(57)【要約】【課題】同一の検知紙で複数種のガスの判定とその濃度を検出することができるガス測定装置を提供すること。【解決手段】少なくとも複数種類の被測定ガスに反応して銀コロイドの反応痕を生じる銀塩を担持した検知紙の前記反応痕の異なる波長による光学濃度を検出する手段と、同一の反応痕の前記各波長による光学濃度の比に基づいてガスの種類を特定するガス判定手段と、前記光学濃度に基づいてガスの濃度を算出する濃度演算手段とからなる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも複数種類の被測定ガスに反応して光学濃度が変化する反応痕を生じる試薬を担持した検知紙の前記反応痕の異なる波長による光学濃度を検出する手段と、同一の反応痕の前記各波長による光学濃度の比に基づいてガスの種類を特定するガス種判定手段と、前記光学濃度に基づいてガスの濃度を算出する濃度演算手段とからなるガス測定装置。
【請求項２】
前記試薬は、被測定ガスと反応して銀コロイドの反応痕を生じる銀塩である請求項１に記載のガス測定装置。
【請求項３】
前記光学濃度を検出する手段は、波長の異なる光を選択的に照射する発光手段を有する請求項１に記載のガス測定装置。
【請求項４】
前記光学濃度を検出する手段は、波長の異なる光を選択的に検出する受光手段を有する請求項１に記載のガス測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、雰囲気中に含まれている複数種のガスを呈色反応させてガスの種類の判定とその濃度を測定するためのガス測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば半導体製造所では複数種類の水素化合物のガスが貯蔵されており、環境中での濃度が監視されている。
このようなガスの検出には特許文献１、２に見られるような検知紙が用いられているが、ガスの種類に対応した検知紙の種類を選択する必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開2004-163371
【０００４】
【特許文献２】特開2008-20285
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであってその目的とするところは、同一の検知紙で複数種のガスの判定とその濃度を検出することができるガス測定装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
このような問題を解消するために本発明においては、少なくとも複数種類の被測定ガスに反応して光学濃度が変化する反応痕を生じる試薬を担持した検知紙の前記反応痕の異なる波長による光学濃度を検出する手段と、同一の反応痕の前記各波長による光学濃度の比に基づいてガスの種類を特定するガス種判定手段と、前記光学濃度に基づいてガスの濃度を算出する濃度演算手段とからなる。
【発明の効果】
【０００７】
一種類の検知紙により複数種のガスの種類とその濃度を測定できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の一実施例を示す構成図である。
【図２】ガスの種類、及び濃度ごとの複数の波長での光学濃度の比を示す線図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
そこで以下に本発明の詳細を図示した実施例に基づいて説明する。
図１は本発明の一実施例を示すものであって、カセット１などに収容された検知紙２は、銀塩、例えば硝酸銀、過塩素酸銀、パラトルエンスルホン酸銀の少なくとも１種を反応試薬とし、必要に応じて保湿剤、例えばグリセリン、バッファ薬を通気性の担体に担持させて構成されている。また窓３の領域には検知紙２の表裏を挟むように測定ヘッド４と吸引ヘッド５とが配置されている。
【００１０】
測定ヘッド４は、被検出ガスの導入口６を備えた遮光容器として構成されていて、内部に複数の発光スペクトル、例えば第一の波長５５５ｎｍと第二の波長４７５ｎｍとを選択的に発光する発光手段７、例えばダイオードと、上記複数の発光スペクトルを検出できる受光手段８、例えばフォトダイオードとが、検知紙２に形成された反応痕を介して入反射関係を持つように収容して構成されていて、導入口６をパイプ９により被測定環境に連通されている。
【００１１】
吸引ヘッド５には導入口６と対向するように流出口１０が設けられ、パイプ１１を介して図示しない吸引ポンプの負圧を受けている。
【００１２】
図中符号１２は、信号処理装置で、発光手段７の一方の波長を選択もしくは受光手段８の受光波長の一方を選択する波長選択手段１３、選択された各波長での反応痕の光学濃度を検出する光学濃度検出手段１４、同一反応痕のそれぞれの波長での光学濃度の比を算出してガスの種類を判定するガス種判定手段１５と、いずれかの波長での反応痕の光学濃度に基づいてガスの濃度を算出する濃度演算手段１６とから構成されている。
【００１３】
なお、発光手段７の各波長毎の強度、及び受光手段の各波長毎の感度が波長ごとに異なる場合には適宜の手段で補正して各波長での反応痕の光学濃度を正規化することが可能である。
【００１４】
この実施例において、カセット１の窓３から露出している領域の検知紙２を測定ヘッド４と吸引ヘッド５とで挟持させ、測定を開始すると、図示しない吸引ポンプが作動する。
【００１５】
被検ガスは、パイプ９を経由して測定ヘッド４に吸い込まれ、測定ヘッド４から検知紙２を通過して吸引ヘッド５に移動する過程で検知紙２に含浸されている銀塩からなる試薬と反応してこれの表面に被検知ガスの濃度と時間との積に対応した光学濃度で反応痕を生じさせる。
【００１６】
この反応痕は、被検知ガスである水素化物と銀塩との反応による銀コロイドの析出により生じるものであるが、この銀コロイドの粒子径は被検知ガスとの反応強度に左右され、また銀コロイドの粒子径は各波長毎の吸光度に影響を与える。
【００１７】
この過程で発光手段７から放射された第一の波長の光は、検知紙２の表面に形成された反応痕の光学的濃度に応じて吸収を受けて反射され、受光手段８に入射して電気信号に変換される。光学濃度検出手段１３は、受光手段８からの信号に基づいて第一の波長での光学濃度を算出する。
【００１８】
引き続いて発光手段７から第二の波長の光を照射して検知紙２の同一の反応痕の光学的濃度を測定する。
ガス種判定手段１６は、これら２種類の波長による光学濃度の比からガスの種類を判定し、またガス濃度演算手段１７が何れかの波長での光学濃度に基いてガス濃度を算出する。
このようにして測定動作が終了した時点で、検知紙を１コマ分だけ紙送りして次の測定に備える。
【００１９】
すなわち、被検ガス、たとえばモノシラン（ＳｉＨ4  符号(1)）、セレン化水素（Ｈ2Ｓｅ  符号(2)）、ホスフィン（ＰＨ3  符号(3)）、アルシン（ＡｓＨ3  符号(4)）を用いて、ガスに対する曝露時間を一定に維持し、ガス濃度の濃度を変更して反応痕を発生させ、その緑色発光ダイオードと青色発光ダイオードとの反射率をプロットしたところ図２のようになった。
【００２０】
すなわち、少なくともアルシン（ＡｓＨ3）、ホスフィン（ＰＨ3）、セレン化水素（Ｈ2Ｓｅ）、モノシラン（ＳｉＨ4）は、青、及び緑の発光ダイオードによる反射率の比は濃度に関わり無くガスの種類により一定で、かつ反射率の比はガス間では相違している。
【００２１】
したがって、発光スペクトルが異なり、入手しやすい発光手段、たとえば緑色発光ダイオードと青色発光ダイオードとにより同一の反応痕の光学濃度（反射率）を測定し、その比からガスの種類を、そして光学濃度自体からガス濃度を算出することが可能となる。
【００２２】
なお、上述の実施例においては発光手段７から照射する光の波長を切り替えているが、発光手段７からは第一、第二の波長の光を同時に照射して受光手段８で第一波長の光と第二波長の光とを選択的に個別に受光するようにしても同様の作用を奏することは明らかである。
また上述の実施例においては試薬として被測定ガスと反応して銀コロイドの反応痕を生じる銀塩を用いた場合について説明したが、波長により反射率のことなる反応痕を生じる他の試薬を用いても同様の作用を奏することは明らかである。
【符号の説明】
【００２３】
２  検知紙    ４  測定ヘッド    ５  吸引ヘッド    ７  発光手段    ８  受光手段
【図１】
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【図２】
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