173363. lajstromszámú szabadalom • Gázelemző, különösen orvosi alkalmazásokra
7 173363 8 zik, negyedik kimenete viszont az M mintavevő és tartóáramkör egyik bemenetével van összekötve. Az E elektrométer kimenete az N nyújtóáramkör másik bemenetére csatlakozik, míg az N nyújtóáramkör kimenete az M mintavevő és tartóáramkör másik bemenetével van összekötve. Az M mintavevő és tartóáramkör kimenete a kijelzőműszerekkel van összekapcsolva. Mint látható, a gázkeverék-komponensek parciális nyomásának egyidejű gyors mérésére szolgáló berendezés abban különbözik a 2. ábrán bemutatott koncentrációmérő berendezéstől, hogy nem tartalmazza a szabályozható erősítésű S erősítőt és az ö összegező áramkört. A kimeneteken így a mindenkori parciális nyomásokkal arányos kimenőjel jelenik meg. A berendezés pontos működését egy automatikus vezérlésű vákuumrendszer biztosítja, amely hálózati feszültségkimaradás és gázbeömlés esetén az ionforrás és a vákuumszivattyú védelmét látja el, másrészt lehetővé teszi a berendezés egyszerű kezelését. Figyelmeztető lámpák jelzik a rendszer működési állapotát és a kezelő figyelmét az esetleges meghibásodásokra felhívják. A berendezés vákuumrendszerét a 4. ábrán vázlatosan ábrázoltuk: A G gázelemző az analizálandó gázt bevezető K kapillárissal és egy RB vákuumszivattyúval egy mágneses rendszerű SB szelep közvetítésével van összekapcsolva. Az RB vákuumszivattyút és a K kapillárist összekötő vezeték egy PB vákuumérzékelőn át az MB vákuummérő áramkör bemenetére csatlakozik, mely utóbbi kimenete ugyanakkor a már említett SB szeleppel is össze van kötve. A G gázelemző kimenőoldalon további IM vákuumérzékelőn keresztül egy MC vákuummérő áramkör egyik bemenetére csatlakozik, melynek kimenete a G gázelemzőre van visszacsatolva. A G gázelemző pneumatikus oldalon a H vákuumszivattyúval van összekötve, amely viszont egy SA mágnesszelep közvetítésével egy további RA vákuumszivattyúval van összekötve. Az SA mágnesszelepre egy külön D késleltető áramkör csatlakozik, míg a H vákuumszivattyú és az SA mágnesszelep közötti vezetékszakasz egy PA vákuumérzékelő áramkörön át egy MA vákuummérő áramkör bemenetére csatlakozik, melynek két kimenete közül az egyik kimenet az említett MC vákuummérő áramkör egyik bemenetével, másik kimenete pedig az ugyancsak említett H vákuumszivattyúval van összekötve. A 4. ábra alapján látható, hogy az RA vákuumszivattyú védve van azáltal, hogy a szivattyú a vákuumrendszerhez csak a D késleltető áramkör által meghatározott - a bemelegedéshez szükséges idő után kapcsolódik az SA mágnesszelepen keresztül. A PA vákuumérzékelő és az MA vákuummérő áramkör méri a nyomás értékét és a H vákuumszivattyú működését csak az előírt nyomásértéknél engedélyezi! Gázbeömlésnél a vákuumszivattyú az MA vákuummérő áramkör vezérlő hatására automatikusan kikapcsolódik. Ezáltal a H vákuumszivattyú védelme biztosítva van. Egyúttal az MA vákuummérő áramkör engedélyezi az MC vikuummérő áramkör működését, ezzel védi a nagyvukuum érzékelőt. Amikor a H vákuumszivattyú a rendszerben az előírt nyomást (1CT5 Hgmm) biztosította, az MC vákuummérő áramkör engedélyezi a gázanalizátor V vezérlőjel generátorának és tömegspektométer ionforrás tápegységének bekapcsolódását. Gázbeömlésnél pedig a V vezérlőjel-generátor és az ionforrás automatikusan lekapcsolódik. A gázelemző berendezés védett a K kapilláris felől esetlegesen bekövetkező gázbeömléssel szemben is. A PS vákuumérzékelő és az MS vákuummérő áramkör által mért, előre meghatározott nyomástól eltérő nyomásérték (általában néhány torr) esetén az SB szelep a K kapillárist a gázelosztó berendezésről leválasztja. Mint látható, a találmány szerinti berendezés segítségével lehetővé válik több komponensből álló és időben változó összetételű gázelegyek komponenseinek egyidejű, gyors és pontos analízise. A gázmintavevő felépítése biztosítja a gázanalízis leglassúbb folyamatának, a gázbevezetésnek meggyorsítását, miszerint az analizálandó mintagáz a gázfajtákat nem szelektáló nyomáscsökkentő rendszeren keresztül jut a kvadrupol tömegspektrométer zárt ionforrásába- A zárt ionforrás, amely a kvadrupolrudak közé benyúló elektródában végződik, nagyobb érzékenységet, nagyobb mérési sebességet biztosít, olcsóbb vákuumrendszer alkalmazását teszi lehetővé és kiküszöböli az idővel változó érzékenységű elektronsokszorozó alkalmazását. Biztosítva van a kiszemelt gépkomponens-tömeg számára való pontos ráállás azáltal, hogy a gázkomponensek kiválasztása egy, az adott gázkomponenshez rendelt jelszint és egy időben változó jel összegeként előállított vezérlőjel segítségével van megoldva. Kapcsolt időállandójú szűrővel rendelkező elektrométert alkalmaztuk és ezzel nagy jel/zaj viszony mellett, a gázelemzés gyorssá is válik. A koncentrációmérés pontosságát növeli, hogy az egyes komponensek nyomásával arányos elektromos jeleket összegezzük és az összegező erősítő erősítését úgy szabályozzuk, hogy az említett összeg állandó maradjon. Az automatikus vezérlésű vákuumrendszer tehát egyrészt biztosítja a berendezés biztonságos működését, védelmét, másrészt lehetővé teszi a berendezés egyszerű kezelhetőségét. Szabadalmi igénypontok 1. Berendezés gázkeverék-komponensek pillanatnyi parciális nyomásainak vagy koncentrációinak egyidejű, gyors meghatározására, tömegspektrométer felhasználásával, azzal jellemezve, hogy a mintagázt vezető kapilláris (K) vákuumszivattyúval (RB) van összekötve, amely szelepen (SB) és a szelephez csatlakozó vákuumvezetőn (NE) keresztül zárt terű ionforrásra (Z) csatlakozik, míg az ionforrás (Z) ionkivonón (I) és ez utóbbival összekapcsolt belépőnyíláson (B) át önmagában ismert, kvadrupol rendszerű gázanalizálóval van összekötve, amely Faraday-kalitkás iondetektorra (F) csatlakozik (l.ábra). 2. Az 1. igénypont szerinti berendezés kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a kapilláris (K) szelepen (SB) keresztül egyrészt gázelemzővel (G), másrészt vákuumszivattyúval (RB) van összekötve, s a vákuumszivattyút (RB) a kapillárissal összekötő vezeték vákuumérzékelőn (PB) át vákuummérő (MB) áramkörre (MB) csatlakozik, míg a vákuummérő áramkör kimenete a szeleppel (SB) van összekötve, a gázelemző (G) viszont egyrészt vákuumérzékelővel (IM), másrészt vákuumszivattyúval (H) van összekötve, a vákuumszi5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 4
