JP4025308B2 - 鏡面冷却式センサ - Google Patents
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Description
図14に正反射光検出方式を採用した従来の鏡面冷却式露点計におけるセンサ部(鏡面冷却式センサ)の構成を示す。この鏡面冷却式センサ101は、被測定気体が流入されるチャンバ1と、このチャンバ1の底部に設けられた熱電冷却素子(ペルチェ素子)2を備えている。熱電冷却素子2の冷却面2−1には鏡3が取り付けられており、熱電冷却素子2の加熱面2−2には熱伝導体(ヒートパイプ)4を介して放熱部材5が取り付けられている。すなわち、ヒートパイプ4の一端4−1が熱電冷却素子2の加熱面2−1に取り付けられており、熱電冷却素子2から離されたヒートパイプ4の他端4−2に放熱部材5が取り付けられている。
図15に散乱光検出方式を採用した従来の鏡面冷却式露点計におけるセンサ部(鏡面冷却式センサ)の構成を示す。この鏡面冷却式センサ102は、正反射光検出方式を採用した鏡面冷却式センサ101とほゞ同構成であるが、受光素子9の取り付け位置が異なっている。この鏡面冷却式センサ102において、受光素子9は、発光素子8から鏡面3−1に対して照射された光の正反射光を受光する位置ではなく、散乱光を受光する位置に設けられている。
この発明によれば、光ファイバの周面の一部に雄ねじ部を、保持部材の光ファイバの貫通孔に雌ねじ部を形成するなどして、投受光同軸の光ファイバがその光軸方向への位置を調整可能に設けられる。これにより、熱電冷却素子に取り付けられた鏡の鏡面と光ファイバの先端面との位置を保持部材の外側から微調整することが可能となる。
図1はこの発明に係る鏡面冷却式センサの一実施の形態を用いた鏡面冷却式露点計の概略構成図である。この鏡面冷却式露点計201はセンサ部(鏡面冷却式センサ)201Aとコントロール部201Bとを有している。
また、この実施の形態において、鏡面冷却式センサ201Aは、保持部材14に形成されたネジ部14dを介してダクト300に取り付けられるので、ダクト300への取り付け,取り外しが容易である。すなわち、ダクト300の一部を取り外して中へ入れるなどの手間が不要であり、簡単に鏡面冷却式センサ201Aを取り付けることができ、取り外すこともできる。
図9にはヒートシンクカバー22の内部にファン24を設けた例を示したが、図10に示すようにヒートシンクカバー22の内部にファン24を設けないタイプの鏡面冷却式センサ201A’でも同様に、ヒートシンクカバー22の底面22−2の形状を円弧状とすることによって、無意識のうちにヒートパイプ13中の熱の移動効率がよくなる方向に置かれるようにすることができる。
図10にはファン24を設けない例を示したが、図13に示すように、ファン24だけではなく、ヒートシンクカバー22も設けないようにしてもよい。この鏡面冷却式センサ201A”では、ヒートシンク16の底面(端面)16−1の形状を円弧状とすることによって、無意識のうちにヒートパイプ13中の熱の移動効率がよくなる方向に置かれるようにすることができる。
また、上述した実施の形態では、鏡面冷却式センサ201Aの構成を散乱光検出方式としたが、正反射光検出方式としてもよい。
また、上述した実施の形態では、保持部材14を第1の保持部材14−1と第2の保持部材14−2とで構成したが、保持部材14は必ずしも分割した構成としなくてもよい。
Claims (2)
- 鏡面が被測定気体に晒される鏡と、
前記鏡の鏡面とは反対側の面に低温側の面が取り付けられた熱電冷却素子と、
前記鏡の鏡面に対して光を照射する発光手段と、
前記発光手段から前記鏡面に対して照射された光の反射光を受光する受光手段と、
前記熱電冷却素子の高温側の面にその一端が取り付けられその他端が前記熱電冷却素子から離された熱伝導体と、
前記熱伝導体の一端と他端との間に設けられた当該熱伝導体を保持する保持部材と、
前記熱伝導体の他端に取り付けられた放熱部材とを備え、
前記保持部材は、前記熱伝導体の熱伝導方向に垂直な方向に分割可能な第1の保持部材と第2の保持部材とを有し、
前記第1の保持部材と前記第2の保持部材との間に前記熱伝導体が位置し、
前記第1の保持部材および前記第2の保持部材の少なくとも一方を貫通して前記熱電冷却素子へのリード線と前記発光手段および前記受光手段を構成する光ファイバが設けられている
ことを特徴とする鏡面冷却式センサ。 - 鏡面が被測定気体に晒される鏡と、
前記鏡の鏡面とは反対側の面に低温側の面が取り付けられた熱電冷却素子と、
前記鏡の鏡面に対して光を照射する発光手段と、
前記発光手段から前記鏡面に対して照射された光の反射光を受光する受光手段と、
前記熱電冷却素子の高温側の面にその一端が取り付けられその他端が前記熱電冷却素子から離された熱伝導体と、
前記熱伝導体の一端と他端との間に設けられた当該熱伝導体を保持する保持部材と、
前記熱伝導体の他端に取り付けられた放熱部材とを備え、
前記発光手段および前記発光手段は投受光同軸の光ファイバとされ、
この光ファイバが前記保持部材を貫通してその光軸方向への位置を調整可能に設けられている
ことを特徴とする鏡面冷却式センサ。
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