トライミックス（呼吸ガス）
トライミックスは、酸素、ヘリウム、窒素からなる呼吸ガスであり、深海の商業ダイビング、技術的なダイビング技術を使用して行われるダイビングの深層段階、および高度なレクリエーションダイビングで使用されます。
ヘリウムは、深部での呼吸ガスの麻薬効果を減らすために、窒素の一部の代替として含まれています。 3つのガスの混合物では、各ガスの割合を調整することにより、さまざまな深さまたは目的に適した混合物を作成できます。酸素含有量を深さで最適化して毒性のリスクを制限し、不活性成分を窒素（安価ですが麻薬性）とヘリウム（麻薬性ではなく呼吸の仕事を減らしますが、より高価で熱損失を増加させます） ）。
窒素含有量が0％のヘリウムと酸素の混合物は、一般にHelioxとして知られています。これは、高価なヘリウム成分を節約するために頻繁にリサイクルされる、深海の商業ダイビング操作で呼吸ガスとして頻繁に使用されます。 2成分ガスの分析は、3成分ガスよりもはるかに簡単です。
ミックス
混合物中のヘリウムの利点
呼吸混合物にヘリウムを追加する主な理由は、窒素と酸素の比率を空気の比率より低くして、ガス混合物を深い潜水で安全に呼吸できるようにすることです。深部でのガスの窒素麻酔およびその他の生理学的効果を低減するには、より低い割合の窒素が必要です。ヘリウムには麻薬効果はほとんどありません。酸素の割合が低いと、深い潜水での酸素毒性のリスクが減少します。
ヘリウムの密度が低いと、深部での呼吸抵抗が減少します。
分子量が小さいため、ヘリウムは圧力の増減に応じて窒素よりも組織に出入りしやすくなります（これはオンガスおよびオフガスと呼ばれます）。溶解度が低いため、ヘリウムは窒素ほど組織に負荷をかけませんが、同時に、組織は過飽和状態になったときに大量のヘリウムをサポートできません。実際には、ヘリウムは飽和と不飽和化が速いガスであり、これは飽和ダイビングでは明らかな利点ですが、バウンスダイビングではそうではありません。バウンスダイビングでは、オフガス発生率の増加は、同等のオンガス発生率によって大きく相殺されます。
混合物中のヘリウムの欠点
ヘリウムは空気の6倍の速さで熱を伝導するため、ヘリウム呼吸ダイバーは、ドライスーツを膨張させるために異なるガスを個別に供給することがよくあります。これは、ヘリウムをインフレータガスとして使用することによって引き起こされる低体温のリスクを回避するためです。空気はアルゴンよりも50％速く熱を伝導するため、ドライスーツのインフレータにのみ接続された小さな独立したタンクに入れて運ばれるアルゴンが空気よりも優先されます。ドライスーツ（浮力補正器と併用する場合）は、「圧迫」、つまりドライスーツの折り目を加圧することによる皮膚の損傷を避けるために、最小限の膨張が必要です。
一部のダイバーは、降下中に高圧関節痛（圧迫性関節痛）に苦しみ、トライミックスは圧迫の症状を緩和することが示されています。
ヘリウムは、周囲の圧力が増加すると、窒素よりも組織に急速に溶解します（これはオンガスと呼ばれます）。一部の組織の負荷が高いため、多くの減圧アルゴリズムでは、空気を使用した同様の減圧潜水よりも深い減圧停止が必要になり、ヘリウムは溶液から出て、急速に上昇した後に減圧症を引き起こす可能性が高くなります。
生理的不利に加えて、トライミックスの使用には経済的および物流上の不利もあります。ヘリウムの価格は、2000年から2011年の間に51％以上上昇しました。この価格上昇は、典型的なトライミックスダイビングで消費されるヘリウムの量が多いため、閉回路ダイバーよりも開回路ダイバーに影響します。さらに、トリミックスの充填には、複雑でない空気やナイトロックスの充填よりも精巧なブレンドとコンプレッサーのセットアップが必要であるため、トリミックスの充填ステーションが少なくなります。ガスを必要とする深い潜水に必要な混合物を調達するために、トリミックス充填ステーションが比較的不足しているため、自分の道から遠く離れることが必要になる場合があります。
混合物の酸素を減らす利点
酸素含有量を下げると、ダイビングの最大動作深度と潜水時間が長くなり、その前に酸素毒性が制限要因になります。ほとんどのトライミックスダイバーは、使用する酸素分圧を1.4 barに制限し、使用する呼吸システムの深さ、持続時間、種類に応じて、PO2をさらに1.3 barまたは1.2 barに減らすことができます。ダイビングのアクティブなセクターの最大酸素分圧は1.4バール、減圧停止の場合は1.6バールがオープンサーキットのレクリエーションおよび技術ダイビング認定機関によって推奨され、アクティブセクターの最大酸素分圧は1.2バールまたは1.3バールが推奨されます閉回路リブリーザーに飛び込みます。
混合物にいくらかの窒素を保持する利点
トリミックスに窒素を保持することは、約130メートル（430フィート）を超える深さでヘリオックスを呼吸するときに発生する可能性がある問題である、高圧神経症候群の予防に貢献できます。窒素はヘリウムよりもはるかに安価です。
命名規則
従来、混合物は、その酸素の割合、ヘリウムの割合、およびオプションでバランスの割合、窒素によって命名されていました。たとえば、酸素10％、ヘリウム70％、窒素20％からなる「trimix 10/70」またはtrimix 10/70/20という名前のミックスは、100メートル（330フィート）のダイビングに適しています。
特定の混合物のガスの比率は、計画されたダイビングで安全な最大動作深度と快適な同等の麻薬深度が得られるように選択されます。トライミックス内のガスの混合の安全限界は、一般に、1.0〜1.6 barの最大酸素分圧（PO2-ダルトンの法則を参照）および30〜50 m（100〜160フィート）の最大等価麻薬深度と認められています。 100 m（330フィート）では、「12/52」のPO2は1.3 barで、同等の麻薬深度は43 m（141フィート）です。
オープンサーキットスキューバでは、2つのクラスのトリミックスが一般的に使用されます。 酸素濃度が0.18の表面での最小PO2と酸素濃度が0.18未満の低酸素のトリミックスです。 「19/30」などの酸素正常混合物は、30〜60 m（100〜200フィート）の深度範囲で使用されます。 「10/50」などの低酸素混合物は、底部のガスとしてより深いダイビングに使用され、PO2が0.18 bar未満の浅い深さでは安全に呼吸できません。
トリミックス希釈剤を使用する完全閉回路のリブリーザーでは、リブリーザーが自動的に酸素を追加して酸素の特定の分圧を維持するため、浅い水では混合物が高酸素 （空気中の酸素よりも酸素が多いことを意味する）になる可能性があります。あまり一般的ではないが、開回路スキューバでは高酸素性のトリミックスが時々使用されます。高酸素トリミックスは、Helitrox、TriOx、またはHOTx（High Oxygen Trimix）と呼ばれることもあり、HOTxの「x」は混合物のヘリウムの割合をパーセントで表します。
ガスブレンドの組成と選択の詳細については、呼吸ガスを参照してください。
ブレンド
トリミックスのガスブレンディングには、酸素とヘリウムをダイビングシリンダーにデカントしてから、ダイビングエアコンプレッサーからの空気をミックスに追加することが含まれます。正確な混合を確保するために、ヘリウムと酸素が移動するたびに混合物を冷却し、圧力を測定し、正しい圧力に達するまでさらにガスをデカントします。このプロセスには多くの場合数時間かかり、混雑するブレンディングステーションでは数日間に及ぶこともあります。
「連続ブレンド」と呼ばれる2つ目の方法が好評を博しています。酸素、ヘリウム、空気はコンプレッサーの吸入側で混合されます。粗混合を実現するために、流量計を使用して酸素とヘリウムが空気流に供給されます。低圧混合物の酸素含有量が分析され、それに応じて酸素とヘリウムの流量が調整されます。コンプレッサーの高圧側では、レギュレーターを使用してサンプルフローの圧力を下げ、トリミックスを分析して（ヘリウムと酸素の両方が望ましい）、吸気ガスフローを微調整します。
このようなシステムの利点は、ヘリウム供給タンクの圧力を混合の分圧法で使用されている圧力ほど高くする必要がなく、残留ガスを「補充」してダイビング後に最適に混合できることです。これは、主にヘリウムのコストが高いために重要です。
欠点は、ヘリウムの高圧縮熱がコンプレッサーの過熱をもたらし（特に熱帯気候の場合）、高圧側のアナライザーに入る高温のトリミックスが分析の信頼性に影響を与える可能性があることです。連続ブレンドユニットのDIYバージョンは、わずか200ドル（アナライザーを除く）で作成できます。
「標準」ミックス
理論的には、トリミックスはヘリウムと酸素のほぼすべての組み合わせとブレンドできますが、多くの「標準」ミックスが進化しています（21 / 35、18 / 45、15 / 55など。 命名規則を参照）。これらの混合物の大部分は、シリンダーに特定の割合のヘリウムを充填し、次に混合物に32％の濃縮エアナイトロックスをトッピングしたことに由来します。 「標準」の混合物は、3つの一致する要因により進化しました。混合物の同等の麻薬の深さ（END）を約34メートル（112フィート）に維持したいという要望、酸素の分圧を1.4 ATA以下に維持するための要件ダイブの最も深いポイント、および多くのダイブショップが標準の32％の濃縮エアナイトロックスを銀行に保管していたため、混合が簡単になりました。標準の混合物を使用すると、残留混合物を使用したダイビングの後、ダイビングシリンダーを比較的簡単に補充できます。最後の充填からの残留ガスを補充するには、ヘリウムとバンク付きナイトロックスのみが必要です。
既知のナイトロックスミックスとヘリウムを混合する方法では、酸素アナライザーのみを使用して各ガスのフラクションを分析できます。これは、最終ミックスの酸素フラクションと初期ナイトロックスの酸素フラクションの比率により、したがって、3つの成分の割合は簡単に計算できます。ナイトロックスとヘリウムの最大動作深度（MOD）での混合物のENDは、ナイトロックス単独のMODと等しいことは明らかです。
ヘリエアHeliairは、酸素、窒素、ヘリウムの混合物で構成される呼吸ガスであり、技術的なダイビング技術を使用して行われるダイビングの深い段階でよく使用されます。 Sheck Exleyが最初に使用したこの用語は、主にTechnical Diving International（TDI）で使用されています。
ヘリウムと空気から簡単に混合できるため、酸素と窒素の比率が21:79に固定されており、残りの量はさまざまな量のヘリウムで構成されています。必要なのは必要なヘリウムの分圧を挿入してから空気を補充するだけであるため、可変酸素含有量のトリミックスブレンドよりはるかに簡単であるため、「貧者のトリミックス」と呼ばれることもあります。従来のコンプレッサー。ヘリエアをブレンドする場合、トリミックスのブレンドに必要な圧力で純粋な酸素を追加する、より複雑な（そして危険な）ステップはありません。
Heliairブレンドは、ヘリウムとNitrox 32で作られた標準のTrimixブレンドに似ていますが、MODでより深いENDがあります。 Heliairの酸素は常に21％未満で、ヘリウムが20％を超える混合物では低酸素（酸素が17％未満）になります。
高酸素トリミックス
全米水中インストラクター協会（NAUI）は、高酸素26/17トリミックス、つまり酸素26％、ヘリウム17％、窒素57％に対して「ヘリトロックス」という用語を使用しています。 HelitroxはNitrox-I（EAN32）と同様の減圧停止を必要とし、最大動作深度は44メートル（144フィート）であり、同等の麻薬深度は35メートル（115フィート）です。これにより、空気と比較して減圧の義務と麻薬の影響を減らしながら、通常のレクリエーションの範囲全体でダイビングが可能になります。
GUEとUTDも高酸素のトリミックスを促進しますが、「TriOx」という用語を好みます。
他のダイバーは、この用語の急増が有用かどうか疑問を呈し、Trimixという用語は十分であり、低酸素、正常酸素、および高酸素という用語、および構成ガス分率を示す通常の形式で適宜修正されると感じています。
ダイビングガスとしての歴史
1919年エリフ・トムソン教授は、窒素の代わりにヘリウムを使用して深部の呼吸抵抗を減らすことができると推測し、Helioxは減圧症の発生率が高いエアテーブルと併用されたため、ヘリウムの使用は中止されました。ヘリウムの潜在的な使用法を調査し、1920年代半ばまでに、実験動物はヘリオックスを使用した実験用チャンバーダイブにさらされました。すぐに、ヘリオックス20/80（酸素20％、ヘリウム80％）を呼吸している人間の被験者は、深い潜水から正常に減圧されました。1937救助ダイバーMax "Gene" Nohlの127メートルへの潜水を含む、米海軍は、USS Squalusサルベージ作戦でヘリオックスを使用しています。ヘリオックスの使用は、サルベージダイバーの調整と認知機能の低下がないことと相まって、窒素吸入のBehnkeの理論を裏付けています。 1963年、Project Genesisの一部としてtrimixを使用した最初の飽和潜水。1970年Hal WattsがMystery Sink（126 m）でデュアルボディリカバリーを実行します。1979デューク大学医療センターのPeter B. Bennett率いる研究チーム高圧研究所は、アトランティスダイブシリーズを開始します。これは、高圧神経症候群の症状を防ぐためのトライミックスの使用の背後にあるメカニズムを証明します。1983洞窟ダイバーJochen Hasenmayerは、ヘリオックスを212メートルの深さまで使用します。 1987年にシェック・エクスリーによって深さが繰り返されます。1987トライミックスとヘリオックスの最初の大量使用：ワクラ・スプリングス・プロジェクト。エクスリーは、洞窟ダイビングでのトライミックスの使用に関連して非営利ダイバーを教えています。1991年ビリー・ディーンズは、レクリエーションダイビングのためにトライミックスダイビングの教えを開始しました。トムマウントは、最初のトライミックストレーニング標準（IANTD）を開発します。トライミックスの使用は、北東アメリカのレックダイビングコミュニティに急速に広がりました。1992米国海洋大気庁（NOAA）は、USS Monitorへのダイビング用の「Monitor Mix」を開発しました。このミックスはハッテラス岬、NCオフUSS モニターの難破船の最初のNOAA主催のトリミックスダイブを行うためのキーウエストのダイバーからトレーニングを取得NOAAダイビングManual.1992 NOAAに発表されたビル・ハミルトンが設計した解凍テーブルで、NOAAトライミックスIになりました.1994難破ダイバーのジョン・チャタートンとゲイリー・ジェンタイルを含む英国/アメリカのチームは、トライミックスを使用して深さ100メートルまでのRMSルシタニア遠征で一連の難破ダイブを成功裏に完了しました。 1000フィートまでのオープンサーキットスキューバダイビングを最初に試みたとき、Exleyは881フィートのダイビングで世界記録を保持していたが、約900フィートで外に出て死亡した。ボーデンは925フィートで中断し、いくつかの生命にかかわる障害にもかかわらず生き延びています。2001ギネスブックは、ジョン・ベネットがトリミックスを使用して300メートル（1,000フィート）に潜った最初のスキューバダイバーであることを認めています。ダイビングを繰り返しながら死ぬトライミックスリブリーザー。2015米国海軍実験ダイビングユニットは、トライミックスを使用したバウンスダイビングはヘリオックスでのダイビングよりも効率的ではないことを示しています。トレーニングと認定
テクニカルダイバートレーニングおよび認証機関は、トライミックスダイビング資格のレベルを区別する場合があります。通常の区別は、正常酸素性トリミックスと低酸素性トリミックス（フルトリミックスとも呼ばれます）の違いです。
