JP2009526224A - 分光計システムの性能を解析するための装置 - Google Patents

Abstract

本発明は、電磁波放射線を伝搬するためのプローブが接続された分光計からなる種類の分光計システムの性能を解析する際に使用する装置に関する。装置は、反射率標準とプローブとの両方を保持するためのホルダを備え、それによって、反射率標準に対して予め決めた位置にプローブの先端が固定され、また、それによって、プローブから放射される電磁波放射線の少なくとも一部が、反射率標準からプローブに戻るように拡散的に反射される。本発明は、方法、キット及び組立品にも関する。

Description

本発明は、電磁波放射線を伝搬するためのプローブが接続された分光計からなる分光計システムの性能を解析する際に使用する装置に関する。本発明は、そのような解析に使用するための組立品及びキット、またそのような解析を実行するための方法にも関する。

分光計システムは、材料特性を解析するために使用される。例えば、製薬産業では、分光計は、例えば、生の材料を詰め込んでいる間、粉に挽く間、粒状にする間、乾燥する間、混合する間、圧縮、コーティングする間、又は包装する間等のような製造工程の異なるステージの材料特性を解析するために使用される。これらのプロセスの一部では、処理された材料の内容は、その特性を変える。例えば、粒状にする処理では、固体の材料は液体と混ぜられ、液体の結合状態、液体料、温度及び混合濃度が、処理の進展に伴って、変化する。乾燥処理では液体料が減少し、処理中に濃度と温度が変化する。コーティング処理では、いわゆる核（ｎｕｃｌｅｉ）と言われる小片が特定のコーティング液とともにスプレーされる流動層において、又は、上記液体の噴霧（ｓｐｒａｙ ｄｕｓｔ）の中を小片が通過することによって、又は、融解、凝集等の他の一般に利用されるコーティング技術のいずれかを用いて行われ、そこでは、コーティング処理の進展に伴って、材料特性が変化する。このように、測定された材料の特性又は性質に関する情報を提供するために、分光計測が使用される多数の応用例がある。分光計測の実施例の一部は、例えば、国際特許出願ＷＯ０２／３３３８１及びＷＯ０２／０６１３９４に記載されている。

分光計の異なるタイプの例には、近赤外線（ＮＩＲ）、赤外線、マイクロ波、紫外線（ＵＶ）、可視光線及びラマン（Ｒａｍａｎ）分光分析がある。

材料特性をモニタリングする又は解析するために、分光計システムを使用する場合、実施された測定及び取得された結果に信頼をもてることが望ましい。そのため、分光計測定が何らかの変化が生じたことを示している場合に、この変化がモニタされた材料の特性の変化、又は、分光計システム自体の変化のいずれに起因するかを知ることが、関連する。装置の性能をテストする手段を備える分光計システムが供給されている。テストするための手段は、分光計測定を実施することによって取得されたスペクトルを解析するソフトウェアを含む。しかしながら、テストするためのこれらの手段は、分光計外部の光路に関する情報を提供することに関して、例えばプローブの状態に関する、又は、分光計に接続されたファイバ光学システムに関する情報を提供するような、限定された性能しか有さない。一般にサンプル・ループの中の雑音だけがチェックされる。例えば、分光計の内部にあるサンプル検知器が、密閉の欠陥によって凝結を形成する場合、供給者がテストする手段は、そのような誤りを検知しないであろう。分光計システムの性能のテストを改善することが望ましく、その場合、テストは実際の分光計に限定されず、プローブのような外部に接続される部品をも含む。

本発明の目的は、分光計システムの性能をテストするために、現在使用されている手段の欠点を軽減することである。本発明の他の目的は、分光計システムの分光計に接続される外部部品の特性をテストすることを可能にすることである。これら及び、以下において明らかになる他の目的は、独立の請求項として記載される装置、組立品、キット及び方法によって実現される。

本発明は、電磁波放射線を分光計システムから放射し、放射線が反射して測定システムに戻り、以前の測定と比較できることによって全光路がモニタされるという見識に基づく。このように、全光路を測定に用いることができるため、上記光路に沿った欠陥は、電磁波放射線が分光計の放射線放射ユニットから伝搬する経路、又は反射した放射線が分光計の検知ユニットに戻るように伝搬する経路に沿ってあるか否かに関わらず、検知される。本発明は、他のあるテスト事例と同じ状態を実現することによって、分光システムの変化は、性能テストの間、すべて検知できるという見識に基づく。

あるテストの事例から他に至るまで放射線の実質的な反射を可能にするために、放射した電磁波放射線は、反射率標準のような周知の基準面又は基準量で拡散反射する。ここで、反射率標準は、実質的に周知の入射放射線量を反射する。放射線が、反射した後にシステムに再入光する前に、分光計システムから進む距離には、一貫性がある。

本発明の一形態によると、装置は、電磁波放射線が伝搬するためのプローブが接続された分光計を備える分光計システムの性能を解析する際に使用するために備えられる。装置は、ホルダとプローブとの両方を備える。ホルダは、入射した電磁波放射線を受け付け、又上記放射線の少なくとも一部を拡散反射させるための反射部分を有する反射率標準を保持するような大きさと形状とを有する。プローブの先端は、反射率標準に相対的に予め決めた位置に固定されており、プローブから放射された電磁波放射線の少なくとも一部が反射率標準からプローブに拡散反射される。反射率標準は、光度の反射率標準又は波長の反射率標準である。

製薬プラントのような産業現場のスタッフが、材料特性を測定するために使用する分光計システムの性能をチェックしようとする場合、プローブは、測定場所から切り離され、反射率標準から予め決めた距離にあるホルダに固定される。プローブと反射率標準との両方を保持可能なホルダを有することによって、異なるテストの間でもスタッフが一貫したテストの設定をすることができる。プローブと反射率標準との間の距離は、必要に応じて、測定結果を明確に読み取ることができるように適切に選択される。本出願において、「距離」は、プローブと反射率標準との間の空間的な関係に限定されるものではなく、プローブの先端が反射率標準と接触していること、すなわち０をも含むと理解されるべきである。スタッフがどのような距離を選択しても、１つ以上の較正実験が適切に行われ、その結果、後続するテストが後に比較される基準を設けることができる。

ホルダは、第１ホルダ部と第２ホルダ部とを適切に備える。第１ホルダ部は、基端と末端とを有し、反射率標準を保持する。第２ホルダ部は、プローブを保持し、それによって、プローブの先端は反射率標準に相対的な上記予め決めた位置に固定される。第１ホルダ部の上記基端は、上記第２ホルダ部に対向する。本出願において、ホルダがプローブと反射率標準との両方を保持する場合、プローブは、反射率標準の基端側に配置され、逆に、反射率標準はプローブの末端側に配置される。

第１及び第２ホルダ部は、１つの部品からなる。代わりに、それらは、回動可能なヒンジ部を介して接続されてもよく、その場合、例えば、第２ホルダ部の合わせ面が第１ホルダ部の合わせ面から離れて回動した場合、プローブを第２ホルダ部に収容することができる。その後、第２ホルダ部は、第１ホルダ部と直面するように逆方向に回動し、それによって、後段部が第１保持部によって保持される場合、反射率標準の方へ放射線を放射するためのプローブを一列に並べることができる。

上記代替例において、第１及び第２ホルダ部を分離して操作できるという利点を考えることができる。従って、本発明の少なくとも１つの実施の形態によると、第１ホルダ部及び第２ホルダ部は、互いに開放可能なように接続されている。本形態は、性能テストを設定する数種の代替的な方法を提供する。例えば、２つのホルダ部は、互いに、プローブと反射率標準とがホルダ部に収納される前に、互いに接続されてもよい。代わりに、ホルダ部が互いに接続される前に、プローブと反射率標準との各々は、それぞれのホルダに収納されてもよい。代わりに、ホルダ部が互いに接続される前に、プローブと反射率標準との各々は、そのそれぞれのホルダ部に収納されてもよい。さらに他の形態は、ホルダ部のコンポーネントの１つを備え、例えば、第２ホルダ部にプローブを備え、そして、反射率標準が第１ホルダ部に収容される前に、第２ホルダ部を第１ホルダ部に接続する。また、代わりに、第１ホルダ部に反射率標準を備え、そして、プローブが第２ホルダ部に収容される前に、第１ホルダ部を第２ホルダ部に接続する。本実施の形態は、反射率標準に相対的な予め決めた位置にプローブの先端を固定することを実現する代替的な方法をも提供する。例えば、プローブや反射率標準は、それらそれぞれのホルダ部において１つの予め決めた位置を有し、ホルダ部との間の接続は、調整可能であって、それによって、プローブの先端と反射率標準との間の距離が制御される。これに対して、代替例では、２つのホルダ部の固定された位置関係が設定され、プローブや反射率標準は、それぞれのホルダ部に相対的な種々の位置に配置されてもよい。さらに他の形態の場合、ホルダ部の両接続は、互いに相対的に移動できるように調整可能であり、プローブや反射率標準は、それぞれのホルダ部において選択された位置へ移動可能であり、その結果、反射率標準に相対的なプローブの先端の上記予め決めた位置に配置できる。さらに別の形態の場合、ホルダ部は、互いに固定の位置関係でのみ配置されてもよく、プローブ及び／又は反射率標準は、それらのそれぞれのホルダ部に固定の位置関係でのみ配置されてもよい。このように、２つのホルダ部を互いに開放可能に接続でき、又プローブと反射率標準とをそれぞれの部分に収容できるという本質によって、本実施の形態に係る本発明を使用する場合に、柔軟性を与え、種々の選択を可能にする。

第１ホルダ部と第２ホルダ部とを接続するために、協働係合手段を備える。例えば、第１ホルダ部は、第１係合手段を備え、第２ホルダ部は、第２係合手段を備え、それら係合手段は、第１及び第２ホルダ部の間の相対的な移動を少なくとも一方向について抑制するように、互いに係合可能である。上記少なくとも一方向は、概ね基端から末端への方向であるが、回転移動も適切に抑制される。第１及び第２係合手段又は協働固定手段は、ピン形状の部材のような挿入可能な部分と、凹部のような協働して収容する部分とを備え、ある円錐角を有する雄部と、摩擦で固定できるような異なる円錐角を有して協働する雌部とを備え、ネジとネジ穴とを備え、差し込み継手を備え、外部のネジ山（例えば、第１ホルダ部）と協働する内部のネジ山（例えば、第２ホルダ部）とを備え、又は他の適切な係合手段を備える。

第１ホルダ部は、第２ホルダ部の係合突起部を収容できる大きさである基端空洞部を適切に備える。第２ホルダ部の係合突起部は、プローブを収容するための中空を適切に備え、プローブの一部は、第２ホルダ部の突起部によって囲まれ、第２ホルダ部は、順に、第２ホルダ部の空洞部の壁によって囲まれている。必要に応じて、突起部の末端は開放されてもよく、又は少なくとも一部に開口を備えてもよく、それによって、プローブの先端が、突起部を通過すること又は第１ホルダ部の空間へ開口を通過することが可能になる。この利点は、反射率標準又は反射率標準を防護する窓と接触して配置できることである。この点に関して、より詳細は後述する。

上述のように、収容凹部と協働するピン形状の部材のような係合手段を備える。第１ホルダ部の基端空洞部に収容される第２ホルダ部の上述の突起部の場合、上記突起部は、そのせり上がる表面に凹部を備える。ピン形状の部材は、空洞部を形成する壁から突き出るか、又は、凹部と係合するために上記壁を通過するかのいずれかである。これによって、第１及び第２ホルダ部を固定し、２つのホルダ部分の間での相対的な移動を制限することができる。

代わりに、係合手段は、協働するネジ山の形式であってもよい。例えば、第１ホルダ部の包絡面は、内部にネジ山を有するナットと協働する外部のネジ山を有する。ナットが締められると、保持する部分の間の相対的な移動は抑制される。

本発明の少なくとも１つの実施の形態によると、ホルダは、ホルダの固定部分に第１コンポーネントを配置する固定手段と、上記第１コンポーネントの方へ第２コンポーネントを移動させるアクチュエータとを備える。第１コンポーネントは、反射率標準又はプローブのいずれか一方であり、第２コンポーネントは、反射率標準又はプローブのいずれかの他方である。このように、コンポーネントの１つが固定位置にある間、テストを行うスタッフは、第１コンポーネントに相対的に他のコンポーネントの１つを調整する。アクチュエータは、一方のコンポーネントを他方へ移動させる上記移動を行うように付勢する付勢手段を備える。付勢手段は、例えばコイル、ゴム製クッション、水圧式容器その他、一時的に変形した後に復元する適切な配置を備える。代わりに、アクチュエータは、付勢手段を備えなくてもよく、例えば、回転を伴わない直線移動するプッシュ・ロッドの形式、又は、コンポーネントを押すためのネジ式の経路に沿ってネジ入れられるスクリュー・ロッドの形式、又は、手動で若しくは自動的に駆動されるその他適切なアクチュエータであってもよい。本実施の形態は、ホルダが第１及び第２ホルダ部を備えるか否かに関わらず、又、ホルダ部が開放可能に互いに接続できるか又は１つの部品として備えられるかに関わらず、実施され得る。

反射率標準をプローブの方へ移動させるための付勢手段を含むアクチュエータを備えることが好ましい。本発明の少なくとも一実施の形態によると、装置は、反射率標準を収容するための空間を含み、付勢手段を有するアクチュエータは、上記空間に収容されると、反射率標準に従って作動する。プローブの先端は、上記ホルダにおける固定位置に、上記固定手段によってそれぞれ固定される。空間が反射率標準に比べて大きく設けられる場合であっても、空間に反射率標準を配置可能にするために、反射率標準は、アクチュエータ手段によって上記空間の望ましい位置に配置されてもよい。反射率標準が空間内に配置される前に、付勢手段は、一時的な変形によって力を掛ける。代わりに、空間に挿入された場合、反射率標準は、反射率標準を移動させるように復元する前に、付勢手段を一時的に変形させる。

適切に、付勢手段は、反射率標準に面する基端部と末端部とホルダの末端の穴を通って移動可能な中間ロッド部とを含むロッド・アセンブリを備える。付勢手段は、ロッド・アセンブリに従って作動し、そのため、ロッド・アセンブリの基端部は、上記空間の中で移動可能であり、反射率標準をプローブの方へ移動させることができる。ロッド・アセンブリは、単純なロッドの形状であるか、又は、反射率標準を接触して押すための拡大した直径を有する端部板（ｅｎｄｐｌａｔｅ）を有する。ロッド・アセンブリの一部がホルダの末端の穴を通って移動可能であり、又ホルダの末端外側のロッド・アセンブリの末端部を有することによって、上記空間に挿入される反射率標準のための室（ｒｏｏｍ）を備えるロッド・アセンブリを末端側へ引くために、オペレータは、ロッド・アセンブリの末端を握持できる。

本出願において、反射率標準は、商業的に入手可能な反射率標準に限らず、例えば、ケーシングに収容されたような改善された反射率標準であってもよい。このように、反射率標準の押圧、接触又は他の操作について説明する場合、それは、例えば、反射率標準が収容されたケーシングを押し又は接触する、間接的な反射率標準の操作をも含むと理解すべきである。

本発明の少なくとも１つの実施の形態によると、装置は、プローブを案内するためのガイドを備える。例えば、一連のリング又は文字通りの規制のようにガイドが種々の方法で実装される場合、後述の例では、ガイドは、プローブを案内するためのチャネルである。チャネルは、プローブが導入可能な基端と、反射率標準に接触するために、又は反射率標準の表面を覆う保護層に接触するために、プローブの先端が導入可能な末端とを有する。チャネルの形状及び断面の大きさは、好ましくは、プローブの外寸に実質的に応じた大きさである。チャネルによってプローブを固定でき、プローブの先端によって、反射率標準又は反射率標準の前面の保護層にアクセスすることが可能になる。反射率標準に接触してプローブを配置することによって、分光計システムをテストする度に、予め決められたゼロ距離を設定できる。反射率標準がサファイアガラス窓のような保護層によって保護される場合、プローブはテストの度にその層に接触するように配置される。保護層は、直接に反射率標準に接触して、又は、周知の固定のゼロではない距離で配置されるため、プローブの先端と反射率標準との間の予め決められた距離は、１つのテスト事例と他との間で変わらずに維持される。ホルダが第１及び第２ホルダ部を備えるか否かに関わらず、又そのようなホルダ部が開放可能に互いに接続できるか又は１つの部品として設けられているかに関わらず、本実施の形態は、実施され得る。

プローブの先端を固定位置に保持するために、プローブの周囲を締め付ける、調節可能なカラー又はコレットを用いて、チャネルは適切に設けられる。カラーは、クランプ、ネジ、又はプローブをカラーに固定するための他の適切な配置手段によって、締め付けられる。

適切に、カラー又はコレットが、カラー又はコレットの基端と接触したナット手段によって締め付けられる。ナットは、第１ホルダ部の包絡面上の外部のネジ山と係合するための、内部のネジ山を備える。

反射率標準の表面を覆う保護層を備える利点は、プローブを案内するためのチャネルを有する実施の形態に限定されない。これに対して、多くの異なる設計が用いられてもよい。このように、一般的に、本発明の少なくとも１つの実施の形態によると、反射率標準に固定した関係、例えば反射率標準と接触した関係でそのような保護層を備えることによって、又、プローブの先端が上記保護層と接触可能であることによって、プローブの先端は、反射率標準に相対的な予め決めた位置に固定される。保護層は、反射率標準の表面を保護するだけでなく、上記予め決めた距離を設定することを支援する。

上述のように、反射率標準をケーシングに収容することによって、反射率標準は、間接的に動作してもよい。そのような場合、ケーシングを保持することによって、ホルダは間接的に反射率標準を保持する。適切に、ケーシングは、入射した電磁波放射線を反射率標準に到達させることができる開口と、反射率標準を覆う保護窓とを備える。保護窓は、上述の保護層に対応する。保護窓又は保護層は、サファイアガラスのような少なくとも半透明な材料で作られ、多数のテストでプローブの先端が繰り返し接触することに対する耐久性を有する。

適切に、ケーシングの光開口は、プローブの先端が導入可能な大きさである直径を有する。開口を介して導入される場合、プローブは、保護窓と接触する。適切に、装置が使用中である場合、開口を通してプローブの先端を円滑に導入可能にするために、プローブの中心軸は、反射率標準の中心軸及び開口の中心に並べて配置される。また、各テストで配置を一貫させるために、反射率標準は、又はその収容ケーシングは、配置される空間の内部の左右面に応じて、実質的に中心軸に対する左右面を有する。言い換えると、適切に、ホルダ内に配置されると、反射率標準は、実質的に左右方向に移動できない。

プローブの先端と反射率標準との間の周知の距離を実現するためにプローブ先端が接触する保護窓を用いることは有用であるが、一測定事例と他との間で一貫した距離を実現するために、他の形態がある。例えば、本発明の少なくとも一実施の形態によると、装置又はホルダは、反射率標準のプローブへの移動を制限する隣接部を備える。実質的に、上述の第１及び第２ホルダ部を備えるホルダの場合、第１ホルダ部は、第１ホルダ部の基端方向への第１ホルダ部内での反射率標準の移動を制限するために隣接部を備える。有利なことに、反射率標準は、上述の付勢手段を有するもののようなアクチュエータ手段によって、上記隣接部の方へ移動可能である。付勢手段は、アクチュエータを付勢するために使用され、それによって、反射率標準を隣接部の方へ押し、隣接部によって反射率標準がさらに移動することを防止する場合に、反射率標準を所定位置に留める。本実施の形態の付勢手段の場合、付勢手段の力に反してアクチュエータを引き抜いた後に、反射率標準をハウジングから取り除くことができる。隣接部が反射率標準のための場所を形成する一方で、固定手段は、例えば、ある点にまでだけプローブを挿入できる先細りのチャネルのようなプローブの先端のための場所を形成するために使用される。プローブの先端と反射率標準との間で予め決めた距離を得るための他の形態もあり得ることを、当業者は、理解するであろう。

装置のホルダは、反射率標準を保持するために種々の方法で設けられてもよい。例えば、反射率標準の背部を保持するだけの開口構造を設けてもよい。適切に、そのような開口構造は、続いて適切な方法でカバーされ、その結果、周囲の光による背景ノイズを低減できる。代わりに、比較的閉じた構造であることによって、反射率標準を調整することができる。そのような構造は、少なくとも１つの実施の形態に関して提供され、装置は、反射率標準を収容して取り除くための開口を有するハウジングを備える。本実施の形態によると、装置は、上記開口を通ってハウジングに進入する光量を低減するための光ガードをも備える。上記光ガードは、光ガードが少なくとも部分的に上記開口を覆う被覆場所と、反射率標準を収容し又は取り外すために上記開口が露出する露出場所との間で移動可能である。光ガードは、ハウジングを囲む円筒形状である。円筒は、光ガードが露出場所に回転移動した場合に、ハウジングの開口に並べられる開口を有する。円筒の代わりに、湾曲したシートが光ガードとして備えられてもよい。シートは、ハウジングの外形に従い、ハウジングの円周方向に移動可能である。代わりに、光ガードは、ヒンジを介してハウジングに接続されたハッチ形状であってもよい。それは、閉じた被覆場所と開いた露出場所との間で回動可能である。さらに他の形態の光ガードは、スライディング・ハッチ又はシリンダであり、ハウジングの開口を覆い又は露出するために、ハウジングに沿って直線移動可能である。代わりに、他の適切な光ガードは、開口を覆うために挿入され、又は、それを露出するために取り外される分離プラグのようなものを備えてもよい。

ハウジングを用いる考えは、上述の隣接部を用いる考えと組み合わせてもよい。本発明の少なくとも１つの実施の形態によると、装置は、隣接部が基端側のプローブの方向への反射率標準の移動を制限するハウジングを備える。適切に、ハウジングは、反射率標準を収容して取り外すための開口を備える。上記開口は、ハウジングの壁部によって、隣接部から末端側に間隔をあける。好ましくは、ハウジングは、反射率標準を収容する大きさであって、隣接部から末端側に伸びる第１空洞部分と、（第１及び第２ホルダ部を有する装置の場合、）第２ホルダ部の突起形状のような接合部を収容する大きさであって、上記隣接部の基端側に伸びる第２空洞部分とを備える。適切に、それぞれの空洞部に適応したコンポーネントの大きさに従って、第２空洞部は、上記第１空洞部よりも小さい径を有する。

本発明の第１形態係る上述の装置は、また、説明した実施の形態の任意のものは、分光計システムの性能を解析する際に使用するためのアセンブリの部分を形成する。本発明の第２形態によると、アセンブリは、電磁波放射線を伝搬するためのプローブが接続された分光計を備える分光計システムの性能を解析する際に使用するために、備えられる。上述の装置とは別に、アセンブリは、装置によって保持された反射率標準を備え、反射率標準は、プローブからの入射電磁波放射線を受けるための反射部分を有し、上記放射線の少なくとも一部をプローブへ拡散反射する。

適切に、アセンブリの反射率標準は、収容され、又装置から取り外すせるケーシングに収容して備えられる。これによって、反射率標準の操作が容易になり、不注意での損傷が反射率標準に生じる危険を低減させることができる。

ケーシングに関して上述したものと同様に、本発明の第２形態においても、ケーシングは、少なくとも一実施の形態において、入射した電磁波放射線が反射率標準に到達することができる開口と、反射率標準を覆う保護窓とを備える。保護窓において、入射した電磁波放射線に入射した電磁波放射線は透過する。適切に、開口は、プルーブの先端が導入可能であり、それによって、保護窓に接触できる長さの直径を有する。

発明の第１形態に関連して説明した他の詳細は、本発明の第２形態に係るアセンブリにも適用できると理解されるべきである。

本発明の第３形態によると、キットは、電磁波放射線が伝搬するためのプローブが接続された分光計を備える分光計システムの性能を解析する際に使用するために備えられる。プローブは、複数の可能な直径の１つを有する。キットは、入射した電磁波放射線を受けて、放射線の少なくとも一部を拡散反射するための反射部分を有する反射率標準を保持するために第１ホルダ部を備える。キットは、複数の第２ホルダ部をも備える。上記第２ホルダ部の各々は、第１ホルダ部に開放可能に接続でき、プローブを保持する。プローブの先端は、反射率標準に相対的に予め決めた位置に固定される。プローブから放射された電磁波放射線の少なくとも一部が反射率標準からプローブに戻るように拡散反射する。上記第２ホルダ部の少なくとも一部は、第２ホルダ部の残部が保持するプローブと異なる径を有するプローブを保持する。

本発明の第３形態によると、異なるプローブのサイズの操作とテストに便利である。一部の分光計システムは、第１直径を有する一種のプローブを有し、他の分光計システムは、他の直径を有する他種のプローブを有する。一部の分光計システムは、互換性のあるプローブを有し、オペレータは、彼／彼女が測定したいプローブの種類を選択できる。そのキットによると、分光システムの任意のものを解析できる。本出願において、「複数」は、２以上を意味する。

適切に、異なる第２ホルダ部は、それぞれのプローブの大きさに適合するように設けられる。本発明の少なくとも１つの実施の形態において、上記第２ホルダ部の各々は、プローブを案内するためのチャネルを備え、上記第２ホルダ部の少なくとも１つのチャネルは、上記第２ホルダ部の残りのそれぞれのチャネルとは、異なる断面の大きさを有する。チャネルは、開いた又は閉じた、いずれかの周辺部を有する。しかしながら、断面は、他の例のように、半円のような円の一部を備え、チャネルの内径は、異なる第２ホルダ部に対して、異なる。多角形のような他の断面形状であってもよい。

本発明の第３形態に係るキットは、少なくとも一実施の形態によると、複数の反射率標準を備え、上記複数の反射率標準の少なくとも１つは、上記複数の反射率標準の他と異なる反射率を有する。このように、プローブから放射される電磁波放射線の波長又は強度のような状況に応じて、適切な反射率標準がキットから選択される。異なる反射率を有する異なる反射率標準は、装置の要求される操作範囲にわたって一貫した性能に関して装置をテストするために使用されてもよい。適切に、第２ホルダ部は、特定の反射率標準を使用する場合に限定されず、キット・コンポーネントのいかなる組み合わせがなされてもよい。

キットの少なくとも１つの実施の形態によると、第１ホルダ部と第２ホルダ部のいずれか１つとが接続される場合、本発明の第１形態の説明に関連して上述した装置の形態である。このように、本発明の第１形態に係る装置の構造上や機能上の特徴は、矛盾の限り、本発明の第３形態に係る１つのキットに組み合わせられてもよい。

本発明の第４形態によると、電磁波放射線が伝搬するためのプローブが接続された分光計を備える分光計システムの性能を解析するための方法である。その方法は、
入射した電磁波放射線を受け、上記放射線の少なくとも一部を拡散反射するための反射部分を有する反射率標準を備えることと、
プローブから放射された電磁波放射線の少なくとも一部が反射率標準からプローブに戻るように拡散反射するように、上記反射率標準に相対的に予め決めた位置に上記プローブの先端を固定することと、
分光計からプローブを介して反射率標準へ電磁波放射線を放射することと、
プローブを介して分光計へ戻るように拡散反射する電磁波放射線を解析することとを含む。

適切に、拡散反射した電磁波放射線を解析する動作は、１つ以上の参照値とその値を比較することを含む。そのような参照値は、分光計システムに関する以前のテストの間、又は、最初の較正の間に取得される。拡散反射した電磁波放射線の値が参照値に近い一連の範囲と異なる場合、例えばプルーブの不良等、システムの欠陥を示している。

方法の少なくとも一実施の形態によると、プローブの先端がチャネルから突き出し、反射率標準又は反射率標準を覆う保護窓に接触するように、プローブは、チャネルを通過する。

方法の少なくとも一実施の形態によると、反射率標準は、最初にハウジングに挿入され、次にハウジングの中でプローブの先端の方向へ移動する。これは、種々の方法で実現できる。例えば、反射率標準は、ハウジングの半径方向に挿入され、次にハウジングの長手方向又は軸方向に移動する。適切に、反射率標準の配置は、付勢力によって行われる。さらに他の形態では、軸方向に挿入した後、例えばネジ又は差し込み継ぎ手を有しない反射率標準の回転がある。反射率標準をハウジングに導入し、ハウジングから不注意で抜け落ちる危険を低減する他の方法が考えられる。その方法は、一方方向の挿入と、後続する（角度方向を含む）他の方向への移動を含む。

少なくとも１つの実施の形態によると、方法は、本発明の第１形態の説明で上述した装置が備えるプローブ及び反射率標準を保持することを含む。このように、本発明の第１形態に係る装置の構造や機能での特徴を任意に組み合わせたものが、矛盾しない限り、本発明の第４形態に係る方法に使用されてもよい。

本発明の第５形態によると、装置は、電磁波放射線を伝搬するためのプローブが接続された分光計を備える分光計システムの性能を解析するために備えられる。装置は、プローブを保持するためのプローブ・ホルダを備える。装置は、反射率標準ユニットを支持するために移動可能な支持部をも備える。反射率標準ユニットは、プローブから入射した電磁波放射線を受け、上記放射線の少なくとも一部をプローブに戻すように拡散反射するための反射部分を有する反射率標準を備える。支持部は、反射率標準ユニットをプローブの先端に接触させるために、プローブの方向へ移動可能である。

分光計システムの性能の解析が行われる度に、反射率標準ユニットをプローブの先端に接触させ得ることによって、プローブの先端と反射率標準との間の距離は、毎回同一である。反射率標準ユニットは、適切に、プローブの先端が向いている方向と同じ軸に沿って移動可能である。

支持部は、例えば本発明の第１形態に関連して説明したような付勢手段によって、適切に付勢力で静止している。他の場合、支持部は、前述のロッド・アセンブリのプレートのような、端部の形態であり、又は、反射率標準ユニットを移動可能に支持するための部分的に包囲するシート又は他の適切な手段の形態である。

好ましくは、反射率標準ユニットは、反射率標準を覆うサファイアガラス窓のような保護層を備える。支持部は、プローブの先端に保護層を接触させるために、プローブの方へ移動可能である。反射率標準ユニットは、本発明の第１形態に関連して説明したものと同様の反射率標準を収容するケーシングを備える。

さらに、本発明の第５形態に係る装置は、本発明の第１形態に係る装置と代替可能な構造や機能の特徴を備える。

本発明の第６形態によると、方法は、電磁波放射線を伝搬するためのプローブが接続された分光計を備える分光計システムの性能を解析するために備えられる。その方法は、
プローブを保持することを含み、そのプローブの先端は、幾何学的な軸の方向を向き、
上記方法は、さらに、
入射した電磁波放射線を受け、上記放射線の少なくとも一部を拡散反射するための反射部分を有する反射率標準を備えることと、
プローブの先端の前面の上記幾何学的な軸上に反射率標準を配置することと、
反射率標準及び、反射率標準を覆って反射率標準の移動に従う、サファイアガラス窓のような保護層がプローブに接触できるように、上記幾何学的な軸に沿って反射率標準を移動させることと、
分光計からプローブを介して反射率標準へ電磁波放射線を放射することと、
プローブを介して分光計へ戻るように拡散反射する電磁波放射線を解析することとを含む。

本発明の他の形態のいずれか１つに関する構造や機能の特徴を任意に組み合わせたものが、矛盾しない限り、本発明の第６形態に係る方法に使用されてよい。

本発明の第７形態によると、方法は、プローブの先端に相対的にプローブのファイバの束を位置付けるために提案される。上記プローブは、分光計に接続され、ファイバを介して電磁波放射線を伝搬する。その方法は、
入射した電磁波放射線を受け、上記放射線の少なくとも一部を拡散反射するための反射部分を有する反射率標準を備えることと、
プローブから放射された電磁波放射線の少なくとも一部が反射率標準からプローブに戻るように拡散反射するように、上記反射率標準に相対的に予め決めた位置にプローブの先端を固定することと、
分光計からプローブを介して反射率標準へ電磁波放射線を放射することと、
プローブの先端に相対的にファイバの束を異なる位置へ移動させることと、
分光計に戻るように拡散反射された電磁波放射線が最も多く伝搬するファイバの束の位置を決定することとを含む。

本発明の他の形態の任意の１つに関する構造や機能での特徴を任意に組み合わせたものが、矛盾しない限り、本発明の第７形態に係る方法に使用されてもよい。

反射率標準が取り外し可能にホルダに設けられる場合であっても、他の形態と同様に、本発明の任意の形態が、取り外し可能ではない反射率標準をも含むと理解されるべきである。そのような場合、反射率標準は、ホルダに固定的に配置され、取り外されないように又は他のものと交換されないように設けられる。

一般に商業的に利用可能であって、保証された反射率を有する反射率標準の使用を本発明が適切に含む場合であっても、本発明は、そのような使用に限定されない。本発明は、周知の反射率を有し、反射率標準と同様に、入射した電磁波放射線を受けて、上記放射線の少なくとも一部を拡散反射するための反射部分を有する任意の他の参照材料を使用することを含んでもよい。

図１は、処理管１０においてオンライン測定するために光学プローブ６が接続されている分光計４を備える分光計システム２の概要を示す。分光計４は標準的なタイプであればよい。分光計４は、ＮＩＲスペクトルの中に動作範囲を適切に有する。製薬産業の場合、ＮＩＲスペクトルの使用が次第に増えている。しかしながら、他の動作波長を有する分光計の性能を解析するために、本発明を実施することをも考えられる。

プローブ６は、端部の１つで、分光計４に接続されている。その他の端部で、それは、処理管１０の壁１２を通過するプローブ・ヘッド８を備える。代わりに、プローブ・ヘッド８は、壁１２の窓の外側に配置される。プローブ６は、電磁波放射線を分光計４からプローブ６を介して処理管１０へ案内するために、１つ以上の光学ファイバを備える。処理管１０の材料との相互作用の後に、反射又は散乱してプローブ６へ戻る電磁波放射線を分光計４へ戻すように、１つ以上の光学ファイバをも、プローブ６は備える。

処理管１０は、例えば乾燥した管である。しかしながら、粒状管（ｇｒａｎｕｌａｔｉｏｎ ｖｅｓｓｅｌ）、コーティング管その他の処理管が、性能が解析される分光計システムによってモニタされてもよい。

分光計システム２の性能を解析する時、プローブ・ヘッドは、処理管１０の壁１２から取り外され、分光計システム２の性能をオフラインで解析する際に使用するために、発明の装置２０へ移動する。これについて、図２に概略を示す。装置２０の支援によって実行される測定は、すでに実行された較正測定と比較される。

図３及び４は、本発明の一実施の形態に係る反射率標準８０と装置２０とを備えるアセンブリを示す。装置２０は、反射率標準８０を保持するための第１ホルダ部３０と、プローブ６を（特に、図１及び２を参照して説明したプローブ・ヘッド８に）保持するための第２ホルダ部６０とを備える。

第１ホルダ部３０は、金属のドラム又は円筒の形状である。円筒３０は、３つの空洞部（基端空洞部３２、中央空洞部３４、及び末端空洞部３６）を形成する。図４の分解図は、互いに分離した空洞部３２，３４，３６を分かり易くするために示す。しかし、実際には、図４の矢印で示し、又、図５から７に明らかなように、それらは互いに直接的に隣接しており、これらの空洞部３２，３４，２６を形成する円筒３０の側面に沿った隔壁３８は１つの部位である。

末端空洞部３６は、付勢されたロッド・アセンブリ形式のアクチュエータに適合する。ロッド・アセンブリは、円筒３０の末端に備える穴４２を通って移動可能なシリンダ状のロッド４０を備える。ロッド４０の末端は、円筒３０の外側に配置され、又、穴４２よりも大きい直径を有する、ハンドル又は握持手段４４を備える。オペレータは、ロッド・アセンブリを末端側へ引くために、握持手段４４をつかむ。ロッド４０の基端は、反射率標準を支持するために、円形の支持プレート４６を備える。コイルバネ（付勢手段）４８は、支持プレート４６と円筒の末端との間に設けられる。圧縮して開放された後に、バネ４８は、基端側へ移動させるように、支持プレート４６を付勢する。支持プレート４６の直径は、末端空洞部３６の直径よりも僅かに小さく、それによって、オペレータがロッド・アセンブリの握持手段４４を引く時、支持プレート４６を末端空洞部３６に待避させることができる。

第１ホルダ部３０の中央空洞部３４は、反射率標準８０を収容し、反射率標準８０に適応する大きさである。オペレータが支持プレート４６を末端空洞部３６に待避させると、中央空洞部３４は、反射率標準８０の挿入のために、簡単にアクセス可能になっている。反射率標準８０は、円筒３０の円周壁の開口５０（図５参照）を通って挿入可能であり、開口５０は、中央空洞部３４に直接的に連通する。このように、開口５０を通って、中央空洞部３４へ挿入した後に、円筒３０は反射率標準８０のハウジングとしての役割を果たす。開口５０が中央空洞部３４の全体を露出させるのではなく、中央空洞部３４を形成する基端側壁部５２が中央空洞部３４の円周の全体で伸びる。開口５０は、末端側で、基端壁部５２にまで伸びる。反射率標準８０が中央空洞部３４に導入されると、オペレータは、握持手段４４を開放し、それによって、上記支持プレート４６に支持された支持プレート４６と反射率標準８０とを基端側へ移動させるように、バネ４８が付勢できる。その結果、反射率標準８０は、開口５０の基端側へ僅かに移動し、反射率標準８０の基端前面部は、中央空洞部３４の円周基端壁部５２によって収容される。この円周基端壁部５２は、側方への一切の移動を制限し、支持プレート４６と協働して、反射率標準８０を円筒３０の中央空洞部３４に保持する。

反射率標準８０は、底端キャップ８２と円筒状カップ部８４とを有する保護ケーシングを備える。底端キャップ８２に接続されると、円筒状カップ部８４は、反射率標準８０を収容する（図５参照）。カップ部８４の中央開口８６は、電磁波放射線を反射率標準８０に導入し、反射率標準８０から拡散反射させることが可能になるように備えられる。ケーシングの内部には、サファイアガラス８８の円形シートが、反射率標準８０をさらに保護するために、反射率標準８０の上部に備えられる。サファイアガラス８８は、少なくとも部分的に電磁波放射線を透過させる。サファイアガラス８８の上方に、ゴム製のＯリング９０が、カップ部８４の環状溝に備えられる。Ｏリング９０は、サファイアガラス８８を保持し、又保護する。適切に、分光計システムの性能をモニタリングするために、プローブ６の先端は、サファイアガラス８８と接触して配置される、すなわち、開口８６の大きさは、プローブ６の先端の幅よりも大きい。しかし、ケーシングの開口８６は、プローブ６の先端がサファイアガラス８８にまで伸びないように設けられ、例えば、プローブ６とガラス８８との間には数マイクロメータのすき間があく。そのように設けられたすき間は、例えば、サファイアガラスの上にゴム製の緩衝材を備えることによって、プローブがサファイアガラスではなくゴム製緩衝材に当接する等、他の方法によっても実現できる。

基端空洞部３２は、中央空洞部３４よりも小さい直径を有し、それによって、反射率標準８０が基端空洞部３２に進入することを防ぐことができる。基端空洞部３２は、第１ホルダ部３０を第２ホルダ部６０に接続するための係合手段の一部を形成する。基端空洞部３２は、第２ホルダ部６０の係合する円筒突出部６２を収容できる大きさと形状である。ネジ６４は、第１ホルダ部３０の基端空洞部３２を形成する壁部を貫通するネジ山を設けた貫通孔５４を通って導入される。第２ホルダ部６０の円筒突出部６２が第１ホルダ部３０の基端空洞部３２の中にある場合、ネジ６４は、円筒突出部６２の外部表面に形成される円周凹部６６に係合し、その結果、ホルダ部３０，６０を互いに固定する。ネジ６４を凹部６６から取り外した後に、ホルダ部３０，６０は分離される。

円筒突出部６２とは別に、第２ホルダ部６０は、突出部６２の基端側に配置され、突出部６２より大きい断面の大きさを有する調整部６８をも備える。中央チャネル７０は、第２ホルダ部６０の基端から末端に伸び、すなわち、調整部６８と突出部６２との両方を通過する。チャネル７０は、望ましい位置にプローブ６を案内する機能を有する。チャネル７０は、プローブ６を第２ホルダ部６０の中に固定する機能をも有する。固定する機能は、プローブ６が望ましい位置に導入され配置された後に、チャネル７０の断面の大きさ（例えば、その直径）を低減させることによって実現される。図の例示の場合、第２ホルダ部６０は、調整可能なカラー又はクランプの形状である。図４に示すように、スリット７２は、調整部６８に設けられる。スリット７２は、調整部６８の基端から突出部６２まで伸びる。調整部６８と突起部６２との間では、スリット７２は、方向を変えて、円周方向に続けて伸びる。スリット７２の幅は、そしてその結果、チャネル７０の断面の大きさは、調整部６８に備えられ、スリット７２を架橋する締め付けネジ７４によって調整される。プローブ６が第２ホルダ部６０に挿入された後、調整部６８は、締め付けネジ７４で締め付けられる。締め付けネジ７４は、スリット７２の幅を低減させ、それによって、チャネル７０の大きさをも低減させる。その結果、チャネル壁はプローブ６と係合し、それによって、プローブ６、又は少なくともその先端部が、固定位置に保持される。

プローブ６と反射率標準８０との間で電磁波放射線が適切に伝搬する経路を、望ましくは有する一方で、測定のノイズを生じさせる他の電磁波放射線を低減させることが望ましい。従って、分光計システムの性能を解析する際に使用するために反射率標準８０を円筒３０が保持する場合、光ガード１００は、円筒３０の開口５０を通って進入する光量を低減させるために備えられる。光ガード１００は、円筒３０の開口５０を覆うことができる限り、適切なものであればよい。例えば図５に例示するように、光ガード１００は、円筒３０を同軸で囲む、回転可能な金属製のシリンダである。光ガード１００は開口１０２を有し、その大きさは、より小さい大きさが考えられる場合であっても、円筒３０の開口５０に対応するか、又は、それを超える。光ガード１００の開口１０２が、円筒３０の開口５０の前面に配置されると、反射率標準８０は、円筒３０に挿入される。そして、反射率標準８０が円筒３０に挿入されると、光ガード１００が回転して、円筒３０の開口５０が光ガード１００の円筒壁部によって覆われ、その結果、円筒３０に進入する光を低減することができる。

図５の場合、２つのホルダ部３０，６０が接続された後、プローブ６は装置２０に挿入されたものとして示される。しかしながら、第２ホルダ部６０が第１ホルダ部３０に接続される前に、プローブ６が第２ホルダ部６０へ最初に挿入されてもよい。これは、図７ａ−７ｄに示される。

図５に示すように、２つのホルダ部３０，６０が接続された後に、プローブ６が装置２０に挿入される場合、プローブ６の先端と反射率標準８０との間の予め決めた距離が、図６ａ及び図６ｂに示すように、実現される。２つのホルダ部３０，６０が接続されると、反射率標準８０は、上述のように、第１ホルダ部３０（円筒）に挿入される。次に、プローブ６は、第２ホルダ部６０のチャネル７０を通って挿入され、プローブ６の先端が反射率標準８０又は（備えられる場合には）保護サファイアグラス８８に接触するように、前進する。プローブ６の先端が保護サファイアグラス８８に実際に確実に到達させるために、反射率標準８０がプローブ６によって押圧されるときに圧縮されるバネ４８の力による抵抗を感じるまで、オペレータは、プローブ６を前進させ続ける。この移動を図６ａに示す。図６ａは、反射率標準８０の基端側の空間１１０を示す。従って、オペレータによって、反射率標準８０とプローブ６とが、釣り合う位置まで僅かに付勢力で戻される。その後、締め付けネジ７４が、プローブ６をその位置で固定するために使用され、プローブ６の先端を保護サファイアグラス８８に接触させたまま保つことができる。これは図６ｂに示されており、空間１１０は、反射率標準の基端側で、より小さくなる。

図７ａ−７ｄは、本発明の一実施の形態に係る装置のプローブ６と反射率標準８０を配置するための僅かに異なる手順をステップ毎に示す部分断面図である。この手順の場合、図６に示すものと同一の予め決めた距離を実現できる。図７ａに示すように、第１ホルダ部３０と第２ホルダ部６０とを接続する前に、第２ホルダ部６０はすでにプローブ６を備え、そして、締め付けネジ７４はプローブ６がしっかりと保持されるように調整されている。次に、図７ｂに示すように、第２ホルダ部６０の突出部６２を第１ホルダ部３０の基端空洞部３２に挿入し、そして、ネジ６４が突出部６２の外表面に形成される円周凹部に係合するように、第１ホルダ部３０の基端空洞部３２を形成する壁を貫通するネジ山を設けた貫通孔を通るネジ６４を締めることによって、第２ホルダ部６０は、第１ホルダ部３０に接続される。それによって、図７ｃに示すように、ロッド・アセンブリと支持プレート４６とが待避して、その結果、第１ホルダ部３０の中央空洞部３４に反射率標準８０を収容することができる。反射率標準８０が開口５０を通って第１ホルダ部３０に挿入されると、ロッド・アセンブリが開放され、支持プレート４６が反射率標準８０を基端方向へ押圧し、その結果、反射率標準８０がプローブ６の先端と接触する。最後に、図７ｄに示すように、光ガード１００が回転し、それによって、反射率標準８０が通過して挿入された第１ホルダ部３０の開口５０が光ガード１００によって閉鎖される。プローブ６を含めた分光計システムの性能が解析される。

図８ａ、８ｂ及び８ｃは、本発明の一実施の形態に係るキットのコンポーネントの概要を示す。キットは、別に設けられた３つの第２ホルダ部６０ａ，６０ｂ，６０ｃを備え、各ホルダ部６０ａ，６０ｂ，６０ｃのチャネル７０ａ，７０ｂ，７０ｃは、他２つのホルダ部のチャネルとは異なる断面の大きさを有する。このように、上記第２ホルダ部６０ａ，６０ｂ，６０ｃの各々は、それぞれのプローブの大きさを同一にするように設けられる。チャネルの直径は、第２ホルダ部の間で異なるが、上記第２ホルダ部６０ａ，６０ｂ，６０ｃの各々の突出部６２ａ，６２ｂ，６２ｃの外径は、同一である。これは、各々が同一の第１ホルダ部に適合することを意味する。このように、第１ホルダ部が１つの同一の反射率標準を保持するが、電磁波放射線を反射率標準へ／から伝達するために、異なる大きさのプローブ（例えば、直径が１５ｍｍ，２２ｍｍ及び３０ｍｍ。）が、それぞれの第２ホルダ部６０ａ，６０ｂ，６０ｃに接続されてもよい。第１ホルダ部によって保持される反射率標準を変えることができる。図８ａ−８ｃは、３つの反射率標準８０ａ，８０ｂ，８０ｃを例示する。反射率標準の各々は、他の２つとは異なる反射率（例えば、グレースケールの異なる部分のように、１％から９９％の反射率）を有する。上記３つの第２ホルダ部６０ａ，６０ｂ，６０ｃのいずれか１つが、上記３つの反射率標準８０ａ，８０ｂ，８０ｃのいずれか１つをキットの中に配置する第１ホルダ部を用いて使用されてもよい。キットは、図８ａ−８ｃと異なる数の第２ホルダ部及び反射率標準を含んでもよい。

図９及び１０は、本発明の他の実施の形態に係る反射率標準８０と装置１４０とを含むアセンブリを示す。装置は、反射率標準８０を保持するための第１ホルダ部１５０と、プローブ６を保持するための第２ホルダ部１６０とを備える。

本実施の形態の第１ホルダ部１５０は、実質的に、図３及び４に示す実施の形態の第１ホルダ部３０のそれぞれに応じた特徴を有する。しかし、包絡面の基端部で、第１ホルダ部１５０は、外部のネジ山１５２を備える。また、第１ホルダ部１５０の基端空洞部１５４の内径は、第２ホルダ部１６０の調整可能なコレット１６２の外形と一致するように形成され、そのため、図３及び４に示す実施の形態の基端空洞部３２と僅かに異なる形状を有する。

第２ホルダ部１６０は、調整可能なコレット１６２と、コレット１６２を超えて通過できるように設けられた、コレット１６２をプローブ６の周囲で締め付けるためのコレット・ナット１７０とを備える。コレット１６２は、適切に、プラスチック材料のような柔軟な材料を用いて作られる。コレット・ナット１７０は、適切に、金属のような堅い材料を用いて作られる。図示する実施の形態の場合、コレット１６２は、概ね環状の断面を有し、直径はコレット１６２のセクション毎に異なる（末端で最小となり、基端で最大となる）。コレット１６２は、４つの細長い基端スリット１６４を備え、コレット１６２の周囲に沿って、約９０°で各々から互いに離隔している。これらの基端スリット１６４は、コレット１６２の基端から、コレット１６２の長さの約４分の３伸び、コレット１６２の末端の前で終端する。４つの細長い末端スリット１６６を備え、末端スリット１６６は、基端スリット１６４からコレット１６２の周に沿って約４５°離れ、互いに約９０°離れる。これらの末端スリット１６６は、コレット１６２の末端から、コレット１６２の長さの約４分の３伸び、コレット１６２の基端の前で終端する。圧力がコレット１６２に掛けられ、それによって、内部に保持されるプローブ６が固定されている場合に、基端スリット１６４と末端スリット１６６とによって、コレットの変形が可能になる。圧力は、コレット・ナット１７０によって掛けられる。コレット・ナット１７０は、第１ホルダ部１５０の外部のネジ山１５２に応じた直径とピッチとを有する内部のネジ山１７２を備える。コレット・ナット１７０の基端は、プローブ６がリング１７２を通って移動できるリング状の断面を有する。コレット・ナット１７０が第１ホルダ部１５０にネジ山が設けられている場合、リングは、コレット１６２と接触する部分１７４を有する。コレット・ナット１７０は、最終的に、コレット１６２の圧力に適応し、それによって、コレット１６２はプローブ６を挟持するように変形する。コレット・ナット１７０と第１ホルダ部１５０とは両方、それぞれのロッド形状の握持手段１８０を備え、それを使用することによって、ユーザはコレット・ナット１７０を容易に締め付けることができる。

装置１４０は、第１ホルダ部１５０の基端空洞部１５４にコレット１６２を最初に挿入することによって、適切に組み立てられる。コレット１６２の基端部は、第１ホルダ部１５０の外部にとどまっている。次に、コレット・ナット１７０は、適合するネジ山１５２及び１７２に沿って、第１ホルダ部１５０にそれぞれ取り付けられて、ネジ入れられる。コレット・ナット１６２が完全に締め付けられる前に、プローブ６がコレット・ナット１７０を通って、コレット１６２の中へ挿入される。これにより、プローブ６の先端がコレット１６２から末端側に突き出すことができる。プローブ６が挿入されると、コレット・ナット１７０はその端の位置へ締め付けられ、それによって、コレット１６２に力を掛ける。次に、コレット１６２は、プローブ６を挟持し、それが抜け出ることを防止する。装置１４０が組み立てられた後、適切に、反射率標準８０が装置１４０に挿入される。

本実施の形態では特定のコレット１６２とコレット・ナット１７０とについて説明したが、本発明はプローブを固定するための他のコレットとコレット・ナットとを排除するものではない。図８に示すキットと同様に、本実施の形態に係るコレットは、異なる大きさのプローブに適合するために、異なる形状及び異なるチャネルの大きさであってもよい。

図１１ａ−１１ｂは、プローブの先端に相対的に、プローブのファイバの束を位置付ける方法の概要を示す。図示するプローブ２００は、ファイバ２０２の束を有し、外部ファイバは、プローブからの出力放射線を伝達し、中央ファイバは、反射された入力放射線を分光計に戻すように伝達する。しかし、これは単なる一例であり、本方法の原理は他のファイバを設ける場合にも適用できる。

プローブ２００の概略図は、プローブ２００がファイバ２０２の束を収容するスリーブ２０４を含むことを示す。先端２０６は、好ましくは、サファイアガラス製であって、スリーブ２０４の末端に備えられる。プローブ先端２０６は、反射率標準２２０と接触して位置付けられる。代わりに、プローブ先端２０６は、上述のように、サファイアガラス窓のような保護層と接触してもよい。また、さらに他の形態では、プローブ先端２０６は、反射率標準２２０からゼロではない距離であってもよい。反射率標準２２０とプローブ２００とは、既に説明し、前の図で示したような装置によって適切に保持される。しかしながら、コンポーネントを固定するための他の形態が考えられてもよい。本方法の原理は種々の変形に応用でき、図１１ａ−１１ｂは単に概略的な例を示すだけである。

図１１ａにおいて、ファイバ２０２の束と先端２０６との間の距離によって、反射率標準２２０との相互作用のために先端２０６から放射線が出る前に、出力放射線の焦点Ｆ１が配置される。拡散反射された放射線Ｒ１は、ファイバ２０２の束の核へ戻っており、比較的弱い。

図１１ｂの場合、ファイバ２０２の束は、先端２０６へ近づくように移動するため、出力放射線の焦点Ｆ２は、先端２０６と反射率標準２２０との間の接合部分の近傍にある。この点、ファイバ２０２の束の核が分光計に戻る放射線Ｒ２は、より強いものであり、取得されたスペクトルにおいて、より高い信号（ピーク）として観測される。このように、本方法を用いると、オペレータは、ファイバ２０２の束の、最も高い信号を取得できる位置を適切に選択できる。

処理管において測定するためにプローブが接続された分光計を備える分光計システムの概略を示す。 処理管から取り外され、代わりに、分光計システムの性能を解析する際に使用するための装置に挿入されるプローブの概略を示す。 本発明に係る性能解析アセンブリ及び装置の実施の形態を分解した斜視図である。 図３に示す実施の形態を分解した断面図である。 本発明の一実施の形態に係る装置へのプローブと反射率標準との取り付けを示す部分断面図である。 図５の例示に従って設けられる場合に、プローブの先端と反射率標準との間の予め決めた距離を実現する可能な方法を示す側方断面図である。 本発明の一実施の形態に係る装置にプローブと反射率標準とを設けるための僅かに異なる手順をステップ毎に示す部分断面図であって、この手順によって、図６ａ−６ｂに示すものと同じ予め決めた距離を実現できる。 発明の一実施の形態に係るキットのコンポーネントの概略を示す。 本発明に係る性能解析アセンブリ及び装置の他の実施の形態を示す。本図の左側は、通常の側面図であり、本図の右側は、側方断面図である。 図９に示す実施の形態の分解した斜視図である。 プローブの先端に相対的なプローブのファイバの束を位置付ける方法の概略を示す。

Claims (38)

1. 電磁波放射線が伝搬するためのプローブが接続された分光計を備える分光計システムの性能を解析する際に使用する分光計システムの性能を解析するための装置であって、
   上記装置は、
   反射率標準と上記プローブとの両方を保持できる大きさ及び形状を有するホルダを備え、
   上記反射率標準は、入射した電磁波放射線を受け、上記放射線の少なくとも一部を拡散反射するための反射部分を有し、
   上記プローブの先端が、上記反射率標準に相対的に予め決めた位置に固定され、
   プローブから放射された電磁波放射線の少なくとも一部が、反射率標準からプローブへ戻るように拡散反射することを特徴とする分光計システムの性能を解析するための装置。
2. 上記ホルダは、
   基端と末端とを有し、反射率標準を保持するための第１ホルダ部と、
   プローブの先端が上記反射率標準に相対的に予め決めた位置に固定されるプローブを保持するための第２ホルダ部とを備え、
   上記第１ホルダ部の上記基端は、上記第２ホルダ部に対向している
   ことを特徴とする請求項１に記載の分光計システムの性能を解析するための装置。
3. 上記第１ホルダ部と上記第２ホルダ部とは、開放可能に互いに接続できる
   ことを特徴とする請求項２に記載の分光計システムの性能を解析するための装置。
4. 上記第１ホルダ部は第１係合手段を備え、上記第２ホルダ部は第２係合手段を備え、
   上記第１及び第２係合手段は、上記第１及び第２ホルダ部の間での少なくとも一方向の相対的な移動を防ぐために、互いに係合可能である
   ことを特徴とする請求項３に記載の分光計システムの性能を解析するための装置。
5. 上記第１ホルダ部は、第２ホルダ部の係合突起部を収容できる大きさである基端空洞部を形成する係合突起部
   ことを特徴とする請求項２から４のいずれか１項に記載の分光計システムの性能を解析するための装置。
6. 上記第２係合手段は、第２ホルダ部の突起部の包絡面の窪んだ形状であり、
   上記第１係合手段は、第１ホルダ部の壁から、又は当該壁を通って、突き出すピン形状の部材である
   ことを特徴とする請求項５に記載の分光計システムの性能を解析するための装置。
7. 上記第１係合手段は、第１ホルダ部の包絡面上の外部のネジ山であり、
   上記第２係合手段は、上記外部のネジ山と協働する内部のネジ山を有するナットであり、
   ナットは、上記第２ホルダ部の上記係合突起部が、上記第１ホルダ部の上記基端ホルダ部から待避することを防止するように設けられる
   ことを特徴とする請求項５に記載の分光計システムの性能を解析するための装置。
8. ホルダ部の固定位置に第１コンポーネントを配置するための固定手段と、
   上記第１コンポーネントの方向へ第２コンポーネントを移動させるように設けられたアクチュエータとを備え、
   第１コンポーネントは、反射率標準又はプローブのいずれか一方であり、第２コンポーネントは、反射率標準又はプローブの他方である
   ことを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の分光計システムの性能を解析するための装置。
9. 上記固定手段は、ホルダの固定位置にプローブの先端を開放可能に固定し、
   上記分光計システムの性能を解析するための装置は、さらに、反射率標準を収容するための空間を含み、
   上記アクチュエータは、反射率標準をプローブの方向に移動させるために、上記空間に収容された場合に反射率標準に作用するように設けられた付勢手段を備える
   ことを特徴とする請求項８に記載の分光計システムの性能を解析するための装置。
10. 上記付勢手段は、ロッド・アセンブリを含み、
    ロッド・アセンブリは、
    反射率標準に対向する基端部と、
    末端部と、
    ホルダの末端の穴を通って移動可能な中間ロッド部とを備え、
    ロッド・アセンブリの付勢手段の動作によって、空間内部で移動可能なロッド・アセンブリの基端部が、反射率標準をプローブの方向へ移動させることができる
    ことを特徴とする請求項１０に記載の分光計システムの性能を解析するための装置。
11. プローブを案内するためのチャネルを備え、
    チャネルは、プローブを導入できる基端と、プローブの先端が、反射率標準又は反射率標準の表面を覆う保護層と接触するために突出可能である末端とを備える
    ことを特徴とする請求項１から１０のいずれか１項に記載の分光計システムの性能を解析するための装置。
12. 上記チャネルは、プローブの先端を固定位置に保持するために、プローブの周囲を締め付ける、調節可能なカラー又はコレットによって形成される
    ことを特徴とする請求項１１に記載の分光計システムの性能を解析するための装置。
13. カラー又はコレットをプローブの周囲に締め付けるために、カラー又はコレットの基端と接触するように設けられたナットを備え、
    ナットは、第１ホルダ部の包絡面上の外部のネジ山と協働する内部のネジ山を備える
    ことを特徴とする請求項１２に記載の分光計システムの性能を解析するための装置。
14. 反射率標準を収容するためのケーシングを備え、
    ホルダは、ケーシングを保持することによって、反射率標準を間接的に保持する
    ことを特徴とする請求項１から１３のいずれか１項に記載の分光計システムの性能を解析するための装置。
15. ケーシングは、
    入射した電磁波放射線を反射率標準に到達させることが可能な開口と、
    反射率標準を覆う保護窓とを備え、
    保護窓は、入射した電磁波放射線を透過させる
    ことを特徴とする請求項１４に記載の分光計システムの性能を解析するための装置。
16. 開口は、保護窓と接触できるようにプローブの先端を導入できる大きさの直径を有する
    ことを特徴とする請求項１５に記載の分光計システムの性能を解析するための装置。
17. 反射率標準を収容し、取り外すための開口を有するハウジングと、
    上記開口を通ってハウジングに進入する光量を低減させるための光ガードとを備え、
    光ガードは、少なくとも部分的に上記開口を覆う被覆場所と、上記会合が反射率標準を収容し又は取り外すために、露出した露出場所とを備える
    ことを特徴とする請求項１から１６のいずれか１項に記載の分光計システムの性能を解析するための装置。
18. 反射率標準は、入射した電磁波放射線を受け、上記放射線の少なくとも一部を拡散反射するための反射部分を有する参照材料によって置き換えられる
    ことを特徴とする請求項１から１７のいずれか１項に記載の分光計システムの性能を解析するための装置。
19. 電磁波放射線が伝搬するためのプローブが接続された分光計を備える分光計システムの性能を解析する際に使用する分光計システムの性能を解析するためのアセンブリであって、
    請求項１から１６のいずれか１項に記載の装置と、
    装置によって保持されており、プローブから入射した電磁波放射線を受け、上記放射線の少なくとも一部をプローブへ拡散反射するための反射部分を有する反射率標準とを備える
    ことを特徴とする分光計システムの性能を解析するためのアセンブリ。
20. 上記反射率標準は、上記装置の中に取り外し可能に設けられたケーシングに収容された
    ことを特徴とする請求項１９に記載の分光計システムの性能を解析するためのアセンブリ。
21. 入射した電磁波放射線を反射率標準に到達させることが可能な開口と、
    反射率標準を覆う保護窓とを備え、
    上記保護窓は、入射した電磁波放射線を透過させる
    ことを特徴とする請求項２０に記載の分光計システムの性能を解析するためのアセンブリ。
22. 上記開口は、保護窓に接触できるように、プローブの先端を導入できる大きさの直径を有する
    ことを特徴とする請求項２１に記載の分光計システムの性能を解析するためのアセンブリ。
23. 電磁波放射線が伝搬するためのプローブが接続された分光計を備える分光計システムの性能を解析する際に使用する分光計システムの性能を解析するためのキットであって、
    上記プローブは、複数の可能な直径の１つを有しており、
    上記分光計システムの性能を解析するためのキットは、
    入射した電磁波放射線を受け、上記放射線の少なくとも一部を拡散反射するための反射部分を有する反射率標準を保持するための第１ホルダ部と、
    プローブの先端が反射率標準に相対的に予め決めた位置に固定され、プローブから放射される電磁波放射線の少なくとも一部が反射率標準からプローブへ戻るように拡散反射するようにプローブを保持し、各々が第１ホルダ部に開放可能に接続できる複数の第２ホルダ部とを備え、
    上記第２ホルダ部の少なくとも１つは、他の第２ホルダ部が保持するプローブとは異なる直径を有するプローブを保持する
    ことを特徴とする分光計システムの性能を解析するためのキット。
24. 上記第２ホルダ部の各々が、プローブを案内するためのチャネルを備え、
    上記第２ホルダ部の少なくとも１つのチャネルが、他の上記第２ホルダ部のそれぞれのチャネルと異なる断面の大きさを有する
    ことを特徴とする請求項２３に記載の分光計システムの性能を解析するためのキット。
25. 複数の反射率標準を備え、
    上記複数の反射率標準の少なくとも１つが、他の上記複数の反射率標準と異なる反射率を有する
    ことを特徴とする請求項２３又は２４に記載の分光計システムの性能を解析するためのキット。
26. 上記第１ホルダ部と上記第２ホルダ部のいずれか１つとは、接続され、請求項１から１５のいずれか１項に記載の装置を形成する
    ことを特徴とする請求項２３から２５のいずれか１項に記載の分光計システムの性能を解析するためのキット。
27. 電磁波放射線が伝搬するためのプローブが接続された分光計を備える分光計システムの性能を解析するための方法であって、
    入射した電磁波放射線を受け、上記放射線の一部を拡散反射するための反射部分を有する反射率標準を備えることと、
    プローブから放射した電磁波放射線の少なくとも一部が、反射率標準からプローブへ戻るように拡散反射するように、反射率標準に相対的に予め決めた位置にプローブの先端を固定することと、
    分光計からプローブを介して反射率標準へ電磁波放射線を放射することと、
    プローブを介して分光計へ戻るように拡散反射する電磁波放射線を解析することとを含む
    ことを特徴とする分光計システムの性能を解析するための方法。
28. プローブの先端を固定する動作は、プローブの先端がチャネルから突き出し、反射率標準又は反射率標準を覆う保護窓に接触するように、プローブがチェネルを通過することを含む
    ことを特徴とする請求項２７に記載の分光計システムの性能を解析するための方法。
29. 反射率標準を備える動作は、反射率標準をハウジングの中に挿入すること、及び次にハウジング内の反射率標準をプローブの先端の方向へ移動させることを含む
    ことを特徴とする請求項２７又は２８に記載の分光計システムの性能を解析するための方法。
30. 反射率標準の移動は、付勢手段によって行われる
    ことを特徴とする請求項２９に記載の分光計システムの性能を解析するための方法。
31. 電磁波放射線が伝搬するためのプローブが接続された分光計を備える分光計システムの性能を解析するための装置であって、
    プローブを保持するためのプローブ・ホルダと、
    反射率標準ユニットを支持するための移動可能な支持部とを備え、
    上記反射率標準ユニットは、入射した電磁波放射線をプローブから受け、上記放射線の少なくとも一部をプローブへ戻すように拡散反射し、
    支持部は、上記反射率標準ユニットをプローブの先端に接触させるようにプルーブの方向へ移動可能である
    ことを特徴とする分光計システムの性能を解析するための装置。
32. 支持部は、付勢力で静止している
    ことを特徴とする請求項３１に記載の分光計システムの性能を解析するための装置。
33. 反射率標準ユニットは、サファイアガラス窓のような保護層を備え、
    保護層は、反射率標準を覆い、
    支持部は、プローブの先端を保護層に接触させるように、プローブを移動させることができる
    ことを特徴とする請求項３１又は３２に記載の分光計システムの性能を解析するための装置。
34. 請求項１から１８のいずれか１項に記載の装置の特徴をさらに備える
    ことを特徴とする請求項３１から３３のいずれか１項に記載の分光計システムの性能を解析するための装置。
35. 電磁波放射線が伝搬するためのプローブが接続された分光計を備える分光計システムの性能を解析するための方法であって、
    幾何学的な軸方向に先端を向けてプローブを保持することと、
    入射した電磁波放射線を受け、上記放射線の少なくとも一部を拡散反射する反射部分を有する反射率標準を備えることと、
    プローブの先端の前面で上記幾何学的な軸上に反射率標準を配置することと、
    反射率標準又は、反射率標準を覆い、反射率標準の移動に従うサファイアガラス窓のような保護層がプローブに接触するように、上記幾何学的な軸に沿って反射率標準を移動させることと、
    分光計からプローブを介して反射率標準へ電磁波放射線を放射することと、
    プローブを介して分光計へ戻るように拡散反射する電磁波放射線を解析することとを含む
    ことを特徴とする分光計システムの性能を解析するための方法。
36. プローブの先端に相対的にプローブのファイバの束を位置付ける方法であって、
    上記プローブは、分光計に接続され、ファイバを介して電磁波放射線を伝搬するものであって、
    プローブのファイバの束を位置付ける方法は、
    入射した電磁波放射線を受け、上記放射線の少なくとも一部を拡散反射するための反射部分を有する反射率標準を備えることと、
    プローブから放射された電磁波放射線の少なくとも一部が反射率標準からプローブに戻るように拡散反射するように、反射率標準に相対的に予め決めた位置にプローブの先端を固定することと、
    分光計からプローブを介して反射率標準へ電磁波放射線を放射することと、
    プローブの先端に相対的にファイバの束を異なる位置へ移動させることと、
    分光計に戻るように拡散反射された電磁波放射線が最も多く伝搬するファイバの束の位置を決定することとを含む
    ことを特徴とするプローブのファイバの束を位置付ける方法。
37. 請求項１から１８のいずれか１項に記載の装置が有する、上記プローブと上記反射率標準とを保持することを含む
    ことを特徴とする請求項２７から３０、又は請求項３５から３６のいずれか１項に記載の方法。
38. 反射率標準を使用する代わりに、入射した電磁波放射線を受け、上記放射線の少なくとも一部を拡散反射するための反射部分を含む材料を使用することを含む
    ことを特徴とする請求項２７から３０、又は請求項３５から３７のいずれか１項に記載の方法。

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