JP2002273202A - 極低濃度ガス発生方法及びそのための装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 極低濃度ガス発生方法及びそのための装置を
提供する。 【解決手段】 毛細管を装着した小型容器内に試料物質
を導入し、該小型容器を恒温槽内に載置し、該恒温槽内
の熱交換回路を経て加熱された希釈用ガスを上記小型容
器の周囲に導き、これによって小型容器内の試料物質を
蒸発させると共に試料物質蒸気を所定の低濃度において
含有するガスとする。試料物質は常温において固体状の
物質又は高沸点液体状物質であり、前者の場合には溶剤
に溶解して上記の小型容器内に導入し、次いで加熱によ
り溶剤を揮散除去すると共に試料物質の薄膜を小型容器
の内壁に形成した後に該薄膜状の試料物質を蒸発させ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、極低濃度ガス発生
方法及びそのための装置に係り、詳しくは排ガスや大気
中又は室内空気中等に極く微量存在しているガス、殊に
有害ガスに相当するガスを人為的に一定濃度で連続的に
且つ安定して発生させる方法及び装置に係り、試料物質
の測定方法や挙動解析方法及び除害方法等を研究・開発
・評価する手段として好適に利用することができる。

【０００２】

【従来の技術及びその課題】排ガスや大気中又は室内空
気中に存在するガスの濃度測定や該ガスの除害等に関連
する技術分野においては、標準ガス発生手段として常温
において気体状の物質を圧入したガスボンベを用い希釈
して使用する方法、沸点が約 200℃ 以下の液体状物質
を 25 - 50℃ で蒸発させて希釈する方法或いは常温に
おいて気体状の物質又は低沸点液体状物質を四弗化エチ
レン樹脂等のプラスチックス製容器に封入し、該容器を
浸透乃至透過してくるガス状物質を希釈する方法及び装
置が使用されている。

【０００３】上記の従来方法及び装置は、それぞれ有利
な特徴を有してはいるが、何れもダイオキシン類や農薬
等のように常温で固体状の物質や高沸点液体状物質の極
低濃度標準ガスを発生させることができないこと及び加
圧型装置であり、漏洩等による危険が予測されるために
毒性の強い物質は扱えないこと等の課題がある。又、こ
れらの内でガスボンベによる方法は長時間に亘り連続的
に且つ安定してガスを供給することが困難であること及
びボンベ内に目的の物質が吸着して損失すること等の点
に課題がある。低沸点液状物質の蒸発による方法には、
固体状物質を扱えないこと、高沸点液体状物質を扱うと
装置内に付着し易く、これをクリーンアップすることが
困難であること等の点に課題がある。一方、プラスチッ
クス製容器からの浸透乃至透過を利用する方法は、所望
とするガス濃度の設定が困難なこと及び安定して発生さ
せることが難しいこと等の点に課題がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題乃至発明の目的】本発明
は従来技術のおける上記の課題を解決するためになされ
たものであり、その目的は常温において固体状の物質や
沸点が 200℃ 又はそれ以上の高沸点液体状物質を極め
て低濃度において含有するガスを一定濃度で連続的に且
つ安定して発生させる手段として好適であり、容易に且
つ高精度を以って発生させる極低濃度ガス発生方法及び
そのための装置を提供することにある。

【０００５】本発明の特殊目的は、従来の一般的な ppm
(parts per million) レベルの環境汚染物質ではな
く、ppt (parts per trillion) レベル迄の極低濃度で
の測定や対策が課題とされるダイオキシン類、PCB 類、
べンツ(a)ピレン等の多環芳香族炭化水素類 [以下 "PAH
s (Polycyclic aromatic hydrocarbons)" と称すること
がある)、フタル酸エステル類や燐酸エステル類、各種
の農薬類等の常温において固体状の物質又は高沸点液体
状物質等であって毒性の高い物質をも極低濃度ガスとし
て安全に発生させる方法及びそのための装置を提供する
ことにある。

【０００６】

【課題を解決し目的を達成する手段】本発明によれば、
内径が 0.2 - 1mm であり且つ長さが 1 - 10cm の毛細
管を装着した小型容器に試料物質を導入し、該小型容器
を所定の一定温度で加熱することにより試料物質を蒸発
させ、上記の毛細管を経て拡散流出する試料物質蒸気を
希釈することにより試料物質を１立方メートル当り数千
分の 1g から数十兆分の 1g 迄の極低濃度において且つ
一定濃度で含有するガスを連続的に発生させることによ
り既述の課題が解決すると共に、上記の目的の内で方法
的な目的が達成される。

【０００７】本発明方法において試料物質として常温に
おいて固体状の物質を用い、沸点が160℃ 以下の溶剤に
溶解させた後、外径が 0.6 - 0.2mm 以下の微細径の針
を有する微少注射筒 (マイクロシリンジ) を用いること
により小型容器に導入し、該小型容器を上記溶剤の沸点
よりも 5℃ 以上低い温度に加熱することにより上記溶
剤を揮散除去すると 共に、上記試料物質の均一な薄膜
を上記小型容器の内壁に形成させ、次いで該小型容器を
所定の一定温度で加熱することにより内壁に付着してい
る薄膜状試料物質を安定して蒸発させるのが好ましい。

【０００８】一方、本発明による極低濃度ガス発生装置
は、毛細管が装着され且つ試料物質を収容する小型容器
と、該小型容器を収容し且つ内部温度を 200℃ 又はそ
れ以上の一定温度に制御可能な恒温槽と、精製用カラム
及び流量計を経て希釈用ガスを上記の恒温槽内に導いて
一定温度となし、試料物質蒸気を所定の極低濃度ガスに
なして該極低濃度ガスをその利用装置に導くガス配管機
構と、真空計、ガス漏れチェック弁、排ガス処理用カラ
ム及び吸引ポンプを有する安全機構とを備えていること
を特徴としている。

【０００９】

【発明の実施の形態】先ず、本発明による極低濃度ガス
発生装置の 1 実施形について添付図面における図 1 及
び 2 を参照しつつ説明する。図 1 には、本発明による
極低濃度ガス発生装置 10 が示されている。該装置 10
は容器 12 内に配置された試料物質収容用の小型容器 1
22 と、上記の容器 12 を収容し且つ内部温度を 200℃
又はそれ以上の一定温度に制御可能な恒温槽 14 と、精
製用カラム 16、ガス漏れチェック弁 18 及び流量計 20
を経て希釈用ガスを上記の恒温槽 14 内に導き、熱交
換回路 22 を経て一定温度となし、更には上記の容器 1
2 内に導き試料物質蒸気を所定の極低濃度ガスになして
該極低濃度ガスをその利用装置 42 に導くガス配管機構
と、真空計 24、ガス漏れチェック弁 18 及び 26、排ガ
ス処理用カラム28 及び吸引ポンプ 30 を有する安全機
構とを備えている。参照数字 32 により示される部材は
分岐路に設けられた希釈ガス流量調整弁であり、34 は
調製された極低濃度ガスを利用装置 42 にもたらす弁で
あって、準備時及び緊急時に該ガスを排ガス路に送る弁
を兼ねている。一方、参照数字 36 により示される部材
は切り換え弁であって、利用装置 42 からのガスを、又
弁 34 を経て送られる極低濃度ガスを排ガス路に送るた
めの弁であり、38 は排ガス用の流量調整弁であり、又
40 は該流量調整弁 38 と連動するバイパス弁である。
尚、参照記号A、B、C 及び D にて示されている部分は
本発明による装置 10 への希釈ガス導入部、利用装置 4
2 への極低濃度ガス導出部、該利用装置 42 から本発明
装置 10への極低濃度ガス送り返し部及び本発明装置 10
から外部への排ガス導出部である。

【００１０】上記の小型容器 122 には、図 2 に示され
ているように、内径が 0.2 - 1mmであって長さが 1 - 1
0cm のガラス製又は石英製の毛細管 124 が取り付けら
れている。液体状試料物質又は固体状試料物質の溶液は
外径 0.6 - 0.2mm 以下の微細径の針を有する微少注射
筒を用いることによって上記の小型容器 122 内に注入
される。液体状試料物質の場合には、その儘試料として
使用され、一方固体状試料物質の溶液の場合には該溶液
中の溶剤の沸点温度よりも 5℃ 以上低い温度となるよ
うに加熱して該溶剤を揮散除去すると共に、試料物質の
薄膜 SF を小型容器 122 の内壁に形成させて試料とす
る。

【００１１】恒温槽 14 には、図示を省略したヒータ
ー、ファン、モーター、温度センサー、断熱されたケー
スと温度制御器及び加熱ガス (空気) 流制御板とが付設
されており、又内部温度を 30℃ から 200℃、望ましく
は使用終了時に上記の小型容器 122 を取出した後に、
該小型容器の収容用容器 12 及び該容器から発生ガス利
用装置 42 に至る配管のクリ−ンアップが容易になるよ
うに 250℃ 程度迄の温度において高精度で一定に制御
する構造を有している。

【００１２】希釈ガス精製カラム 16 はガラス、金属、
プラスチックス等適宜の材料にて作成されている筒状容
器であって、内部には加熱精製された粒状活性炭、例え
ば椰子殻活性炭が 6 ケ 月に亘って使用可能な量である
300ml 又はそれ以上、好ましくは 500ml 程度充填され
ており、流量計 20 により調節された量の希釈用ガス、
例えば空気を浄化するようになされている。

【００１３】流量計 20 は回転式、熱電式等適宜形式の
ものであって、毎分 0.1 - 10 リットル程度迄の流量を
高精度で測定し得るものが採用される。この場合に、必
要に応じて複数の流量計を交換し得るように配置するこ
ともできる。熱交換回路 22は銅又はステンレススチー
ル等の適宜材料製のパイプであり、希釈用ガスの温度を
恒温槽内温度と等しくするに充分な長さを有している。
吸引ポンプ 30 は、装置 10 の最後部に配置されてお
り、これはダイアフラムポンプ等のエアーポンプである
ことができる。図示されている装置の場合に、ダイオキ
シン類等の有害性が高い物質を扱うことができるよう
に、加圧せずに吸引ポンプを用いて装置内を負圧状態に
保ち且つ排ガス処理用カラム 28 (これは既述の希釈ガ
ス精製カラム16 と同様の構成を有していることができ
る) の下流に流量制御弁 38 を介して上記の吸引ポンプ
30 を配置し、これによって該ポンプの汚染を防止する
ようになされている。尚、吸引ポンプにはバイパス路が
設けられており、該ポンプに過大な負荷を与えることな
く流量を毎分 0.1 - 10 リットル程度迄の適宜値に調節
できる構造となっている。

【００１４】調製された極低濃度ガスのガス利用装置 4
2 へのガス導出部 B 及びガス利用装置から本発明装置
10 へのガス送り返し部 C は真空計 24、排ガス処理用
カラム 28 及び吸引ポンプ 30 の上流に配置され、ステ
ンレススチール等の適宜材質のスウェージロック継手等
で構成されており、テープヒーター等により保温され
る。図示されている装置においては、上記のガス導出部
B とガス送り返し部 Cとの間にガス利用装置 42 が設
けられており、吸引ポンプ 30 で吸引することによりガ
ス利用装置を含めて系内を負圧状態に保ち、これによっ
て確実な安全確保をもたらすようになされている。

【００１５】真空計 24 はガス送り返し部 C の下流に
配置され、測定限界が -0.5 気圧程度の圧力ゲージまた
は圧力センサーと表示器とで構成されている。ガス漏れ
チェック弁 (18 及び 26) は、流量計 20 の上流と真空
計 24 の下流に設けられ、例えばステンレススチール製
であって密閉度が高い構造となっている。これらのガス
漏れチェック弁は本発明装置 10 の使用に先立ち、先ず
ガス漏れチェック弁18 を閉じ吸引ポンプ 30 により吸
引して系内を真空状態になした後にガス漏れチェック弁
26 を閉じて系内の圧力変化を真空計 24 でチェックす
ることによってガス漏れのないことを確認するようにな
っている。

【００１６】排ガス処理用カラム 28 は既述のように希
釈ガス精製用カラム 16 と同様の構成を有しているもの
であり、内部には加熱精製した粒状活性炭、好ましくは
極低濃度ガスの捕集能力が高い微小細孔の多い椰子殻活
性炭を、1 立方メートル当り千分の 1g 程度の物質を含
むガスの場合であっても耐用年数が数年となるように30
0g、望ましくは 500g 程度充填されている。図示されて
いる実施形においては排ガス処理用カラムが 2 本直列
に配置されているが、これは安全を確保するために交換
期間を 1 年に 1 度程度に設定すると共に、上流側のカ
ラムを廃棄処分の対象とし、下流側のカラムを上流側に
置き換え、下流側には新品のカラムを装着するのを原則
としているためであるが、１本のみを以って構成するこ
ともできる。

【００１７】図示されている装置 10 は、既述のよう
に、発生させる極低濃度ガスの毒性が高いことを想定し
ているが、発生させるガスの毒性が低い場合及び充分な
安全対策が施されている室内やガス利用装置に関連して
使用する場合等においては、本発明装置 10 の上流側に
加圧ポンプを配置し且つ真空計 24 を簡便な圧力計に代
替することもできる。尚、この場合には弁 34 からガス
利用装置 42 を経て弁36 に至る配管や排ガス処理用カ
ラム 28 を省略することも可能となる。

【００１８】図示されている装置においては小型容器 1
22 の収容容器 12 以降の配管等が全て内面が平滑で耐
熱性に優れたステンレススチール又はガラスにて構成さ
れており、これによって内部にガス成分が付着固化し難
いようになすと共に、装置の使用後に恒温空気槽の内部
温度を 200℃ 又はそれ以上に上昇させ、該恒温槽を経
て清浄空気を送ることによって、配管中に吸着残存して
いるガス成分を気化させることによって内部を浄化 (ク
リーンアップ) することができる。

【００１９】次に、本発明の極低濃度ガス発生方法の原
理について説明する。沸点が tb(℃) である液体状物質
に関する温度 t(℃) における飽和蒸気圧 Ps(気圧)
は、一般に下記の式 I に従い推算できることが既に判
明している。 log Ps = 4.6 {1-(273 + tb)/(273 + t)} (I) 従って、常温において固体状物質の溶液を調製する際に
使用される溶剤の沸点が 160℃ 以上では飽和蒸気圧が
1/500 気圧以下の著しく小さな値となり、溶剤の揮発除
去が困難となる。又、固体状の物質については飽和蒸気
圧を式 I によって推算することができない。

【００２０】一方、1 気圧において分子量 M、拡散係数
D、飽和蒸気圧 Ps の物質が、t(℃) で管内を拡散する
速度は、管の断面積 A に比例し、長さ L に反比例し、
これを流量 F の希釈用ガスにより希釈すれば、下記の
式 II にて表される濃度 のガスを発生させることがで
きる。従って、内径を 1/10 にすると拡散速度が減少
し、ガス濃度を 1/100 にすることができ、流量を 10
倍にするとガス濃度を 1/10 にすることができる。ここ
で、R はガス定数であり、ln は e を底とする 対数で
ある。 発生ガスの濃度 = {A・D・M・(273 + t)/F・L・R} 1n {1/(1 - Ps)} (II)

【００２１】然るに、管の内径が小さ過ぎたり、管が長
過ぎると溶液を小型容器に導入することが困難になる。
使用可能な最も細径の注射針の外径は 0.15mm 程度であ
り、最も長い針の長さは 10cm 程度である。常温におい
て固体状の物質や沸点が 200℃ 以上の物質では飽和蒸
気圧が低いので、管の内径を 0.2mm よりも更に小さく
したり、長さを 10cm より更に長くすることなしに極低
濃度のガスを発生させることができる。尚、管の長さが
1cm 以下の場合には、管の上部における気流の影響が
小型容器の内部に迄達し、これによってガスの発生量が
不安定になる可能性が高くなる。

【００２２】固体状の物質は、その儘では気体と接触す
る面積が小さく、蒸発し難い。従って、本発明において
は固体状の物質を低沸点溶剤に溶解させ、微細径の針を
有する微少注射筒を使用して小型容器に導入し、次いで
上記の低沸点溶剤を揮発除去すると共に、目的の固体状
物質を小型容器の内壁に薄膜として付着残存させる。こ
れによって蒸発させ易く且つ安定して蒸発させることが
可能となるので、これを清浄ガスにより希釈して目的の
物質を１立方メートル当り数千分の 1g から数十兆分の
1g と云う極めて低濃度のガスを安定して発生させるこ
とができる。

【００２３】目的の固体状物質を溶解する溶剤として沸
点が 160℃ 以上の溶剤を使用すると、既述のように小
型容器内から毛細管を経て溶剤のみを揮発除去すること
が困難になり、これを無理に行おうとすると目的の固体
状物質も蒸発してしまう。尚、溶剤の沸点以上又はそれ
に近い温度に加熱すると溶剤の揮発状態が激しくなって
危険を伴うと共に、目的の固体状物質も揮発する溶剤と
同伴状態で毛細管に達して汚染を生じるので、溶剤の沸
点よりも 5℃ 以上低い温度、好ましくは 10℃ 程度低
い温度で溶剤の揮発除去を行う必要性がある。

【００２４】更に、発生ガス濃度を既述の式 II により
予測するためには、任意の温度 t℃における固体状物質
の飽和蒸気圧 Ps を推算する方法が必要であるが、本発
明者等は固体状物質の飽和蒸気圧を下記の式 III によ
り推算し得ることを新たに見出し且つ主要な固体状物質
についての定数 a、b 及び c を定めたことによって、
発生する極低濃度ガスの濃度予測を可能になした。 log Ps = a - b／(c + t) (III)

【００２５】上記の事柄を踏まえ、本発明においては内
径が 0.2 - 1mm、即ち凡そ 3/10000cm² から 8/1000 cm
² と云う極めて小さな断面積を有し且つ長さが 1 - 10c
m迄の毛細管を用い且つ小型容器に微細径の針を有する
微少注射筒等を用いて目的とする固体状物質の低沸点溶
剤溶液又は高沸点液状物質を導入し、固体状物質の場合
には溶剤の揮散により小型容器の内壁に薄膜として付着
残留させた上で、小型容器内で蒸発させ、極めて微量づ
つ一定速度で毛細管内を拡散上昇させ、これを清浄ガス
で希釈することにより目的物質を 1 立方メートル当り
数千分の 1g (数百マイクログラム) から数十兆分の 1g
(数百フェムトグラム) 迄の極めて低濃度且つ予測され
る一定濃度において含有するガスを連続的に発生させる
ことを可能にする。

【００２６】尚、本発明方法において使用される物質の
内で常温で固体状の物質又は高沸点液体状物質の例とし
ては、ごみ焼却施設等から排出されるダイオキシン類や
ディーゼル自動車等から排出されるベンツ(a)ピレン等
の PAHs であって毒性の高い大気汚染物質、可塑剤や難
燃剤等のプラスチックス添加剤、建材等に使用される殺
虫剤、防黴剤、白蟻駆除剤等の各種薬物がある。

【００２７】本発明による方法及び装置は廃棄物焼却場
や種々の工場或いは自動車等からの排ガス中の有害物質
排出抑制技術や測定技術の研究・開発・評価、大気汚染
物質の測定技術及び環境中での挙動解析の研究・開発・
評価、更にはシックハウス症候群や化学物質過敏症等に
関する室内汚染原因物質に対する浄化技術や測定方法の
研究・開発・評価等のために幅広く利用することができ
る。

【００２８】

【実施例等】次に、試験例及び実施例により本発明を更
に詳細に説明する。尚、これらの試験例及び実施例にお
いて使用された装置は図 1 及び 2 に示されている形式
のものである。

【００２９】試験例 1 本発明による極低濃度ガス発生装置が正常に機能するこ
とを確認するために、沸点が 310℃ であって飽和蒸気
圧が既知のペンタクロロフェノールを内径が1mm、長さ
が 4cm の毛細管を装着した小型容器内に微少注射筒を
用いて導入し、内部温度が 125℃ に制御された恒温槽
内に設置し、小型容器から毛細管を経て拡散してきた蒸
気を流量毎分 10 リットルの清浄空気で希釈した処、1
立方メートル当り 6.0μg (マイクログラム)、即ち約 1
7 万分の 1g のペンタクロロフェノールを含有する ガ
スが発生した。この発生ガスの濃度は、式 II 及び III
に基づいて計算された予測濃度と一致し、本発明によ
る極低濃度ガス発生装置は正常に機能することが確認さ
れた。

【００３０】試験例 2 本発明による極低濃度ガス発生装置の配管内に付着残存
している固体状有害物質を 200℃ 以上に加熱した清浄
ガスを送通することにより除去し、これにより配管内を
クリーンアップし得ることを確認するために、ダイオキ
シン類の一種である 1,2,3,6,8,9-ヘキサクロロジベン
ゾフランの低濃度ガスを発生させ、その後に装置の運転
を休止して小型容器を取り出し、然る後に内部温度が 2
00℃ に設定された恒温槽を経て希釈ガス用配管を通じ
清浄空気を送り、低濃度ガス利用装置部分にジエチレン
グリコールを入れた捕集ビンを設置してガスを捕集し分
析した処、上記有害物質の残存率 Q は経過時間 θ 分
と共に下記の式 IV の 関係で減少することが確認され
た。即ち、約 2 時間で上記有害物質の残存量は数千分
の 1 となることが明らかになった。 ln Q = -0.07θ (IV)

【００３１】実施例 1 ダイオキシン類の一種である常温において固体状の 1,
2,3,4,6,7,9-ヘプタクロロジベンゾパラダイオキシンの
ノナン標準溶液を極く少量採取し、沸点 56.3℃ のアセ
トンに溶解させ、内径が 0.3mm、長さが 10cm の毛細管
を装着した小型容器に微少注射筒を用いて導入し、小型
容器を 50℃ に加熱することによりアセトンを揮発除去
した後、恒温槽にセットし、更に約 100℃ で短時間加
熱することによりノナンを揮発除去し、次いで 75℃ で
小型容器から上記毛細管を経て1,2,3,4,6,7,9-ヘプタク
ロロジベンゾパラダイオキシンを拡散させ、流量毎分10
リットルの清浄空気で希釈した処、装置内の温度が安
定する約 2 時間後から1 立方メートル当り 77 fg (フ
ェムトグラム)、即ち約 13 兆分の 1g の 1,2,3,4,6,7,
9-ヘプタクロロジベンゾパラダイオキシンを含有するガ
スを ±15% の変動で安定して発生させることができ
た。

【００３２】実施例 2 多環芳香族炭化水素類の一種であり常温で固体状のピレ
ンを沸点 56.3℃ のアセトンに溶解させ、内径が 1mm、
長さが 10cm の毛細管を装着した小型容器に微少注射筒
を用いて導入し、50℃ でアセトンを揮発除去した後に
内部温度が 50℃の恒温槽にセットして小型容器から上
記毛細管を経てピレンを拡散させ、流量毎分 5 リット
ルの清浄空気で希釈した処、装置内の温度が安定する約
2 時間後から 1 立方メートル当り 1.1ng (ナノグラ
ム)、即ち約 9 億分の 1g のピレンを含有するガスを
±10% の変動で安定して発生させることができた。

【００３３】実施例 3 フタル酸エステル類の一種であり沸点が 341℃ のフタ
ル酸ジブチルを内径が1mm、長さが 2cm の毛細管を装着
した小型容器に微少注射筒を用いて導入し、75℃ の恒
温槽にセットして小型容器から上記毛細管を経てフタル
酸ジブチルを拡散させ、流量毎分 5 リットルの清浄空
気で希釈した処、装置内の温度が安定する約 2 時間後
から 1 立方メートル当り 180ng、即ち約 560 万分の 1
g のフタル酸ジブチルを含有するガスを ±8% の変動で
安定して発生させることができた。

【００３４】実施例 4 テトラクロロベンゼン (1245-TCBZ)、ペンタクロロフェ
ノール (PCP)、フタル酸ジブチル (DBP)、燐酸トリフェ
ニル (TPP)、アントラセン、ピレン、クリセン、ベンゾ
(g,h,i)ピレン [B(g,h,i,)P]、２種類のポリクロロジベ
ンゾパラダイオキシン (12478-DD 及び 1234679-DD) 並
びに 3 種類のポリクロロジベンゾフラン (1368-DF, 23
46-DF 及び 123689-DF) を含有するガスを様々な条件で
発生させた。発生したガス濃度の測定結果と推算式 (式
II 及び III) を用いて予測した値とを比較した結果は
図 3 に示されている通りであり、何れの化合物の場合
にも推算式に基づく予測発生濃度と実測発生濃度とは良
好に一致し、１立方メートル当り数千分の 1g から数十
兆分の 1g 迄の 10 桁にわたる広範囲の極低濃度範囲に
おいて且つ予測される一定濃度において含有するガスを
連続的に発生させ得ることが確認された。

【００３５】

【発明の効果】本発明によれば、常温において固体状の
物質又は高沸点液体状物質を 1 立方メートル当り数千
分の 1g から数十兆分の 1g 迄の極低濃度において含有
するガスを連続的に且つ安定に発生させることができ、
従って環境改善技術や測定技術等の研究・開発・評価等
における貢献度が高い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明よる極低濃度ガス発生装置の一実施形を
示す概略図である。

【図２】図 1 に示されている装置において使用される
毛細管装着小型容器の立面図である。

【図３】各種の物質に関して推算式に基づく計算により
予測された発生ガスの濃度と実測された発生ガス濃度と
の関係を示すグラフである。

【符号の説明】

10 : 極低濃度ガス発生装置 12 : 小型容器の収容容器 122 : 小型容器 (試料物質収容容器) 124 : 毛細管 14 : 恒温槽 16 : 希釈ガス精製用カラム 18, 26 : ガス漏れチェック弁 20 : 流量計 22 : 希釈ガス用熱交換回路 24 : 真空計 28 : 排ガス処理用カラム 30 : 吸引ポンプ 42 : 極低濃度ガスの利用装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 浦野 紘平 神奈川県横浜市青葉区もえぎ野11−23 Ｆターム(参考） 4G068 DA06 DA07 DB03 DB04 DC01 DD08 DD12

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内径が 0.2 - 1mm であり且つ長さが 1
   - 10cm の毛細管を装着した小型容器に試料物質を導入
   し、該小型容器を所定の一定温度で加熱することにより
   試料物質を蒸発させ、上記の毛細管を経て拡散流出する
   試料物質蒸気を希釈することにより試料物質を１立方メ
   ートル当り数千分の 1g から数十兆分の 1g 迄の極低濃
   度において且つ一定濃度で含有するガスを連続的に発生
   させることを特徴とする、極低濃度ガス発生方法。
2. 【請求項２】 試料物質として常温において固体状の物
   質を用い、沸点が160℃ 以下の溶剤に溶解させた後、外
   径が 0.6 - 0.2mm 以下の微細径の針を有する微少注射
   筒を用いることにより小型容器に導入し、該小型容器を
   上記溶剤の沸点よりも 5℃ 以上低い温度に加熱するこ
   とにより上記溶剤を揮散除去すると共に、上記試料物質
   の均一な薄膜を上記小型容器の内壁に形成させ、次いで
   該小型容器を所定の一定温度で加熱することにより内壁
   に付着している薄膜状試料物質を蒸発させることを特徴
   とする、請求項 1 に記載の極低濃度ガス発生方法。
3. 【請求項３】 毛細管が装着され且つ試料物質を収容す
   る小型容器と、該小 型容器を収容し且つ内部温度を 20
   0℃ 又はそれ以上の一定温度に制御可能な恒 温槽と、
   精製用カラム及び流量計を経て希釈用ガスを上記の恒温
   槽内に導いて一定温度となし、試料物質蒸気を所定の極
   低濃度ガスになして該極低濃度ガスをその利用装置に導
   くガス配管機構と、真空計、ガス漏れチェック弁、排ガ
   ス処理用カラム及び吸引ポンプを有する安全機構とを備
   えていることを特徴とする、極低濃度ガス発生装置。