(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
トーチ内にイオン化源を維持するための、前記トーチの動作中にガスの流れが導入される長手方向軸を備える装置であって：
前記トーチの本体を受容するように構築され配置された内側開口部を形成する、第１のコイルターン及び第２のコイルターンを含む複数のコイルターンを備えたコイル；及び
前記第１のコイルターンに結合された第１の半径方向フィン、及び前記第２のコイルターンに結合された第２の半径方向フィン、を備え、
前記装置は、前記トーチ内に前記イオン化源を維持するために、前記トーチの前記本体に高周波エネルギーを供給するように構成される、装置。
【請求項２】
前記第１の半径方向フィンは、前記トーチの前記長手方向軸に非平行に配向しており、前記コイルによって形成される前記開口部から離れて延びる、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記半径方向フィンは前記トーチの前記長手方向軸に直交しており、前記装置は、前記コイルに電気的に結合された高周波生成器をさらに含む、請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記コイル上の前記半径方向フィンの位置は、前記コイルから前記半径方向フィンを分離せずに調整可能である、請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記半径方向フィンは留め具を介して前記コイルに結合する、請求項４に記載の装置。
【請求項６】
前記半径方向フィンは前記コイルに一体的に結合されている、請求項１に記載の装置。
【請求項７】
前記第１のコイルターンに結合された複数の半径方向フィンをさらに備える、請求項２に記載の装置。
【請求項８】
前記半径方向フィンの少なくとも２つは同じ角度を備える、請求項７に記載の装置。
【請求項９】
前記複数の半径方向フィンのそれぞれは、前記コイルがコイル巻きされていない場合、前記コイルに対して実質的に同じ角度で傾斜している、請求項７に記載の装置。
【請求項１０】
前記複数の半径方向フィンの少なくとも２つは、前記コイルがコイル巻きされていない場合、前記コイルに対して異なる角度で傾斜している、請求項７に記載の装置。
【請求項１１】
前記複数の半径方向フィンの少なくとも２つは異なる断面形状を有する、請求項７に記載の装置。
【請求項１２】
前記半径方向フィンは、前記フィン内に少なくとも１つの開口部を備える、請求項１に記載の装置。
【請求項１３】
前記開口部は、前記トーチの前記長手方向軸と実質的に平行に配置された貫通孔として構成されている、請求項１２に記載の装置。
【請求項１４】
前記フィンの開口部は前記コイルによって形成される前記開口部に向かって傾斜している、請求項１２に記載の装置。
【請求項１５】
前記第１のコイルターン及び前記第２のコイルターンのそれぞれに結合された複数の半径方向フィンをさらに備え、前記第１のコイルターンに結合された前記半径方向フィンの少なくとも２つは前記フィン内に開口部を備え、前記２つの半径方向フィン内の前記開口部は異なって構築され配置されている、請求項１に記載の装置。
【請求項１６】
前記第１のコイルターンに結合された前記半径方向フィンは、前記トーチの前記長手方向軸に非平行に配向しており、前記コイルによって形成される前記開口部内で内側に延びている、請求項１に記載の装置。
【請求項１７】
前記半径方向フィンは前記トーチの前記長手方向軸に直交している、請求項１６に記載の装置。
【請求項１８】
前記第１のコイルターン及び前記第２のコイルターンのそれぞれに結合された複数の半径方向フィンをさらに備え、前記複数の半径方向フィンのそれぞれは前記トーチの前記長手方向軸に非平行に配向しており、前記複数のフィンのそれぞれは前記コイルによって形成される前記開口部内で内側に延びている、請求項１６に記載の装置。
【請求項１９】
前記第１のコイルターン及び前記第２のコイルターンのそれぞれに結合された複数の半径方向フィンをさらに備え、前記複数の半径方向フィンのそれぞれは前記トーチの前記長手方向軸に非平行に配向しており、少なくとも１つの半径方向フィンは前記コイルによって形成される前記開口部内で内側に延びている、請求項１６に記載の装置。
【請求項２０】
前記第１のコイルターン及び前記第２のコイルターンのそれぞれに結合された複数の半径方向フィンをさらに備え、前記複数の半径方向フィンの少なくとも１つの半径方向フィンは前記コイルによって形成される前記開口部から離れて延び、前記複数の半径方向フィンの少なくとも１つの半径方向フィンは前記コイルによって形成される前記開口部内で内側に延びている、請求項１に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
優先権出願
本出願は、２０１４年１月２８日に出願された米国仮出願Ｎｏ．６１／９３２，４１８に関連して優先権を主張するものであり、その全開示は、本明細書によって、すべての目的のために参照により本明細書に組込まれる。
【０００２】
本出願は、誘導装置及びそれらの使用方法に関する。より具体的には、本明細書に記載される特定の実施形態は、１つまたは複数の半径方向フィンまたは突起を備えた誘導装置に関する。
【背景技術】
【０００３】
誘導装置は、一般的にトーチ本体内にプラズマを維持するために使用される。プラズマは、荷電粒子を含む。プラズマは、化学種の原子化及び／またはイオン化を含む多くの用途を有し得る。
【発明の概要】
【０００４】
いくつかの態様では、トーチ内にイオン化源を維持するための、前記トーチの動作中にガスの流れが導入される長手方向軸を備える装置であって、前記トーチの本体を受容するように構築され配置された内側開口部を備えたコイルを提供するように構成されたベース、及び前記ベースに結合された半径方向フィン、を備え、前記装置は、前記トーチ内に前記イオン化源を維持するために、前記トーチの前記本体に高周波エネルギーを供給するように構成される、装置が記載される。特定の実施形態では、前記半径方向フィンは、前記トーチの前記長手方向軸に非平行に配向しており、前記ベースによって形成される前記開口部から離れて延びる。他の実施形態では、前記半径方向フィンは前記トーチの前記長手方向軸に直交している。いくつかの実施例では、前記ベース上の前記半径方向フィンの位置は、前記ベースから前記半径方向フィンを分離せずに調整可能である。他の実施例では、前記半径方向フィンは留め具を介して前記ベースに結合する。いくつかの例では、前記半径方向フィンは前記ベースに一体的に結合されている。いくつかの構成では、前記装置は、前記ベースに結合された複数の半径方向フィンを備える。他の構成では、前記半径方向フィンの少なくとも２つは同じ角度を備える。いくつかの実施形態では、前記複数の半径方向フィンのそれぞれは、前記ベースがコイル巻きされていない場合、前記ベースに対して実質的に同じ角度で傾斜している。さらなる実施形態では、前記複数の半径方向フィンの少なくとも２つは、前記ベースがコイル巻きされていない場合、前記ベースに対して異なる角度で傾斜している。いくつかの例では、前記複数の半径方向フィンの少なくとも２つは異なる断面形状を有する。他の実施例では、前記半径方向フィンは、前記フィン内に少なくとも１つの開口部を備える。いくつかの実施例では、前記開口部は、前記トーチの前記長手方向軸と実質的に平行に配置された貫通孔として構成されている。さらなる実施形態では、前記フィンの開口部は前記ベースによって形成される前記開口部に向かって傾斜している。いくつかの実施例では、前記装置は、前記ベースに結合された複数の半径方向フィンを備え、前記の半径方向フィンの少なくとも２つは前記フィン内に開口部を備え、前記２つの半径方向フィン内の前記開口部は異なって構築され配置されている。他の実施例では、前記半径方向フィンは、前記トーチの前記長手方向軸に非平行に配向しており、前記ベースによって形成される前記開口部内で内側に延びている。いくつかの例では、前記半径方向フィンは前記トーチの前記長手方向軸に直交している。さらなる実施例では、前記装置は、前記ベースに結合された複数の半径方向フィンを備え、前記複数の半径方向フィンのそれぞれは前記トーチの前記長手方向軸に非平行に配向しており、前記複数のフィンのそれぞれは前記ベースによって形成される前記開口部内で内側に延びている。いくつかの実施形態では、前記装置は、前記ベースに結合された複数の半径方向フィンを備え、前記複数の半径方向フィンのそれぞれは前記トーチの前記長手方向軸に非平行に配向しており、少なくとも１つの半径方向フィンは前記ベースによって形成される前記開口部内で内側に延びている。他の実施例では、前記装置は、前記ベースに結合された複数の半径方向フィンを備え、前記複数の半径方向フィンの少なくとも１つの半径方向フィンは前記ベースによって形成される前記開口部から離れて延び、前記複数の半径方向フィンの少なくとも１つの半径方向フィンは前記ベースによって形成される前記開口部内で内側に延びている。いくつかの実施例では、前記装置は、前記ベースの隣接するターン上の隣接する半径方向フィンを係合するように構成されたスペーサーを備える。いくつかの実施形態では、前記スペーサーは同一面内に前記隣接するフィンを保持するように構成されている。他の実施形態では、前記スペーサーは異なる面内に前記隣接するフィンを保持するように構成されている。
【０００５】
別の態様では、イオン化源を維持するためのシステムであって、長手方向軸を備える本体を備えるトーチであって、前記トーチの動作中に前記長手方向軸に沿ってガスの流れが導入されるトーチ、及び前記トーチ本体の一部を受容するように構成された内側開口部を備えたコイルとして構築され配置されたベースを備えた装置、を備え、前記装置は前記ベースに結合された半径方向フィンをさらに備え、前記装置は、前記トーチ本体の前記一部内に前記イオン化源を維持するために、前記開口部によって受容された前記トーチ本体の前記一部に高周波エネルギーを供給するように構成されている、システムが提供される。
【０００６】
特定の実施形態では、前記半径方向フィンは、前記トーチの前記長手方向軸に非平行に配向しており、前記開口部内の前記トーチ本体から離れて延びる。他の実施形態では、前記半径方向フィンは前記トーチの前記長手方向軸に直交している。いくつかの実施例では、前記ベース上の前記半径方向フィンの位置は、前記ベースから前記半径方向フィンを分離せずにまたは前記開口部内の前記トーチ本体の前記一部を除去せずに、調整可能である。さらなる実施例では、前記半径方向フィンは留め具を介して前記ベースに結合する。いくつかの実施例では、前記半径方向フィンは前記ベースに一体的に結合されている。他の構成では、前記システムは、前記ベースに結合された複数の半径方向フィンを備える。いくつかの実施例では、前記半径方向フィンの少なくとも２つは同じ角度を備える。他の実施形態では、前記複数の半径方向フィンのそれぞれは、前記ベースがコイル巻きされていない場合、前記ベースに対して実質的に同じ角度で傾斜している。さらなる実施例では、前記複数の半径方向フィンの少なくとも２つは、前記ベースがコイル巻きされていない場合、前記ベースに対して異なる角度で傾斜している。いくつかの実施形態では、前記複数の半径方向フィンの少なくとも２つは異なる断面形状を有する。特定の実施例では、前記半径方向フィンは、前記フィン内に少なくとも１つの開口部を備える。いくつかの例では、前記開口部は、前記トーチの前記長手方向軸と実質的に平行に配置された貫通孔として構成されている。特定の構成では、前記フィンの開口部は前記ベースによって形成される前記開口部に向かって傾斜している。他の構成では、前記装置は前記ベースに結合された複数の半径方向フィンを備え、前記複数の半径方向フィンの少なくとも２つは前記フィン内に開口部を備え、前記２つの半径方向フィン内の前記開口部は異なって構築され配置されている。他の構成では、前記半径方向フィンは、前記トーチの前記長手方向軸に非平行に配向しており、前記ベースによって形成される前記開口部内で内側に延びている。いくつかの実施形態では、前記半径方向フィンは前記トーチの前記長手方向軸に直交している。他の実施例では、前記システムは、前記ベースに結合された複数の半径方向フィンを備え、前記複数の半径方向フィンのそれぞれは前記トーチの前記長手方向軸に非平行に配向しており、前記複数のフィンのそれぞれは前記ベースによって形成される前記開口部内で内側に延びている。いくつかの実施例では、前記システムは、前記ベースに結合された複数の半径方向フィンを備え、前記複数の半径方向フィンのそれぞれは前記トーチの前記長手方向軸に非平行に配向しており、少なくとも１つの半径方向フィンは前記ベースによって形成される前記開口部内で内側に延びている。さらなる実施形態では、前記システムは、前記ベースに結合された複数の半径方向フィンを備え、前記複数の半径方向フィンの少なくとも１つの半径方向フィンは前記ベースによって形成される前記開口部から離れて延び、前記複数の半径方向フィンの少なくとも１つの半径方向フィンは前記ベースによって形成される前記開口部内で内側に延びている、請求項２１に記載のシステム。追加の実施例では、前記システムは、前記トーチに流体的に結合され、前記トーチ本体の前記一部内に維持される前記イオン化源にサンプルを供給するように構成されたインジェクターを備える。さらなる例では、前記システムは、前記装置に電気的に結合された高周波源を備える。いくつかの構成では、前記高周波源は、約１０ワット〜約１０，０００ワットの電力で約１ＭＨｚ〜約１０００ＭＨｚの高周波を供給するように構成されている。他の構成では、前記システムは、前記装置の前記ベースに電気的に結合された接地板を備える。いくつかの実施例では、前記システムは、前記トーチに流体的に結合され、前記トーチからサンプルを受取るように構成された検出器を備える。さらなる実施例では、前記ベースによって形成される前記開口部は実質的に円形の断面形状を備える。いくつかの構成では、前記ベースによって形成される前記開口部は実質的に矩形の断面形状を備える。他の構成では、前記ベースによって形成される前記開口部は、実質的に円形の断面形状または実質的に矩形の断面形状以外の断面形状を備える。特定の実施形態では、前記システムは、前記ベースに結合された複数の半径方向フィンを備え、前記複数の半径方向フィンのそれぞれはサイズと配置が同様である。いくつかの例では、前記システムは、前記ベースに結合された複数の半径方向フィンを備え、前記半径方向フィンは、多数の半径方向フィンが前記装置の前記ベースの近位端に向かって存在するように、前記ベース上に配置されている。いくつかの実施例では、前記システムは、前記ベースの隣接するターン上の隣接する半径方向フィンを係合するように構成されたスペーサーを備える。いくつかの実施形態では、前記スペーサーは同一面内に前記隣接するフィンを保持するように構成されている。他の実施形態では、前記スペーサーは異なる面内に前記隣接するフィンを保持するように構成されている。
【０００７】
追加の態様では、質量分析計であって、長手方向軸を備えた本体をそなえたトーチであって、前記トーチの動作中にガスの流れが前記長手方向軸に沿って導入されるトーチ、前記トーチ本体の一部を受容するように構成された内側開口部を備えたコイルとして構築され配置されたベースを備えた装置であって、前記装置は前記ベースに結合された半径方向フィンをさらに備える、装置、前記装置に電気的に結合され、前記ベースの前記開口部の前記トーチ本体の前記一部内にイオン化源を維持するために前記装置に電力を供給するように構成された高周波エネルギー源、及び前記トーチに流体的に結合された質量分析器、を備えた質量分析計が開示される。
【０００８】
特定の構成では、前記半径方向フィンは、前記トーチの前記長手方向軸に非平行に配向しており、前記開口部内の前記トーチ本体から離れて延びる。他の構成では、前記半径方向フィンは前記トーチの前記長手方向軸に直交している。いくつかの実施形態では、前記ベース上の前記半径方向フィンの位置は、前記ベースから前記半径方向フィンを分離せずにまたは前記開口部内の前記トーチ本体の前記一部を除去せずに、調整可能である。特定の実施例では、前記半径方向フィンは留め具を介して前記ベースに結合する。他の実施形態では、前記半径方向フィンは前記ベースに一体的に結合されている。いくつかの例では、前記システムは、前記ベースに結合された複数の半径方向フィンを備える。いくつかの実施形態では、前記半径方向フィンの少なくとも２つは同じ角度を備える。他の実施形態では、前記複数の半径方向フィンのそれぞれは、前記ベースがコイル巻きされていない場合、前記ベースに対して実質的に同じ角度で傾斜している。さらなる実施形態では、前記複数の半径方向フィンの少なくとも２つは、前記ベースがコイル巻きされていない場合、前記ベースに対して異なる角度で傾斜している。いくつかの実施例では、前記複数の半径方向フィンの少なくとも２つは異なる断面形状を有する。他の実施例では、前記半径方向フィンは、前記フィン内に少なくとも１つの開口部を備える。いくつかの構成では、前記開口部は、前記トーチの前記長手方向軸と実質的に平行に配置された貫通孔として構成されている。いくつかの実施例では、前記フィンの開口部は前記ベースによって形成される前記開口部に向かって傾斜している。他の実施例では、前記装置は前記ベースに結合された複数の半径方向フィンを備え、前記半径方向フィンの少なくとも２つは前記フィン内に開口部を備え、前記２つの半径方向フィン内の前記開口部は異なって構築され配置されている。いくつかの実施形態では、前記半径方向フィンは、前記トーチの前記長手方向軸に非平行に配向しており、前記ベースによって形成される前記開口部内で内側に延びている。他の実施形態では、前記半径方向フィンは前記トーチの前記長手方向軸に直交している。追加の実施形態では、前記システムは、前記ベースに結合された複数の半径方向フィンを備え、前記複数の半径方向フィンのそれぞれは前記トーチの前記長手方向軸に非平行に配向しており、前記複数のフィンのそれぞれは前記ベースによって形成される前記開口部内で内側に延びている。いくつかの実施例では、前記システムは、前記ベースに結合された複数の半径方向フィンを備え、前記複数の半径方向フィンのそれぞれは前記トーチの前記長手方向軸に非平行に配向しており、少なくとも１つの半径方向フィンは前記ベースによって形成される前記開口部内で内側に延びている。他の実施例では、前記システムは、前記ベースに結合された複数の半径方向フィンを備え、前記複数の半径方向フィンの少なくとも１つの半径方向フィンは前記ベースによって形成される前記開口部から離れて延び、前記複数の半径方向フィンの少なくとも１つの半径方向フィンは前記ベースによって形成される前記開口部内で内側に延びている。追加の実施例では、前記システムは、前記トーチに流体的に結合され、前記トーチ本体の前記一部内に維持される前記イオン化源にサンプルを供給するように構成されたインジェクターを備える。特定の構成では、前記システムは、前記装置に電気的に結合された高周波源を備える。他の構成では、前記高周波源は、約１０ワット〜約１０，０００ワットの電力で約１ＭＨｚ〜約１０００ＭＨｚの高周波を供給するように構成されている。いくつかの実施例では、前記システムは、前記装置の前記ベースに電気的に結合された接地板をさらに備える。他の実施形態では、前記システムは、前記トーチに流体的に結合され、前記トーチからサンプルを受取るように構成された検出器を備える。さらなる例では、前記ベースによって形成される前記開口部は実質的に円形の断面形状を備える。追加の実施例では、前記ベースによって形成される前記開口部は実質的に矩形の断面形状を備える。他の実施例では、前記ベースによって形成される前記開口部は、実質的に円形の断面形状または実質的に矩形の断面形状以外の断面形状を備える。特定の実施形態では、前記システムは、前記ベースに結合された複数の半径方向フィンを備え、前記複数の半径方向フィンのそれぞれはサイズと配置が同様である。他の実施形態では、前記システムは、前記ベースに結合された複数の半径方向フィンを備え、前記半径方向フィンは、多数の半径方向フィンが前記装置の前記ベースの近位端に向かって存在するように、前記ベース上に配置されている。いくつかの実施例では、前記システムは、前記ベースの隣接するターン上の隣接する半径方向フィンを係合するように構成されたスペーサーを備える。いくつかの実施形態では、前記スペーサーは同一面内に前記隣接するフィンを保持するように構成されている。他の実施形態では、前記スペーサーは異なる面内に前記隣接するフィンを保持するように構成されている。
【０００９】
別の態様では、発光を検出するためのシステムであって、長手方向軸を備えた本体をそなえたトーチであって、前記トーチの動作中にガスの流れが前記長手方向軸に沿って導入されるトーチ、前記トーチ本体の一部を受容するように構成された内側開口部を備えたコイルとして構築され配置されたベースを備えた装置であって、前記装置は前記ベースに結合された半径方向フィンをさらに備える、装置、前記装置に電気的に結合され、前記ベースの前記開口部の前記トーチ本体の前記一部内にイオン化源を維持するために前記装置に電力を供給するように構成された高周波エネルギー源、及び前記トーチ内の発光を検出するように構成された光検出器、を備えたシステムが提供される。
【００１０】
特定の実施形態では、前記半径方向フィンは、前記トーチの前記長手方向軸に非平行に配向しており、前記開口部内の前記トーチ本体から離れて延びる。他の実施形態では、前記半径方向フィンは前記トーチの前記長手方向軸に直交している。いくつかの例では、前記ベース上の前記半径方向フィンの位置は、前記ベースから前記半径方向フィンを分離せずにまたは前記開口部内の前記トーチ本体の前記一部を除去せずに、調整可能である。特定の構成では、前記半径方向フィンは留め具を介して前記ベースに結合する。他の構成では、前記半径方向フィンは前記ベースに一体的に結合されている。さらなる構成では、前記システムは、前記ベースに結合された複数の半径方向フィンを備える。いくつかの実施例では、前記半径方向フィンの少なくとも２つは同じ角度を備える。他の例では、前記複数の半径方向フィンのそれぞれは、前記ベースがコイル巻きされていない場合、前記ベースに対して実質的に同じ角度で傾斜している。いくつかの実施形態では、前記複数の半径方向フィンの少なくとも２つは、前記ベースがコイル巻きされていない場合、前記ベースに対して異なる角度で傾斜している。いくつかの構成では、前記複数の半径方向フィンの少なくとも２つは異なる断面形状を有する。他の構成では、前記半径方向フィンは、前記フィン内に少なくとも１つの開口部を備える。いくつかの実施形態では、前記開口部は、前記トーチの前記長手方向軸と実質的に平行に配置された貫通孔として構成されている。他の実施形態では、前記フィンの開口部は前記ベースによって形成される前記開口部に向かって傾斜している。追加の実施例では、前記システムは前記ベースに結合された複数の半径方向フィンを備え、前記半径方向フィンの少なくとも２つは前記フィン内に開口部を備え、前記２つの半径方向フィン内の前記開口部は異なって構築され配置されている。いくつかの実施例では、前記半径方向フィンは、前記トーチの前記長手方向軸に非平行に配向しており、前記ベースによって形成される前記開口部内で内側に延びている。他の実施例では、前記半径方向フィンは前記トーチの前記長手方向軸に直交している。いくつかの実施例では、前記装置は、前記ベースに結合された複数の半径方向フィンを備え、前記複数の半径方向フィンのそれぞれは前記トーチの前記長手方向軸に非平行に配向しており、前記複数のフィンのそれぞれは前記ベースによって形成される前記開口部内で内側に延びている。他の実施形態では、前記システムは、前記ベースに結合された複数の半径方向フィンを備え、前記複数の半径方向フィンのそれぞれは前記トーチの前記長手方向軸に非平行に配向しており、少なくとも１つの半径方向フィンは前記ベースによって形成される前記開口部内で内側に延びている。追加の実施例では、前記システムは、前記ベースに結合された複数の半径方向フィンを備え、前記複数の半径方向フィンの少なくとも１つの半径方向フィンは前記ベースによって形成される前記開口部から離れて延び、前記複数の半径方向フィンの少なくとも１つの半径方向フィンは前記ベースによって形成される前記開口部内で内側に延びている。他の実施形態では、前記システムは、前記トーチに流体的に結合され、前記トーチ本体の前記一部内に維持される前記イオン化源にサンプルを供給するように構成されたインジェクターを備える。さらなる実施例では、前記システムは、前記装置に電気的に結合された高周波源を備える。他の実施例では、前記高周波源は、約１０ワット〜約１０，０００ワットの電力で約１ＭＨｚ〜約１０００ＭＨｚの高周波を供給するように構成されている。いくつかの実施形態では、前記システムは、前記装置の前記ベースに電気的に結合された接地板をさらに備える。他の実施形態では、前記システムは、前記トーチに流体的に結合され、前記トーチからサンプルを受取るように構成された検出器を備える。特定の実施例では、前記ベースによって形成される前記開口部は実質的に円形の断面形状を備える。さらなる実施形態では、前記ベースによって形成される前記開口部は実質的に矩形の断面形状を備える。他の実施形態では、前記ベースによって形成される前記開口部は、実質的に円形の断面形状または実質的に矩形の断面形状以外の断面形状を備える。いくつかの例では、前記システムは、前記ベースに結合された複数の半径方向フィンを備え、前記複数の半径方向フィンのそれぞれはサイズと配置が同様である。他の実施例では、前記システムは、前記ベースに結合された複数の半径方向フィンを備え、前記半径方向フィンは、多数の半径方向フィンが前記装置の前記ベースの近位端に向かって存在するように、前記ベース上に配置されている。特定の実施例では、前記システムは、前記ベースの隣接するターン上の隣接する半径方向フィンを係合するように構成されたスペーサーを備える。特定の実施形態では、前記スペーサーは同一面内に前記隣接するフィンを保持するように構成されている。他の実施形態では、前記スペーサーは異なる面内に前記隣接するフィンを保持するように構成されている。
【００１１】
追加の態様では、原子吸光発光を検出するためのシステムであって、長手方向軸を備えた本体を備えたトーチであって、前記トーチの動作中にガスの流れが前記長手方向軸に沿って導入されるトーチ、前記トーチ本体の一部を受容するように構成された内側開口部を備えたコイルとして構築され配置されたベースを備えた装置であって、前記装置は前記ベースに結合された半径方向フィンをさらに備える、装置、前記装置に電気的に結合され、前記ベースの前記開口部の前記トーチ本体の前記一部内にイオン化源を維持するために前記装置に電力を供給するように構成された高周波エネルギー源、前記トーチに光を供給するように構成された光源、及び前記トーチを透過した前記供給された光の量を測定するように構成された光検出器、を備えたシステムが記載される。
【００１２】
特定の構成では、前記半径方向フィンは、前記トーチの前記長手方向軸に非平行に配向しており、前記開口部内の前記トーチ本体から離れて延びる。他の構成では、前記半径方向フィンは前記トーチの前記長手方向軸に直交している。いくつかの構成では、前記ベース上の前記半径方向フィンの位置は、前記ベースから前記半径方向フィンを分離せずにまたは前記開口部内の前記トーチ本体の前記一部を除去せずに、調整可能である。他の構成では、前記半径方向フィンは留め具を介して前記ベースに結合する。さらなる構成では、前記半径方向フィンは前記ベースに一体的に結合されている。いくつかの実施形態では、前記システムは、前記ベースに結合された複数の半径方向フィンを備える。他の実施形態では、前記半径方向フィンの少なくとも２つは同じ角度を備える。いくつかの実施例では、前記複数の半径方向フィンのそれぞれは、前記ベースがコイル巻きされていない場合、前記ベースに対して実質的に同じ角度で傾斜している。他の実施例では、前記複数の半径方向フィンの少なくとも２つは、前記ベースがコイル巻きされていない場合、前記ベースに対して異なる角度で傾斜している。いくつかの実施形態では、前記複数の半径方向フィンの少なくとも２つは異なる断面形状を有する。他の実施形態では、前記半径方向フィンは、前記フィン内に少なくとも１つの開口部を備える。さらなる実施例では、前記開口部は、前記トーチの前記長手方向軸と実質的に平行に配置された貫通孔として構成されている。いくつかの実施形態では、前記フィンの開口部は前記ベースによって形成される前記開口部に向かって傾斜している。いくつかの実施例では、前記システムの前記装置は、前記ベースに結合された複数の半径方向フィンをさらに備え、前記半径方向フィンの少なくとも２つは前記フィン内に開口部を備え、前記２つの半径方向フィン内の前記開口部は異なって構築され配置されている。特定の構成では、前記半径方向フィンは、前記トーチの前記長手方向軸に非平行に配向しており、前記ベースによって形成される前記開口部内で内側に延びている。他の構成では、前記半径方向フィンは前記トーチの前記長手方向軸に直交している。特定の実施例では、前記システムは、前記ベースに結合された複数の半径方向フィンを備え、前記複数の半径方向フィンのそれぞれは前記トーチの前記長手方向軸に非平行に配向しており、前記複数のフィンのそれぞれは前記ベースによって形成される前記開口部内で内側に延びている。いくつかの実施例では、前記システムは、前記ベースに結合された複数の半径方向フィンを備え、前記複数の半径方向フィンのそれぞれは前記トーチの前記長手方向軸に非平行に配向しており、少なくとも１つの半径方向フィンは前記ベースによって形成される前記開口部内で内側に延びている。他の実施例では、前記システムは、前記ベースに結合された複数の半径方向フィンを備え、前記複数の半径方向フィンの少なくとも１つの半径方向フィンは前記ベースによって形成される前記開口部から離れて延び、前記複数の半径方向フィンの少なくとも１つの半径方向フィンは前記ベースによって形成される前記開口部内で内側に延びている。いくつかの実施形態では、前記システムは、前記トーチに流体的に結合され、前記トーチ本体の前記一部内に維持される前記イオン化源にサンプルを供給するように構成されたインジェクターを備える。他の実施形態では、前記システムは、前記装置に電気的に結合された高周波源を備える。さらなる例では、前記高周波源は、約１０ワット〜約１０，０００ワットの電力で約１ＭＨｚ〜約１０００ＭＨｚの高周波を供給するように構成されている。いくつかの構成では、前記システムは、前記装置の前記ベースに電気的に結合された接地板を備える。他の構成では、前記システムは、前記トーチに流体的に結合され、前記トーチからサンプルを受取るように構成された検出器を備える。特定の実施形態では、前記ベースによって形成される前記開口部は実質的に円形の断面形状を備える。いくつかの実施例では、前記ベースによって形成される前記開口部は実質的に矩形の断面形状を備える。特定の実施例では、前記ベースによって形成される前記開口部は、実質的に円形の断面形状または実質的に矩形の断面形状以外の断面形状を備える。いくつかの実施形態では、前記システムは、前記ベースに結合された複数の半径方向フィンを備え、前記複数の半径方向フィンのそれぞれはサイズと配置が同様である。他の実施形態では、前記システムは、前記ベースに結合された複数の半径方向フィンを備え、前記半径方向フィンは、多数の半径方向フィンが前記装置の前記ベースの近位端に向かって存在するように、前記ベース上に配置されている。特定の実施例では、前記システムは、前記ベースの隣接するターン上の隣接する半径方向フィンを係合するように構成されたスペーサーを備える。特定の実施形態では、前記スペーサーは同一面内に前記隣接するフィンを保持するように構成されている。他の実施形態では、前記スペーサーは異なる面内に前記隣接するフィンを保持するように構成されている。
【００１３】
別の態様では、化学反応システムであって、反応チャンバー、前記反応チャンバーの一部を受容するように構成された内側開口部を備えたコイルとして構築され配置されたベースを備えた装置であって、前記装置は前記ベースに結合された半径方向フィンをさらに備える、装置、及び前記装置に電気的に結合され、前記ベースの前記開口部の前記反応チャンバーの前記一部内にイオン化源を維持するために前記装置に電力を供給するように構成された高周波エネルギー源、を備えるシステムが提供される。
【００１４】
特定の構成では、前記半径方向フィンは、前記反応チャンバーの長手方向軸に非平行に配向しており、前記開口部から離れて延びる。特定の構成では、前記半径方向フィンは前記反応チャンバーの前記長手方向軸に直交している。いくつかの実施形態では、前記ベース上の前記半径方向フィンの位置は、前記ベースから前記半径方向フィンを分離せずにまたは前記開口部内の前記反応チャンバーの前記一部を除去せずに、調整可能である。特定の実施例では、前記半径方向フィンは留め具を介して前記ベースに結合する。他の実施例では、前記半径方向フィンは前記ベースに一体的に結合されている。追加の実施例では、前記システムは、前記ベースに結合された複数の半径方向フィンを備える。いくつかの実施形態では、前記半径方向フィンの少なくとも２つは同じ角度を備える。他の実施形態では、前記複数の半径方向フィンのそれぞれは、前記ベースがコイル巻きされていない場合、前記ベースに対して実質的に同じ角度で傾斜している。特定の実施例では、前記複数の半径方向フィンの少なくとも２つは、前記ベースがコイル巻きされていない場合、前記ベースに対して異なる角度で傾斜している。さらなる実施形態では、前記複数の半径方向フィンの少なくとも２つは異なる断面形状を有する。いくつかの実施例では、前記半径方向フィンは、前記フィン内に少なくとも１つの開口部を備える。他の実施例では、前記開口部は、前記反応チャンバーの前記長手方向軸と実質的に平行に配置された貫通孔として構成されている。いくつかの実施例では、前記フィンの開口部は前記ベースによって形成される前記開口部に向かって傾斜している。さらなる実施形態では、前記システムの前記装置は、前記ベースに結合された複数の半径方向フィンを備え、前記半径方向フィンの少なくとも２つは前記フィン内に開口部を備え、前記２つの半径方向フィン内の前記開口部は異なって構築され配置されている。いくつかの実施例では、前記半径方向フィンは、前記反応チャンバーの前記長手方向軸に非平行に配向しており、前記ベースによって形成される前記開口部内で内側に延びている。他の例では、前記半径方向フィンは前記反応チャンバーの前記長手方向軸に直交している。さらなる実施例では、前記システムは、前記ベースに結合された複数の半径方向フィンを備え、前記複数の半径方向フィンのそれぞれは前記反応チャンバーの前記長手方向軸に非平行に配向しており、前記複数のフィンのそれぞれは前記ベースによって形成される前記開口部内で内側に延びている。いくつかの構成では、前記システムは、前記ベースに結合された複数の半径方向フィンを備え、前記複数の半径方向フィンのそれぞれは前記反応チャンバーの前記長手方向軸に非平行に配向しており、少なくとも１つの半径方向フィンは前記ベースによって形成される前記開口部内で内側に延びている。他の構成では、前記システムは、前記ベースに結合された複数の半径方向フィンを備え、前記複数の半径方向フィンの少なくとも１つの半径方向フィンは前記ベースによって形成される前記開口部から離れて延び、前記複数の半径方向フィンの少なくとも１つの半径方向フィンは前記ベースによって形成される前記開口部内で内側に延びている。特定の実施形態では、前記システムは、前記反応チャンバーに流体的に結合され、前記反応チャンバー内に維持される前記イオン化源に反応剤を供給するように構成されたインジェクターを備える。さらなる実施例では、前記システムは、前記装置に電気的に結合された高周波源を備える。いくつかの例では、前記高周波源は、約１０ワット〜約１０，０００ワットの電力で約１ＭＨｚ〜約１０００ＭＨｚの高周波を供給するように構成されている。特定の実施形態では、前記システムは、前記装置の前記ベースに電気的に結合された接地板を備える。他の実施形態では、前記システムは、前記反応チャンバーに流体的に結合され、前記反応チャンバーから反応生成物を受取るように構成された検出器を備える。いくつかの構成では、前記ベースによって形成される前記開口部は実質的に円形の断面形状または実質的に矩形の断面形状または実質的に円形の断面形状もしくは実質的に矩形の断面形状以外の断面形状を備える。いくつかの実施形態では、前記システムは、前記ベースに結合された複数の半径方向フィンを備え、前記複数の半径方向フィンのそれぞれはサイズと配置が同様である。いくつかの配置では、前記システムは、前記ベースに結合された複数の半径方向フィンを備え、前記半径方向フィンは、多数の半径方向フィンが前記装置の前記ベースの近位端に向かって存在するように、前記ベース上に配置されている。特定の実施例では、前記システムは、前記ベースの隣接するターン上の隣接する半径方向フィンを係合するように構成されたスペーサーを備える。特定の実施形態では、前記スペーサーは同一面内に前記隣接するフィンを保持するように構成されている。他の実施形態では、前記スペーサーは異なる面内に前記隣接するフィンを保持するように構成されている。
【００１５】
追加の態様では、材料蒸着システムであって、噴霧チャンバー、前記噴霧チャンバーの一部を受容するように構成された内側開口部を備えたコイルとして構築され配置されたベースを備えた装置であって、前記装置は前記ベースに結合された半径方向フィンをさらに備える、装置、及び前記装置に電気的に結合され、前記ベースの前記開口部の前記噴霧チャンバーの前記一部内にイオン化源を維持するために前記装置に電力を供給するように構成された高周波エネルギー源、及び前記噴霧チャンバーに流体的に結合され、前記チャンバーから原子化された種を受取って前記受取った原子化された種を下地に供給するように構成されたノズル、を備えるシステムが記載される。
【００１６】
いくつかの構成では、前記半径方向フィンは、前記噴霧チャンバーの長手方向軸に非平行に配向しており、前記開口部から離れて延びる。他の構成では、前記半径方向フィンは前記噴霧チャンバーの前記長手方向軸に直交している。さらなる構成では、前記ベース上の前記半径方向フィンの位置は、前記ベースから前記半径方向フィンを分離せずにまたは前記開口部内の前記噴霧チャンバーの前記一部を除去せずに、調整可能である。いくつかの実施形態では、前記半径方向フィンは留め具を介して前記ベースに結合する。他の実施形態では、前記半径方向フィンは前記ベースに一体的に結合されている。さらなる例では、前記システムは、前記ベースに結合された複数の半径方向フィンを備える。いくつかの実施形態では、前記半径方向フィンの少なくとも２つは同じ角度を備える。他の実施例では、前記複数の半径方向フィンのそれぞれは、前記ベースがコイル巻きされていない場合、前記ベースに対して実質的に同じ角度で傾斜している。さらなる実施例では、前記複数の半径方向フィンの少なくとも２つは、前記ベースがコイル巻きされていない場合、前記ベースに対して異なる角度で傾斜している。いくつかの実施形態では、前記複数の半径方向フィンの少なくとも２つは異なる断面形状を有する。他の実施形態では、前記半径方向フィンは、前記フィン内に少なくとも１つの開口部を備える。いくつかの例では、前記開口部は、前記噴霧チャンバーの前記長手方向軸と実質的に平行に配置された貫通孔として構成されている。追加の実施例では、前記フィンの開口部は前記ベースによって形成される前記開口部に向かって傾斜している。さらなる実施形態では、前記装置は、前記ベースに結合された複数の半径方向フィンを備え、前記複数の半径方向フィンの少なくとも２つは前記フィン内に開口部を備え、前記２つの半径方向フィン内の前記開口部は異なって構築され配置されている。他の実施例では、前記半径方向フィンは、前記噴霧チャンバーの前記長手方向軸に非平行に配向しており、前記ベースによって形成される前記開口部内で内側に延びている。特定の実施例では、前記半径方向フィンは前記噴霧チャンバーの前記長手方向軸に直交している。いくつかの実施形態では、前記システムは、前記ベースに結合された複数の半径方向フィンを備え、前記複数の半径方向フィンのそれぞれは前記噴霧チャンバーの前記長手方向軸に非平行に配向しており、前記複数のフィンのそれぞれは前記ベースによって形成される前記開口部内で内側に延びている。他の実施形態では、前記システムは、前記ベースに結合された複数の半径方向フィンを備え、前記複数の半径方向フィンのそれぞれは前記噴霧チャンバーの前記長手方向軸に非平行に配向しており、少なくとも１つの半径方向フィンは前記ベースによって形成される前記開口部内で内側に延びている。追加の実施形態では、前記システムは、前記ベースに結合された複数の半径方向フィンを備え、前記複数の半径方向フィンの少なくとも１つの半径方向フィンは前記ベースによって形成される前記開口部から離れて延び、前記複数の半径方向フィンの少なくとも１つの半径方向フィンは前記ベースによって形成される前記開口部内で内側に延びている。他の実施形態では、前記システムは、前記噴霧チャンバーに流体的に結合され、前記噴霧チャンバー内に維持される前記イオン化源に反応剤を供給するように構成されたインジェクターを備える。さらなる例では、前記システムは、前記装置に電気的に結合された高周波源を備える。他の実施例では、前記高周波源は、約１０ワット〜約１０，０００ワットの電力で約１ＭＨｚ〜約１０００ＭＨｚの高周波を供給するように構成されている。いくつかの構成では、前記システムは、前記装置の前記ベースに電気的に結合された接地板を備える。特定の実施形態では、前記システムは、前記噴霧チャンバーに流体的に結合され、前記噴霧チャンバーから反応生成物を受取るように構成された検出器を備える。さらなる実施例では、前記ベースによって形成される前記開口部は実質的に円形の断面形状または実質的に矩形の断面形状または実質的に円形の断面形状もしくは実質的に矩形の断面形状以外の断面形状を備える。いくつかの実施例では、前記システムは、前記ベースに結合された複数の半径方向フィンを備え、前記複数の半径方向フィンのそれぞれはサイズと配置が同様である。他の実施形態では、前記システムは、前記ベースに結合された複数の半径方向フィンを備え、前記半径方向フィンは、多数の半径方向フィンが前記装置の前記ベースの近位端に向かって存在するように、前記ベース上に配置されている。特定の実施例では、前記システムは、前記ベースの隣接するターン上の隣接する半径方向フィンを係合するように構成されたスペーサーを備える。特定の実施形態では、前記スペーサーは同一面内に前記隣接するフィンを保持するように構成されている。他の実施形態では、前記スペーサーは異なる面内に前記隣接するフィンを保持するように構成されている。
【００１７】
別の態様では、トーチ内にイオン化源を維持するための、前記トーチの動作中にガスの流れが導入される長手方向軸を備える装置であって、前記トーチの本体を受容するように構築され配置された内側開口部を備えるプレート電極、及び前記プレート電極に結合された半径方向フィン、を備え、前記プレート電極は前記トーチ内に前記イオン化源を維持するために前記トーチの前記本体に高周波エネルギーを供給するように構成されている、装置が記載される。
【００１８】
いくつかの実施例では、前記半径方向フィンは、前記トーチの前記長手方向軸に非平行に配向しており、前記プレート電極の前記開口部から離れて延びる。他の実施例では、前記半径方向フィンは前記トーチの前記長手方向軸に直交している。特定の実施例では、前記プレート電極上の前記半径方向フィンの位置は、前記プレート電極から前記半径方向フィンを分離せずに、調整可能である。いくつかの構成では、前記半径方向フィンは留め具を介して前記プレート電極に結合する。他の実施形態では、前記半径方向フィンは前記プレート電極に一体的に結合されている。特定の実施形態では、前記システムは、前記プレート電極に結合された複数の半径方向フィンを備える。他の実施形態では、前記半径方向フィンの少なくとも２つは同じ角度を備える。いくつかの実施例では、前記複数の半径方向フィンのそれぞれは、実質的に同じ角度で傾斜している。特定の実施形態では、前記複数の半径方向フィンの少なくとも２つは、異なる角度で傾斜している。いくつかの実施例では、前記複数の半径方向フィンの少なくとも２つは異なる断面形状を有する。特定の実施形態では、前記半径方向フィンは、前記フィン内に少なくとも１つの開口部を備える。いくつかの実施例では、前記開口部は、前記トーチの前記長手方向軸と実質的に平行に配置された貫通孔として構成されている。他の実施例では、前記フィンの開口部は前記プレート電極の前記開口部に向かって傾斜している。いくつかの実施形態では、前記装置は、前記プレート電極に結合された複数の半径方向フィンを備え、前記半径方向フィンの少なくとも２つは前記フィン内に開口部を備え、前記２つの半径方向フィン内の前記開口部は異なって構築され配置されている。他の実施形態では、前記半径方向フィンは、前記トーチの前記長手方向軸に非平行に配向しており、前記プレート電極の前記開口部内で内側に延びている。特定の実施例では、前記半径方向フィンは前記トーチの前記長手方向軸に直交している。他の実施形態では、前記システムは、前記プレート電極に結合された複数の半径方向フィンを備え、前記複数の半径方向フィンのそれぞれは前記トーチの前記長手方向軸に非平行に配向しており、前記複数のフィンのそれぞれは前記プレート電極の前記開口部内で内側に延びている。さらなる実施例では、前記システムは、前記プレート電極に結合された複数の半径方向フィンを備え、前記複数の半径方向フィンのそれぞれは前記トーチの前記長手方向軸に非平行に配向しており、少なくとも１つの半径方向フィンは前記プレート電極の前記開口部内で内側に延びている。いくつかの実施例では、前記システムは、前記トーチの本体を受容するように構築され配置された内側開口部を備えた第２プレート電極、及び前記第２プレート電極に結合された半径方向フィンをさらに備え、前記第２プレート電極は、前記トーチ内にイオン化源を維持するために前記トーチの前記本体に高周波エネルギーを供給するように構成されている。特定の実施例では、前記システムは、前記ベースの隣接するターン上の隣接する半径方向フィンを係合するように構成されたスペーサーを備える。特定の実施形態では、前記スペーサーは同一面内に前記隣接するフィンを保持するように構成されている。他の実施形態では、前記スペーサーは異なる面内に前記隣接するフィンを保持するように構成されている。
【００１９】
追加の態様では、イオン化源を維持するためのシステムであって、長手方向軸を備える本体を備えるトーチであって、前記トーチの動作中に前記長手方向軸に沿ってガスの流れが導入されるトーチ、並びに前記トーチの本体を受容するように構築され配置された内側開口部を備えたプレート電極及び前記プレート電極に結合された半径方向フィン、を備え、前記プレート電極は、前記トーチ内に前記イオン化源を維持するために前記トーチの前記本体に高周波エネルギーを供給するように構成されている、システムが提供される。
【００２０】
特定の実施例では、前記半径方向フィンは、前記トーチの前記長手方向軸に非平行に配向しており、前記開口部の前記トーチ本体から離れて延びる。他の実施例では、前記半径方向フィンは前記トーチの前記長手方向軸に直交している。さらなる実施例では、前記半径方向フィンの位置は、前記プレート電極から前記半径方向フィンを分離せずにまたは前記開口部内の前記トーチ本体の前記一部を除去せずに、調整可能である。いくつかの実施例では、前記半径方向フィンは留め具を介して前記プレート電極に結合する。他の実施例では、前記半径方向フィンは前記プレート電極に一体的に結合されている。さらなる実施形態では、前記システムは、前記プレート電極に結合された複数の半径方向フィンを備える。他の実施形態では、前記半径方向フィンの少なくとも２つは同じ角度を備える。いくつかの例では、前記複数の半径方向フィンのそれぞれは、前記ベースに対して実質的に同じ角度で傾斜している。他の実施例では、前記複数の半径方向フィンの少なくとも２つは、前記ベースに対して異なる角度で傾斜している。さらなる実施形態では、前記複数の半径方向フィンの少なくとも２つは異なる断面形状を有する。いくつかの実施例では、前記半径方向フィンは、前記フィン内に少なくとも１つの開口部を備える。特定の構成では、前記開口部は、前記トーチの前記長手方向軸と実質的に平行に配置された貫通孔として構成されている。他の構成では、前記フィンの開口部は前記開口部に向かって傾斜している。いくつかの実施形態では、前記システムは、前記プレート電極に結合された複数の半径方向フィンを備え、前記半径方向フィンの少なくとも２つは前記フィン内に開口部を備え、前記２つの半径方向フィン内の前記開口部は異なって構築され配置されている。他の構成では、前記半径方向フィンは、前記トーチの前記長手方向軸に非平行に配向しており、前記プレート電極の前記開口部内で内側に延びている。追加の構成では、前記半径方向フィンは前記トーチの前記長手方向軸に直交している。いくつかの実施形態では、前記システムは、前記プレート電極に結合された複数の半径方向フィンを備え、前記複数の半径方向フィンのそれぞれは前記トーチの前記長手方向軸に非平行に配向しており、前記複数のフィンのそれぞれは前記プレート電極の前記開口部内で内側に延びている。他の実施形態では、前記システムは、前記プレート電極に結合された複数の半径方向フィンを備え、前記複数の半径方向フィンのそれぞれは前記トーチの前記長手方向軸に非平行に配向しており、少なくとも１つの半径方向フィンは前記ベースによって形成される前記開口部内で内側に延びている。追加の実施形態では、前記システムは、前記プレート電極に結合された複数の半径方向フィンを備え、前記複数の半径方向フィンの少なくとも１つの半径方向フィンは前記プレート電極の前記開口部から離れて延び、前記複数の半径方向フィンの少なくとも１つの半径方向フィンは前記プレート電極の前記開口部内で内側に延びている。いくつかの例では、前記システムは、前記トーチに流体的に結合され、前記トーチ本体の前記一部内に維持される前記イオン化源にサンプルを供給するように構成されたインジェクターを備える。他の構成では、前記システムは、前記装置に電気的に結合された高周波源を備える。いくつかの実施形態では、前記高周波源は、約１０ワット〜約１０，０００ワットの電力で約１ＭＨｚ〜約１０００ＭＨｚの高周波を供給するように構成されている。特定の実施例では、前記システムは、前記装置の前記ベースに電気的に結合された接地板を備える。他の実施形態では、前記システムは、前記トーチに流体的に結合され、前記トーチからサンプルを受取るように構成された検出器を備える。特定の例では、前記プレート電極の前記開口部は実質的に円形の断面形状または実質的に矩形の断面形状を備える。他の例では、前記プレート電極の前記開口部は実質的に円形の断面形状または実質的に矩形の断面形状以外の断面形状を備える。いくつかの実施形態では、前記システムは、前記プレート電極に結合された複数の半径方向フィンを備え、前記複数の半径方向フィンのそれぞれはサイズと配置が同様である。いくつかの構成では、前記システムは、前記プレート電極に結合された複数の半径方向フィンを備え、前記半径方向フィンは、多数の半径方向フィンが前記開口部の一方の側に存在するように、前記プレート電極上に配置されている。他の実施形態では、前記システムは、前記トーチの本体を受容するように構築され配置された内側開口部を備えた第２プレート電極、及び前記第２プレート電極に結合された半径方向フィンを備え、前記第２プレート電極は、前記トーチ内にイオン化源を維持するために前記トーチの前記本体に高周波エネルギーを供給するように構成されている。いくつかの実施例では、前記システムは、前記ベースの隣接するターン上の隣接する半径方向フィンを係合するように構成されたスペーサーを備える。いくつかの実施形態では、前記スペーサーは同一面内に前記隣接するフィンを保持するように構成されている。他の実施形態では、前記スペーサーは異なる面内に前記隣接するフィンを保持するように構成されている。
【００２１】
追加の特徴、態様、実施例及び実施形態が以下により詳細に記載される。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
装置及びシステムの特定の実施形態が、添付図面を参照して以下に記載される：
【図１】特定の実施形態に係る、誘導装置の側面概略図。
【図２Ａ−２Ｃ】特定の構成に係る、異なる角度で配置されたフィンを備えた誘導装置。
【図３Ａ−３Ｅ】特定の構成に係る、フィン内に貫通孔または開口部を備えた誘導装置。
【図４】特定の構成に係る、複数のフィンを備えた誘導装置。
【図５】特定の構成に係る、複数のフィンを備え、誘導装置はコイル巻きされている誘導装置。
【図６Ａ−６Ｃ】特定の構成に係る、誘導装置の長さに沿うフィンの間隔が変化している誘導装置の側面図。
【図７】特定の構成に係る、異なる形状のフィンを有する誘導装置の側面図。
【図８Ａ−８Ｂ】特定の構成に係る、異なる長さのフィンを有する誘導装置の側面図。
【図９】特定の構成に係る、異なる幅のフィンを有する誘導装置の側面図。
【図１０】特定の構成に係る、異なるフィンからフィンの横方向の間隔を有する誘導装置の側面図。
【図１１Ａ−１１Ｂ】特定の構成に係る、異なる角度で配向したフィンを備えた誘導装置の図示。
【図１２Ａ−１２Ｂ】特定の構成に係る、コイル巻きされた誘導装置の写真。
【図１３Ａ−１３Ｂ】特定の構成に係る、フィン角度が異なるコイル巻きされた誘導装置の図示。
【図１４Ａ−１４Ｂ】特定の構成に係る、複数のフィンを備えたプレート電極の図示。
【図１５Ａ−１５Ｂ】特定の構成に係る、異なる方向のフィンを示すプレート電極の側面図。
【図１６】特定の構成に係る、トーチのまわりのフィンつき誘導装置の図示。
【図１７】特定の構成に係る、トーチのまわりのフィンつきプレート電極の図示。
【図１８】特定の構成に係る、ベース内に冷却用開口部を備えたフィンつきプレート電極の図示。
【図１９】特定の構成に係る、発光分光計のブロック図。
【図２０】特定の構成に係る、単一ビーム原子吸光分光計のブロック図。
【図２１】特定の構成に係る、二重ビーム原子吸光分光計のブロック図。
【図２２】特定の構成に係る、質量分光計のブロック図。
【図２３Ａ−Ｃ】特定の実施例に係る、互いに結合され得る様々な誘導装置。
【図２４Ａ−Ｄ】特定の構成に係る、隣接する半径方向コイルに隣接する半径方向フィンの位置を固定するために使用され得るカプラーの上面図。
【図２５】特定の実施例に係る、オフセットで隣接する半径方向コイルに隣接する半径方向フィンの位置を固定するために使用され得るカプラーの上面図。
【図２６Ａ−Ｄ】特定の実施形態に係る、誘導装置のコイル間の所望の間隔を提供するために、使用及び／または互いに結合され得るスペーサーブロックの上面図。
【図２７Ａ−Ｂ】図２７Ａは、特定の構成に係る、フィンつき、銅誘導装置の写真を示し、図２７Ｂは、特定の構成に係る、フィンつき、アルミニウム合金誘導装置の写真を示す。
【図２８Ａ−Ｂ】図２８Ａは、特定の構成に係る、フィンつき、アルミニウム合金誘導装置を使用して維持されたプラズマを示し、図２８Ｂは、特定の構成に係る、フィンつき、銅ヘリカル誘導コイルを使用して維持されたプラズマを示す。
【図２９】特定の構成に係る、フィンつき誘導装置及びヘリカル負荷コイルを使用した様々な測定を示す表。
【図３０Ａ−Ｂ】図３０Ａは、特定の構成に係る、１時間の連続使用後のフィンつき誘導装置及びトーチの写真であり、図３０Ｂは、特定の構成に係る、５時間の連続使用後の同じフィンつき誘導及びトーチの写真である。
【図３１】特定の構成に係る、時間（秒）にわたる、様々な金属種の信号強度を示すグラフ。
【００２３】
本システムの要素の特定の寸法または特徴は、よりユーザーフレンドリーなバージョンの図面を提供するために、拡大され、変形され、または別途一般的ではない、非比例的な方法で示され得ることが、本開示の利益を与えられて、当業者によって理解されるであろう。さらに、本明細書の誘導装置、発生したプラズマ及び他の要素の正確な長さ、幅、配置、開口部サイズ、などは、変化し得る。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
特定の実施形態は、本明細書に開示された技術のユーザーフレンドリーな説明を提供するために、単一の及び複数の用語を参照して以下に記載される。これらの用語は、便宜的目的でのみ使用され、本明細書に記載の装置、方法及びシステムを限定することを意図していない。特定の実施例は、誘導装置を参照して本明細書に記載される。誘導装置に入力するために使用される正確なパラメーターは変化し得るが、誘導装置は、例えば、１０ＭＨｚ〜９０ＭＨｚ、より具体的には２０ＭＨｚと５０ＭＨｚの間、例えば約４０ＭＨｚの高周波を供給するＲＦ生成器に電気的に結合することができる。ＲＦ生成器の出力電力は、典型的には、約５００ワット〜５０ｋＷである。２つ以上の誘導装置が、１つ共通のＲＦ生成器に電気的に結合された、または別々のＲＦ生成器に電気的に結合された各誘導装置とともに、存在し得る。
【００２５】
いくつかの実施形態では、本明細書に記載の誘導装置とともに使用されるＲＦ生成器は、２０１３年１０月２３日に出願された共同所有の米国仮出願Ｎｏ．６１／８９４，５６０に記載されているように、ハイブリッド生成器であってもよく、その全体の開示は本明細書によってすべての目的のために参照により本明細書に組込まれる。誘導装置は、本明細書に記載されるように、ＩＣＰ−ＯＥＳまたはＩＣＰ−ＭＳまたは他の同様の機器を含むがこれらに限定されない多くの異なる機器及び装置で使用され得る。特定の実施形態では、生成器の動作は、例えば、プラズマの発生を可能にするかまたは終了させるために、生成器を制御するための生成器内のまたは生成器に電気的に結合されたプロセッサーもしくはマスターコントローラーで制御され得る。誘導結合プラズマを生成及び／または維持するために誘導装置を使用する特定の実施形態も以下に記載される。しかしながら、所望の場合、同じ誘導装置が、容量結合プラズマ、火炎を生成及び／もしくは維持するために使用され得る（単独でまたは別の装置とともに）か、または、例えば、化学種を原子化／イオン化するのに使用され得る他の原子化／イオン化装置が使用され得る。本明細書に記載の技術の様々な態様及び属性を説明するために、誘導結合プラズマを用いた特定の構成が以下に提供される。記載された半径方向フィンは、半径方向フィンを備えた誘導装置内でトーチに向かって内側に延びることができ、半径方向フィンを備えた誘導装置内でトーチから離れて外側に延びることができ、または特定のフィンは内側に延びてもよく、他のフィンは外側に延びてもよい。
【００２６】
特定の実施例では、本明細書に記載の誘導装置は、化学分析のためにサンプルを原子化及び／またはイオン化するために、蒸着または他の用途のためにイオンを提供するために、高エネルギープラズマを維持するのに使用され得る。プラズマを点火し維持するために、ＲＦ生成器（ＲＦＧ）からのＲＦ電力は、典型的には０．５ｋＷ〜１００ｋＷの範囲で、誘導装置を介してプラズマに誘導結合される。図１を参照して、誘導装置１００は、説明のためにコイル巻きされていない、すなわち拡張された形態で示されている。装置１００は、ほぼ中実または中空の本体を具備し、空間的基準のために長手方向軸Ｌに沿って配置されて示されているベース１１０を備える。ベース１１０は、以下により詳細に述べられるように、トーチ本体の一部を受容することができる内側開口部を形成するためにベースのコイル巻きを可能にするのに十分柔軟であるように、サイズと配置がとられ得る。ベース１１０は、（誘導装置１００が拡張された形態にある場合）コイル巻きされた誘導装置の長手方向軸Ｌに対して非平行な方向に、ほぼ外向きに延びる半径方向フィン１２０に電気的に結合されている。フィン１２０とベース１１０の間にある正確な角度は、０°超から１８０°未満まで変ることができ、より具体的には、ベース１１０とフィン１２０の間の角度は、約３０°〜約１５０°、例えば、約４５°〜約１３５°または約６０°〜約１２０°または約７５°〜約１０５°または約８５°〜約９５°で変ることができる。いくつかの実施形態では、フィン１２０は、誘導装置１００が拡張された形態にある場合、ベース１１０に直交している。図２Ａ〜２Ｃを参照して、いくつかの構成では、フィン２２０は、フィン２２０とベース２１０の間の角度が０°と９０°の間になるように、ベース２１０に対して鋭角で傾斜することができる（図２Ａ）。あるいは、図２Ｂに示されるように、フィン２４０は、ベース２３０に直交していてもよい。フィン２６０は、ベース２５０に対して、例えば、９０°と１８０°の間で、鈍角で傾斜することもできる（図２Ｃ）。
【００２７】
図１を再び参照して、ベース１１０に沿ったフィン１２０の位置は変化してもよい。例えば、フィン１２０は、ベース１１０の端部１１４に比べてベース１１０の端部１１２に近く配置され得る。フィン１２０は、ほぼ中実の一体構造が存在するように、ベース１１０に一体的に結合され得るか、またはフィン１２０は、接着剤、溶接、半田接合、ねじ、ピンまたは本明細書に記載の他の手段を介してベース１１０に結合され得る。いくつかの実施形態では、ベース１１０は、フィン１２０の配置及び／または再配置を可能にするように構成されてもよい。例えば、ベース１１０は、例えば、スロットまたは孔の、複数の位置を有して構成することができ、それらのそれぞれは、例えば、ネジ、ピン、などの適切な結合器を介してフィン１２０に結合するように構成される。フィン１２０は、ベース１１０に沿って所望の位置に配置され得、結合器を介して、少なくともある期間、ベース１１０に結合され得る。同様に、ベース１１０は、ベース１１０に対するフィン１２０の角度の調整を可能にするように構成され得る。いくつかの例では、１つまたは複数の導電性スペーサーが、ベース１１０とフィン１２０との間の角度を調整するために、フィン１２０とベース１１０の間に配置され得る。例えば、ベース１１０とフィン１２０の間の角度を変化させるために結合する前にベース１１０とフィン１２０の間に、導電性の楔を配置することができる。いくつかの例では、ベース１１０は、フィン１２０を受容するように設計された内部トラックを備え得る。例えば、内部トラックは、フィン１２０がトラックと係合して所望の位置にトラックを下方にスライドすることができるように、フィン１２０を受容するようにサイズをとり構成された溝を備え得る。一旦ベース１１０に沿って所望の部位に配置されると、フィン１２０は、適切な結合器を使用して結合され得る。あるいは、サイズ及びトラックの寸法は、トラックによるフィンの係合は、適切な力を使用してフィンの動きを許容するが、一般的に重力下でフィンが落下するのを許容しないように、緊密な摩擦嵌合を提供するように選択され得る。
【００２８】
特定の実施例では、フィンは、１つまたは複数の貫通孔または開口部を備え得る。図３Ａ及び３Ｂを参照すると、開口部を有するフィンを備えた誘導装置の簡略図が示されている。誘導装置３００は、フィン３２０に電気的に結合されたベース３１０を備える。フィン３２０は、一般的にフィン３２０の一方の側からフィン３２０の反対側に開口部を与える開口部すなわち貫通孔３３０を備える（図３Ｂ参照）。所望であれば、フィン３２０は、単一の開口部３３０、例えば、２、３、４またはそれ以上の開口部を備え得る。いかなる特定の科学的理論に拘束されることを望まずに、フィンの開口部３３０は、誘導装置３００の冷却を促進するために、冷却ガスまたは流体がフィン３２０に入って通過することを可能にし得る。開口部の角度は変えることができる。図３Ｂを参照して、開口部３３０は、入口及び出口の位置がほぼ同じｘ−ｙ平面にあるように、ゼロ角度を有する。しかしながら、所望の場合、開口部は傾斜してもよい。例えば及び図３Ｃを参照して、フィン３４０は、開口部３５０の出口が開口部３５０の入口よりもフィン３４０に沿って下方に位置しているように、下向きに傾斜している開口部３５０を備える。図３Ｄを参照して、フィン３６０は、開口部３７０の入口が開口部３７０の出口よりもフィン３６０に沿って下方に位置しているように、上方に傾斜した開口部３７０を備える。いくつかの例では、開口部の入口と出口は、同様に配置されてもよく、開口部によって形成される内部チャンネルまたは経路は、湾曲または傾斜していてもよい。例えば及び図３Ｅを参照して、フィン３８０内の開口部３９０は、開口部の出口と入口がフィン３８０の本体に沿ってほぼ同じ場所に配置されているのが示されている。開口部３９０の内部形状は上向きに傾斜しており、次いで入口から出口に上下向きに傾斜している。気体にフィンからの熱を伝達するために利用可能な時間及び／または表面積を増大させるために、フィンを通るガスの流れを遅くするフィン内の異なる内部形状を採用することが望ましいであろう。所望の場合、チャンネルの形状及び／またはサイズは、冷却ガスが開口部及び／または装置を通って流れていることの可聴表示を提供するように選択され得る。例えば、開口部を通るガスの通過は、ノイズまたは「口笛」効果を提供することができ、誘導装置が適切に冷却されていることの可聴キューを提供し得る。
【００２９】
特定の実施形態では、本明細書に記載の誘導装置は、複数のフィンに結合されたベース構造を備え得る。図４を参照して、誘導装置４００は、複数のフィン（要素４２０としてグループ化されている）に電気的に結合されたベース４１０を備えた拡張形態で示されている。フィン４２０は、サイズと配置がほぼ同様であり、互いからほぼ同じ距離離れている。誘導装置４００には９個のフィンが示されているが、９個未満のフィン、例えば、２、３、４、５、６、７または８個のフィンが存在してもよく、または９つ超のフィンが存在してもよい。複数のフィンが存在する場合、フィンは、強制空気冷却または対流冷却を提供するために、冷却ガスがそれらの周りに流れることを可能にすることができる。フィンはそのような冷却を可能にするが、一方、誘導装置によって提供される磁場に対抗することができる渦電流の可能性を低減する。フィンは表面積の増加を与えるが、依然として冷却ガスが誘導装置の上または周囲に流れることを許容する。例えば及び図５を参照して、誘導装置５００の１ターンがコイルの形で示されている。誘導装置５００は、ベース構造５１０及び複数の半径方向のフィン５２１〜５３１を備える。コイル巻きされた場合、以下により詳細に記載されるように、ベース５１０は、トーチ（図示せず）を受容するようなサイズと配置である中央開口部５１５を提供する。ベース５１０は、トーチの長手方向軸がフィン５２１〜５３１の方向とほぼ直交するようにトーチの周りに巻いている。フィン５２１〜５３１は、トーチの長手方向軸から離れて半径方向に延びている。同時に、ベース５１０とフィン５２１〜５３１は、トーチ内にプラズマを維持するためにトーチにＲＦエネルギーを供給することができる。フィン５２１〜５３１のフィンとフィンの間隔は、プラズマを維持するためにトーチにエネルギーを提供するように依然として適切な磁場を維持しながら、誘導装置５００の周囲の冷却を可能にするように選択され得る。いくつかの実施形態では、ベース５１０及びフィン５２１〜５３１は、誘導装置５００の内部に冷却ガスが導入され得るように中空であり得るが、他の実施例では、ベース５１０及び／またはフィン５２１〜５３１は、誘導装置５００の外表面にのみ冷却ガスが供給されるように中実であり得る。
【００３０】
いくつかの実施形態では、ベースの長さに沿ったフィンの間隔は異なってもよい。例えば及び図６Ａを参照して、誘導装置６００は、フィン６１０〜６１８に電気的に結合されたベース６０５を備えることが示されている。より多くのフィンが、遠位端６０７において配置されているよりも近位端６０６に向かって配置されている。図６Ｂを参照して、誘導装置６３０は、フィン６４０〜６４８に電気的に結合されたベース６３５を備えることが示されている。より多くのフィンは、近位端６３６よりも遠位端６３７に向かって配置されている。図６Ｃを参照して、誘導装置６６０は、フィン６７０〜６７９に電気的に結合されたベース６６５を備えることが示されている。より多くのフィンは、ベース６６５の中央部よりも近位端６６６と遠位端６６７に向かって配置されている。誘導装置のベースに沿って異なる部分に異なる数のフィンを配置することによって、トーチの異なる部分でトーチに異なる磁場を調整、制御または提供することが可能であり得る。例えば、誘導装置の各端部に複数のフィンを配置することによって、誘導装置の中心部によって提供される磁場は、装置誘導装置の端部で提供される磁場と異なり得る。
【００３１】
特定の構成では、すべてのフィンの形状は同じ形状である必要はない。図７を参照して、誘導装置７００は複数のフィンに電気的に結合されたベース７１０を備えることが示されている。フィン７２０と７２２は、フィン７２１と７２３とは異なる形状を有する。具体的には、フィン７２０と７２２の端部は、フィン７２１と７２３に存在する鋭い端よりも丸みを帯びている。いかなる特定の理論に拘束されることを望まないが、丸みを帯びた端部は誘導装置７００の周りの乱流冷却ガス流の生成を回避するのにより望ましいであろう。いくつかの実施例では、誘導装置のすべてのフィンは実質的に同じ形状を有し得る。他の構成では、誘導装置内の少なくとも１つのフィンは誘導装置内に存在する別のフィンとは異なる形状である。いくつかの例では、誘導装置のフィンには２つの異なる形状が存在する。他の例では、誘導装置のフィンには３つ以上の異なる形状が存在する。同様の形状を有するフィンは、互いに隣接して配置されてもよく、または異なる形状を有する１つまたは複数のフィンだけ離間されてもよい。
【００３２】
特定の例では、フィンの長さは変化してもよい。図８Ａを参照して、ベース８１０とフィン８２０〜８２３を備える誘導装置８００が示されており、少なくとも１つのフィンは別のフィンと異なる長さを有する。例えば、フィン８２１は、フィン８２０、８２２及び８２３よりも短い長さを有するものとして示されている。フィン間の空間を通して上昇空気流を提供するために、フィンの長さを変更することが望ましいであろう。例えば及び図８Ｂを参照して、誘導装置は、例えば、フィン８７０及び８７２は同様のサイズであることができ、フィン８７１及び８７３は同様のサイズであることができるなど、１つおきのフィンが同様のサイズであるフィン８７０〜８７３に電気的に結合されたベース８６０を備え得る。任意のフィンの正確な長さは、約０．１インチから自由空間信号の１／４波長の約１０％まで（例えば、３０ＭＨｚの動作に対しては約１０インチまで）、より具体的には、約０．５インチ〜約４インチで変化してもよい。異なる長さのフィンが存在する場合、異なる長さのフィン間のフィンとフィンの横方向の間隔は同じでも異なっていてもよい。
【００３３】
他の構成では、フィンの幅はフィンからフィンに変ってもよい。図９を参照して、誘導装置９００は、フィン９２０〜９２２に電気的に結合されたベース９１０を備えることが示されている。フィン９２１は、フィン９２０及び９２２より幅広い。フィンの位置に応じて、点火装置の下流に配置されたフィンのフィン幅を大きくすることが望ましいであろうが、プラズマからさらに離れたフィンは、十分な冷却のためにより少ない空気流が必要とされるので、より幅広でもよい。任意のフィンの正確な幅は、約０．０１インチから自由空間信号の１／４波長の約５％まで（例えば、３０ＭＨｚの動作に対しては約５インチまで）、より具体的には、約０．０２インチ〜約１インチで変化してもよい。図面には示されていないが、フィンの長さと幅の両方は、単一の誘導装置内で異なっていてもよい。例えば、所望であれば、誘導装置は異なる長さと幅のフィンを備えてもよい。
【００３４】
特定の実施例では、フィンとフィンの横方向の間隔は、誘導装置内で可変であり得る。説明を容易にするため、図１０には、フィンがすべて同じ長さと幅を有する１つの実施形態が示されているが、本明細書に記載のように、異なる長さ及び幅のフィンが存在していてもよい。誘導装置１０００は、ベース１０１０及びフィン１０２０〜１０２４を備える。フィン１０２０と１０２１の間の横方向の間隔は、フィン１０２１と１０２２の間の間隔またはフィン１０２３と１０２４の間の間隔よりも小さいものとして示されている。変化するフィンとフィンの間隔の磁場に及ぼす正確な効果は、誘導装置に供給される電流に応じて変り得るが、フィン間の適切な間隔を選択することにより、誘導装置及び／または誘導装置内に配置された任意のトーチの寿命を延長するために、より良い温度制御を提供することが可能になるであろう。いくつかの実施例では、フィン間の間隔は、約０．０１インチ〜約５インチ、より具体的には、約０．０２インチ〜約１インチで変化してもよい。
【００３５】
特定の実施形態では、１つまたは複数のフィンは、誘導装置内に存在する他のフィンに対して異なる角度で傾斜してもよい。図１１Ａを参照して、異なって傾斜したフィンを備えた誘導装置の１例が示されている。誘導装置１１００は、フィン１１２０〜１１２５に電気的に結合されたベース１１１０を備える。フィン１１２０及び１１２２は、フィン１１２１に向かって傾斜しており、フィン１１２３、１１２５は、フィン１１２４に向かって傾斜している。誘導装置１１１０はコイル巻きされているので、互いに対するフィンの正確な角度を変化し得る。別の構成では（図１１Ｂ参照）、誘導装置１１５０は、ベース１１６０及びフィン１１７０〜１１７５を備え得る。フィン１１７０及び１１７２は、フィン１１７１から離れて傾斜しており、フィン１１７３及び１１７５は、フィン１１７４から離れて傾斜している。誘導装置１１００と同様に、誘導装置１１５０はコイル巻きされているので、様々なフィン間の正確な角度は変化し得る。所望であれば、例えば、誘導装置はフィン１１２０〜１１２２及びフィン１１７０〜１１７２を備え得る。本開示の利益が与えられると、他の構成も可能であり、これは当業者によって認識されるであろう。
【００３６】
特定の実施形態では、コイル状の誘導装置の写真が図１２Ａ及び１２Ｂに示されている。誘導装置１２１０は、相互接続または脚１２２０、１２３０を介してマウントまたはインターフェース１２２５に電気的に結合されている。例えば、誘導装置１２１０の一端は脚１２２０に電気的に結合されており、誘導装置１２１０の他端は脚１２３０に電気的に結合されている。反対の極性の電流を脚１２２０、１２３０のそれぞれに供給することができ、または、例えば、脚１２２０を介して誘導装置１２１０に電流を供給してもよく、脚１２３０を接地することができる。いくつかの例では、脚１２２０、１２３０の一方を省略してもよく、誘導装置１２１０の他端を電気的に接地に結合してもよい。所望であれば、誘導装置を、脚１２２０と１２３０の間のある点で、電気的に接地に結合してもよい。図１２Ｂに示されるように、誘導装置１２１０のコイル巻きと脚１２２０、１２３０への取付けは、トーチを受容し得る開口部１２１５を提供する。開口部１２１５は、概して、トーチ表面が誘導装置１２１０に触れることなく、開口部１２１５にトーチの挿入を許容するようなサイズと構成である。冷却ガスを、誘導装置１２１０に供給することができ、熱伝達を向上させ、誘導装置１２１０及び／またはトーチを過度の温度による劣化から防ぐために、誘導装置１２１０のフィンとベースの周りに流すことができる。
【００３７】
特定の実施形態では、誘導装置１２１０に示されるターン数は約３である。より具体的には、誘導装置１２１０のベースをコイル巻きすることによって形成された約３の総ターンがある。ターン数を増減するには、誘導装置のベースの全体の長さを、より多くのターンを可能にする増加した長さにより、及びより少ないターンを可能にする減少した長さにより、変更することができる。しかし、可能なターンより少ないターンを使用するのが望ましいであろう。例えば、誘導装置が約５ターンを可能にするのに適した長さを有する場合、５ターン未満を備えるように装置をコイル巻きするのが望ましいであろう。任意の特定の理論に拘束されることを望まないが、ターン数が増加すると、プラズマの長さが増加し得る。さらに、ターン間の間隔は、同じでも異なっていてもよい。例えば、最初のターンと２ターン目の間の間隔は２ターン目と３ターン目の間の間隔と異なってもよい。間隔は、例えば、所望の位置にフィンを配置することにより、及び／またはベースを誘導装置内でしっかりコイル巻きする方法を変えることにより制御することができ、または、例えば、本明細書に記載のフィンスペーサーなどの１つまたは複数のスペーサーを使用して調整することができる。
【００３８】
特定の構成では、渦電流はフィン間の隙間に沿って流れることができないので、誘導装置に存在するフィンは、一般に負荷コイルのインダクタンスを低減しない。これは、フィンの長さの増加がよりよい熱放散を提供することを可能にし、同時に、渦電流の任意の増大を回避する。機械的応力を誘導装置内で分散させることができ、熱を受けた場合にそれをより安定にする。例えば、誘導装置の隣接するターン間には、誘導装置の非対称な歪みを引起し得る、より高い機械的応力を受ける局部的な接続が存在することはできない。誘導装置は、溶接、はんだ、接着剤または他の材料を使用して互いに結合される別個の要素として製造することができるが、いくつかの実施例では、誘導装置は、例えば、例えば、１２５ミル厚のアルミニウムまたは銅のシートなどの材料の単一のシートからレーザー切断した単一の金属シートを使用して製造することができる。溶接またははんだ付け接合部がないと、電気的接続性の改善に関する長期信頼性を高めることができる。
【００３９】
特定の実施形態では、本明細書に記載の誘導装置は、低流量のアルゴンプラズマを維持するのに使用され得る。例えば、誘導装置は、１５リットル／分未満、より具体的には、１４、１３、１２、１１または１０リットル／分未満のアルゴンプラズマガス流量を可能にし、または、特定の場合には、５リットル／分未満のアルゴンプラズマガスでも可能にする。誘導装置に供給される電力は、従来のヘリカル誘導コイルで使用されるものと同様であってもよいが、特定の種を分析するためには及び／または低流量条件を使用する場合は、電気的パラメーターを変更することが望ましいであろう。
【００４０】
特定の実施形態では、誘導装置のベースは、例えば、図１２Ａ及び１２Ｂに示されるように、誘導装置のコイル巻きを可能にするように、ほぼフラットであるかまたはフィンの長さに比べて小さくてもよい。いくつかの例では、誘導装置のコイル巻きを容易にするために、１つまたは複数の接合部が、ベース内の所望の位置に存在してもよい。接合は、例えば、ボール及びソケットジョイント、ヒンジ、または他の適切な接合を含む多くの形態をとり得る。誘導装置のコイル巻きによって形成される開口部のサイズを維持するために一旦ベースがコイル巻きされると、接合部はその位置に固定され得る。他の例では、個々の誘導装置のセクションが、所望のターン数を提供するために互いに結合されてもよい。例えば、２ターンを提供するように構成されている複数の誘導装置のそれぞれは、４ターンを有する誘導装置を提供するために互いに結合されてもよい。追加のターンを提供するために、追加の誘導装置が互いに結合され得る。
【００４１】
特定の実施例では、誘導装置のベースのコイル巻きによって形成される開口部の正確な形状は、変化することができる。図１２Ａ及び１２Ｂに示されるように、開口部はほぼ円形で対称である。しかしながら、所望の場合、開口部は、非対称であってもよく、または、例えば、楕円形、卵形、正方形、長方形、三角形、五角形、六角形、など、円形以外の形状をとり得る。さらに、開口部は誘導装置の長さに沿って同じ形状でなくてもよい。例えば、最初の２ターンによって形成された開口部は円形であってもよく、３番目のターンによって形成された開口部は楕円形または他の形状をとってもよい。開口部の形状を変更することによって、トーチに提供される磁場を変更することができる。いくつかの例では、開口部の形状は、一般に、トーチの断面形状と一致するように選択される。トーチがほぼ円形の断面形状を有する場合、誘導装置によって形成された開口部の一部の断面形状は同様に円形であってもよい。
【００４２】
特定の構成では、誘導装置がコイル状に巻かれると、得られるフィン角度は同じであってもよく、異なるフィンに対して異なってもよい。一般的には、コイル巻きが異なるフィン角度をもたらすと、フィン角度は異なるものになるであろう（コイルによって形成された開口部を通して挿入されたトーチの長手方向軸に対して）。例えば、ベースのコイル巻きは、フィンがトーチの長手方向軸に対して非直交角度で配置されるように、フィンのわずかな傾斜をもたらし得る。単一のターンの側面図が図１３Ａに示されている。フィン１３２２は、ベース１３１０の背面に向かって傾斜し、フィン１３２０は、ベース１３１０の前面に向かって傾斜している。図１３Ｂを参照して、フィン１３７０は、ベース１３６０の前面に向かって傾斜し、フィン１３７２は、ベース１３６０の背面に向かって傾斜している。所望の場合、フィンは同一面に向かって傾斜してもよい。図１３Ａ及び１３Ｂに示した図示は、コイル巻きされたベースに電気的に結合された１つまたは複数のフィンが、コイル巻きされたベースに電気的に結合された別のフィンとは異なる角度で傾斜し得ることを示すためにのみ、例示目的で提供されている。
【００４３】
いくつかの実施形態では、誘導装置のベースは、プレート電極と同様のサイズと大きさであってもよい。例えば及び図１４Ａを参照して、複数のフィン１４２０〜１４３６に電気的に結合されたベースプレート１４１０を備えた誘導装置１４００が示されている。内側開口部１４１５が存在し、トーチを受容するようなサイズと配置である。スロット１４１３が存在し、ベースプレート１４１０の側面１４１２及び１４１４を分割する。側面１４１２、１４１４のそれぞれは、ＲＦ生成器または他の電源に電気的に結合され得る。フィン１４２０−１４３６は、より大きなプレートが使用される場合に生じる渦電流を増加させることなく、プレートのサイズを拡張する。例えば、フィンは、フィンの周りに冷却ガスが流れるのを可能にするように所望の距離だけ離間されてもよく、同時にトーチに磁場（または電場または両方）を与えるのを促進し得る。ベース１４１０の外側断面はほぼ長方形であるとして示されているが、円形、三角形、五角形、六角形、などの他の形状が代りに存在し得る。
【００４４】
複数のフィンを備える電極の別の構成が、図１４Ｂに示されている。電極１４５０は、ほぼ円形のベースプレート１４５５、並びにベースプレート１４５５に結合されたフィン１４６０、１４６５、１４７０、１４７５及び１４８０などの複数のフィンを備える。図１４Ｂの例示的な構成では、フィン１４６０〜１４８０のそれぞれは、互いに結合された複数のほぼＵ形状の部材を備え得る。いくつかの例では、各Ｕ形状部材のアームの長さは同じであることができるが、他の例では、異なるＵ形状部材は異なる寸法を有し得る。
【００４５】
特定の構成では、ベースプレート上に存在するフィンの角度は同じである必要はない。図１５Ａを参照して、フィンに電気的に結合されたベースプレートを備える誘導装置の側面図が示されている。ベース構造１５１０は、フィン１５２０〜１５２５に電気的に結合されたフラットなプレートであるとして示されている。フィン１５２０〜１５２３は、ページの外に突出するように示されており、並びにフィン１５２４及び１５２５は、それぞれ、ベースプレート１５１０の前面及び背面に向かって傾斜している。図１５Ｂは、フィンが異なる角度で配置されている別の構成を示している。ベースプレート１５５０は、フィン１５６０〜１５６５に電気的に結合されている。フィン１５６０、１５６２はベースプレート１５５０の前面に向かって傾斜しており、フィン１５６４及び１５６５は、ベースプレート１５５０の背面に向かって傾斜しており、並びにフィン１５６１及び１５６３はページの外に傾斜している。誘導装置の周りの空気の流れを変化させ、及び／または誘導装置内のトーチに与えられる磁場を変化させるために、異なるフィン角度を使用することができる。
【００４６】
特定の実施例では、本明細書に記載の誘導装置は、トーチ内で誘導結合プラズマを維持するために構成されたトーチとともに使用され得る。複数の半径方向フィンを備えたコイル状誘導装置を示す実施形態が図１６に示されており、半径方向フィンの大部分は、明確化のために省略されている。いくつかの実施形態では、誘導装置は、例えば、３〜１０ターンの、選択されたターン数を含む、フィンつきコイルを備え得る。フィンつきコイルは、プラズマを維持するためにトーチにＲＦエネルギーを提供する。例えば、トーチ１６１４及び半径方向フィン１６１２ａ、１６１２ｂを備えるコイル状誘導装置１６１２は、ＲＦ生成器に電気的に結合されることが示されている。フィン１６１２ａ、１６１２ｂは、トーチの長手方向軸を基準に半径方向に配置されている。トーチ１６１４は、３つのほぼ同心のチューブ１６１４、１６５０、及び１６４８を備える。最も内側のチューブ１６４８は、プラズマ１６１６へのサンプルの霧状の流れ１６４６を提供する。中央のチューブ１６５０は、プラズマ１６１６への補助ガス流１６４４を提供する。最も外側のチューブ１６１４は、プラズマを維持するためのキャリアガス流１６２８を与える。キャリアガス流１６２８は、中央チューブ１６５０のまわりの層流でプラズマ１６１６に指向し得る。補助ガス流１６４４は、中央チューブ１６５０内のプラズマ１６１６に指向してもよく、サンプル流１６４６は、最も内側のチューブ１６４８に沿って、スプレーチャンバー（図示せず）または他のサンプル導入装置からプラズマ１６１６に指向してもよい。生成器からフィンつき誘導装置１６１２に供給されるＲＦ電流は、内部にプラズマ１６１６を閉じ込めるように誘導装置１６１２内に磁場を形成することができる。トーチ１６１４から出るプラズマテール１６９８が示されている。特定の実施例では、プラズマ１６１６は、予熱ゾーン１６９０、誘導ゾーン１６９２、初期放射ゾーン１６９４、分析ゾーン１６９６及びプラズマテール１６９８を備える。これらのゾーンの任意のものの長さは、例えば、誘導装置１６１２の性質を調整することによって、変更することができる。誘導装置１６１２の動作では、プラズマガスが、トーチ１６１４に導入されて点火され得る。誘導装置１６１２に電気的に結合された生成器からのＲＦ電力が、点火時に、プラズマ１６１６を維持するために提供され得る。典型的なプラズマでは、アルゴンガスが、毎分約１５〜２０リットルの流量でトーチに導入され得るが、フィンつき誘導装置を使用することにより本明細書に述べたように、所望であれば、プラズマガスは１５リットル／分未満に低下させることができる。プラズマ１６１６はアルゴンガスを点火するためのスパークまたはアークを使用して生成され得る。誘導装置１６１２からのトロイダル磁場は、アルゴン原子とイオンを衝突させ、これは、プラズマ１６１６を形成する、例えば、約５，０００〜１０，０００Ｋ以上の、過熱環境をもたらす。誘導装置１６１２は、約３ターンを備えるものとして図１６に示されているが、本開示の利益が与えられると、３未満または３超のターンが誘導装置１６１２に存在し得ることが、当業者によって認識されるであろう。
【００４７】
いくつかの実施形態では、フィンを備える１つまたは複数のプレート電極が、生成器に電気的に結合され、プラズマを維持するために使用され得る。特定の実施例では、プレート電極の平面性は、トーチ本体の長手方向軸に対して実質的に垂直であるトーチ体内のループ電流の発生を可能にする。フィンは、熱放散を改善し、フィンが存在しない場合よりもプレートが大きな寸法を有することを可能にするために、表面積の増加を提供し得る。プレート電極は、複数のプレート電極が存在する場合、互いに対称的に離間されてもよく、または所望であれば、プレート電極は互いに非対称に離間されてもよい。それぞれ半径方向フィンを有する２つのプレート電極の例示が図１７に示されている。電極１７５２ａ及び１７５２ｂには単一の半径方向フィンが示されているが、例えば、図１４に示したものと同様の、複数のフィンが各電極１７５２ａ、１７５２ｂ上に存在してもよい。電極１７５２ａ、１７５２ｂは、プレート電極の動作を可能にするために生成器に電気的に結合され得る。誘導装置１７５２は、互いから距離「Ｌ」に配置された２つの実質的に平行なプレート１７５２ａ、１７５２ｂを備える。平行プレート１７５２ａ、１７５２ｂのそれぞれは、開口部１７５４を備え、それを通して、トーチ１６１４は、トーチ１６１４、最も内側のチューブ１６４８、中央のチューブ１６５０及び開口部１７５４が、トーチ１６１４の長手方向軸にほぼ平行な長手方向軸１７２６に沿って整列するように、配置され得る。開口部の正確な寸法及び形状は変化してもよく、トーチを受容し得る任意の適切な寸法及び形状であってよい。例えば、開口部１７５４は、ほぼ円形であってよく、または正方形または矩形の形状であってもよく、または他の形状を有してもよく、例えば、三角形、楕円形、卵形であってもよく、もしくは他の適切な形状を有してもよい。特定の実施例では、開口部は、トーチ１６１４の外径よりも０〜５０％、または典型的には約３％大きくなるようなサイズであり得るが、他の実施例では、トーチ１６１４は、プレート１７５２ａ、１７５２ｂと接触してもよく、例えば、トーチの一部は、何ら実質的な動作上の問題なしに、プレートの表面に接触してもよい。誘導装置１７５２の開口部１７５４は、開口部１７５４がその周囲と連通しているように、スロット１７６４も備え得る。電極１７５２ａは半径方向フィン１７５２ａ１を備え、電極１７５２ｂは半径方向フィン１７５２ｂ１を備えるが、上述のように、電極１７５２ａ、１７５２ｂの１つまたは両方には、複数のフィンが存在し得る。フィン１７５２ａ１、１７５２ｂ１は、長手方向軸１７２６に対して半径方向に配置されている。フィンつきプレート１７５２ａ、１７５２ｂの使用において、ＲＦ生成器は、プレート１７５２ａ、１７５２ｂに電気的に結合されている。ＲＦ電流がプレート１７５２ａ、１７５２ｂに供給されて平面的なループ電流を与え、開口部１７５４を通してトロイダル磁場を発生する。図１７には２つのプレート電極１７５２ａ、１７５２ｂが示されているが、単一のフィンつきプレート電極を使用することができ、３つのフィンつきプレート電極を使用することができ、または３つ超のフィンつきプレート電極を使用することができる。さらに、１つのプレート電極は、フィンつきでよく、別のプレート電極はフィンを有さなくてもよい。例えば、点火装置近傍の上流のプレート電極はフィンを有さなくてもよく、下流のプレート電極はその逆であってもよい。いくつかの例では、１つまたは複数のフィンなしプレート電極が２つのフィンつきプレート電極の間に挟まれている。他の構成では、１つのフィンつきプレート電極が２つのフィンなしプレート電極の間に挟まれている。他の構成が可能であり、本開示の利益が与えられると、当業者によって認識されるであろう。
【００４８】
プレート電極が使用される特定の例では、プレート電極は、フィンに加えて１つまたは複数の開口部または貫通孔を備え得る。例えば及び図１８を参照して、ほぼフラットなベース１８１０及び複数の半径方向フィン１８２０〜１８３６を備えるプレート電極が示されている。開口部または孔１８５０〜１８５３がベース１８１０に存在し、空気がベース１８１０を通過して電極を冷却することを可能にする。開口部１８５０〜１８５３のサイズは変り得るが、電極によって与えられる磁場が、実質的な程度に中断されないように十分に小さいことが望ましい。ベース１８１０の開口部の数は、約１〜約２０、より具体的には約２〜約１０で変ることができ、または他の所望の数の開口部が存在し得る。開口部は、ベース１８１０のエッジ近くかまたはベース１８１０の表面に沿った他の任意の場所に配置することができる。プレート電極開口部が図１８に示されているが、同様の開口部は、例えば、図１２Ａ及び１２Ｂに示される誘導装置などの誘導コイルを形成するように設計された誘導装置ベースに存在することができる。所望であれば、一体的な開口部を有するフィンなし誘導装置を、プラズマを維持するために使用できるように、１つまたは全てのフィンを省略するかまたは開口部と置換えることができる。
【００４９】
特定の実施例では、本明細書に記載の誘導装置は、発光システム（ＯＥＳ）に存在する誘導結合プラズマ（ＩＣＰ）を維持するために使用され得る。ＯＥＳの例示的な要素が図１９に示されている。装置１９００は、ＩＣＰ  １９４０に提供するために使用される要素に流体的に結合されたサンプル導入システム１９３０を備える。フィンつき誘導装置は生成器１９３５に電気的に結合することができ、トーチにＩＣＰ  １９４０を維持するのに使用され得る。生成器１９３５は、例えば、参照により本明細書に組込まれる共同所有出願に記載のハイブリッドＲＦ生成器などの、ＲＦ生成器であり得る。ＩＣＰ  １９４０は、検出器１９５０に流体的に（または光学的にまたは両方）結合されている。サンプル導入装置１９３０は、サンプルの性質に依存して変り得る。特定の実施例では、サンプル導入装置１９３０は、ＩＣＰ  １９４０への導入のために液体サンプルをエアロゾル化するように構成された噴霧器であり得る。他の実施例では、サンプル導入装置１９３０は、ＩＣＰ  １９４０にサンプルを直接注入するように構成され得る。サンプルを導入するための他の適切な装置及び方法は、本開示の利益を与えられて、当業者によって容易に選択されるであろう。検出器１９５０は、多数の形態をとることができ、発光１９５５などの発光を検出し得る任意の適切な装置であってよい。例えば、検出器１９５０は、レンズ、ミラー、プリズム、ウィンドウ、バンドパスフィルター、などの適切な光学系を備え得る。検出器１９５０は、マルチチャンネルＯＥＳ装置を提供するために、エシェル格子などの回折格子も備え得る。エシェル格子などの回折格子は、複数の発光波長の同時検出を可能にし得る。回折格子は、モニターに対する１つまたは複数の特定の波長の選択のためにモノクロメーターまたは他の適切な装置内に配置され得る。いくつかの実施例では、検出器１９５０は電荷結合装置（ＣＣＤ）を含み得る。他の例では、ＯＥＳ装置は、複数の発光波長の同時検出を提供するためにフーリエ変換を行うように構成され得る。検出器１９５０は、紫外線、可視光線、近赤外線及び遠赤外線、などを含むがこれらに限定されない、大きな波長範囲にわたって発光波長をモニターするように構成され得る。ＯＥＳ装置１９００は、さらに、所望の信号を提供するために及び／またはデータ収集のために、マイクロプロセッサー及び／またはコンピューター及び適切な回路などの適切な電子機器を備え得る。適切な追加の装置及び回路は当該技術分野で公知であり、例えば、ＰｅｒｋｉｎＥｌｍｅｒ  Ｈｅａｌｔｈ  Ｓｃｉｅｎｃｅｓ，Ｉｎｃ．（Ｗａｌｔｈａｍ，ＭＡ）から市販されている、Ｏｐｔｉｍａ  ２１００ＤＶシリーズ，Ｏｐｔｉｍａ  ５０００  ＤＶシリーズ及びＯｐｔｉｍａ  ７０００シリーズＯＥＳ装置などの、市販の装置に見出され得る。任意選択の増幅器１９６０は、例えば、検出されたフォトンからの信号を増幅するなど、信号１９５５を増加するように動作可能であり、読出し装置、コンピューター、などであり得るディスプレイ１９７０に信号を提供することができる。信号１９５５がディスプレイまたは検出のために十分に大きい実施例では、増幅器１９６０は省略され得る。特定の実施例では、��幅器１９６０は、検出器１９５０から信号を受信するように構成された光電子増倍管である。しかしながら、信号を増幅するための他の適切な装置が、本開示の利益を与えられて、当業者によって選択されるであろう。本開示の利益を与えられて、本明細書に記載の誘導装置を有する既存のＯＥＳ装置を改造し、本明細書に記載の誘導装置を使用して、新しいＯＥＳ装置を設計することも、当業者の能力の範囲内であろう。ＯＥＳ装置１９００は、さらに、ＰｅｒｋｉｎＥｌｍｅｒ  Ｈｅａｌｔｈ  Ｓｃｉｅｎｃｅｓから市販のＡＳ９０及びＡＳ９３オートサンプラー、または他の業者から市販の同様の装置などのオートサンプラーを備え得る。
【００５０】
特定の実施形態では、本明細書に記載の誘導装置は、吸収分光法（ＡＳ）のために設計された機器に使用され得る。原子及びイオンは、より低いエネルギー準位からより高エネルギー準位への遷移のためのエネルギーを与えるために、特定の波長の光を吸収し得る。原子またはイオンは、基底状態からより高いエネルギー準位への遷移に起因する複数の共鳴線を含み得る。さらに以下に議論されるように、そのような遷移を促進するのに必要なエネルギーは、例えば、熱、火炎、プラズマ、アーク、スパーク、陰極線ランプ、レーザー、などの多数の供給源、を使用して供給され得る。いくつかの実施例では、本明細書に記載の誘導装置は、原子またはイオンによって吸収されるエネルギーまたは光を提供するために、ＩＣＰを維持するために使用することができる。特定の実施例では、単一ビームＡＳ装置が図２０に示されている。単一ビームＡＳ装置２０００は、電源２０１０、ランプ２０２０、サンプル導入装置２０２５、生成器２０３５に電気的に結合されたＩＣＰ装置２０３０、検出器２０４０、任意選択の増幅器２０５０及びディスプレイ２０６０を備える。電源２０１０は、原子及びイオンによる吸収のため、１つまたは複数の波長の光２０２２を提供するランプ２０２０に電力を供給するように構成され得る。所望の場合、電源２０１０は、生成器２０３５に電気的に結合されてもよい。適切なランプには、水銀ランプ、陰極線ランプ、レーザー、などが含まれるが、これらに限定されない。ランプは、適切なチョッパーもしくはパルス電源を使用してパルス化することができ、またはレーザーが実施される実施例では、レーザーは、例えば、５、１０、もしくは２０回／秒の、選択された周波数でパルス化され得る。ランプ２０２０の正確な構成は変り得る。例えば、ランプ２０２０は、ＩＣＰ  ２０３０に沿って軸方向に光を提供してもよく、ＩＣＰ装置２０３０に沿って半径方向に光を提供してもよい。図２０に示される実施例は、ランプ２０２０からの光の軸方向の供給のために構成されている。信号の軸方向の視野を使用すると、信号対雑音の利点が存在し得る。ＩＣＰ  ２０３０は、例えば、本開示の利益を与えられて、当業者によって容易に選択されるかまたは設計され得る、フィンつき誘導装置、または他の適切な誘導装置及びトーチなど、本明細書に記載の任意の誘導装置を使用して維持され得る。サンプルはＩＣＰ  ２０３０で原子化及び／またはイオン化されるので、ランプ２０２０からの入射光２０２２は、原子を励起し得る。すなわち、ランプ２０２０によって供給される光２０２２のある割合は、ＩＣＰ  ２０３０内で原子及びイオンによって吸収され得る。光２０３７の残りの割合は、検出器２０４０に伝送され得る。検出器２０４０は、例えば、ＯＥＳ装置を参照して上述したものなど、例えば、プリズム、レンズ、回折格子及びその他の適切な装置を使用して、１つまたは複数の適切な波長を提供し得る。信号は、ディスプレイ２０６０に提供される信号を増加させるために、任意選択の増幅器２０５０に提供されてもよい。ＩＣＰ  ２０３０内のサンプルによる吸収量を計算するために、水などのブランクが、１００％の透過率の基準値を提供するためにサンプル導入の前に導入��れ得る。ＩＣＰに導入されるかまたはＩＣＰから出る一旦サンプルを透過した光の量を測定することができ、サンプルを透過した光の量を基準値で割って透過率を得ることができる。透過率の負のｌｏｇ10は吸光度に等しい。ＡＳ装置２０００は、さらに、所望の信号を提供するために及び／またはデータ収集のために、マイクロプロセッサー及び／またはコンピューター及び適切な回路などの適切な電子機器を備え得る。適切な追加の装置及び回路は、例えば、ＰｅｒｋｉｎＥｌｍｅｒ  Ｈｅａｌｔｈ  Ｓｃｉｅｎｃｅｓから市販されているＡＡｎａｌｙｓｔシリーズ分光計などの市販のＡＳ装置に、見出され得る。本開示の利益を与えられて、本明細書に開示の誘導装置を有する既存のＡＳ装置を改造し、本明細書に開示の誘導装置を使用して、新しいＡＳ装置を設計することも、当業者の能力の範囲内であろう。ＡＳ装置は、さらに、ＰｅｒｋｉｎＥｌｍｅｒ  Ｈｅａｌｔｈ  Ｓｃｉｅｎｃｅｓから市販されているＡＳ−９０Ａ、ＡＳ−９０ｐｌｕｓ及びＡＳ−９３ｐｌｕｓオートサンプラーなどの、当該技術分野で公知のオートサンプラーを備え得る。
【００５１】
特定の実施形態では、及び図２１を参照して、本明細書に記載の誘導装置は、電源２１１０、ランプ２１２０、ＩＣＰ  ２１６５、ＩＣＰ  ２１６５の誘導装置に電気的に結合された生成器２１６６、検出器２１８０、任意選択の増幅器２１９０及びディスプレイ２１９５を備える二重ビームＡＳ装置２１００で使用され得る。電源２１１０は、原子及びイオンによる吸収のため、１つまたは複数の波長の光２１２５を提供するランプ２１２０に電力を供給するように構成され得る。適切なランプには、水銀ランプ、陰極線ランプ、レーザー、などが含まれるが、これらに限定されない。ランプは、適切なチョッパーもしくはパルス電源を使用してパルス化することができ、またはレーザーが実施される実施例では、レーザーは、例えば、５、１０、もしくは２０回／秒の、選択された周波数でパルス化され得る。ランプ２１２０の構成は変り得る。例えば、ランプ２１２０はＩＣＰ  ２１６５に沿って軸方向に光を提供してもよく、またはＩＣＰ  ２１６５に沿って半径方向に光を提供してもよい。図２１に示される実施例は、ランプ２１２０からの光の軸方向の供給のために構成されている。上述したように、信号の軸方向の視野を使用すると、信号対雑音の利点が存在し得る。ＩＣＰ  ２１６５は、本開示の利益を与えられて、当業者によって容易に選択されるかまたは設計され得る、生成器及び本明細書に記載の任意の誘導装置または他の同様の誘導装置を使用して維持され得る。サンプルはＩＣＰ  ２１６５内で原子化及び／またはイオン化されるので、ランプ２１２０からの入射光２１２５は原子を励起し得る。すなわち、ランプ２１２０によって供給される光２１２５のある割合は、ＩＣＰ  ２１６５内で原子及びイオンによって吸収され得る。光２１６７の残りの割合は、検出器２１８０に伝送される。二重ビームを使用した実施例では、入射光２１２５は、ある割合の光、例えば、約１０％〜約９０％、を光ビーム２１３５としてＩＣＰ  ２１６５に伝送でき、残りの割合の光を光ビーム２１４０としてミラーまたはレンズ２１５０及び２１５５に伝送できるように、ビームスプリッター２１３０を使用してスプリットされ得る。光ビームは、半透鏡などの、コンバイナー２１７０を使用して再結合することができ、結合信号２１７５は、検出装置２１８０に提供され得る。次いで、サンプルの吸光度を計算するために、基準値とサンプルの値の間の比率が決定され得る。検出装置２１８０は、例えば、ＯＥＳ装置を参照して上述したものなど、例えば、プリズム、レンズ、回折格子及び当該技術分野で公知の他の適切な装置を使用して、１つまたは複数の適切な波長を提供することができる。信号２１８５は、ディスプレイ２１９５に提供する信号を増加させるために、任意選択の増幅器２１９０に提供されてもよい。ＡＳ装置２１００は、さらに、所望の信号を提供するために及び／またはデータ収集のために、マイクロプロセッサー及び／またはコンピューター及び適切な回路などの当該技術分野で公知の適切な電子機器を備え得る。適切な追加の装置及び回路は、例えば、ＰｅｒｋｉｎＥｌｍｅｒ  Ｈｅａｌｔｈ  Ｓｃｉｅｎｃｅｓ，Ｉｎｃ．から市販されているＡＡｎａｌｙｓｔシリーズ分光計などの市販のＡ���装置に見出され得る。本開示の利益を与えられて、本明細書に開示の誘導装置を有する既存の二重ビームＡＳ装置を改造し、本明細書に開示の誘導装置を使用して、新しい二重ビームＡＳ装置を設計することも、当業者の能力の範囲内であろう。ＡＳ装置は、さらに、ＰｅｒｋｉｎＥｌｍｅｒ  Ｈｅａｌｔｈ  Ｓｃｉｅｎｃｅｓ，Ｉｎｃ．から市販されているＡＳ−９０Ａ、ＡＳ−９０ｐｌｕｓ及びＡＳ−９３ｐｌｕｓオートサンプラーなどの、当該技術分野で公知のオートサンプラーを備え得る。
【００５２】
特定の実施形態では、本明細書に記載の生成器は、質量分析計（ＭＳ）において使用することができる。例示的なＭＳ装置は図２２に示されている。ＭＳ装置２２００には、サンプル導入装置２２１０、生成器２２２５に電気的に結合されたイオン化装置２２２０（ＩＣＰと表記）、質量分析器２２３０、検出装置２２４０、処理装置２２５０及びディスプレイ２２６０が含まれる。サンプル導入装置２２１０、イオン化装置２２２０、質量分析器２２３０及び検出装置２２４０は、１つまたは複数の真空ポンプを使用して減圧下で操作され得る。しかし、特定の実施例では、質量分析器２２３０及び検出装置２２４０のみが減圧下で操作され得る。サンプル導入装置２２１０は、イオン化装置２２２０にサンプルを提供するように構成された注入システムを備え得る。注入システムは、１つまたは複数のバッチ注入口、直接プローブ注入口及び／またはクロマトグラフィー注入口を備え得る。サンプル導入装置２２１０は、イオン化装置２２２０に固体、液体または気体のサンプルを供給し得るインジェクター、噴霧器または他の適切な装置であってよい。イオン化装置２２２０は、例えば、ハイブリッドＲＦ生成器に電気的に結合されたフィンつき誘導装置または従来の生成器を使用して、生成器２２２５を使用して生成及び／または維持される誘導結合プラズマであり得る。所望の場合、イオン化装置は、例えば、プラズマ（誘導結合プラズマ、容量結合プラズマ、マイクロ波誘導プラズマ、など）、アーク、スパーク、ドリフトイオン装置を含むサンプルを原子化及び／またはイオン化することができる別の装置、気相イオン化（電子イオン化、化学イオン化、脱離化学イオン化、負イオン化学イオン化）を使用してサンプルをイオン化することができる装置、電界脱離装置、電界イオン化装置、高速原子衝撃装置、二次イオン質量分光装置、エレクトロスプレーイオン化装置、プローブエレクトロスプレーイオン化装置、ソニックスプレーイオン化装置、大気圧化学イオン化装置、大気圧光イオン化装置、大気圧レーザーイオン化装置、マトリックス支援レーザー脱離イオン化装置、エアロゾルレーザー脱離イオン化装置、表面励起レーザー脱離イオン化装置、グロー放電、共鳴イオン化、熱イオン化、サーモスプレーイオン化、放射性イオン化、イオン付着イオン化、液体金属イオン装置、レーザーアブレーションエレクトロスプレーイオン化、または任意の複数のこれらの例示的イオン化装置の組合せなどの、別のイオン化装置に結合され得る。質量分析器２２３０は、一般的に、サンプルの性質、所望の分解能、などに依存して多くの形態をとることができ、例示的な質量分析器は、１つまたは複数の衝突セル、反応セル、または他の要素を所望の通りに含み得る。検出装置２２４０は、例えば、電子乗算器、ファラデーカップ、コーティングされた写真乾板、シンチレーション検出器、などの、既存の質量分析計、及び本開示の利益が与えられて、当業者によって選択されるであろう、他の適切な装置、と使用され得る任意の適切な検出装置であり得る。処理装置２２５０は、典型的には、ＭＳ装置２２００に導入されたサンプルの分析のためのマイクロプロセッサー及び／またはコンピューター及び適切なソフトウェアを備える。１つまたは複数のデータベースが、ＭＳ装置２２００に導入された種の化学的同一性の決定のために処理装置２２５０によってアクセスされ得る。ＰｅｒｋｉｎＥｌｍｅｒ  Ｈｅａｌｔｈ  Ｓｃｉｅｎｃｅｓ  Ｉｎｃ．から市販されているＡＳ−９０ｐｌｕｓ及びＡＳ−９３ｐｌｕｓオートサンプラーなどのオートサンプラーを含むがこれらに限定されない、当該技術分野で公知の他の適切な追加の装置も、ＭＳ装置２２００とともに使用され得る。
【００５３】
特定の実施形態では、ＭＳ装置２２００の質量分析器２２３０は、所望の解像度と導入されたサンプルの性質に応じて多くの形態をとり得る。特定の実施例では、質量分析器は、走査型質量分析器、磁場セクター分析器（例えば、単一及び二重収束ＭＳ装置で使用するため）、四重極型質量分析器、イオントラップ分析器（例えば、サイクロトロン、四重極イオントラップ）、飛行時間分析器（例えば、マトリックス支援レーザー脱離イオン化飛行時間分析器）、及び異なる質量対電荷比を有する種を分離し得る他の適切な質量分析器、である。いくつかの実施例では、本明細書に開示のＭＳ装置は、１つまたは複数の他の分析技術とつながれ得る。例えば、ＭＳ装置は、液体クロマトグラフィー、ガスクロマトグラフィー、キャピラリー電気泳動、及び他の適切な分離技術を実施するための装置とつながれ得る。ＭＳ装置をガスクロマトグラフと結合する場合、ガスクロマトグラフからＭＳ装置にサンプルを導入するために、例えば、トラップ、ジェットセパレーター、などの、適切なインターフェースを含めることが望ましいであろう。ＭＳ装置を液体クロマトグラフに結合する場合、液体クロマトグラフィーと質量分析計で使用される量の差を考慮するために、適切なインターフェースを含めることも望ましいであろう。例えば、液体クロマトグラフから出るほんの少量のサンプルをＭＳ装置に導入し得るように、スプリットインターフェースを使用することができる。液体クロマトグラフから出るサンプルも、ＭＳ装置のイオン化装置に搬送するための適切なワイヤ、カップまたはチャンバー内で堆積させることができる。特定の実施例では、液体クロマトグラフは、加熱された毛細管を通過するサンプルを気化し、エアロゾル化するように構成されたサーモスプレーを備えることができる。液体クロマトグラフからの液体サンプルをＭＳ装置に導入するための他の適切な装置は、本開示の利益を与えられて、当業者によって容易に選択されるであろう。特定の実施例では、タンデム質量分光分析のために、ＭＳ装置を互いにつなぐことができる。
【００５４】
特定の実施形態では、本明細書に記載のシステム及び装置は、所望の追加の要素を備えることができる。例えば、プラズマが点火されたときにシステムが検出できるように、プラズマの光路内に光センサを備えることが望ましいであろう。
【００５５】
いくつかの実施例では、本明細書に記載の誘導装置は、本明細書に記載の生成器とともに使用され得る、例えば、イオン、原子、または熱の所望の出力を提供するために、原子化及び／またはイオン化源を使用する、材料蒸着装置、蒸着装置、イオン注入装置、溶接トーチ、分子線エピタキシー装置または他の装置もしくはシステムを含むが、これらに限定されない、非機器的用途に使用することができる。そのようなシステムは、表面への種の蒸着を容易にするために、本明細書に記載のものと同様の誘導装置、ノズル、アシストガス及び他の要素を備え得る。さらに、本明細書に記載の誘導装置は、高温で特定の種の形成を促進するための化学反応器で使用することができる。例えば、放射性廃棄物は、本明細書に記載の誘導装置を備える装置を使用して、反応チャンバー内で処理することができる。
【００５６】
特定の実施例では、本明細書に記載の誘導装置は、キットの形態で使用することができ、所望のターン数を有する単一の誘導装置を提供するために互いに結合可能な複数の個別の誘導装置を備えてもよい。図２３Ａを参照して、第１誘導装置２３００は、ベース２３０５及びフィン２３２０〜２３２２を備える。第２誘導装置２３５０は、ベース２３５５及びフィン２３６０〜２３６３を備える（図２３Ｂ参照）。誘導装置２３００、２３５０は、キット内に一緒にパッケージ化され得る。誘導装置２３００、２３５０のフィンの数は異なるものとして示されているが、所望であれば、それらは同じであってもよい。誘導装置２３００は、ベース２３０５内にカプラー２３０７を備えてもよく、ベース２３５５上でカプラー２３５７を受容するように構成される。２つのカプラー２３０７、２３５７は、誘導装置２３０５及び２３５５の両方からの要素を備える誘導装置２３９０を提供するように互いに結合され得る（図２３Ｃ参照）。いくつかの実施形態では、複数の個々の誘導装置は、所望の長さ及び／または所望の数のフィンを有する誘導装置を提供するように、互いに結合され得る。異なる誘導装置は、ユーザーが所望の構成の機能的な誘導装置を組立てるのを可能にするように、異なる長さのフィン、異なる傾斜のフィン、異なる幅のフィンまたは異なるフィンからフィンの間隔を有してもよい。１つまたは複数のフィンは、本明細書に記載の貫通孔または開口部を備え得る。いくつかの構成では、誘導装置のカプラーは、所望のサイズ及び／または形状の内側開口部を提供するために、ベース構造の曲げまたはコイル巻きを支援するように構成され得る。例えば、カプラーは、所望の形状または構成に誘導装置のベースの曲げを可能にするために（少なくともある程度）関節接合することができる接合部を形成してもよい。キットには、個別の誘導装置をより大きな誘導装置に組立てるために及び／またはプラズマもしくは他のイオン化／原子化源を維持するために、誘導装置を使用するための指示を備えてもよい。
【００５７】
特定の例では、隣接するコイルターン上の隣接するフィンは、隣接するフィンを係合する１つまたは複数の取外し可能なスペーサーを使用して所定の位置に固定することができる。図２４Ａを参照して、誘導装置において隣接するフィン２４０２、２４０４上に設置されたスペーサー２４１０の例示が示されている。具体的には、スペーサー２４１０は、フィン２４０２、２４０４の上をそれぞれスライドする、本体２４１０並びに開口部２４１２及び２４１４を備える。スペーサー２４１０は、コイル内の所定の位置に、隣接するフィン２４０２、２４０４を保持するように作用する。さらに、スペーサーの長さは、誘導装置におけるコイル対コイルの間隔を調整するのに使用され得る。例えば及び図２４Ｂを参照して、２つの孔を有する半径方向フィンのスペーサー２４１０は、フィン２４２２、２４２４上をスライドすることが示されている。開口部２４３２、２４３４は、本体２４１１内の開口部２４０２、２４０４よりも、本体２４２１において広い間隔で離間されている。このより広い間隔は、フィン２４２２を備えるコイルとフィン２４２４を備えるコイルにおける、分離の増加をもたらす。所望であれば、スペーサーの開口部の間のより小さい間隔は、コイル対コイルの間隔を減少させるために存在し得る。
【００５８】
いくつかの例では、３つの孔を有するスペーサーを、隣接するフィン間の間隔を固定するために使用することができる。図２４Ｃを参照して、本体２４４１及び３つの開口部２４５２、２４５４及び２４５６を備える３つの孔を有するスペーサー２４４０が示されている。図２４Ｃでは、隣接する半径方向フィン２４４２、２４４４が開口部２４５２と２４５６に挿入され、開口部２４５４は開いたままである。しかし、所望であれば、フィンの１つを代りに開口部２４５４に挿入することができ、他の開口部２４５２、２４５６の１つを開いたままにすることができる。例えば、図２４Ｄは、開口部２４５２は開いたままであり、フィン２４４２、２４４４は、開口部２４５４と２４５６内に存在している構成を示している。図２４Ｄのスペーサー構成を使用して与えられるコイル対のコイルの間隔は、図２４Ｃの構成で与えられるコイル対のコイルの間隔よりも大きくなるであろう（本体２４４１に対して同じ長さを仮定）。２つと３つの孔を有するスペーサーが図２４Ａ〜２４Ｄに示されているが、３つを超える孔が、スペーサー中に存在してもよい。例えば、スペーサーは、全体の誘導装置に沿って広がる半径方向フィンが係合されるのを許容するように構成され得る。誘導装置が４ターンを備える場合、４つの孔を有するスペーサーを使用することができる。誘導装置が５ターンを備える場合、５つの孔を有するスペーサーを使用することができる。他の例では、複数のスペーサーを、誘導装置において使用することができる。例えば、複数の別個のスペーサーを、異なる領域に配置することができる。
【００５９】
いくつかの構成では、スペーサーは、オフセット位置に隣接する半径方向フィンの位置を固定するために使用され得る。例えば、図２５を参照して、互いにオフセットである２つの孔または開口部２５１２、２５１４を備えるスペーサー２５１０の上面図が示されている。半径方向フィン２５２２、２５２４はそれぞれ孔２５１２、２５１４によって係合されている。孔２５１２、２５１４のオフセットは、半径方向フィン２５２２、２５２４が互いにオフセットされるように強制する。カプラー２５１０がフィン２５２２、２５２４に係合されると、コイル対コイルの間隔も固定される。
【００６０】
いくつかの例では、本明細書に記載のスペーサーは、隣接するコイル間の所望の空間的な分離を提供するために、エンドユーザーが複数のスペーサーを結合するのを可能にするようにブロック形態で存在してもよい。例えば及び図２６Ａ〜２６Ｄを参照して、１つ孔のスペーサーブロック２６１０と２つ孔のスペーサーブロック２６２０を、３つ孔のスペーサーブロック２６３０を提供するために、互いに結合することができる。あるいは、３つの１つ孔のスペーサーブロック２６１０を、３つ孔のスペーサーブロック２６４０を提供するために、互いに結合することができる。スペーサーブロックのそれぞれは、例えば、スペーサーブロックを互いに結合または接合するのを可能にするように図２３Ａ〜２３Ｃの装置に対して記載した機能と同様の、適切な機能を含んでもよい。スペーサーは、１つ孔のスペーサー、２つ孔のスペーサー及び／または３つ孔のスペーサーを備えるキット中に一緒にパッケージ化ことができ、エンドユーザーは、所望のコイル対コイルの間隔を設けるために、適切な数のスペーサーを結合することができる。
【００６１】
特定の実施形態では、本明細書に記載のスペーサーは、例えば、図２４Ａ〜２６Ｄに示される例示的なものなど、非導電性材料を使用して製造することができる。例えば、スペーサーの本体は、絶縁体として作用し得る１つまたは複数の非導電性プラスチック、アルミナ、ポリテトラフルオロエチレンまたは他の材料を使用して製造することができる。使用されるスペーサーの正確な数及びそれらの構成は変化し得る。いくつかの実施形態では、スペーサーは、誘導装置に存在するコイルの数と同様の数の開口部を含むことができる。他の例では、コイルの数未満の孔をそれぞれ有する複数のスペーサーを使用することができ、例えば、２つの２つ孔のスペーサーを、第１と第２コイルをブリッジする第１のスペーサー及び第２と第３コイルをブリッジする第２のスペーサーを有する３コイルの誘導装置で使用することができる。複数のスペーサーを使用する場合、スペーサーは、所望の数の角度、例えば、４５°、６０°、９０°、１２０°、１５０°、１８０°、またはこれらの例示的な値の間の任意の値の互いからオフセットしていてもよい。所望であれば、３つ以上の別個のスペーサーを使用することもできる。いくつかの例では、１つ孔のスペーサーを、例えば、その１つ孔のスペーサーはコイルにある程度の柔軟性を可能にするなど、隣接する半径方向フィンを互いにロックすることなく、所望のコイル対コイルの間隔を提供するために、隣接する半径方向フィンに係合することができる。
【００６２】
特定の具体的な実施例が、本明細書に記載の新規な態様、実施形態及び特徴のいくつかをさらに例示するために以下に記載される。
【００６３】
実施例１
【００６４】
図２７Ａ及び２７Ｂを参照して、コイル状、フィンつき誘導装置の２つの写真が示されている。それぞれの誘導装置は、金属シート（図２７Ａの誘導装置に対しては１２５ミル厚の銅及び図２７Ｂの誘導装置に対しては１２５ミル厚のアルミニウム１１００合金）から製造された。次いで、誘導装置を、図示のコイル状構成に曲げる。スケールのために、それぞれの写真にペニーを示す。導電路は、任意の方向に容易に曲げることができるように（実質的に）正方形の断面を有する。電流が流れると、正方形断面の平らな面が電流集中を低減／最小化するようにする。
【００６５】
実施例２
【００６６】
図２７Ｂのアルミニウムフィンつき誘導装置を、プラズマを維持するために使用した。ＮｅｘＩＯＮ  ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔからの３ターンの銅負荷コイルも、比較のために使用した。フィンつき誘導装置（図２８Ａ）を使用して生成されたプラズマは、ヘリカル銅負荷コイル（図２８Ｂ）を使用して生成されたプラズマと同様である。
【００６７】
実施例３
【００６８】
ＩＣＰ−ＭＳ（誘導結合プラズマ質量分析）測定を、多数の金属種、従来の銅ヘリカル誘導コイル及びフィンつき誘導コイル（図２９で「パインコーン負荷コイル」と呼ばれる）を使用して行った。フィンつき誘導装置では１４リットル／分のプラズマガス流量を使用し、ヘルカル負荷コイルでは１７リットル／分のプラズマガス流量を使用した。フィンつき誘導装置によるイオンの測定は、フィンつき誘導装置ではより少ない量のプラズマアルゴンガスが使用されていたにもかかわらず、ヘリカル負荷コイルで得られたものと同等であった。
【００６９】
実施例４
【００７０】
フィンつき、アルミニウム誘導装置を、１時間（図３０Ａ参照）及び５時間（図３０Ｂ）連続的に稼働し、何らかの装置の酸化またトーチの失透が観察されるかどうかを決定した。プラズマアルゴンガス流量は１１リットル／分であった。トーチの失透の徴候は認められなかった。５時間後に、誘導装置は光沢のままであり、何ら実質的な酸化を示さなかった。
【００７１】
実施例５
【００７２】
様々な金属種（Ｃｅ、Ｂｅ、ＣｅＯ、Ｉｎ、Ｃｅ++及びＵ）からの質量分析信号を、フィンつきアルミニウム誘導装置を使用して約１時間にわたってモニターして、安定性を決定した。プラズマガス流量は１１リットル／分であった。図３１のグラフに見られるように（時間は秒で示されている）、信号は約１時間の期間にわたって各金属種について実質的に一定であった。図３１のグラフの上から下へ、曲線の順序は、Ｉｎ、Ｃｅ、Ｕ、Ｂｅ、Ｃｅ++及びＣｅである。
【００７３】
本明細書に開示の実施例の要素を導入する場合、冠詞「ａ」、「ａｎ」、「ｔｈｅ」、及び「ｓａｉｄ」は、１つまたは複数の要素が存在することを意味することを意図している。用語「ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ」、「ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ」及び「ｈａｖｉｎｇ」は、オープンエンドであり、列挙した要素以外の追加の要素が存在し得ることを意味することを意図している。本開示の利益が与えられて、当業者は、実施例の様々な要素は交換可能であり、または他の実施例における様々な要素で置換され得ることを、認識するであろう。
【００７４】
特定の態様、実施例及び実施形態を上述したが、本開示の利益を与えられて、当業者は、本開示の例示的な態様、実施例及び実施形態の追加、置換、変形、及び変更が可能であることを認識するであろう。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図３Ｄ】
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【図３Ｅ】
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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６Ｃ】
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【図７】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１４Ａ】
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【図１４Ｂ】
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【図１５Ａ】
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【図１５Ｂ】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３Ａ】
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【図２３Ｂ】
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【図２３Ｃ】
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【図２４Ａ】
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【図２４Ｂ】
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【図２４Ｃ】
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【図２４Ｄ】
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【図２５】
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【図２６Ａ】
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【図２６Ｂ】
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【図２６Ｃ】
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【図２６Ｄ】
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【図２７Ａ】
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【図２７Ｂ】
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【図２８Ａ】
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【図２８Ｂ】
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【図２９】
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【図３０Ａ】
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【図３０Ｂ】
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【図３１】
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