JPH08159964A - ガス中の水分の定量方法及び試料容器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 より高い精度で水分量を定量することができ
るガス中の水分の定量方法を提供すること及び耐圧構造
の試料容器を提供すること。 【構成】 筒状の容器本体２１と、この両端開口部を気
密に塞ぐ蓋部４との間に石英性の窓板３及びリング体３
１、３２を介装すると共に、容器本体２１の管壁に、途
中にバルブ６１、６２を備えた液化ガスの供給管５１と
排出管５２とを接続して構成される試料容器２に、圧縮
液化法により液化した塩化水素ガス試料を封入し、この
試料の１４００ｎｍ、１９００ｎｍ、２７００ｎｍ付近
の吸光度を測定する。同様に水分量既知の対照試料の同
波長における吸光度を測定し、両者の吸収ピークの大き
さを比較することにより、液化塩化水素ガス試料中の水
分の濃度を定量する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ガス中に不純物として
含まれる微量の水分を定量する方法及びその方法を実施
する際に用いられる試料容器に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】例えばＬＳＩや超ＬＳＩ等の半導体デバ
イスの製造においては、気体中で処理を行うドライブプ
ロセスが主流となっており、例えばシリコンウエハのド
ライエッチング工程においては、ドライエッチング剤と
して塩化水素ガスが使用されている。このドライエッチ
ングにおいては塩化水素ガスに水分が含まれているとシ
リコンウエハの表面に不要な酸化皮膜が形成されてしま
うので、不純物としての水分の含有量がきわめて少ない
高純度の塩化水素ガスを使用することが必要とされる。
このため塩化水素ガスの製造者側では、塩化水素ガス中
の水分量を管理することが必要であり、この際微量水分
量を定量することが要求されている。

【０００３】ここで従来ガス中の不純物例えば水分の量
を測定する方法としては、ガスクロマトグラフィーによ
る方法や露点法、カールフィッシャー法等が知られてい
る。このうちガスクロマトグラフィーによる方法とは充
填物が詰まった分離管内で、ガス試料をキャリアガスに
よって展開させ、分解することなくガス状で通過させて
各成分に分離し、この分離した水分の量を定量する方法
であり、露点法とはガスを冷却して水滴が発生したとき
の平衡温度を測定し、この温度に基づいて含有水分量を
定量する方法である。またカールフィッシャー法とは、
水をエステル化し、水のエステル誘導体としてガスクロ
マトグラフィ−あるいは赤外分光法で測定する方法であ
る。

【０００４】

【発明が解決しようとしている課題】しかしながら上述
のガスクロマトグラフィーによる方法は、例えば塩化水
素ガス等の腐食性ガスに対しては、分離管等の装置や充
填物が腐食されてしまうので使用が困難であるという問
題がある。また露点法は平衡温度の測定は目視で行うた
め、分析オペレータによる測定誤差が生じ、信頼性が低
いと共に、定量限界の問題がある。即ち塩化水素ガス中
の水分量を定量する場合は、塩化水素の沸点は−８４．
９℃であるため、この温度より露点が低くなる試料につ
いてはこの方法は使用できない。例えば水分が１ppm v/
v の塩化水素ガスを分析する場合を仮定すると、この試
料の露点は−７６℃であり塩化水素の沸点に近い。従っ
てこの方法を用いて塩化水素ガス中の水分量を定量する
場合は、水分量の定量限界は１ppm v/v 程度であり、こ
れ以下の水分量の測定は困難であった。さらにカールフ
ィッシャー法については前述のガスクロマトグラフィ−
あるいは赤外分光法で検出するには多量のガスを用いて
濃縮するという煩雑な操作を必要とするという問題があ
る。

【０００５】さらにまたこれらの方法ではガス（気体）
試料を測定するため、液体試料を測定する場合に比べ
て、同一体積中に存在する水分の量は少なく、このため
水分量の検出限界が高くなってしまうという共通の問題
もある。

【０００６】ここで半導体デバイスの高集積化に伴い、
塩化水素ガス中の許容水分量もより微量になる傾向があ
り、このため無水塩化水素市場においては、現在は５Ｎ
の無水塩化水素（水分量１０ppm v/v ）が最も純度が高
いものであるが、例えば将来的に６Ｎ（水分量１ppm v/
v ）等のより高純度の無水塩化水素の製造が可能になっ
た場合には、より微量な水分量が定量できる精度の高い
分析法が必要となる。

【０００７】このため本発明者らは、ガスを液化して得
た液体ガス試料による分析を検討した結果、例えば無水
石英製の試料容器に充填した液体試料に特定波長の光を
照射し、その波長における吸光度を測定して、この吸収
度に基づいて試料中の水分量を測定する方法を見い出し
た。

【０００８】ガスを液化させる方法としては、ガスを大
気圧下において沸点より低い温度まで冷却して液化させ
る冷却液化法と、臨界点以下の温度において、ガスにそ
の温度における蒸気圧以上の圧力をかけて液化させる圧
縮液化法等の方法が知られている。ここでこれらの方法
を検討したところ冷却液化による方法では、吸光度測定
の際試料容器を冷却する必要があるが、この試料容器の
大きさは、例えば７０mm×５０mm×７５mmと小さい場合
でも、試料容器のみを冷却することは煩雑であって、同
時に分光光度計等の装置も例えば−９５℃の超低温まで
冷却されてしまうのでこれらの装置に悪影響を与えるお
それがある。その上冷却する際に試料容器の表面に霜が
析出し、この霜の存在により測定値に誤差が生じるおそ
れがあるため、試料容器の周囲を乾燥ガス（露点−７４
℃）で通気しておかなければならない。また液相で存在
する温度範囲が狭いガスでは、過冷却によってガスが固
化し、これにより体積が増加して配管が破裂するおそれ
もある。

【０００９】一方、圧縮液化による方法では、液化は常
温において可能であるため上述の冷却液化におけるよう
な問題点はないが、所定の圧力を維持するためには試料
容器を耐圧構造にしなければならず、通常の吸光度測定
用の試料容器は石英製であって、この石英は３kg/cm ²
以上の加圧は困難であるため、このような試料容器を使
用したのでは吸光度は測定できない。

【００１０】本発明はこのような事情の下になされたも
のであり、その目的は、より高感度かつ高い精度で水分
量を定量することができるガス中の水分の定量方法を提
供することにあり、また他の目的は、耐圧構造で水を含
まない材料からなる試料容器を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、ガス
中に不純物として含まれる微量の水分を定量する方法で
あって、ガスを液化して得た液化ガス試料の波長１４０
０ｎｍ付近、１９００ｎｍ付近、２７００ｎｍ付近の少
くとも１つの吸光度を測定し、この測定した吸光度に基
づいて液化ガス試料中の水分の濃度を定量することを特
徴とする。

【００１２】請求項２の発明は、塩化水素ガス及び／又
は塩素ガス中に不純物として含まれる微量の水分を定量
する方法であって、塩化水素ガス及び／又は塩素ガスを
液化して得た液化ガス試料の波長１４００ｎｍ付近、１
９００ｎｍ付近、２７００ｎｍ付近の少くとも１つの吸
光度を測定し、この測定した吸光度に基づいて液化試料
中の水分の濃度を定量することを特徴とする。

【００１３】請求項３の発明は、請求項１又は２記載の
発明において、液化ガス試料はガスを圧縮して液化した
ものであることを特徴とする。

【００１４】請求項４の発明は、両端部が開口する筒状
の耐圧容器本体と、前記容器本体の両端開口部に耐圧性
かつ近赤外線を含む光透過性の材料を挿入して気密に塞
ぐように設けられた蓋部と、前記容器本体の両端部と前
記蓋部との間に介装され、耐圧性かつ近赤外線含む光透
過性の材料より構成された板状の窓部と、前記容器本体
と前記窓部及び／又は前記窓部と前記蓋部との間に介装
されたリング体と、前記容器本体に液化ガス試料を供給
するために、容器本体に接続された供給管と、前記容器
本体から液化ガス試料を排出するために、容器本体に接
続された排出管と、前記供給管及び前記排出管に設けら
れたバルブと、を備えることを特徴とする。

【００１５】請求項５の発明は、請求項１、２又は３記
載の発明において、前項の試料容器に液化ガス試料を封
入して、吸光度を測定することを特徴とする。

【００１６】

【作用】液化した液化ガス試料の吸光度を測定すると、
１４００ｎｍ付近、１９００ｎｍ付近、２７００ｎｍ付
近に吸収ピークが現われる。この吸収ピークと試料中の
水分量とは比例関係にあるので、水分量既知の対照試料
の同波長における吸光度を測定し、両者の吸収ピークの
高さを比較することにより、液化ガス試料中の水分の濃
度を高精度で定量できる。

【００１７】また試料容器本体と蓋部とを両者の間に窓
板を保持しながらこれらの一部同士が密接するように設
けると共に、供給管及び排出管にバルブを設けて試料容
器内を密閉するように試料容器を構成すると、圧縮液化
により液化した試料を試料容器内にきわめて容易に封入
することができる。

【００１８】

【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。図
１は吸光度の測定装置の概略を示すものであり、１１は
例えばタングステンランプからなる光源、１２は水のＯ
Ｈ基に大きな吸収を示す近赤外線を取り出すためのフィ
ルター、１３、１４はレンズ、１５は例えば硫化鉛光電
導セルからなる検知器である。試料容器２はレンズ１３
と１４との間に配置される。

【００１９】試料容器２の好ましい構造の例を図２
（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すと、図２（ａ）はネジタ
イプのもの、図２（ｂ）はフランジタイプのもの、図２
（ｃ）はネジタイプとフランジタイプとを複合したもの
である。図２（ａ）において、２１は例えば外径２７m
m、長さ９０mmの大きさを有し、両端部が開口する円筒
状形状の容器本体であり、この容器本体２１の両端側の
外周面にはネジ部２２が形成されている。また容器本体
２１の両端部には、例えば直径２５mm、厚さ５mmの円形
の板状形状を有すると共に、耐圧性かつ近赤外線透過性
の材料例えば無水石英から構成された、窓部を形成する
窓板３が例えばテフロン製であって幅２mmのリング体３
１を介して配設される。さらに容器本体２１と窓板３の
外側には、容器本体２１に窓板３を固定するために、内
側に容器本体２１のネジ部２２と係合するネジ部が形成
された蓋部４１が、上述のリング体３１と同様に構成さ
れたリング体３２を介して配設され、この蓋部４１は容
器本体２１に螺合される。なおリング体３１、３２は、
窓板３の破損防止及び容器の気密性を高めるために設け
られるものである。

【００２０】ここで容器本体２１の両端部の外端面は蓋
部４１によりリング体３１に押し付けられており、また
容器本体２１のネジ部２２と蓋部４１のネジ部を含む内
側部分とは密接しているので、容器内部の気密性が保た
れる。蓋部４１は図２（ａ）の正面図に示すように、例
えば中央部に近赤外線の透過させるための例えば窓板３
より小さな径の円形の孔部４２が形成された例えば六角
形形状の構造体であり、この蓋部２２の周面内端面の一
部分は、リング体３２の周面外端面の一部に接合され、
既述のように蓋部４１を容器本体２１に装着することに
より、窓板３及びリング体３１、３２が容器本体２１と
蓋部４１との間に固定される。

【００２１】容器本体２１の管壁にはまた、容器本体２
１内部へ液化ガスを供給するための供給管５１と、容器
本体２１から液化ガスを排出するための排出管５２が例
えば溶接により接続されていて、これらには、例えば１
２５atm 程度の加圧が可能な耐圧性のバルブ６１、６２
が夫々設けられている。このような容器本体２１、蓋部
４１、供給管５１、排出管５２、バルブ６１、６２は耐
圧性及び耐食性の材料例えばステンレスより形成され
る。

【００２２】また図２（ｂ）に示すフランジタイプの試
料容器２について説明すると、容器本体２４の両端部は
フランジ部２５を構成しており、容器本体２４の開口部
には段部２６が形成されていてこの段部２６にリング体
３１を介して窓板３が嵌合される。４３は中央部に上述
の図２（ａ）の蓋部２２と同様に近赤外線を透過させる
ための例えば円形の孔部４４が形成された、例えば直径
１５mmのリング状の蓋部であり、この蓋部４３をリング
体３２を介して窓板３の外側に配設し、蓋部４３の周面
内端面と容器本体２４のフランジ部２５周面外端面及び
リング体３２とを密接させ、両者を接合させてネジ４５
で固定することにより、容器本体２４と蓋部４３との間
に窓板３が保持されると共に、容器内の気密性が保たれ
る。

【００２３】さらに図２（ｃ）に示すネジタイプとフラ
ンジタイプとの複合タイプの試料容器２について説明す
ると、２７は両端部が開口すると共に、両端側の外周面
にネジ部２８が形成された円筒状形状の筒状容器であ
り、２９はこの筒状容器２７の両端部に取り付けられる
フランジ体である。フランジ体２９は、フランジ部２９
ａとネジ部２９ｂとから構成され、ネジ部２９ｂは筒状
容器２７のネジ部２８と係合するように形成されてい
る。またフランジ体２９の周面外端面には段部２９ｃが
形成されていて、この段部２９ｃにリング体３１を介し
て窓板３が嵌合される。４３は例えば上述の図２（ｃ）
と同様に構成された蓋部であり、先ず筒状容器２７の両
端部にフランジ体２９を螺合させると共に、段部２９ｃ
にリング体３１及び窓板３を嵌合し、この後蓋部４３を
リング体３２を介して窓３の外側に配設して、蓋部４３
の周面内端面とフランジ体２９のフランジ部２９ａの周
面外端面及びリング体３２とを密接させ、両者を接合さ
せてネジ４５で固定することにより、窓板３が保持され
ると共に、容器内部の気密性が保たれる。なお本構造の
試料容器２では、筒状容器２７とフランジ体２９により
容器本体が構成される。

【００２４】次に本発明の実施例に係る塩化水素ガス中
の水分濃度の定量方法について説明する。先ず図３に示
すように試料容器２の供給管５１と排出管５２とを、塩
化水素製造ラインの液化ガスが通流する配管７１、７２
にフェラル９１を備えたジョイント９により接続し、液
化工程において、温度ｔにおける蒸気圧以上の圧力（例
えば２０℃では４１．６ａｔｍ以上の圧力）が加圧され
て液化された液化塩化水素を採取する。

【００２５】ここで図中８１〜８５は、塩化水素製造ラ
インの配管７、７１、７２に設けられたバルブであり、
液化塩化水素を採取する際には、試料容器２のバルブ６
１、６２及びバルブ８１、８３〜８５を開けると共に、
バルブ８２を閉じて液化ガスを配管７、７１、供給管５
１を介して試料容器２内へ供給する。このとき液化ガス
を連続的に試料容器２内に供給すると、試料容器２内に
入りきれない余剰の液化ガスは排出管５２、配管７２を
介して試料容器２内から流出するので、このようにして
試料容器２内に液化ガスを通流させるようにしながら採
取を行なう。そして試料容器２内に液化ガスを充填した
後バルブ６１、６２及びバルブ８４、８５を閉じると共
に、バルブ８１〜８３を開けて配管７１、７２から供給
管５１及び排出管５２を取り外し、次いで試料容器２を
図１のように吸光度の測定装置１に設置して液化ガスの
吸光度を測定する。

【００２６】測定装置１では、光源１１からフィルター
１２、レンズ１３を介してＯＨ基の吸収ピークが存在す
る波長を含む例えば１０００〜３２００ｎｍの波長の近
赤外線を試料容器２中の液化塩化水素試料に照射し、こ
のときの透過光をレンズ１４を介して検知器１５で検知
して、試料の吸収スペクトルを測定する。

【００２７】そしてこの吸収スペクトルから水のＯＨ基
に大きな吸収を示す波長である１４００ｎｍ、１９００
ｎｍ、２７００ｎｍにおける吸光度を測定し、この吸光
度と、予め測定された水分濃度既知の対照試料例えば四
塩化炭素の同波長における吸光度との関係より、測定試
料中の水分濃度が定量される。即ち吸光度と水分濃度は
比例関係にあり、例えば試料中の同波長における吸収ピ
ークの大きさを求め、これを比較することにより、測定
試料中の水分濃度が定量できる。

【００２８】以下実際に測定した吸収スペクトルを用い
て、具体的に説明する。図４は、露点法で定量した水分
濃度３８．８ppm v/v （１８．７ppm w/w ）の液化塩化
水素の吸収スペクトルである。この吸収スペクトル測定
に際しては、温度９．５℃、その温度における飽和蒸気
圧３３ａｔｍ以上の圧力である５０ａｔｍの下で塩化水
素ガスの液化を行なった。そして得られた液化塩化水素
試料を上述の試料容器内に３／４ほど満たしバルブを閉
じて試料容器内を密閉状態にし、この試料容器を吸光度
測定装置に設置して吸収スペクトルを測定した。なお試
料容器内を液化塩化水素で完全に満たさないのは、温度
上昇に伴なう圧力の上昇により、液化塩化水素が試料容
器から噴き出すことを抑えるためである。今回この液化
塩化水素の水分濃度を本発明方法で定量し、この方法の
正当性を確認することとした。

【００２９】図５に水の吸収スペクトルを示すが、この
ように水のスペクトルには１４００ｎｍ、１９００ｎ
ｍ、２７００ｎｍに特性吸収ピークがあらわれる。一方
図６に水分濃度０ｐｐｍ（露点法により測定）無水塩化
水素の吸収スペクトルを示すが、このように塩化水素の
スペクトルには１２１０ｎｍ、１７５０ｎｍ、１７８０
ｎｍ、２７００ｎｍ以降に特性吸収ピークがあらわれ
る。

【００３０】従って図４の吸収スペクトルと図６の吸収
スペクトルとの差を求めると、図４の吸収スペクトルか
ら塩化水素に起因する吸収ピークを除いて水に起因する
吸収ピークのみを取り出すことができる。図７はこのよ
うにして求めた測定対象である液化塩化水素中の水の吸
光度である。そしてこの吸光度と、図８に示す対照試料
である水分濃度既知の３０ppm w/w の四塩化炭素の吸光
度とを比較することにより、測定対象である液化塩化水
素中の水分濃度を定量する。なお四塩化炭素中の水分濃
度はカールフィッシャー法により定量した。

【００３１】ここで対照試料として四塩化炭素を使用し
たのは、水が有するＯＨ基がなく容易に入手できる有機
溶剤であると共に、対照波長領域に吸収を持たないため
であり、対照試料としてはこれ以外にｎ−ヘキサン等も
使用することができる。

【００３２】比較は、各特性波長における吸収ピークの
大きさに基づいて行なわれ、この吸収ピークの大きさ
は、各吸光度の測定範囲を合わせ図８に示すように、ピ
ークの頂点ＰからＸ軸垂線を降ろして、ピークの前後の
点Ａ、Ｂを結ぶ線との交点Ｑを求め、線分ＰＱの長さに
より求められる。この方法により求めた測定試料の１４
００ｎｍ、１９００ｎｍにおける吸収ピークの大きさは
夫々１５．０mm、４８．２mmであり、一方対照試料の吸
収ピークの大きさは夫々２３、９mm、７１．０mmであ
る。そして例えば１４００ｎｍにおける吸収ピークによ
り、対照試料に基づいて測定試料中の水分濃度を算出す
ると、 １５．０mm／２３．９mm×３０ppm w/w ＝１８．８ppm
w/w となり、また同様に１９００ｎｍにおける吸収ピークに
より、水分濃度を算出すると、 ４８．２mm／７１．０mm×３０ppm w/w ＝２０．４ppm
w/w となる。

【００３３】これらの算出値は、多少誤差はあるもの
の、露点法で測定した水分濃度１８．７ppm w/w とほぼ
一致しており、このことから本発明方法により塩化水素
ガス中の水分濃度が定量できることが確認された。なお
誤差は、吸収ピ−クの大きさの測定を行った際に生じた
ものと考えられる。また上述の塩化水素ガス中の水分濃
度の定量では、２７００付近の吸収ピークは、定量に使
用していないが、これは、塩化水素ガス自体にも２７０
０mm付近に吸収ピークがあるため、この塩化水素ガス自
体の吸収ピークに水の吸収ピークが隠れてしまい、水の
吸収ピークのみを取り出すことが困難であるからであ
る。従って２７００mm付近の吸収ピークに基づいて塩化
水素ガス中の水分濃度を定量することは不適切であると
考えられる。但し、水の吸収スペクトルでは、１４００
ｎｍ、１９００ｎｍに比べて２７００ｎｍ付近の吸収ピ
ークは大きいので、塩化水素以外であって水分濃度が微
量である試料ではこの２７００ｎｍ付近のピークに基づ
いて水分量の定量を行ってもよい。

【００３４】図９は、液化塩化水素中の水の吸収スペク
トルを吸光度の最大値を０．０５０として再度測定した
ものである。即ちこの吸収スペクトルにおける吸収ピー
クは、塩化水素中の水分量が０．３８ppm v/v である場
合に得られるピークであり、このように吸光度の最大値
を小さくすれば、正確にピークの大きさを測定でき、こ
れにより確実に水分量が定量できると考えられる。実際
に図６に示す、露点法により水分濃度が０ppm w/w と定
量された塩化水素について吸光度を０〜０．０２５の範
囲で再度測定すると、図１０に示すように、１４００ｎ
ｍ付近に新たな吸収ピークがあらわれる。従ってこのピ
ークに基づいて露点法では定量不可能な微量の水分濃度
が定量できると考えられる。そして実際にこのピークに
基づいて、対照試料として水分濃度、３８ppm v/v の塩
化水素を用いて上述の方法により水分濃度を定量したと
ころ、対照試料のピーク大きさ（図中、点線であらわし
たピーク）は６３．０mmであり、測定試料のピーク大き
さは２mmであるので、測定試料中の水分濃度は、 ２mm／６３mm×３８ppm v/v ＝１．２ppm v/v となる。この水分濃度は露点法による測定下限界付近の
濃度であるが、本発明方法によれば、さらに精度よく、
例えば露点法では測定不可能なより微量の水分濃度の定
量を行うことができる。

【００３５】このように本発明のガス中の水分の定量方
法では、試料を液化し、この試料の水の特性吸収波長で
ある１４００ｎｍ、１９００ｎｍ、２７００ｎｍ付近の
吸光度を測定して、この吸光度に基づいて測定試料中の
水分量を液体の状態で定量するのでガス状態で定量する
場合に比較して測定試料中における単位体積当たりの水
分のモル数が格段に多く、吸光度の測定感度も格段に高
くなる。このため、水分の定量を精度よく行なうことが
でき、また試料中の水分量が微量であっても、吸収スペ
クトル中に吸収ピークがあらわれるので例えば露点法で
は測定不可能な例えば１ppm v/v 以下の微量水分を定量
することも可能となる。

【００３６】また本発明の試料容器は、例えば５０ａｔ
ｍ程度の耐圧を確保できるものが望ましく、このような
試料容器を用いれば例えば温度２５℃以下であれば圧縮
液化により液化した液体試料の吸光度を測定することが
できる。またバルブを設けたので測定試料を試料容器内
に封入して試料容器内を密閉した状態で試料容器を持ち
運ぶことができ、これにより塩化水素ガスの液化工程と
水分の定量工程とを分離して水分の定量工程をガスの製
造場所から離れたところで行うことができるので、吸光
度の測定装置等の機器類と腐食性ガスとの接触が抑えら
れて、好環境の下で水分の定量を行なうことができる。
さらに液化ガスの供給管と排出管という２本の管を設け
たので、試料容器内に液化塩化水素を連続的に供給する
と、試料容器に入りきれない余剰の液化塩化水素は排出
管を介して試料容器外へ流出し、これにより液化塩化水
素は試料容器内を通流するため、このようにして液化塩
化水素を採取すると、試料容器内に滞留、蓄積する不純
物が塩化水素と共に試料容器外へ流出し、測定試料中の
水分をより正確に定量することができる。

【００３７】さらにまた圧縮液化することにより常温に
て測定試料を液化することができるため、測定試料を冷
却して液化する場合のように、吸光度測定装置が超低温
下に晒されて劣化するおそれがないと共に、常温にて測
定できるので吸光度測定のための装置構成が簡易化さ
れ、測定も容易に行なうことができる。また常温での吸
光度測定の際には、試料容器に霜が付着して測定誤差が
生じるおそれもない。

【００３８】以上において本発明のガス中の水分の定量
方法は塩化水素ガス以外のガス例えば塩素ガスに適用し
てもよいし、また圧縮液化により液化した試料のみなら
ず冷却液化により液化試料に対して適用してもよい。ま
た水の特性吸収波長の３つのピーク全てについて水分の
定量を行ってもよいし、１つあるいは２つのピークを選
択して定量してもよい。さらに本発明の試料容器に液化
試料を供給し、排出するための管は両者を共通して行な
うものであってもよい。

【００３９】

【発明の効果】請求項１〜３または５記載の発明によれ
ば、ガスを液化して得た液化ガス試料の、水の特性吸収
波長である１４００ｎｍ付近、１９００ｎｍ付近、２７
００ｎｍ付近の少くとも１つの吸光度を測定し、この吸
光度に基づいて水分を定量しているので、ガス中に不純
物として含まれる微量の水分の濃度を高感度でかつ高い
精度で定量することができる。

【００４０】また請求項４記載の発明によれば、試料容
器の耐圧性が格段に向上するので、圧縮液化により液化
した試料の吸光度の測定が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】吸光度の測定装置の概略図である。

【図２】試料容器の構造を示す断面図と蓋部の正面図で
ある。

【図３】試料容器に液化試料を採取する際の説明図であ
る。

【図４】水分濃度３８ppm v/v の塩化水素の吸収スペク
トルである。

【図５】水の吸収スペクトルである。

【図６】無水塩化水素の吸収スペクトルである。

【図７】水分濃度３８ppm v/v の塩化水素中の水の吸収
スペクトルである。

【図８】水分濃度３０ppm w/w の四塩化炭素の吸収スペ
クトルである。

【図９】吸光度０〜０．０５０の範囲における水分濃度
３８ppm v/v の塩化水素中の水の吸収スペクトルであ
る。

【図１０】吸光度０〜０．０２５の範囲における無水塩
化水素の吸収スペクトルである。

【符号の説明】

１ 吸光度の測定装置 ２ 試料容器 ２１、２４ 容器本体 ２７ 筒状容器 ２９ フランジ体 ３ 窓板 ３１、３２ リング体 ４１、４３ 蓋部 ５１ 供給管 ５２ 排出管 ６１、６２ バルブ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ガス中に不純物として含まれる微量の水
   分を定量する方法であって、ガスを液化して得た液化ガ
   ス試料の波長１４００ｎｍ付近、１９００ｎｍ付近、２
   ７００ｎｍ付近の少くとも１つの吸光度を測定し、この
   測定した吸光度に基づいて液化ガス試料中の水分の濃度
   を定量することを特徴とするガス中の水分の定量方法。
2. 【請求項２】 塩化水素ガス及び／又は塩素ガス中に不
   純物として含まれる微量の水分を定量する方法であっ
   て、塩化水素ガス及び／又は塩素ガスを液化して得た液
   化ガス試料の波長１４００ｎｍ付近、１９００ｎｍ付
   近、２７００ｎｍ付近の少くとも１つの吸光度を測定
   し、この測定した吸光度に基づいて液化試料中の水分の
   濃度を定量することを特徴とするガス中の水分の定量方
   法。
3. 【請求項３】 液化ガス試料はガスを圧縮して液化した
   ものであることを特徴とする請求項１又は２記載のガス
   中の水分の定量方法。
4. 【請求項４】 両端部が開口する筒状の耐圧容器本体
   と、 前記容器本体の両端開口部に耐圧性かつ近赤外線を含む
   光透過性の材料を挿入して気密に塞ぐように設けられた
   蓋部と、 前記容器本体の両端部と前記蓋部との間に介装され、耐
   圧性かつ近赤外線を含む光透過性の材料より構成された
   板状の窓部と、 前記容器本体と前記窓部及び／又は前記窓部と前記蓋部
   との間に介装されたリング体と、 前記容器本体に液化ガス試料を供給するために、容器本
   体に接続された供給管と、 前記容器本体から液化ガス試料を排出するために、容器
   本体に接続された排出管と、 前記供給管及び前記排出管に設けられたバルブと、 を備えることを特徴とする試料容器。
5. 【請求項５】 前項の試料容器に液化ガス試料を封入し
   て、吸光度を測定することを特徴とする請求項１、２又
   は３記載のガス中の水分の定量方法。