JP3778996B2 - Ｎｄｉｒ測定装置に使用されるショートエタロン・ファブリー・ペロー干渉計を制御する方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＮＤＩＲ測定装置に使用されるショートエタロン・ファブリー・ペロー干渉計を制御するための、請求項１の導入部に記載される方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
非分散型の赤外線測定機器は、通常、ガス濃度の測定に用いられる。そのような方法は、測定に使用される波長範囲を測定されるガスの特性吸収帯域に一致するように限定することにより、測定すべきガスに関して極めて選択的にすることができる。ＮＤＩＲ法においては、波長範囲は一般に、帯域フィルタによって選択される。欧州特許出願９４３０００８２．８には、ＮＤＩＲ測定装置の光学帯域フィルタと置き換えるのに適した、同調可能な干渉計が開示されている。そのような干渉計の帯域波長は、電圧制御され、これにより、干渉計は、掃引測定を行うことができ、そのような測定は、２又はそれ以上の波長において行うことができる。この場合には、分析すべきガスをその正確な吸収帯域で測定し、一方、参照測定は、隣接する波長で行うのが効果的である。従って、参照測定は、測定機器におけるエージングプロセス及び温度依存性を容易に補償する。また、上記ガスの吸収帯域に相当する波長で測定を行うことにより、複数の別のガスの濃度を決定することができる。
【０００３】
そのような同調可能な干渉計を用いる場合には、干渉計の通過帯域の中央波長の電圧依存性がどの程度良好に一定に維持されるかが、測定の安定性に対して、極めて重要である。上述の欧州特許出願９４３０００８２．８には更に、ガス濃度測定を行うための、同調可能なショートエタロン干渉計が開示されている。そのような干渉計の通過帯域波長は、干渉計ミラーの間の距離を静電力の助けにより変更することによって、調節される。そのような干渉計は、積層された赤外線透過性の複数の薄膜層を備えるように、表面ミクロ機械加工技術によって製造することができ、上記薄膜層の厚みは、そのような多層薄膜構造が干渉計のミラーとして機能するように選択される。
【０００４】
通常、ＮＤＩＲ測定機器に使用される赤外線は変調される。そのような構成の目的は、検知器からＡＣ信号を得ることであり、これは、電子回路の雑音（ノイズ）及びドリフトを補償するという意味において、利点を有している。赤外線は、赤外線源に対する入力パワーをチョップすることにより、変調することができる。しかしながら、そのためには、変調速度を十分に高くするために、十分に短い熱時間定数が赤外線源から得られなければならない。適正な赤外線源は、例えば、約１０Ｈｚ程度の高い変調速度を許容するマイクロランプによって、形成することができる。しかしながら、フィラメントのグロー温度の変調が、特別な応力を生じさせて、ランプのフィラメントの使用寿命を短くする。より高い放射線の出力パワーを得るためには、より大きな放射面積を有する加熱可能な要素を用い、これにより、加熱速度を遅くする必要がある。従って、放射線は、放射線の光学通路に設けられる別個の機械的なチョッパの助けにより、変調させなければならない。不運にして、そのような機械的なチョッパの使用寿命は制限されている。
【０００５】
長時間の運転の間に、干渉計ミラーの内部応力が変動して、ミラーの曲率の変動を生じさせる。一方、この曲率の変動は、あるレベルの制御電圧におけるミラーの相対的な距離を変化させ、これにより、干渉計の帯域波長も変化させる。その結果、ＮＤＩＲ測定装置の機能が不安定になる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、上述の技術の欠点を解消して、ＮＤＩＲ測定装置に使用されるショートエタロン・ファブリー・ペロー干渉計を制御するための、全く新規なタイプの方法を達成することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の最終的な目標は、上記ショートエタロン・ファブリー・ペロー干渉計の帯域波長を、上記ＮＤＩＲ測定装置の光学フィルタのカットオフ波長範囲に少なくとも部分的に合致させるように調節することにより、達成される。本発明の好ましい実施例によれば、干渉計の全通過帯域が、光学フィルタのカットオフ波長範囲に十分に入るように、周期的に反復して制御され、これにより、干渉計を赤外線の振幅変調器として用いる。本発明の別の実施例によれば、干渉計の長さの電圧依存曲線は、干渉計の通過帯域が光学フィルタのカットオフ・エッジの波長と合致するように、制御され、これにより、そのような安定な通過帯域波長が、干渉計の電圧依存曲線に対して一定の参照点すなわち基準点を与える。
【０００８】
より詳細に言えば、本発明の方法は、請求項１の特徴項に記載されている。
本発明は、十分大きな利益を提供する。
干渉計を制御するための本発明の方法は、機械的なチョッパ、又は、赤外線源の電気的な変調を用いる技術と置き換えることができる。
【０００９】
従って、本発明の方法は、低コスト及び長い使用寿命の両方を提供する。本発明によれば、赤外線源は、コストの効率がより高く、また、その温度変調により赤外線源に追加の応力を全く与えない、ＤＣ電源によって、駆動することができる。
更に、本発明の自動校正方法は、ＮＤＩＲ測定装置に長期間にわたって良好な安定性を与えると共に、別個の校正工程を行う必要性をなくする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図面に示す本発明の実施例を参照して、本発明を以下に詳細に説明する。
図１を参照すると、ショートエタロン干渉計を利用するＮＤＩＲ測定装置が概略的に示されている。この測定装置は、放射線源１、測定チャンネル２、ロングパス光学フィルタ３、電圧同調可能なショートエタロン干渉計４及び検知器５を備えている。
【００１１】
放射線源１は、例えば、白熱電球の如き広帯域赤外線熱源によって形成されている。上記放射線源から出る放射線は、測定されるガスを収容している測定チャンネル２の中に入る。測定チャンネルを通過する放射線の量は、検知器５によって検知される。検知を行う前に、測定に使用できる波長範囲が、ロングパス光学フィルタ３及び干渉計４によって、放射線の広帯域スペクトルから選択される。干渉計４は、吸収帯域波長及び参照波長に対応する２つの通過帯域波長において、電圧制御により測定が実行されるように、使用される。上記吸収帯域波長は、測定されるガスの特性吸収スペクトルと一致し、従って、測定されるガスによって生ずる濃度依存型の吸収が、検知器の出力から得られる信号の振幅を減少させるように、選択される。参照波長は、吸収帯域波長に隣接するように選択される。この波長における測定の目的は、測定されるガスの濃度に依存しない信号を提供することであり、そのような信号は、吸収されることなく測定チャンネルを通過する放射線の基本的な強度を表し、そのような信号は、放射線源から搬送される放射線強度の変化の誤差補償を行うために用いることができる。
【００１２】
図２を参照すると、この図面には、静電的に同調可能なショートエタロン干渉計が概略的に示されており、この干渉計は、該干渉計の静止部分７を構成する、下方ミラー６と、制御電圧Ｕによって動かすことのできる部分として作用する上方ミラー８とを備えている。干渉計７は、表面ミクロ機械加工技術によって製造することができ、これにより、上方ミラー８は、可撓性を有する多層薄膜構造によって形成されている。
赤外線帯域のショートエタロン干渉計のミラー間の距離Ｌは、一般的には、０．５−５μｍの範囲である。
【００１３】
ミラー６、８の間の距離Ｌは、外部電圧Ｕによって調節することができる。ミラーの間の静電引力は、下式によって得られる。
【数１】

上式において、εは、真空の誘電率であり、Ａは、ミラーの表面積である。上方ミラー８の運動に抵抗する力は、単一のバネ定数ｋによって、十分正確に表すことができる。休止しているミラーの間の距離をＬ₀とすると、ばね力Ｆ_jは、下式で表すことができる。
【数２】

【００１４】
与えられた制御電圧によって生ずるミラー６、８の間の距離の変化は、静的状態において、静電力及びばね力の大きさが等しく（Ｆ_s＝Ｆ_j）、その作用方向が反対であると仮定すると、下式で表すことができる。
【数３】

【００１５】
図３には、ショートエタロン干渉計のミラーの間の距離が、２．１μｍ及び２．０μｍにそれぞれ調節された時の、吸収帯域ａと参照波長帯域ｂとの間の関係が示されている。ミラー６、８の間の距離は、二酸化炭素の濃度を測定するように選択されている。二酸化炭素の吸収スペクトルの中心は、４．２６μｍの波長に設定される。
【００１６】
通常は、測定チャンネルを通ってＮＤＩＲ測定装置に入る放射線は、放射線源に対する入力パワーを電気的にチョップする（断続させる）か、あるいは、別個の光学チョッパを用いて機械的にチョップすることにより、振幅変調される。次に、検知器の出力が、ＡＣ信号を与え、この信号から、検知器の暗信号のオフセット成分が除去される。上記ＡＣ信号は、検知器信号増幅回路のドリフト補償にも用いることができる。また、信号のノイズ成分は、該信号を狭帯域フィルタに通すことにより、減少させることができる。パイロ電気的な検知器を用いる場合には、放射線は、必然的に変調させなければならず、その理由は、パイロ電気的な検知器は、放射線の強度変化に対してだけ感受性を有しており、衝突する放射線の一定のレベルに応答するＤＣ信号を与えないからである。
【００１７】
本発明の実施例によれば、放射線強度の振幅変調は、例えば、図２に示す干渉計７によって行われる。変調は、図３に示すように、干渉計７の制御電圧を設定して、干渉計の通過帯域が、ロングパス光学フィルタの通過帯域から、そのカットオフ波長範囲ｄに移動するようにすることにより、行われる。従って、干渉計の通過帯域波長がロングパス光学フィルタのカットオフ波長範囲ｄに対して十分に離れるようにそのような通過帯域波長を制御することにより、図３に示すように得られる「ブランク」の通過帯域ｃを用いて、放射線源をチョップする通常の方法と置き換えることができる。検知器は、干渉計の通過帯域波長が、「ブランク」の通過帯域とアクティブな通過帯域ａ、ｂとの間で変化した時に、ＡＣ信号をを発生する。
【００１８】
図３に示す「ブランク」の通過帯域は、干渉計のミラーの間の距離を１．９μｍに調節することにより、得られる。電圧同調可能な干渉計のミラーの間の距離は、休止している干渉計のミラーの間の距離の約２５％まで低下させることができる。従って、図３に示す別個の通過帯域は、明らかに、単一の干渉計構造の波長掃引範囲の中にある。
「ブランク」の通過帯域は、基本的には、２つの異なる態様で用いて、干渉計の制御を行うことができる。
【００１９】
１．干渉計の通過帯域波長は、「ブランク」の通過帯域ｃの波長と測定されるガスの吸収通過帯域の波長との間で、周期的に変化される。次に、検知器は、ＡＣ信号を発生し、このＡＣ信号の振幅は、吸収通過帯域の波長範囲の中で、検知器に衝突する放射線の強度に対して比例する。これに応じて、参照出力信号は、干渉計の通過帯域の波長を「ブランク」の通過帯域ｃと参照通過帯域ｂとの間で変化させることにより、得られる。
【００２０】
２．干渉計の通過帯域波長は、通過帯域ａ、ｂ及びｃの波長の間で順次周期的に変化され、また、検知器の対応する出力信号Ｓ_a、Ｓ_b及びＳ_cは、干渉計の通過帯域の波長シフトにそれぞれ同期して記録される。出力信号の値は、測定装置を制御するために使用されるマイクロプロセッサのメモリに記憶され、その後、検知器の「ブランク」の出力信号の値Ｓ_cが、信号値Ｓ_a、Ｓ_bから引かれる。信号対雑音比を改善するために、上述の測定シーケンスすなわち測定順序を周期的に数回繰り返して、測定結果を平均化することができる。
【００２１】
干渉計７を安定的に作動させるためには、与えられた制御電圧の値における干渉計の通過帯域の波長が、最大限一定に留まることが重要である。上方ミラー８のバネ定数の変化により、干渉計ミラーの間の距離が変化し、これにより、対応する通過帯域波長のドリフトが生ずる。そのようなドリフトは、例えば、上方ミラー８の内部応力の変化により生ずることがある。本発明のキャリブレーション方法すなわち校正方法は、積分参照波長を用いており、この積分参照波長によって、干渉計の制御電圧のドリフト補正に使用する適正な補正ファクタを計算することにより、干渉計の通過帯域波長におけるミラーのバネ定数の変化の効果を除去することができる。
【００２２】
本校正方法は、測定チャンネルの通路に、赤外線透過性の要素すなわち赤外線透過要素を用いることに基づいており、そのような赤外線透過要素は、参照波長として機能することのできる、カットオフ・エッジ、最小透過率又は最大透過率を有する、適正な透過率曲線を有している。これにより、本方法は、約３．８μｍに同調された通過帯域カットオフ・エッジを有する、図３に示す如きロングパス光学フィルタを用いることができる。
【００２３】
図４を参照すると、光学通路に図３に示すロングパス・フィルタ３を設けた時の、干渉計の制御電圧の種々の値に関する検知器の出力信号の振幅が示されている。図４から明らかなように、制御電圧が増大すると、干渉計のチャンネルから得られる検知器の出力信号の振幅は、ロングパス光学フィルタのカットオフ効果によって、低下し始める。図４に示す干渉計の通過帯域制御曲線Ｌ１、Ｌ２は、互いに異なっており、これは、上方ミラー８のバネ定数の変化に起因するものである。より詳細に言えば、右方向ミラー８のバネ定数の変化により、通過帯域制御曲線Ｌ１は、曲線Ｌ２に比較して約０．４Ｖだけ変化した、ロングパス光学フィルタ３のカットオフ・エッジ波長に相当する、干渉計４の通過帯域制御電圧を有する。干渉計のミラー６、８の間の距離Ｌは、曲線Ｌ１上の８．４Ｖの制御電圧、及び、曲線Ｌ２上の８．８Ｖの制御電圧に対応する、例えば、５０％の等しい透過率パーセント値に対して、両方の曲線Ｌ１及びＬ２に関して等しいことは明らかである。
【００２４】
参照波長としてロングパス光学フィルタ３を用いることに基づく自動校正方法は、例えば、以下のように適用することができる。
検知器の出力信号がその最大値から５０％に減少する参照波長を、ロングパス光学フィルタの透過率曲線のカットオフ・エッジ上で決定し、
マイクロプロセッサを用いて、干渉計の制御電圧が適正な電圧範囲にわたって掃引されるように、工場における校正を行い、測定値をマイクロコンピュータのメモリに記憶し、検知器の出力信号振幅の上記５０％低下に相当する制御電圧の値Ｕ_aを例えば補間によって、計算し、
そのようにして得られた値Ｕ_aをマイクロコンピュータのメモリに記憶し、
測定装置の自動校正サイクルを上記工場における校正と同様に実行して、装置の透過率特性の変化を特定すると共に、検知器の出力信号の振幅の上記５０％減少に相当する新しい値Ｕ_bを計算し、
その後、干渉計の制御電圧として、ファクタＵ_b／Ｕ_aによって補正された制御電圧の値を用いて、ガス濃度の測定を行う。従って、例えば、工場における校正の間に、二酸化炭素の吸収帯域が、干渉計の制御電圧の値Ｕ_CO2と一致している場合には、測定の間に、は制御電圧の補正された値すなわち補正値（Ｕ_b／Ｕ_a）×Ｕ_CO2を用いることになる。
【００２５】
ロングパス・フィルタ３は、測定を阻害する恐れのある他のガスの吸収スペクトル成分がフィルタのスペクトル透過率曲線のカットオフ・エッジの波長で生ずることがないように、選択される。測定装置に含まれているマイクロプロセッサを用いて、ロングパス光学フィルタのカットオフ・エッジ波長から得た参照波長を、より進歩した曲線適合計算アルゴリズムを用いて、解析するこもできる。従って、上記５０％低下信号の信号値を用いる上述の技術は、単に代表的なすなわち例示的な方法であると考える必要がある。
【００２６】
上述の式（３）に基づき、同じ補正ファクタＵ_b／Ｕ_aを干渉計の制御電圧の総ての値に関して、汎用的に用いることができることを示すことができる。しかしながら、その前提条件は、単一のバネ定数のモデルが、十分な精度をもって、上方ミラー８の動きを表すことができることである。
ロングパス・フィルタ３は、一般に、多層薄膜構造として形成された、干渉フィルタである。自動校正プロセスに干渉フィルタを用いることの欠点は、フィルタのスペクトル透過率曲線が温度に依存することである。この点に関して、より良い代替物を用いるべきであり、例えば、干渉計の波長掃引範囲の中にある最小透過率を有する、適正な等級のガラスを用いることができる。例えば、薄いバイコール（Ｖｙｃｏｒ）ガラスのプレートのスペクトル透過率曲線が、二酸化炭素の濃度測定に適しており、その理由は、そのような等級のガラスは、約４μｍの明確な最小透過率を有しているからである。ロングパス・フィルタのエッジ波長と同様に、そのような最小透過率は、干渉計の校正における参照波長として用いることができる。この場合には、干渉計によって得たスペクトル掃引の測定結果は、そのガラスのスペクトル透過率曲線に従って補正されなければならない。そうではなく、適正なタイプの放射線透過性のポリマーを参照波長として用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を実施するに適したＮＤＩＲ装置の長手方向の概略断面図である。
【図２】本発明の制御を行うのに適したショートエタロン・ファブリー・ペロー干渉計の長手方向の概略断面図である。
【図３】本発明に従って制御される干渉計の通過帯域曲線を異なる変調サイクルにおいて示すグラフである。
【図４】光学通路が図３のロングパス光学フィルタを備える場合の、検知器の出力信号の振幅を干渉計の種々の制御電圧に対してプロットしたグラフである。
【符号の説明】
１ 放射線源
２ 測定チャンネル
３ ロングパス光学フィルタ
４ 電圧同調可能なショートエタロン干渉計
５ 検知器
６ 下方ミラー
７ 干渉計の静止部分
８ 上方ミラー

Claims (20)

1. ＮＤＩＲ測定装置に使用されるエタロン・ファブリー・ペロー干渉計を制御する方法において、
   ａ） 放射測定信号を生成するステップと、
   ｂ） 測定すべきガス混合物を収容するサンプルの中に、前記放射測定信号を放射し、サンプル測定信号を提供するステップと、
   ｃ） 前記サンプル測定信号を光学的にフィルタリングするステップと、
   ｄ） 電気的に同調可能なファブリー・ペロー干渉計の少なくとも第１、第２の波長の通過帯域を用いて、光学的にフィルタリングされた前記サンプル測定信号をバンドパス・フィルタリングするステップと、
   ｅ） 測定サイクルの間、バンドパス・フィルタリングされた前記サンプル測定信号を検出するステップとを備え、
   前記ステップｄ）において前記干渉計の通過帯域は、所与の遮断波長と前記第１の波長とを周期的に切り替え、さらに、前記遮断波長と前記第２の波長とを周期的に切り替えるように制御され、
   前記干渉計の前記遮断波長の少なくとも一部が、前記ステップｃ）において前記サンプル測定信号が通過しない光学的なフィルタリングの遮断波長と一致することを特徴とする方法。
2. 請求項１に記載の方法において、前記ステップｃ）は、前記干渉計の波長の掃引波長範囲内の最小透過率又はカットオフ・エッジを有する光学要素を用いて、前記測定信号を光学的にフィルタリングするステップをさらに有し、前記最小透過率又はカットオフ・エッジは前記干渉計の制御電圧校正のための参照波長として使用されることを特徴とする方法。
3. 請求項２に記載の方法において、前記光学要素は、ＩＲ放射透過ガラス又はポリマーであることを特徴とする方法。
4. 請求項１に記載の方法において、前記ステップｃ）は、ロングパス光学フィルタを用いて前記測定信号を光学的にフィルタリングするステップをさらに有することを特徴とする方法。
5. 請求項４に記載の方法において、前記ロングパス光学フィルタはＩＲ放射透過ガラス又はポリマーであることを特徴とする請求項４に記載の方法。
6. 請求項１に記載の方法において、前記ステップｃ）は、ＩＲ放射ガラス又はポリマーを用いて前記測定信号を光学的にフィルタリングするステップをさらに有することを特徴とする方法。
7. ＮＤＩＲ測定方法において、
   ａ） 赤外線測定光を生成するステップと、
   ｂ） サンプル測定光を提供するために、前記赤外線測定光をガスサンプルの中に放射するステップと、
   ｃ） 前記サンプル測定光をフィルタリングし、所定の遮断波長以下で遮断された、フィルタリングされた測定光を提供するステップと、
   ｄ） 前記フィルタリングされた測定光を、所定の通過帯域を有する干渉計で振幅変調するステップであって、前記通過帯域は、前記所定の遮断波長以下のブランクの通過帯域と、各々がガスサンプルの吸収帯域および参照帯域に相当する前記所定の遮断波長以上の第１および第２のアクティブの通過帯域とを切り替え、前記フィルタリングされた測定光は干渉計の通過帯域がブランクの通過帯域である場合に干渉計によって通過されないステップと、
   ｅ） 前記振幅変調された測定光を光学的に検出し、前記ガスサンプルの濃度を表す測定信号を提供するステップとを備え、
   前記ステップｄ）は、前記ブランクの通過帯域と前記第１のアクティブの通過帯域とを周期的に切り替え、さらに、前記ブランクの通過帯域と前記第２のアクティブの通過帯域とを周期的に切り替えることを特徴とする方法。
8. 請求項７に記載の方法において、前記ステップｃ）は、前記干渉計の波長の掃引波長範囲内の最小透過率又はカットオフ・エッジを持つ透過スペクトルを有する光学要素を用いて、前記サンプル測定光を光学的にフィルタリングするステップをさらに有し、前記最小透過率又はカットオフ・エッジは前記干渉計の制御電圧校正のための参照波長として使用されることを特徴とする方法。
9. 請求項８に記載の方法において、前記光学要素はロングパスフィルタであることを特徴とする方法。
10. 請求項８に記載の方法において、前記光学要素は赤外線透過ガラスであることを特徴とする方法。
11. 請求項８に記載の方法において、前記光学要素はポリマーであることを特徴とする方法。
12. 請求項７に記載の方法において、前記干渉計はファブリー・ペロー干渉計であることを特徴とする方法。
13. 非拡散赤外線測定装置において用いられるエタロン・ファブリー・ペロー・干渉計を制御する方法であって、
    ａ） 放射測定信号を生成するステップと、
    ｂ） 測定すべきガス混合物を収容するサンプリングポイントの中に、前記放射測定信号を放射し、サンプル測定信号を提供するステップと、
    ｃ） 前記サンプル測定信号を光学的にフィルタリングするステップと、
    ｄ） 電気的に同調可能なファブリー・ペロー干渉計の少なくとも第１、第２の波長を用いて、光学的にフィルタリングされた前記サンプル測定信号をバンドパス・フィルタリングするステップと、
    ｅ） 測定サイクルの間、バンドパス・フィルタリングされた前記サンプル測定信号を検出するステップとを備え、
    前記ステップｄ）において前記干渉計の通過帯域は、所与の遮断波長と前記第１の波長とを周期的に切り替え、さらに、前記遮断波長と前記第２の波長とを周期的に切り替えるように制御され、
    前記干渉計の前記遮断波長の少なくとも一部が、前記ステップｃ）において前記サンプル測定信号が通過しない光学的なフィルタリングの遮断波長と一致するように制御され、
    前記ステップｃ）は、前記干渉計の波長の掃引波長範囲内の最小透過率又はカットオフ・エッジを有する光学要素を用いて、前記測定信号を光学的にフィルタリングするステップをさらに有し、前記最小透過率又はカットオフ・エッジは前記干渉計の制御電圧校正のための参照波長として使用されることを特徴とする方法。
14. 請求項１３に記載の方法において、前記干渉計の通過帯域は、前記光学的にフィルタリングされた測定信号を振幅変調するために光学的にフィルタリングする前記ステップｃ）の遮断波長と一致するように繰り返し制御されることを特徴とする方法。
15. 請求項１４に記載の方法において、前記ステップｃ）は、前記サンプル測定信号を光学ロングパスフィルタで光学的にフィルタリングするステップを有することを特徴とする方法。
16. 請求項１４に記載の方法において、前記ステップｃ）は赤外線放射通過ガラス又はポリマーを用いて前記サンプル測定信号を光学的にフィルタリングするステップを有することを特徴とする方法。
17. 請求項１３に記載の方法において、前記光学要素は、光学的ロングパスフィルタであることを特徴とする方法。
18. ＮＤＩＲ測定方法において、
    ａ） 赤外線測定光を生成するステップと、
    ｂ） 前記赤外線測定光をガスサンプルの中に放射し、サンプル測定光を提供するステップと、
    ｃ） 前記サンプル測定光をフィルタリングし、所定の遮断波長以下で遮断された、フィルタリングされた測定光を提供するステップと、
    ｄ） 前記フィルタリングされた測定光を、所定の通過帯域を有する干渉計で振幅変調するステップであって、前記通過帯域は、前記所定の遮断波長以下のブランクの通過帯域と、各々がガスサンプルの吸収帯域および参照帯域に相当する前記所定の遮断波長以上の第１および第２のアクティブの通過帯域とを繰り返し、
    ｅ） 前記振幅変調された測定光を光学的に検出し、前記ガスサンプルの濃度を表す測定信号を提供するステップとを備え、
    前記ステップｃ）は、前記干渉計の波長の掃引波長範囲内の最小透過率又はカットオフ・エッジを持つ透過スペクトル曲線を有する光学要素を用いて、前記サンプル測定光を光学的にフィルタリングするステップをさらに有し、前記最小透過率又はカットオフ・エッジは前記干渉計の制御電圧校正のための参照波長として使用されることを特徴とする方法。
19. 請求項１８に記載の方法において、前記ステップｄ）は、前記ブランクの通過帯域と前記第１のアクティブの通過帯域とを周期的に切り替え、さらに、前記ブランクの通過帯域と前記第２のアクティブの通過帯域とを周期的に切り替えることを特徴とする方法。
20. 請求項１８に記載の方法において、前記ステップｄ）は、前記ブランクの通過帯域、前記第１のアクティブの通過帯域、および、前記第２のアクティブの通過帯域を順番に周期的に切り替えることを特徴とする方法。

Images