JPH03115955A

JPH03115955A - ガス分析装置

Info

Publication number: JPH03115955A
Application number: JP2166552A
Authority: JP
Inventors: Elieser Z Rosenfeld; エリーゼル　ツヴィ　ローゼンフェルト; Lewis Coleman; ルイス　コールマン
Original assignee: Spegas Ind Ltd
Current assignee: Spegas Ind Ltd
Priority date: 1989-06-25
Filing date: 1990-06-25
Publication date: 1991-05-16
Also published as: IL90744A0; CA2019571C; IL90744A; EP0405841A3; CA2019571A1; US5063275A; EP0405841A2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明はガスの濃度、例えば、密閉空間中ないし呼吸気
中のＣＯ２濃度を設定するためのガス分析方法に関する
。

本発明はまたこの種濃度を設定するためのガス分析器に
関する。

本発明による方法及び装置の用途は必ずしも医学的応用
面に限定されるものではないが、説明は主として当該分
野の例に基いて行う。これは単に本発明を例示するため
のものであり、本発明の範囲を限定する意味のものでは
ないと認識されるべきである。

（従来の技術）光学的吸収法によるガス濃度の測定法は周知である（ヒ
ル及びバラエル、「科学における非分散型赤外線（ＮＤ
ＩＲ）ガス分析」ブレナム・プレス、１９６８、米国特
許筒４，３４６，２９６号及び同第４，３５５，２３４
号参照）。

医学的用途では、非分散型赤外線（ＮＤＩＲ）ガス分析
はガス検知の多くの分野、なかでもカブツメトリー（ｃ
ａｐｎｏｍｅｔｒｙ）一呼吸気中のＣＯ，濃度の測定用
に用いられてきた。呼吸の監視は患者の治療及び診断に
非常に有用な方法である。外科の場合、集中治療室中又
はその他の生命危険状態において力ブノグラムの形で酸
素代謝に関する信頼できる情報を有することは絶対必要
であろう。

光学的吸収によるガス濃度の測定は下記による光学的吸
収ベール−ランバートの法則に基いている。

■＝■ｏｅ−ｔｔ、ｃ、ｉ式中、ｋ：吸光係数Ｃ−ガス濃度Ｓ二分析空間の光路長１ｏ＝ｃがＯの時の光源の強度従って、ｃ　（ｋ、ｓ一定での）を計算するためにはＩ
及びＩｏを知る必要がある。これは一般に次の２つの方
式でなされる。

ａ）１−チャンネルシステム１、が測定室（キュベツト）の光路中に既知のゼロガス
が存在する時間中に測定される。

これは分析空間（特に側流サンプルシステムにおいて）
中へ周期的に零ガスを注入すること、又ハｃｏ、濃度が
零ベース周期で無視できるほど低い時の呼吸サイクルの
吸気部について■（吸気）＝工。とすることにより行う
ことができる。この方法はウィンドウ・ブラインド（ｗ
ｉｎｄｏｗ　ｓｈａｄｉｎｇ）を補正したり又はキュベ
ツト（分析空間）中の水の存在を検知することができる
が、再呼吸状態でＣＯ□が発生した時誤ることがある。

このＣＯ□含有量が雰囲気よりも多い吸気となる状態は
人工換気装置の切り替え操作中に随時起り、あるいは麻
酔器中のＣＯ□スクラバーが誤作動した時偶発的に起る
。両方の場合ともに危険な誤ったＣＯ□濃度測定結果が
生じる。

ｂ）２−チャンネルシステムもう１つの工。測定法は２−チャンネルシステムを使用
することである。そのうち、１つのチャンネルは測定す
べきガスに対して感度を有し、他のチャンネルは（例え
ば、吸収領域外の光学フィルターを選択することによっ
て）測定すべきガスに対して感度を有せず、Ｉｏ及びそ
の変動に関する情報を提供し、それらを補正できるもの
でる。

２−チャンネルシステムの欠点は部分的なウィンドウ・
ブラインドが１つのチャンネルにのみ影響し、その場合
工。の補正が誤った結果を与える恐れがあることである
。

Ｃ）光学的な考察その他にある種のガス測定装置、例えば、主流ＣＯ２感
知ユニット側から要求されることは迅速な感応時間及び
空気通路の一部であるキュベツト中の妨害の可能性を減
少させるという要望である。

これは空気力学的な理由から少なくとも数ｍｍの光路長
を要求するものである。一般的なＣＯ□濃度では長い光
路長は非常に高い吸収値の原因となる。それゆえ、これ
らの光路長で高いＣＯ□濃度にもなお対応できる吸収曲
線を「仕立てる」必要がある。このことはｌ−チャンネ
ルシステム又は２−チャンネルシステムのどちらでもど
のような信頼度でも検出することができない偶発的な再
呼吸条件による低濃度端での相対的な無感知の原因とな
る。

参照ガスの使用を必要とする方法及び装置もまた、医学
用、非医学用の両方について知られている。これら先行
技術の方法及び装置の重大な不都合点はこれら参照ガス
の濃度が既知であるばかりでなく時間がたっても一定で
なければならないという事実に存在する。

（発明が解決しようとする課題）したがって、本発明の目的の１つはこれら先行技術の方
法及び装置の欠点及び不都合点を克服し、ウィンドウ・
ブラインドに影響されない結果を与え、全測定範囲にわ
たり、低濃度でも感度を有し、したがって偶発的な再呼
吸を検出することができ、もし使用するとしても参照ガ
スについて正確な知識又は事実上の一定性を必要とせず
、ゼロドリフトをそれ自体で補正し、Ｎ２０又はその他
の麻酔ガスによる交差吸収を示さないガス分析方法を提
供することにある。

（課題を解決するための手段）本発明によれば、この目的はガスを分析し、その濃度を設定する方法であってａ）照射線源、分析空間、照射検知器及び分析するガス
の濃度範囲を超える濃度ＨＣを有する参照ガスを具備し
、　ｂ）瞬間強度■、。（１）を設定し、　Ｃ）前記参
照ガスを満たした前記分析空間で強度エイ。を設定し、ｄ）前記■Ｌｃ（ｔ）及びＩ＋＋ｅから吸収強度Ａｂｓ
　（ｔ）の瞬間値を演算し、そしてｅ）前記吸収強度Ａｂｓ　（ｔ）を濃度値に変換する各
段階を有してなる方法を提供することにより達成された
。

本発明はさらにガス濃度の測定方法であってａ）照射線源、分析空間及び分離したかつ相互作用的ヂ
ャンネルを表わす、少なくとも２つの照射検知器であっ
て、第１チャンネルが関連の濃度の全範囲に対して感度
を有し、第２チャンネルは低濃度域に主に感度を有する
ものを具備し、ｂ）前記第１チャンネルＡについて、第
１チャンネルの検出器を使って低濃度（ＬＣ）周期のみ
の強度を測定することにより参照強度Ｉ　ＡｆＬｅ＋　
を設定し、前記第２チャンネルＢについて、第２チャン
ネルの検知器を使って高濃度（ＨＣ）の周期のみの強度
を測定することにより参照強度より４゜、を設定し、Ｃ）前記第１チャンネルＡについて、実質的に連続的な
監視によって、瞬間強度工Ａ（ｔ）を設定し、各ＩＡ（
ｔ）値について関数［ＩＡ（ｔ）、　ＩＡＩＬｃ＋］を
演算し、そして前記第２ヂヤンネルＢについて、実質的
に連続的な監視番こよって、瞬間光源強度ＩＢｆｔ）を
設定し、各ＩＲｆｔ）値について関数［１，（ｔ）、　
Ｉお、１７．１．、〕を計算し、ｄ）前記関数［ＩＡ（
ｔ）、　Ｉ−＋Ｌｃ＋］から各サンプリング時をにおけ
る前記第１チャンネルＡについての吸収値ＡｂｓＡを演
算し、前記関数［Ｔ、（ｔ）ＩｎｆＨＣ＋］から各サン
プリング時をにおける前記第２チャンネルＢについての
吸収値Ａｂｓ＋＋を演算し、ｅ）前記吸収値Ａｂｓｅを
、関数ＦＩｌを用いて濃度値Ｃｏｎｃｓに変換し、ｆ）前記チャンネルＢ上の低濃度値Ｃ０ｎＣ＋＋（低）
を、前記第１チャンネルＡについての補正因子Ｚの演算
のために設定し、１ｇ）前記第２チャンネルＢから得られるような前記補正
因子Ｚを用いて、前記第１チャンネルＡについて吸収値
ＡｂｓＡを補正し、ｈ）前記補正された吸収値ＡｂＳａｃｏｒｒを補正濃度
値Ｃ０ｎＣｅｏｒｒに、関数ＦＡを用いて変換すること
を有してなる方法を提供する。

本発明は、さらにまた、照射光源、分析ガスを通す分析
空間、前記空間を通る照射線の強度を検知する少なくと
も１つの検知器、前記空間への、分析ガス及び前記ガス
分析器によって測定される濃度範囲の上半分に少なくと
も位置する濃度を有する参照ガス導入変更を容易にさせ
る手段、検知光源の瞬間強度を示す信号を動作の第１モ
ードにおいて蓄積し、第２モードにおいて、その分析空
間が前記参照ガスで満たされた時に強度値を示す信号を
蓄積するために取り付けられた記憶手段を有し、前記検
知に発生する信号を処理する手段、前記瞬間値を前記参
照値と比較する回路手段及び濃度を指示するインジケー
ター手段を有するガス分析器を提供する。

２本発明を十分理解できるよう、次に、ある好ましい形態
に関連して次の説明図面を参照しながら説明する。

図面の詳細に特に関連して、これらが例示のため本発明
の好ましい形態を説明するためにのみ示されるものであ
り、最も有用であると考えられることを提供し、発明の
原理および概念的局面の説明を容易に理解されるために
示されるものであることが強調される。これに関連して
、発明の基本的理解に必要であるよりもさらに詳細に本
発明の構造的詳細を示す試みはなされておらず、図面を
含めた説明は当業者に発明が実際上数種の形態をとり得
ることを明らかにするものである。

図面について述べると、第１図において照射線源２およ
びチョッパーもしくは発振器４の形になったその駆動器
が示される。線源２は、問題とするガスによって吸収さ
れ得る波長または波長帯域を照射する、例えば、ブラッ
クボディ照射器、特定の分子放電光源、レーザーなどＩ
Ｒ−エミッタ−である。

線源２によって作られる照射線はセルもしくはキュベツ
ト６の形になった分析空間中を通過し、線源２によって
照射され、一部はこの通路でガスにより吸収される照射
線を透過させる物質で作られた２つのウィンドウ８を有
している。以下に説明するように、この吸収は測定され
、優先濃度の測定値を構成する。

キュベツト６はそこを経てポンプ（図示せず）によって
分析されるガスが入り、吸引され、もしくは押しこまれ
る入口１０及びそこを経てガスがキュベツト６から出て
いくことができる出口１２を有している。

さらに破線で示した計器のハウジングの内側には前置増
幅器１６を伴った照射線検知器１４が見られる。

ハウジングの外側には、キュベツト入口１０に取りつけ
ることができる供給管ｌ＼８、この供給管１８を閉める
のに用いられる第１バルブ２０、供給管１３から枝別れ
し、第２バルブ２４を経て参照ガスＲＧを含有する容器
２６へ導（管２２が見られる。ガスは管２８を経てキュ
ベツト６を出ていく。

装置のエレクトロニクス２９は右側に見られ、これはさ
らに以下に述べる方法のステップを遂行するシグナル処
理ユニット３２へ送信するアナログ／デジタルコンバー
ター３０、発振器４を含むすべての部分へ動力を供給す
る動力源３４及びフィードバック補償器３６からなって
いる。周辺ザービスとしてデイスプレィ３８、アラーム
４０及びホストコンピューター４２がある。

典型的な吸収曲線、すなわち、ガス濃度の関数である吸
収を表わす曲線を第２図番こ示す。曲線が明白に異った
２つの部分を有していることが見られる。吸収が飽和で
ない第１の急勾配で実質的に直線である部分と吸収が実
質的に飽和、すなわち濃度の増大が吸収に非常に僅かの
増加しかもたらさず、したがって照射線強度に非常に僅
かの低下しかもたらさない第２のやや平坦な部分である
。

参照ガスＲＧは全測定範囲の濃度よりも実質的に高い濃
度を有している。

このガスＲＧによる吸収は飽和しており、正確なガス濃
度に殆ど左右されない。検知器１４に入る強度はＩ　Ｒ
Ｑ又は以下で用いる記号ではｌｌＩＣ，（高濃度）であ
る。この値は吸収のない時の強度Ｉ０に対しほぼ一定の
パーセントＹ、（ここに示す例ではＹｏはＩｏの約２８
％である）であり、したがって測定範囲内の吸収を計算
する基準として用いることができる。

この形態における操作順序は第３図に図式で示す。瞬間
強度■Ｌｃ（ｔ）（優勢な低濃度ＬＣでの強度）が測定
され、プロセッサーのルーチンの一部としてそれがプロ
セッサーのメモリーに蓄積された後１．バルブ２０が閉
じられバルブ２４が開けられる（もし参照処理を比較的
長い期間行う必要があるならば手動で、またプログラム
で制御される場合は自動的に）。その結果、分析空間、
すなわち、キュベツト６は参照ガスＲＧで満たされる。

その濃度ＨＣは必ずしも精密に知られる必要はないけれ
ども分析されるガスの可能な濃度範囲を越えるものでな
ければならず、事実吸収が飽和されるのに十分な高濃度
でなければならない。

高濃度参照ガスを今や含有するキュベツト６についてＩ
ｏｃが測定され蓄えられる。

次に、プロセッサーが関数ｐ（ｂ＋ｃ、ＩＬＣ（ｔ）］
を演算し、それから次のステップで吸収強度Ａｂｓ　（
ｔ）の瞬間値が計算され、最終ステップで濃度値に変換
される。この変換はこのように飽和状態での強度の知識
に基いており、したがって、実際の濃度と無関係（ただ
し、前述のように、後者は十分な高濃度）である。他方
、先行技術の装置は参照ガスを、他の方法のなかでも、
その正確な濃度を知る必要がある不飽和状態で測定する
。

第１図は予め決められた間隔で添加される参照ガスがび
んの中に含有されていることを示すけれども、参照ガス
は分析されるガスの濃度を自然の結果として周期的に変
動させて用いることができる。また、参照ガスを管１８
を経て供給することも可能である。このようにｃｏｄ度
が監視される地下駐車ガレージの付き添い人は排気ガス
を導入するだめに車の排気パイプにホースをつなげて使
用することができる。ＣＯ□の監視には事実上波の呼気
（約５％ＣＯ□）を管１８に吹き込み参照ガスとして使
用することができよう。

第４図は第１図の形態と同様な形態（ただし参照ガスび
んなし）でそれを経て患者Ｐが呼吸する麻酔機械ＡＭに
連結して作動する形態である。患者はその機械の中へ息
を吹きこみ、そこで「洗浄」によってＣＯ□が除去され
、ＣＯ□を含まない空気と適切な用量の麻酔剤が患者に
もどされると考えられる。本発明によるガス分析器の主
要な目的はこの場合その機械が多機能の場合のＣＯｔ再
呼吸を直ちに検知することである。

ここに、患者の呼気（ＣＯ□濃度約５％）が飽和吸収を
生じさせる参照ガスとして作用する。この「参照ガスＪ
を通過する照射線の相対的な強度１１ＩＣはすべての実
際的な目的において一定であり上記の呼吸中の吸収値Ａ
ｂｓ　（ｔ）の計算の基準値として作用する。吸気信号
と呼気信号の比率に強烈な変化が表われることは再呼吸
状態を示すものであり、アラーム４０が作動する（第１
図）。

本発明によるガスアナライザーのもう１つの形態が第５
図に示される。これはカブツメ−ター呼吸、主としてＣ
Ｏ□、ただしそれのみではない、を分析する装置である
。

この形態は前述のものと２つの検知器１４．１４′とと
もに２つの異ったフィルター１５．１５′を有している
点で相違する。検知器は、図に見られるように、２つの
分離したしかし相互作用するチャンネルＡ及びチャンネ
ルＢに応じている。

放射線源はブラックボディ照射器、特定の分子放電光源
またはレーザーであってよ（、どの場合も分析されるガ
スによって吸収される２つの異った、大部分の場合近接
した間隔の波長帯を放射するものであってよい。

活性ガスとして、例えば、ＣＯ□及び／又は３ＣＯ□及
び／又はＣｌ１ＩＯ□　のどちらかを含有する特定の分
子放電光源が特にＣＯ□測定に有利であることが見いだ
された。フィルターについては、　９４０及び４．４　　μｍの範囲を透過するチャンネルＡ
フィルター、及び４．２及び４．６　　μｍの範囲を透
過するチャンネルＢフィルターで良好な結果が得られた
。

結果として、検知器１４．１４’はそれぞれ特定のフィ
ルター１５．１５′によって異った波長の照射線を「見
る」。さて、ベアーランバートの法則における吸収係数
は波長依存性：　ｋ　＝　ｋ（ん）であるから異った吸
収曲線が得られるであろうことは明らかである。

第６図はそのような可能な一対の吸収曲線を示す。照射
線源及びフィルター１５．１５′の賢明な選択によって
次のような特徴が得られる：チャンネルＡの曲線は未飽
和で、はぼ直線的であり、その比較的平坦性のためＣＯ
□濃度の変化に対してシグナルに少しの変化しか生じな
いが、方ヂャンネルＢの曲線は急傾斜の勾配を有し、す
なわち、低濃度において高感度であり、他方高濃度では
低感度であることを示し吸収は大部分飽和している。

　０この図にはＮｔＯのような麻酔ガスに関した曲線も示さ
れている。これらの曲線の形及び位置は交差吸収が実質
的に存在しないことを示している。

次に「２−チャンネル、２−吸収曲線」配置が各チャン
ネルが相互に基準として作用する比較システムとしてど
のように利用することができるかを説明する。

弱く吸収されより直線的であるチャンネルＡは患者の０
０２濃度を監視するのに使用されよう。医学的なＣＯ□
一監視において、いわゆるエンドタイダル（ｅｎｄ−ｔ
ｉｄａｌ）なＣｏｗ濃度（ＥＴ（：０２）、通常約５％
の領域が臨床的に最も関心がある。ここはチャンネルＡ
が最も高感度なところであり、したがってそれは「測定
チャンネル」と呼ばれる。

呼吸サイクルの間、検知器１４（チャンネルＡ）の出力
は典型的には、最大出力ＩＡから０．８０ＩＡの間の値
のサイクルで変わるであろう。同じ、呼吸サイクルの間
で、検知器１４′（チャンネルＢ）の出力は■８から０
．３１．の間で変化する。

チャンネルＡは、本質的に、単独の、独立チャンネルで
あり、光源の強度とそしてまた窓のブラインド（ｗｉｎ
ｄｏｗ　ｓｈａｄｉｎｇ）作用の変化は、吸入の間（又
は他の応用においては、零ガスの流れ）では、測定強度
がＩ　Ａｆｏｌ、例えば１．（吸入）＝ＩＡ１０１であ
り、吸収はｌＡｌ０＋に関して、＾ｂＳａ＝［１１Ａ／
Ｉａ＋。Ｉ］であることを参照して計算されることを考
慮して補正される。

この参照動作は、零ガスの濃度が無限に保証される限り
、正確である。しかし、再び呼吸する条件において、こ
のようにはならない。それ故、吸入の周期を、ＣＯｔの
存在に関し、高感度で監視することができるようにする
ことが必要である。

高感度の吸入の測定はチャンネルＢによって行われる。

呼気の間、通常の最終周期的（ｅｎｄ−ｔｉｄａｌ）Ｃ
Ｏ□濃度はおよそ５％であるので、そのシグナルははっ
きりと減少するが、３％〜１０％の変動範囲で実質的に
影響されずに残る。この呼気シグナルは、呼気段階の“
ベース・ライン”とみなされ、そこではＣＯ２濃度の小
さな変化でも、シグナル・レベルそして、それ故、ｒｏ
（吸気）／Ｉａ（呼気）比に著しく影響する。したがっ
て、チャンネルＢは効率的な、　”１つの光源、１つの
行程、単独検知システム”になる。それの゛零−ガス”
の参照点は、上述の特性をもつ、飽和シグナルである。

この”参照チャンネルＢ”は再吸収におけるように　”
測定チャンネルＡ”のベースラインをエラーに対して補
正するのに用いられる。

この説明から、全てのチャンネルは、部分的な窓ブライ
ンドの影響の問題に関してはそれぞれ独立であることが
明らかである。しかし、従来技術ではそのようになって
いない。チャンネルＢは、チャンネルＡの吸収を計算す
るためのベース・ラインとして働き、チャンネルＡでの
部分的な窓のブラインドはかなりのエラーをひき起すで
あろう。

この提案した方法の精度を上げるために、チャンネルＡ
から計算されたＥＴＣＯ□濃度の知識を用いて、第２順
位のチャンネルＢを補正すること３ができる。

第７図は、第５図のガス分析器の動作を連動する一連の
ステップを示している。この実施態様なカブツメ−ター
としての使用のみに限定しないために、用語とサブスク
リプトは一般化していることに留意願いたい。

こうして、　”零ガス゛吸気周期の間に、チャンネルＡ
で測定された強度のみがＡ（ＬＣ）（Ａ（０）ではなく
）が書かれ、チャンネルＢの呼気の値がＢ　（ＨＣ）と
書かれ、ここでＬＣ及びＨＣは、低濃度もしくは高濃度
をそれぞれ意味する。

最初のステップとして、チャンネルＡにおいて、参照強
度ＩＡＩＬＣＩ　を低濃度（ＬＣ）の周期の間のみ強度
を測るために検知器１４を用いて設定する。同様に、参
照強度Ｉ＋＋ｕ＋ｃ＋　を、チャンネルＢにおいて、高
濃度（ＨＣ）周期の間の強度を測定するためにのみ設定
する。

次に、実質的に連続的なサンプリングによってチャンネ
ルＡに関する瞬間強度Ｉ　Ａｌｔｌを測定した　４のち、関数Ｆ［ＩＡｔｔ＋、ＩＡｌｅ＋］を各１＋ｔ＋
値について計算する。そして、類似の方法で実質的に連
続的なサンプリングで、チャンネルＢに関する瞬時強度
１Ｂ（ｔｌを測定したのち、関数Ｆ［Ｉａ＋ｔ＋、■□
１（Ｃ１］を各Ｉ＋＋＋ｔ＋値について演算し、その系
の特性によって規定される定数Ｙ。によって修正する。

ひき続いて、各サンプリング時のｔにおける吸収Ａ　ｂ
ｓＡを、チャンネルＡについて、関数Ｆ［ＩＡ＋ｔ＋、
Ｉ＊＋Ｌｃｌから計算し、同様に、各サンプリング時を
における吸収ＡｂＳｉを、チャンネルＢについて、関数
Ｆ［Ｉｓ＋−＋、Ｉａｎ＋ｅ＋１から計算する。

吸収値Ａｂｓｓを、次に、工場で設定された関数Ｆ３を
用いて濃度値Ｃｏｎｃｓに変換し、新しくし、その器具
の周期的な目盛り付けの際に若干補正される。

チャンネルＢ上の低濃度値Ｃｏｎｅ＠（低）が、今や工
場で設定され更新され、若干、装置の目盛り付けの際に
修正された関数Ｆ＾を用いて、チャンネルＡについての
相関因子Ｚを計算するために設定される。

最後にチャンネルＡについて、吸収値ＡｂｓＡを補正す
るためにＺが使われる。

さらに精度を高めるため、またチャンネルＢにおいてま
だ飽和するに至っていないと思われるとき、このＹは、
「もし連続的、相互補正が集中特性を有しているなら」
、チャンネルＡの高濃度周期ＣｏｎｃＡ（高）を用いて
、さらに、上述の補正因子Ｚを修正するためにチャンネ
ルＢに適用される。

２次的補正因子Ｙを計算する。

異なるセンター間の変動、及びセンサーの寿命中におけ
る零点の変化があることから考えて、時々目盛り付けを
新しく行うことが要求される。

この目盛り付けの手段は吸収と濃度との間に上述の工場
設定の相関関数を修正するために用いられる。

目盛り付け、例えば２点型は、既知の濃度（零と一定の
間隔）のガスを含むセルで、２は、キュベテ（ｃｕｖｅ
ｔｔｅ）　６を通して既知ガスを通すことにより行うこ
とができる。

カブツメ−ターとして用いる第５図の装置で、チャンネ
ルＡで得られた高濃度値によって、先に述べた最終周期
ＣＯ７値（ＥＴＣＯ２）の計算を可能にさせるが、それ
は診断ツールとしてかなり大きい重要性を有している。

第３ヂヤンネルＣを、第２ガス、例えばＮｚＯを測定す
るために、同じ光源から放射される光を用いて、付加す
ることも十分に可能である。

その方法は、参照強度が、目盛り付けの間に設定され、
補正因子は窓ブラインドと光源強度変動のために使われ
るという点以外は同様である。

第５図の実施態様は麻酔器械に関連して示されたが、例
えばベンチレーターに関しても同様に作動し、また、こ
れらの器械のいずれでな（でもよい。

またさらに多数波長発光方式も上述の方法番こ加えて本
発明の目的を達成できることは明白であろう。

本発明は、上述の実施態様の詳細に制限される　７ものではなく、本発明は、本質的なその特性又は精神か
ら離れることなしに別の特別の態様とできることはこの
技術分野における通常の知識を有するものによって明白
であろう。したがって、本発明の実施態様は、あらゆる
意味において説明的なものであり、限定的なものではな
く、また詳細な説明よりは本発明の特許請求の範囲によ
り指示された範囲及びその特許請求の範囲における均等
の範囲の意味での全ての範囲は、本発明は範囲に包含す
るものとする。

（発明の効果）本発明によれば先行技術の方法及び装置の欠点及び不都
合点を克服し、ウィンドウ・ブラインドに影響されない
結果を与え、全測定範囲にわたり、低濃度でも感度を有
し、したがって偶発的な再呼吸を検出することができ、
もし使用するとしても参照ガスについて正確な知識又は
事実上の一定性を必要とせず、ゼロ・ドリフトをそれ自
体で補正し、ＮｔＯ又はその他の麻酔ガスによる交差吸
収を示さないガス分析が可能である。

　８

【図面の簡単な説明】

第１図は例えば密閉スペース内のガス濃度の測定に使用
される本発明によるガス分析器の第１の形態を示す模式
図であり、第２図は濃度の関数としての吸収を表わす図形であり、第３図は第１図のガス分析器に随伴する操作順序を表わ
すフロー図形であり、第４図は麻酔機械と接続した本発明によるガス分析器を
示す模式図であり、第５図はカブツメ−ターとして機能する本発明のもう１
つの形態を示す模式図であり、第６図は２つの異った波
長に対する濃度の関数としての吸収を表わす図形であり
、第７図は第５図のガス分析器に随伴する操作順序を表わ
すフロー図形である。符号の説明２・・・線源、６・・・キュベツト８・・・ウィンドウ、１４・・・照射線検知器１６・・
・前置増幅器

Claims

【特許請求の範囲】

（１）ガスを分析し、その濃度を設定する方法であってａ）照射線源、分析空間、照射検知器及び分析するガス
の濃度範囲を超える濃度ＨＣを有する参照ガスを具備し
、ｂ）瞬間強度Ｉ＿Ｌ＿Ｃ（ｔ）を設定し、ｃ）前記参照ガスを満たした前記分析空間で強度Ｉ＿Ｈ
＿Ｃを設定し、ｄ）前記Ｉ＿Ｌ＿Ｃ（ｔ）及びＩ＿Ｈ＿Ｃから吸収強度
Ａｂｓ（ｔ）の瞬間値を演算し、そしてｅ）前記吸収強度Ａｂｓ（ｔ）を濃度値に変換する各段
階有してなる方法。
（２）ガス濃度の測定方法であってａ）照射線源、分析空間及び分離したかつ相互作用的チ
ャンネルを表わす、少なくとも２つの照射検知器であっ
て、第１チャンネルが関連の濃度の全範囲に対して感度
を有し、第２チャンネルは低濃度域に主に感度を有する
ものを具備し、ｂ）前記第１チャンネルＡについて、第
１チャンネルの検出器を使って低濃度（ＬＣ）周期のみ
の強度を測定することにより参照強度Ｉ＿Ａ＿（＿Ｌ＿
Ｃ＿）を設定し、前記第２チャンネルＢについて、第２
チャンネルの検知器を使って高濃度（ＨＣ）の周期のみ
の強度を測定することにより参照強度Ｉ＿Ｂ＿（＿Ｈ＿
Ｃ＿）を設定し、ｃ）前記第１チャンネルＡについて、実質的に連続的な
監視によって、瞬間強度Ｉ＿Ａ（ｔ）を設定し、各Ｉ＿
Ａ（ｔ）値について関数［Ｉ＿Ａ（ｔ）、Ｉ＿Ａ＿（＿
Ｌ＿Ｃ＿）］を演算し、そして前記第２チャンネルＢに
ついて、実質的に連続的な監視によって、瞬間光源強度
Ｉ＿Ｂ（ｔ）を設定し、各Ｉ＿Ｂ（ｔ）値について関数
［Ｉ＿Ｂ（ｔ）、Ｉ＿Ｂ＿（＿Ｈ＿Ｃ）］を計算し、ｄ
）前記関数［Ｉ＿Ａ（ｔ）、Ｉ＿Ａ＿（＿Ｌ＿Ｃ＿）］
から各サンプリング時をにおける前記第１チャンネルＡ
についての吸収値Ａｂｓ＿Ａを演算し、前記関数［Ｉ＿
Ｂ（ｔ）、Ｉ＿Ｂ＿（＿Ｈ＿Ｃ＿）］から各サンプリン
グ時ｔにおける前記第２チャンネルＢについての吸収値
Ａｂｓ＿Ｂを演算し、ｅ）前記吸収値Ａｂｓ＿Ｂを、関
数Ｆ＿Ｂを用いて濃度値Ｃｏｎｃ＿Ｂに変換し、ｆ）前記チャンネルＢ上の低濃度値Ｃｏｎｃ＿Ｂ（低）
を、前記第１チャンネルＡについての補正因子Ｚの演算
のために設定し、ｇ）前記第２チャンネルＢから得られるような前記補正
因子Ｚを用いて、前記第１チャンネルＡについて吸収値
Ａｂｓ＿Ａを補正し、ｈ）前記補正された吸収値Ａｂｓ＿Ａ＿ｃ＿ｏ＿ｒ＿ｒ
を補正濃度値Ｃｏｎｃ＿ｃ＿ｏ＿ｒ＿ｒに、関数Ｆ＿Ａ
を用いて変換する、を有してなる方法。
（３）さらに、連続的な相互補正が集中性を有する限り
前記第２チャンネルＢについて、前記補正因子を修正す
るために使われる補正因子Ｙの計算に関し、前記第１チ
ャンネルＡ上の高濃度周期の間に得られた値をＣｏｎｃ
＿Ａ（高）の測定のために用いる請求項（２）の方法。
（４）照射光源分析ガスを通す分析空間前記空間を通る照射線の強度を検知する少なくとも１つ
の検知器前記空間への、分析ガス及び前記ガス分析器によって測
定される濃度範囲の上半分に少なくとも位置する濃度を
有する参照ガス導入変更を容易にさせる手段検知光源の瞬間強度を示す信号を動作の第１モードにお
いて蓄積し、第２モードにおいて、その分析空間が前記
参照ガスで満たされた時に得られた強度を示す信号を蓄
積するために取り付けられた記憶手段を有し、前記検知
器に発生する信号を処理する手段、前記瞬間値を前記参照値と比較する回路手段及び濃度を指示する指示手段を有するガス分析器。
（５）前記照射光源がブラック・ボディ照射器である請
求項（４）のガス分析器。
（６）前記照射光源が特定の分子放電光源である請求項
（４）のガス分析器。
（７）少なくとも２つの検知器を有する請求項（４）の
ガス分析器。
（８）前記照射源が少なくとも２種の波長又は波長帯域
であって、そのいずれもが、分析されるか又は吸収され
るものである照射光を発光する請求項（４）のガス分析
器。
（９）前記少なくとも２つの検知器のそれぞれについて
、フィルターを有し、前記フィルターは、前記分析空間
とそれぞれの検知器の間に介在し、各フィルターは前記
少なくとも２つの波長又は波長帯域の異なる１つを実質
的に透過させる請求項（７）又は（８）のガス分析器。
（１０）前記参照ガスの濃度は、前記ガス分析器で測定
する濃度範囲よりも高い請求項（４）のガスｋ記載のガ
ス分析器。