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霧状にした試料を、円筒状のプラズマに導入することで、原子固有の波長の発光（スペクトル線）から元素の定性・定量をする分析法です。
液体試料の元素を測定する類似の装置に原子吸光法、ICP-MSがあり、特徴は以下の通りです。
・原子吸光法：ルーチン的な操作では扱いやすい。ppbオーダー。元素に応じた光源が必要。

・ICP-AES (ICP-OES)：主成分の測定に対して比較的万能。ppbオーダー。
・ICP-MS：微量成分の測定向き。pptオーダー。ppmオーダーの高濃度マトリクスは不可。

ICP-AESは、分光のために回折格子を使用していますが、それらを駆動させて測定するシーケンシャルタイプと、駆動させずに一度に検出するマルチタイプがあります。前者は分解能と感度が良いですが、測定時間が長いという欠点があります。本装置は多元素の同時分析に向いているマルチタイプ装置となっています。
干渉量を自動診断できるデータベースとソフトウェアを備えるため、多元素干渉試料でも初心者が比較的簡単に測定することができます

元素分析 (溶液、無機元素)

例）ラット大脳皮質初代細胞のを3次元培養したスフェロイド（細胞凝集体）を観察。更に3D-SIM超解像度イメージングシステムによる解析結果と合わせることにより、スフェロイドの実際の3次元構造を確認。

・鉱物、材料、半導体、生体など
例）安定同位体標識した培養細胞の観察 - 18O同位体で標識したRNAが、培養した細胞内に取り込まれた様子を同位体比イメージング。

表面分析

◯無機物の構成成分定量分析

主成分組成や微量添加元素が性能に与える影響が大きい素材の分析に有効です。鉄鋼など合金、セラミックス、鉱石などの成分分析に用いられます。

◯環境規制物質の検査

RoHSなどによる環境規制物質（鉛、水銀、カドミウムなど）の規制濃度は、例えばカドミウムの場合は100ppmなど、測定対象重量に対し微量です。 これらの微量成分定量分析に有効です。土壌や産業廃液、製品の一部などが分析対象です。

◯生体試料に含まれる金属などの定量分析

体内に蓄積された重金属などが毛髪や爪、骨などに排出される場合があります。これらを溶かして分析、定量化することが可能です。

◯食品中の汚染物質濃度検出

消費者の健康保護のために食品の汚染物質に対する基準値が設けられており、例えば米に含まれるカドミウムの場合は0.4 ppm（mg/kg）以下と定められています。これら食品の低濃度汚染物質検査に用いられることがあります。

※組織により上記実験ができない場合がございます。

(1) 海水中重金属の分析

海水中には広範囲の濃度で微量元素が含まれていて、亜鉛、ニッケル、鉛などng/L ~ μg/Lレベルの微量重金属の含有量を明らかにするためにICP質量分析を用います。
海水には数パーセントを超えるナトリウム、塩素なども含まれているため、海水をそのまま装置に導入して測定することができません。
そこでキレート樹脂分離法により測定前に海水から微量重金属を分離することを行います。海水中の重金属は有機または無機の溶存物配位子と錯体を形成している場合があるため、キレート樹脂に通す前に硝酸で処理します。
酢酸アンモニウム溶液で溶液のpHを調整したのち、重金属多価イオンと錯体を形成できる配位子をもったキレート樹脂に海水を通します。樹脂から重金属を取り出すために1~3mol/Lの希硝酸を樹脂に通します。

(2) 生体試料

生体中の微量金属と疾病の関係に調べるあたり、生体中の元素の多くはμg/L以下の極低濃度しか含まれていないので、ICP-MSのような高感度の測定が必要です。
しかし試料に由来するNa, K, Ca, S, Pなどの妨害イオンの存在により測定が困難です。そのため質量分解能が高いICP-SF-MS（二重収束型ICP-MS）を使うことで妨害を除くことができます。
硝酸や過酸化水素水によって生体試料を分解処理します。塩酸や硫酸ではSやClなどの妨害イオンが生じてしまうため使用を避けます。

(3) 半導体材料

半導体の製造ではわずかな金属汚染でもデバイスの不良につながってしまうため、微量の金属分析が極めて重要で、ICP-MSにより微量の金属分析を行えます。
シリコンをフッ化水素酸や硝酸の混酸で溶解して不純物を測定します。(このときSiF4が生成するが、沸点が-95.1℃であるため加熱して大部分を除去することができます。)

※組織により上記実験ができない場合がございます。

○合金めっき膜圧の測定

合金めっきをした試料材料を測定し各成分のスペクトルを分析することによって密度、付着量、膜厚を求めることができます。

○基板の電極部周辺の面分析

基板の電極部分を測定し元素マッピングすることによって金属の分布を知ることができます。

○岩石の成分分析

岩石粉体状に砕き測定することで岩石に含まれる成分の種類と量などを分析することができます

○廃液の成分分析

廃液を液体のまま測定することによって、液中に含まれる成分や量などを分析することができます。

※組織により上記実験ができない場合がございます。

◯物質の透過率の測定

物質の透過を測定し、物質の量（濃度や膜厚）から透過率を算出することができます。

◯物質の反射率の測定

試料ステージに反射測定用ユニットを設置することで、物質の反射率を測定することができます。

◯物質の吸光度、バンドギャップの算出

物質の透過率、反射率から、物質の特定波長における吸光度が算出されます（透過測定が振り切っていない場合のみ）。またピークの立ち上がり波長からバンドギャップが算出されます。

◯物質のキャリアの確認

物質がキャリアを持つ場合には、物質の透過スペクトルにおける概ね700nmから長波長側に吸収が見られます。

◯特定物質の定性、定量分析

測定対象物質があらかじめわかっている場合は、吸収ピーク波長のシフトや濃度といった情報が得られます。

〇その他

偏光子をもちいることで、物質の光応答性に関する異方性の情報が得られます。配向結晶などに対して計測することで、結晶軸による光応答性の違いがわかります。

※組織により上記実験ができない場合がございます。

〇レジストのパターン形成の観察

露光、現像後の半導体のパターンを観察することができます。

〇複合材料(樹脂)の断面の観察

フィラーや強化繊維などを樹脂に分散させた際に、断面観察により分散状態を観察することができます。

〇電極断面の観察

LEDの金属電極断面について、低加速電圧で反射電子像を観察することにより、金属薄膜の結晶の状態を観察することができます。

〇金属材料の破損原因の分析

金属材料が破損した際に、原因を分析する1つの手段として、破断面の状態を観察し、原因を分析することができます。

※組織により上記実験ができない場合がございます。