[发明专利]原子化器以及发光分析装置

说明书

技术领域

本发明涉及利用大气压等离子体进行样品中的目标元素的原子化的原子化器，其特征在于用于产生大气压等离子体的电源方面。另外，本发明涉及使用了该原子化器的发光分析装置。

背景技术

在原子吸光分析、原子发光分析中，需要一种对样品进行原子化的装置（原子化器），但是以往在原子吸光分析中为石墨炉，而在原子发光分析中为ICP装置等作为原子化器而被广泛使用。另外，如专利文献1那样，还公知有一种使用了大气压等离子体的原子化器。

在专利文献1记载有如下所述的发光分析方法。首先，使用原子化器向包含目标元素的样品照射大气压等离子体使样品原子化，使该原子化的样品中的金属元素蒸气混入大气压等离子体中，被等离子体中的高能量电子励起而发光。对该发光通过分光器进行测定，从而计测样品中的目标元素的密度等。

即，专利文献1所述的原子化器具有产生大气压等离子体的等离子体产生装置，以及将大气压等离子体引导照射到样品的感应电极，并具备等离子体产生装置的电源，以及向等离子体产生装置的电极与感应电极之间施加电压的电源这2个电源。大气压等离子体的等离子体温度低，电子密度高，因此能够高效地将样品原子化。

另外，对于上述原子化器的大气压等离子体的产生，记载有对工业AC电源的电压进行升压并对电极施加的技术。

专利文献1:日本特开2008－241293

但是，在使用工业AC电源的情况下，由于电压缓慢上升所以直到变成放电起始电压为止会产生时间延迟，原子化的效率差。因此，针对目标元素的种类而言发光强度低，测定困难。

另外，专利文献1的原子化器具备2个电源，所以无法使装置小型化而成为便携式。

发明内容

于是，本发明的目的在于，在使用了大气压等离子体的原子化器中，实现原子化的高效率化。

另外，本发明的其他目的在于，实现使用了大气压等离子体的原子化器的小型化。

第一发明是一种原子化器，其用电源施加电压而产生大气压等离子体，并向样品照射所述大气压等离子体而将所述样品原子化，该原子化器的特征在于，电源输出正负交替地反转的矩形脉冲电压。

第二发明的原子化器的特征在于，在第一发明中，具有：棒状的第一电极；绝缘管，其为管状，且在该绝缘管内，在第一电极的轴周围处成为第一电极从管内壁分离的状态的方式保持第一电极的前端部，并在管内壁与第一电极的间隙，放电气体向第一电极的前端部侧的轴向流动；第二电极，其从第一电极的前端部隔开一定距离而配置；样品保持部，其具有保持样品的凹部，且在该凹部底面露出第二电极，该样品保持部由绝缘材料构成，电源向第一电极与上述第二电极之间施加电压。

第三发明是一种原子化器，其特征在于，具有：棒状的第一电极；绝缘管，其为管状，且在该绝缘管内，在第一电极的轴周围处成为第一电极从管内壁分离的状态的方式保持第一电极的前端部，并在管内壁与第一电极的间隙，放电气体向第一电极的前端部侧的轴向流动；第二电极，其从第一电极的前端部隔开一定距离而配置；样品保持部，其具有保持样品的凹部，且在该凹部底面露出第二电极，样品保持部由绝缘材料构成；交流电源，向第一电极与第二电极之间施加电压。

作为放电气体能够使用Ar、He、氮气、氧气、空气等。

作为第一电极以及第二电极的材料，能够使用SUS、铜、钨等。但是，第二电极应不使用包含成为分析目标的元素的材料，或应利用不包含成为分析目标的元素的材料来实施覆膜、电镀等。是为了避免第二电极被原子化而给分析带来影响的缘故。

第四发明是一种发光分析装置，具备：第三发明的原子化器；分光装置，其以样品为中心，以相对于与第一电极和第二电极的对置方向垂直的面成45～75°的角度，接收包含通过原子化器被原子化的样品的大气压等离子体的发出光进行分光分析。

通过将受光角度设为这种范围，在分析时能够得到足够的发光强度。更优选的角度为60°。

根据本第一、第二发明，因矩形波的上升沿，下降沿的锐度，能够瞬间施加到放电起始电压，发光强度高的状态被保持一定期间，因此能够实现样品的原子化的高效率化。作为其结果，能够使发光强度提高，实现分析精度的提高。另外，通过将电压脉冲化而抑制等离子体温度的上升，并抑制被原子化的样品的分散。作为其结果，原子化的样品的密度提高，大气压等离子体所包含的被原子化的样品的密度也提高，发光强度提高。另外，由于交替地施加正的矩形脉冲和负的矩形脉冲，所以能够稳定地生成大气压等离子体。