測定装置及び測定方法
【課題】多点式の測定装置において、測定周期、並びに測定精度を向上させる。
【解決手段】測定装置１００は、第１、第２の測定箇所から延設された第１、第２のパイプラインと、第１、第２の測定箇所の気中成分を測定する第１、第２、第３の測定器と、第１、第２の測定箇所の気中成分を、第１、第２のパイプラインを通じて順に第１の測定器に導入する第１の切替手段と、第１の切替手段と第１、第２の測定箇所との間に位置する第１、第２のパイプラインにそれぞれ接続された第１、第２の中継ラインと、第１の中継ラインに接続され、第１の測定箇所の気中成分を、第１の中継ラインを通じて、第２の測定器に導入する第２の切替手段と、第２の中継ラインに接続され、第２の測定箇所の気中成分を、第２の中継ラインを通じて、第３の測定器に導入する第３の切替手段と、を備える。これにより、多点式の測定装置において、測定周期、並びに測定精度が向上する。
【解決手段】測定装置１００は、第１、第２の測定箇所から延設された第１、第２のパイプラインと、第１、第２の測定箇所の気中成分を測定する第１、第２、第３の測定器と、第１、第２の測定箇所の気中成分を、第１、第２のパイプラインを通じて順に第１の測定器に導入する第１の切替手段と、第１の切替手段と第１、第２の測定箇所との間に位置する第１、第２のパイプラインにそれぞれ接続された第１、第２の中継ラインと、第１の中継ラインに接続され、第１の測定箇所の気中成分を、第１の中継ラインを通じて、第２の測定器に導入する第２の切替手段と、第２の中継ラインに接続され、第２の測定箇所の気中成分を、第２の中継ラインを通じて、第３の測定器に導入する第３の切替手段と、を備える。これにより、多点式の測定装置において、測定周期、並びに測定精度が向上する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は測定装置及び測定方法に関し、特に気中の化学成分を連続に測定する、多点式の測定装置及び測定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体工場等に設置されているクリーンルームでは、気中に存在する化学成分が製品歩留まりに影響する。このため、クリーンルーム中の化学成分の充分な管理が必要とされる。また、いわゆる半導体技術ロードマップによれば、半導体製造技術の進歩に伴い、管理すべき化学成分の種類は増加し、それらの許容値は、益々低下する傾向にある。このため、近年では、クリーンルーム中の化学成分のより厳しい管理が必要となっている。
【０００３】
当該管理は、製品の品質に悪影響を及ぼす前に、気中の化学成分を検知して、化学成分の維持システムにフィードバックをかける必要がある。そして、迅速にフィードバックを実施するには、気中に存在する化学成分を、リアルタイムで測定する必要がある。
【０００４】
ここで、測定の対象となる気中の化学成分としては、例えば、アンモニア（ＮＨ3）、二酸化硫黄（ＳＯ2）、硫化水素（Ｈ2Ｓ）等が挙げられる。そして、このような化学成分は、発生場所、空調方式の違い、ケミカルフィルタ使用の有無等により、それぞれの状況によって濃度が異なる。
【０００５】
このような状況の中、測定したい全ての場所に、測定器を配置することは、導入コスト、或いはメンテナンスコストの見地から困難である。そこで、最近では、クリーンルーム内のそれぞれの測定ポイントにまでサンプリングチューブを配置し、それぞれの測定ポイントからサンプリングチューブを通じて回収した雰囲気中の化学成分を、ポイント切替機によって、一組の測定器で測定する方法が開示されている（例えば、非特許文献１参照）。
【非特許文献１】佐藤好、岩坪竜二、井川実、“クリーンルーム用雰囲気モニタ”、第２１回空気清浄とコンタミネーションコントロール研究大会論文、Ａ０７（２００３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、気中の化学成分を測定する、一組の測定器においては、化学成分によって、それぞれの測定の応答時間が異なってしまう。
例えば、化学成分により、サンプリングチューブ、ポイント切替機等に吸着、或いは脱離する程度が異なるため、それぞれの測定器における化学成分の応答時間が数分から数１０分にまでばらついてしまう。
【０００７】
即ち、ある化学成分においては、極めて短時間で測定できるが、他の化学成分においては、測定時間が非常に長くなる場合がある。
このような状況の中、対象となる化学成分の全てを高精度で測定するには、ポイント切替周期を応答時間が最も長くなる測定器に合わせる必要がある。従って、ポイント切替機のポイント切替周期は、応答時間の長い測定器に律速されてしまう。このような状況では迅速な測定を目的にする、測定連続測定器としての意義が失われてしまう。
【０００８】
また、測定の対象の化学成分の濃度は、極めて希薄（例えば、ｐｐｂレベル）であるために、例えば、測定器、或いはポイント切替機の内部に吸着し易い化学成分が測定中に再脱離をすると、測定全体のバックグラウンドに影響を与えてしまう。この場合においても、それぞれの測定ポイントの測定時間を長くすることで、その影響を抑制できるが、当該方法においても、測定時間を長くすることには変わりがなく、測定連続測定器としての意義が失われてしまう。
【０００９】
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、気中の化学成分を連続に測定する、多点式の測定装置において、測定周期、並びに測定精度をより向上させた測定装置及び測定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】
【００１０】
上記課題を解決するために、第１の測定箇所及び第２の測定箇所からそれぞれ延設された第１のパイプライン及び第２のパイプラインと、前記第１、第２の測定箇所の気中成分を測定する第１の測定器、第２の測定器、及び第３の測定器と、前記第１、第２の測定箇所の前記気中成分を、前記第１、第２のパイプラインを通じて順に前記第１の測定器に導入する第１の切替手段と、前記第１の切替手段と前記第１、第２の測定箇所との間に位置する前記第１、第２のパイプラインにそれぞれ接続された第１の中継ライン及び第２の中継ラインと、前記第１の中継ラインに接続され、前記第１の測定箇所の気中成分を、前記第１の中継ラインを通じて、前記第２の測定器に導入する第２の切替手段と、前記第２の中継ラインに接続され、前記第２の測定箇所の気中成分を、前記第２の中継ラインを通じて、前記第３の測定器に導入する第３の切替手段と、を備えたことを特徴とする測定装置が提供される。
【００１１】
また、第１の測定箇所の気中成分を第１のパイプラインを通じて引き込み、該気中成分の第１の測定器による測定を開始する工程と、前記第１の測定箇所の気中成分の測定中に、第２の測定箇所の気中成分を、第２のパイプラインと、前記第２のパイプラインに接続された中継ラインとを通じて引き込み、該気中成分の第２の測定器による測定を開始する工程と、前記第２の測定箇所の気中成分の前記第２の測定器による測定中に、前記第１の測定箇所の気中成分の測定を終了するとともに、前記第２の測定箇所の気中成分を前記第２のパイプラインを通じて引き込み、該気中成分の前記第１の測定器による測定を開始する工程と、を備えたことを特徴とする測定方法が提供される。
【発明の効果】
【００１２】
上記手段によれば、気中の化学成分を連続に測定する、多点式の測定装置において、測定周期、並びに測定精度が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本実施の形態に係る測定装置を、図面を参照して詳細に説明する。
図１は本実施の形態に係る測定装置の概要図である。
測定装置１００にあっては、クリーンルーム等の被測定室１０から、サンプリングチューブであるパイプライン１１，１２，１３，１４を引き出し、それぞれのパイプライン１１，１２，１３，１４の一方の端を、切替バルブ（ポイント切替バルブ）１，２，３，４に接続させている。また、被測定室１０に接続された、パイプライン１１，１２，１３，１４の他方の端においては、それぞれ他方の端を、被測定室１０内の異なる場所に配置している。これにより、被測定室１０内の第１乃至第４の測定ポイント（測定箇所）における雰囲気を、パイプライン１１，１２，１３，１４によって回収することができる。
【００１４】
また、測定装置１００にあっては、５股に分岐されたパイプライン２０が切替バルブ１，２，３，４に接続されている。ここで、パイプライン２０中の４本のラインにおいては、それぞれ、切替バルブ１，２，３，４に接続され、残りの一本のラインは吸引ポンプ３０に接続されている。また、当該吸引ポンプ３０には、別途、排気用ライン３１が備えられている。そして、当該吸引ポンプ３０を作動させ、切替バルブ１，２，３，４の何れかを開状態にすることにより、被測定室１０内の異なる場所における雰囲気を、パイプライン１１，１２，１３，１４の何れかのライン及びパイプライン２０を通じて、排気用ライン３１に排気することができる。
【００１５】
また、測定装置１００にあっては、パイプライン２０に、別のパイプライン２１，２２，２３の一方の端が中継され、パイプライン２１，２２，２３の他方の端がそれぞれ、測定器４１，４２，４３に接続されている。
【００１６】
これらの測定器４１，４２，４３には、その内部に吸引ポンプ（図示しない）が備えられ、パイプライン２０中に存在するガスを、いわゆる差動排気によりそれぞれの測定器４１，４２，４３に引き込むことができる。特に、本実施の形態においては、化学成分を測定（定量）する際の応答時間が比較的短い測定器が測定器４１，４２，４３として配置されている。例えば、測定器４１，４２，４３によって、各測定ポイントの酸化イオウ（ＳＯ2）、酸化窒素（ＮＯx）等が測定される。
【００１７】
また、測定装置１００にあっては、パイプライン１１に、パイプライン５１の一方の端が中継され、パイプライン５１の他方の端が切替バルブ５に接続されている。
また、パイプライン１２に、パイプライン５２の一方の端が中継され、パイプライン５２の他方の端が切替バルブ７に接続されている。
【００１８】
また、パイプライン１３に、パイプライン５３の一方の端が中継され、パイプライン５３の他方の端が切替バルブ６に接続されている。
また、パイプライン１４に、パイプライン５４の一方の端が中継され、パイプライン５４の他方の端が切替バルブ８に接続されている。
【００１９】
また、測定装置１００にあっては、３股に分岐されたパイプライン５５，５６が切替バルブ５，６，７，８に接続されている。ここで、パイプライン５５中の２本のラインにおいては、それぞれ、切替バルブ５，６に接続され、残りの一本のラインにおいては、測定器４４ａに接続されている。また、パイプライン５６中の２本のラインにおいては、それぞれ、切替バルブ７，８に接続され、残りの一本のラインにおいては、測定器４４ｂに接続されている。
【００２０】
これらの測定器４４ａ，４４ｂには、その内部に吸引ポンプ（図示しない）が備えられ、切替バルブ５，６，７，８を開状態にすることにより、パイプライン１１，１２，１３，１４中に存在するガスを、差動排気によりそれぞれの測定器４４ａ，４４ｂに引き込むことができる。特に、本実施の形態においては、化学成分を測定する際の応答時間が比較的長い測定器が測定器４４ａ，４４ｂとして配置されている。尚、測定器４４ａと測定器４４ｂとは、同じ化学成分を測定する測定器であってもよい。例えば、測定器４４ａ，４４ｂによって、被測定室１０内のアンモニア（ＮＨ3）を測定してもよい。
【００２１】
このように、本実施の形態に係る測定装置１００においては、被測定室１０からパイプライン１１，１２，１３，１４を通じて導入された、雰囲気内の成分が切替バルブ１，２，３，４の切替えにより、測定器４１，４２，４２により測定される。
【００２２】
また、パイプライン１１からパイプライン１４に向かう方向において、奇数番目のパイプライン１１，１３に存在する成分については、測定器４４ａにより測定され、偶数番目のパイプライン１２，１４に存在する成分については、測定器４４ｂにより測定される。
【００２３】
即ち、本実施の形態に係る測定装置１００においては、測定器４４ａ，４４ｂのそれぞれが複数のパイプラインに存在するガスを測定するという、分配構造を備えている。
尚、複数の切替バルブ１〜８を含む構成の切替器１００ａは、制御装置６０により自動制御されている。
【００２４】
また、測定装置１００にあっては、測定器４１，４２，４３，４４ａ，４４ｂにより測定された結果がモニタ６１に自動的に表示される。
このように、測定装置１００は、複数の測定箇所からパイプラインを延出し、それぞれの測定箇所の気中成分を上記パイプラインに設けられた切替バルブの切替により、一定時間毎に順に測定する測定装置である。そして、それぞれの測定箇所の気中成分を、パイプライン１１，１２，１３，１４を通じて順に測定器４１，４２，４３に導入する切替手段と、前記切替手段と測定箇所との間に位置するパイプライン１１，１２，１３，１４のそれぞれに中継ラインを接続し、奇数番目に測定する測定箇所の気中成分を、パイプライン５１，５３を通じて、測定器４４ａに導入する切替手段と、偶数番目に測定する測定箇所の気中成分を、パイプライン５２，５４を通じて、測定器４４ｂに導入する切替手段と、を備えている。
【００２５】
また、測定器４４ａに気中成分を導入する時間内に、測定器４４ｂに気中成分を導入する手段、または測定器４４ｂに気中成分を導入する時間内に、測定器４４ａに気中成分を導入する手段を備えている。
【００２６】
即ち、測定装置１００にあっては、何れかの測定箇所、及び前記測定箇所とは異なる別の測定箇所からそれぞれ延設された第１のパイプライン及び第２のパイプラインと、それぞれの測定箇所の気中成分を測定する第１の測定器、第２の測定器、及び第３の測定器と、それぞれの測定箇所の気中成分を、第１、第２のパイプラインを通じて順に第１の測定器に導入する第１の切替手段と、第１の切替手段とそれぞれの測定箇所との間に位置する第１、第２のパイプラインにそれぞれ接続された第１の中継ライン及び第２の中継ラインと、第１の中継ラインに接続され、前記何れかの測定箇所の気中成分を、第１の中継ラインを通じて、第２の測定器に導入する第２の切替手段と、第２の中継ラインに接続され、前記別の測定箇所の気中成分を、第２の中継ラインを通じて、前記第３の測定器に導入する第３の切替手段と、を備えている。
【００２７】
次に、測定装置１００を用いた、気中の化学成分を連続に測定する、多点式の測定方法について説明する。
図２〜図６は多点式の測定方法を説明するための概要図である。尚、図２〜図６には、上記制御装置６０並びにモニタ６１は表示されていない。
【００２８】
先ず、多点式の測定を実施する前に、予め、吸引ポンプ３０、並びに測定器４１，４２，４３，４４ａ，４４ｂ内に取り付けられた吸引ポンプにより、パイプライン１１〜１４、パイプライン２０〜２３、並びにパイプライン５１〜５６の残留ガス等の予備排気を行う。これにより、パイプライン１１〜１４、パイプライン２０〜２３、並びにパイプライン５１〜５６のガスの成分比が被測定室１０の各測定ポイントの成分比に略等しくなる。
【００２９】
次いで、図２に示すように、切替バルブ１及び切替バルブ５をＸ時間（例えば、５分間）のみ開状態とし、パイプライン１１内の化学成分を測定器４１，４２，４３，４４ａにより測定する。これにより、パイプライン１１によって回収された被測定室１０の第１の測定ポイントの化学成分が測定される。そして、測定器４１，４２，４３，４４ａによる測定結果を上記モニタ６１に表示する。
【００３０】
尚、この段階を期間１とする。
ところで、切替バルブ５は、切替バルブ１が開状態となる前のＸ時間前から、既に開状態となっており、測定器４４ａによる測定が当該Ｘ時間前から実施されている。但し、当該Ｘ時間前（後述する期間４）の測定器４４ａによる測定結果は、モニタ６１に表示させない。
【００３１】
何故なら、測定器４４ａは、上述したように、上記応答時間が比較的長い測定器である。従って、当該Ｘ時間前から切替バルブ１が開状態となる段階での測定器４４ａによる測定は、測定器４４ａによる測定開始直後での測定であり、真の測定結果を表示しないからである。
【００３２】
但し、切替バルブ１が開状態となった時点では、測定器４４ａによる測定が、既にＸ時間を経過しているので、測定器４４ａによる測定は、真の測定結果を示している。
また、期間１の段階では、既に、切替バルブ７を開状態とし、測定器４４ｂによるパイプライン１２内の測定を開始させる。但し、期間１の段階での測定器４４ｂによる測定結果は、モニタ６１に表示しない。何故なら、測定器４４ｂは、上記応答時間が比較的長い測定器であり、この段階での測定器４４ｂによる測定は、測定器４４ｂによる測定開始直後での測定であり、真の測定結果を表示しないからである。
【００３３】
このように、期間１の段階で、予め測定器４４ｂによる測定を開始させ、パイプライン１２内の予備排気を充分に実施させておく。
次に、期間１に連続させて、図３に示すように、切替バルブ２及び切替バルブ７をＸ時間のみ開状態とし、パイプライン１２内の化学成分を測定器４１，４２，４３，４４ｂにより測定する。これにより、パイプライン１２によって回収された被測定室１０の第２の測定ポイントの化学成分が測定される。そして、測定器４１，４２，４３，４４ｂによる測定結果を上記モニタ６１に表示する。
【００３４】
尚、この段階を期間２とする。
ところで、切替バルブ７は、切替バルブ２が開状態となる前のＸ時間前から、既に開状態となっており、測定器４４ｂによる測定が当該Ｘ時間前から実施されている。但し、この段階（期間１）での測定器４４ｂによる測定結果は、モニタ６１に表示させない。
【００３５】
何故なら、測定器４４ｂは、上述したように、上記応答時間が比較的長い測定器である。従って、当該Ｘ時間前から切替バルブ２が開状態となる段階での測定器４４ｂによる測定は、測定器４４ｂによる測定開始直後での測定であり、真の測定結果を表示しないからである。
【００３６】
但し、切替バルブ２が開状態となった時点では、測定器４４ｂによる測定が、既にＸ時間を経過しているので、測定器４４ｂによる測定は、真の測定結果を示している。
また、期間２の段階では、既に、切替バルブ６を開状態とし、測定器４４ａによるパイプライン１３内の測定を開始させる。但し、期間２の段階での測定器４４ａによる測定結果は、モニタ６１に表示しない。何故なら、測定器４４ａは、上記応答時間が比較的長い測定器であり、この段階での測定器４４ａによる測定は、測定器４４ａによる測定開始直後での測定であり、真の測定結果を表示しないからである。
【００３７】
このように、期間２の段階で、予め測定器４４ａによる測定を開始させ、パイプライン１３内の予備排気を充分に実施させておく。
次に、期間２に連続させて、図４に示すように、切替バルブ３及び切替バルブ６をＸ時間のみ開状態とし、パイプライン１３内の化学成分を測定器４１，４２，４３，４４ａにより測定する。これにより、パイプライン１３によって回収された被測定室１０の第３の測定ポイントの化学成分が測定される。そして、測定器４１，４２，４３，４４ａによる測定結果を上記モニタ６１に表示する。
【００３８】
尚、この段階を期間３とする。
ところで、切替バルブ６は、切替バルブ３が開状態となる前のＸ時間前から、既に開状態となっており、測定器４４ａによる測定が当該Ｘ時間前から実施されている。但し、この段階（期間２）での測定器４４ａによる測定結果は、モニタ６１に表示させない。
【００３９】
何故なら、測定器４４ａは、上述したように、上記応答時間が比較的長い測定器である。従って、当該Ｘ時間前から切替バルブ３が開状態となる段階での測定器４４ａによる測定は、測定器４４ａによる測定開始直後での測定であり、真の測定結果を表示しないからである。
【００４０】
但し、切替バルブ３が開状態となった時点では、測定器４４ａによる測定が、既にＸ時間を経過しているので、測定器４４ａによる測定は、真の測定結果を示している。
また、期間３の段階では、既に、切替バルブ８を開状態とし、測定器４４ｂによるパイプライン１４内の測定を開始させる。但し、期間３の段階での測定器４４ｂによる測定結果は、モニタ６１に表示しない。何故なら、測定器４４ｂは、上記応答時間が比較的長い測定器であり、この段階での測定器４４ｂによる測定は、測定器４４ｂによる測定開始直後での測定であり、真の測定結果を表示しないからである。
【００４１】
このように、期間３の段階で、予め測定器４４ｂによる測定を開始させ、パイプライン１４内の予備排気を充分に実施させておく。
次に、期間３に連続させて、図５に示すように、切替バルブ４及び切替バルブ８をＸ時間のみ開状態とし、パイプライン１４内の化学成分を測定器４１，４２，４３，４４ｂにより測定する。これにより、パイプライン１４によって回収された被測定室１０の第４の測定ポイントの化学成分が測定される。そして、測定器４１，４２，４３，４４ｂによる測定結果を上記モニタ６１に表示する。
【００４２】
尚、この段階を期間４とする。
ところで、切替バルブ８は、切替バルブ４が開状態となる前のＸ時間前から、既に開状態となっており、測定器４４ｂによる測定が当該Ｘ時間前から実施されている。但し、この段階（期間３）での測定器４４ｂによる測定結果は、モニタ６１に表示させない。
【００４３】
何故なら、測定器４４ｂは、上述したように、上記応答時間が比較的長い測定器である。従って、当該Ｘ時間前から切替バルブ４が開状態となる段階での測定器４４ｂによる測定は、測定器４４ｂによる測定開始直後での測定であり、真の測定結果を表示しないからである。
【００４４】
但し、切替バルブ４が開状態となった時点では、測定器４４ｂによる測定が、既にＸ時間を経過しているので、測定器４４ｂによる測定は、真の測定結果を示している。
また、期間４の段階では、既に、切替バルブ５を開状態とし、測定器４４ａによるパイプライン１１内の測定を開始させる。但し、期間４の段階での測定器４４ａによる測定結果は、モニタ６１に表示しない。何故なら、測定器４４ａは、上記応答時間が比較的長い測定器であり、この段階での測定器４４ａによる測定は、測定器４４ａによる測定開始直後での測定であり、真の測定結果を表示しないからである。
【００４５】
このように、期間４の段階で、予め測定器４４ａによる測定を開始させ、パイプライン１１内の予備排気を充分に実施させておく。
そして、期間１〜期間４の測定を順に繰り返すことにより、被測定室１０の気中の化学成分を連続に測定する、多点式の測定が実施される。
【００４６】
図６は、以上に説明した時間と切替バルブの開閉の関係、時間と測定器によるモニタ表示の関係をまとめたものである。ここで、図６（ａ）には、各期間に於けるそれぞれの切換バルブの開閉の状態が示され、図６（ｂ）には、各期間に於けるそれぞれのモニタ表示の状態が示されている。
【００４７】
図６（ａ）並びに図６（ｂ）に示すように、期間１では、切替バルブ１，５，７が開状態であり、測定器４１，４２，４３，４４ａによる測定結果が上記モニタ６１に表示される。
【００４８】
期間２では、切替バルブ２，６，７が開状態であり、測定器４１，４２，４３，４４ｂによる測定結果が上記モニタ６１に表示される。
期間３では、切替バルブ３，６，８が開状態であり、測定器４１，４２，４３，４４ａによる測定結果が上記モニタ６１に表示される。
【００４９】
期間４では、切替バルブ４，５，８が開状態であり、測定器４１，４２，４３，４４ｂによる測定結果が上記モニタ６１に表示される。
そして、この後においては、再び、期間１の状態に戻り、再び、期間１〜期間４の順で、多点式の測定が繰り返される。
【００５０】
また、期間１〜期間４の繰り返しにおいて、測定器４１，４２，４３による測定時間と、測定器４４ａ，４４ｂによる測定時間とは異なっているが、測定器４１，４２，４３，４４ａ，４４ｂによる測定結果の表示は、同じ時間内で行われる。
【００５１】
即ち、測定器４１，４２，４３による測定結果を順に表示する際に、奇数番目に測定する測定箇所の気中成分の測定器４４ａによる測定結果を表示し、偶数番目に測定する測定箇所の気中成分の測定器４４ｂによる測定結果を表示する。
【００５２】
このように、上述した測定方法では、何れかの測定箇所の気中成分を第１のパイプラインを通じて引き込み、当該気中成分の第１の測定器による測定を開始し、前記測定箇所の気中成分の測定中に、前記測定箇所とは別の測定箇所の気中成分を、第２のパイプラインと、第２のパイプラインに接続された中継ラインとを通じて引き込み、当該別の測定箇所の気中成分の第２の測定器による測定を開始し、前記別の測定箇所の気中成分の第２の測定器による測定中に、前記何れかの測定箇所の気中成分の測定を終了するとともに、前記別の測定箇所の気中成分を第２のパイプラインを通じて引き込み、当該気中成分の第１の測定器による測定を開始している。
【００５３】
このような測定方法によれば、測定の切替周期が上記応答時間が比較的短い測定器４１，４２，４３の測定時間で律速され、迅速な切替バルブの切替が遂行される。これにより、多点式の測定の測定周期がより向上する。
【００５４】
また、上記応答時間が比較的長い測定器４４ａ，４４ｂにおいては、充分に予備排気を行った後からの測定結果を表示させているので、測定器４４ａ，４４ｂによる測定結果は高精度になり、測定装置１００全体としての測定精度がより向上する。
【００５５】
尚、測定精度を更に向上させるには、定期的に、クリーンドライエア（例えば、露点温度７０℃以下）を、パイプライン１１〜１４に流入させて、クリーンドライエアの測定値を、測定値のゼロ点とするゼロ点校正を実施してもよい。
【００５６】
また、上記の例では、被測定室１０に接続される４つのパイプライン１１，１２，１３，１４を例示したが、当該被測定室１０に接続されるパイプラインの数においては、特にこの数に限られるものではない。必要に応じて、被測定室１０に接続されるパイプラインの増設を図ってもよい。
【００５７】
この場合、被測定室１０に接続させる、複数のパイプラインにおいては、測定装置１００の基本構成の如く、上記奇数番目のパイプラインに存在するガスについては、当該パイプラインから中継ラインを測定器４４ａにまで引き、奇数番目のパイプラインに存在するガスについては、測定器４４ａにより測定する。また、上記偶数番目のパイプラインに存在するガスについては、当該パイプラインから中継ラインを測定器４４ｂにまで引き、偶数番目のパイプラインに存在するガスについては、測定器４４ｂにより測定する。
【００５８】
例えば、図７には、任意に選択した１２個の測定ポイントの測定装置１００による測定、並びにイオンクロマト分析結果の比較が示されている。即ち、この例では、被測定室１０から１２個のパイプラインが延出され、第１乃至第１２の測定ポイントの測定が行われている。
【００５９】
また、この図の縦軸には、上記応答時間が比較的長いとされる分子、即ち、アンモニア（ＮＨ3）の濃度を測定器４４ａ，４４ｂにより定量した結果が示されている。
一方、横軸には、上記１２個の測定ポイントにおける雰囲気を、純水にバブリングすることにより回収した後、１２個の測定ポイントのアンモニア（ＮＨ3）の濃度をイオンクロマト分析法により定量した結果が示されている。
【００６０】
ここで、横軸が０．０（μｇ／ｃｍ3）付近において、既に測定ポイントの一つが約１．０（μｇ／ｃｍ3）を示すのは、測定器４４ａ，４４ｂ内、或いは切替バルブ５，６，７，８内に吸着しているアンモニア（ＮＨ3）がバックグラウンドとして影響しているためである。
【００６１】
即ち、１２個の測定値から当該バックグラウンドを差し引くと、測定器４４ａ，４４ｂにより測定した結果とイオンクロマト分析法により算出した結果とが、略１：１（正比例関係）に対応している。
【００６２】
このように、多点式の測定装置１００においても、イオンクロマト分析法と同程度の精度で被測定室１０内の雰囲気の化学成分を測定できる。また、上記多点式の測定では、純水へのバブリング等の手間を要せず、被測定室１０内の化学成分を簡便に測定することができる。
【００６３】
また、上記パイプラインの増設においては、パイプラインの本数、継ぎ手等の構成を変更することで足りる。従って、新規の測定システムの導入に比べ、安価に測定装置を改造することができる。
【００６４】
このように、測定装置１００を用いた、気中の化学成分の測定方法によれば、各測定器の上記応答時間が異なっても、対象となる化学成分の全てを迅速且つ高精度で測定することができる。
【００６５】
例えば、図８には、測定装置１００の比較例として測定装置２００が示されている。尚、この図において、図１と同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明の詳細については省略する。
【００６６】
当該測定装置２００においては、パイプライン２０に、パイプライン２１，２２，２３，２４の一方の端が中継され、パイプライン２１，２２，２３，２４の他方の端を、それぞれ、測定器４１，４２，４３，４４ａに接続している。これらの測定器４１，４２，４３，４４ａには、その内部に吸引ポンプ（図示しない）が備えられ、パイプライン２０中に存在するガスを、いわゆる差動排気によりそれぞれの測定器４１，４２，４３，４４ａに引き込むことができる。
【００６７】
ここで、測定装置２００においては、上記応答時間が比較的短い測定器を、測定器４１，４２，４３として配置し、上記応答時間が比較的長い測定器を、測定器４４ａとして配置している。
【００６８】
このような構成では、対象となる化学成分の全てを高精度で測定するには、ポイント切替バルブの切替タイミングを応答時間が最も長くなる測定器４４ａに合わせる必要がある。従って、ポイント切替バルブの切替周期は、測定器４４ａの測定時間に律速されてしまう。
【００６９】
ところが、上記測定装置１００では、上記応答時間の長い測定器４４ａ，４４ｂのそれぞれへのポイント切替手段と、上記応答時間の短い測定器４１，４２，４３へのポイント切替手段を分けた構成としている。従って、ポイント切替バルブの切替周期が応答時間の短い測定器４１，４２，４３の測定時間に律速される。そして、測定結果の表示においては、上記応答時間の短い測定器４１，４２，４３の表示時間により、全ての測定器４１，４２，４３，４４ａ，４４ｂの測定結果を表示することができる。このように、本実施の形態によれば、測定周期、並びに測定精度がより向上する。
【００７０】
また、測定周期においては、ポイント切替に要する時間（上記Ｘ時間）を自由に調整することにより、ポイント切替タイミングのマージンが拡大する。
また、測定の対象の化学成分の濃度が極めて希薄（例えば、ｐｐｂレベル）であっても、上述したゼロ点校正を実施することにより、測定データを常に真の値に近づけることができる。
【００７１】
（付記１） 第１の測定箇所及び第２の測定箇所からそれぞれ延設された第１のパイプライン及び第２のパイプラインと、
前記第１、第２の測定箇所の気中成分を測定する第１の測定器、第２の測定器、及び第３の測定器と、
前記第１、第２の測定箇所の前記気中成分を、前記第１、第２のパイプラインを通じて順に前記第１の測定器に導入する第１の切替手段と、
前記第１の切替手段と前記第１、第２の測定箇所との間に位置する前記第１、第２のパイプラインにそれぞれ接続された第１の中継ライン及び第２の中継ラインと、
前記第１の中継ラインに接続され、前記第１の測定箇所の気中成分を、前記第１の中継ラインを通じて、前記第２の測定器に導入する第２の切替手段と、
前記第２の中継ラインに接続され、前記第２の測定箇所の気中成分を、前記第２の中継ラインを通じて、前記第３の測定器に導入する第３の切替手段と、
を備えたことを特徴とする測定装置。
【００７２】
（付記２） 前記第２の測定器に前記気中成分を導入する時間内に、前記第３の測定器に前記気中成分を導入する手段、または前記第３の測定器に前記気中成分を導入する時間内に、前記第２の測定器に前記気中成分を導入する手段を備えていることを特徴とする付記１記載の測定装置。
【００７３】
（付記３） 前記第１の測定器による、前記気中成分を測定する応答時間は、前記第２の測定器による応答時間並びに前記第３の測定器による応答時間よりも短いことを特徴とする付記１または２記載の測定装置。
【００７４】
（付記４） 前記第２の測定器及び前記第３の測定器は、同一の前記気中成分を測定することを特徴とする付記２または３記載の測定装置。
（付記５） 第１の測定箇所の気中成分を第１のパイプラインを通じて引き込み、該気中成分の第１の測定器による測定を開始する工程と、
前記第１の測定箇所の気中成分の測定中に、第２の測定箇所の気中成分を、第２のパイプラインと、前記第２のパイプラインに接続された中継ラインとを通じて引き込み、該気中成分の第２の測定器による測定を開始する工程と、
前記第２の測定箇所の気中成分の前記第２の測定器による測定中に、前記第１の測定箇所の気中成分の測定を終了するとともに、前記第２の測定箇所の気中成分を前記第２のパイプラインを通じて引き込み、該気中成分の前記第１の測定器による測定を開始する工程と、
を備えたことを特徴とする測定方法。
【００７５】
（付記６） 前記第２の測定器により前記気中成分を測定する時間内に、第３の測定器により前記気中成分を測定し、前記第３の測定器により前記気中成分を測定する時間内に、前記第２の測定器により前記気中成分を測定することを特徴とする付記５記載の測定方法。
【００７６】
（付記７） 前記第１の測定器による測定結果を順に表示する際に、前記第２の測定器による測定結果を表示するか、または、前記第３の測定器による測定結果を表示することを特徴とする付記６記載の測定方法。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】本実施の形態に係る測定装置の概要図である。
【図２】多点式の測定方法を説明するための概要図である（その１）。
【図３】多点式の測定方法を説明するための概要図である（その２）。
【図４】多点式の測定方法を説明するための概要図である（その３）。
【図５】多点式の測定方法を説明するための概要図である（その４）。
【図６】多点式の測定方法を説明するための概要図である（その５）。
【図７】測定装置とイオンクロマト分析による測定結果の比較を示す図である。
【図８】測定装置の比較例を説明するための概要図である。
【符号の説明】
【００７８】
１，２，３，４，５，６，７，８ 切替バルブ
１０ 被測定室
１１，１２，１３，１４，２０，２１，２２，２３，２４，５１，５２，５３，５４，５５，５６ パイプライン
３０ 吸引ポンプ
３１ 排気用ライン
４１，４２，４３，４４ａ，４４ｂ 測定器
６０ 制御装置
６１ モニタ
１００，２００ 測定装置
１００ａ 切替器
【技術分野】
【０００１】
本発明は測定装置及び測定方法に関し、特に気中の化学成分を連続に測定する、多点式の測定装置及び測定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体工場等に設置されているクリーンルームでは、気中に存在する化学成分が製品歩留まりに影響する。このため、クリーンルーム中の化学成分の充分な管理が必要とされる。また、いわゆる半導体技術ロードマップによれば、半導体製造技術の進歩に伴い、管理すべき化学成分の種類は増加し、それらの許容値は、益々低下する傾向にある。このため、近年では、クリーンルーム中の化学成分のより厳しい管理が必要となっている。
【０００３】
当該管理は、製品の品質に悪影響を及ぼす前に、気中の化学成分を検知して、化学成分の維持システムにフィードバックをかける必要がある。そして、迅速にフィードバックを実施するには、気中に存在する化学成分を、リアルタイムで測定する必要がある。
【０００４】
ここで、測定の対象となる気中の化学成分としては、例えば、アンモニア（ＮＨ3）、二酸化硫黄（ＳＯ2）、硫化水素（Ｈ2Ｓ）等が挙げられる。そして、このような化学成分は、発生場所、空調方式の違い、ケミカルフィルタ使用の有無等により、それぞれの状況によって濃度が異なる。
【０００５】
このような状況の中、測定したい全ての場所に、測定器を配置することは、導入コスト、或いはメンテナンスコストの見地から困難である。そこで、最近では、クリーンルーム内のそれぞれの測定ポイントにまでサンプリングチューブを配置し、それぞれの測定ポイントからサンプリングチューブを通じて回収した雰囲気中の化学成分を、ポイント切替機によって、一組の測定器で測定する方法が開示されている（例えば、非特許文献１参照）。
【非特許文献１】佐藤好、岩坪竜二、井川実、“クリーンルーム用雰囲気モニタ”、第２１回空気清浄とコンタミネーションコントロール研究大会論文、Ａ０７（２００３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、気中の化学成分を測定する、一組の測定器においては、化学成分によって、それぞれの測定の応答時間が異なってしまう。
例えば、化学成分により、サンプリングチューブ、ポイント切替機等に吸着、或いは脱離する程度が異なるため、それぞれの測定器における化学成分の応答時間が数分から数１０分にまでばらついてしまう。
【０００７】
即ち、ある化学成分においては、極めて短時間で測定できるが、他の化学成分においては、測定時間が非常に長くなる場合がある。
このような状況の中、対象となる化学成分の全てを高精度で測定するには、ポイント切替周期を応答時間が最も長くなる測定器に合わせる必要がある。従って、ポイント切替機のポイント切替周期は、応答時間の長い測定器に律速されてしまう。このような状況では迅速な測定を目的にする、測定連続測定器としての意義が失われてしまう。
【０００８】
また、測定の対象の化学成分の濃度は、極めて希薄（例えば、ｐｐｂレベル）であるために、例えば、測定器、或いはポイント切替機の内部に吸着し易い化学成分が測定中に再脱離をすると、測定全体のバックグラウンドに影響を与えてしまう。この場合においても、それぞれの測定ポイントの測定時間を長くすることで、その影響を抑制できるが、当該方法においても、測定時間を長くすることには変わりがなく、測定連続測定器としての意義が失われてしまう。
【０００９】
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、気中の化学成分を連続に測定する、多点式の測定装置において、測定周期、並びに測定精度をより向上させた測定装置及び測定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】
【００１０】
上記課題を解決するために、第１の測定箇所及び第２の測定箇所からそれぞれ延設された第１のパイプライン及び第２のパイプラインと、前記第１、第２の測定箇所の気中成分を測定する第１の測定器、第２の測定器、及び第３の測定器と、前記第１、第２の測定箇所の前記気中成分を、前記第１、第２のパイプラインを通じて順に前記第１の測定器に導入する第１の切替手段と、前記第１の切替手段と前記第１、第２の測定箇所との間に位置する前記第１、第２のパイプラインにそれぞれ接続された第１の中継ライン及び第２の中継ラインと、前記第１の中継ラインに接続され、前記第１の測定箇所の気中成分を、前記第１の中継ラインを通じて、前記第２の測定器に導入する第２の切替手段と、前記第２の中継ラインに接続され、前記第２の測定箇所の気中成分を、前記第２の中継ラインを通じて、前記第３の測定器に導入する第３の切替手段と、を備えたことを特徴とする測定装置が提供される。
【００１１】
また、第１の測定箇所の気中成分を第１のパイプラインを通じて引き込み、該気中成分の第１の測定器による測定を開始する工程と、前記第１の測定箇所の気中成分の測定中に、第２の測定箇所の気中成分を、第２のパイプラインと、前記第２のパイプラインに接続された中継ラインとを通じて引き込み、該気中成分の第２の測定器による測定を開始する工程と、前記第２の測定箇所の気中成分の前記第２の測定器による測定中に、前記第１の測定箇所の気中成分の測定を終了するとともに、前記第２の測定箇所の気中成分を前記第２のパイプラインを通じて引き込み、該気中成分の前記第１の測定器による測定を開始する工程と、を備えたことを特徴とする測定方法が提供される。
【発明の効果】
【００１２】
上記手段によれば、気中の化学成分を連続に測定する、多点式の測定装置において、測定周期、並びに測定精度が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本実施の形態に係る測定装置を、図面を参照して詳細に説明する。
図１は本実施の形態に係る測定装置の概要図である。
測定装置１００にあっては、クリーンルーム等の被測定室１０から、サンプリングチューブであるパイプライン１１，１２，１３，１４を引き出し、それぞれのパイプライン１１，１２，１３，１４の一方の端を、切替バルブ（ポイント切替バルブ）１，２，３，４に接続させている。また、被測定室１０に接続された、パイプライン１１，１２，１３，１４の他方の端においては、それぞれ他方の端を、被測定室１０内の異なる場所に配置している。これにより、被測定室１０内の第１乃至第４の測定ポイント（測定箇所）における雰囲気を、パイプライン１１，１２，１３，１４によって回収することができる。
【００１４】
また、測定装置１００にあっては、５股に分岐されたパイプライン２０が切替バルブ１，２，３，４に接続されている。ここで、パイプライン２０中の４本のラインにおいては、それぞれ、切替バルブ１，２，３，４に接続され、残りの一本のラインは吸引ポンプ３０に接続されている。また、当該吸引ポンプ３０には、別途、排気用ライン３１が備えられている。そして、当該吸引ポンプ３０を作動させ、切替バルブ１，２，３，４の何れかを開状態にすることにより、被測定室１０内の異なる場所における雰囲気を、パイプライン１１，１２，１３，１４の何れかのライン及びパイプライン２０を通じて、排気用ライン３１に排気することができる。
【００１５】
また、測定装置１００にあっては、パイプライン２０に、別のパイプライン２１，２２，２３の一方の端が中継され、パイプライン２１，２２，２３の他方の端がそれぞれ、測定器４１，４２，４３に接続されている。
【００１６】
これらの測定器４１，４２，４３には、その内部に吸引ポンプ（図示しない）が備えられ、パイプライン２０中に存在するガスを、いわゆる差動排気によりそれぞれの測定器４１，４２，４３に引き込むことができる。特に、本実施の形態においては、化学成分を測定（定量）する際の応答時間が比較的短い測定器が測定器４１，４２，４３として配置されている。例えば、測定器４１，４２，４３によって、各測定ポイントの酸化イオウ（ＳＯ2）、酸化窒素（ＮＯx）等が測定される。
【００１７】
また、測定装置１００にあっては、パイプライン１１に、パイプライン５１の一方の端が中継され、パイプライン５１の他方の端が切替バルブ５に接続されている。
また、パイプライン１２に、パイプライン５２の一方の端が中継され、パイプライン５２の他方の端が切替バルブ７に接続されている。
【００１８】
また、パイプライン１３に、パイプライン５３の一方の端が中継され、パイプライン５３の他方の端が切替バルブ６に接続されている。
また、パイプライン１４に、パイプライン５４の一方の端が中継され、パイプライン５４の他方の端が切替バルブ８に接続されている。
【００１９】
また、測定装置１００にあっては、３股に分岐されたパイプライン５５，５６が切替バルブ５，６，７，８に接続されている。ここで、パイプライン５５中の２本のラインにおいては、それぞれ、切替バルブ５，６に接続され、残りの一本のラインにおいては、測定器４４ａに接続されている。また、パイプライン５６中の２本のラインにおいては、それぞれ、切替バルブ７，８に接続され、残りの一本のラインにおいては、測定器４４ｂに接続されている。
【００２０】
これらの測定器４４ａ，４４ｂには、その内部に吸引ポンプ（図示しない）が備えられ、切替バルブ５，６，７，８を開状態にすることにより、パイプライン１１，１２，１３，１４中に存在するガスを、差動排気によりそれぞれの測定器４４ａ，４４ｂに引き込むことができる。特に、本実施の形態においては、化学成分を測定する際の応答時間が比較的長い測定器が測定器４４ａ，４４ｂとして配置されている。尚、測定器４４ａと測定器４４ｂとは、同じ化学成分を測定する測定器であってもよい。例えば、測定器４４ａ，４４ｂによって、被測定室１０内のアンモニア（ＮＨ3）を測定してもよい。
【００２１】
このように、本実施の形態に係る測定装置１００においては、被測定室１０からパイプライン１１，１２，１３，１４を通じて導入された、雰囲気内の成分が切替バルブ１，２，３，４の切替えにより、測定器４１，４２，４２により測定される。
【００２２】
また、パイプライン１１からパイプライン１４に向かう方向において、奇数番目のパイプライン１１，１３に存在する成分については、測定器４４ａにより測定され、偶数番目のパイプライン１２，１４に存在する成分については、測定器４４ｂにより測定される。
【００２３】
即ち、本実施の形態に係る測定装置１００においては、測定器４４ａ，４４ｂのそれぞれが複数のパイプラインに存在するガスを測定するという、分配構造を備えている。
尚、複数の切替バルブ１〜８を含む構成の切替器１００ａは、制御装置６０により自動制御されている。
【００２４】
また、測定装置１００にあっては、測定器４１，４２，４３，４４ａ，４４ｂにより測定された結果がモニタ６１に自動的に表示される。
このように、測定装置１００は、複数の測定箇所からパイプラインを延出し、それぞれの測定箇所の気中成分を上記パイプラインに設けられた切替バルブの切替により、一定時間毎に順に測定する測定装置である。そして、それぞれの測定箇所の気中成分を、パイプライン１１，１２，１３，１４を通じて順に測定器４１，４２，４３に導入する切替手段と、前記切替手段と測定箇所との間に位置するパイプライン１１，１２，１３，１４のそれぞれに中継ラインを接続し、奇数番目に測定する測定箇所の気中成分を、パイプライン５１，５３を通じて、測定器４４ａに導入する切替手段と、偶数番目に測定する測定箇所の気中成分を、パイプライン５２，５４を通じて、測定器４４ｂに導入する切替手段と、を備えている。
【００２５】
また、測定器４４ａに気中成分を導入する時間内に、測定器４４ｂに気中成分を導入する手段、または測定器４４ｂに気中成分を導入する時間内に、測定器４４ａに気中成分を導入する手段を備えている。
【００２６】
即ち、測定装置１００にあっては、何れかの測定箇所、及び前記測定箇所とは異なる別の測定箇所からそれぞれ延設された第１のパイプライン及び第２のパイプラインと、それぞれの測定箇所の気中成分を測定する第１の測定器、第２の測定器、及び第３の測定器と、それぞれの測定箇所の気中成分を、第１、第２のパイプラインを通じて順に第１の測定器に導入する第１の切替手段と、第１の切替手段とそれぞれの測定箇所との間に位置する第１、第２のパイプラインにそれぞれ接続された第１の中継ライン及び第２の中継ラインと、第１の中継ラインに接続され、前記何れかの測定箇所の気中成分を、第１の中継ラインを通じて、第２の測定器に導入する第２の切替手段と、第２の中継ラインに接続され、前記別の測定箇所の気中成分を、第２の中継ラインを通じて、前記第３の測定器に導入する第３の切替手段と、を備えている。
【００２７】
次に、測定装置１００を用いた、気中の化学成分を連続に測定する、多点式の測定方法について説明する。
図２〜図６は多点式の測定方法を説明するための概要図である。尚、図２〜図６には、上記制御装置６０並びにモニタ６１は表示されていない。
【００２８】
先ず、多点式の測定を実施する前に、予め、吸引ポンプ３０、並びに測定器４１，４２，４３，４４ａ，４４ｂ内に取り付けられた吸引ポンプにより、パイプライン１１〜１４、パイプライン２０〜２３、並びにパイプライン５１〜５６の残留ガス等の予備排気を行う。これにより、パイプライン１１〜１４、パイプライン２０〜２３、並びにパイプライン５１〜５６のガスの成分比が被測定室１０の各測定ポイントの成分比に略等しくなる。
【００２９】
次いで、図２に示すように、切替バルブ１及び切替バルブ５をＸ時間（例えば、５分間）のみ開状態とし、パイプライン１１内の化学成分を測定器４１，４２，４３，４４ａにより測定する。これにより、パイプライン１１によって回収された被測定室１０の第１の測定ポイントの化学成分が測定される。そして、測定器４１，４２，４３，４４ａによる測定結果を上記モニタ６１に表示する。
【００３０】
尚、この段階を期間１とする。
ところで、切替バルブ５は、切替バルブ１が開状態となる前のＸ時間前から、既に開状態となっており、測定器４４ａによる測定が当該Ｘ時間前から実施されている。但し、当該Ｘ時間前（後述する期間４）の測定器４４ａによる測定結果は、モニタ６１に表示させない。
【００３１】
何故なら、測定器４４ａは、上述したように、上記応答時間が比較的長い測定器である。従って、当該Ｘ時間前から切替バルブ１が開状態となる段階での測定器４４ａによる測定は、測定器４４ａによる測定開始直後での測定であり、真の測定結果を表示しないからである。
【００３２】
但し、切替バルブ１が開状態となった時点では、測定器４４ａによる測定が、既にＸ時間を経過しているので、測定器４４ａによる測定は、真の測定結果を示している。
また、期間１の段階では、既に、切替バルブ７を開状態とし、測定器４４ｂによるパイプライン１２内の測定を開始させる。但し、期間１の段階での測定器４４ｂによる測定結果は、モニタ６１に表示しない。何故なら、測定器４４ｂは、上記応答時間が比較的長い測定器であり、この段階での測定器４４ｂによる測定は、測定器４４ｂによる測定開始直後での測定であり、真の測定結果を表示しないからである。
【００３３】
このように、期間１の段階で、予め測定器４４ｂによる測定を開始させ、パイプライン１２内の予備排気を充分に実施させておく。
次に、期間１に連続させて、図３に示すように、切替バルブ２及び切替バルブ７をＸ時間のみ開状態とし、パイプライン１２内の化学成分を測定器４１，４２，４３，４４ｂにより測定する。これにより、パイプライン１２によって回収された被測定室１０の第２の測定ポイントの化学成分が測定される。そして、測定器４１，４２，４３，４４ｂによる測定結果を上記モニタ６１に表示する。
【００３４】
尚、この段階を期間２とする。
ところで、切替バルブ７は、切替バルブ２が開状態となる前のＸ時間前から、既に開状態となっており、測定器４４ｂによる測定が当該Ｘ時間前から実施されている。但し、この段階（期間１）での測定器４４ｂによる測定結果は、モニタ６１に表示させない。
【００３５】
何故なら、測定器４４ｂは、上述したように、上記応答時間が比較的長い測定器である。従って、当該Ｘ時間前から切替バルブ２が開状態となる段階での測定器４４ｂによる測定は、測定器４４ｂによる測定開始直後での測定であり、真の測定結果を表示しないからである。
【００３６】
但し、切替バルブ２が開状態となった時点では、測定器４４ｂによる測定が、既にＸ時間を経過しているので、測定器４４ｂによる測定は、真の測定結果を示している。
また、期間２の段階では、既に、切替バルブ６を開状態とし、測定器４４ａによるパイプライン１３内の測定を開始させる。但し、期間２の段階での測定器４４ａによる測定結果は、モニタ６１に表示しない。何故なら、測定器４４ａは、上記応答時間が比較的長い測定器であり、この段階での測定器４４ａによる測定は、測定器４４ａによる測定開始直後での測定であり、真の測定結果を表示しないからである。
【００３７】
このように、期間２の段階で、予め測定器４４ａによる測定を開始させ、パイプライン１３内の予備排気を充分に実施させておく。
次に、期間２に連続させて、図４に示すように、切替バルブ３及び切替バルブ６をＸ時間のみ開状態とし、パイプライン１３内の化学成分を測定器４１，４２，４３，４４ａにより測定する。これにより、パイプライン１３によって回収された被測定室１０の第３の測定ポイントの化学成分が測定される。そして、測定器４１，４２，４３，４４ａによる測定結果を上記モニタ６１に表示する。
【００３８】
尚、この段階を期間３とする。
ところで、切替バルブ６は、切替バルブ３が開状態となる前のＸ時間前から、既に開状態となっており、測定器４４ａによる測定が当該Ｘ時間前から実施されている。但し、この段階（期間２）での測定器４４ａによる測定結果は、モニタ６１に表示させない。
【００３９】
何故なら、測定器４４ａは、上述したように、上記応答時間が比較的長い測定器である。従って、当該Ｘ時間前から切替バルブ３が開状態となる段階での測定器４４ａによる測定は、測定器４４ａによる測定開始直後での測定であり、真の測定結果を表示しないからである。
【００４０】
但し、切替バルブ３が開状態となった時点では、測定器４４ａによる測定が、既にＸ時間を経過しているので、測定器４４ａによる測定は、真の測定結果を示している。
また、期間３の段階では、既に、切替バルブ８を開状態とし、測定器４４ｂによるパイプライン１４内の測定を開始させる。但し、期間３の段階での測定器４４ｂによる測定結果は、モニタ６１に表示しない。何故なら、測定器４４ｂは、上記応答時間が比較的長い測定器であり、この段階での測定器４４ｂによる測定は、測定器４４ｂによる測定開始直後での測定であり、真の測定結果を表示しないからである。
【００４１】
このように、期間３の段階で、予め測定器４４ｂによる測定を開始させ、パイプライン１４内の予備排気を充分に実施させておく。
次に、期間３に連続させて、図５に示すように、切替バルブ４及び切替バルブ８をＸ時間のみ開状態とし、パイプライン１４内の化学成分を測定器４１，４２，４３，４４ｂにより測定する。これにより、パイプライン１４によって回収された被測定室１０の第４の測定ポイントの化学成分が測定される。そして、測定器４１，４２，４３，４４ｂによる測定結果を上記モニタ６１に表示する。
【００４２】
尚、この段階を期間４とする。
ところで、切替バルブ８は、切替バルブ４が開状態となる前のＸ時間前から、既に開状態となっており、測定器４４ｂによる測定が当該Ｘ時間前から実施されている。但し、この段階（期間３）での測定器４４ｂによる測定結果は、モニタ６１に表示させない。
【００４３】
何故なら、測定器４４ｂは、上述したように、上記応答時間が比較的長い測定器である。従って、当該Ｘ時間前から切替バルブ４が開状態となる段階での測定器４４ｂによる測定は、測定器４４ｂによる測定開始直後での測定であり、真の測定結果を表示しないからである。
【００４４】
但し、切替バルブ４が開状態となった時点では、測定器４４ｂによる測定が、既にＸ時間を経過しているので、測定器４４ｂによる測定は、真の測定結果を示している。
また、期間４の段階では、既に、切替バルブ５を開状態とし、測定器４４ａによるパイプライン１１内の測定を開始させる。但し、期間４の段階での測定器４４ａによる測定結果は、モニタ６１に表示しない。何故なら、測定器４４ａは、上記応答時間が比較的長い測定器であり、この段階での測定器４４ａによる測定は、測定器４４ａによる測定開始直後での測定であり、真の測定結果を表示しないからである。
【００４５】
このように、期間４の段階で、予め測定器４４ａによる測定を開始させ、パイプライン１１内の予備排気を充分に実施させておく。
そして、期間１〜期間４の測定を順に繰り返すことにより、被測定室１０の気中の化学成分を連続に測定する、多点式の測定が実施される。
【００４６】
図６は、以上に説明した時間と切替バルブの開閉の関係、時間と測定器によるモニタ表示の関係をまとめたものである。ここで、図６（ａ）には、各期間に於けるそれぞれの切換バルブの開閉の状態が示され、図６（ｂ）には、各期間に於けるそれぞれのモニタ表示の状態が示されている。
【００４７】
図６（ａ）並びに図６（ｂ）に示すように、期間１では、切替バルブ１，５，７が開状態であり、測定器４１，４２，４３，４４ａによる測定結果が上記モニタ６１に表示される。
【００４８】
期間２では、切替バルブ２，６，７が開状態であり、測定器４１，４２，４３，４４ｂによる測定結果が上記モニタ６１に表示される。
期間３では、切替バルブ３，６，８が開状態であり、測定器４１，４２，４３，４４ａによる測定結果が上記モニタ６１に表示される。
【００４９】
期間４では、切替バルブ４，５，８が開状態であり、測定器４１，４２，４３，４４ｂによる測定結果が上記モニタ６１に表示される。
そして、この後においては、再び、期間１の状態に戻り、再び、期間１〜期間４の順で、多点式の測定が繰り返される。
【００５０】
また、期間１〜期間４の繰り返しにおいて、測定器４１，４２，４３による測定時間と、測定器４４ａ，４４ｂによる測定時間とは異なっているが、測定器４１，４２，４３，４４ａ，４４ｂによる測定結果の表示は、同じ時間内で行われる。
【００５１】
即ち、測定器４１，４２，４３による測定結果を順に表示する際に、奇数番目に測定する測定箇所の気中成分の測定器４４ａによる測定結果を表示し、偶数番目に測定する測定箇所の気中成分の測定器４４ｂによる測定結果を表示する。
【００５２】
このように、上述した測定方法では、何れかの測定箇所の気中成分を第１のパイプラインを通じて引き込み、当該気中成分の第１の測定器による測定を開始し、前記測定箇所の気中成分の測定中に、前記測定箇所とは別の測定箇所の気中成分を、第２のパイプラインと、第２のパイプラインに接続された中継ラインとを通じて引き込み、当該別の測定箇所の気中成分の第２の測定器による測定を開始し、前記別の測定箇所の気中成分の第２の測定器による測定中に、前記何れかの測定箇所の気中成分の測定を終了するとともに、前記別の測定箇所の気中成分を第２のパイプラインを通じて引き込み、当該気中成分の第１の測定器による測定を開始している。
【００５３】
このような測定方法によれば、測定の切替周期が上記応答時間が比較的短い測定器４１，４２，４３の測定時間で律速され、迅速な切替バルブの切替が遂行される。これにより、多点式の測定の測定周期がより向上する。
【００５４】
また、上記応答時間が比較的長い測定器４４ａ，４４ｂにおいては、充分に予備排気を行った後からの測定結果を表示させているので、測定器４４ａ，４４ｂによる測定結果は高精度になり、測定装置１００全体としての測定精度がより向上する。
【００５５】
尚、測定精度を更に向上させるには、定期的に、クリーンドライエア（例えば、露点温度７０℃以下）を、パイプライン１１〜１４に流入させて、クリーンドライエアの測定値を、測定値のゼロ点とするゼロ点校正を実施してもよい。
【００５６】
また、上記の例では、被測定室１０に接続される４つのパイプライン１１，１２，１３，１４を例示したが、当該被測定室１０に接続されるパイプラインの数においては、特にこの数に限られるものではない。必要に応じて、被測定室１０に接続されるパイプラインの増設を図ってもよい。
【００５７】
この場合、被測定室１０に接続させる、複数のパイプラインにおいては、測定装置１００の基本構成の如く、上記奇数番目のパイプラインに存在するガスについては、当該パイプラインから中継ラインを測定器４４ａにまで引き、奇数番目のパイプラインに存在するガスについては、測定器４４ａにより測定する。また、上記偶数番目のパイプラインに存在するガスについては、当該パイプラインから中継ラインを測定器４４ｂにまで引き、偶数番目のパイプラインに存在するガスについては、測定器４４ｂにより測定する。
【００５８】
例えば、図７には、任意に選択した１２個の測定ポイントの測定装置１００による測定、並びにイオンクロマト分析結果の比較が示されている。即ち、この例では、被測定室１０から１２個のパイプラインが延出され、第１乃至第１２の測定ポイントの測定が行われている。
【００５９】
また、この図の縦軸には、上記応答時間が比較的長いとされる分子、即ち、アンモニア（ＮＨ3）の濃度を測定器４４ａ，４４ｂにより定量した結果が示されている。
一方、横軸には、上記１２個の測定ポイントにおける雰囲気を、純水にバブリングすることにより回収した後、１２個の測定ポイントのアンモニア（ＮＨ3）の濃度をイオンクロマト分析法により定量した結果が示されている。
【００６０】
ここで、横軸が０．０（μｇ／ｃｍ3）付近において、既に測定ポイントの一つが約１．０（μｇ／ｃｍ3）を示すのは、測定器４４ａ，４４ｂ内、或いは切替バルブ５，６，７，８内に吸着しているアンモニア（ＮＨ3）がバックグラウンドとして影響しているためである。
【００６１】
即ち、１２個の測定値から当該バックグラウンドを差し引くと、測定器４４ａ，４４ｂにより測定した結果とイオンクロマト分析法により算出した結果とが、略１：１（正比例関係）に対応している。
【００６２】
このように、多点式の測定装置１００においても、イオンクロマト分析法と同程度の精度で被測定室１０内の雰囲気の化学成分を測定できる。また、上記多点式の測定では、純水へのバブリング等の手間を要せず、被測定室１０内の化学成分を簡便に測定することができる。
【００６３】
また、上記パイプラインの増設においては、パイプラインの本数、継ぎ手等の構成を変更することで足りる。従って、新規の測定システムの導入に比べ、安価に測定装置を改造することができる。
【００６４】
このように、測定装置１００を用いた、気中の化学成分の測定方法によれば、各測定器の上記応答時間が異なっても、対象となる化学成分の全てを迅速且つ高精度で測定することができる。
【００６５】
例えば、図８には、測定装置１００の比較例として測定装置２００が示されている。尚、この図において、図１と同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明の詳細については省略する。
【００６６】
当該測定装置２００においては、パイプライン２０に、パイプライン２１，２２，２３，２４の一方の端が中継され、パイプライン２１，２２，２３，２４の他方の端を、それぞれ、測定器４１，４２，４３，４４ａに接続している。これらの測定器４１，４２，４３，４４ａには、その内部に吸引ポンプ（図示しない）が備えられ、パイプライン２０中に存在するガスを、いわゆる差動排気によりそれぞれの測定器４１，４２，４３，４４ａに引き込むことができる。
【００６７】
ここで、測定装置２００においては、上記応答時間が比較的短い測定器を、測定器４１，４２，４３として配置し、上記応答時間が比較的長い測定器を、測定器４４ａとして配置している。
【００６８】
このような構成では、対象となる化学成分の全てを高精度で測定するには、ポイント切替バルブの切替タイミングを応答時間が最も長くなる測定器４４ａに合わせる必要がある。従って、ポイント切替バルブの切替周期は、測定器４４ａの測定時間に律速されてしまう。
【００６９】
ところが、上記測定装置１００では、上記応答時間の長い測定器４４ａ，４４ｂのそれぞれへのポイント切替手段と、上記応答時間の短い測定器４１，４２，４３へのポイント切替手段を分けた構成としている。従って、ポイント切替バルブの切替周期が応答時間の短い測定器４１，４２，４３の測定時間に律速される。そして、測定結果の表示においては、上記応答時間の短い測定器４１，４２，４３の表示時間により、全ての測定器４１，４２，４３，４４ａ，４４ｂの測定結果を表示することができる。このように、本実施の形態によれば、測定周期、並びに測定精度がより向上する。
【００７０】
また、測定周期においては、ポイント切替に要する時間（上記Ｘ時間）を自由に調整することにより、ポイント切替タイミングのマージンが拡大する。
また、測定の対象の化学成分の濃度が極めて希薄（例えば、ｐｐｂレベル）であっても、上述したゼロ点校正を実施することにより、測定データを常に真の値に近づけることができる。
【００７１】
（付記１） 第１の測定箇所及び第２の測定箇所からそれぞれ延設された第１のパイプライン及び第２のパイプラインと、
前記第１、第２の測定箇所の気中成分を測定する第１の測定器、第２の測定器、及び第３の測定器と、
前記第１、第２の測定箇所の前記気中成分を、前記第１、第２のパイプラインを通じて順に前記第１の測定器に導入する第１の切替手段と、
前記第１の切替手段と前記第１、第２の測定箇所との間に位置する前記第１、第２のパイプラインにそれぞれ接続された第１の中継ライン及び第２の中継ラインと、
前記第１の中継ラインに接続され、前記第１の測定箇所の気中成分を、前記第１の中継ラインを通じて、前記第２の測定器に導入する第２の切替手段と、
前記第２の中継ラインに接続され、前記第２の測定箇所の気中成分を、前記第２の中継ラインを通じて、前記第３の測定器に導入する第３の切替手段と、
を備えたことを特徴とする測定装置。
【００７２】
（付記２） 前記第２の測定器に前記気中成分を導入する時間内に、前記第３の測定器に前記気中成分を導入する手段、または前記第３の測定器に前記気中成分を導入する時間内に、前記第２の測定器に前記気中成分を導入する手段を備えていることを特徴とする付記１記載の測定装置。
【００７３】
（付記３） 前記第１の測定器による、前記気中成分を測定する応答時間は、前記第２の測定器による応答時間並びに前記第３の測定器による応答時間よりも短いことを特徴とする付記１または２記載の測定装置。
【００７４】
（付記４） 前記第２の測定器及び前記第３の測定器は、同一の前記気中成分を測定することを特徴とする付記２または３記載の測定装置。
（付記５） 第１の測定箇所の気中成分を第１のパイプラインを通じて引き込み、該気中成分の第１の測定器による測定を開始する工程と、
前記第１の測定箇所の気中成分の測定中に、第２の測定箇所の気中成分を、第２のパイプラインと、前記第２のパイプラインに接続された中継ラインとを通じて引き込み、該気中成分の第２の測定器による測定を開始する工程と、
前記第２の測定箇所の気中成分の前記第２の測定器による測定中に、前記第１の測定箇所の気中成分の測定を終了するとともに、前記第２の測定箇所の気中成分を前記第２のパイプラインを通じて引き込み、該気中成分の前記第１の測定器による測定を開始する工程と、
を備えたことを特徴とする測定方法。
【００７５】
（付記６） 前記第２の測定器により前記気中成分を測定する時間内に、第３の測定器により前記気中成分を測定し、前記第３の測定器により前記気中成分を測定する時間内に、前記第２の測定器により前記気中成分を測定することを特徴とする付記５記載の測定方法。
【００７６】
（付記７） 前記第１の測定器による測定結果を順に表示する際に、前記第２の測定器による測定結果を表示するか、または、前記第３の測定器による測定結果を表示することを特徴とする付記６記載の測定方法。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】本実施の形態に係る測定装置の概要図である。
【図２】多点式の測定方法を説明するための概要図である（その１）。
【図３】多点式の測定方法を説明するための概要図である（その２）。
【図４】多点式の測定方法を説明するための概要図である（その３）。
【図５】多点式の測定方法を説明するための概要図である（その４）。
【図６】多点式の測定方法を説明するための概要図である（その５）。
【図７】測定装置とイオンクロマト分析による測定結果の比較を示す図である。
【図８】測定装置の比較例を説明するための概要図である。
【符号の説明】
【００７８】
１，２，３，４，５，６，７，８ 切替バルブ
１０ 被測定室
１１，１２，１３，１４，２０，２１，２２，２３，２４，５１，５２，５３，５４，５５，５６ パイプライン
３０ 吸引ポンプ
３１ 排気用ライン
４１，４２，４３，４４ａ，４４ｂ 測定器
６０ 制御装置
６１ モニタ
１００，２００ 測定装置
１００ａ 切替器
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の測定箇所及び第２の測定箇所からそれぞれ延設された第１のパイプライン及び第２のパイプラインと、
前記第１、第２の測定箇所の気中成分を測定する第１の測定器、第２の測定器、及び第３の測定器と、
前記第１、第２の測定箇所の前記気中成分を、前記第１、第２のパイプラインを通じて順に前記第１の測定器に導入する第１の切替手段と、
前記第１の切替手段と前記第１、第２の測定箇所との間に位置する前記第１、第２のパイプラインにそれぞれ接続された第１の中継ライン及び第２の中継ラインと、
前記第１の中継ラインに接続され、前記第１の測定箇所の気中成分を、前記第１の中継ラインを通じて、前記第２の測定器に導入する第２の切替手段と、
前記第２の中継ラインに接続され、前記第２の測定箇所の気中成分を、前記第２の中継ラインを通じて、前記第３の測定器に導入する第３の切替手段と、
を備えたことを特徴とする測定装置。
【請求項２】
前記第２の測定器に前記気中成分を導入する時間内に、前記第３の測定器に前記気中成分を導入する手段、または前記第３の測定器に前記気中成分を導入する時間内に、前記第２の測定器に前記気中成分を導入する手段を備えていることを特徴とする請求項１記載の測定装置。
【請求項３】
前記第１の測定器による、前記気中成分を測定する応答時間は、前記第２の測定器による応答時間並びに前記第３の測定器による応答時間よりも短いことを特徴とする請求項１または２記載の測定装置。
【請求項４】
前記第２の測定器及び前記第３の測定器は、同一の前記気中成分を測定することを特徴とする請求項２または３記載の測定装置。
【請求項５】
第１の測定箇所の気中成分を第１のパイプラインを通じて引き込み、該気中成分の第１の測定器による測定を開始する工程と、
前記第１の測定箇所の気中成分の測定中に、第２の測定箇所の気中成分を、第２のパイプラインと、前記第２のパイプラインに接続された中継ラインとを通じて引き込み、該気中成分の第２の測定器による測定を開始する工程と、
前記第２の測定箇所の気中成分の前記第２の測定器による測定中に、前記第１の測定箇所の気中成分の測定を終了するとともに、前記第２の測定箇所の気中成分を前記第２のパイプラインを通じて引き込み、該気中成分の前記第１の測定器による測定を開始する工程と、
を備えたことを特徴とする測定方法。
【請求項１】
第１の測定箇所及び第２の測定箇所からそれぞれ延設された第１のパイプライン及び第２のパイプラインと、
前記第１、第２の測定箇所の気中成分を測定する第１の測定器、第２の測定器、及び第３の測定器と、
前記第１、第２の測定箇所の前記気中成分を、前記第１、第２のパイプラインを通じて順に前記第１の測定器に導入する第１の切替手段と、
前記第１の切替手段と前記第１、第２の測定箇所との間に位置する前記第１、第２のパイプラインにそれぞれ接続された第１の中継ライン及び第２の中継ラインと、
前記第１の中継ラインに接続され、前記第１の測定箇所の気中成分を、前記第１の中継ラインを通じて、前記第２の測定器に導入する第２の切替手段と、
前記第２の中継ラインに接続され、前記第２の測定箇所の気中成分を、前記第２の中継ラインを通じて、前記第３の測定器に導入する第３の切替手段と、
を備えたことを特徴とする測定装置。
【請求項２】
前記第２の測定器に前記気中成分を導入する時間内に、前記第３の測定器に前記気中成分を導入する手段、または前記第３の測定器に前記気中成分を導入する時間内に、前記第２の測定器に前記気中成分を導入する手段を備えていることを特徴とする請求項１記載の測定装置。
【請求項３】
前記第１の測定器による、前記気中成分を測定する応答時間は、前記第２の測定器による応答時間並びに前記第３の測定器による応答時間よりも短いことを特徴とする請求項１または２記載の測定装置。
【請求項４】
前記第２の測定器及び前記第３の測定器は、同一の前記気中成分を測定することを特徴とする請求項２または３記載の測定装置。
【請求項５】
第１の測定箇所の気中成分を第１のパイプラインを通じて引き込み、該気中成分の第１の測定器による測定を開始する工程と、
前記第１の測定箇所の気中成分の測定中に、第２の測定箇所の気中成分を、第２のパイプラインと、前記第２のパイプラインに接続された中継ラインとを通じて引き込み、該気中成分の第２の測定器による測定を開始する工程と、
前記第２の測定箇所の気中成分の前記第２の測定器による測定中に、前記第１の測定箇所の気中成分の測定を終了するとともに、前記第２の測定箇所の気中成分を前記第２のパイプラインを通じて引き込み、該気中成分の前記第１の測定器による測定を開始する工程と、
を備えたことを特徴とする測定方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００９−２２９３３４（Ｐ２００９−２２９３３４Ａ）
【公開日】平成２１年１０月８日（２００９．１０．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−７６９８３（Ｐ２００８−７６９８３）
【出願日】平成２０年３月２５日（２００８．３．２５）
【出願人】（３０８０１４３４１）富士通マイクロエレクトロニクス株式会社 (2,507)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１０月８日（２００９．１０．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年３月２５日（２００８．３．２５）
【出願人】（３０８０１４３４１）富士通マイクロエレクトロニクス株式会社 (2,507)
【Ｆターム（参考）】
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