環境大気のモニタリング技術および分析技術

一部の気体が組み合わさると、光エネルギー（光子）を放出する高エネルギーの化学反応（化学発光として知られる）が生じます。具体的には、電子励起分子が低エネルギー状態に減衰したときに発光が生じます。こうした発光は光電子増倍管で検出されます。放出される光の強度と特性を測定することで、さまざまなガスの有無と濃度を正確に測定できます。この原理を使用している弊社の分析計では、高度な光学技術を採用しており、高感度で信頼性の高い測定値を得ることができます。ここでご確認ください。

ガスクロマトグラフィー（GC）は、1950年代に初めて開発された実績のある分析ツールであり、現在では、分解せずに気化できる化合物の分離と分析に広く適用されています。GCは揮発性化合物の測定にもっともよく使用されており、安定した長寿命のガスカラムを使用しているため、特定のガス測定アプリケーションに最適です。ここでGCを使用する機器をご覧ください。

ガス洗浄技術は、ろ過、触媒変換、酸化を組み合わせて、環境大気から汚染物質のない空気（ゼロエア）を生成します。その後、ゼロエアは機器のキャリブレーションや、さまざまな環境大気分析計の希釈空気供給に使用されます。ガス洗浄技術により、NO、NO₂、O₃、SO₂、CO、炭化水素が除去されます。弊社のガス洗浄技術は、加圧された空気をPurafil（アルミナ上の過マンガン酸カリウム）のカラムに送り、NOからNO₂に酸化します。そこから空気は、NO₂、SO₂、O₃、炭化水素を除去する活性炭のカラムを通過します。最後に、空気はリアクターに移動し、触媒表面上で350℃に加熱されます。COがCO₂と残りの炭化水素（メタンを含む）や、水とCO₂に変換されます。この過程により、汚染物質のない空気の流れが生じます。

NDIR技術は比較的シンプルであるため、機器のライフサイクル全体を通して運転コストを削減しながら、正確で長期的なガス分析が可能です。NDIR分析計は、ガスが特定の赤外波長範囲の放射線を吸収するという原理に基づいています。赤外線がガスの容器を通過すると、非分散型赤外線センサーによってガスが吸収するフィルタリングされた光波長の量が検出されます。ガス濃度の測定値が得られます。Thermo Scientific分析計は、この技術と高度な光学フィルターを組み合わせることで、より正確な測定を可能にします。

光学強化型フーリエ変換赤外（OE-FTIR）は画期的なStarBoost技術により、一般的なFTIRを用いたガス分析と比べ、対象となる狭いスペクトルバンドにおいて感度、直線性、ダイナミックレンジが飛躍的に改善されます。特殊な光学系、電子回路、分析アルゴリズムの活用により、従来よりも優れたFTIRガス分析を可能にします。

エチレンオキシドやホルムアルデヒドの測定など、要求の厳しいアプリケーションで実績のあるこの強化技術により、多くのアプリケーションで1桁のppbの検出限界を達成できます。さらに、この技術は、MAX-iRガス分析計の追加機能として提供可能で、米国環境保護庁（EPA）メソッド320や米国試験材料協会（ASTM）D6348などの複数の規制メソッドに準拠しています。  

弊社のパルス蛍光分析計は、H₂SをSO₂に変換できるという原理に基づいています。SO₂分子は紫外線（UV）を吸収し、ある波長で励起されると、別の波長の紫外線を発する低エネルギー状態に減衰します。UV光源ランプのパルスにより、光学強度とUVエネルギースループットが向上し、検出可能なSO₂濃度が低減します。

この技術では、透過フィルターよりも光化学的劣化の影響を受けにくく、波長分離において選択性の高い反射バンドパスフィルターを使用しているため、検出特異性が向上し、長期安定性が実現しています。

UV測光ガス分析計は、特定のガスが200 nm～400 nmのスペクトル範囲で顕著な吸収バンドを示すという事実を利用しています。特定のバンドにおけるガスの吸収挙動が高いため、UV吸光度法を使用する分析計は、非常に低濃度のターゲットガスを確実に検出できます。さらに、この方法を使用した結果は、水蒸気や二酸化炭素が存在することによる干渉を受けにくくなります。この技術は、追加の光学分光計やフィルターエレメントを必要としないという点でもメリットがあります。