DE2037698C3

DE2037698C3 - Circuit arrangement for generating output signals in a mass spectrometer

Info

Publication number: DE2037698C3
Application number: DE19702037698
Authority: DE
Inventors: Peter Dipl Phys Dr med 3400 Gottingen Slama Heinrich 3406 Bovenden Scheid
Original assignee: Max Planck Gesellschaft zur Foerderung der Wissenschaften eV
Current assignee: Max Planck Gesellschaft zur Foerderung der Wissenschaften eV
Filing date: 1970-07-29
Publication date: 1977-09-08

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a circuit arrangement according to the preamble of claim 1.

Bei der Anwendung von Massenspektrometern zur Gasanalyse, z. B. in der Atmungs- und Kreislaufphysiologie sowie in der Klinik bei der Lungenfunkiiionsdiagnostik, besteht eines der wesentlichen Probleme darin, den Einfluß des oft erheblichen und schnell wechselnden, zudem meist unbekannten Gehaltes an Wasserdampf in dem zu analysierenden Gasgemisch auf die Meßergebnisse auszuschließen. Da sich der Wasserdampfpartialdruck in dem zu analysierenden Gasgemisch beim Durchlaufen des Einlaßsystems des Massenspektrometer durch Kondensation und Adsorption des Wasserdampfes meist erheblich ändert, können in den Ausgangssignalen des Massenspektrometers erhebliche Fehler auftreten, die ein nachträgliches Umrechnen auf die gewünschten Meßbedingungen unmöglich machen.When using mass spectrometers for gas analysis, e.g. B. in respiratory and circulatory physiology as well as in the clinic for lung function diagnostics, one of the main problems is to avoid the influence of the often considerable and rapidly changing, also the mostly unknown content of water vapor in the gas mixture to be analyzed Exclude measurement results. Since the water vapor partial pressure in the gas mixture to be analyzed when passing through the inlet system of the mass spectrometer by condensation and adsorption of the If the water vapor changes considerably, the output signals of the mass spectrometer can be considerable Errors occur which make subsequent conversion to the desired measurement conditions impossible.

Beispielsweise ist aus der »Zeitschrift für analytische Chemie« (Fresenius), Bd. 197, Seiten 51 bis 57 eine Schaltungsanordnung bekannt, bei der die von einem Massenspektrometer gelieferten Detekiorsignaie mehrerer Gaskomponenten jeweils über einen Verstärker einem Anzeigesystem zugeführt werden. Die Anzeige ist jedoch nur solange ein Maß für das gewünschte Verhältnis der Gaskomponenten, wie die Summe der Partialdrücke der untersuchten Gaskomponenten am Eingang des Masseniipektroineters konstant ist. Wenn dagegen eine zusätzliche, zeitlich veränderliche Gaskomponente (z.B. Wasserdampf) merklich zu dem Gesamtdruck am Eingang des Massenspektrometers beiträgt, wird die Anzeige verfälscht
Zur Lösung des Problems, den Einfluß des Wasser-For example, from the "Zeitschrift für analytische Chemie" (Fresenius), vol. 197, pages 51 to 57, a circuit arrangement is known in which the detection signals from several gas components supplied by a mass spectrometer are each fed to a display system via an amplifier. However, the display is only a measure of the desired ratio of the gas components as long as the sum of the partial pressures of the gas components examined is constant at the input of the mass spectroineter. If, on the other hand, an additional, time-varying gas component (e.g. water vapor) makes a noticeable contribution to the total pressure at the inlet of the mass spectrometer, the display will be falsified
To solve the problem, the influence of the water

dampfgehaltes auf massenspektrometrische Messungen auszuschalten, ist es bekannt, (Pflügers Arch. ges. Physiol. 299 [1968], 185-190), in das Einlaßsystem des Massenspektrometers einen verhältnismäßig langen Schlauch aus Polytetrafluoräthylen einzuschalten.to switch off the steam content to mass spectrometric measurements, it is known (Pflügers Arch. Physiol. 299 [1968], 185-190), a relatively long one into the inlet system of the mass spectrometer Switch on the polytetrafluoroethylene hose.

Durch Kondensation und Wiederverdampfen von Wasser auf bzw. von den Wänden dieses Schlauches soll sich dabei im Betrieb ein konstanter Wasserdampfpartialdruck am Eingang des Massenspektrometers ergeben. Nachteilig an dieser Maßnahme ist, daß sie die Zeitkonstante des Systems erheblich vergrößert und einen für viele Zwecke untragbar hohen Gasdurchsatz im Einlaßsystem erfordert.By condensation and re-evaporation of water on or from the walls of this hose should This results in a constant water vapor partial pressure at the inlet of the mass spectrometer during operation. The disadvantage of this measure is that it increases the time constant of the system considerably requires an intolerably high gas throughput in the intake system for many purposes.

Es ist ferner zur Langzeitstabilisation eines massenspektrometrischen Gasanalysensystems bekannt (J.It is also used for long-term stabilization of a mass spectrometric Known gas analysis system (J.

Physiol. [Paris! 62, Suppl. [19701 117-118), die Summe der von einem Massenspektrometer für alle wesentlichen Komponenten des analysierten Gasgemisches erzeugten Ausgangssignale mittels eines Regelsystems konstant zu halten, welches einen Servomotor und für jedes Ausgangssignal ein durch diesen Servomotor angetriebenes Potentiometer enthält. Da bei diesem System die Ausgangssignale für alle Komponenten des Gasgemisches, also aiuch für den Wasserdampf, zur Summenbildung herangezogen werden, treten bezüglieh des Wasserdampfes die gleichen Probleme auf, wie sie oben geschildert worden sind.Physiol. [Paris! 62, Suppl. [19701 117-118), the sum that of a mass spectrometer for all essential components of the analyzed gas mixture to keep generated output signals constant by means of a control system, which a servo motor and for each output signal contains a potentiometer driven by this servo motor. Since with this System, the output signals for all components of the gas mixture, including the water vapor Sum formation are used, the same problems arise with regard to the water vapor as they have been described above.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung zur Erzeugung von Ausgangssignalen anzugeben, die dem Verhältnis mehrerer interessierender Komponenten eines Gasgemisches zueinander unabhängig von dem Einfluß solcher Komponenten auf die Detektorsignale des Massenspektrometers entsprechen, die wie der Gesamtdruck am Eingang des Massenspektrometers oder insbesondere der Anteil an Wasserdampf alle prozentual gleich ändern.The invention is based on the object of a circuit arrangement for generating output signals indicate the ratio of several components of interest in a gas mixture to each other independently of the influence of such components on the detector signals of the mass spectrometer which correspond to the total pressure at the entrance of the mass spectrometer or in particular the percentage of water vapor all change the same.

Die Erfindung löst diese Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1.
Da die Korrektur der Ausgangssignale des Massespektrometer bei der vorliegenden Schaltungsanordnung ausschließlich mit elektronischen Mitteln erfolgt, kann die Zeitkonstante der Korrektur (im Gegensatz zu dem bekannten Regelsystem, das mit mechanisch verstellten Potentiometern arbeitet) für alle praktischen Zwecke beliebig klein gehalten werden. Die Kompensation ist unabhängig von den herrschenden Temperaturverhältnissen und vom Totaldruck am Probeneinlaß des Systems.
Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Schaltungsanordnung gemäß der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.The invention solves this problem with the characterizing features of claim 1.
Since the correction of the output signals of the mass spectrometer in the present circuit arrangement takes place exclusively with electronic means, the time constant of the correction (in contrast to the known control system that works with mechanically adjusted potentiometers) can be kept as small as desired for all practical purposes. The compensation is independent of the prevailing temperature conditions and of the total pressure at the sample inlet of the system.
Developments and refinements of the circuit arrangement according to the invention are characterized in the subclaims.

Im folgenden werden zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung an Hand der Zeichnung näher erläutert; es zeigt,In the following two embodiments of the invention are explained in more detail with reference to the drawing; it indicates,

Fig. 1 ein Schaltbild eines ersten Ausführungsbeispiels, undFig. 1 is a circuit diagram of a first embodiment, and

Fig.2 ein Schaltbild eines zweiten Ausführungsbeispiels. 2 shows a circuit diagram of a second exemplary embodiment.

I/I /

Vor der Beschreibung der Ausführungsbeispiele soll kurz die der Erfindung zugrunde liegende Theorie am Beispiel der Analyse von wasserdampfhaltiger Atemluft erläutert werden:Before describing the exemplary embodiments, the theory on which the invention is based should briefly be am Example of the analysis of breathing air containing water vapor are explained:

Die wesentlichen Bestandteile der normalen Atemluft sind N₂,0₂, Ar, CO₂ und H₂O. Das Massenspektrometer liefert für die aus »permanenten«, d.h. bei den gegebenen Bedingungen von Gasdruck und Temperatur nicht kondensierenden und weitgehend der idealen Gasgleichung folgenden, Gasen bestehenden ersten vier Komponenten N₂, O₂, Ar und CO₂ Ausgangssignale P_x, die dem Partialdruck dieser Komponenten proportional sind, während die letzte Komponente, also der Wasserdampf, aus den eingangs geschilderten Gründen nicht einwandfrei meßbar ist Für physiologische Untersuchungen interessiert andererseits auch nur der prozentuale Anteil der »permanenten« Gase bezogen i.uf deren Gesamtheit, also auf das dem Eingang des Massenspektrometers zugeführten Gasgemisch ausschließlich des Wasserdampfes.The essential components of normal breathing air are N ₂ , _{O 2} , Ar, CO ₂ and H ₂ O. The mass spectrometer provides for the "permanent", ie under the given conditions of gas pressure and temperature non-condensing and largely following the ideal gas equation, Gases consisting of the first four components N ₂ , O ₂ , Ar and CO ₂ output signals P _x , which are proportional to the partial pressure of these components, while the last component, i.e. the water vapor, cannot be measured properly for the reasons described above.On the other hand, interested in physiological investigations also only the percentage of the "permanent" gases related to their totality, i.e. to the gas mixture supplied to the inlet of the mass spectrometer excluding the water vapor.

Dieser prozentuale Anteil einer »permanenten« Gaskomponente x, der auch als fraktionelle Konzentration F* bezeichnet wird, kann aus den partialdruckproportionalen Ausgangssignalen des Massenspektrometers für diese Komponente (P_x) und für alle übrigen »permanenten« Komponenten (P) bestimmt werden, wenn das Verhältnis aus Px und der Summe über alle P_h einschließlich der Komponente x, aber ausschließlich des Wasserdampfes, gebildet wird:This percentage of a "permanent" gas component x, which is also referred to as the fractional concentration F *, can be determined from the output signals of the mass spectrometer, which are proportional to the partial pressure, for this component (P _x ) and for all other "permanent" components (P) , if that The ratio of Px and the sum of all P _h including the component x but excluding the water vapor is formed:

i°i °

Aus Gl. (1) folgt die BeziehungFrom Eq. (1) the relationship follows

Aus Gl. (1) ist ersichtlich, daß F, unabhängig ist von allen Veränderungen der Ausgangssignale des Massenspektrometers, die sich prozentual gleich auf alle Signale auswirken. Voraussetzung ist hierbei nur, daß in P, alle »permanenten« Komponenten des Gasgemisches erfaßt werden, deren fraktionelle Konzentration sich unter den Meßbedingungen nennenswert ändern kann. F_x ist somit insbesondere unabhängig von folgenden Einflüssen:From Eq. (1) it can be seen that F, is independent of all changes in the output signals of the mass spectrometer, which have the same percentage effect on all signals. The only requirement here is that all "permanent" components of the gas mixture are recorded in P, the fractional concentration of which can change significantly under the measurement conditions. F _x is therefore in particular independent of the following influences:

1) Wasserdampf;1) water vapor;

2) Änderungen des gesamten Gasdruckes in dem zu messenden Gasgemisch;2) changes in the total gas pressure in the gas mixture to be measured;

3) Empfindlichkeitsänderungen des Massenspektrometers, verursacht durch:3) Changes in sensitivity of the mass spectrometer caused by:

a) Partielle Blockade der Einlaßkapillare mit Veränderungen der Absaugrate;a) Partial blockage of the inlet capillary with changes in the suction rate;

b) Veränderungen des Vakuums im Massenspektrometer; b) changes in the vacuum in the mass spectrometer;

c) Veränderungen der Ionisierungsrate des Massenspektrometers; c) changes in the ionization rate of the mass spectrometer;

d) Störspannungen, die den Meßverslärkern aller Massenspektrometerkanäle gleichphasig überlagert sind (z. B. 50 Hz aus Netzspannung).d) Interference voltages superimposed in phase on the measuring amplifiers of all mass spectrometer channels (e.g. 50 Hz from mains voltage).

Aus den Gleichungen (1) und (2) folgt, daß durch Multiplikation jedes Partialdrucksignals P_t mit dem gleichen Faktor, der so gewählt ist, daß die Summe der resultierenden Produkte gleich 1 ist, die partialdruckproportionalen Signale in die gewünschten, konzentra- 6s tionsproportionalen Signale, die unabhängig vom Wasserdampfpartialdruck und Gesamtdruck sind, umgewandelt werden können.From equations (1) and (2) it follows that by multiplying each partial pressure signal P _t by the same factor, which is chosen so that the sum of the resulting products is equal to 1, the partial pressure proportional signals into the desired concentration proportional ones Signals that are independent of the water vapor partial pressure and total pressure can be converted.

Fig. 1 zeigt an Hand eines ersten Ausführungsbeispiels, wie diese Multiplikation automatisch durchgeführt werden kann.Fig. 1 shows on the basis of a first embodiment, how this multiplication can be done automatically.

Es sei angenommen, daß die in Fig. 1 dargestellte Einrichtung zur Analyse von Atemluft dient, die die oben erwähnten Komponenten enthält und dem Eingang eines nur schematisch dargestellten Massenspektrometers 10 zugeführt ist Das Massenspektrometer 10 liefert für alle Komponenten des seinem Eingang zugeführten Gasgemisches, mit der Ausnahme des Wasserdampfes, Ausgangssignale Aj₂, Po₂, Pco₂ ""d Pm auf getrennten Ausgangsleitungen 12, die jeweils mit dem Eingang eines regelbaren Verstärkers 14a bis 14c/ verbunden sind. Die Ausgänge der regelbaren Verstärker sind einerseits mit Ausgangsklemmen 16a bis 16c/ und andererseits über einen Schalter 18, der vier Umschaltkontakte enthält, mit den vier Eingängen einer Summierschaltung 20 verbunden. Der Ausgang der Summierschaltung ist mit dem einen Eingang eines Differenzverstärkers 22 gekoppelt, dessen anderer Eingang mit einer Sollwertsignalklemme 24 gekoppelt ist, der von einer nicht dargestellten Spannungsquelle eine vorzugsweise einstellbare Sollwertspannung R zuführbar ist. Am Ausgang des Verstärkers 22 tritt eine der Differenz zwischen der Summenspannung und der Sollwertspannung entsprechende Fehlerspannung auf, die den regelbaren Verstärkern 14a bis 14c/ in einem solchen Sinne zugeführt ist, daß sie die Differenz zwischen der Summenspannung und der Sollwertspannung zu verkleinern strebt.It is assumed that the device shown in Fig. 1 is used to analyze breathing air, which contains the above-mentioned components and is fed to the input of a mass spectrometer 10, shown only schematically Except for water vapor, output _{signals Aj 2} , Po ₂ , Pco ₂ "" d Pm on separate output lines 12, which are each connected to the input of a controllable amplifier 14a to 14c /. The outputs of the controllable amplifiers are connected, on the one hand, to output terminals 16a to 16c / and, on the other hand, to the four inputs of a summing circuit 20 via a switch 18 which contains four changeover contacts. The output of the summing circuit is coupled to one input of a differential amplifier 22, the other input of which is coupled to a setpoint signal terminal 24 to which a preferably adjustable setpoint voltage R can be fed from a voltage source (not shown). An error voltage corresponding to the difference between the sum voltage and the setpoint voltage occurs at the output of the amplifier 22 and is fed to the controllable amplifiers 14a to 14c / in such a way that it tends to reduce the difference between the sum voltage and the setpoint voltage.

Zur Eichung der beschriebenen Apparatur wird der Schalter 18 von der ausgezogen dargestellten Betriebsstellung in die punktiert dargestellte Eichstellung umgeschaltet, in der der Summenspannungseingang des Differenzverstärkers 22 mit einer nur schematisch dargestellten Eichspannungsquelle 26 verbunden ist. Die der Summeneingangsklemme des Differenzverstärkers zugeführte Eichspannung ist vorzugsweise gleich der an der Klemme 24 liegenden Sollwertspannung, so daß die Fehlerspannung am Ausgang des Differenzverstärkers 22 der Differenz 0 entspricht.To calibrate the apparatus described, the switch 18 is moved from the operating position shown in solid lines to the calibration position shown in dotted lines switched, in which the sum voltage input of the differential amplifier 22 with one only schematically calibration voltage source 26 shown is connected. The sum input terminal of the differential amplifier supplied calibration voltage is preferably equal to the setpoint voltage applied to terminal 24, so that the Error voltage at the output of the differential amplifier 22 corresponds to the difference 0.

Dem Eingang des Massenspektrometers wird nun ein wasserdampffreies Gemisch, das die durch die Analyse zu erfassenden Komponenten in bekannten Anteilen enthält, zugeführt und die regelbaren Verstärker 14.3 bis 14c/werden, z. B. mittels nicht dargestellter Eingangspotentiometer, so abgeglichen, daß an ihren Ausgängen jeweils eine Spannung auftritt, die gleich dem volumprozentualen Anteil der betreffenden Komponente multipliziert mit einem Hundertstel der Sollwertspannung ist. Die Summe der Ausgangsspannungen der Verstärker 14a bis 14c/ist dann gleich der Sollwertspannung und es tritt keine Veränderung ein, wenn der Schalter 18 wieder in die ausgezogen dargestellte (obere) Betriebsstellung zurückgeschaltet wird.At the entrance of the mass spectrometer is now a water vapor-free mixture, which the analysis contains components to be detected in known proportions, supplied and the controllable amplifier 14.3 to 14c / become, e.g. B. by means of input potentiometer, not shown, adjusted so that a voltage occurs at each of their outputs which is equal to the Volume percentage of the component in question multiplied by one hundredth of the setpoint voltage is. The sum of the output voltages of the amplifiers 14a to 14c / is then equal to the setpoint voltage and there is no change when the switch 18 is back to the solid line shown (upper) operating position is switched back.

Die Einrichtung ist nun betriebsbereit. Wenn dem Eingang des Massenspektrometers 10 ein wasserdampfhaltiges Gasgemisch zugeführt wird, erfolgt in den regelbaren Verstärkern 14a bis 14c/ automatisch eine Multiplikation jedes partialdruckproportionalen Signals Ρ,, so daß die Summe der multiplizierten Signale auf den vorher eingestellten konstanten Wert gehalten wird. Auch sehr schnelle Änderungen des Wasserdampfpartialdruckes, wie sie während eines Atemzyklus auftreten, werden dabei automatisch und exakt kompensiert.The device is now ready for use. If the input of the mass spectrometer 10 is a water vapor containing Gas mixture is supplied, takes place automatically in the controllable amplifiers 14a to 14c / Multiplication of each partial pressure proportional signal Ρ ,, so that the sum of the multiplied signals on the previously set constant value is held. Also very rapid changes in the water vapor partial pressure, how they occur during a breathing cycle are automatically and precisely compensated for.

Bei der vorliegenden Einrichtung müssen durch das Massenspektrometer 10 alle Gaskomponenten erfaßt werden, die in nennenswerter Menge in dem Teil desIn the present device, all gas components must be detected by the mass spectrometer 10 which in any appreciable quantity in the part of the

Gasgemisches, auf den die gewünschten anteilsproportionalen Signale bezogen werden sollen, vorhanden sind. Im Falle der Atemluft kann das Argon gegebenenfalls außer Betracht gelassen werden, da seine Konzentration in der Atemluft nur verhältnismäßig klein ist und sich auch bei der Atmung nicht wesentlich ändert.Gas mixture to which the desired proportionally proportional signals are to be related is available are. In the case of breathing air, argon can optionally be disregarded because its Concentration in the breathing air is only relatively small and is also not essential when breathing changes.

Fig.2 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung; dabei sind entsprechende Teile wie in F i g. 1 mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Die regelbaren Verstärker 14a bis 14t/ sind bei der Anordnung gemäß Fig.2 gegengekoppelte Operationsverstärker, in deren Gegenkopplungszweig jeweils ein fotoempfindliches Bauelement, z. B. ein Fotowiderstand 15a bis 15c/liegt. An die Stelle der Summierschaltung 20 und des Differenzverstärkers 22 in F i g. 1 tritt bei F i g. 2 ein summierender Verstärker 23 mit fünf Eingängen. Vier Eingänge des summierenden Verstärkers 23 sind die Ausgangssignale der Operationsverstiärker 14a bis 14t/ zugeführt (vorzugsweise über einen Eichschalter entsprechend dem Schalter 18 in Fig. 1, der jedoch in Fig. 2 nicht dargestellt ist), während dem fünften Eingang das Sollwertsignal R mit der entgegengesetzten Polarität wie die Ausgangssignale der Operationsverstärker zugeführt ist, so daß der Verstärker 23 ebenfalls ein Signal liefert, das eine Funktion der Differenz zwischen dem Sollwertsigual und der Summe der Ausgangssignale der Verstärker 14a bis 14i/ist. Das Ausgangssignal des Verstärkers 23 speist eine Lichtquelle, z. B. eine lichtemittierende Halbleiterdiode 25, die optisch mit allen Fotowiderständen 15a bis 15c/ gekoppelt ist. Die Kopplung der lichtemittierenden Halbleiterdiode 25 mit den Foliowiderständen 15 und die Schaltung dieser Fotowiderscände, die gegebenenfalls mit einstellbaren Reihen- und Parallelwiderständen versehen sein können, sind so gewählt, daß das Ausgangssignal des Verstärkers 23 den Verstärkungsgrad der Verstärker 14a bis 14rfgleichlaufend ändert. Fig. 2 shows a second embodiment of the invention; corresponding parts as in FIG. 1 are provided with the same reference numerals. The controllable amplifiers 14a to 14t / are counter-coupled operational amplifiers in the arrangement according to FIG. B. a photo resistor 15a to 15c / is. In place of the summing circuit 20 and the differential amplifier 22 in FIG. 1 occurs at F i g. 2 a summing amplifier 23 with five inputs. The output signals of the operational amplifiers 14a to 14t / are fed to four inputs of the summing amplifier 23 (preferably via a calibration switch corresponding to the switch 18 in FIG. 1, which is not shown in FIG. 2), while the fifth input is the setpoint signal R with the opposite polarity as the output signals of the operational amplifier, so that the amplifier 23 also supplies a signal which is a function of the difference between the setpoint signal and the sum of the output signals of the amplifiers 14a to 14i / is. The output signal of the amplifier 23 feeds a light source, e.g. B. a light emitting semiconductor diode 25 which is optically coupled to all photoresistors 15a to 15c /. The coupling of the light-emitting semiconductor diode 25 with the foil resistors 15 and the circuit of these photoresistors, which can optionally be provided with adjustable series and parallel resistors, are chosen so that the output signal of the amplifier 23 changes the gain of the amplifiers 14a to 14rf in parallel.

Die Einrichtung gemäß F i g. 2 kann in der gleichen Weise wie die Einrichtung gemäß F i g. 1 geeicht werden und arbeitet ebenso wie das zuerst beschriebene Ausführungsbeispiel.The device according to FIG. 2 can be used in the same way as the device according to FIG. 1 can be calibrated and operates in the same way as the embodiment described first.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Circuit arrangement for generating output signals in a mass spectrometer, at the input of which a gas mixture consisting of π components enters and from whose n-1 detection devices an input signal proportional to the partial pressure of one of the n— \ gas components reaches an amplifier, characterized in that the output signals of the amplifiers (14a-l4 <^ in a summing circuit (20), that a comparison circuit controls the sum signal with a SoHwertsignal and that the comparison signal controls the gain factors of the amplifier (14a-14d) concurrently.

2. Circuit arrangement according to claim 1, characterized in that the time constant of the control loop containing the control amplifier (14a to XAd) and the summing and comparison circuit (20,22; 23) is small compared to the duration of the changes in the partial pressure of the / j-th component of the gas mixture is.

3. Circuit arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that the inputs of the Summing and comparison circuit (20, 22) for calibration by a switch (18) of the Outputs of the control amplifiers (14a to 14d) can be separated and connected to a calibration voltage source (26) are connectable.

4. Circuit arrangement according to claim 1, 2 or 3, characterized in that each control amplifier (14) contains a negative feedback amplifier, in whose negative feedback branch a photosensitive one Component (15), in particular a photoresistor, and that the comparison signal is a Light source (25), in particular a light-emitting semiconductor diode that controls optically with the photosensitive Components of all negative feedback amplifiers.