JP2720395B2 - Sealed gas analyzer - Google Patents
Sealed gas analyzerInfo
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- JP2720395B2 JP2720395B2 JP63229782A JP22978288A JP2720395B2 JP 2720395 B2 JP2720395 B2 JP 2720395B2 JP 63229782 A JP63229782 A JP 63229782A JP 22978288 A JP22978288 A JP 22978288A JP 2720395 B2 JP2720395 B2 JP 2720395B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ランプなどの破壊可能な封体に封入された
ガスの分析装置に関するものである。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an analyzer for a gas enclosed in a breakable seal such as a lamp.
白熱電球や放電灯などのランプは、そのガラス封体内
に不活性ガスやハロゲンガスなどの各種のガスが封入さ
れているが、所定のランプ特性を発揮させるためには、
これらのガスは所定量だけ正確に封入する必要がある。
従って、製造されたランプのロットから供試ランプをサ
ンプリングし、その封入ガスを分析して点検する必要が
生じる。Lamps such as incandescent lamps and discharge lamps are filled with various gases such as inert gas and halogen gas in the glass envelope, but in order to exhibit predetermined lamp characteristics,
These gases need to be accurately filled by a predetermined amount.
Therefore, it is necessary to sample the test lamp from the manufactured lamp lot and analyze and check the sealed gas.
ところで従来の分析装置は、例えば、真空計が取り付
けられたガスリザーバー室を真空に排気し、このガスリ
ザーバー室内で封体を破壊してガス圧を測定し、その後
ヘリウムなどのキャリアーガスをガスリザーバー室に導
入して2000トール程度の設定圧にし、この混合ガスをガ
スクロマトグラフィーGCへ導入し、GCでガス成分を分離
後、質量分析計MSへガスを導入し、分析していた。従っ
て、先ず、キャリアーガスをガスリザーバー室に導入し
て数十トール程度の封入ガスを拡散させて均一に混合
し、設定圧にするのに10分間程度の時間を要していた。
また、ガスリザーバー室内で封体を破壊するため、ガス
リザーバー室から破壊された封体を取り出す作業が煩雑
であり、手間を要していた。By the way, a conventional analyzer, for example, evacuates a gas reservoir chamber equipped with a vacuum gauge, breaks a sealing body in the gas reservoir chamber, measures a gas pressure, and then supplies a carrier gas such as helium to the gas reservoir. The gas was introduced into the chamber, and the pressure was set at about 2000 Torr. The mixed gas was introduced into a gas chromatography GC, and after separating gas components by the GC, the gas was introduced into a mass spectrometer MS for analysis. Therefore, first, it takes about 10 minutes to introduce the carrier gas into the gas reservoir chamber, diffuse the sealed gas of about several tens of Torr, uniformly mix the gas, and reach the set pressure.
In addition, since the sealed body is destroyed in the gas reservoir chamber, the work of removing the broken sealed body from the gas reservoir chamber is complicated and time-consuming.
そこで本発明は、短時間で、かつ簡単にランプなどの
封入ガスのガス圧とガス成分を同時に正確に分析できる
装置を提供することを目的とするものである。Therefore, an object of the present invention is to provide an apparatus capable of simultaneously and accurately analyzing the gas pressure and gas components of a sealed gas such as a lamp in a short time and easily.
本発明の封入ガス分析装置は、隔膜真空計が取り付け
られたガスリザーバー室とカセット式の封体破壊室が、
ガスリザーバー室側の第１バルブと封体破壊室側のＯリ
ングシールを介して着脱可能に連結されるとともに、第
１バルブとＯリングシールの間にて分岐した経路が第６
バルブを介して、ターボモレキュラーポンプとロータリ
ーポンプからなる真空ポンプのターボモレキュラーポン
プに連結されており、 ガスリザーバー室は第４バルブとオリフィスを介して
質量分析計に連結されるとともに第２バルブを介してタ
ーボモレキュラーポンプに連結され、更に、ガスリザー
バー室は、外部制御により自動開閉する空圧式自動バル
ブを介した経路にてもロータリーポンプに連結されたこ
とを特徴とするものである。The sealed gas analyzer of the present invention has a gas reservoir chamber to which a diaphragm gauge is attached and a cassette-type envelope breaking chamber,
A first valve on the gas reservoir chamber side is detachably connected to an O-ring seal on the enclosure breaking chamber side, and a path branched between the first valve and the O-ring seal is a sixth path.
The gas reservoir chamber is connected to a mass spectrometer via a fourth valve and an orifice through a second valve, and is connected to a turbo molecular pump of a vacuum pump composed of a turbo molecular pump and a rotary pump via a valve. The gas reservoir chamber is connected to a rotary pump via a pneumatic automatic valve which is automatically opened and closed by external control.
すなわち、先ず、Ｏリングシールによりガスリザーバ
ー室に着脱可能に連結された封体破壊室がカセット式で
あるので、供試ランプの交換が極めて容易で、破壊され
た封体の回収に手間を要しないとともに、ガス圧やガス
組成を測定中に次の供試ランプに交換することができ
る。そして、封入ガスは封体破壊室から真空排気された
ガスリザーバー室に瞬時に導かれ、ガス圧が測定され
る。続いてロータリーポンプとガスリザーバー室との間
に配置された空圧式自動バルブを外部制御により自動開
閉させてガスリザーバー室を所定圧力にポンプダウン
し、減圧された封入ガスを質量分析計にオリフィスを通
して直接導くので、キャリヤーガスを必要とせず、封入
ガスとキャリヤーガスを均一に混合する必要がなく、極
めて短時間でガス圧とガス組成を測定することができ
る。また、キャリヤーガスとの均一性の問題もないの
で、正確に測定することができる。That is, first, since the enclosure destruction chamber detachably connected to the gas reservoir chamber by the O-ring seal is a cassette type, it is extremely easy to replace the test lamp, and it takes time to collect the destroyed enclosure. In addition, the gas pressure and gas composition can be changed to the next test lamp during measurement. Then, the sealed gas is instantaneously guided from the sealed chamber to the evacuated gas reservoir chamber, and the gas pressure is measured. Subsequently, the pneumatic automatic valve disposed between the rotary pump and the gas reservoir chamber is automatically opened and closed by external control to pump down the gas reservoir chamber to a predetermined pressure, and the depressurized sealed gas is passed through the orifice to the mass spectrometer. Since the gas is directly guided, no carrier gas is required, and there is no need to uniformly mix the sealing gas and the carrier gas, so that the gas pressure and the gas composition can be measured in a very short time. In addition, since there is no problem of uniformity with the carrier gas, accurate measurement can be performed.
以下に、図面に示す実施例に基いて本発明を具体的に
説明する。Hereinafter, the present invention will be specifically described based on embodiments shown in the drawings.
図面は封入ガス分析装置を概念的に示したものである
が、封体破壊室１は、カセット式であり、封体破壊室１
そのものをＯリングシールＳにより装置に着脱すること
ができる。そして、封体破壊室１は第１バルブV1を介し
てガスリザーバー室２に連結され、かつ第６バルブV6を
介してターボモレキュラーポンプTMPに連結されてい
る。Although the drawing conceptually shows the sealed gas analyzer, the enclosure breaking chamber 1 is a cassette type, and the sealing chamber 1
It can be attached to and detached from the device by the O-ring seal S. The bulb breaking chamber 1 is connected to the first via a valve V 1 is connected to a gas reservoir chamber 2, and turbomolecular pump TMP via a sixth valve V 6.
不活性ガスやハロゲンガスのボンベからなる標準ガス
供給器５も第５バルブV5を介してガスリザーバー室２に
連結されている。Also standard gas supplier 5 comprising a cylinder of inert gas and halogen gas via the fifth valve V 5 is connected to a gas reservoir chamber 2.
ガスリザーバー室２には、圧力によって内部に配置さ
れた隔膜が変化する隔膜真空計３が取り付けられてお
り、ガスリザーバー室２内のガス圧が測定可能になって
いる。このガスリザーバー室２は、第４バルブV4および
オリフィスO1を介して質量分析計MSに接続され、かつ第
２バルブV2を介してターボモレキュラーポンプTMPに連
結されている。また、ターボモレキュラーポンプTMPと
ロータリーポンプRPは第３バルブV3を介して接続されて
いる。そして、ガスリザーバー室２は、空圧によって開
閉時間が自動的に制御される空圧式自動バルブ４を介し
てロータリーポンプRPに接続されている。A diaphragm gauge 3 in which a diaphragm disposed inside changes according to pressure is attached to the gas reservoir chamber 2, and the gas pressure in the gas reservoir chamber 2 can be measured. The gas reservoir chamber 2 is connected fourth through valve V 4 and the orifice O 1 to the mass spectrometer MS, and is connected to the turbomolecular pump TMP via a second valve V 2. Further, turbomolecular pump TMP and a rotary pump RP is connected via a third valve V 3. The gas reservoir chamber 2 is connected to a rotary pump RP via a pneumatic automatic valve 4 whose opening and closing time is automatically controlled by pneumatic pressure.
しかして、先ず、第５バルブV5を開いて標準ガス供給
器５からガス組成が既知の標準ガスを真空に排気された
ガスリザーバー室２に導き、所定圧力に減圧した後、第
４バルブV4を開いて質量分析計MSに導いて分析を行い、
標準ガスのキャリブレーション値を得ておく。Thus, first, the gas composition from a standard gas supply unit 5 opens the fifth valve V 5 is lead to a known standard gas to gas reservoir chamber 2 is evacuated to a vacuum, the pressure was reduced to a predetermined pressure, the fourth valve V Open 4 and lead to mass spectrometer MS for analysis,
Obtain the calibration value of the standard gas.
次に、供試ランプの入った封体破壊室１を装置に装着
し、第６バルブV6を開いて封体破壊室１内を真空に排気
する。そして第１バルブV1を開いて供試ランプを破壊す
ると、封入されていたガスが真空に排気されたガスリザ
ーバー室２にも瞬時に充満し、隔膜真空計３によってガ
ス圧が測定される。Next, subjected entered and the bulb breaking chamber 1 of trial lamps mounted in the apparatus is evacuated to a vacuum bulb breaking chamber 1 by opening the sixth valve V 6. When the first opened valve V 1 destroy of the trial lamps, gas-encapsulated also filled instantaneously gas reservoir chamber 2 is evacuated to a vacuum, the gas pressure is measured by a diaphragm vacuum gauge 3.
ガス圧の測定が完了すると空圧式自動バルブ４を外部
制御により自動開閉する。これによって、ロータリーポ
ンプRPの作用でガスリザーバー室２内が数トール程度の
所定圧までポンプダウンする。そして、第４バルブV4を
開くと、ガスリザーバー室２内の封入ガスがオリフィス
O1を通って所定の流量で10-9トール程度に減圧された質
量分析計MSに導かれ、ガス成分が分析される。When the measurement of the gas pressure is completed, the pneumatic automatic valve 4 is automatically opened and closed by external control. Thus, the inside of the gas reservoir chamber 2 is pumped down to a predetermined pressure of about several Torr by the action of the rotary pump RP. When opening the fourth valve V 4, the filler gas of the gas reservoir chamber 2 orifice
The gas is led to the mass spectrometer MS, which has been reduced in pressure to about 10 −9 Torr at a predetermined flow rate through O 1 , and gas components are analyzed.
一方、ガス圧測定が完了すると第１バルブV1が閉じて
新たな供試ランプの装着が可能な状態になっている。す
なわち、封体破壊室１を装置から取外し、新たな供試ラ
ンプの入った封体破壊室１を装置に装着し、第１バルブ
V1を閉じた状態で第６バルブV6を開き、ガス成分を分析
するのと平行して、封体破壊室１内を次の測定に備えて
真空に排気し、次の測定に直ちに移行することができる
ようになっている。On the other hand, the first valve V 1 when gas pressure measuring is complete is in capable mounted a new test lamp status is closed. That is, the envelope breaking chamber 1 is removed from the apparatus, and the envelope breaking chamber 1 containing a new test lamp is mounted on the apparatus, and the first valve
Open the sixth valve V 6 with closed V 1, in parallel with to analyze the gas components, evacuated to vacuum with a bulb breaking chamber 1 to the next measurement, immediately moves to the next measurement You can do it.
このように、先ず、封体破壊室１がカセット式である
ので、取扱いが非常に簡単になる。そして、空圧式自動
バルブ４を自動開閉してガスリザーバー室２内を数トー
ル程度の所定圧までポンプダウンするので、極めて短時
間で減圧でき、この減圧された封入ガスを直ちに質量分
析計MSに導いて分析するので、測定のトータル時間を大
巾に短縮することができる。更には、封入ガスをキャリ
アーガスと混合することなく直後質量分析計MSに導くの
で、キャリアーガスとの均一性が問題にならず、正確な
分析値を得ることができる。As described above, first, since the envelope breaking chamber 1 is of a cassette type, the handling is very simple. Then, since the pneumatic automatic valve 4 is automatically opened and closed to pump down the gas reservoir chamber 2 to a predetermined pressure of about several torr, the pressure can be reduced in a very short time, and the reduced sealed gas is immediately sent to the mass spectrometer MS. Since the analysis is guided, the total measurement time can be significantly reduced. Furthermore, since the sealed gas is guided to the mass spectrometer MS immediately after mixing with the carrier gas, uniformity with the carrier gas does not matter, and accurate analysis values can be obtained.
なお、以上の実施例では、ランプの封入ガスの測定例
を示したが、簡単に破壊可能な封体内に封入されたガス
であれば、ランプ以外にも適用することができる。In the above embodiment, the measurement example of the gas sealed in the lamp has been described. However, any gas other than the lamp can be applied as long as the gas is sealed in the easily breakable sealing body.
以上説明したように、本発明は、封体破壊室をカセッ
ト式とし、また、ガス圧を測定するためのガスリザーバ
ー室内の封入ガスを外部制御により自動開閉する空圧式
自動バルブによって所定圧までポンプダウンし、この減
圧された封入ガスを直ちに質量分析計MSに導いて分析す
るようにしたので、短時間で、かつ簡単にランプなどの
封入ガスのガス圧とガス成分を同時に正確に分析でき
る。As described above, in the present invention, the enclosure breaking chamber is a cassette type, and the pneumatic automatic valve that automatically opens and closes the sealed gas in the gas reservoir chamber for externally controlling the gas pressure for measuring the gas pressure is pumped to a predetermined pressure. Since the pressure is reduced and the sealed gas is immediately led to the mass spectrometer MS for analysis, the gas pressure and the gas component of the sealed gas such as a lamp can be simultaneously and accurately analyzed in a short time.
図面は分析装置の説明図である。 １……封体破壊室 ２……ガスリザーバー室 ３……隔膜真空計 ４……空圧式自動バルブ ５……標準ガス供給器 MS……質量分析計 V1……第１バルブ V2……第２バルブ V4……第４バルブ V6……第６バルブ Ｏ……オリフィス Ｓ……Ｏリングシール TMP……ターボモレキュラーポンプ RP……ロータリーポンプThe drawing is an explanatory view of the analyzer. 1 ...... bulb breaking chamber 2 ...... gas reservoir chamber 3 ...... diaphragm vacuum meter 4 ...... pneumatic automatic valves 5 ...... standard gas supplier MS ...... mass spectrometer V 1 ...... first valve V 2 ...... Second valve V 4 … Fourth valve V 6 …… Sixth valve O …… Orifice S …… O-ring seal TMP …… Turbo molecular pump RP …… Rotary pump
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−147645（ＪＰ，Ａ) 実開 昭59−152437（ＪＰ，Ｕ)Continuation of front page (56) References JP-A-60-147645 (JP, A) JP-A-59-152437 (JP, U)
Claims (1)
ー室とカセット式の封体破壊室が、該ガスリザーバー室
側の第１バルブと該封体破壊室側のＯリングシールを介
して着脱可能に連結されるとともに、該第１バルブと該
Ｏリングシールの間にて分岐した経路が第６バルブを介
して、ターボモレキュラーポンプとロータリーポンプか
らなる真空ポンプの該ターボモレキュラーポンプに連結
されており、 前記ガスリザーバー室は第４バルブとオリフィスを介し
て質量分析計に連結されるとともに第２バルブを介して
該ターボモレキュラーポンプに連結され、更に、該ガス
リザーバー室は、外部制御により自動開閉する空圧式自
動バルブを介した経路にても該ロータリーポンプに連結
されたことを特徴とする封入ガス分析装置。1. A gas reservoir chamber to which a diaphragm vacuum gauge is attached and a cassette-type envelope breaking chamber are detachable via a first valve on the gas reservoir chamber side and an O-ring seal on the envelope breaking chamber side. And a path branched between the first valve and the O-ring seal is connected via a sixth valve to the turbomolecular pump of a vacuum pump composed of a turbomolecular pump and a rotary pump. The gas reservoir chamber is connected to the mass spectrometer via a fourth valve and an orifice and connected to the turbomolecular pump via a second valve, and the gas reservoir chamber is automatically opened and closed by external control. A sealed gas analyzer characterized by being connected to the rotary pump even in a path via a pneumatic automatic valve.
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| JP63229782A JP2720395B2 (en) | 1988-09-16 | 1988-09-16 | Sealed gas analyzer |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (2)
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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Families Citing this family (3)
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| JPS60147645A (en) * | 1984-01-13 | 1985-08-03 | Mitsubishi Electric Corp | Analytical equipment for sealing gas |
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1988
- 1988-09-16 JP JP63229782A patent/JP2720395B2/en not_active Expired - Lifetime
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