用于测量气体浓度的方法与流程

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。

技术实现要素：

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。

本发明人已认识到，在颗粒和/或液滴存在于容器的顶部空间中或顶部空间附近的情况下，通过吸收光谱确定的气体浓度剧烈地变化。一般来说，只要明确定义的辐射路径横穿容器的顶部空间，那么吸收光谱法就提供可靠的结果。如果顶部空间包含颗粒和/或液滴，则不存在这种明确定义的路径，并且测量的结果强烈地取决于容器顶部空间中的颗粒和/或液滴的个体分布。位于容器的外部区段上的颗粒和/或液滴（诸如，凝结物的小液滴）可对辐射路径具有类似的影响，因为它们的出现、大小分布以及它们在容器壁上的局部浓度可在不同的容器之间并且随着时间推移而变化。特别是在温度变化之后，水滴可在包围顶部空间的区段中在容器壁的外部上凝结。另外，颗粒和/或液滴自身可以吸收电磁辐射并因此歪曲浓度指示结果。一般而言，位于容器的顶部空间中和/或位于容器的包围顶部空间的外部区段上的颗粒和/或液滴引起输出电磁辐射的强度的降低。容器也可在其外表面上具有标签或者配备有附加元件，诸如自动注射器，这不利地影响对气体浓度的测量。根据本发明的方法至少部分地减轻了这些问题。

在输入电磁辐射在容器外部漫射的情况下（参见选项a)），已经漫射（即，散射）的电磁辐射冲击顶部空间并因此也冲击位于其中的颗粒和/或液滴。散射的电磁辐射包括与最初透射的电磁辐射相同的波长，但不再均匀地指向，而是沿众多方向指向。因此，电磁辐射在各个点处撞击容器，特别是顶部空间。因此，所接收的输出电磁辐射在大量各种可能的辐射路径上被平均，所述辐射路径包括例如各种路径长度和各种方向。

通过使顶部空间相对于输入电磁辐射移动（参见选项c)）来实现在容器壁或容器壁的至少一部分上进行平均。这种相对移动与在各种位置处拍摄的若干快照上进行平均相当。

一般来说，根据本发明的方法适用于电磁辐射。这种电磁辐射的示例是红外辐射。

在根据本发明的方法的一个实施例（除非矛盾，否则该实施例可与仍然要陈述的实施例中的任一者组合）中，执行以下中的至少一者：

a)使所述输入电磁辐射在容器外部并远离容器漫射；以及

b)使所述输出电磁辐射在容器外部并远离容器漫射。

使电磁辐射漫射可以通过简单的装置（诸如，漫射器板）来实现，并且对提高测量结果的再现性非常有效。

在根据本发明的方法的一个实施例（除非矛盾，否则该实施例可与预先陈述的实施例中的任一者以及与仍然要陈述的实施例中的任一者组合）中，颗粒和/或液滴至少部分地分布在顶部空间中，特别地呈气溶胶形式和/或呈容器的壁上的颗粒和/或液滴形式。

气溶胶描述了气体中的细小固体颗粒或液滴，例如灰尘和雾被认为是气溶胶。在颗粒位于容器的壁上的情况下，颗粒可能例如是精细地分布的静电颗粒。液滴可以例如源自存储在容器中的高粘性和/或油质液体，或者可以是壁上的液体飞溅物。

在根据本发明的方法的另一个实施例（除非矛盾，否则该实施例可与预先陈述的实施例中的任一者以及与仍然要陈述的实施例中的任一者组合）中，颗粒是冻干物的颗粒。

在这种情况下，顶部空间在冻干物的颗粒之间延伸或围绕冻干物的颗粒延伸。由于冻干物的制造方法，所得到的冻干粉末（即，冻干物自身）可以是高静电的，并且可倾向于粘附到容器壁。取决于经历冷冻干燥的物质的性质，可在冷冻干燥的过程期间形成气泡或飞溅物。在这种情况下，如果在将在顶部空间中出现气体浓度的同一容器中执行冷冻干燥，那么随机分布的冻干物可在顶部空间的区域中覆盖壁。在这些情况中的任一情况下，顶部空间中冻干物的存在可引起在气体浓度的测量期间穿过容器的顶部空间的电磁辐射的反射和散射。根据本发明的该实施例的方法降低了由于存在于顶部空间中的冻干物所引起的这种反射和/或散射对浓度指示结果的准确性和/或再现性的影响。冷冻干燥是保存易腐材料或使材料更便于运输的常用方法。特别地，药物、维生素和其他敏感物质可作为冻干物获得。但是尤其对于这种敏感物质，提供测量其中存储有敏感物质的容器的顶部空间中的气体（诸如，氧气）的浓度的可靠方法可能是非常重要的。

在根据本发明的方法的另一个实施例（除非矛盾，否则该实施例可与预先陈述的实施例中的任一者以及与仍然要陈述的实施例中的任一者组合）中，该方法还包括以下步骤：附加地使输入和/或输出电磁辐射在容器外部漫射。

在该方法包括两个漫射步骤或两级漫射步骤的情况下，该方法令人惊讶地提供了甚至更好的结果。

在根据本发明的方法的另一个实施例（除非矛盾，否则该实施例可与预先陈述的实施例中的任一者以及与仍然要陈述的实施例中的任一者组合）中，漫射步骤发生在漫射器元件的表面上和/或贯穿漫射器元件的体积发生。

例如，这种漫射器元件可以是具有粗糙表面的盘或板，该粗糙表面包括若干个不同取向的反射平面和/或衍射平面。在贯穿漫射器元件的体积发生漫射的情况下，漫射器元件可以是包括例如晶界、微裂纹或气体包裹体的主体。

在根据本发明的方法的另一个实施例（除非矛盾，否则该实施例可与预先陈述的实施例中的任一者以及与仍然要陈述的实施例中的任一者组合）中，至少一个漫射器元件是经蚀刻或喷砂的表面，特别是经蚀刻或喷砂的玻璃板。

在根据本发明的方法的另一个实施例（除非矛盾，否则该实施例可与预先陈述的实施例中的任一者以及与仍然要陈述的实施例中的任一者组合）中，至少一个漫射器元件是塑料主体，特别是塑料箔。

这种塑料箔的示例是哑光粘合带。

在根据本发明的方法的另一个实施例（除非矛盾，否则该实施例可与预先陈述的实施例中的任一者以及与仍然要陈述的实施例中的任一者组合）中，至少一个漫射器元件在漫射步骤期间移动，特别是旋转。

在漫射器元件处于运动中的情况下，电磁辐射的散射在漫射器元件的表面或主体的至少一部分上被平均。漫射器元件的运动还引起反射平面和/或衍射平面的运动，并因此引起更多种类的辐射路径。在冲击的电磁辐射束仅具有小直径的情况下，反射/衍射以及因此散射仅在漫射器元件的小面积/区域上/内发生。最坏情况这意味着电磁辐射束仅在一个反射/衍射平面上被反射/衍射，并因此仅导致一条辐射路径。在特殊情况下，可应用高输入电磁辐射功率来测量气体浓度，在这些情况下，电磁辐射的潜在地很大一部分沉积在小面积上，并且会引起对容器壁或漫射器的损害和/或甚至可局部地破坏容器中的物质。通过提供若干个不同的反射/衍射平面，使至少一个漫射器元件移动确保不会发生刚刚描述的损害作用。

在根据本发明的方法的另一个实施例（除非矛盾，否则该实施例可与预先陈述的实施例中的任一者以及与仍然要陈述的实施例中的任一者组合）中，输入电磁辐射是窄带激光辐射，特别是在近红外范围内，进一步特别是在750-770nm波长范围内。

在近似760nm范围内的电磁辐射特别适合于检测氧气（o2），氧气具有接近760nm的吸收最大值。窄至围绕吸收最大值+/-60pm的波长范围可足以测量氧气的吸收线。

在根据本发明的方法的另一个实施例（除非矛盾，否则该实施例可与预先陈述的实施例中的任一者以及与仍然要陈述的实施例中的任一者组合）中，气体浓度是以下各者的浓度：氧气（o2）、水蒸气（h2o）、氢氟酸（hf）、氨气（nh3）、乙炔（c2h2）、一氧化碳（co）、硫化氢（h2s）、乙烯（c2h4）、乙烷（c2h6）、甲烷（ch4）、盐酸（hcl）、甲醛（h2co）、二氧化碳（co2）、臭氧（o3）、氯甲烷（ch3cl）、二氧化硫（so2）或氮氧化物（no、n2o、no2）。

前述物质的吸收最大值位于在700nm和6000nm之间的波长范围内。

此外，陈述了一种产生在顶部空间中具有气体的经气体浓度测试的容器的方法。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，并且气体浓度位于预定的浓度范围内。该方法包括测量容器的顶部空间中的气体浓度的方法的前述实施例或实施例组合中的任一者的步骤，并且还包括以下步骤中的任一者：如果所确定的浓度在预定的浓度范围内，则将容器作为阳性测试的气体浓度容器接受；如果所确定的浓度在预定的浓度范围之外，则将容器作为阴性测试的抛弃气体浓度容器。

刚刚描述的产生在顶部空间中具有气体的经气体浓度测试的容器的方法可以用作品质控制或品质管理的手段。例如，可以针对容器的填充过程进行非侵入式过程控制。在完成填充之后，对气体浓度的测试一方面实现对填充过程自身的在线品质控制。气体浓度的不规则性可指示与标准化过程的偏离或填充系统的故障。另一方面，可以检测到由产生气体的微生物造成的污染或由氧化引起的填充物质的潜在降解，并且可以抛弃相关的容器。这样，防止了不合格产品进入市场。

在根据本发明的产生在顶部空间中具有气体的经气体浓度测试的容器的方法的一个实施例（除非矛盾，否则该实施例可与预先陈述的实施例中的任一者以及与仍然要陈述的实施例中的任一者组合）中，预定的浓度范围是0％至21％，特别是0％至2.0％。该浓度范围可应用于顶部空间中的氧气浓度。

此外，在本发明的范围内包括一种设备，该设备用于执行根据本发明的测量容器的顶部空间中的气体浓度的方法和/或根据本发明的产生在顶部空间中具有气体的经气体浓度测试的容器的方法。

用于执行上文提到的方法中的一者或其组合的这种设备包括：发射器，其被构造成朝向测量区引导输入电磁辐射；保持器，其被构造成将容器的顶部空间定位在测量区中；接收器，其被构造成接收从测量区发射的输出电磁辐射；以及评价单元，其可操作地连接到接收器并且被构造成基于由接收器接收的输出电磁辐射来产生浓度指示结果。同时，a)该设备包括布置在发射器和测量区之间的漫射器元件，和/或b)该设备包括布置在测量区和接收器之间的漫射器元件，和/或c)该设备的保持器可相对于发射器移动。

发射器可以是例如激光器（诸如，二极管激光器），光电二极管可以用作接收器，并且保持器可以是支撑结构（诸如，板或抓取器），该支撑结构任选地可移动以能够使顶部空间相对于由发射器发射的输入电磁辐射移动。例如，评价单元可以提供强度随波长变化的数据，并且可包括模数转换器、微处理器和/或存储器。浓度指示结果可以由拥有以下两者之间的比较值的被测量提供：在相应气体的吸收线的吸收最大值（诸如，在氧气的情况下，吸收最大值在760nm附近）处的波长λ1处的强度i(λ1)，和在波长λ2处的强度i(λ2)，波长λ2接近该吸收线但与其有一段距离（诸如，在氧气的情况下，远离吸收最大值60pm）。在这种情况下，浓度指示结果可计算为(i(λ2)-i(λ1))/i(λ2)。

测量区描述如下区域/区：容器的包含待测量气体的顶部空间被指定成定位在其中以便应用前述方法中的任一者或其组合。

在根据本发明的设备的一个实施例（除非矛盾，否则该实施例可与预先陈述的实施例中的任一者以及与仍然要陈述的实施例中的任一者组合）中，该设备包括另外的漫射器元件。

例如，这种附加的、第二或另外的漫射器元件可以布置在发射器和容器之间（即，在输入光路中），布置在容器和接收器之间（即，在输出光路中），布置在发射器和输入光路中的第一漫射器元件之间，或者布置接收器和在输出光路中的第一漫射器元件之间。

在根据本发明的设备的另一个实施例（除非矛盾，否则该实施例可与预先陈述的实施例中的任一者以及与仍然要陈述的实施例中的任一者组合）中，

a)漫射器元件布置在所述发射器和所述测量区之间；或者

b)漫射器元件布置在所述测量区和所述接收器之间。

该设备的该实施例包括至少一个漫射器元件。

在根据本发明的设备的另一个实施例（除非矛盾，否则该实施例可与预先陈述的实施例中的任一者以及与仍然要陈述的实施例中的任一者组合）中，至少一个漫射器元件使电磁辐射在其表面上和/或贯穿其体积漫射。

例如，这种漫射器元件可以是具有粗糙表面的盘或板，该粗糙表面包括若干个不同地取向的反射平面和/或衍射平面。在贯穿漫射器元件的体积发生漫射的情况下，漫射器元件可以是包括例如晶界、微裂纹或气体包裹体的主体。

在根据本发明的设备的另一个实施例（除非矛盾，否则该实施例可与预先陈述的实施例中的任一者以及与仍然要陈述的实施例中的任一者组合）中，至少一个漫射器元件是经蚀刻或喷砂的表面，特别是经蚀刻或喷砂的玻璃板。

在根据本发明的设备的另一个实施例（除非矛盾，否则该实施例可与预先陈述的实施例中的任一者以及与仍然要陈述的实施例中的任一者组合）中，至少一个漫射器元件是塑料主体，特别是塑料箔。

这种塑料箔的示例是哑光粘合带。

在根据本发明的设备的另一个实施例（除非矛盾，否则该实施例可与预先陈述的实施例中的任一者以及与仍然要陈述的实施例中的任一者组合）中，至少一个漫射器元件被安装成可移动的，特别是可旋转的，以及可驱动的。

漫射器元件可以是马达驱动的，并且例如可以是包括光散射特性的盘，该盘安装成可围绕其中心旋转。代替旋转移动，漫射器元件可以上下移动或从一侧移动到另一侧。对于前述移动，移动的方向优选地垂直于所发射的电磁辐射（即，光）的传播方向。可以通过使漫射器元件倾斜、通过使漫射器元件移动或通过移动的组合来进行另一种移动。可执行所有提到的种类的移动，例如通过使漫射器元件振动。

在根据本发明设备的另一个实施例（除非矛盾，否则该实施例可与预先陈述的实施例中的任一者以及与仍然要陈述的实施例中的任一者组合）中，发射器是激光器，特别是二极管激光器，甚至进一步特别是可调谐二极管激光器，其发射特别是在近红外范围内的电磁辐射，进一步特别是在750至770nm波长范围内的电磁辐射。

在近似760nm范围内的电磁辐射特别适合于检测氧气（o2），氧气具有接近760nm的吸收最大值。窄至围绕吸收最大值+/-60pm的波长范围可足以测量氧气吸收线。在发射器是例如激光器的情况下，激光器可以是脉冲激光器或连续激光器。使用脉冲激光器使得能够分配波长和时间，并因此提供时间分辨的强度随波长变化的数据集。使用可调谐激光器（例如，可调谐二极管激光器）使得能够扫描大于激光辐射的带宽的波长范围，并因此可以针对各种波长提供强度随波长变化的数据集。为实现此，可根据锯齿轮廓来调制激光器的波长。该调制可附加地被另外的调制叠加（例如，利用快速正弦），以便允许对接收器侧上的信号进行锁相放大或高阶谐波分析。

用于吸收光谱的典型激光器功率位于0.6mw和5mw之间。

本发明还涉及用于测量容器的顶部空间中的气体浓度的自动顶部空间气体分析仪。顶部空间包含颗粒和/或液滴，并且容器的至少一部分是电磁辐射可穿透的。自动顶部空间气体分析仪包括：根据本发明的上文提到的设备中的任一者或其组合；以及输送机系统，其被构造成将容器的顶部空间运输到测量区和从测量区运输容器的顶部空间。

刚刚描述的自动顶部空间气体分析仪可以在例如被集成到自动填充设施中时促进品质控制或品质管理。在容器被填充之后，可以通过随机取样抑或连续取样来进行对气体浓度的测试。一方面，可以监测填充过程的品质，另一方面使得分拣出不符合品质标准（即，超过预定的最大气体浓度）的容器成为可能，由此防止不合格产品进入市场。

附图说明

现在应借助附图来进一步举例说明本发明。附图示出了：

图1是根据本发明的用于执行测量气体浓度的方法的设备的示意图；

图2是根据本发明的用于执行测量气体浓度的方法的设备的实施例的示意图；

图3是根据本发明的用于执行测量气体浓度的方法的设备的另外的实施例的示意图；

图4a是图示根据本发明的测量气体浓度的方法的示意图；

图4b是图示根据本发明的测量气体浓度的方法的另外的示意图；

图5是从中可导出浓度指示结果的示例性测量结果，该测量结果产生为在执行根据本发明的测量气体浓度的方法的实施例时的中间结果；

图6是根据本发明的产生在顶部空间中具有气体的经气体浓度测试的容器的方法的流程图，该气体具有在预定的浓度范围内的气体浓度。

具体实施方式

图1示意性地且简化地示出了根据本发明的用于执行测量气体浓度的方法的设备。

所图示的设备包括被构造成发射电磁辐射4的发射器1。此外，该设备包括保持器5，可以通过保持器5将具有顶部空间11的容器10定位成使得顶部空间11布置在测量区6内部。此外，该设备包括构造成接收输出电磁辐射4''的接收器2，该输出电磁辐射呈测量区6（更确切地说，顶部空间11）经受的透射和/或反射的输入电磁辐射4'形式。甚至进一步地，该设备包括评价单元7，评价单元7被构造成基于由接收器2接收的电磁辐射来产生浓度指示结果。另外，该设备包括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至少一个装置。一方面，这种装置可以被构造成漫射21由发射器1发射的电磁辐射4，并由此提供测量区6（更确切地说，顶部空间11）经受的漫射的输入电磁辐射4'。另一方面，这种装置可以被构造成在由接收器2接收输出电磁辐射4''之前漫射22呈经透射和/或反射的输入电磁辐射4'的形式的输出电磁辐射4''。此外，这种装置可以被构造成使顶部空间11相对于输入电磁辐射4'移动23。前述装置可以单独地或以各种组合应用。

图2示意性地且简化地示出了根据本发明的用于执行测量气体浓度的方法的设备的实施例和处于测量位置中的容器。

所图示的设备包括发射电磁辐射4的发射器1。电磁辐射4被作为该设备的一部分的漫射器元件3'漫射。容器10放置在也是该设备的一部分的保持器5上。示例性容器10包含内容物13（诸如，冻干药品），但该容器并未完全填充有内容物13，使得在内容物13上方形成顶部空间11。内容物13的颗粒和/或液滴12在顶部空间11的区域中附接到容器10的壁。顶部空间11经受由漫射器元件3'漫射的输入电磁辐射，漫射器3'元件定位在发射器1和容器10（更确切地说测量区，顶部空间11旨在被定位在该测量区）之间。呈经透射和/或反射的输入电磁辐射形式的输出电磁辐射4''由作为设备的一部分的接收器2接收。基于所接收的输出电磁辐射4''，评价单元7产生浓度指示结果。评价单元7也是设备的一部分。

图3示意性地且简化地示出了根据本发明的用于执行测量气体浓度的方法的设备的另外的实施例和处于测量位置中的容器。

该另外的实施例在漫射器元件的量和位置以及顶部空间11中的颗粒/液滴12的分布这两方面与图2中所示的实施例不同。代替仅一个漫射器元件，该实施例包括两个漫射器元件3'、3''。两个漫射器元件3'、3''被一连串地布置，一个3'后面是另一个3''。因此，由发射器1发射的电磁辐射4以两级或以两步的方式被漫射。一步由第一漫射器元件3''执行，第二步由第二漫射器元件3'执行。两个漫射器元件3'、3''都布置在容器10的外部、在发射器1后面且在容器10前面、位于电磁辐射4的路径中。作为示例（该示例并非针对所示的设备的实施例），颗粒和/或液滴12并未如图2中所示的那样附接到容器的壁，而是以雾或灰尘的形式精细地分布在顶部空间11中。

图4a示出了图示根据本发明的测量气体浓度的方法的三个变型的示意图。竖直虚线将标记为“a+b”、“a”和“b”的四个变型分开。

所示的所有三个变型的共同点是以下步骤：

·使顶部空间经受201输入电磁辐射，

·从顶部空间接收202呈经透射和/或反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203浓度指示结果。

此外，在左手侧并由字母a+b所指示，示出了以下步骤：

·使输入电磁辐射在容器外部漫射21，以及

·使输出电磁辐射在容器外部漫射22。

附加地，在中间并由字母a所指示，示出了以下步骤：

·使输入电磁辐射在容器外部漫射21。

此外，在右手侧并由字母b所指示，示出了以下步骤：

·使输出电磁辐射在容器外部漫射22。

图4a示出了图示根据本发明的测量气体浓度的方法的四个变型的另外的示意图。竖直虚线将标记为“a+b+c”、“a+c”、“b+c”和“c”的四种变型分开。

所示的所有四个变型的共同点是以下步骤：

·使顶部空间经受201输入电磁辐射，

·从顶部空间接收202呈经透射和/或反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203浓度指示结果。

此外，在左手侧并由字母a+b+c所指示，示出了以下步骤：

·使输入电磁辐射在容器外部漫射21，

·使输出电磁辐射在容器外部漫射22，以及

·使顶部空间相对于输入电磁辐射移动23。

附加地，在左中间并由字母a+c所指示，示出了以下步骤：

·使输入电磁辐射在容器外部漫射21，以及

·使顶部空间相对于输入电磁辐射移动23。

此外，在右中间并由字母b+c所指示，示出了以下步骤：

·使输出电磁辐射在容器外部漫射22，以及

·使顶部空间相对于输入电磁辐射移动23。

在右手侧示出并由字母c指示的变型以所示的以下步骤为特征：

·使顶部空间相对于输入电磁辐射移动23。

图5是从中可以导出浓度指示结果的示例性测量结果，该测量结果产生为执行根据本发明的测量气体浓度的方法的实施例时的中间结果。

该曲线图示出了针对电磁辐射的波长（x轴）绘制的电磁辐射的强度（y轴）。此外，指示了由发射器发射的电磁辐射的强度i0（上部的虚线）。实线示出了由接收器接收的输出电磁辐射的波长相关强度。输出电磁辐射的强度包括针对波长x的最小值imin（下虚线）。该波长代表容器顶部空间中的气体的吸收最大值。这种曲线图提供若干个比较值δi1、δi2和δi3，它们可以用于确定指示顶部空间中的气体的浓度指示结果，例如作为δi2和i0的函数。

图6示出了产生在顶部空间中具有气体的经气体浓度测试的容器的方法200，顶部空间包含颗粒和/或液滴，该容器的至少一部分是电磁辐射可穿透的，气体浓度位于预定的浓度范围内，特别是具有其上限低于21％、特别是低于2.0％的浓度范围。特别地，该方法可应用于氧气浓度。该方法包括以下作为第一步骤：

·使顶部空间经受201输入电磁辐射；

·从顶部空间接收202呈经透射和/或反射的输入电磁辐射形式的输出电磁辐射；

·从所接收的电磁辐射产生203浓度指示结果；

·由此

a)使所述输入电磁辐射在容器外部漫射21，和/或

b)使所述输出电磁辐射在容器外部漫射22，和/或

c)使所述顶部空间相对于所述输入电磁辐射移动23。

然后，取决于所确定的浓度，作出所确定的气体浓度是否在预定范围内的决定210。

如果浓度在预定的浓度范围内（箭头“是”），则执行以下步骤：

·将容器作为阳性测试的气体浓度容器接受204。

如果浓度在预定的浓度范围之外（箭头“否”），则执行以下步骤：

·将容器作为阴性测试的气体浓度容器抛弃205。

结果，产生了顶部空间中具有气体的经气体浓度测试的容器，该气体的气体浓度在预定的浓度范围内。

附图标记列表

1发射器

2接收器

3漫射器元件

3'、3''漫射器元件

4电磁辐射

4'输入电磁辐射

4''输出电磁辐射

5保持器

6测量区

7评价单元

10容器

11顶部空间

12颗粒和/或液滴

13内容物

21使输入电磁辐射漫射

22使输出电磁辐射漫射

23移动

200产生在顶部空间中具有气体的经气体浓度测试的容器的方法

201使顶部空间经受输入电磁辐射

202从顶部空间接收输出电磁辐射

203产生浓度指示结果

204将容器作为阳性测试件接受

205将容器作为阴性测试件抛弃

210决定