水素脱離分析装置（TDS）⁠と⁠は⁠？鋼材の水素を測る昇温脱離分析の種類（超高真空・ガスセンサー・TCD）と、選び方

水素脱離分析装置とは

水素脱離分析装置は、鋼材やめっきなど金属の試料を昇温し、出てくる水素の量を温度ごとに測る装置です。超高強度鋼の遅れ破壊を引き起こす要因として拡散性水素が注目され、研究開発だけでなく品質管理でも使われています。金属を融かす方式が水素の総量を出すのに対し、昇温脱離は水素が出る温度も見られます。

比較ページには、日本の会社が自社で作る水素脱離分析装置を、型番の単位で載せています。受託分析のサービスと、代理店が売る他社製品は載せていません。

3つの種類

• 超高真空型：超高真空の中で昇温して測ります。雰囲気のガスとの反応を抑えられます。例は電子科学のESCO-TDS600 IR H2、アールデックのHTDS-003HSです
• ガスセンサー型：大気圧のまま昇温し、半導体式ガスセンサーのガスクロマトグラフで測ります。真空チャンバーがいりません。例はNISSHAエフアイエスのPDHA-3000です
• TCD型：管状炉で昇温し、熱伝導度検出器のガスクロマトグラフで測ります。例はジェイ・サイエンス・ラボのJTF-20Aです

選び方

選ぶときは「測りたい水素」「昇温の速さ」「試料の大きさ」の3つを先に決めます。

• 温度の範囲を決める。ESCO-TDS600 IR H2は室温〜600℃、PDHA-3000とHTDS-003HSは1000℃まで測れます。ESCO-TDS1700 IHは1700℃を超える測定もできます
• 低温から測るかを決める。PDHA-4000は液体窒素で冷やし、-100℃から測れます
• 昇温の速さを決める。ESCO-TDS600 IR H2は1秒に1回検出し、PDHA-3000は計測が最短2分です。速く昇温するなら、測る間隔の短い型が合います
• 試料の大きさを決める。ESCO-TDS600 IR H2は最大30×30×30mm、HTDS-003HSは最大直径20mm×50mmまで入ります

感度の見方

公式の書き方がメーカーごとに違うので、数字をそのまま比べられません。

• HTDS-003HSの感度は、5gの鋼材試料で0.01wt.ppmです
• PDHA-3000の測定濃度域は、10〜10,000vol.ppbです
• JTF-20Aの検出下限は、0.5v/vppmです

同じ試料の重さと条件で、どこまで測れるかをメーカーに確かめてください。

使うときの注意

• 拡散性水素は室温で逃げます。試料を冷やすなどして早く測ります
• 冷却した試料に霜が付くと、水素の信号に影響します
• ガスクロマトグラフの型は、アルゴンなどのガスを用意します
• 定量には水素の感度校正を行います。HTDS-003HSは水素標準リークシステムを内蔵しています

値段を公式に出している製品はなく、価格は見積もりです。