JPH0275936A - 小さなガス分子用の光学干渉法によるガス成分の測定装置 - Google Patents

小さなガス分子用の光学干渉法によるガス成分の測定装置

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JPH0275936A
JPH0275936A JP1196478A JP19647889A JPH0275936A JP H0275936 A JPH0275936 A JP H0275936A JP 1196478 A JP1196478 A JP 1196478A JP 19647889 A JP19647889 A JP 19647889A JP H0275936 A JPH0275936 A JP H0275936A
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Rolf Disch
ロルフ　ディッシュ
Wolfgang Hartig
ヴォルフガング　ハルティヒ
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Erwin Sick GmbH Optik Elektronik
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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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、西ドイツ国特許公開公報ＤＥ−Ｏ３３６１２
７３３号から公知の形式の特に小さなガス分子用の光学
干渉法によるガス成分の測定装置に関するものである。
［従来の技術］ この種の装置は、 測定されることになるガスの使用すべき吸収スペクトル
を含む帯域幅の光源： 入力対物レンズに光源の像を形成するコンデンサー　二 ガス成分を含んでいて、入力対物レンズを通って入って
くる光源の光で照射される測定通路：測定通路から出て
くる光を受ける偏光子；偏光子の後方に設けられ、偏光
子の偏向方向に対して好ましくは４５°の角度を含む光
軸及び相互に垂直に偏光したビーム間の位相のずれが一
つのガス成分のガス分子の選択した振動及び（または）
回転帯域の半周期線分割の逆数に直接相応する厚さをも
つ固定複屈折板： 固定複屈折板の後方に設けられ、偏光子の光軸に平行に
のびる光軸をもつ検光子； 検光子の後方に設けられ、焦点に出力絞りを備えた出力
対物レンズ；及び 出力絞りの後方に設けられ、選択した振動及び（または
）回転帯域の光を、測定通路内における関連ガス成分の
濃度を表す電気的濃度信号を発生する受光器へ偏向させ
る回折格子； から成っている。
この公知の測定装置は、西ドイツ国特許公開公報ＤＥ−
０５２６０４４７１号による多成分測定システムとして
実施された偏光光学干渉相関器である。この目的のため
、偏光光学干渉計は、波長窓と組合される出口隙間の後
方に分散格子及びディスクリートな検出器を備えたポリ
クロメータとして構成されるフィルタマルチプレックス
装置を有している。偏光光学干渉計は、特に、平行に方
向決めされた偏光子・検光子（アナライザー）対の間に
複屈折材料の平面状の平行板を配置することによって構
成されている。材料の固定複屈折をΔｎ＝ｎ　　−ｎ　
　とすると、平面状の平行板の幾何学的Ｏ 厚さｄは、ｅ光線と０光線との位相のずれが関連したガ
ス分子の振動及び（または）回転帯域の半周期線分割の
逆数に直接相応するよう選択される。
西ドイツ国特許公開公報ＤＥ−Ｏ３３６１２７３３号に
よれば、２２６ｎ＋ｅに存在するＮＯの二重線、３１０
ｎｓにおけるＳ０２スペクトルの部分及び４３０ｎ−に
おけるＮＯ２スペクトルの部分は、相応して選択した板
厚を用いることによって同時に測定される。
これは、板厚が極めて正確に決められる必要がなくまた
±１０％の広い厚さ範囲に渡って線スペクトルをもつ干
渉計＜Ｌ（ｃｏ■ｂ）の良好な有効範囲を保証するので
可能となる。スペクトル窓は上記のポリクロメーターに
よって多重化される。
［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、公知の測定装置による幾つかのガス成分
の検出は単に三つの測定したガス成分のランダムでほと
んど同一の線分側により可能であるだけである。従って
このような方法は任意の所望のガス成分に対しては使用
できない、西ドイツ国特許公開公報ＤＥ−０３３６１２
７３３号の特許請求の範囲第６項には、二つの複屈折板
を用いてそれらを平行に方向決めした時にはそれらの厚
さの和が光学干渉法上有効であり、またそれらを直角方
向に方向決めした時にはそれらの厚さの差が光学干渉法
上有効であるようにして板厚の時多重化を行う可能性に
ついて記載されている。
偏光の変調については公知の装置では光弾性変調器が用
いられている。しかしながら、この種の光弾性変調器は
、起こり得る応力偏光複屈折のために変調の一時的な不
変性に関して全く問題がなくはない。
そこで本発明の目的は、選択ガス成分に関して制限する
必要なくしかも光弾性変調器を用いる必要なしに二つま
たは三つのガス成分を検出できる最初に記載した種類の
光学干渉法によるガス成分の測定装置を提供することに
ある０例として本発明のガス成分の測定装置は、例えば
発電所の燃焼器から出るガスＮＨ，、Ｎｏ、ＳＯ２やご
み焼却において関心の持たれているＨＦ、ＨＣＩ　、Ｃ
０を検出できるべきである。
［課題を解決するための手段］ この目的を達成するために、本発明の第１の実施例は、
固定複屈折板と偏光子または検光子との間に少なくとも
一つの別の複屈折板を設け、この別の複屈折板の厚さｄ
ｌを、固定複屈折板及び別の複屈折板の厚さの和ｄ１＋
ｄ２または差｜ｄｌ−ｄ月が別のガス成分のガス分子の
選択した振動及び（または）回転帯域の半周期線分割の
逆数に相応する固定複屈折板及び別の複屈折板における
相互に垂直に偏光したビーム間の位相のずれを生じさせ
るような厚さにし、また選択した振動及び（または）回
転帯域に相応した二つの波長帯域の各々に対してそれぞ
れの受光器を設け、二つの受光器の出力信号及び別の複
屈折板の角度位置信号を電気的評価回路に供給し、この
電気的評価回路が、別の複屈折板の予定の瞬時的角度位
置において固定複屈折板の厚さに相応した濃度信号及び
固定複屈折板及び別の複屈折板の厚さの和ｄＩ＋ｄ２ま
たは差＋ｄ２−６１１に相応した濃度信号を形成するこ
とを特徴としている。
本発明の第２の実施例は、一方では固定複屈折板と偏光
子との間また他方では固定複屈折板と検光子との間にそ
れぞれ別の複屈折板を設け、固定複屈折板の前方及び後
方に設けたこれらの別の複屈折板の光軸が互いに４５°
の角度に配置され、これらの別の複屈折板が光学系の軸
線のまわりで組合さって回転し、またこれらの別の複屈
折板の厚さｄ１、ｄ３をそれぞれ、固定複屈折板及び別
の複屈折板の厚さの和ｄ１｜　ｄｌ　；　ｄ＋＋　ｄ３
または差｜ｄ２−ｄ１１　；　Ｉ　ｄ３−ｄｌ　ｌが三
つのガス成分のガス分子の選択した振動及び（または）
回転帯域の半周期線分割の逆数に相応する固定複屈折板
及び別の複屈折板における相互に垂直に偏光したビーム
間の位相のずれをそれぞれ生じさせるような厚さにし、
また三つの選択した振動及び（または）回転帯域に相応
した三つの波長帯域の各々に対してそれぞれの受光器を
設け、三つの受光器の出力信号及び別の複屈折板の角度
位置信号を電気的評価回路に供給し、この電気的評価回
路が、別の複屈折板の予定の瞬時的角度位置において固
定複屈折板及び別の複屈折板の厚さの和ｄ１｜ｄ２；ｄ
１＋ｄ３または差｜ｄ２−ｄ１１　、　ｌ　ｄ３−ｄｌ
　１から選択した厚さｄ１、ｄ１、ｄ３の三つの直線状
の組合せに相応した三つの濃度信号を形成することを特
徴としている。
従って、本発明の基本を成す概念は、一つまたは二つの
別の複屈折板を、偏光方向に対して４５゜の角度に配列
された固定複屈折仮に付加し、これらの別の複屈折板が
光学系の光軸の回りを典型的には１３０Ｈ２の予定の周
波数で回転することにある。
このようにして、二つまたは三つの複屈折板で形成され
る有効板厚が固定複屈折板の厚さ或いは二つの複屈折板
の厚さの和または差に瞬時的に相応するかまたは固定複
屈折板と回転複屈折板の厚さの異る直線的な組合わせに
瞬時的Ｇこ相応する各回転毎に少なくとも一つの回転位
置が存在する。これらは、一定の角度関係の伴う干渉計
の純粋なモードである。
電子評価回路が一つのまたは複数の回転複屈折板の瞬時
位相を検出し、そして適当な瞬時角度位置において測定
を行う際には、任意の二つまたは三つの所望のガス成分
の濃度を連続して検出することができる。
本発明の有利な別の展開は特許請求の範囲の従属した請
求項によって特徴付けられる。
し実　施　例］ 以下例として添付図面を参照して本発明をＸ＋を明する
。
第１図によれば、必要な帯域幅をもつ光源２１は概略的
に示したコンデンサー２８を介して入力対物レンズ２９
へ照射し、入力対物レンズ２９は無限遠にコンデンサー
アパーチャーの像を形成し、それで入力対物レンズ２９
から平行光線が出てガスの充満した測定通路３０を通り
そして例えばウォラストンプリズムとして形成され得る
偏光子１１に衝突する。
偏光子１１及び後でさらに説明する複屈折板１４の前後
において光学系の光軸１５上に固定複屈折平面状平行板
１２が配置されている。この固定複屈折平面状平行板１
２の光軸は偏光子１１の１ｇ光方向に対して４５°の角
度に配置されている。固定複屈折平面状平行板１２は測
定すべきガス成分に適した仕方で選択される厚さ旧をも
ち、それについては後で第２図及び第３図を参！翳して
詳しく説明する。
固定複屈折平面状平行板１２の前後において光軸１５上
に、それぞれ１７さｄ１、ｄ３の二つの別の７１屈折平
面状平行板１４．２０が配置されている。これらの別の
複屈折平面状平行板＋４，２０は概略的に示す回転カッ
プリング３７により回転可能に互いに固定結合され、そ
れらの光軸は互いに４５°ずれている。
二つの別の複屈折平面状平行板１４．２０は光学系の光
軸１５のまわりを回転する。別の複屈折平面状平行板２
０の後にはアナライザー１３が設けられ、このアナライ
ザー１３の光軸は偏光子１１の光軸に平行にのびている
。アナライザー１３の次には出力対物レンズ３１が配置
され、この出力対物レンズ３１は出力隙間絞り３２を１
ｌｉｉえ、この隙間絞り３２は出力対物レンズ３１の焦
点に配置され、また入力隙間絞り２８は出力隙間絞り３
２の鏡像位置にある。
出力隙間絞り３２の後方には傾斜した；１；ログラフツ
ク凹面格子３３が設けられ、この傾斜したホログラフツ
タ凹面格子３３は回折格子を形成し、入射光線を波長に
関連して幾分具なった角度でダイオード列２２に１｜ｉ
向させる。このダイオード列２２は列に配列された多数
の個々のダイオードから成っている。ダイオード列２２
は例えば２５６個の個々のダイオード２１から成ること
ができる。
ダイオード列２２及び１１１合さって回転する一つの別
の複屈折平面状平行板１４．２０上に設けられかつこれ
らの別の複屈折平面状平行板１４．２０の瞬時角度位置
を問う角度位置′Ｒ換器３４は線３５，３Ｇを介して電
子評価回路１９に接続され、この電子評価口１１３１９
はダイオード選択回路２３及び三つのロックイン増幅器
２４．２５．２６を備えている。角度位置制御縁３６は
ロックイン増幅器２４．２５．２Ｇの制御入力に接続さ
れている。
ダイオード選択回路２３はそれぞれ多数の個々のダイオ
−１；２１を相応した広帯域受光器１６．１１．１８に
結合し、そしてダイオード信号を統合してそれぞれ三つ
の波長λ１、λ２、λ３付近の波長帯域Δλ１、Δλ２
、Δλ３の特性強度信号を形成し、上記三つの波長は測
定通路３０における三つの異なるガス成分に対する特性
波長である。
こうして受光器１６．１７．１８にそれぞれ結合された
個々のダイオード２１はそれぞれ三つの波長λ１、λ２
、λ３付近の通過帯域フィルタを表している。
個々の受光器が（例えば赤外線において）用いられる際
には、干渉フィルタを用いるのが最もよい。
対応した帯域幅は、どのくらいの個々のダイオード２１
が受光器１６．１１．１８に結合され得るかに関連して
三つの選択した波１）λ１、λ２．λ３付近に実現され
得る。
ロックイン増幅器２４．２５．２Ｇは波長帯域Δλ１、
Δλ２、Δλ３からの強度信号を入力信号として受け、
そして全く特殊な仕方で予め決められる別の複屈折平面
状平行板１４．２０の角度位置だけにおける濃度信号Ｃ
Ｉ　、Ｃ２、Ｃ３をそれぞれ発生し。
それについては以下第２図及び第３図を参照して詳しく
説明する。
第２ａ図〜第２ｅ図にはな、だ一つの固定平行板１２と
ただ一つの回転平行板１４が設けられる場合を示してい
る０回転平行板１４はまた固定平行板１２の後方に配置
してもよい、第２図及び第３図において１鑓光子１１及
びアナライザー１３の光軸は矢印１１．１３で示す、複
屈折平面状平行板１２．１４の光軸はそれぞれ矢印１２
．１４にこれらの一′Ｖ行板１２．１４を区別するため
これらの平行板１２．１４の厚さを表す符号（（１旬、
（ｄ２）を付して示す。
第２ａ図に見られるように、固定平行板１２の光軸（ｄ
２）はＩＱ光子１１及びアナライザー１３の光軸に対し
て４５°の角度に配置されている。
さて回転平行板１４の回転運動中にこの回転平行板１４
の光軸ｄ２が偏光方向に対して４５°の角度に配置され
ると、この場合、厚さｄ１、ｄ２は加算されて和の厚さ
ｄ１＋　ｄ２を形成し、それでこの時、厚さの和に相応
した厚さの単一板が存在するように見なされる。相応し
た強度信号は波長帯域Δλ１においてダイオード列に現
れる。この時、ロックイン増幅器２４が角度位置変換器
３４によって作動されると、その出、力に相応したガス
成分を表ず濃度１８号Ｃ１が現れる。
総体板厚ｄ１｜ｄ２は、ｅビーム（光線）と０ビーム（
光線）と（これらの光線は複屈折板内で互いに垂直に偏
光された光線である）の位相のずれが測定すべきガス成
分のガス分子の振動または回転帯域（スペクトル帯域）
を分ける半周期線の逆数に正確に相応するように選択さ
れるべきである。
第２ｂ図の状態において、平行板１４は第２ａ図に対し
てさらに４５°の角度回動され、それで平行板１４の光
軸ｄ２は偏光方向に垂直となる。この場合、回転平行板
１４はいかなる通路差も生じさせず、また二つの相互に
偏光された光線の位相のずれは単に固定平行板１２によ
って測定される。従ってこの場合有効な板厚は固定平行
板１２の厚さｄｌに相応する。
波長帯域Δλ２からの波長信号は受光器１７の領域にお
けるダイオード列２２に現れ、そしてｅ光線と０光線と
の位相のずれが別のガス成分のガス分子を振動及び（ま
たは）回転帯域の半周期線分割の逆数に正確に相応する
ように厚さｄｌを選択することによって別のガス成分と
組合され得る。
第２Ｃ図の状態では、平行板１４は第２ｂ図に対してさ
らに４５°の角度回動されており、二つの平行板１２．
１４の光軸ｄ１、ｄ２は互いに垂直になっている。
これは有効比板厚１６２−６１１に相応しており、この
絶対差に相応したガス成分は得られ得、そして別のロッ
クイン増幅器の一つ２５または２６が相応して作動され
る際に技術的に測定され得る。別のロックイン増幅器の
一つ２５または２６はまた、第２ｂ図の場合に有効な板
厚ｄ１が存在するとき瞬時に作動される。
第２ｄ図の状態では、回転平行板１４はさらに４５゜の
角度回動され、この回転平行板１４の光軸は偏光方向に
対して平行になる。この場合、有効な板厚は再びｄｌで
ある。
第２ｅ図に従ってさらに４５°の角度回動すると、光軸
ｄ１、ｄ２は再び互いに平行となり、第２ａ図の感度位
置の場合と同様にして有効な板厚ｄ１＋ｄ２が得られ、
ロックイン増幅器２４を適当に制御することによって検
出されて濃度信号Ｃ１が形成され得る。
第３ａ図〜第３ｄ図において第２ａ図〜第２ｅ図と対応
した部分は同じ符号を用いて示す、第３ａ図〜第３ｅ図
には第１図に示す構成を機能的に示しており、複屈折板
１４．２０はそれらの光軸ｄ２、ｄ３を互いに４５°の
角度に固定して固定平行板１２の訂後にそれぞれ配列さ
れ、光学系の軸１５の回りを回転矢印の方向に組合さっ
て回転するようにされている。
第３ａ図に示す平行板１４．２０の回転位置においては
、光軸ｄ２は固定平行板１２の光軸ｄ１に平行であり、
また平行板１４に対して固定して回転する複屈折板２０
の光軸ｄ３は偏光子１１及び検光子１３の偏光方向に平
行にのびている。
従って第３ａ図に示す回転位置では、和ｄ１＋ｄ２に相
応した有効板厚が得られる。この有効比板厚は上記に説
明した仕方で第１のガス成分と組合され得る。
第３ｂ図においては、平行板１４．２０はさらに４５゜
の角度回動され、回転平行板１４の光軸ｄ２は偏光方向
に垂直にのび、従って中立化され、また回転平行板２０
の光軸ｄ３は固定平行板の光軸ｄ１に対して平行となる
。これは有効比板厚ｄ１＋ｄ３に相応している。別のガ
ス成分は、ｅ光線と０楕成との位相のずれが別のガス成
分のガス分子の振動及び（または）回転帯域の半周期線
分割の逆数に直接相応するように上記和ｄＩ＋ｄ３を選
択することによって有効比板厚ｄ１　＋　６３と組合さ
れ得る。
第３Ｃ図には平行板１４．２０の回転位置の別の瞬時記
録を示し、これらの平行板１４．２０は実際には第３ｂ
図に対してさらに４５°の角度回動されている。
回転平行板２０は、その光軸ｄ３が偏光方向に垂直にの
びる際に中立化される。しかしながら光軸ｄ２、ｄｌは
互いに垂直であるので、これは｜ｄ２−ｄ１｜の有効比
板厚に相応している。この有効比板厚の値は上記で説明
した仕方で特定の成分と組合され得る。
第３ｄ図に従ってさらに４５゛回転すると、光軸ｄ２は
偏光方向に垂直となり、一方、光軸ｄ３、ｄｌは互いに
垂直となる。この結果１６３−ｄ１｜の有効板厚が得ら
れ、ここで特定のガス成分との適当な組合わせが見出さ
れ得る。
さらに、平行板１４．２０をさらに４５゛の角度回動す
ると、光軸ｄ２、ｄｌは第３ｅ図によれば第３ａ図と同
様にして再び互いに平行となり、一方ｄ３は偏光方向に
平行となる。こうして第３ａ図に従って有効板厚状態が
再び達成され、すなわち第３ｅ図の回転位置における有
効板厚はｄ２十ｄｌとなる。
個別に記載してきた組合わせは第２ａ図〜第２８図また
は第３ａ図〜第３ｅ図において説明される回転平行板１
４．２０の回転の第２の半周についても繰り返す。
板厚旧、ｄ２及び選択的に板厚ｄ３は常に、固定平行板
の厚さｄｌと回転平行板１４．２０の厚さｄ２、ｄ３と
の三つの適当な直線状の組合わせが常にそれぞれ二つま
たは三つの所望のガス成分に適合するように選択され得
る。従って第４の組合わせはもはや自由には選択できず
、−７１２には使用されない。
［発明の効果］ 本発明の装置の効果は、付加的な偏光変調が必要でない
こと、及びガス成分に伴う信号が検出器、特にダイオー
ド列の出力信号に異る周波数及び位相状態をもつコード
化した形態で得られることにある。別の分離は個々の分
子の吸収帯域と独特に組合わされる異ったスペクトル窓
を通して行なわれる。
３５０ｎ−の通過帯域フィルタとして誘電体干渉フィル
タを用いることは間層のないことはない、−中心波長の
Ｃａ３％の要求された半値幅では、透過は１５％、以下
である。中心波長及び半値幅の再現性は一般に製造業者
によって保証され得ない、従って、第１図に示すように
像面に平らなフィールドをもつホログラフイク凹面格子
３３を備えたポリクロメーターを使用するのが有利であ
る。ここでは検出器としてＣＣＤ−ＥＣＤ技術によるダ
イオード列２２を用いている。フィルタ機能は、スペク
トル窓と組合わされる選択したダイオード範囲１８．１
７、または１８を介して信号を統合することにより行な
われる。これにより代表的には３０〜４０％のポリクロ
マティク透過値をもつほぼ長方形のスペクトル透過曲線
を備えた通過帯域フィルタが用いられることになる。統
合されたダイオード信号は、異った位相位置において回
転平行板１４または回転平行板対１４．２０の二重回転
周波数にロックされる別個の。
ロックイン増幅器２４〜２６に送られる。ロックイン増
幅器２４〜２６の出力信号は、求めるべきガス濃度Ｃ１
，Ｃ２、Ｃ３に比例する。
【図面の簡単な説明】
第１図は三つのガス成分を測定するための本発明による
光学干渉法によるガス成分の測定装置の光学光路及びブ
ロック回路線図を概略的に示す図、第２ａ図〜第２ｅ図
はそれぞれ二つのガス成分を測定するための実施例の動
作方法を例示する固定及び回転平行複屈折板の概略平面
図、第３ａ図〜第３ｅ図はそれぞれ三つのガス成分を測
定するための別の実施例を示す相応した平面図である。 １１・・・偏光子、　１２・・・固定複屈折板、　１３
・・・検光子、　１４・・・別の回転複屈折板、　１６
〜１６・・・受光器、１９・・・電気的評缶回路、　２
０・・・別の回転複屈折板。 発　明　者　ａルフ　デイツシュ ヴオルフガング　ハルティヒ 特許出願人　エルグイン　ジブク　ゲゼルシャフト　ミ
ツト　ベシュレンクタ　ハフ トクング　オブティフクエレクトロ ニブク 代理人　　　弁理士　二　瓶　正　敬

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、測定されることになるガスの使用すべき吸収スペク
    トルを含む帯域幅の光源と；入力対物レンズに光源の像
    を形成するコンデンサーと；ガス成分を含んでいて、入
    力対物レンズを通って入ってくる光源の光で照射される
    測定通路と；測定通路から出てくる光を受ける偏光子と
    ；偏光子の後方に設けられ、偏光子の偏向方向に対して
    好ましくは４５°の角度を含む光軸及び相互に垂直に偏
    光したビーム間の位相のずれが一つのガス成分のガス分
    子の選択した振動及び（または）回転帯域の半周期線分
    割の逆数に直接相応する厚さ（ｄ１）をもつ固定複屈折
    板と；固定複屈折板の後方に設けられ、偏光子の光軸に
    平行にのびる光軸をもつ検光子と；検光子の後方に設け
    られ、焦点に出力絞りを備えた出力対物レンズと；出力
    絞りの後方に設けられ、選択した振動及び（または）回
    転帯域の光を受光器へ偏向させる回折格子とを有し、受
    光器が測定通路内における関連ガス成分の濃度を表す電
    気的濃度信号を発生する小さなガス分子用の光学干渉法
    によるガス成分の測定装置において、固定複屈折板（１
    ２）と偏光子（１１）または検光子（１３）との間に少
    なくとも一つの別の回転複屈折板（１４）を設け、この
    別の回転複屈折板（１４）の厚さ（ｄ２）は、固定複屈
    折板（１２）及び別の回転複屈折板（１４）の厚さの和
    （ｄ１＋ｄ２）または差（｜ｄ２−ｄ１｜）が別のガス
    成分のガス分子の選択した振動及び（または）回転帯域
    の半周期線分割の逆数に相応する固定複屈折板（１２）
    及び別の回転複屈折板（１４）における相互に垂直に偏
    光したビーム間の位相のずれを生じさせるような厚さに
    され、また選択した振動及び（または）回転帯域に相応
    した二つの波長帯域の各々に対してそれぞれの受光器（
    １６、１７）を設け、二つの受光器（１６、１７）の出
    力信号及び別の回転複屈折板（１４）の角度位置信号を
    電気的評価回路（１９）に供給し、電気的評価回路（１
    ９）が、別の回転複屈折板（１４）の予定の瞬時的角度
    位置において固定複屈折板（１２）の厚さ（ｄ１）に相
    応した濃度信号（ｃ１、ｃ２）及び固定複屈折板（１２
    ）及び別の回転複屈折板（１４）の厚さの和（ｄ１＋ｄ
    ２）または差（｜ｄ２−ｄ１｜）に相応した濃度信号を
    形成することを特徴とする小さなガス分子用の光学干渉
    法によるガス成分の測定装置。 ２、測定されることになるガスの使用すべき吸収スペク
    トルを含む帯域幅の光源と；入力対物レンズに光源の像
    を形成するコンデンサーと；ガス成分を含んでいて、入
    力対物レンズを通って入ってくる光源の光で照射される
    測定通路と；測定通路から出てくる光を受ける偏光子と
    ；偏光子の後方に設けられ、偏光子の偏向方向に対して
    好ましくは４５°の角度を含む光軸及び相互に垂直に偏
    光したビーム間の位相のずれが一つのガス成分のガス分
    子の選択した振動及び（または）回転帯域の半周期線分
    割の逆数に直接相応する厚さ（ｄ１）をもつ固定複屈折
    板と；固定複屈折板の後方に設けられ、偏光子の光軸に
    平行にのびる光軸をもつ検光子と；検光子の後方に設け
    られ、焦点に出力絞りを備えた出力対物レンズと；出力
    絞りの後方に設けられ、選択した振動及び（または）回
    転帯域の光を受光器へ偏向させる回折格子とを有し、受
    光器が測定通路内における関連ガス成分の濃度を表す電
    気的濃度信号を発生する小さなガス分子用の光学干渉法
    によるガス成分の測定装置において、一方では固定複屈
    折板（１２）と偏光子（１１）との間また他方では固定
    複屈折板（１２）と検光子（１３）との間にそれぞれ別
    の回転複屈折板（１４、２０）を設け、固定複屈折板（
    １２）の前方及び後方に設けたこれらの別の回転複屈折
    板（１４、２０）の光軸が互いに４５°の角度に配置さ
    れ、これらの別の回転複屈折板（１４、２０）が光学系
    の軸線（１５）のまわりで組合さって回転し、またこれ
    らの別の回転複屈折板（１４、２０）の厚さ（ｄ２、ｄ
    ３）はそれぞれ、固定複屈折板（１２）及び別の回転複
    屈折板（１４、２０）の厚さの和（ｄ１＋ｄ２；ｄ１＋
    ｄ３）または差（｜ｄ２−ｄ１｜；｜ｄ３−ｄ１｜）が
    三つのガス成分のガス分子の選択した振動及び（または
    ）回転帯域の半周期線分割の逆数に相応する固定複屈折
    板（１２）及び別の回転複屈折板（１４、２０）におけ
    る相互に垂直に偏光したビーム間の位相のずれをそれぞ
    れ生じさせるような厚さにされ、また三つの選択した振
    動及び（または）回転帯域に相応した三つの波長帯域の
    各々に対してそれぞれの受光器（１６、１７、１８）を
    設け、三つの受光器（１６、１７、１８）の出力信号及
    び別の回転複屈折板（１４、２０）の角度位置信号を電
    気的評価回路（１９）に供給し、電気的評価回路（１９
    ）が、別の回転複屈折板（１４、２０）の予定の瞬時的
    角度位置において固定複屈折板（１２）及び別の回転複
    屈折板（１４、２０）の厚さの和（ｄ１＋ｄ２；ｄ１＋
    ｄ３）または差（｜ｄ２−ｄ１｜；｜ｄ３−ｄ１｜）か
    ら選択した厚さ（ｄ１、ｄ２、ｄ３）の三つの直線状の
    組合せに相応した三つの濃度信号（ｃ１、ｃ２、ｃ３）
    を形成することを特徴とする小さなガス分子用の光学干
    渉法によるガス成分の測定装置。 ３、受光器（１６、１７、１８）がそれぞれ波長帯域（
    Δλ＿１、Δλ＿２、Δλ＿３）の一つと組合さったダ
    イオード列（２２）の多数の個々のダイオード（２１）
    によって構成されている請求項１または２に記載のガス
    成分の測定装置。 ４、ダイオード列（２２）にダイオード選択回路（２３
    ）が接続され、このダイオード選択回路（２３）によつ
    て形成された二つまたは三つの集合されたダイオード信
    号（Δλ＿１、Δλ＿２、Δλ＿３）の各々がそれ自体
    のロックイン増幅器（２４、２５、２６）に供給され、
    これらのロックイン増幅器（２４、２５、２６）が別の
    回転複屈折板（１４）または別の回転複屈折板対（１４
    、２０）の二重回転周波数に異った位相位置でロックさ
    れる請求項３に記載のガス成分の測定装置。
JP1196478A 1988-07-28 1989-07-28 小さなガス分子用の光学干渉法によるガス成分の測定装置 Pending JPH0275936A (ja)

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JP1196478A Pending JPH0275936A (ja) 1988-07-28 1989-07-28 小さなガス分子用の光学干渉法によるガス成分の測定装置

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EP0354298A2 (de) 1990-02-14
DE58906480D1 (de) 1994-02-03
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PT91320B (pt) 1995-07-06
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PT91320A (pt) 1990-02-08
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