JP5345439B2 - 成分濃度分析装置及び成分濃度分析方法 - Google Patents
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Description
まず、本成分濃度分析装置の動作を説明する。光音響効果で発生する音波を音波検出器で検出した光音響信号Sは次式で表すことができる。
図6は、本実施形態の成分濃度分析装置を説明するブロック図である。本成分濃度分析装置は、波長可変な2つの光を逆位相の同一周波数の信号でそれぞれ強度変調して混合した混合光を生成し、前記2つの光の波長を掃引しながら前記混合光を試料に照射して前記試料から発生する音波を検出し、前記音波から前記2つの光毎のスペクトルデータを取得する光音響信号検出手段11と、光音響信号検出手段11が取得した前記2つの光毎のスペクトルデータの差分を計算し、前記試料に含まれる測定対象成分の濃度を測定する演算手段12と、を備える。
第1可変波長光源101および第2可変波長光源102の各光出力は、光ファイバ(205、206)を介して音響光学変調器201に入力される。音響光学変調器201はパルス発生器202からの駆動電圧に同期して2入力×1出力のスイッチングを周波数380kHzで繰返すように動作させた。これにより、第2可変波長光源102からの光は、第1可変波長光源101からの光に対して位相(周波数)が逆相に変調される。
12:演算手段
101:第1可変波長光源
102:第2可変波長光源
103:発振器
105:遅延調整器
106:参照信号線
110:試料
111、112:光変調器
113:音波検出器
115:前置増幅器
116:光号波器
121:位相検波器
130:記録器
201:音響光学変調器
202:パルス発生器
203:光コリメータ
205、206:光ファイバ
210:試料容器
211:ガラス窓
601:第1光源
602:第2光源
603:発振器
604:駆動回路
605:遅延調整器
606:参照信号線
610:試料
613:音波検出器
615:前記増幅器
616:光合波器
617:パルス光源
621:波形観測器
630:記録器
Claims (4)
- 波長可変な2つの光を逆位相の同一周波数の信号でそれぞれ強度変調して混合した混合光を生成し、前記2つの光の波長を掃引しながら前記混合光を水と測定対象成分が含まれる試料に照射する光照射手段と、
前記光照射手段に、前記2つの光のうち一方の光による水の吸光度と前記2つの光のうち他方の光による水の吸光度とが等しい波長を保ちつつ、前記2つの光の波長を掃引させる制御手段と、
前記2つの光の波長を掃引した時にそれぞれの光で前記試料から発生する2つの光音響信号を検出し、前記光音響信号から前記2つの光毎の試料吸光度スペクトルを取得し、前記試料吸光度スペクトルの差分である差吸光度スペクトルデータを算出する光音響信号検出手段と、
前記光音響信号検出手段が取得した前記2つの光の前記差吸光度スペクトルデータと、予め取得してある測定対象成分の濃度が異なる検量用吸光度スペクトルデータとから前記試料に含まれる測定対象成分の濃度を測定する演算手段と、
を備える成分濃度分析装置。 - 前記演算手段は、
前記差吸光度スペクトルデータを波長について一次微分することを特徴とする請求項1に記載の成分濃度分析装置。 - 波長可変な2つの光を逆位相の同一周波数の信号でそれぞれ強度変調して混合した混合光を生成し、前記2つの光の波長を掃引しながら前記混合光を水と測定対象成分が含まれる試料に照射する光照射手順と、
前記光照射手順で、前記2つの光のうち一方の光による水の吸光度と前記2つの光のうち他方の光による水の吸光度とが等しい波長を保ちつつ、前記2つの光の波長を掃引させる制御手順と、
前記2つの光の波長を掃引した時にそれぞれの光で前記試料から発生する2つの光音響信号を検出し、前記光音響信号から前記2つの光毎の試料吸光度スペクトルを取得し、前記試料吸光度スペクトルの差分である差吸光度スペクトルデータを算出する光音響信号検出手順と、
前記光音響信号検出手順で取得した前記2つの光の前記差吸光度スペクトルデータと、予め取得してある測定対象成分の濃度が異なる検量用吸光度スペクトルデータとから前記試料に含まれる測定対象成分の濃度を測定する演算手順と、
を備える成分濃度分析方法。 - 前記演算手順で、
前記差吸光度スペクトルデータを波長について一次微分することを特徴とする請求項3に記載の成分濃度分析方法。
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