JPH0843352A

JPH0843352A - ガス中の不純物の微量分析のための分析器へガスを供給するための方法および装置

Info

Publication number: JPH0843352A
Application number: JP7001512A
Authority: JP
Inventors: Catherine Ronge; カトリーヌ・ロンジュ; Alain Mail; アラン・マイー; Yves Marot; イブ・マロ
Original assignee: Air Liquide SA; LAir Liquide SA pour lEtude et lExploitation des Procedes Georges Claude
Current assignee: Air Liquide SA; LAir Liquide SA pour lEtude et lExploitation des Procedes Georges Claude
Priority date: 1994-01-07
Filing date: 1995-01-09
Publication date: 1996-02-16
Also published as: US5635620A; DE69517451D1; FR2714968B1; US5587519A; FR2714968A1; EP0664449A1; DE69517451T2; EP0664449B1

Abstract

(57)【要約】【目的】分析器に供給されるガス流のより正確な調節
可能性を確実に、かつ装置のより小型の態様を可能とす
るために設計された方法及び装置を提供する。【構成】分析されるガスのガス源（３）に分析器
（１）を接続するためのライン（４）を具備する装置で
ある。純ガス又は不純物が仕込まれた同様のガスのいず
れかを含む標準化ガスの発生のために、装置は、ａ）純
ガス源（１０）、ｂ）平行に配置され、純ガス源で供給
される少なくとも２つのライン（７，８）、ｃ）所定量
の少なくとも１種の不純物を２つのラインの一方（７）
を移動するガスに仕込むための手段（１６）、及びｄ）
各ラインの入口に配置され、２つのラインの間に、２つ
のラインに流入可能な純ガス流を所定の比で分割する絞
り機構（３１，３２）を付加的に具備する。イオン化マ
ススペクトロメーターへの供給に適用し得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ガス中の不純物の微量
分析のための分析器へガスを供給するための方法および
装置に係り、特に、分析されるガスとともに、純ガス、
およびこの純ガス中の１またはこれ以上の不純物を稀釈
することによって得られた標準化ガスが、分析器に連続
的に供給される方法および装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】非常に高感度の分析器に供給するために
設計された方法および装置は、ＦＲＡ２，６６７，３９
７で知られている。そのような分析器は、非常に低濃度
（例えば、１０^-2〜１０^-5ｐｐｍ）の不純物を検出する
ために設計することができる。その後、それは、純ガス
または“ゼロ”ガス、および正確に決定された濃度で不
純物を含有する“標準化”ガスを供給することによっ
て、しばしば標準化されなければならない。

【０００３】上述の文献の装置においては、音響状況で
動作する検定されたオリフィス、およびこのオリフィス
の上流に圧力センサーを各ラインに配置し、検知された
圧力が、オリフィスの下流のラインの放出バイパス内に
配置された流量レギュレーターを制御−駆動することに
よって、分析されるガス、純ガス、および、所定の量の
不純物が仕込まれた標準化ガスを分析器にそれぞれ供給
する各ライン内で一定のガス流が保証されている。ライ
ン内を移動するガスが圧力センサーにより汚染されるの
を防止するために、センサーは、バイパス中の小さなリ
ーク流を可能にする漏出ラインを具備するバイパスに配
置される。これらの予防措置は全て、装置の複雑さおよ
びその製造コストとともに、装置の体積を増大させる。
さらに、装置の体積は、標準化ガスで満たされたビンの
使用によって増加する。加えて、流量規制の精度は、セ
ンサーにより行なわれる圧力測定の精度によって影響さ
れ、この精度は、温度が変化する場合には修正されなけ
ればならない。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】それゆえ、本発明の目
的は、分析器に供給されるガス流のより正確な調節可能
性を確実にしつつ、装置のよりコンパクトな態様を可能
とするように設計された、上述のタイプの方法および装
置を提供することにある。

【０００５】本発明のもう１つの目的は、圧力センサー
および圧力または流量レギュレーター等の部材によって
与えられる、ガスのいかなる汚染に対しても保証され、
分析器を標準化するためのガスが、迅速かつ都合よく変
換されることが可能となる方法および装置を提供するこ
とにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段および作用】本発明のこれ
らの目的は、以下の説明で明らかになるであろうその他
の目的とともに、ガス中の不純物の微量分析の分析器へ
ガスを供給するための方法によって達成され、本発明に
よれば、分析器は、ａ）分析されるガス、ｂ）純ガス、
およびｃ）この純ガス中の１またはこれ以上の不純物を
稀釈することによって得られた標準化ガスが連続的に供
給され、この方法は、平行に配置された少なくとも２つ
のバイパスラインのセットに前記純ガスが供給される
点；一方のラインのバイパス純ガスは、少なくとも１種
の所定量の不純物が仕込まれ、他方のバイパスラインの
バイパス純ガスで稀釈した後に、供給ラインに沿って分
析器に直接向かう標準化ガスを得る点；および、セット
の入口に流入可能な純ガスの流れは、バイパスラインの
入口にそれぞれ配置された２つの検定されたオリフィス
により分配される点で注目に値する。セットに供給され
る純ガスの流量は、セットの上流に配置された流量レギ
ュレーターにより規制される。

【０００７】後に示すように、バイパスに供給する流れ
の規制と組み合わせて、平行にラインに接続された検定
された絞り機構を使用することは、圧力または温度の測
定なしに、かつ通常これらの測定に組み込まれていた計
算の段階および手段を使用する必要なしに、コンパクト
な構成を可能にし、流れの分配を正確にすることができ
る。

【０００８】検定された絞り機構は、例えば、オリフィ
ス、キャピラリー、またはシンター（ｓｉｎｔｅｒ）に
かかわらず、この分配を行なうことを可能にする任意の
手段で構成することができる。

【０００９】本発明の方法を行なうための装置は、ａ）
純ガス源、ｂ）平行に配置され、純ガス源から供給され
る少なくとも２つのバイパスガスラインのセット、ｃ）
２つのラインの一方を流れるバイパス純ガスに、少なく
とも１種の不純物を所定量で仕込むための手段、ｄ）セ
ットに供給する純ガスの流れを、所定の比でこれら２つ
のラインの間に分配するために、各バイパスラインの入
口に配置され検定された絞り機構、およびｅ）純ガス源
とセットのガス入口との間に配置され、セットに供給す
る流量レギュレーターを具備し、各バイパスラインにお
いて、セットのガス入口と検定された絞り機構との間の
ライン部分は、いかなる圧力測定部材も有しない。

【００１０】本発明の装置によれば、２つの放出ライン
に配置された２つの流量レギュレーターを付加的に具備
し、一方は、不純物が仕込まれたガス用のバイパスライ
ンの出口に接続されており、他方のラインはセットの出
口に接続されている。

【００１１】この配置は、２つのライン内のガス流の正
確な調節、および、これらのラインの一方からの不純物
が仕込まれた標準化ガスの、他方のラインからの純ガス
中での稀釈比の正確な調整を保証することができる。装
置は、好ましくは、もたらされる標準化ガスを稀釈する
ための少なくとも第２の段階を可能にする手段を具備す
る。

【００１２】本発明の態様の１つによれば、装置は、好
ましくは、純ガス源とセットのガス入口との間に配置さ
れたガス精製器を含む。

【００１３】本発明の装置のもう１つの特徴によれば、
標準化ガスを製造するために、平行なバイパスラインの
一方の内部を移動するバイパスガス流に不純物を仕込む
ための手段は、選択的にまたは集中的に、平行に前記ラ
インに所定の浸透速度で不純物を与える複数の浸透カー
トリッジを有する。これらの浸透カートリッジは、特に
コンパクトであり、装置の小型化を可能にする。そのよ
うなカートリッジの完全なセットの使用は、任意の所定
の組成を有する標準化ガスを都合よく迅速に製造するこ
とを可能にする。

【００１４】当業者に明らかになるように、本発明の方
法は、純ガスと不純物で汚染された標準化ガスとを連続
的に、または、例えば、不純物の含有量が異なる２つの
標準化混合物を連続的に供給することによって、条件
（分析器のタイプ、使用者の選択）に応じて分析器の標
準化を可能する。

【００１５】

【実施例】本発明のその他の特徴および利点は、以下の
説明および添付の図面を参照することにより明らかにな
るであろう。

【００１６】図１を参照すると、超高感度の分析器１に
ガスを供給するために設計され、例えば、１０^-2〜１０
^-5ｐｐｍの範囲の濃度で存在する不純物の微量測定が可
能な本発明の装置の第１の態様が示されている。この装
置は、１）参照純ガス、または１０^-5ｐｐｍ未満の不純
物を含有する精製されたガスである“ゼロ”ガスの発
生、２）１０^-5ｐｐｍから１０^-2ｐｐｍの範囲内で変化
し得る濃度で、Ｈ₂Ｏ、ＣＯ₂、ＣＯ、Ｏ₂、ＣＨ₄、
Ｈ₂等の微量のガスまたは不純物を含有する標準化ガス
の発生、および３）圧力、流量等、分析器内へガスを導
入するためのパラメータの制御が行なわれなければなら
ない。

【００１７】図１に示す装置は、分析器１の供給ライン
２を含み、これは連結ライン４によって、分析されるガ
スのガス源３と選択的に接続されており、または、分析
器の標準化が必要な場合には、知られているように、標
準化ガスまたは純ガスのいずれかを供給するライン５に
接続される。このライン５は、第１、第２、および第３
のライン７、８および９に接続されており、これらのラ
インは第２のガス源１０に接続されている。この第２の
ガス源は、ガス源３で構成してもよい。ガス源１０は、
圧力レギュレーター１１を介して３つのライン７、８、
および９に接続されている。圧力レギュレーターの出口
の一方は、流量レギュレーター１２および精製器１３を
介して、平行に配置された一組のバイパスライン７、８
に接続されており、他方は、流量レギュレーター１４お
よび精製器１５を介して付加的なライン９に接続されて
いる。手段１６は、以下に詳細に説明するが、例えば、
ＣＯ₂、ＣＨ₄、Ｏ₂、ＣＯ₂、またはＨ₂Ｏ等のガス
を微量に含有する不純物を、ライン７を通して流れるガ
ス流を仕込むために設けられる。

【００１８】流量レギュレーター１７、１８、１９およ
び２０が、それぞれ、放出ライン２１、２２、２３およ
び２４に設けられており、これらの放出ラインは、ライ
ン７、ライン７と８との出口、ライン５およびライン４
にそれぞれ接続されている。

【００１９】分析器１内へガスを導入するためのパラメ
ータの制御は、パージバルブ２７を付加的に具備するラ
イン２の放出ライン２６にバイパスとして設けられた上
流圧力レギュレーター２５により、および、分析器から
の出口２９に設けられた流量レギュレーター２８により
保証される。

【００２０】最終的に、ライン４中のガスの流量は、例
えば、“スルーチューブ”型のようなインライン圧電セ
ンサー６等の非汚染圧力センサーがその上流に設けられ
た検定されたオリフィス３０により、慣例的に調節し測
定することができる。

【００２１】手段１６によって注入される不純物のライ
ン７，８の出口における稀釈比が、これらの流量比に依
存するので、それぞれライン７および８中の流量Ｄ₁お
よびＤ₂を正確に設定することが必要である。本発明の
本質的な特徴によれば、この結果は、検定された絞り機
構によって得られ、図示した態様の場合には、ライン７
および８の入口にそれぞれ設けられた単純な検定オリフ
ィス３１、３２によって、および流量レギュレーター１
２（付加的なレギュレーター１７および１８によるのが
適切ならば）をオリフィスとともに用いて得られる。

【００２２】音響型における操作は、系の検定オリフィ
スにとってに好ましいであろうが、本発明の方法および
装置は、音響状況を含む特定の状況から幾分外れた場合
でさえ、満足のいく引けをとらない結果を示す。

【００２３】オリフィス３１および３２を通したガスの
音響流において、すなわち、下流圧力に対する上流圧力
の比が２よりも大きいオリフィスを用いる場合、これら
のオリフィス３１および３２内のガスの質量流量Ｄ₁お
よびＤ₂は、それぞれ以下に等しい。

【００２４】Ｄ₁＝Ｋ_GAS×Ｐ×Ｔ^-1/2×Ｓ₁＝α×Ｐ×Ｓ₁ Ｄ₂＝Ｋ_GAS×Ｐ×Ｔ^-1/2×Ｓ₂＝α×Ｐ×Ｓ₂ ここで、Ｄ＝Ｄ₁＋Ｄ₂であり、ライン７および８に供
給されるガスの総流量を表わす。

【００２５】Ｐ＝オリフィスの上流の圧力Ｔ＝温度（双方のオリフィスが互いに近接している場合
には共通である）Ｋ_GAS＝ガスの特性、およびオリフィスの幾何学形状の
みに依存する定数 −これらの幾何学形状は、オリフィス３１および３２に
ついて同一である（例えば、円形）と仮定される− Ｓ₁，Ｓ₂＝それぞれオリフィス３１および３２の断面
積である。

【００２６】上述の関係は、以下で与えられる。

【００２７】Ｄ₁＝Ｄ×Ｓ₁／（Ｓ₁＋Ｓ₂）Ｄ₂＝Ｄ×Ｓ₂／（Ｓ₁＋Ｓ₂）与えられた全流量Ｄについて、各流量についての精度Δ
Ｄ_i／Ｄ_iは、断面積Ｓ₁とＳ₂との比で達成される精
度に依存することがわかるであろう。すなわち、Ｄ₁の
場合には、 ΔＤ₁／Ｄ₁＝Δ（Ｓ₂／Ｓ₁）／（１＋Ｓ₂／Ｓ₁）である。

【００２８】オリフィスの上流の圧力Ｐは、以下の値に
自動的に等しくなる。

【００２９】Ｐ＝Ｄ／（α＋（Ｓ₁＋Ｓ₂））オリフィス３１および３２が当該流量Ｄの範囲内におい
て音響レジームで使用できるように、これらのオリフィ
スの断面積の和Ｓ₁＋Ｓ₂は、以下のように与えられな
ければならない。

【００３０】Ｐ／Ｐ（下流）＞２ここで、Ｐ（下流）は、当該オリフィスの下流の圧力で
ある。

【００３１】すなわち、都合のよいことに、こうして得
られた流れの分配は、圧力測定または温度測定を全く必
要とせず、本発明の装置の小型化、簡素化、および製造
費用の削減を容易にする。すなわち、確立された分割の
原理は、以下に示す図２に関連するように、Ｎ個の検定
オリフィスのセットに一般化することができる。

【００３２】音響型から幾分外れた状態（圧力比が２ま
たは２よりわずかに小さい）の場合、セットに到達する
流れは、検定オリフィスの面積の比で（あるいは、キャ
ピラリーまたはシンターによって引き起こされる圧力降
下の比で）分配される。

【００３３】それにもかかわらず、条件が比２から外れ
るにしたがって、下流の圧力において変化するシステム
の感度は向上する。

【００３４】本発明の装置の種々のラインにおける流れ
の規制および制御に関連して、例えば、１０^-5ｐｐｍま
たはこれ以上のレベルにおいて、バルブまたは流量レギ
ュレーター等のガスを汚染するおそれがある全ての部品
は、精製器の上流（流量レギュレーター１２、１４、圧
力レギュレーター１１）、またはバイパスまたは臨界ラ
イン（流量レギュレーター１７、１８、１９、２０、２
５）の下流のいずれかに系統的に配置されることがわか
る。

【００３５】ライン７内を移動するガスに微量のガスま
たは不純物を仕込むため、および、厳密に決定された組
成の“標準”ガスを得るために仕込まれたガスを稀釈す
るために用いられる手段１６の説明に戻ると、本発明に
よれば、この手段は、Ｏ₂、ＣＯ₂、Ｈ₂Ｏ、ＣＨ₄、
ＣＯ、Ｈ₂等のガスが充填された一連の浸透カートリッ
ジ（１６₁、１６₂、１６₃等）を都合よく含む。これ
らのカートリッジは、ライン７に平行に配置され、この
ラインに連続的、かつ同時に不純物を与え、または、カ
ートリッジは、単純な２方バルブまたは３方バルブを介
してライン７に個々に接続され、ライン８および９から
排出されるガス中で稀釈される前に、ライン７内でのガ
スの高い不純物濃度において汚染されないと考えられ
る。これらのカートリッジは、通常体積が小さく（例え
ば、２×２×１０ｃｍ）、それゆえ、わずかの空間を占
有して装置内に永久的に配置することができる。浸透速
度τが小さいカートリッジを選択した場合、そのような
カートリッジの寿命は、１年より長くなるであろう。

【００３６】ライン７を流れる流量Ｄ₂のガス中におい
て、浸透速度τをもってカートリッジ１６₁により導入
される不純物の濃度Ｃは、以下で表わされる。

【００３７】Ｃ＝Ｋτ／Ｄ₂ τは、用いられるカートリッジの浸透膜の特性、ガスお
よび温度に依存し、Ｋは、当該ガスについての定数であ
る。

【００３８】本発明の装置における浸透カートリッジ１
６_iからなる一連のカートリッジ１６の導入は、装置に
小型化と長い寿命とを与え、分析器を標準化するのに用
いられるガスを形成するために導入し得るガスの選択の
幅を広げる。これらの標準化ガスは、ライン７からのガ
スをライン８からの流量Ｄ₁の純ガス内で稀釈した後、
得られたガスをライン９からの流量Ｄ´の純ガス内で稀
釈することによって得られ、これらの稀釈は流量レギュ
レーター１７、１８によって制御される。

【００３９】本発明の装置の都合よい特徴によれば、ラ
インの内表面を動的な吸着／脱着平衡に維持するよう
に、圧力／流量に関する一時的な状況を避けるために、
装置の全てのラインは連続的にガスでパージされ、その
間に、ガスに接触する任意の表面は、分子の脱着および
吸着が可能となる。この方法は、形成されるガスの組成
を変更しやすい。

【００４０】本発明の装置のもう１つの都合のよい利点
によれば、マスフローレギュレーターの全ての出口およ
びパージライン２７の出口は、例えば、放出または付加
的な循環の前に精製器に向けられた単一の出口（図示せ
ず）に組合わせて接続される。出口を通るガスの逆拡散
に起因する、形成されるガスの組成の変化はこうして避
けられる。さらに、その後、特別な予防措置が必要とさ
れる可燃性または有毒ガスを使用することが可能とな
る。

【００４１】本発明の装置の操作を説明すると、まず、
ガス源３から発生した流量Ｄ_aのガスの分析の段階があ
り、次に、“ゼロ”ガスおよび標準化ガスによる分析器
の標準化の段階がある。

【００４２】分析段階において、ライン７、８、９によ
り与えられたガスが分析器ライン２に流入するのを避け
るために、ライン２１、２２、および５は、これらのガ
スを完全に吸収すべきであることが明らかである。その
後、当該レギュレーターｉｊにより設定された流量Ｄ_ij
は、以下の関係を満たさなければならない。

【００４３】Ｄ₁₉＋Ｄ₁₇＋Ｄ₁₈＞Ｄ₁₂＋Ｄ₁₄ すなわち、（Ｄ₁₉＋Ｄ₁₇＋Ｄ₁₈）−（Ｄ₁₂＋Ｄ₁₄）＝Ｒ
＞０である。

【００４４】過剰の流量Ｒは、その後、ライン４から発
生しなければならない。

【００４５】また、ライン２４内のリーク流量が、Ｒに
設定されるならば（ガス流量をその中に維持するため
に）、分析器内のガス流量Ｄ₂₈は、以下の関係を満た
す。

【００４６】Ｄ₂₈＜Ｄ_a−２Ｒ均等からの差は、圧力レギュレーター２５内のリーク流
量および分析器内の損失に起因する。

【００４７】本発明の装置の特定の態様によれば、それ
ぞれライン７および８内の流量Ｄ₁およびＤ₂は等し
く、６２μｍにおいて検定された円形の音響オリフィス
３１、３２によって決定され、ここで、レギュレーター
１２、１４、１７、１８、１９、２０および２４の最大
流量は、それぞれ１９０ｃｃ／分、５リットル／分、１
００ｃｃ／分、７リットル／分、１０リットル／分、お
よび５リットル／分、Ｒ＝２００ｃｃ／分と選択され
た。

【００４８】純ガスまたは“ゼロ”標準化ガスを分析器
１に導入するために、ライン４から漏出ライン２４内へ
の流れＤ_a、およびライン７からライン２１内への流れ
を避けることが必要である。上に示される流量規制パラ
メーターにより、以下のように選択することができる。

【００４９】Ｄ₁₄＝５リットル／分Ｄ₁₂＝１９０ｃｃ／分＝ＤＤ₁₇＝Ｄ₁₈＝１００ｃｃ／分Ｄ₁₉＝ＲＤ₂₀＝Ｄ_A＋Ｒ例えば、Ｒ＝２００ｃｃ／分である。

【００５０】ライン７内で製造された標準化ガスのみを
分析器１に導入するために、上述のように流れＤ_aを避
けること、および、流量レギュレーター１７，１８でラ
イン２１，２２内の流量をそれぞれ適切に調整すること
によって、ガス源１０から供給されたガス中の不純物の
稀釈を規制することが必要である。すなわち、例えば、
以下の通りである。

【００５１】Ｄ₁₄＝５リットル／分Ｄ₁₂＝１９０ｃｃ／分＝ＤＤ₁₉＝ＲＤ₁₇＜Ｄ₂ Ｄ₁₈＜Ｄ−Ｄ₁₇ Ｄ₂₀＝Ｄ_A＋Ｒ分析器へ供給される標準化ガスまたは混合物の濃度Ｃ
は、以下のように表わされる。

【００５２】Ｃ＝Ｃ₀×Ｑ₁×Ｑ₂ ここで、すでに示したように、Ｃ₀＝Ｋτ／Ｄ₂であ
り、Ｑ₁、Ｑ₂は、それぞれ第１および第２の稀釈段階
の稀釈ファクターである。このファクターは、その積Ｑ
₁×Ｑ₂が任意の値、例えば、５×１０^-5〜２×１０^-2
となるようにそれぞれ流量レギュレーター１７および１
８により調整することができる。

【００５３】酸素を含有するパージガスと、浸透速度τ
＝５０ｎｇ／分の浸透カートリッジで、１．８×１０^-5
ｐｐｍ〜７．５×１０^-3ｐｐｍの含有量で標準混合物を
製造することができる。

【００５４】こうして、標準化ガス中の不純物の稀釈、
および分析器に供給される３種類のガスの切り替えは、
単に、本発明の装置における種々の流量レギュレーター
の制御−駆動によって得ることができることが明らかで
ある。それゆえ、例えば、この目的のためにプログラム
されたコンピューターディレイによって、これらのレギ
ュレーターの調節において自動化を可能にすることがで
きる。

【００５５】図２は、図１のライン７、８、９および関
連したレギュレーターおよび精製器の配置の他の形状
（７、８、９´）を示す。この配置においては、３つの
ラインに供給するために単一の流量レギュレーター３３
および単一の精製器３４が用いられ、付加的なライン９
´は、ライン７および８の共通の入口とこれらのライン
の共通の出口との間を接続している。ライン７、８、９
´における流量Ｄ₃、Ｄ₄、Ｄ₅は、検定された音響オ
リフィス３５、３６、３７によってそれぞれ設定され、
これらのオリフィスは、それぞれ直径ｄ₃、ｄ₄および
ｄ₅、断面積はＳ₃、Ｓ₄およびＳ₅であり、以下の関
係を満たす。

【００５６】Ｄ₃＝Ｄ×Ｓ₃／（Ｓ₃＋Ｓ₄＋Ｓ₅）Ｄ₄＝Ｄ×Ｓ₄／（Ｓ₃＋Ｓ₄＋Ｓ₅）Ｄ₅＝Ｄ×Ｓ₅／（Ｓ₃＋Ｓ₄＋Ｓ₅）ここで、例えば、ｄ₃＝ｄ₄＝６０μｍであり、ｄ₄＝
４００μｍであり、図１に示した装置の性能は以下のよ
うに表わされる。

【００５７】Ｄ₃＝Ｄ₄＝９５ｃｃ／分Ｄ₅＝５０００ｃｃ／分１つのレギュレーターおよび１つの精製器の排除した結
果として、装置の体積および複雑さの減少、製造コスト
の削減という利益が得られる。

【００５８】本発明の装置は、とりわけ、２×１０^-6ｐ
ｐｍ未満の酸素と１０^-5ｐｐｍ未満の水とを含有するゼ
ロガスを供給するために、例えば、大気圧におけるイオ
ン化マススペクトロメーターを含む分析装置と組み合わ
せて使用することができる。図３は、ゼロガスと酸素を
０．００９ｐｐｍ含有する混合物との間でその供給が切
替えられた際に、そのようなスペクトロメーターによっ
て得られたグラフを示し、この切替えが実質的に瞬間的
に行なわれることがわかる。

【００５９】本発明は、与えられた目的、すなわち、分
析器へガスを供給するための装置の製造が達成できるこ
とが明らかであり、この装置は、正確さと同時に、設計
の単純さおよび小さい体積を有し、特に、絞り機構の上
流の任意の圧力のサンプリング、および、それに関連し
た計算の他の段階を排除した結果として、使用およびパ
ージが迅速であり、極めて短い応答時間を示し、標準化
の間に不純物の濃度が変化した場合には、使用され自動
化が容易な一連の浸透カートリッジにより、単純かつ迅
速に標準化ガスを変化させることができる。

【００６０】本発明は、示された態様に限定されるもの
ではないことは明らかであり、これらの態様は例示のた
めのみに用いられる。すなわち、図１および２に示され
る２つの段階を越えて標準化ガスの稀釈段階の数を増加
するために、ガス源１０とライン５との間に配置される
ラインの数を増加することは、本発明から逸脱した構成
とはならない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の装置の第１の態様の構成部分および種
々の部材を示す模式図。

【図２】図１に示した装置の一部を構成する他の形状を
示す模式図。

【図３】本発明の装置によって製造された際における標
準化ガスの不純物濃度の変化を示すグラフ図。

【符号の説明】

１…分析器，２…供給ライン，３…ガス源，４…接続ラ
イン，５…ライン６…圧電センサー，７…第１のライン，８…第２のライ
ン，９…第３のライン１０…第２のガス源，１１…圧力レギュレーター，１２
…流量レギュレーター１３…精製器，１４…流量レギュレーター，１５…精製
器１６…不純物仕込み手段，１７…流量レギュレーター１８…流量レギュレーター，１９…流量レギュレーター２０…流量レギュレーター，２１…放出ライン，２２…
放出ライン２３…放出ライン，２４…放出ライン，２５…圧力レギ
ュレーター２６…放出ライン，２７…パージバルブ，２８…流量レ
ギュレーター２９…出口，３０…検定オリフィス，３１…検定オリフ
ィス３２…検定オリフィス，３３…流量レギュレーター，３
４…精製器３５…検定オリフィス，３６…検定オリフィス，３７…
検定オリフィス。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者アラン・マイーフランス国、91210 ドラベイユ、アブニュ・エミール・フルシャール 45 (72)発明者イブ・マロフランス国、78530 ビュ、リュ・ユギール、レジデンス・バル・ドゥ・ビエーブル２

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ａ）分析されるガス、ｂ）純ガス、およ
びｃ）この純ガス中の１またはこれ以上の不純物を稀釈
することにより得られた標準化ガスを、分析器に連続的
に供給する、ガス中の不純物の微量分析用の分析器にガ
スを供給するための方法であって、前記標準化ガスは、ｉ）平行に配置された少なくとも２つのバイパスライン
のセットに純ガスが供給され、各バイパスラインを移動
するバイパス純ガスの流れは、各バイパスラインの入口
に配置された検定された絞り機構によりセットに供給す
る純ガスの流れを分配することにより得られ； ii）バイパスラインの一方のバイパス純ガスに、少なく
とも１種の所定量の不純物を仕込み、他方のバイパスラ
インのバイパス純ガスで稀釈した後、供給ラインに沿っ
て分析器に向かう標準化ガスを得、 iii）前記セットに供給する純ガスの流量が、セットの
上流に配置された流量レギュレーターにより規制される
ことにより分析器に供給されることを特徴とする方法。
【請求項２】セットのガス出口で得られた標準化ガス
の流量が、セットのガス出口の上流で不純物が仕込まれ
たガス用のバイパスラインの出口に接続している放出ラ
インに設けられた流量レギュレーターと、セットのガス
出口に接続している放出ラインに設けられたもう１つの
流量レギュレーターとにより規制される請求項１に記載
の方法。
【請求項３】標準化ガスが、セットを離れ分析器に到
達する前に、付加的な量の純ガスを導入することによっ
て、もう１つの稀釈の段階に供される請求項１または２
に記載の方法。
【請求項４】前記検定された絞り機構が、検定された
オリフィスである請求項１ないし３のいずれか１項に記
載の方法。
【請求項５】前記検定されたオリフィスが、音響型を
使用する請求項４に記載の方法。
【請求項６】ａ）純ガス源；ｂ）平行に配置され、純ガス源で供給される少なくとも
２本のバイパスガスラインのセット； −各バイパスラインの出口はセットのガス出口を構成す
る共通のガス出口に接続され、共通のガス出口は分析器
の供給ラインに接続されている− ｃ）一方のバイパスライン内を移動するバイパス純ガス
に、少なくとも１種の不純物を所定量で仕込むための手
段；ｄ）セットに供給する純ガス流をバイパスラインの間に
所定の比で分配するために検定され、各バイパスライン
の入口に配置された絞り機構；ｅ）純ガス源とセットのガス入口との間に配置され、セ
ットに純ガスを供給するための流量レギュレーター −各バイパスラインにおいては、セットのガス入口と検
定された絞り機構との間のラインの部分は、いかなる圧
力測定部材も有しない− を具備し、請求項１ないし５のいずれか１項に記載の方
法を行なうための装置。
【請求項７】セットのガス出口の上流で不純物が仕込
まれるガス用のバイパスラインの出口に接続された第１
の放出ライン、およびセットのガス出口に接続された第
２の放出ラインにそれぞれ配置された２つの流量レギュ
レーターを付加的に具備する請求項６に記載の装置。
【請求項８】純ガス源とセットのガス入口との間に配
置された精製器を具備する、請求項６または７に記載の
装置。
【請求項９】流量レギュレーターと精製器とを介して
ガス源から純ガスが供給される付加的なラインをさらに
具備し、このラインの出口はセットのガス出口と同様に
分析器の供給ラインに接続されている請求項６ないし８
のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１０】第３のガスラインを付加的に具備し、
３つのラインは同一の流量レギュレーターと同一の精製
器とを介してガス源から供給され、前記第３のラインの
入口は、ガス源から供給された純ガス流を３つのガスラ
インへ分配することを、他の２つの絞り機構とともに保
証する検定された絞り機構を備え、第３のラインの出口
は、セットのガス出口と同様に分析器の供給ラインに接
続されている請求項６または７に記載の装置。
【請求項１１】一方のバイパスライン内を移動するバ
イパス純ガス流に不純物を仕込むための手段が、選択的
または集中的に、平行にこのラインに不純物を与える複
数の浸透カートリッジを含む、請求項６ないし１０のい
ずれか１項に記載の方法。
【請求項１２】分析されるガス源に分析器を接続する
ためのライン、およびこのラインの放出ラインに配置さ
れた流量レギュレーターとを具備する、請求項６ないし
１１のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１３】標準化ガス中の不純物の稀釈比を規制
するため、および、分析されるガス流、標準化ガス流、
および純ガス流へ分析器の供給を選択的かつ連続的に切
替えるために、放出ラインに配置された流量レギュレー
ターのセットを制御−駆動するための手段を具備する請
求項１２に記載の装置。
【請求項１４】精製器の出口と分析器の入口との間の
ラインが、これらのライン中を移動するガス流を汚染す
る部材を有しない請求項８ないし１０のいずれか１項に
記載の装置。
【請求項１５】分析器の供給ラインの排出ラインに接
続された圧力レギュレーターと、分析器からのガスの出
口ラインに配置された流量レギュレーターとを具備す
る、請求項６ないし１４のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１６】分析器の種々の供給ライン内のガスの
連続的な移動を保証する手段を具備する請求項６ないし
１５のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１７】前記検定された絞り機構が検定された
オリフィスである請求項６ないし１６のいずれか１項に
記載の装置。