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公開番号2025024573
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-02-20
出願番号2023128776
出願日2023-08-07
発明の名称気体分析装置、気体分析方法
出願人国立大学法人大阪大学,国立大学法人広島大学
代理人弁理士法人 HARAKENZO WORLD PATENT & TRADEMARK
主分類G01N 21/3504 20140101AFI20250213BHJP(測定;試験)
要約【課題】試料ガスの分析をより精度よく行う。
【解決手段】気体分析装置(1)は、試料ガスを含む試料セル(11)と、参照ガスを含む参照セル(12)と、試料セルに光(L)を照射する光源(10)と、光を照射された試料セル内の気圧と、参照セル内の気圧と、の差を測定する差圧測定器(13)と、を備える。気体分析方法は、光を照射された試料セル内の気圧と、参照セル内の気圧と、の差の測定を含む。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
試料ガスを含む試料セルと、
参照ガスを含む参照セルと、
前記試料セルに光を照射する光源と、
前記光を照射された前記試料セル内の気圧と、前記参照セル内の気圧と、の差を測定する差圧測定器と、を備えた気体分析装置。
続きを表示（約 860 文字）【請求項２】
前記差を解析して、前記試料ガスにおける特定成分の有無を特定する解析部を備えた請求項１に記載の気体分析装置。
【請求項３】
前記解析部は、前記差を解析して、前記試料ガスにおける特定成分の濃度を特定する請求項２に記載の気体分析装置。
【請求項４】
前記光源は赤外光源を含む請求項１から３の何れか１項に記載の気体分析装置。
【請求項５】
前記光源はパルスレーザ光源および半導体レーザ光源の少なくとも一方を含む請求項１から３の何れか１項に記載の気体分析装置。
【請求項６】
前記参照ガスは希ガスおよび窒素の少なくとも一方を含む請求項１から３の何れか１項に記載の気体分析装置。
【請求項７】
前記光源は前記参照セルに前記光を照射し、
前記差圧測定器は、前記光を照射された前記試料セル内の気圧と、前記光を照射された前記参照セル内の気圧と、の差を測定する請求項１から３の何れか１項に記載の気体分析装置。
【請求項８】
前記光源は第１波長を有する第１光と、前記第１波長よりも長い第２波長を有する第２光と、を出射し、
前記差圧測定器は、前記光源が前記試料セルに前記第１光を照射した場合と、前記光源が前記試料セルに前記第２光を照射した場合と、のそれぞれにおいて前記差を測定する請求項１から３の何れか１項に記載の気体分析装置。
【請求項９】
前記光を照射される前の前記試料セル内の気圧と前記参照セル内の気圧との差が１０Ｐａ以下である請求項１から３の何れか１項に記載の気体分析装置。
【請求項１０】
前記差圧測定器による前記差の測定において、前記試料セルの内部と連通する前記差圧測定器の内部の空間は閉鎖され、かつ、前記参照セルの内部と連通する前記差圧測定器の内部の空間は閉鎖される請求項１から３の何れか１項に記載の気体分析装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は気体分析装置、および気体分析方法に関する。
続きを表示（約 1,300 文字）【背景技術】
【０００２】
非特許文献１には、気体に赤外波長域の連続光を照射し、気体を透過した赤外光の干渉パターンから気体に含まれる成分を分析するＦＴ－ＩＲ法（フーリエ変換赤外分光法）について記載されている。ＦＴ－ＩＲ法は赤外光を照射された分子の振動に対し高い分解能にて測定が可能であり、気体中に含まれる化学物質の同定にも有利である。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
Arkajyoti Banerjee. Fourier Transform Infrared Spectroscopy - A Review” “ResearchGate”,DOI:10.13140/RG.2.2.16082.89282. 06 August 2021.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
非特許文献１に記載されるＦＴ－ＩＲ法においては、気体に照射する光の強度が制限されるために、気体に含まれる特定成分の検出感度が下がり、ひいては気体の分析の精度が低下する場合がある。このためＦＴ－ＩＲ法においては、特定成分の検出を行うために大量の試料が必要となる場合がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の課題を解決するために、本開示の一態様に係る気体分析装置は、試料ガスを含む試料セルと、参照ガスを含む参照セルと、前記試料セルに光を照射する光源と、前記光を照射された前記試料セル内の気圧と、前記参照セル内の気圧と、の差を測定する差圧測定器と、を備える。
【０００６】
また、本開示の一態様に係る気体分析方法は、試料ガスを含む試料セルへの光の照射と、前記光を照射された前記試料セル内の気圧と、参照ガスを含む参照セル内の気圧と、の差の測定と、を含む。
【発明の効果】
【０００７】
本開示の一態様によれば、試料ガスの分析をより精度よく行える。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
本開示の実施形態１に係る気体分析装置の概略図である。
本開示の実施形態１に係る試料セルの概略断面図である。
本開示の各実施例における差圧の測定結果を示すグラフである。
本開示の実施形態１に係る気体分析装置の光の強度と信号強度との関係を示すグラフである。
本開示の実施形態２に係る気体分析装置の概略図である。
本開示の実施形態３に係る気体分析装置の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
〔実施形態１〕
＜気体分析装置の概要＞
以下、本開示の一実施形態について、詳細に説明する。なお、各図面において、同様の構成については同一の符号を付してその説明を省略する。
【００１０】
図１は本実施形態に係る気体分析装置１の概略図である。図１においては、後述する光源１０から試料セル１１および参照セル１２に光を照射する様子を併せて示す。
（【００１１】以降は省略されています）

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