JPS6034060B2 - 光検出装置 - Google Patents
光検出装置Info
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- JPS6034060B2 JPS6034060B2 JP50082620A JP8262075A JPS6034060B2 JP S6034060 B2 JPS6034060 B2 JP S6034060B2 JP 50082620 A JP50082620 A JP 50082620A JP 8262075 A JP8262075 A JP 8262075A JP S6034060 B2 JPS6034060 B2 JP S6034060B2
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- photosensitive element
- thermistor
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- 238000001514 detection method Methods 0.000 title description 13
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 12
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 10
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 5
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 239000002470 thermal conductor Substances 0.000 description 2
- 101000860173 Myxococcus xanthus C-factor Proteins 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J5/00—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
- G01J5/10—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry using electric radiation detectors
- G01J5/20—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry using electric radiation detectors using resistors, thermistors or semiconductors sensitive to radiation, e.g. photoconductive devices
- G01J5/22—Electrical features thereof
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は光検出装置に関する。
第１図は従来の光検出装置の構成説明であり、ここでは
赤外線検出装置を扱っている。
赤外線検出装置を扱っている。
第１図において、１，１′は光感応素子でたとえばサー
ミスタ・ポロメータである。サーミスタ・ポロメ−夕１
，１′は直列接続され、その両端に直流電圧３が印加さ
れている。サーミスタ・ポロメータ１はセクタ６で断続
光となった入射光を受光する赤外線検出用センサーであ
り、サーミスタ・ボロメータ１′は遮光膜２によって外
来の光を遮ぎると共に、サーミスタ・ポロメータ１と同
一ケースに収納設置して成る温度補償用センサーである
。５は変換器であり、サーミスタ・ポロメーターと１′
の接続点Ｃの信号、即ち、サーミス夕・ポロメータ１又
は１′の端子間電圧信号をコンデンサ４を介して入力し
、断続光による交流成分信号を検出して、所定の演算を
して入射光の光量（熱量）に対応する信号（測定信号）
を出力する機能を有する。
ミスタ・ポロメータである。サーミスタ・ポロメ−夕１
，１′は直列接続され、その両端に直流電圧３が印加さ
れている。サーミスタ・ポロメータ１はセクタ６で断続
光となった入射光を受光する赤外線検出用センサーであ
り、サーミスタ・ボロメータ１′は遮光膜２によって外
来の光を遮ぎると共に、サーミスタ・ポロメータ１と同
一ケースに収納設置して成る温度補償用センサーである
。５は変換器であり、サーミスタ・ポロメーターと１′
の接続点Ｃの信号、即ち、サーミス夕・ポロメータ１又
は１′の端子間電圧信号をコンデンサ４を介して入力し
、断続光による交流成分信号を検出して、所定の演算を
して入射光の光量（熱量）に対応する信号（測定信号）
を出力する機能を有する。
上記構成は、装置の設置の周囲温度（サーミスタ・ポロ
メータの周囲温度）が変化しても、接続点Ｃの直流成分
信号を安定させ精度の良い測定信号を得ることを目的と
したものであるが、実状は、サーミスタ・ポロメータ１
と１′に、同一温度特性を有するものを得ることが難し
く、また、収納するケース内の温度を均一にして、サー
ミスタ・ポロメータ１及１′を同一温度下におくことも
難しい。
メータの周囲温度）が変化しても、接続点Ｃの直流成分
信号を安定させ精度の良い測定信号を得ることを目的と
したものであるが、実状は、サーミスタ・ポロメータ１
と１′に、同一温度特性を有するものを得ることが難し
く、また、収納するケース内の温度を均一にして、サー
ミスタ・ポロメータ１及１′を同一温度下におくことも
難しい。
このため、接続点Ｃの直流成分信号は周囲温度によって
ゆるやかな変動をする。したがって、変換器５で検出さ
れる信号に、上記直流成分信号の変動量が含まれること
になり、上記構成の装置では、所期の目的を完全に達成
することができない。しかも、サーミスタ・ポロメータ
１及び１′を同一のケースに収納し、一方を検出用セン
サー、他方を遮光して補償用センサーとし、かつ、双方
を同一温度下におくための収納部の構成が複雑になる欠
点を有している。本発明はかかる点に鑑みてなされたも
のであり、本発明の目的は、簡単な構成で、精度の良い
検出信号を得る光検出装置を提供するにある。
ゆるやかな変動をする。したがって、変換器５で検出さ
れる信号に、上記直流成分信号の変動量が含まれること
になり、上記構成の装置では、所期の目的を完全に達成
することができない。しかも、サーミスタ・ポロメータ
１及び１′を同一のケースに収納し、一方を検出用セン
サー、他方を遮光して補償用センサーとし、かつ、双方
を同一温度下におくための収納部の構成が複雑になる欠
点を有している。本発明はかかる点に鑑みてなされたも
のであり、本発明の目的は、簡単な構成で、精度の良い
検出信号を得る光検出装置を提供するにある。
以下、図面を参照し本発明について説明する。第２図は
本発明の実施例による赤外線検出装置の構成説明図であ
る。赤外線検出装置は、サーミスタ・ポロメータ１及び
温度特性が安定した固定抵抗７から成る直列回路と、こ
の直列回路に印加する電圧を出力する直流電源３とサー
ミス夕・ポロメーターと固定抵抗７の接続点Ｃの信号、
即ち、固定抵抗７の端子間電圧信号をコンデンサ４を介
して入力し、所定の演算をして測定信号を出力する変換
器５と、接続点Ｃの信号を入力とする調節部８と、サー
ミスタ・ポロメータ１の近傍に設置して成る素子であっ
て、調節部８の出力信号によって制御される加熱コイル
９と、サーミスタ・ポロメータ１に入射する光を５日２
で断続するセクタとで構成されている。
本発明の実施例による赤外線検出装置の構成説明図であ
る。赤外線検出装置は、サーミスタ・ポロメータ１及び
温度特性が安定した固定抵抗７から成る直列回路と、こ
の直列回路に印加する電圧を出力する直流電源３とサー
ミス夕・ポロメーターと固定抵抗７の接続点Ｃの信号、
即ち、固定抵抗７の端子間電圧信号をコンデンサ４を介
して入力し、所定の演算をして測定信号を出力する変換
器５と、接続点Ｃの信号を入力とする調節部８と、サー
ミスタ・ポロメータ１の近傍に設置して成る素子であっ
て、調節部８の出力信号によって制御される加熱コイル
９と、サーミスタ・ポロメータ１に入射する光を５日２
で断続するセクタとで構成されている。
なお、接続点Ｃにおける信号ｅｃは、｛１｝式に示すよ
うに、直流成分Ｅｃに交流成分△ｅｃが車畳したものと
びつているが、△Ｅｃ》》△ｅｃ（但し、△Ｅｃは直流
成分Ｅしの変動量）であるので、調節部８は交流成分△
ｅｃを検出せず、調節部８を含む制御系は交流成分△ｅ
ｃに応答しないようになっている。
うに、直流成分Ｅｃに交流成分△ｅｃが車畳したものと
びつているが、△Ｅｃ》》△ｅｃ（但し、△Ｅｃは直流
成分Ｅしの変動量）であるので、調節部８は交流成分△
ｅｃを検出せず、調節部８を含む制御系は交流成分△ｅ
ｃに応答しないようになっている。
また、調節部８の設定値Ｅｓはサーミスタ・ポロメータ
１の周囲温度を装置の設置場所の周囲温度より高い温度
、例えば６０００にする値に選ばれている。ｅＣ＝ＥＣ
＋△ｅＣ ……（１）但し、Ｅｃ・・・
・・・サーミス夕・ポロメー夕に入射光がない時の接続
点Ｃの信号で、周囲温度（加熱コイルの発熱量）の函数
信号 △ｅｃ・・・・・・断続光の光量（熱量）による接続点
Ｃの信号で、５日２の交流信号このような装置において
、調節部８は｛１）式に示す信号ｅｃを入力とするが、
調節部８は交流成分△ｅｃを検出しないので、制御系は
信号ｅｃの直流成分Ｅｃを測定値とする動作を行い、加
熱コイル９に流す電流を制御して、定常状態に直流成分
Ｅｃ＝設定値Ｅｓを実現する。
１の周囲温度を装置の設置場所の周囲温度より高い温度
、例えば６０００にする値に選ばれている。ｅＣ＝ＥＣ
＋△ｅＣ ……（１）但し、Ｅｃ・・・
・・・サーミス夕・ポロメー夕に入射光がない時の接続
点Ｃの信号で、周囲温度（加熱コイルの発熱量）の函数
信号 △ｅｃ・・・・・・断続光の光量（熱量）による接続点
Ｃの信号で、５日２の交流信号このような装置において
、調節部８は｛１）式に示す信号ｅｃを入力とするが、
調節部８は交流成分△ｅｃを検出しないので、制御系は
信号ｅｃの直流成分Ｅｃを測定値とする動作を行い、加
熱コイル９に流す電流を制御して、定常状態に直流成分
Ｅｃ＝設定値Ｅｓを実現する。
このため、接続点Ｃの信号の直流成分Ｅｃは、直流電源
３の出力変動や固定抵抗７の値の変動（抵抗値の安定し
たものが選ばれているが）あっても、安定したものにな
り、コンデンサ４を介して得る交流信号は、断続光の光
量（熱量）に正確な対応をする。しがつて、変換器５か
ら精度の良い測定信号を得る。次に、第３図の実施例に
ついて説明する。第３図において「第１図及び第２図に
付した符号と同一のものは、同一意味で用いられている
ので、ここでの説明を省略する。
３の出力変動や固定抵抗７の値の変動（抵抗値の安定し
たものが選ばれているが）あっても、安定したものにな
り、コンデンサ４を介して得る交流信号は、断続光の光
量（熱量）に正確な対応をする。しがつて、変換器５か
ら精度の良い測定信号を得る。次に、第３図の実施例に
ついて説明する。第３図において「第１図及び第２図に
付した符号と同一のものは、同一意味で用いられている
ので、ここでの説明を省略する。
この実施例の特徴は、接続点Ｃの信号ｅｃの交流成分△
ｅｃを検出せず、直流成分Ｅｃに対応する信号竿″を出
力する変換器８′と、変換器５の出力信号ｅ′及び変換
器８′の出力信号ｅ″を入力とし、所定の演算式に基づ
く演算をして、補正された信号ｅを出力する補正演算器
１０とを有する点にある。
ｅｃを検出せず、直流成分Ｅｃに対応する信号竿″を出
力する変換器８′と、変換器５の出力信号ｅ′及び変換
器８′の出力信号ｅ″を入力とし、所定の演算式に基づ
く演算をして、補正された信号ｅを出力する補正演算器
１０とを有する点にある。
なお、補正演算器１０は、光知の流量計における温度補
正式と同じような手法に基づく演算をし、補正された測
定信号ｅを出力する機能を有する。その補正演算の一般
式は‘２｝式のとおりである。ｅ＝Ｋ器 ｛
２’ 但し、Ｋ…・・・定数 Ｆ（ｅ′）・・・・・・信号ｅ′の函数 Ｆ（ｅ″）…・・・信号ｅ″の函数 この装置においても、接続点Ｃの信号ｅｃは‘１）式に
示すように、直流成分Ｅｃに交流成分ｅｃが車畳したも
のになっている。
正式と同じような手法に基づく演算をし、補正された測
定信号ｅを出力する機能を有する。その補正演算の一般
式は‘２｝式のとおりである。ｅ＝Ｋ器 ｛
２’ 但し、Ｋ…・・・定数 Ｆ（ｅ′）・・・・・・信号ｅ′の函数 Ｆ（ｅ″）…・・・信号ｅ″の函数 この装置においても、接続点Ｃの信号ｅｃは‘１）式に
示すように、直流成分Ｅｃに交流成分ｅｃが車畳したも
のになっている。
そして、直流成分Ｅｃはサーミスタ・ポロメータ１の周
囲温度、即ち、装置の設置場所の周囲温度によってふら
れ、通常、ゆるやかな変動をしていると考えることがで
きる。いま、周囲温度が常温（２０００）近傍で変動し
ているものとし、常温を基準にして説明すれば、コンデ
ンサ４を介して得る信号のピーク値は、断続光の光量（
熱量）に対応する信号量と直流成分Ｅｃの変動量の和又
は差となる。したがって、信号ｅ′は信号ｅｃの交流成
分ｅｃに直流成分Ｅｃの変動量を含んだものとなる。一
方、変換器８′は交流成分△ｅを検出せず、周囲温度に
よってゆるやかな変動をする直流成分Ｅｃに対応する信
号ｅ″を出力する。
囲温度、即ち、装置の設置場所の周囲温度によってふら
れ、通常、ゆるやかな変動をしていると考えることがで
きる。いま、周囲温度が常温（２０００）近傍で変動し
ているものとし、常温を基準にして説明すれば、コンデ
ンサ４を介して得る信号のピーク値は、断続光の光量（
熱量）に対応する信号量と直流成分Ｅｃの変動量の和又
は差となる。したがって、信号ｅ′は信号ｅｃの交流成
分ｅｃに直流成分Ｅｃの変動量を含んだものとなる。一
方、変換器８′は交流成分△ｅを検出せず、周囲温度に
よってゆるやかな変動をする直流成分Ｅｃに対応する信
号ｅ″を出力する。
補正演算部１０は信号ｅ′及びｅ″を入力として‘２１
式に基づく演算をし、直流成分Ｅｃの変動量を補正した
信号ｅ、即ち、交流成分△ｅに対応する信号を出力する
。
式に基づく演算をし、直流成分Ｅｃの変動量を補正した
信号ｅ、即ち、交流成分△ｅに対応する信号を出力する
。
したがって、精度の良い測定信号を得ることができる。
第４図は本発明の上言己実施例（第２図の構成）で用い
た赤外線検出部（サーミスタ・ポロメータ）の構成説明
図で、それの断面斜視図である。
第４図は本発明の上言己実施例（第２図の構成）で用い
た赤外線検出部（サーミスタ・ポロメータ）の構成説明
図で、それの断面斜視図である。
第４図においては、１１はサーミスタ・ポロメータであ
る。サーミス夕・ポロメータ１１は熱伝導率のよい基盤
１２の上に接着されている。１４ａ，１４ｂはサーミス
タ・ポロメータ１１の引出し線で、プリント板１３に配
線が施されている。
る。サーミス夕・ポロメータ１１は熱伝導率のよい基盤
１２の上に接着されている。１４ａ，１４ｂはサーミス
タ・ポロメータ１１の引出し線で、プリント板１３に配
線が施されている。
１５は加熱コイルで枠１６に幾重にも巻回され、端末１
７ａ，１７ｂはプリント板１３に配線が施されてる。
７ａ，１７ｂはプリント板１３に配線が施されてる。
枠１６も熱良導体でなし、基盤１２の一部に接触させ、
加熱コイル１５によるサーミスタ・ポロメータ１１の加
熱を容易ならしめている。１８はフィル夕で、特定の波
長の赤外線をサーミスタ・ポロメータ１１で受光し得る
ようになっている。
加熱コイル１５によるサーミスタ・ポロメータ１１の加
熱を容易ならしめている。１８はフィル夕で、特定の波
長の赤外線をサーミスタ・ポロメータ１１で受光し得る
ようになっている。
１９は赤外線の入射窓でたとえば石英窓である。
２０は固定台で上記各構成要素を堅固に固定するための
ものである。
ものである。
このように、赤外線検出部を構成することによって、赤
外線検出部の特性は向上する。すなわち、サーミス夕・
ポロメータ１１を熱良導体の基盤１２に接着して、環状
をなして巻回した加熱コイル１５の中に配設し、熱伝搬
距離、熱容量を小さくすることによって、サーミスタ・
ポロメータ１１の熱応答を速め、接続点Ｃ（第２図参照
）の直流成分の制御性を高め、より安定した直流成分に
車畳した交流成分を変換器に入力することができる。な
お、本発明の上記実施例で光感応素子として、サーミス
タ・ポロメータを用いて説明したが、本発明はこれに限
定するものではなく、熱／抵抗値変化形の素子、たとえ
ば白金箔．ポロメータや光／抵抗値変化の素子、たとえ
ばＰｂＳ，Ｐ氏ｅ等であっても同様である。
外線検出部の特性は向上する。すなわち、サーミス夕・
ポロメータ１１を熱良導体の基盤１２に接着して、環状
をなして巻回した加熱コイル１５の中に配設し、熱伝搬
距離、熱容量を小さくすることによって、サーミスタ・
ポロメータ１１の熱応答を速め、接続点Ｃ（第２図参照
）の直流成分の制御性を高め、より安定した直流成分に
車畳した交流成分を変換器に入力することができる。な
お、本発明の上記実施例で光感応素子として、サーミス
タ・ポロメータを用いて説明したが、本発明はこれに限
定するものではなく、熱／抵抗値変化形の素子、たとえ
ば白金箔．ポロメータや光／抵抗値変化の素子、たとえ
ばＰｂＳ，Ｐ氏ｅ等であっても同様である。
ＰｂＳ，Ｐ瓜ｅ等はサーミスタ・ポロメータとは異なり
、低温で使用した方が特性の安定が得られるため、上記
加熱コイルをベルチェ素子に代替すればよい。また、光
感応素子と固定抵抗を接続して成る直列回路に印加する
直流電源は、上記実施例に限定するものではなく、十電
圧及び−電圧の出力を有する、いわゆる中点接地の直流
電源であってもよい。
、低温で使用した方が特性の安定が得られるため、上記
加熱コイルをベルチェ素子に代替すればよい。また、光
感応素子と固定抵抗を接続して成る直列回路に印加する
直流電源は、上記実施例に限定するものではなく、十電
圧及び−電圧の出力を有する、いわゆる中点接地の直流
電源であってもよい。
この場合、接続点Ｃの信号は、接続点Ｃと接地間の電圧
信号となる。以上詳しく説明したように、本発明の光検
出装置によれば、光感応素子と固定抵抗の接続点の信号
を検出し、この信号の直流成分を所定の値にする制御系
、又は、上記信号を検出し、この信号の直流成分の変動
量を補正する補正演算部を具備しているので、断続光の
光量（熱量）、即ち、測定信号を精度良く得ることがで
きる。
信号となる。以上詳しく説明したように、本発明の光検
出装置によれば、光感応素子と固定抵抗の接続点の信号
を検出し、この信号の直流成分を所定の値にする制御系
、又は、上記信号を検出し、この信号の直流成分の変動
量を補正する補正演算部を具備しているので、断続光の
光量（熱量）、即ち、測定信号を精度良く得ることがで
きる。
また、上記制御系又は補正演算部の入力信号を測定信号
（断続光による交流信号）と同一の箇所から検出するよ
うになっているので、構成が簡単になる。
（断続光による交流信号）と同一の箇所から検出するよ
うになっているので、構成が簡単になる。
第１図は、従来の赤外線検出装置の構成説明図、第２図
及び第３図は、本発明の実施例による赤外線検出装置の
構成説明図、第４図は、本発明の実施例による加熱形の
赤外線検出部の構成説明図である。 １・・・サーミスタ・ポロメータ、３・・・・・・直流
電圧、４・・・・・・コンデンサ、５・・・・・・変換
器、７・…・・固定抵抗、８・・・・・・調節部、８′
・・・・・・変換器、９・・・・・・加熱コイル、１０
・・・・・・補正演算部。 鰭ノ函努Ｚ’覇 多Ｊ図 豹〆図
及び第３図は、本発明の実施例による赤外線検出装置の
構成説明図、第４図は、本発明の実施例による加熱形の
赤外線検出部の構成説明図である。 １・・・サーミスタ・ポロメータ、３・・・・・・直流
電圧、４・・・・・・コンデンサ、５・・・・・・変換
器、７・…・・固定抵抗、８・・・・・・調節部、８′
・・・・・・変換器、９・・・・・・加熱コイル、１０
・・・・・・補正演算部。 鰭ノ函努Ｚ’覇 多Ｊ図 豹〆図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 入射光を断続するセクタと、該セクタによる断続光
を受光する光感応素子と固定抵抗を接続して成る直列回
路と、該直列回路に電圧を印加する直流電源とを具備し
、前記光感応素子と固定抵抗の接続点における前記断続
光による交流成分信号を検出し、所定の演算をして測定
信号を得る光検出装置において、 前記光感応素子と固
定抵抗の接続点における信号を入力とする調節部と、前
記光感応素子の近傍に設置して成る素子であつて、前記
調節部の出力信号によつて制御される熱発生又は熱吸収
素子とを具備し、前記光感応素子と固定抵抗の接続点に
おける直流成分信号を所定の値に制御することを特徴と
する光検出装置。 ２ 入射光を断続するセクタと、該セクタによる断続光
を受光する光感応素子と固定抵抗を接続して成る直列回
路と、該直列回路に電圧を印加する直流電源とを具備し
、前記光感応素子と固定抵抗の接続点における前記断続
光による交流成分信号を検出し、所定の演算をして測定
信号を得る光検出装置において、 前記測定信号及び前
記光感応素子と固定抵抗の接続点における信号を入力と
し、該接続点における直流成分信号の変動量を補正した
測定信号を出力する補正演算部を具備することを特徴と
する光検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP50082620A JPS6034060B2 (ja) | 1975-07-04 | 1975-07-04 | 光検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP50082620A JPS6034060B2 (ja) | 1975-07-04 | 1975-07-04 | 光検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS526579A JPS526579A (en) | 1977-01-19 |
| JPS6034060B2 true JPS6034060B2 (ja) | 1985-08-06 |
Family
ID=13779493
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP50082620A Expired JPS6034060B2 (ja) | 1975-07-04 | 1975-07-04 | 光検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6034060B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58118924A (ja) * | 1982-01-09 | 1983-07-15 | Kensetsusho Kenchiku Kenkyu Shocho | 熱流放射計パネル |
| EP0354369B1 (en) * | 1988-08-12 | 1995-07-26 | Texas Instruments Incorporated | Infrared detector |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4929474A (ja) * | 1972-07-18 | 1974-03-15 |
-
1975
- 1975-07-04 JP JP50082620A patent/JPS6034060B2/ja not_active Expired
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4929474A (ja) * | 1972-07-18 | 1974-03-15 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS526579A (en) | 1977-01-19 |
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