JP2002296186A - ガス中の不純物分析方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 クリプトンやキセノン、酸素中の不純物窒素
の濃度を連続的に測定することが可能なガス中の不純物
分析方法及び装置を提供する。 【解決手段】 試料ガス中に含まれる不純物よりもイオ
ン化ポテンシャルの高い不活性ガスと試料ガスとを混合
して放電管内に導入し、放電により生じた光を集光し、
前記不純物に特有の発光波長を抽出して検出器に導入
し、検出された光の強度に応じて不純物濃度を連続的に
測定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ガス中の不純物分
析方法及び装置に関し、詳しくは、クリプトン（Ｋ
ｒ）、キセノン（Ｘｅ）、酸素（Ｏ_２）中に含まれてい
る微量不純物を連続的に測定することが可能なガス中の
不純物分析方法及び装置に関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】半導体
製造分野や電機部品製造分野等の電気産業の様々な分野
で、アルゴン、ヘリウム、ネオン、クリプトン、キセノ
ン、酸素等が利用されているが、特に半導体製造分野で
は、大規模集積回路の製造のため、高純度なガスの供給
が要求されている。ガスの純度は、半導体製造プロセス
の歩留まりに大きな影響を与えるため、連続的にそれら
の純度を監視する必要がある。

【０００３】前記ガス中に含まれる不純物として、特に
窒素は、配管のパージ等に使用され、また、空気の主成
分でもあるため、外部からプロセスガス中に混入しやす
く、さらに、不活性であるため、精製器による除去が最
も困難で、除去能力を早く低下させる不純物として知ら
れている。

【０００４】そのため、特に高価なクリプトンやキセノ
ン中の不純物窒素を監視するためには、測定に使用する
ガスの消費量が少なく、かつ、連続的に監視できる微量
窒素濃度モニターの必要性が高まっている。

【０００５】従来、クリプトン、キセノン、酸素中の微
量窒素の測定には、ＧＣ−ＭＳ（ガスクロマトグラフィ
ー質量分析計）が用いられていたが、ＧＣ−ＭＳは高価
である上に、間欠的にしか測定できないため、窒素濃度
のリアルタイム連続監視には不向きであった。

【０００６】その他の窒素分析法として、ＧＣ−ＴＣＤ
（熱伝導度検出器ガスクロマトグラフィー）やＧＣ−Ｐ
ＩＤ（光イオン化検出器ガスクロマトグラフィー）も利
用されているが、これらも間欠的にしか測定できないた
め、不純物濃度のリアルタイム連続監視には不向きであ
った。

【０００７】さらに、ＧＣ以外でガス中の窒素濃度を測
定する方法として、グロー放電を利用した発光分析法が
ある。この方法は、放電管内部に陽極及び陰極からなる
一対の金属電極を備え、その間に試料ガスを供給し、直
流電圧を印加することによって試料ガスを放電させ、そ
れによって生じた窒素の発光を分離して検出する方法で
ある。

【０００８】しかしながら、グロー放電は、原理的に気
体の正イオンが陰極に衝突し、二次電子を放出させると
同時に、陰極表面を分解して金属粒子を放出することが
あるため、ガスを汚染するおそれがあるだけでなく、時
間経過とともに電極が劣化してしまい、安定した発光を
得ることが困難であるという問題点があった。

【０００９】このような問題を解決するため、金属電極
がガラス等の絶縁物質で覆われており、試料ガスと金属
電極とを接触させることなく放電させるタイプのアルゴ
ン又はヘリウム用簡易型窒素分析計が市販されている。
この分析計は、放電を維持するのに十分高い交流電圧が
電極に印加されており、試料ガスは、一定流量で放電管
内に供給され、放電管内において電子衝突によりエネル
ギーを吸収することによって励起される。これは気体分
子が高いエネルギー準位から低いエネルギー準位に落下
する際に、輻射エネルギーの放出つまり発光をもたら
す。

【００１０】この発光波長は、励起された気体分子に固
有であるため、窒素の発光波長のみを干渉フィルターで
透過させることにより、ガス中の窒素濃度を測定するこ
とができる。特に、この簡易型窒素分析計で利用される
アルゴン中の窒素濃度は、３３７ｎｍ±５ｎｍや３５７
ｎｍ±５ｎｍの波長の光を干渉フィルターで分離し、電
気信号に変換することにより測定している。

【００１１】しかしながら、このような簡易型窒素分析
計だけでは、クリプトンやキセノン、酸素中の窒素濃度
を測定することが困難であり、アルゴンやヘリウムとい
った希ガス中の窒素しか測定できなかった。さらに、酸
素ガスは支燃性ガスであるため、高電圧の印加された放
電セルに導入して放電させることは、保安上危険を伴う
などの問題点があった。

【００１２】したがって、従来の簡易型窒素分析計でク
リプトンやキセノン、酸素中の窒素濃度を測定するため
には、前段にＧＣを取付けてクリプトンやキセノン、酸
素中の窒素をキャリヤーガスとして用いるアルゴン又は
へリウム中の窒素となるように濃縮変換して測定する必
要があり、リアルタイムで窒素濃度を測定することがで
きないばかりでなく、装置コストが高くなるという問題
点があった。

【００１３】そこで本発明は、上述のような簡易型窒素
分析計を使用して、クリプトンやキセノン、酸素中の不
純物窒素の濃度を連続的に測定することが可能なガス中
の不純物分析方法及び装置を提供することを目的として
いる。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明のガス中の不純物分析方法は、試料ガス中に
含まれる測定対象不純物よりもイオン化ポテンシャルの
高い不活性ガスと試料ガスとを混合して放電管内に導入
し、放電により生じた光を集光し、前記不純物に特有の
発光波長を抽出して検出器に導入し、検出された光の強
度に応じて不純物濃度を連続的に測定することを特徴と
している。

【００１５】特に、本発明のガス中の不純物分析方法
は、前記試料ガスが、クリプトン、キセノン、酸素のい
ずれか一種又はこれらの混合ガスであること、前記不純
物が、窒素、水分、メタンの少なくとも一種であるこ
と、前記不活性ガスが、アルゴン、ヘリウム、ネオン、
クリプトン、キセノン、窒素のいずれか一種又はこれら
の混合ガスであることを特徴とし、さらに、前記不活性
ガスと試料ガスとが混合した混合ガス中の試料ガスの濃
度が１〜１０％であることを特徴としている。

【００１６】また、本発明のガス中の不純物分析装置
は、試料ガスの経路と、該試料ガス中に含まれる不純物
よりもイオン化ポテンシャルの高い不活性ガスの経路
と、前記試料ガスと不活性ガスとを混合する混合手段
と、該混合手段で混合した混合ガスを放電管内に導入す
る経路と、放電管内での放電により生じた光を集光する
手段と、前記不純物に特有の発光波長を抽出する手段
と、抽出された光の強度を検出する検出器とを備えてい
ることを特徴としている。

【００１７】

【発明の実施の形態】まず、図２は、本発明の不純物分
析装置における実験用装置の一形態例を示す系統図であ
る。この分析装置は、ガラスで覆われた内部電極１１
と、その外周側に配置された外部電極１２とを有する放
電管１３に、試料ガスを導入する試料ガス導入経路１４
と、該試料ガス中に含まれる不純物よりもイオン化ポテ
ンシャルの高い不活性ガスを導入する不活性ガス導入経
路１５と、前記試料ガスと不活性ガスとを混合する混合
部１６と、該混合部１６で混合した混合ガスを放電管１
３内に導入する混合ガス導入経路１７と、放電管１３か
ら混合ガスを導出する排気経路１８と、放電管１３内で
の放電により生じた光を集光する手段であるレンズ１９
と、集光された光の強度を検出する分光器２１とを備え
ている。

【００１８】さらに、前記試料ガス導入経路１４及び不
活性ガス導入経路１５には、試料ガス及び不活性ガスの
流量を設定するための流量制御器２２，２３がそれぞれ
設けられており、前記排気経路１８には、放電管１３内
の圧力を安定化させるための圧力制御器２４が設けられ
ている。また、前記内部電極１１と外部電極１２とは、
放電用高圧電源２５に接続されている。

【００１９】測定対象となる不純物を含んだ試料ガス
は、試料ガス導入経路１４から流量制御器２２を通って
所定流量で導入され、前記不純物を実質的に含まない不
活性ガスは、不活性ガス導入経路１５から流量制御器２
３を通って所定流量で導入される。試料ガスと不活性ガ
スとは、前記混合部１６で混合した後、混合ガス導入経
路１７を通って放電管１３内に導入される。

【００２０】放電管１３内では、放電用高圧電源２５か
ら内部電極１１及び外部電極１２に印加された高電圧交
流によって放電が発生し、この放電によってガスが発光
する。放電管１３内の発光は、放電管１３の一端に設け
られた石英窓１３ａを通り、レンズ１９で集光されて分
光器２１に入射する。分光器２１からは、入射光の強度
が電気信号に変換されて出力される。

【００２１】このように形成した分析装置において、試
料ガスとして窒素を含有するアルゴンを導入して発光ス
ペクトルを測定すると、図３に示すように、３３７ｎｍ
付近に窒素の発光による大きなシグナルが得られる。一
方、試料ガスとして窒素を含有するクリプトンを導入し
た場合は、図４に示すように、窒素の発光による大きな
シグナルを得ることができない。また、試料ガスとして
窒素を含むキセノンや、窒素を含む酸素を導入した場合
も、クリプトンのときと同様に窒素を分析可能なシグナ
ルを得ることができない。

【００２２】一方、上記同様の試料ガスに、測定対象不
純物である窒素よりもイオン化ポテンシャルの高い不活
性ガス、この場合は、窒素のイオン化ポテンシャル１
５．５８ｅＶよりも高いイオン化ポテンシャルを有する
アルゴン（１５．７６ｅＶ）やヘリウム（２４．５９ｅ
Ｖ）、ネオン（２１．５６ｅＶ）といった希ガスを単独
で、あるいは混合して前記試料ガスに添加混合して同様
に発光スペクトルを測定すると、図５に示すように、３
１６ｎｍ付近、３３７ｎｍ付近、３５７ｎｍ付近、３８
０ｎｍ付近に、窒素の発光によるシグナルを得ることが
できる。

【００２３】したがって、クリプトン、キセノン、酸素
のような試料ガス中に不純物として含まれている窒素を
分析する際には、窒素のイオン化ポテンシャルよりも高
いイオン化ポテンシャルを有するアルゴン、ヘリウム、
ネオンのいずれか一種又はこれらの混合ガスを添加混合
した状態で放電管１３内に導入することにより、前記波
長付近、具体的には、３１６±１ｎｍ、３３７±１ｎ
ｍ、３５７±５ｎｍ、３８０±５ｎｍのうち少なくとも
一つの波長の発光強度を測定することにより、不純物窒
素の分析を行うことができる。このとき、試料ガスは、
放電管１３に連続して供給した状態で上記分析を行える
ので、窒素濃度のリアルタイム連続監視が可能となる。
さらに、試料ガスが酸素の場合であっても、前記アルゴ
ンやヘリウム、ネオンによって希釈された状態になるの
で、高電圧の印加された放電管１３に導入して放電させ
たときの保安上の問題も解決できる。

【００２４】図１は、ガス中の特定の不純物を分析する
ための分析装置の一形態例を示す系統図である。なお、
以下の説明において、前記形態例の構成要素と同一の構
成要素には同一の符号を付して詳細な説明は省略する。

【００２５】この分析装置は、放電管１３内で発光して
レンズ１９で集光した光の中で、測定対象不純物に特有
の発光波長を抽出する手段として干渉フィルター２０を
設けるとともに、該干渉フィルター２０で抽出された光
の強度を検出して電気信号に変換する検出器３１と、該
検出器３１からの電気信号を増幅するアンプ３２と、ア
ンプ３２からの信号を表示する表示部３３と、検出器３
１の駆動用電源３４とを設けている。

【００２６】試料ガス及び該試料ガスに混合される不活
性ガスは、前記試料ガス導入経路１４及び不活性ガス導
入経路１５から流量制御器２２，２３でそれぞれ所定の
流量に調節されて導入され、前記混合部１６で混合した
後、混合ガス導入経路１７を通って放電管１３内に導入
される。放電管１３内のガスは、該放電管１３内の圧力
を安定化させるための圧力制御器２４を通って排気経路
１８から導出される。

【００２７】放電管１３の内外に配置された内部電極１
１及び外部電極１２には、放電用高圧電源２５から高電
圧が印加されており、両電極間の放電によってガスが発
光する。放電によって発生した光は、放電管１３に設け
られた石英窓１３ａを通り、レンズ１９で集光されて干
渉フィルター２０に至る。この干渉フィルター２０で
は、測定対象不純物に対応した波長を抽出して透過させ
る。前記検出器３１は、干渉フィルター２０を透過した
光の強度を電気信号に変換し、この電気信号が前記アン
プ３２によって信号増幅された後、前記表示部３３に出
力される。

【００２８】前記干渉フィルター２０は、測定対象不純
物に特有の発光波長を選択的に透過するものが用いら
れ、試料ガス中に存在する他のガス成分からの発光に影
響されず、かつ、測定対象が窒素の場合は、前述の３１
６±１ｎｍ、３３７±１ｎｍ、３５７±５ｎｍ、３８０
±５ｎｍの少なくとも一つの波長、測定対象が水分の場
合は３０８±５ｎｍ及び２８０±５ｎｍのいずれか又は
双方の波長、測定対象がメタンの場合は４３０±５ｎｍ
の波長を透過するものが用いられる。また、これらの半
値幅は、一つの発光ピークのみを抽出する場合は、１〜
５ｎｍが好ましいが、複数の発光ピークをまとめて抽出
したいときは、５〜３０ｎｍの広範囲の干渉フィルター
を利用してもよい。また、干渉フィルター２０の代わり
に、分光器等の他の特定波長抽出手段を利用してもよ
い。

【００２９】試料ガス中の不純物濃度が非常に高い場合
は、前記波長で測定を行うと発光強度が強すぎて検出器
３１を飽和させ、正確な測定結果が得られないことがあ
る。このような場合には、発光強度が弱くなるように、
放電電圧を低下させたり、検出器３１への入射光量を低
減したり、低感度な波長、例えば窒素の場合は３１６±
１ｎｍ、３５７±５ｎｍ、３８０±５ｎｍを使用して測
定するなどの方法を採用すればよい。

【００３０】試料ガスと不活性ガスとの混合割合は、予
測される不純物濃度やガス流量、放電管１３の構成や検
出器３１の能力等によって適当に設定すればよいが、通
常は、不活性ガスと試料ガスとが混合した混合ガス中の
試料ガスの濃度が１〜１０％の範囲になるように両者の
流量を調節することが好ましい。この混合ガス中の試料
ガス濃度が１％未満であったり、試料ガス濃度が１０％
を超えたりすると、いずれの場合も発光強度が低下する
傾向にあるため、高精度な分析が困難となることがあ
る。

【００３１】また、放電管１３内のガス流量や圧力は、
試料ガス供給源における試料ガスの流量や圧力によって
任意に選択できるが、一般的には、放電管１３内に導入
するガスの総流量を、管内のガスの線速度が１ｃｃ／ｍ
ｉｎ（２５℃、１ａｔｍ）以上になるようにすればよ
く、放電管１３内の圧力は、１ｋＰａ〜０．３ＭＰａの
範囲が適当である。

【００３２】前記試料ガスに混合する不活性ガスは、測
定対象不純物の濃度が数ｐｐｂレベルの高純度な精製ガ
スであることが好ましいが、必要な検出下限が高い場合
には、一般的な純度（不純物濃度：＜０．５ｐｐｍ）の
ものであってもよい。

【００３３】また、試料ガスに混合する不活性ガスは、
試料ガスの種類及び測定対象不純物の種類に応じて選択
すればよく、試料ガス及び測定対象不純物と同じもので
はなく、これらとは別種のガスで、測定対象不純物より
も高いイオン化ポテンシャルを有している不活性ガスな
らばよい。

【００３４】試料ガス中の不純物濃度は、あらかじめ検
量線を作成しておき、同一条件で測定したときの発光強
度から算出することができる。不純物濃度を求める方法
は、表示部３３に演算装置を組込み、その演算機能によ
り濃度を算出して表示してもよいし、表示部３３の代わ
りにパソコンを用いて演算させてもよい。

【００３５】前記検出器３１は、光電子増倍管であるこ
とが望ましいが、フォトダイオードやフォトダイオード
アレイを用いて光信号を電気信号に変換してもよい。ま
た、検出器３１と検出器駆動用電源３４、アンプ３２の
代わりに、これらが一体化した検出器モジュールを使用
してもよい。

【００３６】さらに、放電管１３内での放電を安定させ
るため、排気経路１８に圧力制御器２４を設けることが
好ましいが、比較的ラフな濃度測定や装置のコストダウ
ンを図りたいときなどは、これを設置しなくても測定は
可能である。また、混合部１６は、単に配管を接続する
だけでもよいが、ガス同士を均一に混合するためのガス
混合器を設置することもできる。

【００３７】このように、従来はＧＣ等を必要とした不
純物窒素の分析を、窒素よりイオン化ポテンシャルの高
い不活性ガス、すなわち、アルゴン、ヘリウム、ネオン
のいずれか一種又はこれらの混合ガスを所定の混合割合
で試料ガスに添加混合し、この混合ガスをガラス等で遮
断された電極を備えた放電管１３内に導入するととも
に、放電を維持するのに十分高い交流電圧を電極に印加
することにより、窒素特有の発光波長を得ることができ
る。

【００３８】したがって、この放電により生じた光をレ
ンズにより集光し、干渉フィルターで特定波長のみを抽
出透過させて検出器３１で発光強度を測定することによ
り、クリプトンやキセノンあるいは酸素中に微量に存在
する不純物窒素をリアルタイムで連続的に分析すること
ができる。また、不活性ガスを混合するだけであり、大
気圧下での分析が可能であるから、低コストかつ安定し
た状態で分析することが可能となる。

【００３９】さらに、図１に示す本発明の分析装置は、
不活性ガス導入経路１５からアルゴン、ヘリウム、ネオ
ンのような窒素よりも高いイオン化ポテンシャルを有す
る不活性ガスを導入することにより、従来はＧＣを必要
としていたクリプトン、キセノン、酸素のような試料ガ
ス中の不純物窒素を分析することができ、しかも、試料
ガスがアルゴン、ヘリウム、ネオンのときの不純物窒素
も、不活性ガス導入経路１５からの不活性ガスの導入を
行うことなく分析することができる。

【００４０】したがって、半導体製造分野や電機部品製
造分野等で用いられているアルゴン、ヘリウム、ネオ
ン、クリプトン、キセノン、酸素中に含まれている微量
の不純物窒素を１台の分析装置で分析することができ
る。これにより、アルゴン、ヘリウム、ネオン用の窒素
分析装置と、クリプトン、キセノン、酸素用の窒素分析
装置とそれぞれ備えておく必要がなくなり、管理する手
間や装置コストを大幅に削減することができる。

【００４１】さらに、従来の簡易型窒素分析計では、ク
リプトンやキセノン中の窒素を分析するためには、ＧＣ
を別途必要としており、装置コストが高くなるだけでな
く、リアルタイム分析が困難であったが、本発明の分析
装置では、ＧＣを必要とせずに、各種試料ガスにおける
各種不純物分析を、リアルタイムにかつ高精度で行える
という利点もある。

【００４２】加えて、分析に必要とする試料ガスの量が
少なくて済むので、例えば、クリプトンやキセノンは、
これらに比べて安価なアルゴンに対して２％程度を混合
すればよく、試料ガス量として０．０２ｃｃ／ｍｉｎ程
度であっても十分な分析を行うことが可能であるため、
高価なクリプトンやキセノンの消費量を極めて低く抑え
ることができ、これらを使用する各種装置におけるガス
コストの低減を図ることもできる。

【００４３】

【実施例】参考例１ 図２に示す装置を利用して、試料ガス導入経路１４から
窒素を含まないアルゴンと、窒素を０．４４％含むアル
ゴンとをそれぞれ放電管１３内に導入し、それぞれの発
光スペクトルを測定した。放電電圧は交流１００００
Ｖ、放電管内圧力は大気圧、放電管に供給するガスの総
流量は５０ｃｃ／ｍｉｎとした。その結果、窒素を含む
アルゴンの場合には、図３に示すように、３３７ｎｍ付
近や３５７ｎｍ付近に強い発光シグナルが得られた。

【００４４】参考例２ 図２に示す装置を利用して、試料ガス導入経路１４から
窒素を含まないクリプトン、窒素を０．４５％含むクリ
プトンとをそれぞれ放電管１３内に導入し、それぞれの
発光スペクトルを測定した。放電電圧は交流１００００
Ｖ、放電管内圧力は大気圧、放電管に供給するガスの総
流量は５０ｃｃ／ｍｉｎとした。その結果、図４に示す
ように、窒素を含むクリプトンの場合であっても明確な
シグナルを得ることができなかった。すなわち、参考例
１，２から、アルゴン中の窒素はそのまま分析できる
が、クリプトン中の窒素はそのままでは分析できないこ
とがわかる。

【００４５】実施例１ 図２に示す装置を利用して、試料ガス導入経路１４から
窒素を０．４５％含むクリプトンを、不活性ガス導入経
路１５からアルゴンをそれぞれ供給した。混合後の混合
ガスにおけるクリプトンの濃度が２％になるように流量
を調節した。放電電圧は交流１００００Ｖ、放電管内圧
力は大気圧、放電管に供給するガスの総流量は５０ｃｃ
／ｍｉｎとした。その結果、図５に示すように、窒素を
０．４５％含むクリプトンにアルゴンを混合した混合ガ
スからは、３３７ｎｍ付近や３５７ｎｍ付近に窒素特有
の強い発光シグナルが得られた。この発光シグナルは、
参考例２では見られなかったものであるから、窒素を含
むクリプトンにアルゴンを添加混合したことによって発
生したものであることがわかる。

【００４６】実施例２ 図２に示す装置を利用して、試料ガス導入経路１４から
窒素を５４０ｐｐｍ含むクリプトンを、不活性ガス導入
経路１５からアルゴンをそれぞれ供給した。そして、流
量制御器２２，２３により、混合ガス中のクリプトンの
濃度を１〜１０％に変化させ、クリプトンの濃度と窒素
の発光強度との関係を調べた。放電電圧は交流１０００
０Ｖ、放電管内圧力は大気圧、放電管に供給するガスの
総流量は１００ｃｃ／ｍｉｎ、測定波長は３３７ｎｍと
した。その結果、図６に示すように、クリプトンの濃度
が２％付近のときに最も発光強度が強くなることがわか
る。

【００４７】実施例３ 図２に示す装置を利用して、試料ガス導入経路１４から
窒素を含むクリプトンを、不活性ガス導入経路１５から
アルゴンをそれぞれ供給した。そして、クリプトン中の
窒素濃度を０ｐｐｍ、９０ｐｐｍ、１８０ｐｐｍに変化
させて窒素濃度と発光強度との関係を調べた。放電電圧
は交流１００００Ｖ、放電管内圧力は大気圧、放電管に
供給するガスの総流量は５０ｃｃ／ｍｉｎ、混合ガス中
のクリプトンの濃度は２％、測定波長は３３７ｎｍとし
た。その結果、図７に示すように、クリプトン中の窒素
濃度と発光強度とには直線性があることから、比例関係
があることがわかる。これにより、クリプトン中の不純
物窒素を高精度で分析できることがわかる。また、クリ
プトンをキセノンに代えて同様の実験を行ったが、同様
の結果を得ることができた。

【００４８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
従来はＧＣで分離するなどの前処理操作を必要としてい
たクリプトンやキセノン、酸素中の窒素濃度を連続的に
リアルタイムで分析することが可能となる。また、分析
装置も、試料ガスに混合する不活性ガスの経路を追加す
るだけでよいので、装置コストの上昇もほとんどない。
さらに、本発明の分析装置は、様々な試料ガス中の各種
不純物の分析にも対応することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の不純物分析装置の一形態例を示す系
統図である。

【図２】 本発明の不純物分析装置における実験用装置
の一形態例を示す系統図である。

【図３】 参考例１におけるアルゴン中の窒素の発光ス
ペクトルを示す図である。

【図４】 参考例２におけるクリプトン中の窒素の発光
スペクトルを示す図である。

【図５】 実施例１におけるアルゴン・クリプトン混合
ガス中の窒素の発光スペクトルを示す図である。

【図６】 実施例２における混合ガス中のクリプトンの
濃度と窒素の発光強度との関係を示す図である。

【図７】 実施例３におけるクリプトン中の窒素濃度と
窒素の発光強度との関係を示す図である。

【符号の説明】

１１…内部電極、１２…外部電極、１３…放電管、１３
ａ…石英窓、１４…試料ガス導入経路、１５…不活性ガ
ス導入経路、１６…混合部、１７…混合ガス導入経路、
１８…排気経路、１９…レンズ、２０…干渉フィルタ
ー、２１…分光器、２２，２３…流量制御器、２４…圧
力制御器、２５…放電用高圧電源、３１…検出器、３２
…アンプ、３３…表示部、３４…駆動用電源

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 君島 哲也 東京都港区西新橋１−16−７ 日本酸素株 式会社内 Ｆターム(参考） 2G043 AA01 BA07 CA01 DA05 EA09 GA07 GB08 GB09 HA01 JA03 KA03 KA05 LA01 MA01 NA11

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 試料ガス中に含まれる測定対象不純物よ
   りもイオン化ポテンシャルの高い不活性ガスと試料ガス
   とを混合して放電管内に導入し、放電により生じた光を
   集光し、前記不純物に特有の発光波長を抽出して検出器
   に導入し、検出された光の強度に応じて不純物濃度を連
   続的に測定することを特徴とするガス中の不純物分析方
   法。
2. 【請求項２】 前記試料ガスが、クリプトン、キセノ
   ン、酸素のいずれか一種又はこれらの混合ガスであるこ
   とを特徴とするガス中の不純物分析方法。
3. 【請求項３】 前記不純物が、窒素、水分、メタンの少
   なくとも一種であることを特徴とする請求項１記載のガ
   ス中の不純物分析方法。
4. 【請求項４】 前記不活性ガスが、アルゴン、ヘリウ
   ム、ネオン、クリプトン、キセノン、窒素のいずれか一
   種又はこれらの混合ガスであることを特徴とする請求項
   １記載のガス中の不純物分析方法。
5. 【請求項５】 前記不活性ガスと試料ガスとが混合した
   混合ガス中の試料ガスの濃度が１〜１０％であることを
   特徴とする請求項１記載のガス中不純物分析方法。
6. 【請求項６】 試料ガスの経路と、該試料ガス中に含ま
   れる測定対象不純物よりもイオン化ポテンシャルの高い
   不活性ガスの経路と、前記試料ガスと不活性ガスとを混
   合する混合手段と、該混合手段で混合した混合ガスを放
   電管内に導入する経路と、放電管内での放電により生じ
   た光を集光する手段と、前記不純物に特有の発光波長を
   抽出する手段と、抽出された光の強度を検出する検出器
   とを備えていることを特徴とするガス中の不純物分析装
   置。