JP3014652B2 - Isotope gas spectrometry - Google Patents

Isotope gas spectrometry

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JP3014652B2
JP3014652B2 JP484597A JP484597A JP3014652B2 JP 3014652 B2 JP3014652 B2 JP 3014652B2 JP 484597 A JP484597 A JP 484597A JP 484597 A JP484597 A JP 484597A JP 3014652 B2 JP3014652 B2 JP 3014652B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】同位体の入った薬物を生体に
投与した後、同位体の濃度変化、又は濃度比の変化を測
定することにより、生体の代謝機能を測定することがで
きるので、同位体の分析は、医療の分野での病気の診断
に利用されている。また、医療の分野以外でも、同位体
の分析は、光合成の研究、植物の代謝作用の研究に利用
され、地球化学分野では生態系のトレースに利用されて
いる。
BACKGROUND OF THE INVENTION The metabolic function of a living body can be measured by administering a drug containing an isotope to a living body and then measuring the change in the isotope concentration or the change in the concentration ratio. Body analysis has been used to diagnose diseases in the medical field. In addition to the fields of medicine, isotope analysis is used for studies of photosynthesis and metabolism of plants, and is used for tracing ecosystems in the field of geochemistry.

【0002】本発明は、同位体の光吸収特性の相違に着
目して、同位体ガスの濃度を測定する同位体ガス分光測
定方法に関するものである。
[0002] The present invention relates to an isotope gas spectrometry method for measuring the concentration of an isotope gas by focusing on the difference in the light absorption characteristics of the isotopes.

【0003】[0003]

【従来の技術】一般に、胃潰瘍、胃炎の原因として、ス
トレスの他に、ヘリコバクタピロリー(HP)と言われ
ているバクテリアが存在することが知られている。患者
の胃の中にHPが存在すれば、抗生物質の投与等による
除菌治療を行う必要がある。したがって、患者にHPが
存在するか否かを確認することが重要である。HPは、
強いウレアーゼ活性を持っていて、尿素を二酸化炭素と
アンモニアに分解する。
2. Description of the Related Art In general, it is known that bacteria other than stress include bacteria called Helicobacter pylori (HP) as a cause of gastric ulcer and gastritis. If HP is present in the patient's stomach, it is necessary to perform eradication treatment by administration of antibiotics or the like. Therefore, it is important to determine whether HP is present in the patient. HP is
It has strong urease activity and breaks down urea into carbon dioxide and ammonia.

【0004】一方、炭素には、質量数が12のものの
他、質量数が13や14の同位体が存在するが、これら
の中で質量数が13の同位体13Cは、放射性がなく、安
定して存在するため取扱いが容易である。そこで、同位
13Cでマーキングした尿素を生体に投与した後、最終
代謝産物である患者の呼気中の13CO2 の濃度、具体的
には13CO2 12CO2 との濃度比を測定することがで
きれば、HPの存在を確認することができる。
[0004] On the other hand, carbon has a mass number of 12 and isotopes having a mass number of 13 and 14 in addition to a carbon atom having a mass number of 12. Among these, the isotope 13 C having a mass number of 13 has no radioactivity, Handling is easy because it exists stably. Therefore, after administering urea marked with the isotope 13 C to the living body, the concentration of 13 CO 2 in the patient's breath, which is the final metabolite, specifically, the concentration ratio of 13 CO 2 to 12 CO 2 is measured. If it can, the existence of the HP can be confirmed.

【0005】ところが、13CO2 12CO2 との濃度比
は、自然界では1:100と大きく、このため患者の呼
気中の濃度比を精度よく測定することは難しい。従来、
13CO2 12CO2 との濃度比を求める方法として、赤
外分光を用いる方法が知られている(特公昭61−42
219号、特公昭61−42220号公報参照)。
However, the concentration ratio of 13 CO 2 to 12 CO 2 is as large as 1: 100 in nature, and it is difficult to accurately measure the concentration ratio in a patient's breath. Conventionally,
As a method for determining the concentration ratio between 13 CO 2 and 12 CO 2 , a method using infrared spectroscopy is known (Japanese Patent Publication No. Sho 61-42).
No. 219, JP-B-61-42220).

【0006】特公昭61−42220号記載の方法は、
長短2本のセルを用意し、一方のセルでの13CO2 の吸
収と、一方のセルでの12CO2 の吸収とが等しくなるよ
うなセルの長さにし、2本のセルを透過した光を両方の
セルに導いて、それぞれ最大感度を実現する波長での光
強度を測定する方法である。この方法によれば、自然界
の濃度比での光吸収比を1にすることができ、これから
濃度比がずれると、ずれた分だけ光吸収比がずれるの
で、光吸収比の変化を知って濃度比の変化を知ることが
できる。
[0006] The method described in JP-B-61-42220 is
Two long and short cells were prepared, and the length of the cell was set so that the absorption of 13 CO 2 in one cell was equal to the absorption of 12 CO 2 in one cell, and the cells were transmitted through the two cells. In this method, light is guided to both cells, and the light intensity at a wavelength that achieves the maximum sensitivity is measured. According to this method, the light absorption ratio at the concentration ratio in the natural world can be set to 1. If the concentration ratio deviates from this, the light absorption ratio deviates by the amount of the deviation. You can see the change in the ratio.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】赤外分光測定において
は、投与前の呼気について、12CO2 の吸光度を測定し
て、12CO2 用の検量線を使って12CO2 濃度を算出
し、13CO2 の吸光度を測定して、13CO2 用の検量線
を使って13CO2 濃度を算出する。投与後の呼気につい
ても同様の測定をしている。
In THE INVENTION It is an object of the infrared spectrometry, the breath before administration, 12 by measuring the absorbance of CO 2, to calculate the 12 CO 2 concentration using the calibration curve for 12 CO 2, 13 by measuring the absorbance of CO 2, to calculate the 13 CO 2 concentration using the calibration curve for 13 CO 2. The same measurement is performed for the expired air after administration.

【0008】このとき、CO2 濃度が2種類の呼気につ
いてほぼ同じならば、12CO2 の検量線や13CO2 の検
量線を使う範囲を狭くすることができる。したがって、
検量線を使う範囲を限定することによって、測定精度を
上げることができる。CO2 濃度を等しくするために
は、いずれかの呼気を希釈しなければならないが、希釈
するガス(以下「希釈ガス」という)として、通常、窒
素ガスのような赤外領域に吸収を持たないガスを使用す
ることが考えられる(本願の先願である特開平8−58
052号の発明の実施の形態では、希釈ガスとして窒素
ガスを使用している)。
At this time, if the CO 2 concentration is substantially the same for the two types of exhalation, the range in which the calibration curve of 12 CO 2 or the calibration curve of 13 CO 2 is used can be narrowed. Therefore,
The measurement accuracy can be improved by limiting the range in which the calibration curve is used. In order to make the CO 2 concentration equal, either exhaled breath must be diluted, but the gas to be diluted (hereinafter referred to as “diluent gas”) usually does not have absorption in the infrared region such as nitrogen gas. It is conceivable to use a gas (Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-58, a prior application of the present application).
In the embodiment of the invention of No. 052, nitrogen gas is used as a diluent gas).

【0009】しかし、この希釈方法では、希釈された呼
気には希釈ガスが混じっているので、希釈されないほう
の呼気との構成ガスの成分比率が異なったものになる。
この結果、前記成分比率の相違が呼気中の13CO2 濃度
や、13CO2 12CO 2 との濃度比の測定に影響を及ぼ
すことになり、測定値に誤差の入る要因となる。
However, in this dilution method, the diluted call
Since diluent gas is mixed in air,
The composition ratio of the constituent gas with the exhaled air is different.
As a result, the difference between the component ratios13COTwoconcentration
And13COTwoWhen12CO TwoAffect the measurement of concentration ratio with
This causes an error in the measured value.

【0010】そこで、本発明は、複数の成分ガスを含む
被測定ガスをセルに導き、分光測定をする場合に、呼気
の成分ガスの構成を変えないように希釈することによっ
て、成分ガスの濃度を精密に測定することができる同位
体ガス分光測定方法を実現することを目的とする。
Accordingly, the present invention provides a method of introducing a gas to be measured containing a plurality of component gases into a cell, and diluting the components of the expired gas so as not to change the composition of the component gases when performing spectroscopic measurement. It is an object of the present invention to realize an isotope gas spectrometry method capable of precisely measuring the gas.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めの請求項1記載の同位体ガス分光測定方法は、1つの
検体から収集された2種類の被測定ガスについて、一方
の被測定ガスのCO2濃度が他方の被測定ガスのCO2
濃度よりも高ければ、この一方の被測定ガスのCO2
度が他方の被測定ガスのCO2 濃度に等しくなるまで一
方の被測定ガスを空気(大気)で希釈して、各被測定ガ
スの濃度比13CO2 12CO2 を測定する方法である。
According to a first aspect of the present invention, there is provided an isotope gas spectrometry method for achieving the above object, wherein one type of gas to be measured is used for two types of gases to be measured collected from one sample. CO 2 CO 2 concentration of the other gas to be measured
Is higher than the concentration, one of the measurement gas until the CO 2 concentration of one of the measurement gas is equal to the CO 2 concentration of the other gas to be measured is diluted with air (atmosphere), of the measurement gas a method for measuring the concentration ratio 13 CO 2/12 CO 2.

【0012】この方法によれば、CO2 濃度が等しいと
いう条件で、2種類の呼気をそれぞれ測定することがで
きるので、使う検量線の範囲を限定することができる。
しかも、希釈ガスとして空気を用いるので、希釈によっ
ても呼気の成分ガスの構成は変わらない。この結果、測
定精度を上げることができる。請求項2又は3記載の方
法は、いずれも単一のセルに、第1種類の被測定ガスを
満たして光量を測定し、排出した後、第2種類の被測定
ガスを満たして光量を測定することを前提にした、請求
項1記載の同位体ガス分光測定方法の具体的手順を示し
ている。
According to this method, since two types of exhalation can be measured under the condition that the CO 2 concentration is equal, the range of the calibration curve to be used can be limited.
Moreover, since air is used as the diluent gas, the composition of the expiratory component gas is not changed by the dilution. As a result, measurement accuracy can be improved. The method according to claim 2 or 3, wherein each of the single cells is filled with the first type of gas to be measured, the light quantity is measured, and after discharging, the light quantity is measured with the second type of gas to be measured. 2 shows a specific procedure of the isotope gas spectroscopic measurement method according to claim 1 on the assumption that the measurement is performed.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】以下、同位体13Cでマーキングし
たウレア診断薬を人間に投与した後、呼気中の13CO2
濃度比を分光測定する場合の、本発明の実施の形態を、
添付図面を参照しながら詳細に説明する。 I.呼気テスト まず、ウレア診断薬を投与する前の患者の呼気を呼気バ
ッグに採集する。呼気バッグの容量は、250ml程度
である。その後、ウレア診断薬を経口投与し、10−1
5分後、投与前と同様の方法で他の呼気バッグに呼気を
採集する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, after a urea diagnostic agent marked with isotope 13 C is administered to humans, 13 CO 2 in exhaled breath
An embodiment of the present invention for performing spectral measurement of the concentration ratio,
This will be described in detail with reference to the accompanying drawings. I. Breath test First, the breath of the patient before administration of the urea diagnostic agent is collected in a breath bag. The capacity of the exhalation bag is about 250 ml. Thereafter, a urea diagnostic agent was orally administered and 10-1
After 5 minutes, exhale is collected in another exhalation bag in the same manner as before administration.

【0014】投与前と投与後の呼気バッグをそれぞれ同
位体ガス分光測定装置の所定のノズルにセットし、以下
の自動制御を行う。 II.同位体ガス分光測定装置 図1は、同位体ガス分光測定装置の全体構成を示すブロ
ック図である。投与後の呼気(以下「サンプルガス」と
いう)を採集した呼気バッグと投与前の呼気(以下「ベ
ースガス」という)を採集した呼気バッグとはそれぞれ
ノズルにセットされる。ベースガスを採集した呼気バッ
グは、樹脂又は金属パイプ(以下単に「パイプ」とい
う)を通してバルブV3 につながり、サンプルガスを採
集した呼気バッグは、パイプを通してバルブV2 につな
がっている。
The exhalation bags before and after administration are respectively set in predetermined nozzles of an isotope gas spectrometer, and the following automatic control is performed. II. FIG. 1 is a block diagram showing the overall configuration of an isotope gas spectrometer. The exhalation bag that collects the exhaled air after administration (hereinafter referred to as “sample gas”) and the exhalation bag that collects the exhaled air before administration (hereinafter referred to as “base gas”) are each set in a nozzle. Breath bags were collected based gas is led to the valve V 3 through the resin or metal pipe (hereinafter simply referred to as "pipe"), breath bags were collected sample gas has led to the valve V 2 through a pipe.

【0015】一方、ガスボンベからリファレンスガス
(測定対象波長域に吸収のないガスであれば何でもよ
い。例えば窒素ガス)が供給されている。リファレンス
ガスは圧力逃がし弁31、バルブV0 、レギュレータ3
2、流量計33を通して、一方はニードルバルブ35を
通してリファレンスセル11cに入り、他方はバルブV
1、逆止弁36を通して12CO2 の吸収を測定するため
の第1サンプルセル11aに入る。
On the other hand, a reference gas (any gas having no absorption in the wavelength range to be measured, for example, nitrogen gas) is supplied from a gas cylinder. Reference gas is pressure relief valve 31, valve V 0 , regulator 3
2. Through the flow meter 33, one enters the reference cell 11c through the needle valve 35, and the other
1. Enter the first sample cell 11a for measuring the absorption of 12 CO 2 through the check valve 36.

【0016】さらに、バルブV1 と第1サンプルセル1
1aとの間には、サンプルガス又はベースガスを定量的
に注入するためのガス注入器21(容量70cc)が、
三方バルブV4 を介してつながれている。このガス注入
器21は、ピストンとシリンダーを有する注射器のよう
な形状のもので、ビストンの駆動は、モータM1 と、モ
ータM1 に連結された送りネジと、ピストンに固定され
たナットとの共働によって行われる。
Further, the valve V 1 and the first sample cell 1
1a, a gas injector 21 (capacity: 70 cc) for quantitatively injecting a sample gas or a base gas is provided.
It is coupled via a three-way valve V 4. The gas injector 21 is of a shape such as a syringe having a piston and cylinder, the driving of Bisuton includes a motor M 1, a feed screw connected to the motor M 1, is fixed to the piston a the nut It is done by cooperation.

【0017】セル室11は、図1に示すように、12CO
2 の吸収を測定するための短い第1サンプルセル11
a、13CO2 の吸収を測定するための長い第2サンプル
セル11b及びリファレンスガスを流すリファレンスセ
ル11cからなり、第1サンプルセル11aと第2サン
プルセル11bとは連通しており、第1サンプルセル1
1aに導かれたガスは、そのまま第2サンプルセル11
bに入り、排気されるようになっている。また、リファ
レンスセル11cにはリファレンスガスが導かれ、リフ
ァレンスガスは、リファレンスセル11cを通り抜けた
後は、一方はセル室11を収納するケース10内を通
り、他方は赤外線光源装置Lを通り、それぞれ排気され
る。第1サンプルセル11aの長さは具体的には13m
mであり、第2サンプルセル11bの長さは具体的には
250mmであり、リファレンスセル11cの長さは具
体的には236mmである。
As shown in FIG. 1, the cell chamber 11 contains 12 CO 2.
Short first sample cell 11 for measuring the absorption of 2
a, comprising a long second sample cell 11b for measuring the absorption of 13 CO 2 and a reference cell 11c for flowing a reference gas, the first sample cell 11a and the second sample cell 11b are in communication with each other, Cell 1
The gas led to the first sample cell 11a
b and is exhausted. Further, a reference gas is guided to the reference cell 11c. After passing through the reference cell 11c, one of the reference gases passes through the case 10 housing the cell chamber 11, and the other passes through the infrared light source device L. Exhausted. The length of the first sample cell 11a is specifically 13 m
m, the length of the second sample cell 11b is specifically 250 mm, and the length of the reference cell 11c is specifically 236 mm.

【0018】第2サンプルセル11bから導出される排
気管には、O2 センサ18及び湿度センサ19が設けら
れている。このO2 センサ18には、市販の酸素センサ
を用いることができる。例えばジルコニアセンサ等の固
体電解質ガスセンサ、ガルバニ電池式センサ等の電気化
学ガスセンサを使用することができる。湿度センサ19
には、市販の湿度センサを用いることができ、例えば多
孔質セラミツクやポリマー抵抗体を使用したセンサがあ
る。
An exhaust pipe led from the second sample cell 11b is provided with an O 2 sensor 18 and a humidity sensor 19. As the O 2 sensor 18, a commercially available oxygen sensor can be used. For example, a solid electrolyte gas sensor such as a zirconia sensor or an electrochemical gas sensor such as a galvanic cell type sensor can be used. Humidity sensor 19
A commercially available humidity sensor can be used, for example, a sensor using a porous ceramic or a polymer resistor.

【0019】赤外線光源装置Lは赤外線を照射するため
の2つの導波管23a,23bを備えている。赤外線発
生の方式は、任意のものでよく、例えばセラミックスヒ
ータ(表面温度450℃)等が使用可能である。また、
赤外線を一定周期でしゃ断し通過させる回転するチョッ
パ22が設けられている。赤外線光源装置Lから照射さ
れた赤外線のうち、第1サンプルセル11a及びリファ
レンスセル11cを通るものが形成する光路を「第1の
光路」といい、第2サンプルセル11bを通るものが形
成する光路を「第2の光路」という。
The infrared light source device L has two waveguides 23a and 23b for irradiating infrared rays. The method of generating infrared rays may be any method, for example, a ceramic heater (surface temperature of 450 ° C.) or the like can be used. Also,
A rotating chopper 22 is provided to cut off and pass infrared rays at a constant period. Among the infrared rays emitted from the infrared light source device L, an optical path formed by a light passing through the first sample cell 11a and the reference cell 11c is referred to as a “first light path”, and an optical path formed by a light passing through the second sample cell 11b. Is referred to as a “second optical path”.

【0020】符号Dは、セルを通過した赤外線を検出す
る赤外線検出装置を示している。赤外線検出装置Dは、
第1の光路に置かれた第1の波長フィルタ24aと第1
の検出素子25a、第2の光路に置かれた第2の波長フ
ィルタ24bと第2の検出素子25bを備えている。第
1の波長フィルタ24aは、12CO2 の吸収を測定する
ため約4280nmの波長の赤外線を通し(バンド幅約
20nm)、第2の波長フィルタ24bは、 13CO2
吸収を測定するため約4412nmの波長の赤外線を通
すように設計されている(バンド幅約50nm)。第1
の検出素子25a、第2の検出素子25bは赤外線を検
出する素子であれば任意のものでよく、例えばPbSe
といった半導体赤外センサが使用される。
Symbol D detects infrared light passing through the cell.
FIG. The infrared detector D is
A first wavelength filter 24a placed in a first optical path and a first wavelength filter 24a;
Detecting element 25a, the second wavelength filter placed in the second optical path.
It has a filter 24b and a second detection element 25b. No.
One wavelength filter 24a is12COTwoMeasuring absorption
For this reason, it passes infrared light with a wavelength of about 4280 nm (bandwidth about
20 nm), the second wavelength filter 24b 13COTwoof
Pass infrared light at a wavelength of about 4412 nm to measure absorption.
(Bandwidth about 50 nm). First
Detection element 25a and second detection element 25b detect infrared rays.
Any element can be used as long as the element emits, for example, PbSe.
Such a semiconductor infrared sensor is used.

【0021】第1の波長フィルタ24a、第1の検出素
子25aは、Ar等の不活性ガスで満たされたパッケー
ジ26aの中に入っており、第2の波長フィルタ24
b、第2の検出素子25bも、同じく不活性ガスで満た
されたパッケージ26bの中に入っている。赤外線検出
装置Dの全体はヒータ及びペルチェ素子27により一定
温度(25°C)に保たれ、パッケージ26a,26b
の中の検出素子の部分はペルチェ素子により0°Cに保
たれている。
The first wavelength filter 24a and the first detection element 25a are contained in a package 26a filled with an inert gas such as Ar, and the second wavelength filter 24a.
b, the second detection element 25b is also contained in a package 26b filled with an inert gas. The entire infrared detecting device D is maintained at a constant temperature (25 ° C.) by a heater and a Peltier element 27, and the packages 26a, 26b
The part of the detection element in the above is maintained at 0 ° C. by the Peltier element.

【0022】セル室11は、それ自体ステンレス製であ
り、ヒータ13により上下又は左右が挟まれている。セ
ル室11の中は、2段に分かれ、一方の段には第1サン
プルセル11aと、リファレンスセル11cとが配置さ
れ、他方の段には第2サンプルセル11bが配置されて
いる。第1サンプルセル11a及びリファレンスセル1
1cには第1の光路が直列に通り、第2サンプルセル1
1bには第2の光路が通っている。符号15,16,1
7は、赤外線を透過させるサファイヤ透過窓である。
The cell chamber 11 is itself made of stainless steel, and is vertically or horizontally sandwiched by the heater 13. The cell chamber 11 is divided into two stages, one of which has a first sample cell 11a and a reference cell 11c, and the other of which has a second sample cell 11b. First sample cell 11a and reference cell 1
1c, the first optical path passes in series, and the second sample cell 1
A second optical path passes through 1b. Symbols 15, 16, 1
Reference numeral 7 denotes a sapphire transmission window that transmits infrared rays.

【0023】前記セル室11は、ヒータ13により一定
温度(40℃)に保たれるよう制御されている。 III .測定手順 測定では、ベースガスのCO2 濃度とサンプルガスのC
2 濃度とをほぼ一致させるため、まず予備測定におい
て、ベースガスのCO2 濃度と、サンプルガスのCO2
濃度をそれぞれ測定し、本測定において、予備測定され
たベースガスのCO2 濃度が予備測定されたサンプルガ
スのCO2 濃度よりも高ければ、このベースガスのCO
2 濃度がサンプルガスのCO2 濃度に等しくなるまでベ
ースガスを希釈した後、ベースガスの濃度を測定し、そ
の後サンプルガスの濃度を測定する。
The cell chamber 11 is controlled by a heater 13 so as to be maintained at a constant temperature (40 ° C.). III. Measurement procedure In the measurement, the CO 2 concentration of the base gas and the C
O 2 in order to substantially coincide with the concentration, the first preliminary measurement, the CO 2 concentration of the base gas, the sample gas CO 2
The concentration was measured, in the measurement, is higher than the CO 2 concentration of the sample gas CO 2 concentration was pre-determined pre measured based gas, the base gas CO
After 2 concentration were diluted based gas to be equal to the CO 2 concentration of the sample gas, to measure the concentration of the base gas, and then measuring the concentration of the sample gas.

【0024】もし本測定において、予備測定されたベー
スガスのCO2 濃度が予備測定されたサンプルガスのC
2 濃度よりも低ければ、ベースガスの濃度をこのまま
測定し、サンプルガスのCO2 濃度がベースガスのCO
2 濃度に等しくなるまでサンプルガスを希釈した後、サ
ンプルガスのCO2 濃度を測定する。測定は、リファレ
ンスガス測定→ベースガス予備測定→リファレンスガス
測定→サンプルガス予備測定→リファレンスガス測定→
ベースガス測定→リファレンスガス測定→サンプルガス
測定→リファレンスガス測定→‥‥という手順で行う。 III −1.ベースガス予備測定 同位体ガス分光測定装置のガス流路及びセル室11に、
清浄なリファレンスガスを流してガス流路及びセル室1
1の洗浄をするとともに、リファレンス光量の測定をす
る。
In this measurement, if the pre-measured CO 2 concentration of the base gas is measured, the C 2 of the pre-measured sample gas is measured.
If it is lower than the O 2 concentration, the concentration of the base gas is measured as it is, and the CO 2 concentration of the sample gas is
After diluting the sample gas until the concentration becomes equal to 2 , the CO 2 concentration of the sample gas is measured. Measurement is: reference gas measurement → base gas preliminary measurement → reference gas measurement → sample gas preliminary measurement → reference gas measurement →
Perform the following procedure: base gas measurement → reference gas measurement → sample gas measurement → reference gas measurement → ‥‥. III-1. Base gas preliminary measurement In the gas channel and cell chamber 11 of the isotope gas spectrometer,
Gas flow path and cell chamber 1 by flowing a clean reference gas
In addition to the washing of step 1, the reference light quantity is measured.

【0025】具体的には、図2(a) に示すように、三方
バルブV4 をセル室11側に開き、バルブV1 を開き、
ガス注入器21でリファレンスガスを吸い込み、バルブ
1を閉じてガス注入器21でリファレンスガスを吐き
出して、第1サンプルセル11aと第2サンプルセル1
1bを洗浄する。なお、リファレンスセル11cにはリ
ファレンスガスを常時流し放しにする。
[0025] Specifically, as shown in FIG. 2 (a), it opens the three-way valve V 4 in the cell chamber 11 side, opens the valve V 1,
Suck reference gas in the gas injector 21, it discharges the reference gas in the gas injector 21 closes the valve V 1, the first sample cell 11a and the second sample cell 1
Wash 1b. In addition, the reference gas is always allowed to flow through the reference cell 11c.

【0026】次に、図2(b) に示すように、バルブV3
を開き、呼気バッグより、ベースガスをガス注入器21
で吸い込み、ガス注入器21を用いてベースガスを一定
流量で機械的に押し出す。この間、検出素子25aによ
り、ベースガスの光量測定をし、その吸光度により検量
線を用いてCO2 濃度を求めておく。 III −2.サンプルガス予備測定 同位体ガス分光測定装置のガス流路及びセル室11に、
清浄なリファレンスガスを流してガス流路及びセル室1
1の洗浄をするとともに、リファレンス光量の測定をす
る。
Next, as shown in FIG. 2 (b), valve V 3
Is opened and the base gas is supplied from the expiration bag to the gas injector 21.
And the base gas is mechanically pushed out at a constant flow rate using the gas injector 21. During this time, the light quantity of the base gas is measured by the detection element 25a, and the CO 2 concentration is determined from the absorbance using a calibration curve. III-2. Preliminary measurement of sample gas In the gas channel and cell chamber 11 of the isotope gas spectrometer,
Gas flow path and cell chamber 1 by flowing a clean reference gas
In addition to the washing of step 1, the reference light quantity is measured.

【0027】具体的には、図2(c) に示すように、バル
ブV1 を開き、ガス注入器21でリファレンスガスを吸
い込み、バルブV1 を閉じてガス注入器21でリファレ
ンスガスを吐き出して、第1サンプルセル11aと第2
サンプルセル11bを洗浄する。次に、図2(d) に示す
ように、バルブV2 を開き、呼気バッグより、サンプル
ガスをガス注入器21で吸い込み、ガス注入器21を用
いてサンプルガスを一定流量で機械的に押し出す。この
間、検出素子25aにより、サンプルガスの光量測定を
し、その吸光度により検量線を用いてCO2 濃度を求め
ておく。 III −3.リファレンス測定 次に、ガス流路を変えてリファレンスガスを流し、ガス
流路及びセル室11の洗浄をする。約30秒経過後、そ
れぞれの検出素子25a,25bにより、光量測定をす
る。
More specifically, as shown in FIG. 2C, the valve V 1 is opened, the gas injector 21 sucks in the reference gas, the valve V 1 is closed, and the gas injector 21 discharges the reference gas. , The first sample cell 11a and the second
The sample cell 11b is washed. Next, as shown in FIG. 2 (d), opening the valve V 2, from the breath bag, the sample gas suction gas injector 21, pushes mechanically the sample gas at a constant flow rate using a gas injector 21 . During this time, the light intensity of the sample gas is measured by the detection element 25a, and the CO 2 concentration is determined using the calibration curve based on the absorbance. III-3. Reference Measurement Next, the reference gas is flowed while changing the gas flow path, and the gas flow path and the cell chamber 11 are cleaned. After a lapse of about 30 seconds, the light quantity is measured by the respective detection elements 25a and 25b.

【0028】具体的には、図3(a) に示すように、バル
ブV1 を開き、ガス注入器21でリファレンスガスを吸
い込み、バルブV1 を閉じてガス注入器21でリファレ
ンスガスを吐き出して、第1サンプルセル11aと第2
サンプルセル11bを洗浄する。この間、検出素子25
a,検出素子25bにより、リファレンスガスの光量測
定をする。第1の検出素子25aで得られた光量を12
1 、第2の検出素子25bで得られた光量を131 と書
く。 III −4.ベースガス測定 「III −1.ベースガス予備測定」において第1の検出
素子25aで得られたベースガスのCO2 濃度と、「II
I −2.サンプルガス予備測定」において第1の検出素
子25aで得られたサンプルガスのCO2 濃度とを比較
し、ベースガスのCO2 濃度がサンプルガスのCO2
度より濃い場合、ガス注入器21の中でベースガスのC
2 濃度とサンプルガスのCO2 濃度とが等しい割合に
なるまでベースガスを空気で希釈した後、ベースガスの
光量測定をする。
More specifically, as shown in FIG. 3A, the valve V 1 is opened, the reference gas is sucked in by the gas injector 21, the valve V 1 is closed, and the reference gas is discharged by the gas injector 21. , The first sample cell 11a and the second
The sample cell 11b is washed. During this time, the detection element 25
a, the light quantity of the reference gas is measured by the detection element 25b. The amount of light obtained by the first detection element 25a is 12 R
1, the amount of light obtained by the second detection element 25b are the 13 R 1. III-4. Base gas measurement In “III-1. Base gas preliminary measurement”, the CO 2 concentration of the base gas obtained by the first detection element 25a and “II
I-2. Comparing the CO 2 concentration of the sample gas obtained by the first detection element 25a in a sample gas preliminary measurement ", when CO 2 concentration of the base gas is darker than the CO 2 concentration of the sample gas, in the gas injector 21 And base gas C
After diluting the base gas with air until the O 2 concentration becomes equal to the CO 2 concentration of the sample gas, the light quantity of the base gas is measured.

【0029】具体的には、図3(b) に示すように、三方
バルブV4 を大気側に開き、ガス注入器21で空気を所
定量吸い込む。次に、図3(c) に示すように、三方バル
ブV 4 をセル室側に開き、バルブV3 を開いてガス注入
器21でベースガスを吸い込み、空気と混合する。この
ように希釈するので、2種類の呼気についてCO2 濃度
をほぼ同じにできるから、12CO2 の検量線や13CO2
の検量線を使う範囲を狭くすることができる。
Specifically, as shown in FIG.
Valve VFourIs opened to the atmosphere side, and the air is
Inhale a fixed amount. Next, as shown in FIG.
Bu V FourIs opened to the cell chamber side and the valve VThreeOpen the gas injection
The base gas is sucked in the vessel 21 and mixed with air. this
So that the two types of exhaled COTwoconcentration
Can be made almost the same,12COTwoCalibration curve13COTwo
The range of using the calibration curve can be narrowed.

【0030】なお、本実施形態の測定手順では、2種類
の呼気についてCO2 濃度をほぼ同じにするところに意
味があり、特公平4−12414号公報に記載されてい
るようなCO2 濃度を常時一定値に保つ手順は必ずしも
採用する必要はないことに注意すべきである。ベースガ
スとサンプルガスとのCO2 濃度を同じにできれば、検
量線を使う範囲を狭くするという目的を十分達成するこ
とができるからである。実際の測定によればベースガス
やサンプルガスのCO2 濃度は、1%から5%とバラツ
キがあるので、CO2 濃度を常時一定値に保つことは非
常に手間がかかる。
[0030] In the measurement procedure of this embodiment, there are means at the almost the same concentration of CO 2 for two exhalation, the CO 2 concentration as described in Japanese Patent KOKOKU 4-12414 It should be noted that it is not always necessary to adopt a procedure for maintaining a constant value at all times. This is because if the CO 2 concentration in the base gas and the sample gas can be made the same, the purpose of narrowing the range in which the calibration curve is used can be sufficiently achieved. According to the actual measurement, the CO 2 concentration of the base gas and the sample gas varies from 1% to 5%, so that it is very troublesome to always keep the CO 2 concentration at a constant value.

【0031】もしベースガスのCO2 濃度がサンプルガ
スのCO2 濃度より薄い場合は、ベースガスを希釈しな
いでこのベースガスをそのまま測定する。測定は、ガス
注入器21を用いてベースガスを一定流量で機械的に押
し出し、この間、それぞれの検出素子25a,25bに
より行う。このようにして、第1の検出素子25aで得
られた光量を12B、第2の検出素子25bで得られた光
量を13Bと書く。 III −5.リファレンス測定 再び、図3(d) に示すように、ガス流路及びセルの洗浄
と、リファレンスガスの光量測定をする。
[0031] If the CO 2 concentration of the base gas is less than the CO 2 concentration of the sample gas is directly measuring the base gas without dilution base gas. The measurement is performed by mechanically extruding the base gas at a constant flow rate by using the gas injector 21 and during this time, by the respective detection elements 25a and 25b. Thus, the first detection element 25a 12 B and the resulting amount of light, the amount of light obtained by the second detection element 25b are the 13 B. III-5. Reference Measurement As shown in FIG. 3D, the gas flow path and the cell are washed again, and the light quantity of the reference gas is measured.

【0032】このようにして、第1の検出素子25aで
得られた光量122 、第2の検出素子25bで得られた
光量132 と書く。 III −6.サンプルガス測定 「III −4.ベースガス測定」でベースガスを希釈した
場合は、図3(e) に示すように、呼気バッグよりサンプ
ルガスを吸い込んだ後、ガス注入器21を用いてサンプ
ルガスを一定流量で機械的に押し出し、この間、それぞ
れの検出素子25a,25bにより、光量測定をする。
As described above, the light amount 12 R 2 obtained by the first detection element 25 a and the light amount 13 R 2 obtained by the second detection element 25 b are written. III-6. Sample gas measurement When the base gas is diluted in "III-4. Base gas measurement", as shown in FIG. Is mechanically extruded at a constant flow rate, and during this time, the light amounts are measured by the respective detection elements 25a and 25b.

【0033】「III −4.ベースガス測定」でベースガ
スを希釈していない場合は、ガス注入器21の中でサン
プルガスのCO2 濃度とベースガスのCO2 濃度とが等
しい割合になるまでサンプルガスを空気で希釈した後、
それぞれの検出素子25a,25bにより、サンプルガ
スの光量測定をする。このようにして、第1の検出素子
25aで得られた光量を12S、第2の検出素子25bで
得られた光量を13Sと書く。 III −7.リファレンスガス測定 再び、ガス流路及びセルの洗浄と、リファレンスガスの
光量測定をする。
[0033] If the "III -4. Base gas measurement" Undiluted the base gas in until the CO 2 concentration and the ratio is equal to the CO 2 concentration and the base gas of the sample gas in the gas injector 21 After diluting the sample gas with air,
The light quantity of the sample gas is measured by the respective detection elements 25a and 25b. In this manner, the light quantity of 12 S obtained in the first detection element 25a, the amount of light obtained by the second detection element 25b are the 13 S. III-7. Reference gas measurement The gas flow path and the cell are washed again, and the light quantity of the reference gas is measured.

【0034】このようにして、第1の検出素子25aで
得られた光量123 、第2の検出素子25bで得られた
光量133 と書く。 IV.データ処理 IV−1.ベースガスの吸光度の算出 まず、前記測定手順で得られたリファレンスガスの透過
光量121 131 、ベースガスの透過光量12B、
13B、リファレンスガスの透過光量122 132を使
って、ベースガスにおける12CO2 の吸光度12Abs(B)
と、13CO2 の吸光度13Abs(B) とを求める。
The amount of light 12 R 3 obtained by the first detection element 25 a and the amount of light 13 R 3 obtained by the second detection element 25 b are written as described above. IV. Data processing IV-1. Calculating the absorbance of the base gas First, the amount of transmitted light 12 R 1 of the reference gas obtained in the measuring procedure, 13 R 1, the amount of transmitted light 12 B of the base gas,
13 B, the absorbance of 12 CO 2 in the base gas, 12 Abs (B) using the transmitted light amounts of 12 R 2 and 13 R 2 of the reference gas
And the absorbance of 13 CO 2 , 13 Abs (B).

【0035】ここで12CO2 の吸光度12Abs(B) は、12 Abs(B) =− log〔212B/(121 122 )〕 で求められ、13CO2 の吸光度13Abs(B) 、13 Abs(B) =− log〔213B/(131132 )〕 で求められる。[0035] Here, 12 CO 2 absorbance 12 Abs (B) is, 12 Abs (B) = - calculated in log [2 12 B / (12 R 1 + 12 R 2) ], 13 CO 2 absorbance 13 determined by log [2 13 B / (13 R 1 + 13 R 2) ] - abs (B), 13 abs (B) =.

【0036】このように、吸光度を算出するときに、前
後で行ったリファレンス測定の光量の平均値(R1 +R
2 )/2をとり、その平均値と、ベースガス測定で得ら
れた光量とを用いて吸光度を算出しているので、ドリフ
ト( 時間変化が測定に影響を及ぼすこと) の影響を相殺
することができる。したがって、装置の立ち上げ時に完
全に熱平衡になるまで(通常数時間かかる) 待たなくて
も、速やかに測定を始めることができる。 IV−2. サンプルガスの吸光度の算出 次に、前記測定手順で得られたリファレンスガスの透過
光量122 132 、サンプルガスの透過光量12S、13
S、リファレンスガスの透過光量123 13 3 を使っ
て、サンプルガスにおける12CO2 の吸光度12Abs(S)
と、13CO2 の吸光度13Abs(S) とを求める。
As described above, when calculating the absorbance,
The average value (R1+ R
Two) / 2, the average value and the value obtained by base gas measurement.
Since the absorbance is calculated using the amount of light
The effects of the
can do. Therefore, when starting up the equipment,
Don't wait for it to reach full thermal equilibrium (usually a few hours)
The measurement can be started immediately. IV-2. Calculation of absorbance of sample gas Next, the transmission of the reference gas obtained by the above measurement procedure
Light intensity12RTwo,13RTwoAnd the amount of transmitted sample gas12S,13
S, amount of transmitted reference gas12RThree,13R Three Using
In the sample gas12COTwo Absorbance of12Abs (S)
When,13COTwo Absorbance of13Abs (S).

【0037】ここで12CO2 の吸光度12Abs(S) は、12 Abs(S) =− log〔212S/(122 123 )〕 で求められ、13CO2 の吸光度13Abs(S) は、13 Abs(S) =− log〔213S(132 133 )〕 で求められる。[0037] Here, 12 CO 2 absorbance 12 Abs (S) is, 12 Abs (S) = - calculated in log [2 12 S / (12 R 2 + 12 R 3) ], 13 CO 2 absorbance 13 abs (S) is, 13 abs (S) = - is determined by the log [2 13 S (13 R 2 + 13 R 3) ].

【0038】このように、吸光度を算出するときに、前
後で行ったリファレンス測定の光量平均値をとり、その
平均値と、サンプルガス測定で得られた光量とを用いて
吸光度を算出しているので、ドリフトの影響を相殺する
ことができる。 IV−3.濃度の算出 検量線を使って、12CO2 の濃度と13CO2 の濃度を求
める。
As described above, when calculating the absorbance, the average value of the light amounts of the reference measurements performed before and after is taken, and the absorbance is calculated using the average value and the light amount obtained by the sample gas measurement. Therefore, the influence of the drift can be offset. IV-3. Calculation of Concentration The concentration of 12 CO 2 and the concentration of 13 CO 2 are determined using a calibration curve.

【0039】検量線は、12CO2 濃度の分かっている被
測定ガスと、13CO2 濃度の分かっている被測定ガスを
用いて、作成する。検量線を作成するには12CO2 濃度
を0%〜6%程度の範囲で変えてみて、13CO2 の吸光
度を測定する。横軸を12CO2 濃度にとり、縦軸を12
2 吸光度にとり、プロットし、最小自乗法を用いて曲
線を決定する。2次式で近似したものが、比較的誤差の
少ない曲線となったので、本実施形態では、2次式で近
似した検量線を採用している。
A calibration curve is created using a gas to be measured having a known 12 CO 2 concentration and a gas to be measured having a known 13 CO 2 concentration. To create a calibration curve, change the 12 CO 2 concentration in the range of about 0% to 6% and measure the absorbance of 13 CO 2 . The horizontal axis is 12 CO 2 concentration, and the vertical axis is 12 C
Take the O 2 absorbance, plot and determine the curve using least squares. Since the curve approximated by the quadratic equation has a relatively small error curve, the calibration curve approximated by the quadratic equation is employed in the present embodiment.

【0040】また、13CO2 濃度を0.00%〜0.0
7%程度の範囲で変えてみて、12CO2 の吸光度を測定
する。横軸を13CO2 濃度にとり、縦軸を13CO2 吸光
度にとり、プロットし、最小自乗法を用いて曲線を決定
する。2次式で近似したものが、比較的誤差の少ない曲
線となったので、本実施形態では、2次式で近似した検
量線を採用している。
Further, the concentration of 13 CO 2 is set to 0.00% to 0.0%.
Change the absorbance at about 7% and measure the absorbance of 12 CO 2 . The horizontal axis is taken as 13 CO 2 concentration, the vertical axis is taken as 13 CO 2 absorbance, plotted, and the curve is determined using the least squares method. Since the curve approximated by the quadratic equation has a relatively small error curve, the calibration curve approximated by the quadratic equation is employed in the present embodiment.

【0041】なお厳密にいうと、12CO2 の入っている
ガスと、13CO2 の入っているガスをそれぞれ単独で測
定するのと、12CO2 13CO2 とが混合しているガス
を測定するのでは、13CO2 の吸光度が違ってくる。こ
れは、使用する波長フィルタがバンド幅を持っているこ
とと、12CO2 の吸収スペクトルと13CO2 の吸収スペ
クトルとが一部重なっていることによる。本測定では、
12CO2 13CO2 とが混合しているガスを測定対象と
するので、検量線を決定するときに前記重なり分を補正
しておく必要がある。本測定では実際、吸収スペクトル
の一部重なりを補正した検量線を採用している。
Strictly speaking, the gas containing 12 CO 2 and the gas containing 13 CO 2 are measured independently, and the gas containing 12 CO 2 and 13 CO 2 is mixed. , The absorbance of 13 CO 2 will be different. This is because the wavelength filter used has a bandwidth and the absorption spectrum of 12 CO 2 and the absorption spectrum of 13 CO 2 partially overlap. In this measurement,
Since a gas in which 12 CO 2 and 13 CO 2 are mixed is to be measured, it is necessary to correct the overlap when determining a calibration curve. In this measurement, a calibration curve in which the overlap of the absorption spectra is partially corrected is actually used.

【0042】前記検量線を用いて求められた、ベースガ
スにおける12CO2 の濃度を12Conc(B) 、ベースガスに
おける13CO2 の濃度を13Conc(B) 、サンプルガスにお
ける 12CO2 の濃度を12Conc(S) 、サンプルガスにおけ
13CO2 の濃度を13Conc(S) と書く。 IV−4.濃度比の算出13 CO212CO2 との濃度比を求める。ベースガスに
おける濃度比は、13 Conc(B) /12Conc(B) サンプルガスにおける濃度比は、13 Conc(S) /12Conc(S) で求められる。
The base gas calculated using the calibration curve
In12COTwoThe concentration of12Conc (B) for base gas
Put13COTwoThe concentration of13Conc (B), sample gas
Kick 12COTwoThe concentration of12Conc (S) in sample gas
To13COTwoThe concentration of13Write Conc (S). IV-4. Calculation of concentration ratio13 COTwo When12COTwo The concentration ratio is determined. For base gas
Concentration ratio13 Conc (B) /12Conc (B) The concentration ratio in the sample gas is13 Conc (S) /12Required by Conc (S).

【0043】なお、濃度比は、13Conc(B) /[ 12Conc
(B)+ 13Conc(B)], 13Conc(S)/[ 12Conc(S) +13Con
c(S) ]と定義してもよい。12CO2 の濃度のほうが13
CO2の濃度よりはるかに大きいので、いずれもほぼ同
じ値となるからである。 IV−5.13Cの変化分の決定 サンプルガスとベースガスとを比較した13Cの変化分は
次の式で求められる。
The concentration ratio is:13Conc (B) / [12Conc
(B) +13Conc (B)],13Conc (S) / [ 12Conc (S) +13Con
c (S)].12COTwo The concentration of13
COTwoAre much higher than
This is because the same value is obtained. IV-5.13Determination of change in C Comparison between sample gas and base gas13The change in C is
It is obtained by the following equation.

【0044】Δ13C=〔サンプルガスの濃度比−ベース
ガスの濃度比〕×103 /〔ベースガスの濃度比〕
(単位: パーミル(千分率))
Δ 13 C = [concentration ratio of sample gas−concentration ratio of base gas] × 10 3 / [concentration ratio of base gas]
(Unit: Per mill (per thousand))

【0045】[0045]

【発明の効果】以上のように本発明によれば、呼気の成
分ガスの構成を変えないように希釈することによって、
2種類の被測定ガスについてCO2 濃度をほぼ同じにで
きるから、12CO2 の検量線や13CO2 の検量線を使う
範囲を狭くすることができる。検量線は、使う範囲が狭
いほど、精度のよいものが得られるので、検量線を使う
範囲を限定することによって、測定精度を向上させるこ
とができる。
As described above, according to the present invention, dilution is carried out so as not to change the composition of the constituent gas of exhalation,
Since the CO 2 concentration can be made substantially the same for the two types of gas to be measured, the range in which the calibration curve of 12 CO 2 or the calibration curve of 13 CO 2 is used can be narrowed. As the calibration curve has a narrower range, a higher accuracy can be obtained. Therefore, by limiting the range in which the calibration curve is used, measurement accuracy can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】同位体ガス分光測定装置の全体構成を示すブロ
ック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing an overall configuration of an isotope gas spectrometer.

【図2】同位体ガス分光測定装置のガス流路を示す図で
ある。(a) 及び(c) はセル室に清浄なリファレンスガス
を流して洗浄するときのガス流路を示す図である。(b)
は呼気バッグより、ベースガスをガス注入器21で吸い
込み、ベースガスを吸い込んだ後、一定速度で機械的に
押し出すときのガス流路を示す図である。(d) は呼気バ
ッグより、サンプルガスをガス注入器21で吸い込み、
サンプルガスを吸い込んだ後、一定速度で機械的に押し
出すときのガス流路を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing a gas flow path of the isotope gas spectrometer. (a) And (c) is a figure which shows the gas flow path at the time of wash | cleaning by making a clean reference gas flow into a cell room. (b)
FIG. 3 is a diagram showing a gas flow path when a base gas is sucked from a breath bag by a gas injector 21 and then mechanically pushed out at a constant speed after sucking the base gas. (d) Inhales the sample gas from the expiration bag with the gas injector 21.
It is a figure which shows the gas flow path at the time of mechanically extruding at a constant speed after sucking in a sample gas.

【図3】同位体ガス分光測定装置のガス流路を示す図で
ある。(a) 及び(d) はセル室に清浄なリファレンスガス
を流して洗浄するときのガス流路を示す図である。(b)
は三方バルブV4 を大気側に開き、ガス注入器21で空
気を所定量吸い込むときのガス流路を示す図である。
(c) は呼気バッグより、ベースガスをガス注入器21で
吸い込み、ベースガスを吸い込んだ後、一定速度で機械
的に押し出すときのガス流路を示す図である。(e) は呼
気バッグより、サンプルガスをガス注入器21で吸い込
み、サンプルガスを吸い込んで混合し、一定速度で機械
的に押し出すときのガス流路を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing a gas flow path of the isotope gas spectrometer. (a) And (d) is a figure which shows the gas flow path at the time of wash | cleaning by making a clean reference gas flow into a cell room. (b)
FIG. 3 is a diagram showing a gas flow path when a three-way valve V 4 is opened to the atmosphere side and a predetermined amount of air is sucked in by the gas injector 21.
(c) is a diagram showing a gas flow path when a base gas is sucked from the expiration bag by the gas injector 21 and then mechanically pushed out at a constant speed after sucking the base gas. (e) is a diagram showing a gas flow path when a sample gas is sucked from the expiration bag by the gas injector 21, the sample gas is sucked and mixed, and mechanically extruded at a constant speed.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

D 赤外線検出装置 L 赤外線光源装置 M1 ,M2 モータ V0 ,V1 〜V4 バルブ 11 セル室 11a 第1サンプルセル 11b 第2サンプルセル 11c リファレンスセル 18 O2 センサ 19 湿度センサ 21 ガス注入器 24a 第1の波長フィルタ 24b 第2の波長フィルタ 25a 第1の検出素子 25b 第2の検出素子 31 圧力逃がし弁 32 レギュレータ 33 流量計 35 ニードルバルブ 36 逆止弁D infrared detecting device L infrared light source device M 1, M 2 motor V 0, V 1 ~V 4 valve 11 cell chamber 11a first sample cell 11b second sample cell 11c reference cell 18 O 2 sensor 19 humidity sensor 21 gas injector 24a first wavelength filter 24b second wavelength filter 25a first detection element 25b second detection element 31 pressure relief valve 32 regulator 33 flow meter 35 needle valve 36 check valve

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平8−145991(JP,A) 特開 昭61−11634(JP,A) 特開 昭63−269036(JP,A) 米国特許5146294(US,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01N 21/00 - 21/61 G01N 33/483 JICSTファイル(JOIS)Continuation of the front page (56) References JP-A-8-145991 (JP, A) JP-A-61-11634 (JP, A) JP-A-63-269036 (JP, A) US Patent 5,146,294 (US, A) (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) G01N 21/00-21/61 G01N 33/483 JICST file (JOIS)

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】二酸化炭素12CO2 と二酸化炭素13CO2
とを成分ガスとして含む被測定ガスをセルに導き、各成
分ガスに適した波長の透過光の吸光度を求め、既知の濃
度の成分ガスを含むガスを測定することによって作成さ
れた検量線を用いて、各成分ガスの濃度を測定する同位
体ガス分光測定方法において、 1つの検体から収集された2種類の被測定ガスについ
て、一方の被測定ガスのCO2 濃度が他方の被測定ガス
のCO2 濃度よりも高ければ、この一方の被測定ガスの
CO2 濃度が他方の被測定ガスのCO2 濃度に等しくな
るまで一方の被測定ガスを空気で希釈して、各被測定ガ
スの濃度比13CO2 12CO2 を測定する同位体ガス分
光測定方法。
1. Carbon dioxide 12 CO 2 and carbon dioxide 13 CO 2
Using a calibration curve created by introducing a gas to be measured containing component gas into the cell, determining the absorbance of transmitted light having a wavelength suitable for each component gas, and measuring a gas containing a component gas having a known concentration. In the isotope gas spectrometry for measuring the concentration of each component gas, the CO 2 concentration of one measured gas is reduced by the CO 2 concentration of the other measured gas for two types of measured gases collected from one sample. is higher than 2 concentration, one of the measurement gas until the CO 2 concentration of one of the measurement gas is equal to the CO 2 concentration of the other gas to be measured is diluted with air, the concentration ratio of the gas to be measured 13 CO 2/12 CO 2 isotope gas spectroscopic measurement method for measuring.
【請求項2】二酸化炭素12CO2 と二酸化炭素13CO2
とを成分ガスとして含む被測定ガスをセルに導き、各成
分ガスに適した波長の透過光の吸光度を求め、既知の濃
度の成分ガスを含むガスを測定することによって作成さ
れた検量線を用いて、各成分ガスの濃度を測定する同位
体ガス分光測定方法において、予備測定において、(a)
1つの検体から収集された2種類の被測定ガスについ
て、第1種類の被測定ガスのCO2 濃度と、第2種類の
被測定ガスのCO2 濃度をそれぞれ測定し、本測定にお
いて、(b) 測定された第1種類の被測定ガスのCO2
度が測定された第2種類の被測定ガスのCO2 濃度より
も高ければ、この第1種類の被測定ガスのCO2 濃度が
第2種類の被測定ガスのCO2 濃度に等しくなるまで第
1種類の被測定ガスを空気で希釈した後、第1種類の被
測定ガスの濃度比13CO2 12CO2 を測定し、(c) 第
2種類の被測定ガスの濃度比13CO2 12CO2 を測定
する同位体ガス分光測定方法。
2. Carbon dioxide 12 CO 2 and carbon dioxide 13 CO 2
Using a calibration curve created by introducing a gas to be measured containing component gas into the cell, determining the absorbance of transmitted light having a wavelength suitable for each component gas, and measuring a gas containing a component gas having a known concentration. In the isotope gas spectrometry for measuring the concentration of each component gas, in the preliminary measurement, (a)
The two types of measurement gas collected from one sample, and the CO 2 concentration of the first type of the gas to be measured, the CO 2 concentration of the second type of gas to be measured were measured, in the measurement, (b If the measured CO 2 concentration of the first type of gas to be measured is higher than the CO 2 concentration of the measured second type of gas to be measured, the CO 2 concentration of the first type of gas to be measured becomes the second CO 2 concentration. after dilution of the first kind of gas to be measured with air until it equals the concentration of CO 2 kinds of the measurement gas by measuring the concentration ratio 13 CO 2/12 CO 2 in the first type of gas to be measured, (c ) the second type of proportional gas spectroscopic measurement method for measuring the concentration ratio 13 CO 2/12 CO 2 in the measurement gas.
【請求項3】二酸化炭素12CO2 と二酸化炭素13CO2
とを成分ガスとして含む被測定ガスをセルに導き、各成
分ガスに適した波長の透過光の吸光度を求め、既知の濃
度の成分ガスを含むガスを測定することによって作成さ
れた検量線を用いて、各成分ガスの濃度を測定する同位
体ガス分光測定方法において、予備測定において、(a)
1つの検体から収集された2種類の被測定ガスについ
て、第1種類の被測定ガスのCO2 濃度と、第2種類の
被測定ガスのCO2 濃度をそれぞれ測定し、本測定にお
いて、(b) 測定された第1種類の被測定ガスのCO2
度が測定された第2種類の被測定ガスのCO2 濃度より
も低ければ、第1種類の被測定ガスの濃度比13CO2
12CO2 をこのまま測定し、(c) 第2種類の被測定ガス
のCO2 濃度が第1種類の被測定ガスのCO2 濃度に等
しくなるまで第2種類の被測定ガスを空気で希釈した
後、第2種類の被測定ガスの濃度比13CO2 12CO2
を測定する同位体ガス分光測定方法。
3. Carbon dioxide12COTwoAnd carbon dioxide13COTwo
The gas to be measured, which contains
Determine the absorbance of transmitted light of a wavelength suitable for the
Created by measuring gas containing component gases
Using the calibrated calibration curve to measure the concentration of each component gas
In the body gas spectrometry method, in the preliminary measurement, (a)
For two types of gas to be measured collected from one sample,
Of the first type gas to be measuredTwoConcentration and the second type
CO of measured gasTwoMeasure each concentration, and
And (b) the CO of the measured first type gas to be measured.TwoDark
Of the second type gas to be measured whose degree is measuredTwoThan concentration
Is lower, the concentration ratio of the first type gas to be measured13COTwo/
12COTwoIs measured as it is, and (c) the second type of gas to be measured
COTwoThe concentration of CO in the gas to be measured of the first typeTwoConcentration etc.
The second type of gas to be measured was diluted with air until
After that, the concentration ratio of the second type gas to be measured13COTwo/12COTwo
Isotope gas spectrometry method for measuring gas.
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