(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
キセノンフラッシュランプと、該キセノンフラッシュランプの点灯周波数制御手段とを備え、前記キセノンフラッシュランプからの紫外線を酸素に照射してオゾンを発生させることを特徴とする校正用ガス調製用オゾン発生器。
【請求項２】
請求項１に記載の校正用ガス調製用オゾン発生器と、酸素供給源とを備えたオゾンの校正用ガス調製装置。
【請求項３】
請求項２に記載のオゾンの校正用ガス調製装置と、濃度既知の一酸化窒素供給源とを備え、前記校正用ガス調製装置で調製したオゾンの校正用ガスと一酸化窒素とを反応させて二酸化窒素とすることを特徴とする窒素酸化物の校正用ガス調製装置。
【請求項４】
請求項２に記載のオゾンの校正用ガス調製装置を備え、前記校正用ガス調製装置で調製したオゾンの校正用ガスを用いて指示値の校正を行うことを特徴とするオゾン分析計。
【請求項５】
二酸化窒素を一酸化窒素に変換するコンバータを有する窒素酸化物計であって、請求項３に記載の窒素酸化物の校正用ガス調製装置を備え、前記校正用ガス調製装置で調製した窒素酸化物の校正用ガスを用いてコンバータの変換効率を求めることを特徴とする窒素酸化物分析計。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、校正用ガスにオゾン含有ガスを用いる分析計、例えば化学発光法又は紫外線吸収法によるオゾン分析計、化学発光法による窒素酸化物分析計等のための校正用ガス調製装置に使用されるオゾン発生器に関する。また、本発明は、上記オゾン発生器を用いたオゾン又は窒素酸化物の校正用ガス調製装置並びにこれらを備えたオゾン分析計及び窒素酸化物分析計に関する。
【０００２】
【従来の技術】
化学発光法又は紫外線吸収法によるオゾン分析計は、その指示値の校正のためにオゾンの校正用ガスを用いる。また、化学発光法による窒素酸化物分析計では、原理上二酸化窒素をコンバータにより一酸化窒素に変換してから検出を行うが、そのコンバータの変換効率を求めるために窒素酸化物の校正用ガスを用いる。この場合、窒素酸化物の校正用ガスは、濃度既知の一酸化窒素とオゾンの校正用ガスとを反応させることにより得られる。これらの校正用ガスを得るためのオゾン発生器としては、従来、低圧水銀灯からの紫外線を空気に照射してオゾンを発生させる構成のものが使用されている。
【０００３】
図１１は、上述した低圧水銀灯によるオゾン発生器を用いた校正用ガス調製装置の一例を示すフロー図である。本装置では、高純度空気を石英管に流しておき、この石英管に低圧水銀灯からの紫外線を照射することによって、高純度空気中の酸素を励起してオゾンを発生させる。この場合、オゾン発生量の制御は、低圧水銀灯の放電電流又は低圧水銀灯の照射面を覆う照射量調整スリーブの位置を調節することにより行う。また、校正用ガス中のオゾン濃度の確認は、ＪＩＳ−Ｂ−７９５７の８．２．２（２）オゾン濃度の測定（中性よう化カリウム法）により行う。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前述した紫外線源に低圧水銀灯を用いた従来の校正用ガス調製用オゾン発生器は、次の欠点を有している。
▲１▼低圧水銀灯は温度特性が大きく、紫外線の放射強度が温度（低圧水銀灯の温度及び低圧水銀灯の周囲温度）の影響を受ける。したがって、低圧水銀灯によるオゾン発生器を用いた校正用ガス調製装置は、低圧水銀灯の放電電流及び照射面面積が同じであっても、温度によってオゾン発生量に差が生じるので、通常は低圧水銀灯の周囲温度を最も効率的にオゾンが発生する５０℃程度に制御している。そのため、低圧水銀灯の周囲温度を調節する温度調節手段（恒温槽など）が必要となり、装置構成が複雑になるとともに、コスト面で不利になる。
【０００５】
▲２▼低圧水銀灯及び前記温度調節手段がいずれもオフの状態、すなわち低圧水銀灯が室温程度に冷えているとともに、温度調節手段による低圧水銀灯の周囲温度の温度調節が行われていない状態から低圧水銀灯及び温度調節手段をオンにした場合（コールドスタート）、低圧水銀灯は温度特性が大きいため、低圧水銀灯の温度及び低圧水銀灯の周囲温度が安定し、オゾン発生量が安定するまでに時間がかかる。そのため、校正や、繰り返し性、スパンドリフト、指示誤差、応答時間等の校正用ガスを用いて行うガス試験に時間を要する。
【０００６】
▲３▼低圧水銀灯がオフで温度調節手段がオンの状態、すなわち温度調節手段による低圧水銀灯の周囲温度の温度調節は行われているが、低圧水銀灯は点灯してない状態から低圧水銀灯をオンにした場合（ホットスタート）でも、低圧水銀灯は温度特性が大きいため、低圧水銀灯の温度が安定し、オゾン発生量が安定するまでに時間がかかる。例えば、低圧水銀灯の点灯を止めて再点灯する場合に、再点灯後にオゾン発生量が安定するまでに時間がかかる。そのため、繰り返し性試験を行うのに特に時間がかかる。なお、繰り返し性試験とは、分析計にゼロガスを設定流量で導入して最終測定値を確認した後、スパンガスを同様に導入して最終測定値を確認するという作業を３回程度繰り返し、さらにゼロ値、スパン値それぞれの平均値を算出して各測定値と平均値との差を求める試験である。
【０００７】
▲４▼低圧水銀灯を用いたオゾン発生器は、オゾン発生量の制御性が悪い。すなわち、低圧水銀灯の照射面を覆う照射量調整スリーブの位置を調節することによってオゾン発生量を精度良く制御することは、実際にはかなり難しい。また、照射量調整スリーブの位置の調節をコンピュータを利用して自動的に行うことも難しい。さらに、低圧水銀灯の放電電流の調節によってオゾン発生量を制御する場合でも、低圧水銀灯は温度特性が大きいため、やはりオゾンの発生量を精度良く制御することは難しい。
【０００８】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、紫外線源をオンにしてから短時間でオゾン発生量が安定し、かつオゾン発生量を精度良く制御することができる上、オゾン発生量を自動的に制御することが容易であり、しかも紫外線源の周囲温度を調節するための温度調節手段を不要とすることが可能な校正用ガス調製用オゾン発生器を提供することを目的とする。また、本発明は、上記校正用ガス調製用オゾン発生器を用いたオゾン又は窒素酸化物の校正用ガス調製装置、オゾン分析計及び窒素酸化物分析計を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記目的を達成するため、キセノンフラッシュランプと、該キセノンフラッシュランプの点灯周波数制御手段とを備え、前記キセノンフラッシュランプからの紫外線を酸素に照射してオゾンを発生させることを特徴とする校正用ガス調製用オゾン発生器を提供する。
【００１０】
また、本発明は、前記校正用ガス調製用オゾン発生器と、酸素供給源とを備えたオゾンの校正用ガス調製装置、並びに、このオゾンの校正用ガス調製装置と、濃度既知の一酸化窒素供給源とを備え、オゾンの校正用ガス調製装置で調製したオゾンの校正用ガスと一酸化窒素とを反応させて二酸化窒素とする窒素酸化物の校正用ガス調製装置を提供する。
【００１１】
さらに、本発明は、前記オゾンの校正用ガス調製装置を備え、この校正用ガス調製装置で調製したオゾンの校正用ガスを用いて指示値の校正を行うことを特徴とするオゾン分析計、並びに、二酸化窒素を一酸化窒素に変換するコンバータを有する窒素酸化物計であって、前記窒素酸化物の校正用ガス調製装置を備え、この校正用ガス調製装置で調製した窒素酸化物の校正用ガスを用いてコンバータの変換効率を求めることを特徴とする窒素酸化物分析計を提供する。
【００１２】
キセノンフラッシュランプ（後述）は、温度特性が小さく、紫外線の放射強度が温度（キセノンフラッシュランプの温度及びキセノンフラッシュランプの周囲温度）の影響をほとんど受けない。したがって、キセノンフラッシュランプを紫外線源とした本発明の校正用ガス調製用オゾン発生器は、キセノンフラッシュランプの温度及びキセノンフラッシュランプの周囲温度がそれほど安定していなくても安定したオゾン発生量が得られるため、キセノンフラッシュランプをオンにしてから短時間でオゾン発生量が安定し、校正やガス試験に要する時間を短縮することができるとともに、キセノンフラッシュランプの周囲温度を調節するための温度調節手段を不要とすることが可能となり、装置構成の簡素化、コストの低減を図ることができる。
【００１３】
また、キセノンフラッシュランプは、点灯周波数（後述）と紫外線の放射強度との間に良好な直線性があるため、本発明の校正用ガス調製用オゾン発生器は、キセノンフラッシュランプの点灯周波数とオゾン発生量との間の直線性が良い。しかも、本発明の校正用ガス調製用オゾン発生器は、低圧水銀灯を用いたオゾン発生器のような温度特性の問題がない。したがって、本発明の校正用ガス調製用オゾン発生器は、キセノンフラッシュランプの点灯周波数を調節することにより、オゾン発生量を精度良く制御することができる。また、キセノンフラッシュランプの点灯周波数は、コンピュータによってデジタル的に制御するのに適した物理量であるため、オゾン発生量をコンピュータを用いて自動的に制御することが容易である。
【００１４】
本発明のオゾン分析計及び窒素酸化物分析計は、上述した利点を有する本発明の校正用ガス調製用オゾン発生器を用いた校正用ガス調製装置を備えているので、校正やガス試験を短時間で行うことが可能であるとともに、装置構成の簡素化及びコストの低減を図ることができる。また、校正用ガス中のオゾン濃度や窒素酸化物濃度を精度良く制御できるので、校正やガス試験を精度良く行うことができる。しかも、校正用ガス調製用オゾン発生器からのオゾン発生量をコンピュータを用いて自動的に制御することにより、校正やガス試験を自動的に行うことも可能となる。
【００１５】
以下、本発明をさらに詳しく説明する。本発明に用いるキセノンフラッシュランプは、キセノンガスを封入したランプ管内に電極を配置したもので、パルス点灯によって紫外線を放射するものである。キセノンフラッシュランプの構造に必ずしも限定はないが、例えば、数百トールの高純度キセノンガスを封入したバルブ形状のランプ管内に陰極及び陽極からなる主電極と数本のトリガプローブとから構成される電極を配置したものを用いることができる。このキセノンフラッシュランプは、陰極と陽極との間に所定の電圧を印加し、トリガプローブにトリガエネルギーを与えて放電を行わせると、パルス点灯を行って紫外線を含む光をランプ管頭部の放射窓から放射するものである。
【００１６】
この場合、上記キセノンフラッシュランプとしては、放射窓が合成石英ガラス又はＵＶ透過ガラスからなるものを用いることが適当である。すなわち、キセノンフラッシュランプの放射スペクトルは、紫外から可視及び赤外にわたって連続しており、特に紫外域でのスペクトル強度が高くなっているが、放射窓の材質により放射スペクトル分布が異なる。一方、本発明の校正用ガス調製用オゾン発生器では、オゾン発生のために主波長が１００〜２８０ｎｍの紫外線（ＵＶ−Ｃ）を酸素に照射することが必要である。この点で、合成石英ガラス又はＵＶ透過ガラスからなる放射窓を用いたキセノンフラッシュランプは、ＵＶ−Ｃの放射強度が高いため、本発明の校正用ガス調製用オゾン発生器に好適に用いることができる。
【００１７】
本発明の校正用ガス調製用オゾン発生器は、上述したキセノンフラッシュランプからの紫外線を酸素に照射してオゾンを発生させるものである。この場合、酸素としては、高純度の酸素や、湿分その他の分析に支障がある成分を除いた精製空気（ゼロガス）等を用いることができる。また、キセノンフラッシュランプからの紫外線を酸素に照射する手段としては、例えば、酸素を石英管に流しておき、この石英管にキセノンフラッシュランプからの紫外線を照射する手段や、紫外線照射槽内にキセノンフラッシュランプを設置し、この紫外線照射槽内に酸素を流すとともに、紫外線照射槽内でキセノンフラッシュランプにパルス点灯を行わせて紫外線を酸素に照射する手段などを採ることができる。
【００１８】
本発明の校正用ガス調製用オゾン発生器は、キセノンフラッシュランプの点灯周波数を制御することによりオゾン発生量を制御して校正用ガス中のオゾン濃度を調節することができる。点灯周波数とは、キセノンフラッシュランプが１秒間に行うパルス点灯の回数であり、点灯周波数を大きくするほどオゾン発生量が多くなる。したがって、本発明の校正用ガス調製用オゾン発生器には、キセノンフラッシュランプの点灯周波数制御手段を設ける。この点灯周波数制御手段は、例えば、キセノンフラッシュランプの電源に接続したトリガ電源と、このトリガ電源に接続した関数発生器とによって構成することができる。なお、通常、点灯周波数は５〜１００Ｈｚの範囲で調節する。
【００１９】
本発明のオゾンの校正用ガス調製装置は、前述した本発明の校正用ガス調製用オゾン発生器と、酸素供給源とを備えたものである。この場合、酸素供給源としては、高純度酸素充填ボンベや、空気を処理して湿分その他の分析に支障がある成分を除去し精製空気（ゼロガス）を製造するゼロガス調製手段等を用いることができる。なお、本発明のオゾンの校正用ガス調製装置には、必要に応じ、発生したオゾンにゼロガスを混合して希釈する希釈装置を設けてもよい。
【００２０】
本発明の窒素酸化物の校正用ガス調製装置は、前述したオゾンの校正用ガス調製装置と、濃度既知の一酸化窒素供給源とを備え、オゾンの校正用ガス調製装置で調製したオゾンの校正用ガスと一酸化窒素とを反応させて二酸化窒素とするものである。すなわち、本発明の窒素酸化物の校正用ガス調製装置は、調製したオゾンの校正用ガスと一酸化窒素とを反応させて二酸化窒素とする機能を有するので、一酸化窒素と二酸化窒素とが混合した窒素酸化物の校正用ガスを得ることができる。この場合、一酸化窒素供給源としては、通常、濃度既知の一酸化窒素を充填したボンベを用いる。なお、本発明の窒素酸化物の校正用ガス調製装置には、必要に応じ、発生したオゾンにゼロガスを混合して希釈する希釈装置を設けてもよい。
【００２１】
本発明のオゾン分析計は、前述した本発明のオゾンの校正用ガス調製装置を備えたものであって、試料ガスに代えて上記校正用ガス調製装置で調製したオゾンの校正用ガスを測定部に導入することにより、指示値の校正を行うものである。この場合、オゾン分析計本体の構成に限定はないが、例えば、化学発光法によるオゾン分析計、紫外線吸収法によるオゾン分析計を挙げることができる。
【００２２】
また、本発明の窒素酸化物分析計は、前述した本発明の窒素酸化物の校正用ガス調製装置を備え、試料ガスに代えて上記校正用ガス調製装置で調製した窒素酸化物の校正用ガスを、二酸化窒素を一酸化窒素に変換するコンバータを備えた測定部に導入することにより、コンバータの変換効率を求めるものである。この場合、窒素酸化物分析計本体の構成に限定はないが、例えば、化学発光法による窒素酸化物分析計を挙げることができる。また、コンバータの変換効率の算出には、ＪＩＳ−Ｂ−７９５３附属書に記載された気相滴定法によるコンバータ効率試験方法を用いることができる。なお、本発明の窒素酸化物分析計によれば、発生する窒素酸化物の校正用ガス中の二酸化窒素濃度が分かることから、その値を用いてオゾンの校正用ガス調製装置からのオゾン発生量を正確に算出することができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
図１は本発明に係るオゾン分析計の一例を示すフロー図である。図中、２は空気３を処理してゼロガスを製造するゼロガス調製手段を示す。このゼロガス調製手段２には、ポンプ、膜式除湿器、精製器等が設置されている。図中４はゼロガス調製手段２で製造されたゼロガスが導入される紫外線照射槽、６は紫外線照射槽４内に設置されたキセノンフラッシュランプ、８はキセノンフラッシュランプの電源、１０は電源８に接続されたトリガ電源及び関数発生器からなる点灯周波数制御手段、１２は紫外線照射槽４を出たガスが入る反応管、１４は反応管１２を出たガスが導入されるオゾン分析計本体、１５は余分なガスを排出するためのガス排出管を示す。
【００２４】
キセノンフラッシュランプ６としては、図２に示す構造のものを用いた。図２のキセノンフラッシュランプ６において、２０は小型バルブ形状の合成石英ガラスからなるランプ管、２２はランプ管頭部の放射窓を示す。ランプ管２０内には、数百トールの高純度キセノンガスが封入されているとともに、陰極２４、陽極２６、５本のトリガプローブ２８、スパーカ３０が配置されている。なお、図中３２はコネクタを示す。本例のキセノンフラッシュランプ６は、陰極２４と陽極２６との間に所定の電圧を印加し、トリガプローブ２８にトリガエネルギーを与えて放電を行わせると、陰極２４と陽極２６との間でパルス点灯によるアーク発光が生じ、これにより紫外線を含む光をランプ管２０頭部の放射窓２２から放射するものである。
【００２５】
また、オゾン分析計本体１４としては、例えば、図８に示すようなＪＩＳ−Ｂ−７９５７に記載された化学発光法によるオゾン分析計、図９に示すようなＪＩＳ−Ｂ−７９５７に記載された紫外線吸収法によるオゾン分析計を用いることができる。
【００２６】
本例の装置では、紫外線照射槽４、キセノンフラッシュランプ６、電源８、点灯周波数制御手段１０、反応管１２によって校正用ガス調製用オゾン発生器が構成され、この校正用ガス調製用オゾン発生器とゼロガス調製手段２（酸素供給源）とによってオゾンの校正用ガス調製装置が構成されている。
【００２７】
図１の装置では、空気３をゼロガス調製手段２で連続的に処理し、湿分が低くかつオゾン、ハイドロカーボン、ＮＯＸ、ＳＯＸ等を含まないゼロガスを製造した後、このゼロガスを紫外線照射槽４に連続的に流す。紫外線照射槽４では、キセノンフラッシュランプ６が点灯周波数制御手段１０の制御により所定の点灯周波数でパルス点灯を行い、ゼロガスに紫外線が照射されてオゾンが生成する。紫外線照射槽４を出たガスは反応管１２に入り、ここでオゾンの生成反応が完了した後、校正用ガスとしてオゾン分析計本体１４に導入されるものである。
【００２８】
図３は本発明に係る窒素酸化物分析計の一例を示すフロー図である。図中、４２は精製空気充填ボンベ、４４は流量計、４６は精製空気充填ボンベ４２から精製空気が導入される紫外線照射槽、４８は紫外線照射槽４６内に設置されたキセノンフラッシュランプ、５０はキセノンフラッシュランプの電源、５２は電源５０に接続されたトリガ電源及び関数発生器からなる点灯周波数制御手段、５４は紫外線照射槽４６を出たガスが入る反応管、５６は一酸化窒素標準ガス充填ボンベ、５８は流量計、６０は反応管５４を出たガスと一酸化窒素標準ガス充填ボンベ５６からの一酸化窒素標準ガスとが混合される混合器、６２は混合器６０を出たガスが導入される窒素酸化物分析計本体、６４はガスを排出するためのガス排出管、６６は流量計を示す。
【００２９】
本装置において、キセノンフラッシュランプ４８としては、前述した図２に示す構造のものを用いた。また、窒素酸化物分析計本体６２としては、例えば、図１０（ａ）〜（ｃ）に示すようなＪＩＳ−Ｂ−７９５３に記載された化学発光法による窒素酸化物分析計を用いることができる。図１０（ａ）は流路切替方式の分析計、（ｂ）は光路切替方式の分析計、（ｃ）は二流路二光路方式の分析計である。
【００３０】
本例の装置では、紫外線照射槽４６、キセノンフラッシュランプ４８、電源５０、点灯周波数制御手段５２、反応管５４によって校正用ガス調製用オゾン発生器が構成され、この校正用ガス調製用オゾン発生器と精製空気充填ボンベ４２（酸素供給源）とによってオゾンの校正用ガス調製装置が構成され、このオゾンの校正用ガス調製装置と一酸化窒素標準ガス充填ボンベ５６（一酸化窒素供給源）とによって窒素酸化物の校正用ガス調製装置が構成され、この窒素酸化物の校正用ガス調製装置と窒素酸化物分析計本体６２とによって窒素酸化物分析計が構成されている。
【００３１】
図３の装置の気相滴定法によるコンバータ効率試験は、ＪＩＳ−Ｂ−７９５３附属書に記載されように、下記の手順で行う。なお、下記は流路切替方式の分析計の操作方法であるが、他の方式の分析計もこれに準じて行えばよい。
（ａ）オゾン発生器の動作を止め、窒素酸化物分析計本体６２を一酸化窒素測定側に設定する。
（ｂ）一酸化窒素標準ガス充填ボンベ５６から一酸化窒素標準ガス、精製空気充填ボンベ４２から精製空気を流し、窒素酸化物分析計本体６２の指示が測定段階の約８０％を示すように流量を調整する。このときの窒素酸化物分析計本体６２の指示値をＡとする。
（ｃ）オゾン発生器を作動させ、生成するオゾンで一酸化窒素を酸化する。このとき、窒素酸化物分析計本体６２の指示が測定段階の約１０％を示すようにオゾン発生器を調整する。このときの窒素酸化物分析計本体６２の指示値をＢとする。
（ｄ）窒素酸化物分析計本体６２の流路切替を行い、窒素酸化物測定流路（コンバータ経由）とし、このときの窒素酸化物分析計本体６２の指示値をＣとする。
（ｅ）上記指示値Ａ、Ｂ及びＣを用い、次の式によってコンバータ効率を算出する。
コンバータ効率（％）＝｛（Ｃ−Ｂ）／（Ａ−Ｂ）｝×１００
【００３２】
【実施例】
図１の装置を用いて下記の安定化時間試験、直線性試験、繰り返し性試験、温度試験を行った。この場合、キセノンフラッシュランプ６としては浜松ホトニクス社製Ｌ２３５８、オゾン分析計１４としてはモニターラボ社製ＭＬ９８１０を用いた。また、比較のため、キセノンフラッシュランプ６を低圧水銀灯に代え、かつ点灯周波数制御手段１０を低圧水銀灯の放電電流制御手段に代えたこと以外は同様の装置を作製し、直線性試験以外の試験を同様にして行った。この場合、低圧水銀灯としては、ペン型低圧水銀灯（ペンレイ）を用いた。また、下記温度特性試験では、キセノンフラッシュランプを用いた装置の紫外線照射槽４、キセノンフラッシュランプ６、電源８、点灯周波数制御手段１０、反応管１２を恒温槽内に入れ、下記安定化時間試験２及び温度特性試験では、ペン型低圧水銀灯を用いた装置の紫外線照射槽４、ペン型低圧水銀灯、電源８、放電電流制御手段、反応管１２を恒温槽内に入れた。
【００３３】
安定化時間試験１
室温に保持しておいたオゾン発生器をオンにし（コールドスタート）、ゼロガス調製手段２から紫外線照射槽４にゼロガスを流してオゾン濃度約０．９ｐｐｍのオゾン含有ガスを生成させ、そのオゾン含有ガスをオゾン分析計１４に導入してオゾン分析計１４の指示が安定するまでの時間（安定化時間）を調べた。結果を図４に示す。なお、図４及び後述の図５〜図７において、キセノンフラッシュランプを用いた装置はキセノンと表示し、ペン型低圧水銀灯を用いた装置はペンレイと表示してある。安定化時間は、キセノンフラッシュランプを用いたオゾン発生器の場合、１００％を０．９７０ｐｐｍ（２４分）とすると、９５％応答、９０％応答は共に測定不能で、１分での応答が９８．８％であった。これに対し、ペン型低圧水銀灯を用いたオゾン発生器の場合、１００％を０．９６２ｐｐｍ（７０分）とすると、９５％応答が９分、９０％応答が５．４分であった。
【００３４】
本試験により、本発明のオゾン発生器は、キセノンフラッシュランプをオンにしてから短時間でオゾン発生量が安定することが分かった。これに対し、ペン型低圧水銀灯を用いたオゾン発生器は、低圧水銀灯の周囲温度の温度調節が行われていない状態から低圧水銀灯をオンにした場合（コールドスタート）、オゾン発生量が安定するまでに時間がかかるものであった。
【００３５】
安定化時間試験２
キセノンフラッシュランプを用いた装置では、上記安定化時間試験１と同様の試験を行った。ペン型低圧水銀灯を用いた装置では、恒温槽内の温度を５０℃に調節した状態で、安定化時間試験１と同様の試験を行った（ホットスタート）。結果を図５に示す。
【００３６】
本試験により、ペン型低圧水銀灯を用いたオゾン発生器は、低圧水銀灯の周囲温度の温度調節が行われている状態から低圧水銀灯をオンにした場合（ホットスタート）でも、オゾン発生量が安定するまでに時間がかかることが分かった。
【００３７】
直線性試験
室温に保持しておいたオゾン発生器をオンにし（コールドスタート）、ゼロガス調製手段２から紫外線照射槽４にゼロガスを約３Ｌ／ｍｉｎの流量で流し、キセノンフラッシュランプの点灯周波数を５Ｈｚから４５Ｈｚまで５Ｈｚずつ変化させ、各点灯周波数において平衡に達したオゾン濃度をオゾン分析計１４で調べた。結果を図６に示す。キセノンフラッシュランプを用いたオゾン発生器の直線性は、相関係数０．９９９９７８、傾き０．０１９３０８、切片−０．０２４２であった。本試験により、本発明のオゾン発生器は、キセノンフラッシュランプの点灯周波数とオゾン発生量との間の直線性に優れていることが分かった。
【００３８】
繰り返し性試験
オゾン発生器のオン／オフによってオゾン濃度約０．９ｐｐｍのスパンガスとゼロガスとを約１０分間ずつ交互に調製し、各シーケンスにおける最終的なオゾン濃度をオゾン分析計１４で調べた。結果を表１及び表２に示す。表１がキセノンフラッシュランプを用いた装置の結果、表２がペン型低圧水銀灯を用いた装置の結果である。なお、表１、２における平均からの偏差は、各シーケンスにおけるスパンガス実測値とその平均値との差である。また、平均に対する割合は、スパンガス実測値の平均に対する、各シーケンスにおけるスパンガス実測値の平均からの偏差の割合である。
【００３９】
本試験により、本発明のオゾン発生器は、キセノンフラッシュランプの点灯を止めて再点灯する場合に、再点灯後にオゾン発生量が短時間で安定し、繰り返し性に優れていることが分かった。これに対し、ペン型低圧水銀灯を用いたオゾン発生器は、ペン型低圧水銀の灯点灯を止めて再点灯する場合に、再点灯後にオゾン発生量が短時間で安定しないことがあり、繰り返し性が本発明のオゾン発生器に較べて劣っていた。
【００４０】
【表１】
0003562744.tif 000002
【表２】
0003562744.tif 000003
【００４１】
温度特性試験
室温に保持しておいたオゾン発生器をオンにし（コールドスタート）、ゼロガス調製手段２から紫外線照射槽４にゼロガスを約３Ｌ／ｍｉｎの流量で流し、オゾン濃度約０．９ｐｐｍのオゾン含有ガスを発生させた状態で、恒温槽内の温度を０℃から４０℃まで５℃間隔で変化させ、各温度において平衡に達したオゾン濃度をオゾン分析計１４で調べた。結果を図７に示す。
【００４２】
本試験により、本発明のオゾン発生器は、温度特性が小さく、オゾン発生量の温度ドリフトが小さいことが分かった。これに対し、ペン型低圧水銀灯を用いたオゾン発生器は、温度特性が大きく、オゾン発生量の温度ドリフトが大きいものであった。
【００４３】
【発明の効果】
本発明の校正用ガス調製用オゾン発生器は、下記の効果を奏する。
（イ）キセノンフラッシュランプをオンにしてから短時間でオゾン発生量が安定し、オゾン発生量の温度ドリフトが小さい。したがって、校正やガス試験に要する時間を短縮できる。この効果は、特にフィールドで校正やガス試験を行う際に大きな利点となる。
（ロ）キセノンフラッシュランプの周囲温度を調節するための温度調節手段を不要とすることが可能である。したがって、装置構成の簡素化を図ることができる上、コスト面、安全面でも有利である。
（ハ）キセノンフラッシュランプの点灯周波数を調節することにより、オゾン発生量を精度良く制御することができる。
（ニ）キセノンフラッシュランプの点灯周波数は、フィードバックの必要がなく、コンピュータによってデジタル的に制御するのに適した物理量であるため、オゾン発生量をコンピュータを用いて自動的に制御することが容易である。したがって、校正用ガス調製用オゾン発生器の自動運転が容易となり、分析計の自動校正、自動ガス試験も容易となる。
【００４４】
また、本発明のオゾン分析計及び窒素酸化物分析計は、校正やガス試験を短時間で行うことができ、かつ装置構成の簡素化及びコストの低減を図ることができるとともに、校正用ガス中のオゾン濃度を精度良く制御でき、しかも校正やガス試験を自動的に行うことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るオゾン分析計の一例を示すフロー図である。
【図２】キセノンフラッシュランプの一例を示すもので、（ａ）は概略正面図、（ｂ）は概略平面図である。
【図３】本発明に係る窒素酸化物分析計の一例を示すフロー図である。
【図４】キセノンフラッシュランプを用いたオゾン発生器及び低圧水銀灯を用いたオゾン発生器の安定化時間を示すグラフである。
【図５】キセノンフラッシュランプを用いたオゾン発生器及び低圧水銀灯を用いたオゾン発生器の安定化時間を示すグラフである。
【図６】キセノンフラッシュランプを用いたオゾン発生器におけるキセノンフラッシュランプの点灯周波数と発生オゾン濃度との関係を示すグラフである。
【図７】キセノンフラッシュランプを用いたオゾン発生器及び低圧水銀灯を用いたオゾン発生器の温度特性を示すグラフである。
【図８】化学発光法によるオゾン分析計の一例を示すフロー図である。
【図９】紫外線吸収法によるオゾン分析計の一例を示すフロー図である。
【図１０】（ａ）〜（ｃ）はそれぞれ化学発光法による窒素酸化物分析計の一例を示すフロー図である。
【図１１】分析計の校正用ガス調製装置の一例を示すフロー図である。
【符号の説明】
２  ゼロガス調製手段
４  紫外線照射槽
６  キセノンフラッシュランプ
８  電源
１０  点灯周波数制御手段
１２  反応管
１４  オゾン分析計
４２  精製空気充填ボンベ
４６  紫外線照射槽
４８  キセノンフラッシュランプ
５０  電源
５２  点灯周波数制御手段
５４  反応管
５６  一酸化窒素標準ガス充填ボンベ
６０  混合器
６２  窒素酸化物分析計本体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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