順序型icp發(fā)光分光分析裝置和測定波長校正方法
【專利摘要】提供順序型ICP發(fā)光分光分析裝置和測定波長校正方法，不需要分光器的溫度校正機構和機械地移動檢測器的機構等。該順序型ICP發(fā)光分光分析裝置將波長不同的多個氬發(fā)光線作為基準波長而持續(xù)進行測定的結果取得基準波長的伴隨時間經(jīng)過的波長峰值位置的位移量(時間依存性)和基準波長的每個波長的位移量(波長依存性)。進而，控制部(40)計算測定對象元素的檢量線生成時設定的各測定波長的波長峰值位置的位移量作為衍射光柵(22a)相對于初始位置的移動位置的校正量，進行相對于初始位置校正與測定波長的波長峰值位置對應的衍射光柵(22a)的移動位置的測定波長校正。
【專利說明】
順序型ICP發(fā)光分光分析裝置和測定波長校正方法
技術領域
[0001]本發(fā)明涉及在感應耦合等離子體(ICP)中導入試樣并進行試樣中包含的元素的定性/定量分析的順序型ICP發(fā)光分光分析裝置和測定波長校正方法。
【背景技術】
[0002]在試樣中包含的元素的定性/定量分析時使用ICP發(fā)光分光分析裝置。在ICP發(fā)光分光分析裝置中，使用如下的分光器:在等離子體炬(plasma torch)中導入氬等氣體和試樣溶液，通過施加高頻而產(chǎn)生等離子體，對產(chǎn)生的等離子體光進行分光。
[0003]利用分光器使該等離子體光分光為元素特有的波長，利用檢測器測定該波長的發(fā)光強度。為了抑制可能由于與溫度變化對應的衍射條件等的變化而產(chǎn)生的峰值位置的漂移(drift)，分光器等光學系統(tǒng)一般配置在具有溫度調整機構的箱體(恒溫槽)中，進行控制以使得溫度恒定。
[0004]為了使恒溫槽內(nèi)的溫度恒定，一般設置包含加熱器、送風風扇、溫度傳感器、溫度控制器等的溫度調整機構，控制成恒定溫度(高于室溫的溫度)。通過成為高于室溫的溫度，不需要冷卻功能，能夠在某種程度上抑制溫度調整機構的成本(參照專利文獻I)。
[0005]專利文獻2涉及能夠通過包含多個微小受光元件的檢測器同時測定多個波長的多波長型(階梯(echelle)型)ICP發(fā)光分光分析裝置。在本文獻中，通過機械地微調整遙測鏡的角度，減輕由于溫度變化等而引起的檢測器的圖像的位置偏移的影響。即，在背景測定時和試樣測定中的兩個時點捕捉基于氬發(fā)光的分光圖像。根據(jù)兩個分光圖像的信息計算位置偏移的大小和方向，對遙測鏡(telemeter)的角度進行微調整，使二維檢測面上的分光圖像的位置大致維持在同一部位。
[0006]專利文獻1:日本特開平11-153543號公報
[0007]專利文獻2:日本特開2007-155631號公報
[0008]關于專利文獻I所公開的技術，為了抑制由于溫度變化而導致的衍射條件的變化而將溫度傳感器、加熱器、送風風扇等部件配置在裝置內(nèi)的某處等的配置條件很難通過解析的方式求出，所以，一般通過反復試驗的方式來決定。
[0009]在改良裝置的情況下，一般需要針對上述各種部件變更其配置條件。但是，每當配置條件變更時，都需要進行確認實驗等，作業(yè)量龐大，其針對裝置改良成為過大的制約條件。
[0010]專利文獻2的技術限定為多波長型ICP發(fā)光分光分析裝置。并且，遙測鏡這樣的光學元件的角度和位置的調整需要致動器等機構，會導致成本的增大等。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]本發(fā)明提供不需要分光器的溫度調整機構和機械地移動檢測器的機構等的順序型ICP發(fā)光分光分析裝置和測定波長校正方法。
[0012]本發(fā)明的順序型ICP發(fā)光分光分析裝置具有:感應耦合等離子體產(chǎn)生部，其通過感應耦合等離子體對元素進行原子化或激勵，得到所述元素的發(fā)光線;分光器，其取入所述發(fā)光線后，利用衍射光柵進行分光并檢測；檢測部，其檢測由所述分光器分光后的所述發(fā)光線；以及控制部，其根據(jù)由所述檢測部檢測到的所述發(fā)光線的波長峰值位置，進行測定對象元素的分析，所述控制部根據(jù)作為將波長不同的多個氬發(fā)光線作為基準波長持續(xù)進行測定的結果而得到的，所述基準波長的伴隨時間經(jīng)過的波長峰值位置的位移量(時間依存性)和所述基準波長的每個波長的位移量(波長依存性)，計算所述測定對象元素的檢量線生成時設定的各測定波長的波長峰值位置的位移量作為所述衍射光柵相對于初始位置的移動位置的校正量，進行相對于初始位置校正所述衍射光柵的與所述測定波長的波長峰值位置對應的移動位置的測定波長校正。
[0013]這樣使用基準來檢測波長峰值，能夠校正溫度依存性，不需要通常需要的分光器的溫度調整機構，所以，能夠使順序型ICP發(fā)光分光分析裝置主體小型化。
[0014]作為本發(fā)明的順序型ICP發(fā)光分光分析裝置的一個方式，例如，作為所述校正量計算時使用的所述基準波長，使用所述測定對象元素的測定波長的波長峰值位置附近的波長。
[0015]作為本發(fā)明的順序型ICP發(fā)光分光分析裝置的一個方式，例如，多個所述基準波長屬于未知試樣的測定波長的短波長側區(qū)域和長波長側區(qū)域。
[0016]作為本發(fā)明的順序型ICP發(fā)光分光分析裝置的一個方式，例如，多個所述基準波長屬于未知試樣的測定波長的短波長側區(qū)域和長波長側區(qū)域中的任意一方。
[0017]在本發(fā)明的測定波長校正方法中，順序型ICP發(fā)光分光分析裝置具有:感應耦合等離子體產(chǎn)生部，其通過感應耦合等離子體對元素進行原子化或激勵，得到所述元素的發(fā)光線;分光器，其取入所述發(fā)光線后，利用衍射光柵進行分光并檢測;檢測部，其檢測由所述分光器分光后的所述發(fā)光線；以及控制部，其根據(jù)由所述檢測部檢測到的所述發(fā)光線的波長峰值位置，進行測定對象元素的分析，在所述順序型ICP發(fā)光分光分析裝置中，將波長不同的多個氬發(fā)光線作為基準波長而持續(xù)進行測定，使用所述基準波長的伴隨時間經(jīng)過的波長峰值位置的位移量(時間依存性)和每個波長的位移量(波長依存性)，計算所述測定對象元素的檢量線生成時設定的各測定波長的波長峰值位置的位移量作為所述衍射光柵相對于初始位置的移動位置的校正量，相對于初始位置校正所述衍射光柵的與含有所述測定對象元素的未知試樣的測定時的所述測定波長的波長峰值位置對應的移動位置。
[0018]根據(jù)本發(fā)明，由于不需要追加分光器的溫度調整機構或對光學元件要素附加的調整機構，所以，能夠實現(xiàn)順序型ICP發(fā)光分光分析裝置主體的小型化，能夠抑制成本，裝置的改良等也容易，并且，如上所述能夠高精度地校正測定波長，所以，峰值波長的檢測精度提尚O
【附圖說明】
[0019]圖1是示出本發(fā)明的順序型ICP發(fā)光分光分析裝置的一個實施方式的概念圖。
[0020]圖2的(a)是示出波長的偏差率(=△λ/λ)的時間變化的概念圖，圖2的(b)是示出波長的峰值位移量A P的波長依存性的概念圖。
[0021]圖3的(a)是選擇僅屬于測定對象元素的測定波長λχ的短波長側區(qū)域的波*AArl、AAr2作為基準波長的情況的例子，圖3的(b)是選擇僅屬于測定對象元素的測定波長λχ的長波長側區(qū)域的波長λΑτ 1、λΑτ 2作為基準波長的情況的例子。
[0022]標號說明
[0023]10:感應耦合等離子體產(chǎn)生部；11:噴霧室；12:噴霧器;13:等離子體炬；14:高頻感應線圈；15:氣體控制部；16:高頻電源；20:分光器;21:入射窗；22:光學部件;22a:衍射光柵;24:檢測器(檢測部)；40:控制部;50:試樣容器;50a:試樣溶液;60:等離子體;A:順序型ICP發(fā)光分光分析裝置。
【具體實施方式】
[0024]下面，根據(jù)圖1、圖2詳細敘述本發(fā)明的順序型ICP(感應耦合等離子體)發(fā)光分光分析裝置和測定波長校正方法的優(yōu)選實施方式。
[0025]圖1是示出順序型ICP發(fā)光分光分析裝置A的一個實施方式的概念圖。順序型ICP發(fā)光分光分析裝置A除了激勵測定對象的元素的感應耦合等離子體產(chǎn)生部10以外，還具有分光器20和控制部40。
[0026]感應耦合等離子體產(chǎn)生部10大致由噴霧室11、噴霧器12、等離子體炬13、高頻感應線圈14、氣體控制部15、高頻電源16構成。
[0027]分光器20具有入射窗21、衍射光柵、凹面鏡等光學部件22、以及檢測器(檢測部)24。在光學部件22中包含衍射光柵22a，未圖示的驅動機構如箭頭X所示使衍射光柵22a旋轉，通過調整其角度(位置)，對入射到分光器20的來自等離子體的光進行分光，能夠取出與特定元素對應的特定波長的發(fā)光線。
[0028]控制部40是計算機等，用以控制順序型ICP發(fā)光分光分析裝置A整體，根據(jù)作為檢測對象的各元素的發(fā)光波長對分光器20進行控制，測定各測定對象元素的每個波長的發(fā)光強度和按照每個對象元素分別設定的背景波長位置的發(fā)光強度。
[0029]供給到噴霧器12內(nèi)的運載氣體(carrier gas)(氬)例如以0.8L/min的速度從噴霧器12的前端向噴霧室11內(nèi)噴出。由于運載氣體的負壓抽吸，試樣容器50的試樣溶液50a被吸起，從噴霧器12的前端噴射試樣。被噴射的試樣溶液50a在噴霧室11內(nèi)實現(xiàn)粒子的均一化和氣流的穩(wěn)定化，被引導至呈圓筒管構造的等離子體炬13。
[0030]然后，通過對高頻感應線圈14施加來自高頻電源16的高頻電流，試樣溶液50a的試樣分子(或原子)在等離子體60內(nèi)被加熱、激勵而發(fā)光。高頻電流的頻率一般為27.12MHz或40MHz，高頻功率為500W?2000W左右。
[0031]由試樣溶液50a的分析對象元素的等離子體60進行原子化或激勵后的發(fā)光線經(jīng)由入射窗21入射到分光器20內(nèi)。在分光器20中進行分光而檢測到的發(fā)光線測定信息在控制部40中進行數(shù)據(jù)處理并解析，根據(jù)其波長進行試樣溶液50a中包含的元素(例如微量雜質元素)的定性分析，并根據(jù)其強度進行定量分析。在試樣溶液50a中包含后述標準試樣和未知試樣等。
[0032]在所述測定期間中，如果順序型ICP發(fā)光分光分析裝置A的狀態(tài)、環(huán)境等完全沒有變化，則各測定對象元素的波長峰值位置(規(guī)定峰值出現(xiàn)的波長的位置)應該不產(chǎn)生漂移(偏移)，但是，現(xiàn)實的裝置的狀態(tài)、環(huán)境等始終變化。特別是基于溫度影響而導致的峰值波長的漂移較大，期望盡可能地抑制經(jīng)時的溫度變化。因此，如上所述，以往通過設置收納分光器的恒溫槽、溫度調整機構等，在用于使順序型ICP發(fā)光分光分析裝置的溫度、特別是分光器20的溫度恒定的方面下工夫。
[0033]在本實施方式中，通過使用預先得到的氬和標準試樣中的測定對象元素的數(shù)據(jù)，掌握由于上述漂移而產(chǎn)生的位移量的時間依存性和波長依存性?？紤]這些依存性，計算未知試樣的測定對象元素的測定時刻t的、該元素的波長峰值位置的位移量△ P。將該位移量作為校正量，順序型ICP發(fā)光分光分析裝置A在未知試樣的測定時設定適當?shù)臏y定波長，能夠進行適當測定。
[0034]順序型ICP發(fā)光分光分析裝置A執(zhí)行具有以下工序的分析方法(包含測定波長校正方法)。
[0035]I)將波長不同的多個氬發(fā)光線的峰值波長作為基準(基準波長)，持續(xù)(優(yōu)選以一定時間間隔)進行測定，將理論值(理論波長)與實測值(測定出的基準波長)之間的偏差率與測定時刻一起進行存儲的工序(工序I)
[0036]2)根據(jù)工序I的連續(xù)多次(例如2次)測定中的偏差率和測定時刻，針對氬發(fā)光線計算指定時刻的基準波長的偏差率的工序(工序2)
[0037]3)使用標準試樣，在檢量線生成時將與測定對象元素的測定波長峰值位置對應的衍射光柵的旋轉位置作為初始值即衍射光柵的初始位置而與測定時刻一起進行存儲的工序(工序3)
[0038]4)在未知試樣測定時，根據(jù)當前時刻的工序2中計算出的基準波長的偏差率與標準試樣測定時刻的工序2中計算出的基準波長的偏差率的差分，求出基準波長的峰值位移量，根據(jù)該峰值位移量的波長依存性計算測定波長的校正量的工序(工序4)
[0039]5)根據(jù)工序3中的初始值和工序4中的校正量，以與未知試樣中的元素的測定波長峰值位置對應的方式計算相對于衍射光柵的初始位置的校正量的工序(工序5)
[0040]6)根據(jù)工序5設定分光器的參數(shù)(設定衍射光柵22a的移動位置)，測定未知試樣中的元素的發(fā)光強度的工序(工序6)
[0041 ]在本實施方式中，未示出使分光器20保持恒定溫度的包含恒溫槽或加熱器等的溫度調整機構，因為這些要素能夠省略。下面，依次說明本實施方式的順序型ICP發(fā)光分光分析裝置A進行的分析方法。
[0042]—般情況下，順序型ICP發(fā)光分光分析裝置的從測定開始到測定完成的工作時間包含測定時間和非測定時間。測定時間是進行試樣的對象元素的測定的時間，非測定時間是不進行試樣的測定而進行噴霧器12等試樣導入系統(tǒng)的清洗的時間、或下一個試樣的準備完成之前的等待時間。一般情況下，測定時間和非測定時間交替設置。
[0043]在通過順序型ICP發(fā)光分光分析裝置進行定量分析的情況下，最初進行包含濃度已知的元素的標準試樣的測定，決定與各測定元素的測定波長峰值位置對應的衍射光柵的移動位置，生成定量測定用的檢量線。接著，通過測定本來應該定量分析的測定對象即未知試樣中的對象元素的發(fā)光強度并參照檢量線，能夠計算未知試樣中的對象元素的濃度。
[0044]如上所述，由于工作中的裝置的狀態(tài)、環(huán)境等始終變化，所以，未知試樣測定時的各元素的波長峰值位置根據(jù)測定本來應該作為基準的標準試樣時的峰值位置而變動(產(chǎn)生漂移)。該變動的量即位移量具有由于測定時間而變動的時間依存性，并且具有依存于波長自身的波長依存性。圖2示意地示出該情況，其中圖2的(a)是示意地示出相對于測定時刻t的波長峰值位置的偏差率A λ/λ的變化(時間依存性)的曲線圖，圖2的(b)是示意地示出將時刻tl的偏差率Δ λ/λ(?1)與時刻t2的偏差率Δ λ/λ(?2)之差定義為峰值位移量(Δ P)時的波長依存性的曲線圖。如后所述，時刻tl例如是標準試樣的測定時刻(檢量線生成時刻)，時刻t2是未知試樣的測定時刻。并且，由于各測定對象元素的波長峰值位置的位移量不僅具有時間依存性，還具有波長依存性，所以，在本實施方式中，不僅使用單純的位移量A λ，還使用考慮了波長自身的偏差率(A λ/λ)和按照基準波長求出的峰值位移量△ P作為相對于初始位置校正波長峰值位置的變動的指標。
[0045]但是，在由等離子體炬13生成的等離子體60中，不僅存在由于本來的定性/定量分析對象即元素而引起的發(fā)光線，還存在由于形成等離子體而被導入的氬(氬原子)的發(fā)光線。即，即使在非測定時間沒有試樣的導入，在等離子體60中也存在氬發(fā)光線。在本發(fā)明中，針對不是直接的測定/分析對象的、該氬發(fā)光線捕捉上述時間依存性和波長依存性，將其作為基準對未知試樣中的測定對象元素的測定波長進行校正。
[0046]S卩，本實施方式的順序型ICP發(fā)光分光分析裝置A從測定開始起按照一定時間反復自動將波長不同的多個氬(等離子體形成/試樣導入氣體)發(fā)光線的峰值波長作為基準波長而持續(xù)進行測定。然后，控制部40將各個測定時刻和波長峰值位置的偏差率(這里是測定出的基準波長與理論值之差除以該基準波長而得到的值)存儲在其存儲裝置(存儲器)中。在理論值中具有由例如 NIST(Nat1nal Institute of Standards and Technology)提不的峰值波長的值(理論波長)。在后述不進行標準試樣和未知試樣的測定的時間段持續(xù)進行該氬的波長峰值位置的偏差率的存儲。
[0047]實際上，操作員在順序型ICP發(fā)光分光分析裝置A中放置標準試樣，操作控制部40并開始測定。
[0048]控制部40針對反復測定出的氬的各基準波長，將其峰值位置(峰值波長)的偏差率和測定時刻作為基準峰值信息存儲在存儲裝置中(工序I)。然后，控制部40根據(jù)多個(例如2個)所存儲的各波長峰值位置的偏差率和測定時刻，計算任意時刻的各基準波長的波長峰值位置的偏差率(工序2)。
[0049]在測定對象元素的標準試樣SI的測定中，在進行了測定波長的峰值檢測時，控制部40將與峰值位置相當?shù)难苌涔鈻?2a的旋轉位置作為初始位置，與測定時刻一起進行存儲。然后，針對改變了包含測定對象元素的各種含有元素的濃度的其他標準試樣S2、S3、…，依次同樣進行測定，將各測定波長的衍射光柵的22a的初始位置和測定時刻與檢量線一起進行存儲(工序3)。
[0050]在標準試樣的測定后進行未知試樣的測定。這里，在未知試樣的測定時刻t2(通常為當前時刻)，通過工序2，由控制部40計算氬的基準波長的波長峰值位置的偏差率。并且，在標準試樣的測定時刻tl，也通過工序2，由控制部40計算氬的基準波長的波長峰值位置的偏差率。標準試樣的測定時刻的基準波長的波長峰值位置的偏差率與未知試樣的測定時刻(通常為當前時刻)的基準波長的波長峰值位置的偏差率的差分成為各基準波長的峰值位移量。對該基準波長的峰值位移量的波長依存性進行直線近似，根據(jù)所得到的近似曲線求出任意測定波長的峰值位移量，根據(jù)該峰值位移量的波長依存性計算測定波長的校正量(工序4)。
[0051 ]在標準試樣測定后，在測定未知試樣時，在非測定時間內(nèi)也反復測定氬。
[0052]為了得到近似曲線而進行直線近似的式子的參數(shù)a、b例如能夠通過最小二乘法求出。例如，在氬的兩個基準波長為λΑ?τΙ和λΑι.2、這兩個基準波長的峰值位移量分別為Δ p1、Δ p2的情況下(參照圖2的(b))，以下的近似式(I)成立，所以能夠得到參數(shù)a、b。
[0053]【數(shù)學式I】
[0054]Δ pi = aXAAri+b
[0055]Δ p2 = aXAAr2+b(I)
[0056](一般式為Ap = aXA+b)
[0057]圖2的(a)中描繪的各曲線(曲線圖)表示氬的基準波長的波長峰值位置的偏差率的時間變化(時間依存性)。即，曲線I表示氬的波長中的一個基準波長λ/^的波長峰值位置的偏差率△ λΑι?/λΑι!的時間依存性。曲線2表不氬的另一個基準波長λΑι.2的波長峰值位置的偏差率AAAr2/AAr2的時間依存性。例如，如果設標準試樣測定時刻為tl、未知試樣測定時刻為t2，則關于曲線I，標準試樣測定時刻tl的Δ AArl(tl)/AArl與未知試樣測定時刻t2的Δ λΑπ(?2)/λΑι!之差成為波長λΑι!的峰值位移量 Δ ρι( = Δ λΑΓ?(?2)/λΑΓ1- Δ λΑτ?(?1 )/λΑΓ?)。同樣，關于曲線2，標準試樣測定時刻11的△ λΑ?2 (11) /λΑ?2與未知試樣測定時刻12的△ λΑ?2 (12) /λ.Ατ2之差成為波長λ.Ατ2 的峰值位移量 Δ ρ2( = Δ λΑΓ2(?2)/λΑΓ2- Δ Ααγ2 ( 11 ) /^Ar2 )。
[0058]圖2的(b)設橫軸為波長對針對這兩個曲線分別得到的峰值位移量△p進行曲線圖化。根據(jù)連接這2點的直線，能夠計算任意波長的峰值位移量△ p。即，如果未知試樣測定時的各測定波長為上述任意波長，則能夠計算從標準試樣測定時的峰值位置起以何種量位移、即所謂的峰值位移量。在圖2的(b)中，控制部40將一個基準波長AArl設定在測定波長的短波長側區(qū)域，將另一個基準波長AAr2設定在測定波長的長波長側區(qū)域，計算相對于位于兩個基準波長之間的未知試樣測定時的測定波長λχ的峰值位移量△ ΡΧ。
[0059]然后，在未知試樣的測定時，控制部40針對各測定元素的測定波長，計算使衍射光柵22a相對于工序3中求出的標準試樣的對象元素測定時的衍射光柵22a的初始位置以根據(jù)上述工序4中求出的峰值位移量計算出的測定波長的校正量進行移動的校正量(工序5)。即，控制部40將峰值位移量換算成衍射光柵22a的位置校正量，在未知試樣測定時，能夠從標準試樣測定時的初始位置起以位置校正量校正衍射光柵22a的位置。然后，控制部40通過使衍射光柵22a移動到規(guī)定移動位置，能夠在與標準試樣測定時相同的峰值位置條件下測定未知試樣的發(fā)光強度(工序6)。
[0060]如上所述，在順序型ICP發(fā)光分光分析裝置A中如箭頭X(參照圖1)所示變更衍射光柵22a的移動位置(或角度)來進行該校正?？刂撇?0向分光器20中設置的未圖示的旋轉移動機構發(fā)送控制信號，該旋轉移動機構使衍射光柵22a如箭頭X所示旋轉。
[0061]另外，在圖2的(b)中，關于選擇為基準波長的氬發(fā)光線的波長λΑη、λΑ?2，選擇屬于測定對象元素的測定波長λχ的短波長側區(qū)域和長波長側區(qū)域的雙方的區(qū)域的波長。但是，基準波長選擇屬于僅測定對象元素的測定波長的短波長側區(qū)域或長波長側區(qū)域中的任意一個區(qū)域的多個波長，也能夠進行同樣的校正。圖3的(a)示出選擇屬于測定對象元素的測定波長λχ的短波長側區(qū)域的兩個基準波長AArl、AAr2的情況的例子，圖3的(b)示出選擇屬于測定對象元素的測定波長λχ的長波長側區(qū)域的兩個基準波長AArl、AAr^情況的例子。
[0062]并且，在圖2、圖3中，控制部40使用不同的兩個氬的基準波長λΑη、λΑτ2，計算未知試樣的測定波長的峰值位移量A ρ。但是，要使用的氬的基準波長的數(shù)量不限于兩個，也可以使用三個以上的基準波長。即，在圖2的(b)、圖3的(a)、(b)中，根據(jù)3點以上的峰值位移量△P，通過最小二乘法，也能夠求出波長依存性的直線。
[0063]在本實施方式中，控制部40持續(xù)測定氬的波長不同的多個波長的發(fā)光線的波長峰值位置，根據(jù)該各波長的氬的波長峰值位置的時間依存性，針對檢測測定對象元素的發(fā)光線的波長峰值位置的時間的變化，控制部40相對于初始位置校正與含有測定對象元素的未知試樣的測定波長對應的衍射光柵22a的移動位置。具體而言，如圖2的(a)的曲線I或曲線2所示，控制部40例如計算標準試樣的測定時刻tl的氬的各發(fā)光線的波長峰值位置與未知試樣的測定時刻t2的氬的相應各發(fā)光線的波長峰值位置之間的位移量，計算未知試樣的各測定元素的測定波長的時間依存性的校正量。由此，順序型ICP發(fā)光分光分析裝置A能夠通過適當?shù)难苌涔鈻?2a的移動位置即適當?shù)臏y定波長，測定未知試樣中的測定對象元素。
[0064]進而，在本實施方式中，控制部40針對多個不同的波長，通過將氬發(fā)光線的波長峰值位置作為基準波長而持續(xù)進行測定，按照每個不同波長測定位移量，使用測定波長附近(測定波長的波長峰值位置附近)的基準波長的位移量計算測定波長的波長依存性的校正量。具體而言，控制部40分別在不同的基準波長λΑι.1、λΑτ2中計算偏差率△ λ/λ。這里，控制部40針對基準波長算標準試樣測定時刻tl的偏差率AAArl(tl)/AArl和未知試樣測定時刻t2的偏差率Δ λΑι.ι(?2)/λΑι.ι。進而，控制部40計算兩個偏差率的差即峰值位移量Δ ρι(=
Δ λΑτ?(?2)/λΑτ1- Δ λΑτ?(?1 )/λΑτ?) ο
[0065]并且，控制部40針對基準波長λΑ?2，計算標準試樣測定時刻tl的偏差率Δ AAr2(tl)/AAr2和未知試樣測定時刻t2的偏差率AAAr2(t2)/AAr2。進而，控制部40計算兩個偏差率的差即峰值位移量 Δ P2 ( = Δ Ααγ2 ( t2 ) /λΑΓ2~ Δ Ααγ2 ( 11 ) /λΑΓ2 )。
[0066]S卩，控制部40通過分別針對不同的基準波長計算峰值位移量，能夠計算不僅考慮了時間依存性、還考慮了波長依存性的測定波長的校正量。由此，順序型ICP發(fā)光分光分析裝置A能夠利用更加適當?shù)难苌涔鈻?2a的移動位置、即更加適當?shù)臏y定波長，測定未知試樣中的測定對象元素。
[0067]這里，優(yōu)選從測定對象元素的測定波長的波長峰值位置的附近選擇氬的基準波長。通過這種選擇，能夠高精度地校正測定波長。
[0068]在上述實施方式中，說明了通過將波長不同的多個氬發(fā)光線作為基準進行測定來提高峰值位移量的可靠性的做法。這里，來自衍射光柵22a的光存在衍射光和反射光(零次光)。將該零次光作為基準之一，能夠與氬發(fā)光線同樣進行測定并作為校正量。
[0069]并且，本發(fā)明還能夠應用于附帶自動采樣器(自動試樣采取裝置)的順序型ICP發(fā)光分光分析裝置。在該裝置中，在自動采樣器中設置多個未知試樣，連續(xù)實施多個未知試樣的測定。在這種裝置中，由于等待時間一般較少，所以，無法進行氬的基準峰值測定。
[0070]因此，在上述裝置的情況下，強制進行氬的基準峰值的測定。設定規(guī)定的氬的基準測定的時間間隔，在從上次的基準測定時刻經(jīng)過了規(guī)定時間后，中斷對象試樣的測定，進行基準測定。在基準測定實施后，再次開始對象試樣的測定。
[0071]另外，本發(fā)明還能夠應用于具有恒溫槽或包含加熱器、送風風扇、溫度傳感器、溫度控制器等的溫度調整機構的順序型ICP發(fā)光分光分析裝置。但是，通過省略恒溫槽或溫度調整機構，在變更配置條件時不需要進行確認實驗等，裝置的設計變更、改良等容易。還能夠削減成本。
[0072]并且，通過設置恒溫槽或溫度調整機構而成為高于室溫的溫度設定，增加光檢測中使用的傳感器的暗電流，存在沒有信號強度時的測定值(背景強度)增大、SB比(Signalto Background rat1)降低的現(xiàn)象。在本發(fā)明中，能夠抑制這種現(xiàn)象。
[0073]另外，本發(fā)明不限于上述實施方式，能夠適當進行變形、改良等。除此之外，上述實施方式中的各結構要素的材質、形狀、尺寸、數(shù)值、形態(tài)、數(shù)量、配置部位等只要能夠實現(xiàn)本發(fā)明即可，可以是任意的，沒有限定。
[0074]產(chǎn)業(yè)上的可利用性
[0075]根據(jù)本發(fā)明，能夠實現(xiàn)不需要分光器的溫度調整機構或機械移動光學元件的機構等的順序型ICP發(fā)光分光分析裝置和測定波長校正方法。
【主權項】
1.一種順序型ICP發(fā)光分光分析裝置，其具有: 感應耦合等離子體產(chǎn)生部，其通過感應耦合等離子體對元素進行原子化或激勵，得到所述元素的發(fā)光線； 分光器，其取入所述發(fā)光線后，利用衍射光柵進行分光并檢測； 檢測部，其檢測由所述分光器分光后的所述發(fā)光線；以及 控制部，其根據(jù)由所述檢測部檢測到的所述發(fā)光線的波長峰值位置，進行測定對象元素的分析， 所述控制部根據(jù)作為將波長不同的多個氬發(fā)光線作為基準波長持續(xù)進行測定的結果而得到的，所述基準波長的伴隨時間經(jīng)過的波長峰值位置的位移量和所述基準波長的每個波長的位移量，計算所述測定對象元素的檢量線生成時設定的各測定波長的波長峰值位置的位移量作為所述衍射光柵相對于初始位置的移動位置的校正量， 進行相對于初始位置校正所述衍射光柵的與所述測定波長的波長峰值位置對應的移動位置的測定波長校正。2.根據(jù)權利要求1所述的順序型ICP發(fā)光分光分析裝置，其中， 作為所述校正量計算時使用的所述基準波長，使用所述測定對象元素的測定波長的波長峰值位置附近的波長。3.根據(jù)權利要求1或2所述的順序型ICP發(fā)光分光分析裝置，其中， 多個所述基準波長屬于未知試樣的測定波長的短波長側區(qū)域和長波長側區(qū)域。4.根據(jù)權利要求1或2所述的順序型ICP發(fā)光分光分析裝置，其中， 多個所述基準波長屬于未知試樣的測定波長的短波長側區(qū)域和長波長側區(qū)域中的任意一方O5.一種測定波長校正方法， 順序型ICP發(fā)光分光分析裝置具有: 感應耦合等離子體產(chǎn)生部，其通過感應耦合等離子體對元素進行原子化或激勵，得到所述元素的發(fā)光線； 分光器，其取入所述發(fā)光線后，利用衍射光柵進行分光并檢測； 檢測部，其檢測由所述分光器分光后的所述發(fā)光線；以及 控制部，其根據(jù)由所述檢測部檢測到的所述發(fā)光線的波長峰值位置，進行測定對象元素的分析， 在所述順序型ICP發(fā)光分光分析裝置中， 將波長不同的多個氬發(fā)光線作為基準波長而持續(xù)進行測定， 使用所述基準波長的伴隨時間經(jīng)過的波長峰值位置的位移量和每個波長的位移量，計算所述測定對象元素的檢量線生成時設定的各測定波長的波長峰值位置的位移量作為所述衍射光柵相對于初始位置的移動位置的校正量， 相對于初始位置校正所述衍射光柵的與含有所述測定對象元素的未知試樣的測定時的所述測定波長的波長峰值位置對應的移動位置。
【文檔編號】G01N21/73GK106018383SQ201610181794
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年3月28日
【發(fā)明人】宮豐, 一宮豐
【申請人】日本株式會社日立高新技術科學