JP2001514747A - 炭素同位体分析計 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 吸気ガスのＣＯ₂中の安定同位体¹²Ｃと¹³Ｃの比率を測定する炭素同位体分析計は、医療分野の実際のルーチンワークに特に有益で、信頼性をもって動作し、測定精度が高く、経済的でコンパクトな設計である。組み込まれた測定モジュールおよび固有のマイクロ制御器（９）を有する非分散性の赤外線分光器（１）と、組み込まれた試料導入系（７）および試料制御系（８）を有するガス管理系（２）と、デジタルインターフェース・ユニット（３）と、バス・インターフェース（４）とを含む全てのモジュールを外部のＰＣユニット（５）に接続されたハウジングに配置しているコンパクトでモジュール式の構造に特徴がある。特別な使用者のソフトウェヤは炭素同位体分析計との使用者に優しい連続的な交信やその保守と管理を保証する。

Description

【発明の詳細な説明】 炭素同位体分析計 この発明は、請求項１の前段に規定する構成を備えた炭素同位体分析計に関す る。 非分散性の赤外分光の原理に基づく吸気ガス分析計が知られている。これ等の 分析装置にはガスや蒸気中の個々の成分濃度を測定するため工業応用用に開発さ れた分光器を備えている。しかし、これ等の装置は吸気ガス中の^13/12ＣＯ₂測定 の応用のために改造する必要がある。これに関連する改造（温度調節、試料導入 等）はこの装置の動作信頼性に悪影響を与え、例えば臨床分野の日常のルーチン ンワークの使用にとって大変不利である。更に、この分析装置は試料の導入と試 料の配量をデータ検出とは分離して行う必要がある点に特徴がある。 それ故、この発明の課題は、確実な操作、高測定精度および低コストのコンパ クトな構造を保証する、特に臨床分野で実際的なルーチン作業に適した吸気ガス 分析装置を提供することにある。 この発明によれば、上記の課題は請求項１の特徴とする構成により解決されて いる。 請求項１の炭素同位体分析計は全ての機能要素を一つの装置内に配置すること によりコンパクトで頑丈な構造形状を保証する。例えば試料導入短管のような全 ての操作部材は見通しよく装置の操作側に配置されている。試料制御系に関連す る試料導入系をガス管理系に組み込むことにより、装置の観点で確実な操作を保 証するだけでなく、特別な測定ガス導入により試料容積を700mlに低減でき、毎 時40個の試料投入量も達成できる。試料配量を常時評価して調整し、また分光器 内のデジタルＥ／Ａユニット、変換器および測定値制御部により試料状態を検査 し、バス・インターフェースにより全ての情報を制御して交信することにより、 個々のモジュールに対して役目設定を明確に分離して分析装置の統一的な制御が 保証される。この装置の明確なモジュール式の区分は、特に誤差検出時やその除 去時に非常に有利である。この区分は装置状態の常時内部診断を可能にし、保守 経費を最小にすることにも寄与する。 請求項２の非分散性の赤外線分光器に測定データの精度と安定性を著し高める 固有なマイクロ制御器と測定処理に最適な温度調整器を含む測定モジュールを装 備すると特に有利であることが分かる。温度調整の外に、全光学系を外気の乱れ たＣＯ₂量に対してガス気密に遮断することは吸気ガス測定で測定変換と測定値 調整の精度に関する高い要請を達成する重要な基礎となる。更に、制御、測定値 検出および交信用の固有なマイクロ制御器を備えた測定モジュールのコンパクト な構造により、電気機械的な安定度も向上する。 配量・循環ユニットおよび洗浄・アイドリングガス・ユニットを組み込んだ請 求項３のガス管理系の構造により、外気からアイドリングガスを発生させ、試料 ガスの循環構成を可能にする。この場合、配量・循環ユニットに組み込まれた試 料導入系の構造設計は、測定時に吸気ガス袋から避け難い異種ガス容積を最小す ることを保証する。この利点は、吸気ガス袋の接続チューブを弁の接続短管に直 接配置した請求項４の試料導入系の設計により達成されている。 試料導入系が試料制御系に結合していることも、特に有利である。この試料制 御系は試料が試料入口の一つに有るか否かを認識し、使用者による誤操作を防止 する。 請求項４，５と６の試料導入部の構造および配量・循環ユニットと洗浄・アイ ドリングガス・ユニットをガス管理系に組み込むことは、ＣＯ₂濃度を測定モジ ュールの測定範囲限界内で自由に選択できるこも保証する。これは、可変できる 測定ガス配量により達成され、測定キュベット中の濃度バランスが測定ガスの循 環構成により得られる。 炭素同位体分析計の他の重要な利点は請求項８の規格化されたＣＡＮ−バスを 組み込んで達成される。自動車技術で周知でありその擾乱に強いことで実証され ているこのＣＡＮ−バス・システムは分析装置の統一的な制御を保証し、請求項 ９による炭素同位体分析計の内部制御と内部ＰＣユニットとの交信は二線導体で 実現されている。そのシステム的に広い誤差認識と誤差信号化が保証される。何 故なら、ＣＡＮネットワークが常時同じ有効なデータと共に動作するからである 。更に、ＣＡＮ−バスはその柔軟性が高いことで優れている。データ転送は表示 に従って行われるので、分析システムは何時でも拡張でき、全体の構造を変更す る ことはない。これに伴い、請求項７のＥ／Ａユニットの拡張や請求項４の試料導 入系の個数の拡張も常時保証される。 強調すべきことは、結局吸気ガス分析、およびデータの評価と表示、および機 能誤動作に関する装置部品の監視のために開発された操作ソフトウェヤである。 特別に開発され、分析装置の技術的な設計と機能に合わせたソフトウェヤは周知 のＷＩＮＤＯＷＳ表面の応用として働く。このプログラムは確実に利用者を案内 し、測定結果やそれから得られる量を見通しよく表示することに優れている。共 通の利用者表面により、この発明の炭素同位体分析計を操作する時、試料データ の採取、測定の開始および結果を測定曲線に表示して記録するような、ルーチン ワーク処置に対する全ての操作部材を簡単に実現できる。更に、圧力や温度のよ うな系の量を常時監視し、経過中の何らかの乱れを使用者に知らせる。操作ソフ トウェヤに僅かな系のパラメータを設定することによりこの分析装置を種々の問 題に合わせることができる。分析装置を個々のモジュールの機能誤動作に関して 常時監視すると、特に医療診断の分野で使用する場合に大きな利点となる。 以下、実施例に基づきこの発明をより詳しく説明する。図面に示すのは、 図１，全ての機能上重要な構造群や部品を記号的に示した炭素同位体分析計の 機能図、 図２，特別に開発されたソフトウェヤ・プログラムの動作窓、 図３，診断と系の量を表示するためのソフトウェヤ・プログラムの動作窓、 である。 図１に示す機能図はこの発明による炭素同位体分析計の主要な構造群を示す。 この場合、非分散性の赤外線分光器１には、それぞれ測定成分¹³ＣＯ₂と¹²Ｃ Ｏ₂を満たすることにより高い選択性を達成する赤外線受光器と、¹²ＣＯ₂に対す る¹³ＣＯ₂の横感度を低減して補償する¹³ＣＯ₂チャンネル内の¹²ＣＯ₂フィルタ とが装備されている。吸気ガス測定で精度に関する高度な要請を保証するため、 全光学系を温度調整する。これは、測定処理に対して最適化されたサーモスタッ ト１”により達成される。更に、この光学系は外気の乱れたＣＯ₂含有量に対し て気密に遮断されている。非分散性の赤外線分光器１の中に組み込まれてい る図面に詳しく示していない固有なマイクロ制御器９を装備した測定モジュール １’は制御、測定値検出および外部ＰＣユニット５との交信を保証する。ガス管 理系２は組み込まれている配量・循環ユニット２’と洗浄・アイドリングガス・ ユニット２”から成る。その場合、配量・循環ユニット２’は試料導入系７と試 料制御系８を有し、両方の系は互いに結合している。試料導入系７は接続短管７ ’，弁７”および試料識別ユニット”’で形成されている。 吸気ガス測定の前に、吸気ガス袋から弁７”，ガス通路およびキュベットを洗 浄・アイドリングガス・ユニット２”内で発生させたＣＯ₂と自由空気で洗浄す る。試料ガスを満たした吸気ガス袋の接続チューブは分析計の操作側に配置され ている接続短管７”に差し込まれる。試料ガスは試料導入系７によりアイドリン グガスに配量される。試料ガス制御によりＣＯ₂の濃度値を検出する。その場合 、配量時間を可変することによりＣＯ₂の濃度を測定モジュール１’の測定範囲 限界内で任意に選択でき、次に続く測定ガスの循環構成によりキュベット内の濃 度バランスが保証される。 データの入れ換えはデジタルＥ／Ａユニット（３）と外部ＰＣユニット５内へ のＣＡＮバス・インターフェース４とにより行われる。このＰＣユニットは特別 なソフトウェヤプログラムにより重要な全ての値を検知し、処理し、特別な操作 ソフトウェヤ６により表示する。 この場合、吸気ガス測定は以下の工程で進行する。測定すべき試料を特別なソ フトウェヤプログラム６に入力し、試料ガスを有する吸気ガス袋を試料導入系７ の接続短管７’に組付け、これにより弁７”で試料識別モジュール７”’を作動 させる。 図２は、使用者がＰＣユニット５の画面上に未だ測定していない試料を識別す る動作窓を示す。との時、ソフトウェヤ・プログラム６もしくはＰＣユニット５ により測定を始める。これには、先ず洗浄・アイドリングガス・ユニット２”と 、次に配量・循環ユニット２’にアイドリングガスを切り換え、それぞれのユニ ットとガス通路をＣＯ₂と自由空気で洗浄する。同じことを試料導入系７でも行 う。これ等のユニットやガス通路をＣＯ₂と自由空気で洗浄した後、吸気ガス袋 が続く弁７”を開き、試料ガスを赤外線分光器１に導入する。弁７”を開くと試 料識 別ユニット７”’が通報を受け、使用者が画面上で対応する試料導入系７の測定 を識別する。その後、未だ残っているアイドリングガスを配量・循環ユニット２ ’や赤外線分光器１から除去するため、配量・循環ユニット２’をもう一度切り 換える。ＣＯ₂の濃度が赤外線分光器１の測定範囲限界の外にあれば、ＣＯ₂の濃 度が測定範囲限界の内となるまで、弁７”と配量・循環ユニット２’を動作させ る。 次に、赤外線分光器１内にある測定ガスを循環構成により測定する。測定時間 の経過後に、求めた測定値をアナログ・デジタル変換器とＣＡＮバス・インター フェースを介して外部ＰＣユニット５と操作ソフトウェヤ６に移し、このソフト ウェヤにより評価する。試料識別ユニット７”’は使用者に画面上で対応する試 料導入系で測定した試料に付いて提示する。その後、洗浄・アイドリングガスユ ・ユニット２”と配量・循環ユニット２’が再び動作するので、アイドリングガ スが再び分析系の中に導入される。測定導入物が既にある場合には、他の試料導 入系７にある試料に関して試料識別モジュール７”’に呼び掛けた後、次の測定 を自動的に開始する。 図３は、システム量を表示し、診断し、調整できる特別な操作ソフトウェヤ６ の動作窓を示す。この場合、炭素同位体分析計を赤外線分光器１，配量・循環ユ ニット２’，洗浄・アイドリングガスユニット２”，デジタルＥ／Ａユニット３ ，ＣＡＮバス・インターフェース４，試料導入系７および試料制御系８に技術的 に明確に区分することは、誤動作の識別やその除去を容易にする。

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項 【提出日】平成１１年６月１７日（１９９９．６．１７） 【補正内容】 明細書 炭素同位体分析計 この発明は、請求項１の前段に規定する構成を備えた炭素同位体分析計に関す る。 weise”，Technisches Messen 54（1987）423-429（エム・レーネルト著「コン パクトな構造のマイクロプロセッサで制御されるガス分析装置」雑誌、技術測定 ）により、マイクロプロセッサを備えた非分散性の赤外線分光器と、試料導入弁 用の弁駆動部および電子流量監視部を備えたガス管理系と、装置の個々の部品を 上位にあるコンピュータで制御するＲＳ 232インターフェースとで特徴付けられ るガス分析器が知られている。この非分散性の赤外線分光器のマイクロプロセッ サは弁駆動部により試料導入弁を制御する。この装置の個々の部品はモジュール 式にして一つのハウジングの中に配設されている。このガス分析装置は、一般的 な化学ガス分析用に、具体的な例では、吸気ガス中のＣＯ₂の含有量の測定用に 適していて、この装置では主に¹³ＣＯ₂＋¹²ＣＯ₂＝ＣＯ₂の濃度または分圧の和 を測定する。このガス分析器には、非分散性の赤外線分光による同位体の分析、 例えば吸気ガス中の¹³ＣＯ₂/¹²ＣＯ₂の比率を測定するには適していないという 欠点がある。何故なら、一般的なガス分析の場合とは異なるこの測定では、非常 に過剰な¹²ＣＯ₂の外に稀少なガス¹³ＣＯ₂を、スペクトル線がその周波数に関し て稀少なガス¹³ＣＯ₂のスペクトル線から僅かにずれているＩＲスペクトルで測 定する必要があるからである。更に、同位体分析では、一般的なガス分析の場合 で測定すべき¹³ＣＯ₂＋¹²ＣＯ₂＝ＣＯ₂の和に無関係に、先ず第一に両方のガス^{1 3} ＣＯ₂と¹²ＣＯ₂の濃度または分圧を測定する必要がある。これは、任意の測定 試料の¹³ＣＯ₂/¹²ＣＯ₂の比率と標準試料あるいは¹³ＣＯ₂でマークされた基質を 投与する前に捕集した吸気ガス試料の¹³ＣＯ₂/¹²ＣＯ₂の比率との間の非常に小 さいな差を正確に測定することに関して高度な要請を与え、説明したガス分析装 置はこれに一致しない。国際出願ＷＯ 97/14952号明細書により、非分散性の赤 外線分光に基づく吸気ガス分析器が知られている。これ等の分析装置 にはガスや蒸気中の個々の成分濃度を測定するため工業応用用に開発された分光 器を備えている。これ等の装置は吸気ガス中の^13/12ＣＯ₂を測定する応用のため に改良する必要がある。しかし、ガスの循環構成はこれ等の装置で較正に係わり 、¹³ＣＯ₂/¹²ＣＯ₂の比率の本来測定には関連していない。更に、ガス循環路に ただ一つの弁を使用する場合、ガス搬送ポンプの入口に接続するガス導管を備え たこの弁を洗浄できない。更に、この分析装置は試料導入系と試料配量の制御を 測定値検出とは切り離して行う必要がある点に特徴がある。 それ故、この発明の課題は、装置の個々の部品を柔軟にしかも故障し難く制御 でき、試料の投入量を高めることのできる、特に実際の診断で¹³ＣＯ₂の吸気試 験に適した種々の炭素同位体分析計を提供することにある。 この発明によれば、上記の課題は請求項１の特徴とする構成により解決されて いる。 請求項１の炭素同位体分析計は全ての機能要素を一つの装置内に配置すること によりコンパクトで頑丈な構造形状を保証する。例えば試料導入短管のような操 作部材は見通しよく装置の操作側に配置されている。試料制御系に関連する試料 導入系をガス管理系に組み込むことにより、装置の確実な操作を保証するだけで なく、特別な測定ガス導入により試料容積を700mlに低減でき、毎時40個の試料 投入量も達成できる。試料配量を常時評価して調整し、また分光器内のデジタル Ｅ／Ａユニット、変換器および測定値制御部により試料状態を検査し、ＣＡＮバ スにより全ての情報を制御して交信することにより、個々のモジュールに対する 役割設定を明確に区分した場合、分析装置の統一的な制御が保証される。装置の 明確なモジュール式の区分は、特に誤差検出時やその除去時に非常に有利である 。この区分は装置状態の常時内部診断を可能にし、保守経費を最小にすることに も寄与する。 請求項２の非分散性の赤外線分光器に測定データの精度と安定性を著し高める 固有なマイクロ制御器と温度調整器を備えると特に有利であることが分かる。温 度調整の外に、光学系全体を外気の乱れたＣＯ₂量に対してガス気密に遮断する ことは、吸気ガス測定で測定値検出と測定値制御の精度に関する高い要請を達成 するのに重要な基礎となる。更に、制御、測定値検出および交信用の固有なマイ クロ制御器を備えた赤外線分光器のコンパクトな構造により、電気機械的な安定 度も向上する。 配量・循環ユニットおよび洗浄・アイドリングガス・ユニットを組み込んだ請 求項３のガス管理系の構造により、外気からアイドリングガスを発生させ、試料 ガスの循環構成を可能にする。この場合、ガス管理系中に組み込まれた試料導入 系の構造設計は、測定時に吸気ガス袋から避け難い異種ガスの容積を最小するこ とを保証する。この利点は、吸気ガス袋の接続チューブを試料導入系の接続短管 に直接配置した請求項４の試料導入系の設計により達成されている。 試料導入系がそれぞれ一つの試料制御系に結合していることも、特に有利であ る。この試料制御系は試料が試料入口の一つに有るか否かを認識し、使用者によ る誤操作を防止する。更に、請求項５により試料制御系をデジタルＥ／Ａユニッ トとデータ技術的に情報交換させることにより、試料導入系の状況情報を外部の ＰＣユニットに更に渡すことが保証される。 更に、試料導入系の構造および配量・循環ユニットと洗浄・アイドリングガス ・ユニットと共に前記試料導入系をガス管理系に組み込むことは、可変できる測 定ガスの配量を保証し、測定キュベット中の濃度バランスが測定ガスの循環構成 により得られる。 炭素同位体分析計の他の重要な利点は規格化されたＣＡＮ−バスと規格化され たＣＡＮ挿入カードを組み込むことにより達成される。自動車技術で周知であり その擾乱に強いことで実証されているこのＣＡＮ−バス・システムは分析装置の 統一的な制御を保証し、炭素同位体分析計の外部制御や請求項６のＰＣユニット との交信はケーブル接続で実現されている。システム的に広い誤動作認識と誤動 作信号化が保証される。何故なら、ＣＡＮネットワークが常時同じ有効なデータ と共に動作するからである。更に、ＣＡＮ−バスはその柔軟性が高いことで優れ ている。データ転送は通報に従って行われるので、分析システムはその処理量に 関して何時でも拡張でき、全体の構造を変更する必要はない。これに伴い、Ｅ／ Ａユニットを合わせることも試料導入系の数が大きくなることに合わせて何時も 保証される。 強調すべきことは、結局吸気ガス分析、およびデータの評価と表示、および装 置部品の機能誤動作に関して装置部品を監視するために特に開発された操作ソフ トウェヤである。分析装置の技術的な設計と機能に合わせたソフトウェヤプログ ラムは確実に利用者を案内し、測定結果やそれから得られる量を見通しよく表示 することで優れている。利用者の共通面によりこの発明の炭素同位体分析計を操 作する時、試料データの採取、測定の開始および結果を測定曲線に表示して記録 するような、ルーチンワーク処置に対する全ての操作部材を簡単に実現できる。 更に、圧力や温度のような系の量を常時監視し、何らかの乱れを経過中に使用者 に伝える。操作ソフトウェヤに僅かな系のパラメータを設定することにより、こ の分析装置を種々の問題に簡単に合わせることができる。分析装置を個々のモジ ュールの機能誤動作に関して常時監視すると、特に医療診断の分野で使用する場 合に大きな利点となる。 以下、実施例に基づきこの発明をより詳しく説明する。図面に示すのは、 図１，全ての機能上重要な構造群や部品を記号的に示した炭素同位体分析計の 機能図、 図２，操作ソフトウェヤの動作窓、 図３，診断と系の量を表示するための操作ソフトウェヤの動作窓、 である。 図１に示す機能図はこの発明による炭素同位体分析計の主要な構造群を示す。 この場合、非分散性の赤外線分光器１には、それぞれ測定成分¹³ＣＯ₂や¹²Ｃ Ｏ₂を満たすことにより高い選択性を達成する赤外線受光器と、¹²ＣＯ₂に対する¹³ ＣＯ₂の横感度を低減して補償する¹³ＣＯ₂チャンネル内の¹²ＣＯ₂フィルタと が装備されている。吸気ガス測定に対して測定精度に関する高度な要請を保証す るため、全光学系を温度調整する。これは、非分散性の赤外線分光器１の中に配 置されたサーモスタット１”により達成される。更に、この光学系は外気の乱れ たＣＯ₂含有量に対して気密に遮断されている。非分散性の赤外線分光器１の中 に組み込まれている図面に詳しく示していないマイクロ制御器９は制御、測定値 検出および外部ＰＣユニット５との交信を保証する。ガス管理系２は組み込まれ ている配量・循環ユニット２’と洗浄・アイドリングガス・ユニット２”と から成る。その場合、ガス管理系２は試料導入系７と試料制御系８を組み込み、 両方の系はデータ導線で互いに結合している。試料導入系７は接続短管７’と弁 ７”で形成されている。 吸気ガス測定の前に、吸気ガス袋から弁７”，ガス通路およびキュベットを洗 浄・アイドリングガス・ユニット２”内で発生させたＣＯ₂と自由空気で洗浄す る。試料ガスを満たした吸気ガス袋の接続チューブは分析計の操作側に配置され ている接続短管７”に差し込まれる。試料ガスは試料導入系７によりアイドリン グガスに配量される。試料ガス制御によりＣＯ₂の濃度値を検出する。その場合 、配量時間を可変することによりＣＯ₂の濃度を測定モジュール１’の測定範囲 限界内で任意に選択でき、次に続く測定ガスの循環構成によりキュベット内の濃 度バランスが保証される。 データの入れ換えはデジタルＥ／Ａユニット３と外部のＰＣユニット５内のＣ ＡＮ挿入カード１０に通じるＣＡＮバス・インターフェース４とにより行われる 。このＰＣユニットはソフトウェヤプログラムにより重要な全ての値を検知し、 処理し、特別な操作ソフトウェヤ６により表示する。 この場合、吸気ガス測定は以下の工程で進行する。測定すべき試料を特別なソ フトウェヤプログラム６に入力し、試料ガスを有する吸気ガス袋を試料導入系７ の接続短管７’に組付ける。これにより弁７”により試料制御系８を作動させる 。 図２は、使用者がＰＣユニット５の画面上に未だ測定していない試料を確認す る動作窓を示す。この時、操作ソフトウェヤ６もしくはＰＣユニット５により測 定を始める。これには、先ず洗浄・アイドリングガス・ユニット２”と、これに 続く配量・循環ユニット２’をアイドリングガスを切り換え、それぞれのユニッ トとガス通路をＣＯ₂と自由空気で洗浄する。同じことを試料導入系７でも行う 。これ等のユニットやガス通路をＣＯ₂と自由空気で洗浄した後、吸気ガス袋が 続く弁７”を開き、試料ガスを赤外線分光器１に導入する。弁７”を開くと、試 料制御系８が通報を受け、使用者は画面上で対応する試料導入系７の測定を確認 する。その後、未だ残っているアイドリングガスを配量・循環ユニット２’や赤 外線分光器１から除去するため配量・循環ユニット２’をもう一度切り換える。 ＣＯ₂の濃度が赤外線分光器１の測定範囲限界の外にあれば、ＣＯ₂の濃度が測定 範囲限界の内となるまで、弁７”と配量・循環ユニット２’を動作させる。 次に、赤外線分光器１内にある測定ガスを循環構成により測定する。測定時間 の経過後に、求めた測定値をアナログ・デジタル変換器とＣＡＮバスを介しＣＡ Ｎ挿入カード１０を介して外部のＰＣユニット５と操作ソフトウェヤ６に移し、 このソフトウェヤにより評価する。試料制御系８は使用者に画面上で対応する試 料導入系で測定した試料に付いて提示する。その後、洗浄・アイドリングガスユ ・ユニット２”と配量・循環ユニット２’が再び動作するので、アイドリングガ スが再び分析系の中に導入される。測定導入物が既にある場合には、他の試料導 入系７に装着されている試料に関して試料制御系８に呼び掛けた後、次の測定を 自動的に開始する。 図３は、システム量を表示し、診断し、調整できる操作ソフトウェヤ６の動作 窓を示す。この場合、炭素同位体分析計を赤外線分光器１，配量・循環ユニット ２’，洗浄・アイドリングガスユニット２”，デジタルＥ／Ａユニット３，ＣＡ Ｎバス４，試料導入系７および試料制御系８に技術的に明確に区分することは、 誤動作の識別やその除去を容易にする。 請求の範囲 4. それぞれ一つの接続短管（７’）と一つの弁（７”）を有する試料導入系（ ７）はデータ導線を介してそれぞれ一つの試料制御系（８）に結合している ことを特徴とする請求項３に記載の炭素同位体分析計。 5. 試料制御系（８）はデータ技術的な情報をデジタルＥ／Ａユニット（３）と 交換することを特徴とする請求項１に記載の炭素同位体分析計。 6. ＣＡＮバス（４）とＣＡＮ挿入カード（１０）により、炭素同位体分析計（ １）の外部制御が外部のＰＣユニット（５）と操作ソフトウェヤ（６）で実 現されていることを特徴とする請求項１に記載の炭素同位体分析計。 【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項 【提出日】平成１１年６月１８日（１９９９．６．１８） 【補正内容】 請求の範囲 1. 非分散性の赤外線分光器、ガス管理系、デジタルＥ／Ａユニット、データ技 術的な接続部および操作ソフトウェヤを備えた外部のＰＣユニットから成り 、吸気ガスのＣＯ₂中の安定同位体¹²Ｃと¹³Ｃの比率を測定する炭素同位体 分析計において、 非分散性の赤外線分光器（１），ガス管理系（２），デジタルＥ／Ａユニ ット（３）およびＣＡＮバス（４）がモジュール式に一つのハウジングの中 に配置され、ＣＡＮバス（４）のデータ技術的な接続部を介してＰＣユニッ ト（５）中に配置されたＣＡＮ挿入カード（１０）により外部のＰＣユニッ ト（５）に接続し、 各モジュールに固有なマイクロ制御器（９）を装備し、これ等のマイクロ 制御器（９）がＣＡＮバス（４）とＣＡＮ挿入カード（１０）を介して外部 のＰＣユニット（５）に接続し、 データ導線により、非分散性の赤外線分光器（１）がガス管理系（２）の 中に組み込まれている試料制御系（８）のある試料導入系（７）をデジタル Ｅ／Ａユニット（３）により制御する、 ことを特徴とする炭素同位体分析計。 2. 非分散性の赤外線分光器（１）にはサーモスタット（１”）が装備されてい て、気密に遮断されていることを特徴とする請求項１に記載の炭素同位体分 析計。 3. ガス管理系（２）には配量・循環ユニット（２’）と洗浄・アイドリングガ スユニット（２”）が組み込まれていて、配量・循環ユニット（２’）はガ ス供給ポンプ（２”’）と、¹²ＣＯ₂用の測定キュベット（１””）と、¹³ ＣＯ₂用の測定キュベット（１””）と、配量・循環ユニット（２’）を一 方で外気に、また他方で試料導入系（７）に接続するそれぞれ一つの弁（２ ””）と、ガス供給ポンプ（２”’），測定キュベットおよび弁（２””） をこの順に接続するガス導管とから成り、洗浄・アイドリングガスユニット （２”）もこのガス導管を介して試料導入系（７）に接続していることを特 徴とする請求項１に記載の炭素同位体分析計。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 1. 非分散性の赤外線分光器（１），ガス管理系（２），デジタルＥ／Ａユニッ ト（３），バス・インターフェース（４）および操作ソフトウェヤ（６）を 備えた外部ＰＣユニット（５）から成り、吸気ガスのＣＯ₂中の安定同位体 ¹²Ｃと¹³Ｃの比率を測定する炭素同位体分析計において、非分散性の赤外線 分光器（１）とデジタルＥ／Ａユニット（３）とがガス管理系（２）内に組 み込まれた試料導入系（７）と試料制御系（８）とを制御し、非分散性の赤 外線分光器（１），ガス管理系（２），デジタルＥ／Ａユニット（３）およ びバス・インターフェース（４）がモジュール式にハウジング内に配置され 、ケーブルを介して外部のＰＣユニット（５）に接続し、各モジュールに固 有のマイクロ制御器（９）を装備し、このマイクロ制御器（９）がバス・イ ンターフェース（４）を介して外部のＰＣユニット（５）と交信することを 特徴とする炭素同位体分析計。 2. 非分散性の赤外線分光器（１）にはマイクロ制御器（９）を組み込んだ測定 モジュール（１’）が装備されていて、この非分散性の赤外線分光器（１） には測定処理に対して最適にされたサーモスタット（１”）を備え、気密に 封止されていることを特徴とする請求項１に記載の炭素同位体分析計。 3. ガス管理系（２）には配量・循環ユニット（２’）と洗浄・アイドリングガ スユニット（２”）が組み込まれていて、配量・循環ユニット（２’）は試 料導入系（７）と試料制御系（８）で形成されていることを特徴とする請求 項１に記載の炭素同位体分析計。 4. 試料導入系（７）は接続短管（７’），弁（７”）および試料識別モジュー ル（７”’）から成り、８つの試料導入系（７）が組み込まれ、試料導入系 （７）の個数を拡張でき、組み込まれた配量・循環ユニット（２’）および 洗浄・アイドリングガスユニット（２”）は配量時間を可変して測定モジュ ール（１’）の測定範囲限界内でのＣＯ₂の濃度の自由選択性を実現させ、 測定キュベット内の濃度バランスは測定ガスの循環導入により達成できるこ とを特徴とする請求項３に記載の炭素同位体分析計。 5. 試料導入系（７）は試料制御系（８）に結合し、試料識別モジュール（７” ’）の情報は試料制御系（８）とデジタルＥ／Ａユニット（３）の間で交換 されることを特徴とする請求項３に記載の炭素同位体分析計。 6. 組み込まれた配量・循環ユニット（２’）および洗浄・アイドリングガスユ ニット（２”）は測定モジュール（１”）の測定範囲限界内のＣＯ₂の濃度 の自由選択性を実現させることを特徴とする請求項３に記載の炭素同位体分 析計。 7. デジタルＥ／Ａユニット（３）は試料導入をデジタル制御し、管理し、拡張 できることを特徴とする請求項１〜６の何れか１項に記載の炭素同位体分析 計。 8. バス・インターフェース（４）は規格化されたＣＡＮインターフェースであ ることを特徴とする請求項１に記載の炭素同位体分析計。 9. バス・インターフェース（４）は炭素同位体分析計の内部制御と外部のＰＣ ユニット（５）への交信を実現することを特徴とする請求項８に記載の炭素 同位体分析計。 10．外部のＰＣユニット（５）にはＣＡＮ挿入カード（１０）と操作ソフトウェ ヤ（６）が装備されていることを特徴とする請求項１に記載の炭素同位体分 析計。 11．操作ソフトウェヤ（６）は分析計の制御、測定値検出、データの完全な評価 と表示、および装置部品の機能誤動作に関する監視のために特別に開発され たプログラムであり、周知のマイクロソフトＷＩＮＤＯＷの表面の下での応 用として動作することを特徴とする請求項１０に記載の炭素同位体分析計。