KR940022079A - 기체 발광 분광기 및 분광법을 이용한 기체 분석 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 기체 스트림내의 하나 이상의 기체/증기 불순물의 낮은 농도 레벨을 측정하기 위해 기체 발광 분광법을 이용하는 연속 흐름 기체 스트림을 분석하기 위한 기체 발광 분광기 및 분광에 관한 것이다. 소정의 불순물 기체의 발광 파장에서 광학 신호로 여과되는 발광 방사를 생성하는 전기 방전원에 교류 전력이 적용된다. 광학 신호는 교류 전원의 실질적으로 두배의 여기 진동수에서 중심된 좁은 진동수 범위내에서 선택적으로 증폭되는 전기적 신호로 전환된다. 불순물 농도가 정류시에 증폭된 신호로 부터 측정된다.

Description

기체 발광 분광기 및 분광법을 이용한 기체 분석 방법
본 내용은 요부공개 건이므로 전문내용을 수록하지 않았음
제 1 도는 본 발명에 따른 발광 분광기의 개략적인 블럭 다이어그램,
제 2 도는 60Hz의 여기 진동수에서 제 1 도의 무음 방전관으로 부터의 광학적 발광에 해당하는 전기 신호의 오실로그래프 자취를 나타내는 도면,
제2B도는 255Hz의 여기 진동수에서 제2A도와 유사한 오실로그래프 자취를 나타내는 도면,
제 3 도는 제 1 도의 발광 분광기의 다른 실시예를 나타내는 개략적인 다이어그램이다.

Claims (22)

  1. 기체 스트림내에 저농도 레벨로 존재하는 적어도 하나의 기체 또는 증기 불순물의 존재를 검출하기 위해 기체 발광 분광법을 사용하는 연속흐름 기체 분석 방법으로서, (a) 전기 방전원을 통해 기체 스트림의 샘플을 유도하는 단계 ; (b) 소정의 여기 진동수로 상기 전기 방전원에 교차하여 전기 방전을 견디고 상기 기체 스트림으로 부터 발광 방사의 넓은 방사 스펙트럼을 생성하기에 충분한 피크 전압을 가지는 교류 전력원을 적용하는 단계 ; (c) 분석되는 소정의 불순한 기체 또는 증기의 강한 발광 파장에 해당하는 좁은 발사 방광 대역폭을 가지는 광학 신호를 형성하도록 상기 방사 스펙트럼을 여과하는 단계 ; (d) 상기 광학 신호를 전기 신호로 전환하는 단계 ; (e) 실질적으로 두배의 여기 진동수에 중심된 좁은 진동수 범위내의 전기 신호를 선택적으로 증폭하는 단계 ; 및 (f) 분석 조건하에서 불순한 기체 또는 증기의 농도 레벨을 결정하기 위하여, 상기 선택적으로 증폭된 전기 신호를 분석하는 단계를 포함하는 연속 흐름 기체 스트림 분석방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 전기 방전원이 무음 전기 방전관인 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 기체 스트림이 실질적으로 아르곤, 헬륨 및 크립톤 또는 그 혼합물로 이루어진 그룹에서 선택되는 기저 기체로 이루어진 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 기체 스트림의 불순물이 질소, 메탄 및 습기로 이루어진 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 기저 기체가 아르곤인 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제 5 항에 있어서, 분석되는 상기 불순물이 질소인 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제 5 항에 있어서, 질소가 20ppb 미만의 농도 레벨에서 검출되는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제 6 항에 있어서, 상기 전기 신호가 상기 여기 진동수의 두배로 공진된 증폭기로 전기적 신호를 도입함으로써 상기 전기적 신호를 선택적으로 증폭시키는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제 6 항에 있어서, 여기 진동수가 255Hz 이상인 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제 4 항에 있어서, 두가지 기체 불순물이 상기 기체 방전관의 반대 단부로 부터 동시에 상기 기체 스트림에서 검출되는 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 제 9 항에 있어서, 두가지 기체 불순물이 질소 및 습기인 것을 특징으로 하는 방법.
  12. 연속 흐름 조건하에서 기체 스트림내의 하나 이상의 기체/증기 불순물의 낮은 농도 레벨을 분석하고 측정하기 위한 기체 발광 분광기로서, a) 기체 방전원 ; b) 소정의 유속에서 전기 방전원을 통해 기체 샘플을 공급하는 수단 c) 소정의 여기 진동수에서 상기 방전관에 교차하는 교류전압을 적용하며, 전기 방전을 견디고 넓은 방사 스펙트럼 상에서 상기 기체 스트림으로 부터 발광 방사를 생성하기에 충분한 피크 전압을 가지는 전력 공급수단 ; d)상기 기체 샘플에서 소정의 기체/증기 불순물의 강한 방사 파장에 해당하는 좁은 방사 발광 대역폭을 가지는 광학 신호를 형성하도록 상기 방사를 광학적으로 여과하는 수단 ; e) 상기 광학 신호를 해당 전기 신호로 전환시키는 수단 ; 및 f) 실질적으로 두배의 여기 진동수에 중심된 좁은 진동수 범위내의 상기 전기 신호를 선택적으로 증폭시키기 위한 아날로그 증폭수단을 포함하는 기체 발광 분광기.
  13. 제12항에 있어서, 상기 전기 방전원이 무음 전기 방전관인 것을 특징으로 하는 기체 발광 분광기.
  14. 제13항에 있어서, 상기 스트림이 실질적으로 아르곤, 헬륨 및 크립톤 또는 이들의 혼합물로 이루어진 그룹에서 선택되는 거저 기체로 이루어지는 것을 특징으로 하는 기체 발광 분광기.
  15. 제14항에 있어서, 상기 기체 스트림 불순물이 질소, 메탄 및 습기로 이루어진 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 기체 발광 분광기.
  16. 제15항에 있어서, 상기 기저 기체가 아르곤인 것을 특징으로 하는 기체 발광 분광기.
  17. 제16항에 있어서, 분석되는 불순물이 질소인 것을 특징으로 하는 기체 발광 분광기.
  18. 제17항에 있어서, 질소 검출에 대한 선택성이 질소인 것을 특징으로 하는 기체 발광 분광기.
  19. 제17항에 있어서, 상기 전기 신호가 상기 여기 진동수의 두배로 공진된 증폭기를 사용하며 선택적으로 증폭시키는 것을 특징으로 하는 기체 발광 분광기.
  20. 제17항에 있어서, 상기 전기 신호가 상기 여기 진동수의 두배에서 진동수 전극 신호를 가지는 로크-인 증폭기를 사용하여 선택적으로 증폭되는 것을 특징으로 하는 기체 발광 분광기.
  21. 제17항에 있어서, 여기 진동수가 255Hz 이상인 것을 특징으로 하는 기체 발광 분광기.
  22. 제13항에 있어서, 상기 무음 전기 방전관이 각 단부로 부터 발광 방사가 발생되는 두 단부를 가지며, 상기 분광기가 상기 기체 샘플내의 하나 이상의 소정 기체/증기 불순물의 더 강한 발광 파장에 해당하는 좁은 발광 방사 대역폭을 가지는 두개의 분리된 광학 신호를 형성하기 위해 각 단부로 부터 발광 방사를 광학적으로 여과시키도록 각 단부에 배치된 두개의 광학 필터와 두배의 여기 진동수에서 각 광학 신호에 해당하는 전기 신호를 선택적으로 증폭시키기 위한 두 세트의 아날로그 증폭기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기체 발광 분광기.
    ※ 참고사항 : 최초출원 내용에 의하여 공개하는 것임.
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