(57)【要約】【課題】  触媒上に堆積されたＰＭを精度よく分析できる粒子状物質分析装置，粒子状物質分析方法およびそのプログラムを提供すること。【解決手段】  本発明のＰＭ分析装置１００は，加熱炉１１と，加熱炉１１へ雰囲気ガスを供給する供給ガス管１３と，加熱炉１１からの排出ガスを排出する排出ガス管１７とを有し，供給ガス管１３に，加熱炉１１へ窒素を供給するかしないかを切り替える電磁弁１６と，加熱炉１１へ酸素を供給するかしないかを切り替える電磁弁１５とを含む。また，排出ガス管１７には，ＣＯ2 濃度検出器１９，流量計２０，ＣＯ2 濃度検出器２２，ＳＯ2 濃度検出器２３，流量計２４が接続されている。さらに，流量計２０とＣＯ2 濃度検出器２２との間の排出ガス管１７に酸素を注入するかしないかを切り替える電磁弁２５を有している。【選択図】          図１
2005201809.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱炉と，前記加熱炉へ雰囲気ガスを供給するガス供給系と，前記加熱炉からの排出ガスを排出するガス排出系とを有し，前記ガス供給系に，前記加熱炉へ不活性ガスを供給するかしないかを切り替える不活性ガス供給切り替え器と，前記加熱炉へ酸素を供給するかしないかを切り替える酸素供給切り替え器とが含まれる粒子状物質分析装置において，
前記ガス排出系に，
排出ガスのＣＯ2濃度とガス流量とを測定する第１測定部と，
前記第１測定部より下流に位置し，排出ガスのＣＯ2濃度とＳＯ2濃度とガス流量とを測定する第２測定部と，
前記第１測定部と前記第２測定部との間に設けられ，前記加熱炉からの排出ガスに酸素を注入する酸素注入部とを有し，
前記酸素注入部を通して前記加熱炉からの排出ガスに酸素を注入するかしないかを切り替える酸素注入切り替え器を有することを特徴とする粒子状物質分析装置。
【請求項２】
エンジン排ガス中の粒子状物質が堆積した触媒担持フィルタを加熱炉内で加熱しつつ，前記加熱炉からの排出ガスの成分および流量を測定して粒子状物質の堆積状況を分析する粒子状物質分析方法において，
前記加熱炉内を，非酸化雰囲気で，可溶性炭化水素が気化し炭酸塩がＣＯ2 を放出する温度に昇温するとともに，前記加熱炉からの排出ガスに酸素を注入する第１の状態とし，  第１の状態で，酸素注入箇所より上流での排出ガスのＣＯ2 濃度（１）と，そこでのガス流量（２）と，酸素注入箇所より下流での排出ガスのＣＯ2 濃度（３）と，そこでのガス流量（４）とを，ＣＯ2濃度（３）が所定値以下となるまで測定し，
第１の状態でのＣＯ2 濃度（１）とガス流量（２）との積の積算値により，触媒担持フィルタに生成した炭酸塩の量を算出し（５），
第１の状態でのＣＯ2 濃度（３）とガス流量（４）との積の積算値から前記（５）における積算値を差し引くことにより，触媒担持フィルタに蓄積した可溶性炭化水素の量を算出することを特徴とする粒子状物質分析方法。
【請求項３】
請求項２に記載する粒子状物質分析方法において，
第１の状態での測定の後に，前記加熱炉内を酸化雰囲気に切り替えるとともに無機炭素が酸化する温度である第２の状態とし，
第２の状態で，排出ガスのＣＯ2濃度（６）とガス流量（７）とを，ＣＯ2濃度（６）が所定値以下となるまで測定し，
第２の状態でのＣＯ2 濃度（６）とガス流量（７）との積の積算値により，触媒担持フィルタに蓄積した無機炭素の量を算出することを特徴とする粒子状物質分析方法。
【請求項４】
エンジン排ガス中の粒子状物質が堆積した触媒担持フィルタを加熱炉内で加熱しつつ，前記加熱炉からの排出ガスの成分および流量を測定して粒子状物質の堆積状況を分析する粒子状物質分析方法において，
前記加熱炉内を，酸化雰囲気で，硫酸水和物がＳＯXを放出し硫酸塩がＳＯXを放出しない第１の温度域に昇温するとともに，前記加熱炉からの排出ガスに酸素を注入する状態とし，
第１の温度域で，酸素注入箇所より下流での排出ガスのＳＯ2 濃度（１）と，そこでのガス流量（２）とを，ＳＯ2濃度（１）が所定値以下となるまで測定し，
その後前記加熱炉内を，硫酸塩がＳＯX を放出する第２の温度域に昇温するとともに，前記加熱炉からの排出ガスに酸素を注入する状態とし，
第２の温度域で，酸素注入箇所より下流での排出ガスのＳＯ2 濃度（１）と，そこでのガス流量（２）とを，ＳＯ2濃度（１）が所定値以下となるまで測定し，
第１の温度域でのＳＯ2 濃度（１）とガス流量（２）との積の積算値により，触媒担持フィルタに蓄積した硫酸水和物の量を算出し，
第２の温度域でのＳＯ2 濃度（１）とガス流量（２）との積の積算値により，触媒担持フィルタに生成した硫酸塩の量を算出することを特徴とする粒子状物質分析方法。
【請求項５】
エンジン排ガス中の粒子状物質が堆積した触媒担持フィルタを加熱炉内で加熱しつつ，加熱炉からの排出ガスの成分および流量を測定して粒子状物質の堆積状況を分析する粒子状物質分析方法において，
１つの触媒担持フィルタを均質な複数の試料に分割し，
加熱炉内に第１の試料を収容し，前記加熱炉内を，非酸化雰囲気で，可溶性炭化水素が気化する温度に昇温するとともに，前記加熱炉からの排出ガスに酸素を注入する状態とし，その状態で，酸素注入箇所より下流での排出ガスのＣＯ2 濃度とガス流量とを，ＣＯ2濃度が所定値以下となるまで測定し（１），
加熱炉内に第２の試料を収容し，前記加熱炉内を，非酸化雰囲気で，炭酸塩がＣＯ2 を放出する温度に昇温するとともに，前記加熱炉からの排出ガスに酸素を注入しない状態とし，その状態で，排出ガスのＣＯ2濃度とガス流量とを，ＣＯ2濃度が所定値以下となるまで測定し（２），
前記（２）におけるＣＯ2 濃度とガス流量との積の積算値により，触媒担持フィルタに生成した炭酸塩の量を算出し（３），
前記（１）におけるＣＯ2 濃度とガス流量との積の積算値により，触媒担持フィルタに生成した炭酸塩および触媒担持フィルタに蓄積した可溶性炭化水素の総量を算出し，これから前記（３）で算出した炭酸塩の量を差し引くことにより，触媒担持フィルタに蓄積した可溶性炭化水素の量を算出することを特徴とする粒子状物質分析方法。
【請求項６】
請求項５に記載する粒子状物質分析方法において，
前記（１）または前記（２）の測定の後に同じ試料のまま，前記加熱炉内を酸化雰囲気に切り替えた状態とし，その状態で，排出ガスのＣＯ2濃度とガス流量とを，ＣＯ2濃度が所定値以下となるまで測定し（４），
前記（４）におけるＣＯ2 濃度とガス流量との積の積算値により，触媒担持フィルタに蓄積した無機炭素の量を算出することを特徴とする粒子状物質分析方法。
【請求項７】
加熱炉と，前記加熱炉へ雰囲気ガスを供給するガス供給系と，前記加熱炉からの排出ガスを排出するガス排出系とを有し，前記ガス供給系に，前記加熱炉へ不活性ガスを供給するかしないかを切り替える不活性ガス供給切り替え器と，前記加熱炉へ酸素を供給するかしないかを切り替える酸素供給切り替え器とが含まれる粒子状物質分析装置をコンピュータにより制御する粒子状物質分析プログラムにおいて，前記コンピュータに，
前記加熱炉内を，非酸化雰囲気とし，可溶性炭化水素が気化し炭酸塩がＣＯ2 を放出する温度に昇温させるとともに，前記加熱炉からの排出ガスに酸素を注入する状態とさせる第１の指令を発する手順と，
第１の指令を発した後で，
酸素注入箇所より上流での排出ガスのＣＯ2 濃度（１）とそこでのガス流量（２）とを取得しつつそれらの積を第１メモリに，
酸素注入箇所より下流での排出ガスのＣＯ2 濃度（３）とそこでのガス流量（４）とを取得しつつそれらの積を第２メモリに，
ＣＯ2濃度（３）が所定値以下となるまでそれぞれ積算する手順と，
第１メモリの積算値に基づいて，触媒担持フィルタに生成した炭酸塩の量を算出する手順と，
第２メモリの積算値から第１メモリの積算値を差し引く手順と，
その差に基づいて，触媒担持フィルタに蓄積した可溶性炭化水素の量を算出する手順とを実行させることを特徴とする粒子状物質分析プログラム。
【請求項８】
請求項７に記載する粒子状物質分析プログラムにおいて，前記コンピュータにさらに，
第１メモリおよび第２メモリの積算の後に，前記加熱炉内を酸化雰囲気に切り替えるとともに無機炭素が酸化する温度である状態とさせる第２の指令を発する手順と，
第２の指令を発した後で，排出ガスのＣＯ2濃度（５）とガス流量（６）とを取得しつつそれらの積を第３メモリに，ＣＯ2濃度（５）が所定値以下となるまで積算する手順と，
第３メモリの積算値に基づいて，触媒担持フィルタに蓄積した無機炭素の量を算出する手順とを実行させることを特徴とする粒子状物質分析プログラム。
【請求項９】
加熱炉と，前記加熱炉へ雰囲気ガスを供給するガス供給系と，前記加熱炉からの排出ガスを排出するガス排出系とを有し，前記ガス供給系に，前記加熱炉へ不活性ガスを供給するかしないかを切り替える不活性ガス供給切り替え器と，前記加熱炉へ酸素を供給するかしないかを切り替える酸素供給切り替え器とが含まれる粒子状物質分析装置をコンピュータにより制御する粒子状物質分析プログラムにおいて，前記コンピュータに，
前記加熱炉内を，酸化雰囲気とし，硫酸水和物がＳＯXを放出し硫酸塩がＳＯXを放出しない第１の温度に昇温させるとともに，前記加熱炉からの排出ガスに酸素を注入する状態とさせる第１の指令を発する手順と，
第１の指令を発した後で，酸素注入箇所より下流での排出ガスのＳＯ2 濃度（１）とそこでのガス流量（２）とを取得しつつそれらの積を第１メモリに，ＳＯ2 濃度（１）が所定値以下となるまで積算する手順と，
その後前記加熱炉内を，硫酸塩がＳＯX を放出する第２の温度に昇温させるとともに，前記加熱炉からの排出ガスに酸素を注入する状態とさせる第２の指令を発する手順と，
第２の指令を発した後で，酸素注入箇所より下流での排出ガスのＳＯ2 濃度（１）とそこでのガス流量（２）とを取得しつつそれらの積を第２メモリに，ＳＯ2 濃度（１）が所定値以下となるまで積算する手順と，
第１メモリの積算値に基づいて，触媒担持フィルタに蓄積した硫酸水和物の量を算出する手順と，
第２メモリの積算値に基づいて，触媒担持フィルタに生成した硫酸塩の量を算出する手順とを実行させることを特徴とする粒子状物質分析プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，例えば，ディーゼルエンジン等の内燃機関からの排出ガス等に含まれる粒子状物質を分析するための粒子状物質分析装置，粒子状物質分析方法およびそのプログラムに関する。さらに詳細には，粒子状物質を捕集したフィルタ等を加熱炉で加熱して分析する粒子状物質分析装置，粒子状物質分析方法およびそのプログラムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ディーゼルエンジンの排ガスには，粒子状物質（パティキュレートマター，以下，ＰＭという）が含まれており，従来から，このＰＭの組成分析や定量分析が行われている。ＰＭの大部分は，ＳＯＦと呼ばれる炭化水素（以下，ＳＯＦという），Ｓｏｏｔと呼ばれる無機炭素（以下，Ｓｏｏｔという），サルフェートと呼ばれる硫酸水和物（以下，サルフェートという）である。そこで，これらを簡単かつ精度よく分析する方法として，ＰＭを捕集したフィルタを加熱炉で加熱することによる分析方法が提案されている（例えば，特許文献１参照。）。この分析方法では，加熱によってＰＭ中の各成分を気化させ，これを酸化あるいは還元によってＣＯ2 ガスやＳＯ2 ガスを発生させ，これをガス分析器で定量分析している。
【特許文献１】特開２００２−１４８２５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら，前記した従来の分析方法では，ＰＭを捕集させるフィルタとして石英フィルタを用いるとしている。これは，加熱炉で加熱されたときにフィルタ自身からＣＯ2 等のガスが発生すると，ＰＭの分析に関する誤差となるので好ましくないからである。これに対し，近年ではディーゼルエンジン用のＮＯｘ還元触媒の開発が盛んであり，セラミックフィルタに触媒粒子を塗布したものがフィルタとして用いられるようになってきている。そのため，触媒またはセラミックス上に堆積したＰＭ量の精密な計測の必要性が高まっている。このようなものでは，触媒等と排ガス等との化学反応から，ＰＭを堆積させた触媒上には炭酸塩や硫酸塩等が生成されている場合がある。その場合には，そのまま加熱炉で加熱するとその炭酸塩や硫酸塩に起因するＣＯ2 ガスやＳＯ2 ガスが発生し，ＰＭ起因のものと混在してしまう。このため，精密なＰＭの分析が困難であるという問題点があった。すなわち，実車から採取したサンプルは測定できないという問題点があった。
【０００４】
本発明は，前記した従来のＰＭ分析方法が有する問題点を解決するためになされたものである。すなわちその課題とするところは，触媒上に堆積されたＰＭの各成分を精度よく分別して分析できる粒子状物質分析装置，粒子状物質分析方法およびそのプログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この課題の解決を目的としてなされた本発明の粒子状物質分析装置は，加熱炉と，加熱炉へ雰囲気ガスを供給するガス供給系と，加熱炉からの排出ガスを排出するガス排出系とを有し，ガス供給系に，加熱炉へ不活性ガスを供給するかしないかを切り替える不活性ガス供給切り替え器と，加熱炉へ酸素を供給するかしないかを切り替える酸素供給切り替え器とが含まれる粒子状物質分析装置であって，ガス排出系に，排出ガスのＣＯ2濃度とガス流量とを測定する第１測定部と，第１測定部より下流に位置し，排出ガスのＣＯ2濃度とＳＯ2濃度とガス流量とを測定する第２測定部と，第１測定部と第２測定部との間に設けられ，加熱炉からの排出ガスに酸素を注入する酸素注入部とを有し，酸素注入部を通して加熱炉からの排出ガスに酸素を注入するかしないかを切り替える酸素注入切り替え器を有するものである。
【０００６】
本発明の粒子状物質分析装置によれば，加熱炉とガス供給系，ガス排出系を有するので，加熱炉内に所定のガスを導入しながら，ＰＭを含む試料を加熱炉で加熱し，また加熱炉内で発生したガスを分析することができる。ここで，ガス供給系に，不活性ガス供給切り替え器と酸素供給切り替え器とが含まれるので，試料を加熱するのに非酸化雰囲気または酸化雰囲気を選択できる。さらに，ガス排出系に，酸素注入部を有するので，排出ガスを酸化・還元させるかどうかを選択できる。さらに，その酸素注入部より上流と下流とにそれぞれ第１測定部と第２測定部とを有するので，同一の排出ガスに対して，酸化前と酸化後との２通りの測定を行うことができる。これらから，ＰＭの成分であるＳＯＦ，Ｓｏｏｔ，サルフェート，炭酸塩，硫酸塩をそれぞれ選択的に分析することができる。従って，触媒上に堆積されたＰＭを精度よく分析できる粒子状物質分析装置となっている。
【０００７】
また本発明の粒子状物質分析方法は，エンジン排ガス中の粒子状物質が堆積した触媒担持フィルタを加熱炉内で加熱しつつ，加熱炉からの排出ガスの成分および流量を測定して粒子状物質の堆積状況を分析する粒子状物質分析方法であって，加熱炉内を，非酸化雰囲気で，可溶性炭化水素が気化し炭酸塩がＣＯ2 を放出する温度に昇温するとともに，加熱炉からの排出ガスに酸素を注入する第１の状態とし，第１の状態で，酸素注入箇所より上流での排出ガスのＣＯ2 濃度（１）と，そこでのガス流量（２）と，酸素注入箇所より下流での排出ガスのＣＯ2 濃度（３）と，そこでのガス流量（４）とを，ＣＯ2 濃度（３）が所定値以下となるまで測定し，第１の状態でのＣＯ2 濃度（１）とガス流量（２）との積の積算値により，触媒担持フィルタに生成した炭酸塩の量を算出し（５），第１の状態でのＣＯ2 濃度（３）とガス流量（４）との積の積算値から（５）における積算値を差し引くことにより，触媒担持フィルタに蓄積した可溶性炭化水素の量を算出するものである。
【０００８】
本発明によれば，ＣＯ2 濃度（１）は，非酸化雰囲気加熱での排出ガスを酸化する前の測定であるので，炭酸塩由来のＣＯ2 濃度のみが測定される。また，ＣＯ2 濃度（３）は，非酸化雰囲気加熱での排出ガスを酸化した後の測定であるので，炭酸塩由来のＣＯ2 濃度と可溶性炭化水素（ＳＯＦ）由来のＣＯ2 濃度との合計が測定される。従って，これらの測定結果から触媒担持フィルタに蓄積した炭酸塩の量と触媒担持フィルタに蓄積した可溶性炭化水素の量とを算出することができる。
【０００９】
さらに本発明の粒子状物質分析方法では，第１の状態での測定の後に，加熱炉内を酸化雰囲気に切り替えるとともに無機炭素が酸化する温度である第２の状態とし，第２の状態で，排出ガスのＣＯ2 濃度（６）とガス流量（７）とを，ＣＯ2 濃度（６）が所定値以下となるまで測定し，第２の状態でのＣＯ2 濃度（６）とガス流量（７）との積の積算値により，触媒担持フィルタに蓄積した無機炭素の量を算出することが望ましい。
【００１０】
このようにすれば，ＣＯ2 濃度（６）は，炭酸塩とＳＯＦとが出尽くした後の試料に対し，酸化雰囲気で加熱しているので，無機炭素（Ｓｏｏｔ）由来のＣＯ2 濃度が測定できる。従って，触媒担持フィルタに蓄積した無機炭素の量を算出することができる。
【００１１】
また本発明の粒子状物質分析方法は，エンジン排ガス中の粒子状物質が堆積した触媒担持フィルタを加熱炉内で加熱しつつ，加熱炉からの排出ガスの成分および流量を測定して粒子状物質の堆積状況を分析する粒子状物質分析方法であって，加熱炉内を，酸化雰囲気で，硫酸水和物がＳＯX を放出し硫酸塩がＳＯX を放出しない第１の温度域に昇温するとともに，加熱炉からの排出ガスに酸素を注入する状態とし，第１の温度域で，酸素注入箇所より下流での排出ガスのＳＯ2 濃度（１）と，そこでのガス流量（２）とを，ＳＯ2 濃度（１）が所定値以下となるまで測定し，その後加熱炉内を，硫酸塩がＳＯX を放出する第２の温度域に昇温するとともに，加熱炉からの排出ガスに酸素を注入する状態とし，第２の温度域で，酸素注入箇所より下流での排出ガスのＳＯ2 濃度（１）と，そこでのガス流量（２）とを，ＳＯ2 濃度（１）が所定値以下となるまで測定し，第１の温度域でのＳＯ2 濃度（１）とガス流量（２）との積の積算値により，触媒担持フィルタに蓄積した硫酸水和物の量を算出し，第２の温度域でのＳＯ2 濃度（１）とガス流量（２）との積の積算値により，触媒担持フィルタに生成した硫酸塩の量を算出するものである。
【００１２】
本発明によれば，第１の温度域の酸化雰囲気でのＳＯ2 濃度（１）は，硫酸水和物（サルフェート）由来のＳＯ2 濃度のみが測定される。これが出尽くした後，第２の温度域とすることにより，この後のＳＯ2 濃度（１）は，硫酸塩由来のＳＯ2 濃度のみが測定される。従って，触媒担持フィルタに生成した硫酸水和物の量と硫酸塩の量とを算出することができる。
【００１３】
また本発明の粒子状物質分析方法では，エンジン排ガス中の粒子状物質が堆積した触媒担持フィルタを加熱炉内で加熱しつつ，加熱炉からの排出ガスの成分および流量を測定して粒子状物質の堆積状況を分析する粒子状物質分析方法において，１つの触媒担持フィルタを均質な複数の試料に分割し，加熱炉内に第１の試料を収容し，加熱炉内を，非酸化雰囲気で，可溶性炭化水素が気化する温度に昇温するとともに，加熱炉からの排出ガスに酸素を注入する状態とし，その状態で，酸素注入箇所より下流での排出ガスのＣＯ2 濃度とガス流量とを，ＣＯ2 濃度が所定値以下となるまで測定し（１），加熱炉内に第２の試料を収容し，加熱炉内を，非酸化雰囲気で，炭酸塩がＣＯ2 を放出する温度に昇温するとともに，加熱炉からの排出ガスに酸素を注入しない状態とし，その状態で，排出ガスのＣＯ2 濃度とガス流量とを，ＣＯ2 濃度が所定値以下となるまで測定し（２），（２）におけるＣＯ2 濃度とガス流量との積の積算値により，触媒担持フィルタに生成した炭酸塩の量を算出し（３），（１）におけるＣＯ2 濃度とガス流量との積の積算値により，触媒担持フィルタに生成した炭酸塩および触媒担持フィルタに蓄積した可溶性炭化水素の総量を算出し，これから（３）で算出した炭酸塩の量を差し引くことにより，触媒担持フィルタに蓄積した可溶性炭化水素の量を算出するようにしてもよい。
【００１４】
さらに本発明では，（１）または（２）の測定の後に同じ試料のまま，加熱炉内を酸化雰囲気に切り替えた状態とし，その状態で，排出ガスのＣＯ2 濃度とガス流量とを，ＣＯ2 濃度が所定値以下となるまで測定し（４），（４）におけるＣＯ2 濃度とガス流量との積の積算値により，触媒担持フィルタに蓄積した無機炭素の量を算出することが望ましい。
【００１５】
さらに本発明は，加熱炉と，加熱炉へ雰囲気ガスを供給するガス供給系と，加熱炉からの排出ガスを排出するガス排出系とを有し，ガス供給系に，加熱炉へ不活性ガスを供給するかしないかを切り替える不活性ガス供給切り替え器と，加熱炉へ酸素を供給するかしないかを切り替える酸素供給切り替え器とが含まれる粒子状物質分析装置をコンピュータに制御する粒子状物質分析プログラムであって，コンピュータに，加熱炉内を，非酸化雰囲気とし，可溶性炭化水素が気化し炭酸塩がＣＯ2 を放出する温度に昇温させるとともに，加熱炉からの排出ガスに酸素を注入する状態とさせる第１の指令を発する手順と，第１の指令を発した後で，酸素注入箇所より上流での排出ガスのＣＯ2 濃度（１）とそこでのガス流量（２）とを取得しつつそれらの積を第１メモリに，酸素注入箇所より下流での排出ガスのＣＯ2 濃度（３）とそこでのガス流量（４）とを取得しつつそれらの積を第２メモリに，ＣＯ2 濃度（３）が所定値以下となるまでそれぞれ積算する手順と，第１メモリの積算値に基づいて，触媒担持フィルタに生成した炭酸塩の量を算出する手順と，第２メモリの積算値から第１メモリの積算値を差し引く手順と，その差に基づいて，触媒担持フィルタに蓄積した可溶性炭化水素の量を算出する手順とを実行させる粒子状物質分析プログラムにも及ぶ。
【００１６】
さらに本発明の粒子状物質分析プログラムでは，第１メモリおよび第２メモリの積算の後に，加熱炉内を酸化雰囲気に切り替えるとともに無機炭素が酸化する温度である状態とさせる第２の指令を発する手順と，第２の指令を発した後で，排出ガスのＣＯ2 濃度（５）とガス流量（６）とを取得しつつそれらの積を第３メモリに，ＣＯ2 濃度（５）が所定値以下となるまで積算する手順と，第３メモリの積算値に基づいて，触媒担持フィルタに蓄積した無機炭素の量を算出する手順とを実行させることが望ましい。
【００１７】
さらに本発明は，加熱炉と，加熱炉へ雰囲気ガスを供給するガス供給系と，加熱炉からの排出ガスを排出するガス排出系とを有し，ガス供給系に，加熱炉へ不活性ガスを供給するかしないかを切り替える不活性ガス供給切り替え器と，加熱炉へ酸素を供給するかしないかを切り替える酸素供給切り替え器とが含まれる粒子状物質分析装置をコンピュータに制御する粒子状物質分析プログラムであって，コンピュータに，加熱炉内を，酸化雰囲気とし，硫酸水和物がＳＯX を放出し硫酸塩がＳＯX を放出しない第１の温度に昇温させるとともに，加熱炉からの排出ガスに酸素を注入する状態とさせる第１の指令を発する手順と，第１の指令を発した後で，酸素注入箇所より下流での排出ガスのＳＯ2 濃度（１）とそこでのガス流量（２）とを取得しつつそれらの積を第１メモリに，ＳＯ2 濃度（１）が所定値以下となるまで積算する手順と，その後加熱炉内を，硫酸塩がＳＯX を放出する第２の温度に昇温させるとともに，加熱炉からの排出ガスに酸素を注入する状態とさせる第２の指令を発する手順と，第２の指令を発した後で，酸素注入箇所より下流での排出ガスのＳＯ2 濃度（１）とそこでのガス流量（２）とを取得しつつそれらの積を第２メモリに，ＳＯ2 濃度（１）が所定値以下となるまで積算する手順と，第１メモリの積算値に基づいて，触媒担持フィルタに蓄積した硫酸水和物の量を算出する手順と，第２メモリの積算値に基づいて，触媒担持フィルタに生成した硫酸塩の量を算出する手順とを実行させる粒子状物質分析プログラムにも及ぶ。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば，触媒上に堆積されたＰＭを精度よく分析できる粒子状物質分析装置，粒子状物質分析方法およびそのプログラムとなっている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
「第１の形態」
以下，本発明を具体化した第１の形態について，添付図面を参照しつつ詳細に説明する。本形態は，図１にその概略構成を示す粒子状物質分析装置（以下，ＰＭ分析装置という）１およびそれによる分析方法である。
【００２０】
本発明のＰＭ分析装置１００は，図１に示すように，制御装置１０によってその全体が制御されているもので，試料を加熱するための加熱炉１１を有している。加熱炉１１は，例えば燃焼炉あるいは電気炉等であり，温度調節装置１２が接続されて，その炉内温度が設定温度近傍となるように調節される。また，加熱炉１１には，その炉内へ雰囲気ガスを導くための供給ガス管１３が接続されている。供給ガス管１３は，３方電磁弁１４を介して２つの電磁弁１５，１６が接続され，電磁弁１５を介してＯ2 ガス源に，電磁弁１６を介してＮ2 ガス源にそれぞれ接続されている。
【００２１】
これらにより，本ＰＭ分析装置１００では，Ｏ2 ガスあるいはＮ2 ガスを選択的に加熱炉１１の炉内に供給できるようになっている。このＯ2 ガス源，Ｎ2 ガス源および３方電磁弁１４，電磁弁１５，１６，供給ガス管１３がガス供給系に相当する。また，Ｎ2 ガスが不活性ガスとして作用するため，電磁弁１６が不活性ガス供給切り替え器に相当する。また，電磁弁１５が酸素供給切り替え器に相当する。
【００２２】
また，加熱炉１１にはさらに，その炉内のガスを外部に排出するための排出ガス管１７が接続されている。排出ガス管１７には，加熱炉１１側から順に，Ｏ2 濃度検出器１８，ＣＯ2 濃度検出器１９，流量計２０，酸化還元触媒２１，ＣＯ2 濃度検出器２２，ＳＯ2 濃度検出器２３，流量計２４が接続されている。ここで，Ｏ2 濃度検出器１８とＣＯ2 濃度検出器１９と流量計２０との順序や，ＣＯ2 濃度検出器２２とＳＯ2 濃度検出器２３と流量計２４との順序はどのようでもよい。さらに，流量計２０と酸化還元触媒２１との間には，電磁弁２５を介してＯ2 ガス源が接続されている。そして，温度調節装置１２，３方電磁弁１４，電磁弁１５，１６，２５，各ガス濃度検出器１８，１９，２２，２３，流量計２０，２４はいずれも制御装置１０に接続されている。これらの装置は，制御装置１０によって制御されるとともに，検出結果は制御装置１０に送信されて処理される。
【００２３】
ここで，排出ガス管１７およびそれに接続された上記の各装置がガス排出系に相当する。また，ＣＯ2 濃度検出器１９と流量計２０とが第１測定部に相当し，ＣＯ2 濃度検出器２２とＳＯ2 濃度検出器２３と流量計２４とが第２測定部に相当する。さらに，電磁弁２５およびＯ2 ガス源が酸素注入部に相当するとともに，電磁弁２５が酸素注入切り替え器に相当する。
【００２４】
次に，このＰＭ分析装置１００で分析する各成分について説明する。背景技術で述べたように，ＰＭには主に，ＳＯＦ，Ｓｏｏｔ，サルフェートが含まれている。さらに，本形態では，触媒担持フィルタ上に堆積されたＰＭを試料として用いる。そのため，この試料にはさらに，炭酸塩と硫酸塩とが含まれている。すなわち，ＰＭ分析装置１００で分析定量する成分は，ＳＯＦ，Ｓｏｏｔ，サルフェート，炭酸塩，硫酸塩の５種である。
【００２５】
これらの成分は，加熱炉１１での加熱によりそれぞれ次のように変化する。ＳＯＦは，加熱によって気化され，酸素および酸化触媒によって酸化されることによりＣＯ2 とＨ2 Ｏとになる。Ｓｏｏｔは，酸化雰囲気中で高温加熱することにより酸化され，ＣＯ2 になる。サルフェートは，酸化雰囲気中で中温（第１の温度域に相当する。）以上での加熱によってＳＯｘを放出し，これが還元触媒で還元されることによりＳＯ2 となる。また，炭酸塩は，加熱によってＣＯ2 を放出する。硫酸塩は，高温（第２の温度域に相当する。）での加熱によってＳＯｘを放出する。これは酸化雰囲気中の中温では放出されない。ここで，中温とは約８００℃までのことであり，高温とはそれ以上，例えば約９８０℃前後のことである。
【００２６】
すなわち，これらは次のようにして区別できる。まず，非酸化雰囲気での加熱により酸化処理しなくても発生するＣＯ2 は炭酸塩に由来する。ＳＯＦに由来しているＣＯ2 は，酸化処理した後にのみ発生する。さらに，Ｓｏｏｔに由来したＣＯ2 は，酸化雰囲気での高温加熱でのみ発生する。また，酸化雰囲気中での中温加熱で発生したＳＯ2 はサルフェートに由来し，中温では発生せず高温加熱で初めて発生するＳＯ2 は硫酸塩に由来している。いずれも，各条件で発生したＣＯ2 ガスあるいはＳＯ2 ガスの量を測定し，その結果に，それぞれ所定の係数をかけることにより，各成分の重量が求められる。
【００２７】
次に，このＰＭ分析装置１００を使用した分析方法について，図２，図３のフローチャートに基づいて説明する。図２は，ＳＯＦ，炭酸塩，Ｓｏｏｔを分析するための分析方法であり，図３は，サルフェート，硫酸塩を分析するための分析方法である。これらの方法は別々に行うものであり，試料をよく粉砕混合し，均質な２つの試料に分割して，それぞれの分割試料についてそれぞれの分析方法を実行する。ここで，測定試料を分割したときには，分析前に各試料の重量を計測しておく。そのようにすれば，各成分の含有量を重量％で表すことができ，容易に換算が可能である。
【００２８】
まず，図２に基づいて，ＳＯＦ，炭酸塩，Ｓｏｏｔの分析方法を説明する。分析開始とともに，目標温度を９８０℃（高温）として加熱炉１１を加熱開始する（Ｓ１０１）。さらに，３方電磁弁１４を電磁弁１６と供給ガス管１３とが連通するように切り換え，電磁弁１５を閉，電磁弁１６を開，電磁弁２５を閉とする（Ｓ１０２）。これにより，ＰＭ分析装置１００の流路全体がＮ2 ガスによってパージされ，空気中に含まれていたＯ2 ガス濃度が低下する。
【００２９】
そこで次に，Ｏ2 濃度検出器１８の検出結果が０．００００５％以下となったかどうかを判断する（Ｓ１０３）。また，加熱炉１１内の温度が９８０±５℃となったかどうかを判断する（Ｓ１０４）。これらの判断結果のいずれかが満たされなかった場合は（Ｓ１０３：ＮｏまたはＳ１０４：Ｎｏ），両方が満たされるまで待機する。両方が満たされたとき（Ｓ１０３：ＹｅｓかつＳ１０４：Ｙｅｓ），次のステップに進む。
【００３０】
次に，電磁弁２５を開とし，排出ガス管１７の後半部にＯ2 ガスを供給する（Ｓ１０５）。このようにすれば，この酸素注入部を通過した排出ガスに含まれる未酸化成分は，電磁弁２５から供給されるＯ2 ガスと酸化還元触媒２１とによって酸化される。この状態で，測定試料を加熱炉１１に投入する（Ｓ１０６）。そして，ＣＯ2 濃度検出器１９，２２による濃度検出を開始する（Ｓ１０７）。また，流量計２０，２４での計測は，常時実行する。これらの検出結果から，流量×濃度によってそれぞれの場所でのＣＯ2 ガスの発生量が算出される。
【００３１】
この状態では，供給ガス管１３にはＮ2 ガスのみが供給されているので，試料は非酸化雰囲気中で加熱されている。加熱炉１１の温度は高温であり，ＳＯＦが気化し炭酸塩がＣＯ2 を放出する。ここで，ＣＯ2 濃度検出器１９は，酸素注入箇所より上流でのＣＯ2 濃度を測定するので，炭酸塩由来のＣＯ2 量が検出できる。また，ＣＯ2 濃度検出器２２は，酸素注入箇所より下流でのＣＯ2 濃度を測定するので，炭酸塩由来のＣＯ2 量とＳＯＦ由来のＣＯ2 量との合計が検出できる。このときの検出状況を図４に示す。
【００３２】
次に，ＣＯ2 量が０．００００５％以下となったかどうかを判断する（Ｓ１０８）。ＣＯ2 がまだ出ている間は（Ｓ１０８：Ｎｏ），さらに検出を続ける。そして，ＣＯ2 濃度が下がったら（Ｓ１０８：Ｙｅｓ），各ＣＯ2 濃度検出器１９，２２での濃度検出を終了する。
【００３３】
そして，ＣＯ2 濃度検出器１９で検出されたＣＯ2 量を積算して，所定の係数を乗算することにより炭酸塩量を算出する（Ｓ１０９）。また，ＣＯ2 濃度検出器２２で検出されたＣＯ2 量を積算する（Ｓ１１０）。これは，ＳＯＦと炭酸塩とに由来するＣＯ2 量の合計量である。そこで，Ｓ１１０で得られたＣＯ2 量とＳ１０９で得られたＣＯ2 量との差に，所定の係数を乗算することによりＳＯＦ量を算出する（Ｓ１１１）。
【００３４】
次に，３方電磁弁１４を切り換え，電磁弁１５と供給ガス管１３とが連通されるようにする。そして，電磁弁１５を開，電磁弁１６を閉として供給ガス管１３にＯ2 ガスを流す。このとき，排出ガス管１７へのＯ2 ガスの供給は不要なので，電磁弁２５は閉とする（Ｓ１１２）。これにより，試料は酸化雰囲気中で加熱されることとなる。ここで，３方電磁弁１４にさらに流量調整機能を持たせて，Ｏ2 ガスとＮ2 ガスとの混合ガスを供給ガス管１３に流すようにしてもよい。この状態で，ＣＯ2 濃度検出器１９での検出を開始する（Ｓ１１３）。この状態では，酸化雰囲気中で高温加熱しているのでＳｏｏｔが酸化され，ＣＯ2 濃度検出器１９では，Ｓｏｏｔ由来のＣＯ2 量が検出できる。このときの検出状況を図５に示す。
【００３５】
次に，ＣＯ2 量が０．００００５％以下となったかどうかを判断する（Ｓ１１４）。ＣＯ2 がまだ出ている間は（Ｓ１１４：Ｎｏ），検出を続ける。ＣＯ2 濃度が下がったら（Ｓ１１４：Ｙｅｓ），ＣＯ2 濃度検出器１９での濃度検出を終了する。そして，ＣＯ2 濃度検出器１９で検出されたＣＯ2 量を積算して，所定の係数を乗算することによりＳｏｏｔ量を算出する（Ｓ１１５）。これで，ＳＯＦ，炭酸塩，Ｓｏｏｔの分析は終了した。
【００３６】
次に，図３に基づいて，サルフェート，硫酸塩の分析方法を説明する。分析開始とともに，目標温度を８００℃（中温）として加熱炉１１を加熱開始する（Ｓ２０１）。さらに，３方電磁弁１４を電磁弁１５と供給ガス管１３とが連通するように切り換え，電磁弁１５を開，電磁弁１６を閉，電磁弁２５を閉とする（Ｓ２０２）。これにより，加熱炉１１の内部は酸化雰囲気となる。
【００３７】
次に，加熱炉１１の内部温度が８００±５℃になったかどうかを判断する（Ｓ２０３）。まだ達しない場合は（Ｓ２０３：Ｎｏ），さらに継続して加熱する。そして，８００±５℃となったら（Ｓ２０３：Ｙｅｓ），分割しておいた別の測定試料を加熱炉１１に投入する（Ｓ２０４）。そして，ＳＯ2 濃度検出器２３での検出を開始する（Ｓ２０５）。また，流量計２４での計測は，常時実行する。これらの検出結果から，流量×濃度によってＳＯ2 ガスの発生量が算出される。
【００３８】
この状態では，供給ガス管１３にはＯ2 ガスが供給されているので，試料は酸化雰囲気中で加熱されている。加熱炉１１の温度は中温であり，サルフェートがＳＯｘを放出し硫酸塩がＳＯｘを放出しない。また，ＳＯｘのうち過酸化成分（ｘ＞２）は，還元されＳＯ2 となる。このとき，ＳＯ2 濃度検出器２３は，サルフェート由来のＳＯ2 量が検出できる。このときの検出状況を図６に示す。
【００３９】
次に，ＳＯ2 濃度検出器２３の検出結果が０．００００５％以下となったかどうかを判断する（Ｓ２０６）。サルフェートがすべて分解し尽くしたらＳＯ2 濃度が低下するので，それまでに発生したＳＯ2 量の積算がサルフェート量を表すからである。そして，ＳＯ2 濃度が下がったら（Ｓ２０６：Ｙｅｓ），ＳＯ2 濃度検出器２３による検出を終了する。そして，ここまでのＳＯ2 量を積算して，所定の係数を乗算することによりサルフェート量を算出する（Ｓ２０７）。
【００４０】
次に，ＳＯ2 濃度検出器２３での検出結果に基づく積算値をクリアし，新たに検出を開始する（Ｓ２０８）。そして，温度調節器１２を制御し，加熱炉１１の内部温度の目標値を９８０℃（高温）として温度を上昇させる（Ｓ２０９）。ここで，温度の上昇中も，ＳＯ2 濃度検出器２３での濃度検出は継続する。
次に，加熱炉１１の内部温度が９８０±５℃になったかどうかを判断する（Ｓ２１０）。まだ達しない場合は（Ｓ２１０：Ｎｏ），さらに継続して加熱する。そして，９８０±５℃に保ちつつ，ＳＯ2 濃度検出器２３での検出を継続する。
【００４１】
この状態では，供給ガス管１３にはＯ2 ガスが供給されているので，試料は酸化雰囲気中で加熱されている。加熱炉１１の温度は高温であり，硫酸塩がＳＯｘを放出する。また，ＳＯｘのうち過酸化成分（ｘ＞２）は，還元されＳＯ2 となる。このとき，ＳＯ2 濃度検出器２３は，硫酸塩由来のＳＯ2 量が検出できる。このときの検出状況を図７に示す。
【００４２】
次に，ＳＯ2 量が０．００００５％以下となったかどうかを判断する（Ｓ２１１）。ＳＯ2 がまだ出ている間は（Ｓ２１１：Ｎｏ），さらに検出を続ける。そして，ＳＯ2 濃度が下がったら（Ｓ２１１：Ｙｅｓ），ＳＯ2 濃度検出器２３での濃度検出を終了する。そして，ＳＯ2 濃度検出器２３で検出されたＳＯ2 量を積算して，所定の係数を乗算することにより硫酸塩量を算出する（Ｓ２１２）。これで，すべての分析が終了した。
【００４３】
以上詳細に説明したように，本形態のＰＭ分析装置１００によれば，触媒に堆積されたＰＭを加熱炉１１で加熱することにより分析する。まず，非酸化雰囲気で加熱し，酸化還元触媒２１の上流位置のＣＯ2 濃度検出器１９と下流位置のＣＯ2 濃度検出器２２とでＣＯ2 濃度を検出してそれぞれ積算することから，炭酸塩由来のＣＯ2 量とＳＯＦ由来のＣＯ2 量とが得られる。さらに，加熱炉１１内に酸素を供給し，残った試料を酸化雰囲気で加熱し，ＣＯ2 濃度検出器１９でＣＯ2 濃度を検出して積算することから，Ｓｏｏｔ由来のＣＯ2 量が得られる。
【００４４】
また，加熱炉１１を酸化雰囲気で加熱し，温度を中温として，ＳＯ2 濃度検出器２３でＳＯ2 濃度を検出して積算することから，サルフェート由来のＳＯ2 量が得られる。さらに，加熱炉１１の温度を高温として，ＳＯ2 濃度検出器２３でＳＯ2 濃度を検出して積算することから，硫酸塩由来のＳＯ2 量が得られる。このようにすることで，各成分を効率よく分別して検出できるとともに，これらのガス量にそれぞれ所定の係数を乗算してそれぞれの成分を定量することができる。従って，触媒に堆積されたＰＭの各成分を精度よく分別して分析できる粒子状物質分析装置，粒子状物質分析方法およびそのプログラムとなっている。
【００４５】
「第２の形態」
次に，本発明を具体化した第２の形態について，添付図面を参照しつつ詳細に説明する。本形態は，図８にその概略構成を示すＰＭ分析装置２００およびそれによる分析方法である。ＰＭ分析装置２００は，ＰＭ分析装置１００と比較して，ＣＯ2 濃度検出器１９および流量計２０を備えていない点のみで異なっている。その他の構成はすべてＰＭ分析装置１００と同様であるので，同じ符号を付して説明を省略する。
【００４６】
このＰＭ分析装置２００による分析方法では，第１の形態と比較して，ＳＯＦ，炭酸塩，Ｓｏｏｔを分析するための分析方法のみが異なる。本形態のＳＯＦ，炭酸塩，Ｓｏｏｔを分析するための分析方法は，図９，図１０のフローチャートに示す２つの方法により構成される。すなわち，試料をよく粉砕混合し，均質な２つの試料に分割して，それぞれの分割試料についてそれぞれの分析方法を実行する。また，さらに，サルフェート，硫酸塩をも分析する場合には，試料をよく粉砕混合し，均質な３つの試料に分割して，それぞれの分割試料について分析方法を実行する。サルフェート，硫酸塩を分析するための分析方法については，第１の形態と同様であるので説明を省略する。
【００４７】
まず，第１の分析方法を図９に基づいて説明する。この分析方法が実行されると，分析開始とともにまず，目標温度を９８０℃として加熱炉１１を加熱開始する（Ｓ３０１）。さらに，３方電磁弁１４を電磁弁１６と供給ガス管１３とが連通するように切り換え，電磁弁１５を閉，電磁弁１６を開，電磁弁２５を閉とする（Ｓ３０２）。これにより，ＰＭ分析装置２００の流路全体がＮ2 ガスによってパージされ，空気中に含まれていたＯ2 ガス濃度が低下する。
【００４８】
そこで次に，Ｏ2 濃度検出器１８の検出結果が０．００００５％以下となったかどうかを判断する（Ｓ３０３）。また，加熱炉１１内の温度が９８０±５℃となったかどうかを判断する（Ｓ３０４）。これらの判断結果のいずれかが満たされなかった場合は（Ｓ３０３：ＮｏまたはＳ３０４：Ｎｏ），両方が満たされるまで待機する。両方が満たされたとき（Ｓ３０３：ＹｅｓかつＳ３０４：Ｙｅｓ），次のステップに進む。
【００４９】
次に，電磁弁２５を開とし，排出ガス管１７にＯ2 ガスを供給する（Ｓ３０５）。この状態で，測定試料を加熱炉１１に投入する（Ｓ３０６）。そして，ＣＯ2 濃度検出器２２での検出を開始する（Ｓ３０７）。また，流量計２４での計測は，常時実行する。このとき，ＣＯ2 濃度検出器２２では，酸素注入箇所より下流でのＣＯ2 濃度を測定するので，炭酸塩由来のＣＯ2 量とＳＯＦ由来のＣＯ2 量との合計が検出できる。このときの検出状況を図１１に示す。
【００５０】
次に，ＣＯ2 濃度検出器２２の検出結果が０．００００５％以下となったかどうかを判断する（Ｓ３０８）。ＣＯ2 濃度が下がったら（Ｓ３０８：Ｙｅｓ），それまでに積算されたＣＯ2 量が（ＳＯＦ＋炭酸塩）に由来するＣＯ2 量である（Ｓ３０９）。従って，この分析方法によれば，測定試料に含まれていた（ＳＯＦ＋炭酸塩）量を分析することができる。これで，第１の分析方法による分析を終了する。
【００５１】
次に，第２の分析方法を図１０に基づいて説明する。この分析方法が実行されると，分析開始とともにまず，目標温度を９８０℃として加熱炉１１を加熱開始する（Ｓ４０１）。さらに，３方電磁弁１４を電磁弁１６と供給ガス管１３とが連通するように切り換え，電磁弁１５を閉，電磁弁１６を開，電磁弁２５を閉とする（Ｓ４０２）。これにより，ＰＭ分析装置２００の流路全体がＮ2 ガスによってパージされ，空気中に含まれていたＯ2 ガス濃度が低下する。
【００５２】
そこで次に，Ｏ2 濃度検出器１８の検出結果が０．００００５％以下となったかどうかを判断する（Ｓ４０３）。また，加熱炉１１内の温度が９８０±５℃となったかどうかを判断する（Ｓ４０４）。これらの判断結果のいずれかが満たされなかった場合は（Ｓ４０３：ＮｏまたはＳ４０４：Ｎｏ），両方が満たされるまで待機する。両方が満たされたとき（Ｓ４０３：ＹｅｓかつＳ４０４：Ｙｅｓ），次のステップに進む。
【００５３】
この状態で，第２の測定試料を加熱炉１１に投入する（Ｓ４０５）。そして，ＣＯ2 濃度検出器２２での検出を開始する（Ｓ４０６）。また，流量計２４での計測は，常時実行する。このとき，ＣＯ2 濃度検出器２２では，Ｏ2 ガスを注入しない状態でのＣＯ2 濃度を測定するので，炭酸塩由来のＣＯ2 量が検出できる。このときの検出状況を図１２に示す。
【００５４】
次に，ＣＯ2 濃度検出器２２の検出結果が０．００００５％以下となったかどうかを判断する（Ｓ４０７）。ＣＯ2 濃度が下がったら（Ｓ４０７：Ｙｅｓ），それまでに積算されたＣＯ2 量に所定の係数を乗算して炭酸塩量を算出する（Ｓ４０８）。従って，この第３の分析方法によれば，第２の測定試料に含まれていた炭酸塩量を分析することができる。
【００５５】
ここで，第２の測定試料が，第１の測定試料と同一の成分を含有する試料であるので，第１の分析方法と第２の分析方法とを併用することによって，さらに具体的な分析が可能となる。すなわち，このＳ４０８で算出された炭酸塩量と，Ｓ３０９で算出された（ＳＯＦ＋炭酸塩）量とからＳＯＦ量を算出することができる（Ｓ４０９）。
【００５６】
続いて，３方電磁弁１４を切り換え，電磁弁１５と供給ガス管１３とが連通されるようにする。そして，電磁弁１５を開，電磁弁１６を閉として供給ガス管１３にＯ2 ガスを流す（Ｓ４１０）。電磁弁２５は閉のままでよい。これにより，試料は酸化雰囲気中で加熱されることとなる。そして，ＣＯ2 濃度検出器２２での検出を開始する（Ｓ４１１）。このとき，ＣＯ2 濃度検出器２２では，酸化雰囲気での加熱によるＣＯ2 濃度を測定するので，Ｓｏｏｔ由来のＣＯ2 量が検出できる。このときの検出状況を図１３に示す。
【００５７】
次に，ＣＯ2 濃度検出器２２の検出結果が０．００００５％以下となったかどうかを判断する（Ｓ４１２）。ＣＯ2 濃度が下がったら（Ｓ４１２：Ｙｅｓ），それまでに積算されたＣＯ2 量に所定の係数を乗算してＳｏｏｔ量を算出する（Ｓ４１３）。従って，この第２の分析方法によれば，さらに，第２の測定試料に含まれていたＳｏｏｔ量をも分析することができる。これで，第２の分析方法による分析を終了する。
【００５８】
すなわち，これら２つの分析方法および第１の形態と同様のサルフェートと硫酸塩についての分析方法とを併用することにより，ＰＭの各成分の分別および分析が可能となった。ＳＯＦ量とＳｏｏｔ量は第２の分析方法によって算出される。炭酸塩量は第１の分析方法と第２の分析方法との併用によって算出される。サルフェート量と硫酸塩量は第１の形態の分析方法によって算出される。ここで，初めに測定試料を分割するときに，含有量の多い成分の分析用には比較的少量の測定試料を用い，含有量の少ない成分については比較的多量の測定試料を用いるようにしてもよい。こうすれば，分析時間の短縮が可能であるとともに，精密な分析が可能となる。
【００５９】
以上詳細に説明したように，本形態のＰＭ分析装置２００によっても，試料を３つに分割することで第１形態のＰＭ分析装置１００と同様に，触媒上に堆積されたＰＭを精度よく分析できる粒子状物質分析装置，粒子状物質分析方法およびそのプログラムとなっている。さらにこの装置では，ＰＭ分析装置１００に比較して，ＣＯ2 濃度検出器１９と流量計２０とが不要な分だけコストが削減されている。
【００６０】
なお，本形態は単なる例示にすぎず，本発明を何ら限定するものではない。したがって本発明は当然に，その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良，変形が可能である。
例えば，電磁弁１５に接続されるＯ2 ガス源と，電磁弁２５に接続されるＯ2 ガス源とは，同一であってもよいし，別であってもよい。また，これらは純粋なＯ2 ガスに限らず，Ｎ2 ガスとの混合ガス等でもよい。
また例えば，各形態の分析方法では，加熱炉１１を複数個使って並列処理することも可能である。
また例えば，第２の形態の分析方法では，Ｓｏｏｔ量の分析は第１の分析方法の後に続けて行ってもよい。すなわち，Ｓ３１０〜Ｓ３１３の処理をＳ２０９に続いて行うようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】第１の形態に係り，粒子状物質分析装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】第１の形態に係り，粒子状物質分析方法を示すフローチャート図である。
【図３】第１の形態に係り，粒子状物質分析方法を示すフローチャート図である。
【図４】各濃度検出器による検出状況を示す説明図である。
【図５】各濃度検出器による検出状況を示す説明図である。
【図６】各濃度検出器による検出状況を示す説明図である。
【図７】各濃度検出器による検出状況を示す説明図である。
【図８】第２の形態に係り，粒子状物質分析装置の概略構成を示すブロック図である。
【図９】第２の形態に係り，粒子状物質分析方法を示すフローチャート図である。
【図１０】第２の形態に係り，粒子状物質分析方法を示すフローチャート図である。
【図１１】各濃度検出器による検出状況を示す説明図である。
【図１２】各濃度検出器による検出状況を示す説明図である。
【図１３】各濃度検出器による検出状況を示す説明図である。
【符号の説明】
【００６２】
１００，２００  ＰＭ分析装置（粒子状物質分析装置）
１０  制御装置（コンピュータ）
１１  加熱炉
１３  供給ガス管（ガス供給系）
１５  電磁弁（酸素供給切り替え器）
１６  電磁弁（不活性ガス供給切り替え器）
１７  排出ガス管（ガス排出系）
１９  ＣＯ2 濃度検出器（第１測定部）
２０  流量計（第１測定部）
２２  ＣＯ2 濃度検出器（第２測定部）
２３  ＳＯ2 濃度検出器（第２測定部）
２４  流量計（第２測定部）
２５  電磁弁（酸素注入部，酸素注入切り替え器）
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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