Icp发光分光分析装置的制造方法_2

文档序号:9225944阅读:来源:国知局
,在等离子体炬13的上方生成感应耦合等离子体18 (以下记述为等离子体)。高频电流的频率一般为27.12MHz或40MHz ο
[0027]溶液样本17a是指含有元素的浓度已知且作成衡量线的标准样本、或想要知道浓度的未知样本。能够通过手动、使用自动采样器等自动进行溶液样本17a向样本容器17的切换。
[0028]图2是示出本发明的ICP发光分光分析装置的一个例子的框图。
[0029]通过等离子体18对成为溶液样本17a的分析对象的元素进行原子化或离子化的原子发光线入射到对原子发光线进行聚光的聚光部20,通过入射狭缝21和聚光透镜22并通过入射窗2之后,入射到分光器30内。分光器30使用切尔尼-特纳(Czerny-Turner)型、阶梯光栅(echelle)型、帕邢-龙格(Paschen-Runge)型等。
[0030]经由入射窗23取入的原子发光线通过分光器30内的光学部件31进行分光而被检测,入射到检测器40并由检测器40进行检测。检测出的原子发光线由控制部60等进行数据处理而被解析,根据原子发光线(光谱线)的波长进行包括于溶液样本17a的分析对象的元素(例如微量杂质元素)的定性分析以及根据原子发光线(光谱线)的强度进行元素的定量分析。
[0031]检测器40的检测器控制部41具有检测器电源43和检测器电源控制部44。检测器电源43当对检测器40施加直到-1000V左右时,与施加电压Ve相应地供给直到0.3毫安培左右的电流。检测器电源控制部44进行在检测器40中发生的电压的导通/断开、电压值的控制。
[0032]通过分光器30并由检测器40进行检测的原子发光线的信号由放大运算部61放大并作为测定数据被记录于控制部60。放大运算部61对分光器30进行波长扫描控制,对检测器40进行积分时间等的控制。
[0033]图3示出检测器的光电倍增管,(a)是示意性的正面图,(b)是电子倍增部的示意图。
[0034]在检测器40中,使用光电倍增管70。光电倍增管70由石英玻璃等所构成的球体部71和插槽部72构成,在球体部具备电子倍增部73,在插槽部72具备多个分压电阻rl~rn。
[0035]光电倍增管70利用电子倍增部73的光电面74将作为原子发光线的入射光变换为光电子(e_)。被变换的光电子在倍增极75碰撞而释放出二次电子,在多个倍增极75处碰撞的同时不断地被倍增起来。即,光电倍增管70经由各分压电阻rl~rn对倍增极75施加光电子加速用的施加电压Ve,通过在倍增极75碰撞的光电子而被激励释放出的光电子被依次倍增。被倍增的光电子被从集电器76输出为与光强度相应的电流值。
[0036]图4是示出定量分析的流程的流程图。
[0037]定量分析条件设定(步骤SI)对等离子体运转条件(高频电力、气体条件等)、检测条件(所检测的元素和波长、各元素的测定时间)、校正条件(内标准校正、基线校正)等进行设定。
[0038]样本条件设定(步骤S2)对所测定的样本的属性(标准样本还是未知样本)、包括于标准样本的含有元素种类及其浓度、未知样本的名称、在使用自动采样器的自动分析的情况下的采样条件(排列于样本台的样本的属性和名称、测定顺序、切换样本时的时间)等进行设定。
[0039]样本导入开始(步骤S3)在切换为所测定的样本后、确认导入稳定之后开始含有元素的强度测定(步骤S4)。此外,在使用自动采样器的情况下,代替导入稳定的确认而等待一定时间后开始含有元素的测定。
[0040]在进行精度良好的定量分析的情况下,需要使被使用于检测器40的光电倍增管70的倍增率稳定。然而,即使施加电压Ve变化,倍增率也不会立即变为恒定状态(固定)。即,虽然对光电倍增管70的倍增极75施加通过分压电阻rl~rn对施加电压Ve进行分压的电压,但是当施加电压Ve改变时,流过分压电阻rl~rn的电流变化数百微安培左右。因此,这是因为分压电阻rl~rn的热量改变,分压电阻和倍增极75的温度变化,放大率不会立即变为固定。
[0041]换言之,放大率的稳定依据从光电倍增管70的分压电阻rl~rn发生的热进行稳定化。即,
发热量Q=电力PX时间t(如果是单位时间则为I) =电流IX电压VXt=V2/R(分压电阻的电阻)X t,
变为使得只要在规定时间施加的施加电压Ve所致的发热就平均来看的话变为固定即可。
[0042]图5是不出定量分析条件例子的选取的表。
[0043]在本发明中,在模拟如图5的表所示那样的主分析中的定量分析条件的形式下预先使ICP发光分光分析装置I事先运转(暖机运转),通过使光电倍增管70的分压电阻rl~rn的热量事先相当于进行主分析时,从而使得迅速地进入主分析。
[0044]作为检测器40 (光电倍增管70)的施加电压Ve的分析电压例如在高的情况下施加800V、在低的情况下施加300V。根据基于表的定量分析条件,成为在分析电压“高”的情况下测定的是6个元素60秒、在“低”的情况下测定的是4个元素40秒,检测器40的分析电压的分析施加时间的比例成为在高的情况下为60%、在低的情况下为40%。主分析中的一个周期时间为100秒(=10秒X 10)。而且,在定量分析条件设定之后施加的检测器40的空转电压将一个周期缩短为10秒(主分析的一个周期的十分之一),其中设为将分析电压“高”施加6秒、将分析电压“低”施加4秒的空转电压施加时间的比例。重复该周期直到样本导入开始为止。
[0045]在从样本导入开始直到含有元素测定开始为止的期间设为所测定的元素的检测器40的空转电压(在测定As的情况下为高)。在含有元素测定前对检测器40的施加电压条件不确定的以往技术中,存在定量测定结果的CV值(=标准偏差/平均值)变为1%左右的情况。在本发明中,由于从样本导入开始直到含有元素测定开始为止的空转电压施加时间中的对于检测器40的空转电压的条件受到控制,因此定量测定结果的CV值改善到0.2%左右。
[0046]在此,“分析电压”是指对基于被输入到输入部42的定量分析条件、样本分析条件的进行定量分析的含有元素的检测器40施加的电压,“分析电压施加时间”是指在定量分析中的施加分析电压的时间。另外,“空转电压”是指与根据实际的分析电压和分析电压施加时间求出的假定电力量相应的电压,“空转电压施加时间”是指施加达到分析电压为止的空转电压的时间。“空转电压”和“空转电压施加时间”被使用于用于在进行实际的定量分析之前预先使检测器40的光电倍增管70的发热事先相同(实质相同)的所谓的暖机运转、怠速运转。设为等待直到光电倍增管70的倍幅率变为固定(恒定)为止而进行定量分析,能够确保定量分析的精度。
[0047]而且,检测器控制部41在从向输入部42输入分析条件之后起直到向感应耦合等离子体发生部10导入包括分析对象的元素的溶液样本17a之前为止的期间中,基于与根据在分析条件下施加于检测器40的分析电压和该分析电压的分析电压施加时间求出的假定电力量相应的空转电压和该空转电压的空转电压施加时间来对检测器40进行控制。
[0048]图6是示出假定基于图5的表的定量分析条件设定的分析电压的空转电压的周期的图表曲线图。(a)是具有与定量分析条件的分析电压相同的周期的空转电压的例子,(b)是具有与分析电压的高电压和低电压各自的施加时间的比例相同的施加时间的比例的空转电压的例子,(C)是具有分析电压的平均发热量的空转电压的例子。在纵轴取为施加电压,在横轴取为时间。
[0049]图6(a
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