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KR100887578B1 - 농도 측정 장치 및 농도 측정 방법과, 살균 장치 - Google Patents

농도 측정 장치 및 농도 측정 방법과, 살균 장치 Download PDF

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KR100887578B1
KR100887578B1 KR1020027008038A KR20027008038A KR100887578B1 KR 100887578 B1 KR100887578 B1 KR 100887578B1 KR 1020027008038 A KR1020027008038 A KR 1020027008038A KR 20027008038 A KR20027008038 A KR 20027008038A KR 100887578 B1 KR100887578 B1 KR 100887578B1
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Abstract

본 발명의 산화 가스 또는 산화 증기의 농도를 측정하기 위한 장치는 상기 산화 가스 또는 산화 증기와 무촉매 반응하여 열 변화를 발생시키는 화학 물질을 포함한다. 온도 프로브는 상기 화학 물질에 결합되며 상기 열 변화에 반응하도록 되어 있다. 상기 온도 프로브는 캐리어에 의해 화학 물질에 결합될 수 있으며, 기준 온도 프로브를 포함할 수 있다. 또한, 상기 장치를 이용하는 살균 시스템 뿐만 아니라 상기 장치를 사용하는 방법이 개시된다.
Figure 112002019391447-pct00005
산화 가스 또는 산화 증기, 화학 물질, 온도 프로브, 캐리어, 살균 시스템

Description

농도 측정 장치 및 농도 측정 방법과, 살균 장치{Monitoring of sterilant apparatus and method for monitoring sterilant}
본 발명은 산화 가스 또는 산화 증기의 농도를 측정하기 위한 디바이스 및 기술에 관한 것이다.
의료용 및 외과용 기구는 통상적으로 열(예를 들어, 스팀에 노출) 또는 화학 증기(예를 들어, 포름알데히드(formaldehyde) 또는 에틸렌 옥사이드(ethylene oxide))를 사용하여 살균되어왔다. 그러나, 열 및 화학 살균 모두는 결점을 갖는다. 예를 들어, 굴곡성 섬유경 디바이스(fiberoptic device), 내시경, 전동 공구 등과 같은 다수의 의료용 디바이스는 열, 습기, 또는 두가지 모두에 민감하다. 또한, 포름알데히드와 에틸렌 옥사이드는 건강한 작업자에 대해 잠재적인 건강상의 위험을 유발시키는 독성 가스이다. 에틸렌 옥사이드를 사용하여 살균한 후에, 살균된 물품은 어떠한 잔류 독성 물질도 제거하기 위해 오랜 통기(aeration) 시간을 필요로 한다. 이러한 통기 단계는 바람직하지 않게 살균 주기 시간을 길게 만든다.
과산화수소 증기를 사용하는 살균은 다른 화학적 살균 공정에 비해 몇가지 장점을 가지는 것으로 알려져 있다(예를 들어, 미국 특허 제4,169,123호 및 제4,169,124호 참조). 과산화수소 증기와 플라즈마의 결합은 미국 특허 제4,643,876호에 개시된 바와 같이 추가의 장점을 제공한다. 미국 `특허 제4,756,882호는 플라즈마에 의해 발생된 반응종의 선구물질(precursor)로서 과산화수소의 수용액으로부터 발생된 과산화수소 증기를 사용하는 것이 개시되어 있다. 살균된 물품의 바로 가까이에 있는 플라즈마와 과산화수소 증기의 결합은 상기 물품을 살균시킨다.
또한, 낮은 농도의 과산화수소 증기의 사용은 화학적 살균에 사용될 때 다른 장점을 가진다. 과산화수소는 취급이 용이하고, 장시간 보관될 수 있으며, 효율적이고 물과 쉽게 혼합된다. 부가적으로, 과산화수소의 분해(decomposition) 생성물은 모두 비독성인 물과 산소이다.
그러나, 살균을 위해 과산화수소를 사용하는데 따르는 문제점이 존재한다. 첫째로, 효능을 높이기 위해서, 디바이스는 특정 농도의 과산화수소에 노출되어야만 한다. 과산화수소의 농도가 불충분하면, 물품은 살균을 달성하도록 장시간 및/또는 고온을 필요로 할 수 있다. 둘째로, 너무 많은 과산화수소가 존재하게 되면, 특히 나일론, 네오프렌(neoprene), 또는 아크릴을 함유하는 물품이면, 살균된 물품을 손상시킬 위험이 있다. 과산화수소 흡수재에 대해서, 너무 많은 과산화물은 사용자 또는 환자에게 적합치 않을 수 있는 수용할 수 없는 잔류물을 살균된 물품에 남길 수 있다. 또한, 너무 많은 과산화수소의 사용은 살균 비용을 증가시킨다. 셋째로, 살균이 진행중인 일부 표면과의 반응, 또는 일부 플라스틱 재료 내로 그리고 이를 통한 침투와 같은 다양한 요인으로 인해 살균 공정 도중에 과산화수소 농도 레벨이 감소될 수 있다. 넷째로, 과산화수소 증기는 살균 챔버의 벽상으로 또는 살균 챔버 내의 장비상으로 응축되어, 상기 장비를 잠재적으로 열화(degrading)시키거나 손상시킨다. 그러므로, 충분한 과산화수소가 효율적인 것으로 존재하지만, 살균된 물품 또는 다른 장비가 손상되지 않도록, 살균 챔버 내의 과산화수소 증기의 농도를 결정할 수 있는 것이 중요하다.
또한, 과산화수소 증기의 농도는 살균된 물품의 하나의 구역으로부터 다른 구역으로 변할 수 있다. 동등한 조건하에서 조차, 상기 챔버 내의 다른 장비에 의해 또는 살균된 물품들 자체에 의해 야기되는 확산의 제한으로 인해 보다 높거나 낮은 농도의 과산화 수소에 살균 챔버의 구역들이 노출될 수 있다. 특히, 단지 협소한 개구를 갖는 내용적은 넓은 개구를 갖는 내용적보다 낮은 농도의 과산화수소를 갖는다. 동적 조건(dynamic condition)(예를 들어, 과산화수소가 유출 포트로부터 펌핑됨과 동시에 유입 포트를 통해 챔버 내로 도입되는 조건)하에서, 챔버 내의 특정 위치에서의 과산화수소 농도는 유입 유동과, 유출 펌핑 속도와, 상기 시스템의 유입 및 유출 포트, 살균 챔버, 및 살균된 물품들을 포함하는 챔버 내의 다른 장비의 기하학적인 형상을 포함하는 다양한 인자들의 함수이다.
살균 챔버 내의 과산화수소 농도 레벨을 결정하기 위한 다양한 방법은 이미 공지되어 있다. 안도(Ando) 등의 미국특허 제5,608,156호에는 기체 상태의 과산화수소 농도를 측정하기 위한 수단으로서 반도체 가스 센서를 사용하는 것이 개시되어 있다. 상기 센서의 반응 시간은 수십초 정도이고, 센서 출력과 과산화수소 증기의 농도 사이의 관계는 압력 변화에 따라 변한다. 대부분의 과산화수소 증기 살균 절차는 통상 진공에서의 적어도 하나의 단계를 포함하는 몇 가지 처리 단계를 포함한다. 그러므로, 처리 단계들을 통한 과산화수소에 대한 센서의 반응은 각각의 처리 단계에서 사용된 압력에 따라 변하게 된다.
커밍스(Cummings)에 의한 미국특허 제4,843,867호에는 이슬점(dew point) 및 상대 습도와 같은 2개의 개별적인 성질의 동시 측정에 의해 제위치에서의 과산화수소 증기의 농도를 결정하기 위한 시스템이 개시되어 있다. 그후, 마이크로프로세서는 과산화수소 농도를 계산하도록 2개의 측정치를 모델에 일치시키도록 사용된다. 상기 방법은 다수의 실험에 의한 추정치에 기초한 간접 근사법(indirect approximation)을 사용하고, 정밀도는 살균 챔버에서의 조건들이 상기 모델을 전개하는데 사용되는 조건들에 얼마나 근사하는지에 따라 변할 것이다. 이러한 방법도 살균 챔버 내부의 다양한 위치에서의 상이한 농도의 과산화수소에 관한 정보를 산출하지 못 한다.
반 덴 베르그(Van Den Berg) 등에 의한 미국특허 제5,600,142호에는 과산화수소 증기를 검출하기 위해 근적외선(near-infrared)(NIR) 분광기를 사용하는 방법이 개시되어 있다. 과산화수소는 농도를 결정하는데 사용될 수 있는 약 1420㎚(나노미터)의 흡수 피크(peak)를 갖는다. 그러나, 물이 과산화수소의 분해 생성물이기 때문에, 과산화수소가 존재하면 물은 항상 존재한다. 물이 또한 1420㎚의 근적외 방사선을 흡수하기 때문에, 과산화수소 농도의 결정을 간섭한다. 이러한 간섭을 교정하기 위해, 수증기 농도는 과산화수소가 흡수하지 않는 파장에서의 흡수 측정에 의해 개별적으로 결정된다. 그후, 이와 같이 측정된 수증기 농도는 물로 인해 1420㎚에서의 흡수도를 교정하도록 사용된다. 그러나, 이러한 교정 측정은 교정 측정물의 분광(spectral) 구역에서 흡수되는 다양한 유기 분자와 같은 오염물질로 인해 나쁜 영향을 받는다. 어떤 유기 분자가 존재하는지 알 수 없기 때문에, 교정 인자는 다소 신뢰할 수 없다.
또한, NIR 방법은 2개의 상이한 파장에서 수증기 또는 유기 오염물질, 또는 둘 모두에 대해 교정을 하는 흡수 측정을 필요로 한다. 이러한 교정을 행하기 위한 전자 장비는 복잡하며 고가이고, 유기 화합물의 존재에 대한 교정은 오차를 일으키기 쉽다. 또한, 계산된 과산화수소 농도는 근적외 방사선을 흡수하는 용적에 걸친 평균 농도이고, 살균 챔버 내부의 특정 위치에서의 농도의 국부 측정이 아니다.
미국 특허 제4,783,317호에는 폐기물 소각 설비 또는 대용량 연소 시스템으로부터 나오는 연도 가스를 정화하기 위한 수용액과 같은 액상 매체 내의 과산화수소의 농도를 측정하기 위한 장치가 개시되어 있다. 과산화수소와 환원제(예를 들어, 기체 상태의 이산화황(sulfur dioxide))의 발열 반응을 이용함으로써, 상기 장치는 액상 매체 내의 과산화수소의 농도를 측정할 수 있다. U-형상 장치는 열적으로 절연된 측정 셀과, 공급원으로부터 상기 측정 셀까지 액체의 부분적인 스트림(stream)을 공급하는 공급 라인과, 상기 액체를 공급원에 복귀시키는 배출 라인을 포함한다. 상기 측정 셀에서, 액체는 개별 공급 라인으로부터 환원제의 작은 스트림에 혼합되고, 그 혼합물의 온도는 센서에 의해 측정된다. 이러한 온도를 상기 측정 셀에 진입하기 전의 액체의 온도에 비교함으로써, 상기 장치는 액체 내의 과산화수소의 농도의 함수인 진행중인 발열 반응으로 인한 온도 상승을 측정한다.
하나의 양태에 있어서, 본 발명은 산화 가스 또는 산화 증기의 농도를 측정하기 위한 장치를 제공하고, 상기 장치는 산화 가스 또는 산화 증기와 무촉매(non-catalytically) 반응하여 열 변화를 발생시키는 화학 물질을 포함한다. 상기 장치는 화학 물질에 결합되며 열 변화에 반응하는 온도 프로브(probe)를 부가로 포함한다.
다른 양태에 있어서, 본 발명은 산화 가스 또는 산화 증기의 농도를 측정하는 방법을 제공하고, 상기 방법은 산화 가스 또는 산화 증기와 무촉매 반응하여 열 변화를 발생시키는 화학 물질을 제공하는 단계를 포함한다. 상기 온도 프로브에 결합된 화학 물질은 산화 가스 또는 산화 증기에 노출되고, 온도 프로브로부터의 출력 신호가 측정되고, 산화 가스 또는 산화 증기의 농도는 상기 출력 신호에 기초하여 결정된다.
또 다른 양태에 있어서, 상술된 장치는 사용자에 의해 작동되는 살균 시스템의 일부분을 형성할 수 있다. 상기 살균 시스템은 챔버와, 상기 챔버에 있는 도어와, 상기 챔버에 유체 연통하는 산화 가스 또는 산화 증기 공급원을 포함한다. 상기 살균 시스템은 산화 가스 또는 산화 증기의 농도를 측정하기 위한 하나 이상의 장치를 포함하는 화학적 농도 측정 시스템을 부가로 포함한다. 제어 시스템은 상기 산화 가스 또는 산화 증기의 필요한 농도를 생성하도록 상기 화학적 농도 측정 시스템으로부터 입력을 수신한다.
도 1a, 도 1b, 도 1c, 도 1d 및 도 1e는 캐리어, 화학 물질, 및 온도 프로브를 포함하는 본 발명의 다양한 바람직한 실시예를 개략적으로 도시하는 도면.
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예를 이용하는 살균 장치를 개략적으로 도시하는 도면.
도 1a, 도 1b, 도 1c, 도 1d 및 도 1e는 본 발명의 실시예를 도시한다. 본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 농도 모니터(10)는 캐리어(carrier)(12), 화학 물질(14), 및 온도 프로브(16)를 포함한다. 농도 모니터(10)의 모든 소자들은 모니터의 작동 조건에 적합하여야만 한다. 본 발명에 적합할 수 있는 농도 모니터(10)는 대기압 또는 부압(즉, 진공압)과 같은 넓은 압력 범위하에서 작동할 수 있다. 플라즈마와 또는 플라즈마 없이 과산화수소 증기를 이용하는 살균 시스템에 사용하기 위해, 캐리어(12), 화학 물질(14), 및 온도 프로브(16)는 살균 조건하에서 작동하고 과산화수소 증기 및 플라즈마에 대한 노출에 적합하여야만 한다. 당업자라면, 이러한 바람직한 실시예에서 캐리어(12)로서 선택될 수 있는 다양한 재료 및 구조가 존재한다는 것을 이해할 것이다. 캐리어(12)는 온도 프로브(16)의 바로 가까이에 있는 화학 물질(14)에 결합되어, 그들 사이의 열 손실을 최소화한다. 적절한 캐리어의 예는 아크릴, 에폭시, 나일론, 폴리우레탄(polyurethane), 폴리하이드록시에틸렌메타크릴레이트(polyHEMA), 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA), 폴리비닐피롤리돈(PVP), 폴리비닐알콜(PVA), 실리콘, 테이프, 또는 진공 그리스(grease)를 포함하지만, 이것들에 제한되는 것은 아니다. 또한, 캐리어(12)는 주위 환경에 화학 물질(14)을 직접 노출시키도록 구성되거나, 타이벡(Tyvek) 튜브와 같은 가스 침투성 파우치(pouch) 또는 구멍 또는 구멍들을 갖는 가스 불침투성 엔클로저(enclosure)에 화학 물질(14)을 둘러싸도록 구성될 수 있다. 특정 실시예에서, 화학 물질(14)은 캐리어의 사용없이 온도 프로브(16)에 직접 결합될 수 있다. 예를 들어, 화학 물질(14)은 온도 프로브(16)의 필수 부분으로서 형성될 수 있거나 또는 화학 물질(14)이 충분히 접착성이 있으면, 온도 프로브(16)에 직접 결합될 수 있다.
화학 물질(14)은 측정될 산화 가스 또는 산화 증기와 발열 반응을 진행하여, 측정될 산화 가스 또는 산화 증기에 대한 노출로 검출가능한 양의 열 에너지(즉, 열)를 생성한다. 당업자라면, 관련 농도 범위의 측정될 산화 가스 또는 산화 증기에 노출시키는 것으로 충분한 양의 열을 산출하는 적절한 화학 물질(14)을 선택할 수 있을 것이다. 과산화수소 살균 시스템에서 사용하기 위한 화학 물질(14)의 예는 과산화수소를 촉매로 분해하는 물질, 과산화수소에 의해 용이하게 산화되는 물질, 및 하이드록실(hydroxyl) 기능족을 함유하는 물질을 포함하지만, 이것들에 제한되는 것은 아니다. 과산화수소를 촉매로 분해하는 물질은 카탈라아제(catalase), 구리 및 구리 합금, 철, 은, 백금, 및 알루미나상 백금을 포함하지만, 이에 제한되는 것은 아니다. 과산화수소에 의해 용이하게 산화되는 물질은 염화 마그네슘(MgCl2), 철(II) 아세테이트(acetate), 포타슘 아이오다이드(KI), 티오황산염(sodium thiosulfate), 및 설파이드(sulfides)와 같은 철(II) 화합물과 몰리브데늄 디설파이드, 1,2-에탄디티올, 메틸 디설파이드, 시스타인(cysteine), 메티오닌, 및 폴리설파이드와 같은 디설파이드를 포함하지만, 이것들에 제한되는 것은 아니다. 하이드록실 기능족을 함유하는 물질은 폴리에틸렌 글리콜(PEG), 폴리에틸렌 옥사이드(PEO), 및 폴리비닐 알콜(PVA)을 포함하지만, 이것들에 제한되는 것은 아니다. 이러한 물질은 하이드록실 기능족을 포함하는 폴리머 형태로 이루어질 수 있고, 당업자라면, 상기 폴리머가 코폴리머로 될 수도 있다는 것을 이해할 것이다. 또한, 이와 같이 상술된 물질들의 조합이 화학 물질(14)로서 선택될 수 있다. 또한, 당업자라면, 과산화수소 농도의 관련 범위에 대한 노출로 충분한 양의 열을 산출하도록 적절한 양의 화학 물질(14)을 선택할 수 있을 것이다.
다양한 구성들이 도 1a, 도 1b, 도 1c, 도 1d 및 도 1e에 도시된 바람직한 실시예에서의 용도에 적합할 수 있다. 도 1a는 프로브(16)의 선단 상에서 박층의 캐리어(12)가 코팅된 온도 프로브(16)를 도시하고, 화학 물질(14)은 캐리어(12)의 외측에 코팅된다. 도 1b는 화학 물질(14)이 캐리어(12)와 혼합되어 온도 프로브(16)의 선단 상에 도포되는 것을 도시한다. 예를 들어, PEG와 같은 화학 물질(14)은 수성 현탁액 내의 아크릴 바인더(acrylic binder)와 같은 캐리어(12)와 혼합된 후에, 온도 프로브(16) 상에 코팅된다. 화학 물질(14)은 과산화수소가 캐리어 내로 확산함에 따라 쉽게 반응한다. 도 1c는 화학 물질(14)이 온도 프로브(16)의 선단 상에 캐리어(12)로 둘러싸인 것을 도시한다. 캐리어(12)는 통상적으로 미국 델라웨어주 윌밍턴 소재의 E.I. du Pont de Nemours and Co. 에 의해 시판중인 타이벡(tyvek)
Figure 112007075193714-pct00001
(부직조 폴레에틸렌)과 같은 부직조 폴리올레핀 재료, 또는 미국 텍사스주 달라스 소재의 Kimberly-Clark Corp. 에 의해 시판중인 CSR(중앙 공급실) 랩핑 재료(부직조 폴리에틸렌)로 이루어진 가열-밀봉 영역(17)을 구비한 가스-침투성 파우치이다. 캐리어(12)는 또한 가스 또는 증기의 확산이 엔클로저 내에 보유된 화학 물질(14)과 반응하도록 하나 이상의 구멍을 갖는 가스 불침투성 파우치 또는 다른 엔클로저일 수도 있다. 도 1d는 화학 물질(14)이 캐리어(12)를 구비한 열전도성 재료(18)에 결합되고, 상기 열전도성 재료(18)가 기판(19)을 구비한 온도 프로브(16)에 결합되는 것을 도시한다. 상기 기판(19)은 테이프, 접착제, 또는 임의의 다른 결합 수단일 수 있다. 상기 열전도성 재료(18)는 온도 프로브(16)에 적절히 열을 전도할 수 있는 금속 와이어 또는 임의의 다른 재료일 수 있다. 도 1e는 화학 물질(14)이 캐리어(12)를 구비한 온도 프로브(16)에 결합되고, 온도 프로브(16)의 두 부분이 수형 커넥터(20) 및 암형 커넥터(21)에 의해 연결 및 분리될 수 있는 것을 도시한다.
온도 프로브(16)는 특정 위치에서 온도를 측정하는 장치이다. 본 발명의 일 실시예는 온도 프로브(16)로서 Luxtron 3100 플루오르옵틱(fluoroptic) 온도계와 같은 광섬유(fiberoptic) 온도 프로브를 이용한다. 이러한 광섬유 온도 프로브(16)는 테프론(Teflon)이 코팅되므로, 임의의 산화 가스 또는 산화 증기에 적합할 수 있다. 다른 실시예는 2개의 금속 또는 합금의 접합을 이용하는 열전쌍 프로브인 온도 프로브(16)를 이용한다. 열전쌍 접합부는 접합부의 온도의 알려진 함수인 전압을 발생시킨다. 그러므로, 상기 열전쌍 접합부를 교차하는 전압의 측정은 접합부의 온도의 측정치로 변환될 수 있다. 열전쌍 접합부는 아주 작게(예를 들어, 상이한 합금으로 구성된 0.025mm 직경의 2개의 와이어를 서로 스폿 용접(spot welding)함으로써) 만들어질 수 있어서, 제한된 크기의 용적으로 위치될 수 있다. 또 다른 실시예에서, 온도 프로브(16)는 서미스터(thermistor), 유리 온도계, RTD 프로브, 온도 스트립, 광학 온도 센서, 또는 적외선 온도 센서일 수 있다.
표 1은 화학 물질(14)로서 포타슘 아이오다이드(KI)를 사용한 농도 모니터(10)에 의해 측정된 온도의 증가를 도시한다. 광섬유 온도 프로브의 선단은 먼저 Dow Corning 고진공 그리스(부품 번호 2021846-0888)의 박층으로 코팅되었다. 그후, 약 0.15g의 KI 분말이 상기 진공 그리스에 도포되었다. 이러한 구성은 도 1a에 도시된 것과 동일하다. 측정은 45℃로 가열된 진공 챔버 내에 농도 모니터(10)를 매달고, 상기 챔버를 비우고, 초기 프로브 온도를 기록하고, 상기 챔버 내로 과산화수소를 주입하고, 모든 과산화수소가 증발된 후의 온도를 기록하고, 과산화수소를 제거하도록 챔버를 비우고, 상기 챔버를 통풍시키는 것에 의하여 수행되었다. 측정은 챔버 내로 주입되는 과산화수소 농도를 상이하게 하여 반복되었다. 모든 측정에 대해 동일한 온도 프로브(16)가 재사용되었으며, 그 결과는 표 1에 도시된다. 표 1로부터 알 수 있는 바와 같이, KI는 과산화수소의 농도가 증가함에 따라 측정가능한 온도 증가를 야기한다. 또한, 이러한 농도 모니터(10)는 여러번에 걸쳐 재사용될 수 있다.
H2O2 의 농도 (mg/L) 온도 증가 (℃)
0.2 3.0
0.4 8.3
0.8 19.2
1.3 24.2
2.1 33.7

표 2는 상이한 화학 물질(14)을 이용하여 농도 모니터(10)에 대한 과산화수소의 농도 변화에 따라 측정된 온도 증가의 데이터를 제공한다. 동일한 시험 조건 및 프로브 구성이 이러한 온도 측정에 사용되었다. 표 2로부터 알 수 있는 바와 같이, 각각의 화학 물질(14)은 과산화수소의 농도 증가와 함께 증가되는 측정 가능한 온도 상승을 만든다.
화학 물질 온도 증가 (℃)
0.4 mg/L 1.0 mg/L 2.1 mg/L
알루미나상 백금 13.5 17.2 …
카탈라아제 1.1 … 6.9
철(II) 아세테이트 62.5 83.1 …
염화 마그네슘 0.8 … 4.4
온도 프로브(16)로서 열전쌍 접합부를 사용하는 유용성은 표 3에 도시된다. 본 측정에 대해, 농도 모니터(10)는 도 1a에 도시된 바와 같이 구성되었다. 표 1의 시험 조건이 또한 이 측정에 대해서도 사용되었다. 표 3은 명백한 온도 증가가 열전쌍 온도 프로브(16)를 사용하여 또한 관찰된 것을 도시한다.
H2O2 의 농도 (mg/L) 온도 증가 (℃)
0.2 2.7
0.4 11.9
0.8 19.3
2.1 24.2

캐리어(12)로서 양면 테이프를 사용하는 유용성은 광섬유 온도 프로브(16)에 의해 측정된 온도 증가를 나타내는 표 4에 의해 도시된다. 3M Scotch 양면 테이프의 박층은 먼저 광섬유 프로브(16)의 선단에 도포된다. 그 후, 약 0.15g의 KI 분말이 테이프 상에 코팅된다. 표 1의 시험 조건이 이러한 측정에 대해 반복되었다. 캐리어(12)로서 양면 테이프를 사용할 때 측정 가능한 온도 증가가 증가하는 H2O2 농도에 대해 검출되었다는 것은 표 4로부터 명백하다.
H2O2 의 농도 (mg/L) 온도 증가 (℃)
0.4 9.3
1 16.8
2.1 31.2

캐리어(12)로서 에폭시를 사용하는 유용성은 광섬유 온도 프로브(16)에 의해 측정된 온도 증가를 나타내는 표 5에 의해 도시된다. 농도 모니터(10)는 알루미늄 와이어 상에 Cole-Palmer 8778 에폭시의 박층을 도포함으로써 구성되었다. 그 후, 약 0.15g의 KI 분말이 상기 에폭시 상에 도포되고 건조되었다. 마지막으로, 알루미늄 와이어는 온도 프로브(16)에 부착되었다. 표 1의 시험 조건은 본 측정에 대해서 반복되었다. 캐리어(12)로서 에폭시를 사용할 때 측정가능한 온도 증가가 증가하는 H2O2 농도에 대해 검출되었다는 것이 명백하다.
H2O2 의 농도 (mg/L) 온도 증가 (℃)
0.4 7.8
1 12.9
2.1 20.1

화학 물질(14)을 에워싸는 캐리어(12)로서 엔클로저를 사용하는 유용성은 엔클로저에 내포된 KI를 구비한 광섬유 온도 프로브(16)에 의해 검출된 온도의 증가를 도시하는 표 6 및 표 7에 도시된다. 표 6에 대해서, 엔클로저는 구멍이 있는 PVC 수축 튜브(shrink tubing)였다. 상기 구멍은 KI 분말을 포획할 정도로 충분히 작지만, 가스 또는 증기가 상기 PVC 튜브 내로 확산할 수 있을 정도로 충분히 크다. 표 7에 대해서, 엔클로저는 가열-밀봉된 1073B 타이벡(Tyvek)으로 제조된 가스-침투성 타이벡 튜브였다. 상기 엔클로저의 내경은 약 0.5cm였고, 그 길이는 대략 1.5cm였다. 표 6에 대해서, 약 0.2g의 KI 분말이 PVC 튜브에 포함되었고, 모든 측정에 대해 상기 농도 모니터(10)가 재사용되었다. 표 7에 대해서, 약 0.2g의 KI 분말이 타이벡 파우치에 수용되었고, 역시 모든 측정에 대해서 상기 농도 모니터(10)가 재사용되었다. 표 1의 시험 조건이 본 측정에 대해서 사용되었다. 캐리어(12)로서 가스-침투성 파우치의 두 실시예를 사용할 때 측정가능한 온도 증가가 증가하는 H2O2 농도에 대해 검출되었다. 그 결과도 역시 농도 모니터(10)가 재사용될 수 있고, 상기 측정들이 재현될 수 있다는 것을 입증한다.
H2O2 의 농도 (mg/L) 온도 증가 (℃)
시험 #1 시험 #2 평균
0.2 1.1 1.1 1.1
0.4 9.5 8.8 9.2
1.0 13.6 13.6 13.6

H2O2 의 농도 (mg/L) 온도 증가 (℃)
시험 #1 시험 #2 평균
0.4 9.7 8.4 9.1
1.0 17.3 16.8 17.1
1.4 23.6 23.6 23.6

하이드록실 기능족을 포함하는 폴리머를 포함하는 화학 물질(14)은 과산화수소 모니터를 제조하도록 사용될 수도 있다. 예를 들어, 수성 현탁액 내에서 아크릴 바인더와 혼합되는 H(OCH2CH2)nOH의 조성을 갖는 폴리에틸렌 글리콜 또는 PEG는 본 발명에 적합할 수 있는 과산화수소 모니터를 제공한다. 이러한 화학 물질은 H2O2와 같은 산화 가스 또는 산화 증기에 높은 특이성을 가지며 본질적으로 H2O에 대해서는 민감하지 않다. 당업자라면, 하이드록실 기능족을 함유하는 다른 폴리머도 본 발명에 적합하다는 것을 이해할 것이다.
PEG/아크릴 현탁액의 유용성을 평가하도록, 다양한 H2O2 모니터가 하기의 절차를 이용하여 제조되었다. 중량비가 1:1인 PEG/아크릴 혼합물은 20g의 섬광(scintillantion) 용기에서 5g의 아크릴 바인더(Vivitone, Inc., 제품 번호 37-14125-001, 금속성 바인더 LNG)를 5g의 PEG(Aldrich, Inc., 제품 번호 30902-8, 대략 10,000의 분자량)와 혼합하여 교반하는 것에 의하여 제조되었다. 본 발명에 적합한 다른 실시예는 1:1 이외의 비율을 이용할 수 있다. 그 후, 혼합물은 대략 75℃로 가열되고 완전히 교반되었다. 상기 혼합물을 실온까지 냉각한 후에, 현탁액을 수용하는 용기는 마개를 닫고 저온의 암실에 보관되었다.
각각의 H2O2 모니터를 제조하기 위해, 열전쌍의 금속 표면은 캐리어(12)에 대한 화학 물질(14)의 접착을 개선하기 위해 화학적으로 처리되었다. 열전쌍은 대략 2분동안 이소프로필 알콜에 담궈졌고, 열전쌍의 단부는 부스러기(debris)를 제거하기 위해 가볍게 닦여졌다. 대략 5분 동안 자연 건조한 후에, 열전쌍의 단부는 대략 10 내지 20 용적%의 황산(H2SO4)에 대략 2분 동안 담궈진 후, 충분한 양의 탈이온수 내에서 완전하게 헹궈졌다. 그 후, 상기 열전쌍은 대략 5분 동안 오븐에서 대략 55℃로 건조된 후, 대략 5분 동안 오븐 외부에서 실온으로 냉각되었다. 그 후, 상기 열전쌍의 단부는 상기 혼합물을 수용하는 용기 내로 열전쌍의 단부를 담금으로써 PEG/아크릴 혼합물이 코팅되었다. 코팅을 전체적으로 보다 두껍게 형성하기 위해, 열전쌍의 단부는 반복해서 담궈질 수 있다는 점에 주의해야 한다. 그 후, 열전쌍은 대략 5분 동안 대략 55℃에서 건조를 위해 오븐에 다시 넣어졌다. 유사한 절차가 PEO/아크릴 H2O2 모니터의 제조에 사용되었다.
상술된 절차는 내구성이 강하고, 저렴하며, 제조가 용이한 H2O2 모니터를 발생시킬 수 있다. 또한, PEG/아크릴 혼합물은 대략 3년 이상의 비교적 긴 저장성 유통기한을 가진다. PEG/아크릴 현탁액의 코팅을 이용함으로써, 매우 작고 유연한 H2O2 모니터가 상이한 크기 및 형상으로 제조될 수 있다. 예를 들어, 협소한 튜브 내의 H2O2 농도를 측정하고자 한다면, 반응성 화학 물질이 Luxtron
Figure 112007075193714-pct00002
플루오르옵틱 온도 프로브, 광섬유 온도 프로브와 같은 광섬유 상에, 또는 서미스터나 열전쌍 조립체로 이루어진 금속 와이어 상에 코팅될 수 있다.
상술된 절차에 의해 제조된 PEG/아크릴 H2O2 모니터와 PEO/아크릴 H2O2 모니터는 STERRAD
Figure 112007075193714-pct00003
저온 과산화수소 가스 플라즈마 살균 시스템에서 시험되었다. 상기 H2O2 모니터들의 과산화수소 증기에 대한 민감도는 STERRAD
Figure 112007075193714-pct00004
챔버에서의 상이한 농도의 H2O2에 대한 H2O2 모니터에 의해 발생된 측정 온도(℃)의 증가를 제공하는 표 8에 도시된다. 온도 변화는 H2O2의 주입 직전에 열전쌍에 의해 판독된 온도를 기준으로 한다.
온도 증가 (℃)
H2O2 (mg/L) PEG/아크릴 PEO/아크릴
0.41 2.6 2.0
0.77 3.4 3.5
1.45 5.8 5.6
2.87 9.4 9.7
5.73 16.1 14.0
11.5 24.2 22.0

공지된 H2O2 농도들에 대한 측정된 온도 증가는 상기 H2O2 모니터에 대한 교정 곡선을 발생시키는데 사용될 수 있다. 동일한 화학 물질/캐리어 혼합물을 사용하는 개개의 H2O2 모니터의 H2O2 반응은 실질적으로 서로 유사하고, H2O2에 대한 재현가능한 반응을 갖는 H2O2 모니터가 제조될 수 있다는 것을 나타낸다. 동일한 화학 물질/캐리어 혼합물을 사용하는 H2O2 모니터들 사이의 충분한 재현성에 대해서, 표준 반응 방정식은 모든 H2O2 모니터의 반응을 표현할 수 있어서, 온도 변화를 H2O2 농도의 측정으로 변환시키기 위해 H2O2 모니터의 개별적인 교정(calibration)에 대한 필요성을 제거한다.
상기 PEG/아크릴 혼합물과 같은 반응성 화학 물질/캐리어를 갖는 본 발명에 적합한 H2O2 모니터는 열전쌍 이외에도 다른 온도 프로브(16)를 이용할 수 있다. 적절한 온도 프로브(16)는 유리 온도계, 열전쌍, 서미스터, RTD 프로브, 온도 스트립, 광학 온도 센서, 및 적외선 온도 센서를 포함하지만, 그것들에 제한되는 것은 아니다. 또한, 온도 프로브(16)의 감지 표면은 반응성 화학 물질(14)과 온도 프로브(16) 사이의 접착을 개선하기 위해 화학적 또는 기계적으로 에칭될 수 있다. 상기 반응성 화학 물질(14)은 담금(dipping), 페인팅, 분무 등의 다양한 방법에 의해 온도 프로브(16)의 온도 감지 표면상에 코팅될 수 있지만, 그것들에 제한되는 것은 아니다. 보다 빠른 반응 시간을 위해, 온도 프로브(16) 상에 반응성 화학 물질(14)을 얇게 코팅하는 것이 바람직하다. 코팅의 두께는 프로브가 코팅됨으로써 수용액으로부터 프로브(16)를 회수하는 속도와 반응성 화학 물질(14)의 점도(viscosity)를 조절함으로써 제어될 수도 있다. 반응성 화학 물질(14)로 이루어진 추가의 층들은 신호 강도 및/또는 감도를 개선하기 위해 초기 코팅에 추가될 수 있다.
도 2는 본 발명의 바람직한 하나의 실시예를 사용하는 살균 장치(25)를 개략적으로 도시한다. 살균 장치(25)는 살균될 물품들이 진공 챔버(30)로 들어오고 나가는 도어(32)를 갖는 진공 챔버(30, 살균 챔버)를 구비한다. 도어는 도어 컨트롤러(34)를 이용함으로써 작동된다. 진공 챔버(30)는 또한 가스 유입 시스템(40), 가스 유출 시스템(50), 및 무선주파수(rf) 시스템(60)을 구비한다. 본 발명에 적합한 다른 실시예는 본원에 참조로서 합체되는 발명의 명칭이 "저주파 플라즈마를 사용하는 살균 시스템(Sterilization System Employing Low Frequency Plasma)"인 미국 특허 출원 제09/676,919호에 개시된 바와 같은 저주파 플라즈마 살균 시스템을 이용할 수 있다. 가스 유입 시스템(40)은 과산화수소(H2O2) 공급원(42), 밸브(44), 및 밸브 컨트롤러(46)를 포함한다. 가스 유출 시스템(50)은 진공 펌핑 장치(52), 밸브(54), 밸브 컨트롤러(56), 및 진공 펌핑 장치 컨트롤러(58)를 포함한다. 무선주파수 에너지를 상기 진공 챔버(30) 내의 H2O2에 적용하기 위해, 상기 rf 시스템(60)은 접지 전극(62), 전력 전극(64), 전력원(66), 및 전력 컨트롤러(68)를 포함한다. 살균 장치(25)는 조작자로부터의 입력을 수신하고, 도어 컨트롤러(34), 밸브 컨트롤러(46, 56), 진공 펌핑 장치 컨트롤러(58), 및 전력 컨트롤러(68)에 신호를 전송하는 제어 시스템(70)을 이용함으로써 작동된다. 상기 제어 시스템(70)(예를 들어, 마이크로프로세서)에는, 농도 모니터(10)의 위치에서 진공 챔버(30) 내의 H2O2 농도에 대한 정보로 전환되는 신호를 제어 시스템(70)에 전송하는 농도 모니터(10)가 결합된다. 살균된 물품(80)은 진공 챔버(30) 내에 위치되고, 농도 모니터(10)는 적재 구역에서 과산화수소의 농도를 측정하기 위해 적재 구역에 위치된다. 당업자라면, 본 발명을 적절히 실시하기 위해 적당한 디바이스를 선택할 수 있을 것이다.
산화 가스 또는 산화 증기와 화학 물질(14) 사이에서 발생되는 열은 상이한 구성의 농도 모니터(10), 캐리어(12), 및 화학 물질(14)에 대해 동일하지 않을 수 있다. 그러므로, 주어진 형태의 농도 모니터(10)에 대해서, 교정 곡선은 산화 가스 또는 산화 증기의 농도와 발생된 열 사이의 관계를 결정하도록 확립될 필요가 있다. 교정 곡선이 확립되면, 측정 도중에 검출된 열은 모니터(10) 주변의 산화 가스 또는 산화 증기의 농도로 변환될 수 있다.
살균 장치(25)의 작동을 농도 모니터(10)에 의해 측정된 H2O2 농도와 결부시킴으로써, 살균 장치(25)는 살균될 물품의 구역 내의 적당한 양의 H2O2로 작동하는 것이 보장된다. 먼저, H2O2 농도가 적당한 살균에 대해 너무 낮게 결정되면, 제어 시스템(70)은 유입 밸브(44)를 개방하도록 유입 밸브 컨트롤러(46)를 작동시킬 수 있고, 그에 따라 보다 많은 H2O2가 챔버(30)에 수용된다. 대안적으로, H2O2 농도가 너무 높게 결정되면, 제어 시스템(70)은 유출 밸브(54)를 개방하도록 유출 밸브 컨트롤러(56)를 작동시킬 수 있고, 그에 따라 진공 펌핑 장치(52)가 약간의 H2O2를 챔버(30)로부터 제거한다. 또한, 살균 장치가 동적 펌핑 모드로 작동되면(즉, H2O2 가 유입 밸브(44)를 통해 챔버(30) 내로 도입되는 동시에, 유출 밸브(54)를 통해 유출되는 모드), 유입 밸브(44) 또는 유출 밸브(54), 또는 두 밸브 모두는 H2O2의 적당한 레벨을 보장하도록 측정된 H2O2 농도에 따라 조절될 수 있다.
농도 모니터(10)는 H2O2 농도에 관한 국부적인 정보를 제공하기 때문에, 농도 모니터(10)를 살균 챔버(30) 내에 정확하게 위치시키는 것이 중요하다. 일부 바람직한 실시예에서, 농도 모니터(10)는 살균된 물품(80)의 위치에 근접하여 살균 챔버(30) 내의 임의의 특정 위치에 고정된다. 다른 바람직한 실시예에서, 농도 모니터(10)는 살균 챔버(30) 내의 임의의 특정 위치에 고정되지 않지만, 살균된 물품(80) 자체 또는 그 근처에 위치된다. 이러한 방식으로, 농도 모니터(10)는 살균된 물품(80)이 노출되는 H2O2 농도를 측정하는데 사용될 수 있다. 특히, 어두워지거나 감소된 개방으로 인한 감소된 농도의 H2O2에 노출되는 구역을 살균된 물품(80)이 가지면, 농도 모니터(10)는 상기 구역 내에 배치되어, 충분한 H2O2 농도가 상기 구역을 살균하도록 유지되는 것을 보장한다. 본 발명의 소형 농도 모니터는 농도 모니터가 루멘(lumen)의 내부 용적부 또는 컨테이너 또는 랩핑된 트레이(tray) 내부와 같이 매우 제한된 용적부에 위치될 수 있도록 한다. 본 발명의 또다른 실시예에서, 복수의 농도 모니터(10)는 의도하는 다양한 위치에서 H2O2 농도를 측정하는데 이용될 수 있다.
특정 실시예에서, 기준 온도 프로브는 농도 모니터(10)의 성능을 개선하기 위해 살균 챔버(30) 내부의 온도 측정을 제공하는데 이용될 수 있다. 살균 챔버(30) 내부 환경의 온도는 과산화수소 농도에 무관한 다른 인자들로 인해 변동할 수 있다. H2O2 농도 모니터(10) 근처의 기준 온도 프로브는 상기 H2O2에 무관한 온도 변동을 측정하여, H2O2 농도 모니터(10)의 온도 프로브의 온도 판독치로부터 H2O2에 관한 온도 변동치를 보정하도록 사용될 수 있다. 통상적으로, 기준 온도 프로브는 H2O2 농도 모니터(10)와 실질적으로 동일하지만, 반응성 화학 물질을 포함하지는 않는다. 예를 들어, PEG/아크릴 H2O2 농도 모니터(10)는 아크릴 바인더는 구비하지만 PEG 폴리머는 배제되는 기준 온도 프로브와 짝을 이룬다. 또한, H2O2 농도 모니터(10)는 바인더 또는 반응성 화학 물질이 배제된 저수준(bare) 온도 프로브와 짝을 이룰 수 있다.
본 발명은 본원에 기재된 바와 같은 본질적인 특징들로부터 일탈함이 없이 다른 특정한 형태로 실시될 수 있다. 상술된 실시예들은 모든 점에서 단순히 예로 서 고려되어야 하며 임의의 방식에 제한되는 것이 아니다. 본 발명의 범위는 전술한 설명에 의해서라기 보다는 하기의 청구범위에 의해서 명시된다. 청구범위와 동등한 목적 또는 범위 내에서의 임의의 및 모든 변경은 그들의 범위 내에서 고려되어야 한다.

Claims (33)

  1. 산화 가스 또는 산화 증기의 농도를 측정하기 위한 장치로서,
    산화 가스 또는 산화 증기와 무촉매(non-catalytically) 반응하여 열 변화를 발생시키며, 하이드록실 기능족을 포함하는 폴리머를 포함하고, 상기 폴리머는 폴리에틸렌 글리콜(PEG), 폴리에틸렌 옥사이드(PEO), 및 폴리비닐 알콜(PVA)로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 화학 물질과,
    상기 화학 물질에 결합되며, 상기 열 변화에 반응하는 온도 프로브를 포함하는 농도 측정 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 산화 가스 또는 산화 증기는 과산화수소를 포함하는 농도 측정 장치.
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 화학 물질은 과산화수소에 의해 산화되는 재료인 농도 측정 장치.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 산화 가스 또는 산화 증기의 농도를 측정하기 위한 장치로서,
    상기 산화 가스 또는 산화 증기와 반응하여 열 변화를 발생시키며, 하이드록실 기능족을 포함하는 폴리머를 포함하고, 상기 폴리머는 폴리에틸렌 글리콜(PEG), 폴리에틸렌 옥사이드(PEO), 및 폴리비닐 알콜(PVA)로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 화학 물질과,
    상기 화학 물질과 결합되고, 상기 열 변화에 반응하는 온도 프로브를 포함하는 농도 측정 장치.
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 화학 물질을 상기 온도 프로브(probe)에 결합하는 캐리어(carrier)를 부가로 포함하는 농도 측정 장치.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 캐리어는 아크릴, 에폭시, 나일론, 폴리우레탄, 폴리하이드록시에틸렌메타크릴레이트(polyHEMA), 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA), 폴리비닐피롤리돈(PVP), 폴리비닐알콜(PVA), 실리콘, 테이프, 또는 진공 그리스(grease)를 포함하는 농도 측정 장치.
  11. 제 9 항에 있어서, 상기 캐리어는 하나 이상의 구멍을 갖는 가스-불침투성 엔클로저(enclosure) 또는 가스-침투성 파우치(pouch)를 포함하는 농도 측정 장치.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 가스-침투성 파우치는 부직조 폴리올레핀(nonwoven polyolefin) 재료를 포함하는 농도 측정 장치.
  13. 제 1 항에 있어서, 상기 화학 물질과 상기 온도 프로브 사이에 열 전도체를 부가로 포함하는 농도 측정 장치.
  14. 제 1 항에 있어서, 상기 온도 프로브는 상기 화학 물질에 결합된 온도 프로브의 부분을 상기 온도 프로브의 나머지 부분에 연결 및 분리하기 위한 커넥터를 부가로 포함하는 농도 측정 장치.
  15. 제 1 항에 있어서, 상기 온도 프로브는 이동 가능하며, 특정 위치의 온도를 측정하고, 온도의 함수인 출력 신호를 발생하는 농도 측정 장치.
  16. 제 1 항에 있어서, 상기 온도 프로브는 광섬유(fiberoptic) 온도 프로브, 플루오르옵틱(fluoroptic) 온도 프로브, 열전쌍(thermocouple) 프로브, 서미스터(thermistor), 유리 온도계, RTD 프로브, 온도 스트립, 광학 온도 센서, 또는 적외선 온도 센서중 하나인 농도 측정 장치.
  17. 제 1 항에 있어서, 상기 산화 가스 또는 산화 증기의 농도에 무관한 온도 변동을 측정하도록 되어 있는 기준 온도 프로브를 부가로 포함하는 농도 측정 장치.
  18. 제 17 항에 있어서, 상기 기준 온도 프로브는 온도 프로브와 동일하지만 상기 화학 물질을 포함하지 않는 농도 측정 장치.
  19. 산화 가스 또는 산화 증기의 농도를 측정하기 위한 방법으로서,
    측정될 상기 산화 가스 또는 산화 증기와 무촉매 반응하여 열 변화를 발생시키며, 하이드록실 기능족을 포함하는 폴리머를 포함하고, 상기 폴리머는 폴리에틸렌 글리콜(PEG), 폴리에틸렌 옥사이드(PEO), 및 폴리비닐 알콜(PVA)로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 화학 물질을 제공하는 단계와,
    상기 화학 물질에 결합되는 온도 프로브를 제공하는 단계로서, 상기 온도 프로브는 상기 산화 가스 또는 산화 증기의 농도의 함수인 출력 신호를 만드는 것에 의해 상기 측정될 산화 가스 또는 산화 증기와 상기 화학 물질 사이의 상기 무촉매 반응에 의해 발생되는 열 변화에 반응하는 단계와,
    화학 물질을 상기 산화 가스 또는 산화 증기에 노출시키는 단계와,
    상기 온도 프로브로부터의 출력 신호를 측정하는 단계와,
    상기 출력 신호에 기초하여 상기 산화 가스 또는 산화 증기의 농도를 결정하는 단계를 포함하는 농도 측정 방법.
  20. 제 19 항에 있어서, 상기 온도 프로브를 특정 위치로 이동시키는 단계와, 상기 위치에서 온도의 함수인 출력 신호를 발생시키는 단계를 부가로 포함하는 농도 측정 방법.
  21. 제 19 항에 있어서, 상기 산화 가스 또는 산화 증기의 농도와 무관한 온도 변동을 검출하고 상기 온도 변동의 함수의 기준 출력 신호를 발생시키는 기준 온도 프로브를 제공하는 단계와,
    상기 기준 온도 프로브로부터 기준 출력 신호를 측정하는 단계와,
    상기 산화 가스 또는 산화 증기의 농도와 무관한 온도 변동을 보정하도록 상기 기준 출력 신호를 이용하는 단계를 포함하는 농도 측정 방법.
  22. 사용자에 의해 작동되는 살균(sterilization) 장치로서,
    챔버와,
    상기 챔버에 있는 도어와,
    상기 챔버와 유체 연통하는 산화 가스 또는 산화 증기 공급원과,
    제 1 항에 따른 하나 이상의 농도 측정 장치를 포함하는 화학적 농도 측정 장치와,
    상기 산화 가스 또는 산화 증기의 필요 농도를 발생시키도록 상기 화학적 농도 측정 장치로부터 입력을 수신하는 제어 시스템을 포함하는 살균 장치.
  23. 제 22 항에 있어서, 상기 챔버 내의 압력을 감소시키는 펌핑 장치를 부가로 포함하는 살균 장치.
  24. 제 22 항에 있어서, 상기 산화 가스 또는 산화 증기는 과산화수소를 포함하는 살균 장치.
  25. 제 22 항에 있어서, 상기 산화 가스 또는 산화 증기의 농도와 무관한 온도 변동을 측정하는 기준 온도 프로브를 부가로 포함하는 살균 장치.
  26. 제 17 항에 있어서, 상기 기준 온도 프로브는 온도 프로브 근처에 있는 농도 측정 장치.
  27. 제 19 항에 있어서, 상기 산화 가스 또는 산화 증기는 과산화수소를 포함하는 농도 측정 방법.
  28. 제 19 항에 있어서, 상기 화학 물질은 과산화수소에 의해 산화되는 재료인 농도 측정 방법.
  29. 제 19 항에 있어서, 상기 온도 프로브는, 아크릴, 에폭시, 나일론, 폴리우레탄, 폴리하이드록시에틸렌메타크릴레이트(polyHEMA), 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA), 폴리비닐피롤리돈(PVP), 폴리비닐알콜(PVA), 실리콘, 테이프, 또는 진공 그리스(grease)를 포함하는 캐리어에 의해 상기 화학 물질에 결합되는 농도 측정 방법.
  30. 제 19 항에 있어서, 상기 온도 프로브는, 하나 이상의 구멍을 갖는 가스-불침투성 엔클로저(enclosure) 또는 가스-침투성 파우치(pouch)를 포함하는 캐리어에 의해 상기 화학 물질에 결합되는 농도 측정 방법.
  31. 삭제
  32. 산화 가스 또는 산화 증기의 농도를 측정하기 위한 방법으로서,
    측정될 상기 산화 가스 또는 산화 증기와 반응하여 열 변화를 발생시키며, 염화 마그네슘(MgCl2), 철(II) 아세테이트(acetate), 포타슘 아이오다이드(KI), 티오황산염(sodium thiosulfate), 몰리브데늄 디설파이드, 1,2-에탄디티올, 메틸 디설파이드, 시스타인(cysteine), 메티오닌, 및 폴리설파이드로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 재료인 화학 물질을 제공하는 단계와,
    상기 화학 물질에 결합되는 온도 프로브를 제공하는 단계로서, 상기 온도 프로브는 상기 산화 가스 또는 산화 증기의 농도의 함수인 출력 신호를 만드는 것에 의해 상기 측정될 산화 가스 또는 산화 증기와 상기 화학 물질 사이의 상기 반응에 의하여 발생되는 열 변화에 반응하는 단계와,
    화학 물질을 상기 산화 가스 또는 산화 증기에 노출시키는 단계와,
    상기 온도 프로브로부터의 출력 신호를 측정하는 단계와,
    상기 출력 신호에 기초하여 상기 산화 가스 또는 산화 증기의 농도를 결정하는 단계를 포함하는 농도 측정 방법.
  33. 산화 가스 또는 산화 증기의 농도를 측정하기 위한 방법으로서,
    측정될 상기 산화 가스 또는 산화 증기와 반응하여 열 변화를 발생시키며, 하이드록실 기능족을 포함하고 폴리에틸렌 글리콜(PEG), 폴리에틸렌 옥사이드(PEO), 및 폴리비닐 알콜(PVA)로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 폴리머를 포함하는 화학 물질을 제공하는 단계와,
    상기 화학 물질에 결합되는 온도 프로브를 제공하는 단계로서, 상기 온도 프로브는 상기 산화 가스 또는 산화 증기의 농도의 함수인 출력 신호를 만드는 것에 의해 상기 측정될 산화 가스 또는 산화 증기와 상기 화학 물질 사이의 상기 반응에 의하여 발생되는 열 변화에 반응하는 단계와,
    화학 물질을 상기 산화 가스 또는 산화 증기에 노출시키는 단계와,
    상기 온도 프로브로부터의 출력 신호를 측정하는 단계와,
    상기 출력 신호에 기초하여 상기 산화 가스 또는 산화 증기의 농도를 결정하는 단계를 포함하는 농도 측정 방법.
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