JP7225672B2 - 気体状組成物の分析方法および分析システム - Google Patents
気体状組成物の分析方法および分析システム Download PDFInfo
- Publication number
- JP7225672B2 JP7225672B2 JP2018198357A JP2018198357A JP7225672B2 JP 7225672 B2 JP7225672 B2 JP 7225672B2 JP 2018198357 A JP2018198357 A JP 2018198357A JP 2018198357 A JP2018198357 A JP 2018198357A JP 7225672 B2 JP7225672 B2 JP 7225672B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gaseous composition
- target substance
- vacuum ultraviolet
- standard sample
- gaseous
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Description
上記のような知見に基づき完成された本発明の要旨は、以下の通りである。
前記気体状組成物を用いて所定濃度の前記対象物質の標準試料を調製する試料調製工程
と、
前記標準試料中の前記対象物質について真空紫外1光子イオン化質量分析に関する検量線を作成する検量線作成工程と、を有し、
前記試料調製工程において、前記気体状組成物中の前記対象物質を除去し、前記気体状組成物中の前記対象物質の濃度を、真空紫外1光子イオン化質量分析の検出限界以下とした前記気体状組成物を用いて、前記標準試料を調製する、気体状組成物の分析方法。
(2)前記試料調製工程において、前記気体状組成物に対し、既知濃度の前記対象物質を、前記対象物質が所定濃度となるように混合することにより、前記標準試料を調製する、(1)に記載の気体状組成物の分析方法。
(3)校正用ガス発生装置により、前記既知濃度の対象物質を発生させる、(2)に記載の気体状組成物の分析方法。
(4)前記気体状組成物を吸着剤に接触させ、前記対象物質を前記吸着剤に吸着させることにより、前記対象物質の除去を行う、(1)~(3)のいずれか一項に記載の気体状組成物の分析方法。
(5)前記気体状組成物中の前記対象物質について真空紫外1光子イオン化質量分析を行い、検量線を用いて前記気体状組成物中の前記対象物質の濃度を算出する分析工程を有する、(1)~(4)のいずれか一項に記載の気体状組成物の分析方法。
(6)前記気体状組成物は、排出ガスである、(1)~(5)のいずれか一項に記載の気体状組成物の分析方法。
(7)気体試料中に含まれる対象物質を定量的に検出する真空紫外1光子イオン化質量分析装置と、
気体状組成物発生源から発生する気体状組成物を前記真空紫外1光子イオン化質量分析装置へ移送する第1の流路と、
前記気体状組成物発生源から発生する前記気体状組成物を用いて所定濃度の前記対象物質の標準試料を調製する標準試料調製装置と、
前記標準試料調製装置により調製された前記標準試料を前記真空紫外1光子イオン化質量分析装置に移送する第2の流路と、を備え、
前記標準試料調製装置において、前記気体状組成物中の前記対象物質を除去し、前記気体状組成物中の前記対象物質の濃度を、真空紫外1光子イオン化質量分析の検出限界以下とした前記気体状組成物を用いて、前記標準試料を調製する、
気体状組成物の分析システム。
(8)さらに、前記気体状組成物発生源から前記標準試料調製装置へ移送される前記気体状組成物中の前記対象物質を吸着する吸着装置を備える、(7)に記載の気体状組成物の分析システム。
まず、本発明の詳細な説明に先立ち、本発明に至るまでの背景について説明する。
上述したように、真空紫外1光子イオン化質量分析は、イオン化時における分子開裂が抑制されており、検出感度に優れ、また、比較的時間応答性にも優れているため、排出ガス等の気体状組成物中の微量成分の分析に適している可能性がある。
また、真空紫外1光子イオン化質量分析において対象物質を定量的に検出するためには、装置の校正を行う必要がある。一般的に真空紫外1光子イオン化質量分析装置の校正のためには、ベースガスに既知濃度の対象物質が含まれる標準試料を複数用意して、これらについて真空紫外一光子イオン化質量分析を行い、検量線を作成する必要がある。従来これらの標準試料についても、ベースガスとして空気やアルゴンガス等を使用していた。
以下では、図1~図2を参照しながら、本発明の一実施形態に係る気体状組成物の分析システムの構成について詳細に説明する。図1は、本発明の一実施形態に係る気体状組成物の分析システムの概略構成を示す模式図である。図2は、図1に示される真空紫外1光子質量分析装置の概略構成を示す模式図である。
以上、真空紫外1光子質量分析装置2について説明した。
以上、本実施形態に係る気体状組成物の分析システム1について説明した。
次に、本実施形態に係る気体状組成物の分析方法について、気体状組成物の分析システム1の動作とともに、詳細に説明する。
本発明に係る気体状組成物の分析方法は、気体状組成物中の対象物質の濃度を真空紫外1光子イオン化質量分析により測定する気体状組成物の分析方法であって、
上記気体状組成物を用いて所定濃度の上記対象物質の標準試料を調製する試料調製工程と、
上記標準試料中の対象物質について真空紫外1光子イオン化質量分析に関する検量線を作成する検量線作成工程と、を有する。
試料調製工程後、検量線作成工程前に、標準試料について真空紫外1光子イオン化質量分析を行う標準試料分析工程と、
気体状組成物中の対象物質について真空紫外1光子イオン化質量分析を行い、検量線を用いて前記気体状組成物中の前記対象物質の濃度を算出する分析工程とを有する。以下、各工程について説明する。
まず、気体状組成物を用いて所定濃度の対象物質の標準試料を調製する。具体的には、気体状組成物に対し、既知濃度の対象物質を、対象物質の濃度が所定値となるように混合することにより、標準試料を調製することができる。気体状組成物の流量と対象物質の混合量を調整して、所定濃度に制御できる。混合量は、例えば、標準試料調製装置4において対象物質の温度により蒸発量を制御することにより、調整可能である。尚、対象物質が純物質の場合は、標準試料調製装置4のパーミエーターにおいて生じる対象物質の(既知)濃度は、例えば、100%とすることができる。
次に、標準試料について真空紫外1光子イオン化質量分析を行う。具体的には、標準試料調製装置4において調製された標準試料を第2の流路6により真空紫外1光子質量分析装置に導入し、真空紫外1光子イオン化質量分析を行う。これにより、標準試料中の対象物質の濃度に応じた強度の検出信号が得られる。
次に、標準試料中の対象物質について真空紫外1光子イオン化質量分析に関する検量線を作成する。検量線は、例えば、標準試料中の対象物質の濃度とこれに対応する検出信号の強度値とについて、回帰分析を行うことにより得ることができる。行う回帰分析は、特に限定されないが、線形回帰、特に最小二乗法を使用した単回帰分析が簡便である。なお、対象物質が複数である場合、対象物質ごとに検量線を作成する。
次に、気体状組成物中の対象物質について真空紫外1光子イオン化質量分析を行い、検量線を用いて気体状組成物中の対象物質の濃度を算出する。具体的には、まず気体状組成物発生源100から第1の流路5を介して直接真空紫外1光子質量分析装置2に気体状組成物を導入する。次いで、真空紫外1光子質量分析装置2において真空紫外1光子質量分析を行い、対象物質の濃度に対応する強度の検出信号を得る。そして、得られた検出信号の強度値を検量線に代入することにより、気体状組成物の対象物質の濃度を算出することができる。
真空紫外1光子イオン化質量分析におけるベースガスの影響を調査するために、複数種のベースガスを用いて、真空紫外1光子イオン化質量分析を行なった。
純Arガスまたは排出ガスをベースガスとする標準試料を用いて検量線を作成し、これらの検量線を用いて、試料ガスとしての排出ガス中のシクロヘキサンの定量を行った。
まず、Arガスベース検量線と、排出ガスベース検量線を作製した。具体的には、標準試料調製装置において、パーミエーターで試薬のシクロヘキサンを蒸発させ、純Arガスで所定濃度に希釈して標準試料を得、当該標準試料を真空紫外1光子イオン化質量分析装置に導入して分析を行い、Arガスベース検量線を得た。次に、標準試料調製装置において、パーミエーターで試薬のシクロヘキサンを蒸発させ、シリカゲルを充填した吸着装置を通過させた排出ガスで所定濃度に希釈して標準試料を得、当該標準試料を真空紫外1光子イオン化質量分析装置に導入して分析を行い、排ガスベース検量線を得た。
以上により、排出ガスを分析する際には、排ガスベースの検量線を用いて濃度値に換算することの有用性が示された。
上述した工場Aの排出ガスを図1に示すような分析システムで測定した。
標準試料調製装置において、パーミエーターで試薬のベンゼンを蒸発させ、シリカゲルを充填した吸着装置を通過させた排出ガスで所定濃度に希釈して標準試料を得、当該標準試料を真空紫外1光子イオン化質量分析装置に導入して、ベンゼンに関する排ガスベース検量線を得た。
2 真空紫外1光子質量分析装置
21 導入部
23 イオン化部
231 イオン化室
233 押し出し電極
235 引出し電極
25 質量分析部
251 イオン飛行部
253 検出部
3 吸着装置
4 標準試料調製装置
5 第1の流路
6 第2の流路
7 第3の流路
100 気体状組成物発生源
Claims (8)
- 気体状組成物中の対象物質の濃度を真空紫外1光子イオン化質量分析により測定する気体状組成物の分析方法であって、
前記気体状組成物を用いて所定濃度の前記対象物質の標準試料を調製する試料調製工程と、
前記標準試料中の前記対象物質について真空紫外1光子イオン化質量分析に関する検量線を作成する検量線作成工程と、を有し、
前記試料調製工程において、前記気体状組成物中の前記対象物質を除去し、前記対象物質の濃度を、真空紫外1光子イオン化質量分析の検出限界以下とした前記気体状組成物を用いて、前記標準試料を調製する、気体状組成物の分析方法。 - 前記試料調製工程において、前記気体状組成物に対し、既知濃度の前記対象物質を、前記対象物質が所定濃度となるように混合することにより、前記標準試料を調製する、請求項1に記載の気体状組成物の分析方法。
- 校正用ガス発生装置により、前記既知濃度の対象物質を発生させる、請求項2に記載の気体状組成物の分析方法。
- 前記気体状組成物を吸着剤に接触させ、前記対象物質を前記吸着剤に吸着させることにより、前記対象物質の除去を行う、請求項1~3項のいずれか一項に記載の気体状組成物の分析方法。
- 前記気体状組成物中の前記対象物質について真空紫外1光子イオン化質量分析を行い、検量線を用いて前記気体状組成物中の前記対象物質の濃度を算出する分析工程を有する、請求項1~4のいずれか一項に記載の気体状組成物の分析方法。
- 前記気体状組成物は、排出ガスである、請求項1~5のいずれか一項に記載の気体状組成物の分析方法。
- 気体試料中に含まれる対象物質を定量的に検出する真空紫外1光子イオン化質量分析装置と、
気体状組成物発生源から発生する気体状組成物を前記真空紫外1光子イオン化質量分析装置へ移送する第1の流路と、
前記気体状組成物発生源から発生する前記気体状組成物を用いて所定濃度の前記対象物質の標準試料を調製する標準試料調製装置と、
前記標準試料調製装置により調製された前記標準試料を前記真空紫外1光子イオン化質量分析装置に移送する第2の流路と、を備え、
前記標準試料調製装置において、前記気体状組成物中の前記対象物質を除去し、前記対象物質の濃度を、真空紫外1光子イオン化質量分析の検出限界以下とした前記気体状組成物を用いて、前記標準試料を調製する、
気体状組成物の分析システム。 - さらに、前記気体状組成物発生源から前記標準試料調製装置へ移送される前記気体状組成物中の前記対象物質を吸着する吸着装置を備える、請求項7に記載の気体状組成物の分析システム。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018198357A JP7225672B2 (ja) | 2018-10-22 | 2018-10-22 | 気体状組成物の分析方法および分析システム |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018198357A JP7225672B2 (ja) | 2018-10-22 | 2018-10-22 | 気体状組成物の分析方法および分析システム |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2020067296A JP2020067296A (ja) | 2020-04-30 |
JP7225672B2 true JP7225672B2 (ja) | 2023-02-21 |
Family
ID=70390112
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2018198357A Active JP7225672B2 (ja) | 2018-10-22 | 2018-10-22 | 気体状組成物の分析方法および分析システム |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7225672B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP7451344B2 (ja) | 2020-08-06 | 2024-03-18 | 日本製鉄株式会社 | 真空紫外1光子イオン化質量分析装置 |
CN115184558B (zh) * | 2022-07-15 | 2022-12-20 | 中国电力科学研究院有限公司 | 一种基于自校准的混合气体混合比在线监测方法及系统 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005037347A (ja) | 2003-07-02 | 2005-02-10 | Toyota Motor Corp | 精度確認ガス供給装置及びそれを用いた測定精度確認システム、ならびに測定精度確認方法 |
CN103983686A (zh) | 2014-05-30 | 2014-08-13 | 中国地质大学(北京) | 一种氯代烃中氯同位素的低温转化与测定方法 |
CN204028040U (zh) | 2014-06-18 | 2014-12-17 | 广西电网公司电力科学研究院 | 一种电气设备中sf6气体品质的在线检测装置 |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS58134767U (ja) * | 1982-03-05 | 1983-09-10 | トヨタ自動車株式会社 | 排気ガス中の微粒子の測定装置 |
-
2018
- 2018-10-22 JP JP2018198357A patent/JP7225672B2/ja active Active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005037347A (ja) | 2003-07-02 | 2005-02-10 | Toyota Motor Corp | 精度確認ガス供給装置及びそれを用いた測定精度確認システム、ならびに測定精度確認方法 |
CN103983686A (zh) | 2014-05-30 | 2014-08-13 | 中国地质大学(北京) | 一种氯代烃中氯同位素的低温转化与测定方法 |
CN204028040U (zh) | 2014-06-18 | 2014-12-17 | 广西电网公司电力科学研究院 | 一种电气设备中sf6气体品质的在线检测装置 |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
辻 典宏 ほか ,1光子イオン化質量分析法による大気中1-ニトロナフタレンのリアルタイム検出,分析化学,2012年,61(5),359-365 |
鶴我 薫典 ほか,真空紫外光-イオントラップ/イオン化TOFMSによるごみ焼却炉排出ガス中のダイオキシン前駆体TCBのリアルタイム計測,J Mass Spectrom Soc Jpn,2004年,52(5),295-300 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2020067296A (ja) | 2020-04-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Yatavelli et al. | A chemical ionization high-resolution time-of-flight mass spectrometer coupled to a micro orifice volatilization impactor (MOVI-HRToF-CIMS) for analysis of gas and particle-phase organic species | |
US8866075B2 (en) | Apparatus preparing samples to be supplied to an ion mobility sensor | |
JP5764433B2 (ja) | 質量分析装置及び質量分析方法 | |
CN1865975B (zh) | 气体监控装置 | |
JP3623025B2 (ja) | 混合気体成分分析装置 | |
JP7225672B2 (ja) | 気体状組成物の分析方法および分析システム | |
Riva et al. | Chemical transformations in monoterpene-derived organic aerosol enhanced by inorganic composition | |
Jiang et al. | Rapid analysis of tetracycline in honey by microwave plasma torch mass spectrometry with ablation samples | |
Gkatzelis et al. | Gas-to-particle partitioning of major biogenic oxidation products: a study on freshly formed and aged biogenic SOA | |
Hoffmann et al. | On-line characterization of gaseous and particulate organic analytes using atmospheric pressure chemical ionization mass spectrometry | |
Millar et al. | Organic contamination detection for isotopic analysis of water by laser spectroscopy | |
Yamamoto et al. | Membrane introduction system for trace analysis of volatile organic compounds using a single photon ionization time-of-flight mass spectrometer | |
KR20030038681A (ko) | 유기 성분의 트레이스량을 검출하는 장치 및 방법 | |
Bocos-Bintintan et al. | The response of a membrane inlet ion mobility spectrometer to chlorine and the effect of water contamination of the drying media on ion mobility spectrometric responses to chlorine | |
Ernle et al. | Influence of ozone and humidity on PTR-MS and GC-MS VOC measurements with and without a Na 2 S 2 O 3 ozone scrubber | |
JP2007309879A (ja) | 質量分析計 | |
Ju et al. | Time-correlated single ion counting mass spectrometer with long and short time-of-flight tubes and an evaluation of its performance for use in trace analysis of allergenic substances | |
JP2005098705A (ja) | 化学物質モニタ装置及び化学物質モニタ方法 | |
Bouza et al. | Volatile organic compound analysis by pulsed glow discharge time of flight mass spectrometry as a structural elucidation tool | |
JP2948209B1 (ja) | ガス中微量成分のモニタリング方法及び装置 | |
CN114755329B (zh) | 一种臭氧层干扰物质的检测方法 | |
JP6718261B2 (ja) | 不純物分析システム及び不純物分析方法 | |
JP4719012B2 (ja) | イオン化法ガス検出装置およびイオン化法ガス検出方法 | |
JP2006145383A (ja) | 大気圧化学イオン化質量分析装置およびその校正方法 | |
JP3349258B2 (ja) | 水素同位体比分析法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20190208 |
|
RD03 | Notification of appointment of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423 Effective date: 20190419 |
|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20190426 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20210603 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20220316 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20220405 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20220602 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20220927 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20221109 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20230110 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20230123 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 7225672 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |