JPH1019763A - 分光セル - Google Patents
分光セルInfo
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- JPH1019763A JPH1019763A JP19135596A JP19135596A JPH1019763A JP H1019763 A JPH1019763 A JP H1019763A JP 19135596 A JP19135596 A JP 19135596A JP 19135596 A JP19135596 A JP 19135596A JP H1019763 A JPH1019763 A JP H1019763A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cell
- reflection type
- light
- type optical
- optical filter
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- Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)
- Optical Measuring Cells (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 内部に反射型光学フィルタが配設され、セル
入口からセル内部に入った光が反射型光学フィルタに反
射したのちセル出口から出る分光セルにおいて、少ない
枚数の反射型光学フィルタを用いて比較的低コストで作
製することができるとともに、各フィルタの正確な位置
決めが容易であり、しかも使用時にフィルタの位置がず
れにい上、フィルタ及びその固定具の数を減らして小型
化を図ることが可能な分光セルを提供する。 【解決手段】 分光セル４４のセル入口１９とセル出口
２１との間に２枚の平板状の反射型光学フィルタ４６
ａ、４６ｂを平行に設置する。そして、セル４４の内部
に入った光線が各反射型光学フィルタ４６ａ、４６ｂに
交互に反射したのちセル出口２１から出るようにする。
あるいは、セル入口とセル出口との間に１枚の平板状の
反射型光学フィルタと１枚の平面鏡とを平行に設置し、
セル内部に入った光が反射型光学フィルタ及び平面鏡に
交互に反射したのちセル出口から出るようにする。
入口からセル内部に入った光が反射型光学フィルタに反
射したのちセル出口から出る分光セルにおいて、少ない
枚数の反射型光学フィルタを用いて比較的低コストで作
製することができるとともに、各フィルタの正確な位置
決めが容易であり、しかも使用時にフィルタの位置がず
れにい上、フィルタ及びその固定具の数を減らして小型
化を図ることが可能な分光セルを提供する。 【解決手段】 分光セル４４のセル入口１９とセル出口
２１との間に２枚の平板状の反射型光学フィルタ４６
ａ、４６ｂを平行に設置する。そして、セル４４の内部
に入った光線が各反射型光学フィルタ４６ａ、４６ｂに
交互に反射したのちセル出口２１から出るようにする。
あるいは、セル入口とセル出口との間に１枚の平板状の
反射型光学フィルタと１枚の平面鏡とを平行に設置し、
セル内部に入った光が反射型光学フィルタ及び平面鏡に
交互に反射したのちセル出口から出るようにする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、反射型光学フィル
タを用いて種々の波長の光を含む光線から必要な波長の
光を取り出す分光セルに関する。本発明の分光セルは、
例えば、紫外線蛍光方式による二酸化硫黄測定装置など
に好適に使用することができる。
タを用いて種々の波長の光を含む光線から必要な波長の
光を取り出す分光セルに関する。本発明の分光セルは、
例えば、紫外線蛍光方式による二酸化硫黄測定装置など
に好適に使用することができる。
【０００２】
【従来の技術】試薬を用いずに大気中や工場排ガス中に
含まれる二酸化硫黄（ＳＯ2）濃度を測定する乾式測定
法として、紫外線蛍光方式による測定法がある。このＳ
Ｏ2測定法は、試料ガス中のＳＯ2に２２０ｎｍ付近の波
長の紫外線を照射すると、ＳＯ2が励起されて３２０ｎ
ｍ付近の波長の蛍光を発することを利用するもので、上
記蛍光の強度を光電子増倍管等の蛍光検出器で検出し、
その値から試料ガス中のＳＯ2濃度を求めるものであ
る。このように、試料ガス中の蛍光を発生する物質の濃
度を測定するときに、試料ガスに紫外線を照射して蛍光
の強度を測定することは、よく行われる方法である。な
お、蛍光を発生する物質の励起には、他に可視光線、電
子線、Ｘ線、α線等も利用可能であるが、ＳＯ2測定用
としてはほとんど利用されることがない。
含まれる二酸化硫黄（ＳＯ2）濃度を測定する乾式測定
法として、紫外線蛍光方式による測定法がある。このＳ
Ｏ2測定法は、試料ガス中のＳＯ2に２２０ｎｍ付近の波
長の紫外線を照射すると、ＳＯ2が励起されて３２０ｎ
ｍ付近の波長の蛍光を発することを利用するもので、上
記蛍光の強度を光電子増倍管等の蛍光検出器で検出し、
その値から試料ガス中のＳＯ2濃度を求めるものであ
る。このように、試料ガス中の蛍光を発生する物質の濃
度を測定するときに、試料ガスに紫外線を照射して蛍光
の強度を測定することは、よく行われる方法である。な
お、蛍光を発生する物質の励起には、他に可視光線、電
子線、Ｘ線、α線等も利用可能であるが、ＳＯ2測定用
としてはほとんど利用されることがない。
【０００３】紫外線蛍光方式によるＳＯ2測定用励起光
としては、光源を出たばかりの光線の中には３２０ｎｍ
付近の光が含まれているのが通常である。例えば、キセ
ノンランプを光源として用いた場合には、光源から出た
ばかりの光線の中には可視光線から紫外線までの色々な
波長の光が含まれている。そして、このように３２０ｎ
ｍ付近の光が元々含まれている光線をそのまま試料ガス
に照射して測定を行うと、その元々含まれていた３２０
ｎｍ付近の光も蛍光検出器で検出され、その結果特に低
濃度のＳＯ2では測定が困難となる。したがって、前記
測定法を用いた測定装置では、光源からの光を分光セル
に通してＳＯ2の励起に必要な２２０ｎｍ付近の波長の
紫外線に分光した後、この紫外線を試料ガスに照射して
いる。
としては、光源を出たばかりの光線の中には３２０ｎｍ
付近の光が含まれているのが通常である。例えば、キセ
ノンランプを光源として用いた場合には、光源から出た
ばかりの光線の中には可視光線から紫外線までの色々な
波長の光が含まれている。そして、このように３２０ｎ
ｍ付近の光が元々含まれている光線をそのまま試料ガス
に照射して測定を行うと、その元々含まれていた３２０
ｎｍ付近の光も蛍光検出器で検出され、その結果特に低
濃度のＳＯ2では測定が困難となる。したがって、前記
測定法を用いた測定装置では、光源からの光を分光セル
に通してＳＯ2の励起に必要な２２０ｎｍ付近の波長の
紫外線に分光した後、この紫外線を試料ガスに照射して
いる。
【０００４】上述した用途に使用される分光セルとして
は、必要な波長の光を反射し、不要な波長の光を透過さ
せる反射型光学フィルタを用いたものと、必要な波長の
光を透過させる透過型光学フィルタを用いたものとの２
種類が主として使われるが、前者の反射型光学フィルタ
は必要とする波長の光を１００％近く反射するため、得
られる励起光の光量が多くなるという利点があるのに対
し、後者の透過型光学フィルタは必要な波長の光の透過
率が小さく、励起光の光量が少なくなるため、反射型光
学フィルタを用いた分光セルの方が多用されている。
は、必要な波長の光を反射し、不要な波長の光を透過さ
せる反射型光学フィルタを用いたものと、必要な波長の
光を透過させる透過型光学フィルタを用いたものとの２
種類が主として使われるが、前者の反射型光学フィルタ
は必要とする波長の光を１００％近く反射するため、得
られる励起光の光量が多くなるという利点があるのに対
し、後者の透過型光学フィルタは必要な波長の光の透過
率が小さく、励起光の光量が少なくなるため、反射型光
学フィルタを用いた分光セルの方が多用されている。
【０００５】反射型光学フィルタによる分光セルを用い
たＳＯ2測定装置としては、従来、図７に示すものが知
られている。なお、図７はＳＯ2測定装置の部分概略図
である。図７において、２は光源セル、４は分光セル、
６は測定セル、８は制御部を示す。光源セル２は、箱体
１０の内部にキセノンランプ等の光源１２が設置された
ものである。分光セル４は、箱体１４の内部に４枚の平
板状の反射型光学フィルタ１６ａ〜１６ｄが配設された
もので、該セル４のセル入口１９及びセル出口２１に
は、それぞれ光源１２からの光を平行光線にする入口部
レンズ１８及び分光セル４内を通った平行光線を測定セ
ル６内で収束させる出口部レンズ２０（いずれも凸レン
ズ）が装着されている。なお、図中１７は各反射型光学
フィルタ１６をセル４内に固定するための固定用具を示
す。
たＳＯ2測定装置としては、従来、図７に示すものが知
られている。なお、図７はＳＯ2測定装置の部分概略図
である。図７において、２は光源セル、４は分光セル、
６は測定セル、８は制御部を示す。光源セル２は、箱体
１０の内部にキセノンランプ等の光源１２が設置された
ものである。分光セル４は、箱体１４の内部に４枚の平
板状の反射型光学フィルタ１６ａ〜１６ｄが配設された
もので、該セル４のセル入口１９及びセル出口２１に
は、それぞれ光源１２からの光を平行光線にする入口部
レンズ１８及び分光セル４内を通った平行光線を測定セ
ル６内で収束させる出口部レンズ２０（いずれも凸レン
ズ）が装着されている。なお、図中１７は各反射型光学
フィルタ１６をセル４内に固定するための固定用具を示
す。
【０００６】反射型光学フィルタ１６ａ〜１６ｄは、隣
接するフィルタ同士の角度が約９０度となるように略四
角枠状に配置されている。そして、入口部レンズ１８を
通ってほぼ平行光線となった光源１２からの光が１番目
の反射型光学フィルタ１６ａに４５度の入射角度で入射
し、その中の２２０ｎｍ付近の波長の紫外線が４５度の
反射角度で反射する。さらに、この紫外線が２、３、４
番目の反射型光学フィルタ１６ｂ、１６ｃ、１６ｄに順
次反射した後、出口部レンズ２０を通って測定セル６内
に入るものである。この場合、フィルタ１６ｂ、１６
ｃ、１６ｄにおける光の入射角度、反射角度は、いずれ
も４５度である。
接するフィルタ同士の角度が約９０度となるように略四
角枠状に配置されている。そして、入口部レンズ１８を
通ってほぼ平行光線となった光源１２からの光が１番目
の反射型光学フィルタ１６ａに４５度の入射角度で入射
し、その中の２２０ｎｍ付近の波長の紫外線が４５度の
反射角度で反射する。さらに、この紫外線が２、３、４
番目の反射型光学フィルタ１６ｂ、１６ｃ、１６ｄに順
次反射した後、出口部レンズ２０を通って測定セル６内
に入るものである。この場合、フィルタ１６ｂ、１６
ｃ、１６ｄにおける光の入射角度、反射角度は、いずれ
も４５度である。
【０００７】反射型光学フィルタは、必要な波長の光を
１００％近く反射するが、その他の不要な波長の光も５
％程度は反射するという特性がある。そのため、光源か
らの光をフィルタに１回反射させただけでは、測定に対
し妨害となる光（波長３２０ｎｍ付近の光）が多く残存
しているため、実用にならない。したがって、図７に示
した分光セルでは、光源からの光を反射型光学フィルタ
に４回反射させることにより、測定に対し妨害となる光
を実用上問題がない程度（１／２０の４乗＝１６万分の
１）にまで低減させている。一方、励起光として必要な
波長２２０ｎｍ付近の紫外線は、各フィルタで１００％
近く反射するため、４回反射させても光源から出た光に
対して９０％以上が残存している。
１００％近く反射するが、その他の不要な波長の光も５
％程度は反射するという特性がある。そのため、光源か
らの光をフィルタに１回反射させただけでは、測定に対
し妨害となる光（波長３２０ｎｍ付近の光）が多く残存
しているため、実用にならない。したがって、図７に示
した分光セルでは、光源からの光を反射型光学フィルタ
に４回反射させることにより、測定に対し妨害となる光
を実用上問題がない程度（１／２０の４乗＝１６万分の
１）にまで低減させている。一方、励起光として必要な
波長２２０ｎｍ付近の紫外線は、各フィルタで１００％
近く反射するため、４回反射させても光源から出た光に
対して９０％以上が残存している。
【０００８】測定セル６は、内部に導入した試料ガスに
分光セル４から出た紫外線を照射するもので、そのとき
に発生する蛍光２５（波長３２０ｎｍの紫外線）の強度
を蛍光検出器（光電子増倍管等）２２で検出するもので
ある。なお、測定セル６において、２４は３２０ｎｍの
紫外線を選択的に透過させる光学フィルタ、２６は蛍光
発生に使用された後の励起光を吸収する光トラップ、２
８は光源からの光量の変動を補償するために測定セル６
内に照射される励起光（波長２２０ｎｍの紫外線）を測
定する励起光測定用紫外線検出器、２７は試料ガス入
口、２９は試料ガス出口を示す。制御部８は、蛍光検出
器２２で検出した蛍光強度に基づいて試料ガス中のＳＯ
2濃度を求めるものである。
分光セル４から出た紫外線を照射するもので、そのとき
に発生する蛍光２５（波長３２０ｎｍの紫外線）の強度
を蛍光検出器（光電子増倍管等）２２で検出するもので
ある。なお、測定セル６において、２４は３２０ｎｍの
紫外線を選択的に透過させる光学フィルタ、２６は蛍光
発生に使用された後の励起光を吸収する光トラップ、２
８は光源からの光量の変動を補償するために測定セル６
内に照射される励起光（波長２２０ｎｍの紫外線）を測
定する励起光測定用紫外線検出器、２７は試料ガス入
口、２９は試料ガス出口を示す。制御部８は、蛍光検出
器２２で検出した蛍光強度に基づいて試料ガス中のＳＯ
2濃度を求めるものである。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】図７に示した分光セル
では、４枚の反射型光学フィルタをほぼ四角枠状に配設
し、これによって光源を出た光線が反射型光学フィルタ
に４回反射するようにしている。しかし、このような構
造の分光セルは、次のような欠点を有するものであっ
た。 反射型光学フィルタは、ガラスの上に数十〜数百層の
誘電体膜を蒸着したもので、製造が難しく非常に高価で
ある。図７に示した分光セルは、このように高価な反射
型光学フィルタを４枚も使用しているため、製造コスト
が非常に高くなる。 ４枚の反射型光学フィルタを光の入射角度、反射角度
が所定の角度になるように配置するため、各フィルタを
正確に位置決めすることが難しい。 ４枚の反射型光学フィルタを組み合わせているため、
分光セルを使用しているうちに温度等の環境変化などに
よって各フィルタの位置がずれやすく、光路が変わって
正確な測定を行うことができなくなることがある。 ４枚のフィルタと多数の固定具等を用いてセルを作製
するため、セルが大型化してしまう。
では、４枚の反射型光学フィルタをほぼ四角枠状に配設
し、これによって光源を出た光線が反射型光学フィルタ
に４回反射するようにしている。しかし、このような構
造の分光セルは、次のような欠点を有するものであっ
た。 反射型光学フィルタは、ガラスの上に数十〜数百層の
誘電体膜を蒸着したもので、製造が難しく非常に高価で
ある。図７に示した分光セルは、このように高価な反射
型光学フィルタを４枚も使用しているため、製造コスト
が非常に高くなる。 ４枚の反射型光学フィルタを光の入射角度、反射角度
が所定の角度になるように配置するため、各フィルタを
正確に位置決めすることが難しい。 ４枚の反射型光学フィルタを組み合わせているため、
分光セルを使用しているうちに温度等の環境変化などに
よって各フィルタの位置がずれやすく、光路が変わって
正確な測定を行うことができなくなることがある。 ４枚のフィルタと多数の固定具等を用いてセルを作製
するため、セルが大型化してしまう。
【００１０】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、反射型光学フィルタを用いた分光セルであって、少
ない枚数の反射型光学フィルタを用いて比較的低コスト
で作製することができるとともに、各フィルタの正確な
位置決めが容易であり、しかも使用時にフィルタの位置
がずれにい上、フィルタ及びその固定具の数を減らして
小型化を図ることが可能な分光セルを提供することを目
的とする。
で、反射型光学フィルタを用いた分光セルであって、少
ない枚数の反射型光学フィルタを用いて比較的低コスト
で作製することができるとともに、各フィルタの正確な
位置決めが容易であり、しかも使用時にフィルタの位置
がずれにい上、フィルタ及びその固定具の数を減らして
小型化を図ることが可能な分光セルを提供することを目
的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するため、下記第１発明及び第２発明を提供する。 ［第１発明］内部に反射型光学フィルタが配設され、セ
ル入口からセル内部に入った光が反射型光学フィルタに
反射したのちセル出口から出る分光セルにおいて、セル
入口とセル出口との間に２枚の平板状の反射型光学フィ
ルタが対向して設置され、セル入口からセル内部に入っ
た光線が各反射型光学フィルタに交互に反射したのちセ
ル出口から出るよう構成されていることを特徴とする分
光セル。
成するため、下記第１発明及び第２発明を提供する。 ［第１発明］内部に反射型光学フィルタが配設され、セ
ル入口からセル内部に入った光が反射型光学フィルタに
反射したのちセル出口から出る分光セルにおいて、セル
入口とセル出口との間に２枚の平板状の反射型光学フィ
ルタが対向して設置され、セル入口からセル内部に入っ
た光線が各反射型光学フィルタに交互に反射したのちセ
ル出口から出るよう構成されていることを特徴とする分
光セル。
【００１２】［第２発明］内部に反射型光学フィルタが
配設され、セル入口からセル内部に入った光が反射型光
学フィルタに反射したのちセル出口から出る分光セルに
おいて、セル入口とセル出口との間に１枚の平板状の反
射型光学フィルタと１枚の平面鏡とが対向して設置さ
れ、セル入口からセル内部に入った光が反射型光学フィ
ルタ及び平面鏡に交互に反射したのちセル出口から出る
よう構成されていることを特徴とする分光セル。
配設され、セル入口からセル内部に入った光が反射型光
学フィルタに反射したのちセル出口から出る分光セルに
おいて、セル入口とセル出口との間に１枚の平板状の反
射型光学フィルタと１枚の平面鏡とが対向して設置さ
れ、セル入口からセル内部に入った光が反射型光学フィ
ルタ及び平面鏡に交互に反射したのちセル出口から出る
よう構成されていることを特徴とする分光セル。
【００１３】本発明の分光セルは、高価な反射型光学フ
ィルタを、第１発明では２枚、第２発明では１枚しか使
用しないため、４枚の反射型光学フィルタを用いる従来
の分光セルに比べ、製造コストが大幅に低減する。ま
た、第１発明では一対の反射型光学フィルタ、第２発明
では反射型光学フィルタ及び平面鏡（以下これらを単に
反射部材ということもある）を対向して配置すればよい
ため、４枚の反射型光学フィルタを隣接するフィルタ同
士の角度が約９０度となるように略四角枠状に配置する
従来の分光セルに比べ、各反射部材の正確な位置決めが
容易になり、しかも使用時に各反射部材の位置がずれる
可能性が低くなる。さらに、２枚の反射部材を対向して
設置すればよく、それらの固定具等も少数あれば足りる
ため、反射部材及びその固定具等の数を減らしてセルを
小型化することができる。この場合、反射部材は平行に
設置することが装置の設計上、製作上有利である。
ィルタを、第１発明では２枚、第２発明では１枚しか使
用しないため、４枚の反射型光学フィルタを用いる従来
の分光セルに比べ、製造コストが大幅に低減する。ま
た、第１発明では一対の反射型光学フィルタ、第２発明
では反射型光学フィルタ及び平面鏡（以下これらを単に
反射部材ということもある）を対向して配置すればよい
ため、４枚の反射型光学フィルタを隣接するフィルタ同
士の角度が約９０度となるように略四角枠状に配置する
従来の分光セルに比べ、各反射部材の正確な位置決めが
容易になり、しかも使用時に各反射部材の位置がずれる
可能性が低くなる。さらに、２枚の反射部材を対向して
設置すればよく、それらの固定具等も少数あれば足りる
ため、反射部材及びその固定具等の数を減らしてセルを
小型化することができる。この場合、反射部材は平行に
設置することが装置の設計上、製作上有利である。
【００１４】本発明では、セル内部に入った光線が両反
射部材に交互に反射する。この場合、反射光が散乱する
こと、すなわち光が所定の角度以外の反射角度で反射す
ることを防止することが、正確な測定を行う点で好まし
い。例えば、反射型光学フィルタに光が４回反射するよ
うに設定してあった場合でも、反射光が散乱した場合に
は、その散乱光はフィルタに１〜３回反射しただけで分
光セルを出る可能性がある。したがって、本発明では、
両反射部材の間にその間の光路を規制する光路規制部材
を設置し、この光路規制部材によって分光セルを出る光
の中から散乱した反射光を排除することが適当であり、
これによって正確な測定を行うことが可能となる。
射部材に交互に反射する。この場合、反射光が散乱する
こと、すなわち光が所定の角度以外の反射角度で反射す
ることを防止することが、正確な測定を行う点で好まし
い。例えば、反射型光学フィルタに光が４回反射するよ
うに設定してあった場合でも、反射光が散乱した場合に
は、その散乱光はフィルタに１〜３回反射しただけで分
光セルを出る可能性がある。したがって、本発明では、
両反射部材の間にその間の光路を規制する光路規制部材
を設置し、この光路規制部材によって分光セルを出る光
の中から散乱した反射光を排除することが適当であり、
これによって正確な測定を行うことが可能となる。
【００１５】また、前述したように、反射型光学フィル
タは必要な波長の光を１００％近く反射するが、その他
の不要な波長の光も５％程度反射するという特性があ
る。したがって、セル入口からセル内部に入った光は、
反射型光学フィルタに少なくとも４回反射させることが
好ましい。これにより、測定に対し妨害となる光を実用
上問題がない程度（１／２０の４乗＝１６万分の１）に
まで低減させて、正確な測定を行うことが可能となる。
この場合、本発明では反射部材の大きさや間隔を調整す
ることによって、光が反射型光学フィルタに４回以上反
射するように設定することができる。
タは必要な波長の光を１００％近く反射するが、その他
の不要な波長の光も５％程度反射するという特性があ
る。したがって、セル入口からセル内部に入った光は、
反射型光学フィルタに少なくとも４回反射させることが
好ましい。これにより、測定に対し妨害となる光を実用
上問題がない程度（１／２０の４乗＝１６万分の１）に
まで低減させて、正確な測定を行うことが可能となる。
この場合、本発明では反射部材の大きさや間隔を調整す
ることによって、光が反射型光学フィルタに４回以上反
射するように設定することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】第１実施形態例 図１は、第１発明の分光セルの一実施形態例を示す概略
図である。なお、図１において、図７と同一構成の部分
には同一参照符号を付してその説明を省略する。本例の
分光セル４４は、箱体１４内のセル入口１９とセル出口
２１との間に、２枚の平板状の反射型光学フィルタ４６
ａ、４６ｂが平行に設置されている。そして、入口部レ
ンズ１８を通ってセル４４の内部に入った光線が両反射
型光学フィルタ４６ａ、４６ｂに交互に２回ずつ（計４
回）反射した後、出口部レンズ２０を通って測定セル６
内に入るようになっている。なお、セル４４の内部に入
った光線が最初に反射するのは下側のフィルタ４６ａで
ある。また、両フィルタ４６ａ、ｂにおける光の入射角
度、反射角度は、いずれも４５度である。
図である。なお、図１において、図７と同一構成の部分
には同一参照符号を付してその説明を省略する。本例の
分光セル４４は、箱体１４内のセル入口１９とセル出口
２１との間に、２枚の平板状の反射型光学フィルタ４６
ａ、４６ｂが平行に設置されている。そして、入口部レ
ンズ１８を通ってセル４４の内部に入った光線が両反射
型光学フィルタ４６ａ、４６ｂに交互に２回ずつ（計４
回）反射した後、出口部レンズ２０を通って測定セル６
内に入るようになっている。なお、セル４４の内部に入
った光線が最初に反射するのは下側のフィルタ４６ａで
ある。また、両フィルタ４６ａ、ｂにおける光の入射角
度、反射角度は、いずれも４５度である。
【００１７】本例の分光セル４４においては、両反射型
光学フィルタ４６ａ、４６ｂの間に、これらフィルタ間
における光路を規制する光路規制部材を設置することが
できる。かかる光路規制部材としては、例えば図２に示
すものが挙げられる。この光路規制部材５２は、上面５
４と下面５６とが平行な略角形の金属ブロック５８の内
部に光路規制用の光通過孔６０を形成したものである。
この光通過孔６０は、両フィルタ４６ａ、４６ｂにほぼ
４５度の入射角度で入射し、ほぼ４５度の反射角度で反
射した光が通過できるように設計されている。これによ
り、上記入射角度、反射角度以外の角度で両フィルタ４
６ａ、ｂに入射あるいは反射して、フィルタ４６ａ、４
６ｂに１〜３回反射しただけで測定セル内に入る光を排
除するものである。また、この光路規制部材５２は、図
２（ｂ）に示すように両側にフィルタ４６ａ、４６ｂが
固定されるものであり、これによりフィルタ４６ａ、４
６ｂのスペーサ、位置決め部材として機能する。したが
って、該光路規制部材５２を用いた場合、フィルタ４６
ａ、４６ｂの正確な位置決めを容易に行うことができ
る。
光学フィルタ４６ａ、４６ｂの間に、これらフィルタ間
における光路を規制する光路規制部材を設置することが
できる。かかる光路規制部材としては、例えば図２に示
すものが挙げられる。この光路規制部材５２は、上面５
４と下面５６とが平行な略角形の金属ブロック５８の内
部に光路規制用の光通過孔６０を形成したものである。
この光通過孔６０は、両フィルタ４６ａ、４６ｂにほぼ
４５度の入射角度で入射し、ほぼ４５度の反射角度で反
射した光が通過できるように設計されている。これによ
り、上記入射角度、反射角度以外の角度で両フィルタ４
６ａ、ｂに入射あるいは反射して、フィルタ４６ａ、４
６ｂに１〜３回反射しただけで測定セル内に入る光を排
除するものである。また、この光路規制部材５２は、図
２（ｂ）に示すように両側にフィルタ４６ａ、４６ｂが
固定されるものであり、これによりフィルタ４６ａ、４
６ｂのスペーサ、位置決め部材として機能する。したが
って、該光路規制部材５２を用いた場合、フィルタ４６
ａ、４６ｂの正確な位置決めを容易に行うことができ
る。
【００１８】第２実施形態例 図３は、第２発明の分光セルの一実施形態例を示す概略
図である。なお、図３において、図７と同一構成の部分
には同一参照符号を付してその説明を省略する。本例の
分光セル６４は、箱体１４内のセル入口１９とセル出口
２１との間に、１枚の平板状の反射型光学フィルタ６６
と１枚の平面鏡６８とが平行に設置され、入口部レンズ
１８を通ってセル６４の内部に入った光線が反射型光学
フィルタ６６及び平面鏡６８に交互に反射し、かつ反射
型光学フィルタ６６に４回反射した後、出口部レンズ２
０を通って測定セル６内に入るようになっている。な
お、セル６４の内部に入った光線が最初に反射するのは
反射型光学フィルタ６６であるが、フィルタ６６と平面
鏡６８とを入れ替えて平面鏡６８に最初に反射するよう
にしてもよい。また、反射型光学フィルタ６６及び平面
鏡６８における光の入射角度、反射角度は、いずれも４
５度である。
図である。なお、図３において、図７と同一構成の部分
には同一参照符号を付してその説明を省略する。本例の
分光セル６４は、箱体１４内のセル入口１９とセル出口
２１との間に、１枚の平板状の反射型光学フィルタ６６
と１枚の平面鏡６８とが平行に設置され、入口部レンズ
１８を通ってセル６４の内部に入った光線が反射型光学
フィルタ６６及び平面鏡６８に交互に反射し、かつ反射
型光学フィルタ６６に４回反射した後、出口部レンズ２
０を通って測定セル６内に入るようになっている。な
お、セル６４の内部に入った光線が最初に反射するのは
反射型光学フィルタ６６であるが、フィルタ６６と平面
鏡６８とを入れ替えて平面鏡６８に最初に反射するよう
にしてもよい。また、反射型光学フィルタ６６及び平面
鏡６８における光の入射角度、反射角度は、いずれも４
５度である。
【００１９】なお、前記第１及び第２実施形態例では、
反射型光学フィルタ及び平面鏡における光の入射角度、
反射角度を４５度としたが、それ以外の角度であっても
よい。また、セル入口やセル出口には必ずしもレンズを
装着しなくてよいが、装着する場合には図１、３のよう
に１枚に限らず、２枚以上装着してもよい。さらに、光
路規制部材としては、例えば図４及び図５に示したもの
も使用することができる。図４に示す光路規制部材７０
は、反射部材７２（反射型光学フィルタ又は平面鏡）の
反射面の一部を覆って必要な反射面を露呈させるマスク
部７４を有するもの、図５に示す光路規制部材７６は、
板７８によって光路を規制するものである。なお、第２
実施形態例の分光セルにおいて反射型光学フィルタと平
面鏡との間に光路規制部材を設置する場合、前記図２、
４、５に示したものと同様のタイプのものを使用するこ
とができるが、第２実施形態例の分光セルでは反射型光
学フィルタ及び平面鏡に光が計８回反射するので、それ
に応じて光路規制部材を設計する必要がある。
反射型光学フィルタ及び平面鏡における光の入射角度、
反射角度を４５度としたが、それ以外の角度であっても
よい。また、セル入口やセル出口には必ずしもレンズを
装着しなくてよいが、装着する場合には図１、３のよう
に１枚に限らず、２枚以上装着してもよい。さらに、光
路規制部材としては、例えば図４及び図５に示したもの
も使用することができる。図４に示す光路規制部材７０
は、反射部材７２（反射型光学フィルタ又は平面鏡）の
反射面の一部を覆って必要な反射面を露呈させるマスク
部７４を有するもの、図５に示す光路規制部材７６は、
板７８によって光路を規制するものである。なお、第２
実施形態例の分光セルにおいて反射型光学フィルタと平
面鏡との間に光路規制部材を設置する場合、前記図２、
４、５に示したものと同様のタイプのものを使用するこ
とができるが、第２実施形態例の分光セルでは反射型光
学フィルタ及び平面鏡に光が計８回反射するので、それ
に応じて光路規制部材を設計する必要がある。
【００２０】
【実施例】図６は、本発明の分光セルを用いた紫外線蛍
光方式によるＳＯ2測定装置の一例を示す。図中８０は
試料ガス入口、８２は校正用ガス入口、８４は試料ガス
中のダストを除去する試料フィルタ、８６は試料ガスの
除湿をするために検出器９６からの排出ガスに機能性膜
を介して試料ガス中の水分を移行させるドライヤ、８８
は試料ガスと校正用ガスとの切替用電磁バルブ、９０は
試料ガス中に含まれる炭化水素類を除去するハイドロカ
ーボンカッター、９２はゼロガス精製器、９４はゼロチ
ェック切替用電磁バルブを示す。本装置は、ゼロガスで
のゼロチェックを所定時間毎に自動的に行うように設定
されており、このゼロガスはドライヤ８６を通過した試
料ガスをゼロガス精製器９２に通すことにより得ている
ものであるが、前記ゼロチェック切替用電磁バルブ９４
はこのゼロチェック時の流路切替を行うものである。ま
た、図中９６は図１に示した光源セル２、分光セル４４
及び測定セル６からなる検出器、１０４は試料ガス等を
検出器９６に導入するための吸引ポンプ、１０６は排気
口、１０８はＳＯ2濃度の演算、ガス流路の制御などを
行う制御部である。
光方式によるＳＯ2測定装置の一例を示す。図中８０は
試料ガス入口、８２は校正用ガス入口、８４は試料ガス
中のダストを除去する試料フィルタ、８６は試料ガスの
除湿をするために検出器９６からの排出ガスに機能性膜
を介して試料ガス中の水分を移行させるドライヤ、８８
は試料ガスと校正用ガスとの切替用電磁バルブ、９０は
試料ガス中に含まれる炭化水素類を除去するハイドロカ
ーボンカッター、９２はゼロガス精製器、９４はゼロチ
ェック切替用電磁バルブを示す。本装置は、ゼロガスで
のゼロチェックを所定時間毎に自動的に行うように設定
されており、このゼロガスはドライヤ８６を通過した試
料ガスをゼロガス精製器９２に通すことにより得ている
ものであるが、前記ゼロチェック切替用電磁バルブ９４
はこのゼロチェック時の流路切替を行うものである。ま
た、図中９６は図１に示した光源セル２、分光セル４４
及び測定セル６からなる検出器、１０４は試料ガス等を
検出器９６に導入するための吸引ポンプ、１０６は排気
口、１０８はＳＯ2濃度の演算、ガス流路の制御などを
行う制御部である。
【００２１】本装置において、試料ガス入口８０から導
入された試料ガスは、試料フィルタ８４を通った後、ド
ライヤ８６に入って除湿され、さらにハイドロカーボン
カッターに入って妨害物質（主として炭化水素類）が除
去され、検出器９６に入る。検出器９６の内部では、試
料ガス中のＳＯ2が紫外線により励起されて蛍光を発す
る。したがって、本装置では、上記の蛍光強度を蛍光検
出器で検知することにより、ＳＯ2濃度を求めることが
できる。
入された試料ガスは、試料フィルタ８４を通った後、ド
ライヤ８６に入って除湿され、さらにハイドロカーボン
カッターに入って妨害物質（主として炭化水素類）が除
去され、検出器９６に入る。検出器９６の内部では、試
料ガス中のＳＯ2が紫外線により励起されて蛍光を発す
る。したがって、本装置では、上記の蛍光強度を蛍光検
出器で検知することにより、ＳＯ2濃度を求めることが
できる。
【００２２】
【発明の効果】本発明の分光セルは、少ない枚数の反射
型光学フィルタを用いて比較的低コストで作製すること
ができるとともに、各フィルタの正確な位置決めが容易
であり、しかも使用時にフィルタの位置がずれにくい
上、フィルタ及びその固定具の数を減らして小型化を図
ることが可能なものである。
型光学フィルタを用いて比較的低コストで作製すること
ができるとともに、各フィルタの正確な位置決めが容易
であり、しかも使用時にフィルタの位置がずれにくい
上、フィルタ及びその固定具の数を減らして小型化を図
ることが可能なものである。
【図１】第１発明の分光セルの一例を示す概略図であ
る。
る。
【図２】光路規制部材の一例を示すもので、（ａ）は斜
視図、（ｂ）は断面図、（ｃ）は平面図、（ｄ）は側面
図である。
視図、（ｂ）は断面図、（ｃ）は平面図、（ｄ）は側面
図である。
【図３】第２発明の分光セルの一例を示す概略図であ
る。
る。
【図４】光路規制部材の他の例を示す断面図である。
【図５】光路規制部材のさらに他の例を示す断面図であ
る。
る。
【図６】本発明の分光セルを用いたＳＯ2測定装置の一
例を示す概略フロー図である。
例を示す概略フロー図である。
【図７】従来の分光セルの一例を示す概略図である。
１９ セル入口 ２１ セル出口 ４４ 分光セル ４６ 反射型光学フィルタ ６４ 分光セル ６６ 反射型光学フィルタ ６８ 平面鏡 ５２ 光路規制部材 ７０ 光路規制部材 ７６ 光路規制部材
Claims (6)
- 【請求項１】 内部に反射型光学フィルタが配設され、
セル入口からセル内部に入った光が反射型光学フィルタ
に反射したのちセル出口から出る分光セルにおいて、セ
ル入口とセル出口との間に２枚の平板状の反射型光学フ
ィルタが対向して設置され、セル入口からセル内部に入
った光線が各反射型光学フィルタに交互に反射したのち
セル出口から出るよう構成されていることを特徴とする
分光セル。 - 【請求項２】 ２枚の反射型光学フィルタが平行に設置
された請求項１に記載の分光セル。 - 【請求項３】 ２枚の反射型光学フィルタの間に、これ
らフィルタ間における光路を規制する光路規制部材を設
置した請求項１又は２に記載の分光セル。 - 【請求項４】 内部に反射型光学フィルタが配設され、
セル入口からセル内部に入った光が反射型光学フィルタ
に反射したのちセル出口から出る分光セルにおいて、セ
ル入口とセル出口との間に１枚の平板状の反射型光学フ
ィルタと１枚の平面鏡とが対向して設置され、セル入口
からセル内部に入った光が反射型光学フィルタ及び平面
鏡に交互に反射したのちセル出口から出るよう構成され
ていることを特徴とする分光セル。 - 【請求項５】 反射型光学フィルタと平面鏡とが平行に
設置された請求項４に記載の分光セル。 - 【請求項６】 反射型光学フィルタと平面鏡との間に、
これらの間における光路を規制する光路規制部材を設置
した請求項４又は５に記載の分光セル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19135596A JPH1019763A (ja) | 1996-07-02 | 1996-07-02 | 分光セル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19135596A JPH1019763A (ja) | 1996-07-02 | 1996-07-02 | 分光セル |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1019763A true JPH1019763A (ja) | 1998-01-23 |
Family
ID=16273202
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19135596A Pending JPH1019763A (ja) | 1996-07-02 | 1996-07-02 | 分光セル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1019763A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009058256A (ja) * | 2007-08-30 | 2009-03-19 | Konica Minolta Medical & Graphic Inc | 蛍光検出ユニット、反応検出装置、マイクロチップ検査システム |
| JP2010249725A (ja) * | 2009-04-17 | 2010-11-04 | Shimadzu Corp | ガスセル |
| US20160282221A1 (en) * | 2013-12-10 | 2016-09-29 | Carl Zeiss Smt Gmbh | Testing device for an euv optical system |
| JP6197094B1 (ja) * | 2016-12-13 | 2017-09-13 | 日科ミクロン株式会社 | オゾン濃度測定装置 |
-
1996
- 1996-07-02 JP JP19135596A patent/JPH1019763A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009058256A (ja) * | 2007-08-30 | 2009-03-19 | Konica Minolta Medical & Graphic Inc | 蛍光検出ユニット、反応検出装置、マイクロチップ検査システム |
| JP2010249725A (ja) * | 2009-04-17 | 2010-11-04 | Shimadzu Corp | ガスセル |
| US20160282221A1 (en) * | 2013-12-10 | 2016-09-29 | Carl Zeiss Smt Gmbh | Testing device for an euv optical system |
| JP2017504790A (ja) * | 2013-12-10 | 2017-02-09 | カール・ツァイス・エスエムティー・ゲーエムベーハー | Ｅｕｖ光学系の試験デバイス |
| US9857269B2 (en) * | 2013-12-10 | 2018-01-02 | Carl Zeiss Smt Gmbh | Testing device for an EUV optical system |
| JP6197094B1 (ja) * | 2016-12-13 | 2017-09-13 | 日科ミクロン株式会社 | オゾン濃度測定装置 |
| JP2018096802A (ja) * | 2016-12-13 | 2018-06-21 | 日科ミクロン株式会社 | オゾン濃度測定装置 |
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