JP2000005552A - 排気された室から又はガスから水を除く方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 排気した室から又はガスから、ホウ酸分解に
よって得られる酸化ホウ素によって真空下で又は乾燥ガ
ス流れ下で水を除く方法を提供する。 【解決手段】 真空下で又は乾燥ガス流れ下でホウ酸分
解することによって得られる酸化ホウ素を使用すること
により、不活性な又は反応性のガスから、静的条件で及
び流れ下での両方で水を除く方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、排気した室から又
はガスから、ホウ酸分解によって得られる酸化ホウ素に
よって真空下で又は乾燥ガス流れ下で水を除く方法に関
する。

【０００２】

【従来の技術】発明の方法は、液状水を収着するのに採
用することができるが、重要な工業上の用途は、水蒸気
収着に関し；下記の本文では、液状形態の水及びそれの
蒸気とは、共に水なる用語を意味し、特に後者を言う。

【０００３】知られているように、水は、真空が行われ
る系における又は純ガスにおける主要な汚染物質の内の
一種であり、真空が行われる系及び純ガスは、主にミク
ロ電子工学工業において用いられる。

【０００４】水除去が要求される工業的用途は種々であ
る。水は、魔法瓶フラスコにおけるガラス質又は金属ギ
ャップのような断熱用に採用される排気された系又は冷
凍機用のポリマー材料で充填された排気されたパネルか
ら除かれなければならないガスの内の一種であり；その
ようなパネル内部にガス収着用材料を使用することは、
例えば米国特許第５，５４４，４９０号に開示されてい
る。その他の用途は、ミクロマシンとして知られている
機械的ミクロデバイスにおける、及びポリマー被包され
た集積回路における水収着においてであり；レーザーデ
バイスにおいてガス、取り分け水用の収着剤を使用する
一例は、米国特許第４，７６８，０８１号に挙げられて
いる。重要な用途は、オプチカルファイバー通信用のア
ンプリファイアー（以下で、簡単にオプチカルアンプリ
ファイアーと呼ぶ）において使用されるパワーレーザー
のようなレーザーデバイスにおいてであり；これらのデ
バイスは、レーザー源が収容されるシールされた室で形
成され；不活性ガスの調節された静的雰囲気、通常窒素
が室内に保たれなければならない。オプチカルアンプリ
ファイアー室は、それを製造すると直ぐに、炭化水素不
純物を生産プロセスの残分として収容し、デバイスの正
確な作動に影響を与える。これらの不純物を排除するた
めに、窒素が少量の酸素と共に加えられ、酸素は、炭化
水素と反応することによって水及びＣＯ₂を発生し；Ｃ
Ｏ₂は、オプチカルアンプリファイアー作動を妨げず、
従って水は、窒素雰囲気から除かれなければならない唯
一のガスであることが分かる。この使用は、特許出願Ｅ
Ｐ−Ａ−７０７，３６０に開示されている。上述したデ
バイスすべてにおいて、水は、生産プロセスの残分とし
て生じ得るか、又はそれは、オプチカルファイバーの場
合のように、現場で形成され得るかのいずれかである。

【０００５】更に、水除去は、純ガスの場合に極めて重
要であり、純ガスは、主に、ミクロ電子工学工業におい
て電気機能性を有する層（例えば、ＳｉＣｌ₄を酸化す
ることによって得られるＳｉＯ₂の絶縁層）を製造する
ための試薬として、及び集積電子デバイスのミクロ構造
を得るためにこれらの層の部分を選択的に除くための試
薬としての両方で使用される。これらのプロセスガスに
ついて要求される純度レベルは、ますます高くなってい
る、というのはプロセスガスと異なるガスの分子がデバ
イスの材料の内部に残され、こうして欠陥を形成し、欠
陥は、デバイスの電気的性質を局部的に変更しかつ生産
廃棄を引き起こす。例えば、不純物の含量が約５部／十
億（ｐｐｂ）よりも少ない希ガス（なかんずくヘリウム
及びアルゴン）が、現時点で要求される。それから、ガ
スが塩素、弗化水素、塩化水素、臭化水素、四塩化水
素、トリクロロシラン及びジクロロシランのようなハロ
ゲン又はハロゲン含有ガスである場合に、水が痕跡でも
存在すると、特にゆゆしく；実際に、ミクロ電子工学工
業において広く使用されているこれらのガスは、水の存
在においてガスパイプラインや反応室の腐食現象を生じ
る。

【０００６】排気された室から又はガスからの水除去
は、化学的又は物理的な種類の収着剤によって実施する
ことができる。

【０００７】例えば、物理的な種類の収着剤は、ゼオラ
イト、多孔質アルミナ及びシリカゲルである。これらの
収着剤は、水（並びにその他のガス）の可逆的な収着を
もたらし、かつ収着されたガスは、高い真空の存在にお
いて又は加熱の結果放出されることができることから、
多くのハイテクノロジー用途用に適しておらず；更に、
例えばＨＣｌ精製の場合に、このガスは、また、ゼオラ
イトによって収着され、こうして水と競合し、水は効率
的に除かれない。

【０００８】化学的水分収着剤は、昔から知られてお
り；最も有効なのは、アルカリ土類金属酸化物、特に酸
化バリウム及び酸化カルシウム；過塩素酸マグネシウム
及び過塩素酸バリウム；硫酸銅；塩化カルシウム及び塩
化亜鉛；並びに五酸化リンである。これらの物質は、前
に述べた用途全てにおいて全て適しているというわけで
はなく；例えば、アルカリ土類金属酸化物は、塩基性で
あり、従ってそれらはこれらのガスと反応することか
ら、ハロゲン又はハロゲン化ガスから水を除くために使
用すべきでない。

【０００９】水分化学的収着用に有用なその他の物質
は、一般に非蒸発性ゲッター合金として知られるジルコ
ニウム−又はチタン−ベースの合金であり；これらの合
金は、Ｏ₂、ＣＯ、ＣＯ₂や水のような広範囲のガスを収
着する。しかし、室温における収着容量は極めて限られ
ており；その上、これらの物質は、上述したハロゲンや
ハロゲン化ガスのような反応性ガスを精製するのには、
これらのガスの方向へのそれらの反応性の故に及びそれ
らは、これらのガスを接触させることにより、ハロゲン
化金属を形成し、これらは、次いで清浄器の下流の流れ
中に見出されることから、使用すべきでない。

【００１０】ハロゲン又はハロゲン化ガスから水を除く
ことの特に痛切に感じられる問題は、新規な物質の研究
及び開発をもたらした。米国特許第４，８５３，１４８
号及び同第４，９２５，６４６号は、ＨＦ、ＨＣｌ、Ｈ
Ｂｒ及びＨＩから、一般式ＭＸ_y（式中、Ｘはハロゲン
であり、ｙは金属Ｍの原子価を意味し、一価、二価又は
三価である）の担持されたハロゲン化金属によって水を
除くことを開示している。ハロゲン化金属は、また、−
ＭＸ_y-1ラジカルの形態で単体に共有結合されることが
できる。米国特許第４，８６７，９６０号は、随意に担
持されるＳｉＣｌ₄又は少なくとも四価金属の塩化物に
よってＨＣｌから水を除くことを開示している。最後
に、米国特許第５，０５７，２４２号は、一般式Ｒ_a-x
ＭＣｌ_x（式中、Ｒはアルキルであり、ｘは０〜ａの範
囲であり、Ｍはアルキル金属、アルキル土類金属及びア
ルミニウムの中から選ぶ金属である）の物質を使用する
ことによってクロロシランから水及び複合クロロシロキ
サンを除くことを開示している。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】発明の目的は、排気さ
れた室から又はガスから水を除く方法を提供するにあ
る。

【００１２】

【課題を解決するための手段】この目的は、本発明に従
って下記の： −反応室中で乾燥ガス流れ下で又は５００ｍバールより
も低い圧力において作業することによって、温度７０°
〜２００℃の範囲でホウ酸分解によって酸化ホウ素を製
造し；及び −生成した酸化ホウ素に、水を除かなければならない排
気された容積を又はガスを接触させる工程を含む方法に
よって得られる。

【００１３】

【発明の実施の形態】発明を、下記に図面を参照しなが
ら開示することにする。

【００１４】酸化ホウ素は、主に混合組成のガラスの製
造においてガラス化剤として用いられる一般に市販され
ている生成物であるが、それは、工業的に水収着用に採
用されたことは決してなかった。

【００１５】下記の反応：

【化１】 ２Ｈ₃ＢＯ₃→Ｂ₂Ｏ₃＋３Ｈ₂Ｏ (I) に従って、大気圧よりも低い圧力においてホウ酸分解に
よって酸化ホウ素を製造することは、マグロー−ヒル、
１９４６年、Ｗ．Ｃｏｎａｒｄ Ｆｅｎｅｌｉｕｓ著
「Ｉｎｏｒｇａｎｉｃ Ｓｙｎｔｈｅｓｅｓ」、ＩＩ
巻、２２〜２３頁のようなケミストリーハンドブックか
ら以前に知られていた；このテキストは、ホウ酸の分解
温度として２００℃を示す。上記の反応において、出発
試薬は、オルトホウ酸Ｈ₃ＢＯ₃であるが、また、反応
（Ｉ）全体の途中での中間体であるメタホウ酸ＨＢＯ₂
も発明の方法において用いることができる；記述及び特
許請求の範囲の記載におけるホウ酸の一般的な定義は、
ホウ酸の上記の２つの想起される形態の内のいずれか一
つを意味する。

【００１６】発明の方法の第一工程は、反応（Ｉ）に従
うホウ酸分解に在る。

【００１７】反応（Ｉ）の間の温度は、約７０°〜２０
０℃の範囲にすることができ；温度がそれよりも低い
と、反応速度はごくわずかであり、温度が示した温度よ
りも高いと、形成される酸化ホウ素は、多孔度の低下を
示し、水収着特性を悪化することになる。

【００１８】乾燥ガス流れ分解の場合には、ガス流れ
は、５×Ｃｃｍ³／分（ここで、Ｃはｃｍ³で測定する反
応室の容積である）よりも大きいのが好ましい。大きな
流量は、ホウ酸分解によって生成される水の有効な除
去、従って室内の低い水分圧を保証し、これより完全な
分解を増進する。乾燥ガスとして、希ガスを用いること
ができるが、好ましくは窒素又は空気が経済的な理由で
好適である。

【００１９】発明の方法の一つの好適な実施態様に従え
ば、反応（Ｉ）は、真空ポンプに多孔性隔膜によって接
続した室内で減圧で実施する。分解は、圧力５００ｍバ
ール又はそれ以下で実施することができ；圧力が低い方
が一層速い反応を可能にする。反応は、水蒸気を放出す
るので、真空は動的でなければならない；すなわち、反
応は、回転ポンプを使用することによるような連続した
ポンピング下で実施しなければならない。多孔性隔膜の
使用は、ホウ酸、又は形成される酸化物の粉末をポンピ
ング管路に吸い込ませないようにすることを意図し；多
孔性隔膜は、例えば焼結した金属粉末のディスクにする
ことができる。

【００２０】ホウ酸は、反応室内に処理すべき物質の床
が小さい厚さを有するように置くのが好ましい；実際、
ホウ酸床の厚さ値が大きいと、水放出の速度を減じるこ
とが分かった、かつ反応床の下部に位置される酸の不完
全な分解を引き起こし得る。反応床高さは、１ｃｍより
も小さいのが好まし。これと反対に、ホウ酸床の表面の
増大は、反応を増進し、従って反応は、薄くかつ広い酸
床を形成することによって実施するのが好ましく；反応
室内に複数の酸床を互いに積み重ねて配置することも可
能である。

【００２１】上に想起した工業用途の多くにおいて、酸
化ホウ素を自由な粉末として排気された容積又はガスに
接触させることができず、それは、ガスが透過し得る
が、粉末を十分にシールすることができる容器内に、粉
末にデバイスの作動を妨げさせないために、囲まなけれ
ばならない。この場合に、特に少量の物質が酸化ホウ素
の意図する使用によって要求される時には、酸化ホウ素
を直接最終のガス透過性容器内部で分解することによっ
て酸化物を調製することが可能である。容器は、例えば
凹形を有するスチール部分で形成しかつ例えば、焼結し
たスチール粉末で造られる種類の多孔性隔膜によって閉
じることができる。この種のデバイスは、例えば本出願
人の名称の特許出願ＷＯ９７／１９８９４に開示されて
おり、一層詳細なためには同特許出願を参照する。ホウ
酸は、酸化ホウ素よりも一層容易に圧縮によって圧縮す
ることができ、それで酸ペレットを製造するのが容易で
あり、酸ペレットを、次いでガスが容易に透過し得る表
面の部分を有する容器中に挿入することができることか
ら、この手順は有利であり；酸化ホウ素の粉末を収容す
ることができる水収着用デバイスは、酸分解をそのよう
な容器内で実施することによって直接得られる。この場
合に、粉末輸送は、デバイス透過性壁の多孔性隔膜の存
在によって避けられることから、反応室とポンピング管
路との間の多孔性隔膜を除くことも可能である。

【００２２】これまで記載した方法の内の一つに従って
製造した酸化ホウ素に、水を除かなければならない排気
された容積又はガスを接触させる。

【００２３】冷凍機ジャケットのような簡単な用途で
は、酸化ホウ素は、自由な粉末の形態で使用することが
でき、他方、その他の用途（オプチカルアンプリファイ
アーのような）すべてでは、粉末を適したガス透過性容
器によって閉じこめることが要求される。自由な粉末を
採用することが可能な場合でさえ、容器を使用すること
の方を、自動化生産系統における採用が実際的に可能な
ことから、取ることができる。

【００２４】使用温度は、０°〜１２０℃の範囲にする
ことができる；だが、前に収着された水の解放を避ける
ために、真空下で作業することが、上方の温度を最大値
約８０℃に制限するのに好ましい。酸化ホウ素の水収着
特性は、示した温度よりも高い温度では悪くなる。これ
に対し、下方の温度限界は、物質特性に関係せず、本質
的に０℃よりも低い温度における水凝縮により、これ
は、もはや酸化ホウ素への水輸送を可能にしない。

【００２５】排気された容積又は静的ガスから水を除く
場合に、酸化ホウ素は、上記した通りにガス透過性容器
の内部で使用するのが好ましい。オプチカルアンプリフ
ァイアーの特別な場合では、発明に従って酸化ホウ素を
使用することは、既知の系に比べて特別の利点を供し；
温度約１００℃で実施する、これらのデバイスをシール
する間、排気作業はポンピングによってもたらし；その
結果、前の生産工程の間の酸化ホウ素が大気への暴露に
よって水を収着していたならば、それは、この作業の間
に再生され、こうして生産工程すべてを排気された室内
で実施する必要性を排除する。

【００２６】ミクロ電子工学工業プロセスにおいて用い
るガスの流れから水を除く場合に、ガスと酸化ホウ素と
の間の接触は、酸化ホウ素を２つの反対端部で開放する
容器内部に置き、かつガスを不純なガスの入口及び精製
されたガスの出口として使用する２つの開放端を有する
容器内部に流すことによって実施し；容器及び酸化物か
らなる全体は、清浄器を形成し、清浄器は、一般にプロ
セス室の上流及びプロセス室の隣に使用する数センチメ
ートルの小さい清浄器から、立法メートル程度の容積の
清浄器までの種々のサイズを有することができる。発明
の方法において使用可能な清浄器は、当分野において知
られている手順に従い、例えば内部電気研磨した表面を
有する清浄器の本体用にステンレスチールを採用するこ
とによって製造することができる。多孔性隔膜は、清浄
器の入口及び出口に位置させ、こうして酸化ホウ素粉末
をガス管路に沿って運ばせないようにするのが好まし
い。例えば、特許ＧＢ２，１７７，０７９を、ガス清浄
器の製造に関する詳細について挙げる。

【００２７】発明の方法を用いると、既知のプロセスに
よって実施されるガス流れからの水除去に関して、いく
つかの利点をもたらす。第一に、酸化ホウ素は支持用物
質を何ら必要とせず、これより有効な物質重量が等しけ
れば、清浄器が占める容積を最少にする。その上に、発
明の方法における酸化ホウ素は、開放構造を有し、これ
は、清浄器の下流のロード損失の低下をもたらす。酸化
ホウ素は、室温において水を除くのに有効であり、これ
よりヒーターを必要としない清浄器の製造及び使用を簡
易化する。

【００２８】発明の方法は、また、すでに知られている
プロセスに関して、ハロゲン又はハロゲン化ガスから水
を除く特別の場合に、特定の利点をもたらす。上述した
米国特許に記載されているプロセスは、すべて、使用す
る前に、精製用に採用される物質の活性化又は状態調節
作業を伴う；本発明の方法は、そのような作業を必要と
しない。更に、既知のプロセスは、有効な物質を支持さ
れた形態で使用することを必要とするのがしばしばであ
り；支持体の存在による容積増大の上述した不都合の外
に、そのような支持体は、アルミナであるのがしばしば
であり、アルミナは、高いハロゲン化ガス圧でガスそれ
自体と反応することができ、これより揮発性の三ハロゲ
ン化アルミニウムを生成し、これらは、次いで清浄器出
口からのガス流れ中に見出され、従ってガス流れは汚染
される。このことは、既知のプロセスを低いガス圧値で
利用する清浄器の採用を減少させるが、かかる減少は、
本発明の方法によっては存在しない。

【００２９】発明を更に下記の例によって例示すること
にする。これらの例は、当業者に発明をいかにして実施
に移すか及びいかにして発明を実施するための最良と考
えられる仕方を提供するかを教示する意図のいくつかの
実施態様を例示するもので、発明を制限するものではな
い。

【００３０】

【実施例】例１ 本例は、真空下でのホウ酸分解によって酸化ホウ素を調
製することに関する。

【００３１】ミラノ、Ａｌｄｒｉｃｈ社によりカタログ
番号２３，６４６−２で販売されている純度９９．５％
のＨ₃ＢＯ₃粉末１００ｇを、スチール容器内の表面約
０．３ｍ²の一面に拡げ；ホウ酸床の厚さを約３ｍｍに
する。容器を真空オーブン中に導入する。回転ポンプに
よって、オーブン圧を６．７×１０^-2ｍバールにもたら
し、かつ連続ポンピング下で作業するによって、下記の
熱処理を行う： −室温から１２０℃に１℃／分で加熱する； −１２０℃に６時間保つ； −１４０℃まで２℃／分で加熱する； −１４０℃に１７時間保つ。

【００３２】処理する間に、オーブン圧は、水を放出し
た後に、最大値約２ｍバールに達する。この粉末は、サ
ンプル１を構成する。テストを、平行してＣＡＨＮ熱天
秤、モデルＤ２００において、ホウ酸５０ｍｇを使用し
て繰り返す。ポンピング管路から分岐するマススペクト
ロメーターを熱天秤に接続し、テストする間、水だけが
放出されることを立証する。テストの終わりにおけるサ
ンプルの減量は、ホウ酸の酸化ホウ素への分解について
の理論値４３．７％に対して、約４４．１％であり；そ
の差は、物理的に収着された水を含有する出発ホウ酸に
帰し得る。熱天秤テスト結果は、サンプル１が酸化ホウ
素で形成されることを確認する。

【００３３】例２ 本例は、乾燥ガス流れ中でのホウ酸分解によって酸化ホ
ウ素を調製することに関する。

【００３４】作業を、真空下の代わりに窒素流れ１標準
リットル／分（ｓｌｐｍ）中で実施する点で変えて、例
１に記載する手順を繰り返す。窒素流れからの水のない
ことを保証するために、窒素流れを、反応オーブンの上
流で、３５０℃に保つ、重量組成Ｚｒ７６．５％−Ｆｅ
２３．５％を有する合金の粉末床上を通し；この合金
は、本出願人から製造されかつＳｔ１９８の名前で販売
され、それは、当分野において、取り分け酸素化された
ガスを除く能力について知られている。生成した粉末
は、サンプル２を形成する。

【００３５】例３ 本例は、サンプル１による真空下での水収着に関する。

【００３６】粉末５１ｍｇを熱天秤ＣＡＨＮ Ｄ２００
のサンプルホルダー中に仕込む。テストする間、熱天秤
測定室の温度は、２５℃である。測定室内の圧力を、回
転ポンプによって１０^-5ｍバールに下げる。次いで、ポ
ンプを除き、ニードルバルブによって、水を室の中に圧
力５ｍバールにまで導入する。サンプルの重量増加を記
録する。テスト結果を、図１にグラフでカーブ１として
プロットし、これは、サンプルの重量パーセント変化
（ΔＰ％）を分で表す時間（ｔ）の関数として報告す
る。

【００３７】例４（比較） 本例は、商用の酸化ホウ素サンプルによる真空下での水
収着に関する。

【００３８】例３のテストを、ミラノ、Ａｌｄｒｉｃｈ
社によりカタログ番号３３，９０７−５で販売されてい
る純度９９．９８％のＢ₂Ｏ₃２９１ｍｇを使用すること
によって繰り返す。テスト結果を、図１にグラフでカー
ブ２としてプロットする。

【００３９】例５ 本例は、サンプル１による不活性ガス雰囲気中での水収
着に関する。

【００４０】内部容積１５ｍｌ、並びにガス管路及び粉
末を閉じ込めるための焼結されたチール多孔性隔膜用の
取付を装備した末端開口を有するＡＩＳＩ ３０４スチ
ール円筒形容器で形成するガス清浄器を製造し；清浄器
内室にサンプル１粉末を充填する。清浄器を、清浄器壁
の完全な脱気を可能にするために、乾燥窒素流れ中で１
０時間１４０℃にまでゆっくり加熱する。その後で、清
浄器を室温に冷却させ、次いで、水収着テストを開始す
る。水７ｐｐｍを含有する窒素を、流量０．５ｓｌｐｍ
で清浄器を通過させる。清浄器出口からのガスを、本出
願人が製造しかつ販売する水分分析計Ｍｉｃｒｏｄｏｗ
ｓｅｒ（登録商標）ＭＤ２によって分析し、この分析計
は、水検出下方限界５ｐｐｂを有する。テストの初めで
は、清浄器出口からのガス流れ中の水の量は、計測器の
読み限界よりも少ない。テストは、Ｍｉｃｒｏｄｏｗｓ
ｅｒ ＭＤ２が清浄器の出口で水を検出し、清浄器がそ
れの効率を失ったことを示すまで続け；これは、清浄器
を約６４０時間連続して作動させた後に起き；テストパ
ラメーターを知ってから、清浄器の水容量を計算し、水
容量は、約９ ｌ／ｌ（収着されたの水のリットル／酸
化ホウ素床のリットル）である。テストを、もう２度繰
り返し、両方の場合において、９ ｌ／ｌよりも大きい
水容量値を生じた。

【００４１】例６ 本例は、例２の通りにして調製した酸化ホウ素による不
活性ガス雰囲気中での水収着に関する。

【００４２】例５のテストを、清浄器にサンプル２の粉
末を仕込むことによって繰り返す。清浄器容量は、４
ｌ／ｌであることが分かる。

【００４３】例７（比較） 本例は、商用の酸化ホウ素サンプルによる不活性ガス雰
囲気中での水収着に関する。

【００４４】例５のテストを、清浄器に例４において使
用した通りのＢ₂Ｏ₃１５ｍｌを仕込むことによって繰り
返す。清浄器容量は、約０．５ ｌ／ｌであることが分
かる。同じテスト２度繰り返し、０．９及び０．３ ｌ
／ｌ容量の結果をもたらす。

【００４５】例８ 本例は、例１の通りにして調製した酸化ホウ素によるＨ
Ｃｌ流れからの水収着に関する。

【００４６】清浄器を例５の通りにして調製する。清浄
器に乾燥窒素流れ中で１４０℃において１０時間脱気処
理を施し、次いで水収着テストを開始する。水１５ｐｐ
ｍを含有する、ＨＣｌと窒素との容積により１：１混合
物の０．２ｓｌｐｍ流れを清浄器内に通させる。出口ガ
スを、米国、ウイスコンシン、マディソン在のＮｉｃｏ
ｌｅｔ社のＰｒｏｔｅｇｅ’ＦＴ−ＩＲ分光光度計によ
って分析し；測定室は、米国、ニューメキシコ、アルバ
コーキ在のＣＩＣ Ｐｈｏｔｏｎｉｃｓ社のモデル４Ｒ
ｕｎｎｅｒである。ＨＣｌ／窒素混合物の使用は、採用
する分析計測器によって必要とされる。計測器は、水検
出下方限界３０ｐｐｂを有する。平行して、また、清浄
器中に入れるガスを、清浄器に入るガス管路から第二の
管路を引き出し、第二の管路を通して水含有ＨＣｌを直
接分析計に送ることによって分析する。図２及び図３
は、それぞれ、清浄器から流れ出る及び清浄器中に流れ
入るガスのＦＴ−ＩＲスペクトルを示す。スペクトル
は、任意単位（ａ．ｕ．）で表すサンプル吸光度を放射
線波数（ｃｍ^-1）の関数として示し；両方のスペクトル
は、ＨＣｌに帰する強いピーク（グラフ中Ａによって示
す）；ＣＯ₂に帰する二、三のピーク（グラフ中Ｂによ
って示す）；ＣＯ₂に帰する隔離されたピーク（グラフ
中Ｃ）；及びおそらくＣＯによると思われる、帰属の分
からないピークパターン（グラフ中Ｄ）を示す。精製さ
れないガスに関連した図３のスペクトルは、更に、精製
されたＨＣｌに関連した図２のスペクトル中に存在しな
い水に帰する２つのピークパターン（グラフ中Ｅ及び
Ｆ）を示し、これより清浄器出口からのガスが計測器検
出限界よりも低い水含量を有することを立証する。清浄
器が９ｌ／ｌの水の量を収着していて、清浄器出口から
のガス中に水が分析計測器によって検出されなかった時
に、テストを停止した。

【００４７】本例は、カプセル内部でホウ酸を分解する
ことによって酸化ホウ素を調製することに関する。

【００４８】例１で使用したホウ酸５１ｍｇを、ＡＩＳ
Ｉ ３０４スチールで造った、底部を閉止させ、内直径
７．５ｍｍ及び高さ１．５ｍｍを有する円筒形容器中に
仕込み；容器の上部開口を、多孔度１μｍを有する、焼
結されたスチールＡＩＳＩ３１６Ｌの多孔性隔膜で閉止
する。生成したカプセルを、熱天秤ＣＡＨＮ Ｄ２００
のサンプルホルダー上に装着する。熱天秤室を残留圧１
０^-4ｍバールにおいて排気し、サンプルを速度２℃／分
で室温から１０５℃に加熱し、かつ温度を１０５℃に２
３時間保つことからなるホウ酸分解の熱処理を開始す
る。減量２０．３ｍｇが記録され、これは、３９．８％
に相当し、理論値の４３．７％よりもわずかに低く；こ
の差違は、多孔性隔膜が水放出を遅らせることによる、
ホウ酸の不完全な分解に帰し得る。熱天秤の測定室を室
温に冷却させ（依然ポンピング下で）、水をニードルバ
ルブを通して圧力５ｍバールにまで入れる。２５℃にお
けるサンプルの重量増加が記録される。テストの結果
を、図４のようなグラフに、ｍｇで表す重量増加を時間
で表す時間の関数としてのようにプロットし；図におい
て分かる通りに、１６時間テストした後に、サンプル重
量は、１０．３ｍｇ増し、これは、ホウ酸分解の間に損
失される水の重量の約半分に等しい。

【００４９】報告した例の分析から、ホウ酸を真空下で
又は乾燥ガス流れ下で温度７０°〜２００℃の範囲にお
いて熱分解することによって得られる酸化ホウ素は、真
空下で、不活性な及び反応性のガス下で数ｐｐｂよりも
低いレベルに水を除去するのに有効であることを認める
ことができ；更に、図２のＦＴ−ＩＲスペクトルと図３
のＦＴ−ＩＲスペクトルとの間の比較は、発明のプロセ
スを用いる水を除去するためのガス清浄器が、出口ガス
中に、流入ガスとサンプル清浄器の材質との間の反応か
らできて来る不純物を放出しないことを示し、これに反
して、それは、既知の技術のプロセスを用いることによ
ってたまたま現れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】真空下での水収着から生じる２つの重量増加カ
ーブをプロットするグラフを示し、２つのカーブの内の
一つは発明のプロセスに関係し、他方は比較である。

【図２】水を発明のプロセスに従って除いたＨＣｌのＦ
Ｔ−ＩＲスペクトルを示す。

【図３】湿性のＨＣｌのＦＴ−ＩＲスペクトルを示す。

【図４】発明のプロセスの代わりの可能な実施態様に関
係する水収着から生じる１つの重量増加カーブをプロッ
トするグラフを示す。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 クラウディオ・ボッフィト イタリア国エレアッカオ、ビア・パパ・ジ ョバンニ・ヴェンテジモテルツォ、２ (72)発明者 マルコ・スッチ イタリア国ミラノ、ビア・ロモナコ、９ (72)発明者 ルカ・トイア イタリア国ブースト・アルシツィオ、ビ ア・パレストリーナ、19

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 下記の： −反応室中で乾燥ガス流れ下で又は５００ｍバールより
   も低い圧力において作業することによって、温度７０°
   〜２００℃の範囲でホウ酸分解によって酸化ホウ素を製
   造し；及び −生成した酸化ホウ素に、水を除かなければならない排
   気された容積を又はガスを接触させる工程を含む排気さ
   れた室から又はガスから水を除く方法。
2. 【請求項２】 ホウ酸分解を乾燥ガス流れ下で実施する
   請求項１の方法。
3. 【請求項３】 流量が５×Ｃｃｍ³／分（ここで、Ｃは
   ｃｍ³で測定する反応室の容積である）よりも大きい請
   求項２の方法。
4. 【請求項４】 ガスが窒素である請求項２の方法。
5. 【請求項５】 ホウ酸の分解を、ホウ酸を反応室内に厚
   さが１ｃｍよりも厚くない床の形態で置くことによって
   実施する請求項１の方法。
6. 【請求項６】 ホウ酸の分解を、ホウ酸をガスを透過し
   得るが、粉末を十分にシールすることができる容器内部
   に置くことによって実施する請求項１の方法。
7. 【請求項７】 酸化ホウ素に、水を除かなければならな
   いガスを温度０°〜１２０℃の範囲で接触させる請求項
   １の方法。
8. 【請求項８】 酸化ホウ素に、排気された容積を温度０
   °〜８０℃の範囲で接触させる請求項１の方法。
9. 【請求項９】 水を、塩素、弗化水素、塩化水素、臭化
   水素、四塩化水素、トリクロロシラン及びジクロロシラ
   ン及びこれらの混合物の中から選ぶハロゲン又はハロゲ
   ン化ガスの流れから除く請求項１の方法。
10. 【請求項１０】 オプチカルアンプリファイアーの、不
    活性ガスの調節した雰囲気を収容するシールした室から
    水を除く請求項１の方法。
11. 【請求項１１】 ガス流れを清浄器を通過させることに
    よって該ガス流れから水を除く請求項１の方法。
12. 【請求項１２】 レーザー源を収容しかつ不活性ガスの
    調節した雰囲気を保つシールした室を含み、更に酸化ホ
    ウ素をガスを透過し得るが、粉末を十分にシールするこ
    とができる表面を有する容器内に置かせて収容する請求
    項１０の方法を実施するためのオプチカルアンプリファ
    イアー。
13. 【請求項１３】 酸化ホウ素を、２つの両端部における
    開口を有し、該開口においてガス管路及び隔膜用の取付
    けを設備した容器内に含む請求項１１の方法を実施する
    ためのガス清浄器。