質量分析方法、質量分析プログラム及びＬＡ−ＩＣＰ−ＭＳ装置
【課題】 測定試料中の所定の元素の濃度を誤って算出するのを防止することができる質量分析方法を提供する。
【解決手段】 この質量分析方法では、ステップＳ１１０において、ｍ／ｚ値ごとに（すなわち、質量数の異なる元素ごとに）単位時間当たりのカウント数（すなわち、検出強度）を測定すると共に、ステップＳ１１２において、ｍ／ｚ値ごとにカウント数が飽和しているか否かを判断する。従って、ステップＳ１１４において、或るｍ／ｚ値について（すなわち、或る元素について）カウント数が飽和している状態で測定試料中の所定の元素の濃度を算出するのを回避することができ、その結果、測定試料中の所定の元素の濃度を誤って算出するのを防止することが可能となる。
【解決手段】 この質量分析方法では、ステップＳ１１０において、ｍ／ｚ値ごとに（すなわち、質量数の異なる元素ごとに）単位時間当たりのカウント数（すなわち、検出強度）を測定すると共に、ステップＳ１１２において、ｍ／ｚ値ごとにカウント数が飽和しているか否かを判断する。従って、ステップＳ１１４において、或るｍ／ｚ値について（すなわち、或る元素について）カウント数が飽和している状態で測定試料中の所定の元素の濃度を算出するのを回避することができ、その結果、測定試料中の所定の元素の濃度を誤って算出するのを防止することが可能となる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＬＡ（レーザアブレーション）部及びＩＣＰ−ＭＳ（高周波誘導結合プラズマ質量分析）部を備えるＬＡ−ＩＣＰ−ＭＳ装置、並びにＬＡ−ＩＣＰ−ＭＳ装置に適用される質量分析方法及び質量分析プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、ＬＡ−ＩＣＰ−ＭＳ装置には、試料に対するレーザアブレーションによって生じる微粉体物又はガス化物について定量性が低いという問題が存在する。この問題を解決して試料中の所定の元素の濃度を精度良く算出する方法として、いわゆる規格化半定量法が知られている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００４−３４７４７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、規格化半定量法には、次のような問題が存在する。すなわち、規格化半定量法にあっては、測定試料中の全ての元素の検出強度（例えば、単位時間当たりのカウント数）を測定する必要がある。そのため、測定試料中の主成分に検出感度を合わせると、測定試料中の微量成分の検出感度が不足してしまったり、逆に、測定試料中の微量成分に検出感度を合わせると、測定試料中の主成分の検出強度が飽和してしまったりする。その結果、測定試料中の所定の元素の濃度を誤って算出するおそれがある。
【０００４】
そこで、本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、測定試料中の所定の元素の濃度を誤って算出するのを防止することができる質量分析方法、質量分析プログラム及びＬＡ−ＩＣＰ−ＭＳ装置を提供することを目的とする。
【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、本発明に係る質量分析方法は、試料室内に配置された試料に対してレーザアブレーションを行うＬＡ部と、試料に対するレーザアブレーションによって生じた微粉体物又はガス化物をイオン化して質量分析を行うＩＣＰ−ＭＳ部と、を備えるＬＡ−ＩＣＰ−ＭＳ装置を用いた質量分析方法であって、測定試料を準備して試料室内に配置する工程と、ＬＡ部において、測定試料に対してレーザアブレーションを行う工程と、ＩＣＰ−ＭＳ部において、測定試料に対するレーザアブレーションによって生じた微粉体物又はガス化物をイオン化して、質量数の異なる元素ごとに検出強度を測定する工程と、質量数の異なる元素ごとに検出強度が飽和しているか否かを判断する工程と、を含むことを特徴とする。
【０００６】
この質量分析方法では、質量数の異なる元素ごとに検出強度を測定すると共に、質量数の異なる元素ごとに検出強度が飽和しているか否かを判断する。従って、或る元素の検出強度が飽和している状態で測定試料中の所定の元素の濃度を算出するのを回避することができ、その結果、測定試料中の所定の元素の濃度を誤って算出するのを防止することが可能となる。なお、「検出強度が飽和している」とは、例えば、検出強度と実際の強度との比例関係が崩れる等、検出強度がその測定限界に到達していることを意味する。
【０００７】
本発明に係る質量分析方法においては、検出強度を測定する工程では、質量電荷比ｍ／ｚ値（ｍ：質量数、ｚ：電荷数）ごとに単位時間当たりのカウント数を測定するのが一般的である。
【０００８】
本発明に係る質量分析方法においては、検出強度が飽和しているか否かを判断する工程では、同位体の関係にある元素間において検出強度比が同位体比から２％以上ずれている場合に、同位体存在比の高い元素の検出強度が飽和していると判断することが好ましい。天然では同位体の関係にある元素間において同位体比はほぼ一定である（例として、日本化学会編「化学便覧基礎編」の「同位体一覧表」がある。天然放射性核種の崩壊による娘核種を含む元素（鉛、ストロンチウム、アルゴン等）、及び天然における同位体効果が現れる元素（水素、炭素、酸素、硫黄等）は、試料により同位体存在比が僅かに変動する。しかしながら、その変動量は僅かであるため、本発明には大きな影響はない。）。そのため、理論的には（すなわち、測定誤差等がなければ）、同位体の関係にある元素間において検出強度比は同位体比と等しくなる。従って、測定誤差等を考慮して、同位体の関係にある元素間において検出強度比が同位体比から（同位体比を基準として）２％以上ずれている場合には、同位体存在比の高い元素の検出強度が飽和していると判断することができる。ちなみに、測定誤差等に応じて、同位体の関係にある元素間において検出強度比が同位体比から５％以上ずれている場合に、更には、検出強度比が同位体比から１０％以上ずれている場合に、同位体存在比の高い元素の検出強度が飽和していると判断してもよい。なお、検出強度比とは、同位体の関係にある元素間における検出強度の比であり、同位体比とは、同位体の関係にある元素間における同位体存在比の比である。また、同位体存在比とは、天然における各元素を構成する同位体の原子数の比である。
【０００９】
本発明に係る質量分析方法においては、検出強度が飽和しているか否かを判断する工程では、ＩＣＰ−ＭＳ部においてプラズマの発光強度が規定値を超えている場合に、検出強度が飽和していると判断してもよい。
【００１０】
本発明に係る質量分析方法においては、検出強度が飽和しているか否かを判断する工程で、検出強度が飽和していると判断された場合には、検出強度が飽和しないように、ＬＡ部でのレーザ光の照射条件を調節することが好ましい。これにより、質量数の異なる元素の全ての検出強度が飽和していない状態で、測定試料中の所定の元素の濃度を精度良く算出することが可能となる。
【００１１】
本発明に係る質量分析方法においては、検出強度が飽和しているか否かを判断する工程で、同位体の関係にある元素のうち同位体存在比の高い元素の検出強度が飽和していると判断された場合には、同位体存在比の低い元素の検出強度に基づいて、測定試料中の所定の元素の濃度を算出することが好ましい。上述したように、同位体の関係にある元素間において同位体比はほぼ一定であるから、理論的には、同位体の関係にある元素間において検出強度比は同位体比と等しくなる。これにより、同位体存在比の高い元素の検出強度が飽和していても、同位体比、及び同位体存在比の低い元素の検出強度から、同位体存在比の高い元素の検出強度を算出することができる。従って、同位体存在比の低い元素の検出強度に基づいて、測定試料中の所定の元素の濃度を精度良く算出することが可能となる。
【００１２】
また、本発明に係る質量分析プログラムは、試料室内に配置された測定試料に対してレーザアブレーションを行うＬＡ部と、測定試料に対するレーザアブレーションによって生じた微粉体物又はガス化物をイオン化して、質量数の異なる元素ごとに検出強度を測定するＩＣＰ−ＭＳ部と、を備えるＬＡ−ＩＣＰ−ＭＳ装置のコンピュータに対し、質量数の異なる元素ごとに検出強度が飽和しているか否かを判断する処理を実行させることを特徴とする。
【００１３】
更に、本発明に係るＬＡ−ＩＣＰ−ＭＳ装置は、試料室内に配置された測定試料に対してレーザアブレーションを行うＬＡ部と、測定試料に対するレーザアブレーションによって生じた微粉体物又はガス化物をイオン化して、質量数の異なる元素ごとに検出強度を測定するＩＣＰ−ＭＳ部と、質量数の異なる元素ごとに検出強度が飽和しているか否かを判断する制御手段と、を備えることを特徴とする。
【００１４】
これらの質量分析プログラム及びＬＡ−ＩＣＰ−ＭＳ装置によれば、上述した質量分析方法と同様に、或る元素の検出強度が飽和している状態で測定試料中の所定の元素の濃度を算出するのを回避することができ、その結果、測定試料中の所定の元素の濃度を誤って算出するのを防止することが可能となる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、測定試料中の所定の元素の濃度を誤って算出するのを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
最初に、本発明に係るＬＡ−ＩＣＰ−ＭＳ装置の好適な実施形態について、図１を参照して説明する。
【００１７】
ＬＡ−ＩＣＰ−ＭＳ装置１は、分析対象の測定試料Ｓに対してレーザアブレーションを行うＬＡ部２と、測定試料Ｓに対するレーザアブレーションによって生じた微粉体物又はガス化物をイオン化して、ｍ／ｚ値ごとに（すなわち、質量数の異なる元素ごとに）単位時間当たりのカウント数（すなわち、検出強度）（以下、単に「カウント数」という）を測定するＩＣＰ−ＭＳ部３と、質量数の異なる元素ごとにカウント数が飽和（いわゆるオーバーフロー）しているか否かを判断する制御部（制御手段）４０と、を備えている。制御部４０は、例えば、パーソナルコンピュータ等により構成されている。
【００１８】
ＬＡ部２は、試料室４、レーザユニット５及びＣＣＤカメラ６を有している。試料室４内には、測定試料Ｓが載置される試料台８が設けられている。
【００１９】
ＬＡ部２において、レーザユニット５から所定の波長で出射されたレーザ光は、ミラー１０，１１で反射されて、波長変換素子１２に入射する。波長変換素子１２で波長を半減されたレーザ光は、波長変換素子１３で更に波長を半減され、ミラー１４，１５，１６で反射された後、レンズ１７を通り、ビームスプリッタ１８で反射されて試料室４内の測定試料Ｓに照射される。
【００２０】
レーザユニット５は、例えば、波長１０６４ｎｍのＮｄ−ＹＡＧレーザを搭載している。そして、例えば、レーザユニット５から出射されたレーザ光は、波長変換素子１２で波長１０６４ｎｍから波長５３２ｎｍ（２次高調波）に変換され、更に、波長変換素子１３で波長５３２ｎｍから波長２６６ｎｍ（３次高調波）に変換される。このように、レーザ光を短波長とすることで、レーザ光のエネルギが高まり、より多くの物質に対してレーザアブレーションを行うことができる。
【００２１】
ＣＣＤカメラ６は、ビームスプリッタ１８を介して試料室４内に配置された測定試料Ｓを観察することができるようになっている。ＣＣＤカメラ６は、例えば、測定試料Ｓの表面におけるレーザ光の照射位置を観察する。
【００２２】
試料室４には、アルゴンガス等のキャリアガスを試料室４内に導入する導入管１９、及び試料室４外に導出する導出管２０が接続されている。これらの導入管１９及び導出管２０としては、例えばタイゴンチューブ等が用いられる。
【００２３】
試料室４に一端が接続された導出管２０の他端は、ＩＣＰ−ＭＳ部３におけるプラズマトーチ２１の後端部に接続されている。これにより、導入管１９によって試料室４内に導入されたキャリアガスは、レーザ光の照射によって微粉体化又はガス化された測定試料Ｓと共に、導出管２０を通ってＩＣＰ−ＭＳ部３へと向かう。
【００２４】
ＩＣＰ−ＭＳ部３は、導入管２２からキャリアガスと共に導入された測定試料Ｓをイオン化するためのプラズマＰを発生させるプラズマトーチ２１、及びプラズマトーチ２１の先端部近傍にイオン導入部２３が設けられてなる質量分析部２４を有している。
【００２５】
プラズマトーチ２１は、３重管構造となっており、キャリアガスが導入管２２から導入され、プラズマＰを形成するためのプラズマガスが管２６から導入され、プラズマトーチ２１の壁面を冷却するためのクーラントガスが管２７から導入されるようになっている。キャリアガス、プラズマガス及びクーラントガスとしては、例えば、アルゴンガス等が用いられる。
【００２６】
プラズマトーチ２１内には、キャリアガス、プラズマガス及びクーラントガスを合わせて、全体として約１５〜２０リットル／分の流量のガスが供給される。それぞれのガス導入量の一形態としては、キャリアガスが約１リットル／分、プラズマガスが約１リットル／分、クーラントガスが約１６リットル／分である。
【００２７】
プラズマトーチ２１の先端側には、高周波電源に接続された高周波コイル２８が設けられている。この高周波コイル２８に電圧が印加されると、プラズマトーチ２１の先端側の内部にプラズマＰが形成される。
【００２８】
質量分析部２４のイオン導入部２３は、プラズマトーチ２１の先端部に対向する導入孔２９を有している。そして、導入孔２９を介して、プラズマＰからの光やイオンを筐体３０内に導入する。なお、導入孔２９の直径は、例えば１ｍｍ程度である。
【００２９】
筐体３０内は、真空ポンプ３１，３２によって、イオン導入部２３側が低真空室、その反対側が高真空室というように、真空度が異なる２つの部屋に分かれている。質量分析部２４は、筐体３０内において、プラズマＰからの光とイオンとをイオンレンズ３３で分離してイオンのみを通過させ、質量多重極部３４で特定のイオンのみを取り出して検出器３５で検出するようになっている。
【００３０】
次に、本発明に係る質量分析方法の好適な実施形態について、図２を参照して説明する。
【００３１】
まず、測定試料Ｓが準備されて試料室４内の試料台８上に配置される（ステップＳ１０２）。そして、試料室４が密閉されて試料室４内がキャリアガスでパージされる（ステップＳ１０４）。続いて、ＬＡ部２において、測定試料Ｓにレーザ光が照射されて測定試料Ｓに対するレーザアブレーションが行われる（ステップＳ１０６）。
【００３２】
測定試料Ｓに対するレーザアブレーションによって生じた微粉体物又はガス化物は、キャリアガスによって、導出管２０及び導入管２２を介してプラズマトーチ２１に導入される。そして、プラズマトーチ２１に導入された微粉体物又はガス化物はイオン化され（ステップＳ１０８）、ＩＣＰ−ＭＳ部３において、ｍ／ｚ値ごとにカウント数が測定される（ステップＳ１１０）。
【００３３】
続いて、制御部４０によって、ｍ／ｚ値ごとにカウント数が飽和しているか否かが判断される（ステップＳ１１２）。その結果、全てのｍ／ｚ値についてカウント数が飽和していない場合には、制御部４０によって、規格化半定量法により測定試料Ｓ中の所定の元素の濃度が算出され（ステップＳ１１４）、終了となる。
【００３４】
一方、ステップＳ１１２の判断の結果、或るｍ／ｚ値についてカウント数が飽和している場合には、制御部４０によって、カウント数が飽和しているｍ／ｚ値に対応する元素と同位体の関係にあり、且つそのｍ／ｚ値に対応する元素より同位体存在比の低い元素が存在しているか否かが判断される（ステップＳ１１６）。
【００３５】
その結果、カウント数が飽和しているｍ／ｚ値に対応する元素と同位体の関係にあり、且つそのｍ／ｚ値に対応する元素より同位体存在比の低い元素が存在している場合には、制御部４０によって、同位体存在比の低い元素のカウント数に基づいて、規格化半定量法により測定試料Ｓ中の所定の元素の濃度が算出され（ステップＳ１１８）、終了となる。
【００３６】
このような算出が可能である理由は、次の通りである。すなわち、天然では同位体の関係にある元素間において同位体比はほぼ一定である（例えば、６Ｌｉの同位体存在比は７．５％、７Ｌｉの同位体存在比は９２．５％であるから、同位体比は９２．５／７．５＝１２．３となる）。そのため、理論的には、同位体の関係にある元素間においてカウント数比（同位体の関係にある元素間におけるカウント数の比）は同位体比と等しくなる。これにより、同位体存在比の高い元素のカウント数が飽和していても、同位体比、及び同位体存在比の低い元素のカウント数から、同位体存在比の高い元素のカウント数を算出することができる。従って、同位体存在比の低い元素のカウント数に基づいて、規格化半定量法により測定試料Ｓ中の所定の元素の濃度を精度良く算出することが可能となる。
【００３７】
一方、ステップＳ１１６の判断の結果、カウント数が飽和しているｍ／ｚ値に対応する元素と同位体の関係にあり、且つそのｍ／ｚ値に対応する元素より同位体存在比の低い元素が存在していない場合には、制御部４０によって、そのｍ／ｚ値についてカウント数が飽和しないように、ＬＡ部２でのレーザ光の照射条件が調節され（ステップＳ１２０）、ステップＳ１０６に戻る。
【００３８】
具体的には、レーザ光の強度が弱くされたり、測定試料Ｓの表面でのレーザ光の径が小さくされたり、或いはレーザ光のパルス発振の周波数が低くされたりする。これにより、全てのｍ／ｚ値についてカウント数が飽和していない状態で、規格化半定量法により測定試料Ｓ中の所定の元素の濃度を精度良く算出することが可能となる。
【００３９】
ここで、上述したステップＳ１１２の判断及びステップＳ１１４，Ｓ１１８の算出について、より詳細に説明する。
【００４０】
ステップＳ１１２では、ｍ／ｚ値ごとにカウント数が飽和しているか否かが判断される。具体的には、同位体の関係にある元素間においてカウント数比の同位体比からのずれが２％以上である場合には、同位体存在比の高い元素に対応するｍ／ｚ値についてカウント数が飽和していると判断する。一方、同ずれが２％未満である場合には、同位体存在比の高い元素に対応するｍ／ｚ値についてカウント数が飽和していないと判断する。
【００４１】
このような判断が可能である理由は、次の通りである。すなわち、同位体の関係にある元素間において同位体比はほぼ一定であるから、理論的には、同位体の関係にある元素間においてカウント数比は同位体比と等しくなる。従って、測定誤差等を考慮して、同位体の関係にある元素間においてカウント数比の同位体比からのずれが２％以上である場合には、同位体存在比の高い元素に対応するｍ／ｚ値についてカウント数が飽和していると判断することができる。ちなみに、測定誤差等に応じて、同位体の関係にある元素間においてカウント数比の同位体比からのずれが５％以上である場合に、更には、カウント数比の同位体比からのずれが１０％以上である場合に、同位体存在比の高い元素に対応するｍ／ｚ値についてカウント数が飽和していると判断してもよい。
【００４２】
なお、ステップＳ１１２では、ＩＣＰ−ＭＳ部３においてプラズマＰの発光強度が規定値を超えている場合に、カウント数が飽和していると判断してもよい。この場合には、図４に示されるように、集光器４１、光ファイバ４４を介して集光器４１と接続された分光器４２、及び光ファイバ４４を介して分光器４２と接続された検出器４３がＬＡ−ＩＣＰ−ＭＳ装置１に設けられる。プラズマＰから発光した光は、集光器４１により集光され、光ファイバ４４により分光器４２に導光される。分光器４２に導光された光は、分光器４２により波長成分に分光され、光ファイバ４４により検出器４３に導光される。そして、検出器４３により発光強度が測定される。また、カウント数が規定値を超えている場合に、カウント数が飽和していると判断してもよい。更に、キャリアガスが通る配管内の粒子量が規定値を超えている場合に、カウント数が飽和していると判断してもよい。
【００４３】
また、ステップＳ１１４，Ｓ１１８では、規格化半定量法により測定試料Ｓ中の所定の元素の濃度が算出される。すなわち、下記の式（１）によって、測定試料Ｓ中の所定の元素の濃度が算出される。
Ｘ＝Ａｘｋｘ／（Ａ１ｋ１＋Ａ２ｋ２＋・・・＋Ａｎｋｎ）…（１）
式（１）において、Ｘは所定の元素の濃度、Ａｘは所定の元素イオンのカウント数、ｋｘは所定の元素の感度係数、Ａ１，Ａ２・・・Ａｎは測定した元素イオンのカウント数、ｋ１，ｋ２・・・ｋｎは測定した元素の感度係数を示している。式（１）中のＡ１，Ａ２・・・Ａｎは、測定試料Ｓの全ての構成元素とするのが望ましい。なお、式（１）により算出された濃度Ｘをｐｐｍに換算する場合は１０６倍すればよい。
【００４４】
感度係数は、同じ濃度でも各元素によってＩＣＰ−ＭＳ部３で測定されるカウント数（ｃｐｓ）が異なるため、そのＩＣＰ−ＭＳ部３での元素ごとの検出感度の違いを補正するためのものである。感度係数は、例えば、ＮＩＳＴ（National Institute of Standards and Technology）６１０〜６１３等の固体標準試料をＬＡ−ＩＣＰ−ＭＳ装置１で質量分析して、各構成元素の１ｐｐｍ当たりのカウント数（ｃｐｓ）を算出し、その逆数をとることで求められる。
【００４５】
なお、ステップＳ１１４，Ｓ１１８では、いわゆる検量線法により測定試料Ｓ中の所定の元素の濃度を算出してもよい。
【００４６】
以上説明したように、上述した質量分析方法では、ｍ／ｚ値ごとにカウント数を測定すると共に、ｍ／ｚ値ごとにカウント数が飽和しているか否かを判断する。従って、或るｍ／ｚ値についてカウント数が飽和している状態で測定試料Ｓ中の所定の元素の濃度を算出するのを回避することができ、その結果、測定試料Ｓ中の所定の元素の濃度を誤って算出するのを防止することが可能となる。
【００４７】
次に、本発明に係る質量分析プログラムの好適な実施形態について、図３を参照して説明する。
【００４８】
質量分析プログラム６０は、記録媒体５０に格納されており、制御部４０に各種処理を実行させる。質量分析プログラム６０は、プログラム全体の動作を制御するメインモジュール６１、上記ステップＳ１１２の機能を実現するカウント数飽和判断モジュール６２、上記ステップＳ１１６の機能を実現する同位体存否判断モジュール６３、上記ステップＳ１１４の機能を実現する第１の濃度算出モジュール６４、上記ステップＳ１１８の機能を実現する第２の濃度算出モジュール６５、及び上記ステップＳ１２０の機能を実現する照射条件調節モジュール６６を含んでいる。
【００４９】
このように構成された質量分析プログラム６０は、記録媒体５０に格納された態様で流通可能である。なお、記録媒体５０としては、ハードディスク、フレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ、ＵＳＢメモリ等がある。
【００５０】
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではない。例えば、上述した質量分析方法において、ステップＳ１１２の判断の結果、或るｍ／ｚ値についてカウント数が飽和している場合に、ステップＳ１１６の判断を行わずに、ステップＳ１２０の照射条件の調節を行ってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明に係るＬＡ−ＩＣＰ−ＭＳ装置の一実施形態の構成図である。
【図２】本発明に係る質量分析方法の一実施形態のフローチャートである。
【図３】本発明に係る質量分析プログラムの一実施形態の構成図である。
【図４】本発明に係るＬＡ−ＩＣＰ−ＭＳ装置の他の実施形態の構成図である。
【符号の説明】
【００５２】
１…ＬＡ−ＩＣＰ−ＭＳ装置、２…ＬＡ部、３…ＩＣＰ−ＭＳ部、４…試料室、４０…制御部、６０…試料分析プログラム。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＬＡ（レーザアブレーション）部及びＩＣＰ−ＭＳ（高周波誘導結合プラズマ質量分析）部を備えるＬＡ−ＩＣＰ−ＭＳ装置、並びにＬＡ−ＩＣＰ−ＭＳ装置に適用される質量分析方法及び質量分析プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、ＬＡ−ＩＣＰ−ＭＳ装置には、試料に対するレーザアブレーションによって生じる微粉体物又はガス化物について定量性が低いという問題が存在する。この問題を解決して試料中の所定の元素の濃度を精度良く算出する方法として、いわゆる規格化半定量法が知られている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００４−３４７４７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、規格化半定量法には、次のような問題が存在する。すなわち、規格化半定量法にあっては、測定試料中の全ての元素の検出強度（例えば、単位時間当たりのカウント数）を測定する必要がある。そのため、測定試料中の主成分に検出感度を合わせると、測定試料中の微量成分の検出感度が不足してしまったり、逆に、測定試料中の微量成分に検出感度を合わせると、測定試料中の主成分の検出強度が飽和してしまったりする。その結果、測定試料中の所定の元素の濃度を誤って算出するおそれがある。
【０００４】
そこで、本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、測定試料中の所定の元素の濃度を誤って算出するのを防止することができる質量分析方法、質量分析プログラム及びＬＡ−ＩＣＰ−ＭＳ装置を提供することを目的とする。
【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、本発明に係る質量分析方法は、試料室内に配置された試料に対してレーザアブレーションを行うＬＡ部と、試料に対するレーザアブレーションによって生じた微粉体物又はガス化物をイオン化して質量分析を行うＩＣＰ−ＭＳ部と、を備えるＬＡ−ＩＣＰ−ＭＳ装置を用いた質量分析方法であって、測定試料を準備して試料室内に配置する工程と、ＬＡ部において、測定試料に対してレーザアブレーションを行う工程と、ＩＣＰ−ＭＳ部において、測定試料に対するレーザアブレーションによって生じた微粉体物又はガス化物をイオン化して、質量数の異なる元素ごとに検出強度を測定する工程と、質量数の異なる元素ごとに検出強度が飽和しているか否かを判断する工程と、を含むことを特徴とする。
【０００６】
この質量分析方法では、質量数の異なる元素ごとに検出強度を測定すると共に、質量数の異なる元素ごとに検出強度が飽和しているか否かを判断する。従って、或る元素の検出強度が飽和している状態で測定試料中の所定の元素の濃度を算出するのを回避することができ、その結果、測定試料中の所定の元素の濃度を誤って算出するのを防止することが可能となる。なお、「検出強度が飽和している」とは、例えば、検出強度と実際の強度との比例関係が崩れる等、検出強度がその測定限界に到達していることを意味する。
【０００７】
本発明に係る質量分析方法においては、検出強度を測定する工程では、質量電荷比ｍ／ｚ値（ｍ：質量数、ｚ：電荷数）ごとに単位時間当たりのカウント数を測定するのが一般的である。
【０００８】
本発明に係る質量分析方法においては、検出強度が飽和しているか否かを判断する工程では、同位体の関係にある元素間において検出強度比が同位体比から２％以上ずれている場合に、同位体存在比の高い元素の検出強度が飽和していると判断することが好ましい。天然では同位体の関係にある元素間において同位体比はほぼ一定である（例として、日本化学会編「化学便覧基礎編」の「同位体一覧表」がある。天然放射性核種の崩壊による娘核種を含む元素（鉛、ストロンチウム、アルゴン等）、及び天然における同位体効果が現れる元素（水素、炭素、酸素、硫黄等）は、試料により同位体存在比が僅かに変動する。しかしながら、その変動量は僅かであるため、本発明には大きな影響はない。）。そのため、理論的には（すなわち、測定誤差等がなければ）、同位体の関係にある元素間において検出強度比は同位体比と等しくなる。従って、測定誤差等を考慮して、同位体の関係にある元素間において検出強度比が同位体比から（同位体比を基準として）２％以上ずれている場合には、同位体存在比の高い元素の検出強度が飽和していると判断することができる。ちなみに、測定誤差等に応じて、同位体の関係にある元素間において検出強度比が同位体比から５％以上ずれている場合に、更には、検出強度比が同位体比から１０％以上ずれている場合に、同位体存在比の高い元素の検出強度が飽和していると判断してもよい。なお、検出強度比とは、同位体の関係にある元素間における検出強度の比であり、同位体比とは、同位体の関係にある元素間における同位体存在比の比である。また、同位体存在比とは、天然における各元素を構成する同位体の原子数の比である。
【０００９】
本発明に係る質量分析方法においては、検出強度が飽和しているか否かを判断する工程では、ＩＣＰ−ＭＳ部においてプラズマの発光強度が規定値を超えている場合に、検出強度が飽和していると判断してもよい。
【００１０】
本発明に係る質量分析方法においては、検出強度が飽和しているか否かを判断する工程で、検出強度が飽和していると判断された場合には、検出強度が飽和しないように、ＬＡ部でのレーザ光の照射条件を調節することが好ましい。これにより、質量数の異なる元素の全ての検出強度が飽和していない状態で、測定試料中の所定の元素の濃度を精度良く算出することが可能となる。
【００１１】
本発明に係る質量分析方法においては、検出強度が飽和しているか否かを判断する工程で、同位体の関係にある元素のうち同位体存在比の高い元素の検出強度が飽和していると判断された場合には、同位体存在比の低い元素の検出強度に基づいて、測定試料中の所定の元素の濃度を算出することが好ましい。上述したように、同位体の関係にある元素間において同位体比はほぼ一定であるから、理論的には、同位体の関係にある元素間において検出強度比は同位体比と等しくなる。これにより、同位体存在比の高い元素の検出強度が飽和していても、同位体比、及び同位体存在比の低い元素の検出強度から、同位体存在比の高い元素の検出強度を算出することができる。従って、同位体存在比の低い元素の検出強度に基づいて、測定試料中の所定の元素の濃度を精度良く算出することが可能となる。
【００１２】
また、本発明に係る質量分析プログラムは、試料室内に配置された測定試料に対してレーザアブレーションを行うＬＡ部と、測定試料に対するレーザアブレーションによって生じた微粉体物又はガス化物をイオン化して、質量数の異なる元素ごとに検出強度を測定するＩＣＰ−ＭＳ部と、を備えるＬＡ−ＩＣＰ−ＭＳ装置のコンピュータに対し、質量数の異なる元素ごとに検出強度が飽和しているか否かを判断する処理を実行させることを特徴とする。
【００１３】
更に、本発明に係るＬＡ−ＩＣＰ−ＭＳ装置は、試料室内に配置された測定試料に対してレーザアブレーションを行うＬＡ部と、測定試料に対するレーザアブレーションによって生じた微粉体物又はガス化物をイオン化して、質量数の異なる元素ごとに検出強度を測定するＩＣＰ−ＭＳ部と、質量数の異なる元素ごとに検出強度が飽和しているか否かを判断する制御手段と、を備えることを特徴とする。
【００１４】
これらの質量分析プログラム及びＬＡ−ＩＣＰ−ＭＳ装置によれば、上述した質量分析方法と同様に、或る元素の検出強度が飽和している状態で測定試料中の所定の元素の濃度を算出するのを回避することができ、その結果、測定試料中の所定の元素の濃度を誤って算出するのを防止することが可能となる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、測定試料中の所定の元素の濃度を誤って算出するのを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
最初に、本発明に係るＬＡ−ＩＣＰ−ＭＳ装置の好適な実施形態について、図１を参照して説明する。
【００１７】
ＬＡ−ＩＣＰ−ＭＳ装置１は、分析対象の測定試料Ｓに対してレーザアブレーションを行うＬＡ部２と、測定試料Ｓに対するレーザアブレーションによって生じた微粉体物又はガス化物をイオン化して、ｍ／ｚ値ごとに（すなわち、質量数の異なる元素ごとに）単位時間当たりのカウント数（すなわち、検出強度）（以下、単に「カウント数」という）を測定するＩＣＰ−ＭＳ部３と、質量数の異なる元素ごとにカウント数が飽和（いわゆるオーバーフロー）しているか否かを判断する制御部（制御手段）４０と、を備えている。制御部４０は、例えば、パーソナルコンピュータ等により構成されている。
【００１８】
ＬＡ部２は、試料室４、レーザユニット５及びＣＣＤカメラ６を有している。試料室４内には、測定試料Ｓが載置される試料台８が設けられている。
【００１９】
ＬＡ部２において、レーザユニット５から所定の波長で出射されたレーザ光は、ミラー１０，１１で反射されて、波長変換素子１２に入射する。波長変換素子１２で波長を半減されたレーザ光は、波長変換素子１３で更に波長を半減され、ミラー１４，１５，１６で反射された後、レンズ１７を通り、ビームスプリッタ１８で反射されて試料室４内の測定試料Ｓに照射される。
【００２０】
レーザユニット５は、例えば、波長１０６４ｎｍのＮｄ−ＹＡＧレーザを搭載している。そして、例えば、レーザユニット５から出射されたレーザ光は、波長変換素子１２で波長１０６４ｎｍから波長５３２ｎｍ（２次高調波）に変換され、更に、波長変換素子１３で波長５３２ｎｍから波長２６６ｎｍ（３次高調波）に変換される。このように、レーザ光を短波長とすることで、レーザ光のエネルギが高まり、より多くの物質に対してレーザアブレーションを行うことができる。
【００２１】
ＣＣＤカメラ６は、ビームスプリッタ１８を介して試料室４内に配置された測定試料Ｓを観察することができるようになっている。ＣＣＤカメラ６は、例えば、測定試料Ｓの表面におけるレーザ光の照射位置を観察する。
【００２２】
試料室４には、アルゴンガス等のキャリアガスを試料室４内に導入する導入管１９、及び試料室４外に導出する導出管２０が接続されている。これらの導入管１９及び導出管２０としては、例えばタイゴンチューブ等が用いられる。
【００２３】
試料室４に一端が接続された導出管２０の他端は、ＩＣＰ−ＭＳ部３におけるプラズマトーチ２１の後端部に接続されている。これにより、導入管１９によって試料室４内に導入されたキャリアガスは、レーザ光の照射によって微粉体化又はガス化された測定試料Ｓと共に、導出管２０を通ってＩＣＰ−ＭＳ部３へと向かう。
【００２４】
ＩＣＰ−ＭＳ部３は、導入管２２からキャリアガスと共に導入された測定試料Ｓをイオン化するためのプラズマＰを発生させるプラズマトーチ２１、及びプラズマトーチ２１の先端部近傍にイオン導入部２３が設けられてなる質量分析部２４を有している。
【００２５】
プラズマトーチ２１は、３重管構造となっており、キャリアガスが導入管２２から導入され、プラズマＰを形成するためのプラズマガスが管２６から導入され、プラズマトーチ２１の壁面を冷却するためのクーラントガスが管２７から導入されるようになっている。キャリアガス、プラズマガス及びクーラントガスとしては、例えば、アルゴンガス等が用いられる。
【００２６】
プラズマトーチ２１内には、キャリアガス、プラズマガス及びクーラントガスを合わせて、全体として約１５〜２０リットル／分の流量のガスが供給される。それぞれのガス導入量の一形態としては、キャリアガスが約１リットル／分、プラズマガスが約１リットル／分、クーラントガスが約１６リットル／分である。
【００２７】
プラズマトーチ２１の先端側には、高周波電源に接続された高周波コイル２８が設けられている。この高周波コイル２８に電圧が印加されると、プラズマトーチ２１の先端側の内部にプラズマＰが形成される。
【００２８】
質量分析部２４のイオン導入部２３は、プラズマトーチ２１の先端部に対向する導入孔２９を有している。そして、導入孔２９を介して、プラズマＰからの光やイオンを筐体３０内に導入する。なお、導入孔２９の直径は、例えば１ｍｍ程度である。
【００２９】
筐体３０内は、真空ポンプ３１，３２によって、イオン導入部２３側が低真空室、その反対側が高真空室というように、真空度が異なる２つの部屋に分かれている。質量分析部２４は、筐体３０内において、プラズマＰからの光とイオンとをイオンレンズ３３で分離してイオンのみを通過させ、質量多重極部３４で特定のイオンのみを取り出して検出器３５で検出するようになっている。
【００３０】
次に、本発明に係る質量分析方法の好適な実施形態について、図２を参照して説明する。
【００３１】
まず、測定試料Ｓが準備されて試料室４内の試料台８上に配置される（ステップＳ１０２）。そして、試料室４が密閉されて試料室４内がキャリアガスでパージされる（ステップＳ１０４）。続いて、ＬＡ部２において、測定試料Ｓにレーザ光が照射されて測定試料Ｓに対するレーザアブレーションが行われる（ステップＳ１０６）。
【００３２】
測定試料Ｓに対するレーザアブレーションによって生じた微粉体物又はガス化物は、キャリアガスによって、導出管２０及び導入管２２を介してプラズマトーチ２１に導入される。そして、プラズマトーチ２１に導入された微粉体物又はガス化物はイオン化され（ステップＳ１０８）、ＩＣＰ−ＭＳ部３において、ｍ／ｚ値ごとにカウント数が測定される（ステップＳ１１０）。
【００３３】
続いて、制御部４０によって、ｍ／ｚ値ごとにカウント数が飽和しているか否かが判断される（ステップＳ１１２）。その結果、全てのｍ／ｚ値についてカウント数が飽和していない場合には、制御部４０によって、規格化半定量法により測定試料Ｓ中の所定の元素の濃度が算出され（ステップＳ１１４）、終了となる。
【００３４】
一方、ステップＳ１１２の判断の結果、或るｍ／ｚ値についてカウント数が飽和している場合には、制御部４０によって、カウント数が飽和しているｍ／ｚ値に対応する元素と同位体の関係にあり、且つそのｍ／ｚ値に対応する元素より同位体存在比の低い元素が存在しているか否かが判断される（ステップＳ１１６）。
【００３５】
その結果、カウント数が飽和しているｍ／ｚ値に対応する元素と同位体の関係にあり、且つそのｍ／ｚ値に対応する元素より同位体存在比の低い元素が存在している場合には、制御部４０によって、同位体存在比の低い元素のカウント数に基づいて、規格化半定量法により測定試料Ｓ中の所定の元素の濃度が算出され（ステップＳ１１８）、終了となる。
【００３６】
このような算出が可能である理由は、次の通りである。すなわち、天然では同位体の関係にある元素間において同位体比はほぼ一定である（例えば、６Ｌｉの同位体存在比は７．５％、７Ｌｉの同位体存在比は９２．５％であるから、同位体比は９２．５／７．５＝１２．３となる）。そのため、理論的には、同位体の関係にある元素間においてカウント数比（同位体の関係にある元素間におけるカウント数の比）は同位体比と等しくなる。これにより、同位体存在比の高い元素のカウント数が飽和していても、同位体比、及び同位体存在比の低い元素のカウント数から、同位体存在比の高い元素のカウント数を算出することができる。従って、同位体存在比の低い元素のカウント数に基づいて、規格化半定量法により測定試料Ｓ中の所定の元素の濃度を精度良く算出することが可能となる。
【００３７】
一方、ステップＳ１１６の判断の結果、カウント数が飽和しているｍ／ｚ値に対応する元素と同位体の関係にあり、且つそのｍ／ｚ値に対応する元素より同位体存在比の低い元素が存在していない場合には、制御部４０によって、そのｍ／ｚ値についてカウント数が飽和しないように、ＬＡ部２でのレーザ光の照射条件が調節され（ステップＳ１２０）、ステップＳ１０６に戻る。
【００３８】
具体的には、レーザ光の強度が弱くされたり、測定試料Ｓの表面でのレーザ光の径が小さくされたり、或いはレーザ光のパルス発振の周波数が低くされたりする。これにより、全てのｍ／ｚ値についてカウント数が飽和していない状態で、規格化半定量法により測定試料Ｓ中の所定の元素の濃度を精度良く算出することが可能となる。
【００３９】
ここで、上述したステップＳ１１２の判断及びステップＳ１１４，Ｓ１１８の算出について、より詳細に説明する。
【００４０】
ステップＳ１１２では、ｍ／ｚ値ごとにカウント数が飽和しているか否かが判断される。具体的には、同位体の関係にある元素間においてカウント数比の同位体比からのずれが２％以上である場合には、同位体存在比の高い元素に対応するｍ／ｚ値についてカウント数が飽和していると判断する。一方、同ずれが２％未満である場合には、同位体存在比の高い元素に対応するｍ／ｚ値についてカウント数が飽和していないと判断する。
【００４１】
このような判断が可能である理由は、次の通りである。すなわち、同位体の関係にある元素間において同位体比はほぼ一定であるから、理論的には、同位体の関係にある元素間においてカウント数比は同位体比と等しくなる。従って、測定誤差等を考慮して、同位体の関係にある元素間においてカウント数比の同位体比からのずれが２％以上である場合には、同位体存在比の高い元素に対応するｍ／ｚ値についてカウント数が飽和していると判断することができる。ちなみに、測定誤差等に応じて、同位体の関係にある元素間においてカウント数比の同位体比からのずれが５％以上である場合に、更には、カウント数比の同位体比からのずれが１０％以上である場合に、同位体存在比の高い元素に対応するｍ／ｚ値についてカウント数が飽和していると判断してもよい。
【００４２】
なお、ステップＳ１１２では、ＩＣＰ−ＭＳ部３においてプラズマＰの発光強度が規定値を超えている場合に、カウント数が飽和していると判断してもよい。この場合には、図４に示されるように、集光器４１、光ファイバ４４を介して集光器４１と接続された分光器４２、及び光ファイバ４４を介して分光器４２と接続された検出器４３がＬＡ−ＩＣＰ−ＭＳ装置１に設けられる。プラズマＰから発光した光は、集光器４１により集光され、光ファイバ４４により分光器４２に導光される。分光器４２に導光された光は、分光器４２により波長成分に分光され、光ファイバ４４により検出器４３に導光される。そして、検出器４３により発光強度が測定される。また、カウント数が規定値を超えている場合に、カウント数が飽和していると判断してもよい。更に、キャリアガスが通る配管内の粒子量が規定値を超えている場合に、カウント数が飽和していると判断してもよい。
【００４３】
また、ステップＳ１１４，Ｓ１１８では、規格化半定量法により測定試料Ｓ中の所定の元素の濃度が算出される。すなわち、下記の式（１）によって、測定試料Ｓ中の所定の元素の濃度が算出される。
Ｘ＝Ａｘｋｘ／（Ａ１ｋ１＋Ａ２ｋ２＋・・・＋Ａｎｋｎ）…（１）
式（１）において、Ｘは所定の元素の濃度、Ａｘは所定の元素イオンのカウント数、ｋｘは所定の元素の感度係数、Ａ１，Ａ２・・・Ａｎは測定した元素イオンのカウント数、ｋ１，ｋ２・・・ｋｎは測定した元素の感度係数を示している。式（１）中のＡ１，Ａ２・・・Ａｎは、測定試料Ｓの全ての構成元素とするのが望ましい。なお、式（１）により算出された濃度Ｘをｐｐｍに換算する場合は１０６倍すればよい。
【００４４】
感度係数は、同じ濃度でも各元素によってＩＣＰ−ＭＳ部３で測定されるカウント数（ｃｐｓ）が異なるため、そのＩＣＰ−ＭＳ部３での元素ごとの検出感度の違いを補正するためのものである。感度係数は、例えば、ＮＩＳＴ（National Institute of Standards and Technology）６１０〜６１３等の固体標準試料をＬＡ−ＩＣＰ−ＭＳ装置１で質量分析して、各構成元素の１ｐｐｍ当たりのカウント数（ｃｐｓ）を算出し、その逆数をとることで求められる。
【００４５】
なお、ステップＳ１１４，Ｓ１１８では、いわゆる検量線法により測定試料Ｓ中の所定の元素の濃度を算出してもよい。
【００４６】
以上説明したように、上述した質量分析方法では、ｍ／ｚ値ごとにカウント数を測定すると共に、ｍ／ｚ値ごとにカウント数が飽和しているか否かを判断する。従って、或るｍ／ｚ値についてカウント数が飽和している状態で測定試料Ｓ中の所定の元素の濃度を算出するのを回避することができ、その結果、測定試料Ｓ中の所定の元素の濃度を誤って算出するのを防止することが可能となる。
【００４７】
次に、本発明に係る質量分析プログラムの好適な実施形態について、図３を参照して説明する。
【００４８】
質量分析プログラム６０は、記録媒体５０に格納されており、制御部４０に各種処理を実行させる。質量分析プログラム６０は、プログラム全体の動作を制御するメインモジュール６１、上記ステップＳ１１２の機能を実現するカウント数飽和判断モジュール６２、上記ステップＳ１１６の機能を実現する同位体存否判断モジュール６３、上記ステップＳ１１４の機能を実現する第１の濃度算出モジュール６４、上記ステップＳ１１８の機能を実現する第２の濃度算出モジュール６５、及び上記ステップＳ１２０の機能を実現する照射条件調節モジュール６６を含んでいる。
【００４９】
このように構成された質量分析プログラム６０は、記録媒体５０に格納された態様で流通可能である。なお、記録媒体５０としては、ハードディスク、フレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ、ＵＳＢメモリ等がある。
【００５０】
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではない。例えば、上述した質量分析方法において、ステップＳ１１２の判断の結果、或るｍ／ｚ値についてカウント数が飽和している場合に、ステップＳ１１６の判断を行わずに、ステップＳ１２０の照射条件の調節を行ってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明に係るＬＡ−ＩＣＰ−ＭＳ装置の一実施形態の構成図である。
【図２】本発明に係る質量分析方法の一実施形態のフローチャートである。
【図３】本発明に係る質量分析プログラムの一実施形態の構成図である。
【図４】本発明に係るＬＡ−ＩＣＰ−ＭＳ装置の他の実施形態の構成図である。
【符号の説明】
【００５２】
１…ＬＡ−ＩＣＰ−ＭＳ装置、２…ＬＡ部、３…ＩＣＰ−ＭＳ部、４…試料室、４０…制御部、６０…試料分析プログラム。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
試料室内に配置された試料に対してレーザアブレーションを行うＬＡ部と、前記試料に対するレーザアブレーションによって生じた微粉体物又はガス化物をイオン化して質量分析を行うＩＣＰ−ＭＳ部と、を備えるＬＡ−ＩＣＰ−ＭＳ装置を用いた質量分析方法であって、
測定試料を準備して前記試料室内に配置する工程と、
前記ＬＡ部において、前記測定試料に対してレーザアブレーションを行う工程と、
前記ＩＣＰ−ＭＳ部において、前記測定試料に対するレーザアブレーションによって生じた微粉体物又はガス化物をイオン化して、質量数の異なる元素ごとに検出強度を測定する工程と、
質量数の異なる元素ごとに前記検出強度が飽和しているか否かを判断する工程と、を含むことを特徴とする質量分析方法。
【請求項２】
前記検出強度を測定する工程では、ｍ／ｚ値ごとに単位時間当たりのカウント数を測定することを特徴とする請求項１記載の質量分析方法。
【請求項３】
前記検出強度が飽和しているか否かを判断する工程では、同位体の関係にある元素間において検出強度比が同位体比から２％以上ずれている場合に、同位体存在比の高い元素の前記検出強度が飽和していると判断することを特徴とする請求項１又は２記載の質量分析方法。
【請求項４】
前記検出強度が飽和しているか否かを判断する工程では、前記ＩＣＰ−ＭＳ部においてプラズマの発光強度が規定値を超えている場合に、前記検出強度が飽和していると判断することを特徴とする請求項１又は２記載の質量分析方法。
【請求項５】
前記検出強度が飽和しているか否かを判断する工程で、前記検出強度が飽和していると判断された場合には、前記検出強度が飽和しないように、前記ＬＡ部でのレーザ光の照射条件を調節することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項記載の質量分析方法。
【請求項６】
前記検出強度が飽和しているか否かを判断する工程で、同位体の関係にある元素のうち同位体存在比の高い元素の前記検出強度が飽和していると判断された場合には、同位体存在比の低い元素の前記検出強度に基づいて、前記測定試料中の所定の元素の濃度を算出することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項記載の質量分析方法。
【請求項７】
試料室内に配置された測定試料に対してレーザアブレーションを行うＬＡ部と、前記測定試料に対するレーザアブレーションによって生じた微粉体物又はガス化物をイオン化して、質量数の異なる元素ごとに検出強度を測定するＩＣＰ−ＭＳ部と、を備えるＬＡ−ＩＣＰ−ＭＳ装置のコンピュータに対し、
質量数の異なる元素ごとに前記検出強度が飽和しているか否かを判断する処理を実行させることを特徴とする質量分析プログラム。
【請求項８】
試料室内に配置された測定試料に対してレーザアブレーションを行うＬＡ部と、
前記測定試料に対するレーザアブレーションによって生じた微粉体物又はガス化物をイオン化して、質量数の異なる元素ごとに検出強度を測定するＩＣＰ−ＭＳ部と、
質量数の異なる元素ごとに前記検出強度が飽和しているか否かを判断する制御手段と、を備えることを特徴とするＬＡ−ＩＣＰ−ＭＳ装置。
【請求項１】
試料室内に配置された試料に対してレーザアブレーションを行うＬＡ部と、前記試料に対するレーザアブレーションによって生じた微粉体物又はガス化物をイオン化して質量分析を行うＩＣＰ−ＭＳ部と、を備えるＬＡ−ＩＣＰ−ＭＳ装置を用いた質量分析方法であって、
測定試料を準備して前記試料室内に配置する工程と、
前記ＬＡ部において、前記測定試料に対してレーザアブレーションを行う工程と、
前記ＩＣＰ−ＭＳ部において、前記測定試料に対するレーザアブレーションによって生じた微粉体物又はガス化物をイオン化して、質量数の異なる元素ごとに検出強度を測定する工程と、
質量数の異なる元素ごとに前記検出強度が飽和しているか否かを判断する工程と、を含むことを特徴とする質量分析方法。
【請求項２】
前記検出強度を測定する工程では、ｍ／ｚ値ごとに単位時間当たりのカウント数を測定することを特徴とする請求項１記載の質量分析方法。
【請求項３】
前記検出強度が飽和しているか否かを判断する工程では、同位体の関係にある元素間において検出強度比が同位体比から２％以上ずれている場合に、同位体存在比の高い元素の前記検出強度が飽和していると判断することを特徴とする請求項１又は２記載の質量分析方法。
【請求項４】
前記検出強度が飽和しているか否かを判断する工程では、前記ＩＣＰ−ＭＳ部においてプラズマの発光強度が規定値を超えている場合に、前記検出強度が飽和していると判断することを特徴とする請求項１又は２記載の質量分析方法。
【請求項５】
前記検出強度が飽和しているか否かを判断する工程で、前記検出強度が飽和していると判断された場合には、前記検出強度が飽和しないように、前記ＬＡ部でのレーザ光の照射条件を調節することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項記載の質量分析方法。
【請求項６】
前記検出強度が飽和しているか否かを判断する工程で、同位体の関係にある元素のうち同位体存在比の高い元素の前記検出強度が飽和していると判断された場合には、同位体存在比の低い元素の前記検出強度に基づいて、前記測定試料中の所定の元素の濃度を算出することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項記載の質量分析方法。
【請求項７】
試料室内に配置された測定試料に対してレーザアブレーションを行うＬＡ部と、前記測定試料に対するレーザアブレーションによって生じた微粉体物又はガス化物をイオン化して、質量数の異なる元素ごとに検出強度を測定するＩＣＰ−ＭＳ部と、を備えるＬＡ−ＩＣＰ−ＭＳ装置のコンピュータに対し、
質量数の異なる元素ごとに前記検出強度が飽和しているか否かを判断する処理を実行させることを特徴とする質量分析プログラム。
【請求項８】
試料室内に配置された測定試料に対してレーザアブレーションを行うＬＡ部と、
前記測定試料に対するレーザアブレーションによって生じた微粉体物又はガス化物をイオン化して、質量数の異なる元素ごとに検出強度を測定するＩＣＰ−ＭＳ部と、
質量数の異なる元素ごとに前記検出強度が飽和しているか否かを判断する制御手段と、を備えることを特徴とするＬＡ−ＩＣＰ−ＭＳ装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２００７−２９８３９２（Ｐ２００７−２９８３９２Ａ）
【公開日】平成１９年１１月１５日（２００７．１１．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１２６５７５（Ｐ２００６−１２６５７５）
【出願日】平成１８年４月２８日（２００６．４．２８）
【出願人】（０００００３０６７）ＴＤＫ株式会社 (7,238)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年１１月１５日（２００７．１１．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年４月２８日（２００６．４．２８）
【出願人】（０００００３０６７）ＴＤＫ株式会社 (7,238)
【Ｆターム（参考）】
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