JP2009539063A

JP2009539063A - 既知の光源とラマン散乱とを使用したスペクトログラフの較正

Info

Publication number: JP2009539063A
Application number: JP2008556556A
Authority: JP
Inventors: ジェロミーピー．レザック，; トーマスエイチ．チーバ，
Original assignee: アイティーティーマニュファクチャリングエンタープライジーズ，インコーポレイテッド
Priority date: 2006-02-23
Filing date: 2007-02-23
Publication date: 2009-11-12
Anticipated expiration: 2027-02-23
Also published as: US20090015829A1; JP5153656B2; US7583378B2

Abstract

ラマン散乱分析のために使用される分光器デバイスを較正するために、方法が提供される。分光器デバイスの回折格子またはスペクトログラフに対する所定の分散曲線が、較正光源からの検出された分散光と関連付けられるスペクトルデータに基づいて修正されることにより、修正された分散曲線を生成する。光検出デバイスにおける、ラマン光源の波長が、決定される。分光器デバイスに対する較正データが、第１の化学物質に対するラマン線のピーク位置と、検出デバイスにおける、ラマン光源の波長と、修正された分散曲線とから計算される。

Description

本発明は、分光器（ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｅｒ）に関し、特に、スペクトログラフ（ｓｐｅｃｔｒｏｇｒａｐｈ）の較正のための技術に関する。

分光器デバイスは、一定のタイプの化学物質の存在に対するモニタリングの際に有用である。例えば、分光器デバイスは、一定の化学物質に関して、液体の物質、固体の物質または気体の材料を分析するために、ラマン散乱の原理を使用し得る。１つのタイプの分光器デバイスにおいて、（スペクトログラフまたは回折格子とも呼ばれる）光分散素子が提供されることにより、サンプルから光を分散させ、そして、分散光が、電荷結合カメラデバイスなどの検出器によって検出される。検出器の画素が、分散光の特質に応じて作動され、スペクトルを表すデータが、検出器によって生成され、１つ以上の化学物質の存在を決定するために分析される。

分光器の性能は、コンポーネントの機械的配列と、デバイス内の温度および圧力の条件と、デバイス周囲の温度および圧力の条件とに依存し、そして、特に、光分散素子に依存する。分光器によって行われる測定および分析の精度を確実にするために、かかる変化に対して調節または較正を行うことが必要となる。

要するに、ラマン散乱分析のために使用される分光器デバイスを較正するために、方法が提供される。分光器デバイスの回折格子またはスペクトログラフに対する所定の分散曲線が、較正光源からの検出された分散光と関連付けられるスペクトルデータに基づいて、修正されることにより、修正された分散曲線を生成する。光検出デバイスにおけるラマン光源の波長が決定される。分光器デバイスに対する較正データが、第１の化学物質に対するラマン線のピーク位置と、検出デバイスにおけるラマン光源の波長と、修正された分散曲線とから計算される。

最初に図１を参照すると、本発明の実施形態に従った分光器システムまたはデバイスが、概略的に、参照番号１０で示されている。分光器システム１０は、較正光源２０と、ラマン光源３０とを備えている。光収集システム４０は、光を収集し、そして、スペクトログラフ６０に結合されており、該スペクトログラフ６０は、光分散素子として働く。一実施形態において、光収集システム４０は、オートフォーカス望遠鏡と光ファイバ５０とを備え得、該光ファイバ５０は、望遠鏡によって収集された光をスペクトログラフ６０に結合する。強調電荷結合素子（ＩＣＣＤ）カメラ７０が、スペクトログラフ６０に光学的に結合され、次に、信号プロセッサ（プロセッサ）８０に結合される。プロセッサ８０は、（以下で記述される）較正アルゴリズム１００と、ラマン散乱アルゴリズムなどのスペクトル分析アルゴリズム２００とを実行する。プロセッサ８０は、より一般的には、制御ユニットと呼ばれ得る。なぜならば、プロセッサ８０は、分光器１０の他の制御機能も行い得るからである。

ラマン光源３０が作動され、分光器１０が測定モードにあるときに、所望のラマン散乱効果が測定される。ラマン光源３０は、ラマン励起のために使用される任意の狭い帯域の光源であり得る。例示的な実施形態において、光源３０は、紫外線（ＵＶ）エキシマレーザである。較正光源２０は、任意の安定した波長源であり得、関心のスペクトル範囲の中の未知数のスペクトル線を含み得る。例示的な実施形態において、較正光源２０は、水銀（Ｈｇ）灯である。あるいは、較正光源２０は、アルゴン（Ａｇ）灯であり得るか、または所望の既知のスペクトルを有する任意の一定の波長の光源（レーザ）であり得る。

当該分野においては公知であるように、回折格子、例えば、スペクトログラフ６０は、ＩＣＣＤ画素によって表された波長の数に対する分散の理論曲線を有し、多項式曲線として近似され得、例示的な実施形態において、理論曲線は、三次多項式曲線である。一般的には、格子の製造者が、この曲線を記述するデータを提供する。このように、分散曲線の関数が、測定または理論のいずれかによって事前に決定される。本発明の実施形態に従って、較正アルゴリズム１００が、スペクトログラフ６０の分散曲線を較正する。この較正アルゴリズム１００は、分光器の適切な動作を確認するために、任意のときに呼び出され得、スペクトログラフシステム１０の中に組み込まれた較正源と共に使用され得るか、またはシステム１０の外付けの較正光源と共に使用され得る。さらに、この技術は、（制御された条件またはテスト条件の下で）インフィールド測定またはベンチトップ測定に対して使用され得る。

ＩＣＣＤカメラ７０において、画素は、一定の幅であるが、画素に対する波長のマッピングは、様々な角度で波長を広げるスペクトログラフ６０の光分散機能の結果として非線形になる。これが、スペクトログラフの基本的な局面である。光分散機能が非線形であるので、較正によって、どのように、その分散が働くかに関する知識を有することが必要となる。スペクトログラフ６０に対する較正は、ＩＣＣＤカメラ７０における、画素の数に対する波長のマッピングを決定することを含む。

較正の一部分は、画素の数に対する波長をマッピングすることと、次に、波数空間において定められた関心のラマンサインを考慮に入れることとを含む。当該分野において公知であるように、波数空間は単位（１／ｃｍ）であり、ラマン光源３０の波数と偏移されたラマン光の波数との間の差である。これをするために、ＩＣＣＤカメラ７０におけるラマン光源の波長を決定することが必要である。なぜならば、波数のラマンサインは、ラマン光源に対して定められるが、波長のラマンサインは、ラマン光源の波長に依存するからである。波長の較正を変化させ得る要素は、温度と、圧力と、配列内の機械的変化とを含む。波数に対する波長の較正もまた、ラマン光源の波長の偏移によって変化させられ得る。

図１と共に図２を参照すると、較正アルゴリズム１００が概略的に記述されている。較正アルゴリズム１００は、２段階のプロセスとして考察され得、該２段階のプロセスは、１０２において、較正スペクトルを獲得することと、次に、１０４において、空気のラマンスペクトルを獲得することとを包含する。開始地点は、スペクトログラフに対する所定の分散曲線である。（搭載または外付けの）較正光源２０が作動され、結果として生じるスペクトルが獲得される。捕捉されたスペクトルにおける較正光源の線のピーク位置と、これらの線の既知の期待の波形とが、較正光源の線に最も良く適合するように、スペクトログラフ６０に対する分散曲線を修正するために使用される。特に、分散曲線は、波長の軸に沿って分散曲線を縮小または拡大させると共に偏移され、このことは、分散曲線における項の係数を変化させる効果を有する。較正光源の線の中央の位置は、較正光源のピークの近くにスペクトルのピークを適合させ、ピークの基部における、サイドモード構造などの影響を回避することによって決定される。較正光源２０は、較正光源２０に対する分散曲線および既知の線のピーク位置に基づいて、ＩＣＣＤ画素に対するスペクトログラフの波長のマッピングを可能にする。

次に、ラマン光源３０を作動させ、空気に関連付けられるラマン散乱光を収集することによって、スペクトルが、空気に対して獲得される。基準サンプルのスペクトルデータ内の第１の化学物質および第２の化学物質に対するピークの画素の位置が決定される。一実施形態において、第１の化学物質は、窒素（Ｎ_２）であり、第２の化学物質は、酸素（Ｏ_２）であり、Ｎ_２およびＯ_２の部分的なピークの画素の位置が、ローレンツの線形関数（Ｌｏｒｅｎｚｉａｎｌｉｎｅｓｈａｐｅｆｕｎｃｔｉｏｎ）に対する適合によって決定される。基準サンプル（例えば、空気）のスペクトルデータにおけるＯ_２およびＮ_２のピークの画素の位置、Ｏ_２およびＮ_２の既知のラマン波数の偏移を、修正された分散曲線、および波長と波数との間の関係と共に使用して、ラマン光源の波長に最も適合するものが決定される。次に、これが、波数空間においてスペクトログラフの較正情報を提供する。ラマン光源を作動するときには、空気が基準サンプルとして使用されるが、使用される基準サンプルは、液体、固体または気体であり得るということが理解されるべきである。空気は、ラマン光源に対する基準サンプルまたは較正サンプルのほんの一例であり、一実施形態に従った特定の用途に便利であり得る。

窒素および酸素のピーク位置と、修正された分散曲線とが、ラマン光源３０の波長を決定することと、波数空間においてマッピングを行うこととを可能にする。ＩＣＣＤの画素のアレイにおける、窒素および酸素の線の位置は、ラマン光源の波長に依存するが、ＩＣＣＤ画素のアレイにおける、波長較正光源のピークの線の位置は、ラマン光源の波長には依存しない。較正光源２０に対する線のピーク位置が、画素に対する波長のマッピングを提供する。窒素および酸素のピーク位置の線は、ラマン光源３０におけるあらゆる偏移に関する情報を提供する。窒素および酸素のピークの線の位置は、常に、ラマン光源３０の波数から離れた波数と同じ数である。

ここで、図１および図４〜図８と共に図３を参照すると、較正アルゴリズム１００がさらに詳細に記述される。１１０において、（搭載のまたは外付けの）較正光源２０が作動され、光が検出され、光収集システム４０によってスペクトログラフ６０に結合される。１２０において、ＩＣＣＤカメラ７０が、スペクトログラフ６０からの分散光を検出し、画素スペクトルデータを生成する。図４は、本発明の実施形態に従った、較正光源から生成されるスペクトル線の例を示すプロット図である。

１３０において、プロセッサ８０は、較正光源２０に対する画素スペクトルデータに基づいて、スペクトログラフ６０に対する分散曲線を修正することにより、波長空間において、較正された曲線、または修正された曲線を生成する。分散曲線の修正が、一実施形態に従って、図５に示され、スペクトログラフからの分散曲線は、較正光源２０が作動されたときに生成されるスペクトルデータに基づいて偏移され、そして、拡大または縮小される。

次に、１４０において、ラマン光源３０が、基準サンプルにおいて、例えば、空気中で作動され、偏移（散乱）されたラマン光が収集され、スペクトログラフ６０に結合される。１５０において、ＩＣＣＤカメラ７０は、スペクトログラフ６０からの分散光を検出し、基準サンプル、例えば、空気に対するスペクトルデータを生成する。図６は、本発明に従った、ラマン光源が作動され、散乱されたラマン光が、スペクトログラフ６０に結合され、分散され、そして、ＩＣＣＤカメラ７０を用いて検出されたときに生成される空気のスペクトルから導き出される、酸素に対するピークのスペクトル線の例を示すプロット図である。図７は、本発明に従った、ラマン光源３０が作動され、散乱されたラマン光が、スペクトログラフ６０に結合され、分散され、そして、ＩＣＣＤカメラ７０を用いて検出されたときに生成される空気のスペクトルにおける窒素に対するピークのスペクトル線の例を示すプロット図である。

１６０において、空気のスペクトルデータにおける、酸素および窒素の線のピークの画素の位置が、酸素および窒素の既知のラマン波数の偏移、および修正された分散曲線と共に使用されることにより、ラマン光源の波長に最も良く適合され、そうする際に、波数空間においてスペクトログラフの較正情報を生成する。図８は、一実施形態に従った、修正された分散曲線と、窒素および酸素に対する偏移されたラマンスペクトル線と、適合されたラマン波長とから生成される、波数空間において例示的な較正データを示すプロット図である。この例において、ラマン光源の波数の値は、０になる。

上に記述された較正技術は、分光器の適切な動作を確認するために、現場で使用され得る。例えば、テストセッションの間、空気のスペクトルデータが、空気中でラマン光源を作動させ、空気のラマンスペクトルを収集することによって獲得される。窒素および酸素に対する線のピーク位置が、許容できる場合には、搭載の光源を作動させ、較正アルゴリズム１００を実行する必要がないことがあり得る。しかしながら、窒素および酸素の線のピーク位置が、許容できない場合には、アルゴリズム１００が呼び出され、搭載の光源を使用し、そして、上記の測定を使用して曲線を適合させる手順を行う。

本明細書において記述される実施形態における較正アルゴリズム１００は、非常に正確である。しかしながら、較正アルゴリズム１００は、実行するためには時間を必要とする。従って、本発明の実施形態に従って、（先に計算された）較正データにおける窒素のスペクトルのピークの画素数の位置の一定数の画素（例えば、１画素）の中に、データストリーム内の窒素のピークを常に維持するために、分光器は、窒素のピーク位置に関して（スペクトルデータを含む）リアルタイムのデータストリームをモニタリングし、較正データを自動的に調節（データ画素数を偏移）し得る。これは、完全な較正アルゴリズム１００よりも精度が低いにも関わらず、素早い再較正を達成する。窒素のピークが、時と共に、較正の窒素のピークの画素数とあまりにも離れて（画素における所定の閾値よりも大きく）ドリフトする場合には、プロセッサが（聴覚および／または視覚の）警告をユーザに対して生成し得、それによりユーザは、より正確な較正アルゴリズム１００を始動し得る。このように、分光器は、スペクトルを常にモニタリングし、適切なときに、リアルタイムで「素早い」較正を始動し、完全な較正アルゴリズム１００が必要とされる呼び出されるときを決定し得る。

特定の分光器の用途において、標的の化学物質の多くと、サンプルの表面とは、酸素線が重なるという特徴を有し得、リアルタイムのモニタリングを混乱させる可能性がある。しかしながら、ラマンスペクトルの物理的性質（すなわち、化学的な振動の結合のエネルギー）により、窒素線を妨げる特徴はない（またはきわめて少ない）。結果として、窒素線は、走査される表面、または走査される表面上の化学物質からほとんど干渉されることなく、ほぼ常に利用可能である。結果として、窒素線の位置を特定するために動作モードを変化させることは、必要ではない。

上記の技術は、他のタイプのスペクトログラフシステムに適用可能であり、例えば、赤外線および紫外線において動作するスペクトログラフシステムに適用可能であり、そして、ラマン散乱を作り出すレーザよりも狭い帯域の光源を使用するシステムにおいて適用可能である。さらに、関心の波長範囲における放出線を有する任意のスペクトルランプが、較正光源として使用され得る。

本明細書において記述されたシステムおよび方法は、本発明の精神または必須の特性を逸脱することなく、他の特定の形式で体現され得る。従って、上記の実施形態は、あらゆる点において、例示と考えられるべきであり、限定することを意味されるべきではない。

図１は、本発明の実施形態に従った、較正能力を有する分光器デバイスのブロック図である。図２は、本発明の実施形態に従った、較正の間に実施される２つの基本的な計算を描いている概略化された流れ図である。図３は、本発明の実施形態に従った、較正手順をさらに詳細に描いている流れ図である。図４は、本発明の実施形態に従った、較正光源から生成されるスペクトル線の例を示すプロット図である。図５は、本発明の実施形態に従った、どのように、光分散素子に対する分散曲線が、較正光源の作動によって獲得されるスペクトルに基づいて修正されるかを示す図である。図６は、本発明の実施形態に従った、光源が作動され、かつ、光が検出器上に分散されたときに生成されるスペクトルにおける酸素に対するピークのスペクトル線の例を示すプロット図である。図７は、本発明の実施形態に従った、光源が作動され、かつ、光が検出器上に分散されたときに生成されるスペクトルにおける窒素に対するピークのスペクトル線の例を示すプロット図である。図８は、本発明の例示的な実施形態に従った、修正された分散曲線と、窒素および酸素に対する偏移されたスペクトル線から生成される、波数空間において較正データを示すプロット図である。

Claims

分光器デバイスを較正する方法であって、
ａ．光を放出するために較正光源を作動することであって、該較正光源は、光分散素子に結合される、ことと、
ｂ．第１のスペクトルデータを生成するために、該光分散素子からの分散光を検出することと、
ｃ．修正された分散曲線を生成するために、該第１のスペクトルデータに基づいて、該光分散素子に対する分散曲線を修正することと、
ｄ．第２のスペクトルデータを生成するために、ラマン光源の作動の結果として生成された分散光を検出することと、
ｅ．該第２のスペクトルデータにおいて、第１の化学物質に対するスペクトル線のピーク位置を決定することと、
ｆ．該第１の化学物質に対する該スペクトル線のピーク位置と、該第１の化学物質に対する既知のラマン波数の偏移と、該修正された分散曲線とから、該分光器デバイスに対する較正データを計算することと
を包含する、方法。
前記（ｃ）修正することは、波長空間において、修正された分散曲線を生成することを包含する、請求項１に記載の方法。
前記（ｃ）修正することは、前記修正された分散曲線を生成するために、前記較正光源に対するピークの画素の位置に基づいて、前記光分散素子に対する前記分散曲線を偏移することと、拡大または縮小することとを包含する、請求項１に記載の方法。
前記（ｆ）計算することは、さらに、波長と波数との間の関係に基づいて、波数空間において前記較正データを計算することを包含し、それにより前記修正された分散曲線を前記ラマン光源の動作波長に適合させる、請求項３に記載の方法。
前記（ｅ）決定することは、前記スペクトルデータ内の第２の化学物質に対するスペクトル線のピーク位置を決定することをさらに包含し、前記（ｆ）計算することは、該第２の化学物質に対する該スペクトル線のピーク位置にさらに基づいて、前記分光器デバイスに対する較正データを計算することを包含する、請求項１に記載の方法。
前記（ｅ）決定することは、前記第１の化学物質としての窒素に対するスペクトル線のピーク位置を決定し、前記第２の化学物質としての酸素に対するスペクトル線のピーク位置を決定することを包含する、請求項５に記載の方法。
前記分光器デバイスが使用中のときに、スペクトルデータをモニタリングすることと、該スペクトルデータ内の前記第１の化学物質に対する前記スペクトル線のピーク位置を決定することとをさらに包含する、請求項１に記載の方法。
前記第１の化学物質に対する前記スペクトル線のピーク位置が、前記分光器を再較正する必要性を示すときには、前記（ａ）〜前記（ｆ）を繰り返すことをさらに包含する、請求項７に記載の方法。
前記較正データ内の前記第１の化学物質に対する画素数の位置の所定の数の画素の範囲内に、前記スペクトルデータ内の前記第１の化学物質のスペクトル線のピーク位置を維持するために、該較正データを調節することをさらに包含する、請求項７に記載の方法。
前記較正データに関して、前記スペクトルデータ内の前記第１の化学物質に対する前記スペクトル線のピーク位置の差が、前記所定の数の画素を超過するときには、前記（ａ）〜前記（ｆ）を繰り返すことをさらに包含する、請求項９に記載の方法。
前記（ａ）作動させることは、前記分光器デバイスに搭載の較正光源を作動させることを包含する、請求項１に記載の方法。
前記（ｅ）は、前記第１の化学物質としての窒素のスペクトル線のピーク位置を決定することを包含する、請求項１に記載の方法。
前記（ｄ）検出することは、基準サンプルと関連付けられるラマン散乱光を検出することを包含し、該基準サンプルは、固体、液体または気体である、請求項１に記載の方法。
前記（ｄ）検出することは、空気と関連付けられるラマン散乱光を検出することを包含する、請求項１３に記載の方法。
ラマン散乱分析のために使用される分光器デバイスを較正する方法であって、
ａ．修正された分散曲線を生成するために、検出デバイスによって検出された分散光と関連付けられる第１のスペクトルデータに基づいて、該分光器デバイスの光分散素子に対する分散曲線を修正することと、
ｂ．ラマン光源の検出デバイスにおける波長を決定することと、
ｃ．該第１の化学物質に対する線のピーク位置と、該ラマン光源の該検出器における該波長と、該修正された分散曲線とから、分光器デバイスに対する較正データを計算することと
を包含する、方法。
前記（ｂ）決定することは、前記検出デバイスによって検出されたラマン散乱光と関連付けられる第２のスペクトルデータ内の第１の化学物質に対する線のピーク位置を決定することを包含し、前記（ｃ）計算することは、前記第１のスペクトルデータ内の該第１の化学物質に対する線のピーク位置と、該第２のスペクトルデータ内の該第１の化学物質に対する線のピーク位置と、該第１の化学物質に対する既知のラマン波数の偏移と、前記修正された分散曲線とに関する前記較正データを計算することを包含する、請求項１５に記載の方法。
前記（ａ）修正することは、前記第１のスペクトルデータを作成するために使用される較正光源に対するピーク画素の位置に基づいて、前記修正された分散曲線を生成するために、前記光分散素子に対する前記分散曲線を偏移、拡大、または縮小することをさらに包含し、該第１のスペクトルデータから、該修正された分散曲線が生成される、請求項１５に記載の方法。
前記（ｃ）計算することは、波長と波数との間の関係にさらに基づいて、波数空間において前記較正データを計算することを包含し、それにより前記修正された分散曲線を前記ラマン光源の波長に適合させる、請求項１５に記載の方法。
前記（ｂ）決定することは、前記ラマン光源を作動させた結果として獲得された前記第２のスペクトルデータ内の第２の化学物質に対するスペクトル線のピーク位置を決定することをさらに包含し、前記（ｃ）計算することは、さらに、該第２のスペクトルデータ内の該第２の化学物質に対する該スペクトル線のピーク位置に基づいて、前記分光器デバイスに対する較正データを計算することを包含する、請求項１５に記載の方法。
前記（ｂ）決定することは、前記第１の化学物質としての窒素と、前記第２の化学物質としての酸素とに対するスペクトル線のピーク位置を決定することを包含する、請求項１９に記載の方法。
前記分光器デバイスが使用中のときに、スペクトルデータをモニタリングすることと、該第１のスペクトルデータ内の前記第１の化学物質に対する前記スペクトル線のピーク位置を決定することとをさらに包含する、請求項１５に記載の方法。
前記第１の化学物質に対する前記スペクトル線のピーク位置が、前記分光器を再較正する必要性を示すときには、前記（ａ）〜前記（ｃ）を繰り返すことをさらに包含する、請求項２１に記載の方法。
較正データ内の前記第１の化学物質に対する画素数の位置の所定の数の画素の範囲内に、前記第１のスペクトルデータ内の前記第１の化学物質のスペクトル線のピーク位置を維持するために、前記較正データを調節することをさらに包含する、請求項２１に記載の方法。
前記（ｂ）決定することは、前記第１の化学物質としての窒素に対する線のピーク位置を決定することを包含する、請求項２１に記載の方法。
前記（ｂ）決定することは、基準サンプルと関連付けられるラマン散乱光を検出することを包含し、該基準サンプルは、固体、液体または気体である、請求項１５に記載の方法。
前記検出することは、空気と関連付けられるラマン散乱光を検出することを包含する、請求項２５に記載の方法。
分光器デバイスであって、
ａ．光分散素子と、
ｂ．検出器であって、該検出器は、該光分散素子によって分散光を検出する、検出器と、
ｃ．較正光源と、
ｄ．ラマン光源と、
ｅ．該検出器に結合された制御ユニットであって、該制御ユニットは、
ｉ．該較正源からの検出された分散光と関連付けられる第１のスペクトルデータに基づいて、該光分散素子に対する分散曲線を修正し、それにより修正された分散曲線を生成することと、
ｉｉ．該検出器における、該ラマン光源の波長を決定することと、
ｉｉｉ．第１の化学物質に対する線のピーク位置と、該検出器における、該ラマン光源の該波長と、該修正された分散曲線とから較正データを計算することと
によって、該分光器デバイスを較正する、制御ユニットと
を備えている、分光器デバイス。
前記制御ユニットは、前記検出器によって検出されたラマン散乱光と関連付けられる第２のスペクトルデータ内の第１の化学物質に対する線のピーク位置を決定することによって、該検出器における、前記ラマン光源の前記波長を決定し、該制御ユニットは、前記第１のスペクトルデータ内の該第１の化学物質に対する線のピーク位置と、該第２のスペクトルデータ内の該第１の化学物質に対する線のピーク位置と、該第１の化学物質に対する既知のラマン波数の偏移と、前記修正された分散曲線とに基づいて、前記較正データを計算する、請求項２７に記載の分光器デバイス。
前記制御ユニットは、前記第１のスペクトルデータを作成するために使用される前記較正光源に対するピーク画素の位置に基づいて、前記修正された分散曲線を生成するために、前記光分散素子に対する前記分散曲線を偏移、拡大、または縮小することによって、前記光分散素子の該分散曲線を修正し、該第１のスペクトルデータから、該修正された分散曲線は生成される、請求項２８に記載の分光器デバイス。
前記制御ユニットは、波長と波数との間の関係にさらに基づいて、波数空間において前記較正データを計算することを包含し、それにより前記修正された分散曲線を前記ラマン光源の波長に適合させる、請求項２９に記載の分光器デバイス。
前記制御ユニットは、さらに、前記ラマン光源を作動させた結果として獲得された前記第２のスペクトルデータ内の第２の化学物質に対するスペクトル線のピーク位置を決定し、そして、該第２のスペクトルデータ内の該第２の化学物質に対する該スペクトル線のピーク位置にさらに基づいて、前記分光器に対する前記較正データを計算する、請求項２８に記載の分光器デバイス。
前記制御ユニットは、前記第１の化学物質としての窒素に対するスペクトル線のピーク位置と、前記第２の化学物質としての酸素に対するスペクトル線のピーク位置を決定する、請求項３１に記載の分光器デバイス。
分光器デバイスであって、
ａ．光を分散させる手段と、
ｂ．分散光を検出する手段と、
ｃ．既知のスペクトルを有する光を放出する第１の手段と、
ｄ．ラマン光を放出する第２の手段と、
ｅ．該第１の手段からの検出された分散光と関連付けられる第１のスペクトルデータに基づいて、該分散させる手段に対する分散曲線を修正し、それにより修正された分散曲線を生成することと、該検出器における、ラマン光源の波長を決定することと、第１の化学物質に対する線のピーク位置と、該検出器における、該ラマン光源の該波長と、該修正された分散曲線とから較正データを計算することとのために、該検出器に結合された制御手段と
を備えている、分光器デバイス。