化的高频电源装置。
[0027]解决技术问题的技术手段
[0028]本发明的高频电源装置具备直流电源、串联谐振电路、开关电路、电压检测部、电流检测部以及等离子体接入功率检测部。所述串联谐振电路包含等离子体生成用的感应线圈以及电容器。所述开关电路是半桥式或者全桥式的，包含对从所述直流电源供给的直流电进行切换并提供给所述串联谐振电路的半导体元件。所述电压检测部检测所述串联谐振电路的高频输入电压。所述电流检测部检测所述串联谐振电路的高频输入电流。所述等离子体接入功率检测部根据所述高频输入电压以及所述高频输入电流来检测等离子体接入功率。
[0029]根据这样的结构，能够根据针对串联谐振电路的高频输入电压以及高频输入电流来检测等离子体接入功率。这样，通过直接检测等离子体接入功率，无论等离子体生成用气体、分析试样的状态等如何，都能够准确地控制等离子体接入功率。另外，通过使用包含半导体元件的开关电路，与使用真空管等的结构相比，能够做成更廉价的结构。因此，能够通过廉价的结构来准确地控制等离子体接入功率。
[0030]特别是，由于串联谐振电路中包含的电容器的作用，针对该串联谐振电路的高频输入电压以及高频输入电流的相位差变小，所以作为输入电压与输入电流的乘积值的直流分量，能够更高精度地检测等离子体接入功率。
[0031]进而，通过使用半桥式或者全桥式的开关电路，即使负载阻抗大幅地变化，也能够减小半导体元件间的电压的变化。因此，即使在负载阻抗根据等离子体的点亮、熄灭、等离子体生成用气体、分析试样的状态、等离子体接入功率等而变化了的情况下，也能够防止开关电路破损，能够提供针对负载变动的可靠性高的高频电源装置。
[0032]所述高频电源装置也可以还具备电压控制部，该电压控制部控制所述直流电源，以使得通过所述等离子体接入功率检测部检测的等离子体接入功率为恒定。
[0033]根据这样的结构，控制直流电源，以使得等离子体接入功率为恒定，由此能够准确地控制等离子体接入功率。即，与将开关电路的输入电压与输入电流的乘积值控制为恒定那样的结构相比，即使在开关电路的效率变化了等情况下，也能够准确地控制等离子体接入功率。
[0034]所述高频电源装置也可以还具备检测所述高频输入电压或所述高频输入电流的振幅的振幅检测部、或者检测所述高频输入电压或所述高频输入电流的频率的频率检测部。
[0035]根据这样的结构，通过检测针对串联谐振电路的高频输入电压或者高频输入电流的振幅、或者针对串联谐振电路的高频输入电压或者高频输入电流的频率，能够根据该振幅或者频率来监测等离子体的状态的变化等。由此，能够判别等离子体的点亮、熄灭、等离子体生成用气体、分析试样的状态、等离子体的异常状态，特别是在ICP质量分析装置中，能够判别采样锥(sampling cone)与等离子体炬的位置关系等。因此，在判别结果是非意图的结果的情况下，能够通过采取切断直流电源等措施，保护高频电源装置。
[0036]所述高频电源装置也可以还具备阻抗检测部，该阻抗检测部根据通过所述振幅检测部检测到的振幅、或者通过所述频率检测部检测到的频率，检测表示所述感应线圈的阻抗的值。
[0037]根据这样的结构，根据所检测到的针对串联谐振电路的高频输入电压或者高频输入电流的振幅、或者针对串联谐振电路的尚频输入电压或者尚频输入电流的频率，检测表示感应线圈的阻抗的值，根据该值，能够容易地监测等离子体的状态的变化。
[0038]所述阻抗检测部不限于根据频率的测定值来直接检测表示所述感应线圈的阻抗的值那样的结构，也可以构成为根据以在等离子体点亮前检测到的频率为基准的频率变化量来检测表示所述感应线圈的阻抗的值。在自振荡方式中，由于感应线圈的波动，在振荡频率中产生波动。因此，在等离子体点亮前预先检测频率，将它作为基准值，使用相对于它的频率变化量，从而能够更准确地进行判定。
[0039]所述高频电源装置也可以还具备阻抗判定部，该阻抗判定部将所述阻抗检测部的检测值与预先设定的阈值进行比较。
[0040]根据这样的结构，通过将所检测到的表示感应线圈的阻抗的值与规定的阈值进行比较，能够探测异常，所以即使在操作者进行了错误的操作、设定等情况下，也能够避免不佳状况的发生。
[0041]发明效果
[0042]根据本发明，通过直接检测等离子体接入功率，无论等离子体生成用气体、分析试样的状态等如何，都能够准确地控制等离子体接入功率，并且通过使用包含半导体元件的开关电路，与使用真空管等的结构相比，能够做成更廉价的结构。另外，根据本发明，通过使用半桥式或者全桥式的开关电路，即使负载阻抗大幅地变化，也能够减小半导体元件间的电压的变化，所以能够提供针对负载变动的可靠性高的高频电源装置。进而，根据本发明，根据针对串联谐振电路的高频输入电压或者高频输入电流的振幅、或者针对串联谐振电路的高频输入电压或者高频输入电流的频率，能够容易地监测等离子体的状态的变化。
【附图说明】
[0043]图1是示出了本发明的一种实施方式的高频电源装置的构成例的电路图。
[0044]图2是示出了用于检测等离子体接入功率的构成例的框图。
[0045]图3是示出了高频电源装置的变形例的电路图。
[0046]符号说明
[0047]I直流电源
[0048]2旁路电容器
[0049]3开关电路
[0050]4阻抗变换电路
[0051]5串联谐振电路
[0052]31 ?34 MOSFET
[0053]35布线
[0054]36布线
[0055]37栅极驱动电路
[0056]41线圈
[0057]42线圈
[0058]43电容器
[0059]44线圈
[0060]45线圈
[0061]51感应线圈
[0062]52电容器
[0063]53线圈(初级线圈)
[0064]101电压检测部
[0065]102电流检测部
[0066]103乘法器
[0067]104低通滤波器
[0068]105检波电路
[0069]106检波电路
[0070]107频率计数器
[0071]110控制部
[0072]111等离子体接入功率检测部
[0073]112电压控制部
[0074]113阻抗检测部
[0075]114阻抗判定部
[0076]120异常处理部
[0077]371线圈(次级线圈)
[0078]372电容器
【具体实施方式】
[0079]图1是示出了本发明的一种实施方式的高频电源装置的构成例的电路图。该高频电源装置能够应用于例如电感耦合等离子体(ICP)发光分析装置等分析装置，是具备直流电源1、旁路电容器2、开关电路3、阻抗变换电路4以及串联谐振电路5等的高频电源装置。
[0080]直流电源I设定开关电路3的直流电压，确定向串联谐振电路5供给的尚频电力。旁路电容器2配置在直流电源I与开关电路3之间，确保低阻抗的高频电流路径。
[0081]在串联谐振电路5中，包含感应线圈51以及相对于该感应线圈51串联连接的电容器52。该串联谐振电路5中包含的感应线圈51用于生成等离子体，针对该感应线圈51，从直流电源I经由开关电路3供给高频电力，从而能够在等离子体炬(未图示)中生成等离子体。
[0082]在阻抗变换电路4中，包含4个线圈41、42、44、45以及电容器43。在开关电路3与阻抗变换电路4之间，形成了包含阻抗变换电路4的线圈41、42以及电容器43的环路。另外，在阻抗变换电路4与串联谐振电路5之间，形成了包含阻抗变换电路4的线圈44、45、53和