[发明专利]等离子体光谱分析装置

说明书

本发明涉及等离子体光谱分析装置。本发明的目的在于在使用了消费流量较高的气体的等离子体光谱分析装置中，实现有效的气体过滤，提高其分析能力。为此，本发明提供一种等离子体光谱分析装置，其具备：生成并送出包含待分析试样的喷射气体的试样导入部、生成待导入喷射气体的等离子体的等离子体生成部、以及设置在等离子体生成部的后段对待分析试样进行分析的分析部。该等离子体光谱分析装置具备：用于向试样导入部供给气体的第一气体管线、用于向等离子体生成部供给气体的第二气体管线、以及设置于第一气体管线并用于除去气体中包含的杂质的过滤器。

技术领域

本发明涉及包括ICP-MS(Inductively Coupled Plasma-Mass Spectrometry：电感耦合等离子体质谱分析)装置及ICP-AES(Inductively Coupled Plasma-AtomicEmission Spectrometry：电感耦合等离子体发射光谱分析)装置等ICP分析装置、以及MIP-MS(Microwave Induced Plasma-Mass Spectrometry：微波诱导等离子体质谱分析)装置及MIP-AES(Microwave Induced Plasma-Atomic Emission Spectrometry：微波诱导等离子体发射光谱分析)装置等MIP分析装置的等离子体光谱分析装置。更详细来说，本发明涉及具备有效地净化并供给气体的装置的等离子体光谱分析装置。

背景技术

ICP或MIP分析装置等等离子体光谱分析装置对于尤其是检测微量的无机元素而言是有用的，已被广泛用在包括半导体、地质学及环境产业的众多领域中。在下文中，出于简化目的，作为现有技术的等离子体光谱分析装置的一个例子，针对ICP-MS装置进行说明。图7示出了与专利文献1的图3所示的现有的电感耦合等离子体质谱分析装置(ICP-MS装置)类似的构成例。

在图7中，来源于未图示的气体源的气体、例如氩气704的流量由气体流量控制部703控制。向雾化器705中导入来自气体流量控制部703的载气、以及来自试样槽701的液体试样702，使试样702雾化。喷雾室706经由端盖707安装至雾化器705。另外，经由端盖707向喷雾室706供给来自气体流量控制部703的补充气体。在经过了雾化的试样702的液滴中，粒径大的液滴附着至喷雾室706的内壁而滴下，并由排泄孔706a排出到外部。由排泄孔706a排出的液体经由泵715而被送至排泄槽708。

在喷雾室706经过了雾化的试样与来自气体流量控制部703的载气及补充气体的混合气体、即通常被称为喷射气体的气体，被导入至等离子体炬709。等离子体炬709具有包含导入喷射气体的内管、其外侧的外管、及其更外侧的最外管的三重管的构成。向外管导入来自气体流量控制部703的辅助气体，向最外管导入来自气体流量控制部703的等离子体气体。通过由被供给来自高频电源710的电流的工作线圈711产生的电感耦合等离子体(ICP)712，试样702发生离子化。接下来，在质量分析部713，发生了离子化的试样中的元素基于质量/电荷比而被分离及检测，最终可求出试样702中的元素及各元素浓度。

经过多年技术发展的结果，ICP-MS装置已能够以更微小的水平检测到多种多样的元素。例如，ICP-MS装置已经能够以10亿分之一(ppb)或1兆分之一(ppt)这样优异的灵敏度水平定量元素浓度，还实现了对分析物中包含的微量硅(Si)、硫(S)或磷(P)等的质量分析。

例如，在非专利文献1～4中分别记载了：对聚酰胺这样的有机材料中的微量的硅进行质量分析；对钢等金属材料中的微量的硅进行质量分析；对GaAs半导体这样的半导体中的微量的硅进行质量分析；以及对超纯水等水中含有的微量的硅进行质量分析。另外，非专利文献5～8中分别记载了：对有机材料、石油产品、医药产品、食品、水、生物燃料、金属材料、生物样品、高纯度试剂、地质物质及有机溶剂等中含有的硫或磷进行质量分析；对GeO₂这样的半导体中的微量的硫进行质量分析；对双酚A这样的有机材料中的微量的硫进行质量分析；以及对燃料、生物材料及医药产品这样的有机基体中的微量的硫进行质量分析。

现有技术文献