(57)【要約】薄いフィルムまたは壁部（２）を通過するサンプルガスの透過度を測定する装置であって、測定セル（１）の第１チャンバ（３）と第２チャンバ（４）の間に膜体が設置され、測定セル（１）へのインレットの上流の圧力センサ（５、８）に関わる、圧力レギュレータ（６、９）と、加湿器とを備えることができる。当該装置は、さらにバルブ（１１と１２）を備えており、洗浄するステップと測定するステップとの間で、ガスの流れを切り替える。ガスの流れは、排気手段において、流量レギュレータ（１５と１６）によって調整される。第１チャンバ（３）と第２チャンバ（４）の予め定められた総圧力値を常に等しく維持するために制御手段（２３）は、圧力レギュレータ（６と９）および流量レギュレータ（１５と１６）を作動させる。【選択図】図１
2010503850.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
薄いフィルムまたは壁部を通過するサンプルガスの透過度を測定する方法であって、
薄いフィルムまたは壁部を、第1チャンバと第２チャンバとを密閉して分離する膜体として、当該第１チャンバと当該第２チャンバとの間に配置するステップと、
前記サンプルガスを前記第１チャンバ内に流入させ、キャリアガスを前記第２チャンバ内に流入させ、前記サンプルガスの一部を、前記膜体を通して前記第２チャンバ内の容器に浸透させ、さらに前記キャリアガスによって運ばせるステップと、
前記第２チャンバ内に浸透し、前記第２チャンバから排出される前記キャリアガスの流れに含まれる前記サンプルガスの一部を測定するステップと、を含んでなる測定方法において、
前記サンプルガスと前記キャリアガスを流入させる前記ステップは、前記第１チャンバ内および前記第２チャンバ内における前記サンプルガスと前記キャリアガスの総圧力に関して、周辺環境の圧力よりも実質的に高いところの予め定められた圧力値に向かって実施され、その間、前記第１チャンバと前記第２チャンバ間の圧力の差はほぼゼロに保たれることを特徴とする方法。
【請求項２】
予め定められたガスの総圧力値は、２バールから１５バールであり、好ましくは３バールから７バールであることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第１チャンバ内および前記第２チャンバ内の総圧力を、前記予め定められた圧力値よりも低い圧力値にまで減圧するステップをさらに含んでいることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記低い圧力値は、前記予め定められた圧力値よりも低いが大気圧よりは高い値であること、または、大気圧とほぼ等しい値であることを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記総圧力を減圧するステップは、前記第１チャンバ内および前記第２チャンバ内のガス濃度および総圧力に応じて作動可能な自動フィードバック制御手段と、第１チャンバと第２チャンバにてプログラムされた自動オープンループ変動手段とによって、所望するように達成されることを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項６】
前記第１チャンバと前記第２チャンバと前記膜体とを洗浄するステップを含み、
前記第１チャンバと前記第２チャンバとを通してキャリアガスの制御された流れを提供し、前記第１チャンバと前記第２チャンバ間の総圧力の差をほぼゼロに保持し、当該総圧力が、好ましくは周辺環境の圧力よりも高く予め定められた洗浄圧力値にまで増加することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項７】
薄いフィルムまたは壁部である膜体を通過するガスの透過度を測定する装置であって、
前記膜体の両側に対面状態で設置されている第１開口部と第２開口部をそれぞれに有している第１チャンバと第２チャンバと、
前記第１チャンバ内および前記第２チャンバ内のガス流を測定して調整する手段と、
前記第２チャンバから排出されるガスの濃度を測定する手段と、を備えており、
前記第１開口部および前記第２開口部は、前記膜体の両面に堅密に結合しており、前記第１チャンバおよび前記第２チャンバは、少なくとも１つのインレットとアウトレットとをそれぞれに有しており、前記第１チャンバ内にサンプルガスが流れ、前記第２チャンバ内にキャリアガスが流れ、前記サンプルガスの一部が、前記第２チャンバ内の容器内に浸透し、前記第２チャンバの前記アウトレットに向けて、前記キャリアガスとともに流れ、
周辺環境の圧力よりも実質的に高いところの予め定められた圧力値に、前記第１チャンバ内および前記第２チャンバ内の前記サンプルガスと前記キャリアガスとの総圧力を増加させるように構成された、前記第１チャンバ内および前記第２チャンバ内の圧力を測定して調整する手段が設けられており、前記第１チャンバと前記第２チャンバ間の総圧力の差はほぼゼロに保たれることを特徴とする装置。
【請求項８】
前記圧力を測定して調整する手段は、前記第１チャンバ内および前記第２チャンバ内の総圧力を、前記予め定められた圧力値を超えない、さらなる他の予め設定された総圧力値にまで減圧するように構成されている請求項７に記載の装置。
【請求項９】
前記第１チャンバは第１中空物体で提供され、前記第２チャンバは第２中空物体で提供されており、当該第２中空物体は基部を備え、当該第１中空物体は前記基部と作動的に係合するカバー部を備え、前記膜体は、前記基部と前記カバー部との間に配置されていることを特徴とする請求項７に記載の装置。
【請求項１０】
前記カバー部は、保持手段によって作動的に、前記基部上に押圧されており、
好ましくは、前記保持手段は、少なくとも１つのブラケット、
少なくとも１つの螺子、
前記カバー部と前記基部との間に提供された螺子面、
固定継手、
および、前記カバー部を前記基部と係合させ、回転できるように前記基部に回動式に結合された、または、互いにスライドできるように結合された、少なくとも１つの要素、からなる郡から選択されることを特徴とする請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
前記第１中空物体と前記第２中空物体である前記第１チャンバおよび前記第２チャンバは円筒形状を有しており、好ましくは、当該円筒形状は削り出されて形成されていることを特徴とする請求項９に記載の装置。
【請求項１２】
前記第１チャンバ内および前記第２チャンバ内の総ガス圧力を測定して調整する手段は、前記第１チャンバおよび前記第２チャンバの上流に設置されていることを特徴とする請求項７に記載の装置。
【請求項１３】
前記ガス流を測定して調整する手段は、前記第１チャンバおよび前記第２チャンバの下流に設置されていることを特徴とする請求項７に記載の装置。
【請求項１４】
前記第２チャンバから排出されるガスの濃度を測定する手段は、前記第２チャンバの下流に設置されていることを特徴とする請求項７に記載の装置。
【請求項１５】
前記第１チャンバへのインレットとして、前記サンプルガスを加湿する手段をさらに備えていることを特徴とする請求項７に記載の装置。
【請求項１６】
前記加湿する手段は、水を含む液体を収容する外部の貯水容器を備えており、当該貯水容器は、サンプルガスが当該貯水容器を通って流れるためのインレットとアウトレットとを有しており、
さらに、前記加湿する手段は、前記貯水容器の上流に設置され、前記インレットに延び入る少なくとも１つのインレットダクトと、前記貯水容器の下流に設置され、前記第１チャンバに延び入る少なくとも１つの運搬ダクトとを備えていることを特徴とする請求項１５に記載の装置。
【請求項１７】
前記貯水容器の前記インレットダクトは、当該インレットダクトと前記第１チャンバの前記インレットとの間で、前記サンプルガスの流れを切り替えるバルブを備えていることを特徴とする請求項１６に記載の装置。
【請求項１８】
前記サンプルガスの湿度を測定する手段を備えており、好ましくは、当該手段は前記第１チャンバのアウトレットの下流に設置されていることを特徴とする請求項７に記載の装置。
【請求項１９】
前記膜体を通って前記第１チャンバから前記第２チャンバに一部が透過する前記サンプルガスは、酸素または二酸化炭素であることを特徴とする請求項１または７に記載の装置。
【請求項２０】
前記第２チャンバのアウトレット側に向けて、前記第２チャンバに浸透した前記サンプルガスを運ぶ前記キャリアガスは、窒素、水素、ヘリウムまたはそれらの混合ガスであることを特徴とする請求項１または７に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば食品、化学剤、薬剤、電子機器等を収容するためのプラスチックフィルム容器等の容器の壁部を通過するガスの透過度を測定する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
容器内、プラスチックバッグ内あるいは薄いシート／フィルム包装体による製品保存（特に食品保存）のためには、容器壁部のガス透過性を最小にすることが望ましい。製品を包装する際に混入される混合ガスを保持させることで製品の味の特性を保護することが可能となる。この混合ガス組成物を保持するためには包装体が、密封部材や溶着領域のみではなく、容器壁部を介したガス移動を防止できることが必要である。
【０００３】
大気中の気体との接触で品質が損なわれる可能性が高い化学剤や薬剤製品、電子機器および光電装置等の他の製品に関しても同様な必要性は存在する。
【０００４】
そのような容器の製造に使用できるフィルムの透過性を決定するため、そのフィルムを通過する透過ガス流が測定される。薄いフィルムや壁部を通過するガス流を測定するように設計されたシステムは知られている。これらの１つは文献ＤＥ４１４２０６４で解説されているものであり、透過度測定対象の薄いフィルムサンプルの両側で対面する２つの殻体で成る測定セルを含む。この薄いフィルムはそれら殻体間に作動的に配置されている。それら殻体はサンプルに対して密閉状態であり、このフィルムから確実に分離された２つのチャンバを設けている。これら両チャンバはガスまたは混合ガスのインレット（入口）とアウトレット（出口）とを有しており、チャンバ内でガスが循環し、フィルムの両側と接触する。フィルムの透過性のために接触ガスは一方のチャンバ側から他方のチャンバ側に浸透移動するため、フィルム透過度の測定は流速が知られているキャリアガスによって運搬されるセンサに到達する浸透ガスの濃度を測定することで達成される。従来システムで決定されたフィルムの特定材料の典型的な拡散係数および溶解係数から算出される透過度は、収束後にフィルムを通過して浸透するガス流の安定に対応する時間に対する濃度を表すグラフの時間軸と平行な漸近線に到達するまで、キャリアガスで運搬される容器内へのガスの濃度が時間と共に増加する際に評価される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述の従来システムでは時間に対するガス濃度の増加が非常に遅く、安定するまでに非常に長い時間を要し、測定時間が長くなるという欠点を有している。加えて、異なるフィルムがそれぞれの透過特性に関して比較されなければならない場合には測定時間はさらに長くなる。
【０００６】
従来システムの別な欠点はそれらが非常に弱い出力信号を発生させることである。この傾向は特に低透過性フィルムの場合に顕著であり、普通の検出器で十分に検出できる強度の信号を入手するまでの測定時間を増加させる。
【０００７】
以下の説明においてはフィルム体または壁部の透過とはフィルムまたは壁部を通過する安定状態のガス流透過のことである。よって、本発明の１目的は前述の欠点を克服して薄いフィルムまたは壁部の一部を通過するガスの透過度を測定する方法と装置の提供である。本発明の特定の目的は従来システムよりも迅速にフィルムを通過するガスの透過度を測定する方法と装置の提供である。本発明の別な目的は従来システムで検出される信号を増幅することでフィルムを通過するガスの透過度を測定する方法と装置の提供である。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のこれら、並びに他の目的は以下のステップを含んだ薄いフィルムまたは壁部を通過するサンプルガスの透過度を測定する本発明方法で達成される。
【０００９】
すなわち、本発明の方法は、
薄いフィルムまたは壁部を、第1チャンバと第２チャンバとを密閉して分離する膜体として、当該第１チャンバと当該第２チャンバとの間に配置するステップと、
前記サンプルガスを前記第１チャンバ内に流入させ、キャリアガスを前記第２チャンバ内に流入させ、前記サンプルガスの一部を、前記膜体を通して前記第２チャンバ内の容器に浸透させ、さらに前記キャリアガスによって運ばせるステップと、
前記第２チャンバ内に浸透し、前記第２チャンバから排出される前記キャリアガスの流れに含まれる前記サンプルガスの一部を測定するステップと、を含んでなる測定方法において、
前記サンプルガスと前記キャリアガスを流入させる前記ステップは、周辺環境の圧力よりも実質的に高く予め定められた圧力値で、前記第１チャンバ内および前記第２チャンバ内の前記サンプルガスと前記キャリアガスとの総圧力のもとで実施され、前記第１チャンバおよび前記第２チャンバの圧力の差はほぼゼロに保たれることを特徴とする。
【００１０】
言い換えると、第１チャンバと第２チャンバが同一の圧力であって膜体が均衡していても、膜体を通過する所望ガスの流れを制御するために容器内に浸透するガスの部分圧は増加する。
【００１１】
好適には、ガスの予め定められた総圧力値は２バールから１５バールであり、好適には３バールから７バールである。
【００１２】
好適には、第１チャンバと第２チャンバにおける総圧力をあらかじめ設定された値よりも小さい圧力値まで減少させるステップをさらに含む。
【００１３】
特に当該小さい圧力値は、第１設定値よりも小さいが周辺環境の圧力よりは大きい値、または周辺環境の圧力とほぼ等しい値のいずれかである。
【００１４】
本発明によればサンプルガスとキャリアガスを周辺環境の圧力以上の圧力で流すことで、第１チャンバの圧力は常に第２チャンバの圧力とほぼ等しくなり、透過ガス流は従来技術の場合よりも多くなる。よって透過流の変動は考慮されなければならないが、時間に対する透過ガス量は多くなり、過渡相が迅速化される。加えて、透過ガス量が多いので一般的に感度が低くて安価なセンサを利用することが可能である。
【００１５】
総圧力を減少させるステップは、第１チャンバと第２チャンバのガス濃度および総圧力に対して作動することができる自動フィードバック制御手段と、第１チャンバと第２チャンバにてプログラムされた自動オープンループ変動手段とで実行される。
【００１６】
有利には、第１チャンバと第２チャンバを通過する制御されたキャリアガスの流れを得るために第１チャンバと第２チャンバ並びに膜体を洗浄するステップがさらに含まれる。第１チャンバと第２チャンバの総圧力差はほぼゼロに維持される。この総圧力は好適には周辺環境の圧力よりも大きな、あらかじめ設定された洗浄圧力値にまで増加される。
【００１７】
本発明の別特徴によれば、前述の目的は薄いフィルムまたは壁部である膜体を通過するガスの透過度を測定する装置によっても達成される。
この装置は、
前記膜体の両側に対面状態で設置されている第１開口部と第２開口部をそれぞれに有している第１チャンバと第２チャンバとを含んでおり、前記第１開口部および前記第２開口部は、前記膜体の両面に密閉状態で結合しており、前記第１チャンバおよび前記第２チャンバは、少なくとも１つのインレット（入口）とアウトレット（出口）をそれぞれに有しており、前記第１チャンバ内にサンプルガスが流れ、前記第２チャンバ内にキャリアガスが流れ、前記サンプルガスの一部が、前記第２チャンバ内の容器内に浸透し、前記第２チャンバの前記アウトレットに向けて、前記キャリアガスとともに流れ、
前記第１チャンバ内および前記第２チャンバ内のガス流を測定して調整する手段と、
前記第２チャンバから排出されるガスの濃度を測定する手段と、備えている装置において、
周辺環境の圧力よりも実質的に高く予め定められた圧力値に、前記第１チャンバ内および前記第２チャンバ内の前記サンプルガスと前記キャリアガスとの総圧力を増加させるように、前記第１チャンバ内および前記第２チャンバ内の圧力を測定して調整する手段を備え、前記第１チャンバと前記第２チャンバ間の総圧力の差はほぼゼロに保たれることを特徴とする。
【００１８】
有利には、測定して調整する手段は調整され、第１チャンバと第２チャンバの総圧力を、予め設定された値より高くならないように、予め設定された総圧力値までさらに減少させる。
【００１９】
本発明の装置は、上述の本発明方法を実行することができ、第１チャンバと第２チャンバのガスの総圧力値を予め定められた値以上に増加させるが、それら２つのチャンバを分離するように配置されている膜体がその両平面に圧力を受けて変形しないようにしている。有利には本発明装置は、第１チャンバの総圧力が第２チャンバの総圧力にほぼ等しくなるように第１チャンバと第２チャンバの総圧力を設定された圧力値以上にするために、サンプルガスとキャリアガスの流れを調整する手段と、第１チャンバと第２チャンバの総圧力を調整する手段とを制御するように設計されている自動制御装置を含む。
【００２０】
有利には第１チャンバは第１中空物体で提供され、第２チャンバは第２中空物体で提供される。第２中空物体は基部を構成し、第１中空物体はその基部と作動的に係わることができるカバー部を構成する。膜体はこれら基部とカバー部との間に設置される。
【００２１】
カバー部は保持手段によって基部に作動的に押圧されている。好適にはこの保持手段は、少なくとも１つのブラケットと、少なくとも１つのネジと、カバー部と基部の間の螺子面と、固定継手と、あるいは、回転のために回動式に結合された、または、基部に対してスライド式に結合された、カバー部を基部と係合させる少なくとも１つの要素とを含んでいる。
【００２２】
特に第１中空物体および第２中空物体の中に得られる、第１チャンバおよび第２チャンバは好適には削出加工で得られた円筒形状を有している。
【００２３】
有利には第１チャンバと第２チャンバの総圧力を測定して調整する手段は第１チャンバと第２チャンバの上流に設置される。
【００２４】
１好適実施例ではガス流を調整する手段は第１チャンバと第２チャンバの下流に設置される。
【００２５】
有利には第２チャンバからのガスの濃度を測定する手段は第２チャンバの下流に設置される。
【００２６】
有利には発明装置は第１チャンバへのインレットにてサンプルガスを加湿する手段を含む。
【００２７】
この加湿手段は、水を含む液体を収容した外側の貯水容器であって、貯水容器を通って流れるサンプルガスのインレットとアウトレットを有した貯水容器と、貯水容器の上流に設置され、インレット内に延び入る少なくとも１つのインレットダクトと、貯水容器の下流に設置され、第１チャンバ内に延び入る少なくとも１つの搬送ダクトとを含んでいる。
【００２８】
貯水容器のインレットダクトはサンプルガスの流れを貯水容器のインレットダクトと第１チャンバのインレットとの間で切り替えるバルブを含む。これでサンプルガスのための２つの入力ガスである乾燥ガスまたは通常ガスと、貯水容器を横切り、第１チャンバから排出される湿潤ガスとを同時的に有することが可能である。乾燥ガスの一部と湿潤ガスを組み合わせることで望む湿度が得られる。
【００２９】
有利には発明装置はサンプルガスの湿度を測定する手段を含む。好適にはこの手段は第１チャンバのアウトレットの下流に設置される。
【００３０】
膜体を通過して第１チャンバから第２チャンバに浸透するサンプルガスは酸素または二酸化炭素である。
【００３１】
第２チャンバのアウトレット側に第２チャンバ内に浸透したサンプルガスを運ぶキャリアガスは窒素、水素、ヘリウムあるいはそれらの混合ガスである。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】薄いフィルム体を浸透するガス透過度の測定セルを有した本発明装置の概略図。
【図２】本発明方法を実施することができる測定装置の分解図。
【図３】本発明方法を実施することができる測定装置の一部の断面図。
【図４】測定透過度の測定が高圧条件下で実施された従来装置と本発明装置とによる時間に対するガス透過度の比較グラフ。
【図５】高圧条件下での第１測定後に圧力が大気圧近辺にまで降下された従来装置と本発明装置とによるガス透過度の比較グラフ。
【図６】高圧条件下での第１測定後に圧力が大気圧よりは大きな値にまで部分的に降下された従来装置と本発明装置とによる透過度の比較グラフ。
【図７】従来技術によるフィルム体膜厚の濃度の時間変動を示すグラフ。
【図８】本発明によるフィルム体膜厚の濃度の時間変動を示すグラフ。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
以下、例えば食品、薬剤その他の真空環境または混合ガスの存在下での適切な保存を要する製品を収容する容器の薄いフィルム体または壁体の膜体を通過するサンプルガスの透過度を測定するための本発明方法の実施例が解説されている。このような場合にはフィルム体を通過する容器のガス透過度を知ることが必要である。
【００３４】
このような方法は図１で示す装置で得られる。この装置は、第１中空物体またはカバー部７０と、第２中空物体または基部３０で成る従来型の測定セル１を備える。これらはそれぞれ円筒形態の第１チャンバ３またはカバー部のチャンバと、第２チャンバ４または基部のチャンバである。基部３０上のカバー部７０と膜体２とを重ねて閉じると、２つのチャンバは膜体で分離される。この膜体は薄い材料であり、ガス浸透度の測定対象である、例えば酸素に対する包装材料のガス透過度が測定される。図３で示すチャンバ３および４はそれぞれガスが流れるためのインレット（入口）とアウトレット（出口）を有している。第１チャンバ３は膜体２の透過度の測定対象であるサンプルガスの流れ２５（例えば、酸素）のためのインレット４０とアウトレット４１を有している。一方、第２チャンバ４はインレット３１を有しており、そこを通過してキャリアガスの流れ２６（例えば窒素）が送り込まれ、膜体２を変形させないように第１チャンバの総圧力を調整し、測定時に膜体２を通過して第２チャンバ４に浸透するサンプルガスをアウトレット３２に運搬する。図１ではインレットから測定セル１への上流にて本発明装置は圧力センサ５と８に関わる圧力レギュレータ６と９を含む。インレットとしてのキャリアガスの流れ２６の加湿は図１では図示されていないが図２では６０で図示されている加湿器によって行われる。この加湿器には基部からの貯水容器が含まれる。図示しない加湿器は好適にはセル内でガスのインレットの直前に位置する。キャリアガスのインレットに存在する酸素を捕捉して排除するための触媒１０がさらに提供可能である。
【００３５】
本装置は、開始段階と測定段階との間でガス流を切り替えるバルブ１１および１２を含む。開始段階ではチャンバ３と４の両方でキャリアガス（窒素等）が循環され、この場合にはバルブ１１のみが開かれる。測定段階ではバルブ１１は閉じられ、バルブ１２が開かれてサンプルガスとキャリアガスの異なるガス流を得る。
【００３６】
ガス流２８はそれぞれガス流１５と１６のレギュレータの排気手段にて調整される。アウトレットのガス流は分析対象の透過ガスの専用センサ１７によって分析される。ダクト２９とともに、バルブ１８、１９は、アウトレット２８からのガスをセンサ１７に移動することを防ぐことを可能とする。
【００３７】
好適には、電子タイプの制御ユニット２３は第１チャンバと第２チャンバの総圧力を常時均等に維持するように圧力レギュレータ６と９を操作する。この操作は、膜体２の湾曲と過電圧を回避するために圧力センサ５と８による圧力測定を利用することで測定時に行われる。サンプルガスは、膜体２の透過度を表すバルブの出力を供給するフィルムを通してキャリアガス中に透過し、この制御ユニット２３には、さらに、センサ１７によって決定したサンプルガスの濃度を登録可能である。よって、本システムは、２つのチャンバ３と４の圧力差がゼロに維持し、キャリアガスが循環する第２チャンバ４に浸透する酸素等のサンプルガスの分圧を大きく増加させる。予め定められた圧力値を超える総圧力を発生させることは、第２チャンバで従来システムよりも多いサンプルガスの透過を起こさせ、さらに高いサンプルガス濃度が得られ、測定が容易となり、安定化が早くなり、従来システムよりも低透過度を正確に測定できる。
【００３８】
図２は例示的な本発明装置を示す。この装置は基部３０を提供する中空物体と、カバー部７０を提供する中空物体と、キャリアガスに湿気を加える加湿手段と、ガスを移動させる複数のダクトとを含む。基部３０のチャンバ４はキャリア単体ガス（窒素）を移動させるインレット穴３１と、膜体を透過するキャリアガスまたはその他のガス（通常は窒素と酸素）用のアウトレット穴３２とを有する。基部３０のチャンバの穴３１と３２は、基部３０のガス用のインレットダクト６１およびアウトレットダクト６２と連通する。このガスは破線４２と４３が示すように窒素用のインレットダクト６１と窒素と酸素用のアウトレットダクト６２を通流する。
【００３９】
カバー部７０は基部３０と接触するフランジ６５を有する。カバー部のチャンバ３は膜体２を通過する透過度を測定するためのガスのインレット６３とアウトレット６４を有する。これらインレットとアウトレットはフランジ６５で穴４０と４１を有するカバー部７０で提供されるインレットダクトとアウトレットダクトと連通する。これらは基部３０で部材３９と３８に遭遇し、窒素または酸素が通過する基部３０を通るインレットダクト４６とアウトレットダクト４７とさらに連通する。
【００４０】
カバー部のチャンバ３へのインレットとしてのガスを加湿するために基部３０からダクト４５と連通する貯水容器６０が提供される。よって窒素と酸素の２つの入力ガスと乾燥ガスまたは通常ガス並びに貯水容器６０を通過する湿潤ガスを同時に供給することができる。乾燥ガスと湿潤ガスを組み合わせで望む湿度が得られる。湿気センサはアウトレット３５近辺に設置されている。
【００４１】
基部３０にはガスのインレット４２とアウトレット４３のダクト並びにカバー部のチャンバ３のインレット４８とアウトレット４９の２本のダクトが通っている。
【００４２】
カバー部のチャンバ３に通路４８と４９を通流させてサンプルガスを供給して排気し、そのガスに望む圧力（例えば大気圧）と湿気を与えることは可能である。さらにキャリアガス（窒素等）による基部のチャンバ４の圧力を大気圧に制御することができる。通路４２と４３のキャリアガスは膜体２を通過して基部のチャンバ４に浸透するサンプルガス（酸素）の一部と交わる。ダクト４３の下流のガス検出器（図示せず）はガス透過度のデータを提供できる。
【００４３】
第２チャンバに浸透するサンプルガスに対する膜体の透過度のデータを提供するインレットとアウトレットのガスの流れを制御する手段（図示せず）が利用される。
【００４４】
図１、図２および図３で示す発明装置は発明方法を実行させる。この方法は、膜体２を設置するステップを含む。ガス流のレギュレータ１５と１６はキャリアガス（窒素等）を制御された圧力でチャンバ３と４に流す。これでガスは膜体２に浸透し、キャリアガスをアウトレットに送る。続いて測定ステップが開始される。ここではカバー部のチャンバ３にサンプルガスが入れられる。基部のチャンバ４のアウトレットで透過度が測定される。この測定ステップは両チャンバ３と４の総圧力で実施され、チャンバ３と４のサンプルガスの浸透を増強し、圧力を増加させ、測定を従来のものより速くて正確にする。その後にチャンバ３と４の圧力には大気圧への減圧等が施される。減圧は浸透ガスによる信号または圧力によるフィードバックの制御で作動するか、圧力を時間によって変動させるプログラムで作動することができる。
【００４５】
図４は時間に対する透過度を表すグラフである。縦座標軸８０は透過度を表し、横座標軸８１は時間を表す。曲線８２は従来方式の場合であり、曲線８３は本発明により測定された透過度を表す。図４では曲線８３は第１チャンバと第２チャンバの総圧力が高い場合であり、例えば、従来の場合の３倍程度である。グラフで示すように、本発明により決定された透過度は従来技術よりも高い値を示し、水平線８５で収束する。この方式は低透過性であるフィルム体への適用に適している。
【００４６】
フィルム体が大気圧条件で使用されるとき、大気圧付近の条件で測定すべきである。このような場合、本発明の方法は圧力を大気圧にまで減圧することができ、図５で示すような透過度の結果をもたらす。図５で示すグラフでは曲線８２は従来システムによるものであり、曲線８３は本発明によるものである。この曲線８３は開始圧から高圧にまで加圧され、その後に点８６から大気圧に減圧される。これで大気圧に近い圧力で測定が行われ、その後に高圧で開始する過渡相後の標準条件で測定されようとも従来の曲線８２よりも急速に上昇する曲線８３で表される透過度が得られる。よって従来システムを使用した場合よりも安定化が早まり、待機時間が短くなる。
【００４７】
図６は本発明の別方法で得られた透過度変動の曲線８３を表すグラフである。高圧で開始される過渡相後、この圧力は図４で示す圧力よりも小さく減圧されたが、大気圧よりは高かった。よってここで示す透過度は図５の場合よりも高い。
【００４８】
図７は従来方法で得られたフィルム体膜厚の濃度の時間変動を示す。図８は本発明方法に対応する時間変動を示す。このグラフでは縦座標軸（９２または１０２）にフィルム体のガス濃度を表し、横座標軸（９１または１０１）にフィルム体膜厚に沿った中央平面を基準とし、半厚部分で表される検出位置を表す。図７と８の曲線は時間に対する透過度である。図７では曲線９８は０．０４時間に対応し、曲線９７は０．１時間に対応し、曲線９６は０．２時間に対応し、曲線９５は０．４時間に対応し、曲線９４は０．６時間に対応し、曲線９３は２．０時間に対応する。
【００４９】
一方、図８では曲線１０７は０．０４時間に対応し、曲線１０６は０．１時間に対応し、曲線１０５は０．２時間に対応し、曲線１０４は０．４時間に対応し、曲線１０３は０．６時間に対応する。
【００５０】
特定の実施例を解説した前述の内容は本発明を概念的に完全に説明しており、現在の知識を活用することで、本発明の範囲内でそれら細部に種々な改良を施し、及び／又は様々な利用形態を採用することができる。それら改良や別利用形態は本発明の特定実施例の均等物である。それら異なる機能を実現する手段並びに材料は本発明の技術分野から逸脱せずに異なる特徴と有することができる。本明細書で使用されている技術用語は本発明の解説のためのものであり、本発明の限定は意図されていない。
【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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【国際調査報告】
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