特許 6066338 誘導結合プラズマ質量分析方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6066338

(24)【登録日】2017年1月6日

(45)【発行日】2017年1月25日

(54)【発明の名称】誘導結合プラズマ質量分析方法

(51)【国際特許分類】

   G01N 27/62 20060101AFI20170116BHJP

【ＦＩ】

   G01N27/62 G

   G01N27/62 F

【請求項の数】3

【全頁数】10

(21)【出願番号】特願2014-69097(P2014-69097)

(22)【出願日】2014年3月28日

(65)【公開番号】特開2015-190889(P2015-190889A)

(43)【公開日】2015年11月2日

【審査請求日】2016年3月1日

(73)【特許権者】

【識別番号】000190149

【氏名又は名称】信越半導体株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100131048

【弁理士】

【氏名又は名称】張川 隆司

(72)【発明者】

【氏名】荒木 健司

【審査官】 吉田 将志

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０２−００７３４３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０４−２４９０５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０６−０９６７２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０９−０３３４３９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第０６２２２１８６（ＵＳ，Ｂ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｎ ２７／６２

ＪＳＴＰｌｕｓ／ＪＭＥＤＰｌｕｓ／ＪＳＴ７５８０（ＪＤｒｅａｍＩＩＩ）

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

加熱により脱溶媒して気化した試料を搬送するキャリアガスを流すプラズマトーチに高周波を印加して誘導結合プラズマを点灯し、前記誘導結合プラズマによりイオン化した前記試料を質量分析する誘導結合プラズマ質量分析方法において、
前記高周波の出力を７００〜８５０Ｗにし、前記キャリアガスの周囲を流れ、前記誘導結合プラズマの点灯を補助する補助ガスの流量を１．１〜１．５Ｌ／ｍｉｎにすることを特徴とする誘導結合プラズマ質量分析方法。

【請求項2】

前記キャリアガスに添加する添加ガスの流量を０．３〜０．４５Ｌ／ｍｉｎにして前記キャリアガスを流す請求項１に記載の誘導結合プラズマ質量分析方法。

【請求項3】

前記添加ガスの流量を０．３５〜０．４０Ｌ／ｍｉｎにし、前記補助ガスの流量を１．２〜１．４Ｌ／ｍｉｎにし、前記高周波の出力を７５０〜８００Ｗにする請求項２に記載の誘導結合プラズマ質量分析方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、誘導結合プラズマ質量分析方法に関する。

【背景技術】

【0002】

高感度かつ高精度の質量分析が可能であり、ｐｐｔ以下の元素分析に威力を発揮する誘導結合プラズマ質量分析装置（Ｉｎｄｕｃｔｉｖｅｌｙ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｐｌａｓｍａ Ｍａｓｓ Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｅｒ：以下、「ＩＣＰ−ＭＳ装置」とする）が知られる。また、特許文献１には誘導結合プラズマ質量分析法によりＳｉ単結晶の不純物を分析する分析方法が開示される。

【0003】

このような誘導結合プラズマ質量分析法に用いられるＩＣＰ−ＭＳ装置では一般的にアルゴンガスによるアルゴンプラズマが利用され、その装置に導入された試料はアルゴンプラズマ中でイオン化し、イオン化した試料はプラズマインターフェース部（サンプリングコーンとスキマコーン）を経て質量分析計に導かれる。その質量分析計においては、導かれたイオンの質量分離が行われた後、分離されたイオンを検出する。

【0004】

このように試料をイオン化するイオン源にアルゴンプラズマを用いると、そのプラズマの中心部分の中心温度が８０００〜１００００Ｋにも及び、イオン化ポテンシャルの高いアルゴン等の不活性ガスをはじめほとんどの元素がイオン化される可能性がある。そのため、試料をイオン化する際に分析に不要な成分（例えば、空気中の酸素、窒素等）もイオン化し、分析する元素（質量）によっては不要な成分（分析対象の元素とほぼ同じ質量数の多原子又は分子イオン）が干渉（妨害）し、バックグラウンドの上昇を引き起こす。

【0005】

この干渉を引き起こすイオンの生成を抑制するため、プラズマを生成・維持するために印加される高周波の出力（電力）を下げるとともに、試料の溶液をプラズマ冷却媒体として利用することで、プラズマの中心温度を約５０００〜６０００Ｋに下げる方法がある。この方法によりアルゴンガスに起因するＡｒＯやＡｒＮ等の妨害イオンの生成を抑制でき、元素分析時のバックグラウンドが減少して高感度な測定が可能となる。

【0006】

このようなＩＣＰ−ＭＳ装置の高感度化は非常に重要であり、様々な取組みがなされる。その中のひとつに試料をイオン化するプラズマトーチに導入される試料の導入効率を向上させるものがある。

【0007】

一般的なＩＣＰ−ＭＳ装置では、試料（溶液）がネブライザー等により噴霧され、キャリアガスで搬送可能な粒径のみがスプレーチャンバー等を経由してプラズマトーチに搬送される。一方、粒径が大きくキャリアガスで搬送できない試料は廃液とされる。よって、試料（溶液）の粒径を縮小させてキャリアガスによる搬送効率（導入効率）を向上させるべく、試料（溶液）に超音波を与えて微細な霧にできる超音波ネブライザーを用いることが考えられる。しかし、超音波ネブライザーはＳｉ半導体試料に用いられるフッ化水素酸等に対するフッ酸耐性がないものが多く、更に微小量の試料を安定して霧化できない場合もある。

【0008】

そのため、通常のネブライザーから導入された試料（溶液）の溶媒を加熱チャンバーで蒸発させ、粒径が小さくなった（脱溶媒して気化した）試料をキャリアガスでプラズマトーチに搬送する加熱気化（溶媒脱離）型の試料導入装置がある。この試料導入装置によればプラズマトーチへ導入される試料の導入効率が向上し、通常のネブライザーにより試料を導入する場合に比べて約１０倍、感度が向上する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0009】

【特許文献1】特開平０５−２６８０３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0010】

しかし、試料（溶液）の溶媒を気化させて離脱させる試料導入装置では、溶媒が気化するため、試料の溶液をプラズマ冷却媒体として利用できない。よって、プラズマの中心温度が高温となり、アルゴンガスに起因する妨害イオン（ＡｒＯやＡｒＮ等）の生成を抑制できない。その結果、分析対象の元素とほぼ同じ質量数の多原子又は分子イオン（妨害イオン）の干渉を受ける元素を分析する場合には、別途、ＩＣＰ−ＭＳ装置の質量分解能を向上させる必要が生じる。即ち、加熱気化（溶媒脱離）型の試料導入装置を用いると、試料導入効率の向上と妨害イオンの抑制がトレードオフとなり、その装置特有の試料導入効率が向上するメリットを十分に得られない。

【0011】

本発明の課題は、加熱により脱溶媒して気化した試料を導入して質量分析する場合でも分析対象の元素に干渉する妨害イオンの生成を抑制できる誘導結合プラズマ質量分析方法を提供する。

【課題を解決するための手段及び発明の効果】

【0012】

本発明の誘導結合プラズマ質量分析方法は、
加熱により脱溶媒して気化した試料を搬送するキャリアガスを流すプラズマトーチに高周波を印加して誘導結合プラズマを点灯し、誘導結合プラズマによりイオン化した試料を質量分析する誘導結合プラズマ質量分析方法において、
高周波の出力を７００〜８５０Ｗにして、キャリアガスの周囲を流れ、誘導結合プラズマの点灯を補助する補助ガスの流量を１．１〜１．５Ｌ／ｍｉｎにすることを特徴とする。

【0013】

本発明者は、脱溶媒して気化した試料をプラズマトーチに導入すると、その試料がプラズマの冷却媒体として利用できず、プラズマの中心温度が高温となり、分析対象の元素に干渉する妨害イオンが生成される点に着眼した。そして、ＩＣＰ−ＭＳ装置を用いてプラズマの中心温度を下げるべく試行錯誤する中でキャリアガスの周囲を流れ、誘導結合プラズマの点灯を補助する補助ガスの流量と高周波の出力がプラズマの中心温度に強く影響を与えるとの知見を得て精査した。

【0014】

その結果、誘導結合プラズマの中心に導入されるキャリアガスの周囲を流れる補助ガスの流量がプラズマの中心温度を低下させる一要因となり、更にプラズマを生成・維持する高周波の出力を調整することで分析対象に干渉する妨害イオンの生成を効果的に抑制できるとの結論に到達した。

【0015】

具体的には、高周波の出力を７００〜８５０Ｗにし、補助ガスの流量を１．１〜１．５Ｌ／ｍｉｎにすることで妨害イオンの生成を抑制し、その影響を低減できる。

【0016】

本発明の実施態様では、キャリアガスに添加する添加ガスの流量を０．３０〜０．４５Ｌ／ｍｉｎにしてキャリアガスを流すことで効果的に妨害イオンの影響を低減できる。このとき、添加ガスの流量を０．３５〜０．４０Ｌ／ｍｉｎにし、補助ガスの流量を１．２〜１．４Ｌ／ｍｉｎにし、高周波の出力を７５０〜８００Ｗにすると、より効果的に妨害イオンの影響を低減できる。そして、Ｓ／Ｎ比の向上によりＩＣＰ−ＭＳ装置の検出限界値を向上させ、高感度の誘導結合プラズマ質量分析ができる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】本発明に使用するＩＣＰ−ＭＳ装置における試料導入装置とプラズマトーチの一例を示す模式図。

【図2】^２７Ａｌの質量スペクトルを測定した従来例と実施例のスペクトル図。

【図3】^５６Ｆｅの質量スペクトルを測定した従来例と実施例のスペクトル図。

【図4】^６３Ｃｕの質量スペクトルを測定した従来例と実施例のスペクトル図。

【図5】従来例における検出下限値（ＤＬ値）及びバックグラウンド等価濃度値（ＢＥＣ値）を示す表。

【図6】高周波の出力が１２００Ｗのときのイオンの強度（ｃｐｓ）を１として、高周波の各出力でのイオンの強度比を示したグラフ。

【図7】プラズマガスの流量が１６．０Ｌ／ｍｉｎのときのイオンの強度（ｃｐｓ）を１として、プラズマガスの各流量でのイオンの強度比を示したグラフ。

【図8】補助ガスの流量が０．９Ｌ／ｍｉｎのときのイオンの強度（ｃｐｓ）を１として、補助ガスの各流量でのイオンの強度比を示したグラフ。

【図9】キャリアガスの流量を０．８Ｌ／ｍｉｎのときのイオンの強度（ｃｐｓ）を１として、キャリアガスの各流量でのイオンの強度比を示したグラフ。

【図10】添加ガスの流量が０．２０Ｌ／ｍｉｎのときのイオンの強度（ｃｐｓ）を１として、添加ガスの各流量でのイオンの強度比を示したグラフ。

【図11】実施例における検出下限値（ＤＬ値）及びバックグラウンド等価濃度値（ＢＥＣ値）を示す表。

【発明を実施するための形態】

【0018】

図１は本発明の誘導結合プラズマ質量分析法に用いられるＩＣＰ−ＭＳ装置（図示省略）の一部を構成する試料導入装置１とプラズマトーチ２の一例を示す。試料導入装置１からプラズマトーチ２に導入された試料は、プラズマトーチ２の先端部（図示右側）に点灯する誘導結合プラズマでイオン化される。イオン化された試料は、図示しない周知のインターフェース部（サンプリングコーン及びスキマコーン）を通過して質量分析計に導かれ、質量分離がされた後、検出される。

【0019】

試料導入装置１は、試料（例えば溶液）を加熱して脱溶媒して気化する加熱チャンバー１ａと、加熱チャンバー１ａとプラズマトーチ２を接続する接続管１ｂを備える。加熱チャンバー１ａ内には、脱溶媒して気化した試料（乾燥エアロゾルの試料）を、接続管１ｂを経由してプラズマトーチ２に搬送するキャリアガス（例えば窒素ガス）が流れる。また、接続管１ｂの途中にはプラズマトーチ２に向かって流れるキャリアガスの流れに合流するように添加ガス（例えば窒素ガス）がキャリアガスに添加され、キャリアガスとともに添加ガスがプラズマトーチ２に導入される。

【0020】

プラズマトーチ２は中心管２ａと補助管２ｂ（中間管ともいう）と最外管２ｃを有する三重管構造である。補助管２ｂ（中間管）と最外管２ｃにプラズマ源となるガスを導入し、最外管２ｃの先端部（図示右側）外周に巻き付くように配置される同心円状の誘導コイル２ｄに高周波を印加し、プラズマトーチ２の先端部（図示右側）に誘導結合プラズマを点灯する。点灯した誘導結合プラズマには、中心管２ａから試料が導入され、試料がイオン化される。

【0021】

プラズマトーチ２は、キャリアガス及び添加ガスを流す中心管２ａを軸とするように中心管２ａの周囲（外部）に中心管２ａを覆うように補助管２ｂ、補助管２ｂの周囲（外部）に補助管２ｂを覆うように最外管２ｃが同心円状に配置される。

【0022】

中心管２ａは、一端に接続管１ｂに接続される接続口と、他端に接続管１ｂ側から流れる乾燥エアロゾルの試料、添加ガス及びキャリアガスを放出する開口を備える。補助管２ｂは一端に誘導結合プラズマの点灯を補助する補助ガス（中間ガスともいう：例えばアルゴンガス）の導入口と、他端に中心管２ａを軸とするように一端側から他端側に向けて中心管２ａの外周をらせん状に流れる補助ガスを放出する開口を備える。最外管２ｃは一端に誘導結合プラズマを生成・維持するためにプラズマガス（例えばアルゴンガス）の導入口を備え、補助管２ｂを軸とするように一端側から他端側に向けて補助管２ｂの外周をらせん状にプラズマガスを流す。

【0023】

プラズマトーチ２の各管２ａ、２ｂ、２ｃは、石英ガラス（ＳｉＯ_２）又は耐熱ガラス（例えば、ＳｉＯ_２とＢ_２Ｏ_３を混合したホウケイ酸ガラス）製であり、各管２ａ、２ｂ、２ｃに流れるキャリアガス、添加ガス、補助ガス、プラズマガスの流量は図示しないコントローラーにより制御される。各管２ａ、２ｂ、２ｃに流れる流量としては、例えば、キャリアガスが０．６５〜１．００Ｌ／ｍｉｎ、添加ガスが０．１５〜０．５０Ｌ／ｍｉｎ、補助ガスが０．８〜１．５Ｌ／ｍｉｎ、プラズマガスが１４．０〜１８．０Ｌ／ｍｉｎの範囲で制御される。

【0024】

また、最外管２ｃの先端部（図示右側）の外周に巻かれる誘導コイル２ｄには高周波電源が接続される。誘導コイル２ｄに高周波を印加することで、最外管２ｃの先端部を流れるプラズマガス（アルゴンガス）中の原子を衝突させ、ドーナツ状のアルゴンプラズマ（誘導結合プラズマ）を生成する。誘導コイル２ｄに印加される高周波の出力（電力）としては、例えば、７００〜１２００Ｗである。

【0025】

以上のように構成された試料導入装置１の加熱チャンバー１ａに試料（溶液）を導入する。導入された試料は、加熱チャンバー１ａ内で加熱されて乾燥エアロゾルとなり、キャリアガスと添加ガスとともにプラズマトーチ２に導入される。また、プラズマトーチ２は、最外管２ｃと補助管２ｂにアルゴンガスが導入され、かつ、誘導コイル２ｄに高周波が印加され、プラズマトーチ２にドーナツ状のアルゴンプラズマが点灯する。試料導入装置１からキャリアガス及び添加ガスとともに、乾燥エアロゾルの試料がドーナツ状のアルゴンプラズマの穴部分に導入される。導入された試料はアルゴンプラズマにより励起・イオン化され、図示しないサンプリングコーン、スキマコーンを通過し、周知の質量分離部により質量分離された後、検出されて質量スペクトルが得られる。

【0026】

本発明の実施態様のように脱溶媒して気化した試料をプラズマトーチ２に導入すると、試料をプラズマの冷却媒体として利用できず、プラズマの中心温度が高温となる。よって、プラズマの熱エネルギーにより分析対象の元素に干渉する妨害イオンの生成が活発となる。本発明者の知見では、誘導結合プラズマの中心に導入されるキャリアガスの周囲を流れる補助ガスの流量がプラズマの中心温度を低下させる一要因となる。更にプラズマを生成・維持する高周波の出力を調整することで、プラズマの中心温度を効果的に低下させ、妨害イオンの生成を効果的に抑制できる。

【実施例】

【0027】

本発明の効果を確認するために以下に示す実験を行った。

【0028】

試料導入装置１により試料をプラズマトーチ２に導入する導入条件（キャリアガス及び添加ガスの流量）とプラズマを生成・維持するためのプラズマ設定条件（高周波の出力、補助ガス及びプラズマガスの流量）を変化させ、質量スペクトル及びイオン強度を調べた。

【0029】

具体的には、検出対象の元素をＡｌ、Ｆｅ、Ｃｕとし、１ｐｐｂのＡｌの標準溶液、１ｐｐｂのＦｅの標準溶液及び１ｐｐｂのＣｕの標準溶液を用意し、これらの標準溶液を含む５％硝酸溶液を調製した。調製した溶液を高分解能のＩＣＰ−ＭＳ装置（サーモフィッシャーサイエンティフィック社製（ＥＬＥＭＥＮＴ２）により、質量分解能４０００として測定した。

【0030】

（従来例）
従来例として、高周波の出力を１２００Ｗ、プラズマガスの流量を１６．０Ｌ／ｍｉｎ、補助ガスの流量を０．９Ｌ／ｍｉｎ、キャリアガスの流量を０．８０Ｌ／ｍｉｎ及び添加ガスの流量を０．２０Ｌ／ｍｉｎとして、^２７Ａｌ（Ｍａｓｓ２７）、^５６Ｆｅ（Ｍａｓｓ５６）、^６３Ｃｕ（Ｍａｓｓ６３）の質量スペクトルを測定した。

【0031】

図２〜４の左側の図（従来例）に示すように測定した質量スペクトルは、各図の左側に目的とする質量スペクトル（^２７Ａｌ、^５６Ｆｅ、^６３Ｃｕ）が検出され、そのスペクトルに隣接するように、その右側に妨害分子イオンのピークが現れる。図２の^２７Ａｌの測定に関しては、図示左側から^２７Ａｌ、^１２Ｃ^１５Ｎ、^１１Ｂ^１６Ｏの順に検出される。図３の^５６Ｆｅの測定に関しては、図示左側から^５６Ｆｅと^４０Ａｒ^１６Ｏが検出される。図４の^６３Ｃｕの測定に関しては、図示左側から^６３Ｃｕと^２８Ｓｉ^１６Ｏ^１９Ｆが検出される。この中で特に図３の^５６Ｆｅの質量スペクトルは^４０Ａｒ^１６Ｏの巨大なピークが^５６Ｆｅイオンのピークと干渉するのが分かる。また、図５は同じ条件で測定したときのＤＬ値（検出下限値：ブランク試料を繰り返し測定した際のばらつき（標準偏差）の３倍に相当する濃度値）及びＢＥＣ値（バックグラウンド等価濃度値）である。

【0032】

（実施例）
本発明の効果を確認するために、先ず、プラズマトーチ２に印加する高周波の出力と測定されるイオンの強度の関係を調べた。従来例の条件から高周波の出力のみを変えて検出対象の元素のイオン（^２７Ａｌ、^５６Ｆｅ、^６３Ｃｕ）の強度（ｃｐｓ）と妨害イオン（^４０Ａｒ_２、^１１Ｂ^１６Ｏ、^２８Ｓｉ_２、^４０Ａｒ^１６Ｏ、^２８Ｓｉ^１６Ｏ^１９Ｆ）の強度（ｃｐｓ）を測定した。最初に各種ガスの流量及び高周波の出力を従来例と同じ条件１２００Ｗに設定してイオンの強度を測定した。次に１０００Ｗから５０Ｗ毎に高周波の出力を下げ、１０００〜７００Ｗの範囲で５０Ｗ毎にイオンの強度を取得した。図６（高周波の出力が１２００Ｗのときのイオンの強度を１としている）に示すように高周波の出力が８５０Ｗ辺りから妨害イオンの強度が減少し始める。特に、８００〜７５０Ｗで妨害イオンの強度が大幅に減少する。よって、８００〜７５０Ｗで検出対象の元素のイオンの強度が多少減少していても妨害イオンの干渉（質量干渉）の影響を効果的に低減できる。

【0033】

次に誘導結合プラズマを生成・維持するプラズマガスの流量と測定されるイオンの強度の関係を調べた。プラズマガスの流量を可変させ、高周波の出力を８００Ｗに固定した以外は、従来例と同様（補助ガスの流量：０．９Ｌ／ｍｉｎ、キャリアガスの流量：０．８０Ｌ／ｍｉｎ、添加ガスの流量：０．２０Ｌ／ｍｉｎ）にしてイオンの強度を測定した。最初にプラズマガスの流量を従来例と同じ１６．０Ｌ／ｍｉｎに設定してイオンの強度を測定した。次に１６．０Ｌ／ｍｉｎを起点に前後０．５Ｌ／ｍｉｎ毎にプラズマガスの流量を増加又は減少させて、１４．０〜１８．０Ｌ／ｍｉｎの範囲でイオンの強度を取得した。図７（プラズマガスの流量が１６．０Ｌ／ｍｉｎのときのイオンの強度を１としている）に示すようにプラズマガスの流量を変化させても検出対象の元素のイオンと妨害イオンの強度が分離する最適値が見出せなかった。

【0034】

次に誘導結合プラズマの点灯を補助する補助ガスの流量と測定されるイオンの強度の関係を調べた。補助ガスの流量を可変させ、高周波の出力を８００Ｗ及びプラズマガスの流量を１６．０Ｌ／ｍｉｎに固定した以外は、従来例と同様（キャリアガスの流量：０．８０Ｌ／ｍｉｎ、添加ガスの流量：０．２０Ｌ／ｍｉｎ）に設定してイオンの強度を測定した。最初に補助ガスの流量を従来例と同じ０．９Ｌ／ｍｉｎに設定してイオンの強度を測定した。次に０．９Ｌ／ｍｉｎを起点に前後０．１Ｌ／ｍｉｎ毎に補助ガスの流量を増加又は減少させて０．８〜１．５Ｌ／ｍｉｎの範囲でイオンの強度を取得した。図８（補助ガスの流量が０．９Ｌ／ｍｉｎのときのイオンの強度を１としている）に示すように補助ガスの流量が増加すると妨害イオンの強度が減少する傾向が見られる。特に、補助ガスの流量が１．２〜１．５Ｌ／ｍｉｎの範囲で検出対象の元素のイオンのイオン強度を維持したまま妨害イオンの強度が減少する。よって、妨害イオンの干渉（質量干渉）の影響を効果的に低減できる。

【0035】

次に試料をプラズマトーチ２に搬送するキャリアガスの流量と測定されるイオンの強度の関係を調べた。キャリアガスの流量を可変させ、高周波の出力を８００Ｗ、プラズマガスの流量を１６．０Ｌ／ｍｉｎ、補助ガスの流量を１．３Ｌ／ｍｉｎに固定する以外は従来例と同様（添加ガスの流量：０．２０Ｌ／ｍｉｎ）にしてイオンの強度を測定した。最初にキャリアガスの流量を従来例と同じ０．８０Ｌ／ｍｉｎに設定してイオンの強度を測定した。次に０．８０Ｌ／ｍｉｎを起点に前後０．０５Ｌ／ｍｉｎ毎にキャリアガスの流量を増加又は減少させて０．６５〜１．００Ｌ／ｍｉｎの範囲でイオンの強度を取得した。図９（キャリアガスの流量が０．８０Ｌ／ｍｉｎのときのイオンの強度を１としている）に示すようにキャリアガスの流量を変化させても検出対象の元素のイオン強度が大きくなり、妨害イオンのイオン強度が小さくなるように分離する最適値が見出せなかった。

【0036】

次にキャリアガスに添加される添加ガスの流量と測定されるイオンの強度の関係を調べた。添加ガスの流量を可変させ、高周波の出力を８００Ｗ、プラズマガスの流量を１６．０Ｌ／ｍｉｎ、補助ガスの流量を１．３Ｌ／ｍｉｎ、キャリアガスの流量を０．８０Ｌ／ｍｉｎに固定してイオンの強度を測定した。最初に添加ガスの流量を従来例と同じ０．２０Ｌ／ｍｉｎに設定してイオンの強度を測定した。次に０．２０Ｌ／ｍｉｎを起点に前後０．０５Ｌ／ｍｉｎ毎に増加又は減少させて０．１５〜０．５０Ｌ／ｍｉｎの範囲でイオン強度を取得した。図１０（添加ガスの流量が０．２０Ｌ／ｍｉｎのときのイオンの強度を１としている）に示すように添加ガスの流量が０．３０〜０．４５Ｌ／ｍｉｎの範囲で妨害イオンの強度が減少した。この範囲において、検出対象の元素のイオン強度が多少減少するが、それ以上に妨害イオンの強度が減少することで、妨害イオンの干渉（質量干渉）の影響を低減できる。

【0037】

以上のように図６に示す高周波の出力及び図８に示す補助ガスの流量、さらに図１０に示すキャリアガスに添加される添加ガスの流量が妨害イオンの干渉（質量干渉）の影響を低減する大きな要因となることが裏付けられる。

【0038】

図２〜４の右側の図（実施例）は、高周波の出力が８００Ｗ、プラズマガスの流量が１６．０Ｌ／ｍｉｎ、補助ガスの流量が１．３Ｌ／ｍｉｎ、キャリアガスの流量が０．８Ｌ／ｍｉｎ、及び添加ガスの流量が０．３５Ｌ／ｍｉｎにし、従来例と同じ５％硝酸溶液をＩＣＰ−ＭＳ装置（質量分解能４０００）で測定した質量スペクトルである。バックグラウンドが改善され、妨害イオンが抑制されることがみてとれる。また、図１１は同じ条件で測定したＤＬ値及びＢＥＣ値を示し、図５に示す従来例よりも改善される。

【0039】

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は、例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。

【符号の説明】

【0040】

１ 試料導入装置 １ａ 加熱チャンバー
２ プラズマトーチ ２ａ 中心管
２ｂ 補助管 ２ｃ 最外管
２ｄ 誘導コイル

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図11】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】