JP2001141702A - 連続流体中の鉄イオン濃度検出方法 - Google Patents

連続流体中の鉄イオン濃度検出方法

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JP2001141702A
JP2001141702A JP32482999A JP32482999A JP2001141702A JP 2001141702 A JP2001141702 A JP 2001141702A JP 32482999 A JP32482999 A JP 32482999A JP 32482999 A JP32482999 A JP 32482999A JP 2001141702 A JP2001141702 A JP 2001141702A
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resonance
resonance voltage
voltage
iron ion
frequency
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Tsutomu Yamada
山田  勉
Yukio Honda
行雄 本田
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Okamoto Machine Tool Works Ltd
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Okamoto Machine Tool Works Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 微量の鉄イオン量を非接触で分析
する方法および装置の提供。 【解決手段】 被検体である連続して流れる液体
に電磁波を与え、その電磁波により励起された共振周波
数(MHzi)と共振電圧(Vi)を測定し、被検体の
最大共振電圧を与える共振周波数(MHzo)における
共振電圧(Vii)を拾い出し、被検体の最大共振電圧
を与える共振周波数(MHzo)における鉄イオン濃度
の共振電圧(Vm)から予め作成しておいた鉄イオン濃
度(Cm)と共振電圧(Vm)間の検量線から前記共振
電圧(Vii)に対応する被検体中の鉄イオン濃度(C
mi)を求めることを特徴とする、連続流体中の鉄イオ
ン濃度検出方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、(1)磁気記録基
板や光学記録基板に用いられるポリカ−ボネ−ト樹脂原
料のビスフェノ−ルAの製造時に製造され、連続して管
中を流れる製品であるビスフェノ−ルA中の鉄イオン濃
度の測定、(2)水道水製造過程における管中を流れる
水道水中の鉄イオン濃度の測定、(3)デバイスシリコ
ンウエハ、磁気ヘッド基板、液晶ガラス基板等の基板の
化学機械研磨(CMP)に用いられた研磨剤スラリ−や
洗浄液を再利用する際の溶媒体である水中の鉄イオン濃
度の測定、などの鉄イオン濃度検出方法およびそれに用
いる装置に関する。
【従来の技術】
【0002】鉄イオンがある程度以上残存していたら得
られる基板の記録に誤作動を生じさせたり、健康を害す
る原因となるために不純物である鉄イオンの混入量を規
定値以下に制限することが必要とされる。従来、化学原
料の製造においては、製造された化学物質を試験管にサ
ンプル抽出し、鉄イオン含有量の分析を行なう。水道水
の製造過程においても同様に試験管にサンプル抽出し、
鉄イオン含有量の分析を行なう。半導体基板、磁気ヘッ
ド基板、液晶ガラス基板の化学機械研磨や洗浄において
も多量の研磨剤スラリ−や洗浄液(純水)が用いられ、
再利用することが図られており、再利用される溶媒の水
中の不純物管理が行なわれる。
【0003】従来のように被検体を一々、試験管やフラ
スコに移し変えてサンプリングし、これをマススペクト
ル分析、赤外線吸収スペクトル分析、電導度滴定分析、
ペ−パ−クラマトグラフィ微量分析していたのでは時間
を要し、規定量以上の不純物を含有することが仮に見出
されたらその分析時間の間に製造された製品が不良とな
り、損失となる。したがって、分析時間を短縮するため
にプラントで製造され、送管されてくる製品の一部をバ
イパス管に廻し、このバイパス管で製品の分析をリアル
オンタイム(Real on time)で行うこと
が望まれる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、連続し
て流れてくる被検体中の不純物量を非接触で分析する必
要があるとともに、1ppmのような微量な量でも検出
可能であることが要求される。本発明は、非接触で0.
01ppmから数十重量%の含有量の鉄イオンを検出で
きる方法の提供を目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項1は、被
検体である連続して流れる液体に電磁波を与え、その電
磁波により励起された共振周波数(MHzi)と共振電
圧(Vi)を測定し、被検体の最大共振電圧を与える共
振周波数(MHzo)における共振電圧(Vii)を拾
い出し、被検体の最大共振電圧を与える共振周波数(M
Hzo)における鉄イオン濃度の共振電圧(Vm)から
予め作成しておいた鉄イオン濃度(Cm)と共振電圧
(Vm)間の検量線から前記共振電圧(Vii)に対応
する被検体中の鉄イオン濃度(Cmi)を求めることを
特徴とする、連続流体中の鉄イオン濃度検出方法を提供
するものである。
【0006】非接触で0.01ppmから数十重量%の
含有量の鉄イオンを検出できる。本発明の請求項2は、
被検体である連続して流れる液体に電磁波を与え、その
電磁波により励起された共振周波数(MHzi)と共振
電圧(Vi)を測定し、被検体の最大共振電圧を与える
共振周波数(MHzo)における共振電圧(Vii)を
拾い出し、該共振電圧(Vii)の値が予め制御装置に
入力された共振周波数(MHzo)における共振電圧
(Vo)の値に達したとき、警報信号を発することを特
徴とする、連続流体中の鉄イオン濃度検出方法を提供す
るものである。
【0007】製品の製造ラインの安全管理に有効であ
る。本発明の請求項3は、被検体である連続して流れる
液体を測定セルに導く機構、セルの側面に置かれた送信
用高周波電極および受信検出用コイル、前記受信検出用
コイルより送られた高周波の共振周波数(MHzi)と
共振電圧(Vi)の値を制御装置に送信する回路、その
送信されてきた共振周波数(MHzi)および共振電圧
(Vi)の値と、予め制御装置に入力された共振周波数
(MHzo)における共振電圧(Vo)の値とを比較す
る機構、および、これら共振周波数(MHzo)および
共振電圧の値が一致(Vii=Vo)したときに警報信
号を発する機構を有する、連続流体中の鉄イオン濃度検
出装置を提供するものである。製品の製造ラインの安全
管理に用いる分析装置として有用である。
【0008】
【発明の実施の形態】以下、図面を用いて本発明を更に
詳細に説明する。図1は製造プラントより連続流として
送られてきた被検体をバイパス管に導いて被検体中の鉄
イオン濃度を非接触で分析する装置の断面図、図2は最
大共振電圧を与える共振周波数(MHzo)5.391
Hzにおける鉄イオン濃度と共振電圧(Vii)の相関
を表す検量線である。
【0009】図1に示す検出装置1において、検出装置
1は送信用高周波電極2と、受信検出用コイル電極3
と、連続流として送られてくる被検体の鉄イオン濃度を
測定するためのバイパス管(セル)4と周波数(MH
z)と電圧(V)表示機器5を備える。非接触で分析さ
れた被検体はメイン配管6に戻される。バイパス管(セ
ル)4に連続流として送られてきた被検体は、送信用高
周波電極2より高周波を発振(照射)し、被検体に照射
した高周波の共振周波数および共振電圧をコイル電極3
で読みとり、制御装置(CPU)のRAMにその共振周
波数の値(MHzi)と共振電圧の値(Vi)をアナロ
グ信号として送る。表示機器5ではそれらの数値(MH
ziおよびVi)がデジタル表示される。かかる検出装
置1としては、たとえば株式会社プレテックよりFIN
E ANALYZER LA−1000(商品名)とし
て販売されている非接触液質計が利用できる。バイパス
管(セル)は透明な樹脂パイプが好ましい。
【0010】表1に鉄イオン濃度を0ppm、0.6p
pm、2.0ppmと変化させた被検体(洗浄水)の共
振周波数と共振電圧の値を示す。この表から相関曲線を
描き、被検体の最大共振電圧を与える共振周波数(MH
zo)を約5.391Hzと定めた。
【表1】
【0011】最大共振電圧を与える共振周波数(MHz
o)5.391Hzにおける鉄イオン濃度の共振電圧
(Vm)をCPUより打ち出し、共振電圧(Vm)と鉄
イオン濃度(Cm)との相関を検量線として図2に示
す。検量線は、わざわざ人手で作成する必要はなく、制
御装置(CPU)の記憶部(RAM)に記憶させるのが
一般である。
【0012】被検体の最大共振電圧を与える共振周波数
(MHzo) 5.391Hzにおける共振電圧(Vi
i)はCPUのRAMに送信され、前記検量線デ−タ−
の前記共振電圧(Vii)に対応する被検体中の鉄イオ
ン濃度(Cmi)をCPUの比較部で拾い出し、その値
(Cmi)を出力する。
【0013】本発明の連続流体中の鉄イオン濃度検出方
法は、例えば牛乳や乳酸菌飲料に鉄イオンを加えて貧血
防止飲料を調製する初期において、牛乳や乳酸菌飲料に
鉄イオンを含有する素材を加える速度(cc/分)の決
定に利用できる。すなわち、被検体である連続して流れ
る液体に、連続流として鉄イオンを含有する素材を加え
る速度を暫時増加させていき、セルに電磁波を与え、そ
の電磁波により励起された共振周波数(MHzi)と共
振電圧(Vi)を測定し、被検体の最大共振電圧を与え
る共振周波数(MHzo)における共振電圧(Vii)
を拾い出し、該共振電圧(Vii)の値が予め制御装置
に入力された共振周波数(MHzo)における共振電圧
(Vo)の値に達したとき、最適速度であることを知ら
せる警報信号を発する。
【0014】また、再利用洗浄液の鉄イオン濃度を本発
明法で測定し、被検体の共振電圧(Vii)の値が予め
制御装置に入力された共振周波数(MHzo)における
共振電圧(Vo)の値に達したとき、鉄イオンを含有し
ない超純水を被検体に追加して許容以下の鉄イオン濃度
にする作業を行なうことを指示する警報信号を発するの
に利用できる。
【0015】電気信号でCMP研磨装置のCPUのRA
Mに送信されたそれらの数値(MHziおよびVi)
は、予めROMに入力された共振周波数(MHzo)に
おける共振電圧の値(Vo)の値と比較され、ViとV
oの値が一致するとCPUから警報信号が出力され、鉄
イオンを含有しない超純水を被検体に追加して許容以下
の鉄イオン濃度にする作業を行なう指示がなされる。
【0016】
【発明の効果】本発明の連続流体中の鉄イオン濃度検出
方法は、非接触で連続流体中の微量の鉄イオン含有量で
あっても測定できる。本発明の非接触微量分析方法は、
鉄イオンに限らず、Niイオン、Mgイオン、Coイオ
ン、Crイオン、Mnイオンの0.01から10ppm
の微量を検出するのに適用できることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【図1】 製造プラントより連続流として送られてきた
被検体をバイパス管に導いて被検体中の鉄イオン濃度を
非接触で分析する装置の断面図である。
【図2】 最大共振電圧を与える共振周波数(MHz
o)5.391Hzにおける鉄イオン濃度と共振電圧
(Vii)の相関を表す検量線である。
【符号の説明】
1 検出装置 2 送信用高周波電極 3 受信検出用コイル電極 4 被検体の鉄イオン濃度を測定するためのバイパ
ス管(セル) 5 周波数(MHz)と電圧(V)の表示機器

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 被検体である連続して流れる液体に電磁
    波を与え、その電磁波により励起された共振周波数(M
    Hzi)と共振電圧(Vi)を測定し、被検体の最大共
    振電圧を与える共振周波数(MHzo)における共振電
    圧(Vii)を拾い出し、 被検体の最大共振電圧を与える共振周波数(MHzo)
    における鉄イオン濃度の共振電圧(Vm)から予め作成
    しておいた鉄イオン濃度(Cm)と共振電圧(Vm)間
    の検量線から前記共振電圧(Vii)に対応する被検体
    中の鉄イオン濃度(Cmi)を求めることを特徴とす
    る、連続流体中の鉄イオン濃度検出方法。
  2. 【請求項2】 被検体である連続して流れる液体に電磁
    波を与え、その電磁波により励起された共振周波数(M
    Hzi)と共振電圧(Vi)を測定し、被検体の最大共
    振電圧を与える共振周波数(MHzo)における共振電
    圧(Vii)を拾い出し、 該共振電圧(Vii)の値が予め制御装置に入力された
    共振周波数(MHzo)における共振電圧(Vo)の値
    に達したとき、警報信号を発することを特徴とする、連
    続流体中の鉄イオン濃度検出方法。
  3. 【請求項3】 被検体である連続して流れる液体を測定
    セルに導く機構、セルの側面に置かれた送信用高周波電
    極および受信検出用コイル、前記受信検出用コイルより
    送られた高周波の共振周波数(MHzi)と共振電圧
    (Vi)の値を制御装置に送信する回路、その送信され
    てきた共振周波数(MHzi)および共振電圧(Vi)
    の値と、予め制御装置に入力された共振周波数(MHz
    o)における共振電圧(Vo)の値とを比較する機構、
    および、これら共振周波数(MHzo)および共振電圧
    の値が一致(Vii=Vo)したときに警報信号を発す
    る機構を有する、連続流体中の鉄イオン濃度検出装置。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010513926A (ja) * 2006-12-18 2010-04-30 シュレイダー エレクトロニクス リミテッド 燃料組成検出システムおよびemf波の伝播を利用した方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2010513926A (ja) * 2006-12-18 2010-04-30 シュレイダー エレクトロニクス リミテッド 燃料組成検出システムおよびemf波の伝播を利用した方法

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