JPS6069536A - ガス検知方式 - Google Patents
ガス検知方式Info
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- JPS6069536A JPS6069536A JP58177241A JP17724183A JPS6069536A JP S6069536 A JPS6069536 A JP S6069536A JP 58177241 A JP58177241 A JP 58177241A JP 17724183 A JP17724183 A JP 17724183A JP S6069536 A JPS6069536 A JP S6069536A
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/01—Arrangements or apparatus for facilitating the optical investigation
- G01N21/03—Cuvette constructions
- G01N21/05—Flow-through cuvettes
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
- G01N21/25—Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
- G01N21/31—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry
- G01N21/35—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using infrared light
- G01N21/3504—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using infrared light for analysing gases, e.g. multi-gas analysis
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- Physics & Mathematics (AREA)
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（ａ） 発明の技術分野
本発明は光源に発振波長可変型の赤外半導体レーザと受
光部に半導体赤外検出器を用い、よ）検出精度を高める
に有効なガス検知方式に関する。
光部に半導体赤外検出器を用い、よ）検出精度を高める
に有効なガス検知方式に関する。
（ｂ） 技術の背景
近年都市部及び市外開発地区における環境の目覚ましい
発展に伴い公害が重要な社会問題となっている。その一
つに大気汚染があり、その探知と対策が早急に望まれて
いる。大気汚染の探知には種々の方式が開発されている
が、赤外領域において検出可能なガスとしては窒素酸化
物（ＮＯｘ）、硫黄酸化物（ＳＯＸ）、オゾン（０３）
、−酸化炭素（ＣＯ）等がある。これらのガスの固有吸
収を観測すれば、その種類と濃度を知ることができる。
発展に伴い公害が重要な社会問題となっている。その一
つに大気汚染があり、その探知と対策が早急に望まれて
いる。大気汚染の探知には種々の方式が開発されている
が、赤外領域において検出可能なガスとしては窒素酸化
物（ＮＯｘ）、硫黄酸化物（ＳＯＸ）、オゾン（０３）
、−酸化炭素（ＣＯ）等がある。これらのガスの固有吸
収を観測すれば、その種類と濃度を知ることができる。
ガスの持つ固有吸収を波長可変レーザを用いて観測する
方法が注目されつ＼あり、大気汚染だけでなく可燃性、
爆発性気体の渥洩監視用として研究開発され実用化の段
階にある。
方法が注目されつ＼あり、大気汚染だけでなく可燃性、
爆発性気体の渥洩監視用として研究開発され実用化の段
階にある。
固有吸収の測定法は大別して、局所的サンプリング法、
長距離にわたる広範囲検出法、リモート、エミッション
検出法等がある。
長距離にわたる広範囲検出法、リモート、エミッション
検出法等がある。
この他にレーザ、レーダーによる微小粒子の観測やラー
マン（Ｒａｍａｎ ）散乱を利用して公害ガスを検知す
る方法などが研究されている。
マン（Ｒａｍａｎ ）散乱を利用して公害ガスを検知す
る方法などが研究されている。
（ｃ）従来技術と問題別
第１図は従来の広範囲検出法を示す概要図である１、
図に示すように赤外レーザ照射系と赤外光を受光する赤
外受光系とで構成され、照射系には冷却器２に収容され
た鉛カルコゲナイド系（ＰｂＳｎ’ｌ’ｅ 。
外受光系とで構成され、照射系には冷却器２に収容され
た鉛カルコゲナイド系（ＰｂＳｎ’ｌ’ｅ 。
ＰｂＳＳｅ ）の赤外半導体レーザ１と半導体レーザ１
からの赤外光を平行ビームにする赤外透過レンズ３で構
成される。−力受光系はＨｇＣｄＴｅ あるいはＩｎＳ
ｂ等の赤外検出器４を冷却器２′に収容し、赤外平行ビ
ームを赤外検出器４上に集光する赤外透過レンズ３′で
構成されている。従来の広範囲検出法では赤外半導体レ
ーザ１からの赤外光をレンズ３を介して空間を飛ばして
ガス領域５を照射してそのガス固有の吸収スペクトルを
赤外検出器４により検出することによシガスの種類及び
濃度を検出する。観測するガスの種類によってガス固有
の吸収スペクトルを持つから、検出すべきガスの種類に
よって赤外光の波長を連続的に可変することにより汎用
性のあるガス検知か可能であり応用範囲は広い。
からの赤外光を平行ビームにする赤外透過レンズ３で構
成される。−力受光系はＨｇＣｄＴｅ あるいはＩｎＳ
ｂ等の赤外検出器４を冷却器２′に収容し、赤外平行ビ
ームを赤外検出器４上に集光する赤外透過レンズ３′で
構成されている。従来の広範囲検出法では赤外半導体レ
ーザ１からの赤外光をレンズ３を介して空間を飛ばして
ガス領域５を照射してそのガス固有の吸収スペクトルを
赤外検出器４により検出することによシガスの種類及び
濃度を検出する。観測するガスの種類によってガス固有
の吸収スペクトルを持つから、検出すべきガスの種類に
よって赤外光の波長を連続的に可変することにより汎用
性のあるガス検知か可能であり応用範囲は広い。
一方この検出法は光路が１００ｍ〜数１００ Ｑｍと長
くなるにつれて精密な光学系を必要とし光路のズレを補
正する必要がある。特に光路上に介在する障害物、遮蔽
物鋼によっては配設が不可能となる。また大気中におけ
る気象条件も無視できない。即ち雨、雪、霧２等の影響
により測定不能になることが屡々発生する。
くなるにつれて精密な光学系を必要とし光路のズレを補
正する必要がある。特に光路上に介在する障害物、遮蔽
物鋼によっては配設が不可能となる。また大気中におけ
る気象条件も無視できない。即ち雨、雪、霧２等の影響
により測定不能になることが屡々発生する。
（ｄ） 発明の目的
本発明は上記の欠点に錯み、赤外レーザビームの光路と
して簡易な光学系を用い、外気の干渉を受けず、且つ自
由な経路を形成できる長光路用のガス検知方式を提供す
るにある。
して簡易な光学系を用い、外気の干渉を受けず、且つ自
由な経路を形成できる長光路用のガス検知方式を提供す
るにある。
（ｅ） 発明の構成
上記目的は本発明によれば被検出用ガスに赤外レーザ光
を照射し、赤外検出器により該被検出用ガスの吸収スペ
クトルを観測して検出するガス検出装置において、該レ
ーザ光の光路として導波管を用い該勇、波？１−の所定
位置に該被検出用ガスの導入口を設け、該被検出用ガス
の種類及びｐｌ’Ｊ一度を検出することによって達せら
れる。
を照射し、赤外検出器により該被検出用ガスの吸収スペ
クトルを観測して検出するガス検出装置において、該レ
ーザ光の光路として導波管を用い該勇、波？１−の所定
位置に該被検出用ガスの導入口を設け、該被検出用ガス
の種類及びｐｌ’Ｊ一度を検出することによって達せら
れる。
（ｆ） 発明の実施例
第２図は本発明の一実施例である赤外レーザ光路に導波
管を用いたガス検知方式を示す構成図、第３図は本発明
の他の実施例を示す概略図である。
管を用いたガス検知方式を示す構成図、第３図は本発明
の他の実施例を示す概略図である。
第２図に示すように赤外レーザ照射系１１と赤外受光系
１２間に鉛管又はアルミニウムー銅系合金（ｉ−Ｃｕ−
Ｍｇ合金）等の金属パイプ状の導波管１３を配置し、こ
の導波管１３内にレーザ光を誘導反射させて光路を形成
させたものである。
１２間に鉛管又はアルミニウムー銅系合金（ｉ−Ｃｕ−
Ｍｇ合金）等の金属パイプ状の導波管１３を配置し、こ
の導波管１３内にレーザ光を誘導反射させて光路を形成
させたものである。
レーザ光１４は導波管１３の内壁で反射を繰返して赤外
受光系１２に到達する。導波管１３にはガス導入用の導
入口１５をガス領域１６に設けることにより、測定すべ
きガスは導波管１３の複数個の導入口１５よシ侵入する
。このガス固有の吸収スペクトルを受光系で検出しガス
”１４Ｍ４及び濃度を検知する。
受光系１２に到達する。導波管１３にはガス導入用の導
入口１５をガス領域１６に設けることにより、測定すべ
きガスは導波管１３の複数個の導入口１５よシ侵入する
。このガス固有の吸収スペクトルを受光系で検出しガス
”１４Ｍ４及び濃度を検知する。
導波管１３は赤外レーザ光の光路に応じて折曲げが自由
であり外気条件の影イトを受けないしかも簡易な光学系
を構成することができる。
であり外気条件の影イトを受けないしかも簡易な光学系
を構成することができる。
導波Ｉ？ｊ１３の内壁をニッケル、クローム等でコーテ
ングすれば赤外レーザ光の反射効率を同上させるのに有
効である。
ングすれば赤外レーザ光の反射効率を同上させるのに有
効である。
第３図は他の実施例を示すもので導波管１３を開口させ
て開口部１７をガス毎（域１６内に配したもので、Φ１
］定すべきガスを開口部１７より浸入させて検出するよ
うにしだものである３）開口部１７０間１ｉｊｊ＜ （
Ｔ ）をあまシ大きくとると赤外レーザ光の損失が大き
くな）８：出精度は低下する。ガス導入に足る間隙があ
れば小さい方が望捷しい。
て開口部１７をガス毎（域１６内に配したもので、Φ１
］定すべきガスを開口部１７より浸入させて検出するよ
うにしだものである３）開口部１７０間１ｉｊｊ＜ （
Ｔ ）をあまシ大きくとると赤外レーザ光の損失が大き
くな）８：出精度は低下する。ガス導入に足る間隙があ
れば小さい方が望捷しい。
本発明は特に今後需要の増大が期待されるｊ’＋’２−
Ｆ街及びビル管理システムなどのガスもれ、火災性の早
期発見、候報伝達に有効である。
Ｆ街及びビル管理システムなどのガスもれ、火災性の早
期発見、候報伝達に有効である。
通常地下街等の人口密集地区では塵俟によりレーザ光が
散乱し、影響を受けるが本発明による導波管を用いるこ
とにより何ら干渉を受けることなく精度の高いガス検知
が可能となる。
散乱し、影響を受けるが本発明による導波管を用いるこ
とにより何ら干渉を受けることなく精度の高いガス検知
が可能となる。
（ｇ） 発明の効果
以上詳細に説明したように赤外レーザ光路に導波管を用
いることにより、外気の影嶋を受けず簡易な光学系が構
成でき、また自由に曲ったレーザ光路がｇ択的に形成で
きる等その効牙は太きい。
いることにより、外気の影嶋を受けず簡易な光学系が構
成でき、また自由に曲ったレーザ光路がｇ択的に形成で
きる等その効牙は太きい。
第１図は従来の広範囲検出法を示す概要図、第２図は本
発明の一実施例である赤外レーザうｔ路に導波管を用い
たガス検知方式を示す構成図、第３図は本発明の他の実
施例を示す概要図である。 図中１１・・・レーザ照射系、１２・・・赤外受光系、
１３・・・導波管、１４・・・レーザ光、 １５・・・
ガス導入口、１６・・・ガス領域、エフ・・・開口部。
発明の一実施例である赤外レーザうｔ路に導波管を用い
たガス検知方式を示す構成図、第３図は本発明の他の実
施例を示す概要図である。 図中１１・・・レーザ照射系、１２・・・赤外受光系、
１３・・・導波管、１４・・・レーザ光、 １５・・・
ガス導入口、１６・・・ガス領域、エフ・・・開口部。
Claims (1)
- 被検出用ガスに赤外レーザ光を照射し、赤外検出器によ
り該被検出用ガスの吸収スペクトルを観測して検出する
ガス検出装置において、該レーザ光の光路として導波管
を用い、該導波管の所定位置に該被検出用ガスの導入口
を設は該被検出用ガスの種類及び濃度を検出するように
したことを特徴とするガス検知方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58177241A JPS6069536A (ja) | 1983-09-26 | 1983-09-26 | ガス検知方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58177241A JPS6069536A (ja) | 1983-09-26 | 1983-09-26 | ガス検知方式 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6069536A true JPS6069536A (ja) | 1985-04-20 |
Family
ID=16027614
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58177241A Pending JPS6069536A (ja) | 1983-09-26 | 1983-09-26 | ガス検知方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6069536A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9035256B2 (en) | 2010-01-18 | 2015-05-19 | Gas Sensing Solutions Ltd. | Gas sensor with radiation guide |
-
1983
- 1983-09-26 JP JP58177241A patent/JPS6069536A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9035256B2 (en) | 2010-01-18 | 2015-05-19 | Gas Sensing Solutions Ltd. | Gas sensor with radiation guide |
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