KR20110043549A - 스펙트럼 분석용 장치 - Google Patents
스펙트럼 분석용 장치 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20110043549A KR20110043549A KR1020107029807A KR20107029807A KR20110043549A KR 20110043549 A KR20110043549 A KR 20110043549A KR 1020107029807 A KR1020107029807 A KR 1020107029807A KR 20107029807 A KR20107029807 A KR 20107029807A KR 20110043549 A KR20110043549 A KR 20110043549A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- spectral
- electromagnetic radiation
- unit
- light
- band
- Prior art date
Links
- 238000010183 spectrum analysis Methods 0.000 title claims abstract description 51
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 65
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims abstract description 54
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract description 49
- 230000005670 electromagnetic radiation Effects 0.000 claims description 83
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 claims description 62
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 20
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 claims description 19
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 17
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 claims description 10
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 5
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000003814 drug Substances 0.000 claims description 3
- 229940079593 drug Drugs 0.000 claims description 3
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 claims description 3
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 claims description 2
- 230000005693 optoelectronics Effects 0.000 claims 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 abstract description 41
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 52
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 30
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 17
- 238000001745 non-dispersive infrared spectroscopy Methods 0.000 description 14
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 description 6
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 5
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 5
- 230000008859 change Effects 0.000 description 4
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 4
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 4
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 4
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 3
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 3
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000000862 absorption spectrum Methods 0.000 description 2
- 239000001273 butane Substances 0.000 description 2
- 239000002775 capsule Substances 0.000 description 2
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 2
- 238000004868 gas analysis Methods 0.000 description 2
- NNPPMTNAJDCUHE-UHFFFAOYSA-N isobutane Chemical compound CC(C)C NNPPMTNAJDCUHE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IJDNQMDRQITEOD-UHFFFAOYSA-N n-butane Chemical compound CCCC IJDNQMDRQITEOD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N n-pentane Natural products CCCCC OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 1
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 1
- 238000009529 body temperature measurement Methods 0.000 description 1
- 150000001720 carbohydrates Chemical class 0.000 description 1
- 235000014633 carbohydrates Nutrition 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005352 clarification Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000004069 differentiation Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005538 encapsulation Methods 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 1
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- TVMXDCGIABBOFY-UHFFFAOYSA-N octane Chemical compound CCCCCCCC TVMXDCGIABBOFY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010397 one-hybrid screening Methods 0.000 description 1
- 230000000241 respiratory effect Effects 0.000 description 1
- 230000029058 respiratory gaseous exchange Effects 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 238000012795 verification Methods 0.000 description 1
Images
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
- G01N21/17—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
-
- 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
- G01J3/00—Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
- G01J3/02—Details
-
- 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
- G01J3/00—Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
- G01J3/02—Details
- G01J3/0205—Optical elements not provided otherwise, e.g. optical manifolds, diffusers, windows
- G01J3/021—Optical elements not provided otherwise, e.g. optical manifolds, diffusers, windows using plane or convex mirrors, parallel phase plates, or particular reflectors
-
- 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
- G01J3/00—Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
- G01J3/28—Investigating the spectrum
- G01J3/42—Absorption spectrometry; Double beam spectrometry; Flicker spectrometry; Reflection spectrometry
- G01J3/427—Dual wavelengths spectrometry
-
- 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
- G01J3/00—Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
- G01J3/12—Generating the spectrum; Monochromators
- G01J2003/1226—Interference filters
-
- 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
- G01J3/00—Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
- G01J3/12—Generating the spectrum; Monochromators
- G01J2003/1226—Interference filters
- G01J2003/1243—Pivoting IF or other position variation
-
- 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
- G01J3/00—Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
- G01J3/12—Generating the spectrum; Monochromators
- G01J3/26—Generating the spectrum; Monochromators using multiple reflection, e.g. Fabry-Perot interferometer, variable interference filters
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/4805—Shape
- H01L2224/4809—Loop shape
- H01L2224/48091—Arched
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
- Spectrometry And Color Measurement (AREA)
Abstract
하나의 광 전송 수단(10, 2a), 하나의 측정 셀의 역할을 하고 광학 측정 거리 "L"를 정의하는 하나의 캐비티(cavity) 형태의 하나의 한정된 스페이스(11), 상기 광 전송 수단(10)으로부터 상기 광학 측정 거리 "L"를 통과하는 방사선(4)을 검출하기 위한 하나의 광 감지 수단(12), 및 적어도 상기 광 감지 수단(12)에 연결되고 스펙트럼 분석을 실행하는 하나의 유닛(13)을 가지는, 스펙트럼 분석용 장치 "A1". 광 전송 수단으로부터의 방사선의 빔들은 상이한 입사 각도들로 광학 밴드-패스 필터(3f)를 통과하도록 만들어진다. 필터는 파장을 입사 각도에 따라 통과시키도록 구성된다. 제1 선택 파장 성분은 제2 파장 성분으로부터 분리되어 각기 그것의 광전기 수단(3b, 3b')에서 수신된다. 상기 유닛은 각각의 그러한 파장 성분에 대해 발생하는 복사 강도를 검출하고 계산하도록 구성된다.
Description
본 발명은 일반적으로 전자기 방사선들(electromagnetic radiations)의 평가에 적합한 장치에 관한 것이다.
더욱 구체적으로, 본 발명은, 파장들의 스펙트럼 분석(spectral analysis)에 적합한 장치에 관한 것으로, 이 장치는, 단순하고 비용 효율이 높은 방식으로 대상 파장들에 대해 아주 인접하게 놓인 파장 성분들(wavelength components) 및/또는 스펙트럼 요소들(spectral elements)의 광 강도들(light intensities)을 스펙트럼 분석하는 것이 가능한 것으로 밝혀졌다.
본 발명의 실제 적용례(practical application)를 상기 평가에 적합한 가스 샘플의 존재(occurrence)와 농도를 결정하기 위한 가스 계량기(gasmeter)와 관련하여 아래에 더욱 상세히 설명하기로 한다.
그러한 가스 순응 장치(gas adapted arrangement)는, 따라서 전자기 방사선에 적합한 하나의 광 전송 수단(light transmitting means), 가스 샘플을 위한 측정 셀(measuring cell)과 측정 경로(measuring path)의 역할을 하고 상기 측정에 유효한 광학 측정 거리(optical measuring distance)를 정의할 수 있도록 하기 위한 하나의 캐비티(cavity), 상기 광 전송 수단으로부터 상기 광학 측정 거리를 통과하는 상기 전자기 복사의 방사선을 감지하도록 구성된 하나의 광 감지 수단(light sensing means), 및 스펙트럼 분석을 실행하고 적어도 상기 광 감지 수단에 연결되도록 구성된 하나의 유닛(unit)을 보여준다(exhibit).
전자기 방사선을 감지하는, 전술한 수단은, 선택된 그 파장 성분들 또는 스펙트럼 요소들이 스펙트럼 분석을 실행하는 상기 유닛에서 분석 대상들(objects of an analysis)이 되는, 스펙트럼 영역(spectral area) 내에 포함되도록 의도된, 전자기 방사선에 대해 광전기적으로 민감하여(opto-electrically sensitive), 스펙트럼 요소의 복사의 상대 강도(relative intensity of radiation)를 결정한다.
이러한 기술적 범위 내에서, 스펙트럼 분석들을 실행하는 유닛들 및 이것과 연결되거나 관련되고 결과들을 제시하는 디스플레이 유닛들(display units)과 함께 종래에 공지되어 있는 광 전송 수단과 광 감지 수단이 사용되고 있으며, 따라서, 이들 수단들과, 상기 유닛들 및 디스플레이 유닛들은 본 출원 명세서에서 구조적 구성에 관하여 더 구체적인 조사(survey)와 설명을 하지 않기로 한다.
상술한 기술적 범위 및 특성과 관련된 방법들, 장치들 및 구조들이 종래 복수의 상이한 구체예들로 공지되어 있다.
본 발명과 관련된 기술 및 기술 분야의 배경의 첫 번째 예로는, 전자기 방사선에 적합한 하나의 광 전송 수단, 하나의 측정 셀의 역할을 하고 광학 측정 거리 또는 경로를 정의할 수 있도록 하기 위한, 캐비티 형태의, 하나의 한정된 스페이스(restricted space), 상기 광 전송 수단으로부터 상기 광학 측정 거리를 통과하는 상기 전자기 방사선을 위한 하나의 광 감지 수단 및 광전기 검출기(opto-electric detectors)의 형태로 적어도 상기 광 감지 수단에 연결되고 가스 샘플의 스펙트럼 분석을 실행하는 하나의 유닛을 구비한, 가스 샘플의 스펙트럼 분석에 적합한 장치를 들 수 있다.
전자기 방사선을 감지하는 상기 감지 수단은, 선택된 그 파장 성분들 또는 스펙트럼 요소들이, 스펙트럼 분석을 실행하는 유닛에서 분석 대상들이 되어, 이 유닛 내에서, 관련 파장 섹션들(relevant wavelength sections)을 위한 스펙트럼 요소의 상대 복사 강도(relative radiation intensity)가 결정되는, 스펙트럼 영역 내에 포함되도록 의도된, 전자기 방사선에 대해 광전기적으로 민감하다.
본 명세서는 미국 특허 US-5,009,493-A호, 독일 특허 DE-4 110 653-A1호, 미국 특허 US-5,288,782-A호 및 미국 특허 US-4,029,521-A호를 참고문헌으로 한다.
본 명세서에 설명되어 있는 가스 샘플을 분석하는 장치의 더욱 구체적인 제1의 예로서 가스 센서(gas sensor)에 적합한 검출기의 제조 방법과 이 방식으로 제조된 검출기를 포함하는 국제 특허 출원 PCT/SE99/00145호(WO 99/41 592)의 내용들을 참고문헌으로 한다.
본 명세서에 설명되어 있는 장치의 더욱 구체적인 제2의 예로서 국제 특허 공개 번호가 WO 97/18460호인 국제 특허 출원의 내용들을 참고문헌으로 한다.
본 명세서에 설명되어 있는 장치의 구체적인 제3의 예로서 국제 특허 공개 번호가 WO 98/09152호인 국제 특허 출원의 내용들을 참고문헌으로 한다.
또한, 본 명세서는 국제 특허 공개 번호가 WO 01/81 901호인 국제 특허 출원의 내용들을 참고문헌으로 한다.
본 발명과 관련된 특성들을 고려하여 다양한 종류의 광학 밴드-패스 필터들(optical band-pass filters)이 언급될 수 있다.
따라서, 큰 파장 영역(wavelength area)을 가지는 전자기 방사선 또는 광학 방사선(optical radiation)을 밴드-패스 필터에 대해 직각으로 공급하는 것과, 필터 내에 선택된 좁은 파장 영역(narrow wavelength area)이 광전기 검출기를 통과하게 하기 위한 조건들(conditions)을 조성하여, 평가될 좁은 파장 영역 또는 밴드의 강도를 이 검출기를 통해 나타내고(expose) 결정하는 것이 공지되어 있다.
그러한 밴드-패스 필터에는 또한 상기 직각을 벗어나는, 각도 영역(angular area) 내에 전자기 방사선 또는 광학 방사선이 공급될 수 있으며, 따라서 그러한 밴드-패스 필터는 또 하나의 선택된 좁은 파장 영역들 또는 밴드들을 통과시키기 위한 필수 조건들(prerequisites)을 조성하도록 구성되고 그리고/또는 설계된다.
그러므로 그러한 밴드-패스 필터들은 상기 밴드-패스 필터로 들어와서 이것을 통과하는 방사선의 하나의 선택된 입사(incidence) 및 투과(transmission) 각도에 따라 파장 경로(wavelength passage)를 제공하게 된다.
본 발명의 중요한 특성들을 고려할 때, 특허 공개 JP-7 128 231-A호의 내용을 언급할 만하다.
이 특허 공보는 적외선 가스 센서의 구성을 개시하고 있는데, 단순한 구조를 가지며, 검출될 공간(space)에서 간섭 가스(interfering gas)의 발생 및 증가를 감시하면서, 검출될 가스의 발생 및 증가를 검출할 수 있는, 적외선 가스 센서의 제공을 주제로 하고 있다.
이러한 구성은, 간섭 필터(interference filter)(6)의 투과를 최대화하는 파장이 입사 각도(incident angle)에 의존하고, 검출될 가스의 발생 및 증가가 간섭 필터에 대해 수직으로 입사하는 빛(12)을 사용하여 검출되며, 그리고 간섭 가스의 발생 및 증가가 하나의 입사 각도로 간섭 필터(6)에 입사하는 빛(13)을 사용하여 검출된다는 특성을 활용한다.
사용된 광 검출기들(7, 8)은 각기 그것의 파장을 수신하고, 이들 두 파장들은 회로(circuit)(9)를 통해 유닛(10)에서의 추가적인 처리(prosecution)를 위해 하나의 단일 파장으로 결합된다(서로 합쳐진다)
종래 기술은 또한 고해상도 측정 시스템(high-resolution measurement system)에서 파장 변화들을 측정하기 위한 방법과 장치(US-2004/0 057 041-A1)를 포함한다.
더욱 구체적으로 본 특허 출원은 방사선 소스(radiation source)의 파장-관련 특성을 측정하기 위한 방법 및 장치를 포함한다.
두 빔들(beams)이, 파워(power) 및/또는 온도 변화들에 대해 유사하게 작용하는(behave) 두 개의 상이한 출력 신호들(output signals)(132, 136)을 출력하는(produce), 상이한 각도들로 실질적으로 동일한 필터들(substantially identical filters)을 통과한다.
다양한 실시예들에서, 두 빔들(106, 107)은 하나의 단일 필터의 두 부분들을 통과하여 필터링된다(filtered).
입사 방사선을 제1 및 제2 빔들로 분할하기 위해 회절 격자(diffraction grating)가 필터에 장착될 수 있다. 빔들은 따라서 파워 변화들 뿐 아니라 공통 모드 오류들(common mode errors)을 보정하기(compensate) 위해 결합될 수 있는, 두 개의 출력 신호들을 만들기 위해, 상이한 각도들로 필터를 통과한다.
극도로 작은 크기와 고 해상도(high-resolution)가 달성될 수 있으며, 단일의 또는 다수의 검출기들이 또한 사용될 수 있다.
필터 온도 감도들(filter temperature sensitivities)은 또한 직접적인 온도 측정을 토대로 또는 최초의 두 빔들을 위해 사용된 필터들과 상이한 온도 의존성(temperature dependency)을 가지는 필터들을 통과한 두 개의 추가적인 빔들로부터 유래된 출력들(outputs)을 토대로 보정될 수 있다.
이와 달리, 온도 변화를 보정하기 위해 빔이 필터를 통과하는 각도를 물리적으로 조절할 수 있다.
기술적 문제
관련 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자가 제시된 하나 이상의 기술적 문제들에 대한 해결책을 제공하기 위해 실행하여야 하는 기술적 고려사항들(technical considerations)이, 한편으로는 취해져야 하는 방안(measures) 그리고/또는 일련의 조치들에 대한 필수적인 통찰력 그리고 또 한편으로는 필요한 수단의 필수적인 선택이라는 사실을 고려하면, 다음의 기술적 문제들이 본 발명의 목적 달성과 관련된다.
상술한 바와 같은, 종래의 기술적 견지에서 보면, 일반적인 적용례(application)에서 하나의 동일한(one and the same) 밴드-패스 필터로부터의 전자기 방사선들 또는 광 방사선들의 강도를 스펙트럼적으로(spectrally) 분석되게 하는 단순하고 비용 효율이 높은 방법을 제공하는, 스펙트럼 분석용 장치에 필요할 그리고 특정 적용례의 제한된 범위 내에서 가스 샘플을 분석하기 위해 필요할 기술적 방안(technical measures) 및 고려사항 및/또는 이들과 관련된 장점들의 중요성을 이해할 수 있도록 하는 것을 기술적 문제로 보아야 한다.
전자기 방사선에 적합한, 광 전송 수단을 위한 측정 셀의 역할을 하는, 캐비티 형태의, 그리고 측정 셀의 역할을 하고 가스 샘플을 통해 광학 측정 거리 또는 경로를 정의할 수 있게 하기 위한, 캐비티 형태의, 하나의 스페이스, 상기 광 전송 수단으로부터 상기 광학 측정 거리를 통과하는 상기 전자기 방사선을 감지하기 위한 하나의 광 감지 수단, 그리고 적어도 상기 광 감지 수단에 연결되고 스펙트럼 분석을 수행하는 하나의 유닛을 가지며, 전자기 방사선을 감지하는 상기 광 감지 수단이, 선택된 그 (파장 성분 또는) 스펙트럼 요소들이 스펙트럼 분석을 실행하는 유닛에서 분석 대상이 되는, 스펙트럼 영역 또는 밴드의 범위 내에 포함되도록 의도된, 전자기 방사선에 대해 광전기적으로 민감하도록 구성되어, 이 유닛에서 스펙트럼 요소들의 방사선의 상대 강도를 결정하여 디스플레이 유닛 또는 상응하는 수단에 상대 강도(the latter)를 표시하고(present), 더불어 상이한 파장들이 결합된 광 또는 전자기 광 클러스터(a light or electromagnetic light cluster)의 파장들 또는 스펙트럼 요소들과 관련하여 서로 인접하게 놓인 성분들의 강도를 단순한 방식으로 그리고 비용 효율적으로 스펙트럼 분석할 수 있는 것이 가능한, 장치를 기반으로 하여 가스 샘플을 분석하기 위해 후자의 적용례를 위해 필요할 기술적 방안 및 고려사항 및/또는 이들과 관련된 장점들의 중요성을 이해할 수 있기 위해서는 기술적 문제가 있다.
신호 강도들의 서로에 대한 상호 관계(mutual relationship)를 측정하기 위해 그리고 특정한 인접 파장 성분들 및/또는 스펙트럼 요소들만을 위한 경우에 필요할 기술적 방안 및 고려사항 및/또는 이들과 관련된 장점들의 중요성을 이해할 수 있는데 기술적 문제가 있다.
한정된 스펙트럼 분석을 가스 분석 및 가스 농도 측정[이들을 내용물의 물질 -특유 검증((matter-unique identification) 및/또는 결정의 토대가 되도록 하기 위해 특정한 "스펙트럼 서명(spectral signature)" 또는 "신호 임프린트(signal imprint)"가 필요함]의 범위 내의 측정 기술에 적합하게 만들기 위해 필요할 기술적 방안 및 고려사항 및/또는 이들과 관련된 장점들의 중요성을 이해할 수 있기 위해서는 기술적 문제가 있다.
소수(small number)의 파장 특정 측정 포인트들(wavelength specific measuring points) 또는 스펙트럼 요소들[그러나 물질(matter) 하나 당 적어도 하나의 파장 포인트]을 검증 및/또는 감시(surveillance)의 대상이 되게 하기 위해 필요할 기술적 방안 및 고려사항 및/또는 이들과 관련된 장점들의 중요성을 이해할 수 있기 위해서는 기술적 문제가 있다.
비-분산 적외선 기술(Non-Dispersive Infrared 또는 NDIR Technology)의 원리들에 따라, 고정된 미리 정해진 파장들에서 측정 신호들을 만들 수 있도록 하기 위해 전자기 밴드-패스 필터들(electromagnetic band-pass filters)을 사용하는데 필요할 기술적 방안 및 고려사항 및/또는 이들과 관련된 장점들의 중요성을 이해할 수 있는데 기술적 문제가 있다.
상기 광 전송 수단과 상기 광 감지 수단들 사이에서, 상기 전자기 방사선이 적합한 광학 밴드-패스 필터를 통과하도록 하기 위해 필요할 기술적 방안 및 고려사항 및/또는 이들과 관련된 장점들의 중요성을 이해할 수 있기 위해서는 기술적 문제가 있다.
그러한 밴드-패스 필터를 큰 파장 영역 내에서 광 전송 수단에 의해 발생되어 전송된 전자기 방사선의 투과의 입사 각도에 따른 하나의 파장을 제공할 수 있도록 구성하고 고안하기 위해 필요할 기술적 방안 및 고려사항 및/또는 이들과 관련된 장점들의 중요성을 이해할 수 있기 위해서는 기술적 문제가 있다.
이 밴드-패스 필터를, 그것의 구조에 의해 그리고 선택된 입사 각도들 또는 동종의 것에 의해, 하나의 동일한 전송된 전자기 방사선 내의 제2 선택 스펙트럼 요소 또는 제2 파장 성분으로부터 제1 선택 스펙트럼 요소 또는 제1 파장 성분을 분리하도록 구성할 때 필요할 기술적 방안 및 고려사항 및/또는 이들과 관련된 장점들의 중요성을 이해할 수 있는데 기술적 문제가 있다.
상기 유닛을 하나 보다 많은 파장 성분 및/또는 하나 보다 많은 스펙트럼 요소와 관련된 발생 복사 강도(occurring radiation intensity)를 전기적으로 검출할 수 있도록 구성하기 위해 필요할 기술적 방안 및 고려사항 및/또는 이들과 관련된 장점들의 중요성을 이해할 수 있기 위해서는 기술적 문제가 있다.
전송된 전자기 방사선의 분산 각도의 범위를 정하는 개구부(opening) 또는 윈도우(window)를 상기 밴드-패스 필터에 인접하게 배치하기 위해 필요할 기술적 방안 및 고려사항 및/또는 이들과 관련된 장점들의 중요성을 이해할 수 있기 위해서는 기술적 문제가 있다.
복사 방향(direction of radiation)에 대해, 상기 개구부 또는 윈도우를 사용된 밴드-패스 필터의 앞 또는 뒤에 위치시키기 위해 필요할 기술적 방안 및 고려사항 및/또는 이들과 관련된 장점들의 중요성을 이해할 수 있는데 기술적 문제가 있다.
광학 (전자기) 밴드-패스 필터로 하여금, 입사하여 투과된 광학 또는 전자기 방사선을 좁은 파장 성분들 및/또는 스펙트럼 요소들을 위한 적어도 둘의 상이한 광학적이고 그리고 미리 정해진 밖을 향해 떨어지거나 외향적인 각도들(outwards falling or outgoing angles)로 편향시킬 수 있도록 하기 위해 필요할 기술적 방안 및 고려사항 및/또는 이들과 관련된 장점들의 중요성을 이해할 수 있기 위해서는 기술적 문제가 있다.
좁은 파장 성분과 그것의 방사선을 위한 상기 밖을 향해 떨어지거나 외향적인 각도들을, 입사되는(incoming) 전자기 방사선(그 관련 검출기로 입사되는 전자기 방사선은 스펙트럼 분석을 실행하는 유닛 내에서 분석 대상이 됨)의 메인 각도(main angle)와 바로 관련되게 하기 위해 필요할 기술적 방안 및 고려사항 및/또는 이들과 관련된 장점들의 중요성을 이해할 수 있기 위해서는 기술적 문제가 있다.
하나의 동일한 밴드-패스 필터를, 적어도 둘의 상이한 선택 파장 성분들 또는 스펙트럼 요소들을 포함하는 하나의 동일한 광 전송되어 입사되는 전자기 방사선(one and the same light transmitted and incoming electromagnetic radiation)을 수신하도록 구성하기 위해 필요할 기술적 방안 및 고려사항 및/또는 이들과 관련된 장점들의 중요성을 이해할 수 있는데 기술적 문제가 있다.
미리 정해진 수의 밴드-패스 필터들을, 각기 그것의 또는 동일한 전송된 전자기 방사선을 수신하여 그 안에서 방사선 또는 방사선들이 적어도 둘의 상이한 파장 성분들 또는 스펙트럼 요소들을 드러내게(expose) 하도록 구성하기 위해 필요할 기술적 방안 및 고려사항 및/또는 이들과 관련된 장점들의 중요성을 이해할 수 있기 위해서는 기술적 문제가 있다.
스펙트럼 분석을 실행하기 위한 그와 관련된 유닛에서 그것의 전기 관련 파장 성분(its electric associated wave-length component) 또는 그와 관련된 스펙트럼 요소들(its associated spectral element)이 분석되도록 구성된, 광전기 검출기가, 방사선들을 위한 각각의 또는 각각의 선택된, 밖을 향해 떨어지거나 외향적인 각도의 존재를 나타내기 위해 필요할 기술적 방안 및 고려사항 및/또는 이들과 관련된 장점들의 중요성을 이해할 수 있기 위해서는 기술적 문제가 있다.
상기 광학 밴드-패스 필터로서 광학 간섭에 대해 활성인 필터를 선택하는데 필요할 기술적 방안 및 고려사항 및/또는 이들과 관련된 장점들의 중요성을 이해할 수 있는데 기술적 문제가 있다.
상기 스펙트럼 분석을 실행하는, 상기 유닛과 관련된 상기 개구부 또는 윈도우, 상기 밴드-패스 필터 및/또는 포함된 채널들(included channels)을 광 신호들을 수신하고 그리고/또는 감지하는 하나의 동일한 수단에 통합되게 하기 위해 필요할 기술적 방안 및 고려사항 및/또는 이들과 관련된 장점들의 중요성을 이해할 수 있기 위해서는 기술적 문제가 있다.
상기 개구부 또는 윈도우, 상기 밴드-패스 필터 및 상기 채널들을 하나의 동일한 이산 광 리시버 유닛(discrete light receiver unit)에 통합되게 하기 위해 필요할 기술적 방안 및 고려사항 및/또는 이들과 관련된 장점들의 중요성을 이해할 수 있기 위해서는 기술적 문제가 있다.
그러한 리시버 유닛을 혼성 유닛(hybrid unit)의 형태를 취하게 하기 위해 필요할 기술적 방안 및 고려사항 및/또는 이들과 관련된 장점들의 중요성을 이해할 수 있는데 기술적 문제가 있다.
하나의 캐비티, 하나의 측정부(measuring portion) 및/또는 하나의 광학 측정 거리로 형성된, 상기 한정된 스페이스를, 광 전송 수단과 광 감지 수단 또는 검출기들 또는 광 리시버 파트(light receiver part) 사이에 일직선형 또는 다른 외형(external shape)으로 결합시키기 위해 필요할 기술적 방안 및 고려사항 및/또는 이들과 관련된 장점들의 중요성을 이해할 수 있기 위해서는 기술적 문제가 있다.
광 전송 수단을, 제1 이산 유닛(discrete unit)의 형태로 주어지게 하고, 광 감지 수단을, 분석을 목적으로 하는 유닛 및 가스 샘플을 감지하기 위해 사용되는 매체(medium)를 위한 하나의 유입구(inlet)와 하나의 배출구(outlet)를 구비한 하나의 중간 구멍-형상부(intermediate aperture-shaped partial portion)와 협력하도록 구성된 제2 이산 유닛의 형태로 주어지게 하기 위해 필요한 기술적 방안 및 고려사항 및/또는 이들과 관련된 장점들의 중요성을 이해할 수 있기 위해서는 기술적 문제가 있다.
감지 및/또는 분석하려는 매체가 호흡 기체(expiration air)로 구성되도록 하기 위해 그리고 선택된 감지 수단 및/또는 분석 유닛이 알코올 또는 상응하는 가스-결합 약품들(gas-bonded drugs)의 존재 및/또는 관련 농도(relevant concentration)를 결정하는 것과 관련될 수 있도록 하기 위해 필요할 기술적 방안 및 고려사항 및/또는 이들과 관련된 장점들의 중요성을 이해할 수 있는데 기술적 문제가 있다.
이산화탄소 (CO2)의 순간 발생 농도(instantaneously occurring concentration)를 결정하기 위해 필요할 기술적 방안 및 고려사항 및/또는 이들과 관련된 장점들의 중요성을 이해할 수 있기 위해서는 기술적 문제가 있다.
광 감지 수단을 향하는, 한정된 스페이스의 단부가 방사선 부분들(radiation portions)을 상기 한정된 스페이스 바깥쪽에 놓인 하나 이상의 외부에 위치된 밴드-패스 필터들 및/또는 파장 식별 검출기들(wavelength significant detectors)을 향해 비스듬히 편향시키기 위해 전자기 방사선을 반사하는 하나의 표면 섹션(surface section)을 가지도록 하기 위해 필요할 기술적 방안 및 고려사항 및/또는 이들과 관련된 장점들의 중요성을 이해할 수 있기 위해서는 기술적 문제가 있다.
전자기 방사선 또는 하나의 광선(하나의 좁은 광선 빔) 또는 선택된 양의 광선들을 광 전송 수단으로부터 광전기 검출기를 향해 바로(straight) 보내는 반면, 다른 광선들은 다른 광전기 검출기를 향해 보내기 위해 필요할 기술적 방안 및 고려사항 및/또는 이들과 관련된 장점들의 중요성을 이해할 수 있는데 기술적 문제가 있다.
해결책
본 발명은, 소개를 위해 언급한 공지된 기술을 출발점으로 취하는 것으로서, 특허청구범위 제1항의 전문(preamble)에 따른 또는 이와 달리 특허청구범위 제2항의 전문에 따른 전자기 방사선에 적합한 광 전송 수단을 구비한 스펙트럼 분석에 적합한 장치를 토대로 한다.
상기 전송 수단에 더하여, 이 장치는, 가스 샘플을 분석하기 위해, 가스 샘플을 위한 하나의 측정 셀(measuring cell)의 역할을 하고 광학 측정 거리 또는 경로(optical measuring distance or path)를 정의할 수 있도록 하기 위한, 하나의 캐비티(cavity) 형태의, 하나의 한정된 스페이스(restricted space), 상기 광 전송 수단으로부터 상기 광학 측정 거리를 통과하는 상기 전자기 방사선을 위한 하나의 광 감지 수단, 및 적어도 상기 광 감지 수단에 연결되고 스펙트럼 분석을 실행하는 하나의 유닛을 또한 보여주며, 전자기 방사선을 감지하는, 상기 광 감지 수단은, 선택된 그 파장 성분들 및/또는 스펙트럼 요소들이 스펙트럼 분석을 실행하는 유닛 내에서 분석의 대상이 되는 스펙트럼 영역 내에 포함되도록 의도된 전자기 방사선에 대해 민감하도록 구성되어, 상기 유닛 내에서 파장 성분들 또는 스펙트럼 요소들의 상대 복사 강도(relative radiation intensity)를 결정하게 한다.
본 발명은, 상술한 하나 이상의 기술적 문제들을 해결하기 위해, 상기 전송된 전자기 방사선으로 하여금, 상기 광 전송 수단과 상기 광 감지 수단 사이에서 상기 전송 수단에 의해 발생된 전자기 방사선의 투과의 입사 각도에 따른 하나의 파장을 제공할 수 있도록 구성되고 그리고/또는 디자인된 주파수 및/또는 파장 순응 광학 밴드-패스 필터(frequency and/or wavelength adapted optical band-pass filter)를 통과하게 함으로써 언급한 공지 기술을 보완함을 더욱 구체적으로 보여준다.
이 밴드-패스 필터는, 전송된 전자기 방사선 내의 제2 선택 파장 성분 또는 좁은 영역(a second chosen wave-length component or narrow area) 또는 제2 선택 스펙트럼 요소로부터 제1 선택 파장 성분 또는 좁은 영역 또는 제1 선택 스펙트럼 요소가 하나의 파장에 의해 분리되도록 구성되고, 상기 유닛은 하나 보다 많은 그러한 스펙트럼 요소를 위한 또는 그로부터의 발생 복사 강도들(occurring radiation intensities)을 하나의 광전기 검출기(opto-electric detector)에 의해 검출할 수 있도록 구성된다.
본 발명의 기본 개념(발상)의 테두리(framework of the basic concept) 내에 있는 제안된 실시예들로서, 전송된 전자기 방사선의 분산 각도(diverging angle)의 범위를 정하는(delimiting) 하나의 개구부 또는 하나의 윈도우가 상기 밴드-패스 필터에 인접하게 배치되어야 함을 추가적으로 보여준다.
상기 개구부 또는 윈도우는, 복사 방향에 대해, 광학 밴드-패스 필터의 바로 앞 또는 뒤에 투과 방향으로 배향되어야(oriented) 함을 또한 보여준다.
여기서 광학 밴드-패스 필터는 입사하는 전자기 방사선을 전자기 방사선들의 적어도 둘의 상이하고 미리 정해진, 밖을 향해 떨어지거나 외향적인 각도들(outwards falling or outgoing angles)로 편향시키도록 구성된다.
상기 각도들로 맞추어진, 전자기 방사선들의 상기 밖을 향해 떨어지는 방사선들은, 스펙트럼 분석을 실행하는 유닛 내에서 분석 대상이 되는, 입사하는 방사선의 메인 각도와 관련된다.
더욱 구체적으로, 하나의 동일한(one and the same) 밴드-패스 필터가 적어도 둘의 상이한 파장 성분들 또는 스펙트럼 요소들이 그 안에 포함되는 하나의 동일한 전자기 방사선을 수신하도록 구성되는 것임을 보여준다.
하나의 제안된 실시예에서, 미리 선택된 복수의 밴드-패스 필터들이, 적어도 둘의 상이한 파장 성분들 또는 스펙트럼 요소들이 그 안에 포함되는 개개의 전송된 전자기 방사선들을 수신하도록 구성될 수 있음을 더욱 구체적으로 보여준다.
방사선 또는 각각의 선택된 방사선을 위한 각각의 밖을 향해 떨어지거나 외향적인 각도에 대해, 스펙트럼 분석을 실행하는 그 유닛에서, 그와 관련되고 유닛에 의해 수신된 파장 성분 또는 그와 관련된 스펙트럼 요소가 분석되게 하도록 구성된, 광전기 검출기(opto-electric detector)가 있다.
상기 밴드-패스 필터로서 광학 간섭에 대해 활성인 필터를 유리하게 선택할 수 있다.
스펙트럼 분석을 실행하는 상기 유닛과 관련된, 상기 개구부 또는 윈도우, 상기 광학 밴드-패스 필터 및/또는 포함된 채널들(included channels)은, 하나의 동일한 신호들을 수신하고 그리고/또는 감지하는 수단에 통합된다(coordinated).
상기 개구부, 밴드-패스 필터 및 상기 채널들은 따라서 하나의 동일한 리시버 유닛(receiver unit)에 통합될 수 있다.
리시버 유닛은 따라서 하나의 혼성 유닛(hybrid unit)의 형태를 가질 것이다.
하나의 캐비티, 하나의 측정 셀 및/또는 하나의 광학 측정 거리로서 형성된, 상기 한정된 스페이스는, 광 전송 수단과 광 감지 수단 또는 리시버 부(receiver portion) 사이에서 일직선형 및/또는 광 반사 형상 및 연장부(straight and/or light reflecting shape and extension)와 결합될 수 있는 장점이 있다.
광 전송 수단은 제1 이산 유닛으로서 만들어지고, 광 감지 수단은 감지 및 분석하려는 매체(medium)를 위한 하나의 유입구(inlet)와 하나의 배출구(outlet)를 구비한 하나의 중간 구멍-형상부(intermediate aperture-shaped partial portion) 와 협력하도록 구성된 제2 이산 유닛으로서 만들어진다.
감지 및/또는 분석을 목적으로 하는 유닛은 따라서 바람직하게는 사람의 호흡 기체(exhalation air)로 구성될 수 있는 가스 샘플들을 토대로 할 수 있으며, 검출기에서의 감지 및/또는 유닛에서의 분석은, 가스 상(gas phase)의 호흡 기체에 의해 처리되는 알코올 또는 상응하는 약품들의 존재(occurrence) 및/또는 농도를 결정하는 것에 관한 것이다.
이산화탄소(CO2)의 존재 및 농도의 평가는, 공기 또는 호기 영역(exhalation area)에서처럼, 마찬가지로 본 발명의 범위 내에 포함된다.
광 감지 수단을 마주보는 한정된 스페이스의 단부(end portion)는, 전자기 방사선의 각도를 하나의 인접한 밴드-패스 필터를 향해 비스듬히 변경하기 위해 전자기 방사선을 반사하는 하나의 표면부(surface portion)가 된다(exhibit).
[방사선의 하나의 좁은 전자기 클러스터(narrow electromagnetic cluster) 형태의] 하나의 광선 또는 광선들의 하나의 선택된 부분은 광 전송 수단으로부터 광전기 검출기로 직각으로(at a right angle) 바로 보내지도록 유리하게 구성될 수 있다.
장점들
본 발명의 특성을 나타내는 것으로 주로 고려되어야 할 장점들과 그에 따라 정해지는 특정한 중요 특성들은, 이것에 의한 필수 조건들이, 전자기 방사선에 적합한 하나의 광 전송 수단, 하나의 스페이스, 상기 광 전송 수단으로부터의 상기 전자기 방사선을 위한 하나의 광 감지 수단, 및 적어도 상기 광 감지 수단에 연결되고 스펙트럼 분석을 실행하는 하나의 유닛(unit)을 구비한 스펙트럼 분석용 장치로서, 전자기 방사선을 감지하는 상기 감지 수단이, 선택된 그 파장 성분들 및/또는 스펙트럼 요소들이 스펙트럼 분석을 실행하는 유닛에서 분석 대상(objects of an analysis)이 되는 스펙트럼 영역(spectral field or area) 내에 포함되도록 의도된 필터 통과 전자기 방사선에 대해 민감하도록 구성되어, 이 유닛 내에서 상이한 계산들에 의해 스펙트럼 요소들의 상대 복사 강도(relative radiation intensity)가 결정되게 하고, 상기 광 전송 수단과 상기 광 감지 수단 사이의 상기 전송된 전자기 방사선이 상기 광 전송 수단으로부터 발생되어 전송된 전자기 방사선의 투과를 위한 입사 각도(entrance angle)에 따른 하나의 파장을 제공할 수 있도록 구성되는 하나의 적합화되고 그리고/또는 고안된 광학 밴드-패스 필터를 통과할 수 있도록 구성되는, 스펙트럼 분석용 장치를 위해 창출되었다는 것이다.
이 단일 밴드-패스 필터는 따라서 제2 선택 파장 성분 및/또는 제2 선택 스펙트럼 요소로부터 제1 선택 파장 성분 및/또는 제1 선택 스펙트럼 요소를 분리하도록 구성되고, 상기 유닛은 하나의 발생 파장 성분의 강도 또는 하나 보다 많은 파장 성분 또는 스펙트럼 요소를 위한 복사 강도를 따로따로 검출하고 계산할 수 있도록 구성된다.
----------------------------
본 발명의 특성을 나타내는 것으로 주로 고려되어야 할 것은 다음의 특허청구범위 제1항과 제2항의 특징부들(characterizing portions)에 기술되어 있다.
-----------------------------
이제, 본 발명과 관련된 중요한 특성들을 설명하는, 현재 제안된 실시예를 첨부된 도면들을 참고로 예시의 목적으로 설명하기로 하며, 첨부 도면들 중에서,
도 1은, 하나의 광 전송 수단, 가스 샘플에 적합한 하나의 한정된 스페이스, 하나의 광 수신 수단 및 하나의 연관 디스플레이 유닛(associated display unit)에 의한 NDIR-기술을 사용하는, 가스 측정 원리를 보여주고,
도 2는, 1 채널 측정 기술(단일 빔 NDIR 기술-Single Beam NDIR Technology)에서 공지된 리시버 유닛 또는 광 감지 수단의 원리를 보여주며,
도 3은, 2 채널 측정 기술(이중 빔 NDIR 기술-Dual Beam NDIR Technology)에서 공지된 리시버 유닛 또는 광 감지 수단의 원리를 보여주고,
도 4는, 이산화탄소 센서를 사용하고, 그리고 상이한 타임 슬롯들(time slots)("t1" 다음에 "t2") 또는 동일한 타임 슬롯을 사용하는, 1/λ에 상응하는 x-축 값들(x-axis allotted values)에 의한 차등 흡수 측정(differential absorption measurement)에 의하는, 2 채널 측정에서의 하나의 적용례의 그래프[표준 이중 파장(standard dual wavelength)에 대한 2개의 필터 곡선들을 가지는 CO2 흡수 스펙트럼, NDIR CO2 모니터링]를 보여주며,
도 5는, 시간["t1" 다음에 "t2"가 오고 그 다음에 "t1"이 옴]을 기초로 하여 간섭 필터의 선택적 전기 스캐닝(selective electric scanning)에 의한 2 채널 측정의 원리들을 보여주고,
도 6은, 상이한 타임 슬롯을 기초로 하여 간섭 필터의 선택적 열 스캐닝(selective thermo scanning)에 의한 2 채널 측정의 원리들을 보여주며,
도 7은, 본 발명에 의한, 두 개의 인접하게 배치된 광전기 검출기들을 구비한 감지 수단 또는 광 리시버 수단의 하나의 예를 보여주고,
도 8은, NDIR-기술을 위한 간섭 필터의 파장들의 투과의 각도 의존성의 그래프[하나의 좁은 밴드 패스 필터를 사용하는 전형적인 NDIR 가스 검출로서, 중심 파장 이동(Centre Wavelength Shift)]를 보여주며,
도 9는, 하나의 이산화탄소 센서를 사용하고 차등 흡수 측정에 의한 2 채널 측정의 하나의 전형적인 적용례의 그래프[CO2 모니터링을 위한 표준 4,26 μm CW 필터에 대한 필터 곡선을 가지는, NDIR 단일 필터 이중 파장 CO2 가스 감지]를 보여주고,
도 10은, 본 발명과 관련된, 2개의 광 검출기들을 가지는 광학 장치를 보여주며,
도 11은, 부탄으로부터 다이-메틸 에탄(di-methyl ethane: DME)을 평가하기 위한 본 발명의 하나의 적용례의 그래프[탄화수소 분화(Hydro-Carbon Differentiation)]를 보여주고,
도 12a는, 4개의 광 감지 수단들 각각으로 전송된 전자기 방사선이 둘 보다 많은 인접한 분석 파장들로 밴드-패스 필터 전면에 걸쳐 분산될 수 있는 본 발명의 하나의 실시예를 확대도로 설명하며, 도 12b는, 그러한 4개의 광 감지 수단을 가지는 실시예의 하나의 변형 실시예(alternative)를 보여주고,
도 13은, 탄화수소들의 다양한 특정 가스 성분들의 검출을 식별하기(distinguish) 위한 본 발명의 적용례의 그래프[HC 모니터링을 위한 표준 3,46 μm CW 필터에 대한 필터 곡선들을 가지는, NDIR 단일 필터 삼중 파장 가스 감지]를 설명하며, 그리고
도 14는, 그 광 빔들과 그 파장들을 수신하기 위해 나란히 인접하게 배열된, 2개의 광 감지 수단들의 배향(orientation)을 도시한다.
도 1은, 하나의 광 전송 수단, 가스 샘플에 적합한 하나의 한정된 스페이스, 하나의 광 수신 수단 및 하나의 연관 디스플레이 유닛(associated display unit)에 의한 NDIR-기술을 사용하는, 가스 측정 원리를 보여주고,
도 2는, 1 채널 측정 기술(단일 빔 NDIR 기술-Single Beam NDIR Technology)에서 공지된 리시버 유닛 또는 광 감지 수단의 원리를 보여주며,
도 3은, 2 채널 측정 기술(이중 빔 NDIR 기술-Dual Beam NDIR Technology)에서 공지된 리시버 유닛 또는 광 감지 수단의 원리를 보여주고,
도 4는, 이산화탄소 센서를 사용하고, 그리고 상이한 타임 슬롯들(time slots)("t1" 다음에 "t2") 또는 동일한 타임 슬롯을 사용하는, 1/λ에 상응하는 x-축 값들(x-axis allotted values)에 의한 차등 흡수 측정(differential absorption measurement)에 의하는, 2 채널 측정에서의 하나의 적용례의 그래프[표준 이중 파장(standard dual wavelength)에 대한 2개의 필터 곡선들을 가지는 CO2 흡수 스펙트럼, NDIR CO2 모니터링]를 보여주며,
도 5는, 시간["t1" 다음에 "t2"가 오고 그 다음에 "t1"이 옴]을 기초로 하여 간섭 필터의 선택적 전기 스캐닝(selective electric scanning)에 의한 2 채널 측정의 원리들을 보여주고,
도 6은, 상이한 타임 슬롯을 기초로 하여 간섭 필터의 선택적 열 스캐닝(selective thermo scanning)에 의한 2 채널 측정의 원리들을 보여주며,
도 7은, 본 발명에 의한, 두 개의 인접하게 배치된 광전기 검출기들을 구비한 감지 수단 또는 광 리시버 수단의 하나의 예를 보여주고,
도 8은, NDIR-기술을 위한 간섭 필터의 파장들의 투과의 각도 의존성의 그래프[하나의 좁은 밴드 패스 필터를 사용하는 전형적인 NDIR 가스 검출로서, 중심 파장 이동(Centre Wavelength Shift)]를 보여주며,
도 9는, 하나의 이산화탄소 센서를 사용하고 차등 흡수 측정에 의한 2 채널 측정의 하나의 전형적인 적용례의 그래프[CO2 모니터링을 위한 표준 4,26 μm CW 필터에 대한 필터 곡선을 가지는, NDIR 단일 필터 이중 파장 CO2 가스 감지]를 보여주고,
도 10은, 본 발명과 관련된, 2개의 광 검출기들을 가지는 광학 장치를 보여주며,
도 11은, 부탄으로부터 다이-메틸 에탄(di-methyl ethane: DME)을 평가하기 위한 본 발명의 하나의 적용례의 그래프[탄화수소 분화(Hydro-Carbon Differentiation)]를 보여주고,
도 12a는, 4개의 광 감지 수단들 각각으로 전송된 전자기 방사선이 둘 보다 많은 인접한 분석 파장들로 밴드-패스 필터 전면에 걸쳐 분산될 수 있는 본 발명의 하나의 실시예를 확대도로 설명하며, 도 12b는, 그러한 4개의 광 감지 수단을 가지는 실시예의 하나의 변형 실시예(alternative)를 보여주고,
도 13은, 탄화수소들의 다양한 특정 가스 성분들의 검출을 식별하기(distinguish) 위한 본 발명의 적용례의 그래프[HC 모니터링을 위한 표준 3,46 μm CW 필터에 대한 필터 곡선들을 가지는, NDIR 단일 필터 삼중 파장 가스 감지]를 설명하며, 그리고
도 14는, 그 광 빔들과 그 파장들을 수신하기 위해 나란히 인접하게 배열된, 2개의 광 감지 수단들의 배향(orientation)을 도시한다.
현재 제안된
실시예의
설명
본 발명과 관련된 중요한 특성들을 나타내고, 첨부 도면들에 도시되어 있는 도 1 내지 도 14에 의해 명백해질, 현재 제안된 실시예에 관한 다음의 설명에서, 본 발명의 기본 발상을 주로 명확히 설명하기 위한 목적으로 용어들과 특정 용어법(terminology)을 선택하였음을 먼저 지적해둔다.
그러나, 이와 관련하여, 본 명세서에서 선택된 용어들은 본 명세서에 사용된 선택된 용어들로만 한정되는 것으로 여겨져서는 안되며, 이와 같이 선택된 각 용어는, 동일한 또는 본질적으로 동일한 목적 및/또는 기술적 효과를 달성할 수 있도록, 동일한 또는 실질적으로 동일한 방식으로 쓰이는 모든 기술적 동의어들(technical equivalents)을 또한 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.
따라서, 본 발명을 위한 기본적인 필수 조건들이 첨부된 도면들에 개략적으로 그리고 상세히 도시되어 있으며, 본 발명과 관련된 중요 특성들은 아래에 더 상세하게 설명될, 제안된 실시예에 의하여 구체화된다.
따라서, 도 1은, 하나의 큰 파장 간격(large wavelength interval)을 가지는 전자기 방사선 "S"을 위한 하나의 적합한 광 전송 수단 유닛(10) 및 가스 샘플 "G"에 적합하고 광학 측정 거리 "L"를 정의할 수 있도록 하기 위한 하나의 측정 셀 또는 측정 경로의 역할을 하는, 캐비티 형태의 하나의 한정된 스페이스(11)를 가지는 스펙트럼 분석에 적합한 장치 "A"의 원리들을 개략적으로 보여준다.
또한, 상기 광 전송 수단(10)으로부터 상기 광학 측정 거리 "L"을 통과하는 상기 전자기 방사선 "S"을 위한 광 감지 수단(12)이 도시되어 있으며, 더욱이 상기 광 감지 수단(12)에는 스펙트럼 분석을 실행하는 유닛(13)에 라인(line)(121)에 의해 연결된 광전기 검출기들(3b, 3b')이 포함된다.
또한, 전자기 방사선 "S"을 감지하는 상기 광 감지 수단(12)과 그에 결합된 검출기들(3b, 3b')은, 선택된 그 파장 성분들 또는 스펙트럼 요소들이, 스펙트럼 분석을 실행하는 유닛(13)에서, 분석의 대상이 되는, 스펙트럼 영역 내에 포함되도록 의도된, 전자기 방사선에 민감하도록 구성되어야 하며, 주로 이 유닛(13)에서 스펙트럼 요소들의 상대 광 복사 강도(relative light radiation intensity)가 계산되고 결정된다.
도 1에서 광 전송 수단(10)과 광 수신 수단(12)은 설명(clarification)의 목적만을 위해, 한정된 스페이스(11)로부터 얼마간 떨어져 도시되어 있다.
상기 광 전송 수단(10)과 상기 광 감지 수단(12) 사이에 전송된 전자기 방사선 "S"은, 광학 밴드-패스 필터(14)와 같은, 하나의 적합한 밴드-패스 필터를 향해 선택적으로 나아가도록 구성된다.
그러한 밴드-패스 필터(14)는 상기 광 전송 수단(10)에 의해 발생된 전자기 방사선 "S"의 투과에서의 입사 각도에 따른 하나의 파장을 제공할 수 있도록 구성되고 그리고/또는 디자인된다.
따라서, 이 밴드-패스 필터(14)는 검출기(3b)를 향하게 된 제1 선택 스펙트럼 요소(4a)를 검출기(3b')를 향하게 된 제2 선택 스펙트럼 요소(4b)로부터 하나의 선택된 입사 각도에 따라 분리하도록 구성되고(도 7), 또한 모듈들(modules)들에 의해 하나 보다 많은 그러한 스펙트럼 요소들에 대한 발생 복사 강도를 검출할 수 있도록 구성된 상기 유닛(13)에 두 개의 광전기 검출기들(3b 및 3b')이 모두 연결된다.
스펙트럼 분석을 실행하는, 유닛(13)(도 1)은, 전자기 방사선 "S"에 의해 제어되고 중앙 유닛(13b)에 의해 작동되는 트랜스미터 모듈(transmitter module)(13a) 그리고 상기 라인(121)을 통해 중앙 유닛(13b)에 또한 연결되는, 복수의 신호 수신 모듈들(13c, 13d 및 13e)을 보여준다.
회로(13f) 신호들을 통해, 광 전송 수단(10)에 의해 보내진 전자기 방사선 "Sa"이, 광 감지 수단(12)에서 수신된 전자기 방사선 "Sb"과 비교될 수 있다. 이를 위해 라인(101)과 라인(121)이 사용된다.
중앙 유닛(13b)에서 평가되어 계산된 결과는 그 다음에 디스플레이 유닛(15)에 하나의 그래프(15a)로서 옮겨질 수 있다.
더욱 구체적으로 도 1은, 그 안에 전자기 방사선 "Sb"에 의해 분석될 가스 "G" 또는 하나의 광 방사선 번들(light radiation bundle)(4)이 들어 있을, 흡수 큐벳(absorption cuvette)(1)을 구비한 하나의 적용례를 설명하며, 여기서, 방사선 "Sa"은 이미터 유닛(emitter unit)에 의해 전송되고 전기 광학 검출기 유닛(electro-optical detector unit)(3)에 의해 수신된다.
이 광 이미터 유닛(2)은 따라서 하나의 방사선 소스(radiation source)(2a) [수단(10)] 그리고 방출된 방사선 "Sa"을 그것의 방사선 번들들(4)로 가능한 한 효과적으로 모아서 이것을 흡수 큐벳(1)의 길이부(length)를 통해 검출기 또는 리시버 유닛(3)을 향해 보내기 위한 하나의 통합 콜리메이터(coordinated collimeter)(2b)로 구성될 수 있다.
이미터 유닛(2)은, 가스로 채워지거나 가스가 제거된 유리 전구(glass bulb) 내의 백열 와이어(glowing wire), 즉, 백열 전구(incandescent lamp) 또는 실리콘 기술(silicon technology) 및 마이크로 기계공학(micro mechanics)에 의해 만들어진 박막(thin membrane) 위 또는 세라믹 기판(ceramic substrate) 위의 발열 저항체(heated resistor) 또는 발광 다이오드(light emitting diode) 형태를 취할 수 있으며, 명확한 방출 스펙트럼(well defined spectrum of emission)을 나타낸다.
본 발명의 가르침(instructions)에 따르면, 이미터 유닛(2)은, 그 강도들이 도 1의 개개의 검출기들(3b, 3b')에서 [그리고 도 7의 검출기들(3b, 3b')에서] 광전기적으로 검출되어 유닛(13)에서 평가될, 파장들 모두를 적어도 포함하여야 하는, 방사선 번들들(4)의 방출선(emission) "Sa"을 내보내기 위한 것이다.
흡수 큐벳(1)은 따라서 선택된 적용례, 선택된 측정에 있어서의 정확성, 측정 가스 "G"가 음압(negative pressure) 또는 양압(positive pressure) 등에 의해, 모아지는 것으로 예상할 수 있는 방식에 따라 상이한 방식으로 디자인될 수 있다.
특정 적용례들에서, 흡수 큐벳(1)은 동시에 광 이미터 유닛(2)과 광 리시버 유닛(3)이 고정된 기계적 베이스(mechanical base)(1a)를 포함하여 구성될 수 있다.
리시버 유닛(12)의 검출기들(3b, 3b')은, 광전기 파장들에 의존하고 이후에 스펙트럼 분석을 실행하기 위한, 유닛(13)에서 계산 분석(calculating analysis)의 대상들이 될, 전기 신호들을 발생시키도록 구성된다.
그러한 유닛들(13)은 이 기술 분야에 잘 알려져 있으며, 따라서 상세히 설명하지 않기로 한다.
상기 유닛(13)은, 가스 및/또는 가스 혼합물과 관련된 가스 농도(relevant gas concentration)를 보여주는 결과를 계산하기 위한 것이다.
필요한 측정 감도의 증가(increasing necessary measuring sensitivity)를 제공할 수 있도록 하기 위해, 예컨대, 측정 거리 또는 흡수 거리 "L"의 길이를 연장하는 것은, 다양한 광학 장치들에 의해, 예컨대, 사용된 측정 셀 또는 한정된 스페이스(11) [소위, 멀티 패스 셀들(multi pass cells)] 내의 다수의 전후 통로들(multiple passages back and forth)에 의해, 구체화될 수 있다.
더욱이 반사경(reflector) 또는 콜리메이터(collimeter)(2b)가 원하는 올바른 방향으로 조준할(collimate) 수 없는, 광선들의 방출된 전자기 번들들(electromagnetic bundles)(4)을 수집할 수 있도록 하기 위해, 공지된 방식으로 미러링된 내면(mirrored inside surfaces)(1a')을 구비하고 이미터 유닛(2)으로부터의 광 번들들이 하나의 도파관(waveguide)인 리시버 유닛(3)으로 보내지도록 디자인된 형상(geometry)을 가진, 흡수 셀들을 사용하는 것이 가능하다.
이제 도 2는, 전송되어 입사되는 광선(4)이 하나의 간섭 필터(interference filter)(3a)에 의해 광학적으로 필터링되는(filtered optically), 1-채널 측정(one-channel measuring)에 적합한 공지된 광 리시버 유닛(3)을 개략적으로 설명하며, 이러한 예에서, 상기 간섭 필터는, 아주 좁고 아주 명확한 스펙트럼 간격 내의 전자기 방사선 또는 광선들(4a) 만이 필터(3a)를 통과하고 이 방사선에 민감한 광전기 검출기(3b)에 도달하도록, 캡슐체(encapsulation)(3')의 개구부(구멍)(3i)와 관련하여 리시버 유닛(3)의 캡슐체(3')에서 하나의 윈도우의 역할을 하도록 설치된다.
개구부(3i)는, 공간적으로 필터링하는(filtering spatially) 기능들, 즉, 이미터 유닛(2)으로부터의 방향과 일치하는 전자기 방사선(4a)만을 검출기 부재(detector element)(3b)를 향해 보내고, 그와 달리 유닛(13)에서의 계산된 결과에 부정적으로 그리고 방해가 되게 작용할 수 있을 다른 방향들로부터의 빛과 방사선을 막는(suppress) 기능을 가진다.
그러므로, 벽들(walls)(1a')은 리시버 유닛(3)의 구조에 대한 차폐(shielding) 뿐 아니라 환경에 대한 차폐를 또한 포함한다.
검출기 부재(3b)는 광 다이오드(photo diode), 양자 검출기(quantum detector), 초전형 검출기(pyroelectric detector) 종류 또는 다른 형태의 광전기적 변환(opto-electric conversion)을 위한 열 검출기들일 수 있다.
도 2의, 광전기 검출기(3b)는, 어떤 종류의 또는 어떤 형태의 전기 신호들을 발생시키는 능력을 가지는 것, 그리고 그 크기와 형상이 그 주파수 간격(frequency interval) 내에 있는 필터(3a)를 통과하는 방사선(4a)의 강도에 좌우되고 이에 상응하는 것이 중요하다.
도시된 전기 연결부들(electric connections)(3c, 3c')에 의해, 이들 전기 신호들은, 광 리시버 유닛(3)의 두 측정 연결부들(measuring connections)(3d 및 3e)로 옮겨지는데, 이로부터 유닛(13) 및/또는 다른 전자공학/컴퓨터 프로세싱에서의 다음의 증폭 단계(amplifier stage)(도시되지 않음)가, 측정 신호를 평가하여 최종 결과로 정밀처리하며, 이 최종 결과는 디스플레이 유닛(15)에서 그래프(15a)로 볼 수 있다.
만약 가스 측정이 NDIR 기술을 토대로 수행되면, 필터 투과광선(4a)의 파장은 가스 농도가 측정될 물질의 흡수 파장 특성과 일치하도록 선택된다.
도 3은 2-채널 측정(two-channel measurement)을 위한 공지된 리시버 유닛(3)을 개략적으로 보여주는데, 이 리시버 유닛(3)에는, 도 2와 관련하여 도시되고 설명된 것에 더하여, 하나의 추가적인 개구부(3i'), 그 뒤쪽에 있는 하나의 간섭 필터(3f) 그리고 개개의 연관 광전기 검출기 부재들(individual associated opto-electric detector elements)(3b 및 3b')이 구비된다.
여기서 필터(3f')와 다른 투과 파장(transmission wavelength)(4b)을 가지는 필터(3f)가 선택되며, 따라서 선택된 광 빔(4b)은 선택된 광 빔(4a)과 상이한 파장을 가지게 된다.
전기적 측정 가능 신호들(electrically measurable signals)로 변환된, 커넥터 핀들(connector pins)(3h, 3e 및 3d)의 해당 신호들은, 파장들(4b 및 4a) 각각을 위해 사용되며, 파장(4a)을 위한 핀들(pins)(3d, 3e)은 시시각각의 광 강도들(momentary light intensities)에 관한 정보를 제공한다.
측정 채널들 중의 하나가 하나의 신호-중성 파장(signal-neutral wavelength)을 위한 하나의 강도 레퍼런스(intensity reference)로서 사용되면, 측정 신호들(121)의 정확한 평가를 왜곡할 우려가 있는, 전자기 방사선 (4) "S" 또는 광선들 "Sa"의 내향 발산 강도(inwardly radiated intensity)의 단시간 변화들(short time variations)이 중화되어(neutralized) 완전히 제거될(regulated away) 수 있다.
도 4는, 차등 흡수 측정에 의한, 도 3에 따른, 이산화탄소 센서를 위한 2-채널 측정의 하나의 적용례를 설명하기 위한 그래프를 보여준다.
간섭 필터(3f')의 특성은 그 투과도 그래프(transmission graph)(4a)가 측정 가스의 흡수 영역(absorption area)(4c)과 일치하도록 선택된다(이 경우에, 이산화탄소에 대한 약 4,26 μm의 파장). 도 4의 스케일(scale)은 1/λ의 값에 의해 정의된다.
그 투과도 특성(transmission characteristic)(4b)이 가스 흡수가 일어나지 않거나 존재하지 않는 영역에 있는(이 예에서는 3,39 μm의 파장 근처) 다른 필터(도시되지 않음)를 선택하여 하나의 레퍼런스 신호(reference signal)를 만들 수 있다.
처음에 장치를 교정하고(calibrated) 이들 신호들이 이산화탄소가 존재하지 않는 상태에서 발생하는 신호 지수(signal quotient)를 측정함으로써, 측정 시스템을 표준화시킬 수 있고, 빔의 광 번들들(light bundles of beam)(4)의 복사 강도의 변화와 무관하게 만들 수 있다.
광학 시스템(11)에서의 투과도 변화들(transmission changes) 뿐 아니라 이미터(2a)의 에이징 경향들(ageing tendencies)은 번들들(4)의 강도를 시간에 따라 변화시키는데, 실제로 이것은 대개가 NDIR 가스 미터의 정확성을 제한하고 반복적 서비스(recurring service)와 재교정(recalibrations)이 필요하게 만든다.
터미널들(terminals)(3d-3e 및 3h-3e) 사이의 레퍼런스 파장 관련 전기 신호들과 가스 흡수의 신호들 사이의 이러한 지수들(quotients)의 형성은 도 2에 따른 1-채널 측정 시스템을 위한 시스템과 비교하여 이 상태를 크게 개선시킨다.
도 5는 이제 시간에 따라 선택된 간섭 필터(3b' 및 3b)의 전기 스캐닝( electrical scanning)에 의한 2-채널 측정을 설명한다.
NDIR 2-채널 측정의 변형 실시예는, 하나의 동일한 간섭 필터(3b')를 위한 투과 파장이, 도시되지 않은, 연결을 통해 하나의 외부 인가 제어 신호(external, applied control signal)에 의해 전자적으로 변경되도록 만들어질 수 있는 경우이다.
상이한 시간 시퀀스들(time sequences)("t1" 및 "t2")에서, 파장(4a)을 가지는 방사선(4a(t1))이 시간 간격 "t1"에서 전송될 수 있는 반면, 레퍼런스 파장(4b)을 가지는 방사선(4b(t2))은 시간 간격 "t2"에서 전송된다.
이와 달리 두 개의 미리 정해진 파장들(4a, 4b)을 이들 상이한 시간 간격들 동안에 통과시킴으로써, 도 4에 의한 파장 차등 흡수 측정의 기본 발상에 따른 신호 지수가 그 후에 만들어질 수 있다.
도 5의 전자적 제어가능 광학 투과 필터(electronically controllable optical transmission filter)(3b')는 실리콘 베이스 프로세스들(silicon based processes)에서 마이크로기계공학(micromechanics)에 의해 구체화될 수 있으며, 여기서, 소위 파브리-페로(Fabry-Perot) 필터는 그 하나의 거울 면(mirror surface)이 마이크로-스케일(micro-scale)로 제어가능하게 제거될(controllably displaceable) 수 있게 되어 시간-제어 파브리-페로 간섭 미터 투과 파장(time-controlled Fabry-Perot interference meter transmission wavelength)을 제공하는 방식으로 식각 제거될(etched forth) 수 있다.
또한, 필터(3b')의 기계적 회전을 조정하는 것도 본 발명의 범위 내에 있다.
도 6은, 간섭 필터(3k)의 열 스캐닝 또는 동종의 스캐닝에 의한 2-채널 측정을 설명한다.
검출기들(3b)에 인접한 파장 선택 필터(wavelength selecting filter) 없이, 도 4와 도 5에서와 같은, 방사선(4a(t1) 및 4b(t2))의 펄스화 번들들(pulsed bundles)을 가지는 파장 변조 이미터 유닛(wavelength modulating emitter unit)(2a)과 함께, 하나의 단순한 검출기 유닛(3b)을 사용함으로써, 도 6에 따라, 파장 차등 신호들(wavelength differentiated signals)의 지수 형성을 위한 필수 조건들을 창출할 수 있게 하기 위한 다른 발상이 여기에 설명되어 있다.
이 이미터 유닛(2(2a))은 리시버 유닛(3)에 인접하게 설치된 필터를 가지는 대신에 이미터에 인접하게 놓인 간섭 필터(3k)를 이미터 유닛(2a)의 하나의 윈도우 또는 하나의 개구부로서 사용하여 파장 세그먼트들(wavelength segments)의 형성을 실현한다.
그 굴절률(reflective index)에 있어서 상당한 온도 의존성을 가지는 금속 산화물들을 사용하여, 하나의 온도 스캐닝 간섭 필터(temperature scanning interference filter)(3k)가 만들어질 수 있으며, 여기서 투과 파장은 필터(3k)의 순간 온도에 따라 크게 변화하는 것으로 밝혀졌다.
필터(3k)의 파워 딜리버링 이미터 유닛(power delivering emitter unit)(2(2a))에 대한 근접 정도(proximity)를 감안하여, 그것은 이미터 유닛(2(2a))의 출력(output)에 따라 상이한 평형 온도들로 가열되게 된다.
이미터 유닛(2)의 파워 변조(power modulation) 및 그 관련 방사선(4)은 따라서 필터재(filter material)(3k')에 그에 상응하는 온도 변조(temperature modulation)를 일으키고, 그에 따라 그것의 최고 파장 값들(extreme wavelength values)[타임 슬롯 "t1"에서 4a(t1) 그리고 타임 슬롯 "t2"에서 4b(t2)]이 기본적으로 도 5와 도 6에 도시된 방식으로, 지수 형성을 위한 토대를 제공하는, 전송 광(4)의 파장 변조를 일으키게 된다.
이제 본 발명과 관련된 특성들(specific qualities)을 도 7 내지 도 12를 참고하여 설명하기로 한다.
도 7은, 본 발명과 관련된 특성들과 특징들을 나타내는, 광 리시버 유닛(3)을 설명하기 위한 것이다.
더욱 구체적으로, 도 7은, 이 구조에 필터 유닛(3f)이 포함되지 않고 필터 유닛(3f')만 포함되기 때문에 도 3에 도시된 실시예의 단순화로 생각될 수 있는 광 리시버 유닛(3)을 보여주기 위한 것이다.
그럼에도 불구하고 여기서 그 두 개의 관련 검출기 부재들(3b, 3b')은 하나의 동일한 필터 유닛(3f')을 통해 각기 하나의 개별적인 방사선 번들(4a, 4b)을 수신하는 것으로 도시되어 있어서, 번들 광선들(bundle rays)(4b)이 번들 광선들(4)과 번들 광선들(4a)의 방향에 대해 그 전파 방향상(in its direction of propagation) 각도(4(α))를 보여주는 차이가 있다.
원래 간섭 필터의 투과 파장은, 필터(3f')에 대해 수직으로 입사하는 광선 번들(4)의 입사 각도 (α)가 증가함에 따라 감소하는 것으로 알려져 있다.
이것은, 도 7에 의한 장치에 의해 도 3에서와 같은 필수 조건들이 조성될 수 있게 하고, 이 필수 조건들이 도 4의 그래프에 설명된 원리에 따른 (그러나 타임 슬롯 "t1" 동안에만) 차등 흡수 신호 측정을 실행하기 위해 사용될 수 있게 한다.
이를 위한 필수 조건은, 방출되어 (부분적으로) 시준된(collimated) 방사선(4)이, 적어도 특정 파트(4(α))의 경우, 편향되어 입사 각도 "α"로 필터(3f')를 향해 보내지도록 주변 광학 장치들(surrounding optics)이 디자인되는 것이라는 것이 밝혀졌다.
비용 효율이 높은 방식으로 두 개의 상이하고 분리된 파장들에서 신호의 세기(strength)를 측정할 수 있는 장치가 본 명세서에 도시되어 있으며, 여기서, 도 7에 의한, 단일 필터(3f') 하나가 도 3에 도시되어 있는 두 필터 유닛들(3f, 3f') 보다 더 비용 효율이 높을 것이다.
또한, 파장 차이(difference in wavelength)로 인해 달성된 정확도(precision)는 아주 우수하며, 두 개의 상이한 광학 필터 유닛들(3f, 3f')로 실질적으로/경제적으로 달성 가능한 것보다 더 우수한 것으로 밝혀졌다.
광학 필터들의 투과 파장에 대한 허용 오차(tolerance)의 공통 값(a common value)은 +/- 1 %이고, 두 필터 유닛들 사이의 투과 파장의 차이가, 획득 시(at the time of purchase), 동작 파장(working wavelength)의 +/- 2%의 불확실성(uncertainty)을 가지면, 본 발명에 의한 장치에 상응하는 값은 일반적으로 투과 파장들에 대해 위에 개시된 값들의 +/- 10%인 것으로 밝혀졌다.
도 8은, NDIR 가스 측정을 목적으로 하는, 전형적인 간섭 필터의 투과 파장의 각도 의존성을 그래프로 설명하기 위한 것이다.
이 다이어그램(diagram)은 그 자체로 명백하거니와, 빛의 수직 입사(normal incidence)에서의 명목 값(nominal value)에 대해 예를 들어 45°의 입사 각도에서 투과 파장을 변경시키기 위한 일반 값(a typical value)은 투과 파장의 약 3%이며, 약 0.3%의 극대화된 불확실성을 가진다는 것을 나타낸다.
도 9는, 본 발명의 가르침에 따른 차등 흡수 측정에 의한 이산화탄소 센서를 위한 2-채널 측정의 하나의 적용례를 그래프로 설명한다.
표준 특성(standard characteristic)을 가진, 도 8에 따른, 하나의 간섭 필터가 구비된 NDIR 가스 센서에, 도 7의 본 발명에 의한 장치를 적용하는 것은, 2-채널 측정 원리에 의한 이산화탄소(4c)의 차등 NDIR 흡수 측정을 위한 기본 조건들을 충족시키는 신호 또는 필터 특성들(4a 및 4b)을 제공한다.
그래프의 크기 또는 포락선(envelop)은 가스 농도의 크기를 나타낸다.
도 10은, 본 발명의 원리들에 따른 다른 광학 장치 "A"를 설명한다.
도 1의 NDIR 실시예와 비교하여, 도 10은, 광 리시버 유닛(3)이 도 7에 더 구체적으로 도시되고 설명되어 있는 구조로 대체되어 있으나, 하부 검출기 부재(3b)가, 측정 셀(1)의 상측 절반(upper half) 내부를 통과한 광 빔 또는 번들(4e(4a))에 의해 직접적으로 비추어지게(illuminated) 할 목적으로, 얼마간 상측으로 이동되거나 옮겨져 있는 것으로 나타나 있다.
최상위(uppermost) 검출기 부재(3b')는 따라서 측정 셀(1)의 하측 절반(lower half)을 통과하되, 소형 반사경 면(reflecting mirror surface)(5)의 도입에 의해, 검출기(3b')를 향해 위쪽으로 기울어진, 광 빔 또는 번들(4d(4b))에 의해 비추어지게 된다.
반사경 면(5)은 여기서 광 번들(4d)의 본래의 전파 방향과 비교하여 "α/2"의 각도로 설치되어, 간섭 필터(3f')를 향하는 입사 각도가, 도 10의 하단에 있는, 이미터 유닛(2a', (10'))의 가상 일러스트레이션(virtual illustration)(2")에서 시작하는 것으로 보이는, 본 발명의 장치에 요구되는 값 "α"를 가지게 된다.
광 리시버 유닛(3)과 그 검출기들(3b, 3b')에 필요한 입사 각도들을 발생시킬 수 있는, 장치 "A" 및 그 변형들(variations)로 많은 가능한 해결책들이 있다.
도 11에, 다이-메틸-에탄(di-methyl-ethane: DME)을 부탄(butane)과 식별할 수 있는 적용가능성(applicability)의 하나의 예의 그래프가 도시되어 있다.
DME-혼합물을 검사함(checking)으로써 연료의 품질을 측정할 수 있는 방법이 여기에 설명되어 있다.
이것은 본 발명의 가르침에 따라 수행될 수 있으며, 3,58 μm와 3,45 μm의 파장 쌍(wavelength pair)에서의 차등 흡수 측정((4a), (4b))에 의해 프로세스 관리(process supervision)에 적용될 수 있다.
도 12a는, 바로 가까이에 또는 서로 인접하게 놓인, 복수의, 둘 보다 많은 분석 파장들을 평가할 수 있는, 본 발명에 의한 장치 "A"의 하나의 실시예를 설명한다.
하나의 특정 광 리시버 유닛(3)의 형성과 사용을 보여주는 도 12a에 나타나 있는 바와 같이, 복수의 파장들(4a) [번들(4e)과 관련됨], 4b1 ... 4bi이 분리될 수 있다.
이 장치는 따라서 선택된 파장들 만큼 많은 광전기 유닛들 또는 검출기 유닛들(3b, 3b' ... 3bi)을 포함하여 구성되며, 여기서, 검출기들 모두가 한 줄로 설치되어 [하나의 검출기 어레이(a detector array)를 이룸] 그들 모두를 각각 실질적으로 상이한 각도들로 비추게 된다.
탄화수소들의 분석은, 여러 인접 파장들에서의 차등 흡수 측정이 혼합 가스들과 관련하여 상이한 탄소 물질(carbon matter)을 분리할 수 있는 가능성을 가지기 위해 필요할 수 있는 경우의 전형적인 예로 생각될 수 있다.
도 12b는, 바로 가까이에 있는 복수의 분석 파장들을 식별할(discern) 수 있도록 구성된 광 리시버 유닛(3')의 다른 실시예를 설명한다.
여기서 파장 선택 필터(wavelength selecting filter)(3f')가 광 리시버 유닛(3)의 캡슐체(3') 내에 그 중앙에 위치하되 비스듬히 기울어져(angled) 있는 형상(geometry)을 보여준다.
이것은 따라서 파장들(4e)과 그 섹션들(sections)(4a, 4b1 ..... 4bi)을 위한 다양한 검출기 부재들(3b, 3b' ... 3bi) 사이에 더욱 균일한 조명(lighting)/투사(projection)를 가져올 수 있다.
도 13은, 탄화수소들의 특정 가스 성분들의 검출을 식별할 수 있도록 하기 위한 본 발명의 하나의 적용례를 그래프로 설명한다.
밀접하게 관련된 물질들의 흡수 스펙트럼에는 미세한 차이들(minor differences)이 존재하는 것으로 알려져 있으며, 이것은 본 명세서에 약 3,4 μm의 파장에서 예시되어 있다.
이것은 에탄올, 아세톤 및 옥탄과 같은 탄수화물들(carbohydrates)에 적용된다.
반도체 센서들과 전기 화학 측정 셀들(electrochemical measuring cells)을 사용하는 것으로 설계된 가스 측정의 공지된 원리들로 이들 물질들을 정확하게 분리하는 것은 어려운 것으로 밝혀졌다.
그러나, 본 발명의 가르침에 따른 스펙트럼 영역들((4a), (4a1) 및 (4b2))에서 흡수의 차등 측정은, 특히, 단 하나의 또는 소수의 이들 물질들이 한 번에 장치 "A"의 측정 셀(11) 내에 노출될 때, 이들 물질들을 서로 식별하고, 어느 것이 목적 물질(relevant one)인지 그리고, 그 목적 물질이 얼마만큼 많이(how great a potion) 측정 셀 내에 존재하는지 검출할 수 있는 것으로 밝혀졌다.
가스 혼합물들과 여러가지 가능한 가스들이 존재하는 더 복잡한 상황이, 관련 스펙트럼들이 거론할 수 있는(mentionable) 차이들을 나타내고, 본 발명의 장치가 그 기초로서 도 7에 도시되어 있는 2 보다 많은, 예컨대, 도 12a와 도 12b에서와 같이, 3, 4, 5 또는 그보다 많은, 측정 채널들을 포함하여 구성되는 가스 분석을 가진다는 조건 하에, 본 발명의 도움으로 더 높거나 낮은 정확도(greater or lesser precision)로 평가될 수 있다.
광학 밴드-패스 필터(3f')는 입사되는 각 전자기 방사선을 방사선 "S"의 하나의 선택된 입사 각도에 따라 적어도 둘의, 흔히 그보다 많은, 상이한 광학적 그리고 미리 정해진 외향 각도들(outgoing angles)로 편향시키도록 구성되며, 여기서, 상기 외향 각도들은 입사되는 방사선(4)과 그것의 파트(4c 또는 4e)의 메인 각도[스펙트럼 분석을 실행하는 유닛(13)에서 분석 대상임]와 관련된다.
적어도 하나의 동일한 밴드-패스 필터(3f')가 적어도 둘의 상이한 파장 성분들 또는 스펙트럼 요소들이 그 안에 포함되는 하나의 동일한 전자기 방사선(4)을 수신하기에 적합하여야 한다.
유닛(13)에서, 계산에 의한 스펙트럼 분석을 실행하게 하고, 그와 관련된 스펙트럼 요소들의 강도를 전송된 전자기 방사선(4) "S"의 강도와 관련하여 분석하게 하기에 적합한, 적어도 하나의 광전기 검출기(3b, 3b')가, 각각의, 또는 각각의 선택된, 외향 각도에 대해 존재한다.
도 14는 그 광 빔들(4a, 4b)과 그 파장들을 수신하기 위해 나란히 인접하게 배열된, 타임 슬롯 "t1" 동안의 2개의 광 감지 수단들(3b, 3b')의 배치를 설명한다.
거리 "a"는, 검출기들(3b' 및 3b)을 위한 광 감지 면 사이의 최소 거리 "b"와 관련된 필터(3f') 면과 그 슬롯(3i) 사이의 최소 거리를 가리킨다.
도 9, 도 11 및/또는 도 13에서의 (4a) 및 (4b)와 같은, 신호들의 그래프를 결과로서 가져오기 위해 중앙 유닛(13b)에서 더 수행되는 신호 수신 모듈들(13c 및 13d)에서의 신호(3d, 3e) 및 신호(3h, 3e)의 평행 프로세싱(parallel processing)(t1)이 도 14에 도시되어 있다.
거리 "a"를 연장함으로써, 도시된 둘 보다 많은 검출기들이, 도 12a와 도 12b에서처럼, 도입될 수 있다.
본 발명은 하나의 예로서 위에 개시되어 있는 실시예로 한정되지 않으며, 다음의 특허청구범위에 설명된 본 발명의 발상의 테두리(frame) 내에서 변형들이 만들어질 수 있음을 물론이다.
각각의 설명된 유닛 및/또는 회로가 바람직한 기술적 기능을 달성할 수 있는 구성의 범위내에 있는 다른 설명된 유닛들 및/또는 회로들 각자와 결합될 수 있음을 특히 알아야 한다.
Claims (19)
- 전자기 방사선(electromagnetic radiation)에 적합한 하나의 광 전송 수단(light transmitting means), 하나의 스페이스(space), 및 상기 광 전송 수단으로부터의 상기 전자기 방사선을 위한 하나의 광 감지 수단을, 적어도 상기 광 감지 수단에 연결되고 스펙트럼 분석을 실행하는 하나의 유닛(unit)과 함께 구비하고,
상기 감지 수단이, 선택된 그 파장 성분들 또는 스펙트럼 요소들(spectral elements)이 스펙트럼 분석을 실행하는 상기 유닛에서 분석 대상(objects of an analysis)이 되는 스펙트럼 영역(spectral area) 내에 포함되도록 의도된 전자기 방사선에 대해 광전기적으로 민감한(opto-electrically adapted sensitive) 검출기들에 의해 전자기 방사선을 감지하도록 구성되어, 계산(calculations)에 의해 상기 유닛에서 스펙트럼 요소들의 상대 복사 강도(relative radiation intensity)가 결정되는, 스펙트럼 분석용 장치로서,
상기 전자기 방사선이, 상기 광 전송 수단과 상기 광 감지 수단 사이의 하나의 적합한 광학 밴드-패스 필터(adapted optical band-pass filter)를 상이한 입사 각도들로 통과하도록 구성되고,
상기 밴드-패스 필터가, 상기 광 전송 수단으로부터 발생된 전자기 방사선의 투과(transmission)를 위한 입사 각도(angle of incidence)에 따른 하나의 파장을 제공할 수 있도록 구성되고,
이와 관련하여 상기 밴드-패스 필터가, 제1 선택 파장 성분 및/또는 제1 선택 스펙트럼 요소를 제2 선택 파장 성분 및/또는 제2 선택 스펙트럼 요소로부터 입사 각도에 따라 분리하여 각기 그것의 광전기 수단(opto-electric means) 또는 검출기에서 수신되게 하도록 구성되고, 그리고
상기 스펙트럼 분석 유닛이, 하나 보다 많은 파장 성분 및/또는 스펙트럼 요소를 위한 발생 복사 강도(occurring radiation intensity)를 따로따로 검출하고 계산할 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 하는, 스펙트럼 분석용 장치. - 전자기 방사선에 적합한 하나의 광 전송 수단, 하나의 가스 측정 셀(gas adapted measuring cell)의 역할을 하고 광학 측정 거리(optical measuring distance)를 정의할 수 있도록 하기 위한 하나의 캐비티(cavity) 형태의 하나의 한정된 스페이스(delimited space), 상기 광 전송 수단으로부터 상기 광학 측정 거리를 통과하는 상기 전자기 방사선을 위한 하나의 광 감지 수단 및 적어도 상기 광 감지 수단에 연결되고 스펙트럼 분석을 실행하는 하나의 유닛을 구비하고,
전자기 방사선을 감지하는 상기 광 감지 수단이, 선택된 그 파장 성분들 또는 스펙트럼 요소들이 스펙트럼 분석을 실행하는 상기 유닛 내에서 분석 대상들이 되는, 스펙트럼 영역 내에 포함되도록 의도된 전자기 방사선에 대해 광전기적으로 민감하도록 구성되어, 이 유닛에서 계산에 의해 스펙트럼 요소들의 상대 복사 강도를 결정하는, 스펙트럼 분석용 장치로서,
상기 전자기 방사선이, 상기 광 전송 수단과 상기 광 감지 수단 사이의 하나의 적합한 광학 밴드-패스 필터를 통과하도록 구성되고,
상기 밴드-패스 필터가 상기 광 전송 수단에 의해 발생된 전자기 방사선의 투과를 위한 입사 각도에 따른 하나의 파장을 제공하도록 구성되고,
상기 광학 밴드-패스 필터가 제1 파장 성분 및/또는 제1 선택 스펙트럼 요소를 제2 선택 파장 성분 및/또는 제2 선택 스펙트럼 요소로부터 분리하여 각기 그것의 광전기 수단 또는 검출기에서 수신되게 하도록 구성되고, 그리고
상기 스펙트럼 분석 유닛이 하나 보다 많은 파장 성분 및/또는 스펙트럼 요소를 위한 발생 복사 강도를 따로따로 검출하고 계산할 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 하는, 스펙트럼 분석용 장치. - 제1항 또는 제2항에 있어서, 전자기 방사선의 분산 각도(dispersion angle)의 범위를 정하는(delimiting) 하나의 개구부(opening) 또는 하나의 윈도우(window)가 상기 밴드-패스 필터에 인접하게 또는 그 안에 배치되는 것을 특징으로 하는, 스펙트럼 분석용 장치.
- 제1항, 제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 개구부 또는 윈도우가, 복사 방향에 대해, 상기 밴드-패스 필터의 앞 그리고/또는 뒤에 배향되는(oriented) 것을 특징으로 하는, 스펙트럼 분석용 장치.
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 밴드-패스 필터가, 적절한 입사 각도에 답하여 입사되는(incoming) 전자기 방사선들을 적어도 둘의 상이한 전자기적 그리고 광학적 그리고 미리 정해진 외향 각도들(outgoing angles)로 편향시키도록 구성되는 것을 특징으로 하는, 스펙트럼 분석용 장치.
- 제5항에 있어서, 상기 외향 각도들이 상기 스펙트럼 분석 실행 유닛 내에서 분석 대상이 되는, 입사되는 방사선의 메인 각도(main angle)와 관련되는 것을 특징으로 하는, 스펙트럼 분석용 장치.
- 제5항 또는 제6항에 있어서, 하나의 동일한(one and the same) 밴드-패스 필터가 적어도 둘의 개별적인 스펙트럼 요소들이 그 안에 포함되는 하나의 동일한 전자기 방사선을 수신하도록 구성되는 것을 특징으로 하는, 스펙트럼 분석용 장치.
- 제5항, 제6항 또는 제7항에 있어서, 미리-선택된 복수의 밴드-패스 필터들이 각기 적어도 둘의 개별적인 스펙트럼 요소들이 그 안에 포함되는 전자기 방사선을 수신하도록 구성되는 것을 특징으로 하는, 스펙트럼 분석용 장치.
- 제5항, 제6항, 제7항 또는 제8항에 있어서, 외향 빔 또는 광선(outgoing beam or ray)과 관련된 각각의, 또는 각각의 선택된 각도에 대해, 적어도 둘의 공급된 전기 신호들과 계산에 의해, 스펙트럼 분석을 실행하는 상기 유닛내에, 그와 관련된 스펙트럼 요소(its associated spectral element)를 분석하도록 구성된 하나의 광전기 검출기(opto-electric detector)가 있는 것을 특징으로 하는, 스펙트럼 분석용 장치.
- 전술한 청구항들 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 밴드-패스 필터로서 광학 간섭에 대해 활성인 필터(filter active on the basis of optic interference)를 선택하는 것을 특징으로 하는, 스펙트럼 분석용 장치.
- 전술한 청구항들 중의 어느 한 항에 있어서, 스펙트럼 분석을 실행하는 상기 유닛과 관련된, 상기 개구부, 상기 밴드-패스 필터 및/또는 포함된 채널들(included channels)이, 하나의 동일한 신호를 수신하고 그리고/또는 감지하는 수단에 통합되는(coordinated) 것을 특징으로 하는, 스펙트럼 분석용 장치.
- 전술한 청구항들 중의 어느 한 항, 특히, 제11항에 있어서, 상기 개구부, 상기 밴드-패스 필터 및 상기 채널들이 하나의 동일한 광 수신 수단에 통합되는 것을 특징으로 하는, 스펙트럼 분석용 장치.
- 전술한 청구항들, 특히, 제11항과 제12항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 수신 유닛이 하나의 혼성 유닛(hybrid unit)의 형태를 가지는(allotted) 것을 특징으로 하는, 스펙트럼 분석용 장치.
- 전술한 청구항들 중의 어느 한 항에 있어서, 측정부(a measuring portion) 및/또는 광학 측정 거리를 노출시키는, 하나의 캐비티로 형성된, 상기 한정된 스페이스가, 광 전송 수단과 광 감지 수단 사이에, 일직선 형상 그리고/또는 방사 반사 형상(radiation reflecting shape)으로 만들어지는 것을 특징으로 하는, 스펙트럼 분석용 장치.
- 전술한 청구항들 중의 어느 한 항, 특히, 제14항에 있어서, 상기 광 전송 수단이 제1 이산 유닛(discrete unit)으로서 만들어지고, 상기 광 감지 수단이 감지 및 분석하려는 가스를 위한 하나의 유입구(inlet)와 하나의 배출구(outlet)를 구비한 하나의 중간 구멍-형상부(intermediate aperture-shaped partial portion)와 협력하도록 구성된 제2 이산 유닛으로서 만들어지는 것을 특징으로 하는, 스펙트럼 분석용 장치.
- 전술한 청구항들 중의 어느 한 항, 특히, 제15항에 있어서, 감지 및/또는 분석하려는 가스가 호흡 기체(expiratory air)로 구성되고, 선택된 감지 및/또는 분석이 알코올 또는 상응하는 약품들의 존재(occurrence) 그리고/또는 농도의 결정에 관한 것임을 특징으로 하는, 스펙트럼 분석용 장치.
- 전술한 청구항들 중의 어느 한 항, 특히, 제15항에 있어서, 이산화탄소 (CO2)의 농도가 평가되어 디스플레이 유닛(display unit)에 그래프로서 표시되는 것을 특징으로 하는, 스펙트럼 분석용 장치.
- 전술한 청구항들 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 광 감지 수단을 마주보는 한정된 스페이스의 하나의 단부(end portion)가, 전송된 전자기 방사선을 하나 이상의 광전기 검출기들을 향해 비스듬히 편향시키기 위한 전자기 방사선을 반사하는 하나의 표면부(surface portion)가 되는(exhibit) 것을 특징으로 하는, 스펙트럼 분석용 장치.
- 전술한 청구항들 중의 어느 한 항, 특히, 제18항에 있어서, 선택된 전자기 방사선과 관련된, 하나의 광선(light ray) 또는 빔, 또는 광선들 또는 빔들의 하나의 선택된 부분이, 광 전송 수단으로부터 하나의 광전기 검출기를 향해 일직선으로 보내지도록 구성되는 것을 특징으로 하는, 스펙트럼 분석용 장치.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SE0801550A SE532551C2 (sv) | 2008-06-30 | 2008-06-30 | Ett för spektralanalys anpassat arrangemang |
| SE0801550-5 | 2008-06-30 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20110043549A true KR20110043549A (ko) | 2011-04-27 |
Family
ID=41466195
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020107029807A KR20110043549A (ko) | 2008-06-30 | 2009-06-10 | 스펙트럼 분석용 장치 |
Country Status (9)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20110109905A1 (ko) |
| EP (1) | EP2300806A1 (ko) |
| JP (1) | JP2011527006A (ko) |
| KR (1) | KR20110043549A (ko) |
| CN (1) | CN102132144B (ko) |
| AU (1) | AU2009266458A1 (ko) |
| CA (1) | CA2729459A1 (ko) |
| SE (1) | SE532551C2 (ko) |
| WO (1) | WO2010002326A1 (ko) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20190088463A (ko) * | 2016-09-19 | 2019-07-26 | 소레크 뉴클리어 리서치 센터 | 샘플을 식별하는 ｘｒｆ 시스템과 방법 |
Families Citing this family (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SE533411C2 (sv) * | 2008-08-28 | 2010-09-21 | Senseair Ab | Ett för en spektralanalys av en komprimerad gas, såsom en gas vid små gaskoncentrationer vid atmosfärstryck, anpassat arrangemang |
| CN102458463B (zh) | 2009-05-22 | 2017-01-18 | 健诺西生物科学公司 | 针对ⅱ型单纯疱疹病毒的疫苗：诱发免疫应答的组合物和方法 |
| US9624273B2 (en) | 2011-11-23 | 2017-04-18 | Genocea Biosciences, Inc. | Nucleic acid vaccines against herpes simplex virus type 2: compositions and methods for eliciting an immune response |
| CN103257120A (zh) * | 2013-05-20 | 2013-08-21 | 昆山市佰奥自动化设备科技有限公司 | 碳平衡法汽车燃料消耗量测试仪用含碳气体成分分析模块 |
| WO2015010709A1 (en) * | 2013-07-22 | 2015-01-29 | Sentec Ag | Sensor for detection of gas and method for detection of gas |
| FI125907B (en) | 2013-09-24 | 2016-03-31 | Vaisala Oyj | Method and apparatus for measuring the concentration of gases dissolved in liquids |
| CN104698105A (zh) * | 2014-04-15 | 2015-06-10 | 安徽中烟工业有限责任公司 | 基于可控等值比法模拟卷烟燃吸的分析装置 |
| JPWO2017061094A1 (ja) * | 2015-10-07 | 2018-08-02 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | センサ |
| US10350288B2 (en) | 2016-09-28 | 2019-07-16 | Genocea Biosciences, Inc. | Methods and compositions for treating herpes |
| DE102016012971B4 (de) * | 2016-10-28 | 2023-02-09 | Drägerwerk AG & Co. KGaA | Vorrichtung zur Konzentrationsbestimmung mindestens einer Gaskomponente in einem Atemgasgemisch |
| WO2018187450A1 (en) * | 2017-04-06 | 2018-10-11 | Carrier Corporation | Moderate-to-low global warming potential value refrigerant leak detection |
| DE102017213865A1 (de) * | 2017-08-09 | 2019-02-14 | Robert Bosch Gmbh | Spektrometrische Messvorrichtung und Verfahren zur Analyse eines Mediums unter Verwendung einer spektrometrischen Messvorrichtung |
| US11092727B2 (en) | 2018-06-29 | 2021-08-17 | Viavi Solutions Inc. | High-resolution single photodiode spectrometer using a narrowband optical filter |
| ES2971862T3 (es) | 2018-10-12 | 2024-06-10 | Amphenol Thermometrics Inc | Sensor de NDIR, método de muestreo y sistema para análisis del aliento |
| CN114424039A (zh) * | 2019-09-20 | 2022-04-29 | 英福康有限公司 | 确定压力的方法和压力传感器 |
| CN111190216B (zh) * | 2020-01-23 | 2023-03-24 | 中国工程物理研究院激光聚变研究中心 | 一种辐射流探测器阵列 |
Family Cites Families (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| BE531709A (ko) * | 1954-05-19 | |||
| US3756726A (en) * | 1971-03-29 | 1973-09-04 | Barnes Eng Co | Spectral analysis utilizing a beam-switching optical system |
| IL45788A (en) * | 1974-10-04 | 1977-11-30 | Yeda Res & Dev | Thermoelectric detector |
| DE3830906A1 (de) * | 1988-09-10 | 1990-03-15 | Draegerwerk Ag | Spiegelanordnung fuer einen strahlengang in einer vielfach-reflexionsmesszelle |
| FI91021C (fi) * | 1988-11-04 | 1994-04-25 | Instrumentarium Oy | Laite kaasujen tunnistamiseksi ja pitoisuuden mittaamiseksi sekä menetelmä kaasujen tunnistamiseksi |
| US5268782A (en) * | 1992-01-16 | 1993-12-07 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Micro-ridged, polymeric liquid crystal display substrate and display device |
| JPH07128231A (ja) * | 1993-11-08 | 1995-05-19 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 赤外線式ガスセンサー |
| FI102570B (fi) * | 1995-12-29 | 1998-12-31 | Instrumentarium Oy | Menetelmä ja laite alkoholipitoisuuden määrittämiseksi kaasuseoksesta |
| JP3745097B2 (ja) * | 1997-10-14 | 2006-02-15 | 富士通株式会社 | 波長のモニタリング及び波長制御のための光デバイス |
| EP1150106A1 (de) * | 2000-04-27 | 2001-10-31 | Krieg, Gunther, Prof.Dr.Ing. | Verfahren und Vorrichtung zur präzisen, quantitativen Stoffanalyse in Flüssigkeiten, Gasen und Feststoffen |
| DE10106079B4 (de) * | 2001-02-08 | 2008-01-03 | Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. | Vorrichtung und Verfahren zur Durchführung interferometrischer Messungen |
| US7088441B2 (en) * | 2002-09-19 | 2006-08-08 | Mitutoyo Corporation | Method and apparatus for measuring wavelength changes in a high-resolution measurement system |
| SE534082C2 (sv) * | 2004-12-29 | 2011-04-26 | Senseair Ab | Ett gas detekterande arrangemang |
-
2008
- 2008-06-30 SE SE0801550A patent/SE532551C2/sv unknown
-
2009
- 2009-06-10 AU AU2009266458A patent/AU2009266458A1/en not_active Abandoned
- 2009-06-10 CA CA2729459A patent/CA2729459A1/en not_active Abandoned
- 2009-06-10 US US13/001,885 patent/US20110109905A1/en not_active Abandoned
- 2009-06-10 JP JP2011516220A patent/JP2011527006A/ja active Pending
- 2009-06-10 EP EP09773841A patent/EP2300806A1/en not_active Withdrawn
- 2009-06-10 KR KR1020107029807A patent/KR20110043549A/ko not_active Application Discontinuation
- 2009-06-10 WO PCT/SE2009/050705 patent/WO2010002326A1/en active Application Filing
- 2009-06-10 CN CN2009801332317A patent/CN102132144B/zh active Active
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20190088463A (ko) * | 2016-09-19 | 2019-07-26 | 소레크 뉴클리어 리서치 센터 | 샘플을 식별하는 ｘｒｆ 시스템과 방법 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN102132144A (zh) | 2011-07-20 |
| SE0801550L (sv) | 2009-12-31 |
| JP2011527006A (ja) | 2011-10-20 |
| US20110109905A1 (en) | 2011-05-12 |
| EP2300806A1 (en) | 2011-03-30 |
| CN102132144B (zh) | 2012-12-26 |
| CA2729459A1 (en) | 2010-01-07 |
| WO2010002326A1 (en) | 2010-01-07 |
| SE532551C2 (sv) | 2010-02-16 |
| AU2009266458A1 (en) | 2010-01-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR20110043549A (ko) | 스펙트럼 분석용 장치 | |
| US8240189B2 (en) | Thermal selectivity multivariate optical computing | |
| US10408745B2 (en) | Method and device for measuring the concentration of substances in gaseous or fluid media through optical spectroscopy using broadband light sources | |
| US4081215A (en) | Stable two-channel, single-filter spectrometer | |
| US7903252B2 (en) | Noise cancellation in fourier transform spectrophotometry | |
| US9939374B2 (en) | Device and method for fast recording of an absorption spectrum of a fluid using a plurality of etalons in combination with a tunable fabry-perot interferometer | |
| US6989549B2 (en) | Optical gas sensor | |
| EP3470820B1 (en) | Analysis device | |
| JPH09325116A (ja) | 測定装置 | |
| EP2344862B1 (en) | An arrangement adapted for spectral analysis of high concentrations of gas | |
| US20070285658A1 (en) | High-speed, rugged, time-resolved, raman spectrometer for sensing multiple components of a sample | |
| US11519855B2 (en) | Close-coupled analyser | |
| JP2019506607A (ja) | 全血中のヘモグロビンパラメータを決定するための分析システム及び方法 | |
| US20110147592A1 (en) | Arrangement adapted for spectral analysis of small concentrations of gas | |
| CA3025276C (en) | Measuring device and method for sensing different gases and gas concentrations | |
| US20200064188A1 (en) | Infrared spectrophotometer | |
| WO1998052020A1 (en) | Self normalizing radiant energy monitor and apparatus for gain independent material quantity measurements | |
| CN115297762A (zh) | 用于测量体液中所溶解的分析物质的存在和/或浓度的系统 | |
| JPH05332835A (ja) | 分光光度分析のための装置及びその方法 | |
| WO2018218201A1 (en) | Continuous spectra transmission pyrometry |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| WITN | Application deemed withdrawn, e.g. because no request for examination was filed or no examination fee was paid |