[發明專利]ICP質譜分析裝置

有效

• 申請號: 201680076005.X
• 申請日: 2016-06-24
• 公開（公告）號: CN108474761B
• 公開（公告）日: 2020-07-17
• 發明（設計）人: 中野智仁
• 申請（專利權）人: 株式會社島津制作所
• 主分類號: G01N27/62
• 分類號: G01N27/62;H01J49/10
• 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

提供如下一種ICP質譜分析裝置：在進行冷卻水系統的氬氣吹掃時，能夠抑制氬氣的消耗量和氬氣源的供給壓力的變動地有效地排出殘留水。構成為具備裝置主體部(1)、冷卻水系統(2)以及氬氣供給系統(3)，其中，冷卻水系統(2)對包括高頻電源(12)、高頻線圈(18)以及樣品導入部(13)的需要冷卻的被冷卻構造部供給來自水源(20)的冷卻水，設置有主閥(V0)、具有吹掃閥(V1)的吹掃氣體流路(32)以及被設置在比吹掃氣體流路(32)的合流點(G)靠下游側的位置的中間閥(V2、V3)，被冷卻構造部在比中間閥(V2、V3)靠下游側的位置連接于水冷用配管的流路，閥控制部(35)進行以下的間歇吹掃控制：在輸送氬氣時使中間閥(V2、V3)間歇性地打開和關閉來在中間閥(V2、V3)的上游側重復進行氬氣的蓄壓和釋放。

技術領域

本發明涉及一種利用高頻感應耦合等離子體使試樣離子化來進行質譜分析的ICP(Inductively coupled plasma：電感耦合等離子體)質譜分析裝置(也稱為ICP-MS)。

背景技術

ICP質譜分析裝置作為能夠高靈敏度地進行多元素分析的分析裝置而廣為周知，且被利用于廣泛領域內的元素分析(例如參照專利文獻1)。圖6示出普通的ICP質譜分析裝置的裝置結構。

ICP質譜分析裝置100主要具備等離子體噴槍11、高頻電源12、樣品導入部13、具備質譜儀的質譜分析部14、氣體流量控制部15以及裝置主體控制部16，利用這些部件來構成裝置主體部1。而且，裝置主體部1連接有在使用ICP質譜分析裝置100時需要的冷卻水系統2和氬氣供給系統3。

詳細敘述ICP質譜分析裝置100的裝置主體部1。氣體流量控制部15進行從霧化器19供給的試樣氣體和從氬氣供給系統3經由氣體用配管31供給的等離子體生成用的氬氣等的流量控制。等離子體噴槍11具備：多重圓筒狀的反應管17，其被供給由氣體流量控制部15進行流量控制后的等離子體氣體(氬氣)和試樣氣體；以及高頻線圈18，其被卷繞于反應管17的外周。

高頻電源12連接于高頻線圈18，在使等離子體氣體和試樣氣體流入到等離子體噴槍11中的狀態下對高頻線圈18施加高頻電壓，由此產生等離子體來將試樣氣體離子化。

利用真空泵(未圖示)使樣品導入部13變為減壓狀態，樣品導入部13沿著采樣錐13a的中心軸線從試樣導入孔引入在等離子體噴槍11中被離子化的試樣離子。質譜分析部14與樣品導入部13相比維持為高真空，在四極14a等中對從樣品導入部13引入的試樣離子進行質量分離，并且利用離子檢測器14b對該試樣離子進行質譜分析。

裝置主體控制部16由具備輸入裝置(鍵盤、鼠標等)、顯示裝置(液晶面板等)以及輸入輸出接口的計算機裝置構成，用于進行裝置主體部1各部的設定、命令輸入、控制以及由離子檢測器14b檢測到的數據的處理。

在這種ICP質譜分析裝置100中，通過感應加熱將用于產生等離子體的等離子體噴槍11的反應管17變為高溫，但除此以外，與等離子體噴槍11對置的樣品導入部13、高頻線圈18、內置于高頻電源12的高頻電源基板12a也變為高溫。

因此，除等離子體噴槍11的反應管17以外的樣品導入部13、高頻線圈18以及高頻電源12需要冷卻，通過從冷卻水系統2供給冷卻水，來防止樣品導入部13的銅制的采樣錐13a以及銅制的高頻線圈18的腐蝕和熔解，并且防止由內置于高頻電源12的高頻電源基板12a的發熱導致的故障。

圖7是表示冷卻水系統2和氬氣供給系統3的配管系統的圖。關于冷卻水系統2的水冷用配管，從具有輸送冷卻水的循環泵的冷卻器(chiller)(水源)20經由流路21連接于主閥V0。主閥V0的下游側連接于流路22，流路22分支為兩個流路并連接于第一中間閥V2、第二中間閥V3。用于與高頻電源12連結的流路(旁通流路)23連接于第一中間閥V2。用于對高頻電源12(高頻電源基板12a)進行冷卻的流路(高頻電源冷卻流路)24連接于第二中間閥V3。