JP3416226B2 - 炭素の安定同位体比を求めるための解析方法 - Google Patents
炭素の安定同位体比を求めるための解析方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は炭素の安定同位体
（12Ｃ，13Ｃ）比を求めるための解析方法に関し、特に
質量分析器を用いて得られた一酸化炭素または二酸化炭
素の分析データから炭素の安定同位体比を求めるための
解析方法に関する。
（12Ｃ，13Ｃ）比を求めるための解析方法に関し、特に
質量分析器を用いて得られた一酸化炭素または二酸化炭
素の分析データから炭素の安定同位体比を求めるための
解析方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】炭素には質量数１２（12Ｃ）と１３（13
Ｃ）の２つの安定同位体があり、天然での存在比は12Ｃ
が約９８．９％であり、13Ｃが約１．１％であることが
知られている。
Ｃ）の２つの安定同位体があり、天然での存在比は12Ｃ
が約９８．９％であり、13Ｃが約１．１％であることが
知られている。
【０００３】13Ｃは核磁気共鳴（ＮＭＲ）の性質を有
し、電磁波に反応する13Ｃ標識化合物の分布状態や挙動
を追跡することによって生体断層写真や呼気分析装置な
どのような非破壊的な生体の検査および診断を行うこと
ができるので、ライフサイエンス分野の研究などに利用
価値の高い物質である。
し、電磁波に反応する13Ｃ標識化合物の分布状態や挙動
を追跡することによって生体断層写真や呼気分析装置な
どのような非破壊的な生体の検査および診断を行うこと
ができるので、ライフサイエンス分野の研究などに利用
価値の高い物質である。
【０００４】一方、12Ｃはダイヤモンド合成の原料とし
て用いられる。ダイヤモンドは格子振動で熱を伝達する
ため、電気的に絶縁体でありながら高い熱伝導性を持っ
ているので、ヒートシンク（放熱器）のほかに、高密度
集積回路や通信レーザ関連機器において将来広く応用さ
れる可能性を秘めている物質である。
て用いられる。ダイヤモンドは格子振動で熱を伝達する
ため、電気的に絶縁体でありながら高い熱伝導性を持っ
ているので、ヒートシンク（放熱器）のほかに、高密度
集積回路や通信レーザ関連機器において将来広く応用さ
れる可能性を秘めている物質である。
【０００５】従来の同位体分析法としては、本発明にお
いて採用した質量分析法のほかに、13Ｃ−ＮＭＲ法、Ｅ
ＳＲ法、分光法などがある。最も一般的な質量分析法の
１つに、有機物を燃焼させることによって得られたＣＯ
2 から炭素の同位体を分析する既存の専用質量分析器
（例えば、ＭｃＫｉｎｎｅｙ型質量分析器など）を用い
る方法が知られているが、このような高額の分析器でな
くても、例えば、分子量の比較的大きな化合物の同定に
用いられる定性分析用の汎用型質量分析器を用いて分析
することもできる。
いて採用した質量分析法のほかに、13Ｃ−ＮＭＲ法、Ｅ
ＳＲ法、分光法などがある。最も一般的な質量分析法の
１つに、有機物を燃焼させることによって得られたＣＯ
2 から炭素の同位体を分析する既存の専用質量分析器
（例えば、ＭｃＫｉｎｎｅｙ型質量分析器など）を用い
る方法が知られているが、このような高額の分析器でな
くても、例えば、分子量の比較的大きな化合物の同定に
用いられる定性分析用の汎用型質量分析器を用いて分析
することもできる。
【０００６】現在の質量分析法の基本はガスクロマトグ
ラフと質量スペクトル装置とを結合したＧＣ−ＭＳ（Ga
s Chromatography and Mass Spectrometry) 法であり、
その原理はガス状の試料を電子衝撃などによってイオン
化し、このイオンをｍ／ｅ（ｍはイオン質量、ｅはイオ
ンの電荷）に従って分離し、各イオン量を記録して、そ
れらをｍ／ｅの順に並べ（マス・スペクトル）、各スペ
クトル線の強度とそのｍ／ｅとは各物質毎に特有である
から、単成分物質のスペクトルが得られた段階で、これ
を既知のデータ集、スペクトルライブラリなどに照合す
るなどによって同定を行うと云うものである。
ラフと質量スペクトル装置とを結合したＧＣ−ＭＳ（Ga
s Chromatography and Mass Spectrometry) 法であり、
その原理はガス状の試料を電子衝撃などによってイオン
化し、このイオンをｍ／ｅ（ｍはイオン質量、ｅはイオ
ンの電荷）に従って分離し、各イオン量を記録して、そ
れらをｍ／ｅの順に並べ（マス・スペクトル）、各スペ
クトル線の強度とそのｍ／ｅとは各物質毎に特有である
から、単成分物質のスペクトルが得られた段階で、これ
を既知のデータ集、スペクトルライブラリなどに照合す
るなどによって同定を行うと云うものである。
【０００７】本願出願人は、炭素の安定同位体（12Ｃ，
13Ｃ）を液化天然ガス中のメタン（ＣＨ4 ）から分離・
濃縮することによって得る技術を先に開発した。
13Ｃ）を液化天然ガス中のメタン（ＣＨ4 ）から分離・
濃縮することによって得る技術を先に開発した。
【０００８】この技術によって得た炭素の安定同位体の
中で、12Ｃおよび13Ｃの構成比（同位体比）を算出する
ために、本願発明者らは、当初、メタンを直接分析する
ことを試みた。しかし、炭素の安定同位体と共に水素の
同位体（重水素）も同時に濃縮されるため、炭素の安定
同位体比を求める際に水素の同位体によるノイズやフラ
グメントなどの影響を受け、高精度な分析結果を求める
ことが困難であった。
中で、12Ｃおよび13Ｃの構成比（同位体比）を算出する
ために、本願発明者らは、当初、メタンを直接分析する
ことを試みた。しかし、炭素の安定同位体と共に水素の
同位体（重水素）も同時に濃縮されるため、炭素の安定
同位体比を求める際に水素の同位体によるノイズやフラ
グメントなどの影響を受け、高精度な分析結果を求める
ことが困難であった。
【０００９】そのため、酸素をメタンと結合させて炭酸
ガス（ＣＯ2 ）化または一酸化炭素（ＣＯ）化し、水素
の同位体による影響を除いた後、炭素の安定同位体比を
算出するための定量分析法を検討した。
ガス（ＣＯ2 ）化または一酸化炭素（ＣＯ）化し、水素
の同位体による影響を除いた後、炭素の安定同位体比を
算出するための定量分析法を検討した。
【００１０】それがＳＩＭ(Selected Ion Monitor)また
はＭＦ(Mass Fragmentgraphy）による炭素同位体分析法
である。ＳＩＭ（またはＭＦ）分析は、予め指定した数
種の質量数のイオンを検出し、それらの信号を積算し、
その面積比から定量を行なう分析方法である。
はＭＦ(Mass Fragmentgraphy）による炭素同位体分析法
である。ＳＩＭ（またはＭＦ）分析は、予め指定した数
種の質量数のイオンを検出し、それらの信号を積算し、
その面積比から定量を行なう分析方法である。
【００１１】ＣＯ２およびＣＯの場合、酸素の３つの安
定同位体（１６Ｏ，１７Ｏ，１８Ｏ）を考慮しなければ
ならないから、各々の同位体の組み合わせによるＣ
Ｏ ２ 、ＣＯ分子の種類は図５の表（ａ）および（ｂ）に
示す通りである。すなわち、ＣＯ２の場合には、ＣＯ ２
分子の同位体構成で１２種類、分子量（質量数）で４４
〜４９の６種類に分けられ、一方、ＣＯの場合にはＣＯ
分子の同位体構成で６種類、分子量（質量数）で２８〜
３１の４種類に分けられる。
定同位体（１６Ｏ，１７Ｏ，１８Ｏ）を考慮しなければ
ならないから、各々の同位体の組み合わせによるＣ
Ｏ ２ 、ＣＯ分子の種類は図５の表（ａ）および（ｂ）に
示す通りである。すなわち、ＣＯ２の場合には、ＣＯ ２
分子の同位体構成で１２種類、分子量（質量数）で４４
〜４９の６種類に分けられ、一方、ＣＯの場合にはＣＯ
分子の同位体構成で６種類、分子量（質量数）で２８〜
３１の４種類に分けられる。
【００１２】ここで、図６乃至図９の各表を参照しなが
らＣＯ2 およびＣＯに対して従来それぞれ採用した質量
分析とその解析とを説明する。
らＣＯ2 およびＣＯに対して従来それぞれ採用した質量
分析とその解析とを説明する。
【００１３】ＣＯ２の場合、４４〜４９の分子量を有す
る１２種の同位体構成に対しては、図６の表に示される
ような相対的なピーク強度（質量スペクトル装置におけ
る質量スペクトル（線）のピーク強度であって、以下こ
れを単にピーク強度と称す。）の比が理論上それぞれ得
られる。なお、この比はその分子量における分子の全体
に対する存在比で、図６の表では全体を１としている。
すなわち、試料としたＣＯ２中における炭素および酸素
の各安定同位体がそれぞれ天然存在比に等しい構成、つ
まり、炭素においては１２Ｃ：９８．８９３％、
１３Ｃ：１．１０７％、また酸素においては１６Ｏ：９
９．７５４％、１７Ｏ：０．０３７％、１８Ｏ：０．２
０９％の天然存在比構成（ただし、化学便覧に掲載され
ている天然存在比の合計が１００％になるように修正し
て有効桁を揃えたもの）であるとすれば、図６の表にお
ける分子量６種の中から任意の少なくとも２つの組み合
わせを選び、それぞれのピーク強度から試料中の１２Ｃ
と１３Ｃとの存在比を理論上算出することができる。
る１２種の同位体構成に対しては、図６の表に示される
ような相対的なピーク強度（質量スペクトル装置におけ
る質量スペクトル（線）のピーク強度であって、以下こ
れを単にピーク強度と称す。）の比が理論上それぞれ得
られる。なお、この比はその分子量における分子の全体
に対する存在比で、図６の表では全体を１としている。
すなわち、試料としたＣＯ２中における炭素および酸素
の各安定同位体がそれぞれ天然存在比に等しい構成、つ
まり、炭素においては１２Ｃ：９８．８９３％、
１３Ｃ：１．１０７％、また酸素においては１６Ｏ：９
９．７５４％、１７Ｏ：０．０３７％、１８Ｏ：０．２
０９％の天然存在比構成（ただし、化学便覧に掲載され
ている天然存在比の合計が１００％になるように修正し
て有効桁を揃えたもの）であるとすれば、図６の表にお
ける分子量６種の中から任意の少なくとも２つの組み合
わせを選び、それぞれのピーク強度から試料中の１２Ｃ
と１３Ｃとの存在比を理論上算出することができる。
【００１４】試料中の炭素の安定同位体構成比が、基準
となる天然存在比からどの程度ずれているかを測定する
ような分析においては、ピーク強度比（全体を１とした
相対ピーク強度）は略図６の表の値に近いものとなる。
従って、これらのピーク強度のうちから、相対的に大き
なピーク強度を持つ分子量４４と４５の組み合わせを選
び、これら２つのピーク強度から試料中の炭素の安定同
位体構成比を算出することができる。
となる天然存在比からどの程度ずれているかを測定する
ような分析においては、ピーク強度比（全体を１とした
相対ピーク強度）は略図６の表の値に近いものとなる。
従って、これらのピーク強度のうちから、相対的に大き
なピーク強度を持つ分子量４４と４５の組み合わせを選
び、これら２つのピーク強度から試料中の炭素の安定同
位体構成比を算出することができる。
【００１５】今、12ＣＯ2 ，13ＣＯ2 からＯ原子の離脱
の仕方はすべて等しい（同位体効果がない）と仮定し
て、ＣＯ2 からＯ原子が離脱しない割合をαとすると、
分子量４４および４５のピーク面積Ａ，Ｂと成分濃度と
の関係は、前述の酸素の同位体の天然存在構成比を用い
て次のようになる。
の仕方はすべて等しい（同位体効果がない）と仮定し
て、ＣＯ2 からＯ原子が離脱しない割合をαとすると、
分子量４４および４５のピーク面積Ａ，Ｂと成分濃度と
の関係は、前述の酸素の同位体の天然存在構成比を用い
て次のようになる。
【００１６】
【数１】０．９９５０８６αＸ12＝Ａ
【００１７】
【数２】
０．０００７３８αＸ12＋０．９９５０８６αＸ13＝Ｂ
ただし、数１および数２においてＸ12、Ｘ13はそれぞれ
12Ｃ、13Ｃの濃度である。
12Ｃ、13Ｃの濃度である。
【００１８】上記数１および数２から12Ｃと13Ｃの成分
濃度は、
濃度は、
【００１９】
【数３】Conc12Ｃ＝Ｘ12／（Ｘ12＋Ｘ13）
【００２０】
【数４】
Conc13Ｃ＝Ｘ13／（Ｘ12＋Ｘ13）＝１− Conc 12Ｃ
として求められる。
【００２１】このとき、分子量４５に対する分子量４４
のピーク強度の倍率は図６の表から明らかなように約８
４倍になっている。
のピーク強度の倍率は図６の表から明らかなように約８
４倍になっている。
【００２２】また、ＣＯの場合には、２８〜３１の分子
量を有する６種の同位体構成に対して、図７の表に示さ
れるようなピーク強度が理論上得られ、これらの中から
任意の少なくとも２つの組み合わせを選び、それぞれの
ピーク強度から試料中の１２Ｃと１３Ｃとの存在比を理
論上算出することができる。（その詳細に関しては、前
述したＣＯ２の場合と同様なのでここでは省略する。）
図７の表から明らかなように、分子量２９に対する分子
量２８のピーク強度の倍率は約８６倍になっている。
量を有する６種の同位体構成に対して、図７の表に示さ
れるようなピーク強度が理論上得られ、これらの中から
任意の少なくとも２つの組み合わせを選び、それぞれの
ピーク強度から試料中の１２Ｃと１３Ｃとの存在比を理
論上算出することができる。（その詳細に関しては、前
述したＣＯ２の場合と同様なのでここでは省略する。）
図７の表から明らかなように、分子量２９に対する分子
量２８のピーク強度の倍率は約８６倍になっている。
【００２３】
【発明が解決しようとする課題】ところが、炭素の安定
同位体の利用分野においては、より純度の高い物質を求
める傾向にあり、12Ｃの濃度を人為的に濃縮した試料に
おける同位体比を測定しようとすると、次のような問題
が起こる。
同位体の利用分野においては、より純度の高い物質を求
める傾向にあり、12Ｃの濃度を人為的に濃縮した試料に
おける同位体比を測定しようとすると、次のような問題
が起こる。
【００２４】例えば、12Ｃ濃度を９９．９５％まで濃縮
したＣＯ2 試料の場合、分子量４４と分子量４５のピー
ク強度は図８の表のようになり、分子量４５に対する分
子量４４のピーク強度の倍率は約８００倍になる。同様
に、12Ｃ濃度を９９．９５％まで濃縮したＣＯ試料の場
合、分子量２８および分子量２９のピーク強度は図９の
表のようになり、分子量２９に対する分子量２８のピー
ク強度の倍率は約１１５０倍になる。これらの状況は、
測定試料中、分子量４４（同２８）に関してはそのピー
クが飽和してしまっているので試料の量を減らす必要が
あり、一方、分子量４５（同２９）に関してはそのピー
クがノイズに隠れてしまわないように試料の量を増やす
必要があることを物語っている。しかし、この相矛盾す
る試料の量の調整は非常に困難であり、場合によっては
適正な試料量の範囲が存在しないという問題が生じる。
このような場合には、解析結果としての炭素の安定同位
体比が分析試料の量に見かけ上依存するという結果にな
る。
したＣＯ2 試料の場合、分子量４４と分子量４５のピー
ク強度は図８の表のようになり、分子量４５に対する分
子量４４のピーク強度の倍率は約８００倍になる。同様
に、12Ｃ濃度を９９．９５％まで濃縮したＣＯ試料の場
合、分子量２８および分子量２９のピーク強度は図９の
表のようになり、分子量２９に対する分子量２８のピー
ク強度の倍率は約１１５０倍になる。これらの状況は、
測定試料中、分子量４４（同２８）に関してはそのピー
クが飽和してしまっているので試料の量を減らす必要が
あり、一方、分子量４５（同２９）に関してはそのピー
クがノイズに隠れてしまわないように試料の量を増やす
必要があることを物語っている。しかし、この相矛盾す
る試料の量の調整は非常に困難であり、場合によっては
適正な試料量の範囲が存在しないという問題が生じる。
このような場合には、解析結果としての炭素の安定同位
体比が分析試料の量に見かけ上依存するという結果にな
る。
【００２５】従来は、分析のニーズが天然存在比近傍に
限られていたこともあって、分子量４４（同２８）のピ
ークと分子量４５（同２９）のピークが解析に用いられ
てきた。しかし、12Ｃが濃縮された試料、あるいは13Ｃ
が濃縮された試料では、一方に対する他方のピーク強度
の倍率が１０００倍レベルとなり、質量分析器の検出部
で両者のピークを同時に正確に観測することは不可能に
近いほど困難である。
限られていたこともあって、分子量４４（同２８）のピ
ークと分子量４５（同２９）のピークが解析に用いられ
てきた。しかし、12Ｃが濃縮された試料、あるいは13Ｃ
が濃縮された試料では、一方に対する他方のピーク強度
の倍率が１０００倍レベルとなり、質量分析器の検出部
で両者のピークを同時に正確に観測することは不可能に
近いほど困難である。
【００２６】本発明は上記した事情に鑑み、従来の解析
法における問題点を解消するためになされたもので、そ
の目的とするところは、二酸化炭素または一酸化炭素を
測定試料とする炭素の同位体比を求める解析法であっ
て、前記測定試料の分子を構成する炭素及び酸素の各安
定同位体を考慮して各種同位体構成における質量スペク
トルのピーク強度のうちから、この測定試料中の炭素安
定同位体濃度に応じて一方のピーク強度に対する他方の
ピーク強度の倍率が可能な限り小さい倍率になるように
選ばれた、２つのピーク強度の組み合わせを用いること
によって、炭素の安定同位対比を正確に求めるための解
析方法を提供することにある。
法における問題点を解消するためになされたもので、そ
の目的とするところは、二酸化炭素または一酸化炭素を
測定試料とする炭素の同位体比を求める解析法であっ
て、前記測定試料の分子を構成する炭素及び酸素の各安
定同位体を考慮して各種同位体構成における質量スペク
トルのピーク強度のうちから、この測定試料中の炭素安
定同位体濃度に応じて一方のピーク強度に対する他方の
ピーク強度の倍率が可能な限り小さい倍率になるように
選ばれた、２つのピーク強度の組み合わせを用いること
によって、炭素の安定同位対比を正確に求めるための解
析方法を提供することにある。
【００２７】
【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために、本発明の主なる態様によれば、二酸化炭素また
は一酸化炭素を測定試料とする炭素の同位体比を求める
解析法であって、前記測定試料の分子を構成する炭素及
び酸素の各安定同位体を考慮して各種同位体構成におけ
る質量スペクトルのピーク強度のうちから、この測定試
料中の炭素安定同位体濃度に応じて、一方のピーク強度
に対する他方のピーク強度の倍率が高々５０倍であるよ
うに選ばれた、２つのピーク強度の組み合わせを用いて
解析するようにしたことを特徴とする炭素の安定同位体
比を求めるための解析方法が提供される。
ために、本発明の主なる態様によれば、二酸化炭素また
は一酸化炭素を測定試料とする炭素の同位体比を求める
解析法であって、前記測定試料の分子を構成する炭素及
び酸素の各安定同位体を考慮して各種同位体構成におけ
る質量スペクトルのピーク強度のうちから、この測定試
料中の炭素安定同位体濃度に応じて、一方のピーク強度
に対する他方のピーク強度の倍率が高々５０倍であるよ
うに選ばれた、２つのピーク強度の組み合わせを用いて
解析するようにしたことを特徴とする炭素の安定同位体
比を求めるための解析方法が提供される。
【００２８】上記主なる態様の解析方法において、測定
試料が二酸化炭素の場合には、その同位体構成における
分子量が４４、４５、４６である３種類に関するそれぞ
れの質量スペクトルのピーク強度の中から同位体濃度別
の選択されるべき２つが組み合わされ、また測定試料が
一酸化炭素の場合には、その同位体構成における分子量
が２８、２９、３０である３種類に関するそれぞれの質
量スペクトルのピーク強度の中から同位体濃度別の選択
されるべき２つが組み合わされる。
試料が二酸化炭素の場合には、その同位体構成における
分子量が４４、４５、４６である３種類に関するそれぞ
れの質量スペクトルのピーク強度の中から同位体濃度別
の選択されるべき２つが組み合わされ、また測定試料が
一酸化炭素の場合には、その同位体構成における分子量
が２８、２９、３０である３種類に関するそれぞれの質
量スペクトルのピーク強度の中から同位体濃度別の選択
されるべき２つが組み合わされる。
【００２９】
【実施例】以下、本発明の実施例を添付の図面を参照し
ながら説明する。
ながら説明する。
【００３０】まず、質量分析器による二酸化炭素（ＣＯ
2 ）または一酸化炭素（ＣＯ）のデータから炭素の安定
同位体（12Ｃ、13Ｃ）比を求めるための分析および解析
の動作ステップが図１のブロック図に示される。
2 ）または一酸化炭素（ＣＯ）のデータから炭素の安定
同位体（12Ｃ、13Ｃ）比を求めるための分析および解析
の動作ステップが図１のブロック図に示される。
【００３１】図１において、最初のステップ１で、出発
試料としての炭素化合物（本願の場合にはメタンガス）
が特定される。続いて、測定において水素の同位体によ
るノイズやフラグメントの影響を受けないようにメタン
を酸化させてＣＯ2 化またはＣＯ化する（ステップ
２）。ステップ３では、より正確な測定を行うためにス
テップ２で得たガスを精製装置に通して脱水などの処理
を施し、測定試料（ＣＯ2またはＣＯ）を準備する（ス
テップ４）。測定試料が準備されたら、これにガスクロ
マトグラフ処理を施し（ステップ５）、さらに図示しな
い質量分析器へ導入されて分析を受ける（ステップ
６）。質量分析器による分析によって得られたデータが
ステップ７で解析され、炭素の安定同位体比が求められ
る（ステップ８）。
試料としての炭素化合物（本願の場合にはメタンガス）
が特定される。続いて、測定において水素の同位体によ
るノイズやフラグメントの影響を受けないようにメタン
を酸化させてＣＯ2 化またはＣＯ化する（ステップ
２）。ステップ３では、より正確な測定を行うためにス
テップ２で得たガスを精製装置に通して脱水などの処理
を施し、測定試料（ＣＯ2またはＣＯ）を準備する（ス
テップ４）。測定試料が準備されたら、これにガスクロ
マトグラフ処理を施し（ステップ５）、さらに図示しな
い質量分析器へ導入されて分析を受ける（ステップ
６）。質量分析器による分析によって得られたデータが
ステップ７で解析され、炭素の安定同位体比が求められ
る（ステップ８）。
【００３２】さて、ＣＯ2 を分離・濃縮して炭素中に含
まれる12Ｃ同位体の濃度を９９．９５％まで濃縮した試
料の炭素安定同位体比を測定する際、分子量４４と４５
に関するピーク強度を用いた測定では両者の間に大きな
数値的隔たりがあり、解析不可能であることは先に述べ
たとおりである。
まれる12Ｃ同位体の濃度を９９．９５％まで濃縮した試
料の炭素安定同位体比を測定する際、分子量４４と４５
に関するピーク強度を用いた測定では両者の間に大きな
数値的隔たりがあり、解析不可能であることは先に述べ
たとおりである。
【００３３】そこで、新規な解析法として、分子量４４
のピーク強度は無視して、分子量４５および４６の大き
さの近いそれぞれの質量スペクトルのピーク強度に着目
する。分子量４５のピーク強度に対する分子量４６のピ
ーク強度は図８の表から明らかなように約３．４倍とな
っており、これら２つのピーク強度を組み合わせて用い
ることによって、適正な試料の量の範囲が広がり、正確
で高精度の解析が可能となる。
のピーク強度は無視して、分子量４５および４６の大き
さの近いそれぞれの質量スペクトルのピーク強度に着目
する。分子量４５のピーク強度に対する分子量４６のピ
ーク強度は図８の表から明らかなように約３．４倍とな
っており、これら２つのピーク強度を組み合わせて用い
ることによって、適正な試料の量の範囲が広がり、正確
で高精度の解析が可能となる。
【００３４】同様に、ＣＯを測定試料として１２Ｃ同位
体の濃度を９９．９５％まで濃縮した場合にも、分子量
２８のピーク強度は無視し、分子量２９および３０に関
する大きさの近いそれぞれのピーク強度を組み合わせて
解析する。この場合、分子量２９に対する分子量３０の
ピーク強度の倍率は約２．４で、適正な試料の量の範囲
を十分に広げることができ、正確で精度の高い解析が可
能となる。
体の濃度を９９．９５％まで濃縮した場合にも、分子量
２８のピーク強度は無視し、分子量２９および３０に関
する大きさの近いそれぞれのピーク強度を組み合わせて
解析する。この場合、分子量２９に対する分子量３０の
ピーク強度の倍率は約２．４で、適正な試料の量の範囲
を十分に広げることができ、正確で精度の高い解析が可
能となる。
【００３５】上記では、ＣＯ ２ およびＣＯそれぞれの
測定試料として １２ Ｃ同位体濃度が９９．９５％のよう
な濃度に濃縮された試料について述べたが、本発明の測
定試料はこれらの試料に限らず、種々の １２ Ｃ同位体濃
度を有する試料を測定試料とすることができる。たとえ
ば、図２および図３に、測定試料をＣＯ２ およびＣＯ
とした際における １２Ｃの同位体濃度別の選択されるべ
き組み合わせとピーク強度の倍率が高々５０倍の例をそ
れぞれ示す。
測定試料として １２ Ｃ同位体濃度が９９．９５％のよう
な濃度に濃縮された試料について述べたが、本発明の測
定試料はこれらの試料に限らず、種々の １２ Ｃ同位体濃
度を有する試料を測定試料とすることができる。たとえ
ば、図２および図３に、測定試料をＣＯ２ およびＣＯ
とした際における １２Ｃの同位体濃度別の選択されるべ
き組み合わせとピーク強度の倍率が高々５０倍の例をそ
れぞれ示す。
【００３６】図４は本発明の実施例に関する分析および
解析のロジックを示すフローチャートである。
解析のロジックを示すフローチャートである。
【００３７】なお、他の実施例として、図１のブロック
図におけるステップ３およびステップ５は場合によって
省略され得る。
図におけるステップ３およびステップ５は場合によって
省略され得る。
【００３８】
【発明の効果】上記した説明から明らかなように、本発
明によれば、炭素の安定同位体比を求めるために、測定
試料中の炭素安定同位体濃度に応じて一方のピーク強度
に対する他方のピーク強度の倍率が高々５０倍であるよ
うに選ばれた、２つのピーク強度の組み合わせを用いて
解析するようにしたから、適正な試料の量の範囲を広げ
ることができ、正確で高精度の解析が可能となる。
明によれば、炭素の安定同位体比を求めるために、測定
試料中の炭素安定同位体濃度に応じて一方のピーク強度
に対する他方のピーク強度の倍率が高々５０倍であるよ
うに選ばれた、２つのピーク強度の組み合わせを用いて
解析するようにしたから、適正な試料の量の範囲を広げ
ることができ、正確で高精度の解析が可能となる。
【図１】本発明の実施例に関する分析および解析ステッ
プを示すブロック図である。
プを示すブロック図である。
【図２】測定試料をＣＯ２とした際の本発明の実施例に
関する１２Ｃの同位体濃度別の選択された組み合わせと
ピーク強度の倍率をそれぞれ示す表である。
関する１２Ｃの同位体濃度別の選択された組み合わせと
ピーク強度の倍率をそれぞれ示す表である。
【図３】測定試料をＣＯとした際の本発明の実施例に関
する１２Ｃの同位体濃度別の選択された組み合わせとピ
ーク強度の倍率をそれぞれ示す表である。
する１２Ｃの同位体濃度別の選択された組み合わせとピ
ーク強度の倍率をそれぞれ示す表である。
【図４】本発明の実施例に関する分析および解析のロジ
ックを示すフローチャートである。
ックを示すフローチャートである。
【図５】ＣＯ２およびＣＯに関する分子量別種類と同位
体構成別種類をそれぞれ示す表であり、（ａ）はＣＯ２
のものを、また（ｂ）はＣＯのものを示す表である。
体構成別種類をそれぞれ示す表であり、（ａ）はＣＯ２
のものを、また（ｂ）はＣＯのものを示す表である。
【図６】ＣＯ２を構成する炭素と酸素の同位体構成がそ
れぞれ天然存在比に等しい場合の分子種とそれぞれのピ
ーク強度とを示す表である。
れぞれ天然存在比に等しい場合の分子種とそれぞれのピ
ーク強度とを示す表である。
【図７】ＣＯを構成する炭素と酸素の同位体構成がそれ
ぞれ天然存在比に等しい場合の分子種とそれぞれのピー
ク強度とを示す表である。
ぞれ天然存在比に等しい場合の分子種とそれぞれのピー
ク強度とを示す表である。
【図８】ＣＯ２を構成する炭素の１２Ｃ同位体の濃度を
９９．９５％に濃縮した場合の分子種とそれぞれのピー
ク強度とを示す表である。
９９．９５％に濃縮した場合の分子種とそれぞれのピー
ク強度とを示す表である。
【図９】ＣＯを構成する炭素の１２Ｃ同位体の濃度を９
９．９５％に濃縮した場合の分子種とそれぞれのピーク
強度とを示す表である。
９．９５％に濃縮した場合の分子種とそれぞれのピーク
強度とを示す表である。
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 昭53−42890（ＪＰ，Ａ)
特開 平４−160361（ＪＰ，Ａ)
特開 平１−262463（ＪＰ，Ａ)
特開 平１−127954（ＪＰ，Ａ)
特表 平２−503958（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G01N 27/62 - 27/70
H01J 40/00 - 49/48
ＪＩＣＳＴファイル（ＪＯＩＳ)
Claims (3)
- 【請求項１】 二酸化炭素または一酸化炭素を測定試料
とする炭素の同位体比を求める解析法であって、前記測
定試料の分子を構成する炭素及び酸素の各安定同位体を
考慮して各種同位体構成における質量スペクトルのピー
ク強度のうちから、前記測定試料中の炭素安定同位体濃
度に応じて一方のピーク強度に対する他方のピーク強度
の倍率が高々５０倍であるように選ばれた、２つのピー
ク強度の組み合わせを用いて解析するようにしたことを
特徴とする炭素の安定同位体比を求めるための解析方
法。 - 【請求項２】 前記測定試料が二酸化炭素であって、そ
の同位体構成における分子量が４４、４５、４６である
３種類に関するそれぞれの質量スペクトルのピーク強度
の中から同位体濃度別の選択されるべき２つが組み合わ
されて解析に用いられることを特徴とする請求項１に記
載の炭素の安定同位体比を求めるための解析方法。 - 【請求項３】 前記測定試料が一酸化炭素であって、そ
の同位体構成における分子量が２８、２９、３０である
３種類に関するそれぞれの質量スペクトルのピーク強度
の中から同位体濃度別の選択されるべき２つが組み合わ
されて解析に用いられることを特徴とする請求項１に記
載の炭素の安定同位体比を求めるための解析方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28771893A JP3416226B2 (ja) | 1993-10-22 | 1993-10-22 | 炭素の安定同位体比を求めるための解析方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28771893A JP3416226B2 (ja) | 1993-10-22 | 1993-10-22 | 炭素の安定同位体比を求めるための解析方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07120434A JPH07120434A (ja) | 1995-05-12 |
| JP3416226B2 true JP3416226B2 (ja) | 2003-06-16 |
Family
ID=17720849
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28771893A Expired - Fee Related JP3416226B2 (ja) | 1993-10-22 | 1993-10-22 | 炭素の安定同位体比を求めるための解析方法 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3416226B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6369817B1 (en) | 1998-05-25 | 2002-04-09 | Japan Radio Co., Ltd. | Image synthesis system |
| JP4699535B2 (ja) * | 2009-03-05 | 2011-06-15 | 公立大学法人首都大学東京 | インターフェイス |
| JP5448045B2 (ja) * | 2009-04-01 | 2014-03-19 | 独立行政法人海上技術安全研究所 | 漏洩ｃｏ２検出方法及び漏洩ｃｏ２検出装置、地中貯留ｃｏ２の漏洩モニタリング方法 |
| CN103808547B (zh) * | 2014-02-28 | 2016-03-16 | 中国地质大学（武汉） | 一种测试碳酸盐类样品14c丰度的前处理方法和设备 |
-
1993
- 1993-10-22 JP JP28771893A patent/JP3416226B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07120434A (ja) | 1995-05-12 |
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