JP3732921B2 - 分光測定器用のパージ装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は分光測定器用のパージ装置、特にそのパージガス導入方式の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
マイケルソン干渉計を用いた分光測定器は、主に赤外領域で使用される分光測定器である。赤外領域での分光スペクトル測定においては、空気中の水や二酸化炭素による吸収が大きいため、これら吸収スペクトルに重なる領域のスペクトルを問題にする場合、空気中の水や二酸化炭素による吸収の影響を排除することが重要な課題になる。
また、赤外領域に透過性をもつ材料として多用されているものに、臭化カリウム（ＫＢｒ）などの潮解性を有する結晶材がある。特に中赤外領域を測定するためのビームスプリッタおよび窓材には、臭化カリウム（ＫＢｒ）を用いており、潮解性を有する結晶材よりなるビームスプリッタなどを保護するためにも、空気中の水や二酸化炭素の影響を排除することが重要な課題になる。
【０００３】
このため、防湿構造を有するパージケース内に光路の大部分を占める干渉計部を設けていた。このパージケース内には乾燥材などを入れる場合もあった。
また、ビームスプリッタを空気中の二酸化炭素や水からより保護するため、スペクトルの測定領域によっては、二酸化炭素や水の吸収による測定ノイズの発生を低減するため、乾燥空気もしくは乾燥窒素などの乾燥ガスで、干渉計部が設けられたパージケース内空気のガス置換を行っていた。また、干渉計部が設けられたパージケース内空気のみではなく、試料室周囲および検出器周囲までの光路全体をガス置換することもあった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来、これらガス置換を容易に行うことができる適切な技術が存在せず、操作性の点で満足のゆくものではなかった。
このため、この種の技術分野では、これらガス置換の操作容易化を図ることができる技術の開発が強く望まれていた。
本発明は前記従来技術の事情に鑑みなされたものであり、その目的は分光測定器内空気のガス置換を容易に行うことができるパージ装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために本発明にかかるパージ装置は、供給手段と、供給路と、干渉計側導入路と、干渉計側導出路と、導入路と、４方向コックと、を備えたことを特徴とする。
前記供給手段は、前記分光測定器へ導入するパージガスの供給手段である。
前記供給路は、前記供給手段からのパージガスを供給するための供給路である。
前記干渉計側導入路は、前記供給路から専用パージケース内へパージガスを導入するための干渉計側導入路である。
【０００６】
前記干渉計側導出路は、前記専用パージケース内からパージガスを導出するための干渉計側導出路である。
前記導入路は、前記供給路からのパージガスまたは干渉計側導出路からのパージガスを、試料室周囲および検出器周囲へ導入するための導入路である。
前記４方向コックは、前記供給路、干渉計側導入路、干渉計側導出路および導入路の４流路のうち、任意の２流路を導通可能な２の流路が設けられた４方向コックである。
【０００７】
そして、前記４方向コックは、一方の流路が供給路と干渉計側導入路を導通すると、他方の流路が干渉計側導出路と導入路を導通し、あるいは、一方の流路が供給路と導入路を導通すると、他方の流路が干渉計側導入路とその導出路を導通する。
また、本発明にかかるパージ装置は、前記供給手段と、前記供給路と、前記干渉計側導入路と、接続路と、前記導入路と、該供給路と干渉形側導入路を導通可能な１の流路が設けられた２方向コックと、該干渉計側導出路と導入路を導通可能な１の流路が設けられた２方向コックと、該接続路を導通可能な１の流路が設けられた２方向コックと、を備えたことを特徴とする。
【０００８】
前記接続路は、前記供給路から試料室周囲および検出器周囲へパージガスを導入するための接続路である。
そして、前記２方向コックは、前記供給路と干渉計側導入路が導通すると、干渉計側導出路と導入路が導通し、接続路が遮断し、あるいは、供給路と干渉計側導入路が遮断すると、干渉計側導出路と導入路が遮断し、接続路が導通する。
【０００９】
【発明の実施形態】
以下、図面に基づき本発明の好適な実施形態について説明する。
図１には本発明の一実施形態にかかるパージ装置を分光測定器に適用した際の状態が示されている。
同図に示す分光測定器１０は、干渉計部１１のみが内部に設けられた専用パージケース１２と、試料室１３と検出器１４が同一の内部に設けられた兼用パージケース１６と、を備えている。
以上のようにして、たとえば干渉計部１１、試料室１３および検出器１４で構成された分光測定器１０により、たとえば赤外領域での分光スペクトル測定を行うことができる。
【００１０】
本発明において特徴的なことは、専用パージケース１２内空気と兼用パージケース１６内空気のガス置換の操作容易化を図ったことである。このために本実施形態においては、分光測定器１０にパージ装置１８を設けている。
すなわち、同図に示すパージ装置１８は、供給手段２０と、供給路２２と、干渉計導入路２４と、干渉計導出路２６と、導入路３０と、４方向コック４０と、を備えている。
供給手段２０は、分光測定器１０へ導入するパージガス（たとえば乾燥空気あるいは乾燥窒素などの乾燥ガス）の供給手段である。
供給路２２は、供給手段２０からのパージガスを供給するための供給路である。
【００１１】
干渉計側導入路２４は、供給路２２から専用パージケース１２内へパージガスを導入するための導入路である。これに対し、干渉計側導出路２６は、専用パージケース１２からパージガスを導出するための導出路である。
導入路３０は、供給路２２からのパージガスまたは干渉計側導出路からのパージガスを、兼用パージケース１６内へ導入するための導入路である。この実施形態において、導入路３０は、兼用パージケース１６内の試料室周囲１６ａおよび検出器周囲１６ｂにパージガスを良好に導入することができるように２又状に構成されている。
【００１２】
４方向コック４０は、供給路２２、干渉計側導入路２４、干渉計側導出路２６および導入路３０の４流路のうち、任意の２流路を導通可能な２の流路４２，４４が設けられたコックである。この実施形態において、４方向コック４０は、２の流路４２，４４が一体的に設けられている。
すなわち、供給手段２０からのパージガスを、まず専用パージケース１２へ導入し、この専用パージケース１２から兼用パージケース１６へ再導入する場合、同図（ａ）に示すように、４方向コック４０の２の流路４２，４４のうち、一方の流路４２が供給路２２と干渉計側導入路２４を導通すると、他方の流路４４が干渉計側導出路２６と導入路３０を導通するように構成されている。
【００１３】
これに対し、専用パージケース１２内空気の流路を閉回路とした状態で供給手段２０からのパージガスを兼用パージケース１６へ直接導入する場合、同図（ｂ）に示すように、一方の流路４２が供給路２２と導入路３０を導通すると、他方の流路４４が干渉計側導入路２４とその導出路２６を導通するように構成されている。
このようにして実施形態にかかるパージ装置１８によれば、４方向コック４０を同図（ａ）に示すように操作することにより、供給手段２０からのパージガスは、供給路２２、４方向コック４０の流路４２および干渉計側導入路２４を介して専用パージケース１２内へ導入される。パージガスが専用パージケース１２内に導入されると、専用パージケース１２内の二酸化炭素や水分を含んだ空気は、乾燥ガスなどのパージガスで置換される。
【００１４】
また、パージケース１２内に導入されたパージガスは、干渉計側導出路２６、４方向コック４０の流路４４、導入路３０を介して兼用パージケース１６内へ再導入される。
このため、専用パージケース１２内の干渉計部１１周囲の雰囲気を優先して乾燥ガスなどのパージガスで置換することができると共に、兼用パージケース１６内の試料室周囲および検出器周囲の雰囲気も乾燥ガスなどのパージガスで置換することができる。
【００１５】
この結果、分光測定器１０内空気を乾燥空気でガス置換することを効率的に行うことができる共に、パージガスの有効利用などを図ることができる。
ところで、同図（ａ）に示すように分光測定器１０内空気全体のガス置換を行った後、兼用パージケース１６内のみを再度パージ処理したい場合があった。
すなわち、専用パージケース１２内に塵や埃などが侵入してしまうと、干渉計部１１に多大な悪影響を及ぼすため、専用パージケース１２は非常に気密に構成されている。したがって、専用パージケース１２は、一度ガス置換を行うと、たとえばビームスプリッタ（ＢＳ）などの交換を行わない限り、再度のガス置換は不要である。
【００１６】
これに対し、たとえば試料の入れ替えを行う場合、試料室１３の蓋開閉を行う。この蓋の開閉により兼用パージケース１６は、専用パージケース１２に比較して気密性が低いため、パージガスを試料室周囲および検出器周囲へフローしながら測定を行う場合があった。
この場合、同図（ｂ）に示すように、４方向コック４０を操作することにより一方の流路４２が供給路２２と導入路３０を導通すると、他方の流路４４が干渉計側導入路２４とその導出路２６を導通する。
これにより、専用パージケース１２内空気の流路を閉回路としてパージ状態を維持した状態で、供給手段２０からのパージガスを、直接供給路２２、４方向コック４０の流路４２、導入路３０を介して、兼用パージケース１６へ導入することにより、測定中、兼用パージケース１６内の試料室１３周囲および検出器１４周囲の雰囲気を、乾燥ガスなどのパージガスで満たすことができる。
【００１７】
以上のようにこの実施形態にかかるパージ装置１８によれば、光路の大半を占める干渉計部１１のパージ処理を重点的に行いたい場合、同図（ａ）に示すように４方向コック４０を操作する。
すなわち、専用パージケース１２内の干渉計部１１周囲の雰囲気のガス置換を優先的に行いながら、兼用パージケース１６内の試料室１３周囲および検出器１４周囲の雰囲気を乾燥ガスなどのパージガスで置換することにより、分光測定器１０内空気を乾燥ガスなどのパージガスで効率的に置換することができるので、空気中の二酸化炭素や水の吸収による悪影響を大幅に低減することができる。
【００１８】
この場合、専用パージケース１２から兼用パージケース１６内へパージガスを再導入することとしたので、パージガスの有効利用などを図ることもできる。
また、測定時、同図（ｂ）に示すように４方向コック４０を操作して、干渉計部１１周囲の雰囲気が乾燥ガスなどのパージガスで満たされた状態を維持した状態で、試料室１３周囲および検出器１４周囲に乾燥ガスなどをフローすることにより、空気中の二酸化炭素や水の試料室１３および検出器１４への悪影響を大幅に低減することができるので、測定を適正に行うことができる。
【００１９】
図２には本発明の第２実施形態にかかるパージ装置を前記図１に示した分光測定器に適用した際の状態が示されている。また、図３にはこの図２に示す装置の等価図が示されている。なお、前記図１と対応する部分には符号１００を加えて示し説明を省略する。
この実施形態において、パージ装置１１８は、供給手段１２０と、供給路１２２と、干渉計側導入路１２４と、干渉計側導出路１２６と、接続路１２８と、導入路１３０と、２方向コック１３２，１３４，１３６と、を備えている。
【００２０】
接続路１２８は、供給手段１２０からのパージガスを兼用パージケース１１６内へ直接導入するための接続路である。
導入路１３０は、接続路２８からのパージガスまたは干渉計側導出路１２６からのパージガスを、兼用パージケース１１６内へ導入するための導入路である。２方向コック１３２は、供給路１２２と干渉計側導入路１２４を導通可能な１の流路１３３が設けられたコックである。
２方向コック１３４は、干渉計側導出路１２６と導入路１３０を導通可能な１の流路１３５が設けられたコックである。
【００２１】
２方向コック１３６は、接続路１２８を導通可能な１の流路１３７が設けられたコックである。
これら２方向コック１３２，１３４，１３６は、図２に示すように棒体１３９により連結されている。この棒体１３９の先端部に設けられた操作レバー１３８を図中矢印方向へ操作することにより、これら２方向コック１３２，１３４，１３６を一体的に操作することができる。
【００２２】
すなわち、供給手段１２０からのパージガスを、まず専用パージケース１１２内へ導入し、専用パージケース１１２から兼用パージケース１１６へ再導入する場合、たとえば操作レバー１３８を図中上方に操作すると、図３（ａ）に示すように、２方向コック１３２の流路１３３は供給路１２２と干渉計側導入路１２４を導通し、２方向コック１３４の流路１３５は導出路１２６と導入路１３０を導通し、２方向コック１３６の流路１３７は接続路１２８を遮断するように構成されている。
【００２３】
これに対し、供給路１２２から兼用パージケース１１６へ直接パージガスを導入する場合、レバー１３８を前記図（ａ）において操作した図中上方向とは逆方向の図中下方に操作すると、図３（ｂ）に示すように、２方向コック１３２の流路１３３は供給路１２２と干渉計側導入路１２４を遮断し、２方向コック１３４の流路１３５は干渉計側導出路１２６と導入路１３０は遮断し、２方向コック１３６の流路１３７は接続路１２８を導通するように構成されている。
【００２４】
以上のように、この第２実施形態にかかるパージ装置１１８によれば、前記第１実施形態にかかるパージ装置１８と同等の効果を奏することができる。
また、この第２実施形態にかかるパージ装置１１８によれば、４方向コックに比較して、より省スペースで低価格な２方向コックを用いることとしたので、前記第１実施形態にかかるパージ装置１８に比較し、設置スペースの省スペース化、装置の低価格化などを図ることもできる。
なお、本発明は前記各構成に限定されるものではなく、発明の要旨の範囲内で種々の変形が可能である。
【００２５】
たとえば、試料室１３と検出器１４を別々のパージケース内に設けた場合、これらパージケース壁面部の光束の通過コース上に窓材を設ける必要がある。前記各構成では、これら窓材によるエネルギーロスを考慮して１の兼用パージケース１６内に試料室１３および検出器１４を設けた場合について説明したが、試料室１３と検出器１４を別々の専用パージケース内に設けることも可能である。
また、前記各構成では、分光測定器内空気を乾燥ガスなどのパージガスでガス置換する場合について説明したが、干渉計部が設けられた専用パージケース内空気を除去する脱気手段を設けることが可能である。
【００２６】
図４には前記図１に示した装置に脱気手段を設けた際の状態が示されている。なお、前記図１と対応する部分には符号２００を加えて示し説明を省略する。
同図に示す脱気手段は、脱気ポンプ２４６と、２方向コック２４８と、導出路２５０と、を備えている。
この脱気ポンプ２４６は、２方向コック２４８を介して導出路２５０により干渉計側導入路２２４に接続されている。
この実施形態において、たとえば専用パージケース２１２内空気の流路は閉回路とした状態で脱気処理を行う。すなわち、同図に示すように４方向コック２４０の流路２４２，２４４を遮断することにより、専用パージケース２１２内空気の流路は閉回路の状態となる。
【００２７】
このように専用パージケース２１２内空気の流路は閉回路とした状態で、脱気ポンプ２４６を作動させて、２方向コック２４８を操作して脱気ポンプ２４６と干渉計側導入路２２４を導通させると、専用パージケース２１２内空気は、脱気ポンプ２４６により干渉計側導入路２２４、導出路２５０および２方向コックを介して除去される。
図５には、前記図２に示した装置に脱気手段を設けた際の状態が示されている。
図６には、この図５に示す装置の等価図が示されている。なお、前記図２〜３と対応する部分には符号２００を加えて示し説明を省略する。
【００２８】
この実施形態において、専用パージケース３１２内空気の除去を行う場合、操作レバー３３８を操作して図５〜６に示すように２方向コック３３２，３３４の流路３３３，３３５を遮断する。これにより専用パージケース３１２内空気の流路を閉回路とした状態で、脱気ポンプ３４６および２方向コック３４６（脱気手段）を操作することにより、前記図４に示した装置と同等の効果を奏することができる。
また、この実施形態によれば、前記図４に示した４方向コック２４０に代わり、より省スペースで低価格な２方向コック３３２，３３４，３３６を用いることとしたので、前記第３実施形態に比較し、設置スペースの省スペース化、装置の低価格化などを図ることもできる。
【００２９】
【発明の効果】
以上説明したように本発明にかかるパージ装置によれば、前述のようにパージガスの流路を設け、この流路中に４方向コックを設けることとしたので、分光測定器内空気のガス置換の操作容易化、パージガスの有効利用などの向上を図ることができる。
なお、前記４方向コックに代わり、より省スペースで低価格な２方向コックを用いることにより、設置スペースの省スペース化、装置の低価格化などの向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一実施形態にかかるパージ装置を分光測定器に適用した際の説明図である。
【図２】本発明の第二実施形態にかかるパージ装置を分光測定器に適用した際の説明図である。
【図３】前記図２に示した装置の等価図である。
【図４】前記図１に示した装置に脱気手段を設けた際の説明図である。
【図５】前記図２に示した装置に脱気手段を設けた際の説明図である。
【図６】前記図５に示した装置の等価図である。
【符号の説明】
１０，１１０ … 分光測定器
１１，１１１ … 干渉計部
１２，１１２ … 専用パージケース
１３，１１３ … 試料室
１４，１１４ … 検出器
１６，１１６ … 兼用パージケース
１８，１１８ … パージ装置

Claims (2)

1. 干渉計部と試料室と検出器とを備え、少なくとも該干渉計部が専用パージケース内に設けられた分光測定器内空気のガス置換を行うパージ装置であって、
   前記分光測定器へ導入するパージガスの供給手段と、
   前記供給手段からのパージガスを供給するための供給路と、
   前記供給路から専用パージケース内へパージガスを導入するための干渉計側導入路と、
   前記専用パージケース内からパージガスを導出するための干渉計側導出路と、
   前記供給路からのパージガスまたは干渉計側導出路からのパージガスを、試料室周囲および検出器周囲へ導入するための導入路と、
   前記供給路、干渉計側導入路、干渉計側導出路および導入路の４流路のうち、任意の２流路を導通可能な２の流路が設けられた４方向コックと、
   を備え、前記４方向コックは、一方の流路が供給路と干渉計側導入路を導通すると、他方の流路が干渉計側導出路と導入路を導通し、あるいは、一方の流路が供給路と導入路を導通すると、他方の流路が干渉計側導入路とその導出路を導通することを特徴とするパージ装置。
2. 干渉計部と試料室と検出器とを備え、少なくとも該干渉計部が専用パージケース内に設けられた分光測定器内空気のガス置換を行うパージ装置であって、
   前記分光測定器へ導入するパージガスの供給手段と、
   前記供給手段からのパージガスを供給する供給路と、
   前記供給路から専用パージケース内へパージガスを導入するための干渉計側導入路と、
   前記専用パージケース内からパージガスを導出するための干渉計側導出路と、
   前記供給路から試料室周囲および検出器周囲へパージガスを導入するための接続路と、
   前記干渉計側導出路からのパージガスまたは接続路からのパージガスを、試料室と検出器へ導入するための導入路と、
   前記供給路と干渉形側導入路を導通可能な１の流路が設けられた２方向コックと、
   前記干渉計側導出路と導入路を導通可能な１の流路が設けられた２方向コックと、
   前記接続路を導通可能な１の流路が設けられた２方向コックと、
   を備え、前記２方向コックは、前記供給路と干渉計側導入路が導通すると、干渉計側導出路と導入路が導通し、接続路が遮断し、あるいは、供給路と干渉計側導入路が遮断すると、干渉計側導出路と導入路が遮断し、接続路が導通することを特徴とする分光測定器用のパージ装置。

Images