The Real-time gas mass filter system for the analysis of products from trichloroethylene-air mixture during electron beam irradiation

電子ビーム照射によるガス中トリクロロエチレンからの分解生成物の分析のためのリアルタイム質量分析システムの開発

箱田 照幸; 新井 英彦; 橋本 昭司

Hakoda, Teruyuki; Arai, Hidehiko; Hashimoto, Shoji

大気圧下の微量成分含有空気をキャピラリーチューブによりサンプリングし、微量成分を測定できる質量分析計の開発を行った。微量成分が空気成分と異なる質量数を有する場合には、本分析計により幾つかの微量成分を同時に、かつ連続的に測定できる。また二酸化硫黄、ベンゼン等の校正ガスを用いて、本装置の諸条件での性能評価を行った。また、空気中に含まれたトリクロロエチレンに電子ビーム照射したガスに、本装置を適用し、ジクロロ塩化アセチル、塩化カルボニル、塩素等の連続測定を行った。得られた結果から、10ppmvのトリクロロエチレンを完全酸化分解するためには、15kGyの吸収線量が必要であることがわかった。また照射ガスをアルカリ水溶液との反応することにより、完全酸化分解に必要な吸収線量が7kGyに低減できることを見いだした。さらにトリクロロエチレンの分解機構及び塩化カルボニルの生成機構を考察した。

The continuous gas monitoring system using the mass filter (CGM-MS) was developed for the measurement of gaseous substances in air under atmospheric pressure. A capillary tube introduces the gases under atmospheric pressure into a mass filter installed in a vacuum chamber. The CGM-MS detected gaseous substances, such as sulfur dioxide, benzene and chlorobenzene, with detectable sensitivity of 0.7-1 ppmv. The monitoring system was also applied for the analysis of the products formed in electron beam irradiation of trichloroethylene (TCE) and air mixture. Dichloroacetyl chloride, carbonyl chloride (COCl), and chlorine (Cl) were quantitatively analyzed. Trichloroethylene and the products were oxidized and completely converted into carbon dioxide, Cl, and hydrochloric acid at 15 kGy. Carbonyl chloride is dissolved in an alkaline solution to be automatically oxidized into CO and Cl. The combination of the irradiation and the dissolution of the irradiated gas decreased to 7 from 15 kGy for the complete oxidation of TCE and the products.