試料容器および発生ガス分析方法
【課題】試料を密封して持ち運び、所望の雰囲気の下で正確な発生ガス分析を低コストで行うことができる試料容器および発生ガス分析方法を提供する。
【解決手段】発生ガス分析用の試料容器１００であって、試料を収容可能な容器本体１１０と、容器本体１１０を密封するための封止材１２０と、を備え、グローブボックス内の特殊雰囲気下において変質しやすい試料を密封し、密封状態で昇温したとき、封止材１２０が溶融し試料容器１００内の気体の膨張による内圧で試料容器１００の外に向かって開孔する。これにより、試料を密封したままの状態で持ち運ぶことができ、低コストで発生ガス分析を行うことができる。また、常温時に特殊雰囲気下で封止された気体が、昇温されることで膨張し、封止材の融解温度で、膨張による圧力で封止材を自動的に容器の外に向かって開孔させることで正確な発生ガス分析を容易に行うことができる。
【解決手段】発生ガス分析用の試料容器１００であって、試料を収容可能な容器本体１１０と、容器本体１１０を密封するための封止材１２０と、を備え、グローブボックス内の特殊雰囲気下において変質しやすい試料を密封し、密封状態で昇温したとき、封止材１２０が溶融し試料容器１００内の気体の膨張による内圧で試料容器１００の外に向かって開孔する。これにより、試料を密封したままの状態で持ち運ぶことができ、低コストで発生ガス分析を行うことができる。また、常温時に特殊雰囲気下で封止された気体が、昇温されることで膨張し、封止材の融解温度で、膨張による圧力で封止材を自動的に容器の外に向かって開孔させることで正確な発生ガス分析を容易に行うことができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発生ガス分析用の試料容器およびこれを用いた発生ガス分析方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電池材料に代表される先端材料には空気や水分を嫌う材料が多いが、近年、このような材料から発生するガス分析の重要性が高まっている。大気や水分に触れさせてはならない物質のＥＧＡ（発生ガス分析法）では、試料を試料容器に入れ分析装置へ設置する間は空気や水分に触れさせることができないため、グローブボックスにより乾燥ガスや不活性ガスなどの特殊雰囲気を実現し、試料への大気や水蒸気の影響を排除することが必要である。そして、分析装置全体をグローブボックス内に設置し雰囲気を調整して発生ガス分析の測定をすることが必須となっている。
【０００３】
分析装置全体をグローブボックス内に設置せずに、ＥＧＡを行う工夫は、これまでも行われていたが、分析装置に試料容器をセットした後に、機械的に試料容器に外力を加える方法が多く、高精度の分析装置を実現するに至っていない。たとえば、ＥＧＡの分野では、ガス置換を行いつつ密閉された試料容器の蓋を取り外したり、容器に機械的に針で穴を開けたりして行う方法が知られている（特許文献１、２参照）。特許文献１記載のガス分析装置では、測定試料を容器内に挿入し、この容器に蓋を取り付けて容器内を封密状態とし、ガス置換後、蓋を取り外してガス検出を行っている。特許文献２記載の小型容器は、ガス発生源となる試料を収容するガス分析用容器本体と、ガス分析用容器本体に着脱自在な密閉用の蓋とで構成されている。そして、蓋に設けられている接続部には、蓋を貫通する貫通孔と、貫通孔を封止するように貫通孔内に形成され、ガス導入管の先端で突き破られる遮蔽板とが設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平５−１４９８４３号公報
【特許文献２】特開２００７−１０１３３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上記のようにグローブボックス内にガス分析装置を入れて測定する場合には、グローブボックスを大きくする必要が生じコストが嵩む。グローブボックスの外でガス分析を行う方法も考えられるが、大気や水分に触れないように試料を密封した状態に維持する必要があり、試料の持ち運びが困難である。また、ＥＧＡでは、密閉容器を開けて試料から出るガスを測定する必要がある。
【０００６】
密閉容器を一旦グローブボックスから取り出し、所定雰囲気下で上記の特許文献記載の装置を用いて密閉容器の蓋を取り外したり、容器に機械的に針で穴を開けたりする方法も考えられる。しかし、分析装置に設置した密閉容器に外部から孔を開け、なおかつ正確な分析を行おうとすれば取り扱いが困難になる。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、試料を密封して持ち運び、所望の雰囲気の下で正確な発生ガス分析を低コストで行うことができる試料容器および発生ガス分析方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
（１）上記の目的を達成するため、本発明に係る試料容器は、発生ガス分析用の試料容器であって、試料を収容可能な容器本体と、前記容器本体を密封するための封止材と、を備え、グローブボックス内の特殊雰囲気下において変質しやすい試料を密封し、密封状態で昇温したとき、前記封止材が溶融し容器内の気体の膨張による内圧で容器の外に向かって開孔することを特徴としている。
【０００９】
これにより、試料を密封したままの状態で持ち運ぶことができ、低コストで発生ガス分析を行うことができる。また、一定温度で溶融する封止材で封止され、常温時にグローブボックス内の特殊雰囲気下で封止された気体が、昇温されることで膨張し、封止材の融解温度に達したときに、その膨張による圧力で封止材を自動的に容器の外に向かって開孔させることで正確な発生ガス分析を容易に行うことができる。なお、外部から機械的な作用により開孔することがなく、昇温により自発的に開孔するため、特に、熱重量測定装置のように繊細な重量を計測する装置（ＴＧ−ＤＴＡ）と発生ガス分析を組み合わせた測定における正確な分析に有効である。
【００１０】
（２）また、本発明に係る試料容器は、前記封止材が、金属からなることを特徴としている。これにより、金属の温度が融点以上になったときに開孔するため、所望の温度範囲について発生ガス分析が可能になる。
【００１１】
（３）また、本発明に係る試料容器は、前記封止材が、インジウムで形成されていることを特徴としている。インジウムの融点は１５６．６℃であり、この融点以上の温度範囲について正確な発生ガス分析が可能になる。したがって、たとえば２００℃〜３００℃程度の温度範囲で気化する試料の測定には有効である。また、インジウムには展性がありかつ蒸気圧が小さいことにより、装置に対する振動を与えることなく、かつ蒸発や飛散による重量変化がない。
【００１２】
（４）また、本発明に係る試料容器は、前記封止材が、ガリウムで形成されていることを特徴としている。ガリウムの融点は２９．８℃であり、この融点以上の温度範囲について正確な発生ガス分析が可能になる。したがって、室温以上の低い温度範囲で気化する試料の測定には有効である。また、ガリウムには展性がありかつ蒸気圧が小さいことにより、装置に対する振動を与えることなく、かつ蒸発や飛散による重量変化がない。
【００１３】
（５）また、本発明に係る試料容器は、所定のガス雰囲気内で試料とともに封止されたガスが、昇温時に前記内圧を発生させ、前記封止材を外向きに開孔させることを特徴としている。たとえばグローブボックス内の特殊雰囲気のガスを試料容器に密封し、試料容器を昇温させることでその雰囲気ガスの膨張により封止材は外に向かって開孔する。したがって、溶けた封止材は容器内部に落ち難い。なお、特殊雰囲気には乾燥ガスや不活性ガスが挙げられる。
【００１４】
（６）また、本発明に係る試料容器は、前記容器本体が、開口端を有する収容体と、孔を有し前記収容体の開口端を閉じる蓋を備えることを特徴としている。これにより、試料を容器本体の内部に配置し、孔を封止材で封止した蓋で容器本体を閉じることで容易に密閉状態を作ることができる。
【００１５】
（７）また、本発明に係る試料容器は、外径が前記容器本体の内径より小さい受け皿を更に備え、前記容器本体内に配置され、昇温時に落下した前記封止材を受けることを特徴としている。これにより、昇温時に溶けた封止材が容器内に落ちて、試料に接触することを防ぐことができる。その結果、試料と封止材との反応を防止できる。
【００１６】
（８）また、本発明に係る発生ガス分析方法は、上記の試料容器を用いる発生ガス分析方法であって、所定のガス雰囲気において試料を前記容器本体内に配置するステップと、前記内部空間を密封するステップと、前記密封された試料容器を移動しガス分析装置に設置するステップと、前記試料容器を昇温させてガス分析を行うステップと、を含むことを特徴としている。
【００１７】
これにより、たとえばグローブボックス内のような所定のガス雰囲気内で試料を収容した試料容器を密閉状態で持ち運び、密閉状態で昇温し開孔させることが可能になる。その結果、正確な発生ガス分析を低コストで容易に行うことができる。
【００１８】
（９）また、本発明に係る発生ガス分析方法は、前記内部空間を密封する際に、前記所定の雰囲気ガスも密封し、前記試料容器の昇温時に、前記密封された雰囲気ガスの内圧により前記封止材を外向きに開孔させることを特徴としている。たとえばグローブボックス内の特殊雰囲気のガスを試料容器に密封し、試料容器を昇温させることでその雰囲気ガスの膨張により封止材は外に向かって開孔する。したがって、溶けた封止材は容器内部に落ち難い。なお、特殊雰囲気には乾燥ガスや不活性ガスが挙げられる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、試料を密封して持ち運ぶことができるため、グローブボックスが小さくて済む。そして、所望の雰囲気の下で正確な発生ガス分析を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】第１の実施形態に係る試料容器を示す斜視図である。
【図２】第１の実施形態に係る試料容器を示す断面図である。
【図３】第１の実施形態に係る試料容器の使用場面を示す断面図である。
【図４】ガス分析装置の一例を示す模式図である。
【図５】第１の実施形態に係る試料容器の使用場面を示す断面図である。
【図６】受け皿を用いた場合の試料容器を示す断面図である。
【図７】第２の実施形態に係る試料容器を示す斜視図である。
【図８】第２の実施形態に係る試料容器を示す断面図である。
【図９】第２の実施形態に係る試料容器の使用場面を示す断面図である。
【図１０】第２の実施形態に係る試料容器の使用場面を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
次に、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては同一の参照番号を付し、重複する説明は省略する。
【００２２】
［第１の実施形態］
（試料容器の構成）
発生ガス分析用の試料容器１００の構成について説明する。図１は試料容器１００を示す斜視図、図２は試料容器を示す断面図である。発生ガス分析用の試料容器１００は、容器本体１１０および封止材１２０を備えている。
【００２３】
容器本体１１０は、試料Ｓを収容できる内部空間１２５を有している。容器本体１１０は、開口端１１４を有する収容体１１１と、孔１１８を有し収容体１１１の開口端１１４を閉じる蓋１１５を備える。容器本体１１０は、アルミニウムの薄い容器壁で形成されている。アルミニウムの容器壁は６００℃程度まで溶融せず耐えることができる。収容体１１１は、凹部１１２を有し、その底に試料Ｓを配置可能となっている。容器本体１１０と蓋１１５との接合部は圧着され、発生ガス分析に用いる程度の圧力変化に耐えうる強度をもつ。
【００２４】
容器本体１１０の材料は通常アルミニウムを用いる。したがって、容器本体１１０にはガス成分が吸着されにくい。また、容器本体１１０はＳＵＳを用いることもでき、その場合にも試料Ｓから発生するガス分析を行う範囲では内圧に耐えることができる。ＳＵＳを用いる場合には後述のようにガリウムの封止材との組合せに適している。その他、容器本体１１０は白金を用いることもでき、その場合には６００℃以上の高い温度まで耐久性を有する。
【００２５】
封止材１２０は、容器本体１１０を密封するために用いられる。蓋１１５は、内部が空間の凸部１１６に孔１１８を有しており、この孔１１８を断面エ字状に圧縮した封止材１２０で密封する。これにより、試料Ｓを容器本体１１０の内部に配置し、孔１１８を封止した蓋１１５で容器本体１１０に圧着することで容易に密閉状態を作ることができる。このようにして、たとえばグローブボックス内の特殊雰囲気下において変質しやすい試料を密封できる。
【００２６】
孔１１８の直径は、１．５ｍｍ以下であることが好ましく、１ｍｍ程度であればさらに好ましい。このように小さな径の孔１１８とすることで、発生ガス分析の分析装置内において、例えばヘリウムなどの雰囲気ガスが試料容器１００内に入り難くなる。また、たとえば蒸気圧の高い試料に対しては直径１．５ｍｍ程度の大きい孔１１８を有する蓋１１５を用い、蒸気圧の低い試料に対しては１ｍｍ以下の小さい孔１１８を有する蓋１１５を用いてもよい。
【００２７】
試料容器１００が温度上昇し、これに伴い封止材１２０が融点に達する。温度上昇により試料容器１００内の気体の膨張で内圧（以下「内圧」という）が大きくなり、溶融した封止材１２０は変形し内圧により外向きに自動的に孔が開く。封止材１２０は、インジウムで形成されている。インジウムは蒸気圧が低いため、ガス分析に適しており、また試料との反応の防止の観点でも優れている。このようにコンタミガスが発生し難い材料であることが好ましい。
【００２８】
このように、温度を上げてもガスが放出され難く、蒸気圧の低い、低融点の金属が封止材１２０には好ましい。たとえば試料Ｓについて分析したい温度範囲が２００℃〜３００℃であれば、インジウムが好適である。インジウムの融点は１５６．６℃であり、この融点以上の温度範囲について発生ガス分析が可能になる。また、封止材１２０は、インジウムのように展性のある金属で構成されることが好ましい。封止材１２０は、ガス分析を行う上で阻害ガスが出ない方がよく、展性にすぐれていると密閉性がよく、封止しやすいため、このような材質がよい。
【００２９】
封止材１２０は、ガス分析を行う温度以下の融点を有する金属とする。これにより、金属の温度が融点以上になったときに開孔するため、所望の温度範囲について発生ガス分析が可能になる。なお、その他、スズ、鉛、アルミニウムを封止材１２０の材料としてもよい。分析ガス種とガス放出温度が重ならない材料であれば、たとえば有機物の接着剤を用いてもよい。ただし、有機物は多くの分解ガスを発生するため、試料Ｓについて測定したい温度範囲と分解する温度が重なりやすいことには注意すべきである。
【００３０】
また、試料容器１００については、容器本体１１０の材料および封止材１２０の材料を組み合わせに応じて選ぶことが好ましい。たとえば、容器本体１１０がアルミニウム製であるときに、ガリウムの封止材１２０を用いると、両者の接触によりアマルガムが形成されるため、このような組み合わせは避けた方がよい。
【００３１】
密封状態で昇温したとき、内圧上昇と封止材の溶融により封止材１２０が変形し開孔する。これにより、自動的に開孔させることで正確な発生ガス分析を容易に行うことができる。また、試料Ｓを密封して持ち運ぶことができ、低コストで発生ガス分析を行うことができる。なお、外部からの機械的な作用により開孔せず、自発的に開孔するため、特に、ＴＧ−ＤＴＡ測定の正確な分析に有効である。
【００３２】
（試料容器の作製）
収容体１１１および蓋１１５は、金属薄板をプレスして作製できる。蓋１１５の孔１１８は、レーザー加工で１ｍｍ程度のものを開けることができる。なお、機械的に穿孔してもよい。このようにして開けられた孔１１８に封止材１２０を圧着して孔１１８を塞ぐ。封止材１２０には展性がある場合には、容易に圧着できる。
【００３３】
（発生ガス分析方法）
次に、上記のように構成される試料容器１００を用いた発生ガス分析方法を説明する。図３は、試料容器１００の使用場面を示す断面図である。まず、たとえばグローブボックス（図示せず）の内部を所定のガス雰囲気に調整する。そして、図３に示すように、そのガス雰囲気内で試料Ｓを試料容器１００の内部空間１２５に配置する。
【００３４】
次に、収容体１１１と蓋１１５とを合せて閉じることで、内部空間１２５を密封する。このとき図２に示すように、収容体１１１のフランジ部１１３と蓋１１５のフランジ部１１７とを所定の冶具を用い圧着することで、収容体１１１と蓋１１５の各材料の展性により密封が可能になる。これにより、試料Ｓを簡便に密封できる。
【００３５】
このように密封された試料容器１００をグローブボックスから持ち出し、発生ガス分析を行うための位置に移動させる。密封されているため、グローブボックス外に取り出しても試料が汚染されることがない。５ｍｍの試料容器と、容器をシールする治具のみ入るスペースがグローブボックスにあれば、試料調整が可能になるため、大きなグローブボックスや、特別な部屋を作る必要がない。したがって、低コストで容易に発生ガス分析を行うことができる。また、試料Ｓの輸送についても取り扱いが容易になる。なお、試料Ｓを輸送する際には、さらに別の密閉容器を用意し、これに試料容器１００に入れて輸送してもよい。
【００３６】
次に、密封された試料容器１００をガス分析装置１５０に設置する。図４は、ガス分析装置１５０の一例を示す模式図である。図４に示すガス分析装置１５０は、一般的なＴＧ−ＭＳ装置であり、ＴＧ−ＤＴＡ装置１６０、ＧＣ装置１７０およびＭＳ装置１８０を備えている。ＴＧ−ＭＳ法は、熱重量測定（ＴＧ）と質量分析（ＭＳ）とを接続した複合技法で、試料の質量変化と発生気体の種々の成分をＴＧを昇温させながらリアルタイムにｍ／ｚを測定する方法である。
【００３７】
ＴＧ−ＤＴＡ装置１６０は、ＴＧ（Thermogravimetry：熱重量）測定とＤＴＡ（Differential Thermal Analysis：示差熱分析）測定を併せて行う装置である。ＴＧ−ＤＴＡ装置１６０では、試料室を形成するケーシングの内部に天秤ビーム１６１、１６２が設けられている。そして、一方の天秤ビーム１６１には試料容器１００を配置し、他方の天秤ビーム１６２には標準物質１０１を設置する。
【００３８】
ケーシングの周囲には、ヒータ１６５が設けられている。ヒータ１６５は所定の昇温プログラムに従って試料Ｓを昇温する。また、ケーシングには雰囲気を作るためのガスが供給されており、供給ガスには、例えばヘリウムガスのような不活性ガスが用いられる。
【００３９】
試料Ｓが昇温され熱的に変化すると、試料Ｓからガスが発生し、試料Ｓの重量が変化する。ＴＧ−ＤＴＡ装置１６０は天秤ビーム１６１を介して試料Ｓの重量変化を測定する。また、天秤ビーム１６２を介して標準物質の重量変化を測定する。この標準物質の重量変化と試料Ｓの重量変化の差分を取ることにより、試料Ｓの変化以外の要因を排除する。本発明では、外部から機械的な作用により試料容器１００を開孔することがなく、昇温により自発的に開孔するため、このようなＴＧ−ＤＴＡ測定における正確な分析に有効である。
【００４０】
試料Ｓから発生したガスはキャピラリチューブを介してＧＣ装置１７０内に搬送される。ＧＣ装置１７０は、ＴＧから発生した種々の成分をコールドトラップ１７３で捕捉し、順次ＧＣ（Gas Chromatography）でガスを分離する。また、一方でコールドトラップ１７３を介したガスが、ＭＳ装置１８０へ導入される。そして、ＭＳ装置１８０により発生ガスの質量分析（Mass Spectrometry）が行われる。また、直接ＭＳ装置１８０へガスを導入してもよい。
【００４１】
このようなガス分析装置１５０を用いて試料容器１００を昇温させてガス分析を行う。昇温時には試料容器１００の内圧が上昇する。そして、所定温度に達すると封止材１２０が溶けて内圧により自動的に開孔する。図５は、試料容器１００の使用場面を示す断面図である。図５に示すように、封止材１２０が展性により変形し、孔が開いて内部のガスが放出される。
【００４２】
開孔時には、試料設置時にグローブボックスの内部に充填されていたガスが放出される。その際には、ガス分析装置１５０で、充填されていたガスのピークが検出され、分析の開始がそのピークにより明確に示される。開孔後に試料Ｓより出る発生ガスが観測されるため、試料Ｓについて測定したい温度範囲は、開孔温度より数℃以上高い方がよい。
【００４３】
開孔は昇温により自動的に発生するため、機械的に容器を押す必要がない。これにより、ガス分析装置１５０のような重量測定装置とガス分析のＭＡＳＳとを組み合わせた装置での使用が可能となる。このようにして、開孔後、温度に対して放出ガスの種類ごとに試料Ｓについて正確なガス分析を行うことができる。
【００４４】
なお、封止材１２０が溶けて内圧により変形することで開孔するが、インジウムやガリウムのような金属であれば、表面張力が働くため溶けた部分は垂れにくい。また、容器が破壊されない程度の圧力で開孔するよう容器本体１１０の材料や封止材１２０の材料を選定しておくことが好ましい。また、上記の使用例では、ＴＧ−ＤＴＡ装置１６０に試料容器１００を設置しているが、試料容器１００を設置して発生ガスを分析できる装置は必ずしもこれに限られない。
【００４５】
（受け皿）
次に、受け皿を構成に含む場合について説明する。図６は、受け皿１３０を用いた場合の試料容器１００を示す断面図である。受け皿１３０は、たとえばアルミニウム製であり、その外径が容器本体１１０の内径より小さい。したがって、試料容器１００の内部空間１２５に収容可能である。受け皿１３０は、封止材１２０の直下に配置することが好ましい。
【００４６】
この結果、受け皿１３０は、昇温時に万一封止材１２０が落下しても、落下した封止材１２０を受けることができる。これにより、昇温時に溶けた封止材１２０が容器内に落ちて、試料Ｓに接触することを防ぐことができる。その結果、試料と封止材１２０との反応を防止できる。受け皿１３０は試料Ｓ上に重ねて配置され、受け皿１３０と容器本体１１０の容器壁との間にわずかに隙間が生じる。したがって、試料Ｓから発生するガスは受け皿１３０に阻害されることなく拡散する。
【００４７】
［第２の実施形態］
（試料容器の構成）
上記の実施形態では、容器本体１１０がアルミニウムの薄い容器壁で形成されており、インジウムの封止材１２０が孔１１８を封止しているが、容器本体１１０がＳＵＳの容器壁で構成され、ガリウムの封止材１２０で孔１１８を封止してもよい。
【００４８】
図７は、試料容器２００を示す斜視図、図８は、試料容器２００を示す断面図である。図７、８に示すように試料容器２００は、容器本体２１０および封止材２２０を備えている。容器本体２１０は、ＳＵＳで形成されており、収容体２１１および蓋２１５を備えている。収容体２１１は、内部に試料Ｓを収容できる空間を有する。試料Ｓを収容できる部分は、凹部２１２となっている。また、収容体２１１の蓋２１５を挿入する挿入口２１３が設けられている。蓋２１５は、孔２１８を有し、収容体２１１の傾斜部２１４に嵌るようにテーパ２１７が形成されている。
【００４９】
封止材２２０は、ガリウムで形成されている。ガリウムの融点は２９．８℃であり、この融点以上の温度範囲について正確な発生ガス分析が可能になる。したがって、室温以上の低い温度範囲で気化する試料の測定には有効である。
【００５０】
（発生ガス分析方法）
図９は、試料容器２００の使用場面を示す断面図である。まず、グローブボックス（図示せず）の内部を所定のガス雰囲気に調整する。そして、図９に示すように、そのガス雰囲気内で試料Ｓを試料容器２００の内部空間２２５に配置する。次に、収容体２１１に蓋２１５を嵌めて閉じ、挿入口２１３の縁を内側に曲げてかしめることで内部空間２２５を密封する。試料容器２００により、このように試料Ｓを簡便に密封できる。
【００５１】
図１０は、試料容器２００の使用場面を示す断面図である。図５に示すように、昇温時に所定温度で封止材２２０が溶融し内圧により変形し、孔が開いて内部のガスが放出される。開孔時には、試料設置時にグローブボックスの内部に充填されていたガスが放出される。開孔は昇温により自動的に発生するため、機械的に容器を押す必要がない。
【００５２】
なお、以上の各実施形態では、容器本体は、収容体と蓋とで構成されているが、収容体のみで構成されていてもよい。その場合には、蓋に代えて封止材で容器本体の内部空間を密封することができる。
【００５３】
（実験）
試料容器１００について、アルコール溶剤を用いて密封性を評価した。その結果、一週間中に洩れたガス量はわずか５ｎＬ程度であり、試料容器１００の密封性に問題はないことが確認された。
【００５４】
また、アルゴンガスを充てんし、インジウムの封止材１２０で孔１１８を塞ぎ、試料を密封した試料容器１００を加熱した、このとき開孔した温度を検証したところ、ほぼインジウムの融点である１５７℃にアルゴンガスのピークが観察された。また、試料から発生したガスについて、温度、種類および質量を検出することができた。
【符号の説明】
【００５５】
１００ 試料容器
１０１ 標準物質
１１０ 容器本体
１１１ 収容体
１１２ 凹部
１１３ フランジ部
１１４ 開口端
１１５ 蓋
１１６ 凸部
１１７ フランジ部
１１８ 孔
１２０ 封止材
１２５ 内部空間
１３０ 受け皿
１５０ ガス分析装置
１６０ ＴＧ−ＤＴＡ装置
１６１、１６２ 天秤ビーム
１６５ ヒータ
１７０ ＧＣ装置
１７３ コールドトラップ
１８０ ＭＳ装置
２００ 試料容器
２１０ 容器本体
２１１ 収容体
２１２ 凹部
２１３ 挿入口
２１４ 傾斜部
２１５ 蓋
２１７ テーパ
２１８ 孔
２２０ 封止材
２２５ 内部空間
Ｓ 試料
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発生ガス分析用の試料容器およびこれを用いた発生ガス分析方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電池材料に代表される先端材料には空気や水分を嫌う材料が多いが、近年、このような材料から発生するガス分析の重要性が高まっている。大気や水分に触れさせてはならない物質のＥＧＡ（発生ガス分析法）では、試料を試料容器に入れ分析装置へ設置する間は空気や水分に触れさせることができないため、グローブボックスにより乾燥ガスや不活性ガスなどの特殊雰囲気を実現し、試料への大気や水蒸気の影響を排除することが必要である。そして、分析装置全体をグローブボックス内に設置し雰囲気を調整して発生ガス分析の測定をすることが必須となっている。
【０００３】
分析装置全体をグローブボックス内に設置せずに、ＥＧＡを行う工夫は、これまでも行われていたが、分析装置に試料容器をセットした後に、機械的に試料容器に外力を加える方法が多く、高精度の分析装置を実現するに至っていない。たとえば、ＥＧＡの分野では、ガス置換を行いつつ密閉された試料容器の蓋を取り外したり、容器に機械的に針で穴を開けたりして行う方法が知られている（特許文献１、２参照）。特許文献１記載のガス分析装置では、測定試料を容器内に挿入し、この容器に蓋を取り付けて容器内を封密状態とし、ガス置換後、蓋を取り外してガス検出を行っている。特許文献２記載の小型容器は、ガス発生源となる試料を収容するガス分析用容器本体と、ガス分析用容器本体に着脱自在な密閉用の蓋とで構成されている。そして、蓋に設けられている接続部には、蓋を貫通する貫通孔と、貫通孔を封止するように貫通孔内に形成され、ガス導入管の先端で突き破られる遮蔽板とが設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平５−１４９８４３号公報
【特許文献２】特開２００７−１０１３３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上記のようにグローブボックス内にガス分析装置を入れて測定する場合には、グローブボックスを大きくする必要が生じコストが嵩む。グローブボックスの外でガス分析を行う方法も考えられるが、大気や水分に触れないように試料を密封した状態に維持する必要があり、試料の持ち運びが困難である。また、ＥＧＡでは、密閉容器を開けて試料から出るガスを測定する必要がある。
【０００６】
密閉容器を一旦グローブボックスから取り出し、所定雰囲気下で上記の特許文献記載の装置を用いて密閉容器の蓋を取り外したり、容器に機械的に針で穴を開けたりする方法も考えられる。しかし、分析装置に設置した密閉容器に外部から孔を開け、なおかつ正確な分析を行おうとすれば取り扱いが困難になる。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、試料を密封して持ち運び、所望の雰囲気の下で正確な発生ガス分析を低コストで行うことができる試料容器および発生ガス分析方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
（１）上記の目的を達成するため、本発明に係る試料容器は、発生ガス分析用の試料容器であって、試料を収容可能な容器本体と、前記容器本体を密封するための封止材と、を備え、グローブボックス内の特殊雰囲気下において変質しやすい試料を密封し、密封状態で昇温したとき、前記封止材が溶融し容器内の気体の膨張による内圧で容器の外に向かって開孔することを特徴としている。
【０００９】
これにより、試料を密封したままの状態で持ち運ぶことができ、低コストで発生ガス分析を行うことができる。また、一定温度で溶融する封止材で封止され、常温時にグローブボックス内の特殊雰囲気下で封止された気体が、昇温されることで膨張し、封止材の融解温度に達したときに、その膨張による圧力で封止材を自動的に容器の外に向かって開孔させることで正確な発生ガス分析を容易に行うことができる。なお、外部から機械的な作用により開孔することがなく、昇温により自発的に開孔するため、特に、熱重量測定装置のように繊細な重量を計測する装置（ＴＧ−ＤＴＡ）と発生ガス分析を組み合わせた測定における正確な分析に有効である。
【００１０】
（２）また、本発明に係る試料容器は、前記封止材が、金属からなることを特徴としている。これにより、金属の温度が融点以上になったときに開孔するため、所望の温度範囲について発生ガス分析が可能になる。
【００１１】
（３）また、本発明に係る試料容器は、前記封止材が、インジウムで形成されていることを特徴としている。インジウムの融点は１５６．６℃であり、この融点以上の温度範囲について正確な発生ガス分析が可能になる。したがって、たとえば２００℃〜３００℃程度の温度範囲で気化する試料の測定には有効である。また、インジウムには展性がありかつ蒸気圧が小さいことにより、装置に対する振動を与えることなく、かつ蒸発や飛散による重量変化がない。
【００１２】
（４）また、本発明に係る試料容器は、前記封止材が、ガリウムで形成されていることを特徴としている。ガリウムの融点は２９．８℃であり、この融点以上の温度範囲について正確な発生ガス分析が可能になる。したがって、室温以上の低い温度範囲で気化する試料の測定には有効である。また、ガリウムには展性がありかつ蒸気圧が小さいことにより、装置に対する振動を与えることなく、かつ蒸発や飛散による重量変化がない。
【００１３】
（５）また、本発明に係る試料容器は、所定のガス雰囲気内で試料とともに封止されたガスが、昇温時に前記内圧を発生させ、前記封止材を外向きに開孔させることを特徴としている。たとえばグローブボックス内の特殊雰囲気のガスを試料容器に密封し、試料容器を昇温させることでその雰囲気ガスの膨張により封止材は外に向かって開孔する。したがって、溶けた封止材は容器内部に落ち難い。なお、特殊雰囲気には乾燥ガスや不活性ガスが挙げられる。
【００１４】
（６）また、本発明に係る試料容器は、前記容器本体が、開口端を有する収容体と、孔を有し前記収容体の開口端を閉じる蓋を備えることを特徴としている。これにより、試料を容器本体の内部に配置し、孔を封止材で封止した蓋で容器本体を閉じることで容易に密閉状態を作ることができる。
【００１５】
（７）また、本発明に係る試料容器は、外径が前記容器本体の内径より小さい受け皿を更に備え、前記容器本体内に配置され、昇温時に落下した前記封止材を受けることを特徴としている。これにより、昇温時に溶けた封止材が容器内に落ちて、試料に接触することを防ぐことができる。その結果、試料と封止材との反応を防止できる。
【００１６】
（８）また、本発明に係る発生ガス分析方法は、上記の試料容器を用いる発生ガス分析方法であって、所定のガス雰囲気において試料を前記容器本体内に配置するステップと、前記内部空間を密封するステップと、前記密封された試料容器を移動しガス分析装置に設置するステップと、前記試料容器を昇温させてガス分析を行うステップと、を含むことを特徴としている。
【００１７】
これにより、たとえばグローブボックス内のような所定のガス雰囲気内で試料を収容した試料容器を密閉状態で持ち運び、密閉状態で昇温し開孔させることが可能になる。その結果、正確な発生ガス分析を低コストで容易に行うことができる。
【００１８】
（９）また、本発明に係る発生ガス分析方法は、前記内部空間を密封する際に、前記所定の雰囲気ガスも密封し、前記試料容器の昇温時に、前記密封された雰囲気ガスの内圧により前記封止材を外向きに開孔させることを特徴としている。たとえばグローブボックス内の特殊雰囲気のガスを試料容器に密封し、試料容器を昇温させることでその雰囲気ガスの膨張により封止材は外に向かって開孔する。したがって、溶けた封止材は容器内部に落ち難い。なお、特殊雰囲気には乾燥ガスや不活性ガスが挙げられる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、試料を密封して持ち運ぶことができるため、グローブボックスが小さくて済む。そして、所望の雰囲気の下で正確な発生ガス分析を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】第１の実施形態に係る試料容器を示す斜視図である。
【図２】第１の実施形態に係る試料容器を示す断面図である。
【図３】第１の実施形態に係る試料容器の使用場面を示す断面図である。
【図４】ガス分析装置の一例を示す模式図である。
【図５】第１の実施形態に係る試料容器の使用場面を示す断面図である。
【図６】受け皿を用いた場合の試料容器を示す断面図である。
【図７】第２の実施形態に係る試料容器を示す斜視図である。
【図８】第２の実施形態に係る試料容器を示す断面図である。
【図９】第２の実施形態に係る試料容器の使用場面を示す断面図である。
【図１０】第２の実施形態に係る試料容器の使用場面を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
次に、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては同一の参照番号を付し、重複する説明は省略する。
【００２２】
［第１の実施形態］
（試料容器の構成）
発生ガス分析用の試料容器１００の構成について説明する。図１は試料容器１００を示す斜視図、図２は試料容器を示す断面図である。発生ガス分析用の試料容器１００は、容器本体１１０および封止材１２０を備えている。
【００２３】
容器本体１１０は、試料Ｓを収容できる内部空間１２５を有している。容器本体１１０は、開口端１１４を有する収容体１１１と、孔１１８を有し収容体１１１の開口端１１４を閉じる蓋１１５を備える。容器本体１１０は、アルミニウムの薄い容器壁で形成されている。アルミニウムの容器壁は６００℃程度まで溶融せず耐えることができる。収容体１１１は、凹部１１２を有し、その底に試料Ｓを配置可能となっている。容器本体１１０と蓋１１５との接合部は圧着され、発生ガス分析に用いる程度の圧力変化に耐えうる強度をもつ。
【００２４】
容器本体１１０の材料は通常アルミニウムを用いる。したがって、容器本体１１０にはガス成分が吸着されにくい。また、容器本体１１０はＳＵＳを用いることもでき、その場合にも試料Ｓから発生するガス分析を行う範囲では内圧に耐えることができる。ＳＵＳを用いる場合には後述のようにガリウムの封止材との組合せに適している。その他、容器本体１１０は白金を用いることもでき、その場合には６００℃以上の高い温度まで耐久性を有する。
【００２５】
封止材１２０は、容器本体１１０を密封するために用いられる。蓋１１５は、内部が空間の凸部１１６に孔１１８を有しており、この孔１１８を断面エ字状に圧縮した封止材１２０で密封する。これにより、試料Ｓを容器本体１１０の内部に配置し、孔１１８を封止した蓋１１５で容器本体１１０に圧着することで容易に密閉状態を作ることができる。このようにして、たとえばグローブボックス内の特殊雰囲気下において変質しやすい試料を密封できる。
【００２６】
孔１１８の直径は、１．５ｍｍ以下であることが好ましく、１ｍｍ程度であればさらに好ましい。このように小さな径の孔１１８とすることで、発生ガス分析の分析装置内において、例えばヘリウムなどの雰囲気ガスが試料容器１００内に入り難くなる。また、たとえば蒸気圧の高い試料に対しては直径１．５ｍｍ程度の大きい孔１１８を有する蓋１１５を用い、蒸気圧の低い試料に対しては１ｍｍ以下の小さい孔１１８を有する蓋１１５を用いてもよい。
【００２７】
試料容器１００が温度上昇し、これに伴い封止材１２０が融点に達する。温度上昇により試料容器１００内の気体の膨張で内圧（以下「内圧」という）が大きくなり、溶融した封止材１２０は変形し内圧により外向きに自動的に孔が開く。封止材１２０は、インジウムで形成されている。インジウムは蒸気圧が低いため、ガス分析に適しており、また試料との反応の防止の観点でも優れている。このようにコンタミガスが発生し難い材料であることが好ましい。
【００２８】
このように、温度を上げてもガスが放出され難く、蒸気圧の低い、低融点の金属が封止材１２０には好ましい。たとえば試料Ｓについて分析したい温度範囲が２００℃〜３００℃であれば、インジウムが好適である。インジウムの融点は１５６．６℃であり、この融点以上の温度範囲について発生ガス分析が可能になる。また、封止材１２０は、インジウムのように展性のある金属で構成されることが好ましい。封止材１２０は、ガス分析を行う上で阻害ガスが出ない方がよく、展性にすぐれていると密閉性がよく、封止しやすいため、このような材質がよい。
【００２９】
封止材１２０は、ガス分析を行う温度以下の融点を有する金属とする。これにより、金属の温度が融点以上になったときに開孔するため、所望の温度範囲について発生ガス分析が可能になる。なお、その他、スズ、鉛、アルミニウムを封止材１２０の材料としてもよい。分析ガス種とガス放出温度が重ならない材料であれば、たとえば有機物の接着剤を用いてもよい。ただし、有機物は多くの分解ガスを発生するため、試料Ｓについて測定したい温度範囲と分解する温度が重なりやすいことには注意すべきである。
【００３０】
また、試料容器１００については、容器本体１１０の材料および封止材１２０の材料を組み合わせに応じて選ぶことが好ましい。たとえば、容器本体１１０がアルミニウム製であるときに、ガリウムの封止材１２０を用いると、両者の接触によりアマルガムが形成されるため、このような組み合わせは避けた方がよい。
【００３１】
密封状態で昇温したとき、内圧上昇と封止材の溶融により封止材１２０が変形し開孔する。これにより、自動的に開孔させることで正確な発生ガス分析を容易に行うことができる。また、試料Ｓを密封して持ち運ぶことができ、低コストで発生ガス分析を行うことができる。なお、外部からの機械的な作用により開孔せず、自発的に開孔するため、特に、ＴＧ−ＤＴＡ測定の正確な分析に有効である。
【００３２】
（試料容器の作製）
収容体１１１および蓋１１５は、金属薄板をプレスして作製できる。蓋１１５の孔１１８は、レーザー加工で１ｍｍ程度のものを開けることができる。なお、機械的に穿孔してもよい。このようにして開けられた孔１１８に封止材１２０を圧着して孔１１８を塞ぐ。封止材１２０には展性がある場合には、容易に圧着できる。
【００３３】
（発生ガス分析方法）
次に、上記のように構成される試料容器１００を用いた発生ガス分析方法を説明する。図３は、試料容器１００の使用場面を示す断面図である。まず、たとえばグローブボックス（図示せず）の内部を所定のガス雰囲気に調整する。そして、図３に示すように、そのガス雰囲気内で試料Ｓを試料容器１００の内部空間１２５に配置する。
【００３４】
次に、収容体１１１と蓋１１５とを合せて閉じることで、内部空間１２５を密封する。このとき図２に示すように、収容体１１１のフランジ部１１３と蓋１１５のフランジ部１１７とを所定の冶具を用い圧着することで、収容体１１１と蓋１１５の各材料の展性により密封が可能になる。これにより、試料Ｓを簡便に密封できる。
【００３５】
このように密封された試料容器１００をグローブボックスから持ち出し、発生ガス分析を行うための位置に移動させる。密封されているため、グローブボックス外に取り出しても試料が汚染されることがない。５ｍｍの試料容器と、容器をシールする治具のみ入るスペースがグローブボックスにあれば、試料調整が可能になるため、大きなグローブボックスや、特別な部屋を作る必要がない。したがって、低コストで容易に発生ガス分析を行うことができる。また、試料Ｓの輸送についても取り扱いが容易になる。なお、試料Ｓを輸送する際には、さらに別の密閉容器を用意し、これに試料容器１００に入れて輸送してもよい。
【００３６】
次に、密封された試料容器１００をガス分析装置１５０に設置する。図４は、ガス分析装置１５０の一例を示す模式図である。図４に示すガス分析装置１５０は、一般的なＴＧ−ＭＳ装置であり、ＴＧ−ＤＴＡ装置１６０、ＧＣ装置１７０およびＭＳ装置１８０を備えている。ＴＧ−ＭＳ法は、熱重量測定（ＴＧ）と質量分析（ＭＳ）とを接続した複合技法で、試料の質量変化と発生気体の種々の成分をＴＧを昇温させながらリアルタイムにｍ／ｚを測定する方法である。
【００３７】
ＴＧ−ＤＴＡ装置１６０は、ＴＧ（Thermogravimetry：熱重量）測定とＤＴＡ（Differential Thermal Analysis：示差熱分析）測定を併せて行う装置である。ＴＧ−ＤＴＡ装置１６０では、試料室を形成するケーシングの内部に天秤ビーム１６１、１６２が設けられている。そして、一方の天秤ビーム１６１には試料容器１００を配置し、他方の天秤ビーム１６２には標準物質１０１を設置する。
【００３８】
ケーシングの周囲には、ヒータ１６５が設けられている。ヒータ１６５は所定の昇温プログラムに従って試料Ｓを昇温する。また、ケーシングには雰囲気を作るためのガスが供給されており、供給ガスには、例えばヘリウムガスのような不活性ガスが用いられる。
【００３９】
試料Ｓが昇温され熱的に変化すると、試料Ｓからガスが発生し、試料Ｓの重量が変化する。ＴＧ−ＤＴＡ装置１６０は天秤ビーム１６１を介して試料Ｓの重量変化を測定する。また、天秤ビーム１６２を介して標準物質の重量変化を測定する。この標準物質の重量変化と試料Ｓの重量変化の差分を取ることにより、試料Ｓの変化以外の要因を排除する。本発明では、外部から機械的な作用により試料容器１００を開孔することがなく、昇温により自発的に開孔するため、このようなＴＧ−ＤＴＡ測定における正確な分析に有効である。
【００４０】
試料Ｓから発生したガスはキャピラリチューブを介してＧＣ装置１７０内に搬送される。ＧＣ装置１７０は、ＴＧから発生した種々の成分をコールドトラップ１７３で捕捉し、順次ＧＣ（Gas Chromatography）でガスを分離する。また、一方でコールドトラップ１７３を介したガスが、ＭＳ装置１８０へ導入される。そして、ＭＳ装置１８０により発生ガスの質量分析（Mass Spectrometry）が行われる。また、直接ＭＳ装置１８０へガスを導入してもよい。
【００４１】
このようなガス分析装置１５０を用いて試料容器１００を昇温させてガス分析を行う。昇温時には試料容器１００の内圧が上昇する。そして、所定温度に達すると封止材１２０が溶けて内圧により自動的に開孔する。図５は、試料容器１００の使用場面を示す断面図である。図５に示すように、封止材１２０が展性により変形し、孔が開いて内部のガスが放出される。
【００４２】
開孔時には、試料設置時にグローブボックスの内部に充填されていたガスが放出される。その際には、ガス分析装置１５０で、充填されていたガスのピークが検出され、分析の開始がそのピークにより明確に示される。開孔後に試料Ｓより出る発生ガスが観測されるため、試料Ｓについて測定したい温度範囲は、開孔温度より数℃以上高い方がよい。
【００４３】
開孔は昇温により自動的に発生するため、機械的に容器を押す必要がない。これにより、ガス分析装置１５０のような重量測定装置とガス分析のＭＡＳＳとを組み合わせた装置での使用が可能となる。このようにして、開孔後、温度に対して放出ガスの種類ごとに試料Ｓについて正確なガス分析を行うことができる。
【００４４】
なお、封止材１２０が溶けて内圧により変形することで開孔するが、インジウムやガリウムのような金属であれば、表面張力が働くため溶けた部分は垂れにくい。また、容器が破壊されない程度の圧力で開孔するよう容器本体１１０の材料や封止材１２０の材料を選定しておくことが好ましい。また、上記の使用例では、ＴＧ−ＤＴＡ装置１６０に試料容器１００を設置しているが、試料容器１００を設置して発生ガスを分析できる装置は必ずしもこれに限られない。
【００４５】
（受け皿）
次に、受け皿を構成に含む場合について説明する。図６は、受け皿１３０を用いた場合の試料容器１００を示す断面図である。受け皿１３０は、たとえばアルミニウム製であり、その外径が容器本体１１０の内径より小さい。したがって、試料容器１００の内部空間１２５に収容可能である。受け皿１３０は、封止材１２０の直下に配置することが好ましい。
【００４６】
この結果、受け皿１３０は、昇温時に万一封止材１２０が落下しても、落下した封止材１２０を受けることができる。これにより、昇温時に溶けた封止材１２０が容器内に落ちて、試料Ｓに接触することを防ぐことができる。その結果、試料と封止材１２０との反応を防止できる。受け皿１３０は試料Ｓ上に重ねて配置され、受け皿１３０と容器本体１１０の容器壁との間にわずかに隙間が生じる。したがって、試料Ｓから発生するガスは受け皿１３０に阻害されることなく拡散する。
【００４７】
［第２の実施形態］
（試料容器の構成）
上記の実施形態では、容器本体１１０がアルミニウムの薄い容器壁で形成されており、インジウムの封止材１２０が孔１１８を封止しているが、容器本体１１０がＳＵＳの容器壁で構成され、ガリウムの封止材１２０で孔１１８を封止してもよい。
【００４８】
図７は、試料容器２００を示す斜視図、図８は、試料容器２００を示す断面図である。図７、８に示すように試料容器２００は、容器本体２１０および封止材２２０を備えている。容器本体２１０は、ＳＵＳで形成されており、収容体２１１および蓋２１５を備えている。収容体２１１は、内部に試料Ｓを収容できる空間を有する。試料Ｓを収容できる部分は、凹部２１２となっている。また、収容体２１１の蓋２１５を挿入する挿入口２１３が設けられている。蓋２１５は、孔２１８を有し、収容体２１１の傾斜部２１４に嵌るようにテーパ２１７が形成されている。
【００４９】
封止材２２０は、ガリウムで形成されている。ガリウムの融点は２９．８℃であり、この融点以上の温度範囲について正確な発生ガス分析が可能になる。したがって、室温以上の低い温度範囲で気化する試料の測定には有効である。
【００５０】
（発生ガス分析方法）
図９は、試料容器２００の使用場面を示す断面図である。まず、グローブボックス（図示せず）の内部を所定のガス雰囲気に調整する。そして、図９に示すように、そのガス雰囲気内で試料Ｓを試料容器２００の内部空間２２５に配置する。次に、収容体２１１に蓋２１５を嵌めて閉じ、挿入口２１３の縁を内側に曲げてかしめることで内部空間２２５を密封する。試料容器２００により、このように試料Ｓを簡便に密封できる。
【００５１】
図１０は、試料容器２００の使用場面を示す断面図である。図５に示すように、昇温時に所定温度で封止材２２０が溶融し内圧により変形し、孔が開いて内部のガスが放出される。開孔時には、試料設置時にグローブボックスの内部に充填されていたガスが放出される。開孔は昇温により自動的に発生するため、機械的に容器を押す必要がない。
【００５２】
なお、以上の各実施形態では、容器本体は、収容体と蓋とで構成されているが、収容体のみで構成されていてもよい。その場合には、蓋に代えて封止材で容器本体の内部空間を密封することができる。
【００５３】
（実験）
試料容器１００について、アルコール溶剤を用いて密封性を評価した。その結果、一週間中に洩れたガス量はわずか５ｎＬ程度であり、試料容器１００の密封性に問題はないことが確認された。
【００５４】
また、アルゴンガスを充てんし、インジウムの封止材１２０で孔１１８を塞ぎ、試料を密封した試料容器１００を加熱した、このとき開孔した温度を検証したところ、ほぼインジウムの融点である１５７℃にアルゴンガスのピークが観察された。また、試料から発生したガスについて、温度、種類および質量を検出することができた。
【符号の説明】
【００５５】
１００ 試料容器
１０１ 標準物質
１１０ 容器本体
１１１ 収容体
１１２ 凹部
１１３ フランジ部
１１４ 開口端
１１５ 蓋
１１６ 凸部
１１７ フランジ部
１１８ 孔
１２０ 封止材
１２５ 内部空間
１３０ 受け皿
１５０ ガス分析装置
１６０ ＴＧ−ＤＴＡ装置
１６１、１６２ 天秤ビーム
１６５ ヒータ
１７０ ＧＣ装置
１７３ コールドトラップ
１８０ ＭＳ装置
２００ 試料容器
２１０ 容器本体
２１１ 収容体
２１２ 凹部
２１３ 挿入口
２１４ 傾斜部
２１５ 蓋
２１７ テーパ
２１８ 孔
２２０ 封止材
２２５ 内部空間
Ｓ 試料
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発生ガス分析用の試料容器であって、
試料を収容可能な容器本体と、
前記容器本体を密封するための封止材と、を備え、
密封状態で昇温したとき、前記封止材が溶融し内圧により開孔することを特徴とする試料容器。
【請求項２】
前記封止材は、金属からなることを特徴とする請求項１記載の試料容器。
【請求項３】
前記封止材は、インジウムで形成されていることを特徴とする請求項２記載の試料容器。
【請求項４】
前記封止材は、ガリウムで形成されていることを特徴とする請求項２記載の試料容器。
【請求項５】
所定のガス雰囲気内で試料とともに封止されたガスが、昇温時に前記内圧を発生させ、前記封止材を外向きに開孔させることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の試料容器。
【請求項６】
前記容器本体は、開口端を有する収容体と、孔を有し前記収容体の開口端を閉じる蓋を備えることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載の試料容器。
【請求項７】
外径が前記容器本体の内径より小さい受け皿を更に備え、
前記容器本体内に配置され、昇温時に落下した前記封止材を受けることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれかに記載の試料容器。
【請求項８】
請求項１から請求項６のいずれかに記載の試料容器を用いる発生ガス分析方法であって、
所定のガス雰囲気において試料を前記容器本体内に配置するステップと、
前記内部空間を密封するステップと、
前記密封された試料容器を移動しガス分析装置に設置するステップと、
前記試料容器を昇温させてガス分析を行うステップと、を含むことを特徴とする発生ガス分析方法。
【請求項９】
前記内部空間を密封する際に、前記所定の雰囲気ガスも密封し、
前記試料容器の昇温時に、前記密封された雰囲気ガスの内圧により前記封止材を外向きに開孔させることを特徴とする請求項８記載の発生ガス分析方法。
【請求項１】
発生ガス分析用の試料容器であって、
試料を収容可能な容器本体と、
前記容器本体を密封するための封止材と、を備え、
密封状態で昇温したとき、前記封止材が溶融し内圧により開孔することを特徴とする試料容器。
【請求項２】
前記封止材は、金属からなることを特徴とする請求項１記載の試料容器。
【請求項３】
前記封止材は、インジウムで形成されていることを特徴とする請求項２記載の試料容器。
【請求項４】
前記封止材は、ガリウムで形成されていることを特徴とする請求項２記載の試料容器。
【請求項５】
所定のガス雰囲気内で試料とともに封止されたガスが、昇温時に前記内圧を発生させ、前記封止材を外向きに開孔させることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の試料容器。
【請求項６】
前記容器本体は、開口端を有する収容体と、孔を有し前記収容体の開口端を閉じる蓋を備えることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載の試料容器。
【請求項７】
外径が前記容器本体の内径より小さい受け皿を更に備え、
前記容器本体内に配置され、昇温時に落下した前記封止材を受けることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれかに記載の試料容器。
【請求項８】
請求項１から請求項６のいずれかに記載の試料容器を用いる発生ガス分析方法であって、
所定のガス雰囲気において試料を前記容器本体内に配置するステップと、
前記内部空間を密封するステップと、
前記密封された試料容器を移動しガス分析装置に設置するステップと、
前記試料容器を昇温させてガス分析を行うステップと、を含むことを特徴とする発生ガス分析方法。
【請求項９】
前記内部空間を密封する際に、前記所定の雰囲気ガスも密封し、
前記試料容器の昇温時に、前記密封された雰囲気ガスの内圧により前記封止材を外向きに開孔させることを特徴とする請求項８記載の発生ガス分析方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１１−２４７７３９（Ｐ２０１１−２４７７３９Ａ）
【公開日】平成２３年１２月８日（２０１１．１２．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１２１０２７（Ｐ２０１０−１２１０２７）
【出願日】平成２２年５月２６日（２０１０．５．２６）
【出願人】（０００２５０３３９）株式会社リガク (206)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１２月８日（２０１１．１２．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年５月２６日（２０１０．５．２６）
【出願人】（０００２５０３３９）株式会社リガク (206)
【Ｆターム（参考）】
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