JPH02290535A - 流体監視装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （発明の分野） この発明は、流体チェンバに含まれた流体を（好適には
高温および／または高圧で）光学的に監視する、流体チ
ェンバ壁に封じられ補強された薄い多重内部反射（ＭＩ
Ｒ）結晶体に関するものである。

（先行技術） この発明は主として赤外分光を用いた非破壊反応監視シ
ステムに関する。本発明は赤外放射源からの放射を分析
の際流体と接触するＭＩＲ結晶体面から何度も反射させ
、次に（反応の赤外吸収特性によって修正されるよう）
流体分析用検出器に残余の放射を方向付けるよう働く光
学システムを使用する。特にこの発明は、上昇した圧力
および／または温度下でふるまう反応又はの影響を受け
る流体のＩＲ分光分析用赤外分光光度計と一体となる補
強された薄いＭｒＲ結晶体要素を含む光学システムに関
係する。

赤外領域では実在のすべての有機（および多くの無機）
分子はそれらを積極的に識別する特性スペクトルを有し
ている。かかる識別方法では、赤外エネルギは全内部反
射の物理的現象により結晶体の長手方向に沿って反射さ
れる。結晶体と接して置かれた流体サンプルまたは反応
は異なった周波数のＩＲエネルギを結晶体から選択的に
吸収する。吸収されなかったエネルギは結晶体を去り、
流体または反応により吸収されたエネルギの分布を測定
すべく検出器の方へその赤外スペクトルが得られて表示
されるよう方向付けられる。この発明の被譲渡人に譲渡
された２つの特許はＭＩＲ結晶体と接する流体や固体を
分析するためＭＩＲ結晶体を使用する異なった手段を示
している。

スティング（Ｓｔｉｎｇ）の米国特許第４，　５９５，
　８３３号はＭＩＲ結晶体の円錐状出射端からの放射を
検出器の方へ方向付けると同様に、円筒状ＭＩＲ結晶体
の円錐状入射端に放射源からの赤外放射を方向付けるた
めの反射監視光学を開示している。円筒状ＭＩＲ要素は
、分析される流体および流体状サンプル（ｓａｍｐｌｅ
）にサンプルチェンバ（ｃｈａｍｂｅｒ）またはセル（
ｃｅｌｌ）を提供するため管状の部材に封じられている
。

メッサーシュミット（Ｍｅｓｓｅｒｃｈｍｉｄｔ　）の
米国特許第４．　７３０，　８８２号は第１の面と、わ
ずかに長い第２の面および同じ面に相互接続した斜の入
射および出射端面とを有する細長い平らなＭＩＲ結晶体
を開示している。放射エネルギは第２の面を介して直角
に入射し、斜の入射面で反射し、結晶の長手方向に沿っ
て多重反射で第２と第１の面間で反射し、そして第２の
面を介して斜の出射端面で検出器の方へ反射する。

米国特許第４，　５９５，　８３３号の円形ＭＩＲ結晶
体と米国特許第４，　７３０，　８８２号の斜の端面の
ＭＩＲ結晶体とは流体や固体のサンプルを分析するため
のサンプル組立体として順次市販されてきた。これらＭ
ＩＲ結晶体要素は分析セルのなかでも特別の組立で、解
体および保守工程が要求される。現在一般に搭載される
ようなＭＩＲ結晶体はＭＩＲ結晶体破壊の可能性のため
高い圧力およｑ／または高い温度での流体監視には適し
ていない。加つるに、一般に搭載されるような結晶体は
混合とか流体の流れに対して障害となるチェンバまたは
セル内に位置されている。

（発明の概要） 本発明の主な目的は流体特に高温および／または高圧下
におけるこれら流体を監視するために適した薄いＭＩＲ
結晶体要素を提供せんとするものである。この目的は流
体チェンバを形成すべく形成されまたは協働する壁に平
らなＭＩＲ結晶体を封じて搭載することによって達成さ
れる。かかる壁への搭載は、平らなＭＩＲ結晶体の第１
の面の監視部分を流体と接して置き、壁構体でＭＩＲ結
晶体を封じ込め、ＭＩＲ結晶体の監視部分の長さより長
い長手方向範囲にそってＭＩＲ結晶体の反対の第２の側
を補強して適用される。この封じ搭載により薄いＭＩＲ
結晶体は高圧および／または高温の流体または反応の監
視が可能となる。

この発明の他の目的は、結晶体が容易な結晶体清浄化の
ため一時的に取はずし可能でおよび／または光路長可変
のため他の結晶体と容易に置換が可能である、高温およ
び／または高圧反応または流体の監視用の平らなＭＩＲ
結晶体を提供せんとするものである。この目的は流体セ
ル本体のレス｝（ｒｅｓｔ）に封じられそしてから選択
的に取りはずし可能な壁に薄いＭＩＲ結晶体を埋めこむ
ことにより達成される。例えば、ＭＩＲ結晶体は流体チ
ェンバ本体に接続されて封じられる時流体チェンバの底
部壁、側壁または頂部壁となる壁に埋めこまれて封じら
れる。壁が流体チェンバ本体から取去られると、第１の
結晶体面の露出された監視部分はクリーン（ｃｌｅａｎ
）にされるかポリッシュ（ｐｏｌｉｓｈ）される。そこ
に組込まれたクリーンされるかポリッシュされた結晶体
面を有する壁は、完全な流体チェンバを形成するための
流体チェンバ本体に再搭載される。さらに異なった光路
長特性を有するそこに埋こまれ封じられたＭＩＲ結晶体
要素を有する壁は、異なった型の反応の監視および／ま
たは異なった放射エネルギ形態の使用に容易に適合する
流体チェンバ本体に組みこまれ封じ込められる。

本発明に係るさらに他の目的は、異なった型の結晶体形
態や異なった型の流体監視に適合性を有する高圧および
／または高温反応または流体用のＭＩＲ結晶体監視を提
供するにある。例えば、流体チェンバ壁を使用した搭載
構体では、第２の反射面より短い第１の反射面を有する
かまたはその反対の平らなＭＩＲ結晶体要素を使用する
ことができる。加うるに、その搭載構体では結晶体が吸
収分光又は放射分光として使用される。

本発明はさらに後に詳細に説明され特に請求の範囲に指
摘される特徴を有し、以下の説明とか添付図面は本発明
の解説的実施例のいくつかを詳細に示しているが、これ
らは本発明の原理を実施化するほんの一部である。

（好適な実施例の詳細な説明） 図面について、最初は第１図から第３図にわたって示し
た実施例について詳細に説明するに、ｌで普通に示され
る流体チェンバ本体は、円筒状側壁２とそのより低い端
部で半径方向に外向き方向の環状フランジ３を含んでい
る。円筒状側壁２はその内部に内部中空穴を規定してい
る。図示されてはいないが、流体チェンバｌは空所（ｃ
ａｖｉｔｙ）　４を規定する穴（ｖｏｒｅ）の頂部端を
閉じるため円筒状側壁２とさらに協働する一本化された
または分離可能な頂部壁を有する。空所４は封じられた
流体チェンバまたはセルを形成すべく６で普通に示され
る選択的に取はずし可能な底部部材組立てにより完全に
囲まれている。

底部部材組立て６は反応チェンバ本体ｌのフランジ３の
外側径とほぼ等しい外側径を有する底部部材７を含んで
いる。円形の底部部材７は８で普通に示される逆Ｔ形の
スロット（ｓｌｏｔ）を有し、そのスロットは第２図お
よび第３図で最もよくしめされているようにその長さの
大部分にそってそこに延在している。逆Ｔ形スロットは
普通に垂直方向に延在する脚部（ｌｅｇ）部分１０と一
般的に水平方向に延在する底部部分１１を含んでいる。

第２図と第３図に最もよく示されているように、逆Ｔ形
スロット８は底部部材７の外側径より小さい以外は空所
４の内側径より大きい長さを有する。

そのより上の外側端で、逆Ｔ形スロット８の垂直脚部１
０は底部部材７を全く貫通しては延在しない。逆Ｔ形ス
ロット８の垂直脚部１０の外側端はテーパ（ｔａｐｅｒ
）状の端面ｌ４と１５を形成するよう頂部から底部へそ
れぞれ半径方向に外側へ開いている。

逆Ｔ形スロット８のより低い外側端は放射エネルギを底
部部材組立て６へおよびその外へ方向付けることを助け
るようおよび放射エネルギビームをぼかさずに孔（ａｐ
ｅｒｔｕｒｅ）を確実に通過させるよう拡大されてもよ
い。図示のごとく逆Ｔ形スロットのより低い外側端は底
部部材７のはなれた、角錐台状開口部ｌ７と１８で拡大
されてもよい。

細長い、２０で普通に示される細長い多重内部反射（Ｍ
ＩＲ）結晶体は、逆Ｔ形スロット８内にしっかりと収容
され封じられている。平らなＭＩＲ結晶体２０は第１の
平らな頂部面２ｌと第２の平らな底部面２２と２つの斜
の端面２３と２４とを含んでおり、面２３と２４は頂部
面２１から結晶体の端部へ斜截頭端２３Ａと２４Ａおよ
び２つの向かい合った垂直側壁２５と２６を形成すべく
外側にテーパが付けられている。結晶体２０の第２の平
らな底部面２２は光路効率を高めるため、そこにアルミ
ニウムまたは金を被ふくしてもよいしまた低屈折率の材
料を有していてもよい。結晶体２０の側壁２５と２６は
低温ソルダ（ｓｏｌｄｅｒ）および／またはセラミック
接着材（好適には高温用）により逆Ｔ形スロット８の垂
直脚部１０の壁に固着し封じこめるべくアルミニウムま
たは金で被ふくされていてもよい。第２図と第３図に最
もよく示されているように、ＭＩＲ結晶体２０は逆Ｔ形
スロット８の垂直脚部１０の頂部部分に搭載されている
。結晶体２０の第１の面２ｌは空所４のほぼ全直径にわ
たり延在し、空所４に直接露出している細長い中央の監
視部分を有する。搭載されているように結晶体２０の第
１の面２ｌは底部部材７の頂部面と同一平面である。Ｍ
ＩＲ結晶体のテーパ付き端面２３と２４は底部部材７の
テーパ面ｌ４と１５からわずかはなれている。ＭＩＲ結
晶体は普通に２７で示されるバックアップ（ｂａｃｋ　
ｕｐ）部材により適切な場所に保持され補強されている
。

バックアップ部材２７は垂直脚部２８と普通に水平の底
部部材２９とを含む逆Ｔ形形態を普通に有する。

逆Ｔ形バックアップ部材２７は底部部材７の逆Ｔ形スロ
ット８にわずかな摩擦をもって収容されるような形態で
ある。バックアップ部材２７の垂直脚部２８は、第２図
および第３図に最もよく示されているように、垂直脚部
２８の頂部端３０をＭＩＲ結晶体２０の第２のより低い
面２２と掛合させるよう逆Ｔ形スロット８の垂直脚部Ｉ
Ｏの長さより短くしている。

バックアップ部材２７は底部部材７に逆Ｔ形バックアッ
プ２７の水平底部部材２９を介して延在する複数のファ
スナー３ｌにより適性位置に取りはずし可能に保持され
る。

逆Ｔ形バックアップ部材２７の頂部端３０はスロット８
の全長より小さい以外は空所４の直径より大きい長さを
有する。このような長さでバックアップ部材２７はその
長さの最長にそってＭＩＲ結晶体２０に接触し、を補強
する。もし必要ならバックアップ部材２７の頂部端３０
は結晶体２０の第２の底部面にそれら間で有効に封じら
れるよう接続されることができる。

バックアップ部材２７は、３３で普通に示される放射エ
ネルギ入口領域または孔（ａｐｅｒｔｕｒｅ）や、３４
で普通に示される放射エネルギ出口領域を規定するため
、スロット８の端部と角錐台開口部ｌ７と１８それぞれ
と協働する。バックアップ部材２７は、その放射エネル
ギ入口および出口領域を拡大して選択光路に対し柔軟性
をもたせるべく３６と３７で示されるごとく、その反対
端部で頂部から底部へ半径方向で内側にテーパを付けて
もよい。

そこに組込まれたＭＩＲ結晶体２０とバックアップ部材
２７を有した底部部材組立て６は反応チェンバ本体ｌに
取りはずし可能に取付けられる。この目的で、ガスケッ
ト（ｇａｓｋｅｔ）材料（または０リング）の環状層３
９が反応チェンバ本体ｌ上の環状フランジ３と底部部材
７および結晶体２０の両者との間にはさみ込まれてもよ
い。底部部材組立て６は次に複数の周囲ではなれたファ
スナー４０によりフランジ３に取付けられる。ファスナ
ー４０は間に位置するガスケット材料層３９を圧縮す条
よう環状フランジ３に対して底部部材７をわずかに引張
る。

圧縮されたガスケット材料３９は本体ｌに対して結晶体
２０の頂部外側端４ｌと４２を封じまた本体ｌに対し底
部部材７を封じる。

かく本体ｌに取付けられ封じられた底部部材組立て６で
もって流体チェンバ空所４は完全に流体チェンバまたは
セルを規定するべく囲まれる。かく組立てられる時、流
体または反応と直接接する結晶体２０の第１の面２ｌの
監視部分はチェンバ４の全直径に延在するが、チェンバ
またはセル自身の中には延在しない。バックアップ部材
２７はチェンバ４の直径より長いその頂部面３０に沿う
長さを有し、かくてその端部の両端では本体壁２と空間
的には重なってはいるが垂直方向にははなれている。

バックアップ面３０がその全長に沿って結晶体面２２と
接触しその両端部で流体チェンバ本体と空間的に重なっ
ているから、バックアップ部材２７は上昇する流体温度
または圧力に対して結晶体を補強し、それによって結晶
体を圧縮状態に保持し結晶体の曲げモーメントを最小に
している。ここで使用された上昇温度とは室温以上５０
０　’Ｆ以下の温度を意味する（実施例としては限定す
るものではない）。

またここで使用された上昇圧力とは大気圧以上５０００
ｐｓ　ｉ以下、大抵の分析は約１５００ｐｓ　ｉで取り
扱われることを意味する（これも実例を限定するもので
はない）。

完成した反応または流体チェンバでは、流体または反応
材料はその側壁または頂部壁の開口部を介してチェンバ
に挿入され、その後開口部はしっかりとおおわれ封じら
れる。チェンバで発生する反応またはに含まれる流体は
、ＭＩＲ結晶体２０と一体になった光学システムにより
連続的に監視され分析される。

光学システムは底部部材７の放射エネルギ入口領域３３
に放射エネルギ（好適には赤外エネルギ）のビーム４４
を方向付ける放射エネルギ源４３を含む。

放射エネルギビームは第２の平らなより低い面２２の外
側端を介しておよびそれと直角にＭＩＲ結晶体２０に入
射し、次にＭＩＲ結晶体の斜の入口端面２３で反射する
。斜の出射面２４と同じく斜の入射面２３は放射エネル
ギ反射の効率を強めるため金属で被ふくされてもよくま
たは低い屈折率材料で被ふくされてもよい。放射エネル
ギビームは次に４５で概略示されるようにＭＩＲ結晶体
の長さにそって内部反射の多重系列で結晶体２０の第２
と第１の面で次々に反射する。第１の結晶体面の監視部
分２１は流体セル内で流体または反応と直接接している
。

放射エネルギビームが結晶体２０の第１の面２ｌの監視
部分で反射す時には、放射エネルギのある周波数または
帯域は吸収される。ＭＩＲ結晶体２０の出射端に到達す
る放射エネルギは出射斜め面２４で反射され、第２の底
部面２２の外側出射端を介してそれに直角に結晶体２０
から離れる。放射される放射エネルギビームは出射領域
３４を介して、矢印４６で示されるごとく、検出器４７
へ到達する。結晶体を去る放射エネルギビームの残余の
放射エネルギの周波数または帯域に基づいて、検出器４
７はそのチェンバの流体のフィンガープリント（ｆｉｎ
ｇｅｒ−ｐｒｉｎｔ）や特徴を提供すべく、チェンバの
流体により吸収された赤外エネルギの周波数またはエネ
ルギ帯域の分布を決定する。この決定は赤外スペクトル
で表示される。反応または流体は次々に表示される赤外
スペクトルまたは次々に記録される情報により連続して
監視される。

わずか異なる実施例が第４図に示され、そこでは第１図
から第３図示の実施例と同じような部品にはサフィック
スＡを付し同一の参照番号で示した。第４図では、２つ
の半径方向にはなれたＯリング４９と５０が本体ＩＡの
フランジ３Ａの底部面の半径方向にはなれた溝５２と５
３の中にそれぞれおかれている。底部部材組立て６Ａが
ファスナー４０Ａで本体ＩＡに接続される時、環状Ｏリ
ング４９と５０は底部部材７Ａと本体ＩＡとの間で両者
間が封じられるようそれぞれ圧縮される。それとは別に
Ｏリングは平らな本体ＩＡのより低い面と底部部材によ
りささえられることもできる。半径方向ではなれ圧縮さ
れた０リング４９と５０はセル４Ａ内に反応材料または
流体を保持すべく底部部材７Ａと本体ＩＡ間に流体をし
っかりと封じこんでいる。

第４図示実施例の底部部材７Ａはまなその頂部面に隣接
して半径方向に内側に延在する環状シート（ｓｅａｔ）
部分５５を含んだわずか異なった形態を有する。このシ
ート部分５５は流体の確実な封じを形成すべく結晶体２
０Ａの頂面２１Ａに直接のせられそこにソルダーまたは
接着材で固着される。

さらに第４図に示されごとく、ＭＩＲ結晶体２０Ａは第
１の頂面２１Ａが第２の底面２２Ａより長いその端部で
異なった形態を有している。結晶体の斜の端部は第４図
示の端部２４Ａを有して頂部から底部へ半径方向に内側
へ延在している。半径方向に内側ヘテーパのある結晶体
２０Ａの斜の端部は結晶体へ入ったり出たりする放射エ
ネルギの光路を異ならしめている。

この異なった光路を適性にするため、逆Ｔ形スロット８
の端部においける開口部は、結晶体２ＯＡへ入ったりか
ら出たりする放射エネルギ用の角度のついた光路を収容
すべく頂部から底部へ向かってより大きく半径方向に外
側ヘテーパがつけられていてもよい（１８Ａで示される
ごとく）。例えば、出射端で示されるごとく、放射エネ
ルギ４６Ａは底部部材７のテーパ面１８Ａにより適切と
される角度で、垂直に対しある角度で出ていてもよい。

第４図から明らかなごとく、バックアップ部材２７Ａの
端部はなお底部部座７Ａの環状シート部分５５と重なっ
ており、それによって反応または流体の上昇圧力と温度
に対し結晶体２ＯＡを補強し、一方では放射エネルギ入
射および出射領域を規定している。

第１図から第３図の実施例および第４図の実施例から明
らかなごとく、底部部材７または７Ａは反応チェンバ本
体ｌまたはＩＡから容易に取りはずし可能で、結晶体２
０または２ＯＡの第１の面の監視部分を底部部材が再配
置される前にクリアされたりポリッシュされたりする。

別に、匹敵する封じ形態が与えられるとすれば、反応を
監視するのに使用される結晶体を変えるべくおよび／ま
たは結晶体を介する光路を変えるべく底部部材７Ａは底
部部材７と取替えられることができる。その監視部分の
長さを越える長さにわたり結晶体を補強することにより
、薄く細長い結晶体は高圧および／または高温を受ける
流体を監視すべくこの光学システムで使用できる。加う
るに、結晶体は典型的な目的用に底部部材組立てに埋め
こまれるものとして示されてきたが、もし監視される対
象とか流体に適切であれば、結晶体は前述の代わりに側
壁または頂部壁に埋めこまれてもよいことは明らかであ
ろう。

次に第５図から第７図にわたり示された第３の実施例の
説明に切換えるが、流体チェンバ５８は一般的には５９
で示される管状本体部材の内に規定される。管状本体５
９の壁６０は、本体の長さ方向のある部分に沿って延在
する細長い矩形のスロッＨｌを有する。スロット６１の
それぞれの端部は本体壁６０の全体にわたり延在するの
ではなく、それによってスロット６ｌの半径方向の内側
で長手方向にはなれたシート部分６２と６３を規定する
。スロット６１の外側の端部は好適にはテーパの付いた
端部壁面６４と６５を形成すべくその半径方向の内側か
ら半径方向の外側へ外側に向かって好適にはテーパが付
けられる。

ＭＩＲ結晶体２０はスロット６１内に収容されてよい。

結晶体２０の第１の面２ｌの向かい合う端部は壁６０上
に形成されたシート部分６２と６３にもたれるかまたは
接触し、低温ソルダーまたはセラミック接着材でそれに
固着されそれら間で流体のしつかりした封じを形成する
。結晶体２０の斜の入口面２３は壁６０のテーパの付い
た端面６４よりわずか離れ、結晶体２０の斜の出口面２
４は壁６０のテーパの付いた端面６５からわずか離れて
いる。

ＭＩＲ結晶体はさらにスロット６ｌ内に保持され普通に
は６７で示されるバックアップ部材によって補強されて
いる。図示のごとくバックアップ部材６７は２つの半円
周ストラップ（ｓｔｒａｐ）６８と６９を含み、それら
ストラップはそれぞれそれらの直径的に反対の端部で半
径方向に外側に向いたフランジ７１と７２とを有してい
る。２つのストラップは管状部材６７のまわりに位置し
２つの対の接したフランジを介してファスナー７３によ
りともに固着されている。かく組立てられているように
、２つのストラップは管状部材６７および結晶体２０と
掛合しそれを包含するバックアップ部材６７をともに規
定する。

ほぼ３６０゜にわたり有効に広がっているバックアップ
部材６７が図示されてはいるが、バックアップ部材がＭ
ＩＲ結晶体を補強し放射エネルギの入口および出口領域
をともに規定するに十分な幅を有する限りは他の幾何学
的形態がバックアップ部材として使用されることができ
る。

この目的のため、第５図から第７図にわたり最もよく示
されているように、バックアップ部材６７はシート部分
６２および６３に長手方向で重なるよう十分幅広くあり
、それによって結晶体２０を第１の結晶体面２１の監視
部分の長さより長手方向に長い第２の面２２にそって補
強する。加うるに、バックアップ部材６７は一般的に３
３で示される放射エネルギ入口領域と、一般的に３４で
示される放射エネルギ出口領域とを規定するとき、全ス
ロット６Ｉと協働するべくその全スロット６１ほど長く
はない。

第７図から明らかなごとく、管状本体壁６０のシート部
分６２と６３間に延在している第１の結晶体面２１の中
央監視部分は、流体チェンバ５８のなかで発生ずる流体
の流れまたはに含まれる流体に直接接している。この発
明の光学システムはチェンバ５８内の流体を監視し識別
すべく結晶体２０の第１の面２ｌの監視部分を使用する
。

この点について、放射エネルギ源４３は放射エネルギ入
口領域３３を介して放射エネルギ（好適には赤外エネル
ギ）のビームを方向付ける。放射エネルギは第２の面２
２を介してそれに直角に結晶体２０に入射し、次に斜の
入口端面２３で反射する。斜の入力端面ば光学システム
の効率を強めるためアルミニウムと金で被ふくされてよ
く、またはそれに対し低い屈折率材料が設けられてもよ
い。放射エネルギは次に４５で概要示されるようにＭＩ
Ｒ結晶体の長さに沿って第２の面２２と第１の面２１間
で多重反射で次々と反射する。第１の面２１で反射され
る放射エネルギのある周波数または帯域が流体チェンバ
またはセル５８内を流れる流体によって吸収される。Ｍ
ＩＲ結晶体２１の端部に到達する放射エネルギは斜の出
口端面２４で反射し底部面２２を介してかかる面に直角
に出射される。結晶体を去るビームの放射エネルギ残余
は次に前述のように連続して流体を監視し、その内容を
識別するため検出器４７に方向付けられる。

前述のことから特許請求の範囲で規定される本発明の要
旨を逸脱することなくその構体および形態を変更するこ
とが可能なことは明らかである。

例えば、反応チェンバに搭載されに封じられるＭＩＲ結
晶体を含む光学システムは前述のように吸収分光分析と
同様放射分光分析用にまた使用されてもよい。放射分光
では、放射エネルギ源は使用されず流体それ自身が放射
エネルギ源となるだろう。流体から放射される放射エネ
ルギは第１の面２ｌの監視部分にはいり、結晶に沿って
斜の出口端面２４へ反射し、識別のため放射エネルギ出
口領域を介して検出器の方へ反射されるだろう。与えら
れた適用に必要ならば、バックアップ部材および／また
は底部部材は放射エネルギ入力領域を排除すべく修正さ
れることができる。

【図面の簡単な説明】

第ｌ図は、流体を光学的に監視し識別すべく流体チェン
バの底部部材に搭載され封じられた細長い平らなＭＩＲ
結晶体を使用する流体チェンバの底面図を示し、 第２図は、細長いＭＩＲ結晶体を介する光路を概略的に
示す第１図平面２−２で普通に取られる縦断面図を示し
、 第３図は、底部部材の逆Ｔ形スロットとそこにしっかり
と収容される逆Ｔ形バックアップ部材を示す第１図平面
３−３にそって普通に取られる縦断面図を示し、 第４図は、第３図に示されるのと同じであるが、異なっ
た光路を提供する別の封じ配置と別の細長いＭＩＲ結晶
体形態を示す流体チェンバの底部部分の部分断面図を示
し、 第５図は、発生する反応を監視しまたは流れる流体を監
視すべく壁に埋めこまれた細長い平らなＭＩＲ結晶体を
有する管状本体の部分立面図を示し、 第６図は、埋めこまれた結晶体を補強すべく管状本体の
まわりに延在する環状バックアップ部材をともに規定す
２つの半円周ストラップを備えた、流体チェンバ壁の長
さ方向の大部分にそって延在すスロットに埋めこまれた
細長いＭＩＲ結晶体を示す第５図平面６−６にそって普
通に取られる縦断面図を示し、 第７図は、流体チェンバ壁に搭載される細長い結晶体と
その細長いＭＩＲ結晶体を介する光路を概略示す第６図
平面７−７にそって普通に取られる縦断面図を示す。 １，ＩＡ・・・流体チェンバ本体 ２・・・円筒状側壁 ３，３Ａ・・・環状フランジ ４，４Ａ・・・流体チェンバ空所 ６，６Ａ・・・底部部材組立て ７，７Ａ・・・底部部材 ８・・・逆Ｔ形スロット ｌＯ・・・スロットの脚部部分 ｌ１・・・スロットの底部部分 １４．　１５・・・７のテーパ状の端面１７．１８，　
１８Ａ・・・７の角錐台状開口部２０．　２ＯＡ・・・
ＭＩＲ結晶体 ２１．　２１Ａ・・・２０の第１の面 ２２．　２２Ａ・・・２０の第２の面 ２３，　２４・・・２０の斜の端面 ２３Ａ，　２４Ａ・・・２０の端部の斜截頭端２５．　
２６・・・２０の側壁 ２７，　２７Ａ・・・バックアップ部材２８・・・２７
の垂直脚部 ２９・・・２７の水平底部部材 ３０・・・２８の頂部端 ３３・・・放射エネルギ入口領域 ３４・・・放射エネルギ出口領域 ３６．　３７・・・２７のテーパ端面 ３９・・・ガスケット ４０．　４０Ａ・・・ファスナー ４１，　４２・・・２０の頂部外側端 ４３・・・放射源 ４４・・・入射ビーム ４５・・・多重反射 ４６，　４６Ａ・・・出射ビーム ４７・・・検出器 ４９．　５０・・・Ｏリング ５２．　５３・・・０リング用溝 ５５・・・７Ａの環状シート部分 ５８・・・流体チェンバ ５９・・・管状本体部材 ６０・・・壁 ６ｌ・・・スロット ６２．　６３・・・シート部分 ６４．　６５・・・端部壁面 ６７・・・バックアップ部材 ６８．　６９・・・半円周ストラップ ７１．　７２・・・フランジ ７３・・・ファスナー ＦＩＧ．　３ ＦＩＧ．４ ＦＩＧ．１ ＦＩＧ．　２ ＦＩＧ．５

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、流体を含む流体チエンバを規定する又は規定すべく
   協働する少なくとも１つの壁を有する本体と、反応チエ
   ンバに対するその中央部分に前記１つの壁を介して延在
   し、それぞれ向かい合った端部部分では前記１つの壁の
   なかに部分的に広がっている前記１つの壁のなかのスロ
   ットと、前記スロットにしっかりと収容され、かつ、封
   じられた多重内部反射結晶体とを具え、 当該多重内部反射結晶体は第１の内側面が 流体に接して流体チエンバに直接面する中央監視部分と
   流体に接しないそれぞれ向かい合った端部部分とを有し
   ており、 さらに流体チエンバに関して流体をしっか りと封じるべく本体に結晶体の第１の内側面の向かい合
   った端部部分を封じる手段と、多重内部反射結晶体の第
   ２の外側面を前記１つの壁に固着するバックアップ部材
   と、結晶体と放射エネルギと検出器とを含む光学システ
   ムとを具え、 前記バックアップ部材が多重内部反射結晶 体の第２の面をほぼすべて補強すべく第１の結晶体面の
   端部部分と空間的に部分的に重なるよう中央監視部分よ
   り長くあり、一方スロットの端部とともにスロット端部
   の１つにある少なくとも放射エネルギ出口領域を規定し
   ており、 前記光学システムが、流体の識別のための 残余の放射エネルギビームを放射エネルギ出口領域を介
   して検出器に方向付けるべく、流体と接している第１の
   結晶体面の監視部分と多重内部反射結晶体の放射エネル
   ギの多重内部反射とを利用するものであることを特徴と
   する流体監視装置。 ２、請求項１記載の装置において、その本体の１つの壁
   が円筒状であり、そこに流体チエンバを規定することを
   特徴とする流体監視装置。 ３、請求項２記載の装置において、バックアップ部材が
   円筒状の壁を囲んで包含することを特徴とする流体監視
   装置。 ４、請求項３記載の装置において、多重内部反射結晶体
   が細長くかつ平らで、その各端部でその第１および第２
   の面間で少なくとも部分的に延在する斜の面を有するこ
   とを特徴とする流体監視装置。 ５、請求項１記載の装置において、バックアップ部材が
   その他端部で放射エネルギ入口領域を形成すべく前記ス
   ロットの端部とまた協働することを特徴とする流体監視
   装置。 ６、請求項５記載の装置において、封じ手段が結晶体の
   第１の面の向かい合った端部部分で重なるべく前記１つ
   の壁に形成されて離れたシートを含み、その端部部分が
   流体のしっかりした封じを形成すべく前記シートに固着
   されていることを特徴とする流体監視装置。 ７、請求項５記載の装置において、その１つの壁がそこ
   に埋めこまれた多重内部反射結晶体の周期的保守のため
   本体から選択的に取外し可能なことを特徴とする流体監
   視装置。 ８、請求項７記載の装置において、その本体が流体チエ
   ンバを規定すべく前記１つの壁と協働する他の壁を有し
   、前記１つの壁がしっかりした封じの流体チエンバを提
   供すべく前記本体に選択的に封じられることを特徴とす
   る流体監視装置。 ９、請求項８記載の装置において、前記結晶体の第１の
   内側面が前記１つの壁の内側面と同平面とされ、前記封
   じ手段が流体のしっかりした封じを形成すべく前記本体
   と前記結晶体の前記第１の面の端部部分との間に圧縮さ
   れた封じ材料を含むことを特徴とする流体監視装置。 １０、請求項８または９記載の装置において、その１つ
   の壁が本体の底部部材であり、その底部部材が逆Ｔ形ス
   ロットを有し、そのスロットの垂直脚部の１部分に収容
   された多重内部反射結晶体要素がそのスロットを通って
   部分的に延在していることを特徴とする流体監視装置。 １１、請求項１０記載の装置において、バックアップ部
   材が底部部材の逆Ｔ形スロットにしっかりと収容される
   べく適合された逆Ｔ形であり、そのバックアップ部材の
   垂直脚部が逆Ｔ形スロットの垂直脚部より短く、スロッ
   トの垂直脚部のレストに収容された多重内部反射結晶体
   の第２の面に接触することを特徴とする流体監視装置。 １２、請求項５記載の装置において、光学システムが結
   晶体の放射エネルギ入口領域を介して放射エネルギビー
   ムを方向付ける放射エネルギ源を含み、前記放射エネル
   ギビームが多重内部反射の結晶体の第１および第２の面
   で反射され、前記第１の面の監視部分を通るときある放
   射エネルギ周波数が流体により選択的に吸収され、次に
   検出器の方へそのエネルギ出口領域を出射し検出器で受
   信される放射エネルギの残余の吸収されない放射エネル
   ギ周波数に基づきその流体を識別することを特徴とする
   流体監視装置。