JP6425351B2 - 物質特定システムおよび物質特定方法 - Google Patents

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Description

本発明は、任意の物質を特定する物質特定システムおよび物質特定方法に関する。
本願は、2013年9月10日に日本に出願された特願2013−186938号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
エアロゾル状の放射性物質が空間に漏洩したり、拡散した場合、広範囲に亘り甚大な影響を及ぼすおそれがある。また、放射性物質に限らず、災害時においてエアロゾル状もしくはガス状の有害物質が大気中に拡散する場合がある。したがって、エアロゾル状もしくはガス状の飛散物質(放射性物質や有害物質等)が任意の空間や大気中に存在するか否かの監視が重要な技術的課題となっている。特に、飛散物質の迅速な発見、拡散予測、飛散物質への対応、および、人の避難等の観点から、遠隔から飛散物質の存在を把握する技術が要求されている。
そこで、遠隔から飛散物質を特定する技術が検討されている。例えば、特許文献1においては、窒素ガスと対象ガスのラマン散乱光強度の強度比に基づいて遠隔の対象ガスの濃度を計測する。特許文献2においては、物体に一定波長のレーザ光を照射し、その散乱光からラマンスペクトル等を得て分析し、物体が爆発物等の危険物質を含有するか否か決定する。特許文献3においては、微量の標的物質をレーザ光で照射し、反射されたレーザ光とラマンリターン信号とに基づいて飛散物質を特定する。
また、エアロゾルにレーザ光を照射し、その光励起によって生じる光の斑点の個数と輝度に基づいて特定の物質を区別する技術も開示されている(例えば、特許文献4)。
日本国特許第5159799号公報 日本国特表2012−513027号公報 日本国特開2012−42471号公報 日本国特許第5046076号公報
上述した技術では、飛散物質の種類や状態に応じた物質特定システムが用いられている。すなわち、予め飛散物質の種類や状態を仮定しなければ物質特定システムを選択することができなかった。したがって、災害現場等、飛散物質の種類や状態が予測不能な状況下においては適切に物質特定システムを選択できない可能性がある。
そこで、各種飛散物質を特定可能なレーザ誘起ブレークダウン分光(LIBS:Laser-Induced Breakdown Spectroscopy)を用いた物質特定システムが検討されている。このような物質特定システムは、特定対象にパルスのレーザ光を照射し、このレーザ光によりプラズマ化されて高いエネルギー状態に励起された分解物が元のエネルギー状態に戻る際に放射される、物質固有の波長の光(以下、プラズマ光という)を測定して、その試料を構成する物質を特定する。
レーザ誘起ブレークダウン分光を用いた物質特定システムにおいては、特定対象である飛散物質との距離が長い場合、高出力のレーザ装置が必要となる。また、飛散物質との距離や特定精度を高く維持するためには、特殊な波長やパルス幅等、特定の特性を有するレーザ装置が必要となり、物質特定システムが大規模になり、初期費用やその運用に多大なコストを要してしまう。これを補うべく、低出力のレーザ光で同一の測定範囲を繰り返し計測し、計測結果を積算し必要なS/N比を確保することも考えられる。しかしながら、この場合、計測時間が長時間化してしまい(例えば、S/N比を2倍増加させるために積算回数を4倍にする必要があり、これに伴って計測時間も4倍になる)、流動や拡散を伴う空間の広域計測に対し実用的な応答が得られない可能性がある。
本発明は、このような課題に鑑み、レーザ誘起ブレークダウン分光による特定精度を維持しつつ、計測処理の効率化および計測時間の短縮化が可能な物質特定システムおよび物質特定方法を提供することを目的としている。
本発明の第一の態様に係る物質特定システムは、レーザ光を照射する第1レーザ部と、第1レーザ部が照射したレーザ光に応じて生じる散乱光を受ける第1受光部と、を含む第1計測ユニットと、第1レーザ部と異なるレーザ光を照射する第2レーザ部と、第2レーザ部が照射したレーザ光に応じて生じるプラズマ光を受け、プラズマ光のスペクトルを導出する第2受光部と、を含む第2計測ユニットと、第1計測ユニットを通じて、第1計測ユニットの計測範囲である第1計測範囲から、物質が存在する、第1計測範囲より狭い第2計測範囲を抽出し、その後、第2計測ユニットを通じて第2計測範囲に含まれる物質を特定する物質特定装置と、を備える。
本発明の第二の態様に係る物質特定システムは、レーザ光を照射する第1レーザ部と、第1レーザ部が照射したレーザ光に応じて生じる光を受ける第1受光部と、を含む第1計測ユニットと、第1レーザ部より出力エネルギーが高い第2レーザ部と、第2レーザ部が照射したレーザ光に応じて生じる光を受ける第2受光部と、を含む第2計測ユニットと、第1計測ユニットを通じて、第1計測ユニットの計測範囲である第1計測範囲から、物質が存在する、第1計測範囲より狭い第2計測範囲を抽出し、その後、第2計測ユニットを通じて第2計測範囲に含まれる物質を特定する物質特定装置と、を備える。
本発明の第三の態様に係る物質特定システムは、レーザ光を照射する第1レーザ部と、第1レーザ部が照射したレーザ光に応じて生じる光を受ける第1受光部と、を含む第1計測ユニットと、第1レーザ部より出力パルス幅の短い第2レーザ部と、第2レーザ部が照射したレーザ光に応じて生じる光を受ける第2受光部と、を含む第2計測ユニットと、第1計測ユニットを通じて、第1計測ユニットの計測範囲である第1計測範囲から、物質が存在する、第1計測範囲より狭い第2計測範囲を抽出し、その後、第2計測ユニットを通じて第2計測範囲に含まれる物質を特定する物質特定装置と、を備える。
本発明の第四の態様に係る物質特定システムは、上記第一ないし第三の態様に係る物質特定システムにおいて、第1レーザ部が照射したレーザ光および第2レーザ部が照射したレーザ光が外部に出力されるまでに、両レーザ光が同一の導光路を経由する。
本発明の第五の態様に係る物質特定方法は、レーザ光を照射する第1レーザ部と第1レーザ部が照射したレーザ光に応じて生じる光を受ける第1受光部とを含む第1計測ユニットと、第1レーザ部と異なるレーザ光を照射する第2レーザ部と第2レーザ部が照射したレーザ光に応じて生じる光を受ける第2受光部とを含む第2計測ユニットと、を用いて物質を特定する物質特定方法であって、第1計測ユニットを通じて、第1計測ユニットの計測対象である第1計測範囲から、物質が存在する、第1計測範囲より狭い第2計測範囲を抽出し、第2計測ユニットを通じて第2計測範囲に含まれる物質を特定する。
本発明によれば、レーザ誘起ブレークダウン分光による特定精度を維持しつつ、計測処理の効率化および計測時間の短縮化が可能となる。
物質特定システムの概略的な構成を示した構成図である。 第1レーザ部と第2レーザ部とを比較するための説明図である。 導光部の概略的な構成を示した構成図である。 集光部の概略的な構成を示した構成図である。 物質特定装置の概略的な構成を述べた機能ブロック図である。 物質特定方法の処理の流れを示したフローチャートである。
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値等は、発明の理解を容易とするための例示にすぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。
(物質特定システム100)
図1は、物質特定システム100の概略的な構成を示した構成図である。物質特定システム100は、第1計測ユニット110と、第2計測ユニット120と、物質特定装置130と、空調装置140と、移動ユニット150とを含んで構成され、レーザ光を用いて気体中の物質(飛散物質)を特定する。ここで、特定対象となる物質は、放射性物質や有害物質等を含む有機化合物であり、その形状や状態は特に問わない。すなわち、特定対象となる物質は、固体、液体、気体のいずれであってもよく、エアロゾル状やガス状等でもよい。
物質特定システム100では、災害現場等、飛散物質の種類や状態が予測不能な状況下においても、飛散物質の種類を問わず、飛散物質の特定精度を向上するため、レーザ誘起ブレークダウン分光を用いた物質特定処理を行う。しかし、物質特定システム100から飛散物質までの距離や、飛散物質の特定精度の維持を考慮すると、高出力のレーザ誘起ブレークダウン分光が必要となり、初期費用やその運用に多大なコストを要する。ここで、相対的に低出力のレーザ光を用い、同一の範囲に対し繰り返し計測し、計測結果を積算して必要なS/N比を確保することが考えられる。しかしながら、全ての計測範囲の計測に低出力のレーザ光を用いると、計測時間が長時間(例えば、数分×1000点)に亘ってしまう。例えば、S/N比を2倍増加させるためには積算回数を4倍にする必要があり、これに伴って計測時間も4倍になり、実用的ではない。
本実施形態では、レーザ光を用いた計測ユニットを第1計測ユニット110と第2計測ユニット120との2段階に分ける。第1計測ユニット110は、物質の有無を検出できるレーザ光を用い広い範囲(以下、第1計測範囲という)の計測を短時間に行う。具体的には、第1計測ユニット110は、第1計測範囲から物質が存在する狭い範囲(以下、第2計測範囲という)を抽出する。第2計測ユニット120は、レーザ誘起ブレークダウン分光を用い、第2計測範囲のみをピンポイントに計測する。本実施形態では、この結果、計測時間の長時間化を回避することができる。第1計測ユニット110と第2計測ユニット120の詳細は後述する。
物質特定装置130は、第1計測ユニット110および第2計測ユニット120からそれぞれ計測結果を受信し、第1計測範囲から物質が存在する第2計測範囲を抽出したり、第2計測範囲に存在する物質を特定したりする。物質特定装置130の詳細は後述する。
空調装置140は、物質特定システム100においてレーザ部(後述する第1レーザ部160と第2レーザ部170)を収容するほぼ密閉された空間の温度および圧力を調整する。移動ユニット150は、一体的に構成された物質特定システム100自体を移動させるために設けられる。したがって、本実施形態の物質特定システム100は、様々な場所で飛散物質の特定処理を実現できる。
以下、第1計測ユニット110、第2計測ユニット120、物質特定装置130の順にその動作を詳述する。
(第1計測ユニット110と第2計測ユニット120)
第1計測ユニット110は、図1中に一点鎖線で示すように、第1レーザ部160と、導光部162と、走査部164と、集光部166と、光検知器(第1受光部)168とを含んで構成される。
第1レーザ部160は、例えば赤外レーザ装置で構成され、ナノオーダーのレーザ光を照射する。導光部162は、第1レーザ部160が照射したレーザ光を走査部164に導光する。走査部164は、導光部162から受光したレーザ光を外部に出力し、外部から受光した散乱光を集光部166に導光する反射鏡164aと、反射鏡164aの反射角を調整する駆動部164bとを含んで構成される。この構成により、走査部164は第1計測範囲内を走査することができる。集光部166は、走査部164に導光された外部からの散乱光を集光する。光検知器168は、集光部166で集光された散乱光を検知する。
第2計測ユニット120は、図1中に二点鎖線で示すように、第2レーザ部170と、導光部162と、走査部164と、集光部166と、光ファイバ172と、分光器174と、ICCD(Intensified Charge Coupled Device)176とを含んで構成される。このうち、導光部162と、走査部164と、集光部166との機能は、その対象が第2レーザ部170のレーザ光であることを除き第1計測ユニット110で説明した機能と実質的に等しい。
第2レーザ部170は、フェムト秒レーザ装置で構成され、フェムトオーダーのレーザ光を発する。光ファイバ172は、集光部166が集光したプラズマ光を分光器174に導光する。分光器174は、光ファイバ172から受光したプラズマ光を波長毎に分散させる。ICCD176は、分光器174が分散したプラズマ光に基づいて波長に対するプラズマ光の強度(スペクトル)を導出する。また、分光器174とICCD176とは第2受光部として機能する。
以下では、第1計測ユニット110と第2計測ユニット120との比較を行い、両者の適正について説明し、その後、導光部162と集光部166の構成を詳述する。
(第1計測ユニット110と第2計測ユニット120との比較)
図2は、第1レーザ部160と第2レーザ部170とを比較するための説明図である。上述したように、本実施形態では、第1計測ユニット110におけるレーザ光の発光源(第1レーザ部160)としてIRレーザ装置を用い、第2計測ユニット120におけるレーザ光の発光源(第2レーザ部170)としてフェムト秒レーザ装置を用いている。ただし、第1計測ユニット110におけるレーザ光の発光源は、遠方まで測定可能なレーザ装置であれば足り、例えば、可視光のレーザ装置でも代用できる。また、第2計測ユニット120におけるレーザ光の発光源は、フェムト秒レーザ装置以外のピコ秒レーザ装置やナノ秒レーザ装置を用いることもでき、レーザ光の波長も任意に選択できる。
図2を参照すると、第1計測ユニット110では、5nsec〜150nsecの相対的に長い出力パルス幅のレーザ光を照射し、ミー散乱による単純な散乱光を計測する。また、第1計測ユニット110では、パルスあたり5mJ〜100mJといったように相対的に低い出力エネルギーのレーザ光が利用されているが、散乱光の受信の用途だけであれば、このような低出力のレーザ光で十分足りる。散乱光の計測では、レーザ光の照射から散乱光の受信まで時間を要さないので、対象とする範囲の計測時間を短縮可能である。また、散乱光の計測では、第1計測範囲における位置や物質特定システム100からの距離を容易に測定できる。こうして、第1計測ユニット110において、広い第1計測範囲から、物質が存在する狭い第2計測範囲を容易に抽出することが可能となる。また、第1計測ユニット110は、散乱光の強度を測定できれば足りるので、第2計測ユニット120のように分光器174やICCD176を要さない。
一方、第2計測ユニット120では、30fsec〜100psecの相対的に短い出力パルス幅のレーザ光を照射し、レーザ誘起ブレークダウン分光を用いてプラズマ光のスペクトルを導出する。そのため、第2計測ユニット120は、100mJ〜2Jといった相対的に高い出力エネルギーで運用される。また、レーザ誘起ブレークダウン分光を用いた物質特定処理では、飛散粒子にレーザ光を当て、プラズマが安定的な熱平衡に達した状態でプラズマ光のスペクトルを取得するため、レーザ光の照射からプラズマ光の受信まで時間を要す。しかし、第2計測ユニット120は、第1計測ユニット110で物質が存在すると判定された第2計測範囲のみを計測するため、すなわち、計測対象となる範囲が狭いため、総合的な計測時間を短縮することができる。なお、第2計測範囲といった狭い範囲を計測すれば足りるので、出力エネルギーが相対的に低いレーザ部によって同一の範囲に対し繰り返し計測を行い、計測結果を重畳することで、出力エネルギーが高いレーザ部と同等のS/N比を維持することもできる。
このように第1計測ユニット110による第2計測範囲の抽出と、第2計測ユニット120による物質特定との2段階に分割することで、特定精度を維持しつつ、計測処理の効率化および計測時間の短縮化が可能となる。2段階のレーザ光による物質特定処理を実現すべく、第1レーザ部160と第2レーザ部170は、以下の特徴を有する。
上述したように、第1レーザ部160から照射されるレーザ光は、飛散物質の散乱光を得られる光強度を有すればよいので、5mJ〜100mJといったように相対的に低い出力エネルギーであれば足りる。これに対し、第2レーザ部170から照射されるレーザ光は、飛散物質をプラズマ化するため、100mJ〜2Jといった相対的に高い出力エネルギーが必要となる。
また、上述したように、第1レーザ部160は、飛散物質の散乱光を得るために用いられるので、5nsec〜150nsecの相対的に長い出力パルス幅のレーザ光を出力できれば足りる。これに対し、第2レーザ部170は、レーザ誘起ブレークダウン分光を実現すべく、30fsec〜100psecの相対的に短い出力パルス幅のレーザ光を出力しなければならない。
(導光部162)
図3は、導光部162の概略的な構成を示した構成図である。第1レーザ部160で照射されたレーザ光は、第1ミラー162aを透過し、導光路に対して45度傾けられた共通ミラー162bで反射されて走査部164に導光される。また、第2レーザ部170で照射されたレーザ光は、拡大光学系162cを経由し、導光路に対して45度傾けられた第2ミラー162dで反射され、導光路に対して45度傾けられた第1ミラー162aで反射され、さらに、第1レーザ部160のレーザ光同様、導光路に対して45度傾けられた共通ミラー162bで反射されて走査部164に導光される。
このように、第1ミラー162aにおいて、第1レーザ部160のレーザ光を透過させ、かつ、第2レーザ部170のレーザ光を反射させることで、両レーザ部160、170のレーザ光の導光路を共通化できる。こうして、走査部164における第1レーザ部160のレーザ光が照射する方向と、第2レーザ部170のレーザ光が照射する方向(座標)が一致するので、第2測定範囲を抽出した後、第2測定範囲に存在する物質を特定するためレーザ光の発光源を第1レーザ部160から第2レーザ部170に切り替えたとしても、その光軸がずれることがない。また、レーザ部の切替に応じて機械的な光軸の変更や補正を伴わないので、切替時間を短縮することができる。
(集光部166)
図4は、集光部166の概略的な構成を示した構成図である。レーザ光の照射により外部から走査部164に入射した光は、集光機構(望遠鏡)166a内で凹ミラーと凸ミラーを通じて集光され、ダイクロイックミラー166bに導光される。ダイクロイックミラー166bは、特定の波長の光、ここでは第1レーザ部160が照射したレーザ光に応じて生じる散乱光(赤外線)を反射し、その他の波長の光(ここではプラズマ光)を透過する。したがって、第1レーザ部160がレーザ光を照射している間、そのレーザ光に応じて生じる散乱光を光検知器168に導光し、第2レーザ部170がレーザ光を照射している間、そのレーザ光に応じて生じるプラズマ光を導光部166cに導光する。導光部166cに導光されたプラズマ光は光ファイバ172を通じて分光器174に導光される。
このように、走査部164に入射した光を同一の集光機構166aを通じて集光することで、第1計測ユニット110と第2計測ユニット120とで受光系の共通化を図ることができ、コストおよび占有体積を削減することが可能となる。ただし、第1計測ユニット110と第2計測ユニット120とがそれぞれ別体に集光機構166aを備えるとしてもよい。
(物質特定装置130)
図5は、物質特定装置130の概略的な構成を述べた機能ブロック図である。物質特定装置130は、保持部180と、操作部182と、表示部184と、中央制御部186とを含んで構成される。保持部180は、ROM、不揮発性RAM、フラッシュメモリ、HDD等で構成され、物理スペクトルから物質を特定する場合に必要な情報を保持する。操作部182は、操作キー、十字キー、ジョイスティック、表示部184の表示面に重畳されたタッチパネル、リモートコントローラ等で構成され、ユーザによる物質特定装置130への操作入力を受け付ける。表示部184は、液晶ディスプレイ、有機EL(Electro Luminescence)ディスプレイ等で構成され、操作部182を通じて入力された操作結果、特定処理の途中結果(例えば導出されたスペクトル)、特定された物質等を表示する。
中央制御部186は、中央処理装置(CPU)、プログラム等が格納されたROM、ワークエリアとしてのRAM等を含む半導体集積回路で構成され、物質特定装置130全体を管理および制御する。また、中央制御部186は、範囲抽出部190、スペクトル取得部192、物質特定部194として機能する。
図6は、物質特定方法の処理の流れを示したフローチャートである。以下、中央制御部186の各機能部の動作をフローチャートに従って説明する。
まず、第2計測範囲の抽出処理が行われる。範囲抽出部190は、走査部164の駆動部164bを駆動し、レーザ光の照射位置を第1計測範囲内の任意の位置に移動する(S200)。また、照射位置の移動(走査)と並行して、第1計測ユニット110を用い、すなわち、第1レーザ部160にレーザ光を照射させ、光検知器168にて第1レーザ部160からのレーザ光に応じて生じる散乱光を検知し、光検知器168の検知結果に基づいて散乱光の光強度を計測する(S202)。
そして、光検知器168が検知した散乱光の光強度が所定の閾値以上であるか否か判定される(S204)。散乱光の光強度が所定の閾値以上であれば(S204におけるYES)、その範囲(駆動部164bの角度)を第2計測範囲とし、散乱光の光強度と対応付けて保持する(S206)。また、散乱光の光強度が所定の閾値未満であれば(S204におけるNO)、ステップS208に処理を移行する。
続いて、範囲抽出部190は、第1計測範囲を全て走査したか否か判定する(S208)。全て走査していなければ(S208におけるNO)、レーザ光の照射位置を第1計測範囲の予め定められた走査方向に移動し(S210)、ステップS202からの処理を繰り返す。こうして、第1計測範囲内で走査が行われる。
第1計測範囲を全て走査したと判定されれば(S208におけるYES)、物質特定処理に移行する。スペクトル取得部192は、走査部164の駆動部164bを駆動して、レーザ光の照射位置を第2計測範囲に合わせる(S212)。そして、スペクトル取得部192は、第2計測ユニット120を用いるべく、第1レーザ部160の照射を停止して第2レーザ部170にレーザ光を照射させる(S214)。
そして、スペクトル取得部192は、レーザ誘起ブレークダウン分光により飛散物質のプラズマが安定的に熱平衡に達している状態となる所定時間が経過したか否か判定する(S216)。所定時間が経過していなければ(S216におけるNO)、ステップS214からの処理を繰り返し、所定時間が経過していれば(S216におけるYES)、ICCD176を通じて、第2レーザ部170からのレーザ光に応じて生じるプラズマ光のスペクトルを取得する(S218)。
続いて、スペクトル取得部192は、範囲抽出部190により抽出された第2計測範囲の全ての範囲についてプラズマ光のスペクトルを取得したか否か判定する(S220)。全て範囲のスペクトルを取得していなければ(S220におけるNO)、レーザ光の照射位置を次の第2計測範囲に移動し(S222)、ステップS214からの処理を繰り返す。こうして、第1計測範囲内で物質が存在すると判定された全ての第2計測範囲が計測される。
また、第2計測範囲の全ての範囲についてプラズマ光のスペクトルを取得していれば(S220におけるYES)、物質特定部194は、スペクトル取得部192が取得したプラズマ光のスペクトルに基づき、例えば、プラズマ光のスペクトルの形状やプラズマ化した物質における分解物の発光強度のピーク比について、物質毎に定められたスペクトルのモデルパターンやピーク比のモデル値と比較し、第2計測範囲に存在する物質を特定する(S224)。スペクトルから物質を特定する処理については、既存の様々な技術を適用できるので、ここでは、その詳細な説明を省略する。
以上、説明したように、本実施形態においては、レーザ光を用いた計測ユニットを第1計測ユニット110と第2計測ユニット120との2段階に分ける。第1計測ユニット110によって物質が存在する範囲(第2計測範囲)を抽出し、測定に時間を要するレーザ誘起ブレークダウン分光による第2計測ユニット120の計測範囲を、その第2計測範囲に絞る。これにより、レーザ誘起ブレークダウン分光による特定精度を維持しつつ、計測処理の効率化および計測時間の短縮化が可能となる。
また、計測時間の短縮化により、利用可能な計測時間に有余がある場合、第2計測ユニット120による計測処理を増やすことができ、または、計測時間を長時間化でき、特定精度の向上や測定可能な上限(限界距離)の延長も可能となる。
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
例えば、上述した実施形態においては、第2計測ユニット120において、レーザ誘起ブレークダウン分光を用いて計測しているが、かかる場合に限らず、例えば、DIAL(DIfferential Absorption Lidar)やnPEF(n Photon Excited Fluorescence)等といった他の物質特定を用いることもできる。
本発明は、任意の物質を特定する物質特定システムおよび物質特定方法に利用することができる。
100 物質特定システム
110 第1計測ユニット
120 第2計測ユニット
130 物質特定装置
160 第1レーザ部
162 導光部
168 光検知器(第1受光部)
170 第2レーザ部
174 分光器(第2受光部)
176 ICCD(第2受光部)

Claims (6)

  1. レーザ光を照射する第1レーザ部と、前記第1レーザ部が照射したレーザ光に応じて生じる散乱光を受ける第1受光部と、を含む第1計測ユニットと、
    前記第1レーザ部と異なるレーザ光を照射する第2レーザ部と、前記第2レーザ部が照射したレーザ光に応じて生じるプラズマ光を受け、前記プラズマ光のスペクトルを導出する第2受光部と、を含む第2計測ユニットと、
    前記第1計測ユニットを通じて、前記第1計測ユニットの計測範囲である第1計測範囲から、物質が存在する、前記第1計測範囲より狭い第2計測範囲を抽出し、前記第2計測ユニットを通じて前記第2計測範囲に含まれる物質を特定する物質特定装置と、
    を備え
    前記第1レーザ部が照射したレーザ光の出力パルス幅は、前記第2レーザ部が照射したレーザ光の出力パルス幅よりも長い
    物質特定システム。
  2. 前記第1レーザ部が照射したレーザ光の出力エネルギーは、前記第2レーザ部が照射したレーザ光の出力エネルギーよりも低い請求項1に記載の物質特定システム。
  3. 前記第1レーザ部が照射したレーザ光および前記第2レーザ部が照射したレーザ光が外部に出力されるまでに、両レーザ光が同一の導光路を経由する請求項1または2に記載の物質特定システム。
  4. レーザ光を照射する第1レーザ部と前記第1レーザ部が照射したレーザ光に応じて生じる光を受ける第1受光部とを含む第1計測ユニットと、前記第1レーザ部より出力パルス幅の短いレーザ光を照射する第2レーザ部と前記第2レーザ部が照射したレーザ光に応じて生じる光を受ける第2受光部とを含む第2計測ユニットと、を用いて物質を特定する物質特定方法であって、
    前記第1計測ユニットを通じて、前記第1計測ユニットの計測対象である第1計測範囲から、物質が存在する、前記第1計測範囲より狭い第2計測範囲を抽出し、
    前記第2計測ユニットを通じて前記第2計測範囲に含まれる物質を特定する物質特定方法。
  5. 前記第1レーザ部が照射したレーザ光の出力パルス幅は5nsec〜150nsecであり、
    前記第2レーザ部が照射したレーザ光の出力パルス幅は30fsec〜100psecである請求項1から3のいずれか一項に記載の物質特定システム。
  6. 前記第1レーザ部が照射したレーザ光の出力パルス幅は5nsec〜150nsecであり、
    前記第2レーザ部が照射したレーザ光の出力パルス幅は30fsec〜100psecである請求項4に記載の物質特定方法。
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