(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
高純度ガス供給部と水分検出計とを結び、水分検出計の下流側まで至る通気路を備え、前記高純度ガス供給部からの高純度ガスを通気路を介して水分検出計に通気させ、高純度ガス中の微量の水分を定量する方法において、
前記通気路を減圧してこの通気路内の水分を除去する減圧工程と、
次いで前記減圧工程を停止し、前記通気路内に高純度ガスを通気して高純度ガス中の水分を水分検出計にて定量する水分定量工程と、
を含むことを特徴とする高純度ガス中の水分の定量方法。
【請求項２】
高純度ガス供給部と水分検出計とを結び、水分検出計の下流側まで至る通気路を備え、前記高純度ガス供給部からの高純度ガスを通気路を介して水分検出計に通気させ、高純度ガス中の微量の水分を定量する方法において、
前記通気路に乾燥ガスを通気する乾燥工程と、
次いで前記乾燥工程を停止し、前記通気路内を減圧してこの通気路内の水分を除去する減圧工程と、
続いて前記減圧工程を停止し、前記通気路内に高純度ガスを通気して高純度ガス中の水分を水分検出計にて定量する水分定量工程と、
を含むことを特徴とする高純度ガス中の水分の定量方法。
【請求項３】
高純度ガス供給部と水分検出計とを結び、水分検出計の下流側まで至る通気路を備え、前記高純度ガス供給部からの高純度ガスを通気路を介して水分検出計に通気させ、高純度ガス中の微量の水分を定量する方法において、
前記通気路を加熱する加熱工程と、
次いで前記通気路を減圧し、この通気路内の水分を除去する減圧工程と、
続いて前記減圧工程を停止し、前記通気路内に高純度ガスを通気して高純度ガス中の水分を水分検出計にて定量する水分定量工程と、
を含むことを特徴とする高純度ガス中の水分の定量方法。
【請求項４】
減圧工程は、前記通気路を加熱しながら減圧する工程であることを特徴とする請求項１、２又は３記載の高純度ガス中の水分の定量方法。
【請求項５】
水分定量工程は、水分検出計にて定量された水分濃度の経時変化のデ−タから水分減少係数を求める工程と、
前記水分減少係数に基づいて高純度ガス中の水分量を予測する工程と、
を含むことを特徴とする請求項１、２又は３記載の高純度ガス中の水分の定量方法。
【請求項６】
高純度ガス供給部と水分検出計とを結び、水分検出計の下流側まで至る通気路を備え、前記高純度ガス供給部からの高純度ガスを通気路を介して水分検出計に通気させ、高純度ガス中の微量の水分を定量する装置において、
前記通気路に設けられ、この通気路に乾燥ガスを通気するための乾燥ガス供給手段と、
前記通気路に接続され、この通気路内を減圧して通気路内の水分を除去する減圧手段と、
前記通気路と乾燥ガス供給手段との間、及び通気路と減圧手段との間に夫々介装された第１のバルブ及び第２のバルブと、
を備え、前記第１のバルブを開き、第２のバルブを閉じて前記乾燥ガス供給手段から前記通気路に乾燥ガスを通気し、次いで第１のバルブを閉じ、第２のバルブを開いて前記減圧手段により前記通気路内を減圧し、続いて第１のバルブ及び第２のバルブを閉じて、前記通気路内の減圧を停止し、前記通気路に高純度ガスを通気して高純度ガス中の水分を水分検出計にて定量することを特徴とする高純度ガス中の水分の定量装置。
【請求項７】
高純度ガス供給部と水分検出計とを結び、水分検出計の下流側まで至る通気路を備え、前記高純度ガス供給部からの高純度ガスを通気路を介して水分検出計に通気させ、高純度ガス中の微量の水分を定量する装置において、
前記通気路に設けられ、この通気路を加熱するための加熱手段と、
前記通気路に接続され、この通気路内を減圧して通気路内の水分を除去する減圧手段と、
前記通気路と減圧手段との間に介装されたバルブと、
を備え、前記通気路を加熱手段により加熱し、次いでバルブを開き前記減圧手段により前記通気路内を減圧し、続いてバルブを閉じて前記通記路内の減圧を停止し、前記通気路に高純度ガスを通気して高純度ガス中の水分を水分検出計にて定量することを特徴とする高純度ガス中の水分の定量装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は高純度ガス中の水分の定量方法及びその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば無水塩化水素ガス等の高純度ガス中の水分の定量方法の１つに露点法が知られている。この方法は高純度ガスを露点計に通気してガスの露点温度を検出し、この露点温度に基づいて飽和蒸気圧を求め、これによりガス中の水分量を定量するものである。ここで高純度ガス中の水分量は極めて微量であるため、露点計自体や試料ガスのガス容器と露点計とを結ぶ試料ガスの通気路に水分が付着しているとガス中の水分量を正確に定量できない。
【０００３】
このため実際は、例えば図４に示すように、露点計１１と乾燥ガス供給源１２とを結ぶバルブＶａを備えた配管１３の途中にバルブＶｂを介して試料ガス容器１４を接続して測定経路を組み、高純度ガス中の水分量の定量が行われる。具体的には、前記測定経路では常時乾燥ガス供給源１２から乾燥ガスを配管１３、露点計１１に通気させ、配管１３や露点計１１の内部を乾燥させて内部に付着している水分を除去しており、水分量を定量するときにはバルブＶａを閉じ、バルブＶｂを開いて試料ガス容器１４から試料ガスを配管１３を介して露点計１１に通気して、試料ガス中の水分量を検出するようにしている。
【０００４】
ここで検出値の時間変化をプロットすると、図５に示すような定量曲線が得られ、試料ガス中の水分量は時間の経過と共に少なくなってくるが、これは配管１３や露点計１１内に強力に付着している水分の影響であると考えられる。即ち測定開始時には配管１３等に残存している水分量が多いが、この水分は試料ガスの通気により試料ガスと共に流されていくので、測定時間が経過するに連れて配管１３等に付着している水分量が少なくなるためと考えられる。従って測定開始時の水分量は配管１３等に残存する水分も含むものであるため、検出値の曲線が収束したときの値が試料ガスの水分量となる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上述のように、配管１３と露点計１１とに乾燥ガスを通気させただけでは、これらの内部に付着している水分の内容易に除去できるものしか除去できず、強力に付着している水分を完全に除去することができない。また配管１３に試料ガス容器１４を接続する際、容器弁の内部には大気が残っており、試料ガスを配管１３に通気する際、この大気が押し出されてしまうので、配管１３に大気中に存在する水分を供給してしまうこととなる。
【０００６】
このため試料ガス中の水分の定量を行なうと、測定開始時には配管１３等に残存している水分や試料ガス容器１４を接続する際に入り込む水分の量が多いため、例えば１０００ｐｐｍ程度とかなり多く、既述の収束値との差が大きくなるため、なかなか収束値に近付かず、収束するまでの測定時間が例えば６時間程度と非常に長くなってしまう。また配管１３等に残存する水分が多く収束値との差が大きいことから微量な水分量を正確に定量することが困難であるという問題もあった。さらに測定の間は試料ガスを通気し続けなければならないが、測定時間が長いことから、測定中に大量のガスが消費されてしまうという問題もあった。
【０００７】
本発明はこのような事情の下になされたものであり、その目的は、高純度ガス供給部と水分検出計との間を結ぶ高純度ガスの通気路内の水分を除去して、測定時間を短縮し、かつ正確に高純度ガス中の微量の水分の定量を行なうことができる高純度ガス中の水分の定量方法及びその装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、高純度ガス供給部と水分検出計とを結び、水分検出計の下流側まで至る通気路を備え、前記高純度ガス供給部からの高純度ガスを通気路を介して水分検出計に通気させ、高純度ガス中の微量の水分を定量する方法において、前記通気路を減圧してこの通気路内の水分を除去する減圧工程と、次いで前記減圧工程を停止し、前記通気路内に高純度ガスを通気して高純度ガス中の水分を水分検出計にて定量する水分定量工程と、を含むことを特徴とする。また本発明では、減圧工程を行う前に、通気路に乾燥ガスを通気する乾燥工程や通気路を加熱する加熱工程を行うようにしてもよく、このようにすればより一層通気路内の水分が除去できる。さらに本発明では、減圧工程時にも通気路を加熱するようにしてもよい。ここで前記水分定量工程は、水分検出計にて定量された水分濃度の経時変化のデータから水分減少係数を求める工程と、前記水分減少係数に基づいて高純度ガス中の水分量を予測する工程とを含むものであってもよい。
【０００９】
さらにまた本発明の高純度ガス中の水分の定量装置は、高純度ガス供給部と水分検出計とを結び、水分検出計の下流側まで至る通気路を備え、前記高純度ガス供給部からの高純度ガスを通気路を介して水分検出計に通気させ、高純度ガス中の微量の水分を定量する装置において、前記通気路に設けられ、この通気路に乾燥ガスを通気するための乾燥ガス供給手段と、前記通気路に接続され、この通気路内を減圧して通気路内の水分を除去する減圧手段と、前記通気路と乾燥ガス供給手段との間、及び通気路と減圧手段との間に夫々介装された第１のバルブ及び第２のバルブと、を備え、前記第１のバルブを開き、第２のバルブを閉じて前記乾燥ガス供給手段から前記通気路に乾燥ガスを通気し、次いで第１のバルブを閉じ、第２のバルブを開いて前記減圧手段により前記通気路内を減圧し、続いて第１のバルブ及び第２のバルブを閉じて、前記通気路内の減圧を停止し、前記通気路に高純度ガスを通気して高純度ガス中の水分を水分検出計にて定量することを特徴とする。さらにまた前記装置は、前記通気路に設けられ、この通気路を加熱するための加熱手段と、前記通気路に接続され、この通気路内を減圧して通気路内の水分を除去する減圧手段と、前記通気路と減圧手段との間に介装されたバルブと、を備え、前記通気路を加熱手段により加熱し、次いでバルブを開き前記減圧手段により前記通気路内を減圧し、続いてバルブを閉じて前記通記路内の減圧を停止し、前記通気路に高純度ガスを通気して高純度ガス中の水分を水分検出計にて定量するものであってもよい。
【００１０】
【発明の実施の形態】
次に本発明の実施の形態について説明する。本発明は通気路内を減圧することが通気路内の水分の除去に有効であることを見出だした結果成されたものであり、本実施の形態では、高純度ガス中の水分の定量を行う水分定量工程を実施する前に、通気路に乾燥ガスを通気して通気路内を乾燥させる乾燥工程、通気路を加熱して通気路内の水分を除去する加熱工程、通気路内を減圧して通気路内の水分を除去する減圧工程を実施して、通気路内の水分を徹底的に除去してから、通気路に測定しようとする高純度ガスを通気してガス中の水分を定量しようとするものである。
【００１１】
先ず本発明方法を実施するための高純度ガス中の水分の定量装置の構成例について図１に示す経路図により説明すると、図中２１は乾燥ガス例えば乾燥空気を経路内に供給するための乾燥ガス供給手段であり、この後段側には、配管Ｔ１を介してバルブＶ１、Ｖ２、水分検出計例えば露点計３、バルブＶ３、流量計２３、スクラバ２４がこの順番で配設されている。
【００１２】
配管Ｔ１のバルブＶ２の上流側からは、バルブＶ４、Ｖ５を備え、減圧手段をなす減圧ポンプ４に接続された配管Ｔ２が分岐しており、この配管Ｔ２のバルブＶ４の下流側からはバルブＶ９を備え、塩化水素吸収管６に接続された配管Ｔ２１が分岐している。また配管Ｔ１のバルブＶ１とバルブＶ２の間からはバルブＶ６を備えた配管Ｔ３が分岐しており、以上により測定系が構成されている。そして高純度ガス中の水分を定量する際は、この配管Ｔ３に高純度ガス供給部をなす例えば塩化水素ガスのガス容器５が接続される。ここでＶ７は流量調整弁であり、Ｖ８はガス容器５の容器弁である。このような配管やバルブの周囲には例えば図示しないリボンヒ−タからなる加熱手段が配設されている。
【００１３】
この経路図では、ガス容器５の容器弁Ｖ８の下流側から配管Ｔ３、Ｔ１を介して露点計３、バルブＶ３の上流側へ至るまでの図中太線で示す経路が高純度ガスの通気路Ｓを構成しており、バルブＶ１が第１のバルブ、バルブＶ４、Ｖ５が第２のバルブを夫々構成している。
【００１４】
次に高純度ガス中の水分の定量方法について説明する。前記測定系では、常時バルブＶ１、Ｖ２、Ｖ３を開いて、配管Ｔ１に乾燥ガス供給手段２１から乾燥ガス例えば乾燥空気を大気圧で通気している。乾燥ガスとしては窒素ガス等の不活性ガスを用いてもよい。そして高純度ガス中の水分を定量しようとする時には、先ず配管Ｔ３に予め流量調整弁Ｖ７を取り付けた測定しようとする高純度ガスのガス容器５を接続する。
【００１５】
次いで塩化水素ガスの通気路Ｓを減圧する。即ちバルブＶ３を閉じてからバルブＶ１を閉じ、バルブＶ６と流量調整弁Ｖ７とを開いた後、バルブＶ５を開いて減圧ポンプ４により配管Ｔ２のバルブＶ４までの経路を減圧し、次いでバルブＶ４を開いて、容器弁Ｖ８の下流側からバルブＶ３の上流側へ至る通気路Ｓを減圧する。ここでバルブを閉じる際は、露点計３に急激な圧力差を与えないように、最も下流側のバルブＶ３から閉じていくことが望ましい。
【００１６】
続いて乾燥工程と加熱工程とを実施する。即ちバルブＶ４を閉じ、バルブＶ１、Ｖ３を徐々に開き、例えばリボンヒ−タにより配管やバルブを加熱しながら乾燥空気を配管Ｔ１に導入する。このようにすると、通気路Ｓは外側から加熱されると共に、バルブＶ２、Ｖ３、Ｖ６、流量調整弁Ｖ７は開いているので、乾燥空気が容器弁Ｖ８の下流側から通気路Ｓを通り、露点計３、流量計２３を介してスクラバ２４へ通気していく。このため通気路Ｓの内部は、リボンヒ−タによる加熱と乾燥空気の通気により、乾燥されると共に加熱され、この通気路中の配管やバルブ等の内部に付着する水分が除去される。この実施の形態では乾燥工程と加熱工程とが同時に実施される。
【００１７】
次いで減圧工程を実施する。即ちバルブＶ３、Ｖ１を閉じ、バルブＶ４を開いて減圧ポンプ４により配管Ｔ２を介して減圧する。このようにすると、容器弁Ｖ８の下流側からバルブＶ３の上流側へ至る通気路Ｓが例えば１Ｔｏｒｒ程度まで減圧される。この減圧により通気路Ｓ内に付着する水分が吸引されて除去される。この減圧工程においては、リボンヒータにより通気路Ｓ内を加熱しておき、加熱工程も併せて行う。ここでバルブを閉じる際は、上述のように最も下流側のバルブＶ３から閉じていくことが望ましい。
【００１８】
この後通気路Ｓに測定対象である塩化水素ガスを通気させ、塩化水素ガス自身による通気路Ｓ内の水分の除去を行う。具体的には先ず通気路Ｓ内に乾燥空気を導入し、次いで通気路Ｓ内に塩化水素ガスを導入して乾燥空気を塩化水素ガスで置換した後、再び通気路Ｓ内を乾燥空気で置換する。即ちバルブＶ４、Ｖ５、流量調整弁Ｖ７を閉じて、バルブＶ３、Ｖ１を開き通気路Ｓの流量調整弁Ｖ７の下流側に乾燥空気を導入し、配管Ｔ１を介して乾燥空気をスクラバ２４へ通気させた後、容器弁Ｖ８を開き、流量調整弁Ｖ７を徐々に開いて、通気路Ｓ内に塩化水素ガスを導入する。この際流量調整弁Ｖ７を開くにつれてバルブＶ１を徐々に閉じていき、塩化水素ガスが通気路Ｓ内に導入されていることを確認してから乾燥空気の導入を遮断するようにして、露点計３へ急激な圧力差を与えないように、徐々に通気路Ｓ内を塩化水素ガスで置換することが望ましい。このようにして塩化水素ガスをスクラバ２４へ通気させる。
【００１９】
このようにして通気路Ｓを塩化水素ガスで置換した後、再び乾燥空気で置換する。即ち容器弁Ｖ８を閉じ、次いでバルブＶ１を開いて乾燥空気を配管Ｔ１に導入して、スクラバ２４へ通気させた後、バルブＶ３を閉じ、バルブＶ４、Ｖ９を開いて配管Ｔ２、Ｔ２１内に残存する塩化水素ガスを塩化水素吸収管４１に吸収させて除去し、バルブＶ９を閉じる。続いて通気路Ｓ内を減圧して通気路Ｓ内を乾燥させる。即ちバルブＶ１を閉じ、バルブＶ５を開いて減圧ポンプ３によりＴ２１、Ｔ２を介して通気路Ｓ内を例えば１Ｔｏｒｒ程度まで減圧する。このように水分定量前に一旦通気路Ｓ内に塩化水素ガスを通気させると、塩化水素ガスの吸湿性により、通気路Ｓ内に上述の乾燥・加熱・減圧工程を経てもなおかつ強固に付着している水分が塩化水素ガスに吸湿されて除去される。
【００２０】
以上のように乾燥・加熱工程、減圧工程、塩化水素ガス導入工程を実施して、通気路Ｓ内の水分を除去した後、水分定量工程を実施する。即ち上述の方法により一旦通気路Ｓ内に乾燥空気を導入した後、通気路Ｓに塩化水素ガスを導入して通気路Ｓ内を塩化水素ガスで置換する。そして塩化水素ガスを通気路Ｓにより露点計３を介してスクラバ２４へ通気させ、露点計３により塩化水素ガス中の水分を定量する。この定量は、既述のように、塩化水素ガス中の水分の検出値の時間変化をプロットして、例えば図２に示す水分量の定量曲線Ｌ１を作成し、この定量曲線Ｌ１が収束したときの値がガス中の水分量となる。
【００２１】
このような高純度ガス中の水分の定量方法によれば、通気路内の水分の除去を行なう際、通気路を減圧する工程を含めているので、従来の乾燥ガスの通気のみの場合に比べて、通気路内部に付着する水分をより一層除去することができる。即ち通気路に乾燥ガスを通気させた場合には、通気路内の水分は乾燥ガスと接触してガス中に吸収され、乾燥ガスの通気によりこのガスに持ち運ばれて除去される。このため通気路内の比較的に除去しやすい状態の水分のみしか除去できず、通気路の内表面に強力に結合している水分は除去できないが、通気路を減圧した場合には、通気路内に付着している水分が減圧ポンプによる吸引により、通気路の内表面から引き剥がされて除去されるため、通気路の内表面と強力に結合している水分も除去できるからである。
【００２２】
また本実施の形態では、乾燥工程、加熱工程、減圧工程、塩化水素ガス導入工程の４段階の水分除去工程を実施しているので、水分定量工程を実施する前に、通気路内の水分を徹底的に除去することができる。即ち乾燥工程における乾燥ガスによる水分の吸収による除去、加熱工程における水分の蒸発による除去、減圧工程における水分の吸引による除去、塩化水素ガス導入工程における塩化水素ガスへの吸収による除去という、方法の異なる４つの工程により通気路内の水分の除去を行っているので、夫々の工程を行うに連れて通気路の内表面も徐々に変化し、始めは通気路の内表面に強力に付着している水分が徐々に除去しやすい状態になって、確実に除去される。
【００２３】
さらに本実施の形態では、測定系にガス容器５の容器弁Ｖ８を接続して、減圧工程を実施しているので、従来の乾燥ガスの通気では除去が困難であった容器弁Ｖ８のガス流出口の内部に付着する水分を吸引により確実に除去することができ、減圧工程に続いて塩化水素ガス導入工程を実施すればより一層水分を除去することができる。さらにまた露点計３などの外側からの加熱が困難な場所であっても、減圧により水分を除去することができる。
【００２４】
このように本発明では、水分定量工程を実施する前に、通気路内の水分を徹底的に除去し、通気路内の水分量を極めて微量にしているため、高純度ガス中の水分の定量を開始した時の開始当初つまり定量曲線の始めの水分量が少なくなる。従って定量曲線の開始時の水分量と収束時の水分量との差が小さくなるため、収束するまでの時間つまり測定時間が短くなり、この結果高純度ガス中の水分の定量に要する時間を図２に示すように例えば１２５分程度と従来の定量時間（６時間）に比べて大幅に短縮することができる。また高純度ガス中の水分量以外の水分量が極めて微量であることから、誤差が生じにくく、高純度ガス中の水分量の定量を正確に行なうことができる。
【００２５】
なお本実施の形態では、加熱工程は予め乾燥空気を加熱してから、通気路Ｓに通気させることにより行なってもよいし、加熱手段としてはリボンヒ−タの代わりにヒ−トガン等を用いてもよい。また乾燥・加熱工程と減圧工程とを繰り返して行うようにしてもよい。このように繰り返して行うと、前記通気路内の表面が変化し、この表面に強固に付着している水分が除去しやすい状態になるので、より一層通気路Ｓ内の水分が除去される。さらに塩化水素ガス導入工程を数回行うようにしてもよく、これらの工程を繰り返し行うことにより、さらに一層通気路内の水分が除去される。なお塩化水素吸収管６の代わりにスクラバを用いてもよい。また前記高純度ガス供給部は高純度ガスのガス配管であってもよい。
【００２６】
続いて、測定系における水分濃度の経時変化に対して理論解析を十分行うことにより理論式が導かれ、それによって短時間で高純度ガス中の水分量を定量する方法と高純度ガス中の平均水分濃度の測定方法について説明する。これらの方法は、上述の方法により測定された塩化水素ガス中の水分の検出値について、Ｘ軸に測定時間、Ｙ軸に水分量の対数値をプロットすると、良好な直線性を示すことに着目してなされたものである。
【００２７】
先ず高純度ガス中の水分量の予想方法について説明する。図２に示す水分量の測定結果をもとに、Ｘ軸に測定時間、Ｙ軸に水分濃度の対数値をプロットすると、図３に示す水分の定量線Ｌ２が得られる。この直線の式は、
ｌｎＣ＝Ａ０  ＋Ａ１  ｔ    …（１）
となる。Ｃは水分濃度、ｔは時間である。またＡ１  は水分減少係数であって、直線の傾きから求めることができる。
【００２８】
ここで任意の時間ｔ１  における水分濃度の測定値をＣ１  とすると、式（１）は、
ｌｎＣ１  ＝Ａ０  ＋Ａ１  ｔ１      …（２）
となり、この式（２）を、Ａ０  ＝ｌｎＣ１  −Ａ１  ｔ１  と変形して、式（１）に代入すると、
ｌｎＣ＝ｌｎＣ１  −Ａ１  ｔ１  ＋Ａ１  ｔ    …（３）
となり、この式（３）から図２に示す水分の定量曲線Ｌ１の式（５）が次のように求められる。
ｌｎＣ／Ｃ１  ＝Ａ１  （ｔ−ｔ１  ）    …（４）
Ｃ＝Ｃ１  ｅｘｐ｛Ａ１  （ｔ−ｔ１  ）｝    …（５）
従って、任意の時間ｔ１  ，ｔ２  におけるガス中の水分量を測定し、この測定値に基づいて、水分減少係数Ａ１  を求めれば、式（５）により、水分の定量曲線Ｌ１を得ることができて、収束値の予想が可能となる。これにより、任意の時間ｔ１  ，ｔ２  の設定次第でガス中の水分量の測定時間が大幅に短縮する。また任意の時間ｔ１  ，ｔ２  におけるガス中の水分量を測定すればよいので、測定に要する労力も大幅に減少する。
【００２９】
次に高純度ガス中の平均水分濃度の測定方法について説明する。ここで平均水分濃度とは、高純度ガスのガス容器から得られる放出ガス中の平均水分濃度をいい、高純度ガス中の水分量のみならず、ガスが通気する際に、ガスによってもたらされる通気路内の水分量を含めた水分量の総量の平均値である。この平均水分濃度は、測定系の通気路内に付着する水分量と高純度ガス中の水分量との和を高純度ガスの通流量で割ったものと定義される。
【００３０】
従って、平均水分濃度Ｃａを求める式（式（６））は、図２に示す水分の定量曲線Ｌ１の式（５）を積分してある時間内の水分量を求め、この水分量をその時間内に通流したガスの総量で割ることにより得られる。
【００３１】
【数１】
0003581754.tif 000002
ｖは高純度ガスの流速、ｔは任意のガスの放出時間である。
【００３２】
このため、ガス流速一定の下で、ある任意の時間ｔ１  ，ｔ２  の水分量を測定して、水分減少係数Ａ１  を求めれば、式（６）により、平均水分濃度Ｃａを求めることができる。これによりガスの放出時間を任意に設定して、この時間内のガスの平均水分濃度を測定することができ、しかも時間ｔ１  ，ｔ２  の設定次第で平均水分濃度を短時間で測定することができる。
【００３３】
実際に本発明者らが、上述の方法によって、高純度ガス中の水分量を予測定量を複数回行なったところ、予測して求めた定量曲線Ｌ１は実際に測定した求めた定量曲線Ｌ１とよく一致することが確認され、この予測定量方法により高い精度で水分量を定量することができることが確認された。また平均水分濃度の測定を行なった結果も良好であった。このように予測による水分定量の測定結果の信頼性が高いのは、水分定量工程を行なう前に、徹底的に通気路内の水分除去を行なっているため、水分定量工程時の測定系内の状態をほぼ同じ状態にすることができるためと推察される。また上述の高純度ガス中の水分量の時間変化は、測定時間の代わりにガスの重量やガスの体積を測定して求めるようにしてもよい。
【００３４】
以上において本発明は、塩化水素ガスに限らず例えば塩素ガス等のガス中の水分の定量に適用でき、特に吸湿性の高いガス中の水分の定量に適している。また本発明では、水分定量工程を実施する前に必ずしも乾燥工程、加熱工程、減圧工程、塩化水素ガス導入工程を実施する必要はないし、塩化水素ガス導入工程は必ずしも実施する必要はなく、高純度ガス中の水分量に応じて通気路内の水分の除去を行なうようにすればよい。即ち減圧工程のみを行なうようにしてもよいし、乾燥工程を行ない次いで減圧工程を行なうようにしてもよい。また減圧工程時には、必ずしも加熱工程を実施しなくてもよい。
【００３５】
【実施例】
実施の形態の高純度ガス中の水分の定量装置を用いて、乾燥・加熱工程と減圧工程を３回ずつ繰り返して行ない、塩化水素ガス導入工程を３回行なって通気路内の水分を除去した後、塩化水素ガス中の水分定量工程を実施し、図２に示す定量曲線Ｌ１を得た。水分定量工程の開始時の水分量は約５０ｐｐｍであり、従来の乾燥ガスの通気により通気路内の水分を除去する場合には約１０００ｐｐｍであるため、開始時の水分量が大幅に少なくなった。また定量曲線Ｌ１が収束するまで時間は１２５分であり、従来の測定時間６時間に比べて大幅に短縮された。このようにして定量された塩化水素ガス中の水分量は０．８ｐｐｍであった。
【００３６】
また上記定量曲線Ｌ１の結果をもとに、Ｘ軸に測定時間、Ｙ軸に水分濃度を対数値を採って定量線Ｌ２（図３参照）を作成したところ、良好な直線性を示すことが確認された。そこでこの定量線Ｌ２の傾きから水分減少係数Ａ１  を求め、任意のガスの放出時間を３７７時間として、測定開始後０．５時間の時の水分濃度を測定し、式（６）  により高純度ガス中の水分の平均水分濃度の測定を行なった。ガスの流速は３７．３２リットル／時間に設定した。定量線Ｌ２から求めた水分減少係数Ａ１  は２．２０３、測定開始後０．５時間の時の水分濃度は１７ｐｐｍであり、これらを式（６）に代入して得られた、ガスの放出時間３７７時間中の平均水分濃度Ｃａは０．８４２７ｐｐｂであった。
【００３７】
【発明の効果】
本発明によれば、高純度ガス中の水分を定量を短時間でかつ正確に行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の高純度ガス中の水分の定量装置の一例を示す経路図である。
【図２】本発明方法により塩化水素ガス中の水分を定量した場合の定量曲線Ｌ１である。
【図３】本発明方法により塩化水素ガス中の水分を定量した場合の定量線Ｌ２である。
【図４】従来の高純度ガス中の水分の定量の測定経路図である。
【図５】高純度ガス中の水分の定量曲線である。
【符号の説明】
２１    乾燥ガス供給手段
２３    流量計
３      露点計
４      減圧ポンプ
５      ガス容器
６      塩化水素吸収管
Ｖ８    容器弁
Ｓ      通気路
【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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