(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の内部空間を有し、上部から下部に向かって漸次拡開する断面形状を有するチェンバと、
前記内部空間内に配され、試料を載置可能な試料載置部と、
前記チェンバ内にガスを導入するためのガス導入口と、
前記チェンバの前記上部から前記チェンバ内に突出する試料導出管と、
前記試料導出管の先端部に形成されるとともに、前記試料載置部の上側に臨ませてあり、気化した前記試料を前記ガスを利用してサンプルガスとしてチェンバ外へ導出する試料導出口と、を具備して成ることを特徴とする分析装置用試料気化装置。
【請求項２】
前記チェンバが、試料供給器の先端側を挿入可能な挿入口を有するものであり、
前記試料供給器の先端部が、前記試料載置部の上側に臨ませてあり、
前記試料載置部が、前記試料供給器から供給を受けた試料を載置可能であり、
前記試料導出管が前記試料供給器による前記試料の供給に干渉しない程度に、前記試料導出口が該試料載置部に近づけて成るものであることを特徴とする請求項１記載の分析装置用試料気化装置。
【請求項３】
前記チェンバが基端から開口にかけて漸次拡開する断面形状を有する略釣鐘形状のものであり、
前記試料導出管が、チェンバの基端から開口側に向けて伸びる略直管状のものであることを特徴とする請求項１又は２記載の分析装置用試料気化装置。
【請求項４】
前記試料載置部が略椀状に窪ませて成る窪み部を有し、前記試料導出口が前記窪み部より拡開させた内寸を有するものであることを特徴とする請求項１乃至３いずれか記載の分析装置用試料気化装置。
【請求項５】
前記試料載置部が、加熱型であることを特徴とする請求項１乃至４いずれか記載の分析装置用試料気化装置。
【請求項６】
前記ガス導入口と対面させて、該ガス導入口から導入したガスの直進を遮るための直風遮蔽部を設けていることを特徴とする請求項１乃至５いずれか記載の分析装置用試料気化装置。
【請求項７】
前記直風遮蔽部を、前記ガス導入口と前記試料載置部とを直線的に結ぶ間に配していることを特徴とする請求項６記載の分析装置用試料気化装置。
【請求項８】
ハロゲンガスを混合したガスを、前記ガス導入口から導入し、
試料中の元素をハロゲン化物として気化させることを特徴とする請求項１乃至７いずれか記載の分析装置用試料気化装置。
【請求項９】
前記内部空間を開成状態にした際に、
前記試料載置部に対して、前記試料を自動的に供給する試料自動供給部を具備していることを特徴とする請求項１記載の分析装置用試料気化装置。
【請求項１０】
所定の内部空間を有し、上部から下部に向かって漸次拡開する断面形状を有するチェンバと、
前記内部空間内に配され、試料を載置可能な試料載置部と、
前記チェンバ内にガスを導入するためのガス導入口と、
前記チェンバの前記上部から前記チェンバ内に突出する試料導出管と、
前記試料導出管の先端部に形成されるとともに、前記試料載置部の上側に臨ませてあり、気化した前記試料を前記ガスを利用してサンプルガスとしてチェンバ外へ導出する試料導出口と、
高周波誘導結合プラズマを励起源として前記試料導出口から導出されたサンプルガスを励起させるプラズマトーチと、
前記サンプルガスの励起によって生じる光を分光する分光器と、
分光された光を検出する検出器と、を具備して成ることを特徴とするＩＣＰ分析装置。
【請求項１１】
前記チェンバが、試料供給器の先端側を挿入可能な挿入口を有するものであり、
前記試料供給器の先端部が、前記試料載置部の上側に臨ませてあり、
前記試料載置部が、前記試料供給器から供給を受けた試料を載置可能であり、
前記試料導出管が前記試料供給器による前記試料の供給に干渉しない程度に、前記試料導出口が該試料載置部に近づけて成るものであることを特徴とする請求項１０記載のＩＣＰ分析装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＩＣＰ分析装置やＭＩＰ分析装置などのプラズマイオン化分析装置、バーナーまたはフレームを有する分析装置、質量分析装置といった各種分析装置に対して、液体試料や固体試料などを気化して導入するための分析装置用試料気化装置及びこれを用いたＩＣＰ分析装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、ＩＣＰ分析装置の検出感度を改善するようにした加熱気化導入装置が知られている。
【０００３】
具体的に、この種の加熱気化導入装置は、チェンバの内部を螺旋状に回転しながら天穴から放出されるガスをチェンバ内に導入する第１ガス流出口からチェンバ内に噴射されるガスと、キュベットの下部から前記チェンバ内を通って天穴から放出されるガスを前記チェンバ内に噴射させる第２ガス流出口からチェンバ内に噴射されるガスとを、それぞれ第１及び第２ガス調節器で別個独立に流量調整するように構成して成る（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平５−１２１０３８
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来のものでは、キュベットと天穴とが大きく離間しているため、試料成分を含むサンプルガスが天穴から好適に導出されずチェンバ内に残ってしまい、プラズマトーチで精度良く分析することができないといった問題点を有している。
【０００５】
本発明は、このような課題に着目してなされたものであって、主たる目的は、試料成分を含むサンプルガスがチェンバに残ることを防止し、サンプルガスを分析装置に向けて効果的に導出することができ、精度の高い成分分析に資するといった、優れた分析装置用試料気化装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
すなわち本発明に係る分析装置用試料気化装置は、所定の内部空間を有するチェンバと、前記内部空間内に配され、試料を載置可能な試料載置部と、前記チェンバ内にガスを導入するためのガス導入口と、前記試料載置部の直上側に臨ませるとともに該試料載置部に対して略限界まで近づけて成り、前記ガスを利用して前記試料載置部にある試料を気化させてサンプルガスとしてチェンバ外へ導出する試料導出口と、を具備して成ることを特徴とする。
【０００７】
ここで、「試料」とは、液体試料であるか固体試料であるかを問わない。また、粉末、粉体、粒子状またはこれらの混合物（いわゆるスラリーを含む）試料など、分析装置で分析対象となり得るものであればよい。
【０００８】
また、試料を試料載置部に載置する方法としては、試料が液体試料の場合には、例えば、ピペット等を用いて試料載置部に対して供給する方法が挙げられる。また、試料が固体試料の場合には、ピンセット等でつまんで試料載置部に対して供給する方法や、固体試料を水に分散させた上でピペットで吸い上げてから試料載置部に対して液滴する方法が挙げられる。また、自動搬送してきた試料を自動で試料載置部に対して載置させるといった方法も挙げられる。
【０００９】
さらに、液体試料とは、文字通り液状の試料を指すのは無論のこと、例えば、固体試料を水などに分散させたものをも含む広い概念である。
【００１０】
このようなものであれば、試料載置部と試料導出口とが略限界まで近接しているため、チェンバ内で気化したサンプルガスが、試料導出口へ導かれず、チェンバ内で対流してしまうことを防止し、サンプルガスを分析装置に向けて効果的に導出することができる。また、サンプルガスが発生する試料載置部に試料導出口が略限界まで近接しているので、発生したサンプルガスの試料導出口を流れ出る流速が速くなり、分析装置に早く到達することができるため、温度低下によりサンプルガスが再固化することにより、該分析装置用試料気化装置から分析装置までの管内の壁面に試料が付着することを回避できる。したがって、分析装置で、試料について精度の高い成分分析を行い得ることに資する。
【００１１】
すなわち、試料成分を含むサンプルガスがチェンバに残ることを防止し、サンプルガスを分析装置に向けて効果的に導出することができ、精度の高い成分分析に資するといった、優れた分析装置用試料気化装置を提供することができる。
【００１２】
なお、精度の高い成分分析を行うには、前記チェンバが、試料供給器の先端側を挿入可能な挿入口を有するものであり、前記試料載置部が、前記試料供給器から供給を受けた試料を載置可能であり、前記試料導出口が、前記試料載置部の直上側に臨ませるとともに前記挿入口から挿入した前記試料供給器の先端部と干渉しない程度に該試料載置部に対して略限界まで近づけて成るものであることが望ましい。
【００１３】
ここでいう試料供給器とは、試料をチェンバ内に搬入する器具を意味し、具体的には、前述のようにピンセットやピペット等が挙げられる。
【００１４】
本発明の試料導出口の望ましい態様としては、この試料導出口が、前記チェンバ内に突出させた試料導出管の先端部に形成したものであるものが挙げられる。
【００１５】
前記チェンバが基端から開口にかけて漸次拡開する断面形状を有する略釣鐘形状のものであり、前記試料導出管が、チェンバの基端から開口側に向けて伸びる略直管状のものであれば、チェンバ内に導入したガスが、チェンバの形状や試料導出管の配置の影響を受けて、乱流となることを防止することができるため、前記サンプルガスに含まれる試料の成分がムラになることを防止しながら該サンプルガスを分析装置に向けて導出することができる。
【００１６】
ここで、「チェンバの基端」とは、釣鐘に例えていえば「吊る部分」を指し、「チェンバの開口」とは、同様に「開口」を指す。
【００１７】
サンプルガスを、分析装置へ効果的に導出するには、前記試料載置部が略椀状に窪ませて成る窪み部を有し、前記試料導出口が前記窪み部より拡開させた内寸を有するものであることが好ましい。
【００１８】
試料を効果的に気化させるには、前記試料載置部が、加熱型であることが望ましい。
【００１９】
前記ガス導入口と対面させて、該ガス導入口から導入したガスの直進を遮るための直風遮蔽部を設けているのであれば、チェンバ内に導入したガスは、直風遮蔽部によってその進路を妨げられるため、例えば、ガスが試料導出口から直接導出することを防止できる。したがって、サンプルガスに含まれる試料の成分がムラになることを防止しながら該サンプルガスをプラズマトーチに向けて導出することができる。
【００２０】
また、試料載置部が、加熱型である場合にも、直風遮蔽部を設けることにより、ガスの直進を遮ることができ、加熱部としての試料載置部に対してガスが直接当たることを防止でき、試料載置部の温度低下を防止することができる。
【００２１】
この場合、前記直風遮蔽部を、前記ガス導入口と前記試料載置部とを直線的に結ぶ間に配しているのであれば、上述した効果は顕著になる。
【００２２】
迅速且つ高精度な分析に資するには、ハロゲンガスを混合したガスを、前記ガス導入口から導入し、試料中の元素をハロゲン化物として気化させればよい。
【００２３】
この場合、低沸点のハロゲン化物を生成することで、通常よりも低い加熱温度で気化することが可能となり、効率よく気化することができ、高感度分析が可能となる。また、本発明においては、加熱部としての試料載置部に、試料導出口を略限界まで近接するので、試料導出口付近や、試料導出管が温度影響を強く受け、材質によっては、管が変形する等の悪影響があり得るが、ハロゲン化物として気化することで、通常よりも低温で気化できるので、加熱温度も低減でき、試料導出管等への熱影響も低減できる。
【００２４】
試料を試料載置部に供給する具体的態様としては、例えば、前記内部空間を開成状態にした際に、前記試料載置部に対して、前記試料を自動的に供給する試料自動供給部を具備しているものが挙げられる。
【００２５】
ここでいう「開成状態」とは、内部空間が外部に開放されている状態を言い、開放の程度は、試料載置部に対して試料が供給できる程度であればよい。
【００２６】
本発明のＩＣＰ分析装置の望ましい具体的態様としては、このＩＣＰ分析装置が、所定の内部空間を有するチェンバと、前記内部空間内に配され、試料を載置可能な試料載置部と、前記チェンバ内にガスを導入するためのガス導入口と、前記試料載置部の直上側に臨ませるとともに該試料載置部に対して略限界まで近づけて成り、前記ガスを利用して前記試料載置部にある試料を気化させてサンプルガスとしてチェンバ外へ導出する試料導出口と、高周波誘導結合プラズマを励起源として前記試料導出口から導出されたサンプルガスを励起させるプラズマトーチと、前記サンプルガスの励起によって生じる光を分光する分光器と、分光された光を検出する検出器と、を具備して成るものが挙げられる。
【００２７】
このようなものであれば、試料載置部と試料導出口とが略限界まで近接しているため、チェンバ内で気化したサンプルガスが、試料導出口へ導かれず、チェンバ内で対流してしまうことを防止し、サンプルガスをプラズマトーチに向けて効果的に導出することができる。また、サンプルガスが発生する試料載置部に試料導出口が略限界まで近接しているので、発生したサンプルガスの試料導出口を流れ出る流速が速くなり、プラズマトーチに早く到達することができるため、温度低下によりサンプルガスが再固化することにより、試料導出口からプラズマトーチまでの管内の壁面に試料が付着することを回避できる。したがって、プラズマトーチで、試料について精度の高い成分分析を行い得ることに資する。
【００２８】
なお、前記チェンバが、試料供給器の先端側を挿入可能な挿入口を有するものであり、前記試料載置部が、前記試料供給器から供給を受けた試料を載置可能であり、前記試料導出口が、前記試料載置部の直上側に臨ませるとともに前記挿入口から挿入した前記試料供給器の先端部と干渉しない程度に該試料載置部に対して略限界まで近づけて成るものであれば、試料について精度の高い成分分析を好適に行うことができる。
【発明の効果】
【００２９】
以上説明したように本発明の分析装置用試料気化装置によれば、試料載置部と試料導出口とが略限界まで近接しているため、チェンバ内で気化したサンプルガスが、試料導出口へ導かれず、チェンバ内で対流してしまうことを防止し、サンプルガスを分析装置に向けて効果的に導出することができる。また、サンプルガスが発生する試料載置部に試料導出口が略限界まで近接しているので、発生したサンプルガスの試料導出口を流れ出る流速が速くなり、分析装置に早く到達することができるため、温度低下によりサンプルガスが再固化することにより、該分析装置用試料気化装置から分析装置までの管内の壁面に試料が付着することを回避できる。したがって、分析装置で、試料について精度の高い成分分析を行い得ることに資する。
【００３０】
すなわち、試料成分を含むサンプルガスがチェンバに残ることを防止し、サンプルガスを分析装置に向けて効果的に導出することができ、精度の高い成分分析に資するといった、優れた分析装置用試料気化装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下、本発明の一実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００３２】
本実施形態にかかるＩＣＰ分析装置Ｚ（本発明の「分析装置」に相当）は、図１、図２に示すように、試料供給器としての固体試料を保持するピンセットＰの先端側を挿入可能な挿入口１１１を備えたチェンバ１、チャンバの略中央に配されるとともに一対の加熱用電極Ｈに接続支持され且つ前記ピンセットＰから供給を受けた試料を載置する窪み部２３１（本発明の「試料載置部」に相当）を設けた試料載置部２、前記チェンバ１内にガスを導入するためのガス導入口３１、前記ガス導入口３１と対面させて、該ガス導入口３１から導入したガスの直進を遮るための直風遮蔽部４、及び、前記窪み部２３１の直上側に臨ませた試料導出口５１を先端部に有して成り且つ前記ガスを利用して前記窪み部２３１にある試料を気化させたサンプルガスをチェンバ１外へ導出する試料導出管５を備えて成るＩＣＰ分析装置用試料気化装置Ａ（本発明の「分析装置用試料気化装置」に相当）と、高周波誘導結合プラズマを励起源として前記試料導出口５１から導出されたサンプルガスを励起させるプラズマトーチＢと、前記サンプルガスの励起によって生じる光を分光する分光器Ｃ（図示せず）と、分光された光を検出する検出器Ｄ（図示せず）と、を具備して成る。
【００３３】
そして、本実施形態では、このＩＣＰ分析装置Ｚを、チェンバ１に対してハロゲンガス（例えば塩素ガス）を含有したアルゴンガス（以下、「ハロゲン含有アルゴンガス」と称する）を供給するボンベＥと、ハロゲン含有アルゴンガスの流量を調整する電磁弁Ｆと、前記加熱用電極Ｈに電圧を印加するための電源（図示せず）と、電源及び電磁弁Ｆを制御可能に構成され且つ検出器Ｄによって測定された光の分光スペクトルを入力できるコンピュータ（図示せず）とに接続させている。
【００３４】
以下、各部を具体的に説明する。
【００３５】
チェンバ１は、図２に示すように、基端部１ａから開口部１ｂにかけて漸次拡開する断面形状の略釣鐘形状を有し且つ略透明なガラス製のチェンバ本体１１と、このチェンバ本体１１のフランジ部１１０を支持する概略円筒状のチェンバ支持体１２と、このチェンバ支持体１２の下側開口部を閉塞支持するチェンバ閉塞支持体１３と、チェンバ支持体１２の内縁部に配したチェンバ内側体１４とを具備している。そして、該チェンバ１の肩部に略円筒状の前記挿入口１１１を設ける一方、この挿入口１１１の反対側にドレン用の排出口１１２を設けている。
【００３６】
試料載置部２は、一対の加熱用電極Ｈにより加熱されるものであって、図２に示すように、各加熱用電極Ｈに取り付けるための一対の取付片２１と、各取付片２１の内側両端部をそれぞれ略直角に起立させた一対の起立片２２と、各起立片２２の上端部間に架け渡した試料載置片２３とを具備して成る断面視略下向きコ字状を成すものであって、これら各部を板金を折曲加工等により一体に形成している。なお、本実施形態では、タンタル材を用いて形成しているが、金属の種類はこれに限られるものではない。また、例えばセラミックス材料を用いたり黒鉛材料を用いたり、或いは金属と黒鉛との混合材料を用いたりするなど材質も適宜変更可能である。また、本実施形態では、試料載置片２３の略中央部に、略椀状に窪ませた窪み部２３１を設けている。これにより、固体試料であれば、試料が落ちにくく、また、液体試料であれば、好適に溜めておくことができる。
【００３７】
ガス導入口３１は、図２に示すように、ガス供給配管を介してボンベＥからハロゲン含有アルゴンガスの供給を受けるものであって、電磁弁Fに接続されるガス導入体３の先端部に形成されるとともに、その吹出し口３１１を上方に向けて開口して成る。したがって、このガス導入口３１からハロゲン含有アルゴンガスは、上方へ向けて吹き出されることとなる。
【００３８】
直風遮蔽部４は、図２、図３に示すように、平面視略円形状を成す薄板状のものであって、本実施形態では金属を打抜き加工等することで形成している。そして、本実施形態では、上下に貫通する貫通孔４１を２箇所設け、この各貫通孔４１に各加熱用電極Ｈをそれぞれ挿通させている。また、これら貫通孔４１の間の領域４２は、平面視前記ガス導入口３１と重なる位置に配されており、この領域４２に、ガス導入口３１から吹き出されたハロゲン含有アルゴンガスが、まず当たることで、ハロゲン含有アルゴンガスの直進を遮っている。
【００３９】
試料導出管５は、図２に示すように、チェンバ１の基端から開口端に向けて伸びる略透明なガラス製の段付略直管状のものであって、先窄みした先端部に丸孔状の試料導出口５１を備える一方、基端部の開口部５２をソケットＳＫを介してプラズマトーチＢへ繋がる配管に接続させている。なお、試料導出口５１は、前記窪み部２３１の外径（ｄｘ）より若干拡開させた内径（ｄｙ）を有するようにしている（図４参照）。
【００４０】
ここで、試料導出管５の先端部を先窄みさせた試料導出口５１の内径（ｄｙ）を、窪み部２３１の外径（ｄｘ）よりも若干大きくしているのは、以下の理由による。
【００４１】
図６に示す（ａ）〜（ｃ）に分けて具体的にその説明を行う。
【００４２】
ここで、（ａ）は、試料導出口５１の内径（ｄｙ）と窪み部２３１の外径（ｄｘ）とが略一致するものであり、且つ試料導出管５の先端部が先窄みで無い場合である。
【００４３】
（ｂ）は、試料導出口５１の内径（ｄｙ）が窪み部２３１の外径（ｄｘ）よりも明らかに大きく、且つ試料導出管５の先端部が先窄みで無い場合である。
【００４４】
（ｃ）は、試料導出口５１の内径（ｄｙ）と窪み部２３１の外径（ｄｘ）とが略一致するものであり、且つ試料導出管５の先端部が先窄みである場合（本願実施形態）である。
【００４５】
（ａ）の場合には、試料導出管５の径が小さいため、（ｂ）の大きい場合のものと比べ流速が大きくなる。したがって、プラズマトーチＢに早く導くことができるので、温度低下により試料ガスＳＧが再固化することを防止し、プラズマトーチＢまでの管内の壁面に試料が付着することを回避できるといった利点がある。しかしながら、試料ガスＳＧが、爆発的に（一瞬で大量に）発生した場合、試料導出管５外に試料ガスＳＧが逃げてしまいプラズマトーチＢに導くことが出来ないといった欠点がある。
【００４６】
（ｂ）の場合には、プラズマトーチＢに導かれる試料ガスＳＧが多すぎた際に、プラズマが消えてしまうといった欠点がある。
【００４７】
（ｃ）の場合、すなわち、本実施形態の場合には、試料導出管５の先端が窄まっているので、（ａ）と同様に、流速を保てる。なおかつ、試料導出管５の先端部から入り込んだ部分が先端部より広いので、その部分がバッファの役割を果たして、試料ガスＳＧが、プラズマトーチＢに過剰に導かれることを防止することができる。
【００４８】
また、この試料導出口５１は、窪み部２３１の直上側に臨ませるに加え、前記挿入口１１１から挿入した前記ピンセットＰの先端部と干渉しない程度に該窪み部２３１に対して略限界まで近づけた位置に配されるようにしている。なお、「試料導出口５１を、窪み部２３１に対して略限界まで近づけている」という条件下で、例えば、ピンセットＰを挿入口１１１に差し込んで窪み部２３１に試料を載置する際に、ピンセットＰと試料導出管５とが接触しても良く、同様に、ピンセットＰを挿入口１１１に対して出し入れする際に、ピンセットＰと試料導出管５とが接触しても良い。
【００４９】
プラズマトーチＢは、図１に示すように、例えば石英の三重管より成るものである。具体的には、試料ガスＳＧが流れる試料ガス流路Ｂ１、アルゴンガスが流れるプラズマガス流路Ｂ２、及び、冷却ガス（例えばアルゴンガスが流れる冷却ガス流路Ｂ３がこの順に内部から外部に同心配置されると共に、その先端部近傍の外周には高周波電源に接続された誘導コイルＢ４が周設されている。そして、この誘導コイルＢ４による高周波磁界によってプラズマトーチＢに供給される試料ガスＳＧがプラズマ化し、プラズマ発光するように構成されている。
【００５０】
分光器Ｃは、プラズマトーチＢから得た光の束を分光し、特定のスペクトル線を選別するものである。なお、本実施形態では、この分光器Ｃに、例えば平面グレーティングを用いたツェルニターナ型の分光器を用いているが、分光器の種類はこれに限られない。
【００５１】
検出器Ｄは、前記分光器Ｃで分光された光の強度を検出するものであって、本実施形態では、ＣＣＤ方式の光検出器を用いている。
【００５２】
次に、このように構成したＩＣＰ分析装置Ｚの使用方法について説明する。
【００５３】
（１）試料の窪み部２３１への試料載置について
【００５４】
なお、本実施形態では、試料供給器としてピンセットＰを用いているが、その種類はこれに限られるものではない。
【００５５】
試料が、液体の場合には、試料供給器として、先窄まり形状を有するピペット等を用いることができる。
【００５６】
この場合、液体試料を内部に吸い込んだピペットＰＰの先端部を、チェンバ１の挿入口１１１に挿入し、さらに、このピペットＰＰがチェンバ１の挿入口１１１を利用して安定支持される所定位置まで差し込む。すると、ピペットＰＰの先端部に設けた液滴口Ｐ１が、窪み部２３１の略直上に位置付けられる（図９参照）。しかして、液体試料を窪み部２３１に対して好適に液滴することができる上、窪み部２３１を略椀状にしているので、液体試料を好適に溜めておくことができる。なお、液滴作業が終われば、ピペットＰＰをチェンバ１の挿入口１１１から抜き、挿入口１１１に栓（図示せず）を行う。
【００５７】
（２）試料の気化について
【００５８】
このように、試料を、窪み部２３１に溜めた状態で、コンピュータによって電磁弁Ｆを制御することにより、ガス導入口３１を利用してチェンバ１内に、ハロゲン含有アルゴンガスＧが供給される。
【００５９】
ここで、ハロゲン含有アルゴンガスＧの供給流量≦試料ガスＳＧの導出流量となるように、ハロゲン含有アルゴンガスＧの供給流量を電磁弁Ｆによりコントロールしている。これは、供給流量＞導出流量の場合には、チェンバ１内で、ガスが対流してしまい、ひいては圧損が生じるからである。
【００６０】
また、同時にコンピュータによって加熱電極に流れる電流又は電圧を制御することにより、試料載置部２が所定温度に加熱される。なお、この所定温度は、試料の種類に応じて適宜設定可能である。
【００６１】
しかして、試料が加熱され気化する。その際、該試料は、ハロゲン含有アルゴンガスＧによってハロゲン化物として気化され、試料ガスＳＧとして試料導出口５１からプラズマトーチＢに向けて導出される（図５参照）。
【００６２】
ここで、ガス導入口３１から真上に向かって吹き出されたハロゲン含有アルゴンガスＧは、直風遮蔽部４によってその直進を妨げられる。すなわち、このハロゲン含有アルゴンガスＧが、試料導出口５１から直接的に導出されることはない。また、ハロゲン含有アルゴンガスＧが、加熱用電極Ｈに直接当たることを遮ることができ、電極の温度低下を防ぐことができる。
【００６３】
また、試料導出口５１を、窪み部２３１に対して略限界まで近づけているため、試料ガスＳＧは効率よく試料導出口５１から導出される。
【００６４】
（３）試料の分析について
【００６５】
このようにして、試料ガスＳＧがプラズマトーチＢに運ばれる。
【００６６】
この試料ガスＳＧの発生に先立って、コンピュータが電磁弁（図示せず）を開状態に制御することで、プラズマトーチＢのプラズマガス流路Ｂ２および冷却ガス流路Ｂ３に適宜の流量のアルゴンガスが流れると共に、電源を制御することで誘導コイルＢ４に高周波電力を供給してプラズマ炎ＢＡを発生させる。
【００６７】
しかして、試料ガスＳＧが試料ガス流路Ｂ１内に流入されれば、プラズマ炎ＢＡ内においてプラズマ化する。このとき、試料ガスＳＧに含まれる測定対象成分が、それぞれ独特の波長の光をプラズマ発光し、分光器Ｃがこの光を分光する。そして、この分光された各波長の光を検出器Ｄが検出する。
【００６８】
そして、コンピュータに、測定対象試料を構成する測定対象成分の量を表わす分光スペクトルを入力すること、該コンピュータでこの分光スペクトルを解析して、測定対象試料を構成する測定対象成分の量を精度良く求めることができる。
【００６９】
したがって、以上のように構成した本実施形態に係るＩＣＰ分析装置Ｚによれば、窪み部２３１を有する試料載置部２と試料導出口５１とが略限界まで近接しているため、チェンバ１内で気化した試料ガスＳＧが、試料導出口５１へ導かれず、チェンバ１内で対流してしまうことを防止し、試料ガスＳＧをプラズマトーチＢに向けて効果的に導出することができる。また、試料ガスＳＧが発生する試料載置部２に試料導出口５１が略限界まで近接しているので、発生した試料ガスＳＧの試料導出口５１を流れ出る流速が速くなり、プラズマトーチＢに早く到達することができるため、温度低下により試料ガスＳＧが再固化することにより、試料導出口５１からプラズマトーチＢまでの管内の壁面に試料が付着することを回避できる。したがって、試料について精度の高い成分分析を行うことができる。
【００７０】
すなわち、試料ガスＳＧがチェンバ１に残ることを防止し、試料ガスＳＧをプラズマトーチＢに向けて効果的に導出することができ、精度の高い成分分析を行うことができるといった、優れたＩＣＰ分析装置Ｚを提供することができる。
【００７１】
試料導出口５１が、チェンバ１内に突出させた試料導出管５の先端部に形成したものであるため、簡単な構成で実現でき、無用なコストアップを招かない。
【００７２】
前記チェンバ本体１１が基端部１ａから開口部１ｂにかけて漸次拡開する断面形状を有する略釣鐘形状のものであり、前記試料導出管５が、チェンバ本体１１の基端部１ａから開口部１ｂに向けて伸びる略直管状のものであるため、チェンバ本体１１内に導入したハロゲン含有アルゴンガスが、チェンバ本体１１の形状や試料導出管５の配置の影響を受けて、乱流となることを防止することができ、試料ガスＳＧに含まれる試料の成分がムラになることを防止しながら該試料ガスＳＧをプラズマトーチＢに向けて導出することができる。
【００７３】
前記窪み部２３１が略椀状に窪ませて成るものであり、前記試料導出口５１が前記窪み部２３１より拡開させた内径を有するものであるため、試料ガスＳＧを、プラズマトーチＢへ効果的に導出することができる。
【００７４】
窪み部２３１が、加熱型であるので、試料を効果的に気化させることができる。
【００７５】
前記ガス導入口３１と対面させて、該ガス導入口３１から導入したハロゲン含有アルゴンガスＧの直進を遮るための直風遮蔽部４を設けているため、、チェンバ１内に導入したハロゲン含有アルゴンガスＧは、直風遮蔽部４によってその進路を妨げられ、ハロゲン含有アルゴンガスＧが試料導出口５１から直接的に導出することを防止できる。したがって、試料ガスＳＧに含まれる試料の成分がムラになることを防止しながら該試料ガスＳＧをプラズマトーチＢに向けて導出することができる。
【００７６】
また、ガス導入口３１と加熱型である試料載置部２とを直線的に結ぶ間に、直風遮蔽部４を設けていることにより、ハロゲン含有アルゴンガスＧの直進を効果的に遮ることができ、加熱部としての試料載置部２に対してハロゲン含有アルゴンガスＧが直接当たることを防止でき、試料載置部２の温度低下を防止することができる。
【００７７】
ハロゲンガスを混合したガスを、前記ガス導入口３１から導入し、試料中の元素をハロゲン化物として気化させるようにしているため、前処理なしで、迅速且つ高精度な分析に資する。これは、低沸点のハロゲン化物を生成することで、通常よりも低い加熱温度で気化することが可能となり、効率よく気化することができるからである。
【００７８】
また、加熱部としての試料載置部２に、試料導出口５１を略限界まで近接するので、試料導出口５１付近や、試料導出管５が温度影響を強く受け、材質によっては、管が変形する等の悪影響があり得るが、ハロゲン化物として気化することで、通常よりも低温で気化できるので、加熱温度も低減でき、試料導出管５等への熱影響も低減できる。
【００７９】
なお、本発明は前記実施形態に限られるものではない。
【００８０】
例えば、分析用のガスにハロゲン含有アルゴンガスを用いているが、ハロゲンガスに代えて例えば水素ガスや酸素ガスなどの試料と反応するガスを用いることができる。また、例えば、ネオンガスや窒素ガスなど、その他の不活性ガス（試料と反応しないガス）を用いることができる。
【００８１】
また、チェンバ１や試料導出管５の形状や材質等の構成も本実施形態に限られるものではない。
【００８２】
例えば、図７に示すように、チェンバ本体１１内部に一体に突出させて成り且つ略円筒状で先窄み形状を有する突出部１１Ｘを設けるといった実施態様も考えられる。この場合、試料導出管５の下端側は、上記実施形態の如く先窄みにする必要は無い。
【００８３】
また、本実施形態では、試料を固体試料としているが、液体試料としたり、あるいは、固体の場合、粉末、粉体、粒子状またはこれらの混合物（いわゆるスラリーを含む）試料とするなど、分析装置で分析対象となり得るものであればよい。
【００８４】
また、試料載置部の構成も、例えば、平面視矩形状のものや多角形状のものとするなど、本実施形態のものに限られるものではない。
【００８５】
また、試料の種類に応じて、試料載置部への試料供給方法は適宜変更可能である。例えば、試料が液体試料の場合には、例えば、ピペット等を用いて試料載置部に対して供給する方法が挙げられる。また、試料が固体試料の場合には、ピンセット等でつまんで試料載置部に対して供給する方法や、固体試料を水に分散させた上でピペットで吸い上げてから試料載置部に対して液滴する方法が挙げられる。
【００８６】
また、例えば、チェンバ１が閉塞状態から図８に示す開成状態になったことを検知した際に、所定量の試料を試料載置部に対して自動的に供給するといった試料自動供給部を用いることができる。
【００８７】
また、上記実施形態のＩＣＰ分析装置用試料気化装置Ａを、ＭＩＰ分析装置に適用したり、他の高温プラズマ分析装置、バーナーまたはフレームを有する分析装置、あるいは質量分析装置に適用したりすることができる。
【００８８】
例えば、ＩＣＰ分析装置用試料気化装置Ａを、ＭＩＰ分析装置用試料気化装置ＡＡとして、ＭＩＰ分析装置に適用する場合には、図９に示すように、このＭＩＰ分析装置Ｘが、ＭＩＰ分析装置用試料気化装置ＡＡから試料ガスを吸引してディスチャージ管Ｘ１に導入するアスピレータＸ２と、ディスチャージ管Ｘ１に導入された試料ガスを、マイクロ波誘導プラズマＸ３１により励起して光を生じさせるプラズマ発生部Ｘ３と、当該プラズマ発生部Ｘ３により生じた光を取り込み、その光を所定の波長毎に分光する分光部Ｘ４と、この分光部Ｘ４により分光された光を検出する光検出部Ｘ５と、前記光検出部Ｘ５から光強度信号を受け付けて、測定試料の組成、粒径情報及び粒子数などを算出する情報処理装置Ｘ６とを具備して成るようにすればよい。
【００８９】
その他、各部の具体的構成についても上記実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００９０】
【図１】本発明の一実施形態であるＩＣＰ分析装置の構成を概略的に示す全体概略図。
【図２】同実施形態に係るＩＣＰ分析装置用試料気化装置の構成を概略的に示す全体概略図。
【図３】同実施形態に係る直風遮蔽部とガス導入口との位置関係を説明するための図。
【図４】同実施形態に係るＩＣＰ分析装置用試料気化装置の要部拡大図。
【図５】同実施形態に係るＩＣＰ分析装置用試料気化装置の動作を説明するための図。
【図６】同実施形態に係る試料導出口の内径と窪み部の外径との設定関係による試料導出効果を説明するための図。
【図７】本発明の他の実施形態におけるＩＣＰ分析装置用試料気化装置の要部の構成を概略的に示す図。
【図８】本発明の他の実施形態におけるＩＣＰ分析装置用試料気化装置の構成を概略的に示す図。
【図９】本発明の他の実施形態における試料供給器を用いたＩＣＰ分析装置用試料気化装置の構成を概略的に示す図。
【図１０】本発明の他の実施形態におけるＭＩＰ分析装置の構成を概略的に示す全体概略図。
【符号の説明】
【００９１】
Ａ・・・・・分析装置用試料気化装置（ＩＣＰ分析装置用試料気化装置）
Ｂ・・・・・プラズマトーチ
Ｃ・・・・・分光器
Ｄ・・・・・検出器
Ｚ・・・・・分析装置（ＩＣＰ分析装置）
Ｐ・・・・・試料供給器（ピンセット）
ＰＰ・・・・試料供給器（ピペット）
Ｐ１・・・・液滴口
ＳＧ・・・・サンプルガス
ｄｙ・・・・試料導出口５１の内寸（内径）
１・・・・・チェンバ
４・・・・・直風遮蔽部
５・・・・・試料導出管
３１・・・・ガス導入口
５１・・・・試料導出口
１１１・・・挿入口
２３１・・・窪み部（試料載置部）
【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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