JP2002071562A - 赤外分光測定装置 - Google Patents
赤外分光測定装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ファブリペローフィルタの固体差や温度環境
の変化によらず安定した試料の種類の特定及び濃度の算
出を可能とする赤外分光測定装置を提供すること。 【解決手段】 試料に照射された赤外線の波長による吸
収特性を検出することにより試料の種類の特定及び濃度
の算出を行う赤外分光測定装置において、固定電極とこ
の固定電極にギャップを有して対向配置される可動電極
とを有し、ギャップに対応する波長の赤外線を透過させ
るファブリペローフィルタと、ギャップが周期的に変化
するように固定電極と可動電極との間に周期的に変化す
る電圧を印加するギャップ挿引器と、ギャップを検出す
るギャップ検出器と、ファブリペローフィルタを透過し
た赤外線の強度を検出する赤外検出器と、赤外検出器の
出力とギャップ検出器の出力に基づいて試料の種類の特
定及び濃度の算出を行う信号処理器、とを具備すること
を特徴とする赤外分光測定装置。
の変化によらず安定した試料の種類の特定及び濃度の算
出を可能とする赤外分光測定装置を提供すること。 【解決手段】 試料に照射された赤外線の波長による吸
収特性を検出することにより試料の種類の特定及び濃度
の算出を行う赤外分光測定装置において、固定電極とこ
の固定電極にギャップを有して対向配置される可動電極
とを有し、ギャップに対応する波長の赤外線を透過させ
るファブリペローフィルタと、ギャップが周期的に変化
するように固定電極と可動電極との間に周期的に変化す
る電圧を印加するギャップ挿引器と、ギャップを検出す
るギャップ検出器と、ファブリペローフィルタを透過し
た赤外線の強度を検出する赤外検出器と、赤外検出器の
出力とギャップ検出器の出力に基づいて試料の種類の特
定及び濃度の算出を行う信号処理器、とを具備すること
を特徴とする赤外分光測定装置。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、赤外線を用いて大
気中に含まれる試料としてのガスや液体の種類の特定及
び濃度の測定を行う赤外分光測定装置に関するものであ
る。
気中に含まれる試料としてのガスや液体の種類の特定及
び濃度の測定を行う赤外分光測定装置に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】試料として例えばガスの濃度の測定を行
う赤外分光測定装置として、ガスの種類によって吸収さ
れる赤外線の波長が異なることを利用し、この吸収量を
検出することによりそのガス濃度を測定する、非分散赤
外線（Ｎｏｎ−Ｄｉｓｐｅｒｓｉｖｅ ＩｎｆｒａＲｅ
ｄ）ガス分析計（以下、ＮＤＩＲガス分析計と記す）が
使用されている。
う赤外分光測定装置として、ガスの種類によって吸収さ
れる赤外線の波長が異なることを利用し、この吸収量を
検出することによりそのガス濃度を測定する、非分散赤
外線（Ｎｏｎ−Ｄｉｓｐｅｒｓｉｖｅ ＩｎｆｒａＲｅ
ｄ）ガス分析計（以下、ＮＤＩＲガス分析計と記す）が
使用されている。
【０００３】図３は、従来のファブリペローＮＤＩＲガ
ス分析計の構成図である。図３において、ファブリペロ
ーＮＤＩＲガス分析計は、被測定ガスが供給されるガス
セル１と、被測定ガスに赤外線を照射する光源２、赤外
線を波長選択的に透過させるファブリペローフィルタ
３、ファブリペローフィルタ３透過した赤外線の強度を
検出する例えばボロメータ、サーモパイル、サーミスタ
等からなる赤外検出器４、とからなっている。
ス分析計の構成図である。図３において、ファブリペロ
ーＮＤＩＲガス分析計は、被測定ガスが供給されるガス
セル１と、被測定ガスに赤外線を照射する光源２、赤外
線を波長選択的に透過させるファブリペローフィルタ
３、ファブリペローフィルタ３透過した赤外線の強度を
検出する例えばボロメータ、サーモパイル、サーミスタ
等からなる赤外検出器４、とからなっている。
【０００４】ファブリペローフィルタ３は、例えばシリ
コンのマイクロ加工技術によって作成され、図４（ａ）
に示すように、例えばシリコン基板上に積層された導電
性の多結晶シリコンからなる固定電極５と、固定電極５
上にギャップｈを介して対向配置された導電性の多結晶
シリコンからなる可動電極６とが形成されている。
コンのマイクロ加工技術によって作成され、図４（ａ）
に示すように、例えばシリコン基板上に積層された導電
性の多結晶シリコンからなる固定電極５と、固定電極５
上にギャップｈを介して対向配置された導電性の多結晶
シリコンからなる可動電極６とが形成されている。
【０００５】そして、固定電極５と可動電極６との間に
電圧を印加して静電吸引力を発生させることによりギャ
ップｈを変化させ、ファブリペローフィルタ３はそのギ
ャップに対応する波長の赤外線を透過させる。
電圧を印加して静電吸引力を発生させることによりギャ
ップｈを変化させ、ファブリペローフィルタ３はそのギ
ャップに対応する波長の赤外線を透過させる。
【０００６】次に、ガスの濃度の測定方法について説明
する。図４（ａ），（ｂ），（ｃ）はファブリペローフ
ィルタの動作説明図であり、図５（ａ），（ｂ），
（ｃ）はファブリペローフィルタの赤外線透過特性、吸
収特性図である。
する。図４（ａ），（ｂ），（ｃ）はファブリペローフ
ィルタの動作説明図であり、図５（ａ），（ｂ），
（ｃ）はファブリペローフィルタの赤外線透過特性、吸
収特性図である。
【０００７】図４（ａ），図５（ａ）に示すように、固
定電極５と可動電極６の間に電圧を印加しない状態（初
期ギャップｈ）でどのガスにも吸収されない参照波長λ
の赤外線を透過させ、その光強度を赤外検出器４で測定
する。
定電極５と可動電極６の間に電圧を印加しない状態（初
期ギャップｈ）でどのガスにも吸収されない参照波長λ
の赤外線を透過させ、その光強度を赤外検出器４で測定
する。
【０００８】次に、図４（ｂ），図５（ｂ）に示すよう
に、固定電極５と可動電極６の間に電圧Ｖ１を印加した
状態（ギャップｈ１）で、被測定ガスＡの赤外線吸収の
ピークと一致する波長λ１の赤外線を選択して透過さ
せ、その光強度を赤外検出器４で測定する。この場合、
波長λ１の赤外線は被測定ガスＡによって吸収されるの
で、その強度は参照波長λの赤外線の強度よりも小さく
なる。
に、固定電極５と可動電極６の間に電圧Ｖ１を印加した
状態（ギャップｈ１）で、被測定ガスＡの赤外線吸収の
ピークと一致する波長λ１の赤外線を選択して透過さ
せ、その光強度を赤外検出器４で測定する。この場合、
波長λ１の赤外線は被測定ガスＡによって吸収されるの
で、その強度は参照波長λの赤外線の強度よりも小さく
なる。
【０００９】次に、図４（ｃ），図５（ｃ）に示すよう
に、固定電極５と可動電極６の間に電圧Ｖ２を印加した
状態（ギャップｈ２）で、被測定ガスＢの赤外線吸収の
ピークと一致する波長λ２の赤外線を選択して透過さ
せ、その光強度を赤外検出器４で測定する。この場合、
波長λ２の赤外線は被測定ガスＢによって吸収されるの
で、その強度は参照波長λの赤外線の強度よりも小さく
なる。
に、固定電極５と可動電極６の間に電圧Ｖ２を印加した
状態（ギャップｈ２）で、被測定ガスＢの赤外線吸収の
ピークと一致する波長λ２の赤外線を選択して透過さ
せ、その光強度を赤外検出器４で測定する。この場合、
波長λ２の赤外線は被測定ガスＢによって吸収されるの
で、その強度は参照波長λの赤外線の強度よりも小さく
なる。
【００１０】そして、参照波長λの赤外線の強度と、被
測定ガスＡの吸収波長λ１及び被測定ガスＢの吸収波長
λ２の赤外線の強度を比較することにより、被測定ガス
Ａ，Ｂの濃度を測定する。
測定ガスＡの吸収波長λ１及び被測定ガスＢの吸収波長
λ２の赤外線の強度を比較することにより、被測定ガス
Ａ，Ｂの濃度を測定する。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】しかし、このようなＮ
ＤＩＲガス分析計においては次のような問題点があっ
た。ファブリペローフィルタ３は半導体のマイクロ加工
技術によって作成されるが、初期ギャップｈの長さのば
らつき、固定電極５や可動電極６の膜厚のばらつき、膜
応力のばらつき等により、可動電極６に作用する静電吸
引力と可動電極６の変位量の関係が個々のファブリペロ
ーフィルタごとにばらつく場合がある。
ＤＩＲガス分析計においては次のような問題点があっ
た。ファブリペローフィルタ３は半導体のマイクロ加工
技術によって作成されるが、初期ギャップｈの長さのば
らつき、固定電極５や可動電極６の膜厚のばらつき、膜
応力のばらつき等により、可動電極６に作用する静電吸
引力と可動電極６の変位量の関係が個々のファブリペロ
ーフィルタごとにばらつく場合がある。
【００１２】また、ファブリペローフィルタ３の温度が
変化すると、ファブリペローフィルタ３を構成する膜に
作用する応力が変化し、可動電極６に作用する静電吸引
力と可動電極６の変位量の関係が変化する場合がある。
変化すると、ファブリペローフィルタ３を構成する膜に
作用する応力が変化し、可動電極６に作用する静電吸引
力と可動電極６の変位量の関係が変化する場合がある。
【００１３】従って、所望のギャップを得るためには、
個々のファブリペローフィルタごとに固定電極５と可動
電極６に印可する電圧を調整する作業や、フィルタの動
作中においても、固定電極５と可動電極間６の静電容量
を検出して電圧を調整する作業等が必要になるという問
題点があった。
個々のファブリペローフィルタごとに固定電極５と可動
電極６に印可する電圧を調整する作業や、フィルタの動
作中においても、固定電極５と可動電極間６の静電容量
を検出して電圧を調整する作業等が必要になるという問
題点があった。
【００１４】本発明は上述した問題点を解決するために
なされたものであり、可動電極を周期的に挿引してギャ
ップを周期的に変化させ、このギャップと赤外線の強度
の極小値を検出することにより、ファブリペローフィル
タの固体差や温度環境の変化によらず安定した試料の種
類の特定及び濃度の算出を可能とする赤外分光測定装置
を提供することを目的とする。
なされたものであり、可動電極を周期的に挿引してギャ
ップを周期的に変化させ、このギャップと赤外線の強度
の極小値を検出することにより、ファブリペローフィル
タの固体差や温度環境の変化によらず安定した試料の種
類の特定及び濃度の算出を可能とする赤外分光測定装置
を提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項１におい
ては、試料に照射された赤外線の波長による吸収特性を
検出することにより前記試料の種類の特定及び濃度の算
出を行う赤外分光測定装置において、固定電極とこの固
定電極にギャップを有して対向配置される可動電極とを
有し、前記ギャップに対応する波長の前記赤外線を透過
させるファブリペローフィルタと、前記ギャップが周期
的に変化するように前記固定電極と前記可動電極との間
に周期的に変化する電圧を印加するギャップ挿引器と、
前記ギャップを検出するギャップ検出器と、前記ファブ
リペローフィルタを透過した前記赤外線の強度を検出す
る赤外検出器と、前記赤外検出器の出力と前記ギャップ
検出器の出力に基づいて前記試料の種類の特定及び濃度
の算出を行う信号処理器、とを具備することを特徴とす
る赤外分光測定装置である。
ては、試料に照射された赤外線の波長による吸収特性を
検出することにより前記試料の種類の特定及び濃度の算
出を行う赤外分光測定装置において、固定電極とこの固
定電極にギャップを有して対向配置される可動電極とを
有し、前記ギャップに対応する波長の前記赤外線を透過
させるファブリペローフィルタと、前記ギャップが周期
的に変化するように前記固定電極と前記可動電極との間
に周期的に変化する電圧を印加するギャップ挿引器と、
前記ギャップを検出するギャップ検出器と、前記ファブ
リペローフィルタを透過した前記赤外線の強度を検出す
る赤外検出器と、前記赤外検出器の出力と前記ギャップ
検出器の出力に基づいて前記試料の種類の特定及び濃度
の算出を行う信号処理器、とを具備することを特徴とす
る赤外分光測定装置である。
【００１６】本発明の請求項２においては、前記信号処
理器は、ケモメトリックス法により前記試料の種類の特
定を行うことを特徴とする請求項１記載の赤外分光測定
装置である。
理器は、ケモメトリックス法により前記試料の種類の特
定を行うことを特徴とする請求項１記載の赤外分光測定
装置である。
【００１７】本発明の請求項３においては、前記信号処
理器は、前記ギャップ検出器の出力と前記赤外検出器の
出力との関係から得られる赤外吸収特性と、前記試料の
標準赤外吸収特性とを比較することにより前記試料の種
類の特定を行うことを特徴とする請求項１記載の赤外分
光測定装置である。
理器は、前記ギャップ検出器の出力と前記赤外検出器の
出力との関係から得られる赤外吸収特性と、前記試料の
標準赤外吸収特性とを比較することにより前記試料の種
類の特定を行うことを特徴とする請求項１記載の赤外分
光測定装置である。
【００１８】また、本発明の請求項４においては、前記
信号処理器は、前記赤外検出器の出力の極小値を検出
し、この極小値に基づいて前記試料の濃度の算出を行う
ことを特徴とする請求項１記載の赤外分光測定装置であ
る。
信号処理器は、前記赤外検出器の出力の極小値を検出
し、この極小値に基づいて前記試料の濃度の算出を行う
ことを特徴とする請求項１記載の赤外分光測定装置であ
る。
【００１９】また、本発明の請求項５においては、前記
ギャップ検出器は、前記固定電極と前記可動電極との間
の静電容量を検出することを特徴とする請求項１記載の
赤外分光測定装置である。
ギャップ検出器は、前記固定電極と前記可動電極との間
の静電容量を検出することを特徴とする請求項１記載の
赤外分光測定装置である。
【００２０】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施例について図
面を用いて説明する。尚、以下の図面において、図３か
ら図５と重複する部分は同一番号を付してその説明は適
宜に省略する。
面を用いて説明する。尚、以下の図面において、図３か
ら図５と重複する部分は同一番号を付してその説明は適
宜に省略する。
【００２１】図１は本発明の実施例の構成を示すブロッ
ク図である。図１において、４は赤外検出器、７はギャ
ップ挿引器、８はギャップ検出器、９は信号処理器であ
る。
ク図である。図１において、４は赤外検出器、７はギャ
ップ挿引器、８はギャップ検出器、９は信号処理器であ
る。
【００２２】ギャップ挿引器７は、ファブリペローフィ
ルタ３の固定電極５と可動電極６との間のギャップが例
えば正弦振動のように周期的に変化するように、固定電
極５と可動電極６との間に、例えば０．１〜１Ｈｚの周
波数で１０〜２０Ｖの幅で変化する電圧を印加すると共
に、その電圧を信号処理器９に出力する。
ルタ３の固定電極５と可動電極６との間のギャップが例
えば正弦振動のように周期的に変化するように、固定電
極５と可動電極６との間に、例えば０．１〜１Ｈｚの周
波数で１０〜２０Ｖの幅で変化する電圧を印加すると共
に、その電圧を信号処理器９に出力する。
【００２３】ギャップ検出器８は、固定電極５と可動電
極６との間に例えば数ｍＶ、数百〜数キロＨｚの微小交
流電圧を印加して電流をモニターすることにより固定電
極５と可動電極６との間の静電容量値を検出し、この静
電容量値を固定電極５と可動電極６との間のギャップに
変換して信号処理器９に出力する。尚、静電容量値のギ
ャップへの変換は信号処理器９において行われるように
しても良い。
極６との間に例えば数ｍＶ、数百〜数キロＨｚの微小交
流電圧を印加して電流をモニターすることにより固定電
極５と可動電極６との間の静電容量値を検出し、この静
電容量値を固定電極５と可動電極６との間のギャップに
変換して信号処理器９に出力する。尚、静電容量値のギ
ャップへの変換は信号処理器９において行われるように
しても良い。
【００２４】信号処理器９は、赤外検出器４、ギャップ
挿引器７及びギャップ検出器８の出力が入力され、赤外
検出器４とギャップ検出器７の出力を、例えばケモメト
リックス法と呼ばれる多変量解析手段により統計処理し
て被測定ガスの種類の特定及び濃度の測定を行う。
挿引器７及びギャップ検出器８の出力が入力され、赤外
検出器４とギャップ検出器７の出力を、例えばケモメト
リックス法と呼ばれる多変量解析手段により統計処理し
て被測定ガスの種類の特定及び濃度の測定を行う。
【００２５】尚、ケモメトリックス法は、「数学的手法
や統計的手法を適用し、最適手順や最適実験計画の立案
・選択を行うと共に、化学データから得られる化学情報
量の最大化を目的とする化学の一分野」と定義されてお
り、例えば相島鐡郎著「ケモメトリックス」（１９９２
丸善株式会社）に説明されている。
や統計的手法を適用し、最適手順や最適実験計画の立案
・選択を行うと共に、化学データから得られる化学情報
量の最大化を目的とする化学の一分野」と定義されてお
り、例えば相島鐡郎著「ケモメトリックス」（１９９２
丸善株式会社）に説明されている。
【００２６】また、試料としての被測定ガスの種類によ
り吸収される赤外線の波長は異なり、その波長において
赤外検出器４の出力が極小となる。そして、ファブリペ
ローフィルタ３を透過する赤外線の波長λとギャップｈ
との関係は、ｈ＝ｎλ／２となるので、赤外検出器４の
出力とギャップ検出器８の出力との対応関係は被測定ガ
スの種類により異なり、それぞれの被測定ガスの種類ご
とに標準的な対応関係、即ち標準赤外吸収特性が存在す
る。
り吸収される赤外線の波長は異なり、その波長において
赤外検出器４の出力が極小となる。そして、ファブリペ
ローフィルタ３を透過する赤外線の波長λとギャップｈ
との関係は、ｈ＝ｎλ／２となるので、赤外検出器４の
出力とギャップ検出器８の出力との対応関係は被測定ガ
スの種類により異なり、それぞれの被測定ガスの種類ご
とに標準的な対応関係、即ち標準赤外吸収特性が存在す
る。
【００２７】そして、この被測定ガスの種類により異な
る標準赤外吸収特性は、信号処理器９に記憶されてお
り、信号処理器９は、入力された赤外検出器４とギャッ
プ検出器７の出力から得られる赤外吸収特性と標準赤外
吸収特性とを比較することにより被測定ガスの種類の特
定を行う。尚、標準赤外吸収特性は、信号処理器９の外
部に設けられた記憶手段に格納し、それを参照するよう
にしても良い。
る標準赤外吸収特性は、信号処理器９に記憶されてお
り、信号処理器９は、入力された赤外検出器４とギャッ
プ検出器７の出力から得られる赤外吸収特性と標準赤外
吸収特性とを比較することにより被測定ガスの種類の特
定を行う。尚、標準赤外吸収特性は、信号処理器９の外
部に設けられた記憶手段に格納し、それを参照するよう
にしても良い。
【００２８】次に、図１に示した赤外分析装置の動作を
説明する。ファブリペローフィルタ３の固定電極５と可
動電極６との間に、ギャップ挿引器７から電圧が印加さ
れると、ファブリペローフィルタ３のギャップは正弦波
状に周期的に変化する。従って、ファブリペロフィルタ
３を透過する赤外線の波長は、図２に示すように例えば
ギャップの変化に対応する波長λ３から波長λ４の範囲
で変化する。
説明する。ファブリペローフィルタ３の固定電極５と可
動電極６との間に、ギャップ挿引器７から電圧が印加さ
れると、ファブリペローフィルタ３のギャップは正弦波
状に周期的に変化する。従って、ファブリペロフィルタ
３を透過する赤外線の波長は、図２に示すように例えば
ギャップの変化に対応する波長λ３から波長λ４の範囲
で変化する。
【００２９】この場合、波長λ３から波長λ４の範囲内
に被測定ガスＡの吸収波長λ１と被測定ガスＢの吸収波
長λ２が位置するように、波長λ３及び波長λ４の値を
設定し、それに対応するようにギャップ挿引器７により
固定電極５と可動電極６の間に印加する電圧の幅を例え
ば１０Ｖ〜２０Ｖに設定する。
に被測定ガスＡの吸収波長λ１と被測定ガスＢの吸収波
長λ２が位置するように、波長λ３及び波長λ４の値を
設定し、それに対応するようにギャップ挿引器７により
固定電極５と可動電極６の間に印加する電圧の幅を例え
ば１０Ｖ〜２０Ｖに設定する。
【００３０】一方、固定電極５と可動電極６との間にギ
ャップ検出器８から微小交流電圧が印加されると、ギャ
ップ検出器８は固定電極５と可動電極６の間の静電容量
値を検出して固定電極５と可動電極６の間のギャップに
変換して出力する。この場合、ギャップはギャップ挿引
器７によって周期的に挿引されて変化するので、ギャッ
プ検出器８の出力も周期的に変化する。
ャップ検出器８から微小交流電圧が印加されると、ギャ
ップ検出器８は固定電極５と可動電極６の間の静電容量
値を検出して固定電極５と可動電極６の間のギャップに
変換して出力する。この場合、ギャップはギャップ挿引
器７によって周期的に挿引されて変化するので、ギャッ
プ検出器８の出力も周期的に変化する。
【００３１】この場合、固定電極５と可動電極６との間
に印加される微小交流電圧により可動電極６は振動する
が、その振幅はギャップ挿引器７により印加される電圧
による変位と比較した場合極めて小さいので、ギャップ
に与える影響を無視することができる。
に印加される微小交流電圧により可動電極６は振動する
が、その振幅はギャップ挿引器７により印加される電圧
による変位と比較した場合極めて小さいので、ギャップ
に与える影響を無視することができる。
【００３２】また、ギャップ挿引器７の出力が大きすぎ
ると可動電極６が固定電極５に付着してしまう場合があ
るので、信号処理器９は、ギャップ検出器８の出力をモ
ニターし、ギャップが必要以上に小さくならないように
ギャップ挿引器７を制御する。
ると可動電極６が固定電極５に付着してしまう場合があ
るので、信号処理器９は、ギャップ検出器８の出力をモ
ニターし、ギャップが必要以上に小さくならないように
ギャップ挿引器７を制御する。
【００３３】そして、被測定ガスに照射された赤外線
が、ファブリペローフィルタ３に入力されると、赤外検
出器４は、図２に示すように、ファブリペローフィルタ
３を透過した波長λ３〜波長λ４の赤外線の強度を検出
して信号処理器９に出力する。
が、ファブリペローフィルタ３に入力されると、赤外検
出器４は、図２に示すように、ファブリペローフィルタ
３を透過した波長λ３〜波長λ４の赤外線の強度を検出
して信号処理器９に出力する。
【００３４】そして、信号処理器９は、赤外検出器４の
出力及びギャップ検出器８の出力を入力し、被測定ガス
の赤外吸収特性を得る。そして、得られたデータをケモ
メトリクス法によって標準赤外吸収特性と得られた赤外
吸収特性とを比較することにより、被測定ガスの種類を
特定する。
出力及びギャップ検出器８の出力を入力し、被測定ガス
の赤外吸収特性を得る。そして、得られたデータをケモ
メトリクス法によって標準赤外吸収特性と得られた赤外
吸収特性とを比較することにより、被測定ガスの種類を
特定する。
【００３５】この場合、ファブリペローフィルタ３を透
過する赤外線の波長が波長λ１の近傍に赤外検出器４の
出力の極小値が現れた場合に、その極小値が被測定ガス
Ａによるものと判断し、波長λ２の近傍に赤外検出器４
の出力の極小値が現れた場合に、その極小値が被測定ガ
スＢによるものと判断する。
過する赤外線の波長が波長λ１の近傍に赤外検出器４の
出力の極小値が現れた場合に、その極小値が被測定ガス
Ａによるものと判断し、波長λ２の近傍に赤外検出器４
の出力の極小値が現れた場合に、その極小値が被測定ガ
スＢによるものと判断する。
【００３６】そして、信号処理器９は、得られた赤外吸
収特性より、被測定ガスによる赤外吸収を示す赤外検出
器の出力の極小値を検出し、この極小値とどのガスにも
吸収されない波長（ギャップ）の赤外検出器の出力を比
較することにより、被測定ガスの濃度を算出する。
収特性より、被測定ガスによる赤外吸収を示す赤外検出
器の出力の極小値を検出し、この極小値とどのガスにも
吸収されない波長（ギャップ）の赤外検出器の出力を比
較することにより、被測定ガスの濃度を算出する。
【００３７】上述のような赤外分光測定装置によれば、
個々のファブリペローフィルタの初期ギャップｈのばら
つき、固定電極５や可動電極６の膜厚のばらつき、膜応
力のばらつき等により、可動電極６に作用する静電吸引
力と可動電極６の変位量の関係がばらついた場合、ある
いは、ファブリペローフィルタ３の温度変化によって可
動電極６に作用する静電吸引力と可動電極６の変位量の
関係が変化した場合でも、所望のギャップを得るため
に、個々のファブリペローフィルタごとに固定電極５と
可動電極６に印可する電圧を調整する必要は無く、安定
した赤外分光測定を行うことができる。
個々のファブリペローフィルタの初期ギャップｈのばら
つき、固定電極５や可動電極６の膜厚のばらつき、膜応
力のばらつき等により、可動電極６に作用する静電吸引
力と可動電極６の変位量の関係がばらついた場合、ある
いは、ファブリペローフィルタ３の温度変化によって可
動電極６に作用する静電吸引力と可動電極６の変位量の
関係が変化した場合でも、所望のギャップを得るため
に、個々のファブリペローフィルタごとに固定電極５と
可動電極６に印可する電圧を調整する必要は無く、安定
した赤外分光測定を行うことができる。
【００３８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
可動電極を周期的に挿引してギャップを周期的に変化さ
せ、このギャップと赤外線の強度の極小値を検出するよ
うにしたので、ファブリペローフィルタの固体差や温度
環境の変化によらず安定した試料の種類の特定及び濃度
の算出を可能とする赤外分光測定装置を提供することが
できる。
可動電極を周期的に挿引してギャップを周期的に変化さ
せ、このギャップと赤外線の強度の極小値を検出するよ
うにしたので、ファブリペローフィルタの固体差や温度
環境の変化によらず安定した試料の種類の特定及び濃度
の算出を可能とする赤外分光測定装置を提供することが
できる。
【００３９】
【図１】本発明の実施例の構成を示すブロック図であ
る。
る。
【図２】本発明の実施例の動作説明図である。
【図３】従来の赤外分光測定装置の構成該略図である。
【図４】ファブリペローフィルタの動作を説明する要部
断面図である。
断面図である。
【図５】ファブリペローフィルタの赤外線透過特性、赤
外吸収特性図である。
外吸収特性図である。
２ 光源 ３ ファブリペローフィルタ ４ 赤外検出器 ５ 固定電極 ６ 可動電極 ７ ギャップ挿引器 ８ ギャップ検出器 ９ 信号処理器 ｈ，ｈ１，ｈ２ ギャップ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2G020 AA03 BA02 BA05 BA12 BA14 CB06 CB42 CC23 CD16 CD22 CD33 2G059 AA01 BB01 BB04 EE01 EE12 FF08 HH01 JJ03 KK01 MM02 MM05 NN02 PP10
Claims (5)
- 【請求項１】 試料に照射された赤外線の波長による吸
収特性を検出することにより前記試料の種類の特定及び
濃度の算出を行う赤外分光測定装置において、 固定電極とこの固定電極にギャップを有して対向配置さ
れる可動電極とを有し、前記ギャップに対応する波長の
前記赤外線を透過させるファブリペローフィルタと、 前記ギャップが周期的に変化するように前記固定電極と
前記可動電極との間に周期的に変化する電圧を印加する
ギャップ挿引器と、 前記ギャップを検出するギャップ検出器と、 前記ファブリペローフィルタを透過した前記赤外線の強
度を検出する赤外検出器と、 前記赤外検出器の出力と前記ギャップ検出器の出力に基
づいて前記試料の種類の特定及び濃度の算出を行う信号
処理器、とを具備することを特徴とする赤外分光測定装
置。 - 【請求項２】 前記信号処理器は、 ケモメトリックス法により前記試料の種類の特定を行う
ことを特徴とする請求項１記載の赤外分光測定装置。 - 【請求項３】 前記信号処理器は、 前記ギャップ検出器の出力と前記赤外検出器の出力との
関係から得られる赤外吸収特性と、前記試料の標準赤外
吸収特性とを比較することにより前記試料の種類の特定
を行うことを特徴とする請求項１記載の赤外分光測定装
置。 - 【請求項４】 前記信号処理器は、 前記赤外検出器の出力の極小値を検出し、この極小値に
基づいて前記試料の濃度の算出を行うことを特徴とする
請求項１記載の赤外分光測定装置。 - 【請求項５】 前記ギャップ検出器は、 前記固定電極と前記可動電極との間の静電容量を検出す
ることを特徴とする請求項１記載の赤外分光測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000266688A JP2002071562A (ja) | 2000-09-04 | 2000-09-04 | 赤外分光測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000266688A JP2002071562A (ja) | 2000-09-04 | 2000-09-04 | 赤外分光測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002071562A true JP2002071562A (ja) | 2002-03-08 |
Family
ID=18753734
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000266688A Pending JP2002071562A (ja) | 2000-09-04 | 2000-09-04 | 赤外分光測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002071562A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006523304A (ja) * | 2003-03-24 | 2006-10-12 | ヴァイサラ オーワイジェー | ファブリペロー干渉計のミラー間の距離の電圧感度を決定する方法 |
| JP2013064640A (ja) * | 2011-09-16 | 2013-04-11 | Seiko Epson Corp | 分光測定装置、及び分光測定方法 |
| JP2013092474A (ja) * | 2011-10-26 | 2013-05-16 | Seiko Epson Corp | 分光測定装置 |
| JP2014013177A (ja) * | 2012-07-04 | 2014-01-23 | Seiko Epson Corp | 分光測定装置 |
| US9134175B2 (en) | 2013-02-25 | 2015-09-15 | Seiko Epson Corporation | Measurement device |
| US9234795B2 (en) | 2011-11-09 | 2016-01-12 | Seiko Epson Corporation | Spectroscopic measurement apparatus capable of quickly measuring a spectral characteristic |
| US9482857B2 (en) | 2011-04-07 | 2016-11-01 | Seiko Epson Corporation | Tunable interference filter, optical module, and photometric analyzer |
-
2000
- 2000-09-04 JP JP2000266688A patent/JP2002071562A/ja active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US9482857B2 (en) | 2011-04-07 | 2016-11-01 | Seiko Epson Corporation | Tunable interference filter, optical module, and photometric analyzer |
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| JP2013092474A (ja) * | 2011-10-26 | 2013-05-16 | Seiko Epson Corp | 分光測定装置 |
| US8848196B2 (en) | 2011-10-26 | 2014-09-30 | Seiko Epson Corporation | Spectrophotometer having prompt spectrophotometric measurement |
| US9234795B2 (en) | 2011-11-09 | 2016-01-12 | Seiko Epson Corporation | Spectroscopic measurement apparatus capable of quickly measuring a spectral characteristic |
| JP2014013177A (ja) * | 2012-07-04 | 2014-01-23 | Seiko Epson Corp | 分光測定装置 |
| US9291502B2 (en) | 2012-07-04 | 2016-03-22 | Seiko Epson Corporation | Spectroscopic measurement device and spectroscopic measurement method |
| US9134175B2 (en) | 2013-02-25 | 2015-09-15 | Seiko Epson Corporation | Measurement device |
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