JP2011149954A - 入力ガス流中の不純物の濃度レベルを測定する装置およびその方法、入力ガス流中の酸素の濃度レベルを測定する装置およびその方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】入力ガス流12内の不純物を、出力ガス流30内の検出可能な種類に変換する触媒を用い、その後、検知器26によりその検出可能な種類の濃度が測定される。これにより、ガス流内の不純物の分析に、高レベルな感度を達成する。
【選択図】図1
Description
1. 入力ガス流内の不純物の濃度レベルを測定する装置であって、実質的に全ての不純物を、出力ガス流内の検出可能な種類へ変換するよう選択されている、触媒を含む触媒コンバータと、触媒コンバータへ結合され、出力ガス流中の検出可能な種類の濃度レベルを測定するよう適合された検知器とを含む装置。
2. 不純物が酸素である、1に記載の装置。
3. 不純物がオゾンである、1に記載の装置。
4. 水素と触媒とが接触するよう適合され、さらに、触媒コンバータへ結合された水素源をさらに含む、1に記載の装置。
5. 水素源が水素発生器を含む、4に記載の装置。
6. 水素源が触媒上に事前吸着された水素を含む、4に記載の装置。
7. 触媒がニッケルを含む、1に記載の装置。
8. ニッケルが、ニッケルウールおよびニッケルガーゼの少なくとも1つを含む、7に記載の装置。
9. 触媒コンバータが触媒を収容するチャンバを含み、そのチャンバが、本質的に不活性材料から成る内部表面を有する、1に記載の装置。
10. 不活性材料が銅を含む、9に記載の装置。
11. 検知器が、電磁放射の吸収を測定するよう適合されている、1に記載の装置。
12. 電磁放射が赤外線を含む、11に記載の装置。
13. 検知器が、フーリエ変換赤外分光計を含む、11に記載の装置。
14. 検知器が、空洞リング‐ダウン分光計を含む、1に記載の装置。
15. 検知器が、蛍光分光計を含む、1に記載の装置。
16. 検知器が、電気化学セルを含む、1に記載の装置。
17. 入力ガス流内の酸素の濃度レベルを測定する装置であって、触媒を収容するチャンバを含む触媒コンバータであって、本質的に不活性な材料から成る内部表面を有し、触媒は、実質的に全ての酸素を出力ガス流内の水に変換するよう選択されているチャンバと、触媒コンバータへ結合され、水素と触媒との接触を提供するよう適合された水素源と、触媒コンバータと結合されて、出力ガス流内の水の濃度のレベルを測定するように適合させられる検知器とを含む装置。
18. 触媒がニッケルを含み、不活性材料が銅を含み、さらに、検知器が空洞リング‐ダウン分光計を含む、17に記載の装置。
19. 触媒を含む触媒コンバータを用いて、入力ガス流内の不純物の濃度レベルを決定する方法であって、入力ガス流を触媒コンバータへ入力するステップと、出力ガス流内の不純物を検出可能な種類に変換するステップと、出力ガス流内の検出可能な種類の存在を検出するステップとを含む方法。
20. 入力ガス流における、検出可能な種類のバックグラウンドレベルの存在を検出するステップを、入力ステップの前に、あるいは入力ステップと実質的に同時の何れかにさらに含む、19に記載の方法。
21. 検出ステップが、検出可能な種類の濃度レベルを測定するステップをさらに含む、19に記載の方法。
22. 不純物が酸素である、19に記載の方法。
23. 不純物がオゾンである、19に記載の方法。
24 水素源を提供するステップと、水素と触媒との接触を提供するよう水素源を構成するステップとをさらに含む、19に記載の方法。
25. 水素源を提供するステップが、水素発生器を提供することを含む、24に記載の方法。
26. 水素源を提供するステップが、触媒上へ水素を事前吸着することを含む、24に記載の方法。
27. 触媒がニッケルを含む、19に記載の方法。
28. ニッケルが、ニッケルウールおよびニッケルガーゼの少なくとも1つを含む、27に記載の方法。
29. 触媒コンバータが、本質的に不活性材料から成る内部表面を有するチャンバ、そのチャンバに収容された触媒を含む、19に記載の方法。
30. 不活性材料が銅を含む、29に記載の方法。
31. 検出ステップが、電磁放射の吸収を測定するステップをさらに含む、19に記載の方法。
32. 検出ステップが、赤外線の吸収を測定するステップをさらに含む、19に記載の方法。
33. 検知器が、フーリエ変換赤外分光計を含む、19に記載の方法。
34. 上記検出ステップが、検出可能な種類を検出するよう、空洞リング‐ダウン分光計を適合させるステップと、検出可能な種類の濃度レベルを測定するステップとをさらに含む、19に記載の方法。
35. 上記検出ステップが、検出可能な種類を検出するよう、電気化学セルを適合させるステップと、検出可能な種類の濃度レベルを測定するステップとをさらに含む、19に記載の方法。
36. 触媒を収容したチャンバを含み、そのチャンバが本質的に不活性材料からなる内部表面を有している触媒コンバータを用いるために、入力ガス流内の酸素濃度を測定する方法であって、入力ガス流を触媒コンバータへ入力するステップと、水素を触媒コンバータに入力するステップと、実質的に全ての酸素を出力ガス流内の水に変換するステップと、出力ガス流内の水の濃度レベルを測定するステップとを含む方法。
37. 触媒がニッケルを含み、不活性材料が銅を含み、および決定ステップが、電磁放射の吸収を測定するよう、空洞リング‐ダウン分光計を適合させるステップを含む、36に記載の方法。
38. 入力ガス流内の不純物濃度を測定する装置であって、実質的に全ての不純物を、出力ガス流内の検出可能な種類へ変換する触媒を含む触媒コンバータと、触媒コンバータに入力ガス流を入力する入力手段と、出力ガス流内の検出可能な種類の存在を検出する検出手段とを含む装置。
39. 検出手段が、検出可能な種類の濃度レベルを測定する手段をさらに含む、38に記載の装置。
40. 不純物が酸素である、38に記載の装置。
41. 不純物がオゾンである、38に記載の装置。
42. 水素と触媒との接触を提供する手段をさらに含む、38に記載の装置。
43. 接触を提供する手段が、水素発生器を含む、42に記載の装置。
44. 接触を提供する手段が、触媒上に事前吸着された水素を含む、42に記載の装置。
45. 触媒がニッケルを含む、38に記載の装置。
46. ニッケルが、ニッケルウールおよびニッケルガーゼの少なくとも1つを含む、45に記載の装置。
47. 触媒コンバータが、配送前の損失がなく、実質的に不純物の全てを触媒に配送する手段を含む、38に記載の装置。
48. 配送手段が、本質的に不活性材料から成る内部表面を有するチャンバを含み、触媒がチャンバ内に収容されている、47に記載の装置。
49. 不活性材料が銅を含む、47に記載の装置。
50. 検出手段が、電磁放射の吸収を測定する手段を含む、38に記載の装置。
51. 検出手段が赤外線の吸収を測定する手段を含む、38に記載の装置。
52. 測定手段が空洞リング‐ダウン分光計を含む、51に記載の装置。
53. 測定手段が電気化学セルを含む、51に記載の装置。
54. 測定手段がフーリエ変換赤外分光計を含む、38に記載の装置。
Claims (33)
- 入力ガス流内の酸素とオゾンのうちの少なくとも一方の濃度レベルを測定する装置であって、
実質的に全ての酸素又はオゾンを、出力ガス流内の水に変換することができる触媒を含む触媒コンバータと、
触媒コンバータに結合され、出力ガス流中の水の濃度レベルを測定するよう構成された検知器とを含み、
上記検知器が空洞リング‐ダウン分光計を含んでいて、該空洞リング‐ダウン分光計が、水素と反応した後に分析される入力ガス流内の酸素又はオゾンの濃度を200ppt〜2.5ppmの範囲で測定するように構成されている装置。 - 上記触媒が酸素を水に変換することができる、請求項1に記載の装置。
- 上記触媒がオゾンを水に変換することができる、請求項1に記載の装置。
- 入力ガス流内の酸素とオゾンのうちの少なくとも一方を含む不純物の濃度レベルを測定する装置であって、
実質的に全ての不純物を、出力ガス流内の検出可能な種類へ変換するよう選択されている触媒を含む触媒コンバータと、
触媒コンバータに結合され、出力ガス流中の検出可能な種類の濃度レベルを測定するよう構成された、空洞リング‐ダウン分光計を含む検知器と、
触媒コンバータに結合され、水素と触媒とが接触するよう構成された水素源とを含んでいて、
上記空洞リング‐ダウン分光計が、水素と反応した後に分析される入力ガス流内の酸素又はオゾンの濃度を200ppt〜2.5ppmの範囲で測定するように構成されている装置。 - 水素源が水素発生器を含む、請求項4に記載の装置。
- 水素源が触媒上に事前吸着された水素を含む、請求項4に記載の装置。
- 触媒がニッケルを含む、請求項1に記載の装置。
- ニッケルが、ニッケルウールおよびニッケルガーゼの少なくとも1つを含む、請求項7に記載の装置。
- 触媒コンバータが触媒を収容するチャンバを含み、そのチャンバが、本質的に不活性材料から成る内部表面を有する、請求項1に記載の装置。
- 不活性材料が銅を含む、請求項9に記載の装置。
- 触媒を含む触媒コンバータを用いて、入力ガス流内の酸素とオゾンのうちの少なくとも一方の濃度レベルを決定する方法であって、
入力ガス流を触媒コンバータへ入力する入力過程と、
触媒コンバータ内の酸素又はオゾンを出力ガス流中の水に変換する変換過程と、
空洞リング‐ダウン分光計により、出力ガス流内の水の存在を検出する検出過程とを含んでいて、
上記空洞リング‐ダウン分光計が、水素と反応した後に分析される入力ガス流内の酸素又はオゾンの濃度を200ppt〜2.5ppmの範囲で測定するように構成されている方法。 - 入力ガス流における水のバックグラウンドレベルの存在を検出する過程を、入力過程の前に、あるいは入力過程と実質的に同時の何れかにさらに含む、請求項11に記載の方法。
- 検出過程が、水の濃度レベルを測定する過程をさらに含む、請求項11に記載の方法。
- 変換過程では酸素を水に変換する、請求項11に記載の方法。
- 変換過程ではオゾンを水に変換する、請求項11に記載の方法。
- 触媒を含む触媒コンバータを用いて、入力ガス流内の酸素とオゾンのうちの少なくとも一方を含む不純物の濃度レベルを決定する方法であって、
入力ガス流を触媒コンバータへ入力する入力過程と、
不純物を出力ガス流内の検出可能な種類に変換する変換過程と、
空洞リング‐ダウン分光計により、出力ガス流内の検出可能な種類の存在を検出する検出過程と、
水素源を提供する過程と、
水素源を触媒コンバータに接続して、水素と触媒とを接触させる過程とを含んでいて、
上記空洞リング‐ダウン分光計が、水素と反応した後に分析される入力ガス流内の酸素又はオゾンの濃度を200ppt〜2.5ppmの範囲で測定するように構成されている方法。 - 水素源を提供する過程が、水素発生器を提供することを含む、請求項16に記載の方法。
- 水素源を提供する過程が、触媒上へ水素を事前吸着することを含む、請求16に記載の方法。
- 触媒がニッケルを含む、請求項11に記載の方法。
- ニッケルが、ニッケルウールおよびニッケルガーゼの少なくとも1つを含む、請求項19に記載の方法。
- 触媒コンバータが、本質的に不活性材料から成る内部表面を有するチャンバを含み、触媒がそのチャンバに収容されている、請求項11に記載の方法。
- 不活性材料が銅を含む、請求項21に記載の方法。
- 入力ガス流内の酸素とオゾンのうちの少なくとも一方の濃度レベルを測定する装置であって、
実質的に全ての酸素又はオゾンを、出力ガス流内の水に変換することができる触媒を含む触媒コンバータと、
触媒コンバータに入力ガス流を入力する入力手段と、
空洞リング‐ダウン分光計を含み、出力ガス流内の水の存在を検出する検出手段とを含んでいて、
上記空洞リング‐ダウン分光計が、水素と反応した後に分析される入力ガス流内の酸素又はオゾンの濃度を200ppt〜2.5ppmの範囲で測定するように構成されている装置。 - 上記触媒が酸素を水に変換することができる、請求項23に記載の装置。
- 上記触媒がオゾンを水に変換することができる、請求項23に記載の装置。
- 触媒コンバータに結合され、水素と触媒とを接触させる手段をさらに含む、請求項23に記載の装置。
- 入力ガス流内の酸素とオゾンのうちの少なくとも一方を含む不純物の濃度を測定する装置であって、
実質的に全ての不純物を、出力ガス流内の検出可能な種類に変換する触媒を含む触媒コンバータと、
触媒コンバータに入力ガス流を入力する入力手段と、
空洞リング‐ダウン分光計を含み、出力ガス流内の検出可能な種類の存在を検出する検出手段と、
触媒コンバータに結合され、水素と触媒とを接触させる水素発生器を含んでいて、
上記空洞リング‐ダウン分光計が、水素と反応した後に分析される入力ガス流内の酸素又はオゾンの濃度を200ppt〜2.5ppmの範囲で測定するように構成されている装置。 - 入力ガス流内の酸素とオゾンのうちの少なくとも一方を含む不純物の濃度を測定する装置であって、
実質的に全ての不純物を、出力ガス流内の検出可能な種類に変換する触媒を含む触媒コンバータと、
触媒コンバータに入力ガス流を入力する入力手段と、
空洞リング‐ダウン分光計を含み、出力ガス流内の検出可能な種類の存在を検出する検出手段と、
触媒コンバータに結合され、水素と触媒とを接触させる水素発生器とを含み、
上記触媒が、触媒上に事前吸着された水素を含み、
上記空洞リング‐ダウン分光計が、水素と反応した後に分析される入力ガス流内の酸素又はオゾンの濃度を200ppt〜2.5ppmの範囲で測定するように構成されている
装置。 - 触媒がニッケルを含む、請求項23に記載の装置。
- ニッケルが、ニッケルウールおよびニッケルガーゼの少なくとも1つを含む、請求項29に記載の装置。
- 触媒コンバータが、配送前の損失がなく、実質的に酸素又はオゾンの全てを触媒に配送する配送手段を含む、請求項23に記載の装置。
- 配送手段が、本質的に不活性材料から成る内部表面を有するチャンバを含み、触媒がチャンバ内に収容されている、請求項31に記載の装置。
- 不活性材料が銅を含む、請求項31に記載の装置。
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