气体监控装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供即使是试样气体中的共存物质的浓度发生变化，也能够准确地定量化学试剂的浓度的气体监控装置。这种气体监控装置（１）的特征在于，具有导入含有测定对象物质的试样气体的试样导入部（３）、测定包含在试样气体中且与测定对象物质共存的规定共存物质的浓度的共存物质浓度测定单元（４）、使所述试样气体电离的电离部、分析从所述电离部生成的离子的质量的质量分析仪、解析由质量分析仪检测出的信号并计算出测定对象物质的浓度的数据处理部（７）、显示由数据处理部（７）解析的解析结果的显示部（８）；并且，数据处理部（７）具有对应于规定共存物质的浓度而修正测定对象物质的浓度的修正单元。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及气体监控装置，尤其涉及使用质量分析仪实时测定试样气体中的化学物质浓度并进行显示的气体监控装置。
技术介绍
目前，世界上恐怖主义威胁正在增加。尤其是使用化学武器试剂(以下叫做“化学试剂”)的化学恐怖主义，由于化学试剂比核武器等更容易制造，并且如果真地发生，其危害甚大，因此各国都在强化警戒。在日本，松本沙林事件和地铁沙林事件等中化学试剂就被恶意使用，从而其对策是非常迫切的。另外，已经明确在战争期间被推测是由旧日军制造的化学武器被埋在了中国和日本国内，在一些地方报道了随着施工等被泄漏到环境中的化学试剂损害健康。在遗弃化学武器和武器内保持的化学试剂的挖掘、回收、无害处理要求安全且迅速地进行。这样，当化学试剂在实际中被使用或者泄漏时，需要实时获得化学试剂的种类和在大气中的浓度等信息，应用于居民避难、受害者的治疗、化学试剂的消除污染等。以往，作为探测化学试剂的方法，广泛使用气相色谱质量分析法(GC/MS)和液相色谱质量分析法(LC/MS)等。但是，对于这些方法，由于包含用色谱法分离试样的工序，因此并不能断言适合实时探测化学试剂。因此，作为实时检测化学试剂的装置，公开了没有设置采用GC或LC等色谱法的分离部的构成的、使用了质量分析仪的化学试剂探测装置(例如参照专利文献1和专利文献2)。一般来讲，质量分析仪是测定离子的质量与电荷之比(m/z)的仪器，因此，通常在质量分析仪的紧上游串联排列有将试样进行电离而供给的电离部。对于电离方法，已知有电子轰击电离(EI)法、化学电离(CI)法、电喷电离(ESI)法、大气压化学电离(APCI)法、激光电离(MALDI)法等多种方法。专利文献1所公开的专利技术中，采用大气压化学电离法作为试样的电离方法。大气压化学电离法是在大气压条件下这种柔和的条件下通过化学反应而使试样电离，因此具有可以减少试样的碎片化，以及容易生成赋予试样的分子量信息的离子(以下叫做“分子量关联离子”)的优点。因此，特别适宜于想获得要检测的化学试剂的浓度的情况。另一方面，在LC/MS中广泛适用的电子电离(EI)法等其他的电离方法，由于对试样本身可以赋予强的能量，因此相对地容易使试样碎片化，适于分析化学试剂的结构。具体来讲，大气压化学电离法是使由电晕放电生成的一次离子与试样进行化学反应，生成分子量关联离子等二次离子。作为代表性的分子量关联离子，可以举出向试样分子添加质子后的离子或者解离质子后的离子。通过求出这些分子量关联离子的离子强度，可以求出试样中含有的要检测的化学试剂(测定对象物质)的浓度。这里，参照图11说明专利文献1所公开的以往的化学试剂探测装置。图11是表示以往的化学试剂探测装置的构成的模块图。如图11所示，化学试剂探测装置100包含试样导入部101、电离部102、质量分析部103、控制部104、吸入泵105、计测处理用计算机106及真空泵107而构成。在图11中，首先，插入到试样导入部101的试样16通过加热被气化。接着，成为气体的试样16经吸入泵105被导入到电离部102。然后，在电离部102内的电晕放电区域，试样16被电离。生成的离子被导入具有质量分析仪的质量分析部103，进行质量分析。质量分析后的结果数据由计测处理用计算机106处理并显示。进而，当质量分析的结果数据具有化学试剂的特征时，计测处理用计算机106判定检测出了化学试剂。真空泵107被用于使质量分析部103内的差动排气部减压，或者使质量分析部103中含有的装有质量分析仪的腔内保持在高真空状态。控制部104控制构成操作装置的各功能部的ON/OFF或者设定温度/电压/真空压力、监控状态等。另外，作为使用了适用大气压化学电离法的质量分析法的气体监控装置，公开了废气监控装置(例如参照专利文献3)。根据该专利技术，可以将废气引入大气压化学电离质量分析仪中，显示废气中含有的二恶英关联化合物的浓度。另外，在不锈钢的表面处理中，公开了用质量分析仪分析来自反应室的气体的方法(例如参照专利文献4)。根据该方法，可以测定影响表面处理的反应室的水蒸气分压。专利文献1特开2004-158296号公报专利文献2特开2004-286648号公报专利文献3特开2000-162189号公报专利文献4特开平10-265839号公报
技术实现思路
如上所述，专利文献1中公开的适用了大气压化学电离法的质量分析仪，作为化学试剂检测器是非常有效的。另一方面，大气压化学电离法由于通过化学反应电离试样，因此在该电离工序中可能会受到与要检测的化学试剂共存的物质(以下叫做“共存物质”)的影响。换而言之，在大气压化学电离法的电离部，要检测的化学试剂被电离的效率(电离效率)可能会依存于共存物质的浓度。如果电离效率依存于共存物质的浓度，则实际上用质量分析仪观测的离子强度或由该离子强度最终计算出的化学试剂的浓度也会受到共存物质浓度的影响。但是，能够转用于化学武器的化学试剂在国际条约下使用的管制非常严格，经常是连基础性数据都得不到。因此，如上所述在共存物质存在下与化学试剂电离效率有关的数据也并非公知。从而，即使存在化学试剂的电离效率依存于共存物质的浓度的不良情况，由于目前与化学试剂有关的数据不充分，其还没有成为课题。因此，本专利技术的课题为提供一种即使试样气体中的共存物质浓度发生变动，也能够准确地定量化学试剂的浓度的气体监控装置。为了实现上述目的，本专利技术的气体监控装置的特征在于，具有导入含有测定对象物质的试样气体的试样导入部、测定包含在所述试样气体中且与所述测定对象物质共存的规定共存物质的浓度的共存物质浓度测定单元、使所述试样气体电离的电离部、分析在所述电离部生成的离子的质量的质量分析部、解析由所述质量分析部检测出的信号并计算出所述测定对象物质的浓度的数据处理部、显示由所述数据处理部解析的解析结果的显示部，其中，所述数据处理部具有对应于所述规定共存物质的浓度而修正所述测定对象物质的浓度的修正单元。通过形成这种构成，即使试样气体中的共存物质的浓度发生变动，也能够准确地定量化学试剂的浓度。根据本专利技术，可以提供即使共存物质的浓度发生变动，也能够准确地定量化学试剂的浓度的气体监控装置。附图说明图1是表示本实施方式的气体监控装置的构成的模块图。图2是表示进行大气压化学电离的电离部的构成的纵截面图。图3是表示作为本实施方式的质量分析部的一例的包括离子陷阱质量分析仪的质量分析部的构成的纵截面图。图4是表示数据处理部的构成的模块图。图5是用于说明离子强度修正处理的流程图。图6是表示芥子气的分子量关联离子的离子强度与绝对湿度之间的相关性的图表。图7是表示2-氯乙酰苯的分子量关联离子的离子强度与绝对湿度之间的相关性的图表。图8是表示作为路易斯毒气的主成分的路易斯毒气1的分子量关联离子的离子强度与绝对湿度之间的相关性的图表。图9是表示其他实施方式1的气体监控装置的构成的模块图。图10是表示其他实施方式2的气体监控装置的构成的模块图。图11是表示以往的化学试剂探测装置的构成的图。符号说明1气体监控装置 2化学试剂DB 3气体导入配管(试样导入部)4湿度计(共存物质浓度测定单元) 5温度计 6化学试剂检测部 6a电离部 6b质量分析部 7数据处理部 8显示部 65加湿器(共存物质浓度可变单元) 本文档来自技高网...

【技术保护点】
气体监控装置，其特征在于，具有导入含有测定对象物质的试样气体的试样导入部、测定包含在所述试样气体中且与所述测定对象物质共存的规定共存物质的浓度的共存物质浓度测定单元、使所述试样气体电离的电离部、分析在所述电离部生成的离子的质量的质量分析部、解析由所述质量分析部检测出的信号并计算出所述测定对象物质的浓度的数据处理部、显示由所述数据处理部解析的解析结果的显示部；并且，所述数据处理部具有对应于所述规定共存物质的浓度而修正所述测定对象物质的浓度的修正单元。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：高田安章，管正男，永野久志，和气泉，冈田英宏，野尻辰夫，濑户康雄，佐野保广，山城繁春，大泽勇久，
申请(专利权)人：株式会社日立制作所，警察厅科学警察研究所，
类型：发明
国别省市：JP[日本]