0073]發(fā)光誘發(fā)成分產(chǎn)生部2通過放電產(chǎn)生包含發(fā)光誘發(fā)成分的發(fā)光誘發(fā)氣體。在本實(shí)施方式中，發(fā)光誘發(fā)成分產(chǎn)生部2產(chǎn)生的發(fā)光誘發(fā)氣體包含作為發(fā)光誘發(fā)成分的臭氧(O3)。因此，發(fā)光誘發(fā)成分產(chǎn)生部2能夠?qū)氚鯕?O2)的氣體，該氧氣(O2)的氣體成為作為發(fā)光誘發(fā)成分的臭氧(O3)的原料。在本實(shí)施方式中，作為成為臭氧(O3)原料的氣體，使用稀釋氣體(標(biāo)準(zhǔn)氣體)。
[0074]因此，本實(shí)施方式的發(fā)光誘發(fā)成分產(chǎn)生部2具有兩個(gè)氣體口。兩個(gè)氣體口中的一個(gè)氣體口能夠?qū)氤粞?O3)的原料氣體(與稀釋氣體和標(biāo)準(zhǔn)氣體相同的氣體)。此外，另一個(gè)氣體口經(jīng)由氣體分析部I的反應(yīng)部11以氣體能夠流通的方式與排氣部4連接。其結(jié)果，發(fā)光誘發(fā)成分產(chǎn)生部2可以利用排氣部4的抽吸，將原料氣體導(dǎo)入內(nèi)部。
[0075]在將原料氣體導(dǎo)入了內(nèi)部的狀態(tài)下，發(fā)光誘發(fā)成分產(chǎn)生部2在內(nèi)部產(chǎn)生放電。由此，發(fā)光誘發(fā)成分產(chǎn)生部2可以將原料氣體中的氧作為主原料，產(chǎn)生包含臭氧(O3)作為發(fā)光誘發(fā)成分的發(fā)光誘發(fā)氣體。
[0076]此外，如上所述，發(fā)光誘發(fā)成分產(chǎn)生部2的另一個(gè)氣體口以氣體能夠流通的方式與反應(yīng)部11連接，反應(yīng)部11以氣體能夠流通的方式與排氣部4連接。由此，發(fā)光誘發(fā)成分產(chǎn)生部2利用排氣部4的抽吸，將在內(nèi)部產(chǎn)生的包含發(fā)光誘發(fā)成分的發(fā)光誘發(fā)氣體導(dǎo)入氣體分析部I的反應(yīng)部11。
[0077]由此，將稀釋氣體(標(biāo)準(zhǔn)氣體)作為原料氣體并通過放電產(chǎn)生臭氧(O3)的發(fā)光誘發(fā)成分產(chǎn)生部2價(jià)格低且結(jié)構(gòu)簡單，另一方面，具有以下問題點(diǎn)。
[0078]g卩，當(dāng)將稀釋氣體(標(biāo)準(zhǔn)氣體)作為原料氣體并通過放電產(chǎn)生臭氧的情況下，不僅包含在原料氣體(稀釋氣體、標(biāo)準(zhǔn)氣體)中的氧氣分解，包含在原料氣體(稀釋氣體、標(biāo)準(zhǔn)氣體)中的氧氣以外的成分(例如氮化合物)等也分解(或活性化)。因此，如圖2所示，在發(fā)光誘發(fā)成分產(chǎn)生部2內(nèi)生成的發(fā)光誘發(fā)氣體中，除了包含臭氧(O3)以外，還包含一氧化二氮(N2O)、五氧化二氮(N205)、硝酸(HNO3)氣體等氮化合物。有時(shí)將所述臭氧以外的成分也稱為“二次生成物”。圖2是表示在發(fā)光誘發(fā)成分產(chǎn)生部中生成的發(fā)光誘發(fā)氣體的成分分析結(jié)果的圖。
[0079]所述二次生成物起下述作用:妨礙試樣氣體中的規(guī)定成分(發(fā)光成分)和發(fā)光誘發(fā)成分的相互作用。因此，當(dāng)試樣氣體中的、成為測量對象的規(guī)定成分(發(fā)光成分)的濃度低到數(shù)ppm左右的情況下，由于存在所述二次生成物，所以存在通過規(guī)定成分和發(fā)光誘發(fā)成分的相互作用產(chǎn)生的反應(yīng)光的強(qiáng)度變?nèi)醯那闆r。其結(jié)果，當(dāng)根據(jù)測量信號計(jì)算規(guī)定成分的濃度時(shí)，存在不能高精度地計(jì)算規(guī)定成分的濃度的情況。
[0080]此外，當(dāng)將稀釋氣體(標(biāo)準(zhǔn)氣體)作為原料氣體產(chǎn)生臭氧(O3)的情況下，一氧化氮(NO)等與發(fā)光誘發(fā)成分(臭氧(O3))相互作用產(chǎn)生反應(yīng)光的成分也作為二次生成物生成。
[0081]當(dāng)利用化學(xué)發(fā)光法測量規(guī)定成分的濃度時(shí)，作為所述二次生成物的一氧化氮(NO)對用于測量規(guī)定成分的濃度的第一檢測信號(后述)和第三檢測信號(后述)的信號值造成影響。特別是測量數(shù)PPm左右的規(guī)定成分的濃度時(shí)，不能忽視該影響。
[0082]因此，發(fā)光誘發(fā)成分產(chǎn)生部2不是連續(xù)產(chǎn)生放電，而是隔開時(shí)間間隔，反復(fù)產(chǎn)生放電，該時(shí)間間隔由通過發(fā)光誘發(fā)成分產(chǎn)生控制部35(后述)預(yù)先設(shè)定的放電產(chǎn)生間隔決定。由此，如圖3所示，可以基于放電產(chǎn)生間隔來控制在規(guī)定時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的所述二次生成物的產(chǎn)生。圖3是表示放電產(chǎn)生間隔和二次生成物的生成量的關(guān)系的圖。
[0083]如后所述，當(dāng)試樣氣體中的規(guī)定成分的濃度為規(guī)定濃度以下(當(dāng)預(yù)測到試樣氣體中的規(guī)定成分的濃度為規(guī)定濃度以下)的情況下，即，認(rèn)為起因于規(guī)定成分的反應(yīng)光強(qiáng)度較低的情況下，發(fā)光誘發(fā)成分產(chǎn)生部2以使二次生成物的產(chǎn)生減少的方式，基于試樣氣體中的規(guī)定成分的濃度調(diào)整放電產(chǎn)生間隔。具體地說，例如，當(dāng)試樣氣體中的規(guī)定成分的濃度低到數(shù)ppm左右(當(dāng)預(yù)測到試樣氣體中的規(guī)定成分的濃度低到數(shù)ppm左右)的情況下，使所述放電產(chǎn)生間隔大于規(guī)定成分的濃度較高(數(shù)百ppm左右)時(shí)的放電產(chǎn)生間隔。
[0084]由此，特別是當(dāng)規(guī)定成分的濃度為數(shù)ppm左右時(shí)，通過使二次生成物的產(chǎn)生量成為最小限度的產(chǎn)生量，可以抑制二次生成物妨礙規(guī)定成分和發(fā)光誘發(fā)成分的相互作用。其結(jié)果，即使當(dāng)規(guī)定成分的濃度較低時(shí)，也可以確保足夠的反應(yīng)光強(qiáng)度。其結(jié)果，可以高精度地測量低濃度的規(guī)定成分的濃度。
[0085]此外，可以抑制作為二次生成物的一氧化氮(NO)等的、與發(fā)光誘發(fā)成分相互作用而發(fā)光的成分的生成。
[0086]此外，當(dāng)規(guī)定成分的濃度較高(例如1ppm以上)時(shí)，通過使放電產(chǎn)生間隔比規(guī)定成分的濃度較低時(shí)的放電產(chǎn)生間隔小，可以針對試樣氣體中的規(guī)定成分(發(fā)光成分)提供足夠量的臭氧(O3)(發(fā)光誘發(fā)成分)。其結(jié)果，可以抑制與規(guī)定成分的濃度相比反應(yīng)光的強(qiáng)度變小。
[0087]由此，能夠按照規(guī)定成分的濃度調(diào)整放電產(chǎn)生間隔，由此，氣體分析裝置100能夠測量更大范圍的規(guī)定成分的濃度。
[0088]控制部3控制氣體分析部1、發(fā)光誘發(fā)成分產(chǎn)生部2、排氣部4等構(gòu)成氣體分析裝置100的各部分。此外，從氣體分析部I向控制部3輸入基于在反應(yīng)部11中產(chǎn)生的反應(yīng)光的強(qiáng)度的檢測信號。此外，控制部3基于輸入的檢測信號來計(jì)算測量信號，并計(jì)算試樣氣體中的規(guī)定濃度。
[0089]控制部3例如由微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)或計(jì)算機(jī)構(gòu)成，所述微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)或計(jì)算機(jī)包括:CPU(中央處理器(Central Processing Unit))、RAM(隨機(jī)存儲器(Random AccessMemory))、R0M(只讀存儲器(Read Only Memory))和 / 或 HDD (硬盤(Hard Disk Drive))或SDD(固態(tài)硬盤(Solid State Drive))等存儲裝置、以及其他接口。
[0090]當(dāng)控制部3由微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)或計(jì)算機(jī)構(gòu)成時(shí)，可以通過存儲在存儲裝置內(nèi)的程序?qū)崿F(xiàn)后述的控制部3的各部分的一部分或全部。此外，也可以通過定制IC等實(shí)現(xiàn)控制部3的各部分的一部分或全部。
[0091]另外，將在后面對控制部3的結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0092]排氣部4由產(chǎn)生抽吸力的泵(未圖示)等構(gòu)成。此外，如上所述，排氣部4以氣體能夠流通的方式與氣體分析部I的反應(yīng)部11連接。因此，通過使反應(yīng)部11的內(nèi)部成為負(fù)壓，排氣部4能夠?qū)⒃嚇託怏w和/或標(biāo)準(zhǔn)氣體、以及在發(fā)光誘發(fā)成分產(chǎn)生部2中產(chǎn)生的發(fā)光誘發(fā)氣體抽吸導(dǎo)入反應(yīng)部11的內(nèi)部。
[0093]此外，如上所述，排氣部4經(jīng)由反應(yīng)部11以氣體能夠流通的方式與發(fā)光誘發(fā)成分產(chǎn)生部2連接。因此，通過使反應(yīng)部11的內(nèi)部成為負(fù)壓并且使發(fā)光誘發(fā)成分產(chǎn)生部2成為負(fù)壓，排氣部4能夠?qū)⒊蔀榘l(fā)光誘發(fā)成分原料的原料氣體(稀釋氣體、標(biāo)準(zhǔn)氣體)抽吸導(dǎo)入發(fā)光誘發(fā)成分產(chǎn)生部2。
[0094]此外，排氣部4具有分解發(fā)光誘發(fā)成分(在本實(shí)施方式中為臭氧(O3))的裝置(未圖示)。由此，排氣部4能夠抑制向外部空間排出發(fā)光誘發(fā)成分。
[0095]另外，在發(fā)光誘發(fā)成分產(chǎn)生部2中，通過隔開由放電產(chǎn)生間隔決定的時(shí)間間隔反復(fù)進(jìn)行放電，也可以調(diào)整從發(fā)光誘發(fā)成分產(chǎn)生部2產(chǎn)生的發(fā)光誘發(fā)成分的量。其結(jié)果，可以抑制來自排氣部4的發(fā)光誘發(fā)成分(臭氧(O3))向外部空間排出的量。
[0096]2.氣體分析部的結(jié)構(gòu)
[0097]2-1.整體結(jié)構(gòu)
[0098]接著，對氣體分析部I的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。首先，參照圖1，對氣體分析部I的整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。
[0099]如上所述，氣體分析部I基于反應(yīng)光，輸出檢測信號，該反應(yīng)光通過試樣氣體中的規(guī)定成分和發(fā)光誘發(fā)氣體中的發(fā)光誘發(fā)成分的相互作用而產(chǎn)生。此外，本實(shí)施方式的氣體分析部I在第一周期！\內(nèi)交替導(dǎo)入標(biāo)準(zhǔn)氣體和、稀釋氣體與試樣氣體(或轉(zhuǎn)換試樣氣體(后述))的混合氣體(第一混合氣體或第二混合氣體)。
[0100]因此，氣體分析部I具有:反應(yīng)部11、試樣氣體導(dǎo)入部13、稀釋氣體導(dǎo)入部15、第一氣體切換部17和氣體合流部19。
[0101]反應(yīng)部11具有至少三個(gè)氣體口(第一氣體口 G1、第二氣體口 G2和第三氣體口G3) ο第一氣體口 Gl以氣體能夠流通的方式與發(fā)光誘發(fā)成分產(chǎn)生部2的另一個(gè)氣體口連接。此外，第二氣體口 G2以氣體能夠流通的方式與排氣部4連接。
[0102]因此，反應(yīng)部11利用排氣部4的抽吸能夠向反應(yīng)部11的內(nèi)部導(dǎo)入發(fā)光誘發(fā)氣體。
[0103]此外，第三氣體口 G3經(jīng)由氣體合流部19 (后述)和第一氣體切換部17(后述)，以氣體能夠流通的方式與試樣氣體導(dǎo)入部13 (后述)連接。此外，第三氣體口 G3經(jīng)由氣體合流部19，以氣體能夠流通的方式與稀釋氣體導(dǎo)入部15 (后述)連接。因此，反應(yīng)部11利用排氣部4的抽吸，能夠邊向反應(yīng)部11的內(nèi)部導(dǎo)入發(fā)光誘發(fā)氣體邊向反應(yīng)部11的內(nèi)部導(dǎo)入標(biāo)準(zhǔn)氣體或所述混合氣體。
[0104]由此，在反應(yīng)部11的內(nèi)部，通過試樣氣體(或轉(zhuǎn)換試樣氣體)中的發(fā)光成分(規(guī)定成分和/或轉(zhuǎn)換發(fā)光成分(后述))和發(fā)光誘發(fā)氣體中的發(fā)光誘發(fā)成分的相互作用，產(chǎn)生反應(yīng)光。
[0105]如上所述，當(dāng)向反應(yīng)部11的內(nèi)部導(dǎo)入試樣氣體或轉(zhuǎn)換試樣氣體時(shí)，將試樣氣體(轉(zhuǎn)換試樣氣體)和稀釋氣體的混合氣體導(dǎo)入反應(yīng)部11的內(nèi)部。通過與試樣氣體(轉(zhuǎn)換試樣氣體)一起導(dǎo)入稀釋氣體，可以稀釋包含在試樣氣體(轉(zhuǎn)換試樣氣體)中的妨礙產(chǎn)生反應(yīng)光的成分(二氧化碳(CO2)等)。其結(jié)果，可以產(chǎn)生基于試樣氣體中的發(fā)光成分的濃度的反應(yīng)光。
[0106]此外，反應(yīng)部11具有未圖示的光檢測器，用該光檢測器接收所述反應(yīng)光。其結(jié)果，反應(yīng)部11的光檢測器能夠輸出基于反應(yīng)光的強(qiáng)度的檢測信號。
[0107]此外，反應(yīng)部11(及其周圍)的溫度被保持在規(guī)定的溫度以下。例如，當(dāng)測量試樣氣體中的低濃度(數(shù)ppm左右)的一氧化氮(NO)的濃度時(shí)，如圖4所示，伴隨反應(yīng)部11(及其周圍)的溫度變高，規(guī)定成分(和/或轉(zhuǎn)換發(fā)光成分(后述))的濃度測量值和實(shí)際的濃度測量值之間的誤差增大。特別是如果反應(yīng)部11周圍的溫度成為規(guī)定的溫度以上，則所述誤差變得顯著。圖4是表示反應(yīng)部11的周圍的溫度和測量誤差的關(guān)系的圖。
[0108]溫度成為規(guī)定的溫度以上時(shí)誤差增大是因?yàn)槿绻蔀橐?guī)定的溫度以上，則所述二次生成物的生成變得顯著。
[0109]此外，如圖4所示，使放電產(chǎn)生間隔變得越大，相對于反應(yīng)部11 (及其周圍)的溫度的測量誤差的變化會變得越小，該放電產(chǎn)生間隔決定發(fā)光誘發(fā)成分產(chǎn)生部2的放電的產(chǎn)生間隔。
[0110]因此，通過將反應(yīng)部11 (及其周圍)的溫度保持在規(guī)定的溫度以下，可以減少溫度造成的測量值的變化。其結(jié)果，能夠高精度地測量試樣氣體的規(guī)定成分(和/或轉(zhuǎn)換發(fā)光成分)的濃度。
[0111]此外，通過使發(fā)光誘發(fā)成分產(chǎn)生部2的放電產(chǎn)生間隔變大，能夠抑制溫度造成的測量誤差的發(fā)生。
[0112]試樣氣體導(dǎo)入部13例如由具有氣體入口和氣體出口的氣體流量調(diào)節(jié)器等構(gòu)成。試樣氣體導(dǎo)入部13的氣體入口以氣體能夠流通的方式與試樣氣體取樣探頭(未圖示)連接，所述試樣氣體取樣探頭設(shè)置在要對試樣氣體進(jìn)行取樣的場所。另一方面，試樣氣體導(dǎo)入部13的氣體出口以氣體能夠流通的方式與第一氣體切換部17的氣體口 a (后述)連接，并且經(jīng)由第一氣體切換部17、氣體合流部19和反應(yīng)部11以氣體能夠流通的方式與排氣部4連接。
[0113]因此，試樣氣體導(dǎo)入部13可以利用排氣部4的抽吸，將通過試樣氣體取樣探頭抽吸到的試樣氣體調(diào)整流量并向第一氣體切換部17的氣體口 a排出。
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