JP2014194433A5

JP2014194433A5 -

Info

Publication number: JP2014194433A5
Application number: JP2014123221A
Authority: JP
Filing date: 2014-06-16
Publication date: 2014-11-20

Claims

微量気体を測定することができる測定装置において、
第１の放射ビームの光源と、
前記光源から前記第１の放射ビームを受け取り、干渉信号を含む第２の放射ビームを形成する干渉計と、
前記干渉計と光学的に連通する試料セルであって、
前記試料セルの第１の端部に凹面反射視野面と、
前記試料セルの第２の端部に前記視野面に対向する関係の球状の凹面反射対物面とを備え、前記対物面が環状の輪郭を有し、前記環状の輪郭は、前記視野面と前記対物面のそれぞれの上の複数の反射を介し前記試料セルを通って伝播する前記第２の放射ビームの処理能力を最大にするために、少なくとも１つの平面で、環状の輪郭を有しない対物面からの反射に比べて前記第２の放射ビームの各々の反射の焦点の一致を高める、前記試料セルと、
前記試料セルを通る周囲空気の試料の流れを確立する流れ機構と、
前記試料セルと光学的に連通する冷却検出器であって、前記試料セル内の前記試料を通って伝播する前記干渉信号を受け取る冷却検出器と、
前記冷却検出器と電気的に連通する処理装置であって、前記干渉信号から前記周囲空気の試料内の微量気体に対する吸収プロファイルを求める処理装置と、
前記光源、前記干渉計、前記試料セル、前記冷却検出器、前記流れ機構、および前記処理装置がその中に配置される筐体とを備え、
前記試料セルの容積及び前記第２の放射ビームの通過数が、前記周囲空気の試料内の５００ｐｐｂ未満の濃度を有する微量ガスを検出するために最適化され、
前記測定装置は、スペクトルの一部分内で前記微量気体の存在を検出することができ、スペクトルの第２の部分が、前記微量気体の存在を確認するために又は前記微量気体の濃度レベルを求めるために分析されることができる、測定装置。
微量気体を光学的に測定する方法において、
折返し経路を形成するように、第１の端部に視野面および第２の端部に対物面を対向する関係で含む試料セルを備える、携帯型吸収分光計を提供するステップと、
前記試料セルを通して周囲空気の試料を流すステップと、
前記携帯型吸収分光計の試料セルにより放射ビームを受けるステップと、
前記周囲空気の試料内で濃度が５００ｐｐｂ未満の微量気体を検出するために、前記試料セル内を伝播する前記放射ビームの処理能力を最大にするように、前記試料セルの体積、および前記折返し経路内の放射ビームの通過数を最適化するステップと、
スペクトルの一部分内で前記微量気体の存在を検出するステップと、
スペクトルの第２の部分を分析して、前記微量気体の存在を確認するために又は前記微量気体の濃度レベルを求めるステップとを含む、方法。
前記視野面が凹面反射面を含み、前記対物面が実質的に球形の凹面反射面を含み、前記対物面が、前記試料セルの前記折返し経路を通って伝播する前記放射ビームの処理能力を最大にするために、少なくとも１つの平面で焦点の一致を高める円筒形構成部品を有する、請求項２に記載の方法。
前記試料領域内の前記試料を通って伝播する干渉信号から、前記微量気体に対する吸収プロファイルを求めるステップをさらに含む、請求項２に記載の方法。
前記微量気体を検出するために第１の分解能で第１の吸収スペクトルを測定するステップと、より高い分解能で第２の吸収スペクトルを測定するステップとをさらに含む、請求項２に記載の方法。
前記微量気体を検出するために第１の感度で前記スペクトルの一部分を測定するステップと、前記第１の感度より高い第２の感度で前記スペクトルの第２の部分を分析するステップとをさらに含む、請求項２に記載の方法。
外部要因としての脅威レベルが高い状態では、前記測定装置による走査の間隔を短くするステップをさらに含む、請求項２に記載の方法。
外部要因としての脅威レベルが低い状態では、前記測定装置による走査の間隔を長くするステップをさらに含む、請求項２に記載の方法。
前記冷却検出器が前記第２の放射ビームの第１の信号を測定し、続いて前記第２の放射ビームの第２の信号を測定し、前記処理装置が前記第１の信号及び前記第２の信号を結合して前記微量気体の存在を示す信号を決定する、請求項１に記載の測定装置。
前記微量気体の濃度が１０ｐｐｂ〜５０ｐｐｂである、請求項１に記載の測定装置。
前記筐体が携帯型であり、また前記気体試料を含む周囲空気を取り入れるための、前記試料セルと流体的に連通する孔を画定する、請求項１に記載の測定装置。
前記筐体が、建物用の空調システムに取付け可能である、請求項１に記載の測定装置。
前記空調システム内の汚染物質の存在を警報するための警報装置をさらに含む、請求項１２に記載の測定装置。
前記試料セルの体積が０．８リットル未満である、請求項１に記載の測定装置。
前記試料セルが、５メートル〜１２メートルの経路長を含む、請求項１に記載の測定装置。
前記試料セルの気体交換率が、１０秒の時間間隔で８０％〜９５％である、請求項１に記載の測定装置。
前記気体試料が、化学兵器薬剤、有毒無機化合物、または有毒有機化合物を含む、請求項１に記載の測定装置。
前記装置の応答時間が、５０ｐｐｂの、サリン、タブン、ソマン、硫黄マスタード、およびＶＸのうちの少なくとも１つに対して２０秒未満である、請求項１に記載の測定装置。
少なくとも前記試料セルを４０℃〜１８０℃の温度まで加熱するために、前記筐体内に配置された加熱要素をさらに含む、請求項１に記載の測定装置。
前記冷却検出器が、高温で動作して前記冷却検出器の感度を低減する待機モードを有するとともに、外部要因によって誘発されると、前記冷却検出器の温度が低減されて、前記冷却検出器の感度を向上させることができる、請求項１に記載の測定装置。
前記外部要因が、前記微量気体の検出、脅威レベル、時刻、部屋内の人数、建物内の人数のうちの１つ以上である、請求項２０に記載の測定装置。