【手続補正書】
【提出日】平成25年12月4日(2013.12.4)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
試料ガスを分析する測定チャンバ（２）と、
当該レーザー（１）から放射される光が前記測定チャンバ（２）を照射して通過するように配置されたレーザー（１）と、
前記レーザー（１）から放射されて前記測定チャンバ（２）を照射して通過する光を検出する検出器（６１）と、
前記検出器（６１）で生成される、前記測定チャンバ（２）の中で起こる前記レーザー（１）光の光吸収信号を評価する評価ユニット（８）と、を備え、
前記レーザー（１）が狭帯域の放射レーザーであり、その線幅は試料ガスについて測定する赤外吸収線の線幅以下であり、
前記レーザー（１）の周波数が所定のスペクトル範囲内で周期的に変化し、試料ガスについて測定する少なくとも１つの赤外吸収線が所定のスペクトル範囲内にあるように前記レーザーの周波数とその周波数の可変範囲が選択され、
前記検出器（６１）が、前記レーザー（１）から放射され、前記測定チャンバ（２）を照射して通過する光を、時間分解により検出し、所定のスペクトル範囲内で光吸収を周波数分解して定量する、赤外線吸収分光法による試料ガスを分析する測定装置であって、
前記検出器（６１）が、１回の吸収測定を１０−５秒以下で実行し、
試料ガスとしてヒトまたは動物の呼気を測定し、ヒトまたは動物の呼吸だけで前記測定チャンバ（２）中の呼気が交換され、呼吸抵抗が６０ｍｂaｒ未満であることを特徴とする測定装置。
【請求項２】
請求項１に記載の測定装置において、前記レーザー（１）の周波数とその周波数の可変範囲が、試料ガスの少なくとも２つの赤外吸収線が所定のスペクトル範囲にあり、
前記評価ユニット（８）が、試料ガスの２つの同位体、元素または分子の比を、２つの吸収線において生ずる光吸収により定量することを特徴とする測定装置。
【請求項３】
請求項１に記載の測定装置において、試料ガスが前記測定チャンバ（２）を通過中に時間分解された前記レーザー光が前記検出器（６１）によって検出されることを特徴とする測定装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の測定装置において、前記測定チャンバ（２）を流れる試料ガスの体積流量を測定する肺活量計（５）を備えることを特徴とする測定装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の測定装置において、試料ガスを所定の温度に加熱または冷却して試料ガス中の水蒸気を減少させる前段チャンバ（４）を備えることを特徴とする測定装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項に記載の測定装置において、前記検出器（６１）が、レーザー周波数が変化するスペクトル範囲に対して、２０点よりも多い測定点を測定することを特徴とする測定装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか一項に記載の測定装置において、前記レーザー信号が２００ｎｓ未満のパルス持続期間にパルス化されることを特徴とする測定装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか一項に記載の測定装置において、前記検出器（６１）が、前記レーザーの放射パルス光の周波数の２倍の周波数で読み取ることを特徴とする測定装置。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか一項に記載の測定装置において、前記レーザー（１）から放射される光が２つのビームに分割され、その内の１つのビームは前記測定チャンバ（２）を通過し、他の１つのビームは参照側検出器（６２）により検出され、前記評価ユニット（８）が前記参照側検出器（６２）の信号を前記レーザー（１）の信号強度の標準化に用いることを特徴とする測定装置。
【請求項１０】
請求項１に記載の測定装置において、流入する呼気中の０．０８から８％の範囲のＣＯ２濃度をリアルタイムに定量することを特徴とする測定装置。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれか一項に記載の測定装置において、試料ガスの赤外吸収線の線幅を試料ガスの濃度に基づいて定量することを特徴とする測定装置。
【請求項１２】
請求項１〜１１のいずれか一項に記載の測定装置を用いて、赤外線吸収分光法により分析する分析方法であって、
前記狭帯域のレーザー（１）から放射され、前記測定チャンバ（２）中にある試料ガスについて測定する赤外吸収線の線幅以下の線幅の光を、前記測定チャンバ（２）に照射し、
前記レーザー（１）の周波数が所定のスペクトル範囲内で周期的に変化し、
試料ガスについて測定する少なくとも１つの赤外吸収線が所定のスペクトル範囲内にあるように前記レーザーの周波数とその周波数の可変範囲が選択され、
前記レーザー（１）から放射され、前記測定チャンバ（２）を照射して通過する光を時間分解により検出し、
１回の吸収測定が１０−５秒以下で実行され、
検出された、前記測定チャンバ（２）の中で起こる前記レーザー（１）光の光吸収信号を評価し、光吸収が所定のスペクトル範囲内で周波数分解により定量され、
試料ガスがヒトまたは動物の呼気であって、ヒトまたは動物の呼吸だけで前記測定チャンバ（２）中の呼気が交換され、前記測定装置の呼吸抵抗が６０ｍｂａｒ未満であることを特徴とする分析方法。
【請求項１３】
請求項１２に記載の分析方法おいて、所定のスペクトル範囲にある吸収線を有する、試料ガスの２つの同位体、元素または分子の比を定量することを特徴とする分析方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１０３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１０３】
前記の測定装置１００の使用は、呼気中のＣＯ２含有量測定に限定するものではない。前記の測定装置により任意の試料ガスを分析することができる。これにより、例えばどのようなガスの同位体比をも高感度で非常に正確にリアルタイムに定量することができる。本発明による測定装置１００により、代謝パラメータを定量的、動的に時間分解して測定することができる。これにより、ヒトまたは動物の負荷分析をリアルタイムに実行することも可能である。上記の実施形態はつぎの態様１〜２０を含む。
［態様１］（出願当初の請求項３）
前記評価ユニット（８）が、試料ガスの２つの同位体、元素または分子の比を、２つの吸収線において生ずる光吸収により定量する。
［態様２］（出願当初の請求項４）
前記評価ユニット（８）が２つの同位体、元素または分子の比をリアルタイムに定量する。
［態様３］（出願当初の請求項５）
前記評価ユニット（８）に表示装置（９３）を有し、前記表示装置（９３）が時間と共に変化する２つの同位体、元素または分子の比を表示する。
［態様４］（出願当初の請求項６）
前記測定チャンバ（２）が鏡を備えず、前記レーザー（１）から放射される光が、１度だけ前記測定チャンバ（２）を通過する。
［態様５］（出願当初の請求項７）
前記測定チャンバ（２）が、前記レーザー光が前記測定チャンバ（２）に入射する入射窓（２１）と、前記測定チャンバ（２）を通過した前記レーザー光が前記測定チャンバ（２）から出射する出射窓（２２）を有する。
［態様６］（出願当初の請求項８）
前記測定チャンバ（２）を一定の温度に調節する温度調節手段（２３）を備える。
［態様７］（出願当初の請求項９）
試料ガスが前記測定チャンバ（２）を連続的に、または間欠的に流れる。
［態様８］（出願当初の請求項１０）
前記測定チャンバ（２）が、試料ガスの前記測定チャンバ（２）に対する流入出の妨げになる弁および空気フラップを有さないオープン構造である。
［態様９］（出願当初の請求項１１）
前記測定装置のガス入口と出口との間において、基本的に一定の試料ガスの通過断面積を有する。
［態様１０］（出願当初の請求項１２）
前記請求項６までさかのぼり引用する範囲で、試料ガスの前記測定チャンバ（２）への流入方向と前記測定チャンバ（２）からの流出方向が、前記レーザー光が前記測定チャンバ（２）を通過する方向と垂直である。
［態様１１］（出願当初の請求項１６）
前記レーザー（１）光の線幅が、０．２ｃｍ−１未満、特に０．０５ｃｍ−１未満である。
［態様１２］（出願当初の請求項１７）
前記レーザー（１）が赤外線量子カスケードレーザーである。
［態様１３］（出願当初の請求項１８）
前記レーザー（１）が２２００ｃｍ−１から２４００ｃｍ−１、特に２２９５ｃｍ−１から２３０５ｃｍ−１の周波数範囲の光を放射する。
［態様１４］（出願当初の請求項１９）
前記レーザー（１）の周波数を変化させるレーザー変調手段（９２）を備え、前記レーザー変調手段（９２）が、前記前記レーザー（１）のレーザーヘッドに変調周波数で周期的に変調した電圧を印加し、瞬間的な温度上昇をさせて、周波数シフトを引き起こす。
［態様１５］（出願当初の請求項２０）
前記スペクトル範囲が測定される変調周波数が１から５００Ｈｚである。
［態様１６］（出願当初の請求項２１）
前記レーザー（１）の同調可能範囲が０．５ｃｍ−１から６０ｃｍ−１、特に１ｃｍ−１、２ｃｍ−１、６ｃｍ−１、または２０ｃｍ−１である。
［態様１７］（出願当初の請求項２４）
前記検出器（６１）が、前記レーザー（１）の放射パルス光毎に１回、吸収測定をする。
［態様１８］（出願当初の請求項２７）
試料ガスとしてヒトまたは動物の呼気を分析する。
［態様１９］（出願当初の請求項２８）
ヒトまたは動物の呼気中の１３ＣＯ２／１２ＣＯ２同位体濃度比を時間分解により定量する。
［態様２０］（出願当初の請求項２９）
呼気中の代謝パラメータの定量をリアルタイムに行う。