ES2221144T3 - Metodo y aparato de medicion de isotopos estables por espectroscopia. - Google Patents
Metodo y aparato de medicion de isotopos estables por espectroscopia.Info
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Abstract
ESTA INVENCION SE REFIERE A UNA MUESTRA DE GAS DE PRUEBA QUE CONTIENE DIOXIDO DE CARBONO 13 CO 2 COMO GAS COMPONENTE QUE SE INTRODUCE EN UNA CELULA, Y LUEGO SE DETERMINA LA ABSORCION DE LA LUZ TRANSMITIDA A TRAVES DE LA CELULA EN UNA LONGITUD DE ONDA ADECUADA PARA EL GAS COMPONENTE 13 CO 2 , Y SE DETERMINA LA CONCENTRACION DEL GAS COMPONENTE SOBRE LA BASE DE UNA CURVA DE CALIBRACION PREPARADA A TRAVES DE LA MEDICION EN MUESTRAS DE GAS DE PRUEBA QUE ENCIERRAN CADA UNO EL GAS COMPONENTE SEGUN UNA CONCENTRACION DETERMINADA. SE MIDE LUEGO LA CONCENTRACION DE VAPOR DE AGUA CONTENIDO EN LA MUESTRA DE GAS DE PRUEBA, Y SE CORRIGE LA CONCENTRACION DEL GAS COMPONENTE EN LA MUESTRA DEL GAS DE PRUEBA SEGUN LA CONCENTRACION DE VAPOR DE AGUA MEDIDO SOBRE LA BASE DE UNA CURVA DE CORRECCION PREPARADA A TRAVES DE LA MEDICION EN LAS MUESTRAS DE GAS DE PRUEBA QUE CONTIENEN CADA UNA VAPOR DE AGUA SEGUN UNA CONCENTRACION DETERMINADA. MEDIANTE LA ESPECTROMETRIA, SE PUEDE DETERMINAR Y CORREGIR LA TASA DE CONCENTRACION DEL GAS COMPONENTE MIDIENDO EL CONTENIDO DE HUMEDAD DE LA MUESTRA DE GAS DE PRUEBA.
Description
Método y aparato de medición de isótopos estables
por espectroscopía.
Los análisis isotópicos son útiles para el
diagnóstico de una enfermedad en una aplicación médica, en la que se
pueden determinar las funciones metabólicas de un organismo vivo por
medio de la medición de la variación en la concentración o relación
de concentraciones de un isótopo, tras la administración de un
fármaco que contenga el isótopo. En otros campos, se utilizan los
análisis isotópicos para estudios sobre la fotosíntesis y
metabolismo de plantas, así como para el trazado ecológico en
aplicaciones geoquímicas.
La presente invención se refiere a métodos y
aparatos para la medición de isótopos estables, para medir por
espectrometría la concentración o relación de concentraciones de un
gas isotópico en base a las características de absorción de luz del
isótopo.
Se sabe, por lo general, que la úlcera gástrica y
la gastritis son causadas por bacterias denominadas Helicobacter
pylori (HP), así como por el estrés.
Si HP está presente en el estómago de un
paciente, se deberá administrar un antibiótico o similar al paciente
como tratamiento para la erradicación de las bacterias. Por lo
tanto, resulta indispensable comprobar si el paciente tiene HP. HP
muestra una intensa actividad ureásica para descomponer la urea en
dióxido de carbono y amoniaco.
El carbono posee isótopos que tienen números de
masa de 12, 13 y 14, entre los cuales ^{13}C, al tener un número
de masa de 13, es sencillo de manipular gracias a su ausencia de
radiactividad y estabilidad.
Si la concentración de ^{13}CO_{2} como
producto metabólico final, o la relación de concentraciones de
^{13}CO_{2} a ^{12}CO_{2} en la respiración de un paciente
se mide eficazmente después de haberle administrado urea marcada con
el isótopo ^{13}C, se puede confirmar la presencia de HP.
Sin embargo, la relación de concentraciones de
^{13}CO_{2} a ^{12}CO_{2} en el dióxido de carbono de origen
natural es 1:100. Resulta, por lo tanto, difícil determinar con
exactitud la relación de concentraciones en la respiración del
paciente.
Ha habido métodos conocidos para determinar la
relación de concentraciones de ^{13}CO_{2} a ^{12}CO_{2}
mediante espectroscopia infrarroja (véanse las Publicaciones de
Patente Japonesa Abiertas al Público Nº 61-42219
(1986) y Nº 61-42220 (1986)).
En el método descrito en la Publicación de
Patente Japonesa Abierta al Público Nº 61-42220, se
proporcionan dos células que poseen, respectivamente, una vía larga
y una vía corta, ajustándose las longitudes de las vías de forma que
la absorción de luz por parte de ^{13}CO_{2} en una célula sea
igual a la absorción de luz por parte de ^{12}CO_{2} en la otra
célula. Los rayos de luz transmitidos a través de las dos células se
conducen a los detectores, en los que se miden las intensidades de
luz a longitudes de onda que garantizan la máxima sensibilidad. De
acuerdo con este método, la relación de absorción de luz para la
relación de concentraciones de ^{13}CO_{2} a ^{12}CO_{2} en
el dióxido de carbono de origen natural se puede ajustar a 1. Si
varía la relación de concentraciones, también varía la relación de
absorción de luz en la cantidad en que lo hace la relación de
concentraciones. De esta forma, es posible determinar la variación
en la relación de concentraciones por medición de la variación en la
relación de absorción de
luz.
luz.
El documento
EP-A-0 584 897 describe un método y
un aparato para analizar por espectrometría un gas isotópico. No
enseña a medir la concentración de vapor de agua contenida en la
muestra de gas de ensayo, ni a corregir la concentración del o de
los componentes gaseosos en la muestra de gas de ensayo según la
concentración medida de vapor de agua.
A. Sin embargo, el método para determinar la
relación de concentraciones según la bibliografía anteriormente
mencionada presenta los siguientes inconvenientes.
Se deben preparar curvas de calibración para
determinar las concentraciones de ^{12}CO_{2} y ^{13}CO_{2}
mediante el uso de muestras de gas que contienen, cada una de ellas,
una concentración conocida de ^{12}CO_{2} y muestras de gas que
contengan, cada una, concentraciones conocidas de
^{13}CO_{2}.
Para preparar la curva de calibración para la
concentración de ^{12}CO_{2}, se miden las absorbancias de
^{12}CO_{2} para diferentes concentraciones de ^{12}CO_{2}.
Las concentraciones de ^{12}CO_{2} y las absorbancias de
^{12}CO_{2} se trazan como abscisa y coordenada,
respectivamente, y la curva de calibración se determina por el
método de los mínimos cuadrados.
La curva de calibración para la concentración de
^{13}CO_{2} se prepara de la misma forma que se ha descrito
anteriormente.
La concentración de ^{13}CO_{2} o la relación
de concentraciones de ^{13}CO_{2} (que significa en este caso la
concentración de ^{13}CO_{2}/concentración de ^{12}CO_{2})
en la respiración como muestra de gas se determina, de manera
típica, mediante espectroscopia infrarroja. En este caso, dado que
el gas de la muestra de ensayo, o respiración, se exhala a partir de
un organismo vivo como consecuencia del metabolismo, la respiración
contiene vapor de agua en una concentración próxima a la
saturación.
En la espectroscopia infrarroja, la absorción de
radiación infrarroja con una longitud de onda particular por parte
de una muestra de gas de ensayo se utiliza para la determinación de
la absorbancia para la muestra de gas de ensayo.
La Figura 5 es un gráfico obtenido por el trazado
de los valores medidos de las variaciones de la relación de
concentraciones de ^{13}CO_{2} con respecto a las humedades de
las muestras de gas de ensayo, que posee diferentes humedades en el
intervalo de 0% hasta 100%, en la que se utiliza la relación de
concentraciones de ^{13}CO_{2} con respecto a una muestra de gas
con 0% de humedad como muestra de gas de referencia.
Como puede verse en el gráfico, los valores
medidos de la relación de concentraciones de ^{13}CO_{2} no son
los mismos, sino que varían dependiendo de la humedad.
Por lo tanto, si, ignorando este hecho, se mide
la concentración de ^{13}CO_{2} o la relación de concentraciones
de ^{13}CO_{2} de una muestra de gas de ensayo que contiene
humedad, el valor medido es aparentemente mayor que el valor
verdadero.
Un enfoque para resolver este problema consiste
en eliminar la humedad contenida en la muestra de respiración como
muestra de gas de ensayo, por medio de criba molecular o con el uso
de un absorbente de humedad tal como perclorato de magnesio, antes
del tratamiento. Sin embargo, es posible que surjan algunas
dificultades con este método, puesto que requiere un extenso espacio
para albergar el absorbente de humedad, no existe ningún medio para
comprobar si la humedad ha sido completamente absorbida por el
absorbente de humedad, y se debe sustituir periódicamente el
absorbente de humedad por uno nuevo.
Por consiguiente, un objeto de la presente
invención es proporcionar un método y aparato para la medición de
isótopos estables para analizar por espectrometría un gas isotópico,
en el cual se introduce una muestra de gas de ensayo que contiene
^{13}CO_{2} como componente gaseoso, en una célula y se mide con
precisión la concentración o relación de concentraciones del
componente gaseoso, corrigiéndola por medición del contenido en
humedad en la muestra del gas de ensayo.
Un método de medición de isótopos estables para
analizar por espectrometría un gas isotópico, de acuerdo con la
presente invención, comprende: una primera etapa de introducción de
la muestra de gas de ensayo en una célula y determinar la
absorbancia de luz transmitida a través de la misma a una longitud
de onda adecuada para el componente gaseoso ^{13}CO_{2}; una
segunda etapa de determinación una concentración del componente
gaseoso en la muestra de gas diana sobre la base de una curva de
calibración preparada por medición sobre muestras de gas de ensayo
que contienen el componente gaseoso en concentraciones conocidas; y
una tercera etapa de medir una concentración de vapor de agua
contenida en la muestra de gas de ensayo, y corregir una
concentración del componente gaseoso contenido en la muestra de gas
de ensayo de acuerdo con la concentración medida de vapor de agua,
sobre la base de una curva de corrección preparada por medición
sobre muestras de gas diana que contienen, cada una de ellas, vapor
de agua en una concentración conocida (reivindicación 1).
Un método de medición de isótopos estables, para
analizar por espectrometría un gas isotópico de acuerdo con la
presente invención, comprende: una primera etapa de introducción de
una muestra de gas de ensayo que contiene dióxido de carbono
^{12}CO_{2} y dióxido de carbono ^{13}CO_{2}, como
componentes gaseosos, en una célula y determinar las absorbancias de
luz transmitida a través de la misma a longitudes de onda adecuadas
para los respectivos componentes gaseosos; una segunda etapa para
determinar una relación de concentraciones entre los componentes
gaseosos en la muestra de gas de ensayo sobre la base de una curva
de calibración preparada por medición sobre muestras de gas de
ensayo que contienen, cada una de ellas, los componentes gaseosos en
concentraciones conocidas; y una tercera etapa de medición de una
concentración de vapor de agua contenida en la muestra de gas de
ensayo y corregir una relación de concentraciones entre los
componentes gaseosos contenidos en la muestra de gas de ensayo de
acuerdo con la concentración medida de vapor de agua, sobre la base
de una curva de corrección preparada por medición en muestras de gas
de ensayo que contienen, cada una de ellas, vapor de agua en una
concentración conocida (reivindicación
2).
2).
Cuando se les compara con el método de la técnica
anterior, cada uno de los métodos anteriormente mencionados incluye,
adicionalmente, la tercera etapa en la que la relación de
concentraciones del componente gaseoso se corrige de acuerdo con la
concentración medida de vapor de agua sobre la base de la curva de
corrección preparada por medición en las muestras de gas de ensayo
que contienen, cada una de ellas, vapor de agua en una concentración
conocida.
Aun cuando la concentración del componente
gaseoso debería estar representada, básicamente, por un único valor
verdadero, el valor medido de la concentración del componente
gaseoso varía en función de la concentración de vapor de agua. A la
vista de este hecho, los métodos anteriormente mencionados mejoran
la exactitud de la medición de la relación de concentraciones del
componente gaseoso.
Adicionalmente, la concentración de vapor de agua
se puede determinar por medio de cualquiera de los diversos sensores
de humedad, o se puede calcular a partir de la absorbancia
determinada por espectrometría, sobre la base del espectro de la
molécula de agua.
En el método de la reivindicación 2, la curva de
corrección en la tercera etapa se prepara determinando las
absorbancias de luz a las longitudes de onda adecuadas para los
respectivos componentes gaseosos, para la pluralidad de muestras de
gas de ensayo que contienen vapor de agua en diferentes
concentraciones, y determinando, a continuación, las concentraciones
o relaciones de concentraciones entre los respectivos componentes
gaseosos en las muestras de gas de ensayo, sobre la base de la curva
de calibración, y trazando las relaciones o las diferencias entre
concentraciones de, o las relaciones de concentraciones entre los
respectivos componentes gaseosos en las muestras de gas determinadas
de esta forma con respecto a las concentraciones de vapor de agua;
la corrección en la tercera etapa se alcanza obteniendo un valor de
corrección de las concentraciones o una valor de corrección de la
relación de concentraciones para los componentes gaseosos, por medio
del ajuste de la concentración de vapor de agua del gas de la
muestra de ensayo obtenida en la tercera etapa, a la curva de
corrección, y dividiendo, seguidamente, las concentraciones de, o la
relación de concentraciones entre los respectivos componentes
gaseosos en la muestra de gas de ensayo obtenida en la segunda etapa
por el valor de corrección de concentraciones o el valor de
corrección de la relación de concentraciones obtenido sobre la base
de la curva de corrección, o restando el valor de corrección de la
concentración o el valor de corrección de la relación de
concentraciones de las concentraciones de, o de la relación de
concentraciones entre los respectivos componentes gaseosos en la
muestra de gas de ensayo (reivindicación 3).
Un aparato de medición de isótopos estables para
analizar por espectrometría un gas isotópico de acuerdo con la
presente invención, es un aparato de medición adaptado para llevar a
cabo los métodos anteriormente mencionados para analizar por
espectrometría el gas isotópico y comprende, como medio para el
procesamiento de datos, medios para el cálculo de absorbancia para
determinar las absorbancias de la luz transmitida a través de la
muestra de gas de ensayo introducida en la célula, basándose en las
intensidades de luz medidas a las longitudes de onda adecuadas para
los respectivos componentes gaseosos; medios de cálculo de
concentraciones para determinar la relación de concentraciones de
los componentes gaseosos sobre la base de la curva de calibración
preparada por medición de las muestras de gas de ensayo que
contienen, cada una de ellas, los componentes gaseosos en
concentraciones conocidas; medios para medir la concentración de
vapor de agua, para medir la concentración de vapor de agua
contenida en la muestra de gas de ensayo; y medios de corrección
para corregir la relación de concentraciones entre los componentes
gaseosos en la muestra de gas de ensayo de acuerdo con la
concentración medida de vapor de agua, basándose en la curva de
corrección preparada por medición de las muestras de gas que
contienen, cada una de ellas, vapor de agua en concentraciones
conocidas (reivindicación 4).
En los métodos o aparatos para analizar por
espectrometría el gas isotópico de acuerdo con la presente
invención, cuando se introduce en la célula una muestra de gas de
ensayo que contiene dióxido de carbono ^{13}CO_{2} como
componente gaseoso, analizándola seguidamente por espectrometría, se
corrige la relación de concentraciones del componente gaseoso de
acuerdo con la concentración de vapor de agua en la muestra de gas
de ensayo. Por lo tanto, es posible determinar con mayor exactitud
la relación de concentraciones del componente gaseoso.
La Fig. 1 es un diagrama en bloque que ilustra la
construcción global de un aparato para analizar por espectrometría
un gas isotópico.
Las Figs. 2A a 2D son diagramas que ilustran las
vías de flujo de gas en el aparato para analizar por espectrometría
el gas isotópico. En particular, las Figs. 2A y 2C son diagramas que
ilustran las vías de flujo del gas que se emplean cuando se limpia
la célula haciendo pasar a través de ella un gas de referencia
limpio. La Fig. 2B es un diagrama que ilustra la vía de flujo de gas
que se debe utilizar cuando se aspira un gas de base en el inyector
de gas 21 desde una bolsa de muestreo de respiración, empujándola
seguidamente de forma mecánica hacia la vía de flujo de gas a una
velocidad constante. La Fig. 2D es un diagrama que ilustra la vía de
flujo de gas que se debe emplear cuando se aspira un gas de muestra
en el inyector de gas 21 desde una bolsa de muestreo de respiración
y, a continuación, se empuja mecánicamente a la vía de flujo de gas
a una velocidad constante.
Las Figs. 3A a 3E son diagramas que ilustran las
vías de flujo de gas en el aparato para analizar por espectrometría
el gas isotópico. En particular, las Figs. 3A y 3D son diagramas que
ilustran las vías de flujo de gas que se deben utilizar cuando se
limpia una célula, haciendo pasar un gas de referencia limpia a
través de la misma. La Fig. 3B-1 es un diagrama que
ilustra una vía de flujo de gas que se debe usar cuando se aspira
una cantidad predeterminada del gas de referencia en el inyector de
gas 21. La Fig. 3B-2 es un diagrama que ilustra la
vía de flujo de gas que se debe emplear cuando se aspira una
cantidad predeterminada de aire en el inyector de gas 21 con una
válvula V4 de tres vías abierta al aire atmosférico. La Fig. 3C es
un diagrama que ilustra la vía de flujo de gas que se debe usar
cuando se aspira un gas de base en el inyector de gas 21 desde una
bolsa de muestreo de respiración y que, a continuación, se empuja
mecánicamente a través de la vía de flujo de gas a una velocidad
constante. La Fig. 3E es un diagrama que ilustra la vía de flujo de
gas que se debe emplear cuando se aspira un gas de muestra en el
inyector de gas 21 desde una bolsa de muestreo de respiración y que
se inyecta mecánicamente en la vía de flujo de gas a una velocidad
constante.
La Fig. 4 es un gráfico elaborado de forma que se
prepararon gases de muestra que tienen diferentes humedades y un gas
de base que posee una humedad de 0%, mezclando un gas de CO_{2}
que muestra una concentración predeterminada de ^{13}CO_{2} y
que no contiene humedad, y un gas de CO_{2} que posee la
concentración predeterminada de ^{13}CO_{2} y que contiene
humedad, y la \DeltaV de las diferencias entre un valor de salida
para la humedad del gas de base y los valores de salida para las
humedades de los gases de muestra, detectados por un sensor de
humedad 19, y las diferencias entre la relación de concentraciones
de ^{13}CO_{2} en la gas de base y las relaciones de
concentraciones de ^{13}CO_{2} en los gases de muestra,
determinadas sobre la base de una curva de calibración en las que se
trazaron como abscisa y coordenada, respectivamente.
La Fig. 5 es un gráfico que ilustra la relación
entre la humedad y la relación de concentraciones de ^{13}CO_{2}
para un gas de muestra que tiene diferentes humedades.
Con referencia a los dibujos adjuntos, se
describirán seguidamente realizaciones de la presente invención,
adaptadas para un caso en el que se determina por espectrometría la
relación de concentraciones de ^{13}CO_{2} en una muestra de
respiración, tras la administración de un fármaco diagnóstico de
urea marcado con un isótopo ^{13}C.
Antes de administrar el fármaco diagnóstico de
urea a un paciente, se recoge la respiración del paciente en una
bolsa de muestreo de respiración, cuyo volumen es de aproximadamente
250 ml. A continuación, se administra al paciente, por vía oral, el
fármaco diagnóstico de urea y, después de un período de 10 a 15
minutos, se recoge la respiración del paciente en otra bolsa de
muestreo de respiración de la misma forma que en el anterior
muestreo de respiración.
Las bolsas de muestreo de respiración obtenidas
antes y después de la administración del fármaco se unen,
respectivamente, a boquillas predeterminadas de un aparato para
analizar por espectrometría un gas isotópico, y se lleva a cabo el
siguiente control automático.
La Fig. 1 es un diagrama en bloque que ilustra la
construcción global del aparato para analizar por espectrometría el
gas isotópico.
La bolsa de muestreo de respiración que contiene
la muestra de respiración recogida después de la administración del
fármaco (denominada, en lo sucesivo, "gas de muestra") y la
bolsa de muestreo de respiración que contiene la muestra de
respiración recogida antes de la administración del fármaco
(denominada, en lo sucesivo, "gas de base") se unen,
respectivamente, a boquillas predeterminadas del aparato. La bolsa
de muestreo de respiración que contiene el gas de base se conecta a
una válvula V3 a través de un tubo de resina o de metal (denominado,
en lo sucesivo, simplemente "tubo"), en tanto que la bolsa de
muestreo de respiración que contiene el gas de muestra se conecta a
una válvula V2 a través de un tubo.
Se suministra al aparato desde un tanque un gas
de referencia (cualquier gas que no muestre absorción a una longitud
de onda de medición, por ejemplo, gas nitrógeno). El gas de
referencia fluye a través de la válvula de liberación de presión 31,
una válvula VO, un regulador 32 y un flujómetro 33, y se desvía a
una célula de referencia IIc a través de una válvula de aguja 35 y
hacia una primera célula de muestra IIa para medir la absorbancia de
^{12}CO_{2} a través de una válvula V1 y una válvula de
comprobación 36.
Un inyector de gas 21 (volumen: 70 ml) para
inyectar cuantitativamente el gas de muestra o el gas de base se
conecta a una vía de flujo entre la válvula V1 y la primera célula
de muestra IIa , por medio de una válvula de tres vías V4. El
inyector de gas 21 es un dispositivo tipo jeringa que posee un
émbolo y un cilindro. El émbolo se acciona en cooperación con un
motor M1, un tornillo de alimentación conectado al motor M1 y una
tuerca fijada al émbolo.
Como se muestra en la Fig. 1, una cámara celular
11 tiene la primera célula de muestra 11a, con una longitud menor
para medir una absorbancia de ^{12}CO_{2}, una segunda célula
más corta 11b, que tiene mayor longitud para medir la absorbancia de
^{13}CO_{2}, y la célula de referencia, a través de la cual se
hace pasar el gas de referencia. La primera célula de muestra 11a
comunica con la segunda célula de muestra 11b. El gas se introduce
en la primera célula de muestra 11a y, a continuación, en la segunda
célula de muestra 11b, desde donde se hace salir. El gas de
referencia se introduce en la célula de referencia 11c. Luego, una
parte del gas de referencia fluye hacia una carcasa 10 que alberga
la cámara celular 11 y desde ahí se hace salir, y la otra parte del
gas de referencia fluye hacia un dispositivo de radiación infrarroja
L y se hace salir desde allí. Específicamente, las primera y segunda
células de muestra 11a y 11b tienen longitudes de 13 mm y 250 mm,
respectivamente, y la célula de referencia11c tiene una longitud de
236 mm.
Se proporciona un tubo de descarga que se
extiende desde la segunda célula de muestra 11b, con un sensor de
O_{2} 18 y un sensor de humedad 19. Como sensores de O_{2} 18 se
pueden utilizar sensores de oxígeno disponibles en el comercio, por
ejemplo, un sensor de gas electrolítico sólido tal como un sensor de
zirconio y un sensor de gas electroquímico tal como un sensor de
célula galvánica. Como sensores de humedad 19 se pueden utilizar
sensores disponibles en el comercio tales como emplear un resistor
de cerámica poroso y un resistor polímero.
El dispositivo de fuente de radiación infrarroja
L tiene dos guías de ondas 23a y 23b para dirigir el rayo
infrarrojo. La generación de la radiación infrarroja se puede
producir de forma arbitraria, por ejemplo, se puede utilizar un
calentador cerámico (temperatura de superficie: 450ºC) y elementos
similares. Se proporciona un relé modulador rotatorio 22 para
bloquear y hacer pasar periódicamente el rayo infrarrojo, adyacente
al dispositivo de fuente de radiación infrarroja L. Una vía de luz a
través de la cual se hace pasar un rayo infrarrojo emitido desde el
dispositivo de fuente de radiación infrarroja L se transmite a
través de la primera célula de muestra 11a y, en este caso, la
célula de referencia 11c se denomina "primera vía de luz", en
tanto que una vía de luz a lo largo de la cual se transmite un rayo
infrarrojo a través de la segunda célula de muestra 11b, se
denomina, en este caso, "segunda vía de luz".
La referencia D representa un detector de rayos
infrarrojos para detectar los rayos infrarrojos transmitidos a
través de las células. El detector de rayos infrarrojos D tiene un
primer filtro de interferencia 24a y un primer elemento de detección
25a dispuesto en la primera vía de luz, y un segundo filtro de
interferencia 24b y un segundo elemento de detección 25 b,
dispuestos en la segunda vía de luz.
El primer filtro de interferencia 24a (ancho de
banda: aproximadamente 20 nm) transmite radiación infrarroja con una
interferencia de aproximadamente 4.280 nm para la medición de la
absorbancia de ^{12}CO_{2}. El segundo filtro de interferencia
24b (ancho de banda: aproximadamente 50 nm) transmite radiación
infrarroja con una longitud de onda de aproximadamente 4.412 nm para
la medición de la absorbancia de ^{13}CO_{2}. Como primer y
segundo elementos de detección 25a y 25b se puede utilizar cualquier
elemento capaz de detectar radiación infrarroja, por ejemplo, un
sensor infrarrojo semi-conductor tal como de
PbSe.
El primer filtro de interferencia 24a y el primer
elemento de detección 25a están alojados en un envase 26a lleno de
un gas inerte tal como Ar. De manera similar, el segundo filtro de
interferencia 24b y el segundo elemento de detección 25b están
alojados en un envase lleno de un gas inerte.
La totalidad del detector de rayos infrarrojos D
se mantiene a una temperatura constante (25ºC) por medio de un
calentador y un elemento Peltier 27. Los elementos de detección en
los envases 26a y 26b se mantienen a 0ºC por medio de un elemento
Peltier.
La cámara celular 11 está hecha de acero
inoxidable, emparedada vertical o lateralmente entre calentadores
13.
La cámara celular 11 tiene dos niveles. La
primera célula de muestra 11a y la célula de referencia 11c están
dispuestas en un nivel, y la segunda célula de muestra 11b está
dispuesta en el otro nivel. La primera vía de luz se extiende a
través de la primera célula de muestra 11a y la célula de referencia
11c que están dispuestas en serie, y la segunda vía de luz se
extiende a través de la segunda célula de muestra 11b. Las
referencias 15, 16 y 17 indican ventanas de transmisión de zafiro, a
través de las cuales se transmite la radiación infrarroja.
La cámara celular 11 se mantiene a una
temperatura constante (40ºC) por medio del control de los
calentadores 13.
En la medición, las concentraciones de CO_{2}
del gas de base y del gas de muestra se ajustan a, esencialmente, el
mismo nivel. Con este fin, las concentraciones de CO_{2} del gas
de base y del gas de muestra se miden en una medición preliminar. Si
la concentración de CO_{2} medida de forma preliminar del gas de
base es superior a la concentración de CO_{2}, medida de manera
preliminar, del gas de muestra, la concentración de CO_{2} del gas
de base se mide después de haber diluido el gas de base a un nivel
de concentración de CO_{2} equivalente al del gas de muestra y,
entonces, se mide la concentración de CO_{2} del gas de muestra en
una medición principal.
Si, en la medición principal, la concentración de
CO_{2} medida preliminarmente del gas de base es inferior a la
concentración de CO_{2}, medida de forma preliminar, del gas de
muestra, la concentración de CO_{2} del gas de base se mide tal
cual, y la concentración de CO_{2} del gas de muestra se mide
después de haber diluido el gas de muestra a un nivel de
concentración de CO_{2} equivalente al del gas de base.
El procedimiento de medición incluye la medición
del gas de referencia, medición preliminar del gas de base, medición
del gas de referencia, medición preliminar del gas de muestra,
medición del gas de referencia, medición del gas de base, medición
del gas de referencia, medición del gas de muestra y medición del
gas de referencia, que se deben llevar a cabo en este orden.
Se limpian la vía de flujo de gas y la cámara
celular 11 en el aparato para analizar por espectrometría el gas
isotópico, haciendo pasar a su través gas de referencia limpio, y se
mide una intensidad de luz de referencia.
Más específicamente, el gas de referencia se
aspira en el inyector de gas 21 con la válvula de tres vías V4
abierta hacia el lado de la cámara celular 11 y con la válvula V1
abierta, como se muestra en la Fig. 2A, empujándolo entonces de
forma mecánica hacia la vía de flujo desde el inyector de gas 21,
con la válvula V1 cerrada, para limpiar la primera célula de muestra
11a y la segunda célula de muestra 11b. El gas de referencia se hace
pasar de manera constante a través de la célula de referencia
11c.
Por su parte, el gas de base se aspira en el
inyector de gas 21 desde la bolsa de muestreo de respiración, con la
válvula V3 abierta, como se muestra en la Fig. 2B y, a continuación,
se empuja de forma mecánica hacia la vía de flujo desde el inyector
de gas 21, a una velocidad de flujo constante. En este momento, se
mide la intensidad de la luz transmitida a través del gas de base,
por medio de los elementos de detección 25a y 25b, y se determina la
concentración de CO_{2} del gas de base a partir de su
absorbancia, usando como base una curva de calibración.
Se limpian la vía de flujo de gas y la cámara
celular 11 del aparato para analizar por espectrometría el gas
isotópico, haciendo pasar el gas de referencia limpio a su través, y
se mide una intensidad de luz de referencia.
Más específicamente, el gas de referencia se
aspira en el inyector de gas 21 con la válvula V1 abierta, como se
muestra en la Fig. 2C y, a continuación, se le empuja de forma
mecánica hacia la vía de flujo desde el inyector de gas 21, con la
válvula V1 cerrada, para limpiar la primera célula de muestra 11a y
la segunda célula de muestra 11b.
A su vez, el gas de muestra se aspira en el
inyector de gas 21 desde la bolsa de muestreo de respiración, con la
válvula V2 abierta, como se muestra en la Fig. 2D y, a continuación,
se le empuja de manera mecánica hacia la vía de flujo desde el
inyector de gas 21, a una velocidad de flujo constante. En este
momento, se mide la intensidad de la luz transmitida a través del
gas de muestra, por medio de los elementos de detección 25a y 25b, y
se determina la concentración de CO_{2} del gas de muestra a
partir de su absorbancia sobre la base de una curva de
calibración.
Se cambia la vía de flujo de gas y, entonces, se
hace pasar el gas de referencia a su través para limpiar la vía de
flujo de gas y la cámara celular 11. Después de un período de
aproximadamente 30 segundos, se miden las intensidades de la luz por
medio de cada uno de los elementos de detección 25a y 25b.
Más específicamente, el gas de referencia se
aspira en el inyector de gas 21, con la válvula V1 abierta, como se
muestra en la Fig. 3A y, a continuación, se le empuja de forma
mecánica hacia la vía de flujo desde el inyector de gas 21, con la
válvula V1 cerrada, para limpiar la primera célula de muestra 11a y
la segunda célula de muestra 11b. En este momento, se miden las
intensidades de la luz transmitida a través del gas de referencia,
mediante el elemento de detección 25a y el elemento de detección
25b. Las intensidades de luz obtenidas de esta forma por el primer y
segundo elementos de detección 25a y 25b están representadas por
^{12}R_{1} y ^{13}R_{1}, respectivamente.
La concentración de CO_{2} del gas de base
obtenida por el primer elemento de detección 25a en
"III-1. Medición preliminar del gas de base",
se compara con la concentración de CO_{2} del gas de muestra
obtenida por el primer elemento de detección 25a en
"III-2. Medición preliminar del gas de
muestra". Si la concentración de CO_{2} del gas de base es
superior a la concentración de CO_{2} del gas de muestra, el gas
de base se diluye con aire o con el gas de referencia en el inyector
de gas 21, hasta un nivel de concentración de CO_{2} equivalente
al del gas de muestra y, entonces, se lleva a cabo la medición de la
intensidad de luz en el gas de base diluido de esta forma.
Más específicamente, se aspira una cantidad
predeterminada del gas de referencia en el inyector de gas 21, con
la válvula V1 abierta, como se muestra en la Fig.
3B-1. Por su parte, el gas de base se aspira en el
inyector de gas 21, con la válvula V3 abierta, como se muestra en la
Fig. 3C, y se mezcla con el gas de referencia. Dado que las
concentraciones de CO_{2} de las dos muestras de respiración se
han ajustado a sustancialmente el mismo nivel por la dilución
descrita del gas de base con el gas de referencia, es posible
estrechar los márgenes de las curvas de calibración de
^{12}CO_{2} y ^{13}CO_{2} que se van a utilizar.
De manera alternativa, se puede aspirar una
cantidad predeterminada de aire en el inyector de gas 21, con la
válvula de tres vías V4 abierta al aire atmosférico, como se muestra
en la Fig. 3B-2. Por su parte, el gas de base se
aspira en el inyector de gas 21, con la válvula de tres vías V4
abierta hacia la cámara celular y con la válvula V3 abierta, como se
muestra en la Fig. 3C y, a continuación, se mezcla con aire.
Dado que las concentraciones de CO_{2} de las
dos muestras de respiración se han ajustado a sustancialmente el
mismo nivel por la dilución descrita del gas de base con el aire, es
posible estrechar los márgenes de las curvas de calibración de
^{12}CO_{2} y ^{13}CO_{2} que se van a utilizar.
Se debe destacar que el procedimiento de medición
que emplea el método de dilución mostrado en la Fig.
3B-2 se distingue porque las concentraciones de
CO_{2} de las dos muestras de respiración se ajustan a
sustancialmente el mismo nivel y no necesariamente requiere utilizar
una etapa de mantener constantemente la concentración de CO_{2} a
un nivel constante, como se describe en la Publicación de la Patente
Japonesa Abierta al Público Nº 4-12414 B (1992). El
uso de márgenes limitados de las curvas de calibración se puede
conseguir sencillamente ajustando las concentraciones de CO_{2}
del gas de base y del gas de muestra a sustancialmente el mismo
nivel. Puesto que las concentraciones de CO_{2} del gas de base y
del gas de muestra pueden variar dentro de un intervalo de 1% a 6%
en la medición real, resulta muy problemático mantener las
concentraciones de CO_{2} siempre a un nivel constante.
Si la concentración de CO_{2} del gas de base
es inferior a la concentración de CO_{2} del gas de muestra, el
gas de base no se diluye, sino que se le somete a la medición en
esas condiciones.
El gas de base se empuja de forma mecánica hacia
la vía de flujo desde el inyector de gas 21, a una velocidad de
flujo constante y, en ese momento, se lleva a cabo la medición de la
intensidad de la luz por medio de los elementos de detección 25a y
25b.
Las intensidades de luz obtenidas de esta forma
por el primer y segundo elementos de detección 25a y 25b están
representadas por ^{12}B y ^{13}B, respectivamente.
Se repiten la limpieza de la vía del flujo de gas
y de las células y la medición de la intensidad de luz con el gas de
referencia, utilizando la vía de flujo que se muestra en la Fig.
3D.
Las intensidades de luz obtenidas de esta forma
por los primer y segundo elementos de detección 25a y 25b están
representadas por ^{12}R_{2} y ^{13}R_{2},
respectivamente.
Si el gas de base se diluye en
"III-4. Medición del gas de base", el gas de
muestra se aspira en el inyector de gas 21 desde la bolsa de
muestreo de respiración, como se muestra en la Fig. 3E y, a
continuación, se le empuja de manera mecánica hacia la vía de flujo
desde el inyector de gas 21 a una velocidad de flujo constante. En
este momento, se miden las intensidades de luz mediante los
elementos de detección 25a y 25b.
Si el gas de base no se diluye en
"III-4. Medición del gas de base", el gas de
muestra se diluye con el gas de referencia o aire hasta un nivel de
concentración de CO_{2} equivalente al del gas de base en el
inyector de gas 21 y, seguidamente, se miden las intensidades de la
luz transmitida a través del gas de muestra mediante los elementos
de detección 25a y 25b.
Las intensidades de luz obtenidas de esta forma
por el primer y segundo elementos de detección 25a y 25b se
representan por ^{12}S y ^{13}S, respectivamente.
Se repiten la limpieza de la vía de flujo de gas
y de las células, y la medición de la intensidad de la luz en el gas
de referencia.
Las intensidades de luz obtenidas de esta forma
por el primer y segundo elementos de detección 25a y 25b se
representan por ^{12}R_{3} y ^{13}R_{3},
respectivamente.
La absorbancia de ^{12}CO_{2}
^{12}Abs(B) y la absorbancia de ^{13}CO_{2}
^{13}Abs(B) del gas de base se calculan sobre la base de
las intensidades de la luz transmitida ^{12}R_{1} y
^{13}R_{1} para el gas de referencia, las intensidades de la luz
transmitida ^{12}B y ^{13}B para el gas de base, y las
intensidades de la luz transmitida ^{12}R_{2} y ^{13}R_{2}
para el gas de referencia, obtenidas de acuerdo con los
procedimientos de medición anteriormente mencionados.
La absorbancia de ^{12}CO_{2}
^{12}Abs(B) se calcula a partir de la siguiente
ecuación:
^{12}Abs(B) =
-log[2 \ x \ ^{12}B/(^{12}R_{1} \ + \
^{12}R_{2})]
La absorbancia de ^{13}CO_{2}
^{13}Abs(B) se calcula a partir de la siguiente
ecuación:
^{13}Abs(B) =
-log[2 \ x \ ^{13}B/(^{13}R_{1} \ + \
^{13}R_{2})]
Dado que el cálculo de las absorbancias se basa
en las intensidades de luz obtenidas en la medición del gas de base
y en los valores medios(R_{1}+R_{2})/2 de las
intensidades de luz obtenidas en las mediciones de referencia
efectuadas antes y después de la medición de gas de base, se puede
eliminar la influencia de una deriva (una influencia relacionada con
el tiempo sobre la medición). Por lo tanto, cuando se enciende el
aparato, no existe la necesidad de esperar hasta que el mismo
alcance un completo equilibrio térmico (lo que tarda habitualmente
varias horas), de modo que la medición se puede iniciar
inmediatamente después de haber encendido el aparato.
La absorbancia de ^{12}CO_{2}
^{12}Abs(S) y la absorbancia de ^{13}CO_{2}
^{13}Abs(S) del gas de muestra se calculan sobre la base de
las intensidades de luz transmitida ^{12}R_{2} y ^{13}R_{2}
para el gas de referencia, las intensidades de luz transmitida
^{12}S y ^{13}S para el gas de muestra y las intensidades de luz
transmitida ^{12}R_{3} y ^{13}R_{3} para el gas de
referencia, obtenidas de acuerdo con el procedimiento de medición
anteriormente mencionado.
La absorbancia de ^{12}CO_{2}
^{12}Abs(S) se calcula a partir de la siguiente
ecuación:
^{12}Abs(S) =
-log[2 \ x \ ^{12}S/(^{12}R_{2} \ + \
^{12}R_{3})]
La absorbancia de ^{13}CO_{2}
^{13}Abs(S) se calcula a partir de la siguiente
ecuación:
^{13}Abs(S) =
-log[2 \ x \ ^{13}S/(^{13}R_{2} \ + \
^{13}R_{3})]
Dado que el cálculo de las absorbancias se basa
en las intensidades de luz obtenidas en la medición del gas de
muestra y en los valores medios de las intensidades de luz obtenidas
en las mediciones de referencia, efectuadas antes y después de la
medición del gas de muestra, se puede eliminar la influencia de una
deriva.
La concentración de ^{12}CO_{2} y la
concentración de ^{13}CO_{2} se calculan utilizando curvas de
calibración.
Las curvas de calibración se preparan sobre la
base de mediciones realizadas usando muestras de gas de ensayo con
concentraciones conocidas de ^{12}CO_{2} y muestras de gas de
ensayo con concentraciones conocidas de ^{13}CO_{2}.
Para la preparación de la curva de calibración
del ^{12}CO_{2}, se miden las absorbancias de ^{12}CO_{2}
para diferentes concentraciones de ^{12}CO_{2} en el intervalo
de 0,5% a aproximadamente 6%. Las concentraciones de ^{12}CO_{2}
y las absorbancias de ^{12}CO_{2} se trazan como abscisa y
ordenada, respectivamente, y se determina una curva aproximada por
el método de los mínimos cuadrados. Se emplea una curva cuadrática
aproximada, que incluye errores relativamente pequeños, como curva
de calibración en esta realización.
Para la preparación de la curva de calibración de
^{13}CO_{2}, se miden las absorbancias de ^{13}CO_{2} para
diferentes concentraciones de ^{13}CO_{2} en el intervalo de
aproximadamente 0,006% a aproximadamente 0,07%. Las concentraciones
de ^{13}CO_{2} y las absorbancias de ^{13}CO_{2} se trazan
como abscisa y ordenada, respectivamente, y se determina una curva
aproximada por el método de los mínimos cuadrados. Se utiliza una
curva cuadrática aproximada, que incluye errores relativamente
pequeños, como curva de calibración en esta realización.
En términos estrictos, la absorbancia de
^{13}CO_{2} determinada por la medición individual de una
muestra de gas que contiene ^{12}CO_{2} y una muestra de gas que
contiene ^{13}CO_{2} puede ser diferente de la absorbancia de
^{13}CO_{2} determinada por la medición de una muestra de gas
que contiene tanto ^{12}CO_{2} como ^{13}CO_{2}. Ello se
debe a que cada uno de los filtros de interferencia tiene un
determinado ancho de banda y el espectro de absorción de
^{12}CO_{2} se superpone parcialmente al espectro de absorción
de ^{13}CO_{2}. Puesto que en este método de medición se deben
analizar muestras de gas que contienen tanto ^{12}CO_{2} como
^{13}CO_{2}, la superposición de estos espectros se debe
corregir en la determinación de las curvas de calibración. Las
curvas de calibración que se deben emplear en esta medición se
corrigen para la superposición de los espectros de absorción.
La concentración de ^{12}CO_{2} y la
concentración de ^{13}CO_{2} del gas de base y la concentración
de ^{12}CO_{2} y la concentración de ^{13}CO_{2} del gas de
muestra, determinadas por el uso de las mencionadas curvas de
calibración, se presentan por ^{12}Conc(B),
^{13}Conc(B), ^{12}Conc(S) y
^{13}Conc(S), respectivamente.
Se determina la relación de concentraciones de
^{13}CO_{2} a ^{12}CO_{2}. Las relaciones de concentraciones
en el gas de base y en el gas de muestra se expresan como
^{13}Conc(B)/^{12}Conc(B) y
^{13}Conc(S)/^{12}Conc(S), respectivamente.
De manera alternativa, las relaciones de
concentraciones en el gas de base y en el gas de muestra se pueden
definir como ^{13}Conc(B)/[^{12}Conc(B) +
^{13}Conc(B)] y
^{13}Conc(S)/[^{12}Conc(S) +
^{13}Conc(S)], respectivamente. Puesto que la concentración
de ^{12}CO_{2} es muy superior a la concentración de
^{13}CO_{2}, las relaciones de concentraciones expresadas de la
forma anterior y de la última manera son, sustancialmente,
iguales.
Se calcula la diferencia de ^{13}C entre el gas
de muestra y el gas de base, a partir de la siguiente ecuación:
\Delta^{13}C = [relación de concentraciones
del gas de muestra - relación de concentraciones del gas de base] x
10^{3}/relación de concentraciones del gas de base
(Unidad: por millares)
La diferencia \Delta^{13}C en la relación de
concentraciones de ^{13}CO_{2} entre el gas de base y el gas de
muestra se somete a una corrección para la concentración de vapor de
agua (corrección de humedad), de acuerdo con la presente
invención.
Con este fin, la diferencia \Delta^{13}C en
la relación de concentraciones de ^{13}CO_{2} se corrige
utilizando un gráfico preparado por el trazado de la diferencia
\Delta^{13}C en las relaciones de concentraciones de
^{13}CO_{2} con respecto a las lecturas del sensor de humedad
19.
Más específicamente, la preparación del gráfico
se logra de la manera siguiente. Se introduce un gas de equilibrio
de CO_{2}/N_{2} al 3%, con una humedad de 0%, en dos bolsas de
muestreo de gases, y se carga vapor de agua hasta la saturación en
una de las bolsas de muestreo de gas, para la preparación de un gas
de equilibrio de CO_{2}/N_{2} al 3% con una humedad de 100%.
Mezclando estos dos gases, se preparan cinco gases de muestra que
poseen diferentes humedades, en el intervalo de 0% hasta 100%, y un
gas de base que tiene una humedad de 0%. Se obtiene una lectura del
sensor de humedad 19 que indica la humedad del gas de base y
lecturas del sensor de humedad 19 que indican las humedades de los
gases de muestra. Las diferencias \DeltaV entre la lectura para el
gas de base y las lecturas para los gases de muestra se trazan como
abscisa. Dado que la humedad del gas de base es 0%, las diferencias
\DeltaV en la lectura corresponden a valores que indican las
humedades de los gases de muestra. Se trazan, entonces, las
diferencias en la concentración de ^{13}CO_{2} entre el gas de
base y los gases de muestra como ordenada. De esta forma, se
completa la preparación del gráfico.
Los valores experimentalmente obtenidos se
muestran en la Tabla 1.
Aunque, básicamente, las lecturas del sensor que
indican la humedad del gas de base deberían ser del mismo nivel, los
valores de salida medidos variaron con una deriva. Esto se debió a
que la velocidad de respuesta del sensor de humedad 19 fue
problemática y a que la medición se llevó a cabo antes de que el
sensor de humedad 19 alcanzara el equilibrio completo. Los valores
de la Tabla 1 se trazan de la forma mostrada en un gráfico de la
Fig. 4.
Las diferencias \Delta^{13}C en la relación
de concentraciones de ^{13}CO_{2} entre el gas de base y los
gases de muestra se corrigen sobre la base del gráfico y las
diferencias en las lecturas del sensor de humedad 19 entre el gas de
base y los gases de muestra.
Claims (4)
1. Un método de medición de isótopos estables
para analizar por espectrometría un gas isotópico, mediante la
introducción de una muestra de gas de ensayo que contiene un
componente gaseoso en una célula, la medición de una intensidad de
luz transmitida a través de la misma a una longitud de onda adecuada
para el componente gaseoso, y el procesamiento de los datos de la
intensidad de la luz para determinar una concentración del
componente gaseoso, en el que el componente gaseoso es dióxido de
carbono ^{13}CO_{2}, y en el que dicho método comprende:
una primera etapa de introducción de la muestra
de gas de ensayo en la célula, y determinación de una absorbancia de
la luz transmitida a través de la misma, a la longitud de onda
adecuada para el componente gaseoso;
una segunda etapa de determinación de una
concentración del componente gaseoso en la muestra de gas de ensayo,
sobre la base de una curva de calibración preparada por medición en
muestras de gas que contienen, cada una de ellas, el componente
gaseoso en una concentración conocida; y
una tercera etapa de medición de una
concentración del vapor de agua contenido en la muestra del gas de
ensayo, y corrección de la concentración del componente gaseoso en
la muestra de gas de ensayo de acuerdo con la concentración medida
de vapor de agua, sobre la base de una curva de corrección,
preparada por medición en muestras de gas que contienen, cada una de
ellas, vapor de agua en una concentración conocida.
2. Un método de medición de isótopos estables
para analizar por espectrometría un gas isotópico, mediante la
introducción de una muestra de gas de ensayo, que contiene una
pluralidad de componentes gaseosos, en una célula, la medición de
las intensidades de luz transmitida a través de la misma a
longitudes de onda adecuadas para los respectivos componentes
gaseosos, y el procesamiento de los datos de las intensidades de
luz, para determinar una relación de concentraciones entre los
componentes gaseosos, siendo los componentes gaseosos dióxido de
carbono ^{12}CO_{2} y dióxido de carbono ^{13}CO_{2}, y en
el que dicho método comprende:
una primera etapa de introducción de la muestra
del gas de ensayo en la célula, y determinación de las absorbancias
de la luz transmitida a través de la misma a longitudes de onda
adecuadas para los respectivos componentes gaseosos;
una segunda etapa de determinación de una
relación de concentraciones entre los componentes gaseosos en la
muestra del gas de ensayo, sobre la base de una curva de calibración
preparada por la medición en muestras de gas que contienen, cada una
de ellas, los componentes gaseosos en concentraciones conocidas;
y
una tercera etapa de medición de la concentración
de vapor de agua contenido en la muestra de gas de ensayo, y de
corrección de la relación de concentraciones entre los componentes
gaseosos en la muestra de gas de ensayo, de acuerdo con la
concentración medida de vapor de agua, sobre la base de una curva de
corrección preparada por medición de muestras de gas que contienen,
cada una de ellas, vapor de agua en una concentración conocida.
3. Un método de medición de isótopos estables
para analizar por espectrometría un gas isotópico, según la
reivindicación 2, en el que
la curva de corrección en la tercera etapa se
prepara determinando las absorbancias a las longitudes de onda
adecuadas para los respectivos componentes gaseosos, para la
pluralidad de muestras de gas que contienen vapor de agua en
diferentes concentraciones, después determinando las concentraciones
o relaciones de concentraciones entre los respectivos componentes
gaseosos en las muestras de gas sobre la base de curvas de
calibración, y trazando las relaciones o diferencias entre las
concentraciones de, o las relaciones de concentraciones entre los
respectivos componentes gaseosos en las muestras de gas determinadas
de esta forma, con respecto a las concentraciones de vapor de agua
de las muestras de gas, y
la corrección de la tercera etapa se alcanza
obteniendo un valor de corrección de concentraciones o un valor de
corrección de las relaciones de concentraciones para los componentes
gaseosos ajustando la concentración de vapor de agua de la muestra
del gas de ensayo, obtenida en la tercera etapa, a la curva de
corrección, y dividiendo entonces las concentraciones de, o las
relaciones de concentraciones entre los respectivos componentes
gaseosos en la muestra del gas de ensayo, obtenidas en la segunda
etapa, por el valor de corrección de concentraciones o el valor de
corrección de las relaciones de concentraciones, obtenido sobre la
base de la curva de corrección, o restando el valor de corrección
de concentraciones o el valor de corrección de relaciones de
concentraciones de las concentraciones de, o de la relación de
concentraciones entre los respectivos componentes gaseosos en la
muestra del gas de ensayo.
4. Un aparato de medición de isótopos estables
para analizar por espectrometría un gas isotópico, mediante la
introducción de una muestra de gas de ensayo, que contiene una
pluralidad de componentes gaseosos, en una célula, la medición de
las intensidades de luz transmitida a través de la misma a
longitudes de onda adecuadas para los respectivos componentes
gaseosos, y el procesamiento de los datos de las intensidades de luz
medidas, por medio de procesamiento de datos, para determinar una
relación de concentraciones entre los componentes gaseosos, en el
cual
los componentes gaseosos son dióxido de carbono
^{12}CO_{2} y dióxido de carbono ^{13}CO_{2};
el medio de procesamiento de datos comprende:
medios de cálculo de absorbancias para determinar
las absorbancias de la luz transmitida a través de la muestra de gas
de ensayo introducido en la célula, sobre la base de las
intensidades de luz medidas a las longitudes de onda adecuadas para
los respectivos componentes gaseosos;
medios de cálculo de concentraciones para
calcular una relación de concentraciones entre los componentes
gaseosos en la muestra de gas de ensayo, sobre la base de una curva
de calibración preparada por medición sobre muestras de gas que
contienen, cada una de ellas, los componentes gaseosos en
concentraciones conocidas;
medios de medición de la concentración de vapor
de agua para medir una concentración de vapor de agua contenido en
la muestra del gas de ensayo; y
medios de corrección para corregir la relación de
concentraciones entre los componentes gaseosos en la muestra del gas
de ensayo, de acuerdo con la concentración medida de vapor de agua,
sobre la base de una curva de corrección preparada por medición
sobre muestras de gas que contienen, cada una de ellas, vapor de
agua en una concentración conocida.
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