JP2012194088A - Gas sampling and measuring apparatus and gas sampling and measuring method - Google Patents

Gas sampling and measuring apparatus and gas sampling and measuring method Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an apparatus for very easily sampling and measuring gas discharged from the surface of a sample without burdening any load on the sample.SOLUTION: An apparatus for measuring a concentration of a measuring object component contained in gas discharged from a sample to the gas comprises: a container covering a part of the sample; a flow channel for supplying a carrier gas which contains or does not contain a marker component of a prescribed concentration and in which concentrations of contained components are known; means for supplying the carrier gas of a prescribed supply volume; concentration measuring means for measuring the concentration of the measuring object component to a mixed gas of the carrier gas in the container and the gas discharged from the sample and the concentration of the marker component; and concentration calculation means for calculating the concentration of the measuring object component from the value of the supply volume of the carrier gas, the concentration of the measuring object component in the carrier gas and the concentration of the marker component, and measured concentration values of the measuring object component in the container and the marker component measured by the concentration measuring means.

Description

本発明は、試料から放出されたガスを採取し、採取したガス中に含まれる成分を測定するためのガス採取測定装置及びガス採取測定方法に関する。本発明は、特に、臨床的な応用を目的として、生体の表面から放出されるガスを採取し、採取したガス中に含まれる生体の生理状態や健康状態の指標となる成分を測定するための装置及び方法に関する。   The present invention relates to a gas sampling measurement device and a gas sampling measurement method for collecting gas released from a sample and measuring components contained in the collected gas. In particular, the present invention collects gas released from the surface of a living body for the purpose of clinical application, and measures a component that is an indicator of the physiological state and health state of the living body contained in the collected gas. The present invention relates to an apparatus and a method.

試料から放出されたガスを採取および測定することは、試料の状態や、試料が周囲の環境に与える影響を理解するために重要である。   Collecting and measuring the gas released from the sample is important for understanding the state of the sample and the effect of the sample on the surrounding environment.

試料から放出されるガスのうち、生体試料表面から放出されるガス、例えば人の皮膚表面から放出されるガス(皮膚ガス)の測定が、近年注目されている。皮膚ガスは血中成分を反映していると考えられているため、皮膚ガス中に含まれる成分を測定することで、人の生理状態や健康状態を知ることが出来る可能性が見出されている。皮膚ガスを用いて生理状態や健康状態を理解することが出来れば、人体に負担をかけることのない極めて簡便な非侵襲臨床検査を実施することが可能となる。このため、皮膚ガスは、次世代の非侵襲検査を実現させる検体として注目されている。   Of the gases released from the sample, the measurement of the gas released from the surface of the biological sample, for example, the gas released from the human skin surface (skin gas) has recently attracted attention. Since skin gas is thought to reflect blood components, it has been found that measuring the components contained in skin gas can help you understand the physiological and health status of people. Yes. If the physiological state and health state can be understood using skin gas, it is possible to carry out a very simple non-invasive clinical test that does not place a burden on the human body. For this reason, skin gas is attracting attention as a specimen that realizes the next generation non-invasive examination.

皮膚ガスのような生体試料表面から放出されるガスを採取する場合において、試料全体を密閉容器の中に入れ、測定誤差の要因となる大気の混入を完全に防ぐことは困難である。したがって、試料の一部だけを採取容器の中に入れた状態で大気の混入を抑止し、簡便かつ精度良く試料表面から放出されるガスを採取及び測定するための技術が必要とされる。   When collecting a gas released from the surface of a biological sample such as skin gas, it is difficult to completely prevent the contamination of the atmosphere that causes measurement errors by putting the entire sample in a sealed container. Therefore, there is a need for a technique for collecting and measuring the gas released from the sample surface in a simple and accurate manner while suppressing air contamination while only a part of the sample is placed in the collection container.

特許文献1には、試料の一部だけを採取容器に入れ、採取容器における試料の挿入口の部材を加圧して、該部材と試料の間の隙間を塞ぐことによって、大気の混入を抑止する試みがなされている。しかし、この技術では、試料への過剰な加圧を避けるために、圧力のセンシングとコントロールを必要とし、装置が煩雑になり高価になってしまうという解決すべき課題があった。   In Patent Document 1, only a part of a sample is put in a collection container, and a member of a sample insertion port in the collection container is pressurized to block a gap between the member and the sample, thereby preventing air from being mixed in. Attempts have been made. However, this technique requires pressure sensing and control in order to avoid excessive pressurization of the sample, and there is a problem to be solved that the apparatus becomes complicated and expensive.

また、採取ガスを測定装置で分析するため等で、採取容器から採取ガスを抜取る際に採取容器が陰圧となり、採取容器の中への大気の混入が生じてしまう。このため、精度の高い採取および測定ができていないという解決すべき課題があった。   Further, when the collection gas is extracted from the collection container, for example, to analyze the collection gas with a measuring device, the collection container becomes a negative pressure, and air is mixed into the collection container. For this reason, there was a problem to be solved that sampling and measurement with high accuracy were not possible.

さらに、試料から放出されるガスの体積は、試料が生体である場合には特に、個体差や日内変動のために一定ではない。したがって、測定毎に試料から放出されたガスの体積を測定した上で、採取容器の中における測定対象成分の濃度を測定しなければ、試料から放出されたガス中に含まれる測定対象成分の正確な濃度を求めることはできない。しかしながら、上記特許文献1に開示されている装置は、試料から放出されたガスの体積を測定する手段を備えていないため、精度の高い測定ができない、という解決すべき課題があった。   Further, the volume of gas released from the sample is not constant due to individual differences and daily fluctuations, particularly when the sample is a living body. Therefore, if the concentration of the measurement target component in the collection container is not measured after measuring the volume of the gas released from the sample for each measurement, the measurement target component contained in the gas released from the sample is measured accurately. It is not possible to obtain a correct concentration. However, since the apparatus disclosed in Patent Document 1 does not include a means for measuring the volume of gas released from a sample, there is a problem to be solved that high-precision measurement cannot be performed.

特開2007-155385号公報JP 2007-155385 A

本発明は、上記課題点を克服するものであり、試料に負担をかけることなく、簡便かつ精度高くガスを採取および測定するガス採取測定装置及びガス採取測定方法を提供するものである。   The present invention overcomes the above-described problems, and provides a gas sampling measurement device and a gas sampling measurement method that easily and accurately collect and measure gas without imposing a burden on a sample.

前記課題を解決するガス採取測定方法を実施するための本発明のガス採取測定装置は、試料から放出されるガスに含まれる測定対象成分の該ガスに対する濃度を測定する測定装置であって、
前記試料の一部を覆う容器と、
既定濃度のマーカー成分を含みあるいは含まず、かつ含まれる成分の濃度が既知であるキャリアガスを前記容器に供給する流路と、
既定の供給体積の前記キャリアガスを供給する手段と、
前記容器内の前記キャリアガスと前記試料から放出されるガスとの混合ガスに対する前記測定対象成分の濃度および前記マーカー成分の濃度を測定する濃度測定手段と、
前記キャリアガスの供給体積値と、前記キャリアガス中の測定対象成分の濃度およびマーカー成分の濃度と、前記濃度測定手段により測定される前記容器内の前記測定対象成分および前記マーカー成分の濃度の測定値とから前記測定対象成分の濃度を算出する濃度算出手段と
を有することを特徴とする測定装置である。
A gas sampling and measuring apparatus of the present invention for carrying out a gas sampling and measuring method that solves the above problems is a measuring apparatus that measures the concentration of a measurement target component contained in a gas released from a sample with respect to the gas,
A container covering a portion of the sample;
A flow path for supplying a carrier gas with or without a predetermined concentration of a marker component and having a known concentration of the included component to the container;
Means for supplying the carrier gas of a predetermined supply volume;
A concentration measuring means for measuring a concentration of the measurement target component and a concentration of the marker component with respect to a mixed gas of the carrier gas and the gas released from the sample in the container;
Measurement of the supply volume value of the carrier gas, the concentration of the measurement target component and the concentration of the marker component in the carrier gas, and the concentration of the measurement target component and the marker component in the container measured by the concentration measuring means And a concentration calculating means for calculating the concentration of the measurement target component from the value.

本発明のガス採取測定装置及びガス採取測定方法によれば、試料への過剰な加圧や高価な圧力制御装置を必要とせず、大気の混入を防ぎながら、試料から放出されるガスを採取することが可能である。また、試料から放出されるガスを高精度に測定することが可能であるとともに、広範囲の組成のキャリアガスを用いることが可能である。   According to the gas sampling and measuring apparatus and gas sampling and measuring method of the present invention, the gas released from the sample is collected while preventing the air from being mixed, without requiring excessive pressurization or an expensive pressure control device to the sample. It is possible. In addition, the gas released from the sample can be measured with high accuracy, and a carrier gas having a wide range of compositions can be used.

本発明のガス採取測定装置およびこれを用いたガス採取および測定方法を説明する図である。It is a figure explaining the gas sampling measuring device of this invention, and the gas sampling and measuring method using the same. 本発明の第1および第3の実施例に係るガス採取測定装置およびこれを用いたガス採取および測定方法を説明する図である。It is a figure explaining the gas sampling measuring device which concerns on the 1st and 3rd Example of this invention, and the gas sampling and measuring method using the same. 本発明の第2および第5の実施例に係るガス採取測定装置およびこれを用いたガス採取および測定方法を説明する図である。It is a figure explaining the gas sampling measuring apparatus which concerns on the 2nd and 5th Example of this invention, and the gas sampling and measuring method using the same. 本発明の第4の実施例に係るガス採取測定装置およびこれを用いたガス採取および測定方法を説明する図である。It is a figure explaining the gas sampling measuring device which concerns on the 4th Example of this invention, and the gas sampling and measuring method using the same.

図1を参照して、本発明の実施の形態に係るガス採取測定装置について説明する。本発明の実施の形態に係るガス採取測定装置は、試料109から放出されたガスを採取し、このガスの中に含まれる少なくとも1種類のターゲット成分の濃度を測定するための装置である。このガス採取測定装置は、採取容器107と、注入手段(流量制御手段)104と、ガス混合手段108と、濃度測定手段(濃度測定装置)118と、圧力検出手段(圧力計)120とを備える。採取容器107は、少なくとも試料109の一部を覆うと共に、採取容器107の中のガスを採取する採取口を備える。流量制御手段104は、既定の供給体積のキャリアガスを採取容器107に供給する手段である。ガス混合手段108は、キャリアガスと試料109から放出されたガスとを採取容器107の中で混合する。濃度測定装置118は、採取容器107の中から採取したガスの中の成分の濃度を測定する。圧力計120は、採取容器107の中の圧力を検出する。流量制御手段104は、圧力計120により検出された圧力に基づいて、採取容器107の中の圧力が陽圧となる範囲内でキャリアガスの流量を変えることが可能である。   With reference to FIG. 1, a gas sampling measurement apparatus according to an embodiment of the present invention will be described. The gas sampling and measuring device according to the embodiment of the present invention is a device for collecting a gas released from a sample 109 and measuring the concentration of at least one target component contained in the gas. This gas sampling and measuring apparatus includes a sampling container 107, an injection means (flow rate control means) 104, a gas mixing means 108, a concentration measuring means (concentration measuring apparatus) 118, and a pressure detecting means (pressure gauge) 120. . The collection container 107 covers at least a part of the sample 109 and includes a collection port for collecting the gas in the collection container 107. The flow rate control means 104 is a means for supplying a predetermined supply volume of carrier gas to the collection container 107. The gas mixing means 108 mixes the carrier gas and the gas released from the sample 109 in the collection container 107. The concentration measuring device 118 measures the concentration of the component in the gas collected from the collection container 107. The pressure gauge 120 detects the pressure in the collection container 107. Based on the pressure detected by the pressure gauge 120, the flow rate control means 104 can change the flow rate of the carrier gas within a range where the pressure in the collection container 107 becomes positive.

キャリアガスは、キャリアガス供給源101から供給される。ここでは、キャリアガスとして、試料109に対して無害であり、試料109やガスの採取および測定において扱うガス、あるいは図1のガス採取測定装置を構成する部材と反応することのない、安定性が高いガスを用いる。このようなキャリアガスとしては、例えば窒素、ヘリウム、アルゴン、クリプトン、キセノン等の高純度の不活性ガスが挙げられる。キャリアガス供給源101は、ガスボンベが一般的に用いられるが、化学反応や大気の精製などによってキャリアガスを作製し供給することも可能である。   The carrier gas is supplied from the carrier gas supply source 101. Here, the carrier gas is harmless to the sample 109, and does not react with the sample 109, the gas used in the sampling and measurement of the gas, or the members constituting the gas sampling measuring apparatus of FIG. Use high gas. Examples of such a carrier gas include high purity inert gases such as nitrogen, helium, argon, krypton, and xenon. A gas cylinder is generally used as the carrier gas supply source 101, but it is also possible to produce and supply a carrier gas by chemical reaction, purification of the atmosphere, or the like.

予め組成が既知であるキャリアガスを用いると、簡便にガスの採取および測定を実行することが可能である。ただし、その組成が不明である場合や、より厳密に濃度管理を行う際には、キャリアガス中に含まれる成分の濃度を測定する手段を設けても良い。例えば、図1の中に示したように、採取容器107の中から採取するガスの濃度を測定する濃度測定装置118に、切替バルブ102、流量制御手段103及び切替バルブ121を介してキャリアガス供給源101を接続すればよい。これにより、濃度測定装置118へキャリアガスを導入する構造が得られる。あるいは、キャリアガス供給源101に専用の濃度測定装置を取付けても良い。試料表面から放出されるガス中に含まれる第1成分(ターゲット成分)の分析を行う際にキャリアガスの測定を行った方が、キャリアガス作製時と比べて測定時に温度等の測定環境に変化が生じた場合であってもキャリアガス中に含まれる成分の濃度を正確に知ることができ、より精度の高い測定を行うことができるため、望ましい。   By using a carrier gas whose composition is known in advance, it is possible to easily collect and measure the gas. However, when the composition is unknown or when concentration control is performed more strictly, a means for measuring the concentration of a component contained in the carrier gas may be provided. For example, as shown in FIG. 1, the carrier gas is supplied to the concentration measuring device 118 that measures the concentration of the gas collected from the collection container 107 via the switching valve 102, the flow rate control means 103, and the switching valve 121. The source 101 may be connected. Thereby, a structure for introducing the carrier gas into the concentration measuring device 118 is obtained. Alternatively, a dedicated concentration measuring device may be attached to the carrier gas supply source 101. When the first component (target component) contained in the gas released from the sample surface is analyzed, the measurement of the carrier gas changes to the measurement environment such as temperature at the time of measurement compared to the carrier gas preparation. Even when this occurs, it is desirable because the concentration of the component contained in the carrier gas can be accurately known, and more accurate measurement can be performed.

さらに、キャリアガス中の成分の濃度が濃度測定装置の検出下限に達しない場合には、測定対象とする成分を濃縮した後に濃度測定を実施する。これにより、キャリアガス中の成分の濃度の測定が可能となる。具体的には、切替バルブ102を介して、濃縮手段105をキャリアガス供給源101に接続し、サンプリングポンプ106によって一定量が濃縮手段105を通過するようにしておく。濃縮手段105としては、たとえば、濃縮するガスを冷却剤(液体窒素などの液化ガス、ドライアイスとメタノールなど)で冷却して凝縮する手段、キャリアガス中の成分を固相に濃縮吸着させた後に溶媒により抽出する手段、固相に濃縮吸着させた後に加熱により抽出する手段、固相に濃縮吸着させた後に加熱により抽出し、さらに冷却により再凝縮する手段、などが挙げられる。   Furthermore, when the concentration of the component in the carrier gas does not reach the detection lower limit of the concentration measuring device, the concentration is measured after concentrating the component to be measured. Thereby, the concentration of the component in the carrier gas can be measured. Specifically, the concentrating means 105 is connected to the carrier gas supply source 101 via the switching valve 102, and a certain amount is passed through the concentrating means 105 by the sampling pump 106. Concentration means 105 includes, for example, a means for condensing a gas to be concentrated by cooling it with a coolant (liquefied gas such as liquid nitrogen, dry ice and methanol, etc.), or after concentrating and adsorbing the components in the carrier gas on the solid phase. Examples include a means for extraction with a solvent, a means for extraction by heating after concentration and adsorption on a solid phase, a means for extraction by heating after concentration and adsorption on a solid phase, and further recondensing by cooling.

成分を吸着させる固相は、成分の特性に応じて適切なものを選択すれば良い。例えば、2,6-ジフェニル-p-フェニレンオキサイド樹脂などの多孔性樹脂、活性炭やカーボンモレキュラーシーブ等の多孔性炭素、グラファイトカーボンブラック等の非多孔性炭素、モレキュラーシーブ等のゼオライト、アルミナ、シリカゲル等が挙げられる。また、これらの固相やフューズドシリカ、ケイソウ土、ガラスビーズ、水晶粒子、フッ素樹脂、テレフタル酸等を担体として表面に液相をコーティングしたもの等が挙げられる。液相がコーティングされた担体を固相として用いる場合には、目的成分の特性に応じて適切なものを選択すれば良い。コーティングに用いられる液相としては、ジメチルポリシロキサンや、ジフェニルポリシロキサンとジメチルポリシロキサンが任意の割合で混合されたもの、シアノプロピルフェニルポリシロキサンとジメチルポリシロキサンが任意の割合で混合されたもの、ポリエチレングリコールなどのポリグリコール類、スクアランなどのパラフィン系炭化水素、フッ素系オイル、マレイン酸ジブチルなどのエステル類、ポリエステル類、ウンデカノールなどのアルコール類、ポリフェニルエーテルなどのエーテル類、アミド類、トリエタノールアミンなどのアミン酸、ニトリル類、ニトロ化合物、メチルシリコーンなどのシリコーン類、硫化メチルなどの硫黄化合物、リン酸エステルなどのようにガスクロマトグラフで用いられるカラムの液相(固定相)として用いられているものなどが挙げられる。これらの固相は単独で用いても、2種類以上を組み合わせて用いてもいずれでも構わない。   An appropriate solid phase for adsorbing the components may be selected according to the characteristics of the components. For example, porous resin such as 2,6-diphenyl-p-phenylene oxide resin, porous carbon such as activated carbon and carbon molecular sieve, nonporous carbon such as graphite carbon black, zeolite such as molecular sieve, alumina, silica gel, etc. Is mentioned. In addition, the solid phase, fused silica, diatomaceous earth, glass beads, crystal particles, fluororesin, terephthalic acid or the like as a carrier and a liquid phase coated on the surface can be used. When a carrier coated with a liquid phase is used as the solid phase, an appropriate one may be selected according to the characteristics of the target component. As the liquid phase used for coating, dimethylpolysiloxane, a mixture of diphenylpolysiloxane and dimethylpolysiloxane in any proportion, a mixture of cyanopropylphenylpolysiloxane and dimethylpolysiloxane in any proportion, Polyglycols such as polyethylene glycol, paraffinic hydrocarbons such as squalane, fluorine oil, esters such as dibutyl maleate, alcohols such as polyesters and undecanol, ethers such as polyphenyl ether, amides, and triethanol Liquid phase (fixed) used in gas chromatographs such as amine acids such as amines, nitriles, nitro compounds, silicones such as methyl silicone, sulfur compounds such as methyl sulfide, phosphate esters, etc. Used as) and the like as are. These solid phases may be used alone or in combination of two or more.

濃度測定装置118は、測定対象とする成分の特性に応じて分析に適したものを適宜選択すれば良い。濃度測定装置118の例としては、各種質量分析計、ガスクロマトグラフに各種検出器を組み合わせた装置、各種分光測定装置、各種電気化学測定装置、水晶振動子マイクロバランス測定装置などが挙げられる。ガスクロマトグラフと組み合わせて用いる検出器としては、質量分析計、熱伝導度検出器、水素炎イオン化検出器、ヘリウムイオン化検出器、アルゴンイオン化検出器、光イオン化検出器、原子発光検出器、電子捕獲型検出器、炎光光度検出器、遠紫外吸収検出器、窒素リン検出器、電気伝導度検出器、表面イオン化検出器、アルカリ熱イオン化検出器、フーリエ変換赤外分光器などが挙げられる。分光測定装置としては、紫外−可視分光測定装置や赤外分光測定装置などの吸収分光測定装置、蛍光分光測定装置や燐光分光測定装置などの発光分光測定装置、ラマン散乱分光測定装置などの光散乱分光測定装置、光音響分光測定装置や熱レンズ分光測定装置などの光熱分光測定装置、などが挙げられる。   The concentration measuring device 118 may be appropriately selected to be suitable for analysis according to the characteristics of the component to be measured. Examples of the concentration measuring device 118 include various mass spectrometers, devices combining gas chromatographs with various detectors, various spectroscopic measuring devices, various electrochemical measuring devices, crystal resonator microbalance measuring devices, and the like. Detectors used in combination with gas chromatographs include mass spectrometer, thermal conductivity detector, flame ionization detector, helium ionization detector, argon ionization detector, photoionization detector, atomic emission detector, electron capture type Examples include a detector, a flame photometric detector, a far ultraviolet absorption detector, a nitrogen phosphorus detector, an electrical conductivity detector, a surface ionization detector, an alkali thermal ionization detector, and a Fourier transform infrared spectrometer. The spectroscopic measurement device includes an absorption spectroscopic measurement device such as an ultraviolet-visible spectroscopic measurement device and an infrared spectroscopic measurement device, an emission spectroscopic measurement device such as a fluorescence spectroscopic measurement device and a phosphorescence spectroscopic measurement device, and light scattering such as a Raman scattering spectroscopic measurement device. Examples thereof include photothermal spectroscopic measurement devices such as spectroscopic measurement devices, photoacoustic spectroscopic measurement devices and thermal lens spectroscopic measurement devices.

切替バルブ102を操作することによりキャリアガスの流路を切替えて、キャリアガスを採取容器107の中へ注入する。所望の流量を採取容器107の中へ注入するために、切替バルブ102と採取容器107の間に流量制御手段104が設けてある。   By operating the switching valve 102, the carrier gas flow path is switched to inject the carrier gas into the collection container 107. In order to inject a desired flow rate into the collection container 107, a flow rate control means 104 is provided between the switching valve 102 and the collection container 107.

採取容器107の少なくとも内壁面は、ガスの放出(アウトガス)がなく、また試料109から放出されるガスやキャリアガスが吸着しない材料で構成されていることが望ましい。このような材料としては、ステンレス、チタンやアルミなどの金属、ガラス、およびシリコン樹脂やフッ素樹脂などの樹脂が挙げられる。さらに、アウトガスの発生や内壁面へのガス成分の吸着をより抑制するために、採取容器107の内壁面に対して表面処理を施すことが望ましい。そのような表面処理としては、電解研磨、化学研磨あるいは電解複合研磨などの精密研磨処理や、アウトガスの発生やガス成分の吸着が少ない、高密度フューズドシリカやフッ素系の樹脂などの材料でのコーティングが挙げられる。   It is desirable that at least the inner wall surface of the collection container 107 is made of a material that does not release gas (outgas) and does not adsorb the gas released from the sample 109 or the carrier gas. Examples of such materials include metals such as stainless steel, titanium, and aluminum, glass, and resins such as silicon resin and fluororesin. Furthermore, in order to further suppress generation of outgas and adsorption of gas components to the inner wall surface, it is desirable to perform a surface treatment on the inner wall surface of the collection container 107. Such surface treatments include precision polishing processes such as electrolytic polishing, chemical polishing, and electrolytic composite polishing, and materials such as high-density fused silica and fluorine-based resins that generate less outgas and absorb gas components. A coating is mentioned.

採取容器107の本体だけでなく、ガス採取測定装置の全体において、配管や継ぎ手部分などにおいても、少なくともそれらの内壁面を、同様の材料で作製したり、それらの内壁面に対して同様な表面処理を施すことが望ましい。   Not only the main body of the sampling container 107 but also the entire gas sampling and measuring apparatus, pipes, joints, etc., at least their inner wall surfaces are made of the same material, or similar surfaces to those inner wall surfaces It is desirable to perform processing.

採取容器107には、試料109を差込むための挿入口110が形成される。採取容器107の中を陽圧に保ち易くするために、挿入口110は、挿入口110と試料109の間の隙間が極力狭くなるような構造にしておくことが好ましい。その様な構造を実現するには、例えば、試料109の大きさに従って開口径が異なる交換可能な部材を用意したり、小さな開口部を有し、かつ柔軟性および弾性を有する材料からなる部材を挿入口110に設ければよい。柔軟性および弾性を有する材料としては、シリコン樹脂やフッ素樹脂などをベースとしたゴムやゲルやエラストマー、ポリエチレンやウレタンなどの発泡体、などが挙げられる。   In the collection container 107, an insertion port 110 for inserting the sample 109 is formed. In order to easily maintain the inside of the collection container 107 at a positive pressure, it is preferable that the insertion port 110 has a structure in which the gap between the insertion port 110 and the sample 109 is as narrow as possible. In order to realize such a structure, for example, an exchangeable member having a different opening diameter according to the size of the sample 109 is prepared, or a member having a small opening and made of a material having flexibility and elasticity is used. What is necessary is just to provide in the insertion port 110. Examples of the material having flexibility and elasticity include rubbers, gels, elastomers, foams such as polyethylene and urethane, and the like based on silicon resin or fluororesin.

採取容器107の中のガス組成を均一にするために、ガス混合手段108を設ける。ガス混合手段108は、採取容器107の中に設けられる。ガス混合手段108として、例えば、ガスを攪拌する手段、細孔を有する注入管を用いてキャリアガスを採取容器107の中へ導入する手段、および流入させたキャリアガスが採取容器107の中の様々な方向へ向かって噴射されるように注入口に細孔やノズルを設けるなどの手段によりガスの乱流を形成させる機構や構造を採取容器107に設けることが挙げられる。   In order to make the gas composition in the collection container 107 uniform, a gas mixing means 108 is provided. The gas mixing means 108 is provided in the collection container 107. As the gas mixing means 108, for example, means for stirring the gas, means for introducing the carrier gas into the collection container 107 using an injection tube having pores, and various kinds of the introduced carrier gas in the collection container 107 are used. For example, the sampling container 107 may be provided with a mechanism or structure for forming a turbulent gas flow by means such as providing a pore or a nozzle at the injection port so that the gas is jetted in any direction.

採取容器107の中の圧力をモニターするために、採取容器107に圧力計120を取付けても良い。   In order to monitor the pressure in the collection container 107, a pressure gauge 120 may be attached to the collection container 107.

採取容器107の中をガスで洗浄する際に、使用したガスを排出するための排出口111が、切替バルブ112を介して採取容器107に取付けられる。   When the inside of the collection container 107 is cleaned with gas, a discharge port 111 for discharging the used gas is attached to the collection container 107 via the switching valve 112.

切替バルブ112には、さらに流量制御手段114を介して、濃度測定装置118が取付けられる。また、測定対象成分が濃度測定装置118の検出下限に達しない場合には、キャリアガスの濃縮と同様の濃縮手段(捕集管)115およびサンプリングポンプ116を切替バルブ113を介して、流量制御手段114の前方に取付ける。   A concentration measuring device 118 is further attached to the switching valve 112 via a flow rate control means 114. Further, when the measurement target component does not reach the detection lower limit of the concentration measuring device 118, the flow rate control means is connected to the concentration means (collection pipe) 115 and the sampling pump 116 similar to the concentration of the carrier gas via the switching valve 113. Install in front of 114.

さらに、本発明の実施の形態に係るガス採取測定装置は、演算装置119を備えていても良い。演算装置119は、採取容器107の中に注入されるキャリアガスの体積、キャリアガスの中の測定対象成分の濃度、採取容器107の中のガスに含まれる測定対象成分の濃度を入力し、試料から放出されるガスの体積およびターゲットガスの濃度を算出する。演算装置119への各値の入力は、本装置のオペレーターが実施しても構わないし、流量制御手段104や濃度測定装置118からの出力信号を演算装置119へ直接入力するように各装置を電気的に接続しても良い。演算装置119は、専用に設計された電気回路でもよいし、パーソナルコンピューターでも構わない。   Furthermore, the gas sampling and measuring apparatus according to the embodiment of the present invention may include a computing device 119. The arithmetic unit 119 inputs the volume of the carrier gas injected into the collection container 107, the concentration of the measurement target component in the carrier gas, and the concentration of the measurement target component contained in the gas in the collection container 107, and the sample The volume of the gas released from the gas and the concentration of the target gas are calculated. Input of each value to the arithmetic device 119 may be performed by an operator of this device, and each device is electrically connected so that an output signal from the flow rate control means 104 or the concentration measuring device 118 is directly input to the arithmetic device 119. May be connected. The arithmetic device 119 may be a dedicated electric circuit or a personal computer.

今、用いるキャリアガス中に測定対象とするガスとマーカー成分が含まれるとする。マーカー成分のキャリアガスの中の既定の濃度を[Cmc]、試料109から放出されるガス中のマーカー成分濃度を[Cms]、所望の流量で採取容器107の中に供給されるキャリアガスの既定の供給体積をVc、このときの採取容器107の中のマーカー成分濃度を[Cm]とすると、試料109から放出されるガスの体積Vsをは式1で記述される。

Figure 2012194088
Now, it is assumed that the gas to be measured and the marker component are included in the carrier gas used. The predetermined concentration of the marker component in the carrier gas is [C mc ], the concentration of the marker component in the gas released from the sample 109 is [C ms ], and the carrier gas supplied into the collection container 107 at a desired flow rate. Is a predetermined supply volume of V c , and the marker component concentration in the collection container 107 at this time is [C m ], the volume V s of the gas released from the sample 109 is described by Equation 1.
Figure 2012194088

採取容器内でのガス濃度は均一なので、容器内から取り出したガスV3(あるいは容器内から漏れ出したガスV4)中におけるマーカーガス濃度は、採取容器内におけるマーカー成分濃度と等しい。 Since the gas concentration in the collection container is uniform, the marker gas concentration in the gas V 3 taken out from the container (or the gas V 4 leaking out from the container) is equal to the marker component concentration in the collection container.

今、キャリアガス中に含まれるマーカー成分は、試料109から放出されるガス中に含まれないあるいは極めて微量(例えばpptレベル、あるいは用いる測定装置の検出下限以下の濃度)にしか含まれない成分である場合、

Figure 2012194088
であるから、試料109から放出されるガスの体積Vsは(2)式で表わされる。
Figure 2012194088
Now, the marker component contained in the carrier gas is a component that is not contained in the gas released from the sample 109 or contained in a very small amount (for example, at a ppt level, or a concentration below the detection lower limit of the measuring device used). If there is
Figure 2012194088
Therefore, the volume V s of the gas released from the sample 109 is expressed by equation (2).
Figure 2012194088

キャリアガス中には、試料109から放出されるガス中に含まれない、あるいは極めて微量(例えばpptレベル、あるいは用いる測定装置の検出下限以下の濃度)にしかマーカー成分が含まれていなければ、目的成分であっても試料109から放出されるガス中に含まれる成分を含んでいても良い。ただし、キャリアガス中に含まれるターゲット成分の濃度が、試料109から放出されるターゲット成分の濃度と比べ1桁以上大きい場合には、予め除去するか希釈して用いる方が望ましい。特に、試料109から放出されるターゲット成分の濃度が低い(例えばppbレベル)場合には、キャリアガス中のターゲット成分濃度は、試料109から放出されるターゲット成分の濃度と同等以下であることが望ましい。また、キャリアガス中に含まれるマーカー成分としては、試料に対して無害であり、試料や試料表面から放出される成分と反応することなく、分解反応を起こさない安定かつ測定装置で分析が可能な成分を適宜選択する必要がある。このようなマーカー成分としては、自然界に存在しない成分(各種安定同位体ガス、各種安定同位体化合物、フロン系ガスの代替トレーサーガスであるパーフルオロメチルシクロヘキサンおよびパーフルオロメチルシクロペンタンなど)を用いても良い。安定同位体ガスとしては、ヘリウム、アルゴン、クリプトン、キセノンなどの希ガスの同位体や、窒素、二酸化炭素、一酸化炭素、酸素、メタン、エタン、エチレン、プロパン、プロペン、ブタン、2-メチルプロパンなどのガスの同位体が挙げられる。また、安定同位体化合物としては、アセトアルデヒド、アセトン、エタノール、イソプロピルアルコールなどの同位体が挙げられる。キャリアガスには、予めマーカーガスが添加されているものを準備して用いても、ガス混合装置などやマニュアル操作により作製して用いても、いずれでも構わない。ただし、試料から放出されるガス中に含まれるターゲット成分の濃度レンジが試料によって変わる場合や、ターゲット成分の濃度レンジが事前にはわからない場合には、マーカー成分を任意の濃度で含むキャリアガスを作製する方が望ましい。通常、測定装置はターゲット成分の濃度レンジにおいて感度が最も良くなるように調整されるため、マーカー成分の濃度をターゲット成分と同様の濃度レンジに調整したキャリアガスを作製して用いることにより、ターゲット成分だけでなくマーカー成分をより精度高く測定することができる。   In the carrier gas, if the marker component is not contained in the gas released from the sample 109 or contained in a very small amount (for example, the ppt level or the concentration below the detection limit of the measuring device used), Even if it is a component, the component contained in the gas discharge | released from the sample 109 may be included. However, when the concentration of the target component contained in the carrier gas is one digit or more higher than the concentration of the target component released from the sample 109, it is preferable to remove or dilute the target component in advance. In particular, when the concentration of the target component released from the sample 109 is low (for example, ppb level), the target component concentration in the carrier gas is desirably equal to or less than the concentration of the target component released from the sample 109. . In addition, the marker component contained in the carrier gas is harmless to the sample, and does not react with the sample or the component released from the sample surface, and can be analyzed with a stable measurement device that does not cause a decomposition reaction. It is necessary to select components appropriately. As such marker components, components that do not exist in nature (such as various stable isotope gases, various stable isotope compounds, and perfluoromethylcyclohexane and perfluoromethylcyclopentane which are alternative tracer gases for fluorocarbon gases) are used. Also good. Stable isotope gases include isotopes of rare gases such as helium, argon, krypton and xenon, nitrogen, carbon dioxide, carbon monoxide, oxygen, methane, ethane, ethylene, propane, propene, butane, and 2-methylpropane. Gas isotopes. Examples of stable isotope compounds include isotopes such as acetaldehyde, acetone, ethanol, isopropyl alcohol. The carrier gas may be prepared and used in advance with a marker gas added, or may be prepared and used by a gas mixing device or manual operation. However, if the concentration range of the target component contained in the gas released from the sample varies depending on the sample, or if the concentration range of the target component is not known in advance, a carrier gas containing an arbitrary concentration of the marker component is prepared. Is preferable. Normally, the measuring device is adjusted so that the sensitivity is the best in the concentration range of the target component. Therefore, by preparing and using a carrier gas in which the concentration of the marker component is adjusted to the same concentration range as the target component, In addition, the marker component can be measured with higher accuracy.

上記の(2)式を用いて求めた、試料109から放出されたガスの体積Vsの値を、式(3)に入れることによって、試料109から放出されるガス中に含まれるターゲット成分の濃度[Cs]を求めることができる。ただし、式(3)において、キャリアガス中におけるターゲット成分の濃度を[Ctc]、採取容器内のガス中におけるターゲット成分の濃度を[Ct]とする。

Figure 2012194088
By putting the value of the volume V s of the gas released from the sample 109 obtained by using the above equation (2) into the equation (3), the target component contained in the gas released from the sample 109 is calculated. The concentration [C s ] can be determined. However, in the formula (3), the concentration of the target component in the carrier gas is [C tc ], and the concentration of the target component in the gas in the collection container is [C t ].
Figure 2012194088

以上、キャリアガス中に含まれるマーカー成分が、試料109から放出されるガス中に含まれないあるいは極めて微量(例えばpptレベル、あるいは用いる測定装置の検出下限以下の濃度)にしか含まれない成分である場合に限定し、本発明のガス採取測定装置について説明した。本発明のガス採取測定装置はこれに限定されず、キャリアガス中に含まれるマーカー成分は、試料109から放出されるガス中に含まれていても良い。また、ターゲット成分であっても試料109から放出されるガス中に含まれる成分をキャリアガス中に含んでいても良い。ただし、キャリアガス中に含まれるターゲット成分の濃度が、試料109から放出されるターゲット成分の濃度と比べ1桁以上大きい場合には、予め除去するか希釈して用いる方が望ましい。特に、試料109から放出されるターゲット成分の濃度が低い(例えばppbレベル)場合には、キャリアガス中のターゲット成分の濃度は、試料109から放出されるターゲット成分の濃度と同等以下であることが望ましい。   As described above, the marker component contained in the carrier gas is a component that is not contained in the gas released from the sample 109 or contained in a very small amount (for example, a ppt level or a concentration lower than the detection lower limit of the measurement apparatus to be used). The gas sampling and measuring apparatus of the present invention has been described with reference to certain cases. The gas sampling and measuring apparatus of the present invention is not limited to this, and the marker component contained in the carrier gas may be contained in the gas released from the sample 109. Moreover, even if it is a target component, the component contained in the gas discharge | released from the sample 109 may be contained in carrier gas. However, when the concentration of the target component contained in the carrier gas is one digit or more higher than the concentration of the target component released from the sample 109, it is preferable to remove or dilute the target component in advance. In particular, when the concentration of the target component released from the sample 109 is low (for example, ppb level), the concentration of the target component in the carrier gas may be equal to or less than the concentration of the target component released from the sample 109. desirable.

以下に、キャリアガス中に含まれるマーカー成分が、試料109から放出されるガス中にも含まれている場合、キャリアガスの採取容器内への供給量を変化させることで求められる。その場合の試料109から放出されるガスの体積Vsは式(4)であらわされる。

Figure 2012194088
In the following, when the marker component contained in the carrier gas is also contained in the gas released from the sample 109, it is obtained by changing the supply amount of the carrier gas into the collection container. In this case, the volume V s of the gas released from the sample 109 is expressed by Expression (4).
Figure 2012194088

ただし、上記数式(4)において、キャリアガスの供給量を変更したときに測定される容器内のガスに含まれるマーカー成分の濃度を[Cm2]、そのときのキャリアガスの供給量(体積)をVc2とした。試料109から放出されるガスの体積Vsは、ターゲット成分に着目して式(5)でも表わされる。

Figure 2012194088
However, in the above equation (4), the concentration of the marker component contained in the gas in the container measured when the supply amount of the carrier gas is changed is [C m2 ], and the supply amount (volume) of the carrier gas at that time V c2 . The volume V s of the gas released from the sample 109 is also expressed by equation (5), focusing on the target component.
Figure 2012194088

数式(5)において、キャリアガスの供給量を変化させたときに測定される容器内のガスに含まれるマーカー成分の濃度を[Ct2]とした。また、試料109から放出されるターゲット成分の濃度[Cs]は式(6)で表わされる。

Figure 2012194088
In Equation (5), the concentration of the marker component contained in the gas in the container measured when the supply amount of the carrier gas is changed is defined as [C t2 ]. Further, the concentration [C s ] of the target component released from the sample 109 is expressed by Expression (6).
Figure 2012194088

また、試料109から放出されるターゲット成分の濃度[Cs]は、ターゲット成分の濃度のみに着目して数式(7)でも表わされる。

Figure 2012194088
Further, the concentration [C s ] of the target component released from the sample 109 is also expressed by Expression (7), paying attention only to the concentration of the target component.
Figure 2012194088

さらに、マーカー成分がキャリアガスに含まれない場合においても、試料109から放出されるターゲット成分の濃度を算出することが可能であり、それはすなわち上記マーカー成分がキャリアガスにも試料109から放出されるガス中にも存在している場合において、ターゲット成分のみに着目したことと同等である。したがって、この場合のターゲット成分の濃度は、式(7)で表わされる。   Furthermore, even when the marker component is not included in the carrier gas, it is possible to calculate the concentration of the target component released from the sample 109, that is, the marker component is also released from the sample 109 into the carrier gas. When it exists also in gas, it is equivalent to paying attention only to the target component. Therefore, the concentration of the target component in this case is expressed by Equation (7).

次に、図1に示したガス採取測定装置を用いたガス採取および測定方法を以下に述べる。   Next, a gas sampling and measurement method using the gas sampling and measuring apparatus shown in FIG. 1 will be described below.

採取容器107の中に試料109を挿入した後、キャリアガス供給源101から採取容器107の中にキャリアガスを導入し、採取容器107の中のガス洗浄を実施する。このとき切替バルブ112は、採取容器107の中のガスが排出口111から採取容器107の外に排出されるように操作されている。このガス洗浄プロセスによって、採取容器107の中に残存していた大気など、ガス濃度の定量精度に影響を与える可能性の有るガスが、採取容器107の外へ排除される。   After inserting the sample 109 into the collection container 107, carrier gas is introduced into the collection container 107 from the carrier gas supply source 101, and gas cleaning in the collection container 107 is performed. At this time, the switching valve 112 is operated so that the gas in the collection container 107 is discharged out of the collection container 107 from the discharge port 111. By this gas cleaning process, the gas remaining in the collection container 107, such as the atmosphere, that may affect the quantitative accuracy of the gas concentration is excluded out of the collection container 107.

ガス洗浄後、流量制御手段104によって、採取容器107へのキャリアガスの導入量を所望の流量に調整し、採取容器107に供給されるキャリアガスの供給体積Vcを求めておく。ただし、この流量は採取容器107の中の圧力が陽圧となる様に調整される。キャリアガスと試料109から放出されるガスが混じりにくい場合には、ガス混合手段108によって、キャリアガスと試料109から放出されたガスとが混合され、採取容器107内において均一な組成の混合ガスとなり、より精度良く濃度の定量が可能となる。 After the gas cleaning, the flow rate control means 104 adjusts the introduction amount of the carrier gas into the collection container 107 to a desired flow rate, and obtains the supply volume V c of the carrier gas supplied to the collection container 107. However, this flow rate is adjusted so that the pressure in the collection container 107 becomes a positive pressure. When it is difficult for the carrier gas and the gas released from the sample 109 to be mixed, the gas mixing means 108 mixes the carrier gas and the gas released from the sample 109 to form a mixed gas having a uniform composition in the collection container 107. The concentration can be quantified more accurately.

切替バルブ112を操作し、採取容器107の中のガスが流量制御手段114を経て濃度測定装置118に導入されるようにする。濃度測定装置118に注入されたガスの中に含まれるマーカー成分の濃度[Cm]および、ターゲット成分の濃度[Ct]を測定する。マーカー成分と測定対象成分が異なる成分である場合には、ターゲット成分の濃度は必ずしもこの時に測定する必要は無く、後のプロセスにおいて測定しても良い。 The switching valve 112 is operated so that the gas in the collection container 107 is introduced into the concentration measuring device 118 through the flow rate control means 114. The concentration [C m ] of the marker component and the concentration [C t ] of the target component contained in the gas injected into the concentration measuring device 118 are measured. When the marker component and the measurement target component are different components, the concentration of the target component is not necessarily measured at this time, and may be measured in a later process.

マーカー成分がキャリアガス中にのみ含まれ、試料109から放出されるガス中には含まれないもしくは極微量にしか含まれない場合では、上記測定結果を用いて、(2)式から試料109から放出されるガスの体積Vs、さらに(3)式より、試料109から放出されるガス中に含まれるターゲット成分の濃度[Cs]を算出する。 In the case where the marker component is contained only in the carrier gas and not contained in the gas released from the sample 109 or contained in a very small amount, the above measurement result is used to calculate from the sample 109 from the equation (2). The concentration [C s ] of the target component contained in the gas released from the sample 109 is calculated from the volume V s of the released gas and the equation (3).

マーカー成分がキャリアガス中だけでなく、試料109から放出されるガス中にも含まれる場合には、キャリアガスVcを採取容器107に注入し、ガス混合手段108によって採取容器107内のガスを均一にし、採取容器107内のガス中に含まれるガスの成分濃度を濃度測定装置118によって測定した後、次いで、キャリアガスの流量を採取容器107内の圧力が陽圧となる範囲内で変化させる。このときのキャリアガスの注入体積Vc2、採取容器107内のガスに含まれるマーカー成分の濃度[Cm2]を求める。もし、採取容器107に注入するキャリアガスの流量を変化させる前に、採取容器107内のガスに含まれるターゲット成分の濃度を測定していない場合には、この時点で該濃度[Ct]を測定しておく。ただし、ターゲット成分をマーカー成分として用いても良い。すなわち、ターゲット成分とマーカー成分は同じ成分であってもよい。この場合は、測定プロセスが簡略化される利点が有る。 Not marker component only carrier gas, if also contained in the gas emitted from the sample 109, by injecting carrier gas V c to collection container 107, the gas in the collection container 107 by the gas mixing means 108 After uniforming and measuring the component concentration of the gas contained in the gas in the collection container 107 with the concentration measuring device 118, the flow rate of the carrier gas is then changed within a range where the pressure in the collection container 107 becomes positive. . The carrier gas injection volume V c2 at this time and the concentration [C m2 ] of the marker component contained in the gas in the collection container 107 are obtained. If the concentration of the target component contained in the gas in the collection container 107 is not measured before the flow rate of the carrier gas injected into the collection container 107 is changed, the concentration [C t ] is determined at this time. Keep measuring. However, the target component may be used as the marker component. That is, the target component and the marker component may be the same component. In this case, there is an advantage that the measurement process is simplified.

上記測定結果を用いて、(4)式あるいは(5)式から、試料109から放出されるガスの体積Vs、さらには、(6)式あるいは(7)より、試料109から放出されるガス中に含まれるターゲット成分の濃度[Cs]を算出する。 Using the above measurement results, the volume V s of the gas released from the sample 109 from the equation (4) or (5), and further the gas released from the sample 109 from the equation (6) or (7). The concentration [C s ] of the target component contained therein is calculated.

上記の算出は手計算で行っても良いが、演算回路119などの濃度算出手段を用いて自動的に行っても良い。   The above calculation may be performed manually or automatically using a density calculation means such as the arithmetic circuit 119.

本発明で用いられる試料109は、ガスを放出するものであって、人、家畜またはペット等の動物や植物などの生体試料、建造物や自動車などを含む日常使用する製品あるいは日常使用する製品に使用されている木材や金属や樹脂などの資材が挙げられる。   The sample 109 used in the present invention emits gas, and is used for daily use products including animals such as humans, livestock or pets, biological samples such as plants, buildings, automobiles, etc. or products used daily. Examples include materials such as wood, metal and resin that are used.

本発明のガス採取測定装置で測定するガスは、ガス採取測定装置を腐食する物でなければ、特に限定されないが、例えば試料が生体である場合には、生体の生理状態や健康状態を反映する成分が挙げられる。生体の生理状態や健康状態を反映する成分としては、例えば人の皮膚表面から放出される皮膚ガス中においては、糖尿病などの指標となることが示唆されているアセトンや、腎疾患や肝疾患などの指標となることが示唆されているアンモニア、低酸素症や高血圧や酸化ストレスなどの指標となることが示唆されている一酸化窒素、高脂血症などの指標となることが予想されているイソプレン、腸内状態などの指標となることが予想されている水素や短鎖アルカン(メタン、エタン、プロパン、ブタン、ペンタン)や一酸化二窒素、大腸がんや直腸がんなどの指標となることが示唆されているメタン、肺がんや酸化ストレスなどの指標となることが予想されているエタンやスチレンやオクタンやヘプタンやベンゼンやトルエン、肺がんなどの指標となることが予想されているブタン、統合失調症や脂肪過酸化などの指標となることが予想されているペンタン、大気汚染などの指標となることが予想されている二酸化窒素、飲酒などの指標となることが予想されているエタノール、飲酒や肝疾患や肺がんなどの指標となることが予想されているアセトアルデヒド、肝性脳症や口腔内の細菌の情報などの指標となることが予想されているメチルメルカプタン、肺がんや肝疾患や口腔内の細菌の情報などの指標となることが予想されている硫化水素、腎疾患などの指標となることが予想されているトリメチルアミン、酸化ストレスなどの指標となることが予想されている一酸化炭素やスーパーオキサイド、神経疾患などの指標となることが予想されているメタノールなどが挙げられる。   The gas to be measured by the gas sampling and measuring apparatus of the present invention is not particularly limited as long as it does not corrode the gas sampling and measuring apparatus. However, for example, when the sample is a living body, it reflects the physiological state and health state of the living body. Ingredients. Ingredients that reflect the physiological and health conditions of the living body include, for example, acetone, which is suggested to be an indicator of diabetes, etc. in skin gas released from the human skin surface, kidney disease, liver disease, etc. It is expected to be an indicator of ammonia, hypoxia, nitric oxide, which is suggested to be an indicator of hypertension, hyperlipidemia, etc. Expected to be an indicator of isoprene, intestinal condition, etc. Hydrogen, short-chain alkanes (methane, ethane, propane, butane, pentane), dinitrogen monoxide, colon cancer and rectal cancer Fingers such as ethane, styrene, octane, heptane, benzene, toluene, lung cancer, which are expected to be indicators such as methane, lung cancer and oxidative stress Butane, which is expected to become an indicator, pentane, which is expected to be an indicator of schizophrenia and fat peroxidation, etc. It is expected to be an indicator of ethanol, alcohol consumption, acetaldehyde, which is expected to be an indicator of liver disease, lung cancer, etc., hepatic encephalopathy and information on bacteria in the oral cavity Indices such as methyl mercaptan, lung cancer, liver disease, hydrogen sulfide, which is expected to be an indicator of bacteria in the oral cavity, trimethylamine, which is expected to be an indicator of kidney disease, oxidative stress, etc. Examples thereof include carbon monoxide, superoxide, and methanol that are expected to serve as indicators of neurological diseases.

試料が日常に使用する製品に使用されている木材や金属や樹脂などの資材である場合には、資材から放出されるガス中に含まれる成分が、使用環境下において使用する人や環境に与える影響を確認するために濃度測定が行われる。このような成分としては、例えば試料が建造物や自動車に用いられる資材である場合には、資材に用いられた接着剤や塗料や防腐剤などから発生する、ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、トルエン、キシレン、エチルベンゼン、スチレン、パラジクロロベンゼン、クロルピリホス、テトラデカン、フタル酸ジ-n-ブチル、フタル酸ジ-2-エチルヘキシル、ダイアジノン、フェノブカルブなどの揮発性有機化合物が挙げられる。   If the sample is a material such as wood, metal, or resin used in everyday products, the components contained in the gas released from the material will give to the person and environment used in the usage environment. A concentration measurement is performed to confirm the effect. Examples of such components include formaldehyde, acetaldehyde, toluene, xylene, and ethylbenzene generated from adhesives, paints, preservatives, and the like used in materials when the sample is a material used in buildings or automobiles. Volatile organic compounds such as styrene, paradichlorobenzene, chloropyrifos, tetradecane, di-n-butyl phthalate, di-2-ethylhexyl phthalate, diazinon, and fenocarb.

以下、本発明について実施例を挙げてさらに詳述する。
(実施例1)
試料表面から放出されるガスとして手209の皮膚から放出されるガス中に含まれるアセトンを、本発明のガス採取測定装置により分析する場合の装置構成例について図2に示し、このガス採取測定装置を用いたガス採取測定方法の一例を説明する。
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples.
Example 1
FIG. 2 shows an apparatus configuration example in the case where acetone contained in the gas released from the skin of the hand 209 as the gas released from the sample surface is analyzed by the gas sampling measuring apparatus of the present invention. An example of a gas sampling measurement method using the above will be described.

高純度ヘリウムガスにマーカー成分として安定同位体ガスであるエタン−d6を任意の濃度添加したものをキャリアガス201として用いる。エタン−d6は生体内で生成されず、自然界での存在量は無視できる程度であるため、手209の皮膚からは放出されない(

Figure 2012194088
。また、キャリアガスには高純度ヘリウムガスにエタン−d6を添加したものを用いているため、キャリアガスの中に含まれるアセトン濃度[Ctc]は無視できる程度である。 Those ethane -d 6 is a stable isotope gas as a marker component in high purity helium gas was any concentration added is used as a carrier gas 201. Since ethane-d 6 is not produced in the living body and its abundance in nature is negligible, it is not released from the skin of the hand 209 (
Figure 2012194088
. Further, since the carrier gas is a high purity helium gas added with ethane-d 6 , the acetone concentration [C tc ] contained in the carrier gas is negligible.

キャリアガス201内に含まれるエタン−d6の濃度を測定するために、流路切り替えバルブ202によりマスフローコントローラー203を介して濃度測定装置であるガスクロマトグラフ−質量分析計(GC-MS)218へとキャリアガスを導入する。キャリアガスは、マスフローコントローラー203によって、所望の量がGC-MS218へ導入され、キャリアガスの中に含まれるエタン−d6の濃度[Cmc]を測定する。 In order to measure the concentration of ethane-d 6 contained in the carrier gas 201, the flow rate switching valve 202 passes through the mass flow controller 203 to the gas chromatograph-mass spectrometer (GC-MS) 218 which is a concentration measuring device. Introduce carrier gas. A desired amount of the carrier gas is introduced into the GC-MS 218 by the mass flow controller 203, and the concentration [C mc ] of ethane-d 6 contained in the carrier gas is measured.

切替バルブ202により流路を切替え、キャリアガスを採取容器207の中へ導入する。採取容器207には、内壁に電解複合研磨処理を施したステンレス製のものを用いる。試料挿入口210にはアウトガスが極めて少ないパーフロロエラストマーを用い、手首のサイズによって可変する構造とする。   The flow path is switched by the switching valve 202 and the carrier gas is introduced into the collection container 207. The collection container 207 is made of stainless steel whose inner wall is subjected to electrolytic composite polishing. The sample insertion port 210 is made of a perfluoroelastomer with very little outgas and has a structure that can be changed depending on the wrist size.

マスフローコントローラー204で採取容器207の中への導入量を規定する。採取容器207の中へ導入されたキャリアガスは、ガス攪拌用のファン208により、手209から放出されるガスと均一に混合される。キャリアガスを採取容器207に通気しながら、溢れたガスを排出口211から排出し、採取容器207の中のガスの置換を行う。   The amount introduced into the collection container 207 is defined by the mass flow controller 204. The carrier gas introduced into the collection container 207 is uniformly mixed with the gas released from the hand 209 by the gas stirring fan 208. While the carrier gas is passed through the collection container 207, the overflow gas is discharged from the discharge port 211, and the gas in the collection container 207 is replaced.

ガス置換完了後、マスフローコントローラー204で所定量V1のキャリアガスを採取容器207の中へ導入する。ただし、キャリアガスの流量は、採取容器207の中の圧力が陽圧となる様に調整される。このとき、切替バルブ212により、流路をマスフローコントローラー214へとつながるラインへ切替える。採取容器207の中のガスは、マスフローコントローラー214によって所定量がGC-MS218へと導入され、採取容器207の中のアセトンの濃度[Ct]とエタン−d6の濃度[Cm]とが測定される。 After the gas replacement is completed, a predetermined amount V 1 of carrier gas is introduced into the collection container 207 by the mass flow controller 204. However, the flow rate of the carrier gas is adjusted so that the pressure in the collection container 207 becomes a positive pressure. At this time, the switching valve 212 switches the flow path to a line connected to the mass flow controller 214. A predetermined amount of the gas in the collection vessel 207 is introduced into the GC-MS 218 by the mass flow controller 214, and the concentration [C t ] of acetone and the concentration [C m ] of ethane-d 6 in the collection vessel 207 are obtained. Measured.

以上の様にして求めた値を(2)式に代入して、手209から放出されるガスの体積Vsを算出する。さらに、算出された体積Vsと上記の様にして求めた値を(3)式に代入し、手209から放出されるガスに含まれるアセトンの濃度[Cs]を算出する。 The value Vs s emitted from the hand 209 is calculated by substituting the value obtained as described above into the equation (2). Further, the calculated volume V s and the value obtained as described above are substituted into the equation (3), and the concentration [C s ] of acetone contained in the gas released from the hand 209 is calculated.

(実施例2)
試料表面から放出されるガスとして手309の皮膚から放出されるガス中に含まれるイソプレンを、本発明のガス採取測定装置により分析する場合の装置構成例について図3に示し、このガス採取測定装置を用いたガス採取測定方法の一例を説明する。
(Example 2)
FIG. 3 shows an apparatus configuration example in which isoprene contained in the gas released from the skin of the hand 309 as the gas released from the sample surface is analyzed by the gas sampling measuring apparatus of the present invention. An example of a gas sampling measurement method using the above will be described.

実施例1と同様に、高純度ヘリウムガスにマーカー成分として安定同位体ガスであるエタン−d6を任意の濃度添加したものをキャリアガス301として用いる。図3のガス採取測定装置は、GC-MS318が採取容器307等に直接接続されず、捕集管305および315で捕集されたガスをGC-MS318に導入する機構とする点を除き、実施例1と同様な構成を備える。 As in Example 1, used as the ethane -d 6 is a stable isotope gas as a marker component was any concentration added to the high purity helium gas as a carrier gas 301. The gas sampling measurement apparatus of FIG. 3 is implemented except that the GC-MS 318 is not directly connected to the sampling container 307 or the like and the gas collected by the collection tubes 305 and 315 is introduced into the GC-MS 318. A configuration similar to that of Example 1 is provided.

キャリアガスには高純度ヘリウムガスにエタン−d6を添加したものを用いているため、キャリアガスの中に含まれるイソプレンは微量(例えばサブppbオーダー)である。しかし、手309から放出されるガスの中に含まれるイソプレンも同様に微量であることから、高精度で定量を行うためには、キャリアガス中のイソプレンの濃度を無視することはできない。そこで、下記の様にキャリアガスの中に含まれるイソプレンを濃縮することで、その濃度を定量する。 Since the carrier gas is a high-purity helium gas to which ethane-d 6 is added, the amount of isoprene contained in the carrier gas is very small (for example, on the order of sub ppb). However, since the amount of isoprene contained in the gas released from the hand 309 is also very small, the concentration of isoprene in the carrier gas cannot be ignored in order to perform quantification with high accuracy. Therefore, the concentration is determined by concentrating isoprene contained in the carrier gas as described below.

キャリアガスの中に含まれるイソプレンの濃度を測定するために、まず、サンプリングポンプ306でキャリアガスを吸引することにより、切替バルブ302を介して、任意量のキャリアガスを捕集管305に導入する。そして、キャリアガスの中のイソプレンを捕集管305に濃縮吸着させる。捕集管305には、2,6-ジフェニル-p-フェニレンオキサイド樹脂とグラファイトカーボンブラックを2層にして充填したガラスチューブを用いる。イソプレンを吸着させた捕集管305は取り外し、加熱脱離装置317を接続したGC-MS 318に捕集管305をセットして分析する。   In order to measure the concentration of isoprene contained in the carrier gas, first, the carrier gas is sucked by the sampling pump 306 to introduce an arbitrary amount of carrier gas into the collection tube 305 via the switching valve 302. . Then, isoprene in the carrier gas is concentrated and adsorbed on the collection tube 305. As the collection tube 305, a glass tube filled with two layers of 2,6-diphenyl-p-phenylene oxide resin and graphite carbon black is used. The collection tube 305 having adsorbed isoprene is removed, and the collection tube 305 is set in the GC-MS 318 to which the heat desorption device 317 is connected for analysis.

その後、実施例1に記載した手順と同様に、ガス洗浄(採取容器307の中のガスの置換)および採取容器307中への所定量V1のキャリアガスの導入を実施する。採取容器307の中にあるガスの中に含まれるイソプレン濃度[Ct]の測定も、捕集管315で濃縮した後に行う。採取容器307の中の所定量のガスを、GC-MS 318へ直接導入せず、サンプリングポンプ316でガスを捕集管315に導入しイソプレンを濃縮する。捕集管315は、キャリアガスの中に含まれるイソプレン濃度の測定に用いたのと同様の物を用いる。イソプレンを吸着させた捕集管315は取り外し、加熱脱離装置317を接続したGC-MS 318に捕集管315をセットして分析する。採取容器307の中にあるガスの中に含まれるエタン−d6の濃度[Cm]は、実施例1に記載したのと同様にして、マスフローコントローラー314によって所定量をGC-MS318へ直接導入し、測定する。 Thereafter, similarly to the procedure described in the first embodiment, gas cleaning (replacement of gas in the collection container 307) and introduction of a predetermined amount V 1 of carrier gas into the collection container 307 are performed. The measurement of the isoprene concentration [C t ] contained in the gas in the collection container 307 is also performed after the concentration by the collection tube 315. A predetermined amount of gas in the collection container 307 is not directly introduced into the GC-MS 318, but is introduced into the collection tube 315 by the sampling pump 316 to concentrate isoprene. The collection tube 315 is the same as that used for measuring the concentration of isoprene contained in the carrier gas. The collection tube 315 having adsorbed isoprene is removed, and the collection tube 315 is set in the GC-MS 318 to which the heating / desorption device 317 is connected for analysis. The concentration [C m ] of ethane-d 6 contained in the gas in the collection container 307 is directly introduced into the GC-MS 318 by the mass flow controller 314 in the same manner as described in Example 1. And measure.

上記の様にして得られた値から、実施例1と同様に手309から放出されるガスの体積Vsと、イソプレンの濃度[Cs]を算出する。 From the values obtained as described above, the volume V s of the gas released from the hand 309 and the concentration [C s ] of isoprene are calculated in the same manner as in Example 1.

(実施例3)
実施例1で用いたガス採取測定装置と同様の構成の装置を用い、手209の皮膚から放出されるガスの中に含まれるアセトンを分析する場合のガス採取測定方法の別の一例を図2を用いて説明する。キャリアガス201として圧縮空気にマーカー成分としてメタンを含むガスを用いる。本実施例におけるガス採取測定方法は、手209の皮膚から放出されるガスの中にも含まれるメタンをマーカー成分として用いる点、およびターゲット成分であるアセトンがキャリアガス中にも含まれる点が実施例1とは異なる。
(Example 3)
Another example of the gas sampling measurement method in the case of analyzing acetone contained in the gas released from the skin of the hand 209 using an apparatus having the same configuration as the gas sampling measurement apparatus used in Example 1 is shown in FIG. Will be described. A gas containing methane as a marker component in compressed air is used as the carrier gas 201. The gas sampling measurement method in the present embodiment is implemented in that methane contained in the gas released from the skin of the hand 209 is used as a marker component, and that the target component acetone is also contained in the carrier gas. Different from Example 1.

キャリアガス201内に含まれるアセトンおよびメタンの濃度を測定するために、流路切り替えバルブ202によりマスフローコントローラー203を介して濃度測定装置であるガスクロマトグラフ−質量分析計(GC-MS)218へとキャリアガスを導入する。キャリアガスは、マスフローコントローラー203によって所望の量がGC-MS218へ導入され、キャリアガスの中に含まれるアセトン濃度[Ctc]およびメタン濃度[Cmc]を測定する。 In order to measure the concentration of acetone and methane contained in the carrier gas 201, the carrier is transferred to the gas chromatograph-mass spectrometer (GC-MS) 218, which is a concentration measuring device, by the flow path switching valve 202 via the mass flow controller 203. Introduce gas. A desired amount of the carrier gas is introduced into the GC-MS 218 by the mass flow controller 203, and the acetone concentration [C tc ] and the methane concentration [C mc ] contained in the carrier gas are measured.

実施例1に記載した手順と同様に、測定ガス洗浄(採取容器307の中のガスの置換)、採取容器307中への所定量Vcのキャリアガスの導入、および採取容器207中のアセトンの濃度[Ct]およびメタン濃度[Cm]の測定を実施する。 Similar to the procedure described in Example 1, measurement gas cleaning (replacement of gas in the collection container 307), introduction of a predetermined amount of Vc carrier gas into the collection container 307, and acetone in the collection container 207 The concentration [C t ] and the methane concentration [C m ] are measured.

キャリアガスの導入量をVcからVc2と変え、上記と同様に、採取容器207の中のガスに含まれるメタンの濃度[Cm2]が測定される。このときアセトンの濃度[Ct2]を測定しても良い。 The carrier gas introduction amount is changed from V c to V c2, and the methane concentration [C m2 ] contained in the gas in the collection container 207 is measured in the same manner as described above. At this time, the concentration of acetone [C t2 ] may be measured.

以上の様にして求めた値を(4)式に代入して、手209から放出されるガスの体積Vsを算出する。さらに、上記の様にして求めた値を(6)式もしくは(7)式に代入し、手209から放出されるガスに含まれるアセトンの濃度[Cs]を算出する。 The value Vs s emitted from the hand 209 is calculated by substituting the value obtained as described above into the equation (4). Further, the value obtained as described above is substituted into the equation (6) or (7), and the concentration [C s ] of acetone contained in the gas released from the hand 209 is calculated.

(実施例4)
試料から放出されるガスとして手409の皮膚から放出されるガスの中に含まれるアセトンを、本発明のガス採取測定装置により分析する場合の装置構成例を図4に示し、このガス採取測定装置を用いたガス採取測定方法の一例を説明する。キャリアガスとして高純度ヘリウムガスを用い、マーカー成分をターゲット成分と同じアセトンとする。したがって、キャリアガスの中に含まれるターゲット成分(マーカー成分)の濃度は無視できる程度である。
Example 4
FIG. 4 shows an apparatus configuration example in the case where acetone contained in the gas released from the skin of the hand 409 as the gas released from the sample is analyzed by the gas sampling measuring apparatus of the present invention. An example of a gas sampling measurement method using the above will be described. High purity helium gas is used as a carrier gas, and the marker component is acetone, which is the same as the target component. Therefore, the concentration of the target component (marker component) contained in the carrier gas is negligible.

本実施例において用いるガス採取測定装置は、次の点を除き、図2のガス採取測定装置と同じ構成を備える。すなわち、図4のガス採取測定装置は、GC-MS418へキャリアガスを直接送る機構を有しない。   The gas sampling and measuring apparatus used in the present embodiment has the same configuration as the gas sampling and measuring apparatus of FIG. 2 except for the following points. That is, the gas sampling and measuring apparatus in FIG. 4 does not have a mechanism for directly sending the carrier gas to the GC-MS 418.

まず、実施例1と同様に、キャリアガスである高純度ヘリウムガスで採取容器407の中の洗浄を行った後、実施例3と同様にして採取容器407へのキャリアガスの導入量を変化させた際の採取容器407におけるアセトン濃度[Ct]および[Ct2]を求める。キャリアガスの体積VcおよびVc2、さらに測定したアセトン濃度[Ct]および[Ct2]をパーソナルコンピューター419へ入力する。そして、(5)式および(7)式に従って演算を実行し、手409から放出されるガスの体積Vsおよびこれに含まれるアセトンの濃度[Cs]を算出する。 First, after the inside of the collection container 407 is cleaned with high-purity helium gas, which is a carrier gas, as in Example 1, the amount of carrier gas introduced into the collection container 407 is changed as in Example 3. Then, acetone concentrations [C t ] and [C t2 ] in the collection container 407 are obtained. The carrier gas volumes V c and V c2 and the measured acetone concentrations [C t ] and [C t2 ] are input to the personal computer 419. Then, calculation is performed according to the equations (5) and (7), and the volume V s of the gas released from the hand 409 and the concentration [C s ] of acetone contained therein are calculated.

(実施例5)
実施例2で用いたガス採取測定装置と同様の構成の装置を用い、手309の皮膚から放出されるガスの中に含まれるアセトンを分析する場合のガス採取測定方法の別の一例を図3を用いて説明する。キャリアガスとして実施例4と同様に高純度ヘリウムガスを用い、マーカー成分をターゲット成分と同じイソプレンとする点が実施例2と本実施例とで異なる点である。
(Example 5)
Another example of the gas sampling measurement method in the case of analyzing acetone contained in the gas released from the skin of the hand 309 using an apparatus having the same configuration as the gas sampling measurement apparatus used in Example 2 is shown in FIG. Will be described. Example 2 differs from Example 2 in that high-purity helium gas is used as the carrier gas, as in Example 4, and the marker component is the same isoprene as the target component.

実施例2と同様にしてキャリアガスの中に含まれるイソプレンの濃度[Ctc]の測定を捕集管315で濃縮した後に行う。その後、実施例1に記載した手順と同様に、ガス洗浄(採取容器307の中のガスの置換)および採取容器307中への所定量Vcのキャリアガスの導入を実施する。実施例2と同様にして採取容器307の中にあるガスの中に含まれるイソプレン濃度[Ct]の測定を、捕集管315で濃縮した後に行う。キャリアガスの導入量をVcからVc2と変え、上記と同様に、採取容器307の中にあるガスの中に含まれるイソプレン濃度[Ct2]の測定を行う。 The concentration [C tc ] of isoprene contained in the carrier gas is measured in the same manner as in Example 2 after being concentrated by the collection tube 315. Thereafter, similarly to the procedure described in Example 1, to implement the introduction of the carrier gas at a predetermined amount V c to the gas washing in (gas substitution in the collection container 307) and collection container 307. In the same manner as in Example 2, the concentration of isoprene [C t ] contained in the gas in the collection container 307 is measured after being concentrated by the collection tube 315. The carrier gas introduction amount is changed from V c to V c2, and the isoprene concentration [C t2 ] contained in the gas in the collection container 307 is measured in the same manner as described above.

上記の様にして得られた値から、実施例4と同様にして手309から放出されるガスの体積Vsと、イソプレンの濃度[Cs]を算出する。 From the values obtained as described above, the volume V s of the gas released from the hand 309 and the concentration [C s ] of isoprene are calculated in the same manner as in Example 4.

本発明は、臨床的な応用を目的として、生体の表面から放出されるガスを採取し、採取したガス中に含まれる生体の生理状態や健康状態の指標となる成分を測定する装置や方法に利用することができる。   The present invention relates to an apparatus and method for collecting a gas released from the surface of a living body for clinical application and measuring a component that is an indicator of the physiological state or health state of the living body contained in the collected gas. Can be used.

101. キャリアガス供給源
102. 切替バルブ
103. 流量制御手段
104. 流量制御手段
105. 捕集管
106. サンプリングポンプ
107. 採取容器
108. ガス混合手段
109. 試料
110. 試料挿入口
111. 排出口
112. 切替バルブ
113. 切替バルブ
114. 流量制御手段
115. 捕集管
116. サンプリングポンプ
117. 加熱脱離装置
118. 濃度測定装置
119. 演算装置
120. 圧力計
121. 切替バルブ
101. Carrier gas supply source 102. Switching valve 103. Flow rate control means 104. Flow rate control means 105. Collection tube 106. Sampling pump 107. Collection container 108. Gas mixing means 109. Sample 110. Sample insertion port 111. Discharge port 112. Switching valve 113. Switching valve 114. Flow rate control means 115. Collection tube 116. Sampling pump 117. Thermal desorption device 118. Concentration measuring device 119. Arithmetic device 120. Pressure gauge 121. Switching valve

Claims (8)

試料から放出されるガスに含まれる測定対象成分の該ガスに対する濃度を測定する測定装置であって、
前記試料の一部を覆う容器と、
既定濃度のマーカー成分を含みあるいは含まず、かつ含まれる成分の濃度が既知であるキャリアガスを前記容器に供給する流路と、
既定の供給体積の前記キャリアガスを供給する手段と、
前記容器内の前記キャリアガスと前記試料から放出されるガスとの混合ガスに対する前記測定対象成分の濃度および前記マーカー成分の濃度を測定する濃度測定手段と、
前記キャリアガスの供給体積値と、前記キャリアガス中の測定対象成分の濃度およびマーカー成分の濃度と、前記濃度測定手段により測定される前記容器内の前記測定対象成分および前記マーカー成分の濃度の測定値とから前記測定対象成分の濃度を算出する濃度算出手段と
を有することを特徴とする測定装置。
A measuring device for measuring a concentration of a measurement target component contained in a gas released from a sample with respect to the gas,
A container covering a portion of the sample;
A flow path for supplying a carrier gas with or without a predetermined concentration of a marker component and having a known concentration of the included component to the container;
Means for supplying the carrier gas of a predetermined supply volume;
A concentration measuring means for measuring a concentration of the measurement target component and a concentration of the marker component with respect to a mixed gas of the carrier gas and the gas released from the sample in the container;
Measurement of the supply volume value of the carrier gas, the concentration of the measurement target component and the concentration of the marker component in the carrier gas, and the concentration of the measurement target component and the marker component in the container measured by the concentration measuring means And a concentration calculating means for calculating the concentration of the measurement target component from the value.
前記容器が、前記キャリアガスと前記試料から放出されるガスとを混合するガス混合手段を有することを特徴とする請求項1に記載の測定装置。   The measuring apparatus according to claim 1, wherein the container includes a gas mixing unit that mixes the carrier gas and a gas released from the sample. キャリアガス中に含まれるマーカー成分が、試料から放出されるガスに含まれないあるいは極めて微量にしか含まれておらず、前記キャリアガス中の測定対象成分の濃度およびマーカー成分の濃度と、前記濃度測定手段により測定される前記容器内の前記測定対象成分および前記マーカー成分の濃度の測定値とから、前記濃度算出手段が前記測定対象成分の濃度を算出することを特徴とする請求項1または2に記載の測定装置。   The marker component contained in the carrier gas is not contained in the gas released from the sample or contained in a very small amount, and the concentration of the measurement target component and the concentration of the marker component in the carrier gas, and the concentration 3. The concentration calculation unit calculates the concentration of the measurement target component from the measured values of the concentration of the measurement target component and the marker component in the container measured by the measurement unit. The measuring device described in 1. キャリアガス中の測定対象成分の濃度を[Ctc]、
キャリアガス中のマーカー成分の濃度を[Cmc]、
容器内の測定対象成分の濃度を[Ct]、
容器内のマーカー成分の濃度を[Cm]とするとき、
前記濃度算出手段が試料から放出されるガスに対する測定対象成分の濃度[Cs]を式(1)で算出することを特徴とする請求項3に記載の測定装置。
Figure 2012194088
The concentration of the component to be measured in the carrier gas is [C tc ],
The concentration of the marker component in the carrier gas is [C mc ],
The concentration of the measurement target component in the container is [C t ],
When the concentration of the marker component in the container is [C m ],
The measurement apparatus according to claim 3, wherein the concentration calculation unit calculates the concentration [C s ] of the measurement target component with respect to the gas released from the sample by the equation (1).
Figure 2012194088
キャリアガス中に含まれるマーカー成分は、試料から放出されるガスにも含まれており、
キャリアガスの容器内への供給量が既定の供給体積であるときの
前記濃度測定手段により測定される前記容器内の前記測定対象成分および前記マーカー成分の濃度の測定値と、
キャリアガスの容器内への既定の供給体積値と、
キャリアガスの容器内への供給量を前記既定の供給体積から変更したときの
前記濃度測定手段により測定される前記容器内の前記測定対象成分および前記マーカー成分の濃度の測定値と、
キャリアガスの容器内への変更した供給体積値と、
前記キャリアガス中の測定対象成分の濃度およびマーカー成分の濃度とから、
前記濃度算出手段が前記測定対象成分の濃度を算出することを特徴とする請求項1または2に記載の測定装置。
The marker component contained in the carrier gas is also contained in the gas released from the sample,
A measured value of the concentration of the measurement target component and the marker component in the container measured by the concentration measuring means when the supply amount of the carrier gas into the container is a predetermined supply volume;
A predetermined supply volume value into the carrier gas container;
A measured value of the concentration of the measurement target component and the marker component in the container measured by the concentration measuring means when the supply amount of the carrier gas into the container is changed from the predetermined supply volume;
A changed supply volume value into the container of the carrier gas, and
From the concentration of the component to be measured and the concentration of the marker component in the carrier gas,
The measurement apparatus according to claim 1, wherein the concentration calculation unit calculates the concentration of the measurement target component.
容器内へのキャリアガスの供給体積をVc
キャリアガスの供給体積がVcであるときの
容器内の測定対象成分の濃度を[Ct]、
容器内のマーカー成分の濃度を[Cm]
容器内へのキャリアガスの供給体積を変更したときの供給体積をVc2
キャリアガスの供給体積がVc2であるときの
容器内の測定対象成分の濃度を[Ct2]、
容器内のマーカー成分の濃度を[Cm2]
キャリアガス中の測定対象成分の濃度を[Ctc]、
キャリアガス中のマーカー成分の濃度を[Cmc]とするとき、
前記濃度算出手段が試料から放出されるガスに対する測定対象成分の濃度[Cs]を式(2)で算出することを特徴とする請求項5に記載の測定装置。
Figure 2012194088
V c , the supply volume of the carrier gas into the container
The concentration of the component to be measured in the container when the carrier gas supply volume is V c is [C t ],
The concentration of the marker component in the container is [C m ] ,
V c2 when the supply volume of the carrier gas into the container is changed,
When the carrier gas supply volume is V c2 , the concentration of the component to be measured in the container is [C t2 ],
The concentration of the marker component in the container is [C m2 ] ,
The concentration of the component to be measured in the carrier gas is [C tc ],
When the concentration of the marker component in the carrier gas is [C mc ],
6. The measuring apparatus according to claim 5, wherein the concentration calculating means calculates the concentration [C s ] of the measurement target component with respect to the gas released from the sample by the equation (2).
Figure 2012194088
キャリアガス中に測定対象成分を含むが、マーカー成分は含まず、
キャリアガスの容器内への供給量が既定の供給体積であるときの
前記濃度測定手段により測定される前記容器内の前記測定対象成分の濃度の測定値と
キャリアガスの容器内への既定の供給体積値と、
キャリアガスの容器内への供給量を前記既定の供給体積から変更したときの
前記濃度測定手段により測定される前記容器内の前記測定対象成分の濃度の測定値と、
キャリアガスの容器内への変更した供給体積値と、
前記キャリアガス中の測定対象成分の濃度とから、
前記濃度算出手段が前記測定対象成分の濃度を算出することを特徴とする請求項1または2に記載の測定装置。
The carrier gas contains the component to be measured, but does not contain the marker component.
When the supply amount of the carrier gas into the container is a predetermined supply volume, the measured value of the concentration of the measurement target component in the container measured by the concentration measuring means and the predetermined supply of the carrier gas into the container Volume value,
A measured value of the concentration of the measurement target component in the container measured by the concentration measuring means when the supply amount of the carrier gas into the container is changed from the predetermined supply volume;
A changed supply volume value into the container of the carrier gas, and
From the concentration of the component to be measured in the carrier gas,
The measurement apparatus according to claim 1, wherein the concentration calculation unit calculates a concentration of the measurement target component.
容器内へのキャリアガスの供給体積をVc
キャリアガスの供給体積がVcであるときの容器内の測定対象成分の濃度を[Ct]、
容器内へのキャリアガスの供給体積を変更したときの供給体積をVc2
キャリアガスの供給体積がVc2であるときの容器内の測定対象成分の濃度を[Ct2]、
キャリアガス中の測定対象成分の濃度を[Ctc]とするとき、
前記濃度算出手段が試料から放出されるガスに対する測定対象成分の濃度[Cs]を式(3)で算出することを特徴とする請求項7に記載の測定装置。
Figure 2012194088
V c , the supply volume of the carrier gas into the container
The concentration of the component to be measured in the container when the carrier gas supply volume is V c is [C t ],
V c2 when the supply volume of the carrier gas into the container is changed,
The concentration of the component to be measured in the container when the carrier gas supply volume is V c2 is [C t2 ],
When the concentration of the component to be measured in the carrier gas is [C tc ],
The measurement apparatus according to claim 7, wherein the concentration calculation means calculates the concentration [C s ] of the measurement target component with respect to the gas released from the sample by the equation (3).
Figure 2012194088
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014192674A1 (en) 2013-05-29 2014-12-04 株式会社Nttドコモ Skin gas measurement device and skin gas measurement method
JP2017215212A (en) * 2016-05-31 2017-12-07 株式会社安藤・間 Stable isotope ratio analysis sample collection method, stable isotope ratio analysis method, geographic origin identification method, and stable isotope ratio analysis sample collection device
JP2021165653A (en) * 2020-04-06 2021-10-14 株式会社島津製作所 Gas chromatograph mass spectrometer, mass spectrometry method and program
IT202100020273A1 (en) * 2021-07-29 2023-01-29 Oda Ossigeno Dallambiente S R L “Oxygen Concentrator Monitoring Device.”
IT202100020294A1 (en) * 2021-07-29 2023-01-29 Oda Ossigeno Dallambiente S R L “Apparatus comprising a monitoring device of an oxygen concentrator and the oxygen concentrator.”
WO2023007368A1 (en) * 2021-07-29 2023-02-02 Oda Ossigeno Dall'ambiente S.R.L. Monitoring device of an oxygen concentrator

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014192674A1 (en) 2013-05-29 2014-12-04 株式会社Nttドコモ Skin gas measurement device and skin gas measurement method
EP3006915A4 (en) * 2013-05-29 2016-04-27 Ntt Docomo Inc Skin gas measurement device and skin gas measurement method
JP2017215212A (en) * 2016-05-31 2017-12-07 株式会社安藤・間 Stable isotope ratio analysis sample collection method, stable isotope ratio analysis method, geographic origin identification method, and stable isotope ratio analysis sample collection device
JP2021165653A (en) * 2020-04-06 2021-10-14 株式会社島津製作所 Gas chromatograph mass spectrometer, mass spectrometry method and program
JP7508840B2 (en) 2020-04-06 2024-07-02 株式会社島津製作所 Gas chromatograph mass spectrometer, mass analysis method and program
IT202100020273A1 (en) * 2021-07-29 2023-01-29 Oda Ossigeno Dallambiente S R L “Oxygen Concentrator Monitoring Device.”
IT202100020294A1 (en) * 2021-07-29 2023-01-29 Oda Ossigeno Dallambiente S R L “Apparatus comprising a monitoring device of an oxygen concentrator and the oxygen concentrator.”
WO2023007368A1 (en) * 2021-07-29 2023-02-02 Oda Ossigeno Dall'ambiente S.R.L. Monitoring device of an oxygen concentrator

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