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JP2779141B2 - Glow discharge emission spectroscopy - Google Patents
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JP2779141B2 - Glow discharge emission spectroscopy - Google Patents

Glow discharge emission spectroscopy

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JP2779141B2
JP2779141B2 JP2588895A JP2588895A JP2779141B2 JP 2779141 B2 JP2779141 B2 JP 2779141B2 JP 2588895 A JP2588895 A JP 2588895A JP 2588895 A JP2588895 A JP 2588895A JP 2779141 B2 JP2779141 B2 JP 2779141B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、試料をスパッタリン
グしながら、発生した光を分析するグロー放電発光分光
分析方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a glow discharge emission spectroscopy method for analyzing generated light while sputtering a sample.

【0002】[0002]

【従来の技術】気体圧力が4〜10Torr程度のアルゴン
(Ar)雰囲気中で、二つの電極間に直流または高周波
の高電圧を印加すると、グロー放電が起こり、Arイオ
ンが生成される。生成したArイオンは高電界で加速さ
れ、陰極表面に衝突し、そこに存在する物質をたたき出
す。この現象をスパッタリングと呼ぶが、スパッタされ
た粒子(原子、分子、イオン)はプラズマ中で励起さ
れ、基底状態に戻る際にその元素に固有の波長の光を放
出する。この発光を分光器で分光して元素を同定する分
析法が、グロー放電発光分光分析方法と呼ばれている。
2. Description of the Related Art When a DC or high-frequency high voltage is applied between two electrodes in an argon (Ar) atmosphere at a gas pressure of about 4 to 10 Torr, a glow discharge occurs to generate Ar ions. The generated Ar ions are accelerated by a high electric field, collide with the surface of the cathode, and knock out substances existing there. This phenomenon is called sputtering, and the sputtered particles (atoms, molecules, and ions) are excited in the plasma and emit light having a wavelength specific to the element when returning to the ground state. An analysis method in which the emitted light is separated by a spectroscope to identify elements is called a glow discharge emission spectral analysis method.

【0003】上述のグロー放電発光分光分析方法を具現
化した分析装置におけるグロー放電管として、図5に示
すような中空陽極型のグリムグロー放電管1が一般的に
用いられている。このグリムグロー放電管1は、陰極と
なる支持ブロック2と陽極ブロック3とが、絶縁物であ
るテフロンワッシャ4を介して接合されている。陽極ブ
ロック3は、アルゴンガス供給孔3aと、第1および第
2真空排気孔3b,3cとを有しており、管内のグロー
放電空間Vがアルゴンの希ガス雰囲気(4〜10Torr)
とされている。陽極ブロック3におけるグロー放電空間
Vには、中空陽極管3dが一体形成されており、この陽
極管3dは、テフロンワッシャ4を貫通して支持ブロッ
ク2の内方のグロー放電空間Vに収納されている。分析
対象の試料5は、試料ホルダ7に真空吸着されるととも
に、その分析面を含む表面5aをOリングなどのシール
部材6を介して陽極管に対向するよう支持ブロック2に
気密状態で押し付けられている。
A hollow anode type grim glow discharge tube 1 as shown in FIG. 5 is generally used as a glow discharge tube in an analyzer embodying the above-described glow discharge emission spectral analysis method. In the grim glow discharge tube 1, a support block 2 serving as a cathode and an anode block 3 are joined via a Teflon washer 4 which is an insulator. The anode block 3 has an argon gas supply hole 3a and first and second evacuation holes 3b and 3c, and the glow discharge space V in the tube has a rare gas atmosphere of argon (4 to 10 Torr).
It has been. A hollow anode tube 3d is integrally formed in the glow discharge space V of the anode block 3, and this anode tube 3d is housed in the glow discharge space V inside the support block 2 through the Teflon washer 4. I have. The sample 5 to be analyzed is vacuum-adsorbed to the sample holder 7 and the surface 5a including the analysis surface is pressed in an airtight manner to the support block 2 so as to face the anode tube via a sealing member 6 such as an O-ring. ing.

【0004】このグリムグロー放電管1は、陽極ブロッ
ク3と支持ブロック2との間に電源部9により高電圧を
印加してグロー放電を発生させるとともに、一般に銅か
らなる支持ブロック2を通じ試料5に負電圧を印加し、
グロー放電の発生により生成されるアルゴンの陽イオン
を試料5の表面5aに衝突させて、試料5をスパッタリ
ングするものである。また、冷却液Kを、支持ブロック
2の冷却液導入路2aからジャケット2b内に導入して
冷却液排出路2cまで送給することにより、支持ブロッ
ク2を介し試料5と中空陽極管3dを冷却している。
[0004] The Grimm glow discharge tube 1 generates a glow discharge by applying a high voltage between the anode block 3 and the support block 2 by the power supply unit 9, and also supplies the sample 5 to the sample 5 through the support block 2 which is generally made of copper. Apply a negative voltage,
The sample 5 is sputtered by colliding positive ions of argon generated by the generation of the glow discharge with the surface 5 a of the sample 5. The sample 5 and the hollow anode tube 3d are cooled through the support block 2 by introducing the coolant K from the coolant introduction passage 2a of the support block 2 into the jacket 2b and feeding it to the coolant discharge passage 2c. doing.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述のグロ
ー放電管1を用いたグロー放電発光分光分析方法では、
スパッタされて試料5の表面から飛散した物質が特に、
試料5に対向する電極である陽極管3dの内壁面および
先端面に多く付着する。そこで、従来では、たとえば、
回転式の精密な研磨工具であるリーマ等の切削工具を用
いて、陽極管3dの付着物Sを除去している。しかし、
全ての試料5を同一条件で分析できるよう設定するため
に、試料5の分析が終了する毎に上述の付着物Sの除去
工程が必要となり、これが分析の能率低下を招く要因に
なっている。
The glow discharge emission spectroscopy method using the glow discharge tube 1 described above
In particular, substances sputtered and scattered from the surface of the sample 5
A large amount adheres to the inner wall surface and the distal end surface of the anode tube 3d which is the electrode facing the sample 5. So, conventionally, for example,
The deposits S on the anode tube 3d are removed using a cutting tool such as a reamer that is a rotary precision polishing tool. But,
In order to set all the samples 5 so that they can be analyzed under the same conditions, the above-mentioned step of removing the attached matter S is required every time the analysis of the sample 5 is completed, which causes a reduction in the efficiency of the analysis.

【0006】しかも、上述の切削工具による付着物Sの
除去工程では、陽極管3dに損傷を与えないように研磨
しなければならないので、付着物Sを完全に除去するの
は困難であった。そのため、試料5の分析終了毎に付着
物Sの除去を行っても、付着物Sの影響による測定誤差
を解消することは不可能である。また、陽極管3dの試
料5に対向する面に樹脂成分などが付着すると、この樹
脂成分などは研摩の有無にかかわらず次の分析時に再発
光し易い。さらに、付着物Sを切削工具による研磨で機
械的に除去するため、陽極管3dが研磨により荒れた状
態となり易く、この状態でつぎの試料5の分析が開始さ
れると、グロー放電空間が真空に引かれる以前に、大気
中の成分のO(酸素)やN(窒素)などが陽極管3dの
荒れた表面に付着し易く、これら成分も測定誤差の原因
になることがある。
In addition, in the above-described step of removing the deposit S by the cutting tool, it is necessary to polish the anode tube 3d so as not to damage the anode tube 3d. Therefore, it is difficult to completely remove the deposit S. Therefore, even if the attached matter S is removed every time the analysis of the sample 5 is completed, it is impossible to eliminate the measurement error due to the influence of the attached matter S. If a resin component or the like adheres to the surface of the anode tube 3d facing the sample 5, the resin component or the like easily emits light again in the next analysis regardless of whether or not polishing is performed. Further, since the deposits S are mechanically removed by polishing with a cutting tool, the anode tube 3d is likely to be roughened by polishing. When the next analysis of the sample 5 is started in this state, the glow discharge space becomes vacuum. Before being drawn, the components in the atmosphere, such as O (oxygen) and N (nitrogen), tend to adhere to the rough surface of the anode tube 3d, and these components may also cause measurement errors.

【0007】上述の付着物Sによる悪影響の実測例を図
6に示す。同図は、C(炭素)を主成分とする樹脂フィ
ルム(たとえばPETフィルム)の表面にCo(コバル
ト)を主成分とする蒸着膜およびCを主成分とする保護
膜が順次形成された試料の分析結果を示したもので、表
層部を形成するCo層のスパッタリング時期(T)にお
いて、このCo層には全く含有されていないCが相当量
検出されている。これは、前回の試料5の分析時に最後
にスパッタリングされた樹脂フィルム中のCが、陽極管
3dの試料5に対向した面に残留していて、つぎの試料
5のCo層の分析時に発光していることを示しており、
これが測定誤差の原因となる。
FIG. 6 shows an example of actual measurement of the adverse effect of the above-mentioned deposit S. The figure shows a sample in which a deposited film mainly composed of Co (cobalt) and a protective film mainly composed of C are sequentially formed on the surface of a resin film (for example, PET film) mainly composed of C (carbon). The analysis results show that at the sputtering time (T) of the Co layer forming the surface layer portion, a considerable amount of C not contained in this Co layer was detected. This is because C in the resin film sputtered last in the last analysis of the sample 5 remains on the surface of the anode tube 3d facing the sample 5 and emits light in the next analysis of the Co layer of the sample 5. It indicates that
This causes a measurement error.

【0008】そこで本発明は、試料の分析回数に対する
付着物の除去工程の回数を大幅に減少させながらも、前
回の試料の分析時の陽極管への付着物の影響を受けるこ
となく正確に発光分析できるグロー放電発光分光分析方
法を提供することを目的としている。
Accordingly, the present invention provides a method for accurately emitting light without being affected by the deposits on the anode tube during the previous analysis of the sample, while greatly reducing the number of deposit removal steps relative to the number of sample analyzes. An object of the present invention is to provide a glow discharge emission spectroscopy method capable of analysis.

【0009】[0009]

【課題を解決しようとするための手段】上記目的を達成
するために、本発明に係るグロー放電発光分光分析方法
は、グロー放電管のグロー放電空間における陽極管に対
向する位置に試料を配置し、前記陽極管と試料との間の
放電により試料をスパッタリングしながら発光分析を行
うグロー放電発光分光分析方法において、一つの試料の
分析後で次の試料の分析前に、測定対象に含まれていな
い元素からなるコーティング用素材をスパッタさせる工
程を実行する。
To achieve the above object, a glow discharge optical emission spectroscopy method according to the present invention comprises the steps of: placing a sample in a glow discharge space of a glow discharge tube at a position facing an anode tube; In a glow discharge optical emission spectroscopy method for performing emission analysis while sputtering a sample by discharging between the anode tube and the sample, the glow discharge emission spectroscopy is included in the measurement target after the analysis of one sample and before the analysis of the next sample. A step of sputtering a coating material made of a non-element is performed.

【0010】[0010]

【作用および効果】一つの試料の分析が終了する毎に、
次の試料の測定対象となる元素が含まれていないコーテ
ィング用素材を、試料の分析時と同様に陽極管に対向さ
せてグロー放電管に配置し、かつ試料の分析時と同様
に、陽極管とコーティング用素材との間の放電により該
素材をスパッタリングする。このスバッタリングにより
素材から飛散した物質が、前回の試料分析で生じた陽極
管の付着物の表面に付着して、コーティング層を形成す
る。つぎの試料をグロー放電管に取り付けてグロー放電
を発生させたときに、分析中の試料と共に上記コーティ
ング層が発光したとしても、このコーティング層は、分
析中の試料の測定対象に含まれていない元素からなるた
め、試料の分析に何ら悪影響を与えない。前回分析した
試料や樹脂成分による付着物は、コーティング層により
覆われていて露出しないために、ほとんど発光しない。
したがって、前回の試料の分析時の付着物の影響を受け
ることなく正確に発光分析できる。
[Operation and Effect] Each time the analysis of one sample is completed,
A coating material that does not contain the element to be measured in the next sample is placed in the glow discharge tube so as to face the anode tube as in the sample analysis, and the anode tube is analyzed as in the sample analysis. The material is sputtered by a discharge between the material and the coating material. The substance scattered from the material due to the spattering adheres to the surface of the deposit on the anode tube generated in the previous sample analysis to form a coating layer. When the next sample is attached to the glow discharge tube to generate glow discharge, even if the coating layer emits light together with the sample under analysis, this coating layer is not included in the measurement target of the sample under analysis. Since it is composed of elements, it does not adversely affect the analysis of the sample. The sample and the deposit due to the resin component analyzed last time emit little light because they are covered with the coating layer and are not exposed.
Therefore, the emission analysis can be accurately performed without being affected by the attachment during the previous analysis of the sample.

【0011】このように、試料の分析時に陽極管におけ
る試料5に対向する面に付着する付着物は、分析後にコ
ーティング層で覆われて次の試料の分析に悪影響を与え
ないので、従来のように一つの試料の分析の終了毎に除
去する必要がない。つまり、陽極管の付着物は、陽極管
の内部のグロー放電や試料の発光に悪影響を与える程度
にまで堆積する以前に除去すればよいので、たとえば、
試料の分析が所定回数終了する毎に切削工具による研磨
により除去するだけでよい。したがって、付着物の除去
回数を大幅に減少させることができる。また、切削工具
による付着物の除去後にコーティング用素材のスパッタ
リングによりコーティング層を形成するので、切削工具
の研磨により荒れた表面が露出しないから、研摩による
荒れた表面に付着し易い大気成分のOやNにより誤差が
生じる問題を解消できるとともに、切削工具の素材の磨
耗粉のような汚染成分が付着することによる悪影響も除
外できる。また、コーティング用素材は、自動装填機に
取り付けておくことにより、試料の分析後におけるグロ
ー放電管への着脱を容易、かつ迅速に行うことが可能で
あり、試料の分析の能率低下を招くこともない。
As described above, the deposits adhering to the surface of the anode tube facing the sample 5 during the analysis of the sample are covered with the coating layer after the analysis and do not adversely affect the analysis of the next sample. Need not be removed each time one sample is analyzed. In other words, since the deposits on the anode tube may be removed before they are deposited to such an extent that the glow discharge inside the anode tube and the emission of the sample are adversely affected, for example,
It is only necessary to remove the sample by polishing with a cutting tool every time the analysis of the sample is completed a predetermined number of times. Therefore, the number of times of removing the deposit can be significantly reduced. Also, since the coating layer is formed by sputtering the coating material after removing the deposits by the cutting tool, the rough surface is not exposed by the polishing of the cutting tool. The problem that an error is caused by N can be solved, and the adverse effect due to the attachment of a contaminant such as abrasion powder of the material of the cutting tool can also be excluded. In addition, by attaching the coating material to the automatic loading machine, it is possible to easily and quickly attach and detach the sample to and from the glow discharge tube after analyzing the sample, thereby reducing the efficiency of the sample analysis. Nor.

【0012】[0012]

【実施例】以下、本発明の好適な実施例について図面を
参照しながら説明する。図1は、本発明に係るグロー放
電発光分光分析方法の実施に供される分析装置の全体を
示す概略構成図である。この分析装置は、グロー放電を
利用したスパッタリングにより元素に固有の波長の光を
発生するグリムグロー放電管1から放出されて、その窓
板13を透過した光Lが、分光器15に入射する。分光
器15は、入射スリット14、この入射スリット14か
ら入射した光Lを波長に応じて異った回折角度で回折す
る回折格子16、回折光を通過させる出射スリット17
および回折光の強度を測定する光電子増倍管18を備え
ている。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing the whole of an analyzer provided for carrying out the glow discharge emission spectroscopy method according to the present invention. In this analyzer, light L emitted from a grim glow discharge tube 1 that generates light having a wavelength specific to an element by sputtering using glow discharge and transmitted through a window plate 13 enters a spectroscope 15. The spectroscope 15 includes an entrance slit 14, a diffraction grating 16 that diffracts the light L incident from the entrance slit 14 at different diffraction angles according to the wavelength, and an exit slit 17 that passes the diffracted light.
And a photomultiplier tube 18 for measuring the intensity of the diffracted light.

【0013】図2は図1の分析装置におけるグリムグロ
ー放電管1とそれに付設した機構の一例を示す。同図に
おいて、グロー放電管1は図5のものと同一であり、こ
のグロー放電管1の近傍箇所に、コーティング用素材1
0をグロー放電管1に自動的に取り付けおよび取り外す
ための自動装填装置20と、陽極管3dの付着物Sを除
去するための研磨装置30とが配設されている。分析対
象の試料5は、たとえば手動操作により陽極管3dに対
向するよう配置されたのちに、図示しない押圧装置によ
りシール部材6を介在して支持ブロック2に押し付けら
れて取り付けられる。
FIG. 2 shows an example of a grim glow discharge tube 1 and a mechanism attached thereto in the analyzer of FIG. In the figure, a glow discharge tube 1 is the same as that of FIG.
An automatic loading device 20 for automatically attaching and detaching the glow discharge tube 1 to and from the glow discharge tube 1 and a polishing device 30 for removing the deposit S on the anode tube 3d are provided. The sample 5 to be analyzed is placed, for example, by manual operation so as to face the anode tube 3d, and then attached to the support block 2 by a pressing device (not shown) with the sealing member 6 interposed therebetween.

【0014】上記自動装填装置20は、アーム26の基
部がガイドシャフト22にスライド自在で、かつ一体に
回転するよう装着されている。アームは、図示しない直
線駆動機構によりガイドシャフト22に沿って矢印A方
向に往復動される。また、このアーム22は、たとえ
ば、パルスモータような回転駆動源28により回動され
るガイドシャフト22と一体に回転して、実線位置と2
点鎖線位置とに択一的に位置変更される。アーム26の
先端部におけるグロー放電管1側の一面には、コーティ
ング用素材10を、たとえば真空吸着のような方法で支
持する素材ホルダ29が設けられている。素材ホルダ2
9は、アーム26に対しその長さ方向に沿った矢印B方
向に僅かな範囲内で位置調整できるようになっている。
The automatic loading device 20 is mounted such that the base of the arm 26 is slidable on the guide shaft 22 and rotates integrally. The arm is reciprocated in the direction of arrow A along the guide shaft 22 by a linear drive mechanism (not shown). The arm 22 rotates integrally with the guide shaft 22 rotated by a rotation drive source 28 such as a pulse motor, for example, and
The position is alternatively changed to the position indicated by the chain line. A material holder 29 that supports the coating material 10 by a method such as vacuum suction is provided on one surface of the end portion of the arm 26 on the glow discharge tube 1 side. Material holder 2
Numeral 9 allows the position of the arm 26 to be adjusted within a small range in the direction of arrow B along the length direction thereof.

【0015】一方、研磨装置30は、回転自在に支持し
た切削工具34をモータなどの回転駆動源32により回
転させる研磨機31を備えている。この研磨機31が、
図示しない直線駆動装置の駆動によりガイド部材(図示
せず)に沿って矢印A方向に往復動される。研磨機31
のグロー放電管1へ向けた前進移動時に、切削工具34
が回転しながら陽極管3d内に挿入して付着物を除去
し、その後に研磨機31のグロー放電管1からの後退移
動により、切削工具34が試料5およびコーティング用
素材10の取り付けおよび取り外しの邪魔にならない図
示位置に退避するようになっている。研摩機31の直線
運動機構としては、たとえば、ラックとピニオンなどの
周知の機構が用いられる。
On the other hand, the polishing apparatus 30 includes a polishing machine 31 for rotating a cutting tool 34 rotatably supported by a rotary drive source 32 such as a motor. This polishing machine 31
It is reciprocated in the direction of arrow A along a guide member (not shown) by driving of a linear drive device (not shown). Polishing machine 31
When the cutting tool 34 moves forward toward the glow discharge tube 1,
Is inserted into the anode tube 3d while rotating to remove the deposits, and then the polishing tool 31 is moved backward from the glow discharge tube 1 so that the cutting tool 34 allows the sample 5 and the coating material 10 to be attached and detached. It retreats to the illustrated position that does not interfere. As the linear motion mechanism of the sander 31, for example, a well-known mechanism such as a rack and a pinion is used.

【0016】つぎに、上記構成を用いた本発明の分析方
法をその工程を示した図3を参照しながら説明する。ま
ず、分析開始に際して、自動装填装置20のアーム26
が図2に2点鎖線で示した位置に退避し、かつ研磨装置
30の研磨機31が図2の図示位置に退避した状態にお
いて、図3(a)に示すように、試料5を手動操作によ
り陽極管3dに対向するよう配置するとともに、押圧装
置(図示せず)によりシール部材6を介在して支持ブロ
ック2に押し付けて取り付ける。
Next, the analysis method of the present invention using the above configuration will be described with reference to FIG. 3 showing the steps. First, at the start of the analysis, the arm 26 of the automatic loading device 20 is used.
2 is retracted to the position shown by the two-dot chain line in FIG. 2 and the polishing machine 31 of the polishing apparatus 30 is retracted to the position shown in FIG. 2, and the sample 5 is manually operated as shown in FIG. And is attached to the support block 2 by a pressing device (not shown) with the seal member 6 interposed therebetween.

【0017】図3(a)の状態において、陽極ブロック
3と支持ブロック2との間に、電源部9により数百〜数
千ボルトの高電圧を印加すると、陽極管3dと試料5と
の間にグロー放電を生じ、アルゴンの陽イオンが生成さ
れる。生成されたArイオンは、陰極である試料5の分
析面5aに衝突して、この分析面5aをスパッタリング
する。それにより、試料5の分析面5aからたたき出さ
れて剥離した原子は、Arイオンまたは電子によって励
起され、再び基底状態に戻る際に元素固有の光を放出す
る。この光Lは、窓板13を透過し、図1の入射スリッ
ト14を通して、分光器15の回析格子16に向かう。
この回析格子16は、所定の波長の光を回析させ、出射
スリット17を通して、光電子増倍管18に入射させ
る。光電子増倍管18は入射した光の強度を測定する。
この分析の終了後には、上記スパッタリング時に試料5
から飛散した物質が、陽極管3dの内壁面および先端面
に付着し、付着物Sとなる。
In the state shown in FIG. 3A, when a high voltage of several hundred to several thousand volts is applied between the anode block 3 and the support block 2 by the power supply unit 9, the anode tube 3d and the sample 5 A glow discharge is generated in the gas, and cations of argon are generated. The generated Ar ions collide with the analysis surface 5a of the sample 5, which is a cathode, and sputter the analysis surface 5a. As a result, the atoms that have been knocked out and separated from the analysis surface 5a of the sample 5 are excited by Ar ions or electrons, and emit element-specific light when returning to the ground state again. This light L passes through the window plate 13 and travels through the entrance slit 14 in FIG. 1 to the diffraction grating 16 of the spectroscope 15.
The diffraction grating 16 diffracts light having a predetermined wavelength, and makes the light enter a photomultiplier tube 18 through an exit slit 17. The photomultiplier tube 18 measures the intensity of the incident light.
After the completion of this analysis, sample 5
The substance scattered from the air adheres to the inner wall surface and the distal end surface of the anode tube 3d, and becomes the adhered matter S.

【0018】一つの試料5の分析が終了すると、試料5
をグロー放電管1から手動操作で取り外したのちに、自
動装填装置20の起動スイッチ(図示せず)をオン操作
すると、回転駆動源28の駆動により回転するガイドシ
ャフト22と一体にアーム26が図2の2点鎖線位置か
ら実線位置まで回動され、素材ホルダ29を介してアー
ム26の先端部に取り付けられているコーティング用素
材10がグロー放電管1の陽極管3dに対向するよう位
置決めされる。この回転駆動源28の回転終了の検知に
より自動装填装置20の直線駆動機構が起動して、アー
ム22がガイトシャフト22上をスライドしながら図2
の左方に移動され、やがて、図3(b)に示すように、
コーティング用素材10が陽極管3dに対向する配置で
シール部材6を介して支持ブロック2に押し付けられ
る。この状態で、上述の試料5の分析時と同様に、陽極
ブロック3と支持ブロック2との間に電源部9により数
百〜数千ボルトの高電圧を所定時間(たとえば30秒)
印加して、陽極管3dとコーティング用素材10との間
にグロー放電を発生させ、コーティング用素材10をス
パッタリングする。
When the analysis of one sample 5 is completed, the sample 5
When the start switch (not shown) of the automatic loading device 20 is turned on after manually removing from the glow discharge tube 1, the arm 26 is integrally formed with the guide shaft 22 which is rotated by the drive of the rotary drive source 28. 2 is rotated from the two-dot chain line position to the solid line position, and the coating material 10 attached to the distal end of the arm 26 via the material holder 29 is positioned so as to face the anode tube 3 d of the glow discharge tube 1. . The linear drive mechanism of the automatic loading device 20 is activated by detecting the end of the rotation of the rotary drive source 28, and the arm 22 slides on the guide shaft 22 as shown in FIG.
Is moved to the left, and eventually, as shown in FIG.
The coating material 10 is pressed against the support block 2 via the sealing member 6 in an arrangement facing the anode tube 3d. In this state, a high voltage of several hundred to several thousand volts is applied between the anode block 3 and the support block 2 by the power supply unit 9 for a predetermined time (for example, 30 seconds) as in the case of the analysis of the sample 5 described above.
By applying a voltage, a glow discharge is generated between the anode tube 3d and the coating material 10, and the coating material 10 is sputtered.

【0019】このスパッタリングによりコーティング用
素材10から飛散した物質は、試料5による付着物Sの
表面に薄い膜状に付着して、図3(b)に示すように、
付着物Sのほぼ全表面を被覆するコーティング層CSが
形成される。ここで、コーティング用素材10として
は、次に分析すべき試料5の測定対象に含まれていない
元素からなる物質が用いられる。さらに、コーティング
用素材10としては、陽極管3dに付着したのちに熱分
解しにくい材質を用いるのが望ましい。
The substance scattered from the coating material 10 by this sputtering adheres to the surface of the deposit S by the sample 5 in a thin film form, and as shown in FIG.
A coating layer CS covering almost the entire surface of the deposit S is formed. Here, as the coating material 10, a substance made of an element not included in the measurement target of the sample 5 to be analyzed next is used. Further, as the coating material 10, it is desirable to use a material that is difficult to thermally decompose after adhering to the anode tube 3d.

【0020】上述のコーティング層CSの形成が終了す
ると、自動装填装置20において、アーム22が図2の
右方に移動されて素材10がグロー放電管1から離間
し、そののちに、アーム26が回動されて図2の2点鎖
線で図示する位置に退避する。つづいて、上述の図3
(a)に示す試料5の分析工程および同図(b)に示す
コーティング用素材10によるコーティング層CSの形
成工程が繰り返される。
When the formation of the coating layer CS is completed, the arm 22 is moved rightward in FIG. 2 in the automatic loading device 20 to separate the material 10 from the glow discharge tube 1, and thereafter the arm 26 is moved. It is rotated and retracted to the position shown by the two-dot chain line in FIG. Subsequently, FIG.
The analysis step of the sample 5 shown in (a) and the formation step of the coating layer CS using the coating material 10 shown in FIG.

【0021】このように、試料5の分析の終了後で次の
試料5の分析前に、陽極管3dの付着物Sの表面を覆う
コーティング層CSを形成するので、次の試料5の分析
を行うときに、コーティング層CSはグロー放電によっ
て発光したとしても、このコーティング層CSで覆われ
た前回の試料5の付着物Sは発光を抑制されるので、分
析中の試料5と同一の元素を含んだ付着物Sがスパッタ
リングされることによる測定誤差の発生を防止できる。
As described above, after the analysis of the sample 5 is completed and before the analysis of the next sample 5, the coating layer CS that covers the surface of the deposit S on the anode tube 3d is formed. When performing, even if the coating layer CS emits light due to glow discharge, the attachment S of the previous sample 5 covered with the coating layer CS suppresses the light emission, so that the same element as the sample 5 under analysis is used. It is possible to prevent the occurrence of a measurement error due to the sputtered attached matter S.

【0022】図4は、図6の実測結果で説明した試料5
の分析において、純物質としてシリコンウエハをコーテ
ィング用素材10として用いてコーティング層CSを形
成した場合の実測結果を示す。Co層のスパッタリング
時期(T)において、図6との比較から明らかなように
Cの検出量が著しく減少している。これは、前回の試料
5の分析時に最後にスパッタリングされた樹脂フィルム
による付着物SのCが、コーティング層CSに覆われて
スパッタリングされていないことを示しており、逆に、
図6は切削工具による研摩では付着物Sを完全に除去で
きないことを示している。このように、前回の試料5の
分析時の付着物Sの影響を全く受けることがない。
FIG. 4 shows a sample 5 described in the measurement results of FIG.
In the analysis of the above, actual measurement results when the coating layer CS is formed using a silicon wafer as a pure substance as the coating material 10 are shown. At the sputtering time (T) of the Co layer, the amount of C detected is remarkably reduced as is apparent from comparison with FIG. This indicates that C of the deposit S by the resin film that was sputtered last in the last analysis of the sample 5 was not sputtered because it was covered by the coating layer CS.
FIG. 6 shows that the deposit S cannot be completely removed by polishing with a cutting tool. In this way, there is no influence of the deposit S at the time of the previous analysis of the sample 5.

【0023】このように、試料5による付着物Sの元素
が次の試料5の分析時に検出されないので、従来のよう
に試料5の分析終了毎に付着物Sを除去する必要がな
い。すなわち、コーティング層CSを含む付着物Sは、
陽極管3d内部でのグロー放電や試料5の発光に悪影響
を与える程度にまで堆積する以前に除去すればよい。そ
こで、たとえば、試料5の分析回数のカウント値が所定
値に達した時に研磨装置30が起動するよう設定して、
図3(a)の分析工程と同図(b)のコーティング層C
Sの形成工程との間に、同図(c)の研磨工程を実行す
る。この研磨工程では、研磨機31がガイド部材36に
沿ってグロー放電管1方向に移動して、陽極管3d内に
回転しながら挿入する切削工具34によりコーティング
層CSを含む付着物Sを除去する。上記切削工具34は
中間部に段部を備えており、先端部で陽極管3dの内壁
面を研磨し、段部で先端面を研磨する。
As described above, since the element of the attached matter S from the sample 5 is not detected at the time of the next analysis of the sample 5, it is not necessary to remove the attached matter S every time the analysis of the sample 5 is completed as in the related art. That is, the deposit S including the coating layer CS is
It may be removed before depositing to such an extent that the glow discharge inside the anode tube 3d or the light emission of the sample 5 is adversely affected. Therefore, for example, the polishing apparatus 30 is set to start when the count value of the number of times of analysis of the sample 5 reaches a predetermined value,
3A and the coating layer C shown in FIG.
The polishing step shown in FIG. 3C is performed between the step of forming S. In this polishing step, the polishing machine 31 moves in the direction of the glow discharge tube 1 along the guide member 36, and removes the deposit S including the coating layer CS by the cutting tool 34 inserted into the anode tube 3d while rotating. . The cutting tool 34 has a step in the middle, and grinds the inner wall surface of the anode tube 3d at the tip, and grinds the tip at the step.

【0024】このとき、従来と同様に切削工具34の研
磨により陽極管3dの表面が荒れていても、この表面は
コーティング層CSで覆われるので、荒れた面に付着し
た元素、たとえば大気成分元素や汚染物元素による悪影
響が生じない。したがって、表層のデ−タにおいては従
来の切削工具の研摩によるクリーニング手段を用いる場
合よりも正確な発光分析を行える。
At this time, even if the surface of the anode tube 3d is roughened by the polishing of the cutting tool 34 as in the conventional case, this surface is covered with the coating layer CS. And no adverse effects from pollutant elements. Therefore, in the surface layer data, more accurate emission analysis can be performed than in the case where the conventional cleaning means by polishing of a cutting tool is used.

【0025】コーティング用素材10は、上記実施例の
ように、自動装填装置20を用いて試料5の分析後にお
けるグロー放電管への着脱を容易、かつ迅速に行うこと
が可能であるため、分析効率の低下を招くことがない。
さらに、上記実施例では、素材ホルダ29の位置をアー
ム26の長さ方向に調整できるので、コーティング用素
材をこれのスパッタリングする箇所を順次変更して有効
に使用することにより、コーティング用素材10の自動
装填装置20に対する交換の間隔を長くでき、この点か
らも試料分析の能率向上を図れる。
Since the coating material 10 can be easily and quickly attached to and detached from the glow discharge tube after the analysis of the sample 5 using the automatic loading device 20 as in the above embodiment, There is no reduction in efficiency.
Further, in the above embodiment, since the position of the material holder 29 can be adjusted in the length direction of the arm 26, the coating material can be effectively used by sequentially changing the portions where the coating material is to be sputtered. The interval of replacement with the automatic loading device 20 can be lengthened, and from this point, the efficiency of sample analysis can be improved.

【0026】なお、上記実施例では、自動装填装置20
によってコーティング用素材10をグロー放電管に装填
したが、この装填は手作業で行う場合もある。
In the above embodiment, the automatic loading device 20
The coating material 10 was loaded into the glow discharge tube by the above method, but this loading may be performed manually.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の分析方法の一実施例に係る分析装置を
示す概略構成図である。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an analyzer according to an embodiment of the analysis method of the present invention.

【図2】同上分析装置におけるグリムグロー放電管の一
例を示す断面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view showing one example of a Grim glow discharge tube in the analyzer.

【図3】本発明の分析方法の工程を示す断面図で、
(a)は試料の分析工程、(b)はコーティング層の形
成工程、(c)は付着物の除去工程をそれぞれ示す。
FIG. 3 is a sectional view showing the steps of the analysis method of the present invention.
(A) shows a sample analysis step, (b) shows a coating layer formation step, and (c) shows a deposit removal step.

【図4】同上実施例における実測結果の一例を示す図で
ある。
FIG. 4 is a diagram showing an example of an actual measurement result in the embodiment.

【図5】従来の分析装置におけるグロー放電管を示す断
面図である。
FIG. 5 is a sectional view showing a glow discharge tube in a conventional analyzer.

【図6】同上装置による実測結果の一例を示す図であ
る。
FIG. 6 is a diagram showing an example of an actual measurement result by the above device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…グロー放電管、3…陽極管、5…試料、10…コー
ティング用素材。
1 ... glow discharge tube, 3 ... anode tube, 5 ... sample, 10 ... material for coating.

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 グロー放電管のグロー放電空間における
陽極管に対向する位置に試料を配置し、前記陽極管と試
料との間の放電により試料をスパッタリングしながら発
光分析を行うグロー放電発光分光分析方法において、 一つの試料の分析後で次の試料の分析前に、測定対象に
含まれていない元素からなるコーティング用素材をスパ
ッタさせることを特徴とするグロー放電発光分光分析方
法。
1. A glow discharge optical emission spectrometer for arranging a sample at a position facing an anode tube in a glow discharge space of a glow discharge tube and performing emission analysis while sputtering the sample by discharge between the anode tube and the sample. A method for glow discharge emission spectroscopy, comprising, after analyzing one sample and before analyzing the next sample, sputtering a coating material made of an element not included in the measurement object.
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