專利名稱：同位素氣體分析中的氣體注射量確定方法以及同位素氣體分析和測量方法及裝置的制作方法
技術領域：
當將含有同位素的藥品給藥到活體后，可以通過測定同位素的濃度比變化而測定活體的代謝率。因此，同位素分析在醫(yī)藥領域被用于疾病診斷。
通過注意到同位素的光吸收特性存在差別而得到了本發(fā)明，因此本發(fā)明涉及用于測定同位素氣體濃度比的同位素氣體分析中的氣體注射量確定方法，并且也涉及同位素氣體分析和測量方法及裝置。
背景技術：
眾所周知，被稱為幽門螺桿菌(HP)的細菌存在于胃中，其為胃潰瘍和胃炎的原因。
當HP存在于病人胃中時，需要通過給予抗菌物質進行細菌清除治療。因此，HP是否存在于病人內很重要。HP呈現(xiàn)出很強的尿素酶活性，并因此將尿素分解為二氧化碳和氨。
另一方面，碳除了12之外還包括質量數(shù)為13和14的同位素。在這些同位素中，質量數(shù)為13的同位素13C因其是非放射性的并且穩(wěn)定，因此很容易操作。
就此而論，當標記有同位素13C的尿素給藥到活體(病人)，并且在病人呼出的氣體中測定13C濃度，更具體地是作為最終代謝產物的13CO2和12CO2之間的濃度比時，可以確定存在/不存在HP。
然而，自然界中13CO2和12CO2之間的濃度比高達1∶100。因此難以精確地測量病人呼氣中的濃度比。
按照慣例，已知有一種方法采用紅外光譜衍射作為獲得13CO2和12CO2之間的濃度比或13CO2濃度的方法(參見日本專利公開No.61(1986)-42220(B))。
根據(jù)日本專利公開No.61(1986)-42220(B)的方法，準備了長短兩個樣品池，其長度使得在一個樣品池中12CO2的吸收等于在另一樣品池中13CO2的吸收，并且具有適于進行相應分析的波長的光照射到相應的樣品池，并測量透射光的強度。根據(jù)該方法，可以將按自然界中濃度比的光吸收比設成1，并且如果濃度比發(fā)生變化，則光吸收比根據(jù)該變化而改變。因此，可以知道濃度比的變化。
即使利用上述紅外光譜衍射的方法被采用，也難以檢測濃度比的微小改變。
根據(jù)上述的同位素氣體分析和測量方法，通過利用校準曲線而得到二氧化碳13CO2的濃度，該曲線確定了13CO2的吸收和濃度之間的關系。然而，如果制作校準曲線時的大氣壓不同于測定二氧化碳13CO2的吸收時的大氣壓，該差別可能會引起測量13CO2濃度的誤差。
表1顯示出以如下方式獲得的測量CO2濃度的結果。即，在多個大氣壓中的每一個下，由氣體注射設備收集具有預定CO2濃度的預定體積的空氣，并隨后注入樣品池。測定每一樣品池內部的壓力。接著，測定每個吸收以測量CO2的濃度。在大氣壓為1005hPa下制作此時利用的校準曲線。
表1

根據(jù)表1，樣品池內部的壓力很自然地正比于大氣壓，并且起初必須恒定的CO2濃度根據(jù)大氣壓的減小而降低。因此，濃度隨著大氣壓的變化而改變。
測量中，將含有作為氣體組分的二氧化碳13CO2和二氧化碳12CO2的待測氣體導入樣品池，并測定具有適于測量各氣體組分的波長的透射光強度，隨后數(shù)據(jù)被處理以測量氣體組分的濃度，本發(fā)明的一個目的是提供一種同位素氣體分析中的氣體注射量確定方法和同位素氣體分析/測量方法及裝置，每一個都可以校正由大氣壓變化引起的濃度變化，因此改進了測量的精度。

發(fā)明內容
根據(jù)本發(fā)明，一種在同位素氣體分析中的氣體注射量確定方法包括下列步驟在大氣壓下用空氣填充樣品池；操作氣體注射設備以便吸取預定體積Va的空氣，氣體注射設備被設置成將待測氣體注入樣品池；將儲存在氣體注射設備中的空氣轉移到樣品池中以便為樣品池內部加壓，并測定樣品池內部的壓力P；以及從用比率P0/P乘以體積Va和樣品池體積Vc之和V0而得到的乘積中減去樣品池體積Vc，其中，P0為同位素氣體分析測量中待測氣體的目標壓力，從而確定氣體注射設備的一次氣體注射量。
根據(jù)上述方法，當采用通過用標準體積或體積Va和樣品池體積Vc之和V0乘以比率P0/P而確定的一次氣體注射量進行同位素氣體分析測量時，可以在待測氣體的目標壓力P0下測量待測氣體。換句話說，受大氣壓變化影響的樣品池內部的壓力可以被校正。
因此，提高了測量精度和重復性。此外，測量裝置無需制作成大尺寸。
優(yōu)選樣品池體積Vc不但包括樣品池的凈體積，而且也包括經由樣品池連接的導管、閥和壓力傳感器的內體積。利用以上體積Vc，可以獲得更精確的測量。
待測氣體的目標壓力P0優(yōu)選等于制作校準曲線時的氣體壓力，該曲線用于確定二氧化碳13CO2的吸收和濃度之間的關系。
根據(jù)本發(fā)明的同位素氣體分析和測量方法，由氣體注射設備收集待測氣體，其體積通過上述氣體注射量確定方法確定，這樣收集的氣體被轉移到樣品池以便為樣品池內部加壓，并且測定二氧化碳13CO2的濃度或13CO2/12CO2濃度比。
本發(fā)明的同位素氣體分析和測量裝置被設置成體現(xiàn)上述的同位素氣體分析和測量方法，并包括一個氣體注射設備，用于將氣體注入樣品池；用于將儲存在氣體注射設備中的氣體轉移到樣品池內的氣體轉移設備；一個壓力傳感器，用于測定容納在樣品池中的氣體壓力；以及氣體注射量確定設備，設置成使得具有預定體積Va的空氣被氣體注射設備吸取，將儲存在氣體注射設備中的空氣轉移到在大氣壓下填充有空氣的樣品池中，從而為樣品池內部加壓，測定樣品池內部的壓力P，以及從通過用比率P0/P乘以體積Va和樣品池體積Vc之和V0而獲得的乘積中減去樣品池體積Vc，其中，P0為同位素氣體分析測量中待測氣體的目標壓力，從而確定氣體注射設備的一次氣體注射量；由此通過氣體注射設備收集待測氣體，其體積由氣體注射量確定設備確定，這樣收集的氣體被轉移到在大氣壓下填充有待測氣體的樣品池中，測量二氧化碳13CO2濃度或13CO2/12CO2濃度比。


圖1的方框圖舉例說明了同位素氣體光譜測量裝置的總體布置；圖2(a)為用于定量地注射待測氣體的氣體注射設備21的平面圖，并且圖2(b)為氣體注射設備21的正視圖；圖3(a)和圖3(b)舉例說明了當測定一次氣體注射量時的氣體流動通道；圖4(a)和圖4(b)舉例說明了當進行參比氣體光量測量時的氣體流動通道；圖5(a)和圖5(b)舉例說明了當進行底氣光量測量時的氣體流動通道；以及圖6(a)和圖6(b)舉例說明了當進行樣氣光量測量時的氣體流動通道。
優(yōu)選實施方案描述參照附圖，以下說明將詳細討論本發(fā)明的一種實施方案，其中，當標記有同位素13C的尿素診斷藥施用到活體后，在光譜學上測定活體呼氣中的13CO2濃度。
I.呼氣試驗首先，將施用尿素診斷藥前病人的呼氣收集在一個呼氣袋中。隨后，將尿素診斷藥給病人口服施用。經過約20分鐘后，以類似于給藥前的方式將呼氣收集在一個呼氣袋中。
將給藥前后的呼氣袋分別放到同位素氣體光譜測量裝置的預定噴嘴上。隨后，進行以下的自動測量。
II.同位素氣體光譜測量裝置圖1的方框圖舉例說明了一種同位素氣體光譜測量裝置的總體布置。
將含有給藥后呼氣(下文稱作“樣氣”)的呼氣袋和含有給藥前呼氣(下文稱作“底氣”)的呼氣袋分別放到噴嘴N1和N2上。噴嘴N1通過金屬導管(下文簡稱為“導管”)連接到電磁閥(下文簡稱為“閥”)V4。噴嘴N2通過導管連接到閥V3。閥V5連接到一個用于通過防塵過濾器15吸收空氣的導管。
另一方面，將從參比氣體供應單元30(后面將討論)供應的參比氣體(在該實施方案中，采用了去除CO2的空氣)供應到閥V1。
閥V1、V3、V4和V5連接到氣體注射設備21，其用于定量地注射參比氣體、樣氣或底氣。氣體注射設備21具有注射器形狀，帶有活塞和圓筒。活塞由連接到脈沖馬達21f的進動螺桿21e聯(lián)合固定到活塞的螺母21d驅動(后面將被討論)。氣體注射設備21的最大氣體注射量為40ml。
氣體注射設備21通過閥V2連接到第一樣品池11a和第二樣品池11b。
如圖1所示，樣品池腔11具有用于測定12CO2吸收的較短的第一樣品池11a、用于測定13CO2吸收的較長的第二樣品池11b以及一個虛設池11c，其含有在CO2吸收范圍內不吸收的氣體。規(guī)定使第一樣品池11a和第二樣品池11b相互連通，并且導入第一樣品池11a的氣體實際上進入第二樣品池11b，并隨后經排氣閥V6排放。
壓力傳感器16設置在排氣閥V6上游，用于測定第一樣品池11a和第二樣品池11b中的氣體壓力。對于該壓力傳感器16的檢測方法未加限制，但可以例如采用該類型的壓力傳感器，其中，隔膜的移動由壓電元件檢測。
第一樣品池11a具有約0.085ml的容量，而第二樣品池11b具有約3.96ml的容量。更具體地，第一樣品池11a長3mm，第二樣品池11b長140mm，并且虛設池11c長135mm。樣品池腔11由絕緣材料環(huán)繞(未示出)。
還設置了一個具有兩個光源的紅外光源設備L，用于照射紅外線。紅外線可以由任選的方法產生。例如，可以利用陶瓷加熱器(表面溫度為700℃)或類似物。還設置有一個斬光器22，用于以預定的間隔遮斷和通過紅外線。斬光器22由脈沖馬達23旋轉。
在從紅外光源設備L發(fā)射的紅外線中，由通過第一樣品池11a和虛設池11c的紅外線形成的光路被稱作第一光路L1，并且由通過第二樣品池11b的紅外線形成的光路被稱作第二光路L2(參見圖1)。
用于檢測通過樣品池的紅外線的紅外線檢測器設備包括設置在第一光路中的第一波長過濾器24a和第一傳感器元件25a；以及設置在第二光路中的第二波長過濾器24b和第二傳感器元件25b。
為了測定12CO2的吸收，第一波長過濾器24a被設計成可通過波長約4280nm的紅外線，其為12CO2的吸收波長范圍。為了測定13CO2的吸收，第二波長過濾器24b被設計成可通過波長約4412nm的紅外線，其為13CO2的吸收波長范圍。第一和第二傳感器元件25a、25b為用于檢測紅外線的受光元件。
第一波長過濾器24a、第一傳感器元件25a、第二波長過濾器24b和第二傳感器元件25b由溫度控制單元27維持在預定溫度。
設置一個風扇28，用于將從溫度控制單元27的Peltier元件發(fā)射的熱量排放到裝置外部。
此外，該同位素氣體光譜測量裝置具有一個參比氣體供應單元30，用于供應去除CO2的空氣。參比氣體供應單元30串接到防塵過濾器31和二氧化碳吸收單元36。
二氧化碳吸收單元36被設置成例如采用堿石灰(氫氧化鈉和氫氧化鈣的混合物)作為一種二氧化碳吸收劑。
圖2(a)為氣體注射設備21的平面圖，其用于定量地注射待測氣體，并且圖2(b)為氣體注射設備21的正視圖。
氣體注射設備21具有底座21a、設置在底座21a上的帶有活塞21c的圓筒21b、連接到活塞21c的可移動螺母21d、與螺母21d嚙合的進動螺桿21e以及用于旋轉進動螺桿21e的脈沖馬達21f，螺母21d、進動螺桿21e和脈沖馬達21f設置在底座21a下方。
脈沖馬達21f由驅動電路(未示出)驅動前進/倒退。當進動螺桿21e隨脈沖馬達21f旋轉而旋轉時，螺母21d根據(jù)旋轉方向前后移動。這使活塞21c前后移動到一個任選位置。因此，有可能選擇性地控制將待測氣體導入圓筒21b以及從圓筒21b排出待測氣體。
III.測量程序測量過程包括確定一次氣體注射量、測定參比氣體、測定底氣、測定參比氣體、測定樣氣和測定參比氣體等步驟。在圖3-5中，箭頭表示氣流。
III-1.確定一次氣體注射量可在每次樣氣測量時或以規(guī)則的時間間隔(例如，每一小時)執(zhí)行該氣體注射量確定步驟。
現(xiàn)在假定第一樣品池11a體積和第二樣品池11b體積之和被定義為Vc(預定值)。體積Vc優(yōu)選不但包括樣品池11a、11b的凈體積，而且包括通過樣品池11a、11b連接的導管、閥和壓力傳感器16的內體積。也假定當氣體由氣體注射設備21注射到其預定刻度時，氣體注射設備21的體積被定義為Va。假定Vc+Va＝V0。該體積V0被定義為標準體積V0。
閥V5打開，其它閥關閉，并且利用氣體注射設備21吸取空氣。接著，閥V5關閉，并且閥V2和排氣閥V6打開。氣體注射設備21中的空氣注入到第一樣品池11a和第二樣品池11b。然后，閥V2關閉并且排氣閥V6關閉。因此，在大氣壓下體積為Vc的空氣被容納在第一樣品池11a和第二樣品池11b中。
如圖3(a)所示，閥V5打開，其它閥關閉，并且利用氣體注射設備21吸取體積為Va的空氣。
如圖3(b)所示，閥V5閉合并且閥V2打開，以便將氣體注射設備21中的空氣轉移到第一樣品池11a和第二樣品池11b。由于排氣閥V6保持閉合，第一樣品池11a和第二樣品池11b的內部被加壓。
閥V2閉合以阻止空氣移動，由壓力傳感器16測定第一樣品池11a和第二樣品池11b的壓力。該測定的壓力值被定義為P。
假定已經在預定壓力P0(例如4個大氣壓)下制作了用于確定二氧化碳13CO2和二氧化碳12CO2中每一個的吸收和濃度之間的關系的每個校準曲線。將校準曲線數(shù)據(jù)和預定壓力P0的數(shù)值儲存在同位素氣體光譜測量裝置的分析計算機中。
分析計算機利用先前儲存的壓力P0、測量的壓力P和標準體積V 0確定一次測定氣體體積V0(P0/P)。如以下方程(1)所示，氣體注射設備21的氣體注射量V為一個通過從V0(P0/P)中減去樣品池體積Vc而獲得的數(shù)值。在方程(1)中，體積Vc被減去，這是因為第一樣品池11a和第二樣品池11b已經含有體積為Vc的待測氣體。
V＝V0(P0/P)-Vc (1)以下說明將討論方程(1)。當測定的壓力P等于P0時，氣體注射量V等于Va。如果氣壓高，測定的壓力P高于P0。此時，氣體注射量V可以被設成小于Va的一個數(shù)值。如果氣壓低，測定的壓力P小于P0。此時，氣體注射量V可以被設成高于Va的一個數(shù)值。采用這種操作，可以始終在等同于制作校準曲線時的條件下測定CO2的濃度。
III-2.參比測量潔凈的參比氣體流入同位素氣體光譜測量裝置的氣體流動通道和樣品池腔11中以清洗氣體流動通道和樣品池腔11。此時，活塞21c前后移動以清洗圓筒21b內部。將在大氣壓下的參比氣體容納在第一樣品池11a和第二樣品池11b中。
在參比測量中，閥V1打開，其它閥關閉，并且利用氣體注射設備21吸取參比氣體，如圖4(a)所示。
接著，如圖4(b)所示，閥V1關閉，并且閥V2和排氣閥V6打開。通過控制氣體注射設備21而使氣體注射設備21中的參比氣體緩慢地流入第一樣品池11a和第二樣品池11b，由傳感器元件25a、25b進行光量測量。
這樣由第一傳感器元件25a獲得的光量被記錄為12R1，并且這樣由第二傳感器元件25b獲得的光量被記錄為13R1。
III-3.底氣測量閥V3打開，其它閥關閉，并利用氣體注射設備21吸取底氣。接著，閥V3關閉，閥V2和排氣閥V6打開，并將氣體注射設備21中的底氣注入第一樣品池11a和第二樣品池11b。之后，排氣閥V6關閉。因此，將在大氣壓下的底氣容納在第一樣品池11a和第二樣品池11b中。
隨后，閥V3打開，其它閥關閉，并且由氣體注射設備21從呼氣袋中吸取具有根據(jù)方程(1)所計算的體積V的底氣，如圖5(a)所示。
吸取底氣后，閥V3關閉且閥V2打開，如圖5(b)所示。利用氣體注射設備21機械地推出底氣，以便為第一樣品池11a和第二樣品池11b加壓。這將第一樣品池11a和第二樣品池11b中的底氣壓力增加到等于壓力P0的一個數(shù)值。
在該狀態(tài)下，閥V2閉合并由傳感器元件25a、25b測量光量。
這樣由第一傳感器元件25a獲得的光量被記錄為12B，并且這樣由第二傳感器元件25b獲得的光量被記錄為13B。
III-4參比測量再次清洗氣體流動通道和樣品池，并進行參比氣體光量測量(參見圖4(a)、(b))。這樣由第一傳感器元件25a獲得的光量被記錄為12R2，并且這樣由第二傳感器元件25b獲得的光量被記錄為13R2。
III-5樣氣測量閥V4打開，其它閥關閉，并利用氣體注射設備21吸取樣氣。隨后，閥V4關閉，閥V2和排氣閥V6打開，并將氣體注射設備21中的樣氣注入第一樣品池11a和第二樣品池11b。之后，排氣閥V6關閉。因此，將在大氣壓下的樣氣容納在第一樣品池11a和第二樣品池11b中。
接著，閥V4打開，其它閥關閉，并由氣體注射設備21從呼氣袋中吸取具有根據(jù)方程(1)所計算的體積V的樣氣，如圖6(a)所示。
吸取樣氣后，閥V4關閉，并且閥V2打開，如圖6(b)所示。利用氣體注射設備21機械地推出樣氣，以便為第一樣品池11a和第二樣品池11b加壓。這將第一樣品池11a和第二樣品池11b中的樣氣壓力增加到等于壓力P0的一個數(shù)值。
在該狀態(tài)下，閥V2閉合并由傳感器元件25a、25b測量光量。
這樣由第一傳感器元件25a獲得的光量被記錄為12S，并且這樣由第二傳感器元件25b獲得的光量被記錄為13S。
III-6.參比測量再次清洗氣體流動通道和樣品池，并進行參比氣體光量測量(參見圖4(a)、(b))。
這樣由第一傳感器元件25a獲得的光量被記錄為12R3，并且這樣由第二傳感器元件25b獲得的光量被記錄為13R3。
IV數(shù)據(jù)處理IV-1.計算底氣的吸收數(shù)據(jù)首先，利用(i)參比氣體的透射光量12R1、13R1，(ii)底氣的透射光量12B、13B，以及(iii)參比氣體的透射光量12R2、13R2獲得底氣中12CO2的吸收12Abs(B)和13CO2的吸收13Abs(B)。
這里，12CO2的吸收12Abs(B)由以下方程獲得12Abs(B)＝-log[212B/(12R1+12R2)]
13CO2的吸收13Abs(B)由以下方程獲得13Abs(B)＝-log[213B/(13R1+13R2)]因此，當計算每一吸收時，計算了在吸收計算前后進行的參比測量的光量的平均值(R1+R2)/2，并隨后利用這樣獲得的平均值以及通過底氣測量獲得的光量計算吸收。相應地，可以相消漂移的影響(由時間對測量施加的影響)。因此，可以快速地開始測量，無需在啟動裝置后要等待到裝置進入理想的熱平衡狀態(tài)(通常需要幾個小時)。
IV-2.計算樣氣的吸收數(shù)據(jù)接著，利用(i)參比氣體的透射光量12R2、13R2，(ii)樣氣的透射光量12S、13S，以及(iii)參比氣體的透射光量12R3、13R3獲得樣氣中12CO2的吸收12Abs(S)和13CO2的吸收13Abs(S)。
這里，12CO2的吸收12Abs(S)由以下方程獲得12Abs(S)＝-log[212S/(12R2+12R3)]13CO2的吸收13Abs(S)由以下方程獲得13Abs(S)＝-log[213S/(13R2+13R3)]因此，當計算吸收時，計算了在吸收計算前后進行的參比測量的光量的平均值，并隨后利用這樣獲得的平均值和由樣氣測量獲得的光量計算吸收。相應地，可以相消漂移的影響。
IV-3濃度計算利用校準曲線獲得12CO2的濃度和13CO2的濃度。
如早先提到的，利用12CO2濃度已知的待測氣體和13CO2濃度已知的待測氣體制作濃度曲線。
為獲得用于12CO2濃度的校準曲線，利用在0％-約8％范圍內變化的12CO2濃度測量12CO2的吸收數(shù)據(jù)，并將這樣測量的數(shù)據(jù)繪制在曲線圖上，其中，橫坐標軸代表12CO2的濃度，并且縱坐標軸代表12CO2的吸收。接著，以最小二乘法確定曲線。
為獲得用于13CO2濃度的校準曲線，利用在0％-約0.08％范圍內變化的13CO2濃度測量13CO2的吸收數(shù)據(jù)，并將這樣測量的數(shù)據(jù)繪制在曲線圖上，其中，橫坐標軸代表13CO2的濃度，并且縱坐標軸代表13CO2的吸收。接著，以最小二乘法確定曲線。
由二次方程近似的曲線誤差相對較小。因此，在該實施方案中采用了由二次方程近似的校準曲線。
將底氣的12CO2濃度記錄為12Conc(B)，將底氣的13CO2濃度記錄為13Conc(B)，將樣氣的12CO2濃度記錄為12Conc(S)，并將樣氣的13CO2濃度記錄為13Conc(S)，這些濃度數(shù)據(jù)利用上述校準曲線而獲得。
IV-4計算濃度比隨后，獲得了13CO2和12CO2之間的每一濃度比。即，底氣中13CO2和12CO2之間的濃度比通過13Conc(B)/12Conc(B)而獲得，并且樣氣中13CO2和12CO2之間的濃度比通過13Conc(S)/12Conc(S)而獲得。
濃度比也可以被定義為13Conc(B)/(12Conc(B)+13Conc(B))和13Conc(S)/(12Conc(S)+13Conc(S))。由于12CO2的濃度遠大于13CO2的濃度，由這些不同的計算方法所獲得的濃度比基本上彼此相同。
IV-5測定13C的改變部分將樣氣數(shù)據(jù)與底氣數(shù)據(jù)相比，13C的改變部分由以下方程計算Δ13C＝[樣氣濃度比-底氣濃度比]×103/[底氣濃度比](單位千分率)。
權利要求
1.在同位素氣體分析中，其中，含有作為氣體組分的二氧化碳13CO2和二氧化碳12CO2的待測氣體或人的呼氣被導入樣品池，并且測定具有適于測量各氣體組分的波長的透射光強度，以及隨后數(shù)據(jù)被處理以便測量二氧化碳13CO2的濃度，一種氣體注射量確定方法，包括下面步驟在大氣壓下用空氣填充樣品池；操作氣體注射設備以便吸取預定體積Va的空氣，氣體注射設備被設置成將待測氣體注入樣品池；將儲存在氣體注射設備中的空氣轉移到樣品池以便為樣品池內部加壓，并測定樣品池內部的壓力P；以及從通過用比率P0/P乘以體積Va和樣品池體積Vc之和V0而獲得的乘積中減去樣品池體積Vc，其中，P0為同位素氣體分析測量中待測氣體的目標壓力，從而確定氣體注射設備的一次氣體注射量。
2.根據(jù)權利要求1的氣體注射量確定方法，其中，樣品池體積Vc包括樣品池的凈體積以及通過樣品池連接的導管、閥和壓力傳感器的體積。
3.根據(jù)權利要求1或2的氣體注射量確定方法，其中，待測氣體的目標壓力P0等于制作校準曲線時的氣體壓力，該曲線用于確定二氧化碳13CO2的吸收和濃度之間的關系。
4.在一種同位素氣體分析和測量方法中，其中，含有作為氣體組分的二氧化碳13CO2和二氧化碳12CO2的待測氣體或人的呼氣被導入樣品池，并測定具有適于測量各氣體組分的波長的透射光強度，以及隨后數(shù)據(jù)被處理以便測量二氧化碳13CO2的濃度，所述同位素氣體分析和測量方法，包括下面步驟在大氣壓下用空氣填充樣品池；操作氣體注射設備以便吸取預定體積Va的空氣，氣體注射設備被設置成將待測氣體注入樣品池；將儲存在氣體注射設備中的空氣轉移到樣品池中以便為樣品池內部加壓，并測定樣品池內部的壓力P；從通過用比率P0/P乘以體積Va和樣品池體積Vc之和V0獲得的乘積中減去樣品池體積Vc，其中，P0為同位素氣體分析測量中待測氣體的目標壓力，從而確定氣體注射設備的一次氣體注射量；以及通過氣體注射設備收集具有這樣確定的體積的待測氣體，將這樣收集的氣體轉移到含有在大氣壓下的待測氣體的樣品池中，從而為樣品池內部加壓，并測定二氧化碳13CO2的濃度或13CO2/12CO2的濃度比。
5.根據(jù)權利要求4的同位素氣體分析和測量方法，其中，樣品池體積Vc包括樣品池的凈體積以及通過樣品池連接的導管、閥和壓力傳感器的體積。
6.在一種同位素氣體分析和測量裝置中，其中，含有作為氣體組分的二氧化碳13CO2和二氧化碳12CO2的待測氣體或人的呼氣被導入樣品池，并測定具有適于測量各氣體組分的波長的透射光強度，以及隨后數(shù)據(jù)被處理以便測量二氧化碳13CO2的濃度，所述同位素氣體分析和測量裝置包括一個氣體注射設備，用于將氣體注入樣品池；用于將儲存在氣體注射設備中的氣體轉移到樣品池的氣體轉移設備；一個壓力傳感器，用于測定容納在樣品池內的氣體壓力；以及氣體注射量確定設備，設置成由氣體注射設備吸取預定體積Va的空氣，將儲存在氣體注射設備中的空氣轉移到填充有在大氣壓下的空氣的樣品池，從而為樣品池內部加壓，測定樣品池內部的壓力P，并且從通過用比率P0/P乘以體積Va和樣品池體積Vc之和V0而獲得的乘積中減去樣品池體積Vc，其中，P0為同位素氣體分析測量中待測氣體的目標壓力，從而確定氣體注射設備的一次氣體注射量；由此通過氣體注射設備收集具有由氣體注射量確定設備所確定的體積的待測氣體，將這樣收集的氣體轉移到填充有在大氣壓下的待測氣體的樣品池中，并測定二氧化碳13CO2的濃度或13CO2/12CO2的濃度比。
7.根據(jù)權利要求6的同位素氣體分析和測量裝置，其中，樣品池體積Vc包括樣品池的凈體積以及通過樣品池連接的導管、閥和壓力傳感器的體積。
全文摘要
作為早先的測量方法，其中，將含有作為氣體組分的二氧化碳
文檔編號G01N21/31GK1874722SQ20048003188
公開日2006年12月6日 申請日期2004年10月29日 優(yōu)先權日2003年10月31日
發(fā)明者森正昭, 久?？岛? 座主靖, 谷正之, 浜尾保 申請人:大塚制藥株式會社