JP2003004678A - 吸着成分量の測定方法および測定装置 - Google Patents
吸着成分量の測定方法および測定装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 所定の吸着剤サンプル中の所定の吸着成分量
を簡単な方法で、しかも精度良く測定できるようにす
る。 【解決手段】 所定の吸着剤試料Ｐを核磁気共鳴を利用
したエネルギー吸収量測定装置１Ａ，１Ｂ，７，１０の
静磁場３中に置き、同吸着剤試料Ｐに吸着されている吸
着成分（Ｈ2Ｏ）が既知で核磁気スピン量がゼロでない
ことを条件に、上記静磁場３の大きさを磁場調整手段１
ａ，１ｂ，５を用いて予じめ所定の大きさに調整してお
き、核磁気共鳴時のエネルギー吸収量から上記吸着剤試
料Ｐ中に吸着されている吸着成分（Ｈ2Ｏ）の量を測定
するようにしてなる吸着成分量の測定方法であって、上
記静磁場３内に、一方側から他方側に所定の温湿度条件
Ｔ，Ｈの気体Ａ3を流すことができる測定チャンバー４
を設ける一方、該測定チャンバー４内の吸着剤試料Ｐに
対する温湿度条件Ｔ，Ｈを外部から任意に調節できるよ
うにして、当該吸着剤試料Ｐ中に吸着された吸着成分
（Ｈ2Ｏ）の量を測定するようにした。
を簡単な方法で、しかも精度良く測定できるようにす
る。 【解決手段】 所定の吸着剤試料Ｐを核磁気共鳴を利用
したエネルギー吸収量測定装置１Ａ，１Ｂ，７，１０の
静磁場３中に置き、同吸着剤試料Ｐに吸着されている吸
着成分（Ｈ2Ｏ）が既知で核磁気スピン量がゼロでない
ことを条件に、上記静磁場３の大きさを磁場調整手段１
ａ，１ｂ，５を用いて予じめ所定の大きさに調整してお
き、核磁気共鳴時のエネルギー吸収量から上記吸着剤試
料Ｐ中に吸着されている吸着成分（Ｈ2Ｏ）の量を測定
するようにしてなる吸着成分量の測定方法であって、上
記静磁場３内に、一方側から他方側に所定の温湿度条件
Ｔ，Ｈの気体Ａ3を流すことができる測定チャンバー４
を設ける一方、該測定チャンバー４内の吸着剤試料Ｐに
対する温湿度条件Ｔ，Ｈを外部から任意に調節できるよ
うにして、当該吸着剤試料Ｐ中に吸着された吸着成分
（Ｈ2Ｏ）の量を測定するようにした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本願発明は、核磁気共鳴にお
けるエネルギーの吸収量と吸着成分の存在量とが相互に
関係していることを利用した吸着成分量の測定方法およ
び測定装置に関するものである。
けるエネルギーの吸収量と吸着成分の存在量とが相互に
関係していることを利用した吸着成分量の測定方法およ
び測定装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】例えば、一例として水蒸気を含んだ気体
（空気等）から水分を吸脱着させた時の水分量を測定す
る場合、水分吸着機能を有する所定の調湿剤を使用し
て、水蒸気を含んだ気体中から調湿剤に、またその逆
に、連続的に水分（Ｈ2Ｏ）を吸脱着させ、そのときの
水分の吸脱着量の時間的変化を測定すればよい。
（空気等）から水分を吸脱着させた時の水分量を測定す
る場合、水分吸着機能を有する所定の調湿剤を使用し
て、水蒸気を含んだ気体中から調湿剤に、またその逆
に、連続的に水分（Ｈ2Ｏ）を吸脱着させ、そのときの
水分の吸脱着量の時間的変化を測定すればよい。
【０００３】そして、そのような場合、一般に（１）
吸着水分の質量を計る重量法、（２） 吸着時の水蒸気
吸収熱を測定する吸収熱測定法、（３） 吸着前後の湿
度を湿度センサーで検知して測定する湿度測定法・・・
・等の方法が用いられている。
吸着水分の質量を計る重量法、（２） 吸着時の水蒸気
吸収熱を測定する吸収熱測定法、（３） 吸着前後の湿
度を湿度センサーで検知して測定する湿度測定法・・・
・等の方法が用いられている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】これらの測定方法で
は、例えば（１）の場合は調湿剤等の試料の重量増加を
測定することにより、また（２）の場合は水蒸気吸収熱
を測定することにより、さらに（３）の場合は湿度の分
圧の変化を測定することにより、それぞれ水蒸気の吸着
量を知ることができるようになっている。
は、例えば（１）の場合は調湿剤等の試料の重量増加を
測定することにより、また（２）の場合は水蒸気吸収熱
を測定することにより、さらに（３）の場合は湿度の分
圧の変化を測定することにより、それぞれ水蒸気の吸着
量を知ることができるようになっている。
【０００５】しかし、これらの方法の内、（１），
（２）の場合は、例えば所定の温湿度条件の気体の流路
中に上記のようなサンプルを置き、その時間分解能を重
視して、その時吸着過程の変化を測定することが必要で
あるが、それは系の熱的な密閉性や、系の耐振性を損な
うことになり、現実的に測定は困難か、又は不可能に近
いと言える。また、（３）の場合、流路の前後に湿度セ
ンサーを置き、それらの間の湿度変化を追うことはでき
るが、そうするためには相当に吸着量の変化が大きいこ
とが要求され、吸着量の変化が小さい時には対応できな
い。
（２）の場合は、例えば所定の温湿度条件の気体の流路
中に上記のようなサンプルを置き、その時間分解能を重
視して、その時吸着過程の変化を測定することが必要で
あるが、それは系の熱的な密閉性や、系の耐振性を損な
うことになり、現実的に測定は困難か、又は不可能に近
いと言える。また、（３）の場合、流路の前後に湿度セ
ンサーを置き、それらの間の湿度変化を追うことはでき
るが、そうするためには相当に吸着量の変化が大きいこ
とが要求され、吸着量の変化が小さい時には対応できな
い。
【０００６】本願発明は、このような事情に基いてなさ
れたので、吸着される水分等吸着成分の核磁気スピン数
がゼロでないときに、測定系の耐振性や熱的密閉性を要
求することなく、簡単に、微量な吸着成分量をも精度お
よび時間分解能良く、非接触、非侵襲で測定することが
できるようにした吸着成分の測定方法および測定装置を
提供することを目的とするものである。
れたので、吸着される水分等吸着成分の核磁気スピン数
がゼロでないときに、測定系の耐振性や熱的密閉性を要
求することなく、簡単に、微量な吸着成分量をも精度お
よび時間分解能良く、非接触、非侵襲で測定することが
できるようにした吸着成分の測定方法および測定装置を
提供することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本願発明は、上記の目的
を達成するために、次のような課題解決手段を備えて構
成されている。
を達成するために、次のような課題解決手段を備えて構
成されている。
【０００８】（１） 請求項１の発明
この発明の吸着成分量の測定方法は、所定の吸着剤試料
Ｐを核磁気共鳴を利用したエネルギー吸収量測定装置１
Ａ，１Ｂ，７，１０の静磁場３中に置き、同吸着剤試料
Ｐに吸着されている吸着成分（Ｈ2Ｏ）が既知で核磁気
スピン量がゼロでないことを条件に、上記静磁場３の大
きさを磁場調整手段１ａ，１ｂ，５を用いて予じめ所定
の大きさに調整しておき、核磁気共鳴時のエネルギー吸
収量から上記吸着剤試料Ｐ中に吸着されている吸着成分
（Ｈ2Ｏ）の量を測定するようにしてなる吸着成分量の
測定方法であって、上記静磁場３内に、一方側から他方
側に所定の温湿度条件Ｔ，Ｈの気体Ａ3を流すことがで
きる測定チャンバー４を設ける一方、該測定チャンバー
４内の吸着剤試料Ｐに対する温湿度条件Ｔ，Ｈを外部か
ら任意に調節できるようにして、当該吸着剤試料Ｐ中に
吸着された吸着成分（Ｈ2Ｏ）の量を測定するようにし
ている。
Ｐを核磁気共鳴を利用したエネルギー吸収量測定装置１
Ａ，１Ｂ，７，１０の静磁場３中に置き、同吸着剤試料
Ｐに吸着されている吸着成分（Ｈ2Ｏ）が既知で核磁気
スピン量がゼロでないことを条件に、上記静磁場３の大
きさを磁場調整手段１ａ，１ｂ，５を用いて予じめ所定
の大きさに調整しておき、核磁気共鳴時のエネルギー吸
収量から上記吸着剤試料Ｐ中に吸着されている吸着成分
（Ｈ2Ｏ）の量を測定するようにしてなる吸着成分量の
測定方法であって、上記静磁場３内に、一方側から他方
側に所定の温湿度条件Ｔ，Ｈの気体Ａ3を流すことがで
きる測定チャンバー４を設ける一方、該測定チャンバー
４内の吸着剤試料Ｐに対する温湿度条件Ｔ，Ｈを外部か
ら任意に調節できるようにして、当該吸着剤試料Ｐ中に
吸着された吸着成分（Ｈ2Ｏ）の量を測定するようにし
ている。
【０００９】このような構成の吸着成分量の測定方法に
よると、測定チャンバー４内のオープン流路４ａを測定
領域として吸着剤試料Ｐを設置するだけで、核磁気共鳴
時のエネルギー吸収量により、当該吸着剤試料Ｐ中の吸
着成分量を、測定系の密閉度や耐振性の確保を必要とす
ることなく、高精度に、時間分解能良く測定することが
できるようになる。
よると、測定チャンバー４内のオープン流路４ａを測定
領域として吸着剤試料Ｐを設置するだけで、核磁気共鳴
時のエネルギー吸収量により、当該吸着剤試料Ｐ中の吸
着成分量を、測定系の密閉度や耐振性の確保を必要とす
ることなく、高精度に、時間分解能良く測定することが
できるようになる。
【００１０】（２） 請求項２の発明
この発明の吸着成分量の測定方法は、上記請求項１記載
の発明の構成において、測定チャンバー４内の吸着剤試
料Ｐ雰囲気中の温湿度条件Ｔ，Ｈに対応したエネルギー
吸収量Ｓ1（Ｔ，Ｈ）および乾燥した当該吸着剤試料Ｐ
単体のエネルギー吸収量Ｓ0をそれぞれ予じめバックグ
ラウンドデータとして測定して置き、それらを吸着剤試
料Ｐの測定されたエネルギー吸収量Ｓ2（Ｔ，Ｈ）から
減算することにより、最終的に吸着成分（Ｈ2Ｏ）の量
を測定するようにしている。
の発明の構成において、測定チャンバー４内の吸着剤試
料Ｐ雰囲気中の温湿度条件Ｔ，Ｈに対応したエネルギー
吸収量Ｓ1（Ｔ，Ｈ）および乾燥した当該吸着剤試料Ｐ
単体のエネルギー吸収量Ｓ0をそれぞれ予じめバックグ
ラウンドデータとして測定して置き、それらを吸着剤試
料Ｐの測定されたエネルギー吸収量Ｓ2（Ｔ，Ｈ）から
減算することにより、最終的に吸着成分（Ｈ2Ｏ）の量
を測定するようにしている。
【００１１】上述のように、請求項１の発明の吸着成分
量測定方法は、測定チャンバー４内の測定領域を流れる
調整気体Ａ3により、その試料雰囲気（温湿度条件）を
外部から任意に調節できるようになっていることが特徴
であり、密閉型のものに比べて非常に測定しやすいメリ
ットがある。
量測定方法は、測定チャンバー４内の測定領域を流れる
調整気体Ａ3により、その試料雰囲気（温湿度条件）を
外部から任意に調節できるようになっていることが特徴
であり、密閉型のものに比べて非常に測定しやすいメリ
ットがある。
【００１２】しかし、その反面、それゆえに当該試料雰
囲気中の水蒸気濃度自体も測定データに影響を与えてし
まう難点がある。
囲気中の水蒸気濃度自体も測定データに影響を与えてし
まう難点がある。
【００１３】そこで、この発明の吸着成分量の測定方法
においては、本測定、すなわち吸着剤試料Ｐ中の吸着成
分量（Ｈ2Ｏ）の測定に優先してバックグラウンド測
定、すなわち調整気体Ａ3によって測定チャンバー４内
の温湿度調整を適切に行って、その影響を除去するよう
に構成されている。
においては、本測定、すなわち吸着剤試料Ｐ中の吸着成
分量（Ｈ2Ｏ）の測定に優先してバックグラウンド測
定、すなわち調整気体Ａ3によって測定チャンバー４内
の温湿度調整を適切に行って、その影響を除去するよう
に構成されている。
【００１４】（３） 請求項３の発明
この発明の吸着成分量の測定装置は、核磁気共鳴を利用
したエネルギー吸収量測定装置１Ａ，１Ｂ，７，１０
と、該エネルギー吸収量測定装置１Ａ，１Ｂ，７，１０
の静磁場３中に置かれた吸着剤試料Ｐと、該吸着剤試料
Ｐに吸着されている吸着成分（Ｈ2Ｏ）が既知で核磁気
スピン量がゼロでないことを条件に、上記静磁場３の大
きさを予じめ所定の大きさに調整する磁場調整手段１
ａ，１ｂ，５とを備え、核磁気共鳴時のエネルギー吸収
量から上記吸着剤試料Ｐ中に吸着されている吸着成分
（Ｈ2Ｏ）の量を測定するようにしてなる吸着成分量の
測定装置であって、上記静磁場３内に一方側から他方側
に所定の温湿度条件Ｔ，Ｈの気体Ａ3を流すことができ
る測定チャンバー４を設ける一方、該測定チャンバー４
内の吸着剤試料Ｐに対する温湿度条件Ｔ，Ｈを外部から
任意に調節できるようにして、当該吸着剤試料Ｐ中に吸
着された吸着成分（Ｈ2Ｏ）の量を測定するようにして
いる。
したエネルギー吸収量測定装置１Ａ，１Ｂ，７，１０
と、該エネルギー吸収量測定装置１Ａ，１Ｂ，７，１０
の静磁場３中に置かれた吸着剤試料Ｐと、該吸着剤試料
Ｐに吸着されている吸着成分（Ｈ2Ｏ）が既知で核磁気
スピン量がゼロでないことを条件に、上記静磁場３の大
きさを予じめ所定の大きさに調整する磁場調整手段１
ａ，１ｂ，５とを備え、核磁気共鳴時のエネルギー吸収
量から上記吸着剤試料Ｐ中に吸着されている吸着成分
（Ｈ2Ｏ）の量を測定するようにしてなる吸着成分量の
測定装置であって、上記静磁場３内に一方側から他方側
に所定の温湿度条件Ｔ，Ｈの気体Ａ3を流すことができ
る測定チャンバー４を設ける一方、該測定チャンバー４
内の吸着剤試料Ｐに対する温湿度条件Ｔ，Ｈを外部から
任意に調節できるようにして、当該吸着剤試料Ｐ中に吸
着された吸着成分（Ｈ2Ｏ）の量を測定するようにして
いる。
【００１５】このような構成の吸着成分量の測定装置に
よると、測定チャンバー４内のオープン流路４ａを測定
領域として吸着剤試料Ｐを設置するだけで、核磁気共鳴
時のエネルギー吸収量により、当該吸着剤試料Ｐ中の吸
着成分量を、測定系の密閉度や耐振性の確保を必要とす
ることなく、高精度に、時間分解能良く測定することが
できるようになる。
よると、測定チャンバー４内のオープン流路４ａを測定
領域として吸着剤試料Ｐを設置するだけで、核磁気共鳴
時のエネルギー吸収量により、当該吸着剤試料Ｐ中の吸
着成分量を、測定系の密閉度や耐振性の確保を必要とす
ることなく、高精度に、時間分解能良く測定することが
できるようになる。
【００１６】（４） 請求項４の発明
この発明の吸着成分量の測定装置は、上記請求項３記載
の発明の構成において，測定チャンバー４の一端側に
は、同測定チャンバー４内の温湿度条件Ｔ，Ｈを外部か
ら調整設定するための温湿度条件調整装置２，２１，２
２，２３，２４が設けられている。
の発明の構成において，測定チャンバー４の一端側に
は、同測定チャンバー４内の温湿度条件Ｔ，Ｈを外部か
ら調整設定するための温湿度条件調整装置２，２１，２
２，２３，２４が設けられている。
【００１７】このような構成を採用すると、上記測定チ
ャンバー４内の測定領域を流れる例えば調整気体Ａ3に
より、その試料雰囲気（温湿度条件）を外部から任意に
調節できるようになり、密閉型のものに比べて非常に測
定しやすくなる。
ャンバー４内の測定領域を流れる例えば調整気体Ａ3に
より、その試料雰囲気（温湿度条件）を外部から任意に
調節できるようになり、密閉型のものに比べて非常に測
定しやすくなる。
【００１８】また本測定、すなわち吸着剤試料Ｐ中の吸
着成分量（Ｈ2Ｏ）の測定に優先してバックグラウンド
測定、すなわち調整気体Ａ3によって測定チャンバー４
内の温湿度調整を適切に行って、その影響を除去するこ
とも容易になる。
着成分量（Ｈ2Ｏ）の測定に優先してバックグラウンド
測定、すなわち調整気体Ａ3によって測定チャンバー４
内の温湿度調整を適切に行って、その影響を除去するこ
とも容易になる。
【００１９】
【発明の効果】以上の結果、本願発明の吸着成分量の測
定方法および測定装置によると、調整気体のオープン流
路を測定領域として試料を設置するだけで、当該試料中
の吸着成分量を高精度に、時間分解能良く測定すること
ができる。
定方法および測定装置によると、調整気体のオープン流
路を測定領域として試料を設置するだけで、当該試料中
の吸着成分量を高精度に、時間分解能良く測定すること
ができる。
【００２０】また、測定系の密閉度や耐振性の確保を必
要としないため、一段と測定作業が容易となる。
要としないため、一段と測定作業が容易となる。
【００２１】
【発明の実施の形態】図１〜図４は、本願発明の核磁気
共鳴を利用した吸着成分量の測定方法および同測定方法
を実施する吸着成分量測定装置の構成を示している。
共鳴を利用した吸着成分量の測定方法および同測定方法
を実施する吸着成分量測定装置の構成を示している。
【００２２】（測定装置の構成）先ず図１および図２
は、同吸着成分量測定装置の構成を示している。
は、同吸着成分量測定装置の構成を示している。
【００２３】図１において、符号１Ａ，１Ｂは相互に対
向して設けられ、その対向部間に所定の大きさの静磁場
３を形成する電磁石（Ｎ極，Ｓ極）であり、該電磁石１
Ａ，１Ｂの励磁コイル１ａ，１ｂには電源モジュレータ
５から所望の大きさの励磁電流が印加されるようになっ
ている。そして、該電磁石１Ａ，１Ｂは、同励磁コイル
１ａ，１ｂに印加された励磁電流の大きさに応じた大き
さの静磁場３を形成する。したがって、励磁コイル１
ａ，１ｂおよび電源モジュレータ５は、上記静磁場３の
磁場の大きさを調整する磁場調整手段として機能する。
向して設けられ、その対向部間に所定の大きさの静磁場
３を形成する電磁石（Ｎ極，Ｓ極）であり、該電磁石１
Ａ，１Ｂの励磁コイル１ａ，１ｂには電源モジュレータ
５から所望の大きさの励磁電流が印加されるようになっ
ている。そして、該電磁石１Ａ，１Ｂは、同励磁コイル
１ａ，１ｂに印加された励磁電流の大きさに応じた大き
さの静磁場３を形成する。したがって、励磁コイル１
ａ，１ｂおよび電源モジュレータ５は、上記静磁場３の
磁場の大きさを調整する磁場調整手段として機能する。
【００２４】上記静磁場３部分には、測定チャンバーと
して所定の内径の例えば透磁性のあるガラス管等よりな
る測定管４が配設され、その測定領域である内部通路４
ａには所定の温度Ｔおよび所定の湿度Ｈの調整気体Ａ3
が所定の速度で矢印のように一方側から他方側に流され
るようになっている。他方、その外周には、磁場変調用
の高周波コイル６が巻成配置され、高周波発信器７から
所定高周波数の高周波発信出力が供給されて、所望の共
鳴周波数への変調がなされるようになっている。
して所定の内径の例えば透磁性のあるガラス管等よりな
る測定管４が配設され、その測定領域である内部通路４
ａには所定の温度Ｔおよび所定の湿度Ｈの調整気体Ａ3
が所定の速度で矢印のように一方側から他方側に流され
るようになっている。他方、その外周には、磁場変調用
の高周波コイル６が巻成配置され、高周波発信器７から
所定高周波数の高周波発信出力が供給されて、所望の共
鳴周波数への変調がなされるようになっている。
【００２５】この高周波発信器７は、高周波電源トラン
ス８を介してＡＣ電源９に接続されている一方、エネル
ギー吸収量測定手段１０により、その発信出力信号Ｖ0
の変化（低下）が吸着剤よりなる試料Ｐ中の吸着成分
（Ｈ2Ｏ）の量に応じたエネルギー吸収量として検出測
定されるようになっており、その測定量は所定の測定値
メモリ１１の所定のアドレス部分にメモリされるように
なっている。
ス８を介してＡＣ電源９に接続されている一方、エネル
ギー吸収量測定手段１０により、その発信出力信号Ｖ0
の変化（低下）が吸着剤よりなる試料Ｐ中の吸着成分
（Ｈ2Ｏ）の量に応じたエネルギー吸収量として検出測
定されるようになっており、その測定量は所定の測定値
メモリ１１の所定のアドレス部分にメモリされるように
なっている。
【００２６】そして、該測定装置では、先ず上記電源モ
ジュレータ５および電磁石１Ａ，１Ｂにより、上記静磁
場３部分に所定の大きさの静磁界Ｈ0（例えばＨ0＝５０
００ガウス＝０．５テスラ）をかける。さらに、上記測
定管４の外周に磁場変調用の高周波コイル６を設け、上
記静磁場３の上記磁界の大きさＨ0まわりに±Ｈａだけ
変調するようにしている（図４参照）。今、例えば上記
静磁場３の大きさＨ0を５０００ガウス（０．５テス
ラ）とすると、水素原子核の核磁気共鳴周波数は２１．
４３ＭＨｚであるので、上記高周波発信器７の発信周波
数は、この共鳴周波数値２１．４３ＭＨｚに固定してお
く。ただし、試料の発熱を極力抑えて熱の影響を避ける
ために、上記高周波発信器７からの高周波は測定する瞬
間だけ発信させるようにする。なお、受信用のアンテナ
は上記静磁場３と同高周波発信器７の発信磁場の両方に
垂直になるように、別途配置することも可能であるが、
この実施の形態の構成では簡略化のために省略し、上記
高周波発信器７の発信出力Ｖ 0の変化を観測するように
している。
ジュレータ５および電磁石１Ａ，１Ｂにより、上記静磁
場３部分に所定の大きさの静磁界Ｈ0（例えばＨ0＝５０
００ガウス＝０．５テスラ）をかける。さらに、上記測
定管４の外周に磁場変調用の高周波コイル６を設け、上
記静磁場３の上記磁界の大きさＨ0まわりに±Ｈａだけ
変調するようにしている（図４参照）。今、例えば上記
静磁場３の大きさＨ0を５０００ガウス（０．５テス
ラ）とすると、水素原子核の核磁気共鳴周波数は２１．
４３ＭＨｚであるので、上記高周波発信器７の発信周波
数は、この共鳴周波数値２１．４３ＭＨｚに固定してお
く。ただし、試料の発熱を極力抑えて熱の影響を避ける
ために、上記高周波発信器７からの高周波は測定する瞬
間だけ発信させるようにする。なお、受信用のアンテナ
は上記静磁場３と同高周波発信器７の発信磁場の両方に
垂直になるように、別途配置することも可能であるが、
この実施の形態の構成では簡略化のために省略し、上記
高周波発信器７の発信出力Ｖ 0の変化を観測するように
している。
【００２７】このようにした時、今例えば図４のような
発信出力Ｖ0を得ることができたとすると、同出力Ｖ0の
斜線部分の面積Ｓが上記静磁場３中の水素原子の量に比
例することになり、吸着剤試料Ｐ中の水分（Ｈ2Ｏ）の
吸着量を知ることができることになる。
発信出力Ｖ0を得ることができたとすると、同出力Ｖ0の
斜線部分の面積Ｓが上記静磁場３中の水素原子の量に比
例することになり、吸着剤試料Ｐ中の水分（Ｈ2Ｏ）の
吸着量を知ることができることになる。
【００２８】特に、以上のような構成の場合、試料Ｐが
雰囲気ガスの流れにより、振動していても、核磁気共鳴
は影響されないので、従来のもののような耐振性の問題
を生じない。
雰囲気ガスの流れにより、振動していても、核磁気共鳴
は影響されないので、従来のもののような耐振性の問題
を生じない。
【００２９】ところで、上記測定管４中に流す調整気体
Ａ3の希望する所定温度Ｔ、所定湿度Ｈのコントロール
（調整）は、外部パソコンによって操作制御可能な、例
えば図２のような気体温湿度調整装置を使用して、次の
ようにしてなされる。
Ａ3の希望する所定温度Ｔ、所定湿度Ｈのコントロール
（調整）は、外部パソコンによって操作制御可能な、例
えば図２のような気体温湿度調整装置を使用して、次の
ようにしてなされる。
【００３０】すなわち、先ず図２のように、ガスボンベ
（成分：Ｎ2・・・８０％，Ｏ2・・・２０％）２から供
給される乾燥ガスＡ0を第１，第２の２本の空気通路
（分配管）２１，２２を使用してＡ1，Ａ2の２つに分け
る。そして、これらＡ1，Ａ2をそれぞれマスフローコン
トローラ（ＭＦＣ）２１ａ，２１ｂへ導入して外部パソ
コンにより自由に流量を調節する。この後、希望する温
度Ｔの気体を得るために、所望の温度に温度コントロー
ルされたオイル３０ａが収納されているオイルバス３０
中へ上記第１，第２の各空気通路２１，２２の下流部分
２１ｂ，２２ｂ部分を導いて同気体Ａ1，Ａ2を所定の温
度Ｔに温度調節する。
（成分：Ｎ2・・・８０％，Ｏ2・・・２０％）２から供
給される乾燥ガスＡ0を第１，第２の２本の空気通路
（分配管）２１，２２を使用してＡ1，Ａ2の２つに分け
る。そして、これらＡ1，Ａ2をそれぞれマスフローコン
トローラ（ＭＦＣ）２１ａ，２１ｂへ導入して外部パソ
コンにより自由に流量を調節する。この後、希望する温
度Ｔの気体を得るために、所望の温度に温度コントロー
ルされたオイル３０ａが収納されているオイルバス３０
中へ上記第１，第２の各空気通路２１，２２の下流部分
２１ｂ，２２ｂ部分を導いて同気体Ａ1，Ａ2を所定の温
度Ｔに温度調節する。
【００３１】この第１，第２の空気通路下流部分２１
ｂ，２２ｂは、それぞれキャピラリー構造となってい
る。さらに、これら第１，第２の２本の空気通路２１，
２２のうち、一方側第２の空気通路２２の下流側２２ｃ
を、さらに上記オイルバス３０中に置かれたフラスコ２
３に導き、該フラスコ２３内の液２４中でバブリングを
行う。今、このバブリングにより、上記希望温度Ｔの湿
度１００％の気体Ａ2を得ることができる。該気体Ａ
2は、さらに第２の空気通路２２の分割されたフラスコ
内端部２２ｄから下流側に流される。
ｂ，２２ｂは、それぞれキャピラリー構造となってい
る。さらに、これら第１，第２の２本の空気通路２１，
２２のうち、一方側第２の空気通路２２の下流側２２ｃ
を、さらに上記オイルバス３０中に置かれたフラスコ２
３に導き、該フラスコ２３内の液２４中でバブリングを
行う。今、このバブリングにより、上記希望温度Ｔの湿
度１００％の気体Ａ2を得ることができる。該気体Ａ
2は、さらに第２の空気通路２２の分割されたフラスコ
内端部２２ｄから下流側に流される。
【００３２】次に、これら２系統の気体Ａ1，Ａ2を、さ
らに下流側で混合する。このときの混合比は、上記第
１，第２の２つのマスフローコントローラ２１ａ，２１
ｂを制御する外部パソコンにより容易に行うことができ
るので、湿度Ｈをコントロールされた希望の温度Ｔの気
体を容易に得ることができる。また湿度Ｈのコントロー
ル用の外部パソコンにより、湿度Ｈ自体を連続的に変化
させ得ることは言うまでもない。なお、図２中の符号２
５は、上記フラスコ２３の開口部シール用のキャップで
ある。
らに下流側で混合する。このときの混合比は、上記第
１，第２の２つのマスフローコントローラ２１ａ，２１
ｂを制御する外部パソコンにより容易に行うことができ
るので、湿度Ｈをコントロールされた希望の温度Ｔの気
体を容易に得ることができる。また湿度Ｈのコントロー
ル用の外部パソコンにより、湿度Ｈ自体を連続的に変化
させ得ることは言うまでもない。なお、図２中の符号２
５は、上記フラスコ２３の開口部シール用のキャップで
ある。
【００３３】（吸着成分の測定方法）次に、以上のよう
な構成の吸着成分量の測定装置を使用してなされる本願
発明の実施の形態に係る吸着成分量の測定方法につい
て、図３のフロチャートおよび図４の高周波発信器の出
力特性図を参照して詳細に説明する。
な構成の吸着成分量の測定装置を使用してなされる本願
発明の実施の形態に係る吸着成分量の測定方法につい
て、図３のフロチャートおよび図４の高周波発信器の出
力特性図を参照して詳細に説明する。
【００３４】本実施の形態の吸着成分量測定装置は、上
述のように測定管４中を流れる調整気体Ａ3により、そ
の試料雰囲気（温湿度条件）を同測定管４の外部から自
由にパソコンで設定制御できるようになっていることが
特徴であり、密閉型のものに比べて非常に測定しやすい
メリットがある。
述のように測定管４中を流れる調整気体Ａ3により、そ
の試料雰囲気（温湿度条件）を同測定管４の外部から自
由にパソコンで設定制御できるようになっていることが
特徴であり、密閉型のものに比べて非常に測定しやすい
メリットがある。
【００３５】しかし、その反面、それゆえに当該試料雰
囲気中の水蒸気濃度自体も測定データに影響を与えてし
まう難点がある。
囲気中の水蒸気濃度自体も測定データに影響を与えてし
まう難点がある。
【００３６】そこで、本実施の形態における吸着成分量
の測定方法においては、本測定、すなわち試料Ｐ中の例
えば吸着水分量の測定に優先してバックグラウンド測
定、すなわち調整気体Ａ3によって測定管４内の温湿度
調整を適切に行って、その影響を除去するように構成さ
れている。
の測定方法においては、本測定、すなわち試料Ｐ中の例
えば吸着水分量の測定に優先してバックグラウンド測
定、すなわち調整気体Ａ3によって測定管４内の温湿度
調整を適切に行って、その影響を除去するように構成さ
れている。
【００３７】（１） バックグラウンド測定
すなわち、測定作業が開始されると、先ず最初に第１ス
テップとして上記図２の気体温湿度調整装置を使用し
て、所定温度Ｔ、所定湿度Ｈの調整気体Ａ3をつくる。
テップとして上記図２の気体温湿度調整装置を使用し
て、所定温度Ｔ、所定湿度Ｈの調整気体Ａ3をつくる。
【００３８】次に、第２ステップとして上記測定管４中
に試料（調湿剤）Ｐを入れずに、上記の調整気体Ａ3を
流す。この結果、測定管４中には、所定温湿度条件Ｔ，
Ｈの測定雰囲気が形成される。
に試料（調湿剤）Ｐを入れずに、上記の調整気体Ａ3を
流す。この結果、測定管４中には、所定温湿度条件Ｔ，
Ｈの測定雰囲気が形成される。
【００３９】そこで、次に第３ステップとして、同雰囲
気中の水分量に対応したエネルギー吸収量を測定する。
このエネルギー吸収量の測定は、上記高周波発信器７の
出力信号を上記エネルギー吸収量測定手段１０に入力
し、同信号の出力レベルを積分することによってなされ
る。
気中の水分量に対応したエネルギー吸収量を測定する。
このエネルギー吸収量の測定は、上記高周波発信器７の
出力信号を上記エネルギー吸収量測定手段１０に入力
し、同信号の出力レベルを積分することによってなされ
る。
【００４０】そして、次に第４ステップＳ4で、その測
定値Ｓ1（Ｔ・Ｈ）をメモリ１１にメモリする。このＳ1
（Ｔ・Ｈ）の測定は、種々の温度Ｔ、種々の湿度Ｈにつ
いて十分に測定して置くことが好ましい。
定値Ｓ1（Ｔ・Ｈ）をメモリ１１にメモリする。このＳ1
（Ｔ・Ｈ）の測定は、種々の温度Ｔ、種々の湿度Ｈにつ
いて十分に測定して置くことが好ましい。
【００４１】次に第５ステップＳ5として、十分に乾燥
させた試料Ｐ単体でのエネルギー吸収量をも同様にして
測定する。この測定値Ｓ0は、第６ステップＳ6で上記測
定値メモリ１１にメモリされる。
させた試料Ｐ単体でのエネルギー吸収量をも同様にして
測定する。この測定値Ｓ0は、第６ステップＳ6で上記測
定値メモリ１１にメモリされる。
【００４２】ここまでが、バックグラウンド測定であ
る。
る。
【００４３】（２） 本測定
次に第７ステップＳ7として、上記測定管４中に試料
（吸着剤）Ｐを入れ、上述のようにして調整された所定
温度Ｔ、所定湿度Ｈの気体Ａ3を流して曝す。
（吸着剤）Ｐを入れ、上述のようにして調整された所定
温度Ｔ、所定湿度Ｈの気体Ａ3を流して曝す。
【００４４】そして第８ステップＳ8として、同状態に
おけるエネルギー吸収量を測定する。この測定値Ｓ
2（Ｔ・Ｈ）は、次に第９ステップＳ9としてメモリ１１
にメモリされる。
おけるエネルギー吸収量を測定する。この測定値Ｓ
2（Ｔ・Ｈ）は、次に第９ステップＳ9としてメモリ１１
にメモリされる。
【００４５】以上のようにして、バックグラウンド測定
および本測定の各測定作業が終了すると、初めて第１０
ステップＳ10で、それら各測定値Ｓ1（Ｔ・Ｈ）、Ｓ0、
Ｓ2（Ｔ・Ｈ）を用い、真の吸着水分量Ｓ（Ｔ・Ｈ）を
求めるために、Ｓ（Ｔ・Ｈ）＝Ｓ2（Ｔ・Ｈ）−Ｓ1（Ｔ
・Ｈ）−Ｓ0の演算、すなわち、実際の試料（吸着剤）
Ｐの測定値Ｓ2（Ｔ・Ｈ）から調整気体Ａ3中の影響水分
量Ｓ1（Ｔ・Ｈ）、乾燥気体中の影響水分量Ｓ0を各々差
し引く。
および本測定の各測定作業が終了すると、初めて第１０
ステップＳ10で、それら各測定値Ｓ1（Ｔ・Ｈ）、Ｓ0、
Ｓ2（Ｔ・Ｈ）を用い、真の吸着水分量Ｓ（Ｔ・Ｈ）を
求めるために、Ｓ（Ｔ・Ｈ）＝Ｓ2（Ｔ・Ｈ）−Ｓ1（Ｔ
・Ｈ）−Ｓ0の演算、すなわち、実際の試料（吸着剤）
Ｐの測定値Ｓ2（Ｔ・Ｈ）から調整気体Ａ3中の影響水分
量Ｓ1（Ｔ・Ｈ）、乾燥気体中の影響水分量Ｓ0を各々差
し引く。
【００４６】この結果、試料雰囲気中の温湿度条件や試
料単体の本来的な温湿度の影響のない、より正確な吸着
水分量Ｓ（Ｔ・Ｈ）が求められることになる。
料単体の本来的な温湿度の影響のない、より正確な吸着
水分量Ｓ（Ｔ・Ｈ）が求められることになる。
【００４７】その後、さらに第１１ステップＳ11で、全
ての測定作業の終了を判定し、第１２ステップＳ12で測
定装置各部のリセットを行った上で測定を終える。
ての測定作業の終了を判定し、第１２ステップＳ12で測
定装置各部のリセットを行った上で測定を終える。
【図１】図１は、本願発明の実施の形態に係る核磁気共
鳴を利用した吸着成分量測定装置の構成を示すシステム
ブロック図である。
鳴を利用した吸着成分量測定装置の構成を示すシステム
ブロック図である。
【図２】同装置の調整気体の温湿度条件調整装置部分の
構成を示すシステム系統図である。
構成を示すシステム系統図である。
【図３】同装置を使用した吸着成分量測定方法を示すフ
ロチャートである。
ロチャートである。
【図４】同吸着成分量測定方法および測定装置による測
定特性を示す説明図である。
定特性を示す説明図である。
１Ａ，１Ｂは電磁石、２はガスボンベ、３は静磁場、４
は測定管、４ａは測定管内通路（測定領域）、５は電源
モジュレータ、７は高周波発信器、１０はエネルギー吸
収量測定手段、１１は測定値メモリである。
は測定管、４ａは測定管内通路（測定領域）、５は電源
モジュレータ、７は高周波発信器、１０はエネルギー吸
収量測定手段、１１は測定値メモリである。
Claims (4)
- 【請求項１】 所定の吸着剤試料（Ｐ）を核磁気共鳴を
利用したエネルギー吸収量測定装置（１Ａ，１Ｂ，７，
１０）の静磁場（３）中に置き、同吸着剤試料（Ｐ）に
吸着されている吸着成分（Ｈ2Ｏ）が既知で核磁気スピ
ン量がゼロでないことを条件に、上記静磁場（３）の大
きさを磁場調整手段（１ａ，１ｂ，５）を用いて予じめ
所定の大きさに調整しておき、核磁気共鳴時のエネルギ
ー吸収量から上記吸着剤試料（Ｐ）中に吸着されている
吸着成分（Ｈ2Ｏ）の量を測定するようにしてなる吸着
成分量の測定方法であって、上記静磁場（３）内に、一
方側から他方側に所定の温湿度条件（Ｔ，Ｈ）の気体
（Ａ3）を流すことができる測定チャンバー（４）を設
ける一方、該測定チャンバー（４）内の吸着剤試料
（Ｐ）に対する温湿度条件（Ｔ，Ｈ）を外部から任意に
調節できるようにして、当該吸着剤試料（Ｐ）中に吸着
された吸着成分（Ｈ2Ｏ）の量を測定するようにしたこ
とを特徴とする吸着成分量の測定方法。 - 【請求項２】 測定チャンバー（４）内の吸着剤試料
（Ｐ）雰囲気中の温湿度条件（Ｔ，Ｈ）に対応したエネ
ルギー吸収量Ｓ1（Ｔ，Ｈ）および乾燥した当該吸着剤
試料（Ｐ）単体のエネルギー吸収量Ｓ0をそれぞれ予じ
めバックグラウンドデータとして測定して置き、それら
を吸着剤試料（Ｐ）の測定されたエネルギー吸収量Ｓ2
（Ｔ，Ｈ）から減算するこにより、最終的に吸着成分
（Ｈ2Ｏ）の量を測定するようにしたことを特徴とする
請求項１記載の吸着成分量の測定方法。 - 【請求項３】 核磁気共鳴を利用したエネルギー吸収量
測定装置（１Ａ，１Ｂ，７，１０）と、該エネルギー吸
収量測定装置（１Ａ，１Ｂ，７，１０）の静磁場（３）
中に置かれた吸着剤試料（Ｐ）と、該吸着剤試料（Ｐ）
に吸着されている吸着成分（Ｈ2Ｏ）が既知で核磁気ス
ピン量がゼロでないことを条件に、上記静磁場（３）の
大きさを予じめ所定の大きさに調整する磁場調整調手段
（１ａ，１ｂ，５）とを備え、核磁気共鳴時のエネルギ
ー吸収量から上記吸着剤試料（Ｐ）中に吸着されている
吸着成分（Ｈ2Ｏ）の量を測定するようにしてなる吸着
成分量の測定装置であって、上記静磁場（３）内に一方
側から他方側に所定の温湿度条件（Ｔ，Ｈ）の気体（Ａ
3）を流すことができる測定チャンバー（４）を設ける
一方、該測定チャンバー（４）内の吸着剤試料（Ｐ）に
対する温湿度条件（Ｔ，Ｈ）を外部から任意に調節でき
るようにして、当該吸着剤試料（Ｐ）中に吸着された吸
着成分（Ｈ2Ｏ）の量を測定するようにしたことを特徴
とする吸着成分量の測定装置。 - 【請求項４】 測定チャンバー（４）の一端側には、同
測定チャンバー（４）内の温湿度条件（Ｔ，Ｈ）を外部
から調整設定するための温湿度条件調整装置（２，２
１，２２，２３，２４）が設けられていることを特徴と
する請求項３記載の吸着成分量測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001186356A JP2003004678A (ja) | 2001-06-20 | 2001-06-20 | 吸着成分量の測定方法および測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001186356A JP2003004678A (ja) | 2001-06-20 | 2001-06-20 | 吸着成分量の測定方法および測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003004678A true JP2003004678A (ja) | 2003-01-08 |
Family
ID=19025812
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001186356A Pending JP2003004678A (ja) | 2001-06-20 | 2001-06-20 | 吸着成分量の測定方法および測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003004678A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014202664A (ja) * | 2013-04-08 | 2014-10-27 | コニカミノルタ株式会社 | ＲＩｆＳ（反射干渉分光法）測定装置 |
| CN104237283A (zh) * | 2014-09-26 | 2014-12-24 | 清华大学 | 检测固体样本对含氢原子的气体的吸附量的方法及系统 |
| CN104713894A (zh) * | 2015-02-16 | 2015-06-17 | 中国地质大学（北京） | 核磁高压等温吸附装置 |
| RU2566651C2 (ru) * | 2010-08-31 | 2015-10-27 | Валмет Отомейшн Ой | Способ и установка адаптивного изменения интервала между импульсами при измерении содержания воды на основе ядерного магнитного резонанса (ямр) |
| RU2573710C2 (ru) * | 2010-08-31 | 2016-01-27 | Валмет Отомейшн Ой | Устройство ядерного магнитного резонанса низкого поля для измерения содержания воды в твердых веществах и суспензиях |
-
2001
- 2001-06-20 JP JP2001186356A patent/JP2003004678A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2566651C2 (ru) * | 2010-08-31 | 2015-10-27 | Валмет Отомейшн Ой | Способ и установка адаптивного изменения интервала между импульсами при измерении содержания воды на основе ядерного магнитного резонанса (ямр) |
| RU2573710C2 (ru) * | 2010-08-31 | 2016-01-27 | Валмет Отомейшн Ой | Устройство ядерного магнитного резонанса низкого поля для измерения содержания воды в твердых веществах и суспензиях |
| JP2014202664A (ja) * | 2013-04-08 | 2014-10-27 | コニカミノルタ株式会社 | ＲＩｆＳ（反射干渉分光法）測定装置 |
| CN104237283A (zh) * | 2014-09-26 | 2014-12-24 | 清华大学 | 检测固体样本对含氢原子的气体的吸附量的方法及系统 |
| CN104237283B (zh) * | 2014-09-26 | 2017-01-18 | 清华大学 | 检测固体样本对含氢原子的气体的吸附量的方法及系统 |
| CN104713894A (zh) * | 2015-02-16 | 2015-06-17 | 中国地质大学（北京） | 核磁高压等温吸附装置 |
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