(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも、流出するガスを分子流とすることが可能とされるコンダクタンス部と、導入される前記ガスを前記コンダクタンス部に流送する上流部と、前記コンダクタンス部を通過して流出する前記ガスが導入される下流部と、を備え、
前記下流部は、前記下流部内に導入される前記ガスの流量を計測する被校正対象の計測部を有し、
前記上流部は、前記上流部内の圧力を計測する上流側真空計と、前記上流部内の設定圧力値に対し前記上流側真空計から出力される圧力値が等しくなるように流量を電磁弁により制御して前記ガスを前記上流部内に導入する圧力制御部と、を有し、
更に、前記計測部からみて前記下流部の上流側に配され、ガスバリアフィルムを保持可能なフィルム保持部と、
前記圧力制御部−前記フィルム保持部間に配されるとともに流路内に前記コンダクタンス部が配される開閉自在の校正用流路、及び、前記圧力制御部−前記フィルム保持部間に前記校正用流路と分岐して配され、前記校正用流路を閉状態としたとき開状態とされ、前記校正用流路を開状態としたとき閉状態とされるように開閉自在とされる測定用流路で構成される分岐流路と、
を備えることを特徴とする流量校正装置。
【請求項２】
更に、流出するガスが分子流であるときのコンダクタンス部のコンダクタンスＣ０、前記コンダクタンスＣ０を決定する際に用いたガスの分子量Ｍ０、前記コンダクタンスＣ０を決定する際に用いたガスの温度Ｔ０、流量校正時に用いるガスの分子量Ｍ、前記流量校正時に用いるガスの温度Ｔ及び上流部内の設定圧力値Ｐｕの入力に基づき、下記式（１）により、下流部内に導入される前記ガスの真の流量Ｑを算出する流量算出部を有する請求項１に記載の流量校正装置。
【数１】
0006508674.tif 000009
【請求項３】
圧力制御部が０Ｐａ・ｍ３／ｓ〜を超え１．６９×１０−２Ｐａ・ｍ３／ｓ以下の流量のガスをフルスケールの±１％以下の誤差流量で上流部内に導入可能とされる請求項１から２のいずれかに記載の流量校正装置。
【請求項４】
上流側真空計が隔膜真空計である請求項１から３のいずれかに記載の流量校正装置。
【請求項５】
計測部が電離真空計及び質量分析計の少なくともいずれかを有する請求項１から４のいずれかに記載の流量校正装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、差圧法によるガスバリアフィルムのガス透過度測定等に用いられ、透過ガス等の微量なガス流量を校正する流量校正装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ガスバリアフィルムは、食品、薬品、電子部品等の包装分野及び電子部品の封止分野等の種々の分野において、重要な役割を果たすことが期待されている。前記ガスバリアフィルムは、そのガスバリア特性、即ち、ガス透過度に応じて使用されることとなるため、前記ガスバリアフィルムの前記ガス透過度の正確な測定は、前記役割を果たす上で、極めて重要な事項となる。
特に、酸素ガスに対するガスバリア性は、水蒸気バリア性と並んで、食品包装、薬品包装、太陽電池バックシート、有機系太陽電池基材、液晶保護膜、電子ペーパー、フレキシブルバッテリー、有機ＥＬにおいて求められ、要求されるガス透過度は、１ｃｃ／ｍ２・ｄａｙ・ａｔｍ〜１０−６ｃｃ／ｍ２・ｄａｙ・ａｔｍである（非特許文献１参照）。
【０００３】
前記ガス透過度を測定する方法としては、差圧法が知られている。差圧法は、試験片（前記ガスバリアフィルム）を、ガス透過セルの二つのチャンバ間に密封シールするような状態で装着した後、低圧チャンバを真空排気し、試験ガスを高圧チャンバに導入すると、ガスが試験片を通過し、低圧チャンバ内に透過することを利用し、ガス透過度を低圧側の圧力上昇又はガス量の増加として測定する方法である（ＪＩＳ  Ｋ  ７１２６−１）。
また、前記差圧法による前記ガスバリアフィルムの前記ガス透過度測定装置としては、例えば、フィルムを保持するためのフランジと、前記フィルムにガスを暴露するための容器と、前記フィルムのガス暴露面と逆側のガス透過面に対して所定の圧力まで排気することが可能な真空部とが接続され、前記真空部に取付けられる質量分析計により、前記ガス透過面から前記真空部内に透過するガスのガス透過度を測定する装置が提案されている（特許文献１参照）。
【０００４】
こうした方法及び装置を用いてガス封止性の高いハイガスバリアフィルムのガス透過度の測定を実施する場合、透過ガスの圧力ないし増加量の僅かな変化を測定する計測器を高精度に校正することが重要となる。
ガスバリアフィルムを用いた測定装置の校正に利用されるものとして、アメリカ国立標準技術研究所（ＮＩＳＴ）により認定された方法により作製された標準フィルムが市販されている。
しかし、酸素用の標準フィルムのガス透過度は、４４．５ｃｃ／ｍ２・ｄａｙ・ａｔｍ〜０．５２ｃｃ／ｍ２・ｄａｙ・ａｔｍであり、これよりも低いガス透過度であるハイガスバリアフィルムに対するガス透過度の測定を実施するにあたって、前記標準フィルムを測定装置の校正のために使うことができない（前掲非特許文献１参照）。
【０００５】
測定装置を高精度に校正する装置ないし方法としては、上流側容器から導入されるガスを分子流として下流側容器に流送可能な微小孔フィルタを用い、前記上流側容器の圧力、前記微小孔フィルタの分子流コンダクタンス及び前記下流側容器の排気速度の相関関係から、前記下流側容器に配される計測器の指示値を基準として測定装置の測定流量を校正するものが知られている（例えば、特許文献２，３、非特許文献２参照）。
こうした校正装置ないし方法によれば、測定装置の測定流量を任意のガスを用いて校正することができ、また、分子流条件下で校正を行うことで、混合ガス中のガス種を独立して評価できる。従って、前記微小孔フィルタから下流側容器に流送されるガス流量を正確に見積もることができるため、前記ガスバリアフィルムの実使用条件に近い湿潤環境、例えば、水蒸気と酸素の混合ガス雰囲気下で測定装置の測定流量を適切に校正することもできる。
【０００６】
より具体的に説明すると、前記微小孔フィルタを通過するガス流量は、前記微小孔フィルタの分子流コンダクタンスを１×１０−１０ｍ３／ｓとし、前記微小孔フィルタの上流側容器の圧力を１Ｐａと制御することにより、１×１０−１０Ｐａｍ３／ｓに調整することできる。これは、フィルム試料の有効径を９０ｍｍとした時、０．０１３ｃｃ／ｍ２・ｄａｙ・ａｔｍのガス透過度に相当する。即ち、前記微小孔フィルタは、既存の前記標準フィルムよりも約４０倍小さいガス透過度に対応した測定装置の校正に用いることができる。加えて、前記微小孔フィルタのコンダクタンスを小さくしたり、前記微小孔フィルタの上流圧力を低くすることにより、より小さなガス透過度に対応した測定装置の校正に用いることも可能である。
ただし、前記微小孔フィルタが有する極めて小さなガス透過度の特性を十分に活用するためには、上流側容器の圧力を低い値に設定して運用するとともに、かつ、設定された圧力値を高精度に制御して運用する必要がある。
【０００７】
しかしながら、上流側容器の圧力の制御は、ガスボンベと前記微小孔フィルタとの間の開閉弁（例えば、ニードル弁）を手動で開閉動作することで行うため（非特許文献３参照）、上流側容器の圧力を高精度に制御することができず、そのため、前記ハイガスバリアフィルム等を対象とする微量なガスの解析を目的とした校正を実施することが困難である問題がある。また、開閉弁を手動で開閉動作させて校正を行う結果、同一の条件で校正を実施しても異なる結果が生じやすく、安定的な校正を行うことができない問題がある。更に、開閉弁を手動で開閉動作させて校正を行う場合、校正作業者が校正装置の操作に従事し続けなければならず、校正作業が効率的でないという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平  ６−２４１９７８号公報
【特許文献２】特許第５４１９０８２号公報
【特許文献３】特開２０１２−１５４７２０号公報
【非特許文献】
【０００９】
【非特許文献１】株式会社東レリサーチセンター調査研究部、ガスバリア・ガス分離技術、第１刷（２０１１年）
【非特許文献２】H. Yoshida et. al., Vacuum 86 (2012) 838
【非特許文献３】H. Yoshida et. al., Measurement 45 (2012) 2452-2455.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、従来技術における前記諸問題を解決し、微量なガス流量を計測対象とした計測器の校正を高精度で安定的かつ効率的に実施可能な流量校正装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記課題を解決するための手段としては、以下の通りである。即ち、
＜１＞  少なくとも、流出するガスを分子流とすることが可能とされるコンダクタンス部と、導入される前記ガスを前記コンダクタンス部に流送する上流部と、前記コンダクタンス部を通過して流出する前記ガスが導入される下流部と、を備え、前記下流部は、前記下流部内に導入される前記ガスの流量を計測する被校正対象の計測部を有し、前記上流部は、前記上流部内の圧力を計測する上流側真空計と、前記上流部内の設定圧力値に対し前記上流側真空計から出力される圧力値が等しくなるように流量を電磁弁により制御して前記ガスを前記上流部内に導入する圧力制御部と、を有し、更に、前記計測部からみて前記下流部の上流側に配され、ガスバリアフィルムを保持可能なフィルム保持部と、前記圧力制御部−前記フィルム保持部間に配されるとともに流路内に前記コンダクタンス部が配される開閉自在の校正用流路、及び、前記圧力制御部−前記フィルム保持部間に前記校正用流路と分岐して配され、前記校正用流路を閉状態としたとき開状態とされ、前記校正用流路を開状態としたとき閉状態とされるように開閉自在とされる測定用流路で構成される分岐流路と、を備えることを特徴とする流量校正装置。
＜２＞  更に、流出するガスが分子流であるときのコンダクタンス部のコンダクタンスＣ０、前記コンダクタンスＣ０を決定する際に用いたガスの分子量Ｍ０、前記コンダクタンスＣ０を決定する際に用いたガスの温度Ｔ０、流量校正時に用いるガスの分子量Ｍ、前記流量校正時に用いるガスの温度Ｔ及び上流部内の設定圧力値Ｐｕの入力に基づき、下記式（１）により、下流部内に導入される前記ガスの真の流量Ｑを算出する流量算出部を有する前記＜１＞に記載の流量校正装置。
【数１】
0006508674.tif 000002
＜３＞  圧力制御部が０Ｐａ・ｍ３／ｓ〜を超え１．６９×１０−２Ｐａ・ｍ３／ｓ以下の流量のガスをフルスケールの±１％以下の誤差流量で上流部内に導入可能とされる前記＜１＞から＜２＞のいずれかに記載の流量校正装置。
＜４＞  上流側真空計が隔膜真空計である前記＜１＞から＜３＞のいずれかに記載の流量校正装置。
＜５＞  計測部が電離真空計及び質量分析計の少なくともいずれかを有する前記＜１＞から＜４＞のいずれかに記載の流量校正装置。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、従来技術における前記諸問題を解決することができ、微量なガス流量を計測対象とした計測器の校正を高精度で安定的かつ効率的に実施可能な流量校正装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１（ａ）】本発明の一実施形態に係る流量校正装置の概要を示す説明図である。
【図１（ｂ）】図１（ａ）に示す流量校正装置にガスバリアフィルムを配した状態を示す説明図である。
【図２】実施例に係る流量校正装置により作成した検量線を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明の流量校正装置の一実施形態を図１（ａ）を参照しつつ説明する。なお、図１（ａ）は、本発明の一実施形態に係る流量校正装置の概要を示す説明図である。
図１（ａ）に示すように、校正流量装置１は、上流部２と、下流部３と、コンダクタンス部４とを有する。
【００１５】
コンダクタンス部４は、流出するガスを分子流とすることが可能とされる。このコンダクタンス部４としては、特に制限はないが、通過する前記ガスの流量を正確に解析する観点から、オリフィス、細管及び多孔質体の少なくともいずれかで構成されることが好ましい。なお、コンダクタンス部４としては、これらオリフィス、細管及び多孔質体を組み合わせて構成してもよい。コンダクタンス部４のガス流路の内径が小さい方が、上流部２内の圧力が比較的高くなっても分子流を維持できるという点で有利であり、１μｍ以下の微小な孔を有するステンレス製の多孔質焼結体からなる微小孔フィルタを特に好適に用いることができる。
【００１６】
上流部２は、導入される前記ガスをコンダクタンス部４に流送するよう構成される配管部であり、配管中に圧力制御部５、上流側真空計６が配される。
圧力制御部５は、上流部２内の設定圧力値に対し、上流側真空計６から出力される圧力値の信号を受信してその圧力値が前記設定圧力値と等しくなるように流量を電磁弁により制御して前記ガスをコンダクタンス部４が配される上流部２内に導入する。なお、前記設定圧力値としては、コンダクタンス部４から流出する前記ガスが分子流条件を満たす圧力値以下の値であればよく、目的に応じて適宜設定される。
【００１７】
このような圧力制御部５としては、前記ガスの流量が微小である場合に、前記ガスを高精度で安定的かつ効率的にコンダクタンス部４に導入する観点から、０Ｐａ・ｍ３／ｓを超え１．６９×１０−２Ｐａ・ｍ３／ｓ以下の流量のガスをフルスケールの±１％以下の誤差流量で上流部２内に導入可能とされることが好ましい。このような圧力制御部５としては、市販の圧力制御装置を用いることができ、例えば、フジキン社製のＰＣＳＴ１０００ＭＦを用いることができる。
なお、前記フルスケールとは、圧力制御部５によりコンダクタンス部４側に導入可能なガスの流量の最大値を示し、例えば、圧力制御部５をフジキン社製のＰＣＳＴ１０００ＭＦで構成する場合、１．６９×１０−２Ｐａ・ｍ３／ｓ(１０ＳＣＣＭ)である。また、この場合の誤差流量としては、±１％である。
【００１８】
ガスバリアフィルムとして、例えば、酸素ガス透過度が０．１ｃｃ／ｍ２／ｄａｙといった封止特性に優れたハイガスバリアフィルムのガス透過度を測定する場合には、予め、こうした極めて低いガス透過量に相当するガス流量で流量校正装置１における校正を行う必要がある。
フィルム試料の有効径を９０ｍｍとした時、０．１ｃｃ／ｍ２・ｄａｙ・ａｔｍの酸素ガス透過度は、７．５×１０−１０Ｐａ・ｍ３／ｓの酸素ガス流量に相当する。この流量の酸素ガスを導入するためには、コンダクタンス部４の窒素に対する分子流コンダクタンスが１０−１０ｍ３／ｓの場合、上流部２内の圧力を８．０Ｐａに制御することが必要となる。上流部２内の圧力を８．０Ｐａとするためには、上流部２の容積が１０−４ｍ３であるとした場合、上流側真空ポンプ２１で１０−３Ｐａまで排気した後、１．０×１０−３Ｐａ・ｍ３／ｓ（０．５９２ＳＣＣＭ）の流量で０．８秒間、前記ガスを上流部２内に導入する試算となる。
また、同条件において、０．０１ｃｃ／ｍ２・ｄａｙ・ａｔｍの酸素ガス透過度に相当する酸素ガス流量を導入するには、上流部２内の圧力を０．８Ｐａに制御することが必要で、上流側真空ポンプ２１で１０−３Ｐａまで排気した後、１．０×１０−３Ｐａ・ｍ３／ｓ（０．５９２ＳＣＣＭ）の流量で０．０８秒間、あるいは１．０×１０−４Ｐａ・ｍ３／ｓ（０．０５９２ＳＣＣＭ）で０．８秒間、前記ガスを上流部２内に導入する試算となる。
従来では、上流部２内の圧力制御を圧力計（例えば、本例の上流側真空計６）の指示値を確認しながら、ニードル弁（例えば、本例の開閉弁１６）を手動で開閉調整しながら行っていたが、こうした僅かな値では、適切に圧力制御を実施することができない。本例では、このような制御を圧力制御部５により高精度で安定的かつ効率的に実施することができる。
なお、本明細書において、「上流」とは、流量校正装置１内を流通する前記ガスの流通位置が圧力制御部５からみて近いことを意味し、「下流」とは、流量校正装置１内を流通する前記ガスの流通位置が圧力制御部５からみて遠いことを意味する。
【００１９】
上流側真空計６としては、気体の種類によって特性が変化しない真空計が好ましく、例えば、隔膜真空計を好適に用いることができる。なお、前記ガスとして水蒸気を含む場合には、上流側真空計６に湿度計を並設させて配することもできる。
【００２０】
下流部３は、コンダクタンス部４を通過して流出する前記ガスが導入されるよう構成される配管部であり、配管中にフィルム保持部７が設けられるとともに、下流部３内に導入される前記ガスの流量を計測する被校正対象の計測器として、質量分析計８ａ及び真空計８ｂが配される。
【００２１】
質量分析計８ａとしては、水蒸気を含む混合ガスを測定可能とする観点から、四重極質量分析計を好適に用いることができる。
また、真空計８ｂは、ハイガスバリアフィルムのガス透過度を測定可能とする観点から、電離真空計を好適に用いることができる。
【００２２】
流量校正装置１では、流出するガスが分子流であるときのコンダクタンス部４のコンダクタンスＣ０（ｍ３／ｓ）、前記コンダクタンスＣ０を決定する際に用いたガスの分子量Ｍ０、前記コンダクタンスＣ０を決定する際に用いたガスの温度Ｔ０（Ｋ）、前記流量校正時に用いるガスの分子量Ｍ、前記流量校正時に用いるガスの温度Ｔ（Ｋ）及び上流部内の設定圧力値Ｐｕ（Ｐａ）の入力に基づき、下記式（１）により、下流部内に導入される前記ガスの真の流量Ｑ（Ｐａｍ３／ｓ  ａｔ  Ｔ０）を算出処理することで、これら質量分析計８ａ及び真空計８ｂの指示値を校正可能とされる。なお、前記ガスとしては、コンダクタンス部４が分子流条件を満たす限り、純ガス、混合ガスのいずれも対象とすることができ、前記混合ガスを用いる場合、流量Ｑは、前記混合ガスのガス種の分圧に応じて、下記式（１）により、ガス種ごとに独立して算出することができる（特許文献２参照）。
【００２３】
【数２】
0006508674.tif 000003
【００２４】
流量校正装置１では、前記計測部の校正を効率的に実施する観点から、前記算出処理を実行する流量算出部（不図示）を有していてもよい。このような流量算出部としては、コンダクタンスＣ０、前記コンダクタンスＣ０を決定する際に用いたガスの分子量Ｍ０、前記コンダクタンスＣ０を決定する際に用いたガスの温度Ｔ０、前記流量校正時に用いるガスの分子量Ｍ、前記流量校正時に用いるガスの温度Ｔ及び前記設定圧力値Ｐｕの入力に基づき、前記算出処理の実行プログラムが組み込まれた公知の演算処理装置により構成することができる。
【００２５】
前記コンダクタンスＣ０の決定は、流路形状から計算で求める方法と、別の装置構成からなるコンダクタンス部校正装置で測定する方法がある。コンダクタンス部４がオリフィスで構成される場合、前記コンダクタンスＣ０は、下記式（Ａ）で求められる。
【００２６】
【数３】
0006508674.tif 000004
ここで、前記式（Ａ）中、Ａ０は、オリフィスの開口部の面積であり、Ｗは、オリフィスの厚さに依存する通過確率であり、Ｒは、気体定数である。
【００２７】
前記細管や前記多孔質体を用いる場合は、別の装置構成からなる前記コンダクタンス部校正装置でＣ０を測定する。
なお、前記コンダクタンスＣ０を測定する方法として、例えば、特許文献２，３、非特許文献２，３を参照することができる。
【００２８】
流量校正装置１は、測定されるガス流量の校正に加えて、校正された状態で、差圧法によるガスバリアフィルムのガス透過度を測定することができる。
即ち、流量校正装置１は、計測部（質量分析計８ａ又は下流側真空計８ｂ）と、前記計測部からみて下流部３の上流側に配され、ガスバリアフィルムを保持可能なフィルム保持部７と、圧力制御部５−フィルム保持部７間に配されるとともに流路内にコンダクタンス部４が配される開閉自在の校正用流路３０、及び、圧力制御部５−フィルム保持部７間に校正用流路３０と分岐して配され、校正用流路３０を閉状態としたとき開状態とされ、校正用流路３０を開状態としたとき閉状態とされるように開閉自在とされる測定用流路４０で構成される分岐流路と、を備える
【００２９】
フィルム保持部７は、図１（ｂ）に示すようにガスバリアフィルム５０の一の面から前記ガスを暴露させ、他の面から前記ガスを透過するようにガスバリアフィルム５０を保持可能とされる部である。なお、図１（ｂ）は、図１（ａ）に示す流量校正装置にガスバリアフィルムを配した状態を示す説明図である。
【００３０】
測定用流路４０は、流路中に配される開閉弁１３により開閉自在とされ、圧力制御部５から流送される前記ガスをフィルム保持部７に導入させる。また、校正用流路３０は、流路中に配される開閉弁１４、１５により開閉自在とされ、圧力制御部５から流送される前記ガスをコンダクタンス部４を通過させてフィルム保持部７に導入させる。
【００３１】
ここで、校正用流路３０は、フィルム保持室７がガスバリアフィルム５０を保持しない状態（図１（ａ））において用いられ、校正用流路３０を開状態としたとき、測定用流路４０が閉状態とされる。また、測定用流路４０は、フィルム保持部７がガスバリアフィルム５０を保持する状態（図１（ｂ）参照）において用いられ、測定用流路４０を開状態としたとき、校正用流路３０が閉状態とされる。
即ち、ガスバリアフィルム５０を保持しない状態（図１（ａ））では、校正用流路３０の方を開として前記計測部の校正を行い、ガスバリアフィルム５０を保持する状態（図１（ｂ））では、測定用流路４０の方を開として、ガスバリアフィルム５０のガス透過度を測定することができる。
より具体的には、ガスバリアフィルム５０を保持しない状態（図１（ａ））で、校正用流路３０（コンダクタンス部４）を通過して流出する前記ガスの流量と前記計測部の指示値とを相関させて、下流部３に導入される前記ガスの流量に対応する前記計測部の指示値の検量線を作成後、ガスバリアフィルム５０を保持した状態（図１（ｂ））で、測定用流路４０を通過し、ガスバリアフィルム５０を透過する前記ガスの流量（ガス透過度）を前記計測部の指示値及び前記検量線に基づき測定することができる。
なお、校正用流路３０と測定用流路４０とは、校正時と測定時とで条件を共通化させるため、同様の配管構成で形成されることが好ましい。
【００３２】
流量校正装置１は、この他に開閉弁１７を介して圧力制御部５と接続されるガスボンベ２０と、校正用流路３０及び測定用流路４０と開閉弁１２、１３、１５を介して接続され、上流部２内を排気可能とする上流側真空ポンプ２１と、フィルム保持部７、校正用流路３０及び測定用流路４０と開閉弁１１、１３、１４を介して接続され、フィルム保持部７を含む下流部３内を排気可能とする下流側真空ポンプ２２とを有する。
上流側真空ポンプ２１及び下流側真空ポンプ２２としては、拡散ポンプ、ターボ分子ポンプ、クライオポンプ、スパッタイオンポンプ、ゲッターポンプ等の公知の真空ポンプを用いることができるが、下流側真空ポンプ２２としては、ハイガスバリアフィルムに対するガス透過度測定を考慮して、高真空、超高真空用途の真空ポンプを用いることが好ましい。
また、上流部２及び下流部３を含む流量校正装置１全体の配管構成としては、公知の真空容器と同様の形成材料及び形成方法により形成することができる。
なお、流量校正装置１は、本発明の一実施形態を例示したものであり、前述の効果を奏する限り、本発明の技術的思想は、これに限定されるものではない。
【実施例】
【００３３】
本発明の前記流量校正装置を用いた検量線の具体的な作成方法を、実際の作成した検量線の作成例とともに実施例として説明する。即ち、前述の流量校正装置１（図１（ａ）参照）に準じて構成された、実施例に係る流量校正装置を用いて検量線の作成を行った際の検量線の作成方法及び作成結果について説明する。なお、以下では、実施例に係る流量校正装置について、説明の便宜上、流量校正装置１と同じ符号を用いて説明する。また、ここでは、コンダクタンス部４として、予め測定された分子流コンダクタンスが１．０１６×１０−１０ｍ３／ｓ（窒素）で、１０ｋＰａ  ａｂｓ．まで分子流条件が満足される微小孔フィルタを用い、圧力制御部５として、フジキン社製のＰＣＳＴ１０００ＭＦを用いることとしている。
【００３４】
＜検量線の作成＞
検量線測定の手順を以下にまとめる。
１）  上流側真空ポンプ２１と下流側真空ポンプ２２を用いて、装置内を真空排気する。
２）  上流側真空計６、質量分析計８ａの指示値をバックグラウンド値として記録する。
３）  開閉弁１２、１３を閉じ、及び開閉弁１１、１４、１５、１６が開いていることを確認する。
４）  圧力制御部５を用いて、酸素ガスをガスボンベ２０から導入し、コンダクタンス部４上流の圧力を約１Ｐａに制御する。
５）  上流側真空計６で測定するコンダクタンス部４上流の圧力ｐｕと温度Ｔから、コンダクタンス部４を流れる流量Ｑを前記式（１）で求める。ここでｐｕには、２）で記録したバックグラウンド値を差した値を用いる。流量Ｑ［Ｐａｍ３／ｓ  ａｔ  Ｔ０］は、気体の状態方程式とフィルム試料の面積Ａ［ｍ２］とを用いて、下記式（２）により、標準状態（０℃、１気圧）におけるガスの透過流束Ｊ［ｃｃ／ｍ２・ｄａｙ］に換算することが可能である。
【００３５】
【数４】
0006508674.tif 000005
なお、前記式（２）中、ｐＳＴＰは、標準大気圧で１．０１３×１０５［Ｐａ］、ＴＳＴＰは、２７３．１５Ｋである。
【００３６】
６）  この時の、質量分析計８ａの指示値Ｉ（Ａ）を記録する。
７）  圧力制御部５を用いて、校正用ガスをガスボンベ２０から導入し、コンダクタンス部４上流の圧力を約１０Ｐａ、約９０Ｐａ，約２，０００Ｐａ，約４，０００Ｐａ，約１０，０００Ｐａと順に制御し、同様に測定する。
８）  質量分析計８ａの指示値Ｉを横軸、前記式（２）で求めたガスの透過流束Ｊを縦軸にプロットし、検量線を作成する。ここで、質量分析計８ａの指示値Ｉには、２）で記録したバックグラウンド値を差し引いた値を用いる。得られた検量線により、質量分析計８ａの指示値からガスの透過流速Ｊを解析することで、装置内のガス流量の校正を行うことができる。なお、検量線による校正は、同様の方法で下流側真空計８ｂに対して行うこともできる。
【００３７】
実施例に係る流量校正装置（以下、「自動化した装置」）により作成した検量線を図２に示す。また、同図では、比較のため、圧力制御部が圧力制御部５に代えて手動弁で構成された流量校正装置（以下、「手動の装置」）により作成した検量線も示してある。いずれも校正操作（検量線作成）を３回繰り返した。なお、自動化した装置と手動の装置とで値（検量線の切片）に差があるのは、装置の設定や質量分析計の機種の違いによるもので、自動と手動という手法の違いによるものではない。
自動化した装置により得られた検量線は、良い直線性を示し、各プロットを指数関数でフィッティングすることにより、Ｊ＝６．２５×１０８Ｉ０．９９１（相関係数Ｒ＝０．９９９）として得られた。該図２に示すように、自動化した装置では、低い圧力範囲でもプロットが安定し、正確な検量線を作成することができている。一方、手動の装置により得られた検量線も、良い直線性を示しているが、プロットが安定せず、導入した酸素ガスの透過流束にばらつきが見られる。
【００３８】
自動化した装置と手動の装置の３回の校正結果（検量線）について、ＪＩＳ  Ｚ  ８１０３で定義される、繰返し性（同一の測定条件下で行われた同一の測定量の繰返し測定結果の間の一致の度合い）を比較した。結果を下記表１，２にまとめる。なお、下記表１が自動化した装置の校正結果を示すものであり、下記表２が手動の装置の校正結果を示すものである。
【００３９】
【表１】
0006508674.tif 000006
【表２】
0006508674.tif 000007
【００４０】
これら表１，２から確認されるように、３回の校正点の一致度（最大値と最小値の比）は、自動化した装置の場合、１．１以下であるが、手動の装置の場合、一致度が１．１以下になる場合は稀であり、２を超える大きなずれを示す場合もあった。
以上の通り、本発明に係る流量校正装置では、前記ハイガスバリアフィルム等を対象とする微量なガスの解析を目的とした校正を実施することができる。また、同一の条件で校正を実施した場合に、安定的な結果が得られる。更に、開閉弁を手動で開閉動作する必要がなく、作業者の負担を減らして効率的に校正作業を実施することができる。
【００４１】
最終的には、フィルム試料を透過したガスを質量分析計８ａで測定し、図２のような検量線を用いて、透過流束Ｊを求める。次に、上流側真空計６で測定した透過測定中の上流圧力Ｐ１と、質量分析計８ａ又は下流側真空計８ｂで測定した透過測定中の下流圧力Ｐ２を用いて、下記式（３）よりフィルム試料のガス透過度ＧＴＲ（ｃｃ／ｍ２・ｄａｙ・ａｔｍ）を求めることができる。即ち、図１（ａ），（ｂ）に示す流量校正装置の場合、Ｐ１＞＞Ｐ２で測定されるため、下記式（３）のように式を簡単にできる。
【００４２】
【数５】
0006508674.tif 000008
【符号の説明】
【００４３】
１      流量校正装置
２      上流部
３      下流部
４      コンダクタンス部
５      圧力制御部
６      上流側真空計
７      フィルム保持部
８ａ    質量分析計
８ｂ    下流側真空計
１１〜１７  開閉弁
２０      ガスボンベ
２１      上流側真空ポンプ
２２      下流側真空ポンプ
３０      校正用流路
４０      測定用流路
５０      ガスバリアフィルム
【図１（ａ）】
0006508674.tif 000010
【図１（ｂ）】
0006508674.tif 000011
【図２】
0006508674.tif 000012