JPH04343200A - 光学的情報の伝送装置 - Google Patents
光学的情報の伝送装置Info
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- JPH04343200A JPH04343200A JP11488791A JP11488791A JPH04343200A JP H04343200 A JPH04343200 A JP H04343200A JP 11488791 A JP11488791 A JP 11488791A JP 11488791 A JP11488791 A JP 11488791A JP H04343200 A JPH04343200 A JP H04343200A
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- lens
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Landscapes
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- Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
- Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)
- Radiation Pyrometers (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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、熱間静水圧加圧装置等
、高圧ガス雰囲気を利用する高圧容器内で光学系によっ
て光学的情報を伝送する光学的情報の伝送装置に関する
。
、高圧ガス雰囲気を利用する高圧容器内で光学系によっ
て光学的情報を伝送する光学的情報の伝送装置に関する
。
【０００２】
【従来の技術】従来の熱間静水圧加圧装置（以下ＨＩＰ
装置と略す）の炉内温度測定装置は、図１０に示すよう
に高圧容器１ 内の炉室２ に閉端管３ を設置し、閉
端管３ の閉端部からの放射光を光ファイバ４ によっ
て高圧容器１ 外へ導いて放射温度計５ へ入射させ温
度を測定するものである。この場合、閉端管３ からの
放射光を光ファイバ４ へ取入れるには、図１１の如く
直接光ファイバ４ へ入射させる方法、あるいは図１２
の如くレンズ７ によって光ファイバ４ へ集光させる
方法などがある。
装置と略す）の炉内温度測定装置は、図１０に示すよう
に高圧容器１ 内の炉室２ に閉端管３ を設置し、閉
端管３ の閉端部からの放射光を光ファイバ４ によっ
て高圧容器１ 外へ導いて放射温度計５ へ入射させ温
度を測定するものである。この場合、閉端管３ からの
放射光を光ファイバ４ へ取入れるには、図１１の如く
直接光ファイバ４ へ入射させる方法、あるいは図１２
の如くレンズ７ によって光ファイバ４ へ集光させる
方法などがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来では炉室２ 内か
ら光学的情報を、レンズ７ 、光ファイバ４ などで取
出しているが、ＨＩＰ装置内で光学系が置かれる場所は
、３００ ℃、２０００気圧程度で雰囲気を形成するガ
ス （アルゴンガス、窒素ガスなど）の密度は常温、常
圧の場合より著しく高密度となっており、その屈折率は
常温、常圧の値より増大したものとなっている。
ら光学的情報を、レンズ７ 、光ファイバ４ などで取
出しているが、ＨＩＰ装置内で光学系が置かれる場所は
、３００ ℃、２０００気圧程度で雰囲気を形成するガ
ス （アルゴンガス、窒素ガスなど）の密度は常温、常
圧の場合より著しく高密度となっており、その屈折率は
常温、常圧の値より増大したものとなっている。
【０００４】光学系の各光学要素の界面での光の反射の
程度はその界面の両側の屈折率に依存するが、上記のよ
うに雰囲気ガスの屈折率が変化すると、界面での反射状
態が変化し、光学系の透過率が変化することになる。そ
の結果、センサとしての特性に悪影響を及ぼす。本発明
は、上記問題点に鑑み、高圧ガス雰囲気の圧力変化によ
り生ずる媒質ガスの屈折率変動があっても、光学系の透
過率の変化を抑えて、安定な観察ができるようにしたも
のである。
程度はその界面の両側の屈折率に依存するが、上記のよ
うに雰囲気ガスの屈折率が変化すると、界面での反射状
態が変化し、光学系の透過率が変化することになる。そ
の結果、センサとしての特性に悪影響を及ぼす。本発明
は、上記問題点に鑑み、高圧ガス雰囲気の圧力変化によ
り生ずる媒質ガスの屈折率変動があっても、光学系の透
過率の変化を抑えて、安定な観察ができるようにしたも
のである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この技術的課題を解決す
る本発明の技術的手段は、高圧容器１１内に光学系を設
け、この光学系により光学的情報を伝送するようにした
光学的情報の伝送装置において、前記光学系の光学要素
間に、光学系の置かれている媒質が侵入しないように、
液体２７を充満させた点にある。
る本発明の技術的手段は、高圧容器１１内に光学系を設
け、この光学系により光学的情報を伝送するようにした
光学的情報の伝送装置において、前記光学系の光学要素
間に、光学系の置かれている媒質が侵入しないように、
液体２７を充満させた点にある。
【０００６】
【作用】即ち、光学系の界面では一般に反射が起こり、
界面の両側で屈折率をｎ１ 、ｎ２ とすれば、界面で
の反射率Ｒ１及び透過率Ｔは次式で表わされる。 図１２のような光学系では、レンズ７ で２面、光ファ
イバ４ の端面１面、計３面の界面がある。さて、ＨＩ
Ｐ装置の運転条件では媒質の屈折率は１．２ 程度にな
ると推定されるので、ガラスの屈折率を代表的な値１．
５２とすると、 常圧 （ｎ１ ＝１．０）の透過率＝０．９５７４高圧
（ｎ１ ＝１．２）の透過率＝０．９８６２高圧では
常圧の１．０３倍の光が透過する。これは、界面１面あ
たりであるから、３面であれば、１．０９３ 倍となり
無視し得なくなる。界面数が多くなる光学系ではもっと
影響が大きい。
界面の両側で屈折率をｎ１ 、ｎ２ とすれば、界面で
の反射率Ｒ１及び透過率Ｔは次式で表わされる。 図１２のような光学系では、レンズ７ で２面、光ファ
イバ４ の端面１面、計３面の界面がある。さて、ＨＩ
Ｐ装置の運転条件では媒質の屈折率は１．２ 程度にな
ると推定されるので、ガラスの屈折率を代表的な値１．
５２とすると、 常圧 （ｎ１ ＝１．０）の透過率＝０．９５７４高圧
（ｎ１ ＝１．２）の透過率＝０．９８６２高圧では
常圧の１．０３倍の光が透過する。これは、界面１面あ
たりであるから、３面であれば、１．０９３ 倍となり
無視し得なくなる。界面数が多くなる光学系ではもっと
影響が大きい。
【０００７】ところが、図１のようにレンズ２１と光フ
ァイバ２４との間に液体２７を介在させた場合、液体２
７とガラスとの界面で反射を生じるものの、液体２７は
固体と同様に高圧下でも圧縮され難く、屈折率の変化は
小さく透過率の変化は微少であり、入射面の変動のみと
なる。なお、液体２７の代わりに固体を使うことは不可
能ではないが、固体面と固体面とを厳密に接触させるこ
とは困難であり、実用性は低い。
ァイバ２４との間に液体２７を介在させた場合、液体２
７とガラスとの界面で反射を生じるものの、液体２７は
固体と同様に高圧下でも圧縮され難く、屈折率の変化は
小さく透過率の変化は微少であり、入射面の変動のみと
なる。なお、液体２７の代わりに固体を使うことは不可
能ではないが、固体面と固体面とを厳密に接触させるこ
とは困難であり、実用性は低い。
【０００８】
【実施例】図２において、１１は高圧容器で、上蓋１２
及び下蓋１３を有し、高圧容器１１内には断熱層１４、
及びヒータが内蔵され、高圧容器１１内にはアルゴン、
窒素等のガスが供給されて、常温、常圧 （大気圧）
状態から２０００℃、２０００気圧程度の雰囲気を形成
できるようになっている。 そして、下蓋１３上に試料台１６が載置され、断熱層１
４によって区画形成された炉室１７内に、被測温部位に
先端が位置されるよう閉端管１８が設置されている。
及び下蓋１３を有し、高圧容器１１内には断熱層１４、
及びヒータが内蔵され、高圧容器１１内にはアルゴン、
窒素等のガスが供給されて、常温、常圧 （大気圧）
状態から２０００℃、２０００気圧程度の雰囲気を形成
できるようになっている。 そして、下蓋１３上に試料台１６が載置され、断熱層１
４によって区画形成された炉室１７内に、被測温部位に
先端が位置されるよう閉端管１８が設置されている。
【０００９】２１は閉端管１８下方に設けたレンズで、
下蓋１３に設けた収納凹部２２内に設けられ、閉端管先
端２３からの熱放射を集光する。２４は光ファイバで、
下蓋１３に設けた導出孔２５に挿通され、外部の放射温
度計２６に接続されており、レンズ２１にて集光した熱
放射を受け、その熱放射を放射温度計２６に伝送する。 放射温度計２６は光ファイバ２４から伝送された熱放射
から炉室１７内の温度を測温する。前記レンズ２１と光
ファイバ２４との間には、図１に示すように液体２７が
充満され、これらの光学要素間に、光学系の置かれてい
る媒質が侵入しないように構成されている。
下蓋１３に設けた収納凹部２２内に設けられ、閉端管先
端２３からの熱放射を集光する。２４は光ファイバで、
下蓋１３に設けた導出孔２５に挿通され、外部の放射温
度計２６に接続されており、レンズ２１にて集光した熱
放射を受け、その熱放射を放射温度計２６に伝送する。 放射温度計２６は光ファイバ２４から伝送された熱放射
から炉室１７内の温度を測温する。前記レンズ２１と光
ファイバ２４との間には、図１に示すように液体２７が
充満され、これらの光学要素間に、光学系の置かれてい
る媒質が侵入しないように構成されている。
【００１０】なお、図１の例では光学要素間に液体２７
が保持され得ないかのようにも思えるが、実際のレンズ
は例えば図３のような形状で、光学要素間の間げきは小
さく問題はない。図４及び図５は他の実施例を示し、レ
ンズ２１及び光ファイバ２４の入射側端部を下蓋１３上
方の閉端管１８下部に設け、レンズ２１と光ファイバ２
４との間に液体２７を充満させ、レンズ２１及び液体２
７を含む光学系のうちの入射面を除く全体を外被体２９
で覆っている。この外被体２９は、気体が不透過であり
、また液体２７が圧縮しない程度に剛性の高いもので形
成されている。従って、外被体２９によって、液体２７
を雰囲気ガスから遮断し、高圧下でのガスの液体２７中
への溶込み等 （減圧時に放出される） を防止するよ
うになっている。その他の点は前記実施例と同様の構成
である。
が保持され得ないかのようにも思えるが、実際のレンズ
は例えば図３のような形状で、光学要素間の間げきは小
さく問題はない。図４及び図５は他の実施例を示し、レ
ンズ２１及び光ファイバ２４の入射側端部を下蓋１３上
方の閉端管１８下部に設け、レンズ２１と光ファイバ２
４との間に液体２７を充満させ、レンズ２１及び液体２
７を含む光学系のうちの入射面を除く全体を外被体２９
で覆っている。この外被体２９は、気体が不透過であり
、また液体２７が圧縮しない程度に剛性の高いもので形
成されている。従って、外被体２９によって、液体２７
を雰囲気ガスから遮断し、高圧下でのガスの液体２７中
への溶込み等 （減圧時に放出される） を防止するよ
うになっている。その他の点は前記実施例と同様の構成
である。
【００１１】図６内乃至図９は夫々他の実施例を示し、
図６は、レンズ２１及び液体２７を覆う外被体２９を変
形し易い素材で形成して、液体２７の体積変化を吸収し
得るようにすると共に、外被体２９の外周に光学系支持
具３０を設け、この光学系支持具３０に均圧孔３１を設
けたものである。図７は、外被体２９の一部に蛇腹状に
外方突出したベローズ３３を設け、この部分の伸縮によ
って液体２７の体積変化を吸収するようにしたものであ
る。図８は、外被体２９の一部に筒状に外方突出したシ
リンダ部３４を設け、このシリンダ部３４にフリーピス
トン３５を摺動自在に内嵌し、フリーピストン３５の移
動によって液体２７の体積変化を吸収するようにしたも
のである。図９は、外被体２９に高圧容器１１の外に突
出した均圧管３７を設け、この均圧管３７を通して外部
より液体２７に圧力を加えて、液体２７への圧力を平衡
させるようにしたものである。なお、図５，図７及び図
８の場合、外被体２９を剛性の高いもので形成するため
、この外被体２９により光学系の支持具を兼用すること
ができる。また、液体２７と接しない光学系の入射面に
減反射コーティングを施すようにしてもよく、このよう
にすれば、液体２７による透過率変化の抑制を期待でき
ない光学系の入射面での透過率変化も有効に抑えること
ができる。
図６は、レンズ２１及び液体２７を覆う外被体２９を変
形し易い素材で形成して、液体２７の体積変化を吸収し
得るようにすると共に、外被体２９の外周に光学系支持
具３０を設け、この光学系支持具３０に均圧孔３１を設
けたものである。図７は、外被体２９の一部に蛇腹状に
外方突出したベローズ３３を設け、この部分の伸縮によ
って液体２７の体積変化を吸収するようにしたものであ
る。図８は、外被体２９の一部に筒状に外方突出したシ
リンダ部３４を設け、このシリンダ部３４にフリーピス
トン３５を摺動自在に内嵌し、フリーピストン３５の移
動によって液体２７の体積変化を吸収するようにしたも
のである。図９は、外被体２９に高圧容器１１の外に突
出した均圧管３７を設け、この均圧管３７を通して外部
より液体２７に圧力を加えて、液体２７への圧力を平衡
させるようにしたものである。なお、図５，図７及び図
８の場合、外被体２９を剛性の高いもので形成するため
、この外被体２９により光学系の支持具を兼用すること
ができる。また、液体２７と接しない光学系の入射面に
減反射コーティングを施すようにしてもよく、このよう
にすれば、液体２７による透過率変化の抑制を期待でき
ない光学系の入射面での透過率変化も有効に抑えること
ができる。
【００１２】なお、前記実施例では、高圧容器内部の状
況を知る手段の一例として温度計測の光学的測定手段に
ついて記述したが、本発明は温度計測に限定されるもの
ではなく、例えば高圧装置内部での変位量測定の光学的
手法 （変位量を光学的信号により測定） などにも応
用できる。
況を知る手段の一例として温度計測の光学的測定手段に
ついて記述したが、本発明は温度計測に限定されるもの
ではなく、例えば高圧装置内部での変位量測定の光学的
手法 （変位量を光学的信号により測定） などにも応
用できる。
【００１３】
【発明の効果】本発明によれば、光学系の光学要素間に
、光学系の置かれている媒質が侵入しないように、液体
２７を充満させたので、高圧容器１１内で大きな圧力変
動があっても、光学要素間の屈折率変化が小さくなり、
光学系の透過率変化を微小なものにすることができる。
、光学系の置かれている媒質が侵入しないように、液体
２７を充満させたので、高圧容器１１内で大きな圧力変
動があっても、光学要素間の屈折率変化が小さくなり、
光学系の透過率変化を微小なものにすることができる。
【００１４】また、前記光学系の入射面を除く全体を、
気体が不透過な外被体２９で覆ったので、液体２７を雰
囲気ガスから遮断して、高圧下でのガスの液体２７中へ
の溶込みを防止し、光学系の透過率変化の抑制をより完
全になし得る。さらに、光学系の入射面に減反射コーテ
ィングを施したので、光学系の入射面での透過率変化も
有効に抑えることができる。
気体が不透過な外被体２９で覆ったので、液体２７を雰
囲気ガスから遮断して、高圧下でのガスの液体２７中へ
の溶込みを防止し、光学系の透過率変化の抑制をより完
全になし得る。さらに、光学系の入射面に減反射コーテ
ィングを施したので、光学系の入射面での透過率変化も
有効に抑えることができる。
【図１】本発明の一実施例を示す光学系部分の断面図で
ある。
ある。
【図２】全体の断面図である。
【図３】光学系部分の断面図である。
【図４】他の実施例を示す全体断面図である。
【図５】光学系部分の断面図である。
【図６】他の実施例を示す断面図である。
【図７】他の実施例を示す断面図である。
【図８】他の実施例を示す断面図である。
【図９】他の実施例を示す断面図である。
【図１０】従来例を示す断面図である。
【図１１】従来例を示す閉端管部分の断面図である。
【図１２】従来例を示す光学系部分の断面図である。
１１ 高圧容器
２１ レンズ
２４ 光ファイバ
２７ 液体
２９ 外被体
Claims (3)
- 【請求項１】 高圧容器（１１）内に光学系を設け、
この光学系により光学的情報を伝送するようにした光学
的情報の伝送装置において、前記光学系の光学要素間に
、光学系の置かれている媒質が侵入しないように、液体
（２７）を充満させたことを特徴とする光学的情報の伝
送装置。 - 【請求項２】 前記光学系の入射面を除く全体を、気
体が不透過な外被体（２７）で覆ったことを特徴とする
請求項１に記載の光学的情報の伝送装置。 - 【請求項３】 前記光学系の入射面に減反射コーティ
ングを施したことを特徴とする請求項１又は請求項２に
記載の光学的情報の伝送装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11488791A JPH04343200A (ja) | 1991-05-20 | 1991-05-20 | 光学的情報の伝送装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11488791A JPH04343200A (ja) | 1991-05-20 | 1991-05-20 | 光学的情報の伝送装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04343200A true JPH04343200A (ja) | 1992-11-30 |
Family
ID=14649148
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11488791A Pending JPH04343200A (ja) | 1991-05-20 | 1991-05-20 | 光学的情報の伝送装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04343200A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0772351A (ja) * | 1993-09-01 | 1995-03-17 | Nec Corp | 光半導体モジュール |
-
1991
- 1991-05-20 JP JP11488791A patent/JPH04343200A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0772351A (ja) * | 1993-09-01 | 1995-03-17 | Nec Corp | 光半導体モジュール |
| JP2570978B2 (ja) * | 1993-09-01 | 1997-01-16 | 日本電気株式会社 | 光半導体モジュール |
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