技術分野
採取された試料について特段の化学処理等を行うことなく特定の元素の同位体の分析を行うことができる同位体分析装置、及びこのような同位体分析装置の原理となる同位体分析方法
発明が解決しようとする課題[発明の詳細な説明]から抜粋
レーザーアブレーション分光法によれば、前処理を行わず同位体分析が可能となるが、一方で、その感度は質量分析に比べ5桁程度劣っており精度が低い、という問題があった。また、試料が気化する際の高温高圧環境で、同位体スペクトルが干渉するため、同位体識別の精度も低い、という問題もあった。
また、レーザーアブレーション分光装置は、機器・設備が大型であり可搬性がない、という問題もあった。
また、従来のレーザーアブレーション分光法では、分析対象が高濃度試料に限定されている、という問題もあった。
課題を解決するための手段[発明の詳細な説明]から抜粋
のような問題点を解決するために、本発明に係る同位体分析装置は、入射側高反射ミラーと、前記入射側高反射ミラーとで対を成し、光キャビティーを形成する出射側高反射ミラーと、前記入射側高反射ミラーにレーザー光を入射するレーザー光入射部と、前記出射側高反射ミラーから出射する光を受光する光検出部と、前記光検出部の出力をスペクトル信号に変換するスペクトル信号変換部と、前記光キャビティーにプラズマ化した・・・ 続きを
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【発明の効果】
本発明に係る同位体分析装置は、特定元素の各同位体のドップラーフリースペクトル信号強度の比に基づいて同位体の分析を行うので、本発明に係る同位体分析装置によれば、低濃度試料による分析でも高い精度で同位体の分析を行うことが可能となる。
また、本発明に係る同位体分析装置によれば、装置を小型化し可搬式とすることが可能となり、例えば、オンサイトでの分析を実現することができる。
また、本発明に係る同位体分析装置によれば、各同位体のスペクトルを判別することが可能となり、微量同位体の識別を行うことができるようになる。
また、本発明に係る同位体分析方法は、特定元素の各同位体のドップラーフリースペクトル信号強度の比に基づいて同位体の分析を行うので、本発明に係る同位体分析方法によれば、低濃度試料による分析でも高い精度で同位体の分析を行うことが可能となる。
この発明についての権利主張の範囲[特許請求の範囲]
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この特許公報に記載されている図面[図面の簡単な説明]から抜粋
【図1】 本発明の同位体分析装置1の概略構成を示す図である。
【図2】 本発明の同位体分析装置1のカソード110とアノード120を抜き出して示す図である。
【図3】 ドップラーフリースペクトルの原理を説明する模式図である。
【図4】 ドップラーフリースペクトル発現の有無によるスペクトルの相違を示す図である。
1・・・同位体分析装置
5・・・レーザー光源
10・・・アイソレータ
11・・・第1ビームスプリッター
12・・・第2ビームスプリッター
20・・・エタロン
21・・・フォトディテクタ
30・・・光波長計
35・・・音響光学素子
40・・・光ファイバ
41・・・入射側ファイバカプラ
42・・・出射側ファイバカプラ
45・・・光学系(レーザー光入射部)
46・・・コリメートレンズ
47・・・モードマッチングレンズ
50・・・光電子増倍管
70・・・オシロスコープ(スペクトル信号変換部)
80・・・コンピューター(スペクトル信号変換部)
100・・・本体部
103・・・気体供給部
105・・・試料供給部
107・・・チャンバ部
110・・・カソード
111・・・円柱状部
113・・・円錐先端部
119・・・カソードホルダー
120・・・アノード
121・・・第1円錐凹部
122・・・スロート部
124・・・第2円錐凹部
130・・・入射側ポート
140・・・出射側ポート
151・・・入射側高反射ミラー
152・・・出射側高反射ミラー
155・・・光キャビティー
160・・・ブリュスター窓
190・・・排気ポート
a・・・不活性ガス
b・・・試料
F・・・超音速プラズマ流
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