JPS635242A - 化学的発光−ガス分析方法およびフォトダイオ−ド−化学的発光検出器 - Google Patents
化学的発光−ガス分析方法およびフォトダイオ−ド−化学的発光検出器Info
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- JPS635242A JPS635242A JP13198687A JP13198687A JPS635242A JP S635242 A JPS635242 A JP S635242A JP 13198687 A JP13198687 A JP 13198687A JP 13198687 A JP13198687 A JP 13198687A JP S635242 A JPS635242 A JP S635242A
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Classifications
-
- G—PHYSICS
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- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/75—Systems in which material is subjected to a chemical reaction, the progress or the result of the reaction being investigated
- G01N21/76—Chemiluminescence; Bioluminescence
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
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- G01J2001/4446—Type of detector
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野１
本発明は、試料ガスを反応ガスと混合し、試料ガスと反
応ガスとの間で次に起る化学反応の際に発生する化学的
発光を試料ガス中に含まれる被測定物質の濃度の尺度と
して用いる化学的発光−ガス分析方法とこの方法を実施
するためのフォトダイオード化学的発光検出器とに関す
る。
応ガスとの間で次に起る化学反応の際に発生する化学的
発光を試料ガス中に含まれる被測定物質の濃度の尺度と
して用いる化学的発光−ガス分析方法とこの方法を実施
するためのフォトダイオード化学的発光検出器とに関す
る。
［従来の技術およびその問題点］
このガス分析方法は特に空気中の酸化窒素、エチレンま
たはオゾンの濃度測定に用いることができる。多くの燃
焼プロセスで、廃ガスとともに健康に有害な酸化窒素が
大気中に到達する。そのため、周囲空気中または産業廃
ガス中のＮｏ成分を分析測定するため敏感な測定方法が
必要である。
たはオゾンの濃度測定に用いることができる。多くの燃
焼プロセスで、廃ガスとともに健康に有害な酸化窒素が
大気中に到達する。そのため、周囲空気中または産業廃
ガス中のＮｏ成分を分析測定するため敏感な測定方法が
必要である。
最近、特に自触媒作用（ｋａｔａｌｙｓａｔｏｒａｕｔ
ｏｓ）からの有害物質測定が興味の焦点となっている。
ｏｓ）からの有害物質測定が興味の焦点となっている。
例えば西ドイツ公開明細書第２２３１４６６号に述べら
れているような、この積の方法では、酸化窒素とオゾン
との間の化学反応から発生する化学的発光の光度に依存
する試料ガス中のＮ０１度を測定材料として利用してい
る。この公知の方法で放射される光の光電変換の効率は
、不都合な形態的配置のために比較的少ざく、フォトダ
イオードの弱い有効シグナルが高い増幅を必要とし、光
透過性反応室の僅かな汚染が測定シグナルを弱めるため
、電子構成要素の固有騒音が精密な測定を不可能にする
。
れているような、この積の方法では、酸化窒素とオゾン
との間の化学反応から発生する化学的発光の光度に依存
する試料ガス中のＮ０１度を測定材料として利用してい
る。この公知の方法で放射される光の光電変換の効率は
、不都合な形態的配置のために比較的少ざく、フォトダ
イオードの弱い有効シグナルが高い増幅を必要とし、光
透過性反応室の僅かな汚染が測定シグナルを弱めるため
、電子構成要素の固有騒音が精密な測定を不可能にする
。
例えば西ドイツ公開明細書第３０２９０９２号に述べら
れているような、この種の他の方法では、ガスが反応室
の範囲にわたって一様に分布して導入されるので、でき
るだけ−点に集中した反応帯ではなく、むしろ平面的に
拡大した反応帯が得られる。しかし、これによるとガス
供給が複雑になるのみでなく、測定のために幾つかのフ
ォトダイオードが必要になるので、化学的発光測定のた
めの装置費用が過度に増大する。
れているような、この種の他の方法では、ガスが反応室
の範囲にわたって一様に分布して導入されるので、でき
るだけ−点に集中した反応帯ではなく、むしろ平面的に
拡大した反応帯が得られる。しかし、これによるとガス
供給が複雑になるのみでなく、測定のために幾つかのフ
ォトダイオードが必要になるので、化学的発光測定のた
めの装置費用が過度に増大する。
本発明はここに、この問題の解決策を提供する。
本発明は、できるだけ点状に集束する反応帯により化学
的発光−ガス分析の効率を高め、汚染を充分に排除する
という課題に基づいている。
的発光−ガス分析の効率を高め、汚染を充分に排除する
という課題に基づいている。
［問題点の解決手段］
本発明は前記課題を、特許請求の範囲第１項に示すよう
な化学的発光−ガス分析方法と、特許請求の範囲第６項
の特徴を有するようなフォトダイオード−化学的発光検
出器とによって解決する。
な化学的発光−ガス分析方法と、特許請求の範囲第６項
の特徴を有するようなフォトダイオード−化学的発光検
出器とによって解決する。
本発明によって得られる利点は、本質的には、化学反応
において発生する光を放射するための本発明による幾何
学的配置のために大きな空間角度を不要とし、発生する
光の大部分を捕捉し得るように光学的に導くことを可能
としたことにある。
において発生する光を放射するための本発明による幾何
学的配置のために大きな空間角度を不要とし、発生する
光の大部分を捕捉し得るように光学的に導くことを可能
としたことにある。
回転楕円体績の１焦点中にほぼ球形で、大体点状の発光
帯が非常に正確に入り、他の焦点には感応ダイオードが
存在する。これによって、光は公知のフォトダイオード
−化学的発光検出器に比べて２．５倍に増幅される。さ
らに、反応室の器壁の大部分は光線によって１回のみ横
断されるにすぎないので、汚染に敏感でない検出が可能
になる。
帯が非常に正確に入り、他の焦点には感応ダイオードが
存在する。これによって、光は公知のフォトダイオード
−化学的発光検出器に比べて２．５倍に増幅される。さ
らに、反応室の器壁の大部分は光線によって１回のみ横
断されるにすぎないので、汚染に敏感でない検出が可能
になる。
Ｃ実施例コ
以下、機能原理を同時に説明するための本発明の実施例
を図面を参照して詳細に説明する。
を図面を参照して詳細に説明する。
第１図は本発明によるフォトダイオード−化学的発光検
出器の縦断面を示し、例えば、ガラスのような光透過性
物質から成り、反応ガス４（例えばオゾン）を通す外側
管２を示す。外側管２の内部には、濃度を測定すべき試
料ガス（例えば酸化窒素）をオゾン流４と同軸に導く内
側管３が配置される。影響パラメータ（管径、流速度、
反応室圧およびオゾン濃度〉を適当に選択することによ
って、反応量１４の形状と大きさを定め、用いるフォト
ダイオード９の面に合わせて調節することができる。内
側管３の内径が２．９１０１１１．外側管２の直径が７
．７ｍｍ、オゾン流ａが９０ａ＋ｊ／分また試料ガス流
（６）が１８０ １１１／分である場合には、例えば球
形反応帯１４は約８＋ｌ１ｌ１１の直径を有する。
出器の縦断面を示し、例えば、ガラスのような光透過性
物質から成り、反応ガス４（例えばオゾン）を通す外側
管２を示す。外側管２の内部には、濃度を測定すべき試
料ガス（例えば酸化窒素）をオゾン流４と同軸に導く内
側管３が配置される。影響パラメータ（管径、流速度、
反応室圧およびオゾン濃度〉を適当に選択することによ
って、反応量１４の形状と大きさを定め、用いるフォト
ダイオード９の面に合わせて調節することができる。内
側管３の内径が２．９１０１１１．外側管２の直径が７
．７ｍｍ、オゾン流ａが９０ａ＋ｊ／分また試料ガス流
（６）が１８０ １１１／分である場合には、例えば球
形反応帯１４は約８＋ｌ１ｌ１１の直径を有する。
オゾン４と試料ガス５の流速度の比ならびに総流量が反
応パートナ−の混合を左右する。本発明が試みたように
、約０．０１〜１００ｃｍの少ない反応量１４を得るた
めには、迅速な混合が重要である。
応パートナ−の混合を左右する。本発明が試みたように
、約０．０１〜１００ｃｍの少ない反応量１４を得るた
めには、迅速な混合が重要である。
酸化窒素とオゾンの反応の場合には、試料ガス５の流速
度が反応ガス４の流速度よりも１．５〜２倍大きく、オ
ゾン濃度が特に酸化窒素濃度の４〜６倍であるならば、
有利であることがわかっている。
度が反応ガス４の流速度よりも１．５〜２倍大きく、オ
ゾン濃度が特に酸化窒素濃度の４〜６倍であるならば、
有利であることがわかっている。
反応室１内の圧力は常圧（１ａｔＩ１１）の範囲内に維
持することが好ましい。
持することが好ましい。
ガス４，５を同心で導くことで、外側管２の中央で反応
が生ずる。この際に、外側管２の内壁６に沿ったオゾン
−（空気）−フィルムが特に反応と検出の領域において
外側管２の汚染を減する。
が生ずる。この際に、外側管２の内壁６に沿ったオゾン
−（空気）−フィルムが特に反応と検出の領域において
外側管２の汚染を減する。
ガス４，５は他のどこにも衝突せず、単に壁面に沿って
流れるので、可能な汚染はさらに減少し、フォトダイオ
ード−化学的発光検出器は僅かな手入れを要するにぎな
い。
流れるので、可能な汚染はさらに減少し、フォトダイオ
ード−化学的発光検出器は僅かな手入れを要するにぎな
い。
図面に図示しない外側管２のロンド結合による懸吊は問
題のない交換を可能にする。
題のない交換を可能にする。
外側管２は内面で反射する回転楕円体１３を貫通してお
り、外側管２のシリンダー軸１６は楕円体波１３の焦点
７を通過し、反応帯１４の中心とこの焦点７を一致させ
ている。楕円体ｔＡ１３の他の焦点８にはフォトダイオ
ード９が配置される。
り、外側管２のシリンダー軸１６は楕円体波１３の焦点
７を通過し、反応帯１４の中心とこの焦点７を一致させ
ている。楕円体ｔＡ１３の他の焦点８にはフォトダイオ
ード９が配置される。
この配置は最小のダイオード面による最大の発光効率を
可能にする。
可能にする。
本発明のフォトダイオード−化学的発光検出器の他の態
様は破線で示したものであり１円形間口１５を有し、内
面１５で反射するブラインド１０を備えた半楕円体鏡１
３を用いることから成る。
様は破線で示したものであり１円形間口１５を有し、内
面１５で反射するブラインド１０を備えた半楕円体鏡１
３を用いることから成る。
光学的チョッパーと同期整流ｍ＜両方とも図示せず）に
よって、温度ドリフトを除くことができる。
よって、温度ドリフトを除くことができる。
外側管２の内壁６の汚染によって経時的に生ずる有効シ
グナルの減衰を阻止するために、外側管２を楕円体波１
３に対して移動可能に配置し、外側管２が固定状態の内
側管３に対して並進移動することによって、外側管２の
汚染面が検出領域から除去される。
グナルの減衰を阻止するために、外側管２を楕円体波１
３に対して移動可能に配置し、外側管２が固定状態の内
側管３に対して並進移動することによって、外側管２の
汚染面が検出領域から除去される。
第１図は、本発明によるフォトダイオード−化学的発光
検出器の縦断面図である。 １・・・反応室、２・・・外側管、３・・・内側管、４
・・・反応ガス、５・・・試料ガス、６・・・内壁、７
．８・・・焦点、９・・・フォトダイオード、１０・・
・ブラインド、１１・・・反射面、１２・・・排出管、
１３・・・楕円体波、１４・・・球形反応帯。 特許出願人 テカン アクチェン ゲゼルシャフト アナリティシェ インスツルメンテ
検出器の縦断面図である。 １・・・反応室、２・・・外側管、３・・・内側管、４
・・・反応ガス、５・・・試料ガス、６・・・内壁、７
．８・・・焦点、９・・・フォトダイオード、１０・・
・ブラインド、１１・・・反射面、１２・・・排出管、
１３・・・楕円体波、１４・・・球形反応帯。 特許出願人 テカン アクチェン ゲゼルシャフト アナリティシェ インスツルメンテ
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、試料ガス（５）と反応ガス（４）とを混合し、次に
試料ガス（５）と反応ガス（４）との間の化学反応から
発生する化学的発光を試料ガス（５）中に含まれる被測
定物質の濃度の尺度として用いる化学的発光−ガス分析
方法において、両ガス（４、５）の流量比、反応室（１
）の圧力と反応ガス（４）の濃度を両ガス混合の場所（
１４）において化学的発光が殆んど点状に集中して形成
されるように選択することを特徴とする化学的発光−ガ
ス分析方法。 ２、試料ガス（５）が反応ガス（４）と本質的に共軸か
つ並流で一緒に導かれ、試料ガス（５）を反応ガス（４
）が同心的に囲繞して流れることを特徴とする特許請求
の範囲第１項記載の方法。 ３、酸化窒素濃度を測定する場合に、試料ガス（５）の
流速度が反応ガス（４）の流速度に比べて１．５倍〜２
倍大きく、オゾン濃度が特に酸化窒素濃度の４〜６倍で
あることを特徴とする特許請求の範囲第１項または第２
項記載の方法。 ４、殆んど点状に集中した化学的発光が形成される混合
の場所（１４）が内面反射性回転楕円体（１３）の１焦
点（７）に入り、他の焦点（８）には半導体光線感知器
（９）が存在することを特徴とする特許請求の範囲第１
項〜第３項のいずれかに記載の方法。 ５、試料ガス（５）が酸化窒素を含み、反応ガス（４）
がオゾンであることを特徴とする特許請求の範囲第１項
〜第４項のいずれかに記載の方法。 ６、試料ガス（５）と反応ガス（４）の供給管およびガ
ス混合物の排出管（１２）を備えた反応室（１）：供給
管と排出管とを備えた反応室（１）を囲繞する少なくと
も部分的に光透過性である外側管（２）；ならびに半導
体光線感知器（９）を有する、特許請求の範囲第１項〜
第５項のいずれかに記載の方法を実施するためのフォト
ダイオード−化学的発光検出器であつて、反応室（１）
が楕円体鏡（１３）の１焦点（７）にあり、半導体光線
感知器（９）が他の焦点（８）に配置されることを特徴
とするフォトダイオード−化学的発光検出器。 ７、外側管（２）が楕円体鏡（１３）に対して移動可能
に配置されることを特徴とする、特許請求の範囲第６項
記載のフォトダイオード−化学的発光検出器。 ８、楕円体鏡（１３）が半回転楕円体から成ることを特
徴とする特許請求の範囲第６項または第７項記載のフォ
トダイオード−化学的発光検出器。 ９、両焦点（７、８）の間に回転楕円体の切断面がブラ
インド（１０）として形成され、このブラインドが反応
室（１）に向いた側に反射面（１１）を有することを特
徴とする特許請求の範囲第８項記載のフォトダイオード
−化学的発光検出器。 １０、反応室（１）の反応量（１４）が０．０１〜１．
００ｃｍ＾３、好ましくは０．１〜０．３ｃｍ＾３の範
囲内であることを特徴とする特許請求の範囲第６項〜第
９項のいずれかに記載のフォトダイオード−化学的発光
検出器。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CH02497/86-4 | 1986-06-20 | ||
| CH249786A CH670706A5 (ja) | 1986-06-20 | 1986-06-20 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS635242A true JPS635242A (ja) | 1988-01-11 |
Family
ID=4235137
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13198687A Pending JPS635242A (ja) | 1986-06-20 | 1987-05-29 | 化学的発光−ガス分析方法およびフォトダイオ−ド−化学的発光検出器 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0249912A3 (ja) |
| JP (1) | JPS635242A (ja) |
| CH (1) | CH670706A5 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0393765U (ja) * | 1990-01-10 | 1991-09-25 | ||
| JP2006284500A (ja) * | 2005-04-04 | 2006-10-19 | Horiba Ltd | 窒素酸化物分析計及びに窒素酸化物分析計適に適用されるパラメータ設定方法 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3104383B2 (ja) * | 1992-02-27 | 2000-10-30 | 株式会社島津製作所 | 化学発光式濃度測定装置 |
| DE4236944A1 (de) * | 1992-11-02 | 1994-05-05 | Andreas P Dr Termin | Vorrichtung und Verfahren zur Ermittlung des NO-Gehaltes |
| CN105745762B (zh) | 2013-03-15 | 2018-08-17 | 赛拉诺斯知识产权有限责任公司 | 飞瓦非真空管检测器组装件 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3710107A (en) * | 1971-01-25 | 1973-01-09 | Radiation And Environmental Ma | Atmospheric monitor by means of chemiluminescent reaction |
| US3692485A (en) * | 1971-07-02 | 1972-09-19 | Beckman Instruments Inc | Nitric oxide detection |
| DE2409921A1 (de) * | 1973-03-05 | 1974-09-12 | Sybron Corp | Verfahren und geraet zur durchfuehrung einer quantitativen analyse |
| CA1049808A (en) * | 1975-02-10 | 1979-03-06 | Arthur Fontijn | Chemiluminescent method and apparatus for determining the photochemical reactivity of organic pollutants |
| EP0148497B1 (de) * | 1983-12-24 | 1990-10-31 | Inotech Ag | Vorrichtung zum Führen und Sammeln von Licht in der Fotometrie od. dgl. |
-
1986
- 1986-06-20 CH CH249786A patent/CH670706A5/de not_active IP Right Cessation
-
1987
- 1987-05-29 JP JP13198687A patent/JPS635242A/ja active Pending
- 1987-06-12 EP EP87108545A patent/EP0249912A3/de not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0393765U (ja) * | 1990-01-10 | 1991-09-25 | ||
| JP2006284500A (ja) * | 2005-04-04 | 2006-10-19 | Horiba Ltd | 窒素酸化物分析計及びに窒素酸化物分析計適に適用されるパラメータ設定方法 |
| US8440466B2 (en) | 2005-04-04 | 2013-05-14 | Horiba, Ltd. | Nitrogen oxide analyzer and method for setting parameter applied to nitrogen oxide analyzer |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0249912A2 (de) | 1987-12-23 |
| CH670706A5 (ja) | 1989-06-30 |
| EP0249912A3 (de) | 1990-02-14 |
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