3Aおよび図3Bに示す主たる実施形態では、接続アセンブリ300は、誘導コイル220の少なくとも一端315に接続される雄コネクタ要素340を備えている。図示した実施形態では、雄コネクタ要素340は端315に接続されており、別の雄コネクタ要素341が誘導コイル220の端318に接続されている。図示した事例では、スリーブ350は、誘導コイル220に実装された雄コネクタ要素340を受け入れる。
【００４８】
雄コネクタ要素340は形状が長尺であり、そこに封止部材345が実際に取り付けられている。スリーブ350が雄コネクタ要素を受け入れたときに、封止部材345はスリーブ350の内面に係合する。封止部材345とスリーブ350の内面との間の係合により、実質的に液密の封止が提供される。
【００４９】
封止部材345は、雄コネクタ要素を包囲する凹部または溝に埋め込まれている。封止部材345は、リング状であって雄コネクタ要素340を包囲していてもよいし、例えばＯリングの形状を取ってもよい。図示した実施形態では、雄コネクタ要素340は、誘導コイル220の端に実装された、精密加工されたスリーブの形状を取っており、はんだ付けされていても、ロウ付けされていても、または他の仕方で適切な位置に保持されていてもよい。
【００５０】
雄コネクタ要素がスリーブ350内に挿入される度合いを示す目的で、ガイド348が雄コネクタ要素340に設けられていてもよい。すなわち、雄コネクタ要素340をスリーブ350内または外へと移動することにより、誘導コイル220の位置を軸方向に調節することができる。これにより、トーチ（図3Bに示さず。図4を参照）に対する誘導コイル220の位置を調節することが可能となる。
【００５１】
ガイド348は、誘導コイル220を取り付けるもしくは取り換える、または、その位置を調節する技術者に、実質的に導電性であり、かつ実質的に液密である接続を形成するために雄コネクタ要素340をスリーブ350内に挿入すべき最小の度合いを示す。例えば、接続アセンブリ300は、約5mm〜約10mmの間の軸方向の調節を可能にするよう構成されていてもよい。ガイド348は、雄コネクタ要素340を包囲する溝として設けることができる。有益なことに、接続アセンブリ300の間の結合を軸方向に調節することにより、プラズマトーチとの誘導コイル220の整列が実現される。同様に、誘導コイル220の一端を伸縮自在に調節することにより、プラズマトーチに対する誘導コイル220の径方向の整列が実現される。
【００５２】
図4に、結合されたコネクタアセンブリ300を、トーチ210とともに示す。誘導コイル220が、トーチ210の周りに同心に配置されている。雄コネクタ要素340がスリーブ350によって受け入れられており、固定具360がそれらの間の接続を固定している。
【００５３】
結合された接続アセンブリの断面図である図5を参照して、長手方向の部分355は、固定具360の補完的に先細りとされた内面362に係合するよう構成された、先細りとされた端358を有している。長手方向の部分355の先細りとされた端358における先細りの程度は、固定具360内の先細りの程度に対して補完的な、適切な角度である。例えば、先細りの程度は、径方向内側に向かって約10°〜約20°の間であってもよい。
【００５４】
径方向の締め付け部材310は、スリーブ350と、コレット型のクランプを形成する固定具360とを備えている。長手方向の部分355の先細りとされた端358は、固定具360に加わるトルクに対して、顕著な締め付け力を加えることにより、機械的な利点を提供する。固定具360がスリーブ350に対して固定され締め付けられると、捻れトルクがRF棒370に直接働く。RF棒370は、固定具により適切な位置に固定される、より大きな機械加工された部品であるので、固定具360に加えられるトルクに耐えることができる。歪みを引き起こすであろう、誘導コイル220へのトルクの伝達は行われない。むしろ、誘導コイル220は、均一で、同心で、かつ準静的な圧縮負荷にさらされるのであり、それゆえに、固定具360の締め付けから来るトルクにより引き起こされる歪みが実質的に存在しない状態を維持しなければならない。そのようにして、径方向の締め付け部材310または誘導コイル220自体の持続的な歪みが、実質的に回避される。
【００５５】
有益なことに、かつ上述したように、誘導コイル220は、主たる実施形態の接続アセンブリ300を使用して、繰り返し再嵌め込みおよび整列することができる。
【００５６】
すでに予め示されているように、スリーブ350は、図5に示す内面および外面を有している。スリーブ350の外面351は、固定具362の内面と係合して、雄コネクタ要素340とスリーブ350との間の接続を固定するよう構成されている。スリーブ350の内面352は、雄コネクタ要素340の封止部材345により係合されて、実質的に液密の封止を形成する。
【００５７】
ここで図6A、図6Bおよび図7を参照して、図3A、図3B、図4および図5を参照して説明した実施形態に関連して図示したような雄コネクタ要素を使用しない代替的な主たる実施形態が示されている。
【００５８】
このような実施形態では、スリーブ350の内面が誘導コイル220の端に直接係合し、雄コネクタ要素の必要がない。スリーブ350および固定具360を備える径方向の締め付け部材が誘導コイル220の端に直接作用して、RF発生器と誘導コイルとの間に固定された接続を提供する。スリーブ350は、誘導コイル220の端に締め付け力を加える長手方向の部分355を区画する軸方向のスロット353とともに先に説明したものと同じ構成を有している。長手方向の部分358の端は、先細りとされている。
【００５９】
雄コネクタ要素が設けられていないこの実施形態では、封止部材610が、誘導コイル220に直接係合して、スリーブ350の内面と誘導コイル220との間に実質的に液密の封止を形成するよう配置されている。封止部材はRF棒370内に、図7に示すようにスリーブ350に近接して、適切に配置されてもよい。しかし、径方向の締め付け部材310に対する所望の実質的に液密の封止および封止部材345の位置の変形を実現するために、例えば1つよりも多い封止部材610を使用することを含めて、代替的な構成が可能であることを、当業者であれば理解するであろう。
【００６０】
本発明のコネクタアセンブリ300は、既存の分光計において誘導コイル220をRF発生器230に結合するよう設けられていてもよく、または、本新規な結合機構を含む分光計200の一部として供給されてもよい。さらに、一端または両端で関連付けられた雄コネクタ要素を有する取り換え用誘導コイルを、本教示に従って設けてもよい。
【００６１】
開示された本教示に係るコネクタアセンブリは、先行技術の解決手段で生じた1つ以上の問題を解決しつつ、実質的に液密で、かつ実質的に導電性である接続を有益な仕方で提供する。本教示のコネクタアセンブリを使用すると、誘導コイル全体を再位置決めして、最適な整列をいつでも実現することができる。すなわち、プラズマトーチに対する誘導コイルの最適な整列を確保するために、誘導コイルを、軸方向に、すなわち、雄コネクタ要素と雌コネクタ要素との間の結合を伸縮自在に調節することにより、かつ回転方向に、誘導コイルの一端を伸縮自在に調節することにより、調節してもよい。取り付け中またはそれに続いて誘導コイルを再位置決めするための要求は、液密で実質的に導電性の封止に不利に影響することはないと考えられ、それゆえに、従来の圧入嵌めにより要求されるように加圧液体冷却をオフにすることなしに実施することさえ可能である。
【００６２】
本教示のコネクタアセンブリは、圧入嵌めで起きるような、そうでなければナットを締め付けることにより伝達されるトルクから、誘導コイルを解放する。これにより、取り付けおよび取り換え時の誘導コイル歪みの問題が改善され、それゆえに、圧入嵌めの締め付け時に技術者によって加えられるトルクの量の変化、および、そこにおけるフェルール/ナット係合での摩擦係数の変化により、先行技術の備品によって引き起こされる再現性の欠如が改善される。低抵抗の電気的な接続の再現性が、コネクタアセンブリの径方向の締め付け部材により加えられる優れた締め付け力と、雌コネクタ要素の増大された接触面積とにより改善される。
【００６３】
本教示に係る変形が可能であり、添付の特許請求の範囲内に留まることを、当業者であれば理解するであろう。これらおよび他の変形例は、本出願の明細書、図面および特許請求の範囲を確認することで、当業者に明らかとなるであろう。ゆえに、本発明は、添付の特許請求の精神および範囲内を除いて制限されない。
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７】
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