[發明專利]等離子體用高頻電源及使用它的ICP發光分光分析裝置

有效

• 申請號: 201310471413.3
• 申請日: 2013-10-10
• 公開（公告）號: CN103781272A
• 公開（公告）日: 2014-05-07
• 發明（設計）人: 松下知義
• 申請（專利權）人: 株式會社島津制作所
• 主分類號: H05H1/46
• 分類號: H05H1/46;G01N21/73
• 代理公司: 北京林達劉知識產權代理事務所(普通合伙) 11277
• 代理人: 劉新宇

技術領域

本發明涉及一種等離子體用高頻電源及使用該等離子體用高頻電源的ICP(Inductive?Coupled?Plasma：電感耦合等離子體)發光分光分析裝置。

背景技術

在ICP發光分光分析裝置中，將試樣導入到等離子體火焰來進行激勵發光，利用衍射光柵使該發出的光發生波長色散并利用光檢測器進行檢測，由此獲取發光光譜。然后，根據發光光譜中出現的光譜線(亮線光譜)的波長的種類來對試樣中含有的元素進行定性分析(鑒定)，并且根據該亮線光譜的強度對該元素進行定量分析(例如參照專利文獻1)。

圖5是表示以往的ICP發光分光分析裝置的一例的概要結構圖。ICP發光分光分析裝置200具備：用于形成等離子體火焰22的發光分光分析用等離子體炬18、試樣氣體提供部44、等離子體用氣體提供部41、冷卻用氣體提供部42、檢測光的測光部43、用于提供高頻電流I的等離子體用高頻電源130以及對ICP發光分光分析裝置200整體進行控制的計算機(控制部)150。

發光分光分析用等離子體炬18具備：圓筒形狀的試樣氣體管11；圓筒形狀的等離子體用氣體管12，其以空出空間的方式覆蓋試樣氣體管11的外周面；圓筒形狀的冷卻劑氣體管13，其以空出空間的方式覆蓋等離子體用氣體管12的外周面；以及高頻感應線圈21，其在冷卻劑氣體管13的外周面的前端部分纏繞2～3圈。

等離子體用氣體提供部41使氬氣在試樣氣體管11的外周面與等離子體用氣體管12的內周面之間以比較低的速度向上方流通。由此，從形成在試樣氣體管11的外周面與等離子體用氣體管12的內周面之間的流路的上端部噴出氬氣，所噴出的氬氣由于被高頻感應線圈21所形成的高頻電磁場加速的電子而發生電離，由此生成氬陽離子和電子。所生成的電子進一步撞擊氬，從而使電離增殖而在上端部形成穩定的等離子體火焰22。

冷卻用氣體提供部42使氬氣在等離子體用氣體管12的外周面與冷卻劑氣體管13的內周面之間以比較高的速度向上方流通。由此，從形成在等離子體用氣體管12的外周面與冷卻劑氣體管13的內周面之間的流路的上端部噴出氬氣，所噴出的氬氣在形成于上端部的等離子體火焰22的外側向上方流動。

而且，當分析試樣時，使試樣和氬氣在由試樣氣體管11的內周面圍成的空間中向上方流通。試樣隨著氬氣從試樣氣體管11的前端部噴出，從而被導入到等離子體火焰22。其結果是試樣中含有的化合物與等離子體火焰22接觸，由此化合物被原子化或者離子化從而進行激勵發光。

測光部43具有：殼體43a；聚光透鏡43b，其將從發光分光分析用等離子體炬18射出的光導入到殼體43a內部；衍射光柵43c，其使該光發生波長色散；以及光檢測器43d，其檢測發光光譜。

計算機150由CPU151和鍵盤、鼠標等輸入裝置52構成，基于由光檢測器43d檢測出的發光光譜，根據亮線光譜的波長的種類對試樣中含有的元素進行定性分析，并且根據該亮線光譜的強度對該元素進行定量分析。

另外，在如上所述的ICP發光分光分析裝置200中，設置有用于向高頻感應線圈21提供高頻電流I的等離子體用高頻電源130。等離子體用高頻電源130具備：殼體131，其具有開口部131a、131b；高頻電路板132，其配置在殼體131的內部；以及冷卻用風扇133，其配置在殼體131的開口部131a附近。

殼體131是具有內部空間的長方體形狀(例如50cm×20cm×35cm)，在其下表面形成有開口部131a，并且在其上表面形成有開口部131b。

高頻電路板132具有兩片平板形狀的FR4(Flame?Retardant?Type(阻燃劑型)4，熱傳導率0.33W/mk)制的基板(例如30cm×20cm×1.6mm)，在基板的上表面安裝有用于向高頻感應線圈21提供高頻電流I的元件即晶體管、大型的電容器、放大電路等。另外，涂布有普遍使用的潤滑脂(熱傳導率0.9W/mk)。而且，高頻電路板132被配置在殼體131的內部的中央部。

冷卻用風扇133被配置成在開口部131a附近、吸氣側為下側而排氣側為上側。而且，通過風扇的旋轉使空氣從殼體131的開口部131a通過殼體131的內部向殼體131的開口部131b流通。

根據這種等離子體用高頻電源130，在提供高頻電流I時高頻電路板132的元件發熱，因此通過使冷卻用風扇133進行旋轉而使空氣流通，由此散出高頻電路板132的元件所產生的熱。