JP2002228584A - 同位体ガス測定装置 - Google Patents
同位体ガス測定装置Info
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- JP2002228584A JP2002228584A JP2001027592A JP2001027592A JP2002228584A JP 2002228584 A JP2002228584 A JP 2002228584A JP 2001027592 A JP2001027592 A JP 2001027592A JP 2001027592 A JP2001027592 A JP 2001027592A JP 2002228584 A JP2002228584 A JP 2002228584A
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 １３ＣＯ２の吸光度測定において１２ＣＯ２
の干渉の影響が小さく、同位体ガスの濃度を再現性よく
安定に測定できる同位体ガス測定装置を提供する。 【解決手段】 赤外光源１からの光はセル３、４のサン
プルガスに含まれる１２ＣＯ２ガスおよび１３ＣＯ２ガ
スによって吸収された後、赤外検出器１１、１２により
強度が測定される。１２ＣＯ２側のセル４および１３Ｃ
Ｏ２側のセル３では、それぞれ他方のガスの干渉影響を
受けているが、セル４においては、１３ＣＯ２ガスの存
在比率が約１．１％程度であることと、干渉フィルタ９
の光学特性によって、赤外検出器１２から得られる出力
には１３ＣＯ２の干渉を無視することができる。一方、
セル３においては、セル３のあとに設置されたガスセル
６内に封入されている１２ＣＯ２ガスと、干渉フィルタ
８の光学特性によって、赤外検出器１１から得られる出
力には１２ＣＯ２の干渉の影響を低減することができ
る。
の干渉の影響が小さく、同位体ガスの濃度を再現性よく
安定に測定できる同位体ガス測定装置を提供する。 【解決手段】 赤外光源１からの光はセル３、４のサン
プルガスに含まれる１２ＣＯ２ガスおよび１３ＣＯ２ガ
スによって吸収された後、赤外検出器１１、１２により
強度が測定される。１２ＣＯ２側のセル４および１３Ｃ
Ｏ２側のセル３では、それぞれ他方のガスの干渉影響を
受けているが、セル４においては、１３ＣＯ２ガスの存
在比率が約１．１％程度であることと、干渉フィルタ９
の光学特性によって、赤外検出器１２から得られる出力
には１３ＣＯ２の干渉を無視することができる。一方、
セル３においては、セル３のあとに設置されたガスセル
６内に封入されている１２ＣＯ２ガスと、干渉フィルタ
８の光学特性によって、赤外検出器１１から得られる出
力には１２ＣＯ２の干渉の影響を低減することができ
る。
Description
【０００１】
【発明の属する分野】本発明は、呼気中の安定同位体を
測定する医療分野で使用される、１２Ｃおよび１３Ｃを
構成元素とする二酸化炭素１２ＣＯ２および１３ＣＯ２
を含む被測定ガスを非分散型赤外吸収法を用いて測定す
ることにより、１２ＣＯ２および１３ＣＯ２の濃度また
はその濃度比を求める同位体ガス測定装置に関する。
測定する医療分野で使用される、１２Ｃおよび１３Ｃを
構成元素とする二酸化炭素１２ＣＯ２および１３ＣＯ２
を含む被測定ガスを非分散型赤外吸収法を用いて測定す
ることにより、１２ＣＯ２および１３ＣＯ２の濃度また
はその濃度比を求める同位体ガス測定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】生体内での代謝、蓄積、排泄などを検査
するために、従来より同位体トレーサ法と呼ばれる方法
が利用されている。この方法は、生体内にあって追跡す
る目的元素や物質と同様の挙動を示す物質を同位体で標
識してトレーサとし、その同位体を追跡することにより
目的物質の挙動を調べるものである。
するために、従来より同位体トレーサ法と呼ばれる方法
が利用されている。この方法は、生体内にあって追跡す
る目的元素や物質と同様の挙動を示す物質を同位体で標
識してトレーサとし、その同位体を追跡することにより
目的物質の挙動を調べるものである。
【０００３】一般に、被測定ガス中の同位体ガス（例え
ば１２ＣＯ２および１３ＣＯ２）の測定には、質量分析
装置を用いる方法と、より簡便な非分散型赤外分析計を
用いる方法とが知られている。質量分析計を用いる方法
では、精密な測定が行えるという利点はあるものの、装
置の価格が高く、熟練したオペレータを必要とする。こ
れに対し、非分散型赤外分析計を用いる方法は、装置の
価格が安く取り扱いも容易であることから、今後、大き
く普及するものと思われる。
ば１２ＣＯ２および１３ＣＯ２）の測定には、質量分析
装置を用いる方法と、より簡便な非分散型赤外分析計を
用いる方法とが知られている。質量分析計を用いる方法
では、精密な測定が行えるという利点はあるものの、装
置の価格が高く、熟練したオペレータを必要とする。こ
れに対し、非分散型赤外分析計を用いる方法は、装置の
価格が安く取り扱いも容易であることから、今後、大き
く普及するものと思われる。
【０００４】非分散型赤外分析計を利用した同位体ガス
測定装置の一例は、特許２８８５６８７号公報に記載さ
れている。図２にこの従来の同位体ガス測定装置の概略
構成図を示す。セル２５は、１２ＣＯ２測定用の短い第
１試料セル２５ａと、１３ＣＯ２測定用の長い第２試料
セル２５ｂとを含む。セル２５の一方の端部には、平板
状のセラミックヒータである光源２１と、光源２１から
第１試料セル２５ａおよび第２試料セル２５ｂにそれぞ
れ赤外光を照射するための２つの導波管２２、２３とか
らなる光源装置２０、および赤外光を一定周期で遮断、
通過させる回転式のチョッパ２４が設けられている。一
方、セル２５の反対側の端部には、セル２５を通過した
光を検出するための検出器２７、２９が配置され、検出
器２７、２９の直前には１２ＣＯ２の吸収波長（約４２
５０ｎｍ）を選択的に透過する干渉フィルタ２６と、
１３ＣＯ２の吸収波長（約４４１５ｎｍ）を選択的に透
過する干渉フィルタ２８とが設けられている。
測定装置の一例は、特許２８８５６８７号公報に記載さ
れている。図２にこの従来の同位体ガス測定装置の概略
構成図を示す。セル２５は、１２ＣＯ２測定用の短い第
１試料セル２５ａと、１３ＣＯ２測定用の長い第２試料
セル２５ｂとを含む。セル２５の一方の端部には、平板
状のセラミックヒータである光源２１と、光源２１から
第１試料セル２５ａおよび第２試料セル２５ｂにそれぞ
れ赤外光を照射するための２つの導波管２２、２３とか
らなる光源装置２０、および赤外光を一定周期で遮断、
通過させる回転式のチョッパ２４が設けられている。一
方、セル２５の反対側の端部には、セル２５を通過した
光を検出するための検出器２７、２９が配置され、検出
器２７、２９の直前には１２ＣＯ２の吸収波長（約４２
５０ｎｍ）を選択的に透過する干渉フィルタ２６と、
１３ＣＯ２の吸収波長（約４４１５ｎｍ）を選択的に透
過する干渉フィルタ２８とが設けられている。
【０００５】互いに連結した第１試料セル２５ａおよび
第２試料セル２５ｂに試料ガスを満たし、光源２１から
発し導波管２２、２３を通った赤外光をその試料ガス中
に通過させる。１３ＣＯ２の存在比率は一般大気で１２
ＣＯ２の約１．１％と小さいことから、１３ＣＯ２を測
定する第２試料セル２５ｂは１２ＣＯ２を測定する第１
試料セル２５ａと比べて長くしてある。そして、干渉フ
ィルタ２６、２８により１２ＣＯ２および１３ＣＯ２に
対応した波長のみを抜き出し、検出器２７、２９により
赤外線の吸光度を検出している。干渉フィルタ２６、２
８を用いることにより、それぞれのガスの干渉影響を低
減することができる。赤外線の吸光度とガス濃度との関
係をあらかじめ求めておくことにより、検出器２７、２
９により得られる赤外線の吸光度より、１２ＣＯ２およ
び１３ＣＯ２の濃度を測定することができる。
第２試料セル２５ｂに試料ガスを満たし、光源２１から
発し導波管２２、２３を通った赤外光をその試料ガス中
に通過させる。１３ＣＯ２の存在比率は一般大気で１２
ＣＯ２の約１．１％と小さいことから、１３ＣＯ２を測
定する第２試料セル２５ｂは１２ＣＯ２を測定する第１
試料セル２５ａと比べて長くしてある。そして、干渉フ
ィルタ２６、２８により１２ＣＯ２および１３ＣＯ２に
対応した波長のみを抜き出し、検出器２７、２９により
赤外線の吸光度を検出している。干渉フィルタ２６、２
８を用いることにより、それぞれのガスの干渉影響を低
減することができる。赤外線の吸光度とガス濃度との関
係をあらかじめ求めておくことにより、検出器２７、２
９により得られる赤外線の吸光度より、１２ＣＯ２およ
び１３ＣＯ２の濃度を測定することができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】１２ＣＯ２ガスとその
安定同位体である１３ＣＯ２ガスの赤外吸収波長領域は
互いに近く（差は約７０ｃｍ−１）また、同位体の存在
比率が約１．１％と小さいことから、従来実施されてい
る、干渉フィルタ２６、２８のみを使用して相互のガス
の干渉影響を低減する方法では、１３ＣＯ２測定結果に
１２ＣＯ２の干渉の影響が大きく残る。１３ＣＯ２の赤
外線吸光度とガス濃度との関係を表す校正曲線に１２Ｃ
Ｏ２の干渉の影響を含めることにより、この干渉を取り
除くことは可能であるが、校正曲線の作成が非常に煩雑
になり、実質上困難である。また、 １３ＣＯ２の吸光度
を測定する検出器側に使用する干渉フィルタ２６、２８
のバンド幅を狭く設定することにより、１２ＣＯ２の干
渉の影響を低減することができるが、干渉フィルタ２
６、２８のバンド幅を狭く設定するとこの干渉フィルタ
２６、２８の製造が困難になると同時に製造時のばらつ
きが大きくなり、装置間のばらつきが大きく、再現性の
よい測定を行うことが困難となる。
安定同位体である１３ＣＯ２ガスの赤外吸収波長領域は
互いに近く（差は約７０ｃｍ−１）また、同位体の存在
比率が約１．１％と小さいことから、従来実施されてい
る、干渉フィルタ２６、２８のみを使用して相互のガス
の干渉影響を低減する方法では、１３ＣＯ２測定結果に
１２ＣＯ２の干渉の影響が大きく残る。１３ＣＯ２の赤
外線吸光度とガス濃度との関係を表す校正曲線に１２Ｃ
Ｏ２の干渉の影響を含めることにより、この干渉を取り
除くことは可能であるが、校正曲線の作成が非常に煩雑
になり、実質上困難である。また、 １３ＣＯ２の吸光度
を測定する検出器側に使用する干渉フィルタ２６、２８
のバンド幅を狭く設定することにより、１２ＣＯ２の干
渉の影響を低減することができるが、干渉フィルタ２
６、２８のバンド幅を狭く設定するとこの干渉フィルタ
２６、２８の製造が困難になると同時に製造時のばらつ
きが大きくなり、装置間のばらつきが大きく、再現性の
よい測定を行うことが困難となる。
【０００７】本発明は、上記問題を解決するためになさ
れたものであり、１３ＣＯ２の吸光度測定において１２
ＣＯ２の干渉の影響が小さく、同位体ガスの濃度を再現
性よく安定に測定できる同位体ガス測定装置を提供する
ことを目的とする。
れたものであり、１３ＣＯ２の吸光度測定において１２
ＣＯ２の干渉の影響が小さく、同位体ガスの濃度を再現
性よく安定に測定できる同位体ガス測定装置を提供する
ことを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記問題を解決するた
め、本発明の同位体ガス測定装置は、被測定ガス中の二
酸化炭素１２ＣＯ２とその安定同位体１３ＣＯ２の濃度
を赤外線の吸光度より測定する同位体ガス測定装置であ
って、被測定ガスが内部に流通される試料セルと、試料
セルに赤外光を放射する光源と、試料セルの一方の端面
に設けられ、二酸化炭素１２ＣＯ２に対応する波長の赤
外光を検出する第１の光検出手段と、試料セルの他方の
端面に設けられ、二酸化炭素１３ＣＯ２に対応する波長
の赤外光を検出する第２の光検出手段とを備え、第１の
検出器と試料セルとの間に１２ＣＯ ２の吸収波長を選択
的に透過する干渉フィルタと、第２の検出器と試料セル
との間に１３ＣＯ２の吸収波長を選択的に透過する干渉
フィルタとを備え、さらに第２の検出器と試料セルとの
間に１２ＣＯ２を封入したガスセルを備えたものであ
る。ここで、封入する１２ＣＯ２は純度１００％のガス
には限定されず、測定に影響がない程度に１３ＣＯ２を
含有する場合も含む。
め、本発明の同位体ガス測定装置は、被測定ガス中の二
酸化炭素１２ＣＯ２とその安定同位体１３ＣＯ２の濃度
を赤外線の吸光度より測定する同位体ガス測定装置であ
って、被測定ガスが内部に流通される試料セルと、試料
セルに赤外光を放射する光源と、試料セルの一方の端面
に設けられ、二酸化炭素１２ＣＯ２に対応する波長の赤
外光を検出する第１の光検出手段と、試料セルの他方の
端面に設けられ、二酸化炭素１３ＣＯ２に対応する波長
の赤外光を検出する第２の光検出手段とを備え、第１の
検出器と試料セルとの間に１２ＣＯ ２の吸収波長を選択
的に透過する干渉フィルタと、第２の検出器と試料セル
との間に１３ＣＯ２の吸収波長を選択的に透過する干渉
フィルタとを備え、さらに第２の検出器と試料セルとの
間に１２ＣＯ２を封入したガスセルを備えたものであ
る。ここで、封入する１２ＣＯ２は純度１００％のガス
には限定されず、測定に影響がない程度に１３ＣＯ２を
含有する場合も含む。
【０００９】１３ＣＯ２ガスの赤外光の吸光度を検出す
る検出器の前に、１３ＣＯ２の吸収波長の赤外線を選択
的に透過する干渉フィルタを設置するのに加えて、１２
ＣＯ ２ガスを封入したガスセルを設置することによっ
て、１３ＣＯ２の赤外吸光度を測定する前に、１２ＣＯ
２の吸収波長の赤外線をこのセル中の１２ＣＯ２ガスが
ほぼ完全に吸収してしまう。これにより、試料ガス中の
１２ＣＯ２濃度が変化しても１２ＣＯ２の吸収波長の赤
外線が１３ＣＯ２ガスの赤外光吸収を検出する検出器に
達することはなく、１３ＣＯ２の赤外吸光度測定におよ
ぼす１２ＣＯ２ガスの干渉の影響を取り除くことでき
る。
る検出器の前に、１３ＣＯ２の吸収波長の赤外線を選択
的に透過する干渉フィルタを設置するのに加えて、１２
ＣＯ ２ガスを封入したガスセルを設置することによっ
て、１３ＣＯ２の赤外吸光度を測定する前に、１２ＣＯ
２の吸収波長の赤外線をこのセル中の１２ＣＯ２ガスが
ほぼ完全に吸収してしまう。これにより、試料ガス中の
１２ＣＯ２濃度が変化しても１２ＣＯ２の吸収波長の赤
外線が１３ＣＯ２ガスの赤外光吸収を検出する検出器に
達することはなく、１３ＣＯ２の赤外吸光度測定におよ
ぼす１２ＣＯ２ガスの干渉の影響を取り除くことでき
る。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図を
参照しながら詳細に説明する。図１は、本発明の同位体
ガス測定装置の一実施例の概略構成図である。本発明の
装置は赤外光源１と、１３ＣＯ２を測定するセル３と、
１２ＣＯ２を測定するセル４と、ガスセル６と、１３Ｃ
Ｏ２の吸収波長に合わせた中心波長４４１５ｎｍの干渉
フィルタ８と、１２ＣＯ２の吸収波長に合わせた中心波
長４２５０ｎｍの干渉フィルタ９と、１３ＣＯ２による
赤外吸光度を測定する赤外検出器１１と、１２ＣＯ２に
よる赤外吸光度を測定する赤外検出器１２と、信号処理
部１３と、セル内にガスを導入する導入口１４と、セル
内からガスを排出する排出口１５および流量計１６と、
ポンプ１７と、三方コック１８と、二方コック１９とか
らなるセル３、４にガスを供給するガス系より構成され
ている。赤外光源１としてタングステンランプを使用し
ており、約２Ｈｚの周波数で点滅駆動させている。１３
ＣＯ２による赤外吸光度を測定する赤外検出器１１とし
てＬｉＴａＯ３、１２ＣＯ２による赤外吸光度を測定す
る赤外検出器１２としてＤＬＡＴＧＳを使用している。
また、セル３の長さは５００ｍｍ、セル４の長さは１５
ｍｍであり、１２ＣＯ２ガスが封入されたガスセル６の
長さは１５ｍｍである。三方コック１８にはサンプルガ
スが接続されており、二方コック１９には一定濃度の
１２ＣＯ２および１３ＣＯ２を含むリファレンスガスが
接続されている。
参照しながら詳細に説明する。図１は、本発明の同位体
ガス測定装置の一実施例の概略構成図である。本発明の
装置は赤外光源１と、１３ＣＯ２を測定するセル３と、
１２ＣＯ２を測定するセル４と、ガスセル６と、１３Ｃ
Ｏ２の吸収波長に合わせた中心波長４４１５ｎｍの干渉
フィルタ８と、１２ＣＯ２の吸収波長に合わせた中心波
長４２５０ｎｍの干渉フィルタ９と、１３ＣＯ２による
赤外吸光度を測定する赤外検出器１１と、１２ＣＯ２に
よる赤外吸光度を測定する赤外検出器１２と、信号処理
部１３と、セル内にガスを導入する導入口１４と、セル
内からガスを排出する排出口１５および流量計１６と、
ポンプ１７と、三方コック１８と、二方コック１９とか
らなるセル３、４にガスを供給するガス系より構成され
ている。赤外光源１としてタングステンランプを使用し
ており、約２Ｈｚの周波数で点滅駆動させている。１３
ＣＯ２による赤外吸光度を測定する赤外検出器１１とし
てＬｉＴａＯ３、１２ＣＯ２による赤外吸光度を測定す
る赤外検出器１２としてＤＬＡＴＧＳを使用している。
また、セル３の長さは５００ｍｍ、セル４の長さは１５
ｍｍであり、１２ＣＯ２ガスが封入されたガスセル６の
長さは１５ｍｍである。三方コック１８にはサンプルガ
スが接続されており、二方コック１９には一定濃度の
１２ＣＯ２および１３ＣＯ２を含むリファレンスガスが
接続されている。
【００１１】次に動作について説明する。まず、二方コ
ック１９が開になり、さらに三方コック１８によりリフ
ァレンスガスがポンプ１７と導通する。ポンプ１７と流
量計１６により所定量のリファレンスガスが導入口１４
よりセル３、４に導入される。赤外光源１からの赤外光
は各セル３、４のリファレンスガスに含まれる１２ＣＯ
２ガスおよび１３ＣＯ２ガスによって吸収された後、赤
外検出器１１、１２により強度が測定され、検出器１２
の検出器出力（１２ＣＯ２の赤外線の吸光度）Ｒ１２お
よび検出器１１の検出器出力（１３ＣＯ２の赤外線の吸
光度）Ｒ１３が信号処理部１３に記憶される。
ック１９が開になり、さらに三方コック１８によりリフ
ァレンスガスがポンプ１７と導通する。ポンプ１７と流
量計１６により所定量のリファレンスガスが導入口１４
よりセル３、４に導入される。赤外光源１からの赤外光
は各セル３、４のリファレンスガスに含まれる１２ＣＯ
２ガスおよび１３ＣＯ２ガスによって吸収された後、赤
外検出器１１、１２により強度が測定され、検出器１２
の検出器出力（１２ＣＯ２の赤外線の吸光度）Ｒ１２お
よび検出器１１の検出器出力（１３ＣＯ２の赤外線の吸
光度）Ｒ１３が信号処理部１３に記憶される。
【００１２】次に、二方コック１９閉になり、さらに三
方コック１８によりサンプルガスがポンプ１７と導通す
る。ポンプ１７と流量計１６により所定量のサンプルガ
スが導入口１４よりセル３、４に導入される。赤外光源
１からの赤外光は各セル３、４のサンプルガスに含まれ
る１２ＣＯ２ガスおよび１３ＣＯ２ガスによって吸収さ
れた後、赤外検出器１１、１２により強度が測定され
る。１２ＣＯ２側のセル４および１３ＣＯ２側のセル３
では、それぞれ他方のガスの干渉影響を受けているが、
１２ＣＯ２側のセル４においては、１３ＣＯ２ガスの存
在比率が約１．１％程度であることと、使用する干渉フ
ィルタ９の光学特性によって、赤外検出器１２から得ら
れる出力Ｓ１２には１３ＣＯ２の干渉を無視することが
できる。一方、１３ＣＯ２側のセル３においては、セル
３のあとに設置されたガスセル６内に封入されている
１２ＣＯ２ガスによって、１２ＣＯ２が吸収する波長の
赤外光がほぼ完全に吸収されてしまう。さらに、その後
に設置された干渉フィルタ８の光学特性によって、検出
器１１から得られる出力には１２ＣＯ２の干渉を低減す
ることができ、信号処理部１３において簡単な２次補正
式によってその干渉を除去した後出力Ｓ１３が得られ、
Ｓ１２とともに信号処理部１３に記憶される。
方コック１８によりサンプルガスがポンプ１７と導通す
る。ポンプ１７と流量計１６により所定量のサンプルガ
スが導入口１４よりセル３、４に導入される。赤外光源
１からの赤外光は各セル３、４のサンプルガスに含まれ
る１２ＣＯ２ガスおよび１３ＣＯ２ガスによって吸収さ
れた後、赤外検出器１１、１２により強度が測定され
る。１２ＣＯ２側のセル４および１３ＣＯ２側のセル３
では、それぞれ他方のガスの干渉影響を受けているが、
１２ＣＯ２側のセル４においては、１３ＣＯ２ガスの存
在比率が約１．１％程度であることと、使用する干渉フ
ィルタ９の光学特性によって、赤外検出器１２から得ら
れる出力Ｓ１２には１３ＣＯ２の干渉を無視することが
できる。一方、１３ＣＯ２側のセル３においては、セル
３のあとに設置されたガスセル６内に封入されている
１２ＣＯ２ガスによって、１２ＣＯ２が吸収する波長の
赤外光がほぼ完全に吸収されてしまう。さらに、その後
に設置された干渉フィルタ８の光学特性によって、検出
器１１から得られる出力には１２ＣＯ２の干渉を低減す
ることができ、信号処理部１３において簡単な２次補正
式によってその干渉を除去した後出力Ｓ１３が得られ、
Ｓ１２とともに信号処理部１３に記憶される。
【００１３】以上の動作によって得られる検出器１１、
１２からの出力Ｒ１２、Ｒ１３、Ｓ１２、Ｓ１３より、
信号処置部１３において１２ＣＯ２ガスの吸光度Ａ１２
および１３ＣＯ２ガスの吸光度Ａ１３を次式により計算
する。 Ａ１２＝−ＬＮ（Ｓ１２／Ｒ１２）―――――（１） Ａ１３＝−ＬＮ（Ｓ１３／Ｒ１３）―――――（２） あらかじめ各ガスの濃度と吸光度との関係式を測定して
おき、この関係式を用いてＡ１２、Ａ１３より各ガスの
濃度を算出し、その比率よりＣＯ２ガスに含まれる安定
同位体の比率を測定することができる。
１２からの出力Ｒ１２、Ｒ１３、Ｓ１２、Ｓ１３より、
信号処置部１３において１２ＣＯ２ガスの吸光度Ａ１２
および１３ＣＯ２ガスの吸光度Ａ１３を次式により計算
する。 Ａ１２＝−ＬＮ（Ｓ１２／Ｒ１２）―――――（１） Ａ１３＝−ＬＮ（Ｓ１３／Ｒ１３）―――――（２） あらかじめ各ガスの濃度と吸光度との関係式を測定して
おき、この関係式を用いてＡ１２、Ａ１３より各ガスの
濃度を算出し、その比率よりＣＯ２ガスに含まれる安定
同位体の比率を測定することができる。
【００１４】上記実施例では、赤外光源１を点滅駆動す
る構成としているが、点灯時の光量と消灯時の光量との
比、つまり変調率が小さいと暗電流や外光などが誤差要
因となる。そこで、このような場合（例えば、光源の点
灯／消灯の追従性が良好でない場合など）には、点滅制
御をおこなう代わりに、従来用いられているような機械
的チョッパを利用してもよい。
る構成としているが、点灯時の光量と消灯時の光量との
比、つまり変調率が小さいと暗電流や外光などが誤差要
因となる。そこで、このような場合（例えば、光源の点
灯／消灯の追従性が良好でない場合など）には、点滅制
御をおこなう代わりに、従来用いられているような機械
的チョッパを利用してもよい。
【００１５】以上、本発明の実施例を説明したが、本発
明は上記実施例に限定されるものではなく、特許請求の
範囲に記載された本発明の要旨の範囲内で種々の変更を
行うことができる。例えば、赤外検出器１１、１２とし
てＬｉＴａＯ３およびＤＬＡＴＧＳを用いているが、こ
れらに限定されるものではなく、ＰｂＳやＰｂＳｅなど
の半導体センサ、フォトマルチプライア、ニューマチッ
ク型検出器等を用いることができる。ニューマチック型
検出器を用いる場合には、干渉フィルタ８、９は不要に
なる（詳細については、例えば島津評論、Ｖｏｌ．４
６，Ｎｏ．１，ｐ２９−３６，１９８９を参照）。
明は上記実施例に限定されるものではなく、特許請求の
範囲に記載された本発明の要旨の範囲内で種々の変更を
行うことができる。例えば、赤外検出器１１、１２とし
てＬｉＴａＯ３およびＤＬＡＴＧＳを用いているが、こ
れらに限定されるものではなく、ＰｂＳやＰｂＳｅなど
の半導体センサ、フォトマルチプライア、ニューマチッ
ク型検出器等を用いることができる。ニューマチック型
検出器を用いる場合には、干渉フィルタ８、９は不要に
なる（詳細については、例えば島津評論、Ｖｏｌ．４
６，Ｎｏ．１，ｐ２９−３６，１９８９を参照）。
【００１６】
【発明の効果】本発明によれば、１３ＣＯ２ガスの赤外
光の吸光度を測定する検出器の前部に、１３ＣＯ２ガス
の吸収波長の赤外線を選択的に透過する干渉フィルタを
設置することに加えて、１２ＣＯ２ガスを封入したガス
セルを設置することにより、１ ３ＣＯ２ガスの吸光度を
測定するための検出器の出力に含まれる１２ＣＯ２ガス
の干渉の影響を低減させることができ、同位体ガスの濃
度を再現性よく安定に測定することができる。
光の吸光度を測定する検出器の前部に、１３ＣＯ２ガス
の吸収波長の赤外線を選択的に透過する干渉フィルタを
設置することに加えて、１２ＣＯ２ガスを封入したガス
セルを設置することにより、１ ３ＣＯ２ガスの吸光度を
測定するための検出器の出力に含まれる１２ＣＯ２ガス
の干渉の影響を低減させることができ、同位体ガスの濃
度を再現性よく安定に測定することができる。
【図１】本発明の同位体ガス測定装置の一実施例の概略
構成である。
構成である。
【図２】従来の同位体ガス測定装置の概略構成である。
１---赤外光源 ３、４---セル ６---ガスセル ８、９---干渉フィルタ １１、１２---赤外検出器 １３---信号処理部 １４---導入口 １５---排出口
フロントページの続き (72)発明者 中野 博司 京都市中京区西ノ京桑原町１番地 株式会 社島津製作所内 (72)発明者 喜多 純一 京都市中京区西ノ京桑原町１番地 株式会 社島津製作所内 Ｆターム(参考） 2G059 AA01 BB01 CC04 EE01 FF08 GG07 GG10 HH01 JJ03 JJ24 KK01 KK03 MM10 NN01
Claims (1)
- 【請求項１】 被測定ガス中の二酸化炭素１２ＣＯ２と
その安定同位体１３ＣＯ２の濃度を赤外線の吸光度より
測定する同位体ガス測定装置であって、前記被測定ガス
が内部に流通される試料セルと、試料セルに赤外光を放
射する光源と、前記試料セルの端面に設けられ、二酸化
炭素１２ＣＯ２に対応する波長の赤外光を検出する第１
の光検出手段と、前記試料セルの端面に設けられ、二酸
化炭素１ ３ＣＯ２に対応する波長の赤外光を検出する第
２の光検出手段とを備え、前記第１の検出器と前記試料
セルとの間に１２ＣＯ２の吸収波長を選択的に透過する
干渉フィルタと、前記第２の検出器と前記試料セルとの
間に１３ＣＯ２の吸収波長を選択的に透過する干渉フィ
ルタとを備え、さらに前記第２の検出器と前記試料セル
との間に１２ＣＯ２を封入したガスセルを備えたことを
特徴とする同位体ガス測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001027592A JP2002228584A (ja) | 2001-02-05 | 2001-02-05 | 同位体ガス測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001027592A JP2002228584A (ja) | 2001-02-05 | 2001-02-05 | 同位体ガス測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002228584A true JP2002228584A (ja) | 2002-08-14 |
Family
ID=18892222
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001027592A Pending JP2002228584A (ja) | 2001-02-05 | 2001-02-05 | 同位体ガス測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002228584A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20230044060A (ko) * | 2021-09-24 | 2023-04-03 | 한국원자력연구원 | 회절소자를 포함하는 동위원소 측정 장치 및 이를 이용한 동위원소 측정방법 |
-
2001
- 2001-02-05 JP JP2001027592A patent/JP2002228584A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20230044060A (ko) * | 2021-09-24 | 2023-04-03 | 한국원자력연구원 | 회절소자를 포함하는 동위원소 측정 장치 및 이를 이용한 동위원소 측정방법 |
| KR102584122B1 (ko) | 2021-09-24 | 2023-10-06 | 한국원자력연구원 | 회절소자를 포함하는 동위원소 측정 장치 및 이를 이용한 동위원소 측정방법 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20070723 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20090924 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20090929 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20100209 |