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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2025-02-13
(45)【発行日】2025-02-21
(54)【発明の名称】分析装置、及び、分析システム
(51)【国際特許分類】
G01N 21/3504 20140101AFI20250214BHJP
【ＦＩ】
G01N21/3504
【請求項の数】
12
(21)【出願番号】P 2021565475
(86)(22)【出願日】2020-12-04
(86)【国際出願番号】 JP2020045320
(87)【国際公開番号】W WO2021124937
(87)【国際公開日】2021-06-24
【審査請求日】2023-11-14
(31)【優先権主張番号】P 2019227117
(32)【優先日】2019-12-17
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(73)【特許権者】
【識別番号】000155023
【氏名又は名称】株式会社堀場製作所
(74)【代理人】
【識別番号】100121382
【弁理士】
【氏名又は名称】山下 託嗣
(74)【代理人】
【識別番号】100132698
【弁理士】
【氏名又は名称】川分 康博
(74)【代理人】
【識別番号】100221372
【弁理士】
【氏名又は名称】岡崎 信治
(72)【発明者】
【氏名】山本 篤志
(72)【発明者】
【氏名】長澤 賢弥
(72)【発明者】
【氏名】大塚 岳
【審査官】井上 徹
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１０－１９０８２４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１３－２３９６９６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００９－０６１４２２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００５－２２６５１９（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許第０３６９６６６６（ＵＳ，Ａ）
【文献】特開２０１３－１７６７６５（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２０１６／００２９２８（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特開２００９－２５７８０８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０７－３１１１５４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１６－０１４６５８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１１－０３８８７７（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２０１５／０３７４８３（ＷＯ，Ａ１）
【文献】国際公開第２０１６／１５３０６２（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特開２０１６－１９１６２８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００９－２４４０７４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特表２００３－５１３２７６（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｇ０１Ｎ ２１／００－２１／０１
Ｇ０１Ｎ ２１／１７－２１／６１
Ｇ０１Ｎ １５／０６
Ｂ０１Ｄ ６１／００－７１／８２
ＪＳＴＰｌｕｓ／ＪＭＥＤＰｌｕｓ／ＪＳＴ７５８０（ＪＤｒｅａｍＩＩＩ）
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
測定対象ガスを分析する分析装置であって、前記測定対象ガスを含む試料ガスが充填される充填部と、
前記充填部に向けて測定光を照射する照射部と、
前記充填部と前記照射部との間に設けられ、前記測定光が伝搬する伝搬空間を形成する伝搬部と、
空気供給ラインから供給された空気から前記測定対象ガスを除去して前記伝搬空間をパージするためのパージガスを生成する気体分離膜を有する測定対象除去部と、
前記充填部と、前記照射部と、前記伝搬部と、前記測定対象除去部と、を内部空間に格納して外部空間と隔離する筐体と、
を備え、
前記伝搬部は、前記伝搬空間に導入された前記パージガスを、前記筐体の内部空間に排出するパージガス排出口を有し、
前記空気供給ラインから供給された空気は、前記筐体の内部空間に供給される、
分析装置。
【請求項2】
前記パージガスによりパージされた前記伝搬空間を通過した前記測定光を検出する検出部と、前記伝搬空間を通過することで前記測定対象ガス及び前記測定光に影響を及ぼすガスにより吸収された前記測定光の強度に基づいて、前記測定対象除去部の劣化を判定する第１判定部と、
をさらに備える、請求項１に記載の分析装置。
【請求項3】
前記測定対象除去部に供給する前記空気の圧力又は流量に基づいて、前記測定対象除去部の劣化を判定する第２判定部をさらに備える、請求項１又は２に記載の分析装置。
【請求項4】
前記測定対象除去部に劣化があると判定されたことを通知する通知部をさらに備える、請求項２又は３に記載の分析装置。
【請求項5】
前記気体分離膜は、前記空気から分離した窒素ガスを前記パージガスとする、請求項１～４のいずれかに記載の分析装置。
【請求項6】
前記測定対象ガスは、二酸化炭素、一酸化炭素、メタン、二酸化硫黄、 アンモニア、窒素酸化物、塩化水素、水、エタン、アセチレン、プロパン、エチレン、ヘキサン、プロピレン、硫化水素、イソブテン、メタノール、ホスゲン、ブタン、クロロエチレン、亜硝酸メチル、シクロヘキサン、ブタジエン、イソブタン、イソペンタン、トルエン、水素、フッ化水素、トリフルオロプロペンである、請求項１～５のいずれかに記載の分析装置。
【請求項7】
請求項１～６のいずれかに記載の分析装置と、前記分析装置から出力される情報を報知する報知装置、とを備える、分析システム。
【請求項8】
測定対象ガスを含む試料ガスを通過した測定光の強度と、前記測定対象ガスの分析の基準として用いられるリファレンスガスを通過した前記測定光の強度と、に基づいて前記測定対象ガスの分析をする分析装置であって、前記試料ガス又は前記リファレンスガスを含むガスが充填される充填部と、
前記充填部に向けて前記測定光を照射する照射部と、
前記試料ガスとは異なる供給源から供給された空気から前記測定対象ガスを分離する気体分離膜を有する測定対象除去部と、
前記測定対象除去部から供給されるガスから前記測定対象ガスを除去して前記リファレンスガスを生成するスクラバーと、
を備える分析装置。
【請求項9】
前記試料ガスと前記リファレンスガスを前記充填部に交互に導入する導入部をさらに備える、請求項８に記載の分析装置。
【請求項10】
前記充填部を通過した前記測定光を検出する検出部と、前記リファレンスガスが充填された前記充填部を通過した前記測定光の強度に基づいて、前記測定対象除去部の劣化を判定する判定部と、
をさらに備える、請求項９に記載の分析装置。
【請求項11】
前記測定対象除去部に劣化があると判定されたことを通知する通知部をさらに備える、請求項１０に記載の分析装置。
【請求項12】
前記測定対象ガスは、二酸化炭素、一酸化炭素、メタン、二酸化硫黄、 アンモニア、窒素酸化物、塩化水素、水、エタン、アセチレン、プロパン、エチレン、ヘキサン、プロピレン、硫化水素、イソブテン、メタノール、ホスゲン、ブタン、クロロエチレン、亜硝酸メチル、シクロヘキサン、ブタジエン、イソブタン、イソペンタン、トルエン、水素、フッ化水素、トリフルオロプロペンである、請求項８～１１のいずれかに記載の分析装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、試料ガスに含まれる測定対象ガスを分析する分析装置及び分析システムに関する。
【背景技術】
【0002】
従来、試料ガスに測定光を照射し、試料ガスに含まれる測定対象ガスにより吸収された測定光の強度に基づいて測定対象ガスを分析する分析装置が知られている。この分析装置では、試料ガスは所定のセルに充填され、当該セルを通過した測定光の強度に基づいて分析が行われる。この分析装置では、セル内部以外の周囲環境（特に、セル内部以外の測定光の伝搬経路）を、測定対象ガス及び測定光に影響を及ぼすガスを含まないガス（以下、「パージガス」という。）で満たすのが一般的である。
また、試料ガスを通過した測定光の強度と、測定対象ガスを含まないガス（リファレンスガスと呼ばれる）を通過した測定光の強度と、の比較に基づいて測定対象ガスを分析する分析装置も知られている。
また、試料ガスを通過した測定光の強度と、測定対象ガスを含まないガス（リファレンスガスと呼ばれる）を通過した測定光の強度と、の比較に基づいて測定対象ガスを分析する分析装置も知られている。
【0003】
上記の分析装置において、測定対象ガスを含まないパージガスは、例えば、ボンベから供給される。一方で、リファレンスガスは、例えば、測定対象ガスを除去可能な物質に空気などを通過させることで生成される。後者の具体例として、大気に含まれる二酸化炭素を測定対象ガスとする測定装置において、ゼオライト等の二酸化炭素吸着剤と、シリカゲルなどの極性物質を吸着する物質と、に試料ガス（大気）を通過させてリファレンスガスを生成する方法がある（例えば、特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特開２０１６－１４６５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
パージガスにより分析装置をパージする際にパージガスをボンベから供給する方法を採用した場合には、ボンベを頻繁に交換する必要がある。なぜなら、一般的に、分析装置の周囲環境をパージして測定対象ガスが含まれない（あるいは、測定に影響を与えない程度に十分に濃度が低い）状態とするには、大量のパージガスを必要とするからである。ボンベの頻繁な交換は、ユーザの負担を増大させる。
【0006】
一方、リファレンスガスを用いた分析を行う際に吸着剤を用いて大気等から測定対象ガスを除去してリファレンスガスを生成する方法を採用した場合には、吸着剤を頻繁に交換する必要がある。この吸着剤の頻繁な交換はユーザの負担を増大させる。
また、特許文献１のように、複数のガスラインのそれぞれに吸着剤を配置しガスラインを切り替えてリファレンスガスを生成することで、吸着剤交換頻度を減少させる方法もあるが、この場合には装置構成及び装置制御が複雑となる。
また、特許文献１のように、複数のガスラインのそれぞれに吸着剤を配置しガスラインを切り替えてリファレンスガスを生成することで、吸着剤交換頻度を減少させる方法もあるが、この場合には装置構成及び装置制御が複雑となる。
【0007】
さらに、ゼオライト、シリカゲルを吸着剤として用いた場合には、ゼオライト、シリカゲルから吸着成分（二酸化炭素、水分）を除去するためにヒータなどの加熱装置を設ける必要があり、この場合も装置構成を複雑にする。
【0008】
本発明の目的は、測定対象ガスを分析する分析装置において、パージガス、リファレンスガスなどの測定対象ガスを含まないガスを、ユーザの負担を増大させることなく供給可能とすることにある。
【課題を解決するための手段】
【0009】
以下に、課題を解決するための手段として複数の態様を説明する。これら態様は、必要に応じて任意に組み合せることができる。
本発明の一見地に係る分析装置は、測定対象ガスを分析する装置である。分析装置は、充填部と、照射部と、伝搬部と、測定対象除去部と、を備える。充填部には、測定対象ガスを含む試料ガスが充填される。照射部は、充填部に向けて測定光を照射する。伝搬部は、充填部と照射部との間に設けられ、測定光が伝搬する伝搬空間を形成する。測定対象除去部は、気体から測定対象ガスを除去して伝搬空間をパージするためのパージガスを生成する気体分離膜を有する。
上記の分析装置では、測定光が充填部まで到達するまでに伝搬する伝搬空間をパージするパージガスが、気体分離膜を有する測定対象除去部により生成されている。これにより、パージガス供給用のボンベの頻繁な交換などユーザの負担を増大させる作業が不要となる。すなわち、ユーザの負担を増大させることなくパージガスの生成と供給が可能となる。
本発明の一見地に係る分析装置は、測定対象ガスを分析する装置である。分析装置は、充填部と、照射部と、伝搬部と、測定対象除去部と、を備える。充填部には、測定対象ガスを含む試料ガスが充填される。照射部は、充填部に向けて測定光を照射する。伝搬部は、充填部と照射部との間に設けられ、測定光が伝搬する伝搬空間を形成する。測定対象除去部は、気体から測定対象ガスを除去して伝搬空間をパージするためのパージガスを生成する気体分離膜を有する。
上記の分析装置では、測定光が充填部まで到達するまでに伝搬する伝搬空間をパージするパージガスが、気体分離膜を有する測定対象除去部により生成されている。これにより、パージガス供給用のボンベの頻繁な交換などユーザの負担を増大させる作業が不要となる。すなわち、ユーザの負担を増大させることなくパージガスの生成と供給が可能となる。
【0010】
分析装置は、検出部と、第１判定部と、をさらに備える。検出部は、パージガスによりパージされた伝搬空間を通過した測定光を検出する。第１判定部は、伝搬空間を通過することで測定対象ガス及び測定光に影響を及ぼすガスにより吸収された測定光の強度に基づいて、測定対象除去部の劣化を判定する。
これにより、測定対象ガスの分析と類似の方法により、簡便に測定対象除去部の劣化状態を判定できる。
これにより、測定対象ガスの分析と類似の方法により、簡便に測定対象除去部の劣化状態を判定できる。
【0011】
分析装置は、第２判定部をさらに備える。第２判定部は、測定対象除去部に供給する気体の圧力又は流量に基づいて、測定対象除去部の劣化を判定する。
これにより、測定対象除去部に供給する気体の圧力又は流量に影響を及ぼす「目詰まり」などを原因とした劣化（異常）が発生したか否かを判定できる。
これにより、測定対象除去部に供給する気体の圧力又は流量に影響を及ぼす「目詰まり」などを原因とした劣化（異常）が発生したか否かを判定できる。
【0012】
分析装置は、通知部をさらに備える。通知部は、測定対象除去部に劣化があると判定されたことを通知する。これにより、測定対象除去部が劣化したことをユーザに通知できる。
【0013】
分析装置は、筐体をさらに備える。筐体は、充填部と、照射部と、伝搬部と、を格納して外部空間と隔離する。これにより、測定対象ガスを分析するための構成要素を外部空間と隔離する構造を実現できる。
【0014】
気体分離膜は、気体から分離した窒素ガスをパージガスとする。これにより、パージガスとしての窒素ガスを、ユーザの負担を増加させることなく生成できる。
【0015】
測定対象ガスは、二酸化炭素（ＣＯ２）、一酸化炭素（ＣＯ）、メタン（ＣＨ４）、二酸化硫黄（ＳＯ２）、 アンモニア（ＮＨ３）、窒素酸化物（ＮＯｘ）、塩化水素（ＨＣｌ）、水（Ｈ２Ｏ）、エタン（Ｃ２Ｈ６）、アセチレン（Ｃ２Ｈ２）、プロパン（Ｃ３Ｈ８）、エチレン（Ｃ２Ｈ４）、ヘキサン（ｎ－Ｃ６Ｈ１４）、プロピレン（Ｃ３Ｈ６）、硫化水素（Ｈ２Ｓ）、イソブテン（ｉ－Ｃ４Ｈ８）、メタノール（ＣＨ３ＯＨ）、ホスゲン（ＣＯＣｌ２）、ブタン（ｎ－Ｃ４Ｈ１０）、クロロエチレン（Ｃ２Ｈ３Ｃｌ）、亜硝酸メチル（ＣＨ３ＯＮＯ）、シクロヘキサン（Ｃ６Ｈ１２）、ブタジエン（Ｃ４Ｈ６）、イソブタン（ｉ－Ｃ４Ｈ１０）、イソペンタン（ｉ－Ｃ５Ｈ１２）、トルエン（Ｃ６Ｈ５ＣＨ３）、水素（Ｈ２）、フッ化水素（ＨＦ）、トリフルオロプロペン（Ｃ３Ｈ３Ｆ３）である。これにより、上記を測定対象とする分析装置において、ユーザの負担を増大させることなくパージガスを生成できる。
【0016】
本発明の他の見地に係る分析システムは、上記の分析装置と、分析装置から出力される情報を報知する報知装置と、を備える。これにより、分析装置と、分析装置に関する情報を報知する報知装置と、を分離したシステムを実現できる。
【0017】
本発明のさらに他の見地に係る分析装置は、測定対象ガスを含む試料ガスを通過した測定光の強度と、測定対象ガスの分析の基準として用いられるリファレンスガスを通過した測定光の強度と、に基づいて測定対象ガスを分析する装置である。分析装置は、充填部と、照射部と、測定対象除去部と、を備える。
充填部には、試料ガス又はリファレンスガスを含むガスが充填される。照射部は、充填部に向けて測定光を照射する。測定対象除去部は、リファレンスガス生成用ガスから測定対象ガスを分離してリファレンスガスを生成する気体分離膜を有する。
上記の分析装置では、測定対象除去部は、リファレンスガス生成用ガスから測定対象ガスを分離してリファレンスガスを生成する気体分離膜を有する。この気体分離膜は長期間にわたり使用可能であるので、測定対象除去部の頻繁な交換が不要となる。その結果、測定対象ガスの分析におけるユーザの負担の増大を防止できる。
充填部には、試料ガス又はリファレンスガスを含むガスが充填される。照射部は、充填部に向けて測定光を照射する。測定対象除去部は、リファレンスガス生成用ガスから測定対象ガスを分離してリファレンスガスを生成する気体分離膜を有する。
上記の分析装置では、測定対象除去部は、リファレンスガス生成用ガスから測定対象ガスを分離してリファレンスガスを生成する気体分離膜を有する。この気体分離膜は長期間にわたり使用可能であるので、測定対象除去部の頻繁な交換が不要となる。その結果、測定対象ガスの分析におけるユーザの負担の増大を防止できる。
【0018】
また、測定対象除去部が長寿命であることにより、分析装置を、複数のガスラインを切り替えてリファレンスガスを生成するといった複雑な構成とする必要がなくなるとともに、分析装置の制御を簡便にできる。
【0019】
分析装置は、導入部をさらに備える。導入部は、試料ガスとリファレンスガスを充填部に交互に導入する。これにより、クロスフローモジュレーション方式の測定対象ガスの分析装置を実現できる。
【0020】
リファレンスガス生成用ガスは試料ガスである。これにより、測定対象となる試料ガスからより適切なリファレンスガスを生成できる。
【0021】
リファレンスガス生成用ガスは、試料ガスとは異なる供給源から供給される空気である。これにより、測定対象除去部に供給されるリファレンスガス生成用ガスの条件を、容易に測定対象除去部の性能を十分に発揮できる適切な条件とできる。
【0022】
分析装置は、検出部と、判定部と、をさらに備える。検出部は、充填部を通過した測定光を検出する。判定部は、リファレンスガスが充填された充填部を通過した測定光の強度に基づいて、測定対象除去部の劣化を判定する。
これにより、充填部に充填したガスを通過した測定光の強度に基づいて測定対象ガスを行うのと類似の方法により、簡便に測定対象除去部の劣化状態を判定できる。
これにより、充填部に充填したガスを通過した測定光の強度に基づいて測定対象ガスを行うのと類似の方法により、簡便に測定対象除去部の劣化状態を判定できる。
【0023】
分析装置は、通知部をさらに備える。通知部は、測定対象除去部に劣化があると判定されたことを通知する。これにより、測定対象除去部が劣化したことをユーザに通知できる。
【0024】
分析装置は、測定対象除去部を通過したガスから測定対象ガスを除去するスクラバーをさらに備える。これにより、スクラバーの寿命を延ばすことができる。
【0025】
測定対象ガスは、二酸化炭素（ＣＯ２）、一酸化炭素（ＣＯ）、メタン（ＣＨ４）、二酸化硫黄（ＳＯ２）、 アンモニア（ＮＨ３）、窒素酸化物（ＮＯｘ）、塩化水素（ＨＣｌ）、水（Ｈ２Ｏ）、エタン（Ｃ２Ｈ６）、アセチレン（Ｃ２Ｈ２）、プロパン（Ｃ３Ｈ８）、エチレン（Ｃ２Ｈ４）、ヘキサン（ｎ－Ｃ６Ｈ１４）、プロピレン（Ｃ３Ｈ６）、硫化水素（Ｈ２Ｓ）、イソブテン（ｉ－Ｃ４Ｈ８）、メタノール（ＣＨ３ＯＨ）、ホスゲン（ＣＯＣｌ２）、ブタン（ｎ－Ｃ４Ｈ１０）、クロロエチレン（Ｃ２Ｈ３Ｃｌ）、亜硝酸メチル（ＣＨ３ＯＮＯ）、シクロヘキサン（Ｃ６Ｈ１２）、ブタジエン（Ｃ４Ｈ６）、イソブタン（ｉ－Ｃ４Ｈ１０）、イソペンタン（ｉ－Ｃ５Ｈ１２）、トルエン（Ｃ６Ｈ５ＣＨ３）、水素（Ｈ２）、フッ化水素（ＨＦ）、トリフルオロプロペン（Ｃ３Ｈ３Ｆ３）である。これにより、上記を測定対象とする分析装置において、ユーザの負担を増大させることなくパージガス、ゼロガスを生成できる。
【発明の効果】
【0026】
測定対象ガスを分析する分析装置において、パージガス、リファレンスガスなどの測定対象ガスを含まないガスを、ユーザの負担を増大させることなく供給できる。
【図面の簡単な説明】
【0027】
【図1】第１実施形態に係る分析装置の構成を示す図。
【図2】第１実施形態に係る制御部の具体的構成を示す図。
【図3】第１実施形態に係る分析装置の分析動作を示すフローチャート。
【図4】第１実施形態に係る分析装置の校正動作を示すフローチャート。
【図5】第１実施形態に係る分析装置の変形例を示す図。
【図6】第２実施形態に係る分析装置の構成を示す図。
【図7】第２実施形態に係る分析装置の分析動作を示すフローチャート。
【図8】第２実施形態に係る分析装置の変形例１の構成を示す図。
【図9】第２実施形態の変形例１に係る制御部の具体的構成を示す図。
【図10】第２実施形態の変形例１に係る分析装置における測定対象除去部の劣化の判定動作を示すフローチャート。
【図11】第２実施形態に係る分析装置の変形例２の構成を示す図。
【発明を実施するための形態】
【0028】
１．第１実施形態
（１）分析装置の全体構成
以下、図１を用いて、第１実施形態に係る分析装置１００を説明する。図１は、第１実施形態に係る分析装置の構成を示す図である。分析装置１００は、例えば、煙道から発生する排ガスなどの試料ガスＳＧに含まれる測定対象ガスを分析する装置である。
分析装置１００にて測定可能な測定対象ガスは、例えば、二酸化炭素（ＣＯ２）、一酸化炭素（ＣＯ）、硫黄酸化物（ＳＯｘ）（例えば、二酸化硫黄（ＳＯ２））アンモニア（ＮＨ３）、窒素酸化物（ＮＯｘ）（例えば、一酸化窒素（ＮＯ）、二酸化窒素（ＮＯ２）、亜酸化窒素（Ｎ２Ｏ）など）、塩化水素（ＨＣｌ）、水（Ｈ２Ｏ）、各種炭化水素（例えば、メタン（ＣＨ４）、エタン（Ｃ２Ｈ６）、アセチレン（Ｃ２Ｈ２）、プロパン（Ｃ３Ｈ８）、エチレン（Ｃ２Ｈ４）、ヘキサン（ｎ－Ｃ６Ｈ１４）、プロピレン（Ｃ３Ｈ６）、イソブテン（ｉ－Ｃ４Ｈ８）、ブタン（ｎ－Ｃ４Ｈ１０）、シクロヘキサン（Ｃ６Ｈ１２）、ブタジエン（Ｃ４Ｈ６）、イソブタン（ｉ－Ｃ４Ｈ１０）、イソペンタン（ｉ－Ｃ５Ｈ１２）、トルエン（Ｃ６Ｈ５ＣＨ３）など）、硫化水素（Ｈ２Ｓ）、メタノール（ＣＨ３ＯＨ）、ホスゲン（ＣＯＣｌ２）、クロロエチレン（Ｃ２Ｈ３Ｃｌ）、亜硝酸メチル（ＣＨ３ＯＮＯ）、水素（Ｈ２）、フッ化水素（ＨＦ）、トリフルオロプロペン（Ｃ３Ｈ３Ｆ３）などである。測定対象ガスは１種類に限られず、上記のガスが複数含まれた混合ガスであってもよい。
（１）分析装置の全体構成
以下、図１を用いて、第１実施形態に係る分析装置１００を説明する。図１は、第１実施形態に係る分析装置の構成を示す図である。分析装置１００は、例えば、煙道から発生する排ガスなどの試料ガスＳＧに含まれる測定対象ガスを分析する装置である。
分析装置１００にて測定可能な測定対象ガスは、例えば、二酸化炭素（ＣＯ２）、一酸化炭素（ＣＯ）、硫黄酸化物（ＳＯｘ）（例えば、二酸化硫黄（ＳＯ２））アンモニア（ＮＨ３）、窒素酸化物（ＮＯｘ）（例えば、一酸化窒素（ＮＯ）、二酸化窒素（ＮＯ２）、亜酸化窒素（Ｎ２Ｏ）など）、塩化水素（ＨＣｌ）、水（Ｈ２Ｏ）、各種炭化水素（例えば、メタン（ＣＨ４）、エタン（Ｃ２Ｈ６）、アセチレン（Ｃ２Ｈ２）、プロパン（Ｃ３Ｈ８）、エチレン（Ｃ２Ｈ４）、ヘキサン（ｎ－Ｃ６Ｈ１４）、プロピレン（Ｃ３Ｈ６）、イソブテン（ｉ－Ｃ４Ｈ８）、ブタン（ｎ－Ｃ４Ｈ１０）、シクロヘキサン（Ｃ６Ｈ１２）、ブタジエン（Ｃ４Ｈ６）、イソブタン（ｉ－Ｃ４Ｈ１０）、イソペンタン（ｉ－Ｃ５Ｈ１２）、トルエン（Ｃ６Ｈ５ＣＨ３）など）、硫化水素（Ｈ２Ｓ）、メタノール（ＣＨ３ＯＨ）、ホスゲン（ＣＯＣｌ２）、クロロエチレン（Ｃ２Ｈ３Ｃｌ）、亜硝酸メチル（ＣＨ３ＯＮＯ）、水素（Ｈ２）、フッ化水素（ＨＦ）、トリフルオロプロペン（Ｃ３Ｈ３Ｆ３）などである。測定対象ガスは１種類に限られず、上記のガスが複数含まれた混合ガスであってもよい。
【0029】
また、後述するように、分析装置１００は、測定対象ガスを分析するための構成要素を外部空間と隔離可能な構造を有しており、分析装置１００の周囲環境に可燃性ガスが含まれている場合であっても、精度よく測定対象ガスを測定可能となっている。
図１に示すように、分析装置１００は、筐体１と、充填部３と、照射部５と、伝搬部７と、測定対象除去部９と、制御部２０と、を備える。
図１に示すように、分析装置１００は、筐体１と、充填部３と、照射部５と、伝搬部７と、測定対象除去部９と、制御部２０と、を備える。
【0030】
（２）筐体
筐体１は、分析装置１００の本体を構成し、その内部空間ＩＳに充填部３と、照射部５と、伝搬部７と、を収納する。また、筐体１の内部空間ＩＳには空気供給ライン１１が設けられる。すなわち、本実施形態では、測定対象除去部９は、空気供給ライン１１から供給される空気からパージガスを生成する。
空気供給ライン１１は、空気供給部１２に接続され、空気供給部１２から供給される空気ＡＲを、筐体１の内部空間ＩＳに導入する。空気供給部１２は、例えば、分析装置１００の設置場所等に設けられ、当該設置場所において使用する計装用空気を供給する装置である。具体的には、空気供給部１２は、空気ＡＲを圧縮するコンプレッサと、空気ＡＲに含まれるダスト、オイル等を除去する各種フィルタを備えるシステムである。
また、筐体１には、排出口１３が設けられる。排出口１３は、空気供給ライン１１から供給された空気ＡＲを外部に排出する。
筐体１は、分析装置１００の本体を構成し、その内部空間ＩＳに充填部３と、照射部５と、伝搬部７と、を収納する。また、筐体１の内部空間ＩＳには空気供給ライン１１が設けられる。すなわち、本実施形態では、測定対象除去部９は、空気供給ライン１１から供給される空気からパージガスを生成する。
空気供給ライン１１は、空気供給部１２に接続され、空気供給部１２から供給される空気ＡＲを、筐体１の内部空間ＩＳに導入する。空気供給部１２は、例えば、分析装置１００の設置場所等に設けられ、当該設置場所において使用する計装用空気を供給する装置である。具体的には、空気供給部１２は、空気ＡＲを圧縮するコンプレッサと、空気ＡＲに含まれるダスト、オイル等を除去する各種フィルタを備えるシステムである。
また、筐体１には、排出口１３が設けられる。排出口１３は、空気供給ライン１１から供給された空気ＡＲを外部に排出する。
【0031】
なお、測定対象除去部９の出口（パージガス供給ライン７７（後述））には、圧力計ＰＲ１が設けられていてもよい。圧力計ＰＲ１が測定するパージガスＰＧ（すなわち、空気ＡＲ）の圧力は、例えば測定対象除去部９の「目詰まり」を監視するために使用できる。また、圧力計ＰＲ１に代えて、測定対象除去部９の出口にパージガスＰＧ（すなわち、空気ＡＲ）の流量を測定する流量計を設けてもよい。さらに、圧力計ＰＲ１および上記の流量計の両方を、測定対象除去部９の出口に設けてもよい。圧力計ＰＲ１および流量計の少なくとも１つは、伝搬空間ＴＳ内に設けられてもよい。また、圧力計ＰＲ１および流量計の少なくとも１つは、空気供給部１２と測定対象除去部９との間の空気供給ライン１１に設けられてもよい。
【0032】
筐体１が上記構成を有することにより、第１実施形態に係る分析装置１００では、空気供給ライン１１から筐体１の内部空間ＩＳに空気ＡＲを供給しつつ、内部空間ＩＳの空気ＡＲを排出口１３から排出させて、内部空間ＩＳを空気ＡＲでパージできる。その結果、内部空間ＩＳを可燃性ガスなどの危険なガスを含まない空気雰囲気とするとともに、これらのガスが内部空間ＩＳに進入しない構造を形成できる。
【0033】
（３）充填部
充填部３は、測定光Ｌ（後述）の吸収がほとんどない石英、フッ化カルシウム、フッ化バリウムなどの透明材質で構成され、試料ガスＳＧをその内部に充填できる。充填部３の試料ガスＳＧが充填される空間を、「サンプリング空間ＳＳ」と呼ぶ。試料ガスＳＧをサンプリング空間ＳＳに充填するために、充填部３には、試料ガスＳＧをサンプリング空間ＳＳに導入する入口３１と、サンプリング空間ＳＳ内の試料ガスＳＧを排出するための出口３２が設けられている。試料ガスＳＧに含まれる測定対象ガスの分析中、試料ガスＳＧは入口３１からサンプリング空間ＳＳに充填され、その後出口３２から排出されるとのフローを継続する。
充填部３は、測定光Ｌ（後述）の吸収がほとんどない石英、フッ化カルシウム、フッ化バリウムなどの透明材質で構成され、試料ガスＳＧをその内部に充填できる。充填部３の試料ガスＳＧが充填される空間を、「サンプリング空間ＳＳ」と呼ぶ。試料ガスＳＧをサンプリング空間ＳＳに充填するために、充填部３には、試料ガスＳＧをサンプリング空間ＳＳに導入する入口３１と、サンプリング空間ＳＳ内の試料ガスＳＧを排出するための出口３２が設けられている。試料ガスＳＧに含まれる測定対象ガスの分析中、試料ガスＳＧは入口３１からサンプリング空間ＳＳに充填され、その後出口３２から排出されるとのフローを継続する。
【0034】
また、サンプリング空間ＳＳには、第１反射部材３３ａと第２反射部材３３ｂが設けられる。第１反射部材３３ａ及び第２反射部材３３ｂは、サンプリング空間ＳＳに入射した測定光Ｌを多重反射させた後、伝搬部７の伝搬空間ＴＳ（後述）に向けて伝搬させる。これにより、サンプリング空間ＳＳに充填された試料ガスＳＧを通過する測定光Ｌの光路長を大きくできる。
【0035】
第１反射部材３３ａは、サンプリング空間ＳＳにおいて伝搬部７に近い位置に設けられる。第１反射部材３３ａは、測定光Ｌを反射させるとともに、測定光Ｌを第２反射部材３３ｂに向けて伝搬させる。また、多重反射した測定光Ｌを伝搬部７に向けて伝搬させる。従って、第１反射部材３３ａは、例えば、ハーフミラーなどの光を反射可能であるとともに、光の一部を透過可能である部材である。
【0036】
第２反射部材３３ｂは、サンプリング空間ＳＳにおいて伝搬部７から離れた位置に設けられる。第２反射部材３３ｂは、測定光Ｌを第１反射部材３３ａに向けて反射させる。第２反射部材３３ｂは第１反射部材３３ａと異なり光を透過可能でなくてもよいので、第２反射部材３３ｂとしては、例えば、ミラーを使用できる。
【0037】
（４）照射部
照射部５は、測定光Ｌを発生させる。照射部５から発生した測定光Ｌは、伝搬部７によって充填部３に導かれる。本実施形態に係る照射部５は、複数の光源５１ａ～５１ｄにより構成される。複数の光源５１ａ～５１ｄは、それぞれ、波長領域が異なる複数の要素光Ｌ１～Ｌ４を出力する。複数の光源５１ａ～５１ｄは、例えば、半導体レーザ装置などのレーザ発振器である。
照射部５は、測定光Ｌを発生させる。照射部５から発生した測定光Ｌは、伝搬部７によって充填部３に導かれる。本実施形態に係る照射部５は、複数の光源５１ａ～５１ｄにより構成される。複数の光源５１ａ～５１ｄは、それぞれ、波長領域が異なる複数の要素光Ｌ１～Ｌ４を出力する。複数の光源５１ａ～５１ｄは、例えば、半導体レーザ装置などのレーザ発振器である。
【0038】
後述するように、複数の光源５１ａ～５１ｄから発生した要素光Ｌ１～Ｌ４は、伝搬部７の伝搬空間ＴＳ内で多重化されて、測定光Ｌとして充填部３に向けて伝搬する。すなわち、測定光Ｌは、波長領域が異なる複数の要素光Ｌ１～Ｌ４により構成される。測定光Ｌが複数の要素光Ｌ１～Ｌ４のより構成されることにより、例えば、各要素光Ｌ１～Ｌ４の波長領域に対して吸収ピークを有する測定対象ガスを複数種類測定できる。
【0039】
測定光Ｌが複数の要素光Ｌ１～Ｌ４のより構成されることにより、例えば、１つの測定対象ガスに対する干渉ガス成分の影響を測定することもできる。干渉ガス成分は、測定対象ガスの吸収ピークの一部と同一か又は類似の位置に吸収ピークを有する結果、測定対象ガスの分析結果に影響を与える成分をいう。干渉ガス成分の影響を測定できれば、検出部７５（後述）にて受光した測定光Ｌの測定結果から干渉ガス成分の影響を除去して、精度よく測定対象ガスを分析できる。なお、「除去」の意味は、干渉ガス成分の影響を全く受けないようにする以外にも、影響の程度を除去前と比べて低減させることも含む意味である。
【0040】
（５）伝搬部
伝搬部７は、充填部３と照射部５との間に設けられる。具体的には、図１に示すように、伝搬部７はＬ字形状を有しており、Ｌ字の一辺に対応する部分に複数の光源５１ａ～５１ｄが一部挿入された状態で固定される。一方、伝搬部７のＬ字の他の一辺の端部に、光学窓Ｗを介して、充填部３が固定される。なお、充填部３と伝搬部７との固定は、例えば、フランジＦを用いて実現できる。
伝搬部７は、充填部３と照射部５との間に設けられる。具体的には、図１に示すように、伝搬部７はＬ字形状を有しており、Ｌ字の一辺に対応する部分に複数の光源５１ａ～５１ｄが一部挿入された状態で固定される。一方、伝搬部７のＬ字の他の一辺の端部に、光学窓Ｗを介して、充填部３が固定される。なお、充填部３と伝搬部７との固定は、例えば、フランジＦを用いて実現できる。
【0041】
また、伝搬部７の内部空間には複数のミラーが配置されている。照射部５から出力された要素光Ｌ１～Ｌ４は、これらミラーにより伝搬経路を変えられて、充填部３まで伝搬する。すなわち、測定光Ｌは、伝搬部７の内部空間を、少なくとも１つのミラーに反射しつつ伝搬する。以後、測定光Ｌが伝搬する伝搬部７の内部空間を「伝搬空間ＴＳ」と呼ぶ。
【0042】
伝搬空間ＴＳには、具体的には、第１ミラー７１ａと、第２ミラー７１ｂと、第３ミラー７１ｃと、第４ミラー７１ｄと、第５ミラー７１ｅと、が配置されている。また、伝搬空間ＴＳには、第１光学素子７３ａと、第２光学素子７３ｂと、第３光学素子７３ｃと、が配置されている。
第１ミラー７１ａは、要素光Ｌ１を、第１光学素子７３ａに向けて反射させる。第１光学素子７３ａは、要素光Ｌ１を反射するとともに、要素光Ｌ２を透過させる。すなわち、第１光学素子７３ａは、要素光Ｌ１と要素光Ｌ２とを多重化する。第１光学素子７３ａにより多重化された要素光Ｌ１と要素光Ｌ２とは、同じ光路上を通って第２ミラー７１ｂに向かう。
第１ミラー７１ａは、要素光Ｌ１を、第１光学素子７３ａに向けて反射させる。第１光学素子７３ａは、要素光Ｌ１を反射するとともに、要素光Ｌ２を透過させる。すなわち、第１光学素子７３ａは、要素光Ｌ１と要素光Ｌ２とを多重化する。第１光学素子７３ａにより多重化された要素光Ｌ１と要素光Ｌ２とは、同じ光路上を通って第２ミラー７１ｂに向かう。
【0043】
第２ミラー７１ｂは、第１光学素子７３ａにて多重化された要素光Ｌ１と要素光Ｌ２とを、第２光学素子７３ｂに向けて反射させる。第２光学素子７３ｂは、多重化された要素光Ｌ１と要素光Ｌ２とを反射するとともに、要素光Ｌ３を透過させる。すなわち、第２光学素子７３ｂは、要素光Ｌ１と要素光Ｌ２と要素光Ｌ３とを多重化する。第２光学素子７３ｂにより多重化された要素光Ｌ１～Ｌ３は、同じ光路上を通って第３ミラー７１ｃに向かう。
【0044】
第３ミラー７１ｃは、第２光学素子７３ｂにて多重化された要素光Ｌ１～Ｌ３を、第３光学素子７３ｃに向けて反射させる。第３光学素子７３ｃは、多重化された要素光Ｌ１～Ｌ３を反射するとともに、要素光Ｌ４を透過させる。すなわち、第３光学素子７３ｃは、要素光Ｌ１と要素光Ｌ２と要素光Ｌ３と要素光Ｌ４とを多重化する。第３光学素子７３ｃにより多重化された要素光Ｌ１～Ｌ４は、同じ光路上を通って第４ミラー７１ｄに向かう。
【0045】
第４ミラー７１ｄは、第３光学素子７３ｃにて多重化された要素光Ｌ１～Ｌ４を、第５ミラー７１ｅに向けて反射する。上記のようにして多重化された要素光Ｌ１～Ｌ４が、測定光Ｌとなる。
【0046】
第５ミラー７１ｅは、要素光Ｌ１～Ｌ４が多重化された測定光Ｌの伝搬経路を、充填部３の配置方向に変更する。第５ミラー７１ｅにより伝搬経路が変更された測定光Ｌは、光学窓Ｗを通過して、充填部３のサンプリング空間ＳＳ内に伝搬する。これらのミラーは、伝搬空間ＴＳ内に設けられているため、外部からの不要なガスの流入を防いで、ミラーの状態を清浄な状態とできる。
【0047】
また、伝搬部７の伝搬空間ＴＳには、検出部７５が配置される。検出部７５は、サンプリング空間ＳＳに入射し多重反射された測定光Ｌを検出する。検出部７５としては、例えば、サーモパイルなどの熱型の光検出素子、半導体検出素子、量子型光電素子などを用いることができる。また、伝搬空間ＴＳ内をパージガスＰＧを用いてパージすることで、伝搬空間ＴＳ内でパージガスが流通し、伝搬空間内に設けられた検出部７５の状態を清浄な状態とできる。
なお、図１に示すように、伝搬空間ＴＳには、サンプリング空間ＳＳで多重反射して伝搬部７に戻ってきた測定光Ｌの伝搬経路を、検出部７５の配置方向に変更する第６ミラー７１ｆが設けられる。
なお、図１に示すように、伝搬空間ＴＳには、サンプリング空間ＳＳで多重反射して伝搬部７に戻ってきた測定光Ｌの伝搬経路を、検出部７５の配置方向に変更する第６ミラー７１ｆが設けられる。
【0048】
また、伝搬部７は、パージガス供給ライン７７と、パージガス排出口７９と、を有する。パージガス供給ライン７７は、測定対象除去部９に接続され、測定対象除去部９により生成されたパージガスＰＧを伝搬空間ＴＳに導入する。パージガス排出口７９は、伝搬空間ＴＳに導入されたパージガスＰＧを、筐体１の内部空間ＩＳに排出する。
伝搬部７にパージガス供給ライン７７とパージガス排出口７９とを設けることで、第１実施形態に係る分析装置１００では、パージガス供給ライン７７から伝搬部７の伝搬空間ＴＳにパージガスＰＧを導入しつつ、伝搬空間ＴＳのパージガスＰＧをパージガス排出口７９から排出させて、伝搬空間ＴＳをパージガスＰＧでパージできる。
伝搬部７にパージガス供給ライン７７とパージガス排出口７９とを設けることで、第１実施形態に係る分析装置１００では、パージガス供給ライン７７から伝搬部７の伝搬空間ＴＳにパージガスＰＧを導入しつつ、伝搬空間ＴＳのパージガスＰＧをパージガス排出口７９から排出させて、伝搬空間ＴＳをパージガスＰＧでパージできる。
【0049】
後述するように、パージガスＰＧは空気ＡＲから測定対象ガスが除去されたガスであるので、伝搬空間ＴＳをパージガスＰＧでパージすることにより、照射部５から充填部３まで伝搬する間に測定光Ｌが測定対象ガスにより吸収されることを抑制できる。また、伝搬空間ＴＳ内をパージガスＰＧを用いてパージすることで、伝搬空間ＴＳ内でパージガスＰＧが流通し、伝搬空間ＴＳ内に設けられた複数のミラーの状態を清浄な状態とできる。
【0050】
（６）測定対象除去部
測定対象除去部９は、パージガス供給ライン７７に設けられ、空気供給部１２から供給される空気ＡＲから測定対象ガスを除去して、パージガスＰＧを生成する。
測定対象除去部９は、例えば、ポリイミドの中空糸膜、気体分離膜を中空部材に充填した「Ｎ２セパレータ」と呼ばれる部材である。Ｎ２セパレータは、中空糸膜、気体分離膜に圧縮空気を導入することで、導入した空気を、窒素リッチなガス（すなわち、窒素ガス以外の成分をほとんど含まないガス）と酸素リッチなガス（すなわち、空気ＡＲから窒素を除いた残りのガス）に分離する。Ｎ２セパレータである測定対象除去部９は、窒素リッチなガスをパージガスＰＧとしてパージガス供給ライン７７に排出する一方、酸素リッチなガスを外部（筐体１の内部空間ＩＳ）に排出する。
測定対象除去部９は、パージガス供給ライン７７に設けられ、空気供給部１２から供給される空気ＡＲから測定対象ガスを除去して、パージガスＰＧを生成する。
測定対象除去部９は、例えば、ポリイミドの中空糸膜、気体分離膜を中空部材に充填した「Ｎ２セパレータ」と呼ばれる部材である。Ｎ２セパレータは、中空糸膜、気体分離膜に圧縮空気を導入することで、導入した空気を、窒素リッチなガス（すなわち、窒素ガス以外の成分をほとんど含まないガス）と酸素リッチなガス（すなわち、空気ＡＲから窒素を除いた残りのガス）に分離する。Ｎ２セパレータである測定対象除去部９は、窒素リッチなガスをパージガスＰＧとしてパージガス供給ライン７７に排出する一方、酸素リッチなガスを外部（筐体１の内部空間ＩＳ）に排出する。
【0051】
上記中空糸膜は、例えば、ポリイミド、ポリアミド、ポリスルホン、酢酸セルロースとその誘導体、ポリフェニレンオキシド、ポリシロキサン、それ自体でミクロ多孔性のポリマー、混合マトリックス膜、促進輸送膜、ポリエチレンオキシド、ポリプロピレンオキシド、炭素膜、ゼオライト、又はこれらの混合物にて構成されている。
【0052】
Ｎ２セパレータの中空糸膜、気体分離膜により分離される窒素リッチなガスには、測定対象ガスもほとんど含まれない。すなわち、Ｎ２セパレータは、空気から測定対象ガスを分離して、測定対象ガスを含まない窒素リッチなガスをパージガスＰＧとして生成できる。
さらに、Ｎ２セパレータは、水分も分離可能であるので、分析結果が水分の影響を受ける測定対象ガスを分析する装置に対しても適用できる。
さらに、Ｎ２セパレータは、水分も分離可能であるので、分析結果が水分の影響を受ける測定対象ガスを分析する装置に対しても適用できる。
【0053】
Ｎ２セパレータにおいては、導入する圧縮空気が汚染されていない限り、空気から窒素リッチなガスと酸素リッチなガスを分離する機能が長時間劣化しない。そのため、測定対象除去部９としてＮ２セパレータを用いることにより、測定対象除去部９の交換はほぼ必要なくなる。
【0054】
図１に示すように、本実施形態において、測定対象除去部９は、筐体１の内部空間ＩＳに配置されている。これにより、例えば、空気供給部１２から供給された空気ＡＲを導入して内部空間ＩＳを空気ＡＲでパージする代わりに、Ｎ
２
セパレータである測定対象除去部９から排出される酸素リッチなガスと、パージガス排出口７９から排出される窒素リッチなガスと、を内部空間ＩＳに導入して、実質的に空気ＡＲで内部空間ＩＳをパージすることもできる。
【0055】
しかし、上記に限られず、例えば、筐体１の外部に酸素リッチなガスを排出しても安全上問題とならない場合、筐体１の外部に配置しても測定対象除去部９の本体（中空糸膜、気体分離膜、薬剤などを充填する中空部材）が損傷を受けない場合などには、測定対象除去部９を筐体１の外部に配置してもよい。
【0056】
（７）制御部
制御部２０は、ＣＰＵ、記憶装置（例えば、ＲＡＭ、ＲＯＭなどの記憶装置）、各種インタフェースにより構成されるコンピュータシステムである。制御部２０は、上記各装置を個別に備えたシステムであってもよいし、上記各装置を１つのチップに集積したＳｏＣ（Ｓｙｓｔｅｍ ｏｎ Ｃｈｉｐ）であってもよい。制御部２０は、分析装置１００の構成要素を制御する。また、検出部７５にて検出された測定光Ｌの強度に基づいて、分析装置１００の校正、測定対象ガスの分析を行う。
以下、図２を用いて、制御部２０の具体的構成を説明する。図２は、第１実施形態に係る制御部の具体的構成を示す図である。制御部２０は、分析部２０１と、第１判定部２０３と、通知部２０５と、を主に有する。なお、制御部２０の上記各部の機能の一部又は全部は、制御部２０を構成するコンピュータシステムの記憶装置に記憶されたプログラムを実行することで実現される。また、上記各部の機能の一部は、ハードウェア的に実現されてもよい。
制御部２０は、ＣＰＵ、記憶装置（例えば、ＲＡＭ、ＲＯＭなどの記憶装置）、各種インタフェースにより構成されるコンピュータシステムである。制御部２０は、上記各装置を個別に備えたシステムであってもよいし、上記各装置を１つのチップに集積したＳｏＣ（Ｓｙｓｔｅｍ ｏｎ Ｃｈｉｐ）であってもよい。制御部２０は、分析装置１００の構成要素を制御する。また、検出部７５にて検出された測定光Ｌの強度に基づいて、分析装置１００の校正、測定対象ガスの分析を行う。
以下、図２を用いて、制御部２０の具体的構成を説明する。図２は、第１実施形態に係る制御部の具体的構成を示す図である。制御部２０は、分析部２０１と、第１判定部２０３と、通知部２０５と、を主に有する。なお、制御部２０の上記各部の機能の一部又は全部は、制御部２０を構成するコンピュータシステムの記憶装置に記憶されたプログラムを実行することで実現される。また、上記各部の機能の一部は、ハードウェア的に実現されてもよい。
【0057】
分析部２０１は、充填部３に充填した試料ガスＳＧに含まれる測定対象ガスの分析を実行する。具体的には、分析部２０１は、照射部５（光源５１ａ～５１ｄ）を制御して測定光Ｌを充填部３のサンプリング空間ＳＳに向けて照射させ、検出部７５が測定光Ｌを検出することにより出力する信号を受信する。
分析部２０１は、測定対象ガスを含まない基準のガス（基準ガスと呼ぶ）が充填されたサンプリング空間ＳＳを通過後の測定光Ｌの各波長領域における強度と、試料ガスＳＧが充填されたサンプリング空間ＳＳを通過後の測定光Ｌの各波長領域における強度と、に基づいて測定対象ガスを分析する。例えば、分析部２０１は、試料ガスＳＧに含まれる測定対象ガスの濃度を算出する。
分析部２０１は、測定対象ガスを含まない基準のガス（基準ガスと呼ぶ）が充填されたサンプリング空間ＳＳを通過後の測定光Ｌの各波長領域における強度と、試料ガスＳＧが充填されたサンプリング空間ＳＳを通過後の測定光Ｌの各波長領域における強度と、に基づいて測定対象ガスを分析する。例えば、分析部２０１は、試料ガスＳＧに含まれる測定対象ガスの濃度を算出する。
【0058】
なお、基準ガスが充填されたサンプリング空間ＳＳを通過後の測定光Ｌの強度は、分析の基準となる測定光Ｌの強度（基準強度と呼ぶ）として、分析装置１００の校正時に取得され、上記記憶装置に記憶される。あるいは、基準強度を分析装置１００の出荷時、据付時等に取得して記憶装置に記憶してもよい。また、基準ガスは、例えば、ボンベ等から供給された窒素ガスである。
【0059】
第１判定部２０３は、伝搬空間ＴＳを通過することで測定対象ガス及び測定光Ｌに影響を及ぼすガスにより吸収された測定光Ｌの強度に基づいて、測定対象除去部９の劣化を判定する。具体的には、第１判定部２０３は、基準ガスを充填部３に充填しつつ検出部７５にて測定光Ｌを検出する校正動作時に取得した基準強度と、分析装置１００の出荷時、据付時等、又は、測定対象除去部９の交換時に取得した基準強度と、の比較に基づいて、測定対象除去部９が劣化しているか否かを判定する。
【0060】
測定対象除去部９が劣化していない状態であれば、パージガスＰＧには測定対象ガスはほとんど含まれない。従って、基準ガスを充填部３のサンプリング空間ＳＳ’に充填して取得した測定光Ｌの強度は、現在と過去でほぼ同じとなる。
その一方、測定対象除去部９が劣化している場合には、空気ＡＲから測定対象ガスを除去する能力が低下するので、パージガスＰＧに測定対象ガスが含まれるようになる。その結果、伝搬空間ＴＳを伝搬する間に測定光ＬがパージガスＰＧに含まれる測定対象ガスによって吸収され、基準ガスを充填部３のサンプリング空間ＳＳ’に充填して取得した測定光Ｌの強度が、現在と過去で異なる。具体的には、現在の強度が過去の強度よりも小さくなる。
その一方、測定対象除去部９が劣化している場合には、空気ＡＲから測定対象ガスを除去する能力が低下するので、パージガスＰＧに測定対象ガスが含まれるようになる。その結果、伝搬空間ＴＳを伝搬する間に測定光ＬがパージガスＰＧに含まれる測定対象ガスによって吸収され、基準ガスを充填部３のサンプリング空間ＳＳ’に充填して取得した測定光Ｌの強度が、現在と過去で異なる。具体的には、現在の強度が過去の強度よりも小さくなる。
【0061】
上記の原理を利用して、第１判定部２０３は、基準ガスを充填部３のサンプリング空間ＳＳに充填したときに取得した測定光Ｌの強度が、過去に基準ガスを充填部３のサンプリング空間ＳＳに充填して取得した測定光Ｌの強度よりも所定の強度以上低下したら、測定対象除去部９が劣化したと判定できる。
【0062】
第１判定部２０３は、測定対象除去部９が劣化していると判定した場合、当該判定結果を通知部２０５に通知する。
【0063】
通知部２０５は、第１判定部２０３において測定対象除去部９が劣化しているとの判定結果を受信したときに、測定対象除去部９が劣化していることを通知する。具体的には、通知部２０５は、測定対象除去部９が劣化していると判定された場合に、報知装置３０を動作させる信号を出力する。報知装置３０は、例えば、音を発する装置（スピーカー）、警告灯、画面（ディスプレイ）に画像を表示する装置などである。このように、報知装置３０は、分析装置１００から出力される情報を報知する装置である。
【0064】
なお、報知装置３０を分析装置１００とは個別の装置として、分析システムとすることもできる。報知装置３０と分析装置１００とを個別の装置とすることで、例えば、分析装置１００の設置場所とは異なる場所に報知装置３０を設置することができる。
【0065】
圧力計ＰＲ１が設けられる場合、制御部２０は第２判定部２０７を有してもよい。第２判定部２０７は、圧力計ＰＲ１により測定された圧力を監視し、測定された圧力が通常の圧力（例えば、測定対象除去部９が、目詰まり等なく正常に動作している場合の圧力）よりも所定の値以上増加した場合に、測定対象除去部９が目詰まりなどで劣化していると判定する。これにより、少なくとも伝搬空間ＴＳを通過した測定光Ｌの強度を測定することなく、測定対象除去部９の劣化を検出できる。
第２判定部２０７は、測定対象除去部９が劣化していると判定した場合、当該判定結果を通知部２０５に通知する。
第２判定部２０７は、測定対象除去部９が劣化していると判定した場合、当該判定結果を通知部２０５に通知する。
【0066】
（８）第１実施形態に係る分析装置の動作
（８－１）分析動作
以下、第１実施形態に係る分析装置１００の動作を説明する。まず、図３を用いて、分析装置１００における分析動作を説明する。図３は、第１実施形態に係る分析装置の分析動作を示すフローチャートである。なお、以下に示す動作は、制御部２０が分析装置１００を制御することで実行される。
試料ガスＳＧに含まれる測定対象ガスの分析を行う前に、ステップＳ１において、筐体１の内部空間ＩＳを空気ＡＲでパージする。具体的には、空気供給ライン１１に空気供給部１２から空気ＡＲを供給しつつ、排出口１３から内部空間ＩＳ内のガス（空気ＡＲ）を排出することを所定の時間継続する。
（８－１）分析動作
以下、第１実施形態に係る分析装置１００の動作を説明する。まず、図３を用いて、分析装置１００における分析動作を説明する。図３は、第１実施形態に係る分析装置の分析動作を示すフローチャートである。なお、以下に示す動作は、制御部２０が分析装置１００を制御することで実行される。
試料ガスＳＧに含まれる測定対象ガスの分析を行う前に、ステップＳ１において、筐体１の内部空間ＩＳを空気ＡＲでパージする。具体的には、空気供給ライン１１に空気供給部１２から空気ＡＲを供給しつつ、排出口１３から内部空間ＩＳ内のガス（空気ＡＲ）を排出することを所定の時間継続する。
【0067】
内部空間ＩＳを空気ＡＲでパージする間、ステップＳ２において、伝搬部７の伝搬空間ＴＳをパージガスＰＧでパージする。具体的には、ステップＳ１において空気供給ライン１１に空気供給部１２から空気ＡＲを所定の時間継続して供給することで、当該空気ＡＲが測定対象除去部９に供給され、測定対象除去部９が供給された空気ＡＲから測定対象ガスを除去してパージガスＰＧを生成し、パージガス供給ライン７７に排出する。
空気供給ライン１１に空気ＡＲを所定の時間継続して供給することに伴って、パージガス供給ライン７７から伝搬空間ＴＳにパージガスＰＧを供給しつつ、パージガス排出口７９から伝搬空間ＴＳ内のガス（パージガスＰＧ）を排出することが所定の時間継続されることで、伝搬空間ＴＳをパージガスＰＧでパージできる。
空気供給ライン１１に空気ＡＲを所定の時間継続して供給することに伴って、パージガス供給ライン７７から伝搬空間ＴＳにパージガスＰＧを供給しつつ、パージガス排出口７９から伝搬空間ＴＳ内のガス（パージガスＰＧ）を排出することが所定の時間継続されることで、伝搬空間ＴＳをパージガスＰＧでパージできる。
【0068】
空気供給ライン１１に空気ＡＲを供給する所定の時間は、例えば、筐体１の内部空間ＩＳを空気供給ライン１１により供給される空気ＡＲにより置換できる時間、又は、伝搬部７の伝搬空間ＴＳをパージガスＰＧにより置換できる時間のいずれか長い方とできる。
内部空間ＩＳを空気ＡＲにより置換できる時間は、例えば、内部空間ＩＳの容量と空気ＡＲの流量に基づいて決定できる。また、伝搬空間ＴＳをパージガスＰＧにより置換できる時間は、例えば、伝搬空間ＴＳの容量とパージガスＰＧの流量に基づいて決定できる。
内部空間ＩＳを空気ＡＲにより置換できる時間は、例えば、内部空間ＩＳの容量と空気ＡＲの流量に基づいて決定できる。また、伝搬空間ＴＳをパージガスＰＧにより置換できる時間は、例えば、伝搬空間ＴＳの容量とパージガスＰＧの流量に基づいて決定できる。
【0069】
分析装置１００の空気供給ライン１１に測定対象除去部９を設けることにより、上記のように、空気供給ライン１１から供給されている空気ＡＲを用いてパージガスＰＧを生成できる。その結果、伝搬空間ＴＳのパージ用のガスボンベを用意し、分析装置１００に設置する必要がなくなるので、ユーザの負担を軽減できる。
【0070】
内部空間ＩＳ及び伝搬空間ＴＳをパージした後、ステップＳ３において、分析装置１００の校正が必要であるか否かを判定する。例えば、前回の校正から所定の期間（例えば、１週間）が経過している場合、前回の校正から測定対象ガスの分析が所定の回数だけ実行されている場合などに、分析装置１００の校正が必要と判定できる。
【0071】
分析装置１００の校正を実行すると判定された場合（ステップＳ３で「Ｙｅｓ」）、ステップＳ４において、分析装置１００の校正が実行される。ステップＳ４における具体的な校正動作は、後ほど詳しく説明する。
一方、分析装置１００の校正を実行しないと判定された場合（ステップＳ３で「Ｎｏ」）、分析動作は、ステップＳ５に進み、測定対象ガスの分析が実行される。
一方、分析装置１００の校正を実行しないと判定された場合（ステップＳ３で「Ｎｏ」）、分析動作は、ステップＳ５に進み、測定対象ガスの分析が実行される。
【0072】
分析装置１００の校正を実行後、又は、校正が不要と判定された後、ステップＳ５において、分析部２０１が、測定対象ガスの分析を開始する。具体的には、以下のようにして分析が実行される。
まず、充填部３のサンプリング空間ＳＳに試料ガスＳＧを供給してサンプリング空間ＳＳを試料ガスＳＧにより充填させる。試料ガスＳＧをサンプリング空間ＳＳに供給しつつ、分析部２０１が、照射部５の光源５１ａ～５１ｄを制御して、充填部３のサンプリング空間ＳＳに向けて測定光Ｌを出力する。分析部２０１は、サンプリング空間ＳＳを通過した測定光Ｌの検出信号を検出部７５から受信し、当該検出信号に基づいて、検出された測定光Ｌの各要素光Ｌ１～Ｌ４が有する波長領域における強度を算出する。
まず、充填部３のサンプリング空間ＳＳに試料ガスＳＧを供給してサンプリング空間ＳＳを試料ガスＳＧにより充填させる。試料ガスＳＧをサンプリング空間ＳＳに供給しつつ、分析部２０１が、照射部５の光源５１ａ～５１ｄを制御して、充填部３のサンプリング空間ＳＳに向けて測定光Ｌを出力する。分析部２０１は、サンプリング空間ＳＳを通過した測定光Ｌの検出信号を検出部７５から受信し、当該検出信号に基づいて、検出された測定光Ｌの各要素光Ｌ１～Ｌ４が有する波長領域における強度を算出する。
【0073】
その後、分析部２０１は、試料ガスＳＧを充填したサンプリング空間ＳＳを通過前の測定光Ｌの上記波長領域における強度（すなわち、基準強度）と、試料ガスＳＧを充填したサンプリング空間ＳＳを通過後の測定光Ｌの上記波長領域における強度との比などに基づいて、試料ガスＳＧに含まれる測定対象ガスの濃度を算出する。
例えば、測定対象ガスが要素光Ｌ１～Ｌ４の全てを吸収できる場合には、分析部２０１は、各要素光Ｌ１～Ｌ４の波長領域における強度に基づいて、測定対象ガスの分析結果と干渉する干渉ガスの濃度を算出し、この干渉ガスの影響を考慮して測定対象ガスの濃度を精度よく算出できる。
例えば、測定対象ガスが要素光Ｌ１～Ｌ４の全てを吸収できる場合には、分析部２０１は、各要素光Ｌ１～Ｌ４の波長領域における強度に基づいて、測定対象ガスの分析結果と干渉する干渉ガスの濃度を算出し、この干渉ガスの影響を考慮して測定対象ガスの濃度を精度よく算出できる。
【0074】
その他、測定対象ガスが複数ある場合には、分析部２０１は、例えば、要素光Ｌ１～Ｌ４のうち測定対象ガスが吸収できる要素光Ｌ１～Ｌ４のいずれかの波長領域の強度に基づいて、当該測定対象ガスの濃度を算出できる。
【0075】
１回の分析を終了後にさらに測定対象ガスの分析を継続したい場合には、上記のステップＳ５を繰り返し実行する。一方、測定対象ガスの分析を終了したい場合には、照射部５からの測定光Ｌの発生を停止して、上記分析動作を終了する。
【0076】
（８－２）分析装置の校正動作
次に、図４を用いて、上記のステップＳ４において実行される第１実施形態に係る分析装置１００の校正動作を説明する。図４は、第１実施形態に係る分析装置の校正動作を示すフローチャートである。なお、以下に示す動作は、制御部２０が分析装置１００を制御することで実行される。
第１実施形態に係る分析装置１００においては、分析装置１００の校正時に、測定対象ガスを含まない基準ガスを通過した測定光Ｌの強度（すなわち、基準強度）を取得した後に、さらに、測定対象除去部９の劣化が判定される。具体的には、以下のステップＳ４１～Ｓ４５が、校正動作として実行される。
次に、図４を用いて、上記のステップＳ４において実行される第１実施形態に係る分析装置１００の校正動作を説明する。図４は、第１実施形態に係る分析装置の校正動作を示すフローチャートである。なお、以下に示す動作は、制御部２０が分析装置１００を制御することで実行される。
第１実施形態に係る分析装置１００においては、分析装置１００の校正時に、測定対象ガスを含まない基準ガスを通過した測定光Ｌの強度（すなわち、基準強度）を取得した後に、さらに、測定対象除去部９の劣化が判定される。具体的には、以下のステップＳ４１～Ｓ４５が、校正動作として実行される。
【0077】
まず、ステップＳ４１において、充填部３のサンプリング空間ＳＳに、基準ガス（測定対象ガスを含まないガス）を充填する。本実施形態において、基準ガスは窒素ガスである。
サンプリング空間ＳＳに基準ガスを充填後、ステップＳ４２において、基準ガスを充填したサンプリング空間ＳＳを通過した測定光Ｌの強度を測定する。具体的には、制御部２０が、照射部５の光源５１ａ～５１ｄを制御して、基準ガスを充填したサンプリング空間ＳＳに向けて測定光Ｌを出力する。制御部２０は、サンプリング空間ＳＳを通過した測定光Ｌの検出信号を検出部７５から受信し、当該検出信号に基づいて、検出された測定光Ｌの強度を算出する。
サンプリング空間ＳＳに基準ガスを充填後、ステップＳ４２において、基準ガスを充填したサンプリング空間ＳＳを通過した測定光Ｌの強度を測定する。具体的には、制御部２０が、照射部５の光源５１ａ～５１ｄを制御して、基準ガスを充填したサンプリング空間ＳＳに向けて測定光Ｌを出力する。制御部２０は、サンプリング空間ＳＳを通過した測定光Ｌの検出信号を検出部７５から受信し、当該検出信号に基づいて、検出された測定光Ｌの強度を算出する。
【0078】
その後、ステップＳ４３において、制御部２０は、ステップＳ４２で算出した測定光Ｌの強度を、試料ガスＳＧを充填したサンプリング空間ＳＳを通過前の測定光Ｌの強度（すなわち、基準強度）と決定し、制御部２０の記憶装置に記憶する。基準強度の取得と記憶とを実行することで、分析装置１００の校正を実行できる。
【0079】
基準強度の取得と記憶とを実行して分析装置１００を校正後、ステップＳ４４において、測定対象除去部９が劣化しているか否かを判定する。
具体的には、第１判定部２０３が、今回の校正により取得した基準強度と、過去（例えば、分析装置１００の出荷時、据付時、前回の測定対象除去部９の交換時など）において取得した基準強度と、を比較し、今回取得した基準強度が過去に取得した基準強度よりも所定の値以上小さい場合に、測定対象除去部９が劣化していると判定する。
具体的には、第１判定部２０３が、今回の校正により取得した基準強度と、過去（例えば、分析装置１００の出荷時、据付時、前回の測定対象除去部９の交換時など）において取得した基準強度と、を比較し、今回取得した基準強度が過去に取得した基準強度よりも所定の値以上小さい場合に、測定対象除去部９が劣化していると判定する。
【0080】
上記のように、基準強度は、サンプリング空間ＳＳに基準ガスを充填した状態、すなわち、測定光Ｌがサンプリング空間ＳＳを通過中に吸収されない状態で測定される。従って、今回取得した基準強度が過去に取得した基準強度よりも小さいことは、今回の校正時において測定光Ｌが伝搬空間ＴＳを通過中に吸収された光の量が、過去において測定光Ｌが伝搬空間ＴＳを通過中に吸収された光の量よりも大きいことを意味する。
【0081】
また、今回の校正時において測定光Ｌが伝搬空間ＴＳを通過中に吸収された光の量が、過去において測定光Ｌが伝搬空間ＴＳを通過中に吸収された光の量よりも大きいことは、今回の校正時のパージガスＰＧに含まれる測定対象ガスの量（濃度）が、過去のパージガスＰＧに含まれる測定対象ガスの量（濃度）よりも大きくなっていることを意味し、測定対象除去部９による測定対象ガスの除去能力が低下していることを意味している。
【0082】
このように、上記のステップＳ４４においては、第１判定部２０３は、現在と過去の基準強度を比較することにより、伝搬空間ＴＳを通過した測定光Ｌの強度に基づいて、測定対象除去部９の劣化を判定できる。すなわち、第１実施形態に係る分析装置１００では、測定対象ガスの分析と類似の方法により、簡便に測定対象除去部９の劣化状態を判定できる。
【0083】
その他、圧力計ＰＲ１を設けた場合には、第２判定部２０７が、今回の校正時に圧力計ＰＲ１にて測定された圧力と、過去（例えば、分析装置１００の出荷時、据付時、前回の測定対象除去部９の交換時など）に圧力計ＰＲ１により測定された圧力と、を比較し、今回測定された圧力が過去に測定された圧力よりも所定の値以上大きい場合に、測定対象除去部９が劣化していると判定する。
【0084】
今回測定された圧力が過去に測定された圧力よりも大きいことは、今回の校正時までに測定対象除去部９の目詰まりなどが発生して測定対象除去部９内のガス流通が悪くなった結果、測定対象除去部９が劣化していることを意味している。一方、圧力計ＰＲ１に代えて流量計を設けた場合には、今回測定した流量が過去に測定した流量よりも小さいことが、測定対象除去部９が劣化していることを意味する。
このように、第２判定部２０７は、測定対象除去部９に供給する空気の圧力又は流量に基づいて、測定対象除去部９内のガス流通が悪くなったか否かを判定し、ガス流通が悪くなっている場合に測定対象除去部９が劣化したと判定できる。すなわち、第２判定部２０７は、測定対象除去部９に供給する空気ＡＲの圧力及び流量に影響を及ぼす「目詰まり」などを原因とした劣化（異常）が発生したか否かを判定できる。
このように、第２判定部２０７は、測定対象除去部９に供給する空気の圧力又は流量に基づいて、測定対象除去部９内のガス流通が悪くなったか否かを判定し、ガス流通が悪くなっている場合に測定対象除去部９が劣化したと判定できる。すなわち、第２判定部２０７は、測定対象除去部９に供給する空気ＡＲの圧力及び流量に影響を及ぼす「目詰まり」などを原因とした劣化（異常）が発生したか否かを判定できる。
【0085】
第１判定部２０３及び／又は第２判定部２０７により測定対象除去部９が劣化していると判定された場合（ステップＳ４４で「Ｙｅｓ」）、ステップＳ４５において、第１判定部２０３及び／又は第２判定部２０７は、測定対象除去部９が劣化しているとの判定結果を、通知部２０５に通知する。
測定対象除去部９が劣化しているとの判定結果を受信した通知部２０５は、報知装置３０に通知信号を出力して報知装置３０を動作させる。これにより、例えば、音を発生させるか、及び／又は、警告灯を点灯させて、ユーザが視覚的及び／又は聴覚的に認識できる形態で測定対象除去部９が劣化していることを通知できる。
測定対象除去部９が劣化しているとの判定結果を受信した通知部２０５は、報知装置３０に通知信号を出力して報知装置３０を動作させる。これにより、例えば、音を発生させるか、及び／又は、警告灯を点灯させて、ユーザが視覚的及び／又は聴覚的に認識できる形態で測定対象除去部９が劣化していることを通知できる。
【0086】
測定対象除去部９が劣化していることを認識したユーザは、例えば、測定対象除去部９を交換するなどの対策を実行できる。
その他、測定対象除去部９の劣化が、空気供給部１２において測定対象除去部９を劣化させる原因物質（例えば、オイルミスト、ダストなど）が十分に除去されていないことにより発生していると考えられる場合には、ユーザは、空気供給部１２に備わるオイルミスト、ダストなどの原因物質を除去するフィルタを交換することもできる。
その他、測定対象除去部９の劣化が、空気供給部１２において測定対象除去部９を劣化させる原因物質（例えば、オイルミスト、ダストなど）が十分に除去されていないことにより発生していると考えられる場合には、ユーザは、空気供給部１２に備わるオイルミスト、ダストなどの原因物質を除去するフィルタを交換することもできる。
【0087】
一方、第１判定部２０３及び／又は第２判定部２０７により測定対象除去部９が劣化していると判定されない場合（ステップＳ４４で「Ｎｏ」）、分析装置１００の校正動作は終了する。
【0088】
（９）第１実施形態に係る分析装置の変形例
上記にて説明した第１実施形態においては、筐体１の内部空間ＩＳをパージする空気ＡＲの供給ラインと、測定対象除去部９に供給する空気ＡＲの供給ラインは、空気供給ライン１１として共通化していた。
しかし、これに限られず、図５に示すように、第１実施形態に係る分析装置の変形例（分析装置１００’）においては、筐体１の内部空間ＩＳをパージする空気ＡＲの供給ラインを第１空気供給ライン１１ａとし、測定対象除去部９に供給する空気ＡＲの供給ラインを第２空気供給ライン１１ｂとして、空気の供給ラインを個別に設けてもよい。図５は、第１実施形態に係る分析装置の変形例を示す図である。
上記にて説明した第１実施形態においては、筐体１の内部空間ＩＳをパージする空気ＡＲの供給ラインと、測定対象除去部９に供給する空気ＡＲの供給ラインは、空気供給ライン１１として共通化していた。
しかし、これに限られず、図５に示すように、第１実施形態に係る分析装置の変形例（分析装置１００’）においては、筐体１の内部空間ＩＳをパージする空気ＡＲの供給ラインを第１空気供給ライン１１ａとし、測定対象除去部９に供給する空気ＡＲの供給ラインを第２空気供給ライン１１ｂとして、空気の供給ラインを個別に設けてもよい。図５は、第１実施形態に係る分析装置の変形例を示す図である。
【0089】
また、分析装置１００’においては、パージガス供給ライン７７、第１空気供給ライン１１ａ、測定対象除去部９からのラインと、の合流部分に三方弁１１ｃを設ける。筐体１の内部空間ＩＳを空気ＡＲでパージしたい場合には、三方弁１１ｃは、第１空気供給ライン１１ａとパージガス供給ライン７７とをガス流通可能とする。これにより、筐体１の内部空間ＩＳと伝搬空間ＴＳが空気ＡＲでパージされる。
一方、伝搬部７の伝搬空間ＴＳをパージガスＰＧでパージしたい場合には、三方弁１１ｃは、測定対象除去部９からのラインとパージガス供給ライン７７とをガス流通可能とする。これにより、伝搬空間ＴＳがパージガスＰＧでパージされる。
一方、伝搬部７の伝搬空間ＴＳをパージガスＰＧでパージしたい場合には、三方弁１１ｃは、測定対象除去部９からのラインとパージガス供給ライン７７とをガス流通可能とする。これにより、伝搬空間ＴＳがパージガスＰＧでパージされる。
【0090】
このように、空気ＡＲの供給ラインを個別に設けることで、必要なときだけに測定対象除去部９に空気ＡＲを供給してパージガスＰＧを発生させて、測定対象除去部９の交換頻度を減少できる。
【0091】
（１０）第１実施形態のまとめ
上記に説明した第１実施形態は下記のようにまとめることができる。
第１実施形態に係る分析装置１００、１００’では、測定光Ｌが充填部３まで到達するまでに少なくとも１つのミラーに反射して伝搬する伝搬空間ＴＳをパージするパージガスＰＧが、気体分離膜を有する測定対象除去部９により生成されている。これにより、パージガス供給用のボンベの頻繁な交換などユーザの負担を増大させる作業が不要となる。すなわち、ユーザの負担を増大させることなくパージガスＰＧの生成と供給が可能となる。
上記に説明した第１実施形態は下記のようにまとめることができる。
第１実施形態に係る分析装置１００、１００’では、測定光Ｌが充填部３まで到達するまでに少なくとも１つのミラーに反射して伝搬する伝搬空間ＴＳをパージするパージガスＰＧが、気体分離膜を有する測定対象除去部９により生成されている。これにより、パージガス供給用のボンベの頻繁な交換などユーザの負担を増大させる作業が不要となる。すなわち、ユーザの負担を増大させることなくパージガスＰＧの生成と供給が可能となる。
【0092】
分析装置１００、１００’は、伝搬空間ＴＳを通過した測定光Ｌの強度に基づいて測定対象除去部９の劣化を判定する第１判定部２０３を備えている。これにより、測定対象ガスの分析と類似の方法により、簡便に測定対象除去部９の劣化状態を判定できる。
【0093】
分析装置１００、１００’は、測定対象除去部９に供給する空気ＡＲの圧力又は流量に基づいて、測定対象除去部の劣化を判定する第２判定部２０７を備えてもよい。これにより、測定対象除去部９に供給する空気ＡＲの圧力又は流量に影響を及ぼす「目詰まり」などを原因とした劣化（異常）が発生したか否かを判定できる。
【0094】
分析装置１００、１００’は、測定対象除去部９に劣化があると判定されたことを通知する通知部２０５をさらに備えている。これにより、測定対象除去部９が劣化したことをユーザに通知できる。
【0095】
分析装置１００、１００’は、充填部３と、照射部５と、伝搬部７と、を格納して外部空間と隔離する筐体１をさらに備えている。これにより、測定対象ガスを分析するための構成要素を外部空間と隔離する構造を実現できる。
【0096】
第１実施形態において、測定対象除去部９は、空気から窒素ガスを分離する気体分離膜を有し、気体分離膜により分離された窒素ガスをパージガスＰＧとしている。気体分離膜の空気から窒素ガスと酸素ガスとを分離する能力は長い期間持続するので、測定対象除去部９の交換をほぼ不要とできる。その結果、ユーザの負担を軽減できる。
【0097】
２．第２実施形態
（１）第２実施形態に係る分析装置の概略
上記の第１実施形態にて説明したＮ２セパレータである測定対象除去部は、測定対象ガスを分析する他の分析装置にも適用できる。例えば、以下に説明する第２実施形態に係る分析装置２００において、測定対象除去部を使用できる。
以下、第２実施形態に係る分析装置２００を具体的に説明する。第２実施形態に係る分析装置２００は、クロスフローモジュレーション方式の分析装置である。クロスフローモジュレーション方式とは、測定対象ガスを含まないリファレンスガスＲＧと測定対象ガスを含む試料ガスＳＧとを交互に充填部３０１に導入し、リファレンスガスＲＧを充填した充填部３０１を通過した測定光Ｌ’の強度と、試料ガスＳＧを充填した充填部３０１を通過した測定光Ｌ’の強度と、に基づいて試料ガスＳＧに含まれる測定対象ガスを分析する方式である。第２実施形態においては、リファレンスガスＲＧの生成に第１実施形態にて説明したＮ２セパレータである測定対象除去部３０２を使用する。
なお、第２実施形態において、試料ガスＳＧは、例えば、大気である。測定対象ガスは、例えば、試料ガスＳＧに含まれる二酸化炭素（ＣＯ２）である。その他、測定対象ガスを、例えば、一酸化炭素（ＣＯ）、硫黄酸化物（ＳＯｘ）（例えば、二酸化硫黄（ＳＯ２））アンモニア（ＮＨ３）、窒素酸化物（ＮＯｘ）（例えば、一酸化窒素（ＮＯ）、二酸化窒素（ＮＯ２）、亜酸化窒素（Ｎ２Ｏ）など）、塩化水素（ＨＣｌ）、水（Ｈ２Ｏ）、各種炭化水素（例えば、メタン（ＣＨ４）、エタン（Ｃ２Ｈ６）、アセチレン（Ｃ２Ｈ２）、プロパン（Ｃ３Ｈ８）、エチレン（Ｃ２Ｈ４）、ヘキサン（ｎ－Ｃ６Ｈ１４）、プロピレン（Ｃ３Ｈ６）、イソブテン（ｉ－Ｃ４Ｈ８）、ブタン（ｎ－Ｃ４Ｈ１０）、シクロヘキサン（Ｃ６Ｈ１２）、ブタジエン（Ｃ４Ｈ６）、イソブタン（ｉ－Ｃ４Ｈ１０）、イソペンタン（ｉ－Ｃ５Ｈ１２）、トルエン（Ｃ６Ｈ５ＣＨ３）など）、硫化水素（Ｈ２Ｓ）、メタノール（ＣＨ３ＯＨ）、ホスゲン（ＣＯＣｌ２）、クロロエチレン（Ｃ２Ｈ３Ｃｌ）、亜硝酸メチル（ＣＨ３ＯＮＯ）、水素（Ｈ２）、フッ化水素（ＨＦ）、トリフルオロプロペン（Ｃ３Ｈ３Ｆ３）などとすることもできる。測定対象ガスは、１種類に限られず、上記ガスが複数含まれた混合ガスであってもよい。
（１）第２実施形態に係る分析装置の概略
上記の第１実施形態にて説明したＮ２セパレータである測定対象除去部は、測定対象ガスを分析する他の分析装置にも適用できる。例えば、以下に説明する第２実施形態に係る分析装置２００において、測定対象除去部を使用できる。
以下、第２実施形態に係る分析装置２００を具体的に説明する。第２実施形態に係る分析装置２００は、クロスフローモジュレーション方式の分析装置である。クロスフローモジュレーション方式とは、測定対象ガスを含まないリファレンスガスＲＧと測定対象ガスを含む試料ガスＳＧとを交互に充填部３０１に導入し、リファレンスガスＲＧを充填した充填部３０１を通過した測定光Ｌ’の強度と、試料ガスＳＧを充填した充填部３０１を通過した測定光Ｌ’の強度と、に基づいて試料ガスＳＧに含まれる測定対象ガスを分析する方式である。第２実施形態においては、リファレンスガスＲＧの生成に第１実施形態にて説明したＮ２セパレータである測定対象除去部３０２を使用する。
なお、第２実施形態において、試料ガスＳＧは、例えば、大気である。測定対象ガスは、例えば、試料ガスＳＧに含まれる二酸化炭素（ＣＯ２）である。その他、測定対象ガスを、例えば、一酸化炭素（ＣＯ）、硫黄酸化物（ＳＯｘ）（例えば、二酸化硫黄（ＳＯ２））アンモニア（ＮＨ３）、窒素酸化物（ＮＯｘ）（例えば、一酸化窒素（ＮＯ）、二酸化窒素（ＮＯ２）、亜酸化窒素（Ｎ２Ｏ）など）、塩化水素（ＨＣｌ）、水（Ｈ２Ｏ）、各種炭化水素（例えば、メタン（ＣＨ４）、エタン（Ｃ２Ｈ６）、アセチレン（Ｃ２Ｈ２）、プロパン（Ｃ３Ｈ８）、エチレン（Ｃ２Ｈ４）、ヘキサン（ｎ－Ｃ６Ｈ１４）、プロピレン（Ｃ３Ｈ６）、イソブテン（ｉ－Ｃ４Ｈ８）、ブタン（ｎ－Ｃ４Ｈ１０）、シクロヘキサン（Ｃ６Ｈ１２）、ブタジエン（Ｃ４Ｈ６）、イソブタン（ｉ－Ｃ４Ｈ１０）、イソペンタン（ｉ－Ｃ５Ｈ１２）、トルエン（Ｃ６Ｈ５ＣＨ３）など）、硫化水素（Ｈ２Ｓ）、メタノール（ＣＨ３ＯＨ）、ホスゲン（ＣＯＣｌ２）、クロロエチレン（Ｃ２Ｈ３Ｃｌ）、亜硝酸メチル（ＣＨ３ＯＮＯ）、水素（Ｈ２）、フッ化水素（ＨＦ）、トリフルオロプロペン（Ｃ３Ｈ３Ｆ３）などとすることもできる。測定対象ガスは、１種類に限られず、上記ガスが複数含まれた混合ガスであってもよい。
【0098】
上記のリファレンスガスＲＧとは、測定対象ガスの分析の基準として用いるガスであり、測定対象ガスを全く含まないか、又は、分析において影響を及ぼさない程度しか含まないガスである。従って、リファレンスガスＲＧを充填した充填部３０１を通過した測定光Ｌ’の強度は、試料ガスＳＧを充填した充填部３０１を通過した測定光Ｌ’の強度に含まれるバックグラウンドとしての測定光Ｌ’の強度である。
【0099】
（２）第２実施形態に係る分析装置の具体的構成
次に、図６を用いて、第２実施形態に係る分析装置２００の具体的構成を説明する。図６は、第２実施形態に係る分析装置の構成を示す図である。分析装置２００は、充填部３０１と、測定対象除去部３０２と、導入部３０３と、を主に備える。
充填部３０１は、ガスを充填できるサンプリング空間ＳＳ’を有し、サンプリング空間ＳＳ’の一端が導入部３０３のガス出口３０３ｃに接続され、他端が排出流路３０４に接続される。サンプリング空間ＳＳ’の一端が導入部３０３のガス出口３０３ｃに接続されることで、サンプリング空間ＳＳ’には試料ガスＳＧ又はリファレンスガスＲＧを充填できる。
次に、図６を用いて、第２実施形態に係る分析装置２００の具体的構成を説明する。図６は、第２実施形態に係る分析装置の構成を示す図である。分析装置２００は、充填部３０１と、測定対象除去部３０２と、導入部３０３と、を主に備える。
充填部３０１は、ガスを充填できるサンプリング空間ＳＳ’を有し、サンプリング空間ＳＳ’の一端が導入部３０３のガス出口３０３ｃに接続され、他端が排出流路３０４に接続される。サンプリング空間ＳＳ’の一端が導入部３０３のガス出口３０３ｃに接続されることで、サンプリング空間ＳＳ’には試料ガスＳＧ又はリファレンスガスＲＧを充填できる。
【0100】
一方、充填部３０１のサンプリング空間ＳＳ’の他端が接続される排出流路３０４には、オリフィス３０４ａと、第１ポンプ３０４ｂと、が設けられる。サンプリング空間ＳＳ’に導入される試料ガスＳＧ又はリファレンスガスＲＧの流量は、オリフィス３０４ａの寸法と第１ポンプ３０４ｂの流量によって定まる。
【0101】
また、充填部３０１は、サンプリング空間ＳＳ’に測定光Ｌ’を照射する照射部３０１ａと、サンプリング空間ＳＳ’を通過した測定光Ｌ’を検出する検出部３０１ｂと、を有する。照射部３０１ａは、例えば、測定対象ガスが吸収できる波長（例えば、赤外光）を有する測定光Ｌ’を発生するレーザなどの光発生装置である。検出部３０１ｂは、例えば、測定光Ｌ’を検出できる光検出素子である。
【0102】
測定対象除去部３０２は、リファレンスガス生成用ガスから、充填部３０１のサンプリング空間ＳＳ’に充填するリファレンスガスＲＧを生成する。具体的には、測定対象除去部３０２は、排出流路３０４から分岐された分岐ライン３０５から試料ガスＳＧの供給を受け、供給された試料ガスＳＧから測定対象ガスを除去する。すなわち、図６に示す分析装置２００において、リファレンスガス生成用ガスは、試料ガスＳＧである。これにより、測定対象となる試料ガスＳＧからより適切なリファレンスガスＲＧを生成できる。
【0103】
本実施形態において、測定対象除去部３０２は、中空糸膜、気体分離膜を中空部材に充填した「Ｎ２セパレータ」と呼ばれる部材である。中空糸膜は、例えば、ポリイミド、ポリアミド、ポリスルホン、酢酸セルロースとその誘導体、ポリフェニレンオキシド、ポリシロキサン、それ自体でミクロ多孔性のポリマー、混合マトリックス膜、促進輸送膜、ポリエチレンオキシド、ポリプロピレンオキシド、炭素膜、ゼオライト、又はこれらの混合物にて構成されている。
【0104】
Ｎ２セパレータは、中空糸膜、気体分離膜に圧縮した試料ガスＳＧを導入することで、導入した試料ガスＳＧを、窒素リッチなガス（すなわち、窒素ガス以外の成分をほとんど含まないガス）と酸素リッチなガス（すなわち、試料ガスＳＧから窒素ガスを除いた残りのガス）に分離する。Ｎ２セパレータである測定対象除去部３０２は、窒素リッチなガスをリファレンスガスＲＧとしてリファレンスガス供給ライン３０６に供給する。
【0105】
Ｎ２セパレータである測定対象除去部３０２の中空糸膜、気体分離膜により分離される窒素リッチなガスには、測定対象ガスもほとんど含まれない。すなわち、Ｎ２セパレータである測定対象除去部３０２は、試料ガスＳＧから測定対象ガスを分離して、測定対象ガスを含まない窒素リッチなガスをリファレンスガスＲＧとして生成できる。
【0106】
なお、上記のように、Ｎ２セパレータである測定対象除去部３０２に対しては、圧縮した試料ガスＳＧを導入する必要がある。従って、測定対象除去部３０２に試料ガスＳＧを供給する分岐ライン３０５には、試料ガスＳＧを昇圧して測定対象除去部３０２に供給する昇圧用ポンプ３０５ａが設けられる。
また、昇圧用ポンプ３０５ａと測定対象除去部３０２との間には、レギュレータ３０５ｂが設けられる。レギュレータ３０５ｂは、昇圧用ポンプ３０５ａから測定対象除去部３０２に供給する試料ガスＳＧの圧力を一定とする。これにより、測定対象除去部３０２の寿命を長くできる。
また、昇圧用ポンプ３０５ａと測定対象除去部３０２との間には、レギュレータ３０５ｂが設けられる。レギュレータ３０５ｂは、昇圧用ポンプ３０５ａから測定対象除去部３０２に供給する試料ガスＳＧの圧力を一定とする。これにより、測定対象除去部３０２の寿命を長くできる。
【0107】
導入部３０３は、試料ガスＳＧ又はリファレンスガスＲＧを充填部３０１のサンプリング空間ＳＳ’に導入する。具体的には、導入部３０３は、第１入口３０３ａと、第２入口３０３ｂと、ガス出口３０３ｃと、を有し、第１入口３０３ａとガス出口３０３ｃとをガス流通可能とするか、又は、第２入口３０３ｂとガス出口３０３ｃとをガス流通可能とするかを切り替え可能な三方弁である。
【0108】
図６に示すように、導入部３０３の第１入口３０３ａには、試料ガスＳＧが供給される。一方、第２入口３０３ｂは、リファレンスガス供給ライン３０６に接続される。すなわち、第２入口３０３ｂには、測定対象除去部３０２にて生成されたリファレンスガスＲＧが供給される。
【0109】
測定対象ガスの分析中に、導入部３０３は、第１入口３０３ａとガス出口３０３ｃとをガス流通可能とする（すなわち、試料ガスＳＧをガス出口３０３ｃから排出する）ことと、第２入口３０３ｂとガス出口３０３ｃとをガス流通可能とする（すなわち、リファレンスガスＲＧをガス出口３０３ｃから排出する）ことと、を交互に切り替えて、試料ガスＳＧとリファレンスガスＲＧとを交互に充填部３０１のサンプリング空間ＳＳ’に充填する。導入部３０３を備えることにより、試料ガスＳＧとリファレンスガスＲＧとを交互に充填部３０１のサンプリング空間ＳＳ’に充填するクロスフローモジュレーション方式の分析装置２００を実現できる。
【0110】
分析装置２００は、制御部３０７をさらに備える。制御部３０７は、ＣＰＵ、記憶装置（例えば、ＲＡＭ、ＲＯＭなどの記憶装置）、各種インタフェースにより構成されるコンピュータシステムである。制御部３０７は、上記各装置を個別に備えたシステムであってもよいし、上記各装置を１つのチップに集積したＳｏＣ（Ｓｙｓｔｅｍ ｏｎ Ｃｈｉｐ）であってもよい。
制御部３０７は、分析装置２００の照射部３０１ａ、導入部３０３を制御する。その他、制御部３０７は、第１ポンプ３０４ｂ、昇圧用ポンプ３０５ａの動作と停止、及び／又は、流量を制御可能となっていてもよい。
制御部３０７は、分析装置２００の照射部３０１ａ、導入部３０３を制御する。その他、制御部３０７は、第１ポンプ３０４ｂ、昇圧用ポンプ３０５ａの動作と停止、及び／又は、流量を制御可能となっていてもよい。
【0111】
また、制御部３０７は、照射部３０１ａを制御して充填部３０１のサンプリング空間ＳＳ’に測定光Ｌ’を照射し、サンプリング空間ＳＳ’を通過して検出部３０１ｂにて検出された測定光Ｌ’の強度に基づいて、測定対象ガスの分析を行う。
【0112】
（３）第２実施形態に係る分析装置の動作
（３－１）分析動作
以下、第２実施形態に係る分析装置２００の動作を説明する。具体的には、図７を用いて、分析装置２００における分析動作を説明する。図７は、第２実施形態に係る分析装置の分析動作を示すフローチャートである。本実施形態において、分析装置２００は、クロスフローモジュレーション方式にて測定対象ガスの分析を実行する。なお、以下に示す動作は、制御部３０７が分析装置２００を制御することで実行される。また、以下の分析動作の前に、所定の期間（例えば、１週間）毎に分析装置２００の校正（例えば、ゼロ校正、スパン校正）を実行する。
（３－１）分析動作
以下、第２実施形態に係る分析装置２００の動作を説明する。具体的には、図７を用いて、分析装置２００における分析動作を説明する。図７は、第２実施形態に係る分析装置の分析動作を示すフローチャートである。本実施形態において、分析装置２００は、クロスフローモジュレーション方式にて測定対象ガスの分析を実行する。なお、以下に示す動作は、制御部３０７が分析装置２００を制御することで実行される。また、以下の分析動作の前に、所定の期間（例えば、１週間）毎に分析装置２００の校正（例えば、ゼロ校正、スパン校正）を実行する。
【0113】
測定対象ガスの分析動作が開始されると、まず、ステップＳ２０１において、制御部３０７が、導入部３０３に対して、第２入口３０３ｂとガス出口３０３ｃとをガス流通可能とする制御を行う。これにより、リファレンスガス供給ライン３０６から導入部３０３にリファレンスガスＲＧが供給され、ガス出口３０３ｃから充填部３のサンプリング空間ＳＳ’にリファレンスガスＲＧが導入される。すなわち、充填部３のサンプリング空間ＳＳ’にリファレンスガスＲＧが充填される。
【0114】
リファレンスガスＲＧを充填部３のサンプリング空間ＳＳ’に充填後、ステップＳ２０２において、制御部３０７が、照射部３０１ａから測定光Ｌ’を出力させ、リファレンスガスＲＧが充填された充填部３のサンプリング空間ＳＳ’を通過した測定光Ｌ’を検出部３０１ｂにて検出する。制御部３０７は、検出部３０１ｂから入力した信号に基づいて、リファレンスガスＲＧが充填された充填部３のサンプリング空間ＳＳ’を通過した測定光Ｌ’の強度（分析基準強度と呼ぶ）を算出する。
【0115】
次に、ステップＳ２０３において、制御部３０７が、導入部３０３に対して、第１入口３０３ａとガス出口３０３ｃとをガス流通可能とする制御を行う。これにより、ガス出口３０３ｃから充填部３のサンプリング空間ＳＳ’に試料ガスＳＧが導入される。すなわち、充填部３のサンプリング空間ＳＳ’に試料ガスＳＧが充填される。
【0116】
試料ガスＳＧを充填部３のサンプリング空間ＳＳ’に充填後、ステップＳ２０４において、制御部３０７が、照射部３０１ａから測定光Ｌ’を出力させ、試料ガスＳＧが充填された充填部３のサンプリング空間ＳＳ’を通過した測定光Ｌ’を検出部３０１ｂにて検出する。制御部３０７は、検出部３０１ｂから入力した信号に基づいて、試料ガスＳＧが充填された充填部３のサンプリング空間ＳＳ’を通過した測定光Ｌ’の強度（分析強度と呼ぶ）を算出する。
【0117】
さらに、ステップＳ２０５において、制御部３０７が、ステップＳ２０４にて算出した分析強度と、ステップＳ２０２にて算出した分析基準強度との差分に基づいて、試料ガスＳＧに含まれる測定対象ガスを分析する。具体的には、分析強度と分析基準強度との差分から、測定対象ガスの濃度を算出する。
【0118】
上記の図６に示す分析装置２００では、リファレンスガスＲＧが、測定対象除去部３０２を用いて試料ガスＳＧから生成されている。これにより、リファレンスガスＲＧ用のガスボンベを設ける必要がなくなる。その結果、ガスボンベの交換等によるユーザの負担を軽減できる。
【0119】
また、上記の気体分離膜（中空糸膜）を有する測定対象除去部３０２において、空気から窒素ガスと酸素ガスとを分離する能力は長い期間持続するので、測定対象除去部３０２の交換をほぼ不要とできる。その結果、ユーザの負担を軽減できる。
【0120】
さらに、図６に示す分析装置２００においては、例えば、測定対象ガスを除去する複数の除去部を切り替えて使用する必要がないので、複数の除去部を切り替えて使用するための複雑なガス経路を形成する必要がない。このように分析装置２００のガス経路をより単純なものとできることにより、分析装置２００に使用する部品点数を減らすことができる。
【0121】
（４）第２実施形態に係る分析装置の変形例１
（４－１）変形例１の概要
上記にて説明した分析装置２００では、測定対象除去部３０２は、排出流路３０４から分岐した分岐ライン３０５に接続され、試料ガスＳＧから測定対象ガスを除去してリファレンスガスＲＧを生成していた。すなわち、リファレンスガスＲＧを生成するためのリファレンスガス生成用ガスが試料ガスＳＧであった。
しかし、リファレンスガス生成用ガスは、試料ガスＳＧに限られない。第２実施形態に係る分析装置の変形例１（分析装置２００’）は、図８に示すように、昇圧された空気ＡＲ’を供給する空気供給部３０９をさらに備え、当該空気供給部３０９を空気供給ライン３０９ａにより測定対象除去部３０２に接続する。すなわち、分析装置２００’においては、リファレンスガス生成用ガスが、試料ガスＳＧとは異なる供給源（空気供給部３０９）から供給される空気ＡＲ’である。図８は、第２実施形態に係る分析装置の変形例１の構成を示す図である。
（４－１）変形例１の概要
上記にて説明した分析装置２００では、測定対象除去部３０２は、排出流路３０４から分岐した分岐ライン３０５に接続され、試料ガスＳＧから測定対象ガスを除去してリファレンスガスＲＧを生成していた。すなわち、リファレンスガスＲＧを生成するためのリファレンスガス生成用ガスが試料ガスＳＧであった。
しかし、リファレンスガス生成用ガスは、試料ガスＳＧに限られない。第２実施形態に係る分析装置の変形例１（分析装置２００’）は、図８に示すように、昇圧された空気ＡＲ’を供給する空気供給部３０９をさらに備え、当該空気供給部３０９を空気供給ライン３０９ａにより測定対象除去部３０２に接続する。すなわち、分析装置２００’においては、リファレンスガス生成用ガスが、試料ガスＳＧとは異なる供給源（空気供給部３０９）から供給される空気ＡＲ’である。図８は、第２実施形態に係る分析装置の変形例１の構成を示す図である。
【0122】
このように、測定対象除去部３０２に供給するリファレンスガス生成用ガスを、試料ガスＳＧとは異なる供給源である空気供給部３０９から供給することで、昇圧用ポンプ３０５ａを設けることなく、十分に昇圧された空気ＡＲ’をリファレンスガス生成用ガスとして測定対象除去部３０２に供給できる。すなわち、測定対象除去部３０２に供給されるリファレンスガス生成用ガスの条件を、測定対象除去部３０２の性能を十分に発揮できる適切な条件とできる。
【0123】
なお、上記の第２実施形態と同様、空気供給部３０９と測定対象除去部３０２との間には、レギュレータ３０９ｂが設けられる。レギュレータ３０９ｂは、空気供給部３０９から測定対象除去部３０２に供給する試料ガスＳＧの圧力を一定とする。
【0124】
変形例１に係る分析装置２００’においては、測定対象除去部３０２から供給されたリファレンスガスＲＧを充填部３に充填したときの測定光Ｌ’の強度と、例えばゼロ校正に用いるガス（例えば、ガスボンベから供給された窒素ガス）を充填部３に充填したときの測定光Ｌ’の強度と、の比較に基づいて、測定対象除去部３０２による測定対象ガスの除去能力の状態、すなわち、測定対象除去部３０２の劣化の状態を確認できる。
なお、変形例１に係る分析装置２００’において、測定対象除去部３０２の劣化の状態は、分析装置２００’の制御部３０７’により判定される。分析装置２００’のその他の構成及び機能は、第２実施形態に係る分析装置２００と同じであるので、ここでは説明を省略する。
なお、変形例１に係る分析装置２００’において、測定対象除去部３０２の劣化の状態は、分析装置２００’の制御部３０７’により判定される。分析装置２００’のその他の構成及び機能は、第２実施形態に係る分析装置２００と同じであるので、ここでは説明を省略する。
【0125】
（４－２）変形例１に係る制御部の構成
以下、図９を用いて、測定対象除去部３０２の劣化の状態を判定可能な変形例１に係る制御部３０７’の具体的構成を説明する。図９は、変形例１に係る制御部の具体的構成を示す図である。制御部３０７’は、分析部３０７ａと、判定部３０７ｂと、通知部３０７ｃと、を主に有する。なお、制御部３０７’の上記各部の機能の一部又は全部は、制御部３０７を構成するコンピュータシステムの記憶装置に記憶されたプログラムを実行することで実現される。また、上記各部の機能の一部は、ハードウェア的に実現されてもよい。
以下、図９を用いて、測定対象除去部３０２の劣化の状態を判定可能な変形例１に係る制御部３０７’の具体的構成を説明する。図９は、変形例１に係る制御部の具体的構成を示す図である。制御部３０７’は、分析部３０７ａと、判定部３０７ｂと、通知部３０７ｃと、を主に有する。なお、制御部３０７’の上記各部の機能の一部又は全部は、制御部３０７を構成するコンピュータシステムの記憶装置に記憶されたプログラムを実行することで実現される。また、上記各部の機能の一部は、ハードウェア的に実現されてもよい。
【0126】
分析部３０７ａは、試料ガスＳＧに含まれる測定対象ガスの分析を実行する。分析部３０７ａにて実行される測定対象ガスの分析動作は、上記の第２実施形態における制御部３０７の動作と同じであるので、ここでは説明を省略する。
【0127】
判定部３０７ｂは、測定対象除去部３０２の劣化を判定する。判定部３０７ｂは、例えば、リファレンスガスＲＧを充填部３のサンプリング空間ＳＳ’に充填したときに取得した測定光Ｌ’の強度と、測定対象ガスをほとんど含まず分析装置のゼロ校正に用いられるゼロガス（例えば、ガスボンベから供給される窒素ガス）をサンプリング空間ＳＳ’に充填したときに取得した測定光Ｌ’の強度と、の比較に基づいて、測定対象除去部３０２が劣化したか否かを判定する。
【0128】
測定対象除去部３０２が劣化していない状態であれば、リファレンスガスＲＧに含まれる測定対象ガスの含有量は、上記のゼロガスにおける測定対象ガスの含有量に近い。従って、リファレンスガスＲＧを充填部３のサンプリング空間ＳＳ’に充填したときに取得した測定光Ｌ’の強度と、ゼロガスを充填部３のサンプリング空間ＳＳ’に充填して取得した測定光Ｌ’の強度とは、ほぼ同じとなる。
【0129】
その一方、測定対象除去部３０２が劣化している場合には、リファレンスガス生成用ガス（本実施形態では空気ＡＲ）から測定対象ガスを除去する能力が低下するので、リファレンスガスＲＧに測定対象ガスが含まれるようになる。その結果、リファレンスガスＲＧを充填したサンプリング空間ＳＳ’を通過した測定光Ｌ’がリファレンスガスＲＧに含まれる測定対象ガスにより吸収され、リファレンスガスＲＧを充填したときに取得した測定光Ｌ’の強度が、ゼロガスを充填して取得した測定光Ｌ’の強度よりも小さくなる。
【0130】
上記の原理を利用して、判定部３０７ｂは、リファレンスガスＲＧを充填部３のサンプリング空間ＳＳ’に充填したときに取得した測定光Ｌ’の強度が、ゼロガスを充填部３のサンプリング空間ＳＳ’に充填して取得した測定光Ｌ’の強度よりも所定の強度以上低下したら、測定対象除去部３０２が劣化したと判定できる。
判定部３０７ｂは、測定対象除去部３０２が劣化していると判定した場合、当該判定結果を通知部３０７ｃに通知する。
判定部３０７ｂは、測定対象除去部３０２が劣化していると判定した場合、当該判定結果を通知部３０７ｃに通知する。
【0131】
通知部３０７ｃは、判定部３０７ｂにおいて測定対象除去部３０２が劣化しているとの判定結果を受信したときに、測定対象除去部３０２が劣化していることを通知する。具体的には、通知部３０７ｃは、測定対象除去部３０２が劣化していると判定された場合に、報知装置３０８を動作させる信号を出力する。報知装置３０８は、例えば、音を発する装置（スピーカー）、警告灯、画面（ディスプレイ）に画像を表示する装置、などである。このように、報知装置３０８は、分析装置２００から出力される情報を報知する装置である。
【0132】
なお、報知装置３０８を分析装置２００とは個別の装置として、分析システムとすることもできる。報知装置３０８と分析装置２００とを個別の装置とすることで、例えば、分析装置２００の設置場所とは異なる場所に報知装置３０８を設置することができる。
【0133】
（４－３）測定対象除去部の劣化の判定動作
次に、図１０を用いて、変形例１に係る分析装置２００’における測定対象除去部３０２の劣化の判定動作を説明する。図１０は、第２実施形態の変形例１に係る分析装置における測定対象除去部の劣化の判定動作を示すフローチャートである。なお、以下に示す動作は、判定部３０７ｂが分析装置２００を制御することで実行される。
まず、ステップＳ３０１において、例えば、ゼロガス（例えば、窒素ガス）のガスボンベ等を用いて、充填部３のサンプリング空間ＳＳ’にゼロガスを充填する。
その後、ステップＳ３０２において、照射部３０１ａから測定光Ｌ’が出力され、ゼロガスが充填された充填部３のサンプリング空間ＳＳ’を通過した測定光Ｌ’が検出部３０１ｂにて検出される。検出部３０１ｂから入力した信号に基づいて、ゼロガスが充填された充填部３のサンプリング空間ＳＳ’を通過した測定光Ｌ’の強度が算出される。
次に、図１０を用いて、変形例１に係る分析装置２００’における測定対象除去部３０２の劣化の判定動作を説明する。図１０は、第２実施形態の変形例１に係る分析装置における測定対象除去部の劣化の判定動作を示すフローチャートである。なお、以下に示す動作は、判定部３０７ｂが分析装置２００を制御することで実行される。
まず、ステップＳ３０１において、例えば、ゼロガス（例えば、窒素ガス）のガスボンベ等を用いて、充填部３のサンプリング空間ＳＳ’にゼロガスを充填する。
その後、ステップＳ３０２において、照射部３０１ａから測定光Ｌ’が出力され、ゼロガスが充填された充填部３のサンプリング空間ＳＳ’を通過した測定光Ｌ’が検出部３０１ｂにて検出される。検出部３０１ｂから入力した信号に基づいて、ゼロガスが充填された充填部３のサンプリング空間ＳＳ’を通過した測定光Ｌ’の強度が算出される。
【0134】
次に、ステップＳ３０３において、測定対象除去部３０２により測定対象ガスが除去されたリファレンスガスＲＧを、充填部３のサンプリング空間ＳＳ’に充填する。具体的には、導入部３０３に対して、第２入口３０３ｂとガス出口３０３ｃとをガス流通可能とする制御を行い、リファレンスガスＲＧをサンプリング空間ＳＳ’に充填する。
その後、ステップＳ３０４において、照射部３０１ａから測定光Ｌ’が出力され、リファレンスガスＲＧが充填された充填部３のサンプリング空間ＳＳ’を通過した測定光Ｌ’が検出部３０１ｂにて検出される。検出部３０１ｂから入力した信号に基づいて、リファレンスガスＲＧが充填された充填部３のサンプリング空間ＳＳ’を通過した測定光Ｌ’の強度が算出される。
その後、ステップＳ３０４において、照射部３０１ａから測定光Ｌ’が出力され、リファレンスガスＲＧが充填された充填部３のサンプリング空間ＳＳ’を通過した測定光Ｌ’が検出部３０１ｂにて検出される。検出部３０１ｂから入力した信号に基づいて、リファレンスガスＲＧが充填された充填部３のサンプリング空間ＳＳ’を通過した測定光Ｌ’の強度が算出される。
【0135】
上記のステップＳ３０４を実行後、ステップＳ３０５において、判定部３０７ｂが、ステップＳ３０２で取得したゼロガスを通過した測定光Ｌ’の強度と、ステップＳ３０４で取得したリファレンスガスＲＧを通過した測定光Ｌ’の強度と、の比較に基づいて、測定対象除去部３０２が劣化しているか否かを判定する。
例えば、ステップＳ３０４において取得したリファレンスガスＲＧを通過した測定光Ｌ’の強度と、ステップＳ３０２において取得したゼロガスを通過した測定光Ｌ’の強度と、の差の絶対値が所定値以上となった場合に、リファレンスガスＲＧに所定量以上の測定対象ガスが含まれており、測定対象除去部３０２が劣化したと判定する。
例えば、ステップＳ３０４において取得したリファレンスガスＲＧを通過した測定光Ｌ’の強度と、ステップＳ３０２において取得したゼロガスを通過した測定光Ｌ’の強度と、の差の絶対値が所定値以上となった場合に、リファレンスガスＲＧに所定量以上の測定対象ガスが含まれており、測定対象除去部３０２が劣化したと判定する。
【0136】
判定部３０７ｂにより測定対象除去部３０２が劣化していると判定された場合（ステップＳ３０５で「Ｙｅｓ」）、ステップＳ３０６において、判定部３０７ｂは、測定対象除去部３０２が劣化しているとの判定結果を、通知部３０７ｃに通知する。
測定対象除去部３０２が劣化しているとの判定結果を受信した通知部３０７ｃは、報知装置３０８に通知信号を出力して報知装置３０８を動作させる。これにより、例えば、音を発生させるか、及び／又は、警告灯を点灯させて、ユーザが視覚的及び／又は聴覚的に認識できる形態で測定対象除去部３０２が劣化していることを通知できる。
測定対象除去部３０２が劣化していることを認識したユーザは、例えば、測定対象除去部３０２を交換するなどの対策を実行できる。
測定対象除去部３０２が劣化しているとの判定結果を受信した通知部３０７ｃは、報知装置３０８に通知信号を出力して報知装置３０８を動作させる。これにより、例えば、音を発生させるか、及び／又は、警告灯を点灯させて、ユーザが視覚的及び／又は聴覚的に認識できる形態で測定対象除去部３０２が劣化していることを通知できる。
測定対象除去部３０２が劣化していることを認識したユーザは、例えば、測定対象除去部３０２を交換するなどの対策を実行できる。
【0137】
一方、判定部３０７ｂにより測定対象除去部３０２が劣化していると判定されない場合（ステップＳ３０５で「Ｎｏ」）、測定対象除去部３０２の劣化の判定動作は終了する。
【0138】
（５）第２実施形態に係る分析装置の変形例２
（５－１）変形例２に係る分析装置の概要
上記にて説明した分析装置２００、２００’では、試料ガスＳＧ又は空気ＡＲ’から測定対象ガスを除去してリファレンスガスＲＧを生成する部材として、測定対象除去部３０２のみが設けられていた。
しかし、これに限られず、第２実施形態に係る分析装置の変形例２（分析装置２００’’）は、図１１に示すように、Ｎ２セパレータである測定対象除去部３０２から供給されたガスから測定対象ガスを除去するスクラバー３１０ａ、３１０ｂをさらに備え、当該スクラバー３１０ａ、３１０ｂにて測定対象ガスを除去したガスをリファレンスガスＲＧとしてもよい。図１１は、第２実施形態に係る分析装置の変形例２の構成を示す図である。なお、分析装置２００’’は、スクラバー３１０ａ、３１０ｂを備えること以外、その構成及び機能は変形例１に係る分析装置２００’と同じであるので、ここでは説明を省略する。
（５－１）変形例２に係る分析装置の概要
上記にて説明した分析装置２００、２００’では、試料ガスＳＧ又は空気ＡＲ’から測定対象ガスを除去してリファレンスガスＲＧを生成する部材として、測定対象除去部３０２のみが設けられていた。
しかし、これに限られず、第２実施形態に係る分析装置の変形例２（分析装置２００’’）は、図１１に示すように、Ｎ２セパレータである測定対象除去部３０２から供給されたガスから測定対象ガスを除去するスクラバー３１０ａ、３１０ｂをさらに備え、当該スクラバー３１０ａ、３１０ｂにて測定対象ガスを除去したガスをリファレンスガスＲＧとしてもよい。図１１は、第２実施形態に係る分析装置の変形例２の構成を示す図である。なお、分析装置２００’’は、スクラバー３１０ａ、３１０ｂを備えること以外、その構成及び機能は変形例１に係る分析装置２００’と同じであるので、ここでは説明を省略する。
【0139】
（５－２）スクラバー
以下、図１１を用いて、変形例２に係る分析装置２００’’におけるスクラバーの構成を説明する。
スクラバー３１０ａ、３１０ｂは、図１１に示すように、水分吸着剤Ｓと測定対象ガス吸着剤Ｚとが精製器本体３１１の内部に封入された部材である。水分吸着剤Ｓは、測定対象除去部３０２から供給されたガスから水分を除去する。水分吸着剤Ｓは、所定の再生温度まで加熱することにより、吸着成分が離脱する性質を有する。 水分吸着剤Ｓとしては、例えば、物理的に吸着した水分を、所定温度まで加熱することによって放出する、吸着能再生可能なシリカゲルを用いている。
以下、図１１を用いて、変形例２に係る分析装置２００’’におけるスクラバーの構成を説明する。
スクラバー３１０ａ、３１０ｂは、図１１に示すように、水分吸着剤Ｓと測定対象ガス吸着剤Ｚとが精製器本体３１１の内部に封入された部材である。水分吸着剤Ｓは、測定対象除去部３０２から供給されたガスから水分を除去する。水分吸着剤Ｓは、所定の再生温度まで加熱することにより、吸着成分が離脱する性質を有する。 水分吸着剤Ｓとしては、例えば、物理的に吸着した水分を、所定温度まで加熱することによって放出する、吸着能再生可能なシリカゲルを用いている。
【0140】
測定対象ガス吸着剤Ｚは、測定対象除去部３０２から供給されたガスから測定対象ガスをさらに除去する。測定対象ガス吸着剤Ｚは、例えば、物理的に吸着した測定対象ガスをシリカゲルよりも高い所定温度まで加熱することによって放出する吸着能再生可能なゼオライトを使用できる。
その他、測定対象ガス吸着剤Ｚとして、例えば、モレキュラーシーブなどを用いることができる。このような吸着材は、例えば多数の微細孔を有し、該微細孔に入りうる程度の大きさの分子のみを選択的に吸着する分子篩作用を利用したものである。化学的結合によって分子を吸着するソーダライム等とは異なり、加熱などによって容易に再生できるという特性を有する。
その他、測定対象ガス吸着剤Ｚとして、例えば、モレキュラーシーブなどを用いることができる。このような吸着材は、例えば多数の微細孔を有し、該微細孔に入りうる程度の大きさの分子のみを選択的に吸着する分子篩作用を利用したものである。化学的結合によって分子を吸着するソーダライム等とは異なり、加熱などによって容易に再生できるという特性を有する。
【0141】
精製器本体３１１は、例えば、円筒状の金属部材で形成してあり、その一端面にガスが流入する入力ポート３１１ａが、他端面にガスが導出される出力ポート３１１ｂが設けられている。そして、この精製器本体３１１の入力ポート３１１ａ側の半部に水分吸着剤Ｓが、出力ポート３１１ｂ側の半部に測定対象ガス吸着剤Ｚが充填されている。水分吸着剤Ｓと測定対象ガス吸着剤Ｚと境界には、例えば、フィルタメッシュＭが仕切りとして配設してある。
【0142】
スクラバー３１０ａ、３１０ｂは、加熱機構３１２をさらに有する。加熱機構３１２は、例えば外部からの操作でＯＮ／ＯＦＦ可能な巻線ヒータを具備したものであり、精製器本体３１１における出力ポート３１１ｂ側の半部に巻き回すことによって、測定対象ガス吸着剤Ｚを直接的に加熱する。水分吸着剤Ｓは、精製器本体３１１からの熱伝熱等によって、間接的に加熱される。この加熱機構３１２による加熱温度は、測定対象ガス吸着剤Ｚの再生可能最低温度以上であって、かつ、水分吸着剤Ｓの再生可能温度以上分解温度以下に設定してある。本実施形態において、加熱機構３１２による加熱温度は、例えば１３０°Ｃ～１８０°Ｃである。
【0143】
図１１に示すように、変形例２に係る分析装置２００’’は、２つのスクラバー３１０ａ、３１０ｂを並列して備えている。この２つのスクラバー３１０ａ、３１０ｂは、いずれかを切り替えて使用可能となっている。
具体的には、測定対象除去部３０２の出口に接続されるガスラインＧＬ１は、途中で二分岐し２つのガスラインＧＬ２、ＧＬ３を形成する。この２つのガスラインＧＬ２、ＧＬ３のうち、ガスラインＧＬ２がスクラバー３１０ａの入力ポート３１１ａに接続され、ガスラインＧＬ３が３１０ｂの入力ポート３１１ａに接続される。また、上記ガスラインの分岐点には切換弁Ｖ１（例えば、三方弁）が設けてある。切換弁Ｖ１は、ガスラインＧＬ１とガスラインＧＬ２を接続するか、ガスラインＧＬ１とガスラインＧＬ３を接続するかを切り替えることで、２つのスクラバー３１０ａ、３１０ｂのうちいずれか一方を、測定対象除去部３０２に接続する。
具体的には、測定対象除去部３０２の出口に接続されるガスラインＧＬ１は、途中で二分岐し２つのガスラインＧＬ２、ＧＬ３を形成する。この２つのガスラインＧＬ２、ＧＬ３のうち、ガスラインＧＬ２がスクラバー３１０ａの入力ポート３１１ａに接続され、ガスラインＧＬ３が３１０ｂの入力ポート３１１ａに接続される。また、上記ガスラインの分岐点には切換弁Ｖ１（例えば、三方弁）が設けてある。切換弁Ｖ１は、ガスラインＧＬ１とガスラインＧＬ２を接続するか、ガスラインＧＬ１とガスラインＧＬ３を接続するかを切り替えることで、２つのスクラバー３１０ａ、３１０ｂのうちいずれか一方を、測定対象除去部３０２に接続する。
【0144】
また、二分岐したガスラインＧＬ２、ＧＬ３のうち、ガスラインＧＬ１（測定対象除去部３０２）に接続されていないガスラインは、切換弁Ｖ２（例えば、三方弁）によってパージガス排出ラインＧＬ４に接続される。
【0145】
上記の構成を有する分析装置２００’’においては、例えば、切換弁Ｖ１がガスラインＧＬ１とガスラインＧＬ３とを接続し、切換弁Ｖ２がガスラインＧＬ２とパージガス排出ラインＧＬ４とを接続した状態で分析動作がなされた場合には、ガスラインＧＬ３に接続されたスクラバー３１０ｂにより測定対象ガスが除去される。
例えば、スクラバー３１０ｂの測定対象ガスの除去能力が低下した場合には、切換弁Ｖ１がガスラインＧＬ１とガスラインＧＬ２とを接続し、切換弁Ｖ２がガスラインＧＬ３とパージガス排出ラインＧＬ４とを接続することで、未使用あるいは再生後のスクラバー３１０ａにより測定対象ガスが除去される。
例えば、スクラバー３１０ｂの測定対象ガスの除去能力が低下した場合には、切換弁Ｖ１がガスラインＧＬ１とガスラインＧＬ２とを接続し、切換弁Ｖ２がガスラインＧＬ３とパージガス排出ラインＧＬ４とを接続することで、未使用あるいは再生後のスクラバー３１０ａにより測定対象ガスが除去される。
【0146】
なお、上記の例においてスクラバー３１０ａが使用される間、除去能力が低下したスクラバー３１０ｂにおいては、加熱機構３１２による加熱により、水分吸着剤Ｓ及び測定対象ガス吸着剤Ｚの再生が実行される。これにより、一方のスクラバーの使用中に、他方のスクラバーの再生を実行できる。
【0147】
上記の分析装置２００’’が、測定対象除去部３０２を通過したガスから測定対象ガスを除去するスクラバー３１０ａ、３１０ｂをさらに備えることにより、測定対象ガスの含有量がより低いリファレンスガスＲＧを生成できるとともに、スクラバー３１０ａ、３１０ｂの寿命を延ばすことができる。
【0148】
（６）第２実施形態のまとめ
上記に説明した第２実施形態は下記のようにまとめることができる。
第２実施形態に係る分析装置２００、２００’、２００‘’では、 測定対象除去部３０２は、リファレンスガス生成用ガス（試料ガスＳＧ又は空気ＡＲ’）から測定対象ガスを分離してリファレンスガスＲＧを生成する気体分離膜を有する。この気体分離膜は長期間にわたり使用可能であるので、測定対象除去部３０２の頻繁な交換が不要となる。その結果、測定対象ガスの分析におけるユーザの負担の増大を防止できる。
上記に説明した第２実施形態は下記のようにまとめることができる。
第２実施形態に係る分析装置２００、２００’、２００‘’では、 測定対象除去部３０２は、リファレンスガス生成用ガス（試料ガスＳＧ又は空気ＡＲ’）から測定対象ガスを分離してリファレンスガスＲＧを生成する気体分離膜を有する。この気体分離膜は長期間にわたり使用可能であるので、測定対象除去部３０２の頻繁な交換が不要となる。その結果、測定対象ガスの分析におけるユーザの負担の増大を防止できる。
【0149】
また、測定対象除去部３０２が長寿命であることにより、分析装置２００、２００’、２００’’を、複数のガスラインを切り替えてリファレンスガスＲＧを生成するといった複雑な構成とする必要がなくなるとともに、分析装置２００、２００’、２００’’の制御を簡便にできる。
【0150】
分析装置２００’、２００’’が、リファレンスガスＲＧが充填された充填部３０１のサンプリング空間ＳＳ’を通過した測定光Ｌ’の強度に基づいて、測定対象除去部３０２の劣化を判定する判定部３０７ｂを備えることにより、充填部３に充填したガスを通過した測定光Ｌ’の強度に基づいて測定対象ガスの分析を行うのと類似の方法により、簡便に測定対象除去部３０２の劣化状態を判定できる。
【0151】
分析装置２００、２００’、２００’’が、測定対象除去部３０２に劣化があると判定されたことを通知する通知部３０７ｃを備えることにより、測定対象除去部３０２が劣化したことをユーザに通知できる。
【0152】
分析装置２００、２００’、２００’’が、試料ガスＳＧとリファレンスガスＲＧを充填部３のサンプリング空間ＳＳ’に交互に導入する導入部３０３を備えることにより、クロスフローモジュレーション方式の測定対象ガスの分析装置を実現できる。
【0153】
分析装置２００において、リファレンスガス生成用ガスを試料ガスＳＧとすることで、測定対象となる試料ガスＳＧからより適切なリファレンスガスＲＧを生成できる。
分析装置２００’、２００’’において、リファレンスガス生成用ガスを試料ガスとは異なる供給源（空気供給部３０９）から供給される空気ＡＲ’とすることにより、測定対象除去部３０２に供給されるリファレンスガス生成用ガスの条件を、容易に測定対象除去部３０２の性能を十分に発揮できる適切な条件とできる。
分析装置２００’、２００’’において、リファレンスガス生成用ガスを試料ガスとは異なる供給源（空気供給部３０９）から供給される空気ＡＲ’とすることにより、測定対象除去部３０２に供給されるリファレンスガス生成用ガスの条件を、容易に測定対象除去部３０２の性能を十分に発揮できる適切な条件とできる。
【0154】
分析装置２００’’が、測定対象除去部３０２を通過したガスから測定対象ガスを除去するスクラバー３１０ａ、３１０ｂをさらに備えることにより、測定対象ガスの含有量がより低いリファレンスガスＲＧを生成できるとともに、スクラバー３１０ａ、３１０ｂの寿命を延ばすことができる。
【0155】
３．他の実施形態
以上、本発明の複数の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。特に、本明細書に書かれた複数の実施形態及び変形例は必要に応じて任意に組み合せ可能である。
（Ａ）第１の実施の形態に係る分析装置１００、１００’においては、伝搬空間ＴＳには、第１ミラー７１ａと、第２ミラー７１ｂと、第３ミラー７１ｃと、第４ミラー７１ｄと、第５ミラー７１ｅと、第６ミラー７１ｆとが配置されていると説明した。これらのミラーの配置は、筐体１内部における光源５１ａ～５１ｄと充填部３との位置関係に応じて変更されてもよい。
例えば、光源５１a～５１ｄと充填部３との距離が近づくことで、伝搬空間ＴＳ内における測定光Ｌが伝搬する光源５１a～５１ｄから充填部３までの距離が短くなる場合は、伝搬空間ＴＳ内のミラーの数を減少するか、又は、伝搬空間ＴＳ内にミラーを設けないようにしてもよい。
以上、本発明の複数の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。特に、本明細書に書かれた複数の実施形態及び変形例は必要に応じて任意に組み合せ可能である。
（Ａ）第１の実施の形態に係る分析装置１００、１００’においては、伝搬空間ＴＳには、第１ミラー７１ａと、第２ミラー７１ｂと、第３ミラー７１ｃと、第４ミラー７１ｄと、第５ミラー７１ｅと、第６ミラー７１ｆとが配置されていると説明した。これらのミラーの配置は、筐体１内部における光源５１ａ～５１ｄと充填部３との位置関係に応じて変更されてもよい。
例えば、光源５１a～５１ｄと充填部３との距離が近づくことで、伝搬空間ＴＳ内における測定光Ｌが伝搬する光源５１a～５１ｄから充填部３までの距離が短くなる場合は、伝搬空間ＴＳ内のミラーの数を減少するか、又は、伝搬空間ＴＳ内にミラーを設けないようにしてもよい。
【0156】
（Ｂ）第１実施形態に係る分析装置１００、１００’において測定対象除去部９の劣化を判定する際に、測定対象除去部９より発生したパージガスＰＧを充填部３のサンプリング空間ＳＳに充填し、サンプリング空間ＳＳ内のパージガスＰＧを通過した測定光Ｌの強度に基づいて、測定対象除去部９の劣化を判定してもよい。
第１実施形態において説明したとおり、サンプリング空間ＳＳにおいて測定光Ｌは多重反射により光路長が長くなっているので、サンプリング空間ＳＳ内のパージガスＰＧを通過した測定光Ｌの強度に基づけば、パージガスＰＧに含まれる低濃度の測定対象ガスを精度よく測定できる。
第１実施形態において説明したとおり、サンプリング空間ＳＳにおいて測定光Ｌは多重反射により光路長が長くなっているので、サンプリング空間ＳＳ内のパージガスＰＧを通過した測定光Ｌの強度に基づけば、パージガスＰＧに含まれる低濃度の測定対象ガスを精度よく測定できる。
【0157】
また、サンプリング空間ＳＳ内にパージガスＰＧを充填することにより、サンプリング空間ＳＳが使用により汚染されていても、その影響を含んだ状態の測定光Ｌの強度を測定できる。その結果、より精度よくパージガスＰＧに含まれる測定対象ガスの含有量を精度よく測定できる。
【0158】
（Ｃ）第１実施形態に係る分析装置１００、１００’において、充填部３と同様の構成を有し窒素ガスなどの測定対象ガスを含まないガス充填したセルを個別に設け、測定対象除去部９の劣化を判定する際には、このセル内に測定光Ｌを通過させてもよい。これにより、充填部３の汚染に影響を受けることなく、伝搬空間ＴＳ内のパージガスＰＧに含まれる測定対象ガスによる測定光Ｌの吸収量のみを精度よく測定できる。
【0159】
（Ｄ）また、第１実施形態に係る分析装置１００、１００’と、第２実施形態に係る分析装置２００、２００’とにおいて、ガスに含まれる測定対象ガスを除去するために、多孔質水酸化カルシウムに呈色剤、硝酸銀を用いた、使い捨て可能な除去剤を用いても良い。これにより、低コストで安定的な測定が実現可能となる。
【0160】
（Ｅ）第１実施形態に係る分析装置１００、１００’においては、測定対象除去部９は、空気供給ライン１１から供給された空気からパージガスを生成していた。しかし、これに限られず、空気供給ライン１１の代わりに、例えば、酸素と窒素とを含む気体が充填されたボンベを測定対象除去部９に接続し、測定対象除去部９が当該ボンベから供給された気体から窒素を抽出してパージガスを生成してもよい。
【産業上の利用可能性】
【0161】
本発明は、試料ガスに含まれる測定対象ガスを分析する分析装置に広く適用できる。
【符号の説明】
【0162】
１００、１００’ 分析装置
１ 筐体
１１ 空気供給ライン
１１ａ 第１空気供給ライン
１１ｂ 第２空気供給ライン
１１ｃ 三方弁
１２ 空気供給部
１３ 排出口
ＩＳ 内部空間
３ 充填部
３１ 入口
３２ 出口
３３ａ 第１反射部材
３３ｂ 第２反射部材
ＳＳ サンプリング空間
５ 照射部
５１ａ～５１ｄ 光源
Ｌ１～Ｌ４ 要素光
７ 伝搬部
７１ａ 第１ミラー
７１ｂ 第２ミラー
７１ｃ 第３ミラー
７１ｄ 第４ミラー
７１ｅ 第５ミラー
７１ｆ 第６ミラー
７５ 検出部
７７ パージガス供給ライン
７９ パージガス排出口
ＴＳ 伝搬空間
９ 測定対象除去部
２０ 制御部
２０１ 分析部
２０３ 第１判定部
２０５ 通知部
２０７ 第２判定部
３０ 報知装置
Ｆ フランジ
Ｗ 光学窓
ＰＧ パージガス
ＰＲ１ 圧力計
ＡＲ 空気
Ｌ 測定光
２００、２００’、２００’’分析装置
３０１ 充填部
３０１ａ 照射部
３０１ｂ 検出部
ＳＳ’ サンプリング空間
３０２ 測定対象除去部
３０３ 導入部
３０３ａ 第１入口
３０３ｂ 第２入口
３０３ｃ ガス出口
３０４ 排出流路
３０４ａ オリフィス
３０４ｂ 第１ポンプ
３０５ 分岐ライン
３０５ａ 昇圧用ポンプ
３０５ｂ レギュレータ
３０６ リファレンスガス供給ライン
３０７ 制御部
３０７ａ 分析部
３０７ｂ 判定部
３０７ｃ 通知部
３０８ 報知装置
３０９ 空気供給部
３０９ａ 空気供給ライン
３０９ｂ レギュレータ
３１０ａ、３１０ｂ スクラバー
ＡＲ’ 空気
Ｌ’ 測定光
ＲＧ リファレンスガス
ＳＧ 試料ガス
１ 筐体
１１ 空気供給ライン
１１ａ 第１空気供給ライン
１１ｂ 第２空気供給ライン
１１ｃ 三方弁
１２ 空気供給部
１３ 排出口
ＩＳ 内部空間
３ 充填部
３１ 入口
３２ 出口
３３ａ 第１反射部材
３３ｂ 第２反射部材
ＳＳ サンプリング空間
５ 照射部
５１ａ～５１ｄ 光源
Ｌ１～Ｌ４ 要素光
７ 伝搬部
７１ａ 第１ミラー
７１ｂ 第２ミラー
７１ｃ 第３ミラー
７１ｄ 第４ミラー
７１ｅ 第５ミラー
７１ｆ 第６ミラー
７５ 検出部
７７ パージガス供給ライン
７９ パージガス排出口
ＴＳ 伝搬空間
９ 測定対象除去部
２０ 制御部
２０１ 分析部
２０３ 第１判定部
２０５ 通知部
２０７ 第２判定部
３０ 報知装置
Ｆ フランジ
Ｗ 光学窓
ＰＧ パージガス
ＰＲ１ 圧力計
ＡＲ 空気
Ｌ 測定光
２００、２００’、２００’’分析装置
３０１ 充填部
３０１ａ 照射部
３０１ｂ 検出部
ＳＳ’ サンプリング空間
３０２ 測定対象除去部
３０３ 導入部
３０３ａ 第１入口
３０３ｂ 第２入口
３０３ｃ ガス出口
３０４ 排出流路
３０４ａ オリフィス
３０４ｂ 第１ポンプ
３０５ 分岐ライン
３０５ａ 昇圧用ポンプ
３０５ｂ レギュレータ
３０６ リファレンスガス供給ライン
３０７ 制御部
３０７ａ 分析部
３０７ｂ 判定部
３０７ｃ 通知部
３０８ 報知装置
３０９ 空気供給部
３０９ａ 空気供給ライン
３０９ｂ レギュレータ
３１０ａ、３１０ｂ スクラバー
ＡＲ’ 空気
Ｌ’ 測定光
ＲＧ リファレンスガス
ＳＧ 試料ガス
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】