製品の概要

ICP用気体試料導入装置 GED-01

無機金属元素を高感度に測定する分析装置は、ICP発光分析装置(以下、「ICP-OES」)が1970年頃に上市され、その後、1980年頃には、ICP質量分析装置(以下、ICP-MS)が上市されました。

現在、それらは、無機金属元素を高感度に分析する装置の標準機として広い分野で普及が進んでいます。

これらの分析装置に共通する試料の励起源は、ICPです。ICP-OESは、光源として、また、ICP-MSは、イオン源として位置づけられています。 このICPは、以下に示す特徴から、理想的な光源・イオン源であるとして上市されてから45年以上を経過した今でも、試料導入法の工夫等により利用分野が拡大しています。

※ICP; Inductively Coupled Plasma / 高周波誘導結合プラズマ

ICPの特徴
三層構造の石英トーチで生成されるアルゴンプラズマの温度は、6,000℃ (10,000K)以上の高温で励起レベルが高い。(イオン化電圧が8eV以下の元素は90%以上電離していることが推定されている)
リニアダイナミックレンジ(直線性)が広い (5桁以上)。
生成されるプラズマはドーナツ構造となり、その中心へサンプルエーロゾルを導入するのに都合がよく、導入されたサンプルは、そのドーナツ円を通過する際にイオン化される。

ガス交換器の構成

ガス交換器の構成
ガス交換器は、多孔質膜を内部にもつガラス製二重管。サンプルガスの流量およびアルゴンガス流量の制御器で構成されています。
ガス交換の原理
サンプルガスは、ガス交換器の多孔質膜を持つガラス製二重管の中心に導入されます。導入されたサンプルガスは二重管の中心を形成する多孔質膜の内外のガスの分圧(濃度)差が推進力となり、多孔質膜の外側に拡散します。一方、外管と多孔質膜の間に導入される高純度アルゴンガスは、内側に拡散します。サンプルガスに含まれる微粒子の拡散速度は相対的に遅く、多孔質膜を通過せずにアルゴンガスと共にガス交換器から排出されます。

応用例

空気中の微粒子に含まれる無機金属のリアルタイム測定
アルゴンプラズマにサンプルとしてわずかな空気を導入するとプラズマが維持できなくなり消失するので、空気中の微粒子に含まれている無機金属の直接測定はできませんでした。
※空気の主成分は窒素 (78 vol%)です。また、そのイオン化エネルギーはアルゴンよりも高いのでアルゴンプラズマに導入するとイオン化できないためにプラズマが消失します。
そこで、開発した多孔質膜を利用したガス交換器は、空気のみならずその他のガス成分をアルゴンに99.99 %以上の効率で置換することができますので、多くの気体サンプルをICP-MSおよびICP-OESに導入できます。また、ガス交換性能は、いくつかの観測場所にて長時間にわたる空気のサンプリングを行い検証しています。

製品の仕様

ガス交換性能
99.99 % 以上
サンプリング容量
250 mL/分
サンプル圧力
大気圧
微粒子回収率
95 %以上
アルゴンガス消費量
2.5 L/分
アルゴンガス供給圧力
0.2 ~ 0.8 MPa
純度
99.995 %
入力電圧
24 VCD
消費電力
28 W
寸法(cm)
30(W) 54(D) 19.4(H)
重量(kg)
10.5
    DC 24V Power Supply, Model: POW-01
    入力電圧
    100~240 VAC
    周波数
    50/60 Hz
    出力電圧
    24 VDC
    消費電力
    144 W
    寸法(cm)
    16.5(W) 36(D) 12.5(H)
    重量(kg)
    2.9