(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
誘導結合プラズマと、
分光器と、
前記分光器に構成される入射スリットと、
前記誘導結合プラズマからの光を前記入射スリット上に結像するレンズと、
前記レンズの移動機構と、
から構成される誘導結合プラズマ発光分光分析装置において、
前記移動機構が前記入射スリット近傍を回転中心とする回転機構であることを特徴とする誘導結合プラズマ発光分光分析装置。
【請求項２】
前記入射光学系の回転機構が、
回転軸と直動式駆動機構とから構成されることを特徴とする請求項1に記載の誘導結合プラズマ発光分光分析装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、入射光学系を有する誘導結合プラズマ発光分光分析装置に係わり、詳しくは、プラズマの像を分光器の入口である入射スリット上に形成させる入射光学系の測光高さ調整の機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】
誘導結合プラズマ発光分光分析装置とは以下のようなものである。
測りたい試料を高周波誘導プラズマに導入する。このプラズマの光は入射光学系を介して分光器内に導かれる。分光器は入射してきた光を各波長のスペクトル光に分光し、特定のスペクトル光を取り出す。分光器で取り出されたスペクトル光は光検出器に導かれて検出され、これによって試料に含まれる元素の定性・定量分析を行う。
【０００３】
入射光学系はプラズマの像を分光器の入口である入射スリット上に形成させる。像を形成させる際、プラズマのどの部分を、入射スリット上に形成させるかは、分析の感度や安定性に影響を与える。これは、プラズマ中の光の分布特性による。
【０００４】
プラズマは、ドーナツ構造をしている。プラズマの中心付近には試料中の分析元素に起因する分析に使用される光が、中心から外れた部分には分析の妨害となるバックグラウンド成分の光が、多く分布している。
【０００５】
このため、感度よく分析しようとする場合には、プラズマのどの部分を観察するかが重要である。
【０００６】
プラズマを軸方向から観察する場合には、中央を観察すればよい。
【０００７】
プラズマを径方向から観察する場合には、左右方向（プラズマの径方向）に関しては、ほぼ中央がよい。しかしながら、上下方向（プラズマの軸方向）に関しては、試料の属性や測定する元素、測定条件などにより、微妙に違うため、調整が要請される。
【０００８】
上下方向の位置のことを測光高さと呼ぶ。測光高さは調節機構が設けられるのが一般的である。
従来の測光高さの調整機構には以下のようなものがある。
１．プラズマそのものの位置を上下させるもの。
２．プラズマと分光器の位置はそのままで、プラズマと分光器の間に設けられる入射光学系に反射光学系を用い、反射面の傾きを変えることで、測光高さを調節するもの。
３．入射光学系内のレンズのみを上下に平行移動させて測光高さを調整させるもの。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしこれらの測光高さ調節機構には、次のような課題があった。
【００１０】
１．プラズマそのものの位置を上下させるもの。
プラズマの発生装置全体は、大きいので、上下機構が大きく高価で、保守も大変になる。
【００１１】
２．プラズマと分光器の位置はそのままで、プラズマと分光器の間に設けられる入射光学系に反射光学系を用い、反射面の傾きを変えることで、測光高さを調節するもの。
最低でも二つの反射面が必要になり、高価になる。また、プラズマからの強い光により反射面が劣化し、耐久性に問題の生じることがある。
【００１２】
３．入射光学系内のレンズのみを上下に平行移動させて測光高さを調整させるもの。
【００１３】
これは上記の２つに比べて次のようなメリットがある。
【００１４】
１．プラズマを上下させず、レンズを上下させるだけなので、移動機構が簡単になる。
【００１５】
２．反射面を用いないので、安価で、反射面の劣化が生じない。
一方、入射光学系内はガスでパージされている。
レンズを含む駆動部分は入射光学系との境界部の気密を保たねばならない。
このため、この方法は以下の問題点があった。
・  ・平行移動と気密構造とレンズ洗浄のための着脱機構の実現のための構造が複雑で高価である。
・  ・また、操作性に劣る。
・  ・気密を保ちながら平行移動をするため、境界面のシール部品の損耗が激しい。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
レンズ一枚で入射光学系を構成するとともに、入射光学系を入射スリット位置の近傍を支点に上下に回転させることにより、測光高さを調整する。
【００１７】
【作用】
測光高さを変化させる原理は、レンズを平行移動させる機構のそれと同じである。入射光学系自体を上下に回転移動させることにより、入射光学系内にあるレンズの主光線が変化し、プラズマの測光位置を変化させる。入射スリットからレンズまでの距離は回転角度に比べて十分大きいので、本発明の回転移動は、平行移動に近似することが出来る。レンズは、光束の大きさに、移動量を加えた大きさのものを用いる。本発明のメリットは以下の点である。
【００１８】
１．プラズマを上下させず、入射光学系自体を回転させるだけなので、移動機構が簡単になる。
【００１９】
２．反射面を用いないので、安価で、反射面の劣化が生じない。
【００２０】
３．入射光学系自体を移動させる為、レンズ部は固定のままで良く、シール部品の損耗によるガス漏れがない。
【００２１】
４．気密構造とレンズ洗浄のための着脱機構を別々に構成できるので、操作性良く構成できる。
【００２２】
一方、中心光束がレンズ中心から外れることにより、収差が増大し、プラズマの像が歪む。しかし、プラズマの像は、入射スリットに比べ十分に大きいので、強度や感度の低下などの、分析への影響は無視できる程度に小さい。
【００２３】
【実施例】
以下、実施例に基づき詳細を説明する。
【００２４】
図１は本発明の実施例である。
【００２５】
プラズマ1．と分光器6．は固定されている。その間のレンズ3.を含む入射光学系2.のみが、回転機構4.により、上下に回転移動する。上下に回転移動することにより、レンズ3.の主光線が変化し、プラズマ1.の測光位置を変化させる。レンズ3.は、おおむね５０−１００ｍｍ程度の大きさであり、簡単な移動機構で済む。
【００２６】
図２、図３は本発明の実施例である。
【００２７】
基本的な動作原理は図１と同じである。回転機構4の位置を変えて入射光学系を移動させることも可能である。
【００２８】
図４は本発明の請求項２の実施例である。
【００２９】
入射光学系2の分光器6.側の端部に回転軸7.を設ける。回転軸7.は入射光学系2.を上下方向に回転移動させられる位置に取付ける。回転軸7.を支点として入射光学系を上下に回転移動させる為に直動式駆動機構8.を用いる。直動式駆動機構8.は回転軸7.の設置位置よりも下方に設け、入射光学系2.の分光器6.に対する面に対して垂直に設置する。直動式駆動機構8.の駆動部が前後に動くことにより、入射光学系2.との接触面を押す。押された入射光学系2.はテコの原理により回転軸7.を支点として上下方向に回転移動する。
図５は、従来の実施例である。
【００３０】
入射光学系2.と分光器6.を固定して、上下移動機構9.によって、プラズマ1.を上下させたものである。プラズマ1.の図示しない発生装置は、およそ２０Ｋｇ有り、３０ｃｍの立方体程度の大きさがある。この発生装置を上下させる機構9.は大きく複雑で、高価で故障しやすいものとなる。
【００３１】
図６は、従来の実施例である。
【００３２】
プラズマ１．と分光器6．を固定して、入射光学系2を凹面鏡10．と平面鏡12．と凹面鏡回転機構11.で構成し、凹面鏡回転機構11.により、凹面鏡10．の傾きを変化させたものである。平面鏡12.では、反射面の劣化が生じるため、耐久性に問題を生じやすい。
【００３３】
図７は従来の実施例である。
【００３４】
プラズマ1．と分光器6．は固定されている。その間のレンズ3．のみが、平行移動機構13.により上下に平行移動する。上下することにより、レンズ２．の主光線が変化し、プラズマ１．の測光位置を変化させる。測光高さを変える原理は本発明と同じである。しかし平行移動機構13．はレンズを含む駆動部14.と入射光学系との境界部の気密を保ちながら平行移動をしなければならなく、耐久性の問題がある。
【００３５】
【発明の効果】
簡単な移動機構を用いるとともに、反射面を使用せずに済む。この結果、より簡単で、故障が少ない、測光高さの調節機構を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例
【図２】本発明の実施例
【図３】本発明の実施例
【図４】請求項２の実施例
【図５】従来の実施例
【図６】従来の実施例
【図７】従来の実施例
【符号の説明】
1.  .プラズマ
2.  .入射光学系
3.  .レンズ
4.  .回転機構
5.  .入射スリット
6.  .分光器
7.  .回転軸
8.  .振幅駆動機構
9.  .上下移動機構
10.  .凹面鏡
11.  .凹面鏡回転機構
12.  .平面鏡
13.  .平行移動機構
14.  .駆動部
【図１】
0004459462.tif 000002
【図２】
0004459462.tif 000003
【図３】
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【図４】
0004459462.tif 000005
【図５】
0004459462.tif 000006
【図６】
0004459462.tif 000007
【図７】
0004459462.tif 000008