JP3540756B2

JP3540756B2 - 有機微量成分の検出装置

Info

Publication number: JP3540756B2
Application number: JP2001051461A
Authority: JP
Inventors: 晋作土橋; 祥啓出口; 憲弘福田
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 2001-02-27
Filing date: 2001-02-27
Publication date: 2004-07-07
Anticipated expiration: 2021-02-27
Also published as: JP2002250716A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、処理設備又は環境中の例えばＰＣＢ、ダイオキシン類等の有機微量成分の検出装置に関する。
【０００２】
【背景技術】
近年では、ＰＣＢ（Polychlorinated biphenyl, ポリ塩化ビフェニル：ビフェニルの塩素化異性体の総称）が強い毒性を有することから、その製造および輸入が禁止されている。このＰＣＢは、１９５４年頃から国内で製造開始されたものの、カネミ油症事件をきっかけに生体・環境への悪影響が明らかになり、１９７２年に行政指導により製造中止、回収の指示（保管の義務）が出された経緯がある。
【０００３】
ＰＣＢは、ビフェニル骨格に塩素が１〜１０個置換したものであり、置換塩素の数や位置によって理論的に２０９種類の異性体が存在し、現在、市販のＰＣＢ製品において約１００種類以上の異性体が確認されている。また、この異性体間の物理・化学的性質や生体内安定性および環境動体が多様であるため、ＰＣＢの化学分析や環境汚染の様式を複雑にしているのが現状である。さらに、ＰＣＢは、残留性有機汚染物質のひとつであって、環境中で分解されにくく、脂溶性で生物濃縮率が高く、さらに半揮発性で大気経由の移動が可能であるという性質を持つ。また、水や生物など環境中に広く残留することが報告されている。
この結果、ＰＣＢは体内で極めて安定であるので、体内に蓄積され慢性中毒（皮膚障害、肝臓障害等）を引き起し、また発癌性、生殖・発生毒性が認められている。
【０００４】
ＰＣＢは、従来からトランスやコンデンサなどの絶縁油として広く使用されてきた経緯があるので、ＰＣＢを処理する必要があり、本出願人は先に、ＰＣＢを無害化処理する水熱分解装置を提案した（特開平１１−２５３７９６号公報、特開２０００−１２６５８８号公報他参照）。この水熱分解装置の概要の一例を図５に示す。
【０００５】
図７に示すように、水熱分解装置１２０は、サイクロンセパレータ１２１を併設した筒形状の一次反応器１２２と、ＰＣＢ、Ｈ₂ ＯおよびＮａＯＨの処理液１２３を加圧する加圧ポンプ１２４と、当該混合液を予熱する予熱器１２５と、配管を巻いた構成の二次反応器１２６と、冷却器１２７および減圧弁１２８とを備えてなるものである。また、減圧弁１２７の下流には、気液分離器１２９、活性炭槽１３０が配置されており、排ガス（ＣＯ₂）１３１は煙突１３２から外部へ排出され、排水（Ｈ₂Ｏ，ＮａＣｌ）１３３は別途、必要に応じて排水処理される。
また、処理液１２３となるＰＣＢの配管１３４には、Ｈ₂ＯおよびＮａＯＨがそれぞれ導入される。また、酸素の配管１３５は、一次反応器１２５に対して直結している。
【０００６】
上記装置において、加圧ポンプ１２４による加圧により一次反応器１２２内は、２６ＭＰａまで昇圧される。また、予熱器１２５は、ＰＣＢ、Ｈ₂ＯおよびＮａＯＨの混合処理液１２３を３００℃程度に予熱する。また、一次反応器１２２内には酸素が噴出しており、内部の反応熱により３８０℃〜４００℃まで昇温する。サイクロンセパレータ１２１は、一次反応器１２２内で析出したＮａ₂ＣＯ₃の結晶粒子の大きなものを分離し、Ｎａ₂ＣＯ₃の微粒子を二次反応器１２６に送る。このサイクロンセパレータ１２１の作用により、二次反応器１２６の閉塞が防止される。この段階までに、ＰＣＢは、脱塩素反応および酸化分解反応を起こし、ＮａＣｌ、ＣＯ₂およびＨ₂Ｏに分解されている。つぎに、冷却器１２７では、二次反応器１２６からの流体を１００℃程度に冷却すると共に後段の減圧弁１２８にて大気圧まで減圧する。そして、気液分離器１２９によりＣＯ₂および水蒸気と処理水とが分離され、ＣＯ₂および水蒸気は、活性炭槽１３０を通過して環境中に排出される。
【０００７】
このような処理装置を用いてＰＣＢ含有容器（例えばトランスやコンデンサ）等を処理することで、完全無害化がなされているが、さらにその施設内におけるＰＣＢ濃度の迅速監視が重要である。従来、ガスサンプリングを行いＰＣＢを液体に濃縮させ、その濃縮液を分析する方法が採用されているが、この計測には数時間から数十時間を要するため、迅速監視ができなかった。
【０００８】
しかしながら、監視のためのガス中の微量ＰＣＢの計測方法として、従来では多光子イオン化検出器と飛行時間型分析器(Time of Flight Mass Spectroscopy:TOFMAS) とを組み合わせた質量スペクトル分析装置が提案されている。
この従来の分析装置の概要を図８を参照して説明する。
【０００９】
図８に示すように、試料ガス１をパルスノズル２から真空チャンバ３内に超音速自由噴流として供給し、その自由噴流は断熱膨張により冷却される。そのような冷却により、振動・回転準位が低エネルギー側に偏って波長選択性が増大したガスは、レーザ４のような共鳴多光子を効率よく吸収したそのイオン化効率が増大する。イオン化されたガス中の分子は、加速電極５により加速され、質量に反比例する加速度を与えられてフライトチューブ６内で飛行し、リフレクトン７で反射して、検出器８に入射する。該フライトチューブ６の中での飛行時間を計測することによりその分子又は原子である粒子の質量が計算により求められ、検出器８の信号強度の比較から測定対象のＰＣＢ濃度を求めることができる。
【００１０】
このような装置では、微量物質の検出を行うことができる点で原理的にはすぐれているが、レーザパルス時間幅がナノ秒レーザを用いているので、検出感度が低いという問題がある。
よって、試料ガス１を効率よく濃縮することが望まれている。
【００１１】
また、試料ガス１中の水分量が多い場合には、検出器８ではノイズとして多量に検出されるので、排水中のＰＣＢ濃度を計測するような場合には、予め除去することが望ましい。
【００１２】
また、近年、各種焼却炉又はボイラ等の燃焼設備から排出される排ガス又は排水中の環境ホルモン類の計測は計測対象物が極微量であるので、高性能な検出装置の出現が望まれている。
【００１３】
本発明は、上記問題に鑑み、例えばＰＣＢ等の微量成分濃度を監視するに際し、迅速且つ高感度な分析が可能な有機微量成分の検出装置を提供することを課題とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決する第１の発明は、採取試料を真空チャンバー内へ連続的に導入する試料導入手段と、導入された試料にレーザを照射し、レーザイオン化させるレーザ照射手段と、レーザイオン化した分子を収束させる収束部と、該収束された分子を選択濃縮するイオントラップと、一定周期で放出されたイオンを検出するイオン検出器を備えた飛行時間型質量分析装置とを具備してなる検出装置であって、上記採取試料の採取ラインに試料中の水分を除去すると共に分子量の小さい置換ガスに置換するガス置換手段を少なくとも１基設けてなると共に、質量の差で試料中の軽い分子を分離して重い分子に濃縮する高質量分子セパレータを、上記試料採取ラインのガス置換手段の後流側に介装してなり、上記ガス置換手段が、ガス置換手段本体内に導入した採取試料中の計測対象試料を気化させないような真空度合いにより当該採取試料中の水分を除去する真空ポンプと、水分除去後に置換ガスを供給する置換ガス導入手段と、ガス置換後に本体を昇温し、採取試料と共に置換ガスを排出させる昇温手段とを具備してなり、上記高質量分子セパレータが、内部を真空に保つ真空ポンプを備えてなると共に、セパレータ本体内に試料導入細管と試料排出細管とを所定間隔を以て相対向して設けてなり、さらに、前記ガス置換手段の前記本体の内部に洗浄液を供給する洗浄液供給手段を備えてなることを特徴とする。
【００１５】
第２の発明は、第１の発明において、上記置換ガスがＨ₂ 又はＨｅであることを特徴とする。
【００１６】
第３の発明は、第１の発明において、上記試料導入手段がキャピラリカラムであり、その先端がイオン収束部に臨んでいることを特徴とする。
【００１７】
第４の発明は、第１の発明において、上記レーザのパルス波長が２８０ｎｍ以下であることを特徴とする。
【００１８】
第５の発明は、第１の発明において、上記レーザのパルス時間幅が５００ピコ秒以下であることを特徴とする。
【００１９】
第６の発明は、第１の発明において、上記採取試料がＰＣＢ分解処理した処理設備内からの排出水であることを特徴とする。
【００２０】
第７の発明は、第１の発明において、上記採取試料が燃焼設備から排出される排水中の環境ホルモン類であることを特徴とする。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００２２】
［第１の実施の形態］
図１は本実施の形態にかかる有機微量成分の検出装置の概略図である。図１に示すように、本実施の形態にかかる有機微量成分の検出装置５０は、排水又はガス中の有機微量成分の濃度を検出する検出装置であって、試料採取ライン７０に介装されたガス置換手段７１を通過した採取試料５１を真空チャンバー５２内へ連続的に洩れだし分子線５３として導入する試料導入手段であるキャピラリカラム５４と、上記洩れだし分子線５３にレーザ光５５を照射し、レーザイオン化させるレーザ照射手段５６と、レーザイオン化した分子を収束させる複数のイオン電極からなる収束部５６と、該収束された分子を選択濃縮するイオントラップ５７と、一定周期で放出されたイオンをリフレクトロン５８で反射させ、反射されたイオンを検出するイオン検出器５９を備えた飛行時間型質量分析装置６０とを具備してなるものである。
そして、この検出器５９により検出された信号強度の比較から測定対象のＰＣＢ濃度を求めることができる。
計測されたＰＣＢ濃度は、監視司令室へ送ると共に、例えばモニタ装置（図示せず）等により外部へ公表するようにしてもよい。
【００２３】
上記ガス置換手段７１は、配管７２から試料採取ライン７０に採取試料５１を導入してなるガス置換手段本体７３と、該本体７３内に導入した採取試料５１中の水分を除去する真空ポンプ７４と、水分除去後に置換ガス７５を供給する置換ガス導入手段７６と、ガス置換後に本体７３を昇温し、採取試料５１と共に置換ガス７５を排出させる温度調節手段（図示せず）とを具備してなるものである。
また、図中符号７８は切替バルブ、７９はポンプを図示する。
【００２４】
上記ガス置換手段本体７３にポンプ７９により、配管７２から採取試料５１を導入する。次いで、真空ポンプ７４にて内部の水分を蒸発させる。この際、計測対象試料が気化しないような真空度合いとする。
次に、置換ガス導入手段７６から置換ガスとしてＨｅ又はＨ₂ を導入する。
その後、温度調節手段により内部試料が蒸発する温度まで昇温させ（例えばＰＣＢであれば２００〜３００℃程度）、キャピラリカラム５４に採取試料５１として導入する。なお、この昇温温度は分析対象成分に対応した温度とすればよい。例えば２塩素のＰＣＢのみを計測する場合には、３塩素のＰＣＢよりも低い昇温温度とすることができる。
【００２５】
試料排出後は、本体７３の内部を洗浄するように、洗浄液供給手段８０から供給される洗浄液（例えばアルコール等）８１で洗浄する。その後、洗浄液を排出８２し、測定対象物の蒸発が無視できるような温度に戻し、次の測定に備える。この場合、必要であれば、温度調整手段により積極的に冷却（室温乃至３０〜４０℃）させるようにしてもよい。
【００２６】
また、図２に示すように、ガス置換手段を複数個（７１Ａ〜７１Ｄ）並列に設けて、連続して計測するようにしてもよい。これにより、既にガス置換が終了した手段が冷却する間に、他の置換手段でガス置換を行なうことができ、測定効率が向上する。
【００２７】
上記ガス置換手段を設けることにより、Ｈｅ又はＨ₂ に同伴された採取試料５１となるので、飛行時間型質量分析装置６０の内部に水蒸気の導入がなくなり、装置の高寿命化を図ることができる。
また、水分子によるノイズスペクトル量が格段に少なくなり、分析対象スペクトルのみのスペクトルを検出することができる。
【００２８】
上記ガス置換された採取試料５１を導入する上記キャピラリカラム５４は、イオン収束部５６にその先端が臨んでいるのが好ましく、具体的には、イオン収束部５６を構成する電極の内の最もキャピラリカラム５４側の電極と面一又は電極よりもイオントラップ５７側へ突き出しているようにするとよい。
【００２９】
また、上記キャピラリカラムの材質は、石英又はステンレスであることが好ましい。また、ステンレス製とした場合には、イオン収束部５６により電場をかけることにより、制御が可能となる。
【００３０】
上記キャピラリカラム５４の孔径は１ｍｍ以下、好適にはレーザ３ｍｍ程度とするのがよい。また、キャピラリカラム５４の吹き出し口からレーザ光５５の照射位置までの距離は近ければ近いほどよいが、あまり近すぎてもレーザ光５５により先端が破損するので、破損しない程度まで近づけて（例えば１〜２ｍｍ程度）イオン化効率を向上させることが好ましい。
【００３１】
上記レーザ照射手段５６から照射されるレーザ光５５のパルス波長は、後述する実施例に示すように、３００ｎｍ以下、好ましくは２８０ｎｍ以下、より好ましくは２６６±１０ｎｍ程度とするのがよい。これは３００ｎｍを超えると測定対象である有機微量成分のイオン化が良好に行われないからである。
【００３２】
上記レーザ照射手段５６から照射されるレーザ光５５のパルス時間幅は５００ピコ（１０−１２）秒以下、より好ましくは２００ピコ秒以下のパルスレーザであることが好ましい。これはパルス時間幅がナノ秒（１０−９）のレーザでは検出感度が低く好ましくないからである。
【００３３】
上記レーザ照射手段５６から照射されるレーザ光５５のパルス繰り返し周波数は１０ＭＨｚ以上、特に好適には７６ＭＨｚであることが好ましい。
これはパルス繰り返し周波数を向上させることで連続的にイオン化効率が向上するからである。
【００３４】
このように、レーザ光５５のパルス時間幅を５００ピコ秒（１０−１２）以下と短くすることにより、レーザ光５５によるＰＣＢの分解を抑制し、検出感度を向上することができる。
【００３５】
図３（ａ）及び（ｂ）にＰＣＢを検出したイオン検出器５９からのシグナルを示す。ここで、横軸は飛行時間（秒）であり、縦軸はイオン信号強度（Ｖ）である。なお、４塩素のＰＣＢについては図３（ａ）の拡大図として図２（ｂ）に示した。
【００３６】
上記計測装置を用い、例えばＰＣＢ分解処理設備から排出される排水中のＰＣＢ濃度を迅速且つ的確に測定することができ、この測定結果を基に、処理の監視をすることができる。
【００３７】
本実施の形態では、採取試料５１として液体を例にして説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、液体の代わりにガスとしてもよい。この場合には、ガス置換手段本体７３内に採取ガスを超音速で導入して計測対象を液体状態とし、その後、置換ガス７５を導入して昇温させることで、ガス中のＰＣＢ等の有機ハロゲン化物を計測することもできる。
【００３８】
［第２の実施の形態］
図４は本実施の形態にかかる有機微量成分の検出装置の概略図である。図５は高質量分子セパレータの概略図である。
図４に示すように、本実施の形態では、第１の実施の形態の装置において、試料採取ライン７０に介装されたガス置換手段７１の後流側に、質量の差で試料中の軽い分子を分離して重い分子に濃縮する高質量分子セパレータ９０を介装してなるものである。なお、第１の実施の形態と同一部材については同一符号を付してその説明は省略する。
【００３９】
図５に示すように、高質量分子セパレータ９０は、セパレータ本体９１の内部を真空に保つ真空ポンプ９２を備えてなると共に、セパレータ本体９１内に試料導入細管９３と試料排出細管９４とを所定間隔ｄを以て相対向して設けてなるものである。
【００４０】
上記ガス置換手段７１においてガス置換された採取試料５１は、このセパレータ９０内に導入されると、対向する試料排出管９４に向かって拡散される試料の内、真空ポンプ９２の真空度により、質量の軽い分子９５が外側に広がると共に、中心側には質量の重い分子９６が慣性力が大きくそのまま留まるので、対向する排出細管９４側に導入され、この結果採取試料中の計測対象が濃縮される。これにより、例えば試料導入細管９３中のＰＣＢ濃度が１ｐｐｍであった場合に、試料排出細管９４側では１０ｐｐｍと１０倍程度濃縮されることになる。
これにより、ＰＣＢ等の計測感度が向上することになる。
【００４ 1】
なお、試料導入細管９３及び排出細管９４の径とこれらの間の間隔ｄ並びに真空度は測定対象の質量を勘案して適宜設定すればよい。
また、真空チャンバー５２内へ連続的に洩れだし分子線５３を導入するキャピラリカラム５４に対しては、排出細管９４の径を小さくして洩れだし分子線が良好に洩れだすようにしている。
【００４２】
なお、以上述べた実施の形態においては、測定対象として有機微量成分の内のＰＣＢを例にしたが、本発明はこれに限定されるものではなく、採取試料として、例えばゴミ焼却炉等の各種焼却炉やボイラ等の燃焼設備から排出される排ガス又は排水中の環境ホルモン類を計測することにも適用することができる。
【００４３】
［第３の実施の形態］
図６に上記計測装置を用いたＰＣＢ無害化処理設備におけるガス中の監視システムについて説明する。
図６に示すように、ＰＣＢ無害化処理システムは、有害物質であるＰＣＢが付着又は含有又は保存されている被処理物を無害化する有害物質処理システムであって、被処理物1001である有害物質( 例えばＰＣＢ)1002 を保存する容器1003から有害物質1002を分離する分離手段1004と、被処理物1001を構成する構成材1001ａ，ｂ，…を解体する解体手段1005のいずれか一方又は両方を有する前処理手段1006と、前処理手段1006において処理された被処理物を構成する構成材であるコア1001ａをコイル1001ｂと鉄心1001ｃとに分離するコア分離手段1007と、分離されたコイル1001ｂを銅線1001ｄと紙・木1001ｅとに分離するコイル分離手段1008と、上記コア分離手段1008で分離された鉄心1001ｃと解体手段1005で分離された金属製の容器 (容器本体及び蓋等)1003 とコイル分離手段1008で分離された銅線1001ｄとを洗浄液1010で洗浄する洗浄手段1011と、洗浄後の洗浄廃液1012及び前処理手段で分離した有害物質1002のいずれか一方又は両方を分解処理する有害物質分解処理手段1013とを、具備してなるものである。
【００４４】
ここで、本発明で無害化処理する有害物質としては、ＰＣＢの他に例えば、塩化ビニルシート、有害廃棄塗料、廃棄燃料、有害薬品、廃棄樹脂、未処理爆薬等を挙げることができるが、環境汚染に起因する有害物質であればこれらに限定されるものではない。
【００４５】
また、本発明で被処理物としては、例えば絶縁油としてＰＣＢを用いてなるトランスやコンデンサ、有害物質である塗料等を保存している保存容器を例示することができるが、これらに限定されるものではない。
【００４６】
また、蛍光灯用の安定器においても従来はＰＣＢが用いられていたので無害化処理する必要があり、この場合には、容量が小さいので前処理することなく、分離手段1009に直接投入することで無害化処理することができる。
【００４７】
また、上記有害物質が液体等の場合には、有害物質分解処理手段1013に直接投入することで無害化処理がなされ、その保管した容器は構成材の無害化処理により、処理することができる。処理後の液については、ＰＣＢの排出基準である３ｐｐｂ以下であることを確認する必要がある。
なお、有害物質処理手段1013の構成は、図７に示すものと同様であるので、同一構成部材には同一符号を付してその説明は省略する。
【００４８】
本発明の計測システム６１は上記微量計測装置を用いて、上記有害物質処理手段1013においてＰＣＢを分解した後の気液分離器１２９で分離された排水１３３中のＰＣＢ濃度を監視するものである。
この計測システムを設けることでＰＣＢ濃度を迅速に且つ効率よく監視することができる。この結果、ＰＣＢ処理が適切に行われているかの監視を常に行いつつ分解処理することができ、環境に配慮した対策を講じることができる。
【００４９】
また、本発明の計測システム６２は、上記微量計測装置を用いて、前処理手段１００６内の環境中のＰＣＢ濃度を監視するものである。
また、本発明の計測システム６３は、上記処理手段1013から活性槽（図示せず）を通過して浄化された排ガス１３１中のＰＣＢ濃度を監視するものである。
これらの計測システムを設けることでＰＣＢ濃度を迅速に且つ効率よく監視することができる。この結果、作業工程が適切に行われているかの監視を常に行いつつ分解処理することができ、環境に配慮した対策を講じることができる。
【００５０】
よって、本計測装置を用いて、所定時間毎に分析して、排水及び排ガス並びに作業環境等の所定の基準を満たしているかを常に監視することができ、非常事態があった場合、ＰＣＢ濃度が基準を超える場合には、例えば活性槽を通して排ガスの浄化をさらに行うと共に、作業手順等のみなおしをして外部環境汚染を防止することができる。
【００５１】
【発明の効果】
以上、説明したように第１の発明によれば、採取試料を真空チャンバー内へ連続的に導入する試料導入手段と、導入された試料にレーザを照射し、レーザイオン化させるレーザ照射手段と、レーザイオン化した分子を収束させる収束部と、該収束された分子を選択濃縮するイオントラップと、一定周期で放出されたイオンを検出するイオン検出器を備えた飛行時間型質量分析装置とを具備してなる検出装置であって、上記採取試料の採取ラインに試料中の水分を除去すると共に分子量の小さい置換ガスに置換するガス置換手段を少なくとも１基設けてなると共に、質量の差で試料中の軽い分子を分離して重い分子に濃縮する高質量分子セパレータを、上記試料採取ラインのガス置換手段の後流側に介装してなり、上記ガス置換手段が、ガス置換手段本体内に導入した採取試料中の計測対象試料を気化させないような真空度合いにより当該採取試料中の水分を除去する真空ポンプと、水分除去後に置換ガスを供給する置換ガス導入手段と、ガス置換後に本体を昇温し、採取試料と共に置換ガスを排出させる昇温手段とを具備してなり、上記高質量分子セパレータが、内部を真空に保つ真空ポンプを備えてなると共に、セパレータ本体内に試料導入細管と試料排出細管とを所定間隔を以て相対向して設けてなり、さらに、前記ガス置換手段の前記本体の内部に洗浄液を供給する洗浄液供給手段を備えてなるので、置換ガス（例えばＨｅ又はＨ₂）に同伴された採取試料とすることができ、飛行時間型質量分析装置の内部に水蒸気の導入がなくなり、装置の高寿命化を図ることができる。また、微量分析精度が向上する。また、効率的にガス置換できると共に置換後に試料を排出することができる。また、試料の濃縮率が向上する。
【００５２】
第２の発明は、第１の発明において、上記置換ガスがＨ₂ 又はＨｅであるので、飛行時間型質量分析装置の高寿命化を図ることができる。
【００５３】
第３の発明は、第１の発明において、上記試料導入手段がキャピラリカラムであり、その先端がイオン収束部に臨んでいるので、イオン化効率が向上する。
【００５４】
第４の発明は、第１の発明において、上記レーザ照射手段から照射されるレーザのパルス波長は３００ｎｍ以下であるので、有機ハロゲン化物のイオン化が良好に行われる。
【００５５】
第５の発明は、第１の発明において、上記レーザ照射手段から照射されるレーザのパルス時間幅が５００ピコ秒以下であるので検出感度が向上する。
【００５６】
第６の発明は、第１の発明において、上記採取試料がＰＣＢ分解処理した処理設備内からの排出水であるので、排水又はガス中のＰＣＢ濃度の迅速且つ的確な分析が可能となる。
【００５７】
第７の発明は、第１の発明において、上記採取試料が燃焼設備から排出される排水中の環境ホルモン類であるので、高感度分析が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態にかかる有機微量成分の検出装置の概略図である。
【図２】複数のガス置換手段を並列に配置した概略図である。
【図３】低塩素ＰＣＢの測定結果図である。
【図４】第２の実施の形態にかかる有機微量成分の検出装置の概略図である。
【図５】セパレータの概略図である。
【図６】第３の実施の形態にかかるＰＣＢ無害化処理システムの概略図である。
【図７】水熱分解装置の概要図である。
【図８】従来技術にかかるレーザ計測装置の概略図である。
【符号の説明】
５０有機ハロゲン化物の検出装置
５１採取試料
５２真空チャンバー
５３洩れだし分子線
５４キャピラリカラム
５５レーザ光
５６収束部
５７イオントラップ
５８リフレクトロン
５９イオン検出器
６０飛行時間型質量分析装置
６１、６２、６３計測システム
７０試料採取ライン
７１ガス置換手段
７２配管
７３ガス置換手段本体
７４真空ポンプ
７５置換ガス
７６置換ガス導入手段
７８切替バルブ
７９ポンプ
８０洗浄液供給手段
８１洗浄液
９０高質量分子セパレータ
９１セパレータ本体
９２真空ポンプ
９３試料導入細管
９４試料排出細管

Claims

採取試料を真空チャンバー内へ連続的に導入する試料導入手段と、
導入された試料にレーザを照射し、レーザイオン化させるレーザ照射手段と、
レーザイオン化した分子を収束させる収束部と、
該収束された分子を選択濃縮するイオントラップと、
一定周期で放出されたイオンを検出するイオン検出器を備えた飛行時間型質量分析装置と
を具備してなる検出装置であって、
上記採取試料の採取ラインに試料中の水分を除去すると共に分子量の小さい置換ガスに置換するガス置換手段を少なくとも１基設けてなると共に、
質量の差で試料中の軽い分子を分離して重い分子に濃縮する高質量分子セパレータを、上記試料採取ラインのガス置換手段の後流側に介装してなり、
上記ガス置換手段が、
ガス置換手段本体内に導入した採取試料中の計測対象試料を気化させないような真空度合いにより当該採取試料中の水分を除去する真空ポンプと、
水分除去後に置換ガスを供給する置換ガス導入手段と、
ガス置換後に本体を昇温し、採取試料と共に置換ガスを排出させる昇温手段と
を具備してなり、
上記高質量分子セパレータが、
内部を真空に保つ真空ポンプを備えてなると共に、
セパレータ本体内に試料導入細管と試料排出細管とを所定間隔を以て相対向して設けてなり、
さらに、前記ガス置換手段の前記本体の内部に洗浄液を供給する洗浄液供給手段を備えてなる
ことを特徴とする有機微量成分の検出装置。
請求項１において、
上記置換ガスがＨ₂又はＨｅであることを特徴とする有機微量成分の検出装置。
請求項１において、
上記試料導入手段がキャピラリカラムであり、その先端がイオン収束部に臨んでいることを特徴とする有機微量成分の検出装置。
請求項１において、
上記レーザのパルス波長が２８０ｎｍ以下であることを特徴とする有機微量成分の検出装置。
請求項１において、
上記レーザのパルス時間幅が５００ピコ秒以下であることを特徴とする有機微量成分の検出装置。
請求項１において、
上記採取試料がＰＣＢ分解処理した処理設備内からの排出水であることを特徴とする有機微量成分の検出装置。
請求項１において、
上記採取試料が燃焼設備から排出される排水中の環境ホルモン類であることを特徴とする有機微量成分の検出装置。