JP2011512532A - 赤外分光計 - Google Patents
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Abstract
Description
δ=(RX/RS−1)×1000 式1
で求まる。この式中、RXは計測試料中の軽量同位体に対する重量同位体の比率、RSは校正済の基準試料における同様の比率であり、その単位としては‰が使用されている。
δrel=P13/PS12−1 式2
である。
ΔT・ΔE=Δδ・k・T2 式3
で表される。この式中、Δδは目標デルタ値精度、kはボルツマン定数、Tは温度、ΔEは2個の遷移の基底側準位間エネルギ差、ΔTは温度変動幅である。これは、温度変化に対する不感性を得るには分光パラメタのうち基底側エネルギ準位を互いに同程度にすればよい、ということである。
Claims (35)
- 第1波長で発光し第1ビームをもたらす第1可調赤外レーザと、
第2波長で発光し第2ビームをもたらす第2可調赤外レーザと、
第1及び第2ビーム双方が入射される第1吸収セルと、
第1及び第2ビーム双方が入射される第2吸収セルと、
第1波長を検出する第1光吸収検出器と、
第2波長を検出する第2光吸収検出器と、
を備える赤外分光計。 - 請求項1記載の赤外分光計であって、第1及び第2吸収セルを交互に遮蔽するインタレーサを備える赤外分光計。
- 請求項2記載の赤外分光計であって、そのインタレーサが、一方の吸収セルを出た赤外光が双方の光吸収検出器に送られるよう傾斜を付けた反射ブレードを1個又は複数個有する光チョッパである赤外分光計。
- 請求項2又は3記載の赤外分光計であって、第1及び第2光吸収検出器に対し遮蔽されている状態で第1及び第2可調赤外レーザの発光波長を変化させる赤外分光計。
- 請求項3又は4記載の赤外分光計であって、第1及び第2可調赤外レーザに発する第1及び第2波長を光チョッパに同期し変化させる赤外分光計。
- 請求項5記載の赤外分光計であって、それら第1及び第2波長をステップ的に変化させる赤外分光計。
- 請求項5記載の赤外分光計であって、それら第1及び第2波長を滑らかに変化させる赤外分光計。
- 請求項6又は7記載の赤外分光計であって、それら第1及び第2波長を、計測試料に係る吸収線のうち幾つかを過ぎるように変化させる赤外分光計。
- 請求項5記載の赤外分光計であって、一方の吸収セルを出た赤外光を双方の光吸収検出器双方に送る動作を、光チョッパがある周波数で実行する赤外分光計。
- 請求項9記載の赤外分光計であって、第1及び第2光吸収検出器が、その周波数にて検出動作を実行する赤外分光計。
- 請求項10記載の赤外分光計であって、光チョッパの周波数に対する位相同期により検出動作の周波数を維持する赤外分光計。
- 請求項2乃至11のうちいずれか一項記載の赤外分光計であって、そのインタレーサが、第1及び第2吸収セルを1kHz以上の周波数で交互に遮蔽する赤外分光計。
- 請求項1乃至12のうちいずれか一項記載の赤外分光計であって、第1ビームと第2ビームを結合させることで結合ビームを生成するビーム結合器を備え、第1及び第2吸収セルそれぞれにその結合ビームの一部を入射させる赤外分光計。
- 請求項1乃至13のうちいずれか一項記載の赤外分光計であって、そのビーム結合器がダイクロイックミラーを有する赤外分光計。
- 請求項1乃至14のうちいずれか一項記載の赤外分光計であって、第1及び第2吸収セルそれぞれにその結合ビームの一部を入射させるビームスプリッタを備える赤外分光計。
- 請求項1乃至15のうちいずれか一項記載の赤外分光計であって、第1波長が第1光吸収検出器でまた第2波長が第2光吸収検出器でそれぞれ検出されるよう、第1波長と第2波長を分離させるビーム分離器を備える赤外分光計。
- 請求項1乃至16のうちいずれか一項記載の赤外分光計であって、その第1可調赤外レーザがダイオードレーザである赤外分光計。
- 請求項17記載の赤外分光計であって、そのダイオードレーザが約2〜約12μmの域内で可調である赤外分光計。
- 請求項1乃至18のうちいずれか一項記載の赤外分光計であって、その第2可調赤外レーザが量子カスケードレーザである赤外分光計。
- 請求項19記載の赤外分光計であって、その量子カスケードレーザが約4〜約24μmの域内で可調である赤外分光計。
- 請求項1乃至20のうちいずれか一項記載の赤外分光計であって、更に、第1及び第2光吸収検出器で生成されたデータを記録するデータロガを備える赤外分光計。
- 請求項1乃至21のうちいずれか一項記載の赤外分光計であって、その第1吸収セル内に基準試料が入り、第2吸収セル内に計測試料が入る赤外分光計。
- 請求項1乃至22のうちいずれか一項記載の赤外分光計であって、第1波長と第2波長が異なる赤外分光計。
- 請求項1乃至23のうちいずれか一項記載の赤外分光計であって、第1及び第2吸収セルに入る試料が12CO2/13CO2、C16O2/16OC18O、H2 16O/H2 18O、12CH4/13CH4、12CH4/12CDH3、14N2O/14N15NO及びH2O/HDOのうち一種類を含む赤外分光計。
- 第1波長で発光し第1ビームをもたらす第1可調赤外レーザと、
第2波長で発光し第2ビームをもたらす第2可調赤外レーザと、
第1及び第2ビーム双方が入射される第1吸収セルと、
第1及び第2ビーム双方が入射される第2吸収セルと、
第1波長の光を検出する第1光吸収検出器と、
第2波長の光を検出する第2光吸収検出器と、
第1及び第2ビームの入射先を第1吸収セルと第2吸収セルの間で交互に切り替えるインタレーサと、
を備える赤外分光計。 - (a)第1可調赤外レーザビームを第1吸収セルに通すステップと、
(b)第2可調赤外レーザビームを第2吸収セルに通すステップと、
(c)第1吸収セル内の第1試料による吸収を検出するステップと、
(d)第2吸収セル内の第2試料による吸収を検出しその第2試料の同位体存在比を求めるステップと、
を有する同位体存在比判別方法。 - 請求項26記載の同位体存在比判別方法であって、
(ii)ステップ(c)及び(d)が交互に実行されるよう第1可調赤外レーザビームと第2可調赤外レーザビームを交互に切り替えるステップを有する同位体存在比判別方法。 - 請求項26又は27記載の同位体存在比判別方法であって、
(i)第1可調赤外レーザビームと第2可調赤外レーザビームを結合させてから第1及び第2吸収セルに通させるステップを有する同位体存在比判別方法。 - 請求項26乃至28のうちいずれか一項記載の同位体存在比判別方法であって、ステップ(c)及び(d)を繰り返すたびに各可調赤外レーザビームの波長を変化させるステップを有する同位体存在比判別方法。
- 請求項29記載の同位体存在比判別方法であって、各可調赤外レーザビームの波長をステップ的に変化させる同位体存在比判別方法。
- 請求項29記載の同位体存在比判別方法であって、各可調赤外レーザビームの波長を滑らかに変化させる同位体存在比判別方法。
- 請求項29乃至31のうちいずれか一項記載の同位体存在比判別方法であって、各可調赤外レーザビームの波長を、計測すべき方の試料に係る吸収線のうち幾つかを過ぎるように変化させる同位体存在比判別方法。
- 請求項29記載の同位体存在比判別方法であって、第1可調赤外レーザビームと第2可調赤外レーザビームの間での交互切替をある周波数にて実行することで、第1試料による吸収の検出と第2試料による吸収の検出をその周波数にて実行させる同位体存在比判別方法。
- 請求項33記載の同位体存在比判別方法であって、位相同期によりその検出の周波数を維持する同位体存在比判別方法。
- 請求項33又は34記載の同位体存在比判別方法であって、その周波数が1kHz以上である同位体存在比判別方法。
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