分光分析装置及び元素分析装置
【課題】小型化が可能で従来の回折格子や光学薄膜フィルターを使用した場合に比べて精度の高い測定が可能な分光分析装置を提供すること。
【解決手段】プラズマ発生装置によって創生されたプラズマ光を光源として光を光学系から入射させハーフミラー３３によって２方向に分け、第１のＢＰＦ３５と第２のＢＰＦ３６を透過させる。両ＢＰＦ３５，３６を透過したプラズマ光はそれぞれ第１及び第２の検出用素子２２，２３によって強度が検出される。第１の検出用素子２２によって第１のＢＰＦ３５を透過した光の強度が検出され、第２の検出用素子２３によって第２のＢＰＦ３６を透過した光の強度が検出される。そして、それらの検出値からバックグラウンド光を補正する。
【解決手段】プラズマ発生装置によって創生されたプラズマ光を光源として光を光学系から入射させハーフミラー３３によって２方向に分け、第１のＢＰＦ３５と第２のＢＰＦ３６を透過させる。両ＢＰＦ３５，３６を透過したプラズマ光はそれぞれ第１及び第２の検出用素子２２，２３によって強度が検出される。第１の検出用素子２２によって第１のＢＰＦ３５を透過した光の強度が検出され、第２の検出用素子２３によって第２のＢＰＦ３６を透過した光の強度が検出される。そして、それらの検出値からバックグラウンド光を補正する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は試料をプラズマ発光させることによって発生した試料中の元素特有のスペクトルを検出し、定性あるいは定量分析する分光分析装置及び元素分析装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
分光分析装置は、放射されたプラズマ光を分光器によって分光して元素特有のスペクト線に分け、その有無と強度を受光素子で検出し、光の強度を測定する事により試料に含まれる目的元素の定性あるいは定量分析を行うものである。
光分析装置では目的元素のスペクトルを分光器によって分光するようになっている。
従来の光分析装置の一例を特許文献として挙げる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平２−３１１３９号公報
【特許文献１】特開平７−２８６９６０号公報
【特許文献１】特開平２−２８５４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の分光分析装置として、回折格子（グレーティング）を用い波長分離を行っているタイプのものが市販されている。分光器の性能は主としてスリットの幅と回折格子の刻線数及び受光素子までの焦点距離で決まるものである。焦点距離に関していえばなるべくこれを長くして波長分離を行うことが線幅が小さくなるため望ましい。しかし、回折格子は反射型が一般的であり光の反射と干渉が繰り返され、なおかつそのように測定距離を長くすれば測定光量が減衰することとなってしまう。そのため、微小光の場合、十分な測定光が得られず結果として精度の低い検出となってしまうこととなっていた。更に、高分解能の実現は分光器の性能以外も高品質化が必要であり、測定距離を長くすることは装置が大型化することになってしまうことから一般に高分解能を実現した分光分析装置は高価格でもあった。
本発明は、上記課題を解消するためになされたものであり、その目的は、小型化が可能で従来の回折格子や光学薄膜フィルターを使用した場合に比べて精度の高い測定が可能な分光分析装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために請求項１に記載の発明では、任意の帯域の波長光のみを特異的に透過させるための１又は２以上の光学フィルターと、検出部とを備え、前記光学フィルターを透過させた光を前記検出部に検出させた検出値に基づいて同光学フィルターの透過特性に対応する特有の元素のスペクトルの定性分析あるいは定量分析を行うことをその要旨とする。
また、請求項２に記載の発明では請求項１に記載の発明の構成に加え、集光光学系を有することをその要旨とする。
また、請求項３に記載の発明では請求項２に記載の集光光学系はコリメートレンズを有することをその要旨とする。
また、請求項４に記載の発明では請求項１〜３に記載の発明の構成に加え、前記光学フィルターは求める帯域を含む所定範囲の波長光に透過性を有するサブ光学フィルターと、当該所定範囲において求める帯域の波長光に特化した狭い範囲の透過性能を有するメイン光学フィルターから構成されていることをその要旨とする。
また、請求項５に記載の発明では、請求項１〜４に記載の発明の構成に加え、前記光学フィルターの全てあるいは一部は干渉フィルターであることをその要旨とする。
また、請求項６に記載の発明では請求項５に記載の発明の構成に加え、前記干渉フィルターは、その中心波長が特有のスペクトルに対して長波長側に１ｎｍ以下シフトさせてあり、その半値波長幅が１．５ｎｍ以下であり、また光の入射角度が５度以下であることを特徴とする、
また、請求項７に記載の発明では請求項１又は２に記載の発明の構成に加え、入射された光はビームスプリッターによって少なくとも第１及び第２の方向に振り分けられ、第１の方向の光に基づいて第１の光学フィルターによって目的波長の発光強度を検出して定性分析あるいは定量分析を行うとともに、第２の方向の光に基づいて第２の目的波長の発光強度を検出して定性分析あるいは定量分析を行うことをその要旨とする。
また、請求項８に記載の発明では請求項７に記載の発明の構成に加え、前記ビームスプリッターはプリズムに挟持されていることをその要旨とする。
また、請求項９に記載の発明では請求項１〜８に記載の発明の構成に加え、液体電極プラズマ発生装置と組み合わせ、液体中に含まれる元素の定性分析あるいは定量分析を行うことをその要旨とする。
また、請求項１０に記載の発明では請求項９に記載の発明の構成に加え、バックグラウンド光の強度をリファレンスとして、目的とする元素の光強度を補正することをその要旨とする。
【０００６】
このような構成では、プラズマ発生装置によって創生された試料中に含まれる元素特有のスペクトルを含むプラズマ光を光源として光を光学系から入射させ１又は２以上の光学フィルターを透過させる。プラズマ発生装置は分光分析装置適用可能であれば特にプラズマの発生方式を限定するものではない。プラズマ光は光学フィルターの透過特性に対応する光のみが透過されて検出部に至ることとなる。逆に言えば、光学フィルターはプラズマ光のうち任意の帯域の波長光のみを特異的に透過させることとなる。従って、検出部は基本的に光学フィルターによって絞られた帯域の波長光のみの光を検出することとなる。この帯域は理論的にはバックグラウンド光を排除するために当該目的の特有スペクトルと一致することが望ましいが、現実にはバックグラウンド光を完全に排除するような特性の光学フィルターを作製するのは無理なので、できる限り当該目的の特有スペクトルを含むごく狭い帯域のみに透過特性が絞ることが好ましい。
入射光の中に、その帯域の波長光をスペクトルが含まれていれば検出部はそのスペクトルの光を検出していることとなる。そして、検出部によって検出した検出値に基づいてそのスペクトルの定性分析あるいは定量分析を行うこととなる。
【０００７】
上記光学フィルターは単独で構成されてもよく、複数の光学フィルターが組み合わされてもよい。一般的には単独の光学フィルターのみでごく狭いバンド幅のみを透過させる（つまり、それ以外の波長帯域を透過させないこと）光学フィルターを作製するのは困難であるため、複数の光学フィルターを組み合わせることが妥当である。
また、複数の光学フィルターを組み合わせる場合には光学フィルターは求める帯域を含む所定範囲の波長光に透過性を有するサブ光学フィルターと、当該所定範囲において求める帯域の波長光に特化した狭い範囲の透過性能を有するメイン光学フィルターから構成することが好ましい。上記のように求める特有スペクトルのごく狭いバンド幅のみを透過させるような光学フィルターを作製するのは困難であるためまず、目的の特有スペクトル位置を含む比較的広い範囲（例えば、数十〜１００ｎｍ程度）以外をサブ光学フィルターで透過させないように絞り、その絞った範囲内でメイン光学フィルターによって更に狭い範囲（半値幅で数ｎｍ以下）のみを透過させるような構成であれば設計が非常に楽だからである。
このような設計の光学フィルターを目的とするスペクトルに応じてプラズマ光の透過帯域の異なる適宜光学フィルターに変更（あるいは光学フィルターを含む測光部を交換）することで所望の特有スペクトルの定性分析あるいは定量分析が可能である。
【０００８】
また、光学フィルターの全てあるいは一部としては干渉フィルターが好ましい。特にメイン光学フィルターは干渉フィルターが好ましい。干渉フィルターは非常に狭い帯域（数ｎｍより小さな）にピンポイント的にバンド幅に透過特性を作ることが可能である。そのような非常に狭い帯域のみに透過特性を作ることによってバックグラウンド光の影響を極力抑制することとなる。
干渉フィルターとは、光のスペクトルから特定の波長光だけを選択し透過させるフィルターであって、任意の誘電体薄膜や金属薄膜を所望の透過特性を与えるために任意の順序で積層して構成される多層構造体である。
誘電体薄膜は親水性或いは非親水性の無機化合物であって、例えばＴｉＯ2（二酸化チタン）、Ｔａ2Ｏ5（五酸化タンタル）、ＺｒＯ2（酸化ジルコン）、Ａｌ2Ｏ3（酸化アルミニウム）、Ｎｂ2Ｏ5（五酸化ニオブ）、ＳｉＯ2（酸化ケイ素）、ＭｇＦ2（フッ化マグネシウム）等が挙げられる。
誘電体多層薄膜層の各膜厚は一般に数十ｎｍ〜数百ｎｍのオーダーとなる。
また、「金属薄膜層」は例えば金、銀、プラチナのような酸化されにくい金属光沢を有する金属のごく薄い膜構造体をいう。
これら誘誘電体薄膜及び金属薄膜の成膜方法に特に限定的な意味はないが一般的には蒸着法やスパッタリング法で成膜されることが好ましい。干渉フィルターは一般には基板となる透明なガラスやプラスチック表面に成膜される。
【０００９】
また、サブ光学フィルターはメイン光学フィルターほどの狭い範囲の透過性能を必要とするものではない。特に複数のフィルターを組み合わせるようなサブ光学フィルターならば干渉フィルターを使用するほどではない。例えば、所定の波長域に対する吸収と透過の特性を示す色ガラス、プリズムなどを使用することも可能である。
また、集光光学系にコリメートレンズを配置することは、特にメイン光学フィルターとして干渉フィルターを使用する場合に特に好ましい。つまり、干渉フィルターは光の入射角度に依存して透過率が変化してしまうので、なるべく光線を干渉フィルターに直交するように入射させることが好ましく、入射角度が５度以下に収まることが好ましい。また、コリメートレンズとは拡散光を平行光に変換するレンズである。
【００１０】
また、プラズマ光に含まれる元素特有の発光スペクトルの半値幅は1nmより小さいため、定精度をあげるためには、前記メイン光学フィルターの干渉フィルターの半値幅と発光スペクトルの半値幅を一致させることが望ましい。また、干渉フィルターの光学特性は入射角度依存性を持っているため、光を正確に垂直に入射させることが望ましい。しかし現実には、入射角度をある一定の幅におさえこむことが出来ても、正確に垂直にすることは困難である。そのため、集光系で光の入射角度を５度以下に制限し干渉フィルターの中心波長を入射光の角度分布を考慮して長波長側にシフトしておくことが好ましい。また、半値波長は、入射角度の幅内の任意の角度に対し、発光スペクトルの中心波長が干渉フィルターの半値幅内に入るように設計することが望ましい。具体的には、光の入射角度５度以下とし、長波長側に１ｎｍ以下シフトさせてあり、その半値波長幅が１．５ｎｍ以下であることが望ましい。
【００１１】
また、複数の特有スペクトルを検出したい場合には、例えば 集光光学系から入射された光をハーフミラーのようなビームスプリッターによって少なくとも第１及び第２の方向に振り分けて、第１の方向の光に基づいて第１の光学フィルターによって目的スペクトルの発光強度を測定するとともに、第２の方向の光に基づいて第２の光学フィルターによって目的スペクトルの発光強度を測定する。
第１および第２の光学フィルターが干渉フィルターである場合には上記のような角度依存性の点からビームスプリッターは入射された光が直交するようにちょうど４５度の角度に配置されることが好ましい。そのためにはビームスプリッターを２つのプリズムに挟持させるようにして正確に４５度の角度で配置することが精度の点で好ましい。
【００１２】
また、上記の分光分析装置をプラズマ発光源の一つである液体電極プラズマと組み合わせて元素分析装置を構成することは、小型化の点で好ましい。
【００１３】
上記のようにプラズマ光は光学フィルターの透過特性に対応する光のみが透過されて検出部に至ることとなる。しかし、検出される光は当該目的元素のスペクトル以外の成分、つまりバックグラウンド光をどうしても含んでしまう。そのため、目的元素の発光強度を検出して基準検出を算出するとともに、バックグラウンド光の発光強度を別に測定し、その検出値を補正値として前記基準検出値の補正を行うことが特に定量分析の観点から好ましい。
具体的な補正値の検出手段としては、例えば集光光学系から入射された光をハーフミラーのようなビームスプリッターによって少なくとも第１及び第２の方向に振り分けて、第１の方向の光に基づいて第１の光学フィルターによって目的元素の発光強度を検出して基準検出を算出するとともに、第２の方向の光に基づいてバックグラウンド光の発光強度を測定し、その検出値を補正値として前記基準検出値の補正を行うことが想定される。
また、バックグラウンド光の光強度を検出し、その検出値を補正値として前記基準検出値の補正を行うことが想定される。
【発明の効果】
【００１４】
上記各請求項に記載の発明によれば、光学フィルターを使って分光するようにしたため回折格子を使って分光する場合に比べて、小型化が可能でかつ測定光量が減衰しにくいため精度の高い測定が可能な分光分析装置を提供することができる。
また液体電極プラズマと上記分光分析装置を組み合わせることで、小型で精度の高い元素分析装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明における実施の形態の液体電極プラズマを用いた元素分析装置の構成のイメージ図。
【図２】実施の形態において液体電極プラズマ発生装置の概略を説明する断面図。
【図３】実施の形態において測光部の概略を説明する説明図。
【図４】実施の形態において算出部の概略を説明する説明図。
【図５】鉛を含むサンプル試料について得られるプラズマ光の波長とその強度を示すグラフ。
【図６】第１〜第３の色ガラスの可視光透過特性を示すグラフ。
【図７】実施例１の第１及び第２のＢＰＦの可視光透過特性を示すグラフ。
【図８】実施例２の可視光反射膜反射特性を示すグラフ。
【図９】実施例１の縦軸を光の強度とし横軸を濃度とした透過特性グラフ。
【図１０】実施例２の縦軸を光の強度とし横軸を濃度とした透過特性グラフ。
【図１１】従来例の縦軸を光の強度とし横軸を濃度とした透過特性グラフ。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明の実施の形態として例えば図１に示すような構成の元素分析装置１１を示す。元素分析装置１１は光源部１２、分光分析装置である測光部１３及び算出部１４から構成されている。本実施の形態の光源部１２は具体的には図２に示すようなプラズマ発生装置１５を備えている。プラズマ発生装置１５は絶縁性材料からなるベース１６上に通路１７が形成された絶縁性材料からなるチップ１８を重ね合わせることで基本的な外形が構成される。通路１７は中央に周囲よりも極端に断面積の小さな狭小部１９を備えている。通路１７の端部には一対の電極２０が通路内に挿入されている。通路１８内には分析される試料が溶解した導電性液体が収容されている。本実施例では導電性液体用の電解質として硝酸が使用されている。
このような構成のプラズマ発生装置１５では電極２０に所定の電圧を印加することで、狭小部１９に電流と電界が集中し発生する気泡中にプラズマが発生する。プラズマ光は試料中の目的元素のスペクトルを含む。
【００１７】
本実施の形態の測光部１３は具体的には図３に示すような筐体２１に保持された光学系と検出用素子２２，２３から構成されている。光学系は集光光学系２５と分光光学系２６から構成されている。集光光学系２５は集光レンズ２７とその前方に配置されたコリメートレンズ２８から構成されている。分光光学系２６はコリメートレンズ２８の前方に配置されている。分光光学系２６は３枚の第１〜第３の色ガラス２９〜３１と、一対のプリズム３２ａ，３２ｂと、プリズム３２ａ，３２ｂに挟持されたハーフミラー３３とプリズム３２ａ，３２ｂの出射面に貼着された一対の第１及び第２のバンドパスフィルター（以下、ＢＰＦとする）３５，３６から構成されている。第１及び第２のＢＰＦ３５，３６はベースプレート３７に蒸着によって成膜されている。
図３に示すように、入射された測定光は集光光学系２５によって平行化され、基本的には第１のＢＰＦ３５方向に直進する。そして、ハーフミラー３３によって透過光量の半分が反射され第２のＢＰＦ３６方向に直進する。第１及び第２のＢＰＦ３５，３６のそれぞれの光軸ｐ１，ｐ２は直交関係にある。
第１及び第２の検出用素子２２，２３はフォトダイオードから構成されており、第１及び第２のＢＰＦ３５，３６のそれぞれを透過してくる測定光の強度を検出する。
【００１８】
第１〜第３の色ガラス２９〜３１は測定光を第１及び第２のＢＰＦ３５，３６に到達するまでにある程度の帯域の波長光に絞る目的で配置される。つまり、所定の波長光を吸収し所定の波長光を透過させる作用をする光学フィルターである。第１〜第３の色ガラス２９〜３１の枚数は適宜変更可能である。
第１のＢＰＦ３５は目的元素のスペクトルを含むより狭い帯域の波長光に対する透過特性を有する干渉フィルターである。第２のＢＰＦ３６は第１のＢＰＦ３５に対して特性が若干ずれた同様に狭い帯域の波長光に対する透過特性を有する干渉フィルターである。
第１の検出用素子２２によって第１のＢＰＦ３５を透過した目的元素及びバックグラウンド光の強度が検出され、第２の検出用素子２３によってバックグラウンド光の強度が検出される。第１の検出用素子２２で得られた測定値と第２の検出用素子２３で得られた測定値との差を取ることでバックグラウンド光が概ねキャンセルされることとなる。
【００１９】
本実施の形態の算出部１４は図４に示すように演算部３８と出力部３９から構成されている。演算部３８はＣＰＵ（中央処理装置）や記憶装置及びその周辺装置によって構成されている。ＣＰＵは各種プログラムや入力された検出データに基づいて光強度を数値化するとともに、第１及び第２の検出用素子２２，２３のデータの差から数値の補正を行う。また、得られた数値に基づいて出力部３９に所定の出力動作を実行させる。出力部３９は例えばモニターやプリンターが挙げられる。
本実施の形態の元素分析装置１１では次のような効果を奏する。
（１）従来の液体電極プラズマを用いた元素分析装置１１のように精度を上げるための焦点距離を長くする必要がなく、装置の小型化が容易である。
（２）複数の光学フィルター（第１〜第３の色ガラス２９〜３１、第１及び第２のＢＰＦ３５，３６）を使用することによって非常に狭いスペクトルに対応した領域の光のみを透過させて検出することが容易に可能となる。
（３）バックグラウンド光を得るためにハーフミラー３３によって測定光を二分できるため、バックグラウンド光の補正が処理が容易である。
（４）干渉フィルターである第１及び第２のＢＰＦ３５，３６に入射する光線をコリメートレンズ２６によって平行化できるため、測定光が第１及び第２のＢＰＦ３５，３６に直交することとなって測定光が傾くことによる透過率が変化が生じにくい。
（５）ハーフミラー３３はプリズム３２ａ，３２ｂに挟持させるようにしているため、ハーフミラー３３配置作業においてハーフミラー３３を正確な角度（つまり光軸ｐ１，ｐ２が直交するように）に配置することが容易となり、また、プリズム３２ａ，３２ｂに挟持させるようにしているためハーフミラー３３に歪みが発生することがない。
（６）干渉フィルターの半値幅、中心波長は光の入射角度にあわせて、調整しているため、検出光量を大きくすることができ、測定精度が高い。
【００２０】
上記のような構成の元素分析装置１１において目的元素を鉛（Ｐｂ）とした場合の実施例を以下に説明する。
図５は鉛を含むサンプル試料についてプラズマ発生装置１５によって得られるプラズマ光の波長とその強度を示すグラフである。鉛のスペクトルは４０５．７８ｎｍであるためこの付近の光の強度が顕著に大きい。
このようなプラズマ光を分光分析装置１１によって分析した。
（実施例１）
実施例１で使用した第１〜第３の色ガラスＡ〜Ｃは図６の特性グラフに示す通りである。図６は縦軸を透過率とし横軸を波長とした透過特性グラフである。第１の色ガラスＡは主として３００ｎｍ〜５００ｎｍ付近の透過率が高く、５００ｎｍ付近から７００ｎｍ付近を全く透過させない（反射させる）特性を与えた肉眼による外観目視として青味がかったガラスである。第２の色ガラスＢは主として３００ｎｍ〜６５０ｎｍ付近の透過率が高く、７５０ｎｍ付近から可視域長波長側を全く透過させない特性を与えた肉眼による外観目視として水色がかったガラスである。第３の色ガラスＣは主として３８０ｎｍ付近から可視域長波長側の透過率が高く、３８０ｎｍ付近から可視域短波長側を全く透過させない特性を与えた肉眼による外観目視としてほとんど透明なガラスである。これらの特性はガラスに添加した染料の特性に由来する。
この第１〜第３の色ガラスＡ〜Ｃを組み合わせることで、可視域における透過帯域が図６に示すように３８０ｎｍ〜５００ｎｍ付近のみの可視光のみに絞られることとなる。
尚、この設定は一例であるため同じ目的元素や異なる目的元素であっても異なる特性とすることが可能である。
【００２１】
実施例１で使用した第１及び第２のＢＰＦは図７の特性グラフに示す通りである。図７は縦軸を透過率とし横軸を波長とした透過特性グラフである。実線で示す第１のＢＰＦは半値幅１．５ｎｍでピーク値の透過率が７３％（４０５．４ｎｍ）の透過特性とした。破線で示す第２のＢＰＦは半値幅０．６ｎｍでピーク値の透過率が５６％（４０１．８ｎｍ）の透過特性とした。第１及び第２のＢＰＦは３８０ｎｍ〜５００ｎｍの間にはこれ以外のピークはない。尚、この設定は一例であるため同じ目的元素や異なる目的元素であっても異なる特性とすることが可能である。
この実施例１について第１及び第２のＢＰＦのそれぞれを透過してくる光の強度を検出し、バックグラウンド光について補正した結果を図９に示す。
【００２２】
（実施例２）
実施例２では実施例１と同様に図６の特性の第１〜第３の色ガラスＡ〜Ｃを使用した。一方、第１及び第２のＢＰＦは図８の特性グラフに示す通りである。実線で示す第１のＢＰＦは半値幅３．８ｎｍでピーク値の透過率が６０％（４０６．６ｎｍ）の透過特性とした。破線で示す第２のＢＰＦは実施例１と同じ半値幅０．６ｎｍでピーク値の透過率が５６％（４０１．８ｎｍ）の透過特性とした。第１及び第２のＢＰＦは３８０ｎｍ〜５００ｎｍの間にはこれ以外のピークはない。
この実施例２について第１及び第２のＢＰＦのそれぞれを透過してくる光の強度を検出し、バックグラウンド光について補正した結果を図１０に示す。
【００２３】
上記実施例１と実施例２について、従来の分光器を使用した液体電極プラズマを用いた元素分析装置による分析結果（図１１）と比較する。
図９〜図１１は縦軸を光の強度とし横軸を目的元素（鉛）の濃度とした透過特性グラフである。図９及び図１０に示すように濃度に対して光の強度は正比例し、かつ同じ濃度であれば実施例は従来に較べて１０００倍ほどのオーダーでの強度を得ることが可能となっている。
【符号の説明】
【００２４】
１１…液体電極プラズマを用いた元素分析装置、１５…液体電極プラズマ発生装置、２５…集光光学系、２９〜３１…光学フィルターとしての第１〜第３の色ガラス、３５…光学フィルターとしての第１のＢＰＦ、３６…光学フィルターとしての第２のＢＰＦ。
【技術分野】
【０００１】
本発明は試料をプラズマ発光させることによって発生した試料中の元素特有のスペクトルを検出し、定性あるいは定量分析する分光分析装置及び元素分析装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
分光分析装置は、放射されたプラズマ光を分光器によって分光して元素特有のスペクト線に分け、その有無と強度を受光素子で検出し、光の強度を測定する事により試料に含まれる目的元素の定性あるいは定量分析を行うものである。
光分析装置では目的元素のスペクトルを分光器によって分光するようになっている。
従来の光分析装置の一例を特許文献として挙げる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平２−３１１３９号公報
【特許文献１】特開平７−２８６９６０号公報
【特許文献１】特開平２−２８５４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の分光分析装置として、回折格子（グレーティング）を用い波長分離を行っているタイプのものが市販されている。分光器の性能は主としてスリットの幅と回折格子の刻線数及び受光素子までの焦点距離で決まるものである。焦点距離に関していえばなるべくこれを長くして波長分離を行うことが線幅が小さくなるため望ましい。しかし、回折格子は反射型が一般的であり光の反射と干渉が繰り返され、なおかつそのように測定距離を長くすれば測定光量が減衰することとなってしまう。そのため、微小光の場合、十分な測定光が得られず結果として精度の低い検出となってしまうこととなっていた。更に、高分解能の実現は分光器の性能以外も高品質化が必要であり、測定距離を長くすることは装置が大型化することになってしまうことから一般に高分解能を実現した分光分析装置は高価格でもあった。
本発明は、上記課題を解消するためになされたものであり、その目的は、小型化が可能で従来の回折格子や光学薄膜フィルターを使用した場合に比べて精度の高い測定が可能な分光分析装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために請求項１に記載の発明では、任意の帯域の波長光のみを特異的に透過させるための１又は２以上の光学フィルターと、検出部とを備え、前記光学フィルターを透過させた光を前記検出部に検出させた検出値に基づいて同光学フィルターの透過特性に対応する特有の元素のスペクトルの定性分析あるいは定量分析を行うことをその要旨とする。
また、請求項２に記載の発明では請求項１に記載の発明の構成に加え、集光光学系を有することをその要旨とする。
また、請求項３に記載の発明では請求項２に記載の集光光学系はコリメートレンズを有することをその要旨とする。
また、請求項４に記載の発明では請求項１〜３に記載の発明の構成に加え、前記光学フィルターは求める帯域を含む所定範囲の波長光に透過性を有するサブ光学フィルターと、当該所定範囲において求める帯域の波長光に特化した狭い範囲の透過性能を有するメイン光学フィルターから構成されていることをその要旨とする。
また、請求項５に記載の発明では、請求項１〜４に記載の発明の構成に加え、前記光学フィルターの全てあるいは一部は干渉フィルターであることをその要旨とする。
また、請求項６に記載の発明では請求項５に記載の発明の構成に加え、前記干渉フィルターは、その中心波長が特有のスペクトルに対して長波長側に１ｎｍ以下シフトさせてあり、その半値波長幅が１．５ｎｍ以下であり、また光の入射角度が５度以下であることを特徴とする、
また、請求項７に記載の発明では請求項１又は２に記載の発明の構成に加え、入射された光はビームスプリッターによって少なくとも第１及び第２の方向に振り分けられ、第１の方向の光に基づいて第１の光学フィルターによって目的波長の発光強度を検出して定性分析あるいは定量分析を行うとともに、第２の方向の光に基づいて第２の目的波長の発光強度を検出して定性分析あるいは定量分析を行うことをその要旨とする。
また、請求項８に記載の発明では請求項７に記載の発明の構成に加え、前記ビームスプリッターはプリズムに挟持されていることをその要旨とする。
また、請求項９に記載の発明では請求項１〜８に記載の発明の構成に加え、液体電極プラズマ発生装置と組み合わせ、液体中に含まれる元素の定性分析あるいは定量分析を行うことをその要旨とする。
また、請求項１０に記載の発明では請求項９に記載の発明の構成に加え、バックグラウンド光の強度をリファレンスとして、目的とする元素の光強度を補正することをその要旨とする。
【０００６】
このような構成では、プラズマ発生装置によって創生された試料中に含まれる元素特有のスペクトルを含むプラズマ光を光源として光を光学系から入射させ１又は２以上の光学フィルターを透過させる。プラズマ発生装置は分光分析装置適用可能であれば特にプラズマの発生方式を限定するものではない。プラズマ光は光学フィルターの透過特性に対応する光のみが透過されて検出部に至ることとなる。逆に言えば、光学フィルターはプラズマ光のうち任意の帯域の波長光のみを特異的に透過させることとなる。従って、検出部は基本的に光学フィルターによって絞られた帯域の波長光のみの光を検出することとなる。この帯域は理論的にはバックグラウンド光を排除するために当該目的の特有スペクトルと一致することが望ましいが、現実にはバックグラウンド光を完全に排除するような特性の光学フィルターを作製するのは無理なので、できる限り当該目的の特有スペクトルを含むごく狭い帯域のみに透過特性が絞ることが好ましい。
入射光の中に、その帯域の波長光をスペクトルが含まれていれば検出部はそのスペクトルの光を検出していることとなる。そして、検出部によって検出した検出値に基づいてそのスペクトルの定性分析あるいは定量分析を行うこととなる。
【０００７】
上記光学フィルターは単独で構成されてもよく、複数の光学フィルターが組み合わされてもよい。一般的には単独の光学フィルターのみでごく狭いバンド幅のみを透過させる（つまり、それ以外の波長帯域を透過させないこと）光学フィルターを作製するのは困難であるため、複数の光学フィルターを組み合わせることが妥当である。
また、複数の光学フィルターを組み合わせる場合には光学フィルターは求める帯域を含む所定範囲の波長光に透過性を有するサブ光学フィルターと、当該所定範囲において求める帯域の波長光に特化した狭い範囲の透過性能を有するメイン光学フィルターから構成することが好ましい。上記のように求める特有スペクトルのごく狭いバンド幅のみを透過させるような光学フィルターを作製するのは困難であるためまず、目的の特有スペクトル位置を含む比較的広い範囲（例えば、数十〜１００ｎｍ程度）以外をサブ光学フィルターで透過させないように絞り、その絞った範囲内でメイン光学フィルターによって更に狭い範囲（半値幅で数ｎｍ以下）のみを透過させるような構成であれば設計が非常に楽だからである。
このような設計の光学フィルターを目的とするスペクトルに応じてプラズマ光の透過帯域の異なる適宜光学フィルターに変更（あるいは光学フィルターを含む測光部を交換）することで所望の特有スペクトルの定性分析あるいは定量分析が可能である。
【０００８】
また、光学フィルターの全てあるいは一部としては干渉フィルターが好ましい。特にメイン光学フィルターは干渉フィルターが好ましい。干渉フィルターは非常に狭い帯域（数ｎｍより小さな）にピンポイント的にバンド幅に透過特性を作ることが可能である。そのような非常に狭い帯域のみに透過特性を作ることによってバックグラウンド光の影響を極力抑制することとなる。
干渉フィルターとは、光のスペクトルから特定の波長光だけを選択し透過させるフィルターであって、任意の誘電体薄膜や金属薄膜を所望の透過特性を与えるために任意の順序で積層して構成される多層構造体である。
誘電体薄膜は親水性或いは非親水性の無機化合物であって、例えばＴｉＯ2（二酸化チタン）、Ｔａ2Ｏ5（五酸化タンタル）、ＺｒＯ2（酸化ジルコン）、Ａｌ2Ｏ3（酸化アルミニウム）、Ｎｂ2Ｏ5（五酸化ニオブ）、ＳｉＯ2（酸化ケイ素）、ＭｇＦ2（フッ化マグネシウム）等が挙げられる。
誘電体多層薄膜層の各膜厚は一般に数十ｎｍ〜数百ｎｍのオーダーとなる。
また、「金属薄膜層」は例えば金、銀、プラチナのような酸化されにくい金属光沢を有する金属のごく薄い膜構造体をいう。
これら誘誘電体薄膜及び金属薄膜の成膜方法に特に限定的な意味はないが一般的には蒸着法やスパッタリング法で成膜されることが好ましい。干渉フィルターは一般には基板となる透明なガラスやプラスチック表面に成膜される。
【０００９】
また、サブ光学フィルターはメイン光学フィルターほどの狭い範囲の透過性能を必要とするものではない。特に複数のフィルターを組み合わせるようなサブ光学フィルターならば干渉フィルターを使用するほどではない。例えば、所定の波長域に対する吸収と透過の特性を示す色ガラス、プリズムなどを使用することも可能である。
また、集光光学系にコリメートレンズを配置することは、特にメイン光学フィルターとして干渉フィルターを使用する場合に特に好ましい。つまり、干渉フィルターは光の入射角度に依存して透過率が変化してしまうので、なるべく光線を干渉フィルターに直交するように入射させることが好ましく、入射角度が５度以下に収まることが好ましい。また、コリメートレンズとは拡散光を平行光に変換するレンズである。
【００１０】
また、プラズマ光に含まれる元素特有の発光スペクトルの半値幅は1nmより小さいため、定精度をあげるためには、前記メイン光学フィルターの干渉フィルターの半値幅と発光スペクトルの半値幅を一致させることが望ましい。また、干渉フィルターの光学特性は入射角度依存性を持っているため、光を正確に垂直に入射させることが望ましい。しかし現実には、入射角度をある一定の幅におさえこむことが出来ても、正確に垂直にすることは困難である。そのため、集光系で光の入射角度を５度以下に制限し干渉フィルターの中心波長を入射光の角度分布を考慮して長波長側にシフトしておくことが好ましい。また、半値波長は、入射角度の幅内の任意の角度に対し、発光スペクトルの中心波長が干渉フィルターの半値幅内に入るように設計することが望ましい。具体的には、光の入射角度５度以下とし、長波長側に１ｎｍ以下シフトさせてあり、その半値波長幅が１．５ｎｍ以下であることが望ましい。
【００１１】
また、複数の特有スペクトルを検出したい場合には、例えば 集光光学系から入射された光をハーフミラーのようなビームスプリッターによって少なくとも第１及び第２の方向に振り分けて、第１の方向の光に基づいて第１の光学フィルターによって目的スペクトルの発光強度を測定するとともに、第２の方向の光に基づいて第２の光学フィルターによって目的スペクトルの発光強度を測定する。
第１および第２の光学フィルターが干渉フィルターである場合には上記のような角度依存性の点からビームスプリッターは入射された光が直交するようにちょうど４５度の角度に配置されることが好ましい。そのためにはビームスプリッターを２つのプリズムに挟持させるようにして正確に４５度の角度で配置することが精度の点で好ましい。
【００１２】
また、上記の分光分析装置をプラズマ発光源の一つである液体電極プラズマと組み合わせて元素分析装置を構成することは、小型化の点で好ましい。
【００１３】
上記のようにプラズマ光は光学フィルターの透過特性に対応する光のみが透過されて検出部に至ることとなる。しかし、検出される光は当該目的元素のスペクトル以外の成分、つまりバックグラウンド光をどうしても含んでしまう。そのため、目的元素の発光強度を検出して基準検出を算出するとともに、バックグラウンド光の発光強度を別に測定し、その検出値を補正値として前記基準検出値の補正を行うことが特に定量分析の観点から好ましい。
具体的な補正値の検出手段としては、例えば集光光学系から入射された光をハーフミラーのようなビームスプリッターによって少なくとも第１及び第２の方向に振り分けて、第１の方向の光に基づいて第１の光学フィルターによって目的元素の発光強度を検出して基準検出を算出するとともに、第２の方向の光に基づいてバックグラウンド光の発光強度を測定し、その検出値を補正値として前記基準検出値の補正を行うことが想定される。
また、バックグラウンド光の光強度を検出し、その検出値を補正値として前記基準検出値の補正を行うことが想定される。
【発明の効果】
【００１４】
上記各請求項に記載の発明によれば、光学フィルターを使って分光するようにしたため回折格子を使って分光する場合に比べて、小型化が可能でかつ測定光量が減衰しにくいため精度の高い測定が可能な分光分析装置を提供することができる。
また液体電極プラズマと上記分光分析装置を組み合わせることで、小型で精度の高い元素分析装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明における実施の形態の液体電極プラズマを用いた元素分析装置の構成のイメージ図。
【図２】実施の形態において液体電極プラズマ発生装置の概略を説明する断面図。
【図３】実施の形態において測光部の概略を説明する説明図。
【図４】実施の形態において算出部の概略を説明する説明図。
【図５】鉛を含むサンプル試料について得られるプラズマ光の波長とその強度を示すグラフ。
【図６】第１〜第３の色ガラスの可視光透過特性を示すグラフ。
【図７】実施例１の第１及び第２のＢＰＦの可視光透過特性を示すグラフ。
【図８】実施例２の可視光反射膜反射特性を示すグラフ。
【図９】実施例１の縦軸を光の強度とし横軸を濃度とした透過特性グラフ。
【図１０】実施例２の縦軸を光の強度とし横軸を濃度とした透過特性グラフ。
【図１１】従来例の縦軸を光の強度とし横軸を濃度とした透過特性グラフ。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明の実施の形態として例えば図１に示すような構成の元素分析装置１１を示す。元素分析装置１１は光源部１２、分光分析装置である測光部１３及び算出部１４から構成されている。本実施の形態の光源部１２は具体的には図２に示すようなプラズマ発生装置１５を備えている。プラズマ発生装置１５は絶縁性材料からなるベース１６上に通路１７が形成された絶縁性材料からなるチップ１８を重ね合わせることで基本的な外形が構成される。通路１７は中央に周囲よりも極端に断面積の小さな狭小部１９を備えている。通路１７の端部には一対の電極２０が通路内に挿入されている。通路１８内には分析される試料が溶解した導電性液体が収容されている。本実施例では導電性液体用の電解質として硝酸が使用されている。
このような構成のプラズマ発生装置１５では電極２０に所定の電圧を印加することで、狭小部１９に電流と電界が集中し発生する気泡中にプラズマが発生する。プラズマ光は試料中の目的元素のスペクトルを含む。
【００１７】
本実施の形態の測光部１３は具体的には図３に示すような筐体２１に保持された光学系と検出用素子２２，２３から構成されている。光学系は集光光学系２５と分光光学系２６から構成されている。集光光学系２５は集光レンズ２７とその前方に配置されたコリメートレンズ２８から構成されている。分光光学系２６はコリメートレンズ２８の前方に配置されている。分光光学系２６は３枚の第１〜第３の色ガラス２９〜３１と、一対のプリズム３２ａ，３２ｂと、プリズム３２ａ，３２ｂに挟持されたハーフミラー３３とプリズム３２ａ，３２ｂの出射面に貼着された一対の第１及び第２のバンドパスフィルター（以下、ＢＰＦとする）３５，３６から構成されている。第１及び第２のＢＰＦ３５，３６はベースプレート３７に蒸着によって成膜されている。
図３に示すように、入射された測定光は集光光学系２５によって平行化され、基本的には第１のＢＰＦ３５方向に直進する。そして、ハーフミラー３３によって透過光量の半分が反射され第２のＢＰＦ３６方向に直進する。第１及び第２のＢＰＦ３５，３６のそれぞれの光軸ｐ１，ｐ２は直交関係にある。
第１及び第２の検出用素子２２，２３はフォトダイオードから構成されており、第１及び第２のＢＰＦ３５，３６のそれぞれを透過してくる測定光の強度を検出する。
【００１８】
第１〜第３の色ガラス２９〜３１は測定光を第１及び第２のＢＰＦ３５，３６に到達するまでにある程度の帯域の波長光に絞る目的で配置される。つまり、所定の波長光を吸収し所定の波長光を透過させる作用をする光学フィルターである。第１〜第３の色ガラス２９〜３１の枚数は適宜変更可能である。
第１のＢＰＦ３５は目的元素のスペクトルを含むより狭い帯域の波長光に対する透過特性を有する干渉フィルターである。第２のＢＰＦ３６は第１のＢＰＦ３５に対して特性が若干ずれた同様に狭い帯域の波長光に対する透過特性を有する干渉フィルターである。
第１の検出用素子２２によって第１のＢＰＦ３５を透過した目的元素及びバックグラウンド光の強度が検出され、第２の検出用素子２３によってバックグラウンド光の強度が検出される。第１の検出用素子２２で得られた測定値と第２の検出用素子２３で得られた測定値との差を取ることでバックグラウンド光が概ねキャンセルされることとなる。
【００１９】
本実施の形態の算出部１４は図４に示すように演算部３８と出力部３９から構成されている。演算部３８はＣＰＵ（中央処理装置）や記憶装置及びその周辺装置によって構成されている。ＣＰＵは各種プログラムや入力された検出データに基づいて光強度を数値化するとともに、第１及び第２の検出用素子２２，２３のデータの差から数値の補正を行う。また、得られた数値に基づいて出力部３９に所定の出力動作を実行させる。出力部３９は例えばモニターやプリンターが挙げられる。
本実施の形態の元素分析装置１１では次のような効果を奏する。
（１）従来の液体電極プラズマを用いた元素分析装置１１のように精度を上げるための焦点距離を長くする必要がなく、装置の小型化が容易である。
（２）複数の光学フィルター（第１〜第３の色ガラス２９〜３１、第１及び第２のＢＰＦ３５，３６）を使用することによって非常に狭いスペクトルに対応した領域の光のみを透過させて検出することが容易に可能となる。
（３）バックグラウンド光を得るためにハーフミラー３３によって測定光を二分できるため、バックグラウンド光の補正が処理が容易である。
（４）干渉フィルターである第１及び第２のＢＰＦ３５，３６に入射する光線をコリメートレンズ２６によって平行化できるため、測定光が第１及び第２のＢＰＦ３５，３６に直交することとなって測定光が傾くことによる透過率が変化が生じにくい。
（５）ハーフミラー３３はプリズム３２ａ，３２ｂに挟持させるようにしているため、ハーフミラー３３配置作業においてハーフミラー３３を正確な角度（つまり光軸ｐ１，ｐ２が直交するように）に配置することが容易となり、また、プリズム３２ａ，３２ｂに挟持させるようにしているためハーフミラー３３に歪みが発生することがない。
（６）干渉フィルターの半値幅、中心波長は光の入射角度にあわせて、調整しているため、検出光量を大きくすることができ、測定精度が高い。
【００２０】
上記のような構成の元素分析装置１１において目的元素を鉛（Ｐｂ）とした場合の実施例を以下に説明する。
図５は鉛を含むサンプル試料についてプラズマ発生装置１５によって得られるプラズマ光の波長とその強度を示すグラフである。鉛のスペクトルは４０５．７８ｎｍであるためこの付近の光の強度が顕著に大きい。
このようなプラズマ光を分光分析装置１１によって分析した。
（実施例１）
実施例１で使用した第１〜第３の色ガラスＡ〜Ｃは図６の特性グラフに示す通りである。図６は縦軸を透過率とし横軸を波長とした透過特性グラフである。第１の色ガラスＡは主として３００ｎｍ〜５００ｎｍ付近の透過率が高く、５００ｎｍ付近から７００ｎｍ付近を全く透過させない（反射させる）特性を与えた肉眼による外観目視として青味がかったガラスである。第２の色ガラスＢは主として３００ｎｍ〜６５０ｎｍ付近の透過率が高く、７５０ｎｍ付近から可視域長波長側を全く透過させない特性を与えた肉眼による外観目視として水色がかったガラスである。第３の色ガラスＣは主として３８０ｎｍ付近から可視域長波長側の透過率が高く、３８０ｎｍ付近から可視域短波長側を全く透過させない特性を与えた肉眼による外観目視としてほとんど透明なガラスである。これらの特性はガラスに添加した染料の特性に由来する。
この第１〜第３の色ガラスＡ〜Ｃを組み合わせることで、可視域における透過帯域が図６に示すように３８０ｎｍ〜５００ｎｍ付近のみの可視光のみに絞られることとなる。
尚、この設定は一例であるため同じ目的元素や異なる目的元素であっても異なる特性とすることが可能である。
【００２１】
実施例１で使用した第１及び第２のＢＰＦは図７の特性グラフに示す通りである。図７は縦軸を透過率とし横軸を波長とした透過特性グラフである。実線で示す第１のＢＰＦは半値幅１．５ｎｍでピーク値の透過率が７３％（４０５．４ｎｍ）の透過特性とした。破線で示す第２のＢＰＦは半値幅０．６ｎｍでピーク値の透過率が５６％（４０１．８ｎｍ）の透過特性とした。第１及び第２のＢＰＦは３８０ｎｍ〜５００ｎｍの間にはこれ以外のピークはない。尚、この設定は一例であるため同じ目的元素や異なる目的元素であっても異なる特性とすることが可能である。
この実施例１について第１及び第２のＢＰＦのそれぞれを透過してくる光の強度を検出し、バックグラウンド光について補正した結果を図９に示す。
【００２２】
（実施例２）
実施例２では実施例１と同様に図６の特性の第１〜第３の色ガラスＡ〜Ｃを使用した。一方、第１及び第２のＢＰＦは図８の特性グラフに示す通りである。実線で示す第１のＢＰＦは半値幅３．８ｎｍでピーク値の透過率が６０％（４０６．６ｎｍ）の透過特性とした。破線で示す第２のＢＰＦは実施例１と同じ半値幅０．６ｎｍでピーク値の透過率が５６％（４０１．８ｎｍ）の透過特性とした。第１及び第２のＢＰＦは３８０ｎｍ〜５００ｎｍの間にはこれ以外のピークはない。
この実施例２について第１及び第２のＢＰＦのそれぞれを透過してくる光の強度を検出し、バックグラウンド光について補正した結果を図１０に示す。
【００２３】
上記実施例１と実施例２について、従来の分光器を使用した液体電極プラズマを用いた元素分析装置による分析結果（図１１）と比較する。
図９〜図１１は縦軸を光の強度とし横軸を目的元素（鉛）の濃度とした透過特性グラフである。図９及び図１０に示すように濃度に対して光の強度は正比例し、かつ同じ濃度であれば実施例は従来に較べて１０００倍ほどのオーダーでの強度を得ることが可能となっている。
【符号の説明】
【００２４】
１１…液体電極プラズマを用いた元素分析装置、１５…液体電極プラズマ発生装置、２５…集光光学系、２９〜３１…光学フィルターとしての第１〜第３の色ガラス、３５…光学フィルターとしての第１のＢＰＦ、３６…光学フィルターとしての第２のＢＰＦ。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
任意の帯域の波長光のみを特異的に透過させるための１又は２以上の光学フィルターと、検出部とを備え、前記光学フィルターを透過させた光を前記検出部に検出させた検出値に基づいて同光学フィルターの透過特性に対応する特有の元素のスペクトルの定性分析あるいは定量分析を行うことを特徴とするプラズマ発光用分光分析装置。
【請求項２】
前記プラズマ発光用分光分析装置は、集光光学系を有することを特徴とする請求項１に記載のプラズマ発光用分光分析装置。
【請求項３】
前記集光光学系はコリメートレンズを有することを特徴とする請求項２に記載のプラズマ発光用分光分析装置。
【請求項４】
前記光学フィルターは求める帯域を含む所定範囲の波長光に透過性を有するサブ光学フィルターと、当該所定範囲において求める帯域の波長光に特化した狭い範囲の透過性能を有するメイン光学フィルターから構成されていることを特徴とする請求項１〜３に記載のプラズマ発光用分光分析装置。
【請求項５】
前記光学フィルターの全てあるいは一部は干渉フィルターであることを特徴とする請求項１〜４に記載のプラズマ発光用分光分析装置。
【請求項６】
前記干渉フィルターは、その中心波長が特有のスペクトルに対して長波長側に１ｎｍ以下シフトさせてあり、その半値波長幅が１．５ｎｍ以下であり、また光の入射角度が５度以下であることを特徴とする、請求項５に記載のプラズマ発光用分光分析装置
【請求項７】
前記集光光学系から入射された光はビームスプリッターによって少なくとも第１及び第２の方向に振り分けられ、第１の方向の光に基づいて第１の光学フィルターによって光強度を測定するとともに、第２の方向の光に基づいて第２の光学フィルターによって別の波長帯域の光強度を測定することを特徴とするプラズマ発光用分光分析装置。
【請求項８】
前記ビームスプリッターはプリズムに挟持されていることを特徴とする請求項７に記載のプラズマ発光用分光分析装置。
【請求項９】
液体電極プラズマをプラズマ発光源とすることを特徴とする請求項１〜８に記載のプラズマ発光用分光分析装置が組み込まれた元素分析装置。
【請求項１０】
バックグラウンド光の強度をリファレンスとし、目的とする光の強度を補正することを特徴とする解析手法を組み込んだ請求項９に記載の液体電極プラズマを用いた元素分析装置。
【請求項１】
任意の帯域の波長光のみを特異的に透過させるための１又は２以上の光学フィルターと、検出部とを備え、前記光学フィルターを透過させた光を前記検出部に検出させた検出値に基づいて同光学フィルターの透過特性に対応する特有の元素のスペクトルの定性分析あるいは定量分析を行うことを特徴とするプラズマ発光用分光分析装置。
【請求項２】
前記プラズマ発光用分光分析装置は、集光光学系を有することを特徴とする請求項１に記載のプラズマ発光用分光分析装置。
【請求項３】
前記集光光学系はコリメートレンズを有することを特徴とする請求項２に記載のプラズマ発光用分光分析装置。
【請求項４】
前記光学フィルターは求める帯域を含む所定範囲の波長光に透過性を有するサブ光学フィルターと、当該所定範囲において求める帯域の波長光に特化した狭い範囲の透過性能を有するメイン光学フィルターから構成されていることを特徴とする請求項１〜３に記載のプラズマ発光用分光分析装置。
【請求項５】
前記光学フィルターの全てあるいは一部は干渉フィルターであることを特徴とする請求項１〜４に記載のプラズマ発光用分光分析装置。
【請求項６】
前記干渉フィルターは、その中心波長が特有のスペクトルに対して長波長側に１ｎｍ以下シフトさせてあり、その半値波長幅が１．５ｎｍ以下であり、また光の入射角度が５度以下であることを特徴とする、請求項５に記載のプラズマ発光用分光分析装置
【請求項７】
前記集光光学系から入射された光はビームスプリッターによって少なくとも第１及び第２の方向に振り分けられ、第１の方向の光に基づいて第１の光学フィルターによって光強度を測定するとともに、第２の方向の光に基づいて第２の光学フィルターによって別の波長帯域の光強度を測定することを特徴とするプラズマ発光用分光分析装置。
【請求項８】
前記ビームスプリッターはプリズムに挟持されていることを特徴とする請求項７に記載のプラズマ発光用分光分析装置。
【請求項９】
液体電極プラズマをプラズマ発光源とすることを特徴とする請求項１〜８に記載のプラズマ発光用分光分析装置が組み込まれた元素分析装置。
【請求項１０】
バックグラウンド光の強度をリファレンスとし、目的とする光の強度を補正することを特徴とする解析手法を組み込んだ請求項９に記載の液体電極プラズマを用いた元素分析装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１０−１９７３５８（Ｐ２０１０−１９７３５８Ａ）
【公開日】平成２２年９月９日（２０１０．９．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−４５９７８（Ｐ２００９−４５９７８）
【出願日】平成２１年２月２７日（２００９．２．２７）
【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第１項適用申請有り 発行者名： 日本経済新聞社 刊行物名： 日経産業新聞 平成２０年９月２日付朝刊 第１６面 研究集会名：第６９回応用物理学会学術講演会 主催者名： 社団法人応用物理学会 開催日： ２００８年９月５日 博覧会名： ２００８ 分析展 主催者名： 社団法人日本分析機器工業会 開催日 ： ２００８年９月３日〜５日
【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第３項適用申請有り
【出願人】（０００２１９７３８）東海光学株式会社 (112)
【出願人】（５０６３１４８４１）株式会社マイクロエミッション (3)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年９月９日（２０１０．９．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年２月２７日（２００９．２．２７）
【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第１項適用申請有り 発行者名： 日本経済新聞社 刊行物名： 日経産業新聞 平成２０年９月２日付朝刊 第１６面 研究集会名：第６９回応用物理学会学術講演会 主催者名： 社団法人応用物理学会 開催日： ２００８年９月５日 博覧会名： ２００８ 分析展 主催者名： 社団法人日本分析機器工業会 開催日 ： ２００８年９月３日〜５日
【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第３項適用申請有り
【出願人】（０００２１９７３８）東海光学株式会社 (112)
【出願人】（５０６３１４８４１）株式会社マイクロエミッション (3)
【Ｆターム（参考）】
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