(57)【要約】【課題】レーザ照射した試料の後段への導入量が多く且つ安定しているとともに、試料室の汚染を抑制することができるレーザーアブレーション方法、試料分析方法、分析用バインダ、及び粉末加工物の製造方法を提供すること。【解決手段】本発明のレーザーアブレーション方法では、バインダ中に分散させた試料に対してレーザーアブレーションを施す。バインダ中に試料が分散されているため、レーザ照射しても試料の崩落が抑えられる。このため、レーザ照射した試料の後段への導入量が多く且つ安定すると共に、試料室の汚染防止も図られる。更に、試料が融剤によって大きく希釈されることはなく、試料の後段への導入量を一層多くすることができる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
バインダ中に分散させた試料に対してレーザーアブレーションを施すことを特徴とするレーザーアブレーション方法。
【請求項２】
前記試料は、粉末状であることを特徴とする請求項１記載のレーザーアブレーション方法。
【請求項３】
前記バインダは、炭素及び水素のみによって形成されているか、或いは、炭素及び水素並びに酸素、硫黄、窒素、燐、又はハロゲンの少なくとも一つによって形成されていることを特徴とするレーザーアブレーション方法。
【請求項４】
前記バインダは、パラフィン又は樹脂であることを特徴とする請求項３記載のレーザーアブレーション方法。
【請求項５】
バインダ中に分散させた試料に対してレーザーアブレーションを施す工程と、
前記レーザーアブレーションが施された前記試料を分析する工程と、
を含むことを特徴とする試料分析方法。
【請求項６】
前記試料は、粉末状であることを特徴とする請求項５記載の試料分析方法。
【請求項７】
前記分析は、ＩＣＰ質量分析、ＩＣＰ発光分析、又は原子吸光分析であることを特徴とする請求項５記載の試料分析方法。
【請求項８】
前記分析は、内標準法を利用し、前記バインダは、所定量の内標準物質を含有することを特徴とする請求項５記載の試料分析方法。
【請求項９】
前記分析は、標準添加法を利用し、前記バインダは、所定量の標準添加物質を含有することを特徴とする請求項５記載の試料分析方法。
【請求項１０】
バインダ中に所定量の内標準物質を含有することを特徴とする分析用バインダ。
【請求項１１】
バインダ中に所定量の標準添加物質を含有することを特徴とする分析用バインダ。
【請求項１２】
前記バインダは、炭素及び水素のみによって形成されているか、或いは、炭素及び水素並びに酸素、硫黄、窒素、燐、又はハロゲンの少なくとも一つによって形成されていることを特徴とする請求項１０又は請求項１１記載の分析用バインダ。
【請求項１３】
粉末が加工されてなる粉末加工物の製造方法であって、
バインダ中に分散させた前記粉末に対してレーザーアブレーションを施す工程と、
前記レーザーアブレーションが施された前記粉末の組成を分析する工程と、
前記組成が所定の規格に適合する前記粉末のみに基づいて、前記粉末加工物を形成する工程と、
を含むことを特徴とする粉末加工物の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、粉末状の試料を分析する試料分析方法、レーザーアブレーション方法、分析用バインダ、及び粉末加工物の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
試料の定性、定量分析に利用される方法として、レーザーアブレーションＩＣＰ質量分析（ＬＡ−ＩＣＰ―ＭＳ）及びレーザーアブレーションＩＣＰ発光分析（ＬＡ−ＩＣＰ―ＡＥＳ）が知られている（下記の特許文献１参照）。これらの分析方法では、レーザーアブレーション部において、分析対象の固体試料に対してレーザ光を照射して気化又は霧化させ、その気化又は霧化された試料を後段のＩＣＰ部に導入して定量分析や定性分析を実施する。
【０００３】
ここで、分析対象となる固体試料は、その形態に応じて、バルク試料、薄膜試料、及び粉末試料等に分類される。これらのうちバルク試料及び薄膜試料はその形態のままレーザーアブレーション部の試料室にセットすることができる。これに対して、粉末試料については、そのままでは試料の保持が困難であり、何らかの対策が必要である。その具体的な対策例としては、例えば、粉末に荷重を加えて成形する方法（粉末プレス法）や、四ほう酸リチウム等の融剤によりガラス化する方法（ガラスビード法）によって、試料を保持できる形態にすることが検討されている。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１１−５１９０４号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の粉末プレス法やガラスビード法で試料を作製する場合、次のような問題が生じていた。すなわち、粉末プレス法では、成形されたブリケット試料の機械的強度が弱いために、レーザーアブレーション部においてレーザ光が照射されると、照射領域付近が崩落し、アブレートされていない領域までもが飛散してしまう。その結果、レーザーアブレーション部の後段に設けられたＩＣＰ部に導入される試料（気化又は霧化された状態）の量が不安定になってしまうという問題があった。
【０００６】
また、粉末プレス法を利用する場合、レーザ照射によってブリケットが崩落することから、崩れた試料によって試料室内が汚染したり、メモリ効果が増大したりするという悪影響も招いていた。
【０００７】
一方、ガラスビード法を利用する場合は、レーザ照射による試料の崩落という問題は抑えられるが、試料の分量に対して約１０倍程の融剤が用いられるため、それだけ試料が希釈されてしまい、ＩＣＰ部への試料の導入量が低くなるという問題があった。
【０００８】
本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、レーザ照射した試料の後段への導入量が多く且つ安定しているとともに、試料室の汚染を抑制することができるレーザーアブレーション方法、試料分析方法、分析用バインダ、及び粉末加工物の製造方法を提供することを課題とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
（１）本発明のレーザーアブレーション方法は、バインダ中に分散させた試料に対してレーザーアブレーションを施すことを特徴としている。
【００１０】
この発明では、パラフィン又は樹脂等のバインダ中に試料が分散されているため、試料の崩落を抑えることができる。このため、レーザ照射した試料の後段への導入量を多く且つ安定させることができる。また、試料の崩落が抑えられていることから、試料室の汚染防止も図られる。更に、ガラスビード法を利用する場合とは異なり試料が融剤によって大きく希釈されることはなく、試料の後段への導入量を一層多くすることができる。ここでいう「後段」としては、例えば、レーザーアブレーションされた試料をイオン化するＩＣＰ部等が挙げられる。
【００１１】
試料が粉末状のときは、上記の効果は特に顕著に得られる。またバインダは、炭素及び水素のみによって形成されているか、或いは、炭素及び水素並びに酸素、硫黄、窒素、燐、又はハロゲンの少なくとも一つによって形成されていることが好ましい。
【００１２】
（２）本発明の試料分析方法は、バインダ中に分散させた試料に対してレーザーアブレーションを施す工程と、前記レーザーアブレーションが施された前記試料を分析する工程と、を含むことを特徴とする。
【００１３】
この発明では、パラフィン又は樹脂等のバインダ中に試料が分散されているため、試料の崩落を抑えることができる。このため、レーザ照射した試料の分析を行う後段への導入量を多く且つ安定させることができる。また、試料の崩落が抑えられていることから、試料室の汚染防止も図られる。更に、ガラスビード法を利用する場合とは異なり試料が融剤によって大きく希釈されることはなく、試料の後段への導入量を一層多くすることができ、分析精度を向上することができる。なお、試料が粉末状のときは、これらの効果は特に顕著に得られる。
【００１４】
上記の分析として、ＩＣＰ質量分析、ＩＣＰ発光分析、又は原子吸光分析を実施することができる。
【００１５】
また、前記分析は、内標準法を利用し、前記バインダは、所定量の内標準物質を含有するようにすることが好ましい。内標準法を利用すれば、分析精度を向上させることができる。内標準物質としては、分析対象ではない元素が用いられ、ＩＣＰ発光分析に適用する場合は、例えばイットリウムが挙げられ、ＩＣＰ質量分析に適用する場合は、例えばインジウム、ベリリウム、イットリウム等が挙げられる。
【００１６】
また、前記分析は、標準添加法を利用し、前記バインダは、所定量の標準添加物質を含有するようにしてもよい。標準添加法を利用しても、分析精度の向上を図ることができる。この場合は、標準添加物質の添加濃度が異なる複数の分析用バインダを準備することになる。更に、内標準法と標準添加法を併用する分析とし、バインダが内標準物質及び標準添加物質の双方を含有するようにしてもよい。
【００１７】
（３）本発明の分析用バインダは、バインダ中に所定量の内標準物質を含有することを特徴とする。本発明の他の分析用バインダは、バインダ中に所定量の標準添加物質を含有することを特徴としている。
【００１８】
これらの分析用バインダにレーザーアブレーションを施して分析をする場合は、パラフィン又は樹脂等のバインダ中に試料を分散させるため、試料の崩落を抑えつつ、内標準法又は標準添加法を実施することができる。このため、レーザ照射した試料の分析が行われる後段への導入量を多く且つ安定させることができる。また、試料の崩落が抑えられることから、試料室の汚染防止も図られる。更に、ガラスビード法を利用する場合とは異なり試料が融剤によって大きく希釈されることはなく、試料の後段への導入量を一層多くすることができ、分析精度を向上することができる。尚、分析用バインダのバインダ中に分散させる試料を粉末状にすれば、これらの効果が更に顕著になる。
【００１９】
また、上記バインダは、炭素及び水素のみによって形成されているか、或いは、炭素及び水素並びに酸素、硫黄、窒素、燐、又はハロゲンの少なくとも一つによって形成されていることが好ましい。これらの元素は、通常、ＩＣＰ質量分析、ＩＣＰ発光分析、又は原子吸光分析では分析対象とされないことが多いためである。これは、炭素、水素、酸素、硫黄、窒素、燐、又はハロゲンは、イオン化効率が悪くＩＣＰ質量分析による分析には不向きであり、また、励起効率も悪いためＩＣＰ発光分析にも原子吸光分析にも不向きのためである。特に炭素、水素、酸素、窒素は大気中に含まれる元素であるため、これら元素の分析は精度が非常に落ち、通常、ＩＣＰ質量分析、ＩＣＰ発光分析、又は原子吸光分析では分析対象とされない。従って、上記バインダが、炭素、水素、酸素、窒素以外の元素を含まず形成されていると、特に好ましい。以上のように、バインダが炭素、水素、酸素、硫黄、窒素、燐、又はハロゲン以外の元素を含まない場合は、粉末状試料の分析に影響を与えないという利点がある。
【００２０】
（４）本発明の粉末加工物の製造方法は、粉末が加工されてなる粉末加工物の製造方法であって、バインダ中に分散させた前記粉末に対してレーザーアブレーションを施す工程と、前記レーザーアブレーションが施された前記粉末の組成を分析する工程と、前記組成が所定の規格に適合する前記粉末のみに基づいて、前記粉末加工物を形成する工程と、を含むことを特徴としている。ここでいう「粉末加工物」とは、例えば、セラミックスを凝集させたチップコンデンサ、フェライトコア製品、及び圧電素子等の電子部品、化粧品、医薬品、並びに食品等のように、粉末を加工してなる様々なものが該当する。
【００２１】
本発明では、粉末をバインダ中に分散させているため、レーザ照射時に粉末の崩落を抑えることができる。このため、分析を行う後段への粉末試料の導入量を多く且つ安定させることができ、組成分析の精度を高くすることができる。そして、その組成が所定規格に適合するもののみに基づいて粉末加工物を形成するため、該粉末加工物の組成の精度は極めて高いものとなる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。尚、同一要素には同一符号を用いるものとし、重複する説明は省略する。
【００２３】
まず、図１を参照して、本実施形態のレーザーアブレーション方法及び試料分析方法で使用する試料片について説明する。同図は、試料片１０を模式的に示した斜視図である。試料片１０は、粉末状の試料をバインダ中に分散させたものとなっており、この状態で後述のレーザーアブレーションＩＣＰ質量分析装置（図２参照）等の試料室にセットされる。バインダとしては、例えばパラフィン、エポキシ樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ＰＶＡ、熱硬化樹脂、紫外線硬化樹脂等が挙げられる。尚、試料片１０に含める試料は、必ずしも粉末状でなくてもよい。
【００２４】
次に、このような試料片１０の製造方法の一例を説明する。分析対象である粉末状試料にパラフィンをバインダとして約１０％加え、メノウ乳鉢で５分間混合する。混合方法としては、乳鉢の他、ボールミル、ジェットミル、ミキサー等の様々な公知の手法を適用することができる。バインダがパラフィンのような低融点材料の場合は、ボールミル等で機械的に混合させる代わりに、融点以上に加熱してバインダを融解し、粉末試料と馴染ませるようにしてもよい。また、バインダが液状の場合は、粉末試料を液状バインダ中に均一に分散させればよい。
【００２５】
粉末状試料とバインダを混合した後、プレス成形を施すことにより、図１に示す試料片１０が得られる。試料片１０を成形する方法としては、プレス成形の他、バインダの材料を適宜なものに選定することにより、熱硬化、架橋硬化、紫外線硬化等を適用することができる。
【００２６】
次に、本実施形態のレーザアブレーション方法及び試料分析方法を説明する。ここでは、レーザーアブレーションＩＣＰ質量分析（ＬＡ−ＩＣＰ―ＭＳ）を例として説明する。図２は、レーザーアブレーションＩＣＰ質量分析装置１を概略的に示す図である。同装置１は、分析対象の試料にレーザ光を照射してレーザーアブレーションを施すＬＡ部２と、このＬＡ部２から導入された試料をプラズマでイオン化して質量分析を行うＩＣＰ−ＭＳ部３とを備えている。
【００２７】
ＬＡ部２は、試料室４、レーザーユニット５、ＣＣＤカメラ６を主として備えている。試料室４内には試料台８が備えられており、この試料台８の上には、予め準備しておいた上記の試料片１０が配置される。
【００２８】
このようなＬＡ部２において、レーザーユニット５から所定の波長で出射されたレーザ光は、まず、ミラー９，１１で反射され、波長変換素子１２へ入射する。波長変換素子１２で波長を半減されたレーザ光は、波長変換素子１３で更に波長を半減される。そして、ミラー１４，１５，１６で反射された後、レンズ１７を通り、最後にビームスプリッタ１８で反射されて試料室４内の試料片１０へと向かうようになっている。
【００２９】
レーザーユニット５は、例えば、波長１０６４ｎｍのＮｄ−ＹＡＧレーザを搭載している。そして、例えば、波長１０６４ｎｍのレーザ光を波長変換素子１２で波長５３２ｎｍ（２次高調波）に変換し、その後、波長変換素子１３で波長５３２ｎｍから波長２６６ｎｍ（３次高調波）に変換する。このように、レーザ光を短波長とすることにより、より多くの物質に対してアブレーションを行うことができる。
【００３０】
一方、ＣＣＤカメラ６は、ビームスプリッタ１８を介して試料室４内に配置された試料片１０を観察できるようになっており、例えば、試料片１０の表面におけるレーザ光の照射位置を観察する。
【００３１】
試料室４には、アルゴンガス等のキャリアガスを試料室４内に導入する導入管１９と、試料室４外に導出する導出管２０とが接続されている。これら導入管１９及び導出管２０としては、例えばタイゴンチューブなどが用いられる。
【００３２】
一端が試料室４に接続された導出管２０は、他端がＩＣＰ−ＭＳ部３におけるプラズマトーチ２１の後端部に接続されている。そして、導入管１９によって試料室４内へ導入されたキャリアガスは、レーザ光の照射によって微粉体化若しくはガス化された試料片１０中の試料と共に、導出管２０を通ってＩＣＰ−ＭＳ部３へと向かうようになっている。
【００３３】
次に、ＩＣＰ−ＭＳ部３について説明する。
【００３４】
ＩＣＰ−ＭＳ部３は、導入管２２からキャリアガスと共に導入された試料をイオン化するプラズマＰを発生させるプラズマトーチ２１と、このプラズマトーチ２１の先端部近傍に位置するイオン導入部２３を有する質量分析部２４とを備えている。
【００３５】
プラズマトーチ２１は、例えば３重管構造となっており、導入管２２からキャリアガスが導入され、管２６からプラズマＰ形成用のプラズマガスが導入され、管２７からプラズマトーチ２１の壁面を冷却するためのクーラントガスが導入されるようになっている。キャリアガス、プラズマガス及びクーラントガスとしては、例えば、アルゴンガスなどを用いる。
【００３６】
そして、プラズマトーチ２１には、図示しない高周波電源に接続された高周波コイル２８が先端側に備えられており、この高周波コイル２８に印加電圧が加えられることにより、プラズマトーチ２１の先端側の内部にプラズマＰが形成される。
【００３７】
質量分析部２４のイオン導入部２３は、プラズマトーチ２１の先端に対向する導入孔２９を有している。そして、この導入孔２９を介して、プラズマＰからの光やイオンを筐体３０内に導入する。なお、導入孔２９の直径は、例えば１ｍｍ程度である。
【００３８】
筐体３０内は、真空ポンプ３１，３２によって、イオン導入部２３側（図２の左側）が低真空室、その奥（図２の右側）が高真空室というように、真空度が異なる２つの部屋に分かれている。そして、質量分析部２４は、筐体３０内において、プラズマＰからの光とイオンとをイオンレンズ３３で分離してイオンのみを通過させ、質量多重極部３４で特定のイオンのみを取り出して検出器３５で検出するようになっている。
【００３９】
そして、検出器３５の検出結果に基づいて、測定試料の定量分析が行われることになる。ここで、本実施形態では、次のような効果が得られる。すなわち、試料室４にセットされた試料片１０は、パラフィン又は樹脂等のバインダ中に試料を分散させたものであるため、試料の崩落を抑えることができる。このため、レーザ照射した試料の分析を行う後段のＩＣＰ−ＭＳ部３への導入量を多く且つ安定させることができる。また、試料の崩落が抑えられていることから、試料室４の汚染防止も図られる。更に、ガラスビード法を利用する場合とは異なり試料が融剤によって大きく希釈されることはなく、試料の後段への導入量を一層多くすることができ、分析精度を向上することができる。
【００４０】
尚、ここではレーザーアブレーションＩＣＰ質量分析を例に説明したが、レーザーアブレーションＩＣＰ発光分析及び原子吸光分析においても同様の効果を得ることができる。また、ＩＣＰ質量分析、ＩＣＰ発光分析又は原子吸光分析を実施する場合は、試料片１０のバインダは、炭素及び水素のみによって形成されているか、或いは、炭素及び水素並びに酸素、硫黄、窒素、燐、又はハロゲンの少なくとも一つによって形成されていることが好ましい。これらの元素は、通常、上記各分析では分析対象とされない。従って、バインダがこれら以外の元素を含まない場合は、粉末状試料の分析に影響を与えないという利点がある。
【００４１】
次に、本実施形態の分析用バインダについて説明する。まず、分析精度を向上させる定量法として、一般的に内標準法及び標準添加法が利用されているが、これらの方法に言及しつつ説明する。
【００４２】
内標準法とは、内標準元素と分析対象元素の測定強度比によって試料導入量の変動を補正する方法である。このような内標準法によれば、内標準物質を用いることによってＩＣＰ−ＭＳ部２４への試料の導入効率を補正することができるため、より正確に定量分析を行うことができる。
【００４３】
本実施形態の分析用バインダは、所定量の内標準物質を含有するものであり、上記のような内標準法に利用される。内標準物質としては、分析対象ではない元素が用いられ、ＩＣＰ発光分析に適用する場合は、例えばイットリウムが挙げられ、ＩＣＰ質量分析に適用する場合は、例えばインジウム、ベリリウム、イットリウム等が挙げられる。
【００４４】
また、標準添加法は、濃度が未知の測定試料に３パターン程の既知の濃度レベルで標準添加物質を添加し、標準添加物質を添加しない測定試料も含めてそれぞれ強度を測定する。そして、添加濃度（横軸）と強度（縦軸）の関係をプロットしたグラフに直線を外挿し、横軸の切片から測定試料の濃度を求めるものである。
【００４５】
本実施形態の分析用バインダは、所定量の標準添加物質を含有するものであり、このような標準添加法に利用される。標準添加法を実施する場合は、標準添加物質の添加濃度が異なる複数の分析用バインダを準備することになる。
【００４６】
内標準物質及び標準添加物質を含有した本実施形態の分析用バインダによれば、内標準法及び標準添加法を実施しやすいという効果に加えて、次のような効果が得られる。すなわち、この分析用バインダを使用して分析する場合は、バインダ中に試料を分散させるため、試料の崩落を抑えることができる。このため、レーザ照射した試料の分析を行う後段への導入量を多く且つ安定させることができる。また、試料の崩落が抑えられることから、試料室の汚染防止も図られる。更に、ガラスビード法を利用する場合とは異なり試料が融剤によって大きく希釈されることはなく、試料の後段への導入量を一層多くすることができ、分析精度を向上することができる。
【００４７】
次に、本発明に係る粉末加工物の製造方法の好適な実施形態を説明する。
【００４８】
図３は、粉末加工物の一例であるチップコンデンサ５０を示す断面図である。チップコンデンサ５０は、複数のセラミックス層５１ａ〜５１ｅと、これらの間に配されたニッケル、銀、又はパラジウム等からなる内部電極５２ａ〜５２ｄと、セラミックス層５１ａ〜５１ｅの積層体の両端部に取り付けられた一対の端子電極５３ａ，５３ｂとから主として構成されている。このようなチップコンデンサ５０において、各セラミックス層５１ａ〜５１ｅは粉末が加工されてなるものであり、該層の製造過程で上記の分析方法を適用することで、組成の精度を向上させることができる。以下、上記分析方法を適用したチップコンデンサ５０の製造方法を説明する。
【００４９】
図４は、チップコンデンサ５０の製造過程の途中までを示すフローチャートである。まず、ステップ１０１（以下、ステップを「Ｓ」と略す）において、主原料の準備をする。そして、主原料を受入れた後に、上記の分析を実施する。
【００５０】
具体的には、受入れた粉末状の主原料の一部を抽出し、これを上記方法によってバインダ中に分散させて試料片１０を得る。この試料片をレーザーアブレーションＩＣＰ質量分析装置１の試料室４にセットし、レーザーアブレーションを施す。ＩＣＰ−ＭＳ部３は、レーザーアブレーションが施された粉末状の主原料の組成を分析する。ここで、本実施形態では、粉末状の主原料をバインダ中に分散させた試料片１０を利用しているため、レーザ照射時に粉末の崩落を抑えることができる。このため、分析を行う後段のＩＣＰ−ＭＳ部３への粉末試料の導入量を多く且つ安定させることができ、組成分析の精度を高くすることができる。
【００５１】
次に、分析された組成が所定の規格に適合するか否かを判定する処理を行う。適合した場合は、その主原料を使用して以降のステップを経ることになる。一方、組成が規格に不適合の場合は、以下の処理を行う。まず、不純物が混入していることにより組成が不適合になっている場合は、組成が規格内になるまで主原料を希釈したり、廃棄して別途原料を入手したりする処理等が行われる。一方、主原料に含まれる各元素の濃度比が所望の範囲外のために組成が不適合になっている場合は、組成が規格内になるまで濃度比を調整したり、或いは、廃棄して別途原料を入手したりする処理等が行われる。
【００５２】
このように、本実施形態では、組成が所定規格に適合するもののみに基づいてチップコンデンサ５０を形成するため、該チップコンデンサ５０の組成の精度は極めて高いものとなる。
【００５３】
尚、図４のフローチャート中、Ｓ１０１のようにブロックを二重線で描いたステップが複数ある（Ｓ１０１，１０２，１０５，１０６，１０８，２０１，２０２，２０５）。これらの各ステップでは、Ｓ１０１と同様に粉末を抽出して試料片を作製し、これに対して分析を行うという処理が実施される。
【００５４】
続いて、Ｓ１０２に進み、組成が適合した主原料のみを混合し、それを粉砕する。そして、粉砕を終えた後にその一部を抽出し、Ｓ１０１と同様に試料片を作製して組成比を分析する。これにより、本工程で生じた成分比のずれをチェックしたり、混入した不純物量をチェックしたりすることができ、該チップコンデンサ５０の組成精度を更に向上させることができる。
【００５５】
続いて、原料を仮焼成した後に（Ｓ１０３）、これを粉砕し（Ｓ１０４）、主原料粉を完成させる（Ｓ１０５）。この段階で、上記と同様に試料片を作製して組成をチェックする。
【００５６】
一方、Ｓ２０１〜Ｓ２０５に示すように、副原料粉についても主原料粉と同様の過程を経ることで組成精度の高いものを得ることができる。
【００５７】
次に、Ｓ１０６において主原料粉と副原料粉を混合し、その混合物の一部を抽出して上記分析を実施する。そして、組成が適合したものに対して仮焼成を施し（Ｓ１０７）、次いでこれを粉砕してスラリーを得る（Ｓ１０８）。次いで、このスラリーの一部を抽出して上記分析を実施し、組成が適合したものに基づいてグリーンシートを作製する（Ｓ１０９）。
【００５８】
グリーンシートを作製した後、内部電極の印刷工程、各シートの積層工程、脱脂工程、焼成工程、端子電極の取付工程等という公知のステップを経ることにより、図３に示すチップコンデンサ５０が完成する。
【００５９】
以上のようにして得られたチップコンデンサ５０は、その組成が所定規格に適合するもののみに基づいて形成されているため、最終的に得られた製品の組成精度は極めて高いものとなっている。尚、図４の二重線で示したステップ全てにおいて上記分析を実施する例を説明したが、少なくとも一つのステップで実施すればよい。
【００６０】
また、このような試料片を利用した分析は、チップコンデンサの製造に限られず、フェライトコア製品及び圧電素子等の電子部品、化粧品、医薬品、並びに食品等のように、原料又は製品の形状が粉末状で、組成比や不純物量の管理が必要なものに適用することが好適である。
【００６１】
例えばフェライトコア製品は、１）原料の準備、２）調合、３）混合及び粉砕、４）乾燥、５）造粒、６）成形、７）脱脂、８）焼成といったステップを経て作製されるのが一般的である。そして、１），３），５）等のステップにおいて、粉末を抽出して試料片を作製し、該粉末の組成が規格に適合する場合にのみ後続のステップに進むようにすることが好ましい。
【００６２】
更には、このような分析は、最終物まで粉体であるものの製造工程に適用してもよい。このように最終形態が粉末状のものとしては、例えば、化粧品でアルミナその他の部材に対して酸化チタン等のコーティングを施したファンディーション等が挙げられる。
【００６３】
【実施例】
次に、実施例に基づいて本発明の有効性をより具体的に説明する。
【００６４】
実施例及び比較例に基づいて、本発明を適用すれば、レーザーアブレーションした試料の後段（ＩＣＰ−ＭＳ部）への導入量が多く且つ安定することを検証する。
【００６５】
まず、比較例１として、粉末状の測定試料を粘着テープに付着させて（以下、「粘着テープ法」と称す）、この状態でレーザーアブレーションＩＣＰ質量分析の試料室にセットした。そして、レーザーアブレーションＩＣＰ質量分析を実施し、試料の組成を分析した。図５のグラフは、この比較例１についての分析時間（秒）と検出器のカウント数（ｃｐｓ）との関係を示すものである。測定試料には、Ｃａ，Ｔｉ，Ｚｒ，Ｎｄ，Ｂｉが含まれていた。
【００６６】
一方、実施例１として、比較例１と同一の試料をバインダ（パラフィン）中に分散させて試料片を作製し、バインダ中に試料に対してレーザーアブレーションを施してＩＣＰ質量分析により試料の組成を分析した。図６のグラフは、この実施例１についての分析時間（秒）と検出器のカウント数（ｃｐｓ）との関係を示すものである。
【００６７】
図５から分かるように、比較例１の粘着テープ法では、時間に応じて各元素のカウント数が大きく異なった。これは、粘着テープ上で試料が平面状に散らばっていることから試料の存在しないブランク領域が形成され、その結果としてＩＣＰ−ＭＳ部に導入される試料の量が不均一になったためと考えられる。
【００６８】
これに対して、図６に示すように、実施例１では、元素のカウント数の経時的な変化は見られず、ＩＣＰ−ＭＳ部への試料導入量が安定していることが分かった。これは、バインダ（パラフィン）中で試料が均一に分散されていること、及び、レーザーアブレーション時の試料の崩落が抑制されていることに起因している。また、図５（比較例）と図６（実施例）で各元素におけるカウント数を比較すると、実施例１の方が比較例１よりもカウント数が高いことが分かる。これは、実施例１では、試料片を使用することで、レーザーアブレーション時の試料の崩落が抑制されているためである。
【００６９】
以上より、本発明は、レーザ照射した試料の後段への導入量が多く且つ安定するという効果が得られることが検証された。
【００７０】
次に、実施例２及び比較例２について説明する。実施例２では、Ｌｉ，Ｎａ，Ｍｇ，Ａｌ，Ｓｉ，Ｋ，Ｃａ，Ｔｉ，Ｎｄ，Ｂｉを含む粉末状の試料をバインダ（パラフィン）中に分散させて試料片を作製した。そして、その試料片に対してレーザーアブレーションを施し、試料の組成を分析した。分析は３回実施し、各分析で得られた各元素の濃度（ｗｔ％）の平均値（Ａｖｅ．）、及び、各元素の濃度の最大値と最小値の差（Ｒ）を求めた。その結果を、図７の表に示す。元素の濃度は、ＩＣＰ−ＭＳ部の検出器で得られたカウント数に基づいて算出した。
【００７１】
一方、比較例２では、粘着テープ法を採用した。実施例２と同一の試料を粘着テープに付着させて、これに対してレーザーアブレーションＩＣＰ質量分析を実施し、試料の組成を分析した。分析は３回実施し、各分析で得られた各元素の濃度（ｗｔ％）の平均値（Ａｖｅ．）、及び、各元素の濃度の最大値と最小値の差（Ｒ）を求めた。その結果を、図７の表に示す。
【００７２】
図７の表から分かるように、比較例２では、Ａｌ，Ｌｉ，Ｎａ等の濃度の最大値と最小値の差（Ｒ）が実施例２と比較してかなり大きな値になっている。これは、ＩＣＰ−ＭＳ部への試料の導入量が不安定であるためである。一方、実施例２では、各元素の最大値と最小値の差（Ｒ）は、比較例２と比較して小さくなっており、ＩＣＰ−ＭＳ部への試料の導入量が安定していることが分かる。
【００７３】
また、比較例２では、例えばＮａの濃度の平均値（１．２４ｗｔ％）が実施例２の値（０．０３４ｗｔ％）よりも格段に高くなっているが、これは、粘着テープ中の不純物がＩＣＰ−ＭＳ部に導入されて検出器によってカウントされたためである。このように粘着テープ法では、テープ中の成分まで分析対象になってしまうが、本発明のバインダ中に試料を分散させた試料片を用いた方法では、かかる問題を回避することができる。
【００７４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、レーザ照射した試料の後段への導入量が多く且つ安定するとともに、試料室の汚染を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るレーザーアブレーション方法及び試料分析方法で使用する試料片の一形態を示す斜視図である。
【図２】レーザーアブレーションＩＣＰ質量分析装置を示す図である。
【図３】粉末加工物の一例であるチップコンデンサを示す断面図である。
【図４】図３に示すチップコンデンサの製造方法を示すフローチャートである。
【図５】粘着テープ法を利用した場合の分析時間とカウント数の関係を示すグラフである。
【図６】バインダ中に試料を分散させた試料片を利用した場合の分析時間とカウント数の関係を示すグラフである。
【図７】バインダ中に試料を分散させた試料片を利用して分析した元素濃度（実施例２）と、粘着テープ法を利用して分析した元素濃度（比較例２）を示すグラフである。
【符号の説明】
１…レーザーアブレーションＩＣＰ質量分析装置、２…ＬＡ部、３…ＩＣＰ−ＭＳ部、４…試料室、１０…試料片、３５…検出器、５０…チップコンデンサ、５１ａ〜５１ｅ…セラミックス層、５２ａ〜５２ｄ…内部電極、５３ａ，５３ｂ…端子電極。
【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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