(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラズマトーチの周りにシールド板を介して配設された誘導コイルに高周波電力を供給してプラズマを発生させ、該プラズマを用いて試料の分析を行う高周波誘導結合プラズマ分析装置において、
前記プラズマトーチの外側面に面して、前記シールド板より後端側に所定距離だけ離れた位置に、高周波的に接地された補助電極を設けたことを特徴とする高周波誘導結合プラズマ分析装置。
【請求項２】
前記補助電極は、前記プラズマトーチと該プラズマトーチを固定するためのトーチ押え部材との間に位置することを特徴とする請求項１に記載の高周波誘導結合プラズマ分析装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高周波誘導結合プラズマ・質量分析装置（ＩＣＰ−ＭＳ）または高周波誘導結合プラズマ・発光分光分析装置（ＩＣＰ−ＡＥＳ）等の高周波誘導結合プラズマ分析装置（以下、ＩＣＰ装置と称する）に関し、特にＩＣＰ装置のプラズマトーチに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ＩＣＰ装置において、プラズマトーチを取り付ける際には、誘導コイル内に挿入されるプラズマトーチの、誘導コイルに対する相対位置を目視で確認しながら、トーチ押さえ部材にプラズマトーチを固定するようにしている。
【０００３】
また、一般にＩＣＰ装置では、プラズマと誘導コイル間を静電気的にシールドするため、プラズマと誘導コイル間にアース接続されたシールド板を装着している。従来は、このシールド板とトーチ押さえ部材等の金属部材との間で電界が発生し、その電界によってプラズマが点火していたと考えられる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のように、プラズマトーチの相対位置を目視で確認しながら、トーチ押さえ部材にプラズマトーチを固定する方法では、見る角度によってプラズマトーチが最適位置からずれてしまうという問題点があった。また、プラズマトーチの位置決めが済んだ後、トーチ押さえ部材で固定するまでの間にプラズマトーチの位置がずれることがあるという問題点もあった。
【０００５】
また、従来のＩＣＰ装置では、シールド板の長さを変更する、特にシールド板の長さを長くすると、プラズマ点火のための電界が弱くなるかまたはまったく発生せず、プラズマが点火し難いかまたは点火しないという問題点があった。
【０００６】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたもので、簡便にプラズマトーチを所定位置に取り付けることができるようにされたＩＣＰ装置を提供することを目的とする。
また、本発明は、シールド板の長さによらず、常にプラズマの点火が可能なＩＣＰ装置を提供することをも目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明のＩＣＰ装置は、プラズマトーチを固定するトーチ押さえ部材に対する相対的な位置を決定する位置決め手段を、前記プラズマトーチに設けたことを特徴とするものである。それによって、トーチ押さえ部材に対するプラズマトーチの相対位置を容易に位置決めすることができる。
【０００８】
本発明のＩＣＰ装置は、上記発明において、前記位置決め手段が、前記トーチ押さえ部材の一端面に当接するように設けられた位置決め凸部であることを特徴とするものである。それによって、プラズマトーチの位置決め凸部をトーチ押さえ部材の一端面に当接させるだけで、トーチ押さえ部材に対するプラズマトーチの相対位置を容易に位置決めすることができる。
【０００９】
請求項１に記載したＩＣＰ装置は、プラズマトーチの外側面に面して、シールド板より後端側に所定距離だけ離れた位置に、高周波的に接地された補助電極を設けたことを特徴とする。
それによって、プラズマの点火時に、補助電極とシールド板との間でプラズマ点火のための電界が発生する。
前記補助電極は、前記プラズマトーチと該プラズマトーチを固定するためのトーチ押え部材との間に位置することを特徴とする（請求項２に記載の高周波誘導結合プラズマ分析装置）。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態について図１〜図４を参照しつつ詳細に説明する。
【００１１】
（第１実施形態）
図１には、本発明に係るＩＣＰ装置のプラズマトーチ周辺部分の一例が示されている。同図において、１は高周波誘導結合プラズマを生じさせるプラズマトーチ、２はプラズマトーチ１を着脱自在に取り付けるトーチ押さえ部材、３は高周波誘導コイル、４はプラズマトーチ１の取付位置を位置決めするための位置決め凸部、６はサンプリングコーンと呼ばれるノズル、７はスキマコーン、８は真空ポンプ、９は真空ポンプにより真空吸引されるフォアチャンバー、１０は図示しないイオンレンズを収納するセンターチャンバー、１１はセンターチャンバー１０内を仕切るバルブ、１２はセンターチャンバー内を真空吸引する油拡散ポンプである。センターチャンバー１０の後方には、特に図示しないが、リアチャンバー及びそのリアチャンバー内を真空吸引する油拡散ポンプ等が設けられている。
【００１２】
位置決め凸部４は、例えば図２に示すように管状部材でできており、例えば３重管構造のプラズマトーチ１の所定位置に外嵌されてそのトーチ１と一体化されている。そして、プラズマトーチ１が所定位置に位置決めされた時には、位置決め凸部４は、その、プラズマトーチ１の先端側（図２において右側）に臨む端面４ａが、トーチ押さえ部材２のプラズマトーチ１の後端側（図２において左側）に臨む端面２ａに丁度当接されるようになっている。
【００１３】
従って、プラズマトーチ１を取り付ける際には、位置決め凸部４の先端側の端面４ａをトーチ押さえ部材２の後端側の端面２ａに当接させ、その状態でトーチ押さえ部材２によりプラズマトーチ１を固定する。
【００１４】
この第１実施形態によれば、位置決め凸部４の端面４ａをトーチ押さえ部材２の端面２ａに当接させた状態で、トーチ押さえ部材２によりプラズマトーチ１を固定するだけで、トーチ押さえ部材２に対するプラズマトーチ１の相対位置を容易に位置決めすることができるので、簡便且つ精度良くプラズマトーチ１を所定位置に取り付けることができる。
【００１５】
なお、位置決め手段は、上述した位置決め凸部４に限らず、例えば図３に示すように、プラズマトーチ１の外周面の所定位置に位置決めマーク５を記しておくようにしてもよい。図３の例では、位置決めマーク５は、プラズマトーチ１が所定位置に位置決めされた時に、トーチ押さえ部材２の後端側の端面２ａの位置に丁度一致するような線状のマークで構成されている。
【００１６】
また、本発明は、上記第１実施形態に限定されず、種々変更可能であるのはいうまでもない。例えば、位置決め凸部４は管状に限らず、プラズマトーチ１の外周面から突出してトーチ押さえ部材２の端面２ａに当接し得るようになっていれば、如何なる形状の凸部でもよい。
【００１７】
（第２実施形態）
図４には、本発明に係るＩＣＰ装置のプラズマトーチ周辺部分の他の例が示されている。同図において、２１はプラズマトーチ、２２はトーチ押さえ部材、２３は高周波誘導コイル、２４はシールド板、２５は補助電極である。この例では例えばシールド板２４の後側（図４において左側）の端部は、トーチ押さえ部材２２内に挿入されている。
【００１８】
補助電極２５は、環状の金属等の導電体でできており、プラズマトーチ２１及びトーチ押さえ部材２２とは電気的に絶縁されているとともに、高周波的に接地されている。そして、補助電極２５は、プラズマトーチ２１とトーチ押さえ部材２２との間で、かつトーチ押さえ部材２２の、シールド板２４が挿入されていない側（図４において左側）の端部寄りに介設されている。
【００１９】
具体的には、補助電極２５とシールド板２４との間の距離ｄは１０〜２５mmであるのが適当である。その理由は、補助電極２５とシールド板２４との距離が１０mmに満たない場合には、電界で加速されたイオンが周りの気体分子にぶつかる確率が小さくなるためであり、２５mmを超える場合には発生する電界が弱くなり点火に必要な大きさの電界を確保できないためである。
【００２０】
この第２実施形態によれば、補助電極２５が設けられていることにより、プラズマの点火時に、補助電極２５とシールド板２４との間でプラズマ点火のための電界が発生するため、シールド板２４の長さによらず、常にプラズマの点火が可能となる。
【００２１】
なお、本発明は、上記第２実施形態に限定されず、種々変更可能であるのはいうまでもない。即ち、補助電極２５は環状に限らず、プラズマトーチ２１及びトーチ押さえ部材２２に対して電気的に絶縁されているとともに、高周波的に接地されており、プラズマ点火のための電界が発生するようになっていれば、その形状は問わない。例えば、プラズマトーチ２１の外周に対して、半周程度の円弧状のものでもよい。
【００２２】
【発明の効果】
本発明によれば、プラズマトーチを固定するトーチ押さえ部材に対する相対的な位置を決定する位置決め手段を、前記プラズマトーチに設けたため、トーチ押さえ部材に対するプラズマトーチの相対位置を容易に位置決めすることができるので簡便にプラズマトーチを所定位置に取り付けることができる。
【００２３】
本発明によれば、位置決め手段が、前記トーチ押さえ部材の一端面に当接するように設けられた位置決め凸部で構成されているため、プラズマトーチの位置決め凸部をトーチ押さえ部材の一端面に当接させるだけで、トーチ押さえ部材に対するプラズマトーチの相対位置を容易に位置決めすることができるので、簡便にプラズマトーチを所定位置に取り付けることができる。
【００２４】
請求項１〜２に記載の各発明によれば、プラズマトーチの近くで、シールド板から所定距離だけ離れた位置に、高周波的に接地された補助電極が設けられているため、プラズマの点火時に、補助電極とシールド板との間でプラズマ点火のための電界が発生するので、シールド板の長さによらず常にプラズマの点火が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るＩＣＰ装置の第１実施形態の要部を示す部分断面図である。
【図２】そのＩＣＰ装置のプラズマトーチの一例を示す断面図である。
【図３】本発明に係るＩＣＰ装置のプラズマトーチの他の例を示す断面図である。
【図４】本発明に係るＩＣＰ装置の第２実施形態の要部を示す概略断面図である。
【符号の説明】
１，２１  プラズマトーチ
２，２２  トーチ押さえ部材
２ａ  トーチ押さえ部材の端面
３，２３  高周波誘導コイル
４  位置決め凸部（位置決め手段）
４ａ  位置決め凸部の端面
５  位置決めマーク（位置決め手段）
６  サンプリングコーン
７  スキマコーン
８  真空ポンプ
９  フォアチャンバー
１０  センターチャンバー
１１  バルブ
１２  油拡散ポンプ
２４  シールド板
２５  補助電極
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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