JPH07181134A

JPH07181134A - 気体試料中の１３ｃｏ２／１２ｃｏ２の濃度比を決定する装置

Info

Publication number: JPH07181134A
Application number: JP6161300A
Authority: JP
Inventors: Joachim Gross; グロスヨーアヒム
Original assignee: MIC MEDICAL INSTR CORP
Current assignee: MIC MEDICAL INSTR CORP
Priority date: 1993-07-13
Filing date: 1994-07-13
Publication date: 1995-07-21
Also published as: EP0634644A1; US5479019A

Abstract

(57)【要約】【目的】非分散型赤外分析法(NDIR)に基づく装置にお
いて、単純な構造を有し、製造コストが低く、操作が簡
単で、環境の影響から概ね独立して作動する装置を提供
することにある。【構成】脈動する赤外線が平行な２本の光ビーム３，
４を形成する。これらの光ビームは、¹³ＣＯ₂／¹²ＣＯ
₂とでそれぞれ満たされた第１隔室６，７を最初に横断
し、次いで分析対象の気体試料で満たされた２個の第２
隔室８，９を横断する。後者の第２隔室８，９と、圧力
変換手段としてのコンデンサマイクロホン15とで光気体
受量器17を構成する。前者の２個の隔室のうちいずれか
一方６の圧力を調整することにより、圧力変換信号の最
小レベルが定められ、該レベルは対応して求められた基
準値へと関連付けられる。この単純な構成の装置によっ
て ¹³ＣＯ₂呼吸試験を安価に行なうことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、非分散型赤外分析法(N
DIR)に基づく装置であって、特許請求の範囲第１項の前
文に準じて気体試料中の¹³ＣＯ₂／¹²ＣＯ₂の濃度比を
決定する装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】人体によって代謝される各種の物質は、
非放射性標識付けを行なったのちに得られる代謝反応生
成物から再度検出することができる。炭素化合物の代謝
による生成物のうち、もっとも基本的な物質のひとつに
ＣＯ₂分子がある。炭素を含有する化合物に対して、¹³
Ｃ原子を使用して分子内の適当な位置で標識付けを行な
い、かかる化合物を患者に投与すると、患者の体内で生
成された¹³ＣＯ₂を患者の呼吸気から検出することがで
きる。

【０００３】かかる分析法の重要な用途として、ヘリオ
バクターピロリ(Heliobacter pylori)の感染の診断があ
る。この感染は胃潰瘍や十二指腸潰瘍の原因となる。¹³
Ｃで標識付けした尿素を患者に投与すると、バクテリア
のウレアーゼによって¹³ＣＯ ₂が生成される（アール・
ピー・エイチ・ローガン(R.P.H. Logan)らの[ ヨーロピ
アン・ジャーナル・オブ・ガストロエンテロロジー・ア
ンド・ヘパトロジー(European Journal of Gastroenter
ology & Hepatology) 」1991年、第３巻、第12号、915-
921 ページも参照）。

【０００４】上記分析法の他の用途としては以下のよう
な診断が挙げられる。１．¹³Ｃで標識付けしたトリグリセリドまたはトリオレ
インの投与後、脾液のリパーゼ欠失を診断する。２．¹³Ｃアミノピリン、¹³Ｃファナセチンもしくは¹³Ｃ
ガラクトースの投与後、肝硬変または肝炎を診断する。３．¹³Ｃカフェインの投与後、環境からの有害物質（例
えばPCB ）の吸収を診断する。

【０００５】これらの用途において、¹³Ｃ呼吸試験は高
度に適切かつ非侵襲的な診断法である。¹³Ｃ標識用物質
と必要な検出装置とが極めて高価であるため、この試験
は現在までのところ、研究目的もしくは幼児の診断にほ
ぼ限定されてる。幼児の場合、代わりの生検試料試験が
実施できないため、該¹³Ｃ呼吸試験が行なわれている。
血清反応試験も可能ではあるが、この試験にはバクテリ
アの除去後も陽性状態が長期にわたって継続するという
欠陥がある。

【０００６】各地で¹³Ｃの生産を目的とした投資が行な
われているため、¹³Ｃ生成物の価格は今後低下すること
が予想される。しかし呼吸試験の実施をさらに容易にす
るためには、安価な検出装置も必要である。

【０００７】¹³ＣＯ₂の検出のための測定工程、もしく
は患者の呼吸気内の¹³ＣＯ₂／¹²ＣＯ₂濃度比を決定す
るための測定工程に関する要求性能は、極めて高い。例
えば、ヘリオバクターピロリに感染した患者が前記の尿
素生成物を経口摂取したのち、約５分から６０分の間
に、前記¹³ＣＯ₂／¹²ＣＯ₂の濃度比は約1%（自然の同
位元素比に該当する正常値）から約１．０３% へと上昇
するのみである。従来、一般に質量分析計を使用してか
かる極めてわずかな濃度の上昇を検出していた。この装
置が極めて高価である（約１００，０００米ドル）こと
から、呼吸気の試料はこうした装置を有する特殊な研究
所へと送られて分析が行なわれていた。これに伴う流通
上の手間や経費が、¹³ＣＯ₂呼吸気試験の普及における
もうひとつの大きな障害となっている。

【０００８】従って、¹³ＣＯ₂呼吸気試験を行なうため
の安価な装置であって、一般開業医もしくは少なくとも
小規模な研究所でも導入でき、専門知識がなくても簡単
で確実な操作が可能な装置が必要とされている。

【０００９】このような装置の実現に向けての第一歩
が、デュッセルドルフ・レーザ医学研究所のピー・ヘリ
ング(P. Hering) とエム・ハイシュ(M. Haisch) とによ
って最近踏出された。該研究所で開発された装置は、ド
イツ特許ＤＥ−Ａ１−３５２２９４９に基づくもので、
分析対象の気体試料が流れる各隔室を脈動赤外線が平行
に横断しており、該赤外線は最終的に２個の光気体受量
器で検出される。各光気体受量器はそれぞれ２個の気体
格納隔室からなり、該２個の隔室はコンデンサマイクロ
ホンで互いに連絡され、そのうち１個においては赤外線
が光路を横断している。コンデンサマイクロホンは、赤
外線で照射された隔室で脈動赤外線が吸収されることに
よって生じた圧力変動を、電気信号へと変換する。この
装置を正常な¹³ＣＯ₂／¹²ＣＯ₂の濃度比に対して校正
する場合、該正常な濃度比を有する気体混合物で満たさ
れた特殊な校正用隔室が提供される。これらの隔室は校
正時に光路内に設置され、実際に測定を行なう場合には
取外される。測定信号の形成に際しては、光気体受量器
によって供給される複数の信号の振幅を互いに比較し、
その差を決定する。

【００１０】

【発明が解決すべき課題】かかる決定方法には、複雑な
電子機構が必要とされることに加えて、測定エラー、校
正エラー、さらに環境の影響が所望の測定結果に大きく
影響するという欠点がある。本発明の目的は上記の形式
の装置を提供することであり、該装置は単純な構造を有
し、製造コストが低く、操作が簡単で、環境の影響から
概ね独立して作動する装置であるものとする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の装置によれば、
２個の第２隔室と圧力変換手段とが１個の光気体受量器
を構成している。本発明の装置ではかかる光気体受量器
を１個のみ必要とするが、これを構成する２個の隔室は
異なる光路内に位置している。該光気体受量器の隔室は
分析対象の気体試料（特に呼吸気の試料）で満たされて
いる。同一光路内で上流に設置されている２個の第１隔
室のうち、１個は¹³ＣＯ₂ガスで、他の１個は¹²ＣＯ₂
ガスでそれぞれ常に満たされている。かかる２個の第１
隔室のうちいずれかの圧力を変化させることにより、分
析対象の気体試料と基準試料とに対して、光気体受量器
の発生する信号の最小振幅を決定することができる。測
定量は圧力差から容易に求められる。

【００１２】このため本発明の装置では平衡工程を使用
している。すなわち、測定装置の物理レベルで測定エラ
ーや校正エラーならびに環境による影響の多くが互いに
補償されるため、これら要因は測定結果に反映されな
い。本発明の装置は極めて単純な構成であるため、専門
知識がなくても操作できる。

【００１３】本発明の他の有用な展開を従属請求項にお
いて規定している。かかる従属請求項は、本発明の装置
において例えば圧力変換手段の隔膜の配列と、該装置の
感度を向上させるための手段とに関する。装置の感度
は、例えば光気体受量器を脈動赤外線光源の周波数に合
致した共振システムとして構成することによって、向上
させることができる。この目的のためには、２個の隔室
を適当な長さの連絡管で互いに接続するだけで十分であ
る。分析対象の特定の気体は、２本の毛細管を介して光
気体受量器の２個の隔室へと非常に簡単に供給でき、共
振システムに外乱を印加することがない。ただしこの場
合、２個の隔室をつなぐ連絡管において、共振中に縦波
の波節が発生した時点で環境への排気が同時に行なわれ
ることを条件とする。基準値の決定は、上記の光気体受
量器と同一の構造を有する他の光気体受量器を２本の前
記光路内に設置することで容易に行なうことができる。
後者の光気体受量器における隔室は、既知の組成の¹³Ｃ
Ｏ₂／¹²ＣＯ₂の混合気で常に満たしておくか、もしく
はすでに説明した方法で基準気体試料（例えば患者の呼
吸気の基準試料）で満たしておく。後者の光気体受量器
における隔室は、気体試料の測定中にも光路内に設置し
たままの状態におくことが可能である。このようにこれ
らの隔室は該位置に固定が可能であるため、光路に対す
る設置や取外しのための複雑な機構は不用となる。この
ため、従来の取外し可能な基準隔室の使用中に位置決め
不良から生ずることのあったエラーを防ぐことができ
る。

【００１４】

【実施例】図１において、１は赤外線光源であり、好ま
しくは低電圧タングステンハロゲンランプで構成され
る。赤外線光源１の光は電動機で駆動される羽根車２に
よって周期的に遮断されたのち、ビーム分割器３によっ
て２本の部分ビーム４，５へと分割される。好ましくは
該部分ビーム４，５は同一の強度を有するものとする。
ビーム分割器３は金属ブロックで構成され、該ブロック
はＹ字孔を有し、その開口部には光導体におけるのと同
様な多重反射によって光が導入される。このように導入
された２本の部分ビーム４，５は２個の第１隔室６，７
を通過し、次いで２個の第２隔室８，９を通過する。前
記隔室はそれぞれ入射窓と射出窓とを備え、各窓は赤外
線光源１からの光のうち少なくとも赤外線部分をさえぎ
ることなく通過させる。

【００１５】第１隔室６は¹²ＣＯ₂ガスで、第１隔室７
は¹³ＣＯ₂ガスでそれぞれ満たされる。第１隔室６の¹²
ＣＯ₂ガスの圧力は、圧力シリンダ12と、マイクロメー
タねじ13によって該シリンダに作用するサーボモータ14
とによって調節できる。

【００１６】２個の第２隔室８，９は、コンデンサマイ
クロホン（圧力変換手段）15の隔膜によって互いに接続
され、前記コンデンサマイクロホン15と共に光気体受量
器17を構成する。コンデンサマイクロホン15の隔膜は、
２個の第２隔室８，９の共通壁部を構成する。

【００１７】コンデンサマイクロホン15のリード線は、
電子装置19と増幅器20の入力とに接続される。増幅器20
から出力信号を供給される制御システム22は、増幅器20
の出力信号を最小レベルに保つようにサーボモータ14に
作用する。

【００１８】２個の第２隔室８，９は管23によって結合
されており、管23の中心部には環境へと排気するための
開口部25が設けられている。また第２隔室８，９は管2
6，27にも接続されている。管26，27の他端は分配器ブ
ロック28に接続している。この分配器ブロックには、分
析対象の気体試料で満たされたコンテナを接続可能であ
る。この例では注射器29もしくは31がコンテナである。
かかる注射器29，31と管26，27とを介して、２個の第２
隔室８，９に分析対象のガスを供給できる。すでに第２
隔室８，９に存在していたガスは連絡管23の開口部25を
介して環境へと排気されるため、第２隔室８，９には自
動的に大気圧が得られる。

【００１９】上記装置の機能は、赤外線範囲における¹³
ＣＯ₂と¹²ＣＯ₂の吸収特性が異なることに基づいてい
る。従って、第１隔室６，７の下流の光ビーム４，５に
おいては、赤外線光源１からの光の分光組成は幾分異な
っている。第１隔室６の下流の光路４においては、¹²Ｃ
Ｏ₂が吸収される周波数が減衰し、第１隔室７の下流の
光路５においては、¹³ＣＯ₂が吸収される周波数が減衰
する。すなわち、光気体受量器17の第２隔室８，９にお
いては、吸収係数が一般に異なる。このため脈動する光
のリズムに対する圧力変動が変化する。第１隔室６の圧
力を適当に調整すれば、第２隔室８，９の圧力の振幅の
差を最小限とすることができ、光路４，５の光のパルス
が完全に同期する場合にはかかる圧力の振幅の差を消去
することも可能である。この機能は上記の制御システム
22によって達成している。

【００２０】前記平衡工程において感度を向上ために、
連絡管23の長さを適当に選択すると、第２隔室８，９と
連絡管23の周期的圧力変動に対して、コンデンサマイク
ロホン15の隔膜上に縦波で波腹を有する定常波が発生す
る。実際には、連絡管23の長さを選択したのち、脈動す
る光の周波数は、羽根車２を駆動する電動機30の速度を
所望の共振条件に対して制御することによって調整する
ことができる。

【００２１】第２隔室８，９に気体を供給する２本の管
26，27は、共振システムに外乱を印加しないことを目的
として、少なくとも部分的に毛細管として構成される。
また連絡管23の開口部25は、定常波が縦波の波節を形成
する位置に正確に位置付けられていれば、該定常波の形
成に悪影響を及ぼすことはない。光気体受量器17の左右
対称の構成においては、かかる位置は連絡管23の中央部
に存在する。

【００２２】測定時には、光気体受量器17の第２隔室
８，９は例えば注射器29から送られる基準気体試料によ
って最初に掃気され、ついで上記の平衡工程が実施され
る。この結果、マイクロメータねじ13の第１の位置に該
当する基準値が得られる。次に、光気体受量器17の２個
の第２隔室８，９は、例えば注射器31から供給される試
験対象の気体試料で満たされ、上記の平衡工程が上記と
同様に実施される。続いてマイクロメータねじ13の第２
の位置へと進む。既知の組成を有する異なる試料を使用
して装置をあらかじめ校正したのち、マイクロメータね
じ13の２箇所の位置の間における差に基づいて、第２ス
テージで試験されて決定される気体試料の ¹³ＣＯ₂／¹²
ＣＯ₂の濃度比に関する結論を直接引出すことが可能で
ある。

【００２３】基準気体試料は、既知の組成の基準ガス、
もしくは¹³ＣＯ₂生成物の摂取の直前に患者から採取し
た呼吸気のいずれかで構成する。かかる方法で患者から
採取した呼吸気を使用すると、呼吸気における自然の¹³
ＣＯ₂／¹²ＣＯ₂濃度比から独立して測定が行なわれる
という利点がある。呼吸気における自然の¹³ＣＯ₂／ ¹²
ＣＯ₂濃度比は、被試験者の栄養習慣の関数として幾ら
か変動する。

【００２４】図２に２個の光気体受量器17，18を含む他
の実施例を示す。新たに追加された光気体受量器18の構
成は、光気体受量器17と基本的に同一であって、第３隔
室10，11、コンデンサマイクロホン16、連絡管24を有す
る。第３隔室10，11は、２本の平行な光路４，５内にお
いて、第１隔室６，７と光気体受量器17の第２隔室８，
９との間に設置されている。好ましくは第１隔室６，７
は該位置に固定される。光気体受量器18は基準値の決定
にのみ使用される。この目的のために、２個の第３隔室
10，11は既知の組成の基準気体試料で常に満たされてい
る。このため光気体受量器18においては測定時に各隔室
を基準気体試料で満たす必要がない。コンデンサマイク
ロホン16は、電子装置19の増幅器20の入力に接続されて
いる。光気体受量器18で基準値を決定するための平衡工
程を実施するに先立ち、光気体受量器17の各隔室を分析
対象の気体試料で満たしておくことが望ましい。こうし
ておけば、基準値と測定値とを直ちに連続して決定する
ことができる。かかる決定によれば、例えば温度変化等
の影響を排除して測定精度を向上させることができる。
温度変化等の影響は平衡工程によって自動的に補償する
ことができない。第２の光気体受量器18を基準気体で満
たしておくことにより、基準気体試料を操作する必要が
なくなる。このため混乱を避けることができて装置の操
作が容易となる。

【００２５】固定された基準気体試料の使用から生ずる
ことのある測定エラーを望まず、しかも基準値の決定と
実際の測定とを直ちに連続して実施したい場合、図３に
示す他の実施例が適当である。この実施例でも２個の光
気体受量器17,18 を使用するが、光気体受量器18の第３
隔室10，11は、各々毛細管を介して注射器31から供給さ
れる気体で満たされる。

【００２６】図４は技術的に単純な他の実施例を示す。
この実施例では、光気体受量器17のみによって光気体受
量器17，18の機能を実現している。図４において、コン
デンサマイクロホン15は第２隔室９のみと接続してい
る。ただしこのコンデンサマイクロホン15には第２隔室
８内の周期的圧力変動が連絡管23を介して伝達されるた
め、該変動もコンデンサマイクロホン15によって測定さ
れる。この場合、第２隔室８内の周期的圧力変動は、一
定の遅延を伴って位相変位的にコンデンサマイクロホン
15に伝達される。連絡管23の長さを適当に選択すること
により、位相変位を半周期の長さに設定することができ
る。以上の設定を行なうことにより、第２隔室８，９の
差圧が供給される場合と同様な状態がコンデンサマイク
ロホン15の隔膜上に発生する。

【００２７】上記の装置を異なる構成部品で構成できる
ことは明らかである。例えば２本の脈動する光ビームを
２本の光路４，５内に発生させるための構成、第２隔室
８，９もしくは第３隔室10，11を気体で満たすための手
段、第１隔室６の圧力を変更、調整するための手段など
がこれに該当する。平衡工程を手動で行なってもよい。
第１隔室６の圧力に代えて第１隔室７の圧力を調整して
もよい。液晶表示装置(LCD) を使用して、設定された圧
力値もしくはかかる値に関連した値を表示してもよい。
また最終目的の濃度値へとあらかじめ変換できることが
好ましい。

【００２８】本発明の装置を２個の光気体受量器17，18
を使用して図２もしくは図３に示すように構成する場
合、光路４，５の最後部に位置する光気体受量器17を基
準気体試料で満たし、光路の前部に位置する光気体受量
器18を分析対象の気体試料で満たしてもよい。基準気体
試料が患者の呼吸気でも差支えないという事実があるた
め、光気体受量器17，18の間で前述のような機能の交換
を行なっても、装置の条件を根本的に変更するものでは
ないことは明白である。基準気体試料と分析対象の気体
試料との唯一の相違は、基準気体試料が尿素生成物を摂
取する前の患者から得られたものであり、分析対象の気
体試料は摂取後に得られたものであるという点である。

【００２９】前記のいずれかの方法で¹³ＣＯ₂／¹²ＣＯ
₂の濃度比を決定する場合、光気体受量器の厚さが有限
であるため、ＣＯ₂の濃度自体が既知であって略一定で
あることを前提とする。一般にこの前提条件の目的は、
患者の１回の呼吸から採取したＣＯ₂飽和の肺胞気を測
定に使用することであり（試料の量としては１０mlで十
分である）、また飽和肺胞気は、血液の緩衝特性等によ
って５% 乃至５．６%の狭い範囲のＣＯ₂濃度を有する
ため、この前提条件は容易に満たすことができる。しか
し前記の限定条件に束縛されたくない場合、もしくはＣ
Ｏ₂濃度の変動から生ずる測定エラーを避けたい場合、
¹³ＣＯ₂／¹²ＣＯ₂の濃度比の決定作業を別に行なう必
要がある。この作業は既知の適当な測定方法によって別
個に行なうか、もしくは本発明の装置を使用して直接実
施することができる。このためには別な測定を行なうだ
けで十分である。この場合、前部の光気体受量器18を例
えば赤外線をほぼ吸収しない気体（好ましくは大気）で
満たし、後部の光気体受量器17を例えば基準気体試料で
満たして平衡工程を実施する。この測定中に決定された
マイクロメータねじ13の位置は、測定装置のゼロ位置ｘ
₀となる。このゼロ位置ｘ₀に対して、マイクロメータ
ねじ13の位置ｘ₁，ｘ₂が前部、後部の光気体受量器17
を使用した平衡工程中に決定される。このとき前部の光
気体受量器は、分析対象の気体試料で満たされる。所望
の濃度比は、Δｘ₁＝ｘ₁−ｘ₀及びΔｘ₁＝ｘ₂−ｘ
₀の関数として求められる。

【００３０】上記の説明では、光気体受量器の容量と赤
外線のパルス周波数ｆ（チョッパ周波数）とに関しては
何も言及していない。実際にはこれらの数値と他のパラ
メータとの間に一定の依存関係がある。これらの依存関
係を以下で説明する。

【００３１】光気体受量器の容量は、採取できる試料の
量によって限定される。試料の量はできる限り少ないこ
とが望ましい。呼吸試験において、例えば患者から採取
した１呼吸分の飽和肺胞気を十分とするならば、気体試
料の量は１０mlを著しく越えてはならない。従って光気
体受量器の容量は６mlより低く、好ましくは３mlより低
くなければならない。

【００３２】光気体受量器内で発生する圧力変動の振幅
は、赤外線のパルス周波数ｆに略反比例する振舞いを呈
する。このため高い周波数ではなく、１Ｈz 乃至１５０
Ｈzの低い範囲の周波数が望ましい。特に衝撃音に対し
て十分な信号対雑音比を確保したい場合、２００Ｈz を
越える周波数（約２００Ｈz まで）であることが好まし
い。光気体受量器を前述のように音響共振器として構成
し、操作すれば、１／ｆ依存性に起因する振幅損失を共
振の鋭さで補償することができる。周波数が２００Ｈz
を越える場合にも、圧力変動における共振の鋭さを利用
することが望ましい。理由は、２００Ｈz 未満の周波数
の光気体受量器の容量に対しては値の超過が発生するた
めである。

【００３３】光気体受量器を共振システムとして構成す
る場合に２００Ｈz を越える周波数を選択すると、比較
的大きな穴を介して該システムから環境への排気を簡単
に行なうことができる。この場合、圧力による定常波の
波節が該排気孔の位置で発生することが条件である。周
波数の低い非共振システムを採用する場合は、バルブも
しくは少なくとも他の毛細管を使用して排気を達成する
必要がある。

【００３４】現在までの経験によれば、本発明の装置を
使用すると測定精度が１０ppm ¹³ＣＯ₂より良好とな
る。測定には１０mlの呼吸気量で十分である。

【００３５】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す光気体受量器が１個の
み備えられた図である。

【図２】本発明の他の実施例であって、光気体受量器が
２個備えられ、一方の光気体受量器が既知の組成の基準
気体試料で満たされるものを示す図である。

【図３】図２の実施例の変形を示す本発明の他の実施例
であって、両方の光気体受量器が気体試料で満たされる
ものを示す図である。

【図４】本発明の他の実施例であって、１個の光気体受
量器からなり、その構成部品である２個の第２隔室のう
ち１個のみがコンデンサマイクロホンに結合しているも
のを示す図である。

【符号の説明】

１赤外線光源２羽根車６，７第１隔室８，９第２隔室 10,11 第３隔室 13 調整ねじ（マ
イクロメータねじ） 15 第１圧力変換手段（コンデンサマイクロホン） 16 第２圧力変換手段（コンデンサマイクロホン） 23 連絡管 24 連絡管 26,27 毛細管（管）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】気体試料中の¹³ＣＯ₂／¹²ＣＯ₂の濃度
比を決定する装置であって、脈動赤外線光源 (１) と、該赤外線光源 (１) からの光線が平行に横断する２個の
第１隔室であって、そのうち１個が略¹³ＣＯ₂ガスのみ
を格納し、他の１個が略¹²ＣＯ₂ガスのみを格納する２
個の第１隔室 (６，７) と、該赤外線光源 (１) からの光線が同様に平行に横断する
２個の第２隔室であって、気体試料の一部をそれぞれ格
納する２個の第２隔室 (８，９) と、前記隔室のうち２個の内部において前記脈動赤外線の吸
収によって生じた周期的圧力変動を電気信号に変換する
第１圧力変換手段(15)と、から構成され、前記２個の第１隔室 (６，７) が前記２個の第２隔室
(８，９) の光路の上流にそれぞれ位置決めされ、前記
２個の第１隔室 (６，７) のうち１個の内部の圧力が調
整可能であり、前記第１圧力変換手段(15)の隔膜が前記
２個の第２隔室 (８，９) の各々における圧力変動を感
知するように設定されていることを特徴とする装置。
【請求項２】前記第１圧力変換手段(15)の隔膜が前記
２個の第２隔室 (８，９) の共通壁部を構成しており、
かつ該隔膜に該２個の第２隔室 (８，９) における差圧
が供給される請求項１記載の装置。
【請求項３】前記第１圧力変換手段(15)の隔膜が前記
２個の第２隔室 (８，９) のうちいずれか１個のみの壁
部を構成しており、かつ該隔膜に該２個の隔室 (８，
９) を結合する連絡管(23)を介して該２個の隔室 (８，
９) のうち他の１個における圧力変動が供給される請求
項１記載の装置。
【請求項４】前記２個の第２隔室 (８，９) が前記連
絡管(23)を介して結合され、前記連絡管(23)の長さと前
記赤外線光源 (１) の周波数が前記２個の第２隔室
(８，９) における周期的圧力変動に対して、第１圧力
変換手段(15)における縦波に波腹が生じるように選択さ
れる請求項１、２または３記載の装置。
【請求項５】前記２個の第２隔室 (８，９) にそれぞ
れ１本の毛細管(26, 27)を介して気体試料が供給され、
周期的圧力変動中に縦波の波節が発生すると、前記連絡
管が環境に対して開放される請求項４記載の装置。
【請求項６】前記２個の第１隔室のうちいずれか１個
(６) の圧力が、ベローズもしくは圧力シリンダピスト
ン(12)の隔膜に作用する調整ねじ(13)を介して調整され
る請求項１、２、３、４または５記載の装置。
【請求項７】前記赤外線光源 (１) が電動機に駆動さ
れた回転羽根車 (２) もしくは同等な穴あき円盤に連結
された低電圧タングステンハロゲンランプである請求項
１、２、３、４、５または６記載の装置。
【請求項８】前記赤外線光源 (１) からの光がビーム
分割器によって２本の等位な部分ビームへと分割され、
該部分ビームが好ましくは強度において互いに等しい請
求項１、２、３、４、５、６または７記載の装置。
【請求項９】前記赤外線光源 (１) の光線が平行に横
断する２個の第３隔室であって、気体試料の一部をそれ
ぞれ格納する２個の第３隔室(10, 11)が設置され、第２
圧力変換手段(16)の隔膜が前記２個の第３隔室(10, 11)
の各々における圧力変動を感知するように設置された請
求項１、２、３、４、５、６、７または８記載の装置。
【請求項１０】前記第２圧力変換手段(16)の隔膜が前
記２個の第３隔室(10, 11)の共通壁部であり、かつ該隔
膜に該第３隔室(10, 11)における差圧が供給される請求
項９記載の装置。
【請求項１１】前記第２圧力変換手段(16)の隔膜が前
記２個の第３隔室(10, 11)のうちいずれか１個のみの壁
部を構成しており、かつ該隔膜に、該２個の第３隔室(1
0, 11)を結合する連絡管(24)を介して該２個の第３隔室
(10, 11)のうち他の１個における圧力変動が供給される
請求項９記載の装置。
【請求項１２】前記２個の第３隔室(10, 11)が前記連
絡管(24)を介して結合され、前記連絡管(24)の長さと前
記赤外線光源 (１) の周波数が、前記２個の第３隔室(1
0, 11)における周期的圧力変動に対して、第２圧力変換
手段(16)の隔膜において縦波の波腹が生じるように選択
される請求項９、１０または１１記載の装置。
【請求項１３】前記２個の第３隔室(10, 11)にそれぞ
れ１本の毛細管を介して基準気体試料が供給され、周期
的圧力変動中に縦波の波節が発生すると、前記連絡管(2
4)が環境に対して開放される請求項１２記載の装置。
【請求項１４】前記２個の第３隔室(10, 11)が、既知
の組成の基準気体試料で常に満たされている請求項９、
１０、１１、１２または１３記載の装置。
【請求項１５】前記第３隔室(10, 11)が前記第１隔室
(６，７) と前記第２隔室 (８，９) との間の光路内に
位置付けられており、好ましくは該位置に固定されてい
る請求項９、１０、１１、１２、１３または１４記載の
装置。
【請求項１６】前記第３隔室(10, 11)が前記第１隔室
(６，７) と前記第２隔室 (８，９) との間の光路内に
位置付けられている請求項９、１０、１１、１２、１３
または１４記載の装置。
【請求項１７】前記第２隔室 (６，７) もしくは前記
第３隔室(10, 11)の容量が、該隔室を連結する連結管(2
3, 24)も含めて、６mlより低く、好ましくは３mlより低
い請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、
１１、１２、１３、１４、１５または１６記載の装置。
【請求項１８】前記赤外線光源 (１) の脈動周波数
が、２００Ｈz から２０００Ｈz までの範囲で選択され
る請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、
１１、１２、１３、１４、１５、１６または１７記載の
装置。
【請求項１９】電気制御評価装置が設置され、該装置
は、前記２個の第１隔室のうちいずれか (６) の可変圧
力が調整されると、前記第１もしくは第２圧力変換手段
(15, 16)の発生する電気信号の最小振幅を決定し、さら
に該装置は該最小振幅に該当する圧力値もしくは数量を
表示する請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、
１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７また
は１８記載の装置。