KR0169072B1 - 다이오드 레이저 수단에 의해 가스 표본에서 분술물의 흔적을 분석하는 방법 및 장치 - Google Patents

다이오드 레이저 수단에 의해 가스 표본에서 분술물의 흔적을 분석하는 방법 및 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR0169072B1
KR0169072B1 KR1019960011864A KR19960011864A KR0169072B1 KR 0169072 B1 KR0169072 B1 KR 0169072B1 KR 1019960011864 A KR1019960011864 A KR 1019960011864A KR 19960011864 A KR19960011864 A KR 19960011864A KR 0169072 B1 KR0169072 B1 KR 0169072B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
diode
measurement
photodetector
gas
gas sample
Prior art date
Application number
KR1019960011864A
Other languages
English (en)
Other versions
KR960038387A (ko
Inventor
롱즈 까뜨린느
부네 파브리세
모베 파트릭
스톡켈 프레데릭
Original Assignee
띠에리 쉬에르
레르 리뀌드 소시에떼 아노님 뿌르 레뛰드 에렉스쁠로와따시옹 데 프로세데 죠르쥬 끌로드
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 띠에리 쉬에르, 레르 리뀌드 소시에떼 아노님 뿌르 레뛰드 에렉스쁠로와따시옹 데 프로세데 죠르쥬 끌로드 filed Critical 띠에리 쉬에르
Publication of KR960038387A publication Critical patent/KR960038387A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR0169072B1 publication Critical patent/KR0169072B1/ko

Links

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
    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
    • 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
    • G01N21/39—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using tunable lasers

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
  • Spectrometry And Color Measurement (AREA)

Abstract

본 발명은 반도체 다이오드 레이저에 의해 발산되는 광 빔의 검출되는 불순물에 의한 흡수에 의하여 파장 가변 다이오드 레이저에 의해 가스 표본에서 적어도 하나의 불순물의 흔적을 분석하는 방법에 관한 것인데, 다이오드에 의해 발산되는 빔은 적어도 두개의 즉, 측정 광검출기 상에 초점 맞춰지기 전에 다중통과 셀에서 분석되는 가스 표본을 통해 전달되는 소위 측정 빔과 가스 표본을 만나지 않고 기준 광검출기를 따라 기준 광검출기 상에 직접 초점 맞춰지는 소위 측정 빔인 다른 하나의 분기된 빔으로 분리되는데, 가스 표본은 적어도 대기 압력과 동일한 압력에서 처리되며, 지수 형태의 적어도 하나의 함수를 포함하는 다이오드의 공급 전류의 변조는 행해진다.

Description

다이오드 레이저 수단에 의해 가스 표본에서 불순물의 흔적을 분석하는 방법 및 장치
제1도는 본 발명을 실시하는데 적합한 장치의 개략적인 도면.
제2도는 측정 및 기준 빔의 경로 상에 나타나는 광 소자의 일부분을 개략적으로 나타내는 도면.
제3도는 지수 성분을 포함하는 다이오드 레이저의 전류의 변조 함수의 일예를 나타내는 도면.
제4도는 분석되는 가스 표본에 존재하는 다양한 H2O 농도에 대해 1-exp. (-2.5t)의 지수 변조를 사용하는 경우에 얻어지는 결과를 나타내는 도면.
제5도 및 제6도는 각각 톱니파 변조 (A t + B) 및 지수 변조 (1-exp. (-2.5 t))를 사용하여 분석되는 (니트로겐을 사용하여 셀을 플러쉬함 ) 가스에 수증기가 없는 경우 획득되는 신호의 비교적인 결과를 나타내는 도면.
제7도 및 제8도는 셀내에서 분석되는 가스의 층류 조직의 예시적인 실시예를 나타내는 도면.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 파장 가변 반도체 다이오드 3,3′: 측정 빔
4 : 기준 빔 5 : 다중통과 셀
6, 15 : 광검출기 7, 8 : 전달임피던스 증폭기
9 : 차동 즉폭기 10 : 데이타 획득 및 적분 시스템
12 : 펠티에 효과 소자 13 : 전류 발생기
20 : 분리기 평면
본 발명은 가스 표본에서 불순물의 흔적(예컨대 수증기)을 검출하는 것에 관한 것이며, 특히 근접-적외선 레이저 분광학을 이용하여 상기 불순물의 흔적을 검출하고 측정하는 방법에 관한 것이다.
수증기의 흔적을 검출하는 예에 따라 적외선 레이저 분광학 분석 기술 (파장 가변 다이오드 레이저 흡수 분광학(tunable diode laser absorption spectroscopy)에 대해 TDLAS라는 학술 용어로 더 많이 언급됨)이 나타나기 전에 통상적으로 구할 수 있는 습도계 (예컨대 이슬점 습도계, 수정- 진동 습도계 또는 P2O5습도계)는 최소검출제한 (10ppb이상) 및 종종 몇 시간 이상이 되는 동작 시간에 대해 1시간 이상이 될 수 있는 이들 장치의 빈번한 금지 응답 시간에 관련된 불만족한 실행을 제공한다.
처음으로 소위 APIMS 방법(대기압 질량 분광계 ; atmospheric pressure mass spectometer)이 통상적인 습도계와 비교하여 천연 가스에서 수증기의 10 ppt만큼 낮은 검출 제한 및 하나의 표본에서 3배의 함유량을 가질 수 있는 다른 표본으로의 함유량의 변이에 대해 몇 분 정도의 응답 시간을 가지도록 상당히 개선된 성능을 제공한다.
그러나 종래의 습도계 또는 APIMS의 동작은 침식성의 가스 (예컨대 HCl, HBr, HF등)에서 불순물의 측정에 비교적 모순되는데, 이들 습도계는 최적의 경우에서 100ppb보다 높은 감도를 가지지만 이들의 성능은 상기 침식성의 가스들의 존재에 의해크게 감소되며 이들의 동작은 때때로 기계의 열화(물질과의 상반성)로 인해 불가능하게 된다.
적외선에서 문제의 불순물 분자의 광 흡수 농도를 측정함으로써 불순물의 흔적(예컨대 수증기)의 수량화에 근거한 상기 언급된 TDLAS 검출 기술에 관련해서 매우 폭넓은 논문 발표가 근래 몇년간에 걸쳐 목격되어 왔으며 그 이론은 다음과 같다. 불순물은 어떤 파장에서 빛을 흡수하며, 이들 파장에 대한 정보, 농도 및 해당 흡수선(로렌츠 공식으로 나타남)의 윤곽에 의해 분자의 존재를 식별하고 분석된 매체에서 분자의 존재를 수량화할 수 있다.
물 분자의 검출을 계속 예로 들면 레이저 소스(가장 흔히 반도에 다이오드 레이저)는 적외선 부근의 파장에서 빛을 발산할 수 있는데, 파장은 다이오드의 온도 및 공급 전류를 조정함으로써 변화될 수 있다.
비어-램버트(Beer-Lambert)법칙은 다음 공식에 따라 이들 불순물 분자의 특정 파장에서 투과된 빛 강도가 약해질때 불순물 분자를 포함하는 가스 매체에 의해 투고된 빛의 강도를 나타내는데 가장 자주 사용된다.
I(λ)=I0(λ). exp(-k.N.L/π.γ)
상기 공식에서 ,
N은 흡수 분자의 농도를 나타내고,
I0은 분석되는 가스 표본으로로의 입구상에서 다이오드에 의해 발산된 빔의 초기 강도를 나타내고,
k는 흡수선의 강도를 나타내고,
L은 분석된 가스 표본에서의 경로 길이를 나타내고,
r는 선폭을 나타낸다.
이들 특정 흡수선 중 하나의 윤곽을 스캔하는 다이오드 레이저를 사용함으로써 불순물을 검출하는 것이 가능하다. 분석되는 표본에서 기록되는 신호의 강도는 불순물의 농도로서 증가하며 선택된 흡수선의 강도 및 다이오드에 의해 발산된 빔의 경로 길이는 분석되는 가스 표본을 통하여 증가한다.
세개의 파라메타중 첫번째는 문제 (ppb 등급의 예)의 불순물 함유량의 범위에 의해 거의 결정적으로 설정된다. 그러나 고려되는 분자의 스펙트럼에서 좀 더 강한 흡수선 하나를 선택하고 (장치의 전체 벌크상에 가능한 최소한의 악영향이 미치도록 하며) 분석되는 표본을 통하여 빔의 최대 경로 길이를 획득하는 것을 모색하는 것은 가능하다.
상기 공식은 또한 약한 흡수 즉 분석되는 표본에서 불순물의 흡수 농도는 고려되는 선에 대한 흡수 측정으로부터 선형적으로 추측할 수 있다.
상기 표시된 바와 같이, 상기 이론은 수증기의 흔적의 검출에 관련된 연구에서 최근 몇 년에 걸쳐 매우 폭넓게 사용되어 왔는데, 다이오드 레이저는 1.37㎛부근의 파장 또는 CH4또는 N2O의 흔적의 검출로 설정된다. (기준은 특히 다음 연구에 만들어져 있는데, 1982년 7월, D. Cassidy외 다수에 의해 'Applied Optic' 의 2527쪽에 개시된 것, J. Mucha외 다수에 의해 1986년 'ISA Transaction' Vol. 25의 25쪽에 개시된 것, G. Devyatydh외 다수에 의해 'SPIE'의 Vol. 1274에 파장 가변 다이오드 레이저 응용 335쪽에 개시된것, S. Bone외 다수에 의해 1993년 'Applied Spectroscopy' Vol. 47의 834쪽에 개시된 것이 있다.
상기 다양한 연구에서 보고된 실행의 시험은 다음 사항을 설명한다.
- 대기압에 가까운 압력 또는 상기 대기압보다 큰 압력은 흡수선에서 확대 및 진폭 감소의 원인이 되며, 이들 연구는 가장 흔히 저압력 동작 상태를 선택한다.
- 이와 같은 저압력 상태는 흔히 측정이 요구되는 산업 상태에서 방법의 적용에 대하여 주요한 결점으로 명백하게 나타난다.
- 이들 저압력 상태는 또한 복잡도, 비용 및 공정의 특수 필요 조건에 관련하여 결점을 나타내고 또한 요구되는 펌프의 사용으로 인해 제어하기 어렵고 획득된 검출 제한에 관해서는 결과가 없는 변이의 문제가 생긴다.
- 보고된 검출 레벨은 매우 높게(통상적으로 몇 십 ppm) 유지되고 보고된 매우 낮은 레벨은 때때로 항상 예측된다. (이미 결과가 추정된다. )
- 이들 결과는 천연 가스에서 수증기의 검출과 관련되기 때문에 상기 방법의 침식성의 기체 매체와의 양립성에 관해서는 어떠한 정보도 주어져 있지 않으며 어떠한 경우에도 진공 펌프의 사용은 상기 침식성의 대기와 상반되어 나타난다.
- 획득된 검출 레벨 및 침식성 가스 존재와의 양립성의 결핍은 이들 방법을 초전자 제조의 가스 라인의 경우에 적용할 수 없게 만들며 획득하는 검출 레벨은 광범위하게 변화하는 반송파 가스에서 1ppb 정도가 되어야 하기 때문에, 반송파 가스는 불활성의 가스(니트로겐, 아르곤 등)가 되거나 또는 각 특별한 경우에 따라 상대적으로 침식성의 특수한 가스(SiH4, HBr, HCl)가 될 수 있다.
상기로부터 본 발명의 목적은 가스 표본에서 적어도 하나의 불순물의 흔적을 분석하는 방법을 제공하는 것이다.
- 1 ppb만큼 낮은 검출 레벨을 획득한다.
- 불순물을 포함하는 가스 표본의 특성(예컨대 천연 가스 또는 전자에 대해 반응하는 특수한 가스) 과 무관하다.
- 산업 환경에서 사용하는 것이 용이하도록 적은 벌크 및 감소된 무게의 특성을 갖는다.
- 사용하는데 매우 용이하고 빠르며(예컨대 적어도 30분보다 적은 합당한 정화시간), 짧은 응답 시간(몇 초 정도)을 갖는다.
- 상기 대기 압력(실제로 약간의 bar) 또는 그 이상에서 동작과 양립 가능하다.
당분야에서 본 출원 회사에 의해 수행되는 상기 작업이 일부는 상반되지만 상기 목적 사이에서 좋은 절충안을 갖도록 해결할 수 있음을 나타낸다.
반도체 다이오드 레이저 적외선 분광학의 이론에 근거한 해결책은 다이오드에 의해 발산되는 빔을 적어도 두개의 분기된 빔으로 분리하는 방법을 채용하는데, 두개의 분기된 빔 중 하나인 소위 측정 빔은 분석되는 가스 표본과 만나며 적어도 대기 압력과 동일한 압력에 있으며(소위 측정 경로를 따라), 소위 기준 빔인 다른 하나는 상기 가스 표본과 만나지 않으며(소위 기준 경로를 따라), 측정 및 기준 경로의 광 경로 길이는 각 다이오드와 측정 결로의 단부에 위치하는 기준 광검출기 사이 및 다이오드와 기준 경로의 단부에 위치하는 기중 광검출기 사이에서 등화하며, 다이오드에 의해 발산되는 파장의 변조는 적어도 하나의 행해지는 지수 형태의 함수를 포함한다.
본 출원 회사에 의해 수행되는 작업은 특히 수증기의 흔적을 검출할 때 1ppb 정도의 검출 제한에 근접하기 위해 그리고 포위하는 공기에서 측정된 공기의 습도에 기여하지 않도록 하기 위해 기준 경로의 광 경로 길이를 공기에서 등화한다는 사실의 중요성을 나타내고 있다. 지수 성분을 포함하는 특정 변조는 더욱이 바람직하게 대기압에 가까운 압력 및 그 이상에서의 동작의 결과로서 행해지는 흡수선의 확대 및 약해짐을 변조 할 수 있도록 한다. 지수 변조는 통상적으로 사용되는 변조와 비교하여 특히 완전한 로렌츠의 이론상의 윤곽에 가까운 거의 대칭형의 흡수 픽크 모양을 특히 이끄는 방형파, 정현 곡선, 삼각형 또는 램프 모양의 개선된 결과를 제공한다.
파장 가변 다이오드 레이저에 의해 가스 표본에서 적어도 하나의 불순물의 흔적을 분석하는 본 발명에 따른 방법에서 다이오드에 의해 발산되는 광 빔의 흡수가 검출된 불순물에 의해 이루어지는 측정동안 다이오드의 공급 전류는 적어도 하나의 불순물의 흡수선의 윤곽의 전부 또는 부분을 나타내기 위해 발산되는 파장의 변조를 행하는 것을 가능하게 하는 연속 성분 및 가변 성분을 포함하며, 다이오드에 의해 발산되는 빔은 적어도 두개의 분기된 빔, 즉 소위 측정 빔은 측정 광검출기상에 초점 맞춰지기 전에 다중통과 셀 안을 통과하고 분석될 가스 표본을 향하는 측정 경로를 따르고, 다른 하나의 분기된 빔인 소위 기준 빔은 기준 경로를 따르며 가스 표본을 만나지 않고 기준 광검출기상에 정확하게 초점 맞춰지고, 각각 다이오드와 측정 광검출기 사이 및 다이오드와 기준 광검출기 사이의 측정 및 기준 경로의 광 경로 길이는 공기에서 등화되는데, 분석되는 가스 표본은 적어도 대기압에 동일한 압력에 있으며 행해진 변조는 지수 형태의 적어도 하나의 함수를 포함한다.
본 발명에 따라서, 지수 형태의 함수의 표현은 실지수(예컨대 I0(1-A exp.(-αt))) 및 다항식의 비선형 합 (공지된 것과 같이 지수 함수는 수학적으로 다항식의 합으로 분리될 수 있다) 모두를 의미한다.
본 발명에 따라 작업 압력은 [105Pa, 3 ×105Pa]절대치 간격 내에 놓이는 것이 바람직하지만 당업자에게 산업 파이프라인의 어떤 경우에 몇 bar 이상의 압력과 마주칠 수 있다는 것이 명백할 것이다.
흡수 셀 외부의 광 경로 길이는 광 경로 조절로 인해 ㎜이하의 또는 심지어 ㎛가 될수 있는 정밀도로 등화된다. 이와 같은 광 경로 길이의 등화는 예컨대 기준 빔의 경로 상에 위치된 평면 미러의 시스템을 사용하여 획득되며 정렬을 변경하지 않고 다이오드 레이저와 기준 광검출기 사이의 상기 기준경로의 광 경로 길이를 변화시킬 수 있도록 한다.
상기 지적한 것과 같이 지수 형태(예컨대 I0(1-A exp.(-αt))의 함수를 포함하는 행해진 변조는 예, 즉 통상적으로 사용되고 종래 문헌에 기록된 변조와 비교하여 흡수선의 확장 및 진폭 감소의 현상을 보다 낫게 변조하도록 허용하면서 실질적으로 개선된 결과로서 이하 설명된다.
사용되는 레이저 소스는 InGaAsp 형태(당업자에게 공지된 소위 DFB, DBR, DFB/DBR 형태) 또는 불순물 첨가된 크리스탈 고체 레이저 형태의 반도체 다이오드가 되는 것이 바람직하다.
분석되는 가스 표본에서 검출된 불순물에 의존하여 다이오드의 발산은 문제의 불순물에 대하여 바람직한 흡수선에 해당하는 파장 상(예컨대 수증기의 흔적을 검출하기 위해 1.37㎛에 가까운 파장 또는 1.9㎛에 가까운 파장상)에 집중된다.
다이오드는 선택된 흡수선 상에 발산이 집중되도록 하기 위해 온도-안정되는 것이(예컨대 펠티에 효과 소자를 사용하여) 바람직하며, 다이오드에 공급하기 위해 사용되는 전류는 문제의 분자에 대해 선택된 흡수선 윤곽의 전부 또는 부분을 나타내기 위해 파장을 변조시킨다.(다이오드의 공급 전류는 따라서 연속 성분 및 가변 성분을 포함하며, 가변 성분은 발산 되는 파장을 변조하는데 사용된다. )
본 발명의 일실시예에 따라 셀은 다이오드와 기준 광검출기 사이의 기준 경로 상에 정렬되지 않는다.
다이오드 및/또는 측정 및 기준 광검출기는 윈도우 없이 장착된다.
사용되는 다중통과 셀은 예컨대 동일한 초점 거리를 갖는 두개의 구면 미러로 구성된 해리어트(Herriot) 형태이며 이들 미러중 하나는 중앙에 위치하지 않은 구멍을 포함하고 이 구멍을 통해 빔은 셀로 들어가고 어떤 횟수만큼의 반사후에 나온다. 셀의 입력 윈도우는 바람직하게 브루우스터(Brewster) 각으로 기울어져서 신호 교란의 원인이 되는 기생 반사를 최소화하면서 다이오드 레이저의 자연적으로 편광된 빔은 완전히 전달된다.
난시 형태의 다중통과 셀은 예컨대 구상될 수도 있다.
분석되는 가스 표본이 사용되는 다중통과 셀이 분석되는 매우 고순도의 가스 (예컨대 매우 높은 순도를 가진 니트로겐 또는 아르곤에서 1ppb의 레벨로 잔여 수증기함유량의 검출)이든지 또는 HF, HC1, HBr 등과 같은 초전자 산업에서 사용하는 침식성의 가스가 될 수 있는 다양한 가스 표본과 폭넓게 물리적으로 양립하도록 한다. 셀 및 구성 미러는 첫번째로 니켈 또는 하스텔로이와 같은 침식성의 가스와의 높은 양립성을 가지며 검출되는 분자에 대해 매우 낮은 탈가스/탈착 요인을 갖는 물질로부터 만들어 지도록 한다.
셀은 필요(특히 윈도우 주위)하다고 증명되는 경우를 제외하고 밀봉을 포함하여 초진공관 상태 또는 매우 고순도의 가스와 관련한, 금속성의 물질을 선호하며, 폴리머 물질을 제외하는 원칙에 따라 만들어 지도록 한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따라 셀은 잠재적으로 침식성에 약한 부분을 나타내는 용접 이음이나 용접 비이드 없이 (따라서 고체로 가공된) 단일 금속 블록으로 구성된다.
광 노이즈 및 다른 기생 반사를 최소화하기 위해 예컨대 다이오드에 의해 발산된 빔을 무수한 분기된 빔으로 분리하는데 사용되는 성분 즉, 얇고 완벽하게 클리어된 분리 성분(예컨대 분리기 평면)을 사용하도록 한다. 또한 다이오드 레이저를 향한 반사를 거의 제한하고 상기 다이오드 레이저의 후면 평면을 클리어하고 또한 일반적으로 빔이 어떤 순간에도 분리기 요소 아래로 격막되지 않도록 하기 위해 검출기를 기울이도록 한다.
1 ppb(예컨대 1 ppb의 수증기)만큼의 낮은 검출 제한의 목적을 이루기 위해 상기 언급한 분석/기준 광 경로의 등화에 대한 보충으로서 보호가스를 사용하여 다이오드 레이저와 각 검출기 사이에 있는 공간을 플러쉬하도록 하는 것이 바람직한데, 상기 보호 가스의 흐름은 한편으로 검출 헤드에 불순물의 존재에 기인하여 기생 신호를 감소시키며 다른 한편으로 이와 같은 기생 불순물로 의해 감소된 흡수 때문에 전송되는 광 전력을 증가시키도록 한다.
보호 가스(니트로겐 또는 아르곤이 바람직하다)로 플러쉬하는 것은 바람직하게 다이오드에 의해 구성된 조립체를 포함함으로써 행해지며 측정 및 기준 광검출기 및 후드에 분석되는 가스를 포함하는 다중통과 셀은 둘러싼 공기로부터 격리되며 상기 보호 가스의 흐름을 사용하여 플러쉬될 수 있다.
검출기 및 다이오드에서 윈도우가 없는 것은 어떤 순수하지 않은 탁한 용량의 존재를 제한하는데 매우 긍정적으로 나타난다.
보호 가스를 사용하는 상기 플러쉬는 흐름의 효과와 안정도를 개선시키고 가스 소비를 최적화하기 위해 층류로 수행되는 것이 바람직하다.
방법에 대해 개선된 응답 시간의 획득하기 위해 분석되는 가스 표본 분자의 셀내 체류 시간을 최소화하는 것을 매우 바람직한데, 본 출원 회사는 본 발명에 따라 가스가 셀로 들어갈때 그리고 가스가 상기 셀을 통해 흐를때 탁한 용량 및 소용돌이 현상을 최소화 하고 셀내에 가스의 층류 또는 표면-층류를 확실하게 함으로써 달성된다. 이와 같은 층류를 획득 가능하게 하는 본발명은 차후 추가로 설명한다.
본 발명은 본 발명을 실시하는데 적합한 가스 표본에서 적어도 하나의 불순물의 흔적을 분석하는 장치에 관한 것이며, 이 장치는 반도체 다이오드 레이저와 다이오드에 의해 발산되는 빔을 적어도 두개의 즉, 하나는 소위 측정 빔이며 다른 하나는 기준 빔인 분기된 빔으로 분리시키는 적어도 하나의 분리기 시스템과 분석되는 가스표본을 포함하는 다중통과 셀과 측정 빔을 측정광 경로를 따라 다중통과 셀상으로 향하게 하는 광 장치와 측정 광검출기와 측정 빔 출력을 다중통과 셀에 의해 측정 광검출기상으로 향하게하는 광 장치와 기준 광검출기와 기준 분기된 빔을 기준 광 경로를 따라 기준 광검출기상으로 향하게 하는 광 장치와 두개의 광검출기에 의해 발생하는 빔을 획득하고 처리하는 소자를 포함하고, 또한 다이오드와 측정 광검출기 사이 및 다이오드와 기준 광검출기 사이에서 각각 측정 및 기준 경로의 광 경로 길이를 등화시키는 수단과 다이오드의 공급 전류를 변조하여 적어도 하나의 지수 형태의 하수를 포함하는 변조를 유도 가능하게 하는 수단을 포함한다.
상기 등화 수단은 분리기 시스템과 기준 광검출기 사이의 기준 경로상에 설치되는 평면경 시스템을 포함할 수 있다.
본 발명에 따라 장치는 다이오드의 온도를 안정시키는 펠티에 효과 소자를 포함한다.
다이오드 및/또는 측정 및 기준 광검출기는 윈도우를 가지지 않는 것이 바람직하다.
다이오드, 측정 및 기준 광검출기 및 분석될 가스를 포함하는 다중통과 셀은 후드내에 포함됨으로써 둘러싼 공기로부터 격리되는 것이 바람직한데, 상기 후드는 보호가스의 흐름으로 후드 내를 플러쉬시키는 수단과 함께 제공된다.
상기 플러쉬를 수행하는데 사용되는 수단은 제공되는 플러쉬가 실질적으로 층류이도록 크기가 정해지는 것이 바람직하다.
다공의 채널이 예컨대 실질적으로 이와 같은 층류 조직을 획득하기 위해 구상될 수 있다. 기준은 또한 본 출원 회사에 의해 수행되는 작업이 제한된 공간에서 보호 공기의 생성을 위해 가스 주입 시스템에 관련되도록 할 수 있다. (1993년 11월 22일에 출원된 프랑스공화국 특허 출원 번호 93.15503).
셀은 고체로 가공된 (용접 이음이나 용접 비이드가 없는)단일 금속 블록의 형태가 되는 것이 바람직하다.
본 발명에 따라 가스가 셀로 주입되고 나가는 포인트는 셀내에 분석될 가스의 층류 조직을 만들도록 디자인된다.
본 발명의 다른 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 어떠한 제한을 의미하지 않고 도면에 의해 주어진 실시예의 다음 설명으로부터 나타난다.
제1도는 다이오드에서 데이타 획득 및 처리 시스템으로의 측정 및 기준 빔의 경로를 개략적으로 나타낸다. 파장 가변 반도체 다이오드(1) (여기에서 InGaAsP 형태)는 빔(2)을 발산하는데, 상기 빔은 분리기 평면(20)에 의해 탈선하지 않는 (정확한) 측정 빔(3)과 반사된 기준 빔(4)으로 분리된다.
다이오드는 예컨대 공기 순환 온도에 가까운 온도에서 펠티에 효과소자(12)를 사용하여 열-안정적이다.
분자를 분석하기위해 선택된 흡수선의 윤곽의 전체 또는 일부분을 나타내기 위해 다이오드에 의해 발산되는 빔의 파장을 변조하는데 사용되는 연속 성분 및 가변 성분을 포함하는 전류가 전류 발생기(13)에 의해 공급된다.
측정 빔(3)은 셀(5)(분석되는 가스 표본을 포함하는)로 주입되기 위해 주어진 점 및 주어진 정확한 계수에서 해리어트 형태로 정렬되는 것이 바람직하다. 셀(5)로의 입력용 윈도우는 자연적으로 편광된 빔이 완전히 전달되도록 브루우스터 각에서 기울어지는 것이 바람직하다.
셀의 출력에서 얻어진 측정 빔(3')은 검출기(6)상에 초점 맞춰진다 (예컨대 InGaAs 또는 Ge).
광검출기(6)에 의해 발생되는 전류는 전달임피던스 증폭기(7)상에서 사전 증폭되며 발생하는 전압 신호는 차동 증폭기(9)로 전송된다.
상기 동안 기준 빔(4)은 광검출기(15)상으로 빔을 초점 맞추고 정렬을 변경하지 않고 다이오드 레이저와 검출기(15) 사이의 기준 경로의 광 경로 길이를 변화시켜서 기준 및 측정 경로의 광 경로 길이를 공기에서 등화시킬 수 있는 미러 시스템(도시되지 않음) 상으로 향하게 된다. (측정 및 기준 경로의 광 경로 길이의 상기 등화와 관련된 광 소자는 제2도에서 더 상세하게 나타난다. )
광검출기(15)에 의해 발생하는 전류는 다시 전달임피던스 증폭기(8) 상에서 사전 증폭되며 발생하는 전압 신호는 상기 언급한 차동 증폭기(9)로 전송되며, 분석되는 가스 표본에서 불순물의 흔적의 흡수선의 윤곽을 복원하기 위해 사전 증폭기(7)에 의해 출력된 신호를 사용하여 감산을 수행한다.
나타난 실시예에 대해 각 빔은 전달임피던스 증폭기(7,8) 상에서 사전 증폭된 후에 빔은 감산된다. 하나의 변이는 감산 동작 동안 획득되는 신호의 사전 증폭에 의해 수행되는 감산을 실행함으로 가능하다.
여기에서 생겨난 신호는 데이타 획득 및 적분 시스템 (10)으로 전송되는데, 상기 신호는 필터되고 표본화되며 디지탈 신호로 변환된 다음 메모리에 저장되고, 상기는 다이오드(1)에 의해 발산되는 신호에 의해 흡수선에서 스캔되는 각 파장을 위해 이루어진다. 따라서 상기 동작은 신호/잡음 비를 개선시키기 위해 이들 각 파장을 반복되면 위해 해당 신호는 이전 신호에 부가된다. 상기 동작은 양호한 신호/잡음 비를 획득하기 위해 필요한 만큼의 횟수만큼 반복되는 것이 바람직하다.
제2도는 다이오드(1)와 데이타 획득 및 처리 시스템(10) 사이에서 측정 빔 (3) 및 기준 빔(4)에 의해 만나는 광 소자를 상세히 나타낸다.
다이오드 레이저(1)는 분리기 평면(20)을 향하는 빔을 발산하는데, 상기의 경우에 조준 광(23) 및 조리개(22)를 통과해 전달되고, 발산된 빔은 측정 빔(3) 및 기준 빔(4)으로 분리된다.
측정 빔(3)은 도시된 바와 같이 Brewster 각도로 기울어져 있는 입력 윈도우(17)를 통과해 다중통과 셀(5)에 도달하기 전에 미러(24)를 만난다. 상기 셀(5)은 해리어트 형태이며 실시예에 나타난 바와 같이 동일한 초점 길이를 갖는 두개의 구면 미러(18,19)로 구성되는데, 이들 미러중 하나는 중앙에 위치하지 않는 구멍(28)을 포함하고 이 구멍을 통과해 빔(3)이 셀로 들어가고 N반사 후에 나온다. (출력 빔은 3'으로 나타난다.) 다중통과 셀(5)로 부터 나오는 빔(3')은 포물선 미러 (21)를 통해 측정 광검출기(6) 상으로 향한다.
상기 동안 분리기 (20)에 의해 출력되는 기준 빔(4)은 평면의 시스템 (11,25) 및 포물선 미러(14)를 통해기준 광검출기(15)상으로 향한다. 변환 평면판 상에 장착된 평면 미러 (25) 시스템은 기준 및 측정 경로의 광 경로 길이의 등화를 획득하기 위해 정렬을 변경시키지 않고 다이오드 레이저와 기준 광검출기(15) 사이의 기준 경로의 광 경로 길이를 변화시킬 수 있다.
제3도는 전류 발생기(13)를 이용하는 다이오드 레이저(1) 공급 전류의 변조 함수의 일예를 도시한다. 1 kHz의 기간에 1-A exp.(-2.5t)형태의 변조함수의 경우를 도시한다.
이 경우에 변조는 가로 좌표 및 세로 좌표 상에 모두 임의의 유니트를 사용하여 나타낸다. (가로좌표는 시간 유니트이고 세로 좌표는 전압 유니트)
제4도는 분석되는 니트로겐표본에서 수증기의 흔적을 검출하는 경우에 제1도 및 제2도에 나타난 것과 같은 장비의 다양한 예시적인 실시예에 대하여 획득된 결과를 나타낸다. 여기에서 사용되는 변조 함수는 1-exp. (-2.5 t)이며 다이오드의 온도는 1.37㎛(근사적으로 1.364㎛에서 1.372㎛까지의 스펙트럼 밴드의 범위) 에 가까운 수증기의 흡수선 근처에서 다이오드 레이저 발산의 파장을 조정하기위해 조절된다.
검출된 수증기 함유량의 각 예에서 나타난 신호는 획득된 측정 및 기준 빔의 차에 해당한다. 상술한 파장 범위를 스캐닝하는 동작은 처리신호의 획득, 처리, 메모리에의 저장 및 이전 신호 부가)되는 각 경우마다 96,000번 반복된다.
제4도의 다섯개의 신호는 니트로겐에서 3, 7 및 12 ppb에 해당하는 중간 생성물 함유량을 통해 전달되는 동안 0ppb(단순히 초고순도의 니트로겐을 사용한 플러쉬 즉, 상기 0 ppb는 동일한 니트로겐 대기에서 만나는 두개의 빔의 차를 수량화하는 것으로 고려됨)에서 16ppb까지의 니트로겐 범위에서의 수증기 함유량에 해당한다. 이들 수증기 함유량은 투과 카트리지를 사용함으로써 기준 니트로겐으로 행해진다.
이들 예시적인 실시예에서 완전한 검출 헤드(다이오드, 다중통과 셀 및 검출기)는 드라이 니트로겐 가스 흐름에 의해 플러쉬되는 밀봉 후드내에 위치된다.
다시 말해 제4도의 표시는 가로 좌표 및 세로 좌표 상에 임의의 유니트를 사용한다. (가로 좌표에서 시간 유니트 및 세로 좌표에서 전압 유니트에 해당한다. )
제4도는 셀에서 가능한 수증기 잔류물 또는 (이전 이유와 조합에서가능하게) 광 경로 길이의 등화에서 약간의 불완전성 또는 검출 헤드 또는 셀에서 시간 및/또는 공간에 대해 완전히 동일하지 않은 수증기 함유량에 해당할 수 있는 약한 흡수인 0ppb(곡선에서 약간의 상승이 있음) 의 존재를 나타낸다.
따라서 경미한 결점에도 불구하고 (개선시키거나 아니면 고려될 수 있다.) 0.3 및 7 ppb동안 획득되는 곡선을 완전하게 구별하는 것이 가능하기 때문에 낮은 레벨이라도 각기 집중 (상태)경우에서 획득되는 신호의 뚜렷한 차별이 관찰되는 것을 주시하는 것이 중요하다.
제5도 및 제6도는 수증기가 분석되는 가스로 유도되지 않는 경우(단순히 드라이 니트로겐을 사용하여 플러쉬함)에 종래의 톱니파 변조 대신 지수 변조 함수(1-exp. (-2.5t)를 사용하여 나타나는 비교적인 결과를 도시한다.
제5도( 톱니파 변조의 경우)는 분석되는 니트로겐 가스 표본에서 수증기의 없음 (absence) 의 경우일지라도 상기 톱니파 변조가 사용되는 경우에 특히 결과가 상당히 두껍게 얻어진다.
제7도는 성공적으로 셀 내에서 가스의 층류 조직을 얻을 수 있도록 하는 기하학적 원통 모양을 가진 셀(31)로 분석될 가스를 주입하는 일실시예를 도시한다. 셀(31)의 입력의 부분적인 단면인 제7도는 입력 미러(29)를 나타낸다. (표시를 간단히 하여 보기 쉽게 미러의 절반만을 도시한 것을 주의). 셀 (31)은 입력 표면 및 미러의 아래에서 셀의 축에 대해 대략 대칭적으로 각적으로 분배된 링(화관 형태)의 일부분의 모양에서 세개의 가스-주입 차단부 (32,33,34)를 가진다. 셀의 입력에 도달한 분석될 가스는 셀의 원통형의 본체로 들어가기 전에 미러 아래 즉, 각 차단부의 내부로 전달된다. 도면을 단순화하기 위해 가스의 흐름은 차단부마다 하나씩 단순한 세개의 화살표(30)에 의해 표시되어 있다.
제8도는 이와 같은 구성에서 각 경우에 미러를 우회하는 가스를 사용하여 셀의 입력과 출력 사이에서 획득된 가스 흐름의 시뮬레이션을 나타내는 도면이다. 도면을 간단히 하기 위해 주입 차단부는 상기 도면에 도시되지 않으며 대신 소용돌이 현상의 제거 또는 현저한 감소 및 실질적으로 층류 조직에서 셀 내부로의 가스 흐름의 획득된 결과를 타나내도록 한다.
제7도 및 제8도는 이와 같은 실질적으로 층류가 획득되도록 하는 셀의 가스 입력 및 출력 수단의 많은 대안적인 실시예중 하나에 지나지 않는다.
또한 예컨대 셀의 축에 대해 대략 일정하게 분배된 순환 주입 구멍의 사용과 같은 구성이 구상될 수 있다.
본 발명이 특정 실시예를 사용하여 설명되었다 할지라도 특정 실시예에 제한받지 않으며, 역으로 수정 및 변형이 당업자에게 구상 가능하다.
따라서 수증기의 흔적을 검출하는 경우가 매우 특정하게 상기에 언급되고 예시되어도 본 발명이 흡수에 의해 검출될 수 있는 다른 불순물에 보다 폭넓게 적용되는 것이 이해된다. 그 점에 관하여 예컨대 매우 특정하게 대략 1.3618㎛에 알맞은 바람직한 HF흡수선을 사용하여 HF 및 WF6이 검출된다. HF는 HF와 H2O 사이에서의 반응에 의해 WF6탱크에서 생성되었기 때문에 HF의 수량화는 간접적으로 WF6의 용해 및 탱크내에 존재하는 수증기의 처음 용량을 수량화하는 것을 가능하게 한다.
유사하게 반송파 가스에 대하여 상기 매우 특정하게 설명된 예는 니트로겐 반송파 가스의 경우(니트로겐에서 1ppb 또는 몇 ppb의 크기에서의 수증기의 검출)를 나타낸다. 그러나 본 출원인에 의해 구현된 작업이 본 발명에 따른 방법이나 장치가 CF4, SF6또는 NF3와 같은 화학 가스에서 수증기의 흔적을 검출하는 경우에 몇 ppb의 크기의 상기 검출 제한을 달성하도록 한 것을 설명한 것을 주목해야 한다.

Claims (15)

  1. 다이오드에 의해 발산되는 광 빔의 흡수가 검출되는 불순물에 의하여 이루어지는 측정동안 파장 가변 다이오드 레이저(1)에 의해 가스표본에서 적어도 하나의 불순물의 흔적을 분석하는 방법에 있어서, 다이오드의 공급 전류는 불순물의 적어도 하나의 흡수선 윤곽의 전부 또는 부분을 나타내기 위해 발산되는 파장의 변조를 행하는 것을 가능하게 하는 연속 성분 및 가변 성분을 포함하고; 다이오드에 의해 발산되는 빔이 적어도 두개의 분기된 빔, 즉 측정 광검출기(6)상에 초점 맞춰지기 전에 다중통과 셀(5)안을 통과하고 분석될 가스 표본으로 향하는 측정 경로를 따르는 측정 빔(3)과 기준 경로를 따르며 가스 표본을 만나지 않고 기준 광검출기(16)상에 직접적으로 초점 맞춰지는 기준 빔(4)으로 분리되며; 측정 및 기준 경로의 광 경로 길이는 각각 다이오드와 측정 광검출기 사이 및 다이오드와 기준 광검출기 사이에서 공기에서 등화되고; 상기 가스 표본은 적어도 대기압에 동일한 압력에 있으며; 상기 행해진 변조는 지수 형태의 적어도 하나의 함수를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 가스표본의 상기 압력은 3, 105Pa 절대치를 초과하지 않는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 가스 표본의 상기 압력은 [105Pa, 3×105Pa] 절대치 간격 내에 있는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제1항 내지 제3항중 어느 한 항에 있어서, 다이오드 레이저와 각 검출기 사이에 있는 공간은 보호 가스로 플러쉬되는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제4항에 있어서, 상기 플러쉬는 층류로 행해되는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제1항에 있어서, 분석된 상기 불순물은 물(H2O)인 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제6항에 있어서, 상기 변조에 의해 나타나는 파장 범위는 두개의 파장 1.37㎛ 또는 1.9㎛중 하나의 부근에서 확장되는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 가스 표본에서 적어도 하나의 불순물의 흔적을 분석하고 제1항 내지 제7항중 어느 한 항에 기재된 방법을 행하는데 적합한 장치에 있어서, 반도체 다이오드 레이저(1)와; 상기 다이오드에 의해 발산되는 빔(2)을 소위 측정 빔(3)과 기준 빔 (4)인 분기된 빔인 두개의 분기된 빔으로 분리시킬 수 있는 적어도 하나의 분리기 시스템(20)과; 분석되는 가스표본을 포함하는 다중통과 셀(5)과; 측정 광 경로를 따라 상기 다중통과 셀상으로 상기 분리기 시스템에 의해 출력되는 분기된 측정 빔을 전송할 수 있는 장치(24)와; 측정광검출기(6)와; 측정 빔(3')출력을 다중통과 셀에 의해 측정 광검출기상으로 향하게 하는 광 장치(21)와; 기준 광검출기(15)와; 기준 분기된 빔을 기준 광 경로를 따라 기준 광검출기상으로 향하게 하는 광 장치(26,25,27)와; 측정 및 기준 광검출기에 의해 발생하는 신호를 획득하고 처리하는 소자(7,8,9,10)와; 각각 상기 다이오드와 상기 측정 광검출기 사이 및 상기 다이오드와 상기 기준 광검출기 사이에서 측정 및 기준 경로의 광 경로 길이를 등화시킬 수 있는 수단을 포함하는 장치와, 상기 다이오드의 공급 전류를 변조하며 적어도 하나의 지수 형태의 함수를 포함하는 변조를 행할 수 있는 수단(13)을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  9. 제8항에 있어서, 광 경로 길이를 등화시키는 상기 수단은 분리기 시스템과 기준 광검출기 사이의 기준 경로상에 있는 미러(25) 시스템을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  10. 제8항 또는 제9항에 있어서, 상기 다이오드와 온도를 안정시키는 수단을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  11. 제8항에 있어서, 상기 다이오드 및 상기 측정 및 기준 광검출기로 구성된 그룹에서 적어도 하나의 소자는 윈도우가 없는 것을 특징으로 하는 장치.
  12. 제8항에 있어서, 상기 다이오드, 상기 측정 및 기준 광검출기 및 분석될 가스를 포함하는 상기 다중통과 셀로 구성된 조립체는 불활성 가스 흐름을 후드로 주입하는 수단을 갖춘 후드내에 위치됨으로써 둘러싼 공기로부터 격리되는 것을 특징으로 하는 장치.
  13. 제12항에 있어서, 가스 흐름을 주입하는 수단은 상기 가스 흐름이 실질적으로 층류이도록 크기가 정해지는 것을 특징으로 하는 장치.
  14. 제8항에 있어서, 상기 셀은 단일-조각 금속 블록으로부터 구성되는 것을 특징으로 하는 장치.
  15. 제8항에 있어서, 상기 셀은 분석될 가스를 셀로 삽입하고 배출하며 셀 내에 실질적으로 층류 조직을 형성 가능하게 만드는 수단(32,33,34)이 제공되는 것을 특징으로 하는 장치.
KR1019960011864A 1995-04-21 1996-04-19 다이오드 레이저 수단에 의해 가스 표본에서 분술물의 흔적을 분석하는 방법 및 장치 KR0169072B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR9504829A FR2733319B1 (fr) 1995-04-21 1995-04-21 Procede et dispositif d'analyse de traces d'impuretes dans un echantillon de gaz au moyen d'une diode laser
FR95-04829 1995-04-21

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR960038387A KR960038387A (ko) 1996-11-21
KR0169072B1 true KR0169072B1 (ko) 1999-03-30

Family

ID=9478357

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019960011864A KR0169072B1 (ko) 1995-04-21 1996-04-19 다이오드 레이저 수단에 의해 가스 표본에서 분술물의 흔적을 분석하는 방법 및 장치

Country Status (7)

Country Link
US (1) US5705816A (ko)
EP (1) EP0738887A1 (ko)
JP (1) JPH0933430A (ko)
KR (1) KR0169072B1 (ko)
CN (1) CN1148173A (ko)
FR (1) FR2733319B1 (ko)
TW (1) TW339844U (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101143080B1 (ko) * 2006-07-31 2012-05-08 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 전자 장치 제조 시스템에서 가스들의 인시튜 분석을 위한 방법 및 장치

Families Citing this family (43)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5818578A (en) * 1995-10-10 1998-10-06 American Air Liquide Inc. Polygonal planar multipass cell, system and apparatus including same, and method of use
US5742399A (en) * 1996-04-18 1998-04-21 American Air Liquide, Inc. Method for stabilizing the wavelength in a laser spectrometer system
US5963336A (en) * 1995-10-10 1999-10-05 American Air Liquide Inc. Chamber effluent monitoring system and semiconductor processing system comprising absorption spectroscopy measurement system, and methods of use
US5949537A (en) 1996-04-18 1999-09-07 American Air Liquide Inc. In-line cell for absorption spectroscopy
FR2753794A1 (fr) * 1996-12-24 1998-03-27 Commissariat Energie Atomique Systeme de mesure spectrophotometrique par diodes a cavite resonnante
DE19717145C2 (de) * 1997-04-23 1999-06-02 Siemens Ag Verfahren zur selektiven Detektion von Gasen und Gassensor zu dessen Durchführung
FR2784747B1 (fr) * 1998-10-16 2000-12-08 Air Liquide Procede et dispositif de mesure de la quantite d'impuretes dans un echantillon de gaz a analyser
FR2785828B1 (fr) * 1998-11-17 2001-01-26 Air Liquide Installation de separation de gaz et utilisation d'une telle installation pour la production d'un gaz
JP2000206035A (ja) * 1999-01-19 2000-07-28 Anritsu Corp ガス検出装置
US6795183B2 (en) 1999-02-19 2004-09-21 Metron Instruments, Inc. Measurement systems and methods for determining component particle concentrations in a liquid
US6407813B1 (en) 1999-02-19 2002-06-18 On-Line Instrumentation, Inc. Measurement systems and methods for determining component particle concentrations in a liquid
WO2000049388A1 (en) * 1999-02-19 2000-08-24 On-Line Instrumentation, Inc. Measurement systems and methods for determining component particle concentrations in a liquid
JP3645462B2 (ja) * 2000-01-17 2005-05-11 株式会社ルネサステクノロジ 回路基板の製造方法およびその装置
JP3343680B2 (ja) * 1999-07-12 2002-11-11 日本酸素株式会社 レーザー分光分析装置
US20020031737A1 (en) * 2000-03-10 2002-03-14 American Air Liquide, Inc. Method for continuously monitoring chemical species and temperature in hot process gases
FR2809816B1 (fr) * 2000-05-30 2003-04-18 Gaz De France Procede et dispositif de detection de fuites de gaz
US6442736B1 (en) 2000-10-03 2002-08-27 L'air Liquide Societe Anonyme A Directoire Et Conseil De Surveillance Pour L'etude Et L'expolitation Des Procedes Georges Claude Semiconductor processing system and method for controlling moisture level therein
DE10202918C1 (de) * 2002-01-25 2003-10-16 Siemens Ag Gassensor
DE50212323D1 (de) * 2002-08-01 2008-07-10 Trumpf Werkzeugmaschinen Gmbh Laserbearbeitungsmaschine
US7352463B2 (en) * 2002-09-06 2008-04-01 Tdw Delaware, Inc. Method and device for detecting gases by absorption spectroscopy
DE60232749D1 (de) * 2002-09-06 2009-08-06 Tdw Delaware Inc Verfahren zum nachweis von gasen mittels absorptionsspektroskopie
DE10318786B4 (de) * 2003-04-25 2006-03-09 Nattkemper, Andreas, Dr.-Ing. FTIR-Messzelle zur Analyse aggressiver Gase
JP4843274B2 (ja) * 2004-08-25 2011-12-21 東京エレクトロン株式会社 プラズマ成膜方法
US7679059B2 (en) * 2006-04-19 2010-03-16 Spectrasensors, Inc. Measuring water vapor in hydrocarbons
US20080093555A1 (en) * 2006-09-29 2008-04-24 N.V. Organon Method to determine water content in a sample
ES2539421T3 (es) * 2008-04-04 2015-06-30 Asmag-Holding Gmbh Sistema de medición de absorción modular
WO2009152836A1 (de) * 2008-06-20 2009-12-23 Trumpf Werkzeugmaschinen Gmbh + Co. Kg Laserbearbeitungsmaschine mit einem photoakustisch-messkopf in der eine gasatmosphäre enthaltenden strahlführung
CN102200506B (zh) * 2010-03-26 2014-06-25 无锡沃浦光电传感科技有限公司 双模远距离红外气体传感器
CN102735625A (zh) * 2011-04-15 2012-10-17 朗松珂利(上海)仪器仪表有限公司 检测变压器sf6中微水含量的激光检测仪及检测方法
JP2013050403A (ja) * 2011-08-31 2013-03-14 Shimadzu Corp ガス分析装置
CN102323217A (zh) 2011-10-09 2012-01-18 重庆市电力公司电力科学研究院 Gis开关内气体含量全息检测装置及方法
CN104330190B (zh) * 2014-10-23 2017-04-12 中国航天科工集团第三研究院第八三五八研究所 基于光学分光系统的tdlas气体测温检测装置
CN105628637B (zh) * 2015-12-29 2018-12-04 山东罗纳德分析仪器有限公司 一种三参考通道的红外气体分析方法与装置
WO2017155936A1 (en) 2016-03-07 2017-09-14 Ysi, Inc. Optical nitrate sensor for multiparameter water quality measurement
FR3055703B1 (fr) * 2016-09-05 2020-12-18 Elichens Procede d’analyse d’un gaz
EP3364169B1 (de) 2017-02-17 2019-05-15 Siemens Aktiengesellschaft Prozess-gasanalysator
US10585036B2 (en) * 2017-03-13 2020-03-10 Abb Schweiz Ag Dissolved gas analysis devices, systems, and methods
US10586649B2 (en) 2017-03-13 2020-03-10 Abb Schweiz Ag Dissolved gas analysis devices, systems, and methods
CN111837025A (zh) * 2018-03-12 2020-10-27 关东电化工业株式会社 气体分析方法及装置
CN109470359B (zh) * 2018-11-09 2020-12-15 成都天奥电子股份有限公司 提供差分光输出的铷光谱灯装置及光噪声差分抑制的方法
CN109813639B (zh) * 2019-01-07 2021-09-28 东南大学 一种基于红外光调制技术的颗粒物与气体浓度同步测量装置及其测量方法
CN112763434A (zh) * 2019-10-21 2021-05-07 合肥新标智能设备有限公司 一种酒精浓度测量仪
CN115598266A (zh) * 2022-12-12 2023-01-13 山东非金属材料研究所（Cn） 一种惰性气体分析方法

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3805074A (en) * 1973-01-02 1974-04-16 Texas Instruments Inc Spectral scan air monitor
DE2635171C3 (de) * 1976-08-05 1980-06-19 6000 Frankfurt Gerät zur Bestimmung der Konzentration eines Bestandteils einer Gasprobe
US4410273A (en) * 1981-03-09 1983-10-18 Laser Analytics, Inc. Scanning laser spectrometer
US5026991A (en) * 1989-09-20 1991-06-25 Spectral Sciences, Inc. Gaseous species absorption monitor
US5445964A (en) * 1994-05-11 1995-08-29 Lee; Peter S. Dynamic engine oil and fuel consumption measurements using tunable diode laser spectroscopy

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101143080B1 (ko) * 2006-07-31 2012-05-08 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 전자 장치 제조 시스템에서 가스들의 인시튜 분석을 위한 방법 및 장치
US8813538B2 (en) 2006-07-31 2014-08-26 Applied Materials, Inc. Methods and apparatus for insitu analysis of gases in electronic device fabrication systems

Also Published As

Publication number Publication date
CN1148173A (zh) 1997-04-23
TW339844U (en) 1998-09-01
KR960038387A (ko) 1996-11-21
EP0738887A1 (fr) 1996-10-23
FR2733319A1 (fr) 1996-10-25
US5705816A (en) 1998-01-06
FR2733319B1 (fr) 1997-05-23
JPH0933430A (ja) 1997-02-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR0169072B1 (ko) 다이오드 레이저 수단에 의해 가스 표본에서 분술물의 흔적을 분석하는 방법 및 장치
US9983126B2 (en) Quantum cascade laser (QCL) based gas sensing system and method
KR100731864B1 (ko) 레이저 분광 분석 장치
EP3011314B1 (en) Tunable diode laser absorption spectroscopy with water vapor determination
US4736103A (en) Spectrometer test gas chamber
NO824027L (no) Maaling av konsentrasjonen av gassformig hydrogenfluorid
US6762410B1 (en) Analysis apparatus
US20050122523A1 (en) Device and method of trace gas analysis using cavity ring-down spectroscopy
JP2018530744A (ja) 低濃度の硫化水素ガスの分光学的検出のための方法および装置
US20050122520A1 (en) Apparatus and method for improved analysis of liquids by continuous wave-cavity ring down spectroscopy
KR20210127719A (ko) 분자 종의 광학 감지를 위한 분광 장치, 시스템, 및 방법
JP2000193524A (ja) 光吸収スペクトル測定方法及びその装置
KR20010021565A (ko) 스펙트로스코픽 센서의 보정 방법
WO2005038436A2 (en) System and method for cavity ring-down spectroscopy using continuously varying continuous wave excitation
US9234794B2 (en) Fiber optic coupled multipass gas minicell, design assembly thereof
Nelson Jr et al. Recent improvements in atmospheric trace gas monitoring using mid-infrared tunable diode lasers
Jin et al. FDM based OA-ICOS for high accuracy 13C quantification in gaseous CO2
JP2587214B2 (ja) ガスの赤外分光分析方法およびこれに用いられる装置
Michaelis et al. Sensitive remote and in situ detection of air pollutants by laser light absorption measurements
Carreira et al. A Scanning Algorithm for Condensed-phase CARS and Folded BOXCARS
Richter et al. Progress on DFG laser sources and its application to ultra-sensitive trace gas detection
Laush Semiconductor process tool effluent characterization using extractive FTIR with fast data acquisition
Nikolaev et al. Measurement of small gas impurity with application of multichannel diode laser spectroscopy
Gorobets et al. Remote detection of sulfur dioxide by means of a CO 2 laser
JPS60174933A (ja) フツ化水素ガス分析装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20010921

Year of fee payment: 4

LAPS Lapse due to unpaid annual fee