(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
サンプルトレーが載置され、チャンバ内の所定の箇所からチャンバの外側に出し入れ自在に設けられたサンプル導入手段と、
前記サンプル導入手段の側面に沿って配置され、サンプルトレーの複数個を所定の間隔を隔てて直線上に保管するサンプルトレー保管手段と、
前記サンプル導入手段がチャンバの外側に位置した状態における前記載置されたサンプルトレーの中心と前記サンプルトレー保管手段に保管されたサンプルトレーの中心を結んだ線の上方を移動するスライダと、
該スライダに設けられたサンプルトレー把持手段を具備し、
前記サンプル導入手段がチャンバの外側に位置した状態で、測定が完了したサンプルが載置されたサンプルトレーと未測定のサンプルが載置されたサンプルトレーを交換するように前記サンプルトレー把持手段を制御するように構成したことを特徴とするサンプル導入装置。
【請求項２】
サンプルトレーが載置され、チャンバ内の所定の箇所からチャンバの外側に出し入れ自在に設けられたサンプル導入手段と、
前記サンプル導入手段の側面に沿って配置され、サンプルホルダの複数個を所定の間隔を隔てて直線上に保管するサンプルホルダ保管手段と、
前記サンプル導入手段がチャンバの外側に位置した状態における前記載置されたサンプルトレーの中心と前記サンプルホルダ保管手段に保管されたサンプルホルダの中心を結んだ線の上方を移動するスライダと、
該スライダに設けられたサンプルホルダ把持手段を具備し、
前記サンプル導入手段がチャンバの外側に位置した状態で、測定が完了したサンプルが載置されたサンプルホルダと未測定のサンプルホルダを交換するように前記サンプルホルダ把持手段を制御するように構成したことを特徴とするサンプル導入装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、例えばマイクロ波誘導プラズマ（以下「ＭＩＰ」という）を利用した元素分析計のプラズマ発生部にサンプル（パ―ティクル）を供給するためのサンプル供給装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
はじめに本発明のサンプル供給装置が適用される元素分析計について、簡単に説明する。元素分析計はディスパ―サ及びアナライザから構成されている。
ディスパ―サとしては、プラズマ発生部にサンプルを供給する装置（特開平４−５５５４号公報参照）が、アナライザとしては、発光分光分析計に検出器として装着される発光分光検出器（特開平４−５５５５号公報参照）が知られている。
【０００３】
即ち、ディスパ―サは、アスピレ―タ、表面にサンプルが付着したフィルタを固定するサンプルホルダが装着されたア―ム、第１モ―タの回転を全ア―ムの水平方向回転運動に変換する固定軸、及び第２モ―タの回転をア―ムの上下方向直線運動に変換するボ―ルネジを設け、アスピレ―タの吸引口がフィルタと一定距離に近づいた状態で、キャリアガスがアスピレ―タに供給されたとき、アスピレ―タによってサンプルを吸引して放電管を用いてプラズマ発生部に供給するものとなっている。
【０００４】
又、アナライザは、例えば、ディスパ―サ側に位置するディスチャージ管、マイクロ波を空洞共鳴させてディスチャージ管の外管内にＭＩＰを発生させるキャビティ、外管の軸方向に取り出して集光する光学系、及びこの光学系で集光された光を分光して信号処理する信号処理部が設けられて、試料中の被測定元素を検出するようになっている。
【０００５】
図５はプラズマ発生部にサンプルを供給する装置の説明に供する図である。
図において、１００はサンプル導入装置であるディスパ―サ、１０１はＡrやＨｅで成るキャリアガスを導入するキャリアガス導入口、１０２は例えばＡrやＨｅ等の置換ガスを導入する置換ガス導入口、１０３ａ〜１０３ｅは開閉弁、１０４，１０５はガス排出口、１０６は吸引ポンプ、１０７は表面に微粒子が付着されたフィルタ、１０８はアスピレ―タ、１０９は放電管、１１０はキャビティ、１１１はマイクロ波誘導プラズマである。
【０００６】
このような構成において、キャビティ１１０の中心部にはマイクロ波発生器
（図省略）からマイクロ波が照射されたとき、キャビティ１１０の中心部に挿入されている放電管１０９内のキャリアガスを励起してマイクロ波誘導プラズマ１１１が発生する。
【０００７】
図６（イ），（ロ）はこのようなサンプル供給装置に用いられるディスパーサの要部を示すもので、１はネジやシ―ル部材等によって外からの空気の漏れ込みを防ぐように構成されているチャンバ、２はフィルタ（図省略）上のサンプルを吸引して放電管（図６参照）に供給するアスピレ―タ、２´はアスピレ―タの吸引口、３はノズル閉塞部材、４は先端部にノズル閉塞部材３が装着された第１ア―ムである。チャンバ１はガス置換部などを構成し吸引口２´を介してアスピレ―タ２と連通している。
【０００８】
ノズル閉塞部材３は第１ア―ム４の先端付近に取り付けられており、この第１アーム４は第２ア―ム８と共に支柱６に取り付けられている。ノズル閉塞部材３は支柱６の回転に基づく第１アーム４の昇降により、吸引口２´に蓋をすることによって、この吸引口２´とチャンバ―５の連通を遮断する。
【０００９】
サンプルを採取したフィルタ（図示省略）は第２ア―ム８の先端付近に設けられたフィルタホルダ７に装着されている。尚、フィルタホルダ７に装着されたフィルタとアスピレ―タ２の吸引口との間隔は例えば０．１ｍｍ以下になるように制御されている。交換窓９はフィルタホルダ７からフィルタを取外したりするときに使用する。
【００１０】
このような構成においてその動作は以下のようになる。
はじめに図７に示すように第１，第２アームを交換窓９の位置に配置させ、交換窓９を開いてサンプル（パ―ティクル）を採取したフィルタアセンブリ（図省略）をフィルタホルダ―７に乗せる。次に支柱６を回転させて、第１ア―ム４，第２ア―ム８を介してサンプルホルダ７及びノズル閉塞部材３を下降させる。
【００１１】
その後に、第１ア―ム４，第２ア―ム８を図７の太線矢印方向Ｆに回転させて図６（イ）の状態にする。その状態で、支柱６を回転させてノズル閉塞部材３を上昇させて吸引口２´をシ―ルする。
【００１２】
その後、図５における開閉弁１０３ｂ，１０３ｄを閉として開閉弁１０３ｃを開とする。この状態で吸引ポンプ１０６を駆動させてチャンバ５内の空気を吸引してチャンバ内を真空とする。
【００１３】
チャンバ１内が一定の真空度に達したら、開閉弁１０３ｃを閉じ、開閉弁１０３ｂを開にしてチャンバ５内に置換ガスを充填する。
置換ガスが充填されてチャンバ１内が大気圧になったら開閉弁１０３ｄを開にしてチャンバ５内を大気解放にする。と同時に、図６（ロ）の支柱６を回転させてノズル閉塞部材３を下降させ、第１ア―ム４，第２ア―ム８を更に回転させて図８の位置とする。
【００１４】
この後、支柱６を回転させて、サンプルホルダ７を上昇させる。所定の位置でサンプルホルダ７の上昇を停止させた後にサンプルの吸引を開始させる。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このような従来のサンプル供給装置ではサンプルホルダ交換に際しては、交換窓９をはずして、上部からサンプルホルダをフィルタホルダ７にセットするという作業を要するため、作業性に劣る上に、内部にサンプルホルダを落としてしまう恐れがあるという問題があった。
本発明は上記従来技術の問題点を解決するためになされたもので、作業性の向上と操作性の簡単化を図ったサンプル供給装置を提供することを目的とするものである。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
このような目的を達成するための本発明の構成は、
サンプルトレーが載置され、チャンバ内の所定の箇所からチャンバの外側に出し入れ自在に設けられたサンプル導入手段と、
前記サンプル導入手段の側面に沿って配置され、サンプルトレーの複数個を所定の間隔を隔てて直線上に保管するサンプルトレー保管手段と、
前記サンプル導入手段がチャンバの外側に位置した状態における前記載置されたサンプルトレーの中心と前記サンプルトレー保管手段に保管されたサンプルトレーの中心を結んだ線の上方を移動するスライダと、
該スライダに設けられたサンプルトレー把持手段を具備し、
前記サンプル導入手段がチャンバの外側に位置した状態で、測定が完了したサンプルが載置されたサンプルトレーと未測定のサンプルが載置されたサンプルトレーを交換するように前記サンプルトレー把持手段を制御するように構成したことを特徴とする。
【００１７】
サンプルトレーが載置され、チャンバ内の所定の箇所からチャンバの外側に出し入れ自在に設けられたサンプル導入手段と、
前記サンプル導入手段の側面に沿って配置され、サンプルホルダの複数個を所定の間隔を隔てて直線上に保管するサンプルホルダ保管手段と、
前記サンプル導入手段がチャンバの外側に位置した状態における前記載置されたサンプルトレーの中心と前記サンプルホルダ保管手段に保管されたサンプルホルダの中心を結んだ線の上方を移動するスライダと、
該スライダに設けられたサンプルホルダ把持手段を具備し、
前記サンプル導入手段がチャンバの外側に位置した状態で、測定が完了したサンプルが載置されたサンプルホルダと未測定のサンプルホルダを交換するように前記サンプルホルダ把持手段を制御するように構成したことを特徴とする
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の請求項１の実施形態の一例について図を用いて詳細に説明する。図１は本発明のサンプル供給装置の概要を示す斜視図、図２はサンプルトレーとサンプル導入手段の関係を示す斜視図、図３はスライダとサンプルトレーがサンプル導入手段に位置決めされた状態を示す斜視図である。
【００２３】
図１において、１ａはチャンバであり、図６に示す従来のチャンバ１とは交換窓９の下部側面にサンプル導入手段１０を出し入れするための開口部１１が設けられている点が異なっている。
【００２４】
２０はサンプル導入手段１０を含んで構成されたサンプル供給手段である。このサンプル供給手段２０はチャンバ１aの側面に密着して固定されており、サンプルトレー２１を所定の位置と間隔で保管するサンプルトレー保管手段２２を有している。
【００２５】
サンプルトレー２１上には図2の拡大図に示すように、一部が切り欠かかれた円盤の円周上に等間隔に5個のサンプルホルダ４１ａ〜４１ｅが載置されており、このうち1個のサンプルホルダ４１ａはチェック用として使用される。
【００２６】
２１ａは位置決め孔、２１ｂはサンプルトレーを回転させるためのテーパ軸１０aが挿入される貫通孔であり、図では省略するがサンプル導入手段１０がチャンバ１a内に挿入された状態で、図示しない回転機構により回転されてサンプルホルダ２１が順次所定の位置（アスピレータの吸引口 …図６，７参照）に送られるようになっている。２１ｃは図３に示すチャック３０の爪３０aに把持される突起である。
【００２７】
図１に戻り、サンプルトレー保管手段２２の一端には第１支柱２３が固定され、他端にはモータ２４が組み込まれた第２支柱２５が固定されており、これら支柱２３，２５の間には２本のシャフト２６が平行に掛け渡されている。
【００２８】
２７は２本のシャフト２６に貫通して保持されたスライダで、第２支柱２５に組み込まれたモータ２４の回転軸（図示省略）に係合されたタイミングベルト２８の移動にしたがってシャフト２６に沿って移動する。
【００２９】
このスライダ２７にはスライダの動きに対して直角方向に移動可能なチャック駆動機構２９が組み込まれており、このチャック駆動機構２９の下方には３本の爪３０ａを有するチャック３０が固定されている。
【００３０】
なお、モータ２４の回転、チャック駆動機構２９の上下動、チャック３０の開閉、サンプル導入手段１０の出し入れ、サンプルトレー２１の回転のタイミングは図示しない制御装置により制御されている。また、３個のサンプルトレー２１の中心はサンプル導入手段１０が外部に引き出された状態でテーパ軸１０aの中心と直線上に一致するように配置されている。
【００３１】
上記の構成において、はじめにサンプルホルダ４１が装着された３個のサンプルトレー２１がサンプルトレー保管手段２２上に載置される。次に制御手段に対して測定開始の指令がなされると、サンプル導入手段１０がチャンバ１ａの外部に引き出された状態となり、モータ２４が回転してタイミングベルト２８を駆動し、スライダ２７に装着されたチャック３０の中心をイの位置にあるサンプルトレー２１上に移動させる。
【００３２】
次にチャック駆動機構２９が下方に駆動され、所定の位置まで下降した爪３０ａがサンプルトレー２１の突起２１ｃを掴んで元の位置まで上昇する。次に、モータ２４が回転してタイミングベルト２８が駆動されることによりスライダ２７がサンプル導入手段１０上に移動し、その位置からチャック駆動機構２９が下降し、図3に示すようにサンプルトレー２１の中心に形成された貫通孔２１ｂがサンプル導入手段１０のテーパ軸１０ａに挿入され、位置決め孔２１aが位置出しピン１０ｂ（図２参照）に挿入されて回転方向の動きが規制される。
【００３３】
次に爪３０ａが開きチャック駆動機構２９が上方に移動して元の位置に戻った時点でサンプル導入手段１０がチャンバ１ａの内部に挿入され、サンプルトレー２１に載置されたサンプルホルダ４１が図示しない駆動手段により所定の位置まで搬送され、サンプルがアスピレータにより吸引される。
【００３４】
サンプルトレー２１上のサンプルのすべてが測定されたらサンプル挿入手段１０が引き出され、前述とは逆の動作によりサンプルトレー２１が元のイの位置に搬送される。次にロ，ハの位置にあるサンプルトレー２１に載置されたサンプルが同様の動作により測定されて終了する。
【００３５】
図４は請求項２の実施形態の一例を示すものである。図において図１と同一要素には同一符号を付して重複する説明は省略する。この実施例においてはサンプルトレー２１はサンプル導入手段１０に一つ配置され、モータ２４ａ及びこのモータの回転軸に係合する駆動アーム２４ｂにより回転可能とされている。
【００３６】
また、この実施例ではサンプルホルダ４１はサンプル保管手段２２上に等間隔で直線上に配置されており、直線の延長上にサンプルトレーの中心が位置するようになっている。
【００３７】
ここでは、スライダ２７はサンプルホルダ４１を一つづつ把持してサンプル導入手段１０に配置されたサンプルトレー２１側に搬送して所定の位置に載置し、チャック駆動手段２９が元の位置に戻った時点でサンプルトレー２１が所定の角度回転し、次にサンプルホルダ４１を載置すべき位置となるように制御される。
【００３８】
スライダ２７は予めプログラミングされたシーケンスに従ってイ〜ホまでのサンプルホルダ２１をサンプル導入手段１０に搬送する。搬送が終了したら駆動アーム２４ｂはサンプル導入手段１０の挿入に支障のない位置に移動する。
【００３９】
その後、サンプル導入手段１０がチャンバ１ａの内部に挿入され、サンプルホルダ４１上のサンプルがアスピレータにより吸引される。
【００４０】
サンプルトレー２１上のサンプルのすべてが測定されたらサンプル挿入手段１０が引き出され前述とは逆の動作によりサンプルホルダ４１が元のイ〜ホの位置に順次搬送される。次にヘ〜ヌの位置にあるサンプルホルダ４１が同様の動作により測定されて終了する。
【００４１】
なお、図では省略するが、サンプル供給手段はモータ，スライダ，サンプル導入手段などの駆動に際して発塵を伴う。したがってサンプル供給手段全体若しくは一部をカバーで囲ったり、囲った部分を真空引きして発生した塵を吸引するようにしてもよい。
【００４２】
本発明の以上の説明は、説明および例示を目的として特定の好適な実施例を示したに過ぎない。したがって本発明はその本質から逸脱せずに多くの変更、変形をなし得ることは当業者に明らかである。例えば、チャック３０やサンプルトレー２１は図示の形状以外にも任意に設計可能であり、スライダ２７の駆動方法も図示のものに限るものではない。
【００４３】
また、制御シーケンスも任意に変更可能であり、要は複数のサンプルが順次自動的に測定可能なものであればよい。特許請求の範囲の欄の記載により定義される本発明の範囲は、その範囲内の変更、変形を包含するものとする。
【００４４】
【発明の効果】
以上、実施例を用いて詳しく説明したように本発明の請求項１によれば、サンプルトレーが載置され、チャンバ内の所定の箇所からチャンバの外側に出し入れ自在に設けられたサンプル導入手段と、
前記サンプル導入手段の側面に沿って配置され、サンプルトレーの複数個を所定の間隔を隔てて直線上に保管するサンプルトレー保管手段と、
前記サンプル導入手段がチャンバの外側に位置した状態における前記載置されたサンプルトレーの中心と前記サンプルトレー保管手段に保管されたサンプルトレーの中心を結んだ線の上方を移動するスライダと、
該スライダに設けられたサンプルトレー把持手段を具備し、
前記サンプル導入手段がチャンバの外側に位置した状態で、測定が完了したサンプルが載置されたサンプルトレーと未測定のサンプルが載置されたサンプルトレーを交換するように前記サンプルトレー把持手段を制御するように構成したので、チャンバ内部にサンプルユニットを落としてしまう恐れもなく、複数のサンプルを制御手段を用いて自動的に交換可能な構成としたので作業性の効率化を図ることができる。
【００４５】
また、請求項２においては、サンプルトレーが載置され、チャンバ内の所定の箇所からチャンバの外側に出し入れ自在に設けられたサンプル導入手段と、
前記サンプル導入手段の側面に沿って配置され、サンプルホルダの複数個を所定の間隔を隔てて直線上に保管するサンプルホルダ保管手段と、
前記サンプル導入手段がチャンバの外側に位置した状態における前記載置されたサンプルトレーの中心と前記サンプルホルダ保管手段に保管されたサンプルホルダの中心を結んだ線の上方を移動するスライダと、
該スライダに設けられたサンプルホルダ把持手段を具備し、
前記サンプル導入手段がチャンバの外側に位置した状態で、測定が完了したサンプルが載置されたサンプルホルダと未測定のサンプルホルダを交換するように前記サンプルホルダ把持手段を制御するように構成したその結果、チャンバ内部にサンプルユニットを落としてしまう恐れもなく、複数のサンプルを制御手段を用いて自動的に交換可能な構成としたので作業性の効率化を図ることができる。
【００４６】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のサンプル供給装置の概要を示す斜視図である。
【図２】サンプルトレーとサンプル導入手段の関係を示す斜視図である。
【図３】スライダとサンプルトレーがサンプル導入手段に位置決めされた状態を示す斜視図である。
【図４】本発明の他のサンプル供給装置の概要を示す斜視図である。
【図５】従来の技術の説明に供する図である。
【図６】従来の技術の説明に供する図である。
【図７】従来の技術の説明に供する図である。
【図８】従来の技術の説明に供する図である。
【符号の説明】
１ａ  チャンバ
１０  サンプル導入手段
１０ａ  テーパ軸
１１  開口部
２０  サンプル供給手段
２１  サンプルトレー
２２  サンプルトレー保管手段
２３  第１支柱
２４，２４ａ  モータ
２５  第２支柱
２６  シャフト
２７  スライダ
２８  タイミングベルト
２９  チャック駆動機構
３０  チャック
３０ａ  爪
４１  サンプルホルダ
【図１】
0003753222.tif 000002
【図２】
0003753222.tif 000003
【図３】
0003753222.tif 000004
【図４】
0003753222.tif 000005
【図５】
0003753222.tif 000006
【図６】
0003753222.tif 000007
【図７】
0003753222.tif 000008
【図８】
0003753222.tif 000009