JP2013050403A - Gas analyzer - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、レーザ光に対する吸収を利用して被測定ガス中の特定成分の濃度を測定するガス分析装置に関する。 The present invention relates to a gas analyzer that measures the concentration of a specific component in a gas to be measured using absorption of laser light.
気体(被測定ガス)中の目的ガスの濃度を測定する方法の1つとして、ガス分子が特定波長の光のみを吸収することを利用した吸収分光法がある。吸収分光法は、被測定ガスに非接触で目的成分ガス(目的ガス)の濃度を測定することができることを特長の1つとしている。 One method for measuring the concentration of a target gas in a gas (a gas to be measured) is absorption spectroscopy that utilizes the fact that gas molecules absorb only light of a specific wavelength. One of the features of absorption spectroscopy is that the concentration of the target component gas (target gas) can be measured without contacting the gas to be measured.
近年、吸収分光法の中でも、半導体レーザダイオードを光源に用い、目的ガスの持つ所定の吸収線(吸収スペクトル)を対象にレーザ光の波長を走査するTDLAS(Tunable Diode Laser Absorption Spectroscopy)法が確立されている。TDLAS法では、光源の単色性が高いため、目的ガスのみの光吸収を選択的に受けるようにすることができる。その結果、他のガス成分の影響を受けにくい。また、レーザダイオードは高速点灯、高速変調駆動が容易に行えるため、応答性に優れるといった利点も有している。 In recent years, among the absorption spectroscopy methods, the TDLAS (Tunable Diode Laser Absorption Spectroscopy) method has been established, which uses a semiconductor laser diode as a light source and scans the wavelength of the laser beam for a predetermined absorption line (absorption spectrum) of the target gas. ing. In the TDLAS method, since the monochromaticity of the light source is high, it is possible to selectively receive light absorption of only the target gas. As a result, it is hardly affected by other gas components. In addition, since the laser diode can easily perform high-speed lighting and high-speed modulation driving, it has an advantage of excellent responsiveness.
以下、TDLAS法の理論について簡単に説明する。レーザ光の周波数をν、周波数νにおける被測定ガスへのレーザ光の入射光強度I0(ν)、周波数νにおけるレーザ光の透過光強度をI(ν)、目的ガスの分子数密度をc、被測定ガスを通過する光路長をL、目的ガスの吸収線の線強度(吸収線強度)をS、該吸収線のプロファイル関数(吸収特性関数)をK(ν)とすると、ランベルト・ベール(Lambert-Beer)の法則より、次の(1)式が成り立つ。
TDLAS法には、光強度を周波数νに亘って測定して積分する方法と、吸収線の中心周波数ν0における光強度を測定する方法と、がある。ここでは後者の方法についてのみ説明する。中心周波数ν0では、(1)式は次の(2)式によって表される。
吸収線強度Sは一般に、標準状態における吸収線強度Srefに対し、温度Tに関する補正項を乗じたもので近似される。この吸収線強度Srefの値は、吸収線のデータベースとして提供されているHITRANから容易に知ることができる。また、光路長Lは既知である。したがって、吸収特性関数K(ν0)さえ正確に決定することができれば、(2)式から目的ガスの濃度を算出することができる。
吸収特性関数K(ν)は被測定ガスの圧力に応じて3種類の関数のいずれかとなることが知られている。
The absorption line intensity S is generally approximated by multiplying the absorption line intensity S ref in the standard state by a correction term related to the temperature T. The value of the absorption line strength S ref can be easily known from HITRAN provided as a database of absorption lines. Further, the optical path length L is known. Accordingly, if even the absorption characteristic function K (ν 0 ) can be accurately determined, the concentration of the target gas can be calculated from the equation (2).
It is known that the absorption characteristic function K (ν) is one of three types of functions depending on the pressure of the gas to be measured.
[1]被測定ガスが大気圧である場合
この場合、吸収特性関数K(ν)は次の(3)式のようなローレンツ(Lorentz)関数で表される。
特に中心周波数ν0においては次の(4)式となる。
Especially at the center frequency ν 0 , the following equation (4) is obtained.
[2]被測定ガスの全圧が1Torrよりも高真空領域である場合
この場合、吸収特性関数K(ν)は次の(5)式のようなガウス関数となる。
(5)式の吸収特性関数K(ν)は特に中心周波数ν0においては次の(7)式となる。
The absorption characteristic function K (ν) in the equation (5) becomes the following equation (7) particularly at the center frequency ν 0 .
[3]大気圧と1Torrとの間の中間圧力の場合
この場合、吸収特性関数K(ν)はフォークト(Voigt)関数と呼ばれ、上記ローレンツ関数とガウス関数との畳み込み関数で表されるものとなる。
[3] In the case of an intermediate pressure between atmospheric pressure and 1 Torr In this case, the absorption characteristic function K (ν) is called a Vogt function, and is expressed by a convolution function of the Lorentz function and the Gauss function. It becomes.
上記は入射光強度I0(ν)と透過光強度I(ν)を直接的に測定することにより濃度を算出する方法(以下、「直接吸収分光法」という)であるが、濃度が非常に低い場合に有効な方法として、レーザ変調波の整数倍の周波数で検出する分光法(以下「波長変調分光法」という)が知られている(例えば非特許文献1参照)。波長変調分光を行う場合、被測定ガスへ照射する光の周波数を、次の(8)式に示すように変調させる。
2次高調波同期検出では、(8)式によって周波数変調されたレーザ光の2倍の周波数2ωに対応した信号成分が抽出される。周波数νにおける2次高調波検出信号signal(ν)は次の(9)式によって規定される。
TDLAS法によるガス濃度測定は、例えば半導体処理ガス中において有害とされる水分のモニタリングや、煙道中の一酸化炭素、二酸化窒素などのモニタリングなどに利用される。TDLAS法では被測定ガスに非接触で目的ガスの濃度を算出することができるため、既存の半導体製造装置の排気ラインや煙道などに対しても最小限の変更を施すだけでインライン測定が可能となる。しかしながら、その反面、光路長を自由に設定することができない場合がある。このような場合、例えば光路長が長すぎると、レーザ光が目的成分ガスによる吸収を受けすぎて大幅に減衰してしまい、測定精度が低下してしまったり、測定自体が不可能になってしまったりすることがある。 The gas concentration measurement by the TDLAS method is used, for example, for monitoring water that is harmful in the semiconductor processing gas, monitoring carbon monoxide, nitrogen dioxide, etc. in the flue. The TDLAS method can calculate the concentration of the target gas without contacting the gas to be measured, so in-line measurement is possible with minimal changes to the exhaust lines and flues of existing semiconductor manufacturing equipment. It becomes. However, on the other hand, the optical path length may not be set freely. In such a case, for example, if the optical path length is too long, the laser beam is excessively absorbed by the target component gas and attenuated significantly, resulting in a decrease in measurement accuracy and the measurement itself being impossible. May be frustrated.
また、半導体製造装置などでは、被測定ガスの圧力が大気圧付近から急激に且つ大きく減じるような状況の下で目的ガスの濃度測定を行うことがある。このような場合、被測定ガスの急激な圧力変化に伴って目的ガスの濃度が大きく変化し、透過光強度が大きく変化することによりレーザ光受光部の検出可能範囲を超えてしまうことがある。 Further, in a semiconductor manufacturing apparatus or the like, the concentration of the target gas may be measured under a situation where the pressure of the gas to be measured is suddenly and greatly reduced from near atmospheric pressure. In such a case, the concentration of the target gas may change greatly with a sudden change in pressure of the gas to be measured, and the transmitted light intensity may change greatly, thereby exceeding the detectable range of the laser light receiving unit.
本発明が解決しようとする課題は、目的ガスの濃度測定の測定可能範囲を広くすることのできるTDLAS法によるガス分析装置を提供することである。 The problem to be solved by the present invention is to provide a gas analyzer using the TDLAS method, which can widen the measurable range of concentration measurement of the target gas.
上記課題を解決するために成された本発明は、
被測定ガスにレーザ光を照射するレーザ照射部と、前記被測定ガス中を通過したレーザ光を受光する受光部と、を備え、前記受光部で受光したレーザ光の強度から、前記被測定ガスに含まれる目的ガスの濃度を算出するガス分析装置において、
前記目的ガスの複数の吸収線に関する情報と、該複数の吸収線の各々における受光強度から該目的ガスの濃度を算出するための情報と、を記憶する情報記憶手段と、
前記レーザ照射部の発振波長を前記各吸収線に関する情報に基づき設定する発振波長調整手段と、
前記受光部で受光したレーザ光強度と前記各濃度算出情報とに基づいて、前記目的ガスの濃度を算出する濃度算出手段と、
を有することを特徴とする。
The present invention made to solve the above problems
A laser irradiation unit that irradiates the gas to be measured with a laser beam; and a light receiving unit that receives the laser beam that has passed through the gas to be measured. From the intensity of the laser beam received by the light receiving unit, In the gas analyzer that calculates the concentration of the target gas contained in
Information storage means for storing information relating to a plurality of absorption lines of the target gas, and information for calculating the concentration of the target gas from the received light intensity in each of the plurality of absorption lines;
An oscillation wavelength adjusting means for setting an oscillation wavelength of the laser irradiation unit based on information on each absorption line;
Concentration calculating means for calculating the concentration of the target gas based on the intensity of the laser beam received by the light receiving unit and each concentration calculation information;
It is characterized by having.
従来のTDLAS法によるガス分析装置では、所定の目的ガスの濃度を測定する際、該目的ガスの1つの吸収線のみを対象としていた。これに対し、本発明に係るガス分析装置は、対象とする吸収線を複数にしたことを特徴とする。これによって次のような効果が生じる。 In the conventional gas analyzer using the TDLAS method, when measuring the concentration of a predetermined target gas, only one absorption line of the target gas is targeted. On the other hand, the gas analyzer according to the present invention is characterized in that a plurality of absorption lines are used. This produces the following effects.
同じ目的ガスであっても、吸収線が異なると吸収係数が変化する。すなわち、目的ガスによるレーザ光の吸収量(減衰量)は吸収線毎に異なる。従って、例えば受光部で受光した光の透過率が著しく小さい(すなわち光の吸収率が著しく大きい)場合は吸収係数の小さい吸収線にレーザ発振波長を切り替えて測定を行い、逆に透過率が著しく大きい(すなわち光の吸収率が著しく小さい)場合は吸収係数の大きい吸収線にレーザ発振波長を合わせて測定を行えば、適正な透過率で濃度測定を行うことが可能となる。同様に、ガス分析装置を設置する場所によって光路長を大きく取らざるを得ない場合は、吸収係数の小さい吸収線に切り替え、また光路長を小さく取らざるを得ない場合は吸収係数の大きい吸収線に切り替えることによって、様々な使用条件に対応することが可能となる。 Even for the same target gas, the absorption coefficient changes if the absorption line is different. That is, the absorption amount (attenuation amount) of the laser beam by the target gas differs for each absorption line. Therefore, for example, when the transmittance of light received by the light receiving unit is extremely small (that is, the light absorption rate is extremely large), the laser oscillation wavelength is switched to an absorption line having a small absorption coefficient, and the transmittance is conspicuous. If it is large (that is, the light absorptivity is remarkably small), the concentration measurement can be performed with an appropriate transmittance by measuring the laser oscillation wavelength with an absorption line having a large absorption coefficient. Similarly, if the optical path length must be increased depending on where the gas analyzer is installed, switch to an absorption line with a small absorption coefficient, and if the optical path length must be reduced, an absorption line with a large absorption coefficient. By switching to, it becomes possible to cope with various use conditions.
なお、濃度を算出するためには吸収線強度及び吸収特性関数が必要となる。これらは吸収線毎に異なるため、各々の吸収線に対応して情報記憶手段に記憶され、濃度を算出する際に利用される。前記濃度算出情報としては、吸収線強度及び吸収特性関数そのものでなく、これらを算出するためのパラメータ(例えばγLやγED、Srefなど)であっても良い。 In order to calculate the concentration, the absorption line intensity and the absorption characteristic function are required. Since these differ for each absorption line, they are stored in the information storage means corresponding to each absorption line and used when calculating the concentration. The concentration calculation information may be parameters (for example, γ L , γ ED , S ref, etc.) for calculating these, instead of the absorption line intensity and the absorption characteristic function itself.
前記発振波長調整手段は、前記レーザ照射部に流すレーザ駆動電流と該レーザ照射部の温度のいずれか一方又は両方の制御によって、前記レーザ照射部の発振波長を調整することができる。 The oscillation wavelength adjusting means can adjust the oscillation wavelength of the laser irradiation unit by controlling either one or both of a laser driving current flowing through the laser irradiation unit and a temperature of the laser irradiation unit.
本発明に係るガス分析装置では、目的ガスの濃度を測定する際、複数の吸収線の中から測定に適した吸収線を選択して測定を行うことができる。これにより、1台のガス分析装置で様々な使用条件に対応することができる。また、従来よりも測定可能な濃度範囲を広げ、かつ高精度に測定することが可能となる。 In the gas analyzer according to the present invention, when measuring the concentration of the target gas, it is possible to perform measurement by selecting an absorption line suitable for measurement from a plurality of absorption lines. Thereby, it is possible to cope with various use conditions with one gas analyzer. Further, it is possible to widen the measurable concentration range as compared with the conventional method and measure with high accuracy.
本発明に係るガス分析装置の一実施例である水分測定装置について、添付図面を参照して説明する。図1は本実施例による水分測定装置の概略ブロック図である。なお、この実施例の装置は、直接吸収分光法により被測定ガス中の水分(水蒸気)の濃度を測定するものであるが、特定波長でレーザ光を吸収するガスであれば、他のガス濃度の測定も可能である。 A moisture measuring apparatus which is an embodiment of a gas analyzer according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a schematic block diagram of a moisture measuring apparatus according to this embodiment. The apparatus of this embodiment measures the concentration of water (water vapor) in the gas to be measured by direct absorption spectroscopy. However, other gas concentrations can be used as long as the gas absorbs laser light at a specific wavelength. It is also possible to measure.
本実施例の水分測定装置において、半導体レーザダイオード(LD)1は、制御部2の制御の下にLD駆動部3から供給される駆動電流に応じて、所定の波長範囲で波長が走査されるレーザ光を測定セル4に照射する。LD1としては例えばDFB(Distributed Feedback)型レーザで、水分子が吸収線をもつ1.3μm帯の波長のものを使用することができるが、これ以外でも、水分子の吸収線が存在する波長で発振するような波長可変レーザであれば使用することができる。もちろん、水ではなく別の目的ガスの濃度を測定する場合には、その目的ガスの吸収スペクトルが存在する波長で発振するような波長可変レーザを用いればよい。LD1はまた、制御部2の制御の下にLD温調部5により一定の温度に温調される。
In the moisture measuring apparatus of the present embodiment, the semiconductor laser diode (LD) 1 is scanned in wavelength within a predetermined wavelength range according to the drive current supplied from the
測定セル4には被測定ガスが連続的に導入されており、LD1から照射されたレーザ光は測定セル4を通過する間に被測定ガスに含まれる成分による吸収を受ける。そうして吸収を受けた後のレーザ光がフォトダイオード(PD)6に到達し、PD6は受光強度に応じた測定信号を出力する。PD6から出力された測定信号は第一A/D変換器7によりデジタル値に変換され、透過光強度I(ν)としてデータ処理部8に入力される。
The measurement gas is continuously introduced into the measurement cell 4, and the laser light emitted from the
(2)式により水分量を算出する場合、対象とする吸収線の中心周波数ν0における透過光強度I(ν0)の他に、中心周波数ν0における入射光強度I0(ν0)も必要となる。入射光強度I0(ν0)については、次の方法により求めることができる。 When calculating the amount of water by the equation (2), in addition to the transmitted light intensity I (ν 0 ) at the center frequency ν 0 of the target absorption line, the incident light intensity I 0 (ν 0 ) at the center frequency ν 0 is also calculated. Necessary. The incident light intensity I 0 (ν 0 ) can be obtained by the following method.
図2は透過光強度I(ν)の信号波形の一例であり、横軸は周波数偏差ν−ν0、縦軸は信号強度である。この図に示すように、周波数偏差ゼロ、すなわち中心周波数ν0付近において吸収スペクトルが観測される。入射光強度I0(ν)は目的ガスによる吸収がないときの信号強度であるから、非吸収領域において測定した透過光強度I(ν)から近似曲線を描き、中心周波数ν0における該近似曲線の値を求めることにより、入射光強度I0(ν0)を得ることができる。 FIG. 2 shows an example of a signal waveform of transmitted light intensity I (ν), where the horizontal axis represents frequency deviation ν−ν 0 and the vertical axis represents signal intensity. As shown in this figure, an absorption spectrum is observed at a frequency deviation of zero, that is, near the center frequency ν 0 . Since the incident light intensity I 0 (ν) is the signal intensity when there is no absorption by the target gas, an approximate curve is drawn from the transmitted light intensity I (ν) measured in the non-absorption region, and the approximate curve at the center frequency ν 0 . Is obtained, the incident light intensity I 0 (ν 0 ) can be obtained.
なお、入射光強度I0(ν0)は、目的ガス(本実施例では水分)が存在しない状態で予め測定しておいた透過光強度を利用することもできる。 As the incident light intensity I 0 (ν 0 ), the transmitted light intensity measured in advance in the absence of the target gas (moisture in this embodiment) can also be used.
測定セル4内には温度センサ9及び圧力センサ10が配設されており、被測定ガスのガス温度Tと圧力(全圧)Pが測定される。温度センサ9及び圧力センサ10から出力された測定信号は、それぞれ第二A/D変換器11及び第三A/D変換器12によりデジタル値に変換されたうえで、データ処理部8に入力される。
なお、被測定ガスのガス温度が既知である場合には、温度センサ9及び第二A/D変換器11を図1の構成から省くことができる。同様に、被測定ガスの圧力が既知である場合には、圧力センサ10及び第三A/D変換器12を図1の構成から省くことができる。
A
When the gas temperature of the gas to be measured is known, the
データ処理部8は、情報記憶部81、吸収線判定部82、濃度算出部83を含む。上記のように、本発明は目的ガスの濃度測定に用いる吸収線を複数にしたことを特徴とする。情報記憶部81には、水分子の濃度測定に用いる様々な情報が、各々の吸収線に対応して記憶されている。ここで、濃度測定に用いる情報とは、例えば制御部2がLD駆動部3及びLD温調部5を制御するための設定値や、吸収線判定部82における判定条件、濃度算出部83の濃度算出に用いる吸収線強度や吸収特性関数、などである。
The
吸収線判定部82は今回の測定において対象とした水分子の吸収線が測定に適していたか否かを判定するためのものである。吸収線判定部82でその吸収線が適していないと判定された場合、情報記憶部81に保持されている複数の吸収線の情報の中から、今回対象とした吸収線とは別の吸収線の情報を1つ選択する。情報記憶部81には、各々の吸収線に対応するLD1の駆動電流及び温調温度の設定値が保持されている。この設定値は制御部2に送られ、制御部2は該設定値に基づいてLD駆動部3とLD温調部5を制御し、次の測定を開始する。
吸収線判定部82において、対象とした吸収線が測定に適していると判定された場合、濃度算出部83において水分濃度の算出を行う。濃度算出部83は、情報記憶部81に保持されている、その吸収線に対応する吸収線強度及び吸収特性関数の情報を参照しつつ、透過光強度、ガス温度、圧力の各測定値に基づいて濃度を算出する。その結果は出力部13に送られ、モニタ等に該結果が出力される。
The absorption
When the absorption
本実施例の水分測定装置の測定動作について、具体例を挙げて説明する。 The measurement operation of the moisture measuring device of the present embodiment will be described with a specific example.
図3は、1.3μm帯において吸収係数が大きい1.3686μm付近の吸収帯を示している。一般的なDFB型レーザの特性では、半導体素子を10℃変化させると、発振波長は1nm程度変化する。従って、中心波長が1.3686μmである吸収線を濃度測定に使用する場合、他の吸収線として実用的な候補となるのは、±5nm以内の吸収係数が相対的に小さい吸収線であり、とりわけ図2に示す中心波長が1.3682μm、1.3689μm、1.3692μmである吸収線を好適に用いることができる。もちろん、これら以外の吸収線を用いても構わない。 FIG. 3 shows an absorption band near 1.3686 μm, which has a large absorption coefficient in the 1.3 μm band. In general DFB-type laser characteristics, when the semiconductor element is changed by 10 ° C., the oscillation wavelength changes by about 1 nm. Therefore, when an absorption line having a center wavelength of 1.3686 μm is used for concentration measurement, a practical candidate as another absorption line is an absorption line having a relatively small absorption coefficient within ± 5 nm, Absorption lines having center wavelengths of 1.3682 μm, 1.3689 μm, and 1.3692 μm shown in FIG. 2 can be preferably used. Of course, other absorption lines may be used.
以下の具体例では、濃度測定に用いる吸収線として中心波長がλ1=1.3686μm、λ2=1.3692μmのものを用いることにする。 In the following specific examples, the absorption lines used for concentration measurement are those having a center wavelength of λ 1 = 1.3686 μm and λ 2 = 1.3692 μm.
図4及び図5は、光路長Lを1000cm、ガス温度Tを300Kとし、レーザ光の波長を1.3686μm、1.3692μmとしたときの、水分濃度と透過率(透過光強度/入射光強度)の関係を示したものである。なお、図4は相対的に低濃度でppmオーダでの変化を、図5は大気中に自然に存在する水蒸気レベルで、10000ppm(1%)前後での変化を、それぞれ示している。これらの図から、吸収係数の大きい1.3686μmの波長では、L=1000cmの場合、ppmオーダ以下の微量水分測定には適しているものの、%オーダではレーザ光が吸収されすぎてしまい、殆どPD6まで届かないことが分かる。一方の1.3692μmの波長では、ppmオーダの水分量変化に対しては透過率の変化が少ないものの、%オーダまで透過率が変化し続けるため、1000cmの光路長で大気レベルの水蒸気量を測定しなければならないような環境では、こちらの波長の吸収線を使用する方が、広範囲且つ高精度に測定することができる。 4 and 5 show the water concentration and transmittance (transmitted light intensity / incident light intensity) when the optical path length L is 1000 cm, the gas temperature T is 300 K, and the wavelength of the laser light is 1.3686 μm and 1.3692 μm. It shows the relationship. FIG. 4 shows a change in ppm order at a relatively low concentration, and FIG. 5 shows a change in water vapor level naturally present in the atmosphere at around 10,000 ppm (1%). From these figures, at a wavelength of 1.3686 μm where the absorption coefficient is large, L = 1000 cm, it is suitable for measuring trace moisture below the ppm order, but the laser light is absorbed too much at the% order, and almost up to PD6. I understand that it does not reach. On the other hand, at a wavelength of 1.3692 μm, although the change in transmittance is small with respect to a change in moisture content on the order of ppm, the transmittance continues to change up to the% order. In such an environment, it is possible to perform measurement over a wide range and with high accuracy by using an absorption line of this wavelength.
次に、測定に使用する吸収線の選択と、各吸収線に対する濃度の算出について説明する。例えば、当初、低濃度水分状態で中心波長λ1=1.3686μm(中心周波数ν1)の吸収線を対象として濃度測定を行っていたとする。ここで、
一方、水分濃度が上昇して(10)式の条件が満たされなくなった場合、この吸収線では水分濃度が高過ぎると判断し、λ2=1.3692μm(中心周波数ν2)の吸収線を対象とした測定に切り替える。この際、駆動電流の設定は変えず、LD温調部5の温調温度の設定を6℃程度上昇させると、上記のようにLD1の発振波長が変化し、λ2=1.3692μmの吸収線を対象とした測定を行うことができる。
なお、LD温調部5の温調温度の設定ではなく、駆動電流の設定によって吸収線の切り替えを行っても良い。また、両方の設定を変更することにより、吸収線の切り替えを行っても良い。
On the other hand, if the moisture concentration rises and the condition of equation (10) is not satisfied, it is judged that the moisture concentration is too high for this absorption line, and the absorption line of λ 2 = 1.3692 μm (center frequency ν 2 ) is targeted. Switch to the measurement. At this time, if the setting of the drive current is not changed, and the temperature adjustment temperature setting of the LD
Note that the absorption line may be switched not by setting the temperature control temperature of the LD
一方、λ2=1.3692μmの吸収線を対象とした測定を行う場合、吸収線判定部82は、
水分濃度が低下して(12)式の条件が満たされなくなった場合、この吸収線では水分濃度が低過ぎると判断し、LD温調部5の温調温度の設定を6℃程度低下させて、λ1=1.3686μmの吸収線を対象とした測定に切り替える。
If the moisture concentration decreases and the condition of equation (12) is not satisfied, it is determined that the moisture concentration is too low for this absorption line, and the temperature adjustment temperature setting of the LD
以上、本発明に係るガス分析装置の一実施例を示したが、本発明の趣旨の範囲で適宜に変形や修正、追加などを行っても、本願特許請求の範囲に包含されることは明らかである。 Although one embodiment of the gas analyzer according to the present invention has been described above, it is obvious that modifications, corrections, additions, etc. as appropriate within the scope of the present invention are included in the scope of the claims of the present application. It is.
例えば、上記実施例では吸収線判定部82における判定により自動で測定に適した吸収線が選択されたが、装置が出力部に選択可能な吸収線を示し、分析者が自らその中から1つを選択する構成とすることもできる。
For example, in the above embodiment, an absorption line suitable for measurement is automatically selected by the determination in the absorption
1…半導体レーザダイオード(LD)
2…制御部
3…LD駆動部
4…測定セル
5…LD温調部
6…フォトダイオード(PD)
7…第一A/D変換器
8…データ処理部
81…情報記憶部
82…吸収線判定部
83…濃度算出部
9…温度センサ
10…圧力センサ
11…第二A/D変換器
12…第三A/D変換器
13…出力部
1 ... Semiconductor laser diode (LD)
2 ...
7 ... 1st A /
Claims (6)
前記目的ガスの複数の吸収線に関する情報と、該複数の吸収線の各々における受光強度から該目的ガスの濃度を算出するための情報と、を記憶する情報記憶手段と、
前記レーザ照射部の発振波長を前記各吸収線に関する情報に基づき設定する発振波長調整手段と、
前記受光部で受光したレーザ光強度と前記各濃度算出情報とに基づいて、前記目的ガスの濃度を算出する濃度算出手段と、
を有することを特徴とするガス分析装置。 A laser irradiation unit that irradiates the gas to be measured with a laser beam; and a light receiving unit that receives the laser beam that has passed through the gas to be measured. From the intensity of the laser beam received by the light receiving unit, In the gas analyzer that calculates the concentration of the target gas contained in
Information storage means for storing information relating to a plurality of absorption lines of the target gas, and information for calculating the concentration of the target gas from the received light intensity in each of the plurality of absorption lines;
An oscillation wavelength adjusting means for setting an oscillation wavelength of the laser irradiation unit based on information on each absorption line;
Concentration calculating means for calculating the concentration of the target gas based on the intensity of the laser beam received by the light receiving unit and each concentration calculation information;
A gas analyzer characterized by comprising:
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