JP2015514989A - 化学的分析方法、および化学的分析構造 - Google Patents

Abstract

【構成】本発明は、ガス流れをイオン化し、イオン化状態のガス流れ（２４）をガス流れチャネル（１８）に取り付けたフィルター処理領域（２８）に導き、ＤＭＳ/ＦＡＩＭＳ法を使用して、イオン化状態のガス流れをフィルター処理して、ガス流れからイオン（２５、１０５）の少なくとも一部を除去する化学的分析方法に関する。イオン化状態のガス流れの少なくとも一方の側にある平行な、大部分が非イオン化状態のガス流れ（１３）をイオン化状態のガス流れとともにフィルター処理領域に導く。本発明は、対応する構造にも関する。【選択図】図３

Description

本発明は化学的分析方法に関し、この方法ではガス流れをイオン化し、イオン化状態のガス流れをガス流れチャネルに取り付けられた平面フィルター構造体に導き、ＤＭＳ/ＦＡＩＭＳ法を使用して、イオン化状態のガス流れをフィルター処理して、ガス流れからイオンの少なくとも一部を除去する。

本発明は対応する化学的分析構造にも関する。

図１に、ＤＭＳ（示差移動度分光測定法）としても知られているＦＡＩＭＳ（電場非対称波形イオン移動度分光測定法）イオン濾過（フィルター処理）技術の原理を示す理想化した図を示す。このフィルター処理技術は、例えば、ガス状形態にある異なる種類のイオンを分離するために使用されている。この技術は、イオンフィルター構造における高周波可変電場を利用することに基礎をおいている。フィルター構造は、例えば、流れチャネル１８を形成するように配置した基体１０２およびその上に相互に対向関係で配置した平面状フィルター電極１０３からなる。

このフィルター構造はある電場において特異的に挙動するイオン１０４のみを通し、それ以外のイオン１０５を電気的に中性化することによってフィルター処理する。電場においてイオンが受け取る最終速度が電場の強度に依存するため、この中性化によってイオンが除去される。非対称的な電場では、イオンはフィルター内で非対称的な速度で振動するため、有効なイオンの転移が電場に対して有利な方向において電極に向かって生じる。イオンの電場依存性（electrical-field-dependence）は非常に小さく、この差はＤＣ成分ＣＶを周波数可変電場まで大きくすることによって補償でき、特異的な電場依存性を相殺できる。

２つの平行電極１０３間にイオン輸送ガス流れを設定し、かつこれら電極間に上記したタイプの電場を設定することによって、このようにして構成した構造を介してイオン１０５の一部を除去でき、上記の補償電圧によって所望の通過帯域（passband）を選択できる。流れ方向におけるフィルターの後に電場を使用してフィルターを通過したイオン１０４を回収することによって、通過したイオン１０４の質および/または数（図１および図６−８における参照数字１６）を決定できる。

図２に、上記フィルター処理技術におけるイオンの挙動の、現実により対応する状況を示す。ガス流れの流れプロファイル１０１から、分析対象のイオン化ガス流れが流れチャネル１８の全横断面積をカバーしていることがわかる。イオンが流れチャネル１８全体に均等に分布すると、フィルター電極１０３が必然的に、フィルターを通過することが特に望ましいイオン１０４ｂも回収することになる。流れチャネル１８の縁部にあまりにも接近し過ぎているこれらイオン１０４ｂが中性化し、従ってフィルターを通過した流れの外に出る。このため、フィルターからなるシステムから得られる信号が減り、ＳＮ比も小さくなる。

本発明は、化学的分析から生じる信号を改善する方法および構造を実現することを意図している。本発明方法の特徴は請求項１に記載し、かつ本発明構造の特徴は請求項９に記載する。

本発明の場合、イオン化ガス流れの少なくとも一方の側にある平行な、大部分が非イオン性のガス流れはイオン化されたガス流れに沿ってフィルター構造に導かれる。本発明を使用すると、フィルター構造を通過することが望ましいイオンがフィルター処理されることはなく、あるいはフィルター処理されたとしてもその処理量は少ない。測定信号が得られることに加えて、化学的分析における測定信号のＳＮ比も改善する。

本発明の一つの実施態様では、イオン化状態のガス流れは大部分が非イオン化状態のガス流れの間にある平面状フィルター構造に導くことができる。この場合、非イオン化ガス流れがイオン化ガス流れの両側に形成するため、これら流れは一種のサンドイッチ構造を作る。ＤＭＳ/ＦＡＩＭＳ原理を使用して実施するイオンフィルター処理は、従って、所謂二次方法での操作になる。

本発明の一つの実施態様では、イオン化状態のガス流れを大部分が非イオン化状態のガス流れによって平坦化してから、両者を平面状フィルター構造に導くことも可能である。このようにすると、フィルター処理の性能がさらに改善する。

本発明によって、例えば平面状ＤＭＳ/ＦＡＩＭＳフィルター処理に関する問題、即ちフィルター構造の流れチャネルに流れる空気またはガス中のイオンの一部が流れチャネルの縁部に近すぎるため、本来あってはならないことだが、ＤＭＳ/ＦＡＩＭＳ回収電極に集まる問題を解決することが可能になる。例えば一種のサンドイッチ構造として興味のあるイオン流れの両側に本発明のシールド流れ（ｓｈｉｅｌｄ ｆｌｏｗ）を使用することによって、フィルター処理の対象であるイオンのみが回収電極に集まり、中性化され、一方フィルターを通過する目的のイオンは流れチャネルの中央に留まるため有利である。このように一般論としては、本発明では、信号を保存するファクターとして、即ちＳＮ比を改善するファクターとしてシールド流れを使用する。ある意味では、実際の測定信号はＤＭＳフィルターの外部でその後でのみ測定できる。本発明の他の特徴および本発明の作用効果は、詳細な説明の欄でより広範に検証する。

以下、添付図面を参照して本発明の実施態様をより詳しく説明するが、本発明はこれら実施態様に制限されるものではない。

理想的な状態におけるＤＭＳ/ＦＡＩＭＳフィルター処理の原理を示す概略図である。 従来技術のフィルター操作の欠陥、およびこのフィルター内のイオンの挙動を示す概略図である。 本発明のフィルター処理構造の操作原理およびこのフィルター処理構造内のイオンの挙動を示す概略図である。 本発明のフィルター構成の一実施態様（one embodiment）を示す概略図である。 上記フィルター構成の第２実施態様を示す概略図である。 流れをフィルター構造に導くいくつかの方法を示す図である。 一つのフィルター構造の断面の実施例（examples of the dimensions）を示す図である。 流れをフィルター構造に導く第３の方法を示す図である。

以下、図３〜図７を参照して本発明の化学的分析方法を説明する。なお、本明細書で使用する用語“化学的分析”（chemical analysis）は、例えば、物質または同様な構造的単位からなるガス流れからの定性的および/または定量的検出を指す用語である。ガスに粒子が懸濁しているエアロゾルも本発明の範囲内におさまるガス流れと考えることができる。

図３は、きわめて概略的なレベルで本発明の実施例およびフィルター構造１０内のイオンの挙動を示す図である。本発明の所謂二次方法は、流れチャネル１８の一方の縁部において、あるいはその中央部においてイオン化された平面状ガス流れ２４を平面状フィルター処理領域に導くという技術思想に基づく。換言すると、フィルター処理の対象物であるイオン化されたガス流れ２４は、流れチャネル１８の全体の高さに対して狭い。

本発明方法の出発点は、例えば、分析対象のガス流れのイオン化である。例えば、流れチャネル１８の外部でイオン化を行い、この場合イオンはガス流れとともに実際のイオン源から流れチャネル１８に導かれる。ガス流れは、例えばそれ自体公知な従来方法、あるいは開発下にある方法などでイオン化できる。制限する意図はないが、放射性イオン化装置、コロナ荷電装置、電子スプレイ法やその他のよく知られている方法を例示できる。イオン化装置（図示省略）から流れチャネル構造１８の流入口までの距離は、ロスを抑えるために比較的短く設定する。

次に、フィルター構造１０を形成する流れチャネル１８にイオン化状態のガス流れ２４を導く。流れチャネル１８に導かれた時点で、あるいは実際の流れチャネル１８の内部においてのみ、平行な、大部分が非イオン化状態のガス流れ１３がイオン化状態のガス流れ２４の少なくとも一方の側に形成する。いずれにせよ、イオン化状態のガス流れ２４がフィルター処理領域２８でフィルター処理される前に、この平行な、非イオン化ガス流れ１３が形成する。即ち、本発明では、分析対象のガス流れ２４は、流れチャネル１８の高さに対して狭い部分流れから形成する。このようにすると、ある種の“シールド流れ”１３が、ガス流れ２４と流れチャネル１８の壁１２との間において流れ方向にイオン化状態のガス流れ２４の少なくとも一方の側に発生する。このシールド流れ１３を使用すると、例えば、以降の分析対象であるイオン流れ２４のエッジ（縁部）イオン２５の中性化を抑制することが可能になる。

図３にガス流れ１３、２４の流れゾーン２６、２７およびこれらの流れプロファイルを示す。ここでは、中性の流れ、即ち主に非イオン化流れ１３はイオン化状態のガス流れ２４に対して両側にある。各流れ１３、２４は、フィルター処理領域２８（filtering area 28）の前にある、流れチャネル１８を平面的に複数の部分に分割する（図示を省略した）構造によって他の流れから分離できる。

次に、イオン化状態のガス流れ２４を流れチャネル１８内に設けられたフィルター処理領域２８に導き、目的のイオンを濾別する。イオン化状態のガス流れ２４の少なくとも一方の側にある平行な、大部分が非イオン化状態のガス流れ１３をイオン化状態のガス流れ２４とともにフィルター処理領域２８に導く。この場合、イオン化状態のガス流れ２４の両側にある大部分が非イオン化状態のガス流れ１３の間にあるフィルター処理領域２８にイオン化状態のガス流れ２４が導かれる。

次に、ＤＭＳ/ＦＡＩＭＳ法を使用して、イオン化状態のガス流れ２４をフィルター処理し、ガス流れ２４からイオン１０５の少なくとも一部を除去する。そこに使用されている電場に関する限り、ＤＭＳ/ＦＡＩＭＳフィルター処理の実施は当業者にとって自明なはずであり、この理由からこれ以上説明しない。フィルター処理時、中央に設けられたイオン化状態のガス流れ２４から濾過される対象であるイオン２５は、フィルター処理領域２８内において流れチャネル１８のエッジでシールド流れ１３が形成する通過ゾーン２７を移動し、中性化される。電場依存性があるため、イオン２５がフィルター電極３３に向かって移動するからである。フィルター処理領域を通過したガス流れ２４のイオン１４に関する限り、フィルター電極３３に移動する時間はない。流れチャネル１８の中央部には、通過イオン１４のための振動ゾーン２６があるため、フィルター領域２８内の電極３３にイオン１４が集まることはない。

図４〜図７に、かなり単純化した形で、化学的分析のためのフィルター構造１０を長手方向、即ち流れ方向における流れチャネル１８の横断面図として示す。フィルター構造１０は、イオン化状態のガス流れ２４を対象とした流れチャネル１８を有する。この流れチャネル１８に取り付けられた平面状フィルター処理領域２８においてＤＭＳ/ＦＡＩＭＳ法を使用して、ガス流れ２４をフィルター構造１０でフィルター処理する。フィルター処理領域２８は２つのＤＭＳ/ＦＡＩＭＳ電極３３を有し、これら電極は公知な制御手段（図示省略）を使用するそれ自体が公知な制御方法で制御できる。さらに、フィルター構造１０は、イオン化状態のガス流れ２４の少なくとも一方の側において大部分が非イオン化状態のガス流れ１３を発生する手段１１を有する。

図４に示す実施態様では、上記手段１１はフィルター処理領域２８の前において、ガス流れ１８を複数の部分に分割する構成体１１を有する。この構成体１１によって、高さが流れチャネル１８の全体の高さのごく一部を占める程度の複数の狭い流れチャネルが、流れチャネル１８内に形成する。また、上記構成体１１によって、分析対象のイオン化状態のガス流れ２４が流れチャネル１８の中央に設定され、これに対して両側に主に非イオン化流れ１３、即ち中性ガス流れ１３が位置する。このチャネル構成体１１によって、中性流れ１３、即ちシールド流れ１３が中央にあるイオン化した流れ２４から分離した状態を維持する。

図４〜図７の実施態様では、フィルター構造１０は、流れチャネル１８に取り付けられた流れチャネル１８の方向に２つの長手方向壁１１を有する。これら壁１１も平面状である。

大部分が非イオン化状態のガス流れ１３およびイオン化状態のガス流れ２４は相互に合流してから、フィルター処理領域２８に導かれる。このために、小さな間隙１９を設ける。この間隙１９は、流れチャネル１８を複数の部分に分割する分割構造１１とフィルター処理領域２８との間において分割構造１１から独立している。両者が流れチャネル１８に導かれる前に非イオン化ガス流れ１３およびイオン化状態のガス流れ２４を合流させることができることは言うまでもないが、この場合にはフィルター処理領域２８の前で両者に有害な混合が生じ、フィルター処理の結果に悪影響が出ることがある。

図５〜図７に、フィルター構造１０の第２実施態様を示す。大部分が非イオン化状態のガス流れ１３およびイオン化状態のガス流れ２４の両者がフィルター処理領域２８に導かれたときに、この非イオン化ガス流れ１３を使用して両側のイオン化状態のガス流れ２４を平坦化する。平坦化を実現する一つの方法は、フィルター処理領域２８にスロットル構造１５を設けることであり、大部分が非イオン化状態のガス流れ１３を使用してイオン化状態のガス流れ２４を平坦化できる。このスロットル構造１５については、フィルター処理領域２８の全長にわたって材料層を取り付ければよく、フィルター処理領域２８における流れチャネル１８の高さが低くなる。スロットル構造１５は、流れチャネル１８の対向縁部にある基材１２内に存在する。ＤＭＳ/ＦＡＩＭＳ電極３３に関しては、これらは相互に対向する材料層１５の表面に存在する。

分割構造から独立している間隙１９は、分割構造１１とフィルター処理領域２８との間にあり、これによって側流１３が向きを変え、合流流れ２４^＊がフィルター処理領域２８に向かうことになる。中央において側流１３の変向によって実効流れ２４が平坦化されるため、性能が向上する。スロットル構造１５の入り口側縁部１５ａは垂直である。なお場合に応じて、これら形状をわずかに湾曲させるか、あるいは面とりすると、鋭い角部による問題がなくなる。

図６および図７は、流れ１３、２４をフィルター構造１０に導き、従って流れチャネル１８に導く方法の実施例を示す概略図である。さらに、これら図にはフィルター構造１０の後に位置する分析装置１６の概略を示す。実施方法に応じて、フィルター構造１０の異なる側から、あるいは同じ側からガス流れ１３、２４をフィルター構造１０に導くことができる。

図６の実施態様では、中性のシールドガス流れ１３を流れチャネル１８に導くことによって大部分が非イオン化状態のガス流れ１３が形成する。フィルター構造１０がその代表的な操作状態にあるとき、即ち電極３３が流れチャネル１８の上下面にあるときには、イオン化状態にある流れ２４がフィルター構造１０にその端部から導かれ、方向は変化しない。フィルター構造１０の上下から中性流れ１３をこのフィルター構造１０に導く。

図７の実施態様は、側流１３の中性化によって狭いイオン流れ２４を発生した実施態様の実施例である。この実施例では、フィルター構造１０に導かれるガス流れはすべてイオン化装置から来る同じイオン化状態のガス流れ２４´であり、例えばその代表的な操作状態では、フィルター構造１０の上からフィルター構造１０に導かれる。この場合、大部分が非イオン化状態のガス流れ１３は、いったん流れチャネル１８内に存在した後にのみ、ガス流れ２４´の一部を中性化することによって形成する。側流１３を中性化するためには、流れチャネル１８を複数の部分に分割する分割構造１１に電極手段３８を取り付け、流れチャネル１８に導かれるイオン化状態のガス流れ２４´の部分を中性化し、大部分が非イオン化状態のガス流れ１３を発生する。この実施態様は、実施が単純であるという作用効果をもつ。フィルター構造１０を利用してイオン化状態の流れ２４および中性流れ１３を発生する場合、シールド流れとして“クリーン”な流れを使用する必要は全くなく、またフィルター構造１０にこれを導く必要は全くない。

いずれの実施態様でも、流れ２４、１３は流れチャネル１８の分割構造１１（divider structure 11）を過ぎてから、合流して、一つの流れ２４´になるため、例えば流れチャネル１８の中央において、イオン化流れ２４は流れチャネル１８の横断面に対して狭い帯域として存在する。二次構成などの流れ構成はＤＭＳ/ＦＡＩＭＳフィルター１０の内部で実効的になり、通過移動性の中性化が小さくなり、ＳＮ比が向上することになる。二次構造などの本発明構造では、流れは図示のような流れになり、別に障害が起きない限り、イオン化ゾーン２６を保存することができる。

図６および図７は、測定を対象として設定された電場内における分析装置１６中のイオンの移行（ｆｌｉｇｈｔ）２４ａを示す概略図である。物質流れに対して濃度が存在しない限り、これは流れプロファイルに影響しない。電極１６ａを使用して測定場を発生し、即ち測定を行うが、これら電極は対極１６ｂを有する。これら電極を使用して、例えばイオンの移動性（移動度）を分析する。即ち、電場を固定するか、あるいは電極に到達したいわゆる境界移動度を変えるように電場を変えるかのいずれかによって異なる移動度を異なる電極に対応させる。

図８に、フィルター構造１０の寸法、または寸法比のいくつかの実施例を示す。流れ方向における、即ちフィルター構造１０の長手方向におけるＤＭＳ電極３３、即ち領域２８の長さＬ_ＤＭＳは例えば１０〜８０ｍｍに設定できる。流れチャネル１８の高さＤは例えば１〜１０ｍｍに設定できる。流れチャネル１８の全高Ｈにおけるスロットル構造１５の厚みＷは例えば２５〜７５％に設定できる。分割構造１１が形成するサブ流れチャネルの高さＳは例えば０．１〜２ｍｍに設定できる。流れチャネル１８の高さＤとサブチャネルの高さＳとの比はＤ＞３Ｓに設定できるが、好ましくはＤ＜１０Ｓに設定する。

ＤＭＳ/ＦＡＩＭＳ電極３３の領域におけるスロットル構造１５の厚みＷは、側流チャネルの高さＳの５０〜９０％に設定できる。スロットルプレート１５があるため、入り口側におけるフィルター処理領域２８が狭くなり、分割構造１１の後にくる合流流れ２４^＊が平坦化する。

図９ａおよび図９ｂに、フィルター構造１０に流れ１３、２４を導くさらに別な方法を示す。図９ｂは、端部からみた、またガス流れ１３、２４の流入点からフィルター構造１０をみた、図９ａのフィルター構造１０の横断面図である。この実施態様では、電極３３が流れチャネル１８の上下壁１２内に存在するときにフィルター構造１０がその代表的な操作状態を調べる場合に、流れ１３、２４を側部からフィルター構造１０に導く。この実施態様の特別な作用効果は、フィルター構造１０の製造時に得られ、特にフィルター構造１０の各部を、射出成形を使用して製造する場合、あるいはチャネルの全組を一つの部分から製造できる他の方法の場合に実現可能である。ガス流れ１３、２４をこのようにしてフィルター構造１０に導くと、フィルター構造１０内でガス流れを簡単に接続できる。

上記実施態様では、イオン化状態のガス流れ２４は、フィルター構造１０の一方の側から、流れチャネル１８に取り付けられた壁構造１１によって境界を区切ったサブチャネルに導かれる。非イオン状態のシールド流れ１３に関しては、対向側部からフィルター構造１０に導かれ、流れチャネル１８およびこの流れチャネル１８の外壁１２に取り付けられた壁構造１１によって境界を区切ったアンダーチャネルに導かれる。別なもう一つの方法では、すべての流れ１３、２４をフィルター構造１０の同じ側から導くことができる。

側流１３については、中央の流れ２４がチャネル１８の中央において狭く、かつ平坦化された部分を形成するように設定する。一つの実施態様の場合、流れ１３、２４は同サイズのサブチャネル内において同じ大きさ（同じ質量流れ）であればよい。なお、フィルター装置１０の品質の一つの尺度は、流れ全体に対しての中央における流れ２４の狭さである（狭ければ狭い程よい）。サイドチャネルの高さについては、異なるチャネルにおける流速が程度の差はあれ同じ速度になるように、質量流れとともに変更することができる。この場合、流れ１３、２４の合流時、中央の流れ２４に乱流や拡散は発生しない。単一サイズのチャネルを使用することが最適であり、この場合すべての同一サイズのチャネル内において同じ質量流れが同じ流速を担保する。なお、異なるサイズのチャネルを排除するものではない。実際の装置では、大きな側部流れチャネルのほうが有利な場合があるからである。中央のチャネルとサイドチャネルとの流量比は１：２に設定でき、極端な場合には１：２００に設定可能である。換言すると、サイドチャネルから２００リットル/分の流量が流れ、そして中央のチャネルから１リットル/分の流量で流れるが、この場合寸法がかなり大きくなることは無論である。

なお、以上の説明および添付図面は本発明を例示することのみを意図している。従って、本発明はどのような意味においても説明してきた実施態様、あるいは請求項に記載した実施態様に制限されるものではなく、当業者には自明なように、特許請求項に記載した本発明の技術思想の範囲内で多くの異なる変更、応用が可能である。

１０：フィルター構造
１１：分割構造，壁構造
１２：壁
１３：ガス流れ
１４，１０５：イオン
１５：スロットル構造
１８：流れチャネル
２４，２４’：ガス流れ
２５：エッジ（縁部）イオン
２６：振動ゾーン
２８：フィルター処理領域
３３：電極

Claims (14)

1. ガス流れをイオン化し、該イオン化状態のガス流れ（２４）をガス流れチャネル（１８）に取り付けられたフィルター処理領域（２８）に導き、
   ＤＭＳ/ＦＡＩＭＳ法を使用して、前記のイオン化状態のガス流れ（２４）をフィルター処理して、前記ガス流れ（２４）からイオン（２５、１０５）の少なくとも一部を除去する化学的分析方法において、
   前記のイオン化状態のガス流れ（２４）の少なくとも一方の側にある平行な、大部分が非イオン化状態のガス流れ（１３）を前記のイオン化状態のガス流れ（２４）とともに前記フィルター処理領域（２８）に導くことを特徴とする化学的分析方法。
   
2. 前記の大部分が非イオン化状態のガス流れ（１３）の間にある前記フィルター処理領域（２８）に前記のイオン化状態のガス流れ（２４）を導くことを特徴とする請求項１に記載の方法。
   
3. 前記の大部分が非イオン化状態のガス流れ（１３）が前記流れチャネル（１８）内に形成することを特徴とする請求項１または２に記載の方法。
   
4. イオン化状態のガス流れ（２４´）を前記流れチャネル（１８）に導き、
   前記イオン化状態のガス流れ（２４´）の一部を中性化することによって前記の大部分が非イオン化状態のガス流れ（１３）を前記流れチャネル（１８）内に形成することを特徴とする請求項３に記載の方法。
   
5. 中性のガス流れを前記流れチャネル（１８）に導くことによって前記の大部分が非イオン化状態のガス流れ（１３）を形成することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法。
   
6. 前記の大部分が非イオン化状態のガス流れ（１３）および前記のイオン化状態のガス流れ（２４）を相互に合流させてから前記フィルター処理領域（２８）に導くことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の方法。
   
7. 前記のイオン化状態のガス流れ（２４）および前記の大部分が非イオン化状態のガス流れ（１３）を前記フィルター処理領域（２８）に導いたときに前記の大部分が非イオン化状態のガス流れ（１３）によって前記のイオン化状態のガス流れ（２４）を平坦化することを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の方法。
   
8. 前記フィルター処理構造（１０）が操作状態にあるときに前記ガス流れ（１３、２４）の少なくとも一部を両側から前記フィルター処理構造（１０）に導くことを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の方法。
   
9. 流れチャネル（１８）に取り付けられた平面状フィルター処理領域（２８）においてＤＭＳ/ＦＡＩＭＳ法を使用してフィルター処理されるイオン化状態のガス流れ（２４）を対象とした流れチャネル体（１８）を備えた化学的分析構造（１０）において、
   前記のイオン化状態のガス流れ（２４）の少なくとも一方の側に大部分が非イオン化状態のガス流れ（１３）を形成する手段（１１）を有することを特徴とする化学的分析構造。
   
10. 前記手段が、前記流れチャネル（１８）を複数の部分に分割する構造（１１）を有し、この構造体の中央に前記のイオン化状態のガス流れ（２４）および前記の大部分が非イオン化状態のガス流れ（１３）を両側に設定したことを特徴とする請求項９に記載の構造。
    
11. 前記流れチャネル（１８）に導かれた前記のイオン化状態のガス流れ（２４´）の一部を中性化するように設けた電極手段（３８）を、前記流れチャネル（１８）を複数の部分に分割する前記構造（１１）に取り付け、大部分が非イオン化状態のガス流れ（１３）を形成することを特徴とする請求項１０に記載の構造。
    
12. 前記流れチャネル（１８）を複数の部分に分割する前記構造体（１１）と前記フィルター処理領域（２８）との間に間隙（１９）を残したことを特徴とする請求項９〜１１のいずれか１項に記載の構造。
    
13. 前記フィルター処理領域（２８）が、前記の大部分が非イオン化状態のガス流れ（１３）によって前記のイオン化状態のガス流れ（２４）を平坦化する構造（１５）を有する請求項９〜１２のいずれか１項に記載の構造。
    
14. 前記フィルター処理構造（１０）が操作状態にあるときに前記ガス流れ（１３、２４、２４´）の少なくとも一部を両側から前記フィルター処理構造（１０）に導くことを特徴とする請求項９〜１３のいずれか１項に記載の構造。

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