JP2001083122A - 大気中の微量有害物質の監視方法及びその監視装置 - Google Patents
大気中の微量有害物質の監視方法及びその監視装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 近年、大気中の微量の有害物質による健康被
害等が問題となり、大気中の極めて希薄な有害ガスの濃
度を長期間にわたって継続して観測し、監視することの
必要性が高くなっている。 【解決手段】 本発明は、分析装置として質量分析装置
を用いた大気中の微量物質の濃度の監視において、予め
特定の気圧で測定した標準的な状態の大気中のアルゴン
又はネオンの濃度と、任意の時間の大気中のアルゴン又
はネオンの濃度の比を指標として大気の圧力変動の影響
を補正して大気中の微量有害物質の濃度を測定する大気
中の微量有害物質の監視方法である。本発明の方法によ
って、大気の圧力変動があってもそれを補正して正確に
大気中の微量の有害物質を測定し、監視することができ
る。
害等が問題となり、大気中の極めて希薄な有害ガスの濃
度を長期間にわたって継続して観測し、監視することの
必要性が高くなっている。 【解決手段】 本発明は、分析装置として質量分析装置
を用いた大気中の微量物質の濃度の監視において、予め
特定の気圧で測定した標準的な状態の大気中のアルゴン
又はネオンの濃度と、任意の時間の大気中のアルゴン又
はネオンの濃度の比を指標として大気の圧力変動の影響
を補正して大気中の微量有害物質の濃度を測定する大気
中の微量有害物質の監視方法である。本発明の方法によ
って、大気の圧力変動があってもそれを補正して正確に
大気中の微量の有害物質を測定し、監視することができ
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、大気中の有害ガ
ス、有毒ガスを長期間にわたって監視する技術に関す
る。
ス、有毒ガスを長期間にわたって監視する技術に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】近年、工場や焼却場などからの排煙や自
動車等の排気ガスによる大気汚染が健康に悪影響を与え
ることが大きな問題となっている。このような生活環境
或いは作業環境中の微量有害物質の種類やその危険性が
徐々に明らかになってきている。例えば、微量有害物質
として知られている、塩化ビニルモノマー、アクリロニ
トリル−ブタジエン−スチレンモノマー、塩素、塩酸、
四塩化炭素、トリクロロメタン、トリクロロエタン等の
塩素系化合物、その他のハロゲン系有機化合物、ベンゼ
ン、トルエン、キシレン等の芳香族系化合物等は、今ま
でと比較して格段の希薄濃度でその有害性が問題となっ
てきている。その具体的な例としては、ごみの焼却炉等
から発生する微量のダイオキシンをはじめとした芳香族
系の化合物の影響や建築材料から発生するホルムアルデ
ヒド等による化学物質過敏症などの様々な問題が発生し
てきており、これらはｐｐｍ以下の極めて希薄な濃度で
も被害が発生している。
動車等の排気ガスによる大気汚染が健康に悪影響を与え
ることが大きな問題となっている。このような生活環境
或いは作業環境中の微量有害物質の種類やその危険性が
徐々に明らかになってきている。例えば、微量有害物質
として知られている、塩化ビニルモノマー、アクリロニ
トリル−ブタジエン−スチレンモノマー、塩素、塩酸、
四塩化炭素、トリクロロメタン、トリクロロエタン等の
塩素系化合物、その他のハロゲン系有機化合物、ベンゼ
ン、トルエン、キシレン等の芳香族系化合物等は、今ま
でと比較して格段の希薄濃度でその有害性が問題となっ
てきている。その具体的な例としては、ごみの焼却炉等
から発生する微量のダイオキシンをはじめとした芳香族
系の化合物の影響や建築材料から発生するホルムアルデ
ヒド等による化学物質過敏症などの様々な問題が発生し
てきており、これらはｐｐｍ以下の極めて希薄な濃度で
も被害が発生している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従って、このような極
めて希薄な大気中の有害ガス、有毒ガスの濃度を長期間
にわたって継続して観測し、監視することが必要であ
る。このような希薄な濃度の微量有害物質の監視には、
質量分析装置を用いてその濃度を測定することが広く行
われているが、濃度が希薄になればなるほど測定の際の
気圧の変動の影響が現われ、無視できないレベルにな
る。このような気圧の変動の影響を除いて正確な測定を
行うためには、キャリブレーションや検量操作等の煩瑣
で時間のかかる操作が必要となり、リアルタイムで常時
監視するためには不都合が多かった。
めて希薄な大気中の有害ガス、有毒ガスの濃度を長期間
にわたって継続して観測し、監視することが必要であ
る。このような希薄な濃度の微量有害物質の監視には、
質量分析装置を用いてその濃度を測定することが広く行
われているが、濃度が希薄になればなるほど測定の際の
気圧の変動の影響が現われ、無視できないレベルにな
る。このような気圧の変動の影響を除いて正確な測定を
行うためには、キャリブレーションや検量操作等の煩瑣
で時間のかかる操作が必要となり、リアルタイムで常時
監視するためには不都合が多かった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明者は、かかる状況
に鑑み鋭意検討の結果、大気中のネオン及びアルゴンの
濃度が大気中でほぼ一定であることに着目して、大気中
の微量物質を監視する際の気圧変動の影響を除去し正確
な測定を行う方法を見出し、本発明を完成した。即ち、
本発明は、分析装置を用いた大気中の微量物質の濃度の
監視において、予め特定の気圧で測定した標準的な状態
の大気中のアルゴン又はネオンの濃度と、任意の時間の
大気中のアルゴン又はネオンの濃度の比を指標として大
気の圧力変動の影響を補正して大気中の微量物質の濃度
を測定する大気中の微量有害物質の監視方法である。
に鑑み鋭意検討の結果、大気中のネオン及びアルゴンの
濃度が大気中でほぼ一定であることに着目して、大気中
の微量物質を監視する際の気圧変動の影響を除去し正確
な測定を行う方法を見出し、本発明を完成した。即ち、
本発明は、分析装置を用いた大気中の微量物質の濃度の
監視において、予め特定の気圧で測定した標準的な状態
の大気中のアルゴン又はネオンの濃度と、任意の時間の
大気中のアルゴン又はネオンの濃度の比を指標として大
気の圧力変動の影響を補正して大気中の微量物質の濃度
を測定する大気中の微量有害物質の監視方法である。
【０００５】また、本発明は、分析装置を用いた大気中
の微量有害物質の濃度の監視において、予め特定の気圧
で測定した標準的な状態の大気中のアルゴン又はネオン
の濃度を登録する登録手段と、任意の時間の大気中のア
ルゴン又はネオンの濃度を測定し、前記登録手段に登録
されたアルゴン又はネオンの濃度との比を求め、同時に
測定した前記任意の時間の微量有害物質の濃度にこの比
を乗ずることによって大気の圧力変動による影響を補正
する補正手段とを備えたことを特徴とする大気中の微量
有害物質の監視装置である。
の微量有害物質の濃度の監視において、予め特定の気圧
で測定した標準的な状態の大気中のアルゴン又はネオン
の濃度を登録する登録手段と、任意の時間の大気中のア
ルゴン又はネオンの濃度を測定し、前記登録手段に登録
されたアルゴン又はネオンの濃度との比を求め、同時に
測定した前記任意の時間の微量有害物質の濃度にこの比
を乗ずることによって大気の圧力変動による影響を補正
する補正手段とを備えたことを特徴とする大気中の微量
有害物質の監視装置である。
【０００６】更に本発明は、分析装置を用いた大気中の
微量有害物質の濃度の監視において、予め特定の気圧で
測定した標準的な状態の大気中のアルゴン又はネオン及
び微量有害物質の濃度を登録する登録手段と、任意の時
間の大気中のアルゴン又はネオンの濃度を測定し、前記
登録手段に登録されたアルゴン又はネオンの濃度との比
を求め、同時に測定した前記任意の時間の微量有害物質
の濃度にこの比を乗じ、さらに得られたこの値から登録
手段に登録された標準的な状態の微量得有害物質の濃度
を減ずることによって大気の圧力変動による影響を補正
する補正手段とを備えたことを特徴とする大気中の微量
有害物質の監視装置である。
微量有害物質の濃度の監視において、予め特定の気圧で
測定した標準的な状態の大気中のアルゴン又はネオン及
び微量有害物質の濃度を登録する登録手段と、任意の時
間の大気中のアルゴン又はネオンの濃度を測定し、前記
登録手段に登録されたアルゴン又はネオンの濃度との比
を求め、同時に測定した前記任意の時間の微量有害物質
の濃度にこの比を乗じ、さらに得られたこの値から登録
手段に登録された標準的な状態の微量得有害物質の濃度
を減ずることによって大気の圧力変動による影響を補正
する補正手段とを備えたことを特徴とする大気中の微量
有害物質の監視装置である。
【０００７】
【発明の実施の形態】大気中の微量物質の測定には質量
分析装置が広く使用されるが、何ヶ月間にわたる長期モ
ニタリングを考えると、大気圧は数％の変動があり、パ
ーセントオーダーよりも濃度の希薄な物質の単位堆積当
たりの粒子数は大気圧の変動の影響を受けて変化した
り、印加電圧値の変動を受けるため、この測定値の補正
が必要である。一方、大気中には平均してネオンが約１
８ｐｐｍ、アルゴンが約９３００ｐｐｍ程度の濃度で含
まれ、しかもネオン及びアルゴンは社会の産業活動や人
の日常生活活動等からはほとんど排出されないので、大
気中のこれらの濃度はほぼ一定に保たれており、前記の
諸活動の影響を受けて変動することが少ない。本発明
は、このネオン又はアルゴンを指標として気圧変動によ
る濃度の変化を補正して大気中の有害微量物質を測定
し、監視する方法及び装置に関するものである。
分析装置が広く使用されるが、何ヶ月間にわたる長期モ
ニタリングを考えると、大気圧は数％の変動があり、パ
ーセントオーダーよりも濃度の希薄な物質の単位堆積当
たりの粒子数は大気圧の変動の影響を受けて変化した
り、印加電圧値の変動を受けるため、この測定値の補正
が必要である。一方、大気中には平均してネオンが約１
８ｐｐｍ、アルゴンが約９３００ｐｐｍ程度の濃度で含
まれ、しかもネオン及びアルゴンは社会の産業活動や人
の日常生活活動等からはほとんど排出されないので、大
気中のこれらの濃度はほぼ一定に保たれており、前記の
諸活動の影響を受けて変動することが少ない。本発明
は、このネオン又はアルゴンを指標として気圧変動によ
る濃度の変化を補正して大気中の有害微量物質を測定
し、監視する方法及び装置に関するものである。
【０００８】本発明においては、例えばある微量有害物
質Ｂをモニタリングしたい場合は、まずあらかじめある
標準的な状態で測定した大気中のネオン又はアルゴンの
濃度Ａ０を求めておき、モニタリング中の任意の時間ｔ
におけるネオン又はアルゴンの濃度Ａｔを測定して、気
圧変動があった場合にもこのＡ０に対するＡｔの変化を
利用して時間ｔにおける補正された微量有害物質の濃度
Ｂｔを測定する方法である。
質Ｂをモニタリングしたい場合は、まずあらかじめある
標準的な状態で測定した大気中のネオン又はアルゴンの
濃度Ａ０を求めておき、モニタリング中の任意の時間ｔ
におけるネオン又はアルゴンの濃度Ａｔを測定して、気
圧変動があった場合にもこのＡ０に対するＡｔの変化を
利用して時間ｔにおける補正された微量有害物質の濃度
Ｂｔを測定する方法である。
【０００９】更に詳しくは、Ａ０を測定すると共に、モ
ニタリングしたい特定の微量有害物質Ｂの警報を発すべ
き大気中の限界濃度Ｂ１を設定しておき、その後モニタ
リングを継続して任意の時間ｔにおける微量有害物質濃
度Ｂｔ及びネオン又はアルゴンの濃度Ａｔを測定する。
大気の圧力変動があった場合も補正された微量有害物質
の濃度（Ｂ'ｔ）は下記の式で求められる。 Ｂ'ｔ＝Ｂｔ×(Ａ０／Ａｔ) このＢ'ｔとあらかじめ設定したＢ１の大きさを比較し
てＢ'ｔがＢ１を超えた時に警報又はその他の情報を発
し、又は表示器に必要な表示を行う。
ニタリングしたい特定の微量有害物質Ｂの警報を発すべ
き大気中の限界濃度Ｂ１を設定しておき、その後モニタ
リングを継続して任意の時間ｔにおける微量有害物質濃
度Ｂｔ及びネオン又はアルゴンの濃度Ａｔを測定する。
大気の圧力変動があった場合も補正された微量有害物質
の濃度（Ｂ'ｔ）は下記の式で求められる。 Ｂ'ｔ＝Ｂｔ×(Ａ０／Ａｔ) このＢ'ｔとあらかじめ設定したＢ１の大きさを比較し
てＢ'ｔがＢ１を超えた時に警報又はその他の情報を発
し、又は表示器に必要な表示を行う。
【００１０】また、本発明においては、例えばある微量
有害物質Ｂをモニタリングしたい場合は、まず予めある
標準的な状態で測定した大気中のネオン又はアルゴンの
濃度Ａ０を求めておき、モニタリング中の任意の時間ｔ
におけるネオン又はアルゴンの濃度Ａｔを測定して、気
圧変動があった場合にもこのＡ０に対するＡｔの変化を
利用して時間ｔにおける補正された微量有害物質の濃度
Ｂｔを測定し、さらに予め前記の標準的な状態で測定し
た大気中の微量有害物質の濃度Ｂ０を求めておき、この
微量有害物質の濃度Ｂ０に対して発生した微量有害物質
の濃度の増減を測定する方法である。
有害物質Ｂをモニタリングしたい場合は、まず予めある
標準的な状態で測定した大気中のネオン又はアルゴンの
濃度Ａ０を求めておき、モニタリング中の任意の時間ｔ
におけるネオン又はアルゴンの濃度Ａｔを測定して、気
圧変動があった場合にもこのＡ０に対するＡｔの変化を
利用して時間ｔにおける補正された微量有害物質の濃度
Ｂｔを測定し、さらに予め前記の標準的な状態で測定し
た大気中の微量有害物質の濃度Ｂ０を求めておき、この
微量有害物質の濃度Ｂ０に対して発生した微量有害物質
の濃度の増減を測定する方法である。
【００１１】更に詳しくは、Ａ０及びＢ０を測定すると
共に、モニタリングしたい特定の微量有害物質Ｂの警報
を発すべき大気中の限界濃度Ｂ１を設定しておき、その
後モニタリングを継続して任意の時間ｔにおける微量有
害物質の濃度Ｂｔ及びネオン又はアルゴンの濃度Ａｔを
測定する。大気の圧力変動があった場合には、予めある
標準的な状態で測定した大気中の微量有害物質の濃度Ｂ
０に対して発生した微量有害物質の濃度の増減で補正さ
れた微量有害物質の濃度（Ｂ"ｔ）は下記の式で求めら
れる。 Ｂ"ｔ＝Ｂｔ×(Ａ０／Ａｔ)−Ｂ０ このＢ"ｔとあらかじめ設定したＢ１の大きさを比較し
てＢ"ｔがＢ１を超えた時に警報又はその他の情報を発
し、又は表示器に必要な表示を行う。
共に、モニタリングしたい特定の微量有害物質Ｂの警報
を発すべき大気中の限界濃度Ｂ１を設定しておき、その
後モニタリングを継続して任意の時間ｔにおける微量有
害物質の濃度Ｂｔ及びネオン又はアルゴンの濃度Ａｔを
測定する。大気の圧力変動があった場合には、予めある
標準的な状態で測定した大気中の微量有害物質の濃度Ｂ
０に対して発生した微量有害物質の濃度の増減で補正さ
れた微量有害物質の濃度（Ｂ"ｔ）は下記の式で求めら
れる。 Ｂ"ｔ＝Ｂｔ×(Ａ０／Ａｔ)−Ｂ０ このＢ"ｔとあらかじめ設定したＢ１の大きさを比較し
てＢ"ｔがＢ１を超えた時に警報又はその他の情報を発
し、又は表示器に必要な表示を行う。
【００１２】本発明に於いては、指標となるものとして
ネオン又はアルゴンを使用するが、監視する微量物質の
濃度が薄い場合、特に１０００ｐｐｍ以下の場合には濃
度的に近い領域にあるという理由からネオンを使用する
ことが好ましく、監視する微量物質の濃度が比較的濃い
場合、特に１０００ｐｐｍから％オーダー程度の場合に
は同様に濃度的に近い領域にあるという理由からアルゴ
ンを使用することが好ましい。また、警報を発する有害
ガスの濃度（Ｂ１）の値は、その時の状況に応じて任意
に設定することができ、或いはある濃度と更に濃い濃度
の２段階、３段階の警報を出すような２以上の設定も可
能である。
ネオン又はアルゴンを使用するが、監視する微量物質の
濃度が薄い場合、特に１０００ｐｐｍ以下の場合には濃
度的に近い領域にあるという理由からネオンを使用する
ことが好ましく、監視する微量物質の濃度が比較的濃い
場合、特に１０００ｐｐｍから％オーダー程度の場合に
は同様に濃度的に近い領域にあるという理由からアルゴ
ンを使用することが好ましい。また、警報を発する有害
ガスの濃度（Ｂ１）の値は、その時の状況に応じて任意
に設定することができ、或いはある濃度と更に濃い濃度
の２段階、３段階の警報を出すような２以上の設定も可
能である。
【００１３】大気中の微量物質の測定は、質量分析法、
ガスクロマトグラフィー、赤外線吸収スペクトル、フー
リエ変換赤外線スペクトル等の様々な方法が考えられる
が、本発明においては、大気中の微量有害物質の測定に
質量分析装置を使用することが好ましい。この質量分析
装置は、通常物質に電荷を与えるイオン化手段、分子量
ごとに分離する質量分離手段、イオンをカウントするイ
オン検出手段、質量分離手段の作用を促進するコントロ
ーラー、及び質量分離手段を真空に保つ真空ポンプによ
り構成されている。
ガスクロマトグラフィー、赤外線吸収スペクトル、フー
リエ変換赤外線スペクトル等の様々な方法が考えられる
が、本発明においては、大気中の微量有害物質の測定に
質量分析装置を使用することが好ましい。この質量分析
装置は、通常物質に電荷を与えるイオン化手段、分子量
ごとに分離する質量分離手段、イオンをカウントするイ
オン検出手段、質量分離手段の作用を促進するコントロ
ーラー、及び質量分離手段を真空に保つ真空ポンプによ
り構成されている。
【００１４】本発明において、大気中からサンプリング
された微量有害物質等の諸物質は、まずイオン化手段で
イオン化される。イオン化手段で行われるイオン化は、
ハードイオン化法若しくはソフトイオン化法のいずれの
イオン化法でも使用することができる。もとの親分子が
何であるか判別できるものであればよいが、フラグメン
ト化が複雑であると、近接した数値のｍ／ｚ値にスペク
トルが連続するため、親分子が何であるか見つけること
が困難となる。従って、フラグメント化を生じないソフ
トイオン化法、すなわちフィールドイオン化法、フィー
ルドディソープションイオン化法、大気圧化学イオン化
法、エレクトロスプレーイオン化法等によれば、直接親
分子のイオンを検出できるので好ましい。
された微量有害物質等の諸物質は、まずイオン化手段で
イオン化される。イオン化手段で行われるイオン化は、
ハードイオン化法若しくはソフトイオン化法のいずれの
イオン化法でも使用することができる。もとの親分子が
何であるか判別できるものであればよいが、フラグメン
ト化が複雑であると、近接した数値のｍ／ｚ値にスペク
トルが連続するため、親分子が何であるか見つけること
が困難となる。従って、フラグメント化を生じないソフ
トイオン化法、すなわちフィールドイオン化法、フィー
ルドディソープションイオン化法、大気圧化学イオン化
法、エレクトロスプレーイオン化法等によれば、直接親
分子のイオンを検出できるので好ましい。
【００１５】続いて、イオン化された有害ガスを含む空
気は、質量分離手段によって分離される。質量分離手段
は種々のものが本発明に利用可能である。例えば、磁場
型や電場型の単収束タイプのもの、または磁場電場を用
いた二重収束タイプの質量分離手段、キューポールと呼
ばれる四重極型、すなわち四本の金属棒を正方形の頂点
に置き、相対する電極に、直流成分のある高周波電圧を
流すことにより、この四本の棒中を通過できるイオンを
選択するタイプ、イオントラップと呼ばれる円筒状の箱
中に、電極を上下サイドに置き、高周波および直流成分
の電圧により円筒内からイオンを選択的に取り出すも
の、また、レーザ等の強力なエネルギーのレーザパルス
により生成されるパルスイオンを真空チューブに導入
し、一定距離の飛行時間を測定して分子量を測定するＴ
ＯＦ法、また、ＦＴ−ＭＳなどがあるが、ここで使用で
きる質量分離手段はいずれのものでも、イオンを選択・
分離できるものであればよく、またこれらをいくつか組
み合わせてイオンの分離の精度を増大させても構わな
い。例えばＭＳ−ＭＳ、ＭＳ−ＭＳ−ＭＳ、さらにトリ
プルクアッドと呼ばれる、親イオンをソフトイオン化法
によりカウントした後に、フラグメントを解析すること
により分子の構造に関する情報を得るものも使用でき
る。
気は、質量分離手段によって分離される。質量分離手段
は種々のものが本発明に利用可能である。例えば、磁場
型や電場型の単収束タイプのもの、または磁場電場を用
いた二重収束タイプの質量分離手段、キューポールと呼
ばれる四重極型、すなわち四本の金属棒を正方形の頂点
に置き、相対する電極に、直流成分のある高周波電圧を
流すことにより、この四本の棒中を通過できるイオンを
選択するタイプ、イオントラップと呼ばれる円筒状の箱
中に、電極を上下サイドに置き、高周波および直流成分
の電圧により円筒内からイオンを選択的に取り出すも
の、また、レーザ等の強力なエネルギーのレーザパルス
により生成されるパルスイオンを真空チューブに導入
し、一定距離の飛行時間を測定して分子量を測定するＴ
ＯＦ法、また、ＦＴ−ＭＳなどがあるが、ここで使用で
きる質量分離手段はいずれのものでも、イオンを選択・
分離できるものであればよく、またこれらをいくつか組
み合わせてイオンの分離の精度を増大させても構わな
い。例えばＭＳ−ＭＳ、ＭＳ−ＭＳ−ＭＳ、さらにトリ
プルクアッドと呼ばれる、親イオンをソフトイオン化法
によりカウントした後に、フラグメントを解析すること
により分子の構造に関する情報を得るものも使用でき
る。
【００１６】続いて、質量分離手段で分離されたイオン
は、イオン検出手段により分析される。イオン検出手段
は、イオンのｍ／ｚ値の強度をカウントできるものなら
ばいずれのものでもよく、一般的にはファラディカッ
プ、イオンや電子倍増管、チャネルトロン、マイクロチ
ャネルプレートなどがある。また、これらを組み合わせ
て用いてもよい。本発明において、大気中から採取され
た空気中の微量有害物質を含む空気は、プレフィルタな
どによりゴミ等を取り、選択透過膜などで濃縮をした後
にイオン化手段でイオン化され、質量分離手段でイオン
を選択した後に、イオン検出手段でイオンの数をカウン
トするのが好ましい。
は、イオン検出手段により分析される。イオン検出手段
は、イオンのｍ／ｚ値の強度をカウントできるものなら
ばいずれのものでもよく、一般的にはファラディカッ
プ、イオンや電子倍増管、チャネルトロン、マイクロチ
ャネルプレートなどがある。また、これらを組み合わせ
て用いてもよい。本発明において、大気中から採取され
た空気中の微量有害物質を含む空気は、プレフィルタな
どによりゴミ等を取り、選択透過膜などで濃縮をした後
にイオン化手段でイオン化され、質量分離手段でイオン
を選択した後に、イオン検出手段でイオンの数をカウン
トするのが好ましい。
【００１７】図１に本発明の大気中の微量有害物質の監
視装置の構成図を示す。本発明の装置は、空気採取管８
及び切り替え器９を介して微量有害物質を取り入れ、イ
オン化し、分離し、分析する上記のようなイオン化手段
１、質量分離手段２及びイオン検出手段３に加え；予め
特定の気圧、例えば１気圧で測定された標準的な状態の
大気中のネオン又はアルゴンのイオンのｍ／ｚ値（質量
数／荷電数)、その強度(intensity、すなわち濃度)
Ａ０、及び任意の測定時ｔの微量有害物質のｍ／ｚ値に
おける強度を補正して得た数値が正常か否かを判別する
ための基準値Ｂ１を登録することのできる登録手段４
と；前記質量分離手段２により検出されるモニタリング
中の任意の時間ｔにおけるネオン又はアルゴンのイオン
のｍ／ｚ値の強度Ａｔと前記登録手段４に登録されたこ
れらのイオンのｍ／ｚ値に対応する標準的な状態の大気
中のそれぞれの強度Ａ０とを比較した補正係数（Ａ０／
Ａｔ）を求め、任意の時間ｔにおける微量有害物質のｍ
／ｚ値における強度Ｂｔにこの補正係数を乗じて該微量
有害物質の補正強度（即ち補正濃度）Ｂ'ｔを求める補
正手段５と；このＢ'ｔと基準値Ｂ１とを比較して微量
有害物質が大気中に限界強度以上存在するかいなかを判
別する判別手段６；及びこの判別手段６で得られた情報
をデイスプレー等の表示装置（記載せず）や警報装置
（記載せず）等に伝達するための信号送信手段７とを備
えたことを特徴とする大気中の微量有害物質の監視装置
である。
視装置の構成図を示す。本発明の装置は、空気採取管８
及び切り替え器９を介して微量有害物質を取り入れ、イ
オン化し、分離し、分析する上記のようなイオン化手段
１、質量分離手段２及びイオン検出手段３に加え；予め
特定の気圧、例えば１気圧で測定された標準的な状態の
大気中のネオン又はアルゴンのイオンのｍ／ｚ値（質量
数／荷電数)、その強度(intensity、すなわち濃度)
Ａ０、及び任意の測定時ｔの微量有害物質のｍ／ｚ値に
おける強度を補正して得た数値が正常か否かを判別する
ための基準値Ｂ１を登録することのできる登録手段４
と；前記質量分離手段２により検出されるモニタリング
中の任意の時間ｔにおけるネオン又はアルゴンのイオン
のｍ／ｚ値の強度Ａｔと前記登録手段４に登録されたこ
れらのイオンのｍ／ｚ値に対応する標準的な状態の大気
中のそれぞれの強度Ａ０とを比較した補正係数（Ａ０／
Ａｔ）を求め、任意の時間ｔにおける微量有害物質のｍ
／ｚ値における強度Ｂｔにこの補正係数を乗じて該微量
有害物質の補正強度（即ち補正濃度）Ｂ'ｔを求める補
正手段５と；このＢ'ｔと基準値Ｂ１とを比較して微量
有害物質が大気中に限界強度以上存在するかいなかを判
別する判別手段６；及びこの判別手段６で得られた情報
をデイスプレー等の表示装置（記載せず）や警報装置
（記載せず）等に伝達するための信号送信手段７とを備
えたことを特徴とする大気中の微量有害物質の監視装置
である。
【００１８】更に本発明の装置は、図１において、空気
採取管８及び切り替え器９を介して微量有害物質を取り
入れ、イオン化し、分離し、分析する上記のようなイオ
ン化手段１、質量分離手段２及びイオン検出手段３に加
え；予め特定の気圧、例えば１気圧で測定された標準的
な状態の大気中のネオン又はアルゴンのイオンのｍ／ｚ
値（質量数／荷電数)、その強度(intensity、即ち濃度)
Ａ０、同様に予め特定の気圧で測定された標準的な状態
の大気中の微量有害物質のイオンのｍ／ｚ値（質量数／
荷電数)、その強度(intensity、即ち濃度)Ｂ０、及び任
意の測定時ｔの微量有害物質のｍ／ｚ値における強度を
補正して得た数値が正常か否かを判別するための基準値
Ｂ１を一つ以上登録することのできる登録手段４と；前
記質量分離手段２により検出されるモニタリング中の任
意の時間ｔにおけるネオン又はアルゴンのイオンのｍ／
ｚ値の強度Ａｔと前記登録手段４に登録されたこれらの
イオンのｍ／ｚ値に対応する標準的な状態の大気中のそ
れぞれの強度Ａ０とを比較した補正係数（Ａ０／Ａｔ）
を求め、任意の時間ｔにおける微量有害物質のｍ／ｚ値
における強度Ｂｔにこの補正係数を乗じて微量有害物質
の補正強度（即ち補正濃度）Ｂ'ｔを求め、さらに該微
量有害物質の補正強度Ｂ'ｔから前記標準状態で測定し
た微量有害物質の強度Ｂ０を減じて、予め測定した標準
的な状態の大気中の微量有害物質の強度（即ち濃度）Ｂ
０と比較し、その増減の程度を示す第２の補正強度Ｂ"
ｔを求める補正手段５と；このＢ"ｔと基準値Ｂ１とを
比較して微量有害物質が大気中に限界強度以上存在する
かいなかを判別する判別手段６；及びこの判別手段６で
得られた情報をデイスプレー等の表示装置（記載せず）
や警報装置（記載せず）等に伝達するための信号送信手
段７とを備えたことを特徴とする大気中の微量有害物質
の監視装置である。
採取管８及び切り替え器９を介して微量有害物質を取り
入れ、イオン化し、分離し、分析する上記のようなイオ
ン化手段１、質量分離手段２及びイオン検出手段３に加
え；予め特定の気圧、例えば１気圧で測定された標準的
な状態の大気中のネオン又はアルゴンのイオンのｍ／ｚ
値（質量数／荷電数)、その強度(intensity、即ち濃度)
Ａ０、同様に予め特定の気圧で測定された標準的な状態
の大気中の微量有害物質のイオンのｍ／ｚ値（質量数／
荷電数)、その強度(intensity、即ち濃度)Ｂ０、及び任
意の測定時ｔの微量有害物質のｍ／ｚ値における強度を
補正して得た数値が正常か否かを判別するための基準値
Ｂ１を一つ以上登録することのできる登録手段４と；前
記質量分離手段２により検出されるモニタリング中の任
意の時間ｔにおけるネオン又はアルゴンのイオンのｍ／
ｚ値の強度Ａｔと前記登録手段４に登録されたこれらの
イオンのｍ／ｚ値に対応する標準的な状態の大気中のそ
れぞれの強度Ａ０とを比較した補正係数（Ａ０／Ａｔ）
を求め、任意の時間ｔにおける微量有害物質のｍ／ｚ値
における強度Ｂｔにこの補正係数を乗じて微量有害物質
の補正強度（即ち補正濃度）Ｂ'ｔを求め、さらに該微
量有害物質の補正強度Ｂ'ｔから前記標準状態で測定し
た微量有害物質の強度Ｂ０を減じて、予め測定した標準
的な状態の大気中の微量有害物質の強度（即ち濃度）Ｂ
０と比較し、その増減の程度を示す第２の補正強度Ｂ"
ｔを求める補正手段５と；このＢ"ｔと基準値Ｂ１とを
比較して微量有害物質が大気中に限界強度以上存在する
かいなかを判別する判別手段６；及びこの判別手段６で
得られた情報をデイスプレー等の表示装置（記載せず）
や警報装置（記載せず）等に伝達するための信号送信手
段７とを備えたことを特徴とする大気中の微量有害物質
の監視装置である。
【００１９】
【実施例】以下の方法によって、塩化水素ガスのモニタ
リングのモデル試験を行った。空気の出入り口を持った
容積１．５６×１０４ｃｍ３のステンレス製の角型の容
器を用い、この容器に空気を流通させながら、３０分毎
にこの容器内の空気を採取して、有害ガスとしての塩化
水素の濃度と同時にネオンの濃度を質量分析装置によっ
て１２時間にわたって測定し、塩化水素ガスの濃度を監
視した。監視の途中で、塩化水素が０．５ｐｐｍ及び
５．０ｐｐｍの濃度になるように流入空気中に塩化水素
ガスを３回に分けて注入した。質量分析装置は四重極型
でチャンネルトロンを用いて検出するタイプであり、イ
オン化法は電子イオン化法（ＥＩ法）であった。各測定
時間での塩化水素（ｍ／ｚ＝３５）及びネオン（ｍ／ｚ
＝２０）についての測定結果を、質量分析計の強度値で
表１に示す。測定時間中、１６時３０分及び２１時に気
圧の変動が観測された。
リングのモデル試験を行った。空気の出入り口を持った
容積１．５６×１０４ｃｍ３のステンレス製の角型の容
器を用い、この容器に空気を流通させながら、３０分毎
にこの容器内の空気を採取して、有害ガスとしての塩化
水素の濃度と同時にネオンの濃度を質量分析装置によっ
て１２時間にわたって測定し、塩化水素ガスの濃度を監
視した。監視の途中で、塩化水素が０．５ｐｐｍ及び
５．０ｐｐｍの濃度になるように流入空気中に塩化水素
ガスを３回に分けて注入した。質量分析装置は四重極型
でチャンネルトロンを用いて検出するタイプであり、イ
オン化法は電子イオン化法（ＥＩ法）であった。各測定
時間での塩化水素（ｍ／ｚ＝３５）及びネオン（ｍ／ｚ
＝２０）についての測定結果を、質量分析計の強度値で
表１に示す。測定時間中、１６時３０分及び２１時に気
圧の変動が観測された。
【００２０】
【表１】
【００２１】表中、例えば「1.85E-11」は１．８５×１
０−１１を意味する。その他についても同様である。
尚、測定装置のネオンの初期キャリブレーション値（Ａ
０）は「4.20E-10」であった。したがって、この値を用
いて塩化水素の補正値（Ｂ'ｔ）は、Ｂｔ×（Ａ０／Ａ
ｔ）によって求められる。
０−１１を意味する。その他についても同様である。
尚、測定装置のネオンの初期キャリブレーション値（Ａ
０）は「4.20E-10」であった。したがって、この値を用
いて塩化水素の補正値（Ｂ'ｔ）は、Ｂｔ×（Ａ０／Ａ
ｔ）によって求められる。
【００２２】この結果から分かるように、気圧の変動が
あった場合にはその前後で塩化水素ガスの質量分析装置
の強度値Ｂｔは変動するが、本発明の方法により補正さ
れたもの（表中の補正値）は塩化水素の添加時以外はほ
とんど変化が無く一定の値を示した。また、塩化水素の
濃度が５ｐｐｍの場合に相当するＢ１は「2.00E-10」で
あり、０．５ｐｐｍの場合に相当するＢ１は「2.00E-1
1」であるので、あらかじめ測定装置の警報1の設定とし
て「2.00E-11」を、警報２の設定として「2.00E-10」を
設定したところ、１４時、１５時及び１８時にそれぞれ
警報１が作動し、１５時に警報２が作動した。
あった場合にはその前後で塩化水素ガスの質量分析装置
の強度値Ｂｔは変動するが、本発明の方法により補正さ
れたもの（表中の補正値）は塩化水素の添加時以外はほ
とんど変化が無く一定の値を示した。また、塩化水素の
濃度が５ｐｐｍの場合に相当するＢ１は「2.00E-10」で
あり、０．５ｐｐｍの場合に相当するＢ１は「2.00E-1
1」であるので、あらかじめ測定装置の警報1の設定とし
て「2.00E-11」を、警報２の設定として「2.00E-10」を
設定したところ、１４時、１５時及び１８時にそれぞれ
警報１が作動し、１５時に警報２が作動した。
【００２３】
【発明の効果】本発明の方法によれば、大気圧の変動等
があっても大気中の微量の有害物質を長時間にわたって
連続して、かつ大気圧の変化の影響を補正して正確に、
簡単な方法で測定し、監視することができる。
があっても大気中の微量の有害物質を長時間にわたって
連続して、かつ大気圧の変化の影響を補正して正確に、
簡単な方法で測定し、監視することができる。
【図１】本発明の微量有害物質の監視装置の構成図であ
る。
る。
【符号の説明】 １ イオン化手段 ２ 質量分析手段 ３ イオン検出手段 ４ 登録手段 ５ 補正手段 ６ 判別手段 ７ 送受信手段 ８ 空気採取管 ９ 切替器
Claims (7)
- 【請求項１】 分析装置を用いた大気中の微量有害物質
の濃度の監視において、予め特定の気圧で測定した標準
的な状態の大気中のアルゴン又はネオンの濃度と、任意
の時間の大気中のアルゴン又はネオンの濃度の比を指標
として大気の圧力変動の影響を補正して大気中の微量有
害物質の濃度を測定する大気中の微量有害物質の監視方
法。 - 【請求項２】 分析装置が質量分析装置であることを特
徴とする請求項1記載の大気中の微量有害物質の監視方
法。 - 【請求項３】 質量分析装置のイオン化方法が、ソフト
イオン化法又はハードイオン化法であることを特徴とす
る請求項1または２記載の大気中の微量有害物質の監視
方法。 - 【請求項４】 分析装置を用いた大気中の微量有害物質
の濃度の監視において、予め特定の気圧で測定した標準
的な状態の大気中のアルゴン又はネオンの濃度を登録す
る登録手段と、任意の時間の大気中のアルゴン又はネオ
ンの濃度を測定し、前記登録手段に登録されたアルゴン
又はネオンの濃度との比を求め、同時に測定した前記任
意の時間の微量有害物質の濃度にこの比を乗ずることに
よって大気の圧力変動による影響を補正する補正手段と
を備えたことを特徴とする大気中の微量有害物質の監視
装置。 - 【請求項５】 分析装置を用いた大気中の微量有害物質
の濃度の監視において、予め特定の気圧で測定した標準
的な状態の大気中のアルゴン又はネオン及び微量有害物
質の濃度を登録する登録手段と、任意の時間の大気中の
アルゴン又はネオンの濃度を測定し、前記登録手段に登
録されたアルゴン又はネオンの濃度との比を求め、同時
に測定した前記任意の時間の微量有害物質の濃度にこの
比を乗じ、さらに得られたこの値から登録手段に登録さ
れた標準的な状態の微量得有害物質の濃度を減ずること
によって大気の圧力変動による影響を補正する補正手段
とを備えたことを特徴とする大気中の微量有害物質の監
視装置。 - 【請求項６】 分析装置が質量分析装置であることを特
徴とする請求項４又は５記載の大気中の微量有害物質の
監視装置。 - 【請求項７】 質量分析装置のイオン化方法が、ソフト
イオン化法又はハードイオン化法であることを特徴とす
る請求項４ないし６のいずれかに記載の大気中の微量有
害物質の監視装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26015199A JP4042885B2 (ja) | 1999-09-14 | 1999-09-14 | 大気中の微量有害物質の監視方法及びその監視装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26015199A JP4042885B2 (ja) | 1999-09-14 | 1999-09-14 | 大気中の微量有害物質の監視方法及びその監視装置 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001083122A true JP2001083122A (ja) | 2001-03-30 |
| JP2001083122A5 JP2001083122A5 (ja) | 2005-08-18 |
| JP4042885B2 JP4042885B2 (ja) | 2008-02-06 |
Family
ID=17344030
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26015199A Expired - Fee Related JP4042885B2 (ja) | 1999-09-14 | 1999-09-14 | 大気中の微量有害物質の監視方法及びその監視装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4042885B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011017606A (ja) * | 2009-07-08 | 2011-01-27 | Shimadzu Corp | ガスクロマトグラフ分析装置用設計・分析支援プログラム |
| WO2012053193A1 (ja) * | 2010-10-18 | 2012-04-26 | ミカサ商事株式会社 | 水質監視装置 |
| JP2021092476A (ja) * | 2019-12-11 | 2021-06-17 | 清水建設株式会社 | 評価装置、評価方法、学習装置、及び学習方法 |
| CN114049749A (zh) * | 2021-11-18 | 2022-02-15 | 宝武集团鄂城钢铁有限公司 | 一种有害气体的监测方法和监测系统 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FI20185249A1 (en) * | 2018-03-15 | 2019-09-16 | Karsa Oy | Detection of hydrogen halides |
-
1999
- 1999-09-14 JP JP26015199A patent/JP4042885B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| WO2012053193A1 (ja) * | 2010-10-18 | 2012-04-26 | ミカサ商事株式会社 | 水質監視装置 |
| CN103282769A (zh) * | 2010-10-18 | 2013-09-04 | Mikasa商事株式会社 | 水质监视装置 |
| US8981947B2 (en) | 2010-10-18 | 2015-03-17 | Mikasa Shoji Co., Ltd. | Water quality monitoring apparatus |
| CN103282769B (zh) * | 2010-10-18 | 2015-09-30 | Mikasa商事株式会社 | 水质监视装置 |
| JP2021092476A (ja) * | 2019-12-11 | 2021-06-17 | 清水建設株式会社 | 評価装置、評価方法、学習装置、及び学習方法 |
| CN114049749A (zh) * | 2021-11-18 | 2022-02-15 | 宝武集团鄂城钢铁有限公司 | 一种有害气体的监测方法和监测系统 |
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|---|---|
| JP4042885B2 (ja) | 2008-02-06 |
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