JP2002098635A - 同位体ガス分析測定における炭酸ガス吸収剤の能力判定方法 - Google Patents
同位体ガス分析測定における炭酸ガス吸収剤の能力判定方法Info
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
- Y02A50/20—Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters
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- Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)
- Sampling And Sample Adjustment (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】同位体ガス分析測定においては、12ＣＯ2や13
ＣＯ2の吸光度を正確に測定するために、測定前に、Ｃ
Ｏ2の濃度がゼロのリファレンスガス、具体的には炭酸
ガス吸収剤に通した空気を、セルに満たしてリファレン
ス吸光測定を行っているが、炭酸ガス吸収剤を使用する
と、炭酸ガス吸収剤が劣化してくるので、その交換時期
の判断が難しくなってくる。 【解決手段】炭酸ガス吸収剤の入った容器３６を通った
空気を、セル１１に導き、光量を測定する第１の工程
と、炭酸ガス吸収剤３６の入った容器を通らない空気
を、バルブＶ５からセル１１に導き、光量を測定する第
２の工程とを有し、第１の工程で測定した光量と、第２
の工程で測定した光量との比をしきい値と比較すること
により、炭酸ガス吸収剤の能力を判定する。 【効果】判定に個人差が出ず、また、炭酸ガス吸収剤を
能力いっぱいまで使用でき、信頼性の高い同位体ガスの
分光測定が行える。
ＣＯ2の吸光度を正確に測定するために、測定前に、Ｃ
Ｏ2の濃度がゼロのリファレンスガス、具体的には炭酸
ガス吸収剤に通した空気を、セルに満たしてリファレン
ス吸光測定を行っているが、炭酸ガス吸収剤を使用する
と、炭酸ガス吸収剤が劣化してくるので、その交換時期
の判断が難しくなってくる。 【解決手段】炭酸ガス吸収剤の入った容器３６を通った
空気を、セル１１に導き、光量を測定する第１の工程
と、炭酸ガス吸収剤３６の入った容器を通らない空気
を、バルブＶ５からセル１１に導き、光量を測定する第
２の工程とを有し、第１の工程で測定した光量と、第２
の工程で測定した光量との比をしきい値と比較すること
により、炭酸ガス吸収剤の能力を判定する。 【効果】判定に個人差が出ず、また、炭酸ガス吸収剤を
能力いっぱいまで使用でき、信頼性の高い同位体ガスの
分光測定が行える。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】同位体の入った薬物を生体に
投与した後、同位体の濃度比の変化を測定することによ
り、生体の代謝機能が測定できるので、同位体の分析
は、医療の分野で病気の診断に利用されている。本発明
は、同位体の光吸収特性の相違に着目して、同位体ガス
の濃度比を測定する同位体ガス分析測定方法に関するも
のである。
投与した後、同位体の濃度比の変化を測定することによ
り、生体の代謝機能が測定できるので、同位体の分析
は、医療の分野で病気の診断に利用されている。本発明
は、同位体の光吸収特性の相違に着目して、同位体ガス
の濃度比を測定する同位体ガス分析測定方法に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】一般に、胃潰瘍、胃炎の原因として、ヘ
リコバクタピロリー（ＨＰ）と言われているバクテリア
が存在することが知られている。患者の胃の中にＨＰが
存在すれば、抗生物質の投与による除菌治療を行う必要
がある。したがって、患者にＨＰが存在するか否かを確
認することが重要である。ＨＰは、強いウレアーゼ活性
を持っていて、尿素を二酸化炭素とアンモニアに分解す
る。
リコバクタピロリー（ＨＰ）と言われているバクテリア
が存在することが知られている。患者の胃の中にＨＰが
存在すれば、抗生物質の投与による除菌治療を行う必要
がある。したがって、患者にＨＰが存在するか否かを確
認することが重要である。ＨＰは、強いウレアーゼ活性
を持っていて、尿素を二酸化炭素とアンモニアに分解す
る。
【０００３】一方、炭素には、質量数が１２のものの
他、質量数が１３や１４の同位体が存在するが、これら
の同位体の中で質量数が１３の同位体13Ｃは、放射性が
なく、安定して存在するため取り扱いが容易である。そ
こで、同位体13Ｃでマーキングした尿素を生体に投与し
た後、最終代謝産物である患者の呼気中の13ＣＯ2の濃
度、具体的には13ＣＯ2と12ＣＯ2との濃度比を測定する
ことができれば、ＨＰの存在を確認することができる。
他、質量数が１３や１４の同位体が存在するが、これら
の同位体の中で質量数が１３の同位体13Ｃは、放射性が
なく、安定して存在するため取り扱いが容易である。そ
こで、同位体13Ｃでマーキングした尿素を生体に投与し
た後、最終代謝産物である患者の呼気中の13ＣＯ2の濃
度、具体的には13ＣＯ2と12ＣＯ2との濃度比を測定する
ことができれば、ＨＰの存在を確認することができる。
【０００４】ところが、13ＣＯ2と12ＣＯ2との濃度比
は、自然界では１：１００もあり、このため患者の呼気
中の濃度比を精度よく測定することは難しい。従来、13
ＣＯ2と12ＣＯ2との濃度比を求める方法として、赤外分
光を用いる方法が知られている（特公昭61-42219号公
報、特公昭61-42220号公報参照）。特公昭61-42220号記
載の方法は、長短２本のセルを用意し、一方のセルでの
13ＣＯ2の吸収と、他方のセルでの12ＣＯ2の吸収が等し
くなるようなセルの長さにし、各セルに、それぞれの分
析に適した波長の光を当てて、透過光の強度を測定す
る。この方法によれば、自然界の濃度比での光吸収比を
１にすることができ、これから濃度比がずれると、ずれ
た分だけ光吸収比が変化するので、濃度比の変化を知る
ことができる。
は、自然界では１：１００もあり、このため患者の呼気
中の濃度比を精度よく測定することは難しい。従来、13
ＣＯ2と12ＣＯ2との濃度比を求める方法として、赤外分
光を用いる方法が知られている（特公昭61-42219号公
報、特公昭61-42220号公報参照）。特公昭61-42220号記
載の方法は、長短２本のセルを用意し、一方のセルでの
13ＣＯ2の吸収と、他方のセルでの12ＣＯ2の吸収が等し
くなるようなセルの長さにし、各セルに、それぞれの分
析に適した波長の光を当てて、透過光の強度を測定す
る。この方法によれば、自然界の濃度比での光吸収比を
１にすることができ、これから濃度比がずれると、ずれ
た分だけ光吸収比が変化するので、濃度比の変化を知る
ことができる。
【０００５】前記の方法では、12ＣＯ2や13ＣＯ2の吸光
度を正確に測定するために、測定前に、ＣＯ2の濃度が
ゼロのリファレンスガス、具体的には炭酸ガス吸収剤に
通した空気を、セルに満たしてリファレンス吸光測定を
行っている。
度を正確に測定するために、測定前に、ＣＯ2の濃度が
ゼロのリファレンスガス、具体的には炭酸ガス吸収剤に
通した空気を、セルに満たしてリファレンス吸光測定を
行っている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】前記のように炭酸ガス
吸収剤を使用すると、炭酸ガス吸収剤が劣化してくるの
で、その交換時期の判断が難しくなってくる。測定回数
により交換時期を表示するか、炭酸ガス吸収剤が炭酸ガ
スと反応して着色する場合はその色の変化によって、交
換時期を判断することが考えられる。ところが、測定回
数により交換時期を判断すると、炭酸ガス吸収剤のロッ
トの違いにより、誤差が出てくる。
吸収剤を使用すると、炭酸ガス吸収剤が劣化してくるの
で、その交換時期の判断が難しくなってくる。測定回数
により交換時期を表示するか、炭酸ガス吸収剤が炭酸ガ
スと反応して着色する場合はその色の変化によって、交
換時期を判断することが考えられる。ところが、測定回
数により交換時期を判断すると、炭酸ガス吸収剤のロッ
トの違いにより、誤差が出てくる。
【０００７】色が変わるものは、空気の流れを止めると
またもとの色に戻り、判断が難しくなる。そこで、本発
明は、炭酸ガス吸収剤の劣化の度合いを数値化すること
により、炭酸ガス吸収剤の交換時期を正確に知ることが
できる炭酸ガス吸収剤の能力判定方法を実現することを
目的とする。
またもとの色に戻り、判断が難しくなる。そこで、本発
明は、炭酸ガス吸収剤の劣化の度合いを数値化すること
により、炭酸ガス吸収剤の交換時期を正確に知ることが
できる炭酸ガス吸収剤の能力判定方法を実現することを
目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の炭酸ガス吸収剤
の能力判定方法は、炭酸ガス吸収剤の入った容器を通っ
た空気を、前記セルに導き、光量を測定する第１の工程
と、炭酸ガス吸収剤の入った容器を通らない空気を、前
記セルに導き、光量を測定する第２の工程とを有し、第
１の工程で測定した光量と、第２の工程で測定した光量
とに基づいて、前記炭酸ガス吸収剤の能力を判定するこ
とを特徴とする。
の能力判定方法は、炭酸ガス吸収剤の入った容器を通っ
た空気を、前記セルに導き、光量を測定する第１の工程
と、炭酸ガス吸収剤の入った容器を通らない空気を、前
記セルに導き、光量を測定する第２の工程とを有し、第
１の工程で測定した光量と、第２の工程で測定した光量
とに基づいて、前記炭酸ガス吸収剤の能力を判定するこ
とを特徴とする。
【０００９】前記の構成によれば、炭酸ガス吸収剤の入
った容器を通った空気と、炭酸ガス吸収剤の入った容器
を通らない空気とを、ともに光学的に測定して、炭酸ガ
ス吸収剤の入った容器を通った空気が、同容器を通らな
い空気に比べて、どれだけ炭酸ガスが吸収されているの
かを判定することができる。判定方法として、具体的に
は、第１の工程で測定した光量と、第２の工程で測定し
た光量との比を、しきい値と比較することにより炭酸ガ
ス吸収剤の能力を判定することが可能である。
った容器を通った空気と、炭酸ガス吸収剤の入った容器
を通らない空気とを、ともに光学的に測定して、炭酸ガ
ス吸収剤の入った容器を通った空気が、同容器を通らな
い空気に比べて、どれだけ炭酸ガスが吸収されているの
かを判定することができる。判定方法として、具体的に
は、第１の工程で測定した光量と、第２の工程で測定し
た光量との比を、しきい値と比較することにより炭酸ガ
ス吸収剤の能力を判定することが可能である。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、同位体13Ｃでマーキングし
たウレア診断薬を人間に投与した後、呼気中の13ＣＯ2
の濃度を分光測定する場合の、本発明の実施の形態を、
添付図面を参照しながら詳細に説明する。 Ｉ．呼気テスト まず、ウレア診断薬を投与する前の患者の呼気を呼気バ
ッグに採集する。その後、ウレア診断薬を経口投与し、
約２０分後、投与前と同様の方法で呼気バッグに呼気を
採集する。
たウレア診断薬を人間に投与した後、呼気中の13ＣＯ2
の濃度を分光測定する場合の、本発明の実施の形態を、
添付図面を参照しながら詳細に説明する。 Ｉ．呼気テスト まず、ウレア診断薬を投与する前の患者の呼気を呼気バ
ッグに採集する。その後、ウレア診断薬を経口投与し、
約２０分後、投与前と同様の方法で呼気バッグに呼気を
採集する。
【００１１】投与前と投与後の呼気バッグをそれぞれ同
位体ガス分光測定装置の所定のノズルにセットし、以下
の自動測定を行う。 II．同位体ガス分光測定装置 図１は、同位体ガス分光測定装置の全体構成を示すブロ
ック図である。投与後の呼気（以下「サンプルガス」と
いう）を採集した呼気バッグと投与前の呼気（以下「ベ
ースガス」という）を採集した呼気バッグとはそれぞれ
ノズルＮ1 ，Ｎ2 にセットされる。ノズルＮ1 は、金属
パイプ（以下単に「パイプ」という）を通して電磁バル
ブ（以下単に「バルブ」という）Ｖ2 につながり、ノズ
ルＮ2 は、パイプを通してバルブＶ3 につながってい
る。さらに、空気を取り込むパイプにバルブＶ5がつな
がっている。
位体ガス分光測定装置の所定のノズルにセットし、以下
の自動測定を行う。 II．同位体ガス分光測定装置 図１は、同位体ガス分光測定装置の全体構成を示すブロ
ック図である。投与後の呼気（以下「サンプルガス」と
いう）を採集した呼気バッグと投与前の呼気（以下「ベ
ースガス」という）を採集した呼気バッグとはそれぞれ
ノズルＮ1 ，Ｎ2 にセットされる。ノズルＮ1 は、金属
パイプ（以下単に「パイプ」という）を通して電磁バル
ブ（以下単に「バルブ」という）Ｖ2 につながり、ノズ
ルＮ2 は、パイプを通してバルブＶ3 につながってい
る。さらに、空気を取り込むパイプにバルブＶ5がつな
がっている。
【００１２】一方、リファレンスガス供給部３０（後
述）から供給されるリファレンスガスは三方に分かれ、
一方は補助セル１１ｃに入り、他方はバルブＶ1 に通じ
ている。さらに他方は、光源装置Ｌの温度調節のために
光源装置Ｌに供給される。補助セル１１ｃに入ったりフ
ァレンスガスは補助セル１１ｃから出てセル室１０内に
排出される。バルブＶ1の出口は、三方バルブＶ4につな
がり、三方バルブＶ4 から分かれた一方は、サンプルガ
ス又はべースガスを定量的に注入するためのガス注入器
２１が介在している。このガス注入器２１は、ピストン
とシリンダーを有する注射器のような形状のもので、ピ
ストンの駆動は、パルスモータと、パルスモータに連結
された送りネジと、ピストンに固定されたナットとの共
働によって行われる（後述）。
述）から供給されるリファレンスガスは三方に分かれ、
一方は補助セル１１ｃに入り、他方はバルブＶ1 に通じ
ている。さらに他方は、光源装置Ｌの温度調節のために
光源装置Ｌに供給される。補助セル１１ｃに入ったりフ
ァレンスガスは補助セル１１ｃから出てセル室１０内に
排出される。バルブＶ1の出口は、三方バルブＶ4につな
がり、三方バルブＶ4 から分かれた一方は、サンプルガ
ス又はべースガスを定量的に注入するためのガス注入器
２１が介在している。このガス注入器２１は、ピストン
とシリンダーを有する注射器のような形状のもので、ピ
ストンの駆動は、パルスモータと、パルスモータに連結
された送りネジと、ピストンに固定されたナットとの共
働によって行われる（後述）。
【００１３】三方バルブＶ4 の他方は、12ＣＯ2 の吸収
を測定するための第１サンプルセル１１ａにつながって
いる。また、バルブＶ2、バルブＶ3、バルブＶ5からつ
ながる各パイプが、バルブＶ1と三方バルブＶ4とを連結
するパイプに合流している。セル室１１は、図１に示す
ように、12ＣＯ2 の吸収を測定するための短い第１サン
プルセル１１ａ、13ＣＯ2 の吸収を測定するための長い
第２サンプルセル１１ｂ及びリファレンスガスを流す補
助セル１１ｃからなり、第１サンプルセル１１ａと第２
サンプルセル１１ｂとは連通しており、第１サンプルセ
ル１１ａに導かれたガスは、そのまま第２サンプルセル
１１ｂに入り、バルブＶ６を通して排気されるようにな
っている。また、補助セル１１ｃにはリファレンスガス
が導かれる。
を測定するための第１サンプルセル１１ａにつながって
いる。また、バルブＶ2、バルブＶ3、バルブＶ5からつ
ながる各パイプが、バルブＶ1と三方バルブＶ4とを連結
するパイプに合流している。セル室１１は、図１に示す
ように、12ＣＯ2 の吸収を測定するための短い第１サン
プルセル１１ａ、13ＣＯ2 の吸収を測定するための長い
第２サンプルセル１１ｂ及びリファレンスガスを流す補
助セル１１ｃからなり、第１サンプルセル１１ａと第２
サンプルセル１１ｂとは連通しており、第１サンプルセ
ル１１ａに導かれたガスは、そのまま第２サンプルセル
１１ｂに入り、バルブＶ６を通して排気されるようにな
っている。また、補助セル１１ｃにはリファレンスガス
が導かれる。
【００１４】第１サンプルセル１１ａの容量は約０．６
ｍｌ、第２サンプルセル１１ｂの容量は約１２ｍｌであ
る。第１サンプルセル１１ａの長さは具体的には１３ｍ
ｍであり、第２サンプルセル１１ｂの長さは具体的には
２５０ｍｍであり、補助セル１１ｃの長さは具体的には
２３６ｍｍである。セル室１１の端面には、赤外線を透
過させるサファイヤ透過窓が設けられている。セル室１
１は、発泡スチロール等の断熱材（図示せず）で包囲さ
れている符号Ｌは、赤外線光源装置を示す。赤外線光源
装置Ｌは赤外線を照射するための２つの導波管２３ａ，
２３ｂを備えている。赤外線発生の方式は、任意のもの
でよく、例えばセラミックスヒータ（表面温度４５０
℃）等が使用可能である。また、赤外線を一定周期でし
ゃ断し通過させる回転するチョッパ２２が取り付けられ
ている。
ｍｌ、第２サンプルセル１１ｂの容量は約１２ｍｌであ
る。第１サンプルセル１１ａの長さは具体的には１３ｍ
ｍであり、第２サンプルセル１１ｂの長さは具体的には
２５０ｍｍであり、補助セル１１ｃの長さは具体的には
２３６ｍｍである。セル室１１の端面には、赤外線を透
過させるサファイヤ透過窓が設けられている。セル室１
１は、発泡スチロール等の断熱材（図示せず）で包囲さ
れている符号Ｌは、赤外線光源装置を示す。赤外線光源
装置Ｌは赤外線を照射するための２つの導波管２３ａ，
２３ｂを備えている。赤外線発生の方式は、任意のもの
でよく、例えばセラミックスヒータ（表面温度４５０
℃）等が使用可能である。また、赤外線を一定周期でし
ゃ断し通過させる回転するチョッパ２２が取り付けられ
ている。
【００１５】赤外線光源装置Ｌから照射された赤外線の
うち、第１サンプルセル１１ａ及び補助セル１１ｃを通
るものが形成する光路を「第１の光路Ｌ1」といい、第
２サンプルセル１１ｂを通るものが形成する光路を「第
２の光路Ｌ2」という（図１参照）。符号Ｄは、セルを
通過した赤外線を検出する赤外線検出装置を示してい
る。赤外線検出装置Ｄは、第１の光路に置かれた第１の
波長フィルタ２４ａと第１の検出素子２５ａ、第２の光
路に置かれた第２の波長フィルタ２４ｂと第２の検出素
子２５ｂを備えている。
うち、第１サンプルセル１１ａ及び補助セル１１ｃを通
るものが形成する光路を「第１の光路Ｌ1」といい、第
２サンプルセル１１ｂを通るものが形成する光路を「第
２の光路Ｌ2」という（図１参照）。符号Ｄは、セルを
通過した赤外線を検出する赤外線検出装置を示してい
る。赤外線検出装置Ｄは、第１の光路に置かれた第１の
波長フィルタ２４ａと第１の検出素子２５ａ、第２の光
路に置かれた第２の波長フィルタ２４ｂと第２の検出素
子２５ｂを備えている。
【００１６】第１の波長フィルタ２４ａは、12ＣＯ2 の
吸収を測定するため約４２８０ｎｍの波長の赤外線を通
し、第２の波長フィルタ２４ｂは、13ＣＯ2 の吸収を測
定するため約４４１２ｎｍの波長の赤外線を通すように
設計されている。第１の検出素子２５ａ、第２の検出素
子２５ｂは赤外線を検出する素子である。赤外線検出装
置Ｄの全体はヒータ及びペルチェ素子により一定温度に
保たれ、パッケージ２６ａ，２６ｂの中はペルチェ素子
２７により低温に保たれている。
吸収を測定するため約４２８０ｎｍの波長の赤外線を通
し、第２の波長フィルタ２４ｂは、13ＣＯ2 の吸収を測
定するため約４４１２ｎｍの波長の赤外線を通すように
設計されている。第１の検出素子２５ａ、第２の検出素
子２５ｂは赤外線を検出する素子である。赤外線検出装
置Ｄの全体はヒータ及びペルチェ素子により一定温度に
保たれ、パッケージ２６ａ，２６ｂの中はペルチェ素子
２７により低温に保たれている。
【００１７】また、同位体ガス分光測定装置内部の空気
を換気するファン２８，２９が設けられている。同位体
ガス分光測定装置の本体に付属して、ＣＯ2を除いた空
気を供給するリファレンスガス供給部３０が設けられて
いる。リファレンスガス供給部３０は、防塵フィルタ３
１，コンプレッサ３２，水分除去部３３，ドライフィル
タ３４，流量計３５，炭酸ガス吸収部３６を直列につな
いだ構成となっている。
を換気するファン２８，２９が設けられている。同位体
ガス分光測定装置の本体に付属して、ＣＯ2を除いた空
気を供給するリファレンスガス供給部３０が設けられて
いる。リファレンスガス供給部３０は、防塵フィルタ３
１，コンプレッサ３２，水分除去部３３，ドライフィル
タ３４，流量計３５，炭酸ガス吸収部３６を直列につな
いだ構成となっている。
【００１８】炭酸ガス吸収部３６は、例えばソーダライ
ム（水酸化ナトリウムと水酸化カルシウムとを混合した
もの）を炭酸ガス吸収剤として用いている。図２は、被
測定ガスを定量的に注入するためのガス注入器２１を示
す平面図（同図(a) ）と正面図（同図(b) ）である。ガ
ス注入器２１は、基台２１ａの上に、ピストン２１ｃの
入ったシリンダー２１ｂが配置され、基台２１ａの下
に、ピストン２１ｃと連結した移動自在なナット２１
ｄ、ナット２１ｄと噛み合う送りネジ２１ｅ、及び送り
ネジ２１ｅを回転させるパルスモータ２１ｆが配置され
た構造である。
ム（水酸化ナトリウムと水酸化カルシウムとを混合した
もの）を炭酸ガス吸収剤として用いている。図２は、被
測定ガスを定量的に注入するためのガス注入器２１を示
す平面図（同図(a) ）と正面図（同図(b) ）である。ガ
ス注入器２１は、基台２１ａの上に、ピストン２１ｃの
入ったシリンダー２１ｂが配置され、基台２１ａの下
に、ピストン２１ｃと連結した移動自在なナット２１
ｄ、ナット２１ｄと噛み合う送りネジ２１ｅ、及び送り
ネジ２１ｅを回転させるパルスモータ２１ｆが配置され
た構造である。
【００１９】前記パルスモータ２１ｆは、図示しない駆
動回路によって、正転、逆転駆動される。パルスモータ
２１ｆの回転によって送りネジ２１ｅが回転すると、回
転方向に応じてナット２１ｄが前後移動し、これによっ
て、ピストン２１ｃが任意の位置に前後移動する。した
がって、シリンダー２１ｂへの被測定ガスの導入と、シ
リンダー２１ｂからの被測定ガスの導出を自在に制御す
ることができる。 III ．炭酸ガス吸収剤の能力判定 図３から図６において、ハッチングを施した部分は、気
体の流れていることを意味する。
動回路によって、正転、逆転駆動される。パルスモータ
２１ｆの回転によって送りネジ２１ｅが回転すると、回
転方向に応じてナット２１ｄが前後移動し、これによっ
て、ピストン２１ｃが任意の位置に前後移動する。した
がって、シリンダー２１ｂへの被測定ガスの導入と、シ
リンダー２１ｂからの被測定ガスの導出を自在に制御す
ることができる。 III ．炭酸ガス吸収剤の能力判定 図３から図６において、ハッチングを施した部分は、気
体の流れていることを意味する。
【００２０】測定の間、補助セル１１ｃにはリファレン
スガスが常時流れていて、その流速は流量計３５ によ
り常に一定に保たれるよう設定される。 III −１．空気の光量測定 図３に示すように、バルブＶ１を閉じ、バルブＶ５を開
き、バルブＶ４を二方だけ開き、シリンダー２１ｂ内に
空気を吸い込む。ついで、図４に示すように、バルブＶ
４を切り換えて、同位体ガス分光測定装置のガス流路及
びセル室１１に、シリンダー２１ｂ内の空気を一定流量
で注出し、検出素子２５ａにより、光量測定をする。
スガスが常時流れていて、その流速は流量計３５ によ
り常に一定に保たれるよう設定される。 III −１．空気の光量測定 図３に示すように、バルブＶ１を閉じ、バルブＶ５を開
き、バルブＶ４を二方だけ開き、シリンダー２１ｂ内に
空気を吸い込む。ついで、図４に示すように、バルブＶ
４を切り換えて、同位体ガス分光測定装置のガス流路及
びセル室１１に、シリンダー２１ｂ内の空気を一定流量
で注出し、検出素子２５ａにより、光量測定をする。
【００２１】このようにして、第１の検出素子２５ａで
得られた光量を12Ａと書く。 III −２．リファレンスガス測定 次に、図５に示すように、バルブＶ１を開き、バルブＶ
４を二方だけ開いて、リファレンスガスをガス注入器２
１で吸い込む。ベースガスを吸い込んだ後、図６に示す
ように、バルブＶ４を切り換えてガス注入器２１を用い
てべースガスを機械的に一定流量で押し出し、第１サン
プルセル１１ａ、第２サンプルセル１１ｂをリファレン
スガスで満たす。
得られた光量を12Ａと書く。 III −２．リファレンスガス測定 次に、図５に示すように、バルブＶ１を開き、バルブＶ
４を二方だけ開いて、リファレンスガスをガス注入器２
１で吸い込む。ベースガスを吸い込んだ後、図６に示す
ように、バルブＶ４を切り換えてガス注入器２１を用い
てべースガスを機械的に一定流量で押し出し、第１サン
プルセル１１ａ、第２サンプルセル１１ｂをリファレン
スガスで満たす。
【００２２】この状態で、検出素子２５ａにより、光量
測定をする。このようにして、第１の検出素子２５ａで
得られた光量を12Ｒと書く。 III−３．データ処理 強度比の算出 まず、前記空気の透過光量12Ａ 、リファレンスガスの
透過光量12Ｒを使って、12ＣＯ2 の強度比12Ｒatioを求
める。
測定をする。このようにして、第１の検出素子２５ａで
得られた光量を12Ｒと書く。 III−３．データ処理 強度比の算出 まず、前記空気の透過光量12Ａ 、リファレンスガスの
透過光量12Ｒを使って、12ＣＯ2 の強度比12Ｒatioを求
める。
【００２３】ここで12Ｒatioは、12 Ｒatio ＝12Ａ／12 Ｒ で求められる。この強度比12Ｒatioが１に近いほど、炭
酸ガス吸収剤の能力は低下していることを示す。具体的
には、次の表１のような関係がある。
酸ガス吸収剤の能力は低下していることを示す。具体的
には、次の表１のような関係がある。
【００２４】
【表１】
【００２５】求められた強度比12Ｒatioと、この表１と
に基づいて、炭酸ガス吸収剤の吸収能力を判定すること
ができる。しきい値（例えば０．９９０）を設定して、
12Ｒatioがそれを下回ると、同位体ガス分析測定装置に
設けた液晶表示器（図示せず）を表示させることで、炭
酸ガス吸収剤の劣化をユーザに伝えることができる。ま
た、炭酸ガス吸収剤を交換するまで、同位体ガス分光測
定が出来ないようにしている。
に基づいて、炭酸ガス吸収剤の吸収能力を判定すること
ができる。しきい値（例えば０．９９０）を設定して、
12Ｒatioがそれを下回ると、同位体ガス分析測定装置に
設けた液晶表示器（図示せず）を表示させることで、炭
酸ガス吸収剤の劣化をユーザに伝えることができる。ま
た、炭酸ガス吸収剤を交換するまで、同位体ガス分光測
定が出来ないようにしている。
【００２６】
【実施例】炭酸ガス吸収剤に、ソーダライム（水酸化ナ
トリウムと水酸化カルシウムとを混合したもの）を使用
した。反応過程を以下に示す。 ＣＯ2＋Ｈ2Ｏ＋２ＮａＯＨ→Ｎａ2ＣＯ3＋２Ｈ2Ｏ Ｎａ2ＣＯ3＋Ｃａ（ＯＨ）2→ＣａＣＯ3＋２ＮａＯＨ １日複数回測定を行い、炭酸ガス吸収剤の使用時間と、
強度比12Ｒatioとの関係をプロットしたところ、図７の
ようなグラフが得られた。このグラフから、３００時間
あたりを越えると、12Ｒatioが急激に上昇することが分
かる。
トリウムと水酸化カルシウムとを混合したもの）を使用
した。反応過程を以下に示す。 ＣＯ2＋Ｈ2Ｏ＋２ＮａＯＨ→Ｎａ2ＣＯ3＋２Ｈ2Ｏ Ｎａ2ＣＯ3＋Ｃａ（ＯＨ）2→ＣａＣＯ3＋２ＮａＯＨ １日複数回測定を行い、炭酸ガス吸収剤の使用時間と、
強度比12Ｒatioとの関係をプロットしたところ、図７の
ようなグラフが得られた。このグラフから、３００時間
あたりを越えると、12Ｒatioが急激に上昇することが分
かる。
【００２７】前記測定と並行して、同じ炭酸ガス吸収剤
を用いてリファレンスガスを作り、 12ＣＯ2 の濃度１％
の被測定ガスをサンプルガスとして、13Ｃの変化分Δ13
Ｃを算出した。ここで、「被測定ガス」には、人の呼気
であるサンプルガスやベースガスを使わず、12ＣＯ2 の
濃度が１％の空気を１つの大きな呼気バッグに入れて用
いた。呼気バッグには出口が２本付いていてそれぞれを
ノズルＮ1 ，Ｎ2につないだ。
を用いてリファレンスガスを作り、 12ＣＯ2 の濃度１％
の被測定ガスをサンプルガスとして、13Ｃの変化分Δ13
Ｃを算出した。ここで、「被測定ガス」には、人の呼気
であるサンプルガスやベースガスを使わず、12ＣＯ2 の
濃度が１％の空気を１つの大きな呼気バッグに入れて用
いた。呼気バッグには出口が２本付いていてそれぞれを
ノズルＮ1 ，Ｎ2につないだ。
【００２８】具体的には、12ＣＯ2 の吸光度12Ａbsを、12 Ａbs ＝−log 〔12Ｓ／12Ｒ〕 で求め、13ＣＯ2 の吸光度13Ａbsを、13 Ａbs ＝−log 〔13Ｓ／13Ｒ〕 で求める。Ｓはサンプルガスの透過光量、Ｒはリファレ
ンスガスの透過光量である。検量線を使って、12ＣＯ2
の濃度12Concと13ＣＯ2 の濃度13Concとを求め、それら
の濃度比13Conc ／12Concを求める。
ンスガスの透過光量である。検量線を使って、12ＣＯ2
の濃度12Concと13ＣＯ2 の濃度13Concとを求め、それら
の濃度比13Conc ／12Concを求める。
【００２９】以上の手順を、同じ被測定ガスを対象とし
て、再度行う。Δ13Ｃは、 Δ13Ｃ＝〔２回目の濃度比−１回目の濃度比〕×１０3
／〔１回目の濃度比〕 （単位：パーミル（千分率）） で求める。以上のΔ13Ｃの算出を１０回続けて行う。同
じ被測定ガスなので、Δ13Ｃ＝０となるはずであるが、
測定誤差があるので、０を中心にしてばらついたデータ
となる。その標準偏差ＳＤをグラフにしたのが、図８で
ある。
て、再度行う。Δ13Ｃは、 Δ13Ｃ＝〔２回目の濃度比−１回目の濃度比〕×１０3
／〔１回目の濃度比〕 （単位：パーミル（千分率）） で求める。以上のΔ13Ｃの算出を１０回続けて行う。同
じ被測定ガスなので、Δ13Ｃ＝０となるはずであるが、
測定誤差があるので、０を中心にしてばらついたデータ
となる。その標準偏差ＳＤをグラフにしたのが、図８で
ある。
【００３０】図８によれば、測定データのばらつきを示
す標準偏差ＳＤが、０．３０を越えて急に大きくなるの
は、３００時間使用したあたりからである。この３００
時間を、図７に当てはめると、12Ｒatio＝０．９９とい
う基準値が出てくるので、これを炭酸ガス吸収剤交換の
しきい値として採用した。この０．９９という値は、一
例であり、装置の仕様により異なるのはもちろんであ
る。
す標準偏差ＳＤが、０．３０を越えて急に大きくなるの
は、３００時間使用したあたりからである。この３００
時間を、図７に当てはめると、12Ｒatio＝０．９９とい
う基準値が出てくるので、これを炭酸ガス吸収剤交換の
しきい値として採用した。この０．９９という値は、一
例であり、装置の仕様により異なるのはもちろんであ
る。
【００３１】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、炭酸ガス
吸収剤の吸収能力を光学的に判定することとしたので、
判定に個人差が出ない。また、炭酸ガス吸収剤を能力い
っぱいまで使用できる、信頼性の高い同位体ガスの分光
測定が行える、炭酸ガス吸収剤のロットの違いがあって
も支障ない、といった各効果が得られる。
吸収剤の吸収能力を光学的に判定することとしたので、
判定に個人差が出ない。また、炭酸ガス吸収剤を能力い
っぱいまで使用できる、信頼性の高い同位体ガスの分光
測定が行える、炭酸ガス吸収剤のロットの違いがあって
も支障ない、といった各効果が得られる。
【図１】同位体ガス分光測定装置の全体構成を示すブロ
ック図である。
ック図である。
【図２】被測定ガスを定量的に注入するためのガス注入
器２１を示す平面図（同図(a)）と正面図（同図(b) ）
である。
器２１を示す平面図（同図(a)）と正面図（同図(b) ）
である。
【図３】同位体ガス分光測定装置のガス流路を示す図で
ある。
ある。
【図４】同位体ガス分光測定装置のガス流路を示す図で
ある。
ある。
【図５】同位体ガス分光測定装置のガス流路を示す図で
ある。
ある。
【図６】同位体ガス分光測定装置のガス流路を示す図で
ある。
ある。
【図７】炭酸ガス吸収剤の使用時間と、強度比12Ｒatio
との関係をプロットした結果得られたグラフである。
との関係をプロットした結果得られたグラフである。
【図８】炭酸ガス吸収剤の使用時間と、13Ｃの変化分Δ
13Ｃを複数回算出したデータの標準偏差ＳＤとの関係を
プロットしたグラフである。
13Ｃを複数回算出したデータの標準偏差ＳＤとの関係を
プロットしたグラフである。
Ｄ 赤外線検出装置 Ｌ 赤外線光源装置 Ｎ1 ，Ｎ2 ノズル Ｖ1 〜Ｖ6 バルブ １１ａ 第１サンプルセル １１ｂ 第２サンプルセル １１ｃ 補助セル ２１ ガス注入器 ２１ａ シリンダー ２１ｂ ピストン ２４ａ 第１の波長フィルタ ２５ａ 第１の検出素子 ２４ｂ 第２の波長フィルタ ２５ｂ 第２の検出素子
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 水井 宏明 大阪府寝屋川市三井南町30番６−212 Ｆターム(参考） 2G045 AA25 CB22 DB01 FA25 FA29 FB08 GC10 JA01 2G059 AA01 AA06 BB01 BB12 CC04 DD04 DD12 DD16 EE01 FF08 HH01 HH06 JJ02 JJ24 KK01 KK03 MM03 MM12
Claims (3)
- 【請求項１】二酸化炭素13ＣＯ2と二酸化炭素12ＣＯ2
とを成分ガスとして含む被測定ガスをセルに導き、各成
分ガスに適した波長の透過光の強度を測定する工程と、
炭酸ガス吸収剤の入った容器を通った空気を、リファレ
ンスガスとしてセルに導き、各成分ガスに適した波長の
透過光の強度を測定する工程とを含み、測定結果をデー
タ処理することによって、各成分ガスの濃度を測定する
同位体ガス分析測定方法において、 炭酸ガス吸収剤の入った容器を通った空気を、前記セル
に導き、光量を測定する第１の工程と、 炭酸ガス吸収剤の入った容器を通らない空気を、前記セ
ルに導き、光量を測定する第２の工程とを有し、 第１の工程で測定した光量と、第２の工程で測定した光
量とに基づいて、前記炭酸ガス吸収剤の能力を判定する
ことを特徴とする炭酸ガス吸収剤の能力判定方法。 - 【請求項２】第１の工程で測定した光量と、第２の工程
で測定した光量との比を、しきい値と比較することによ
り炭酸ガス吸収剤の能力を判定することを特徴とする請
求項１記載の炭酸ガス吸収剤の能力判定方法。 - 【請求項３】前記光量は、二酸化炭素12ＣＯ2の測定に
適した波長で測定された光量であることを特徴とする請
求項１記載の炭酸ガス吸収剤の能力判定方法。
Priority Applications (22)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000290987A JP4481469B2 (ja) | 2000-09-25 | 2000-09-25 | 同位体ガス分析測定における炭酸ガス吸収剤の能力判定方法 |
| DE60142345T DE60142345D1 (de) | 2000-09-25 | 2001-09-19 | Verfahren zur analyse der menschlichen atemluft mittels eines isotopengas-analysators |
| CA002421509A CA2421509C (en) | 2000-09-25 | 2001-09-19 | Isotopic gas analyzer and method of determining absorption capacity of carbon dioxide absorbent |
| PT01967727T PT1320743E (pt) | 2000-09-25 | 2001-09-19 | MéTODO DE ANáLISE DA RESPIRAÃO HUMANA ATRAVéS DE UM NALISADOR DE GáS ISOTËPICO |
| PCT/JP2001/008128 WO2002025250A2 (en) | 2000-09-25 | 2001-09-19 | Isotopic gas analyzer and method of judging absorption capacity of carbon dioxide absorbent |
| AU2001288064A AU2001288064B9 (en) | 2000-09-25 | 2001-09-19 | A stable isotope measurement method for spectrometrically analyzing an isotopic gas and method of judging absorption capacity of carbon dioxide absorbent |
| CNB2005100739989A CN100483108C (zh) | 2000-09-25 | 2001-09-19 | 确定二氧化碳吸收剂的吸收能力的方法 |
| CNB018162851A CN1220044C (zh) | 2000-09-25 | 2001-09-19 | 一种用于对同位素气体进行光谱分析的稳定同位素测量方法及确定二氧化碳吸收剂吸收能力的方法 |
| ES01967727T ES2344934T3 (es) | 2000-09-25 | 2001-09-19 | Procedimiento para analizar aliento humano usando un analizador de gas isotopico. |
| US10/381,314 US6940083B2 (en) | 2000-09-25 | 2001-09-19 | Isotopic gas analyzer and method of judging absorption capacity of carbon dioxide absorbent |
| KR1020037004295A KR100772291B1 (ko) | 2000-09-25 | 2001-09-19 | 동위체 가스의 분광 분석을 위한 안정한 동위체 측정방법 |
| AT01967727T ATE470848T1 (de) | 2000-09-25 | 2001-09-19 | Verfahren zur analyse der menschlichen atemluft mittels eines isotopengas-analysators |
| CA 2592194 CA2592194C (en) | 2000-09-25 | 2001-09-19 | Method of judging absorption capacity of carbon dioxide absorbent |
| EP01967727A EP1320743B1 (en) | 2000-09-25 | 2001-09-19 | Method for analysing human breath using an isotopic gas analyzer |
| AU8806401A AU8806401A (en) | 2000-09-25 | 2001-09-19 | Isotopic gas analyzer and method of judging absorption capacity of carbon dioxide absorbent |
| KR1020057001597A KR100540719B1 (ko) | 2000-09-25 | 2001-09-19 | 이산화탄소 흡수제의 흡수 능력 판정방법 |
| MXPA03002592A MXPA03002592A (es) | 2000-09-25 | 2001-09-19 | Un analizador de gas isotopico y metodo para estimar la capacidad de absorcion del absorbente de dioxido de carbono. |
| TW090123464A TW542910B (en) | 2000-09-25 | 2001-09-24 | Isotopic gas analyzer and method of judging absorption capacity of carbon dioxide absorbent |
| ARP010104515A AR030958A1 (es) | 2000-09-25 | 2001-09-25 | Un analizador de gas isotopico para determinar la concentracion de dioxido de carbono y metodo para estimar la capacidad de absorcion del absorbente de dioxido de carbono. |
| HK04103412A HK1060396A1 (en) | 2000-09-25 | 2004-05-14 | Stable isotope measuring method for spectrally analyzing isotopic gas, and an absorprion capacity judging method of a carbon dioxide absorbent |
| AU2005211627A AU2005211627B2 (en) | 2000-09-25 | 2005-09-21 | Method of judging absorption capacity of carbon dioxide absorbent |
| HK06100105.6A HK1080145B (zh) | 2000-09-25 | 2006-01-04 | 確定二氧化碳吸收劑的吸收能力的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000290987A JP4481469B2 (ja) | 2000-09-25 | 2000-09-25 | 同位体ガス分析測定における炭酸ガス吸収剤の能力判定方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002098635A true JP2002098635A (ja) | 2002-04-05 |
| JP4481469B2 JP4481469B2 (ja) | 2010-06-16 |
Family
ID=18774136
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| JP2000290987A Expired - Lifetime JP4481469B2 (ja) | 2000-09-25 | 2000-09-25 | 同位体ガス分析測定における炭酸ガス吸収剤の能力判定方法 |
Country Status (1)
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| JP (1) | JP4481469B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016014658A (ja) * | 2014-06-11 | 2016-01-28 | 株式会社堀場製作所 | Ｃｏ２濃度計用ゼロガス精製器及びｃｏ２濃度計測システム |
-
2000
- 2000-09-25 JP JP2000290987A patent/JP4481469B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016014658A (ja) * | 2014-06-11 | 2016-01-28 | 株式会社堀場製作所 | Ｃｏ２濃度計用ゼロガス精製器及びｃｏ２濃度計測システム |
Also Published As
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|---|---|
| JP4481469B2 (ja) | 2010-06-16 |
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| CA2592194C (en) | Method of judging absorption capacity of carbon dioxide absorbent | |
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