JPH0415531A - 半導体式分布型光温度計 - Google Patents
半導体式分布型光温度計Info
- Publication number
- JPH0415531A JPH0415531A JP11952390A JP11952390A JPH0415531A JP H0415531 A JPH0415531 A JP H0415531A JP 11952390 A JP11952390 A JP 11952390A JP 11952390 A JP11952390 A JP 11952390A JP H0415531 A JPH0415531 A JP H0415531A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- container
- irradiated
- chip
- semiconductor chip
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims abstract description 42
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 title claims abstract description 22
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims abstract description 14
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 claims abstract description 12
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 claims abstract description 6
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 claims abstract description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 3
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 abstract description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 abstract description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 abstract description 3
- 238000009529 body temperature measurement Methods 0.000 abstract description 2
- 238000012937 correction Methods 0.000 abstract description 2
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 abstract description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 abstract 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 12
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 2
- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001307 helium Substances 0.000 description 1
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 229910052724 xenon Inorganic materials 0.000 description 1
- FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N xenon atom Chemical compound [Xe] FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Landscapes
- Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)
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。
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］
この発明は、液体ヘリウム等の極低温流体、あるいは環
境的な問題から外部への漏れが絶対に１午されない流体
など、特殊な流体の温度分布測定を行うための半導体式
分布型光温度計に関するものである。
境的な問題から外部への漏れが絶対に１午されない流体
など、特殊な流体の温度分布測定を行うための半導体式
分布型光温度計に関するものである。
［従来の技術］
従来、この種の温度分布測定を行うには、多数の温度計
から出力線を引出し、全部の温度計を計測することで温
度分布を測定していた。
から出力線を引出し、全部の温度計を計測することで温
度分布を測定していた。
［発明が解決しようとする課題］
しかしながら、上記従来の計測方法においては、空間分
解能を向上させるために温度計の数を増加させると、計
測線の数も増加するため計測系の信頼性が低下する欠点
があった。例えば、Ｎ２個の温度計素子を用いた場合、
最低Ｎ２＋１本の計測線が必要である。このため、温度
計のある内部雰囲気から外部へデータを取り出すために
は、膨大なハーメチックシールが必要となり、計測線の
断線、シール部分での漏れ等が生じゃず（、計測系の信
頼性が著しく悪くなる問題点があった。
解能を向上させるために温度計の数を増加させると、計
測線の数も増加するため計測系の信頼性が低下する欠点
があった。例えば、Ｎ２個の温度計素子を用いた場合、
最低Ｎ２＋１本の計測線が必要である。このため、温度
計のある内部雰囲気から外部へデータを取り出すために
は、膨大なハーメチックシールが必要となり、計測線の
断線、シール部分での漏れ等が生じゃず（、計測系の信
頼性が著しく悪くなる問題点があった。
また、計測線を通して熱の出入りが伴うという問題点が
あった。
あった。
この発明は、上記従来の問題点を解決するためになされ
たもので、温度計に半導体チップを使用し、この半導体
チップに光を当て、その透過光のスペクトル分布を見る
ことによりその半導体チップが置かれている部分の温度
を知ることができるようにするとともに、半導体チップ
を多数並べることによりそれぞれの部分の温度を知るこ
とができる半導体式分布型光温度計を得ることを目的と
する。
たもので、温度計に半導体チップを使用し、この半導体
チップに光を当て、その透過光のスペクトル分布を見る
ことによりその半導体チップが置かれている部分の温度
を知ることができるようにするとともに、半導体チップ
を多数並べることによりそれぞれの部分の温度を知るこ
とができる半導体式分布型光温度計を得ることを目的と
する。
［課題を解決するだめの手段］
この発明にかかる半導体式分布型光温度計は、温度分布
の測定を行う流体を収容した容器と、この容器内に固定
された多数の半導体チップと、これらの半導体チップに
選択的に光を照射する光照射手段と、半導体チップをそ
れぞれ透過する先のスペクトル分布を測定する光スペク
トルアナライザと、この光スペクトルアナライザにより
測定されたデータを処理して流体の温度を求め温度分布
を測定する計算機とからなるものである。
の測定を行う流体を収容した容器と、この容器内に固定
された多数の半導体チップと、これらの半導体チップに
選択的に光を照射する光照射手段と、半導体チップをそ
れぞれ透過する先のスペクトル分布を測定する光スペク
トルアナライザと、この光スペクトルアナライザにより
測定されたデータを処理して流体の温度を求め温度分布
を測定する計算機とからなるものである。
［作用］
この発明においては、流体を容器内に収容し、容器内に
設けられた半導体チップに選択的に光を照射し、透過す
る光のスペクトル分布を光スペクトルアナライザで測定
し、この測定されたデータを計算機で処理して流体の温
度分布を測定する。
設けられた半導体チップに選択的に光を照射し、透過す
る光のスペクトル分布を光スペクトルアナライザで測定
し、この測定されたデータを計算機で処理して流体の温
度分布を測定する。
［実施例］
まず、この発明の詳細な説明する。半導体は光学的基礎
吸収端波長丸−丁）をもち、光学的基礎吸収端波長λｇ
（Ｔ）より短波長の入射光に対する吸収量は、急激に増
加する。光学的基礎吸収端波長ｔｇ（”ｒ）は、エネル
ギーギャップＥ、（Ｔｌを用いて、 え、ＦＴ＋＝１．２４／Ｅ、（Ｔ） で表される。ＳｊやＧａＡｓなとの多くの半導体のエネ
ルギーギャップＥ、（Ｔ）は Ｅｇ（Ｔ）丑Ｅ、（０１−γ（Ｔ） で表される。γは半導体固有の値である。したがって、
半導体に光をあて、その透過光を調べることによって温
度を知ることができる。これを第２図において説明する
。
吸収端波長丸−丁）をもち、光学的基礎吸収端波長λｇ
（Ｔ）より短波長の入射光に対する吸収量は、急激に増
加する。光学的基礎吸収端波長ｔｇ（”ｒ）は、エネル
ギーギャップＥ、（Ｔｌを用いて、 え、ＦＴ＋＝１．２４／Ｅ、（Ｔ） で表される。ＳｊやＧａＡｓなとの多くの半導体のエネ
ルギーギャップＥ、（Ｔ）は Ｅｇ（Ｔ）丑Ｅ、（０１−γ（Ｔ） で表される。γは半導体固有の値である。したがって、
半導体に光をあて、その透過光を調べることによって温
度を知ることができる。これを第２図において説明する
。
第２図は半導体光温度センサの原理を説明した図である
。半導体はある温度Ｔ、において光学的基礎吸収端波長
んｇ（Ｔ）以下の波長の光はよく吸収するため透過強度
は少ない。光学的基礎吸収端波長え、（Ｔ）以上の波長
の光は吸収しにくいので、透過強度は大きい。温度Ｔ１
がＴ ２＋ Ｔ ３と高くなるにつれて光学的基礎吸収
端波長λｇ（”ｒ）は長波長へずれる。この光学的基礎
吸収端波長ん、（Ｔ）の温度特性をあらかじめ調べてお
けば、その半導体の透過強度の波長依存性を測定するこ
とによって温度を知ることができる。
。半導体はある温度Ｔ、において光学的基礎吸収端波長
んｇ（Ｔ）以下の波長の光はよく吸収するため透過強度
は少ない。光学的基礎吸収端波長え、（Ｔ）以上の波長
の光は吸収しにくいので、透過強度は大きい。温度Ｔ１
がＴ ２＋ Ｔ ３と高くなるにつれて光学的基礎吸収
端波長λｇ（”ｒ）は長波長へずれる。この光学的基礎
吸収端波長ん、（Ｔ）の温度特性をあらかじめ調べてお
けば、その半導体の透過強度の波長依存性を測定するこ
とによって温度を知ることができる。
以下、図面を参照してこの発明の詳細な説明する。第１
図はこの発明の一実施例を示す構成図である。この図に
おいて、１はハロゲンランプあるいは高圧キセノン管等
の光源で、電源１１で駆動される。この光源１からでる
、例えば８００〜８５０ｎｍ前後の光を第１のレンズ２
で平行光にする。３は温度分布の測定をしたい液体ある
いは気体等の流体の入っている容器で、この容器３内に
は、測定したい所に半導体チップ４を絶縁性のある糸あ
るいは絶縁被覆した針金等で固定する。
図はこの発明の一実施例を示す構成図である。この図に
おいて、１はハロゲンランプあるいは高圧キセノン管等
の光源で、電源１１で駆動される。この光源１からでる
、例えば８００〜８５０ｎｍ前後の光を第１のレンズ２
で平行光にする。３は温度分布の測定をしたい液体ある
いは気体等の流体の入っている容器で、この容器３内に
は、測定したい所に半導体チップ４を絶縁性のある糸あ
るいは絶縁被覆した針金等で固定する。
半導体チップ４としては、例えばＧａＡｓＡｇからなり
、厚さ数百μｍ、チップサイズが数ミリ角のものをエピ
タキシャル結晶成長法により作成する。容器３の上部に
は板５があり、この板５に形成した六６を通して半導体
チップ４に光が当る。
、厚さ数百μｍ、チップサイズが数ミリ角のものをエピ
タキシャル結晶成長法により作成する。容器３の上部に
は板５があり、この板５に形成した六６を通して半導体
チップ４に光が当る。
六〇の大きさは、これらの半導体チップ４のうちの１個
にだけ当り、２個以上に同時に当らないように小さいも
のにする。この板５は任意のＸＹ力方向移動でき、容器
３内部のどの半導体チップ４にも光が当るような位置に
移動が可能である。つまり、板５は光を選択的に半導体
チップ４に照射する光照射手段であって、ＸＹ力方向移
動量を記憶することによって、どの半導体チップ４が選
択されたか判るようになっているが、図示は省略しであ
る。半導体チップ４を通過した光は、第２のレンズ７を
通過して光ファイバ８に入射され、光ファイバ８を通過
して容器３の外部に出る。光は、光スペクトルアナライ
ザ９で強度の波長依存性が測定され、計算機１０で光源
１のスペクトルの補正を含めたデータ処理を行い温度を
推定する。
にだけ当り、２個以上に同時に当らないように小さいも
のにする。この板５は任意のＸＹ力方向移動でき、容器
３内部のどの半導体チップ４にも光が当るような位置に
移動が可能である。つまり、板５は光を選択的に半導体
チップ４に照射する光照射手段であって、ＸＹ力方向移
動量を記憶することによって、どの半導体チップ４が選
択されたか判るようになっているが、図示は省略しであ
る。半導体チップ４を通過した光は、第２のレンズ７を
通過して光ファイバ８に入射され、光ファイバ８を通過
して容器３の外部に出る。光は、光スペクトルアナライ
ザ９で強度の波長依存性が測定され、計算機１０で光源
１のスペクトルの補正を含めたデータ処理を行い温度を
推定する。
なお、第１図に示す例は説明を簡単にするため、４×４
の半導体チップ４を用いた場合について述べたものであ
るが、要求される面内分解能、範囲に応じて半導体グー
ツブ４の数、大きさ、置く場所等を変えればよい。また
、半導体チップ４の配列は必ずしも同一平面上でなくて
もよい。さらに、容器３は密封されたものに限定されな
い。
の半導体チップ４を用いた場合について述べたものであ
るが、要求される面内分解能、範囲に応じて半導体グー
ツブ４の数、大きさ、置く場所等を変えればよい。また
、半導体チップ４の配列は必ずしも同一平面上でなくて
もよい。さらに、容器３は密封されたものに限定されな
い。
［発明の効果１
以上説明したように、この発明は、温度分布測定を行う
流体を収容した容器と、この容器内に固定された多数の
半導体チップと、これらの半導体チップに選択的に光を
照射する光照射手段と、半導体チップをそれぞれ透過す
る光のスペクトル分布を測定する光スペクトルアナライ
ザと、この光スペクトルアナライザにより測定されたデ
ータを処理して流体の温度を求め温度分布を測定する計
算機とからなるので、多数ポイントの温度計測を測定線
無しで測定できる。多数ポイントの計測により空間分解
能の高い温度計測ができること、また、従来の方式で測
定線を通して外部から侵入していた熱はゼロにできるの
で測定点が多ければ多いほど従来方式に比べ侵入熱を少
なくできる等の利点を有する。
流体を収容した容器と、この容器内に固定された多数の
半導体チップと、これらの半導体チップに選択的に光を
照射する光照射手段と、半導体チップをそれぞれ透過す
る光のスペクトル分布を測定する光スペクトルアナライ
ザと、この光スペクトルアナライザにより測定されたデ
ータを処理して流体の温度を求め温度分布を測定する計
算機とからなるので、多数ポイントの温度計測を測定線
無しで測定できる。多数ポイントの計測により空間分解
能の高い温度計測ができること、また、従来の方式で測
定線を通して外部から侵入していた熱はゼロにできるの
で測定点が多ければ多いほど従来方式に比べ侵入熱を少
なくできる等の利点を有する。
第１図はこの発明の一実施例を示す構成図、第２図は半
導体光温度センサの原理を説明した図である。 図中、１は光源、２は第１のレンズ、３は容器、４は半
導体チップ、５は板、６は穴、７は第２のレンズ、８は
光ファイバ、９は光スペクトルアナライザ、１０は計算
機である。 −顎暢遁・Ｖ
導体光温度センサの原理を説明した図である。 図中、１は光源、２は第１のレンズ、３は容器、４は半
導体チップ、５は板、６は穴、７は第２のレンズ、８は
光ファイバ、９は光スペクトルアナライザ、１０は計算
機である。 −顎暢遁・Ｖ
Claims (1)
- 温度分布の測定を行う流体を収容した容器と、この容
器内に固定された多数の半導体チップと、これらの半導
体チップに選択的に光を照射する光照射手段と、前記半
導体チップをそれぞれ透過する光のスペクトル分布を測
定する光スペクトルアナライザと、この光スペクトルア
ナライザにより測定されたデータを処理して前記流体の
温度を求め温度分布を測定する計算機とからなることを
特徴とする半導体式分布型光温度計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11952390A JPH0415531A (ja) | 1990-05-09 | 1990-05-09 | 半導体式分布型光温度計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11952390A JPH0415531A (ja) | 1990-05-09 | 1990-05-09 | 半導体式分布型光温度計 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0415531A true JPH0415531A (ja) | 1992-01-20 |
Family
ID=14763388
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11952390A Pending JPH0415531A (ja) | 1990-05-09 | 1990-05-09 | 半導体式分布型光温度計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0415531A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20110103426A1 (en) * | 2008-03-31 | 2011-05-05 | Koji Narihara | Steel plate quality assurance system and equipment thereof |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58225329A (ja) * | 1982-06-25 | 1983-12-27 | Fujitsu Ltd | 多素子光センサ温度計 |
-
1990
- 1990-05-09 JP JP11952390A patent/JPH0415531A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58225329A (ja) * | 1982-06-25 | 1983-12-27 | Fujitsu Ltd | 多素子光センサ温度計 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20110103426A1 (en) * | 2008-03-31 | 2011-05-05 | Koji Narihara | Steel plate quality assurance system and equipment thereof |
| US8920024B2 (en) * | 2008-03-31 | 2014-12-30 | Jfe Steel Corporation | Steel plate quality assurance system and equipment thereof |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4243327A (en) | Double-beam optical method and apparatus for measuring thermal diffusivity and other molecular dynamic processes in utilizing the transient thermal lens effect | |
| JP5785571B2 (ja) | 試験体の測定または分析のためのシステム | |
| CN103712782B (zh) | 一种深紫外光学元件光学性能的综合测试方法 | |
| KR102518214B1 (ko) | 고종횡비 구조물의 측정을 위한 중적외선 분광법 | |
| RU2223479C2 (ru) | Способ и устройство для анализа изотопсодержащих молекул по спектру поглощения | |
| US9709386B1 (en) | Apparatus and methods for measuring properties in a TSV structure using beam profile reflectometry | |
| US9958327B2 (en) | Deconvolution to reduce the effective spot size of a spectroscopic optical metrology device | |
| CN102175427A (zh) | 一种深紫外光学元件稳定性的综合测试方法 | |
| KR20120012391A (ko) | 시료검사장치 및 시료검사방법 | |
| CN102944378A (zh) | 一种高功率紫外激光器输出光束特性测试方法 | |
| TWI798614B (zh) | 光學臨界尺寸與光反射組合裝置、系統及方法 | |
| JPH0415531A (ja) | 半導体式分布型光温度計 | |
| CN103645033B (zh) | 一种测量led内量子效率的方法 | |
| JPH03216526A (ja) | 光の透過率による半導体物質の温度の測定法 | |
| CN115560953A (zh) | 一种半导体激光器的测试系统和测试方法 | |
| KR20170058265A (ko) | 이온 주입된 샘플의 특성을 평가하는 방법 | |
| US2849912A (en) | Optical arrangement for determining the ratio of two light fluxes | |
| CN109374585B (zh) | 测量荧光量子产率的方法及装置 | |
| JP2015143618A (ja) | 光学特性の測定方法及び光学特性の測定装置 | |
| Hardman et al. | Exploitation of a pulsed laser to explore transient effects on semiconductor devices | |
| KR101246690B1 (ko) | 반도체 패키징 제품의 열적 변화 검사장치 | |
| CN103162830A (zh) | 包含参考光束的垂直入射光谱仪及光学测量系统 | |
| CN106159112B (zh) | 一种激光封装设备 | |
| CN110441034A (zh) | 基于马赫曾德干涉仪的光学器件衰减特性测试装置及方法 | |
| WO2017115591A1 (ja) | 光熱変換分析装置および液体セル |