[发明专利]等离子体用高频电源及使用它的ICP 发光分光分析装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种等离子体用高频电源及使用它的ICP(Inductive Coupled Plasma：电感耦合等离子体)发光分光分析装置。

背景技术

在ICP发光分光分析装置中，将试样导入到等离子体火焰来进行激励发光，利用衍射光栅使该发出的光发生波长色散并利用光检测器进行检测，由此获取发光光谱。然后，根据发光光谱中出现的光谱线(亮线光谱)的波长的种类来对试样中含有的元素进行定性分析(鉴定)，并且根据该亮线光谱的强度对该元素进行定量分析(例如参照专利文献1)。

图3是表示以往的ICP发光分光分析装置的一例的概要结构图。ICP发光分光分析装置200具备：用于形成等离子体火焰22的发光分光分析用等离子体炬18、试样气体提供部44、等离子体用气体提供部41、冷却用气体提供部42、检测光的测光部43、用于提供高频电流I的等离子体用高频电源130以及对ICP发光分光分析装置200整体进行控制的计算机(控制部)150。

发光分光分析用等离子体炬18具备：圆筒形状的试样气体管11；圆筒形状的等离子体用气体管12，其以空出空间的方式覆盖试样气体管11的外周面；圆筒形状的冷却剂气体管13，其以空出空间的方式覆盖等离子体用气体管12的外周面；以及高频感应线圈21，其在冷却剂气体管13的外周面的前端部分缠绕2～3圈。

等离子体用气体提供部41使氩气在试样气体管11的外周面与等离子体用气体管12的内周面之间以比较低的速度向上方流通。由此，从形成在试样气体管11的外周面与等离子体用气体管12的内周面之间的流路的上端部喷出氩气，所喷出的氩气由于被高频感应线圈21所形成的高频电磁场加速的电子而发生电离，由此生成氩阳离子和电子。所生成的电子进一步撞击氩，从而使电离增殖而在上端部形成稳定的等离子体火焰22。

冷却用气体提供部42使氩气在等离子体用气体管12的外周面与冷却剂气体管13的内周面之间以比较高的速度向上方流通。由此，从形成在等离子体用气体管12的外周面与冷却剂气体管13的内周面之间的流路的上端部喷出氩气，所喷出的氩气在形成于上端部的等离子体火焰22的外侧向上方流动。

而且，当分析试样时，使试样和氩气在由试样气体管11的内周面围成的空间中向上方流通。试样随着氩气从试样气体管11的前端部喷出，从而被导入到等离子体火焰22。其结果是试样中含有的化合物与等离子体火焰22接触，由此化合物被原子化或者离子化从而进行激励发光。

测光部43具有：壳体43a；聚光透镜43b，其将从发光分光分析用等离子体炬18射出的光导入到壳体43a内部；衍射光栅43c，其使该光发生波长色散；以及光检测器43d，其检测发光光谱。

计算机150由CPU151和键盘、鼠标等输入装置52构成，基于由光检测器43d检测出的发光光谱，根据亮线光谱的波长的种类对试样中含有的元素进行定性分析，并且根据该亮线光谱的强度对该元素进行定量分析。

另外，在如上所述的ICP发光分光分析装置200中，设置有用于向高频感应线圈21提供高频电流I的等离子体用高频电源130。等离子体用高频电源130具备：壳体131，其具有开口部131a、131b；高频电路板32，其配置在壳体131的内部；以及冷却用风扇133，其配置在壳体131的开口部131a附近。

壳体131是具有内部空间的长方体形状(例如50cm×20cm×35cm)，在其下表面形成有开口部131a，并且在其上表面形成有开口部131b。

在高频电路板32的平板形状的基板上表面安装有用于向高频感应线圈21提供高频电流I的各种元件(例如晶体管、大型的电容器等)。

冷却用风扇133进行旋转使空气从壳体131的开口部131a通过壳体131的内部向壳体131的开口部131b流通。

根据这种等离子体用高频电源130，在提供高频电流I时高频电路板32的元件发热，因此通过使冷却用风扇133进行旋转而使空气流通，由此散出高频电路板32的元件所产生的热。

另外，还存在如下一种ICP发光分光分析装置：设为将来自高频感应线圈21的反射波变小的结构，在等离子体用高频电源130与高频感应线圈21之间设置匹配箱，利用匹配箱改变电容器容量从而使阻抗匹配。

专利文献1：日本特开平11-101748号公报

发明内容

发明要解决的问题