(57)【要約】【課題】検出感度の不安定化を抑制することが可能な成分分析装置を提供する。【解決手段】この成分分析装置１００は、所定の成分を含む試料混合物中の少なくとも一部を酸化するとともに還元を行わないことにより、所定の成分の酸化物を生成する酸化部２と、励起種を生成する励起種生成部４と、励起種生成部４により生成された励起種を用いて、所定の成分の酸化物を励起させて発光させる励起セル３と、所定の成分の酸化物の発光を検出する発光検出部５と、を備える。【選択図】図１
2013242158.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の成分を含む試料混合物中の少なくとも一部を酸化するとともに還元を行わないことにより、前記所定の成分の酸化物を生成する酸化部と、
励起種を生成する励起種生成部と、
前記励起種生成部により生成された励起種を用いて、前記所定の成分の酸化物を励起させて発光させる励起部と、
前記所定の成分の酸化物の発光を検出する発光検出部と、を備える、成分分析装置。
【請求項２】
前記励起種生成部は、不活性ガスから励起種を生成するように構成されている、請求項１に記載の成分分析装置。
【請求項３】
前記励起種生成部は、放電管またはプラズマ発生器を含む、請求項１または２に記載の成分分析装置。
【請求項４】
前記酸化部は、試料混合物と水素含有物質とを混合する混合部を含む、請求項１〜３のいずれか１項に記載の成分分析装置。
【請求項５】
前記酸化部は、硫黄化合物を含む試料混合物中の硫黄成分を酸化して二酸化硫黄を生成するように構成されており、
前記励起部は、前記励起種生成部により生成された不活性ガスの励起種を用いて前記二酸化硫黄を励起させて発光させるように構成されている、請求項２に記載の成分分析装置。
【請求項６】
試料混合物中の所定の成分を分離するクロマトグラフをさらに備え、
前記クロマトグラフにより分離された所定の成分を、前記酸化部により酸化するとともに還元を行わないことにより、前記所定の成分の酸化物を生成するように構成されている、請求項１〜５のいずれか１項に記載の成分分析装置。
【請求項７】
所定の成分を含む試料混合物中の少なくとも一部を酸化するとともに還元を行わないことにより、前記所定の成分の酸化物を生成する工程と、
放電現象またはプラズマによって励起種を生成する工程と、
生成された励起種を用いて、前記所定の成分の酸化物を励起させて発光させる工程と、
前記所定の成分の酸化物の発光を検出する工程と、を備える、成分分析方法。
【請求項８】
前記所定の成分の酸化物を生成する工程は、硫黄化合物を含む試料混合物中の硫黄成分を酸化して二酸化硫黄を生成する工程を含み、
前記励起種を生成する工程は、放電現象またはプラズマによって不活性ガスの準安定状態の励起種を生成する工程を含み、
前記所定の成分の酸化物を励起させて発光させる工程は、生成された前記不活性ガスの準安定状態の励起種を用いて前記二酸化硫黄を励起させて発光させる工程を含む、請求項７に記載の成分分析方法。
【請求項９】
前記所定の成分の酸化物を生成する工程は、前記所定の成分を含む試料混合物と水素含有物質とを混合した後、酸化することにより、前記所定の成分の酸化物を生成する工程を含む、請求項７または８に記載の成分分析方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、成分分析装置および成分分析方法に関し、特に、分析対象成分の酸化物の発光を検出する成分分析装置および成分分析方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、分析対象成分の酸化物の発光を検出する成分分析装置が知られている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００３】
上記特許文献１には、試料混合物中の硫黄の含有量を定量検出するための成分分析装置である硫黄化学発光検出器（Ｓｕｌｆｕｒ  Ｃｈｅｍｉｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ  Ｄｅｔｅｃｔｏｒ：ＳＣＤ）が開示されている。ＳＣＤは、硫黄成分に特化した成分分析装置であり、以下よりなる。硫黄化合物を酸化および還元させる燃焼装置と、燃焼装置で生成された一酸化硫黄とオゾンとを反応させて励起状態の二酸化硫黄を生成し、二酸化硫黄の化学発光を発生させる反応セルと、反応セルで生じた二酸化硫黄の発光を検出する検出部とを備えている。燃焼装置は、セラミック（アルミナ）からなる燃焼管を備えており、燃焼管内に試料混合物と酸素（酸化剤）とが供給され、これらを燃焼させることにより硫黄化合物を酸化して二酸化硫黄を生成する。また、燃焼管には、水素（還元剤）が別途供給され、燃焼装置は、酸化された硫黄化合物（二酸化硫黄）を水素還元炎によって還元して一酸化硫黄を生成する。以上の構成により、ＳＣＤによる硫黄検出に伴う反応は、以下のように説明される。
燃焼装置：硫黄化合物＋Ｏ２  →  ＳＯ２＋ＣＯ２＋Ｈ２Ｏ＋・・・  （酸化）
ＳＯ２＋Ｈ２  →  ＳＯ＋Ｈ２Ｏ  （還元）
反応セル：ＳＯ＋Ｏ３  →  ＳＯ２＊＋Ｏ２（励起）
ＳＯ２＊  →ＳＯ２＋ｈν（発光）
なお、「＊」は励起状態にある分子を表す。ｈνは分子が励起状態から基底状態に遷移する際に生じる光子である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許第６１３００９５号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１に開示されたＳＣＤ（成分分析装置）では、燃焼管に用いられるセラミック（アルミナ）の触媒的作用が燃焼管内で生じる酸化および還元の両方の反応に影響を与えることに起因して、検出感度が不安定化するという問題点がある。すなわち、高温で使用される燃焼管内壁ではアルミナの表面状態が容易に変化し、その結果、アルミナの触媒的作用による酸化反応および還元反応への影響もアルミナの表面状態に応じて変化すると考えられる。このため、燃焼管内の反応条件（圧力、ガス流量、反応温度など）を一定に保ったとしても、燃焼管の表面状態によって検出感度が不安定化してしまうと考えられる。
【０００６】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、検出感度の不安定化を抑制することが可能な成分分析装置および成分分析方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、この発明の第１の局面における成分分析装置は、所定の成分を含む試料混合物中の少なくとも一部を酸化するとともに還元を行わないことにより、所定の成分の酸化物を生成する酸化部と、励起種を生成する励起種生成部と、励起種生成部により生成された励起種を用いて、所定の成分の酸化物を励起させて発光させる励起部と、所定の成分の酸化物の発光を検出する発光検出部と、を備える。
【０００８】
この発明の第１の局面による成分分析装置では、上記のように、所定の成分を含む試料混合物中の少なくとも一部を酸化するとともに積極的な還元を行わないことにより、所定の成分の酸化物を生成する酸化部を設けることによって、酸化部において還元反応を省略することができる。これにより、酸化部にセラミック燃焼管を用いた場合にも、酸化および還元反応の両方に関与するセラミックの触媒的作用のうち、還元反応に対する影響を排除することができる。この結果、セラミックの触媒的作用による影響を低減することができるので、検出感度の不安定化を抑制することができる。また、酸化部において従来型の還元剤を導入するための構造を省略することができるので、装置構成の簡素化および装置の小型化を図ることも可能となる。また、本発明では、還元反応を行わないので、従来の還元後の酸化物とオゾンとを化学反応させて励起させる反応セルを設ける場合と異なり、励起種生成部により生成された励起種を用いて所定の成分の酸化物を励起させて発光させる励起部を設けることによって、化学反応を用いることなく未還元の酸化物を励起種により励起させて発光（蛍光）させることができる。その結果、還元反応を省略した場合でも従来型の化学発光を用いた分析装置と同様に分析対象成分の発光を検出することができる。
【０００９】
上記第１の局面による成分分析装置において、励起種生成部は、不活性ガスから励起種を生成するように構成されている。好ましくは、希ガスから励起種を生成する。このように構成すれば、他の元素と比較して高い励起エネルギーを有する希ガスの励起種を用いることにより、多様な成分の酸化物を効果的に励起させることができる。
【００１０】
上記第１の局面による成分分析装置において、好ましくは、励起種生成部は、放電管またはプラズマ発生器を含む。このように構成すれば、放電現象またはプラズマによって容易に励起種を生成することができる。
【００１１】
上記第１の局面による成分分析装置において、好ましくは、酸化部は、試料混合物と水素含有物質とを混合する混合部を含む。このように構成すれば、酸化部における水素と酸素との反応（燃焼）に伴う発熱によって、試料混合物の分解および酸化を促進することができる。また、たとえば硫黄検出を行う場合には、硫黄（二酸化硫黄）および一酸化窒素の蛍光の波長帯域が近接しているため、一酸化窒素が硫黄検出の阻害物質となる。この場合に、酸化部における水素と酸素との反応の結果生成される水蒸気が一酸化窒素と反応することにより、一酸化窒素を他の物質に変化させることができるので、一酸化窒素の蛍光特性を選択的に抑制することができる。この結果、特に硫黄検出における阻害物質の影響を抑制し、より高精度な成分分析を行うことができる。
【００１２】
上記励起種生成部が希ガスから励起種を生成する構成において、好ましくは、酸化部は、硫黄化合物を含む試料混合物中の硫黄成分を酸化して二酸化硫黄を生成するように構成されており、励起部は、励起種生成部により生成された希ガスの励起種を用いて二酸化硫黄を励起させて発光させるように構成されている。このように構成すれば、検出感度の不安定化を抑制して、検出感度を安定的に維持しながら高感度な硫黄検出を行うことができる。
【００１３】
上記第１の局面による成分分析装置において、好ましくは、試料混合物中の所定の成分を分離するクロマトグラフをさらに備え、クロマトグラフにより分離された所定の成分を、酸化部により酸化するとともに還元を行わないことにより、所定の成分の酸化物を生成するように構成されている。このように構成すれば、多数の成分の混合試料中から分析対象となる所定の成分を分離して、高精度な検出を行うことができる。
【００１４】
この発明の第２の局面における成分分析方法は、所定の成分を含む試料混合物中の少なくとも一部を酸化するとともに還元を行わないことにより、所定の成分の酸化物を生成する工程と、放電現象またはプラズマによって励起種を生成する工程と、生成された励起種を用いて、所定の成分の酸化物を励起させて発光させる工程と、所定の成分の酸化物の発光を検出する工程と、を備える。
【００１５】
この発明の第２の局面による成分分析方法では、上記のように、所定の成分を含む試料混合物中の少なくとも一部を酸化するとともに還元を行わないことにより、所定の成分の酸化物を生成する工程を設けることによって、所定の成分の酸化物を生成する工程において還元反応を省略することができる。これにより、所定の成分の酸化物を生成する工程においてセラミック燃焼管を用いた場合にも、酸化および還元反応の両方に関与するセラミックの触媒的作用のうち、還元反応に対する影響を排除することができる。この結果、セラミックの触媒的作用による影響を低減することができるので、検出感度の不安定化を抑制することができる。また、所定の成分の酸化物を生成する工程において従来型の還元剤を導入するための構造を省略することができるので、成分分析方法を実施するための装置構成の簡素化および装置の小型化を図ることも可能となる。また、本発明では、還元反応を行わないので、従来の還元後の酸化物とオゾンとを化学反応させて励起させる反応セルを設ける場合と異なり、生成された励起種を用いて所定の成分の酸化物を励起させて発光させる工程を設けることによって、化学反応を用いることなく未還元の酸化物を励起させて発光させることができる。その結果、還元反応を省略した場合でも従来型の分析方法と同様に分析対象成分の発光を検出することができる。
【００１６】
上記第２の局面による成分分析方法において、好ましくは、所定の成分の酸化物を生成する工程は、硫黄化合物を含む試料混合物中の硫黄成分を酸化して二酸化硫黄を生成する工程を含み、励起種を生成する工程は、放電現象またはプラズマによって希ガス分子の準安定状態の励起種を生成する工程を含み、所定の成分の酸化物を励起させて発光させる工程は、生成された希ガス分子の準安定状態の励起種を用いて二酸化硫黄を励起させて発光させる工程を含む。このように構成すれば、他の元素と比較して高い励起エネルギーを有する希ガス分子の準安定状態の励起種を用いることにより、二酸化硫黄を効果的に励起させることができる。そして、検出感度の不安定化を抑制して、検出感度を安定的に維持しながら高感度な硫黄検出を行うことができる。
【００１７】
上記第２の局面による成分分析方法において、好ましくは、所定の成分の酸化物を生成する工程は、所定の成分を含む試料混合物と水素含有物質とを混合した後、酸化することにより、所定の成分の酸化物を生成する工程を含む。このように構成すれば、酸化反応において、水素と酸素との反応（燃焼）に伴う発熱によって、試料混合物の分解および酸化を促進することができる。また、硫黄検出を行う場合に、所定の成分の酸化物を生成する工程における水素と酸素との反応の結果生成される水蒸気が阻害物質である一酸化窒素と反応することにより、一酸化窒素を他の物質に変化させることができるので、一酸化窒素の蛍光特性を選択的に抑制することができる。この結果、特に硫黄検出における阻害物質の作用を抑制し、より高精度な成分分析を行うことができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、上記のように、検出感度の不安定化を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の第１実施形態による成分分析装置の全体構成を示した模式図である。
【図２】本発明の第２実施形態による成分分析装置の全体構成を示した模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明を具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２１】
（第１実施形態）
まず、図１を参照して、本発明の第１実施形態による成分分析装置１００の全体構成について説明する。第１実施形態では、硫黄化合物を含む混合試料中の硫黄の含有量を定量するための成分分析装置１００に本発明を適用した例について説明する。
【００２２】
第１実施形態による成分分析装置１００は、試料の導入においてガスクロマトグラフ１による成分分離を組み合わせて利用する形態の例を示している。成分分析装置１００は、ガスクロマトグラフ１と、酸化部２と、励起セル３と、励起種生成部４と、発光検出部５とを主として備えている。なお、ガスクロマトグラフ１は、本発明の「クロマトグラフ」の一例である。
【００２３】
ガスクロマトグラフ１は、カラム１１を含む。硫黄化合物を含む混合試料は、気化室１２で気化され、カラム１１において試料を構成する化合物毎に分離される。これにより、ガスクロマトグラフ１は、試料中の硫黄化合物を分離する機能を有する。カラム１１により分離された試料（分離試料）は、酸化部２に導入される。
【００２４】
第１実施形態では、酸化部２は、硫黄化合物を含む試料混合物中の少なくとも一部を酸化するとともに還元を行わないことにより、硫黄化合物を酸化するように構成されている。酸化部２は、還元反応を行うことなく、試料中の硫黄化合物を酸化することによって、二酸化硫黄を生成する。
【００２５】
酸化部２は、図示しない燃焼管と加熱器とからなる。燃焼管は、加熱器による高温に耐えるセラミック燃焼管である。セラミック材料としては、好ましくは、純度９９％以上の高純度アルミナである。分離試料（硫黄化合物）は酸化剤２１と混合され、燃焼管に導入される。この際、酸化部２には、試料を酸化するのに十分な化学量論比よりも過剰量の酸化剤２１が導入される。酸化剤２１は、好ましくは、酸素または空気である。そして、試料と酸化剤２１との混合物は、高温の燃焼管内で分解および酸化（燃焼）される。酸化部２は、加熱器によって燃焼管内を５００℃以上の高温に加熱するように構成されている。好ましくは、加熱温度は、約７００℃〜約１１００℃である。これは、加熱温度を高温にするほど酸化反応を促進することが可能である一方、温度が高すぎると燃焼管（アルミナ）の表面状態が変化しやすくなるためである。
【００２６】
酸化部２は、移送管６を介して励起セル３と接続されている。励起セル３は、スクラバ７を介してポンプ８と接続されている。このポンプ８の吸引によって、酸化部２の生成物は、酸化部２の出口から移送管６を通じて励起セル３へと導入される。このため、酸化部２から励起セル３を経てポンプ８に至る経路は減圧状態となっている。減圧状態は、たとえば、酸化部２において約１／１０気圧、励起セル３では約１／１００気圧程度である。
【００２７】
励起セル３は、励起種生成部４により生成された不活性ガス４１の励起種を用いて二酸化硫黄を励起させて発光させるように構成されている。この励起セル３は、本発明の「励起部」の一例である。励起種生成部４は、放電管を含み、供給された不活性ガス４１を放電現象によって励起することにより、準安定状態の不活性ガス４１を励起種として生成する。励起セル３に導入された二酸化硫黄は、励起種生成部４から供給された高エネルギーの励起種との衝突によってエネルギーを受け取ることにより、励起される。励起種に用いる不活性ガス４１はヘリウムやアルゴン等の希ガスあるいは窒素を含むガスであり、好ましくはヘリウム（Ｈｅ）である。準安定状態のヘリウムは、二酸化硫黄のイオン化エネルギー（約１２．３ｅＶ）を大きく上回る高い内部エネルギー（約１３．５〜１７．７ｅＶ）を有し、かつ、極めて寿命が長い。このため、二酸化硫黄を効果的に励起することが可能である。励起セル３内で励起された二酸化硫黄は、基底状態に遷移する過程で波長約３００ｎｍ〜約４５０ｎｍの蛍光を発生する。
【００２８】
励起セル３には、光学フィルタ５１を介して発光検出部５が接続されている。光学フィルタ５１は、二酸化硫黄の発光波長に応じた波長帯域の光のみを透過するように構成されている。発光検出部５は、光電子増倍管であり、発光に応じた検出信号を出力する。これにより、励起セル３で生じた二酸化硫黄の発光は、光学フィルタ５１を通じて発光検出部５により検出される。二酸化硫黄の発光に応じた検出信号から、硫黄含有量を定量することが可能である。この後、励起セル３に導入された二酸化硫黄は、下流のスクラバ７で除去される。以上の構成により、第１実施形態による成分分析装置１００の硫黄検出に伴う反応は、以下の反応式により表される。
酸化部  ：硫黄化合物＋Ｏ２  →  ＳＯ２＋ＣＯ２＋Ｈ２Ｏ＋・・・  （酸化）
励起セル：ＳＯ２＋Ｈｅ＊  →  ＳＯ２＊＋Ｈｅ（励起）
ＳＯ２＊  →ＳＯ２＋ｈν（発光）
なお、「＊」は励起状態を表す。ｈはプランク定数、νは振動数である。
【００２９】
第１実施形態では、上記のように、硫黄（硫黄化合物）を含む試料混合物中の少なくとも一部を酸化するとともに還元を行わないことにより、二酸化硫黄を生成する酸化部２を設けることによって、酸化部２において還元反応を省略することができる。これにより、酸化部２の燃焼管を構成するセラミック（アルミナ）の触媒的作用が酸化反応および還元反応に対して及ぼす影響のうち、還元反応に対する影響を排除することができる。この結果、酸化部２においてセラミックの触媒的作用による影響を低減することができるので、成分分析装置の検出感度の不安定化を抑制することができる。また、酸化部２において従来型の還元剤を導入するための構造を省略することができるので、装置構成の簡素化および装置の小型化を図ることも可能となる。また、第１実施形態では、還元反応を行わないので、従来の還元後の酸化物（一酸化硫黄）とオゾンとを化学反応させて励起させる反応セルを設ける場合と異なり、励起種生成部４により生成された励起種を用いて二酸化硫黄を励起させて発光させる励起セル３を設けることによって、化学反応を用いることなく未還元の二酸化硫黄を励起種により励起させて発光させることができる。その結果、還元反応を省略した場合でも従来型の分析装置と同様に分析対象成分（硫黄）の発光を検出することができる。
【００３０】
また、第１実施形態では、上記のように、励起種生成部４はヘリウム（希ガス）から励起種を生成するように構成されている。これにより、他の元素と比較して高い励起エネルギーを有する準安定状態のヘリウムを用いることにより、二酸化硫黄を効果的に励起させることができる。
【００３１】
また、第１実施形態では、上記のように、励起種生成部４は放電管を含む。これにより、放電現象によって容易に励起種を生成することができる。
【００３２】
また、第１実施形態では、上記のように、酸化部２は、硫黄化合物を含む試料混合物中の硫黄成分を酸化して二酸化硫黄を生成するように構成されており、励起セル３は、励起種生成部４により生成されたヘリウムの励起種を用いて二酸化硫黄を励起させて発光させるように構成されている。これにより、検出感度の不安定化を抑制して、検出感度を安定的に維持しながら高感度な硫黄検出を行うことができる。
【００３３】
また、第１実施形態では、上記のように、ガスクロマトグラフ１により分離された硫黄（硫黄化合物）を、酸化部２により酸化するとともに還元を行わないことにより、二酸化硫黄を生成するように構成されている。これにより、多数の成分の混合試料中から分析対象物質（硫黄）を分離して、高精度な検出を行うことができる。
【００３４】
（第２実施形態）
次に、図２を参照して、本発明の第２実施形態による成分分析装置２００について説明する。第２実施形態では、上記第１実施形態による成分分析装置１００に加えて、試料混合物と水素含有物質とを混合する混合部１２２を設けた例について説明する。なお、第２実施形態では、上記第１実施形態による成分分析装置１００と同一の構成については同一符号を付し、説明を省略する。
【００３５】
図２に示すように、第２実施形態による成分分析装置２００の酸化部１０２は、試料混合物と水素含有物質１２３とを混合する混合部１２２を含む。
【００３６】
混合部１２２は、酸化部１０２の入口に設けられており、ガスクロマトグラフ１のカラム１１の出口部と接続されている。また、混合部１２２は、水素含有物質１２３が導入されるように構成されている。これにより、混合部１２２は、ガスクロマトグラフ１から導入された試料と水素含有物質１２３とを混合し、この混合ガスを酸化部１０２に導入する。水素含有物質１２３は、たとえば水素やメタン等の炭化水素であり、好ましくは、水素である。
【００３７】
酸化部１０２に導入された試料と水素含有物質１２３との混合ガスは、酸化剤２１と混合され分解および酸化（燃焼）される。この際、水素含有物質１２３中の水素と酸化剤２１中の酸素とが燃焼管内で発熱反応（燃焼）を生じる。このため、燃焼に伴う発熱によって試料中の硫黄の分解および酸化が促進される。また、水素含有物質１２３中の水素と酸化剤２１中の酸素との反応の結果、燃焼管内で水蒸気が生成される。
【００３８】
ここで、ガスクロマトグラフ１による混合試料の成分分離工程において、硫黄化合物を含有する物質と窒素化合物を含有する物質との分離が完全でない場合、試料中の硫黄化合物と窒素化合物とが混在した状態で酸化部１０２へ導入されてしまう。この場合、酸化部１０２において一酸化窒素が生成され、二酸化硫黄と一酸化窒素とが同時に励起セル３へ導入されることになる。二酸化硫黄および一酸化窒素の蛍光の波長帯域は近接しており、二酸化硫黄の検出において一酸化窒素は阻害物質として作用する（一酸化窒素の発光が誤差要因となる）。第２実施形態では、酸化部１０２における水素と酸素との反応の結果生成される水蒸気および酸化剤２１が一酸化窒素と反応し、一酸化窒素の蛍光特性が選択的に（二酸化硫黄には影響することなく）抑制される。
【００３９】
なお、一酸化窒素と水蒸気との反応という観点からは、励起セル３の近傍で試料と水蒸気とを混合することも考えられるが、この場合、試料および水蒸気が低温状態であるため、反応性が低い。第２実施形態では、水素含有物質１２３を酸化部１０２の入口で導入することによって、酸化部１０２内の高温状態で水蒸気と一酸化窒素とを効果的に反応させることが可能である。
【００４０】
第２実施形態のその他の構成は、上記第１実施形態と同様である。
【００４１】
第２実施形態では、上記のように、酸化部１０２は、試料混合物と水素含有物質１２３とを混合する混合部１２２を含む。これにより、酸化部１０２における水素と酸素との反応（燃焼）に伴う発熱によって、試料（硫黄化合物）の分解および酸化を促進することができる。また、酸化部１０２において生成される水蒸気が一酸化窒素と反応することにより、一酸化窒素を他の物質に変化させることができるので、硫黄検出の阻害物質となる一酸化窒素の蛍光特性を選択的に抑制することができる。この結果、特に硫黄検出における阻害物質（一酸化窒素）の影響を抑制し、より高精度な硫黄検出を行うことができる。
【００４２】
第２実施形態のその他の効果は、上記第１実施形態と同様である。
【００４３】
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。
【００４４】
たとえば、上記第１および第２実施形態では、硫黄の含有量を定量する成分分析装置に本発明を適用した例を示したが、本発明はこれに限られない。硫黄以外の成分の定量分析を行う成分分析装置に本発明を適用してもよい。本発明では、分析対象成分の酸化物を励起種によって励起するため、励起種の持つエネルギーによって励起され発光する物質であれば、どのような物質の分析に本発明を適用してもよい。たとえば、窒素のイオン化エネルギーは、二酸化硫黄よりも高い約１４．５ｅＶであるが、準安定状態のヘリウムのエネルギー（約１３．５〜１７．７ｅＶ）であれば、十分に励起可能である。
【００４５】
また、上記第１および第２実施形態では、励起種としてヘリウムを用いた例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、ヘリウム以外の希ガスを励起種として用いてもよい。また、希ガス以外の他の物質を励起種として用いてもよい。上記の通り、励起種は、励起種の持つエネルギーによって分析対象成分の酸化物を励起可能であればよい。
【００４６】
また、上記第１および第２実施形態では、励起種生成部に放電管を設け、放電現象によって励起種を生成するように構成した例について説明したが、本発明はこれに限られない。本発明では、放電現象以外の他の方法によって励起種を生成してもよい。たとえば、放電管以外のプラズマ発生器を用いて、プラズマを発生させることにより励起種を生成しても良い。プラズマ発生器としては、たとえばマイクロ波やレーザーを用いたプラズマ発生器や、誘導結合プラズマ（ＩＣＰ）発生器などを用いてもよい。また、放電現象を用いる場合には、火花放電、コロナ放電、誘電体バリア放電など、どのような放電現象を用いてもよい。
【００４７】
また、上記第１および第２実施形態では、ガスクロマトグラフを備えた成分分析装置の例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、たとえば液体クロマトグラフや超臨界流体クロマトグラフなど、ガスクロマトグラフ以外の他のクロマトグラフを用いてもよい。また、本発明の成分分析装置は、クロマトグラフなどの分離装置を設けることなく、予め分離抽出された試料に対する単独の成分分析装置として用いてもよい。
【００４８】
また、上記第２実施形態では、混合部により試料と水素含有物質（水素）とを混合して酸化部に導入し、酸化部において酸化剤（酸素）と混合して燃焼させるように構成した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、試料と酸化剤とを混合して酸化部に導入し、酸化部において水素含有物質と混合して燃焼させてもよい。なお、酸化剤と水素含有物質とを混合したものを、試料とともに酸化部に導入するのは、燃焼前に酸素と水素とが反応して水蒸気を生成し、大気圧環境下で結露しやすいため、酸化剤および水素含有物質の一方を先に試料と混合させた方が好ましい。
【符号の説明】
【００４９】
１  ガスクロマトグラフ（クロマトグラフ）
２、１０２  酸化部
３  励起セル（励起部）
４  励起種生成部
５  発光検出部
１２２  混合部
１００、２００  成分分析装置
【図１】
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【図２】
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