(57)【要約】【課題】設置面積が小さく、オートサンプラを高精度に調整が容易なものとした、かつ、メンテナンスの容易な原子吸光光度計を得る。【解決手段】本体部筐体１の内部に、右側から順に、ランプ室２、グラファイト炉分析部３、フレーム分析部４、フレームガス制御部５１が配置され、ランプ室２の上部には、オートサンプラ６が配置されると共に、ランプ室２、グラファイト炉分析部３、フレーム分析部４及びフレームガス制御部５１の背面側に、グラファイト炉分析部３及び装置全体で必要な電力を供給する電源部及び装置全体の制御のための制御基板を収納する基板用スペースを有する電源部及び制御基板収納部７１が配置される。オートサンプラ６は、方形のサンプルトレイを持ち、吸引用ニードルを保持するアームを横方向及び上下方向に駆動し、サンプルトレイを奥行き方向に駆動して、試料の選択を行うように構成される。【選択図】      図１
2004233209.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のホローカソードランプを収納するランプ室と、フレームガス制御部と、前記ランプ室と前記フレームガス制御部との間に配置される分析室と、前記ランプ室から前記分析室に至る直進する光路を備えた原子吸光光度計において、前記ランプ室またはフレームガス制御部の上部にサンプルトレを有するオートサンプラを配置したことを特徴とする原子吸光光度計。
【請求項２】
グラファイト炉分析部、ホローカソードランプを収納するランプ室を同一の本体部筐体内に備えて構成される原子吸光光度計において、前記ランプ室の上部に四角形のサンプルトレイを有するオートサンプラを配置したことを特徴とする原子吸光光度計。
【請求項３】
グラファイト炉分析部、フレーム分析部、ホローカソードランプを収納するランプ室をを同一の本体部筐体内に備えて構成される原子吸光光度計において、前記ランプ室の上部に四角形のサンプルトレイを有するオートサンプラを配置したことを特徴とする原子吸光光度計。
【請求項４】
前記本体部筐体内の背面側に、装置全体に必要な電力を供給する電源部を下方に収納し、装置全体の制御のための制御基板を上方に収納した電源部及び制御基板収納部が配置されたことを特徴とする請求項１、２または３記載の原子吸光光度計。
【請求項５】
前記本体部筐体内の背面側に装置収納部を配置し、該装置収納部は、下段に電源部が配置され、中段に光電子倍増管ＰＭＴを有する光学ユニットが配置され、上段にオートサンプラの駆動機構部と装置全体の制御のための制御基板が配置されていることを特徴とする請求項１、２または３記載の原子吸光光度計。
【請求項６】
前記グラファイト炉分析部の前面に扉を設け、装置前面からグラファイト炉分析部内部のメンテナンスを可能にしたこと請求項２、３または４記載の原子吸光光度計。
【請求項７】
前記四角形のサンプルトレイ上に、多数の試料容器が縦横に整列配置されると共に、奥側となる位置に複数の試薬容器が横に並べて配置され、前記オートサンプラは、吸引用ニードルを保持するアームを横方向に駆動し、サンプルトレイを奥行き方向に駆動して、試料の選択を行うように構成されることを特徴とする請求項１ないし６のうちいずれか１記載の原子吸光光度計。
【請求項８】
前記四角形のサンプルトレイ上に、試料容器に代わってマイクロプレートが保持されることを特徴とする請求項７記載の原子吸光光度計。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、原子吸光光度計に係り、特に、グラファイト炉分析部、フレーム分析部のいずれか一方または両方を備える小型の原子吸光光度計に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、原子吸光光度計は、重金属を含む金属の定量分析に使用されるものであり、アセチレン等の燃焼炎の中に分析したい金属を含む試料を噴霧して原子化させ、炎の中を分析したい金属が吸収する波長を持った光を通過させて、その光の減衰量を検出することにより試料に含まれる金属の量を検出するフレーム分析法と、加熱したグラファイト管の中に試料を滴下して気化、原子化させ、前述の場合と同様に、グラファイト管の中を分析したい金属が吸収する波長を持った光を通過させて、その光の減衰量を検出することにより試料に含まれる金属の量を検出するするグラファイト炉分析法とが知られている。
【０００３】
そして、フレーム分析法とグラファイト炉分析法とは、分析可能な金属の種類に相違する部分があり、また、分析に必要な時間に差がある等のため、原子吸光光度計は、両者の方法による分析が可能に構成されるのが一般的である。
【０００４】
図１３は従来技術による原子吸光光度計の構成を示す斜視図、図１４はランプ室内の状況を説明する図である。図１３、図１４において、１は本体部筐体、２はランプ室、３はグラファイト炉分析部、４はフレーム分析部、５は電気制御部、６はオートサンプラ、７はグラファイト炉電源部、８は冷却用ドレインポッド、２１は扉、２２はスイッチ、２３は表示ランプ、７６はランプ、７７はランプホルダである。
【０００５】
従来技術による原子吸光光度計は、図１３に示すように、本体部筐体１の右側に透明窓を有する扉２１を備えたランプ室２を配置し、ランプ室２から左側方向に順に、オートサンプラ６が連結されたグラファイト炉分析部３、フレーム分析部４、電気制御部５を配置し、グラファイト炉電源部７をこれらの後側に配置して構成される。オートサンプラ６は、分析しようとする試料であるサンプルをマイクロピペットによりグラファイト炉分析部３のキュベットと呼ばれるグラファイト製の円筒型加熱部内に自動的に滴下するものであり、これにより、多数の試料の分析を順次自動的に進めることができる。
【０００６】
なお、図１３に示す例において、フレーム分析部４の下部に下方に開いている扉の位置には、フレーム分析部４内に試料を吹き込む器具が設置されるが、フレーム分析部４に対しても、図示していない前述と同様な機能を有するオートサンプラを備えることができる。また、従来技術による原子吸光光度計は、原子吸光光度計全体を制御し操作するためのパソコンが、本体部筐体１と並べて設置されて使用される。
【０００７】
ランプ室２の前面には、内部に設置されているホローカソードランプ７６の作動状態等を確認可能にする透明窓を有する扉２１が設けられ、また、スイッチ２２、表示ランプ２３等が配置されている。
【０００８】
ランプ室２には、図１４に示すように、ターレット式のランプホルダ７７に取り付けられた複数本のホローカソードランプ７６が設置されている。ホローカソードランプ７６は、それぞれが検出しようとしている金属原子に対応するもので、付け替え可能にランプホルダ７７に縦向き、すなわち、垂直方向に、光束の射出面が上側となるように取り付けられている。そして、ランプホルダ７７を回転させることにより、必要なホローカソードランプ７６の１つが所定の位置に位置決めされる。このホローカソードランプ７６からの光束は、図示しない各種の光学系を介してグラファイト炉分析部３、フレーム分析部４を経て光電子増倍管に導かれ電気信号に変換され、本体部筐体１と共に並置されている図示しないパソコンにより、目的の金属の定量分析が実行される。ホローカソードランプ７６の交換は、ランプ室２の扉２１を開けて行われる。
【０００９】
また、本体部筐体１の左側面部には、装置内の各部分を冷却する水等の冷却材に対する冷却用ドレインポッド８が設けられている。
【００１０】
前述したような従来技術による原子吸光光度計は、複数本、図１４に示す例の場合８本のホローカソードランプ７６を回転可能なランプホルダ７７に取り付け、その１本を所定の位置に位置決めしてそのランプに対応する金属の分析を行うことができるので、ランプを取り替えることなく順次連続的に８種類の金属についての分析を行うことができ、また、ホローカソードランプ７６を交換することによりさらに多数の金属の分析を行うことができる。
【００１１】
なお、前述したような原子吸光光度計に関する従来技術として、例えば、特許文献１等に記載された技術が知られている。
【００１２】
【特許文献１】
特開平１０−７３５３６号公報
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
前述した従来技術による原子吸光光度計は、フレーム分析部とグラファイト炉分析部とを備えてタンデム機として構成され、また、電源部等が分析部の背面に備えられるため、横幅寸法、奥行き寸法が大きく、設置面積を多く必要とするという問題点を有している。
【００１４】
また、前述の従来技術は、フレーム分析部、グラファイト炉分析部の一方だけを備えた専用機が要求される場合、共通な本体部筐体を使用して、不要な分析部が配置される部分を蓋等により覆って構成していたので、フレーム分析、グラファイト炉分析の専用機とした場合にも、その大きさを小さくできないため、研究室等の実験テーブルに載置した場合に、テーブルからはみ出してしまうという問題点を有している。
【００１５】
また、グラファイト炉分析部を備えて構成される場合に、試料を正確に原子化炉に投入する必要があるため、試料の投入をオートサンプラにより行うように自動化されるのが普通であるが、前述の従来技術は、使用されているオートサンプラが調整の難しいロータリー方式のものであり、装置前面に張り出しているため、卓上に載置した場合にオートサンプラがテーブルから通路にはみ出すことがあり、高い精度が要求されるオートサンプラに人や物をぶつけてしまい、また、グラファイト炉の前面にオートサンプラが配置されることが多かったため、グラファイト炉のメンテナンスをする際に、オートサンプラが邪魔になってメンテナンスの作業が困難であるという問題点を有している。
【００１６】
本発明の目的は、前述した従来技術の問題点を解決し、設置面積を少なくすると共に、精度が高く調整の容易なオートサンプラを備え、メンテナンスを容易に行うことを可能にした原子吸光光度計を提供することにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば前記目的は、グラファイト炉分析部、ホローカソードランプを収納するランプ室を同一の本体部筐体内に備え、あるいは、さらにフレーム分析部を備えて構成される原子吸光光度計において、前記ランプ室の上部に四角形のサンプルトレイを有するオートサンプラを配置したことにより達成される。
【００１８】
また、前述目的は、前記本体部筐体内の背面側に、装置全体に必要な電力を供給する電源部を下方に収納し、装置全体の制御のための制御基板を上方に収納した電源部及び制御基板収納部が配置されたことにより、また、前記グラファイト炉分析部の前面に扉を設け、装置前面からグラファイト炉分析部内部のメンテナンスを可能にしたことにより達成される。
【００１９】
前述において、前記四角形のサンプルトレイ上に、多数の試料容器が縦横に整列配置されると共に、奥側となる位置に複数の試薬容器が横に並べて配置され、前記オートサンプラは、吸引用ニードルを保持するアームを横方向に駆動し、サンプルトレイを奥行き方向に駆動して、試料の選択を行うように構成される。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による原子吸光光度計の実施形態を図面により詳細に説明する。
【００２１】
図１は本発明の第１の実施形態による原子吸光光度計の形状を説明する正面及び側面図、図２は本発明の第１の実施形態による原子吸光光度計の外観を示す斜視図、図３は図２に示す原子吸光光度計の扉を開いた状態を示す斜視図、図４は本体部筐体の前面部に設けられる扉及び側面を構成する側壁を除いて装置内部の状態を示した図である。図１〜図４において、１１は支持脚、１２はテーブル、３１、４１は扉、３２、４２、６２は透明窓、５１はフレームガス制御部収納部、５２はフレームガス制御部、６１は防塵カバー、６３はオートサンプラ制御部、７１は電源部及び制御基板収納部、７２はディスプレイ、７３はキーボード、７４はパソコン、７５は電源部、７８は基板用スペース、７９はエアフィルタであり、他の符号は図１３、図１４の場合と同一である。
【００２２】
図１〜図４に示す本発明の第１の実施形態は、グラファイト炉分析部３及びフレーム分析部４の両者を備えてタンデム型に構成した例であり、図１（ａ）の正面図に示すように、本体部筐体１の内部に、右側から順に、ランプ室２、グラファイト炉分析部３、フレーム分析部４、フレームガス制御部５１が配置されて構成される。また、ランプ室２の上部には、オートサンプラ６が配置されると共に、ランプ室２、グラファイト炉分析部３、フレーム分析部４及びフレームガス制御部５１の背面側に、グラファイト炉分析部３及び装置全体で必要な電力を供給する電源部７５及び装置全体の制御のための制御基板を収納する基板用スペース７８等の装置収納部としての電源部及び制御基板収納部７１が配置されている。
【００２３】
本発明の第１の実施形態による原子吸光光度計全体は、本体部筐体１の底面に設けられる振動吸収用の支持脚１１を介してテーブル１２等の上面に載置されて使用される。また、光度計全体を制御し操作するためのディスプレイ７２、キーボード７３を有するパソコン７４が配置される。そして、図４に示すように、グラファイト炉に電力を供給するグラファイト炉加熱用トランスを含む電源部７５は、電源部及び制御基板収納部７１の下方に、また、制御基板は、電源部及び制御基板収納部７１の上方に配置された基板用スペース７８内に配置される。
【００２４】
図１（ｂ）に示す側面図及び図２に示す斜視図から判るように、本発明の第１の実施形態による原子吸光光度計全体は、ランプ室２、グラファイト炉分析部３、フレーム分析部４及びフレームガス制御部５１の背面側に設けられる電源部及び制御基板収納部７１の高さが他の部分より高く構成され、側面から見たときの形状が略Ｌ字状となるように構成され、電源部及び制御基板収納部７１の高さを利用して、その内部に制御基板と電源部等を上下に収納することができるので、電源部及び制御基板収納部７１の厚さを小さくすることができ、これにより、装置全体の奥行き寸法を小さなものとすることができる。
【００２５】
また、説明している本発明の実施形態は、側面形状を略Ｌ字状の形状とすることによって形成される本体上面前部の段差形状を利用して、オートサンプラを配置している。すなわち、この実施形態は、グラファイト炉分析部３に隣接するランプ室２の上面に形成される平坦面にサンプルトレイ６５を設置し、このランプ室２とグラファイト炉分析部３の後方に配置される電源部及び制御基板収納部７１の前部立面に、前記サンプルトレイに試料を注入するためのアーム６６のＸ軸駆動機構６９を配置している。これにより、前記サンプルトレイ６５の下部にＹ軸駆動機構６５１、上部に突出した電源部及び制御基板収納部７１の内部にＸ軸駆動機構６９を効率よく収納することができると共に、アーム６６の動作空間を確保することができる。
【００２６】
前述したように構成される本発明の実施形態において、ランプ室２内には、従来技術の場合と同様に、ターレット式のランプホルダ７７に取り付けられた複数本のホローカソードランプ７６が設置され、付け替え可能にランプホルダ７７に縦向き、すなわち、垂直方向に、光束の射出面が上側となるように取り付けられている。そして、ランプホルダ７７を回転させることにより、必要なホローカソードランプ７６の１つが所定の位置に位置決めされる。このホローカソードランプ７６からの光束は、後述するように各種の光学系を介してグラファイト炉分析部３、フレーム分析部４を経て光電子増倍管に導かれ電気信号に変換され、本体部筐体１と共に並置されているパソコン７４により、目的の金属の定量分析が実行される。ホローカソードランプ７６の交換は、ランプ室２の扉２１を開けて行われる。
【００２７】
そして、前記ランプ室２の扉２１は、このランプ室２の前面と側面とに跨るように形成した屈曲形状の蓋形状に形成され、側面側の後方に設けた図示しないヒンジ機構によりランプ室２の前面から側面にわたって大きく開放することができるので、ランプ室２に配置される円形状のランプホルダ７７に配列される複数のランプ７６の交換を容易に行うことができる。
【００２８】
グラファイト炉分析部３及びフレーム分析部４の前面には、図３から判るように、開閉可能な扉３１、４１が設けられ、これらの扉３１、４１は、清掃等の保守を行う場合に開くことができる。また、扉３１、４１には、透明窓３２、４２が設けられており、装置作動中の様子を確認することができる。また、図示していないが、ランプ室２の扉２１にも同様な窓が設けられてよい。これらの窓は、作業者の目を保護するため、スモークガラス等を含む紫外線、赤外線を透過しない材料により、あるいは、パンチングメタル等により構成されるのがよい。
【００２９】
ランプ室２及びグラファイト炉分析部３の上部に配置されるオートサンプラ６の詳細な構成については後述するが、本発明の実施形態で使用するオートサンプラ６は、調整の難しいロータリー方式のものに代えて、正確で調整の容易なＸ、Ｙ、Ｚ方向の制御により試料をグラファイト炉分析部３に供給することができるように構成されている。前述のＸ、Ｙ、Ｚ方向の制御を行うオートサンプラ制御部６３は、図４に示すように、電源部及び制御基板収納部７１内に収納される。そして、図２、図３に示すように、オートサンプラ６の上部には、内部の状況を容易に確認できるような透明窓６２を有する開閉可能な防塵カバー６１が設けられている。この防塵カバー６１は、略Ｌ字型の枠体６３の中央部分に透明窓６２が取り付けられて構成される。
【００３０】
すなわち、本発明の実施形態は、本体部筐体１の側面形状を略Ｌ字形とすることにより、本体部筐体１の前部上方に段差（凹部）が形成されるので、この段差（凹部）を利用して、この本体部筐体１の投影面積からはみ出さないように、オートサンプラ６のアーム６６の動作空間を構成することができる。そして、この動作空間を利用して、この本体部筐体１の投影面積からはみ出さないように防塵カバー６１を配置することができるので、装置全体をコンパクトに構成することができる。また、この防塵カバー６１を配置することにより、前記オートサンプラ６全体を覆うことができるので、試料抽出時の塵埃混入を軽減することができるので、計測精度を大幅に向上させることができる。
【００３１】
さらに、フレーム分析部４は、上部を煙突状に形成して、その高さが他のグラファイト炉分析部３とランプ室２とより高く形成している。そして、この高さの差を利用して、前記防塵カバー６１を配置しているので、フレーム分析部４と防塵カバー６１の上端の高さを略一致させることができ、意匠性を向上させることができる。
【００３２】
さらに、図３に示すように、この実施形態は、前記オートサンプラ６全体を開閉可能な前記防塵カバー６１で覆うのではなく、前記防塵カバー６１の後方に固定された庇部を備え、この庇部の前縁部から開閉可能な防塵カバー６１を備えている。これにより、作業性を損なうことなく、防塵カバー６１を小さくすることができるので、開閉動作を容易に行うことができる。
【００３３】
図４に示すように、グラファイト炉分析部３は、グラファイト炉３３が備えられて構成され、また、フレーム分析部４はバーナー４３が設けられて構成されている。これらの構成は、従来からよく知られているものであり、ここでの詳細な説明を省略する。また、グラファイト炉分析部３のグラファイト炉３３に隣接して、オートサンプラ６の試料吸引用のニードルを洗浄するための洗浄液を収納する洗浄液用ボトル３４が配置されているが、図３には、洗浄液用ボトル３４を外部に取り出した状態で示している。
【００３４】
本発明の実施形態は、前記清浄液用ボトル３４を前記扉３１の内側に取り付けることができる。これにより、清浄液用ボトル３４の配置スペースを確保するとともに、この扉３１の窓３２を利用して清浄液用ボトル３４の液量を確認することができる。電気炉であるグラフアイト炉３３は、ガス炉であるバーナー４３に比べて明るいため、通常、グラフアイト炉分析部３３には、窓３２を設けないのが一般的であるが、この実施の形態では、窓３２を設けてグラフアイト炉３３と扉３１の間に設けた清浄液用ボトル３４の液量を確認するようにしている。
【００３５】
そして、本発明の実施形態は、ランプ室２のランプ７７からの光束が、図４に太線で示すように、グラファイト炉分析部３及びフレーム分析部４の分析中心部を直線で通るようにされている。この光束は、フレームガス制御部収納部５１内のフレームガス制御部５２の上部に設けられる図示しない分光ユニット内のミラーにより反射され、背面側の電源部及び制御基板収納部７１内に設けられる分光器に入力される。
【００３６】
前述した本発明の実施形態は、分光器や光電子倍増管ＰＭＴを含む光学部分を１つの分光ユニットで構成している。この分光ユニットは、薄い箱状で、その一部が前方に突出した上面形状が略Ｌ字形状の箱体で形成される。そして、この実施形態は、前記突出した部分をフレームガス制御部５２の上部に位置させ、本体部分を電源部及び制御基板収納部７１に位置させている。図４に太線で示した光束は、ランプ７６やグラフアイト炉３３やバーナ４３との位置関係から、ランプ室２、グラフアイト炉分析部３、フレーム分析部４、電気制御部５それぞれの上方位置を直線上に貫くように配置される。これに伴って、前記光束を受ける分光ユニットの前記突出した部分が前記フレームガス制御部５２の上部に位置される。この位置関係を利用して、前記フレームガス制御部収納部５１の内部下部にフレームガス制御部５２を配置して実装効率を向上している。
【００３７】
また、前記分光ユニットの後方は、電源部及び制御基板収納部７１の中段に配置される。この分光ユニットは、精度が要求されることから、図５に示す底面板１３または側板１４に図示しない保持手段により保持される。
【００３８】
また、図４において、分光ユニットを中段に配置することにより、前記電源部及び制御基板収納部７１の内部が、上下に分断されることになり、この上下に分割された収納空間を利用して、上段を制御基板を収納する基板用スペース７８とオートサンプラ制御部６３との収納スペースとし、下段を各種内部実装品の配置スペースとしている。また、電源部７５のような重量のある内部装置は、これを安定設置可能な底面板１３に配置することが有利である。従って、電源部７５は、前述した下段部分に配置すると有利となる。また、大きな電源部７５を使用する場合、制御している実施形態のように、ランプ室２の後方に配置するとよい。そして、本発明の実施形態は、前記分光ユニットの横方向の長さが本体部筐体１の横幅より短いことを利用して、ランプ室２の後方に前記分光ユニットによって分断されない空間を確保して、この空間に高さのある電源部７５を配置している。
【００３９】
また、この実施の形態は、前記分析ユニットの上方に確保した収納スペースの片側にＸ軸駆動機構６９等のオートサンプラ６の駆動機構などを配置し、他の片側に板状の制御基板を前後に並設するように配置している。これによって、電源部及び制御基板収納部７１の外装部品を取り外すことにより、内部のメンテナンスを容易に行うことができる。
【００４０】
また、図４に示すように、電源部及び制御基板収納部７１内のフレームガス制御部収納部５１の背面の位置には、ガス燃焼用の空気を取り込む際の粉塵等を取り除くためのエアフィルタ７９が設けられている。
【００４１】
前述したように構成される本発明の第１の実施形態による原子吸光光度計は、図１内にその寸法を記しているように、横方向寸法１０５０ｍｍ、奥行き方向寸法６４０ｍｍ、高さ寸法６７３ｍｍ程度の大きさであり、支持脚１１を介して机等の上に安定な状態で載置して使用することができる。
【００４２】
また、前述した本発明の実施形態は、本体部筐体１を高さの低い前部筐体と、高さのある後部筐体とから構成し、前部筐体の両側にランプ室２とフレームガス制御部５２とを配置し、このランプ室２とフレームガス制御部５２との間に分析部を配置し、後部筐体には電源部及び制御基板収納部７１が形成されて、オートサンプラ６の駆動機構と電源部と制御基板等を配置している。この実施形態は、前述の分析部としてグラフアイト炉分析部３とフレーム分析部４とを配置し、ランプ室２からフレームガス制御部５２に至る光束が形成されている。フレーム制御部５２の上部と電源部及び制御基板収納部７１の中段とを含む部分には、分光ユニットが配置されており、前述の光束は、分光ユニットに導かれる。この分光ユニットの上部には、制御基板を格納する基板用スペース７８とその側方にオートサンプラ制御部６３とが配置され、下段には重量のある装置である電源部７５等が配置される。そして、この実施形態は、前記前部筐体の上面と、この上面の後方の位置に立設する後部筐体の上部前面部で形成される段差部にオートサンプラ６のサンプルトレイ６５とアーム６６とを配置することで、コンパクトな形態を実現している。
【００４３】
図５は本発明の実施形態における本体部筐体１の構成を説明する背面から見た斜視図であり、次に、これについて説明する。ここに示す図は、内部構造を説明するため、装置の背面を覆う背面板を取り除いた状態を示している。図５において、１３は底面板、１４は側面板、１５はグラファイト炉分析部用隔壁、１６はオートサンプラ制御部載置用部材、６４はＺ軸駆動機構である。
【００４４】
本体部筐体１は、図５（ａ）に示すように、底面板１３、底面板１３の左右に結合されている側面板１４及び図示しない背面板により構成されている。本体部筐体１の内部のグラファイト炉分析部３が配置される部分には、グラファイト炉分析部３を囲むようにコ字状の形状を持ち開いた側が装置の前面側となるように設置されたグラファイト炉分析部用隔壁１５が設けられている。このグラファイト炉分析部用隔壁１５の背面部と、装置を背面から見たときに左側となる一方の側面板１４との間に、オートサンプラ制御部６３を載置する図５（ｃ）に示すような形状を持つオートサンプラ制御部載置用部材１６が取り付けられている。
【００４５】
前述において、グラファイト炉分析部用隔壁１５は、グラファイト炉分析部３を構成するグラファイト炉３３からの熱を遮断し、装置の他の部分へ熱による影響を与えないようにするために設けられるものである。
【００４６】
原子吸光光度計は、分光器、検出器を含んで構成され、これらを高い精度で固定する必要がある。このため、本発明の実施形態における本体部筐体１を構成する前述した底面板１３、側面板１４、グラファイト炉分析部用隔壁１５及びオートサンプラ制御部載置用部材１６は、剛性の高い部材、例えば、金属の波板等を両面から金属板で挟んで形成した板材等により構成される。また、グラファイト炉分析部用隔壁１５は、さらに、断熱性を持たせるため内部に断熱材を入れて構成されるとよい。そして、オートサンプラ制御部載置用部材１６は、グラファイト炉分析部用隔壁１５の背面と側面板１４とにボルト、ナットを用い、あるいは、溶接等により強固に結合される。
【００４７】
図５に示す例では、オートサンプラ制御部載置用部材１６の側面板１４との結合部が下向きの短い鍔状に形成されているが、この結合部を構成する鍔状の部材を、図５（ａ）に点線で示すように、底面板１３まで届くように形成しておくこともできる。このようすると、オートサンプラ制御部載置用部材１６をより強固に本体部筐体１に結合することが可能となる。オートサンプラ制御部載置用部材１６上に載置されるオートサンプラ制御部６３は、図５（ｂ）に示すように、制御部６３に取り付けられたＺ軸駆動機構６４を駆動制御し、オートサンプラ６上に多数配置される試料から指定された試料を選択してグラファイト炉分析部３に滴下する制御を行うものであるが、これについては、その詳細を後述する。
【００４８】
図６はホローカソードランプからの光の光路の例を説明する図であり、次に、これについて説明する。
【００４９】
図６に示すように、ホローカソードランプ７６から上方に出力された光束は、ミラーＭ１により、グラファイト炉分析部３の中心（ＧＡ中心）に収束するように水平方向に反射され、さらに、グラファイト炉分析部３とフレーム分析部４との間に設けられるレンズＬ１によりフレーム分析部４の中心（ＦＬ中心）に集光される。その後、光束は、ミラーＭ２〜Ｍ７、偏光子等を介して光電子増倍管ＰＭＴに導かれる。光電子増倍管ＰＭＴからの電気信号は、パソコンに入力されて分析される。
【００５０】
前述において、ミラーＭ２以降の光電子増倍管ＰＭＴに到る光路は、本体部筐体１内の他の機器に邪魔されることがないように任意に設定されてよく、ミラーＭ１とミラーＭ２との間を直進する光路の中に、グラファイト炉分析部３の中心及びフレーム分析部４の中心が配置されればよい。
【００５１】
前述した例の場合、ミラーＭ１がランプ室２の天井面に配置され、ミラーＭ２が分光ユニットのフレームガス制御部５２の上部に張り出した分光ユニットの部分に配置されている。そして、ミラーＭ２から光電子倍増管ＰＭＴ至る部分が分光ユニット内に配置されている。
【００５２】
図７はオートサンプラの構成を説明する図、図８はサンプルトレイの構成を説明する分解斜視図、図９はマイクロプレート対応アダプタを含むサンプルトレイの平面図である。図７〜図９において、６５はサンプルトレイ、６６はアーム、６７は吸引用ニードル、６８は試料廃棄及び洗浄用穴、６９はＸ軸駆動機構、６５１はＹ軸駆動機構、６５２はサンプルトレイホルダ、６５３試薬容器用穴、６５４は試料容器用穴、６５５は試薬容器、６５６は試料容器、６５７はマイクロプレート、６５８はマイクロプレート対応アダプタである。
【００５３】
オートサンプラ６は、図７（ａ）の平面図に示すように、多数の試料容器６５６と試薬容器６５５とを載置したサンプルトレイ６５と、Ｚ軸駆動機構６４をＸ軸方向（装置の正面から見たときの左右方向）に駆動制御するオートサンプラ制御部６３内に設けられたＸ軸駆動機構６９と、Ｚ軸駆動機構６４に取り付けられ、Ｚ軸駆動機構６４により上下方向に駆動されるアーム６６と、アーム６６の先端に取り付けられ、試料及び試薬を吸引してグラファイト炉分析部３内部の図示しないキュベットに滴下する吸引用ニードル６７とにより構成される。Ｘ軸駆動機構６９及びＺ軸駆動機構６４は、それぞれ、図７（ａ）に示す平面図、図７（ｂ）に示す正面図から判るように、駆動用モータ及びベルト等を備えて、従来から知られる技術により構成されればよい。また、本発明の実施形態は、図７（ａ）の平面図に示すように、サンプルトレイ６５をＹ軸方向、すなわち、装置の奥行き方向に駆動可能としており、このために、図７（ｃ）の側面図に示すように、サンプルトレイ６５の下部に、前述の駆動機構と同様に構成されるＹ軸駆動機構６５１が設けられている。
【００５４】
前述において、Ｘ軸駆動機構６９、Ｚ軸駆動機構６４によるアーム６６の移動範囲は、およそ３２０ｍｍ、９０ｍｍであり、また、Ｙ軸駆動機構６５１によるサンプルトレイ６５の移動範囲は、およそ９０ｍｍである。そして、サンプルトレイ６５のグラファイト炉分析部３側の近傍に試料廃棄及び洗浄用穴６８が設けられている。
【００５５】
オートサンプラ６を前述したように構成することにより、吸引用ニードル６７有するアーム６６は、Ｘ軸駆動機構６９及びＺ軸駆動機構６４により横方向及び縦方向にのみ駆動制御され、奥行き方向の駆動をサンプルトレイ６５をＹ軸駆動機構６５１により駆動制御して、吸引用ニードル６７を所定の試料容器６５６に位置決めすることができるので、従来の３軸駆動による吸引用ニードル６７の駆動制御に比較して高精度な位置決めを行うことができる。
【００５６】
サンプルトレイ６５は、図８（ａ）に示すように、四角形の厚板状の部材に円筒状に形成された多数の試料容器用穴６５４を縦横に整列配置すると共に、装置の奥側となる位置に複数の試薬容器用穴６５３を横に並べて配置して構成されている。試料容器用穴６５４及び試薬容器用穴６５３には、図８（ｃ）に示すような形状に形成された試料容器６５６及び試薬容器６５５が入れられ、試料容器６５６には、検体としての試料が収納され、また、試薬容器６５５には、試料の性質を整える等のために必要な試薬が収納される。前述したように形成されるサンプルトレイ６５は、図８（ｂ）に示すようなサンプルトレイホルダ６５２上に保持される。そして、このサンプルトレイホルダ６５２は、前述で説明したＹ軸駆動機構６５１により、サンプルトレイ６５と共に奥行き方向に駆動制御される。
【００５７】
前述した例において、試料容器６５６は、吸引用ニードル６７の動作範囲に整列して配置される。例えば、図示例の場合、Ｙ軸方向に６個、Ｘ方向に１０個の試料容器６５６が格子状に配置されている。試料容器６５６の配置は、図示例に限られるものではなく、規則的に配列してあれば、パンチング状に配列してもよい。そして、この例では、大きな容量がを必要とする試薬容器６５５を矩形状の容器の一方に突出部があるように形成し、この突出部が、前記試料容器６５６と同列の配置となるように配置し、試薬容器６５５の矩形状部分を吸引用ニードル６７の動作範囲外に置くようにする。また、この例によれば、試薬容器６５５の突出部を試料容器６５６と交互に配置して、試薬容器６５５の矩形部を片側に集中配置することができるので、吸引用ニードル６７の動作範囲を広くすることなく、大容量の試薬を提供することができる。
【００５８】
前述した例は、サンプルトレイホルダ６５２の上部にサンプルトレイ６５を設けているので、例えば、このサンプルトレイホルダ６５２の上面に突起部、サンプルトレイ６５の下部に前記突起部と嵌合する凹部を設けるなどして、サンプルトレイホルダ６５２とサンプルトレイ６５との取付けを規格化すれば多様な形態を持つサンプルトレイ６５にも対応することができる。
【００５９】
図９に示すマイクロプレート対応アダプタを含むサンプルトレイの平面図において、図９（ａ）、図９（ｂ）は、近年、遺伝子研究用等として使用されているマイクロプレート６５７を使用可能としたマイクロプレート対応アダプタの例を示すものであり、図８により説明した四角形の厚板状の部材によるサンプルトレイ６５に、試料容器用穴６５４に代わって、マイクロプレート６５７を入れることが可能な穴を設けて構成したものである。
【００６０】
図９（ａ）に示す例は、試薬を必要としない場合の例であり、試薬容器用穴６５３を設けずに、トレイのほぼ中央にマイクロプレート６５７を入れることが可能な穴を設けている。マイクロプレート６５７は、浅い円筒状に形成された多数の試料用の窪みを縦横に整列配置して全体を一体として四角形に形成したもので、樹脂等により構成されている。このマイクロプレート６５７は、遺伝子研究用等としての汎用品である。また、図９（ｂ）に示す例は、試薬を必要とする場合の例であり、図８により説明したサンプルトレイの試薬容器用穴６５３をそのまま残して、試料容器用穴６５４の代わりに、マイクロプレート６５７を入れることが可能な穴を設けて構成した例である。図９（ｃ）に示す例は、図８により説明したサンプルトレイ６５の平面図であり、図９（ａ）、図９（ｂ）との比較のために示したものである。なお、図で２重線で示した部分は、試料容器及び試薬容器が納められていることを示している。
【００６１】
図１０は本発明の第２の実施形態による原子吸光光度計の外観を示す斜視図、図１１は本発明の第３の実施形態による原子吸光光度計の外観を示す斜視図である。図１０、図１１における符号は図２の場合と同一である。
【００６２】
前述までに説明した本発明の第１の実施形態は、グラファイト炉分析部３及びフレーム分析部４の両者を備えてタンデム型に構成した例であったが、図１０に示す本発明の第２の実施形態は、グラファイト炉分析部３だけを備えたグラファイト炉分析専用機の例であり、図１１に示す本発明の第３の実施形態は、フレーム分析部４だけを備えたフレーム分析専用機の例である。
【００６３】
図１０から判るように、本発明の第２の実施形態は、グラファイト炉分析専用機として構成されるため、第１の実施形態によるタンデム機からフレーム分析部４を除いて構成することができ、フレーム分析部４が占める部分の横幅寸法分を、タンデム型の構成のものより小さくして構成することができる。そして、この本発明の第２の実施形態は、ランプ室２の上部にオートサンプラ６を配置している図１０（ａ）に示すような構成例と、図１０（ｂ）にしめすような、フレームガス制御部収納部５１の上部にオートサンプラ６を配置する構成例とがある。本発明の第２の実施形態は、いずれの構成例であってもよい。また、同様に、図１１から判るように、本発明の第３の実施形態は、フレーム分析専用機として構成されるため、第１の実施形態によるタンデム機からグラファイト炉分析部３を除いて構成することができ、グラファイト炉分析部３が占める部分の横幅寸法分を、タンデム型の構成のものより小さくして構成することができる。
【００６４】
前述した本発明の第２、第３の実施形態は、専用機として必要な内部機器だけが筐体の内部に備えられればよく、筐体の横幅寸法を前述した分だけタンデム機より小さくした場合にも、充分に前述した内部機器を筐体内に収納することができる。また、前述した本発明の第２、第３の実施形態は、本体部筐体１の奥行き寸法を、タンデム機と同一に構成しているため、本体部筐体１を構成する構造部材の多くを、タンデム機の筐体を構成する構造部材と共通化することができ、コストダウンを図ることができる。
【００６５】
なお、本発明の第２の実施の形態では、ランプ室２の上部にオートサンプラ６を設けた例と、フレームガス制御部５２の上部にオートサンプラ６を設けた例とを制御したが、いずれの場合にも、第１の実施の形態と同様な効果を得ることができる。
【００６６】
図１２はメンテナンス時の状況を説明する図であり、次に、図１２を参照して、前述した本発明の各実施形態がメンテナンスを容易に行うことができるものであることを説明する。
【００６７】
図１２（ａ）は、従来技術によるものの場合であり、従来技術の場合、従来の技術の欄で説明したように、グラファイト炉分析部３の前面にロータリー方式のオートサンプラが配置されて、オートサンプラが本体部筐体１から前面側に突出しているため、グラファイト炉分析部３を構成するグラファイト炉の保守、例えば、グラファイト炉内に備えられるキュベットの清掃、交換等の作業が、オートサンプラに邪魔されて困難なものとなっている。
【００６８】
これに対して、前述した本発明の実施形態の場合、オートサンプラが四角形に形成されてランプ室の上に配置されているので、本体部筐体１から前面側に突出することがなく、グラファイト炉分析部３の扉を開くだけで、グラファイト炉の保守等を前面側から容易に行うことができる。
【００６９】
前述した本発明の各実施形態によれば、ランプ室の上部に四角形に形成されたサンプルトレイを備えるオートサンプラを配置しているため、装置前面の張り出しをなくすことができ、高い精度が求められるオートサンプラに、人や物が衝突するようなことを少なくすると共に、設置面積を小さくですることがきる。
【００７０】
また、本発明の第１、第２の実施形態によれば、ランプ室上部にオートサンプラを配置したことにより、従来、グラファイト炉分析部の前面に配置されていたオートサンプラがなくなり、グラファイト炉分析部のメンテナンスを容易に行うことが可能となる。
【００７１】
さらに、前述した本発明の第１、第２の実施形態は、オートサンプラのアームを駆動する機構が、アームを左右方向駆動する駆動機構とアームを上下に駆動する駆動機構とにより構成され、かつ、それらが相互に独立に構成されており、奥行き方向の駆動の必要がないため、アームをＸ、Ｙ、Ｚ方向に駆動するオートサンプラや、アームの長さと角度とにより制御するロータリー式のオートサンプラと比較して、サンプラの調整および制御を簡単に行うことができる。
【００７２】
また、前述した本発明の第１、第２の実施形態に使用するオートサンプラは、試料をサンプルトレイ上に方形に並べているので、遺伝子研究分野等で汎用的に使用されているマイクロプレートを試薬トレイとして使用することができる。
【００７３】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、設置面積を少なくすることができ、オートサンプラを高精度に調整が容易なものとすることができ、かつ、メンテナンスを容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態による原子吸光光度計の形状を説明する正面及び側面図である。
【図２】本発明の第１の実施形態による原子吸光光度計の外観を示す斜視図である。
【図３】図２に示す原子吸光光度計の扉を開いた状態を示す斜視図である。
【図４】本体部筐体の前面部に設けられる扉及び側面を構成する側壁を除いて装置内部の状態を示した図である。
【図５】本発明の実施形態における本体部筐体の構成を説明する背面から見た斜視図である。
【図６】ホローカソードランプからの光の光路の例を説明する図である。
【図７】オートサンプラの構成を説明する図である。
【図８】サンプルトレイの構成を説明する分解斜視図である。
【図９】マイクロプレート対応アダプタを含むサンプルトレイの平面図である。
【図１０】本発明の第２の実施形態による原子吸光光度計の外観を示す斜視図である。
【図１１】本発明の第３の実施形態による原子吸光光度計の外観を示す斜視図である。
【図１２】メンテナンス時の状況を説明する図である。
【図１３】従来技術による原子吸光光度計の構成を示す斜視図である。
【図１４】ランプ室内の状況を説明する図である。
【符号の説明】
１  本体部筐体
２  ランプ室
３  グラファイト炉分析部
４  フレーム分析部
５  電気制御部
６  オートサンプラ
７  グラファイト炉電源部
８  冷却用ドレインポッド
１１  支持脚
１２  テーブル
１３  底面板
１４  側面板
１５  グラファイト炉分析部用隔壁
１６  オートサンプラ制御部載置用部材
２１、３１、４１  扉
２２  スイッチ
２３  表示ランプ
３２、４２、６２  透明窓
５１  フレームガス制御部収納部
５２  フレームガス制御部
６１  防塵カバー
６３  オートサンプラ制御部
６４  Ｚ軸駆動機構
６５  サンプルトレイ
６６  アーム
６７  吸引用ニードル
６８  試料廃棄及び洗浄用穴
６９  Ｘ軸駆動機構
７１  電源部及び制御基板収納部
７２  ディスプレイ
７３  キーボード
７４  パソコン
７５  電源部
７６  ランプ
７７  ランプホルダ
７８  基板用スペース
７９  エアフィルタ
６５１  Ｙ軸駆動機構
６５２  サンプルトレイホルダ
６５３試薬容器用穴
６５４  試料容器用穴
６５５  試薬容器
６５６  試料容器
６５７  マイクロプレート
６５８  マイクロプレート対応アダプタ
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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