[发明专利]用于测量气体浓度的方法

说明书

提供了一种测量容器的顶部空间中的气体浓度的方法。顶部空间包含颗粒和/或液滴，和/或容器在包围顶部空间的外部区段上携带颗粒和/或液滴。容器的至少一部分是电磁辐射可穿透的。该方法包括以下步骤：‑使所述顶部空间经受输入电磁辐射；‑从所述顶部空间接收呈经透射和/或反射和/或漫射的输入电磁辐射形式的输出电磁辐射；以及‑从所接收的所述电磁辐射产生浓度指示结果；‑由此，a)使所述输入电磁辐射在容器外部并远离容器漫射，和/或b)使所述输出电磁辐射在容器外部并远离容器漫射，和/或c)使所述顶部空间相对于所述输入电磁辐射移动。此外，提供了一种产生经气体浓度测试的容器的方法、一种用于执行所述方法的设备和一种自动顶部空间气体分析仪。

技术领域

本文中所陈述的本发明涉及一种测量容器的顶部空间中的气体浓度的方法。根据另外的方面，本发明涉及一种用于执行该方法的设备。

背景技术

在若干种应用中，对存在于具有敏感内容物的容器的顶部空间中的气体的组成有特定的要求。这种敏感内容物可以是例如药物或食物。在容器的内容物可被氧化并由此经历劣化的情况下，顶部空间中的相关气体浓度可以例如是氧气浓度。低氧气浓度还可抑制细菌或真菌的活性。顶部空间中存在二氧化碳水平的增加可以是容器中的生物活性的指标。例如，对于过程控制或品质控制，存在对确定容器中的气体浓度的需求。

作为示例，红外吸收光谱是已知的方法，其适合确定容器中的特定的被监测气体的浓度。该方法允许以非侵入方式（即，无需用测量设备的一部分进入到容器中）确定容器的顶部空间中的气体浓度。只有红外辐射穿过容器的壁并穿过顶部空间中的待分析的气体。红外辐射的辐射强度在针对不同气体种类的吸收带中降低。

发明内容

本发明的目的是提供测量容器的顶部空间中的气体浓度的方法，其中，顶部空间包含颗粒和/或液滴。本发明的另外的目的是减少或消除现有技术中已知的测量容器的顶部空间中的气体浓度的方法的问题。本发明的甚至另外的目的是提供用于实施该方法的设备。

该目的通过根据权利要求1的方法实现。具体地，所陈述的方法是测量容器的顶部空间中的气体浓度的方法。容器的顶部空间包含颗粒和/或液滴，和/或容器在包围顶部空间的外部区段上携带颗粒和/或液滴。容器的至少一部分是电磁辐射可穿透的。该方法包括若干个步骤，即：使顶部空间经受输入电磁辐射；从顶部空间接收呈经透射和/或反射和/或漫射的输入电磁辐射形式的输出电磁辐射；以及从所接收的电磁辐射产生浓度指示结果。由此，即同时，

a)输入电磁辐射在容器外部并远离容器漫射，和/或

b)输出电磁辐射在容器外部并远离容器漫射，和/或

c)顶部空间相对于输入电磁辐射移动。

漫射意味着随机散射电磁辐射的很大一部分，例如超过辐射的50%。因此，紧密相邻的电磁辐射入射束在漫射之后通常具有不同的方向。

所有三个选项a)、b)和c)具有在横穿容器顶部空间的电磁辐射的大量各种可能的辐射路径上进行平均的作用。容器的顶部空间描述在容器的实际固体或液体内容物/填充物上方的气体空间或腔室。在固体内容物（诸如，粉末或冻干物）的情况下，顶部空间也可在容器的内容物之间延伸或围绕容器的内容物延伸。因此，只有在容器未完全填充的情况下才存在顶部空间。选项a)、b)和c)中的每一个独立地产生刚刚提到的平均作用。这些选项中的一个或多个的组合增强平均作用，因为这些选项的平均机制是独立的。在大量各种可能的辐射路径上的进行平均减少了浓度指示结果对容器顶部空间中的颗粒和/或液滴的个体分布的依赖性。这样，可以改善由根据本发明的方法产生的浓度指示结果的再现性。