(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気中のガス状汚染物質の濃度を測定するガス状汚染物質の濃度測定装置において、
前記ガス状汚染物質と反応することにより粒子化する反応用ガスを発生するガス発生手段と、
前記反応用ガス中の粒子を除去したガス成分と前記ガス状汚染物質中の粒子を除去したガス成分とを混合させる混合手段と、
前記反応用ガス中のガス成分と前記ガス状汚染物質中のガス成分とが反応することによって発生する粒子を計数する計数手段と、
前記計数手段による計数の結果に基づき、前記ガス状汚染物質の濃度を算出する濃度算出手段とを具備することを特徴とするガス状汚染物質の濃度測定装置。
【請求項２】
前記ガス状汚染物質は、アンモニアガスであり、前記反応用ガスは、酸性ガスであることを特徴とする請求項１記載のガス状汚染物質の濃度測定装置。
【請求項３】
前記ガス状汚染物質は、酸性ガスであり、前記反応用ガスは、アンモニアガスであることを特徴とする請求項１記載のガス状汚染物質の濃度測定装置。
【請求項４】
前記計数手段は、前記空気が供給され、該空気中に含まれる粒子を計測することにより清浄度を測定するように構成されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載のガス状汚染物質の濃度測定装置。
【請求項５】
前記混合手段に、前記ガス状汚染物質と前記反応用ガスとによる粒子化を促進する手段を設けたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項記載のガス状汚染物質の濃度測定装置。
【請求項６】
空気中のガス状汚染物質の濃度を測定するガス状汚染物質の濃度測定方法において、
前記ガス状汚染物質と反応することにより粒子化する反応用ガスを発生させ、
前記反応用ガス中の粒子を除去したガス成分と前記ガス状汚染物質中の粒子を除去したガス成分とを混合させることにより、前記反応用ガス中のガス成分と前記ガス状汚染物質中のガス成分とを反応させ、
前記反応によって発生する粒子を計数手段によって計数し、前記計数手段による計数の結果に基づき、前記ガス状汚染物質の濃度を算出することを特徴とするガス状汚染物質の濃度測定方法。
【請求項７】
前記ガス状汚染物質は、アンモニアガスであり、前記反応用ガスは、酸性ガスであることを特徴とする請求項６記載のガス状汚染物質の濃度測定方法。
【請求項８】
前記ガス状汚染物質は、酸性ガスであり、前記反応用ガスは、アンモニアガスであることを特徴とする請求項６記載のガス状汚染物質の濃度測定方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、クリーンルーム内等の空気中に含まれるアンモニアガスもしくは酸性ガスの濃度を測定するガス状汚染物質の濃度測定装置及び方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、最先端の工業用クリーンルームでは、製造プロセスでの使用薬品やクリーンルームの構成材料等の種々の要因に起因する空気中のガス状汚染物質が問題となっている。特に、アンモニアは、半導体製造のリソグラフィ工程において化学増幅型レジストと反応し、パターン不良の原因となる場合や、ステッパの光学系に対して曇りにより照度を低下させる原因となる場合があった。
【０００３】
図６に、超清浄のクリーンルームにおける空気中の粒子状汚染物質の重量濃度（以下、粒子濃度という）及びガス状汚染物質の重量濃度（以下、化学汚染濃度という）を示す（第１４回空気清浄とコンタミネーションコントロール研究大会予稿集、１１７〜１１９頁）。この図に示すように、一般的なクリーンルームのアンモニアガスの濃度が１０１  μｇ／ｍ３  程度であるのに対して、清浄度が６４Ｍ〜１６Ｍクラスのクリーンルームでは、粒子濃度は１０−６μｇ／ｍ３  から１０−５μｇ／ｍ３  程度となっている。この場合には、クリーンルーム内の空気中におけるアンモニアガスの濃度は、粒子濃度の約１０６  倍と非常に大きい。
【０００４】
一方、従来より、アンモニア分析装置によって、クリーンルーム内のアンモニアガスの濃度測定が行われている。このアンモニア分析装置としては、拡散スクラバ法を用いてガスの捕集を行い、捕集したガスの濃度をイオンクロマトグラフによって分析する装置が知られている。
【０００５】
例えば、特開平１０−９０２４１号公報記載の装置は、それぞれ拡散スクラバを備えた２台の気体採取装置と、それぞれ異なる拡散スクラバに対して作動する２台の送液ポンプと、各拡散スクラバと各送液ポンプとの流路を切替える流路切替装置と、イオンクロマトグラフとを備えている。そして、流路切替装置の切替により、一方の送液ポンプに接続された拡散スクラバが測定状態にあり、その拡散スクラバで吸収された分析対象気体がイオンクロマトグラフによって分析されている間に、他方の送液ポンプに接続された拡散スクラバは並行して予備運転が実行される。
【０００６】
また、アンモニア対策として、活性炭やイオン交換繊維等からなるケミカルフィルタが開発されており、このケミカルフィルタを用いた空調設備により汚染対策がなされている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した従来のアンモニア分析装置は、機器が高価で、大型かつ重量が大であり、取り扱いが困難であるという問題があった。また、拡散スクラバ法に使用される吸収液やイオンクロマトグラフに使用される溶離液の交換が必要であるという面倒があった。また、１回の測定において、例えば予備運転、リンス、サンプリング、及び分離分析といった処理が必要であり、１時間に４点、もしくは２０分で１点といったような測定しか行うことができず、リアルタイム測定が困難であった。更に、従来のアンモニア分析装置では、定量下限が１０−２μｇ／ｍ３  程度であり、実際にはより低いものが望まれている。
【０００８】
一方、ケミカルフィルタを用いる場合には、フィルタに寿命があり、頻繁にメンテナンスを行う必要があるという問題があった。特に、極微量のアンモニアガスをモニタリングしてフィルタの交換時期を判定する方法等、交換時期を知る方法が簡便でないという問題があった。
【０００９】
本発明は、以上のような従来技術の問題点を解決するために提案されたものであり、その目的は、小型かつ軽量、安価であって、取り扱いが容易であり、リアルタイム計測が可能であって、アンモニア等のガス状汚染物質の定量下限を下げることができるガス状汚染物質の濃度測定装置及び方法を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達するため、請求項１記載の発明は、空気中のガス状汚染物質の濃度を測定するガス状汚染物質の濃度測定装置において、前記ガス状汚染物質と反応することにより粒子化する反応用ガスを発生するガス発生手段と、前記反応用ガス中の粒子を除去したガス成分と前記ガス状汚染物質中の粒子を除去したガス成分とを混合させる混合手段と、前記反応用ガス中のガス成分と前記ガス状汚染物質中のガス成分とが反応することによって発生する粒子を計数する計数手段と、前記計数手段による計数の結果に基づき、前記ガス状汚染物質の濃度を算出する濃度算出手段とを具備することを特徴とする。
【００１１】
また、請求項６記載の発明は、請求項１記載の発明を方法の観点から捉えたものであり、空気中のガス状汚染物質の濃度を測定するガス状汚染物質の濃度測定方法において、前記ガス状汚染物質と反応することにより粒子化する反応用ガスを発生させ、前記反応用ガス中の粒子を除去したガス成分と前記ガス状汚染物質中の粒子を除去したガス成分とを混合させることにより、前記反応用ガス中のガス成分と前記ガス状汚染物質中のガス成分とを反応させ、前記反応によって発生する粒子を計数手段によって計数し、前記計数手段による計数の結果に基づき、前記ガス状汚染物質の濃度を算出することを特徴とする。
【００１２】
請求項１又は６記載の発明によれば、以下のような作用効果が得られる。すなわち、例えばクリーンルーム内等において、空気を取り込み、反応用ガスと混合させる。これにより、空気中のガス状汚染物質と反応用ガスとが反応し、粒子化する。この粒子をパーティクルカウンタ等の計数手段によって計数し、その計数の結果から空気中のガス状汚染物質の濃度を算出する。このように、簡単な構成で測定装置を実現することができるため、小型かつ軽量で、安価であり、取り扱いが容易な装置を提供することができる。
【００１３】
請求項２記載の発明によるガス状汚染物質の濃度測定装置は、請求項１記載の発明において、前記ガス状汚染物質がアンモニアガスであり、前記反応用ガスが酸性ガスであることを特徴としている。
請求項７記載の発明によるガス状汚染物質の濃度測定方法は、請求項２記載の発明を方法の観点で捉えたものであり、請求項６記載の発明において、前記ガス状汚染物質がアンモニアガスであり、前記反応用ガスが酸性ガスであることを特徴としている。
【００１４】
一般に、アンモニアは、塩化水素等の酸性ガスと非常に反応し易く、これらの混合によって粒子が発生し易い。また、図６に示すように、一般的なクリーンルーム内のアンモニアガスの濃度が１０１  μｇ／ｍ３  程度であるのに対して、清浄度が６４Ｍ〜１６Ｍクラスのクリーンルームでは、粒子濃度が１０−６μｇ／ｍ３  から１０−５μｇ／ｍ３  程度となっている。すなわち、クリーンルーム内で計測される粒子状汚染物質の濃度に比較して、アンモニアガスの濃度は１０６  倍程度であるため、酸性ガスと反応して生成される粒子の数も多くなる。このため、通常のパーティクルカウンタによって生成粒子の数を測定することが可能である。
【００１５】
請求項２又は７記載の発明によれば、イオンクロマトグラフのような方法を用いることなく、酸性ガスとアンモニアガスとを反応させてその結果発生する粒子をパーティクルカウンタで計測するのみでよいため、アンモニアガスをリアルタイムに計測することができる。また、酸性ガスの濃度は、アンモニアガスの濃度よりやや濃いめ程度でよいため、装置の腐食対策等が不要であり、一般のパーティクルカウンタを使用することができる。更に、アンモニアと酸性ガスとは反応して粒子化し易く、パーティクルカウンタでそれらの粒子数等を計測することによってアンモニアの濃度を測定するため、アンモニアの定量下限を下げることが可能となる。
【００１６】
請求項３記載の発明によるガス状汚染物質の濃度測定装置は、請求項１記載の発明において、前記ガス状汚染物質が酸性ガスであり、前記反応用ガスがアンモニアガスであることを特徴としている。
請求項８記載の発明によるガス状汚染物質の濃度測定方法は、請求項３記載の発明を方法の観点から捉えたものであり、請求項６記載の発明において、前記ガス状汚染物質が酸性ガスであり、前記反応用ガスがアンモニアガスであることを特徴としている。
【００１７】
請求項３又は８記載の発明によれば、アンモニアガスと酸性ガスとを反応させて、その結果発生する粒子をパーティクルカウンタで計測するのみでよいため、塩化水素（ＨＣＬ）、硫酸（Ｈ２  ＳＯ４  ）もしくは硝酸（ＨＮＯ３  ）等の酸性ガスの総量をリアルタイムに計測することができる。また、アンモニアガスの濃度は、酸性ガスの濃度よりやや濃いめ程度でよいため、装置の腐食対策等が不要であり、一般のパーティクルカウンタを使用することができる。
【００１８】
請求項４記載の発明によるガス状汚染物質の濃度測定装置は、請求項１乃至３のいずれか１項記載の発明において、前記計数手段が、前記空気が供給され、該空気中に含まれる粒子を計測することにより清浄度を測定するように構成されていることを特徴としている。
【００１９】
請求項４記載の発明によれば、計数手段を、空気中の清浄度を測定するように構成することによって、ガス状汚染物質の測定と清浄度の測定とを兼用させることができる。また、空気の清浄度を測定するために従来から使用されているパーティクルカウンタ等の計数手段に、ガス発生手段、混合手段、及び濃度算出手段からなるユニットを取り付ける構成とすることも可能である。これにより、装置をより安価なものとすることができる。
【００２０】
請求項５記載の発明によるガス状汚染物質の濃度測定装置は、請求項１乃至４のいずれか１項記載の発明において、前記混合手段に、前記ガス状汚染物質と前記反応用ガスとによる粒子化を促進する手段を設けたことを特徴としている。
【００２１】
請求項５記載の発明によれば、混合手段に、例えば紫外線又はコロナ放電等の粒子化及び粒子の大型化を促進する手段を設けることにより、ガス状汚染物質と反応用ガスの混合による粒子化率が低い場合、もしくは発生する粒子が小さい場合等においても測定が可能となる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明によるガス状汚染物質の濃度測定装置及び測定方法の実施の形態について、図面を参照して具体的に説明する。本実施の形態では、クリーンルーム内の空気中のガス状汚染物質の濃度測定を例として説明する。また、ガス状汚染物質としてアンモニアの濃度を測定するアンモニアガス濃度測定装置について説明する。
【００２３】
［１．第１の実施の形態］
［１−１．構成］
図１は、本発明の第１の実施の形態によるアンモニアガス濃度測定装置１の構成を示す図である。同図において、２は粒子除去フィルタであり、採取口３から取り込まれたクリーンルーム内の空気（ＡＩＲ）が配管４によって供給され、その空気中に含まれる粒子を除去してガス成分のみとする。５は酸性ガス発生装置であり、塩化水素（ＨＣｌ）等の酸性ガスを発生する。この酸性ガスの濃度は、クリーンルーム内に存在すると予想されるアンモニアガスの濃度よりも濃いめに設定されている。７は粒子除去フィルタであり、酸性ガス発生装置５から発生する酸性ガスが配管６を介して供給され、これを通過させることによって、酸性ガス中の粒子を除去してガス成分のみとする。
【００２４】
また、８はガス成分の混合手段である配管であり、上記粒子除去フィルタ２を通過した空気中のガス成分、及び粒子除去フィルタ７を通過した酸性ガス中のガス成分が、この配管８内で混合され、空気中のガス成分のうちのアンモニアガスと、酸性ガスとが反応し、粒子化してアンモニウム塩の粒子（酸性ガスが塩化水素の場合、塩化アンモニウム塩の粒子）が発生するようになっている。
【００２５】
９は計数手段としてのパーティクルカウンタであり、例えばレーザ・パーティクルカウンタであって、上記配管８において発生した粒子の粒径及び粒子数を測定する。ここで、レーザ・パーティクルカウンタを用いた場合、粒径が０．１μｍ以上の粒子を粒径別に計数することができ、累計することもできる。なお、図６において示したように、例えば清浄度が６４Ｍ〜１６Ｍクラスのクリーンルームでは、アンモニアガスの濃度が１０１  μｇ／ｍ３  に対して、粒子濃度は１０−６μｇ／ｍ３  から１０−５μｇ／ｍ３  程度となっている。すなわち、クリーンルーム内で計測される粒子状汚染物質の重量濃度に比較して、アンモニアガスの重量濃度は１０６  倍程度であるため、酸性ガスと反応して生成される粒子の数も多くなる。このため、通常のパーティクルカウンタによって生成粒子の数を測定することができる。
【００２６】
１０は濃度算出部であり、パーティクルカウンタ９によって測定される粒径及び粒子数に基づき、アンモニアガスの濃度を算出する。なお、発生する粒子の粒径及び粒子数、酸性ガスの種類と濃度、アンモニアガスの濃度との関係を、換算率として予め実験によって算出しておく。濃度算出部１０は、この換算率に基づいてアンモニアガスの濃度を算出する。
【００２７】
１１はケミカルフィルタであり、パーティクルカウンタ９を通過した酸性ガスの余剰分が配管１２を介して供給されるものであって、これを吸着させて除去するように配置されている。１３は粒子除去フィルタであり、ケミカルフィルタ１１を通過したガスから粒子を除去するように設置されている。これにより、アンモニアガス濃度測定装置１から清浄空気が排出されるようになっている。
【００２８】
なお、本実施の形態の基本的な構成を採用するに当たって、本発明の発明者は、図２に示すような簡易実験により、アンモニアガスと塩化水素（ＨＣｌ）の反応及び粒子化を確認した。同図に示すように、５００ｃｃのビーカー２１に２８％アンモニア水を希釈した希薄アンモニア水を作り、閾値（約２×１０３  μｇ／ｍ３  ）程度とした。また、５００ｃｃのビーカー２２に３５％の塩化水素水溶液を数滴落とし、ガスを発生させた。そして、上記アンモニア水から発生するアンモニアガスをフィルタ２３に通すと共に、塩化水素のガスをフィルタ２４に通して、それらを混合させた。この結果発生した粒子を、パーティクルカウンタ２５によって計測したところ、０．３μｍ以上の粒子が１００万個／リットル以上計測された。
【００２９】
［１−２．作用・効果］
次に、以上のような構成を有する本実施の形態の作用について説明する。
図１において、まず、アンモニアガスを含むクリーンルーム内の空気が、採取口３から取り込まれ、配管４を介して粒子除去フィルタ２を通過する。この粒子除去フィルタ２により、空気中の粒子が除去されガス成分のみとなる。一方、酸性ガス発生装置５から塩化水素等の酸性ガスが発生し、配管６を介して粒子除去フィルタ７を通過する。そして、この粒子除去フィルタ７により粒子が除去されガス成分のみとなる。
【００３０】
上記粒子除去フィルタ２及び７をそれぞれ通過したガス成分は、配管８において混合され、酸性ガスとアンモニアガスとが反応し、粒子化してアンモニウム塩となる。そして、パーティクルカウンタ９によって、この粒子の粒径及び粒子数が測定され、濃度算出部１０によってアンモニアガスの濃度が算出される。このとき、上述したように、予め実験によって算出しておいた換算率に基づいてアンモニアガス濃度が算出される。
その後、パーティクルカウンタ９を通過した酸性ガスの余剰分がケミカルフィルタ１１によって吸着除去され、粒子除去フィルタ１３を通過することによって清浄空気となり、アンモニアガス濃度測定装置１から排出される。
【００３１】
なお、クリーンルーム内において、酸性ガスと反応して粒子を発生する塩基性ガスはアンモニア以外考えられないため、上述したようにアンモニアガスを同定することができ、粒径と粒子数によって定量することができる。
【００３２】
以上のように、本実施の形態によれば、クリーンルーム内の空気中に含まれるアンモニアガスの濃度を測定するために、酸性ガス発生装置５、粒子除去フィルタ２，７、パーティクルカウンタ９、濃度算出部１０、及びケミカルフィルタ１１を備えるという簡単な構成でよいため、小型かつ軽量で、安価であって、取り扱いが容易な装置を提供することができる。また、イオンクロマトグラフ等のような方法を用いずに、酸性ガスと反応させてその結果発生する粒子をパーティクルカウンタ９で計測するのみでよいため、リアルタイムに計測を行うことが可能となる。
【００３３】
更に、クリーンルーム内のアンモニアガス、及び反応させる酸性ガスは、両方とも濃度としては希薄であるため、腐食対策等が不要であり、一般のパーティクルカウンタを使用することができる。また、アンモニアと酸性ガスとは反応して粒子化し易く、パーティクルカウンタでそれらの粒子数等を計測することは、比較的容易であるため、アンモニアの定量下限を下げることが可能となる。
【００３４】
［２．第２の実施の形態］
［２−１．構成］
図３は、本発明の第２の実施の形態によるアンモニアガス濃度測定装置３２の構成を示す図である。本実施の形態によるアンモニアガス濃度測定装置３２は、従来からクリーンルーム内の清浄度を監視するために設置されるパーティクルカウンタ３１に、濃度測定ユニット３３を付加する構成となっている。なお、本実施の形態では、清浄度監視システム３０内に設けられているパーティクルカウンタ３１に濃度測定ユニット３３を接続する構成としている。
【００３５】
図３において、濃度測定ユニット３３は、図１に示す第１の実施の形態によるアンモニアガス濃度測定装置１と同様に、粒子除去フィルタ２，７、採取口３、酸性ガス発生装置５、配管６，８、及び濃度算出部１０から構成されている。
【００３６】
また、清浄度監視システム３０の採取口３４から取り込まれるクリーンルーム内の空気は、配管３５によって濃度測定ユニット３３に供給されるか、もしくは配管３６によってパーティクルカウンタ３１に供給されるようになっている。ここで、配管３５に切換バルブ３７が設けられると共に、配管３６に切換バルブ３８が設けられている。すなわち、クリーンルーム内の空気が濃度測定ユニット３３に供給される場合は、切換バルブ３７が開、切換バルブ３８が閉となり、パーティクルカウンタ３１に供給される場合は、切換バルブ３８が開、切換バルブ３７が閉となるように構成されている。
【００３７】
更に、配管８は上記配管３６を介してパーティクルカウンタ３１に接続されている。この配管８には切換バルブ３９が設けられており、濃度測定ユニット３３において発生する粒子がパーティクルカウンタ３１に供給される場合は、この切換バルブ３９が開となるように設定されている。
【００３８】
また、パーティクルカウンタ３１によって測定された粒径及び粒子数が、外部出力として濃度測定ユニット３３内の濃度算出部１０に供給されるようになっている。更に、パーティクルカウンタ３１には配管４０が設けられており、この配管４０には切換バルブ４１が設けられている。また、配管４０には配管１２が接続されており、配管１２には切換バルブ４２が設けられている。すなわち、パーティクルカウンタ３１にクリーンルーム内の空気が直接取り込まれている場合、切換バルブ４１が開、切換バルブ４２が閉となって、粒子を計数した後の空気が外部に排出されるようになっている。一方、パーティクルカウンタ３１に濃度測定ユニット３２からの粒子が供給されている場合は、切換バルブ４２が開、切換バルブ４１が閉となって、酸性ガスの余剰分がケミカルフィルタ１１に供給されるようになっている。
【００３９】
［２−２．作用・効果］
次に、以上のような構成を有する本実施の形態の作用について説明する。
まず、従来のクリーンルームの清浄度測定の場合は、切換バルブ３８，４１が開となり、切換バルブ３７，３９，４２が閉となる。そして、清浄度監視システム３０の採取口３４に取り込まれるクリーンルーム内の空気は、配管３６によってパーティクルカウンタ３１に供給される。それによって空気中の粒子の粒径及び数が計測され、図示しない制御部においてクリーンルーム内の空気の清浄度が測定される。
【００４０】
一方、濃度測定ユニット３３によってアンモニアガスの濃度が測定される場合は、切換バルブ３７，３９，４２が開となり、切換バルブ３８，４１が閉となる。これにより、清浄度監視システム３０の採取口３４に取り込まれるクリーンルーム内の空気は、配管３５によって濃度測定ユニット３３に供給される。そして、第１の実施の形態と同様に空気中のアンモニアガスと酸性ガスとが反応して粒子化すると、この粒子が配管８によってパーティクルカウンタ３１に供給され、粒径及び粒子数が測定される。この測定結果は、濃度測定ユニット３３内の濃度算出部１０に供給され、濃度算出部１０によりアンモニアガスの濃度が算出される。また、パーティクルカウンタ３１を通過した酸性ガスの余剰分が、配管１２を介して濃度測定ユニット３３に供給され、ケミカルフィルタ１１及び粒子除去フィルタ１３を通過して清浄空気として排出される。
【００４１】
このように、本実施の形態によれば、クリーンルーム内の空気をパーティクルカウンタ３１に手動又は自動切替によって直接導入することにより、従来の清浄度測定のための粒子測定と、アンモニアガス濃度測定とを兼用することができる。すなわち、従来から使用しているパーティクルカウンタ３１に濃度測定ユニット３３を付加するだけでよいため、より装置を安価なものとすることができる。
【００４２】
また、上述したように、多点清浄度モニタリングシステム等の既存のシステムに追加することが可能であるため、１台の濃度測定装置によって、クリーンルーム内の多点の清浄度測定とアンモニアガスの測定とが可能となり、より高効率の測定装置が得られる。
【００４３】
［３．その他の実施の形態］
なお、本発明は上述した実施の形態に限定されるものではなく、以下に示すような各種態様も可能である。例えば、図４に示すように、空気中のガス成分と酸性ガスのガス成分を混合する配管８において、紫外線もしくはコロナ放電等を備えたチャンバ４３等を配置することにより、粒子化及び粒子の大型化を促進するような構成としてもよい。これにより、ガス成分の混合による粒子化率が小さい場合や、生成される粒子が小さい場合にも、測定を可能とすることができる。
【００４４】
また、アンモニアガスと酸性ガスとの反応率、粒子数及び粒径をパーティクルカウンタで測定しやすくするために、混合のための配管８を長くする等して混合の時間を長くしたり、混合率を調整したり、温度及び湿度等を変化させたりしても良い。
【００４５】
更に、酸性ガス発生装置３により発生させる酸性ガスは塩化水素に限らず、アンモニアガスと反応して粒子化するものであれば、例えば硫酸（Ｈ２  ＳＯ４  ）もしくは硝酸（ＨＮＯ３  ）等でもよい。
【００４６】
また、パーティクルカウンタはレーザによるものでなく、ＣＮＣ（凝縮核）パーティクルカウンタ等他のパーティクルカウンタであってもよい。なお、ＣＮＣパーティクルカウンタでは、粒径が０．０１μｍ以上の粒子について測定が可能であるため、アンモニアガスの濃度が希薄であるために粒子の粒径が小さい場合であっても、粒子数の累計を測定することができるため、アンモニアの定量下限を下げることが可能となる。
【００４７】
更に、図１に示す第１の実施の形態においても、第２の実施の形態と同様に、パーティクルカウンタ９にクリーンルーム内の空気を直接導入することによって、アンモニアガス濃度測定と共に清浄度測定を行うことができる。
【００４８】
また、各実施の形態において、パーティクルカウンタ９，２０を通過した余剰分の酸性ガスを外部に排気する排気ダクトを接続することにより、ケミカルフィルタ１１及び粒子除去フィルタ１３を省略してもよい。
【００４９】
更に、図５に示すように、酸性ガス発生装置の代わりにアンモニアガス発生装置５１を配置してアンモニアガスを発生させることにより、クリーンルーム内の酸性ガス濃度測定装置５０を構成することも可能である。このような装置では、空気中の硫酸（Ｈ２  ＳＯ４  ）、硝酸（ＨＮＯ３  ）、及び塩化水素（ＨＣｌ）等の酸性ガスと、アンモニアガス発生装置５１から発生するアンモニアガスとが配管８において混合し、粒子化して、その粒子の粒径及び粒子数がパーティクルカウンタ９によって計測される。
【００５０】
そして、濃度算出部１０により、酸性ガスの濃度が算出される。この場合は、アンモニアガスの濃度、発生する粒子の粒径及び粒子数と、酸性ガスの濃度との関係を、換算率として予め実験によって算出しておくことにより、この換算率に基づいて酸性ガスの総量濃度が算出される。この場合、アンモニアガスと反応してアンモニウム塩の粒子を発生する酸性ガスは数種類あるため、酸性ガスの種類を特定することはできないが、粒子化する酸性ガスの総量濃度を換算によって定量することは可能である。
【００５１】
なお、酸性ガスの種類により生成されるアンモニウム塩の粒子径が異なる可能性があり、この粒子径の違いを利用することができれば、酸性ガスの種類を同定することも可能である。
また、測定対象とする空気は、クリーンルーム内の空気に限らず、一般の大気、又は室内の空気等でもよい。
【００５２】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、空気を反応用ガスと混合して反応させ、その結果発生する粒子をパーティクルカウンタ等の計数手段で計数し、その計数の結果から空気中のガス状汚染物質の濃度を算出する。このため、小型かつ軽量、安価であって、取り扱いが容易であり、リアルタイム計測が可能であって、ガス状汚染物質の定量下限を下げることができるガス状汚染物質の濃度測定装置及び方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態によるガス状汚染物質の濃度測定装置の構成を示す模式図である。
【図２】アンモニアガスと塩化水素の反応及び粒子化を確認する実験を説明する図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態によるガス状汚染物質の濃度測定装置の構成を示す模式図である。
【図４】本発明の他の実施の形態によるガス状汚染物質の濃度測定装置の構成を示す模式図である。
【図５】本発明の他の実施の形態によるガス状汚染物質の濃度測定装置の構成を示す模式図である。
【図６】超清浄のクリーンルームにおける空気中の粒子濃度と化学汚染濃度を示すグラフである。
【符号の説明】
１，３２…アンモニアガス濃度測定装置
２，７，１３…粒子除去フィルタ
３，３４…採取口
４，６，８，１２，３６，４０…配管
５…酸性ガス発生装置
９，３１…パーティクルカウンタ
１０…濃度算出部
１１…ケミカルフィルタ
３０…清浄度監視システム
３３…濃度測定ユニット
３７，３８，３９，４１，４２…切換バルブ
４３…チャンバ
【図１】
0003574341.tif 000002
【図２】
0003574341.tif 000003
【図３】
0003574341.tif 000004
【図４】
0003574341.tif 000005
【図５】
0003574341.tif 000006
【図６】
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